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一種回聲信號處理方法、系統(tǒng)及電視機的制作方法

文檔序號:7763631閱讀:430來源:國知局
專利名稱:一種回聲信號處理方法、系統(tǒng)及電視機的制作方法
技術領域
本發(fā)明屬于電聲技術領域,尤其涉及一種回聲信號抵消方法、系統(tǒng)及電視機。
背景技術
聲學回聲是指在揚聲器播出的聲音在被受話方聽到的同時,語音信號也通過多種 途徑被麥克風拾取,重新回輸至原說話人處?;芈曂ㄟ^的路徑各不相同,也就產(chǎn)生了不同的 延時回聲,包括直接回聲和間接回聲。直接回聲是指揚聲器播出的聲音未經(jīng)任何的反射直接進入麥克風,這種回聲的延 時最短,它同遠端說話者的語音能量,揚聲器和麥克風間的距離、角度、揚聲器的播放音量, 麥克風的拾音靈敏度直接相關;而間接回聲是指揚聲器播出的聲音經(jīng)過不同的路徑,一次 或多次反射后進入麥克風后所產(chǎn)生回聲的集合。房屋內任何物品的移動或改變都會改變回 聲通道,因此這種回聲的特點是多路徑的,時變的。由于回聲與遠端說話人的音量、揚聲器 的增益、空間的大小、家具的擺設都有密切的關系,這些都是屬于不可控的因素。系統(tǒng)對回 聲通道無法預先模擬,所以在算法里難以很好的消除回聲。對于回聲的處理,人們作了很多的科學研究,隨著技術的發(fā)展,自適應濾波器已被 廣泛應用。但是由于系統(tǒng)的使用環(huán)境差異較大,如揚聲器的聲壓增益、空間的大小、家具的 擺設都完全不一樣,自適應的算法也很難準確預估系統(tǒng)的使用環(huán)境,但是這些因素都會影 響到回聲的最后的集合。因此,由于沒有把環(huán)境的影響因素動態(tài)考慮進去,很難做到rl (η) = r(n)以消除回聲影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種回聲信號抵消方法、系統(tǒng)及電視機,旨在解決 現(xiàn)有技術的回聲處理沒有把環(huán)境因素考慮進去,很難消除回聲的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的,一種回聲信號處理方法,所述方法包括下述步驟獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息;根據(jù)所述獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所述修正的濾波器系數(shù)估計遠 端語音信號產(chǎn)生的回聲信號;從接收的本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,所述本地語音信號包括本地 用戶的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。本發(fā)明實施例還提供了一種回聲信號處理系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括校準單元,用于獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息;自適應濾波器,用于根據(jù)所述校準單元獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所 述修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號;信號處理單元,用于從接收的本地語音信號中減去所述自適應濾波器估計的回聲 信號,向遠端輸出減去所述估計的回聲信號的本地語音信號,所述本地語音信號包括本地 用戶的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。
本發(fā)明實施例還提供了 一種電視機,所述電視機包括上述回聲信號處理系統(tǒng)。在本發(fā)明實施例中,獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息, 修正濾波器系數(shù),根據(jù)修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號,并從接收的 本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,向遠端輸出減去所述估計的回聲信號的本地語 音信號,由于充分考慮了環(huán)境因素對回聲信號的影響,可以有效的消除回聲。


圖1是本發(fā)明實施例一提供的回聲信號處理方法的實現(xiàn)流程圖;圖2是本發(fā)明實施例提供的電視聊天系統(tǒng)的示意圖;圖3是本發(fā)明實施例二提供的回聲信號處理方法的實現(xiàn)流程圖;圖4是本發(fā)明實施例三提供的回聲信號處理系統(tǒng)的結構圖;圖5是本發(fā)明實施例提供的校準單元的結構圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并 不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實施例中,根據(jù)測試信號的回聲信號的時延、相依及幅度等信息對濾波 器系數(shù)進行修正,準確的對遠端的語音信號進行估計,實現(xiàn)消除本地語音信號中的回聲信 號,由于充分考慮了環(huán)境因素對回聲信號的影響,可以有效的消除回聲。本發(fā)明實施例提供了一種回聲信號處理方法,所述方法包括下述步驟獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息;根據(jù)所述獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所述修正的濾波器系數(shù)估計遠 端語音信號產(chǎn)生的回聲信號;從接收的本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,所述本地語音信號包括本地 用戶的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。本發(fā)明實施例還提供了一種回聲信號處理系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括校準單元,用于獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息;自適應濾波器,用于根據(jù)所述校準單元獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所 述修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號;信號處理單元,用于從接收的本地語音信號中減去所述自適應濾波器估計的回聲 信號,向遠端輸出減去所述估計的回聲信號的本地語音信號,所述本地語音信號包括本地 用戶的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。
本發(fā)明實施例還提供了 一種電視機,所述電視機包括上述回聲信號處理系統(tǒng)。以下結合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細描述實施例一本發(fā)明實施例通過根據(jù)實際環(huán)境修正過的濾波器的系數(shù),對接收的遠端語音信號 的回聲信號進行估計,使得估計產(chǎn)生的回聲信號更接近于實際的環(huán)境回聲,可以有效的消 除回聲,以下通過具體實施例進行說明。4
圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的回聲信號處理方法的實現(xiàn)流程圖,詳述如下本發(fā)明實施例的應用場景可以是具有聊天功能的電子設備終端,例如聊天電視 等,圖2示出了一個電視聊天系統(tǒng)的示意圖,該聊天電視系統(tǒng)包括用戶甲和用戶乙,其中每 一聊天電視都具有陣列式麥克風和揚聲器。在步驟SlOl中,獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息。在本發(fā)明實施例中,測試信號的形式可以是多樣的,可以根據(jù)實際需要進行選擇 設置,實際的人說話時的信號為頻率主要從300HZ到3400HZ之間的聲音信號,所以測試信 號可以在這個頻率區(qū)間進行取樣,取樣的間隔可以根據(jù)實際的需要進行設置,例如,取樣的值可以是300HZ、400HZ、500HZ......,當然,可以根據(jù)實際需要設置更大或者更小的取樣間隔。在本發(fā)明實施例中,實際的環(huán)境通常是變化的,例如,房間中家具的擺設變化,房 間大小的變化等,通常這種變化又是不確定的,而環(huán)境因素的任何變化都會引起回聲信道 的變化,而不同的回聲信道又會使回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息不同。在步驟S102中,根據(jù)獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)修正的濾波器系數(shù) 估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號。在本發(fā)明實施例中,濾波器系數(shù)修正可以采取實時自動修正、定時自動修正或者 由用戶根據(jù)需要自行啟動修正,例如,當用戶覺得回聲比較大時進行修正,此外,上述修正 可以由用戶根據(jù)需要進行啟動,啟動濾波器系數(shù)修正功能可以直接在具有聊天功能的電子 設備終端上通過觸摸啟動或者也可以通過遙控設備進行啟動。在本發(fā)明實施例中,通過根據(jù)實際環(huán)境修正過的濾波器的系數(shù),對接收的遠端語 音信號的回聲信號進行動態(tài)的估計,得到語音信號的動態(tài)估算值。在步驟S103中,從接收的本地語音信號中減去上述估計的回聲信號,向遠端輸出 減去所述估計的回聲信號的本地語音信號,本地語音信號包括本地用戶的語音信號和遠端 語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。在發(fā)明實施例中,通過從接收的本地語音信號中減去上述估計的回聲信號,抵消 了接收的本地語音信號中包含的回聲信號,使得本地用戶可以將語音信號清楚的傳送出 去。在本發(fā)明實施例中,獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息, 修正濾波器系數(shù),根據(jù)修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號,并從接收的 本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,向遠端輸出減去所述估計的回聲信號的本地語 音信號,由于充分考慮了環(huán)境因素對回聲信號的影響,可以有效的消除回聲。實施例二圖3示出了本發(fā)明實施例二提供的回聲信號處理方法的實現(xiàn)流程圖,詳述如下在步驟S301中,當接收到觸發(fā)校準濾波器系數(shù)的指令時,輸出測試信號。在步驟S302中,獲取測試信號經(jīng)過回聲信道形成的回聲信號。在本發(fā)明實施例中,由于空間的大小、室內的設備等各種環(huán)境因素的不同,聲音信 道也會有所不同,因此根據(jù)環(huán)境因素的不同,接收的遠端聲音信號經(jīng)過不同的信道形成的 回聲信號也不相同。在步驟S303中,根據(jù)對回聲信號和測試信號的對比分析,獲取測試信號的回聲信5CN 102044253 A說明書4/5頁 號的時延、相移以及幅度的變化信息。在本發(fā)明實施例中,通過對回聲信號和測試信號在頻域和時域上進行分析,通過 獲得的回聲信號的時延、相移以及幅度等信息,對濾波器的系數(shù)進行修正,以使得通過該系 數(shù)對語音信號進行回聲估計得到的回聲信號與實際環(huán)境產(chǎn)生的回聲信號更接近。在步驟S304中,根據(jù)獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)修正的濾波器系數(shù) 估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號。在步驟S305中,從接收的本地語音信號中減去上述估計的回聲信號,向遠端輸出 減去上述估計的回聲信號的本地語音信號,本地語音信號包括本地用戶的語音信號和遠端 語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。在本發(fā)明實施例中,當接收到觸發(fā)校準濾波器系數(shù)的指令時,輸出測試信號,根據(jù) 對測試信號的回聲信號和與輸出的測試信號的對比分析,獲取測試信號的回聲信號的時 延、相移以及幅度的變化信息,方便準確。實施例三圖4示出了本發(fā)明實施例三提供的回聲信號處理系統(tǒng)的結構圖,為了便于說明, 僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。該系統(tǒng)可以是內置于具有聊天功能的電子設備終端的軟件單元、硬件單元或者軟 硬結合單元,電子設備終端可以是電視機。本發(fā)明實施例提供的回聲信號處理系統(tǒng)包括校準單元41、自適應濾波器42以及 信號處理單元43。在本發(fā)明實施例中,校準單元41獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度 的變化信息。在本發(fā)明實施例中,測試信號的形式可以是多樣的,可以根據(jù)實際需要進行選擇 設置,實際的人說話時的信號為頻率主要從300HZ到3400HZ之間的聲音信號,所以測試信 號可以在這個頻率區(qū)間進行取樣,取樣的間隔可以根據(jù)實際的需要進行設置,例如,取樣的 值可以是300HZ、400HZ、500HZ......,當然,可以根據(jù)實際需要設置更大或者更小的取樣間隔。在本發(fā)明實施例中,實際的使用了該回聲信號處理系統(tǒng)的回聲信息處理系統(tǒng)的環(huán) 境通常是變化的,例如,房間中家具的擺設變化,房間大小的變化等,通常這種變化又是不 確定的,而環(huán)境因素的任何變化都會引起回聲信道的變化,而不同的回聲信道又會使回聲 信號的時延、相移以及幅度的變化信息不同,則可以通過校準單元獲取測試信號的回聲信 號的時延、相移以及幅度的變化信息。根據(jù)所述校準單元41獲取的變化信息,自適應濾波器42修正濾波器系數(shù),根據(jù)所 述修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號。信號處理單元43從接收的本地語音信號中減去所述自適應濾波器42估計的回聲 信號,向遠端輸出減去估計的回聲信號的本地語音信號,上述本地語音信號包括本地用戶 的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。在本發(fā)明實施例中,校準單元獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的 變化信息,修正濾波器系數(shù),自適應濾波器根據(jù)修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生 的回聲信號,信號處理單元從接收的本地語音信號中減去上述估計的回聲信號,并向遠端6輸出減去所述估計的回聲信號的本地語音信號,由于充分考慮了環(huán)境因素對回聲信號的影 響,可以有效的消除回聲。實施例四在本發(fā)明實施例中的校準單元具體還可以包括測試信號輸出模塊51、回聲信號獲 取模塊52和變化信息獲取模塊53,請參閱5。在本發(fā)明實施例中,當接收到觸發(fā)校準濾波器系數(shù)的指令時,測試信號輸出模塊 51輸出測試信號?;芈曅盘柅@取模塊52獲取測試信號輸出模塊51輸出的測試信號經(jīng)過回聲信道形 成的回聲信號。根據(jù)對回聲信號獲取模52塊獲取的回聲信號和測試信號輸出模塊51輸出的測試 信號的對比分析,變化信息獲取模塊53獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息。在本發(fā)明實施例中,獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息, 修正濾波器系數(shù),根據(jù)修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號,并從接收的 本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,向遠端輸出減去所述估計的回聲信號的本地語 音信號,由于充分考慮了環(huán)境因素對回聲信號的影響,可以有效的消除回聲。值得注意的是,上述系統(tǒng)實施例中,所包括的各個單元只是按照功能邏輯進行劃 分的,但并不局限于上述的劃分,只要能夠實現(xiàn)相應的功能即可;另外,各功能單元的具體 名稱也只是為了便于相互區(qū)分,并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。另外,本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述各實施例方法中的全部或部分步驟 是可以通過程序來指令相關的硬件來完成,相應的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介 質中,所述的存儲介質,如ROM/RAM、磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種回聲信號處理方法,其特征在于,所述方法包括下述步驟 獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息;根據(jù)所述獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所述修正的濾波器系數(shù)估計遠端語 音信號產(chǎn)生的回聲信號;從接收的本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,向遠端輸出減去所述估計的回聲 信號的本地語音信號,所述本地語音信號包括本地用戶的語音信號和遠端語音信號在本地 實際產(chǎn)生的回聲信號。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述獲取測試信號的回聲信號的時延、相移 以及幅度的變化信息的步驟具體包括當接收到觸發(fā)校準濾波器系數(shù)的指令時,輸出測試信號; 獲取所述測試信號經(jīng)過回聲信道形成的回聲信號;根據(jù)對所述回聲信號和測試信號的對比分析,獲取測試信號的回聲信號的時延、相移 以及幅度的變化信息。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述測試信號為300HZ到3400HZ之間的聲音信號。
4.如權利要求1至3任一權利要求所述的方法,其特征在于,所述濾波器系數(shù)實時自動 修正、定時自動修正或者由用戶根據(jù)需要進行修正。
5.一種回聲信號處理系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括校準單元,用于獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息; 自適應濾波器,用于根據(jù)所述校準單元獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所述修 正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號;信號處理單元,用于從接收的本地語音信號中減去所述自適應濾波器估計的回聲信 號,向遠端輸出減去所述估計的回聲信號的本地語音信號,所述本地語音信號包括本地用 戶的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,所述校準單元包括測試信號輸出模塊,用于當接收到觸發(fā)校準濾波器系數(shù)的指令時,輸出測試信號; 回聲信號獲取模塊,用于獲取所述測試信號輸出模塊輸出的測試信號經(jīng)過回聲信道形 成的回聲信號;變化信息獲取模塊,用于根據(jù)對所述回聲信號獲取模塊獲取的回聲信號和測試信號輸 出模塊輸出的測試信號的對比分析,獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息
7.如權利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,所述測試信號為300HZ到3400HZ之間的聲音信號。
8.—種電視機,其特征在于,所述電視機包括權利要求5至7任一權利要求所述的回聲 信號處理系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明適用于電聲技術領域,提供了一種回聲信號抵消方法、系統(tǒng)及電視機,所述方法包括下述步驟獲取測試信號的回聲信號的時延、相移以及幅度的變化信息。根據(jù)所述獲取的變化信息,修正濾波器系數(shù),根據(jù)所述修正的濾波器系數(shù)估計遠端語音信號產(chǎn)生的回聲信號。從接收的本地語音信號中減去所述估計的回聲信號,所述本地語音信號包括本地用戶的語音信號和遠端語音信號在本地實際產(chǎn)生的回聲信號。本發(fā)明由于充分考慮了環(huán)境因素對回聲信號的影響,可以有效的消除回聲。
文檔編號H04N5/60GK102044253SQ20101052496
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權日2010年10月29日
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