Implementation of Acoustic Echo Canceller with A Post-processor Using A Fixed-Point DSP

고정 소수점 DSP를 이용한 후처리기를 가지는 음향 반향제거기의 구현

In this paper, an acoustic echo canceller(AEC) is implemented by ADSP-2181. This AEC uses a noise robust adaptive algorithm and a postprocessing method which attenuates residual echo using cross-correlation between estimated error signal and microphone input signal. We propose new postprocessing method that uses two thresholds to prevent signal distortion after postprocessing and to improve the performance of AEC without extra computational burden. Through experiments using a 16 bit fixed-point DSP board (ADSP-2181 EZ-KIT Lite board), it is shown that the noise robust adaptive algorithm performs well in the double-talk situations and the convergence speed is comparable to NLMS. Using the postprocessor, ERLE is improved about 20 dB. As a result, the AEC with a postprocessor shows better performance than conventional ones.

본 논문에서는 잡음에 강건한 적응 알고리즘을 이용하여 음향 반향을 제거하고 추정 오타 신호와 마이크 입력 신호간의 상관도를 이용한 후처리기로 잔여 반향을 감쇠시킴으로써 통화의 품질을 향상시키는 음향반향 제거기를 ADSP-2181을 이용하여 구현하였다. 제안하는 음향 반향제거기는 기존의 적응 필터를 이용한 음향 반향 제거기예 비해 계산량이 크게 종가하지 않으면서 잔여 반향을 제거하여 통화 품질을 개선하며, 감쇠기를 통과함으로써 원래 신호가 왜곡이 되는 현상을 방지하기 위하여 두 개 의 문턱치를 사용하여 후처리 여부를 결정하여 신호의 왜곡을 막아준다. 그리고 16 비트 고정 소수점 DSP를 이용한 실험 결과를 통하여 잡음에 강건한 적응 알고리즘이 동시 통화 상황에서도 우수하게 동작하고, 수렴 속도도 NLMS 알고리즘에 떨어지지 않음을 보았다. 그리고 후처리기를 사용함으로써 ERLE가 평균 20 dB 이상 향상되었다. 그리고 제안하는 후처리기를 사용하는 반향 제거기의 출력이 기존 후처리기를 통과한 출력보다 신호의 왜곡이 줄어 기존의 음향 반향 제거기에 비해서 성능이 향상됨을 보였다.