用于回声消除的滤波器自适应步长控制.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114868183A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202080088290.3(74)专利代理机构中国贸促会专利商标事务所(22)申请日2020.12.11有限公司11038专利代理师宿小猛(30)优先权数据62/949,5982019.12.18US(51)Int.Cl.62/990,8702020.03.17USG10L21/0208(2006.01)63/120,4082020.12.02US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2022.06.17(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2020/0643972020.12.11(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/126670EN2021.06.24(71)申请人杜比实验室特许公司地址美国加利福尼亚(72)发明人N·L·爱坡顿J·J·李权利要求书3页说明书18页附图4页(54)发明名称用于回声消除的滤波器自适应步长控制(57)摘要在一些实施例中，一种回声消除方法包括至少一个预测滤波器的自适应，其中通过使用滤波器的一组滤波器系数上的梯度下降控制自适应步长，其中自适应步长的控制至少部分基于自适应的方向和自适应梯度的可预测性(例如，梯度向量)。本发明实施例的其他方面包括用于控制自适应(例如，低复杂度自适应)回声消除的自适应步长的系统、方法和计算机程序产品。在一些实施例中，自适应步长控制基于归一化的、缩放的自适应梯度，或者包括归一化的自适应梯度的平滑。CN114868183ACN114868183A权利要求书1/3页1.一种回声消除方法，包括:由回声消除器接收来自麦克风的输入信号；由回声消除器接收到扬声器的输出信号；由所述回声消除器预测由所述扬声器响应于所述输出信号而进行的声音发射所引起的所述输入信号的回声内容，其中所述预测包括以自适应步长进行至少一个预测滤波器的自适应，所述自适应步长通过使用滤波器的一组滤波器系数上的梯度下降被控制，其中所述自适应步长的控制至少部分基于自适应方向和自适应梯度的可预测性；以及从输入信号中去除在预测步骤期间已经预测的所述回声内容中的至少一些。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述自适应的每个自适应步骤从先前确定的一组滤波器系数θn‑1确定更新的一组滤波器系数θn，包括从先前确定的一组滤波器系数中减去更新项σn，其中更新项至少部分地由自适应梯度确定。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述自适应确定滤波器的至少一个系数a[k]，所述自适应的每个自适应步骤响应于系数a[k]的先前确定版本a[t,k]确定系数a[k]的更新版本a[t+1,k]，其中t表示时间，并且其中:其中X[t]是时变权重，1/N是归一化因子，│e[t]│是在时间t的预测误差e[t]的绝对值，是自适应的梯度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，当预测误差以预期方式减小时，权重X[t]增大自适应步长，并且当预测误差不以预期方式减小时，降低自适应速度，并且其中，归一化因子1/N是动态归一化因子，其值在自适应接近收敛时增大。5.根据权利要求3所述的方法，其中X[t]＝μ[k]s[t]，其中s[t]是时变权重，μ[k]是系数a[k]的基于时间索引的权重，预测滤波器具有滤波器抽头索引l，权重μ[k]依赖于滤波器抽头索引l的值。6.根据权利要求1所述的方法，其中梯度下降是内斯特罗夫加速梯度下降。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述自适应确定滤波器的至少一个系数a[n],所述自适应的每个自适应步骤响应于系数a[n]的先前确定的版本a[t,n]确定系数a[n]的更新版本a[t+1,n]，其中t表示时间，并且其中:a[t+1,n]＝a[t,n]–σ[t+1,n]其中其中γ是平滑因子，μ是因子，1/(f[t])1/2是归一化因子，e2[t]是时间t处的平方预测误差，是自适应梯度。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述自适应确定滤波器的至少一个系数a[n]，所述自适应的每个自适应步骤响应于系数a[n]的先前确定的版本a[t,n]确定系数a[n]的更新版本a[t+1,n]，其中t表示时间，并且其中:a[t+1,n]＝a[t,n]–β[n]σ[t+1,n]其中，β[n]是基于时间索引的权重，其中:2CN114868183A权利要求书2/3页其中，γ是平滑因子，μ是因子，1/(f[t])1/2是归一化因子，e2[t]是时间t处的平方预测误差，是自适应的梯度。9.根据权利要求8所述的方法，其中β[n]是系数a[n]的基于时间索引的权重，包括系数a[n]的预测滤波器具有滤波器抽头索引l，并且权重β[n]依赖于滤波器抽头索引l的值。10.根据权利要求1所述的方法，其中在所述预测滤波器的自适应期间，所述自适应步长的控制至少部