[发明专利]一种自适应回声消除方法

说明书

本发明公开了一种自适应回声消除方法，包括：根据发音单元的参考信号x(k)通过自适应滤波器估计回声信号y(k)；根据所述y(k)和麦克风拾取的信号d(k)计算残留信号e(k)；计算频域参考信号X(f)的功率谱xPow(f)；计算频域残留信号E(f)的功率谱ePow(f)；计算所述E(f)的共轭残留信号E^*(f)与所述X(f)的相关功率谱xePow(f)；计算X(f)与E^*(f)的相关系数cohxe(f)；将cohxe(f)作为自适应滤波器的自适应步长因子，更新自适应滤波器系数。本发明的技术方案将残留信号与参考信号之间的相关系数作为自适应步长因子，对各话音状态均可进行有效的回声消除。

技术领域

本发明涉及到实时语音通信、人机交互过程中的回声处理技术，特别涉及到一种自适应回声消除方法。

背景技术

在实时语音通信过程中，通信终端扬声器发出的声音，总会被该终端的麦克风拾取到，若是不处理就发送出去，对方总能听到自己说话的声音；在人机交互领域，由于交互终端发出的声音又被麦克风拾取回去，同时拾取了控制者的说话声，若在麦克风拾取信号中不消除交互终端发出的声音，那么交互终端在识别控制者说话声音时将引入很强的干扰，降低了识别的成功率，最终造成交互困难。

针对实时语音通信过程中的回声干扰问题，现有技术也提出了一些技术方案，典型的如中国专利申请“一种用于消除声学回声的自适应滤波器及滤波方法”(申请号:201410073711.1)中所提出一种用于回声消除的自适应滤波方案。该技术方案是一种频域自适应滤波方法，利用远端信号x(n)作为参考信号，通过自适应滤波对传播路径h(n)进行系统估计，并利用估计的系统参数w(n)对参考信号进行滤波，进而消除终端麦克风采集到的信号d(n)中的回声得到残差信号e(n)。一方面将e(n)作为滤波结果直接输出，另一方面利用e(n)对自适应滤波器系数进行迭代控制。该方案中在对滤波器系数进行迭代控制时，自适应滤波器每迭代R次对滤波器系数限制参数进行一次更新，其中R是预先设定的固定值。

现有方案的问题在于：一方面，自适应滤波器系数的更新与滤波效果(残留信号)没有关联起来，且没有根据回声强度实时调整自适应步长因子，不能很好的保证在各种不同的话音状态下回声消除的精确度。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种自适应回声消除方法，以实现在各种话音状态下有效的自适应回声消除。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种自适应回声消除方法，包括：

根据发音单元的参考信号x(k)通过自适应滤波器估计回声信号y(k)；

根据所述y(k)和麦克风拾取的信号d(k)计算残留信号e(k):

e(k)＝d(k)-y(k)

计算频域参考信号X(f)的功率谱xPow(f)；

计算频域残留信号E(f)的功率谱ePow(f)；

其中，E(f)＝FFT[0_M个0,e(k)]；

计算所述E(f)的共轭残留信号E^*(f)与所述X(f)的相关功率谱xePow(f)；

xePow(f)＝||X(f)·E^*(f)||²

计算X(f)与E^*(f)的相关系数cohxe(f)；

将cohxe(f)作为自适应滤波器的自适应步长因子μ(f)，更新自适应滤波器系数；