FR2502374A1 - Speech discriminator for automatically switched mode transceiver - uses band-stop filter followed by long constant detector and band-pass filter - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE DISCRIMINATION DE LA PAROLE.SPEECH DISCRIMINATION DEVICE.
L'invention concerne un dispositif de discrimination de la parole dans un signal d'entrée formé d'un signal de parole mêlé de bruit, ce signal d'entrée étant appliqué à un filtre passe-bande pour limiter sa bande de fréquences. The invention relates to a device for discriminating speech in an input signal formed by a speech signal mixed with noise, this input signal being applied to a bandpass filter to limit its frequency band.
Un dispositif de discrimination de la parole est utilisé par exemple dans des postes émetteurs-récepteurs, pour une commande automatique d'alternat, l'émission n'étant effective que lorsqu'un signal de parole est reconnu dans le signal de modulation appliqué à l'entrée de l'émetteur. I1 se pose un problème difficile de discrimination de la parole lorsque le microphone fournissant le signal de modulation est placé dans une ambiance bruyante et fournit un signal de bruit acoustique se mêlant au signal de parole. A speech discrimination device is used for example in transceiver stations, for an automatic control of half-time, the emission being effective only when a speech signal is recognized in the modulation signal applied to the entry of the transmitter. There is a difficult problem of speech discrimination when the microphone providing the modulation signal is placed in a noisy environment and provides an acoustic noise signal mixing with the speech signal.
Parmi les dispositifs de discrimination de la parole connus, on peut distinguer ceux qui sont basés sur une mesure de l'amplitude du spectre du signal d'entrée, en plusieurs fréquences situées dans la bande de fréquence des signaux de parole ; on peut déduire la présence ou l'absence de parole dans le signal d'entrée, d'une comparaison entre les amplitudes de spectre mesurées. Le brevet français nO 2 433 800 décrit un dispositif de ce genre dans lequel on effectue trois mesures d'amplitude spectrale à l'aide de trois filtres passe-bande à bande étroite centrée chacune sur une fréquence déterminée. La réalisation de ces filtres et des critères dç reconnaissance de la parole assez complexes rendent les dispositifs de ce genre assez onéreux. Among the known speech discriminating devices, one can distinguish those which are based on a measurement of the amplitude of the spectrum of the input signal, at several frequencies located in the frequency band of the speech signals; the presence or absence of speech in the input signal can be deduced from a comparison between the amplitudes of the spectrum measured. French Patent No. 2,433,800 describes a device of this kind in which three spectral amplitude measurements are carried out using three narrow-band bandpass filters each centered on a determined frequency. The realization of these filters and fairly complex speech recognition criteria make devices of this kind quite expensive.
Un autre genre de dispositif de discrimination de la parole est décrit dans le brevet français nO 2 410 923. I1 est basé sur une mesure de la variation de l'énergie sonore captée par le microphone pendant une durée déterminée, choisie pour que seule la parole et non le bruit puisse produire une variation supérieure à un certain seuil. Ce dispositif est formé par une cascade de circuits ayant chacun une certaine constante de temps, notamment un circuit différentiateur ayant une forte constante de temps (200 mS), de sorte que ce dispositif a finalement un temps de réponse assez long. Another type of speech discrimination device is described in French Patent No. 2,410,923. It is based on a measurement of the variation in the sound energy picked up by the microphone over a determined period, chosen so that only speech and not the noise can produce a variation greater than a certain threshold. This device is formed by a cascade of circuits each having a certain time constant, in particular a differentiating circuit having a high time constant (200 mS), so that this device ultimately has a fairly long response time.
La présente invention vise à fournir un dispositif de discrimination de la parole d'une autre conception, évitant à la fois la complexité et la lenteur de réponse que présentent respectivement les deux genres de dispositifs connus mentionnés ci-dessus. The present invention aims to provide a speech discrimination device of another design, avoiding both the complexity and the slowness of response presented respectively by the two kinds of known devices mentioned above.
Conformément à l'invention, un dispositif destiné à discriminer la parole dans un signal d'entrée appliqué à un filtre pas- se-bande est caractérisé en ce que ce signal d'entrée est également appliqué à un filtre coupe-bande coupant une bande de fréquence qui est approximativement centrée sur la fréquence moyenne du premier formant du signal de parole et qui couvre au moins une partie de la bande de fréquence de ce premier formant, un premier circuit détecteur détectant le signal de sortie du filtre coupe-bande avec une forte constante de temps de 1 tordre de la constante de temps de variation du niveau moyen de bruit, un deuxième circuit détecteur détectant le signal de sortie dudit premier filtre passe-bande avec une faible constante de temps de 1 tordre de la constante de temps syllabique des signaux de parole, les signaux de sortie des deux circuits détecteurs étant appliqués à un circuit de différence par l'intermédiaire d'au moins un circuit de réglage d'amplitude, le signal de différence étant appliqué à un circuit comparateur dont la sortie indique la présence de signal de parole quand ledit signal de différence dépasse en valeur absolue un certain seuil. According to the invention, a device intended to discriminate speech in an input signal applied to a bandpass filter is characterized in that this input signal is also applied to a bandstop filter cutting a band of frequency which is approximately centered on the average frequency of the first form of the speech signal and which covers at least part of the frequency band of this first form, a first detector circuit detecting the output signal of the notch filter with a strong time constant of 1 twist of the time constant of variation of the average noise level, a second detector circuit detecting the output signal of said first bandpass filter with a weak time constant of 1 twist of the syllabic time constant speech signals, the output signals of the two detector circuits being applied to a difference circuit by means of at least one amplitude adjustment circuit, the signal of d indifference being applied to a comparator circuit whose output indicates the presence of a speech signal when said difference signal exceeds in absolute value a certain threshold.
Le dispositif de l'invention est basé sur deux observations pratiques. The device of the invention is based on two practical observations.
En premier lieu, du fait de différents échos, un bruit acoustique a le plus souvent le caractère d'un son continu d'intensité lentement varis- ble ; il en résulte que le premier circuit de détection à forte constante de temps et auquel on applique le signal d'entrée débarrassé par le filtre coupe-bande de la majeure partie de l'énergie du signal de parole, fournit un signal représentatif du niveau moyen du bruit.Firstly, due to different echoes, acoustic noise most often has the character of a continuous sound of slowly varying intensity; as a result, the first detection circuit with a high time constant and to which the input signal, freed by the notch filter, of most of the energy of the speech signal, is applied, provides a signal representative of the average level noise.
En deuxième lieu, un interlocuteur parlant devant un microphone en am biance bruyante, parle d'autant plus fort que le bruit ambiant est plus intense afin de surmonter ce bruit ; il en résulte que le signal fourni par le deuxième circuit détecteur à faible constante de temps surmontera le signal fourni par le premier circuit détecteur en présence d'un signal de parole.Secondly, a speaker speaking in front of a loud microphone, speaks louder as the ambient noise is more intense in order to overcome this noise; it follows that the signal supplied by the second detector circuit with a low time constant will overcome the signal supplied by the first detector circuit in the presence of a speech signal.
La description suivante en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. The following description with reference to the accompanying drawings, all given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
La figure 1 représente le schéma du dispositif de discrimination de parole de l'invention, utilisé pour commander un circuit interrupteur dans l'émetteur d'un poste émetteur-récepteur. FIG. 1 represents the diagram of the speech discrimination device of the invention, used to control a switch circuit in the transmitter of a transceiver station.
La figure 2 représente le schéma de la figure 1 avec un mode de réalisation avantageux de la ligne à retard utilisée pour retarder le signal à transmettre. FIG. 2 represents the diagram of FIG. 1 with an advantageous embodiment of the delay line used to delay the signal to be transmitted.
La figure 3 représente l'association du dispositif de discrimination de parole de l'invention et d'un dispositif de réduction du bruit utilisant des éléments communs. FIG. 3 represents the association of the speech discrimination device of the invention and of a noise reduction device using common elements.
Sur la figure 1 est représenté un microphone 1 qui, situé dans une ambiance bruyante, fournit en meme temps qu'un signal de parole un signal de bruit d'origine acoustique. Le filtre passe-bande 2 représente l'effet de filtrage exercé par le microphone lui-même et par un amplificateur qui peut être disposé derrière le microphone. Le filtre 2 fournit un signal E qui couvre par exemple une bande de fréquences de 50 à 4000 Hz et qui est le signal d'entrée traité dans le dispositif de discrimination de la parole de l'invention. Le filtre passe-bande 3 limite la bande de fréquences du signal d'entrée E, à une bande normale pour des signaux de parole, c'est-à-dire par exemple 300-3000 Hz. Le signal
E' fourni par le filtre 3 est utilisé par exemple dans un poste émetteurrécepteur comme signal de modulation de l'émetteur.Dans le cas ou ce poste est muni d'un dispositif pour un fonctionnement en alternat, le signal de modulation E' est transmis par l'intermédiaire d'un circuit interrupteur 4 à un modulateur non représente. Le circuit interrupteur 4 doit être commandé par un signal logique de commande V de façon à'entre
c fermé que pendant les périodes de parole Ide l'interlocuteur parlant devant le microphone 1. Le dispositif de l'invention a pour but de discerner la présence de signal de parole dans le signal d'entrée E, en vue, dans l'exemple d'application choisi, de fournir le signal de commande Vc du circuit interrupteur 4.In Figure 1 is shown a microphone 1 which, located in a noisy environment, provides at the same time as a speech signal a noise signal of acoustic origin. The bandpass filter 2 represents the filtering effect exerted by the microphone itself and by an amplifier which can be arranged behind the microphone. The filter 2 provides a signal E which covers for example a frequency band from 50 to 4000 Hz and which is the input signal processed in the speech discrimination device of the invention. The bandpass filter 3 limits the frequency band of the input signal E to a normal band for speech signals, that is to say for example 300-3000 Hz.
E 'supplied by the filter 3 is used for example in a transceiver station as a modulation signal from the transmitter. In the case where this station is fitted with a device for alternating operation, the modulation signal E' is transmitted via a switch circuit 4 to a modulator not shown. The switch circuit 4 must be controlled by a logic control signal V so as to enter
c closed only during the periods of speech Ide the interlocutor speaking in front of the microphone 1. The device of the invention aims to discern the presence of speech signal in the input signal E, in view, in the example application, to supply the control signal Vc of the switch circuit 4.
Le dispositif de l'invention comporté un filtre coupebande 5 recevant le signal d'entrée E et coupant une bande de fréquences approximativement centrée sur la fréquence moyenne du premier formant du signal de parole et couvrant au moins une partie de la bande de fréquen- ces de ce premier formant. On sait que les formants du signal de parole sont des bandes de fréquence dans lesquelles l'énergie est concentrée ; en particulier la plus grande partie de l'énergie du signal de parole est concentrée dans le premier formant qui occupe sensiblement la bande de fréquences 300-1000 Hz, cette concentration étant maximale vers la fréquence moyenne de ce premier formant.La bande coupée par le filtre 5 peut être par exemple la bande 550-750 Hz centrée sur la fréquence moyenne 650 Hz du premier formant
Le signal fourni par le filtre 5 est appliqué à un circuit détecteur 6 formé de façon usuelle d'un circuit de redressement et d'un filtre passe-bas non représentés. Le filtre passe-bas est prévu de façon à procurer au circuit détecteur une forte constante de temps de détection de l'ordre de grandeur de la constante de temps de variation du niveau moyen du bruit d'origine acoustique capté par le microphone 1. On sait que, du fait de différents échos, un bruit acoustique a gEnérale- ment le caractère d'un son continu, d'intensité lentement variable avec une constante de temps de l'ordre de quelques dizièmes de seconde.Un bruit acoustique se distingue en cela de la parole qui a au contraire un caractère discontinu, avec des variations d'intensité notables en quelques millisecondes, à chaque syllabe. Comme dans le signal appliqué au circuit détecteur 6, on a déjà enlevé, grâce au filtre coupe-bande 5, une grande partie de l'énergie du signal de parole et comme le circuit détecteur 6 détecte son signal d'entrée avee une forte constante de temps de l'ordre par exemple de 0,2 à 0,5 S, le signal de parole n'est pratiquement pas pris en compte par le circuit détecteur 6 et ce dernier fournit un signal détecté V lentement variable représentant le niveau moyen de bruit d'origine acoustique capté par le microphone 1 en dehors de la bande de fréquences coupée par le filtre coupe-bande 5. Comme ce bruit a une énergie à peu près uniformément répartie dans le domaine des fréquences et comme la bande de fréquences coupée est relativement étroite, le signal détecté V représente en fait assez correctement le niveau moyen de bruit acoustique total. The device of the invention comprises a band filter 5 receiving the input signal E and cutting a frequency band approximately centered on the average frequency of the first forming of the speech signal and covering at least part of the frequency band of this first forming. It is known that the formants of the speech signal are frequency bands in which the energy is concentrated; in particular, most of the energy of the speech signal is concentrated in the first forming which occupies substantially the frequency band 300-1000 Hz, this concentration being maximum towards the average frequency of this first forming. filter 5 can be for example the band 550-750 Hz centered on the average frequency 650 Hz of the first forming
The signal provided by the filter 5 is applied to a detector circuit 6 formed in the usual way of a rectification circuit and of a low-pass filter not shown. The low-pass filter is provided so as to provide the detector circuit with a strong detection time constant of the order of magnitude of the time constant for variation of the average level of noise of acoustic origin picked up by the microphone 1. On knows that, due to different echoes, acoustic noise generally has the character of a continuous sound, of slowly varying intensity with a time constant of the order of a few tenths of a second. An acoustic noise is distinguished by that of speech which, on the contrary, has a discontinuous character, with notable variations in intensity in a few milliseconds, with each syllable. As in the signal applied to the detector circuit 6, we have already removed, thanks to the notch filter 5, a large part of the energy of the speech signal and as the detector circuit 6 detects its input signal with a strong constant of time of the order of, for example, 0.2 to 0.5 S, the speech signal is practically not taken into account by the detector circuit 6 and the latter provides a slowly variable detected signal V representing the average level of noise of acoustic origin picked up by the microphone 1 outside the frequency band cut by the notch filter 5. As this noise has an energy almost uniformly distributed in the frequency domain and as the cut frequency band is relatively narrow, the detected signal V in fact fairly correctly represents the average level of total acoustic noise.
Le dispositif de l'invention comporte un deuxième circuit détecteur 7 qui reçoit le signal E' fourni par le filtre 3 limitant la bande de fréquence du signal d'entrée. Ce circuit détecteur 7 formé de façon classique d'un circuit de redressement et d'un filtre passe-bas non représentés, a son filtre passe-bas prévu pour que la détection s'effectue avec une constante de tempsdel'ordre de la constante de temps syllabique des signaux de parole, c'est-à-dire de l'ordre de quelques millisecondes. Le signal de sortie V' du circuit détecteur 7 représente donc, dans la bande passante du filtre 3, le niveau moyen de bruit, auquel s'ajoute le niveau moyen du signal de parole, pendant les périodes de parole. The device of the invention comprises a second detector circuit 7 which receives the signal E 'supplied by the filter 3 limiting the frequency band of the input signal. This detector circuit 7 conventionally formed by a rectification circuit and a low-pass filter not shown, has its low-pass filter provided so that the detection is carried out with a time constant of the order of the constant of syllabic time of speech signals, that is to say of the order of a few milliseconds. The output signal V 'of the detector circuit 7 therefore represents, in the passband of the filter 3, the average noise level, to which is added the average level of the speech signal, during the speech periods.
En tenant compte de.la répartition à peu près uniforme de l'énergie du bruit dans le domaine des fréquences et en supposant que les filtres 3 et 5 ont la même atténuation dans leurs bandes de transmission, on voit aisément qu'en l'absence de signal de parole le signal
V' fourni par le circuit détecteur 7 est inférieur au signal V fourni par le circuit détecteur 6, avec un rapport Vv sensiblement constant. A
V la sortie du circuit détecteur 6 est disposé un circuit atténuateur 8, dont le coefficient d'atténuation k est réglé en l'absence du signal de parole pour que le signal kV fourni par cet atténuateur soit sensiblement égal au signal V' fourni par le circuit détecteur 7. Les signaux V' et kV sont appliqués respectivement aux entrées positive et négative d'un circuit de différence 9.Le signal de différence Vd = V' - kV fourni par le circuit 9 reste proche de zéro en l'absence du signal de parole, sans dépendre sensiblement du niveau du bruit. Le signal de différence Vd est appliqué à un circuit comparateur 10 pour y être comparé à un seuil fixe
Vo. En l'absence de signal de parole le signal de différence Vd reste inférieur au seuil Vo et le signal logique Vs fourni par le comparateur 10 est au niveau "0". En présence d'un signal de parole dans le signal
E', le signal détecté V' est supérieur au signal kV et le signal de différence Vd devient supérieur au seuil Vo. Le signal logique Vs prend le niveau "1" indiquant la présence de parole. Le signal logique Vs constitue ainsi le signal de sortie du discriminateur de parole de l'invention.Taking into account the roughly uniform distribution of the noise energy in the frequency domain and assuming that filters 3 and 5 have the same attenuation in their transmission bands, it is easy to see that in the absence speech signal the signal
V 'supplied by the detector circuit 7 is less than the signal V supplied by the detector circuit 6, with a substantially constant ratio Vv. AT
V the output of the detector circuit 6 is arranged an attenuator circuit 8, the attenuation coefficient k of which is adjusted in the absence of the speech signal so that the signal kV supplied by this attenuator is substantially equal to the signal V 'supplied by the detector circuit 7. The signals V 'and kV are applied respectively to the positive and negative inputs of a difference circuit 9. The difference signal Vd = V' - kV supplied by the circuit 9 remains close to zero in the absence of the speech signal, without significantly depending on the noise level. The difference signal Vd is applied to a comparator circuit 10 to be compared with a fixed threshold
Vo. In the absence of a speech signal, the difference signal Vd remains below the threshold Vo and the logic signal Vs supplied by the comparator 10 is at level "0". In the presence of a speech signal in the signal
E ', the detected signal V' is greater than the signal kV and the difference signal Vd becomes greater than the threshold Vo. The logic signal Vs takes the level "1" indicating the presence of speech. The logic signal Vs thus constitutes the output signal of the speech discriminator of the invention.
On peut noter la simplicité des circuits utilisés ainsi que la rapidité de réponse du dispositif, qui est déterminée par la faible constante de temps (quelques mS) du circuit détecteur 7. We can note the simplicity of the circuits used as well as the speed of response of the device, which is determined by the low time constant (a few mS) of the detector circuit 7.
Une variante du dispositif de l'invention consiste à disposer à l'entrée du circuit détecteur 7 un filtre passe-bande 11 représenté par des traits en pointillé. Ce filtre 11 réduit la bande de fréquences du signal F' à une bande de fréquences ou se trouve concentrée beaucoup d'énergie du signal de parole, c'est-à-dire par exemple la bande de fréquences du premier formant ou une fraction de celle-ci. On diminue alors notablement la composante de bruit dans le signal détecté
V' et relativement peu la composante du signal de parole. Il en résulte que les fluctuations inévitables dues au bruit, dans le signal de différence Vd, sont notablement diminuées cependant que l'accroissement de niveau de ce signal de différence Vd procuré par la parole n'est presque pas affecté.On obtient ainsi une plus grande sécurité dans la discrimination de la parole par le comparateur 10. Il peut aussi etre avantageux à cet égard que la bande de fréquences transmise par le filtre 11 soit sensiblement la même que la bande de fréquences coupée par le filtre 5.A variant of the device of the invention consists in placing at the input of the detector circuit 7 a bandpass filter 11 represented by dotted lines. This filter 11 reduces the frequency band of the signal F 'to a frequency band where a lot of speech signal energy is concentrated, i.e. for example the frequency band of the first forming or a fraction of this one. The noise component in the detected signal is then considerably reduced
V 'and relatively little the component of the speech signal. As a result, the inevitable fluctuations due to noise in the difference signal Vd are markedly reduced, however the increase in level of this difference signal Vd provided by speech is almost unaffected. great security in speech discrimination by the comparator 10. It may also be advantageous in this respect that the frequency band transmitted by the filter 11 is substantially the same as the frequency band cut by the filter 5.
On a disposé sur la figure 1, un circuit atténuateur réglable 8 seulement à la sortie du circuit détecteur 6 Mais il est clair que pour compenser des différences d'atténuation dans les filtres et les circuits de détection servant à produire les signaux V et ', on pourrait aussi mettre des circuits de réglage (atténuateurs ou amplificateurs) à la sortie de l'un ou l'autre, ou des deux circuits détecteurs 6 et 7. There is arranged in FIG. 1, an adjustable attenuator circuit 8 only at the output of the detector circuit 6 But it is clear that to compensate for differences in attenuation in the filters and the detection circuits serving to produce the signals V and one could also put adjustment circuits (attenuators or amplifiers) at the output of one or the other, or of the two detector circuits 6 and 7.
Pour l'application du dispositif de l'invention envisagé sur la figure 1, c'est-à-dire la commande du circuit interrupteur 4 destiné à transmettre le signal E seulement en présence d'un signal de parole, on doit prévoir deux circuits supplémentaires. Une ligne à retard 12 est insérée entre le filtre 3 et le circuit interrupteur à comm & der 4 de façon que le signal E' parvienne au circuit interrupteur 4 après que le dispositif de l'invention a détecté la présence de parole et fermé ce circuit interrupteur. Le temps de détection du signal de parole, principalement exterminé par le circuit de détection 7, est de l'ordre de quelques millisecondes et il suffit gue la ligne à retard 12 produise un retard de l'ordre de deux ou trois fois ce temps de détection.D'autre part le signal de sortie V du circuit comparateur 10 ne commande pas directement le circuit interrupteur 4. Ce signal logique Vs est appliqué à un circuit monostable 13 dont le signal de sortie constitue le signal de commande Vc du circuit interrupteur 4. Ce circuit monostable est enclenché pendant une durée fixe, de l'ordre par exemple de 0,2 S, lorsqu'une transition correspondant à la détection du signal de parole apparat dans le signal V8, ce qui évite de couper le transfert du signal de parole par le circuit interrupteur 4, lorsque ce signal de parole subit des interruptions brèves inférieures à 0,2 S. For the application of the device of the invention envisaged in FIG. 1, that is to say the control of the switch circuit 4 intended to transmit the signal E only in the presence of a speech signal, two circuits must be provided additional. A delay line 12 is inserted between the filter 3 and the switch circuit to be controlled 4 so that the signal E 'reaches the circuit switch 4 after the device of the invention has detected the presence of speech and closed this circuit light switch. The detection time of the speech signal, mainly exterminated by the detection circuit 7, is of the order of a few milliseconds and it suffices that the delay line 12 produces a delay of the order of two or three times this time. On the other hand, the output signal V of the comparator circuit 10 does not directly control the switch circuit 4. This logic signal Vs is applied to a monostable circuit 13 whose output signal constitutes the control signal Vc of the switch circuit 4 This monostable circuit is activated for a fixed duration, of the order for example of 0.2 S, when a transition corresponding to the detection of the speech signal appears in the V8 signal, which avoids cutting the signal transfer. speech by the switch circuit 4, when this speech signal undergoes brief interruptions of less than 0.2 S.
La ligne à retard 12 peut être réalisée suivant n'importe quelle technique connue, par exemple au moyen d'un circuit échantillonné à transfert de charges. I1 peut être intéressant aussi d'utiliser la technique indiquée sur la figure 2 qui représente le dispositif de l'invention de la figure 1 avec un moyen avantageux pour assurer simultanément la fonction de la ligne à retard 12 et du circuit de détection 7. Les éléments identiques sur les figures 1 et 2 sont référencés de la même manière. The delay line 12 can be produced according to any known technique, for example by means of a sampled charge transfer circuit. It may also be advantageous to use the technique indicated in FIG. 2 which represents the device of the invention in FIG. 1 with an advantageous means for simultaneously ensuring the function of the delay line 12 and of the detection circuit 7. The identical elements in FIGS. 1 and 2 are referenced in the same way.
La figure 2 montre, insérés en cascade entre le filtre 3 et le circuit interrupteur 4, un codeur delta 20 codant en delta le signal E', un registre à décalage 21 recevant le signal binaire codé en delta, enfin un décodeur delta 22 muni d'un circuit de filtrage non représenté pour restituer un signal analogique. Le générateur d'impulsions 23 fournit le rythme d'horloge au codeur, au registre et au décodeur. Ce dernier restitue le signal analogique appliqué au codeur après le retard désiré, déterminé par le nombre d'éléments du registre 21 et par le rythme d'horloge. Le codeur delta 20 est du type cornu sous le nom de codeur à compression numérique.On sait que dans ce type de codeur décrit par exemple dans le brevet français nO 2 198 686, on forme à partir de la succession des bits du signal binaire delta, un signal de compression représentant le niveau du signal analogique à coder et servant à régler l'amplitude de l'échelon de quantification. Or cette caractéristique du signal de compression est celle que l'on exige du signal détecté V' dans le présent dispositif de discrimination de la parole. Comme le montre la figure 2, on peut donc utiliser le signal de compression formé dans le codeur delta et prélevé sur sa borne 24, pour constituer le signal V' appliqué à une entrée du circuit de différence 10. FIG. 2 shows, inserted in cascade between the filter 3 and the switch circuit 4, a delta coder 20 coding in delta the signal E ', a shift register 21 receiving the binary signal coded in delta, finally a delta decoder 22 provided with 'a filter circuit not shown to restore an analog signal. The pulse generator 23 supplies the clock rate to the encoder, the register and the decoder. The latter restores the analog signal applied to the encoder after the desired delay, determined by the number of elements in register 21 and by the clock rate. The delta encoder 20 is of the horned type under the name of digital compression encoder. We know that in this type of encoder described for example in French patent No. 2,198,686, the bits of the binary delta signal are formed from the succession of bits. , a compression signal representing the level of the analog signal to be coded and used to adjust the amplitude of the quantization step. However, this characteristic of the compression signal is that which is required of the detected signal V 'in the present speech discrimination device. As shown in FIG. 2, it is therefore possible to use the compression signal formed in the delta encoder and taken from its terminal 24, to constitute the signal V ′ applied to an input of the difference circuit 10.
Sur la figure 2, le signal apparaissant à la sortie du circuit interrupteur 4 est transmis vers un récepteur distant sous forme analogique du fait de la présence du décodeur delta 22 immédiatement après le registre à décalage 21. Si on désire effectuer une transmission vers le récepteur distant sous forme de signal numérique delta, il suf fit de disposer le décodeur delta 22 dans ce récepteur distant, Rien n'est changé du cssté de l'émetteur, en ce qui concerne le fonctionnement du dispositif de discrimination de la parole et le décodeur delta du ré- cepteur fonctionne alors de façon classique pour reconstituer le signal analogique appliqué au codeur delta 20 de I'émetteur,
Il peut être avantageux de combiner le présent dispositif de discrimination de la parole avec un dispositif de réduction du signal de bruit, du type décrit dans la demande de brevet nO 81 OS 410 déposée simultanément avec la présente demande de brevet. Ce dispositif permet de réduire le signal de bruit d'origine acoustique, dans le signal
E' à transmettre, en utilisant le signal de bruit détecté V déjà créé pour la discrimination de la parole.In FIG. 2, the signal appearing at the output of the switch circuit 4 is transmitted to a remote receiver in analog form due to the presence of the delta decoder 22 immediately after the shift register 21. If it is desired to transmit to the receiver remote in the form of a digital delta signal, it suffices to have the delta 22 decoder in this remote receiver, Nothing is changed on the transmitter side, as regards the operation of the speech discrimination device and the decoder delta of the receiver then operates in a conventional manner to reconstruct the analog signal applied to the delta encoder 20 of the transmitter,
It may be advantageous to combine the present speech discrimination device with a noise signal reduction device, of the type described in patent application No. 81 OS 410 filed simultaneously with the present patent application. This device makes it possible to reduce the noise signal of acoustic origin, in the signal
E 'to transmit, using the detected noise signal V already created for speech discrimination.
Cette combinaison des deux dispositifs peut être réalisée comme l'indique le schéma de la figure 3, qui représente le schéma de la figure 1 muni des éléments supplémentaires 30 et 31 nécessaires pour constituer le dispositif de réduction du bruit. L'élément 30 est un circuit à seuil variable qui est inséré entre la ligne à retard 12 et le circuit interrupteur 4 pour réduire le bruit dans le signal E' retardé par la ligne à retard 12. Le signal de bruit détecté V fourni par le circuit détecteur 6 est appliqué à un circuit atténuateur réglable 31 qui fournit un signal Va. Ce signal Va est utilisé comme signal de seuil dans le circuit à seuil variable 30, qui est agencé pour ne transmettre les variations du signal Ve à son entrée, que lorsque ce signal V est en va
e leur absolue supérieur au signal de seuil Va.Le réglage du circuit atténuateur 31 dont le rôle ressemble à celui du circuit atténuateur 8, est effectué de façon que le signal de seuil Va représente le niveau moyen du signal de bruit contenu dans la bande de fréquence limitée du signal V e appliqué au circuit à seuil variable 30. De cette manière, le circuit à seuil variable 30 ne transmet que les variations du signal V e qui sont supérieures à ce niveau moyen de bruit. I1 en résulte que les variations du signal de parole supérieures au niveau moyen de bruit sont transmises avec un bruit fortement réduit. Avec l'agencement représenté sur la figure 4, le fonctionnement du circuit de discrimination de la parole est inchangé. L'adjonction du dispositif de réduction de bruit permet d'améliorer le confort d'écoute pour l'interlocuteur distant.This combination of the two devices can be carried out as indicated in the diagram in FIG. 3, which represents the diagram in FIG. 1 provided with the additional elements 30 and 31 necessary to constitute the noise reduction device. Element 30 is a variable threshold circuit which is inserted between the delay line 12 and the switch circuit 4 to reduce the noise in the signal E 'delayed by the delay line 12. The detected noise signal V supplied by the detector circuit 6 is applied to an adjustable attenuator circuit 31 which supplies a signal Va. This signal Va is used as a threshold signal in the variable threshold circuit 30, which is arranged so as to transmit the variations of the signal Ve at its input only when this signal V is going
e their absolute greater than the threshold signal Va. The adjustment of the attenuator circuit 31 whose role resembles that of the attenuator circuit 8, is carried out so that the threshold signal Va represents the average level of the noise signal contained in the band of limited frequency of the signal V e applied to the variable threshold circuit 30. In this way, the variable threshold circuit 30 transmits only the variations of the signal V e which are greater than this average noise level. As a result, variations in the speech signal greater than the average noise level are transmitted with greatly reduced noise. With the arrangement shown in Figure 4, the operation of the speech discrimination circuit is unchanged. The addition of the noise reduction device improves listening comfort for the remote caller.
Une variante de 1acombinaison d'un dispositif de discrimination de la parole et d'un dispositif de réduction de bruit consis te à insérer le circuit à seuil variable 30 entre le filtre 3 et la ligne à retard 12, le circuit détecteur 7 ayant son entrée connectée à la sortie du circuit à seuil variable 30. Le fonctionnement du circuit à seuil variable est inchangé ; par contre comme le circuit détecteur 7 reçoit un signal dans lequel le bruit est réduit, la discrimination de la parole est améliorée. A variant of the combination of a speech discrimination device and a noise reduction device consists in inserting the variable threshold circuit 30 between the filter 3 and the delay line 12, the detector circuit 7 having its input connected to the output of the variable threshold circuit 30. The operation of the variable threshold circuit is unchanged; on the other hand as the detector circuit 7 receives a signal in which the noise is reduced, the speech discrimination is improved.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8105409A FR2502374B1 (en) | 1981-03-18 | 1981-03-18 | SPEECH DISCRIMINATION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8105409A FR2502374B1 (en) | 1981-03-18 | 1981-03-18 | SPEECH DISCRIMINATION DEVICE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2502374A1 true FR2502374A1 (en) | 1982-09-24 |
| FR2502374B1 FR2502374B1 (en) | 1986-04-18 |
Family
ID=9256378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8105409A Expired FR2502374B1 (en) | 1981-03-18 | 1981-03-18 | SPEECH DISCRIMINATION DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2502374B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0478125A2 (en) * | 1990-09-27 | 1992-04-01 | Advanced Micro Devices, Inc. | Discriminating information from noise in a communication signal |
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| FR2316814A1 (en) * | 1975-07-03 | 1977-01-28 | Telettra Lab Telefon | METHOD AND DEVICE FOR DETECTION OF THE PRESENCE AND / OR ABSENCE OF A SPEECH SIGNAL IN TELEPHONE LINES |
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1981
- 1981-03-18 FR FR8105409A patent/FR2502374B1/en not_active Expired
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| EP0478125A3 (en) * | 1990-09-27 | 1992-12-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Discriminating information from noise in a communication signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2502374B1 (en) | 1986-04-18 |
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