[发明专利]残留回声消除方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及语音通信领域，特别涉及残留回声消除方法及系统。

背景技术

在语音通信系统中，远端输入信号到达本地信号接收设备后，经过本地信号接收设备的处理到达听筒，在此过程中经常会产生回声。在回声消除中，会涉及4个处理模块，分别为自适应滤波模块，双端检测模块，残留回声消除模块以及噪声消除模块，其中残留回声消除模块和噪声消除模块可以统称为非线性处理部分，如图1所示。其中自适应滤波器主要用于跟踪回声反射的路径，估计出估计回声信号双端通话检测器用于控制自适应滤波器的更新，防止滤波器在双讲的时候继续更新导致滤波器发散；由于自适应滤波器长度及计算误差的原因，自适应滤波后总是会有残留回声，残留回声消除模块主要是处理自适应滤波处理之后的残留回声，得到残差信号，噪声消除模块进行噪声抑制。

现有的非线性回声处理方法有AR(自回归)模型白化语音，估计残留回声并替换等，采用AR模型进行残留回声消除的原理在于采用AR模型进行语音估计，由原信号和估计值的差作为噪声消除的输入，由于AR模型是自回归模型，那么它的输出将是白噪声输出，这时噪声消除器就能将AR模型的输出当作环境噪声给予很好的抑制。

AR模型白化语音，即线性预测处理过程如下：

ew(k)=e(k)-Σi-1Pai(k)e(k-i)]]>

其中，e(k)代表残留回声信号；a_i(k)是LPC线性滤波器系数，可以采用Levinson-Durbin算法计算出来；P代表LPC滤波器阶数；e_w(k)代表解相关后的残留信号，作为噪声消除器的输入。e_w(k)信号会被噪声消除器当成是环境噪声信号抑制。

现有的技术方案采用AR模型进行白化残留回声处理，受到系统处理能力的限制，语音信号需要被截短后再进行处理，然而，对语音信号进行直接截短后必然会造成频谱泄漏，造成白化的效果不好，而这样的信号送入噪声抑制器的话，消除效果也会打折扣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种残留回声消除方法及系统，采用非矩形窗对残留回声信号进行加窗处理，可减小频谱泄漏，以提高线性预测的准确性，使进行噪声消除时处理的残差信号更接近白噪声，从而更好地消除残留回声。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种残留回声消除方法，包含以下步骤：

采用非矩形窗对残留回声信号e(k)进行加窗处理，得到加窗后的残留回声信号e_win(k)；

对所述e_win(k)进行线性预测编码LPC，得到残留回声信号估计值；

将所述e_win(k)与所述残留回声信号估计值相减后得到残差信号e_w(k)；

根据所述e_w(k)对语音信号进行噪声消除。

本发明的实施方式还提供了一种残留回声消除系统，包含：

加窗模块，用于采用非矩形窗对残留回声信号e(k)进行加窗处理，输出加窗后的残留回声信号e_win(k)；

编码模块，用于对所述加窗模块输出的e_win(k)进行线性预测编码LPC，得到残留回声信号估计值；

残差信号获取模块，用于将所述加窗模块输出e_win(k)与所述编码模块输出的残留回声信号估计值相减后得到残差信号e_w(k)；