CN109524018B - 一种回声处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种回声处理方法及设备。本申请实施例方法包括：所述处理装置获取所述传感器检测的信息；所述处理装置根据所述传感器检测的信息判断声场是否发生变化，所述声场为所述传声器传播声波的媒质范围；若所述声场发生变化，则所述处理装置将残留回声因子设置为第一数值，所述残留回声因子为用于调节残留回声的抑制量的参数，所述残留回声为所述处理装置对所述传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号，所述第一数值为大于或者等于0，且小于第一预设值的数值；所述处理装置根据所述残留回声因子对所述残留回声进行抑制处理。本申请实施例还提供了一种回声处理设备，用于提高识别声场变化的准确率。
Description
技术领域
本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种回声处理的方法及设备。
背景技术
在音频会议系统里，本地会场的声音信号经本地麦克风采集后通过网络传递到远端会场，远端会场通过扬声器播放该声音信号后，又被远端麦克风采集到，再通过网络传回本地，经过本地扬声器播放出来，形成回声。
麦克风拾取本端的待处理音频信号，该待处理信号包括本端语音信号，回声信号和噪声，该回声信号会对通话质量造成严重影响，当前抑制回声的方法是通过自适应算法对回声信号进行消除处理，对该回声信号进行消除处理后，还会存在残留回声信号，尤其是在声场发生变化的情况下，需要对该残留回声信号进行抑制处理，对回声进行彻底消除。
但是，通过自适应算法常常会将双讲场景误判为声场发生变化的场景，造成双讲场景剪切抑制重，影响通话效果。
发明内容
本申请实施例提供了一种回声处理方法及设备，用于提高识别声场发生变化的准确率，有声波在其中传播的那部分媒质范围，是指有声波存在的弹性媒质所占有的空间。声波按声源的辐射特性在声场中向各个方向传播。声场发生变化：是指声波按声源的辐射特性在传播时的传播路径发生变化，如传播路径的方向发生改变或者传播路径受到阻碍，例如，传声器的位置发生改变，导致传播路径的方向发生改变，再如，当传声器受到遮挡，导致声波的传播路径受到阻碍。
第一方面，本申请实施例提供了一种回声处理方法，该回声处理方法应用于回声处理设备，该回声处理设备包括传声器，所述传声器上设置有传感器，该回声处理方法可以具体为：所述处理装置获取所述传感器检测的信息；根据所述传感器检测的信息判断声场是否发生变化，所述声场为所述传声器传播声波的媒质范围；若所述声场发生变化，则所述处理装置将残留回声因子设置为第一数值，所述第一数值为大于或者等于0，且小于第一预设值的数值；所述残留回声因子为用于调节残留回声的抑制量的参数，所述处理装置根据所述残留回声因子对所述残留回声进行抑制处理；其中，所述残留回声为所述处理装置对所述传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号，具体的，得到该残留回声的具体方法可以为：远端信号经过扬声器播放后，被传声器拾取形成回声信号；本地的传声器拾取到的信号包含：回声信号、本端语音信号以及噪声；然后，通过远端信号产生人造回声信号，通过线性相减去除传声器信号中的回声信号，得到的输出信号中包含残留回声；本申请实施例中，通过在传声器上设置传感器，传感器检测信息，处理装置通过该传感器检测的信息判定声场是否发生变化，检测速度更快，本申请实施例中的声场变化的识别率达到100％，较现有技术中通过自适应算法识别声场变化的准确率大幅提升，而且声场变化的识别的速度有了很大提升，避免了将双讲场景误识别为声场变化，避免声场不发生变化时双讲场景造成语音剪切。
在一种可能的实现方式中，该第一数值是可以根据传声器的被移动的距离的大小，该传声器被移动的速度的大小，或者该传声器被遮挡的时间等因素来确定该第一残留回声抑制因子的具体数值。
在一种可能的实现方式中，若通过传感器检测到该声场未发生变化，所述处理装置将所述残留回声因子设置为第二数值，所述第二数值为小于或者等于1，且大于第二预设值的数值。
在一种可能的实现方式中，所述传感器包括用于检测所述传声器的位置是否发生变化的第一传感器和用于检测所述传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器；或者，所述传感器包括第一传感器，或者，所述传感器包括第二传感器；该第一传感器可以包括但不限定于加速度传感器、光电位移传感器、陀螺仪、磁力计、压力传感器等，该第二传感器包括但不限定于距离传感器和红外传感器等。
在一种可能的实现方式中，当所述传感器包括所述第一传感器和所述第二传感器时，所述处理装置根据所述传感器检测的信息判断声场是否发生变化具体可以为：对传声器是否被移动和传声器是否被遮挡进行求“或”运算，例如，若传声器的位置发生变化，则判定该声场发生变化；若传声器的声波传输路径没有被遮挡，则判定声场发生变化；若传声器的位置发生变化，且传声器的声波传输路径没有被遮挡，则判定声场发生变化；当所述处理装置确定所述传声器的位置未发生变化，且所述传声器的声波传输路径未被遮挡时，则判定所述声场未发生变化。本申请实施例中，通过第一传感器来判定该传声器的位置发生变化，通过第二传感器来判定传声器的声波传输路径没有被遮挡，从而可以判定该声场是否发生变化，通过硬件来检测声场是否发生变化，极大的提高了检测的准确效率。
在一种可能的实现方式中，所述处理装置根据所述残留回声抑制因子对残留回声进行抑制处理具体的可以为：通过如下公式计算残留回声的抑制量：
其中，factor为残留回声抑制因子，resEng为残留回声量，resEng1为估计残留回声量；μ为残留回声估计加权参数；当factor设置接近于0，则残留回声的抑制量变大，接近于1，这样抑制量可达到最大，当factor设置为接近于1，则残留回声的抑制量接近于0，这样抑制量可达到最小。
在一种可能的实现方式中，当声场处于“刚发生变化”或“持续变化”的状态时，可设置factor为第一数值，该第一数值为0或者接近于0，对残留回声抑制达到最大，从而避免通话中有回声产生。
在一种可能的实现方式中，当声场发生变化时，该残留回声抑制因子设置为第一数值，该第一数值可以为“0”或者接近于“0”，例如，该残留回声抑制因子可以设置为0.01、0.02、0.03等等，该第一残留回声抑制因子可以选择第一预置范围内的值。
第二方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存上述回声处理设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
第三方面，本发明实施例提供了一种回声处理设备，具有实现上述方法中实际中回声处理设备所执行的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第四方面，回声处理设备的结构中包括存储器，传感器和处理器。其中存储器用于存储计算机可执行程序代码，并与所述存储器和所述传感器连接。该程序代码包括指令，当该处理器执行该指令时，该指令使该回声处理设备执行上述方法中所涉及的信息或者指令。
附图说明
图1为本申请实施例中的回声处理系统的架构示意图；
图2为本申请实施例中一种回声处理方法的一个实施例的步骤流程示意图；
图3为本申请实施例中速度传感器检测传声器的位移的场景示意图；
图4为本申请实施例中距离传感器检测传声器被遮挡的场景示意图；
图5为本申请实施例中判断声场是否发生变化的流程示意图；
图6为本申请实施例中判断传声器的位置是否发生改变的流程示意图；
图7为本申请实施例中判断传声器是否被遮挡的流程示意图；
图8为本申请实施例中回声处理的场景示意图；
图9为本申请实施例中光电位移传感器检测传声器的位移场景示意图；
图10为本申请实施例中红外传感器监测传声器被遮挡的场景示意图；
图11为本申请实施例中回声处理设备的一个实施例的结构示意图；
图12为本申请实施例中回声处理设备的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种回声处理方法及设备，用于提升判断声场发生变化的场景的准确率。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例提供了一种回声处理方法，该回声处理方法应用于回声处理系统，请结合图1所示，图1为该回声处理系统的架构示意图，该系统包括回声处理设备101和网络交换设备102，该回声处理设备101包括处理装置1010、传声器1020和扬声器1030，该传声器1020上设置有传感器1040。
其中，传声器(又名麦克风)1020：主要用于获取本地会场的待处理的音频信号，该带处理的音频信号包括本端语音信号，回声信号和噪声信号。
扬声器1030：主要用于播放远端会场传输的声音。
传感器1040：该传感器用于识别声场是否发生变化。可以包括用于检测传声器的位置是否发生变化的第一传感器和/或用于检测传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器。
处理装置1010：可以为会议终端设备，主要用于对语音信号和传感器产生的信号进行分析处理，判断声场是否发生变化，实现声场变化时对回声信号进行抑制处理，保证通话质量。并且对语音信号进行编解码处理，通过IP或其它方式传输，通过网络交换设备102实现与远端的信号传输。
网络交换设备102：主要用于会议系统的网络交换，如交换机、路由器等。
本申请实施例中，该传声器(又名麦克风)1020和扬声器1030可以为该回声处理设备101的外置设备，均与该回声处理设备101连接，连接方式可以为有线连接也可以为无线连接，该传声器(又名麦克风)1020和扬声器1030也可以为内置于该回声处理设备101中，通过总线与处理装置连接，本申请实施例中，对于传声器(又名麦克风)1020和扬声器1030是外置于回声处理设备，还是内置于该回声处理设备的结构并不限定。
为了方便理解，首先对本申请实施例中涉及的词语进行解释说明。
回声：本端会场的声音信号经本地麦克风采集后通过网络传递到远端会场，远端会场通过扬声器播放该声音信号后，又被远端麦克风采集到，再通过网络传回本地，经过本地扬声器播放出来，形成回声。
双讲：本端会场的用户和远端会场的用户同时发言的场景。
声场：有声波在其中传播的那部分媒质范围，是指有声波存在的弹性媒质所占有的空间。媒质可以是气体、液体和固体。声波按声源的辐射特性在声场中向各个方向传播。
声场发生变化：是指声波按声源的辐射特性在传播时的传播路径发生变化，如传播路径的方向发生改变或者传播路径受到阻碍，例如，传声器的位置发生改变，导致传播路径的方向发生改变，再如，当传声器受到遮挡，导致声波的传播路径受到阻碍。
下面对本申请实施例进行详细描述，请参阅图2所示，本申请实施例中一种回声处理方法的一个实施例包括：
步骤201、处理装置获取传感器检测的信息。
传感器包括用于检测传声器的位置是否发生变化的第一传感器和/或用于检测传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器。
例如，该第一传感器为加速度传感器或光电位移传感器，该第二传感器可以距离传感器或红外传感器。需要说明的是，该第一传感器和第二传感器只是举例说明，并不造成对本申请的限定性说明。
在一个应用场景中，传声器上设置了第一传感器(如，加速度传感器)和第二传感器(如，距离传感器)，加速度传感器可以获取移动信息，加速度传感器检测的信息为传声器的速度值分量信息。例如，请结合图3进行理解，图3为加速度传感器302检测传声器301的位移示意图。当麦克风被移动时，加速度传感器302因外力作用在X，Y，Z轴的方向上产生三个速度值分量，在X轴方向上产生第一速度值分量，用X(a)表示；在Y轴方向上产生第二速度值分量，用Y(a)表示；在Z轴方向上产生第三速度值分量，用Z(a)表示，加速度传感器302将这三个速度值分量的信号通过相应的总线传输至处理装置，该处理装置接收该加速度传感器302检测的速度值分量信息。
需要说明的是，该第一传感器也可以为陀螺仪、磁力计、压力传感器、光电位移传感器等等，本实施例中对于第一传感器只是举例说明，并不造成对本申请的限定性说明。
当第二传感器为距离传感器402时，请结合图4进行理解，图4为距离传感器402检测传声器401被遮挡的示意图。该距离传感器402提供的总线接口与处理装置相连。距离传感器402通过发射光脉冲(例如红外信号)到达前方的物体后再返回至距离传感器402。距离传感器402测量光脉冲从发出的时刻(用t0表示)到被物体反射回来的时刻(用t1表示)，通过时长(t1-t0)和光脉冲传播速度测试出遮挡物和距离传感器402之间的第一距离(用L1表示)，该第一距离为距离传感器检测的信息。
该第二传感器也可以为红外传感器等等，对于第二传感器只是举例说明，并不造成对本申请的限定性说明。
步骤202、处理装置根据传感器检测的信息判断声场是否发生变化，声场为传声器传播声波的媒质范围；若声场发生变化，执行步骤203；当声场发生未变化时，执行步骤204；
在一种可能的实现方式中，当传感器包括第一传感器和第二传感器时，若根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置发生变化，和/或，根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径被遮挡，则判定声场发生变化。
处理装置判断声场是否发生变化的具体方式：可以理解为对传声器是否被移动和传声器是否被遮挡进行求“或”运算，请结合图5进行理解，图5为判断声场是否发生变化的流程示意图。
例如，若传声器的位置发生变化，则反馈“1”，若传声器的位置未发生变化，则反馈“0”。若传声器的声波传输路径被遮挡，则反馈“1”，若传声器的声波传输路径没有被遮挡，则反馈“0”。
求“或”运算：“1”或“0”＝“1”；
“0”或“1”＝“1”；
“1”或“1”＝“1”；
“0”或“0”＝“0”。
求“或”运算后，若结果为“1”，则判定声场发生变化；若结果为“0”，则判定声场未发生变化。
在另一种可能的实现方式中，若该传感器只包括第一传感器时，根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置发生变化，则判定该声场发生变化；根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置未发生变化，则判定该声场未发生变化。
在另一种可能的实现方式中，若该传感器只包括第二传感器时，根据第二传感器检测的信息判定传声器声波传输路径被遮挡，则判定该声场发生变化；根据第二传感器检测的信息判定传声器声波传输路径未被遮挡，则判定该声场未发生变化。
下面对如何判定传声器的位置发生变化进行说明：
请结合图6进行理解，图6为判断传声器的位置是否发生改变的流程示意图。处理装置获取到加速度传感器在X轴方向上产生第一速度值分量X(a)；在Y轴方向上产生第二速度值分量Y(a)；在Z轴方向上产生第三速度值分量Z(a)，处理装置可以根据这三个分量计算出传声器的移动方向加速度值a0，当a0＞0时则判定传声器被移动(位置发生变化)，当a0＝0时判定麦克风未被移动(位置未发生变化)。
下面如何判定传声器是否被遮挡进行说明：
请结合图7进行理解，图7为判断传声器是否被遮挡的流程示意图。
处理装置接收第一距离信息，并将该第一距离(L1)与设定值(L0)进行比较，需要说明的是，该设定值可以为距离传感器402预先检测的该距离传感器402至会场内墙壁的距离。当L1<L0时则判定为麦克风被遮挡，当L1>L0时则判定麦克风未被遮挡。
步骤203、若声场发生变化，处理装置将残留回声抑制因子设置为第一数值。
残留回声抑制因子：该残留回声抑制因子用于调节回声抑制量。
该残留回声抑制因子为计算残留回声的抑制量(增益Gain)的一个参数，残留回声的抑制量可以由如下公式1计算得到：
其中，在resEng为残留回声量；resEng1估计残留回声量；μ为残留回声估计加权参数，通常为0～2，该μ用于修正残留回声估计值；factor为残留回声抑制因子，可通过调节factor值，达到调节残留回声抑制量的功能。当factor设置接近于0，则残留回声的抑制量变大，接近于1，这样抑制量可达到最大，当factor设置为接近于1，则残留回声的抑制量接近于0，这样抑制量可达到最小。
当声场发生变化时，该残留回声抑制因子设置为第一数值，该第一数值可以为“0”或者接近于“0”，例如，该残留回声抑制因子可以设置为0.01、0.02、0.03等等，该第一残留回声抑制因子可以选择第一预置范围内的值，例如，该第一预置范围为：大于或者等于0，且小于或者等于第一预设值，该第一预设值可以为0.1。可选的，该第一数值是可以根据传声器的被移动的距离的大小，该传声器被移动的速度的大小，或者该传声器被遮挡的时间等因素来确定该第一残留回声抑制因子的具体数值。需要说明的是，该第一预置范围为举例说明，并不造成对本申请的限定性说明。
可以理解的是，当声场处于“刚发生变化”或“持续变化”的状态时，可设置factor为第一数值，该第一数值为0或者接近于0，对残留回声抑制达到最大，从而避免通话中有回声产生。
本申请实施例中，声场的变化状态由传感器检测，下面对声场处于“刚发生变化的状态”进行说明，该传感器可以以加速度传感器为例进行说明，例如，在T1时刻，加速度传感器检测的三个加速度分值量，处理装置根据这三个加速度分量计算出传声器的移动方向加速度值a0，当a0＝0时则判定传声器未被移动，在T2时刻，计算a0>0，则判定传声器被移动，T1时刻和T2时刻为连续时刻，此时，则该声场处于刚发生变化的状态。
下面对声场处于“持续变化的状态”进行说明，例如，在T1时刻，加速度传感器检测的三个加速度分值量，处理装置根据这三个加速度分量计算出传声器的移动方向加速度值a0，a0>0，则判定传声器被移动；在T2时刻，计算a0＝0，判定传声器未被移动，T1时刻和T2时刻为连续时刻，则该声场处于连续变化的状态。
步骤204、若声场未发生变化，处理装置将残留回声抑制因子设置第二数值；
在一种可能的实现方式中，该第二数值设置为“1”。
在另一种可能的实现方式中，该声场未发生变化可以包括第一状态和第二状态，该第一状态为声场刚刚稳定的状态，该第二状态为声场持续稳定的状态。
可选的，该第二数值为1或者接近于1，可以理解的是，该第二数值为在第二预置范围内的数值，该第二预置范围为：小于或者等于1，且大于或者等于第二预设值的数值，例如，该第二预设值为0.9，该第二数值的选取原则，可以根据这两种状态来确定，例如，若在第一状态下，该第二数值在第二预置范围内，设置一个偏大的数值或者上限数值，例如，该第二数值为1、0.99等等，若在第一状态下，该第二数值在第二预置范围内，设置一个偏小的数值或者下限数值，例如，0.9、0.91等等。
其中，下面对声场“刚刚稳定的状态”进行说明，本实施例中，传感器以加速度传感器进行举例，在T1时刻，a0>0，则判定传声器被移动；在T2时刻，a0＝0，判定传声器未被移动，在T3时刻，a0＝0，判定传声器未被移动，在T4时刻，a0＝0，判定传声器未被移动，其中，T1、T2、T3和T4时刻为连续的时刻，虽然在T1时刻该传声器被移动，但是，在接下来的T2、T3和T4传声器未被移动，此种状态为声场刚刚稳定的状态。
在此种状态下，设置factor为第二数值，该第二数值为1或者接近于1，可以理解的是，该第二数值可以为小于或者等于1，且大于第二预设值的数值，例如，该第二预设值为0.9，该第二数值可以为0.91，0.95，1等等。本实施例中，第二预设值为举例说明，并不造成对本申请的限定性说明，本实施例中，将该factor设置为第二数值，此时，残留回声抑制最小，同时可适当调大自适应滤器收敛步长，使得自适滤波器快速跟踪到当前路径。
下面对声场“持续稳定的状态”进行说明，在T1时刻，a0＝0，则判定传声器未被移动；在T2时刻，a0＝0，判定传声器未被移动，在T3时刻，a0＝0，判定传声器未被移动，则此种状态为声场持续稳定的状态，在该中状态下，设置factor为1或接近于1，残留回声抑制最小。同时自适应滤波器以正常速度更新回声路径，以保证通话的效果。
步骤205、处理装置根据残留回声抑制因子对残留回声进行抑制处理，残留回声为处理装置对传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号。
该处理装置将该残留回声抑制因子的具体数值代入到上述公式1中，对残留回声进行抑制处理。
请结合图8进行理解，图8为回声处理的场景示意图。
a.图中x(n)为远端信号，该远端信号也可以理解为参考信号，远端信号经过扬声器801播放后，被传声器802拾取形成回声信号y(n)。本地的传声器拾取到的信号包含：回声信号y(n)、本端语音信号s(n)以及噪声v(n)。
b.声学回声控制(acoustic echo controllers，缩写：AEC)模块，为自适应回声抵消滤波器。AEC模块可通过远端信号x(n)产生人造回声信号y(n)1，提供给残留回声抑制(residual echo suppression，缩写：RES)模块做参考。AEC模块通过线性相减去除传声器信号中的回声信号y(n)。然而AEC模块并不能完全去除回声，AEC模块输出信号e(n)包含了残留回声、本端语音信号以及噪声。
c.RES模块接收残留回声抑制因子factor，RES模块根据声场变化调节残留回声抑制因子factor，并根据上述公式1得到残留回声的抑制量。
d.RES模块包含自适应滤波器，自适应滤波器残留回声进行抑制处理，进一步消除回声，得到第一输出信号e(n)1包含本端语音信号，经过抑制处理的噪声以及极少量的残留回声。噪声抑制(auto noise suppress，缩写：ANS)模块，主要用于噪声抑制。
e.非线性处理(non-linear processor，缩写：NLP)模块对第一输出信号e(n)1进行非线性处理，最终得到目标输出信号，该目标输出信号为消除残留回声和噪声的语音信号。
本申请实施例中，通过在传声器上设置传感器，传感器检测信息，处理装置通过该传感器检测的信息判定声场是否发生变化，检测速度更快，本申请实施例中的声场变化的识别率达到100％，较现有技术中通过自适应算法识别声场变化的准确率大幅提升，而且声场变化的识别的速度有了很大提升，避免了将双讲场景误识别为声场变化，避免声场不发生变化时双讲场景造成语音剪切。
本申请实施例还提供了一种回声处理方法的场景示例，回声处理设备包括处理装置、传声器、该传声器上设置有传感器，本实施例中该传感器包括光电位移传感器和/或红外传感器。
请结合图9进行理解，图9为光电位移传感器902检测传声器901的位移场景示意图。通过在传声器901底部安装光电位移传感器902，光电位移传感器902通过相关总线接口与处理装置连接。光电位移传感器902利用LED与感光块组合来检测传声器901位移，LED发出的光线照亮传声器901底部表面，然后将底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜传输到感光块内成像。传声器901移动时，处理装置通过分析底部返回的图像，可以得出传声器901在X，Y轴向的位移分量X(1)和Y(1)，并计算出传声器901移动的位移m(0)，当m(0)>0时，判断该传声器901被被移，当m(0)＝0时，判断该传声器901未被移动。
请结合图10进行理解，图10为红外传感器监测传声器被遮挡的场景示意图。
在传声器1001上面安装红外传感器1002，红外传感器1002通过相关总线接口与处理装置。该红外传感器1002为被动红外探测器，主要由菲涅尔透镜和热释电传感器组成。自然界中任何高于绝对温度(-273℃)的物体都会产生红外辐射，该辐射值可以通过菲涅尔透镜被热释电传感器检测到。当红外传感器1002前面有遮挡物1003时，遮挡物1003产生的红外辐射被检测到之后，引起该红外辐射值发生变化，当变化量超过预设值r(0)时，判定传声器1001被遮挡。反之，当变化量未超过预设值r(0)时，则判定为传声器1001未被遮挡。
进一步的，当传感器包括第一传感器和第二传感器时，若根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置发生变化，和/或，根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径被遮挡，则判定声场发生变化；
若根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置未发生变化，和根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径未被遮挡，则判定声场未发生变化。
当声场发生变化时，将残留回声抑制因子设置为第一数值，该第一数值可以为“0”或者接近于“0”。当声场未发生变化时，将残留回声抑制因子设置为第二数值，该第二数值可以为“1”或者接近于“1。
然后，将该残留回声抑制因子带入到上述公式1中，对残留回声进行抑制处理。
本申请实施例中，通过在传声器上设置传感器，传感器检测信息，处理装置通过该传感器检测的信息判定声场是否发生变化，检测速度更快，本申请实施例中的声场变化的识别率达到100％，较传统技术中通过自适应算法识别声场变化的准确率大幅提升，在传统技术中，通过自适应算法检测确定factor，常常将双讲场景误判为声场变化的场景，从而factor设置不准确，
本申请实施例中避免了将双讲场景误识别为声场变化场景，解决了声场不发生变化时双讲场景而造成语音剪切的问题。
上面对本申请实施例中的一种回声处理方法进行了说明，下面对该回声处理方法应用的处理设备进行说明，请参阅图11所示，本申请实施例中一种回声处理设备1100的一个实施例包括：
获取模块1101，用于接收述传感器检测的信息；
判断模块1102，用于根据获取模块1101接收的传感器检测的信息判断声场是否发生变化，声场为传声器传播声波的媒质范围；
设置模块1103，用于当判断模块1102判定声场发生变化时，将残留回声因子设置为第一数值，残留回声因子为用于调节残留回声的抑制量的参数，残留回声为处理设备对传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号，第一数值为大于或者等于0，且小于第一预设值的数值；
处理模块1104，用于根据设置模块1103设置的残留回声因子对残留回声进行抑制处理。
可选的，设置模块1103，还用于当声场未发生变化时，将残留回声因子设置为第二数值，第二数值为小于或者等于1，且大于第二预设值的数值。
可选的，传感器包括用于检测传声器的位置是否发生变化的第一传感器和/或用于检测传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器。
可选的，判断模块1102还具体用于：
当传感器包括第一传感器和第二传感器时，根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置发生变化，和/或，根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径被遮挡，则判定声场发生变化；
当根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置未发生变化，且根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径未被遮挡时，判定声场未发生变化。
可选的，处理模块1104还具体用于：
通过如下公式计算残留回声的抑制量：
其中，factor为残留回声抑制因子，resEng为残留回声量，resEng1为估计出的残留回声量；μ为残留回声估计加权参数。
进一步的，图11中的回声处理设备是以功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。图11中的回声处理设备可以采用图12所示的形式。
本申请实施例还提供了另一种回声处理设备，如图12所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。该回声处理设备可以为包括平板电脑、电脑等终端设备。
图12示出的是与本申请实施例提供的终端相关的回声处理设备的部分结构的框图。参考图12，回声处理设备包括：网络接口1210、存储器1220、输入单元1230、显示单元1240、传感器1250、音频电路1260、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块1270、处理器1280、以及电源1290等部件。本领域技术人员可以理解，图12中示出的回声处理设备结构并不构成对回声处理设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图12对回声处理设备的各个构成部件进行具体的介绍：
网络接口1210可用于收发信息，该网络接口可以为有线网络接口，也可以为无线网络接口，将接收的信息传递给处理器1280处理。
存储器1220可用于存储软件程序以及模块，处理器1280通过运行存储在存储器1220的软件程序以及模块，从而执行回声处理设备的各种功能应用以及数据处理。存储器1220可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据回声处理设备的使用所创建的数据(比如音频数据等)等。此外，存储器1220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
输入单元1230可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与回声处理设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元1230可包括触控面板1231以及其他输入设备1232。触控面板1231，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1231上或在触控面板1231附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板1231可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1280，并能接收处理器1280发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1231。除了触控面板1231，输入单元1230还可以包括其他输入设备1232。具体地，其他输入设备1232可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
显示单元1240可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及回声处理设备的各种菜单。显示单元1240可包括显示面板1241，可选的，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1241。进一步的，触控面板1231可覆盖显示面板1241，当触控面板1231检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1280以确定触摸事件的类型，随后处理器1280根据触摸事件的类型在显示面板1241上提供相应的视觉输出。虽然在图12中，触控面板1231与显示面板1241是作为两个独立的部件来实现回声处理设备的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1231与显示面板1241集成而实现回声处理设备的输入和输出功能。
回声处理设备还可包括至少一种传感器1250，比如加速度传感器、陀螺仪、磁力计、压力传感器、光电位移传感器、距离传感器、红外传感器及其他传感器。具体地，加速度传感器可以获取移动信息，加速度传感器检测的信息为传声器的速度值分量信息。当麦克风被移动时，加速度传感器因外力作用在X，Y，Z轴的方向上产生三个速度值分量，在X轴方向上产生第一速度值分量，用X(a)表示；在Y轴方向上产生第二速度值分量，用Y(a)表示；在Z轴方向上产生第三速度值分量，用Z(a)表示，加速度传感器将这三个速度值分量的信号通过相应的总线传输至处理器1280，该处理器1280接收该加速度传感器检测的速度值分量信息。处理器1280根据传感器检测的信息判断声场是否发生变化。距离传感器通过发射光脉冲(例如红外信号)到达前方的物体后再返回至距离传感器。距离传感器测量光脉冲从发出的时刻(用t0表示)到被物体反射回来的时刻(用t1表示)，通过时长(t1-t0)和光脉冲传播速度测试出遮挡物和距离传感器之间的第一距离(用L1表示)，并将该第一距离传递给给处理器1280。处理装置接收第一距离信息，并将该第一距离(L1)与设定值(L0)进行比较，需要说明的是，该设定值可以为距离传感器402预先检测的该距离传感器402至会场内墙壁的距离。当L1<L0时则判定为麦克风被遮挡，当L1>L0时则判定麦克风未被遮挡。
音频电路1260、扬声器1261，传声器1262可提供用户与回声处理设备之间的音频接口。音频电路1260可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1261，由扬声器1261转换为声音信号输出；另一方面，传声器1262将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1260接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器1280处理后，经RF电路1210以发送给比如另一回声处理设备，或者将音频数据输出至存储器1220以便进一步处理。
处理器1280是回声处理设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个回声处理设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1220内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1220内的数据，执行回声处理设备的各种功能和处理数据，从而对回声处理设备进行整体监控。可选的，处理器1280可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1280可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1280中。
回声处理设备还包括给各个部件供电的电源1290(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器1280逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管未示出，回声处理设备还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。
在本申请实施例中，该终端所包括的处理器1280还具有使该回声处理设备执行上述方法实施例中的方法步骤，具体的，该处理器还用于执行以下功能：
获取述传感器检测的信息；
根据传感器检测的信息判断声场是否发生变化，声场为传声器传播声波的媒质范围；
若声场发生变化，则处理装置将残留回声因子设置为第一数值，残留回声因子为用于调节残留回声的抑制量的参数，残留回声为处理装置对传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号，第一数值为大于或者等于0，且小于第一预设值的数值；
根据残留回声因子对残留回声进行抑制处理。
可选的，若声场未发生变化，将残留回声因子设置为第二数值，第二数值为小于或者等于1，且大于第二预设值的数值。
传感器包括用于检测传声器的位置是否发生变化的第一传感器和/或用于检测传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器。
可选的，当传感器包括第一传感器和第二传感器时，若根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置发生变化，和/或，根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径被遮挡，则判定声场发生变化；
若根据第一传感器检测的信息判定传声器的位置未发生变化，且根据第二传感器检测的信息判定传声器的声波传输路径未被遮挡，则判定声场未发生变化。
可选的，处理装置根据残留回声抑制因子对残留回声进行抑制处理，包括：
通过如下公式计算残留回声的抑制量：
其中，factor为残留回声抑制因子，resEng为残留回声量，resEng1为估计残留回声量；μ为残留回声估计加权参数。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk(SSD))等。
Claims (13)
1.一种回声处理方法，其特征在于，应用于回声处理设备，所述回声处理设备包括传声器和处理装置，所述传声器上设置有传感器，所述方法包括：
所述处理装置获取所述传感器检测的信息；
所述处理装置根据所述传感器检测的信息判断声场是否发生变化，所述声场为所述传声器传播声波的媒质范围；
若所述声场发生变化，则所述处理装置将残留回声抑制因子设置为第一数值，所述残留回声抑制因子为用于调节残留回声的抑制量的参数，所述残留回声为所述处理装置对所述传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号，所述第一数值为大于或者等于0，且小于第一预设值的数值；
所述处理装置根据所述残留回声抑制因子对所述残留回声进行抑制处理。
2.根据权利要求1所述的回声处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述声场未发生变化，所述处理装置将所述残留回声抑制因子设置为第二数值，所述第二数值为小于或者等于1，且大于第二预设值的数值。
3.根据权利要求1所述的回声处理方法，其特征在于，所述传感器包括用于检测所述传声器的位置是否发生变化的第一传感器和/或用于检测所述传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器。
4.根据权利要求2所述的回声处理方法，其特征在于，当所述传感器包括第一传感器和第二传感器时，所述处理装置根据所述传感器检测的信息判断声场是否发生变化，包括：
所述处理装置根据所述第一传感器检测的信息判定所述传声器的位置发生变化；
所述处理装置根据所述第二传感器检测的信息判定所述传声器的声波传输路径被遮挡；
当所述处理装置确定所述传声器的位置发生变化，和/或，确定所述传声器的声波传输路径被遮挡时，则判定所述声场发生变化；
当所述处理装置确定所述传声器的位置未发生变化，且所述传声器的声波传输路径未被遮挡时，则判定所述声场未发生变化。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的回声处理方法，其特征在于，所述处理装置根据所述残留回声抑制因子对残留回声进行抑制处理，包括：
通过如下公式计算残留回声的抑制量：
其中，factor为残留回声抑制因子，resEng为残留回声量，resEng1为估计残留回声量；μ为残留回声估计加权参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器包括加速度传感器、距离传感器、光电位移传感器和红外传感器中的至少一个。
7.一种回声处理设备，其特征在于，包括传声器，所述传声器上设置有传感器；所述回声处理设备包括：
获取模块，用于获取述传感器检测的信息；
判断模块，用于根据所述获取模块接收的所述传感器检测的信息判断声场是否发生变化，所述声场为所述传声器传播声波的媒质范围；
设置模块，用于当所述判断模块判定所述声场发生变化时，将残留回声抑制因子设置为第一数值，所述残留回声抑制因子为用于调节残留回声的抑制量的参数，所述残留回声为所述处理设备对所述传声器获取的待处理的音频信号进行回声消除处理后得到的回声信号，所述第一数值为大于或者等于0，且小于第一预设值的数值；
处理模块，用于根据所述设置模块设置的所述残留回声抑制因子对所述残留回声进行抑制处理。
8.根据权利要求7所述的回声处理设备，其特征在于，
所述设置模块，还用于当所述声场未发生变化时，将所述残留回声抑制因子设置为第二数值，所述第二数值为小于或者等于1，且大于第二预设值的数值。
9.根据权利要求7所述的回声处理设备，其特征在于，所述传感器包括用于检测所述传声器的位置是否发生变化的第一传感器和/或用于检测所述传声器的声波传输路径是否被遮挡的第二传感器。
10.根据权利要求9所述的回声处理设备，其特征在于，当所述传感器包括第一传感器和第二传感器时，所述判断模块还具体用于：
根据所述第一传感器检测的信息判定所述传声器的位置发生变化；
根据所述第二传感器检测的信息判定所述传声器的声波传输路径被遮挡；
当确定所述传声器的位置发生变化，和/或，所述传声器的声波传输路径被遮挡时，则判定所述声场发生变化；
当确定所述传声器的位置未发生变化，且所述传声器的声波传输路径未被遮挡时，则判定所述声场未发生变化。
11.根据权利要求7至10任一项所述的回声处理设备，其特征在于，所述处理模块还具体用于：
通过如下公式计算残留回声的抑制量：
其中，factor为残留回声抑制因子，resEng为残留回声量，resEng1为估计残留回声量；μ为残留回声估计加权参数。
12.一种回声处理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机可执行程序代码；
传感器，用于检测信息，所述信息用于判定传声器传播声波的声场是否发生变化；
处理器，与所述存储器和所述传感器连接；
其中所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述回声处理设备执行如权利要求1至6任一项所述的回声处理方法。
13.一种存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述权利要求1至6中任一项所述的回声处理方法。
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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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