一种多受话端回声消除系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多受话端回声消除系统。该系统包括：回声滤波单元，用于对所接收的M路受话端信号进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，从送话端信号中减去M路滤波后的受话端信号，得到消除受话端回声的系统输出信号；滤波控制单元，用于缓存M路受话端信号，根据每段预设长度内缓存的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵将缓存的M路受话端信号分解为M路去相关的受话端信号，根据去相关矩阵、所述M路去相关的受话端信号和从回声滤波单元反馈的系统输出信号计算回声滤波单元中回声滤波器的更新量，并输出给回声滤波单元。本实用新型专利技术的方案能支持两个以上的多受话端的情况，且适用于多受话端信号的相关性可变的情况。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及领域语音通讯
，特别涉及一种多受话端回声消除系统。
技术介绍
在语音通讯中，受话端信号经过线路反射和声学反射，会串入送话端信号中，并馈送到远端，使远端听到回声。回声会给通话双方造成极大的干扰，影响通话质量，严重时甚至引起嘯叫，不仅完全无法通话，还可能伤害通讯设备。为保证通话质量和设备安全，一般会采用自适应回声消除技术来消除语音通讯时的回声。自适应的寻找合适的回声滤波器，计算出回声信号，从而将回声信号从送话端信号中消去，避免回声干扰语音通讯。常规的单通道回声消除技术适用于单个受话端的情况。但是近年来由于通信技术的发展，出现了立体声语音通讯乃至更多受话端的语音通讯，因此需要相适应的多通道回声消除技木。每个受话通道对应着ー个回声抵消器，计算该路受话端信号对应的回声并从送话端信号中消去，多个回声抵消器联合工作，消除多个受话端引起的回声。多受话端回声消除的难点在于，多路受话端信号之间并不独立，存在相关性，寻找某一通道受话端信号对应的回声抵消器时，会受到其他受话端信号的干扰，搜寻速度慢，当回声环境发生变化时不能及时跟踪。因此改善多通道回声消除性能的关键在于去除原始受话端信号之间的相关性。以往的多路受话端信号去相关性技术多采用预失真的方法，该方法在受话端信号中加入一些失真信号，以降低受话端信号之间的相关性，降低回声抵消器的相互干扰。这样的方式需要在受话端增加额外的预失真硬件和线路，也会降低受话声音质量和听感，特别当原始受话端信号间具有高度相似性时，需要较多的预失真，这会明显降低受话端信号回放时的音质。为了使受话回放音质不受影响，需要对受话端信号进行无失真去相关。但现有的无失真去相关技术只是将两路受话器信号经过简单的和差形成相关性较低的新的受话端信号。这样的方法适用于环境简单的稳定不变的立体声语音通讯，不能适用于相关性可变的情况，也不能支持两个以上多受话通道相关的情況。
技术实现思路
本技术提供了一种多受话端回声消除系统，本技术的技术方案能够在不影响受话端回放音质的前提下，有效去除送话端信号中的由两个或两个以上的多受话端引起的回声，并且适用于多受话端信号的相关性可变的情況。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的本技术还公开了一种多受话端回声消除系统，该系统包括回声滤波单元和滤波控制単元，其特征在干，所述回声滤波单元，用于接收送话端信号和M路受话端信号，在滤波控制单元输出的更新量的控制下对M路受话端信号进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，从送话端信号中减去所述M路滤波后的受话端信号，得到消除受话端回声的系统输出信号；所述滤波控制单元，用于缓存M路受话端的信号，根据每段预设长度内缓存的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵将缓存的所述M路受话端信号分解为M路去相关的受话端信号，根据去相关矩阵、所述M路去相关的受话端信号和从回声滤波单元反馈的系统输出信号计算回声滤波器的更新量，并输出给回声滤波单元。本技术实施例的有益效果是本技术通过利用回声滤波单元对送话端信号进行回声滤波，从送话端信号中减去所述M路滤波后的受话端信号，以得到消除受话端回声的系统输出信号，能够有效去除送话端信号中的由两个或多于两个受话端引起的回声；同时本技术通过利用缓存器缓存的每段预设长度的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵来进行受话端信号的去相关分解，而不需要像现有技术那样采用预失 真的方式来降低受话端信号之间的相关性，因此不会影响受话端回放音质，并且这种实时计算回声滤波器更新量的方式能适用于多受话端信号的相关性可变的情況。附图说明图I本技术实施例中的一种多受话端回声消除系统的结构图；图2是本技术实施例中的时域多受话端回声消除系统的结构图；图3是本技术实施例中多受话端信号进行去相关分解运算的逻辑示意图；图4是本技术实施例中的变换域多受话端回声消除系统的结构图；图5是本技术实施例中的时域和变换域混合的多受话端回声消除系统的结构图。具体实施方式本技术的核心思想是利用回声滤波器对M路受话端信号进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，从送话端信号中减去所述M路滤波后的受话端信号，得到消除受话端回声的系统输出信号；其中，所述回声滤波器的更新量进行实时更新；并且，计算回声滤波器的更新量的方式是利用缓存器缓存M路受话端信号，根据每段预设时间长度内缓存的M路受话端信号进行如下计算根据缓存的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵将缓存的M路受话端信号分解为M路去相关的受话端信号，根据去相关矩阵、所述M路去相关的受话端信号和反馈的系统输出信号计算回声滤波器的更新量。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进ー步地详细描述。图I本技术实施例中的一种多受话端回声消除系统的结构图。如图I所示，该系统包括回声滤波单元101和滤波控制単元102，其特征在干，所述回声滤波单元101，用于接收送话端信号和M路受话端信号，在滤波控制単元102输出的更新量的控制下对M路受话端信号进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，从送话端信号中减去所述M路滤波后的受话端信号，得到消除受话端回声的系统输出信号；所述滤波控制单元102，用于缓存M路受话端的信号，每缓存预设长度的M路受话端信号后，根据缓存的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵将缓存的M路受话端信号分解为M路去相关的受话端信号，根据去相关矩阵、所述M路去相关的受话端信号和从回声滤波单元反馈的系统输出信号计算回声滤波器的更新量，并输出给回声滤波单元101。本技术中的多受话端回声消除系统连接在送话器和受话器之间，送话器信号d和M个受话器信号X = [X17X2,.. . ,XM]是系统输入，通过实时比较受话器信号和送话器信号，用多个自适应滤波器模拟各个受话器信号的回声路径，构建准确的回声路径滤波器和回声信号，将回声信号从送话器信号中消去，并将去掉回声的信号送到语音通讯的远端。该系统可以有时域处理模式，也有频域或者其他变换域处理模式，以及时频域混合处理模式。下面分别进行介绍。图2是本技术实施例中的时域多受话端回声消除系统的结构图。如图2所示的系统可以用于多受话通道的回声抵消。在回声抵消中，估计回声路径时，为了避免受话通道信号之间的干扰，将原始受话端信号经由去相关矩阵分解为相关性低的受话端信号，送入回声滤波器中估计回声信号和更新回声滤波器。去相关矩阵的系数由原始受话端信号之间的相关性決定。去相关矩阵是实时计算的，受话端信号的相关性发生变化吋，去相关矩阵也会相应调整，保证良好的去相关分解效果，使回声抵消器正常工作，保证回声抵消效果。參见图2，在该时域多受话端回声消除系统中回声滤波单元包括ー个回声滤波器组和ー个减法器组，所述回声滤波器组由M个回声滤波器组成，所述减法器组由M个串联的減法器组成；所述滤波控制单元包括:M个预设长度的缓存器、一个去相关矩阵计算模块和ー个滤波控制模块；该滤波控制模块包括ー个信号去相关分解模块和一个滤波控制器；M个回声滤波器，用于一一对应地接收所述的M路受话端信号，在滤波控制单元输出的更新量的控制下对M路受话端信号分别进行回声滤波，得到M路滤波后的受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多受话端回声消除系统，其特征在于，该系统包括：回声滤波单元和滤波控制单元，其特征在于，所述回声滤波单元，用于接收送话端信号和M路受话端信号，在滤波控制单元输出的更新量的控制下对M路受话端信号进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，从送话端信号中减去所述M路滤波后的受话端信号，得到消除受话端回声的系统输出信号；所述滤波控制单元，用于缓存M路受话端的信号，根据每段预设长度内缓存的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵将缓存的所述M路受话端信号分解为M路去相关的受话端信号，根据去相关矩阵、所述M路去相关的受话端信号和从回声滤波单元反馈的系统输出信号计算回声滤波单元中回声滤波器的更新量，并输出给回声滤波单元。

【技术特征摘要】
1.一种多受话端回声消除系统，其特征在于，该系统包括回声滤波单元和滤波控制单元，其特征在于， 所述回声滤波单元，用于接收送话端信号和M路受话端信号，在滤波控制单元输出的更新量的控制下对M路受话端信号进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，从送话端信号中减去所述M路滤波后的受话端信号，得到消除受话端回声的系统输出信号； 所述滤波控制单元，用于缓存M路受话端的信号，根据每段预设长度内缓存的M路受话端信号计算去相关矩阵，利用去相关矩阵将缓存的所述M路受话端信号分解为M路去相关的受话端信号，根据去相关矩阵、所述M路去相关的受话端信号和从回声滤波单元反馈的系统输出信号计算回声滤波单元中回声滤波器的更新量，并输出给回声滤波单元。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于， 所述回声滤波单元包括一个回声滤波器组和一个减法器组，所述回声滤波器组由M个回声滤波器组成，所述减法器组由M个串联的减法器组成； 所述滤波控制单元包括M个预设长度的缓存器、一个去相关矩阵计算模块、一个信号去相关分解模块、一个滤波控制器； 所述M个回声滤波器，用于一一对应地接收所述的M路受话端信号，在滤波控制单元输出的更新量的控制下对M路受话端信号分别进行回声滤波，得到M路滤波后的受话端信号，将M路滤波后的受话端信号一一对应地输出到M个串联的减法器； 所述M个串联的减法器中的第一个减法器接收送话器信号，将送话器信号与所接收的滤波后的受话端信号相减后输出给下一级减法器；后续的减法器将上一级减法器输出的信号与所接收的滤波后的受话端信号相减后输出；最后一个减法器的输出为消除受话端回声的系统输出信号； M个预设长度的缓存器，用于分别缓存所述M路受话端信号，并将缓存的M路预设长度的受话端信号输出给去相关矩阵计算模块和信号去相关分解模块； 去相关矩阵计算模块，用于根据所接收的M路预设长度的受话端信号计算去相关矩阵，将去相关矩阵输出给信号去相关分解模块和滤波控制器； 信号去相关分解模块，用于根据所接收的去相关矩阵，将所接收的M路预设长度的受话端信号分解为M路去相关的受话端信号后输出给滤波控制器； 滤波控制器，用于根据所接收的去相关矩阵、M路去相关的受话端信号和从第M个减法器反馈的系统输出信号计算M个回声滤波器的更新量，并将更新量输出给对应的回声滤波器。3.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述回声滤波单元包括一个送话端缓存器、一个送话端频带分解模块、S个回声滤波器组、S个减法器组和一个频带综合模块，每个减法器组由串联的M个减法器组成，每个回声滤波器组包含M个回声滤波器； 送话端缓存器，用于缓存送话端信号，每缓存预设长度的送话端信号后，输出给送话端频带分解模块； 送话端频带分解模块，用于将来自送话端缓存器的每段预设长度的送话端信号在变换域上分解为S个频带上的送话分频信号后，分别输出到S个减法器组； S个回声滤波器组和S个减法器组都与S个频带一一对应； 每个回声滤波器组，用于在对应滤波控制模块中的滤波控制器输出的更新量的控制下，对所接收的M个受话分频信号进行回声滤波，输出M个滤波后的受话分频信号到对应的减法器组； 每个减法器组，用于接收对应频带上的送话分频信号和M个滤波后的受话分频信号，从送话分频信号依次减去M个滤波后的受话分频信号，得到消除回声的送话分频信号后输出给频带综合模块，同时反馈给滤波控制单元中的滤波控制器； 频带综合模块，用于对来自S个减法器组的S个频带上的消除回声的送话分频信号进行频时综合处理得到系统输出信号。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滤波控制单元包括:M个受话端缓存器、M个受话端频带分解模块、S个去相关矩阵计算模块和S个滤波控制模块；每个滤波控制模块包括一个信号去相关分解模块和一个滤波控制器；其中 M个受话端缓存器与M个受话端信号一一对应，M个受话端频带分解模块与M个受话端缓存器一一对应； 每个受话端缓存器，用于缓存对应的受话端信号，每缓存预设长度的受话端信号后，输出给对应的受话端频带分解模块； 每个受话端频带分解模块，用于将来自对应受话端缓存器的每段预设长度的受话端信号在变换域上分解为S个频带上的受话分频信号后，分别输出到回声滤波单元、S个去相关矩阵计算模块以及S个滤波控制模块中的信号去相关分解模块； S个去相关矩阵计算模块和S个滤波控制模块都与S个频带一一对应； 每个去相关矩阵计算模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼厦厦，刘崧，
申请(专利权)人：歌尔声学股份有限公司，
类型：实用新型
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