[发明专利]一种声学回声抵消器输出语音信号的后处理方法及装置

说明书

本发明提供了一种声学回声抵消器输出语音信号的后处理方法及装置，涉及信号处理技术领域。该声学回声抵消器AEC输出语音信号的后处理方法，包括：获取预设的AEC输出信号子带谱；依据将所述AEC输出信号子带谱中残留回声分量抑制到预设电平的条件下使近端语音信号子带谱估计的失真误差最小化的处理准则，对所述AEC输出信号子带谱进行加权处理，获取近端语音信号子带谱的线性估计值；输出所述近端语音信号子带谱的线性估计值。上述方案，通过将所述AEC输出信号子带谱中残留回声分量抑制到预设电平的条件下以使近端语音信号子带谱估计的失真误差最小化，有效抑制了残留回声，保证了语音通信系统的全双工特性的稳定性。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种声学回声抵消器输出语音信号的后处理方法及装置。

背景技术

声学回声抵消器(AEC)是全双工语音通信系统中一个关键部件，其主要作用是移去由扬声器耦合到麦克风远端信号的回声信号，同时不退化近端语音信号。尽管线性自适应滤波器构成的传统AEC在高品质硬件条件可达满意效果，但它在诸如通常的电话器件和笔记本等低廉的设备中应用时，由于低品质扬声器、过载功放和设计欠缺的外壳等引入了非线性失真，使得其性能在实际应用中十分受限，此时AEC的输出通常存在明显的非线性残留回声。

为此，人们提出了许多相应技术来克服或减少这种非线性残留回声。这些技术可归纳为2类，其中一类是采用非线性AEC模型，包括自适应Volterra滤波器、自适应正交幂乘方滤波器(orthogonalized power filters)、基于饱和曲线的预失真器以及神经网络技术；尽管采用非线性AEC模型在某些应用场景可以达到预定的效果，但其计算复杂度巨大，难以在实际产品或系统中实现。另一类则是采用残留回声抑制(RES)模型，包括中心削波(center clipping)技术、线性RES算法、谐波失真的非线性RES算法和基于回声路径频域幂乘方滤波器模型的非线性RES算法。这类技术均把传统的AEC输出用作RES算法的输入，并从中估计出残留回声的功率谱，然后用Weiner滤波或谱减法来进一步抑制该残留回声。该类技术虽可实际实现，但在双讲模式情形下，会严重地损伤近端语音信号。

发明内容

本发明实施例提供一种声学回声抵消器输出语音信号的后处理方法及装置，以改善和解决现有的线性自适应滤波器构成的传统AEC在实际应用中的性能十分有限，其输出通常存在显著的非线性残留回声，严重影响语音通信系统的全双工特性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种声学回声抵消器AEC输出语音信号的后处理方法，包括：

获取预设的AEC输出信号子带谱；

依据将所述AEC输出信号子带谱中残留回声分量抑制到预设电平的条件下使近端语音信号子带谱估计的失真误差最小化的处理准则，对所述AEC输出信号子带谱进行加权处理，获取近端语音信号子带谱的线性估计值；

输出所述近端语音信号子带谱的线性估计值。

进一步地，所述对所述AEC输出信号子带谱进行加权处理，获取近端语音信号子带谱的线性估计值的步骤，包括：

获取残留回声子带域抑制因子；

根据所述残留回声子带域抑制因子对所述AEC输出信号子带谱进行加权处理，获取近端语音信号子带谱的线性估计值。

进一步地，所述获取残留回声子带域抑制因子的步骤，包括：

分别获取AEC估计的回声信号子带功率谱、AEC输出信号与麦克风接收信号之间的子带互功率谱以及残留回声子带域抑制因子的调节参数；

根据所述AEC估计的回声信号子带功率谱、AEC输出信号与麦克风接收信号之间的子带互功率谱和所述调节参数，获取残留回声子带域抑制因子。

进一步地，所述AEC估计的回声信号子带功率谱的获取方式为：