一种回声消除方法、系统、音频设备及可读存储介质转让专利

申请号 : CN202110442772.0

文献号 : CN113178203B

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相似专利:

发明人 : 张鹏

申请人 : 歌尔股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种回声消除方法,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:获取音频播放器输入的第一音频信号;获取音频采集器采集的第二音频信号;将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。可见,本申请可对由音频播放器引入音频采集器的回声信号进行消除处理,从而避免因回声信号影响音频采集器正确识别语音指令,提升了音频设备的拾音性能。本发明还公开了一种回声消除系统、音频设备及可读存储介质,与上述回声消除方法具有相同的有益效果。

权利要求 :

1.一种回声消除方法,其特征在于,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:获取所述音频播放器输入的第一音频信号;

获取所述音频采集器采集的第二音频信号;

将所述第二音频信号中由所述第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理;

所述音频设备还包括:内部含有I/V感测模块、用于将预输入至所述音频播放器的第一音频信号进行功率放大后供给所述音频播放器的功放芯片;

则获取所述音频播放器输入的第一音频信号的过程,包括:

利用所述I/V感测模块,获取所述音频播放器输入的第一模拟电压电流信号,并将所述第一模拟电压电流信号进行模数转换,得到第一数字电压电流信号;

将所述第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号;

所述音频采集器包括:由多个麦克风构成的麦克风阵列;所述音频设备还包括:与所述麦克风阵列划分的多个麦克风组一一对应的ADC芯片;

则获取所述音频采集器采集的第二音频信号的过程,包括:

利用所述ADC芯片,将每个麦克风组采集的第二模拟音频信号均进行模数转换,得到回声消除处理时所需使用的第二数字音频信号;

所述回声消除方法还包括:

在所述音频设备开机后,将所述功放芯片和所述ADC芯片进行初始化;

在对所述功放芯片进行初始化的过程中,配置所述功放芯片对应的音频端口的时钟频率、帧频率、感测信号反馈端子对应的第一有效数据长度及所述I/V感测模块对应的电压通道号;其中,感测信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括电压通道的数字音频信号和电流通道的数字音频信号;

在对所述ADC芯片进行初始化的过程中,配置所述ADC芯片对应的音频端口的时钟频率、帧频率、采集信号反馈端子对应的第二有效数据长度及多个麦克风一一对应的麦克通道号;其中,采集信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括多个麦克通道的数字音频信号;

则将所述第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号的过程,包括:从每一帧第一数字电压电流信号中均提取出与所述第一有效数据长度相同的且处于高位的第一数字电压电流有效信号,并从所述第一数字电压电流有效信号中提取出与所述电压通道号对应的第一数字音频通道信号,供回声消除处理时参考使用;

获取所述音频采集器采集的第二音频信号的过程,还包括:

从每一帧第二数字音频信号中均提取出与所述第二有效数据长度相同的且处于高位的第二数字音频有效信号,并从所述第二数字音频有效信号中分别提取出与多个麦克通道号一一对应的多个第二数字音频通道信号,供回声消除处理时使用;

所述回声消除方法还包括:

依次将不同帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号按顺序存储;

在进行回声消除处理时,按照数据存储顺序,将同一帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号进行打包,得到供回声消除处理时使用的数据包。

2.如权利要求1所述的回声消除方法,其特征在于,将所述第二音频信号中由所述第一音频信号引入的回声信号进行消除处理的过程,包括:将所述第二音频信号作为预设自适应滤波器的正输入端信号,并将所述第一音频信号作为所述自适应滤波器的负输入端信号;

通过调整所述自适应滤波器对各输入端信号的系数加权值,将所述自适应滤波器的输出信号进行均方差最小化处理;

将均方差最小化处理后的输出信号作为消除回声的第二音频信号。

3.一种回声消除系统,其特征在于,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:第一获取模块,用于获取所述音频播放器输入的第一音频信号;

第二获取模块,用于获取所述音频采集器采集的第二音频信号;

回声消除模块,用于将所述第二音频信号中由所述第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理;

所述音频设备还包括:内部含有I/V感测模块、用于将预输入至所述音频播放器的第一音频信号进行功率放大后供给所述音频播放器的功放芯片;

则获取所述音频播放器输入的第一音频信号的过程,包括:

利用所述I/V感测模块,获取所述音频播放器输入的第一模拟电压电流信号,并将所述第一模拟电压电流信号进行模数转换,得到第一数字电压电流信号;

将所述第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号;

所述音频采集器包括:由多个麦克风构成的麦克风阵列;所述音频设备还包括:与所述麦克风阵列划分的多个麦克风组一一对应的ADC芯片;

则获取所述音频采集器采集的第二音频信号的过程,包括:

利用所述ADC芯片,将每个麦克风组采集的第二模拟音频信号均进行模数转换,得到回声消除处理时所需使用的第二数字音频信号;

所述回声消除方法还包括:

在所述音频设备开机后,将所述功放芯片和所述ADC芯片进行初始化;

在对所述功放芯片进行初始化的过程中,配置所述功放芯片对应的音频端口的时钟频率、帧频率、感测信号反馈端子对应的第一有效数据长度及所述I/V感测模块对应的电压通道号;其中,感测信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括电压通道的数字音频信号和电流通道的数字音频信号;

在对所述ADC芯片进行初始化的过程中,配置所述ADC芯片对应的音频端口的时钟频率、帧频率、采集信号反馈端子对应的第二有效数据长度及多个麦克风一一对应的麦克通道号;其中,采集信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括多个麦克通道的数字音频信号;

则将所述第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号的过程,包括:从每一帧第一数字电压电流信号中均提取出与所述第一有效数据长度相同的且处于高位的第一数字电压电流有效信号,并从所述第一数字电压电流有效信号中提取出与所述电压通道号对应的第一数字音频通道信号,供回声消除处理时参考使用;

获取所述音频采集器采集的第二音频信号的过程,还包括:

从每一帧第二数字音频信号中均提取出与所述第二有效数据长度相同的且处于高位的第二数字音频有效信号,并从所述第二数字音频有效信号中分别提取出与多个麦克通道号一一对应的多个第二数字音频通道信号,供回声消除处理时使用;

所述回声消除方法还包括:

依次将不同帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号按顺序存储;

在进行回声消除处理时,按照数据存储顺序,将同一帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号进行打包,得到供回声消除处理时使用的数据包。

4.一种音频设备,其特征在于,包括:

音频播放器;

音频采集器;

处理器,用于在执行自身存储的计算机程序时实现如权利要求1或2所述的回声消除方法的步骤。

5.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器调用并执行时,可实现如权利要求1或2所述的回声消除方法的各步骤。

说明书 :

一种回声消除方法、系统、音频设备及可读存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及智能音频设备领域,特别是涉及一种回声消除方法、系统、音频设备及可读存储介质。

背景技术

[0002] 智能音箱大都具有播放音频信号、接收语音指令及进行语音互动等功能。目前,为了更好地提升智能音箱的音频播放效果,通常需要智能音箱播放高音质、大音量的音源,但这样必然会导致音箱内扬声器的声音耦合到音箱内的麦克风上,从而影响麦克风正确识别语音指令,导致智能音箱的拾音性能较差。
[0003] 因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种回声消除方法、系统、音频设备及可读存储介质,可对由音频播放器引入音频采集器的回声信号进行消除处理,从而避免因回声信号影响音频采集器正确识别语音指令,提升了音频设备的拾音性能。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种回声消除方法,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:
[0006] 获取所述音频播放器输入的第一音频信号;
[0007] 获取所述音频采集器采集的第二音频信号;
[0008] 将所述第二音频信号中由所述第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。
[0009] 优选地,所述音频设备还包括:内部含有I/V感测模块、用于将预输入至所述音频播放器的第一音频信号进行功率放大后供给所述音频播放器的功放芯片;
[0010] 则获取所述音频播放器输入的第一音频信号的过程,包括:
[0011] 利用所述I/V感测模块,获取所述音频播放器输入的第一模拟电压电流信号,并将所述第一模拟电压电流信号进行模数转换,得到第一数字电压电流信号;
[0012] 将所述第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号。
[0013] 优选地,所述音频采集器包括:由多个麦克风构成的麦克风阵列;所述音频设备还包括:与所述麦克风阵列划分的多个麦克风组一一对应的ADC芯片;
[0014] 则获取所述音频采集器采集的第二音频信号的过程,包括:
[0015] 利用所述ADC芯片,将每个麦克风组采集的第二模拟音频信号均进行模数转换,得到回声消除处理时所需使用的第二数字音频信号。
[0016] 优选地,所述回声消除方法还包括:
[0017] 在所述音频设备开机后,将所述功放芯片和所述ADC芯片进行初始化;
[0018] 在对所述功放芯片进行初始化的过程中,配置所述功放芯片对应的音频端口的时钟频率、帧频率、感测信号反馈端子对应的第一有效数据长度及所述I/V感测模块对应的电压通道号;其中,感测信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括电压通道的数字音频信号和电流通道的数字音频信号;
[0019] 在对所述ADC芯片进行初始化的过程中,配置所述ADC芯片对应的音频端口的时钟频率、帧频率、采集信号反馈端子对应的第二有效数据长度及多个麦克风一一对应的麦克通道号;其中,采集信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括多个麦克通道的数字音频信号;
[0020] 则将所述第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号的过程,包括:
[0021] 从每一帧第一数字电压电流信号中均提取出与所述第一有效数据长度相同的且处于高位的第一数字电压电流有效信号,并从所述第一数字电压电流有效信号中提取出与所述电压通道号对应的第一数字音频通道信号,供回声消除处理时参考使用;
[0022] 获取所述音频采集器采集的第二音频信号的过程,还包括:
[0023] 从每一帧第二数字音频信号中均提取出与所述第二有效数据长度相同的且处于高位的第二数字音频有效信号,并从所述第二数字音频有效信号中分别提取出与多个麦克通道号一一对应的多个第二数字音频通道信号,供回声消除处理时使用。
[0024] 优选地,所述回声消除方法还包括:
[0025] 依次将不同帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号按顺序存储;
[0026] 在进行回声消除处理时,按照数据存储顺序,将同一帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号进行打包,得到供回声消除处理时使用的数据包。
[0027] 优选地,将所述第二音频信号中由所述第一音频信号引入的回声信号进行消除处理的过程,包括:
[0028] 将所述第二音频信号作为预设自适应滤波器的正输入端信号,并将所述第一音频信号作为所述自适应滤波器的负输入端信号;
[0029] 通过调整所述自适应滤波器对各输入端信号的系数加权值,将所述自适应滤波器的输出信号进行均方差最小化处理;
[0030] 将均方差最小化处理后的输出信号作为消除回声的第二音频信号。
[0031] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种回声消除系统,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:
[0032] 第一获取模块,用于获取所述音频播放器输入的第一音频信号;
[0033] 第二获取模块,用于获取所述音频采集器采集的第二音频信号;
[0034] 回声消除模块,用于将所述第二音频信号中由所述第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。
[0035] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种音频设备,包括:
[0036] 音频播放器;
[0037] 音频采集器;
[0038] 处理器,用于在执行自身存储的计算机程序时实现上述任一种回声消除方法的步骤。
[0039] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器调用并执行时,可实现上述任一种回声消除方法的各步骤。
[0040] 本发明提供了一种回声消除方法,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:获取音频播放器输入的第一音频信号;获取音频采集器采集的第二音频信号;将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。可见,本申请可对由音频播放器引入音频采集器的回声信号进行消除处理,从而避免因回声信号影响音频采集器正确识别语音指令,提升了音频设备的拾音性能。
[0041] 本发明还提供了一种回声消除系统、音频设备及可读存储介质,与上述回声消除方法具有相同的有益效果。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043] 图1为本发明实施例提供的一种回声消除方法的流程图;
[0044] 图2为本发明实施例提供的一种音频设备的结构示意图;
[0045] 图3为本发明实施例提供的一种回声消除系统的结构示意图。

具体实施方式

[0046] 本发明的核心是提供一种回声消除方法、系统、音频设备及可读存储介质,可对由音频播放器引入音频采集器的回声信号进行消除处理,从而避免因回声信号影响音频采集器正确识别语音指令,提升了音频设备的拾音性能。
[0047] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0048] 请参照图1及图2,图1为本发明实施例提供的一种回声消除方法的流程图,图2为本发明实施例提供的一种音频设备的结构示意图。
[0049] 该回声消除方法应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备(如智能音箱),包括:
[0050] 步骤S1:获取音频播放器输入的第一音频信号。
[0051] 步骤S2:获取音频采集器采集的第二音频信号。
[0052] 步骤S3:将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。
[0053] 具体地,如图2所示,本申请的音频设备包括音频播放器11和音频采集器12,音频播放器11用于音频信号的播放,音频采集器12用于语音指令的采集。考虑到音频设备内音频播放器11的声音很可能会耦合到音频采集器12上,影响音频采集器12正确识别语音指令,降低音频设备的拾音性能,所以本申请采用的技术手段是:将由音频播放器11引入音频采集器12的回声信号进行消除处理,避免因回声信号影响音频采集器12正确识别语音指令,提升了音频设备的拾音性能。
[0054] 更具体地,本申请获取音频播放器11输入的第一音频信号,同时获取音频采集器12采集的第二音频信号,考虑到音频采集器12采集的第二音频信号中可能会掺杂由音频播放器11输入的第一音频信号引入的回声信号,所以本申请将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,目的是对消除回声的第二音频信号进行识别处理,从而保证音频采集器12正确识别语音指令。
[0055] 本发明提供了一种回声消除方法,应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:获取音频播放器输入的第一音频信号;获取音频采集器采集的第二音频信号;将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。可见,本申请可对由音频播放器引入音频采集器的回声信号进行消除处理,从而避免因回声信号影响音频采集器正确识别语音指令,提升了音频设备的拾音性能。
[0056] 在上述实施例的基础上:
[0057] 作为一种可选的实施例,音频设备还包括:内部含有I/V感测模块、用于将预输入至音频播放器11的第一音频信号进行功率放大后供给音频播放器11的功放芯片14;
[0058] 则获取音频播放器11输入的第一音频信号的过程,包括:
[0059] 利用I/V感测模块,获取音频播放器11输入的第一模拟电压电流信号,并将第一模拟电压电流信号进行模数转换,得到第一数字电压电流信号;
[0060] 将第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号。
[0061] 进一步地,如图2所示,本申请的音频设备还包括功放芯片14,功放芯片14主要用于将预输入至音频播放器11的第一音频信号先进行处理(如声效处理)再进行功率放大(如利用功放芯片14内部设置的Class D功放器进行信号功率放大)后供给音频播放器11,使音频播放器11播放经功放芯片14处理后的第一音频信号。
[0062] 而且,本申请的功放芯片14内部还设置有I/V(电流/电压)感测模块,I/V感测模块与音频播放器11的输入端连接,用于检测音频播放器11输入的第一模拟电压电流信号(第一模拟电流信号+第一模拟电压信号),并将检测的第一模拟电压电流信号进行模数转换,得到第一数字电压电流信号(第一数字电流信号+第一数字电压信号),从而供调整音频播放器11的功率时使用。
[0063] 基于此,考虑到第一数字电压电流信号中的第一数字电压信号为回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号,所以本申请首先利用I/V感测模块获得第一数字电压电流信号,然后将第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,便可得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号。
[0064] 可见,本申请无需增设额外的ADC(Analog‑to‑Digital Converter,模拟‑数字转换)芯片用于音频播放器11输入的第一模拟电压电流信号的模数转换,直接利用功放芯片14内与ADC芯片功能相近的I/V感测模块即可,从而节约了硬件成本,降低了电路板布线的复杂性。
[0065] 作为一种可选的实施例,音频采集器12包括:由多个麦克风构成的麦克风阵列;音频设备还包括:与麦克风阵列划分的多个麦克风组一一对应的ADC芯片15;
[0066] 则获取音频采集器12采集的第二音频信号的过程,包括:
[0067] 利用ADC芯片15,将每个麦克风组采集的第二模拟音频信号均进行模数转换,得到回声消除处理时所需使用的第二数字音频信号。
[0068] 进一步地,如图2所示,本申请的音频采集器12包括由多个麦克风构成的麦克风阵列,每个麦克风均用于采集外部语音指令,且本申请将麦克风阵列的麦克风划分为多个麦克风组,如在4个麦克风构成的麦克风阵列中,2个麦克风为一组。本申请的音频设备还包括与多个麦克风组一一对应的ADC芯片15,则本申请利用多个ADC芯片15,一一将每个麦克风组采集的第二模拟音频信号进行模数转换,得到多个第二数字音频信号,供回声消除处理时使用。
[0069] 作为一种可选的实施例,回声消除方法还包括:
[0070] 在音频设备开机后,将功放芯片14和ADC芯片15进行初始化;
[0071] 在对功放芯片14进行初始化的过程中,配置功放芯片14对应的音频端口的时钟频率、帧频率、感测信号反馈端子对应的第一有效数据长度及I/V感测模块对应的电压通道号;其中,感测信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括电压通道的数字音频信号和电流通道的数字音频信号;
[0072] 在对ADC芯片15进行初始化的过程中,配置ADC芯片15对应的音频端口的时钟频率、帧频率、采集信号反馈端子对应的第二有效数据长度及多个麦克风一一对应的麦克通道号;其中,采集信号反馈端子传输的一帧数字音频信号包括多个麦克通道的数字音频信号;
[0073] 则将第一数字电压电流信号中的电压信号提取出来,得到回声消除处理时所需参考的第一数字音频信号的过程,包括:
[0074] 从每一帧第一数字电压电流信号中均提取出与第一有效数据长度相同的且处于高位的第一数字电压电流有效信号,并从第一数字电压电流有效信号中提取出与电压通道号对应的第一数字音频通道信号,供回声消除处理时参考使用;
[0075] 获取音频采集器12采集的第二音频信号的过程,还包括:
[0076] 从每一帧第二数字音频信号中均提取出与第二有效数据长度相同的且处于高位的第二数字音频有效信号,并从第二数字音频有效信号中分别提取出与多个麦克通道号一一对应的多个第二数字音频通道信号,供回声消除处理时使用。
[0077] 进一步地,如图2所示,本申请的音频设备还包括分别与功放芯片14和多个ADC芯片15连接的处理器13(如CPU),需要说明的是,处理器13在执行自身存储的计算机程序时可实现本申请的任一种回声消除方法的步骤。
[0078] 具体地,处理器13与功放芯片14和ADC芯片15均通过音频接口(如TDM接口)连接。音频接口包括四个端子:BCLK(时钟信号端子)、Fsync(帧信号端子)、Dout(音频信号传输端子)、Din(功放芯片14对应的Din称为感测信号反馈端子,ADC芯片15对应的Din称为采集信号反馈端子)。处理器13将预输入至音频播放器11的第一音频信号通过音频接口的Dout送至功放芯片14处理。功放芯片14内的I/V感测模块将第一数字电压电流信号通过音频接口的Din送至处理器13处理。ADC芯片15将第二数字音频信号通过音频接口的Din送至处理器
13处理。
[0079] 基于此,本申请在音频设备开机后,首先将功放芯片14和ADC芯片15进行初始化,具体可通过I2C总线初始化功放芯片14和ADC芯片15。在对功放芯片14进行初始化的过程中,配置功放芯片14对应的音频端口(TDM1)的时钟频率、帧频率、感测信号反馈端子Din对应的第一有效数据长度及I/V感测模块对应的电压通道号。在对ADC芯片15进行初始化的过程中,配置ADC芯片15对应的音频端口(TDM2)的时钟频率、帧频率、采集信号反馈端子Din对应的第二有效数据长度及多个麦克风一一对应的麦克通道号。需要说明的是,感测/采集信号反馈端子Din传输的一帧数字音频信号可划分为不同通道(slot)的数字音频信号,具体是感测信号反馈端子Din传输的一帧数字音频信号包括电压通道的数字音频信号和电流通道的数字音频信号;采集信号反馈端子Din传输的一帧数字音频信号包括多个麦克通道的数字音频信号。还需要说明的是,一帧数字音频信号中除了数字音频通道信号这些有效信号(处于高bit位)外,还有一些无效信号(一般是“0”,处于低bit位),则感测信号反馈端子Din对应的第一有效数据长度表示感测信号反馈端子Din传输的一帧数字音频信号中有效信号占用的数据长度;采集信号反馈端子Din对应的第二有效数据长度表示采集信号反馈端子Din传输的一帧数字音频信号中有效信号占用的数据长度。
[0080] 则本申请对感测信号反馈端子Din上传输的第一数字电压电流信号的处理流程为:首先从每一帧第一数字电压电流信号中均提取出与第一有效数据长度相同的且处于高位的第一数字电压电流有效信号,然后从第一数字电压电流有效信号中提取出与电压通道号对应的第一数字音频通道信号,供回声消除处理时参考。同理,本申请对采集信号反馈端子Din上传输的第二数字音频信号的处理流程为:首先从每一帧第二数字音频信号中均提取出与第二有效数据长度相同的且处于高位的第二数字音频有效信号,然后从第二数字音频有效信号中分别提取出与多个麦克通道号一一对应的多个第二数字音频通道信号,供回声消除处理时使用。
[0081] 比如,麦克风阵列包含麦克1、麦克2、麦克3及麦克4四个麦克风,一帧第二数字音频信号共有32bit,第二数字音频有效信号占据一帧第二数字音频信号的高16bit,高16bit信号包含4个通道的数字音频信号,ADC芯片将麦克1采集的4bit音频信号放入第一个通道(通道号为“1”)、将麦克2采集的4bit音频信号放入第二个通道(通道号为“2”)、将麦克3采集的4bit音频信号放入第三个通道(通道号为“3”)、将麦克4采集的4bit音频信号放入第四个通道(通道号为“4”),并将低16bit信号补0,组成一帧第二数字音频信号。
[0082] 作为一种可选的实施例,回声消除方法还包括:
[0083] 依次将不同帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号按顺序存储;
[0084] 在进行回声消除处理时,按照数据存储顺序,将同一帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号进行打包,得到供回声消除处理时使用的数据包。
[0085] 进一步地,本申请还可依次将不同帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号按顺序存储,等待回声消除处理时使用,具体对于每一帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号的存储顺序为:第一个麦克通道号对应的第二数字音频通道信号mic1、第二个麦克通道号对应的第二数字音频通道信号mic2...直至最后一个麦克通道号对应的第二数字音频通道信号micn、第一数字音频通道信号REF,则不同帧频率下的信号存储顺序为:mic1mic2...micnREFmic1mic2...micnREF...。
[0086] 基于此,在进行回声消除处理时,按照数据存储顺序,将同一帧频率下的多个第二数字音频通道信号和第一数字音频通道信号进行打包,如将同一帧频率下的信号mic1mic2...micnREF进行打包,得到不同帧频率下的多个数据包,供回声消除处理时使用。
[0087] 需要说明的是,同一帧频率下的多个第二数字音频通道信号合并的数据长度等于第一数字音频通道信号的数据长度,便于信号处理。
[0088] 作为一种可选的实施例,将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理的过程,包括:
[0089] 将第二音频信号作为预设自适应滤波器的正输入端信号,并将第一音频信号作为自适应滤波器的负输入端信号;
[0090] 通过调整自适应滤波器对各输入端信号的系数加权值,将自适应滤波器的输出信号进行均方差最小化处理;
[0091] 将均方差最小化处理后的输出信号作为消除回声的第二音频信号。
[0092] 具体地,本申请采用自适应滤波器将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理。更具体地,本申请将第二音频信号(具体是数据包解包后提取的mic1mic2...micn信号)输入至自适应滤波器的正输入端,将第一音频信号(具体是数据包解包后提取的REF信号)输入至自适应滤波器的负输入端,然后通过调整自适应滤波器对各输入端信号的系数加权值,将自适应滤波器的输出信号进行均方差最小化处理(即将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理),均方差最小化处理后的自适应滤波器的输出信号即作为消除回声的第二音频信号,供后续识别处理。
[0093] 请参照图3,图3为本发明实施例提供的一种回声消除系统的结构示意图。
[0094] 该回声消除系统应用于包含音频播放器和音频采集器的音频设备,包括:
[0095] 第一获取模块1,用于获取音频播放器输入的第一音频信号;
[0096] 第二获取模块2,用于获取音频采集器采集的第二音频信号;
[0097] 回声消除模块3,用于将第二音频信号中由第一音频信号引入的回声信号进行消除处理,得到消除回声的第二音频信号,以对消除回声的第二音频信号进行识别处理。
[0098] 本申请对回声消除系统的介绍请参考上述回声消除方法的实施例,本申请在此不再赘述。
[0099] 本申请还提供了一种音频设备,包括:
[0100] 音频播放器11;
[0101] 音频采集器12;
[0102] 处理器13,用于在执行自身存储的计算机程序时实现上述任一种回声消除方法的步骤。
[0103] 具体地,如图2所示,本申请的音频设备包括音频播放器11、音频采集器12及处理器13,还包括功放芯片14和ADC芯片15。至于本申请对音频设备的介绍请参考上述回声消除方法的实施例,本申请在此不再赘述。
[0104] 本申请还提供了一种可读存储介质,可读存储介质中存储有计算机程序,计算机程序在被处理器调用并执行时,可实现上述任一种回声消除方法的各步骤。
[0105] 本申请对可读存储介质的介绍请参考上述回声消除方法的实施例,本申请在此不再赘述。
[0106] 还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0107] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。