Устройство для ввода акустическихсигналов

Устройство для ввода акустическихсигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>834687 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 1105.79 (21) 2766278/18-24 (51)М. Кл 3 с присоединением заявкм Йо ! (23) ПриоритетG 06 F 3/00

G 10 t. 1/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 300581. Бюллетень М 20 (53) УДК 681, 327. .11(088.8) Дата опубликования описания (В. В. Геппенер, В. В. Кварт, В. П. Корова!цкий,: С;А. Иыглай7 и В.И.Тимохин

1 ! .1

Э

Ленинградский ордена Ленина электр технич!еский институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА АКУСТИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики,,информационно-измерительных комплексах, а также в электронных системах распознавания акустических, в частности, речевых сигналов.

Известны устройства ввода-вывода речевых сигналов, в состав которых входит блок идентификации акустической паузы, содержащий два триггера Шмитта, входной (ТИ х ) с регулируемой рабочей точкой и выходной (ТШщ, ), а также интегральный усилитель (ЙУ), формирователь (Ф),и мультивибратор задержки (М), при этом выходы ТШВя Ф и М,,8через диодную сбоР" ку соединены с входом TLl j

Однако устройство не обеспечивает гибкости перехода с одного поро- 20 гового значения акустической паузы на другое, что обусловлено схемным способом настройки устройства на фиксированную пороговую величину акустической паузы (С = 200 мс) путем выбора соответствук дих номиналов радиотехнических элементов в узлах ИУ и Итог, отличается невысокой точностью идентификации акустической паузы в силу неЪысокой ста - ЗО бильности работы. ИУ; имеет ограниченную область применения, так как не обеспечивает непрерывного отслеживания величины акустической паузы в предполагаемом диапазоне без использования в своем составе дополнительных электронных узлов.

Кроме устройств идентификации акустических пауз в системах автомати-: ческого распознавания речевых сигналов широко применяются устройства фиксации плотности нулевых пересечений речевой волны (каналы выделения параметров N(p) на фиксированных интервалах времени С ).

Наиболее близким по тЕхнической сущности к предлагаемому является устройство фиксации кода плотности нулевых пересечений речевой волны, содержащее пороговый блок, вход которого является первым входом устройства, а выход соединен с первым входом первого вентиля, счетчик, прямые выходы которого соединены с первыми входами первого блока вентилей, выходы которых являются первым выходом устройства, элемент памяти, первый нулевой вход которого соединен со вторым входом устройства, а также

834687 второй, третий и четвертый вентили (2) .

Однако данное устройство позволяет проводить только подсчет числа нулевых пересечений N речевого сигнала на фиксированных промежутках времени фс = 20 мС, что ограничивает

5 область его применения.

Цель изобретения — расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй инверторы и второй блок вентилей, при этом первый выход элемента памяти соединен со вторым 15 входом первого вентиля и первым входом второго вентиля, второй вход которого соединен с третьим входом .устройства и первым входом третьего вентиля, второй выход элемента памяти соединен 2О со вторым входом третьего вентиля и первым входом четвертого вентиля, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, выход второго вентиля соединен с входом первого элемента задержки, с входом первого инвертора и первыми входами второго блока вентилей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а выходы являются вторым выходом уст> ойства, выход четвер- ЗО того вентиля соединен с входом вто.рого элемента задержки, с входом второго инвертора и вторыми входами первого блока .вентилей, выход первого инвертора соединен с третьим входом З5 первого вентиля, выход второго ин— вертора соединен с третьим входом третьего вентиля, выходы первого и второго элементов задержки соединены соответственно с первым и вторым 4() входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и с первым, входом третьего элемента ИЛИ, а выход второго элемента задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и единичным входом мпадшего разряда счетчика третий вход второго элемента

ИЛИ и второй вход третьего элемента

ИЛИ соединены со вторым входом устройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с,нулевыми входами всех разрядов счетчика, за исключением младшего, выход $ ðåòüåãî элемента ИЛИ соединен с нулевым входом младшего разряда счетчика, выходы первого и третьего вентилей соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен go с счетным входом счетчика.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, при этом потенциальные входы эле- 65 ментов обозначены (), а импульсные (- ) .

Устройство содержит пороговый блок

1, первый вход 2,. первый вентиль 3, счетчик 4, первый блок 5 вентилей, первый выход 6 элемент 7 памяти, второй вход 8, второй вентиль 9, третий вентиль 11, четвертый вентиль

12, первый элемент 13 задержки, первый инвертор 14, второй блок 15:.вентилей, второй выход 16, второй элемент 17 задержки, второй инвертор

18, первый элемент ИЛИ 19, второй элемент ИЛИ 20, третий элемент ИЛИ

41 четвертый элемент ИЛИ 22.

Устройство работает следукщим образом.

На вход 2 устройства поступает входной измерительный сигнал (напряжение) 0 „, на вход 10 — импульсы генератора тактовых импульсов ГТИ . (таймера) U через фиксированные интервалы времени м. При этом вход 8 устройства является установочным.

С выхода 6 (шины N ) снимается код временного интервала акустической па узы в входном сигнале U „, а с выхода

16 (шины Np) код плотности нулевых пересечений входного сигнала U .

В исходном положении (при отсутствии входного измерительного сигнала

U „и импульсов таймера У )триггер 7 и триггеры разрядов счетчика 4 установлены сигналом "Установка"0", поступившим с входа 8 на нулевые входы пе-речисленных триггеров таким образом что вентили 11 и 12 подготовлены к работе высоким уровнем потенциала с обратного выхода триггера 7, в то . время как вентили 3 и 9 закрыты низким уровнем. потенциала с прямого выхода того же триггера.При поступлении на вход- 2 входного измерительного сигнала О х на выходе порогового блока

1 образуется последовательность стандарт ных импульсов, фиксирующих моменты равенства

ВХ ОР >, где Оп - некоторое установленное пороговое (нулевое) напряжение.

Первый импульс указанной последовательности через вентиль 12 поступает в блок 5 вентилей, а затем, задержанный схемой 17 задержки на время Г, производит сброс через элемент: ИЛИ 20 всех триггеров разрядов счетчика 4,кроме младшего,в нулевое состояние, занося "1" в младший разряд счетчика. Этим же импульсом триггер 7 через элемент ИЛИ 19 переводится в состояние, противоположное первоначальному ° При этом высоким уровнем потенциала с прямого выхода триггера вентили 3 и 9 подготавливаются к работе, в то время как вентили 11 и 12 соответственно закрываются. Второй и последующие импульсы последовательности с выхода порогового блока 1 через вентиль 3 и элемент ИЛИ 22

834б 87 поступают на счетный вход счетчика 4, где формируется код плотности нулевых пересечений входного сигнала 0 .-N+.

При поступлении на вход 10 импульсов

ГТИ с периодом следования

М 1I f >

5 где 1. - тактовая .частота ГТИ, первый импульс указанной последовательности через вентиль 9 производит опрос вентилей блока 15 вентилей.,при этом на выходе 16 (шине И ) фиксируется код плотности нулевых пересечений входного сигнала 0в„-йр.

Задержанный элементом 13 задержкй на время первый импульс производит сброс через элементы 20 и 21 всех триггеров разрядов счетчика 4 в нулевое состоя- 15 ние. Этим же импульсом триггер 7 через элемент ИЛИ 19 переводится в первоначальное состояние. При этом высоким ровнем потенциала с обратного выхода триггера вентили 11 и 12 подготавли- Щ ваются к работе, в то время как вентили 3 и 9 соответственно закрываются.

Второй и последующие импульсы последовательности тактовых импульсов ГТИ с входа 10 через вентиль 11 и элемент

ИЛИ 22 поступают на счетный вход счетчика 4, где формируется код вре-1 менного интервала акустической паузы в входном сигнале U ;-N<

В момент окончания акустической паузы первый импульс последовательности с выхода порогового устройства

1 через вентиль 12 производит опрос вентилей блока 5 при этом на выходе

> б (шине .й ) фиксируется код временного интервала акустической паузы в входном сигнале 08> -N<.

Дальнейшие циклы работы устройства осуществляются согласно вышеуказанному, т.е. цикл кодирования значения плотности нулевых пересечений вход - 4О ного сигнала - "„{Uù ) сменяется циклом кодирования временного интервала акустической паузы в входном сигналеT„(U8„),.если акустическая пауза присутствует. При этом, согласно (2) 45

Тк (08 () = сОп s t =м> в то время как (3)

Т (0рд) = vari a =Ю- и, (4) где n = 0,1,2,3,4...

Первым импульсом в каждом последую-5Q щем цикле работы производится выдача соответствующего кода (N или N+) зафиксированного в предыдущем цикле работы в соответствукыую (одну из двух) выходную. шину, при этом ин. верторы 14 и 18 являются элементами блокировки вентилей 3 и 11 при проходах первого импульса в циклах кодирования N и и О соответственно.

Предлагаемое устройство позволяет наряду с подсчетом числа нулевых пе- 40 .ресечений N> входного акустического ,сигнала U „ïpoâoäèòь высокоточное кодирование акустических пауз, встречающихся в входном сигнале 0в„, Это расширяет область применения устрой- 65 ства, так как дает возможность осуществлять многоцелевой режим работы, при этом обеспечивается равенство форматов выходных кодов N и М

Кроме того, устройство обеспечивает гибкость перехода с одного порогового значения акустической паузы на другое за счет программной организации выборки кодов N<, позволяет проводить непрерывное отслеживание величины акустической паузы в предлагаемом диапазоне и отличается высокой точностью идентификации акустической паузы.

Формула изобретения

Устройство.для ввода акустических сигналов, содержащее пороговйй блок, вход которого является первым входом устройства, а выход соединен с первым ходом первого вентиля, счетчик, прямые выходы которого соединены с первыми входами первого блока вентилей, выходы которых являются первым . выходом устройства, элемент памяти, первый нулевой вход которого, соединен co вторым входом устройства, а также второй, третий и четвертйй вентили, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем непрерывного отслеживания величины акустической паузы, в него введены первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй инверторы и второй блок вентилей, при этом первый выход -элемента памяти соединен со вторым входом первого вентиля и первым входом второго вентиля, второй вход которого соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего вентиля, второй выход элемента памяти соединен со вторым входом третьего вентиля и первым входом четвертого вентиля, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, выход второго вентиля соединен с входом первого элемента задержки, с входом первого.инвертора и первыми входами второго блока вентилей,. вторые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а выходы являются вторым выходом устройства, выход четвертого вентиля соединен с входом второго элемента задержки, с входом второго инвертора и вторыми входами первого блока вентилей, выход первого инвертора соединен с третьим входом первого вентиля, выход второго инвертора соединен с третьим входом третьего вентиля, выходы первого и второго элементов задерж ки соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти, выход первого элемента задержки соединен со вторив

834687 входом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента задержки соединен с первым входом второго элемента

ИЛИ и единичным входом младшего разряда счетчика, третий вход второго элемента ИЛИ и второй, вход третьего элемента ИЛИ соединены со вторым входом устройства, выход второго эле. мента ИЛИ соединен с нулевыми входами всех разрядов счетчика, за исклю-. чением младшего, выход третьего элемента ИЛИ соединен с нулевым входом мпадшего разряда счетчика, выходы первого и третьего вентилей соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, вы- ход которого соединен со счетным входом счетчика.

Источники информации, принятые во внимание,,при экспертизе

1. Речевое управление. Сб. под ред. Трунина-. Донского В.Н. М., ВЦ АН

СССР 1972, с. 152, рис. 1.

2. Речевое общение в автоматизированных системах. Сб. под ред. Турбовича И.T. М., "Наука", 1975, с. 29, рис. 3 (прототип).

834687

Составитель Н. Панйилов

Редактор Т.Мермелштайн Техред A. Бабинец Корректор В. Синицкая

Подписное

Заказ 4100/75 Тираж 745

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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