Спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд

Спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к речевой информатике и может быть использовано при распознавании речи. Цель изобретения - повышение точности анализа компонент речевого сигнала. В спектрополосный анализатор речи введены дополнительные каналы, содержащие детекторы экстремумов, связывающие полосовые фильтры и счетчики, аналогичные детекторы введены в дополнение к детекторам переходов через нуль в каналы форматных колебаний, причем выходы детекторов связаны со счетчиками каналов через логические схемы объединения, а сброс счетчиков всех каналов производится сигналами блока управления, который синхронизирует вывод данных через мультиплексор в информационную шину распознающего компьютера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 10 1 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4371322/24-10 (22) 01.02.88 (46) 23,10.90, Бюл. ¹ 39 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) А,А. Григорян и Л.М. Лазарян (53) 621,391(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1076938, кл. G 10! 5/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

¹ 1180969, кл. G 10 (5/00, 1983. (54) СПЕКТРОПОЛОСНЫЙ АНАЛИЗАТОР

ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ РЕЧЕВЫХ КОМАНД (57) Изобретение относится к речевой информатике и может быть использовано при

Изобретение относится к речевой информатике и приборостроению для распознавания речевых команд в системах автоматического управления промышленными объектами.

Цель изобретения — повышение точности анализа компонент речевого сигнала.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит микрофон 1, соединенный через микрофонный усилитель 2 с входами каналов измерения энергии сигнала в областях низких, средних и высоких частот, частоты основного тона, первых двух формантных частот, средней частоты нулевых пересечений и экстремальных переходов речевого сигнала. Каналы измерения энергии содержат фильтр 3 нижних частот, полосовой фильтр 4 и фильтр 5 верхних частот, детекторы б — 8 абсолютной величины сигнала, интеграторы 9 — 11 и логарифмичеЯ2 „„160163 4 А1 распознавании речи, Цель изобретения— повышение точности анализа компонент речевого сигнала. В спектрополосный анализатор речи введены дополнительные каналы, содержащие детекторы экстремумов, связывающие полосовые фильтры и счетчики, аналогичные детекторы введены в дополнение к детекторам переходов через нуль в каналы формантных колебаний, причем выходы детекторов связаны со счетчиками каналов через логические схемы объединения, а сброс счетчиков всех каналов производится сигналами блока управления, который синхронизирует вывод данных через мультиплексор в информационную шину распознающего компъютера. 1 ил. ские аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 12 — 14. Канал измерения частоты основного тона содержит фильтр 15 нижних частот, дет ектор 16 частоты основного тона и частотомер 17, Каналы измерения первой и второй формантных частот содержат полосовые фильтры 18 и 19, детекторы 20 и 21 нулевых пересечений и 22 и 23 экстремальных переходов, схемы 24 и 25 объединения и частотомеры 26 и 27. Канал измерения средней частоты нулевых пересчечений сигнала содержит фильтр 28 верхних частот, детектор 29 нулевых пересечений и частотомер 30. Канал измерения средней частоты экстремальных переходов содержит усилитель-ограничитель 31, дифференциатор 32, детектор 33 экстремальных переходов и частотомер 34. Выходы всех кналов соединены через мультиплексор 35 с информационной шиной, например, ЭВМ.

Блок 36 управления соединен соответству1601634, ющими выходами с управляющими входами интеграторов, АЦП и частотомеров, а также мультиплексора 35, Анализатор работает следующим обраэом.

В каналах измерения энергии сигнал, расфильтровывается по частотным полосам

< 100 — 400, 450-800 и выше 1000 Гц и поступа ет на интегратор канала, периодически

< сбрасываемый упраляющими импульсами, через каждые 10 мс. В канале измерения частоты основного тона сигнал предвари, тельно фильтруется фильтром 15 с частотой ! среза 100 Гц и подается на детектор 16,, формирующий импульсы с частотой основ<, ного тона, подсчитываемые частотомером.

; В канале измерения первой формантной ча<

I стоты сигнал поступает на полосовой

; фильтр 18 с полосой 300--900 Гц, а частото:, мер измеряет среднюю частоту сигнала в

I полосе частот, соответствующей первой формантной частоте гласных звуков. При измерении частоты второй форманты сигнал фильтруется в полосе 1000-2400 Гц.

В канале измерения средней частоты нулевых пересечений из сигнала, отфильтрованного в области частот выше 1000 Гц, формируются импульсы в моменты нулевых пересечений, подсчитываемые частотомером. B канале измерения средней частоты экстремальных переходов коэффициент усиления усилителя-ограничителя 31 подобран так, что уровень сигнала при согласных звуках почти достигает порога ограничения, в то время кэк гласные звуки при этом оказываются резко ограниченными. Этот сигнал дифференцируется, из него формируются импульсы в моменты нулевь<х переходов, которьle подсчитывл<отся члсготомером.

Выделенные и преобразованные в двоичный код признаки через мульти«лексор подаются через каждлые 10 мс нэ информационную шину. Сопоставление показаний счетчиков экстремумов и переходов <ерез нуль повышает надежность идентификации вокализованных звуков в потоке речи, особенно в условиях интенсивнь

Формула изобретения

Спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд, содержащий микрофон, подключенный через микрофон5 ный усилитель к каналам измерения энергии сигнала в областях низких, средних и высоких частот, содержащим последовательно соединенные частотные фильтры, детекторы абсолютной величины сигнала с

10 интеграторами и аналого-цифровые преобрэзоваели, и подключенным через мультиплексор к информационной шине, управляющим входом связанный с первым выходом блока управления, второй выход

15 которого подключен к управляющим входам детекторов и аналого-цифровых преобразователей каналов, канал измерения частоты основного тона, содержащий фильтр нижних <лстот, и каналы измерения первых двух

20 формантных частот, каждый из которых содержит полосовой фильтр и детектор нулевых пересечений сигнала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности анализа компонент речевого сигнала, в него

25 введены канал измерения средней частоты нулевых пересечений сигнала в виде последовательно соединенных фильтра высоких часlo, детектора нулевых пересечений сигнллл и частотомера и канал измерения сред30 ней частоты экстремальных переходов сигналя в виде последовательно соединенных усилителя-ограни«ителя, дифференциатора. детектора нулевых пересечений сигнллл и <ястотомеря, прv1 этом канал из35 мерени«частоты основного тона выполнен в виде последовательно соединенных фильтра нижних частот, детектора основного тоll3 и члстотомера, каждый из кл«алов измерения первых двух формлнтных частот

40 вь<полнеI< в виде последîíàTåëьно соединенных полосового фильтра, детектора ну 1евьIõ пересечений сигнала, схемы обьединения и частотомера, а также введенl

45 сигналя, включенного между выходом полоoooo< o фильтря и другим входом схемы обьединения, все каналы включены между вьгходом микрофонного усилителя и сооТ ветствующими дполнительнь:ми входами

50 мультиплексора, а уполвляющие входы всех

<лстотомеров каналов подключены к третьему вь<ходу блокл упрлвл. .ния, 1б01634

Составитель В.Махонин

Редактор E.Ïàïï Техред М.Моргентал Корректор Л,Патай

Заказ 3272 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101