回声产生与消除
pbfdaf回声消除算法 -回复
pbfdaf回声消除算法-回复[pbfdaf回声消除算法]：基本原理与应用引言：随着通信技术的发展，回声消除成为了一项重要的技术需求。
回声指的是信号在传输过程中沿途的反射导致的噪声，尤其是在电话通信中容易出现。
为了解决这个问题，人们提出了各种回声消除算法。
在本文中，将介绍一种被广泛使用的回声消除算法，即pbfdaf回声消除算法的基本原理与应用。
一、回声的产生原理回声是由于语音信号从发送端被发送到接收端后，在接收端的喇叭或扬声器上同时发出，再回到麦克风上产生的。
这个现象是由于声音在传输过程中遇到障碍物而产生的反射所导致的。
由于信号传输是双向的，因此会出现“回声”现象。
二、常见的回声消除方法目前，已经有很多回声消除方法被提出和应用，包括滤波器法、自适应滤波法、频域法等等。
在这些方法中，pbfdaf回声消除算法因其高效性和性能稳定性而被广泛使用。
三、pbfdaf回声消除算法原理1. 时域双声道模型pbfdaf回声消除算法是基于时域双声道模型的。
时域双声道模型描述了从发送端到接收端的信号传输过程。
受限于篇幅，这里不再详述，感兴趣的读者可以阅读相关文献进行深入了解。
2. 参数估计在pbfdaf回声消除算法中，关键的一步是参数估计。
通过对接收端信号和发送端信号进行分析和处理，可以得到各种参数，如回声延迟、回声增益等。
这些参数将用于计算滤波器来消除回声。
3. 回声消除滤波器基于参数估计结果，可以计算出一个回声消除滤波器。
这个滤波器是用来抵消回声的，使得接收端的信号不再包含回声。
具体的滤波器设计算法将根据实际需求而定，可以是自适应的，也可以是固定的。
四、pbfdaf回声消除算法的应用pbfdaf回声消除算法在实际的通信系统中得到了广泛应用，尤其是在语音通信领域。
以下是该算法的一些主要应用场景：1. 电话通信在电话通信中，回声消除是非常重要的。
通过使用pbfdaf回声消除算法，可以有效减少通话中的回声噪声，提高通话质量。
回声信号的产生与消除
回声信号的产生与消除信号与系统姓名：苏小平班级：电网13-1学号：1305080116学院：电气与控制工程学院回声信号的产生与消除第一部分：阐述回声产生与消除的步骤、原理。
1.步骤：（1）利用软件GOLDWAVE录取一段音频来自陈学冬的“不再见”。
（2）将音频导入MATLAB中，通过编写程序，在音频里加入回声，得到了‘加回声的音乐’。
（3）通过编写程序，将加入回声的音频通过滤波器，将回声滤除，得到了‘去掉回声的音乐’。
2.原理：无线通信中，当接收机从正常途径收到发射信号时，可能还有其它的传输路径，例如从发射机经过某些建筑物反射到达接收端，产生所谓“回波”现象，又如，当需要完成室内录音时，除了直接进入麦克风的正常信号之外，经墙壁反射的信号也可能被采集录入，这也是一种“回声”现象，为了解决这种多径传输中的失真问题，需要消除或削弱回声。
消除回声的系统框图如下图所示：x(n)w(n)y(n)h1(n)h2(n)系统一系统二第二部分：利用MATLAB对音频进行处理：1.将音乐导入MATLAB后画出加回声之前的时域波形图、幅值和相位图，见一下图形：2.将音乐导入MATLAB 后画出加回声之前的时域波形图、幅值和相位图，见一下图形：012345678x 105-0.05-0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.04原信号波形012345678x 105100200300原信号幅值12345678x 105-4-2024原信号相位3.将音乐导入MATLAB 后画出加回声之前的时域波形图、幅值和相位图，见一下图形：12345678x 105-0.05-0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.040.05加回声波形12345678x 1050100200300400加回声幅值12345678x 105-4-2024加回声相位第三部分：总结1.使用叠加法产生回声，部分程序如下：012345678x 105-0.05-0.04-0.03-0.02-0.0100.010.020.030.04滤波信号波形012345678x 105100200300滤波幅值12345678x 105-4-2024滤波相位x1=x(1:N);x2=x(1:N);x3=x(1:N);x1=[x1,zeros(1,10000)];x2=[zeros(1,10000),0.7*x2];y=x1+x2;y即为已经加入回声的音频。
AEC回声原理及消除
AEC Automatic Echo Cancellation 自动回音消除“回音”是通讯产品及配件在实际使用的过程中，时常遇到的问题。
客观地说，无论模拟式通讯、还是数字式通讯，在使用过程中，都一定存在回音的现象。
因此，回音消除器产品成为了通讯业至今不息的论题。
在设计一款“回音消除”产品、或者模块化电路的时候，设计人员首先要了解“回音”产生的机理，而后从实际的条件入手，选择适合的产品方案。
以下所讨论的，仅限于视频会议行业常规的使用条件下的产品。
回音的产生回音的产生，最早是人们在一个空旷的峡谷中喊话，会多次听到自己的声音，这种现象是“声学回音”，指声源产生后，声波在某个物体的表面得到发射，形成“二次声源”，如果声波得到多次的反射，就会形成在峡谷中喊话的效果了。
中国北京天坛回音壁就是人为地采用了这种回音原理，建造出的历史景点。
在电话出现后，人们又发现，在通话过程中，会在一定的短暂延时之后，听到自己说的话。
这种回音现象，我们称之为“网络回音”，特别是采用两线式的电话系统，在两条铜线上要承载双向的语音信号，在电波延时后，就会出现“二次信号”了。
通讯中的回音，如果造成“多谐波”，就会发生“自激啸叫”，影响通讯效果。
但是在电话通讯中，一定水平的“网络回音”是有利于通话双方的沟通感觉。
目前的视频会议行业中所讨论的回音，同时包含了电路的信号延时产生的侧音和会场环境造成的声学回音两种因素，主要是由于声学回音Acoustic Echo造成，在下图中，解释了产生的原因：在通讯中，远端用户和本端用户形成了通讯的环路（Loop），一个双向的通信线路组成了一个封闭的环路。
图中所示：远端用户的语音信号经过话筒的采集后，以数据信号的方式通过通信线路传递到本端设备，通过扬声器播放出来；播放出来的声音和本端用户讲话的声音同时进入话筒，形成混合信号，再通过通信线路传递给远端用户。
经过这样的过程，远端用户从其扬声器中听到的声音信号包括了本端用户讲话的声音和自己讲话的声音，即形成“回音”。
AEC回声原理及消除
AEC回声原理及消除AEC的原理基于自适应滤波算法，通过分析音频信号的特征以及不同采样时刻的音频数据来估计回声路径，并产生一个和回声相等但振幅相反的信号进行抵消。
AEC通常由以下几个步骤组成：1.回声路径估计：AEC首先通过麦克风接收到的扬声器声音和自己已经发出的声音来估计回声路径。
估计过程中会考虑声音传播的时间延迟、衰减以及声音频率响应等因素。
2.回声抵消：根据回声路径估计的结果，AEC生成一个与回声相等但振幅相反的信号，通过扬声器输出，从而抵消回声。
3.双向滤波：为了进一步提高抵消效果，AEC还采用双向滤波器对输入信号和输出信号进行处理。
双向滤波器可以提高回声抵消的效果，并减少对输入信号的颜色损失。
4.自适应更新：由于回声路径可能会随着时间的变化而改变，AEC需要通过自适应更新来适应回声路径的变化。
通过监测输入信号和输出信号之间的差异，AEC可以动态地更新滤波器参数，以实时调整回声抵消的效果。
为了进一步提高AEC的效果，还可以结合其他技术和算法，如噪声抑制、立体声处理等。
噪声抑制可以削弱环境噪声对回声抵消的影响，提高回声的辨识度；立体声处理可以更好地分离扬声器和麦克风之间的声音，进一步提升回声抵消的效果。
尽管AEC技术已经相对成熟，但仍然存在一些挑战和限制。
首先，AEC需要高性能的处理器和存储资源，以实时处理音频信号并更新滤波器参数。
其次，AEC的效果受到回声响应的影响。
如果回声路径非常复杂或时间延迟较大，AEC可能无法完全消除回声，从而影响通信质量。
此外，AEC还可能将非回声信号误判为回声，从而导致输出信号的失真。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的AEC参数和算法，以平衡回声抵消和信号失真之间的关系。
回声消除技术介绍
回声消除技术介绍
回声产生的原因通常一共有两个：一是由于音频信号在传输过程中被
扬声器播放出来，而微弱的音频信号又被麦克风捕捉到，形成了回音；二
是由于音频信号在不同的空间环境中发生反射，也会形成回音。
为了消除回响，回声消除技术采用了一系列的算法和处理方法。
其中
最常见的是自适应滤波器算法。
该算法通过模拟回声的声音特征，动态调
整滤波器的参数，将估计得到的回声信号与麦克风捕捉到的信号进行抵消。
这样可以有效地消除回音，改善音频质量。
此外，还有其他一些方法，如
频域双声道卷积算法、时域卷积算法和信号处理算法等。
除了回音消除技术外，还有一些相关的音频处理技术可以进一步提高
音频质量。
例如，降噪技术可以减少环境噪声的影响，增强语音信号的清
晰度。
自动增益控制技术可以自动调整音频信号的增益，避免声音过强或
者过弱。
自动音量控制技术可以根据音频的动态范围，自动调整音量的大小。
总的来说，回声消除技术是一种非常重要的音频处理技术，可以提高
音频质量和可理解性。
随着技术的不断发展，回声消除技术将会越来越智
能化和高效化，为我们的日常生活和工作带来更好的体验。
VoIP 接入：回声问题与回声消除原理
VoIP 接入：回声问题与回声消除原理回声问题（一）：回声的来源与特性在电信系统中，需要考虑两种回声。
一种是电学回声，由二四线混合电路产生。
另外一种是声学回声，由扬声器发出的声音经过某种途径传递到麦克风而产生。
在固网接入中，只需要考虑电学回声即可，下面是二四线混合电路的原理图。
当平衡阻抗与外线阻抗相等时，从四线输入端反馈到四线输出端的信号等于 0。
所谓外线阻抗，指的是从接入设备的用户端口看出去的等效阻抗。
等效阻抗包 含电话线与终端所形成的阻抗，还得考虑到电话线之间、电话线与信号地之间的相互作用。
这在电信的 112 测试标准中，有着详细的描述。
而平衡阻抗，由用 户端口电路提供。
如果平衡阻抗与外线阻抗差异较大，则会产生明显的回声，从而影响人的主观感受，甚至影响 modem 通信的质量。
在老的接入设备上不存在回声问题，这是因为回声对人的主管感受的影响不但与回声的大小有关，而且与回声的时延有关。
当时延很小时，回声不会对人的主 观感受带来影响，就像我们在房间里面说话，和在山谷路面说话，虽然都有较大的回声（在房间里更大），但主观感受完全不一样。
因为老接入设备用的是电 路交换，语音信号的时延很小，此时回声不但不会降低主观感受，反而作为“侧音”让说话者能够感觉到自己正在说话。
以上就是为什么老接入设备上，不需要 考虑回声造成的不良后果的原因。
回声问题（二）：回声带来的问题1VoIP 接入：回声问题与回声消除原理VoIP 接入设备用 UDP 包来传递窄带信号， 考虑到语音包的打包以及 IP 交换网的时延， 回声的时延是相当可观的。
所谓窄带信号， 指的是经 8KHz 采样、 8bit A 率或 u 率量化的信号。
较大的时延使得回声对人的主观感受造成了不良影响，我曾经处理过一次“小灵通”接入与 VoIP 固网接入设备之间的电话回声问题，在电信网中如果不考虑回 声问题，确实会对用户造成不小的困扰。
回声造成的更大问题是，会严重影响 modem 通信。
回声抑制器工作原理
回声抑制器工作原理引言：回声抑制器是一种常见的音频信号处理器，用于减少音频信号中的回声。
在电话会议、语音通信和音频录制等场景中，回声是一个常见的问题，会影响语音的清晰度和可理解性。
回声抑制器的工作原理是通过分析输入信号和输出信号之间的差异，识别并消除回声信号，从而提高音频的质量。
本文将详细介绍回声抑制器的工作原理及其相关技术。
一、回声产生的原因回声是由于音频信号在传输过程中遇到的反射而产生的。
当我们在一个封闭的房间里说话时，声音会被墙壁、家具等物体反射，一部分反射声音再次回到我们的耳朵，形成回声。
在电话通信中，回声是由于话筒接收到的扬声器输出的信号再次传回到对方的扬声器产生的。
二、回声抑制器的基本原理回声抑制器的目标是减少或消除回声信号，使得接收到的音频信号更加清晰。
其基本原理是通过识别回声信号并将其与输入信号进行相消，从而达到抑制回声的效果。
1. 回声检测回声抑制器首先需要检测回声信号。
它通过分析输入信号和输出信号之间的差异来判断是否存在回声。
一般来说，回声抑制器会通过对输入信号进行采样并与输出信号进行比较，从而判断是否存在回声。
2. 回声消除一旦检测到回声信号，回声抑制器就会采取相应的措施来消除回声。
最常用的方法是使用自适应滤波器。
自适应滤波器会根据回声信号的特征自动调整滤波器的参数，以便尽可能地消除回声信号。
它通过对输入信号进行处理，生成一个与回声信号相反的信号，从而在输出信号中消除回声。
3. 回声回路为了更好地抑制回声，回声抑制器通常还会建立一个回声回路。
回声回路会将输出信号中的一部分作为反馈信号输入到输入信号中，从而进一步抑制回声。
回声回路通常会根据输入信号和输出信号之间的差异来调整反馈信号的参数，以实现更好的抑制效果。
三、回声抑制器的实现技术在实际应用中，回声抑制器往往需要结合多种技术来实现更好的效果。
1. 自适应滤波器自适应滤波器是回声抑制器中最常用的技术之一。
它可以根据回声信号的特征自动调整滤波器的参数，从而实现更好的回声抑制效果。
回声消除(AEC)原理
回声消除（AEC）原理回声消除（AEC）是一种用于音频通信系统的信号处理技术，主要用于解决回声问题。
在通信系统中，回声是指由于声音从扬声器输出到麦克风，然后再次传回扬声器产生的不完美效果。
这种回声会导致语音通信中的声音质量下降和通信的不便。
回声产生的原因主要有两个方面：声音的传播延迟和音频设备之间的声音耦合。
声音的传播延迟是指声音从扬声器到麦克风的时间差，通常由于音频信号在通信链路上的传输时间引起。
而声音耦合则是由于扬声器声音漏到麦克风上产生的。
回声消除技术的原理是通过自适应滤波器来模拟和去除由回声产生的音频信号。
自适应滤波器是一种能够根据输入信号自动调整其滤波特性的滤波器。
在回声消除中，自适应滤波器的输入信号是麦克风接收到的声音，输出信号是扬声器输出的声音。
自适应滤波器的工作原理是通过检测输入信号和输出信号之间的差异来调整滤波器的系数。
具体步骤如下：1.麦克风接收到输入信号，并经过A/D转换器转换为数字信号。
2.输入信号通过自适应滤波器，产生模拟的去除回声信号。
3.模拟的去除回声信号经过D/A转换器转换为数字信号。
4.数字信号经过扬声器输出。
5.扬声器输出的声音经过声学传播到麦克风，并经过A/D转换器转换为数字信号。
6.输入信号和输出信号之间的差异（即回声信号）被检测到。
7.回声信号经过自适应滤波器调整其滤波特性，并与输入信号相减，得到模拟的声音输出信号。
8.模拟的声音输出信号经过D/A转换器转换为数字信号。
9.数字信号被传输到对方的扬声器进行播放。
通过反复地调整自适应滤波器的系数，尽量使得输出信号与输入信号之间的差异减小至最小，从而达到去除回声的效果。
回声消除技术在实际应用中还会遇到一些挑战和难点。
例如，由于通信链路上可能存在传输延迟的变化，自适应滤波器的系数需要实时调整。
此外，在多麦克风或多扬声器的音频系统中，回声消除还需要解决麦克风和扬声器之间的耦合问题。
总结起来，回声消除是一种通过自适应滤波器来模拟和去除回声的技术，主要用于音频通信系统。
啸叫的消除方法和应用范围
2、回声消除 技术原理
回音消除的基本原理就是：用一个人为干预的信号波，去 消除通讯过程中产生的回音信号，同时保留其它正常的语 音信号，以达到通讯的正常使用。
从通讯回音产生的原因看：
声学回声
电路回声
声学回声消除
电路回声消除
不管产生的原因如何，对语音通讯终端或者语音中继交换机需 要做的事情相同：在发送时，把不需要的回音从语音流中间去掉。
对应的有： 声学回声消除器
【声学回声消除器介绍】
作用
对B端采集到的声音进行处
理，把采集到的声音去掉 A的声音再传给A，这样，
A就不会听到自己说过的话。
要求
回音路径可能是变化的， 一旦出现变化，回声消
除算法要能自主判断出
来，因为自适应滤波器 学习要重新开始。
注意
传给回声消除器的两个声
音信号，必须同步得非常
的好，如果传给消除器的 两个信号同步得不好，即 两个信号找不到频域相同 的部分，就没有办法进行 消除了。
4、回声消除 的应用范围
基于DSP平台的回声消除技术
各种嵌入式设备 DSP芯片作载体
（较为成熟）
终端设备 手机视频会议电信网络设备 交换机 网关
加拿大、瑞典、国内 科莱特斯科技
基于Windows平台的回声消除技术
条 件
有声源发声
有介质传播声音，比如空气
声音遇到障碍物反射回来 回声到达人的耳朵比原声晚0.1秒 以上
回声分类
声学回声
（空间声学反射产生）
线路回声
（物理电子线路的二四线匹配耦合引起的）
不良效果
使人听到多重声音， 重音，不利于接受 信息。严重时，会 对人体的听觉系 统造成伤害。
在室内（比如晚会，报 告会等场合)，回声还会 与麦克风产生自激，造 成“啸音”（尖叫）
回声消除毕业论文
回声消除毕业论文回声消除技术在语音信号处理中起着非常重要的作用，它可以有效减少语音通信中产生回声的影响，提高语音信号质量和清晰度，在语音通信、语音识别和语音合成等领域得到了广泛应用。
本文主要介绍回声产生机制、回声消除算法、回声消除系统的实现以及回声消除算法的优化。
一、回声产生机制回声是由于语音信号从主讲话人到转接站或对方电话机，再由转接站或对方电话机回传到主讲话人处所产生的信号。
因此，对于从广义上来说，回声产生机制主要有以下两种形式：1. 音频输出设备回音当一个人在说话时，声音会被麦克风采集并被发送给远程其他人。
如果某些机器的音频输出设备出现了缺陷，那么他发出的声音就会反射回到他自己的麦克风中，所形成的信号就是回音。
它通常在通话质量差的情况下出现，可以通过降低麦克风灵敏度、调整输入和输出音量控制来缓解。
2. 时差回声时差回声是在语音通信中产生的最常见的一种回声情况。
时差回声是指语音信号从发射端（主讲话人处）传输到接收端（通讯对方）后，一部分信号在接收端的扬声器播放时，被捕捉到发射端的麦克风中得到的声音。
这种回声通常是由于音频播放设备和采集设备之间的时间延迟所导致的。
它通常困扰着网络电话、视频会议和网络游戏。
二、回声消除算法回声消除技术的基本思想是在通过麦克风采集到的原始语音信号中分离出回声信号，并将其移除以达到消除回声的目的。
常见的回声消除算法包括数字滤波法、时域自适应滤波法和频域自适应滤波法等。
1. 数字滤波法数字滤波法是采用数字滤波器对输入的语音信号进行滤波以减少回声的算法。
其基本原理是，通过计算相应的滤波器系数，将回声信号从输入信号中滤出。
不同的数字滤波算法可以采用不同的滤波器类型和滤波器系数来减少回声效应，其中卡尔曼滤波法和有限时滤波法都是常见的数字滤波算法。
2. 时域自适应滤波法时域自适应滤波法（TDAS）是一种基于统计模型的算法，适用于对采样深度低但有足够信号能量的信号进行处理。
TDAS算法利用交线性变换原理，将输入信号分解为线性和非线性两部分，进而消除回声。
视频会议回声产生原理及解决方法
视频会议回声产生原理及解决方法用户在打电话中，如果听到自己的声音电话在听筒里被重复，就意味着出现了回声。
回声实际上就是你自己的声音“泄漏”到你的接收路径中。
在任何通讯系统中都会出现这种现象，在视频会议系统中，回声产生这种现象更为严重。
一、回声的产生原理1、回声产生途径在任何一个通讯会议中，至少包括两个节点。
从每一个节点看来，每个呼叫都包括两个语音路径：发送路径——本地拾取声音，远端回放声音。
也就是说从呼叫方的嘴巴传送到接收方的耳朵中。
接收路径——远端拾取声音，本地回放声音。
也就是接收方在接收到会话时创建接受路径，发送方的声音由接收方的耳朵接听到。
图1给出了房间A和房间B之间的简单语音呼叫显示图。
从房间A方看来，传送路径把房间A的语音信号发送到房间B听众的耳朵中，接受路径把房间B的声音送回到了房间A听众的耳朵中。
我们知道，回声是由于自己的发言声音泄漏到自己的接收回路中。
一般来说从发送端泄漏到接收端而引起的回声现象，可以有两个产生途径：* 线路回声——通讯回路中节点设备对发送／接收信号的耦合所产生的回声。
可能产生回声的节点设备包括：音频混合转换器、电话机、视频会议终端、路由器、PBX电话交换器等。
* 声回声——通过空气作为传播媒介，由喇叭直接耦合到话筒所产生的回声影响。
2、回声的两个主要属性音量和延迟：回声和原始信号如果相差50毫秒以下的时候，人耳一般不会感受到回声。
而是感觉原始信号被增强了。
另外，在混响时间较长的大会场。
如果系统泄漏的回声信号低于原始信号30dB以上，而且延时小于80毫秒的时候。
回声信号一般会被混响声所淹没，用户则听不到回声。
3、回声的两个基本特征* 回声声音越大（回声的幅度越大），越令人烦恼。
* 回声延迟越大（语音往返延迟越长），越令人烦恼。
4、回声的实际危害* 严重影响了会议的清晰度。
* 多点回声容易引起网间声音振荡。
二、回声的问题定位回声的泄漏问题总是发生在终端设备的原因如下：* 泄漏仅发生在模拟电路部分，网络数字部分的语音不会从一个路径到另一个路径。
回声消除
回声消除1.回声消除原理从通讯回音产生的原因看，可以分为声学回音（Acoustic Echo）和线路回音（Line Echo），相应的回声消除技术就叫声学回声消除（Acoustic Echo Cancellation，AEC）和线路回声消除（Line Echo Cancellation, LEC）。
声学回音是由于在免提或者会议应用中，扬声器的声音多次反馈到麦克风引起的（比较好理解）；线路回音是由于物理电子线路的二四线匹配耦合引起的（比较难理解）。
回音的产生主要有两种原因：1．由于空间声学反射产生的声学回音（见下图）：图中的男子说话，语音信号（speech1）传到女士所在的房间，由于空间的反射，形成回音speech1(Echo)重新从麦克风输入，同时叠加了女士的语音信号（speech2）。
此时男子将会听到女士的声音叠加了自己的声音，影响了正常的通话质量。
此时在女士所在房间应用回音抵消模块，可以抵消掉男子的回音，让男子只听到女士的声音。
2．由于2-4线转换引入的线路回音（见下图）：在ADSL Modem和交换机上都存在2-4线转换的电路，由于电路存在不匹配的问题，会有一部分的信号被反馈回来，形成了回音。
如果在交换机侧不加回音抵消功能，打电话的人就会自己听到自己的声音。
不管产生的原因如何，对语音通讯终端或者语音中继交换机需要做的事情都一样：在发送时，把不需要的回音从语音流中间去掉。
试想一下，对一个至少混合了两个声音的语音流，要把它们分开，然后去掉其中一个，难度何其之大。
就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，然后需要把红墨水提取出来，这恐怕不可能了。
所以回声消除被认为是神秘和难以理解的技术也就不奇怪了。
诚然，如果仅仅单独拿来一段混合了回音的语音信号，要去掉回音也是不可能的（就算是最先进的盲信号分离技术也做不到）。
但是，实际上，除了这个混合信号，我们是可以得到产生回音的原始信号的，虽然不同于回音信号。
我们看下面的AEC声学回声消除框图(本图片转载)。
回声信号的产生与消除
数字信号处理课程设计回声信号的产生与消除姓名张针海学号 ******** 专业电子信息工程指导教师樊玲年级 10级电信2班日期 2013 .5 . 25【摘要】本课程是利用Windows下的录音机，录制一段自己不小于10s的语音，然后在Matlab 软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，并记录采样频率和采样点数。
在抽样信号的基础上，通过采样后的的信号与原信号实现一次及多次延迟、叠加产生回波信号，再使用Matlab绘出有回声及无回声语音信号的时域波形和频谱图。
再分别用频率抽样法设计的FIR滤波器和冲激相应不变法设计设计的IIR滤波器消除回声，并记录滤波器的频域响应，再绘制滤波后信号的时域波形和频谱，并对前后信号进行对比，分析信号的变化。
[关键词] 录音 matlab 采样滤波抽样[Abstract] this course is to use a tape recorder to record voice under Windows, a section of their own not less than 10s, then in Matlab software platform, sampling of the speech signal using the function wavread, and record the sampling frequency and sampling points. Based on the sampling signal, through its implementation of single and multiple superposition delay, echo, and use Matlab to draw the echo and echo free speech signal time-domain waveform and spectrum. FIR filter respectively by frequency sampling design method and impulse corresponding invariant IIR filter design to eliminate echo, and record the response of the filter in frequency domain, and then draw the time-domain waveform and spectrum of the filtered signal, and compared before and after the signal, analysis of signal changes目录1 设计目的及要求 (3)1.1设计回音目的及要求 (3)1.2设计滤波器目的及要求 (3)1.2.1 FIR滤波器 (3)1. 2. 2 巴特沃兹滤波器 (3)1. 2. 3 距离估计要求 (4)2 设计原理 (4)3设计内容 (4)3．1语音采集........ (4)3. 2信号分析 (4)3．3制作回音 (5)3.4设计滤波器及滤波 (8)3. 4. 1 设计FIR滤波器及滤波 (8)3.4.1.1单回声的滤波 (8)3. 4.2设计巴特沃兹滤波器及滤波 (12)3.4.2.1设计巴特沃斯数字低通滤波器 (12)3．5估算距离 (13)3.5.1通过理论计算法 (13)3.5.2程序返回测量法 (14)4总结 (15)5、参考文献 (16)1 设计目的及要求1.1设计回音目的及要求现代通信中回波是影响通信质量的噪声，本课程设计是在matble库元件中搜索一段不小于10s的录音，再利用函数wavread对语音信号进行采样，并自身实现一次及多次延迟、叠加产生回波信号，再使用Matlab绘出有回声及无回声语音信号的时域波形和频谱图。
声音的回声问题
声音的回声问题声音是一种机械波，它的传播需要介质的存在。
当声音遇到障碍物时，一部分能量会产生反射现象，回到原始的发声位置，形成回声。
回声是声学中一个有趣的现象，它在许多领域都有着重要的应用。
本文将介绍声音的回声问题，并探讨其产生原因、特点以及实际应用。
一、回声的产生原因声音的回声是由两次或多次的反射造成的。
当声波遇到障碍物时，一部分能量会被障碍物反射回来，形成回声。
回声的产生取决于障碍物的形状、大小以及声波的频率和强度。
通常情况下，平坦的硬表面（如墙壁、山峰等）会产生较强的回声，而软或吸音材料（如地毯、草地等）则减弱了回声的产生。
二、回声的特点回声具有几个显著的特点。
首先，回声是反射声波产生的，因此它的声波特性与原始声波相同。
其次，回声的强度取决于原始声波的强度以及反射的介质和障碍物之间的距离。
距离越远，回声的强度越弱。
此外，回声的延迟时间是判断距离的重要指标。
通过测量回声的延迟和声速，可以计算出与障碍物的距离。
最后，回声在相对封闭的环境中会产生连续反射，形成持续的回声效果。
三、回声的应用回声在多个领域都有着广泛的应用。
在建筑设计中，回声的控制和利用可以改善房间的声学效果，提供更好的音质和声音传播。
电影院、音乐厅等场所常常采用隔音墙、吸音材料等手段来减少回声对音质的干扰。
此外，在无线通信中，回声抑制是降低通话中噪音的一种重要技术。
回声消除算法能够减少话筒和扬声器之间的回声，“清晰通话”就是其中的一个应用。
四、回声问题的解决虽然回声在一些特定环境中有着重要的应用，但在日常生活中，过多的回声可能产生不良的影响。
当我们在空旷的山谷或大厅中发出声音时，回声过多可能造成语音的混响，限制了正常的沟通。
为了解决回声问题，我们可以采取一些有效的措施。
例如，合理的声音吸收材料可以减少回声的产生；声音隔离技术可以阻止声波的反射和传播；调整发声位置和监听位置的距离可以改善声音的清晰度。
总结起来，声音的回声是由声波的反射产生的现象。
回声的消除实验报告
一、实验目的1. 了解回声消除（AEC）的基本原理和实现方法；2. 掌握自适应滤波器和神经网络在回声消除中的应用；3. 通过实验验证所提出的方法在回声消除中的有效性。
二、实验原理回声消除是指消除或减弱声音信号中的回声成分，提高通话质量。
在通话过程中，声音信号从扬声器发出，经反射、折射等途径到达麦克风，产生回声。
回声消除的基本原理如下：1. 时延估计：通过分析输入信号和参考信号，估计两者之间的时间差，实现信号的时延对齐。
2. 线性回声消除：利用自适应滤波器对参考信号进行滤波，模拟回声，再从输入信号中减去模拟的回声，达到消除回声的目的。
3. 双讲检测：当检测到双讲时，固定滤波器参数，避免滤波器系数发散。
4. 非线性回声消除：利用神经网络对残余回声、晚期混响和环境噪音进行抑制。
三、实验环境1. 硬件环境：计算机、麦克风、扬声器、音频采集卡等；2. 软件环境：Python、PyTorch、NumPy等。
四、实验步骤1. 数据采集：采集一段包含回声的语音信号作为实验数据。
2. 时延估计：利用互相关算法估计输入信号和参考信号之间的时延。
3. 线性回声消除：设计自适应滤波器，对参考信号进行滤波，模拟回声，再从输入信号中减去模拟的回声。
4. 双讲检测：设计双讲检测算法，检测通话过程中是否存在双讲现象。
5. 非线性回声消除：设计神经网络，对残余回声、晚期混响和环境噪音进行抑制。
6. 实验结果分析：对比不同方法的回声消除效果，分析方法的优缺点。
五、实验结果与分析1. 时延估计：通过互相关算法，成功估计出输入信号和参考信号之间的时延，为后续的线性回声消除提供了依据。
2. 线性回声消除：设计自适应滤波器，对参考信号进行滤波，成功模拟出回声，并从输入信号中减去模拟的回声，实现了线性回声消除。
3. 双讲检测：设计双讲检测算法，成功检测出通话过程中的双讲现象，避免了滤波器系数的发散。
4. 非线性回声消除：设计神经网络，对残余回声、晚期混响和环境噪音进行抑制，提高了回声消除的效果。
回声消除原理范文
回声消除原理范文回声消除是一种音频信号处理技术，旨在减少或消除由于距离、反射、传播延迟等原因导致的回声现象。
回声通常是由扬声器输出的音频信号在环境中反射后再次被麦克风捕捉到的结果，这会导致听到的声音混入原始声音中，降低音频质量和听觉体验。
1.回声检测：回声检测的目标是确定回声信号在接收端麦克风中的存在和强度。
这个过程通常使用冲激响应（impulse response）来估计回声信号。
冲激响应是扬声器信号与环境反射后到达麦克风的系统响应。
首先，需要发送一个特殊的信号（如抵消序列），该信号包含一组已知的用于检测回声的冲激，通过扬声器播放到环境中。
然后，通过麦克风接收到的信号与已知信号进行相关分析，以识别回声信号的存在和强度。
回声检测可以帮助区分原始音频信号和回声信号，并为下一步的回声补偿提供基础。
2.回声补偿：回声补偿的目标是通过采取适当的信号处理方法，抑制或消除回声信号。
这可以通过减小扬声器音频信号中与回声相关的响应来实现，或者在接收端麦克风信号中添加反相的回声信号。
常见的回声消除方法包括：-自适应滤波器：自适应滤波器可以根据回声信号和麦克风信号之间的差异来动态地调整滤波器系数，以减小回声干扰。
这种方法依赖于扬声器信号和麦克风信号之间的相关性。
自适应滤波器可能会根据回声信号的特性进行快速迭代调整，以提供更好的回声消除效果。
- 预测滤波器：预测滤波器通过建立回声信号和麦克风信号之间的动态模型，对预测的回声信号进行后续减小。
通常采用递归最小二乘（recursive least squares，RLS）算法来估计回声路径的特性，并根据实时输入信号进行滤波。
-双向通信：双向通信方法通过同时处理扬声器播放的音频信号和麦克风接收到的信号，以更好地消除回声。
这种方法可以根据已有的回声模型，将麦克风信号中的回声成分与音频信号中的回声成分进行匹配，以实现更精确的回声消除。
需要注意的是，回声消除并非完美无缺的技术，仍然存在一些挑战和限制。
声音传播：如何产生回声？
声音传播：如何产生回声？回声是指声音在遇到障碍物后反射回来的现象。
它是声音传播中的一个重要现象，不仅在自然环境中常见，也被广泛应用于音乐、戏剧等艺术形式中。
本文将介绍回声的产生原理以及一些常见的回声效果的应用。
一、回声的产生原理回声的产生是由声波在遇到障碍物后发生反射而形成的。
当声波遇到一个较大的障碍物时，如墙壁、山峰等，它会被障碍物表面反射回来。
这种反射会导致声波在空间中形成一个或多个重复的声音，即回声。
回声的产生与声波的传播速度和障碍物的距离有关。
声波在空气中的传播速度约为343米/秒，当声波遇到一个障碍物后，它会在障碍物表面发生反射，并以相同的速度返回。
如果障碍物距离声源和听者的距离相等，那么回声会在听者耳中产生一个明显的延迟声音。
二、回声效果的应用回声效果在音乐、戏剧等艺术形式中被广泛应用。
通过合理地运用回声效果，可以增强声音的层次感和空间感，使听众产生更加真实的听觉体验。
1. 音乐中的回声效果在音乐制作中，回声效果常用于增加声音的深度和立体感。
通过在录音过程中添加回声效果，可以使声音更加丰满、饱满。
例如，在流行音乐中，常常使用回声效果来增加人声的层次感，使歌曲更加动听。
2. 戏剧中的回声效果在戏剧演出中，回声效果可以用来模拟不同场景的声音特点。
例如，在室外场景中，通过增加回声效果可以使声音更加传达开阔和广袤的感觉；而在密闭空间中，回声效果可以增加声音的反射和回响，使场景更加真实。
3. 影视中的回声效果在电影和电视剧中，回声效果常用于增强场景的真实感和紧张感。
通过合理地运用回声效果，可以使观众更加身临其境地感受到场景的氛围。
例如，在恐怖片中，通过增加回声效果可以使恐怖气氛更加浓厚。
三、产生回声的方法产生回声的方法有多种，下面介绍几种常见的方法。
1. 自然回声自然回声是指在自然环境中产生的回声效果。
例如，在山谷、洞穴等地形复杂的地方，声音会发生多次反射，形成明显的回声效果。
在户外演出或录音时，可以利用自然环境中的回声效果来增强声音的层次感。
回声怎么样来就进行消除
视频会议系统中，无论会议终端还是MCU对于回声问题都有解决软件集成在设备中，有的项目中使用这些设备中的回声消除器就可以消除回声，音质也不受到影响。
但不可否认，众多的项目中，当几个会议室同时打开麦克风交流时，回声问题就出现了。
轻微的回声人耳可以接受的话，只要领导不在意，那也说得过去，但有的时候回声严重，导致会议进行不下去，就要考虑该会议室的建声设备的问题了。
视频会议中得回声所指的是声回声。
它的产生是由于远端的声音传到本地，通过本地的视频终端到功放到音箱扩出声音（我们先称为声音信号1），然后本地的声音（我们称为声音信号2）和由音箱扩出来的声音信号1都回被本地的麦克风拾取到，再通过视频会议终端传递到远端，这样远端传出去的语音信号又被传了回来，与会者又一次的听到音箱传出来的自己的声音，这就是回声的产生。
那么。
大家就会问，为什么会发生这种情况，视频终端不是有回声消除器吗？它怎么不能消除回声？当单独使用会议系统自带的麦克风时候应用不是很好吗？请注意：我说的发生回声情况是指有多路麦克风接入情况，由于会议系统较大，使用调音台，音频处理器等设备的会议室。
我们公司所接触到的回声发生情况有以下几种。
发生回声情况是我们所接入麦克风线路不走视频会议终端的麦克风接入线路，而直接接入视频会议终端的线路级信号入，这样进入视频会议终端的音频信号不经过视频会议终端的回声消除器，从而导致回声消除器不工作。
还有一种常见情况就是有些会场面积大，会场建声条件不好，而视频会议终端的回声消除技术也有问题，也会发生回声问题。
另外也见过一种情况就是地面视频会议系统和卫星通讯系统一起使用，由于卫星传输声音不经过地面系统的回声消除，传过去的声音被地面系统麦克风拾取到又被当作本地会场声音传到各个会场，这样互相的传来传去，严重影响会议的进行。
那么如何控制回声问题呢？现在控制回声问题有下面的方法：1.接受到远端音频信号时关闭本地麦克风。
这样做导致半双工问题，不能及时回复发言者要求。
视频会议中回声的发现与消除
视频会议中回声的发现与消除一、回声的定义及特征1.什么是电视会议中的回声在电视会议中，当本会场的声音信号传到对方会场后，进入对方的麦克风，通过调音台、会议电视系统等音频设备，再传回本会场，导致在本会场听到自己的延迟后的声音，这种声音就被称为会议电视中的回声。
2.回声的特征（1）回声和自己说话声音相比，有明显的延迟。
例如：当一个人在山谷里对着山壁大声说一句话，就会听到自己清晰的回声，并且可能不止听到一遍，好像山那边有人在学你说话。
当你在一个又空又大的房子里说话时也很容易听到自己的回声，但这种回声可能只听到一句话的最后几个字，并不完整，若是连续且较快地讲话，就会发现这种回声干扰会让周围的人听不清楚你说的话。
会议电视系统中的回声产生的原理和上述一样，只是传播的路径稍有区别。
图1是电视会议中回声传播路径图。
（2 ）回声一般比自己说话的声音小对于通过空气传播的回声，由于能量的消耗，回声肯定比声源的声音要小；而对于会议电视系统，虽然又经过了声电转换，但一般情况下回声较小。
除非是人为的误操作，通过调音台等音频设备进行了信号增益，才会产生比较大的回声。
（3）回声的大小与声源的大小、传播的途径及周围的环境有关。
若说话者的声音较小，则不易产生回声，或者说回声的影响可以被忽略；在一个空旷的屋子里和一个狭窄的屋子里讲话会感觉不一样；而同一个屋子里，没放置任何东西和放了不少桌椅，以及墙壁、地板和桌椅是否有吸音材料，讲话时的感觉也不一样。
二、如何消除电视会议中的回声1.回声抵消和回声抑制回声抵消，就是通过对回声路径的分析，估计其特征参数，利用回声路径的特征参数构造模拟的回声信道，模拟回声的产生过程，得到的模拟回声信号与接收信号的反相求和即可消除接收信号中的回声。
回声抑制就是指在语音通道中消除回声的能力。
2.回声抵消和回声抑制的应用一般对于会议电视产品，都会采用一些回声抵消机制，或采用高级自适应算法智能化调整参数以确保会场的最佳音响效果。
回声的原理和使用条件
回声的原理和使用条件回声是指声音波在传播过程中遇到障碍物或者界面时发生的反射，经过时间延迟后再次到达听者耳朵的现象。
回声的产生是由于声音波在传播过程中与障碍物发生反射后到达听者耳朵所需的时间超过了听觉系统中的时间积分限制，从而产生了明显的声音重复和时间延迟的效果。
回声是由障碍物表面的声波反射产生的，所以它的产生需要满足一定的条件。
首先，需要有一个产生声波的源头，例如人们说话或者乐器演奏等。
其次，声波传播的媒介需要存在，例如空气、水或固体。
然后，声波需要遇到一个或多个具有反射能力的障碍物，例如墙壁、山脉或者建筑物。
最后，听者需要在声波传播的路径上，以足够远的距离处于传播路径的一侧，以接收到反射回来的声波。
回声发生的原理可以通过声波的传播和反射来解释。
当声波遇到一个表面较硬、光滑且具有反射能力的物体时，一部分声波将被反射回来，形成回声。
这部分反射回来的声波会在传播路径上产生时间延迟，进而被听者耳朵接收到。
声波的传播速度取决于传播媒介的性质，例如声波在空气中的传播速度约为343米/秒。
回声的发生和特征与障碍物的形状、尺寸和表面特性有关。
例如，当声波遇到大面积的垂直墙面时，回声会更加明显。
而当声波遇到较小或弯曲的障碍物时，回声的效果可能会被抑制或变得更加复杂。
此外，障碍物的表面特性，如光滑度、硬度和材质等，也会对回声的特性产生影响。
回声在许多方面都有实际应用。
在建筑和声学设计中，回声的控制和管理是非常重要的。
消除或减少建筑物内的回声可以提高室内声音质量，使人们在交流和听取音乐时能够更清晰地听到声音。
另外，在一些音频领域，如音频效果处理和音乐制作中，回声也被广泛应用。
通过添加合适的回声效果，可以使音频具有更加立体和空间感的效果。
此外，在医学领域，回声成像技术是一种重要的诊断方法，通过利用声波在人体组织中的传播和反射特性，可以获取人体内部器官的影像信息。
总结起来，回声是指声音波在传播过程中遇到障碍物或者界面时发生的反射，经过时间延迟后再次到达听者耳朵的现象。
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0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4
x 10
4
x 10
5
x 10
原始信号
回声信号
滤波信号
回声产生与消除
输入原声
产生回声
回声产生与消除
进行滤波
01
输入原声
%声音信号的提取
fs=22050;
[x,fs]=audioread('D:\录音.m4a'); %把语音信号进行 1
加载入Matlab仿真软件平台中 0.5
h=fft(y,N);%傅立叶变换
500
subplot(2,1,2);
plot((0:N-1)/N*fs,abs(h)); title('含回声信号幅值');
0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
filename=('test.wav'); audiowrite(filename,y,fs);
N=length(x);%求语音信号的长度
x1=x(1:N);
含回声信号波形
x2=x(1:N);
1
x1=[x1,zeros(1,12800)]; %zeros(1,12800)产生1行3000列全零矩阵加到x1后面。0.5
x2=[zeros(1,6400),0.4*x2,zeros(1,6400)];
回声产生与消除
Echoes’generation and elimination
回声是怎么产生的呢？
语音信号 房间
语音信号（speech1）传到女士所 在的房间，由于空间的反射，形成 回音speech1(Echo)重新从麦克风 输入，同时叠加了女士的语音信号 （speech2）。此时男子将会听到 女士的声音叠加了自己的声音，影 响了正常的通话质量。
sound(x,fs) 0
figure(1);
-0.5
N=length(x);%求语音信号的长度
0
subplot(2,1,1);
800
plot(x(1:N));
600
title('原始信号波形');
400
200
y=fft(x,N);%傅立叶变换
0
subplot(2,1,2);
0
plot((0:N-1)/N*fs,abs(y));
这里输入简单的文字概述这里 概述这里输入简单简单的 里输入简单的文字 文字概述这里 文字
THANKS
中科院信号处理研究小组
这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文 字概述这里输入简单的文字概述简单的文字概述这里输入简单的文字 概述这里输入简单的文字概述这里输入简单的文字概述这里输入简单
%N+6400+x=N+128000，得x=6400
0
y=x1+x2;%加入回音的信号。 sound(y,fs); figure(2); subplot(2,1,1);
-0.5 0
1000
0.5
1
1.5
含回声信号幅值
2
2.5
5
x 10
plot(y(1:3200.+N));
title('含回声信号波形');
回声消除都在哪方面有重要作用呢？
音响设备 演唱会
视频会议 耳蜗
我们今天的课题就是产 生一个回声，并设计回 声系统消除回声！
bingo
试比较下面三种声音的异同
01
02
03
原始信号波形 1
含回声信号波形 1
滤波后信号波形 1
0.5
0.5
0.5
0
0
0
-0.5
-0.5
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0
这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这 里输入简单简单的文字概述这里输入简单的文字 概述简单的文字概述这里输入
这里输入简单的文字概述这里输入 简单字概述这里输入简单简单的
Keyword
Keyword
Keyword
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
5
滤波信号的波形与幅值x 10
sound(z2,fs);
点击添加标题
这里输入简单的文字概述这里 概述这里输入简单简单的 里输入简单的文字 文字概述这里 文字
这里输入简单的文字概述这里 概述这里输入简单简单的 里输入简单的文字 文字概述这里 文字
这里输入简单的文字概述这里 概述这里输入简单简单的 里输入简单的文字 文字概述这里 文字
title('原始信号幅值');
原始信号波形
0.5
1
1.5
2
2.5
原始信号幅值
x 105
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
4
x 10
原始信号波形与幅值
02
产生回声
%声音信号的提取
fs=22050;
[x,fs]=audioread('D:\录音.m4a'); %把语音信号进行加载入Matlab仿真软件平台中
0.5
1
1.5
2
2.5 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
原始信号幅值
x 105
含回声信号幅值
x 105
滤波后信号的幅值
x 105
800
1000
800
600
600
400
500
400
200
200
0
0
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
回声信号波形与幅值 x 104
03
进行滤波
fs=22050;
[x,fs]=audioread('D:\录音.m4a'); %把语音信号进行加载入Matlab仿真软件平台中
N=length(x);%求语音信号的长度
x1=x(1:N);x2=x(1:N);
x1=[x1,zeros(1,12800)]; %zeros(1,4000)产生1行3000列全零矩阵加到x1后面。 1
0
0.5Hale Waihona Puke 11.52
2.5
3
滤波后信号的幅值
x 105
figure(3)
800
subplot(2,1,1);
600
plot(z);title('滤波后信号波形');
400
z1=fft(z);
z2=real(z);
200
subplot(2,1,2);
plot(abs(z1)); title('滤波后信号的幅值 ');
滤波后信号波形
x2=[zeros(1,6400),0.4*x2,zeros(1,6400)];
%N+3200+x=N+4000，得x=800
0.5
y=x1+x2;%加入回音的信号。 0
b=1;
a=zeros(1,6400); a(1)=1;a=[a,0.4]; z=filter(b,a,y);
-0.5