Устройство для анализа речевых сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 12 80 т С 10 2, 9/18 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ленными объектами и позволяет .уменьшить объем оборудования и расширить функциональные возможности устройства. В ячейках памяти 19 накапливаются коды, соответствующие текущемуколичеству интервалов заданных длительностей. По окончании заданного периода усреднения на вход 25 интерфейсного блока 23 от ЗВМ приходит запрос на считывание значений накопленных признаков. Интерфейсный блок 23 сигналом с выхода 28 закрывает схему И 21, благодаря чему сигнал на ее выходе станет нулевым, и переключает мультиплексор 13 на передачу адресов считывания информации от ЗВМ по входу 16 и тактовых импульсовпо входу 17, которые осуществляют запись нулей в сответствующие ячейки блока 19 памяти. После окончания циклов чтения / записи блок 19 памяти оказывается в исходном состоянии.1 илдр, Исследовасоставляющей ни согласных и автоматическое опознавание некоторых шумных звуков.Сб.: Речевое управление, М.ВЦ АН СССР, 192, с. 63.2, Рыльский Г.Н., Сметанников И.П. Некоторые подходы к автоматическому анализу индивидуальных особенностей речи. - В сб.: Анализ и распознавание речевых сигналов на ЗВМ, М, ВЦ АН СССР, 1975, с. 109-11,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение может использоватьправления голосом промыш ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН5 1 О 15 20 30 35 40 45 50 55 12Изобретение относится к технике обработки распознавания речевых сигналов и может использоваться для управления голосом промышленными и другими объектами.Целью изобретения является уменьШение объема оборудования и расширение функциональных возможностей за счет параллельно-последовательного принципа обработки информации и обеспечения оперативного изменения параметров устройства и, тем самым его адаптации к исследуемому сигналу.На чертеже схематически изображено йредлагаемое устройство,Устройство содержит соединенный С входом 1 устройства усилитель 2, блок дифференцирования 3, пороговый усилитель-ограничитель 4, формирователь управляющих импульсов 5 с выходами б, 7 и 8, генератор 9 тактовых импульсов, первый счетчик 10 длительности интервалов, первый блок сравнения 11, второй счетчик 12 номера интервала, мультиплексор 13 с входами 14-17, первый и второй блоки памяти 18 и 19, сумматор 20, схему И 21, второй блок сравнения 22, интерфейсный блок 23 с входами 24 и 25 и выходами 2 б.Устройство работает следующим образом.Анализируемый сигнал подается на вход усилителя 2, усиленный сигнал дифференцируется блоком 3 дифференцирования и преобразуется пороговым усилителем-ограничителем в цифровую форму. При этом на его выходе появляется логический ноль, когда входной сигнал меньше (больше) пороговой Величины, и единица, в противном ,Случае, Моменты изменения сигнала на выходе порогового усилителя-ограничителя 4 соответствуют характерным точкам анализируемого сигнала. В каждый из этих моментов формирователь управляющих имульсов 5 вырабатывает серию из трех импульсов, управляющих работой устройства.Перед началом работы через интерфейсный блок 23 внешняя ЭВМ осуществляет обнуление блока памяти 18 и занесение в блок памяти 19 кодов, задающих границы длйтельностей поддиапазонов, на которые делится диапазон Возможных значений длительностей между двумя характерными точками входного сигнала, начиная с самого корот 771802 кого интервала, в соответствии свыбранным законом изменения длительностей анализируемых интервалов времени. Блоки памяти 18 и 19 представляют собой регистровые запоминающиеустройства, запись в которые осуществляется по тактовому сигналу, ачтение без него, При перепаде сигнала на выходе порогового усилителяограничителя 4 импульсом с выхода 7формирователя импульсов 5 осуществляется сброс счетчиков 10 и 11, после чего счетчик 10 начинает заполняться импульсами генератора 9. Содержимое счетчика 10 сравнивается блокомсравнения 11 с кодом, выбираемым изячейки блока памяти 18 по адресу,определяемому состоянием счетчика 12и поступающему через мультиплексор13, который при э гом пропускает информацию по входам 14 и 15. В момент равенства содержимого счетчика 10 выбранному коду длительности на выходеблока сравнения 11 формируется импульс, поступающий на тактовый входсчетчика 12 номера поцдиапазона иувеличивающий его содержимое на единицу. При этом из блока памяти 18на вход блока сравнения 11 выбирается код следующего по длительностиинтервала времени. Таким образом, вкаждый момент содержимое счетчика 12равно номеру поддиапазона времени,в границах которого находится текущийинтервал между характерными точкамианализируемого сигнала. Когца длительность текущего интервала превыситграницу самого длинного поддиапаэона, сигнал с выхода блока сравнения22 запретит дальнейшее увеличениесостояния счетчика 12,В момент окончания текущего интервала сигнал с выхода 6 Формирователя управляющих импульсов 5 запрещает прохождение тактовых импульсов на счетный вхоц счетчика 10, В это время на выходе блока памяти 19 находится содержимое ячейки, в которой хранится текущая величина количества интервалов зафиксированной длительности, а на его входе эта величина, увеличенная на единицу в сумматоре 20 (схема И 21 при этом открыта). Поступающий через мультиплексор 13 тактовый сигнал с выхода 8 Формирователя управляющих импульсов 5 осуществляет прием этой величины в блок памяти 19. После этого имз 1277180 фпульс с выхода 7 формирователя управ- соединенные входнойляющих импульсов 5 устанавливает дифференцирования исчетчики 10 и 12 в нулевое состоя- литель-ограничительние, снимается сигнал с выхода 6 и второй счетчики иформирователя управляющих импульсов 5 блок, о т л и ч а ю5 и начинается измерение следующего что, с целью уменьшинтервала. рудования и расширеТаким образом, в ячейках блока ных возможностей, впамяти 19 накапливаются коды, соот- формирователь управветствующие текущему количеству ин О генератор, первый итервалов заданных длительностей. сравнения, мультиплПо окончании заданного периода второй блоки памятиусреднения на вход 25 интерфейсного И, причем счетчикиблока 23 от ЭВМ приходит запрос на входами и одним выхсчитывание значений накопленных призный блок выполнен сиаков, При этом интерфейсный блок пятью выходами, пер23 сигналом с выхода 28 закрывает вателя управляющихсхему И 21, благодаря чему сигнал на нен с выходом генерее выходе становится нулевым, и пере- входом первого счетключает мультиплексор 13 на передачу 20 формирователя управадресов считывания информации от ЭВМ соединен с выходомпо входу 16 и тактовых импульсов по теля-ограничптеля,входу 17., которые осуществляют (по с соответствующимиокончании каждого цикла чтения инфор- счетчика, выход котмации из второго блока памяти 19 че вый блох сравнениярез вход 24 интерфейсного блока и соединен с входом вдалее через его выход 30 в ЭВМ) за- сравнения, выход копись нулей в соответствующие ячейки вторым входом второгблока памяти 19. После окончания первым входом мультциклов чтения/записи блок памяти 19 З 0 вход которого соедин и вторым входом устройства.,юказывается в исходном состоянии, после чего сигнал с выхода 28 интерфейсного блока 23 снимается, и устройство возобновляет работу в режиме накопления значений признаков.35Таким образом, за счет последовательно-параллельного принципа построения устройства, а также за счет применения регистрового оперативного запоминающего устройства для хра 40 нения значений параметров сигнала сокращается объем аппаратуры, упрощается связь с ЭВМ и тем самым увеличивается надежность устройства, а за счет применения регистрового45 оперативного запоминающего устройства для хранения параметров устройства появляется возможность программного оперативного их изменения и расширяются функциональные возможности50 устройства.Формула и з о б р.е т е н и яУстройство для анализа речевых сигналов, содержащее последовательно ус"читель, блокпороговый усиа также первыиинтерфейсныйщ е е с я тем,ения объема обония функциональнего введеныляющих импульсов,второй блокиексор, первый исумматор и схемавыполнены с тремяодом, интерфейсдвумя входами ивый вход формироимпульсов соедиатора и с первымчика, второй входляющих импульсовпорогового усилиа два его выхода -входами первогоорого через пери второй счетчикторого блокаторого соединен со счетчика, и сплексора, второйен с третьим выходом формирователя управляющих импульсов, второй вход которого соединен с третьим входом второго счетчика, первый выход мультиплексорасоединен с первым входом первого блока памяти, выход которого соединенс вторым входом первого блока сравнения, и первым входом второго блокапамяти, второй вход которого соединен с вторым выходом мультиплексора, атретий вход - с выходом схемы И, первый вход которой соединен с выходомсумматора, вход которого соединенс выходом второго блока памяти и пер"вым входом интерфейсного блока,четыре выхода которого соединены соответственно с вторым входом первого блока памяти, третьим и четвертым входами мультиплексора и вторым входом схемыИ, соединенным с пятьп входом мультиплексора, а пятый выход и второй вход интерфейсного блока являются соответственно выХодомУ