一种回声消除信号处理方法及介质技术

本发明专利技术涉及计算机技术领域，公开了一种回声消除信号处理方法及介质，该方法包括：采集参考信号及近端信号，规划参考信号及近端信号的输入路径；计算参考信号及近端信号，对参考信号及近端信号进行自适应重采样，对参考信号及近端信号进行大于预置点数的FFT变换，使用RLS或MDF自适应滤波器对参考信号进行信道估计，还包括一种执行该方法的计算机存储介质。本发明专利技术至少具有以下有益效果：能够缩短近端信号和参考信号的对齐时间并降低抖动，消除回声残留，提高语音交互质量。提高语音交互质量。提高语音交互质量。

【技术实现步骤摘要】
一种回声消除信号处理方法及介质


[0001]本专利技术涉及音频处理
，特别涉及一种回声消除信号处理方法及介质。

技术介绍

[0002]目前多媒体音箱或者有语音交互的产品中，语音识别已经成为重要的功能。这些应用都需要将获取的近端信号和参考信号做回声消除算法，然后进行编码，传送至云端进行语音语义识别，并在回传语音和操作指令。
[0003]如图1所示，图1为现有技术的回声消除原理示意框图，在现有设计中，通常是针对多个端口进行录音，产生单近端信号或多近端信号方案，需要将两个录音线程，或者一个录音线程和一个播放线程进行绑定，将获得的近端信号和参考数据对齐，传送至回声消除算法端，回声消除算法根据近端信号和参考音进行比对消除回声，参考信号的获取是直接从播放线程中获取的。现有设计在多端口录音时，通常采用多线程操作，此时，近端信号和参考数据对齐存在较大抖动，如果近端信号和参考数据对齐效果不好，如有较大延时或延时不稳定，则回声消除效果会变得很差。
[0004]现有技术中还存在一种针对缓冲区的音频处理，具体为从参考音频缓冲区队列和近端音频缓冲区音频数据以进行回声消除处理，来获取进行回声消除处理所生成的相对延时值，根据所述相对延时值调整所述声卡延时值，使同步对齐近端和参考数据，以此提高启动过程中的抗抖动能力，但是当抖动时间较长时，现有技术的回声消除效果会变差，因此，近端信号和参考信号需要保证更低的延时和延时更稳定，以此降低抖动的时间，以便更有效的消除回声，使输出音频更加纯净。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种回声消除信号处理方法，能够缩短近端信号和参考信号的对齐时间并降低抖动，消除回声残留，提高语音交互质量。
[0006]本专利技术还提出一种具有上述回声消除信号处理方法的计算机可读存储介质。
[0007]根据本专利技术的第一方面实施例的一种回声消除信号处理方法，包括：采集参考信号及近端信号，规划所述参考信号及所述近端信号的输入路径；对所述参考信号及所述近端信号进行自适应重采样，对所述参考信号及所述近端信号进行大于预置点数的FFT变换，使用RLS或MDF自适应滤波器对所述参考信号进行信道估计。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述参考信号与所述近端信号通过同一个设备驱动接口获取，包括单线程操作和/或多线程操作。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述单线程操作包括ADC回采的单输出方式，非ADC回采的单输出方式，ADC回采的多输出方式。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述ADC回采的单输出方式包括步骤：第一音频接口采集第一近端信号，第二音频接口接收所述ADC采集的第二近端信号与所述参考信号；通过
DMA将所述第一近端信号传送至所述第二音频接口的输出端；所述第二音频接口合并所述第一近端信号、所述参考信号以及所述第二近端信号，生成目标信号。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述非ADC回采的单输出方式包括步骤：第一音频接口接收所述ADC采集的多路所述近端信号，同时，通过第二音频接口的输出端采集所述参考信号；通过DMA将所述参考信号传送至所述第一音频接口的输出端；所述第一音频接口合并所述参考信号以及多路所述近端信号，生成目标信号。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述ADC回采的多输出方式包括步骤：第一音频接口接收所述ADC采集的多路所述近端信号及第一参考信号，同步的，接收第二参考信号，所述第二参考信号通过播放线程经由所述第一音频接口的输出端采集；所述第一音频接口合并多路所述近端信号、所述第一参考信号以及所述第二参考信号，生成目标信号。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述多线程操作包括步骤：第一音频接口通过第一录音线程采集所述参考信号，同步的，第二音频接口通过第二录音线程接收所述近端信号，所述参考信号通过播放线程输出至所述第一音频接口的输出端；对所述近端信号及所述参考信号重采样后进行回声消除处理。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述预置点数为512点。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述自适应重采样的频率包括8K、16K、32K及48K。
[0016]根据本专利技术的第二方面实施例的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够执行上述任一项所述的回声消除信号处理方法的步骤。
[0017]根据本专利技术实施例的回声消除信号处理方法，至少具有如下有益效果：缩小了参考信号和近端信号之间的延时，进一步降低了回声消除算法的搜索时延，减少了信道估计的收敛时间，由于采用更高的FFT点数，增加了频谱分辨率，提升了后续的时延估计、信道估计以及非线性处理的性能，能够有效消除回声残留，获得更好的消除回音效果。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为现有技术的回声消除原理示意框图；
[0021]图2为本专利技术实施例的回声消除信号处理过程示意框图；
[0022]图3为本专利技术实施例之一中的近端信号和参考信号获取路由示意框图；
[0023]图4为本专利技术实施例之二中的近端信号和参考信号获取路由示意框图；
[0024]图5为本专利技术实施例之三中的近端信号和参考信号获取路由示意框图；
[0025]图6为本专利技术实施例之四中的近端信号和参考信号获取路由示意框图；
[0026]图7为本专利技术实施例之一中的回声消除信号获取步骤流程示意图；
[0027]图8为本专利技术实施例之二中的回声消除信号获取步骤流程示意图；
[0028]图9为本专利技术实施例之三中的回声消除信号获取步骤流程示意图；
[0029]图10为本专利技术实施例之四中的回声消除信号获取步骤流程示意图；
[0030]图11为本专利技术一个实施例中的滤波器算法比较效果示意图。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0033]术语解释：
[0034]FFT变换：快速傅里叶变化，实现将信号从时域变换为频域进行分析，
[0035]RLS算法：递推最小二乘法，是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回声消除信号处理方法，其特征在于，包括：采集参考信号及近端信号，规划所述参考信号及所述近端信号的输入路径；对所述参考信号及所述近端信号进行自适应重采样，对所述参考信号及所述近端信号进行大于预置点数的FFT变换，使用RLS或MDF自适应滤波器对所述参考信号进行信道估计。2.根据权利要求1所述的回声消除信号处理方法，其特征在于，所述参考信号与所述近端信号通过同一个设备驱动接口获取，包括单线程操作和/或多线程操作。3.根据权利要求2所述的回声消除信号处理方法，其特征在于，所述单线程操作包括ADC回采的单输出方式，非ADC回采的单输出方式，ADC回采的多输出方式。4.根据权利要求3所述的回声消除信号处理方法，其特征在于，所述ADC回采的单输出方式包括以下步骤：第一音频接口采集第一近端信号，第二音频接口接收所述ADC采集的第二近端信号与所述参考信号；通过DMA将所述第一近端信号传送至所述第二音频接口的输出端；所述第二音频接口合并所述第一近端信号、所述参考信号以及所述第二近端信号，生成目标信号。5.根据权利要求3所述的回声消除信号处理方法，其特征在于，所述非ADC回采的单输出方式包括以下步骤：第一音频接口接收所述ADC采集的多路所述近端信号，同时，通过第二音频接口的输出端采集所述参考信号；...

【专利技术属性】
技术研发人员：余明峰，吴瑛，
申请(专利权)人：珠海全志科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：