回声消除方法、装置、设备以及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种回声消除方法、装置、设备以及存储介质，该方法包括：确定第一时刻的远端声音信号对应的远端频域信号，根据自适应滤波器在第一时刻的第一系数和远端频域信号确定出回声估计频域信号；根据回声估计频域信号对第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号；确定第一调整因子；确定控制因子；根据控制因子和第一调整因子更新第一系数，得到自适应滤波器在第二时刻的第二系数，以根据第二系数对第二时刻的近端声音信号进行回声消除，第二时刻为第一时刻的下一时刻；根据滤波状态和残留频域信号输出回声消除信号。采用本申请实施例，可提升自适应滤波器稳健性与鲁棒性，提升回声消除信号输出的准确性。

Echo cancellation method, device, equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
回声消除方法、装置、设备以及存储介质
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种回声消除方法、装置、设备以及存储介质。
技术介绍
在现代多媒体通信系统中，无论在语音通信领域或者是人机交互领域，为提高通信质量，必须对收集到的声音信号中的回声进行消除或抑制。但是，传统的回声消除方法往往完全依赖于回声声场状态(双讲、回声路径变化等)的精确检测。由于在自适应滤波器(AdaptiveFilter，AF)本身无稳健性保障措施的情况，其输出的参数特征并不具备准确性，因此最终导致自适应滤波器系数存在较大的失调风险，鲁棒性不能得到可靠保证。与此同时，在采用多滤波器的回声消除方法中，往往计算量较大，复杂度高，容易导致回声消除不准确。因此，如何在回声消除的过程中，降低回声消除的低复杂度，提高自适应滤波器的稳健行和鲁棒性成为亟需解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种回声消除方法、装置、设备以及存储介质，可提升自适应滤波器稳健性与鲁棒性，提升回声消除信号输出的准确性。第一方面，本申请实施例提供一种回声消除方法，该方法包括：确定第一时刻的远端声音信号对应的远端频域信号，根据自适应滤波器在上述第一时刻的第一系数和上述远端频域信号确定出回声估计频域信号；根据上述回声估计频域信号对上述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号；确定第一调整因子，上述第一调整因子由上述残留频域信号、上述回声估计频域信号和上述远端频域信号确定；确定控制因子，上述控制因子由上述自适应滤波器在上述第一时刻的滤波状态和/或收敛度确定；根据上述控制因子和上述第一调整因子更新上述第一系数，得到上述自适应滤波器在第二时刻的第二系数，以根据上述第二系数对上述第二时刻的近端声音信号进行回声消除，上述第二时刻为上述第一时刻的下一时刻；根据上述滤波状态和上述残留频域信号输出回声消除信号。在一种可能的实施方式中，上述第一时刻的近端声音信号为近端时域信号；上述根据上述回声估计频域信号对上述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号包括：确定上述近端时域信号对应的近端频域信号；将上述近端频域信号与上述回声估计频域信号相减得到残留频域信号。在一种可能的实施方式中，上述第一时刻的近端声音信号为近端时域信号；上述根据上述回声估计频域信号对上述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号包括：确定上述回声估计频域信号对应的回声估计时域信号；将上述近端时域信号与上述回声估计时域信号相减得到残留时域信号；确定上述残留时域信号对应的残留频域信号。在一种可能的实施方式中，上述方法还包括：确定上述近端时域信号对应的近端频域信号；确定上述残留频域信号与上述远端频域信号的第一相关值，确定上述近端频域信号与上述远端频域信号的第二相关值；当上述第一相关值大于上述第二相关值，或者上述残留频域信号的幅度大于上述近端频域信号的幅度时，确定上述自适应滤波器为失调状态，否则，确定上述自适应滤波器为稳健状态。在一种可能的实施方式中，上述方法还包括：确定上述第一系数相对上述自适应老滤波器在第三时刻的第三系数的更新程度，上述第三时刻为上述第一时刻的上一时刻；当上述更新程度小于更新程度判决门限时，确定上述自适应滤波器的收敛度为高收敛度，当上述更新程度大于或者等于上述更新程度判决门限时，确定上述自适应滤波器的收敛度为低收敛度。在一种可能的实施方式中，上述确定控制因子包括：当上述自适应滤波器为低收敛度和稳健状态时，确定出第一控制因子；当上述自适应滤波器为低收敛度和失调状态时，确定出第二控制因子；当上述自适应滤波器为高收敛度时，确定出第三控制因子。在一种可能的实施方式中，上述确定第一调整因子包括：根据上述残留频域信号、上述远端频域信号以及上述回声估计频域信号确定出残留回波比；根据上述残留频域信号、上述远端频域信号和上述残留回波比确定出第一调整因子。在一种可能的实施方式中，上述根据上述残留频域信号、上述远端频域信号以及上述回声估计频域信号确定出残留回波比包括：确定上述残留频域信号与上述回声估计频域信号的互相关值，确定上述回声估计频域信号的自相关值和回声估计频域信号功率；根据上述互相关值、上述自相关值与上述回声估计频域信号功率确定出残留回声功率；确定上述残留频域信号的残留频域信号功率，根据上述残留频域信号功率和上述残留回声功率确定出残留回波比。在一种可能的实施方式中，上述根据上述残留频域信号、上述远端频域信号和上述残留回波比确定出第一调整因子包括：对上述残留频域信号功率进行平滑处理得到残留信号平滑功率；确定上述远端频域信号的分块功率求和，对上述分块功率求和进行平滑处理得到远端信号平滑功率；根据上述残留信号平滑功率、上述远端信号平滑功率以及上述残留回波比确定出第一调整因子。在一种可能的实施方式中，上述根据上述控制因子和上述第一调整因子更新上述第一系数，得到上述自适应滤波器在第二时刻的第二系数包括：根据上述控制因子和上述第一调整因子确定出第二调整因子；根据上述残留频域信号确定上述自适应滤波器的更新步长，根据上述第二调整因子和上述更新步长确定出上述自适应滤波器在上述第二时刻的第二系数。在一种可能的实施方式中，上述根据上述滤波状态和上述残留频域信号输出回声消除信号包括：当上述滤波状态为稳健状态时，确定上述残留频域信号对应的残留时域信号并输出上述残留时域信号；当上述滤波状态为失调状态时，输出上述近端时域信号。第二方面，本申请实施例提供了一种回声消除装置，该装置包括：第一确定模块，用于确定第一时刻的远端声音信号对应的远端频域信号，根据自适应滤波器在上述第一时刻的第一系数和上述远端频域信号确定出回声估计频域信号；第一处理模块，用于根据上述回声估计频域信号对上述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号；第二确定模块，用于确定第一调整因子，上述第一调整因子由上述残留频域信号、上述回声估计频域信号和上述远端频域信号确定；第三确定模块，用于确定控制因子，上述控制因子由上述自适应滤波器在上述第一时刻的滤波状态和/或收敛度确定；更新模块，用于根据上述控制因子和上述第一调整因子更新上述第一系数，得到上述自适应滤波器在第二时刻的第二系数，以根据上述第二系数对上述第二时刻的近端声音信号进行回声消除，上述第二时刻为上述第一时刻的下一时刻；输出模块，用于根据上述滤波状态和上述残留频域信号输出回声消除信号。在一种可能的实施方式中，上述第一时刻的近端声音信号为近端时域信号；上述第一处理模块包括：第一确定单元，用于确定上述近端时域信号对应的近端频域信号；第一处理单元，用于将上述近端频域信号与上述回声估计频域信号相减得到残留频域信号。在一种可能的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回声消除方法，其特征在于，所述方法包括：/n确定第一时刻的远端声音信号对应的远端频域信号，根据自适应滤波器在所述第一时刻的第一系数和所述远端频域信号确定出回声估计频域信号；/n根据所述回声估计频域信号对所述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号；/n确定第一调整因子，所述第一调整因子由所述残留频域信号、所述回声估计频域信号和所述远端频域信号确定；/n确定控制因子，所述控制因子由所述自适应滤波器在所述第一时刻的滤波状态和/或收敛度确定；/n根据所述控制因子和所述第一调整因子更新所述第一系数，得到所述自适应滤波器在第二时刻的第二系数，以根据所述第二系数对所述第二时刻的近端声音信号进行回声消除，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；/n根据所述滤波状态和所述残留频域信号输出回声消除信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种回声消除方法，其特征在于，所述方法包括：
确定第一时刻的远端声音信号对应的远端频域信号，根据自适应滤波器在所述第一时刻的第一系数和所述远端频域信号确定出回声估计频域信号；
根据所述回声估计频域信号对所述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号；
确定第一调整因子，所述第一调整因子由所述残留频域信号、所述回声估计频域信号和所述远端频域信号确定；
确定控制因子，所述控制因子由所述自适应滤波器在所述第一时刻的滤波状态和/或收敛度确定；
根据所述控制因子和所述第一调整因子更新所述第一系数，得到所述自适应滤波器在第二时刻的第二系数，以根据所述第二系数对所述第二时刻的近端声音信号进行回声消除，所述第二时刻为所述第一时刻的下一时刻；
根据所述滤波状态和所述残留频域信号输出回声消除信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时刻的近端声音信号为近端时域信号；所述根据所述回声估计频域信号对所述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号包括：
确定所述近端时域信号对应的近端频域信号；
将所述近端频域信号与所述回声估计频域信号相减得到残留频域信号。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时刻的近端声音信号为近端时域信号；所述根据所述回声估计频域信号对所述第一时刻的近端声音信号进行回声消除得到残留频域信号包括：
确定所述回声估计频域信号对应的回声估计时域信号；
将所述近端时域信号与所述回声估计时域信号相减得到残留时域信号；
确定所述残留时域信号对应的残留频域信号。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述近端时域信号对应的近端频域信号；
确定所述残留频域信号与所述远端频域信号的第一相关值，确定所述近端频域信号与所述远端频域信号的第二相关值；
当所述第一相关值大于所述第二相关值，或者所述残留频域信号的幅度大于所述近端频域信号的幅度时，确定所述自适应滤波器为失调状态，否则，确定所述自适应滤波器为稳健状态。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述第一系数相对所述自适应老滤波器在第三时刻的第三系数的更新程度，所述第三时刻为所述第一时刻的上一时刻；
当所述更新程度小于更新程度判决门限时，确定所述自适应滤波器的收敛度为高收敛度，当所述更新程度大于或者等于所述更新程度判决门限时，确定所述自适应滤波器的收敛度为低收敛度。


6.根据权利要求4和5所述的方法，其特征在于，所述确定控制因子包括：
当所述自适应滤波器为低收敛度和稳健状态时，确定出第一控制因子；
当所述自适应滤波器为低收敛度和失调状态时，确定出第二控制因子；
当所述自适应滤波器为高收敛度时，确定出第三控制因子。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一调整因子包括：
根据所述残留频域信号、所述远端频域信号以及所述回声估计频域信号确定出残留回波比；
根据所述残留频域信号、所述远端频域信号和所述残留回波比确定出第一调整因子。

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【专利技术属性】
技术研发人员：叶顺舟，
申请(专利权)人：紫光展锐重庆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50