专利名称：声音处理设备、方法和程序的制作方法
技术领域：
本公开涉及声音处理设备、方法和程序，具体地，涉及当消除声学回声时优选使用的声音处理设备、方法和程序。
背景技术：
现有技术中使用在视频电话等中同组合说话者语音的声音来去除回声的声学回声消除器(Acoustic Echo Canceller).例如，根据视频电话，当采集说话者的语音以便向电话呼叫的对方发送语音时，不仅采集说话者的语音，而且采集说话者输出的电话呼叫的对方的语音。因此，通过声学回声消除器来去除这种电话呼叫的对方的语音(声学回声，AcousticEcho)0具体地说，使用自适应数字滤波器对要由说话者输出的电话呼叫的对方的语音进行滤波处理，并且产生伪回声信号，作为由麦克风采集的、电话呼叫的对方的语音的估计结果。通过从由麦克风实际采集的语音中减去伪回声信号而获得的残余信号作为说话者的语音而被发送到电话呼叫的对方。此时，在声学回声消除器中使用所接收的电话呼叫的对方的语音和残余信号来连续地更新自适应数字滤波器的滤波器系数，以便增强所采集的电话呼叫的对方的语音的估计的精度。如果这种声学回声消除器应用到实际的视频电话，那么，由于依赖于安装环境，房间中的回声长度(echo length)长达几百微秒，因此，需要针对该回声长度而准备几千个滤波器抽头，而这涉及大量的计算。另外，因为滤波器系数的值需要长时间才收敛，所以在开始电话呼叫后不能立即获得足够程度的回声抑制。也就是说，在电话呼叫开始后不能立即充分地去除声学回声。因此，已提出了一种学习方法，其中，通过下述方式来使得滤波器系数在开始电话呼叫后更快地收敛使说话者在电话呼叫之前输出诸如白噪声等训练信号，并且采集声音以更新滤波器系数(例如参见公开号为9-M7246的日本未经审查的专利申请)。
发明内容
然而，根据上述技术，由于学习滤波器系数，因此会导致电话呼叫的开始的延迟。而且，进行学习也需大量计算。另外，说话者在学习期间输出的白噪声等不利于说话者的耳部。期望能够更快地获得适当的滤波器系数，而不使得诸如电话呼叫等声音处理的开始被延迟。根据本发明的第一实施例，提供了一种声音处理设备，该声音处理设备包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，该声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于利用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制由所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率，其中，当在所述第一声音处理后指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理，其中，在所述第二声音处理中，所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的所述自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号，并且其中，所述减法单元在所述第二声音处理中通过从所述回声信号减去所述伪回声信号来产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。所述更新分辨率控制单元可以基于所述回声信号和所述残余信号来计算回声抑制程度，并且基于所述回声抑制程度来增大或减小所述更新分辨率。当所述回声抑制程度小于预定阈值时，所述更新分辨率控制单元可以增大所述更新分辨率。如果所述回声抑制程度小于所述阈值，则当实现所述更新单元的控制设备能够新处理的计算容量等于或大于预设值时，所述更新分辨率控制单元可以将所述更新分辨率增大预定值，并且当所述计算容量小于所述预设值时，所述更新分辨率控制单元可以将所述更新分辨率增大小于所述预定值的值。当所述回声抑制程度等于或大于预定阈值时，所述更新分辨率控制单元可以减小所述更新分辨率。所述第一声音处理可以是再现内容的处理，并且所述第二声音处理可以是与对方进行通信的处理。所述第一声音处理可以是通过声音进行的路由指南处理，并且所述第二声音处理可以是与对方进行通信的处理。所述更新分辨率控制单元可以根据所述伪回声信号和所述残余信号之间的相似度或所述回声信号和所述残余信号之间的相似度来增大或减小所述更新分辨率。当检测到当前状态为双端话音状态时，所述更新分辨率控制单元可以减小所述更新分辨率，或停止所述自适应数字滤波器的更新。根据本公开的第一实施例，提供了一种声音处理方法和程序，所述方法和程序进行如下操作在指示进行第一声音处理时，使声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；使声音采集单元通过采集周围的声音来产生回声信号；使用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，以产生伪回声信号；通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；控制所述自适应数字滤波器的更新分辨率；在所述第一声音处理后当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，使所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理；在所述第二声音处理中，通过使用在所述第一声音处理时已更新的自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号；以及在所述第二声音处理中通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号来产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。根据本发明的第一实施例，在指示进行第一声音处理进行时，使声音输出单元输出基于第一声音的声音，作为所述第一声音处理，使声音采集单元通过采集周围的声音来产生回声信号，对所述第一声音信号进行使用自适应数字滤波器的滤波处理，以产生伪回声信号，通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号来从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号，基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器，并且控制所述自适应数字滤波器的更新分辨率。另外，在所述第一声音处理后指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，使所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理，在所述第二声音处理中，通过使用已经在所述第一声音处理更新的自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理来产生伪回声信号，并且通过在所述第二声音处理中从所述回声信号中减去所述伪回声信号而产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。根据本公开的第二实施例，提供了一种声音处理设备，该设备包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，所述声音输出单元基于声音信号来输出声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于使用自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率，其中，在所述第一声音处理进行期间当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，来产生伪回声信号，并且其中，基于所述残余信号对所述声音信号进行再现控制、音量控制或音调控制，作为所述第二声音处理。根据本发明的第二实施例，当指示进行第一声音处理时，所述声音输出单元输出基于声音信号的声音，作为所述第一声音处理，声音采集单元通过采集周围的声音来产生回声信号，对所述声音信号进行使用自适应数字滤波器的滤波处理以产生伪回声信号，通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号来从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号，基于所述残余信号和所述声音信号来更新所述自适应数字滤波器，控制所述自适应数字滤波器的更新分辨率。另外，当在所述第一声音处理的进行期间指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，通过使用已在所述第一声音处理时更新的自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，来产生伪回声信号，并且其中，基于所述残余信号来进行对所述声音信号的再现控制、音量控制或音调控制，作为所述第二声音处理。根据本发明的第一和第二实施例，能够更快地获得适当的滤波器系数，而不延迟声音处理的开始。
图1是示出根据本发明所应用到的一个实施例的声学回声消除器的一个配置示例的图；图2是示出声学回声消除处理的流程图；图3是示出在前的学习处理的流程图；图4是示出滤波器系数更新分辨率的图；图5是示出更新分辨率控制处理的流程图；图6是示出电话呼叫处理的流程图；图7是示出声学回声消除器的另一配置示例的图；图8是示出声学回声消除处理的流程图；图9是示出在前的学习处理的流程图；图10是示出电话呼叫处理的流程图；图11是示出声学回声消除器的另一配置示例的图；图12是示出声学回声消除处理的流程图；图13是示出在前的学习处理的流程图；图14是示出再现控制处理的流程图；图15是示出声学回声消除器的另一配置示例的图；图16是示出声学回声消除处理的流程图；图17是示出在前的学习处理的流程图；图18是示出音量控制处理的流程图；以及图19是示出计算机的一个配置示例的图。
具体实施例方式以下，将参考附图来描述本公开应用到的实施例。根据本公开的一个实施例，提供了一种声音处理设备，该设备可以包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，该声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于利用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制由所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率。其中，当在所述第一声音处理后指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理，其中，在所述第二声音处理中，所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的所述自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号，并且其中，所述减法单元在所述第二声音处理中通过从所述回声信号减去所述伪回声信号来产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。作为一具体实施例，所述更新分辨率控制单元可以基于所述回声信号和所述残余信号来计算回声抑制程度，并且基于所述回声抑制程度来增大或减小更新分辨率。作为另一具体实施例，当所述回声抑制程度小于预定阈值时，所述更新分辨率控制单元可以增大所述更新分辨率。作为另一具体实施例，如果所述回声抑制程度小于所述阈值，则当能够由实现所述更新单元的控制设备新处理的计算容量等于或大于预设值时，所述更新分辨率控制单元可以将所述更新分辨率增大预定值，并且，当所述计算容量小于所述预设值时，所述更新分辨率控制单元可以将所述更新分辨率增大小于所述预定值的值。作为另一具体实施例，当所述回声抑制程度等于或大于预定阈值时，所述更新分辨率控制单元可以减小所述更新分辨率。作为另一具体实施例，所述第一声音处理可以是再现内容的处理，并且所述第二声音处理可以是与对方进行通信的处理。作为另一具体实施例，所述第一声音处理可以是通过声音的路由指南处理，并且所述第二声音处理可以是与对方进行通信的处理。作为一具体实施例，所述更新分辨率控制单元可以根据所述伪回声信号和所述残余信号之间的相似度或所述回声信号和所述残余信号之间的相似度来增大或减小所述更新分辨率。作为另一具体实施例，当检测到当前状态为双端话音状态时，所述更新分辨率控制单元可以减小所述更新分辨率，或停止对所述自适应数字滤波器的更新。根据另一实施例，提供了一种用于声音处理设备的声音处理方法，所述声音处理设备包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，该声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于利用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器； 以及更新分辨率控制单元，用于控制由所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率。所述方法包括由所述声音输出单元输出基于所述第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；由所述声音采集单元产生所述回声信号；由所述滤波单元基于所述第一声音信号来产生所述伪回声信号；由所述减法单元根据所述回声信号和所述伪回声信号来产生所述残余信号；由所述更新单元基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；由所述更新分辨率控制单元来控制所述更新分辨率；在所述第一声音处理后当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理的进行时，由所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为第二声音处理；在所述第二声音处理中，由所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号；以及在所述第二声音处理中，由所述减法单元通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而产生在所述第二声音处理中使用的所述残余信号。根据本公开的该实施例，还提供了一种程序，该程序使计算机进行以下处理在指示进行第一声音处理时，使声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；使声音采集单元通过采集周围的声音来产生回声信号；使用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，以产生伪回声信号；通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；控制所述自适应数字滤波器的更新分辨率；在所述第一声音处理后当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，使所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理；在所述第二声音处理中，通过使用在所述第一声音处理时已更新的自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号；并且在所述第二声音处理中通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号来产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。根据本公开的另一实施例，一种声音处理设备可以包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，所述声音输出单元基于声音信号来输出声音，作为所述第一声音处理； 声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于使用自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率，其中，在所述第一声音处理进行期间当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，来产生伪回声信号，并且其中，基于所述残余信号对所述声音信号进行再现控制、音量控制或音调控制，作为所述第二声音处理。<第一实施例>[声学回声消除器的配置示例]图1是示出根据本发明所应用到的一个实施例的声学回声消除器的一个配置示例的图。该声学回声消除器11接收和再现例如广播的电视节目，并且还作为视频电话。S卩，声学回声消除器11的接收单元21在电视机上接收所广播的广播波，并且从广播波中提取节目中所包括的视频信号和声音信号。接收单元21向接收视频处理单元22提供所提取的视频信号，并且向接收声音处理单元23提供所提取的声音信号。接收视频处理单元22解码来自接收单元21的视频信号，向诸如液晶显示器等显示单元M提供视频信号，并且使显示单元M显示视频。接收声音处理单元23解码从接收单元21提供的声音信号，向扬声器25-1和25-2提供该声音信号，并且使扬声器25_1和
25-2输出声音。例如，向扬声器25-1提供用于右声道的声音信号，同时向扬声器25-2提供用于左声道的声音信号。另外，当不必具体区分扬声器25-1和25-2时，扬声器25-1和25_2也被简称为扬声器25。如上所述由扬声器25输出的声音被安装了声学回声消除器11的房间中的墙壁或物体反射，并且被麦克风26-1和沈-2采集为回声分量。麦克风和沈_2向加法器27 提供通过采集周围的声音而获得的信号(以下称为回声信号)。另外，当不必区分麦克风
26-1和沈-2时，麦克风和沈-2也被简称为麦克风26。由麦克风沈输出的回声信号被加法器27相加，改变为单声道信号，通过LPF(低通滤波器)28进行滤波处理，并且进一步被下采样器四下采样为预定采样频率。由下采样器四下采样的回声信号被提供到减法器30和更新分辨率控制单元31。在声学回声消除器11中，由接收声音处理单元23向扬声器25-1和25_2输出的声音信号也在节目再现时经由开关32-1和32-1被提供到加法器33。从开关32-1和32-1向加法器33提供的声音信号被加法器33相加，改变为单声道信号，通过LPF 34进行滤波处理，并且被下采样器35进一步下采样为预定采样频率。然后，由下采样器35输出的声音信号经由开关36被提供到滤波单元37、系数更新单元38和更新分辨率控制单元31。以下，当不必区分开关32-1和32-1时，开关32-1和32_1也被简称为开关32。滤波单元37通过下述方式来估计由扬声器25输出、通过声学回声消除器11周围的环境并且然后被麦克风26采集的回声分量使用从系数更新单元38提供的自适应数字滤波器的滤波器系数对来自开关36的声音信号进行滤波处理。滤波单元37向减法器30 提供在所述估计中获得的伪回声信号。所述自适应数字滤波器例如是FIR(有限脉冲响应) 型数字滤波器等。减法器30从下采样器四所提供的回声信号中减去从滤波单元37提供的伪回声信号，以产生残余信号，并且向系数更新单元38、更新分辨率控制单元31和开关39提供该残余信号。在此，由扬声器25输出的声音和声学回声消除器11周围的其他声音(下文中也称为环境声音)被输入到麦克风26。另外，伪回声信号是所估计的、由扬声器25输出并且由麦克风26采集的声音的信号。因此，通过从回声信号中去除(减去)伪回声信号而获得的残余信号可以被看作环境声音的估计结果。更新分辨率控制单元31基于从控制单元40提供的计算资源信息、来自开关36的声音信号、来自下采样器四的回声信号和来自减法器30的残余信号来产生用于指示滤波器系数更新分辨率的更新分辨率信息，并且向系数更新单元38提供所述更新分辨率信息。在此，计算资源信息是指用于指示实现系数更新单元38的控制设备(图中未示出)在当前时间点能够新处理的计算容量的信息。系数更新单元38基于来自开关36的声音信号和来自减法器30的残余信号，根据从更新分辨率控制单元31提供的更新分辨率信息的分辨率来更新滤波器系数。而且，声学回声消除器11具有作为视频电话的功能。即，网络控制单元41经由通信网络和基站(图中未示出)与电话呼叫的对方的设备(以下也称为远端)发送和接收 IP(因特网协议)包。由网络控制单元41接收的IP包容纳来自电话呼叫的对方的声音信号和视频信号。网络控制单元41向用于电话呼叫的接收声音处理单元42提供从IP包中提取的声音信号，经由用于电话呼叫的接收视频处理单元(图中未示出)向显示单元M提供从IP 包中提取的视频信号，并且使得显示单元M显示视频。用于电话呼叫的接收声音处理单元42解码和输出从网络控制单元41提供的声音信号。由用于电话呼叫的接收声音处理单元42输出的声音信号经由开关43-1和43-2被提供到扬声器25-1和25-2，并且经由开关36被提供到滤波单元37、系数更新单元38和更新分辨率控制单元31。以下，当不必区分开关43-1和43-2时也将开关43_1和43_2简称为开关43。
控制单元40向更新分辨率控制单元31提供计算资源信息。另外，在广播电视节目的再现期间，控制单元40接通开关32、将开关36连接到下采样器35，并且关断开关43 和开关39。而且，在使用视频电话功能的电话呼叫期间，控制单元40关断开关32、将开关36 连接到用于电话呼叫的接收声音处理单元42，并且接通开关43和开关39。因此，来自用于电话呼叫的接收声音处理单元42的声音信号经由开关36被提供到滤波单元37、系数更新单元38和更新分辨率控制单元31，并且使用该情况下的声音信号来进行滤波器系数的更新和伪回声信号的产生。用于电话呼叫的发送声音处理单元44将从减法器30经由开关39提供的残余信号编码为由拥有声学回声消除器11的用户(以下也称为近端，near end)所产生的声音的声音信号，并且向网络控制单元41提供所编码的声音信号。相机45拍摄在近端处的用户的图像，并且向用于电话呼叫的发送图像处理单元 46提供结果所获得的视频信号。用于电话呼叫的发送图像处理单元46编码来自相机45的视频信号，并且向网络控制单元41提供该视频信号。网络控制单元41将来自用于电话呼叫的发送声音处理单元44的声音信号和来自用于电话呼叫的发送图像处理单元46的视频信号存储在IP包中，并且经由图中未示出的通信网络等向在远端(Far end)处的设备发送所述声音信号和视频信号。[对声学回声消除处理的描述]顺便提及，声学回声消除器11启动声学回声消除处理，并且当用户指示再现广播电视时再现所指定的节目。在这样的声学回声消除处理中，节目的声音信号用于在节目的再现期间进行自适应数字滤波器的滤波器系数的学习。然后，当用户使用视频电话来指示电话呼叫时，进行与远端的电话呼叫，使用在学习中获得的滤波器系数来消除声学回声，并且在电话呼叫期间向远端发送没有声学回声的声音。以下，将参考图2中的流程图来描述由声学回声消除器11进行的声学回声消除处理。在步骤Sll中，声学回声消除器11进行在前学习处理。在该在前学习处理中，再现所接收的节目，并且节目的声音信号用于滤波器系数的学习。当用户在节目的再现期间操作声学回声消除器11并且使用视频电话来指示电话呼叫的开始时，处理从步骤Sll进行到步骤S12。另外，下面详细描述在前学习处理。在步骤S12中，控制单元40控制声学回声消除器11中的每一个开关来切换信息的输出。例如，控制单元40关断开关32、将开关36连接到用于电话呼叫的接收声音处理单元42并且接通开关43和开关39。这样使得能够使用视频电话进行电话呼叫。在步骤S13中，声学回声消除器11进行电话呼叫处理，并且完成声学回声消除处理。另外，进行使用视频电话的电话呼叫，并且，如下文详细描述的，使用在所述在前学习处理中获得的滤波器系数来进行消除电话呼叫处理中的声学回声的处理。如上所述，在声学回声消除处理所针对的视频电话进行电话呼叫之前，声学回声消除器11通过使用正在再现的节目的声音信号来学习滤波器系数。
因此，在实际进行电话呼叫处理时，能够在不延迟电话呼叫处理的开始的情况下， 使用更适合于声学回声消除器11周围的环境的滤波器系数来开始声学回声的消除。因此， 在电话呼叫处理的开始后，能够使用较低的计算容量而使滤波器系数更快地收敛。另外，因为正在再现的节目的声音信号被用于学习滤波器系数，所以，与使用白噪声等进行学习的情况不同的是，用户不会感觉到让耳部不适的声音。[对在前学习处理的描述]接下来，参考图3中的流程图来描述与图2中的步骤Sll中的处理对应的在前学习处理。另外，开关32被接通，开关36被连接到下采样器35，并且开关43和开关39在所述在前学习处理的开始时处于关断状态。在步骤S41，接收单元21接收广播波，并且分别向接收视频处理单元22和接收声音处理单元23提供广播波中所包含的视频信号和声音信号。在步骤S42，接收视频处理单元22解码来自接收单元21的视频信号，并且向显示单元M输出解码的视频信号。然后，显示单元M基于所提供的视频信号来显示节目的视频。在步骤S43，接收声音处理单元23解码从接收单元21提供的声音信号并将其输出。由接收声音处理单元23输出的声音信号被提供到扬声器25-1和25-2，并且经由开关 32被提供到加法器33。扬声器25基于从接收声音处理单元23提供的声音信号来输出节目的声音。该声音被扬声器25输出，然后被声学回声消除器11周围的物体等反射，并且到达麦克风沈。以下，扬声器25输出的声音所通过的、从扬声器25至麦克风沈的路径也被称为回声路径。另外，加法器33将从开关32-1和32_1提供的声音信号相加，并且LPF 34对由加法器33相加的声音信号进行滤波处理，并且将该声音信号提供到下采样器35。然后，下采样器35下采样从LPF 34提供的声音信号，并且将声音信号经由开关36提供到滤波单元 37、系数更新单元38和更新分辨率控制单元31。在步骤S44，滤波单元37基于从下采样器35提供的声音信号来产生伪回声信号。S卩，滤波单元37从系数更新单元38获得滤波器系数。所述滤波器系数可以是预先设置的初始值或可以是由系数更新单元38存储并且最后更新的值。滤波单元37通过使用从系数更新单元38获得的滤波器系数、利用下列等式(1) 进行计算，对来自下采样器35的声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号y' (η)。
权利要求
1.一种声音处理设备，包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，该声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于利用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制由所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率，其中，当在所述第一声音处理后指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理，其中，在所述第二声音处理中，所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的所述自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号，并且其中，所述减法单元在所述第二声音处理中通过从所述回声信号减去所述伪回声信号来产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。
2.根据权利要求1所述的声音处理设备，其中，所述更新分辨率控制单元基于所述回声信号和所述残余信号来计算回声抑制程度，并且基于所述回声抑制程度来增大或减小更新分辨率。
3.根据权利要求2所述的声音处理设备，其中，当所述回声抑制程度小于预定阈值时，所述更新分辨率控制单元增大所述更新分辨率。
4.根据权利要求3所述的声音处理设备，其中，如果所述回声抑制程度小于所述阈值，则当能够由实现所述更新单元的控制设备新处理的计算容量等于或大于预设值时，所述更新分辨率控制单元将所述更新分辨率增大预定值，并且，当所述计算容量小于所述预设值时，所述更新分辨率控制单元将所述更新分辨率增大小于所述预定值的值。
5.根据权利要求2所述的声音处理设备，其中，当所述回声抑制程度等于或大于预定阈值时，所述更新分辨率控制单元减小所述更新分辨率。
6.根据权利要求2所述的声音处理设备，其中，所述第一声音处理是再现内容的处理，并且所述第二声音处理是与对方进行通信的处理。
7.根据权利要求2所述的声音处理设备，其中，所述第一声音处理是通过声音的路由指南处理，并且所述第二声音处理是与对方进行通信的处理。
8.根据权利要求1所述的声音处理设备，其中，所述更新分辨率控制单元根据所述伪回声信号和所述残余信号之间的相似度或所述回声信号和所述残余信号之间的相似度来增大或减小所述更新分辨率。
9.根据权利要求1所述的声音处理设备，其中，当检测到当前状态为双端话音状态时，所述更新分辨率控制单元减小所述更新分辨率，或停止对所述自适应数字滤波器的更新。
10.一种用于声音处理设备的声音处理方法，所述声音处理设备包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，该声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于利用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制由所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率，所述方法包括由所述声音输出单元输出基于所述第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；由所述声音采集单元产生所述回声信号；由所述滤波单元基于所述第一声音信号来产生所述伪回声信号；由所述减法单元根据所述回声信号和所述伪回声信号来产生所述残余信号；由所述更新单元基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；由所述更新分辨率控制单元来控制所述更新分辨率；在所述第一声音处理后当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理的进行时，由所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为第二声音处理；在所述第二声音处理中，由所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号；以及在所述第二声音处理中，由所述减法单元通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而产生在所述第二声音处理中使用的所述残余信号。
11.一种程序，该程序使计算机进行以下处理在指示进行第一声音处理时，使声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；使声音采集单元通过采集周围的声音来产生回声信号；使用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，以产生伪回声信号；通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；控制所述自适应数字滤波器的更新分辨率；在所述第一声音处理后当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，使所述声音输出单元输出基于第二声音信号的声音，作为所述第二声音处理；在所述第二声音处理中，通过使用在所述第一声音处理时已更新的自适应数字滤波器对所述第二声音信号进行滤波处理，来产生所述伪回声信号；并且在所述第二声音处理中通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号来产生在所述第二声音处理中使用的残余信号。
12. —种声音处理设备，包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，所述声音输出单元基于声音信号来输出声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于使用自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述声音信号来更新所述自适应数字滤波器；以及更新分辨率控制单元，用于控制所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率，其中，在所述第一声音处理进行期间当指示进行与所述第一声音处理不同的第二声音处理时，所述滤波单元通过使用在所述第一声音处理时已由所述更新单元更新的自适应数字滤波器对所述声音信号进行滤波处理，来产生伪回声信号，并且其中，基于所述残余信号对所述声音信号进行再现控制、音量控制或音调控制，作为所述第二声音处理。
全文摘要
提供了声音处理设备、方法和程序。一种声音处理设备包括声音输出单元，当指示进行第一声音处理时，该声音输出单元输出基于第一声音信号的声音，作为所述第一声音处理；声音采集单元，用于通过采集周围的声音来产生回声信号；滤波单元，用于利用自适应数字滤波器对所述第一声音信号进行滤波处理，并且产生伪回声信号；减法单元，用于通过从所述回声信号中减去所述伪回声信号而从所述回声信号中去除从所述声音输出单元输出并且到达所述声音采集单元的声音分量，以产生残余信号；更新单元，用于基于所述残余信号和所述第一声音信号来更新所述自适应数字滤波器；及新分辨率控制单元，用于控制由所述更新单元更新所述自适应数字滤波器的分辨率。
文档编号H04B3/23GK102571147SQ20111042326
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月16日 优先权日2010年12月24日
发明者松本淳, 藤田式曜 申请人:索尼公司