CN1032612C - 语言问时报时器 - Google Patents

Abstract

语言问时报时器涉及一种语言报时装置，由壳体和安装在壳体上的麦克风、扬声器以及安装在壳体内的问时语言识别电路、报时语言合成电路和计时电路组成，壳体面板可设计为人的脸谱造型，扬声器安装在脸谱的嘴部，存于报时语言合成电路ROM中的语言词汇与脸谱象征的人的性别、年龄和气质相符。本发明语言问时报时器可实现语言问时和语言报时，并使问时和报时成为人与报时器之间的生动而形象的对话，可广泛用作各种场合的问时报时装置。

Description

语言问时报时器

本发明涉及一种语言报时装置。

计时报时技术是人类文明的重要组成部分并且经历了若干次重大的飞跃。人类最早的计时方式是天象计时，即所谓“日出而作，日落而息”，之后有所谓日晷计时和滴漏计时等原始的计时装置和计时方法。十七世纪英国工业革命之后，出现了多种机械计时仪器，最常见的是机械动力指针式钟表和后来发展起来的电动指针式钟表。随着半导体技术和材料科学的发展，又出现了数字式计时装置和显时装置。进入本世纪80年代以来，随着语言合成技术的迅速发展，出现了语言报时装置。

与以往的计时报时装置相比，语言报时装置具有很多优点，人们只需要通过“耳听”而不必通过“眼看”即可及时准确地获得时间信息。现有技术中的语言报时装置的核心部分是语言合成电路、计时电路和扬声器，其报时方式主要有自动报时和触发报时。采用自动报时方式时，语言合成电路按预定程序自动从计时电路采集时间信息，并从其内部ROM中寻找语言词汇合成为报告时间信息的报时语言信号，报时语言信号由扬声器转变为报时语言后播出。自动报时程序是预先编制好的，不能根据人的需要而临时改变，从功能方面来说，自动语言报时装置与一般机械钟表音响报时毫无二致。触发报时与自动报时不同，它必须以某种方式触发语言报时装置，语言合成电路才能采集时间信息、合成报时语言信号并通过扬声器播出报时语言。最常用的触发方式有机械按键式触发、超声波触发、红外线触发以及声响触发等。机构按键式触发是即时的，可以按人的需要随时触发，但触发必须通过人的操作来实现，从操作者的角度来说还不如“看表”来得便捷，对于盲人、行动不便的人或者暂时腾不出手而又需要及时了解时间信息的人来说则更加不便，超声波触发和红外线触发则需要产生和接收超声波及红外线的专门设备，因此报时装置将会变得很复杂，触发也不会很便利。声响触发是通过各种声响(如说话声、喊叫声和击掌声)来触发语言报时装置，它主要由麦克风、声音信号处理电路及以报时语言合成电路、计时电路和扬声器组成。各种声音信号经麦克风转变成电信号并经声音信号处理电路处理后，向报时语言合成电路输出触发信号，触发报时语言合成电路采集时间信息、合成报时语言信号并通过扬声器播出报时语言。声响触发不需要专门的发声设备，因此触发十分便利，除了聋哑人以外，几乎所有的人都能做到。但是，由于目前的声音信号处理电路主要响应声音信号的响度和频度，与声音信号的“内容”无关，因此，一些非问时声音信号也很容易触发报时装置误报时或不必要报时。由此可见，现有技术中的声响触发报时并非理想的触发方式。但是，如果对声音信号处理电路加以改进、使之能够识别某些特定的问时语言，则需要了解时间信息的人便能随时通过自己的问时语言来触发语言报时装置报时，并使问时和报时成为人与语言报时装置之间的生动对话。

本发明的目的即在于获得一种可识别某些特定问时语言的问时语言识别电路并利用这种问时语言识别电路来触发报时语言合成电路，计时电路和扬声器来实现语言报时，从而获得一种可通过某些特定问时语言触发的语言问时报时装置。

为了实现上述目的，本发明在现有声响触发语言报时装置的基础上，设计一种由话筒放大器、带通滤波器、整流器、低通滤波器、多路转换器、A/D转换器、RAM、ROM、4位CPU、接口电路和时钟电路组成的问时语言识别电路。利用麦克风将问时语言转变成电信号后由问时语言识别电路加以识别，识别后输出的识别信号即作为触发报时语言合成电路的触发信号。这样，带有问时语言识别电路的语言报时装置实际上已成为能“听懂”人的某些特定问时语言并能用语言回答问时的智能型语言问时报时器。问时语言识别电路对问时语言的识别可采用与问时语言样本进行比较的识别方式，即预先通过麦克风向问时语言识别电路输入若干问时语言样本，对这些问时语言样本加以适当处理后获得的样本特征参数存入问时语言识别电路的RAM中，由问时者发出的即时问时语言经麦克风送入问时语言识别电路后，经过与问时语言样本同样的处理过程，所获得的特征参数由4位CPU将其与样本特征参数逐个加以比较；如果即时问时语言特征参数与某个样本特征参数一致，则该即时问时语言将被问时语言识别电路识别，识别后即输出识别信号。以下结合具体实施例对本发明语言问时报时器的技术特征作进一步的详细说明。

附图1为语言问时报时器的原理框图；

附图2为问时语言识别电路原理框图；

附图3为语言问时报时器壳体面板造型之一的示意图。

参考附图1、2、3，本发明语言问时报时器主要由壳体和安装在壳体上的麦克风A、扬声器E以及安装在壳体内的问时语言识别电路B、报时语言合成电路C和计时电路D组成。问时者向语言问时报时器发出的问时语言由麦克风A接收并转变为电信号以后输入问时语言识别电路B；问时语言识别电路B按照自身的既定方式对问时语言加以识别后向报时语言合成电路C输出一识别信号。报时语言合成电路C接收到识别信号后即按照既定的程序从计时电路D中采集时间信息，并从内部ROM中寻找出恰当的语言词汇合成为报告所采集的时间信息的报时语言信号，该报时语言信号经前置放大、低通滤波和功率放大后由扬声器E转变为报时语言播出，完成一次问时报时对话。

问时语言识别电路可由话筒放大器1、带通滤波器2、整流器3、低通滤波器4、多路转换器5、A/D转换器6、RAM7、ROM8、4位CPU9、接口电路10和时钟电路11组成。问时语言的识别采用比较识别的方式，为此，应通过麦克风A预先向问时语言识别电路输入若干问时语言样本，如“小红，几点啦？”或者“Wat′s the time now？”等。麦克风A首先将输入的问时语言样本转变成电信号，然后将其送入话筒放大器1进行预加重处理和自动增益控制，然后再送入四通道带通滤波器2提取问时语言的频率特性，再经过整流器3和低通滤波器4滤除高频成分以获取问时语言样本信号的包络波形。多路转换器5和A/D转换器6将该包络波形4个通道的频率特性分别转换成数字信号。4位CPU9通过接口电路10采集到该数字信号后经过程序计算提取4组问时语言样本特征参数并存放于RAM7中。这样，问时语言样本即存入了问时语言识别电路。

询问时间信息时，由问时者发出的即时问时语言由麦克风A接收并转变为电信号，问时语言识别电路B对之进行与问时语言样本相同的处理并获得问时语言特征参数，获得问时语言特征参数后，4位CPU9即按照预定的程序通过接口电路10逐个提取存贮于RAM7中的问时语言样本的特征参数与之进行对比，如果即时问时语言的特征参数与某问时语言样本的特征参数一致，则该问时语言将被识别，问时语言识别电路即通过接口电路10输出识别信号。由此可见，问时语言的识别过程实际上是获取即时问时语言特征参数并将其与问时语言样本特征参数逐一对比的过程。4位CPU9的运行程序固化在ROM8中，时钟电路11为问时语言识别电路各单元提供不同频率的时钟信号。

为了使问时者与报时器之间的对话更加形象、生动，语言问时报时器壳体的面板可设计为附图3所示的人的脸谱造型，扬声器E最好安装在脸谱的嘴部，存于报时语言合成电路ROM中的语言词汇应与脸谱所象征的人的性别、年龄和气质相符。

本发明语言问时报时器可实现语言问时和报时，并使语言问时和语言报时成为人与报时器之间的生动对话。报时装置不仅仅是用于报时的工具，而且成为人们可与之沟通的朋友。因此，语言问时报时器的问世是人类计时报时史上的又一次飞跃。

Claims (2)

1、一种语言问时报时器，由壳体和安装在壳体上的麦克风、扬声器以及安装在壳体内的声音信号处理电路、报时语言合成电路和计时电路组成；声音信号经麦克风转变成电信号并经声音信号处理电路处理后向报时语言合成电路输出触发信号，报时语言合成电路接收到触发信号后即从计时电路采集时间信息并从其内部ROM中寻找出适当的语言词汇合成为报告所采集的时间信息的报时语言信号，该报时语言信号经放大后由扬声器转变为报时语言播出；本发明的特征在于所述声音信号处理电路是由话筒放大器、带通滤波器、整流器、低通滤波器、多路转换器、A/D转换器、RAM、ROM、4位CPU、接口电路和时钟电路组成的问时语言识别电路；从接口电路样本输入触发端输入触发脉冲信号后，可通过麦克风预先向问时语言识别电路输入一种以上问时语言样本，对问时语言样本进行处理后获得的问时语言样本特征参数存入RAM中；来自麦克风的与问时语言样本之一相同的即时问时语言信号经放大器、带通滤波器、整流器和低通滤波器处理后获得问时语言信号包络波形，该包络波形由多路转换器和A/D转换器转换为数字信号；4位CPU通过接口电路实时采集该数字信号并进行程序计算后获得该数字信号的4组特征参数，然后通过接口电路逐个提取存于RAM中的问时语言样本特征参数与即时问时语言特征参数进行比较识别，识别后通过接口电路向报时语言合成电路输出识别信号；4位CPU的运行程序固化在ROM中，时钟电路为问时语言识别电路各单元提供不同频率的时钟信号。

2、根据权利要求1所述的语言问时报时器，其特征在于所述壳体的面板形似人的脸谱，扬声器安装在脸谱的嘴部，存于报时语言合成电路中ROM中的语言词汇与脸谱象征的人的性别、年龄和气质相符。

Images