回声消除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种回声消除方法及装置，应用于具备第一拾音装置和第二拾音装置的电子设备，语音通信过程中，通过利用第一近端信号d

Echo cancellation method and device

【技术实现步骤摘要】
回声消除方法及装置
本专利技术实施例涉及信号处理
，尤其涉及一种回声消除方法及装置。
技术介绍
在音频系统中，因为扬声器和麦克风的耦合，不可避免的产生声学回声。声学回声经过信道延迟后传回给对端说话者，影响音频通话质量。尤其是在免提通话的情况下，能量过大的回声会给远端的通话者造成严重干扰。免提通话时，对端的语音到达本端后，被本端的扬声器播放，进而被本端的麦克风拾取到并发送给对端，该声音称之为回声。本端扬声器播放对端发送的语音时，若本端的通话者没有说话，则本端的麦克风采集到的声音为纯回声，该阶段称之为纯回声阶段；若扬声器播放对端的语音的同时，本端的通话者也在讲话，则本端的麦克风采集的声音包括扬声器播放的声音以及本端的通话者的声音，本端的声音称之为近端语音，该阶段称之为双讲阶段。目前普遍的回声消除算法包含自适应滤波和非线性处理两个模块，通过自适应滤波除掉线性回声，剩余的非线性回声由非线性处理模块进行抑制。非线性处理过程中，为了保证纯回声阶段回声得到干净的消除，通常将非线性抑制的参数设置的比较大。但是，双讲阶段，若继续将非线性抑制的参数设置的比较大，则由于非线性处理模块难以区分出回声和近端语音，导致非线性处理模块很容易把近端语音当做回声抑制掉，进而导致对端收到的语音不清楚，对端通话者无法理解本端说话者的意图。因此，双讲阶段，如何降低非线性回声，从而提升通话质量，实为急待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种回声消除方法及装置，通过两个麦克风相互做自适应滤波，去除一个麦克风拾取到的声音信号中的语音信号，得到纯回声信号，利用该纯回声信号消除任意一个麦克风拾取到的声音信号中的非线性回声，提高消除非线性回声的目的。第一方面，本申请实施例提供一种回声消除方法，应用于具备第一拾音装置和第二拾音装置的电子设备，该方法包括：利用第一近端信号d1(k)对延时后的第二近端信号d2(k)进行自适应滤波，以得到第一滤波信号e2(k)，所述第一近端信号d1(k)是所述第一拾音装置拾取的信号，所述第二近端信号d2(k)是所述第二拾音装置拾取的信号；根据第一滤波信号e2(k)对目标信号进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，其中，所述目标信号为所述第一近端信号d1(k)或所述第二近端信号d2(k)；发送所述待传输信号EE1(k)。一种可行的设计中，所述目标信号为所述第一近端信号d1(k)时，所述根据第一滤波信号e2(k)对目标信号进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，包括：根据所述第一滤波信号e2(k)、所述第一近端信号d1(k)构建非线性抑制参数Para；根据所述非线性抑制参数Para对所述第一近端信号d1(k)进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)。一种可行的设计中，所述根据所述非线性抑制参数Para对所述第一近端信号d1(k)进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，包括：根据所述第一滤波信号e2(k)确定第一中间信号E2(k)，所述第一中间信号其中，所述e2(k-1)是所述e2(k)的前一帧信号；根据所述第二近端信号d2(k)确定第二中间信号D2(k)，所述第二中间信号其中，所述d2(k-1)是所述d2(k)的前一帧信号；根据所述第一中间信号E2(k)确定第一频域信号YY(k)，所述第一频域信号YY(k)＝E2(k)的前M+1个元素；根据所述第二中间信号D2(k)确定第二频域信号XX(k)，所述第二频域信号XX(k)＝D2(k)的前M+1个元素；根据所述第一频域信号YY(k)和所述第二频域信号XX(k)，构建所述非线性抑制参数Para，Para＝[abs(XX(k))-abs(YY(k))]/abs(XX(k))；其中，FFT表示快速傅里叶变换，abs表示对复数取模。一种可行的设计中，所述根据所述非线性抑制参数Para对所述第一近端信号d1(k)进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，包括：利用下行信号x(k)对所述第一近端信号d1(k)进行自适应滤波，以得到第二滤波信号e1(k)，所述其中，x(k)是所述扬声器播放的下行信号，h1T是从所述扬声器到所述第一拾音装置的回声路径，所述是从所述扬声器到所述第一拾音装置的回声路径估计，所述v1(k)是所述第一拾音装置拾取的语音信号；根据所述第二滤波信号e1(k)确定第三中间信号E1(k)，所述第三中间信号其中，所述e1(k-1)是所述e1(k)的前一帧信号；根据所述第三中间信号E1(k)确定第三频域信号ZZ(k)，所述第三频域信号ZZ(k)＝E1(k)的前M+1个元素；根据所述非线性抑制参数Para和所述第三频域信号ZZ(k)确定所述待传输信号EE1(k)。一种可行的设计中，上述的方法还包括：判断所述第一近端信号d1(k)的语音类型，所述语音类型包括纯回声类型、双讲语音类型；根据所述语音类型，确定参数n，其中，所述纯回声类型对应的参数n大于所述双讲语音类型对应的参数n，所述参数n用于指示对非线性回声的抑制强度。一种可行的设计中，所述根据所述非线性抑制参数Para和所述第三频域信号ZZ(k)确定所述待传输信号EE1(k)，包括：确定所述非线性抑制参数Para的n次方；根据所述非线性抑制参数Para的n次方和所述第三频域信号ZZ(k)确定所述待传输信号EE1(k)，所述EE1(k)＝ZZ(k)·para^n，其中，·表示点乘。一种可行的设计中，对于所述第二频域信号XX(k)中的回声频点，所述非线性抑制参数Para与0的差值小于第一阈值，对于所述第二频域信号XX(k)中的语音频点，所述非线性抑制参数Para与1的差值小于第二阈值。一种可行的设计中，所述目标信号为所述第一近端信号d1(k)时，所述根据所述第一滤波信号e2(k)确定目标信号，包括：利用所述第一滤波信号e2(k)对所述第一近端信号d2(k)进行第一维纳滤波，以得到第一维纳结果；根据所述第一维纳结果，确定所述第一近端信号d2(k)的语音类型，所述语音类型包括纯回声类型、双讲语音类型；根据所述语音类型，确定维纳滤波强度，其中，所述纯回声类型对应的维纳滤波强度大于所述双讲语音类型对应的维纳滤波强度；根据所述维纳滤波强度，对所述第一近端信号d2(k)进行第二维纳滤波，以得到第二维纳结果，根据所述第二维纳结果，得到所述待传输信号EE1(k)。第二方面，本申请实施例提供一种回声消除装置，应用于具备第一拾音装置和第二拾音装置的电子设备，该回声消除装置包括：滤波模块，用于利用第一近端信号d1(k)对延时后的第二近端信号d2(k)进行自适应滤波，以得到第一滤波信号e2(k)，所述第一近端信号d1(k)是所述第一拾音装置拾取的信号，所述第二近端信号d2(k)是所述第二拾音装置拾取的信号；回声消除模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回声消除方法，其特征在于，应用于具备第一拾音装置和第二拾音装置的电子设备，该方法包括：/n利用第一近端信号d

【技术特征摘要】
1.一种回声消除方法，其特征在于，应用于具备第一拾音装置和第二拾音装置的电子设备，该方法包括：
利用第一近端信号d1(k)对延时后的第二近端信号d2(k)进行自适应滤波，以得到第一滤波信号e2(k)，所述第一近端信号d1(k)是所述第一拾音装置拾取的信号，所述第二近端信号d2(k)是所述第二拾音装置拾取的信号；
根据第一滤波信号e2(k)对经过线性回声消除的目标信号进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，其中，所述目标信号为所述第一近端信号d1(k)或所述第二近端信号d2(k)；
发送所述待传输信号EE1(k)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标信号为所述第一近端信号d1(k)时，所述根据第一滤波信号e2(k)对目标信号进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，包括：
根据所述第一滤波信号e2(k)、所述第一近端信号d1(k)构建非线性抑制参数Para；
根据所述非线性抑制参数Para对所述第一近端信号d1(k)进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述非线性抑制参数Para对所述第一近端信号d1(k)进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)之前，还包括：
根据所述第一滤波信号e2(k)确定第一中间信号E2(k)，所述第一中间信号其中，所述e2(k-1)是所述e2(k)的前一帧信号；
根据所述第二近端信号d2(k)确定第二中间信号D2(k)，所述第二中间信号其中，所述d2(k-1)是所述d2(k)的前一帧信号；
根据所述第一中间信号E2(k)确定第一频域信号YY(k)，YY(k)＝E2(k)的前M+1个元素；
根据所述第二中间信号D2(k)确定第二频域信号XX(k)，XX(k)＝D2(k)的前M+1个元素；
根据所述第一频域信号YY(k)和所述第二频域信号XX(k)，构建所述非线性抑制参数Para，Para＝[abs(XX(k))-abs(YY(k))]/abs(XX(k))；其中，FFT表示快速傅里叶变换，abs表示对复数取模。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述非线性抑制参数Para对所述第一近端信号d1(k)进行非线性回声信号消除处理，以得到待传输信号EE1(k)，包括：
利用下行信号x(k)对所述第一近端信号d1(k)进行自适应滤波，以得到第二滤波信号e1(k)，所述其中，x(k)是所述电子设备的扬声器播放的下行信号，h1T是从所述扬声器到所述第一拾音装置的回声路径，所述是从所述扬声器到所述第一拾音装置的回声路径的回声估计，所述v1(k)是所述第一拾音装置拾取的语音信号；
根据所述第二滤波信号e1(k)确定第三中间信号E1(k)，所述第三中间信号其中，所述e1(k-1)是所述e1(k)的前一帧信号；
根据所述第三中间信号E1(k)确定第三频域信号ZZ(k)，所述第三频域信号ZZ(k)＝E1(k)的前M+1个元素；
根据所述非线性抑制参数Para和所述第三频域信号ZZ(k)确定所述待传输信号EE1(k)。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述第一近端信号d1(k)的语音类型，所述语音类型包括纯回声类型、双讲语音类型；
根据所述语音类型，确定参数n，其中，所述纯回声类型对应的参数n大于所述双讲语音类型对应的参数n，所述参数n用于指示对非线性回声的抑制强度。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述非线性抑制参数Para和所述第三频域信号ZZ(k)确定所述待传输信号EE1(k)，包括：
确定所述非线性抑制参数Para的n次方；
根据所述非线性抑制参数Para的n次方和所述第三频域信号ZZ(k)确定所述待传输信号EE1(k)，所述EE1(k)＝ZZ(k)·para∧n，其中，·表示点乘。


7.根据权利要求3～6任一项所述的方法，其特征在于，对于所述第二频域信号XX(k)中的回声频点，所述非线性抑制参数Para与0的差值小于第一阈值，对于所述第二频域信号XX(k)中的语音频点，所述非线性抑制参数Para与1的差值小于第二阈值。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标信号为所述第一近端信号d1(k)时，所述根据所述第一滤波信号e2(k)确定待传输信号EE1(k)，包括：
利用所述第一滤波信号e2(k)对所述第一近端信号d2(k)进行第一维纳滤波，以得到第一维纳结果；
根据所述第一维纳结果，确定所述第一近端信号d2(k)的语音类型，所述语音类型包括纯回声类型、双讲语音类型；
根据所述语音类型，确定维纳滤波强度，其中，所述纯回声类型对应的维纳滤波强度大于所述双讲语音类型对应的维纳滤波强度；
根据所述维纳滤波强度，对所述第一近端信号d2(k)进行第二维纳滤波，以得到第二维纳结果，根据所述第二维纳结果，得到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗本彪，潘思伟，董斐，雍雅琴，纪伟，于伟维，林福辉，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31