面向远场语音识别的回声消除算法及应用验证

摘要

针对小型侦查类设备在执行远场监听工作时,由于复杂军事作战环境中回声影响系统识别率的问题,基于步长调整原则,提出了一种面向远场语音识别的回声消除改进算法,从根本上提高了输入语音信号的质量。该算法在归一化最小均方(normalized least-mean-square,NLMS)算法的基础上引入了双曲正弦函数,得到能够表示误差与步长之间关系的步长调整函数,通过误差值的大小实现了对步长值的实时调整;并基于MATLAB平台对NLMS算法、SVSLMS算法、基于双曲正弦函数的LMS改进算法以及文中NLMS改进算法做模拟仿真,对比结果可知,改进算法性能更优,在不增大收敛误差的条件下具有更快的收敛速度。进一步搭建嵌入式硬件平台对其实际性能进行测试,试验结果表明,系统识别加入回声后的语音时,词错误率高达60%以上,通过改进算法做语音增强后,系统词错误率明显降低,平均识别率约为80%,验证了基于双曲正弦函数的NLMS改进算法在实际应用中的有效性。