基于MATLAB的LMS自适应滤波器实时声音回波抵消系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了实时声音回波抵消功能，通过LMS自适应滤波算法动态建模房间声学响应。系统实时采集麦克风混合信号，智能预测并消除回波成分，适用于语音通信增强场景，提供清晰的音频输出。

详 情 说 明

基于LMS自适应滤波器的实时声音回波抵消系统

项目介绍

本项目实现了一个基于最小均方（LMS）自适应滤波算法的实时声音回波抵消系统。系统通过采集麦克风接收的混合声音信号（包含原始声音和回波信号），利用自适应滤波技术实时估计房间的声学冲激响应，通过不断调整滤波器系数，从混合信号中预测并减去回波分量，从而有效消除语音通信中的回声干扰，显著提升语音质量。

功能特性

• 实时回波抵消：采用LMS自适应滤波算法，实时处理音频流，消除回声
• 多维度监控：实时显示滤波器收敛曲线、回声损失增强（ERLE）性能指标
• 频谱分析：提供输入输出信号的实时频谱图对比显示
• 高性能处理：支持16kHz采样率，16位量化，单声道音频流处理
• 系统辨识：能够自动建模和跟踪房间声学特性的变化

使用方法

1. 系统启动：运行主程序文件，系统将初始化音频设备和滤波器参数
2. 信号配置：

- 输入参考信号：干净的远端说话人语音信号 - 输入混合信号：麦克风采集的包含回声的混合音频信号

1. 实时处理：系统自动开始实时回波抵消处理
2. 监控界面：观察收敛曲线、ERLE值和频谱图来监控系统性能
3. 参数调整：可根据实际声学环境调整滤波器阶数和步长参数

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 音频设备：支持16kHz采样率的声卡和麦克风
• 内存要求：至少4GB RAM
• 处理能力：支持实时音频处理的计算性能

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能集成，包括音频设备的初始化配置、实时数据采集与缓冲管理、LMS自适应滤波算法的执行与系数更新、回声抵消效果的质量评估与性能指标计算，以及多维度可视化界面的实时刷新与显示控制。该文件作为整个系统的调度中枢，协调各功能模块的协同工作，确保实时处理的流畅性和稳定性。