一种分离式场景的回声消除方法和音频设备技术

本申请提供了一种分离式场景的回声消除方法和音频设备，包括：功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图；从对比波形图中和参考波形图中得到对比声波特征以及参考声波特征；更改对比波形图中的时间节点，在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度，计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数，在分离式的场景下，能准确的获取延时参数，加强回声消除的效果，提高用户的使用体验。提高用户的使用体验。提高用户的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种分离式场景的回声消除方法和音频设备


[0001]本申请涉及音频信号处理
，尤其涉及一种分离式场景的回声消除方法和音频设备。

技术介绍

[0002]回声是由于空间声学反射产生的声学回音，例如远端的喇叭发出声音，语音信号传到近端的麦克风所在的位置，重新从麦克风输入，同时叠加了远端的喇叭发出声音。此时用户将会听到回声，影响了用户的体验。
[0003]相关技术一般采用回声消除算法来进行回声消除工作。回声消除算法的原理是基于播放的声音估计回声，然后从采集到的信号中减掉回声。自适应滤波是一种常用的回声估计算法，可以根据输入的远端数据估计出产生的回声。
[0004]回声消除的难点是估计延时参数，只有准确获取延时参数才能根据延时读取播放数据。因此相关技术往往只适用于麦克风和喇叭为一体式的场景，因为此场景下回声路径是固定的，厂家会提供参考延时参数，此场景的延时参数的获取难度不大。生活中往往存在麦克风与喇叭分离的分离式场景，例如安卓盒子内置了麦克风，用HDMI线连接电视播放声音，此场景下回声路径不固定。更何况由于安卓盒子和电视的摆放问题，存在多种回声路径变化，因此相关技术估计延时参数及其困难，对回声的消除不准确，使用户的体验糟糕。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种分离式场景的回声消除方法和音频设备，在分离式场景下获得准确的延时参数，使得回声消除的效果更好，提高用户的使用体验。
[0006]第一方面，本申请提供了一种分离式场景的回声消除方法，包括：在参考时间节点下使功放后端播放参考音频；功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图；从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓；根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征，声波特征为声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形；更改对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动；在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度，对比声波轮廓与参考声波轮廓越相似对比度越高；计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数，对比度最高为多个对比度选择中的最高值。
[0007]在上述实施例中，对于同一参考音频，功放前端与功放后端同步录制波形图。然后更改功放前端的对比波形图的时间节点，使其与功放后端的参考波形图大体一致，对比波形图的时间节点的变化量作为延时参数。因此在分离式的场景下，能准确的获取延时参数，加强回声消除的效果，提高用户的使用体验。
[0008]结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度之后，计算对比度最高的情况下对比波形图的时间
节点与参考时间节点的差值作为延时参数之前，还包括：根据对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况，对比度最佳为理论上对比度的最高值；若对比度最高的情况也是对比度最佳的情况，则继续执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤；若对比度最高的情况不是对比度最佳的情况，则扩大对比波形图中的时间节点的更改范围，使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动；直至对比度最高的情况也是对比度最佳的情况；在移动的过程中，对对比度最高的情况进行更新；继续执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤。
[0009]上述实施例中，确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况，当对比度最高的情况不是对比度最佳的情况，则扩大对比波形图中的时间节点的更改范围，使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动，进而使获取的延时参数更为准确，使得回声消除的效果更好，提高用户的使用体验。
[0010]结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况，具体包括：确定对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况；若对比度的变化特征为先差变好再差的情况，则对比度最佳的情况在对比度选择的范围内，执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤；若对比度的变化特征为先差变好的情况，则对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内，执行扩大对比波形图中的时间节点的更改范围，使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动的步骤。
[0011]上述实施例中，通过对比度的变化特征为先差变好再差，来确定对比度最佳的情况在对比度选择的范围内，对比度的变化特征从差变好，意味着距离对比度最佳的情况越近，对比度的变化特征从好变差，意味着距离对比度最佳的情况越远，来找到对比度最佳的情况，进而使获取的延时参数更为准确，使得回声消除的效果更好，提高用户的使用体验。
[0012]结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，更改对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动，在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度，具体包括：按照预设的大时间参数更改对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动；在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度；确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围，该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围；按照预设的中时间参数更改对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的大时间参数时间节点范围进行第二次移动；在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度；确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的中时间参数时间节点范围，该中时间参数时间节点范围也就是需要关注的中时间参数时间节点范围；按照预设的小时间参数更改对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的中时间参数时间节点范围进行第三次移动；在每一个更改的小时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度。
[0013]上述实施例中，通过一种逐级缩小范围的方式，将在一个总体范围内部以一种大时间参数更改对比波形图中的时间节点，并找到需要关注的大时间参数时间节点范围。然
后在需要关注的大时间参数时间节点范围以一种中时间参数更改对比波形图中的时间节点，并找到需要关注的中时间参数时间节点范围。在需要关注的中时间参数时间节点范围以一种具体时间参数更改对比波形图中的时间节点，找到对比度最高的情况下对比波形图的时间节点。来减少计算量，提高回声消除的效率。
[0014]结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征，具体包括：将对比声波轮廓划分成密部和稀部；按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列，得到对比波形图密度表；将参考声波轮廓划分成密部和稀部；按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列，得到参考波形图密度表；声波特征还包括密度表。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离式场景的回声消除方法，其特征在于，包括：在参考时间节点下使功放后端播放参考音频；功放前端和所述功放后端同步录制所述参考音频得到所述功放前端的对比波形图和所述功放后端的参考波形图；从所述对比波形图中提取对比声波轮廓以及从所述参考波形图中提取出参考声波轮廓；根据所述对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据所述参考声波轮廓得到参考声波特征，所述声波特征为所述声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形；更改所述对比波形图中的时间节点，使所述对比波形图中的所述对比声波轮廓进行移动；在每一个更改的时间节点下计算所述对比声波特征与所述参考声波特征的对比度，所述对比声波轮廓与所述参考声波轮廓越相似所述对比度越高；计算所述对比度最高的情况下所述对比波形图的时间节点与所述参考时间节点的差值作为延时参数，所述对比度最高为多个对比度选择中的最高值。2.根据权利要求1所述的分离式场景的回声消除方法，其特征在于，所述在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度之后，所述计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数之前，还包括：根据所述对比度的变化特征确定所述对比度最高的情况是否为所述对比度最佳的情况，所述对比度最佳为理论上对比度的最高值；若所述对比度最高的情况也是所述对比度最佳的情况，则继续所述执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤；若所述对比度最高的情况不是所述对比度最佳的情况，则扩大所述对比波形图中的时间节点的更改范围，使所述对比波形图中的所述对比声波轮廓进行第二次移动；直至所述对比度最高的情况也是所述对比度最佳的情况；在移动的过程中，对所述对比度最高的情况进行更新；继续执行所述计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤。3.根据权利要求2所述的分离式场景的回声消除方法，其特征在于，所述所述对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况，具体包括：确定所述对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况；若所述对比度的变化特征为先差变好再差的情况，则所述对比度最佳的情况在对比度选择的范围内，执行所述计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤；若所述对比度的变化特征为先差变好的情况，则所述对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内，执行所述扩大对比波形图中的时间节点的更改范围，使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动的步骤。4.根据权利要求1所述的分离式场景的回声消除方法，其特征在于，所述更改对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动，在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度，具体包括：
按照预设的大时间参数更改所述对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动；在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算所述对比声波特征与所述参考声波特征的对比度；确定所述对比度最高的情况下所述对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围，该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围；按照预设的中时间参数更改所述对比波形图中的时间节点，使对比波形图中的声波轮廓在所述需要关注的大时间参数时间节点范围进行第二次移动；在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算所述对比声...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文华，李雪亮，彭孔涛，
申请(专利权)人：深圳市视壮科技有限公司，
类型：发明
国别省市：