[發明專利]嘯叫抑制方法、裝置、音響及擴音系統

在審

• 申請號: 202210772248.4
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115175063A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 尹悅
• 申請（專利權）人: 北京奕斯偉計算技術股份有限公司
• 主分類號: H04R3/02
• 分類號: H04R3/02;G10L21/0208
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張筱寧

本申請實施例提供了一種嘯叫抑制方法、裝置、音響及擴音系統，涉及數字信號處理技術領域。該方法包括：對擴音系統中的音頻信號進行預處理，將音頻信號轉換到頻域；基于頻域自適應濾波器的濾波器系數，對轉換后的音頻信號進行逐幀逐頻點處理，得到相應的輸出信號，同時以當前幀信號中的遠端音頻信號作為參考信號更新濾波器系數，供下一幀信號處理使用；將得到的所有輸出信號轉換到時域，得到目標音頻。本申請實施例中，由于濾波器系數更新時的參考信號為遠端信號，因此，不僅降低濾波器輸入信號與參考信號的相關性，且能對反饋信號有效抑制。

技術領域

本申請涉及數字信號處理技術領域，具體而言，本申請涉及一種嘯叫抑制方法、裝置、音響及擴音系統。

背景技術

在擴音系統中，麥克風采集的信號被傳輸到揚聲器中進行放大播出，而揚聲器播放的音頻信號會被麥克風再次拾取，揚聲器與麥克風間音頻信號的傳輸、反饋構成聲學環路。在傳輸過程中，當音量較大時，聲音的反饋環路形成正反饋，即聲學環路增益大于1。聲音在不斷的反饋中被一步步放大，產生了刺耳的嘯叫聲，嚴重影響用戶的聽覺體驗。

目前，針對擴音系統中的嘯叫抑制方法包括：移頻移相法、陷波抑制法、自適應反饋抑制法等方法。其中，移頻移相法，在聲音處理過程中，通過實時改變聲音的頻率或者相位，破壞正反饋發生需要的相位特性。陷波抑制法，針對發生嘯叫的頻率點，通過陷波器強行壓低該頻率點的聲學環路增益，但均是改變了聲音信號或系統的頻率響應，對聲音造成了一定失真。

自適應反饋抑制方法，采用一個自適應濾波器追蹤反饋通路，并將其作用抵消，可以有效預防嘯叫的產生。但由于輸入信號與參考信號相關性較高，自適應濾波器估計存在偏差。解決估計偏差的方法通常有兩種，一種是去相關技術，另一種是使用固定系數濾波器。然而，前者需要增加運算開銷，后者在聲場環境細微變化時性能明顯下降。

發明內容

本申請實施例提供了一種嘯叫抑制方法、裝置、音響及擴音系統，旨在解決現有技術中的至少一個技術問題。

根據本申請實施例的第一方面，提供了一種嘯叫抑制方法，該方法包括：

對擴音系統中的音頻信號進行預處理，將所述音頻信號轉換到頻域；

基于頻域自適應濾波器的濾波器系數，對轉換后的音頻信號進行逐幀逐頻點處理，得到相應的輸出信號，同時以當前幀信號中的遠端音頻信號作為參考信號更新濾波器系數，以供下一幀信號處理使用；

將得到的所有輸出信號轉換到時域，得到目標音頻。

在一個可能的實現方式中，在對任一頻點的初始幀信號進行處理之前，所述方法還包括：

確定所述擴音系統中揚聲器到麥克風通路的傳輸函數對應的初始濾波器系數；

對任一頻點的初始幀信號進行處理的過程包括：

基于所述初始濾波器系數，對所述初始幀信號進行處理，得到相應的輸出信號，同時更新所述初始濾波器系數；

其中，所述初始幀基于所述頻域自適應濾波器的數量確定。

在又一個可能的實現方式中，針對任一頻點的非初始幀信號進行處理的過程包括：

基于上一幀信號處理后更新得到的濾波器系數，對當前幀信號進行處理，得到相應的輸出信號，同時更新所述濾波器系數。

在另一個可能的實現方式中，所述擴音系統中的音頻信號包括遠端音頻信號和麥克風采集的音頻信號，對任一頻點的每幀信號進行處理，得到相應的輸出信號的過程包括：

基于當前幀信號和相應的濾波器系數，以及上一幀輸出信號，確定當前幀信號中麥克風采集的音頻信號的殘差信號；

對所述殘差信號進行本地擴音處理，得到相應的輸出信號。