Устройство для распознавания звуковых сигналов

Устройство для распознавания звуковых сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союэ Советскмх

Соцналмстммескик республик

<1» 674087 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено22.06.77 (21)2500272/18-10

{51) М. Кл

0 10 L 1/02 с присоединением заявки №

Гооудвротевииый коиитвт

СССР по долам извбрвтвний а открытий (53) УД) 534.852 (088. 8) (23) ПриоритетОпубликовано15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.07.79 л

1. (72) Автор изобретения

Н . Я. Искренко (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЗВУКОВЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в различ- ных системах автоматического управления, например для управления механизмами голосом, ввода речи в электронные

1 . вычислительные машины, автоматической 5 печати текста, для идентификации шумов и распознавания источников акустических сигналов.

Известно устройство для распознавания речи, в котором звуковые колебания преобразуются в электрические сигналы, коt

I торые сопоставляются с эталонными сиГналами, дифференцируются,, интегрируются и сравниваются между собой fl), Из известных технический решений наиболее . близким к изобретению по технической сущности является устройство для распоз навания звуковых сигналов, содержащее анализатор с полосовыми фильтрами и синтезатор с генератором шумового сигна-® яа (2).Однако известные устройства характеризуются низкой достоверностью распознавания звуковых сигналов, свяэан2 ной с невозможностью смещения частот ного диапазона входных сигналов, в область оптимального частотного диапазона.

Целью изобретения является повышение достоверности распознавания звуковых сигналов. В описываемом устройстве это достигается тем, что в нем анализатор снабжен генератором импульсов, линией задержки, сумматором и ключами, а синтезатор - триггером, заторможенным блокинт генератором, полосовыми фильтрами; линией задержки и ключами, причем входы полосовых фильтров ана лизатора подключены к входной клемме устройства, а выходы подключены через ключи анализатора, управляюшие входы которых подключены через линию задержки к генератору импульсов, R сумматору, выход линии задержки анализатора подключен к одному иэ входов триггера, выход сумматора подключен к другому входу триггера и. одновременно -- ко входу заторможенного блокинг-генератора, другой вход которого подключен к выходу

674087

3 4 триггера, и через группу ключей, управ- на вход линии 9 одиночного импульса с ляюшие входы которых подключены к вы- выхода генератора 10 и при его обходе ходам линии задержки синтезатора, и всех входов сумматора 7 воспроизводитгруппу ключей, управляющие входы кото- ся огибающая спектра формант звукового рых подключены к выходам генератора сигнала. При повторном опросе, на вышумового сигнала, подключены к полосо- ходе сумматора 7:воспроизводится огивым фильтрам синтезатора, выходы кото» баюшая спектра формант звукового образа рых подключены к выходной клемме уст - в последующий момент времени и т. д. ройства, а выход заторможенного блокинг- При непрерывной работе генератора 10 генератора подключен ко входу линии за- io,на выходе сумматора 7 воспроиэводят-! держки синтезатора. ся текущие знФкения спектральных компоНа чертеже приведена блок хема,:. нент формант звуковых сигналов. Наприописываемого устройства.. : -. мер,"в. случае инвариантного распознаваОно состоит из, анализатора 1 Й син- йия cигнaпoв речи при произнесении перед тезатора 2. Полосовые фильтРы 3 анаши- j5 микрофоном шипящих звуков íà.вь1ходе затора 1 входами присоединены к Вход- сумматора 7 огибающие спектра:формант ной клемме 4 устройства, а цолосойые .. звуковых сиг»налоЬ распределяются сравни-! фильтры 5 синтезатора 2 выходами п >и- тельно равномерйо. Если же перед микросоединены к выходной клемме 6 устрой- фоном произносятся речевые элементы, ства. Полосовые фильтры 3 и .5 выпол»: 20 йредставляюшие собой исходный Материал иены со средними частотами, отстойшими для синтеза фразы, то огибающие спектра друг от друга, напрймер, .на 10%. Входы имеют вид обычных формант звуковых . полосовых фйльтров 3 присоедийены ко сигналов. входами сумматора 7 через ключи 8, к Синтез спектральных инвариантав звууправляюшим входам которых присоедиие 2S ковых сигналов начинается непосредстны спответству|ошие выходы линии 9 эа-- венно с момента обнаружения начала йер держки, соединенной входом с выходом rе. вой форманты при выделении спектральнератора 10:импульсов. Ко входам :mmoco- . ных инвариантййх признаков при выполйевых фильтров 5 присоединен выход сумма-" . нии анмиза звуковых сигналов. Поскольтора 7 через соответствукипие последо- 30 -i разнесение средних. частот полосовйх вафельно соединенные ключи 11 и 12 : фильтров 3 и 5, йспольэуемых в аяализа-Управляюшие входы ключей 11 йрйсоеди- " - торе и-синтезатора, одинакового, то.монены к соответствующим выходам линйи . дуляция каждого канала сйнтеэатора пре13 задержки, а управляйшйе входы клю- эводится синхронной коммутацией при чей 12 присоединены к выходам генера» зБ помощи ключей 8„11 и 12 с последую . тора 14 шумового сигнала. Один.,яз вы- . шим анализом. При выборе элементов эвуходов линии 9 эадержки соедйнен с ковых сигналов унйверсальиыми элементатритгером 15, присоэдяненййм выходом",: ми выбраны фонемы, опираясь на которые, ко входу заторможенногв блокинг-генера- имеется. возможность воспроизведения слов тора 16, выход км о@ого соепйнен с вхо- 4О и фраз любого состава на иобом языке. дом линии 13 задержки; i вторыМ входам Сйнтез спектральных инвариайтов звуко: триггера 15 и затормож@йного блокинт-" . вых сигналов начинается в момент эапусгенератора 16 присоединен вйход сумма - ка заторможенного блокинт -генератора тора 7.:, . .::.:: —: 16, что указывает также на расположадля вькделения спектральных яйцфиант- 45 ние формант в сйектре. иых признаков звуковых сигналов.в "циа- . Каждый импульс с выхода заторможен: пазоне частоФ 25. 22300 Гп необходнмо ного блокинг .генератора 16 поступает на

72 входных и выходных" полосовцх фильм- вход линии 13 и в моменты времени, со» ров, а для звуковых сигналов с более . ответствующие временным задержкам сиг» узким частотнйм диапазонам, например . $e нала в звеньях линия задержки, появляет80-13000 Ги., колИчество йСполаэуемих ся на ее выходах. ильтров может . быть сокращено "до и т. д.. Количество выходов линии 13 .выбрано, После выделения огибаюкцей спектра например, равным 25, в связи с чем обесэв овых сигналов на вь1ходах йй осовъи sg печивается сиять спектральных инварианфдльтров 3 сигналы поступают ga ващы тов звуковых сигналов частотного диапазона в десять октав. При этом количестсумматора 7 через ключи 8, яа упрФв . ляюшие входь которых поступайт сигна- Оо выходов линии 9, выбрано равным нелы с выходов линии . ри по е

9 П оступленяи которому наибольшему зйачению --71, 674087

5 обусловленному заданным частотным дйапаэонам звуковых сигналов, спектральные инвариантные признаки которых требует» ся выделить. При выделении спектральных ,инвариантных признаков звуковых сигна- 5 лов диапазона частот 80-1300 Гц, количество выходов линии 9 может быть сокращено до 40, что соответствует наименьшей частоте основного тона Сигнала звуковых образов 80 Гп и верхней гар- 1о монической частоте десятой октавы

35000 Гц.

С выходов линии 13 каждый импульс поступает на ключи 11 (с порядковыми номерами от 72 до 96), в связи с чем обеспечивается синхронная коммутация сигнала на ключах 12 {с порядковыми номерами от 97 до .121). Каждый после- . дукеций запуск заторможенного блокинггенератора 16 происходит после полйого ,окончания цикла анализа звуковых сигналов. Затем импульс с йоспеднего выхода линии 9. поступает на первый вход триггера 15, опрокйдывает его в исходное состояние и подгогавливает при этом заторможенный блокинг-генератор 16 к приему последующих формант звуковых сигналов. Спектральный инвариант звуко-: вых сигналов образуется на выходе 6 устройства в результате суммировании сигналов, поступавших с выходов группы полосовйх фильтров S, например, на нагрузке, которой может быть входное со - . противление исполнительного оргайа - управляемого голосом. механизма;, сигна- З5 лиэатора предварительного сосояния ма- . шиим, распознаваемого rro характернйм

--. -шумам ее работьц подключенного через усилитель громкоговорителя йри прослушиваний звуков и других исполнительных ор-® ганов, т. е. в эаеисимости от коккретного случая примененйя описываемого устройства.

Использование устройства для распоз- навания звуковых сигналов, позволяющего 4 сместить частотный диапазон входимх сигналов, снижает аппаратурные затраты при анализе звуков с широким спектром и повьш1ает- достоверность распознавания звуковых сигналов.

Формула изобретения

Устройство дпя распознавания звуко« вых сигналов, содержащее анализатор с полосовыми фильтрами и синтезатор с генератором шумового сигнала, о т л ич ающе еся тем, что, с целью овышения достоверности распознавания звуковых сигналов, анализатор снабжен генератором импулЬсов, линией задержки,,сумматором и ключами, а синтезатор ,снабжен триггером; заторможенным бло I кинг-генератором, пол осовыми фильтрами пинией задержки и ключами, причем, входы попосовых фильтров анализатора подключены к вхоДной клемме устройства, а выходы через кпючй анализатора, уп

1равляющне входы которых подключены . через пинию задержки к генератору им пульсов, rt сумматору, выход линии задерж,ки анализатора подключен к одному из входов TpHIòåðå, выхбд сумматора подключей к другому входу триггера и одно времейно ко входу. заторможенного блокинг- генерагора, другой вход которого подключен ic выходу триггера, и через

:,:группу кпючей, управляющие входы кото- рых подключены к выходам линии задерж,ки синтезатора; и груйпу ключей, управ, iNrorirrre входы которых подключены к вы кодаМ гввератора!шумового сиГнала, подключен к полоСовым фильтрам синтезатора, выходы котopbtK Йодключейы к выходной клемме устройстве, а выход заторможенного .,блокинг-генератора подключен ко входули, нии задержки синтезатора.

Источникй информации, принятые во

- вйимание при экспертизе

1.: Авторское свидетельство и 329557, кп. & 1ОЬ 1/02, 1969.

2. Джеймс Л. Фланаган. Анализ, синтез и восприятие речи. М., Связь", 1968, с. 319-324.

674087

Составитель В. Мусаэлян

Редактор Л. Тюрина Текред М. Петко Корректор Ь. Лукач

Заказ 4093/49 Тираж 451 Подписное

ЦНИППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4