[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)回聲消除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710306316.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107071196B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付仕明;韋鵬程;劉芬;程雪峰;付紅;王洋;吳廣富;蔣文豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶第二師范學(xué)院
• 主分類號(hào): H04M9/08
• 分類號(hào): H04M9/08;G10L21/0264;G10L21/0232
• 代理公司: 重慶樂(lè)泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50221
• 代理人: 魏毅宏

本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)回聲消除方法，包括：根據(jù)發(fā)音單元的參考信號(hào)x(k)通過(guò)自適應(yīng)濾波器估計(jì)回聲信號(hào)y(k)；根據(jù)所述y(k)和麥克風(fēng)拾取的信號(hào)d(k)計(jì)算殘留信號(hào)e(k)；計(jì)算頻域參考信號(hào)X(f)的功率譜xPow(f)；計(jì)算頻域殘留信號(hào)E(f)的功率譜ePow(f)；計(jì)算所述E(f)的共軛殘留信號(hào)E^*(f)與所述X(f)的相關(guān)功率譜xePow(f)；計(jì)算X(f)與E^*(f)的相關(guān)系數(shù)cohxe(f)；將cohxe(f)作為自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)步長(zhǎng)因子，更新自適應(yīng)濾波器系數(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案將殘留信號(hào)與參考信號(hào)之間的相關(guān)系數(shù)作為自適應(yīng)步長(zhǎng)因子，對(duì)各話音狀態(tài)均可進(jìn)行有效的回聲消除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到實(shí)時(shí)語(yǔ)音通信、人機(jī)交互過(guò)程中的回聲處理技術(shù)，特別涉及到一種自適應(yīng)回聲消除方法。

背景技術(shù)

在實(shí)時(shí)語(yǔ)音通信過(guò)程中，通信終端揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音，總會(huì)被該終端的麥克風(fēng)拾取到，若是不處理就發(fā)送出去，對(duì)方總能聽(tīng)到自己說(shuō)話的聲音；在人機(jī)交互領(lǐng)域，由于交互終端發(fā)出的聲音又被麥克風(fēng)拾取回去，同時(shí)拾取了控制者的說(shuō)話聲，若在麥克風(fēng)拾取信號(hào)中不消除交互終端發(fā)出的聲音，那么交互終端在識(shí)別控制者說(shuō)話聲音時(shí)將引入很強(qiáng)的干擾，降低了識(shí)別的成功率，最終造成交互困難。

針對(duì)實(shí)時(shí)語(yǔ)音通信過(guò)程中的回聲干擾問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)也提出了一些技術(shù)方案，典型的如中國(guó)專利申請(qǐng)“一種用于消除聲學(xué)回聲的自適應(yīng)濾波器及濾波方法”(申請(qǐng)?zhí)?201410073711.1)中所提出一種用于回聲消除的自適應(yīng)濾波方案。該技術(shù)方案是一種頻域自適應(yīng)濾波方法，利用遠(yuǎn)端信號(hào)x(n)作為參考信號(hào)，通過(guò)自適應(yīng)濾波對(duì)傳播路徑h(n)進(jìn)行系統(tǒng)估計(jì)，并利用估計(jì)的系統(tǒng)參數(shù)w(n)對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行濾波，進(jìn)而消除終端麥克風(fēng)采集到的信號(hào)d(n)中的回聲得到殘差信號(hào)e(n)。一方面將e(n)作為濾波結(jié)果直接輸出，另一方面利用e(n)對(duì)自適應(yīng)濾波器系數(shù)進(jìn)行迭代控制。該方案中在對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行迭代控制時(shí)，自適應(yīng)濾波器每迭代R次對(duì)濾波器系數(shù)限制參數(shù)進(jìn)行一次更新，其中R是預(yù)先設(shè)定的固定值。

現(xiàn)有方案的問(wèn)題在于：一方面，自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新與濾波效果(殘留信號(hào))沒(méi)有關(guān)聯(lián)起來(lái)，且沒(méi)有根據(jù)回聲強(qiáng)度實(shí)時(shí)調(diào)整自適應(yīng)步長(zhǎng)因子，不能很好的保證在各種不同的話音狀態(tài)下回聲消除的精確度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種自適應(yīng)回聲消除方法，以實(shí)現(xiàn)在各種話音狀態(tài)下有效的自適應(yīng)回聲消除。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種自適應(yīng)回聲消除方法，包括：

根據(jù)發(fā)音單元的參考信號(hào)x(k)通過(guò)自適應(yīng)濾波器估計(jì)回聲信號(hào)y(k)；

根據(jù)所述y(k)和麥克風(fēng)拾取的信號(hào)d(k)計(jì)算殘留信號(hào)e(k):

e(k)＝d(k)-y(k)

計(jì)算頻域參考信號(hào)X(f)的功率譜xPow(f)；

計(jì)算頻域殘留信號(hào)E(f)的功率譜ePow(f)；

其中，E(f)＝FFT[0_M個(gè)0,e(k)]；

計(jì)算所述E(f)的共軛殘留信號(hào)E^*(f)與所述X(f)的相關(guān)功率譜xePow(f)；

xePow(f)＝||X(f)·E^*(f)||²

計(jì)算X(f)與E^*(f)的相關(guān)系數(shù)cohxe(f)；

將cohxe(f)作為自適應(yīng)濾波器的自適應(yīng)步長(zhǎng)因子μ(f)，更新自適應(yīng)濾波器系數(shù)；