回声消除方法及装置与流程

本申请涉及通信，尤其涉及一种回声消除方法及装置。

背景技术：

1、日常生活中，用户经常进行设备间的通话，例如视频通话、语音通话，在进行设备间通话的过程中，通常将本端设备叫做本端，对端设备称为远端或者对端。在构建设备间的信息通路的时候，对端用户将自己的声音信号通过通讯的方式传入至本端设备，对端的信号由本端设备播放的声音称为本端下行输出。本端设备传出至对端设备的声音信号，称为本端上行输出，即对端的下行输出。在构建通话的过程中，对端用户(例如对端讲话用户)不希望自己听到自己的声音，即使对端的上行信号由本端的下行放音设备(例如扬声器)放音，本端的麦克拾取到了本端的下行声音，但本端设备需要对此声音进行消除，消除后的声音作为本端上行处理结果传回对端设备，这样一个完整的通话回路就处理完成了。这种使得本端设备消除掉本端下行输出的算法，称为回声消除或者回声抵消算法(acoustic echocancellation algorithm，aec)。回声消除算法是消除本端设备的回声，也可以称之为消除本端设备的“自噪”，即自我发出的噪声。

2、随着设备的更新换代，现在的电子设备大多具有多个扬声器，例如4个、6个、8个，电子设备的声音也由左右双声道逐渐宽展到5.0.1(左右声道、左中右环绕声，天空音等)，很多设备还有高低音分频等越来越多的立体声格式。多扬声器的电子设备在进行通话或语音播放场景时，需要考虑消除掉扬声器的自噪。当扬声器设备变多时，算法的复杂度也会随之变大，需要的算力随之变多。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，有必要提供一种回声消除方法及装置，依据电子设备的扬声器播放的系统参考信号和麦克风接收的音频信号确定对应的压缩因数，并依据压缩因数对全搜索滤波器进行克罗内克积分解，得到子滤波器系数，并依据子滤波器系数对音频信号进行回声消除，通过对全搜索滤波器进行克罗内积分解，以减少回声消除的算力，通过依据系统参考信号和音频信号确定对应的压缩因数，以保证压缩因数是基于扬声器的实际应用调整。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种回声消除方法，应用于电子设备，所述电子设备具有麦克风和至少三个扬声器，所述回声消除方法包括：获取所述扬声器播放的系统参考信号和所述麦克风接收的音频信号；依据所述音频信号、所述系统参考信号及全搜索滤波器系数确定压缩因数，其中，所述全搜索滤波器为对所述电子设备的所有系统参考信号进行自适应滤波估计的滤波器；依据所述压缩因数对所述全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解，得到第一子滤波器系数和第二子滤波器系数；依据所述第一子滤波器系数和所述第二子滤波器系数对所述音频信号进行回声消除。

3、采用上述技术方案，通过对全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解，得到子滤波器系数，并依据子滤波器进行回声消除，减少了回声消除的算力，通过依据系统参考信号和音频信号确定对应的压缩因数，以保证压缩因数是基于扬声器的实际应用调整。

4、在一些实施例中，所述依据所述音频信号、所述系统参考信号及全搜索滤波器系数确定压缩因数包括：确定残差信号，其中，所述残差信号为所述音频信号与所述全搜索滤波器系数和所述系统参考信号的卷积的差值；确定所述音频信号与所述残差信号的互相关矩阵；根据所述互相关矩阵确定所述压缩因数。

5、采用上述技术方案，通过音频信号和残差信号的正相关矩阵确定压缩因数，以保证压缩因数与残差信号具有相关性，

6、在一些实施例中，所述依据所述压缩因数对所述全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解，得到第一子滤波器系数和第二子滤波器系数包括：其中，为所述全搜索滤波器系数，h1r为所述第一子滤波器系数，h2r为所述第二子滤波器系数，r为压缩因数，表示克罗内克积。

7、采用上述公式，以实现基于压缩因数对全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解，得到对应的子滤波器系数。

8、在一些实施例中，所述回声消除方法还包括：确定所述压缩因数与预设阈值的关系，若所述压缩因数大于所述预设阈值，则依据所述压缩因数对所述全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解。

9、在基于压缩因数对全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解之前，进行场景检测，已检测电子设备当前状态是否满足条件，若满足条件之后再依据上述方法进行回声消除。

10、在一些实施例中，所述回声消除方法还包括：若所述压缩因数小于或等于所述预设阈值，则依据所述全搜索滤波器系数对所述音频信号进行回声消除。

11、采用上述技术方案，在不满足预设场景时，采用全搜索滤波器进行回声消除。

12、在一些实施例中，所述依据所述第一子滤波器系数和所述第二子滤波器系数对所述音频信号进行回声消除包括：依据nlms及所述第一子滤波器系数更新第一子滤波器；依据rls及所述第二子滤波器系数更新第二子滤波器；依据更新后的所述第一子滤波器和所述第二子滤波器对所述音频信号进行回声消除。

13、采用上述技术方案，采用两种更新方式对两个子滤波器进行更新，减少两个子滤波器之间的相关性。

14、在一些实施例中，所述获取所述扬声器播放的系统参考信号和所述麦克风接收的音频信号包括：获取当前信号帧对应的扬声器播放的系统参考信号和所述麦克风接收的音频信号。采用上述技术方案，通过逐帧获取对应的系统参考信号和音频信号，并对该帧音频信号进行回声消除，且不同帧的系统参考信号和音频信号对应不同的压缩因数，以便依据不同的压缩因数对该帧的音频信号进行不同的回声消除处理。

15、在一些实施例中，所述压缩因数小于或等于所述扬声器的数量。采用上述技术方案，。

16、第二方面，本申请实施例提供一种回声消除装置，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或至少一个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面任一项所述的回声消除方法。

17、第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的回声消除方法。

18、应当理解地，第二方面至第三方面中任一种设计所带来的技术效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

技术特征：

1.一种回声消除方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备具有麦克风和至少三个扬声器，所述回声消除方法包括：

2.如权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述依据所述音频信号、所述系统参考信号及全搜索滤波器系数确定压缩因数包括：

3.如权利要求1或2所述的回声消除方法，其特征在于，所述依据所述压缩因数对所述全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解，得到第一子滤波器系数和第二子滤波器系数包括：

4.如权利要求1至3任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述回声消除方法还包括：

5.如权利要求4所述的回声消除方法，其特征在于，所述回声消除方法还包括：

6.如权利要求1至5任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述依据所述第一子滤波器系数和所述第二子滤波器系数对所述音频信号进行回声消除包括：

7.如权利要求1至6任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述获取所述扬声器播放的系统参考信号和所述麦克风接收的音频信号包括：

8.如权利要求1至7任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述压缩因数小于或等于所述扬声器的数量。

9.一种回声消除装置，其特征在于，所述回声消除装置包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的回声消除方法。

技术总结本申请实施例提供一种回声消除方法及装置，应用于电子设备，电子设备具有麦克风和至少三个扬声器，回声消除方法包括：获取扬声器播放的系统参考信号和麦克风接收的音频信号；依据音频信号、系统参考信号及全搜索滤波器系数确定压缩因数，其中，全搜索滤波器为对电子设备的所有系统参考信号进行自适应滤波估计的滤波器；依据压缩因数对全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解，得到第一子滤波器系数和第二子滤波器系数；依据第一子滤波器系数和第二子滤波器系数对所述音频信号进行回声消除，本申请依据系统参考信号和音频信号确定压缩因数，并依据压缩因数对全搜索滤波器系数进行克罗内克积分解确定子滤波器，降低算法复杂度和算力。技术研发人员：万赫受保护的技术使用者：华为技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11