[发明专利]一种消除移动设备VoIP电话回声的方法

权利要求书

1.一种消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将输入的远端、近端语音波形进行FFT变换，将时域信号转换成频域，缓存远端信号并做延时估计，计算远端和近端信号能量；

2)利用IPNMLS自适应滤波算法更新自适应滤波器参数；

3)自适应滤波器利用更新后的参数在频域上做回声消除处理；

4)将处理后的信号利用IFFT将频域信号变换回时域，输出回声消除后的语音信息。

2.如权利要求1所述的消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，所述步骤1)中，延时估计包括以下步骤：

(1.1)得到远端和近端语音信号的频谱其中远端频谱将被缓存起来作为候选匹配项；

(1.2)选择频谱中最重要的频段，估算该频谱的均值并设其为门限值，当某个频段值大于门限值时，将该位设为1，反之则设为0，这样便得到了远端和近端信号的二值化的频谱；

(1.3)通过求解两者的按位异或值，选择相似度最高的候选远端信号并计算对应的延时。

3.如权利要求1或2所述的消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：

(2.1)接受消除回声的语音信号；

(2.2)对扬声器信号和消除回声后的信号进行预白化处理；

(2.3)检测通话状态，若为双讲状态则返回抵消后的信号再输出，否则需计算迭代步长，得到步长更新系数作为自适应滤波器参数，返回抵消后的信号，最后再输出信号。

4.如权利要求1或2所述的消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，所述步骤(2.3)中，所述计算迭代步长的计算公式如下：

式(1)中:w是滤波器系数；x是输入信号；e是误差信号；μ是收敛因子，求解方法如下：

(2.3.1)其中K(n-1)的计算方法为

K(n-1)＝diag{k₀(n-1)，k₁(n-1),...k_L-1(n-1)} (2)

(2.3.2)其中k_l(n)的计算方法为：

式(3)中为常数，可以取值为0或者-0.5；L即为滤波器的长度；是滤波器系数的范数，即

5.如权利要求1或2所述的消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，所述步骤3)的步骤如下：

(3.1)远端信号与近端信号输入自适应滤波器，远端信号通过环境中的回声信道产生回声信号，近端信号由回声信号混合近端语音共同组成；

(3.2)通过构造M抽头自适应滤波器来模拟回声信道，可以使得处理后的信号逼近回声信号，使输出信号逼近近端声音，从而达到消除回声的目的；

(3.3)步骤(3.2)后并没有完全抵消残余回声，因此对输出信号再做回声抑制算法处理。

6.如权利要求5所述的消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，所述步骤(3.3)中，回声抑制算法处理包括以下步骤：

(3.3.1)首先计算系统的能量增益G；

(3.3.2)估计的信道回声信号能量，近端信号能量分别为P_estimate和P_near，应有

(3.3.3)设α＝P_estimate·G/P_near,且α截断到0～1，设近端语音信号的频谱为F_near，则回声抑制后的信号频谱F_out为：F_out＝F_near·(1-α)，

式中表明当α越接近0时，预估回声信号越低，远端接近静音，此时应将近端信号尽可能传递。

7.如权利要求1或2所述的消除移动设备VoIP电话回声的方法，其特征在于，将步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)所实现的算法嵌入到WebRTC中的AECM模块，利用AECM模块实现移动设备VoIP电话系统回声的消除。