一种麦克风防啸叫方法及装置与流程

本发明涉及麦克风音频处理，特别涉及一种麦克风防啸叫方法及装置。

背景技术：

1、目前，随着科技的迅速发展，人们麦克风的音质要求越来越高。传统消除麦克风啸叫的方法通常检测实时接收声音的最大值对应的频率，对其进行衰减。其缺点是衰减的频率可能是正常的声音信号，对其衰减必然造成声音的失真。并且，实测表明，这些方法在声音功放增益提高时效果明显下降。所以实际麦克风的应用场合仍需要合理安排扬声器和麦克风的相对位置，并且需要根据应用场合的空间大小严格限制声音功放的增益值，过大的功放声音增益值在任何场合采用传统的除啸叫方法都不可能消除啸叫。

2、麦克风啸叫类型分为两种，环境引起的麦克风啸叫和自我回授啸叫，传统技术方案在解决啸叫的情况下，对于不同种类的啸叫，处理方案上在防止环境引起的麦克风啸叫和自我回授啸叫时，存在处理一种啸叫时对另一种啸叫产生相反的效果；

3、以下是一些可能存在相反效果的防啸叫措施：

4、1、音量调整：

5、对于自我回授啸叫，降低音量可以减少反馈的可能性。

6、然而，对于环境引起的啸叫，如果音量过低，可能无法达到所需的听觉效果，这在某些情况下可能需要增加音量，这又可能加剧自我回授的问题。

7、2、麦克风位置：

8、为了减少自我回授，麦克风应远离扬声器，避免直接捕捉到扬声器的声音。

9、但是，如果房间声学不佳，麦克风远离扬声器可能会导致捕捉到更多的环境噪音，从而加剧环境引起的啸叫。

10、3、房间声学处理：

11、使用吸音材料可以减少环境引起的啸叫，因为它们可以吸收反射声，减少回声。

12、然而，过度的吸音可能会使房间变得“死气沉沉”，在某些情况下，适当的反射声可以帮助声音在房间内均匀分布，避免声音过于集中，这在处理自我回授时可能是有益的。

13、4、使用反馈抑制器：

14、反馈抑制器可以有效地消除自我回授啸叫，但它们可能对环境引起的啸叫效果有限，因为环境啸叫可能涉及更广泛的频率范围。

15、5、使用指向性麦克风：

16、指向性麦克风可以减少自我回授，因为它们主要捕捉前方的声音，而不是侧面或后方的声音。

17、但是，如果环境噪音主要来自麦克风的侧面或后方，使用指向性麦克风可能会捕捉到这些噪音，从而加剧环境引起的啸叫。

技术实现思路

1、本发明提供一种麦克风防啸叫方法及装置，用以解决上述背景技术中的情况。

2、第一方面，本发明提出一种麦克风防啸叫方法，适用于阵列式麦克风，包括：

3、获取时域音频信号，并生成对应的音频频谱；

4、识别音频频谱上的啸叫频点，并响应对应的啸叫抑制模式；其中，

5、啸叫抑制模式包括：环境噪音啸叫抑制模式和自我回授啸叫抑制模式；

6、根据环境噪音啸叫抑制模式，构建基于反馈抑制啸叫模型，执行第一啸叫抑制策略；

7、根据自我回授啸叫抑制模式，构建基于指向性啸叫抑制模型，执行第二啸叫抑制策略。

8、结合第一方面：所述获取时域音频信号还包括：

9、通过麦克风接收输入音频，生成音频阵列，并确定音频阵列中每个声源接收点的频域序列；

10、根据频域序列和麦克风的阵列结构，计算音频阵列的每个声源接收点的声源时延；

11、根据声源时延，生成输入音频的对比序列，并进行输入音频的拟合优化；

12、在输入音频的拟合优化时，进行时域转换，生成时域音频信号。

13、结合第一方面：所述识别音频频谱上的啸叫频点，并响应对应的啸叫抑制模式，包括：

14、将音频频谱进行倒谱包络，确定啸叫频点；

15、根据啸叫频点，确定对应的啸叫音频特征；

16、将啸叫音频特征通过预设的啸叫识别模型进行处理，判断每个啸叫频点对应的啸叫成因；

17、根据啸叫成因，响应预设啸叫抑制模式。

18、结合第一方面：所述根据啸叫成因，响应预设啸叫抑制模式，包括：

19、针对每个啸叫频点进行音频频差计算，确定音频差值；

20、根据音频差值，计算对应啸叫频点的离散值；其中，

21、不同啸叫频点在麦克风阵列中对应不同的离散值；

22、将每个啸叫频点的离散值与环境噪音啸叫抑制模式和自我回授啸叫抑制模式下的啸叫离散区间适配，确定啸叫抑制模式。

23、结合第一方面：所述根据啸叫成因，响应预设啸叫抑制模式，还包括：

24、配置啸叫频点与音频频谱对应的唯一抑制索引；

25、抑制索引用于确定每个啸叫频点和啸叫抑制模式的向量关系；

26、当啸叫频点与啸叫抑制模式的任意一个抑制向量之间存在关联时，生成对应的抑制点，并进行抑制因素标定；

27、根据抑制因素标定，确定对应的啸叫抑制模式进行抑制变量调用。

28、结合第一方面：所述构建基于反馈抑制啸叫模型包括：

29、获取环境噪音数据和麦克风音频反馈的样本频域特征；

30、将环境噪音数据输入第一反馈抑制啸叫模型，获取第一反馈抑制啸叫模型输出的环境噪音频域特征；

31、根据环境噪音频域特征和样本频域特征确定损失函数；

32、根据损失函数对第一反馈抑制啸叫模型的抑制计算层进行更新训练，生成第二反馈抑制啸叫模型，返回执行环境噪音频域特征输入第二反馈抑制啸叫模型，输出基于环境噪音啸叫抑制模式下第一抑制参数。

33、结合第一方面：所述构建基于指向性啸叫抑制模型包括：

34、获取麦克风指向性数据和麦克风音频反馈的样本频域特征；

35、将麦克风指向性数据输入第三反馈抑制啸叫模型，获取第三反馈抑制啸叫模型输出的麦克风指向性特征；

36、根据麦克风指向性特征和样本频域特征确定损失函数；

37、根据损失函数对第三反馈抑制啸叫模型的抑制计算层进行更新训练，生成第四反馈抑制啸叫模型，返回执行环境噪音频域特征输入第四反馈抑制啸叫模型，输出基于自我回授啸叫抑制模式下第二抑制参数。

38、结合第一方面：所述响应对应的啸叫抑制模式，还包括：

39、建立啸叫频点与啸叫频点对应的抑制反馈的反馈映射节点；

40、根据反馈映射节点获取音频频谱中每个啸叫频点抑制映射信息；

41、根据抑制映射信息，判断是否消除啸叫。

42、结合第一方面：所述响应对应的啸叫抑制模式，还包括：

43、搭建基于啸叫抑制模式的目标函数；

44、以理想啸叫消除参数为最大化的抑制目标对目标函数进行遗传运算，确定当前啸叫抑制模式下的第一啸叫抑制策略/第二啸叫抑制策略的目标抑制率，并将将对应的抑制策略作为抑制基准策略。

45、本发明的有益效果在于：

46、首先，本发明通过啸叫抑制模式自动响应的方式，可以实现针对环境噪音引起的啸叫和自我回授类型的啸叫，构建专用的啸叫抑制模型，然后，执行对应的啸叫抑制策略。另外，如果同时环境噪音引起的啸叫和自我回授类型的啸叫都对阵列式麦克风接收的音频产生了影响，同时响应两种啸叫抑制模式。本发明针对的是阵列式麦克风，阵列式麦克风是一种矩阵式的收音方式，收音更加全面，啸叫出现的概率越大，而且自我响应的时候，阵列式麦克风的不同麦克风可以实现相邻麦克风的音频对比，从而使得啸叫抑制的效果更强。

47、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

48、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。