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融合动态场景感知和注意力机制的声学回声消除算法
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作者 许春冬 黄乔月 +1 位作者 王磊 徐锦武 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期396-405,共10页
在实时语音频通话系统中,如何去除声学回声得到清晰语音是目前最受关注的难题之一。声学回声消除(Acoustic echo cancellation,AEC)技术旨在消除语音频通话系统中的声学回声,提高通话过程中的语音质量,给予用户良好的通话体验,但是传统... 在实时语音频通话系统中,如何去除声学回声得到清晰语音是目前最受关注的难题之一。声学回声消除(Acoustic echo cancellation,AEC)技术旨在消除语音频通话系统中的声学回声,提高通话过程中的语音质量,给予用户良好的通话体验,但是传统回声消除系统存在去回声效果不明显、存在非线性回声残留以及无法实时处理回声等问题。因此,为解决上述存在问题,提出了一种动态场景感知模块(Dynamic scene perception module,DSPM)和全局注意力机制(Global attention mechanism,GAM)相结合的声学回声消除算法。该算法以卷积循环网络(Convolutional recurrent network,CRN)作为基线模型,提取语音信号的序列特征;首先,在其编码器中引入DSPM模块替换原因果卷积,根据场景动态分配卷积内核数量,加强模型的自适应性;其次,在编码器最后两层中分别引入GAM模块,放大空间通道间关系以及统筹全局交互,提升对语音信号特征的提取能力以及消除回声的性能;最后,通过将MSE损失函数和HuberLoss损失函数线性相加生成一种新的损失函数——MSE-HuberLoss,进一步提高模型的鲁棒性。实验结果表明,提出的GAM-DSPM-CRN模型的回声消除性能优秀,且获得较基线模型更加清晰的重构语音信号;在双端通话环境下,提出的GAM-DSPM-CRN模型声学回声消除算法较其他对比算法性能有较大提升;在Microsoft AEC Challenges数据集上,MOS、ERLE和STOI的得分分别达到了4.09、57.43和0.78。 展开更多
关键词 声学回声消除 动态场景感知模块 全局注意力机制 卷积循环网络 联合损失函数
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An Adaptive Acoustic Echo Cancellation Algorithm Based on Subband Decomposition and Conjugate Gradient Method 被引量:4
2
作者 ZHAO Xiao-hui ZHAO Yue 《The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications》 EI CSCD 2005年第3期75-78,共4页
An adaptive conjugate gradient algorithm based on subbands decomposition structure is proposed for acoustic echo cancellation in this paper. Through frequency decomposition technique and conjugate gradient algorithm, ... An adaptive conjugate gradient algorithm based on subbands decomposition structure is proposed for acoustic echo cancellation in this paper. Through frequency decomposition technique and conjugate gradient algorithm, adaptive filters operate in each decimated sub-band, This new algorithm can ensure convergence with high speed and reduce computational complexity. Simulation results indicate that the proposed algorithm demonstrates good performance for acoustic echo cancellation. 展开更多
关键词 acoustic echo cancellation subband decomposition conjugate gradient filter bank
原文传递
门控卷积神经网络多通路声学回声消除算法
3
作者 李国腾 郑成诗 +1 位作者 柯雨璇 李晓东 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第3期478-487,共10页
多通路声重放系统能够增强听者的现实感与空间感,但在免提通信条件下,其不可避免会受到噪声和回声干扰,严重影响通信质量。针对上述问题,提出了一种基于门控卷积循环神经网络的多通路声学回声消除和噪声抑制方法。该方法以传声器接收信... 多通路声重放系统能够增强听者的现实感与空间感,但在免提通信条件下,其不可避免会受到噪声和回声干扰,严重影响通信质量。针对上述问题,提出了一种基于门控卷积循环神经网络的多通路声学回声消除和噪声抑制方法。该方法以传声器接收信号和重放声道的压缩复数谱为网络输入,以近端语声的压缩复数谱为网络的输出目标,直接从传声器拾取信号中恢复近端纯净语声,无需对声重放信号进行去相关处理,解决了传统自适应滤波方法中存在的非唯一解问题,同时保证了多通路声重放质量。仿真和真实声学环境实验均表明该文所提出的方法可显著消除多通路声重放系统的噪声和回声,在语声质量和回声返回衰减增益方面均优于传统算法。 展开更多
关键词 多通路声 回声抵消 噪声抑制 Ambisonics
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一种信号适度失真的宽线性SAEC模型
4
作者 冀常鹏 姬红红 郭伟平 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第19期200-203,264,共5页
现有的立体声回声抵消器是一个实变量双输入双输出的装置,其结构复杂不易实现。宽线性模型的引入,提供了一种复变量单输入单输出的装置来替代实变量双输入双输出装置,其优点是只需处理一个复变量的输出信号而不是两个实变量输出信号,而... 现有的立体声回声抵消器是一个实变量双输入双输出的装置,其结构复杂不易实现。宽线性模型的引入,提供了一种复变量单输入单输出的装置来替代实变量双输入双输出装置,其优点是只需处理一个复变量的输出信号而不是两个实变量输出信号,而且能通过复变量输入信号的相位和幅值分别调控声音的立体感和音质。利用输入信号适度失真的方法降低两个信号之间的相关性以解决因滤波而产生的非唯一性问题。把宽线性模型和失真信号应用到仿射投影算法中,通过仿真验证改进方法的误差性能和收敛速度。结果表明改进的方法具有误差小和收敛快的特点,因此宽线性SAEC模型更有优势。 展开更多
关键词 立体声声学回声抵消 宽线性模型 非线性失真 仿射投影算法
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声学回声消除技术(AEC)在会议扩声系统的应用 被引量:3
5
作者 潘晓东 《电声技术》 2012年第2期10-14,24,共6页
从分析声学回声在电话会议的互联互通会议中的形成过程出发,解析了何为声反馈、回声及声学回声。详细讲解了声学回声的形成原理、过程以及危害所在,并提出在电话会议室会议扩声系统中消除声学回声的技术方法。
关键词 声反馈 回声 声学回声 声学回声消除 电话会议系统
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OPTIMIZED SUB-BAND ADAPTIVE AEC USING EAR AUDITORY FEATURE
6
作者 Qiao Jie Zhao Li Zou Cairong 《Journal of Electronics(China)》 2007年第2期267-270,共4页
Acoustic echo cancellation based on sub-band filters has the characteristics of rapid con- vergence and small computational complexity. This letter analyses two different sub-band filters design methods which used in ... Acoustic echo cancellation based on sub-band filters has the characteristics of rapid con- vergence and small computational complexity. This letter analyses two different sub-band filters design methods which used in acoustic echo cancellation fields and compares them with each other. Fur- thermore, the sub-band filter construction have been optimized, which lead to the improvement of the computational efficiency. At the same time, this letter combines ear auditory feature with acoustic echo cancellation, thus improves the original algorithms by importing a new objective function creatively. At the last part, a simulation environment has been designed and a computer simulation has been carried out. The final results indicate that this method can meet the requirements of actual projects, and some improvements are demonstrated on performance and calculation quantity compared to original algo- rithms. 展开更多
关键词 aec acoustic echo cancellation Adaptive filter Auditory feature
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结合LSTM与ResNet的声学回声消除 被引量:1
7
作者 许春冬 徐锦武 +3 位作者 王茹霞 凌贤鹏 黄乔月 郭桥生 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第5期29-32,共4页
针对传统的声学回声消除(AEC)方法在双端讲话场景下较难实现快速收敛和动态自适应的问题,提出了一种结合长短时记忆(LSTM)与残差神经网络(ResNet)的AEC方法。通过使用LSTM和ResNet相结合的特征提取方法,同时提取到声学回声的时序特征和... 针对传统的声学回声消除(AEC)方法在双端讲话场景下较难实现快速收敛和动态自适应的问题,提出了一种结合长短时记忆(LSTM)与残差神经网络(ResNet)的AEC方法。通过使用LSTM和ResNet相结合的特征提取方法,同时提取到声学回声的时序特征和不同级别的抽象特征,且充分利用近端语音、近端麦克风语音和声学回声之间的幅度谱相似性的特点,引入它们之间的谱归一化互相关系数,构造了一种改进的理想二值掩蔽(iIBM)作为训练目标,此外引入深度可分离卷积使模型参数量减少了3.42 MB。实验结果表明:双端通话环境下所提出的方法相比参考算法取得了更高的客观评价得分。 展开更多
关键词 声学回声消除 双端讲话场景 长短时记忆网络 残差神经网络 理想二值掩蔽 深度可分离卷积
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基于最大似然估计的自适应回声消除算法 被引量:1
8
作者 魏丹丹 周翊 赵宇 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期210-218,共9页
针对智能语音终端设备在复杂声学环境中由于回声抑制不佳而影响用户听觉体验的问题,该文提出一种基于最大似然M-估计的鲁棒型自适应回声消除算法.该算法利用M-估计函数构造权矢量函数来降低声学环境中冲激噪声的影响,采取Hample三段函... 针对智能语音终端设备在复杂声学环境中由于回声抑制不佳而影响用户听觉体验的问题,该文提出一种基于最大似然M-估计的鲁棒型自适应回声消除算法.该算法利用M-估计函数构造权矢量函数来降低声学环境中冲激噪声的影响,采取Hample三段函数得到新的代价方程来替代原有的低阶范数最小均方误差,然后再利用负梯度最陡下降方法得到新的滤波器权系数更新公式.计算机仿真实验结果表明,该算法在复杂声学环境中依然能够保证良好的回声抑制能力,并且能够及时跟踪回声信道的变化.相比同类算法,该算法在复杂声学环境中的稳态误差性能和收敛速度均有提高. 展开更多
关键词 回声消除 鲁棒性 低阶混合范数 M-估计 跟踪性能
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编码器-时序建模结构的时延估计及在回声抵消中的应用
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作者 刘杨 杨飞然 杨军 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1036-1044,共9页
提出了一种使用编码器-时序建模结构的时延估计方法来估计声学回声抵消中传声器信号相对远端信号的时延。该方法以短时傅里叶变换域的远端信号和传声器信号作为输入特征,通过复数卷积神经网络构成的编码器提取带有相位信息的高维特征,... 提出了一种使用编码器-时序建模结构的时延估计方法来估计声学回声抵消中传声器信号相对远端信号的时延。该方法以短时傅里叶变换域的远端信号和传声器信号作为输入特征,通过复数卷积神经网络构成的编码器提取带有相位信息的高维特征,利用循环神经网络学习两输入信号之间的时延关系,构建了从信号到时延的映射。仿真实验结果表明,相比WebRTC-DE和GCC-PHAT,所提方法的优势有:(1)模型的参数量和计算量不受时延长度影响;(2)有效缩短了时延估计的收敛时间和跟踪时间;(3)在长混响和双端对讲的情况下具有更小、更稳定的估计误差和标准差。将使用编码器-时序建模结构的时延估计方法与自适应回声抵消级联的实验验证了新方法的有效性。 展开更多
关键词 回声抵消 时延估计 深度学习 编码器-时序建模
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VoIP回声消除器设计及算法研究 被引量:12
10
作者 李挥 林茫茫 +1 位作者 胡海军 田欢 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1774-1778,共5页
本文提出了一种与线性预测编解码器相结合的新声学回声消除器,由去相关可变步长的NLMS自适应算法和基于回声路径失配方差的双端通话检测算法所组成.Matlab仿真结果表明,与Gordy所提出的回声消除算法相比,本文提出的算法在双端通话和回... 本文提出了一种与线性预测编解码器相结合的新声学回声消除器,由去相关可变步长的NLMS自适应算法和基于回声路径失配方差的双端通话检测算法所组成.Matlab仿真结果表明,与Gordy所提出的回声消除算法相比,本文提出的算法在双端通话和回声路径改变时判别更准确,收敛速度更快;在收敛状态时,ERLE值平均提高了15dB,失调误差平均降低了10dB,具备更好的回声消除性能. 展开更多
关键词 声学回声消除 双端通话检测 去相关 线性预测
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基于DSP的回声抵消器的研究与设计 被引量:4
11
作者 张艳凤 张兴福 +1 位作者 张振川 徐晓莹 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期867-869,共3页
回声抵消器是视频会议系统和电话会议系统中一种必不可少的设备。本文在讨论回声抵消器原理和算法的基础上,给出了基于DSP的回声抵消器的设计方案。在设计中采用了NLMS算法,利用TI公司的DSP TMS320C5402作为处理单元实现了回声抵消。
关键词 回声抵消器 自适应滤波器 数字信号处理器 规格化最小均方差
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利用声回波对消器输出信号构建检测统计量的双端语音检测 被引量:4
12
作者 徐自励 何培宇 +1 位作者 周激流 王永德 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期133-135,140,共4页
声回波对消中,双端语音检测用以判定远端语音是否混和有近端语音。为了提高双端语音检测性能,采用自适应声回波对消器输出信号(而非远端语音信号)与麦克风输出信号构建检测统计量,利用无近端语音时二者间较强的相关性,达到提高检测性能... 声回波对消中,双端语音检测用以判定远端语音是否混和有近端语音。为了提高双端语音检测性能,采用自适应声回波对消器输出信号(而非远端语音信号)与麦克风输出信号构建检测统计量,利用无近端语音时二者间较强的相关性,达到提高检测性能,减少运算量的目的。通过算法软件仿真,结果证明该算法较其它的互相关统计量检测算法具有较好的检测性能。 展开更多
关键词 双端语音检测 互相关 声回波对消 自适应滤波
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利用人耳听觉特性的子带双声道回波抵消 被引量:6
13
作者 乔杰 赵力 邹采荣 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期331-336,共6页
提出一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消方法,与传统方法相比能够更快地收敛到“真实”回波路径.我们用子带分解缩短自适应滤波器长度,减小算法复杂度,并在子带分解基础上,利用人耳听觉特性降低输入信号的相关度,使自适应滤波收敛更... 提出一种利用人耳听觉特性的双声道回波抵消方法,与传统方法相比能够更快地收敛到“真实”回波路径.我们用子带分解缩短自适应滤波器长度,减小算法复杂度,并在子带分解基础上,利用人耳听觉特性降低输入信号的相关度,使自适应滤波收敛更快.数值实验表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 回波抵消 人耳听觉特性 子带分解
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自适应声回波对消器系统的研制 被引量:5
14
作者 夏秀渝 王永德 +2 位作者 何培宇 王春霞 李康辉 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期474-478,共5页
报道了自主开发的基于快速LMS/Newton算法 2 0 4 7个权的实用自适应声回波对消器系统 .该系统实时实现了LRM(扬声器 房间 麦克风 )系统中声回波的自适应对消 ,效果良好 .着重研究了系统的实现算法 。
关键词 声回波对消 快速LMS/Newton算法 DSP
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高效DSP自适应声回波对消系统的实时实现 被引量:3
15
作者 李康辉 何培宇 +2 位作者 王永德 夏秀渝 黄强 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期978-981,共4页
报道了自主开发的基于作者提出的一种高效自适应声回波对消算法的DSP实时系统.该系统实时实现扬声器 房间 麦克风(LRM)通道中声回波的自适应对消,且声回波抑制比超过25dB.着重研究了算法的DSP软件实时实现问题,及硬件设计和系统性能的测试.
关键词 实时实现 回波 DSP 自适应对消 扬声器 麦克风 算法 实时系统 系统性能 软件
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相干函数在房间声回授通道特性测量中的应用 被引量:3
16
作者 夏秀渝 王永德 何培宇 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期542-546,共5页
介绍基于经典谱估计方法进行房间声回授通道特性的测量,并用相干函数衡量其准确性,就测量结果做了分析,为实际的自适应回声对消系统提供参考和指导.
关键词 声回授通道特性 相干函数 回声对消 DSP
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立体声回波对消的算法性能实验研究及DSP实现的可行性分析 被引量:3
17
作者 邓方 何培宇 +1 位作者 吴景田 徐自励 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期946-951,共6页
将自适应算法应用于实时立体声回波对消,以提高电话会议的通信质量.探讨了房间冲激响应为上百ms时,实时声回波对消自适应算法的收敛速度和立体声回波对消中的非唯一解问题.实验研究了输入为白噪声或语音信号、学习过程中发送房间冲激响... 将自适应算法应用于实时立体声回波对消,以提高电话会议的通信质量.探讨了房间冲激响应为上百ms时,实时声回波对消自适应算法的收敛速度和立体声回波对消中的非唯一解问题.实验研究了输入为白噪声或语音信号、学习过程中发送房间冲激响应突变时,立体声回波对消自适应算法的失配和均方误差.比较了该算法的运算复杂度和采用DSP实现所需的指令周期.从DSP实时处理的可行性角度举例说明了选择适当DSP芯片的方法,为工程应用中构建以DSP为核心的声回波对消器提供了参考指标. 展开更多
关键词 自适应算法 立体声回波对消 失配 跟踪性能 DSP
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钻柱信道内双声接收器的回波抑制方法分析 被引量:2
18
作者 李成 井中武 +2 位作者 刘钊 樊尚春 丁天怀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期66-70,共5页
在随钻测井中地面噪声与周期性信道结构形成的下行回波导致传输性能降低,为此,结合钻柱信道的噪声分析,利用上、下行信道的瞬态脉冲响应,构建回波噪声抑制模型,提出了双声接收器的检测方式。在钻柱激励端分别施加单位正弦脉冲信号和PSK... 在随钻测井中地面噪声与周期性信道结构形成的下行回波导致传输性能降低,为此,结合钻柱信道的噪声分析,利用上、下行信道的瞬态脉冲响应,构建回波噪声抑制模型,提出了双声接收器的检测方式。在钻柱激励端分别施加单位正弦脉冲信号和PSK调制数据,在接收端耦合下行的高斯噪声,应用钻柱内一维低频纵波传输的有限差分算法,在单接收器和双接收器模式下时域和频域仿真分析了钻柱内声信号的传输特性,验证了双声接收器检测方式的有效性。该方法可实现井下回波噪声的抑制,从而改善信噪比,提高传输速率,为钻柱声遥测系统优化设计提供方法基础。 展开更多
关键词 钻柱 声传输信号 双接收器 回波抑制 检测模型
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一种变步长解相关的自适应声回波对消算法 被引量:5
19
作者 李康辉 何培宇 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期471-474,共4页
作者提出了一种变步长归一化解相关的LMS自适应滤波算法(简称μ(k) NDLMS算法).该算法综合了变步长自适应方法和归一化解相关方法的优点,将其用于声回波对消(AEC)中,在计算量增加很小的情况下,其收敛速度和稳态失配都较之自适应信号处... 作者提出了一种变步长归一化解相关的LMS自适应滤波算法(简称μ(k) NDLMS算法).该算法综合了变步长自适应方法和归一化解相关方法的优点,将其用于声回波对消(AEC)中,在计算量增加很小的情况下,其收敛速度和稳态失配都较之自适应信号处理中常用的NLMS算法有所改善.作者通过计算机仿真,证实了这一结果. 展开更多
关键词 变步长 解相关方法 自适应声回波对消算法 语音信号处理 声回波对消器 声耦合 扬声器 麦克风
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基于子带分解的自适应回声抵消算法 被引量:3
20
作者 赵越 赵晓晖 董婧 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期198-203,共6页
针对通信系统中的声学回声干扰问题,研究了一种快速收敛和有效的自适应回声抵消算法。本文算法基于子带分解结构,利用频率分带技术,在各个子带上分别采用共轭梯度算法进行子带上的自适应滤波。在保证收敛性、提高收敛速度的同时相对降... 针对通信系统中的声学回声干扰问题,研究了一种快速收敛和有效的自适应回声抵消算法。本文算法基于子带分解结构,利用频率分带技术,在各个子带上分别采用共轭梯度算法进行子带上的自适应滤波。在保证收敛性、提高收敛速度的同时相对降低了运算复杂度。仿真结果表明,本文算法在解决声学回声问题时具有较好的抵消效果。 展开更多
关键词 信息处理技术 自适应回声抵消 子带分解 共轭梯度算法 滤波器组
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