雙向回音消除方法

2023-07-14 22:42:46

雙向回音消除方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙向回音消除方法，具體包括：對遠端信號進行採樣，得到信號序列X；對近端待發送的信號進行採樣，得到信號序列E；利用自適應濾波算法，以信號序列E為參考信號，對信號序列X進行回音消除，得到信號序列F；將得到的信號序列F輸入到移動通信設備硬體回音消除電路，得到發送到遠端的輸出信號。本發明的方法通過在移動通信設備上增加自適應濾波算法，實現了對遠端信號的回音消除，同時加上移動通信設備硬體本身對近端信號的回音消除功能，實現了在不增加額外硬體的基礎上利用單設備完成了對雙向信號同時進行回音消除的目的，提高了通話的語音質量。
【專利說明】雙向回音消除方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於信號處理【技術領域】，尤其涉及一種雙向回音消除方法。
【背景技術】
[0002]在智能通話設備上，回音消除技術已經十分成熟。但是，這些設備都是針對遠端信號作回音消除，而不對近端設備做回音消除。在兩個都具備回音消除特性的智能設備之間進行通話時，雙方都不會受到回音的困擾。然而，當一個具備回音消除特性的智能設備與不具備回音消除的設備進行通話時，具備回音消除特性的智能設備這一端反而會受到回音的困擾。如一個移動通信設備(手機)與沒有回音消除功能且打開擴音模式的固定電話進行通話時，持移動通信設備的通話者會聽到從遠端傳回來的自己的回音。基於以下這種思路:「這是通話中對方設備的問題，不是我這邊設備的問題」，現有的移動通信設備是不考慮這個問題的，所以現有的設備都是沒有做雙向回音消除的。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是為了解決現有技術存在的上述問題，提出了一種雙向回音消除方
法。
[0004]本發明的技術方案為:一種雙向回音消除方法，具體包括如下步驟:
[0005]S1.對遠端信號進行採樣，得到信號序列X ；
[0006]S2.對近端待發送的信號進行採樣，得到信號序列E ；
[0007]S3.利用自適應濾波算法，以步驟S2中得到的信號序列E為參考信號，對步驟SI中得到的信號序列X進行回音消除，得到信號序列F ；
[0008]S4.將步驟S3中得到的信號序列F輸入到移動通信設備硬體回音消除電路，得到發送到遠端的輸出信號。
[0009]進一步的，所述步驟SI具體過程如下:設接收到的遠端信號為X，利用SKHz的採樣頻率對遠端信號X進行採樣後得到的採樣序列為:
[0010]X=[xl, x2, x3,...]。
[0011]進一步的，所述步驟S2具體過程如下:利用SKHz的採樣頻率對近端待發送信號e進行採樣後得到的採樣序列為:
[0012]E= [el, e2, e3,...]。
[0013]更進一步的，所述步驟S3具體過程如下:
[0014]配置濾波長度為1024，初始化自適應濾波係數:☆(/?)
[0015]採用NLMS算法更新濾波係數:
[0016]w(n)w(n) +IχΗE
[0017]其中，μ和δ是正數，5=0.01 ； μ等於剩餘誤差率的平方，為可變的學習步長；Η是共軛轉置變換；[0018]利用更新後的濾波係數計算回音模擬量:
[0019]x(n)=w(n)n E
[0020]遠端信號x(n)與回音模擬量:.外0相減，達到回音消除目的。
[0021]為進一步提高語音質量，再作一次帶通濾波，輸出信號為:
[0022]f{n) = 11 (x(n) - x(n))
[0023]其中，H是一個800Hz到3KHz的帶通濾波器。
[0024]本發明的有益效果:本發明的雙向回音消除方法，通過在移動通信設備上增加自適應濾波算法，實現了對遠端信號的回音消除，同時加上移動通信設備硬體本身對近端信號的回音消除功能，實現了在不增加額外硬體的基礎上利用單設備完成了對雙向信號同時進行回音消除的目的，提高了通話的語音質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施 例的雙向回音消除方法流程示意圖。
[0026]圖2為採用本發明的雙向回音消除方法的移動通信設備的回音消除結構示意圖，其中，X(η)是遠端傳輸過來的信號，y(n)是發音裝置發出的聲音經過空氣傳播、環境反射等被錄音裝置捕獲到的遠端回音信號，V (η)是近端信號，e(n)是近端錄音裝置捕獲到的信號經過消除遠端回音信號y(n)後傳輸到遠端的信號，f(n)是遠端信號經過回音消除後的信號，i(?)和分別是遠端信號X (η)和近端信號y(n)的回音信號模擬量。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的闡述。
[0028]現有的技術還沒有移動通信設備做雙向回音消除，具體原因可能是:通話時聽到的回音，是對方設備的問題，與本人設備無關，對方聽到的回音，才是本人設備的問題，因此沒有必要做與自己手機產品無關的設備；當移動通信設備與固定電話(打開免提)通話時，用移動通信設備的人就會聽到自己的回音，而固定電話那邊卻聽不到自己的回音，移動通信設備的推辭是:「那是對方設備的問題，跟我的設備沒有關係，而且對方沒聽到他自己的回音，這就體現了自己產品的優點！ 」
[0029]基於上述原因，所以目前的移動通信設備都是只做了單向回音消除的。基於此本發明實施例提出了一種雙向回音消除方法，流程示意圖如圖1所示，具體包括如下步驟:
[0030]Sll.對遠端信號進行採樣，得到信號序列X ；
[0031]S12.對近端待發送的信號進行採樣，得到信號序列E ；
[0032]S13.利用自適應濾波算法，以步驟S12中得到的信號序列E為參考信號，對步驟Sll中得到的信號序列X進行回音消除，得到信號序列F ；
[0033]S14.將步驟S13中得到的信號序列F輸入到移動通信設備硬體回音消除電路，得到輸出信號序列。
[0034]在本實施例中，步驟Sll具體過程如下:設接收到的遠端信號為X，利用SKHz的採樣頻率對遠端信號X進行採樣後得到的採樣序列為:
[0035]X= [xl, x2, x3,...]。[0036]在本實施例中，步驟S12具體過程如下:利用SKHz的採樣頻率對近端待發送信號e進行採樣後得到的採樣序列為:
[0037]E=[el, e2, e3,...]。
[0038]在本實施例中，步驟S13具體過程如下:
[0039]配置濾波長度為1024，初始化自適應濾波係數?</?)。
[0040]採用NLMS算法更新濾波係數:
[0041]
【權利要求】
1.一種雙向回音消除方法，其特徵在於，具體包括如下步驟: 51.對遠端信號進行採樣，得到信號序列X; 52.對近端待發送的信號進行採樣，得到信號序列E; 53.利用自適應濾波算法，以步驟S2中得到的信號序列E為參考信號，對步驟SI中得到的信號序列X進行回音消除，得到信號序列F ； 54.將步驟S3中得到的信號序列F輸入到移動通信設備硬體回音消除電路，得到發送到遠端的輸出信號。
2.根據權利要求1所述的雙向回音消除方法，其特徵在於，所述步驟SI具體過程如下:設接收到的遠端信號為X，利用SKHz的採樣頻率對遠端信號X進行採樣後得到的採樣序列為:
X_ [x I j x2j x3j...] ο
3.根據權利要求2所述的雙向回音消除方法，其特徵在於，所述步驟S2具體過程如下:利用SKHz的採樣頻率對近端待發送信號e進行採樣後得到的採樣序列為:
E_[el，g2j g3j...] ο
4.根據權利要求3所述的雙向回音消除方法，其特徵在於，所述步驟S3具體過程如下: 配置濾波長度為1024，初始化自適應濾波係數&(/?) ο 採用NLMS算法更新濾波係數: w(n) <— w(n) + μ X〃 E
δ+\Ε\ 其中，μ和δ是正數，5=0.01 ； μ等於剩餘誤差率的平方，為可變的學習步長；Η是共軛轉置變換； 利用更新後的濾波係數計算回音模擬量:
Λ'(/7) = ?'(")〃 E 遠端信號X (η)與回音模擬量相減，達到回音消除目的。
5.根據權利要求4所述的雙向回音消除方法，其特徵在於，步驟S3中還包括對所得到的回音模擬量再作一次帶通濾波，輸出信號為:
f(n) = ii(x(n)-x(n)) 其中，H是一個800Hz到3KHz的帶通濾波器。
【文檔編號】H04M9/08GK103716478SQ201310671342
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】丁莉, 凌丹, 郝曉紅, 周吳, 曾志, 張遒姝, 彭倍 申請人:電子科技大學