基于飞思卡尔MCU的AEC算法实现

声 的残 差信号ｅ（） （ ｎ。ｅ ｎ ）的计算 方 程为 ：
板 。ＭＣ ５ ３ 系列ＭＣ 是 首个 以带有 增强 型 乘加 Ｆ ２ｘ Ｕ
运算 单元 （ＭＡ ）的Ｃ ｌＦｒ Ｖ 内核 为核 心 ，该 ｅ Ｃ ｏｄ ｉ ２ ｅ
产 品同 时结 合 了增 强 型时 序处 理 单元 ｆＴ Ｕ ｅ Ｐ ）和 １／０ 以 太 网 多 媒 体 通 道 控 制 模 块 ｆ Ｃ 的 ０ １０ ＭＡ ）
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第９ 卷
２ｒ 第Ｏ期 ｃ７ １Ｏ １年 １ ０ 月
鼹错雾
Ｖ１ Ｎ． ｏ ｏＯ ． １ ９
Ｏｃ ．２ ０ ｔ ０７
基于飞思卡尔ＭＣ 的Ａ Ｃ Ｕ Ｅ 算法实现
龚 乐 中 ，李 广 军 ，郭 志 勇
（ 电子科技 大学通信 学 院 ，四 川 成 都 ６ ０ ５ ） １ ０ ４
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第９ 卷
第 ｌ期 ０
电 子元 器 件 主 用
Ｅｌｃｒ ｎ ｃＣ ｍｐ ｎ ｎ ＆ Ｄｅ ｉｅＡｐ ｌ ａｉｎ ｅｔ ｉ ｏ ｏｅ ｔ ｏ ｖｃ ｐ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ
Ｖ １ ｏ１ ｏ． Ｎ ．０ ９
０ｃ ．２ ７ ｔ ００
ＭＣ Ｕ．因而具 有强 大 的数据 处理 能力 和丰 富 的接
口。能够满 足Ｖ Ｉ 电话终 端对 数据 处理 速 度 以及 ｏＰ 网络通 讯安全 的要求 。
图 １ 声 学 回 声消 除 器 的 结 构原 理
１ 回声 消 除
１１ ・ 声学 回声 消除原 理
Ａ Ｃ 以扬声 器 信号 与 由它 产生 的多路 径 回 Ｅ是
关键 词 ：网络Ｉ Ｐ电话 ；回声消 除 ；Ｌ 算 法 ；Ｎ ＭＳ 法 ；Ｇ ｉ ｅ 音判 决算 法 ＭＳ Ｌ 算 ｅｇ 语 ｌ
０ 引言
Ｖ Ｉ 是在 Ｉ 网络上 实 现音 视频 及 传真 信 号传 ｏＰ Ｐ 输 的一 门全 新 的集 成业 务数 据 网络 技术 。Ｉ 语 音 Ｐ 传输 技 术具有 节省 带宽 、话 费低 ．可方便 地 集 成 智 能型 开放体 系 结构 以及 多媒体 业务 等 优势 。但
较 之传 统 电话 ，其 语 音质量 较差 。事 实 上 ，影 响 因特 网语 音 质量 的 因素是 多方 面的 。关 键 因素 之
一
系数 。以使 估 计值更 逼 近真实 的回声 ，然 后 ，将 回声估 计值 从话 筒 的输入 信号 中减 去 ，从 而达 到
消除 回声 之 目的。
声 学 回声 消除 器 的 结构 原 理 如 图 １ 示 。其 所 中ｙ（）代 表 远 端 语 音信 号 ，ｒ（）代 表 回声 ， ｎ ｎ （）是 已经 叠 加 了 回 声 信 号ｒ（）的 近端 语 音 信 ｎ ｎ
在声 学 回声消 除器 里 ，横 向结构 的 自适 应滤 波器 可通 过参 考信 号 来产生 回声 的副本 ，其原理
如 图２所 示 。如果 这 个 横 向结 构 的 自适应 滤 波 器
的 转换 函数 与 回声 通 道 的 函数 模 型 一 致 ，那 件 盔 硐 ３ Ｗ ． ｎ ０ ７１ ｃ ０ ９
ｅ（）－ ｎ ｒ ｎ ｎ ｒ（）一 （）
（） １
此 时 ．回声 的残 留信 号 的理 想值 应为Ｏ 。 １ ２ 自适应Ｆ Ｒ滤 波器 Ｉ
．
声 的相 关性 为基础 建立 的远端信 号语 音 模 型 ．利 用 它 可对 回声 进 行估 计 ．并 不 断地 修改 滤 波器 的
收 稿 日期 ：０ ６ １ － ０ ２０ — ０ ３
２ ０ 年 ｌ 月 ０７ ０
端 讲话 状态 、远端 讲话 状 态和 双端讲 话状 态 。因
为Ａ Ｃ 根 据不 同的语 音活 动状 态来 进行 相应 的 Ｅ要 处 理 。它在 检测 到近端 语音 活动状 态 时 ，滤波 器 既 不进行 滤 波 ，也 不进 行 系数更新 ：而在 检测 到
图 ２ 自适 应 ＦＲ滤 波 器 产 生 回 声 副 本 原 理 Ｉ
双 端 语 音 活动 状 态 时 ．将 停 止 滤 波 器 系数 的 更 新 ，但要 进行 滤波 。由于在 只有 远端 语音 活动 的 状 态下 ，既要 进行 滤波 ，又 要进行 系 数更新 。因 此 ，语音 活 动状态 检测 的正 确与否 在很 大程 度 上 会影 响 回声 消除 的效果 。语 音活动 检测 流程 如 图
是 回声 的影 响 。因此 。要 提高 因特 网 的语 音质
量 。就 必 须 在 语 音 传 输 过 程 中进 行 回声 消 除 。
ＡＣ Ｅ 是基 于 自适 应算 法并 可用 于 Ｖ Ｉ 的声 学 回声 ｏＰ 消 除技 术 。而用 于Ａ Ｃ 法 的实 现与 研究 的硬件 Ｅ算
平 台 是 以ｆ ｅｃｌ公 司 的ＭＣ ５ ３ 为 核 心 的开 发 ｒ ｓａ ｅ ｅ Ｆ２ ５
号 。对 回声 消 除器来 说 ，可将 远端 信 号作 为一 个
参 考信 号 ．然后 由 自适应 滤 波器通 过 它来 产生 回 声 的估 计值ｒ ｎ ，再从 近端带 有 回声 的语 音信 号 （） 中减 去ｒ ｎ ，从 而 估 计 出 近 端 输 出信 号 （） （） ｎ。 在 近端 未说话 时 ，即 当 （）＝ 时 ， （）即为 回 ｎ Ｏ ｎ
摘 要 ： 网络 Ｉ 电话 （ ｏＰ Ｐ Ｖ ｌ）通信 终 端设 备 中的 回声 消 除技 术具 有 非 常 重要 的作 用。 文 中介 绍 了用 高性 能 处理 器 来 实现 实 时Ａ Ｃ算法 以消 除声 学回 声 ，提 高通 话质 量 的基本 原理 ，提 出 Ｅ
了一 种基 于飞 思卡 尔公 司ＭＣ ５ ３ ｏ ｆ ｅ微控 制 器的Ａ Ｃ实现 方案 ，并在Ｍａｌ Ｆ ２ ５Ｃ ｌｉ ｄｒ Ｅ ｔ ｂ环境 下进 ａ 行 了仿 真 ． 同时在Ｖ ｌ ｏＰ电话终 端上通过 集 成ＡＥ Ｃ模 块测试 了其 实时效果 。