Устройство для ввода акустическихсигналов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез Сфветских Социалистических Рвсвубаик(22) Заявлено 1105.79 . (21) 2766278/18-24 (51)М. КЛ. с присоединением заявкм Йо(23) Приоритет 6 06 Г 3/00 6 10 (. 1/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеииб и открытий(53) УДК 681, 327, .11(088.8) Дата опубликования описания З 00581 ГВ. В. Геппенер, В.В.Кварт, В,П. Коровацкий,:С;А.Фыгю)ай 1и В.И.ТимохинЭЛенинградский ордена Ленина электр техническийинститут им. В.И.Ульянова (Ленина)(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА АКУСТИЧЕСКИХСИГНАЛОВ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, информационно-измерительных комплексах, а также в электронных системах распознавания акустических, в частности, речевых сигналов,Известны устройства ввода-вывода речевых сигналов, в состав которых входит блок идентификации акустической паузы, содержащий два триггера Шмитта, входной (ТШ) с регулируемой рабочей точкой и выходной (ТШщ,), а также интегральный усилитель (ЙУ), Формирователь (ф),и муль тивибратор задержки (М), при этом выходы ТШВя Ф и М 8 через диодную сборку соединены с входом ТЫ Д 1Однако устройство не обеспечивает гибкости перехода с одного поро" 20 гового значения акустической паузы на другое, что обусловлено схемным способом настройки устройства на фиксированную пороговую величину акустической паузы ( С = 200 мс) путем выбора соответствукаих номиналов радиотехнических элементов в узлах ИУ и Итал, отличается невысокой точностью идентификации акустической паузы в силу невысокой ста30 бильности работы. ИУ; имеет ограниченную область применения, так как не обеспечивает непрерывного отслеживания величины акустической паузы в предполагаемом диапазоне без использования в своем составе дополнительных электронных узлов.Кроме устройств идентификации акустических пауз в системах автоматического распознавания речевых сигналов.широко применяются устройства фиксации плотности нулевых пересечений речевой волны (каналы выделения параметров й7) на фиксированных интервалах временис),Наиболее близким по тЕхнической сущности к предлагаемому является устройство Фиксации кода плотности нулевых пересечений речевой волны, содержащее пороговый блок, вход которого является первым входом устройства, а выход соединен с первым входом первого вентиля, счетчик, прямые выходы которого соединены с первыми входами первого блока вентилей, выходы которых являются первым выходом устройства, элемент памяти, первый нулевой вход которого соединен со вторым входом устройства, а такжевторой, третий и четвертый вентили 21 .Однако данное устройство позволяет проводить только подсчет числа нулевых пересечений М речевого сигнала на фиксированныхпромежутках времени фй = 20 мС, что ограничивает5 область его применения.Цель изобретения - расйирение области применения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй инверторы и второй блок вентилей, при этом первый выход элемента памяти соединен со вторым 15 входом первого вентиля и первым входом второго вентиля, второй вход которого соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего вентиля, второй выход элемента памяти соединен со вторым входом третьего вентиля и первым входом четвертого вентиля, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, выход второго вентиля соединен с входом первого элемента задержки, с входом первого инвертора и первыми входами второго блока вентилей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а выходы являются вторым выходом устойства, выход четвер- З 0 того вентиля соединен с входом второго элемента задержки, с входом второго инвертора и вторыми входами первого блока, вентилей, выход первого инвертора соединен с третьим входой З 5 первого вентиля, выход второго ин - вертора соединен с третьим входом третьего вентиля, выходы первого и второго элементов задержки соединены соответственно с первым и вторым 40 входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти, выход первого эле" мента задержки соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и с первы входом третьего элемента ИЛИ, а выход второго элемента задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и единичным входом мпадшего разряда счетчика третий вход второго элемента/50 ИЛИ и второй вход третьего элемента ИЛИ соединены со вторым входомустройства,выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевыми входами всех разрядов счетчика, за исключением младшего, выход третьего элемента ИЛИ соединен с нулевым входом младшего разряда счетчика, выходы первого и третьего вентилей соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен 0 с счетным входом счетчика. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, при этом потенциальные входы эле ментов обозначены ( ф ), а импульсные(-) .Устройство содержит пороговый блок1, первый вход 2,. первый вентиль 3,счетчик 4, первый блок 5 вентилей,первый выход 6 элемент 7 памяти,второй вход 8, второй вентиль 9,третий вентиль 11, четвертый вентиль12, первый элемент 13 задержки, первый инвертор 14, второй блок 15:;вентилей, второй выход 16, второй элемент 17 задержки, второй инвертор18, первый элемент ИЛИ 19, второйэлемент ИЛИ 20, третий элемент ИЛИ21, четвертый элемент ИЛИ 22.Устройство работает следукщим образом.На вход 2 устройства поступаетвходной измерительный сигнал (напряжение) О , на вход 10 - импульсы генератора тактовых импульсов ГТИ(таймера) О через фиксированные интервалы времени м. При этом вход 8устройства является установочным.С выхода 6 (шины М ) снимается кодвременного интервала акустической паузы в входном сигнале О , а с выхода16 (шины Нр) код плотноети нулевыхпересеченийвходного сигнала ОХ.В исходном положении (при отсутствии входного измерительного сигналаО и импульсов таймера О)триггер 7и триггеры разрядов счетчика 4 установлены сигналом фустановка"0", поступившим с входа 8 на нулевые входы пе речисленных триггеров таким образомчто вентили 11 и 12 подготовлены кработе высоким уровнем потенциалас обратного выхода триггера 7, в то .время как вентили 3 и 9 закрыты низким уровнем. потенциала с прямоговыхода того же триггера.При поступлении на вход 2 входного измерительногосигнала О 8 х на выходе порогового блока1 образуется последовательность стандартных импульсов, фиксирующих моменты равенстваВХ ПОР ,где Оп - некоторое установленноепороговое (нулевое) напряжение.Первый импульс указанной последовательности через вентиль 12 поступает в блок 5 вентилей, а затем, задержанный схемой 17 задержки на время Г, производит сброс через элемент ИЛИ 20 всех триггеров разрядовсчетчика 4,кроме младшего,в нулевоесостояние, занося "1" в младший разряд счетчика. Этим же импульсом триггер 7 через элемент ИЛИ 19 переводится в состояние, противоположное первоначальномуПри этом высоким уровнемпотенциала с прямого выхода триггеравентили 3 и 9 подготавливаются к работе, в то время как вентили 11 и 12соответственно закрываются. Второй ипоследующие импульсы последовательности с выхода порогового блока 1через вентиль 3 и элемент ИЛИ 22поступают на счетный вход счетчика 4,где формируется код плотности нулевыхпересечений входного сигнала О.-йПри поступлении на вход 10 импульсовГТИ с периодом следованияс = 1/Т.г,5где 1. - тактовая частота ГТИ,первый импульс указанной последовательности через вентиль 9 производит опрос вентилей блока 15 вентилей.,при этом на выходе 16 (шине И)фиксируется код плотности нулевых пересечений входного сигнала О 8 -Мр,Задержанный элементом 13 задержкй навремя первый импульс производит сбросчерез элементы 20 и 21 всех триггеровразрядов счетчика 4 в нулевое состояние. Этим же импульсом триггер 7 черезэлемент ИЛИ 19 переводится в первоначальное состояние. При этом высокимровнем потенциала с обратного выходатриггера вентили 11 и 12 подготавли- Щваются к работе, в то времй как вентили 3 и 9 соответственно закрываются.Второй и последующие импульсы последовательности тактовых импульсов ГТИс хода 10 рз винти 11 и злаи 25ИЛИ 22 поступают на счетный входсчетчика 4, где формируется код вре менного интервала акустической паузыв входном сигнале Ов,;й,В момент окончания акустическойпаузы первый импульс последовательности с выхода порогового устройства1 через вентиль 12 производит опросвентилей блока 5 при этом на выходе1б (шине .й ) фиксируется код временного интервала акустической паузы в З 5входном сигнале О 8,-М.Дальнейшие циклы работы устройстваосуществляются согласно вышеуказанному, т.е. цикл кодирования значенияплотности нулевых пересечений вход -4 Оного сигнала - Т(Оэ) сменяется цикломкодирования временного интервалаакустической паузы в входном сигналеТ(08),.если акустическая паузаприсутствует. При этом, согласно (2) 45Тк (Ов ) сОпь с -мв то время как (3)Т(Орд): чагй а =Ю и, (4)где и = 0,1,2,3,4Первым импульсом в каждом последую.59щем цикле работы производится выдача соответствующего кода (И или Мд)зафиксированного в предыдущем циклеработы в соответствукыую (одну издвух) выходную шину, при этом ин. верторы 14 и 18 являются элементамиблокировки вентилей 3 и 11 при проходах первого импульса в циклахкодирования й и Н соответственно.Предлагаемое устройство позволяетнаряду с подсчетом числа нулевых пе.ресечений йр входного акустического,"игнала О проводить высокоточноекодирование акустических пауз, встречающихся в входном сигнале Ов, Эторасширяет область применения устрой ства, так как дает возможность осуществлять многоцелевой режим работы,при этом обеспечивается равенствоформатов выходных кодов йр и МКроме того, устройство обеспечиваетгибкость перехода с одного порогового значения акустической паузы надругое за счет программной организации выборки кодов й, позволяет проводить непрерывное отслеживаниевеличины акустической паузы в предлагаемом диапазоне и отличается высокой точностью идентификации акусти"ческой паузы. Формула изобретенияУстройство.для ввода акустических сигналов, содержащее порОговЯй блок, вход которого является первым входом устройства, а выход соединен с первым ходом первого вентиля, счетчик, прямые выходы которого соединены с первыми входами первого блока вентилей, выходы которых являются первым . выходом устройства, элемент памяти, первый нулевой вход которого, соединен со вторым входом устройства, а также второй, третий и четвертйй вентили, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем непрерывного отслеживания величины акустической паузы, в него введены первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй инверторы и второй блок вентилей, при этом первый выход элемента памяти соединен со вторым входом первого вентиля и первым входом второго вентиля, второй вход которого соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего вентиля, второй выход элемента памяти соединен со вторым входом третьего вентиля и первым входом четвертого вентиля, второй вход которого соединен с выходом порогового блока, выход второго вентиля соединен с входом первого элемента задержки, с входом первого.инвертора и первыми входами второго блока вентилей вторые входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а выходы являются вторым выходом устройства, выход четвертого вентиля соединен с входом второго элемента задержки, с входом второго инвертора и вторыми входами первого блока вентилей, выход первого инвертора соединен с третьим входом первого вентиля, выход второго инвертора соединен а третьим входом третьего вентиля, выходы первого и второго элементов задерж ки соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти, выход первого элемента задержки соединен со вторьввходом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента ИЛИ, вы. ход второго элемента задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и единичным входом младшего разряда счетчика, третий вход второго элемента ИЛИ и второй, вход третьего элемента ИЛИ соединены со вторым входом устройства, выход второго эле мента ИЛИ соединен с нулевыми входами всех разрядов счетчика, за исклю-. чением младшего, выход третьего элемента ИЛИ соединен с нулевым входом мпадшего разряда счетчика, выходы первого и третьего вентилей соединенысоответственно с первым и вторымвходами четвертого элемента ИЛИ, вы-ход которого соединен со счетнымвходом счетчика,Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе1. Речевое управление. Сб. подред. Трунина". Донского В.Н. М., ВЦ АНСССР 1972 , с. 152, рис. 1,2. Речевое общение в автоматизированных системах. Сб. под ред. Турбовича И.Т. М., "Наука", 1975, с. 29,рис. 3 (прототип),"Пате од уд. Проектна лиал гЗаказ 4100/75 Тираж 745 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва , ЖРауыская