用于处理多声道音频信号的系统和方法包括：接收多声道时域音频输入，将输入信号变换成多个多声道频域、k个间隔的欠采样子带信号，缓冲和延迟每个声道，保存频谱帧中的每个处的用于预测滤波器估计的频谱帧的子集，估计频谱帧中的每个处的频域信号的方差，使用递归最小二乘方（RLS）算法以在线方式适应性地估计预测滤波器，使用估计的预测滤波器对每个声道进行线性滤波，对线性滤波的输出信号非线性滤波以减少残余混响和估计的方差，从而产生非线性滤波的输出信号，以及合成非线性滤波的输出信号以重构去混响的时域多声道音频信号。