啸叫的抑制方法、装置及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及啸叫的抑制方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术：

在音响系统等应用领域，由于麦克风与扬声器处在同一环境，其距离相隔较近，麦克风拾取的声音经过功放放大后由扬声器播放出来，该声音又被麦克风拾取，再次经过功放放大后由扬声器播放出来，由此形成正反馈回授而引起声音啸叫，由扬声器播放出来刺耳的尖锐声，严重影响拾音和播放的效果，有时甚至有可能烧毁功放设备和扬声器，特别是当麦克风和扬声器距离较近时，这种影响尤其明显。

目前，一般通过调低麦克风灵敏度、调小扬声器音量、增大麦克风和扬声器之间的距离、调整麦克风和扬声器之间的角度和指向性等方法来抑制声音啸叫，但这几种方法都受实际应用中设备参数和场地的限制，对于啸叫的抑制效果较差。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种啸叫的抑制方法、装置及计算机可读存储介质，旨在根据包络检波信号检波值的变化对啸叫片段进行移频处理、负反馈处理，破坏了正反馈回授的形成，抑制了声音的啸叫，并且啸叫的抑制效果更好。

为实现上述目的，本发明提供一种啸叫的抑制方法，所述啸叫的抑制方法包括以下步骤：

在获取到音频输入信号时，获取与所述音频输入信号中的啸叫片段对应的包络检波信号；

在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对所述啸叫片段进行移频处理，所述第一预设值大于或等于第二预设值；

在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，对所述啸叫片段进行所述移频处理和负反馈处理；

根据所述移频处理后的啸叫片段或所述移频处理和所述负反馈处理后的啸叫片段输出音频信息。

可选地，所述在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对所述啸叫片段进行移频处理的步骤包括：

获取所述第一预设值与所述包络检波信号的检波值的第一差值；

根据所述第一差值偏移所述啸叫片段的频率，其中，所述第一差值越小，所述啸叫片段的频率的偏移量越大，并且在所述第一差值为零时，所述偏移量为预设偏移量。

可选地，所述在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，对所述啸叫片段进行所述移频处理的步骤包括：

在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，根据预设偏移量偏移所述啸叫片段的频率。

可选地，所述对所述啸叫片段进行移频处理的步骤之前，还包括：

对所述包络检波信号进行预处理，所述预处理包括检波值衰减处理和检波值限制处理，并根据预处理后的所述包络检波信号的检波值执行所述对所述啸叫片段进行移频处理的步骤。

可选地，所述在获取到音频输入信号时，所述对所述啸叫片段进行负反馈处理的步骤包括：

获取所述包络检波信号的检波值与所述第一预设值的第二差值；

根据所述第二差值确定负反馈幅度，并根据所述负反馈幅度调整所述啸叫片段的幅度，其中，所述第二差值越大，所述负反馈幅度越大。

可选地，所述在获取到音频输入信号时，获取与所述音频输入信号中的啸叫片段对应的包络检波信号的步骤包括：

对所述音频输入信号进行分频处理，得到多个信号片段；

识别所述信号片段中的所述啸叫片段；

通过均值包络检波获取与所述啸叫片段对应的包络检波信号。

可选地，所述对所述音频输入信号进行分频处理，得到多个信号片段的步骤包括：

获取所述音频输入信号的频率；

获取所述频率对应的频率区间；

根据所述频率区间将所述音频输入信号划分为多个所述信号片段。

可选地，根据所述移频处理后的啸叫片段输出音频信息的步骤包括：

对多个所述移频处理后的啸叫片段进行混频处理，得到音频输出信号；

获取所述音频输出信号中的所述音频信息，并输出所述音频信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种啸叫的抑制装置，所述啸叫的抑制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的啸叫的抑制程序，所述啸叫的抑制程序被所述处理器执行时实现如上所述中任一项所述的啸叫的抑制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还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啸叫的抑制程序，所述啸叫的抑制程序被处理器执行时实现如上所述中任一项所述的啸叫的抑制方法的步骤。

本发明实施例提出的啸叫的抑制方法、装置及计算机可读存储介质，在获取到音频输入信号时，获取与所述音频输入信号中的啸叫片段对应的包络检波信号；在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对所述啸叫片段进行移频处理；在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，对所述啸叫片段进行所述移频处理和负反馈处理；根据所述移频处理后的啸叫片段或所述移频处理和所述负反馈处理后的啸叫片段输出音频信息。本发明实施例根据包络检波信号的检波值的变化对啸叫片段进行移频处理、负反馈处理等操作，破坏了正反馈回授的形成，从而实现了抑制声音啸叫的目的，并且只针对啸叫片段进行处理，不影响信号中的其他部分，使得啸叫的抑制效果更好，声音失真更小。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；

图2为本发明啸叫的抑制方法的一实施例的流程示意图；

图3为图2中步骤s20的细化流程示意图；

图4为图2中步骤s10的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：

在获取到音频输入信号时，获取与所述音频输入信号中的啸叫片段对应的包络检波信号；

在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对所述啸叫片段进行移频处理，所述第一预设值大于或等于第二预设值；

在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，对所述啸叫片段进行所述移频处理和负反馈处理；

根据所述移频处理后的啸叫片段或所述移频处理和所述负反馈处理后的啸叫片段输出音频信息。

由于现有技术中，一般通过调低麦克风灵敏度、调小扬声器音量、增大麦克风和扬声器之间的距离、调整麦克风和扬声器之间的角度和指向性等方法来抑制声音啸叫，但这几种方法都受实际应用中设备参数和场地的限制，对于啸叫的抑制效果较差。

本发明提供一种解决方案，根据包络检波信号的检波值的变化对啸叫片段进行移频处理、负反馈处理等操作，破坏了正反馈回授的形成，从而实现了抑制声音啸叫的目的，并且只针对啸叫片段进行处理，不影响信号中的其他部分，使得啸叫的抑制效果更好，声音失真更小。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端为音响设备，该音响设备可包括麦克风和扬声器。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置，包括嵌入式存储装置、非嵌入式存储装置中的至少一种。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，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。

如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及啸叫的抑制程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，并执行以下操作：

在获取到音频输入信号时，获取与所述音频输入信号中的啸叫片段对应的包络检波信号；

在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对所述啸叫片段进行移频处理，所述第一预设值大于或等于第二预设值；

在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，对所述啸叫片段进行所述移频处理和负反馈处理；

根据所述移频处理后的啸叫片段或所述移频处理和所述负反馈处理后的啸叫片段输出音频信息。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

获取所述第一预设值与所述包络检波信号的检波值的第一差值；

根据所述第一差值偏移所述啸叫片段的频率，其中，所述第一差值越小，所述啸叫片段的频率的偏移量越大，并且在所述第一差值为零时，所述偏移量为预设偏移量。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，根据预设偏移量偏移所述啸叫片段的频率。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

对所述包络检波信号进行预处理，所述预处理包括检波值衰减处理和检波值限制处理，并根据预处理后的所述包络检波信号的检波值执行所述对所述啸叫片段进行移频处理的步骤。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

获取所述包络检波信号的检波值与所述第一预设值的第二差值；

根据所述第二差值确定负反馈幅度，并根据所述负反馈幅度调整所述啸叫片段的幅度，其中，所述第二差值越大，所述负反馈幅度越大。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

对所述音频输入信号进行分频处理，得到多个信号片段；

识别所述信号片段中的所述啸叫片段；

通过均值包络检波获取与所述啸叫片段对应的包络检波信号。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

获取所述音频输入信号的频率；

获取所述频率对应的频率区间；

根据所述频率区间将所述音频输入信号划分为多个所述信号片段。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的啸叫的抑制程序，还执行以下操作：

对多个所述移频处理后的啸叫片段进行混频处理，得到音频输出信号；

获取所述音频输出信号中的所述音频信息，并输出所述音频信息。

参照图2，在一实施例中，所述啸叫的抑制方法包括以下步骤：

步骤s10，在获取到音频输入信号时，获取与所述音频输入信号中的啸叫片段对应的包络检波信号；

在本实施例中，音响设备一般通过麦克风或咪头等装置，将环境中的各种声音转化为电信号，即音频输入信号。为了抑制啸叫的形成，在获取到音频输入信号后，可对音频输入信号进行多种处理，包括改变信号的幅度、频率中的至少一个，以破坏音响系统的正反馈回授。在改变信号的幅度和频率之前，可根据音频输入信号的频率变化将音频输入信号分割为多个信号片段，进而针对存在啸叫的信号片段进行改变幅度和频率的处理，这样，不存在啸叫的信号片段就无需进行处理，从而减少因幅度和频率改变引起的声音失真现象。在获取到啸叫片段后，对啸叫片段进行包络检波，以获取包络检波信号，进而根据包络检波信号的检波值对啸叫片段进行移频处理等。

步骤s20，在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对所述啸叫片段进行移频处理，所述第一预设值大于或等于第二预设值；

在本实施例中，第一预设值和第二预设值可根据具体使用场景进行设置。在包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，表示啸叫程度较小，只需对啸叫片段进行较小调整即可实现抑制啸叫的目的。由于啸叫片段的频率改变引起的声音失真现象较弱，因此可优先对啸叫片段进行移频处理，来保证更好的声音效果。在实际操作中，可通过移频器偏移所述啸叫片段的频率，获取第一预设值与包络检波信号的检波值的第一差值，第一差值越大，啸叫片段的频率的偏移量越小，声音的变化越小，从而保证声音不失真。在第一差值等于零时，包络检波信号的检波值等于第一预设值，啸叫片段的频率的偏移量为预设偏移量。在包络检波信号的检波值小于第二预设值时，表示声音的啸叫也较小，因此无需进行移频处理、负反馈处理等。

此外，由于包络检波得到的包络检波信号的检波值一般都较大，因此在进行移频处理之前，可对包络检波信号进行预处理，预处理可包括检波值衰减处理、检波值限制处理等。在进行检波值衰减处理时，一般通过衰减器对包络检波信号的检波值进行衰减，以避免包络检波信号的检波值超出电路的极限值，引起声音失真，其中，检波值的衰减量也可根据具体的检波值进行具体调整。进一步地，在包络检波信号的检波值特别大时，进行检波值衰减处理后，仍可能存在检波值较大的情况，因此还可进行检波值限制处理，将检波值限制在预设检波值以下，避免削波失真现象的发生。预设检波值可根据具体使用场景进行确定，若预设检波值太小，也会引起声音的失真。由于检波值并非一成不变，而是随时间不断变化的，因此移频处理中的频率偏移量也可根据检波值动态变化，以实现啸叫的动态抑制过程。

步骤s30，在所述包络检波信号的检波值大于所述第一预设值时，对所述啸叫片段进行所述移频处理和负反馈处理；

在本实施例中，在包络检波信号的检波值大于第一预设值时，单独使用移频处理已无法完全抑制啸叫现象，因此需要结合移频处理与负反馈处理，以实现在保证声音不失真的前提下，最大程度地抑制啸叫。具体的，在包络检波信号的检波值大于第一预设值时，在保证声音不失真的前提下，频率的偏移值已是最大值，即预设偏移量，根据预设偏移量偏移啸叫片段的频率。获取包络检波信号的检波值与第一预设值的第二差值，在第二差值越大时，表示啸叫程度越大，因此需要的负反馈程度也越大，即负反馈幅度越大。实现负反馈的方式可以是在啸叫片段所在的电路中耦合一个与啸叫片段频率相同，并且幅度为所述负反馈幅度的信号，以抵消啸叫片段的部分幅度。其中，负反馈幅度与啸叫幅度的对应关系可以有多种，例如，可通过如下公式进行表示：

其中，y表示负反馈处理后的啸叫片段的幅度与负反馈处理前的啸叫片段的幅度的比值，由于负反馈处理后的啸叫片段的幅度需要小于负反馈处理前的啸叫片段的幅度，因此y值小于等于1，大于等于0，x表示包络检波信号的检波值。

此外，在获取负反馈幅度后，也可对负反馈幅度进行幅度限制处理，以防止负反馈幅度大于啸叫幅度。由于移频处理和负反馈处理可分别改变啸叫片段的频率和幅度，因此移频处理和负反馈处理可不限定实施的先后顺序。由于包络检波信号的检波值并非一成不变，而是随时间不断变化的，因此移频处理中的频率偏移量和负反馈处理中的负反馈幅度也可根据包络检波信号的检波值动态变化，以实现啸叫的动态抑制过程。在啸叫片段进行移频处理和负反馈处理后，也可对移频处理后的啸叫片段进行混频处理，以获取完整的声音信号，即音频输出信号，并通过扬声器等装置进行输出。

步骤s40，根据所述移频处理后的啸叫片段或所述移频处理和所述负反馈处理后的啸叫片段输出音频信息。

在本实施例中，由于啸叫片段只是整个音频输入信号中的部分片段，因此，在所述包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，对啸叫片段进行移频处理后，可对移频处理后的啸叫片段进行混频处理，以获取完整的声音信号，即音频输出信号，进而通过常规的音频输出方式输出音频输出信号，包括信号的数模转换等。具体的，可将所述移频处理后的啸叫片段和未经处理的信号片段进行混频处理，即根据时间的先后顺序，将多个啸叫片段和多个未经处理的信号片段重新组合，以获取完整的音频输出信号。音频输出信号可通过扬声器等装置进行输出。由于声音的啸叫是在用户使用音响设备时实时发生的，因此对于处理器的处理速度具有一定要求，以实现对音频输入信号的动态处理，并及时输出信号。

本实施例公开的技术方案中，根据包络检波信号的检波值的变化对啸叫片段进行移频处理、负反馈处理等操作，破坏了正反馈回授的形成，从而实现了抑制声音啸叫的目的，并且只针对啸叫片段进行处理，不影响信号中的其他部分，使得啸叫的抑制效果更好，声音失真更小。

在另一实施例中，如图3所示，在上述图2所示的实施例基础上，步骤s20包括：

步骤s21，获取所述第一预设值与所述包络检波信号的检波值的第一差值；

步骤s22，根据所述第一差值偏移所述啸叫片段的频率，其中，所述第一差值越小，所述啸叫片段的频率的偏移量越大，并且在所述第一差值为零时，所述偏移量为预设偏移量。

在本实施例中，在包络检波信号的检波值小于或等于第一预设值，且大于或等于第二预设值时，获取第一预设值与包络检波信号的检波值的第一差值，并根据第一差值偏移所述啸叫片段的频率。在第一差值越大时，表示啸叫程度越小，需要频率偏移的偏移量也就越小，在第一差值越小时，表示啸叫程度越大，需要频率偏移的偏移量也就越大，从而实现更好的啸叫抑制效果。在第一差值为零时，包络检波信号的检波值等于第一预设值，表示啸叫幅度已到达单独使用移频处理并保证声音不失真时的极限，此时频率的偏移量为预设偏移量，以实现在声音不失真的前提下，最大程度抑制啸叫的目的。由于包络检波信号的检波值并非一成不变，而是随时间不断变化的，因此移频处理中的频率偏移量也可根据包络检波信号的检波值动态变化，以实现啸叫的动态抑制过程，并保证音响设备的正常拾音和放音，以及保护音响设备不因信号过载而烧毁。

在本实施公开的技术方案中，根据第一预设值与包络检波信号的检波值的第一差值偏移所述啸叫片段的频率，从而破坏正反馈回授的形成，实现了抑制声音啸叫的目的，并且啸叫的抑制效果更好。

在再一实施例中，如图4所示，在图2至图3任一实施例所示的基础上，步骤s10包括：

步骤s11，对所述音频输入信号进行分频处理，得到多个信号片段；

在本实施例中，可获取音频输入信号的频率，不同的频率对应不同的频率区间，根据音频输入信号的频率变化将音频输入信号分割为多个信号片段。在实际操作时，可通过带通滤波器对音频输入信号进行频率分段，其中，带通滤波器可允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段，以实现分频处理。具体划分的频段区间和数量，可根据处理器的处理能力进行调整，一般划分的频段越多，啸叫抑制的效果越好，声音的失真越小。例如，一般人声的频率在20赫兹到20000赫兹之前，在处理器处理能力足够的情况下，以一赫兹为一个频率区间进行分频处理，这样，在调节啸叫片段的幅度和频率时，可以更大程度地防止声音的失真。

步骤s12，识别所述信号片段中的所述啸叫片段；

步骤s13，通过均值包络检波获取与所述啸叫片段对应的包络检波信号。

在本实施例中，在将音频输入信号分割为多个信号片段后，识别所述信号片段中的啸叫片段，由于啸叫片段的信号特点是其幅度在一定时间内不断增大，因此可对信号片段的幅度进行检测，并设置阈值以及判断在预设时间内是否持续增大，从而识别出信号片段中的啸叫片段。在获取到啸叫片段后，根据啸叫片段通过均值包络检波的方式得到包络检波信号。

包络检波(envelope-demodulation)是基于滤波检波的振动信号处理方法，主要包括峰值包络检波、均值包络检波、准峰值包络检波等。通过均值包络检波可以得到与啸叫片段对应的检波值。检波值可用来表示频段信号幅度变化。平均值包络检波由于采用的是平均值的方式，因此可以防止啸叫片段幅度的异常突变而导致的幅度检测误差，以保证在对啸叫片段的频率和幅度进行调节时可以更加准确，从而减少了声音的失真现象。在进行均值包络检波时，时间常数的设置非常重要，在时间常数设置偏大时，无法避免啸叫片段幅度的异常突变导致的误差，在时间常数设置偏小时，检波值无法反应啸叫片段幅度的正常变化。

在本实施例公开的技术方案中，获取所述音频输入信号的频率，根据所述音频输入信号的频率对所述音频输入信号进行分频处理，得到多个信号片段，识别所述信号片段中的所述啸叫片段，通过均值包络检波获取与所述啸叫片段对应的包络检波信号，通过对音频输入信号进行分频处理，进而对每一啸叫片段进行处理，不影响信号中的其他部分，使得啸叫的抑制效果更好，声音失真更少，同时均值包络检波可防止声音信号的幅度突变引起的检波值变化，从而减小对啸叫片段进行处理时的误差。

此外，本发明实施例还提出一种啸叫的抑制装置，所述啸叫的抑制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的啸叫的抑制程序，所述啸叫的抑制程序被所述处理器执行时实现如上实施例所述的啸叫的抑制方法的步骤。

此外，本发明实施例还提出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啸叫的抑制程序，所述啸叫的抑制程序被处理器执行时实现如上实施例所述的啸叫的抑制方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。