[发明专利]一种跟踪回声时延的方法和装置

说明书

本发明提供了一种跟踪回声时延的方法和装置，其中方法包括：获取回声参考信号和声音输入信号，利用回声参考信号和声音输入信号在当前帧的互相关函数的峰值，确定所述回声参考信号在当前帧的回声时延。本发明的跟踪回声时延的方法和装置在获取回声参考信号的过程中，利用回声参考信号和声音输入信号在当前帧的互相关函数的峰值来确定回声参考信号在当前帧的回声时延，从而跟踪回声参考信号在每一帧的回声时延，以便为消除时延抖动以及提高回声消除性能的长期稳定性提供基础。

【技术领域】

本发明涉及声音信号处理技术，尤其涉及一种跟踪回声时延的方法和装置。

【背景技术】

设备自身扬声器发出的声音被称为回声，回声和说话人信号混杂在一起被麦克风拾音后送入系统，会影响设备对说话人语音信号的响应。为了消除混杂在说话人语音信号中的回声，需要使用回声消除技术，或称自动回声消除(Automatic Echo Cancellation，简称AEC)。

图1示出了利用ACE消除回声的系统结构示意图，如图1所示，其消除回声的基本原理是：从系统中获取扬声器所发出回声的回声参考信号，利用该回声参考信号模拟从麦克风输入的实际声音信号，完成回声消除。该回声消除技术在手机通话、电视电话会议系统里已有广泛的应用。

现有的手机、会议系统等设备为了实现高性能的回声消除，一般会采用定制的AEC芯片，从硬件设计之初就会进行针对性的电路设计从而进行回声消除。采用定制的AEC芯片，通过硬件设计消除回声的优点是，由于回声参考信号是通过硬件获取并传送给AEC处理的，而由硬件获取信号具有实时稳定的特点，由此能够确保实时稳定的获取回声参考信号。

对于已经具有成熟硬件设计的产品设备，要实现AEC功能，只能考虑在已有硬件架构基础上，采用纯软件的方法进行回声消除。而使用软件获取信号会受到例如信号传输速度、软件运行不稳定等多种因素的影响而导致获取和传输回声参考信号到AEC的过程中出现延迟，这种延迟会造成较大的抖动而影响回声消除的准确性。

【发明内容】

本发明提供了一种跟踪回声时延的方法和装置，以便于精确跟踪回声时延，为提高回声消除性能的稳定性提供基础。

具体技术方案如下：

本发明提供了一种跟踪回声时延的方法，所述方法包括：

获取回声参考信号和声音输入信号；

利用回声参考信号和声音输入信号在当前帧的互相关函数的峰值，确定所述回声参考信号在当前帧的回声时延。

根据本发明一优选实施例，该方法还包括：在确定所述回声参考信号在当前帧的回声时延之前，依据回声参考信号的能量判断所述回声参考信号在当前帧是否存在回声，如果存在回声，则继续执行确定所述回声参考信号在当前帧的回声时延的步骤；否则，取前一帧的回声时延或者不做处理。

根据本发明一优选实施例，所述依据回声参考信号的能量判断所述回声参考信号在当前帧是否存在回声具体包括：

从包含当前帧的所述回声参考信号的预定信号长度中采集多个时间点的信号能量；

将采集的信号能量的平均值与最小能量阈值进行比较，如果所述信号能量的平均值大于或等于最小能量的阈值，则判断为存在回声，否则不存在回声；

其中所述预定信号长度的取值与预设的最大时延有关。

根据本发明一优选实施例，所述方法还包括：将所述当前帧的互相关函数中的时域变量转换为频域变量，利用快速傅里叶变换确定所述互相关函数的峰值。

根据本发明一优选实施例，所述方法还包括：对所述当前帧的互相关函数进行跟踪滤波，利用跟踪滤波后的互相关函数，确定所述回声参考信号在当前帧的回声时延。