[發明專利]一種線性回聲消除方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310412655.5
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN104427144B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 孫楊
• 申請（專利權）人: 聯芯科技有限公司
• 主分類號: H04M9/08
• 分類號: H04M9/08;G10L21/0216
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及一種線性回聲消除方法及其裝置。

背景技術

在人們的日常生活和工作中，手機已經成為不可缺少的工具。隨著多媒體音頻技術的發展，人們對手機的音頻性能要求也越來越高。但是，手機的麥克風收到的回聲以及噪聲等會影響手機的通話質量。對于手機的麥克風在無線環境中接收的回聲和噪聲，可以利用回聲消除技術來消除，從而為用戶提供更好的通話質量。

目前，實現自適應線性回聲消除的技術主要是基于NLMS(Normalized least mean square，歸一化的最小均方誤差)。在現有的NLMS中，計算處理一個回聲信號需要較大的計算量及較長的處理時間。示例的，在真實的手機通話中，回聲路徑長度大概為40ms，對于8KHz或16KHz采樣率的系統，回聲路徑長度約為320或640階，在實際時域處理中，320階的回聲路徑需要320次乘加計算來獲得一個估計回聲樣點，640階的回聲路徑需要640次乘加計算來獲得一個估計回聲樣點，計算量較大。

在NLMS中，依據最陡下降法來更新自適應濾波器，更新自適應濾波器即重新計算自適應濾波器系數向量，該自適應濾波器系數向量的變化快慢受到步長因子的影響，步長因子用于控制自適應濾波器系數的變化速度，從理論上講，該步長因子又受到近端語音信號和近端噪聲信號的瞬時能量影響，但是，在時域全帶處理中，該近端語音信號和近端噪聲信號波動較快，在該近端語音、噪聲和回聲的混合信號中，分別提取近端語音信號能量和噪聲能量需要非常復雜的算法，因此，使用時域全帶處理方法估計的步長因子往往和其理論值有較大偏差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種線性回聲消除方法及其裝置，能夠提高線性回聲消除的效率。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種線性回聲消除方法，包括：

將全帶的參考信號和全帶的近端信號分別分析成N個子帶的參考信號和N個子帶的近端信號，所述N為大于1的整數；

對所述N個子帶的參考信號進行自適應濾波，得到N個子帶的估計回聲信號；

將所述N個子帶的近端信號與所述N個子帶的估計回聲信號作差得到N個子帶的殘差信號；

對所述N個子帶的殘差信號進行綜合濾波，得到全帶的殘差信號，所述全帶的殘差信號為線性回聲消除后的信號。

本發明的實施方式提供了一種線性回聲消除的裝置，包括：

分析濾波器組，包括N個分析濾波器，用于將全帶的參考信號和全帶的近端信號分別分析成N個子帶的參考信號和N個子帶的近端信號，所述N為大于1的整數；

自適應濾波器組，包括N個自適應濾波器，用于對所述分析濾波器輸出的N個子帶的參考信號進行自適應濾波，得到N個子帶的估計回聲信號；

處理單元，用于對所述N個子帶的近端信號與所述自適應濾波器輸出的所述N個子帶的估計回聲信號作差得到N個子帶的殘差信號；

綜合濾波器組，包括N個綜合濾波器，用于對所述處理單元輸出的所述N個子帶的殘差信號進行綜合濾波，得到全帶的殘差信號，所述全帶的殘差信號為線性回聲消除后的信號。

本發明實施方式相對于現有技術而言，首先，將參考信號和近端信號分別通過分析濾波器分析成N個子帶的參考信號和N個子帶的近端信號，使得每次在進行信號的回聲消除處理時，可以對N個子帶的參考信號和N個子帶的近端信號同時進行處理，然后，對N個子帶的參考信號進行自適應濾波處理，得到線性回聲消除后的N個子帶估計回聲信號，最后，對所述N個子帶的近端信號與所述N個子帶的估計回聲信號作差得到N個子帶的殘差信號，并對所述N個子帶的殘差信號進行綜合濾波，得到全帶殘差信號，這樣將全帶的自適應濾波器系數分解到N個子帶中去，每個子帶的自適應濾波器長度為全帶長度的1／N，減少了線性回聲消除時的計算量，提高了線性回聲消除的效率。

另外，在對所述N個子帶的參考信號進行自適應濾波，得到N個子帶的估計回聲信號之后，所述方法還包括：更新所述自適應濾波器的系數，所述自適應濾波器的系數的更新公式如下：

其中，m為離散時間，所述m為大于或等于0的整數，所述為第m時刻自適應濾波器的系數向量，所述為第(m+1)時刻自適應濾波器的系數向量，所述μ(m)為第m時刻自適應濾波器的步長因子，所述e(m)為在第m時刻，第X個子帶的參考信號經過自適應濾波器的自適應濾波之后得到的第X個子帶的殘差信號，所述為第m時刻第X個子帶的參考信號向量，所述為第m時刻第X個子帶的參考信號的轉置向量，T表示轉置，所述△為一個大于0的常數，所述K(m)為第m時刻比例因子正對角方陣。