音頻數(shù)據(jù)引擎 (AudioDE) 是一種功耗極低、可合成的數(shù)據(jù)引擎內(nèi)核，可對(duì)其進(jìn)行編程以支持跨所有終端設(shè)備目標(biāo)的各種音頻和語(yǔ)音編解碼器。AudioDE 在其數(shù)據(jù)路徑中有許多功能單元，可以有效地執(zhí)行音頻算法。這些特定于音頻的資源、通用資源和總線基礎(chǔ)設(shè)施的組合提供了一個(gè)數(shù)據(jù)引擎，能夠針對(duì)各種算法，同時(shí)在音頻處理方面特別高效。

回聲消除就是一種這樣的算法，它可以在 AudioDE 上實(shí)現(xiàn)，以利用 AudioDE 的音頻處理架構(gòu)的固有優(yōu)勢(shì)。在無(wú)線耳機(jī)、免提車載套件或移動(dòng)語(yǔ)音終端等通信設(shè)備中，聲學(xué)回聲消除是必要的。

通過(guò)描述自適應(yīng)回聲消除算法在 AudioDE 上的實(shí)現(xiàn)，本應(yīng)用筆記提供了 AudioDE 代碼開(kāi)發(fā)流程的“入門”示例以及一些重要的系統(tǒng)注意事項(xiàng)。

回聲消除

回聲是由遠(yuǎn)端揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)之間存在反饋路徑引起的（圖 1）。如果沒(méi)有聲學(xué)回聲消除，對(duì)著麥克風(fēng)說(shuō)話的人會(huì)在說(shuō)話幾毫秒后聽(tīng)到他/她的聲音回聲。由于反饋路徑隨時(shí)間變化，因此需要一種自適應(yīng)濾波方法來(lái)估計(jì)回聲，然后可以從傳入的語(yǔ)音信號(hào)中減去回聲。

可以在多個(gè)位置設(shè)置反饋路徑。在免提車載電話系統(tǒng)中，從遠(yuǎn)處揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音可以從擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗和車頂?shù)葓?jiān)硬表面反射回來(lái)。在無(wú)線耳機(jī)中，可以通過(guò)將麥克風(fēng)和聽(tīng)筒固定在一起的硬質(zhì)材料來(lái)設(shè)置反饋路徑。在每個(gè)應(yīng)用中，反饋路徑的特??性是不同的。反饋路徑的一個(gè)重要特性是引入了多少延遲——大于 16ms 的延遲使得揚(yáng)聲器可以檢測(cè)到回聲；延遲越大，回聲越明顯?；芈暤奈膊块L(zhǎng)度代表所有回聲路徑引入的最大延遲長(zhǎng)度，它決定了自適應(yīng)濾波器（時(shí)域處理）的抽頭大小，以實(shí)現(xiàn)有效的回聲消除。在汽車環(huán)境中，例如，典型的尾部長(zhǎng)度為 32 毫秒。對(duì)于以 8 kHz 采樣的語(yǔ)音，自適應(yīng)濾波器的抽頭大小將為 256 (8000 x 0.032)。

今天的數(shù)字通信系統(tǒng)對(duì)回聲消除提出了額外的挑戰(zhàn)，因?yàn)檎Z(yǔ)音編碼方案會(huì)在回聲路徑中引入 100 毫秒量級(jí)的額外延遲。270ms 的尾部長(zhǎng)度是這種回聲路徑的典型數(shù)字，它需要一個(gè)抽頭大小為 2048 的自適應(yīng)濾波器！由于無(wú)線終端的價(jià)格壓力，一些回聲消除負(fù)擔(dān)會(huì)輸出到手機(jī)之外。

更復(fù)雜的頻域處理允許更有效地抑制大抽頭尺寸的回聲。它還具有允許更好地抑制非線性系統(tǒng)（模擬組件）產(chǎn)生的噪聲的優(yōu)點(diǎn)。但是對(duì)于本應(yīng)用筆記示例，我們將堅(jiān)持使用時(shí)域處理，并說(shuō)明如何在 AudioDE 上實(shí)現(xiàn)最小均方 (LMS) 自適應(yīng)濾波器以消除回聲。

編輯：hfy