403090

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваМ, Кл. Н 041 3/18 Заявлено 06 Х 111,1971 ( 1689171/26-9)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 19.Х.1973. БюллетеньДата опубликования описания 5.111.197 Государственный комет Совета Мнннстрав ССС оо делам нзосретеннйН ОТКРЫТИЙ. ДК 534,41(088,8) С. П. Баронин и А. И. Кушт вторызобретения явител ЛЕДЯЩИЙ ВЬ ОВНОГО ТОНА РЕЧ ТЕЛЬ 1,Изобретение относится к области измерений электрических сигналов и может быть использовано в системах компрессии речевых сигналов, в системах автоматического распознавания речи, а также при фонетических исследованиях речевой интонации.Известны следящие выделители основного тона речи, состоящие из преселектора, компрессора, перестраиваемого фильтра, ограничителя, одцовибратора и фильтра нижних частот. На выходе фильтра нижних частот формируется напряжение, пропорциональное частоте основного тона. Это напряжение используется для управления частотой настройки полосового фильтра. В результате полосовой фильтр осуществляет слежение за частотой основного тона.Известные устройства имеют низкую надежность выделения основного тона речи, так как склонны к возбуждению из-за того, что обратная связь осуществляется в тои же области частот, что и селекция частоты основного тона. Кроме того, изменение характеристик обрат ной связи из-за различных дестабилизирующих факторов приводит к неточности настройки перестраиваемого фильтра, причем эти погрешности обратной связью не компенсиру- ются После пауз возможна значительная расойка перестраиваемого фильтра относительцо частоты основного тона из-за малой памяти, определяемой временем переходного процесса фильтра нижних частот в цепи управления. Увеличение памяти путем сужения по лосы пропускация приводит к ухудшению слежения за быстрыми изменениями основного тона.Целью изобретения является повышение надежности выделения основного тона. Это до стигается тем, что между компрессором и ограничителем дополнительно введены последовательно соедицеццье модулятор, первый полосовой фцлы р, второй полосовой фильтр, демодулятор, фильтр нпжццх частот. Выход 15 первого полосового фильтра через усилительподключен к первому входу фазового детектора, ко второму входу которого через ограничитель подклочец выховторого полосового фильтра, а выход фазового детектора через 20 параллельно сое;пшенные интегратор и фильтрццжцих частот подключен ко второму входу второго полосового фильтра и ко входу генератора, выход которого подключен ко входу модулятора и ко входу демодулятора.25 На чертеже представлеца блок-схема следяшего выделцтеля основного тона.Устройство содержит преселектор 1, компрессор 2, модулятор 3, генератор 4, первый полосовой фильтр 5, второй полосовой фильтр 30 6, усплцтель 7, ограничитель 8, фазовый де)г: 2)ген )от 20 виген) Фв 12 1 от тектор 9, фильтр 10 нижних частот, интегратор 11, демодулятор 12, фильтр 13 нижних частот, ограничитель 14, одновибратор 15, фильтр 16 нижних частот.Речевой сигнал подается ца преселектор 1 (цапример, полосовой фильтр с частотами среза )п=70 гц и )е=740 гц), котоРый выделЯет полосу частот, соответствующую основному тону. Полученный ца выходе преселектора сигнал поступает ца компрессор 2, цормируется по уровню и подается ца модулятор 3, на другой вход которого поступает сигнал с генератора 4, в результате чего сигнал переносится в высокочастотную область и возле частоты генератора ге формируются две боковые полосы, соответствующие спектру речевого сигнала, прошедшего через преселектор и компрессор.Частота колебаний генератора должна быть:(Например, 1 ген=2070 гц, а 2 в=2 740= = 1480 гц).С модулятора сигнал поступает ца первый полосовой фильтр 5 с коэффициентом передачи К,(/), который подавляет частоту генератора и другую боковую полосу, а в селектируемой боковой полосе обеспечивает преимущественное прохождение частоте, соответствующей самой низкочастотной гармонике основного тона (частоте ОТ), при ослаблении частот, соответствуюших более высокочастотным гармоникам. С выхода первого полосового фильтра сигнал подается на второй полосовой фильтр 6 с коэффициентом передачи К 2(1), настроенный на частоту:рез.пф.,: )ген н Сигналы с выхода первого полосового фильтра через усилитель 7 и с выхода второго полосового фильтра через ограничитель 8 поступают на фазовый детектор 9, где сравниваются их фазы. Известно, что спектр тональных участков речи представляет собой набор дискрет на частотах, соответствующих гармоникам основного тона. На выходе первого полосового фильтра спектр будет повторять относительно частоты генеРатоРа 1 геп спектР исходного речевого сигнала, прошедшего через преселектор и компрессор, если фильтр покрывает верхнюю боковую полосу, и будет инверсным, если фильтр покрывает нижнюю боковую полосу. В данном примере спектр ца выходе фильтра инверсный, так как фильтр покрывает нижнюю боковую полосу.Если частота основного тона равна нижней частоте среза преселектора:от - н то сигнал ца выходе второго полосового фильтра соответствует его резонансной частоте, поэтому фазового сдвига не происходит и напряжение на выходе фазового детектора равно 25 30 35 40 45 50 55 60 65 нулю. Сигнал с выхода фазового детектора через фильтр 10 нижних частот (/ер - =50 гц) и интегратор 11 с большой постоянной времени (т=-10 сек) управляет генератором. Поскольку напряжение ца выходе фазового детектора равно нулю, то частота генератора остается неизменной.Сигнал с выхода второго полосового фильтра поступает ца демодулятор 12, ца другой вход которого подастся сигнал от генератора.1-1 а выходе демодулятора формируется сигнал, спектр которого состоит из дискрет ца частоте 1 и 2Низкочастотная составляющая 12 - это частота основного тона речи. С помощью фильтра 13 нижних частот, покрывающего диапазон частот основного тона, обеспечивается выделение частоты основного тона 1 отСигнал с выхода фильтра нижних частот ограничивается ограничителем 14 и поступает ца одновибратор 15, Таким образом на выходе одцовибратора формируется импульсная последовательность, соответствующая частоте основного тона, которая подается на фильтр 16 нижних частот, а на выходе фильтра (1 ор - = м 50 гц) создается напряжение, пропорциональное частоте основного тона.Если частота ОТ изменится, то частота сигнала на выходе второго полосового фильтра станет отлична от его резонансной частоты, поэтому сигнал на выходе второго полосового фильтра приобретает фазовый сдвиг, определяемый фазовой характеристикои этого фильтра. Этот сдвиг детектируется и преобразуется фазовым детектором в пропорциональное напряжение, которое через фильтр нижних частот и интегратор подстраивает генератор в сторону приближения частоты колебаний сигнала на выходе второго полосового фильтра к резонансной частоте этого фильтра. Таким образом обеспечивается слежение за частотой основного тона, причем обратная связь компенсирует изменения характеристик отдельных ее элементов, которые происходят под влиянием дестабилизирующих факторов.Чем выше частота основного тона, тем больше напряжение на выходе фазового детектора, тем шире полоса пропускания второго полосового фильтра, а чем ниже частота основного тона, тем уже полоса пропускапия второго полосового фильтра.Интегратор обеспечивает удержание следяней системы ца время пауз в положении, близком к тому, которое соответствовало слежению за основным тоном ца предыдущем тональном участке.403090 Предмет изобретения Составитель Р. Иванова Техред Т. Миронова Корректор Е. Хмелева Редактор Н. Коган Заказ 800/2 . Изд.2060 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, К, Раушская иаб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2 Следящий выделитель основного тона речи, содержащий последовательно соединенные преселектор, компрессор, ограничитель, одно- вибратор и фильтр нижних частот, отличаюиийся тем, что, с целью повышения надежности выделения основного тона, между компрессором и ограничителем дополнительно введены последовательно соединенные модулятор, первый полосовой фильтр, второй полосовой фильтр, демодулятор, фильтр нижних частот,при чем выход первого полосового фильтра через усилитель подключен к первому входу фазового детектора, ко второму входу которого через ограничитель подключен выход второго полосового фильтра, а выход фазового детектора через параллельно соединенные интегратор и фильтр нижних частот подключен ко второму входу второго полосового фильтра и ко входу генератора, выход которого подклю чен ко входу модулятора и ко входу демодулятора.