Способ преобразования речевбгх сигналов

Союз Советских Социалистических Республикнием заявки М с присое Государственный кантеСовета Министров СССРло делам изаеретенийи открытий риоритетпубликовдцо 03,Х,1973. Бюллетеньата опубликования описания 11,11.1974 УДК 621.391.19(088.8 Авторизобретения. Н. Сороки Институт п м передачи информации АН СССР явител ОБ ПРЕОЪРАЗОВАНИЯ РЕЧЕВЪ 1 Х СИГНАЛО До сихлов, как осуществ ческих м 0 етение относится к области автомат распознания и передачи речевых с Изобрческого гналов.Изменчивость формы акустического сигнала, соответствующего разным произнесениям одного и того же слова, создает, как известно, значительные трудности в процессах распознавания речи, Преодоление этих трудностей возможно, если воспользоваться так называемым непрерывно-групповым подходом к распознаванию речи, в основе которого лежит вычисление параметров преобразований текущего речевого сигнала к эталону. Процесс принятия решений в этом случае происходит, с одной стороны, в пространстве параметров, в котором разграничены области допустимых значений для каждого класса звукосочетаний, а, с другой стороны, в пространстве видеограмм, где преобразованные по вычисленным параметрам реализаций неизвестных звукосочетаний коррслируются с эталонами звукосочетаний.,Последняя операция необходима для реализации принципа максимальной помехоустойчивости при распознавании. пор преобразования речевых сигнаправило, элементарные (линейные) ялись лишь с помощью алгоритмитодов на электронно-цифровых вычислительных машинах или на довольно сложных аналоговых устройствах.Цель изобретения - реализация преобразований и коррелировацие речевых сигналов в аналоговой форме без каких-либо ограничений на вид преобразования и упрощение самой процедуры преобразовании. Для этого с помощью сигналов, пропорциоцальпикх параметрам преобразований, формнруот сигцаны нелинейных разверток эталонцои спектрограммы по частоте и времеци, суммцруот этц сигналы с сигналами соотвстствуощих линейных разверток, синхронизируют полученные сигналы с опросом текущего спектра входного сигнала и сравнивают амплитуды сипилов соответственных точек эталонной н входной спсктрограмм.В основе предлагаемого рсцсиня лежит переход от непосредственного преобразования видеограммы к изменению скорости сс опроса по частоте и врсмсни, в соответствии с зависимостью, опредсляемой вчис,сцнымц пдраметрамц. Нацболсс простым в реализации здесь оказывается преобразование цс тскущсй видиограммы, д эталона, причем сдм эталон удобнее всего представить в виде двумерного изображения ца фотоцосцтеле.На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа, Речевой сигнал, разложенный в спсктрографе 1 на ряд частотных полос, поступает в блок вычисления параметров преобразований 2, куда также подаются сигналы от блока эталонов 3. Вычисленные параметры преобразований по осям времени и частоты порознь подаются соответственно на блоки 4 и 5, представляющие модели дифференциальных уравнений, решениями которых являются искомыс преобразования, например,с=а,+а,О) : а + аз 1 + аВ + а(О аОйгде аь а, - вычисленные параметры преобразований, а 1 и в - значение времени и частоты на эталоне, соответствующее их значениям па текущей видеограмме.Каждая из этих зависимостей в аналоговой реализации, очевидно, имеет своим аргументом время, но в одной из них время имеет смысл частоты, Эти зависимости суммируются в блоках 6 с линейно нарастающими сигналами развертки эталона по частоте (блок 7) и времени (блок 8), обеспечивающими опрос эталона при тождествснном преобразовании. Суммарные сигналы разверток подаются на опрос эталона,Изменение скорости опроса по осям частоты и времени, очевидно, эквивалентно преобразованиям плоскости (о,) в равномерной развертке. Пользуясь телевизионной терминологией, можно сказать, что развертка эталона по 1 (как более медленная) аналогична кадровой развертке, а развертка по о строчной. Обе развертки синхронизируются коммутатором спектрографа 1, осуществляющего опрос фильтров, с тем, чтобы обеспечить совпадения начала отсчета для эталона и неизвестной реализации.Опрашиваемые в соответствии с вычисленным законом преобразования спектральные разрезы эталона коррслируются со спектральными разрезами текущего сигнала, опрашиваемого в равномерном ритме, причем разрсзы текущего сигнала задерживаются в блоке 5 задержки 9. Корреляция осуществляется вблоке 10, откуда сигнал передается в блок принятия решений 11, в который также приходят сигналы корреляции от остальных эталонов. Принятие решения о принадлежности 10 данного звукосочетания происходит, какобычно, по максимуму корреляции.В случае представления эталонной видеограммы дискретными отсчетами по частоте и времени, записанными, например, на резис торной матрице, процедура прсобразованиязаключается в изменении интервалов опроса этих отсчетов, задаваемом сигналами с выходов моделей 4 и 5.20Предмет изобретенияСпособ преобразования рсчсвых сигналов,согласно которому сигнал разлагают на час тотныс полосы, выделяют огибающие спектральшях разрезов, определяют значения амплитуды, частоты и времени характерных точек и вычисляют по ним параметры преобразований текущего сигнала к эталону, отлина- ЗО юи 1 ийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости и упрощения его аппаратурнои реализации, с помогцью сигналов, пропорциональных параметрам преобразований, формируют сигналы нелинейных разверток 35 эталонной спектрограммы по частоте и времени, суммируют эти сигналы с сигналами соответствующих линейных разверток, синхронизируют полученные сигналы, с опросом текущего спектра входного сигнала и сравни вают амплитуды сигналов соответственныхточек эталонной и входной спектрограмм.399908 Составитель В. КудрявцевТехред Л. Богданова Корректор Л. Новожилова Редактор Е, Гончар Типография, пр. Сапунова. 2 Заказ 208/2 Изд. Мо 38 Тираж 467 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-З 5, Раушская наб д. 4/5