一种双端通话检测算法中噪音阈值自动更新的方法

摘要

随着科技日新月异的发展，各种各样的通信方式方便了人们之间的沟通，免提电话和视频会议系统的迅速普及，使人们解放了双手，通话更自由。人们可以离通讯设备越来越远，不必再局限于嘴和耳朵到拾音器和扬声器的距离，但是这种改进也带来了不得不增大扬声器音量和拾音器灵敏度的要求。这时人们发现声学回音消除已成为越来越明显的瓶颈，如果不能妥善的处理好回声问题会导致通信系统双工变差，严重时切音断句，多人通话时甚至会根本无法沟通。理论上的声学回音消除技术的研究成果不断的实际应用到各种各样的产品中时，也碰到了很多具体的问题，比如噪音在实际使用中大小不断变化而导致双工检测性能下降等。还有很多理论问题的研究方法、研究手段的实现技术都需要人们共同继续努力研究。
　　目前，自适应回音消除技术和双端通话检测技术是声学回音消除中采用的主要技术。两个技术相辅相成的实现了完整的回音消除的主要工作。本文为了声学回音消除理论能够更好的实用化，使系统能够适应实际应用中噪音不断变化的情况做了如下几个方面的研究工作:
　　首先介绍回音消除的历史，总结了目前主流的自适应滤波器的结构、滤波原理及自适应滤波算法。目前自适应滤波算法已经有了很多种实现方法，基本上都能够满足实际应用的需求，并且由于其各具特点，分别适合各种各样的特殊场景。本文重点介绍了自适应滤波算法的各种统计指标，以及这些指标在各种算法之间的区别和它们之间的矛盾关系，以及在实际的使用中如何选择最适合具体应用情况的自适应滤波算法。
　　然后进一步的介绍几种目前的双端通话检测的方法。引入双端通话检测算法的目的是为了在系统工作时通知自适应滤波算法何时是双工状态而需要暂停工作，避免双工状态下自适应滤波算法继续工作而引起滤波器发散。双端通话的各种理论已经很详细，但是其中的理论在实际应用中会遇到很多问题，比如最典型的就是在实际的使用环境中，不但要考虑很多理论算法推理时直接省略掉的噪音带来的问题，更要考虑噪音在实际环境中时其范围是变化的所带来的额外问题。
　　接着，针对双端通话检测时由于输入信号在实际环境中信噪比不确定，噪音大小在实际环境中会变化等问题本文进行了分析和改善性建议。在双工检测的算法中，提出一种能够自动适应的动态噪音阈值的推理过程，并给出具体的计算方法。它能够有效的提高双端通话检测灵敏度，使系统在不稳定的信噪比环境中也能够发挥出良好的性能，即在一定的虚警概率下，尽量的减少了漏警概率。
　　进一步的，通过语音识别检测算法及相关性检测算法，提高系统在低信噪比状况下噪音的识别率，使得系统可以很容易的识别出本地声音中只有噪音的状态，从而可以按本文提出的方法进行噪音水平的更新。新的双工检测算法则通过不断更新的噪音值来准确判断出双工的状态，进而控制自适应滤波器的系数收敛过程。
　　最后，进行计算机仿真。通过仿真结果证明了噪音自适应估计的准确性，并通过基于互相关检测算法的对比验证了自适应噪音阈值算法的有效性，验证了基于目前主流算法的改进后的性能并给出结论。

目录

摘要

引言

第一章 回音消除算法及评估标准

1．1 回音的历史

1．2 回声消除的基本构成

1．3 自适应滤波器概述

1．4 自适应滤波器的评估标准

1．5 常用的自适应滤波算法

第二章 双工检测算法介绍及评估

2．1 双工检测概述

2．2 双工检测算法的评价标准

2．3 常用的双工检测算法

2．4 双工检测算法的灵敏度设置

第三章 阈值改进算法

3．1 阈值改进算法原理

3．2 阈值改进算法流程

3．3 阈值改进计算方法

第四章 仿真过程及结果

4．1 计算噪音修正系数

4．2 改进的双工检测算法

第五章 结论

参考文献

致谢

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