[发明专利]音频信号解相关器

说明书

分案申请说明 

本申请是申请日为2007年3月28日、申请号为200780021616.5(国际申请号PCT/EP2007/002759)、题为“音频信号解相关器”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明一般地涉及音频信号解相关器、多声道音频信号处理器、五声道音频信号处理器、用于从输入音频信号导出输出音频信号的方法以及计算机程序。具体地，本发明的目的是用于声学回声消除(AEC)的收敛增强。 

背景技术

在电信和其他应用环境中，发射声音的扬声器与同时有效地从相同的声学环境中拾取(pick up)声音的麦克风之间的声学串扰问题是众所周知的。作为一种解决方案，过去已经提出了声学回声消除(AEC)技术，该技术用于单声道的重现(“单声道AEC”)以及双声道的重现(“立体声AEC”)。 

对于单声道AEC，参考以下出版物，本申请的附录中包括了其详细列表：[Hae92]、[Bre99]、[Kel84]。对于立体声AEC，参考以下出版物：[Shi95]、[Gae00]、[Buc01]、[Sug01]。 

图9示出了AEC应用的总体图。图9描述了一种典型的立体声AEC场景。图9的系统其整体被标记为900。通过两个麦克风920、922拾取来自发送室910的声源(例如扬声器912)。扬声器912发送的声音与两个麦克风920、922接收的声音之间的关系由传递函数g₁(k)、g₂(k)来描述。换言之，例如，传递函数g₁(k)、g₂(k)受发送室 910的声学特性(例如反射)的影响，并受扬声器912与两个麦克风920、922之间的距离的影响。麦克风信号x₁(k)、x_p(k)被传送至接收室930，并通过两个扬声器932、934来重现。 

同时，设置接收室930中的麦克风940以拾取来自出现在接收室中的另一个用户942的话音。第一扬声器932发射的声音信号与麦克风940耦合，其中，使用h₁(k)来标记第一扬声器932与话筒940之间的传递特性。同样，第二扬声器934产生的声学信号与麦克风940耦合，其中，使用h_p(k)来标记第二扬声器934与话筒940之间的传递特性。 

为了防止从两个扬声器932、934发射的声音耦合入输出麦克风信号(例如，由远端收听者，例如人和/或机器回送的信号)，AEC 950试图通过从输出信号(例如从麦克风940的麦克风信号y(k))中减去输入信号x₁(k)、x_p(k)的滤波版本，以从输出信号e(k)中消除输入信号x₁(k)、x_p(k)的任何贡献。 

换言之，使用滤波器函数来对接收的信号x₁(k)进行滤波，并从麦克风信号y(k)中减去滤波的结果。同样，使用滤波器函数来对信号x_p(k)进行滤波。从麦克风信号y(k)中还减去该滤波的结果，使得通过从麦克风信号y(k)中减去信号x₁(k)、x_p(k)的滤波版本来获得校正的麦克风信号e(k)。从输出信号e(k)中消除(或至少减少)输入信号x₁(k)、x_p(k)的贡献一般需要使用自适应算法动态调节消除滤波器952、954，以实现最小误差信号e(k)，从而实现最优的消除。 

已经知道，当自适应的消除滤波器952、954是发射扬声器932、934和麦克风940之间的传递特性的精确模型(传递函数h_p(k)、h₁(k)或冲击响应)时，正是如此。 

AEC的两个重要应用领域是免提电话(其中远端收听者是位于该电话的远程端的另一个人)或用于自动语音识别(ASR)的麦克风信号增强。在后一种情况下，目的是从麦克风信号中移除在室内重现的其他声音的影响，以使自动语音识别器的操作具有较低的识别误差率。作为一个示例，可以从话音命令模块的输入中移除HiFi设置的音乐，以允许所说出的用户命令进行特定功能的可靠控制。