CN111356058A - 一种回声消除方法、装置及智能音箱 - Google Patents
一种回声消除方法、装置及智能音箱 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于信号处理技术领域，提供一种回声消除方法、装置及智能音箱。该方法包括：检测智能音箱的工作模式；获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。本发明实施例根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，针对不同模式的特点进行对应的回声消除，可有效减少回声消除的误差。
Description
技术领域
本发明属于信号处理技术领域，尤其涉及一种回声消除方法、装置及智能音箱。
背景技术
传统的音箱指具有播放声音的功能，现有的智能音箱可以播放音乐，点歌，查询天气，拨打电话等功能。
然而智能音箱在进行播放音乐、语音或拨打电话等功能的过程中，需要进行人机交互时，由于音乐语音等信号产生回声而造成了干扰。因此要对音箱进行人机交互时进行回声消除处理，然而现有的回声消除处理主要是通过采集扬声器的信号作为参考信号统一进行回声消除，该方法进行回声消除的误差较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种回声消除方法、装置及智能音箱，旨在解决现有进行回声消除方法的误差较大的问题。
本申请实施例的第一方面提供一种回声消除方法，应用于智能音箱，所述智能音箱包括扬声器、至少一个音频通道、麦克风和回声消除器，所述扬声器输入端与所述音频通道连接，所述方法包括：
检测智能音箱的工作模式；
获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；
将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。
在一个实施例中，所述回声消除器包括第一自适应滤波器和第二自适应滤波器；
当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，对所述第三音频信号进行回声消除，包括：
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第一预设工作模式时，通过第一自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除；
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第二预设工作模式时，通过第二自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除。
在一个实施例中，所述第一预设工作模式为语音工作模式。
在一个实施例中，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第一预设工作模式时，通过第一自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除，包括：
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为语音工作模式时，通过最小均方算法确定与所述语音工作模式对应的第一自适应滤波器的系数；
通过所述第一自适应滤波器根据所述参考信号生成第一回声估计信号；
根据所述第三音频信号和所述第一回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为所述第三音频信号与所述第一回声估计信号之差。
在一个实施例中，所述第二预设工作模式为音乐播放模式。
在一个实施例中，所述当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第二预设工作模式时，通过第二自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除，包括：当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为音乐播放模式时，通过递推最小二乘算法确定与所述音乐播放模式对应的第二自适应滤波器的系数；
通过所述第二自适应滤波器根据所述参考信号生成第二回声估计信号；
根据所述第三音频信号和所述第二回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为将所述第三音频信号与所述第二回声估计信号之差。
在一个实施例中，当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除之后，包括：
对所述第四音频信号进行增益处理；
通过所述扬声器播放增益处理后的所述第四音频信号。
本申请实施例的第二方面提供一种回声消除装置，应用于智能音箱，所述智能音箱包括扬声器、至少一个音频通道、麦克风和回声消除器，所述扬声器输入端与所述音频通道连接，所述装置包括：
检测模块，用于检测智能音箱的工作模式；
获取模块，用于获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；
回声消除模块，用于将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。
本发明实施例的第三方面提供一种智能音箱，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
在本发明实施例中，检测智能音箱的工作模式；获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。由于可根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，针对不同模式的特点进行对应的回声消除，可有效减少回声消除的误差。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的回声消除方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的回声消除方法的流程示意图；
图3是本发明实施例三提供的回声消除方法的流程示意图；
图4是本发明实施例四提供的回声消除方法的流程示意图；
图5是本发明实施例五提供的回声消除装置的流程示意图；
图6是本发明实施例六提供的智能音箱的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应理解，下述方法实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对各实施例的实施过程构成任何限定。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
本发明实施例提供的回声消除方法，可应用于智能音箱，所述智能音箱包括扬声器、至少一个音频通道、麦克风和回声消除器，所述扬声器输入端与所述音频通道连接，扬声器是能把电信号转变为声音信号的换能器件，将音频通道中的电信号转化成声音进行播放，所述麦克风可以将声音信号转换为电信号的能量转换器件。如图1所示，所述回声消除方法包括：
步骤S101，检测智能音箱的工作模式；
在本发明实施例中，检测智能音箱当前的工作模式，具体的上述工作模式有语音工作模式和音乐播放模式，语音工作模式包括语音播放和电话通话等使用场景，所述音乐播放模式包括播放音乐等使用场景。
步骤S102，获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；
在本发明实施例中，上述与扬声器连接的音频通道中的第一音频信号是即将通过扬声器进去播放的音频信号，当扬声器在播放音频信号时，用户需要与智能音箱进行人机交互(如在播放音乐时，需要与智能音箱进行语音对话)，扬声器采集的信号包括扬声器播放的音频信号和需要采集的有用信号，将采集的信号进行处理、识别、播放或传输至其他客户端播放时，由于采集的信号包括扬声器播放的音频信号，从而会产生回声信号对处理后的信号造成噪声干扰。当扬声器连接的是一个音频信号则获取一个音频通道中的第一音频信号，当扬声器与多个音频通道连接，则获取多个音频通道中的第一音频信号。
步骤S103，将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。
在本发明实施例中，将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，将第二音频信号作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据检测到的智能音箱当前工作模式，选择与当前工作模式相对应的回声消除器中自适应滤波系数，基于参考信号对第三音频信号进行回声消除。
在一个实施例中，上述将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号。可以是：预先获取一个或多个音频通道中的第一音频信号进行增益处理的增益值，根据增益值对所述第一音频信号分配对应的系数再乘上第一音频信号的幅值后得到第二音频信号。获取增益处理的增益值可以是获取上述一个或多个音频通道中经增益放大器进行增益放大的系数，上述增益放大的系数可以是音频通道对应增益放大器中预设的增益放大参数。上述根据音频通道对应的增益值对第一音频信号分配对应的系数可理解为：根据音频通道对应的增益值的大小分配对应的系数，可预先建立增益值不同大小与对应权重的关系映射表。如是多个音频通道，可将多个音频通道对应的系数乘上每个音频通道中采集到的第一音频信号后再进行累加生成所述第二音频信号。
在一个实施例中，可对第三音频信号进行回声消除之后的第四音频信号进行识别，或将第四音频信号通过通信模块发送至目标终端或服务器。
在一个实施例中，当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除之后，包括：对所述第四音频信号进行增益处理；通过所述扬声器播放增益处理后的所述第四音频信号。
由此可见，在本发明实施例中，由于可根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，针对不同模式的特点进行对应的回声消除，可有效减少回声消除的误差。
实施例二
本实施例是对实施例一的进一步说明，本实施例与实施例一相同或相似的地方具体可参见实施例一的相关描述，此处不再赘述，所述回声消除器包括第一自适应滤波器和第二自适应滤波器，如图2所示，上述步骤S103包括：
步骤S201，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第一预设工作模式时，通过第一自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除。
在本发明实施例中，第一预设工作模式包括的智能音箱的第一使用场景，当检测到智能音箱处于第一使用场景，即表示智能音箱属于第一预设工作模式下，通过预设的与第一预设工作模式下对应预设的第一自适应滤波器对麦克风采集的第三音频信号进行回声消除。
在一个实施例中，上述第一预设工作模式可以是语音工作模式，第一预设工作模式为语音工作模式时对应的第一使用场景，如是智能音箱处于语音播放和电话通话等使用场景。
步骤S202，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第二预设工作模式时，通过第二自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除。
在本发明实施例中，第二预设工作模式包括智能音箱的第二使用场景，当检测到智能音箱处于第二使用场景，即表示智能音箱属于第二预设工作模式下，通过预设的与第二预设工作模式下对应预设的第二自适应滤波器对麦克风采集的第三音频信号进行回声消除。
在一个实施例中，上述第二预设工作模式可以是音乐播放工作模式，第二预设工作模式为音乐模式时对应的第二使用场景。如智能音箱处于音乐播放等使用场景。
由此可见，在本发明实施例中，根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，在智能音箱处于第一预设模式下通过第一自适应滤波器对麦克风采集的语音信号进行回声消除，在智能音箱处于第二预设模式下通过第二自适应滤波器对麦克风采集的语音信号进行回声消除，针对不同模式的特点进行对应的回声消除，可有效减少回声消除的误差。
实施例三
本实施例是对实施例二的进一步说明，本实施例与实施例二相同或相似的地方具体可参见实施例二的相关描述，此处不再赘述，如图3所示，上述步骤S201包括：
步骤S301，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为语音工作模式时，通过最小均方算法确定与所述语音工作模式对应的第一自适应滤波器的系数；
在本发明实施例中，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为语音工作模式时，通过最小均方(LMS,Least Mean Squares)算法确定与所述语音工作模式对应的第一自适应滤波器的系数；由于RLS算法具有良好的收敛性能，除收敛速度快于递推最小二乘(RLS,Recursive Least Squares)算法以及稳定性强外，而且具有更高的起始收敛速率、更小的权噪声和更大的抑噪能力。因此在检测到是语音信号时，采用LMS确定与所述语音工作模式对应的第一自适应滤波器的系数会使得第一自适应滤波器对第三语音信号进行回声消除的抑噪能力更好。
步骤S302，通过所述第一自适应滤波器根据所述参考信号生成第一回声估计信号；
在本发明实施例中，可将上述参考信号通过声学回声消除器中的第一自适应滤波器后，生成第一回声估计信号。
步骤S303，根据所述第三音频信号和所述第一回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为所述第三音频信号与所述第一回声估计信号之差。
在本发明实施例中，通过第一回声估计信号将麦克风采集的包括有用音频信号和回声音频信号的第三音频信号进行回声消除，具体地可将所述第三音频信号减去所述第一回声估计信号后生成所述第四音频信号。
由此可见，在本发明实施例中，根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，在智能音箱处于语音工作模式下通过第一自适应滤波器对麦克风采集的语音信号进行回声消除，针对该模式的特点进行回声消除，可有效减少回声消除的误差。
实施例四
本实施例是对实施例二的进一步说明，本实施例与实施例二相同或相似的地方具体可参见实施例二的相关描述，此处不再赘述，如图4所示，上述步骤S202包括：
步骤S401，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为音乐播放模式时，通过递推最小二乘算法确定与所述音乐播放模式对应的第二自适应滤波器的系数；
在本发明实施例中，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为音乐播放模式时，通过RLS算法确定与所述音乐播放模式对应的第二自适应滤波器的系数；由于音乐具有多种频率分量，因为RLS算法具有比LMS对非平稳信号适应性强，其滤波性能明显好于LMS算法，采用RLS确定与所述音乐播放模式对应的第二自适应滤波器的系数会使得第二自适应滤波器对第三语音信号进行回声消除的适应能力更强。
步骤S402，通过所述第二自适应滤波器根据所述参考信号生成第二回声估计信号；
在本发明实施例中，可将上述参考信号通过声学回声消除器中的第二自适应滤波器后，生成第二回声估计信号
步骤S403，根据所述第三音频信号和所述第二回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为将所述第三音频信号与所述第二回声估计信号之差。
在本发明实施例中，通过第二回声估计信号将麦克风采集的包括有用音频信号和回声音频信号的第三音频信号进行回声消除，具体地可将所述第三音频信号减去所述第二回声估计信号后生成所述第四音频信号。
由此可见，在本发明实施例中，根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，在智能音箱处于音乐播放模式下通过第二自适应滤波器对麦克风采集的语音信号进行回声消除，针对该模式的特点进行回声消除，可有效减少回声消除的误差。
实施例五
本发明实施例提供一种回声消除装置，应用于智能音箱，所述智能音箱包括扬声器、至少一个音频通道、麦克风和回声消除器，所述扬声器输入端与所述音频通道连接，如图5所示，所述回声消除装置500包括：
检测模块501，用于检测智能音箱的工作模式；
获取模块502，用于获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；
回声消除模块503，用于将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。
在一个实施例中，所述回声消除器包括第一自适应滤波器和第二自适应滤波器；
在一个实施例中，所述回声消除模块503包括：
第一回声消除单元，用于当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第一预设工作模式时，通过第一自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除；
在一个实施例中，所述第一预设工作模式为语音工作模式。
第二回声消除单元，用于当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第二预设工作模式时，通过第二自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除。
在一个实施例中，所述第二预设工作模式为音乐播放模式。
在一个实施例中，所述第一回声消除单元包括：
第一确定子单元，用于当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为语音工作模式时，通过最小均方算法确定与所述语音工作模式对应的第一自适应滤波器的系数；
第一生成子单元，用于通过所述第一自适应滤波器根据所述参考信号生成第一回声估计信号；
第二生成子单元，用于根据所述第三音频信号和所述第一回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为所述第三音频信号与所述第一回声估计信号之差。
在一个实施例中，所述第二回声消除单元包括：
第二确定子单元，用于当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为音乐播放模式时，通过递推最小二乘算法确定与所述音乐播放模式对应的第二自适应滤波器的系数；
第三生成子单元，用于通过所述第二自适应滤波器根据所述参考信号生成第二回声估计信号；
第四生成子单元，用于根据所述第三音频信号和所述第二回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为将所述第三音频信号与所述第二回声估计信号之差。
在一个实施例中，所述回声消除装置500还包括：
播放模块，用于对所述第四音频信号进行增益处理；通过所述扬声器播放增益处理后的所述第四音频信号。
在具体应用中，回声消除装置中的各模块可以是独立存在的处理器，也可以共同集成为一个处理器，还可以是智能音箱的处理器中的软件程序模块。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。由此可见，在本发明实施例中，通过根据智能音箱的工作模式通过回声消除器对采集的音频信号进行回声消除，可以在智能音箱的的不同模式下，针对不同模式的特点进行对应的回声消除，可有效减少回声消除的误差。
实施例六
如图6所示，是本发明实施例提供的智能音箱的结构示意图。所述智能音箱600包括：处理器601、存储器602以及存储在上述存储器602中并可在上述处理器601上运行的计算机程序603。上述处理器601执行上述计算机程序603时实现上述方法实施例中的步骤，例如实施例一中的方法步骤，实施例二，实施例三和/或实施例四中的方法步骤。
示例性的，上述计算机程序603可以被分割成一个或多个单元/模块，上述一个或者多个单元/模块被存储在上述存储器602中，并由上述处理器601执行，以完成本发明。上述一个或多个单元/模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述上述计算机程序603在上述智能音箱600中的执行过程。例如，上述计算机程序603可以被分割成检测模块，获取模块，回声消除模块等模块，各模块具体功能在上述实施例五中已有描述，此处不再赘述。
上述智能音箱600可以是独立的智能音箱或者是集成在智能手机，平板电脑等具有音频播放功能终端中的播放设备。上述智能音箱600可包括，但不仅限于，处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是智能音箱600的示例，并不构成对智能音箱600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，例如上述智能音箱600还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
上述存储器602可以是智能音箱600的内部存储单元，例如智能音箱600的硬盘或内存。上述存储器602也可以是上述智能音箱600的外部存储设备，例如上述智能音箱600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，上述存储器602还可以既包括上述智能音箱600的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器602用于存储上述计算机程序以及上述智能音箱600所需的其它程序和数据。上述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述智能终端中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种回声消除方法，其特征在于，应用于智能音箱，所述智能音箱包括扬声器、至少一个音频通道、麦克风和回声消除器，所述扬声器输入端与所述音频通道连接，所述方法包括：
检测智能音箱的工作模式；
获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；
将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。
2.根据权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述回声消除器包括第一自适应滤波器和第二自适应滤波器；
当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，对所述第三音频信号进行回声消除，包括：
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第一预设工作模式时，通过第一自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除；
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第二预设工作模式时，通过第二自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除。
3.根据权利要求2所述的回声消除方法，其特征在于，所述第一预设工作模式为语音工作模式。
4.根据权利要求3所述的回声消除方法，其特征在于，当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第一预设工作模式时，通过第一自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除，包括：
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为语音工作模式时，通过最小均方算法确定与所述语音工作模式对应的第一自适应滤波器的系数；
通过所述第一自适应滤波器根据所述参考信号生成第一回声估计信号；
根据所述第三音频信号和所述第一回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为所述第三音频信号与所述第一回声估计信号之差。
5.根据权利要求2所述的回声消除方法，其特征在于，所述第二预设工作模式为音乐播放模式。
6.根据权利要求5所述的回声消除方法，其特征在于，所述当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为第二预设工作模式时，通过第二自适应滤波器根据所述参考信号对所述第三音频信号进行回声消除，包括：
当麦克风采集到第三音频信号且所述智能音箱的工作模式为音乐播放模式时，通过递推最小二乘算法确定与所述音乐播放模式对应的第二自适应滤波器的系数；
通过所述第二自适应滤波器根据所述参考信号生成第二回声估计信号；
根据所述第三音频信号和所述第二回声估计信号，生成进行回声消除后的第四音频信号，所述第四音频信号为将所述第三音频信号与所述第二回声估计信号之差。
7.根据权利要求1至6任一项所述的回声消除方法，其特征在于，当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除之后，包括：
对所述第四音频信号进行增益处理；
通过所述扬声器播放增益处理后的所述第四音频信号。
8.一种回声消除装置，其特征在于，应用于智能音箱，所述智能音箱包括扬声器、至少一个音频通道、麦克风和回声消除器，所述扬声器输入端与所述音频通道连接，所述装置包括：
检测模块，用于检测智能音箱的工作模式；
获取模块，用于获取通过所述至少一个音频通道传输的至少一个第一音频信号；
回声消除模块，用于将所述第一音频信号进行线性变换成第二音频信号，作为参考信号；当麦克风采集到第三音频信号，根据所述智能音箱的工作模式和所述参考信号，通过所述回声消除器对所述第三音频信号进行回声消除，得到第四音频信号。
9.一种智能音箱，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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