Анализатор речевого сигнала

О П И С А Н И Е 11)902280изовеетинияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик(51) М. Кл. Н 04 3 3/18 Ь 01 й 23/16 с присоединением заявки М 91 нуднрстненный квинтет СССР но делом изобретений н открытий(54) АНАЛИЗА ЕЧЕВОГО СИГНАЛ ыщени сти а Ук в акалали что занная цель достигается ала, сторогх час одерж- аподкт, блок20 и две люча,изатор речевого сиги илитель, ко входу ко крофон, фильтр низки ации, фильтр высокихселекторов, введень ока анализа уровней щи че асто и два ппь игнала, р Изобретение относится к устройствам :вязи и может использоваться для анализа речевых сигналов при контроле за работой операторов и в психофизических исследованиях.Известен анализатор речевого сигнала,5 содержащий усилитель, ко входу которого подключен микрофон, фильтр, низких частот, блок индикации, фильтр высоких частот и две группы селекторов Ц.10Однако известный анализатор речевого сигнала имеет низкую точность анализа, в частности, не обеспечивает возможности контроля за уровнем эмоциональной напряженности.15Цель изобретения - пов е точноверсивные счетчики и блок управления, выходы которого подключены соответственно к первым входам блоков анализа уровней сигнала и блока индикации, а также к управляющим входам ключей к информационным входам которых подключен выход усилителя, при этом выход первого ключа через последовательно соединенные фильтр низких частот и первый блок анализа уровней сигнала подключен ко входам селекторов первой группы, а выход второго ключа через последовательно соединенные фильтр высоких частот и второй блок анализа уровней сигнала подключен ко входам селекторов второй группы, причем выходы селекторов первой и второй групп подключены соотвеч ственно к вычитающим и суммирующим входам роверсивных счетчиков, выходы которых подключены ко входам блока индикации.При этом каждый блок анализа уровней сигнала содержит блок управления уровнями анализа, выходы которого подключе902280 ны к управляющим входам амплитудногоселектора верхнего уровня и амплитудногоселектора нижнего уровня, при этом выход амплитудного селектора верхнегоуровня подключен к запрещающему входуэлемента запрета, к информационному входу которого подключен выход амплитудного селектора нижнего уровня, выход элемента запрета является выходом блокаанализа уровней сигнала, а вход блока 1 Оуправления и объединенные входы амплитудных селекторов верхнего и нижнегоуровней являются соответственно первыми вторым входами блока анализа уровнейсигнала. На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого анализатора речевого сигнала; на фиг. 2 -временные диаграммы, поясняющие работу блока анализа уровней сигнала.Анализатор речевого сигнала содержит микрофон 1, подключенный ко входуусилителя 2, блок 3 управления, дваключа 4, фильтр 5 низких частот (ФНЧ 1,фильтр 6 высоких частот (ФВЧ), два блока 7 анализа уровней сигнала, каждыйиз которых состоит из амплитудного селектора 8 нижнего уровня, амплитудногоселектора 9 верхнего уровня, блока 10управления уровнями анализа и э,цемента11 запрета, а также две группы селекторов 12, состоящие иэ селекторов импульсов по длительности, реверсивные счетчики 13 и блок 14 индикации,Устройство работает следующим обраМзом.Речевой сигнал с микрофона 1 поступает на усилитель 2, выполненный с автоматической регулировкой усиления, что40позволяет снизить ошибки, связанные сизменением расстояния оператора от микрофона. С выхода усилителя 2 сигналпоступает одновременно на входы двухключей 4. Последние открываются сигналами с блока 3 управления на строго43определенное время, определяющее интервал анализа речевого сигнала.Через открытые ключи 4 сигнал поступает на входы ФНЧ 5 и ФВЧ 6. Частотасреза ФНЧ 5 равна 500 Гц с крутизнойспада Ъ 40 дБ на октаву, а ФВЧ 64 кГц с той же крутизной спада. Выбортаких частот обусловлен тем, что дляупрощения анализа состояния эмоциональ. ной напряженности оператора и, соответ- Иственно, необходимой аппаратуры из всего спектра речевого сигнала выделяютдве граничные области - до 500 Гц и 4свыше 4 кГц, В выделенных областях устанавливают определенные уровни и фиксируют время пребывания интенсивности речевого сигнала между заданными уровнями. С выходов фильтров низких и вы соких частот 5 и 6 сигнал поступает на вход соответствующих блоков 7 анализа, работа которых одинакова и поясняется с помощью временных диаграмм, представленных на фиг. 2.Пусть, например, сигнал на выходе ФНЧ 5 имеет форму, показанную на фиг. 2 а. С помощью амплитудных селекторов 8 нижнего и 9 верхнего уровня устанавливают нижний и верхний пороги. Величина этих порогов может изменяться сигналами с блока 3 управления. При этом на выходе амплитудного селектора 8 нижнего уровня форма сигнала имеет вид, показанный на фиг. 2 о, а на выходе амплитудного селектора 9 верхнего уровня форма сигнала показана на фиг. 2 .Сигнал с выхода амплитудного селектора 8 нижнего уровня поступает на информационный вход элемента 11 запрета, на запрещающий вход которого подают сигналы с выхода амплитудного селектора 9 верхнего уровня, форма сигналов на выходе элемента 11 запрета имеет вид, изображенный на фиг. 2 г .С выхода блока 7 анализа уровней сигнала сигналы различной длительности, пропорциональной времени пребывания интенсивности речи между заданными уровнями, поступают на вход первой группы селекторов 12. Совершенно аналогично сигналы с выхода ФВЧ 6 через второй блок 7 анализа уровней сигнала поступают на вход второй группы селекторов 12.В группах селекторов 12 осуществляется разделение импульсов по заранее заданным фиксированным значениям длительностей. С обеих групп селекторов 12 сигналы равной длительности поступают на входы реверсивных счетчиков 13, причем выходы первой группы селекторов 12 соединены с вычитающими уходами, а выходы второй группы селекторов 12 - с суммирующими входами реверсивных счетчиков 13. По окончании интервала наблюдения блок 3 управления выдает сигнал на блок 14 индикации, который отображает содержимое реверсивных счетчиков 13. Результаты исследования используются в формировании оценки состояния эмоциональной напряженности оператора,1. Анализатор речевого сигнала, содержащий усилитель, ко входу которого подключен микрофон фильтр низких частот, блок индикации, фильтр высоких частот и две группы селекторов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, введены два ключа, два блока анализа уровней сигнала, реверсивные счетчики и блок управления, выходы которого подключены соответственно к первым входам блоков анализа уровней сигнала и блока индикации, а также к.управляющим входам лючей, к информационным входам которых подключен выход усилителя,при этом вы ход первого ключа через последовательно . соединенные фильтр низких частот и пер. вый блок анализа уровней сигнала под 5 90Использование предлагаемого анализа в устройствах для психофизических исследований и контроля за работой оператора повысит эффективность функционирования технических эрготических систем за счет обеспечения текущего контроля уровня эмоциональной напряженности оператора бесконтактным методом, в процессе обмена речевой информацией.Чаким образом, в предлагаемом анализаторе речевого сигнала повышена точность анализа. формула изобретения 2280 Ьключен ко входам селекторов первой группы, а выход второго ключа через последовательно соединенные фильтр высокихчастот и второй блок анализа уровнейсигнала подключен ко входам селектороввторой группы, причем выходы селекторов первой и второй групп подключенысоответственно к вычитающим и суммирующим входам реверсивных счетчиков,1 р выходы которых подключены ко входамблока индикации.2. Анализатор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что каждый блок анализа уровней сигнала содержит блок управ% вления уровнями анализа, выходы которого подключены к управляющим входамамплитудного селектора верхнего уровняи амплитудного селектора нижнего уровня, при этом выход амплитудного селект тора верхнего уровня подключен к запрещающему входу элемента запрета, к .информационному входу которого йодключен выход амплитудного селекторанижнего уровня, выход элемента запретаО является выходом блока анализа уровнейсигнала, а вход блока управления и обьединенные входы амплитудных селекторовверхнего и нижнего уровней являются соответственно первым и вторым входамий блока анализа уровней сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЖ 486282, кл, 0 01 й 23/16, 1974.Тираж 684 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/