[發明專利]一種回聲估計方法和裝置

在審

• 申請號: 202010095998.3
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111246036A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 顧凡;許乾坤;黃鑫;王連杰;何林晉
• 申請（專利權）人: 上海推樂信息技術服務有限公司
• 主分類號: H04M9/08
• 分類號: H04M9/08;G10L21/0208;G10L21/0216;G10L19/26
• 代理公司: 北京天馳君泰律師事務所 11592
• 代理人: 孟銳

本發明涉及一種回聲估計方法和裝置，所述方法包括：在接收到遠端信號x(n)時，檢測是否已獲取到回聲延遲時間Td；響應于沒有獲取到回聲延遲時間，根據遠端信號x(n)的下采樣信號x’(n)計算回聲延遲時間Td；基于所述回聲延遲時間Td延時所述遠端信號x(n)；以及利用濾波模塊對延時后的遠端信號x(n)進行濾波以得到回聲估計信號本發明在確定回聲估計信號時，減少了自適應濾波器的無價值計算，減少了回聲延遲時間Td的運算量，提高了回聲消除系統的性能及響應速度，在不損耗語音信息的同時，有效、及時地消除了回聲。

技術領域

本發明涉及一種音頻技術領域，特別地涉及一種回聲估計方法和裝置。

背景技術

在語音通話過程中，回聲消除是信號處理中的一個重要方面。如圖1所示，為一種典型的回聲消除原理示意圖。遠端(far end)語音信號x(n)被揚聲器(loudspeaker)播放后在近端(near end)的聲學環境中傳播并被近端麥克風采集而形成回聲信號y(n)。從遠端信號x(n)到回聲信號y(n)的過程可以建模成y(n)＝h(n)*x(n)，*表示卷積，h(n)表示通過建模表達的、由揚聲器物理聲學特性和近端環境聲學響應組成的系統，也可稱之為回聲路徑。麥克風采集到近端可能存在的語音和噪聲信號v(n)(為方便說明，以下稱為語音信號v(n))，因而近端信號d(n)＝y(n)+v(n)。回聲消除要解決的問題是：從近端信號中消除回聲信號y(n)。目前，所有的回聲消除系統均采用自適應濾波器(Adaptive Filter，簡稱AF)學習回聲路徑h(n)，從而得到近似回聲路徑進而得到回聲估計信號因而現有的回聲消除系統的輸出信號即從近端信號d(n)中減去回聲估計信號進行回聲抵消。近似回聲路徑與回聲路徑h(n)越接近，則回聲估計信號與回聲信號y(n)越接近，回聲抵消效果越好。

由于遠端信號x(n)在進入揚聲器之前緩存在設備上，它在變成回聲信號y(n)之前需要經過在設備上的數據搬運、數字模擬轉換、揚聲器播放、和近端環境聲學響應等過程，這一過程的時間根據設備和環境的變化是不同的，該過程所需要的時間T＝Tp+Ta1+Ta2，其中，Tp表示遠端信號在設備上的處理導致的延遲，Ta1表示揚聲器聲波按最短路徑直接傳播到麥克風導致的延遲，Ta2表示揚聲器聲波按最短路徑傳播到麥克風和經過環境中的反射物反射一次或多次到達麥克風之間的時間差，所以從信號x(n)到信號y(n)的自適應濾波器系統長度是T。為了容忍一定程度的環境變化，用于學習h(n)的自適應濾波器的長度(Ta1+Ta2的變化)應該大于T，如記為T+Tr。自適應濾波器根據遠端信號x(n)得到回聲估計信號的公式為其中的參數L為濾波器長度，即L＝T+Tr，可見，當T越大，計算公式中的L越大，計算的參數越多，所需計算量越大，進而導致為自適應濾波器模塊提供運算力的物理單元能耗增加，特別是當自適應濾波器所需計算力超出設備能力時會導致設備系統卡頓甚至崩潰等事件發生。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提出了一種回聲估計方法和裝置，用以減少獲取回聲延遲時間的計算量，快速得到回聲估計信號。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種回聲估計方法，包括以下步驟：

在接收到遠端信號x(n)時，檢測是否已獲取到回聲延遲時間Td；響應于沒有獲取到回聲延遲時間，根據遠端信號x(n)的下采樣信號x’(n)計算回聲延遲時間Td；

基于所述回聲延遲時間Td延時所述遠端信號x(n)；以及

利用濾波模塊對延時后遠端信號x(n)進行濾波以得到回聲估計信號