一种语音信号回声消除装置及电视机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种语音信号回声消除装置及电视机，所述装置包括：麦克风阵列，用于采集环境中的当前语音信号，将当前语音信号传输至声音处理芯片；中央处理器，用于获取待播放音频对应的音频信号，将音频信号传输至功率放大器；功率放大器，用于将音频信号发送至声音处理芯片，并对音频信号进行信号放大获取驱动信号，将驱动信号传输至扬声器；声音处理芯片，用于对接收到的音频信号进行取样，获取回声取样信号，并根据回声取样信号对当前语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号。由于被取样的音频信号以及扬声器的驱动信号均来自功率放大器，从而缩短了音频信号取样及语音信号采集的延时，提高了回声消除的准确性，优化了用户体验。

A voice signal echo cancellation device and TV set

The invention discloses a voice signal echo cancellation device and a television, the device comprises a microphone array, for the speech signal acquisition in the environment, the speech signal is transmitted to the voice processing chip; the central processor is used to obtain the audio signal to audio corresponding to the audio signal is transmitted to the power amplifier; power amplifier for, the audio signal is sent to the voice processing chip, and the audio signal acquisition signal amplifying the drive signal, drive signals will be transmitted to the speaker; the voice processing chip, audio signal for the received echo signal sampling, sampling and acquisition, according to the sampling signal of the echo signal to obtain the target echo filter, speech signal. Because the sampled audio signals and loudspeaker driving signals all come from the power amplifier, thus shortening the time of sampling the audio signal and collecting the voice signal, improving the accuracy of the echo cancellation and optimizing the user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种语音信号回声消除装置及电视机
本专利技术属于电子
，尤其涉及一种语音信号回声消除装置及电视机。
技术介绍
随着语音算法的成熟以及电视智能化程度的提升，近年来各大电视厂商纷纷开发各类语音输入功能的电视。目前，在电视上进行语音的输入方式主要有如下两种，第一种是使用具有语音输入功能的蓝牙遥控器，第二种是使用无线麦克风。但此两种方式实现的是近场语音，需要用户将麦克风或遥控器等设备在靠近人，在使用上存在使用不便的问题。基于此，远场麦克风必将为未来智能语音电视的方向，即将麦克风设计在电视机上，目前的技术，基本上可以满足8米以内的远距离的语音输入需求，此距离完全能满足电视的语音输入需求。但这种设计会出现如下问题：由于麦克风靠近电视机，而电视机本机的喇叭也会发声，本机的声音进入麦克风后，再经本机的喇叭播放出来，周而复始，产生回音，因此需对本机的喇叭声音进行回音消除。在远场语音的应用方面，目前基本上是语音转换为通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)信号通过USB通道输入给电视机，回音消除是通过对音频视频输出口(AudioVideo-Out，AV-OUT)的音频输出进行采样，麦克风外置，不仅影响电视机整体美观，而且此种方式的回音消除上，采样时间不便控制，主要是电视机处理上，AV-OUT的音频输出是不经过数字信号处理(DigitalSignalProcessing，DSP)处理直接输出的，而喇叭的声音在经过DSP处理，并且经过功放放大输出，此过程存在延时，一定程度上影响回声消除的效果和语音识别准确性，因此现有的回声消除方案还需改进。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供了一种语音信号回声消除装置及电视机，旨在解决现有技术中语音电视机在进行回声消除时存在取样延时，回声消除效果不佳的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种语音信号回声消除装置，所述装置包括：麦克风阵列、中央处理器、功率放大器和声音处理芯片；所述麦克风阵列，用于采集环境中的当前语音信号，并将所述当前语音信号传输至所述声音处理芯片；所述中央处理器，用于获取待播放音频对应的音频信号，并将所述音频信号传输至所述功率放大器；所述功率放大器，用于将所述音频信号发送至所述声音处理芯片，并对所述音频信号进行信号放大获取驱动信号，将所述驱动信号传输至扬声器，以使所述扬声器对所述驱动信号进行播放；所述声音处理芯片，用于对接收到的音频信号进行取样，获取回声取样信号，并根据所述回声取样信号对所述当前语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号，以实现回声消除。优选地，所述声音处理芯片包括：信号增强单元，用于对接收到的所述当前语音信号进行信号增强，获得待比较语音信号，对所述回声取样信号进行信号增强，获得待比较回声取样信号；比较器，用于根据所述待比较回声取样信号对所述待比较语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号。优选地，所述声音处理芯片还包括：采样单元，用于对所述当前语音信号进行模数转换，并对转换后的语音信号进行数字采样；滤波器，用于对进行数字采样后的语音信号进行滤波处理，获取滤波后的语音信号，并将滤波后的信号传输至所述信号增强单元。优选地，所述声音处理芯片还包括：电平转换电路，用于对所述待比较语音信号和所述待比较回声取样信号分别进行电平转换，获取转换后的待锁定语音信号以及待锁定回声取样信号；和/或锁相环电路，用于对所述待锁定语音信号和所述待锁定回声取样信号分别进行相位锁定，获取相位锁定后的待分频语音信号以及待分频回声取样信号；和/或分频器，用于对所述待分频语音信号进行信号分频，对所述待分频回声取样信号进行信号分频；相应地，所述比较器还用于对分频后的语音信号和分频后的回声取样信号进行回声过滤，获得目标语音信号。优选地，所述比较器，还用于将正相输入端接收的语音信号与反相输入端接收的回声取样信号进行比较，输出目标语音信号，以实现对所述语音信号的回声过滤。优选地，所述声音处理芯片，还包括：逻辑运算器，用于对所述目标语音信号进行逻辑运算处理，获取待调制语音信号；信号调制单元，用于对所述待调制语音信号进行信号调制，获得有效语音信号，并将所述有效语音信号传输至所述中央处理器。优选地，所述信号调制单元，具体用于对所述待调制语音信号进行信号调制，并对调制后的语音信号进行格式转换，获得有效语音信号，并将所述有效语音信号传输至所述中央处理器。优选地，所述逻辑运算器，还用于将所述待调制语音信号发送至所述电平转换电路，以使所述电平转换电路根据所述待调制语音信号对后续接收的语音信号进行电平转换。优选地，所述装置还包括：存储单元，用于接收所述逻辑运算器发送的运算数据，并对所述预算数据进行储存。此外，本专利技术还提出一种电视机，所述电视机包括上述语音信号回声消除装置。本专利技术麦克风阵列采集环境中的当前语音信号，并将所述当前语音信号传输至声音处理芯片，中央处理器获取待播放音频对应的音频信号，并将所述音频信号传输至功率放大器，功率放大器将所述音频信号发送至声音处理芯片，并对所述音频信号进行信号放大获取驱动信号，将所述驱动信号传输至扬声器，以使所述扬声器对所述驱动信号进行播放，声音处理芯片对接收到的音频信号进行取样，获取回声取样信号，并根据所述回声取样信号对所述当前语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号。由于被取样的音频信号以及扬声器的驱动信号均来自功率放大器，从而缩短了音频信号取样和语音信号采集的延时，提高了回声消除的准确性，优化了用户体验。附图说明图1为本专利技术语音信号回声消除装置第一实施例的结构框图；图2为图1所示的语音信号回声消除装置中中央处理器与声音处理芯片的初始化流程图；图3为图1所示的语音信号回声消除装置中声音处理芯片的结构框图；图4为图1所示的语音信号回声消除装置中声音处理芯片的另一结构框图；图5为图4所示的声音处理芯片中电平转换电路的电路原理图；图6为本专利技术语音信号回声消除装置第四实施例的结构框图；图7为本专利技术语音信号回声消除装置第五实施例的结构框图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，图1为本专利技术语音信号回声消除装置第一实施例的结构框图。其中，所述语音信号回声消除装置包括：麦克风阵列10、声音处理芯片20、中央处理器30和功率放大器40；所述麦克风阵列10，用于采集环境中的当前语音信号，并将所述当前语音信号传输至所述声音处理芯片；所述中央处理器30，用于获取待播放音频对应的音频信号，并将所述音频信号传输至所述功率放大器40；所述功率放大器40，用于将所述音频信号发送至所述声音处理芯片20，并对所述音频信号进行信号放大获取驱动信号，将所述驱动信号传输至扬声器，以使所述扬声器对所述驱动信号进行播放；所述声音处理芯片20，用于对接收到的音频信号进行取样，获取回声取样信号，并根据所述回声取样信号对所述当前语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号，以实现回声消除。需要说明的是，本专利技术实施例提出的语音信号回声消除装置的应用场景可以是电视机，所述麦克风阵列10内置于所述电视机的扬声器附近；所述中央处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种语音信号回声消除装置，其特征在于，所述装置包括：麦克风阵列、中央处理器、功率放大器和声音处理芯片；所述麦克风阵列，用于采集环境中的当前语音信号，并将所述当前语音信号传输至所述声音处理芯片；所述中央处理器，用于获取待播放音频对应的音频信号，并将所述音频信号传输至所述功率放大器；所述功率放大器，用于将所述音频信号发送至所述声音处理芯片，并对所述音频信号进行信号放大获取驱动信号，将所述驱动信号传输至扬声器，以使所述扬声器对所述驱动信号进行播放；所述声音处理芯片，用于对接收到的音频信号进行取样，获取回声取样信号，并根据所述回声取样信号对所述当前语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号，以实现回声消除。

【技术特征摘要】
1.一种语音信号回声消除装置，其特征在于，所述装置包括：麦克风阵列、中央处理器、功率放大器和声音处理芯片；所述麦克风阵列，用于采集环境中的当前语音信号，并将所述当前语音信号传输至所述声音处理芯片；所述中央处理器，用于获取待播放音频对应的音频信号，并将所述音频信号传输至所述功率放大器；所述功率放大器，用于将所述音频信号发送至所述声音处理芯片，并对所述音频信号进行信号放大获取驱动信号，将所述驱动信号传输至扬声器，以使所述扬声器对所述驱动信号进行播放；所述声音处理芯片，用于对接收到的音频信号进行取样，获取回声取样信号，并根据所述回声取样信号对所述当前语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号，以实现回声消除。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声音处理芯片包括：信号增强单元，用于对接收到的所述当前语音信号进行信号增强，获得待比较语音信号，对所述回声取样信号进行信号增强，获得待比较回声取样信号；比较器，用于根据所述待比较回声取样信号对所述待比较语音信号进行回声过滤，获得目标语音信号。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述声音处理芯片还包括：采样单元，用于对所述当前语音信号进行模数转换，并对转换后的语音信号进行数字采样；滤波器，用于对进行数字采样后的语音信号进行滤波处理，获取滤波后的语音信号，并将滤波后的信号传输至所述信号增强单元。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述声音处理芯片还包括：电平转换电路，用于对所述待比较语音信号和所述待比较回声取样信号分别进行电平转换，获取转换后的待锁定语音信号以及待锁定回声取样信号；和/或锁相...

【专利技术属性】
技术研发人员：余明火，
申请(专利权)人：深圳创维RGB电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44