残留回声的检测方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103905656103905656A(43)申请公布日2014.07.02(21)申请号201210580309.3(22)申请日2012.12.27(71)申请人联芯科技有限公司地址201206上海市浦东新区明月路1258号(72)发明人宋颖(74)专利代理机构上海晨皓知识产权代理事务所(普通合伙)31260代理人卢刚(51)Int.Cl.H04M3/22(2006.01)G10L25/78(2013.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书7页说明书7页附图5页附图5页(54)发明名称残留回声的检测方法及装置(57)摘要本发明涉及语音通信领域，公开了一种残留回声的检测方法及装置。本发明中，根据语音频谱统计特性，在语音信噪比较高频段内，用几个频段的平均相干系数，替代现有的全频带平均相干系数，作为残留回声检测统计量。由于在语音能量较低的频段内，语音信噪比较低，相干系数受噪声的影响较大；而在语音能量较高的频段内，语音信噪比较高，相干系数受噪声的影响较小。因此，全频带的平均相干系数的抗干扰性要小于语音能量较高的频段，从而使得在实际应用中，这种选定频段的检测方法，具有较强抗干扰能力。同时由于无需计算全频带的平均相干系数，因此大大降低了检测方法的复杂度。CN103905656ACN103956ACN103905656A权利要求书1/3页1.一种残留回声的检测方法，其特征在于，包含以下步骤：A．对当前帧的远端语音信号及近端语音的自适应滤波后信号分别进行短时语音分析，得到所述远端语音信号的频域信号和所述近端语音的自适应滤波后信号的频域信号；B．提取预设频段的频域信号；其中，所述预设频段根据语音频谱统计特性预先确定；C．根据所述预设频段的频域信号，计算得到残留回声检测统计量；D．比较所述残留回声检测统计量与预设门限值，如果所述残留回声检测统计量大于所述门限值，则判定当前帧存在残留回声。2.根据权利要求1所述的残留回声的检测方法，其特征在于，在所述步骤C中，包含以下子步骤：对所述预设频段的频域信号进行功率谱估计；根据所述功率谱估计值，计算所述预设频段的平方相干系数；对所述预设频段的平方相干系数进行算术平均，得到残留回声的检测统计值；对所述残留回声的检测统计值进行短时估计，得到所述残留回声检测统计量。3.根据权利要求2所述的残留回声的检测方法，其特征在于，在根据所述功率谱估计值，计算所述预设频段的平方相干系数的步骤中，所述平方相干系数通过下式计算：其中，Xp(k)为所述远端语音信号的频域信号，Yp(k)为所述近端语音的自适应滤波后信号的频域信号；k为频带系数，P为所述每个预设频段中参与计算平方相干系数的频点个数。4.根据权利要求3所述的残留回声的检测方法，其特征在于，所述P为3或者5。5.根据权利要求2所述的残留回声的检测方法，其特征在于，在对所述残留回声的检测统计值进行短时估计，得到所述残留回声检测统计量的步骤中，所述残留回声检测统计量ξ的计算式为其中，为残留回声的检测统计值；α为遗忘因子，0<α<1。6.根据权利要求1所述的残留回声的检测方法，其特征在于，在根据语音频谱统计特性预先确定所述预设频段的步骤中，包含以下子步骤：根据2KHz以上语音能量较2KHz以下语音能量下降6dB，而噪声在全频带的分布较语音更平坦这一语音频谱统计特性，将2KHz以下语音频谱中出现第一共振峰的最小频段作为所述预设频段中的一个；在所述最小频段至2KHz范围内，选取I-1个频段作为所述预设频段；其中，所述I-1个频段均匀分布在所述最小频段至2KHz范围内；所述I为预先设定的值。7.根据权利要求1所述的残留回声的检测方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述短时语音分析包括：预处理、分帧、加窗，并通过快速傅里叶变换将加窗之后的语音信号从时域转换到频域。2CN103905656A权利要求书2/3页8.一种残留回声的检测装置，其特征在于，包含：短时语音分析模块、预设频段频域信号提取模块、检测统计量计算模块和残留回声确定模块；所述短时语音分析模块用于对当前帧的远端语音信号及近端语音的自适应滤波后信号分别进行短时语音分析，得到所述远端语音信号的频域信号和所述近端语音的自适应滤波后信号的频域信号；所述预设频段频域信号提取模块用于提取预设频段的频域信号；其中，所述预设频段根据语音频谱统计特性预先确定；所述检测统计量计算模块用于根据所述预设频段的频域信号，计算得到残留回声检测统计量；所述残留回声确定模块用于比较所述残留回声检测统计量与预设门限值，并在所述残留回声检测统计量大于所述门限值时，判定当前帧存在残留回声。9.根据权利要求8所述的残留回声的检测装置，其特征在于，所述检测统计量计算