[发明专利]一种用于语音识别过程的回声消除方法及装置

权利要求书

1.一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、麦克风用于接收近端用户声音和远端扬声器的声音，并形成第一模拟信号，AD转换器将所述第一模拟信号转换成数字信号并将其传送至语音状态检测模块和滤波控制模块；

S2、所述语音状态检测模块对近端用户声音和远端扬声器的声音进行采样，并根据近端用户声音样本和远端扬声器声音样本的短时能量估计值确定当前语音识别的通话状态信息，NLMS控制器能根据通话状态信息对FIR滤波器进行系数配置，所述FIR滤波器对所述远端声音样本进行初步处理，处理后的远端样本信息传递回语音状态检测模块；

S3、经过所述语音状态检测模块处理后的声音信号传递至滤波控制模块中与数字信号一起传递至自适应滤波器中，经过步长调整模块、系数调整模块和帧长调整模块的处理后再次传送回所述自适应滤波器中，并经过自适应滤波器传递至回音消除模块进行回音消除；其中，所述步长调整模块用于在检测到自适应滤波器的系数更新步长大于设置的系数更新步长的阈值时，减小更新的步长；所述系数调整模块用于在检测到自适应滤波器的系数更新大于设置的更新阈值时，减小更新的系数；

S4、经所述回音消除模块处理后的数字信号传递至误差校准模块，所述误差校准模块将其再次传递至自适应滤波器中，经过所述步长调整模块、系数调整模块和帧长调整模块的处理后再次经所述自适应滤波器传递回所述误差校准模块；

S5、所述误差校准模块将经过处理后的数字信号传递至残余回声截取模块，所述残余回声截取模块将接收到数字信号传递至第二非线性处理模块中，所述第二非线性处理模块对残余回声信号进行非线性处理，进一步消除回声；

S6、经步骤S5处理后的声音数字信号传递至语音识别模块，所述语音识别模块对声音数字信号内的信息进行识别；

S7、所述语音识别模块将识别得到的数字信息传递至通讯连接模块；

S8、所述通讯连接模块将所述数字信息传递至功率放大器进行放大，放大后的数字信息经DA转换器将数字信号转换成第二模拟信号；

S9、DA转换器将第二模拟信号传递至扬声器内，从而方便与用户进行交互。

2.根据权利要求1所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，所述回音消除模块包括第一非线性处理模块，所述第一非线性处理模块用于对回音进行非线性处理。

3.根据权利要求1所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，所述第一模拟信号和所述第二模拟信号均为电信号。

4.根据权利要求1所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，所述第二非线性处理模块的非线性处理包括残留回声消除处理和非线性剪切处理。

5.根据权利要求1所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，所述FIR滤波器包括缓冲区配置模块、打包时延配置模块和抽头配置模块；所述打包时延配置模块用于根据远端信号样本确定打包时延样本数；所述冲区配置模块用于在滑动窗FIR滤波器中设置缓冲区，在该缓冲区中填入需要进行滤波处理的远端信号样本；所述抽头配置模块用于根据除了语音压缩算法造成的打包时延之外的时延大小来配置滑动窗FIR滤波器的抽头数。

6.根据权利要求1所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，所述语音状态检测模块包括采样处理模块和通话状态判断模块，且所述NLMS控制器位于语音状态检测模块内。

7.根据权利要求1所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，所述通讯连接模块采用多种通信方式，所述通信方式包括无线网络、3G网络或有线局域网。

8.根据权利要求3所述的一种用于语音识别过程的回声消除方法，其特征在于，第一非线性处理模块包括语音输出模块和静音处理模块；当语音状态检测器判断当前通话状态信息为近端模式时，语音输出模块对接收到的信号原样输出，当语音状态检测器判断当前通话状态信息为远端模式时，静音处理模块对接收到的信号进行静音处理。

9.一种用于实现权利要求1所述用于语音识别过程的回声消除方法的装置，其特征在于，包括依次连接的麦克风、AD转换器、滤波控制模块、回音消除模块、误差校准模块、残余回声截取模块、第二非线性处理模块、语音识别模块、通讯连接模块、功率放大器、DA转换器和扬声器；

还包括语音状态检测模块，所述语音状态检测模块分别与所述AD转换器和滤波控制模块连接，所述滤波控制模块还连接一自适应滤波器，所述自适应滤波器包括步长调整模块、系数调整模块和帧长调整模块；

所述语音状态检测模块还连接一NLMS控制器和一FIR滤波器。