JPS59199A - 音声識別装置 - Google Patents
音声識別装置Info
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- JPS59199A JPS59199A JP5806083A JP5806083A JPS59199A JP S59199 A JPS59199 A JP S59199A JP 5806083 A JP5806083 A JP 5806083A JP 5806083 A JP5806083 A JP 5806083A JP S59199 A JPS59199 A JP S59199A
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- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
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- G08G1/07—Controlling traffic signals
- G08G1/087—Override of traffic control, e.g. by signal transmitted by an emergency vehicle
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B1/00—Systems for signalling characterised solely by the form of transmission of the signal
- G08B1/08—Systems for signalling characterised solely by the form of transmission of the signal using electric transmission ; transformation of alarm signals to electrical signals from a different medium, e.g. transmission of an electric alarm signal upon detection of an audible alarm signal
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
発明の分野
本発明は特定の反復音声パター−・又は非反復音声パタ
ーンを検出し、認識し、識別する全電子式装置、特
ーンを検出し、認識し、識別する全電子式装置、特
【、
ニリ・イし・ンのようl、r緊急信号を選択的にモニタ
ーし市(識して交通信号機を遠隔制御する装置に模1す
るものである。 発明の概要 筒中に説明すると、本発明は主として緊急信号の検出に
適用さね、その機能をiF確な周波数弁別回路、順序検
出回路、タイムドゲート回路、雑音除去回路及び反復計
数回路によって達成するものである。Ii′i!なる周
波数の−・連の音が11で41「タイマ4・Fmtシr
:トリガパルスをカウンタチェー゛に出力して交通信号
すし・−を験重IJオる。Ril 7皮数=fl別は・
くンドパスフィルタ又はIC位II =1ツクループト
ーンデコーダにより達成することができる。種々の回路
は全ての他の不所望な音声を拒絶′4る機能を保持した
ま\任意の種類の予定の反復音声パターンを認識するよ
うに再調整することができる。 ここに記載する本発明の特定の応用例及び実施例は“イ
エルプ(yelp ) ”のような緊急11ξ輌−リイ
レンの特定の動作モードの?¥芦1を、緊急if輌が交
差点を沖やかに安全に通過し得る、1−うGこ交差点の
交通信号を制御する目的のために検出及び認識するよう
設計したものである。本装置は全ての外部音声や゛′ウ
ニイル(wail ) ”及び°°ハイーロー゛として
知られている他のザイレン動作モード 、を含む組合ぜ
T↑を除外することができる。本−装置を゛°イエルブ
“動作モードに応答すイ)ようにする目的は、このモー
ドは緊急車輌が交差点に近づいたときに緊急車輌のオペ
レータにより通常使用さ、れるもの−ぐあって、通常の
サイレンの慣用ノζター・ンに殆んど又は全く変更を要
しないためである。 緊急tjj輌の副ベレータが交差点の交通信号サイクル
を変えることを望まない場合にはオペレータは°°イエ
ルブ’ jcJ、外の任意のサイレンモードを選択使用
することブ)1.できる。 更に詳しく説明すると、゛イエルブ′動作モー1′のオ
ーディオ特性は、500 H2のような低周波数から出
発して16 (10Hzのような高周波数に上昇し、次
いて再ひもとの低周波数に低下する・・・スィーブ→I
イクルをくり返ず連続変化音から成る。 そのスイーブザイクルは1秒間に1〜4サイクルの割合
でくり返される。その正確な周波数箱間及び市Gffな
スイー プザイクルくり返し数はサイレンの特定のモデ
ル及び型式により決まる。本発明の□回路C;【上述し
た°°イエルプ″周波数の全範囲及びくり返し数に適I
Jd、シ、認識することができる。 、Q f+’i点の交通信号を接近する緊急車輌のドラ
イバが遠隔制御しtするようにしたシステムの有用性に
ついては米国特許第3550078号明細書に電検出器
と各申輌上に装着した特殊の高輝10う〉ブを用いるシ
ステムが開示さ′J]でいる。 従来技術の説明 従来よリーリイレンや自動車ホーンのような?(Y ′
1i’!の音に応答し得る装置があり、代表的なものは
米国特許第85681.44号及び同第8735841
2υ−明細書に開示されているが、これらは何れも緊急
車輌サイレンの近くにいるドライバに、自動車ボーンン
や列車の警笛の存在下でGe告するために11(輌に装
着するよう設計されている。これらの特許は交通信号制
御について何も触れてい4rい。 上述の特許を更に詳細に検討する前に、(1)特定のト
ーン又は予定のトーンシーケンスに□応答するが、同一
のトーン又はトーンシーケンスを含み得る不所望な音声
信号に対し殆んど又LJ全く弁別できない能力(トーン
デコーダ)と、(2) 特定の音声パターンを検出し
認識すると共に全ての不所望な音及び組合せ音を拒絶す
ることができる能力(tイIifパターン識別器)との
区別を明確C・−しておく必要゛がある。前者の(1)
は例えば電話のウノヂト−ンンスデムで代表される、こ
のシスデノ、は人1゛的に制御された環境で使用され、
発生し?lる全てのトーン及びトーンシーケンスは既知
である。例えは7桁のローカル電話番号を表わず所定の
;−ンシーケンスに応答するよう股引さtまた1・−ン
デコーダは任意の1()桁の番号のR初の7桁に応答し
1.rい。これは全ての10桁番号の最初の7桁は7桁
散号と決して重複しtCいようにしであるためである。 また、誤応答を発生し得るスプリアス信号はトーンデコ
ーダに達する前に適切にろ波又は減X< tわるように
し−Cある。こねがため、このように制御されたB゛1
(境においては不所望な信号Gel予め適切に減衰され
、戊は発生し得ないようにさねでいるためトーンデコー
ダには不所望f信号を11 i絶する特別の手段を設け
る必要は殆んどない○ 後者の(2)は例えば交通の激しい交差点で代表される
。こび)ような交差点は制御されてない自然の環境にあ
って、種々の予想し得ない音声<〕rtの組合せが発生
し得る。緊急車輌サイレンの音を検出及び詔詭するよう
設計された音声パターン別弁器はエンジン排気音、トラ
ンスミッションギヤ音、自動車の電気ホーン、トラック
のニー1′−ポーン、ブレーキのきしみ音、タイヤのき
しみγ1及び2+!常的に存在する風音のような音に対
して弁別し、これらの音を拒絶する必要がある。このよ
うな外部音を拒絶する能力が制限された回路は制御され
た環境においてトーンデコーダとして用いるには有1・
□効であるが、制御されてない環境では実用にならず、
高い割合で誤応答を発生ずる。 ここで、前記米国特許第35681.44号明細書を再
び検羽すると、これには列車の警笛、自動車のホーン及
び緊急車輌のサイレンに応答し、各応□答を別々に表示
し得るようにした好適例を開示している。この装置はこ
の目的を3チヤンネルで達成しており、各チャンネルの
回路はバンドパスフィルタを含み、第1のフィルタは列
車の警笛の特性周波数に同調させてあり、第2のフィル
タは白動車のポーンの特性周波数に同調させてあり、第
3のフィルタはサイレンの特性周波数に同調させである
。 1−述の装置は2つの重要な理由から総合的には有用で
ない。第1に、自動車のホーンの特性周波数にIノミs
答するバンドパスフィルタの使用は、自動i1t、の
ホーンは単一の特性周波数を有しているわけではないの
で役に立たない。ホーンの周波数は自動車のモデルによ
って異なる。また、殆んどの自動1丁は低ピツチと高ピ
ツチの2つのホーンを有し快よい音を発生ずるようにし
ている。フィルタのバンドパスを殆んどのホーンの特性
周波数をカバーするように広げると、装置は弁別能力を
失ない、殆んどの他のγfに応答してしまう。同一の理
由が列Tit *笛に対してもいえる。種々の列車警笛
の周波数範囲は種々のポーンの周波数範囲よりも狭いが
、警笛の周波数範囲はホーンの周波数範囲とオーバラッ
プする。また、サイレンは単一・の特性周波数を有しな
いで前述したように広い周波数に亘ってスイープし、こ
の周波数スィーブはホーン及第2の理由は、狭帯域フィ
ルタを使用しても回路は極めて弱い別弁能力を有するの
みである点にある。殆んどの街路雑音は種々の周波数の
多くのオーディメ成分を含む複雑なスペクトルを有し、
これらのxt音は殆んどのものが誤ったトリガを生じ、
回路を実用にならないものとする。 次に、前記米国特許第8785842号明細書を検討す
ると、これは緊急車輌サイレンの音に応答し得るトーン
応答回路に関するものである。この・特許のものは先の
回路を改良し、3つのバンドパスフィルタを用いて3つ
の異なる周波数の音を所定の期間(10秒)内に検出し
なければ応答が7()られないようにしたものである。 このためにscRシーケンス回路を用いてこれらの音が
所定の順序□で発生しなければならないようにしている
。このシーケンスはSORの固有のターンA2時間(代
表的には0.5マイクロ秒以下)を除いて遅延時間が生
じないようにしである。1.000 I7 )−ンの1
ザイクルの時間は]ミリ秒であるため、実用1:の点か
ら0.5マイクロ秒のような短かい時間は瞬間とみなす
ことができる。これがため、適正な周波数の8つの音が
同時に存在する場合、これらの1千が少くとも1〜2マ
イクロ秒のオーバラップである1(I4す、こねらの音
が如何なる順序であっても回路が応答してしまう。唄に
、この特許の装置は不所望な音を拒絶する有効な手段を
含んでおらず、任意の広’:t’j域雑音源によりトリ
ガされ易い。 経つ一〇、この回路は3ト一ン信号のトーン検出器とb
’lj #のが良く、音声パターン弁別器としては使
用できないものである。 実施例の説明 CJF、図面につき本発明の詳細な説明する。 φIA及び13図は本発明システムの全電子回路のブr
yツク図を示す。第1A図において、マイ々ti ホン
1に入射する、例えば゛イエルブ“動作モードと外部音
声を含む音波は電子信号に変換され、前置増幅器2で増
幅される。前置増幅器2の出力信号はシールドケーブル
3を経て増幅器4の入力端子に供11]る。 実際の設訂では、マイクロホンと後続回路との間の配線
は数百フィートの長さにすることができる。この場合に
はシールドケーブルを使/ITする必要があると共に適
当な前置増幅器をマ・fりt1ホンの近くに設けて誘起
される雑音及び/又はスプリアス信号の有害な影響を抑
える必要がある。 前置増幅器2からの電気信号は増幅器4で史に増幅され
、この増幅器の出力は対称信号クリッパ5に通されて次
の増幅器段6の入力端子にオーバ・・ロードしないよう
にする。この増幅器は、もしオーバロードが許されると
、歪みを生じ、不を升望な高調波を発生ずることになる
。このような増幅器とクリッパの組を、クリッパ7.9
及び増幅器8与えるためである。各増幅器4,6及び8
は600Hzのカットオフ周波数を持つ低周波数ロール
オフ特性を有するものとする。これがため、注目す□る
周θひ数帯域ダ1の電気信号はこの点で除去され2、後
経[回路のスゲリアス信号又は高調波歪みによるM(ト
リガ又は不適jE動作の電位源が低減する。 ローパスフィルタ11の出力端子は4個の高Q−バンド
パスフィルタ12,13.14及び15の人力!l1t
5−J’に接続され、これらのフィルタはそれぞれI’
l fl EI H7、1000H2、1200H2及
び14 fl OH7の公称中心周波数の信号を通すよ
う同調されている。フィルタの数及びそれらの中心周波
数番Jシス−j〕\の留水に従って変えることができる
。こね「)バンドパスフィルタの一つのバンドパス内に
入るローパスフィルタ11の出力?rA 子カらの信号
はそねぞれの増幅器]、 6 、 l 7 、1.8又
は19に(l(給さillこ′J1ら増幅器に接続され
たタイマ回路のトリガ信号として作用するに充分な電1
1−ジベルに増幅される。 4・個の増幅器16,17.18及び19の出力端子は
タイマ20,21.22及び23のそれぞれ、タイマ2
4,26.28及び30のそれぞれ及びタイマ38.8
6.34及び32のそれぞれ、のトリガ入力f人1子に
接続する(第1B図参(!<< )。 これがため、増幅器16の出力端子のトリガ信号はタイ
マ20.24及び38のトリガ入力端子に同時に供給さ
Jlる。同様に他の増幅器の出力端子のトリガ信号も第
1A及び18図に示すように対応する3個のタイマのト
リガ入力端子に同時に供給される。 増幅器16,17.18及び19の出力端子に接続され
た第1BMに示す8個のタイマのうちタイマ24だりは
l・リガされる前にエネーブル信号を必要としない。こ
れがため、最初に発生し得る回路動作は800 H7信
号で開始されなければならず、増幅器16の出力端子か
らの信号がタイマ24により20ミリ秒のタイミング期
間を開始せしめる。20ミリ秒の期間の終了時にタイマ
25が100ミリ秒のタイミング期間を開始し、この期
間中連続エネーブル信号を発生してタイマ26に供給す
る。これがため、800 H7)−ンが検出された瞬時
から20〜l 20 ミIJ秒の期間中においてタイマ
26は1000 Hz )−ンの検出によりトリガする
ことができる。]、 OOOHz ) −ンがこの11
10 ミ’J秒の期間中に発生しながった場合にT:)
、これ以−にの回路動作はA′dらず、回路は8o
n H7の検出前の状態にもどる。 ] 000 H2)−ンがこのタイムフレーム中に発生
ずる場合には、タイマ26がトリガされ、上述と同一の
シーケンス動作が起り、タイマ28が1 (10ミリ秒
の間タイマ27によりエネーブルされてそのI(II間
中タイマ28を1.2 +10 Hz ) −ンでトリ
ガすることができる。タイマ28がトリガ□されると、
同様にシーケンス動作が続き、タイマ8(1,32,3
4・、36及び38が順次エネーブルされる。従って、
タイマ38がエネーブルされ、トリガされるためには次
の順序の8個のオーディオトーン、即ち80 (l H
z 、 11100 Hz 。 J 20nH7,1400Hz、12(IOH7゜1
(100Hz 、 8 (10Hzの順序のオーディオ
トーンを検出する必要がある。史に、最初の800 H
zトーンの検出後、順次の各トーンはその前のトーンの
検出後の20ミリ秒から]2oミリ秒の期間内に検出さ
れf、Cければな「)ない。径−〕で、80()Hzを
除く順序外ねトーンは常にエネーブルさJlてないタイ
マに入力することになり、それ1フトの回路動作はIf
fj +、l−される。 タイマ3日が首尾よくトリガされると、このタイマは2
0ミリ秒の迎延後に10ミリ秒t11.パルス発生器3
9を駆動し、これからデ・イスエーブル信号をディスエ
ーブルパルス発生器Φ0に供給すると共にトリガパルス
を5秒タイマ・11及びへ個のカウンタ42,411.
.1・4,45及び46の全てに供給する。各カウンタ
はトリガされるためにはエネーブル信号を必要とする。 第1カウンタ42は5秒タイマ41の出力端子からエネ
ーブル信号を受信し、lllff次の各カウンタはその
前段のカウンタの出力端子からエネーブル信号を受信す
る。Mi/Jのトリガパルスが発生すると、5秒タイマ
41はトリガされ、直ちにエネーブル信号を@1カウン
タ42に供給してこのカウンタをトリガし得る状態にす
る。第2カウンタ43は50ミリ秒遅延後ニのみエネー
ブル信号を受信するため、最初のトリガパルスでトリガ
することはできず、第2トリガパルスの発生を待たなけ
ればならない。タイマ38が210目のトリガを受ける
と、第2トリガパルスが発生して第2タイマ、1.3を
トリガし、このタイマは50ミリ秒遅延後にエネーブル
信号を第3カウンタ44に供給する。このように、順次
ノ各トリガパルスは次のカウンタを、第5トリガパルス
が第5カウンタ46をトリガするまで順次トリガする。 しかし、5秒タイマ4.1は一旦トリガされると5秒以
内に発生するIll+?次のトリガパルスには影響さり
、 1.cい。 第5カウンタがトリガされる前に5秒タイマ4.1がそ
のタイミング期間を終了する場合には、エネーブル信号
の消失により5個のカウンタの全てが直ちにディスエー
ブルさね、カウンタチェーン全体が有効にリセットされ
る。この場合、前と同様に次のトリガパルスが5秒タイ
マ41を再ス々−トし、第1カウンタ42を再トリガす
る。 第5カウンタ46が5秒タイミング期間の終了前にトリ
ガされる場合には、第5カウンタ46は交通信号制御リ
レー48を駆動し、同時に(1スタ一トパルス発生器4
7を駆動して再スタートパルスを5秒タイマ41に供給
して間断なく新し7い5秒タイミング期間を開始する。 この際、5個のカウンタの全てがトリガされ、全てのエ
ネーブル信号が存在し、制御リレー48が駆動されたま
\になる。その後の順次のトリガパルスは各パルスが新
しいタイマ再スター トパルスを発生する以外はカウン
タチェーンに何の影響も与えない。5秒の期間内にトリ
ガパルスが何も発生しない場合には・、5秒タイマ41
がそのタイミング期間を終了してエネーブル信号の発生
を停止し、カウンタチェーンをリセットし、交通信号制
御リレー48を減勢する。 ディスエーブル回路の動作はディスエーブルパルス発生
器40により制御され、ご−めノクルス発)(:器は適
当なディスエーブル信号が供給されると)′イスエーブ
ルパルスを発生して7個の] 00 ミリ秒エネーブル
タイマ2.5,27,29.8]、。 38.35及び37の各々に供給する。これにより全て
のエネーブル信号を停止させ、タイマ回路26.28.
30,34,86,813をリセットする。ディスエー
ブルパルス発生器1・0に供給されるディスエーブル信
号は2つの信号源の何れかから供給される。一方の信号
源はタイマ38がトリガされてから20ミリ秒後に信号
を発生する1 0 ミIJ秒パルス発生器39であり、
これは完全なIII+:i序の8個のトーンの検出後に
タイマ回路をリセットして次σ)トーンシーケンスに対
し準備させるためである。斯るリセットにより種々の回
路は発生し得るスプリアス信号や誤トリガと弾関係にイ
れらの適11:、な初期状態になる。 ディスエーブル信号の第2源は第1A図に示す4中個の
] 11 ミリ秒ディスエーブルタイマ20゜21.2
2及び23の出力端子に接続された抵抗回路網から得ら
れる。これらの各タイマは関連する増幅KY +6.1
71 ] 8又は19の出力端子からのトリガ信号でト
リガされるとJOミリ秒間出力信号を発生ずる。全4個
のタイマからの出力信号は抵抗回路網により加算されて
、全4個のタイマが同時にトリガされたときにのみディ
スエーブル信号を発生ずる。この状態は8 (111)
IZ 。 ]、 000 H2、1200Hz及び]、400H2
)−ンノ全てが10ミリ秒の時間内に検出された場合に
のみ起る。この回路の目的は広帯域雑音による誤トリガ
の惧れを除去することにある。 以−に、第】A及びIB図のブロック図を完全に説明し
た。次に、本発明の理Wf4を更に完全なものとするた
めに個々の回路について詳細に説明する。 メーデイオトランスジューザ1としては任意のタイプの
ものを使用でき、その電気特性は特に臨界的でないが、
ダイナミック可動コイル型のマイクロホンを推賞する。 これは安価で丈夫であり、且つ注目する帯域幅に巨って
平坦な周波数応答を有するなどのいくつかの好適な特性
を有するためである。マイクロホンのハウジングは適度
に丈夫に月つ耐候性に設n1する必要があるのみならず
、風きり音の発生が最低になるようv#I゛してピック
アップされる広帯域雑音の量を低減する必要がある。ハ
ウジングはマイクロホン直下からピックアツブされる交
通雑音を低減するために垂直方向の感度が最低になり、
水平方向の感度が最高になるよう設8(する必要もある
。 第2図に示す前置増幅器2はマイクロホンJから離して
又はその近くに配置するよう設計してあり、シールドケ
ーブル3を紅で増幅器4に接続される。この前置増幅器
20回路構成は、増幅器4への接続がシールド(=Jき
半導線ケーブルを必要とずろだけでよい点に特徴があり
、長いシールドケーブル接続を必要とする場合には集導
線ケーブルを使用する場合に比べて著しいコストの節約
が得られる。これはベースバイアス抵抗R1をトランジ
スタQ]のコレクタ端子に直結し、コレクタ負411′
抵抗R3をシールドケーブルの遠端に設けることにより
達成される。このようにすると、直流コレクタ電流と増
幅された交流信号が両方とも半導線で搬送されると共に
直流及び交流帰路電流がシールドで搬送される。他のバ
イアス回路構成の場合又は多段増幅器を使用する場合に
は少くとも1本のシールトイくjき2導線ケーブルを必
要とする。集積演算回路を使用する場合はシールド+1
を3導線ケーブルを必要とする。 前置増1lllI器2の他の回路素子はマ・rクロポン
】からの信号をトランジスタQ1のベースに結合するコ
ンデンサC1、エミッタ安定抵抗R2、エミッタバイパ
スコンデンサ02、出力信号を増幅器41の入力端子に
結合するコン7ンAj O3である。 ダイオードDI及びD2は回路素子をシールドケーブル
3に又はその近傍に誘起される逆極性渦TTf。 原信号の悪影響から保護する働きをする。ダイオードD
J及びD2は信号ダイオードとして図示しであるが、ツ
ェナーダイメートを有効に使用することができる。 増幅器4は非反転高利得回路構成に接続した集積回路演
算増幅器IC1である。簡単のたV)、電源端子は図示
を省略した。抵抗R4,1,を非反転入力端子に大地基
準電位を与え、ダイオードD 3 ハその入力端子を順
方向過電圧信号から保給するものである。抵抗R5け反
転入力端子への信号帰還路を構成し、抵抗R6及びコン
デンサ041はこの増幅器の低周波数カットオフ周波数
を設定してロールメツ特性を制御し、抵抗R7は増幅器
4とクリッパ5との間の負荷を絶縁するものである。 対称信号クリッパ5は抵抗R8、R9及びRIOとダイ
オ−ドD 4.及びD5から成る標準的なりリッパ回路
である。第1A図の増幅器6及び8は増幅器4と同様の
構成であり、クリツノぐ7及び9はクリッパ5と同様の
構成である。このように高利得増幅器と対称クリッパを
多数使用することは、極めて強い信号の存在の下で極め
て弱い信号を過大な歪み成分を発生することなく使用可
能なレベルまで増幅するユニークな技術である。 第3図に示す電圧ホロワ10は帰還抵抗を具える102
から戊る標準の回路構成のものである。 IC3とその関連素子から成るローパスフィルタ11は
乃しンーキー(5allen −Key )回路構成を
用いた二次能動フィルタである。IO2及びIC3はと
もに集積回路タイマ11ni器である。第4図に示すI
C4、IC5及び工C6とそねらの関連素子から成るバ
ンドパスフィルタ12はステートバリアプル回路構戊を
用いる高Q:/jK能動フ・fルタである。IC7と・
11)遠回路網から戊る増1++I 藩16は標準の非
反転演算増l1lIIl器である。44個のフィルタ1
2 、 J 3. ’+ 4及び15のfIl/♂成は
全て同様であり、4個の増幅器]、 6 、 ] 7
、 I R及び19の構成も全て同様である。 第1A及び18図に示す8対のタイマ241〜39の代
表的な1対の回路構成を第5図に示す。 タイマ26及び27は両方とも集積回路タイマであり、
その端子表示を第5図に示す。ft’?j中のため、電
源端子と接地端子は図示してない。タイマ2Gは単安定
回路として接続され、タイマ25からのエネーブル信号
が存在するときに端子T Lに供給される充分な振幅の
負方向パルスによl)出力を所定の期間高レベルにする
。その期間は抵抗R11とコンデンサC5の値により設
定され、このタイマの場合には20ミリ秒である。タイ
マ27も] OOミIJ秒のタイミング期間を設定する
のに適正なタイミング素子R18及びC7をイ1″する
晰安定回路として接続される。抵抗R]、 2及びフン
デンリC6は微分量カ11を構成し、タイマ26からの
出力パルスをi2分してタイマ27を20ミリ秒期間の
終了までトリガしないようにする。ダイオードD Bは
入力信号が電源1+以上にならないようにしてタイマ2
7が損傷きれないようにするものである。タイマ27が
トリガされると、タイマ28へのエネーブルラインが1
00ミリ秒の期間中高レベルになる。この期間中にタイ
マ40からディスエーブルパルスが到来するとこのタイ
ミング期間は終了し、タイマ28へのエネーブル信号は
終了する。8対のタイマの構成は、タイマ24のR端子
を正電源に接続して常時エネーブル状態にする点と、タ
イマ39のタイミング素子の値は] o o ミリ秒で
はなく 10 ミIJ秒の期間を発生するようにしであ
る点を除いて全て同様である。 第6図はカウンタチェーンと制御リレー駆mb 回路の
回路網1jlEを示す。タイマ41〜4・7は全て集積
回路タイマであり、それらの端子を第5図に示す。電源
端子及び接地端子は図示してない。タイマ41は5秒の
タイミング期間を設定するのに適正tt値のタイミング
期間R]、 4及びC8をイjする・囃安定回路として
接続され、その5秒σ)夕・fミング期間中タイマ42
にエネーブル信号を供給する。 タイマ4,2はシュミットトリガ回路として接続され、
エネーブル信号をタイマ48に15t、給する前の50
ミリ秒の遅延はR15及び011)の値で制御される。 この回路構成がタイマ43.44及び45に対して反復
される。タイマ45がトリガされると、転流リレーが附
勢され、その常開接点を閉じ土sORと制御リレーとの
間の回路を閉成す・る。カウンタチェーンの第5カウン
タであるタイマ46は40マイクロ秒のタイミング期間
を設定するのに適正な値のタイミング素子R16及びC
10を有する単安定回路として接続される。タイマ46
がトリガされると、発生する40マイクロ□秒パルスが
SCRのゲートに供給されてこれをターンオンして交通
信号制御リレーを附勢しラッチする。同時に、40マイ
クロ秒パルスはシュミットトリガとして接続されたタイ
マIi!7にも供給され、コンデンサG8を放電させて
タイマ41の5゛□秒タイミングI01間を間断なく再
スタートさせる。・タイマ46が5秒期間内に再トリガ
されない場合には、エネーブル信号が消失して転流リレ
ーが一減勢され、SORの接続ラインが切り跡され、交
通信号制御リレーが減勢される。 デ・rスエ−プル回路は第7図に示す。5個のタイマ2
0〜23は全て集積回路タイマであり、それらの?Ml
子を第5図に示す。電輝端子と接地端子は図示しでない
。これら4個のターf720〜23は10ミリ秒のタイ
ミング期間を有する単安定間1・路として接続される。 これらタイマの出力端子は抵抗R]、 7、RIFI、
R]−II 、R20及びR21からrJ%る加算回路
網に接続される。シュミットトリガとして接続されたタ
イマ40はその入力が所定のしきい値レベルに達したと
きにディスエーブルパルスを発生ずる。加算回路網は、
4個のタイマ20〜23の全てが同時、即ぢ】0ミリ秒
以内にトリガされに−ときにのみその加算出力が所要の
しき′い値に達するよう構成する。タイマ4oはタイマ
39からのパルスをダイオードD7を経て受、信すると
きもディスエーブルパルスを発生1−る。 ダイオードD7はタイマ39を加算回路網から絶縁する
だめのものであ−る。 本発明システムの他の例では、12と16、】3と17
.14と18又は】5と19のような各バンドパスフィ
ルタと増幅器の紹介ぜは集積回路位相ロックループトー
ン検出器と置き換えることができる。位相ロックループ
トーン検出器は1−述ノバンドパスフィルタと増幅器の
紹介ぜの代’1にそのまま使用し得るような入出力特性
及び電源・・・電圧要件を有する単一集積回路として入
手し得る。 バンドパスフィルタ回路と位相ロックルーフ’ Ir1
l 路のどちらかを選択するかは検出すべき音声又は複
合音声の性質並びに各場合にお番するコスト−パー7オ
マンスに基づいて決められる。 以上述べたように、本発明による回路は極めて融通性に
富み、任意の反復音声パターン又は非反復音声パターン
をmN整するよう認識することができると共に他の不所
望な音声が完全に除外することができる。本発明はある
特定の音声を予想し得ない様々tj他の1゛1声の中か
ら認識1°る必要がある他のいかX「る用途にも使用す
ることができる。この点から、−1−述の電子システム
には種々の変更を加えることができ、以上の詳細な説明
は本発明の詳細な説明しただけであって本発明はこれに
限定されるものではない。
ニリ・イし・ンのようl、r緊急信号を選択的にモニタ
ーし市(識して交通信号機を遠隔制御する装置に模1す
るものである。 発明の概要 筒中に説明すると、本発明は主として緊急信号の検出に
適用さね、その機能をiF確な周波数弁別回路、順序検
出回路、タイムドゲート回路、雑音除去回路及び反復計
数回路によって達成するものである。Ii′i!なる周
波数の−・連の音が11で41「タイマ4・Fmtシr
:トリガパルスをカウンタチェー゛に出力して交通信号
すし・−を験重IJオる。Ril 7皮数=fl別は・
くンドパスフィルタ又はIC位II =1ツクループト
ーンデコーダにより達成することができる。種々の回路
は全ての他の不所望な音声を拒絶′4る機能を保持した
ま\任意の種類の予定の反復音声パターンを認識するよ
うに再調整することができる。 ここに記載する本発明の特定の応用例及び実施例は“イ
エルプ(yelp ) ”のような緊急11ξ輌−リイ
レンの特定の動作モードの?¥芦1を、緊急if輌が交
差点を沖やかに安全に通過し得る、1−うGこ交差点の
交通信号を制御する目的のために検出及び認識するよう
設計したものである。本装置は全ての外部音声や゛′ウ
ニイル(wail ) ”及び°°ハイーロー゛として
知られている他のザイレン動作モード 、を含む組合ぜ
T↑を除外することができる。本−装置を゛°イエルブ
“動作モードに応答すイ)ようにする目的は、このモー
ドは緊急車輌が交差点に近づいたときに緊急車輌のオペ
レータにより通常使用さ、れるもの−ぐあって、通常の
サイレンの慣用ノζター・ンに殆んど又は全く変更を要
しないためである。 緊急tjj輌の副ベレータが交差点の交通信号サイクル
を変えることを望まない場合にはオペレータは°°イエ
ルブ’ jcJ、外の任意のサイレンモードを選択使用
することブ)1.できる。 更に詳しく説明すると、゛イエルブ′動作モー1′のオ
ーディオ特性は、500 H2のような低周波数から出
発して16 (10Hzのような高周波数に上昇し、次
いて再ひもとの低周波数に低下する・・・スィーブ→I
イクルをくり返ず連続変化音から成る。 そのスイーブザイクルは1秒間に1〜4サイクルの割合
でくり返される。その正確な周波数箱間及び市Gffな
スイー プザイクルくり返し数はサイレンの特定のモデ
ル及び型式により決まる。本発明の□回路C;【上述し
た°°イエルプ″周波数の全範囲及びくり返し数に適I
Jd、シ、認識することができる。 、Q f+’i点の交通信号を接近する緊急車輌のドラ
イバが遠隔制御しtするようにしたシステムの有用性に
ついては米国特許第3550078号明細書に電検出器
と各申輌上に装着した特殊の高輝10う〉ブを用いるシ
ステムが開示さ′J]でいる。 従来技術の説明 従来よリーリイレンや自動車ホーンのような?(Y ′
1i’!の音に応答し得る装置があり、代表的なものは
米国特許第85681.44号及び同第8735841
2υ−明細書に開示されているが、これらは何れも緊急
車輌サイレンの近くにいるドライバに、自動車ボーンン
や列車の警笛の存在下でGe告するために11(輌に装
着するよう設計されている。これらの特許は交通信号制
御について何も触れてい4rい。 上述の特許を更に詳細に検討する前に、(1)特定のト
ーン又は予定のトーンシーケンスに□応答するが、同一
のトーン又はトーンシーケンスを含み得る不所望な音声
信号に対し殆んど又LJ全く弁別できない能力(トーン
デコーダ)と、(2) 特定の音声パターンを検出し
認識すると共に全ての不所望な音及び組合せ音を拒絶す
ることができる能力(tイIifパターン識別器)との
区別を明確C・−しておく必要゛がある。前者の(1)
は例えば電話のウノヂト−ンンスデムで代表される、こ
のシスデノ、は人1゛的に制御された環境で使用され、
発生し?lる全てのトーン及びトーンシーケンスは既知
である。例えは7桁のローカル電話番号を表わず所定の
;−ンシーケンスに応答するよう股引さtまた1・−ン
デコーダは任意の1()桁の番号のR初の7桁に応答し
1.rい。これは全ての10桁番号の最初の7桁は7桁
散号と決して重複しtCいようにしであるためである。 また、誤応答を発生し得るスプリアス信号はトーンデコ
ーダに達する前に適切にろ波又は減X< tわるように
し−Cある。こねがため、このように制御されたB゛1
(境においては不所望な信号Gel予め適切に減衰され
、戊は発生し得ないようにさねでいるためトーンデコー
ダには不所望f信号を11 i絶する特別の手段を設け
る必要は殆んどない○ 後者の(2)は例えば交通の激しい交差点で代表される
。こび)ような交差点は制御されてない自然の環境にあ
って、種々の予想し得ない音声<〕rtの組合せが発生
し得る。緊急車輌サイレンの音を検出及び詔詭するよう
設計された音声パターン別弁器はエンジン排気音、トラ
ンスミッションギヤ音、自動車の電気ホーン、トラック
のニー1′−ポーン、ブレーキのきしみ音、タイヤのき
しみγ1及び2+!常的に存在する風音のような音に対
して弁別し、これらの音を拒絶する必要がある。このよ
うな外部音を拒絶する能力が制限された回路は制御され
た環境においてトーンデコーダとして用いるには有1・
□効であるが、制御されてない環境では実用にならず、
高い割合で誤応答を発生ずる。 ここで、前記米国特許第35681.44号明細書を再
び検羽すると、これには列車の警笛、自動車のホーン及
び緊急車輌のサイレンに応答し、各応□答を別々に表示
し得るようにした好適例を開示している。この装置はこ
の目的を3チヤンネルで達成しており、各チャンネルの
回路はバンドパスフィルタを含み、第1のフィルタは列
車の警笛の特性周波数に同調させてあり、第2のフィル
タは白動車のポーンの特性周波数に同調させてあり、第
3のフィルタはサイレンの特性周波数に同調させである
。 1−述の装置は2つの重要な理由から総合的には有用で
ない。第1に、自動車のホーンの特性周波数にIノミs
答するバンドパスフィルタの使用は、自動i1t、の
ホーンは単一の特性周波数を有しているわけではないの
で役に立たない。ホーンの周波数は自動車のモデルによ
って異なる。また、殆んどの自動1丁は低ピツチと高ピ
ツチの2つのホーンを有し快よい音を発生ずるようにし
ている。フィルタのバンドパスを殆んどのホーンの特性
周波数をカバーするように広げると、装置は弁別能力を
失ない、殆んどの他のγfに応答してしまう。同一の理
由が列Tit *笛に対してもいえる。種々の列車警笛
の周波数範囲は種々のポーンの周波数範囲よりも狭いが
、警笛の周波数範囲はホーンの周波数範囲とオーバラッ
プする。また、サイレンは単一・の特性周波数を有しな
いで前述したように広い周波数に亘ってスイープし、こ
の周波数スィーブはホーン及第2の理由は、狭帯域フィ
ルタを使用しても回路は極めて弱い別弁能力を有するの
みである点にある。殆んどの街路雑音は種々の周波数の
多くのオーディメ成分を含む複雑なスペクトルを有し、
これらのxt音は殆んどのものが誤ったトリガを生じ、
回路を実用にならないものとする。 次に、前記米国特許第8785842号明細書を検討す
ると、これは緊急車輌サイレンの音に応答し得るトーン
応答回路に関するものである。この・特許のものは先の
回路を改良し、3つのバンドパスフィルタを用いて3つ
の異なる周波数の音を所定の期間(10秒)内に検出し
なければ応答が7()られないようにしたものである。 このためにscRシーケンス回路を用いてこれらの音が
所定の順序□で発生しなければならないようにしている
。このシーケンスはSORの固有のターンA2時間(代
表的には0.5マイクロ秒以下)を除いて遅延時間が生
じないようにしである。1.000 I7 )−ンの1
ザイクルの時間は]ミリ秒であるため、実用1:の点か
ら0.5マイクロ秒のような短かい時間は瞬間とみなす
ことができる。これがため、適正な周波数の8つの音が
同時に存在する場合、これらの1千が少くとも1〜2マ
イクロ秒のオーバラップである1(I4す、こねらの音
が如何なる順序であっても回路が応答してしまう。唄に
、この特許の装置は不所望な音を拒絶する有効な手段を
含んでおらず、任意の広’:t’j域雑音源によりトリ
ガされ易い。 経つ一〇、この回路は3ト一ン信号のトーン検出器とb
’lj #のが良く、音声パターン弁別器としては使
用できないものである。 実施例の説明 CJF、図面につき本発明の詳細な説明する。 φIA及び13図は本発明システムの全電子回路のブr
yツク図を示す。第1A図において、マイ々ti ホン
1に入射する、例えば゛イエルブ“動作モードと外部音
声を含む音波は電子信号に変換され、前置増幅器2で増
幅される。前置増幅器2の出力信号はシールドケーブル
3を経て増幅器4の入力端子に供11]る。 実際の設訂では、マイクロホンと後続回路との間の配線
は数百フィートの長さにすることができる。この場合に
はシールドケーブルを使/ITする必要があると共に適
当な前置増幅器をマ・fりt1ホンの近くに設けて誘起
される雑音及び/又はスプリアス信号の有害な影響を抑
える必要がある。 前置増幅器2からの電気信号は増幅器4で史に増幅され
、この増幅器の出力は対称信号クリッパ5に通されて次
の増幅器段6の入力端子にオーバ・・ロードしないよう
にする。この増幅器は、もしオーバロードが許されると
、歪みを生じ、不を升望な高調波を発生ずることになる
。このような増幅器とクリッパの組を、クリッパ7.9
及び増幅器8与えるためである。各増幅器4,6及び8
は600Hzのカットオフ周波数を持つ低周波数ロール
オフ特性を有するものとする。これがため、注目す□る
周θひ数帯域ダ1の電気信号はこの点で除去され2、後
経[回路のスゲリアス信号又は高調波歪みによるM(ト
リガ又は不適jE動作の電位源が低減する。 ローパスフィルタ11の出力端子は4個の高Q−バンド
パスフィルタ12,13.14及び15の人力!l1t
5−J’に接続され、これらのフィルタはそれぞれI’
l fl EI H7、1000H2、1200H2及
び14 fl OH7の公称中心周波数の信号を通すよ
う同調されている。フィルタの数及びそれらの中心周波
数番Jシス−j〕\の留水に従って変えることができる
。こね「)バンドパスフィルタの一つのバンドパス内に
入るローパスフィルタ11の出力?rA 子カらの信号
はそねぞれの増幅器]、 6 、 l 7 、1.8又
は19に(l(給さillこ′J1ら増幅器に接続され
たタイマ回路のトリガ信号として作用するに充分な電1
1−ジベルに増幅される。 4・個の増幅器16,17.18及び19の出力端子は
タイマ20,21.22及び23のそれぞれ、タイマ2
4,26.28及び30のそれぞれ及びタイマ38.8
6.34及び32のそれぞれ、のトリガ入力f人1子に
接続する(第1B図参(!<< )。 これがため、増幅器16の出力端子のトリガ信号はタイ
マ20.24及び38のトリガ入力端子に同時に供給さ
Jlる。同様に他の増幅器の出力端子のトリガ信号も第
1A及び18図に示すように対応する3個のタイマのト
リガ入力端子に同時に供給される。 増幅器16,17.18及び19の出力端子に接続され
た第1BMに示す8個のタイマのうちタイマ24だりは
l・リガされる前にエネーブル信号を必要としない。こ
れがため、最初に発生し得る回路動作は800 H7信
号で開始されなければならず、増幅器16の出力端子か
らの信号がタイマ24により20ミリ秒のタイミング期
間を開始せしめる。20ミリ秒の期間の終了時にタイマ
25が100ミリ秒のタイミング期間を開始し、この期
間中連続エネーブル信号を発生してタイマ26に供給す
る。これがため、800 H7)−ンが検出された瞬時
から20〜l 20 ミIJ秒の期間中においてタイマ
26は1000 Hz )−ンの検出によりトリガする
ことができる。]、 OOOHz ) −ンがこの11
10 ミ’J秒の期間中に発生しながった場合にT:)
、これ以−にの回路動作はA′dらず、回路は8o
n H7の検出前の状態にもどる。 ] 000 H2)−ンがこのタイムフレーム中に発生
ずる場合には、タイマ26がトリガされ、上述と同一の
シーケンス動作が起り、タイマ28が1 (10ミリ秒
の間タイマ27によりエネーブルされてそのI(II間
中タイマ28を1.2 +10 Hz ) −ンでトリ
ガすることができる。タイマ28がトリガ□されると、
同様にシーケンス動作が続き、タイマ8(1,32,3
4・、36及び38が順次エネーブルされる。従って、
タイマ38がエネーブルされ、トリガされるためには次
の順序の8個のオーディオトーン、即ち80 (l H
z 、 11100 Hz 。 J 20nH7,1400Hz、12(IOH7゜1
(100Hz 、 8 (10Hzの順序のオーディオ
トーンを検出する必要がある。史に、最初の800 H
zトーンの検出後、順次の各トーンはその前のトーンの
検出後の20ミリ秒から]2oミリ秒の期間内に検出さ
れf、Cければな「)ない。径−〕で、80()Hzを
除く順序外ねトーンは常にエネーブルさJlてないタイ
マに入力することになり、それ1フトの回路動作はIf
fj +、l−される。 タイマ3日が首尾よくトリガされると、このタイマは2
0ミリ秒の迎延後に10ミリ秒t11.パルス発生器3
9を駆動し、これからデ・イスエーブル信号をディスエ
ーブルパルス発生器Φ0に供給すると共にトリガパルス
を5秒タイマ・11及びへ個のカウンタ42,411.
.1・4,45及び46の全てに供給する。各カウンタ
はトリガされるためにはエネーブル信号を必要とする。 第1カウンタ42は5秒タイマ41の出力端子からエネ
ーブル信号を受信し、lllff次の各カウンタはその
前段のカウンタの出力端子からエネーブル信号を受信す
る。Mi/Jのトリガパルスが発生すると、5秒タイマ
41はトリガされ、直ちにエネーブル信号を@1カウン
タ42に供給してこのカウンタをトリガし得る状態にす
る。第2カウンタ43は50ミリ秒遅延後ニのみエネー
ブル信号を受信するため、最初のトリガパルスでトリガ
することはできず、第2トリガパルスの発生を待たなけ
ればならない。タイマ38が210目のトリガを受ける
と、第2トリガパルスが発生して第2タイマ、1.3を
トリガし、このタイマは50ミリ秒遅延後にエネーブル
信号を第3カウンタ44に供給する。このように、順次
ノ各トリガパルスは次のカウンタを、第5トリガパルス
が第5カウンタ46をトリガするまで順次トリガする。 しかし、5秒タイマ4.1は一旦トリガされると5秒以
内に発生するIll+?次のトリガパルスには影響さり
、 1.cい。 第5カウンタがトリガされる前に5秒タイマ4.1がそ
のタイミング期間を終了する場合には、エネーブル信号
の消失により5個のカウンタの全てが直ちにディスエー
ブルさね、カウンタチェーン全体が有効にリセットされ
る。この場合、前と同様に次のトリガパルスが5秒タイ
マ41を再ス々−トし、第1カウンタ42を再トリガす
る。 第5カウンタ46が5秒タイミング期間の終了前にトリ
ガされる場合には、第5カウンタ46は交通信号制御リ
レー48を駆動し、同時に(1スタ一トパルス発生器4
7を駆動して再スタートパルスを5秒タイマ41に供給
して間断なく新し7い5秒タイミング期間を開始する。 この際、5個のカウンタの全てがトリガされ、全てのエ
ネーブル信号が存在し、制御リレー48が駆動されたま
\になる。その後の順次のトリガパルスは各パルスが新
しいタイマ再スター トパルスを発生する以外はカウン
タチェーンに何の影響も与えない。5秒の期間内にトリ
ガパルスが何も発生しない場合には・、5秒タイマ41
がそのタイミング期間を終了してエネーブル信号の発生
を停止し、カウンタチェーンをリセットし、交通信号制
御リレー48を減勢する。 ディスエーブル回路の動作はディスエーブルパルス発生
器40により制御され、ご−めノクルス発)(:器は適
当なディスエーブル信号が供給されると)′イスエーブ
ルパルスを発生して7個の] 00 ミリ秒エネーブル
タイマ2.5,27,29.8]、。 38.35及び37の各々に供給する。これにより全て
のエネーブル信号を停止させ、タイマ回路26.28.
30,34,86,813をリセットする。ディスエー
ブルパルス発生器1・0に供給されるディスエーブル信
号は2つの信号源の何れかから供給される。一方の信号
源はタイマ38がトリガされてから20ミリ秒後に信号
を発生する1 0 ミIJ秒パルス発生器39であり、
これは完全なIII+:i序の8個のトーンの検出後に
タイマ回路をリセットして次σ)トーンシーケンスに対
し準備させるためである。斯るリセットにより種々の回
路は発生し得るスプリアス信号や誤トリガと弾関係にイ
れらの適11:、な初期状態になる。 ディスエーブル信号の第2源は第1A図に示す4中個の
] 11 ミリ秒ディスエーブルタイマ20゜21.2
2及び23の出力端子に接続された抵抗回路網から得ら
れる。これらの各タイマは関連する増幅KY +6.1
71 ] 8又は19の出力端子からのトリガ信号でト
リガされるとJOミリ秒間出力信号を発生ずる。全4個
のタイマからの出力信号は抵抗回路網により加算されて
、全4個のタイマが同時にトリガされたときにのみディ
スエーブル信号を発生ずる。この状態は8 (111)
IZ 。 ]、 000 H2、1200Hz及び]、400H2
)−ンノ全てが10ミリ秒の時間内に検出された場合に
のみ起る。この回路の目的は広帯域雑音による誤トリガ
の惧れを除去することにある。 以−に、第】A及びIB図のブロック図を完全に説明し
た。次に、本発明の理Wf4を更に完全なものとするた
めに個々の回路について詳細に説明する。 メーデイオトランスジューザ1としては任意のタイプの
ものを使用でき、その電気特性は特に臨界的でないが、
ダイナミック可動コイル型のマイクロホンを推賞する。 これは安価で丈夫であり、且つ注目する帯域幅に巨って
平坦な周波数応答を有するなどのいくつかの好適な特性
を有するためである。マイクロホンのハウジングは適度
に丈夫に月つ耐候性に設n1する必要があるのみならず
、風きり音の発生が最低になるようv#I゛してピック
アップされる広帯域雑音の量を低減する必要がある。ハ
ウジングはマイクロホン直下からピックアツブされる交
通雑音を低減するために垂直方向の感度が最低になり、
水平方向の感度が最高になるよう設8(する必要もある
。 第2図に示す前置増幅器2はマイクロホンJから離して
又はその近くに配置するよう設計してあり、シールドケ
ーブル3を紅で増幅器4に接続される。この前置増幅器
20回路構成は、増幅器4への接続がシールド(=Jき
半導線ケーブルを必要とずろだけでよい点に特徴があり
、長いシールドケーブル接続を必要とする場合には集導
線ケーブルを使用する場合に比べて著しいコストの節約
が得られる。これはベースバイアス抵抗R1をトランジ
スタQ]のコレクタ端子に直結し、コレクタ負411′
抵抗R3をシールドケーブルの遠端に設けることにより
達成される。このようにすると、直流コレクタ電流と増
幅された交流信号が両方とも半導線で搬送されると共に
直流及び交流帰路電流がシールドで搬送される。他のバ
イアス回路構成の場合又は多段増幅器を使用する場合に
は少くとも1本のシールトイくjき2導線ケーブルを必
要とする。集積演算回路を使用する場合はシールド+1
を3導線ケーブルを必要とする。 前置増1lllI器2の他の回路素子はマ・rクロポン
】からの信号をトランジスタQ1のベースに結合するコ
ンデンサC1、エミッタ安定抵抗R2、エミッタバイパ
スコンデンサ02、出力信号を増幅器41の入力端子に
結合するコン7ンAj O3である。 ダイオードDI及びD2は回路素子をシールドケーブル
3に又はその近傍に誘起される逆極性渦TTf。 原信号の悪影響から保護する働きをする。ダイオードD
J及びD2は信号ダイオードとして図示しであるが、ツ
ェナーダイメートを有効に使用することができる。 増幅器4は非反転高利得回路構成に接続した集積回路演
算増幅器IC1である。簡単のたV)、電源端子は図示
を省略した。抵抗R4,1,を非反転入力端子に大地基
準電位を与え、ダイオードD 3 ハその入力端子を順
方向過電圧信号から保給するものである。抵抗R5け反
転入力端子への信号帰還路を構成し、抵抗R6及びコン
デンサ041はこの増幅器の低周波数カットオフ周波数
を設定してロールメツ特性を制御し、抵抗R7は増幅器
4とクリッパ5との間の負荷を絶縁するものである。 対称信号クリッパ5は抵抗R8、R9及びRIOとダイ
オ−ドD 4.及びD5から成る標準的なりリッパ回路
である。第1A図の増幅器6及び8は増幅器4と同様の
構成であり、クリツノぐ7及び9はクリッパ5と同様の
構成である。このように高利得増幅器と対称クリッパを
多数使用することは、極めて強い信号の存在の下で極め
て弱い信号を過大な歪み成分を発生することなく使用可
能なレベルまで増幅するユニークな技術である。 第3図に示す電圧ホロワ10は帰還抵抗を具える102
から戊る標準の回路構成のものである。 IC3とその関連素子から成るローパスフィルタ11は
乃しンーキー(5allen −Key )回路構成を
用いた二次能動フィルタである。IO2及びIC3はと
もに集積回路タイマ11ni器である。第4図に示すI
C4、IC5及び工C6とそねらの関連素子から成るバ
ンドパスフィルタ12はステートバリアプル回路構戊を
用いる高Q:/jK能動フ・fルタである。IC7と・
11)遠回路網から戊る増1++I 藩16は標準の非
反転演算増l1lIIl器である。44個のフィルタ1
2 、 J 3. ’+ 4及び15のfIl/♂成は
全て同様であり、4個の増幅器]、 6 、 ] 7
、 I R及び19の構成も全て同様である。 第1A及び18図に示す8対のタイマ241〜39の代
表的な1対の回路構成を第5図に示す。 タイマ26及び27は両方とも集積回路タイマであり、
その端子表示を第5図に示す。ft’?j中のため、電
源端子と接地端子は図示してない。タイマ2Gは単安定
回路として接続され、タイマ25からのエネーブル信号
が存在するときに端子T Lに供給される充分な振幅の
負方向パルスによl)出力を所定の期間高レベルにする
。その期間は抵抗R11とコンデンサC5の値により設
定され、このタイマの場合には20ミリ秒である。タイ
マ27も] OOミIJ秒のタイミング期間を設定する
のに適正なタイミング素子R18及びC7をイ1″する
晰安定回路として接続される。抵抗R]、 2及びフン
デンリC6は微分量カ11を構成し、タイマ26からの
出力パルスをi2分してタイマ27を20ミリ秒期間の
終了までトリガしないようにする。ダイオードD Bは
入力信号が電源1+以上にならないようにしてタイマ2
7が損傷きれないようにするものである。タイマ27が
トリガされると、タイマ28へのエネーブルラインが1
00ミリ秒の期間中高レベルになる。この期間中にタイ
マ40からディスエーブルパルスが到来するとこのタイ
ミング期間は終了し、タイマ28へのエネーブル信号は
終了する。8対のタイマの構成は、タイマ24のR端子
を正電源に接続して常時エネーブル状態にする点と、タ
イマ39のタイミング素子の値は] o o ミリ秒で
はなく 10 ミIJ秒の期間を発生するようにしであ
る点を除いて全て同様である。 第6図はカウンタチェーンと制御リレー駆mb 回路の
回路網1jlEを示す。タイマ41〜4・7は全て集積
回路タイマであり、それらの端子を第5図に示す。電源
端子及び接地端子は図示してない。タイマ41は5秒の
タイミング期間を設定するのに適正tt値のタイミング
期間R]、 4及びC8をイjする・囃安定回路として
接続され、その5秒σ)夕・fミング期間中タイマ42
にエネーブル信号を供給する。 タイマ4,2はシュミットトリガ回路として接続され、
エネーブル信号をタイマ48に15t、給する前の50
ミリ秒の遅延はR15及び011)の値で制御される。 この回路構成がタイマ43.44及び45に対して反復
される。タイマ45がトリガされると、転流リレーが附
勢され、その常開接点を閉じ土sORと制御リレーとの
間の回路を閉成す・る。カウンタチェーンの第5カウン
タであるタイマ46は40マイクロ秒のタイミング期間
を設定するのに適正な値のタイミング素子R16及びC
10を有する単安定回路として接続される。タイマ46
がトリガされると、発生する40マイクロ□秒パルスが
SCRのゲートに供給されてこれをターンオンして交通
信号制御リレーを附勢しラッチする。同時に、40マイ
クロ秒パルスはシュミットトリガとして接続されたタイ
マIi!7にも供給され、コンデンサG8を放電させて
タイマ41の5゛□秒タイミングI01間を間断なく再
スタートさせる。・タイマ46が5秒期間内に再トリガ
されない場合には、エネーブル信号が消失して転流リレ
ーが一減勢され、SORの接続ラインが切り跡され、交
通信号制御リレーが減勢される。 デ・rスエ−プル回路は第7図に示す。5個のタイマ2
0〜23は全て集積回路タイマであり、それらの?Ml
子を第5図に示す。電輝端子と接地端子は図示しでない
。これら4個のターf720〜23は10ミリ秒のタイ
ミング期間を有する単安定間1・路として接続される。 これらタイマの出力端子は抵抗R]、 7、RIFI、
R]−II 、R20及びR21からrJ%る加算回路
網に接続される。シュミットトリガとして接続されたタ
イマ40はその入力が所定のしきい値レベルに達したと
きにディスエーブルパルスを発生ずる。加算回路網は、
4個のタイマ20〜23の全てが同時、即ぢ】0ミリ秒
以内にトリガされに−ときにのみその加算出力が所要の
しき′い値に達するよう構成する。タイマ4oはタイマ
39からのパルスをダイオードD7を経て受、信すると
きもディスエーブルパルスを発生1−る。 ダイオードD7はタイマ39を加算回路網から絶縁する
だめのものであ−る。 本発明システムの他の例では、12と16、】3と17
.14と18又は】5と19のような各バンドパスフィ
ルタと増幅器の紹介ぜは集積回路位相ロックループトー
ン検出器と置き換えることができる。位相ロックループ
トーン検出器は1−述ノバンドパスフィルタと増幅器の
紹介ぜの代’1にそのまま使用し得るような入出力特性
及び電源・・・電圧要件を有する単一集積回路として入
手し得る。 バンドパスフィルタ回路と位相ロックルーフ’ Ir1
l 路のどちらかを選択するかは検出すべき音声又は複
合音声の性質並びに各場合にお番するコスト−パー7オ
マンスに基づいて決められる。 以上述べたように、本発明による回路は極めて融通性に
富み、任意の反復音声パターン又は非反復音声パターン
をmN整するよう認識することができると共に他の不所
望な音声が完全に除外することができる。本発明はある
特定の音声を予想し得ない様々tj他の1゛1声の中か
ら認識1°る必要がある他のいかX「る用途にも使用す
ることができる。この点から、−1−述の電子システム
には種々の変更を加えることができ、以上の詳細な説明
は本発明の詳細な説明しただけであって本発明はこれに
限定されるものではない。
第]A及び18図は本発明音声パターン識別シスデノ\
の一例のブロック回路図、 第2図はff1l IF?増幅器の一例の詳細回路図、
第3図はrg、 n:、ホロワ及びローパス回路の一例
のi)り細回路図、 第4図はバンドパスフィルタの−・例の詳細回路図、 第5図はタイマの代表例の回路図、 第6図はカウンタチェーン及び制御リレーの一例の回路
図、 第7図はディスエーブル回路の一例の回路図、第8図は
グラフ的に表わした°°イエルブ°信号の波形図である
。 2・・・前1i’?増幅器 3・・・シールl゛ワ、イヤ 4.6.Fl ・・・ J曽中I+1 器5.7.
9・・・対称信号クリッパ 10・・・tty、 n・:ホロワ・ 11・・・ローパスフィルタ 12 、18 、14 、1.5・・・バンドパスフィ
ルタ16 、1.7 、 IFI 、 11)・・・増
幅器20 、21 、22 、23・・・ディスエーブ
ルタイマ24 、26 、28 、30 、82 、3
4 、86 、38・・・遅延タイマ 25 、27 、211 、31 、38 、85 、
39・・・エネーブルタイヤ 39・・・パルス発生器 40・・・ディスエーブルパルス発生器41・・・ニオ
、−プルタイマ 42〜46・・・カウンタチェーン 48・・・制御リレー 49・・・再スタートパルス発生器。 手続補正書 ijイ和 584[7月 ” +11、事イ1
1の表示 昭和58年 特 許 願第 !i 8 F、11’i
11号2、発明の名称 音!−ji 、識別装置 3、を市11.をするに 中1’l ’の門け1、冒′l出願人 氏名 マーデン・シーウジエンセン外1名 図面の浄書(内容に変更なし) 646−
の一例のブロック回路図、 第2図はff1l IF?増幅器の一例の詳細回路図、
第3図はrg、 n:、ホロワ及びローパス回路の一例
のi)り細回路図、 第4図はバンドパスフィルタの−・例の詳細回路図、 第5図はタイマの代表例の回路図、 第6図はカウンタチェーン及び制御リレーの一例の回路
図、 第7図はディスエーブル回路の一例の回路図、第8図は
グラフ的に表わした°°イエルブ°信号の波形図である
。 2・・・前1i’?増幅器 3・・・シールl゛ワ、イヤ 4.6.Fl ・・・ J曽中I+1 器5.7.
9・・・対称信号クリッパ 10・・・tty、 n・:ホロワ・ 11・・・ローパスフィルタ 12 、18 、14 、1.5・・・バンドパスフィ
ルタ16 、1.7 、 IFI 、 11)・・・増
幅器20 、21 、22 、23・・・ディスエーブ
ルタイマ24 、26 、28 、30 、82 、3
4 、86 、38・・・遅延タイマ 25 、27 、211 、31 、38 、85 、
39・・・エネーブルタイヤ 39・・・パルス発生器 40・・・ディスエーブルパルス発生器41・・・ニオ
、−プルタイマ 42〜46・・・カウンタチェーン 48・・・制御リレー 49・・・再スタートパルス発生器。 手続補正書 ijイ和 584[7月 ” +11、事イ1
1の表示 昭和58年 特 許 願第 !i 8 F、11’i
11号2、発明の名称 音!−ji 、識別装置 3、を市11.をするに 中1’l ’の門け1、冒′l出願人 氏名 マーデン・シーウジエンセン外1名 図面の浄書(内容に変更なし) 646−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 種々の周波数の複数の音声や複数周波数の組合上音
声が混;fする環境において使用するtイ声識別装置で
あって、 特定の音声パターンの可聴周波数スペクトル内の第1周
波数の音声信号を選択的に検出し、認識1〜で斯る検出
及び認識に応答し−CC出力力信号発生ずる第1音声検
出回路と、前記特定の音声パターンの可聴スペクトル内
の前記第1周波数とは異なる周波数の所定の第2音声信
号を検出し認識してこの第2音声信号の倹/11及び認
識に応答して出力信号を発イトする少くとも1個の第2
音声検出回路と、前記第1)f声検出回路の出力端子と
結合され、時間遅延したエネーブル信号を発生する第1
時間遅延回路と、 前記第2音声検出回路の出力端子と結合され、前記第2
音声検出回路からの信号を前記第1時間遅延回路からの
エネーブル信号に1ノド答して通過させる他の回路とを
具え、 前記、他の回路の出力端子を制御回路の入力端子と結合
して、前記第1及び第2音声信りが前記遅延回路と前記
他の回路により設定される時系列パターンで受信さJ)
るときにのみ制御出力信号を発生するようにしたことを
特徴とする音声識別装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置F(におい゛C1
前記第2音声検出回路は特定の音声パターンの可聴周波
数スペクトル内の各々異なる周波数の音声信号を検出及
び認識して出力信号を発生する複数個の検出回路とを具
え、前記他の回路は前記第2音声検出回路の対応する1
つの検出回路の出力端子に各々結合され所>iZ j時
間遅延後にエネーブル信号を発生ずる複数個の時間遅延
回路を具え、これら遅延回路の各々は次の遅延回路に順
次結合してニオ−プル信号を所定の順序で次の遅延回路
に供給するようにし、膜層の遅延回路の出力端子を前゛
□記制御回路の入力端子に結合したことを特徴とする音
声識別装置。 8 特tl’l’ Ni’を求の範囲第2項記載の装置
において、前記検出回路の各々は2個の異なる時間遅延
回路に結合し、一方の遅延回路をもって前記検出回路で
認識される種々の周波数の音の組合せに対(7第1の順
序で前記検出回路の出力をエネーブルする第1絹の遅延
回路を構成すると共に他方の遅延回路をもって前記検出
回路の出力を前記第1の順序と逆の順序でエネーブルす
る第2絹の遅延回路を構成して前記制御回路の入力端子
への出力信号を前記第2組の遅9千回路の膜層の遅Qi
F、回路の出力端子から発生さ1プるようにしたことを
特徴とする音);1識別装置。 呪 特Fl’ 1lill求の範囲第1.2又−413
項記載の装置T cr=おいて、前記膜層の遅延回路の
出力端子と前記制御回路の入力端子との間に反復検出回
路を結合して前記膜層の遅延回路からの出力信号を所定
数受信したときに前記制御回路を特徴とする音声識別装
置。 5、 特許請求の範囲第4項記載の装置において、前記
最終時間遅延回路の出力端子に結合され、受信信号に応
答するタイマを具え、このタイマによって前記最終遅延
回路からの信号の受信時から所定期間後に前記反復検出
回路をリセットするようにしたことを特徴と引るr′f
声識別装置。 6 特許請求の範囲第5項記載の装置において、前記反
復検出回路は複数個の縦続接続の制御カウンタを具え、
その第1カウンタは前d己7?后の時間遅延回路からの
第1出力信号によりトリガされてエネーブルパルスを発
生し、前記縦続接続制御カウンタの各々はそのM段のカ
ウンタによりそれぞれエネーブルされ、前記膜層の時間
遅延回路からの順次の出力信号によりトリガされるよう
にしたことを特徴とする音声識別装置。 7、 特許請求の範囲第1〜6項の何れかに記載の音声
識別装置において、前記第1及び第2検出回路の出力端
子に結合され、前記第1及び第2検出回路が同時に出力
信号を発生するときに前記制御回路への人力信号の(l
(絵を(磨(1・するア゛イスエーブル回路を、貝える
ことを特徴とするTf声識別装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36554882A | 1982-04-05 | 1982-04-05 | |
US365548 | 1982-04-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59199A true JPS59199A (ja) | 1984-01-05 |
Family
ID=23439317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5806083A Pending JPS59199A (ja) | 1982-04-05 | 1983-04-04 | 音声識別装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0091276A3 (ja) |
JP (1) | JPS59199A (ja) |
AU (1) | AU1308383A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4864297A (en) * | 1987-10-14 | 1989-09-05 | Tekedge Development Corp. | Siren detector |
DE4033188A1 (de) * | 1990-10-19 | 1992-04-23 | Daimler Benz Ag | Frontscheibe eines kraftwagens |
GB2567488A (en) * | 2017-10-16 | 2019-04-17 | Lightwaverf Tech Ltd | An audible alarm/sound monitoring system |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5398705A (en) * | 1977-02-09 | 1978-08-29 | Thomson Csf | Voice signal discriminating device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3735342A (en) * | 1971-03-10 | 1973-05-22 | Borge Inc | Alerting system responsive to a plural tone signal |
US3881169A (en) * | 1973-06-01 | 1975-04-29 | Traffic Control Products Inc | Emergency vehicle traffic controller |
US3992656A (en) * | 1975-09-11 | 1976-11-16 | Joy Ivan L | Siren detector |
DE2725009A1 (de) * | 1977-06-02 | 1978-12-07 | Wandel & Goltermann | Signalisierverfahren fuer vorfahrtsberechtigte fahrzeuge und anordnung zu dessen durchfuehrung |
-
1983
- 1983-03-30 EP EP83301802A patent/EP0091276A3/en not_active Withdrawn
- 1983-03-31 AU AU13083/83A patent/AU1308383A/en not_active Abandoned
- 1983-04-04 JP JP5806083A patent/JPS59199A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5398705A (en) * | 1977-02-09 | 1978-08-29 | Thomson Csf | Voice signal discriminating device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0091276A3 (en) | 1985-03-06 |
AU1308383A (en) | 1983-10-13 |
EP0091276A2 (en) | 1983-10-12 |
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