[发明专利]一种增广复值成比例子带自适应立体声学回声消除方法

权利要求书

1.一种增广复值成比例子带自适应立体声学回声消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.语音输入向量生成

采集两个远端麦克风当前时刻n当前输入的初级语音信号u₁(n)和u₂(n)；将当前时刻n和前L-1个时刻的L个语音信号值构成当前时刻的语音输入向量u₁(n)和u₂(n)，且u₁(n)＝[u₁(n),u₁(n-1),…,u₁(n-L+1)]^T，u₂(n)＝[u₂(n),u₂(n-1),…,u₂(n-L+1)]^T；其中L＝512，其为稀疏信道的长度，上标T代表转置；

为了弱化u₁(n)和u₂(n)的耦合性，对u₁(n)和u₂(n)分别进行非线性处理，得到u′₁(n),u′₂(n)，然后再组合成为远端输入信号u(n)；

其中，α为非线性化因子；

u(n)＝u'₁(n)+u'₂(n)·j

随后，将所述远端信号u(n)通过子带分析滤波器组滤波得到u_sub,i-1(n)，i是子带分析滤波器组的序号，i＝1,2,3…,N,N64；

B.远端信号滤波

将得到的所述远端输入信号u(n)通过增广复值自适应回声消除滤波器得到滤波值y(n)

y(n)＝u^T(n)h(n)+u^H(n)g(n)

h(n)和g(n)分别是所述自适应回声消除滤波器当前时刻n的权矢量和共轭权矢量；

C.回声抵消

采集两个近端麦克风当前时刻n的拾取到的两个带回声的近端信号d₁(n)和d₂(n)，对两个近端信号d₁(n)和d₂(n)进行组合为d(n)；之后将d(n)与滤波值y(n)相减后得到总误差信号e(n)，再回送给远端，总误差信号e(n)＝d(n)-y(n)，随后总误差信号通过子带分析滤波器组得到第i个子带误差信号e_i-1,D(n)；其中对所述两个近端信号d₁(n)和d₂(n)进行组合的过程为

d(n)＝d₁(n)+d₂(n)·j

D.权向量更新

计算下一时刻的自适应立体声回声消除滤波器权向量和共轭权向量：

h(n+1)＝h(n)+μK₁(n)U^*(n)[U^H(n)K₁(n)U(n)+U^T(n)K₁(n)U^*(n)]^-1e_D(n)；

g(n+1)＝g(n)+μK₂(n)U(n)[U^H(n)K₂(n)U(n)+U^T(n)K₂(n)U^*(n)]^-1e_D(n)；

其中，μ是立体声学回声消除器的步长，取值范围为0.01～0.1；*代表共轭；H代表共轭转置；e_D(n)＝[e_0,D(n),e_1,D(n),…,e_N-1,D(n)]^T是由子带误差信号组成的向量；U(n)为子带输入信号构成的矩阵，U(n)＝[u_sub,0(n),u_sub,1(n),…,u_sub,N-1(n)]^T；K₁(n)和K₂(n)分别是权向量和共轭权向量的稀疏矩阵，如下所示：

K₁(n)＝diag[k₀(n),k₁(n),…,k_M-1(n)]

K₂(n)＝diag[k′₀(n),k′₁(n),…,k′_M-1(n)]

其中，M为系数矩阵的阶数；

其中对角元素分别由下式计算得到

其中，m是权向量的元素序号，0≤m≤M-1；β是成比例因子，β∈[-1,1]，ε是正则化参数，其取值范围是0.001～0.01；||·||₁表示1范数；

E.迭代

令n＝n+1，重复A、B、C、D的步骤，直至通话结束。