Анализатор речевых сигналов

(5 и 4 С 1 ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРСПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 670961, кл. С 10 Ь 9/00, 1977.Авторское свидетельство СССР У 3855311, кл. С 10 Ь 9/00, 1971. (54) АНАЛИЗАТОР РЕЧКВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к приборам для анализа речевых сигналов при распознавании команд и позволяет повысить точность анализа речи. На вход цепочки 1 фильтров нижних частот поступает речевой сигнал, фильтруется фильтрами 2-4 нижних .частот,выходы и входы последних подключенык входам детекторов 5-7 так, чтозначения центральных частот уменьшаются с увеличением номера детектораВыделенные импульсы возбуждения определяются сглаживающим фильтром 17детекторов 2-4 и сравниваются вблоке 18 выделения минимумов, кото"рый реагирует на локальные минимумыи передает через коммутатор 19,аналого-цифровой преобразователь 20и блок 21 оперативной памяти значения откликов тех детекторов 5-7, гдеэнергия отклика была меньше энергииоткликов соседних детекторов. 1 ил.12Изобретение относится к речевой информатике, к приборам для анализа речевых сигналов при распознавании речевых команд.Цель изобретения - повышение точности анализа речи.На чертеже представлена структурная схема анализатора речевых сигналов. Устройство содержит цепочку фильтров нижних частот, Фильтры 2-4 нижних частот, детекторы 5-7 первый сумматор 8, первое дифференцирующее звено 9, звено 10 запаздывания, второе дифференцирующее звено 11, второй 12 и третий 13 сумматоры, квадраторы 14 и 15, четвертый сум - матор 16, сглаживающий Фильтр 17, блок 18 выделения минимумов, коммутатор 19, аналого-цифровой преобразователь 20 и блок 21 оперативной памяти.Входом анализатора является вход цепочки 1 фильтров нижних частот, 1которая содержит Фильтры 2-4 нижних частот, соединенные последовательно так, что граничная частота полосы пропускания каждого последующего фильтра установлена меньше граничной частоты полосы пропускания предыдущего фильтра, Выходы и входы фильтров соединены с детекторами 5-7. На чертеже приведена структурная схема детектора 5, остальные детекторы выполнены аналогичным образом (не показано). Количество Фильтров цепочки фильтров нижних частот устанавливается в соответствии с диапазоном анализируемых частот и разрешающей способностью. Блоки 8-17 образуют детектор 5. Первый вход первого сумматора 8 соединен с входом Фильтра 2, второй, являющийся инвертирующим, с выходом Фильтра 2, Выход первого сумматора соединен с входом первого дифференцирующего звена 9 и звена 10 запаздывания, Выход звена запаздывания подключен к входу второго дифференцирующего звена 11 и второму входу второго сумматора 12, Выходы дифференцирующего звена 9 и звена 10 запаздывания соответственно соединены с первыми входами второго сумма.тора 12 и третьего сумматора 13, второй инвертирующий вход которого подключен к выходу первого сумматора 8. Выходы второго 12 и третьего 13 сумматоров через квадраторы 14ь,: И 2 я и К - и. где С; время задержки звена запаздывания -го детектора,центральная частота приема 1-го детектора",коэффициент передачи инвертирующих входов второгои третьего сумматоровд-го детектора,постоянная времени дифференцируюших звеньев детекторов, и я, с(с 1. 20 К1 Анализатор речевых сигналов рабоЗО тает следующим образом,На вход цепочки 1 Фильтров нижнихчастот поступает речевой сигнал, который фильтруется фильтрами 2-4нижних частот, Входы и выходы каждого фильтра подключены к входам детекторов 5-7 таким образом, что навыходе сумматора каждого детектораформируется асимметричная амплитудно-частотная характеристика, существенно отличная от нуля вблизи соответствующей центральной частоты так,что значения центральных частот уменьшаются с увеличением номера детекто Яра. Соответствующие колебания обрабатываются детектором таким образом,что незатухающие колебания с частотой, равной центральной частоте детектора, компенсируются полностью,периодически возбуждаемые и затухающие, вызывают отклики с минимальнойамплитудой, повторяющие импульсноевозбуждение этого колебания, приусловии совпадения центральной частоты детектора с частотой затухающихколебаний или частотой гармоникипериодического сигнала. Выделенныеимпульсы возбуждения осредняются,755273и 15 и четвертый сумматор 16 соединены с сглаживающим фильтром 17, выход которого является выходом детектора 5, Выходы всех детекторов через 5 блок 18 выделения минимумов, коммутатор 19, аналого-цифровой преобразователь 20 и блоком 21 оперативной памяти связаны с выходом анализатора речевых сигналов, Время задержки звена запаздывания, коэффициенты передачи вторых входов второго и третьего сумматоров каждого детектора удовлетворяют соотношениямФормула изобретения Составитель В.Махонин Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор С.ШекмарЗаказ 6567/45 Тираж 358 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1275 сглаживающими фильтрами детекторов и сравниваются в блоке выделения минимумов. Блок выделения минимумов реагирует на локальные минимумы и, таким образом, передает через коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и блок оперативной памяти значения откликов тех детекторов, где энергия отклика была меньше энергии откликов соседних детекторов. ОПредлагаемое выполнение детекторов, соединенных с блоком выделения минимумов, позволяет понизить чувствительность анализатора речевых сигналов к сигналам, нехарактерным для 5 речч, и тем повышает его точность анализа.Анализатор речевых сигналов может быть применен в устройствах распознавания речевых команд в услови ях акустических помех. Анализатор речевых сигналов, со держащий соединенную с входом цепочку фильтров нижних частот, детекторы, присоединенные к выходам фильтров, и последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и блок оперативной памяти, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, в него введен блок выделения минимус 27 4мов, соединенный входами с выходамидетекторов, каждый из которых состоит из четырех двухвходовых сумматоров,двух дифференцирующих звеньев, звеназапаздывания, двух квадраторов исглаживающего фильтра, причем вторыевходы первого и третьего сумматороввыполнены инвертирующими, выход первого сумматора соединен с вторымвходом третьего сумматора, первым .входом второго сумматора через первое:дифференцирующее звено и входом звена запаздывания, выход звена запаздывания соединен с вторым входом второго суматора и через второе дифференцирующее звено с первым входом третьего сумматора, первый и второй входычетвертого сумматора соединены соответственно с выходами второго итретьего сумматоров через первый ивторой квадраторы, выход четвертогосумматора соединен с входом сглаживающего фильтра, выход которого являетсявыходом детектора, входами каждого детектора являются входы его первогосумматора, при этом первые входы первых сумматоров соединены с выходамисоответствующих детектору фильтровцепочки фильтров нижних частот, выходы этих фильтров соединены с вторыми входами первых сумматоров соответствующих детекторов, а выходывведенного блока выделения минимумовсвязаны с входами коммутатора,