DE2719175A1

DE2719175A1 - Schallanalysiereinrichtung

Info

Publication number: DE2719175A1
Application number: DE19772719175
Authority: DE
Inventors: Michael Joseph Martin; Michael John Underwood
Original assignee: Fujitsu Services Ltd
Current assignee: Fujitsu Services Ltd
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1977-11-17
Also published as: JPS52133709A; JPS5848116B2; AU2441677A; AU509647B2; ZA772336B; US4075423A; GB1541041A

Description

	PATENTANWÄLTE	/	Unser Zeichen Our Ref.	Dipl.-Ing. H. Graf
Dipl.-Ing. A. Wasmeier	/■ 1		2719175
	.-{ Regensburg 1
Patentanwälte Postfach 382 8400		D-8400 REGENSBURG 1
An das		GREFLINGER STRASSE 7 Telefon (09 41) 547 53
Deutsche Patentamt		Telegramm Begpatent Rgb. Telex 6 5709 repat d
8000 MUnchen 2	Ihr Zeichen Ihre Nachricht Your Ref. Your Letter	Da$»

I/p 8990 21. April 1977

W/Ja

INTERNATIONAL COMPUTERS LIMITED, ICL House, Putney, London S.W.15.,

England

Schallanalysiereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Schallanalysiereinrichtungen und insbesondere auf Einrichtungen zur Sprachanalyse, in der eine Formant-Wellenform aus einem aufgegebenen Sprachsignal extrahiert wird und Frequenzkomponenten der Wellenform getrennt identifiziert werden.

In Verbindung mit der Analyse von Sprechlauten, beispielsweise zur Erkennung der Sprache durch Maschinen, wie z.B. Computer, sind bereits viele Versuche gemacht worden, um die Erzeugung der gesprochenen Laute zu analysieren. Während ein Teil der Arbeit auf die Mechanik der Spracherzeugung gerichtet worden war, beispielsweise, um die Einflüsse der Resonanz in den Hohlräumen der stimmbildenden Elemente zu analysieren, hat sich ein anderer Teil auf die Analyse der Wellenformen der eigentlichen Sprache konzentriert.

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Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300 Gerichtsstand Regensburg Postscheck München 89369-801

Vorliegende Erfindung beschäftigt sich ausschließlich nit letzteren Teil. Es ist bekannt, daß gesprochener Ton auf den Vorhandensein bestimmter Grundwellenfornen beruht, die als Fornanten bezeichnet worden sind, und es sind Versuche genacht worden, diese Fornanten in Sprachkanälen durch Frequenzfilterung und nathenatieche Analyse zu verfolgen· Bei solchen Versuchen hat nan sich auf die Anzeige und Verfolgung des Energiegehaltes des Sprachfrequenzspektrums gestutzt. Die Einrichtung nach vorliegender Erfindung schlägt ein erheblich vereinfachtes Verfahret

und eine erheblich vereinfachte Einrichtung zur Verfolgung der Fornanten j
; unter Verwendung eines zweidinensionalen Mittelungsvorganges vor.

i
Genäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein erster Speicher nit einer Vielzahl von adressierbaren Speicherplätzen vorgesehen ist, wobei jeder Speicherplatz einen anderen Frequenzbereich zugeordnet ist, daß fUr jede identifizierte Frequenzkonponente der Speicherplatz ausgewählt wird, der den Frequenzbereich entspricht, in welchen die identifizierte Komponente liegt, und eine Vorrichtung vorgesehen ist, un einen Wert von Eins in die ausgewählte Stelle während jeder einer Folge von histogrannatischen PrUfperioden hinzuzuaddieren, daß während einer histogrannatischen Auswertperiode, die eine Vielzahl von weiteren PrUfperioden umfaßt, eine Lageadressiervorrichtung die Speicherplätze der Reihe nach abtastet, daß eine Vorrichtung zur Erzeugung der progressiven Gesantwerte in den Speicherplätzen vorgesehen ist und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die eine Anzeige erzeugt, daß ein vorbestiwrter Bruchteil der Gesantwerte erreicht oder Überschritten worden ist, un in einer Registriervorrichtung eine Darstellung des Frequenzbereiches zu erzeugen, der gerade zun Zeitpunkt, zu den die Anzeige auftritt, abgetastet wird·

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der UnteransprUche.

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Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines AusfOhrungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch Eingangsschaltanordnungen fUr ein Sprachsignal, Fig. 2 eine Gruppe von zusammenhängenden Eingangswellenformen, Fig. 3 die Beziehung zwischen Zeitsteuerimpulsketten, Fig· 4 ein schematisches Schaltbild einer Eingangsabrufschaltung, Fig. 5 ein schematieches Schaltbild der Speichersteuerung»- und Adressie

anordnungen, und
Fig. 6 ein erläuternde« Diagramm, das die Ableitung einer Ausgangsforman spur darstellt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die zu analysierende Sprache einem Sprachkanal, von denen mehrere vorhanden sind, mit Hilfe eines Tonwandlers, beispielsweise eines Kohlemikrophons, wie es bei der Sprachübertragung über Fernsprechnetz verwendet wird, zugeführt·

Fig. 1 zeigt eine Schaltanordnung zur Erzeugung eines Einganges aus einer Formantverfolgungsanordnung· Das einlaufende Sprachsignal wird aus einem Kanal 1. einem Eingangsfilter 2 aufgegeben·

Das Eingangsfilter 2 ist ein Bandpaßfilter mit einer Durchlaßbandbreite, die ausreichend groß ist, um den Bereich der Formantfrequenzen aufzunehmen, die extrahiert oder verfolgt werden sollen·

Das resultierende Signal aus dem Ausgang des Filters 2 wird über zwei Leitungen 3 und 4 dargeboten. Die Leitung 3 ist mit einem weiteren Filter 5 verbunden, das eine Durchlaßbandbreite hat, die den Frequenzen innerhalb eines Bereiches entspricht, der von einem ersten der zu verfolgenden Formanten_;Fl, umfaßt wird. Die Leitung 4 ist mit weiteren (nicht dargestellten) Filtern verbunden, die dem Filter 5 für die Ver-

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folgung anderer Fomanten entsprechen. Oa dor Vorgang des Verfölgen· der anderen Formanten der gleiche ist wie fUr den ersten Formanten, wird nur der letztere in einzelnen beschrieben.

Aus de« Fl-Filter 5 wird das Signal Über eine automatische Verstärkung»

! steuerschaltung 6 einem Vollweggleichrichter 7 und damit einer Spitzen·

■ wertanzoigeschaltung 8 aufgegeben, wobei das resultierende Fi-Spitzenwertsignal auf einer Leitung 9 erscheint.

Oie Art und Weise, in der die Schaltung nach Fig. 1 auf ein Eingangssignal wirkt, üb den Endausgang auf der Leitung 9 zu erzeugen, ist in Fig. 2 dargestellt, in der die Wellenform A ein ankörnendes Sprachsignal nach Passieren des Formant-Bandbreiten-Filters 5 darstellt. Die Wellenfora A besteht aus einer Folge von gedampften Wellenformen (von denen zwei gezeigt sind), wobei jede Wellenform Komponenten unterschiedlicher Frequenzen besitzt und gedämpfte Wellenformen fortlaufend erzeugt werden, wenn der Ton sich fortsetzt, und sich die Form ändert, wenn der Ton selbst sich ändert. So würde beispielsweise ein Dauerten eine Folge von ähnlichen gedämpften Wellenformen erzeugen, wobei die Folgefrequenz der Wellenformen die Tonhöhe bestimmt, während die Frequenzen der Wellenformkomponenten die Art des Tones bestimmen· Somit entspricht die Dauer eines jeden vollständigen Zyklus der gedämpften Wellenform einer TonhOhenperiode.

Nachdem die Wellenform A der automatischen V*rsttlrkunge»?8nmp^flausgesetzt und durch den Gleichrichter 7 gleichgerichtet worden ist, hat sich ihre Form in die nach B in Fig. 2 geändert. Ein Sockel der Hohe "h" wird der Wellenform B aufgegeben, die dann der Spitzenwertanzeigevorrichtung 8 aufgegeben wird, so doß nur Spitzenwerte, die oberhalb des Pegels "h" auftreten, erkannt werden und ein nach positiv g«h«nd«r Impuls, wi· in d«r Wellenform C gezeigt, für jeden erkannten Spitzenwer

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der Wellenfora B erzeugt wird; die auflaufenden Kanten der Iapulse entsprechen dabei dem Takt der Spitzenwerte. Soait ergeben die relativen Takte der auflaufenden Kanten der Iapulse eine Anzeige der Frequenzen der Teilwellen der Wellenform A. Wie bei D gezeigt, stellen die Zeitperioden t. bis t. Halbzyklen der frUhen Teilwellen in der ersten Tonhöhenperiode dar, während die Perioden t, bis t_o entsprechende Wellen in der zweiten Tonhöhenperiode darstellen. Diese zwei Gruppen von Zeitperioden sind durch ein Intervall t- getrennt, das der Periode entspricht, wenn die Kurvenfora B unterhalb des Erkennungssockels h liegt. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, sind die Perioden t. bis t. und tx bis t_o so zu bewerten, daß der Frequenzbereich bestiaat wird, in welchen entsprechende Wellenforakoaponenten fallen, und die Periode te ist als ein ungültiges Intervall für Bewertungszwecke zu erkennen. Durch Abziehen der Periode t~ in dieser Weise ist gewährleistet, daß alle Nessungen auf den hohen Aaplitudenteil einer jeden Tonhöhenperiode begrenzt werden.

Bevor die Bewertung der Wellenforakoaponentenfrequenz erläutert wird, wird zunächst in Verbindung ait Fig. 3 eine Grundzeitsteueriapulsfolge erklärt. Die zu beschreibende Verfolgungseinrichtung ist so ausgelegt, daß sie sich ait einer Vielzahl von tonfUhrenden Kanälen befaßt, und obgleich der Einfachheit halber die Verfolgung eines einzelnen Foraanten auf nur einen Kanal ia einzelnen erläutert wird, sind die Zeitsteuerungen der verschiedenen Arbeitsvorgänge von der Verflechtung von Ereignissen in allen Kanälen abhängig, und die Iapulsfolgen der Fig. 3 aachen die Ereignisse, die den verschiedenen Kanälen zugeordnet sind, welche in einwandfreier Weise abzusondern sind, wirksaa. Es wird durchgehend in der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, daß sechzehn

Eingangskanäle vorgesehen sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind zwei Iapulsfolgen S und P vorgesehen.

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Die Folge von S-Impulsen wird aus eine« Grundinpulsgenerator (nicht dar gestellt) abgeleitet, der einen kontinuierlichen Strom von Impulsen erzeugt, die in Intervallen von 470 nS versetzt sind. Oie S-Inpulsfolge besteht aus aufeinanderfolgenden Gruppen von sechzehn dieser Impulse, wobei die Gruppen um einen Abstand versetzt sind, der einer Impulsdauer entspricht. Die P-Impulsfolge besteht aus einen kontinuierlichen Strom von Impulsen, die in Intervallen versetzt sind, welche siebzehn der S-Impulse entsprechen und die relativen Takte der beiden Impulsfolgen sind so beschaffen, daß die P-Inpulse während der Inte rvalle zwischen aufeinanderfolgenden S-Impulsgruppeη auftreten. Daraus ergibt sich, daß die P-Impulse bei Intervallen von etwa 8 ic see auftreten.

Oie Art und Weise, in der die Formantspitzenwertinformation in die Einrichtung eingeführt wird, wird nachstehend in Verbindung mit Fig. 4 erläutert. Oie Formantspitzenwertsignale FI aus dem ersten Kanal werden Über die Leitung 9 (Fig. 1 und 4) der ersten Stufe 12 eines zweistufigen Schieberegisters 12, 13 aufgegeben. Der Ausgang aus der zweiten Stufe 13 des Schieberegisters wird dem Eingang eines UND-Gatters 14 aufgegeben. Ein Ausgang aus der ersten Stufe 12 des Registers wird ferner einem Eingang des UND-Gatters 14 aufgegeben. 0er Ausgang des

Eins
UND-Gatters ist so geschaltet, daß ein/Bit in eine Stufe eines

sechzehnstufigen Schieberegisters 5 eingeführt wird.

Jede der Stufen des Schieberegisters 15 ist mit Hilfe von Schieberegistern und UND-Gattern/der vorstehend angegebenen Weise mit den Forman : signalleitungen unterschiedlicher Kanäle verbunden, so daß die sechzehn Kanäle alle mit den Schieberegisterstufen der Reihe nach gekoppelt sind 0er Einfachheit halber sind nur die Formantsignalleitungen 9 und 9* der ersten und letzten Kanäle in der Fig. 4 dargestellt, wobei die Leitung 9* mit der ersten Stufe des Registers 15 Über die Schieberegister 12* und 13* und das UND-Gatter 14' gekoppelt ist.

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Die SchiebeeingOnge oller Register 12, 12', 13 und 13* sind geaeinsaa ait einer Leitung IO verbunden, die die P-Iapulsfolge fuhrt.

! De* Schiebeeingang des Schieberegisters 15 ist ait einer Leitung 11 j verbunden, die die S-Iapulsfolgengruppen fuhrt; die Leitung 11 ist \ ferner an den Eingang eines Zahlers 16 gelegt. Der Zahler 16 hat eine ' Basis von sechzehn und sein Zahlerausgang wird als Adressiereingang an einen Zweiwert-Speicher 17 gelegt, der sechzehn Speicherplatze besitzt, deren Jeder in der Lage ist, einen M-Wert und einen N-Wert zu speichern. Bei· Adressieren des Speichers 17 durch den Zahlerausgang werden die M- und N-Werte des adressierten Speicherplatzes auf den Speicherausgangen 18 und 19 verfügbar. Der Speicher 17 wird auf einer herkOaalichen Lese-Schreibzyklusbasis betrieben, und die Ausgangsleitungen 18 und 19 werden Über Multiplexer 20 und 21 an ein Paar von Schreibeingangsleitungen 22 und 23 gelegt. Die Multiplexer 20 und 21 werden durch ein Koabinationsnetzwerk 24 gesteuert, daait unterschiedliche Werte fUr M und N erneut in den Speicher 17 eingeführt werden. Derartige Werte können entsprechend Null sein, oder die Werte aus den Leitungen 18 und 19 können unverändert sein, oder diese Werte können ua eine Einheit erhöht sein.

Zusatzlich zu de· Ualaufpfad durch den Multiplexer 20 wird der M-Wert eine· Eingang einer Vergleichsschaltung 25 aufgegeben. Der N-Wert wird ferner zub Adressieren eines Grenzwertspeichers 26 aufgegeben, und der in dea adressierten Speicherplatz des Speichers 26 gespeicherte Wert wird einea zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 25 zugeführt. Ein Ausgangssignal steht aus der Vergleichsschaltung 25 zur Verfugung, wenn die beiden Eingänge gleich groß sind, und dieses Signal wird de· Koabinationsnetzwerk 24 aufgegeben, die ferner Eingänge aus dea Multi« plexern 20 und 21 aufniaat, wodurch angezeigt wird, daß die M- oder N-Werte ihr Maxiaua in bezug auf die Kapazitäten erreicht haben, die

fUr ihren Ausdruck zur Verfugung stehen. Schließlich wird auch der Ausgang aus den Schieberegister 15 als Eingang de« Netzwerk 24 Über eine Leitung 27 aufgegeben.

Der Ausgang des Schieberegisters 15 auf der Leitung 27 wird ferner Über das Netzwerk 24 als ein Freigabesignal auf einer Leitung 30 eine« Paar von Registern 28 und 29 zugeführt, wobei die Register 28 «it dea Zählwert ausgang des Zählers 16 gespeist werden und das Register 29 «it der Folge von N-Werten aus der Ausgangsleitung 19 des Speichers X7 gespeist wird.

Das ZusasMonwirken der Elemente nach Fig. 4 wird nachstehend ist einzelnen erläutert. Ein einen Spitzenwert darstellend·· Signal, das auf der Leitung 9 auftritt, ist so beschaffen, daß ·· die erste Stuf« 12 de* Schieberegister· 12, 13 setzt, und bei« nächsten Auftreten eines P-Iapulses auf der Leitung 10 wird dieser gesetzte Zustand in die zweite Stufe 13 des Registers verschoben, wahrend die erst· Stuf· angesetzt ist. Das ätzen der zweiten Stufe 13 des Registers erzeugt einen Ausgang zu* Vorbereiten des UND-Gatters 14, das auch ein zweites Signal aufgrund des Nichtsetzens der ersten Stufe 12 aufniasrt. Oa beide Eingänge des UND-Gatters nunaehr vorbereitet sind, wird ein Ausgangssignal durch das Gatter 14 gelassen, daeit ein Bit in die Stufe des Registers 15 eingeführt wird, ait der das Gatter 14 verbunden ist.

B«i· Auftreten de· darauffolgenden P-Impulses wird die zweite Stufe 13 de· Schieberegisters uag«s«tzt, daait das Gatter 14 geschlossen wird. Seait bewirkt da· Auftreten eines einen Spitzenwert anzeigenden Signal·* auf der Eingangsleitung 9, daß ein Eins-Bit in das Schieberegister 15 wahrend der Period· eingeführt wird, die unmittelbar d«a nächsten euftr«t«nd«n P-Iapuls folgt, nachdaa der Spitzenwert angezeigt worden ist· 01· Verwendung d*s P-Ispuls·· zur Steuerung der Einführung d«s d«n _ ^ _^ ^ ------ ₅ -

Spitzenwert darstellenden Bits in das Schieberegister 15 gewährleistet, daß das Schieberegister 15 mit einen Spitzenwert darstellenden Bits in dem Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Gruppen von S-Impulsen gefüllt ist. Es sind im Register 15 soviele Stufen vorhanden, wie Kanäle vorhanden sind, und jeder Kanal hat seine eigene Stufe, die mit ihm verbunden ist. Obgleich einen Spitzenwert darstellende Signale aus den Kanalleitungen 9, 9* zu einem beliebigen Zeitpvnkt auftreten können, können zwei solche Signale nicht in einem einzigen Signal während einer Zwischen-P-Impulsperiode auftreten.

Somit enthält zu Beginn einer jeden S-Impulsgruppe das Schieberegister ein Schema von Bits in seinen Stufen, in welchem Eins-Bits den Kanälen entsprechen, in welchen ein Spitzenwert während der vorausgehenden Periode von 8 u, see. angezeigt worden ist. Das Aufgeben der S-Impulse auf das Schieberegister 15 bewirkt, doß der Inhalt des Registers der Reihe nach auf den Ausgang des Registers 15 verschoben wird, und weil die Anzahl von S-Impulsen in einer Gruppe gleich der Anzahl von Stufen in dem Register 15 ist, ist der Serienausgang aus dem Register 15 auf der Leitung 27 ein Schema, in welchem die Bits in der Reihenfolge auftreten, die der Kanaladresse entspricht. Das gleichzeitige Aufgeben der gleichen Gruppe von S-Impulsen auf den Zähler 16 gewährleistet, daß eine wirkliche Kanaladresse am Ausgang des Zählers 16 seitlich synchron mit dem Auftreten des Bits in dem Schema auf der Leitung 27 entsprechend dem gleichen Kanal erzeugt wird. Deshalb entsprechen die Speicheradresse^, die von dem Zähler 16 erzeugt werden, tatsächlich den Adressen der Kanäle, die mit dem Schieberegister 15 verbunden sind, und der Speicher 17 hat einen getrennten Speicherplatz fUr jeden Kanal, aus welche« die laufenden M- und M-Werte für den Kanal wieder aufgefunden werden· Das Aufgeben einer einzelnen S-Impulsgruppe zum Austasten des Inhalts des Registers 15 und zum Adressieren des Zählers 16 werden als Abrufvorgang bezeichnet.

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¹ Un die Bedeutung der H- und N-Werte zu erläutern, ist es zuerst notwendig, die Art und Weise zu betrachten, in der die Zeitintervalle zwischen ; der Anzeige von aufeinanderfolgenden Spitzenwerten in eine« einzigen ; Kanal bewertet werden können, um die Frequenz der dargestellten Toni wellenforakoaponente anzuzeigen. Betrachtet nan den Fall einer Wellenforn ; Mit einer Frequenz ve« z.B. 1 kHz, betrügt das Zeitintervall zwischen ¹ zwei Spitzenwerten gleicher Polarität 1,00 msec. . Weil in vorliegende« . Fall die Eingangswellenfor« der Vollweggleichrichtung ausgesetzt worden ist, erzeugt eine Wellenform dieser Frequenz tatsächlich Spitzenwerte j in Intervallen von 0,5 «see. . Dieses Zeitintervall entspricht de« Durch4 j gang von dreiundsechzig aufeinanderfolgenden Perioden von 8 u. see. · I Entsprechend kann Tabelle 1 so aufgebaut werden, daß in den ersten drei Spalten die Beziehung zwischen einen Bereich von Frequenzen, verstrichenen Zeitintervallen zwischen Spitzenwerten, und den äquivalenten Intervallen ausgedrückt in Perioden von 8 ULsec. gezeigt wird.

Tabelle 1

Frequenz

seit de« letzten Spitzenwert verstrichene Zeit

äquivalente Zahl von Perioden von 8 u see«

laufender
Unterschied

Bereich (N)

1 Khz	0,500 «see.	63
900 Hz	0,555 «sec.	70
800 Hz	0,625 «sec.	79
700 Hz	0,715 «sec.	90
600 Hz	0,835 «sec.	105
500 Hz	1,000 «sec.	125
400 Hz	1,250 «sec.	157
300 Hz	1,666 «sec.	209
200 Hz	2,500. «sec.	313
100 Hz	5,000 «sec.	625

63	0
7	1
9	2
11	3
15	4
20	5
32	6
52	7
104	8
312	9

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Die vierte Spalte der Tabelle zeigt die Differenz zwischen den jeweils vorhandenen und vorausgehenden Werten der Spalte 3, während die letzte Spalte eine Anzeige des Frequenzbereiches für jede Leitung der Tabelle in willkürlichen Ausdrücken angibt und auch als der M-Wert verwendet wird, wie noch näher ausgeführt wird, daait eine Adresse sowohl für den Speicher 26 und als Ausgang aus dea Register 29 erzielt wird.

Ua die Arbeitsweise der M-N-Werte darzustellen, sei angenoaaen, daß ein Spitzenwert in einea bestiaaten Kanal angezeigt worden ist. In diesea Fall tritt ein Eins-Bit während des laufenden Abrufvorganges ia Ausgang aus dea Schieberegister 15 über die Leitung 27 auf und wird dea Koabinotionsnetzwerk 24 aufgegeben, wenn die Adresse des betreffenden Kanales durch den Zahler 16 erzeugt wird. Das Aufgeben dieser Adresse auf den Speicher 17 bewirkt, daß die laufenden M- und N-Werke für den betrachteten Kanal auf den Leitungen 18 und 19 zu den Multiplexern 20 und 21 verfügbar geaacht werden. In bezug auf das Eins-Bit aus der Leitung 27 erzeugt das Koabinationsnetzwerk 24 Steuerausgänge, die bewirken, daß die Multiplexer 20 und 21 den Wert Null auswählen, der den Eingängen 22 und 23 des Speichers 17 aufgegeben wird. Soait werden die M- und N-Wsrte für den betrachteten Kanal beide auf Null rückgesetzt und sind für einen neuen Spitzenwertfrequenzbewatungsvorgang bereit·

Es wird angenoaaen, daß kein Spitzenwert vor dea nächsten Abrufvorgang angezeigt wird und daß kein Gate-Bit auf der Leitung 27 auftritt, wenn die Kanaladresse von dea Zähler 16 erzeugt wird. Das Aufgeben der Adresse an den Speicher 17 bewirkt, daß der Wert Neil auf beide M und N Multiplexer 20 und 21 ausgelesen wird. Unter diesen Bedingungen beaufschlagt das Netzwerk 24 den Multiplexer 21 «e, daß er dea M-Wert eine Einheit hinzuaddiert, bevor er in den Speicher 17 eingeschrieben wird, wobei der Wert von M avf diese Weise auf 1 geändert wird. Der laufende M-Wert (0) wird Jedoch einea Eingang der Vergleichtschaltung 25 oufge-

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im

geben.

Der N-Wert wird zu« Adressieren des Grenzwertspeichers 26 aufgegeben. Bei vorliegende« Ausfuhrungsbeispiel wird angenoawen, daß der Speicher 26 eine Serie von Werten enthält, die den Werten in der Spalte "laufende Unterschied" der Tabelle 1 entspricht, wobei jeder Wert an einer Adresse gespeichert wird, die der Spalte "Bereich" der gleichen Tabelle entspricht. Soait beträgt bei der Adresse 0 (der Adresse, die durch den laufenden N-Wert dargestellt wird) der laufende Unterschied 63, und dies ist der Grenzwert, der aus de« Speicher 26 auf den zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 25 ausgelesen wird. Oa der Wert von H und der Grenzwert unterschiedlich sind, wird kein Ausgang aus der Vergleichsschaltung 25 während des Abrufvorganges erzeugt, «it de« Ergebnis, daß unter diesen Bedingungen der N-Multiplexer 21 so beaufschlagt wird, daß der Wert N ungeändert in den Speicher 17 rUckgefUhrt wird.

Wenn kein Spitzenwert während der nächsten einundsechzig Abrufvorgängen angezeigt wird, setzt der Wert von N (d.h. 0) den ungeänderten U«lauf fort, während der Wert von M fortschreitend erhäht wird, bis a« Ende des zweiundsechzigsten Abrufvorganges seit de« letzten Auftreten eines Spitzenwertes i« betrachteten Kanal der Wert von H, der in den Speicher 17 eingeschrieben wird, 63 beträgt.

Wenn bei« nächsten Abrufvorgang ein Spitzenwert in diese« Kanal noch nicht angezeigt wird, ist die Situation so, daß der M-Wert (63), der der Vergleichsschaltung 25 aufgegeben wird, gleich de« ersten Grenzwert (63) ist, der aus de« Grenzspeicher 26 ausgelesen wird· In diese« Fall wird ein Ausgang durch die Vergleichsschaltung 25 erzeugt und de« Netzwerk 24 aufgegeben, u« die Steuersignale zu «odifizieren, die den Hultiplexern 20 und 21 aufgegeben werden, so daß der in Usleuf gesetzte M-Wert noch ein«al Null wird, während eine Einheit de« N-Wert hinxw-

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addiert wird. Sonit ist bei einer Bereitschaft für den nächsten Abrufvorgang M=O und N=I, und der nächste Abrufvorgang ist der vierundsechzigste, da ein Spitzenwert zuletzt erkannt worden ist. Daraus ergibt sich, daß die Frequenz der Kurvenformkonponente , die gerade bewertet wird, nicht in Bereich Über 1 KHz liegen kann. Ferner ergibt sich, daß der Wert von N den Frequenzbereich anzeigt, in welchen eine Komponente liegt, da der Wert von N erhöht wird, un einen neuen Grenzwert aus den Grenzspeicher 26 jedesnal auszuwählen, wenn der M-Wert den laufenden Grenzwert erreicht, was den Ende eines bestimmten Frequenzbereiches en-fcpricht.

Vorausgesetzt, daß kein Spitzenwert während der nächsten sieben Abrufvorgänge angezeigt wird, wird der N-Wert 1, vmI der M-Wert nimmt fortlaufend von 0-7 zu. Während dieser Zeit adressiert der N-Wert den Speicherplatz 1, danit der Grenzwert 7 erzeugt wird, und wenn der

M-Wert diesen Grenzwert erreicht hat, wird der N-Wert un eine Einheit

wird, vorgeschoben, während der M-Wert nit Nullen aufgefüllt/ Aus der Tabelle 1 ergibt sich, daß NsO eine Frequenz Über 1 KHz, N=I eine Frequenz in Bereich von 1 KHz bis 900 Hz, N = 2 eine Frequenz in Bereich von 900 Hz bis 800 Hz, usw. anzeigt. Der N-Wert wählt ferner den Grenzwert fUr M aus, das auf den laufenden Frequenzbereich anwendbar ist, wobei der M-Wert un eine Einheit fUr eine jede Periode von 8 u. see. (was der Zeitdauer fUr jeden Abrufvorgang entspricht) erhöht wird. Bis sonit ein Spitzenwert angezeigt wird, wird der M-Wert fUr jeden neuen Bereich rUckgesetzt, wenn er den laufenden Grenzwert erreicht, und gleichzeitig wird der N-Wert erhöht, un einen neuen Grenzwert auszuwählen, der den neuen Bereich entspricht.

Es «ei nun angenommen, daß ein Spitzenwert angezeigt worden ist und ein Eins-Bit auf der Leitung 27 auftritt, wenn die entsprechende Kanaladresse an dem Zähler 16 erzeugt wird. Das Aufgeben dieses Bits auf das

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j Netzwerk 24 bewirkt, daß die Ausgänge aus dem Netzwerk 24 beide Multi- : plexer 20 und 21 so beaufschlagen, daß die M- und N-Werte auf Null beim erneuten Einschreiben in den Speicher 17 rückgesetzt werden· Gleichzeitig erzeugt das Auftreten des Eins-Bits auf der Leitung 27 ein entsprechende! Signal auf der Leitung 30, um die Register 28 und 29 wirksam zu machen,υπ damit die laufende Kanaladresse aus dem Zähler 16 und den laufenden N-Wert zu registrieren. Wie noch weiter ausgeführt wird, sollen die Kanaladresse und der N-Wert, der als die Speicherplatzadresse bezeichnet wird, in Verbindung mit einem Histogrammspeicher verwendet werden, um eine Summierung der Formanteigenschaften über eine ganze gewählte Prüfperiode zu entwickeln. Das Signal auf der Leitung 30 wird aus der Leitun 27 abgeleitet, wenn das Zeitintervall, das behandelt wird, nicht als ungültig betrachtet wird, wie nun erläutert wird, bevor die detaillierte Beschreibung der vorliegenden Anordnung beendet wird.

Die Kombinationsschaltung wird mit Signalen aus den Multiplexern 20 und ^: 21 gespeist, die anzeigen, daß die M- und N-Werte ihre maximal zulässige j Werte erreicht haben. Diese Signale werden durch Gatteranordnungen inner j halb der Multiplexer erzeugt, die das Vorhandensein von Eins-Bits in allen Wertstellen der M- und N-WertausdrUcke anzeigen. Eine Betrachtung dieser Maxima zeigt, daß dann, wenn der N-Wert sein Maximum erreicht, er aus den zulässigen Frequenzbereichen herausgetreten ist, wie beispielsweise in Tabelle 1 als für den betreffenden Formanten ausgedruckt. Wenn entsprechend der M-Wert sein Maximum erreicht, sind soviele Periodei von 8 py. see. seit dem letzten Rücksetzen verstrichen, daß die Zeit seit der letzten Registrierung eines Spitzenwertes eine Periode übersteigt, die im Zusammenhang mit der Verfolgung des betreffenden Formanten Bedeutung hat· Beispielsweise kann die betreffende Zeitdauer die Periode t_ nach Fig. 2 sein, die als ein ungültiges Intervall erkannt wird. Untei diesen Umständen bewirkt das Aufgeben von M- und N-Maximumsignalen auf das Netzwerk 24, daß die Ausgangssteuersignale aus dem Netzwerk 24 zu dei

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Multiplexern 20 und 21 die H- und N-Werte erhalten. Da der N-W_ert sein Maximum vor dee Η-Wert erreicht, bewirkt das Vorhandensein eines "N m Moximum" - Signales, daß der N-Multiplexer 21 den N-Wert ungeändert zur Wiedereinführung in den Speicher 17 weiterleitet, während der M-Multiplexer 20 fortfuhrt, den Wert M + 1 weiterzuleiten. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das"M = Maxi«wm"-Signal erzeugt wird, wenn der M-Multiplexer den M-Wert unverändert weiterleitet. Die Werte für M und N werden auf Null bei* Auftreten des nächsten Spitzenwertes im Kanal rückgesetzt, und der Vorgang der Bewertung der Zeitperiode der Wellenfornkoaponenten wird fortgesetzt.

In der Praxis werden die M und/oder N-Maximumsignale vorzugsweise positiv verwendet, um die Registrierung von Werten in den Registern 28 und 29 Miteinander zu sperren, indes) beispielsweise ein Gatter in der Leitung 27 gesteuert wird, um zu verhindern, daß das Eins-Bit auf dieser Leitung als ein Ausgangssignal zur Leitung 30 gegeben wird. Andererseits kann beispielsweise das M-Wert-MaxiMUHsignal allein verwendet werden, um die Ungültigkeit der Zeitsteuerperiode zu identifizieren, wobei in diese« Falle alle die Möglichen Werte fUr N als legitiMierte Adressen verwendet werden können.

Die Anzahl und die Verteilung der Frequenzbereiche, wie sie in Tabelle angegeben find, sind nur Seispiele, und Jeder zn verfolgende Fonant besitzt eine Folge von Grenzwerten in den zugeordneten Grenzwertspeiche 26, die se gewählt werden, daß sie die gewünschte Frequenzunterteilung und -Bereiche in JedeM Falle ergeben und identifizieren.

Die von deM Netzwerk 24 durchzuführenden Arbeitsvorgange kennen wie folgt svMMiert «erden:

Wenn ein Sptsenwertsignelauf der Leitung 27 auftritt, werden die

Multiplexer 20 und 21 so konditioniert, daß sie die Werte MsO und N s 0 in den Schreibeingang des Speichers 17 fuhren, (Die Adressen-werte werden auch in den Registern 28 und 29 durch die Verlängerung des Spitzenwertsignales zur Leitung 30 registriert, wenn nicht eine Registrierung durch die M- und/ oder N-Maximinwertsignale verhindert wird).

Wenn ein Spitzenwertsignal nicht auftritt, wird der Ausgang der Vergleichsschaltung geprüft:

Wenn der Ausgang anzeigt, daß M einen Grenzwert erreicht hat, fuhrt der Multiplexer 20 den Wert M = 0, und wenn N nicht sein MaxiMiM erreicht hat, fuhrt der Multiplexer 21 den Wert N + 1. Wenn N bereits einen aaxinalen Wert hat, fuhrt der Multiplexer 21 diesen Wert unverändert·

Wenn der Ausgang nicht anzeigt, daß M einen Grenzwert erreicht hat,

fuhrt der Multiplexer 21 den laufenden Wert von N unverändert, und wenn M nicht sein Maximin erreicht hat, fuhrt der Multiplexer 20 den Wert M + 1. Wenn M bereits den aaxiaalen Wert erreicht hat, fuhrt der Multiplexer 20 diesen Wert unverändert

Die logischen Gatteranordnungen ia Netzwerk 24 sind in herkömmlicher Weise gekoppelt, um diese Ausgangsbedingungen zu erzielen.

Ausgänge aus den Registern 28 und 29 werden in einen Speicher in Form eines HistograMs eingeführt. Die Anordnungen fUr die Speicherung und Verarbeitung der HistogroMkoaponenten werden nachstehend in Verbindung ■it Fig. 5 beschrieben. Ein Histograaaspeicher 33 ist in eine Anzahl von Abschnitten 34 unterteilt, deren jeder so ausgelegt ist, daß er sich «it eine· getrennten Formmten befaßt. 0er spezielle Abschnitt 34,

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der dem zu betrachtenden Fornanten zugeordnet ist, ist als vertikaler Streifen in Fig. 5 gezeigt und ist in vier Segmente 35 unterteilt, von denen der oberste etwas «ehr ins Einzelne gehend dargestellt ist. Jedes Segment 35 enthält getrennte Speichersegnente 36 fUr jeden von sechzehn Kanälen, und jeder Kanalspeicherbereich 36 besitzt sechzehn Speicherplätze 37.

Somit erfordert eine volle Adresse zur Spezifizierung eines bestimmten Speicherplatzes die Spezifizierung von Segment-, Kanal- und Speicherplatzadressen fUr einen gegebenen Formantabschnitt des Speichers. Oa alle Formanten unabhängig behandelt werden, ist dieser Abschnitt des Speichers mit den eigenen Adressierregistern verdrahtet, und die Formant komponente der Speicheradresse kann deshalb zu Zwecken der Erläuterung unberücksichtigt bleiben. Die Übrigen Adressenkomponenten werden einem Adressendekodierer 38 aufgegeben, der aufgegebene Komponenten dekodiert, um einen gewünschten Speicherplatz in herkömmlicher Weise auszuwählen, wobei der Speicher 33 auf einer Lese-Schreib-Auswählbasis in bekannter Weise betätigt wird, damit der Inhalt eines adressierten Speicherplätze! auf einer Ausgangsleitung 39 zur Verfugung gestellt wird.

Zum erneuten Einschreiben in den adressierten Speicherplatz weist eine Registerspur in einen Eingabe- oder Schreibsteuermultiplexer 41 einen Addierer 40 mit einem zweiten Eingang auf, der zur Darstellung einer Einheit durch einen Inverter 42 beaufschlagt wird, der durch P-Impulse aus der Leitung 10 gespeist wird. Somit wird ein Wert, der auf der Ausgangsleitung 39 bei Fehlen eines P-Impulses auftritt, um eine Einheit vergrößert, bevor er wieder in den gleichen Speicherplatz eingeschrieber wird, aus dem er ausgelesen wurde. Zu RUcksetzzwecken sind Vorkehrungen innerhalb des Multiplexers 41 getroffen, um das Wiedereinschreiben des in Umlauf gesetzten Wertes in Abhängigkeit von einem Signal auf einer Sperrleitung 47 zu verhindern und anstatt dessen Nullen zu schreiben·

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Die Adressenkomponenten werden der Auswahlvorrichtung 38 durch eine Gruppe von Multiplexern aufgegeben. Ein Multiplexer 43 ergibt die Segmentadressenkomponente, ein Multiplexer 44 die Kanaladressenkonponente und ein Multiplexer 45 die Speicherplatzadressenkomponente· Die Multiplexer 44 und 45 werden mit Adressen aus einem Zähler 46 und aus Ausgangsleitungen 31 und 32 von Registern 28 und 29 (Fig. 4) gespeist, während die Steuerleitung 30 aus diesen Registern ebenfalls an die Multiplexer 44 und 45 (Fig. 5) gelegt ist, so daß eine einzelne Adressengruppe jedesmal dann wirksam gemacht wird, wenn ein Spitzenwertsignal auf der Leitung 30 auftritt.

0er Multiplexer 43 nimmt Adressen-eingtinge aus einem vierstufigen Zähle

48 und einem Zählwertsteuermuitiplexer 50 auf. Ein Steuereingang aus der P-Impulsleitung 10 macht nur einen dieser Eingänge jeweils gleichzeitig wirksam, wie noch erläutert wird. Der Multiplexer 50 nimmt Eingänge aus dem vierstufigen Zähler 48 und aus einem dreistufigen Zähler

49 auf. 0er vierstufige Zähler wird durch Impulse gespeist, die aus der Einstellung einer bistabilen Vorrichtung 51 abgeleitet werden, während der dreistufige Zähler 49 durch P-Impulse aus der Leitung 10 gespeist wird. Zusätzlich zu den Zählwertausgängen, die dem Multiplexer SD aufgegeben werden, ergibt der Zähler 49 eine Folge von Zeitsteuerimpulsen bei einem Orittel der Frequenz der P-Impulse an ein UND-Gatter 61, das von dem gesetzten Ausgang der bistabilen Vorrichtung 51 beaufschlagt und durch das direkte Aufgeben von P-Impulsen aus der Leitung 10 synchronisiert wird. Die Zeitsteuerimpulse werden dem Zähler 46 aufgegeben·

Die Ausgangsleitung 39 des Histogrammspeichers 33 ist ferner sowohl mit dem Addierer 40 als einem Eingang in einen Addierer 53 verbunden, desse Ausgang an ein Paar von Akkumulatoren 54 und 55 angeschlossen ist· Der Akkumulator 54 nimmt den Ausgang des Addierers 53 unverändert auf und

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ergibt seinerseits einen zweiten Eingang fUr den Addierer 53, so daß der Akkumulator 54 die Summ von Vierten, die auf der Speicherausgangsleitung 39 auftreten, solange hält, wie er nicht auf Null rUckgesetzt ist. Ein ODER-Gatter 63 ergibt ein RUcksetzsteuersignal für den Akkumulator 54 und nimmt seinerseits eine Eingabe auf, die von der fünften Stufe des Zahlers 46 abgeleitet wird, eine weitere Eingabe aus einen Inverter 67, der ebenfalls mit der gleichen Stufe des Zählers 46 verbunden ist, und eine dritte Eingabe aus der bistabilen Vorrichtung

Das Signal aus der bistabilen Vorrichtung 51 wird auch Über ein ODER-Gaiter 68 zum RUcksetzen des Akkumulators 55 aufgegeben. Das ODER-Gatte 68 nimmt auch das Signal aus dem Inverter 67 auf, um den Akkumulator 55 rUckzusetzen, Der Akkumulator 55 nimmt den Ausgang aus dem Addierer 53 auf, der um eine binäre Position nach rechts verschoben wird, so daß der von dem Akkumulator 55 registrierte Wert die Hälfte des Addiererausganges ist· Ausgänge aus den Akkumulatoren 54 und 55 werden zwei Eingängen einer Vergleichsschaltung 57 aufgegeben, die einen Ausgang erzeugt,(wie noch erläutert wird), wenn der Wert im Akkumulator 54 gleicι dem im Akkumulator 55 ist oder diesen Übersteigt (der Null Übersteigt). Der Ausgang der Vergleichsschaltung 57 wird einem UND-Gatter 58 aufgegeben, das durch den Ausgang aus der fünften Stufe des Zählers 46 beaufschlagt wird, welcher auch einen Sperreingang für den Akkumulator ergibt, um zu verhindern, daß der darin registrierte Gesamtwert modifiziert wird. Dieser Vorgang wird in herkömmlicher Weise durch Schließen eines Eingangsgatters (nicht dargestellt) erreicht.

Das UND-Gatter 58 erzeugt einen Ausgang, der aufgegeben wird, um ein Paar von Registern 59 und 60 zu beeinflussen, die so gescheitet sind, daß sie die Kanaledressen-und Speicherplatzadressenwerte aufnehmen, die den Multiplexern 44 und 45 Über den Zähler 46 aufgegeben werden. Schließlich nimmt die Sperrleitung 47 ihr Signal aus einem UND-Gatter έ|9

auf, das durch Signale aus der fünften Stufe des Zählers 46, durch eine Au«wählleitung aus de« Multiplexer 50 und durch P-Impelse aus der Leitung 10 beaufschlagt wird.

Bevor in einzelnen die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 5 erläutert wird, werden die Adressieranordnungen des HistograMspeichers 33 betrachtet. FUr eine beliebige Kanalfläche 36 des Speichers 33 sind die Speicherplätze 37 jeweils einest bestirnten Frequenzbereich zugeordnet, und die Frequenzbereiche fUr die Speicherplätze eines Kanales sind so gewählt, daß sie denen entsprechen, die fUr einen Abrufvorgang durch de Grenzwertspeicher 26 (Fig. 4) spezifiziert werden, wobei die höheren Frequenzbereiche geringer bewerteten Speicherplatzadressen zugeordnet sind. Somit stellen die Ausgänge aus des Register 28 und 29 Kanal- und Speicherplatzadressen für einen vorbestimmten Formantabschnitt des Speichers 33 dar· Bevor ein Abrufvorgang durch Fortschreiben von sich auf das Auftreten eines Spitzenwertes beziehender Information in den Speicher 33 vervollständigt werden kann, ist es erforderlich, eine Sefmentadresse zu schaffen. Die Art und Weise, wie Segmentadressen abgeleitet werden, wird nachstehend im einzelnen beschrieben·

P-Impulse auf der Leitung 10 treten in Intervallen von etwa 8 ft. sec. auf, und eine vollständige Folge von Kanaladressen, die von de· Zähler 16 (Fig. 4) in Abhängigkeit von einer S-Impulsgruppe erzeugt werden, tritt in de« Intervall zwischen aufeinanderfolgenden P-Impulseη auf· Die P-Istpulse werden de* dreistufigen Zähler 49 (Fig. 5) aufgegeben, der ein Paar von Ausgangssignalen erzeugt, die als A/B bezeichnet werden, und die zyklisch die entsprechenden Binärwerte 0/0; O/l und I/O annehmen. Gleichzeitig besteht der Ausgang, der aus dem Zähler 49 abgeleitet ist, welcher dem UND-Gatter 61 aufgegeben wird, aus einer Impulsfolge mit einem Drittel der Frequenz des P-Impulseinganges. Diese: Ausgang wird als eine Felge von C-Impelsen bezeichnet und wird zvm An-

trieb des Zählers 46 verwendet.

Es wird eine HistogrammprUfperiode vorbestimmt, die typischer Weise in der Größenordnung von 20 msec sein kann. Es wird eine Serie von Zeitsteuerimpulsen bei dieser Frequenz erzeugt, beispielsweise durch Frequenzteilung aus dem Hauptzeitsteuerimpulsgenerator, und diese Ibpulse werden einer Leitung 66 aufgegeben, um die bistabile Vorrichtung 51 zu setzen. Der gesetzte Ausgang der bistabilen Vorrichtung 51 wird zum öffnen des Gatters 61 verwendet, ferner auch, um im vierstufigen Zähler 48 einen Zählimpuls aufzugeben. Der Zähler 48 erzeugt zwei Ausgänge, die als C/b bezeichnet werden, welche zyklisch die Binärwerte 0/0; 1/0; l/l und O/l annehmen. Die O/D-Werte werden direkt dem Segmentadressiermultiplexer 43 und auch dem Multiplexer 50 aufgegeben, deren Ausgang auch dem Multiplexer 43 aufgegeben wird. Die P-Impulse werden ferner dem Multiplexer 43 aufgegeben, um festzulegen, welche der Eingänge zum AdressenauswahljBr 38 als die Segmentadresse durchgelassen werden. Somit bilden bei Fehlen eines P-Impulses die C^)-Werte aus dem Zähler 48 die Segmentadresse, fUr die Dauer eines jeden P-Impulses wird jedoch die Segmentadresse so geändert, daß sie der entspricht, die durch den Multiplexer 50 erzeugt wird.

Die Art und Weise, in der die A/B- und C/b-Werte zusammenwirken, um eine Ausgangssegmentadresse zu erzeugen, kann mit Hilfe der Tabelle 2 gezeigt werden.

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Tabelle 2 A/B-Werte C/O-Werte

Segmentadressen Abruf Vorgang

Histogrammbewertunj ι

00 00 00

10 10 10

11 11 11

01 01 01

Aus Tabelle 2 ergibt sich, daß der Multiplexer 50 durch die C/b-Werte beaufschlagt wird, damit ein Ausgang durch Einwirken auf die A/B-Werte in folgender Weise erzeugt wird: 0er C-Wert steuert den Durchgang des Α-Wertes durch den Multiplexer 50, während der D-Wert den Durchgang des B-Wertes steuert; die Änderung besteht dabei darin, daß daen, wenn der C- oder D-Wert Null ist, der entsprechende gesteuert Wert invertiert ist, während dann, wenn der Steuerwert Eins ist, der gesteuerte Wert unverändert bleibt. Wenn somit θ/θ den Wert 0/0 hat, sind die A/B-Werte

709846/0945 ™~"

beide invertiert; wenn C/b den Viert I/O hat, dann ist nur der B-Wert des A/B-Ausdruckes invertiert; wenn C/O den WertO/l hat, ist nur der Α-Wert invertiert, und wenn C/t> den Wert l/l hat, ist keiner der Werte verändert. Es ergibt sich auch, daß in jede» vollständigen Zyklus der A/B-Werte die Ausgänge des Multiplexers 50 stets verschieden von den C/b-Werten sind. In einen Abrufvorgang werden soait, wie weiter oben bereits ausgeführt, Kanal- und Speicherplatzadressen in Abhängigkeit von der Feststellung einesSpitzenwertes erzeugt, und die Zeitsteuerung des Abrufvorganges ist so, daß diese Adressen während des Durchganges einer S-Iapulsgruppe erzeugt werden, die stets bei Fehlen eines P-

ι auftritt. Soait kann der Abrufvorgang nur eine Speicheradressierforderung ergeben, wenn ein P-Iapuls nicht vorhanden ist, und die Segaentadresse für Abrufvorgänge entspricht, wie sich aus der dritten Spalte der Tabelle 2 ergibt, den direkt aufgegebenen C/D-Werten. Aus Fig. 5 ergibt sich ferner, daß die Multiplexer 44 und 45, die so beaufschlagt werden, daß sie die AbrufVorgangadressen aus den Registern 28 und 29 zulassen, wenn das Signal auf der Leitung 30 vorhanden ist, auch die Kanal- und Speicherplatzadressen fUr den Abrufvorgang zu eine· Zeitpunkt auswählen, wenn ein P-Iapuls fehlt, so daß während des Abrufens die Anzeige eines Spitzenwertes bewirkt, daß der Inhalt des Speicherplatzes, der de· Frequenzbereich entspricht, welcher durch den angezeigten Spitze wert ia Jeweiligen Kanal dargestellt wird, aus dea Segaent ausgelesen wird, dessen Adresse durch die C/D-Werte spezifiziert ist. Obgleich die C/D-Werte zu· Abrufen fUr eine vollständige HistograaaprUfperiode von etwa 20 ■»·<:. unverändert bleibt, andern sich die A/B-Werte Jeweils nach 8 fjL see. ait dea P-Iapuls, und die Auswahl des Abrufsegaentes wird für die Dauer eines P-Iapulses Jeweils nach 8 /ijiec unterbrochen, und die Übrigen Segaente werden in zyklischer Folge for einen Histogreaabewertungsvorgang adressiert.

Bevor ein Histograaabewertungsvorgang beschrieben wird, wird Jedoch die

Beendigung eines Abrufvorganges kurz erläutert. Der Inhalt des adressier' ten Speicherplatzes 37 wird aus den Speicher 33 in die Ausgangsleitung 39 gelesen. Oa kein P-Inpuls vorhanden ist, ist der Addierer 53 nicht wirksam genacht. Der Addierer 40 wird durch ein Signal aus de« Inverter 42 wirksan gemacht, und der ausgelesene Wert wird um eine Einheit erhöht und in den adressierten Speicherplatz 37 Über den Multiplexer 41 rückgeführt. Wehrend der PrUfperiode, in welcher das gleiche Segment 35 für das Abrufen konstant ausgewählt bleibt, werden die Spitzenwerte, die in einen der Kanäle angezeigt werden, durch die M-Wert-Vergleiche nach der Frequenz bewertet und werden als Einführungen einer Einheit in entsprechende Speicherplätze 37 des Speichers 33 gespeichert; wenn in Laufe der PrUfperiode eine Anzahl von Spitzenwerten den gleichen Speicherplatz 37 entsprechen, wird der in diesen Speicherplatz enthaltene Wert un eine Einheit fUr jeden angezeigten Spitzenwert erhöht. An Ende einer PrUfperiode enthält sonit jeder der Speicherplatze 37 des betreffenden Abrufsegnentes 35 einen Wert, der der Anzahl entspricht, die angibt, wie oft ein Spitzenwert in den zugeordneten Kanal 36 innerhalb des durch diesen Speicherplatz wiedergegebenen Frequenzbereiche« angezeigt worden ist. Auch wird an Ende der Histogrannprüfveriode das Segnent 35, in das die Abrufeinführungen vorgenosmen werden, geändert, so daß das Auftreten von Spitzenwerten in neuen Segnent 35 (angegeben durch die neue C/D-Adresse) angesannelt werden, während die Einführungen in das vorher verwendete Segnent 35 fUr einen Histograswbewertungsvorgang verfügbar sind.

0er Vorgang der Histogrcmnbewatung nacht erforderlich, dafi das Auftreten von Spitzenwerten in den vorausgehenden drei PrUfperioden in Wechselbeziehung stehen und genittelt werden und daß sonit <.'**· -, die Auswahl der Speicherplätze 37 in all den Segnenten 35, die nicht gleichzeitig zuη Abrufen verwendet werden, in einer vorbestiswten Beziehung zueinander steht. Eine Betrachtung der Tabelle 2 zeigt, daß die

A/B-Werte nach der Modifizierung die Adressen der gewünschten Segmente 35 ergeben, und weil die A/B-Werte Iber drei aufeinanderfolgende P-Impuls periodisch wiederholt werden, werden diese Segmente 5 in zyklischer Drehung ausgewählt, und zwar jeweils ein unterschiedlicher fUr jeden 3P-Impuls. Die C-Impulse aus dem UND-Gatter 61 zum Schalten des Zählers treten bei einem Drittel der Frequenz der P-Impulse auf. Bevor die Wechselwirkung dieser beiden Sätze von Impulsen betrachtet wird, wird zuerst die Art und Weise erläutert, in der Kanal- und Speicherplatzadres sen durch den Zähler 46 erzeugt werden.

Der Zähler 46 ist ein richtungsbetriebener Binärzähler, dessen Gesa mtzählwert durch Ausgänge aus seinen Stufen angezeigt wird. Die vier Stufen geringster Stellenbedeutung sind mit dem Multiplexer 45 verbunden. Nimmt man somit an, daß der Zähler 46 zu Anfang auf ein/Zählwert von Null gesetzt ist, entsprechen de ersten sechzehn Zählwertausgänge, die erzeugt werden, wenn der Zähler vorgeschoben wird, der Auswahl aller Speicherplätze 37 eines einzigen Kanales 36. Während dieser Periode registriert die fünfte Stufe des Zählers 46 eine Null. Beim siebzehnten Schritt des Zählers 46 ändert sich der Ausgang der fünften Stufe, und es wird eine Eins-registriert, und die Ausgänge der vorausgehenden vier Stufen schalten dann wie vorher wieder hoch, wenn der Zähler vorgeschoben wird, wobei noch einmal alle sechzehn Speicherplätze 37 nacheinander ausgewählt werden. Nachdem dieser zweite Zyklus abgeschlossen ist, wird der Ausgang der fünften Stufe auf Null rückgesetzt, und der Ausgang der sechsten Stufe in eine Eins geändert, wobei dann der gesamte Vorgang wiederholt wird. Die Ausgänge der sechsten und neunten Stufen einschließ lieh werden mit dem Kanaladressenmultiplexer 44 verbunden, damit Kanaladressen in Serienfolge gebildet werden, wenn die Zählung fortschreitet· Es ergibt sich somit, daß die Kanaladressen dem Multiplexer 44 aufgegebe werden, um die Kanäle 36 der Reihe nach auszuwählen. Während jeder Kanal 36 ausgewählt wird, werden seine Speicherplätze 37 zweimal zyklisch

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geschaltet, einaal, wenn der Ausgang der fünften Stufe Null ist, wnd ein zweites Hai, wenn der Ausgang der fünften Stufe eine Eins ist. Wenn die Speicherplätze aller Kanäle auf diese Weise zweimal zyklisch geschaltet worden sind, ergibt die Zählung eine Eins an Ausgang der zehnten Stufe, und dieser Ausgang wird verwendet, um den Zählvorgang zu beenden, inden er zum Nichtsetzen der bistabilen Vorrichtung 51 aufgegeben wird, wobei ein Inpuls aus den nichtgesetzten Ausgang der bistabilen Vorrichtung 51 abgeleitet wird, wenn sie geschaltet wird, um den Zähler 46 auf Null rUckzusetzen.

Nachstehend wird die Art und Weise der Auswahl der Speicherplätze 37 zur Histogrammbewertung betrachtet. Dabei wird davon ausgegangen, daß während der laufenden PrUfperiode das Abrufsegment 35 das Segment ist, dessen Adresse 00 ist, und daß die Zähler 46, 48 und 49 zu Beginn der Periode auf Null rückgesetzt sind. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird auf die Segmente 35 in Form ihrer Adressen bezug genommen. Über diese Periode, während der Intervalle zwischen P-Impulsen, erfolgt der Abruf Vorgang, wobei das Auftreten der Spitzenwerte registriert und im Segment 00 gespeichert wird. Der erste P-Impuls, der während der PrUfperiode auftritt, bewirkt, daß die Kanal- und Speicherplatzadressen (die in jedem Falle "Null" sind), Über die Multiplexer 44 und 45 im Speicher 33 aufgegeben werden. Der Zähler 49 erzeugt den Ausgang 00 (wie in Tabelle 2 angezeigt) zu diesem Zeitpunkt, so daß die Segmentodresse aus dem Multiplexer 43 das Segment 11 auswählt. Somit erscheint der Inhalt des ersten Speicherplatzes 37 im ersten Kanal 36 des Segmente 11 auf der Ausgangsleitung 39 des Speichers 33.

Weil ein P-Impuls vorhanden ist, wird kein Signal "Einheit addieren" in den Addierer 40 gegeben, und der Inhalt des Speicherplatzes wird j ungeündert in den Speicher 33 zurückgeführt. Der Addierer 53 wird so wirksam gemacht, daß er den durch den Ausgang dargestellten Wert

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registriert, und dieser Wert wird in die Akkuaulatoren 54 und 55 eingeführt. Aus dem Akkumulator 54 wird der Wert wieder den Addierer 53 aufgegeben und ist fUr die nächste Einfuhrung in den Addierer 53 aus der Leitung 39 bereit. Bei Fehlen des Steuersignales aus der fünften Stufe des Zählers 46 registriert der Akkumulator 55 den halben Wert, der zu diesem Zeitpunkt ausgelesen worden ist (oder Null, wenn kein Wert im Speicherplatz gespeichert ist).

Der zweite P-Impuls der Periode bewirkt, daß der Ausgang des Zählers um eine Einheit weitergeschoben wird, und die Segmentadresse wird durch den Multiplexer 50 geändert, um das Segment 10 auszuwählen. 0er Zähler 46 ändert sich jedoch nicht, so daß der erste Speicherplatz 37 des ersten Kanales 36 dieses neuen Segmentes in die Ausgangsleitung 39 ausgelesen wird. Aus der Leitung 39 wird dieser Wert unverändert in den Speicherplatz 37 erneut eingeschrieben, von wo er gekommen ist, und wird auch dem Addierer 53 aufgegeben, wo er mit dem bereits im Akkuaulator 54 vorhandenen Wert addiert wird; der neue Gesamtwert wird dann dem Akkumulator 54 zugeführt, in welchem er den vorhandenen Gesamtwert ersetzt, wobei er für den nächsten Addiervorgang bereit ist. Der Akkumulator 55 registriert auch die Hälfte dieses neuen Gesamtwertes.

Beim dritten P-Impuls wird wiederum nur die Segmentadreste geändert, dieses Mal, um das Segment 01 auszuwählen, und der Inhalt des ersten Speicherplatzes 37 des ersten Kanales 36 in diesem Segment wird dem bereits im Akkumulator 54 vorhandenen Gesamtwert hinzugefügt und wird unverändert in dem Speicherplatz bewahrt. Bei dieser Gelegenheit Jedoch erzeugt der Zähler 43 einen C-Impulsousgang zum UND-Gatter 61, der zum Zähler 46 gefuhrt wird, um seinen Zählwertavsgang um eine Einheit zu erhaben, wobei er bereit ist für das Auftreten des vierten P-Impulsei.

Beim vierten P-Impuls hat eich die Speicherplatzadresse geändert, um dei

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zweiten Speicherplatz 37 auszuwählen, die Kanaladresse wählt jedoch noch den ersten Kanal 36 aus. Der Ausgang des Multiplexers 50 in Abhängigkeil von der Zunahm· der A6-Werte durch den Zähler 49 wählt das Segment 11 erneut aus· Somit wird der Inhalt des zweiten Speicherplatzes 37 des ersten Kanales 36 des Segmente» 11 dem Wert ia Akkuaulator 54 hinzuaddiert, während er ia Speicherplatz »elbst unverändert erhalten bleibt.

Die fünften und sechsten P-Impulse bewirken, daß der Inhalt des zweiten Speicherplatzes 37 des ersten Kanales 36 in den Segaenten 10 und 01 dea Akkuaulator 54 vollständig hinzuaddiert wird, während der sechste Wert auch den Zähler 46 so schaltet, daß der dritte Speicherplatz 37 bei de· nächsten drei P-Iapulsen auswählt, wobei die Kanaladresse unverändert bleibt. Auf diese Weise ergibt sich, daß in Abhängigkeit von dea fortgesetzten Auftreten von P-Iapulsen alle Speicherplätze des ersten Kanales in den Segaenten 11, 10 und 01 nacheinender ausgelesen werden, so daß ihre Inhalte in den Akkuaulator 54 akkuaulativ eingegeben werden, wenn der Zählwertausgang des Zählers 46 von Null bis Fünfzehn verschober wird.

Aa Ende dieser Periode wird der Ausgang der fünften Stufe aus dea Zähler 46 auf Eins, und der Ausgang des Speicherplatzodressenzählwertes auf Null zur Bereitstellung für einen neuen Zyklus der Speicherplatzauswahl zurückgesetzt. Das Auftreten dieses Ausganges aus dee Zähler 46 verhindert, daß der Wert ia Akkumulator 55 während des nächsten Auswählzyklvs der Speicherplatzadressen geändert wird, bewirkt Jedoch, daß der Akkumulator 54 rUckgesetzt wird.

Z*seaaenfo»»end gilt soait, daß der vollständig· Speicherplatzouewählzyklus, soweit er bisher beschrieben wurde, alle dietSpeicherplatz· 37 das ersten Kanales tt in allen drei eanten 35 des Histogreaaspeicheri alt Aasnahe)· der Speicherplätze ausgewählt hat, die gerade für ·ίη·η

Abrufvorgang benutzt werden, und es wird ein Wert, der die Hälfte der Gesairtanzahl von Spitzenwerten (gleichgültig welcher Frequenz) darstell welcher in diesen Segaenten fUr diesen einzelnen Kanal angezeigt wird, im Akkumulator 55 registriert. Die Speicherplatzadressenauswählanordnung ist an dieser Stelle zur Bereitstellung fUr einen anderen Auswählzyklus rUckgesetzt worden. Es lassen sich zwei weitere Punkte beobachten Erstens werden die Speicherplatzadressen den Speicherplätzen durch die vorbeschriebenen N-Werte so zugeordnet, daß die Speicherplatzdurchlauffolge stets mit den Speicherplätzen in jedem Segment beginnt, die die Spitzenwerte der höchsten Frequenz betreffen, und zweitens ergibt sich,

da die Segmente fUr Abrufvorgänge der Reihe nach, wie durch die C/O-Ausgänge des Zählers 48 festgelegt, ausgewählt werden, daß (mit Ausnahme zu Beginn eines neuen Formantverfolgungsvorganges) die drei Segmente, die während der Histogrammbewertung geprüft werden, stets ihre den Spitzenwert darstellenden Werte während der drei PrUfperioden aufgenommen haben mUssen, die unmittelbar der vorausgehen, die gerade in Behandlung ist.

Die Bewertung wird nun mit der nochmaligen Auswahl der gleichen Speicherplätze aus den gleichen drei Segmenten und in der gleichen Reihenfolge wie vorher durchgeführt. Während dieses Vorganges wird der fortschreitende Gesamtwert der ausgelesenen Werte im Akkumulator 54 wie vorher angesammelt, und der Akkumulator 55 fährt mittlerweile fort, den Halbwert zu halten, der am Ende des ersten Speicherblattauswählzyklus registriert worden ist. Somit ist an einer bestimmten Stelle während des zweiten Speicherblattauswählzyklus der Wert des Gesamtwertes im Akkumulator 54 gleich oder größer dem Wert im Akkumulator 55, und an diesem Punkt erzeugt die Vergleichsschaltung 57, der diese Werte aufgegeben werden, einen Ausgang. Dieser Ausgang wird durch das Gatter 58 gefuhrt, das bei diesem Auswählzyklus durch den Ausgang aus der fünften Stufe des Zählers 46 so eingestellt wird, daß Register 59 und

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wirksam genacht werden, um die Kanal- und Speicherplatzadressen zu registrieren, welche durch den Auswählzyklus zu den Zeitpunkt, zu den der Ausgang der Vergleichsschaltung 57 erzeugt worden ist, erreicht ist Die durch die Register 59 und 60 registrierten Werte stellen den Ausgan der Fomantverfolgungsanordnung dar und ihre Form wird nachstehend in einzelnen erläutert.

Wenn die Adressenwerte einmal in die Register 59 und 60 eingeführt wordepi sind, können die Ausgangsakkumulatoren 54 und 55 des Speichers 33 zur Bereitstellung fUr den nächsten Kanalzyklus rUckgesetzt werden, und das RUcksetzen kann durch den Ausgang aus der Vergleichsschaltung 57 gesteuert werden, der beispielsweise Über entsprechende Verzögerungsglieder aufgegeben wird. Vorzugsweise, und um zu gewährleisten, daß das RUcksetzen erfolgt, wenn die Vergleichsschaltung 57 keinen Ausgang erzeugt, kann das RUcksetzen, wie in Fig. 5 gezeigt, von dem Ausgang des Zählers 46 abhängig gemacht werden, so daß es stets eintritt, bevor ein neuer Kanalzyklus beginnt. Somit werden beide Akkumulatoren 54 und 55 durch ein Inpulssignal rUckgesetzt, das aus dem Inverter 67 abgeleitet wird, wenn der Ausgang aus der fünften Stufe des Zählers 46 von Eins auf Null an Ende des zweiten Speicherplatzauswählzyklus für jeden Kanal rUcksetzt. Das invertierte Signal wird Über ein ODER-Gatter 63 zun RUcksetzen des Akkumulators 54 und Über ein OOER-Gatter 68 zun RUcksetzen des Akkumulators 55 aufgegeben.

Das doppelte Durchlaufen aller Speicherplätze 37 eines jeden Kanales 36 nacheinander wird fortgesetzt, bis alle Kanäle 36 erfaßt worden sind, und in jeden Fall wird der erste Zyklus verwendet, um in Akkumulator 55 einen Wert zu schaffen, der die Hälfte der Gesamtanzahl von registrierte Spitzenwerten darstellt, während der zweite Zyklus einen Ausgang zum Registrieren der Adressen von Speicherplatz 37 und Kanal 36 dann ergibt, wenn der fortschreitende Gesamtwert den halben Gesamtwert Übersteigt.

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Das doppelte Durchlaufen der Speicherplätze 37 in allen Kanälen 36 nimmt weniger Zeit in Anspruch als die PrUfperiode von 20 «see , und es ist erforderlich, den Speicherplatzdurchlaufvorgang zu beenden, wenn alle Kanttle 36 erfaßt worden sind. Somit zeigt das Auftreten eines Ausganges aus der zehnten Stufe des Zählers 46 eine Vervollständigung des Durchlaufens an, und es wird zur Beendigung des Arbeitsvorganges durch RUcksetzen der bistabilen Vorrichtung 51 verwendet. Der Zähler wird durch einen allgemeinen RUcksetzausgangsimpuls rückgesetzt, der bein RUcksetzen dieser bistabilen Vorrichtung abgeleitet wird. Somä wird dieser gleiche Ausgangsinpuls auch verwendet, um die Akkumulatoren 54 und 55 durch die RUcksetz-ODER-Gatter 63 und 68 rUckzusetzen.

Die in den Segeenten 35 des Speichers 33 gespeicherten Werte erfordern ein selektives RUcksetzen auf Null. Somit macht unmittelbar vor jeder PrUfperiode das Segment 35, das für die Abrufvorgänge nicht verwendet wird, ein RUcksetzen seiner Speicherplätze erforderlich. Die Übrigen drei Segmente 35 jedoch mUssen ihre vorhandenen Speicherplatzwerte behalten. Die Steuerleitung 47 fUr den Multiplexer 41 wird verwendet, damit das Einschreiben von Null-Werten in die Speicherplätze 37 des nächsten Segmentes 35 zum Abrufen verwendet wird. Zu diesem Zweck fuhrt die Leitung 47 ein Signal, das das UND-Gatter 69 passiert, welches nvr bei gleichzeitigem Auftreten seiner Eingangssignale in folgender Weise geBffnet wird: Eine Steuerleitung aus dem Multiplexer 50 fuhrt ein Steuersignal wahrend der Auswahl der Adresse des nächsten Segmentes, das zum Abrufen verwendet wird. Unter Verwendung der Werte nach Tabelle wird, wenn der C/b-Wert 00 ist,/erzeugt, falls die Segmentadresse, die dem Multiplexer 43 aufgegeben wird, 10 betragt* wenn der C/D-Wert 10 ist, wird des Signel dUr die Adresse 11 erzevgt, und so weiter, wobei diese Bedingungen durch konventionelle logische Gatterung festgelegt werden. Zusätzlich zum Signal e«s dem Multiplexer 60 wird das UND-Gatter 69 durch P-Impulse aus der Leitung 10 so beaufschlagt, daß das Ein-

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j schreiben von Null nur bei Bewertungsvorgängen auftritt, und ferner durc!

• den Ausgang aus der fünften Stufe des Zählers 46, so daß dieser NuIl-

Eingang weiter auf den zweiten Speicherplatzadressenzyklus für jeden Kanal begrenzt wird·

Un zu zeigen, wie ein Histogrannausgang fUr einen einzigen Kanal erzielt wird, zeigt Fig. 6 die Ableitung eines Ausganges aus einer Folge von gespeicherten Speicherplatzwerten· Im oberen Teil der Figur entsprechen Reihen von Kästchen den Speicherplätzen «es Kanales, und die oberste Reihe entspricht den höchsten Frequenzbereich und damit dem Speicherplat der den geringsten Adressenwert besitzt, während die unterste Reihe die Speicherplätze darstellt, die dem untersten Frequenzbereich zugeordnet sind; diese Speicherplätze haben auch den höchsten Adressenwert· Zu Zwecken der Erläuterung sind nur elf Speicherplätze in jeder vertikalen Spalte dargestellt, obgleich aus der vorausgehenden Beschreibung klar is daß normalerweise sechzehn Speicherplätze vorhanden sind. Die vertikalen Spalten stellen jeweils den gleichen Kanal in aufeinanderfolgenden Prüfperioden dar, woraus folgt, daß aufeinanderfolgende Spalten den Inhalt der Speicherplätze dieses Kanales in den unterschiedlichen Segnenten dar stellen, die in zyklischer Reihenfolge ausgewählt werden, so daß jede vierte Spalte die Speicherplätze des gleichen Segmentes mit den Werten darstellt, die sie nach unterschiedlichen PrUfperioden enthalten würden. Um den Bewertungsvorgang über die beiden Speicherplatzadressierzyklen zu zeigen, sei darauf hingewiesen, daß jeder Zyklus drei Segnente adressiert, die dem vorausgehen, der gerade fUr den Abruf verwendet wird. Wenn beispblsweise die vierten Spalten beides Teile der Fig. 4 betrachtet werden^adressiert ein erster Speicherplatzadressierzyklus die zweiten, dritten und vierten Speicherplatzspalten des oberen Teiles der Figur und sammelt die Werte in den Kästchen dieser Spalten, beginnen von der oberen Reihe und fortschreitend über die Kästchen dieser Spalten, da Jede Reihe nacheinander ausgewählt wird. Die während dieses

Zyklus ausgelesenen Werte sind: 1, 2, 3, 1, 2, 4, 3, 4. Der Gesamtwert, der von dem Akkumulator 54 (Fig. 5) während dieses Zyklus angesammelt worden ist, beträgt deshalb 20, während der Akkumulator 55 den Wert 10 registriert. Während des zweiten Zyklus tritt ein Ausgang aus der Vergleichsschaltung 57 auf, nachdem die Werte 1, 2, 3, 1,2, 4 ausgelesen worden sind, und der Akkumulator 54 registriert dann 13, so daß der von dem Akkumulator 55 zum ersten Mal in diesen Adressierzyklus registrierte Wert Überschritten wird. Eine Betrachtung des oberen Teiles der Fig.5 zeigt, daß der Endwert, 4, ausgelesen wird, während die unterste Reihe von Kästchen abgefragt wird, und ein X in das unterste Kästchen der Spalte 4 des unteren Teiles der Figur eingeführt wird, um die Erzeugung des Ausganges der Vergleichsschaltung an dieser Stelle zu bezeichnen. Ein ähnlicher Vorgang der Bewertung , der fUr alle Spalten des unteren Teiles der Figur durchgeführt wird, ergibt das gezeigte Schema, wobei das Auftreten eines X in der Spalte die Reihe (oder den «dressierten Speicherplatz) anzeigt, bei welchem der Ausgang der Vergleichsschaltung erhalten wird.

Die Ausgänge, die von den Registern 59 und 60 registriert werden, können auf verschiedene Arten verwendet werden. Beispielsweise kann ein Aufzeichnungsgerät oder ein Koordinatenschreiber einem Kanal oder Kanälen zugeordnet sein, und das Kanaladressenregister 59 stellt dann die Vorrichtung dar, Über die der Ausgang korrekt dem Aufzeichnungsgerät zugeordnet wird. Die Speicherplatzadresse aus den Register 60 ergibt dann eine Anzeige des Wertes, danit eine graphische Aufzeichnung Bhnlich dem unteren Teil der Fig. 6 vorgenommen werden kann. Diese Näherung ist zweckmäßig, wenn nur die graphische Analyse der Formanten gefordert wird. Wenn jedoch der Ausgang beispielsweise fUr eine nachfolgende Synthese von Ton oder Sprache erforderlich ist, kann es zweckmäßig sein, eine Ausgangsinformation in digitaler Form zu verwenden, und in diesem Fall können dann die Daten, die in den Registern 59 und 60 registriert sind,

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beispielsweise in einen Speicher eingeführt werden, der der Synthetisiereinrichtung zugeordnet ist.

j Die Einrichtung istmit sechzehn Kanälen und sechzehn Speicherplätzen in jede· Kanal beschrieben worden. Die Anzahl von Kanälen kann jedoch nach Bedarf geändert werden, wobei die Anzahl auf die Ansprechgeschwin- !digkeit der Prüfanordnungen und die PrUffrequenz, die beispielsweise for Auftragzwecke gewünscht ist, begrenzt ist. Die Anzahl von Speicherplätzen kann auch in Abhängigkeit beispielsweise von der gewünschten Definition ; der Fornantanalyse verändert werden.

Die vorstehende Beschreibung befaßt sich mit der Verfolgung eines einzelnen Formanten, und es können auch mehr als ein Formant behandelt werden,

wobei die Verarbeitung der Information, die sich auf die unterschiedlichen !
; Formanten bezieht, gleichzeitig stattfinden. In diesem Fall ergibt sich, j daß die Segment- und Kanaladressierung allen Formanten gemeinsam ist, j während die Speicherplatzadreseenableitung vorzugsweise individuell fUr j jeden Formanten, wenigstens fUr den Abruf, erfolgt. In gleicher Weise

I kann die Anzahl von Segmenten des Speichers von Vier verschieden sein. I
Während es jedoch erwünscht ist, einen laufenden Mittelwert Über drei Segmente zu bilden, muß ein Minimum von Vier vorgesehen sein, damit es möglich ist, Abruf- und Bewertungsvorgänge in der beschriebenen Weise einzuschleifen. Wenn somit eine Mittelung über η Segmente erforderlich ist, sind fUr einen solchen eingeschleiften Betrieb η + 1 Segmente erforderlich.

Das beschriebene Verfahren ist so ausgelegt, daß der Bewertungsvorrichtung«-Frequenzbereich von Komponenten der Kurvenform Über aufeinanderfolgende PrUfperioden extrahiert wird, und daß die Verwendung eines Halbgesamtwerk-Akkumulators ermöglicht, daß der Mittelwert in der Verteilung der erkannten Frequenzkomponenten einfach durch relatives Verschieben

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eines binärkodierten Wertes erreicht wird. Ein ähnlich bewerteter Mittel wert kann beispielsweise durch Teilen der Summe der drei Segmentwerte durch drei extrahiert werden. Dies beeinflußt die allgemeine Form des erhaltenen Histogrammausganges praktisch nicht wesentlich, und in der Praxis kann der Bruchteil des Gesamtwertes, der zur Bestimmung der das Histogramm ergebende Werte verwendet wird, verändert werden.

Wie beschrieben, ist eine Periode von 20 msec, als GrundprUfperiode verwendet worden. Es wurde festgestellt, daß diese Periode wenigstens eine vollständige Tonhöhenperiode in jedem PrUfvorgang einschließt· Es wurde ferner festgestellt, daß der Einfluß der VerkUrzungder Prüfperiode solange nicht markiert wird, wie fUr die männliche Stimme die Periode wesentlich länger als 10 msec ist. In der Praxis wird die minimale Länge der PrUfperiode durch die Zeit festgelegt, die erforderlich ist, um einen Bewertungsvorgang durchzufuhren, der im Beispiel vorliegender Erfindung, gesteuert durch die 8 «. see. -Periode der P-Impulse,nicht kleiner als 12,3 msec. ist.

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Claims

Patentansprüche

1.) Schallanalysiereinrichtung fUr die Auswertung der Sprache, in der eine Formant-Weilenform aus einem aufgegebenen Sprachsignal extrahiert wird und Frequenzkomponenten der Wellenform getrennt identifiziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Speicher (33) mit einer Vielzahl von adressierbaren Speicherplätzen (37) vorgeseher ist, wobei jeder Speicherplatz (37) einem anderen Frequenzbereich zugeordnet ist, daß fUr jede identifizierte Frequenzkomponente der Speicherplatz (37) ausgewählt wird, der dem Frequenzbereich entspricht, in weichem die identifizierte Komponente liegt, und eine Vorrichtung (40) vorgesehen ist, um einen Wert von Eins in die ausgewählte Steile während jeder einer Folge von Histogramm-PrUfPerioden hinzuzuaddierer, daß während einer Histogramm-Auswertperiode, die eine Vielzahl von weiteren PrUfperioden umfaßt, eine Lageadressiervorrichtung (43, 44, 45) die Speicherplätze der Reihe nach abtastet, daß eine Vorrichtung (53, 54) zur Erzeugung der progressiven Gesamtwerte in den Speicherplätzen vorgesehen ist, und daß eine Vorrichtung (55, 57) vorgesehen ist, die eine Anzeige erzeugt, daß ein vorbestimmter Bruchteil der

! Gesamtwerte erreicht oder Überschritten worden ist, um in einer Registriervorrichtung (59, 60) eine Darstellung des Frequenzbereiches

zu erzeugen, der gerade zum Zeitpunkt, zu dem die Anzeige auftritt, I

abgetastet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzkomponenten der Wellenform durch eine Vorrichtung (8) zur Anzeige ; von Spitzen in der Wellenform und durch eine Vorrichtung (17, 24, 25, j 26) zur Bewertung der Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Spitzen identifiziert werden.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vollweggleichrichter (7) zur Gleichrichtung des Sprachsignals vor Anzeige der Spitzen vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Identifizierung der Frequenzkomponenten der Wellenform einen zweiten Speicher (26) aufweist, der eine Folge von Werten hält, welche entsprechende Grenzen dar Frequenzbereiche nach abnehmender Frequenz darstellen, wobei die Werte in Form von Zeitintervallen vorbestimmter konstanter Dauer ausgedruckt werden, daß eine Steuervorrichtung (24) auf ein Signal anspricht, das das Auftreten eines ersten Spitzenwertes in der Formant-Wellenform darstellt, um den ersten Wert der Folge auszuwählen, daß eine Vorrichtung (17) Zeitsteuerimpulse akkumuliert, die in den Zeitintervallen versetzt sind, damit eine Gesamtsumme gebildet wird, und eine Vorrichtung (25) vorgesehen ist, die die akkumulierte Gesamtsumme mit dem aus dem Speicher (26) ausgewählten Wert vergleicht, und daß die Steuervorrichtung (24) auf die Vergleichsvorrichtung (25) anspricht, um einen neuen Wert in der Folge aus dem Speicher (26) auszuwählen, wenn der akkumulierte Gesamtwert dem Wert aus dem Speicher (26) gleit h ist und auf das Auftreten eines zweiten Spitzensignales anspricht, um den Frequenzbereich der Wellenform durch Bezugnahme auf den bestimmten, aus dem Speicher (26) ausgewählten Wert zu registrieren.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (24) bei Fehlen eines zweiten Spitzenwertsignales vorgesehen ist, bevor der akkumulierte Gesamtwert einen vorbestimmten maximalen Wert erreicht, um eine Registrierung des Frequenzbereiches zu sperren. I

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6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Speicher (33) eine Vielzahl von Segmenten (35), deren jedes die Vielzahl von Speicherplätzen (37) enthält, sowie eine Steuervorrichtung (48, 49, 50) aufweist, die so ausgelegt ist, daß sie die Segmente (35) in zyklischer Drehung während der Histogramm-Bewertungsperiode auswählt, um die Speicherplätze (37) eines jeden Segmentes (35) wirksam zu machen, wenn das Segment ausgewählt wird, und um die Hinzufügung von Einheitswerten während einer gesamten PrUfperiode aufzunehmen, und daß die Lageabtastung durch eine Abtastvorrichtung (46) gesteuert ist, um zu ermöglichen, daß während einer jeden Prüfperiod das Adressieren der Speicherplätze (37) der nicht ausgewählten Segmente (35) in zwei aufeinanderfolgenden Abtastzyklen vorgenommen wird, wobei entsprechende Speicherplätze (37) aller nicht ausgewählt Segmente (35) nacheinander und die Speicherplätze (37) in der Reihenfolge ihrer Frequenzbereiche genommen werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (53, 54) vorgesehen ist, die während beider Abtastxyklen betätigbar ist, um fUr jeden Zyklus unabhängig einen progressiven Gesamtwert der Werte in den adressierten Speicherplätzen (37) zu akkumulieren, daß eine Vorrichtung (55) während des ersten Abtastzyklus so betätigbar ist, daß ein vorbestimmter Bruchteil des Gesamtwertes aller Werte in den adressierten Speicherplätzen (37) registriert wird, und daß eine zweite Vergleichsvorrichtung (57) vorgesehen ist, die den registrierten Gesamtwert mit dem progressiven Gesamtwert vergleicht, wenn er wahrend des zweiten Abtastzyklus akkumuliert wird,

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Verfolgen eines Formanten auf jedem einer Vielzahl von Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (12, 13) jedem Kanal zugeordnet ist, um

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das Auftreten eines Spitzenwertes in den Kanal zu registrieren, daß eine Vorrichtung (14, 15) vorgesehen ist, un die Spitzenwertregistrie: vorrichtung (12, 13) fUr die Kanäle in vorbestimmter Reihenfolge wiederholt abzutasten, damit Spitzenwerte darstellende Signale fUr di Kanüle erzeugt werden, in denen ein Spitzenwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalles aufgetreten ist, und damit die den Spitzenwert darstellenden Signale an die Identifiziervorrichtung (17, 24, 26) gegeben werden, und dcß die Abtastvorrichtung (46) die Auswahl der ersten Speicherplätze (37) steuert, u« nur die Speicherplätze (37 auszuwählen, die einen einzigen Kanal während einer einzelnen Histogramm-Bewertungsperiode zugeordnet sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mehr als ein Formant aus dem aufgegebenen Sprachsignal extrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Speicher (33) eine Vielzahl von Abschnitten (34) aufweist, daß jeder Abschnitt (34) einen anderen der Fornanten zugeordnet ist und eine Vielzahl von Speicherplätzen (37) besitzt, und daß die Adressiervorrichtung (43, 44, 45) nit allen Abschnitten (34) geneinsam verbunden ist.