回声消除中回声路径的建模方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:28209061 阅读:30 留言:0更新日期:2021-04-24 14:42
本发明专利技术公开了一种回声消除中回声路径的建模方法、装置、设备及存储介质,所述方法包括:在第一预设增益范围内播放第一音频信号,在第二预设增益范围内对第一音频信号进行接收,得到第二音频信号;根据第一音频信号和第二音频信号计算得到接收端在不同增益组合下对应的回声路径固定函数;获取当前增益组合,根据当前增益组合获取对应的回声路径固定函数,得到当前回声路径固定函数;在当前增益组合下播放第三音频信号,在当前增益组合下对第三音频信号进行接收,得到第四音频信号,并计算得到当前回声路径变化函数;根据当前回声路径固定函数和当前回声路径变化函数计算得到当前回声路径误差函数。本发明专利技术能够有效提高自适应滤波器的回声消除效果。适应滤波器的回声消除效果。适应滤波器的回声消除效果。

【技术实现步骤摘要】
回声消除中回声路径的建模方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及语音处理
,尤其涉及一种回声消除中回声路径的建模方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]自适应滤波器是回声消除模块中的重要模块。自适应滤波器最重要的作用是对回声路径进行建模,即“模仿”出一个尽可能像的回声路径w(n),参见图1,是自适应滤波器对回声路径进行建模的过程示意图。通信过程中真实的回声路径主要包括三个部分(即主要有三个步骤会使原始信号x(n)发生改变):扬声器播放音频、音频在空气声学环境中的传播和麦克风接收音频,令这三个部分的系统函数分别为w
s
(n)、w
a
(n)和w
m
(n),则w(n)=w
s
(n)*w
a
(n)*w
m
(n),其中“*”代表信号与系统中的卷积运算,而经过回声路径w(n)后,输出y(n)=x(n)*w(n)。在三个系统响应w
s
(n)、w
a
(n)和w
m
(n)中,w
s
(n)和w
m
(n)是由扬声器和麦克风自身硬件特性决定的,而w
a
(n)受声学环境影响较大。
[0003]本申请的专利技术人在实施本专利技术的过程中发现,现有技术存在如下问题:
[0004]在自适应滤波器刚开始工作,或滤波器重置后,存在6~7秒以上的学习时间,即在学习期间,自适应滤波器的回声消除效果较差;并且,如果声学环境较为复杂,自适应滤波器会出现无法收敛到一个较优值的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种回声消除中回声路径的建模方法、装置、设备及存储介质,能够有效提高自适应滤波器的回声消除效果。
[0006]为实现上述目的,本专利技术实施例提供了一种回声消除中回声路径的建模方法,包括:
[0007]控制接收端的音频输出单元在第一预设增益范围内播放第一音频信号,以及控制所述接收端的音频输入单元在第二预设增益范围内对所述第一音频信号进行接收,得到第二音频信号;
[0008]根据所述第一音频信号和所述第二音频信号计算得到所述接收端在不同增益组合下对应的回声路径固定函数;
[0009]获取所述接收端的音频输出单元和音频输入单元的当前增益组合;
[0010]根据所述当前增益组合获取对应的回声路径固定函数,得到当前回声路径固定函数;
[0011]控制所述接收端的音频输出单元在所述当前增益组合下播放第三音频信号,以及控制所述接收端的音频输入单元在所述当前增益组合下对所述第三音频信号进行接收,得到第四音频信号;
[0012]根据所述当前回声路径固定函数、所述第三音频信号和所述第四音频信号计算得到当前回声路径变化函数;
[0013]根据所述当前回声路径固定函数和所述当前回声路径变化函数计算得到当前回声路径误差函数。
[0014]优选地,所述根据所述第一音频信号和所述第二音频信号计算得到所述接收端在不同增益组合下对应的回声路径固定函数,具体包括:
[0015]根据如下公式更新得到所述回声路径固定函数:
[0016]e
t
(n)=d
t
(n)

x
tT
(n)w
t*
(n);
[0017]w
t
(n+1)=w
t
(n)+2μ
t
x
t
(n)/(x
tH
(n)x
t
(n))e
t*
(n);
[0018]其中,d
t
(n)表示第n个时刻的第二音频信号,x
t
(n)表示第n个时刻的第一音频信号,x
tT
(n)表示x
t
(n)的转置,x
tH
(n)表示为x
t
(n)的共轭转置,w
t
(n)表示第n个时刻的回声固定路径固定函数,w
t*
(n)表示w
t
(n)的共轭,e
t
(n)表示第一误差信号,e
t*
(n)表示e
t
(n)的共轭,μ
t
为常数。
[0019]优选地,所述根据所述当前回声路径固定函数、所述第三音频信号和所述第四音频信号计算得到当前回声路径变化函数,具体包括:
[0020]根据所述当前回声路径固定函数和所述第三音频信号计算得到第三音频校正信号;
[0021]根据所述第三音频校正信号和所述第四音频信号计算得到所述当前回声路径变化函数。
[0022]优选地,所述根据所述当前回声路径固定函数和所述第三音频信号计算得到第三音频校正信号,具体包括:
[0023]根据如下公式计算得到所述第三音频校正信号:
[0024]x
c
(n)=x0(n)*w
t0
(n);
[0025]其中,x0(n)表示第n个时刻的第三音频信号,w
t0
(n)表示第n个时刻的当前回声路径固定函数,x
c
(n)表示第n个时刻的第三音频校正信号。
[0026]优选地,所述根据所述第三音频校正信号和所述第四音频信号计算得到所述当前回声路径变化函数,具体包括:
[0027]根据如下公式更新得到所述当前回声路径变化函数:
[0028]e
c
(n)=d
c
(n)

x
cT
(n)w
c*
(n);
[0029]w
c
(n+1)=w
c
(n)+2μ
c
x
c
(n)/(x
cH
(n)x
c
(n))e
c*
(n);
[0030]其中,d
c
(n)表示第n个时刻的第四音频信号,x
cT
(n)表示x
c
(n)的转置,x
cH
(n)表示x
c
(n)的共轭转置,w
c
(n)表示第n个时刻的当前回声路径变化函数,w
c*
(n)表示w
c
(n)的共轭,e
c
(n)表示第二误差信号,e
c*
(n)表示e
c
(n)的共轭,μ
c
为常数。
[0031]优选地,所述根据所述当前回声路径固定函数和所述当前回声路径变化函数计算得到当前回声路径误差函数,具体包括:
[0032]将所述当前回声路径固定函数与所述当前回声路径变化函数做卷积运算,得到所述当前回声路径误差函本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回声消除中回声路径的建模方法,其特征在于,包括:控制接收端的音频输出单元在第一预设增益范围内播放第一音频信号,以及控制所述接收端的音频输入单元在第二预设增益范围内对所述第一音频信号进行接收,得到第二音频信号;根据所述第一音频信号和所述第二音频信号计算得到所述接收端在不同增益组合下对应的回声路径固定函数;获取所述接收端的音频输出单元和音频输入单元的当前增益组合;根据所述当前增益组合获取对应的回声路径固定函数,得到当前回声路径固定函数;控制所述接收端的音频输出单元在所述当前增益组合下播放第三音频信号,以及控制所述接收端的音频输入单元在所述当前增益组合下对所述第三音频信号进行接收,得到第四音频信号;根据所述当前回声路径固定函数、所述第三音频信号和所述第四音频信号计算得到当前回声路径变化函数;根据所述当前回声路径固定函数和所述当前回声路径变化函数计算得到当前回声路径误差函数。2.根据权利要求1所述的回声消除中回声路径的建模方法,其特征在于,所述根据所述第一音频信号和所述第二音频信号计算得到所述接收端在不同增益组合下对应的回声路径固定函数,具体包括:根据如下公式更新得到所述回声路径固定函数:e
t
(n)=d
t
(n)

x
tT
(n)w
t*
(n);w
t
(n+1)=w
t
(n)+2μ
t
x
t
(n)/(x
tH
(n)x
t
(n))e
t*
(n);其中,d
t
(n)表示第n个时刻的第二音频信号,x
t
(n)表示第n个时刻的第一音频信号,x
tT
(n)表示x
t
(n)的转置,x
tH
(n)表示为x
t
(n)的共轭转置,w
t
(n)表示第n个时刻的回声固定路径固定函数,w
t*
(n)表示w
t
(n)的共轭,e
t
(n)表示第一误差信号,e
t*
(n)表示e
t
(n)的共轭,μ
t
为常数。3.根据权利要求1所述的回声消除中回声路径的建模方法,其特征在于,所述根据所述当前回声路径固定函数、所述第三音频信号和所述第四音频信号计算得到当前回声路径变化函数,具体包括:根据所述当前回声路径固定函数和所述第三音频信号计算得到第三音频校正信号;根据所述第三音频校正信号和所述第四音频信号计算得到所述当前回声路径变化函数。4.根据权利要求3所述的回声消除中回声路径的建模方法,其特征在于,所述根据所述当前回声路径固定函数和所述第三音频信号计算得到第三音频校正信号,具体包括:根据如下公式计算得到所述第三音频校正信号:x
c
(n)=x0(n)*w
t0
(n);其中,x0(n)表示第n个时刻的第三音频信号,w
t0
(n)表示第n个时刻的当前回声路径固定函数,x
c
(n)表示第n个时刻的第三音频校正信号...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈英博
申请(专利权)人:普联国际有限公司
类型:发明
国别省市:

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