用于声学回声消除的双端通话检测制造技术

声学回声消除器包括自适应滤波器和双端通话检测器。自适应滤波器包括线性滤波器和系数计算器。线性滤波器具有由一组可变滤波器系数控制的传递函数，并且该传递函数被配置为消除麦克风信号中的回声的估计以提供输出信号。系数计算器被配置为基于可变自适应率来更新该组可变滤波器系数。双端通话检测器被配置为计算可变滤波器系数的能量(在系数的更新之间)的变化。声学回声消除器被配置为基于可变滤波器系数的能量被确定为是振荡的还是稳定改变(增加或减少)来调整可变自适应速率。

Double end call detection for acoustic echo cancellation

The acoustic echo canceller includes an adaptive filter and a two terminal call detector. Adaptive filters include linear filters and coefficient calculators. The linear filter has a transfer function controlled by a set of variable filter coefficients, and the transfer function is configured to eliminate the estimation of the echo in the microphone signal to provide the output signal. The coefficient calculator is configured to update the set of variable filter coefficients based on variable adaptive rate. The dual ended call detector is configured to calculate the variation of the energy of the variable filter coefficient (between updates of coefficients). The acoustic echo canceller is configured to be based on the variable filter coefficient to be determined as whether it is oscillating or stable (increase or decrease) to adjust the variable adaptive rate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于声学回声消除的双端通话检测
本公开涉及用于声学回声消除的双端通话检测。
技术实现思路
以下提及的所有示例和特征可以以任何技术上可能的方式进行组合。在一个方面，一种声学回声消除器包括自适应滤波器和双端通话检测器。自适应滤波器包括线性滤波器和系数计算器。线性滤波器具有由一组可变滤波器系数控制的传递函数，并且该传递函数被配置为消除麦克风信号中的回声的估计以提供输出信号。系数计算器被配置为基于可变自适应率来更新所述一组可变滤波器系数。双端通话检测器被配置为计算可变滤波器系数的能量(在系数更新之间)的变化。所述声学回声消除器被配置为基于所述可变滤波器系数的能量被确定为是振荡的还是稳定改变(增加或减小)来调整可变自适应率。实现方式可以包括以下特征之一或其任意组合。在一些实现方式中，双端通话检测器被配置为确定用于调整可变自适应率的比例因子。在特定实现方式中，声学回声消除器被配置为将调整后的自适应率计算为所述比例因子与固定自适应值的乘积。在一些情况下，双端通话检测器被配置为向所述自适应滤波器提供比例因子，并且自适应滤波器将调整后的自适应率计算为比例因子与固定自适应值的乘积。在特定情况下，双端通话检测器被配置为将所述比例因子提供给系数计算器，并且系数计算器将调整后的自适应率计算为所述比例因子与固定自适应值的乘积。在一些示例中，双端通话检测器被配置为将调整后的自适应率计算为所述比例因子和固定自适应值的乘积，并且将调整后的自适应率提供给系数计算器。在特定示例中，所述双端通话检测器被配置为确定所述可变滤波器系数的能量的趋势，并且将所述趋势的幅度与阈值进行比较，并且声学回声消除器被配置为基于该比较来调整自适应速率。在一些实现方式中，双端通话检测器被配置为基于所述比较确定用于调整所述可变自适应率的比例因子。在特定实现方式中，回声双端通话检测器被配置为：如果基于滤波器系数能量趋势的统计的幅度大于或等于阈值，则提供第一比例因子用于调整可变自适应率，并且如果幅度小于阈值，则提供第二不同的比例因子用于调整可变自适应率。在一些情况下，第二比例值将自适应率减小显著小于1的因子，例如，大约0.01到大约0.05(例如，0.025)。在特定情况下，第一比例因子是1，使得如果所述幅度大于或等于所述阈值，则使用完全自适应值。在一些示例中，双端通话检测器包括用于平滑所述可变滤波器系数的能量的趋势的低通滤波器，并且双端通话检测器被配置为计算经平滑的趋势的幅度。在另一方面，一种声学回声消除器包括自适应滤波器和双端通话检测器。自适应滤波器包括线性滤波器和系数计算器。线性滤波器具有由一组可变滤波器系数控制的传递函数，并且该传递函数被配置为消除麦克风信号中的回声的估计以提供输出信号。系数计算器被配置为基于可变自适应率来更新所述一组可变滤波器系数。双端通话检测器被配置为确定可变滤波器系数的能量的趋势，并且将所述趋势的幅度与阈值进行比较。声学回声消除器被配置为基于所述比较来调整所述自适应率。实现方式可以包括以上特征中的一个或其任何组合。附图说明图1是声学回声消除器的图。图2是来自图1的声学回声消除器的双端通话检测器的图。图3是用于实现图1的声学回声消除器的声学回声消除系统的图。图4是示出声学回声消除器的另一实现方式的图。具体实施方式虽然附图的若干视图的元素可以在框图中被示出和描述为离散元素，并且可以被称为“电路”或“模块”，但是除非另有指示，否则所述元素可以被实现为以下中的一个或其组合：模拟电路、数字电路或执行软件指令的一个或多个微处理器。软件指令可以包括数字信号处理(DSP)指令。除非另外指明，否则信号线可以被实现为离散的模拟或数字信号线。多个信号线可以被实现为一个离散的困难信号线，并具有适当的信号处理以处理单独的音频信号流，或者被实现为无线通信系统的元件。一些处理操作可以用系数的计算和应用来表示。计算和应用系数的等价物可以通过其他模拟或DSP技术来执行，并且包含于本专利申请的范围内。除非另外指明，否则音频信号可以以数字或模拟形式被编码；传统的数模和模数转换器可能没有在电路图中被显示。声学回声消除器(AEC)用于需要从扬声器去除由附近的麦克风拾取的声音的系统中。AEC使用自适应滤波器来建模在扬声器输入与麦克风输出之间的传递函数。一旦滤波器收敛，在扬声器输入信号通过滤波器馈送时，滤波器输出与由麦克风拾取的扬声器声音紧密匹配。因此，当从麦克风信号中减去滤波器输出时，麦克风信号的扬声器分量就被消除。在麦克风信号与滤波器输出之间的差异用于更新自适应滤波器系数(又称为“自适应滤波器权重”)。如果扬声器输出是由麦克风拾取的唯一声音，则这种差异是传输函数建模误差。适当调谐的自适应滤波器将快速收敛以最小化误差，并精确建模正确的传递函数。如果麦克风信号包含显著的干扰声音，则它们将倾向于抑制自适应算法收敛到传递函数的精确模型的能力。例如，如果扬声器和麦克风是免提喇叭扩音器的一部分，则与远端语音并存的近端语音的存在将导致滤波器收敛的中断。这种情况被称为双端通话。为了抑制滤波器的误对准，只要检测到双端通话就减慢或禁用滤波器的自适应可能是有益的。存在许多现有技术的方法来确定何时发生双端通话，但是许多使用相同的通用方法，其将使用从发送到扬声器的信号(x[n])、麦克风信号(d[n])和/或自适应滤波器误差信号(e[n])(又称为“输出信号”)制定的检测统计。该检测统计与阈值进行比较以确定是否存在双端通话条件。当在麦克风信号中存在显著的不相关噪声时，这些方法的性能往往会降低。由于几乎连续的道路、动力传动系统和风噪声，在车辆中应用声学回声消除时通常会出现这种情况。本文描述的系统和方法利用基于自适应滤波器系数的能量的行为的不同统计。这个想法是，如果自适应滤波器权重的能量一直在增加或减少，那么滤波器很可能会向解进行收敛或发散。如果权重的能量在振荡，则滤波器已经收敛或被双端通话条件中断。在能量在振荡的任何情况下，自适应应该放慢或禁用。图1是声学回声消除器100的图。在输出路径中，表示从远端(远程)源接收到的音频的远端音频信号x[n]被数模(D/A)转换器102从数字形式转换为模拟信号，由功率放大器104放大，并经由扬声器106转换成声能。在输入路径中，麦克风108接收来自近端(本地)源的声学输入。声学输入可以包括来自近端用户的语音、近端环境噪声以及来自扬声器106的回声。来自麦克风108的信号由放大器110放大，并且经由模数(A/D)转换器112从模拟形式转换为数字形式以提供麦克风信号d[n]。自适应滤波器114接收远端音频信号x[n]和麦克风信号d[n]，并且生成输出信号y[n]。自适应滤波器114用线性滤波器116对远端音频信号x[n]进行滤波，以提供麦克风信号d[n]中的回声的估计。然后通过加法器118从麦克风信号d[n]中减去回声y[n]的估计以获得误差信号e[n]。然后将误差信号e[n]馈送回到系数计算器120，以更新线性滤波器116的一组滤波器系数W[n]。误差信号e[n]也表示被传输回远端源以向远端用户进行重现的输出。线性滤波器114可以被实现为具有由滤波器系数W[n]确定的传递函数的有限脉冲响应(FIR)滤波器。系数计算器120基于自适应算法更新滤波器系数。由系数计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学回声消除器，包括：自适应滤波器，包括：线性滤波器，其具有传递函数，所述传递函数由一组可变滤波器系数控制、并且被配置为消除麦克风信号中的回声的估计以提供输出信号，以及系数计算器，其被配置为基于可变自适应率来更新所述一组可变滤波器系数；以及双端通话检测器，其被配置为计算所述可变滤波器系数的能量的变化，其中所述声学回声消除器被配置为基于所述可变滤波器系数的所述能量被确定为是振荡的还是稳定改变，来调整所述可变自适应率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.13 US 14/940,4951.一种声学回声消除器，包括：自适应滤波器，包括：线性滤波器，其具有传递函数，所述传递函数由一组可变滤波器系数控制、并且被配置为消除麦克风信号中的回声的估计以提供输出信号，以及系数计算器，其被配置为基于可变自适应率来更新所述一组可变滤波器系数；以及双端通话检测器，其被配置为计算所述可变滤波器系数的能量的变化，其中所述声学回声消除器被配置为基于所述可变滤波器系数的所述能量被确定为是振荡的还是稳定改变，来调整所述可变自适应率。2.根据权利要求1所述的声学回声消除器，其中所述双端通话检测器被配置为确定用于调整所述可变自适应率的比例因子。3.根据权利要求2所述的声学回声消除器，其中所述声学回声消除器被配置为将调整后的适应率计算为所述比例因子与固定自适应值的乘积。4.根据权利要求3所述的声学回声消除器，其中所述双端通话检测器被配置为向所述自适应滤波器提供所述比例因子，并且其中所述自适应滤波器将所述调整后的自适应率计算为所述比例因子与所述固定自适应值的乘积。5.根据权利要求4所述的声学回声消除器，其中所述双端通话检测器被配置为向所述系数计算器提供所述比例因子，并且其中所述系数计算器将所述调整后的自适应率计算为所述比例因子与所述固定自适应值的乘积。6.根据权利要求3所述的声学回声消除器，其中所述双端通话检测器被配置为将所述调整后的自适应率计算为所述比例因子与所述固定自适应值的乘积，并且向所述系数计算器提供所述调整后的自适应率。7.根据权利要求1所述的声学回声消除器，其中所述双端通话检测器被配置为确定所述可变滤波器系数的所述能量的趋势，并且将...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·Y·潘，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US