CN108986837A - 一种滤波器更新方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种滤波器更新方法及装置，考虑到当前滤波器系数的分布特点和/或回声路径变化对高频信号的影响，基于此，生成滤波器更新参数，然后，根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长，并根据该更新步长更新当前滤波器。在本实施例中，基于当前滤波器系数的失调程度确定更新步长，可以提升更新步长的准确性，而基于回声路径变化对高频信号的影响确定更新步长，可以及时更新当前滤波器，避免了回声路径变化造成滤波器死锁的现象。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种滤波器更新方法及装置。
背景技术
随着信息技术的发展，回声消除在各个领域的应用日益广泛，但在扬声器与麦克风耦合的系统中，由扬声器到麦克风的回声如果不能及时消除，会对系统产生较大的影响。例如，在通信领域，如果近端说话人和远端说话人的声音同时传向远端，经过网络传输产生时延，则远端说话人会听到自己的回声，从而造成沟通困难；又例如，在智能硬件领域，当对智能电视、音响等能够播放声音的智能交互系统进行语音控制时，若播放的声音和说话人声音一同传入智能交互系统，播放声音作为回声，可能会造成智能交互系统对说话人声音的错误识别。
目前，回声消除的方法较为成熟，大部分系统都通过更新自适应滤波器产生一个与真实回声路径接近的滤波器，并将该滤波器与扬声器所播放的参考信号进行卷积，得到估计出的回声信号，并将该估计出的回声信号从麦克风接收到的信号中去除。但是，在现有的滤波器更新方法中，滤波器更新效果并不理想，从而导致回声消除效果也不理想。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提供一种滤波器更新方法及装置，能够提升滤波器的更新效果，得到与真实回声路径接近的滤波器。
本申请实施例提供了一种滤波器更新方法，包括：
获取当前接收的目标信号，所述目标信号中包括回声信号；
根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长；
其中，所述当前滤波器是估计的滤波器且被用于从所述目标信号中消除所述回声信号；所述滤波器更新参数包括滤波器失调参数和/或高频影响参数；所述更新步长表示对所述当前滤波器的更新程度；
根据所述更新步长更新所述当前滤波器。
可选的，所述滤波器失调参数表征了所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度，且所述滤波器失调参数是根据所述当前滤波器的系数分布类型确定的；所述高频影响参数是利用所述目标信号中的高频成分得到的参数。
可选的，所述获取当前接收的目标信号，包括：
获取在前接收的延时信号以及在后接收的目标信号；
则，按照下述方式确定所述滤波器失调参数：
生成第一失调参数，所述第一失调参数是利用所述延时信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差；
生成第二失调参数，所述第二失调参数是利用所述目标信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度；
根据所述第一失调参数与所述第二失调参数，确定所述滤波器失调参数。
可选的，所述生成第二失调参数，包括：
根据所述当前滤波器的系数分布类型，生成第二失调参数。
可选的，按照下述方式生成所述高频影响参数：
获取预设的截断频率；
从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并根据所述第一输出信号确定所述高频影响参数。
可选的，按照下述方式生成所述高频影响参数：
获取预设的截断频率；
从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
从所述目标信号中获取小于所述截断频率的信号，作为低频信号；
确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并确定对所述高频信号进行回声消除后的第二输出信号；
根据所述第一输出信号与所述第二输出信号，确定所述高频影响参数。
可选的，所述高频影响参数的大小与回声路径的变化程度成正比，所述回声路径为所述回声信号的传输路径。
本申请实施例还提供了一种滤波器更新装置，包括：
信号获取单元，用于获取当前接收的目标信号，所述目标信号中包括回声信号；
步长更新单元，用于根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长；其中，所述当前滤波器是估计的滤波器且被用于从所述目标信号中消除所述回声信号；所述滤波器更新参数包括滤波器失调参数和/或高频影响参数；所述更新步长表示对所述当前滤波器的更新程度；
滤波器更新单元，用于根据所述更新步长更新所述当前滤波器。
可选的，所述滤波器失调参数表征了所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度，且所述滤波器失调参数是根据所述当前滤波器的系数分布类型确定的；所述高频影响参数是利用所述目标信号中的高频成分得到的参数。
可选的，所述信号获取单元，具体用于获取在前接收的延时信号以及在后接收的目标信号；
则，所述装置还包括失调参数确定单元，用于确定所述滤波器失调参数；
其中，所述失调参数确定单元包括：
第一参数生成子单元，用于生成第一失调参数，所述第一失调参数是利用所述延时信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差；
第二参数生成子单元，用于生成第二失调参数，所述第二失调参数是利用所述目标信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度；
失调参数确定子单元，用于根据所述第一失调参数与所述第二失调参数，确定所述滤波器失调参数。
可选的，所述第二参数生成子单元，具体用于根据所述当前滤波器的系数分布类型，生成第二失调参数。
可选的，所述装置还包括第一影响参数确定单元，用于生成所述高频影响参数；
其中，所述第一影响参数确定单元包括：
第一频率获取子单元，用于获取预设的截断频率；
第一信号获取子单元，用于从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
第一信号确定子单元，用于确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号；
第一参数确定子单元，用于根据所述第一输出信号确定所述高频影响参数。
可选的，所述装置还包括第二影响参数确定单元，用于生成所述高频影响参数；
其中，所述第二影响参数确定单元包括：
第二频率获取子单元，用于获取预设的截断频率；
第二信号获取子单元，用于从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；从所述目标信号中获取小于所述截断频率的信号，作为低频信号；
第二信号确定子单元，用于确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并确定对所述高频信号进行回声消除后的第二输出信号；
第二参数确定子单元，用于根据所述第一输出信号与所述第二输出信号，确定所述高频影响参数。
可选的，所述高频影响参数的大小与回声路径的变化程度成正比，所述回声路径为所述回声信号的传输路径。
本申请实施例还提供了一种滤波器更新装置，包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述滤波器更新方法中的任意一种实现方式。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述滤波器更新方法中的任意一种实现方式。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述滤波器更新方法中的任意一种实现方式。
本申请实施例提供的滤波器更新方法及装置，考虑到当前滤波器系数的分布特点和/或回声路径变化对高频信号的影响，基于此，生成滤波器更新参数，然后，根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长，并根据该更新步长更新当前滤波器。在本实施例中，基于当前滤波器系数的失调程度确定更新步长，可以提升更新步长的准确性，而基于回声路径变化对高频信号的影响确定更新步长，可以及时更新当前滤波器，避免了回声路径变化造成滤波器死锁的现象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
图1为本申请实施例提供的一种滤波器更新方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的滤波器失调参数的确定方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的高频影响参数的确定方法的流程示意图之一；
图4为本申请实施例提供的高频影响参数的确定方法的流程示意图之二；
图5为本申请实施例提供的一种滤波器更新装置的组成示意图。
具体实施方式
为便于理解申请，先举例一种回声消除的应用场景：
在一种应用场景中，对于由电视盒子和电视组成的家庭娱乐系统，当利用二者播放音乐时，比如播放刘德华的“忘情水”，电视盒子可以把“忘情水”的音频数据发送至电视进行播放，但在播放过程中，如果用户与电视盒子进行语音交互，在交互过程中，电视盒子的麦克风不但接收了用户语音数据、还接收了电视的扬声器播放的音频数据，为了更好的进行语音识别，电视盒子需要把接收到的扬声器播放数据去除，这个过程即为回声消除。需要说明的是，上述电视盒子向电视发送的音频数据通常被称为参考信号，而电视盒子需要消除的扬声器播放数据通常被称为回声信号。
但是，在扬声器与麦克风耦合的系统中，由扬声器到麦克风的回声如果不能及时消除，会对系统产生较大的影响。
目前，回声消除的方法较为成熟，大部分系统都通过更新自适应滤波器产生一个与真实回声路径接近的滤波器，并将该滤波器与扬声器所播放的参考信号进行卷积，得到估计出的回声信号，并将该估计出的回声信号从麦克风接收到的信号中去除，从而实现回声消除。若自适应滤波器更新的较好，经过回声消除处理后，麦克风输出信号就是不包含任何回声的信号。另外，常见的滤波器更新方法包括归一化最小均方误差(Normalized LeastMean Square，简称NLMS)算法、仿射投影算法(APA)、以及对应的频域归一化最小均方误差算法，等等。
在滤波器更新过程中，步长的动态变化对于回声消除的性能有显著的提升，其中，步长表示对滤波器的更新程度。举例说明，在回声消除收敛初期，需要加大步长，使得滤波器快速收敛，而在接近收敛状态，需要减小步长，降低稳态误差；在不同的工作场景下也需要不同的步长，例如，在近端噪声过大或者存在近端说话人声音和回声同时存在的情况下，需要减小步长，否则会导致滤波器更新到错误的方向，甚至发散；在遇到房间环境变化，例如人员走动、设备挪动等等情况下，需要加大步长跟踪房间冲击响应的变化；等等。
因此，需要估计一个滤波器的更新步长，以便利用该更新步长来更新滤波器，使得更新后的滤波器被用于回声消除时，能够使回声消除后的输出信号中不包含回声。更新步长对于回声消除性能来说有着至关重要的作用，更新步长的一种估计方法是通过计算滤波器失调得到的，该失调指的是自适应滤波器的系数与真实滤波器(即真实回声路径上的滤波器)的系数之间的误差。
但是，当现有技术通过失调的方法计算滤波器更新步长时，存在两个问题：第一，失调的估计通常建立在失调均匀分布在滤波器系数的假设上面，而实际的滤波器系数可能并不是均匀分布的，而是其它分布类型，比如按照指数分布的，从而造成更新步长估计不准确；第二，在回声路径发生变化时，比如因人员走动、设备挪动等情况造成回声信号的传输路径发生变化，可能造成滤波器不能及时更新，甚至会发生死锁(冻结)的现象，从而严重影响回声消除的性能，而为了防止滤波器死锁现象，需要额外加入一个回声路径变化检测模块，当检测出回声路径发生变化时，便增大步长，以防止滤波器不更新，但回声路径变化检测模块通常是额外加入了较大更新步长的滤波器，这样不仅增加了运算量，还存在由于步长不好确定导致的检测误差。
为解决上述缺陷，本实施例提供了一种滤波器更新方法，考虑到回声消除滤波器系数的分布特点，来计算滤波器失调，此外，由于回声路径变化对高频信号影响高于低频信号，利用高频信号对更新步长的计算公式进行了修正，而不必再使用回声路径变化检测模块，从而可以得到较佳的更新步长，进而利用该更新后的滤波器进行回声消除时，提升了回声消除效果。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本申请保护的范围。
第一实施例
参见图1，为本实施例提供的一种滤波器更新方法的流程示意图，该滤波器更新方法可以用于第一设备，该第一设备可以是进行回声消除的设备。在本实施例中，该滤波器更新方法可以包括以下步骤：
S101：获取当前接收的目标信号，所述目标信号中包括回声信号。
在本实施例中，将第一设备在当前时刻接收到的所有信号称为目标信号，第一设备可以通过自己的麦克风接收目标信号，目标信号中可以包括回声信号。其中，回声信号可以是第一设备通过自己的扬声器播放的信号，比如第一设备可以是智能手机；也可以是第一设备以外的第二设备通过自己的扬声器播放的信号，比如第一设备可以是上述的电视盒子，第二设备可以是上述的电视。
可以理解的是，由于扬声器播放输出的信号，即回声信号，会被第一设备的麦克风接收到，但麦克风在接收回声信号的同时，可能还接收到了其它信号，比如用户与第一设备进行交互的语音信号，此时，第一设备可能需要将接收到的回声信号从自己所接收到的目标信号中去除，以保留所需的信号比如语音信号，这个过程即为回声消除。
S102：根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长。
在本实施例中，当前滤波器是一种自适应滤波器，也即估计出的滤波器，而非真实滤波器。该当前滤波器被用于从目标信号中消除所述回声信号，也就是说，第一设备可以利用该当前滤波器对当前接收的目标信号进行回声消除。
然而，为了对下一时刻接收到的目标信号进行回声消除且保证回声消除具有较好的效果，需要对当前滤波器的系数进行更新，因此，需要确定一个更新步长，该更新步长表示对当前滤波器的更新程度。
在本实施例中，可以基于滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长，该滤波器更新参数可以包括滤波器失调参数和/或高频影响参数。
其中，滤波器失调参数表征了当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度，且该滤波器失调参数是根据当前滤波器的系数分布类型确定的。具体来讲，真实滤波器指的是真实回声传输路径上的滤波器，失调指的是当前滤波器相较于真实滤波器的差异，而滤波器失调参数则表示当前滤波器相较于真实滤波器的差异程度，该滤波器失调参数可以是当前滤波器的系数与真实滤波器的系数的差值，也可以是对该差值的进一步处理结果。另外，该滤波器失调参数是基于当前滤波器的系数的实际分布特性确定的，比如，当前滤波器是按照指数衰减分布的，因此，可以基于指数衰减分布来确定该滤波器失调参数，即不再如一些技术中将滤波器系数按照均匀分布来计算滤波器失调，故而，利用本实施例中的滤波器失调参数确定的更新步长来更新当前滤波器，将更接近于真实滤波器。
其中，高频影响参数是利用目标信号中的高频成分得到的参数。由于高频信号受到回声路径变化的影响较大，因此，可以利用目标信号中的高频成分计算得到高频影响参数，并利用该高频影响参数来修正现有的滤波器更新步长的计算公式，以利用修正后的更新步长对当前滤波器进行及时更新，避免了滤波器发生死锁(冻结)的现象，从而提升了回声消除性能，这样，不再如一些技术中加入额外的回声路径变化检测模块，故而避免了加入该检测模块带来的额外运算量以及检测误差。
需要说明的是，具体的确定滤波器失调参数与高频影响参数的方法、以及如何根据滤波器失调参数和/或高频影响参数确定更新步长的方法，将在后续第二实施例中介绍。
S103：根据所述更新步长更新所述当前滤波器。
在本实施例中，对当前滤波器进行更新，实际上是对当前滤波器的系数进行更新。而使用更新步长更新当前滤波器系数的公式如下：
其中，是n+1时刻的滤波器系数，是n时刻的滤波器系数，μopt(n)是n时刻的更新步长，e(n)是对目标信号进行回声消除后的输出信号，x(n)是回声消除过程中使用的参考信号。
在公式(1)中，即为当前滤波器的系数，即为更新后的滤波器系数，即，具有系数的滤波器即为更新后的滤波器。基于此，第一设备便可以利用该更新后的滤波器对下一时刻接收的目标信号进行回声消除。
在更新滤波器系数时，使用了更新步长μopt(n)，由于更新步长μopt(n)是根据滤波器失调参数和/或高频影响参数确定的，使得滤波器更新适用于不同的场景和收敛状态，且更新后的滤波器可以更好的进行回声消除，使输出信号中基本不包括回声信号。
综上，本实施例提供的滤波器更新方法，考虑到当前滤波器系数的分布特点和/或回声路径变化对高频信号的影响，基于此，生成滤波器更新参数，然后，根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长，并根据该更新步长更新当前滤波器。在本实施例中，基于当前滤波器系数的失调程度确定更新步长，可以提升更新步长的准确性，而基于回声路径变化对高频信号的影响确定更新步长，可以及时更新当前滤波器，避免了回声路径变化造成滤波器死锁的现象。
第二实施例
首先，本实施例将对滤波器更新参数所包括的滤波器失调参数的具体确定方式进行介绍。
在本实施例中，为了确定滤波器失调参数，需要对上述目标信号进行延时处理，基于此，在本实施例的一种实现方式中，第一实施例中的步骤S101具体可以包括：获取在前接收的延时信号以及在后接收的目标信号。
在本实现方式中，通过对第一设备的信号接收时刻进行干预，使目标信号被延时接收，这样，相当于在目标信号的前面补零，使第一设备先接收延时信号，这里的延时信号指的是一个或多个“零”信号，再接收目标信号。为了保证滤波器失调参数的准确计算，可以通过sinc函数等估算出延时信号和目标信号在第一设备的各个采样时刻上被全部采集到。
参见图2，为本实施例提供的滤波器失调参数的确定方法的流程示意图，包括以下步骤：
S201：生成第一失调参数，所述第一失调参数是利用所述延时信号确定的当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差。
在本实施例中，滤波器失调参数的计算公式如下：
其中，h(n)是真实滤波器的系数，是当前滤波器的系数，hΔ(n)是滤波器失调参数。
可以理解的是，真实滤波器的系数h(n)实际上是未知的，对于延时信号来讲，由于延时信号是零信号，则延时信号对应的真实滤波器系数h(n)为零，因此，存在如下公式：
其中，i＝[0,1,2...,ND-1]，ND为当前滤波器中与延时信号对应的滤波器系数长度(又称系数阶数)，为当前滤波器的第i项滤波器系数，hΔ,i(n)为当前滤波器的第i项滤波器系数与真实滤波器的第i项滤波器系数之间的误差。
将公式(3)带入公式(2)可得：
其中，为当前滤波器的第i项滤波器系数，是延时信号对应的当前滤波器系数与真实滤波器系数之间的误差，这里，可以将作为第一失调参数。
S202：生成第二失调参数，所述第二失调参数是利用所述目标信号确定的当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度。
在一些技术中，是假设滤波器系数的失调均匀分布在整个滤波器系数上的，因此，由部分失调参数推导出整个滤波器的失调参数。而实际上，当前滤波器系数可能并非是均匀分布的，而通常是按照指数衰减分布的，故可以通过指数衰减的形式来计算当前滤波器的滤波器失调参数。
因此，在本实施例的一种实现方式中，本步骤S202可以根据当前滤波器的系数分布类型，生成第二失调参数。在本实现方式中，可以按照下述方式计算第二失调参数：
其中，i＝[ND,ND+1,...,N-1]，ND为当前滤波器中与延时信号对应的滤波器系数长度，N是当前滤波器系数的总长度，N-ND是当前滤波器中与目标信号对应的滤波器系数长度，为当前滤波器的第i项滤波器系数，e-(i)是指数衰减因子，为目标信号对应的当前滤波器系数与真实滤波器系数之间的误差。
这里，可以将作为第二失调参数。
S203：根据所述第一失调参数与所述第二失调参数，确定所述滤波器失调参数。
当通过步骤S201计算得到第一失调参数并通过步骤S202计算得到第二失调参数后，便可以将公式(4)和公式(5)相加，得到滤波器失调参数hΔ(n)，即：
可见，通过将目标信号进行延迟接收，可以得到延迟信号和目标信号分别对应的滤波器系数，考虑到当前滤波器系数是按照指数衰减分布的，还需要将目标信号对应的滤波器系数乘以指数因子，这样计算得到的滤波器失调参数更为准确，进而可以利用该滤波器失调参数计算得到更优的滤波器更新步长。
接下来，下面将对滤波器更新参数所包括的高频影响参数的具体确定方式进行介绍，下面分别介绍两种实现方式。
在第一种实现方式中，参见图3，为本实施例提供的高频影响参数的确定方法的流程示意图，包括以下步骤：
S301：获取预设的截断频率。
截断频率Ωx是高频信号和低频信号的划分界限，比如截断频率Ωx可以是700Hz，这样，频率大于或等于Ωx的信号即为高频信号，频率小于Ωx的信号即为低频信号。
S302：从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号。
可以从目标信号中选取频率大于或等于Ωx的信号，将其作为目标信号中的高频信号。
S303：确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并根据所述第一输出信号确定所述高频影响参数。
当利用当前滤波器对目标信号中的高频信号进行回声消除后，可以得到对应于高频信号的回声消除输出信号，本实施例将该回声消除输出信号定义为第一输出信号，然后计算第一输出信号的能量值，可以将该能量值或对该能量值的进一步处理结果作为高频影响参数。
在第二种实现方式中，参见图4，为本实施例提供的高频影响参数的确定方法的流程示意图，包括以下步骤：
S401：获取预设的截断频率。
S402：从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号。
需要说明的是，步骤S401-S402与上述步骤S301-S302一致，相关介绍请参见步骤S301-S302，此处不再赘述。
S403：从所述目标信号中获取小于所述截断频率的信号，作为低频信号。
可以从目标信号中选取频率小于Ωx的信号，将其作为目标信号中的低频信号。
S404：确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并确定对所述高频信号进行回声消除后的第二输出信号。
当利用当前滤波器对目标信号中的高频信号进行回声消除后，可以得到对应于高频信号的回声消除输出信号，本实施例将该回声消除输出信号定义为第一输出信号；同理，当利用当前滤波器对目标信号中的低频信号进行回声消除后，可以得到对应于低频信号的回声消除输出信号，本实施例将该回声消除输出信号定义为第二输出信号。
S405：根据所述第一输出信号与所述第二输出信号，确定所述高频影响参数。
可以分别计算第一输出信号的能量值以及第二输出信号的能量值，并将这两个能量值的比值作为高频影响参数。
接下来，基于上述滤波器失调参数和高频影响参数的具体计算结果，可以按照下述方式计算得到步骤S102中当前滤波器的更新步长。
在本实施例中，更新步长μout(n)的计算公式如下所示：
其中，x(n)是回声消除过程中使用的参考信号；e(n)是对目标信号进行回声消除后的输出信号；hΔ(n)为滤波器失调参数，hΔ(n)可以是采用现有技术确定的滤波器失调参数，也可以是本申请中基于当前滤波器的系数分布类型确定的滤波器失调参数，具体可以是采用公式(6)计算得到的滤波器失调参数。
需要说明的是，若第一实施例中S102中的滤波器更新参数包括高频影响参数，则可以对公式(7)所示的更新步长计算公式进行修正，这是因为，在目标信号的回声传输路径相较于上一时刻发生变化时，上述公式(7)的分母项误差会增大，故而更新步长μout(n)会减小，但这种情况下应增大更新步长μout(n)，为了实现该目的，一些技术中会额外加入回声路径变化检测模块，该检测模块是一个步长较大的回声消除滤波器，对于回声消除路径变化有较强的追踪能力，但是该检测模块往往要增加运算量，并且本身可能会引入检测误差，而本实施例可以不再引入检测模块，而是基于目标信号中的高频成分对公式(7)进行修正，具体可以生成一个高频影响参数对公式(7)进行修正，以在目标信号的回声路径发生变化时增大更新步长。
在本实施例的一种实现方式中，所述高频影响参数的大小可以与回声路径的变化程度成正比，所述回声路径为所述回声信号的传输路径。
具体来讲，由于目标信号中的高频信号受回声路径变化的影响较大，即回声路径变化越大，高频信号受到的影响就越大，因此，可以按照下述方式修正公式(7)，得到修正后的更新步长：
其中，Ωx为上述S301和S401中提及的截断频率。
与公式(7)相比，公式(8)中的增加参数是上述第一输出信号与第二输出信号的比值。需要说明的是，如果采用图4所示实现方式确定高频影响参数，则公式(8)中的增加参数即为高频影响参数；如果采用图3所示实现方式确定高频影响参数，则可以利用第一输出信号与一个系数的乘积作为高频影响参数，以替换公式(8)的增加参数，其中，该系数可以是一个固定值、也可以是通过公式计算得到，具体可以通过实验进行设定。
在公式(8)中，当因回声路径发生变化导致分母误差增大后，可以通过高频影响参数使分子也增大，从而增大了更新步长μout(n)，进而避免了滤波器无法更新而出现的死锁现象。
可见，当通过修正得到更新步长μout(n)后，便可以通过公式(1)对当前滤波器进行更新，从而利用更新后的滤波器对下一时刻接收的目标信号进行回声消除，进而可以提升回声消除的效果，使回声消除输出信号中不包括回声。
第三实施例
本实施例将对一种滤波器更新装置进行介绍，相关内容请参见上述方法实施例。
参加图5，为本申请实施例提供的一种滤波器更新装置的组成示意图，该装置500可以包括：
信号获取单元501，用于获取当前接收的目标信号，所述目标信号中包括回声信号；
步长更新单元502，用于根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长；其中，所述当前滤波器是估计的滤波器且被用于从所述目标信号中消除所述回声信号；所述滤波器更新参数包括滤波器失调参数和/或高频影响参数；所述更新步长表示对所述当前滤波器的更新程度；
滤波器更新单元502，用于根据所述更新步长更新所述当前滤波器。
在本实施例的一种实现方式中，所述滤波器失调参数表征了所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度，且所述滤波器失调参数是根据所述当前滤波器的系数分布类型确定的；所述高频影响参数是利用所述目标信号中的高频成分得到的参数。
在本实施例的一种实现方式中，所述信号获取单元，具体用于获取在前接收的延时信号以及在后接收的目标信号；
则，所述装置还包括失调参数确定单元，用于确定所述滤波器失调参数；
其中，所述失调参数确定单元包括：
第一参数生成子单元，用于生成第一失调参数，所述第一失调参数是利用所述延时信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差；
第二参数生成子单元，用于生成第二失调参数，所述第二失调参数是利用所述目标信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度；
失调参数确定子单元，用于根据所述第一失调参数与所述第二失调参数，确定所述滤波器失调参数。
在本实施例的一种实现方式中，所述第二参数生成子单元，具体用于根据所述当前滤波器的系数分布类型，生成第二失调参数。
在本实施例的一种实现方式中，所述装置还包括第一影响参数确定单元，用于生成所述高频影响参数；
其中，所述第一影响参数确定单元包括：
第一频率获取子单元，用于获取预设的截断频率；
第一信号获取子单元，用于从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
第一信号确定子单元，用于确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号；
第一参数确定子单元，用于根据所述第一输出信号确定所述高频影响参数。
在本实施例的一种实现方式中，所述装置还包括第二影响参数确定单元，用于生成所述高频影响参数；
其中，所述第二影响参数确定单元包括：
第二频率获取子单元，用于获取预设的截断频率；
第二信号获取子单元，用于从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；从所述目标信号中获取小于所述截断频率的信号，作为低频信号；
第二信号确定子单元，用于确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并确定对所述高频信号进行回声消除后的第二输出信号；
第二参数确定子单元，用于根据所述第一输出信号与所述第二输出信号，确定所述高频影响参数。
在本实施例的一种实现方式中，所述高频影响参数的大小与回声路径的变化程度成正比，所述回声路径为所述回声信号的传输路径。
进一步地，本申请实施例还提供了一种滤波器更新装置，包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述滤波器更新方法中的任意一种实现方式。。
进一步地，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述滤波器更新方法中的任意一种实现方式。。
进一步地，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述滤波器更新方法中的任意一种实现方式。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (17)
1.一种滤波器更新方法，其特征在于，包括：
获取当前接收的目标信号，所述目标信号中包括回声信号；
根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长；
其中，所述当前滤波器是估计的滤波器且被用于从所述目标信号中消除所述回声信号；所述滤波器更新参数包括滤波器失调参数和/或高频影响参数；所述更新步长表示对所述当前滤波器的更新程度；
根据所述更新步长更新所述当前滤波器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤波器失调参数表征了所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度，且所述滤波器失调参数是根据所述当前滤波器的系数分布类型确定的；所述高频影响参数是利用所述目标信号中的高频成分得到的参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取当前接收的目标信号，包括：
获取在前接收的延时信号以及在后接收的目标信号；
则，按照下述方式确定所述滤波器失调参数：
生成第一失调参数，所述第一失调参数是利用所述延时信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差；
生成第二失调参数，所述第二失调参数是利用所述目标信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度；
根据所述第一失调参数与所述第二失调参数，确定所述滤波器失调参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生成第二失调参数，包括：
根据所述当前滤波器的系数分布类型，生成第二失调参数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照下述方式生成所述高频影响参数：
获取预设的截断频率；
从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并根据所述第一输出信号确定所述高频影响参数。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照下述方式生成所述高频影响参数：
获取预设的截断频率；
从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
从所述目标信号中获取小于所述截断频率的信号，作为低频信号；
确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并确定对所述高频信号进行回声消除后的第二输出信号；
根据所述第一输出信号与所述第二输出信号，确定所述高频影响参数。
7.根据权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述高频影响参数的大小与回声路径的变化程度成正比，所述回声路径为所述回声信号的传输路径。
8.一种滤波器更新装置，其特征在于，包括：
信号获取单元，用于获取当前接收的目标信号，所述目标信号中包括回声信号；
步长更新单元，用于根据滤波器更新参数确定当前滤波器的更新步长；其中，所述当前滤波器是估计的滤波器且被用于从所述目标信号中消除所述回声信号；所述滤波器更新参数包括滤波器失调参数和/或高频影响参数；所述更新步长表示对所述当前滤波器的更新程度；
滤波器更新单元，用于根据所述更新步长更新所述当前滤波器。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤波器失调参数表征了所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度，且所述滤波器失调参数是根据所述当前滤波器的系数分布类型确定的；所述高频影响参数是利用所述目标信号中的高频成分得到的参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述信号获取单元，具体用于获取在前接收的延时信号以及在后接收的目标信号；
则，所述装置还包括失调参数确定单元，用于确定所述滤波器失调参数；
其中，所述失调参数确定单元包括：
第一参数生成子单元，用于生成第一失调参数，所述第一失调参数是利用所述延时信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差；
第二参数生成子单元，用于生成第二失调参数，所述第二失调参数是利用所述目标信号确定的所述当前滤波器的系数与真实滤波器的系数之间的误差程度；
失调参数确定子单元，用于根据所述第一失调参数与所述第二失调参数，确定所述滤波器失调参数。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二参数生成子单元，具体用于根据所述当前滤波器的系数分布类型，生成第二失调参数。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一影响参数确定单元，用于生成所述高频影响参数；
其中，所述第一影响参数确定单元包括：
第一频率获取子单元，用于获取预设的截断频率；
第一信号获取子单元，用于从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；
第一信号确定子单元，用于确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号；
第一参数确定子单元，用于根据所述第一输出信号确定所述高频影响参数。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二影响参数确定单元，用于生成所述高频影响参数；
其中，所述第二影响参数确定单元包括：
第二频率获取子单元，用于获取预设的截断频率；
第二信号获取子单元，用于从所述目标信号中获取大于或等于所述截断频率的信号，作为高频信号；从所述目标信号中获取小于所述截断频率的信号，作为低频信号；
第二信号确定子单元，用于确定对所述高频信号进行回声消除后的第一输出信号，并确定对所述高频信号进行回声消除后的第二输出信号；
第二参数确定子单元，用于根据所述第一输出信号与所述第二输出信号，确定所述高频影响参数。
14.根据权利要求9至13任一项所述的装置，其特征在于，所述高频影响参数的大小与回声路径的变化程度成正比，所述回声路径为所述回声信号的传输路径。
15.一种滤波器更新装置，其特征在于，包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-7任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行权利要求1-7任一项所述的方法。
17.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行权利要求1-7任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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