回聲消除自適應(yīng)算法研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，VoIP、手持移動(dòng)終端和遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)等免提語(yǔ)音系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在免提系統(tǒng)中，揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)之間耦合非常強(qiáng)烈，由耦合產(chǎn)生的回聲最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定(例如會(huì)引起嘯叫)。 幾乎所有的談話(huà)都是在存在回聲的情況下進(jìn)行的。是否可以察覺(jué)或者可以區(qū)分，取決于所涉及的時(shí)延。如果語(yǔ)音與其回聲之間的時(shí)延較短，回聲是察覺(jué)不到的，此時(shí)，可以理解為頻譜失真的一種形式。反之，如果語(yǔ)音與其回聲的時(shí)延較長(zhǎng)，超過(guò)幾十毫秒，回聲就可

2、以被單獨(dú)察覺(jué)。通信環(huán)境下不可避免地受到聲音回聲的干擾，一般分為電路回聲和聲學(xué)回聲兩種。 為了克服這種通信環(huán)境下存在回聲所造成的煩惱，通常做法是使用自適應(yīng)回聲消除器。自適應(yīng)回聲消除器中涉及到兩大關(guān)鍵問(wèn)題：自適應(yīng)濾波算法和雙端發(fā)聲檢測(cè)算法。 本文詳細(xì)地討論了各種常用的自適應(yīng)濾波算法，通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)對(duì)比給出了各種算法存在的優(yōu)缺點(diǎn)。NLMS算法的復(fù)雜度最小且魯棒性最好，但是遇到相關(guān)信號(hào)時(shí)，收斂速率最慢。APA算法計(jì)算復(fù)雜度中

3、等，魯棒性不如NLMS算法好，但是可以取得較快的收斂速度。TLS算法計(jì)算復(fù)雜度最高是O(M<'2>)，這是實(shí)時(shí)計(jì)算中無(wú)法承受的，并且RLS算法的魯棒性不高，但是收斂最為快速。在實(shí)際應(yīng)用中，NLMS算法便可以基本滿(mǎn)足要求。但是NLMS算法步長(zhǎng)選擇一種收斂速度和收斂精度的折衷。為此，我們提出了兩種基于可變步長(zhǎng)的NLMS算法，針對(duì)一些特殊的應(yīng)用，這兩種算法可以取得令人滿(mǎn)意的效果。 另外，本文還詳細(xì)的介紹了常用的一些雙端發(fā)聲檢測(cè)算法，指

4、出了這些傳統(tǒng)算法都有一個(gè)共同點(diǎn)，它們都是基于固定門(mén)限的算法。在雙端發(fā)聲情況下，由于雙端發(fā)聲檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量的動(dòng)態(tài)范圍很大，這就會(huì)造成這些算法漏警概率偏高。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們提出了一種基于模糊邏輯推理的雙端發(fā)聲檢測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該算法不僅可以減小雙端發(fā)聲檢測(cè)的漏警概率，而且可以減輕由于后續(xù)加入非線(xiàn)性處理引起的切音問(wèn)題。 最后，應(yīng)用文中提出的模糊雙端發(fā)聲檢測(cè)系統(tǒng)，我們完整的實(shí)現(xiàn)了回聲消除器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該回聲消除器穩(wěn)定可靠，可