確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法及聲學(xué)回聲消除方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法及利用該方法進(jìn)行聲學(xué)回聲消除方法，確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法，包括如下步驟：分別將采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段、加窗和快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻域信號，得到原始頻域信號和參考頻域信號；找出所有分段的原始頻域信號和參考頻域信號中能量最高的n個峰值所對應(yīng)的頻率值，即共振峰特征值；然后，將參考頻域信號共振峰頻率序列依次向前移動分段時間t1的整數(shù)倍，分別對應(yīng)比較兩個共振峰特征值，相同點數(shù)最多對應(yīng)的向前移動的延時即為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在只需要非常小的運算量的情況下就能實現(xiàn)對動態(tài)的、超大的系統(tǒng)延時的確認(rèn)，適應(yīng)范圍廣，運算量小，效果穩(wěn)定。
【專利說明】確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法及聲學(xué)回聲消除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法及利用該方法進(jìn)行聲學(xué)回聲消除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聲學(xué)回聲是指麥克風(fēng)I’將揚聲器2’的聲音信號采集進(jìn)去的聲音，語音通訊和現(xiàn)場會議中的聲學(xué)回聲是有害的，需要通過技術(shù)手段進(jìn)行消除，我們將聲學(xué)回聲消除器(Acoustic Echo CanceIer)簡記為AEC?，F(xiàn)有的AEC能夠在特定系統(tǒng)下實現(xiàn)很好的消除效果，然而對于某些特定的設(shè)備其系統(tǒng)延時較大，或者系統(tǒng)延時存在動態(tài)變化的情況下，許多現(xiàn)有的AEC就會失效。
[0003]如附圖1所示，AEC的工作原理是將遠(yuǎn)端原始信號(Far-end speech)作為參考信號，利用回聲信號和參考信號的相關(guān)性，將近端輸入信號和回聲信號進(jìn)行分離，目標(biāo)是只剩下盡可能純凈的近端輸入信號。
[0004]因為語音信號是時變的，參考信號和麥克風(fēng)采集的近端輸入信號和回聲信號在計算過程前需要進(jìn)行同步，而這兩組信號存在相對延時，延時包括聲音傳播的延時、播放和采集的延時、計算機處理調(diào)度的延時，我們將這些延時統(tǒng)稱為系統(tǒng)延時，因此對聲學(xué)回聲消除，需要首先確定系統(tǒng)延時。而對于不同的系統(tǒng)環(huán)境，其系統(tǒng)延時差異性非常大，范圍大概從IOms?800ms之間，而且有的系統(tǒng)延時會在這個范圍內(nèi)波動。判斷回聲消除器的一個重要指標(biāo)就是支持多大范圍的系統(tǒng)延時，然后支持系統(tǒng)延時的范圍太大會大大增加實時系統(tǒng)的運算量，通常300ms以上的動態(tài)系統(tǒng)延時就是比較好的指標(biāo)。
[0005]現(xiàn)有的AEC消除回聲的方法包括,通過最小均方誤差(LMS-least mean squareerror algorithm)方法實現(xiàn)回聲延時的自適應(yīng)和消除,通過讀取操作系統(tǒng)的緩沖區(qū)大小來估計系統(tǒng)延時然后在頻域使用增益減法進(jìn)行消除，還有的僅僅是通過對一方信號的抑制實現(xiàn)半雙工的回聲消除。LMS方法計算量比較大，不能適應(yīng)系統(tǒng)延時過大的情況，且不適用于具有非線性失真的聲學(xué)回聲；讀取緩沖區(qū)大小來估計系統(tǒng)延時的方法對系統(tǒng)依賴性太大，對于非實時的操作系統(tǒng)，延時估計非常不準(zhǔn)確；半雙工回聲消除方法用戶體驗差，只適用于在低端的設(shè)備上應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種準(zhǔn)確性高、運算量低的確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的首要技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種聲學(xué)回聲消除，該聲學(xué)回聲消除中確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時準(zhǔn)確性高、運算量低，能較好的準(zhǔn)確的快速將聲學(xué)回聲進(jìn)行有效消除。
[0008]本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法，其特征在于:包括如下步驟[0009]步驟一、分別將采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段、加窗和快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻域信號，從而得到原始頻域信號和參考頻域信號，具體轉(zhuǎn)換過程為:
[0010]1、分別對采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段處理，每一分段時間為tl，交疊時間為t2，t2小于tl大于零，交疊分段處理的處理方式為常規(guī)技術(shù)，比如，tl為10ms，t2為5ms,第一分段的數(shù)據(jù)為O~IOms的數(shù)據(jù),第二分段的數(shù)據(jù)為5ms~15ms的數(shù)據(jù),第三分段的數(shù)據(jù)為15m~25ms的數(shù)據(jù)，第四分段的數(shù)據(jù)為20ms~30ms的數(shù)據(jù)……，即后一分段數(shù)據(jù)和前一分段的數(shù)據(jù)會有t2時間的交疊部分；
[0011]2、分別對交疊分段處理后的分段原始信號和分段參考信號分別進(jìn)行加窗處理，去除分段造成的譜泄露；對信號進(jìn)行加窗處理也為常規(guī)技術(shù)，可以采用Hamming窗或其他矩形窗，本方案中，采用Hamming窗效果較好；
[0012]3、分別對加窗處理后的分段原始信號和分段參考信號進(jìn)行快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換，快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換也是常規(guī)技術(shù)，得到由多個分段原始頻域信號組成的一組原始頻域信號和多個分段參考頻域信號組成的一組參考頻域信號；
[0013]步驟二、找出所有分段的原始頻域信號中能量最高的η個峰值所對應(yīng)的頻率值，η為大于等于2的自然數(shù)，并將這些頻率值按照分段的先后順序依次記錄下來形成一個原始頻域信號共振峰頻率序列數(shù)組，記為fs ;相同方法，找出所有分段的參考頻域信號中能量最高的至少兩個峰值所對應(yīng)的頻率值，并將這些頻率值按照分段的先后順序依次記錄下來形成一個參考頻域信號共振峰頻率序列數(shù)組，記為f。;
[0014]步驟三、以當(dāng) 前即時時間點為起始位置，提取fs*m個分段的記錄數(shù)據(jù)，這m個分段的記錄數(shù)據(jù)為[fsll，fsl2, fsl3, fs21, fs22,，fs23, -fSffll, fSffl2, fsm3];以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間tl后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，這m個分段的記錄數(shù)據(jù)為[?；η，fcl2,…f；ln，fc21, fc22,…f；2n，…f^，fcm2,…f_];
[0015]對[fsll,fsl2,...fsln, fs21, fs22,...fs2n,...fsmi, fsm2,...fJ 和
[0016][fcll, fcl2,...fcln，fc21, fc22,...fc2n，...fcml，fcm2，...fcmn]這兩個集合的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch1 ；
[0017]相同方法，以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間2tl后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù),將這m個分段的記錄數(shù)據(jù)與[fsll, fsl2,…fsln, fs21, fs22,…fs2n, -fSffll, fSffl2,…fsmn]的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch2 ；
[0018]依次類推，以T為一個時間單元，T為tl的整數(shù)倍，分別以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間3tl、4tl……和T后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，將這m個分段的記錄數(shù)據(jù)分別與[fsll, fsl2,…fsln，fs21, fs22, — fs2n,…fsnil，fsm2,…fsJ的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，分別記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到match3、match4......matchT/tl ；
[0019]步驟四、取matchp match2、match3、match4......matchT/tl 中的最大值,該最大值所
對應(yīng)的f。向前移動的時間即為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時；
[0020]通過實驗證明，即使原始信號中含有大量噪音和雙端通話語音，通過上述方法確定的系統(tǒng)延時的準(zhǔn)確性也能達(dá)到97%以上。
[0021]為了提高精度，我們需要實時的，不斷計算系統(tǒng)延時，作為改進(jìn)，重復(fù)步驟三、四至少兩次，如果每次得出的系統(tǒng)延時時間相同，則將這個系統(tǒng)延時確定為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時,通過這個方法確認(rèn)的系統(tǒng)延時能達(dá)到99.9973%可靠性。[0022]當(dāng)聲學(xué)回聲路徑中存在時鐘漂移問題時，即參考信號的時鐘和原始信號的時鐘存在誤差，會導(dǎo)致系統(tǒng)延時的線性增加或減少，作為改進(jìn)，本發(fā)明還還包括步驟六:檢測原始信號和參考信號之間是否存在時鐘漂移，如果原始信號和參考信號之間存在時鐘漂移，檢測出一個時間段Tx內(nèi)，如果原始信號和參考信號這兩個數(shù)據(jù)的分段差絕對值大于一個預(yù)定的閾值a，則將系統(tǒng)延時進(jìn)行補償:
[0023]時間段Tx內(nèi)，原始信號具有的分段數(shù)據(jù)個數(shù)為X個，參考信號具有的分段數(shù)據(jù)個數(shù)為y個，如果x-y>a，則將系統(tǒng)延時時間減atl作為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時；如果x-y〈-a，則將系統(tǒng)延時時間加atl作為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。
[0024]本發(fā)明還提供了一種聲學(xué)回聲消除方法，采用上述描述的方法確定系統(tǒng)延時后，利用該系統(tǒng)延時，將參考頻域信號進(jìn)行濾波，然后通過增益減法消除原始頻域信號中的回聲信號，最后對消除回聲信號后的近端輸入頻域信號進(jìn)行非線性處理，得到消除回聲后的近端輸入信號。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明利用語音信號主要特征分量“共振峰”的相關(guān)性，在只需要非常小的運算量的情況下實現(xiàn)對動態(tài)的、超大的系統(tǒng)延時的確認(rèn)，適應(yīng)范圍廣，運算量小，效果穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例中確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時方法的流程圖。
[0027]圖2為本發(fā)明實施例中聲學(xué)回聲消除方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
`[0029]本發(fā)明首先確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法，其包括如下步驟:
[0030]步驟一、分別將采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段、加窗和快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻域信號，從而得到原始頻域信號和參考頻域信號，將采集的原始信號記為s (η)，采集的參考信號記為c (η)，原始頻域信號記為S (w)，參考頻域信號記為C (w)，其中w代表不同頻率，S(w)為頻率為w時原始頻域信號的能量和相位，C(w)為頻率為w時參考頻域信號的能量和相位，S(W)和C(W)均為復(fù)數(shù)，具體轉(zhuǎn)換過程為:
[0031]1、分別對采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段處理，每一分段時間為tl，交疊時間為t2，t2小于tl大于零，交疊分段處理的處理方式為常規(guī)技術(shù)；分段的大小影響時間分辨率和頻域分辨率，分段越小時間分辨率越高，但頻域分辨率越低，無論聲音信號的采樣率是多大(一般的為8Khz~48KHz)，我們選取tl為IOms~20ms中的任意一個數(shù)值作為一個分段的大小，因為人聲的基頻一般是IOOHz~400Hz，IOms剛好可以表達(dá)一個最低的基頻周期，因此不宜再小；而自然聲音是時變的，我們只能假設(shè)在短時間內(nèi)按時不變的方法進(jìn)行頻域分析，因此最大不要超過20ms，即可保證兩種分辨率的平衡，以下假定每段時間長度為tl為10ms，按照常規(guī)的做法，我們對每個分段至少保證50%的交疊，本實施例，將t2定為5ms，即每次向前移動5ms，那么，第一分段的數(shù)據(jù)為O~IOms的數(shù)據(jù)，第二分段的數(shù)據(jù)為5ms~15ms的數(shù)據(jù)，第三分段的數(shù)據(jù)為15m~25ms的數(shù)據(jù)，第四分段的數(shù)據(jù)為20ms~30ms的數(shù)據(jù)……，即后一分段數(shù)據(jù)和前一分段的數(shù)據(jù)會有t2時間的交疊部分；[0032]2、分別對交疊分段處理后的分段原始信號和分段參考信號分別進(jìn)行加窗處理，去除分段造成的譜泄露；對信號進(jìn)行加窗處理也為常規(guī)技術(shù)，可以采用Hamming窗或其他矩形窗，本方案中，采用Hamming窗效果較好；[0033]3、分別對加窗處理后的分段原始信號和分段參考信號進(jìn)行快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換，快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換也是常規(guī)技術(shù)，得到由多個分段原始頻域信號組成的一組原始頻域信號和多個分段參考頻域信號組成的一組參考頻域信號；
[0034]步驟二、找出所有分段的原始頻域信號中能量最高的η個峰值所對應(yīng)的頻率值，η為大于等于2的自然數(shù)，并將這些頻率值按照分段的先后順序依次記錄下來形成一個原始頻域信號共振峰頻率序列數(shù)組，記為fs ;相同方法，找出所有分段的參考頻域信號中能量最高的至少兩個峰值所對應(yīng)的頻率值，并將這些頻率值按照分段的先后順序依次記錄下來形成一個參考頻域信號共振峰頻率序列數(shù)組，記為f。;
[0035]步驟三、以當(dāng)前即時時間點為起始位置，提取fs中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，這m個分段的記錄數(shù)據(jù)為[fsll，fsl2, -fsln，fs21, fs22, -fs2n，一fsml，fSffl2, -fsJ ;以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間tl后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，這m個分段的記錄數(shù)據(jù)為[?；η，fcl2,…f；ln，fc21, fc22,…f；2n，…fw，fcm2,…fj ;
[0036]對[fsll,fsl2,...fsln, fs21, fs22,...fs2n,...fsmi, fsm2,...fJ 和
[0037][fcll, fcl2,...fcln，fc21, fc22,...fc2n，...fcml，fcm2，...fcmn]這兩個集合的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch1 ；
[0038]相同方法，以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間2tl后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù),將這m個分段的記錄數(shù)據(jù)與[fsll, fsl2,…fsln, fs21, fs22,…fs2n, -fSffll, fSffl2,…fsmn]的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch2 ；
[0039]依次類推，以T為一個時間單元，T為tl的整數(shù)倍，分別以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間3tl、4tl……和T后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，將這m個分段的記錄數(shù)據(jù)分別與[fsll, fsl2,…fsln，fs21, fs22, — fs2n,…fsnil，fsm2,…fsJ的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，分別記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到match3、match4......matchT/tl ；
[0040]舉例說明:如果η取值為3, m取值為59, tl為IOms,以當(dāng)前即時時間點為起始位置，提取fs中59個分段的記錄數(shù)據(jù)，即如果每一個分段時間為10ms，t2定為5ms，則剛好提取300ms數(shù)據(jù)，則這59個分段的數(shù)據(jù)就有59*3 = 177個頻率數(shù)值；而對于f。而言，以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動IOms后的時間點為起始位置，同樣f。中59個分段的記錄數(shù)據(jù)，這59個分段的數(shù)據(jù)就有59*3 = 177個頻率數(shù)值，然后將這兩組177個頻率數(shù)值按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，即記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch1，具體比較過程為:將fs中的第一個頻率數(shù)值，分別與f。中的177個頻率數(shù)值進(jìn)行比較，如果f。中包含有與fs中的第一個數(shù)相同的數(shù)，則相同數(shù)據(jù)個數(shù)為I ;然后將fs中的第二個頻率數(shù)值，再依次與f。中的177個頻率數(shù)值進(jìn)行比較，如果f。中包含有與fs中的第二個數(shù)相同的數(shù)，則相同數(shù)據(jù)個數(shù)為2 ;依次類推，依次將f。中的177個頻率數(shù)值，分別與fs中的177個頻率數(shù)值進(jìn)行比較，如果有相同數(shù)據(jù)，則將結(jié)果加I，最后得到Hiatch1 ；
[0041]相同方法，以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間20ms后的時間點為起始位置，提取f。中59個分段的記錄數(shù)據(jù)，將這59個分段的記錄數(shù)據(jù)與與f。中的177個頻率數(shù)值進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch2 ；[0042]依次類推，以T為一個時間單元，這里，T為800ms，分別以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間30ms、40ms……和800ms后的時間點為起始位置，提取f。中59個分段177個頻率數(shù)值與與fs中的177個頻率數(shù)值進(jìn)行比較，分別記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到match3、match4......match80 ；
[0043]步驟四、取matchp match2、match3、match4......matchT/tl 中的最大值,該最大值所
對應(yīng)的f。向前移動的時間即為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。
[0044]通過實驗證明，即使原始信號中含有大量噪音和雙端通話語音，通過上述方法確定的系統(tǒng)延時的準(zhǔn)確性也能達(dá)到97%以上。 [0045]為了提高精度，并且實時的，不斷計算系統(tǒng)延時，可以采取連續(xù)多次采用上述方法計算系統(tǒng)延時，如連續(xù)3次采用上述方法確認(rèn)的系統(tǒng)延時值都相同時，認(rèn)為找到了回聲的系統(tǒng)延時。通過這個方法，查找系統(tǒng)延時能達(dá)到99.9973%可靠性。
[0046]另外，考慮到聲學(xué)回聲路徑中的時鐘漂移問題，即參考信號的時鐘和原始信號的時鐘存在誤差，會導(dǎo)致系統(tǒng)延時的線性增加或減少。本發(fā)明還可以繼續(xù)包括步驟六:檢測原始信號和參考信號之間是否存在時鐘漂移，如果原始信號和參考信號之間存在時鐘漂移，檢測出一個時間段Tx內(nèi)，如果原始信號和參考信號這兩個數(shù)據(jù)的分段差絕對值大于一個預(yù)定的閾值a，則將系統(tǒng)延時進(jìn)行補償:
[0047]時間段Tx內(nèi)，原始信號具有的分段數(shù)據(jù)個數(shù)為X個，參考信號具有的分段數(shù)據(jù)個數(shù)為y個，如果x-y>a，則將系統(tǒng)延時時間減atl作為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時；如果x-y〈-a，則將系統(tǒng)延時時間加at I作為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。，這樣做，能避免在參考信號為靜音時，無法通過比較共振峰的方法檢測延時而產(chǎn)生回聲消除失效的問題。
[0048]在找到原始信號和參考信號的系統(tǒng)延時之后，即可進(jìn)行聲學(xué)回聲消除，先將參考信號進(jìn)行濾波，使其產(chǎn)生模擬“回聲”，然后通過增益減法即可消除大部分回聲信號，最后進(jìn)行非線性處理，比較徹底的消除殘留回聲。這里的將參考信號進(jìn)行濾波為常規(guī)技術(shù)，通過增益減法消除回聲信號也是屬于常規(guī)技術(shù)，最后進(jìn)行的非線性處理也是常規(guī)技術(shù)。在完成對原始信號和參考信號的系統(tǒng)延時之后，進(jìn)行回聲消除的常規(guī)方法有很多，本實施例進(jìn)行回聲消除的方法采用 2011 年 2 月出版的 Proceedings of the IEEE (Volume: 99，Issue: 2)(中文翻譯為《IEEE論文集》)中288-327頁中一篇名稱為《Fifty Years of Acoustic FeedbackControl: State of the Art and Future Challenges〉〉中弓丨述的 Gain Reduction Methods(增益減法)對回聲進(jìn)行消除以及后續(xù)的(nonlinear process)非線性處理。
【權(quán)利要求】
1.一種確定聲學(xué)回聲消除中系統(tǒng)延時的方法，其特征在于:包括如下步驟 步驟一、分別將采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段、加窗和快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換為頻域信號，從而得到原始頻域信號和參考頻域信號，具體轉(zhuǎn)換過程為: 1、分別對采集的原始信號和參考信號進(jìn)行交疊分段處理，每一分段時間為tl，交疊時間為t2，t2小于tl大于零； 2、分別對交疊分段處理后的分段原始信號和分段參考信號分別進(jìn)行加窗處理，去除分段造成的譜泄露； 3、分別對加窗處理后的分段原始信號和分段參考信號進(jìn)行快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換，得到由多個分段原始頻域信號組成的一組原始頻域信號和多個分段參考頻域信號組成的一組參考頻域信號； 步驟二、找出所有分段的原始頻域信號中能量最高的η個峰值所對應(yīng)的頻率值，η為大于等于2的自然數(shù)，并將這些頻率值按照分段的先后順序依次記錄下來形成一個原始頻域信號共振峰頻率序列數(shù)組，記為fs ;相同方法，找出時間單元T內(nèi)、所有分段的參考頻域信號中能量最高的至少兩個峰值所對應(yīng)的頻率值，并將這些頻率值按照分段的先后順序依次記錄下來形成一個參考頻域信號共振峰頻率序列數(shù)組，記為f。; 步驟三、以當(dāng)前即時時間點為起始位置，提取fs*m個分段的記錄數(shù)據(jù)，這m個分段的記錄數(shù)據(jù)為[fsll，fsl2,…仁加fs21, fs22,…仁加…^，fSffl2, -fsJ ;以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間tl后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，這m個分段的記錄數(shù)據(jù)為[?；η，fcl2,…f；ln，fc21, fc22,…f；2n，…f^，fcm2,…f_];
對[fsll，fsl2>...fsln) fs21> fs22>...fs2n>...fsml) fsm2>...fsmrJ 和
[fell, fcl2> *** fcln) fc21> fc22> fc2n> *** fcml) fcm2) -fcmn]這兩個集合的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hia`tch1 ； 相同方法，以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間2tl后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù),將這m個分段的記錄數(shù)據(jù)與[fsll, fsl2,…fsln, fs21, fs22,…fs2n, -fSffll, fSffl2,…fsmn]的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到Hiatch2 ； 依次類推，以T為一個時間單元，T為tl的整數(shù)倍分別以當(dāng)前即時時間點為基準(zhǔn)向前移動分段時間3tl、4tl……和T后的時間點為起始位置，提取f。中m個分段的記錄數(shù)據(jù)，將這m個分段的記錄數(shù)據(jù)分別與[fsll，fsl2,…fsln，fs21, fs22,…fs2n，…fsnil，fsm2,…fsm]的數(shù)據(jù)按對應(yīng)位置進(jìn)行比較，分別記錄相同數(shù)據(jù)的個數(shù)，得到match3、match4......matchT/tl ； 步驟四、取matchp match2、match3、match4......matchT/tl中的最大值，該最大值所對應(yīng)的f。向前移動的時間即為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:還包括步驟五:重復(fù)步驟三、四至少兩次，如果每次得出的系統(tǒng)延時時間相同，則將這個系統(tǒng)延時確定為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:還包括步驟六:檢測原始信號和參考信號之間是否存在時鐘漂移，如果原始信號和參考信號之間存在時鐘漂移，檢測出一個時間段Tx內(nèi)，如果原始信號和參考信號這兩個數(shù)據(jù)的分段差絕對值大于一個預(yù)定的閾值a，則將系統(tǒng)延時進(jìn)行補償: 時間段Tx內(nèi)，原始信號具有的分段數(shù)據(jù)個數(shù)為X個，參考信號具有的分段數(shù)據(jù)個數(shù)為y個，如果x-y>a,則將系統(tǒng)延時時間減atl作為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時；如果x-y〈-a,則將系統(tǒng)延時時間加atl作為聲學(xué)回聲消除中的系統(tǒng)延時。
4.一種聲學(xué)回聲消除方法，其特征在于:采用如權(quán)I~3中任意一項權(quán)利要求所述的方法確定系統(tǒng)延時后，利用該系統(tǒng)延時，將參考頻域信號進(jìn)行濾波，然后通過增益減法消除原始頻域信號中的回聲信號，最后對消除回聲信號后的近端輸入頻域信號進(jìn)行非線性處理，得到消除回聲后的近 端輸入信號。
【文檔編號】G10L21/0232GK103700374SQ201310728989
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】錢曉炯, 呂銳, 劉謙, 董澤 申請人:寧波菊風(fēng)系統(tǒng)軟件有限公司