CN1826835B - 操作汽车中的语音支持的系统的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

用于操作汽车(1)中的语音支持的系统、如通信设备和/或通告/对讲设备的方法和设备，所述语音支持的系统具有至少一个话筒(30)和至少一个用于再现借助于话筒(30)所产生的信号的扬声器(31)以及具有被布置在话筒(30)和扬声器(31)之间的带通滤波器(32)，其中确定信号(S)的与频率有关的功率，和其中根据信号(S)的功率关于频率(f)的至少一个局部最大值来调整带通滤波器(32)。

Description

操作汽车中的语音支持的系统的设备和方法
本发明涉及一种用于操作汽车中的语音支持的系统、如通信设备和/或通告(Sprech)/对讲设备的方法以及设备，其中通过话筒装置来接收语音信号并将该语音信号转交给至少一个扬声器。
这类方法在汽车中被用于语音支持的对讲操作或者被用于支持语音输入控制的电子或电气组件。在这种情况下，主要问题是，在汽车中根据工作状态存在相应的背景噪声。这种背景噪声覆盖语音命令。汽车中的通告和对讲设备主要在大汽车、小型公共汽车等上是有利的。可是，这些设备也可用在普通的客车上。在汽车中应用电气部件的语音控制的输入单元时，抑制背景噪声或过滤出语音命令还是特别有意义的。
因此，从EP 0078014 B1中公知一种汽车的语音识别设备，其中通过传感器向语音识别设备的放大器系统通告或输送，发动机是否在工作和/或汽车是否运动。然后，电平影响(Pegelbeeinflussung)取决于此，利用该电平影响尝试从背景噪声中过滤出语音命令。
从WO 97/34290中公知一种滤波，其中过滤出周期性的干扰信号，其方式是确定该干扰信号的周期并且借助于发生器干涉出该周期，以致剩下语音信号。
从DB 197 05 471 A1中公知，借助于横向滤波来支持语音识别。
从DE 41 06 405 C2中公知一种方法，在该方法中从语音信号中减去噪声，其中应用多个话筒。DE 199 58 836 A1同样公开一种具有多个话筒的对讲设备。
从DE 39 25 589 A1中公知多话筒装置的应用，其中在汽车中应用时在机舱中布置话筒之一并且在车厢中布置另一个话筒。然后，实现两个信号的相减。在这种情况下不利的是，从车厢中的总信号中仅仅去除发动机噪声或汽车自身的本来的工作噪声。在这种情况下，未考虑特定的杂音。同样缺少反馈抑制。在将话筒和扬声器在声学上可耦合地邻近布置的任何地方，出现这样的情况，即将在扬声器上耦合输出的声学信号再度反向馈送到话筒中。得到所谓的反馈和紧随其后的过激励。从EP 1 077 013 B1、WO 02/069487 A1以及WO 02/21817A2中公知用于避免这种过激励的解决方案。
因此，本发明所基于的任务是，如下扩展该类方法以及设备，即改善汽车乘客的口头通信。
这个任务由此来解决，即，为了操作汽车中的语音支持的系统、如通信设备和/或通告/对讲设备，利用至少一个话筒和至少一个用于再现借助于话筒所产生的信号的扬声器以及利用被布置在话筒和扬声器之间的带通滤波器来确定该信号的与频率有关的功率，并且根据信号功率关于频率的至少一个局部最大值来调整所述带通滤波器。
当然，信号功率关于频率的局部最大值可以包括信号功率关于频率的全局最大值。
在本发明的有利的改进方案中，根据信号功率对频率的导数、尤其是一阶导数来确定信号功率的局部最大值。
在本发明的此外有利的改进方案中，借助于信号功率对频率的一阶导数构成侧面信号(Flankensignal)，该侧面信号在信号功率对频率的一阶导数大于等于零时取第一二元值，并且该侧面信号在信号功率对频率的一阶导数小于零时取第二二元值，其中根据侧面信号的一阶导数确定信号功率的局部最大值。
在本发明的此外有利的改进方案中，只有当所述侧面信号的一阶导数小于零时，才假设存在信号功率的局部最大值。
此外，前述任务由此来解决，即，为了操作汽车中的语音支持的系统、如通信设备和/或通告/对讲设备，利用至少一个话筒和至少一个用于再现借助于话筒所产生的信号的扬声器以及利用被布置在话筒和扬声器之间的带通滤波器来确定该信号的与频率有关的功率，并且根据信号功率对频率的导数来调整所述带通滤波器。
在本发明的此外有利的改进方案中，根据信号功率关于频率的至少两个局部最大值来调整所述带通滤波器。
在本发明的此外有利的改进方案中，根据信号功率对频率的一阶导数来调整所述带通滤波器。
在本发明的此外有利的改进方案中，借助于信号功率对频率的一阶导数构成侧面信号，该侧面信号在信号功率对频率的一阶导数大于等于零时取第一二元值，并且该侧面信号在信号功率对频率的一阶导数小于零时取第二二元值，其中根据所述侧面信号或该侧面信号的一阶导数来调整所述带通滤波器。
在本发明的此外有利的改进方案中，在一频率范围内确定所有局部最大值。在本发明的此外有利的改进方案中，在所述频率范围内确定全局最大值。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整带通滤波器，使得只有当
-至少借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-至少借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上/或者借助话筒所产生的信号在与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的、借助话筒所产生的信号的多个频率之一处的功率与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上/或者借助话筒所产生的信号在与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的、借助话筒所产生的信号的多个频率之一处的功率与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上/或者借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的频率处的功率
-所述借助话筒所产生的信号的频率直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助话筒所产生的信号的频率处的功率大于在同样直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上/或者借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的频率处的功率
-所述借助话筒所产生的信号的频率直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助话筒所产生的信号的频率处的功率大于在同样直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的频率处的功率
-所述借助话筒所产生的信号的频率直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助话筒所产生的信号的频率处的功率大于在同样直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助话筒所产生的信号的所有(至少主要的)其他(所检验的)频率的借助话筒所产生的信号的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的频率处的功率
-所述借助话筒所产生的信号的频率直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助话筒所产生的信号的频率处的功率大于在同样直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助话筒所产生的信号的所有(至少主要的)其他(所检验的)频率的借助话筒所产生的信号的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatio-Threshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，所述反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)根据所述带通滤波器的输出信号加以确定。
在本发明的此外有利的改进方案中，所述反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)位于20与50之间。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处具有局部最大值的其他频率处的功率的平均值的比例大于附加功率极限值(RichContentThreshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在本发明的此外有利的改进方案中，这样调整所述带通滤波器，使得只有当
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处具有局部最大值的所有其他(所检验的)频率处的功率的平均值的比例大于附加功率极限值(RichContentThreshold)时，才截止借助话筒所产生的信号在截止频率处的分量。
在前述发明的意义上，借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率和/或借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处具有局部最大值的频率处的功率应可替换地或附加地也包括以下功率，该功率在与前述频率紧密相邻的频率处具有信号，并且该功率(还)具有与各个最大值类似高的功率。
在本发明的此外有利的改进方案中，所述附加功率极限值(RichContentThreshold)位于20与50之间，在本发明的特别有利的改进方案中，所述附加功率极限值(RichContentThreshold)位于30与40之间。
在本发明的此外有利的改进方案中，所述带通滤波器根据其输出信号加以调整。
在本发明的此外有利的改进方案中，所述带通滤波器是陷波滤波器或具有至少一个陷波滤波器的滤波器组。所述滤波器组例如包括10个陷波滤波器。
从下列实施例的说明中得到其他的优点和细节。在此：
图1示出汽车，
图2示出根据本发明的设备的实施例，
图3示出陷波滤波器，
图4示出滤波器组，
图5示出在决策逻辑中实施的流程图的实施例，
图6示出功率频率图，
图7示出图5中的询问41的实施例，
图8示出功率频率图和
图9示出功率频率图。
图1示出从上方来看的汽车1的内视图。在此，参考符号2和3表示汽车的前排座位，而参考符号4、5和6表示汽车的后排座位。参考符号7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20表示扬声器。参考符号21、22、23和24表示话筒。扬声器7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20部分属于音乐设备和部分属于通信或通告/对讲设备。它们也可以由两种系统来使用。
在本实施例中，扬声器9、17、18、19、20输出由话筒21所产生的信号，扬声器7、17、18、19、20输出由话筒22所产生的信号，扬声器7、9、19、20输出由话筒23所产生的信号，而扬声器7、9、17、18输出由话筒24所产生的信号。以这种方式支持在汽车中进行口头通信的可能性。在此，话筒21、22、23、24之一和扬声器7、9、17、18、19、20之一之间的信号被放大得越强，原则上通信就越好。可是，通过可能的反馈效应，有条件地由借助于扬声器7、9、17、18、19、20所发出的声音限制这种放大的可能性，所述声音通过话筒21、22、23、24来接收，并且随后被放大以及通过扬声器7、9、17、18、19、20发出。
为了减小这种反馈，根据图2，在话筒30与扬声器31之间设置带通滤波器32，所述话筒30可以是话筒21、22、23、24之一，所述扬声器31可以是扬声器7、9、17、18、19、20之一。这个带通滤波器32对由话筒30所产生的信号S进行滤波，并且提供所滤波的信号S′，其中过滤出某些频率范围，对于该频率范围，决策逻辑33已识别出反馈的危险。对此，所述决策逻辑33确定滤波器参数fc和Q，借助于该滤波器参数调整带通滤波器32。
为了放大信号S和/或信号S′，可以设置未示出的放大器。可是，放大功能也可以由带通滤波器来承担。
图3示出被实施为陷波滤波器的带通滤波器的特性曲线，其中示出带通滤波器关于频率f的增益V。在此，fc表示带通滤波器的中频，而Q表示带通滤波器的品质因数。为了滤波多个频率范围，带通滤波器32以有利的方式被实施为滤波器组，如图4所示。有利地，该滤波器组包括直至10个陷波滤波器。
图5示出在决策逻辑33中所实施的流程图的实施例。在此，首先在步骤40中分析信号S的频率f，并且如示范性地在图6中所示的那样，确定在(例如192个)不同的、例如相互相距40Hz的检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8上的信号S的功率P。
已经证明有利的是，对在检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8处的功率在时间上求平均，也就是说，构成关于时间的平均值，并且替代信号S在检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8上的当前功率，对该功率在时间上的平均值进行检验。因此，只要在说明书和权利要求中提及信号S的功率，这也可以包括在某一时期上构成的功率平均值。此外，功率的概念在本发明的意义上包括幅度或其在时间上的平均值。在本发明的意义上也应包括功率、幅度或其在时间上的平均值的其他的变形，如某些归一化的量。这样，信号S在检验频率fn处的功率在本发明的意义上可以理解为信号S在这个检验频率fn处的功率值除以信号S在所有检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8处的功率之和。
询问41紧接着步骤40，询问对于检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8是否存在反馈的危险。这个询问的细节参考图7来实施。只要对于检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8不存在反馈的危险，步骤40就紧接着询问41。可是，只要对于检验频率fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、fn+5、fn+6、fn+7、fn+8存在反馈的危险，询问42就紧接着询问41，询问由话筒30所产生的信号S是否已经借助于带通滤波器减去了围绕这个检验频率的信号分量。
如果由话筒30所产生的信号S还没有已经借助于带通滤波器减去了围绕所述检验频率的信号分量，则询问43紧接着询问42，询问带通滤波器是否可供支配。如果带通滤波器可供支配，则步骤47紧接着询问43，在该步骤47中选出带通滤波器并且产生滤波器参数、也就是带通滤波器的中频fc和品质因数Q。所述中频fc是在权利要求的意义上的截止频率的例子。但是，在权利要求的意义上的截止频率也可以特别是围绕该中频fc的频率范围，所述频率范围实际上被带通滤波器从由话筒30所产生的信号S中过滤出。
中频fc例如可以被设置为等于检验频率，对于所述检验频率已经确定了反馈。可是，在本发明的可替换的改进方案中，中频fc也可以是与校正频率相加的检验频率。例如根据借助话筒所产生的信号在检验频率(在该检验频率处，借助话筒所产生的信号的功率为最大)处的功率以及根据借助话筒所产生的信号在至少一个位于该检验频率附近的检验频率处的功率来构成这个校正频率。这样，例如可以根据下式来构成校正频率，即：
fkorr＝sign*fdist*Pmaxneigh/(Pmax+Pmaxneigh)
其中：
-fkorr是校正频率，
-fdist是借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率与直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率附近的、具有最大功率的检验频率之间的间距，
-Pmax是借助话筒所产生的信号在检验频率处的功率，在所述检验频率处，借助话筒所产生的信号的功率是最大的，
-Pmaxneigh是借助话筒所产生的信号在直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率附近的、具有最大功率的检验频率处的功率，和
-sign是符号，
其中，如果直接在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率附近的、具有最大功率的检验频率大于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率，则符号是正的，并且其中，否则符号是负的。
依照下列实例对此进行详细说明：
假设192个检验频率f1、f2、...、f192。f1等于40Hz。对于所有检验频率，fdist为40Hz。此外，对于借助话筒所产生的信号在检验频率f1、f2、...、f192处的功率，适用：
P(f1，f2，...，f94)＝1
P(f95)＝4
P(f96)＝16
P(f97)＝2
P(f98，f99，...，f192)＝1
于是，适用：
fkorr＝(-)*40Hz*4/(16+2)＝-8Hz
因此，借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率为3840Hz，而所述截止频率为3832Hz。
所述校正频率也可以按照下式来构成，即
fkorr＝Δf*(Pneighright-Pneighleft)/(Pmax+|Pneighright-Pneighleft|)其中
-fkorr是校正频率，
-Δf是两个检验频率之间的间距，
-Pmax是借助话筒所产生的信号在检验频率处的功率，在所述检验频率处，借助话筒所产生的信号的功率是最大的，
-Pneighright是借助话筒所产生的信号在直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率之上的检验频率处的功率，和
-Pneighleft是借助话筒所产生的信号在直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率之下的检验频率处的功率。
因此，在这种情况下，以前述的数字实例为基础，适用：
fkorr＝40Hz*(2-4)/(16+|4-2|)＝-4.44Hz
因此，借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率为3840Hz，而所述截止频率为3835.56Hz。
品质因数Q被调整到预定的值、例如1/40Hz。
如果询问43得出，没有带通滤波器可供支配，则步骤48紧接着所述询问43，在步骤48中，将信号S的功率减小了减小因数，该减小因数有利地位于2dB和5dB之间、特别是基本上为3dB。
如果询问42得出，由话筒30所产生的信号S已经借助带通滤波器被减去围绕检验频率的信号分量，则询问44紧接着询问42。借助于询问44来询问，通过以下方式是否可能低于预定的最小品质因数，即进一步扩宽带通滤波器在其中截止的频率范围、亦即进一步减小带通滤波器的品质因数Q。
如果通过进一步扩宽频率范围可能低于预定的最小品质因数，则步骤45紧接着所述询问44，否则步骤46紧接着询问44。在与步骤48相对应的步骤45中，将信号S的功率减小了减小因数，该减小因数有利地位于2dB和5dB之间、特别是基本上为3dB。在步骤46中，减小品质因数Q、也就是扩宽带通滤波器。
步骤45、46、47和48之后为步骤49，在步骤49中，等待在0.1s与3s之间的时间。
图7示出询问41的实施例。在此，首先规定询问61，询问带通滤波器32的输出信号S′的功率是否超出输出极限值。如果带通滤波器32的输出信号S′的功率超出所述输出极限值，则在询问61之后为询问62，询问例如
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率处的功率MaxBinPwrPlusNeighbor加上借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的检验频率处的功率
-所述借助话筒30所产生的信号S的检验频率直接与借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率相邻，并且
-在所述借助话筒30所产生的信号S的检验频率处的功率大于同样直接与借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率相邻的检验频率处的功率，与
-借助话筒30所产生的信号S的所有其他检验频率的借助话筒30所产生的信号S的功率的平均值MeanBinPwrRemainder的比例PowerRatio3是否大于反馈功率极限值OutGrdRatio-Threshold。
有利地，借助于所述询问62(如在这个实施例中规定的)来询问，超过时间比极限值OutBinRatioTimeThreshold的
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的频率处的功率MaxBinPwrPlusNeighbor加上借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的检验频率处的功率
-所述借助话筒30所产生的信号S的检验频率直接与借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率相邻，并且
-在所述借助话筒30所产生的信号S的检验频率处的功率大于同样直接与借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率相邻的检验频率处的功率，与
-借助话筒30所产生的信号S的所有其他检验频率的借助话筒30所产生的信号S的功率的平均值MeanBinPwrRemainder的比例PowerRatio3是否大于反馈功率极限值OutGrdRatio-Threshold。所述反馈功率极限值OutGrdRatioThreshold位于30与40之间。
有利地，进一步规定，只有当超过时间极限值OutGrdMaxBin-TimeThreshold的全局最大值位于检验频率处时，所述询问62才得到肯定的回答。
为了执行所述询问62，首先确定局部最大值。为此，首先(针对检验频率)确定信号S的功率对频率f的一阶导数。接着，由信号S的功率对频率f的一阶导数构成侧面信号，该侧面信号在信号S的功率对频率f的一阶导数大于等于零时取第一二元值，而该侧面信号在信号S的功率对频率f的一阶导数小于零时取第二二元值。接着，确定所述侧面信号的一阶导数。在此，在本发明的有利的改进方案中，只有当侧面信号的一阶导数小于极限值时，才假设存在信号S的功率关于频率f的局部最大值。
                         表1
  funktion idx_vec＝FinfInfletions(x，flec_thresh)dtdx＝diff(x)；dtdx＝dtdx＞0；dt2dx＝diff(dtdx)；idx_vec＝find(dt2dx＜flec_thresh)；idx_vec＝idx_vec+1；
在此，表1示出在用MatlabTM语言所编程的程序的实施例，所述程序确定该检验频率的下标idx_vec，在该检验频率处根据前述判据存在局部最大值。在此，x表示具有在单个检验频率处的功率的向量，而flec_thresh表示在0与-1之间的值。
具有最大功率的局部最大值被视为全局最大值。
如果所述询问62得到肯定的回答，则询问63紧接着所述询问62，否则步骤64紧接着所述询问62。
借助于所述询问63来询问，信号S是否具有强谐波分量。为此，在示范性的有利的改进方案中询问，
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率处的功率与
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处具有局部最大值的所有其他检验频率处的功率的平均值的比例是否小于等于附加功率极限值RichContentThreshold。
如果所述询问63得出，
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率处的功率与
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处具有局部最大值的所有其他检验频率处的功率的平均值的比例小于等于附加功率极限值RichContentThreshold，则步骤64紧接着所述询问63。否则假设存在反馈。
在步骤64中，流程停顿预定的停机时间、例如3s。在停机时间结束之后否定存在反馈。
如果所述询问61得出，带通滤波器32的输出信号S′的功率未超出输出极限值，则基本上对应于所述询问62的询问65紧接着所述询问61。可是，在此应用另一个反馈功率极限值RatioThreshold，而不应用反馈功率极限值OutGrdRatioThreshold。可是，所述反馈功率极限值RatioThreshold有利地同样位于30与40之间。
如果所述询问65得到肯定的回答，则对应于所述询问63的询问66紧接着询问65。否则否定存在反馈。
如果所述询问66得出，
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处为最大的检验频率处的功率与
-借助话筒30所产生的信号S在借助话筒30所产生的信号S的功率在其处具有局部最大值的所有其他检验频率处的功率的平均值的比例小于等于附加功率极限值RichContentThreshold，则否定存在反馈。否则假设存在反馈。
根据本发明的反馈识别不限于上述的实施方案。所述反馈识别可以例如这样来构造，使得只规定所述询问65。所述反馈识别也可以这样来构造，使得通过不精确(unscharf)的决策逻辑、亦即模糊逻辑或神经元网络来替换具有其二元决策逻辑的按照图7的实施方案。
下面依照两个在图8和图9中在功率频率图中示出的信号80和90来说明根据图7的询问63。信号80和90的功率P以dB为单位关于检验频率的下标idx_vec被画出。假设，所述询问61针对两个信号80和90得出，带通滤波器32的输出信号S′的功率超出所述输出极限值，并且因此所述询问62紧接着所述询问61。此外假设，所述询问62得到肯定的回答。图8和图9中的+符号表示借助于按照表1的程序被识别为局部/全局最大值的所有检验频率。
在图8中，参考符号81表示信号80的全局最大值。在图9中，参考符号91表示信号90的全局最大值。检验频率具有40Hz的间距。所述附加功率极限值RichContentThreshold为37。
-信号80在信号80的功率在其处为最大的检验频率处的功率与
-信号80在信号80的功率在其处具有局部最大值的所有其他检验频率处的功率的平均值的比例大约为16，并由此明显小于37。因此，所述询问63可能得到肯定的回答，并因而否定存在反馈。
-信号90在信号90的功率在其处为最大的检验频率处的功率与
-信号90在信号90的功率在其处具有局部最大值的所有其他检验频率处的功率的平均值的比例大约为73，并由此明显大于37。因此，所述询问63可能被否定，并因而假设存在反馈。
参考符号列表
1                       汽车
2、3                    前排座位
4、5、6                 后排座位
7、8、9、10、11、12、
13、14、15、16、17、
18、19、20、31          扬声器
21、22、23、24、30      话筒
32                      带通滤波器
33                      决策逻辑
40、45、46、47、48、
49、64                  步骤
41、42、43、44、61、
62、63、65、66          询问
80、90                  信号
81、91                  全局最大值
BinRatioTimeThreshold   时间比极限值
f                       频率
fn、fn+1、fn+2、fn+3、fn+4、
fn+5、fn+6、fn+7、fn+8、f1、
f2、f44、f88、f94、f95、
f97、f98、f192、f192 频率点
fc                     中频
fdist                   借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率与直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率附近的、具有最大功率的检验频率之间的间距
fkorr                   校正频率
MaxBinPwrPlusNeighbor借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的频率处的功率，所述借助话筒所产生的信号的频率直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻，并且在所述借助话筒所产生的信号的频率处的功率大于在同样直接与借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率
MeanBinPwrRemainder   所有其他(所检验的)频率的借助话筒所产生的信号的功率的平均值
Q                     品质因数
OutGrdRatioThreshold、
RatioThreshold        反馈功率极限值
P                     功率
Pmax                  借助话筒所产生的信号在借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率处的功率
Pmaxneigh             借助话筒所产生的信号在直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率附近的、具有最大功率的检验频率处的功率
Pneighleft            借助话筒所产生的信号在直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率之下的检验频率处的功率
Pneighright           借助话筒所产生的信号在直接位于借助话筒所产生的信号的功率在其处为最大的检验频率之上的检验频率处的功率
PowerRatio3           功率比
RichContentThreshold  附加功率极限值
S                     信号
S′                   所滤波的信号
sign                  符号
V                     增益
Δf                   两个检验频率之间的间距

Claims (21)

1.用于操作汽车(1)中的语音支持的系统的方法，所述语音支持的系统具有至少一个话筒(30)和至少一个用于再现借助所述话筒(30)所产生的信号的扬声器(31)以及具有被布置在所述话筒(30)与所述扬声器(31)之间的带通滤波器(32)，其中确定所述信号(S)的与频率有关的功率，其特征在于，根据所述信号(S)的功率关于所述频率(f)的至少一个局部最大值来调整所述带通滤波器(32)，其中借助于所述信号(S)的功率对所述频率(f)的一阶导数来构成侧面信号，所述侧面信号在所述信号(S)的功率对所述频率(f)的一阶导数大于等于零时取第一二元值，并且所述侧面信号在所述信号(S)的功率对所述频率(f)的一阶导数小于零时取第二二元值，其中根据所述侧面信号的一阶导数确定所述信号(S)的功率的局部最大值。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在一频率范围中确定所有局部最大值。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述频率范围中确定全局最大值。
4.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当
-至少借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
5.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-至少借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
6.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻的、借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
7.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻的、借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
8.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率
-所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率大于在同样直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
9.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率
-所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率大于在同样直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的其他频率处的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
10.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率
-所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率大于在同样直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的所有其他频率的借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
11.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当超过时间比极限值(BinRatioTimeThreshold)的
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率加上借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率
-所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻，并且
-在所述借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的频率处的功率大于在同样直接与借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率相邻的频率处的功率，与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的所有其他频率的借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率的平均值的比例大于反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
12.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述带通滤波器(32)的输出信号(S′)来确定所述反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)。
13.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述反馈功率极限值(RatioThreshold、OutGrdRatioThreshold)在20与50之间。
14.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处具有局部最大值的其他频率处的功率的平均值的比例大于附加功率极限值(RichContentThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
15.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，这样调整所述带通滤波器(32)，使得只有当
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处为最大的频率处的功率与
-借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的功率在其处具有局部最大值的所有其他频率处的功率的平均值的比例大于附加功率极限值(RichContentThreshold)时，才截止借助所述话筒(30)所产生的信号(S)在截止频率处的分量。
16.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，所述附加功率极限值(RichContentThreshold)在20与50之间。
17.按照权利要求16所述的方法，其特征在于，所述附加功率极限值(RichContentThreshold)在30与40之间。
18.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，根据所述带通滤波器(32)的输出信号(S′)来调整所述带通滤波器(32)。
19.按照权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述语音支持的系统是通信设备和/或通告/对讲设备。
20.用于操作语音支持的系统的设备，其中所述设备具有
-至少一个话筒(30)，
-至少一个用于再现借助所述话筒(30)所产生的信号(S)的扬声器(31)和
-被布置在所述话筒(30)与所述扬声器之间的带通滤波器(32)，
其特征在于，所述设备具有用于根据按照权利要求1-19之一所述的方法来调整所述带通滤波器(32)的决策逻辑。
21.按照权利要求20所述的设备，其特征在于，所述带通滤波器(32)是具有至少一个陷波滤波器的滤波器组。
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