CN113170024B - 回声消除方法、延时估计方法、装置、存储介质及设备 - Google Patents

Abstract

一种回声消除方法以及一种延时估计方法，通过上述延时估计方法来估计电子设备的回声路径时延，从而在通话过程中利用该回声路径时延进行回声估计，消除回声，达到提升通话质量的目的。

Description

回声消除方法、延时估计方法、装置、存储介质及设备

技术领域

本申请属于音频处理技术领域，尤其涉及一种回声消除方法、延时估计方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

回声的产生是由于扬声器和麦克风之间存在声学回路。在通话时，远端设备的音频信号经过通信连接传输到近端设备，被近端设备的扬声器放出，经过扬声器与麦克风之间的声学回路后被麦克风采集到，再经过通信连接传回远端设备，这样，远端设备的用户便会听到自己的回声。

发明内容

本申请实施例提供一种回声消除方法、延时估计方法、装置、存储介质及设备，可以提高通话质量。

第一方面，本申请实施例提供一种回声消除方法，应用于电子设备，包括：

从远端设备处获取远端音频信号；

通过麦克风获取对应所述远端音频信号的近端音频信号；

根据所述电子设备的回声路径时延以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号；

从所述近端音频信号中减去所述第一回声信号，得到第一残余音频信号；

其中，所述回声路径时延根据预设扫频信号、所述麦克风采集到的对应所述预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

第二方面，本申请实施例提供一种延时估计方法，应用于电子设备，包括：

向扬声器提供预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音；

通过麦克风进行声音采集，得到对应所述预设扫频信号的延时扫频信号；

估计所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分，并对所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

将所述运算结果从时域变换到频域，确定所述运算结果的最大幅值处的频率；

根据所述频率以及所述预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计所述电子设备的回声路径时延。

第三方面，本申请实施例提供一种回声消除装置，应用于电子设备，包括：

第一获取模块，用于从远端设备处获取远端音频信号；

第二获取模块，用于通过麦克风获取对应所述远端音频信号的近端音频信号；

回声估计模块，用于根据所述电子设备的回声路径时延以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号；

回声消除模块，用于从所述近端音频信号中减去所述第一回声信号，得到第一残余音频信号；

其中，所述回声路径时延根据预设扫频信号、所述麦克风采集到的对应所述预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

第四方面，本申请实施例提供一种延时估计装置，应用于电子设备，包括：

信号播放模块，用于向扬声器提供预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音；

信号采集模块，用于通过麦克风进行声音采集，得到对应所述预设扫频信号的延时扫频信号；

乘法运算模块，用于估计所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分，并对所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

频率确定模块，用于将所述运算结果从时域变换到频域，确定所述运算结果的最大幅值处的频率；

延时估计模块，用于根据所述频率以及所述预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计所述电子设备的回声路径时延。

第五方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行本实施例第一方面提供的回声消除方法，或者使得所述计算机执行本实施例第二方面提供的延时估计方法。

第六方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器，处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行本：

从远端设备处获取远端音频信号；

通过麦克风获取对应所述远端音频信号的近端音频信号；

根据所述电子设备的回声路径时延以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号；

从所述近端音频信号中减去所述第一回声信号，得到第一残余音频信号；

其中，所述回声路径时延根据预设扫频信号、所述麦克风采集到的对应所述预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

第七方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器，处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行：

向扬声器提供预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音；

通过麦克风进行声音采集，得到对应所述预设扫频信号的延时扫频信号；

估计所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分，并对所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

将所述运算结果从时域变换到频域，确定所述运算结果的最大幅值处的频率；

根据所述频率以及所述预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计所述电子设备的回声路径时延。

通过采用本实施例提供的延时估计方法来估计电子设备的回声路径时延，在通话过程中即可采用本实施例提供的回声消除方法利用该回声路径时延进行回声估计，从而消除回声，达到提升通话质量的目的。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

图1是本申请实施例提供的回声消除方法的一流程示意图。

图2是本申请实施例中作为近端设备的电子设备与作为远端设备的其它电子设备建立通信连接的示意图。

图3是本申请实施例中通过麦克风采集近端音频信号的示意图。

图4是本申请实施例提供的回声消除方法的另一流程示意图。

图5是本申请实施例中提供的回声消除模式配置界面的示意图。

图6是本申请实施例提供的延时估计方法的一流程示意图。

图7是本申请实施例提供的回声消除装置的一结构示意图。

图8是本申请实施例提供的延时估计装置的一结构示意图。

图9是本申请实施例提供的电子设备的一结构示意图。

图10是本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图。

具体实施方式

请参照图示，其中相同的组件符号代表相同的组件，本发明的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

请参照图1，图1是本申请实施例提供的回声消除方法的一流程示意图。该回声消除方法可以应用于电子设备。该回声消除方法的流程可以包括：

在101中，从远端设备处获取远端音频信号。

请参照图2，电子设备与其它电子设备基于网络建立有通信连接，基于该通信连接，以及各自的麦克风和扬声器，电子设备和其它电子设备可以进行音频信号的交互，比如，可以进行语音通话。

应当说明的是，麦克风和扬声器可以是外接至电子设备的独立设备，也可以是配置于电子设备之内的两个器件，比如智能手机、平板电脑等电子设备内置的麦克风和扬声器。

本实施例中，将电子设备记为近端设备，将其它电子设备记为远端设备。首先，电子设备可以从远端设备处获取远端音频信号。比如，远端设备通过麦克风采集远端用户的说话音，得到远端用户说话音的音频信号，并将该远端用户说话音的音频信号传输至电子设备，电子设备将接收到的、远端用户说话音的音频信号记为远端音频信号。

此外，电子设备还将获取到的远端音频信号提供给扬声器，通过扬声器播放远端音频信号的声音，使得近端用户能够听到远端用户的说话音。

在102中，通过麦克风获取对应远端音频信号的近端音频信号。

比如，请参照图3，电子设备通过麦克风进行声音采集，除了采集到近端用户的说话音之外，还会采集到扬声器播放远端音频信号的声音(即预案的用户的说话音)，将采集到的这个既包括近端用户说话音、又包括扬声器播放远端音频信号的声音的音频信号记为近端音频信号。

容易理解的是，由于近端音频信号包括了扬声器播放远端音频信号的声音，若直接将近端音频信号传输至远端设备，将使得远端用户听到自己的“回声”。为此，本实施例为避免将“回声”传递给远端用户，需要对回声进行消除，转入103。

在103中，根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号。

应当说明的是，本实施例中，将回声从扬声器到麦克风的传输时长记为回声路径时延。该回声路径时延在101之前根据预设扫频信号、麦克风采集到的对应预设扫频信号的延时扫频信号，采用本申请实施例提供的延时估计方法进行延时估计得到。

本实施例中，电子设备在通过麦克风获取到对应远端音频信号的近端音频信号之后，进一步根据预先得到的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，将此时估计得到的回声信号记为第一回声信号。

在104中，从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号。

本实施例中，电子设备在估计得到第一回声信号之后，即可从近端音频信号减去该第一回声信号，以消除近端音频信号中的回声，并将此时近端音频信号减去第一回声信号所得到的残余音频信号记为第一残余音频信号。

由上可知，本实施例中，电子设备作为近端设备，可以从远端设备处获取远端音频信号，并通过麦克风获取对应远端音频信号的近端音频信号；然后，根据回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号，再从近端音频信号中减去所述第一回声信号，消除近端音频信号中的回声，得到第一残余音频信号。其中，回声路径时延根据预设扫频信号、麦克风采集到的对应预设扫频信号的延时扫频信号，预先进行延时估计得到，由此，当采用本方案时，只要得到回声路径时延，在通话过程中即可采用该回声路径时延进行回声估计，从而消除回声，达到提升通话质量的目的。

请参照图4，图4为本申请实施例提供的回声消除方法的另一种流程示意图。该回声消除方法可以应用于电子设备。该回声消除方法的流程可以包括：

在201中、电子设备从远端设备处获取远端音频信号。

请参照图2，电子设备与其它电子设备基于网络建立有通信连接，基于该通信连接，以及各自的麦克风和扬声器，电子设备和其它电子设备可以进行音频信号的交互，比如，可以进行语音通话。

应当说明的是，麦克风和扬声器可以是外接至电子设备的独立设备，也可以是配置于电子设备之内的两个器件，比如智能手机、平板电脑等电子设备内置的麦克风和扬声器。

本实施例中，将电子设备记为近端设备，将其它电子设备记为远端设备。首先，电子设备可以从远端设备处获取远端音频信号。比如，远端设备通过麦克风采集远端用户的说话音，得到远端用户说话音的音频信号，并将该远端用户说话音的音频信号传输至电子设备，电子设备将接收到的、远端用户说话音的音频信号记为远端音频信号。

此外，电子设备还将获取到的远端音频信号提供给扬声器，通过扬声器播放远端音频信号的声音，使得近端用户能够听到远端用户的说话音。

在202中、电子设备通过麦克风获取对应远端音频信号的近端音频信号。

比如，请参照图3，电子设备通过麦克风进行声音采集，除了采集到近端用户的说话音之外，还会采集到扬声器播放远端音频信号的声音(即远端用户的说话音)，将采集到的这个既包括近端用户说话音、又包括扬声器播放远端音频信号的声音的音频信号记为近端音频信号。

容易理解的是，由于近端音频信号包括了扬声器播放远端音频信号的声音，若直接将近端音频信号传输至远端设备，将使得远端用户听到自己的“回声”。为此，本实施例为避免将“回声”传递给远端用户，需要对回声进行消除，转入203。

在203中、电子设备确定当前的回声消除模式，其中，回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式，若当前的回声消除模式为第一回声消除模式，则转入204，若当前的回声消除模式为第二回声消除模式，则转入206。

应当说明的是，本实施例中提供了两种回声消除模式，分别记为第一回声消除模式和第二回声消除模式。其中，第一回声消除模式的处理速度快于第二回声消除模式的处理速度。电子设备当前采用的回声消除模式可由用户(即近端用户)指定，也可由电子设备缺省设定(如缺省采用第二回声消除模式)。

比如，请参照图5，电子设备提供有回声消除模式配置界面，该回声消除模式配置界面包括提示信息“请拨动滑块选择采用的回声消除模式”以及提示信息“滑块置中将不进行回声消除”，此外，该回声消除模式配置界面还包括可操作控件，该可操作控件包括供用户选择回声消除模式的圆形滑块，其中，该圆形滑块包括三个状态，分别为指示不进行回声消除的置中状态、指示采用第一回声消除模式的置左状态以及指示采用第二回声消除模式的置右状态。

在204中、电子设备根据其回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号。

应当说明的是，本实施例中，将回声从扬声器到麦克风的传输时长记为回声路径时延。该回声路径时延在201之前根据预设扫频信号、麦克风采集到的对应预设扫频信号的延时扫频信号，采用本申请实施例提供的延时估计方法进行延时估计得到。

其中，当确定采用第一回声消除模式进行回声消除时，电子设备将首先根据其回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，将此时估计得到的回声信号记为第一回声信号。

可选的，在一实施方式中，电子设备在根据其回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号时，可以执行：

电子设备按照其回声路径时延延迟远端音频信号，将延迟后的远端音频信号作为第一回声信号。

比如，假设回声路径时延为50毫秒，则在时域将远端音频信号延迟50毫秒，将延迟50毫秒后的远端音频信号作为第一回声信号。

可选的，在一实施方式中，在将延迟后的远端音频信号作为第一回声信号之前，电子设备可以执行：

电子设备按照预设增益系数对延迟后的远端音频信号进行增益控制。

其中，该预设增益系数可以取经验值，用于对延迟后的远端音频信号进行增益控制，从而降低远端音频信号的幅值，使得估计得到第一回声信号能够更逼近真实的回声。

在205中、电子设备从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号。

本实施例中，电子设备在估计得到第一回声信号之后，即可从近端音频信号减去该第一回声信号，以消除第一音频信号中的回声，并将此时近端音频信号减去第一回声信号所得到的残余音频信号记为第一残余音频信号。

在206中、电子设备根据其回声路径时延更新自适应滤波器。

在207中、电子设备根据更新后的自适应滤波器以及远端音频信号进行回声估计，得到第二回声信号；

在208中、电子设备从近端音频信号中减去第二回声信号，得到第二残余音频信号。

本实施例中，可以采用自适应滤波器技术来模拟回声路径，从而基于远端音频信号估计出回声信号。其中，回声路径也即是回声从扬声器到麦克风的传播路径。

其中，当确定采用第二回声消除模式进行回声消除时，电子设备将首先根据其回声路径时延更新自适应滤波器，也即是更新自适应滤波器的滤波器系数。

可选的，在一实施方式中，电子设备在根据其回声路径时延更新自适应滤波器时，可以执行：

电子设备按照其回声路径时延延迟远端音频信号，根据近端音频信号以及延迟后的远端音频信号更新自适应滤波器。

以上对自适应滤波器的更新操作可以表示为：

h(n)＝h(n-1)+alpha*e(n-1)*x(n)/(x(n)2+beta)；

e(n-1)＝y(n)-x(n)*h(n-1)；

其中，h(n)表示更新后的滤波器系数，h(n-1)表示更新前的滤波器系数，alpha表示更新步长(取经验值)，x(n)表示延迟后的远端音频信号，beta表示规整因子(取经验值)，e(n-1)表示更新前的更新前的滤波器系数进行回声消除所得到残余音频信号，y(n)表示近端音频信号。

电子设备在完成对自适应滤波器的更新之后，根据更新后的自适应滤波器以及远端音频信号进行回声估计，并将此时估计得到的回声信号记为第二回声信号。

以上根据更新后的自适应滤波器以及远端音频信号进行回声估计可以表示为：

z(n)＝x(n)*h(n)；

其中，z(n)表示估计得到的第二回声信号。

电子设备在根据更新后的自适应滤波器以及远端音频信号进行回声估计，得到第二回声信号之后，即可从近端音频信号中减去该第二回声信号，以消除近端音频信号中的回声，并将此时近端音频信号减去第二回声信号所得到的残余音频信号记为第二残余音频信号。

以上从近端音频信号中减去该第二回声信号可以表示为：

e(n)＝y(n)-z(n)；

其中，e(n)表示第二残余音频信号。

可选的，在一实施方式中，电子设备在确定当前的回声消除模式之前，还可以执行：

电子设备识别远端音频信号是否为语音信号；

若是，则电子设备确定当前的回声消除模式。

本实施例中，首先识别远端音频信号是否为语音信号，若识别到远端音频信号为语音信号，则电子设备进一步确定当前的回声消除模式，从而根据当前的回声消除模式对近端音频信号进行回声消除，具体请参照以上实施例中的相关描述，此处不再赘述；若识别到远端音频信号不为语音信号，则电子设备确定无需对近端音频信号进行回声消除，直接将近端音频信号传输至远端设备。

作为一种可选的实施方式，在识别远端音频信号是否为语音信号时，电子设备可以执行：

电子设备获取远端音频信号的能量值；

电子设备判断远端音频信号的能量值是否达到预设能量值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

其中，预设能量值可由本领域普通技术人员根据实际需要取经验值。

作为另一种可选的实施方式，在识别远端音频信号是否为语音信号时，电子设备可以执行：

电子设备获取远端音频信号的自相关值；

电子设备判断远端音频信号的自相关值是否达到预设阈值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

其中，预设阈值可由本领域普通技术人员根据实际需要取经验值。

作为又一种可选的实施方式，在识别远端音频信号是否为语音信号时，电子设备可以执行：

电子设备获取远端音频信号的能量值；

电子设备判断远端音频信号的能量值是否达到预设能量值；

若是，则电子设备获取远端音频信号的自相关值；

电子设备判断远端音频信号的自相关值是否达到预设阈值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

可选的，在一实施方式中，在从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号之后，电子设备还可以执行：

电子设备将第一残余音频信号传输至远端设备。

其中，第一残余信号即按照第一回声消除模式消除回声后的近端音频信号，远端设备在通过自己的扬声器播放该第一残余信号时，远端用户将听到近端用户的说话音，并不会听到自己的回声。

可选的，在实施方式中，在从近端音频信号中减去第二回声信号，得到第二残余音频信号之后，电子设备还可以执行：

电子设备将第二残余音频信号传输至远端设备。

其中，第二残余信号即按照第二回声消除模式消除回声后的近端音频信号，远端设备在通过自己的扬声器播放该第二残余信号时，远端用户将听到近端用户的说话音，并不会听到自己的回声。

请参照图6，图6为本申请实施例提供的延时估计方法的一流程示意图。该延时估计方法可以应用于电子设备。该延时估计方法的流程可以包括：

在301中，电子设备向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音。

应当说明的是，扬声器可以是外接至电子设备的独立扬声器，可以是电子设备的内置扬声器。

其中，预设扫频信号可以实时生成，也可以预先存储在电子设备本地。

若使用s(t)表示预设扫频信号，则该预设扫频信号可以表示为：

其中，A1表示预设扫频信号的幅值，T表示预设扫频信号的时长，f2表示预设扫频信号的终止频率，f1表示预设扫频信号的起始频率，t表示变量“时间”。

应当说明的是，对于预设扫频信号的具体参数配置，可由本领域普通技术人员根据经验进行配置。

本实施例中，电子设备首先向扬声器提供预设扫频信号，通过扬声器播放预设扫频信号的声音。

在302中，电子设备通过麦克风进行声音采集，得到对应预设扫频信号的延时扫频信号。

本实施例中，在向扬声器提供预设扫频信号的过程中，电子设备通过麦克风进行声音采集，得到对应预设扫频信号的延时扫频信号。其中，延时扫频信号也即是延迟回声路径时延后的预设扫频信号。

若使用r(t)表示延时扫频信号，使用Δt表示回声路径时延，则延时扫频信号可以表示为：

其中，A2表示延时扫频信号的幅值。

在303中，电子设备估计预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分，并对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果。

本实施例中，在采集得到预设扫频信号对应的延时扫频信号之后，电子设备进一步估计预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分，其中，可以根据经验进行估计，也可以计算预设扫频信号和延时扫频信号的相关性，从而根据的计算的相关性来估计预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分。

在估计出预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分之后，电子设备对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果，可以表示为：

从得到的运算结果可以看出，其中存在着一个以回声路径时延Δt为变量的固定频率分量。

在304中，电子设备将得到的运算结果从时域变换到频域，确定运算结果的最大幅值处的频率。

在305中，电子设备根据前述频率以及预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计电子设备的回声路径时延。

电子设备在对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果之后，进一步将得到的运算结果从时域变换到频域，确定出运算结果中的最大幅值处的频率。

之后，电子设备即可按照如下公式，根据前述频率以及预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率估计电子设备的回声路径时延：

△T＝fd*T/(f2-f1)；

其中，fd表示运算结果中的最大幅值处的频率。

在一实施方式中，将得到的运算结果从时域变换到频域，电子设备可以执行：

电子设备采用快速傅里叶变换将得到的运算结果从时域变换到频域。

在一实施方式中，在向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音之前，电子设备还可以执行：

电子设备通过麦克风进行声音采集，得到环境音频信号；

电子设备根据环境音频信号判断其当前所处的环境是否处于安静状态；

若是，则向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音。

其中，对于电子设备采集环境音频信号的时长，本实施例中不做具体限制，可由本领域普通技术人员根据实际需要进行设置，比如，可以设置电子设备采集时长为5秒的环境音频信号。

在采集得到环境音频信号之后，电子设备基于环境音频信号判断其当前所处的环境是否处于安静状态，其中，电子设备可以判断环境音频信号的能量值是否持续预设时长小于预设能量值(可以配置为以上实施例中用于判断远端音频信号是否为语音信号的相同预设能量值)，若是，则确定其当前所处的环境处于安静状态，否则不处于安静在通过。应当说明的是，对于预设时长的取值，可由本领域普通技术人员取经验值，比如，可以配置为5秒。

当判定当前所处的环境处于安静状态时，电子设备即可向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音。

可选的，在一实施方式中，在根据环境音频信号判断其当前所处的环境是否处于安静状态之后，电子设备还可以执行：

若否，则继续判断其当前所处的环境是否处于安静状态，直至其当前所处的环境处于安静状态时，转入执行“向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音”。

在一实施方式中，在对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算时，电子设备可以执行：

电子设备从预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分中选取预设长度的部分做乘法运算。

其中，为降低进行乘法运算所需的时长，可以从预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分中选取预设长度的部分做乘法运算，其中，对于该预设长度的取值，可由本领域普通技术人员取经验值，比如，可以取一个音频帧或多个音频帧。

此时，电子设备对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分中选取预设长度的部分做乘法运算，可以表示为：

其中，n＝[1，N]，N表示预设长度。

请参照图7，图7为本申请实施例提供的回声消除装置的结构示意图。该回声消除装置可以应用于电子设备。回声消除装置可以包括：第一获取模块401，第二获取模块402，回声估计模块403，回声消除模块404。

第一获取模块401，用于从远端设备处获取远端音频信号；

第二获取模块402，用于通过麦克风获取对应远端音频信号的近端音频信号；

回声估计模块403，用于根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号；

回声消除模块404，用于从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号；

其中，回声路径时延根据预设扫频信号、麦克风采集到的对应预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

在一种实施方式中，在根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号之前，回声估计模块403可以用于：

确定当前的回声消除模式，其中，回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式；

若当前的回声消除模式为第一回声消除模式，则根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号。

在一实施方式中，在确定当前的回声消除模式之前，回声估计模块403还可以用于：

识别远端音频信号是否为语音信号；

若是，则确定当前的回声消除模式。

在一实施方式中，在识别远端音频信号是否为语音信号时，回声估计模块403可以用于：

获取远端音频信号的自相关值；

判断远端音频信号的自相关值是否达到预设阈值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

在一实施方式中，在识别远端音频信号是否为语音信号时，回声估计模块403可以用于：

获取远端音频信号的能量值；

判断远端音频信号的能量值是否达到预设能量值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

在一实施方式中，在根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号时，回声估计模块403可以用于：

按照电子设备的回声路径时延延迟远端音频信号，将延迟后的远端音频信号作为第一回声信号。

在一实施方式中，回声消除装置还包括传输模块，用于在回声消除模块404从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号之后，将第一残余音频信号传输至远端设备。

在一实施方式中，在确定当前的回声消除模式之后，回声估计模块403还可以用于：

若当前的回声消除模式为第二回声消除模式，则根据电子设备的回声路径时延更新自适应滤波器；

根据更新后的自适应滤波器以及远端音频信号进行回声估计，得到第二回声信号；

回声消除模块404还可以用于从近端音频信号中减去第二回声信号，得到第二残余音频信号。

在一实施方式中，在回声消除模块404从近端音频信号中减去第二回声信号，得到第二残余音频信号之后，传输模块还可以用于：

将第二残余音频信号传输至远端设备。

请参照图8，图8为本申请实施例提供的延时估计装置的结构示意图。该延时估计装置可以应用于电子设备延时估计装置500可以包括：信号播放模块501、信号采集模块502、乘法运算模块503、频率确定模块504以及延时估计模块505。

信号播放模块501，用于向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音；

信号采集模块502，用于通过麦克风进行声音采集，得到对应预设扫频信号的延时扫频信号；

乘法运算模块503，用于估计预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分，并对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

频率确定模块504，用于将得到的运算结果从时域变换到频域，确定运算结果的最大幅值处的频率；

延时估计模块505，用于根据前述频率以及预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计电子设备的回声路径时延。

在一实施方式中，在将得到的运算结果从时域变换到频域时，频率确定模块504可以用于：

采用快速傅里叶变换将得到的运算结果从时域变换到频域。

在一实施方式中，在向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音之前，信号采集模块502还用于通过麦克风进行声音采集，得到环境音频信号；

根据得到的环境音频信号判断电子设备当前所处的环境是否处于安静状态；

若是，则信号播放模块501向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音。

在一实施方式中，在对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算时，乘法运算模块503可以用于：

从预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分中选取预设长度的部分做乘法运算。

本申请实施例提供一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，当其存储的计算机程序在计算机上执行时，使得计算机执行如本实施例提供的回声消除方法中的步骤，或者使得所述计算机执行如本实施例提供的延时估计方法中的步骤。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器，处理器，处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行本实施例提供的回声消除方法中的步骤，或者执行如本实施例提供的延时估计方法中的步骤。

请参照图9，图9为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括扬声器601、存储器602、处理器603以及麦克风604等部件。本领域普通技术人员可以理解，图9中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，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。

扬声器601可以输出音频信号，以播放声音。

存储器602可用于存储应用程序和数据。存储器602存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器603通过运行存储在存储器602的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。

处理器603是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器602内的应用程序，以及调用存储在存储器602内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。

麦克风604可以采集声音，生成音频信号。

在一实施例中，电子设备中的处理器603会按照如下的指令，将一个或一个以上的回声消除程序的进程对应的可执行代码加载到存储器602中，并由处理器603来运行存储在存储器602中的应用程序，从而执行：

从远端设备处获取远端音频信号；

通过麦克风获取对应远端音频信号的近端音频信号；

根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号；

从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号；

其中，回声路径时延根据预设扫频信号、麦克风采集到的对应预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

或者，电子设备中的处理器603会按照如下的指令，将一个或一个以上的延时估计程序的进程对应的可执行代码加载到存储器602中，并由处理器603来运行存储在存储器602中的应用程序，从而执行：

向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音；

通过麦克风进行声音采集，得到对应预设扫频信号的延时扫频信号；

估计预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分，并对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

将得到的运算结果从时域变换到频域，确定运算结果的最大幅值处的频率；

根据前述频率以及预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计电子设备的回声路径时延。

请参照图10，图10为本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图，与图6所示电子设备的区别在于，电子设备还包括输入单元605和输出单元606等组件。

其中，输入单元605可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入等。

输出单元606可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息，如屏幕。

在本申请实施例中，电子设备中的处理器603会按照如下的指令，将一个或一个以上的回声消除程序的进程对应的可执行代码加载到存储器602中，并由处理器603来运行存储在存储器602中的应用程序，从而执行：

从远端设备处获取远端音频信号；

通过麦克风获取对应远端音频信号的近端音频信号；

根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号；

从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号；

其中，回声路径时延根据预设扫频信号、麦克风采集到的对应预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

在一实施方式中，在根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号之前，处理器603可以执行：

确定当前的回声消除模式，其中，回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式；

若当前的回声消除模式为第一回声消除模式，则根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号。

在一实施方式中，在确定当前的回声消除模式之前，处理器603可以执行：

识别远端音频信号是否为语音信号；

若是，则确定当前的回声消除模式。

在一实施方式中，在识别远端音频信号是否为语音信号时，处理器603可以执行：

获取远端音频信号的自相关值；

判断远端音频信号的自相关值是否达到预设阈值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

在一实施方式中，在识别远端音频信号是否为语音信号时，处理器603可以执行：

获取远端音频信号的能量值；

判断远端音频信号的能量值是否达到预设能量值，是则确定远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

在一实施方式中，在根据电子设备的回声路径时延以及远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号时，处理器603可以执行：

按照电子设备的回声路径时延延迟远端音频信号，将延迟后的远端音频信号作为第一回声信号。

在一实施方式中，在从近端音频信号中减去第一回声信号，得到第一残余音频信号之后，处理器603可以执行：

将第一残余音频信号传输至远端设备。

在一实施方式中，在确定当前的回声消除模式之后，处理器603可以执行：

若当前的回声消除模式为第二回声消除模式，则根据电子设备的回声路径时延更新自适应滤波器；

根据更新后的自适应滤波器以及远端音频信号进行回声估计，得到第二回声信号；

从近端音频信号中减去第二回声信号，得到第二残余音频信号。

在一实施方式中，从近端音频信号中减去第二回声信号，得到第二残余音频信号之后，处理器603可以执行：

将第二残余音频信号传输至远端设备。

或者，电子设备中的处理器603会按照如下的指令，将一个或一个以上的延时估计程序的进程对应的可执行代码加载到存储器602中，并由处理器603来运行存储在存储器602中的应用程序，从而执行：

向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音；

通过麦克风进行声音采集，得到对应预设扫频信号的延时扫频信号；

估计预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分，并对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

将得到的运算结果从时域变换到频域，确定运算结果的最大幅值处的频率；

根据前述频率以及预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计电子设备的回声路径时延。

在一实施方式中，在将得到的运算结果从时域变换到频域时，处理器603可以执行：

采用快速傅里叶变换将得到的运算结果从时域变换到频域。

在一实施方式中，在向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音之前，处理器603可以执行：

通过麦克风进行声音采集，得到环境音频信号；

根据得到的环境音频信号判断电子设备当前所处的环境是否处于安静状态；

若是，则向扬声器提供预设扫频信号，以通过扬声器播放声音。

在一实施方式中，在对预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分做乘法运算时，处理器603可以执行：

从预设扫频信号和延时扫频信号的重叠部分中选取预设长度的部分做乘法运算。

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的部分，可以参见上文针对回声消除方法/延时估计方法的详细描述，此处不再赘述。

本申请实施例提供的回声消除装置与上文实施例中的回声消除方法属于同一构思，在回声消除装置上可以运行回声消除方法实施例中提供的任一方法，其具体实现过程详见回声消除方法实施例，此处不再赘述。

本申请实施例提供的延时估计装置与上文实施例中的延时估计方法属于同一构思，在延时估计装置上可以运行延时估计方法实施例中提供的任一方法，其具体实现过程详见延时估计方法实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，对本申请实施例回声消除方法/延时估计方法而言，本领域普通技术人员可以理解实现本申请实施例回声消除方法/延时估计方法的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，如存储在存储器中，并被至少一个处理器执行，在执行过程中可包括如回声消除方法/延时估计方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)等。

对本申请实施例的回声消除装置/延时估计这种而言，其各功能模块可以集成在一个处理芯片中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中，存储介质譬如为只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例所提供的一种回声消除方法、延时估计方法、装置、存储介质以及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种回声消除方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：

从远端设备处获取远端音频信号；

通过麦克风获取对应所述远端音频信号的近端音频信号；

确定当前的回声消除模式，其中，所述回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式，且所述第一回声消除模式的处理速度快于所述第二回声消除模式的处理速度；

若当前的回声消除模式为所述第一回声消除模式，则根据所述电子设备的回声路径时延以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号，所述回声路径时延为回声从扬声器到所述麦克风的传输时长；

从所述近端音频信号中减去所述第一回声信号，得到第一残余音频信号；

若当前的回声消除模式为所述第二回声消除模式，则根据所述回声路径时延更新自适应滤波器；

根据更新后的所述自适应滤波器以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第二回声信号；

从所述近端音频信号中减去所述第二回声信号，得到第二残余音频信号；

其中，所述回声路径时延在判定当前所处的环境处于安静状态时根据向所述扬声器提供的预设扫频信号、所述麦克风采集到的对应所述预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

2.如权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述确定当前的回声消除模式之前，还包括：

识别所述远端音频信号是否为语音信号；

若是，则确定当前的回声消除模式。

3.如权利要求2所述的回声消除方法，其特征在于，所述识别所述远端音频信号是否为语音信号，包括：

获取所述远端音频信号的自相关值；

判断所述自相关值是否达到预设阈值，是则确定所述远端音频信号为语音信号，否则不为语音信号。

4.如权利要求1-3任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述根据所述电子设备的回声路径时延以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号，包括：

按照所述回声路径时延延迟所述远端音频信号，将延迟后的所述远端音频信号作为所述第一回声信号。

5.如权利要求1-3任一项所述的回声消除方法，其特征在于，所述从所述近端音频信号中减去所述第一回声信号，得到第一残余音频信号之后，还包括：

将所述第一残余音频信号传输至所述远端设备。

6.如权利要求1所述的回声消除方法，其特征在于，所述从所述近端音频信号中减去所述第二回声信号，得到第二残余音频信号之后，还包括：

将所述第二残余音频信号传输至所述远端设备。

7.一种延时估计方法，应用于电子设备，其特征在于，包括：

当判定当前所处的环境处于安静状态时，向扬声器提供预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音；

通过麦克风进行声音采集，得到对应所述预设扫频信号的延时扫频信号；

估计所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分，并对所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

将所述运算结果从时域变换到频域，确定所述运算结果的最大幅值处的频率；

根据所述频率以及所述预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计所述电子设备的回声路径时延，所述回声路径时延为回声从所述扬声器到所述麦克风的传输时长，所述回声路径时延用于基于当前的回声消除模式进行回声估计，以消除回声，所述回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式，且所述第一回声消除模式的处理速度快于所述第二回声消除模式的处理速度，所述第一回声消除模式为基于所述回声路径时延、远端音频信号和近端音频信号进行回声消除，所述第二回声消除模式为基于所述回声路径时延、自适应滤波器、远端音频信号和近端音频信号进行回声消除。

8.如权利要求7所述的延时估计方法，其特征在于，所述将所述运算结果从时域变换到频域，包括：

采用快速傅里叶变换将所述运算结果从时域变换到频域。

9.如权利要求7所述的延时估计方法，其特征在于，所述向扬声器提供预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音之前，还包括：

通过麦克风进行声音采集，得到环境音频信号；

根据所述环境音频信号判断所述电子设备当前所处的环境是否处于安静状态；

若是，则向所述扬声器提供所述预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音。

10.如权利要求7所述的延时估计方法，其特征在于，所述对所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，包括：

从所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分中选取预设长度的部分做乘法运算。

11.一种回声消除装置，应用于电子设备，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于从远端设备处获取远端音频信号；

第二获取模块，用于通过麦克风获取对应所述远端音频信号的近端音频信号；

回声估计模块，用于确定当前的回声消除模式，其中，所述回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式，且所述第一回声消除模式的处理速度快于所述第二回声消除模式的处理速度；若当前的回声消除模式为所述第一回声消除模式，则根据所述电子设备的回声路径时延以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第一回声信号，所述回声路径时延为回声从扬声器到所述麦克风的传输时长；

回声消除模块，用于从所述近端音频信号中减去所述第一回声信号，得到第一残余音频信号；

在确定当前的回声消除模式之后，所述回声估计模块还用于：若当前的回声消除模式为所述第二回声消除模式，则根据所述回声路径时延更新自适应滤波器，根据更新后的所述自适应滤波器以及所述远端音频信号进行回声估计，得到第二回声信号；

所述回声消除模块还用于从所述近端音频信号中减去所述第二回声信号，得到第二残余音频信号；

其中，所述回声路径时延在判定当前所处的环境处于安静状态时根据向所述扬声器提供的预设扫频信号、所述麦克风采集到的对应所述预设扫频信号的延时扫频信号，进行延时估计得到。

12.一种延时估计装置，应用于电子设备，其特征在于，包括：

信号播放模块，用于当判定当前所处的环境处于安静状态时，向扬声器提供预设扫频信号，以通过所述扬声器播放声音；

信号采集模块，用于通过麦克风进行声音采集，得到对应所述预设扫频信号的延时扫频信号；

乘法运算模块，用于估计所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分，并对所述预设扫频信号和所述延时扫频信号的重叠部分做乘法运算，得到运算结果；

频率确定模块，用于将所述运算结果从时域变换到频域，确定所述运算结果的最大幅值处的频率；

延时估计模块，用于根据所述频率以及所述预设扫频信号的时长、终止频率、起始频率，估计所述电子设备的回声路径时延，所述回声路径时延为回声从所述扬声器到所述麦克风的传输时长，所述回声路径时延用于基于当前的回声消除模式进行回声估计，以消除回声，所述回声消除模式包括第一回声消除模式或第二回声消除模式，且所述第一回声消除模式的处理速度快于所述第二回声消除模式的处理速度，所述第一回声消除模式为基于所述回声路径时延、远端音频信号和近端音频信号进行回声消除，所述第二回声消除模式为基于所述回声路径时延、自适应滤波器、远端音频信号和近端音频信号进行回声消除。

13.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上执行时，使得所述计算机执行如权利要求1至6中任一项所述的方法，或者使得所述计算机执行如权利要求7至10中任一项所述的方法。

14.一种电子设备，包括存储器，处理器，其特征在于，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如权利要求1至6中任一项所述的方法，或者执行如权利要求7至10中任一项所述的方法。