一种回声消除的非线性处理方法和装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种回声消除的非线性处理方法和装置及电子设备。该方法包括：自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较；根据能量比较结果从所述混合上行信号中去除回声。本发明专利技术实施例提供的回声消除的非线性处理方法和装置及电子设备，通过判断正常语音信号和预估回声信号的能量对比，能够对线性处理之后的残余回声进行有效消除。并且，对前端的线性处理复杂度要求低，从而降低了整个回声消除系统的复杂度和实现成本，降低了对设备处理能力的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及音频信号处理技术，尤其涉及一种回声消除的非线性处理方法和装置及电子设备。
技术介绍
使用电子设备(例如无线手机)进行通话时，常常会产生声学回声现象。此现象是由于电子设备的扬声器(听筒或喇叭)发送出的声音，经过外界传播(例如空气、本地设备固体震动、外界墙体反射等)，再由麦克风获取的信号，称之为声学回声。通话过程中电子设备的使用者也在向麦克风发送正常语音，此时麦克风获取的语音信号就会是由正常语音和回声所构成的混合信号。回声现象必然会对通话质量造成影响，因此需要将其进行消除。图1所示为现有回声消除原理的示意图。电子设备设置有麦克风111和扬声器110，电子设备中配置的回声消除装置主要包括线性处理模块121和非线性处理模块122。处于通话状态中的电子设备接收到来自网络侧的下行语音信号，通过本地扬声器110将其播放到外界。此时，正在工作的麦克风111录取的外界声音信号就会包含两部分：扬声器110传播到空气中的下行语音信号101产生的回声102以及使用者的正常通话，即正常语音信号103。正常语音信号103是通话对方期望获取的正常信号，回声102对于通信来讲是一种干扰。正常语音信号和回声共同构成了原始混合上行信号104。回声消除的目标就是去除回声102。传统回声消除装置通常包含两部分：线性处理模块121和非线性处理模块122。线性处理模块通常采用自适应线性滤波器120的形式，建模下行语音信号101和原始混合上行信号104之间的传递函数，并持续检测该传递函数来记录声学回声路径中的变化。自适应线性滤波器120输出非常接近原始混合上行信号104的回声102部分。从麦克风111录取的原始混合上行信号104中减去自适应线性滤波器120的输出便可降低回声。但是现有技术存在的缺陷在于，由于自适应线性滤波器120无法完全精确，因此在线性自适应减法运算之后总是存在残余回声，因此需要非线性处理模块122来进一步降低残余回声，以获取无干扰的、干净的上行语音信号105。现有非线性处理模块122的残余回声消除处理，对于自适应线性滤波器120的处理水平依赖性高，造成了产品成本高、回声消除处理效果差的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种回声消除的非线性处理方法和装置及电子设备，以使得回声消除过程降低对自适应线性滤波水平的依赖性，改善回声消除效果。第一方面，本专利技术实施例提供了一种回声消除的非线性处理方法，包括：自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较；根据能量比较结果从所述混合上行信号中去除回声。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种回声消除的非线性处理装置，包括：能量比较单元，用于自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较；回声去除单元，用于根据能量比较结果从所述混合上行信号中去除回声。第三方面，本专利技术实施例又提供了一种电子设备，包括扬声器和麦克风，，还包括：回声消除模块，所述回声消除模块包括线性处理模块和非线性处理模块，所述非线性处理模块采用本专利技术任意实施例所提供的回声消除的非线性处理装置。本专利技术实施例提供的回声消除的非线性处理方法和装置及电子设备，通过判断正常语音信号和预估回声信号的能量对比，能够对线性处理之后的残余回声进行有效消除。并且，对前端的线性处理复杂度要求低，从而降低了整个回声消除系统的复杂度和实现成本，降低了对设备处理能力的依赖。附图说明图1为现有回声消除原理的示意图；图2为本专利技术实施例所适用的电子设备回声消除原理示意图；图3为本专利技术实施例一提供的一种回声消除的非线性处理方法的流程图；图4为本专利技术实施例进行残余回声判断检测的原理；图5为本专利技术实施例二提供的一种回声消除的非线性处理方法的流程图；图6为本专利技术实施例三提供的一种回声消除的非线性处理装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例四提供的一种电子设备的结构示意图；图8为本专利技术实施例进行非线性回声消除处理过程中的语音信号处理效果示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。本专利技术可在此通过功能模块组件和各种处理步骤进行描述。这些功能模块可以以任何数量的硬件组件或软件单元通过配置来实现指定的功能。例如，本专利技术可以使用各种集成电路元件，如存储器元件，数字信号处理单元，逻辑单元，数据表格等，在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下实现各种功能。此外，本领域技术人员会明白，本专利技术与任何数据和语音传输协议完全兼容，所以在此描述的系统仅仅是本专利技术的一个示范性应用。在本文中描述的任何具体实现只是为了更好地介绍本专利技术以及其最佳工作模式，不应该被理解成为对本专利技术的任何形式的限制。为了简化起见，传统的技术如信号处理，数据传输，信令，分组交换传输，网络控制，及其它系统功能(以及系统的各个操作部件)可能不会在这里详细介绍，但熟练的从业人员应该对它们有足够的了解。此外，图中的各种元件之间的连接线是示范性的连接不同组件的功能关系和/或物理连接。应该指出的是，许多替代或附加功能关系或物理连接可以在一个实际的通信系统应用里实现。首先介绍本专利技术实施例所适用的电子设备回声消除原理示意图，如图2所示，电子设备设置有麦克风210和扬声器211，电子设备中配置的回声消除装置主要包括线性处理模块221和非线性处理模块222。处于通话状态中的电子设备接收到来自网络侧的下行语音信号205，通过本地扬声器211将其播放到外界。此时，正在工作的麦克风210录取的外界声音信号就会包含两部分：扬声器210传播到空气中的下行语音信号205产生的回声201以及使用者的正常通话，即正常语音信号202。正常语音信号202是通话对方期望获取的正常信号，回声201对于通信来讲是一种干扰。正常语音信号202和回声201共同构成了原始混合上行信号203。回声消除的目标就是去除回声203。回声203首先经过线性处理模块221进行线性处理，但仍然会有残余的回声203存在于混合上行信号中。混合上行信号再经过非线性处理模块222进行处理。本专利技术实施例主要对非线性处理模块222的处理方式进行处理，而对线性处理模块221的处理方式并不进行限制。实施例一图3为本专利技术实施例一提供的一种回声消除的非线性处理方法的流程图，本实施例可适用于对电子设备中的回声进行消除的情况，且主要涉及非线性处理方式对残余回声的消除。本实施例的方法具体可以由回声消除的非线性处理装置来执行，该装置即可作为电子设备中的非线性处理模块。该方法具体包括如下步骤：步骤310、自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较；该混合上行信号具体可以是经过回声线性处理消除后的混合上行信号，其中包括有正常语音信号和残余的回声信号。信号的能量比较优选是在多个时间点进行比较，且具体可以是：将下行语音信号的播放时间作为初始时间点；在初始时间点以及初始时间点后的至少一个设定时间点，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较。通过后续的原理介绍可知，在有限的时间点进行能量比较和回声消除已经能够满足残余回声消除的效果要求。步骤32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回声消除的非线性处理方法，其特征在于，包括：自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较；根据能量比较结果从所述混合上行信号中去除回声。

【技术特征摘要】
1.一种回声消除的非线性处理方法，其特征在于，包括：自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较；根据能量比较结果从所述混合上行信号中去除回声。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据能量比较结果从所述混合上行信号中去除回声包括：如果混合上行信号的能量大于或等于预估回声信号的能量，则将所述混合上行信号确定为正常语音信号进行保留；如果混合上行信号的能量小于预估回声信号的能量，则将所述混合上行信号确定为回声进行去除。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，自播放下行语音信号之后，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较包括：将下行语音信号的播放时间作为初始时间点；在初始时间点以及初始时间点后的至少一个设定时间点，将混合上行信号与预估回声信号进行能量比较。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述预估回声信号的能量随着时间发生衰减。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各设定时间点的预估回声信号能量按照如下公式确定：Ei＝E0×FACTORi其中，E0为所述初始时间点T0时播放的下行语音信号的能量；i＝1,2,…,n，n为设定时间点的数量；FACTORi为各设定时间点的回声能量衰减因子，为小于1的小数；Ei为i时间点的预估回声信号能量。6.一种回声消除的非线性处理装置，其特征在于，包括：能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏环宇，邓滨，
申请(专利权)人：广州质音通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44