[发明专利]音响回波消除器和音响回波消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于根据安装环境等除去混响回波和从收集的声音信号中除去包含稳态噪声的音响回波的音响回波消除器和音响回波消除方法。

背景技术

迄今，由于在一个外壳中安装有扬声器单元和麦克风的音频会议装置中，扬声器单元和麦克风彼此靠近等原因，所以很容易发生音响回波。因此，设计了各种用于除去这种音响回波的回波消除设备。例如，专利文献1披露了一种回波消除装置，其包括具有自适应滤波器和用于通过在频域上进行计算来抑制回波的回波抑制部分的回波消除器。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利第3420705号

然而，专利文献1中的回波消除装置难于有效地除去回波消除器本质上不能处理的混响回波和稳态噪声，因为回波抑制处理是通过回波消除器使用自适应滤波器和根据基于在由回波消除器估计的每个定时处的伪回波信号频谱的频域执行的。另外，混响回波的基本特性会根据回波消除装置所安装到的会议设备的安装情形等而变化。因此，除非使用对所述情形响应的适当运算(运算式等)，否则就不能有效地除去回波，另外还会产生额外的回波。

发明内容

因此，本发明的一个目的是实现一种音响回波消除器和一种音响回波消除方法，其能有效除去仅通过使用自适应滤波器的回波消除器不能完全除去的回波和噪声，另外还能适当地除去取决于安装环境的混响回波。

解决问题的技术方案

本发明涉及一种用于除去收集声音信号中包含的除了目标声音之外任何其它声音的音响回波消除器和回波消除方法。根据本发明的回波消除器包括：自适应滤波器、第一差部分、干扰频谱估计部分和第二差部分。所述自适应滤波器根据声音发射声音信号产生伪回波声音信号。所述第一差部分从所述收集的声音信号中减去所述伪回波声音信号以产生第一调整声音信号。所述干扰频谱估计部分参考伪回波声音信号的频谱和基于安装环境的音频环境参数来估计第一调整声音信号中包含的干扰频谱。所述第二差部分从第一调整声音信号的频谱中减去所述干扰频谱并输出所述相减的结果。

在这种构成中，通过自适应滤波器产生所述伪回波声音信号，并且估计自适应滤波器不能完全处理的干扰回波的频谱。本发明的音响回波消除器首先从通过声音收集部分收集的声音信号中减去所述伪音响声音信号，由此参考信号的线性分量执行第一阶段的回波消除。另外，所述音响回波消除器从进行了第一阶段的回波消除之后的信号的频谱中减去所述干扰回波的频谱，由此执行第二阶段的回波消除。此时，使用伪回波声音信号的频谱和基于安装环境的音频环境参数来估计干扰回波的频谱。以这种方式，组合使用伪回波声音信号和音频环境参数，就能适当估计响应于音频环境变化并且不能使用伪回波声音信号完全除去的混响回波分量。

本发明的音响回波消除器还包括一个音频环境参数设置部分。该音频环境参数设置部分根据所述自适应滤波器的滤波器系数设置音频环境参数。

在这种构成中，自适应滤波器的时域中的系数对应于扬声器单元和麦克风之间的脉冲响应。因此，包络特性被检测，于是就获得了回波声音的长度和等级，并获得了音频环境参数。也就是，取决于安装位置的音频环境参数在没有操作者手动输入的情况下被自动设置。

本发明的音响回波消除器还包括一个状态确定部分。所述状态确定部分根据所述声音发射声音信号和第一调整声音信号确定发射和收集的声音的状态，并将状态确定结果提供给音频环境参数设置部分。当音频环境参数设置部分从状态确定部分获得一个无声状态的确定结果时，音频环境参数设置部分执行音频环境参数的设置处理。

在这种构成中，状态确定部分鉴别无声状态、只有声音发射的状态、只有声音收集的状态、和存在声音发射和声音获取的状态(W讲话状态)。在无声状态中，进行上述的根据脉冲响应的音频环境参数设置。因此，能够精确地收集基于脉冲响应的混响。

本发明的音响回波消除器包括一个频段分割部分和一个衰减器。所述频段分割部分将所述收集的声音信号分割成低频段分量和高频段分量，并将所述收集的声音信号的低频段分量输出给第一差部分。所述衰减器响应状态确定的结果而对从频段分割部分输出的收集声音信号的高频段分量进行衰减。