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专利号: 2020105710407
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 乐器;声学
更新日期:2024-10-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种抗输入噪声的自适应回声消除方法,其步骤如下:A、回声消除

A1、远端信号采集

对远端的主麦克风传来的输入信号进行采样,获得当前时刻n的输入信号离散值u(n),将当前时刻n到前M‑1个时刻的输入信号离散值u(n)、u(n‑1),...,u(n‑M+1),组成自适应滤T

波器的当前时刻n的输入信号向量U(n);U(n)=[u(n),u(n‑1),...,u(n‑M+1)] ,其中T代表转置运算,M=64、128、256,代表滤波器的抽头数;

对远端的噪声麦克风传来的输入噪声进行采样,到当前时刻n的输入噪声离散值z(n),将当前时刻n到前M‑1个时刻的噪声信号离散值z(n),z(n‑1),...,z(n‑M+1),组成当前时刻T

n的输入噪声向量Z(n),Z(n)=[z(n),z(n‑1),...,z(n‑M+1)];

A2、回声信号估计

将当前时刻n的输入信号向量U(n)通过自适应滤波器,得到自适应滤波器当前时刻n的输出信号向量,即当前时刻n的回声信号估计值Y(n),T

Y(n)=U(n)W(n)

其中,W(n)为自适应滤波器的当前时刻n的抽头权向量,W(n)=[w1(n),w2(n),...,wmT

(n),...,wM(n)] ;wm(n)为自适应滤波器的当前时刻n的第m个抽头权系数,W(n)的初始值为T

零向量;Y(n)=[y(n),y(n‑1),...,y(n‑M+1)],y(n)为当前时刻n的回声信号估计离散值;

A3、回声消除

对近端麦克风采样,得到带回声的当前时刻n的近端信号向量D(n),D(n)=[d(n),d(n‑T

1),...,d(n‑M+1)] ,d(n)为当前时刻n的近端信号离散值;将近端信号向量D(n)减去当前时刻n的回声信号估计值Y(n),得到当前时刻n的误差信号向量E(n),E(n)=D(n)‑Y(n)=[eT

(n),e(n‑1),...,e(n‑M+1)] ,e(n)为当前时刻n的误差信号离散值;再将当前时刻n的误差信号向量E(n)送回给远端;

B、抽头权向量更新

B1、误差信号概率密度的估计将当前时刻n及其前L‑1个时刻,构成当前时刻n的时间窗;

估计出当前时刻n的时间窗内的时刻i与时刻j间的误差信号概率密度p(i,j),其中,i,j为当前时刻n的时间窗内的任一时刻,i∈[n‑L+1,n],j∈[n‑L+1,n];σ为当前时刻n的时间窗内误差信号的标准方差,其取值范围为σ>1.0;exp(·)表示自然指数运算;

L为时间窗的宽度,其取值范围为4~M;

进而得到当前时刻n的时间窗的误差信号概率密度均值B2、计算误差熵

由当前时刻n的时间窗的误差信号概率密度均值P(n),对当前时刻n的时间窗的抽头权向量W(n)求微分,得到当前时刻n的时间窗的误差熵V(n),B3、输入噪声的补偿

由下式得到当前时刻n的时间窗内i时刻与j时刻间的输入噪声补偿向量其中,δ表示输入噪声Z(n)的标准差,W(i)、W(j)分别为时刻i和时刻j的抽头权向量,Z(i)、Z(j)分别为时刻i和时刻j的输入噪声;

B4、输入偏差补偿

由当前时刻n的时间窗内时刻i与时刻j间的输入噪声补偿向量 得到当前时刻n的时间窗内的偏差补偿值B(n),B5、滤波器抽头权向量的更新由下式更新得到下一时刻n+1的滤波器抽头权向量W(n+1):W(n+1)=W(n)+μV(n)+μB(n)其中,μ表示滤波器的步长,其取值范围为0.001~0.1;

C、重复

令n=n+1,重复A、B的过程,直至通话结束。