[发明专利]一种基于麦克风阵列的回声消除方法与系统

权利要求书

1.一种基于麦克风阵列的回声消除方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

步骤1、对多路输入的时域音频信号x_M进行分帧，短时时频变换得到频域输入信号X_n；对参考信号ref进行分帧，短时时频变换得到频域参考信号REF_n；

步骤2、根据频域输入信号X_n，通过波束形成迭代算法更新自适应波束形成增益WABF；

步骤3、通过步骤1得到的频域输入信号X_n与步骤2得到的波束形成增益W_ABF，计算波束形成后的频域信号Y_ABF，

Y_ABF[k]＝W_ABF[k]*X_n[k] (1)

其中，k＝0,…,N/2-1；N＝2R，R为帧长；

步骤4、根据步骤3得到的波束形成后的频域信号Y_ABF，与步骤1得到的频域参考信号REF_n，通过自适应回声消除得到频域回声消除残留信号E_AEC；

步骤5、根据步骤4得到的频域回声消除残留信号E_AEC，与步骤1得到的频域参考信号REF_n，通过幅度自适应回声消除得到回声消除输出信号Y_AEC；

步骤6、将回声消除输出信号Y_AEC进行时频逆变换的得到时域输出信号；

所述步骤4具体为：

步骤4.1、根据频域参考信号REF_n计算回声消除的参考矩阵XFm，

BN_AEC为回声消除的分块数目，k＝0,…,N/2-1；N＝2R，R为帧长；n为帧序号；

步骤4.2、根据回声消除的参考矩阵XFm与上一帧迭代得到的回声消除自适应增益计算A_AEC，

其中，BN_ABF为波束形成的分块数目；

步骤4.3、根据步骤3得到的波束形成后的频域信号Y_ABF与步骤4.2得到的A_AEC，计算回声消除后的残留信号E_AEC，

E_AEc[k]＝Y_ABF[k]-A_AEC[k] (9)

步骤4.4、根据步骤3得到的波束形成后的频域信号Y_ABF计算回声消除的谱功率P_AEC，

其中，α为平滑系数，α∈[0,1]；

步骤4.5、根据步骤4.4得到的谱功率P_AEC与步骤4.3得到的回声消除后的残留信号E_AEC，计算回声消除的归一化残留信号

步骤4.6、根据步骤4.5得到的回声消除的归一化残留信号计算回声消除的迭代因子PP，

其中，n＝0,…,BN_AEC-1,th_AEC为归一化阈值；

步骤4.7、根据回声消除的迭代因子PP更新回声消除自适应增益W_AEC，

W_AEC[k][N]＝W_AEC[k][n]+μ_AECPP[k][n] (13)

其中，μ_AEC为回声消除的迭代步长。

2.根据权利要求1所述的一种基于麦克风阵列的回声消除方法，其特征在于：所述步骤1中的短时时频变换为重叠加窗短时傅里叶变换，窗函数选择汉宁窗；

所述频域输入信号Xn为：

所述频域参考信号REFn为：

其中，k＝0,…,N/2-1；N＝2R，R为帧长；m＝0,…,M-1，M为麦克风阵列的麦克风总数；n为帧序号。