CN106782592B - 一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法 - Google Patents

一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106782592B
CN106782592B CN201611228509.7A CN201611228509A CN106782592B CN 106782592 B CN106782592 B CN 106782592B CN 201611228509 A CN201611228509 A CN 201611228509A CN 106782592 B CN106782592 B CN 106782592B
Authority
CN
China
Prior art keywords
audio signal
unit
microphone
sampling
sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611228509.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106782592A (zh
Inventor
徐永键
徐广健
陆许明
谭洪舟
陈远川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SYSU HUADU INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE
National Sun Yat Sen University
Original Assignee
SYSU HUADU INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE
National Sun Yat Sen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SYSU HUADU INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE, National Sun Yat Sen University filed Critical SYSU HUADU INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE
Priority to CN201611228509.7A priority Critical patent/CN106782592B/zh
Publication of CN106782592A publication Critical patent/CN106782592A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106782592B publication Critical patent/CN106782592B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L21/0264—Noise filtering characterised by the type of parameter measurement, e.g. correlation techniques, zero crossing techniques or predictive techniques
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L2021/02082—Noise filtering the noise being echo, reverberation of the speech

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法，一方面，本发明提供了一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，实时将远端输入的音频信号进行降采样得到第一处理音频信号；实时将麦克风采集到的音响发出的声音和近端输入的声音的混合音频信号进行降采样得到第二处理音频信号；实时将第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的信号进行提取升采样得到第三处理音频信号；实时将麦克风采集到的混合音频中与第三处理音频信号相关的信号消除得到消除了回音和啸叫的输出音频信号。另一方面，本发明提供了一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统。本发明可有效消除网络声音传输的回音和啸叫，保证音频质量。

Description

一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法
技术领域
本发明涉及音频处理领域，尤其涉及一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，还涉及一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统。
背景技术
目前，在会议系统或大型演出等场景内，演讲者的音频信息通过麦克风采样，处理后输出到音箱，音箱输出的音频又会被麦克风采集到，构成了音频信号的闭环正反馈，当延时较小时，信号不断加强，就会导致啸叫现象，当延时较大，就会产生回音。
传统的回音消除技术为建立一个离散域自适应滤波单元用于模拟未知离散系统，对输入信号序列的每一个样值，按特定的算法更新、调整加权系数，使输出信号序列与期望输出信号序列相比较的均方误差为最小，即输出信号序列逼近期望信号序列。将期望输出信号序列选取为麦克风采集的信号，则自适应收敛后，即可将期望输出信号序列中与输入信号序列相关的信号消除掉，而输入信号序列相关的信号是音箱输出的信号，因此得到的误差信号即为当前麦克风需要采集的信号。
但是对于大型会议系统，大规模的会议室可以产生超过0.5秒的回音。如果要消除这么长延时的回音，按照传统自适应滤波的方法，即使采用8kHz的采样率采样，自适应滤波单元的长度都会达到4000点以上。存储这些滤波器系数需要占用大量的空间，同时计算复杂度也会成倍增加，收敛的速度会显著降低。因此传统的自适应滤波单元效率难以保证。
发明内容
本发明的目的一是，提供一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，可有效消除网络声音传输的回音和啸叫，保证音频质量。
本发明目的二是，提供实现该系统的一种系统。
为实现上述目的一，提供了一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，运用到音响和麦克风，该方法包括如下处理步骤：
步骤1.1：实时将远端输入的音频信号进行降采样得到设定采样率的第一处理音频信号；
步骤1.2：实时将麦克风采集到的音响发出的声音和近端输入的声音的混合音频信号进行降采样得到设定采样率的第二处理音频信号；
步骤1.3：实时将第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的音频信号进行提取升采样得到设定采样率的第三处理音频信号；
步骤1.4：实时将麦克风采集到的混合音频信号中与第三处理音频信号相关的音频信号消除得到消除了回音和啸叫的输出音频信号。
优选地，在步骤1.3中，第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的音频信号为远端输入的音频信号经音响发出后被麦克风采集到的音频信号进行降采样得到设定采样率的音频信号，并且处在第二处理音频信号中。
优选地，在步骤1.4中，麦克风采集到的混合音频信号中与第三处理音频信号相关的音频信号为远端输入的音频信号经音响发出后被麦克风采集到的音频信号，并且处在麦克风采集到的混合音频信号中。
优选地，在步骤1.3中，所述第三处理音频信号通过自适应滤波的方法提取后升采样获得。
优选地，该方法中的各输入音频信号和输出音频信号为8KHz及以上的音频信号。
为实现目的的提供了一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统，包括音响和麦克风，还包括自适应滤波单元、第一降采样单元、到第二降采样单元、消除单元和升采样单元，一远端输入信号一路输送到音响并且另一路通过第一降采样单元输送到自适应滤波单元，音响输出的回响信号和一近端输入信号均输送到麦克风，所述麦克风输出信号一路到消除单元，并且另一路经过第二降采样单元到自适应滤波单元，所述自适应滤波单元输出的信号经升采样单元到消除单元。
优选地，所述自适应滤波单元包括有自适应滤波器和与滤波消除单元，其中，第一降采样单元输送信号经自适应滤波器到滤波消除单元，第二降采样单元输出信号到滤波消除单元，滤波消除单元输出的信号回到自适应滤波器，自适应滤波器输出信号到升采样单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明对输入的音频信号进行降采样处理后，进行自适应滤波得到回音或啸叫信号再进行升采样，消除输入音频信号中的回音或啸叫部分，使得本发明可有效消除网络声音传输的回音和啸叫，保证音频质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明流程结构框图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图1、图2所示，一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，运用到音响1和麦克风6，该方法包括如下处理步骤：
步骤1.1：实时将远端输入的48KHz音频信号进行降采样得到8KHz的第一处理音频信号；
步骤1.2：实时将麦克风6采集到的音响1发出的声音和近端输入的声音的混合48KHz音频信号进行降采样得到8KHz的第二处理音频信号；
步骤1.3：实时将第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的音频信号进行提取升采样得到设定采样率的第三处理音频信号；
步骤1.4：实时将麦克风6采集到的混合音频信号中与第三处理音频信号相关的音频信号消除得到消除了回音和啸叫的输出音频信号。
在步骤1.3中，第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的音频信号为远端输入的音频信号经音响1发出后被麦克风6采集到的音频信号进行降采样得到设定采样率的音频信号，并且处在第二处理音频信号中。
在步骤1.4中，麦克风6采集到的混合音频信号中与第三处理音频信号相关的音频信号为远端输入的音频信号经音响1发出后被麦克风6采集到的音频信号，并且处在麦克风6采集到的混合音频信号中。
在本实施例中，麦克风6为靠近音响1的麦克风，其发出的音频信号包含了需要消除的回音或啸叫信号。远端输入的音频信号为远离音响1的说话人的声音采样信号，近端输入的声音为靠近音响1的说话人的声音。
该方法中的各输入音频信号和输出音频信号为48KHz的音频信号。
此外，各输入音频信号和输出音频信号还可以为8KHz或24KHz的音频信号。降采样处理后的信号采样率可根据实际需求设定，也可为7KHz或10KHz。远端输入的声音和近端输入的声音也可以为同一声音，或者远端输入的声音为近端输入的另一声音。
通过该方法使得本发明可有效消除网络声音传输的回音和啸叫，保证音频质量。
如图1所示，本发明还提供了一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统，包括音响1和麦克风6，还包括自适应滤波单元3、第一降采样单元2、到第二降采样单元5、消除单元11和升采样单元4，一远端输入信号7一路输送到音响1并且另一路通过第一降采样单元2输送到自适应滤波单元3，音响1输出的回响信号10和一近端输入信号8均输送到麦克风6，麦克风6输出信号一路到消除单元11，并且另一路经过第二降采样单元5到自适应滤波单元3，所述自适应滤波单元3输出的信号经升采样单元4到消除单元11。
在本实施例中，远端输入信号7为远端麦克风输入信号，近端输入信号8为靠近音响1端发言者的声音信号。
自适应滤波单元3包括有自适应滤波器12和与滤波消除单元13，其中，第一降采样单元2输送信号经自适应滤波器12到滤波消除单元13，第二降采样单元5输出信号到滤波消除单元13，滤波消除单元13输出的信号回到自适应滤波器12，自适应滤波器12输出信号到升采样单元4。
在本实施例中，第一降采样单元2和第二降采样单元5用于对输入的音频信号进行降低采样率处理，升采样单元4对输入的音频信号进行升高采样率处理，消除单元11和滤波消除单元13用于对输入的两路音频信号进行对比消除共同部分。
本实施例的工作过程：48KHz的远端输入信号7通过第一降采样单元2处理后得到8KHz的第一处理音频信号并输送到自适应滤波单元3；麦克风6采集到的近端输入信号8和音响1输出的回响信号10混合后的48KHz音频信号，通过第二降采样单元5处理后得到8KHz的第二处理音频信号并输送到自适应滤波单元3；自适应滤波单元3通过自适应处理后输出8KHz的音频信号到升采样单元4进行升高采样率处理，得到48KHz的音频信号并且输出到消除单元11；消除单元11将麦克风6采集的混合48KHz音频信号与升采样单元4进行升高采样率处理后的48KHz音频信号进行对比消除共同部分输出所需已消除回音或啸叫的输出音频信号9。
通过该系统使得本发明可有效消除网络声音传输的回音和啸叫，保证音频质量。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (7)

1.一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，运用到音响(1)和麦克风(6)，其特征在于，该方法包括如下处理步骤：
步骤1.1：实时将远端输入的音频信号进行降采样得到设定采样率的第一处理音频信号；
步骤1.2：实时将麦克风(6)采集到的音响(1)发出的声音和近端输入的声音的混合音频信号进行降采样得到设定采样率的第二处理音频信号；
步骤1.3：实时将第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的音频信号进行提取升采样得到设定采样率的第三处理音频信号；
步骤1.4：实时将麦克风(6)采集到的混合音频信号中与第三处理音频信号相关的音频信号消除得到消除了回音和啸叫的输出音频信号。
2.如权利要求1所述的一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，其特征在于：在步骤1.3中，第二处理音频信号中与第一处理音频信号相关的音频信号为远端输入的音频信号经音响(1)发出后被麦克风(6)采集到的音频信号进行降采样得到设定采样率的音频信号，并且处在第二处理音频信号中。
3.如权利要求1所述的一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，其特征在于：在步骤1.4中，麦克风(6)采集到的混合音频信号中与第三处理音频信号相关的音频信号为远端输入的音频信号经音响(1)发出后被麦克风(6)采集到的音频信号，并且处在麦克风(6)采集到的混合音频信号中。
4.如权利要求1所述的一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，其特征在于：在步骤1.3中，所述第三处理音频信号通过自适应滤波的方法提取后升采样获得。
5.如权利要求1所述的一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的方法，其特征在于：该方法中的各输入音频信号和输出音频信号为8KHz及以上的音频信号。
6.采用如权利要求1所述方法的一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统，包括音响(1)和麦克风(6)，其特征在于：还包括自适应滤波单元(3)、第一降采样单元(2)、第二降采样单元(5)、消除单元(11)和升采样单元(4)，一远端输入信号(7)一路输送到音响(1)并且另一路通过第一降采样单元(2)输送到自适应滤波单元(3)，音响(1)输出的回响信号(10)和一近端输入信号(8)均输送到麦克风(6)，所述麦克风(6)输出信号一路到消除单元(11)，并且另一路经过第二降采样单元(5)到自适应滤波单元(3)，所述自适应滤波单元(3)输出的信号经升采样单元(4)到消除单元(11)。
7.如权利要求6所述的一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统，其特征在于：所述自适应滤波单元(3)包括有自适应滤波器(12)和滤波消除单元(13)，其中，第一降采样单元(2)输送信号经自适应滤波器(12)到滤波消除单元(13)，第二降采样单元(5)输出信号到滤波消除单元(13)，滤波消除单元(13)输出的信号回到自适应滤波器(12)，自适应滤波器(12)输出信号到升采样单元(4)。
CN201611228509.7A 2016-12-27 2016-12-27 一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法 Active CN106782592B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611228509.7A CN106782592B (zh) 2016-12-27 2016-12-27 一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611228509.7A CN106782592B (zh) 2016-12-27 2016-12-27 一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106782592A CN106782592A (zh) 2017-05-31
CN106782592B true CN106782592B (zh) 2020-06-19

Family

ID=58922693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611228509.7A Active CN106782592B (zh) 2016-12-27 2016-12-27 一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106782592B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108335701B (zh) * 2018-01-24 2021-04-13 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种进行声音降噪的方法及设备
CN110708330B (zh) * 2019-10-16 2021-12-24 北京字节跳动网络技术有限公司 一种啸叫预防方法、装置、设备及存储介质
CN113782043A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 北京捷通华声科技股份有限公司 语音采集方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN114584909B (zh) * 2022-04-29 2022-07-26 南京天悦电子科技有限公司 一种数字助听器啸叫抑制系统及其抑制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000200099A (ja) * 1998-10-26 2000-07-18 Sony Corp エコ―消去装置及び方法、並びに音声再生装置
KR20020036542A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 김승범 반향 제거 장치
CN102387272A (zh) * 2011-09-09 2012-03-21 南京大学 一种回声抵消系统中残留回声的抑制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050080357A (ko) * 2004-02-09 2005-08-12 엘지전자 주식회사 음향 반향 제거기의 잡음 신호 필터링 방법
JP2010276780A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Panasonic Corp 通信装置および信号処理方法
CN102300014A (zh) * 2011-09-09 2011-12-28 南京大学 一种适用于有噪声环境下的声回声抵消系统双端说话检测方法
CN103152500B (zh) * 2013-02-21 2015-06-24 黄文明 多方通话中回音消除方法
CN103491488A (zh) * 2013-09-30 2014-01-01 天脉聚源(北京)传媒科技有限公司 一种麦克风回音消除方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000200099A (ja) * 1998-10-26 2000-07-18 Sony Corp エコ―消去装置及び方法、並びに音声再生装置
KR20020036542A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 김승범 반향 제거 장치
CN102387272A (zh) * 2011-09-09 2012-03-21 南京大学 一种回声抵消系统中残留回声的抑制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蔡宇.语音系统中的子带自适应回声消除技术.《仪器仪表学报》.2013, *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106782592A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3791565B1 (en) Method and apparatus utilizing residual echo estimate information to derive secondary echo reduction parameters
US10403299B2 (en) Multi-channel speech signal enhancement for robust voice trigger detection and automatic speech recognition
JP3405512B2 (ja) 音響エコーキャンセル方法とそのシステム
CN105825864B (zh) 基于过零率指标的双端说话检测与回声消除方法
CN1719516B (zh) 自适应滤波装置以及自适应滤波方法
CN106782592B (zh) 一种用于消除网络声音传输的回音和啸叫的系统和方法
US20080107281A1 (en) Acoustic echo canceller system
JP2703405B2 (ja) ポリフォニックコーディング
CN110956975B (zh) 回声消除方法及装置
TW201836367A (zh) 減少殘餘回聲的回聲消除系統和方法
Papp et al. Hands-free voice communication with TV
CN110769352B (zh) 一种信号处理方法、装置以及计算机存储介质
JPH01500872A (ja) Ｒｅｌｐボコーダを統合した線形予測エコ―キヤンセラ
JP5034607B2 (ja) 音響エコーキャンセラシステム
CN109712637A (zh) 一种混响抑制系统及方法
Romoli et al. Multichannel acoustic echo cancellation exploiting effective fundamental frequency estimation
CN113938548A (zh) 一种终端通信的回声抑制方法和装置
Garre et al. An Acoustic Echo Cancellation System based on Adaptive Algorithm
JP2009302983A (ja) 音声処理装置および音声処理方法
Halimeh et al. Beam-specific system identification
Romoli et al. An interactive optimization procedure for stereophonic acoustic echo cancellation systems
JP2007027959A (ja) エコーキャンセラを備える拡声集音通信装置
Zhu et al. A Partitioned-Block Frequency-Domain Adaptive Kalman Filter for Stereophonic Acoustic Echo Cancellation.
Fukui et al. Low-complexity dereverberation for hands-free audio conferencing unit
Nathan et al. Acoustic Echo Cancellation Technique for VoIP

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Xu Yongjian

Inventor after: Xu Guangjian

Inventor after: Lu Xuming

Inventor after: Tan Hongzhou

Inventor after: Chen Yuanchuan

Inventor before: Xu Yongjian

Inventor before: Xu Guangjian

Inventor before: Lu Xuming

Inventor before: Tan Hongzhou

Inventor before: Chen Yuanchuan

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant