Nova Patents
EP0334023A2

Method for speech signals detection.

Abstract

In known detector circuits for speech signals, after bandpass filtering to obtain the fundamental speech frequency of the microphone signal, the speech envelope of the said signal is detected and the detection signal used for control of a control amplifier in such a way that this amplifier attenuates the microphone signal when the detection signal is absent and amplifies the microphone signal when the detection signal is present. A method of this kind results in a detection time of the order of magnitude of 200 ms. The new method is intended to permit a shorter detection time. This is achieved by the fact that the signals occurring at the output of the low-pass filter are checked for amplitude and for the duration of a defined amplitude and that a speech signal is detected if at least three sequential amplitudes have occurred in the range of the fundamental speech frequency. The detection of speech signals can be performed particularly in combination with a signal processor for controlling the amplification of microphone signals in an environment filled with interfering noise, amplification taking place only when speech signals are present; it can also be used in intercom or two-way communication systems to amplify the signal in the appropriate direction and attenuate it in the opposite direction when a speech signal is present. <IMAGE>

EP0334023A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

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Projected expiry passed 20 February 2009, 17.6 years ago.

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20 claims: 1 independent, 19 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Erkennung von Sprachsignalen, wobei diese zunächst einem Tiefpaß zugeführt werden, dessen Durchlaßbereich im Be­reich der Sprachgrundfrequenz liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang des Tiefpaßfilters auftretenden Signale auf Amplitude und Dauer einer bestimmten Amplitude überprüft werden und daß dann ein Sprachsignal erkannt wird, wenn mindestens drei aufeinanderfolgende Amplituden im Bereich der Sprachgrundfre­quenz aufgetreten sind.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter eine obere Grenzfrequenz von höchstens 400 Hz aufweist.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Überprüfung einer Amplitude über ein Zeitfenster (ZF) erfolgt, dessen Länge kleiner ist, als die Hälfte der kürzesten Periode der Sprachgrundfrequenz.
  4. 4
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl positive als auch negative Amplituden überprüft werden.
  5. 5
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der folgenden Amplituden über ein Amplituden­fenster (AF) erfolgt, dessen Amplitudenbereich in Abhängigkeit von dem ersten erkannten Amplitudenhöchstwert festgelegt wird.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Amplitudenfenster einen Amplitudenbereich von + 20 bis -20 % des Amplitudenhöchstwertes aufweist.
  7. 7
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraum zwischen dem ersten erkannten Amplitudenhöchstwert und dem folgenden im Amplitudenfenster (AF) liegenden Amplitude innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens gemessen wird.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitrahmen (PF) zwischen 3 und 12,5 ms liegt.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Amplitudenhöchstwert (A3) in einem Zeitfenster ( F) liegen muß, dessen Lage durch den Abstand zwischen dem ersten (A1) und dem zweiten (A2) Amplitudenhöchstwert bestimmt wird und innerhalb einer Toleranz von ± 7,5 % desselben liegt.
  10. 10
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Periode und die zweite Periode bzw. die erste Periode und die dritte Periode zur Bestimmung der Kreuz-Korre­lationsgrade benutzt wird.
  11. 11
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gemessenen Zeiträumen der ersten und der zweiten bzw. der ersten und der dritten Periode der normierte mittlere quadratische Fehler ermittelt wird.
  12. 12
    Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Werte mit Hilfe einer wählbaren Schwelle über­prüft werden und daß bei Überschreiten der Schwelle durch einen er­mittelten Wert ein Sprachsignal erkannt wird.
  13. 13
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Sprachsignal einem Analog/Digital-Wandler zugeführt wird.
  14. 14
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das digitalisierte Sprachsignal einem Signalprozessor (SP) zugeführt wird, welcher ein, das Vorliegen eines Sprachsignals kennzeichnendes Ausgangssignal liefert.
  15. 15
    Verfahren für eine Mikrofonverstärkerschaltung mit einem Regelver­stärker nach einem der Ansprüche 1 bis 14 , dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen eines Sprachsignals das Eingangssignal des Regel­verstärkers (RV) auf Veranlassung des Signalprozessors um einen vor­gegebenen Wert verstärkt wird.
  16. 16
    Verfahren für eine Freisprecheinrichtung mit je einem Regelverstärker, für das Mikrofon- und das Lautsprechersignal nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen eines Sprachsignals des Mikrofons (M) das Lautsprecher­signal um einen vorgegebenen Wert durch den zugeordneten Regelverstärker (RV2) auf Veranlassung des Signalprozessors (SP) gedämpft wird.
  17. 17
    Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Signalprozessor (SP) das Mikrofonsignal um den Betrag der Erkennungszeit von Sprachsignalen verzögert wird.
  18. 18
    Verfahren für eine Gegensprecheinrichtung mit je einem in jeder der beiden Richtungen liegenden Regelverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Signalprozessor (SP) bei Vorliegen eines Sprach­signals der betreffende Regelverstärker aufgesteuert und der andere Regelverstärker gedämpft wird.
  19. 19
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal für den bzw. die Regelverstärker nach Aus­bleiben eines Sprachsignals für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten wird.
  20. 20
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Regelverstärker (Rv1, Rv2) durch den Signal­prozessor (SP) übernommen wird.
Independent claims20