回声消除器和用于回声消除器的方法技术

本发明专利技术涉及一种计算机实现的用于更新回声消除器的至少一个频域滤波器系数W

Echo canceller and method for echo canceller

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】回声消除器和用于回声消除器的方法
本专利技术涉及一种计算机实现的用于更新回声消除器的至少一个频域滤波器系数的方法，所述回声消除器具有至少一个通道并且每通道至少一个段，所述回声消除器的滤波器系数在频域中在时间区块处是可更新的。本专利技术还涉及一种回声消除器，所述回声消除器配置为执行所述方法。
技术介绍
声学回声是在诸如视频会议、车载话音通信、话音接口和人机对话系统之类的音频通信中存在的主要障碍。当来自连接于终端的多个扬声器的声音被连接于该终端的麦克风捕捉时，多通道声学回声(参见“声学多通道回声消除”，EP2438766B1以及“Advancesindigitalspeechtransmission”，Wiley，2008(“数字语音传输中的进展”，威利，2008))就显现了。终端可以是指台式计算机或移动电话、平板电脑、话音命令助手、专用音频会议设备、免提汽车电话等。因为所述终端通常放在房间内，房间墙壁处的多重声音反射以不同时间瞬时和强度到达麦克风，因此产生了大量的声学回声。所述回声“指纹”的特性对麦克风和(多个)扬声器的位置、房间几何结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.计算机实现的用于更新回声消除器(50)的至少一个频域滤波器系数W

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.计算机实现的用于更新回声消除器(50)的至少一个频域滤波器系数Wi,j(k)的方法，所述回声消除器具有至少一个通道并且每通道至少一个段，所述回声消除器(50)的滤波器系数在频域中在时间区块m处可更新，所述方法包括：
将在第m时间区块期间的消除器输出Em(k)确定为Zm(k)和基于下式的消除项之间的差：



将在第m-l时间区块期间的消除器误差ε(k)确定为Zm-l(k)和基于下式的消除项之间的差：



将向后看误差确定为：



其中，是基于：



将向前看误差确定为：



其中，是基于：



根据第m时间区块期间的所述消除器输出Em(k)、根据第m-l时间区块期间的所述消除器误差ε(k)、根据所述向后看误差以及根据所述向前看误差确定最佳更新步长μi,j,m(k)；以及
通过使用所述最佳更新步长μi,j,m(k)来更新所述至少一个滤波器系数Wi,j(k)；
其中，
C对应于所述回声消除器(50)的通道i的数量i＝0,……,C-1；
S对应于所述回声消除器(50)的每通道的段j数量j＝0,……,S-1；
l是与零不同的整数；
k表示频率窗口标引；
∈是正值；
Zm(k)对应于所述麦克风信号在第m时间区块处的第k波谱窗口；
Zm-l(k)对应于所述麦克风信号在第m-l时间区块处的第k波谱窗口；
Xi,j,m(k)对应于所述远端信号在第i通道、第j段和第m时间区块处的第k波谱窗口；
Xi,j,m-l(k)对应于所述远端信号在第i通道、第j段和第m-l时间区块处的第k波谱窗口；
λ是所述超调因子；以及
a,b分别是通道和段标引。


2.根据权利要求1的方法，其中所述最佳步长μi,j,m(k)要么通过：



要么通过：



来计算，
其中，Ψm(k)是不可消除分量第m时间区块处的功率谱，并且Φi,j(k)是每个第i,j滤波器的失调的功率谱，其中，Ψm(k)和Φi,j(k)通过求解以下线性方程组来确定：












上述线性方程组受到不等式约束：
γ(k)＞0，Ψm(k)＞0，Φ0，0(k)＞0，…，ΦC-1，S-1(k)＞0；
其中，

对应于远端信号在第i通道、第j段和第m时间区块处的第k功率谱窗口，其中所述信号区块优选是加窗的；

对应于远端信号在第i通道、第j段和第m-l时间区块处的第k功率谱窗口，其中所述信号区块优选是加窗的；
Υ(k)对应于不可消除分量在第m-l时间区块处的第k功率谱窗口；

是归一化的向后看更新，计算为：



以及，

是归一化的向前看更新，计算为：





3.根据权利要求1的方法，其中所述通道的数量和所述每通道段的数量中的至少一个大于一；并且
根据在第m时间区块期间的所述消除器输出Em(k)、根据第m-l时间区块期间的所述消除器误差ε(k)、根据所述向后看误差根据所述向前看误差以及对于至少一个第r,s滤波器，根据至少一个附加向后看误差和根据至少一个附加向前看误差，来确定所述最佳步长μi,j,m，r和s分别是通道和段的标引，其中



其中是基于



和



其中是基于





4.根据权利要求2和3的方法，其中通过用所述至少一个第r,s滤波器的如下附加线性方程求解所述线性方程组，来确定所述不可消除分量的功率谱Ψm(k)和每个第i,j滤波器的失调的功率谱Φi,j(k)，






上述附加线性方程受不等式约束：
γ(k)＞0，Ψm(k)＞0，Φ0，0(k)＞0，…，ΦC-1，S-1(k)＞0；
其中，

是不包括所述第r,s滤波器的归一化的向后看更新，计算为：



并且

是不包括所述第r,s滤波器的归一化的向前看更新，计算为：





5.根据权利要求1至4的任一项的方法，其中所述超调因子λ在1<λ≤2的范围中，并且优选等于2。


6.根据权利要求1至5的任一项的方法，其特征在于，通过下式确定由于滤波器失调导致的残余回声在第m区块处的功率谱



并且之后，基于所述消除器输出Em(k)和基于所确定的由于滤波器失调导致的残余回声的功率谱来确定改进的消除器输出Om(k)。


7.根据权利要求1至6的任一项的方法，其特征在于，通过累加法确定超过消除器的时间范围的回声在第m区块处的功率谱
其中，0＜γ＜1，
并且之后，基于所述消除器输出Em(k)和基于所确定的超过消除器的时间范围的回声的功率谱来确定改进的消除器输...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·韦鲁阿加，
申请(专利权)人：主动音频有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT