SU1601634A1 - Спектрополосный анализатор дл распознавани речевых команд - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к речевой информатике и может быть использовано при распознавании речи. Цель изобретени  - повышение точности анализа компонент речевого сигнала. В спектрополосный анализатор речи введены дополнительные каналы, содержащие детекторы экстремумов, св зывающие полосовые фильтры и счетчики, аналогичные детекторы введены в дополнение к детекторам переходов через нуль в каналы форматных колебаний, причем выходы детекторов св заны со счетчиками каналов через логические схемы объединени , а сброс счетчиков всех каналов производитс  сигналами блока управлени , который синхронизирует вывод данных через мультиплексор в информационную шину распознающего компьютера.

Description

Изобретение относитс  к речевой информатике и приборостроению дл  распознавани  речевых команд в системах автоматического управлени  промышленными объектами.

Цель изобретени  - повышение точности анализа компонент речевого сигнала.

На чертеже представлена структурна  схема анализатора.

Анализатор содержит микрофон 1, соединенный через микрофонный усилитель 2 с входами каналов измерени  энергии сигнала в област х Низких, средних и высоких частот, частоты основного тона, первых двух формантных частот, средней частоты нулевых пересечений и экстремальных переходов речевого сигнала. Каналы измерени  энергии содержат фильтр 3 нижних частот, полосовой фильтр 4 и фильтр 5 верхних частот , детекторы 6-8 абсолютной величины сигнала, интеграторы 9-11 и логарифмические аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 12-14. Канал измерени  частоты основного тона содержит фильтр 15 нижних частот, детектор 16 частоты основного тона и частотомер 17. Каналы измерени  первой и второй формантных частот содержат полосовые фильтры 18 и 19, детекторы 20 и 21 нулевых пересечений и 22 и 23 экстремальных переходов, схемы 24 и 25 объединени  и частотомеры 26 и 27. Канал измерени  средней частоты нулевых пересчеченйй сигнала содержит фильтр 28 верхних частот, детектор 29 нулевых пересечений и частотомер 30. Канал измерени  средней частоты экстремальных переходов содержит усилитель-ограничитель 31, дифференциатор 32, детектор 33 экстремальных переходов и частотомер 34. Выходы всех кналов соедине- ны через мультиплексор 35 с информационной шиной, например, ЭВМ. Блок 36 управлени  соединен соответствуО

о ы

У

|ющими выходами с управл ющими входами интеграторов, АЦП и частотомеров, а также мультиплексора 35.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Спектрополосный анализатор дл  распознавани  речевых команд, содержащий микрофон, подключенный через микрофондиализатор работает следующем обра- 5 и усилитель к канал.™ „змер.™,,э«ер

   гии сигнала в област х низких, средних и высоких частот, содержащим последовательно соединенные частотные фильтры, детекторы абсолютной величины сигнала с 10 интеграторами и аналого-цифровые преоб- разоваели, и подключенным через мультиплексор к информационной шине управл ющим входом св занный с первым выходом блока управлени , второй выход 15 которого подключен к управл ющим входам детекторов и анало/о-цифровых преобразо вателей каналов, канал измерени  частоты основного-тона, содержащий фильтр ниж них частот, и каналы измерени  первых двух 20 формантных частот, каждый из которых со держит полосовой фильтр и детектор нуле вых пересечений сигнала, отличающи и с   тем. что. с целью повышени  точности анализа компонент речевого сигнала, в него 25 введены канал измерени  средней частоты нулевых пересечений сигнала в виде после довательно соединенных фильтра высоки частот, детектора нулевых пересечений сиг нала и частотомера и канал измерени  сред 30 ней частоты экстремальных переходо сигнала в виде последовательно соединен ных усилител -ограничител , дифференциа тора, детектора нулевых пересечени сигнала и частотомера, при этом канал из 35 мерени  частоты основного тона выполне в виде последовательно соединенных фил тра нижних частот, детектора основного то на и частотомера, каждый из канало измерени  первых двух формантных часто 40 выполнен в виде последовательно соед ненных полосового фильтра, детектора н левых пересечений сигнала, схем объединени  и частотомера, а также введе ною детекюра экстремальных переходо 45 сигнала, включенного между выходом пол сового фильтра и другим входом схемы об единени , все каналы включены межд выходом микрофонного усилител  и соо ветствующими дполнительными входам 50 мультиплексора, а управл ющие входы вс частотомеров каналов подключены к трет ему выхоАу блока управлени .

   зом.

   в каналах измерени  энергии сигнал расфйльтровываетс  по частотным полосам 1100-400,450-800 и выше 1000 Гц и поступа- {ет на интегратор канала, периодически сбрасываемый упрал ющими импульсами через каждые 10 мс. В канале измерени  частоты основного тона сигнал предвари- тельно фильтруетс  фильтром 15 с частотой { среза 100 Гц и подаетс  на детектор 16, I формирующий импульсы с частотой основ- I ного тона, подсчитываемые частотомером. ) В канале измерени  первой формантной ча- стоты сигнал поступает на полосовой 1 фильтр 18 с полосой 300-900 Гц, а частото- 1 мер измер ет среднюю частоту сигнала в полосе частот, соответствующей первой формантной частоте гласных звуков. При I измерении частоты второй форманты сиг- i нал фильтруетс  в полосе 1000-2400 Гц.

   В канале измерени  средней частоты

   : нулевых пересечений из сигнала, отфильтрованного в области частот выше 1000 I ц. формируютс  импульсы в моменты нулевых пересечений, подсчитываемые частотомером . В канале измерени  средней частоты экстремальных переходов коэффициент усилени  усилител -ограничител  31 подо- ; бран так, что уровен ь сигнала при согласных звуках почти достигает порога ограничени , в то врем  как гласные звуки при этом оказываютс  резко ограниченными . Этот сигнал дифферёнцируетсй, из него формируютс  импульсы в моменты нулевых переходов, которые подсчитываютс  часто томером.

   Выделенные и преобразованные в двоичный код признаки через мультиплексор подаютс  через каждлые 10 мс на информационную шину. Сопоставление показаний счетчиков экстремумов и переходов через нуль повышает надежность идентификации вокализованных звуков в потоке речи, особенно в услови х интенсивных окружающих

   шумов.

   Формула изобретени  Спектрополосный анализатор дл  распознавани  речевых команд, содержащий микрофон, подключенный через микрофон и усилитель к канал.™ „змер.™,,э«ер

   и усилитель к канал.™ „змер.™,,э«ер

   гии сигнала в област х низких, средних и высоких частот, содержащим последовательно соединенные частотные фильтры, детекторы абсолютной величины сигнала с 0 интеграторами и аналого-цифровые преоб- разоваели, и подключенным через мультиплексор к информационной шине, управл ющим входом св занный с первым выходом блока управлени , второй выход 5 которого подключен к управл ющим входам детекторов и анало/о-цифровых преобразователей каналов, канал измерени  частоты основного-тона, содержащий фильтр нижних частот, и каналы измерени  первых двух 0 формантных частот, каждый из которых содержит полосовой фильтр и детектор нулевых пересечений сигнала, отличающи. и с   тем. что. с целью повышени  точности анализа компонент речевого сигнала, в него 25 введены канал измерени  средней частоты нулевых пересечений сигнала в виде последовательно соединенных фильтра высоких частот, детектора нулевых пересечений сигнала и частотомера и канал измерени  сред- 30 ней частоты экстремальных переходов сигнала в виде последовательно соединенных усилител -ограничител , дифференциатора , детектора нулевых пересечений сигнала и частотомера, при этом канал из- 35 мерени  частоты основного тона выполнен в виде последовательно соединенных фильтра нижних частот, детектора основного тона и частотомера, каждый из каналов измерени  первых двух формантных частот 40 выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра, детектора нулевых пересечений сигнала, схемы объединени  и частотомера, а также введенною детекюра экстремальных переходов 45 сигнала, включенного между выходом полосового фильтра и другим входом схемы объединени , все каналы включены между выходом микрофонного усилител  и соответствующими дполнительными входами 50 мультиплексора, а управл ющие входы всех частотомеров каналов подключены к третьему выхоАу блока управлени .