Способ выделения основного тона речевого сигнала

союз Соеетскиа Социалистических Республик(088,8) ПриоритетОпубликовано 17,Ч 11.1968. БюллетеньДата опубликования описания 24.1 Х.1968 Комитет по деламиэобретеииЯ и аткрцти и Сосете Мииистро СССРАвторизобретения И, И, Гикис Институт физики и математики АН Литовской ССЗаявит ПОСОБ В Ь ДЕЛ ЕН И ОВНОГО ТОНА РЕЧЕВОГО СИГНАЛ Речевои сигнал поступает на ряд полосовых фильтров 1, подобранных с таким расчетом, чтобы с небольшим затуханием проходило не более двух гармонических составляю щих речевого сигнала, например, с полосойпропускания 160 г или 200 гц, С выхода фильтров 1 сигналы поступают на фазовые вращатели 2. С каждого фазового вращателя получают по два сигнала, сдвинутых по фазе 10 на 90, Сигналы по одним каналам поступаютна схемы 4, выделяющие модуль, т, е. формирующие напряжения, пропорциональные корню квадратному из суммы квадратов составляющих. Эти сигнала поступают на вто рой ряд фазовых вращателей 8, с выхода которых получают два напряжения, сдвинутые по фазе огносительно друг друга на 90. Все четыре сигнала поступают на блок 5 запоминания ординат вектора и непрерывного вы числения расстояния Д(1) между запомненной точкой и годографом вектора.Математически эти преобразования можноприблизительно записать так:) =;, Х,+%(1) - УтИзвестные способы выделения основного тона речевого сигнала, например векторный способ, имеют ряд недостатков, связанных с возможностью ошибки при сильно выраженной второй гармонике, с недостаточной дина. мической тсчностью в случае узкополосных фильтров.Предлагаемый способ позвсляет устранить указанные недостатки благодаря использованию для формирования напряжения, пропорционального оценке основного тона, четырех сигналов в каждсм канале, два из которых фсрмируют путем разложения выходного напряжения полосового фильтра на две, сдвинутые на 90 составляющие, а вторую пару получают путем аналогичного разложения напряжения, пропорционального модулю вектора, получаемого из двух первых составляющих.На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство состоит из полосовых фильтров 1, фазовых вращагелей на 90 2 и 3, схем 4 выделения модуля, блока 5 запоминания координат и вычисления расстояния между за. помненной точкой и годографом вектора, интегратора 6, нуль-индикатора 7, схемы 8, вы. деляющей минимум, пороговой схемы 9, вентиля 10, одновибратора 11 и управляемой пороговой схемы 12.3Х и У а также 2 (. - значеЕния соответствующих функций в момент времени 1, т. е, когдаЛИ = (Л .(1 д(1) - ДЯс 11- 1 Д(О-"где - 61, 6. - управляемые пороговые напряжения.За один период основного тона функция д (г) в некоторых случаях может иметь локальные минимумы, поэтому при определении главного минимума ставится условие, чтобы минимальное значение было не больше некоторого управляемого порога б, от интенсив ности низкочастотной части звукового сигна ла. Сигнал управления порогом выделяется при помощи полосового фильтра 18 и двухполупери одного выпрямителя с фильтоом низких частот 14. Для того чтобы устройство не реагировало на случайные кратковременные минимумы или минимумы в начале периода, сигнал Д(Г) другой ветвью поступает на интегратор б, сигналы со входя и выхода которого сравниваются нуль-индикатором 7, сигнал с нуль-индикатора через управляемую пороговую схему 12 с порогом - б, поступает на вентиль 10. В случае совпадения сигнала со схемы, определяющей минимум, и сигнала с нуль-индикатора вентиль 10 пропускает сигнал на одновибратор 11, который формирует кратковременный импульс, указывающий на конец одного и начало другого периода основного тона. Этот же сигнал сбрасывает интегратор и также поступает на схемы запоминания ординат, изменяющихся в случае изменения сигнала. Для пуска устройства в действие служит схема 15, срабатывающая через опредслспное время, в отсутст вие импульса па одновибраторе 11.Таким образом, сущность способа состоитво введении дополнительных компонентов век тора в виде нелинейных комбинаций, например, модуля от двух координат; синус и косинус составляющей сигнала с выхода фильтра и ее трансформаций по Гильберту от этой не линейной комбинации, т. е. косинуСной составляюшей, если нелинейную комбинацию принять за синусную составляющую. При этом из двух координат вектора получается дополнительно еще две координаты вектора.15 Описываемый способ выделения основноготона речевого сигнала может быть использоган в системах автоматического распознавания речи, в вокодерах, в лингвистических исследованиях и т, п.20Предмет изобретенияСпособ выделения основного тона речевото сигнала с использованием его разделения 25 па различные частотные полосы с помощьюфильтров, выходные напряжения которых преобразуют в два сигнала сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90, отличающийся тем, что, с целью повышения точности 30 и достоверности выделения основного тона,сдвинутые по фазе сигналы нелинейно преобразуют, выделяют напряжение, пропорциональное модулю вектора сдвинутых компонентов, после чего Напряжение преобразуют в 35 два с относительным сдвигом по фазе в 90, 222036Составитель В. Н Жовинский Редактор Л. А. Утехина Техред Р, М. Новикова Корректор Н, Босняцкая Заказ 2712/1 б Тираж 530 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр, Серова, д. 4Типография, пр, Сапунова, 2ОпечаткаВ,колонке 3 строку 34 следует читать: на схемы запоминания ординат, которые находятся в блоке 5 и поправляют значения ордииат, изменяюшяхся в