Устройство для распознавания слоев

11 Ц 86094 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 28.11.74 (21) 2079243/24с присоединением заявки Ме," б 101. 1 00 осуаарственнын коми Совета Министров СССРпо делам изобретенийА. Н. Осокин, Н. ф, Кучер, Г, И. Малевич и В, ф, Степанов Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханик при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ СЛ редлагаемое уствонких и глухих глухих смычек,входами блока Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода голосовых команд в исполняющие автоматы, вычислительные машины и для непосредственной печати устного текста.Известны устройства для распознавания слов, содержащие микрофон, соединенный с выделителем клиппированной огибающей речевого сигнала, ларингофон, соединенный с выделителем клиппированной огибающей основного тона, и блок принятия решений, входы которого подключены соответственно к выходам блока кодирования признаков и выделителя огибающей слова.Эти устройства используют узкий набор признаков и не учитывают последовательности признаков во времени, что приводит к потере информации о фонетической структуре слова. Вследствие этого устройства распознают либо небольшой набор слов с высокой достоверностью, либо достаточно большой набор слов с низкой достоверностью.Цель изобретения - увеличение числа распознаваемых слов и повышение достоверности распознавания.Зто достигается тем, что пройство содержит селекторы ззвуков, селекторы звонких ивыходы которых соединены с кодирования признаков, и блок коррекции огибающих, входы которого подключены к выходам выделителей клиппированных огибающих речевого сигнала и основного тона, а 5 выходы - к входам упомянутых селекторов ивыделителя огибающей слова.На чертеже приведена блок-схема устройства.Микрофон 1 через выделитель 2 клиппиро ванной огибающей речевого сигнала подключен к блоку 3 коррекции огибающих. Ларингофон 4 подключен через выделитель 5 клиппированной огибающей основного тона к второму входу блока 3 коррекции огибающих.15 Выходы блока 3 коррекции огибающих соответственно соединены с входами селектора 6 звонких звуков, селектора 7 глухих звуков, селектора 8 звонких смычек, селектора 9 глухих смычек и выделителя 10 огибающей слова.20 Выходы селекторов 6 - 9 соединены с входамиблока 11 кодирования признаков, выходы которого, а также выход выделителя 10 огибающей слова соединены с входами блока 12 принятия решения.25 Устройство работает следующим образом.При произнесении слова речевой сигнал,воспринимаемый микрофоном 1, поступает на выделитель 2 клиппированной огибающей речевого сигнала, который выделяет клиппирозо ванную (предельно-усилительную) огибаю: Х,.10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 00 щую речевого сигнала - у(Ц, Она равна нулю перед произнесением фонем п, т, к, ч, ц (глухая смычка) и фонем б, д, г (звонкая смычка), Ларингофон 4 воспринимает сигналы основного тона (колебания голосовых связок, возникающие при произнесении звонких звуков, из которых выдслитель 5 клиппированной (предельно усиленной) огибающей основного тона выделяет клиппированную огибающую основного тона - х. Данная огибающая равна нулю при произнесении слова на участке глухих согласных, взрывных н фрикативных фонем: с, ш, ф, х, т, к, ч, ц, При произнесении всех звонких фонем колеблются голосовые связки и клиппирования огибающая основного тона имеет фиксированное значение амплитуды.Однако наряду со смычками перед указанными фонемами, в клиппированных огибающих наблюдаются следующие помехи: в звукосочетаниях дв, ая, вн и др. появляются ложные смычки (огибающая равна нулю) по длительности меньшие самых коротких смычек перед б, д, г, п, т, к, и, ц; в словах, оканчивающихся на ль, мь, н, возможен короткий импульс в конце огибающей; возможен короткий импульс (огибающая равна логической 1) в начале слова от движения речеооразующих органов; в смычках перед к, т, и иногда появляется короткий импульс; для ряда дикторов в звуке и клиппирования огибающая речевого сигнала начинается одновременно с клиппированной огибающей основного тона, хотя последняя должна начинаться позже; инерционность гортани. У некоторых дикторов смычка в клиппировонной огибающей основного тона начинается после окончания смычки в клиппированной огибающей речевого сигнала.Для устранения этих помех сигналы с выделителей клиппированных огибающих поступают в блок 3 коррекции огибающих, который формирует кар ректированные клиппированные огибающие речевого сигнала У,(1) и основного тона Х,(Ц.Корректированные клиппированные огибающие поступают далее на селекторы 6 - 9 и выделитель 10 огибающей слова. Выделитель огибающей слова формирует огибающую слова, которая равна постоянному значению во время произнесения слова, а ее начало совпадает с появлением либо корректированной клиппированной огибающей речевого сигнала, либо корректированной клиппированной огибающей основного тона в зависимости от того, какая из них появляется первой.Селекторы звонких звуков 1, глухих звуков х, звонких смычек 7, глухих смычек о формируют по клиппированным огибающим сигналы, свидетельствующие о наличии в произносимом слове указанных признаков по усло- виям Блок 11 кодирования признаков фиксирует временную последовательность признаков, в которой слово может быть представлено либо кодом слова, либо матрицей слова.Решение о произнесенном слове принимается с помощью блока 12 принятия решения, После произнесения слова (кончается огибающая слова) полученная последовательность признаков сравнивается одновременно со всеми эталонами слов. Если последовательность признаков слова и эталон совпадают, то блок принятия решения выдает сигнал, который свидетельствует о произнесении определенного слова из набора. Решение о произнесенном слове принимается после окончания произношения потому, что последовательность признаков для некоторых слов может в какой-то части совпадать.Использование двух датчиков позволяет достичь высокую достверность распознавания, а применение блока коррекции огибающих - снизить требования к четкости произношения и уровню громкости, повысить помехоустойчивость устройства. В устройстве выделяются признаки, инвариантные к диктору, темпу произношения, набору распознаваемых слов, что позволяет быстро производить замену набора распознаваемых слов. Применение указанных признаков и блоков для их выделения позволяет получить небольшой набор эталонов, что дает возможность принимать решение о произнесенном слове по простому правилу и не требует больших аппаратурных затрат,Формула изобретенияУстройство для распознавания слов, содержащее микрофон, соединенный с выделителем клиппированной огибающей речевого сигнала, ларингофон, соединенный с выделителем клиппированной огибающей основного тона, и блок принятия решений, входы которого подключены соответственно к выходам блока кодирования признаков и выделителя огибающей слова, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа распознаваемых слов и повышения достоверности распознавания, оно содержит селекторы звонких и глухих звуков, селекторы звонких и глухих смычек, выходы которых соединены с входами блока кодирования признаков, и блок коррекции огибающих, входы которого подключены к выходам выделителей клиппированных огибающих речевого сигнала и основного тона, а выходы - к входам упомянутых селекторов и выделителя огибающей слова.одписн ипография, пр. Сапунова, 2 5 э 9ного коми изобретен , Ж, Р Заказ 1836 г 7 Изд. Ма 1 ЦНИИПИ Государствен по делам 1 3035, МоскваТираж 495тета Совета Министров СССий и открытийаушская наб., д. 4/5