[發明專利]一種回聲消除方法

有效

• 申請號: 202111277825.4
• 申請日: 2021-10-30
• 公開（公告）號: CN113763980B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 劉文通;萬東琴
• 申請（專利權）人: 成都啟英泰倫科技有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0232;G10L21/0216
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種回聲消除方法，其特征在于,包括如下步驟：

S1.通過麥克風陣列獲取模擬麥克風信號和模擬參考信號，將模擬麥克風信號和模擬參考信號轉換成數字時域信號，分別獲得數字麥克風信號和數字參考信號；

其中模擬麥克風信號是揚聲器發出后并被麥克風接收后輸出的電學信號，模擬參考信號是輸入揚聲器的電學信號；

S2.采用短時傅里葉變換技術，將數字時域信號形式的數字麥克風信號和數字參考信號分別轉換成麥克風頻域信號和參考頻域信號；

S3.對參考頻域信號進行線性預測緩存和非線性擴展得到參考頻域信號矩陣，所述參考頻域信號矩陣由多個參考頻域信號向量組成；

對第q個參考通道第l幀第k個頻點的參考頻域信號向量REF_VEC_q(k,l)的計算過程為：

S31.設置線性預測長度LP，進行緩存的第q個參考通道第l幀第k個頻點的預測緩存向量

REF_VEC_PRE_q(k,l)=[Ref_q(k,l),?Ref_q(k,l-1),…Ref_q(k,l-LP+1)]

Ref_q(k,l)為第q個參考通道第l幀第k個頻點的參考頻域信號，其余類推；

S32.對預測緩存向量REF_VEC_PRE_q(k,l)中存儲的參考頻域信號進行非線性擴展可得非線性擴展后的參考頻域信號向量Ref_VEC_q(k,l)為：

p₁,p₂,…p_LP為非線性擴展的階數，LP為所述線性預測長度，ref_vec_p_q,p?(k,l)表示第q個參考通道第l幀第k個頻點的p階擴展的參考頻域信號，其余依此類推；通過奇次冪級數對第q個參考通道第l幀第k個頻點的參考頻域信號Ref_q(k,l)進行非線性擴展可得，具體為:

ref_vec_p_q,p(k,l)=?Ref_q(k,l)^2*p-1?；其余依此類推；

S33.遍歷各個幀、頻點和參考通道，組合全部參考頻域信號向量得到參考頻域信號矩陣REF_VEC；

S4.計算參考頻域信號矩陣REF_VEC的自相關對角化矩陣R_IVM；

S5.計算每個頻點的回聲消除增益向量W，并對步驟S2得到的麥克風頻域信號進行回聲消除；

S51.計算第l幀第n個麥克風通道第k個頻點的麥克風頻域信號Mic_n(k,l)和第q個通道第l幀第k個頻點參考頻域信號二者之間的互相關向量R_MIC_Ref_q(k,l)

S52.多次遍歷全部參考頻域信號向量Ref_VEC_q(k,l)，記第j次遍歷的非線性擴展參考頻域信號向量元素為ref_vec_n_q(j)，

每次遍歷具體過程為：

S521.?R_y_ref=?y_n,j-1(k,l)*conj(ref_vec_n_q(j))；

conj表示取共軛，y_n,j-1(k,l)為第j-1次遍歷第n個麥克風通道第l幀第k個頻點殘留語音頻域信號，R_y_ref為遍歷中間變量；

j=1時，y_n,j-1(k,l)?=Mic_n(k,l)，

S522.則第l幀第k個頻點第j次遍歷平滑后的互相關信號r_cm_q(k,l,j)=?λ*?r_cm_q(k,l-1,j)+(1-λ)*R_y_ref，λ為平滑因子；R_y_ref為遍歷中間變量；

S523.第j次遍歷中回聲消除增益:

W(j)=?r_cm_q(k,l,j)/?[r_ivm_q(k,l,j)+δ]，δ為防止分母為零的極小值；

其中r_ivm_q(k,l,j)?為第j次遍歷的第q個通道第l幀第k個頻點參考頻域信號自相關對角化信號，來自步驟S4得到的自相關對角化矩陣R_IVM；

S524.進行回聲消除處理，將上一次殘留語音頻域信號的遍歷結果y_n,j-1(k,l)用于本次的遍歷計算過程中，本次遍歷過程中計算殘留語音頻域信號y_n,j(k,l)為

y_n,j(k,l)=?y_n,j-1(k,l)-W(j)*?ref_vec_n_q(j)；

S6.全部遍歷次數完成后，輸出最后一次遍歷得到的最終輸出頻域信號,轉化為時域信號。