Обнаружитель пауз речи в системе с дельта-модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУб ВИН ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИЙ СУДАРСТВЕННЫ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вно элем осн час 7. С уже н ы ин сче регисен атор 22 уровня ования сигнала ельныи элеМентИЛИ 25, элемент с юВь(53) 621.395,44:621.376,56 (088,8)56 ) Авторское свидетельство СССРУ 1325717, кл, Н 04 Ю 3/17, 1986.54) ОБНАРУЖИТЕЛЬ ПАУЗ РЕЧИ В СИСТЕМЕ С ДЕЛЬТА-МОДУЛЯЦИЕЙ57) Изобретение относится к техникесвязи, Целью изобретения являешься повышение точности обнаружения паузречи в условиях изменения уровня окружающего шумового фона. Устройство содержит о 2 сдвига, геры 9,10, живания ка 14 объединный вход 116 тактовоный канал ности обна ство введе счетчик 19 й канал 1, регистрты И 3,4,5, В-тригик 11 времени удердешифратор 12, блокигналов, информационвного канала, входоты Г., дополнительцелью повышения точя пауз речи в устройертор 13, вычитающийчик 20 интервала уср 21 хранения, дешифшумов, блок 23 формиуправления, дополни 24 задержки, элементИ 26. 1 ил.50 Изобретение относится к техникесвязи, в частности к системам уплот нения сигналов с дельта-модуляцией,и является усовершенствованием иэоб"5ретения по авт,св. Кф 1325717,Целью изобретения является повы".шение точности обнаружения пауз речив условиях изменения уровня окружающего шумового фона, 10На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема обнаружителя пауз речи в системе с дельта-модуляцией,Обнаружитель пауз речи в системе 15с дельта-модуляцией содержит основной канал 1, регистр 2 сдвига, первый 3, второй 4 и третий 5 элементы И, первый счетчик 6, второй счетчик 7, элемент 8. задержки, первый 209 и второй 10 триггеры, счетчик 11времени удержания канала, дешифратор12, инвертор 13 блок 14 объединениясигналов, информационный вход 15 основного канала, вход 16 тактовой 25частоты Г., дополнительный канал 1,четвертый элемент И 18, вычитающийсчетчик 19, счетчик 20 интервала усреднения, регистр 21 хранения, дешифратор 22 уровня шумовблок 23 формирования сигнала управления, дополнительный элемент 24 задержки, элемент ИЛИ 25, пятый элемент И 26, Вкачестве триггеров используется 1)- триггер. Обнаружитель пауз речи всистеме с дельта-модуляцией работает следующим образом.Информация от дельта-кодера поступает в последовательном коде со скоростью Ъ, бит/с на вход 15 основного 40канала 1. Запись информации в регистр2 сдвига осуществляется с частотойчисленно равной 7 , которая формируется в кодере и подается на вход16 устройства. Для надежного выделе"ния наиболее коротких фонем, соответствующих взрывным звукам к,п,б ит.д., длительность которых лежит впределах 20-25 мс, интервал наблюдения 1 лежит в диапазоне 30 мс1300 мс. Регистр 2 сдвига должен обладать емкостью К = 71 (т.е.содержать К двоичных разрядовПри молчании абонента от дельтакодера поступает на вход 15 последо"вательность кода молчания 1010101Вследствие Фона помещения эта последовательность может нарушаться, т.е.,вместо меандра, соответствующего ко". ду молчания, на выходе дельта-кодера формируются пачки нулей и единиц, Длительность шумовых импульсов, вы" зывающих появление таких пачек, лежит в диапазоне 5 " 15 мс. При этом обнаружитель пауз речи в системе с дельта-модуляцией не должен реагировать на шумовые импульсы, а также должен надежно выделять начало слов и отдельных смысловых фрагментов речи, начинающихся "взрывных" звуков, особенно критичных к точности анализа.При кода молчания число переходов от 1 к 0 в цифровой последовательности дельта-кодера на длительности интервала наблюдения 1 составляет 1 нГ /2. Если предположить, что шумовые импульсы с общей продолжительностью 1 представлены цифровой последовательностью, состоящей только из единиц (или только из нулей), то при молчании абонента на длительности интервала наблюдения 1 число переходов от 1 к О в цифровой последовательности дельта-кодера уменьшается на 1 ш Г /2 по сравнению с кодом молчания. С учетом последнего для "вырезанияшумовых импульсов в паузах речи коэффициент пересчета М счетчика 7 определяется из равенства Н =(н,ц)/2.Длительность интервала наблюдения 1 задается счетчиком 6, который своим импульсом переноса периодически производит установку в нуль счетчика 7, Коэффициент пересчета счетчика б численно равен емкости регистра 2 сдвига К = 1 Г Таким образом, при молчании абонента счетчик 7 за длительность 1 успеет насчитать заданное число переходов И от 1 к О, При этом счетчик 7 сформирует на своем выходе импульс переноса, который устанавлива" ет Р-триггер 10 по входу В в нуле" вое состояние, соответствующее молчанию абонента. Сигнал с прямого выхода триггера 10 запрещает прохожде" ние импульса перекоса, Формируемого счетчиком 6, через элемент И 4. Пос" ле окончания импульса переноса счетчика б Р-триггер 10 по входу С возвращается в состояние логической единицы сигналом, прошедшим через эле" мент 8 задержки, который обеспечивает задержку на два периода такто3 1411989 10 15 20 25 30 35 40 50 55 вой частоты 1 (подача сигнала "1" на 0-вход триггера 10 не показана).При переходе абонента от молчания к активности, на выходе дельта-кодера формируются пачки нулей и единиц достаточного объема, В результате этого число переходов от 1 к 0 по сравнению с кодом молчания резко уменьшается, счетчик 7 за период С не успевает насчитать до Б и триггер 10 остается в единичном состоянии. По окончании периода наблюдения С на выходе счетчика 6 формируется импульс переноса, который проходит через элемент И 4 и переводит по входу Я В-триггер 9 в единичное состояние, а счетчик 11 времени удержания канала устанавливается по соответствующему входу в нулевое состояние. При активности абонента импульс переноса с выхода счетчика 6 через элемент И 4периодически устанавливает счетчик11 в нулевое состояние. Счетчик 11времени удержания канала играет роль инерционного элемента, который предназначен для задержки отпускания основного канала на время порядка 160200 мс, после перехода абонента отактивного состояния к молчанию. За"держка отпускания основного. каналанеобходима для поглощения коротких перерывов в слитной речи, которые неч ощутимы на слух, но присущи самои ееприроде. Импульсы переноса с выхода счетчика 6 следуют с периодом С, поэтому для обеспечения задержки отпускания основного канала Св 160-200 мс коэффициент пересчета М счетчика 11 находится из условия М )1.Сотд 1 Сн 3 з где" округление до ближайшего верхнего целого.При переходе абонента от раэгово" ра к молчанию триггер 9 сохраняет единичное состояние, что обеспечиваетпрохождение импульсов переноса с выхода счетчика 6 через элемент И 5 насчетный вход счетчика 11. Посколькуабонент молчит, то по соответствующему входу периодической установкив нуль счетчика 11 времени удержанияканала не производится, и счетчик 11насчитывает заданное число импульсовпереноса, поступающих через элементИ 5, При этом на выходе дешифратора12 появляется сигнал, устанавливаю-. щий 0"триггер 9 по входу С в нулевое состояние (подача сигнала "0" на Эвход триггера 9 не показана). Сигнал с выхода триггера 9 запрещаетпрохождение импульсов переноса счетчика б через элемент И 5, что обеспечивает сохранение состояния счетчика 11, а следовательно, и сохранение соответствующего сигнала на выходе дешифратора 12, который управляет работой элементов И 3 непосредственно, а элементом И 18 - через инвертор 3. Таким образом, при молчанииабонента обеспечивается прохожпениеинформации из дополнительного канала17 через элемент И 18 и блок 14 объединения сигналов на выход устройства,При переходе абонента в активное состояние 0-триггер 9 вновь устанавливается в единичное состояние, а счетчик 1 - в нулевое, При этом сигнал с выхода деыифратора 12 изменяется на противоположный, что обеспечивает прохождение информации с выхода регистра 2 сдвига через элемент И 3 и блок 14 объединения сигналов на вход устройства,Элементы 19-26, входящие в схемуустройства, обеспечивают его работув адаптивном режиме: в паузах речина длительности интервала усреднения С производится оценка величины С затем в соответствии с полученнои оценкой С устанавливается новое значение коэффициента пересчета Б сче тчик а 7.Изменение коэффициента пересчета счетчика 7 в устройстве осуществляется следующим образом.При активности абонента сигнал с выхода дешифратора 12 поступает черезэлемент ИЛИ 25 на вход вычитающегосчетчика 19 и непосредственно на вход счетчика 20 интервала усреднения, удерживая их в единичном и нулевом состояниях соответственно. При переходе абонента от активности к молчанию сигнал на выходе дешифрато-, ра 1 2 изменяется на противоположный, что обеспечивает возможность работы счетчиков 19 и 20 в вычитающем и суммирующем режимах соответственно. Вычитающий счетчик 19 подсчитывает число переходов из 1 в 0 на длительности интервала усреднения в цифровой последовательности дельта-модулятора, поступающей на вход 15 устройства.Длительность интервала усреднения Сц задается счетчиком 20, на счет141989 В 11 ИИПИ Заказ 3675/57 Тираж 660 Подписное Произв,-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ный вход которого поступают импульсыпереноса, формируемые периодом 1счетчика 6, Тогда 1 = КС, гдеК, - коэффициент пересчета счетчика 20 интервала усреднения, ВеличинаК устанавливается такой, чтобыобеспечить выбор 1 в диапазоне от300 мс до 2 с. Последнее объясняетсятем, что средняя длительность пауз 10речи при диалоговом обмене составляет примерно 1,67 с.Коэффициент пересчета К вычитающего счетчика 19 численно равен К= 71/2. В момент окончания интервала усреднения импульс переноса с выхода счетчика 20 поступает через открытый элемент И 26 на синхровход регистра 21 хранения, осуществляя пере"запись информации из младших разрядов вычитающего счетчика 9 в регистр21 хранения.Емкость К регистра 21 храненияобеспечивает запись в двоичном кодечисла Ча 1К/2, т.е. 25где - максимальная длитель"ш.макеность отдельно стоящего шумового импульса,который вырезается обнаружителем пауз,Этим же импульсом переноса, проходящим через дополнительный элемент24 задержки и элемент ИЛИ 25, вычитающий счетчик,19 возвращается в еди 35яичное состояние,Состояние регистра 21 храненияидентифицируется дешифратором 22 уровня шумов, Сигналы с выходов дешифратора 22 поступают на блок 23, которыйпроизводит укрупнение числа состояний дешифратора 22 и формирует сигна:лы управления на установление соответствующего коэффициента пересчетав счетчике 7, Укрупнение числа состояний в блоке 23 может осуществлятьсяна базе многовходовых элементов ИЛИ,которые объединяют в соответствующиегруппы выходы дешифратора 22 уровняшумов. При этом число выходов блока5023 (число укрупненных состояний дешифратора 22) равно числу возможных значений коэффициента пересчета нсчетчикеЕсли длительность паузы меньше,чем интервал усреднения 1, то изменения коэффициента пересчета в счетчике 7 не происходит, так как припереходе абонента в активное состояние сигнал с выхода дешифратора 12приводит счетчики 19 и 20 в исходноесостояние. Прохождение импульса переноса, который может быть при этомсформирован на выходе счетчика 20интервала усреднения, блокируетсязапрещающим сигналом с выхода инвертора 13, поступающим на второй входэлемента И 26, Этим обеспечиваетсясохранение содержимого регистра 21,а следовательно, и коэффициента пересчета в счетчике 7,Формула изобретенияОбнаружитель пауз речи в системес дельта-модуляцией по авт.св,Р 325717, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности обнаружения пауз речи в условияхизменения уровня окружающего шумового фона, введены вычитающий счетчик,первый вход которого соединен с информационным входом регистра сдвига,выходы вычитающего счетчика черезпоследовательно соединенные введенные регистр хранения, дешифраторуровня шумов и блок формирования сигнала управления соединены с устано"вочными входами первого счетчика, квыходу дешифратора подключены первыйвход введенного элемента ИЛИ и первыйвход введенного счетчика интервалаусреднения, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, выход счетчика интервала усреднениясоединен с входом введенного дополнительного элемента задержки и с первым входом введенного пятого элемен"та И, второй вход которого соединенс выходом введенного инвертора, вьг.ход дополнительного элемента задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен свторым входом вычитающего счетчика,выход пятого элемента И соединен суправляющим входом регистра хранения.