[发明专利]基于通道聚合度频域回声消除方法

摘要

本发明公开了一种基于通道聚合度频域回声消除方法，包括以下步骤：步骤1、麦克风通道聚合度评估，去除冗余信息；步骤2、回声响应函数估计及回声消除；步骤3、系统噪声消除及目标语音增强。本发明采用频域滤波器，可以适应于长混响情况下，回声残留能量低，语音扭曲小；可以同时抑制多通道回声和系统的平稳噪声，语音通讯质量更高；增加了语音扭曲抑制模块，可以处理双端说话人同时说话的应用场景，语音纯净度更高。

主权项

1.一种基于通道聚合度频域回声消除方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、麦克风通道聚合度评估；设定共有M路扬声器信号参考信号，N个近场麦克风信号；M路扬声器参考信号由远场同一点源信号所发出；假设从第一帧开始，一直到第l_S＝50帧，一直没有目标语音，1＜＜L＜＜l_s，L表示每个参考信号参与预测回声的滤波器长度；则对每一个频带k，计算参考信号的自相关矩阵的特征值分解；之后对特征值λ进行降序排列，通过下标“R”表示参考信号以示区别，构造N个近场麦克风信号中各语音通道的聚合度评估函数：根据如下准则评估聚合度及冗余信息：J(I)>0.95,J(I‑1)<0.95，即只保留前I个特征向量所构成的自相关矩阵，剩余信息作为冗余信息；步骤2、回声响应函数估计及回声消除；对所有的N个麦克风，基于短时傅里叶变换，把时域信号转换到时频域，在每一个频带k构造回声预测滤波器为：上式中，l表示时间帧，k表示频带，是参考信号向量在前I个特征空间的投影向量的自相关矩阵的逆运算，Γ_PY，i是投影向量与麦克风接收信号的互相关向量；i＝1,2,...,N；在每一个麦克风上估计回声并消除回声，在时频域信号输出Z_i(l,k)为：上式中，下标“i”代表每个麦克风信号分别进行回声估计与消除计算；上标“H”表示共轭转置运算，即第i个麦克风回声预测滤波器W_i(l,k)的共轭转置运算；Y_i(l,k)表示第i个麦克风信号经过短时傅里叶变换之后的频谱；表示由参考信号构建的预测向量；步骤3、系统噪声消除及目标语音增强；构造语音拾取滤波器：上式中，H_i为第i路麦克风房间冲击响应估计，上标“T”表示向量转置运算，W_DS(k)表示对每一个频带k构造语音拾取滤波器；从第2路一直到第N路构造噪音拾取滤波器组，每一路用i标识：上式中，表示第i路麦克风房间冲击响应的共轭运算，W_U,i(k)表示拾取第i路麦克风的噪声，W_U(k)表示构造从第2路到第N路的麦克风噪声拾取滤波器组；计算目标语音估计：上式中，Γ_U为噪音拾取自相关估计，Γ_U，DS为语音拾取互相关估计，上标“‑1”表示矩阵逆运算；表示噪音自相关矩阵的逆与互相关向量乘积后的共轭转置运算，用于对频谱域每一个(l,k)时频点单独进行计算。