【嘉勤点评】晶晨股份发明的多声道混音的回音消除系统和回音消除方案,可以有效地获得多声道音频数据进行混音后的混音数据,并根据相关的混音数据进行回音消除,进而提高了回音消除系统的功能多样性和优良性。
集微网消息,现有技术中,音频设备中通常会存在声学回音的问题,并且传统的语音助手的音频通道输出和回音采样都是以二声道为主,并且音频设备的扬声器配置也仅支持二声道输出。
因此,传统具有语音交互功能的语音助手设备通常为二声道和单声道设备,即音频输出设备仅支持自身音频的单一输出。语音助手设备为了消除外部噪声以及自激回音等噪声,通常将播放出去的二声道或者是单声道的声音回采,使用AEC(回音抵消)相关算法将噪声滤除,这种回音抵消系统无法实现多声道的音频数据进行混音后的混合音频的输出。
同时,现有技术将多声道音频的输出与自身单一音频输出互斥,即在播放多声道音频的时候将自身的单一输出禁止,或者是在播放自身单一音频输出的时候将多声道音频的输出禁止。
这样的方式仅仅实现了语音助手设备相对于自身输出的回音抑制,无法抵消应用程序或者是音频解码器的输出回音,即只能实现二声道的回采,无法回采多声道的音频数据,从而降低了回音消除的有效性。
为此,晶晨股份在2019年4月30日申请了一项名为“一种多声道混音的回音消除系统和回音消除方法”的发明专利(申请号:201910636315.3),申请人为晶晨半导体(上海)股份有限公司。
根据该专利中公开的相关资料,让我们一起来看看这项多声道混音的回音消除系统和回音消除方法吧。
如上图,为该专利中发明的回音消除系统的原理框图,在该系统中,主要包括以下结构:语音助手模块1、声音信号产生设备2、复制模块3、第一混音模块4、第二混音模块5、回音消除模块6、播放模块7以及参考模块8。
语音助手模块用于输出适配于扬声器配置的第一、第二音频数据,并与复制模块连接,复制模块接收到第一、第二音频数据后将数据进行复制,得到第三、第四音频数据。第一混音模块也与复制模块相连接,从其中接收到第一、第二音频数据,并对其进行混音并转化,得到一二声道的第一混音数据,该数据可在回音消除模块中进行回音的消除。
之后,第二混音模块则针对上述复制得到的第三、第四音频数据,同样对其进行混音并转换,得到第二混音数据。最终,第二混音数据通过播放模块进行播放,从而有效地获得多声道的音频数据进行混音后的混音数据,并对上述混音数据进行回音消除,进而提高了产品的功能多样性和优良性。
在这个过程中,回音消除模块在进行回音消除时,以第一混音数据作为参考,而第一混音数据中不仅包含第一音频数据也包含第二音频数据。因此,回音消除模块不仅会以语音助手模块自身的第一音频数据作为参考,同时也会将会把其他声音信号产生设备输出的第二音频数据作为参考,从而提高了回音消除的精确度、增加了对外部噪声的抑制效果。
根据上述系统架构图,我们再来看看该系统的具体实施流程图,如上图所示。首先,系统接收语音助手模块输出适配于扬声器配置的第一音频数据,并接收声音信号产生设备输出适配于扬声器配置的第二音频数据。其次,分别将第一音频数据和第二音频数据进行复制,以得到第三音频数据和第四音频数据。
接着,对第一音频数据和第二音频数据进行混音并转化,以得到一二声道的第一混音数据,以及对第三音频数据和第四音频数据进行混音,得到第二混音数据。最后,根据第一混音数据进行回音消除并接收并播放第二混音数据。
以上就是晶晨股份发明的多声道混音的回音消除系统和回音消除方法,该方案可以有效地获得多声道音频数据进行混音后的混音数据,并根据相关的混音数据进行回音消除,进而提高了回音消除系统的功能多样性和优良性。
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(校对/holly)