Устройство для выделения спектральных признаков речевых сигналов

Союз СоветсккксоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рщ 641492(51) М. Кл. Я 10(, 1/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВРЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к области распознавания речевых сигналов,По основному авт.св. Р 584325 известно устройство, которое позволяет получать коэффициенты разложения клиппированного речевого сигнала в ряд Уолша.ст(О)-коэффициенты разложения по четным функциям Сай(9)озЩ- коэффициенты разложения по нечетным функциям баб(,ц,д), Каждый из этих коэффициентов отражает величину и фазу четной и нечетной составляющей амплитудного спектра сигнала. Причем возможный динамический диапазон иэменения каждого коэффициента равен + П (где П - число базисных функций Уолша) . Непосредственное использование данных коэффициентов для дальнейшего распознавания речевых сигналов нерационально в силу большой избыточности такого описания.Целью изобретения является уменьшение избыточности описания речевых сигналов, представленных. коэффициен-. тами разложения в ряд Уолша.Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство дополнительно введены сумматоры, схемы сравнения и регистр, причем выход первого счетчика подсоединен к входу ф) первой схемы сравнения, выход последнего счетчика подсоединен к входу по" следней схемы сравнения, выходы счетчиков соответствующих коэффициентамО (Йи аЩодной частоты, соединены с входами соответствующего сумматора,выход которого соединен с входом соответствующей схемы сравнения, выход каждой схемы сравнения соединен с соответствующим разрядным входом регистра, управляющие входы сумматоров, схем сравнения и регистра соединены с выходом блока управления.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство содержит входной блок 1, счетчики 2, блок управления 3, генератор 4 функций Уолша, схему 5 НЕ, схему б И, триггер 7, схему 8 И, триггер 9, схемы 10 сравнения, сумматоры 11, регистр 12, схемы 13 определения коэффициентов разложения по Функциям уолша.Устройство работает следующим образом.Речевой сигнал клнппируется бло" ком 1. Клиппированный речевой сигнал одновременно поступает на П схем 13 определения коэфФициентов разло.жения по функциям Уолша. Одновременб 41492 но на вход каждой схемы определения коэффициентов разложения, состоящей из схемы НЕ 5, двух схем И б и 8, двух триггеров 7 и 9, с выхода генератора 4 поступает соответствующая функция уолша. Генератор функций Уолша генерирует систему Функций Уолша, упорядоченную по частостям от Сой(0,9) до баЯ (и/2,9) . Коэффициенты разложения по каждой функции определяются в течение интервала ортогональности Т . По окончанию интервала Т в счетчике 2 будет записано число, являющееся коэффициентом разложения О ( й) илиад(4) .Уменьшение избыточности описания речевых, сигналов основано на том, что модуль мгновенного спектра сигнала оценивается с помощью коэффициентов а(Щ определяемых выражением/о,(а) /, ярай-о Ж 4)= /с 1 1 ь ) / ф М,О ) /, про, 1 ,бн/2-м /а,(а ) /, я.рао = и/г) Данные коэффициенты соответствуют сумме модулей четной и нечетной составляющих амплитудного спектра сигнала. На основании экспериментальных исследований получено, что для распознавания достаточно использовать ограниченные по динамическому диапазону величиьы коэффициентов О(й), определяемые соотношением где Р - некоторое пороговое значение.Таким образом, спектр речевого игнала яа интервале времени Т характеризуется некоторым двоичным ( П 2 + 1) - разрядным числом, Едияяцы в онределеяных разрядах числа отражают яалячяе частотных составляю",их спектра, нревилающих определеняое пороговое значение Р .ДаяяФ алгоритм уменьшения избыточности реализуется при помощи новой совокупности отличительных приэяакев следующим образом.По окончании интервала преобразования Т блок управления 3 осуществляет считывание чисел, находящихся в советчиках 2. Число, находящееся в,первом счетчике 2, поступает непбсредственно на первую схему сравнения 10, Число, находящееся в последнем счетчике 2, поступает на вход 1 О (5 20 25 последней схемы сравнения 10, числа,находящиеся в остальных счетчиках,в соответствии с выражением (1) поступают на вход сумматоров 11, Причемна каждом сумматоре суммируются числа только тех двух счетчиков 2, вкоторых хранятся значения коэффициентов разложения по функциям Уолшаодной частости. Выход каждого сумматора 11 соединен с входом соответствующей схемы сравнения 10. Еслипоступающее на вход схемы сравнения10 значение коэффициента превышаетпороговое значение Р , то на выходесхемы сравнения 10 формируется единичный сигнал. По сигналу из блокауправления 3 результаты сравнениязаписываются в соответствующие разряды регистра 12.Таким образом, в регистре 12 спериодом Т Формируются двоичные2 + ) разрядные числа, характеризующие спектр речевого сигналанаданном временном интервале Т 3.Полученное в результате введенияновой совокупности отличительныхпризнаков описание речевых сигналовкоэффициентами разложения в ряд Уолша значительно меньше известного.Данного описания вполне достаточнодля построения систем распознаванияречевых сигналов,Формула изобретения Устройство выделения спектральныхпризнаков речевых сигналов поавт.св. 9 584325, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшенияизбыточности описания речевых сигналов,. представленных коэффициентами разложения в ряд Уолша, в него дополнительно введены регистр, сумматоры,схемы сравнения, выход первого счетчика подсоединен к входу первой схемы сравнения, выход последнегосчетчика - к входу последней схемысравнения, выходы счетчиков, соответствующих коэффициентам одной частости, соединены с входами соответствующего сумматора, выход которогосоединен с входом соответствующейсхемы сравнения, выход каждой схемысравнения соединен с соответствующим разрядным входом регистра, управляющие входы сумматоров, схем сравнения и регистра соединены с выходомблока управления.Составитель В.Ванторинехред З.Фанта Корректор Т.Вашков ирак 41 Подписное дарственного комитета СС м изобретений и открытий а, Х, Раушская наб., д