CN110830901A - 一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于公共广播扩声技术领域，具体涉及一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统，所述多通道扩声系统包括多个扩声子系统，每个扩声子系统对应一个通道，每个扩声子系统利用采集到的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器音量值，获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并经扩声子系统中的扬声器播放扩声。

Description

一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统及方法

技术领域

本发明属于公共广播扩声技术领域，具体涉及一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统及方法，具体涉及一种基于环境噪声自适应调节扬声器音量的多通道扩声系统及方法。

背景技术

目前，公共广播扩声系统在人们的日常生活中应用十分广泛，如机场、火车站、地铁站、学校等场所。在这些应用场合中，人员活动频繁，环境噪声声压级不断发生变化。现有的公共广播扩声系统的音量往往是固定的，或是依靠工作人员手动调节。这样的扩声系统不能很好的满足实际需求。在环境比较安静时，扩声系统只需让听众能够清晰地听到广播而不需要过大的音量，此时如果音量过大容易造成声污染甚至损伤人们的听力。在环境比较嘈杂时，扩声系统应适当调高扬声器音量才能让听众听到广播内容。因此，一种自适应的扬声器增益控制系统是十分必要的。

扬声器增益自适应控制系统的关键在于实时地检测环境噪声的声压级，进而根据噪声声压级的大小调整扬声器的输出音量。该问题的难度在于传声器采集到的信号不仅包括环境噪声，还包括本地扬声器输出的回声信号。因而不能直接采用传声器采集到的信号来估计噪声声压级。传统的环境噪声检测方法主要是基于语音端点检测(VAD:VoiceActivity Detection)的方法和基于环境噪声包络检测的方法。在公共广播扩声系统中，噪声的种类和形式多种多样，如空调声、人走路声以及人说话声等，其中人说话声往往占主要成分。另外，公共广播扩声系统的声源信号可能是语音信号，也可能是音乐信号。而基于VAD检测的算法存在难以准确估计噪声功率谱以及将音乐信号误判为噪声等问题，因此基于VAD的方法和基于环境噪声包络检测的方法在实际中往往效果不佳。最近，也有文献提出通过估计现场信噪比调整扩声系统的增益。但是，该方法不能实时计算出实际环境的噪声声压级，因此不能建立噪声声压级和扬声器输出信号之间的准确映射关系。

另外，实际生活中的公共广播扩声系统，如机场、火车站候车室等，均为多通道扩声系统。如果采用传统的独立式控制系统，可能导致相邻的两个扬声器之间相互将彼此的输出信号当作各自的噪声来估计，从而使得相邻系统的扬声器输出音量相互竞争。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的扩声系统存在的上述缺陷，本发明提出了一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统及方法，

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统，所述多通道扩声系统包括多个扩声子系统，每个扩声子系统对应一个通道，每个扩声子系统利用采集到的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器音量值，获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并经扩声子系统中的扬声器播放扩声。

作为上述技术方案的改进之一，所述扩声子系统包括依次顺序连接的传声器、多通道回声消除模块、噪声声压级获取模块、音量增益获取模块、扬声器；

所述传声器，用于实时采集声信号；

所述多通道回声消除模块，用于利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；

所述噪声声压级获取模块，用于根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；

所述音量增益获取模块，用于根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的期望的扬声器的音量值，并获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；

所述扬声器，用于将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并播放扩声。

所述声信号包括：环境噪声信号和各个通道的回声信号。

作为上述技术方案的改进之一，所述利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；具体为：

所述多通道回声消除模块包括：自适应滤波器；利用自适应滤波器将实时采集的声信号和所有通道中的声源信号输入至自适应滤波器，其中，传声器采集的声信号作为真实的期望信号；利用该自适应滤波器辨识未知的系统脉冲响应w；基于目前估计的系统脉冲响应

将所有通道中的声源信号卷积

计算出一个估计的期望信号真实的期望信号和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i，实现回声消除。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；具体为：

采用A计权网络标准，根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，并获得对应的扬声器音量增益值；

具体地，在安静环境下，利用声级计测量该环境下的环境噪声声压级为NS_mindB，并设置扬声器的音量为Out_min；

在嘈杂环境下，测量该环境下的环境噪声声压级为NS_max dB，设置扬声器的音量为Out_max；

根据上述测得的数值，建立噪声声压级和扬声器音量之间的映射函数f；该映射函数f为一次线性函数，其斜率Gain_slope表示为：

Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min) (1)

则当前环境的噪声声压级下的期望的扬声器音量值为：

SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min) (2)

其中，SL为该扩声子系统中，当前环境的噪声声压级NL下的期望的扬声器音量值；

因此，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

本发明还提供了一种用于调节扬声器音量的多通道扩声方法，该方法包括：

利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；

根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；

根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的期望的扬声器的音量值，并获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；

将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并通过扬声器播放扩声。

作为上述技术方案的改进之一，所述利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；具体为：

利用自适应滤波器将实时采集的声信号和所有通道中的声源信号输入至自适应滤波器，其中，传声器采集的声信号作为真实的期望信号；利用该自适应滤波器辨识未知的系统脉冲响应w；基于目前估计的系统脉冲响应

将所有通道中的声源信号卷积

计算出一个估计的期望信号

真实的期望信号和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i，实现回声消除。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；具体为：

采用A计权网络标准，根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，并获得对应的扬声器音量增益值；具体为：

在安静环境下，利用声级计测量该环境下的环境噪声声压级为NS_min dB，并设置扬声器的音量为Out_min；

在嘈杂环境下，测量该环境下的环境噪声声压级为NS_max dB，设置扬声器的音量为Out_max；

根据上述测得的数值，建立噪声声压级和扬声器音量之间的映射函数f；该映射函数f为一次线性函数，其斜率Gain_slope表示为：

Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min) (1)

则当前环境的噪声声压级下的期望的扬声器音量值为：

SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min) (2)

其中，SL为该扩声子系统中，当前环境的噪声声压级NL下的期望的扬声器音量值；

因此，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本发明的系统和方法可以根据实际环境噪声声压级计算出合适的扬声器增益值，使听众以相对舒适的扬声器音量清晰地听到广播内容；

2、本发明的系统既适用于多通道扩声系统，也可简化为单通道的扩声系统；

3、本发明的系统和方法可以实时检测实际环境的噪声声压级，实时反映当前环境的噪声水平。

4、本发明的系统和方法可以实现用户自己调节参数，改变系统的相应特性。

附图说明

图1是本发明的一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统的结构示意图；

图2是本发明的一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统的多通道回声消除模块中进行回声消除的示意图；

图3是本发明的一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统的音量增益获取模块采用的一次线性映射函数的示意图；

图4是本发明的一种用于调节扬声器音量的多通道扩声方法的流程图；

图5是本发明的一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统的一个具体应用场景的示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明提供了一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统及方法，利用多通道的回声消除(AEC:Acoustic Echo Cancellation)方式，通过传声器采集到的信号和各通道的声源信号消除传声器采集到的信号中的回声信号，进而实时地计算得到真实的环境噪声声压级。其中，所述传声器优选为麦克风。本发明提出的多通道扩声系统集中控制更符合实际需求。作为一种特例，本发明的技术当然可以应用在单通道的扩声系统中。

如图1所示，所述多通道扩声系统包括多个扩声子系统，每个扩声子系统对应一个通道，每个扩声子系统利用采集到的声信号和所有通道中的声源信号进行多通道的回声消除，获得误差信号；根据获得的误差信号，计算当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，获得对应的扬声器音量增益值；将待播放的声信号与获得的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并经扩声子系统中的扬声器播放扩声。其中，扩声子系统的数量N(N≥1)取决于具体的应用场景；如应用在火车站时，N(N≥1)可以取候车室的数量。

所述扩声子系统包括依次顺序连接的传声器、多通道回声消除模块、噪声声压级获取模块、音量增益获取模块、扬声器；

所述传声器，用于实时采集声信号；其中，所述声信号包括：环境噪声信号和各个通道的回声信号；

所述多通道回声消除模块，用于利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；

具体地，如图2所示，所述多通道回声消除模块包括：自适应滤波器；利用自适应滤波器将实时采集的声信号和所有通道中的声源信号输入至自适应滤波器，其中，传声器采集的声信号作为真实的期望信号；利用该自适应滤波器辨识未知的系统脉冲响应w；基于目前估计的系统脉冲响应

将所有通道中的声源信号卷积

计算出一个估计的期望信号真实的期望信号和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i，实现回声消除。自适应滤波器根据当前时刻的误差信号来调整目标是使得

逼近真实的系统脉冲响应w。

所述噪声声压级获取模块，用于根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；

具体地，采用A计权网络标准，根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级。

该噪声声压级的计算应结合人耳的听觉特征。由于A计权网络对噪声的评价与人耳对噪声的感知比较接近，一般用A声级代表实际的噪声级，作为实际评价噪声的基础。为防止扬声器音量发生突变损伤听力，本发明将最近一段时间内的噪声声压级的平均值作为当前环境的噪声声压级。

所述音量增益获取模块，用于根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，并获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；具体为：

在安静环境下，利用声级计测量该环境下的环境噪声声压级为NS_min dB；

当噪声声压级为NS_min dB时，设置扬声器的音量为Out_min，使得在该音量下听众可以轻松地听到扬声器广播内容；

在嘈杂环境下，例如，可人为播放噪声，模拟机场或火车站等环境；测量该环境下的环境噪声声压级为NS_max dB；

当噪声声压级为NS_max dB时，设置扬声器的音量为Out_max，使得在该音量下听众可以清晰地听到广播内容并且不觉得过于刺耳；

根据上述测得的数值，建立噪声声压级和扬声器音量之间的映射函数f；该映射函数f优选为一次线性函数，其斜率Gain_slope的计算公式为：

Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min) (1)

则当前环境的噪声声压级下的扬声器音量值为：

SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min) (2)

其中，SL为该扩声子系统中，当前环境的噪声声压级NL下的扬声器音量值；

因此，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

其中，在环境噪声声压级低于NS_min dB时，将扬声器音量设置为Out_min；在环境噪声声压级高于NS_max dB时，将扬声器音量设置为Out_max；

其中，扬声器音量增益值的上限和下限可以由用户设定。

另外，本发明的系统参数，例如，噪声声压级的最大值和最小值，扬声器增益值的最大值和最小值等，用户可通过串口或上位机等方式读取和加载，进而根据实际环境调整系统参数。

所述扬声器，用于将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并播放扩声。

基于上述系统，本发明还提供了一种用于调节扬声器音量的多通道扩声方法，如图4所示，该方法包括：

对实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；

具体地，利用自适应滤波器将实时采集的声信号和所有通道中的声源信号输入至自适应滤波器，其中，传声器采集的声信号作为真实的期望信号；利用该自适应滤波器辨识未知的系统脉冲响应w；基于目前估计的系统脉冲响应

将所有通道中的声源信号卷积

计算出一个估计的期望信号真实的期望信号和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i，实现回声消除。自适应滤波器根据当前时刻的误差信号来调整目标是使得

逼近真实的系统脉冲响应w。其中，所述声信号包括：环境噪声信号和各个通道的回声信号；

根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；

具体地，采用A计权网络标准，根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级。

该噪声声压级的计算应结合人耳的听觉特征。由于A计权网络对噪声的评价与人耳对噪声的感知比较接近，一般用A声级代表实际的噪声级，作为实际评价噪声的基础。为防止扬声器音量发生突变损伤听力，本发明将最近一段时间内的噪声声压级的平均值作为当前环境的噪声声压级。

根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，并获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；

具体地，如图3所示，在安静环境下，利用声级计测量该环境下的环境噪声声压级为NS_min dB；

当噪声声压级为NS_min dB时，设置扬声器的音量为Out_min，使得在该音量下听众可以轻松地听到扬声器广播内容；

在嘈杂环境下，例如，可人为播放噪声，模拟机场或火车站等环境；测量该环境下的环境噪声声压级为NS_max dB；

当噪声声压级为NS_max dB时，设置扬声器的音量为Out_max，使得在该音量下听众可以清晰地听到广播内容并且不觉得过于刺耳；

根据上述测得的数值，建立噪声声压级和扬声器音量之间的映射函数f；该映射函数f优选为一次线性函数，其斜率Gain_slope的计算公式为：

Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min) (1)

则当前环境的噪声声压级下的扬声器音量值为：

SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min) (2)

其中，SL为该扩声子系统中，当前环境的噪声声压级NL下的扬声器音量值；

因此，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

其中，在环境噪声声压级低于NS_min dB时，将扬声器音量设置为Out_min；在环境噪声声压级高于NS_max dB时，将扬声器音量设置为Out_max。

将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并通过扬声器播放扩声。

实施例1、

如图5所示，图5为本发明的一个具体应用场景的示意图。图中以一个包含四个候车室的火车站候车大厅为例，此时N＝4，每个候车室可看作一个子系统。每个候车室都有各自的扬声器、传声器、多通道回声消除模块、噪声声压级获取模块和音量增益获取模块。在本实施例中，所述传声器优选为麦克风；例如，候车室1的麦克风会采集到乘客讲话、走路时引起的噪声、空调噪声，以及所有候车室扬声器播放的回声信号。同样，其他候车室的麦克风也会采集到本地噪声和所有子系统的回声信号。其中，麦克风为传声器的一个优选实例；如果只是简单地采用单通道回声消除技术，则会将其他通道扬声器播放的回声视为噪声，导致各候车室的扬声器单元发生音量竞争，也就是会导致各候车室的广播声音越来越大。这种现象显然是人们不期望发生的；因此，本发明采用多通道的回声消除技术，根据环境噪声自适应调节扬声器音量的多通道扩声系统，不仅可以避免上述情况发生，还会根据实际环境的噪声情况自适应调节扬声器音量，进而满足实际生活的需求。

如图1所示，图1为本发明的系统框图。本发明提供了一种根据环境噪声自适应调节扬声器音量的多通道扩声系统，该系统包括：N个子系统，其中，N大于或等于1，以第一个子系统为例，包括扬声器、传声器、多通道回声消除模块、噪声声压级获取模块和音量增益获取模块。对于第i个子系统，从扩声子系统中拾取的待播放的声信号s_i(可能是语音信号也可能是音乐信号)乘以当前时刻的扬声器增益g得到处理后的声源信号x_i'，x_i'即为扬声器i的输入信号。传声器除了采集到该通道内的子系统中的扬声器回声信号以外，还会采集到其他所有通道的扬声器回声信号，因此需要做多通道的回声消除。对于第i个子系统的多通道回声消除模块，利用各个通道的声源信号x₁,x₂,…,x_N作为参考信号，消除该子系统麦克风采集到的信号中的回声信号。对于第i个子系统的噪声声压级获取模块，输入信号为多通道回声消除模块计算得到的误差信号e_i，输出信号为噪声声压级NL。对于第i个子系统的音量增益获取模块，输入信号为噪声声压级获取模块计算得到的噪声声压级NL，输出信号为当前时刻的扬声器增益g；该模块首先通过映射函数f将噪声声压级NL映射到一个合适的扬声器音量值SL；

其中，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

图4为本发明的方法流程图。对于第i个子系统，首先将各通道声源信号x₁,x₂,…,x_N和传声器采集到的声信号d输入到多通道回声消除模块，该模块将各子系统扬声器播放的回声信号消除，得到误差信号。为防止扬声器音量发生突变，将一段时间内的误差信号e_i作平滑平均处理，作为当前时刻的噪声幅度。将多通道回声消除模块计算得到的误差信号e_i输入到噪声声压级获取模块，获取环境噪声的声压级。由于A计权网络能较好地模仿人耳的频响特性，应用比较广泛，因此本发明采用A计权声压级作为评价噪声的指标。将噪声声压级获取模块计算得到的噪声声压级NL代入到映射函数f中，得到期望的扬声器音量值。通过扬声器增益获取模块调整扬声器音量到期望的扬声器音量值，以达到根据环境噪声声压级调整扬声器音量的目的。

图2为本发明的多通道回声消除模块进行回声消除的示意图。输入信号包括所有通道的声源信号，也就是扬声器的输入信号x₁,x₂,…,x_N，以及麦克风采集的信号d。麦克风采集的信号d包含环境噪声v以及各扬声器播放的回声y₁,y₂,…,y_N。自适应滤波器就是利用声源信号x₁,x₂,…,x_N和可观测的信号d来辨识未知的系统脉冲响应w。它首先利用声源信号x₁,x₂,…,x_N卷积目前估计的系统脉冲响应

计算出一个估计的期望信号真实的期望信号d和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i。误差信号e_i为噪声声压级获取模块的输入信号。自适应滤波器根据当前时刻的误差信号来调整

目标是使得

逼近真实的系统脉冲响应w。

图3为本发明的映射函数f示意图。映射函数f给出了外界噪声水平和扬声器输出音量之间的映射关系。该函数需要根据实际环境测量得到，测量过程分为两步：

首先在安静环境下，测量该环境下的环境噪声声压级为NS_min dB；设置扬声器的音量为Out_min，使得在该音量条件下听众可以轻松地听到扬声器广播内容；

在嘈杂环境下(可人为播放噪声，模拟机场或火车站等环境)，测量此时的噪声声压级为NS_max dB。设置扬声器的音量为Out_max，使得在该音量条件下听众可以清晰地听到广播内容并且不觉得过于刺耳(防止发生声污染)；

当噪声水平小于等于NS_min时，系统输出音量级为Out_min；当噪声水平大于等于NS_max时，系统输出音量级为Out_max。

当检测到的噪声水平位于NS_min和NS_max之间时，系统根据映射函数自动计算出扬声器输出的音量。实际应用需要用户根据实际的需求调整NS_min，NS_max，Out_min和Out_max的值。映射函数f可以选择为一次线性函数。

根据上述步骤测得的数据计算一次线性函数的斜率和截距，则可得任意噪声声压级下的扬声器音量值。其中，映射函数f的斜率的计算公式为Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min).

则任意噪声声压级NL下的扬声器音量值SL可写为SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min)

当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

通过上述分析和图1、图2、图3、图4和图5可以得出以下结论：

首先，采用本发明技术后，可以实时检测实际环境的噪声声压级，实时反映当前环境的噪声水平；

其次，采用本发明技术后，可以根据实际环境噪声声压级计算出合适的扬声器增益值，使听众以相对舒适的扬声器音量清晰地听到广播内容；

本发明提出的根据环境噪声自适应调节扬声器音量的多通道扩声系统，更加符合实际需求。另外，本发明提出的系统也可简化为单通道的扩声系统。

应该指出的是，最终得到的扬声器增益值还会与上限值和下限值比较。若高于上限值，则令扬声器增益值等于上限值；若低于下限值，则令扬声器增益值等于下限值。另外，本发明的系统参数用户可通过串口或上位机等方式读取和加载，进而根据实际环境调整系统的参数。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于调节扬声器音量的多通道扩声系统，其特征在于，所述多通道扩声系统包括多个扩声子系统，每个扩声子系统对应一个通道，每个扩声子系统利用采集到的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器音量值，获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并经扩声子系统中的扬声器播放扩声。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扩声子系统包括依次顺序连接的传声器、多通道回声消除模块、噪声声压级获取模块、音量增益获取模块、扬声器；

所述传声器，用于实时采集声信号；

所述多通道回声消除模块，用于利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；

所述噪声声压级获取模块，用于根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；

所述音量增益获取模块，用于根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的期望的扬声器的音量值，并获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；

所述扬声器，用于将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并播放扩声。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述声信号包括：环境噪声信号和各个通道的回声信号。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；具体为：

所述多通道回声消除模块包括：自适应滤波器；利用自适应滤波器将实时采集的声信号和所有通道中的声源信号输入至自适应滤波器，其中，传声器采集的声信号作为真实的期望信号；利用该自适应滤波器辨识未知的系统脉冲响应w；基于目前估计的系统脉冲响应将所有通道中的声源信号卷积

计算出一个估计的期望信号

则真实的期望信号和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i，实现回声消除。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；具体为：

采用A计权网络标准，根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，并获得对应的扬声器音量增益值；

具体地，在安静环境下，利用声级计测量该环境下的环境噪声声压级为NS_min dB，并设置扬声器音量为Out_min；

在嘈杂环境下，测量该环境下的环境噪声声压级为NS_max dB，设置扬声器音量为Out_max；

根据上述测得的数值，建立噪声声压级和扬声器音量之间的映射函数f；该映射函数f为一次线性函数，其斜率Gain_slope表示为：

Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min) (1)

则当前环境的噪声声压级下的期望的扬声器音量值为：

SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min) (2)

其中，SL为该扩声子系统中，当前环境的噪声声压级NL下的期望的扬声器音量值；

因此，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

7.一种用于调节扬声器音量的多通道扩声方法，其特征在于，该方法包括：

利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；

根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；

根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的期望的扬声器的音量值，并获得对应的当前时刻的扬声器音量增益值；

将从扩声子系统中拾取的待播放的声信号与获得的当前时刻的扬声器音量增益值相乘，获得处理后的声源信号，并通过扬声器播放扩声。

8.根据权利要求7的所述方法，其特征在于，所述利用实时采集的声信号和所有通道中的声源信号进行回声消除，获得误差信号；具体为：

利用自适应滤波器将实时采集的声信号和所有通道中的声源信号输入至自适应滤波器，其中，传声器采集的声信号作为真实的期望信号；利用该自适应滤波器辨识未知的系统脉冲响应w；基于目前估计的系统脉冲响应

将所有通道中的声源信号卷积

计算出一个估计的期望信号

真实的期望信号和估计的期望信号之间的误差为误差信号e_i，实现回声消除。

9.根据权利要求7的所述方法，其特征在于，所述根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级；具体为：

采用A计权网络标准，根据获得的误差信号，获取当前环境的噪声声压级。

10.根据权利要求7的所述方法，其特征在于，所述根据当前环境的噪声声压级，再结合映射函数，计算该扩声子系统中的扬声器的音量值，并获得对应的扬声器音量增益值；具体为：

在安静环境下，利用声级计测量该环境下的环境噪声声压级为NS_min dB，并设置扬声器的音量为Out_min；

在嘈杂环境下，测量该环境下的环境噪声声压级为NS_max dB，设置扬声器的音量为Out_max；

根据上述测得的数值，建立噪声声压级和扬声器音量之间的映射函数f；该映射函数f为一次线性函数，其斜率Gain_slope表示为：

Gain_slope＝(Out_max-Out_min)/(NS_max-NS_min) (1)

则当前环境的噪声声压级下的期望的扬声器音量值为：

SL＝Out_min+Gain_slope*(NL-NS_min) (2)

其中，SL为该扩声子系统中，当前环境的噪声声压级NL下的期望的扬声器音量值；

因此，当前时刻的扬声器音量增益值g为期望的扬声器音量值SL除以SL′；

其中，SL′为待播放的声信号对应的声压级。

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