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在手机通话系统、车载电话系统、电话以及视频会议系统等应用中,为了方便需进行免提通信。此时,扬声器与传声器之间的声学耦合产生声学回声。声学回声会降低通信质量,因此需要予以抵消。近年来,为了增强临场感,立体声被广泛应用于通信系统。此时,两通道输入信号之间具有强相干性,从而在理论上导致立体声声学回声抵消(StereophonicAcoutic Echo Cancellaiton,SAEC)系统中的非唯一解问题。在实际SAEC系统中,由于自适应滤波器阶数有限,非唯一解问题转化为严重的滤波器失调。已有不少研究者对此进行研究并提出了去相关方法以解决此问题,但其中仍存在不足。 本文针对SAEC系统滤波器失调问题进行研究,从新的角度出发对其产生机理进行探讨,并提出新的去相关方法。本文的研究内容和主要创新之处概括如下: (1)分析立体声输入信号的自相关性对SAEC系统滤波器失调的影响。通过讨论正则方程中输入相关矩阵的条件数大小,对此影响机理进行分析研究。与仅考虑通道间相干性影响的传统研究相比,本文更完整地研究了影响SAEC系统滤波器失调问题的关键因素:SAEC系统滤波器失调问题根源于高的通道间相干性,但强自相关性与高的通道间相于性均会使失调问题恶化。相应地,可通过降低自相关性和通道间去相关处理两种途径解决失调问题,分析证明了后者更有效。 (2)利用心理声学主谐波成分效应提出一种新的去相关方法。根据主谐波成分效应,通过改变某个输入信号的三个低次谐频分量在1kHz以下低频段进行去相关处理。在1kHz以上高频段,采用非线性相位调制对经典的非线性变换去相关法进行改进。在低频段利用主谐波成分效应,避免了引入可被人耳听觉感知的失真;在高频段利用非线性相位调制,实现了信号幅值的保真以及高去相关效果。通过多方面性能评价结果证明了此去相关方法在SAEC中的有效性。 (3)提出基于双耳掩蔽的SAEC去相关方法,解决了传统方法仅利用单耳掩蔽的不足。尽管目前已有大量的双耳掩蔽研究,但至今仍没有一个完整的双耳掩蔽模型(BinauralMasking Model,Bi-MM);考虑立体声应用,本文在总结前人实验结果的基础上建立了适用于SAEC的简化Bi-MM。为了实现去相关效果,进一步提出基于Bi-MM的基频驱动正弦注入方法:在低于1.5 kHz的语音谐频处注入正弦信号,且注入强度由Bi-MM决定。同时,频域正弦相位调制去相关法被应用于1.5 kHz以上频段。性能评价表明,此混合去相关方法具有强去相关效果,且能高度保真语音质量和立体声空间感知性能。此外,为了使Bi-MM适用于所有SAEC场景,本文对简化Bi-MM进行一般化扩展。