[发明专利]音频信号采集装置、音频信号处理方法和装置

说明书

本申请实施例公开了音频信号采集装置、音频信号处理方法和装置、电子设备及计算机可读介质。音频信号采集装置的一具体实施方式包括：主芯片，接收麦克风采集的音频信号并转换为数字音频信号，接收待通过扬声器播放的数字音频信号并输出；功放模块，功放模块的输入端与主芯片连接，功放模块接收主芯片输出的待通过扬声器播放的数字音频信号，功放模块的模拟信号输出端与扬声器连接；回声参考信号采集电路，回声参考信号采集电路的输入端与功放模块的数字信号输出端连接，回声参考信号采集电路的输出端与主芯片连接，回声参考信号采集电路采集功放模块输出的数字音频信号，生成回声参考信号并回传至主芯片。该实施方式实现了准确的回声信号采集。

技术领域

本申请实施例涉及计算机技术领域，具体涉及语音技术领域，尤其涉及音频信号采集装置、音频信号处理方法和装置。

背景技术

随着语音技术的快速发展和智能语音硬件设备的快速普及，远场语音交互的需求越来越多。远场语音交互中，一个重要的部分是回声消除技术。回声是指语音交互设备本身发出的声音，例如对于正在播放音乐的智能音箱来说，用户发出语音对其打断，麦克风采集的是用户的语音以及正在播放的音乐的声音。麦克风采集到的正在播放的音乐的声音就是回声。语音识别无法针对回声和用户语音的叠加信号准确识别出用户意图，因此需要消除回声。

发明内容

本申请实施例提出了音频信号采集装置、音频信号处理方法和装置。

第一方面，本公开的实施例提供了一种音频信号采集装置，包括：主芯片，主芯片接收麦克风采集的音频信号并转换为数字音频信号，主芯片接收待通过扬声器播放的数字音频信号并输出；功放模块，功放模块的输入端与主芯片连接，功放模块接收主芯片输出的待通过扬声器播放的数字音频信号，功放模块的模拟信号输出端与扬声器连接；回声参考信号采集电路，回声参考信号采集电路的输入端与功放模块的数字信号输出端连接，回声参考信号采集电路的输出端与主芯片连接，回声参考信号采集电路采集功放模块输出的数字音频信号，生成回声参考信号并回传至主芯片。

在一些实施例中，上述回声参考信号采集电路包括：至少两级级联的RC滤波电路。

在一些实施例中，上述回声参考信号采集电路还包括：分压电路，分压电路的输入端连接至至少两级级联的RC滤波电路中最后一级RC滤波电路的输出端，分压电路的输出端与主芯片连接，分压电路向主芯片回传回声参考信号。

第二方面，本公开的实施例提供了一种音频信号处理方法，包括：接收麦克风采集的音频信号并转换为数字音频信号，，接收待通过扬声器播放的数字音频信号并传输至功放模块，其中，功放模块的模拟信号输出端连接至扬声器；接收回声参考信号采集电路回传的回声参考信号，其中，回声参考信号采集电路基于功放模块的数字信号输出端输出的音频信号生成回声参考信号；基于回声参考信号进行回声消除处理，得到消除回声后的音频信号。

在一些实施例中，上述基于回声参考信号进行回声消除处理，包括：基于回声参考信号建立回声的语音模型，对回声进行线性自适应滤波；基于对回声进行线性自适应滤波后的音频信号与回声的语音模型之间的相关性，消除残留回声；对消除残留回声后的音频信号进行非线性剪切处理。

在一些实施例中，上述方法还包括：对消除回声后的音频信号进行信号增强处理；将信号增强处理后的音频信号发送至语音识别端进行识别。

第三方面，本公开的实施例提供了一种音频信号处理装置，包括：第一接收单元，被配置为接收麦克风采集的音频信号并转换为数字音频信号，接收待通过扬声器播放的数字音频信号并传输至功放模块，其中，功放模块的模拟信号输出端连接至扬声器；第二接收单元，被配置为接收回声参考信号采集电路回传的回声参考信号，其中，回声参考信号采集电路基于功放模块的数字信号输出端输出的音频信号生成回声参考信号；回声消除单元，被配置为基于回声参考信号进行回声消除处理，得到消除回声后的音频信号。