非線性回音消除的設計與分析

Abstract

回音消除(AEC)的應用上，喇叭經常被過度驅動，造成輸出訊號的非線性失真，而限制其效能。近年來，非線性和線性的串接式AEC 適應性濾波器架構被提出來，在這個架構中，LMS 適應性法則被用來調整濾波器的係數，但收歛性分析仍不清楚。我們在上一個年度「非線性回音消除之研究」中，假設「非線性」 和 「線性」相互獨立的條件之下我們已推導出濾波器係數的收歛公式。 在未來第一年的「高階互相關法則(HOC)的非線性AEC收斂特性研究」中，我們嘗試將HOC用在 「線性和非線性」 濾波器係數的混合系統。目前我們初步發現，HOC法則在低的SNR條件之估計係數較為準確，我們的研究目標將在:以HOC的法則之下AEC性能的收斂性分析。 在未來第二年「AEC濾波器之非線性與線性係數共同調整與補償方法研究」 中，首先我們針對非線性AEC中，「非線性」 和 「線性」共同調整時，深入研究它們的收斂特性。其次，我們研究另一種 「喇叭非線性失真補償等化器」的架構。這種等化器，稱為 「事先等化器」。其目的是將喇叭非線性失真予以等化，等化之後的喇叭即視為線性。但這種非線性等化大多不存在，因此如何確保喇叭的輸出 「不失真』便是一個主要的課題。 在未來第三年 「多聲道AEC研究與應用」中，由於聲道之間相互耦合的問題，而變得較為複雜。最近多聲道AEC的研究則著重在局部部份調整係數，來降低聲道的相關性，但並沒有詳細的收斂性分析，未來我們希望分析其收斂性。尤其在NLMS演算法中，缺點就是收斂速度慢，故我們將考慮一種最佳步伐演算法，每一個閥(tap)有自己的時變收斂步伐，利用房間的響應強度指數下降模型，預期有較快的收斂速度。另外我們可以將濾波器係數片段化，以降低運算複雜度。