Синтезатор речевых сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(п)777674 Союз Советских Социалистических Реснублик1) Дополнительное к авт, свид-ву 9 (21) 2721192/18 2) Заявлено 06,0 1) М.Кл. С 10 Ь с присоединением заявк Государственный комитет СССР:1.80, Бюллетень% 41 Опубликовано 07 Дата опубликов ания 04.01 ния 2) Ав изобр ни(54) СИНТЕЗАТОР РЕЧЕВЫХ СИГНАЛО оростроеапример,Изобретение относится к прибнию и может быть использовано, н в вокодерной технике.Известно устройство для синтезирование речевых сигналов, в котором для анализа и синтеза речи используются коэффициенты предсказания 111,К погрешностям этого устройства следует отнести потенциальную неустойчивость анализируемого фильтра и необходимую величину разрядной сетки специализированного вычислителя. Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является синтезатор речевых сигналов, содержащий выходную шину, умножитель, первый вход которого соединен с шиной весовой функции, второй вход - с выходом первого мультиплексора, а выход - с первым входом сумматора, подключенного выходом к входу первого оперативного запоминающего устройства, а также блок управления, подключенный выходами к управляющим входам сумматора, первого и второго мультиплексоров и двух оперативных запоминающих устройств Я.Цель изобретения заключается в повышении достоверности синтезирования речевых сигналов,Достигается это за счет снабжения устройства буферным регистром и третьим мультиплексором, причем первые входы второго и третьего мультиплексоров соеди иены с выходом сумматора, второй входкоторого соединен с выходом буферного регистра и с выходной шиной, выход третьего мультиплексора через второе оперативное запоминающее устройство соединен О с первым входом первого мультиплексораи с вторым входом второго мультиплексора, соединенного выходом с входом буферного регистра, второй вход третьего мультиплексора соединен с выходом перво го оперативного запоминающего устройстваи с вторым входом первого мультиплексора, а управляющие входы буферного регистра и третьего мультиплексора соединены с соответствующими выходами блока уп- О равления.На фиг. 1 приведена структурная схемаописываемого устройства; на фиг. 2 - граф синтеза; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.5 Устройство содержит умножитель 1,сумматор 2, мультиплексоры 3, 4 и 5, буферный регистр б, оперативные запоминающие устройства 7, 8 и блок управления 9.,Выходы блока управления 9 подключены О к управляющим входам всех вышеназванных блоков 1 - 8. Один вход умножителя 1 подключен к выходу мультиплексора 3, другой вход умножителя соединен с шиной весовой функции. Выход умножителя 1 подключен к одному входу сумматора 2, другой вход которого через буферный регистр 6 подключен к выходу мультиплексора 4, один из входов которого является входом синтезатора,Выход сумматора 2 подключен к одному входу мультиплексора 4, к одному входу мультиплексора 5 и к одному входу оперативного запоминающего устройства 7, выход которого подключен к одному входу мультиплексора б и к одному входу мультиплексора 3. Выход мультиплексора 6 подключен в одному входу оперативного запоминающего устройства 8, выход которого подключен к одному входу мультиплексора 4 и к одному входу мультиплексора 3. Выходом устройства является выход бу. ферного регистра б.Устройство работает следующим образом. Для выполнения необходимых операций устройство работает в двух режимах. В первом режиме устройство, выполняя вычисления, обусловленные верхней ветвью графа (см. фиг. 2) на основе заданных сигнала возбуждения е, весовых коэффициентов Р, - Ки величин, имеющихся в памяти фильтра, вычисляет выборки или отсчеты речевого колебания. Во втором режиме устройство производит вычисления, обусловленные нижней ветвью графа на основе результатов, полученных в первом режиме и весовых коэффициентов Г - Р. Граф синтезирующего фильтра содержит Р одинаковых ступеней и устройство последовательно выполняет одинаковые арифметические операции для каждой ступени.В соответствии с графом можно написать следующие уравнения: 5.ч - , =Хл, Вч + 5 к (1 а)1 ЖРХ--- 5, .2 %, Х, (1 о) где 5 ю - остаток вперед;Хв - остаток назад;Рл - весовая функция;У - номер ступени.Уравнение (1 а) соответствует операции первого режима, уравнение (1 б) - операции второго режима.Для выполнения операций одной ступени в первом режиме необходимо три такта (см. фиг. 3). В первом такте умножитель 1 вычисляет произведение Х,.ч; И 7 причем на соответствующий вход умножителя 1 поступает величина У,ч , а на другой вход умножителя - величина Хлиз памяти фильтра оперативно запоминающего устройства 8, Для этого мультиплексор 3 в течение первого режима через соответст 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 но запоминающего устройства 8 к другому входу умножителя,1, .Вычисленное произведение подается на соответствующий вход сумматора 2. На другой вход сумматора 2 при выполнении операций 1-ой ступени подается сигнал возбуждения из буферного регистра б через соответствующий вход мультиплексора 4. Для этого мультиплексор 4 в течение выполнения операций 1-ой ступени находится в 1-ом положении, а далее переключается во 2-ое положение для подачи на упомянутый вход сумматора 2 через буферный регистр б величины 5 к. Величина суммы Хр, Ур, +5 л, вычисленная в течение 2-го такта, в 3-ем такте записывается в буферный регистр 6 и в память фильтра оперативного запоминающего устройства 7, После окончания вычислений последней р-ой ступени в буферном регистре 6 записывается величина синтезированного речевого отсчета.Во 2-ом режиме устройство производит вычисления в соответствии с уравнением 11 б). Для этого на один вход умножителя 1 подается величина коэффициента 117, ь а на другой вход умножителя подается величина 5 л ., вычисленная в 1-ом режиме, из оперативного запоминающего устройства 7 через вход мультиплексора 3,Для этого мультиплексор 3 переключается во 2-ое положение, с началом 2-го режима умножение происходит в течение первого такта. Также в течение 1-го такта из памяти фильтра оперативного запоминающего устройства 8 извлекается величина Хи записывается в буферный регистр б. Для этого мультиплексор 4 переключается в 3-е положение с началом 2-го режима.,В течение 2-го такта производится вычитание из величины Хл ., поданной на вход сумматора 2, величины произведения 5 л -Уя г, поданной на другой сум-вход матора 2,Для этого сумматор 2 управляющим сигналом с началом 2-го режима переходит в режим вычитания, В течение 3-го такта величина разности записывается в оперативное запоминающее устройство 8 по входу мультиплексора б, при этом мультиплексор б находится в 1-ом положенииПосле окончания вычислений р-ой ступени для реализации операции задержки Г = = е - ) синтезированной речевой выборки величина 5 О извлекается из оперативного запоминающего устройства 7 и переписывается в оперативное запоминающее устройство 8 через мультиплексор б по соответствующему входу. Для этого мультиплексор б переключается во 2-ое положение на время перезаписи,Для функционирования устройства из блока управления 9 подаются управляющие сигналы на сумматор 2 - для управления суммированием - вычитанием, в буточных Яи выходной 5 величин в течение,З-го такта 1-го режима и величин в течение 1-го такта 2-го режима, на мультиплексоры 3, 4, о в соответствии с временной диаграммой на фиг. 3, а также адреса и команды записи в оперативные запоминающие устройства,7 и 8,Описанное устройство позволяет повысить достоверность синтезирования речевых сигналов при сокращении используемого оборудования,Формула изобретенияСинтезатор речевых сигналов, содержащий выходную шину, умножитель, первый вход которого соединен с шиной весовой функции, второй вход - с выходом перво. го мультиплексора, а выход - с первым входом сумматора, подключенного выходом к входу первого оперативного запоминающего устройства, а также блок управления, подключенный выходами к управ. ляющим входам сумматора, первого и второго мультиплексоров и двух оперативных запоминающих устройств, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения достоверности синтезирования речевых сигналов, он снабжен буферным регистром и третьим мультиплексором, причем первые входывторого и третьего мультиплексоров соединены с выходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом буферного регистра и с выходной шиной, выход третьего мультиплексора через второе оперативное запоминающее устройство соединен с первым входом первого мультиплексора и со вторым входом второго мультиплексора, соединенного выходом с входом буферного регистра, второй вход третьего мультиплексора соединен с выходом первого оперативного запоминающего устройства и со вторым входом первого мультиплексора, а управляющие входы буферного регистра и третьего мультиплексора соединены с соот ветствующими выходами блока управления,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1.Патент Великобритании Мд 1485803, кл. 6 10 1. 1/ОО, опублик. 1977.2. Патент,США Юо,3979587, кл. 0 10 1. 1/ОО, опублик 1976 (прототип),.вам:,аграииа переалюценцй иупкдгппекеор ааграииа иДиагроииа н Оснновска ррект даь;ор Е, Гонч Заказ 1620/1568 Изд.604 Тираж 431 ПодписноеНПО Г 1 оиск Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ацр-аяпеньоттеньспупень р-ая-- 1 Лступень р-I-ая1 - + -- епгупень еквоценаи игпьлноппексаоа д2рва- . ректоценио иупыпопнексора Х оставигель В, Мусехред И. Пенчко