Устройство для обнаружения пауз речи

СОЮЗ СОВЕТСКИ)СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51) 4 Н 04 ) 3/17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ У(53) 621.395.44:621.376.56( (56) Авторское свидетельств У 1307596, кл. Н 04 ) 3/17, (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖ РЕЧИ(57) Изобретение относится тросвязи. Цель изобретения жение пауз речи как в систе пульсно-кодовой модуляцией, системе с дельта-модуляцией имеет основной канал 1, сод 88,8) СССР 1987,НИЯ ПАУЗлекнару еси так и в Устр-воержащий х 2 дх й ОПИ САНИК АВТОРСКОМ регистры 2 и 3, реверсивный счетчик4, эл-ты ИЛИ 5 и 6, КБ-триггер 7,коммутаторы 8, 9 и 1 О, В-триггеры 11и 12, счетчики 13, 14 и 15, ключи 16,17 и 8, дешифратор 19 и инвертор 20,а также дополнительный канал 21, содержащий ключ 22 и блок объединения23 каналов. При поступлении на входустр-ва речевой информации данноеустр-во обеспечивает надежное выделение начала слов и отдельных смысловых фрагментов речи, начинающихсясо взрывных звуков, особенно критичных к точности анализа, и не реагирует на отдельно стоящие короткиешумовые импульсы. 1 ил,1476618 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано дляобнаружения пауз речи, передаваемойс использованием как импульсно-кодо 5вой (ИКМ) так и дельта-модуляции(ДМ) в частности в системах уплотнения речевых сигналов дополнительнойинформацией,Цель изобретения - обнаружениепауз речи как в системе с импульснокодовой модуляцией, так и в системес дельта-модуляцией,На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства 5для обнаружения пауз речи,Устройство содержит основной канал 1, содержащий первый и второй регистры 2 и 3, реверсивный счетчик 4,первый и второй элементы ИЛИ 5 и 6, 20КБ-триггер 7, первый-третий коммутаторы 8-10, первый и второй Р-триггеры 11, 12, первый-третий счетчики13-15, первый-третий ключи 16-18, дешифратор 19, инвертор 20, а также до."25полнительный канал 21, содержащийчетвертый ключ 22 и блок 23 объединения каналов. Устройство для обнаружения пауз речи работает следующим образом,Информация от внешнего речепреобразующего устройства (ИКМ-кодера) поступает в виде отсчетов ИКМ-сигнала в последовательном коде на пер 35 вый вход устройства, Каждый ИКМ-отсчет представлен кодовой коммутацией из К разрядов. При 1=8 старший разряд кодовой комбинации несет информацию о знаке аналогового речевого сиг 40 нала, а остальные разряды характеризуют его уровень, Запись информации в регистр 2 сдвига осуществляется с тактовой частотой Г, которая подается на тактовый вход регистра 2 45 (второй вход устройства) из ИКМ-кодера, Поскольку в режиме молчания из-за шумового фона и других причин возможны появления единиц в четырех младших разрядах кодовых комбинаций, то информацией для принятия решения о переходе абонента в актив-.ное состояние служит появление единиц в трех старших разрядах отсчета, Дополнительные выходы регистра 2,55 соответствующие трем старшим разрядам уровня речевого сигнала, подключены к входам элемента ИЛИ 5, Сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 поступает на соответствующий вход коммутатора 8,Информационный сигнал с выхода дельта-кодера подается на третий входустройства. В регистре 3 осуществляется запись цифрового дельта-модулированного сигнала в моменты поступления импульсов частоты Г по четвертому входу, Параллельно дельта-моду"лированный сигнал поступает на управляющий вход реверсивного счетчика 4,осуществляя его перевод в режим суммирования либо вычитания, В случаеприсутствия сигнала "1" на третьемвходе устройства реверсивный счетчик 4 переходит в режим суммированияимпульсов, поступающих по четвертому входу устройства. Сигнал0на третьем входе устройства переводит реверсивный счетчик 4 в режим вычитания, Таким образом текущее состояние реверсивного счетчика 4 отражает уровень речевого сигнала. Приэтом код реверсивного счетчика 4может рассматриваться как кодоваякомбинация ИКМ-сигнала. Аналогичнослучаю ИКМ-сигнала потенциалы с трехстарших разрядов реверсивного счетчика 4 подаются на элемент ИЛИ 6,Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 подается на соответствующий вход коммутатора 8, При работе с ИКМ-кодеромВЯ-триггер 7 импульсами частоты Г,поступающими на второй вход, устанавливается в единичное состояние. Вслучае использования дельта-кодера,КБ-триггер 7 импульсами частоты йпоступающими на четвертый входустанавливается в состояние 0,Такии образом, сигнал с выходаКЯ-триггера 7 соответствует использованию конкретного типа кодера, работающего с устройством, КЯ-триггер7 управляет работой первого коммутатора 8, при единичном сигнале с еговыхода подключается выход элементаИЛИ 5 к соответствующему входу ключа 18, а при нулевом сигнале с выходаКБ-триггера 7 подключается выход элемента ИЛИ 6, Аналогично управляютсякоммутаторы 9 и 10, Так, если КЯ-;триггер 7 находится в единичном состоянии, то выход регистра 2 черезкоммутатор 10 скоммутирован на соответствующий вход ключа 17, а пятыйвход устройства через коммутатор 9 -на соответствующий вход ключа 18.В противном случае к выходу ключа 17подключается выход регистра 3, 1476618а к входу второго ключа 18 - вкходЭ-триггера 12, который осуществляетформирование сигнала с частотой 8 кГциз сигнала Г, поступающего на четверткй вход от дельта-кодера, Такимобразом, на выходе коммутатора 9 какв случае работы устройства с ИИ 1-кодером, так и дельта-кодером будет .присутствовать сигнал с частотой,равной 8 кГц, Импульсы этой частотыподсчитываются счетчиком с коэффициентом пересчета 0=320, который определяет интервал наблюдения н=МИ ==40 мс (время в течение которого про изойдет полная замена информации врегистрах 2 и 3 для случаев работыустройства с дельта- или ИКМ-кодеромсоответственно). Импульсы переносана выходе счетчика 13 появляются спериодом 40 мс и производят установку в "0" счетчика 15. При наличии хотя бы одной единицы в трех старшихразрядах 4 и выходах регистра 2 илиреверсивного счетчика 4 соответствующие элементы ИЛИ 5 или 6 Формируют сигнал "1", который через коммутатор 8 разрешает прохождение импульсов частоты 8 кГц с выхода коммутатора 9 на счетный вход счетчика 15, 30Коэффициент пересчета счетчика 15 выбирается из следующих соображений,Во-первых, устройство обнаруженияпауз речи не должно реагировать наотдельно стоящие короткие (до 10 мс)шумовые импульсы, во-вторкх, должнонадежно вкделять начало слов и отдельных смысловых фрагментов речи,начинающихся со взрывных звуков, особенно критичных к точности анализа. Если предположить, что отдельно стоящий шумовой импульс будет иметь все отсчеты большого уровня, то за 10 мс через ключ 17 поступит мак симум 80 импульсов частоты дискретизации, Поэтому коэффициент пересчета счетчика 15 выбирается равным 80, Такой коэффициент обеспечит, с одной стороны, вырезание коротких отдельно стоящих шумовых импульсов, а с другой - позволит надежно классифицировать начало слов и смысловых Фрагментов речи даже в случае наиболее коротких фонем, В том случае, если або 55 нент молчит, то счетчик 15 не успеет насчитать необходимого количества импульсов и будет периодически устанавливаться в "0" импульсом переноса с вкхода счетчика 13 в конце каждого интервала наблюдения,При переходе абонента в активноесостояние счетчик 15 за длительностьинтервала наблюдения (40 мс) успеетнасчитать необходимое количество импульсов и сформировать на своем выходе импульс переноса, который установит 0-триггер 11 по входу Б в единичное состояние, а счетчик 14 в нулевое состояние, Сигнал с прямого выхода Л-триггера 11 разрешает прохождение импульсов переноса счетчика 13через ключ 16 на вход счетчика 14,При этом импульс переноса счетчика15 периодически устанавливает счетчик 14 в нулевое состояние, Счетчик14 предназначен для задержки отпускания речевого канала на время порядка 160-200 мс после перехода абонента от разговора к молчанию, Импульсыпереноса счетчика 13 следуют с периодом 40 мс, поэтому для обеспечениязадержки отпускания основного канала1 в 160-200 мс коэффициент пересчетасчетчика 14 устанавливается И = 5-6.При переходе абонента от разговора к молчанию Р-триггер 11 находится в единичном состоянии, чтообеспечивает прохождение импульсовс выхода ключа 16 на вход счетчика14, который насчитывает заданное число импульсовПри этом на выходе дешифратора 19 появится сигнал, устанавливающий Р-триггер 11 по входу Кв нулевое состояние. При этом ключ16 закроется, что обеспечит сохранение состояния счетчика 14, а следовательно и сохранение соответствующегосигнала на вкходе дешифратора 19,Таким образом спустя 160-200 мс после того, как абонент замолчит, ключ17 закроется, а ключ 22 откроется,что обеспечит подключение к входублока 23 дополнительного канала 21,При переходе абонента в активноесостояние П-триггер 11 вновь установится в единичное состояние, а счетчик в нулевое, При этом сигнал с выхода дешифратора 19 изменяется напротивоположный, что приводит к открыванию ключа 17 и запиранию клю:ча 22,Формула изобретенияУстройство для обнаружения пауз речи, содержащее основной и дополниЗаказ 2168/57 Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 тельный каналы, при этом основнойканал содержит первый регистр, информационный и тактовый входы которогоявляются первым и вторым входами устройства соответственно, первые выходы регистра соединены с входами первого элемента ИЛИ, последовательносоединенные первый счетчик, первыйключ, второй счетчик и дешифратор,выход которого соединен с выходоминвертора, первым входом второгоключа и первым входом первого триггера, второй вход которого соединенс вторым входом второго счетчика ивыходом третьего счетчика, первыйвход которого соединен с выходомтретьего ключа, первый вход которого через первый счетчик соединенс вторым входом третьего счетчика,выход первого П-триггера соединен свторым входом первого ключа, а дополнительный канал содержит последовательно соединенные четвертый ключ иблок объединения каналов, выход которого является выходом устройства,причем второй вход блока объединенияканалов соединен с выходом второгоключа, а первый вход четвертого ключа соединен с выходом инвертора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью обнаружения пауз речи как всистеме с импульсно-кодовой модуляцией, так и в системе с дельта-модуляцией, введены второй регистр, реверсивный счетчик, второй элементИЛИ, КЯ-триггер, второй П-триггер,первый, второй и третий коммутаторы,при этом информационный вход второгорегистра объединен с входом управления реверсивного счетчика и являетсятретьим входом устройства, тактовыйвход второго регистра объединен с соответствующими входами реверсивногосчетчика КЯ-триггера и второго 0-триггера, и является четвертым входомустройства, выходы реверсивногосчетчика через второй элемент ЕЛИ соединены с первым входом первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ,тактовый вход первого регистра объединен с вторым входом КБ-триггера, 2 О выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего коммутаторов соответственно,выход второго П-триггера через второйкоммутатор соединен с первым входом 25 третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора, первый и .второй входытретьего коммутатора соединены свторым выходом первого регистра и вы З 0 ходом второго регистра соответственно, выход третьего коммутаторасоединен с вторым входом второгоключа, а второй вход второго коммутатора является пятым входом устрой ства.