回声消除方法、装置、电子设备、车载系统及存储介质与流程

专利2026-01-22  8


本技术涉及信号处理,尤其涉及一种回声消除方法、装置、电子设备、车载系统及存储介质。


背景技术:

1、在语音通话场景中,尤其是基于车载语音系统进行语音通话的场景中,语音通话往往受到回声影响,使得语音通话质量得不到保证。

2、目前,为提高通话质量,可对语音信号进行回声消除。对语音信号进行回声消除的主要方式包括:通过滤波器对语音信号进行线性处理。由于线性处理后的语音还可能存在残余回声,可再对线性处理后的语音进行非线性处理。

3、然而,这种方式无法消除全部的回声,远端依旧能够接收到没有消除干净的残留回声,从而降低语音通话的通话质量。


技术实现思路

1、本技术的一个目的在于提供了一种回声消除方法,其优势在于在对近端语音信号进行线性回声消除处理和非线性回声消除处理之后,通过在频域子带上基于远端语音信号对语音信号进行回声消除处理,而此次回声消除处理对线性回声消除处理和非线性回声消除处理之后的语音信号中所残留的回声的强弱并不关切,这样,处理得到的语音信号更加干净,减少了远端接收到的残留回声,从而提升了回声消除的效果,进而提高了语音通话的通话质量。并且,由于在频域子带上进行回声消除处理,在计算量上显著减小,从而达到轻量化计算的目的。

2、本技术的另一个目的在于提供了一种回声消除方法,其优势在于通过对第三处理信号进行回声估计,得到的是第一回声信号的幅度包络信号,而无需估计第一回声信号,进一步减少了计算量。并且,根据第一回声信号的幅度包络信号,对第三处理信号进行回声抑制处理,仍然能够较为彻底的清楚残留的回声,得到较为干净的语音信号,从而提升了回声消除的效果,进而提高了语音通话的通话质量。

3、本技术的技术方案是这样实现的:

4、第一方面,本技术提供一种回声消除方法,该方法可以包括:获得第一回采信号以及通过麦克风采集的近端语音信号,第一回采信号为接收到的远端语音信号经过功率放大处理后的信号;基于第一回采信号,对近端语音信号进行线性回声消除处理和非线性回声消除处理,以得到第一处理信号;基于第一回采信号,对第一处理信号在频域子带上进行回声消除处理,以得到第二处理信号;将第二处理信号发送至远端。

5、在一些可能的实施方式中,基于第一回采信号,对第一处理信号在频域子带上进行回声消除处理,得到第二处理信号,包括:对第一回采信号和第一处理信号进行频域功率谱划分,以得到多个频域子带;针对各个频域子带,对第一回采信号与第一处理信号进行时延对齐,以得到第二回采信号和第三处理信号;针对各个频域子带,基于第二回采信号,通过第一滤波算法,对第三处理信号进行回声估计,以得到第一回声信号的幅度包络信号;根据第一回声信号的幅度包络信号,对第三处理信号进行回声抑制处理,以得到第二处理信号。

6、在一些可能的实施方式中,根据第一回声信号的幅度包络信号,对第三处理信号进行回声抑制处理,以得到第二处理信号,包括:根据第一回声信号的幅度包络信号,获得第一回声信号的能量谱;根据第一回声信号的能量谱以及第三处理信号的能量谱,计算维纳滤波系数;基于维纳滤波系数,对第三处理信号进行维纳滤波,以得到第二处理信号。

7、在一些可能的实施方式中,第一滤波算法为归一化最小均方自适应滤波(normalized least mean square,nlms)算法。

8、在一些可能的实施方式中,基于第一回采信号,对近端语音信号进行线性回声消除处理和非线性回声消除处理,以得到第一处理信号,包括:根据第一回采信号,通过第二滤波算法,对近端语音信号进行线性回声消除处理,以得到第二回声信号;计算近端语音信号减去第二回声信号得到的差值信号;对差值信号进行非线性回声消除处理,以得到第一处理信号。

9、在一些可能的实施方式中,第二滤波算法为变步长nlms算法。

10、第二方面,本技术提供一种回声消除装置,该装置可以包括:获得模块,用于获得第一回采信号以及通过麦克风采集的近端语音信号,第一回采信号为接收到的远端语音信号经过功率放大处理后的信号;第一处理模块,用于基于第一回采信号,对近端语音信号进行线性回声消除处理和非线性回声消除处理,以得到第一处理信号;第二处理模块,用于基于第一回采信号,对第一处理信号在频域子带上进行回声消除处理,以得到第二处理信号;发送模块,用于将第二处理信号发送至远端。

11、在一些可能的实施方式中,第二处理模块,可以包括:时延对齐模块,用于对第一回采信号和第一处理信号进行频域功率谱划分,以得到多个频域子带;针对各个频域子带,对第一回采信号与第一处理信号进行时延对齐,以得到第二回采信号和第三处理信号;包络估计模块,用于针对各个频域子带,基于第二回采信号,通过第一滤波算法,对第三处理信号进行回声估计,以得到第一回声信号的幅度包络信号;回声抑制模块,用于根据第一回声信号的幅度包络信号,对第三处理信号进行回声抑制处理,以得到第二处理信号。

12、在一些可能的实施方式中,回声抑制模块,用于:根据第一回声信号的幅度包络信号,获得第一回声信号的能量谱;根据第一回声信号的能量谱以及第三处理信号的能量谱,计算维纳滤波系数;基于维纳滤波系数,对第三处理信号进行维纳滤波,以得到第二处理信号。

13、在一些可能的实施方式中,第一滤波算法为nlms算法。

14、在一些可能的实施方式中,第一处理模块,包括:线性回声消除模块,用于根据第一回采信号,通过第二滤波算法,对近端语音信号进行线性回声消除处理,以得到第二回声信号;以及,计算近端语音信号减去第二回声信号得到的差值信号;非线性回声消除模块,用于对差值信号进行非线性回声消除处理,以得到第一处理信号。

15、在一些可能的实施方式中,第二滤波算法为变步长nlms算法。

16、第三方面,本技术提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与至少一个处理器耦合的存储器,存储器包含有存储于其中的指令,指令在被至少一个处理器执行时,使得至少一个处理器执行如第一方面及其可能的实施方式中的任一项所述的回声消除方法。

17、第四方面,本技术提供一种车载系统,包括:扬声器、麦克风以及电子设备;扬声器、麦克风与电子设备连接;其中,扬声器,被配置为播放远端语音信号;麦克风,被配置为采集近端语音信号;电子设备,被配置为执行如第一方面及其可能的实施方式中的任一项所述的回声消除方法。

18、第五方面,本技术提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,能够实现如第一方面及其可能的实施方式中的任一项所述的回声消除方法。

19、第六方面,本技术提供一种计算机程序,包括计算机可读程序指令,在所述计算机可读程序指令在计算机设备中运行的情况下,所述计算机设备中的处理器执行用于实现上述方法中的部分或全部步骤。

20、第七方面,本技术提供一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,计算机程序或指令被处理器执行时,能够实现如第一方面及其可能的实施方式中的任一项所述的回声消除方法。

21、应理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不构成对本技术的限制。


技术特征:

1.一种回声消除方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基于所述第一回采信号,对所述第一处理信号在频域子带上进行回声消除处理,以得到第二处理信号,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一回声信号的幅度包络信号,对所述第三处理信号进行回声抑制处理,以得到所述第二处理信号,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一滤波算法为归一化最小均方自适应滤波nlms算法。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一回采信号,对所述近端语音信号进行线性回声消除处理和非线性回声消除处理,以得到第一处理信号,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二滤波算法为变步长nlms算法。

7.一种回声消除装置,其特征在于,所述装置包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括:

9.一种车载系统,其特征在于,包括:扬声器、麦克风以及电子设备;所述扬声器、所述麦克风与所述电子设备连接;其中,

10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,能够实现如权利要求1至6中任一项所述的回声消除方法。


技术总结
本申请提供了一种回声消除方法、装置、电子设备、车载系统及存储介质。其中,回声消除方法包括:获得第一回采信号以及通过麦克风采集的近端语音信号,第一回采信号为接收到的远端语音信号经过功率放大处理后的信号;基于第一回采信号,对近端语音信号进行线性回声消除处理和非线性回声消除处理,以得到第一处理信号;基于第一回采信号,对第一处理信号在频域子带上进行回声消除处理,以得到第二处理信号;将第二处理信号发送至远端。通过本申请,提升了回声消除的效果。

技术研发人员:梁增运
受保护的技术使用者:博泰车联网科技(上海)股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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