用于處理音頻信號的方法和音頻接收電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了用于處理音頻信號的方法和音頻接收電路，該音頻信號接收方法包括：經(jīng)由包括第一麥克風(fēng)的第一接收路徑接收第一音頻信號；經(jīng)由包括第二麥克風(fēng)的第二接收路徑接收第二音頻信號；并且基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
【專利說明】用于處理音頻信號的方法和音頻接收電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及用于處理音頻信號的方法和音頻接收電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 在物理學(xué)中，可以將回聲定義為由其周圍環(huán)境中的波的反射所產(chǎn)生的復(fù)制。這樣 的現(xiàn)象會在語音遠(yuǎn)程通信中發(fā)生。在電話終端中，聲學(xué)回聲是由于揚(yáng)聲器和終端的麥克風(fēng) 之間的耦合。結(jié)果，電話的麥克風(fēng)不僅包含有用的語音信號，而且還包含回聲。如果沒有在 麥克風(fēng)路徑上執(zhí)行處理，則回聲信號以及近端語音信號被傳輸?shù)竭h(yuǎn)端揚(yáng)聲器，并且遠(yuǎn)端揚(yáng) 聲器聽到他/她自己的話音的延遲版本。當(dāng)回聲信號的電平為高時(shí)且當(dāng)原始信號和其回聲 之間的延遲為高時(shí)，由于聽到他/她自己的話音而產(chǎn)生的煩惱增加。
[0003] 為了保證良好的語音質(zhì)量，可以在能夠發(fā)生傳輸之前在麥克風(fēng)路徑上實(shí)現(xiàn)一些處 理。近年大量地研究了聲學(xué)回聲消除算法。聲學(xué)回聲消除的方案可以包括自適應(yīng)濾波器，后 面是回聲后濾波器。自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生聲學(xué)路徑的復(fù)制。這一回聲路徑估計(jì)然后用于估計(jì) 由麥克風(fēng)拾取的回聲信號。實(shí)際上，自適應(yīng)回聲消除（AEC)的性能被環(huán)境噪聲和/或近端 語音信號的存在干擾。為了限制這樣的干擾對AEC的影響，可以使用雙端通話檢測器（DTD) 和/或僅噪聲檢測器。
[0004] 雙端通話檢測器可能典型地相當(dāng)復(fù)雜。情景分類算法可以例如利用語音存在概率 和/或信號相干性。DTD的典型使用在于在雙端通話（DT)時(shí)段（雙端通話時(shí)段指代其間遠(yuǎn) 端和近端揚(yáng)聲器都是活動的時(shí)段）期間凍結(jié)AEC的適應(yīng)性。然而，即使在使用DTD的情況 下，一些殘余回聲典型地存在于自適應(yīng)濾波器的輸出端處。后濾波器可以用于使回聲變得 不可聞。回聲后濾波器可以由應(yīng)用于來自自適應(yīng)回聲消除的誤差信號的衰減增益構(gòu)成。為 了更好的雙端通話性能，能夠在子帶或頻域中計(jì)算這一衰減。然而，單通道回聲消除的性能 仍然受限，特別是在免提配置中，對于免提配置，近端與回聲比為低。這一受限的性能會導(dǎo) 致在雙端通話時(shí)段期間在經(jīng)處理的近端語音信號中的高失真并且因此導(dǎo)致差的通信質(zhì)量。 在僅回聲時(shí)段期間的回聲抑制和在DT時(shí)段期間的近端語音的低電平失真之間可以產(chǎn)生折 衷。在低的近端與回聲比的情況下提高語音質(zhì)量的方案可以基于用于回聲處理的多個(gè)麥克 風(fēng)的使用。
[0005] 進(jìn)而，可以使用基于波束成形方案的多通道回聲消除，以便在低的近端與回聲比 的情況下提高語音質(zhì)量。
[0006] 回聲后濾波或回聲抑制的有效方法仍然是期望的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 提供一種用于處理音頻信號的方法，包括：經(jīng)由包括第一麥克風(fēng)的第一接收路徑 接收第一音頻信號；經(jīng)由包括第二麥克風(fēng)的第二接收路徑接收第二音頻信號；并且基于所 述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
[0008] 進(jìn)而，提供一種根據(jù)上述方法的用于處理音頻信號的音頻接收電路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 在附圖中，類似的附圖標(biāo)記通常在不同的視圖中指代相同的部件。附圖不一定按 比例繪制，相反通常強(qiáng)調(diào)說明本發(fā)明的原理。在下面的描述中，參照下面的附圖來描述各種 方面，在附圖中：
[0010] 圖1示出了配備有一個(gè)揚(yáng)聲器和兩個(gè)麥克風(fēng)的示例。
[0011] 圖2示出了具有用于換能器配置的示例的移動終端。
[0012] 圖3示出了與位于如圖1所述的系統(tǒng)的聲源和換能器之間的物理交互相匹配的信 號模型的不意性表不。
[0013] 圖4示出了根據(jù)在HF (免提）模式中執(zhí)行的示例性測量位于揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)之間 的聲學(xué)路徑的頻率響應(yīng)。
[0014] 圖5示出了根據(jù)在HF模式中執(zhí)行的示例性測量位于人造頭部的嘴部和麥克風(fēng)之 間的頻率響應(yīng)。
[0015] 圖6示出了在HF模式中的示例性情景中記錄的麥克風(fēng)信號的光譜圖。
[0016] 圖7示出了說明用于處理音頻信號的方法的流程圖。
[0017] 圖8示出了音頻接收電路。
[0018] 圖9示出了包括自適應(yīng)濾波器部分的回聲消除（或抑制/處理）電路，該自適應(yīng) 濾波器部分包括跟隨有回聲后濾波器的一個(gè)自適應(yīng)濾波器。
[0019] 圖10示出了包括自適應(yīng)濾波器部分的回聲消除電路，該自適應(yīng)濾波器部分包括 跟隨有回聲后濾波器的一個(gè)自適應(yīng)濾波器。
[0020] 圖11示出了包括雙端通話檢測器的誤差消除電路。
[0021] 圖12示出了說明標(biāo)準(zhǔn)化功率電平差（PLD)的值分布的圖。
[0022] 圖13示出了過高估計(jì)因子設(shè)置函數(shù)的給定示例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面的詳細(xì)描述參照通過說明的方式示出其中可以實(shí)踐本發(fā)明的本公開的具體 細(xì)節(jié)和方面的附圖。可以利用其它方面，并且在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出結(jié) 構(gòu)、邏輯和電氣改變。本公開的各種方面不必是相互排他的，因?yàn)榭梢詫⒈竟_的一些方面 與本公開的一個(gè)或多個(gè)其它方面進(jìn)行組合以便形成新的方面。
[0024] 用于提高移動終端中的語音質(zhì)量的方案可以包括多麥克終端的使用。多麥克風(fēng)終 端隱含地提供關(guān)于近端聲學(xué)環(huán)境的空間信息。例如，對來自雙麥克風(fēng)移動終端的麥克風(fēng)信 號的觀察表明，根據(jù)當(dāng)前是否存在僅回聲、雙端通話或僅近端時(shí)段，存在明顯的電平差。
[0025] 如下面進(jìn)一步描述的，為了提高的回聲消除目的，可以利用這一電平差。
[0026] 圖1示出了配備有一個(gè)揚(yáng)聲器101和兩個(gè)麥克風(fēng)102、103的終端100的示例。
[0027] 術(shù)語"揚(yáng)聲器"可以指代耳機(jī)和免提揚(yáng)聲器。
[0028] 可以將麥克風(fēng)觀察中的一個(gè)考慮為主要觀察并且將另一個(gè)麥克風(fēng)觀察考慮為輔 助觀察。如圖1所示，遠(yuǎn)端揚(yáng)聲器話音由揚(yáng)聲器101播放到近端揚(yáng)聲器104。這一揚(yáng)聲器信 號的一部分可以在近端環(huán)境105中反射并且可以稍后被兩個(gè)麥克風(fēng)102、103拾取作為回聲 106。揚(yáng)聲器101和每一個(gè)麥克風(fēng)之間的耦合可以限定一個(gè)聲學(xué)路徑：針對兩個(gè)麥克風(fēng)102、 103的兩個(gè)聲學(xué)路徑。每一個(gè)麥克風(fēng)102、103(具有可能的隨后處理部件）形成接收路徑。
[0029] 麥克風(fēng)102、103可以記錄近端揚(yáng)聲器話音或語音信號107并且最終記錄背景噪聲 108。近端揚(yáng)聲器話音107也可以在被麥克風(fēng)102、103拾取之前在環(huán)境105中反射。因?yàn)?兩個(gè)麥克風(fēng)102U03可能不一定被放置在相同的位置處，因此可能必須對近端揚(yáng)聲器和每 一個(gè)麥克風(fēng)之間的聲學(xué)路徑進(jìn)行建模。應(yīng)該認(rèn)識到，圖1并不提供麥克風(fēng)的位置的限制性 示例，而且麥克風(fēng)102、103可以被不同地放置在終端100上。
[0030] 圖2中給出了用于換能器的定位的示例。術(shù)語"換能器"指代揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)二 者。
[0031] 圖2示出了移動終端201、202。
[0032] 第一移動終端201具有底部-底部配置，其中麥克風(fēng)203、204都被放置在電話的 底部處且距離揚(yáng)聲器205大致是等距的。
[0033] 第二移動終端202具有底部-頂部配置，其中麥克風(fēng)205、206被放置為使得一個(gè) 麥克風(fēng)相當(dāng)接近揚(yáng)聲器207而另一麥克風(fēng)相當(dāng)遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器207。
[0034] 在底部-頂部配置中，將較接近揚(yáng)聲器207的麥克風(fēng)206稱為輔助麥克風(fēng)，而將較 遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器的麥克風(fēng)稱為主要麥克風(fēng)。應(yīng)該注意，輔助麥克風(fēng)和/或主要麥克風(fēng)也可以布 置在移動終端202的后側(cè)處。進(jìn)而，免提揚(yáng)聲器可以布置在移動終端201、202的后側(cè)處。
[0035] 移動終端201、202可以是配備有一個(gè)揚(yáng)聲器和兩個(gè)或更多個(gè)麥克風(fēng)的遠(yuǎn)程通信 終端。
[0036] 進(jìn)而，下面的功能和方案也可以應(yīng)用于也可能經(jīng)歷回聲的其它通信設(shè)備，例如膝 上型或平板計(jì)算機(jī)。
[0037] 圖3中說明了雙通道（DC)回聲問題的信號模型。
[0038] 圖3示出了與如在圖1中描述的系統(tǒng)的聲源和換能器之間的物理交互相匹配的信 號模型的不意性表不，說明了如何對主要麥克風(fēng)信號和輔助麥克風(fēng)信號進(jìn)行建模。
[0039] 主要麥克風(fēng)信號300和輔助麥克風(fēng)信號301由麥克風(fēng)102、103提供，并且分別由 yp (η)和丫3 (η)表示。信號dp (η) 302和4 (η) 303表示分別由主要麥克風(fēng)102和輔助麥克風(fēng) 103拾取的回聲信號。這兩個(gè)信號都由揚(yáng)聲器101的揚(yáng)聲器信號X (η) 304生成，其中hp|s (η) 由說明揚(yáng)聲器101和相應(yīng)的麥克風(fēng)102、103之間的聲學(xué)路徑的卷積塊305、306表示。
[0040] 信號sp (η) 307和信號Ss (η) 308表示分別由主要麥克風(fēng)102和輔助麥克風(fēng)103拾 取的近端語音信號。這兩個(gè)信號都由近端語音信號s(n)309(或107)生成，其中g(shù) p|s(n)由 說明近端揚(yáng)聲器101和主要麥克風(fēng)102或輔助麥克風(fēng)103之間的聲學(xué)路徑的卷積塊310、 311表示。
[0041] 主要麥克風(fēng)信號yp (η) 300由通過加和塊312提供的sp (η) 307和dp (η) 302的和給 出。輔助麥克風(fēng)信號ys (η) 301由通過加和塊313提供的Ss (η) 308和ds (η) 303的和給出。
[0042] 關(guān)于圖3中的信號模型，可以導(dǎo)出下面的等式：
[0043] yp (n) = gp (n) *s (η) +hp (η) *χ (η)
[0044] ys (η) = gs (η) *s (ρ)+hs (η) *χ (η) 等式（1)
[0045] 其中：
[0046] · χ (η)是揚(yáng)聲器信號304，
[0047] · yp|s (η)分別表示主要麥克風(fēng)信號300或輔助麥克風(fēng)信號301。它們包括回聲信 號和近端語音信號。
[0048] #hp|s(n)305、306表示揚(yáng)聲器101和主要麥克風(fēng)102或輔助麥克風(fēng)103之間的聲 學(xué)路徑。
[0049] · s (η) 309是近端揚(yáng)聲器信號。
[0050] · gp|s(n)310、311表示近端揚(yáng)聲器104和主要麥克風(fēng)102或輔助麥克風(fēng)103之間 的聲學(xué)路徑。
[0051] ·*表示卷積操作。
[0052] 應(yīng)該注意，在下文中，也使用附標(biāo)1、2來代替p、s (都作為上標(biāo)和下標(biāo)，這兩個(gè)使用 分別表示對主要麥克風(fēng)和輔助麥克風(fēng)或接收路徑的指代）。
[0053] 為了查驗(yàn)圖3中說明的信號模型，可以執(zhí)行針對耳機(jī)和免提模式二者使用雙麥克 風(fēng)設(shè)備記錄的信號的分析。將來自移動設(shè)備的記錄與來自樣機(jī)（mock-up)電話的記錄進(jìn)行 比較，用于信號模型的驗(yàn)證和查驗(yàn)。
[0054] 記錄的分析允許研究麥克風(fēng)信號之間的電平差?？梢詫⑿盘柕碾娖綔y量為其幅 度、能量或功率。在下文中，使用功率譜密度。在下文中，主要麥克風(fēng)指代放置得距離揚(yáng)聲 器更遠(yuǎn)，即，在僅回聲時(shí)段期間具有較少功率，的麥克風(fēng)。將主要麥克風(fēng)和輔助麥克風(fēng)的功 率譜密度分別表示為巾?'來0和附標(biāo)k和i分別表示幀和頻率二元附標(biāo)。
[0055] 免提情況
[0056] 在下文中，示出了在不同的聲學(xué)環(huán)境（工作間、辦公室、會議室）中利用樣機(jī)電話 的脈沖響應(yīng)的測量結(jié)果。樣機(jī)電話配備有一個(gè)揚(yáng)聲器和兩個(gè)麥克風(fēng)。將麥克風(fēng)放置在電話 的相對角處。將揚(yáng)聲器放置為稍微靠近麥克風(fēng)之一。具有嘴部模擬器的人造頭部用于模擬 近端揚(yáng)聲器。使用電話的兩個(gè)不同位置：一個(gè)位置是將電話放置在人造頭部的嘴部正前方 30cm處，另一位置是將電話放置在桌上。在所有記錄中，將電話放置為使得電話的兩個(gè)麥克 風(fēng)大致在人造嘴部的相等距離處。
[0057] 圖4示出了根據(jù)針對主要麥克風(fēng)的第一曲線401和針對第二麥克風(fēng)的第二曲線 402中的示例性測量在揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)之間的聲學(xué)路徑的頻率響應(yīng)?？梢钥吹剑瑢τ诿恳粋€(gè) 麥克風(fēng)，由麥克風(fēng)接收的揚(yáng)聲器信號沒有被聲學(xué)環(huán)境相等地衰減。這暗示在僅回聲時(shí)段期 間，輔助麥克風(fēng)上的信號的功率將高于主要麥克風(fēng)上的信號的功率。
[0058] 圖5示出了根據(jù)針對主要麥克風(fēng)的第一曲線501和針對第二麥克風(fēng)的第二曲線 502中的示例性測量在人造頭部的嘴部和麥克風(fēng)之間的聲學(xué)路徑的頻率響應(yīng)?？梢钥吹?，這 兩個(gè)頻率響應(yīng)非常相似。這些相似性可以由與人造頭部的嘴部相比較的麥克風(fēng)的位置進(jìn)行 解釋。圖4和圖5-起示出：
[0059] ?在僅回聲時(shí)段期間，主要麥克風(fēng)上的信號的PSD低于輔助麥克風(fēng)上的信號的 PSD。
[0060] φΛΛ(*5?)?φ^(*5?) 等式⑵
[0061] ?在僅近端時(shí)段期間，這兩個(gè)麥克風(fēng)信號的PSD大致相等
[0062] ip^'(kj)^0y：y：(k,i) 等式⑶
[0063] ?通過內(nèi)插，可以說，在雙端通話時(shí)段期間，主要麥克風(fēng)功率將低于輔助麥克風(fēng)功 率。然而，在雙端通話情況中觀察到的功率電平差（PLD)將明顯小于在僅回聲中觀察到的。
[0064] 如上所述，k是時(shí)間或巾貞附標(biāo)，而i是頻率附標(biāo)。
[0065] 在下文中，討論在耳機(jī)位置中麥克風(fēng)信號的工作情況。為此，考慮具有一個(gè)揚(yáng)聲器 和如在移動終端201的情況中放置在終端的相對角處的兩個(gè)麥克風(fēng)的移動電話。
[0066] 圖6示出了在這樣的情景中記錄的麥克風(fēng)信號的光譜圖601、602。
[0067] 高強(qiáng)度點(diǎn)指示高能量：顏色越暗，在該點(diǎn)處的功率就越高。圖6中說明的麥克風(fēng)信 號由跟隨有僅回聲時(shí)段（?9s到結(jié)束）的僅近端時(shí)段（從0到?9s)構(gòu)成?；诠庾V圖 601、602,可以看到下面的內(nèi)容：
[0068] ?在僅近端時(shí)段期間，與輔助麥克風(fēng)上的信號的PSD相比較，主要麥克風(fēng)上的信 號的PSD非常高。
[0069] 0^'(k,i)?0r^ (k,i) 等式⑷
[0070] ?在僅回聲時(shí)段期間，主要麥克風(fēng)上的信號的PSD低于輔助麥克風(fēng)上的信號的 PSD。
[0071] Φ,"·(Α%/)?Φ,^(Αν') 等式（5)
[0072] ?通過內(nèi)插，可以看到在雙端通話時(shí)段期間，主要麥克風(fēng)的PSD低于輔助麥克風(fēng) 的PSD。然而，在雙端通話情況中觀察到的差值明顯小于在僅回聲中觀察到的。
[0073] 從麥克風(fēng)信號的分析中可以看到，對于免提和耳機(jī)這兩種情景，在僅回聲時(shí)段期 間，
[0074] 0r'y>(k,i)?0r^(k,i) 等式（6)
[0075] 這一 PSD差值主要是由于終端上麥克風(fēng)的位置，并且不是非常依賴于聲學(xué)環(huán)境。 實(shí)際上，只要使用配備有具有按照底部-頂部配置放置的換能器的兩個(gè)麥克風(fēng)的終端， 在僅回聲時(shí)段中，主要麥克風(fēng)的電平就將總是低于輔助麥克風(fēng)的電平。將換能器按照底 部-頂部配置進(jìn)行放置可以被看作在移動設(shè)計(jì)中引入的約束，然而這一約束仍然給設(shè)計(jì)者 留下一些自由度。
[0076] 因此，對于麥克風(fēng)的底部-頂部配置，可以觀察到下面的不同情景：
[0077] -僅回聲：這里，作為源的揚(yáng)聲器接近輔助麥克風(fēng)。結(jié)果是輔助麥克風(fēng)電平高于主 要麥克風(fēng)的電平。這對于耳機(jī)和免提二者都適用。
[0078] -僅近端：
[0079] 〇耳機(jī)：近端揚(yáng)聲器的嘴部在主要麥克風(fēng)附近。結(jié)果，主要麥克風(fēng)電平高于輔助麥 克風(fēng)的電平。
[0080] 〇免提：近端嘴部遠(yuǎn)離兩個(gè)麥克風(fēng)并且可以假設(shè)處于距離麥克風(fēng)的相等距離處。 典型地，這兩個(gè)麥克風(fēng)具有相等的電平。然而，由于HF揚(yáng)聲器和輔助麥克風(fēng)的接近度，在僅 回聲時(shí)段期間，輔助麥克風(fēng)電平高于主要麥克風(fēng)的電平。
[0081] -雙端通話：通過從僅回聲和僅近端功率差進(jìn)行外插，可以推斷出，在DT期間，取 決于信號與回聲比并且取決于通信終端是免提還是耳機(jī)配置，在兩個(gè)麥克風(fēng)之間存在電平 差。然而，由于近端語音的存在，在DT期間觀察到的功率差將不如在僅回聲中觀察到的功 率差一樣極端。
[0082] 在下文中，描述了用于處理音頻信號的方法，可以例如基于上面描述的功率差來 執(zhí)行回聲抑制。例如，可以使用基于不同麥克風(fēng)的功率差的DT檢測規(guī)則或回聲抑制增益規(guī) 貝1J?？梢詫⑸鲜龇桨缚醋魇腔谟布?，因?yàn)橹饕名溈孙L(fēng)在通信終端上的位置。
[0083] 圖7示出了流程圖700。
[0084] 流程圖700說明了用于處理音頻信號的例如由音頻處理電路執(zhí)行的方法。
[0085] 在701，音頻接收電路經(jīng)由包括第一麥克風(fēng)的第一接收路徑接收第一音頻信號。
[0086] 在702,音頻接收電路經(jīng)由包括第二麥克風(fēng)的第二接收路徑接收第二音頻信號。
[0087] 在703,音頻接收電路基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號執(zhí)行所述第一 音頻信號的回聲抑制。
[0088] 換句話說，基于如經(jīng)由不同的接收路徑接收到的音頻信號的兩個(gè)版本，例如借助 于不同的麥克風(fēng)，執(zhí)行針對音頻信號的回聲抑制或消除。例如，雙端通話檢測和/或回聲抑 制規(guī)則可以基于經(jīng)由兩個(gè)接收路徑接收到的音頻信號，例如基于這些信號的功率電平差。 [0089] 換句話說，可以利用不同麥克風(fēng)之間的電平差。可以將信號的電平測量或計(jì)算為 其能量幅度或功率。例如，麥克風(fēng)信號功率譜密度（PSD)可以用作信號電平，但是也可以使 用信號能量。主要麥克風(fēng)和輔助麥克風(fēng)的PSD在下面的示例中分別被表示為4>'%〇^')和 ΦΑ-其中k和i分別表示幀和頻率二元附標(biāo)。
[0090] 第一音頻信號和第二音頻信號可以分別包括期望音頻信號（例如，語音輸入）、輸 出信號（例如，揚(yáng)聲器信號）和噪聲的組合。由第一音頻信號的回聲抑制產(chǎn)生的信號可以 具有被抑制的回聲（例如，來自輸出信號），并且可以類似于期望信號。
[0091] 該方法可以進(jìn)一步包括經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)其它的接收路徑接收一個(gè)或多個(gè)其它的 音頻信號（例如，每其它的接收路徑一個(gè)其它的音頻信號）并且基于該第一音頻信號、第二 音頻信號以及一個(gè)或多個(gè)其它的音頻信號來執(zhí)行第一音頻信號的回聲抑制。
[0092] 例如，每一個(gè)其它的接收路徑包括其它的麥克風(fēng)。
[0093] 麥克風(fēng)例如是相同通信設(shè)備的一部分（例如，容納諸如在圖8中說明的音頻處理 電路800的音頻處理電路）。
[0094] 基于第一音頻信號和第二音頻信號來執(zhí)行第一音頻信號的回聲抑制可以包括基 于第一音頻信號和第二音頻信號來確定回聲抑制增益并且基于所確定的回聲抑制增益來 執(zhí)行第一音頻信號的回聲抑制。
[0095] 該方法可以包括基于第一音頻信號與第二音頻信號的比較來執(zhí)行第一音頻信號 的回聲抑制。
[0096] 例如，該方法包括確定表示第一音頻信號和第二音頻信號之間的電平差的值并且 基于該值來執(zhí)行第一音頻信號的回聲抑制。
[0097] 電平差例如是功率電平差、電壓電平差或能量電平差。
[0098] 該方法可以包括將電平差與閾值進(jìn)行比較并且基于比較的結(jié)果來執(zhí)行第一音頻 信號的回聲抑制。
[0099] 該方法可以包括基于比較的結(jié)果來檢測雙端通話情景。
[0100] 執(zhí)行回聲抑制例如包括自適應(yīng)回聲濾波。
[0101] 基于第一音頻信號和第二音頻信號來執(zhí)行第一音頻信號的回聲抑制例如包括基 于第一音頻信號和第二音頻信號來設(shè)置回聲濾波的適應(yīng)性。
[0102] 執(zhí)行回聲抑制例如包括回聲后濾波。
[0103] 基于第一音頻信號和第二音頻信號來執(zhí)行第一音頻信號的回聲抑制可以例如包 括基于第二音頻信號來確定濾波器系數(shù)并且使用該濾波器系數(shù)來對第一音頻信號進(jìn)行濾 波。
[0104] 基于第一音頻信號和第二音頻信號來執(zhí)行回聲抑制可以例如包括基于第一接收 到的音頻信號和第二接收到的音頻信號來確定回聲抑制增益并且基于第一接收到的音頻 信號和回聲抑制增益來對回聲抑制進(jìn)行濾波。
[0105] 圖7中說明的方法例如由如圖8中說明的音頻接收電路（例如是諸如移動終端的 通信設(shè)備的一部分）執(zhí)行。
[0106] 圖8示出了音頻接收電路800。
[0107] 音頻接收電路800包括第一接收路徑801和第二接收路徑802,第一接收路徑801 包括配置為接收第一音頻信號的第一麥克風(fēng)802,并且第二接收路徑802包括配置為接收 第二音頻信號的第二麥克風(fēng)804。
[0108] 音頻接收電路800進(jìn)一步包括配置為基于第一音頻信號和第二音頻信號來執(zhí)行 第一音頻信號的回聲抑制的回聲抑制電路805。
[0109] 應(yīng)該注意，在圖7中說明的用于處理音頻信號的方法的背景中描述的實(shí)施例對于 音頻接收電路800類似地有效，并且反之亦然。
[0110] 音頻接收電路的部件（例如，接收路徑和回聲抑制電路）可以例如由一個(gè)或多個(gè) 電路實(shí)現(xiàn)。"電路"可以被理解為任何種類的邏輯實(shí)現(xiàn)實(shí)體，其可以是專用電路或執(zhí)行存儲 在存儲器中的軟件、固件、或其任何組合的處理器。因而，"電路"可以是硬連線邏輯電路或 諸如可編程處理器的可編程邏輯電路，例如微處理器（例如復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC)處 理器或精簡指令集計(jì)算機(jī)（RISC)處理器）。"電路"也可以是處理器執(zhí)行的軟件，例如任何 種類的計(jì)算機(jī)程序?？梢詫⑾旅娓敿?xì)描述的相應(yīng)功能的任何其它種類的實(shí)現(xiàn)理解為"電 路"。
[0111] 在下文中，給出了根據(jù)在圖7中說明的方法用于雙通道終端中的回聲消除的示 例。在下面的示例中，回聲消除由跟隨有回聲后濾波的自適應(yīng)濾波構(gòu)成，如在圖9中說明 的。在下文中解釋每一個(gè)回聲消除模塊的選擇和位置。
[0112] 圖9示出了回聲消除（或回聲抑制）電路900。
[0113] 回聲消除電路900包括自適應(yīng)濾波器部分，該自適應(yīng)濾波器部分包括兩個(gè)自適應(yīng) 濾波器901、902(每麥克風(fēng)路徑一個(gè)自適應(yīng)濾波器），后面是回聲后濾波器903。
[0114] 回聲消除電路900處理從聲源（S卩，近端語音905、噪聲907、引起回聲906的揚(yáng)聲 器909的信號）和換能器（S卩，揚(yáng)聲器909和兩個(gè)麥克風(fēng)908、910)的系統(tǒng)904接收的音頻 信號。系統(tǒng)904可以與圖1的系統(tǒng)100相對應(yīng)，并且可以由如圖3中說明的信號模型表示。
[0115] 對于每一個(gè)麥克風(fēng)908、910,可以認(rèn)為回聲的效果與在SC回聲消除中的相同。因 此，對于每一個(gè)麥克風(fēng)信號y p|s(n)911、912,回聲信號913、914的估計(jì)可以通過使用自適應(yīng) 濾波器901、903來獲得，與在SC情況中的相同。
[0116] 應(yīng)該注意,可以應(yīng)用任何自適應(yīng)回聲消除處理，例如,任何自適應(yīng)回聲消除算法。 例如，LMS(最小均方）或NLMS(標(biāo)準(zhǔn)化LMS)算法可以用于估計(jì)回聲信號。
[0117] 出于相同的原因，在SC情況中，一些殘余回聲會存在于聲學(xué)回聲消除（AEC)的輸 出端處的誤差信號e p|s(n)915、916中。誤差信號ep|s(n)915、916可以通過由相應(yīng)的加和塊 917、918提供的、麥克風(fēng)信號yp|s(n)911、912和回聲信號913、914的相應(yīng)估計(jì)之間的差值來 獲得。后濾波器903可以用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的回聲抑制。后濾波器903可以包括濾波器更新 塊919和回聲后濾波塊920。濾波器更新塊919基于e p|s (η) 915、916和揚(yáng)聲器909的揚(yáng)聲 器信號x(n)922來產(chǎn)生輸出921。例如在圖9中，將這一輸出921和ep(n)915輸入到回聲 后濾波塊920中以便給出回聲抑制信號I (或923。
[0118] 電路900可以被看作是圖8的音頻接收電路800的示例。
[0119] 在下文中描述的示例中，使用DC回聲處理，以便使用僅應(yīng)用于一個(gè)麥克風(fēng)路徑的 回聲后濾波器來輸出近端語音信號的估計(jì)。AEC要求大量存儲器和高計(jì)算能力。因此，通過 使用一個(gè)AEC而不是兩個(gè)AEC，可以降低電路800的計(jì)算復(fù)雜度。這在圖10中進(jìn)行說明，其 中將輔助麥克風(fēng)直接輸出到回聲后濾波器。按照這種方式，能夠?qū)⒂?jì)算復(fù)雜度保持為低。
[0120] 圖10示出了包括自適應(yīng)濾波器部分的回聲消除電路1000,該自適應(yīng)濾波器部分 包括跟隨有回聲后濾波器1002的一個(gè)自適應(yīng)濾波器1001。
[0121] 電路1000僅使用一個(gè)自適應(yīng)回聲濾波器來回聲消除地處理音頻信號。電路1000 從聲源（即，近端語音1004、揚(yáng)聲器1007的信號和噪聲1006)和換能器（即，揚(yáng)聲器1007 和兩個(gè)麥克風(fēng)1008U009)的系統(tǒng)1003接收音頻信號。系統(tǒng)1003可以與附圖的系統(tǒng)100 相對應(yīng)，并且可以由如圖3中說明的信號模型表示。
[0122] 在圖10中，可以通過由加和塊1011提供的、主要麥克風(fēng)信號7^)1013和回聲信 號1012的估計(jì)之間的差值來獲得誤差信號e 1 (η) 1010?？梢酝ㄟ^使揚(yáng)聲器信號x(n) 1014 經(jīng)過自適應(yīng)濾波器1001來獲得回聲信號1012的估計(jì)。后濾波器1002可以用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一 步的回聲抑制。后濾波器1002可以包括濾波器更新塊1015和回聲后濾波塊1016。濾波 器更新塊1015基于e 1 (η) 1010、輔助麥克風(fēng)信號y2 (η) 1018和揚(yáng)聲器1007的揚(yáng)聲器信號 χ(η) 1014產(chǎn)生輸出1017(例如，回聲后濾波增益W(k，i))。例如在圖10中，將這一輸出1017 和e1 (η) 1010輸入到回聲后濾波塊1016中以便給出回聲抑制信號,^|) 1019,其也可以被 理解為近端語音信號s(n) 1004的估計(jì)。應(yīng)該注意，濾波器更新塊1015可以等效于如圖9 中示出的濾波器更新塊919。
[0123] 電路1000可以例如與圖8的電路800相對應(yīng)。
[0124] 通常，電路1000可以按照與圖9的電路900類似的方式起作用，除了在電路1000 中僅使用一個(gè)自適應(yīng)濾波器1001以外。僅使用一個(gè)自適應(yīng)濾波器1001可以降低多通道回 聲后濾波器的計(jì)算復(fù)雜度。
[0125] 可以將電路900U000擴(kuò)展到多通道m(xù)。在多通道中包括多個(gè)接收路徑。
[0126] 在下面的示例中，執(zhí)行頻域回聲后濾波。在SC情況中，頻域回聲后濾波器目的在 于估計(jì)近端語音信號。為此，SC回聲后濾波器使用其輸入信號（揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)信號）來 計(jì)算衰減增益。然后將這一衰減增益應(yīng)用于頻域中的麥克風(fēng)路徑以便完全抑制殘余回聲。
[0127] 在電路900、1000中，回聲抑制僅應(yīng)用于主要麥克風(fēng)路徑。這意味著可以仍然使用 現(xiàn)有的SC回聲抑制增益規(guī)則。增益規(guī)則的計(jì)算可能通常要求殘余回聲PSD和近端PSD的 估計(jì)。例如，可以使用下面的增益規(guī)則：
[0128]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于處理音頻信號的方法，包括： 經(jīng)由包括第一麥克風(fēng)的第一接收路徑接收第一音頻信號； 經(jīng)由包括第二麥克風(fēng)的第二接收路徑接收第二音頻信號； 基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)其它的接收路徑接收一個(gè)或 多個(gè)其它的音頻信號，并且基于所述第一音頻信號、所述第二音頻信號和所述一個(gè)或多個(gè) 其它的音頻信號來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，每一個(gè)其它的接收路徑包括其它的麥克風(fēng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述麥克風(fēng)是相同通信設(shè)備的一部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí) 行所述第一音頻信號的回聲抑制包括：基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來確定 回聲抑制增益并且基于所確定的回聲抑制增益來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，包括基于所述第一音頻信號與所述第二音頻信號的比較 來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，包括確定表示所述第一音頻信號和所述第二音頻信號之 間的電平差的值并且基于所述值來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述電平差是功率電平差、電壓電平差或能量電平 差。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，將所述電平差與閾值進(jìn)行比較并且基于比較的結(jié)果來執(zhí) 行所述第一音頻信號的所述回聲抑制。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，包括基于比較的結(jié)果來檢測雙端通話情景。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行回聲抑制包括自適應(yīng)回聲濾波。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來 執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制包括：基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來設(shè) 置回聲濾波的適應(yīng)性。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行回聲抑制包括回聲后濾波。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí) 行所述第一音頻信號的回聲抑制包括：基于所述第二音頻信號來確定濾波器系數(shù)并且使用 所述濾波器系數(shù)來對所述第一音頻信號進(jìn)行濾波。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí) 行回聲抑制包括：基于第一接收到的音頻信號和第二接收到的音頻信號來確定回聲抑制增 益，并且基于第一接收到的音頻信號和所述回聲抑制增益來對回聲抑制進(jìn)行濾波。
16. -種其上具有記錄的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使所述 處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到15中的任意一項(xiàng)的用于執(zhí)行無線電通信的方法。
17. -種音頻接收電路，包括： 第一接收路徑，包括配置為接收第一音頻信號的第一麥克風(fēng)； 第二接收路徑，包括配置為接收第二音頻信號的第二麥克風(fēng)； 回聲抑制電路，配置為基于所述第一音頻信號和所述第二音頻信號來執(zhí)行所述第一音 頻信號的回聲抑制。
18. 如權(quán)利要求17所述的音頻接收電路，包括配置為接收一個(gè)或多個(gè)其它的音頻信號 的一個(gè)或多個(gè)其它的接收路徑，其中，所述回聲抑制電路配置為基于所述第一音頻信號、所 述第二音頻信號和所述一個(gè)或多個(gè)其它的音頻信號來執(zhí)行所述第一音頻信號的回聲抑制。
19. 如權(quán)利要求18所述的音頻接收電路，其中，每一個(gè)其它的接收路徑包括其它的麥 克風(fēng)。
【文檔編號】H04M9/08GK104158990SQ201410200217
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月13日
【發(fā)明者】C·葉姆基, L·勒保盧, C·博熱昂, N·埃文斯 申請人:英特爾Ip公司