[发明专利]车用阵列话筒的语音识别水平提升系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及车用阵列话筒系统，尤其是跟踪发声地点改变波束形成的车用阵列话筒的语音识别水平提升系统及其方法。

背景技术

阵列话筒系统是利用多重话筒使周边杂音或干扰音的影响最小化的系统，适用于车用免提系统或语音识别系统。一般车辆等空间较窄的室内使用两个话筒阵列。

例如，传统的免提系统用阵列话筒系统如图1所示，其组成包括：由多重话筒组成采集音源信号的阵列话筒10、处理在阵列话筒10采集的音源信号只提取用户的语音信号的处理器装置20。

具有所述结构的传统的阵列话筒系统中提取用户音源的运行动作如下。

阵列话筒10是用户的音源信号A和收音机广播、散热风扇、发动机噪声等周边的各种杂音成分即接口音源信号B以及配套环境/电路上噪声C等同时被提取施加于处理单元20。此时处理单元20实施估算输入的各种信号参数的第一处理，实施从估算的参数分离出实际用户的语音信号、周边杂音即接口噪声、配套环境/电路上噪声的第二处理。

然后实施通过滤波清除周边杂音即接口噪声，只提取为用户的语音信号和配套/电路上噪声的第三处理，并实施对于经过第三处理的信号实施滤波清除配套/电路上噪声只提取纯用户语音信号的第四处理。

该处理单元20中的纯用户语音信号提取是利用输入于各个话筒的音源信号（sound signal）之间发生的延时（time delay）实施固定音源流入方向的波束形成（beam forming）只提取从特定方向输入的音源信号，从而使用户语音对阵列话筒的流入方向被固定。

所述阵列话筒系统是波束形成区域的调谐完成后以调谐的条件固定住波束形成的区域和方向，而如图2所示只从特定方向接收音源信号而限制说话者（用户）发话位置的自由度。

为解决所述自由度受限制的问题，传统的阵列话筒系统将音源信号的流入方向即波束形成区域形成得较宽（Broad），即使说话者发话位置改变也可以很好地接收。

但波束形成区域变宽时，如果从波束形成区域内的特定方向发生噪声或变大时，因不能适当地清除，导致最终提取的语音信号中含有噪声，而且利用双信道阵列话筒而使利用音源信号之间延时估算音源流入方向的准确性下降。最终，不能提供可靠的免提功能而无法提供优质的通话服务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用阵列话筒的语音识别水平提升系统及其方法，估算用户的语音发出地点，以向覆盖估算的发话地点的区域主动调整阵列话筒的波束形成区域。

为解决所述课题，本发明一方面涉及的车用阵列话筒的语音识别水平提升系统的组成包括：多个话筒传感器，形成多个信道；音响本体，利用从所述多个话筒传感器输入的语音信号，估算所述语音信号的发出地点，向所述估算的发出地点移动所述多个话筒传感器的波束形成区。所述音响本体是使所述波束形成区移动到包括多个区域的覆盖已设定的波束区矩阵内所述估算的发出地点所处区域的区。所述波束区矩阵由默认区域和围绕所述默认区域的扩展区域组成。

所述音响本体是所述估算的发出地点位于所述扩展区域时，将覆盖所述波束区域矩阵内默认区域的波束形成区域移动到覆盖所述发出地点所在的扩展区域的区。所述音响本体利用输入于所述多个话筒传感器的各个信道的语音信号的时间差，估算所述语音信号的发出地点。所述多个话筒传感器至少是三个阵列话筒传感器。

为解决所述课题，本发明另一方面涉及的车用阵列话筒的语音识别水平提升方法，该方法的实施步骤包括：接收从多个话筒传感器输入的语音信号；利用所述输入的语音信号估算所述语音信号的发出地点；使所述多个话筒传感器的波束形成区移动到所述估算的发出地点。

估算所述发出地点的步骤具体为利用输入于所述多个话筒传感器的各信道的语音信号之间的时间差，估算所述语音信号的发出地点。移动所述波束形成区的步骤具体为，在由默认区域和围绕所述默认区域的扩展区组成的已设定的波束区矩阵内，所述发出地点位于所述扩展区时，使覆盖所述默认区域的波束形成区移动到所述发出地点所处的扩展区域。

本发明具有的优点在于：

本发明是利用从多个话筒传感器接收的音源信号估算音源信号的发话地点，以向覆盖估算的发话地点的区域调整阵列话筒的波束形成区域，根据用户的各种身体特性或者活动，即使发话地点出现变化，也可以主动调整波束形成区域，从而提高阵列话筒系统的语音识别效率和通话质量。

附图说明

图1是传统的阵列话筒系统结构参照图；

图2是表示传统的阵列话筒系统的波束形成区域的例示图；