专利名称：一种回声消除的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种回声消除的方法和装置。
背景技术：
在语音通信系统中常常由于扬声器和麦克风相耦合而产生回声。对于语音通信系统的用户来说，通过扬声器接收到的来自远程用户的信号为远端信号，并通过扬声器于近端播放该远端信号。同时，近端的麦克风获取近端使用者的声音以产生近端信号，并将该近端信号经由语音通信系统的链路发送至远端用户。但是，当扬声器播放远端信号时，远端信号的一部分声音会被近端的麦克风获取，并与近端信号掺杂在一起，使得近端信号带有回声。如果不将该回声消除，则该回声会随着近端信号一起被传送至远端用户，远端用户便会听到自己的声音，从而影响用户的感受且使得语音通信系统的效能下降。因此，回声消除成为语音通信领域中的一个重要课题。
图1为采用归一化最小均方(NLMS)算法的自适应滤波器示意图，图中，χ为远端输入信号、y为远端输入信号χ经过一定环境后形成的实际回声信号，ν为语音信号，该语音信号包括本地说话人的声音及背景噪声，d为回声消除装置的近端输入信号， 为经过自适应滤波器运算得到的回声估计值，e为近端输入信号经过滤波后输出的残差信号，h为实际环境脉冲响应，众为自适应滤波器系数，即对h进行估计的传输函数。其模型的数学表述为
权利要求
1.一种回声消除的方法，其特征在于，该方法包括将近端输入信号d (η)和远端输入信号χ (η)分别分割成M个子带信号Cli (η)和Xi (η)， 其中η为采样时刻，i为子带信号的编号，1 = 0,1,..., M-1,M为预设的正整数；将各子带的远端输入信号Xi (η)不进行下采样处理，送入统一的自适应滤波器；自适应滤波器利用输入各子带的远端输入信号的Xi (η)对输入的各子带的近端输入信号分别进行滤波处理后，产生各子带的残差信号；其中自适应滤波器的滤波系数的更新值为各子带对应的更新值之和；将各子带的残差信号进行相加后得到回声消除处理后的残差信号e (η)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输入所述自适应滤波器的各子带的近端输入信号为Cli(Ii),所述自适应滤波器产生的各子带的残差信号为ei(n)；所述自适应滤波器的滤波系数+ 二…)，其中0< μ<2，I Xi(Ii) I I是对Xi (η)进行取模运算；将各子带的ei (η)进行相加后得到所述e (η)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自适应滤波器利用输入各子带的远端输入信号的Xi(Il)对输入的各子带的近端输入信号分别进行滤波处理具体包括按照所述自适应滤波器的滤波系数对各子带的远端输入信号Xi (η)进行处理，得到各子带的回声估计信号力(《);将各子带的近端输入信号Cli(I1)分别滤掉对应子带的回声估计信号；)，得到各子带的残差信号e 。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输入所述自适应滤波器的各子带的近端输入信号为对各子带的近端输入信号Cli(Ii)进行下采样后得到的各子带的近端输入信号 CliGO ；所述自适应滤波器产生的各子带的残差信号为ei(k)；所述自适应滤波器的滤波系数众(々 + 1) = Α(々)+ Σ^Τ^Γ6,(幻X,(々)，其中0< μ<2，I I Xi (k) I I是对Xi (k)进行取模运算；k为采样时间η的N倍，N为下采样的抽取率；将各子带的残差信号进行相加后得到回声消除处理后的残差信号e(n)为将各子带的ei (k)进行上采样和带通滤波处理后得到的值进行相加后得到所述e (η)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述自适应滤波器利用输入各子带的远端输入信号的Xi(Il)对输入的各子带的近端输入信号分别进行滤波处理具体包括利用所述自适应滤波器的滤波系数对各子带的远端输入信号Xi (η)进行处理，得到各子带的回声估计信号戈(《);对各子带的回声估计信号λΟ)进行下采样处理后得到少,(々)； 将各子带的近端输入信号CliGO分别滤掉对应子带的回声估计信号AO)，得到各子带的残差信号ei(k)。
6.一种回声消除的装置，其特征在于，该装置包括第一分析滤波器组、第二分析滤波器组、自适应滤波器和残差合成器；所述第一分析滤波器组，用于将近端输入信号d(n)分割成M个子带近端输入信号 Cli(Ii),并输出给所述自适应滤波器；所述第二分析滤波器组，用于将远端输入信号χ (η)分割成M个子带远端输入信号 xjn)，并输出给所述自适应滤波器；其中，η为采样时刻，i为子带信号的编号，i = 0， 1，...，M-I，M为预设的正整数；所述自适应滤波器，用于利用输入各子带的远端输入信号的对输入的各子带的近端输入信号分别进行滤波处理后，产生各子带的残差信号输出给所述残差合成器；其中自适应滤波器的滤波系数的更新值为各子带对应的更新值之和；所述残差合成器，用于将输入的各子带的残差信号进行相加后得到回声消除处理后的残差信号e (η)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，输入所述自适应滤波器的各子带的近端输入信号为Cli(Ii),所述自适应滤波器产生的各子带的残差信号为ei(n)； 所述自适应滤波器的滤波系数成
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波器包括回声估计单元，用于按照所述自适应滤波器的滤波系数对各子带的远端输入信号 Xi(H)进行处理，得到各子带的回声估计信号戈(《)；回声过滤单元，用于将各子带的近端输入信号Cli(Ii)分别滤掉对应子带的回声估计信号·戈(…，得到各子带的残差信号ei (η)。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括下采样处理器组、上采样处理器组和合成滤波器组；所述下采样处理器组，用于获取所述第一分析滤波器组输出给所述自适应滤波器的各子带的Cli(Ii),将各子带的Cli(Ii)进行下采样后得到各子带的近端输入信号CliGO并输出给所述自适应滤波器；所述自适应滤波器利用输入各子带的远端输入信号的Xi (η)对输入的各子带的近端输入信号CliGO分别进行滤波处理后，产生各子带的残差信号ei(k)输出给所述残差合成 器；所述自适应滤波器的滤波系数
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述自适应滤波器包括回声估计单元，用于按照所述自适应滤波器的滤波系数对各子带的远端输入信号 Xi(H)进行处理，得到各子带的回声估计信号；下采样单元组，用于将所述各子带的回声估计信号分别进行下采样处理后得到各子带的回声估计信号夕,(众)；回声过滤单元，用于将各子带的近端输入信号CiiGO分别滤掉对应子带的回声估计信号j>,(幻,得到各子带的残差信号ei(k)。
全文摘要
本发明提供了一种回声消除的方法和装置，将近端输入信号d(n)和远端输入信号x(n)分别分割成M个子带信号di(n)和xi(n)；将各子带的远端输入信号xi(n)不进行下采样处理，送入统一的自适应滤波器；自适应滤波器利用输入各子带的远端输入信号的xi(n)对输入的各子带的近端输入信号分别进行滤波处理后，产生各子带的残差信号；其中自适应滤波器的滤波系数的更新值为各子带对应的更新值之和；将各子带的残差信号进行相加后得到回声消除处理后的残差信号e(n)。本发明能够在节省计算量的同时，使得自适应滤波器具有较好的收敛性能。
文档编号H04M9/08GK102377454SQ20101026363
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者封伶刚 申请人:杭州华三通信技术有限公司