CN111627460A

CN111627460A - 环境混响检测方法、装置、设备与计算机可读存储介质

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Publication number: CN111627460A
Application number: CN202010405268.9A
Authority: CN
Inventors: 黄族良; 陈昊亮
Original assignee: Guangzhou Speakin Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Speakin Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-13
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2040-05-13
Also published as: CN111627460B

Abstract

本发明公开了一种环境混响检测方法，包括：采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间；基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。本发明还公开了一种环境混响检测装置、设备和计算机可读存储介质。本发明在采集声纹信息之前，对目标环境进行混响检测，具体通过确定混响时间，从而通过混响时间判断目标环境是否合格，若是合格，则输出对应的测评结果，使得后续在目标环境下进行声纹的采集时，能采集到音质较好的声纹信息。

Description

环境混响检测方法、装置、设备与计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及声音检测技术领域，尤其涉及环境混响检测方法、装置、设备与计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的发展，声纹技术正在踏入时代的舞台，声纹识别被广泛应用在生活的各个领域，而声纹识别的前提则是需要建立声纹库，也即在此之前需要采集声纹信息，那么如何采集到的较为优质的声纹信息将是声纹识别的重要工作。

目前在采集声纹信息的过程中，一般是通过录音设备采集人声，并对人声进行优化处理，如去噪，从而得到较为优质的声纹信息，此种做法没有对当前环境的好坏进行评估，如当前环境混响效果等，使得采集到的人声音质低，后续需要消耗较多的计算资源才能消除缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种环境混响检测方法、装置、设备与计算机可读存储介质，旨在对目标环境进行评估，以便后续采集到更为优质的声纹信息。

为实现上述目的，本发明提供一种环境混响检测方法，所述环境混响检测方法包括如下步骤：

采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间；

基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；

若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。

优选地，所述采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间的步骤包括：

采集目标环境中目标声源的声音信息，并计算所述声音信息的平均声能；

若检测到所述目标声源停止发声，则基于所述平均声能和预设衰减值，计算所述声音信息对应的混响时间。

优选地，所述基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格的步骤包括：

确定所述目标环境对应的阈值时间，并判断所述混响时间是否满足所述阈值时间；

若满足，则确定所述目标环境合格。

优选地，所述确定所述目标环境对应的阈值时间，并判断所述混响时间是否满足所述阈值时间的步骤包括：

确定所述目标环境的环境类型，并基于所述环境类型，确定所述目标环境对应的阈值时间；

将所述混响时间与所述阈值时间进行比较，确定所述混响时间是否小于所述阈值时间，若是，则确定所述混响时间满足所述阈值时间。

优选地，所述基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格的步骤之后，所述环境混响检测方法还包括：

若不合格，则确定所述目标环境对应的改造方案；

输出包含所述改造方案和所述目标环境不合格的测评结果。

优选地，所述若不合格，则获取所述目标环境对应的改造方案的步骤包括：

若不合格，则获取所述目标环境的环境参数；

基于所述环境参数，确定所述目标环境对应的改造方案。

采集目标环境的声音信息，并基于所述声音信息，确定所述目标环境是否存在噪声；

若不存在，确定所述声音信息的混响时间。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种环境混响检测装置，所述环境混响检测装置包括：

采集模块，用于采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间；

确定模块，用于基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；

输出模块，用于若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。

优选地，所述采集模块还用于：

优选地，所述确定模块还用于：

若满足，则确定所述目标环境合格。

优选地，所述确定模块用于：

优选地，所述输出模块还用于：

若不合格，则确定所述目标环境对应的改造方案；

输出包含所述改造方案和所述目标环境不合格的测评结果。

优选地，所述输出模块还用于：

若不合格，则获取所述目标环境的环境参数；

基于所述环境参数，确定所述目标环境对应的改造方案。

优选地，所述采集模块还用于：

若不存在，确定所述声音信息的混响时间。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种环境混响检测设备，所述环境混响检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的环境混响检测程序，所述环境混响检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的环境混响检测方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有环境混响检测程序，所述环境混响检测程序被处理器执行时实现如上所述的环境混响检测方法的步骤。

本发明提出的环境混响检测方法，采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间；基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。本发明在采集声纹信息之前，对目标环境进行混响检测，具体通过确定混响时间，从而通过混响时间判断目标环境是否合格，若是合格，则输出对应的测评结果，使得后续在目标环境下进行声纹的采集时，能采集到音质较好的声纹信息。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；

图2为本发明环境混响检测方法第一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。

本发明实施例设备可以是PC机或服务器设备。

如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对环境混响检测设备的限定，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。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作设备、网络通信模块、用户接口模块以及环境混响检测程序。

其中，操作设备是管理和控制环境混响检测设备与软件资源的程序，支持网络通信模块、用户接口模块、环境混响检测程序以及其他程序或软件的运行；网络通信模块用于管理和控制网络接口1002；用户接口模块用于管理和控制用户接口1003。

在图1所示的环境混响检测设备中，所述环境混响检测设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的环境混响检测程序，并执行下述环境混响检测方法各个实施例中的操作。

基于上述硬件结构，提出本发明环境混响检测方法实施例。

参照图2，图2为本发明环境混响检测方法第一实施例的流程示意图，所述方法包括：

步骤S10，采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间；

步骤S20，基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；

步骤S30，若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。

本实施例环境混响检测方法运用于环境混响检测设备中，为描述方便，环境混响检测设备以检测设备简述。在具体实施时，为得到音质较为优质的声纹信息，相关采集人员可先对目标环境进行混响检测，在当前目标环境符合采集条件时，也即目标环境合格时，才采集相应的声纹信息，在这过程中，检测设备具体通过麦克风采集目标环境的声音信息，再确定声音信息的混响时间，从而根据混响时间确定目标环境是否合格，若是合格，则输出合格的测评结果，表明当前目标环境可以采集到音质较为优质的声纹信息。

以下将对各个步骤进行详细说明：

步骤S10，采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间。

在本实施例中，检测设备包括麦克风，检测设备通过麦克风采集目标环境的声音信息，其中，声音信息可以是人为发声的人声信息，也可以是播放设备播放的音频信息，在具体实施时，声音信息优选为人为发声的人声信息，具体的，相关采集人员可在目标环境中，于麦克风正前方1m处以正常音量发声，检测设备从而采集到目标环境的声音信息。

接着，检测设备根据采集到的声音信息，确定对应的混响时间，需要解释的是，所谓混响，是指声源停止发声后，在声场中还存在着来自各个界面的迟到的反射声形成的声音“残留”现象。这种残留现象的长短以混响时间来表征：当目标环境内声场达到稳态状态后，使其停止发声，声能逐渐减少到原来声能(稳态时具有的声能)的百万分之一所经历的时间，也就是声压级降低60dB所需的时间，一般用T60表示，单位为秒，具体的，可通过确定目标环境的容积，以及目标环境墙面的吸音量，估算目标环境的混响时间，具体如下公式所示：

T60＝KV/A

其中，T60为混响时间，K为与空间湿度有关的常数，一般取K＝0.161s/m，V为目标环境的容积，A为总吸声量、赛宾值。

但由于空间内的物品数量、材质等因素的不同，即使是相同容积大小的环境，其混响时间也会不一致，为了避免目标环境中物品对混响时间的干扰，以得到更为准确的混响时间，在另一实施例中，步骤S10包括：

步骤a1，采集目标环境中目标声源的声音信息，并计算所述声音信息的平均声能；

在另一实施例中，检测设备采集目标环境中目标声源的声音信息，并计算声音信息的平均声能，其中，目标声源可为人，可以是播放设备，在具体实施时，可让人于麦克风正前方1m处以正常音量持续发声预设时间，如30s等，然后计算人声的平均声能；当然，也可以在在麦克风正前方1m处打开播放设备，让播放设备播放预设时间，如30s等，事先设置好的音频，然后计算音频的平均声能。

需要说明的是，计算平均声能的目的在于提高混响时间的准确率，这是由于混响时间的大小与频率相关，低频、中频、高频的混响时间是不一样的，因此，采用平均声能作为衡量混响时间的参数。

步骤a2，若检测到所述目标声源停止发声，则基于所述平均声能和预设衰减值，计算所述声音信息对应的混响时间。

接着，若是检测到目标声源停止发声，则根据平均声能和预设衰减值，计算声音信息对应的混响时间，具体的，在检测到目标声源停止发声时，记录第一时间，并通过麦克风继续监听目标环境中的声音信息，若当前目标环境中的声音信息的声能下降了预设衰减值时，记录第二时间，并用第一时间减去第二时间，即得到声音信息衰减了预设衰减值的时间，也即声音信息对应的混响时间，其中，预设衰减值为60dB。

这是由于声音在空间中会持续有反射衰减等物理现象，检测设备可通过麦克风监听目标环境中声音信息的声能，从而确定声音信息衰减了60dB的时间。

步骤S20，基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格。

在本实施例中，检测设备根据确定的混响时间，确定目标环境是否合格具体的，步骤S20包括：

步骤b1，确定所述目标环境对应的阈值时间，并判断所述混响时间是否满足所述阈值时间；

在该步骤中，先确定目标环境对应的阈值时间，其中，阈值时间可以事先设定的一固定参考值，如0.5s等，也可以是事先设定的一固定参考值范围，如0.3s-0.5s等，然后，将确定的混响时间与事先设定的阈值时间进行比较，确定混响时间是否满足阈值时间，具体可确定混响时间小于阈值时间，或者在阈值时间的范围内等。

步骤b2，若满足，则确定所述目标环境合格。

若是满足，则确定目标环境合格。

如阈值时间为0.5s，已知的，大多数房间的混响时间在200ms-1000ms的范围内，一般情况下，混响时间T60在0.5s以下，即T60小于0.5s时，基本不影响声音的听觉和内容清晰度，因此，可将混响时间与阈值时间进行大小比较，确定混响时间是否小于阈值时间，若是混响时间小于阈值时间，则确定目标环境合格等。

进一步的，在另一实施例中，步骤b1包括：

在另一实施例中，阈值时间不是事先设置好的一个固定值，检测设备需确定目标环境的环境类型，从而确定对应的阈值时间，也即，在另一实施例中，阈值时间与目标环境对应，不同的目标环境，其对应的阈值时间不同，因此，为适应不同的目标环境，得出更为准确地测评结果，需先确定目标环境的环境类型，其中，环境类型包括普通房间，大厅，广场等，在具体实施时，可通过显示环境类型输入框，由采集人员输入相应的环境类型；也可以是通过定位检测设备的地理位置，从而确定检测设备所处的环境类型；也可以是通过采集检测设备所处环境的环境画面，通过识别环境画面确定检测设备所处的环境类型。

进而，根据环境类型，确定目标环境对应的阈值时间，在具体实施时，可事先建立环境类型-阈值时间的映射表，在确定当前目标环境的环境类型后，即可通过映射表，确定目标环境的阈值时间。

接着，将混响时间与阈值时间进行大小比较，确定混响时间是否小于阈值时间，若是，则确定混响时间满足阈值时间，若不是，则确定混响时间不满足阈值时间，从而确定目标环境不合格。

在本实施例中，若确定目标环境合格，则输出包含目标环境合格的测评结果，使得采集人员知晓当前目标环境可用于声纹信息的采集。

若确定目标环境不合格，则输出包含目标环境不合格的测评结果，使得采集人员知晓当前目标环境不可用于声纹信息的采集。

本实施例采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间；基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。本发明在采集声纹信息之前，对目标环境进行混响检测，具体通过确定混响时间，从而通过混响时间判断目标环境是否合格，若是合格，则输出对应的测评结果，使得后续在目标环境下进行声纹的采集时，能采集到音质较好的声纹信息。

进一步地，基于本发明环境混响检测方法第一实施例，提出本发明环境混响检测方法第二实施例。

环境混响检测方法的第二实施例与环境混响检测方法的第一实施例的区别在于，步骤S20之后，环境混响检测方法还包括：

步骤c1，若不合格，则确定所述目标环境对应的改造方案；

步骤c2，输出包含所述改造方案和所述目标环境不合格的测评结果。

本实施例在确定目标环境不合格是，需要对目标环境进行改造，因此，先确定目标环境对应的改造方案，从而输出包含改造方案的测评结果，以便采集人员根据改造方案对目标环境进行改造，使得目标环境符合声纹采集的条件。

以下将对各个步骤进行详细说明：

步骤c1，若不合格，则确定所述目标环境对应的改造方案。

在本实施例中，若确定目标环境不合格，则确定目标环境对应的改造方案，在具体实施过程中，在确定目标环境不合格时，说明当前目标环境采集到的声纹存在混响，音质较差，因此，需要对当前目标环境进行改造，以使目标环境在改造后符合采集条件。

具体的，步骤c1包括：

若不合格，则获取所述目标环境的环境参数；

在该步骤中，若确定目标环境不合格，则显示环境参数输入界面，并接收采集人员基于环境参数输入界面输入的环境参数，其中，环境参数包括目标环境的环境类型，目标环境中的物品信息，目标环境中的吸音材料等。

基于所述环境参数，确定所述目标环境对应的改造方案。

接着，根据环境参数，确定目标环境对应的改造方案，在具体实施时，由于混响主要是声波的反射造成的，因此，本实施例的改造方案主要是减少声波在空间中的反射，因此，可使用能够吸音的墙面材料，如吸音板等，或者，在目标环境中摆放非光滑面的物品等，具体的，根据环境参数，选择吸音效果更好的吸音材料，如根据环境参数中的吸音材料，选择吸音效果更好的目标吸音材料作为改造方案等。

在本实施例中，在确定了目标环境对应的改造方案后，在输出包含目标环境不合格的测评结果时，将改造方案一并输出，使得采集人员在得到当前目标环境不合格是，可根据改造方案，对目标环境进行改造，以便目标环境符合声纹采集的条件。

本实施例若确定目标环境不合格，则确定目标环境对应的改造方案，在并在输出目标环境不合格的测评结果时，一并输出改造方案，以使相关人员在得知目标环境不合格后，可根据改造方案对目标环境进行改造，使得目标环境在改造后符合声纹的采集条件，以便后续在当前目标环境采集到音质较为优质的声纹信息。

进一步地，基于本发明环境混响检测方法第一、第二实施例，提出本发明环境混响检测方法第三实施例。

环境混响检测方法的第三实施例与环境混响检测方法的第一、第二实施例的区别在于，步骤S10包括：

步骤d1，采集目标环境的声音信息，并基于所述声音信息，确定所述目标环境是否存在噪声；

步骤d2，若不存在，确定所述声音信息的混响时间。

在本实施例中，混响需要在一个较为安静的环境下进行检测的，若是目标环境中存在噪声，将会大大干扰混响的测试，因此，在采集目标环境的声音信息时，需先确定目标环境是否存在噪声，若不存在，则进行目标环境混响的检测。

以下将对各个步骤进行详细说明：

步骤d1，采集目标环境的声音信息，并基于所述声音信息，确定所述目标环境是否存在噪声。

在本实施例中，检测设备在采集目标环境的声音信息时，基于声音信息，确定目标环境是否存在噪声，具体的，当声音信息为人声时，可确定人声的频率，并基于该频率，确定是否存在噪声频率，该噪声频率与人声频率不相等，若存在，则确定目标环境存在噪声；当声音信息为播放设备的音频信息时，可将采集到的声音信息与音频信息进行比对，确认是否存在噪声。

步骤d2，若不存在，确定所述声音信息的混响时间。

在本实施例中，若确定目标环境不存在噪声，则进行目标环境的混响检测，也即才去确定声音信息的混响时间。

若确定目标环境存在噪声，在输出当前目标环境不适合进行测试的提示信息。

本实施例在采集目标环境的声音信息时，需先确定目标环境是否存在噪声，若不存在，则进行目标环境混响的检测，使得最后的测评结果准确，以便后续可以采集到音质较为优质的声纹信息。

本发明还提供一种环境混响检测装置。本发明环境混响检测装置包括：

进一步地，所述采集模块还用于：

进一步地，所述确定模块还用于：

若满足，则确定所述目标环境合格。

进一步地，所述确定模块用于：

进一步地，所述输出模块还用于：

若不合格，则确定所述目标环境对应的改造方案；

输出包含所述改造方案和所述目标环境不合格的测评结果。

进一步地，所述输出模块还用于：

若不合格，则获取所述目标环境的环境参数；

基于所述环境参数，确定所述目标环境对应的改造方案。

进一步地，所述采集模块还用于：

若不存在，确定所述声音信息的混响时间。

本发明还提供一种计算机可读存储介质。

本发明计算机可读存储介质上存储有环境混响检测程序，所述环境混响检测程序被处理器执行时实现如上所述的环境混响检测方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的环境混响检测程序被执行时所实现的方法可参照本发明环境混响检测方法各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书与附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种环境混响检测方法，其特征在于，所述环境混响检测方法包括如下步骤：

基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格；

若合格，则输出包含所述目标环境合格的测评结果。

2.如权利要求1所述的环境混响检测方法，其特征在于，所述采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间的步骤包括：

3.如权利要求1所述的环境混响检测方法，其特征在于，所述基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格的步骤包括：

若满足，则确定所述目标环境合格。

4.如权利要求3所述的环境混响检测方法，其特征在于，所述确定所述目标环境对应的阈值时间，并判断所述混响时间是否满足所述阈值时间的步骤包括：

5.如权利要求1所述的环境混响检测方法，其特征在于，所述基于所述混响时间，确定所述目标环境是否合格的步骤之后，所述环境混响检测方法还包括：

若不合格，则确定所述目标环境对应的改造方案；

输出包含所述改造方案和所述目标环境不合格的测评结果。

6.如权利要求5所述的环境混响检测方法，其特征在于，所述若不合格，则获取所述目标环境对应的改造方案的步骤包括：

若不合格，则获取所述目标环境的环境参数；

基于所述环境参数，确定所述目标环境对应的改造方案。

7.如权利要求1-6任一项所述的环境混响检测方法，其特征在于，所述采集目标环境的声音信息，并确定所述声音信息的混响时间的步骤包括：

若不存在，确定所述声音信息的混响时间。

8.一种环境混响检测装置，其特征在于，所述环境混响检测装置包括：

9.一种环境混响检测设备，其特征在于，所述环境混响检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的环境混响检测程序，所述环境混响检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的环境混响检测方法的步骤。

10.一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上存储有环境混响检测程序，所述环境混响检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的环境混响检测方法的步骤。