[发明专利]音频信号处理系统及其回音信号去除方法

说明书

本申请要求于2012年7月9日提交到韩国知识产权局的第2012-0074629号韩国专利申请的优先权，该申请完全合并于此以资参考。

技术领域

与示例性实施例一致的系统、设备和方法涉及一种音频信号处理系统及其回音信号去除方法，更具体地讲，涉及一种用于去除从扬声器输出并且输入到麦克风的回音信号的音频信号处理系统及其回音信号去除方法。

背景技术

由于通信技术和声音技术的发展，允许在彼此远离的说话者之间执行呼叫和交谈的语音呼叫系统已经被广泛使用。另外，近年来，通过使用用户的语音来控制电子设备的语音识别技术已经被广泛使用。

语音呼叫系统和电子设备分别包括至少一个扬声器和至少一个麦克风。具体地讲，在包括扬声器和麦克风两者的设备中，从扬声器输出的语音信号可由同一设备的麦克风接收。如果周期地重复该操作，则可发生从扬声器输出的语音与用户发出的语音一起通过麦克风被接收的回音现象。

其结果是，在声音系统在彼此远离的说话者之间执行呼叫和交谈的情况下，可发生用户的语音听上去像回音的颤噪现象。另外，在通过用户的语音控制的电子设备的情况下，可发生电子设备不能正确地识别由用户发送出的语音的误识别现象。

近来，为了防止回音现象，回音消除技术被应用于配备有扬声器和麦克风两者的设备。

具体地讲，回音消除技术被应用于使用自适应滤波器的音频信号处理系统。使用自适应滤波器的系统获得关于扬声器和麦克风之间的通过声音（回音路径）的脉冲响应特性，随后将脉冲响应记录在将从扬声器输出的声音的输入信号中，从而输出回音信号分量。随后，音频信号处理系统可接收通过从由麦克风接收的语音信号减去回音信号分量而去除了回音信号的语音信号。

然而，在回音路径的开始未知的系统的情况下，可发生时延(bulk dela_y)。时延可能是由于音频记录硬件和软件的不同的缓冲结构或者未知扬声器和麦克风的未知位置引起的。如果时延被不正确地补偿，则可发生回音信号不被正确地去除的问题。

因此，需要补偿时延以便消除回音信号的方法。

发明内容

一个或多个实施例提供了这样一种音频信号处理系统以及应用到该系统的回音信号处理方法，该音频信号处理系统通过分析回音信号的响应特性来测量时延，来补偿时延。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种音频信号处理系统，包括：扬声器，被配置为输出音频信号；麦克风，被配置为接收包括由音频信号产生的回音信号的由扬声器输出的音频信号；回音信号延迟单元，被配置为将通过麦克风接收的回音信号延迟时延时间，并输出该延迟的回音信号；回音信号去除单元，被配置为从由麦克风接收的音频信号中去除由回音信号延迟单元延迟并输出的回音信号，其中，回音信号延迟单元包括时延测量单元，该时延测量单元被配置为通过分析回音路径的脉冲响应特性来测量时延。

回音信号去除单元可包括：自适应滤波器单元，自适应地模型化回音路径的脉冲响应；减法单元，从通过麦克风接收的音频信号中减去从自适应滤波器输出的回音信号；回音信号延迟单元，可通过使用由自适应滤波器模型化的脉冲响应来测量时延。

时延测量单元可将当脉冲响应被接收的时间段中的脉冲响应的大小在门限值内的时间段测量为时延。

可通过使用脉冲响应的初始顶点的形状和脉冲响应的噪声量中的至少一个来确定门限值。

回音信号延迟单元可包括：双方同时说话检测单元，确定双方同时说话情况是否存在，如果双方同时说话检测单元确定了双方同时说话情况，则时延测量单元可在双方同时说话情况结束之后测量时延。

音频信号处理系统可包括多个扬声器和多个麦克风，回音信号延迟单元可在时延期间分别针对多个路径延迟从多个扬声器输出并通过多个麦克风输入的回音信号，回音信号去除单元可分别针对多个路径从通过多个麦克风输入的音频信号中去除回音信号。

根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种包括扬声器和麦克风的音频信号处理系统的回音信号去除方法，该回音信号去除方法可包括：通过扬声器输出音频信号；在麦克风接收包括由音频信号产生的回音信号的由扬声器输出的音频信号；将通过麦克风接收的回音信号延迟时延时间；从通过麦克风接收的音频信号中去除由回音信号延迟单元延迟的回音信号，其中，延迟回音信号的步骤包括：通过分析回音路径的脉冲响应特性来测量时延。

去除由回音信号延迟单元延迟的回音信号的步骤可包括：自适应地模型化回音路径的脉冲响应，测量时延的步骤可包括：通过使用由自适应滤波器模型化的脉冲响应来测量时延。