信号处理方法及相关产品与流程

1.本技术涉及电子设备技术领域，具体涉及一种信号处理方法及相关产品。


背景技术：

2.随着电子设备(如手机、平板电脑等等)的大量普及应用，电子设备能够支持的应用越来越多，功能越来越强大，电子设备向着多样化、个性化的方向发展，成为用户生活中不可缺少的电子用品。
3.在正常情况下，人耳外耳廓能够通过其物理形态对外界声波进行共振和反射，来达到增强特定频段声音(例如语音)和辅助声源定位的作用。其共振和反射的聚焦位置位于外耳道口耳甲腔处。因此，对于助听器，辅听器，骨传导耳机和人工耳蜗等听力辅助设备，其采集外界声音的最佳位置也应当位于同样的位置，以达到最大程度地还原人耳采集到的真实声音的效果。
4.在实际应用中，为了补偿助听器用户损失的听力，以放大外界声音作为助听手段的助听器设备一般都具有较高的开环增益(20db
‑
60db)。同时其发声装置也需要被安装在外耳道口处。此时，如果继续将助听器的麦克风也置于上述位置，则助听器发声装置和麦克风之间会产生强烈的声反馈效应。当外界声反馈与助听器内部增益之和使得助听器麦克风到扬声器的闭环增益大于1时，将会引发助听器啸叫，使得音频质量下降。过大的啸叫声甚至会造成听损用户进一步的听力损失，因此，如何提升听力效果的问题亟待解决。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种信号处理方法及相关产品，可以提升听力效果。
6.第一方面，本技术实施例提供一种信号处理方法，应用于电子设备，所述电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，所述m为正整数，包括：
7.通过所述麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将所述m个第一声音信号进行融合，得到融合信号；
8.将所述融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，所述自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径；
9.将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
10.将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
11.第二方面，本技术实施例提供一种信号处理装置，应用于电子设备，所述电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，所述m为正整数，所述装置包括：融合单元、运算单元、第一处理单元和第二处理单元，其中，
12.所述融合单元，用于通过所述麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将所述m个第一声音信号进行融合，得到融合信号；
13.所述运算单元，用于将所述融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，
得到残余信号，所述自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径；
14.所述第一处理单元，用于将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
15.所述第二处理单元，用于将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
16.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本技术实施例第一方面中的步骤的指令。
17.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本技术实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。
18.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本技术实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
19.实施本技术实施例，具备如下有益效果：
20.可以看出，本技术实施例中所描述的信号处理方法及相关产品，应用于电子设备，电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，m为正整数，通过麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将m个第一声音信号进行融合，得到融合信号，将融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径，将残余信号、单个麦克风采集的第二声音信号、融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，将中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号，从而，通过引入辅助麦克风采集到的音频信号，在抑制强声反馈回路在助听器设备中产生的啸叫的同时，提高了现有算法在声反馈回路变化时的鲁棒性，同时最大限度地保留了原始音频信号中的音色，声强等信息，解决了现有防啸叫算法导致音质下降的问题，从而，提升听力效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1a是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；
23.图1b是本技术实施例提供的相关技术中声反馈消除技术的流程示意图；
24.图1c是本技术实施例提供的另一种相关技术中声反馈消除技术的流程示意图；
25.图1d是本技术实施例提供的另一种相关技术中声反馈消除技术的流程示意图；
26.图1e是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；
27.图1f是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；
28.图1g是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；
29.图2是本技术实施例提供的另一种信号处理方法的流程示意图；
30.图3是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
31.图4是本技术实施例提供的一种信号处理装置的功能单元组成框图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
34.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.本技术实施例所涉及到的电子设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备(例如，手机、平板电脑等)、车载设备、可穿戴设备(智能手表、智能手环、无线耳机、增强现实/虚拟现实设备、智能眼镜)、助听器、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(user equipment，ue)，移动台(mobile station，ms)，终端设备(terminal device)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子设备。
36.下面对本技术实施例进行详细介绍。
37.请参阅图1a，图1a是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图，如图所示，应用于电子设备，所述电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，所述m为正整数，可以包括如下步骤：
38.101、通过所述麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将所述m个第一声音信号进行融合，得到融合信号。
39.具体是现中，电子设备中可以包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，m为正整数，即m为大于或等于1的整数，单个麦克风可以为采集辅助声音信号的麦克风，麦克风阵列可以设置于耳甲腔位置。
40.具体实现中，以助听器为例，助听器的声音信号输入部分由m 1个麦克风组成的麦克风阵列构成，记为mic 0，mic 1至mic m。其中mic 1至mic m为置于耳甲腔位置的麦克风阵列，其对应的外界声反馈回路(记为h1(n)至hk(n))较强，且各麦克风之间的反馈系数较为接近。mic 0为采集辅助声音信号的麦克风，其对应的外界声反馈回路(记为h0(n))较弱，反馈系数与h1(n)至hk(n)有较大差别。
41.相关技术中，例如，可以采用物理手段抑制声反馈回路，包括将麦克风移至不容易产生强声反馈的位置(如耳背处)，加强助听器扬声器的密封性等。将麦克风的位置从耳道
口出移开必然会降低接收到的音频质量，使其偏离原生外耳带来的声音感知效果。增加耳塞的密封性会导致用户佩戴不舒适，产生堵耳效应。如果耳塞佩戴不正确，同样会引发啸叫。
42.举例说明下，相关技术中，如图1b中所示的使用自适应算法模拟外界声反馈回路，产生对应的抵消信号，抑制输入信号中的反馈声，图1b中，x(n)为外界声音信号，经过麦克风采集后转化为数字信号，由助听算法f(n)进行放大，降噪和宽动态范围压缩等处理，最终生成的助听信号y(n)由扬声器输出。其中输出信号的一部分在直接传播或经过耳廓等物体反射后又被反馈到助听器的输入端，该信号记为v(n)。反馈信号的传播路径记为h(n)。当整体声反馈回路的增益(f(n)h(n))在某个频段大于1时，即会引发助听器在该频段上的啸叫。自适应算法需要收敛时间。收敛速度过快则收敛精度会降低，收敛速度过慢则无法应对声反馈环境的快速变化，例如佩戴过程中手部移动，或正常佩戴中头部运动导致的声反馈环境变化。自适应算法不保证一定收敛到最优解，可能存在无法收敛甚至滤波器发散的问题。
43.举例说明下，相关技术中，为解决助听器的啸叫问题，通常会在助听器内部添加另一个线性滤波器h’(n)，用以模拟外部声反馈路径h(n)，如图1c所示，助听信号y(n)在通过扬声器输出的同时也会被用作该滤波器的输入，以生成对外界反馈回路h(n)所反馈声音v(n)的模拟v’(n)。从麦克风采集到的外界信号中减去v’(n)。所得误差信号e(n)即会逼近外界实际输入信号x(n)，从而消除了助听器中的声反馈回路。由于外界反馈路径h(n)经常随着不同佩戴者的耳廓形状和佩戴位置变化，在实际应用中，通常采用自适应算法模块检测误差信号e(n)，并根据检测结果实时调整滤波器h’(n)的系数，以逼近实际外界声反馈路径h(n)，达到最佳的声反馈抑制效果。进一步地，在图1c的基础上添加频域处理手段(如图1d)，通过在频域检测啸叫并削减对应频段增益来抑制啸叫。
44.图1c所示的使用自适应算法模拟外界声反馈回路，产生对应的抵消信号，抑制输入信号中的反馈声。频域的啸叫检测存在误触发现象，在处理与啸叫类似的外界声音(如小提琴声)时容易产生误动作，导致输入声音受损。频域啸叫抑制的本质是降低对应频段的增益数值，因此在声反馈回路过强时(例如助听器增益较大)会大幅降低声反馈频段的增益，使得实际输出增益不达标。
45.102、将所述融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，所述自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径。
46.本技术实施例中，如图1e所示，电子设备可以将融合信号与自适应滤波器h’(n)的输出信号进行相减运算，得到残余信号，自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径。
47.103、将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号。
48.其中，频域处理模块可以通过对比和分析主输入信号和各路参考输入信号，产生一路经过频域声反馈抑制后的信号，作为主输出信号传入助听算法模块。同时产生一路控制信号对自适应算法模块进行调节，以加快自适应滤波器的收敛速度，防止滤波器发散。
49.104、将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
50.具体实现中，助听算法模块可以对信号进行放大、降噪或者宽动态范围压缩等处理，最终生成的助听信号y(n)由扬声器输出。
51.具体地，mic 1至mic m采集到的声音信号首先被传入多麦克风融合算法进行融合
操作。多麦克风融合模块输出一路融合之后的声音信号。该路信号与自适应滤波器的输出v’(n)相减之后，残余信号e(n)被反馈到自适应算法模块，也作为主输入信号进入频域处理模块。同时，mic 0采集到的辅助声音信号不经过任何处理，直接传入频域处理模块。作为参考信号进入频域处理模块的还有一路多麦克风融合处理之后的音频信号和一路经过助听算法处理之后最终由扬声器输出的信号。
52.可选的，上述步骤104之后，还可以包括如下步骤：
53.a1、将所述中间信号、所述残余信号反馈到自适应算法模块进行运算，得到第一运算结果；
54.a2、通过所述第一运算结果调节所述自适应滤波器的参数。
55.具体实现中，频域处理模块可以产生一路控制信号对自适应算法模块进行调节，以加快自适应滤波器的收敛速度，防止滤波器发散。
56.可选的，在步骤104，将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号之后，还可以包括如下步骤：
57.b1、将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
58.b2、将所述中间信号输入到所述助听算法模块进行处理，得到所述目标信号。
59.具体实现中，电子设备可以将残余信号、单个麦克风采集的第二声音信号、目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，通过目标信号反馈调节频域处理模块的工作参数，进而，使得其输出更为有效的信号，再将中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
60.可选的，上述步骤b1，将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，可以包括如下步骤：
61.a11、将所述融合信号进行短时傅里叶变换以及帧平滑处理，得到第一参考融合信号；
62.a12、将所述第二声音信号进行短时傅里叶变换，得到第三声音信号；
63.a13、将所述残余信号进行短时傅里叶变换，得到第一参考残余信号；
64.a14、将所述目标信号进行短时傅里叶变换、帧缓冲处理、帧平滑处理得到第一参考目标信号；
65.a15、将所述第一参考融合信号与所述第三声音信号进行帧平滑处理后的运算结果进行频域互相关，得到第一相关信号；
66.a16、将所述第一参考融合信号与所述第一参考目标信号进行频域互相关，得到第二相关信号；
67.a17、将所述第一相关信号与所述第三声音信号进行包络估计运算，得到第一估计结果；
68.a18、将所述第一参考残余信号进行帧能量统计、增益控制，得到第二参考残余信号；
69.a19、将所述第二相关信号进行频域声反馈范围估计，得到第一目标相关信号；
70.a20、将所述第一估计结果、所述第二参考残余信号、所述第一参考残余信号、所述
第一目标相关信号进行包络重建，得到第一重建信号；
71.a21、对所述第一重建信号进行短时傅里叶逆变换，得到所述中间信号。
72.具体地，频域处理模块内部产生去声反馈信号x(n)的主要流程如图1f所示。其中，stft表示对信号进行短时傅里叶变换，istft表示短时傅里叶逆变换。输入信号s(n)和s0(n)在经过短时傅里叶变换和帧间平滑处理后，进行频域互相关运算。由于s(n)和s0(n)具有不同的声反馈回路，但能够同时接收到外界声音，因此在声反馈较强的频段具有较低的频域相关性，而在外界输入声音较强的频段具有较高的频域相关性。输入信号s(n)也会和输出信号y(n)进行类似的频域互相关运算，其结果与s(n)和s0(n)的互相关运算结果相反：在外界输入信号较强的频段s(n)和y(n)相关性较低，在声反馈较强的频段s(n)和y(n)相关性较高。根据上述两个频域互相关运算的结果可以分别得出对原始无声反馈信号x(n)的频域包络估计以及声反馈频段的频域包络估计。在重建x(n)信号的过程中，在频域声反馈较强导致x(n)信号受损的频段，处理算法会提取基于s0(n)的外界信号包络，结合e(n)中对受损频段原始能量的估计，重建x(n)信号的频谱。重建之后的x(n)信号经过逆短时傅里叶变换后变为时域信号，传输给下一个处理单元。
73.可选的，上述步骤b1，将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，可以包括如下步骤：
74.b11、将所述融合信号进行短时傅里叶变换，得到第二参考融合信号；
75.b12、将所述第二声音信号进行短时傅里叶变换，得到第四声音信号；
76.b13、将所述残余信号进行短时傅里叶变换，得到第三参考残余信号；
77.b14、将所述目标信号进行短时傅里叶变换、帧缓冲处理，得到第二参考目标信号；
78.b15、将所述第二参考融合信号进行帧平滑处理的结果与所述第四声音信号帧平滑处理后的结果进行频域互相关，得到第三相关信号；
79.b16、将所述第三相关信号与所述第四声音信号进行包络估计，得到第二估计结果；
80.b17、将所述第二参考融合信号进行帧平滑处理的结果与所述第二参考目标信号进行帧平滑处理后的结果进行频域互相关，得到第四相关信号；
81.b18、将所述第四相关信号进行频域声反馈范围估计，得到第二目标相关信号；
82.b19、将所述第三参考残余信号进行帧能量统计、增益控制，得到第四参考残余信号；
83.b20、将所述第二估计结果、所述第二目标相关信号、所述第四参考残余信号、所述第三参考残余信号进行包络重建，得到第二重建信号；
84.b21、对所述第二重建信号进行短时傅里叶逆变换，得到所述中间信号。
85.具体地，频域处理模块内部产生去声反馈信号x(n)的主要流程如图1g所示，另外，图1f为图1g的子集，其展示了最终输出的音频信号x(n)的处理流程。其中，stft表示对信号进行短时傅里叶变换，istft表示短时傅里叶逆变换。输入信号s(n)和s0(n)在经过短时傅里叶变换和帧间平滑处理后，进行频域互相关运算。
86.由于s(n)和s0(n)具有不同的声反馈回路，但能够同时接收到外界声音，因此在声反馈较强的频段具有较低的频域相关性，而在外界输入声音较强的频段具有较高的频域相
关性。输入信号s(n)也会和输出信号y(n)进行类似的频域互相关运算，其结果与s(n)和s0(n)的互相关运算结果相反：在外界输入信号较强的频段s(n)和y(n)相关性较低，在声反馈较强的频段s(n)和y(n)相关性较高。
87.根据上述两个频域互相关运算的结果可以分别得出对原始无声反馈信号x(n)的频域包络估计以及声反馈频段的频域包络估计。在重建x(n)信号的过程中，在频域声反馈较强导致x(n)信号受损的频段，处理算法会提取基于s0(n)的外界信号包络，结合e(n)中对受损频段原始能量的估计，重建x(n)信号的频谱。重建之后的x(n)信号经过逆短时傅里叶变换后变为时域信号，传输给下一个处理单元。
88.可选的，上述步骤b2之后，还可以包括如下步骤：
89.c1、将所述第二参考融合信号与所述第二参考目标信号进行频域互相关，得到第五相关信号；
90.c2、将所述第五相关信号进行声反馈回路延迟估计，得到第三估计结果；
91.c3、将所述第三估计结果、所述第三参考残余信号进行帧能量统计的结果、所述第二目标相关信号输入自适应滤波器发散检测，得到检测结果；
92.c4、对所述第二重建信号进行能量估计，得到第四估计结果；
93.c5、对所述第四相关信号进行声反馈强度估计，得到第五估计结果；
94.c6、根据所述第四估计结果、所述第五估计结果调节所述自适应滤波器的迭代速度；
95.c7、根据所述检测结果和所述迭代速度确定所述自适应滤波器的工作参数。
96.具体实现中，除输出去声反馈的外界信号估计x(n)外，频域处理模块还会输出对自适应算法的控制信号。控制信号包括对自适应迭代算法步长的控制以及自适应滤波器的发散检测。自适应滤波器的迭代速度控制基于对外界声音信号强度和声反馈信号强度的观测，当声反馈信号增强时，迭代步长会适当提升以加快自适应滤波器的收敛速度，反之，当声反馈信号减弱而正常声音信号增强时，迭代步长会减小，防止外界声音信号对滤波器收敛的干扰。当自适应滤波器输出信号明显大于正常输入信号，或者根据自适应滤波器当前参数推算出的频谱不符合声反馈估计模块对频域声反馈范围的估计时，算法会判断自适应滤波器出现发散，进而重置滤波器，使之重新收敛。
97.本技术实施例，可以用于解决助听器设备在高增益及声反馈回路剧烈变化的条件下，传统自适应算法滤波器收敛速度慢，易发散，产生残余啸叫，同时损伤输入声音音质的问题。新算法在现有频域声反馈抑制算法的基础上引入了参考麦克风的信号，通过比较参考麦克风和主收音麦克风，以及其它输入信号之间的频域特征，对存在啸叫的频谱范围和啸叫强度进行估计，恢复无啸叫状态下的输入信号频谱，加快自适应滤波器收敛速度，达到同时抑制啸叫和保持输出信号音质的目的。
98.另外，考虑到实际芯片上存在硬件加速等相关提升运算效率的功能，本技术实施例中，进行信号处理的主要流程在频域中进行，但所用到的相关算法，例如互相关算法，存在对应的时域运算版本，其算法效果与频域版本等效，mic0虽然被标记为辅助输入的麦克风，但依照对麦克风阵列定义的不同，也可以作为多路麦克风输入的其中一路处理。
99.可以看出，本技术实施例中所描述的信号处理方法，应用于电子设备，电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，m为正整数，通过麦克风阵列采集语音信号，
得到m个第一声音信号，将m个第一声音信号进行融合，得到融合信号，将融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径，将残余信号、单个麦克风采集的第二声音信号、融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，将中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号，从而，通过引入辅助麦克风采集到的音频信号，在抑制强声反馈回路在助听器设备中产生的啸叫的同时，提高了现有算法在声反馈回路变化时的鲁棒性，同时最大限度地保留了原始音频信号中的音色，声强等信息，解决了现有防啸叫算法导致音质下降的问题，从而，提升听力效果。
100.与上述图1a所示的实施例一致地，请参阅图2，图2是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图，如图所示，应用于电子设备，所述电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，所述m为正整数，本信号处理方法包括：
101.201、通过所述麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将所述m个第一声音信号进行融合，得到融合信号。
102.202、将所述融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，所述自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径。
103.203、将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号。
104.204、将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
105.205、将所述中间信号、所述残余信号反馈到自适应算法模块进行运算，得到第一运算结果。
106.206、通过所述第一运算结果调节所述自适应滤波器的参数。
107.其中，上述步骤201
‑
206的具体描述可以参照上述图1a所描述的信号处理方法的相应步骤，在此不再赘述。
108.可以看出，本技术实施例中所描述的信号处理方法，应用于电子设备，电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，m为正整数，通过麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将m个第一声音信号进行融合，得到融合信号，将融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径，将残余信号、单个麦克风采集的第二声音信号、融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，将中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号，将中间信号、残余信号反馈到自适应算法模块进行运算，得到第一运算结果，通过第一运算结果调节自适应滤波器的参数，从而，通过引入辅助麦克风采集到的音频信号，在抑制强声反馈回路在助听器设备中产生的啸叫的同时，提高了现有算法在声反馈回路变化时的鲁棒性，同时最大限度地保留了原始音频信号中的音色，声强等信息，解决了现有防啸叫算法导致音质下降的问题，从而，提升听力效果。
109.与上述实施例一致地，请参阅图3，图3是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图所示，该电子设备包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，所述电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，所述m为正整数，本技术实施例中，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
110.通过所述麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将所述m个第一声音
信号进行融合，得到融合信号；
111.将所述融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，所述自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径；
112.将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
113.将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
114.可以看出，本技术实施例中所描述的信号电子设备，电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，m为正整数，通过麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将m个第一声音信号进行融合，得到融合信号，将融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径，将残余信号、单个麦克风采集的第二声音信号、融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，将中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号，从而，通过引入辅助麦克风采集到的音频信号，在抑制强声反馈回路在助听器设备中产生的啸叫的同时，提高了现有算法在声反馈回路变化时的鲁棒性，同时最大限度地保留了原始音频信号中的音色，声强等信息，解决了现有防啸叫算法导致音质下降的问题，从而，提升听力效果。
115.可选的，上述程序还包括用于执行以下步骤的指令：
116.将所述中间信号、所述残余信号反馈到自适应算法模块进行运算，得到第一运算结果；
117.通过所述第一运算结果调节所述自适应滤波器的参数。
118.可选的，在所述将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号之后，上述程序还包括用于执行以下步骤的指令：
119.将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
120.将所述中间信号输入到所述助听算法模块进行处理，得到所述目标信号。
121.可选的，在所述将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号方面，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
122.将所述融合信号进行短时傅里叶变换以及帧平滑处理，得到第一参考融合信号；
123.将所述第二声音信号进行短时傅里叶变换，得到第三声音信号；
124.将所述残余信号进行短时傅里叶变换，得到第一参考残余信号；
125.将所述目标信号进行短时傅里叶变换、帧缓冲处理、帧平滑处理得到第一参考目标信号；
126.将所述第一参考融合信号与所述第三声音信号进行帧平滑处理后的运算结果进行频域互相关，得到第一相关信号；
127.将所述第一参考融合信号与所述第一参考目标信号进行频域互相关，得到第二相关信号；
128.将所述第一相关信号与所述第三声音信号进行包络估计运算，得到第一估计结果；
129.将所述第一参考残余信号进行帧能量统计、增益控制，得到第二参考残余信号；
130.将所述第二相关信号进行频域声反馈范围估计，得到第一目标相关信号；
131.将所述第一估计结果、所述第二参考残余信号、所述第一参考残余信号、所述第一目标相关信号进行包络重建，得到第一重建信号；
132.对所述第一重建信号进行短时傅里叶逆变换，得到所述中间信号。
133.可选的，在所述将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号方面，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
134.将所述融合信号进行短时傅里叶变换，得到第二参考融合信号；
135.将所述第二声音信号进行短时傅里叶变换，得到第四声音信号；
136.将所述残余信号进行短时傅里叶变换，得到第三参考残余信号；
137.将所述目标信号进行短时傅里叶变换、帧缓冲处理，得到第二参考目标信号；
138.将所述第二参考融合信号进行帧平滑处理的结果与所述第四声音信号帧平滑处理后的结果进行频域互相关，得到第三相关信号；
139.将所述第三相关信号与所述第四声音信号进行包络估计，得到第二估计结果；
140.将所述第二参考融合信号进行帧平滑处理的结果与所述第二参考目标信号进行帧平滑处理后的结果进行频域互相关，得到第四相关信号；
141.将所述第四相关信号进行频域声反馈范围估计，得到第二目标相关信号；
142.将所述第三参考残余信号进行帧能量统计、增益控制，得到第四参考残余信号；
143.将所述第二估计结果、所述第二目标相关信号、所述第四参考残余信号、所述第三参考残余信号进行包络重建，得到第二重建信号；
144.对所述第二重建信号进行短时傅里叶逆变换，得到所述中间信号。
145.可选的，上述程序还包括用于执行以下步骤的指令：
146.将所述第二参考融合信号与所述第二参考目标信号进行频域互相关，得到第五相关信号；
147.将所述第五相关信号进行声反馈回路延迟估计，得到第三估计结果；
148.将所述第三估计结果、所述第三参考残余信号进行帧能量统计的结果、所述第二目标相关信号输入自适应滤波器发散检测，得到检测结果；
149.对所述第二重建信号进行能量估计，得到第四估计结果；
150.对所述第四相关信号进行声反馈强度估计，得到第五估计结果；
151.根据所述第四估计结果、所述第五估计结果调节所述自适应滤波器的迭代速度；
152.根据所述检测结果和所述迭代速度确定所述自适应滤波器的工作参数。
153.上述主要从方法侧执行过程的角度对本技术实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，电子设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本技术能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
154.本技术实施例可以根据上述方法示例对电子设备进行功能单元的划分，例如，可
以对应各个功能划分各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。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。需要说明的是，本技术实施例中对单元的划分是示意性的，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。
155.图4是本技术实施例中所涉及的信号处理装置400的功能单元组成框图。该信号处理装置400，应用于电子设备，所述电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，所述m为正整数，该信号处理装置400包括：融合单元401、运算单元402、第一处理单元403和第二处理单元404，其中，
156.所述融合单元401，用于通过所述麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将所述m个第一声音信号进行融合，得到融合信号；
157.所述运算单元402，用于将所述融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，所述自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径；
158.所述第一处理单元403，用于将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
159.所述第二处理单元404，用于将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号。
160.可选的，所述装置400还具体用于：
161.将所述中间信号、所述残余信号反馈到自适应算法模块进行运算，得到第一运算结果；
162.通过所述第一运算结果调节所述自适应滤波器的参数。
163.可选的，在所述将所述中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号之后，所述装置400还具体用于：
164.将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号；
165.将所述中间信号输入到所述助听算法模块进行处理，得到所述目标信号。
166.可选的，在所述将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号方面，所述装置400具体用于：
167.将所述融合信号进行短时傅里叶变换以及帧平滑处理，得到第一参考融合信号；
168.将所述第二声音信号进行短时傅里叶变换，得到第三声音信号；
169.将所述残余信号进行短时傅里叶变换，得到第一参考残余信号；
170.将所述目标信号进行短时傅里叶变换、帧缓冲处理、帧平滑处理得到第一参考目标信号；
171.将所述第一参考融合信号与所述第三声音信号进行帧平滑处理后的运算结果进行频域互相关，得到第一相关信号；
172.将所述第一参考融合信号与所述第一参考目标信号进行频域互相关，得到第二相关信号；
173.将所述第一相关信号与所述第三声音信号进行包络估计运算，得到第一估计结果；
174.将所述第一参考残余信号进行帧能量统计、增益控制，得到第二参考残余信号；
175.将所述第二相关信号进行频域声反馈范围估计，得到第一目标相关信号；
176.将所述第一估计结果、所述第二参考残余信号、所述第一参考残余信号、所述第一目标相关信号进行包络重建，得到第一重建信号；
177.对所述第一重建信号进行短时傅里叶逆变换，得到所述中间信号。
178.可选的，在所述将所述残余信号、所述单个麦克风采集的第二声音信号、所述目标信号、所述融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号方面，所述装置400具体用于：
179.将所述融合信号进行短时傅里叶变换，得到第二参考融合信号；
180.将所述第二声音信号进行短时傅里叶变换，得到第四声音信号；
181.将所述残余信号进行短时傅里叶变换，得到第三参考残余信号；
182.将所述目标信号进行短时傅里叶变换、帧缓冲处理，得到第二参考目标信号；
183.将所述第二参考融合信号进行帧平滑处理的结果与所述第四声音信号帧平滑处理后的结果进行频域互相关，得到第三相关信号；
184.将所述第三相关信号与所述第四声音信号进行包络估计，得到第二估计结果；
185.将所述第二参考融合信号进行帧平滑处理的结果与所述第二参考目标信号进行帧平滑处理后的结果进行频域互相关，得到第四相关信号；
186.将所述第四相关信号进行频域声反馈范围估计，得到第二目标相关信号；
187.将所述第三参考残余信号进行帧能量统计、增益控制，得到第四参考残余信号；
188.将所述第二估计结果、所述第二目标相关信号、所述第四参考残余信号、所述第三参考残余信号进行包络重建，得到第二重建信号；
189.对所述第二重建信号进行短时傅里叶逆变换，得到所述中间信号。
190.可选的，所述装置400具体用于：
191.将所述第二参考融合信号与所述第二参考目标信号进行频域互相关，得到第五相关信号；
192.将所述第五相关信号进行声反馈回路延迟估计，得到第三估计结果；
193.将所述第三估计结果、所述第三参考残余信号进行帧能量统计的结果、所述第二目标相关信号输入自适应滤波器发散检测，得到检测结果；
194.对所述第二重建信号进行能量估计，得到第四估计结果；
195.对所述第四相关信号进行声反馈强度估计，得到第五估计结果；
196.根据所述第四估计结果、所述第五估计结果调节所述自适应滤波器的迭代速度；
197.根据所述检测结果和所述迭代速度确定所述自适应滤波器的工作参数。
198.可以看出，本技术实施例中所描述的信号处理装置，应用于电子设备，电子设备包括m个麦克风组成的麦克风阵列和单个麦克风，m为正整数，通过麦克风阵列采集语音信号，得到m个第一声音信号，将m个第一声音信号进行融合，得到融合信号，将融合信号与自适应滤波器的输出信号进行相减运算，得到残余信号，自适应滤波器用于模拟外部声反馈路径，将残余信号、单个麦克风采集的第二声音信号、融合信号输入到频域处理模块进行处理，得到中间信号，将中间信号输入到助听算法模块进行处理，得到目标信号，从而，通过引入辅助麦克风采集到的音频信号，在抑制强声反馈回路在助听器设备中产生的啸叫的同时，提
高了现有算法在声反馈回路变化时的鲁棒性，同时最大限度地保留了原始音频信号中的音色，声强等信息，解决了现有防啸叫算法导致音质下降的问题，从而，提升听力效果。
199.可以理解的是，本实施例的信号处理装置的各程序模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
200.本技术实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。
201.本技术实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。
202.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须的。
203.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。
204.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，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接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
205.上述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。
206.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。
207.上述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上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
208.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：read
‑
only memory，简称：rom)、随机存取器(英文：random access memory，简称：ram)、磁盘或光盘等。
209.以上对本技术实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。