CN112397080B - 回声消除方法及装置、语音设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

回声消除方法及装置、语音设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种回声消除方法及装置、语音设备及计算机可读存储介质。回声消除方法用于回声消除***，回声消除***包括N个滤波器，回声消除方法包括：获取声音的参考信号及N路采集信号；利用N个滤波器中的第一个滤波器对参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及N路采集信号中的第一路采集信号获得第一路输出信号；利用N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用第i估计回声信号及第i路采集信号获得第i路输出信号。本申请能够降低回声消除***的运算复杂度。

Description

回声消除方法及装置、语音设备及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及语音信号处理技术领域，特别是涉及一种回声消除方法及装置、语音设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在视频会议***中，越来越多地采用了麦克风阵列来提高设备的拾音能力，并通过多通道信息来进行声源定位。但视频会议***中普遍存在的回声，回声影响定位算法的精度。为此，回声消除算法会被应用于视频会议***中，以消除因扬声器与麦克风声学耦合而产生的回声。
但现有视频会议***中，麦克风的个数往往不为一，为减少回声干扰，最直接的方式就是为每一个麦克风都设置一个回声消除器。由此，回声消除算法的复杂度直接与麦克风个数线性相关，随着麦克风个数的增加，回声消除算法的复杂度将迅速超过当前设备的计算能力。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是如何降低回声消除***的运算复杂度。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种回声消除方法。该回声消除方法用于回声消除***，回声消除***包括N个滤波器，回声消除方法包括：获取声音的参考信号及N路采集信号；利用N个滤波器中的第一个滤波器对参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及N路采集信号中的第一路采集信号获得第一路输出信号；利用N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用第i估计回声信号及第i路采集信号获得第i路输出信号，N为大于或者等于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或等于N。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种语音设备。该语音设备至少包括：扬声器，用于输出参考信号；N个拾音器，用于分别采集N路采集信号；N个滤波器，N个滤波器中的一个滤波器用于利用参考信号获得第一估计回声信号，N个滤波器中的第i个滤波器利用第一估计回声信号获得第i估计回声信号；处理器，分别与扬声器、N个拾音器、N个滤波器耦接，处理器用于利用第一估计回声信号和N路采集信号中的第一路采集信号获取第一路输出信号，并利用第i估计回声信号和N路采集信号中的第i路采集信号获取第i路输出信号；其中，N为大于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或者等于N。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种回声消除装置。该回声消除装置包括：存储器和处理器，其中，存储器与处理器耦接；其中，存储器用于存储程序数据，处理器用于执行程序数据以实现上述回声消除方法。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有程序指令，程序指令被执行时以实现上述回声消除方法。
本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例回声消除***包括N个滤波器，回声消除方法包括：获取声音的参考信号及N路采集信号；利用N个滤波器中的第一个滤波器对参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及N路采集信号中的第一路采集信号获得第一路输出信号；利用N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用第i估计回声信号及第i路采集信号获得第i路输出信号，其中，N为大于或者等于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或者等于N。由于同一语音***的多个拾音器对同一个声音信号的多个采集信号之间往往存在一定的相似性，因此本申请实施利用第一个滤波器对声音信号的参考信号进行处理以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及第一路采集信号获得第一路输出信号，能够消除第一路输出信号中的进行回声信号；且采用第一个滤波器输出的第一估计回声信号作为其它滤波器的参考信号，并利用其它滤波器对第一估计回声信号进行处理以获得其它估计回声信号，并利用其它估计回声信号及其它采集信号获得其它输出信号，能够消除其它输出信号中的进行回声信号。由于语音***的拾音器与拾音器之间的距离远小于扬声器与拾音器之间的距离，拾音器与拾音器之间的声学脉冲响应很短，因此，本申请的其它滤波器直接从第一个滤波器获取参考信号(即第一估计回声信号)，而不从扬声器获取参考信号，可以使得其它滤波器的长度很短，因此能够降低其它滤波器的计算复杂度，进而能够降低回声消除***的运算复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请回声消除***一实施例的结构示意图；
图2是本申请回声消除***一实施例的结构示意图；
图3是本申请回声消除方法一实施例的流程示意图；
图4是图3实施例回声消除方法中步骤202的具体流程示意图；
图5是图3实施例回声消除方法中步骤203的具体流程示意图；
图6是本申请回声消除***一实施例的结构示意图；
图7是本申请语音设备一实施例的结构示意图；
图8是本申请语音消除装置一实施例的结构示意图；
图9是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请首先提出一种回声消除***，如图1所示，图1是本申请回声消除***一实施例的结构示意图。本实施例回声消除***10包括2个滤波器(图未标)，分别为第一个滤波器110和第二个滤波器120。其中，第一个滤波器110和第二个滤波器120耦接，第一个滤波器110用于对声音的参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号；第二个滤波器120用于从第一个滤波器110获取第一估计回声信号，并对第一估计回声信号进行处理，以获得第二估计回声信号。
进一步地，本实施例的回声消除***10还包括第一加法器130和第二加法器140，其中，第一加法器130与第一个滤波器110耦接，用于对第一个滤波器110输出的第一估计回声信号和第一路采集信号进行处理，以获得第一路输出信号；第二加法器140与第二个滤波器120耦接，用于对第二个滤波器120输出的第二估计回声信号和第二路采集信号进行处理，以获得第二路输出信号。
在其它实施例中，回声消除***可以仅设置一个加法器，该加法器对第一估计回声信号和第一路采集信号进行处理及对第二估计回声信号和第二路采集信号进行处理。
本实施例采用滤波技术估计参考信号与采集信号的传输函数，并得到估计回声信号，然后从采集信号中减去估计回声信号便可得到无回声的输出信号。
其中，本实施例的参考信号可以通过语音***的扬声器传输给第一滤波器110、语音***的第一拾音器和第二拾音器；本实施例的第一路采集信号可以通过第一拾音器对该参考信号采集获得，第二路信号采集信号可以通过第二拾音器对该参考信号采集获得。
本实施例的拾音器可以是麦克风或者咪头等。
由于同一语音***的多个拾音器对同一个声音信号的多个采集信号之间往往存在一定的相似性，因此本实施利用第一个滤波器110对声音信号的参考信号进行处理以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及第一路采集信号获得第一路输出信号，能够消除第一路输出信号中的进行回声信号；且采用第一个滤波器110输出的第一估计回声信号作为第二个滤波器120的参考信号，并利用第二个滤波器120对第一估计回声信号进行处理以获得第二估计回声信号，并利用第二估计回声信号及第二路采集信号获得第二路输出信号，能够消除第二路输出信号中的进行回声信号。由于语音***的拾音器与拾音器之间的距离远小于扬声器与拾音器之间的距离，拾音器与拾音器之间的声学脉冲响应很短，因此，本实施例的第二个滤波器120直接从第一个滤波器110获取参考信号(即第一估计回声信号)，而不从扬声器获取参考信号，可以使得第二个滤波器120的长度很短，因此能够降低第二个滤波器120的计算复杂度，进而能够降低回声消除***10的运算复杂度。
可选地，因第一个滤波器110需要对扬声器输出的参考信号进行处理，为应对单双讲切换(单讲时，第一个滤波器110的步长较大，双讲时，第一个滤波器110的步长较小)，需要选择适当的步长以覆盖扬声器到第一麦克风的声学脉冲响应，因此，本实施例的第一个滤波器110采用变步长滤波器；因第二个滤波器120直接采用第一个滤波器110输出的第一估计回声信号作为参考信号，所估计的相对脉冲响应更短、更简单，因此本实施例的第一个滤波器110可以采用固定步长滤波器，且第二个滤波器120的步长小于第一个滤波器110的步长，以减低其运算复杂度。
本申请进一步提出另一实施例的回声消除***，如图2所示，图2是本申请回声消除***一实施例的结构示意图。本实施例回声消除***60与图1实施例回声消除***10的区别在于：本实施例回声消除***60包括N个滤波器(图未标)，其中N为大于2的自然数。
其中，本实施例的第一个滤波器610与上述第一个滤波器110类似，这里不赘述；本实施例的其它滤波器(图未标)与上述第二个滤波器120类似，也就是说，第二个滤波器至第N个滤波器均与上述第二个滤波器120类似，这里不赘述。
N个滤波器中的第一个滤波器610用于对语音***中扬声器输出的参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号；其中，i为大于2的自然数，且i小于或者等于N。
进一步地，本实施例回声消除***60进一步包括N个加法器630，N个加法器630与N个滤波器一一对应设置；在其它实施例中，回声消除***可以仅设置一个加法器，该加法器对估计N路回声信号与对应的采集信号进行处理。
N个加法器630中第j个加法器630对第j估计回声信号和第j路采集信号进行处理，以获得第j路输出信号；其中，j为大于或等于1且小于或等于N的自然数。
本申请进一步提出一种回声消除方法，如图2所示，图2是本申请回声消除方法一实施例的流程示意图。本实施例的回声消除方法可以用于上述实施例回声消除***，本实施例的回声消除方法包括以下步骤：
步骤S201：获取声音的参考信号N路采集信号。
回声消除***中的第一个滤波器获取语音***中扬声器输出的参考信号，并获取该语音***中第一麦克风对该参考信号的第一路采集信号；回声消除***中的第i个滤波器获取该语音***中第i麦克风对该参考信号的第i路采集信号，i为大于1的自然数，且i小于或者等于N。
其中，本实施例的参考信号及N路采集信号可以为频域信号或者时域信号。
步骤S202：利用N个滤波器中的第一个滤波器对参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及N路采集信号中的第一路采集信号获得第一路输出信号。
具体地，本实施例可以通过如图4所示的方法实现步骤S202。本实施例的方法具体包括步骤S301至步骤S303。
步骤S301：获取N个滤波器中的第一个滤波器的滤波系数。
由上述分析可知，第一个滤波器为变步长滤波器，以实现滤波器的自适应特性。第一个滤波器的滤波系数是由自适应算法更新的时变系数，即其滤波系数自动连续地适应于给定信号，以获得期望响应。
步骤S302：响应于参考信号及N路采集信号中第一路采集信号为时域信号，将参考信号与第一个滤波器的滤波系数进行卷积，以获得第一估计回声信号。
在时域中，第一滤波器的第一估计回声信号为参考信号与第一个滤波器的滤波系数的卷积。
语音信号通常包含多个语音帧，第一个滤波器分别对多个语音帧进行滤波处理，第一个滤波器的当前滤波系数是第一个滤波器当前语音帧的滤波系数。
步骤S303：响应于参考信号及N路采集信号中第一路采集信号为频域信号，将参考信号与第一个滤波器的滤波系数进行乘积，以获得第一估计回声信号。
在频域中，第一个滤波器的第一估计回声信号为参考信号与第一个滤波器的滤波系数的乘积。
步骤S304：计算第一路采集信号与第一估计回声信号的差值，以获得第一路输出信号。
通过第一加法器计算第一路采集信号与第一估计回声信号的差值，并将该差值作为第一路输出信号。具体地，第一加法器用第一麦克风采集的第一路采集信号减去第一个滤波器输出的第一估计回声信号，得到的差值为该第一路输出信号。
本实施例用第一麦克风采集的第一路采集信号减去第一个滤波器根据参考信号估计的第一估计回声信号，能够消除第一麦克风采集的第一路采集信号中的回声信号，以使得第一路输出信号没有回声干扰。
步骤S203：利用N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用第i估计回声信号及N路采集信号中第i路采集信号获得第i路输出信号，其中，N为大于或者等于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或者等于N。
具体地，本实施例可以通过如图5所示的方法实现步骤S203。本实施例的方法具体包括步骤S401至步骤S403。
步骤S401：获取N个滤波器中的第i个滤波器的滤波系数。
由上述分析可知，本实施例的第二个滤波器至第N个滤波器为固定步长滤波器，且第二个滤波器至第N个滤波器的步长小于第一个滤波器的步长，能够简化这些滤波器的结构，降低其运算复杂度，进而降低回声消除***的计算复杂度。
步骤S402：响应于第一估计回声信号及N路采集信息中的第i路采集信号为时域信号，将第一估计回声信号与第i个滤波器的滤波系数进行卷积，以得到第i估计回声信号。
在时域中，第i个滤波器的第i估计回声信号为第一估计回声信号与第i个滤波器的滤波系数的卷积。
语音信号通常包含多个语音帧，第i个滤波器分别对多个语音帧进行滤波处理，第i个滤波器的当前滤波系数是第i个滤波器当前语音帧的滤波系数。第一个滤波器处理的当前语音帧与第i个滤波器处理的当前语音帧相同。
步骤S403：响应于第一估计回声信号及N路采集信息中的第i路采集信号为频域信号，将第一估计回声信号与第i个滤波器的滤波系数进行乘积，以得到第i估计回声信号。
在频域中，第i个滤波器的第i估计回声信号为第一估计回声信号与第i个滤波器的滤波系数的乘积。
步骤S404：计算第i估计回声信号与第i路采集信号的差值，以获得第i路输出信号。
通过第i加法器计算第i路采集信号与第i估计回声信号的差值，并将该差值作为第i路输出信号。具体地，第i加法器用第i麦克风采集的第i路采集信号减去第i个滤波器输出的第i估计回声信号，得到的差值为该第i路输出信号。
本实施例用第i麦克风采集的第i路采集信号减去第i个滤波器根据第一估计回声信号得到的第i估计回声信号，能够消除第i麦克风采集的第i路采集信号中的回声信号，以使得第i路输出信号没有回声干扰。
区别于现有技术，由于同一语音***的多个拾音器对同一个声音信号的多个采集信号之间往往存在一定的相似性，因此本实施利用第一个滤波器对声音信号的参考信号进行处理以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及第一路采集信号获得第一路输出信号，能够消除第一路输出信号中的进行回声信号；且采用第一个滤波器输出的第一估计回声信号作为其它滤波器的参考信号，并利用其它滤波器对第一估计回声信号进行处理以获得其它估计回声信号，并利用其它估计回声信号及其它路采集信号获得其它路输出信号，能够消除其它路输出信号中的进行回声信号。由于语音***的拾音器与拾音器之间的距离远小于扬声器与拾音器之间的距离，拾音器与拾音器之间的声学脉冲响应很短，因此，本实施例的其它滤波器直接从第一个滤波器获取参考信号(即第一估计回声信号)，而不从扬声器获取参考信号，可以使得其它滤波器的长度很短，因此能够降低其它滤波器的计算复杂度，进而能够降低回声消除***的运算复杂度。
本申请进一步提出另一实施例的回声消除方法，如图6所示，图6是本实施例回声消除方法一实施例的流程示意图。本实施例回声消除方法可以用于上述回声消除***，本实施例的回声消除方法包括以下步骤：
步骤S501：获取声音的参考及N路采集信号。
步骤S501与上述步骤S201类似，这里不赘述。
步骤S502：利用N个滤波器中的第一个滤波器对参考信号进行处理，并获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及N路采集信号中的第一路采集信号获得第一路输出信号。
步骤S502与上述步骤S202类似，这里不赘述。
步骤S503：利用N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用第i估计回声信号及N路采集信号中第i路采集信号获得第i路输出信号，其中，N为大于或者等于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或者等于N。
步骤S503与上述步骤S203类似，这里不赘述。
步骤S504：获取第一个滤波器的当前步长。
具体地，本实施例可以采用参考信号当前语音帧的方差的倒数作为第一个滤波器的当前步长。
在其它实施例中，还可以利用参考信号和误差信号(第一估计回声信号与参考信号的差值)获取第一个滤波器的当前步长。具体地，第一个滤波器的当前步长
Figure BDA0002753237430000101
其中，中间变量
Figure BDA0002753237430000102
Figure BDA0002753237430000103
为参考信号的方差，
Figure BDA0002753237430000104
为误差信号的方差，Rey为参考信号和误差信号的互相关系数，Ryy为参考信号的自相关系数。
步骤S505：对参考信号、第一路输出信号及当前步长进行计算，以获得第一个滤波器的当前滤波系数。
具体地，先获取第一个滤波器的滤波系数的更新量ΔW＝XHE，其中，H为共轭转置，X为参考信号，E为参考信号X与第一路输出信号的差值；然后获取第一个滤波器的当前滤波系数Wcurrent＝Whistory+μΔW，其中历史滤波系数Whistory可以是前N语音帧滤波系数的均值。
步骤S506：利用第一个滤波器的当前滤波系数对第一个滤波器的滤波系数进行更新。
利用当前滤波系数Wcurrent更新第一个滤波器的滤波系数。
步骤S507：对第一估计回声信号和第i路输出信号进行计算，以获得第i个滤波器的当前滤波系数。
具体地，若第一估计回声信号和第i路输出信号为时域信号，则将第一估计回声信号和第i路输出信号进行卷积运算，运算结果为第i个滤波器的当前滤波系数；若第一估计回声信号和第i路输出信号为频域信号，则将第一估计回声信号和第i路输出信号进行乘积运算，运算结果为第i个滤波器的当前滤波系数。
步骤S508：利用第i个滤波器的当前滤波系数对第i个滤波器的滤波系数进行更新。
利用第一估计回声信号和第i路采集信号的乘积或者卷积更新第i个滤波器的滤波系数。
在其它实施例中，不限定步骤S504至步骤S506与步骤S503的执行顺序，不限定步骤S504至步骤S506与步骤S507和步骤S508的执行顺序，不限定第一路输出信号与第i路输出信号获得的顺序，可以异步获取或者同步获取。
区别于现有技术，由于同一语音***的多个拾音器对同一个声音信号的多个采集信号之间往往存在一定的相似性，因此本实施利用第一个滤波器对声音信号的参考信号进行处理以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及第一路采集信号获得第一路输出信号，能够消除第一路输出信号中的进行回声信号；且采用第一个滤波器输出的第一估计回声信号作为其它滤波器的参考信号，并利用其它滤波器对第一估计回声信号进行处理以获得其它估计回声信号，并利用其它估计回声信号及其它采集信号获得其它输出信号，能够消除其它输出信号中的进行回声信号。由于语音***的拾音器与拾音器之间的距离远小于扬声器与拾音器之间的距离，拾音器与拾音器之间的声学脉冲响应很短，因此，本实施例的第其它滤波器直接从第一个滤波器获取参考信号(即第一估计回声信号)，而不从扬声器获取参考信号，可以使得其它滤波器的长度很短，因此能够降低其它滤波器的计算复杂度，进而能够降低回声消除***的运算复杂度。
进一步地，由上述分析可知，语音信号通常包括很多语音帧，本实施例在对当前语音帧进行滤波处理后，对第一个滤波器的滤波系数及其它滤波器的滤波系数进行更新，能够加快滤波器的收敛，提高滤波效率及回声消除效率。
本申请进一步提出一种语音设备，如图7所示，图7是本申请语音设备一实施例的结构示意图。本实施例的语音设备70包括：扬声器710，用于输出参考信号；N个拾音器720，用于分别采集N路采集信号；N个滤波器(图未标)，N个滤波器中的第一个滤波器730用于利用参考信号获得第一估计回声信号，N个滤波器中的第i个滤波器利用第一估计回声信号获得第i估计回声信号；处理器(图未标)，分别与扬声器710、N个拾音器720、N个滤波器耦接，处理器用于利用第一估计回声信号和N路采集信号中的第一路采集信号获取第一路输出信号，并利用第i估计回声信号和N路采集信号中的第i路采集信号获取第i路输出信号；其中，N为大于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或等于N。
其中，本实施例的拾音器720可以是麦克风或者咪头等。
本实施例的处理器包括N个加法器750及控制器(图未标)。
其中，本实施例的加法器750为图6实施例的加法器630，本实施例的滤波器730为图6实施例的滤波器610，本实施例的其它滤波器为图6实施例的其它滤波器，这里不赘述。
也就是说，本实施例的语音设备70集成有上述回声消除***60。
本实施例语音设备70的工作原理可以参阅上述实施例，这里不赘述。
由上述分析可知，由于拾音器720与拾音器720之间的距离远小于扬声器710与拾音器720之间的距离，拾音器720与拾音器720之间的声学脉冲响应很短，而本实施例的其它滤波器直接从第一个滤波器730获取参考信号(即第一估计回声信号)，不从扬声器710获取参考信号，可以使得其它滤波器的长度很短，因此能够降低其它滤波器的计算复杂度，进而能够降低语音设备70的运算复杂度。
其中，滤波器是一个L*M的矩阵，其长度为L*M。可以通过缩小L或者M来缩短滤波器的长度。
本申请进一步提出一种回声消除装置，如图8所示，图8是本申请回声消除装置一实施例的结构示意图。本实施例的回声消除装置80包括处理器81、存储器82、输入输出设备83以及总线84。
该处理器81、存储器82、输入输出设备83分别与总线84相连，该存储器82中存储有程序数据，处理器81用于执行程序数据以实现上述实施例的回声消除方法。
在本实施例中，处理器81还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器81可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器81还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器81也可以是任何常规的处理器等。
本申请进一步提出一种计算机可读存储介质，如图9所示，图9是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。计算机可读存储介质90其上存储有程序指令91，程序指令91被处理器(图未示)执行时实现上述滤波器的自适应滤波方法。
本实施例计算机可读存储介质90可以是但不局限于U盘、SD卡、PD光驱、移动硬盘、大容量软驱、闪存、多媒体记忆卡、服务器等。
区别于现有技术，本申请实施例回声消除***包括N个滤波器，回声消除方法包括：获取声音的参考信号及N路采集信号；利用N个滤波器中的第一个滤波器对参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及N路采集信号中的第一路采集信号获得第一路输出信号；利用N个滤波器中的第i个滤波器对第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用第i估计回声信号及第i路采集信号获得第i路输出信号，其中，N为大于或者等于2的自然数，i为大于1的自然数，且i小于或者等于N。由于同一语音***的多个拾音器对同一个声音信号的多个采集信号之间往往存在一定的相似性，因此本申请实施利用第一个滤波器对声音信号的参考信号进行处理以获得第一估计回声信号，并利用第一估计回声信号及第一路采集信号获得第一路输出信号，能够消除第一路输出信号中的进行回声信号；且采用第一个滤波器输出的第一估计回声信号作为其它滤波器的参考信号，并利用其它滤波器对第一估计回声信号进行处理以获得其它估计回声信号，并利用其它估计回声信号及其它采集信号获得其它输出信号，能够消除其它输出信号中的进行回声信号。由于语音***的拾音器与拾音器之间的距离远小于扬声器与拾音器之间的距离，拾音器与拾音器之间的声学脉冲响应很短，因此，本申请的其它滤波器直接从第一个滤波器获取参考信号(即第一估计回声信号)，而不从扬声器获取参考信号，可以使得其它滤波器的长度很短，因此能够降低其它滤波器的计算复杂度，进而能够降低回声消除***的运算复杂度。
另外，上述功能如果以软件功能的形式实现并作为独立产品销售或使用时，可存储在一个移动终端可读取存储介质中，即，本申请还提供一种存储有程序数据的存储装置，所述程序数据能够被执行以实现上述实施例的方法，该存储装置可以为如U盘、光盘、服务器等。也就是说，本申请可以以软件产品的形式体现出来，其包括若干指令用以使得一台智能终端执行各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(可以是个人计算机，服务器，网络设备或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种回声消除方法，其特征在于，用于回声消除***，所述回声消除***包括N个滤波器，所述回声消除方法包括：
获取声音的参考信号及N路采集信号；
利用所述N个滤波器中的第一个滤波器对所述参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用所述第一估计回声信号及所述N路采集信号中第一路采集信号获得第一路输出信号；
利用所述N个滤波器中的第i个所述滤波器对所述第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用所述第i估计回声信号及所述N路采集信号中第i路采集信号获得第i路输出信号；
其中，所述N为大于或者等于2的自然数，所述i为大于1的自然数，且所述i小于或者等于所述N；
在所述利用所述N个滤波器中一个所述滤波器对所述参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用所述第一估计回声信号及所述第一路采集信号获得第一路输出信号的步骤之后，所述回声消除方法进一步包括：
获取所述第一个滤波器的当前步长；
对所述参考信号、所述第一路输出信号及所述当前步长进行计算，以获得所述第一个滤波器的当前滤波系数；
利用所述第一个滤波器的当前滤波系数对所述第一个滤波器的滤波系数进行更新；
在所述利用所述N个滤波器中的第i个所述滤波器对所述第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用所述第i估计回声信号及所述N路采集信号中第i路采集信号获得第i路输出信号的步骤之后，所述回声消除方法进一步包括：
对所述第一估计回声信号和所述第i路输出信号进行计算，以获得所述第i个滤波器的当前滤波系数；
利用所述第i个滤波器的当前滤波系数对所述第i个滤波器的滤波系数进行更新；
所述第一个滤波器为变步长滤波器，其它(N-1)个所述滤波器均为固定步长滤波器。
2.根据权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述利用所述N个滤波器中第一个所述滤波器对所述参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用所述第一估计回声信号及所述N路采集信号中第一路采集信号获得第一路输出信号的步骤包括：
获取所述N个滤波器中第一个滤波器的滤波系数；
响应于所述参考信号及所述N路采集信号中第一路采集信号为时域信号，将所述参考信号与所述第一个滤波器的滤波系数进行卷积，以获得第一估计回声信号；
响应于所述参考信号及所述N路采集信号中第一路采集信号为频域信号，将所述参考信号与所述第一个滤波器的滤波系数进行乘积，以获得第一估计回声信号；
计算所述第一路采集信号与所述第一估计回声信号的差值，以获得所述第一路输出信号。
3.根据权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述利用所述N个滤波器中的第i个所述滤波器对所述第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用所述第i估计回声信号及所述N路采集信号中第i路采集信号获得第i路输出信号的步骤包括：
获取所述N个滤波器中的第i个滤波器的滤波系数；
响应于所述第一估计回声信号和所述N路采集信息中的第i路采集信号为时域信号，将所述第一估计回声信号与所述第i个滤波器的滤波系数进行卷积，以获得第i估计回声信号；
响应于所述第一估计回声信号和所述N路采集信息中的第i路采集信号为频域信号，将所述第一估计回声信号与所述第i个滤波器的滤波系数进行乘积，以获得第i估计回声信号；
计算所述第i路采集信号与所述第i估计回声信号的差值，以获得所述第i路输出信号。
4.根据权利要求1-3任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述第一个滤波器的步长大于所述其它(N-1)个滤波器的步长。
5.一种语音设备，其特征在于，所述语音设备包括：
扬声器，用于输出参考信号；
N个拾音器，用于分别采集N路采集信号；
N个滤波器，所述N个滤波器中的第一个所述滤波器用于利用所述参考信号获得第一估计回声信号，所述N个所述滤波器中的第i个所述滤波器利用所述第一估计回声信号获得第i估计回声信号；
处理器，分别与所述扬声器、所述N个拾音器、所述N个滤波器耦接，所述处理器用于利用所述第一估计回声信号和所述N路采集信号中的第一路采集信号获取第一路输出信号，并利用所述第i估计回声信号和所述N路采集信号中的第i路采集信号获取第i路输出信号；
其中，所述N为大于或者等于2的自然数，所述i为大于1的自然数，且所述i小于或等于所述N；
所述处理器在利用所述N个滤波器中一个所述滤波器对所述参考信号进行处理，以获得第一估计回声信号，并利用所述第一估计回声信号及所述第一路采集信号获得第一路输出信号的之后，进一步：获取所述第一个滤波器的当前步长；对所述参考信号、所述第一路输出信号及所述当前步长进行计算，以获得所述第一个滤波器的当前滤波系数；利用所述第一个滤波器的当前滤波系数对所述第一个滤波器的滤波系数进行更新；
所述处理器在利用所述N个滤波器中的第i个所述滤波器对所述第一估计回声信号进行处理，以获得第i估计回声信号，并利用所述第i估计回声信号及所述N路采集信号中第i路采集信号获得第i路输出信号的之后，进一步：对所述第一估计回声信号和所述第i路输出信号进行计算，以获得所述第i个滤波器的当前滤波系数；利用所述第i个滤波器的当前滤波系数对所述第i个滤波器的滤波系数进行更新；
所述第一个滤波器为变步长滤波器，其它(N-1)个所述滤波器均为固定步长滤波器。
6.一种回声消除装置，其特征在于，所述回声消除装置包括：存储器和处理器，其中，所述存储器与所述处理器耦接；
其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1至4任一项所述的回声消除方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序数据，所述程序数据被执行时实现权利要求1至4任一项所述的回声消除方法。
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