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    非線性聲學(xué)回聲消除的技術(shù)難點(diǎn)我從6個(gè)不同的維度比較了線性的和非線性這兩種回聲消除問題。首先個(gè)維度，系統(tǒng)傳遞函數(shù)。在線性系統(tǒng)里面，我們認(rèn)為系統(tǒng)傳遞函數(shù)是一個(gè)緩慢時(shí)變的系統(tǒng)，我們可以通過自適應(yīng)濾波的方式去逼近這個(gè)傳遞函數(shù)，來有效抑制回聲。而在非線性系統(tǒng)里面，系統(tǒng)傳遞函數(shù)通常是快變、突變的，我們?nèi)绻镁€性的方法去逼近的話，會(huì)出現(xiàn)濾波器的更新速度，跟不上系統(tǒng)傳遞函數(shù)變化的速度，就會(huì)導(dǎo)致聲學(xué)回聲消除不理想。第二個(gè)維度是優(yōu)化模型，在線性里面我們是有一套非常完備的線性優(yōu)化模型，從目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建到系統(tǒng)優(yōu)化問題的求解，整個(gè)脈絡(luò)是很清晰的。而在非線性的系統(tǒng)里面，目前是缺少一種有效的模型來對它進(jìn)行支撐的。接下來的四個(gè)維度對應(yīng)4個(gè)問題，它們是線性回聲消除領(lǐng)域普遍存在的4個(gè)難點(diǎn)問題。這些問題在非線性領(lǐng)域也同樣存在。比如強(qiáng)混響問題，我們?nèi)绻谝粋€(gè)小型會(huì)議室里開視頻會(huì)議。那么聲音會(huì)經(jīng)過多次墻壁反射，帶來很強(qiáng)的混響，混響的拖尾時(shí)間會(huì)很長。如果想抑制這樣的強(qiáng)混響回聲，就需要把線性濾波器的長度加長。這樣會(huì)帶來一個(gè)新的問題：按照Widrow的自適應(yīng)濾波理論，濾波器的長度越長，其收斂速度越慢，同時(shí)權(quán)噪聲越大。 先對非線性聲學(xué)回聲的特性進(jìn)行分析。江蘇識別聲學(xué)回聲喇叭抑制算法

    第三個(gè)部分是通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)這個(gè)算法的性能；再做一些簡單的總結(jié)。非線性聲學(xué)回聲1什么是非線性聲學(xué)回聲？，什么是非線性的聲學(xué)回聲？的是聲學(xué)回聲的路徑，左邊對應(yīng)的是發(fā)射端，右邊對應(yīng)的是接收端。我們發(fā)出的信號首先要經(jīng)過D/A變換，從數(shù)字域變換到模擬域，然后再經(jīng)過功率放大器，放大之后驅(qū)動(dòng)喇叭，這樣就會(huì)發(fā)出聲音。發(fā)出來的聲音經(jīng)過空氣信道傳播之后，到了接收端被麥克風(fēng)采集到，然后再次經(jīng)過功率放大器，再通過A/D變換，從模擬域又變回到數(shù)字域。那么這里的y[k]就是我們收到的回聲信號。，我們接收到的回聲y[k]到底是線性回聲還是非線性回聲呢？或者說我們應(yīng)該怎么去判斷它？我覺得要解決這個(gè)問題，就是要認(rèn)識清楚這里面的每一個(gè)環(huán)節(jié)，看看它們到底是線性系統(tǒng)還是非線性系統(tǒng)，如果所有的環(huán)節(jié)都是線性的話，那么很自然y[k]就是一個(gè)線性的回聲，否則只要有一個(gè)環(huán)節(jié)是非線性的，那么這個(gè)回聲就是非線性回聲。在這里我將整個(gè)回聲路徑分成了A、B、C、D四個(gè)部分。我們一起來看一下，ABCD里面哪一個(gè)環(huán)節(jié)有可能是非線性的？答案應(yīng)該是B。也就是回聲路徑里面的功率放大器和喇叭，具體的原因稍后會(huì)做詳細(xì)分析。接下來我想再解釋一下為什么A、C、D它們不是非線性的。

    江蘇機(jī)器人喚醒聲學(xué)回聲抵消算法對于耳機(jī)來講，主要是聲學(xué)回聲，表現(xiàn)為收發(fā)環(huán)路的隔離度不好。

    3.雙耦合濾波器設(shè)計(jì)當(dāng)濾波器的結(jié)構(gòu)確定下來之后，我們要去設(shè)計(jì)濾波器系數(shù)了。設(shè)計(jì)過程我把它總結(jié)成了三步，第一步就是構(gòu)建優(yōu)化準(zhǔn)則，第二步是求解濾波器的權(quán)系數(shù)——Wl和Wn，一步就是構(gòu)建耦合機(jī)制。第一步就是構(gòu)建優(yōu)化準(zhǔn)則。我覺得構(gòu)建優(yōu)化準(zhǔn)則，應(yīng)該是整個(gè)濾波器設(shè)計(jì)里面重要的一步，因?yàn)樗鼪Q定了濾波器性能的上限。什么樣的優(yōu)化準(zhǔn)則是一個(gè)好的優(yōu)化準(zhǔn)則呢？我覺得好的優(yōu)化準(zhǔn)則需要跟問題的物理特性有效匹配起來，所以在構(gòu)建優(yōu)化準(zhǔn)則之前，我們先對非線性聲學(xué)回聲的特性進(jìn)行分析，希望通過這種分析去挖掘非線性聲學(xué)回聲的一些物理特性。我們的分析是基于上面的函數(shù)，我們稱它為短時(shí)相關(guān)度，它所表示的是兩個(gè)信號，在一個(gè)短時(shí)的觀測時(shí)間窗“T”這樣一個(gè)尺度范圍內(nèi)的波形的相似程度，需要注意的是這個(gè)函數(shù)它是統(tǒng)計(jì)意義上的，因?yàn)槲覀儗λM(jìn)行了數(shù)學(xué)期望運(yùn)算。同時(shí)在分子的一項(xiàng)我們還加了一個(gè)相位校正因子，目的是為了將這兩路信號的初始相位對齊?；谇懊鏄?gòu)建的短時(shí)相關(guān)度函數(shù)，我們對大量聲學(xué)回聲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并挑選了幾組比較典型的數(shù)據(jù)：綠色的曲線對應(yīng)的是一組線性度非常好的回聲數(shù)據(jù)。我們從這個(gè)數(shù)據(jù)上可以看到，在整個(gè)時(shí)間T的變化范圍內(nèi)，它的短時(shí)相關(guān)度都非常高。

    再次回授、無限循環(huán)而產(chǎn)生反饋現(xiàn)象，而系統(tǒng)在均衡聲場后，該現(xiàn)象其實(shí)是可以得到明顯改觀的。但話筒的拾音靈敏度是不是可以無限大呢？不是，在足夠電平條件下，它始終會(huì)因拾取到具有相干性頻率相位關(guān)系的輸入信號而建立起回授。上述嘯叫現(xiàn)象并不是本文重點(diǎn)，但它為我們討論接下來的話題提供了一個(gè)前提，那就是（同一個(gè)聲場環(huán)境中）話筒和音箱無論怎么擺都無法做到完全的隔離，更別說空間聲場條件有限的小中型會(huì)議室了。在一套有擴(kuò)聲、有拾音的遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)中，為了防止信號回授，我們通常會(huì)有意識地將遠(yuǎn)端輸入信號不再路由給遠(yuǎn)端輸出。然而無法抗拒的是，本地話筒因拾取到遠(yuǎn)端傳送至本地?cái)U(kuò)聲的信號，仍可將聲音重新傳送至遠(yuǎn)端。這也是一種回授，明顯的遠(yuǎn)程回授現(xiàn)象可使得系統(tǒng)發(fā)生自激震蕩。通過一個(gè)簡易的遠(yuǎn)程音頻傳輸，能幫助我們更容易地理解聲音信號是怎樣的流向。也能夠更清楚地看到這里面可能存在的回授現(xiàn)象。部分工程師在調(diào)試遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)時(shí)也許遇到過嘯叫，那可不一定是本地系統(tǒng)沒調(diào)好所造成的，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，關(guān)掉終端一切非常正常。為什么絕大多數(shù)的遠(yuǎn)程系統(tǒng)沒有嘯叫呢？這還得感謝您還不算非常質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)。我們常說，距離產(chǎn)生延時(shí)。

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    隨著秒新月異的科技發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)成果不斷地應(yīng)用在我們?nèi)找嫱卣沟母黝I(lǐng)域需求當(dāng)中，刷新著我們的生活和工作。地球村的崛起，不斷以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等方式揭示著萬物相連的關(guān)系。無論是飛機(jī)、高鐵還是電話、網(wǎng)絡(luò)，都成為托起地球新村時(shí)空縱橫的重要載體。怎樣拉近人與人之間的關(guān)系，如何建立起更行之有效的聯(lián)絡(luò)方式，提高遠(yuǎn)程協(xié)同工作、信息傳達(dá)效率成為了一個(gè)重要命題。該圖片源于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程會(huì)議的出現(xiàn)在很大程度上為這種多極化辦公互動(dòng)提供了質(zhì)量的平臺(tái)保障，在借助互聯(lián)網(wǎng)便捷的遠(yuǎn)程通信架構(gòu)下，通訊數(shù)據(jù)安全，穩(wěn)定可靠，很長一段時(shí)間廣受用戶青睞。該圖片源于網(wǎng)絡(luò)然而美中不足的是，這樣的（聲音）系統(tǒng)仍逃不出的還是自然聲學(xué)上的問題。有和業(yè)內(nèi)朋友聊天中談到，今后的擴(kuò)聲系統(tǒng)也許只保留兩級傳統(tǒng)裝置了，那就是聲電轉(zhuǎn)換和電聲轉(zhuǎn)換的拾音和還原。而正是這兩級客觀存在的物理聲學(xué)現(xiàn)象，造就了我們所討論的內(nèi)容。該圖片源于網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)的終端（本地），為了實(shí)現(xiàn)多人互動(dòng)、多人拾音等目的，系統(tǒng)聲音免不了被放大還原，而在諸如此類的放大系統(tǒng)中，為本地音箱能夠聽到遠(yuǎn)端聲音，并能把本地拾音信號傳送到遠(yuǎn)端而互通。眾所周知，話筒在拾取到放大后的音箱信號后。

  什么是非線性聲學(xué)回聲。廣東交互聲學(xué)回聲處理算法

聲學(xué)回聲往往會(huì)經(jīng)過多個(gè)不同路徑的多次反射之后到達(dá)接收端。江蘇識別聲學(xué)回聲喇叭抑制算法

我們比較這兩個(gè)之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，雙講段主要出現(xiàn)在中間這一段。我們評估雙講性能的主要指標(biāo)是回聲抑制比和近端語音失真度。上面這是經(jīng)過回聲消除之后的語譜，中間的是NLMS算法的結(jié)果。我們可以看到它的回聲抑制不是很理想，不管在單講段還是在雙講段，都有比較多的回聲殘留。而下面這個(gè)是采用雙耦合算法得到的語譜，可以看到在單講和雙講里面回聲抑制得都比較干凈，并且在雙講里，對近端語音的損傷也很小。這個(gè)數(shù)據(jù)對應(yīng)視頻會(huì)議場景，因此還需要做一步NLP的處理。上面這個(gè)就是基于雙耦合算法，做了NLP之后的輸出結(jié)果。我們可以看到處理完之后，整個(gè)語譜很清晰，回聲去得很干凈，而且語譜沒有太大損傷，雙講很通透。我再來簡單總結(jié)一下，主要是介紹了三個(gè)方面的內(nèi)容，個(gè)就是認(rèn)識了非線性聲學(xué)回聲、產(chǎn)生的原因、研究現(xiàn)狀以及技術(shù)難點(diǎn)。接下來重點(diǎn)介紹了華為云音視頻的雙耦合聲學(xué)回聲消除算法，我們的主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面，個(gè)方面就是構(gòu)建一種雙耦合自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)；第二個(gè)就是提出了小平均短時(shí)累計(jì)誤差準(zhǔn)則并進(jìn)行求解。通過求解之后，我們會(huì)得到雙耦合濾波器的線性濾波器是具有Wiener-Hopf方程解的比較好解這種形式，然后非線性濾波器具有小二乘解。江蘇識別聲學(xué)回聲喇叭抑制算法

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