9執(zhí)行遠(yuǎn)端信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC)并在將已處理音頻信號(hào)輸出到揚(yáng)聲器210之 前根據(jù)在CPU204上執(zhí)行的軟件引入的效果來處理遠(yuǎn)端信號(hào)。由音頻信號(hào)處理模塊209應(yīng) 用的處理可以是時(shí)變的，并且對(duì)于遠(yuǎn)端信號(hào)的語音區(qū)域到噪聲區(qū)域可以不同。由音頻信號(hào) 處理模塊209實(shí)現(xiàn)的處理可包括壓縮，由此，根據(jù)遠(yuǎn)端信號(hào)的輸入水平而對(duì)遠(yuǎn)端信號(hào)應(yīng)用 不同的增益。
[0035] 在步驟S406中，已經(jīng)由音頻信號(hào)處理模塊209處理的音頻信號(hào)被從揚(yáng)聲器210輸 出。這樣，已經(jīng)由音頻信號(hào)處理模塊209處理的音頻信號(hào)被輸出給用戶102。
[0036] 在步驟S408中，擴(kuò)音器212接收音頻信號(hào)。如圖3中所示，接收音頻信號(hào)可包括近 端信號(hào)，其為期望信號(hào)或"主要信號(hào)"。近端信號(hào)是用戶102意圖使擴(kuò)音器212接收的信號(hào)。 然而，接收音頻信號(hào)還包括作為在步驟S406中從揚(yáng)聲器210輸出的音頻信號(hào)的結(jié)果產(chǎn)生的 回波信號(hào)。接收音頻信號(hào)還可包括噪聲，諸如本底噪聲或音樂207。因此，總接收音頻信號(hào) y(t)可以由近端信號(hào)、回波和噪聲的和給出。回波和噪聲充當(dāng)對(duì)于近端信號(hào)的干擾。雖然 在圖3中未示出，對(duì)由擴(kuò)音器212捕捉的信號(hào)應(yīng)用模數(shù)(ADC)轉(zhuǎn)換以得到數(shù)字信號(hào)y(t)。
[0037] 建模模塊304將輸出音頻信號(hào)(表示為"環(huán)回信號(hào)"）和接收音頻信號(hào)y(t)取作輸 入。在步驟S410中，使用建模模塊304來對(duì)接收音頻信號(hào)y(t)中的回波的回波路徑進(jìn)行 建模。
[0038] 回波路徑描述從揚(yáng)聲器210輸出到擴(kuò)音器212的音頻信號(hào)所穿過的聲學(xué)路徑的效 果。音頻信號(hào)可直接地從揚(yáng)聲器210行進(jìn)至擴(kuò)音器212,或者其可被從近端終端的環(huán)境中的 各種表面反射。從揚(yáng)聲器210輸出的音頻信號(hào)所穿過的回波路徑可被視為具有可隨時(shí)間而 改變的頻率和相位響應(yīng)的系統(tǒng)。
[0039] 為了從在近端擴(kuò)音器212處記錄的信號(hào)y(t)去除聲學(xué)回波s(t)，必須估計(jì)回波路 徑如何將期望的遠(yuǎn)端揚(yáng)聲器輸出信號(hào)變成輸入信號(hào)中的非期望回波分量。
[0040] 對(duì)于近似線性的回波路徑而言，回波路徑h(t)描述接收音頻信 號(hào)y(t)中的回波如何與從揚(yáng)聲器210輸出的環(huán)回信號(hào)x(t)相關(guān)，例如 對(duì)于用脈沖響應(yīng)h(t)表示的線性回波路徑而言，根據(jù)以下等式來描述：
:，其中，S(t)是接收音頻信號(hào)y(t)中的回波，Nt_是被擴(kuò) 音器212接收到的輸出環(huán)回信號(hào)x(t)的樣本的數(shù)目，并且hn(t)是描述回波路徑h(t)的 脈沖響應(yīng)的系數(shù)。回波路徑h(t)可在時(shí)間和頻率兩者方面改變，并且在本文中可稱為h(t) 或h(t，f)?；夭窂絟(t)可取決于（i)圍繞揚(yáng)聲器210和擴(kuò)音器212的當(dāng)前環(huán)境條件(例 如，是否存在對(duì)音頻信號(hào)從揚(yáng)聲器210到擴(kuò)音器212的通道的任何物理障礙、氣壓、溫度、風(fēng) 等）；以及（ii)可在信號(hào)被輸出和/或接收時(shí)改變?cè)撔盘?hào)的揚(yáng)聲器210和/或擴(kuò)音器212 的特性；以及（iii)可能在環(huán)回信號(hào)中未反映的信號(hào)的任何其它處理，例如緩沖延遲。
[0041] 濾波器模塊304通過確定輸出環(huán)回信號(hào)x(t)的當(dāng)前值和有限數(shù)目（N)的先前值 的加權(quán)和來對(duì)與接收音頻信號(hào)y(t)中的回波相關(guān)聯(lián)的回波路徑h(t)進(jìn)行建模。濾波器模 塊304因此實(shí)現(xiàn)N階濾波器，其具有有限長(zhǎng)度(在時(shí)間方面)，在所述有限長(zhǎng)度內(nèi)，其在確定 回波路徑的估計(jì)時(shí)考慮輸出環(huán)回信號(hào)x(t)的值。這樣，濾波器模塊304動(dòng)態(tài)地修改回 波路徑的濾波器估計(jì)用以下等式來描述該操作，其根據(jù)輸出環(huán)回信號(hào)X(t)來定義接 收音頻信號(hào)y(t)中的回波
因此，使用輸出環(huán)回信號(hào) x(t)的N+1個(gè)樣本，具有各自的N+1個(gè)權(quán)值N+1個(gè)權(quán)值的集合&⑴在本文中被 簡(jiǎn)單地稱為回波路徑的估計(jì)沒0：}。換言之，回波路徑的估計(jì)是具有N+1個(gè)值的矢量， 其中，濾波器模塊304實(shí)現(xiàn)N階濾波器，將輸出環(huán)回信號(hào)x(t)的N+1個(gè)值(例如N+1個(gè)幀） 考慮在內(nèi)。
[0042] 可以認(rèn)識(shí)到，當(dāng)回波是接收音頻信號(hào)的主導(dǎo)部分時(shí)、亦即當(dāng)頻碌_s(t)時(shí)，更 容易修改回波路徑的濾波器估計(jì)。然而，如果回波s(t)獨(dú)立于y(t)的其它信號(hào)分 量，甚至當(dāng)回波不是接收音頻信號(hào)y(t)的主導(dǎo)部分時(shí)，也可以修改回波路徑的濾波器估計(jì)
[0043] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，不需要明確地計(jì)算回波路徑的估計(jì)而是 可以借助于從隨機(jī)梯度算法獲得的濾波系數(shù)來表示，所述隨機(jī)梯度算法諸如是最小均方 (LMS)、歸一化最小均方（NLMS)、快速仿射投影（FAP)和遞歸最小二乘法（RLS)。
[0044]使用回波路徑的估計(jì)來提供濾波系數(shù)，該濾波系數(shù)對(duì)環(huán)回信號(hào)進(jìn)行濾波以 根據(jù)回波路徑的估計(jì)務(wù)〇：>來生成近端信號(hào)y(t)中的回波分量的估計(jì)|χ@>。無論所使用 的特定算法如何，濾波器模塊304的濾波系數(shù)隨著算法的每次迭代而被更新，因此濾波器 模塊304的系數(shù)隨時(shí)間推移而被連續(xù)地更新，無論手邊的信號(hào)條件如何。
[0045] 雖然以上描述提及使用回波路徑的時(shí)域FIR模型來估計(jì)近端信號(hào)y(t)中的回波 分量，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是這僅僅是示例而不以任何方式進(jìn)行限制。也就是 說，濾波器模塊304可進(jìn)行操作以確定回波路徑的估計(jì)|^0和因此確定時(shí)域中或頻域中的 近端信號(hào)y(t)的回波分量的估計(jì)^〇)。
[0046] 回波路徑的估計(jì)通常是基于高能量信號(hào)，因?yàn)槟切┦钱a(chǎn)生最可靠回波路徑估計(jì)的 信號(hào)。
[0047] 超抑制因數(shù)估計(jì)模塊306接收來自話音活動(dòng)檢測(cè)器314的輸出。在步驟S412中， 估計(jì)模塊306基于是否檢測(cè)到遠(yuǎn)端信號(hào)或基于檢測(cè)到的遠(yuǎn)端信號(hào)水平來確定抑制因數(shù)，如 前所述。
[0048] 可基于每個(gè)幀執(zhí)行信號(hào)處理。由于在遠(yuǎn)端和環(huán)回信號(hào)之間可能存在延遲，所以需 要估計(jì)此附加延遲以便可以使超抑制因數(shù)(基于遠(yuǎn)端信號(hào)）與相應(yīng)環(huán)回幀匹配。
[0049] 降噪模塊308被布置成在不影響擴(kuò)音器信號(hào)y(t)的語音信號(hào)質(zhì)量的情況下降低 擴(kuò)音器信號(hào)y(t)的噪聲水平。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知用于消除噪聲的目的的各種降噪技 術(shù)。頻譜減法是在存在噪聲的情況下增強(qiáng)語音的這些方法中的一個(gè)。頻譜減法使用噪聲譜 的估計(jì)和有噪聲的語音譜來形成基于信噪比（SNR)的增益函數(shù)，其被與輸入頻譜相乘以抑 制具有低SNR的頻率。此過程的目的是獲得包含比原始信號(hào)更少的噪聲的音頻信號(hào)。
[0050] 建模模塊304中的濾波器模塊對(duì)環(huán)回信號(hào)x(t)進(jìn)行濾波以根據(jù)回波路徑的估計(jì) 來生成近端信號(hào)y(t)中的回波分量的估計(jì)。
[0051]回波抑制模塊310被布置成對(duì)接收音頻信號(hào)y(t)的高水平部分應(yīng)用回波抑制。回 波抑制器310的目的是將例如在VoIP客戶端中存在于擴(kuò)音器信號(hào)中的喇叭回波抑制到足 夠低的水平以便在存在被擴(kuò)音器212揀拾的近端聲音(非回波聲音)的情況下該喇叭回波不 值得注意/構(gòu)成干擾?；夭ㄒ种品椒ㄔ诒绢I(lǐng)域中是已知的。此外，可以以不同的方式實(shí)現(xiàn) 由回波抑制模塊310應(yīng)用的回波抑制方法。同樣地，因此在本文中并未詳細(xì)地址描述回波 抑制方法的精確細(xì)節(jié)。
[0052] 回波抑制模塊310被配置成在由降噪模塊308實(shí)現(xiàn)的降噪之后接收近端信號(hào)y(t) 中的回波分量的估計(jì)和擴(kuò)音器信號(hào)y(t)作為輸入?；夭ㄒ种颇K310被布置成在降噪之后 確定估計(jì)回波的功率和擴(kuò)音器信號(hào)y(t)的功率。在回波抑制模塊310中，估計(jì)回波功率被 連同所確定的擴(kuò)音器信號(hào)y(t)的功率以及超抑制因數(shù)估計(jì)模塊306的輸出一起用來形成 針對(duì)時(shí)間t和頻率f的回波抑制增益G(t，f)。這些回波抑制增益具有將擴(kuò)音器信號(hào)y(t) 中的任何回波s(t)抑制（S414)到在擴(kuò)音器輸入中存在近端信號(hào)的情況下該回波不值得注 意的水平的目的。
[0053] 話音活動(dòng)檢測(cè)314在未檢測(cè)到遠(yuǎn)端信號(hào)時(shí)將回波抑制增益的水平控制為低水平 或零并在以充分的功率檢測(cè)到遠(yuǎn)端信號(hào)時(shí)將其控制到高水平或一。
[0054]回波抑制模塊310在回波已被抑制的情況下輸出接收信號(hào)以用于在數(shù)字增益控 制模塊312處進(jìn)一步處理。
[0055] 從數(shù)字增益控制模塊312輸出的信號(hào)可以被