回声消除算法

【VoIP声学回声消除算法的研究.】 近年来,随着VoIP(IP语音)技术的迅速发展,其服务对传统电信服务产生了重大影响。VoIP技术相比传统电话,利用网络具有较高的带宽利用率和较低的通话成本,能够提供丰富增值功能,深受市场欢迎。然而,由于在IP电话中语音与其他数据一同传输过程中,受到压缩、编码、打包等处理...

VoIP声学回声消除算法的研究.

近年来,随着VoIP(IP语音)技术的迅速发展,其服务对传统电信服务产生了重大影响。VoIP技术相比传统电话,利用网络具有较高的带宽利用率和较低的通话成本,能够提供丰富增值功能,深受市场欢迎。然而,由于在IP电话中语音与其他数据一同传输过程中,受到压缩、编码、打包等处理,回声路径的延迟和抖动较大,影响通话质量,阻碍了VoIP市场的扩展。因此,将回声消除算法集成到VoIP终端成为必要。声学回声消除技术是解决此问题的关键。

声学回声消除技术主要分为两部分:电回声消除和声学回声消除。电回声是由电路阻抗不匹配引起的,对通话质量影响较小。随着技术发展,当前研究重点转向声学回声的消除。声学回声是指设备部分声音信号被反馈到同一设备的现象,包括直接回声和间接回声。直接回声是声音直接由扬声器进入麦克风,延迟最短;间接回声则通过多路径反射后到达麦克风,其脉冲响应变化范围大、持续时间长,通常在50至300毫秒内。直接回声和间接回声的特性对声学回声消除算法设计提出挑战,需要高阶自适应建模滤波器来处理。

自适应回声消除的基本原理是估计回声路径的特征参数,生成模拟回声路径信号,并从接收到的信号中减去该信号实现回声消除。在实现过程中,需要通过自适应滤波器估计回声和近端输入信号间的同步,并处理双端语音。若处理不当,不仅不能消除回声,还可能引入更多噪声。为了解决双端语音检测问题,研究了将两端语音处理与MDF算法结合的NLMS算法。通过假设输入信号为白噪声,可以计算最佳阶跃因子。然而,实际应用中,两个信号与时间无关的假设尚未完全成立,因此需要使用频域处理方法。MDF算法等效于在每个频率上应用NLMS算法,解决了双端语音检测问题。通过在频域中降低信号相关性,以及将阶跃因子转换为频域μ(k,l)形式,可以有效处理双端语音,从而提高回声消除效果。
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