Устройство для распознования команд

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К аатОРСКОМ СВИДЕтЕЛЬСТВЮ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпин(5) М Кл.ОЬ 1/О исоединеиием заявк сударственный кометеавета Министров СССРпо делам изооретеннйи открытий) Заявит аунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса ЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ КОМ 4 У 2 дос тем в квад торном ратора л 5 быИзобретение относится к акустике, в частности к устройствам для распознавания речевых сигналов.Известны устройства для распознавания устных команд, содержащие блок электроаку тического преобразования, усилитель, блок выделения огибающей, канал спектрального анализа и блок принятия рещения 11,Недостатком их является зависимостьтоверности распознавания от уровня ипа речи.Известны также устройства для распознавания устных команд, содержащие последовательно соединенные микрофон, усилител блок выделения признаков, блок логических элементов И, блок интеграторов, классификатор и рещаюший блок 21.Недостатком данных устройств является то, что при больщом числе классов устных команд невозможно обеспечить хорощего различия из-за изменения времени пребывания изображающей точки речевого сигналаранте фазового изображении при повпроизнощении одними и теми же опеДля повыщения достоверности распознавания устных команд в предлагаемое устройство введены анализатор, содержащий частотные каналы, к каждому из которых последовательно подключена схема выделения относительного изменения частоты сигнала, ограничитель и мультивибратор, и узел логических схем, причем вход анализатора подключен к выходу усилителя, ограничители как прямо, так и через мультивибраторы подключены к соответствующим входам узла логических схем, а выход последнего подключен к одному из входов логических схем И.На чертеже дана блок-схема предлагаемо:- го устройства для распознавания устных команд.Оно содержит последовательно соединенные микрофон 1, усилитель 2, блок 3 выделения переходных участков, блок 4 логических элементов И , блок 5 интеграто- ров, классификатор 6,.рещаюший блок 7 и блок 8признаков по структурнымсвойствам, вход которого подключен к выходу усиитедя 2, а выход - к одному из входов дока 4 логических элементов И. Блок вделения переходных участков 3 содержит анализатор 9, выходы которого разветвляются на М частотных каналов, где каждый состоит из последовательно соединенных узла выделения диссипанта Огибающей 10 у5 частотного сигнала и ограничителя 1 1 выход которого подключен как прямо, так и через мультивибратор 12 к соответст вуюшим входам уэлв логических схем 13.При работе устройства речевой сигнал 1 Ос микрофона 1 через усилитель 2,поступаеч одновременно на блоки 8 выделения признаков и переходных участков 3. Блок 8 выдь ления признаков по структурным свойствамвырабатывает прямоугольные импульсы, которые через блок 4 логических элементовИ поступают на блок 5 интеграторов.Время пребывания изображающей точкиречевого сигнала и квадрантах фазового иэоб ражения зависит от темпа речи. При изменении темпа наиболее сильно меняется длительность стационарных участков гласных ив несколько меньшей степени длительности стационарных участков согласных . Длительность переходных участков между звуками 25почти не меняется. Исключение стационарных участков приводит к описанию,инвариантному .Темпу речи.Для этого имеется блок выделении переходных участков 3, на входе которого речевой сигнал поступает Йа последовательно соединенные полосовые фильтры, детекторы и сглаживающие фильтры Я частотных каналов анализатора 9, Полученные напряжения иа выходах анализатора 9 поступают,наблоки выделения диссипантов огибающихчастотных каналов 101 - 10 у . Диссипант представляет относительное изменение сигнала и определяется отношением произ 40 водной огибающей частотного канала к самой огибающей. На стационарных участках диссипант огибающей равен нулю, Последнее свойство диссипантов огибающихчастотных каналов и используется для выделения пе 45 реходных участков в.узлах 101 - 10 на выходе которых напряжение после ограничения в ограничителях 11 -11 р. в виде прямоугольных импульсов поступают как прямо, так и через задержанные в мульти 50 вибраторах 12 -12 на интервалы, равные переходным участкам.В узле логических схем 13 1 обраэуется последовательность импульсов по времени, которая совпадает как с перехоцными участЫ ками между звуками, так и с передними фронтами стационарных участков, чтобы не терять основную информацию О гласных. На вход блока интеграторов 5 поступают через блок логических элементов И 4 только те60 импульсы условий времени пребывания изображающей точки речевого сигнала и квадрантах фазового изображения из блока выделения признаков 8, которые соответствуют длительности переходным участкам между звуками и передним фронтом стационарных участков, С помощью логических схем интеграторов блока 5 создаются напряжения, пропорциональные времени пребывания изображающей точки речевого сигнала в квадрантах фазового изображения исходного сигнале и его производной и отражающие структурные связи переходных участков между звуками в реальнол 1 масштабе времени.Полученные напряжения являются инвариантными к темпу. речи и используются в качестве признаков, После блока интегратор. ров 5 эти напряжения подаются на классификатор 6, в котором с помощью пороговых алементов ати напряжения -признаки сравниваются с напряжениями-признаками эталонных речевых образов. В блоке 7 принимается решение.о конкретной распознаваемой устной команде.Классификатор анализирует признаки-напряжения, которые пропорциональны ,переходным участкам между звуками речи, не зависят от изменения длительности произношения одного и того же слова и являются инвариант- ными к темпу речи, а также отражают основные закономерности времени пребывания изображающей точки речевого сигнала в квадрантах фазового иэображения исходного сиг нала и его производной в реальном масштабе.Формула изобретенияУстройство для распознавания команд, содержащее последовательно соединенные микрофон, усилитель, блок выделения признаков сигнала; блок логических элементов И блок интеграторов, классификатор и решающий блок, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения достоверности расжзнавания звуковых команд путем исключения иэ звуковых сигналов стационарных участков и выделением их переходных участков, в него введены анализатор, содержащий частотные каналы, к каждому из которых последовательно подключена схема выделения относительного изменения частоты сигнала, ограничитель и мультивибратор, и узел логических схем, причем вход анализатора подключен к выходу усилителя, ограничители как прямо, так и через мультивибраторы подключены к соответствующим входам узла л 1 ГИ еск их с х ел а выход последнего585520 1 е АВ пэрско свилетельств с;(;с; фИ 20 сЗ 1 Д, кл. Ь 01 1. 1/02,ОН. 2. Лвторское свиде чт. ль:тво СС(.РМо 392521, кл. Ь 06 К 9/00, 1973. Составитель В. Тюльпннедактор Т. Шагова Техред А, Богдан Корреклмылов Тираж 509 Подарственного комитета Советпо делам изобретений и откр, Москва, Ж, Раушская н 052/40ЦНИИПИЭак 113035 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подключен к одному из входов логических элементов И.Источники информации,ирипитьп во внимание при экспертизе: писков Министров СС тий .б., д. 4/5