AEC工作流程:

 

 

 

 

Near-End Voice                                       Far-End Voice

 

                        

AEC block diagram 。Sin 為麥克風訊號,Rout and Rin 揚聲器訊號Sout為經過回升消除的訊號

 

 

 

 

由上圖中可以得知AEC最基本需要HPNLPDTDNLMS四個部份。

 

   HP

Highpass Filter,高通濾波器。經由許多臨床實驗得知,我們人的耳朵對於大約300Hz以下的低頻訊號,將會聽不清楚,並感到吵雜不舒服,因此我們便在訊號輸入後先使用一個高通濾波器把低頻訊號過濾掉。

 

 

 DTD

Double Talk Detector,近端語音偵測裝置。偵測是否雙方同時說話(Double TalkDT),當兩端皆有訊息輸入時,使NLMS中的回授功能終止;當只有遠端有訊號輸入(Single TalkST)時,回授路徑不變,使用原本的無限脈衝響應系統(IIR)。

 

 

 NLMS

Normalized Least Mean Square,正規化最小平方誤差演算法。NLMS演算法是適應性濾波器消除聲學回音的方法之一,也是我們這次專題最主要的部份,其詳細演算方法容後再敘。

 

 

  NLP

Non Linear ProcessorNLP系統的主要運作原理,是把所要處理的訊號能量降低。我們將此機制加在回音消除系統之後,使消除後的訊號能利用此系統將其能量降得更低,增進消除效能。

 

 

 

 AEC實際工作流程:

 

我們已經知道各個工作區塊所司的功能之後,接下來讓我們來重新介紹聲學回音消除的實際工作流程。

 

遠端的聲音源我們視為原始訊號輸入。在 Fig. 03 的圖中,當原始訊號經過麥克風由Rin端輸入時,首先DTD系統會先偵測在近端是否有訊號輸入。

 

我們先考慮只有Single Talk的情形。當近端沒有輸入訊號時,遠端聲音源會流經NLMS進行回聲估測,當原始訊號由近端揚聲器傳出,經過反射,再由近端麥克風輸入時,會先經過一個 High Pass Filter 進行高通濾波,消除低頻雜訊。接下來這筆資料跟剛才由 NLMS 所預測的回音訊號相減,得到一組我們所想要的訊號。理想情況下,NLMS 所預測的回音訊號應該要與實際產生的回音訊號完全相同,亦即在相減之後應該可以把所有訊號消除,但是事實上我們並沒辦法得到如此完美的結果,對於某些頻率或是參雜有某些噪音的訊號,並不能符合 NLMS 的估計,消除回音的效果未必能如預期完美,因此我們藉由 NLP 系統,把 NLMS 消除後的訊號其能量降得更低,減低誤差,增進消除效能。而剛才由實際上與 NLMS 估計回音相減後的訊號,將藉由回授傳回 NLMS 系統,進而修正 NLMS 係數,改善回音消除效能。

 

而當有訊號經過近端麥克風,由 Sin 端輸入(亦即 Double Talk情形)時,DTD 區塊會先偵測得到,此時 DTD 將會使回授至 NLMS 的回授路徑截止,避免影響適應性濾波器的係數(詳細情形容後再敘),與 Single Talk 時情形相同的,聲音訊號藉由 NLMSHP NLP 達成回音消除,唯一不同的是消除後的訊號並不會經由回授傳入 NLMS 區塊,影響下一筆資料的回音估計。