一种回波消除器及回波消除方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体涉及一种回波消除器及回波消除方法。
【背景技术】
[0002] 通信系统中将回波按其成因可W划分为电学回波和声学回波。声学回波主要出现 在移动终端、视频会议、车载免提终端等系统中，主要是因扬声器发出的声音经内部固体传 声和空间物体反射后，被麦克风直接拾取传回到远端用户，从而远端用户又听到自己的声 音，送种回波称为声学回波。
[0003]自适应回波抵消技术是消除回波的主流技术，通过估计回波路径的参数，利用自 适应滤波器产生一个模拟的回波路径并产生模拟的回波信号，然后接收信号减去模拟的回 波信号实现回波的消除。同时，自适应滤波器的系数的更新是根据该残留信号和接收信号 进行自适应调整。
公式1
[0005] 其中，公式1中为自适应滤波器的代数实现方式，方程1实现滤波，估计出回波信 号，方程2计算残留信号，由麦克风拾取信号减去估计的回波信号得到残留信号，同时作为 系统的输出，方程3为滤波器系数更新过程。其中，x(n)为扬声器的输出信号，y(n)为麦克 风拾取的信号，d(n)为自适应滤波器估计的回波信号，e(n)为残留信号，w(n)为自适应滤 波器系数，U为归一化步长。
[0006] 现有的一种双滤波器结构的回波消除器装置，如图1所示，该回波消除器装置中 包括自适应滤波器AF、非自适应滤波器F和判断模块Ctrl,其中，x(n)为扬声器的输出信 号，g(n)为回波路径，v(n)是麦克风的近端话音，y(n)为麦克风的拾取信号，eu(n)为自适 应滤波器AF的残留信号，e(n)为非自适应滤波器F的残留信号。其中，x(n)经回波路径 g(n)与近端信号V(n)进行叠加得到该拾取信号y(n)，该拾取信号y(n)分别进入两个加法 器中，在一个加法器中与输出信号X(n)叠加得到自适应滤波器AF的残留信号e。(n)，在另 一个加法器中与输出信号X(n)叠加得到非自适应滤波器F的残留信号e(n)。
[0007] 在上述技术方案中存在W下技术缺陷：
[0008]AU残留信号eu(n)反馈给自适应滤波器AF，然后自适应滤波器AF根据反馈的残 留信号e"(n)进行系数更新。但是，在实际环境中，麦克风附近是有干扰信号的，也就是存 在着其它近端话音的干扰（通常称为双讲状态），但是自适应滤波器AF未考虑到近端话音 对自适应滤波器AF的影响，一样进行系数更新，从而造成系数误调；
[0009]A2、在回波消除的初始阶段，或回波路径g(n)出现变化时，由于自适应滤波器AF 未收敛，使得残留信号较大，大于非自适应滤波器F的残留信号，不满足系数更新条件，自 适应滤波器AF的系数将被禁止传递给非自适应滤波器F，但此时非自适应滤波器F的系数 实际上是需要进行更新的。
【发明内容】
[0010] 针对上述缺陷，本发明实施例提供了一种回波消除器及回波消除方法，用于提高 自适应滤波器系数的正确性，提高自适应滤波器的收敛速度和稳定性。
[0011] 本发明第一方面提供了一种回波消除器，包括：
[0012] 第一自适应滤波器AF0、第二自适应滤波器AF1、非自适应滤波器F、判断模块和若 干加法器；
[001引所述第一自适应滤波器AFO的输入端、第二自适应滤波器AFl的输入端和非自适 应滤波器F的输入端分别与扬声器的输出信号的输入源相连接，所述第一自适应滤波器 AF0、第二自适应滤波器AFl和所述非自适应滤波器F均与所述判断模块连接；
[0014] 所述扬声器的输出信号的输入源经过回波路径与麦克风的第一输入端连接，所述 麦克风的第二输入端与近端话音信号的输入源连接，所述麦克风的输出端与第一加法器的 第一输入端连接，所述第一加法器的第二输入端与所述第一自适应滤波器AFO的输出端连 接；所述麦克风的输出端与第二加法器的第一输入端连接，所述第二加法器的第二输入端 与所述第二自适应滤波器AFl的输出端连接；所述麦克风的输出端与所述第H加法器的第 一输入端连接，所述第H加法器的第二输入端与所述非自适应滤波器F的输出端连接；
[0015] 所述第一加法器的输出端、第二加法器的输出端和第H加法器的输出端分别与所 述判断模块连接，所述第一加法器的输出端与所述第一自适应滤波器AFO连接，所述第二 加法器的输出端与所述第二自适应滤波器AFl连接；
[0016] 所述第一加法器的输出端作为所述回波消除器的输出端。
[0017] 在一个可实施的方式中，所述麦克风内置第四加法器；
[0018] 所述扬声器的输出信号的输入源经过回波路径与所述第四加法器的第一输入端 连接，所述第四加法器的第二输入端与进入所述麦克风的近端话音信号的输入源连接，所 述第四加法器的输出端分别与所述第一加法器的第一输入端、第二加法器的第一输入端和 第H加法器的第一输入端连接。
[0019] 本发明第二方面提供了一种回波消除方法，可包括：
[0020] 将所述扬声器的输出信号经过回波路径输入所述麦克风与进入所述麦克风的近 端话音信号进行叠加得到所述麦克风的拾取信号；
[0021] 将所述拾取信号输入所述第一加法器与输入所述第一加法器的所述输出信号进 行叠加得到第一残留信号，将所述拾取信号输入所述第二加法器与输入所述第二加法器的 所述输出信号进行叠加得到第二残留信号，将所述拾取信号输入所述第H加法器与输入所 述第H加法器的所述输出信号进行叠加得到第H残留信号；
[0022] 将所述第一残留信号、第二残留信号和第H残留信号分别输入所述判断模块；
[0023] 通过所述判断模块根据所述第一残留信号、所述第二残留信号和所述第H残留信 号，判断是否满足系数更新条件；
[0024] 在所述判断模块确定满足系数更新条件时，通过所述判断模块通知所述第一自适 应滤波器AFO进行系数更新，并通知所述第二自适应滤波器AFl将系数传递给所述非自适 应滤波器F，W便所述非自适应滤波器F进行系数更新。
[0025] 进一步地，所述通过所述判断模块根据所述第一残留信号、所述第二残留信号和 所述第H残留信号，判断是否满足系数更新条件包括；通过所述判断模块计算所述第一残 留信号的功率，计算所述第二残留信号的功率W及所述第H残留信号的功率；通过所述判 断模块根据所述第一残留信号的功率、所述第二残留信号的功率和所述第H残留信号的功 率，判断是否满足系数更新条件。
[0026] 在一个可实施的方式中，所述通过所述判断模块根据所述第一残留信号的功率、 所述第二残留信号的功率和所述第H残留信号的功率，判断是否满足系数更新条件包括： 通过所述判断模块判断所述第二残留信号的功率是否小于所述第H残留信号的功率；若 是，所述判断模块通知所述第一自适应滤波器AFO进行系数更新，并通知所述第二自适应 滤波器AFl将系数传递给所述非自适应滤波器F，W便所述非自适应滤波器F进行系数更 新。
[0027] 在另一可实施的方式中，所述通过所述判断模块根据所述第一残留信号的功率、 所述第二残留信号的功率和所述第H残留信号的功率，判断是否满足系数更新条件包括： 通过所述判断模块判断所述第二残留信号的功率是否小于所述第H残留信号的功率；若 否，所述判断模块判断所述第一残留信号的功率是否小于系数更新预设阀值；若是，所述判 断模块通知所述第一自适应滤波器AFO进行系数更新，并通知所述第二自适应滤波器AFl 将系数传递给所述非自适应滤波器F，W便所述非自适应滤波器F进行系数更新。
[0028] 进一步地，所述通过所述判断模块计算所述第一残留信号的功率，计算所述第二 残留信号的功率W及所述第H残留信号的功率包括：通过所述判断模块获取所述第一残留 信号中的预设长度的第一语音顿，计算所述第一语音顿的功率平均值作为所述第一残留信 号的功率；通过所述判断模块获取所述第二残留信号中的所述预设长度的第二语音顿，计 算所述第二语音顿的功率平均值作为所述第二残留信号的功率；通过所述判断模块获取所 述第H残留信号中的所述预设长度的第H语音顿，计算所述第H语音顿的功率平均值作为 所述第H残留信号的功率。
[0029] 从W上技术方案可W看出，本发明实施例提供的一种回波消除器及回波消除方法 具有W下优点：
[0030] 将扬声器的输出信号经过回波路径输入麦克风，然后与输入麦克风中的近端话音 信号进行叠加得到该麦克风的拾取信号，之后，该拾取信号在第一加法器中与扬声器的输 出信号进行叠加得到第一残留信号，在第二加法器中与扬声器的输出信号进行叠加得到第 二残留信号，在第H加法器中与扬声器的输出信号进行叠加得到第H残留信号，然后将第 一残留信号、第二残留信号和第H残留信号分别输入判断模块，通过判断模块是否满足系 数更新条件，在确定满足系数更新条件时，通知第一自适应滤波器AFO进行系数更新，和通 知第二自适应