[發(fā)明專利]基于近端音頻信號標(biāo)定和修正的消除變頻回聲的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310539728.7
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103561184A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳超斌;楊軍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢烽火眾智數(shù)字技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04M9/08
• 分類號: H04M9/08;H04M1/20;H04N7/15;H04M3/56;H04R3/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及音視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于近端音頻信號標(biāo)定和修正的消除變頻回聲的方法。

背景技術(shù)

回聲是音頻系統(tǒng)的常見問題，回聲源自本地音頻環(huán)回。當(dāng)你的麥克風(fēng)拾取來自你的喇叭的音頻信號，并將信號與你的語音一起發(fā)送到另一端通話者時，將出現(xiàn)本地音頻環(huán)回；另一端通話者會聽到自己在講話時語音的回聲。要完全消除回聲，一種最簡單的方法就是使用耳機。耳機貼近通話者的耳部，播放音頻的音量較低，從而阻止了麥克風(fēng)拾取音頻信號，但在音頻會議系統(tǒng)中是不可能使用耳機的。

目前有很多方法解決了回聲消除的問題，最為流行的方法有自適應(yīng)濾波回聲消除方法，但這種方法是需要有較好的喇叭和麥克風(fēng)來播放和采集音頻信號，使遠端傳過來的音頻信號通過喇叭播放后被麥克風(fēng)采集使音頻信號在頻域上未發(fā)生較大改變，若使用低端的喇叭和麥克風(fēng)播放并采集音頻信號由于采集到的音頻信號在頻域上發(fā)生偏移導(dǎo)致近端音頻信號和估計回聲音頻信號不能夠很好的相抵消達到消除回聲目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種基于近端音頻信號標(biāo)定和修正的消除變頻回聲的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明針對喇叭設(shè)備導(dǎo)致的頻率偏差（由于喇叭放音品質(zhì)有偏差導(dǎo)致），在喇叭播放遠端音頻信號和麥克風(fēng)采樣時造成的頻率偏移，導(dǎo)致遠端音頻信號通過自適應(yīng)濾波器生成的估計回聲音頻信號不能很好地與近端音頻信號攜帶的回聲相抵消。為解決這類問題，提出近端音頻信號標(biāo)定和修正方法，對設(shè)備的麥克風(fēng)和喇叭頻率變換先做一次標(biāo)定并生成一組頻率校正參數(shù)。設(shè)備運行中先用之前標(biāo)定好的頻率校正參數(shù)先對采集的音頻信號做一次校正，再與自適應(yīng)濾波器模塊生成的估計回聲音頻信號相減實現(xiàn)回聲消除功能。

具體地說，本方法包括下列步驟：

①通過網(wǎng)絡(luò)或其他通訊方式獲取遠端音頻信號；

②喇叭播放遠端音頻信號,同時將遠端音頻信號輸入到自適應(yīng)濾波器模塊輸出估計回聲音頻信號；

③麥克風(fēng)采集近端說話者的聲音和喇叭播放的聲音生成近端音頻信號；

④導(dǎo)入音頻校正參數(shù)，對近端音頻信號進行一次校正，使近端音頻信號頻率逼近遠端音頻信號頻率；

⑤校正后的近端音頻信號減去估計回聲音頻信號，獲得殘差音頻信號；

⑥殘差音頻信號通過非線性處理器模塊得到最終的去回聲音頻信號；

⑦通過網(wǎng)絡(luò)或其他通訊方式將去回聲音頻信號發(fā)送到遠端。

本發(fā)明具有下列優(yōu)點和積極效果：

①能夠很好地消除變頻后的回聲；

②簡化自適應(yīng)濾波器模塊計算量具有更好的收斂性；

③適合處理長回聲；

④減少了噪音和抑制。

附圖說明

圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，

101—麥克風(fēng)，???102—喇叭，???????103—存儲設(shè)備，

104—微處理器，?105—網(wǎng)絡(luò)控制器，?106—電源；

圖2是自適應(yīng)濾波回聲消除算法流程圖；

圖3是喇叭和麥克風(fēng)信號頻率變化標(biāo)定流程圖；

圖4是回聲消除算法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明：

一、消除變頻回聲的系統(tǒng)

1、總體

如圖1，本系統(tǒng)包括麥克風(fēng)101、喇叭102、存儲設(shè)備103、微處理器104、網(wǎng)絡(luò)控制器105和電源106；

微處理器104分別與麥克風(fēng)101、喇叭102、存儲設(shè)備103和網(wǎng)絡(luò)控制器105?

連接，控制整個系統(tǒng)運行；

電源106分別與存儲設(shè)備103、網(wǎng)絡(luò)控制器105和微處理器104連接，提供

電壓電流。

2、功能部件

1）麥克風(fēng)101

麥克風(fēng)101用于采集近端說話者的聲音和喇叭播放的聲音。

2）喇叭102

喇叭102用于播放接收到的遠端音頻信號。

3）存儲設(shè)備103

存儲設(shè)備103用于保存接收到的遠端音頻信號，回聲消除時讀取存儲設(shè)備中103的遠端音頻信號。

4）微處理器104

微處理器104是音視頻處理器（本發(fā)明應(yīng)用的測試平臺是TI的DM365），其實現(xiàn)對數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存取、喇叭播放頻率和麥克風(fēng)采集頻率的控制，運行自適應(yīng)濾波回聲消除算法實現(xiàn)回聲消除目的。

5）網(wǎng)絡(luò)控制器105

網(wǎng)絡(luò)控制器105用于近端設(shè)備與遠端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，通信方式為全雙工通信。