Устройство для распознования команд

Устройство для распознования команд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпин

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К атОРСКОМ СВИДВтЕЛЬСТВЮ (б!) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 17.05.76 (2!) 2367577/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (еЗ) Опубликовано25.12.77.Бюллетень ¹47 (!) 585520 (51) М. Кл.

G 10 L 1/02

Государственный номнтет

Соеета Мнннстроо СССР

h0 делам нзооретеннй н отнрытнй (53) УДК 621.391.. 19(088.8) (45) Дата опубликования описания 23.12.77 (72) Авторы изобретения

А. -P. В. Гудонавичюс, П. П, Камешис, Ю. В. Паташюс, 1Q К. Стравинскас и А. Б. Читавичюс (7!) Заявитель

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ КОМАНД

Изобретение относится к акустике, в частности к устройствам для распознавания речевых сигналов.

Известны устройства для распознавания устных команд, содержащие блок электроакус-5 тического преобразования, усилитель, блок выделения огибающей, канал спектрального анализа и блок принятия решения fl).

Недостатком их является зависимость достоверности распознавания от уровня и ig темпа речи.

Известны также устройства для распознавания устных команд, содержащие последовательно соединенные микрофон, усилитель, блок выделения признаков, блок логических !5 элементов И, блок интеграторов, классификатор и решающий блок (21.

Недостатком данных устройств является то, что при большом числе классов устных команд невозможно обеспечить хорошего 20 различия из-за изменения времени пребывания изображающей точки речевого сигнала в квадранте фазового изображения при повторном произношении одними и теми же one раторами . 25

Для повышения достоверности распознавания устных команд в предлагаемое устройство введены анализатор, содержащий частотные каналы, к каждому из которых последовательно подключена схема выделения относительного изменения частоты сигнала, ограничитель и мультивибратор, и узел логических схем, причем вход анализатора подключен к выходу усилителя, ограничители как прямо, так и через мультивибраторы подключены к соответствующим входам узла логических схем, а выход последнего подключен к одному из входов логических схем И.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства для распознавания устных команд.

Оно содержит последовательно соединенные микрофон 1, усилитель 2, блок 3 выделения переходных участков, блок 4 логических элементов И, блок 5 интеграто ров, классификатор б, решающий блок 7 и блок 8 . признаков по структурным свойствам, вход которого подключеН к выходу усилителя 2, а выход — к одному из входов блока 4 логических элементов И. Блок вы585520 деления переходных участков 3 содержит анализатор 9, выходы которого разветвляются на N частотных каналов, где каждый состоит иэ последовательно соединенных узла выделения диссиианта огибающей 103

5 частотного сигнала и ограничителя l l выход которого подключен как прямо, так и через мультивибрвтор 12 j к соответст вуюшим входам узла логических схем 13.

Г1ри работе устройства речевой сигнал 10 с микрофона l через усилитель 2,поступаеч одновременно на блоки 8 выделения признаков и переходных участков 3. Блок 8 выд ления признаков по структурным свойствам вырабатывает прямоугольные импульсы, которые через блок 4 логических элементов

И поступают на блок 5 интеграторов.

Время пребывания изображающей точки речевого сигнала и квадрвнтах фазового изоб ражения зависит от темпа речи. При изменении темпа наиболее сильно меняется длительность стационарных участков гласных и в несколько меньшей степени длительности стационарных участков согласных . Длительн сть переход ъ!х участков между звуками 25 почти не меняется. Исключение стационарных участков приводит к о„,инвариантному

Темпу речи.

Для этого имеется блок выделении переходных участков 3, на входе которого речевой сигнал поступает Йа последовательно соединенные полосовые фильтры, детекторы и сглаживающие фильтры N частотных каналов анализатора 9. Полученные напряжения иа выходах анализатора 9 поступают,нв блоки выделения диссипантов огибающих частотных каналов 101 — 10 . Диссипант представляет относительное изменениФ сигнала и определяется отношением произ40 водной огибающей частотного канала к самой огибающей. На стационарных участках диссипант огибающей равен нулю. Последнее свойство диссипантов огибающих частотных каналов и используется для выделения пе45 реходных участков в,узлах 10 — 10 на выходе которых напряжение после ограничения в ограничителях 11 -11р» в виде прямоугольных импульсов поступают как прямо, твк и через задержанные в мульти50 вибраторах 12 -12 на интервалы, равные переходным участкам.

В узле логических схем 13 1обраэуется. последовательность импульсов по времени, которая совпадает как с переходными участ

Ы ками между звуками, так и с передними фронтами стационарных участков, чтобы не терять основную информацию о гласных. На вход блока интеграторов 5 поступают через блок логических элементов И 4 только те

60 импульсы условий времени пребывания изобрвжающей точки речевого сигнала и кввдрантах фазового изображения из блока выделения признаков 8, которые соответствуют длительности переходным участкам между звуками и передним фронтом стационарных участков. С помощью логических схем интеграторов блока 5 создаются напряжения, пропорциональные времени пребывания изображающей точки речевого сигнала в квадрантах фазового изображения исходного сигнале и его производной и отражающие структурные связи переходных участков между звуками в реальном масштабе времени.

Полученные напряжения являются инвариантными к темпу. речи и используются в качестве признаков. После блока интеграторов 5 эти напряжения подаются на классификатор 6, в котором с помощью пороговых элементов эти напряжения -признаки сравниваются с напряжениями-признаками эталонных речевых образов. В блоке 7 принимается решение:о конкретной распознаваемой устной команде.

Классификатор анализирует признаки-напряжения, которые пропорциональны,переходным участкам между звуками речи, не зависят от изменения длительности произношения одного и того же слова и являются инвариантными к темпу речи, а также отражают основные закономерности времени пребывания изображающей точки речевого сигнала в квадрантах фазового иэображения исходного сиг нала и его производной в реальном масштабе. формула изобретения

Устройство для распознавания команд, содержащее последовательно соединенные микрофон, усилитель, блок выделения признаков сигнала; блок логических элементов И, блок интеграторов, классификатор и решающий блок, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения достоверности расжзнавания звуковых команд путем исключения иэ звуковых сигналов стационарных участков и выделением их переходных участков, в него введены анализатор, содержащий частотные каналы, к каждому из которых последовательно пбдключенв схема выделения относительного изменения частоты сигнала, ограничитель и мультивибратор, и узел логических схем, причем вход анализатора подключен к выходу усилителя, ограничители как прямо, так и через мультивибрвторы подключены к соответствующим входам узла

iнн и еских схел, а выход последнегo подклзочен к одному из входов логических элементов И.

Источники ииформапии,принятые во внимание при экспертизе:

AB To}>< K A в< > (,((-.}

} } 20<> 1!}5, кл. & 101 }. 1/02, 19i3H.

2. Лвто}>оков свидечт.ль<:тво ССС}

}>} 392521, кл. Ь 06 К с)/00 1973

Составитель В. Тюльпин

Редактор Т. Шагова Техред А. Богдан Корректор, С. лмыловы

Заказ 5052/40 Тираж 509 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий .<

1I3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11ПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4