语音信号处理方法和系统及音视频通信设备技术方案

本申请公开了一种语音信号处理方法和系统及音视频通信设备。其中，该方法包括：获取拾音设备采集到的待处理信号；基于待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，其中，第一方向为拾音设备的端射方向，第二方向与第一方向满足预设条件；基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号。本申请解决了相关技术中通过回采传输至扬声器的电信号进行回声成分消除，无法消除扬声器产生的非线性成分的技术问题。消除扬声器产生的非线性成分的技术问题。消除扬声器产生的非线性成分的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
语音信号处理方法和系统及音视频通信设备


[0001]本申请涉及语音信号处理领域，具体而言，涉及一种语音信号处理方法和系统及音视频通信设备。

技术介绍

[0002]目前，回声消除方法的处理原理是在扬声器播放端对传输给扬声器播放的电信号进行电信号回采，并发送到麦克风采集端，作为回采参考信号，与麦克风采集到的信号进行线性自适应滤波，从而可以抵消麦克风采集信号中从扬声器播出来的声学回声。
[0003]但是，在实际应用场景中，由于麦克风采集到的信号往往包含扬声器在播放时引入的非线性成分，而回采参考信号中并未包含扬声器产生的非线性成分，在通过上述回声消除方法对其进行处理时，无法基于回采参考信号进行线性滤波消除，甚至会导致线性滤波收敛出现问题。
[0004]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种语音信号处理方法和系统及音视频通信设备，以至少解决相关技术中通过回采传输至扬声器的电信号进行回声成分消除，无法消除扬声器产生的非线性成分的技术问题。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种语音信号处理方法，包括：获取拾音设备采集到的待处理信号；基于待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，其中，第一方向为拾音设备的端射方向，第二方向与第一方向满足预设条件；基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号。
[0007]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种语音信号处理方法，包括：捕获设置在音视频通信设备上的拾音设备输入的待处理信号；对待处理信号进行处理，得到第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，其中，第一方向为拾音设备的端射方向，第二方向与第一方向满足预设条件；基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到音视频通信设备输出的目标信号。
[0008]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种语音信号处理系统，包括：拾音设备，用于采集待处理信号；处理装置，与拾音设备连接，用于基于待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，并基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号，其中，第一方向为拾音设备的端射方向，第二方向与第一方向满足预设条件。
[0009]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种音视频通信设备，包括：设置在音视频通信设备上的拾音设备，用于产生待处理信号；处理器，与拾音设备连接，用于对待处理信号进行处理，得到第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，并基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号，其中，第一方向为拾音设备的端射方
向，第二方向与第一方向满足预设条件；输出装置，与处理器连接，用于输出目标信号。
[0010]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的语音信号处理方法。
[0011]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种处理设备，包括：存储器和处理器，处理器用于运行存储器中存储的程序，其中，程序运行时执行上述的语音信号处理方法。
[0012]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种语音信号处理系统，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：获取拾音设备采集到的待处理信号；基于待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，其中，第一方向为拾音设备的端射方向，第二方向与第一方向满足预设条件；基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号。
[0013]在本申请实施例中，在获取到拾音设备采集到的待处理信号之后，可以基于待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，进一步基于第一波束信号对第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号，实现回声消除的目的。容易注意到的是，可以通过拾音设备采集待处理信号，并生成两个相互满足预设条件的方向上的波束信号，从而可以估计回声信号在传播过程中的线性部分和非线性部分，并将其作为参考信号进行自适应滤波，实现了消除非线性成分的目的，达到了提高回声消除效果的技术效果，进而解决了相关技术中通过回采传输至扬声器的电信号进行回声成分消除，无法消除扬声器产生的非线性成分的技术问题。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0015]图1是根据本申请实施例的一种用于实现语音信号处理方法的计算机终端的硬件结构框图；
[0016]图2是根据本申请实施例的一种语音信号处理方法的流程图；
[0017]图3是根据本申请实施例的一种可选的音视频通信设备的示意图；
[0018]图4是根据本申请实施例的一种可选的近端声源、扬声器和麦克风阵列的位置关系示意图；
[0019]图5a是根据本申请实施例的一种可选的端射方向的波束图的示意图；
[0020]图5b是根据本申请实施例的一种可选的侧边方向的波束图的示意图；
[0021]图6是根据本申请实施例的一种可选的回声消除方法的示意图；
[0022]图7是根据本申请实施例的另一种可选的回声消除方法的示意图；
[0023]图8是根据本申请实施例的另一种语音信号处理方法的流程图；
[0024]图9是根据本申请实施例的一种语音信号处理装置的示意图；
[0025]图10是根据本申请实施例的另一种语音信号处理装置的示意图；
[0026]图11是根据本申请实施例的一种语音信号处理系统的示意图；
[0027]图12是根据本申请实施例的一种音视频通信设备的示意图；以及
[0028]图13是根据本申请实施例的一种计算机终端的结构框图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0030]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031]首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种语音信号处理方法，包括：获取拾音设备采集到的待处理信号；基于所述待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号，其中，所述第一方向为所述拾音设备的端射方向，所述第二方向与所述第一方向满足预设条件；基于所述第一波束信号对所述第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述待处理信号包括：目标声源输出的第一信号和扬声器输出的第二信号，所述目标声源位于所述拾音设备的第二方向，所述扬声器位于所述拾音设备的第一方向。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述第一波束信号对所述第二波束信号进行滤波处理，得到目标信号包括：利用自适应滤波算法对所述第一波束信号和所述第二波束信号进行处理，得到所述目标信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中，利用自适应滤波算法对所述第一波束信号和所述第二波束信号进行处理，得到所述目标信号包括：获取自适应滤波算法对应的自适应滤波向量，以及所述第一方向上的历史波束信号；基于所述第一波束信号和所述历史波束信号，构建波束信号矩阵；获取所述自适应滤波向量和所述波束信号矩阵的乘积，得到待滤波信号；获取所述第二波束信号与所述待滤波信号的差值，得到所述目标信号。5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述目标信号和所述第一波束信号对所述自适应滤波向量进行更新。6.根据权利要求3所述的方法，其中，在利用自适应滤波算法对所述第一波束信号和所述第二波束信号进行处理，得到所述目标信号之前，所述方法还包括：获取回采参考信号；利用自适应滤波算法对所述回采参考信号和所述第二波束信号进行处理，得到滤波后的波束信号；利用自适应滤波算法对所述第一波束信号和所述滤波后的波束信号进行处理，得到所述目标信号。7.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述待处理信号，生成第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信号包括：获取所述第一方向对应的第一权重向量，和所述第二方向对应的第二权重向量；对所述待处理信号进行傅里叶变换，得到复数信号；获取所述第一权重向量与所述复数信号的乘积，得到所述第一波束信号；获取所述第二权重向量与所述复数信号的乘积，得到所述第二波束信号。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，所述拾音设备包括：由多颗麦克风线性排列构成的麦克风阵列，所述预设条件为所述第一方向与所述第二方向垂直。9.一种语音信号处理方法，包括：捕获设置在音视频通信设备上的拾音设备输入的待处理信号；对所述待处理信号进行处理，得到第一方向的第一波束信号和第二方向的第二波束信
号，其中，所述第一方向为所述拾音设备的端射方向，所述第二方向与所述第一方向满足预设条件；基于所述第一波束信号对所述第二波束信号进行滤波处理，得到所述音视频通信设备输出的目标信号。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述待处理信号包括：位于所述音视频通信设备的预设范围内的目标声源输出的第一信号，以及设置在所述音视频通信设备上的扬声器输出的第二信号，所述目标声源位于所述拾音设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟隆，冯津伟，杜秉聰，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：