[实用新型]一种用于小型免提语音通讯系统中的回声消除装置

权利要求书

一种用于小型免提语音通讯系统中回声消除的装置，其特征在于，所述小型免提语音通讯系统包括受话器、主送话器和辅送话器，主送话器与受话器之间的距离大于辅送话器与受话器之间的距离，其中，该装置包括在结构上依次级联的：阵列回声消除单元、自适应回声消除单元以及残留回声消除单元，

阵列回声消除单元的输入是主送话器信号和辅送话器信号，通过阵列滤波，去除主送话器信号中的部分线性回声成分和部分非线性回声成分，得到一路输出信号；

自适应回声消除单元的输入信号是受话器信号和阵列回声消除单元的输出信号以及辅送话器信号，通过自适应滤波，分别从阵列回声消除单元的输出信号中去除主送话器信号中的残余线性回声成分和从辅送话器信号中去除辅送话器信号中的线性回声成分，得到两路输出信号；

残留回声消除单元的输入信号是自适应回声消除单元的两路输出信号，通过语音概率估计和回声匹配，去除主送话器信号中的残余非线性回声成分，得到一路输出信号作为消除回声后的语音信号。

根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述阵列回声消除单元包括一个阵列滤波组件，所述阵列滤波组件，包括阵列滤波器和减法器，阵列滤波器用于对辅送话器信号进行阵列滤波得到第二阵列滤波信号，减法器用于对主送话器信号减去第二阵列滤波信号，以去除主送话器信号中的部分线性回声成分和部分非线性回声成分；

所述自适应回声消除单元包括两个自适应滤波组件，所述两个自适应滤波组件，用于分别对辅送话器信号进行自适应滤波得到第二自适应滤波信号以去除辅送话器信号中的线性回声成分，以及对主送话器信号减去第二阵列滤波信号后的信号进行自适应滤波得到第一自适应滤波信号以去除主送话器信号中的残余线性回声成分；

所述残留回声消除单元包括两个时频变换组件、一个语音概率估计组件、一个频谱滤波组件，和一个频时变换组件，所述两个时频变换组件，用于分别对第一自适应滤波信号进行时频变换得到第一自适应频域信号以及对第二自适应滤波信号进行时频变换得到第二自适应频域信号；

所述语音概率估计组件，用于根据第一自适应频域信号与第二自适应频域信号的幅度进行频域语音概率估计得到频域语音概率信号，所述频域语音概率信号表示第一自适应频域信号之中近端语音信号所占的比例；

所述频谱滤波组件，包括回声匹配器、减法器和乘法器，回声匹配器用于根据第一自适应频域信号和第二自适应频域信号的幅度，对第二自适应频域信号进行回声匹配；减法器用于将第一自适应频域信号与回声匹配后的结果相减以去除非线性回声成分信号；乘法器用于将相减得到的结果与频域语音概率信号相乘以抑制回声信号且保护近端语音信号；

所述频时变换组件，用于将相乘得到的结果进行频时变换，以输出回声消除的结果。

根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

D1>2D2且D1‑D2>6cm；

其中，D1是主送话器与受话器之间的距离，D2是辅送话器与受话器之间的距离；

阵列滤波器的传输函数由如下公式确定：

$\frac{\∂E\left[{(d_1-d_2*\hat{h})}^2\right]}{\∂\hat{h}}=0$

其中，是阵列滤波器的传输函数，d₁是主送话器信号，d₂是辅送话器信号，E[.]为求期望运算符号，*为卷积运算符号。