回声消除方法及装置、存储介质、终端制造方法及图纸

技术编号:26425965 阅读:50 留言:0更新日期:2020-11-20 14:23
一种回声消除方法及装置、存储介质、终端,回声消除方法包括:检测下行语音链路的信号的能量,以确定是否存在回声;如果存在回声,则计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值;根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波。本发明专利技术技术方案能够提升语音通话过程中的回声消除效果,提高通话质量。

【技术实现步骤摘要】
回声消除方法及装置、存储介质、终端
本专利技术涉及语音通话
,尤其涉及一种回声消除方法及装置、存储介质、终端。
技术介绍
在音频系统中,因为扬声器与麦克风的耦合,使得在受话端由扬声器播放出的声音被设备上的麦克风接收并传给远端讲话者,形成声学回声。声学回声包括直接回声和间接回声,直接回声是由扬声器播放出来然后直接传播到麦克风的声音;而间接回声是指由扬声器播放出的声音,经过不同路径的一次或多次反射后进入麦克风的回声集合。声学回声通过信道延迟后传回给远端说话者,使远端说话者听到自己的声音,影响着音频通讯的质量。特别是在免提通话的情况下,能量过大的回声会给远端的通话者造成语义理解的干扰,影响着正常的通讯体验。随着通讯技术的革新,人们对于语音通讯的质量要求不断提高,移动通讯终端的声学回声消除(AcousticEchoCancellation,AEC)也成为了语音通讯质量的重要关注点。为了去除回声对音频通讯的影响,20世纪60年代,贝尔电话实验室的Kelly第一个提出把自适应滤波器(AdaptiveDigitalFilter,ADF)用于声学回声消除,Sondhi的论文中认同了Kelly的贡献并对该专利技术进行了改进。此外,由于手持设备的小型化,使得其采用的微型扬声器相对常规尺寸的扬声器小很多,为了满足免提通讯音量,微型扬声器常常工作在非线性区域,音频失真严重。非线性处理是回声消除过程中的一个重点。与自适应滤波不同的是,非线性处理没有一致公认的算法,这也是市面上回声消除算法具有区别的主要原因。因为非线性回声的主要来源是工作在非线性区域的微型扬声器,所以有人提出了对参考信号进行非线性处理以模拟扬声器的非线性,然后用处理后的信号当做参考信号进行自适应滤波。但是扬声器产生非线性的原因是多种多样的,要准确模拟扬声器的非线性十分困难,所以这种算法的回声消除量相比于下行做参考的算法的回声消除量提升并不会很明显。根据模拟扬声器非线性这个思路,有人想到了采用多麦克风的方法:其中一个麦克风放置在扬声器附近专门负责采集回声,然后用采集到的信号作为参考对其他的麦克风进行自适应滤波。该方法可以准确地还原扬声器的非线性,回声消除的收敛效果相对好很多。但是,现有技术中最理想的自适应滤波器也只能消除一部分的线性回声,无法消除非线性回声。在语音来源与扬声器的位置一致时(现实中的场景为人嘴靠近扬声器讲话),用两个麦克风相互做自适应回声消除会把语音也当成回声给消除掉;背景噪声能量很大时,用两个麦克风相互做自适应回声消除的收敛性会受到一定影响;此外,当两个麦克风中的回声能量都明显小于语音能量时,这样做自适应回声消除也会对语音造成损失,降低通话质量。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何提升语音通话过程中的回声消除效果,提高通话质量。为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供一种回声消除方法,回声消除方法包括:检测下行语音链路的信号的能量,以确定是否存在回声;如果存在回声,则计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值;根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波。可选的,所述计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值之前包括:如果不存在回声,则计算所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号的语音能量差值;所述计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值包括:如果存在回声,则计算所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号的总能量差值;计算所述总能量差值与所述语音能量差值的差值,以作为所述回声差值。可选的,所述计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值包括:调整所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号,以使所述主麦克风的信号中的语音能量与所述副麦克风的信号中的语音能量相一致;计算调整后的所述主麦克风的信号与调整后的所述副麦克风的信号的差值,以作为所述回声差值。可选的,所述调整所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号包括:计算所述主麦克风的信号与第一增益因子的乘积以及所述副麦克风的信号与第二增益因子的乘积,所述第一增益因子和所述第二增益因子是采用以下方式计算得到的:在不存在回声时,计算所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号的能量平均值;计算所述能量平均值与所述主麦克风的信号的比值,以作为所述第一增益因子;计算所述能量平均值与所述副麦克风的信号的比值,以作为所述第二增益因子。可选的,所述根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波包括:如果所述回声差值表示所述副回声能量大于所述主回声能量,且所述回声差值高于预设门限,则确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波;或者,如果所述回声差值表示所述副回声能量与所述主回声能量一致,则确定采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波。可选的,所述根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波包括:如果所述回声差值表示所述副回声能量大于所述主回声能量,且所述差值低于预设门限,则将来自所述主麦克风的信号按照频率划分为低频信号和高频信号;对于所述低频信号,确定采用来自所述下行语音链路的信号进行自适应滤波;对于所述高频信号,确定采用来自所述副麦克风的信号进行自适应滤波。可选的,所述将来自所述主麦克风的信号按照频率划分为低频信号和高频信号包括:提取所述主麦克风的信号中频率低于预设阈值的信号,以作为所述低频信号;提取所述主麦克风的信号中频率高于预设阈值的信号,以作为所述高频信号。为解决上述技术问题,本专利技术实施例还公开了一种回声消除装置,回声消除装置包括:回声检测模块,用于检测下行语音链路的信号的能量,以确定是否存在回声;回声差值计算模块,用于在存在回声时,计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值;自适应滤波模块,用于根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波。本专利技术实施例还公开了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行所述回声消除方法的步骤。本专利技术实施例还公开了一种终端,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行所述回声消除方法的步骤。与现有技术相比,本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果:本专利技术技术方案中,检测下行语音链路的信号的能量,以确定是否存在回声;如果存在回声,则计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值;根本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种回声消除方法,其特征在于,包括:/n检测下行语音链路的信号的能量,以确定是否存在回声;/n如果存在回声,则计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值;/n根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波。/n

【技术特征摘要】
1.一种回声消除方法,其特征在于,包括:
检测下行语音链路的信号的能量,以确定是否存在回声;
如果存在回声,则计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值;
根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波。


2.根据权利要求1所述的回声消除方法,其特征在于,所述计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值之前包括:
如果不存在回声,则计算所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号的语音能量差值;
所述计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值包括:
如果存在回声,则计算所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号的总能量差值;
计算所述总能量差值与所述语音能量差值的差值,以作为所述回声差值。


3.根据权利要求1所述的回声消除方法,其特征在于,所述计算来自主麦克风的主回声能量与来自副麦克风的副回声能量的回声差值包括:
调整所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号,以使所述主麦克风的信号中的语音能量与所述副麦克风的信号中的语音能量相一致;
计算调整后的所述主麦克风的信号与调整后的所述副麦克风的信号的差值,以作为所述回声差值。


4.根据权利要求3所述的回声消除方法,其特征在于,所述调整所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号包括:
计算所述主麦克风的信号与第一增益因子的乘积以及所述副麦克风的信号与第二增益因子的乘积,所述第一增益因子和所述第二增益因子是采用以下方式计算得到的:在不存在回声时,计算所述主麦克风的信号与所述副麦克风的信号的能量平均值;计算所述能量平均值与所述主麦克风的信号的比值,以作为所述第一增益因子;计算所述能量平均值与所述副麦克风的信号的比值,以作为所述第二增益因子。


5.根据权利要求1所述的回声消除方法,其特征在于,所述根据所述回声差值的大小,确定采用来自所述副麦克风的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波,或者采用来自所述下行语音链路的信号对来自所述主麦克风的信号进行自适应滤波包括:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗本彪潘思伟董斐雍雅琴林福辉
申请(专利权)人:展讯通信上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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