[发明专利]一种针对回声消除残余回声的处理方法

说明书

本发明提供一种针对回声消除残余回声的处理方法，包含：S1获取远端信号x(n)，近端信号d(n)；S2回声消除器得到估计回声信号y^(n)，并消除d(n)中的回声部分，得到估计期望信号e^(n)；S3把x(n)，d(n)和e^(n)做FFT，得到频域信号X(e^jw)，D(e^jw)，E(e^jw)；S4残余回声消除器通过相关函数，得到x(n)与d(n)的相关性c_xd(e^jw)；d(n)与e^(n)的相关性c_de(e^jw)；S5d(n)由y(n)和e(n)组成；S6当滤波器未收敛时，c_xd(e^jw)接近1，c_xd(e^jw)也接近1；得到：定义：S7根据滤波器是否收敛，残余回声消除器采用不同方式对E(e^jw)做非线性处理：定义：S8最后把处理后的E(e^jw)做IFFT，得到最终期望信号r(n)。

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种针对回声消除残余回声的处理方法。

背景技术

如图1所示，声学回声是语音通话中经常发生的现象。通话时对方发出的语音信号(远端信号)，由设备的扬声器进行播放，经外界传播，最终被设备自己的麦克风拾取。同时该麦克风还拾取了本地说话人的语音信号(期望信号)，所以此时拾取的语音信号是“回声信号”和“期望信号”的叠加，称之为“近端信号”。这种叠加的信号难以理解，对通话双方都会造成极大困扰，所以必须要消除其中的“回声信号”部分。

通常的方法是利用一个回声消除器，消除“回声信号”，得到“期望信号”。回声消除器的原理是，利用一个自适应滤波器，对扬声器到麦克风之间的回声路径进行建模，以此产生一个“回声信号”的延迟估计(估计回声信号)。然后从麦克风拾取到的“近端信号”中减去“估计回声信号”，得到一个干净的“估计期望信号”。

现有的去回声算法通常认为回声路径是一个完全的线性系统，所以回声消除器中使用的都是线性结构的自适应滤波器。

但是由于产品外观设计要求，小型化发展趋势，以及出于产品成本的考虑，实际生产的设备经常采用廉价的小尺寸声学器件，采用不够完善的结构设计。这些因素都会让整个设备表现为一个非线性系统。

而采用线性自适应算法的回声消除器在处理一个存在非线性失真的系统时，由于线性结构不能准确地模拟非线性声学回声路径，造成回声信号中的非线性成分不能通过算法消除，残留下来的回声(残余回声)会大大影响通话质量。

为了保证回声消除器的性能，算法通常采用一个高阶的自适应滤波器，但这就会造成自适应滤波器的收敛速度变慢，呈一个慢收敛的过程。这样在算法初期或者回声路径改变(比如设备移动)时，“残余回声”会更加严重。

本领域的技术术语还包括：

远端信号：语音通话时，接收到的对方发出的语音信号，由扬声器播放。

回声信号：远端信号由设备的扬声器播放，经外界传播，再由设备自己的麦克风拾取到的信号。

期望信号：语音通话时，本地说话人发出的语音信号。

近端信号：近端麦克风拾取的信号，由“回声信号”和“期望信号”叠加而成。

估计回声信号：通过算法产生的一个“回声信号”的延迟估计。

估计期望信号：“近端信号”减去“估计回声信号”，得到的一个期望信号的估计。

残余回声：“估计期望信号”与“期望信号”的差，代表估计的误差。

自适应滤波器：是能够根据输入信号自动调整性能进行数字信号处理的数字滤波器。