[发明专利]一种回声消除的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种回声消除的方法和装置。

背景技术

在语音通信系统中常常由于扬声器和麦克风相耦合而产生回声。对于语音通信系统的用户来说，通过扬声器接收到的来自远程用户的信号为远端信号，并通过扬声器于近端播放该远端信号。同时，近端的麦克风获取近端使用者的声音以产生近端信号，并将该近端信号经由语音通信系统的链路发送至远端用户。但是，当扬声器播放远端信号时，远端信号的一部分声音会被近端的麦克风获取，并与近端信号掺杂在一起，使得近端信号带有回声。如果不将该回声消除，则该回声会随着近端信号一起被传送至远端用户，远端用户便会听到自己的声音，从而影响用户的感受且使得语音通信系统的效能下降。因此，回声消除成为语音通信领域中的一个重要课题。

图1为回声消除的传统模型示意图，如图1所示，x[k]是远端信号，v[k]是近端语音。h[k]是真实回声信道传递函数，通常根据近端房间的语音传输环境获得，x′[k]是传输至近端麦克风的远端信号，r[k]是包含了回声和近端语音的近端信号，还有可能包含背景噪声。是模拟回声信号传递函数，用于模拟近端房间的语音传输环境，是按照预测的回声信号。将r[k]中去除即实现近端信号中回声信号的消除，最终输出r′[k]。通过上述传统模型可以看出，模拟回声信号传递函数是回声消除的关键，目标是使得残余回声误差e[k]趋进于0，并将e[k]反馈至作为调整的参数之一。现有技术中，最具代表性的回声消除算法就是最小均方误差算法(LMS)，在LMS算法中，在离散域上，其中μ为迭代步长，λ_max为远端信号矩阵x[k]的秩。通常采用自适应滤波器来实现上述LNS算法的回声消除，表现为自适应滤波器的滤波器系数。

从理论上将，滤波器系数的精度和幅度越大，自适应滤波器就会具有更好的信号适应性，例如具有较低的输出误差和较快的收敛速度等，在此，滤波器幅度实际上就是滤波器系统的范围值。但是，由于自适应滤波器通过数字处理芯片(DSP)实现，受到DSP的寄存器位数限制，滤波器系数的精度和幅度会相互制约。例如，在工程应用中，如果采用32位的寄存器设置滤波器系数，其中28位表示滤波器的小数部分，3位表示整数部分，剩余一位表示符号位。如果提高精度，则小数部分需要占用更多的寄存器位数，这便会导致滤波器系数幅度的减小，同样如果提高幅度，则整数部分需要占用更多的寄存器位数，这便会导致滤波器精度的减小。在现有的算法中，根据经验在精度和幅度之间取一个平衡，固定设置滤波器系数的精度值和幅度值，这显然对不同信号的适应能力较弱，限制了回声消除效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种回声消除的方法和装置，以便于增强对不同信号的适应能力，提高回声消除的效果。

一种回声消除的方法，该方法包括：

A、确定当前采样时刻k的远端信号强度P_f[k]和近端信号强度P_n[k]；

B、根据P_f[k]和P_n[k]之间的比值状况，设置自适应滤波器的滤波器系数，其中所述滤波器系数包括幅度和精度；

C、按照步骤B处理后的自适应滤波器系数，在当前采样时刻k对近端信号进行回声消除处理。

一种回声消除的装置，该装置包括：强度确定单元、系数调整单元和自适应滤波器；

所述强度确定单元，用于确定当前采样时刻k的远端信号强度P_f[k]和近端信号强度P_n[k]；

所述系数调整单元，用于根据P_f[k]和P_n[k]之间的比值状况，设置自适应滤波器的滤波器系数；

所述自适应滤波器，用于按照所述系数调整单元设置的滤波器系数，在当前采样时刻k对近端信号进行回声消除处理。

由以上技术方案可以看出，本发明通过远端信号强度和近端信号强度之间的比值状况调整自适应滤波器的幅度和精度，从而避免不恰当的幅度和精度可能导致的回声残留较大、收敛速度慢以及滤波器系数发散等问题，有效地解决了由于处理芯片的寄存器位数限制导致的滤波器精度和幅度相互矛盾的问题，提高了回声消除对环境的适应能力，提高了回声消除效果。

附图说明

图1为回声消除的传统模型示意图；

图2为本发明提供的主要方法流程图；

图3为本发明提供的回声消除装置的结构示意图。

具体实施方式