[發明專利]回聲消除裝置、方法、計算機設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202211275333.6
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115631761A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 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: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張筱寧

1.一種回聲消除裝置，其特征在于，所述裝置包括：

濾波器配置模塊，用于將自適應濾波器的長度預先配置為與目標房間的混響程度匹配的預配置長度；

語音采集模塊，用于對目標房間中目標聲源進行語音采集，得到原始語音信號；

回聲消除模塊，用于通過預配置長度的自適應濾波器對所述原始語音信號進行濾波，得到所述目標聲源的目標語音信號，所述預配置長度的自適應濾波器用于模擬目標房間的回聲傳輸特性以濾除原始語音信號中的回聲。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波器配置模塊包括：

音頻信號采集單元，用于在目標房間中播放調試音頻，并在播放過程中采集所述目標房間中的音頻信號，得到采集音頻信號；

濾波單元，用于通過初始長度的自適應濾波器對所述采集音頻信號進行逐幀濾波，并基于濾波過程確定所述自適應濾波器的收斂系數；

擬合單元，用于基于所述收斂系數擬合得到所述調試音頻的能量衰減直線；

混響時間確定單元，用于基于所述能量衰減直線確定所述目標房間的混響時間；

長度映射單元，用于將所述混響時間映射為所述自適應濾波器的預配置長度，并將所述自適應濾波器的長度配置為所述預配置長度。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述采集音頻信號包括多個時刻對應的多幀頻域采集信號；

所述濾波單元，包括：

濾波子單元，用于通過所述初始長度的自適應濾波器，對每個時刻的頻域采集信號進行濾波，得到所述每個時刻對應的殘差信號；

收斂系數確定子單元，用于基于各個時刻對應的殘差信號，對各個時刻對應的自適應濾波器系數進行迭代，直至各個時刻對應的自適應濾波器系數符合收斂條件時，停止迭代，得到收斂系數。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述濾波子單元，用于：

通過初始長度的自適應濾波器，基于所述每個時刻在所述目標音頻的參考信號中對應的幀集、以及所述每個時刻對應的自適應濾波器系數，預估所述每個時刻對應的回聲信號；

其中，所述每個時刻對應的幀集包括所述每個時刻的一幀頻域參考信號、以及各個在先時刻的各幀頻域參考信號，各個在先時刻是所述每個時刻之前的時刻；

從所述每個時刻的頻域采集信號中消除所述每個時刻對應的回聲信號，得到所述每個時刻對應的殘差信號。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述初始長度的自適應濾波器包括初始數目個分塊，每個分塊用于處理每個時刻對應幀集中相應時刻的相應幀頻域參考信號；

所述收斂系數確定子單元，用于：

對于自適應濾波器所包括的每個分塊，迭代執行以下步驟：

基于所述分塊在所述每個時刻的分塊系數、相應幀頻域參考信號、所述每個時刻對應的殘差信號、以及更新步長，確定所述分塊在所述每個時刻的下一時刻的分塊系數；

其中，所述自適應濾波器系數包括各個分塊的分塊系數。

6.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述初始長度的自適應濾波器包括初始數目個分塊，所述收斂系數包括各個分塊對應的分塊收斂系數；

所述擬合單元，用于：

對于每個分塊，確定對應分塊收斂系數所包括的各個頻點系數的平均值，得到各個分塊在平穩時刻對應的頻點系數平均值，所述平穩時刻是指所述收斂系數對應的時刻；

基于各個分塊在平穩時刻對應的頻點系數平均值，確定所述目標音頻的參考信號在各個衰減時刻的衰減量；

基于所述各個衰減時刻的衰減量，擬合出所述能量衰減直線，所述能量衰減直線用于模擬調試音頻沿回聲傳輸路徑傳輸的衰減趨勢，所述回聲傳輸路徑是所述目標房間中從揚聲器到麥克風之間的聲學傳輸路徑。

7.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述混響時間確定單元，用于：

基于所述能量衰減直線對應的衰減量變化率，確定所述目標房間在平穩時刻所對應的初始混響時間；

基于所述初始混響時間、以及至少一個平穩后時刻所對應的平穩后混響時間，確定所述目標房間的混響時間，所述平穩后時刻是所述平穩時刻之后的時刻。