Алгоритм отмены акустического эха в Matlab

Question

Мой коллеж и я разрабатываем модуль обработки звука и речи на DSP аналогового устройства. Из-за близости нашего единственного микрофона и динамика мы испытываем некоторое важное эхо. Мы хотим реализовать алгоритм, основанный на NLMS, для уменьшения этого эха.

Сначала я хотел реализовать его и протестировать алгоритм в Matlab, но у меня все еще есть некоторые проблемы. Я думаю, что у меня может быть теоретическая проблема в моем алгоритме. У меня есть грубое понимание времени, что будет «желательным сигналом» в алгоритме, поскольку у меня нет доступа к неповрежденному сигналу.

Вот краткий обзор моего наивного способа реализации этого в Matlab. Simulink diagram here

Link to Simulink code (.slx)

Сейчас код не может скомпилировать из-за «algeabric ошибки контура» в Simulink, но у меня есть чувство, что больше к этой проблеме.

Любая помощь будет оценена по достоинству.

Answer 1

У вас есть не совсем правильная модель. Для акустической эхоподавления вы используете адаптивный фильтр для моделирования комнаты. Вы определяете характеристики комнаты с помощью адаптивного фильтра. После этого вы можете использовать свой адаптивный фильтр, чтобы идентифицировать часть сигнала дальнего конца громкоговорителя, который возвращается в микрофон, и вычесть его из сигнала микрофона, чтобы удалить эхо.

Для вашего адаптивного фильтра ваш вход должен быть сигналом с дальнего конца, который будет сигналом к ​​громкому динамику в комнате. Ваш желаемый сигнал - это сигнал, выходящий из микрофона в комнате. Сигнал микрофона содержит сигналы от голоса человека в комнате, а также часть звука от громкоговорителя, который является эхом.

Sound from far end   ----|In    | Out (You can ignore this) 
           | Adaptive Filter | 
Sound from local microphone ----|Desired   | Error 

В этой модели Выходной сигнал ошибки от адаптивного фильтра является вашим желаемым эхо-сигналом. Это связано с тем, что ошибка вычисляется путем вычитания результата адаптивного фильтра из желаемого, который в основном удаляет эхо.

Для имитации этой системы в Simulink вам понадобится фильтр для представления комнаты. Для этого вы можете использовать обычный FIR-фильтр. Вы должны быть в состоянии получить импульсные ответы в Интернете. Обычно это длинные (~ 1000) медленно затухающие импульсные ответы. Ваш аудиоисточник может представлять сигнал от громкоговорителя. Вы подаете тот же звуковой сигнал в этот фильтр отклика комнаты, и вы получите желаемый сигнал. При подаче в адаптивный фильтр адаптивный фильтр будет адаптироваться к фильтру отклика комнаты.