CN115379372A - 一种用于anc/psap系统的啸叫检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统和方法，包括啸叫检测单元，其配置为获取系统的输入音频信号，基于输入音频信号频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，判断音频信号中是否存在啸叫风险。然后，调节幅度控制单元的控制参数，再次获取输入音频信号频谱中最大能量频点处的第二能量值，在第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差在设定阈值范围内的情况下，判定啸叫是真啸叫。如此，能够准确识别真假啸叫，避免将环境中有用的单频信号当做啸叫信号进行抑制，或误保留真啸叫信号而不进行抑制，以提高ANC/PSAP系统降噪/助听的准确性，改善用户体验。

Description

一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统和方法

技术领域

本申请涉及音频处理领域，更具体地，涉及一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统和方法。

背景技术

随着技术的发展，主动降噪耳机和个人声音放大器得到广泛的应用。然而，当主动降噪技术和个人声音放大技术应用在耳机产品中，往往会产生相位相反的抵消信号或补偿信号来达到降噪或助听的效果。在这些场景下，当ANC/PSAP系统产生的抵消/助听信号由扬声器(speaker)播放的时候，会被麦克风回采，声通路形成闭合回路，信号在声反馈回路中不断叠加放大形成正反馈，产生单频的啸叫。但是，环境中也会存在有用的单频信号，此时则会出现真假啸叫的问题，如果不对此进行辨别，而是将所有单频信号进行抑制和消除，则会影响最终降噪/助听效果，或者，不加辨别而保留所有单频信号，也会降低ANC/PSAP系统的性能，给用户带来不良体验。

发明内容

提供了本申请以解决现有技术中存在的上述问题。需要一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统和方法，其能够准确识别真假啸叫，避免将环境中有用的单频信号当做啸叫信号进行抑制，或误保留真啸叫信号而不进行抑制，以提高ANC/PSAP系统降噪/助听的准确性，改善用户体验。

根据本申请的第一方案，提供一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统，所述ANC/PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述啸叫检测系统包括啸叫检测单元，其被配置为获取输入所述ANC/PSAP系统的输入音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否存在啸叫风险。在判断所述音频信号中存在啸叫风险的情况下，调节所述幅度控制单元的所述控制参数，使得所述输出信号的幅度变小，再次确定所述控制参数调节后，所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值，在第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差超过设定阈值的情况下，判定所述啸叫是真啸叫。

根据本申请的第二方案，提供一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测方法，所述ANC/PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述方法包括经由啸叫检测单元，获取输入所述ANC/PSAP系统的输入音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否存在啸叫风险。在判断所述音频信号中存在啸叫风险的情况下，调节所述幅度控制单元的所述控制参数，使得所述输出信号的幅度变小，再次确定控制参数调节后，所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值，在第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差超过设定阈值的情况下，判定所述啸叫是真啸叫。

根据本申请的第三方案，提供一种PSAP系统，所述PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，以及如本申请各个实施例所述的啸叫检测系统。

根据本申请的第四方案，提供一种ANC系统，所述ANC系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，以及如本申请各个实施例所述的啸叫检测系统。

根据本申请的第五方案，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计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本申请各个实施例所述的啸叫检测方法。

与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：

本申请提供的啸叫检测系统在第一阶段能够快速判断出麦克风的频谱中是否有幅度较大的单频信号，在判断出频谱中具有较大能量的单频信号的情况下，并非直接基于第一阶段的判断结果将该单频信号作为啸叫信号进行抑制，而是进一步利用幅度控制单元进行第二阶段真假啸叫的判断。在第二阶段中，通过调节幅度控制单元的控制参数，判断输入信号是否伴随输出信号的变化而变化。通过比较输入音频信号中最大幅度的单频信号的幅度变化情况，能够准确地判断该信号是由系统产生的帧啸叫还是环境中正常的单频信号。并且，利用ANC/PSAP系统中现有的幅度控制单元对啸叫进行二级判断，无需额外的处理流程和复杂的运算，即能够在用户基本无感知的情况下，高效而准确地完成真假啸叫的判定，进而使得ANC/PSAP系统基于判定结果，分别对真假啸叫进行相应的准确处理，由此可以大大提高用户的使用体验。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出根据本申请实施例的啸叫检测系统的结构框图；

图2示出根据本申请实施例的啸叫检测系统进行啸叫检测的检测流程图；

图3示出根据本申请另一实施例的啸叫检测系统判断音频信号中是否存在啸叫风险的流程图；

图4示出利用本申请实施例的啸叫检测系统的PSAP系统的示意图；

图5示出利用本申请实施例的啸叫检测系统的ANC系统的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本申请的实施例作进一步详细描述，但不作为对本申请的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。

本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。在本申请中，各个步骤在图中所示的箭头仅仅作为执行顺序的示例，而不是限制，本申请的技术方案并不限于实施例中描述的执行顺序，执行顺序中的各个步骤可以合并执行，可以分解执行，可以调换顺序，只要不影响执行内容的逻辑关系即可。

本申请使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

根据本申请的实施例提供一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统，该ANC/PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，该啸叫检测系统包括啸叫检测单元，该啸叫检测单元执行根据本申请各个实施例的用于ANC/PSAP系统的啸叫检测方法中对应的步骤。

图1示出根据本申请各个实施例所述的啸叫检测系统的结构框图。其中，所述ANC/PSAP系统包括幅度控制单元102，所述幅度控制单元102具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度。所述啸叫检测系统100包括啸叫检测单元101。其中，ANC/PSAP中的“/”表示“或”的含义，以此说明本申请所述的啸叫检测系统100可以用于ANC(Active NoiseControl，主动降噪技术)系统或PSAP(Personal Sound Amplification Product，个人声音放大器，也称助听器)系统。所述幅度控制单元102可以理解为能够对输入信号进行处理并控制输出信号幅度的电路或电路的组合，例如可以是限幅器(limiter)，也可以是具有控制输出信号幅度功能的器件或电路，或者兼具上述多种功能的电路的组合等，对此不做具体限定。幅度控制单元102的控制参数用于控制输出信号的幅度，意味着通过调节幅度控制单元102的控制参数，能够对输出信号的幅度大小进行调节。比如，当幅度控制单元102为限幅器时，控制参数可以为限幅阈值，当限幅阈值为0dB时，输出信号的幅度不超过0dB，当限幅阈值为-10dB时，输出信号的幅度不小于-10dB。当然，也可以有其他能够实现控制输出信号的幅度的控制参数，上述仅作为示例性说明。

图2示出根据本申请各个实施例所述的啸叫检测系统进行啸叫检测的检测流程图。结合图2，对所述啸叫检测单元101执行啸叫检测的过程进行说明。在该实施例中，所述啸叫检测单元101被配置为获取输入所述ANC/PSAP系统的输入音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否存在啸叫风险。

具体地，如图2所示，可以在步骤201中获取输入音频信号。例如可以通过对ANC/PSAP系统的麦克风采集到的音频信号进行采样，得到送入ANC/PSAP系统的输入音频信号，并将该输入音频信号传送到啸叫检测单元101。

在步骤202中，可以对所述输入音频信号进行频谱分析，确定具有最大能量的频点的第一能量值和该频点的各次谐波处的各个能量值，以及输入音频信号的频谱平均能量值。具体地，例如可以利用离散傅里叶变换将时域的输入音频信号变换到频域，以得到输入音频信号的频谱。基于变换得到的所述输入音频信号的频谱，可以确定具有最大能量的频点及其各次谐波对应的频点，并获取该频点对应的第一能量值、各次谐波处的信号能量值，以及整个频谱范围内的平均能量值等参数。

接下来，在步骤203中，基于第一能量值、各次谐波处的信号能量值与频谱平均能量值的关系，判断所述音频信号中是否存在啸叫风险。当发生啸叫时，除了输入信号中会检出高强度的单频信号外，由于系统负载的非线性，基波电流发生畸变，也会导致基波的各次谐波处的信号强度较大的信号。因此，可以在输入音频信号的频谱中检测是否存在高出平均能量值特定阈值的单频信号，并且当其二次谐波、三次谐波等各次谐波点处的信号能量也高于平均能量值特定阈值，则大概率地表明所述音频信号中可能存在啸叫风险。而对于并非啸叫的情况，例如当环境中存在正常的高强度单音(例如警报声)，虽然能够在对应于的频谱处检出比平均能量值高很多的单频信号，但由于其并未引起啸叫，因此其各次谐波点处的信号能量并不会很高，由此可以与真啸叫区分开。上述方式可以准确可靠地对输入音频信号中是否存在啸叫风险进行便捷地判断。在判断音频信号中存在啸叫风险的情况下，接下来，将通过步骤204-步骤207，对之前初步判断的啸叫信号是否为真啸叫进行进一步判定。

在步骤204中，调节所述幅度控制单元102的所述控制参数，使得所述输出信号的幅度变小。也就是说，输出信号的幅度伴随着幅度控制单元102的控制参数的变化而发生变化。具体来说，比如，当幅度控制单元102为限幅器，并且控制参数用于限定输出信号的最高幅度，例如将其由0dB向下调节为-6dB时，则输出信号的最大幅度将由0dB下降为-6dB。

在步骤205中，再次确定所述控制参数调节后，所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值。具体地，在确定第二能量值时，可以采用与如上所述步骤202中确定第一能量值类似的方法，在此不赘述。

然后，在步骤206中，判断第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差是否超过设定阈值，如果是，则在步骤207中输出所述啸叫是真啸叫的判定结果，如果否，则恢复幅度控制单元的控制参数(步骤208)。在一些实施例中，上述第一代表偏差可以是第二能量值的绝对值与第一能量值的绝对值的差或比值，也可以是基于第二能量值和第一能量值两者之间的差或比值进行一定的运算而得到的数值，或者通过其他方法计算得到值，本申请对此不做限定，只要能够表示出第二能量值相对于第一能量值发生的变化程度即可。在一些实施例中，所述设定阈值可以是根据试验确定的，预先在系统中设置的恰当的数值，对于具体数值本申请不做限定。

本申请发明人通过反复试验发现，由于真啸叫是由ANC/PSAP系统内部产生，其在输出之前经由幅度控制单元102处理，因此，幅度控制单元102控制参数的调节对真啸叫信号有直接影响，也就是说，如果是真啸叫，当通过控制参数的调节使输出信号的幅度变小之后，再次采集的ANC/PSAP系统的输入音频信号中的啸叫信号的能量将会显著降低。与此相反，如果输入音频信号中的高能量单频信号是例如来自环境的正常的单频信号，即，假啸叫，那么幅度控制单元102控制参数的调节不会对其幅值产生显著的影响，因此，可以基于控制参数调节后的输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值与之前确定的第一能量值之间的偏差，来准确判断出该啸叫是否为真啸叫。

在现有的PSAP系统中，为避免错过有用信号，往往倾向于不加判别地保留检出的单频信号，在现有的ANC系统中，为降低噪声干扰，可能在检出高能量单频信号后更倾向于对其进行抑制处理。上述处理方式由于没有对真假啸叫进行判断，因此对于ANC/PSAP系统而言，很可能执行了适得其反的处理，非常影响降噪/助听效果，也会给用户带来不良体验。与此不同，通过图2所示的步骤201-步骤207，根据本申请实施例的用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统通过两级判断啸叫的真假，极大地提高了对啸叫判断的准确度和可信度。第一级判断中，检测麦克风采集的频谱中是否存在幅度较大的单频信号，如果存在幅度较大的单频信号则认为音频信号中存在啸叫风险。本申请在第一级判断之后，并没有直接通过降低增益的方法来对啸叫进行抑制，而是进一步利用幅度控制单元102来调节控制参数，进行二级判断，进一步提高真假啸叫判别的准确度，从而使ANC/PSAP系统能够基于真假啸叫判定结果而在后续的处理中执行准确有效的降噪/助听措施，优化用户的使用体验。此外，利用步骤204-步骤207实现的真假啸叫二级判断过程便于实施且不引入过多的处理和时延，并且在另外一些情况下，例如限幅器最高幅度的下调不会影响除啸叫信号及其谐波处的信号幅度之外其他信号的幅度，但可以使系统由于信号过大导致自激进而产生啸叫的风险下降，也就是说，控制参数的调节在不影响ANC/PSAP系统原有的降噪/助听效果的基础上，可以令真啸叫状况极大改善甚至完全消失，这也有助于提高用户体验。

请注意，本文中所述的啸叫检测单元101，可以通过SOC(片上系统)来实现，例如可以利用从ARM公司等购买的各种RISC(精简指令集计算机)处理器IP来作为SOC的处理器来执行对应的功能，可以实现为嵌入式系统。具体说来，在市场上可购买到的模块(IP)上具有很多模块，例如但不限于内存、缓存器等等。用户可以通过基于购买的IP或自主研发的模块构建ASIC(特定用途集成电路)，来构建啸叫检测单元101，以便降低成本。

例如利用硬件实体模块来实现啸叫检测，以可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device，PLD)为例，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。这种编程也可以用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，编译之前的原始代码用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced BooleanExpression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java HardwareDescription Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware DescriptionLanguage)等。本领域技术人员也应该清楚，只需要将啸叫检测流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

在本申请的一些实施例中，所述控制参数至少包括所述幅度控制单元102的限幅阈值，调节所述幅度控制单元102的控制参数进一步包括将所述限幅阈值下调至第一限幅阈值，且所述第一限幅阈值不小于第一阈值。第一阈值可以是根据试验确定的，预先在系统中设置的恰当的数值，通常情况下，第一阈值是一个较大的值，如此，可以在最终判定真假啸叫之前不过度影响信号的正常处理。

具体来说，例如在没有啸叫发生的情况下，可能调节幅度控制单元102的限幅阈值为-3dB，而在一级判断结果显示存在啸叫风险的情况下，进一步将限幅阈值下调至-6dB，此时，如果麦克风输入的音频信号的最大能量值随之发生变化，则能够准确地判断出该啸叫是由系统自身产生的而非外界环境产生的，即可判断出该啸叫为真啸叫。如此，在尽量不影响ANC和PSAP功能的条件下，能够判断出啸叫是由外界产生的还是系统自身产生的。请注意，在二级判断过程中，第一限幅阈值不小于第一阈值。通过限定第一限幅阈值不小于第一阈值，能够在用户对信号强度变化没有明显感知的情况下完成二级判断，不会影响用户的使用体验。但对于第一阈值的具体数值本申请不做限定。

在一些实施例中，所述啸叫检测单元101进一步配置为在判定所述啸叫是真啸叫的情况下，对所述啸叫进行抑制，具体包括将所述限幅阈值进一步下调至第二限幅阈值，所述第二限幅阈值不高于第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值，如此，能够仅仅对具有最大能量的真啸叫及其谐波信号进行抑制，而不会影响其他频点的信号强度，并且如前文所述，对高能量信号幅度的抑制也将改善或消除啸叫状况。由此，可以高效而精准地对真啸叫进行抑制，改善ANC/PSAP系统的降噪/助听效果，提高用户的使用体验。

具体来说，在利用控制增益的方法抑制真啸叫的情况下，降低增益后，不仅对最大能量的频点的信号强度进行了抑制，而且也抑制了其他频点处的信号强度，这不仅会降低ANC/PSAP系统的降噪/助听效果，而且，在调节增益抑制啸叫的过程中，用户能够感受到啸叫抑制引起的不适变化，从而降低用户体验。而本申请实施例利用幅度控制单元102调节限幅阈值，仅仅只影响最大能量的频点的信号强度，而不会影响其他频点的信号强度，既能够抑制啸叫又不会影响用户体验。当然，在对啸叫进行抑制的过程中，所述第二限幅阈值不高于第二阈值，且所述第二阈值小于第一阈值，以实现对啸叫及其谐波信号的有效抑制。例如，假设在二级判断过程中，第一阈值为-5dB，在啸叫抑制阶段，第二阈值为-20dB，如此，能够快速地对啸叫进行抑制而不影响用户的体验。

图3示出根据本申请另一实施例的啸叫检测系统判断音频信号中是否存在啸叫风险的流程图。所述输入音频信号包括由反馈麦克风获取的第一音频信号和由前馈麦克风获取的第二音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否包含啸叫风险具体包括：

在步骤301中，反馈麦克风获取第一音频信号。在步骤302中，确定所述第一音频信号的频谱中具有最大能量的第一频点的第一功率及所述第一频点的各次谐波处对应的各个第一谐波功率，以及第一音频信号的第一平均功率。对于各个功率的计算方法不做具体限定，可以采用现有的任一方法得到各个功率。在步骤304中，前馈麦克风获取第二音频信号。在步骤305中，确定所述第二音频信号的频谱中具有最大能量的第二频点的第二功率及所述第二频点的各次谐波处对应的各个第二谐波功率，以及第二音频信号的第二平均功率。

在步骤303中，判断第一功率是否大于第一平均功率的N倍且第一谐波功率是否大于第一平均功率的M倍，如果是，则继续执行步骤307，如果否，则返回步骤303继续进行判断。同样地，在步骤306中，判断第二功率是否大于第二平均功率的N倍、第二谐波功率是否大于第二平均功率M倍，如果是，则继续执行步骤307，如果否，则返回步骤306继续进行判断。此外，还要判断第一功率是否大于第二功率的Q倍(步骤307)，在所述第一功率大于第一平均功率的N倍、所述第二功率大于第二平均功率的N倍，以及各个第一谐波功率大于第一平均功率的M倍，各个第二谐波功率大于第二平均功率的M倍并且所述第一功率大于所述第二功率的Q倍的情况下，判断所述音频信号中存在啸叫风险(步骤308)，其中，N、M和Q都是不为零的正整数。具体来说，反馈麦克风相比于前馈麦克风距离扬声器更近，因此，系统内部产生的信号先于前馈麦克风到达反馈麦克风，且反馈麦克风接收到的信号能量高于前馈麦克风接收到的信号能量。在初级判断过程中，对于前馈麦克风和反馈麦克风具有相同的一级判断方法，各个频谱上都具有最大能量值，分别对反馈麦克风、前馈麦克风进行判断之后同时还有比较第一功率和第二功率的大小，如此，能够提高初级判断输入音频信号中是否存在啸叫风险的准确度。例如，在所述第一功率大于第一平均功率的8倍、所述第二功率大于第二平均功率的8倍，以及各个第一谐波功率大于第一平均功率的2倍，各个第二谐波功率大于第二平均功率的2倍并且所述第一功率大于所述第二功率的4倍的情况下，能够准确地判断所述音频信号中存在啸叫风险。

在本申请的一些实施例中，所述各次谐波至少包括二次谐波，或，二次谐波、三次谐波和高次谐波，通过进一步考虑各次谐波的能量，进一步提高了初级判断音频信号中是否存在啸叫风险的准确度和可信度。

在一些实施例中，所述ANC/PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述方法包括，经由啸叫检测单元，获取输入所述ANC/PSAP系统的输入音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否存在啸叫风险，在判断所述音频信号中存在啸叫风险的情况下，调节所述幅度控制单元的所述控制参数，使得所述输出信号的幅度变小，再次确定控制参数调节后，所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值，在第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差超过设定阈值的情况下，判定所述啸叫是真啸叫。如此，能够准确识别真假啸叫，避免将环境中有用的单频信号当做啸叫信号进行抑制，或误保留真啸叫信号而不进行抑制，以提高ANC/PSAP系统降噪/助听的准确性，改善用户体验。

在本申请的一些实施例中，所述控制参数至少包括所述幅度控制单元的限幅阈值，调节所述幅度控制单元的控制参数进一步包括将所述限幅阈值下调至第一限幅阈值，且所述第一限幅阈值不小于第一阈值，如此，既能够提高判断真假啸叫的准确度，避免误判，又不会降低用户的使用体验。

在本申请的一些实施例中，所述啸叫检测方法进一步包括在判定所述啸叫是真啸叫的情况下，对所述啸叫进行抑制，具体包括将所述限幅阈值进一步下调至第二限幅阈值；所述第二限幅阈值不高于第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值，如此，能够高效地实现对真啸叫地抑制。

在本申请地一些实施例中，所述输入音频信号包括由反馈麦克风获取的第一音频信号和由前馈麦克风获取的第二音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否包含啸叫风险具体包括确定所述第一音频信号的频谱中具有最大能量的第一频点的第一功率及所述第一频点的各次谐波处对应的各个第一谐波功率，以及第一音频信号的第一平均功率。确定所述第二音频信号的频谱中具有最大能量的第二频点的第二功率及所述第二频点的各次谐波处对应的各个第二谐波功率，以及第二音频信号的第二平均功率。在所述第一功率大于第一平均功率的N倍、所述第二功率大于第二平均功率的N倍，以及各个第一谐波功率大于第一平均功率的M倍，各个第二谐波功率大于第二平均功率的M倍，并且所述第一功率大于所述第二功率的Q倍的情况下，判断所述音频信号中存在啸叫风险，其中，N、M和Q都是不为零的正整数。如此，有利于进一步提高一级判断输入音频信号中是否存在啸叫风险的准确度。

在本申请的一些实施例中，所述各次谐波至少包括二次谐波，或，二次谐波、三次谐波和高次谐波。

在本申请的一些实施例中，提供了一种PSAP系统，所述PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述PSAP系统包括本申请各个实施例所述的啸叫检测系统。具体地，如图4所示，x(n)表示输入音频信号，y(n)表示输出音频信号，Gain为增益，DRC为动态压缩器，Limiter为限幅器。采集的输入音频信号x(n)被送入PSAP系统，啸叫检测单元101与幅度控制单元102协同配合对输入音频信号进行分析和检测，经过处理的输入音频信号生成输出音频信号y(n)，由扬声器输出。在啸叫检测的过程中，幅度控制单元102下调限幅阈值，输出音频信号y(n)减小，继续采集输入音频信号，如果采集到的输入音频信号x(n)的最大能量值的信号也相应的减小，则说明该啸叫是由系统自身产生的真啸叫，对真啸叫抑制后输出音频信号即可。

在本申请的一些实施例中，提供了一种ANC系统，所述ANC系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述ANC系统包括本申请各个实施例所述的啸叫检测系统。具体地，如图5所示，同样地，x(n)表示输入音频信号，y(n)表示输出音频信号。采集的输入音频信号x(n)被送入ANC系统，啸叫检测单元101与幅度控制单元102协同配合对输入音频信号进行分析和检测，经过处理的输入音频信号生成输出音频信号y(n)，由扬声器输出。在啸叫检测的过程中，幅度控制单元102下调限幅阈值，输出音频信号y(n)减小，继续采集输入音频信号，如果采集到的输入音频信号x(n)的最大能量值的信号也相应的减小，则说明该啸叫是由系统自身产生的真啸叫，对真啸叫抑制后输出音频信号即可。

在本申请的一些实施例中，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计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本申请各个实施例所述的啸叫检测方法。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本申请的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本申请。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本申请的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测系统，其特征在于，所述ANC/PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述啸叫检测系统包括啸叫检测单元，其被配置为：

获取输入所述ANC/PSAP系统的输入音频信号；

基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否存在啸叫风险；

在判断所述音频信号中存在啸叫风险的情况下，

调节所述幅度控制单元的所述控制参数，使得所述输出信号的幅度变小；

再次确定所述控制参数调节后，所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值；

在第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差超过设定阈值的情况下，判定所述啸叫是真啸叫。

2.根据权利要求1所述的啸叫检测系统，其特征在于，所述控制参数至少包括所述幅度控制单元的限幅阈值，调节所述幅度控制单元的控制参数进一步包括：

将所述限幅阈值下调至第一限幅阈值，且所述第一限幅阈值不小于第一阈值。

3.根据权利要求2所述的啸叫检测系统，其特征在于，所述啸叫检测单元进一步配置为：在判定所述啸叫是真啸叫的情况下，对所述啸叫进行抑制，具体包括：将所述限幅阈值进一步下调至第二限幅阈值；所述第二限幅阈值不高于第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值。

4.根据权利要求1所述的啸叫检测系统，其特征在于，所述输入音频信号包括由反馈麦克风获取的第一音频信号和由前馈麦克风获取的第二音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否包含啸叫风险具体包括：

确定所述第一音频信号的频谱中具有最大能量的第一频点的第一功率及所述第一频点的各次谐波处对应的各个第一谐波功率，以及第一音频信号的第一平均功率；

确定所述第二音频信号的频谱中具有最大能量的第二频点的第二功率及所述第二频点的各次谐波处对应的各个第二谐波功率，以及第二音频信号的第二平均功率；

在所述第一功率大于第一平均功率的N倍、所述第二功率大于第二平均功率的N倍，以及各个第一谐波功率大于第一平均功率的M倍，各个第二谐波功率大于第二平均功率的M倍，并且所述第一功率大于所述第二功率的Q倍的情况下，判断所述音频信号中存在啸叫风险，其中，N、M和Q都是不为零的正整数。

5.根据权利要求2或3所述的啸叫检测系统，其特征在于，所述各次谐波至少包括二次谐波，或，二次谐波、三次谐波和高次谐波。

6.一种用于ANC/PSAP系统的啸叫检测方法，其特征在于，所述ANC/PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，所述方法包括，经由啸叫检测单元：

获取输入所述ANC/PSAP系统的输入音频信号；

基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第一能量值及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否存在啸叫风险；

在判断所述音频信号中存在啸叫风险的情况下，

调节所述幅度控制单元的所述控制参数，使得所述输出信号的幅度变小；

再次确定控制参数调节后，所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点的第二能量值；

在第二能量值与第一能量值之间的第一代表偏差超过设定阈值的情况下，判定所述啸叫是真啸叫。

7.根据权利要求6所述的啸叫检测方法，其特征在于，所述控制参数至少包括所述幅度控制单元的限幅阈值，调节所述幅度控制单元的控制参数进一步包括：

将所述限幅阈值下调至第一限幅阈值，且所述第一限幅阈值不小于第一阈值。

8.根据权利要求7所述的啸叫检测方法，其特征在于，所述啸叫检测方法进一步包括：

在判定所述啸叫是真啸叫的情况下，对所述啸叫进行抑制，具体包括：将所述限幅阈值进一步下调至第二限幅阈值；所述第二限幅阈值不高于第二阈值，所述第二阈值小于第一阈值。

9.根据权利要求6所述的啸叫检测方法，其特征在于，所述输入音频信号包括由反馈麦克风获取的第一音频信号和由前馈麦克风获取的第二音频信号，基于所述输入音频信号的频谱中具有最大能量的频点及该频点的各次谐波处的各个能量值与频谱平均能量值的关系，来判断所述音频信号中是否包含啸叫风险具体包括：

确定所述第一音频信号的频谱中具有最大能量的第一频点的第一功率及所述第一频点的各次谐波处对应的各个第一谐波功率，以及第一音频信号的第一平均功率；

确定所述第二音频信号的频谱中具有最大能量的第二频点的第二功率及所述第二频点的各次谐波处对应的各个第二谐波功率，以及第二音频信号的第二平均功率；

在所述第一功率大于第一平均功率的N倍、所述第二功率大于第二平均功率的N倍，以及各个第一谐波功率大于第一平均功率的M倍，各个第二谐波功率大于第二平均功率的M倍，并且所述第一功率大于所述第二功率的Q倍的情况下，判断所述音频信号中存在啸叫风险，其中，N、M和Q都是不为零的正整数。

10.根据权利要求6所述的啸叫检测方法，其特征在于，所述各次谐波至少包括二次谐波，或，二次谐波、三次谐波和高次谐波。

11.一种PSAP系统，其特征在于，所述PSAP系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，以及如权利要求1-5中任一项所述的啸叫检测系统。

12.一种ANC系统，其特征在于，所述ANC系统包括幅度控制单元，所述幅度控制单元具有控制参数，所述控制参数用于控制输出信号的幅度，以及如权利要求1-5中任一项所述的啸叫检测系统。

13.一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计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行如权利要求6-10中任一项所述的啸叫检测方法。

Images