本發(fā)明涉及信息通信，特別是涉及一種回聲消除系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、通常手機(jī)等移動(dòng)端在揚(yáng)聲器模式下通話會(huì)產(chǎn)生回聲。?回聲消除器一般用自適應(yīng)線性濾波器來(lái)消除回聲。?常見(jiàn)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)更新算法包括least?mean?square（nlms）、recursive?least?squares(rls)、kalman?filter等?；芈曄薪?jīng)常會(huì)面臨雙端講話（double?talk）問(wèn)題，當(dāng)雙講發(fā)生時(shí)，濾波器系數(shù)繼續(xù)更新會(huì)發(fā)散;另外一個(gè)問(wèn)題是非線性失真問(wèn)題，當(dāng)回聲的非線性失真較大時(shí)，濾波器同樣容易發(fā)散。常規(guī)的方法是用雙端講話檢測(cè)（double?talk?detection（dtd））模塊來(lái)檢測(cè)單講和雙講，當(dāng)發(fā)現(xiàn)雙講時(shí)濾波器系數(shù)停止更新。

2、speex的方案是采用雙自適應(yīng)濾波器；其中一個(gè)濾波器是主濾波器，采用變步長(zhǎng)自適應(yīng)算法更新系數(shù)，另外一個(gè)是備份濾波器，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。該方案在一定程度上能避免雙講時(shí)濾波器發(fā)散，但是回聲的非線性失真比較大時(shí)穩(wěn)態(tài)失調(diào)明顯增加，同時(shí)回聲路徑變化時(shí)收斂速度偏慢。

3、因此，提供一種有效解決上述問(wèn)題的回聲消除系統(tǒng)及方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種回聲消除系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全、有效、可靠且操作簡(jiǎn)便，能降低回聲消除中雙講狀態(tài)和回聲有較強(qiáng)非線性失真兩種情況下濾波器系數(shù)的穩(wěn)態(tài)失調(diào)，?并確保在回聲路徑變化時(shí)有較快的收斂速度。

2、基于以上目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、一種回聲消除系統(tǒng)，包括：

4、頻域序列模塊，用于分別處理近端信號(hào)和遠(yuǎn)端信號(hào)，以獲取近端頻域序列和遠(yuǎn)端頻域序列；

5、雙講檢測(cè)模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)參考信號(hào)、所述近端頻域序列和所述遠(yuǎn)端頻域序列以及雙講檢測(cè)算法，獲取相干系數(shù)；

6、所述雙講檢測(cè)模塊，還用于根據(jù)所述相干系數(shù)為濾波模塊中的第一濾波器和第二濾波器選擇不同閾值進(jìn)行雙講檢測(cè)，以獲取第一雙講檢測(cè)結(jié)果和第二雙講檢測(cè)結(jié)果；

7、所述濾波模塊，包括：所述第一濾波器和所述第二濾波器，所述第一濾波器，用于在濾波過(guò)程中，根據(jù)所述第一雙講檢測(cè)結(jié)果更新第一濾波系數(shù)，將第一濾波結(jié)果輸出至所述第二濾波器；所述第二濾波器，用于在濾波過(guò)程中，根據(jù)所述第一濾波結(jié)果和所述第二雙講檢測(cè)結(jié)果更新第二濾波系數(shù)，以獲取兩級(jí)線性濾波結(jié)果；

8、所述濾波模塊，還用于基于所述兩級(jí)線性濾波結(jié)果，在第一狀態(tài)時(shí)，收斂所述第二濾波器，以消除回聲；在第二狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述第二濾波系數(shù)調(diào)整所述第一濾波器的學(xué)習(xí)速率，收斂所述第一濾波器，以消除回聲。

9、一種回聲消除方法，基于如上述所述的回聲消除系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：

10、分別處理近端信號(hào)和遠(yuǎn)端信號(hào)，以獲取近端頻域序列和遠(yuǎn)端頻域序列；

11、根據(jù)預(yù)設(shè)參考信號(hào)、所述近端頻域序列和所述遠(yuǎn)端頻域序列以及雙講檢測(cè)算法，獲取相干系數(shù)；

12、根據(jù)所述相干系數(shù)為第一濾波器和第二濾波器選擇不同閾值進(jìn)行雙講檢測(cè)，以獲取第一雙講檢測(cè)結(jié)果和第二雙講檢測(cè)結(jié)果；

13、在濾波過(guò)程中，根據(jù)所述第一雙講檢測(cè)結(jié)果更新第一濾波系數(shù)，將第一濾波結(jié)果輸出至所述第二濾波器；所述第二濾波器，用于在濾波過(guò)程中，根據(jù)所述第一濾波結(jié)果和所述第二雙講檢測(cè)結(jié)果更新第二濾波系數(shù)，以獲取兩級(jí)線性濾波結(jié)果；

14、基于所述兩級(jí)線性濾波結(jié)果，在第一狀態(tài)時(shí)，收斂所述第二濾波器，以消除回聲；在第二狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述第二濾波系數(shù)調(diào)整所述第一濾波器的學(xué)習(xí)速率，收斂所述第一濾波器，以消除回聲。

15、優(yōu)選地，所述分別處理近端信號(hào)和遠(yuǎn)端信號(hào)，以獲取近端頻域序列和遠(yuǎn)端頻域序列，具體為：

16、獲取所述近端信號(hào)和所述遠(yuǎn)端信號(hào)；

17、分別對(duì)所述近端信號(hào)和所述遠(yuǎn)端信號(hào)，依次進(jìn)行分幀、混疊加窗和基于m點(diǎn)離散傅里葉變換，以獲取所述近端頻域序列和所述遠(yuǎn)端頻域序列。

18、優(yōu)選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)參考信號(hào)、所述近端頻域序列和所述遠(yuǎn)端頻域序列以及雙講檢測(cè)算法，獲取相干系數(shù)，具體為：

19、；

20、其中，和分別為近端頻域序列和遠(yuǎn)端頻域序列，為共軛運(yùn)算符號(hào)，為近端信號(hào)和遠(yuǎn)端信號(hào)頻域互相關(guān)值，為近端信號(hào)和遠(yuǎn)端信號(hào)互功率譜，為近端信號(hào)自功率譜，為遠(yuǎn)端信號(hào)自功率譜，為每個(gè)頻點(diǎn)的相干系數(shù)。

21、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述相干系數(shù)為第一濾波器和第二濾波器選擇不同閾值進(jìn)行雙講檢測(cè)，以獲取第一雙講檢測(cè)結(jié)果和第二雙講檢測(cè)結(jié)果，具體為：

22、,

23、,

24、其中，和分別為第一雙講檢測(cè)結(jié)果和第二雙講檢測(cè)結(jié)果，和為不同閾值，且，定義1為單講，0為雙講。

25、優(yōu)選地，所述第一濾波器濾波過(guò)程具體為：

26、，

27、，

28、；

29、其中，為參考信號(hào)頻域序列，為第一濾波器系數(shù)，為第一濾波器的階數(shù)，為第一濾波結(jié)果。

30、優(yōu)選地，所述在濾波過(guò)程中，根據(jù)所述第一雙講檢測(cè)結(jié)果更新第一濾波系數(shù)，具體為：

31、 ，

32、 ，

33、 + ，

34、其中，為為參考信號(hào)自相關(guān)功率譜，為滑動(dòng)平均系數(shù)，為系數(shù)更新步長(zhǎng)，為前一幀計(jì)算得到的學(xué)習(xí)速率參數(shù)。

35、優(yōu)選地，所述第二濾波器濾波過(guò)程以及更新第二濾波系數(shù)過(guò)程具體為：

36、,

37、 ，

38、 ，

39、 ，

40、 ，

41、 ，

42、 ，

43、 ，

44、 ，

45、 ，

46、 ，

47、 = ；

48、其中，為濾波估計(jì)的回聲，為濾波器階數(shù)，為預(yù)設(shè)的平滑系數(shù)最大值，為滑動(dòng)平均系數(shù)，為第二濾波器輸出，為第一濾波器輸出與遠(yuǎn)端信號(hào)的互功率譜，遠(yuǎn)端信號(hào)的自功率譜，為第一濾波器輸出與遠(yuǎn)端信號(hào)之間的線性回歸系數(shù)即第二濾波器系數(shù)。

49、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第二濾波系數(shù)調(diào)整所述第一濾波器的學(xué)習(xí)速率，具體為：

50、定義第二濾波器的系數(shù)矢量，為共軛轉(zhuǎn)置參數(shù)，得到第一濾波器學(xué)習(xí)速率參數(shù)，如下：

51、，

52、其中，為小于1的常數(shù)，為第一濾波器的系數(shù)。

53、本發(fā)明所提供的回聲消除系統(tǒng)，通過(guò)頻域序列模塊對(duì)獲取的近端信號(hào)和遠(yuǎn)端信號(hào)進(jìn)行處理得到近端頻域序列和遠(yuǎn)端頻域序列；通過(guò)雙講檢測(cè)模塊預(yù)設(shè)參考信號(hào)，結(jié)合近端頻域序列和遠(yuǎn)端頻域序列以及雙講檢測(cè)算法，得到相干系數(shù)，并為第一濾波器和第二濾波器選擇不同閾值進(jìn)行雙講檢測(cè)，得到第一、第二雙講檢測(cè)結(jié)果；通過(guò)濾波模塊在兩個(gè)濾波器濾波過(guò)程中更新對(duì)應(yīng)的濾波參數(shù)，輸出兩級(jí)線性濾波結(jié)果；基于兩級(jí)線性濾波結(jié)果，在第一狀態(tài)時(shí)，收斂第二濾波器，在第二狀態(tài)時(shí)，調(diào)整第一濾波器的學(xué)習(xí)速率，收斂第一濾波器，消除回聲。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)獲取濾波器的雙講檢測(cè)結(jié)果，更新濾波系數(shù)，輸出濾波結(jié)果，在不同狀態(tài)收斂不同的濾波器，可以有效的解決穩(wěn)態(tài)失調(diào)，提高消除回聲效果。

54、本發(fā)明還提供了一種回聲消除方法，由于與該系統(tǒng)解決相同的技術(shù)問(wèn)題，屬于相同的發(fā)明構(gòu)思，理應(yīng)具有相同的有益效果，在此不再贅述。