[发明专利]一种残留回声抑制方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及语音通信技术，尤其涉及一种残留回声抑制方法及设 备。

背景技术

在语音通信环境下，尤其是在麦克风与扬声器共存的语音通信环 境中如会议系统、免提电话等，远端传来的语音信号通过扬声器播出， 又经过麦克风采集并被传回到远端，导致远端用户受到声回声的干扰。 声回声抵消一般通过自适应滤波器逼近实际的声场，进而估计声回声 并在麦克风实际采集到的数据中扣除估计的声回声以达到抵消声回声 的效果。但是由于自适应滤波器阶数不足、声场非线性特性等因素的 影响，自适应滤波器往往不能完全滤除所有声回声信号，于是产生残 留回声，如图1所示，现有技术中声回声抵消系统中自适应滤波器利 用远端音频信号R产生人造回声信号y′，而近端音频信号d包含声回 声信号y，d减去y′得到包括残留回声信号δ的输出信号e，当近端音 频信号d不包含语音信号v及背景噪声信号w时，如果y′完全逼近y， 则声回声信号y可完全抵消，然而，实际情况中，y′很难完全逼近y， 需要对e进行残留回声抑制。现有技术中去除残留回声的方法如下：

现有技术一，如图2给出的非线性处理方法，即图1中G1的传输 特性曲线，当e小于某一阈值时，e衰减为0或者用舒适噪声 (Comfortable Noise)替换。

现有技术二，通过维纳滤波器或谱相减的方法得到G1，利用G1 对残留回声信号δ进行抑制。

发明人在实施本发明实施例时发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术一的方法在只包含远端音频信号R时，由于近端音频信 号d包含背景噪声信号w，不但不能抑制噪声，反而易导致噪声起伏 变化。在包含远端音频信号R且近端音频信号d包含近端语音信号v 时，近端语音信号v和残留回声信号δ一起进行非线性处理，残留回 声信号δ无法得到很好的抑制，同时会导致近端语音信号v起伏、断 续甚至严重剪切。

现有技术二的方法没有考虑降噪功能，因为近端音频信号d还包 含背景噪声信号w，因此回声抵消后需要增加噪声抑制环节，即G2。 如图2所示，通过VAD检测估计残留回声信号δ中的背景噪声信号w， 然后通过如维纳滤波器或谱相减法等噪声抑制算法计算出噪声抑制因 子G2，并对噪声因子G2进行抑制。然而噪声估计的结果依赖于G1 的处理结果，G1处理后再降噪处理，会导致噪声估计不准，噪声抑制 效果较差，残留回声信号δ与背景噪声信号w的抑制只是在局部最优， 对音质有较大的影响。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种残留回声抑制方法及设备，能 够较好地抑制残留回声。

为此，本发明实施例提供一种抑制残留回声的方法，包括：

接收根据远端语音信号得到的重构声回声信号y′，及从包括声回 声信号的近端音频信号d中抵消所述重构声回声信号y′得到的包括残 留回声信号δ的输出信号e；

将上述接收的信号y′、d、e通过傅里叶变换转换为频域信号Y′(ω)、 D(ω)和E(ω)；

计算上述信号D(ω)和E(ω)的互功率谱密度S_ed(ω)、上述信号Y′(ω) 的功率谱估计S_y′y′(ω)，及噪声信号功率谱估计S_ww(ω)；

根据回声抑制量因子μ与所述S_y′y′(ω)计算所述残留回声信号δ的 功率谱估计S_δδ(ω)，所述μ是根据回声抑制量调整的可控增益；

根据所述S_ed(ω)、S_ww(ω)、S_δδ(ω)将残留回声信号δ从所述输出信 号e中滤除。

本发明实施例另一方面还提供一种残留回声抑制设备，包括：

接收单元，用于接收根据远端语音信号得到的重构声回声信号y′， 及从包括声回声信号的近端音频信号d中抵消所述重构声回声信号y′ 得到的包括残留回声信号δ的输出信号e；

转换单元，用于将上述接收的信号y′、d、e转换为频域信号Y′(ω)、 D(ω)和E(ω)；

计算单元，用于计算上述信号D(ω)和E(ω)的互功率谱密度S_ed(ω)、 上述信号Y′(ω)的功率谱估计S_y′y′(ω)，及噪声信号功率谱估计S_ww(ω)；