[發明專利]一種基于麥克風陣列的回聲消除方法與系統

有效

• 申請號: 201810040648.X
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108376548B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 張惠榮;王偉廷;樸志剛
• 申請（專利權）人: 廈門億聯網絡技術股份有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0216;H04M9/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種基于麥克風陣列的回聲消除方法，其特征在于：所述方法具體包括以下步驟：

步驟1、對多路輸入的時域音頻信號x_M進行分幀，短時時頻變換得到頻域輸入信號X_n；對參考信號ref進行分幀，短時時頻變換得到頻域參考信號REF_n；

步驟2、根據頻域輸入信號X_n，通過波束形成迭代算法更新自適應波束形成增益WABF；

步驟3、通過步驟1得到的頻域輸入信號X_n與步驟2得到的波束形成增益W_ABF，計算波束形成后的頻域信號Y_ABF，

Y_ABF[k]＝W_ABF[k]*X_n[k] (1)

其中，k＝0,…,N/2-1；N＝2R，R為幀長；

步驟4、根據步驟3得到的波束形成后的頻域信號Y_ABF，與步驟1得到的頻域參考信號REF_n，通過自適應回聲消除得到頻域回聲消除殘留信號E_AEC；

步驟5、根據步驟4得到的頻域回聲消除殘留信號E_AEC，與步驟1得到的頻域參考信號REF_n，通過幅度自適應回聲消除得到回聲消除輸出信號Y_AEC；

步驟6、將回聲消除輸出信號Y_AEC進行時頻逆變換的得到時域輸出信號；

所述步驟4具體為：

步驟4.1、根據頻域參考信號REF_n計算回聲消除的參考矩陣XFm，

BN_AEC為回聲消除的分塊數目，k＝0,…,N/2-1；N＝2R，R為幀長；n為幀序號；

步驟4.2、根據回聲消除的參考矩陣XFm與上一幀迭代得到的回聲消除自適應增益計算A_AEC，

其中，BN_ABF為波束形成的分塊數目；

步驟4.3、根據步驟3得到的波束形成后的頻域信號Y_ABF與步驟4.2得到的A_AEC，計算回聲消除后的殘留信號E_AEC，

E_AEc[k]＝Y_ABF[k]-A_AEC[k] (9)

步驟4.4、根據步驟3得到的波束形成后的頻域信號Y_ABF計算回聲消除的譜功率P_AEC，

其中，α為平滑系數，α∈[0,1]；

步驟4.5、根據步驟4.4得到的譜功率P_AEC與步驟4.3得到的回聲消除后的殘留信號E_AEC，計算回聲消除的歸一化殘留信號

步驟4.6、根據步驟4.5得到的回聲消除的歸一化殘留信號計算回聲消除的迭代因子PP，

其中，n＝0,…,BN_AEC-1,th_AEC為歸一化閾值；

步驟4.7、根據回聲消除的迭代因子PP更新回聲消除自適應增益W_AEC，

W_AEC[k][N]＝W_AEC[k][n]+μ_AECPP[k][n] (13)

其中，μ_AEC為回聲消除的迭代步長。

2.根據權利要求1所述的一種基于麥克風陣列的回聲消除方法，其特征在于：所述步驟1中的短時時頻變換為重疊加窗短時傅里葉變換，窗函數選擇漢寧窗；

所述頻域輸入信號Xn為：

所述頻域參考信號REFn為：

其中，k＝0,…,N/2-1；N＝2R，R為幀長；m＝0,…,M-1，M為麥克風陣列的麥克風總數；n為幀序號。