Java中的回声消除

我正在实现一个使用纯Java的VOIP应用程序。当用户不使用耳机（主要是内置麦克风的笔记本电脑）时，会出现回声问题

当前发生的情况

VOIP应用程序的基本要素只是Java媒体框架的简单数据线。基本上，我希望在将音频数据写入扬声器输出之前，对其执行一些数字信号处理

  public synchronized void addAudioData(byte[] ayAudioData)
  {
    m_oBuffer.enqueue(ayAudioData);
    this.notify();
  }

正如您所看到的，音频数据到达并在缓冲区中排队。这是为了满足不可靠的连接，并允许不同的数据包大小。这也意味着，在我将音频数据播放到扬声器线路之前，我可以访问任何高级DSP操作所需的音频数据

我已经管理了一个回声消除器，它确实可以工作，但是它需要大量的交互式用户输入，我希望有一个自动回声消除器

手动回声消除器

public static byte[] removeEcho(int iDelaySamples, float fDecay, byte[] aySamples)
  {
    m_awDelayBuffer = new short[iDelaySamples];
    m_aySamples = new byte[aySamples.length];
    m_fDecay = (float) fDecay;
    System.out.println("Removing echo");
    m_iDelayIndex = 0;

    System.out.println("Sample length:\t" + aySamples.length);
    for (int i = 0; i < aySamples.length; i += 2)
    {
      // update the sample
      short wOldSample = getSample(aySamples, i);

      // remove the echo
      short wNewSample = (short) (wOldSample - fDecay * m_awDelayBuffer[m_iDelayIndex]);
      setSample(m_aySamples, i, wNewSample);

      // update the delay buffer
      m_awDelayBuffer[m_iDelayIndex] = wNewSample;
      m_iDelayIndex++;

      if (m_iDelayIndex == m_awDelayBuffer.length)
      {
        m_iDelayIndex = 0;
      }
    }

    return m_aySamples;
  }

public static byte[]removeEcho（int-iDelaySamples，float-fDecay，byte[]aySamples）
{
m_awDelayBuffer=新短[iDelaySamples]；
m_aySamples=新字节[aySamples.length]；
m_fDecay=（浮动）fDecay；
System.out.println（“删除回音”）；
m_iDelayIndex=0；
System.out.println（“样本长度：\t”+aySamples.length）；
对于（int i=0；i

自适应滤波器

我已经读过了，这是一条路要走。具体来说，是一个最小均方滤波器。然而，我被卡住了。上面的大多数代码都是C和C++，它们不能很好的翻译成java。

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有人对如何在Java中实现它们有什么建议吗？任何其他想法也将不胜感激。提前谢谢

这是一个非常复杂的领域，要使可用的AEC解决方案发挥作用，您需要做大量的研发工作。所有好的AEC都是专有的，回声消除远不止实现LMS之类的自适应滤波器。我建议您首先使用MATLAB（或Octave）开发回声消除算法-当您有一些似乎与“现实世界”电信公司合作得相当好的东西时，您可以用C语言实现该算法并实时测试/评估它。一旦这项工作开始，您就可以使用JNI从Java调用C实现。

如果有人感兴趣，我通过将使用标准化最小均方算法和一些过滤器的方法从C转换为Java，构建了一个公平、有效的回声消除器。JNI路线可能仍然是一条更好的道路，但如果可能的话，我喜欢坚持使用纯Java。通过观察他们的滤波器是如何工作的，并阅读大量关于滤波器的内容，我设法控制了去除多少噪声以及如何去除高频等

一些提示：

记住你从哪里移除了什么。我不得不换了几次

该方法最重要的变量是收敛速度。这是在上面链接的代码中称为步长的变量

我一次取一个单独的组件，找出它们做了什么，构建它们并分别进行测试。例如，我使用双话检测器进行测试，以确保它工作正常。然后我把过滤器一个接一个地拿出来，在音频文件上测试它们，以确保它们能正常工作，然后我把标准化的最小均方误差部分拿出来测试，然后把它们放在一起

希望这对其他人有帮助

使用。它是开源的，是用C编写的（与JNI一起使用），并且可以正常工作。

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我已经在两个不同的VoIP应用程序中成功地使用了它，它取消了大部分回音。

已经很久了！希望这门课是对的，但你会发现：

/**
 * This filter performs a pre-whitening Normalised Least Means Square on an
 * array of bytes. This does the actual echo cancelling.
 * 
 * Echo cancellation occurs with the following formula:
 * 
 * e = d - X' * W
 * 
 * e represents the echo-free signal. d represents the actual microphone signal
 * with the echo. X' is the transpose of the loudspeaker signal. W is an array
 * of adaptive weights.
 * 
 */
public class cNormalisedLeastMeansSquareFilter
  implements IFilter
{
  private byte[] m_ayEchoFreeSignal;// e
  private byte[] m_ayEchoSignal;// d
  private byte[] m_ayTransposeOfSpeakerSignal;// X'
  private double[] m_adWeights;// W

  /**
   * The transpose and the weights need to be updated before applying the filter
   * to an echo signal again.
   * 
   * @param ayEchoSignal
   * @param ayTransposeOfSpeakerSignal
   * @param adWeights
   */
  public cNormalisedLeastMeansSquareFilter(byte[] ayEchoSignal, byte[] ayTransposeOfSpeakerSignal, double[] adWeights)
  {
    m_ayEchoSignal = ayEchoSignal;
    m_ayTransposeOfSpeakerSignal = ayTransposeOfSpeakerSignal;
    m_adWeights = adWeights;
  }

  @Override
  public byte[] applyFilter(byte[] ayAudioBytes)
  {
    // e = d - X' * W
    m_ayEchoFreeSignal = new byte[ayAudioBytes.length];
    for (int i = 0; i < m_ayEchoFreeSignal.length; ++i)
    {
      m_ayEchoFreeSignal[i] = (byte) (m_ayEchoSignal[i] - m_ayTransposeOfSpeakerSignal[i] * m_adWeights[i]);
    }
    return m_ayEchoFreeSignal;
  }

/**
*此过滤器在图像上执行预白化归一化最小均方
*字节数组。这将进行实际的回声消除。
* 
*回声消除使用以下公式进行：
* 
*e=d-X'*W
* 
*e表示无回声信号。d表示实际的麦克风信号
*随着回声。X'是扬声器信号的转置。W是一个数组
*自适应权重的设计。
* 
*/
公共类cNormalisedLeastMeansSquareFilter
执行IFilter
{
私有字节[]m_ayEchoFreeSignal；//e
专用字节[]m_ayEchoSignal；//d
专用字节[]m_ayTransposeOfSpeakerSignal；//X'
私有双[]m_adWeights；//W
/**
*在应用过滤器之前，需要更新转置和权重
*再次发出回声信号。
* 
*@param-ayecho信号
*@param ayTransposeOfSpeakerSignal
*@param adWeights
*/
public cNormalisedLeastMeansSquareFilter（字节[]ayEchoSignal，字节[]AYTransposeOfSpeakersSignal，双[]adWeights）
{
m_ayEchoSignal=ayEchoSignal；
m_ayTransposeOfSpeakerSignal=ayTransposeOfSpeakerSignal；
m_adWeights=adWeights；
}
@凌驾
公共字节[]applyFilter（字节[]ayAudioBytes）
{
//e=d-X'*W
m_ayEchoFreeSignal=新字节[ayAudioBytes.length]；
对于（int i=0；i

谢谢你的回复。我一直在努力避免使用JNI，但却迫不及待地想尝试任何东西。你可能会发现你需要在AEC中做平台特定的事情，例如低级操作系统/音频API调用，所以最好是C+JNI。我发现