Устройство синтезирования речи

(1% (11) УДАРСТВЕННЫЙ ХОМИ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ Я имонФ,н л ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Чаказц 1 М., Зечепзоп О.С Мепае 1 зйеп Р. ЯцЬ 1 есСче Еча 1 цаСхоп оЕ а 4,8 1 сЬЖз КЕ 1.Р Сойег. -"1 ЕЕЕ ,Трапа Соавцп", 1981, чо 1 сов, У 9, Зерс, рр, 1389-1393.2, Авторское свидетельство СССР В 311418. кл. Н 04 М 1/00. 1971, (54)(57) УСТРОЙСТВО СИНТЕЗИРОВАНИЯ РЕЧИ, содержащее последовательно соединенные расширитель спектра и спектральный выравниватель, а также синтезатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разборчивости и натуральности синтезирования речи, введен адаптирующий корректор, вход которого соединен с выходом спектрального выравнивателя, а выход под ключен к входу синтезатора.2, Устройство по п, 1, о т л.ич а ю щ е е с я тем, что спектраль-. Н 04 В 12/00, Н 04 М 1/О ный выравниватель содержит последовательно соединенные линию задержки, умножитепь и сумматор, причем вход инин задержки объединен с вторым входом сумматора и является входом спектрального выравнивателя, а выход сумматора является выходом спектрального выравнивателя. 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что адаптирующий корректор содержит линию задержки с отводами, которые через перемно- жители подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к первому входу компарато-ра, выход которого является выходом адаптирующего корректора, причем входы линии задержки с отводами, компаратора и вычислителя коэффициентов линейного предсказания объединены ц и являются входом адаптирующего корректора, а выходы вычислителя коэффициентов линейного предсказания под, ключены к вторым входам перемножителей,Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляобразования цифровых телефонных каналов,Известны устройства сннтезирования речи, содержащие полосовыефильтры, нелинейные устройства, сумма-тор, блок коррекции сигнала и синтезатор 111 .Однако эти устройства не позволяют получить высокое качество синтезируемого сигнала и не обеспечиваюттребуемой натуральности синтезированной речи,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство синтезирования речи, содержащеепоследовательно соединенные расширитель спектра и спектральный выравниватель, а также синтезатор 12. 20Однако это устройство не обеспечивает требуемой натуральности синтезированной речи.Цель изобретения - повышение разборчивости и натуральности синтезированной речи.Цель достигается тем, что в устройство синтезирования речи, содержащее последовательно соединенныерасширитель спектра и спектральный З 0выравниватель, а также синтезатор,введен адаптирующий корректор, входкоторого соединен с выходом спектрального выравнивателя, а выход подключен к входу синтезатора.Спектральный выравниватель содержит последовательно соединенные линию задержки, умножитель и сумматор,причем вход линии задержки объединенс вторым входом сумматора и является входом спектрального выравнивателя, а выход сумматора является выхо дом спектрального выравнивателя.Адаптирующий корректор содержитлинию задержки с отводами, которыечерез перемножители подключены ксоответствующим входам сумматора,выход которого подключен к первомувходу компаратора, выход которогоявляется выходом адаптирующего корректора, причем входы линии задержкис отводами, компаратора и вычислителя коэффициентов линейного предсказания объединены и являются входом .адаптирующего корректора, а выходы 55вычислителя коэффициентов линейногопредсказания подключены к вторымвХодам перемножителей,На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема устройства.синтезирования речи; на фиг. 2 - 4графики, поясняющие работу устройства.Устройство синтезирования речи содержит расширитель спектра 1, спектральный выравниватель 2, состоящийиз сумматора 3, линии задержки 4, умножитель 5, адаптирующий корректор6, состоящий из линии задержки с от",волами 7 компаратора 8 перемножите.лей 9 вычислителя коэффициентов линейного предсказания 10, сумматора11, и синтезатор 12,Устройство синтезирования речи работает следующим образом.На вход расширителя спектра 1поступает неискаженная низкочастотная(НЧ) часть функции возбуждения (ФВ),а на его выходе в результате нелинейного преобразователя формируетсяспектр восстановленной высокочастотной (ВЧ) части ФВ,как и в устройстве-прототипе. Полученный спектр имеет заниженные уровни гармонических составляющих в среднем и верхнем участкахрабочего диапазона.Для успешного выравнивания спектра ВЧ части ФВ после нелинейного преобразования применяется однократноедифференцирование, позволяющее поднять уровни средних и верхних частот(см. фиг. 2; где.обозначено; 1спектральная плотность мощности ВЧчасти ФВ на выходе спектрального вы"равнивателя 2; 2 - спектральная плотность мощности ВЧ части исходной ФВ).Для дальнейшего выравнивания спектрасигнала ФВ применен адаптирующийся корректор 6, который при определенномпорядке обеспечивает практически равномерный спектр сигнала (см, фиг. 3,где обозначено: 1 - спектральная плотность мощности ВЧ части ФВ на выходеадаптирующего корректора 6; 2 - спектральная плотность мощности ВЧ частиисходной ФВ). Иашинное моделированиепри решении оптимизационной задачипоказало, что в спектральном выравнивателе постоянный вес умножителядолжен быть равен - 1, а при реализации адаптирующегося корректора достаточно ограничиться порядком Й = 10 .,(дальнейшее увеличение порядка к улучшению равномерности спектра не ведет).Как известно, основной принциплинейного предсказания (ЛП) состоитто иная квадратическая погрешность а. может быть представлена в эквивалентной форме:й ио=2: Емс.к;,к"-О до Иинимизация достигается путемопределения частных произвольных от"носительно коэффициентов ( К = 1,2. , Й ), приравниванием их к нулю 3 1100740 4в том, что текущи й б (й)-й отчет рече . н решением полученной системы ураввого сигнала можно аппроксимироватьнений. Следовательно, имееминейной комбинацией предшествующих ж,ндЗк а:оотв,етов,. т.е. Я=ЕОкфь-Ц,5к:или посколькугде Ж - коэффициенты ЛГ весовыеКккоэффициенты), п е еля- о 1 Е 0;С =-С,Погрешность предсказания определямется как п =сф=бл)-Мо)=Бн)-2:.ЮМй-Й 1 б Отсюда й неизвестных коэффициентовпредсказателяполучаются путеми называется,фВ.расширения системы линейных уравнеПолная квадратическая . погрешность. определяется следующим образом:тель 10 коэффициентов ЛП.иь й . 2 15 Сумматор 11 осуществляет сложениеа:е еИ=е и,й"4б(п) = Е с к Цо- Ц, а на выходе1(анл й нф Е. Е Е ы 5 нФ)БЬ- Ь; компаратора 8 формируется ошибкак )В- О Каб =О, 20где, 1 и рд (1 й 1 бЕсли обозначить С,=- " 5 ф В авненный спектр ВЧ части ФВ25подается на вход синтезатора 12, сиг"нал на выходе имеет значительноесходство со спектром исходной ФВ(см. фиг. 4, где обозначено: 1 спектральная плотность мощности ВЧ30части ФВ на выходе синтезатора 12,2 - спектрапьная плотность мощностиВЧ части исходной ФВ).Таким образом, в данном устройст-.ве повышается разборчивость и натуральность синтезированной речи.100740 яу о Соста Техре тель Т.ЕрохинаТ. Маточка Коррект Мус Редактор О.Колесникова Заказ 4597/43 1303 Ю И Ю Ю О О Р 7 РР Ю О О Х 7 О И Ф 8 И Ю 7 ФУ Ф( ИЩг,Х Тираж 635 ПодписноеИИПИ Государственного комитета ССС делам изобретений и открытий осква, Ж, Раушскан наб., д. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная