回声消除方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种回声消除方法、装置、电子设备和存储介质，其中方法包括：确定麦克信号和参考信号；基于麦克信号和参考信号，更新回声消除滤波器，进行回声消除；其中，回声消除滤波器包括级联的反向滤波器和缩短滤波器，级联的反向滤波器和缩短滤波器用于拟合原始回声消除滤波器，缩短滤波器的长度小于原始回声消除滤波器的长度；反向滤波器的参数是将麦克信号和参考信号输入至参数更新模型中得到的，参数更新模型是基于样本麦克信号、样本参考信号以及样本反向滤波器的参数训练得到的参考信号。本发明专利技术实施例提供的方法、装置、电子设备和存储介质，能够在大大缩短了回声消除滤波器整体的长度，减小运算量的同时，实现高质量的回声消除。

Echo cancellation method, device, electronic equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
回声消除方法、装置、电子设备和存储介质
本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种回声消除方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
随着信息技术的发展，智能设备在各个领域的应用日益广泛。回声消除作为智能设备交互中不可或缺的环节，一直是相关领域技术人员研究的热点。回声消除针对扬声器与麦克风耦合的情况，通过消除或者移除麦克风拾取的由扬声器输出的远端音频信号，避免远端音频信号被返回至远端。常用的回声消除方法是通过自适应滤波器实现的，即通过算法自适应地更新扬声器与麦克风之间的传递函数。由于室内的混响较大，滤波器长度通常较长，甚至达到了几千点的长度，对于这种长度滤波器的更新，需要巨大的运算量，尤其在麦克风阵列的应用中，动辄要做6至8路回声消除滤波器的更新，如此量级的运算量和功耗，限制了回声消除的应用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种回声消除方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有的回声消除滤波器更新运算量和功耗巨大的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种回声消除方法，包括：确定麦克信号和参考信号；基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，进行回声消除；其中，所述回声消除滤波器包括级联的反向滤波器和缩短滤波器，所述级联的反向滤波器和缩短滤波器用于拟合原始回声消除滤波器，所述缩短滤波器的长度小于所述原始回声消除滤波器的长度；所述反向滤波器的参数是将所述麦克信号和所述参考信号输入至参数更新模型中得到的，所述参数更新模型是基于样本麦克信号、样本参考信号以及样本反向滤波器的参数训练得到的。优选地，所述麦克信号包括若干个通道的通道麦克信号，所述回声消除滤波器包括所述若干个通道分别对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器。优选地，当所述麦克信号包括单个通道的通道麦克信号时，所述基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，具体包括：将所述单个通道的通道麦克信号和所述参考信号输入至所述参数更新模型，得到所述参数更新模型输出的所述单个通道所对应的反向滤波器的参数，以更新所述单个通道所对应的反向滤波器；基于所述单个通道的通道麦克信号和所述参考信号，通过自适应算法更新所述单个通道所对应的缩短滤波器。优选地，当所述麦克信号包括多个通道的通道麦克信号时，所述基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，具体包括：基于所述参考信号，以及每一通道的通道麦克信号，分别更新每一通道对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器。优选地，所述基于所述参考信号，以及每一通道的通道麦克信号，分别更新每一通道对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器，具体包括：基于任一通道的通道麦克信号和所述参考信号，更新所述任一通道所对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器；基于所述任一通道所对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器，以及所述任一通道和其余通道之间的相对传递函数，更新所述其余通道所对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器。优选地，所述基于所述参考信号，以及每一通道的通道麦克信号，分别更新每一通道对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器，具体包括：将所述参考信号和每一通道的通道麦克信号输入至所述参数更新模型，得到所述参数更新模型输出的每一通道所对应的反向滤波器的参数，以更新每一通道所对应的反向滤波器；基于所述参考信号和每一通道的通道麦克信号，通过自适应算法更新每一通道所对应的缩短滤波器。优选地，所述将所述参考信号和每一通道的通道麦克信号输入至所述参数更新模型，得到所述参数更新模型输出的每一通道所对应的反向滤波器的参数，具体包括：将所述参考信号和每一通道的通道麦克信号输入至所述参数更新模型，得到所述参数更新模型输出的基准反向滤波器的参数，以及每一通道所对应的补偿滤波器的参数；其中，所述基准反向滤波器和任一通道所对应的补偿滤波器级联构成所述任一通道所对应的反向滤波器。优选地，所述参数更新模型的损失函数包括回声消除滤波器损失函数和缩短滤波器长度损失函数；其中，所述回声消除滤波器损失函数包括所述原始回声消除滤波器与所述回声消除滤波器的差值，和/或所述麦克信号与所述回声消除滤波器的输出的差值。优选地，所述参数更新模型的训练模式包括三输入训练、两输入训练和三输入-两输入联合训练中的至少一种；所述三输入训练对应的输入参数为所述原始回声消除滤波器、所述样本麦克信号以及样本参考信号，所述两输入训练对应的输入参数为所述样本麦克信号以及样本参考信号。第二方面，本专利技术实施例提供一种回声消除装置，包括：信号确定单元，用于确定麦克信号和参考信号；回声消除单元，用于基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，进行回声消除；其中，所述回声消除滤波器包括级联的反向滤波器和缩短滤波器，所述级联的反向滤波器和缩短滤波器用于拟合原始回声消除滤波器，所述缩短滤波器的长度小于所述原始回声消除滤波器的长度；所述反向滤波器的参数是将所述麦克信号和所述参考信号输入至参数更新模型中得到的，所述参数更新模型是基于样本麦克信号、样本参考信号以及样本反向滤波器的参数训练得到的。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑命令，以执行如第一方面所提供的方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。本专利技术实施例提供的一种回声消除方法、装置、电子设备和存储介质，将回声消除滤波器分解为级联的反向滤波器和缩短滤波器，通过反向滤波器的应用，缩短了回声消除滤波器的总长度，通过缩短滤波器消除回声中的线性成分，保证线性消除的效果，能够在大大缩短了回声消除滤波器整体的长度，减小运算量的同时，实现高质量的回声消除。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的回声消除方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的回声消除滤波器的更新方法的流程示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的回声消除滤波器的更新方法的流程示意图；图4为本专利技术又一实施例提供的回声消除滤波器的更新方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的回声消除装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回声消除方法，其特征在于，包括：/n确定麦克信号和参考信号；/n基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，进行回声消除；/n其中，所述回声消除滤波器包括级联的反向滤波器和缩短滤波器，所述级联的反向滤波器和缩短滤波器用于拟合原始回声消除滤波器，所述缩短滤波器的长度小于所述原始回声消除滤波器的长度；/n所述反向滤波器的参数是将所述麦克信号和所述参考信号输入至参数更新模型中得到的，所述参数更新模型是基于样本麦克信号、样本参考信号以及样本反向滤波器的参数训练得到的。/n

【技术特征摘要】
1.一种回声消除方法，其特征在于，包括：
确定麦克信号和参考信号；
基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，进行回声消除；
其中，所述回声消除滤波器包括级联的反向滤波器和缩短滤波器，所述级联的反向滤波器和缩短滤波器用于拟合原始回声消除滤波器，所述缩短滤波器的长度小于所述原始回声消除滤波器的长度；
所述反向滤波器的参数是将所述麦克信号和所述参考信号输入至参数更新模型中得到的，所述参数更新模型是基于样本麦克信号、样本参考信号以及样本反向滤波器的参数训练得到的。


2.根据权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述麦克信号包括若干个通道的通道麦克信号，所述回声消除滤波器包括所述若干个通道分别对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器。


3.根据权利要求2所述的回声消除方法，其特征在于，当所述麦克信号包括单个通道的通道麦克信号时，所述基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，具体包括：
将所述单个通道的通道麦克信号和所述参考信号输入至所述参数更新模型，得到所述参数更新模型输出的所述单个通道所对应的反向滤波器的参数，以更新所述单个通道所对应的反向滤波器；
基于所述单个通道的通道麦克信号和所述参考信号，通过自适应算法更新所述单个通道所对应的缩短滤波器。


4.根据权利要求2所述的回声消除方法，其特征在于，当所述麦克信号包括多个通道的通道麦克信号时，所述基于所述麦克信号和所述参考信号，更新回声消除滤波器，具体包括：
基于所述参考信号，以及每一通道的通道麦克信号，分别更新每一通道对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器。


5.根据权利要求4所述的回声消除方法，其特征在于，所述基于所述参考信号，以及每一通道的通道麦克信号，分别更新每一通道对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器，具体包括：
基于任一通道的通道麦克信号和所述参考信号，更新所述任一通道所对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器；
基于所述任一通道所对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器，以及所述任一通道和其余通道之间的相对传递函数，更新所述其余通道所对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器。


6.根据权利要求4所述的回声消除方法，其特征在于，所述基于所述参考信号，以及每一通道的通道麦克信号，分别更新每一通道对应的级联的反向滤波器和缩短滤波器，具体包括：
将所述参考信号和每一通道的通道麦克信号输入至所述参数更新模型，得到所述参数更新模型输出的每一通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海坤，李明子，马峰，
申请(专利权)人：西安讯飞超脑信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61