一种分离式场景的回声消除方法和音频设备与流程

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1.本技术涉及音频信号处理技术领域,尤其涉及一种分离式场景的回声消除方法和音频设备。


背景技术:

2.回声是由于空间声学反射产生的声学回音,例如远端的喇叭发出声音,语音信号传到近端的麦克风所在的位置,重新从麦克风输入,同时叠加了远端的喇叭发出声音。此时用户将会听到回声,影响了用户的体验。
3.相关技术一般采用回声消除算法来进行回声消除工作。回声消除算法的原理是基于播放的声音估计回声,然后从采集到的信号中减掉回声。自适应滤波是一种常用的回声估计算法,可以根据输入的远端数据估计出产生的回声。
4.回声消除的难点是估计延时参数,只有准确获取延时参数才能根据延时读取播放数据。因此相关技术往往只适用于麦克风和喇叭为一体式的场景,因为此场景下回声路径是固定的,厂家会提供参考延时参数,此场景的延时参数的获取难度不大。生活中往往存在麦克风与喇叭分离的分离式场景,例如安卓盒子内置了麦克风,用hdmi线连接电视播放声音,此场景下回声路径不固定。更何况由于安卓盒子和电视的摆放问题,存在多种回声路径变化,因此相关技术估计延时参数及其困难,对回声的消除不准确,使用户的体验糟糕。


技术实现要素:

5.本技术提供了一种分离式场景的回声消除方法和音频设备,在分离式场景下获得准确的延时参数,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
6.第一方面,本技术提供了一种分离式场景的回声消除方法,包括:在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓;根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征,声波特征为声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形;更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动;在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度,对比声波轮廓与参考声波轮廓越相似对比度越高;计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数,对比度最高为多个对比度选择中的最高值。
7.在上述实施例中,对于同一参考音频,功放前端与功放后端同步录制波形图。然后更改功放前端的对比波形图的时间节点,使其与功放后端的参考波形图大体一致,对比波形图的时间节点的变化量作为延时参数。因此在分离式的场景下,能准确的获取延时参数,加强回声消除的效果,提高用户的使用体验。
8.结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度之后,计算对比度最高的情况下对比波形图的时间
节点与参考时间节点的差值作为延时参数之前,还包括:根据对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况,对比度最佳为理论上对比度的最高值;若对比度最高的情况也是对比度最佳的情况,则继续执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤;若对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,则扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动;直至对比度最高的情况也是对比度最佳的情况;在移动的过程中,对对比度最高的情况进行更新;继续执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤。
9.上述实施例中,确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况,当对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,则扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动,进而使获取的延时参数更为准确,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
10.结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况,具体包括:确定对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况;若对比度的变化特征为先差变好再差的情况,则对比度最佳的情况在对比度选择的范围内,执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤;若对比度的变化特征为先差变好的情况,则对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内,执行扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动的步骤。
11.上述实施例中,通过对比度的变化特征为先差变好再差,来确定对比度最佳的情况在对比度选择的范围内,对比度的变化特征从差变好,意味着距离对比度最佳的情况越近,对比度的变化特征从好变差,意味着距离对比度最佳的情况越远,来找到对比度最佳的情况,进而使获取的延时参数更为准确,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
12.结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动,在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度,具体包括:按照预设的大时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动;在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围,该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围;按照预设的中时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的大时间参数时间节点范围进行第二次移动;在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的中时间参数时间节点范围,该中时间参数时间节点范围也就是需要关注的中时间参数时间节点范围;按照预设的小时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的中时间参数时间节点范围进行第三次移动;在每一个更改的小时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度。
13.上述实施例中,通过一种逐级缩小范围的方式,将在一个总体范围内部以一种大时间参数更改对比波形图中的时间节点,并找到需要关注的大时间参数时间节点范围。然
后在需要关注的大时间参数时间节点范围以一种中时间参数更改对比波形图中的时间节点,并找到需要关注的中时间参数时间节点范围。在需要关注的中时间参数时间节点范围以一种具体时间参数更改对比波形图中的时间节点,找到对比度最高的情况下对比波形图的时间节点。来减少计算量,提高回声消除的效率。
14.结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征,具体包括:将对比声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到对比波形图密度表;将参考声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到参考波形图密度表;声波特征还包括密度表。
15.上述实施例中,通过将声波轮廓划分成密部和稀部,得到密度表,后续对比声波特征与参考声波特征进行比对可以直接比对对比波形图密度表与参考波形图密度表即可,因此可以减少计算量,提高回声消除的效率。
16.结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,声波轮廓划分成密部和稀部,具体包括:将声波轮廓划分为若干个长条区域;提取长条区域中的全部像素点;判断长条区域中的全部像素点的密度是否大于所设定的阈值;若大于阈值,则该长条区域为密部区域;若小于阈值,则该长条区域为稀部区域。
17.上述实施例中,通过判断像素点的密度来将声波轮廓划分成密部和稀部,可以将功放前端录取的杂音划分到稀部,来减少杂音所带来的干扰。
18.结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图之前,从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓之后;还包括:分别提取出对比波形图和参考波形图中每一个像素点的灰度值;分别计算对比波形图和参考波形图的平均灰度值,将对比波形图中的每一个像素点的灰度值与对比波形图中的平均灰度值进行比对,以及将参考波形图中的每一个像素点的灰度值与参考波形图中的平均灰度值进行比对;将对比波形图和参考波形图中超过平均灰度值的像素点的颜色改变成白色,低于平均灰度值的像素点的颜色改变成黑色。
19.上述实施例中,将对比波形图和参考波形图转换为只有两种取值的图像,从而简化后续处理的复杂度,提高效率。同时将对比波形图和参考波形图进行清晰化处理,避免在提取声波轮廓的过程中,遗漏特征或者增加特征。
20.本技术还提供了一种分离式场景的回声消除音频设备,该音频设备包括:播放模块,用于在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;录制模块,用于使功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;声波轮廓提取模块,用于从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓;声波特征提取模块;用于根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征;时间更改模块,用于更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动;
对比模块,用于在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;计算模块,用于计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数。
21.结合第二方面的一些实施例,在一些实施例中,该音频设备还包括:判断模块,判断模块包括第一判断子模块和第二判断子模块;第一判断子模块用于根据对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况;若对比度最高的情况也是对比度最佳的情况;则使计算模块执行所预设的方法;若对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,则使第二判断子模块执行所预设的方法;第二判断子模块,用于扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动;直至对比度最高的情况也是对比度最佳的情况;在移动的过程中,对对比度最高的情况进行更新;则使计算模块执行所预设的方法。
22.结合第二方面的一些实施例,在一些实施例中,判断模块还包括:第三判断子模块;第三判断子模块,用于确定对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况,若对比度的变化特征为先差变好再差的情况,则对比度最佳的情况在对比度选择的范围内,使计算模块执行所预设的方法;若对比度的变化特征为先差变好的情况,则对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内,扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动。
23.结合第二方面的一些实施例,在一些实施例中,时间更改模块还包括:第一时间更改子模块、第二时间更改子模块、第三时间更改子模块;第一时间更改子模块,用于按照预设的大时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动;第二时间更改子模块,用于按照预设的中时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的大时间参数时间节点范围进行第二次移动;第三时间更改子模块,按照预设的小时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的中时间参数时间节点范围进行第三次移动;对比模块还包括:第一对比子模块、第二对比子模块、第三对比子模块;第一对比子模块,用于在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围,该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围;第二对比子模块,用于在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的中时间参数时间节点范围,该中时间参数时间节点范围也就是需要关注的中时间参数时间节点范围;第三对比子模块,用于在每一个更改的小时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度。
24.结合第二方面的一些实施例,在一些实施例中,声波特征提取模块还包括:
密度表子模块,用于按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到对比波形图密度表;将参考声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到参考波形图密度表。
25.结合第二方面的一些实施例,在一些实施例中,声波特征提取模块还包括:划分子模块,用于将声波轮廓划分为若干个长条区域;提取长条区域中的全部像素点;判断长条区域中的全部像素点的密度是否大于所设定的阈值;若大于阈值,则该长条区域为密部区域;若小于阈值,则该长条区域为稀部区域。
26.结合第二方面的一些实施例,在一些实施例中,该音频设备还包括:像素点处理模块,用于分别提取出对比波形图和参考波形图中每一个像素点的灰度值;分别计算对比波形图和参考波形图的平均灰度值将对比波形图中的每一个像素点的灰度值与对比波形图中的平均灰度值进行比对,以及将参考波形图中的每一个像素点的灰度值与参考波形图中的平均灰度值进行比对;将对比波形图和参考波形图中超过平均灰度值的像素点的颜色改变成白色,低于平均灰度值的像素点的颜色改变成黑色。
27.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:一个或多个处理器和存储器;该存储器与该一个或多个处理器耦合,该存储器用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令,该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该电子设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
28.第四方面,本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当上述计算机程序产品在电子设备上运行时,使得上述电子设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
29.第五方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当上述指令在电子设备上运行时,使得上述电子设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
30.可以理解地,上述第二方面提供的分离式场景的回声消除音频设备、第三方面提供的电子设备、第四方面提供的计算机程序产品和第五方面提供的计算机存储介质均用于执行本技术实施例所提供的无线热点连接方法。因此,其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果,此处不再赘述。
31.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:1、本技术提供的分离式场景的回声消除方法,对于同一参考音频,功放前端与功放后端同步录制波形图。然后更改功放前端的对比波形图的时间节点,使其与功放后端的参考波形图大体一致,对比波形图的时间节点的变化量作为延时参数。因此在分离式的场景下,能准确的获取延时参数,加强回声消除的效果,提高用户的使用体验。
32.2、本技术提供的分离式场景的回声消除方法,确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况,当对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,则扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动。进而使获取的延时参数更为准确,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
33.3、本技术提供的分离式场景的回声消除方法,通过一种逐级缩小范围的方式,将在一个总体范围内部以一种大时间参数更改对比波形图中的时间节点,并找到需要关注的
大时间参数时间节点范围。然后在需要关注的大时间参数时间节点范围以一种中时间参数更改对比波形图中的时间节点,并找到需要关注的中时间参数时间节点范围。在需要关注的中时间参数时间节点范围以一种具体时间参数更改对比波形图中的时间节点,找到对比度最高的情况下对比波形图的时间节点。来减少计算量,提高回声消除的效率。
附图说明
34.图1为本技术提供的分离式场景的回声消除音频设备的一个信息交互场景示意图。
35.图2为本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的示例性场景示意图。
36.图3为本技术提供的分离式场景的回声消除方法的一个流程示意图。
37.图4为本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的另一个示例性场景示意图。
38.图5为本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的另一个示例性场景示意图。
39.图6为本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的另一个示例性场景示意图。
40.图7为本技术提供的分离式场景的回声消除方法的另一个流程示意图。
具体实施方式
41.本技术以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本技术的限制。如在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,本技术中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。
42.以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,在本技术实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
43.由于本技术实施例涉及音频信号处理的应用,为了便于理解,下面先对本技术实施例涉及的相关术语及概念进行介绍。
44.(1)在一些实施例中,为便于描述,也可以将本技术中分离式场景的回声消除方法称为回声消除方法、杂声消除方法等,还可以被称为其他的名称,此处不作限定。此外,同样为了便于描述,也可以将功放后端称为喇叭,功放前端称为麦克风,还可以被称为其他的名称,此处不作限定。
45.(2)在一些实施例中,功放后端具有播放音频的作用,功放前端具有录制音频作用,功放后端和功放前端均具有录制音频和制作波形图的作用。
46.(3)波形图为波的图像。波形图用于显示测量值为均匀采集的一条或多条曲线。
47.如图1所示,图1为本技术提供的分离式场景的回声消除音频设备的一个信息交互
场景示意图。
48.该音频设备包括移动式小型的计算终端设备和显示设备,可以理解的是,移动式小型的计算终端设备例如为电视盒子、网络高清播放机等,此处不作限定。显示设备例如电视、显示屏、投影仪等,此处不作限定。在该计算终端设备里面具有功放前端,显示设备里面具有功放后端,计算终端设备通过hdmi或色差线等技术将其与显示设备连接,进而使功放前端与功放后端连接。
49.请参阅图2,为本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的示例性场景示意图。
50.如图2中的(a)所示,为功放前端和功放后端对于同一参考音频同步录制的不同呈现,上方的对比波形图为功放前端所录制的波形图,下方的参考波形图为功放后端所录制的波形图。
51.可以理解的是,由于回声路径的存在,对比波形图中的对比声波轮廓与参考波形图中参考声波轮廓大致是一致的,只是对比声波轮廓与参考声波轮廓所对应的时间节点不一样,对比声波轮廓的时间节点要明显晚于参考声波轮廓的时间节点。当然在实际应用中,对比波形图与参考波形图还存在更多差别,具体的差别与解决办法将在后文描述,此处不再赘述。
52.在实际应用中,对比波形图和参考波形图远远比图中展示的复杂,此处为了直观展示,选取了较为简单的对比波形图与参考波形图。
53.如图2中的(b)所示,将目前对比波形图中的时间节点定义为t0,依次更改对比波形图中的时间节点t,使对比波形图中的声波轮廓进行移动。当然在移动的过程中需要将对比波形图与参考波形图进行匹配。
54.为了防止匹配次数过多,计算量太大的情况,设定一个第一阈值n,如图2中的(c)所示,当对比波形图中的时间节点t0更改到tn时,停止改变对比波形图中的时间节点t。在这个运动的过程中,对比波形图与参考波形图进行了n次匹配。如图2中的(d)所示,选取这n次匹配中对比波形图与参考波形图匹配度最高的一次x,x∈(0,n),进而找到对比波形图中的相应的时间节点t
x
,此时将时间节点t
x
与时间节点t0作为延时参数。
55.可见通过该分离式场景的回声消除方法,对于同一参考音频,功放前端与功放后端同步录制波形图。然后更改功放前端的对比波形图的时间节点,使其与功放后端的参考波形图大体一致,对比波形图的时间节点的变化量作为延时参数。因此在分离式的场景下,能准确的获取延时参数,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
56.可以理解的是,上述场景仅是一个示例性的场景,在实际应用中,功放前端和功放后端录制的波形图可以为其他的内容或形式,此处不作限定。
57.下面对本实施例中分离式场景的回声消除方法进行描述:请参阅图3,为本技术提供的分离式场景的回声消除方法的一个流程示意图。
58.s301:在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;参考音频是一种具有足够的细节的音频。在后续对比波形图的对比声波特征与参考波形图的参考声波特征进行匹配的过程中,可以提供足够的细节帮助做出匹配判断。
59.s302: 功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;
可以理解的是,由于参考音频是功放后端播放的,因此功放后端录制参考音频得到的参考波形图是准确的、具有参考价值的,在另一些实施例中,功放后端内置有参考波形图,因此不会录制参考音频。
60.s303: 从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓;声波轮廓是参考音频在声波图中的表现显示,最直观的显示是声波图中均匀采集的一条或多条曲线。
61.s304: 根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征,声波特征为声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形;需要说明的是,一个波就是一个振动周期,从波形图中的直观显示为从波顶到波底或波底到波顶的一条直线或者一条曲线。波长是指一个波在一个振动周期内传播距离,从波形图中的直观显示即从波顶到波底或波底到波顶的横向距离。振幅是指一个波振动的偏离平衡位置的最大值,从波形图中的直观显示即从波顶到波底或波底到波顶的纵向距离。波形是指一个波在波形图上分布情况的图形抽象。
62.s305: 更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动;上文提到,声波特征为声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形,因此在改变对比波形图中的时间节点的过程中,对比波形图中的声波特征并未进行改变。
63.s306: 在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度,对比声波轮廓与参考声波轮廓越相似对比度越高;需要说明的是,判断对比声波特征与参考声波特征的对比度有许多方法,例如:在一些实施例中,对比波形图中的时间节点改变为t
x
的情况下,以时间轴进行排序,对比声波特征为:时间t0、声波a,波长为a1、振幅为a2、波形为a3;时间t1、声波b,波长为b1、振幅为b2、波形为b3;时间t2、声波c,波长为c1、振幅为c2、波形为c3;时间t3、声波d,波长为d1、振幅为d2、波形为d3;时间t4、声波e,波长为e1、振幅为e2、波形为e3;时间t5、声波f,波长为f1、振幅为f2、波形为f3;
……
以时间轴进行排序,参考声波特征为:时间t0、声波a,波长为a1、振幅为a2、波形为a3;时间t1、声波b,波长为b1、振幅为b2、波形为b3;时间t2、声波c,波长为c1、振幅为c2、波形为c3;时间t3、声波d,波长为d1、振幅为d2、波形为d3;时间t4、声波e,波长为e1、振幅为e2、波形为e3;时间t5、声波f,波长为f1、振幅为f2、波形为f3;在时间t0的情况下,通过判断波长a1与波长为a1、振幅为a2与振幅为a2、波形为a3与波形为a3之中的容易一种或者任意几种来判断声波a与声波a的对比度1。
64.同理,在时间t1的情况下,判断声波b与声波b的对比度2。
65.……
将获得的对比度1、对比度2
……
,进行平均计算,得到对比声波特征与参考声波特征的对比度。
66.在一些实施例中,在对比波形图中的时间节点改变为t
x
的情况下,将对比声波特征按照时间读进第一内存,参考声波特征按照相同的时间读进第二内存,其中每个byte记录一个声波特征。然后将第一内存储存的数据与第二内存储存的数据挨个byte进行比对,获得每个byte的比对度,进行平均计算得到对比声波特征与参考声波特征的对比度。这一实施例下,对比声波特征与参考声波特征的对比度的判断速度较快,但误差也比另外一些实施例较大。当然判断对比声波特征与参考声波特征的对比度还可以为其他的内容或形式,此处不作限定。
67.s307: 计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数;在一些实施例中,获得对比波形图中的时间节点改变为t0的情况下的对比度、对比波形图中的时间节点改变为t1的情况下的对比度、
……
。通过对比度两两比较,把大的对比度存入一个变量当中,然后通过循环,继续和下一个对比度进行比较,这样反复循环,最后就可以找出其中的对比度最高的值。然后通过对比度最高的值找到对比波形图中的相应的时间节点,将该时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数。
68.可见通过该分离式场景的回声消除方法,对于同一参考音频,功放前端与功放后端同步录制波形图。然后更改功放前端的对比波形图的时间节点,使其与功放后端的参考波形图大体一致,对比波形图的时间节点的变化量作为延时参数。因此在分离式的场景下,能准确的获取延时参数,加强回声消除的效果,提高用户的使用体验。
69.上述实施例中,只需要寻找对比度最高的情况下对比波形图的时间节点,即可获得延时参数。但实际应用中,由于对比波形图中的时间节点改变量太小,寻找对比声波特征与参考声波特征对比度最高的情况,并不是对比度最佳的情况,这样获取延时参数不够准确,经过回声消除算法处理后的回声消除效果不好。该分离式场景的回声消除方法还可以采用各种方式来防止获取的延时参数不够准确的问题,下面结合图4所示实施例,以其中一种防止获取的延时参数不够准确的方式为例,对本技术实施例中分离式场景的回声消除方法进行具体描述:图4为本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的另一个示例性场景示意图。
70.对比度最高为多个对比度选择中的最高值,对比度最佳为理论上对比度的最高值;如图4中的(a)所示,为功放前端和功放后端对于同一参考音频同步录制的不同呈现,上方的对比波形图为功放前端所录制的波形图,下方的参考波形图为功放后端所录制的波形图。
71.如图4中的(b)所示,将目前对比波形图中的时间节点定义为t0,依次更改对比波形图中的时间节点t,使对比波形图中的声波轮廓进行移动。当然在移动的过程中需要将对比波形图与参考波形图进行匹配。如图4中的(c)所示,直到对比波形图中的时间节点更改
到tn,停止改变对比波形图中的时间节点。
72.上述实施例提及,第一阈值n是为了防止匹配次数过多,计算量太大的情况,所设定的一个阈值。但在本实施例中,对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下,对比波形图中的时间节点为t
x,
x》n,也就是,当前第一阈值n太小,对比度最佳的情况下的对比波形图中的时间节点t
x
不在第一阈值n的范围内部,x
ꢀ∉
(0,n)。
73.而判断对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下的,对比波形图中的时间节点t
x
,在不在所设定的第一阈值n的范围内有许多方法,例如:在一些实施例中,通过判断对比声波特征与参考声波特征对比度的变化特征是否为先差变好,则最佳延时参数不在所设定的第一阈值n范围内部。
74.在另一些实施例中,通过设定第二阈值,判断对比声波特征与参考声波特征对比度是否大于第二阈值来进行判断。
75.如图4中的(d)所示,上述实施例中,已经得出对比度最佳的情况下的对比波形图中的时间节点t
x
不在第一阈值n的范围内部,此时需要第二次更改对比波形图中的时间节点,此时采用第二阈值h,h》x》n。这次改变的目的在于扩大扫描范围,以获取对比度最佳的情况下的对比波形图中的时间节点t
x
,同时在移动的过程中需要将对比波形图与参考波形图进行匹配。如图4中的(e)所示,当对比波形图中的时间节点t更改到th时,停止改变对比波形图中的时间节点。如图4中的(f)所示,选取这n次匹配中对比波形图与参考波形图匹配度最高的一次x,x∈(h》x》n),进而找到对比波形图中的相应的时间节点t
x
,此时将对比波形图中的时间节点t
x
与时间节点t0作为延时参数。当然,扩大第一阈值n会增加计算量,因此需要在实践中根据具体情况进行权衡和调整。
76.可见通过该分离式场景的回声消除方法,由于第一阈值n太小,对比波形图中的时间节点改变量太小,寻找对比声波特征与参考声波特征对比度最高的情况,并不是对比度最佳的情况。通过扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动,进而使获取的延时参数更为准确,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
77.上面实施例中,修改对比波形图中的时间节点改变量,使获取的延时参数更为准确,但实际应用中,在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度的计算量太大,回声消除方法的效率太低,该分离式场景的回声消除方法还可以采用各种方式来减少计算量,以其中一种减少计算量的方式,对本技术实施例中分离式场景的回声消除方法进行具体描述:图5为,本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的另一个示例性场景示意图。
78.当然为了方便理解,本实施例采用的是一种逐级缩小范围的方式,进行减少计算量。逐级缩小范围是指在计算中,通过一系列步骤将计算的范围不断缩小的技术。
79.如图5中的(a)所示,为功放前端和功放后端对于同一参考音频同步录制的不同呈现,上方的对比波形图为功放前端所录制的波形图,下方的参考波形图为功放后端所录制的波形图。
80.在本实施例中,对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下的,对比波形图中的时间节点t
x
为232ms。如果对每一个更改的时间节点下计算对比波形图的对比声波
特征与参考波形图的参考声波特征的对比度,则至少需要232次计算,可见计算量较为庞大。当然在另一些实施例中,对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下,对比波形图中的时间节点t
x
为其他数字,此处不做限定。
81.如图5中的(b)所示,在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比波形图的对比声波特征与参考波形图的参考声波特征的对比度。
82.本实施例中大时间参数采用的是50 ms,大时间参数时间节点范围也就是一个大时间参数所在范围,即0-50 ms、50-100 ms、100-150 ms、150-200 ms、200-250 ms。然后判断出对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下,对比波形图中的时间节点t
x
位于200 ms-250ms这个大时间参数时间节点范围。当然大时间参数时间节点范围根据实际情况也可以设定为其他值,此处不做限定。
83.上述实施例的原理在于,将一个总体范围划分成若干大范围,总体范围为时间节点总改变量,大范围为大时间参数时间节点范围。
84.如图5中的(c)所示,在大时间参数时间节点范围内,即200 ms-250ms,按照预设的中时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓进行下一次移动。在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算对比波形图的对比声波特征与参考波形图的参考声波特征的对比度。
85.本实施例中中时间参数采用的是10 ms,中时间参数时间节点范围也就是一个中时间参数所在范围,即200-210 ms、210-220 ms、220-230 ms、230-240 ms、240-250 ms,然后判断出对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下,对比波形图中的时间节点t
x
位于230 ms-240ms这个中时间参数时间节点范围,当然中时间参数时间节点范围根据实际情况也可以设定为其他值,此处不做限定。
86.上述实施例的原理在于,选择需要关注的大范围,需要关注的大范围为对比声波特征与参考声波特征对比度最佳的情况下,对比波形图中的时间节点t
x
所在的大时间参数时间节点范围。将关注的大范围内进一步划分为更小的中范围,中范围为中时间参数时间节点范围。
87.图5中的(d)所示,选取这几次匹配中对比波形图与参考波形图匹配度最高的一次中时间参数所在范围,即230 ms-240ms,进而找到对比波形图中的相应的时间节点t
x
,t
x
∈(230,240),此时将时间节点t
x
与时间节点t0作为延时参数。
88.中时间参数时间节点范围进行细化,进一步缩小对比波形图中的时间节点t
x
所在范围,但考虑到计算量,本实施例中,只需要计算到对比波形图中的时间节点t
x
位于230 ms-240ms这个中时间参数时间节点范围,所得到的延时参数误差小于10 ms,已经满足实际工作所需,当然在另一些实施例,对延时参数的误差限定为其他范围,此处不做限定。
89.在本实施例中,只需要10次计算,对比与上述实施例所需要232次计算,极大的减少了计算量。
90.可见通过该分离式场景的回声消除方法,通过逐级缩小范围的方式,极大的减少了计算量,提高了回声消除的效果。
91.上面实施例中,只需要逐级缩小范围的方式,就减少了计算量。但实际应用中,计算对比波形图的对比声波特征与参考波形图的参考声波特征的对比度较为繁琐,计算量较大,该分离式场景的回声消除方法还可以采用各种方式来进一步减少计算量,下面结合图6
所示实施例,以其中一种减少计算量的方式为例,对本技术实施例中分离式场景的回声消除方法进行具体描述:图6为,本技术提供的分离式场景的回声消除方法中用户进行回声消除的另一个示例性场景示意图。
92.如图6中的(a)所示,将对比波形图划分成密部和稀部,得到对比波形图密度表。
93.如图6中的(b)所示,将参考波形图划分成密部和稀部,得到参考波形图密度表。
94.声波图中的密部和稀部通常指的是声波的高压区和低压区,压力大的区域叫做密部,压力小的区域叫做稀部。
95.如图6中的(c)所示,判断对比波形图密度表与参考波形图密度表的相似性,进而判断对比波形图与参考波形图的相似性。
96.可见通过该分离式场景的回声消除方法,通过将声波轮廓划分成密部和稀部,得到密度表,后续对比声波特征与参考声波特征进行比对可以直接比对对比波形图密度表与参考波形图密度表即可,因此可以减少计算量,提高回声消除的效率。
97.上述实施例中,对分离式场景的回声消除方法的各种使用场景进行了说明,下面结合图7所示实施例,对本技术实施例中分离式场景的回声消除方法进行具体描述:图7,为本技术提供的分离式场景的回声消除方法的另一个流程示意图。
98.s701:在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;上面实施例提到,参考音频是一种具有足够的细节的音频。在后续对比波形图与参考波形图进行匹配的过程中,可以提供足够的细节帮助对比波形图与参考波形图做出匹配判断。在本实施例中,为了使对比度的变化特征更加清晰,对比波形图的对比声波特征与参考波形图的参考声波特征的对比度变化较为规律,录制参考音频所得的波形图中两端区域的波长类似,而中间区域的波长与两端区域的波长差异较大。同理,录制参考音频所得的波形图中两端区域的振幅类似,而中间区域的振幅与两端区域的振幅差异较大,如此使对比度的变化特征从先差变好再变差。
99.s702: 功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;在另一些实施例中,功放后端内置有参考波形图,因此不会录制参考音频。
100.s703: 分别提取出对比波形图和参考波形图中每一个像素点的灰度值;图像的灰度值是指每个像素点的亮度值,通俗来说就是黑白图像中每个像素点的灰度程度。灰度值一般用0-255之间的整数表示,其中0表示纯黑色,255表示纯白色。
101.在本实施例中,对比波形图和参考波形图作为一个矩阵或数组输入;遍历矩阵或数组,逐个获取每一个像素点的灰度值。
102.s704: 分别计算对比波形图和参考波形图的平均灰度值;s705: 将对比波形图中的每一个像素点的灰度值与对比波形图中的平均灰度值进行比对,以及将参考波形图中的每一个像素点的灰度值与参考波形图中的平均灰度值进行比对;s706: 将对比波形图和参考波形图中超过平均灰度值的像素点的颜色改变成白色,低于平均灰度值的像素点的颜色改变成黑色;在本实施例中,将超过平均灰度值的像素点改为255,低于平均灰度值的像素点改
为0。
103.如此可以将对比波形图和参考波形图转换为只有两种取值的图像,从而简化后续处理的复杂度,提高效率。同时将对比波形图和参考波形图进行清晰化处理,避免在提取声波轮廓的过程中,遗漏特征或者增加特征。
104.s707: 从颜色改变后的对比波形图中提取对比声波轮廓以及从颜色改变后的参考波形图中提取出参考声波轮廓;s708: 根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征,声波特征为密度表和声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形。
105.本实施例中,将对比声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到对比波形图密度表;将参考声波轮廓划分成密部和稀部;密度表的获取方式为将声波轮廓划分为若干个长条区域;提取长条区域中的全部像素点;判断长条区域中的全部像素点的密度是否大于所设定的阈值;若大于阈值,则该长条区域为密部区域;若小于阈值,则该长条区域为稀部区域;将这些区域按照顺序进行排列,然后将相同且相邻的区域合并在一起,得到密度表。
106.通过将声波轮廓划分成密部和稀部,后续对比声波特征与参考声波特征进行比对可以直接比对对比波形图密度表与参考波形图密度表即可,因此可以减少计算量,提高回声消除的效率,同时可以将功放前端录取的杂音划分到稀部,来减少杂音所带来的干扰。
107.上面实施例提及,在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度的计算量太大,因此采用一种逐级缩小范围的方式,来进行减少计算量。
108.s709: 按照预设的大时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动;易于理解的是,本步骤是将一个总体范围划分成若干大范围,大范围为大时间参数时间节点范围。
109.s710: 在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;上面实施例提及,对比波形图的对比声波特征与参考波形图的参考声波特征的对比度有较多种方式,可以采用密度表、波长、振幅、波形对应中的任意一种或几种。当然考虑到功放后端与功放前端的距离关系到对比波形图和参考波形图中振幅的差异性,因此在实际的使用过程中,功放后端与功放前端距离太远,一般不会采用振幅对应这种方式。
110.密度表的对比方式为:将对比波形图密度表与参考波形图密度表进行对齐,对比波形图密度表中的区域将会与参考波形图密度表中的区域一一对应。逐个比较两个波形图密度表中对应区域是否相同,相同的区域越多,对比波形图与参考波形图的相似性越高。
111.s711: 根据对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况;易于理解的是,本步骤是判断所要寻找的数值是否在这个总体范围内部,所要寻找的数值为对比声波特征与参考声波特征的对比度最佳的情况下,对比波形图所更改的时间节点。
112.对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况有许多种方式,例如,在本实施例中,通过确定对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况;若对比度的变化特征为先差变好再差的情况,则对比度最佳的情况在对比度选择的范围内;若对比度的
变化特征为先差变好的情况,则对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内。
113.对比度的变化特征从差变好,意味着距离对比度最佳的情况越近,对比度的变化特征从好变差,意味着距离对比度最佳的情况越远,来找到对比度最佳的情况,进而使获取的延时参数更为准确,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
114.s712: 对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动;易于理解的是,本步骤是所要寻找的数值不在这个总体范围内部,扩大这个总体范围,所要寻找的数值为对比声波特征与参考声波特征的对比度最佳的情况下,对比波形图所更改的时间节点。
115.s713: 在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;然后执行步骤s711。
116.当对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,则扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动,进而使获取的延时参数更为准确,使得回声消除的效果更好,提高用户的使用体验。
117.s714: 确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围,该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围;易于理解的是,本步骤是判断出需要关注的大范围,也是下一步骤对比波形图中的时间节点所更改的范围。
118.s715: 按照预设的中时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的大时间参数时间节点范围进行第三次移动;易于理解的是,将需要关注的大范围内进一步划分为更小的中范围。
119.s716: 在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;s717: 确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的中时间参数时间节点范围,该中时间参数时间节点范围也就是需要关注的中时间参数时间节点范围;易于理解的是,本步骤是判断出需要关注的中范围。
120.s718: 按照预设的小时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的中时间参数时间节点范围进行第四次移动;s719: 在每一个更改的小时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;易于理解的是,将需要关注的中范围内进一步划分为更小的小范围。
121.s720: 计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数;由上述技术方案可知,对于同一参考音频,功放前端与功放后端同步录制波形图。然后更改功放前端的对比波形图的时间节点,使其与功放后端的参考波形图大体一致,对比波形图的时间节点的变化量作为延时参数。因此在分离式的场景下,能准确的获取延时参数,加强回声消除的效果,提高用户的使用体验。
122.通过一种逐级缩小范围的方式,将在一个总体范围内部以一种大时间参数更改对比波形图中的时间节点,并找到需要关注的大时间参数时间节点范围。然后在需要关注的
大时间参数时间节点范围以一种中时间参数更改对比波形图中的时间节点,并找到需要关注的中时间参数时间节点范围。在需要关注的中时间参数时间节点范围以一种具体时间参数更改对比波形图中的时间节点,找到对比度最高的情况下对比波形图的时间节点。来减少计算量,提高回声消除的效率。
123.下述为本技术的装置实施例,可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术装置实施例中未披露的细节,请参照本技术方法实施例。
124.该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置的全部或一部分。该装置包括播放模块,用于在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;录制模块,用于使功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;声波轮廓提取模块,用于从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓;声波特征提取模块;用于根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征;时间更改模块,用于更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动;对比模块,用于在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;计算模块,用于计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数。
125.在一些实施例中,该音频设备还包括:判断模块,判断模块包括第一判断子模块和第二判断子模块;第一判断子模块用于根据对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况;若对比度最高的情况也是对比度最佳的情况;则使计算模块执行所预设的方法;若对比度最高的情况不是对比度最佳的情况,则使第二判断子模块执行所预设的方法;第二判断子模块,用于扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动;直至对比度最高的情况也是对比度最佳的情况;在移动的过程中,对对比度最高的情况进行更新;则使计算模块执行所预设的方法。
126.在一些实施例中,判断模块还包括:第三判断子模块;第三判断子模块,用于确定对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况,若对比度的变化特征为先差变好再差的情况,则对比度最佳的情况在对比度选择的范围内,使计算模块执行所预设的方法;若对比度的变化特征为先差变好的情况,则对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内,扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动。
127.在一些实施例中,时间更改模块还包括:第一时间更改子模块、第二时间更改子模块、第三时间更改子模块;第一时间更改子模块,用于按照预设的大时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动;第二时间更改子模块,用于按照预设的中时间参数更改对比波形图中的时间节
点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的大时间参数时间节点范围进行第二次移动;第三时间更改子模块,按照预设的小时间参数更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在需要关注的中时间参数时间节点范围进行第三次移动;对比模块还包括:第一对比子模块、第二对比子模块、第三对比子模块;第一对比子模块,用于在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围,该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围;第二对比子模块,用于在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;确定对比度最高的情况下对比波形图的时间节点所在的中时间参数时间节点范围,该中时间参数时间节点范围也就是需要关注的中时间参数时间节点范围;第三对比子模块,用于在每一个更改的小时间参数时间节点范围下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度。
128.在一些实施例中,声波特征提取模块还包括:密度表子模块,用于按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到对比波形图密度表;将参考声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到参考波形图密度表。
129.在一些实施例中,声波特征提取模块还包括:划分子模块,用于将声波轮廓划分为若干个长条区域;提取长条区域中的全部像素点;判断长条区域中的全部像素点的密度是否大于所设定的阈值;若大于阈值,则该长条区域为密部区域;若小于阈值,则该长条区域为稀部区域。
130.在一些实施例中,该音频设备还包括:像素点处理模块,用于分别提取出对比波形图和参考波形图中每一个像素点的灰度值;分别计算对比波形图和参考波形图的平均灰度值将对比波形图中的每一个像素点的灰度值与对比波形图中的平均灰度值进行比对,以及将参考波形图中的每一个像素点的灰度值与参考波形图中的平均灰度值进行比对;将对比波形图和参考波形图中超过平均灰度值的像素点的颜色改变成白色,低于平均灰度值的像素点的颜色改变成黑色。
131.需要说明的是:上述实施例提供的装置在实现其功能时,仅以上述各功能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模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
132.本技术实施例还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质可以存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如上述图1-图7所示实施例的所述的分离式场景的回声消除方法,具体执行过程可以参加图1-图7所示实施例的具体说明,在此不进行赘述。
133.本技术还公开一种电子设备,该电子设备可以包括:至少一个处理器,至少一个网络接口,用户接口,存储器,至少一个通信总线。
134.其中,通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。
135.其中,用户接口可以包括显示屏(display)、摄像头(camera),可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。
136.其中,网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。
137.其中,处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器内的数据,执行服务器的各种功能和处理数据。可选的,处理器可以采用数字信号处理(digital signal processing,dsp)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array,pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器可集成中央处理器(central processing unit,cpu)、图像处理器(graphics processing unit,gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器中,单独通过一块芯片进行实现。
138.其中,存储器可以包括随机存储器(random access memory,ram),也可以包括只读存储器(read-only memory)。可选的,该存储器包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。作为一种计算机存储介质的存储器中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种分离式场景的回声消除的应用程序。
139.在电子设备中,用户接口主要用于为用户提供输入的接口,获取用户输入的数据;而处理器可以用于调用存储器中存储一种分离式场景的回声消除的应用程序,当由一个或多个处理器执行时,使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本技术,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必需的。
140.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,可以参见其他实施例的相关描述。
141.在本技术所提供的几种实施方式中,应该理解到,所披露的装置,可通过其他的方式实现。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信连接可以是通过一些服务接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其他的形式。
142.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实施例方案的目的。
143.另外,在本技术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。
144.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器中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
145.以上所述者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后,将容易想到本公开的其他实施方案。
146.本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。

技术特征:
1.一种分离式场景的回声消除方法,其特征在于,包括:在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;功放前端和所述功放后端同步录制所述参考音频得到所述功放前端的对比波形图和所述功放后端的参考波形图;从所述对比波形图中提取对比声波轮廓以及从所述参考波形图中提取出参考声波轮廓;根据所述对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据所述参考声波轮廓得到参考声波特征,所述声波特征为所述声波轮廓中的每一个波对应的波长、振幅、波形;更改所述对比波形图中的时间节点,使所述对比波形图中的所述对比声波轮廓进行移动;在每一个更改的时间节点下计算所述对比声波特征与所述参考声波特征的对比度,所述对比声波轮廓与所述参考声波轮廓越相似所述对比度越高;计算所述对比度最高的情况下所述对比波形图的时间节点与所述参考时间节点的差值作为延时参数,所述对比度最高为多个对比度选择中的最高值。2.根据权利要求1所述的分离式场景的回声消除方法,其特征在于,所述在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度之后,所述计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数之前,还包括:根据所述对比度的变化特征确定所述对比度最高的情况是否为所述对比度最佳的情况,所述对比度最佳为理论上对比度的最高值;若所述对比度最高的情况也是所述对比度最佳的情况,则继续所述执行计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤;若所述对比度最高的情况不是所述对比度最佳的情况,则扩大所述对比波形图中的时间节点的更改范围,使所述对比波形图中的所述对比声波轮廓进行第二次移动;直至所述对比度最高的情况也是所述对比度最佳的情况;在移动的过程中,对所述对比度最高的情况进行更新;继续执行所述计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤。3.根据权利要求2所述的分离式场景的回声消除方法,其特征在于,所述所述对比度的变化特征确定对比度最高的情况是否为对比度最佳的情况,具体包括:确定所述对比度的变化特征为先差变好或先差变好再变差中的哪一种情况;若所述对比度的变化特征为先差变好再差的情况,则所述对比度最佳的情况在对比度选择的范围内,执行所述计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数步骤;若所述对比度的变化特征为先差变好的情况,则所述对比度最佳的情况不在对比度选择的范围内,执行所述扩大对比波形图中的时间节点的更改范围,使对比波形图中的对比声波轮廓进行第二次移动的步骤。4.根据权利要求1所述的分离式场景的回声消除方法,其特征在于,所述更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动,在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度,具体包括:
按照预设的大时间参数更改所述对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓进行第一次移动;在每一个更改的大时间参数时间节点范围下计算所述对比声波特征与所述参考声波特征的对比度;确定所述对比度最高的情况下所述对比波形图的时间节点所在的大时间参数时间节点范围,该大时间参数时间节点范围也就是需要关注的大时间参数时间节点范围;按照预设的中时间参数更改所述对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在所述需要关注的大时间参数时间节点范围进行第二次移动;在每一个更改的中时间参数时间节点范围下计算所述对比声波特征与所述参考声波特征的对比度;确定所述对比度最高的情况下所述对比波形图的时间节点所在的中时间参数时间节点范围,该中时间参数时间节点范围也就是需要关注的中时间参数时间节点范围;按照预设的小时间参数更改所述对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的声波轮廓在所述需要关注的中时间参数时间节点范围进行第三次移动;在每一个更改的小时间参数时间节点范围下计算所述对比声波特征与所述参考声波特征的对比度。5.根据权利要求1所述的分离式场景的回声消除方法,其特征在于,所述根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征,具体包括:将所述对比声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到对比波形图密度表;将所述参考声波轮廓划分成密部和稀部;按照先后顺序将这些密部和稀部进行排列,得到参考波形图密度表;所述声波特征还包括密度表。6.根据权利要求5所述的分离式场景的回声消除方法,其特征在于,所述声波轮廓划分成密部和稀部,具体包括:将声波轮廓划分为若干个长条区域;提取所述长条区域中的全部像素点;判断所述长条区域中的全部所述像素点的密度是否大于所设定的阈值;若大于阈值,则该所述长条区域为密部区域;若小于阈值,则该所述长条区域为稀部区域。7.根据权利要求1所述的分离式场景的回声消除方法,其特征在于,所述功放前端和功放后端同步录制所述参考音频得到所述功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图之前,所述从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓之后;还包括:分别提取出所述对比波形图和所述参考波形图中每一个像素点的灰度值;分别计算所述对比波形图和所述参考波形图的平均灰度值将所述对比波形图中的每一个所述像素点的灰度值与所述对比波形图中的平均灰度值进行比对,以及将所述参考波形图中的每一个所述像素点的灰度值与所述参考波形图中的平均灰度值进行比对;
将所述对比波形图和所述参考波形图中超过平均灰度值的所述像素点的颜色改变成白色,低于平均灰度值的所述像素点的颜色改变成黑色。8.一种分离式场景的回声消除音频设备,其特征在于,包括:播放模块,用于在参考时间节点下使功放后端播放参考音频;录制模块,用于使功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;声波轮廓提取模块,用于从对比波形图中提取对比声波轮廓以及从参考波形图中提取出参考声波轮廓;声波特征提取模块;用于根据对比声波轮廓得到对比声波特征以及根据参考声波轮廓得到参考声波特征;时间更改模块,用于更改对比波形图中的时间节点,使对比波形图中的对比声波轮廓进行移动;比对模块,用于在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度;计算模块,用于计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数。9.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器和存储器;所述存储器与所述一个或多个处理器耦合,所述存储器用于存储计算机程序代码,所述计算机程序代码包括计算机指令,所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质,包括指令,其特征在于,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种分离式场景的回声消除方法和音频设备,包括:功放前端和功放后端同步录制参考音频得到功放前端的对比波形图和功放后端的参考波形图;从对比波形图中和参考波形图中得到对比声波特征以及参考声波特征;更改对比波形图中的时间节点,在每一个更改的时间节点下计算对比声波特征与参考声波特征的对比度,计算对比度最高的情况下对比波形图的时间节点与参考时间节点的差值作为延时参数,在分离式的场景下,能准确的获取延时参数,加强回声消除的效果,提高用户的使用体验。提高用户的使用体验。提高用户的使用体验。


技术研发人员:李文华 李雪亮 彭孔涛
受保护的技术使用者:深圳市视壮科技有限公司
技术研发日:2023.06.13
技术公布日:2023/8/6
版权声明

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