[发明专利]一种残留回波抑制方法及装置

说明书

本发明提供了一种残留回波抑制方法及装置，该方法包括：获取回波滤波过程中的误差信号的能量、误差信号与近端麦克风采集信号的互功率谱密度、误差信号的自功率谱密度、近端麦克风采集的信号能量、参考信号的混响功率谱密度和回声的声衰减系数；根据近端麦克风采集的信号能量与误差信号的能量计算频域维纳滤波的滤波系数；根据误差信号与近端麦克风采集信号的互功率谱密度、误差信号的自功率谱密度、参考信号的混响功率谱密度和回声的声衰减系数计算类似维纳滤波的滤波系数；根据频域维纳滤波的滤波系数和类似维纳滤波的滤波系数进行残留回波滤除。其可适用于多变的应用环境，能够精确地滤除残留回波，同时保证良好的语音质量。

技术领域

本发明涉及语音回声消除领域，具体涉及一种残留回波抑制方法及装置。

背景技术

目前，自适应回波抵消(AEC，Acoustic Echo Canceller)处理中使用最广泛的算法是归一化最小均方(NLMS，normalized least mean square)，其在算法复杂度及收敛速度上与其它算法相比都比较折中。在视频会议系统中，由于各种因素影响，比如：背景噪声、麦克风(MIC)及电视的非线性失真、电视时延及电视时延飘移等等，仅用NLMS不可能将回波完全抵消掉，会存在少量的残留回波，有时残余可能还比较大。因此，一般采用基于最小均方准则的频域维纳滤波算法来抑制残留回波，其还可有效抑制稳态噪声。

但是，一般的频域维纳滤波处理中，常用固定因子alph(表征估计回波信号功率谱与残留回波功率谱的差异)来设定残留回波的抑制程度，但是采用单一的alph不能适用于所有可能情况下场景，alph设置过大，容易语音失真，过小却易留残余回波；并且在实际场景中，NLMS往往对回波的估计不准，甚至有时估计值很小，即使采用较大的alph值也不能消除残余回波。

针对残余回波的消除方法还有很多，例如，《自适应声回波抵消算法的研究与实现》(陈立峰)中主要采用回声抵消处理后的误差信号相对于远端信号能量的衰减小于某一门限THERES时将其置零，该方法能够完全抵制残余回声，但是当近端语音能量小于或远小于播放的回声能量时，这时语音也被压制掉了而出现语音断续的情况。《自适应回波抵消与噪声消除技术研究》(张守勇)中主要基于噪声消除的维纳滤波器法来抑制残留回波，其采用改进的串联结构(消回声和消噪声两个滤波器串联，后置消噪部分滤波器同时具有消除残留回波和噪声的功能)，在近端房音内放置两个麦克风，一个用来拾取近端信号，另一个主要用来拾取噪声信号，且两麦克风放置方向相反。该方法虽能有较好的降噪功能，但当环境比较复杂时，如包含MIC和电视失真、电视时延飘移等，其抑制残留回波的能力还是很有限的。可见，当前已经存在的诸多方法都不能很好的适应环境，消除残留回波。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的残留回波消除方法不能适应多变的应用环境，容易出现残余回波消除不干净或者因语音被压制而导致音质不好的缺陷，从而提供一种残留回波抑制方法及装置。

为此，本发明提供的技术方案为：

一种残留回波抑制方法，包括如下步骤：

获取回波滤波过程中的误差信号的能量、误差信号与近端麦克风采集信号的互功率谱密度、误差信号的自功率谱密度、近端麦克风采集的信号能量、参考信号的混响功率谱密度和回声的声衰减系数，参考信号是根据远端传向近端的信号获得的；

根据近端麦克风采集的信号能量与误差信号的能量计算频域维纳滤波的滤波系数；

根据误差信号与近端麦克风采集信号的互功率谱密度、误差信号的自功率谱密度、参考信号的混响功率谱密度和回声的声衰减系数计算类似维纳滤波的滤波系数；

根据频域维纳滤波的滤波系数和类似维纳滤波的滤波系数进行残留回波滤除。

优选地，根据近端麦克风采集的信号能量与误差信号的能量计算频域维纳滤波的滤波系数的步骤，包括：