[發明專利]一種用于語音識別過程的回聲消除方法及裝置

有效

• 申請號: 201811212919.1
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109346096B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 饒竹一;張云翔
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

1.一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、麥克風用于接收近端用戶聲音和遠端揚聲器的聲音，并形成第一模擬信號，AD轉換器將所述第一模擬信號轉換成數字信號并將其傳送至語音狀態檢測模塊和濾波控制模塊；

S2、所述語音狀態檢測模塊對近端用戶聲音和遠端揚聲器的聲音進行采樣，并根據近端用戶聲音樣本和遠端揚聲器聲音樣本的短時能量估計值確定當前語音識別的通話狀態信息，NLMS控制器能根據通話狀態信息對FIR濾波器進行系數配置，所述FIR濾波器對所述遠端聲音樣本進行初步處理，處理后的遠端樣本信息傳遞回語音狀態檢測模塊；

S3、經過所述語音狀態檢測模塊處理后的聲音信號傳遞至濾波控制模塊中與數字信號一起傳遞至自適應濾波器中，經過步長調整模塊、系數調整模塊和幀長調整模塊的處理后再次傳送回所述自適應濾波器中，并經過自適應濾波器傳遞至回音消除模塊進行回音消除；其中，所述步長調整模塊用于在檢測到自適應濾波器的系數更新步長大于設置的系數更新步長的閾值時，減小更新的步長；所述系數調整模塊用于在檢測到自適應濾波器的系數更新大于設置的更新閾值時，減小更新的系數；

S4、經所述回音消除模塊處理后的數字信號傳遞至誤差校準模塊，所述誤差校準模塊將其再次傳遞至自適應濾波器中，經過所述步長調整模塊、系數調整模塊和幀長調整模塊的處理后再次經所述自適應濾波器傳遞回所述誤差校準模塊；

S5、所述誤差校準模塊將經過處理后的數字信號傳遞至殘余回聲截取模塊，所述殘余回聲截取模塊將接收到數字信號傳遞至第二非線性處理模塊中，所述第二非線性處理模塊對殘余回聲信號進行非線性處理，進一步消除回聲；

S6、經步驟S5處理后的聲音數字信號傳遞至語音識別模塊，所述語音識別模塊對聲音數字信號內的信息進行識別；

S7、所述語音識別模塊將識別得到的數字信息傳遞至通訊連接模塊；

S8、所述通訊連接模塊將所述數字信息傳遞至功率放大器進行放大，放大后的數字信息經DA轉換器將數字信號轉換成第二模擬信號；

S9、DA轉換器將第二模擬信號傳遞至揚聲器內，從而方便與用戶進行交互。

2.根據權利要求1所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，所述回音消除模塊包括第一非線性處理模塊，所述第一非線性處理模塊用于對回音進行非線性處理。

3.根據權利要求1所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，所述第一模擬信號和所述第二模擬信號均為電信號。

4.根據權利要求1所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，所述第二非線性處理模塊的非線性處理包括殘留回聲消除處理和非線性剪切處理。

5.根據權利要求1所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，所述FIR濾波器包括緩沖區配置模塊、打包時延配置模塊和抽頭配置模塊；所述打包時延配置模塊用于根據遠端信號樣本確定打包時延樣本數；所述沖區配置模塊用于在滑動窗FIR濾波器中設置緩沖區，在該緩沖區中填入需要進行濾波處理的遠端信號樣本；所述抽頭配置模塊用于根據除了語音壓縮算法造成的打包時延之外的時延大小來配置滑動窗FIR濾波器的抽頭數。

6.根據權利要求1所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，所述語音狀態檢測模塊包括采樣處理模塊和通話狀態判斷模塊，且所述NLMS控制器位于語音狀態檢測模塊內。

7.根據權利要求1所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，所述通訊連接模塊采用多種通信方式，所述通信方式包括無線網絡、3G網絡或有線局域網。

8.根據權利要求3所述的一種用于語音識別過程的回聲消除方法，其特征在于，第一非線性處理模塊包括語音輸出模塊和靜音處理模塊；當語音狀態檢測器判斷當前通話狀態信息為近端模式時，語音輸出模塊對接收到的信號原樣輸出，當語音狀態檢測器判斷當前通話狀態信息為遠端模式時，靜音處理模塊對接收到的信號進行靜音處理。

9.一種用于實現權利要求1所述用于語音識別過程的回聲消除方法的裝置，其特征在于，包括依次連接的麥克風、AD轉換器、濾波控制模塊、回音消除模塊、誤差校準模塊、殘余回聲截取模塊、第二非線性處理模塊、語音識別模塊、通訊連接模塊、功率放大器、DA轉換器和揚聲器；

還包括語音狀態檢測模塊，所述語音狀態檢測模塊分別與所述AD轉換器和濾波控制模塊連接，所述濾波控制模塊還連接一自適應濾波器，所述自適應濾波器包括步長調整模塊、系數調整模塊和幀長調整模塊；

所述語音狀態檢測模塊還連接一NLMS控制器和一FIR濾波器。