SU434615A1

SU434615A1 -

Info

Publication number: SU434615A1
Application number: SU1778003A
Authority: SU
Original assignee: Н. Д. Вахрушев, Е. Б. Вахрушева , В. И. Шиман; Устройство Для Измерения Разборчивости
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1972-04-26
Publication date: 1974-06-30

Description

1one

Изобретение отпоситс к акустической схемотехнике и предназначено дл объективной оценки каналов св зи ио разборчивости. Оно может использоватьс в измерительных установках и устройствах автоматики при из.мерении характеристик сигналов при наличии помех.The invention relates to an acoustic circuit design and is intended for an objective assessment of communication channels and its intelligibility. It can be used in measurement installations and automation devices when measuring signal characteristics in the presence of interference.

Известные устройства дл измерени разборчивости речи основаны на последовательном измерении логарифма отношени средних значений иомехи и сигнала в р де спектральных полос и преобразовании по линейному закону этой величины в индекс артикул ции , причем индекс артикул ции равен О,The known devices for measuring speech intelligibility are based on sequentially measuring the logarithm of the ratio of average values of iomechi and signal in a number of spectral bands and converting this value to an articulation index according to a linear law, the articulation index being O,

если 10 0, равен 1, если 10 log if 10 0, equals 1 if 10 log

30 дб, и линейно измен етс от О до 1 при изменении 10 log- в пределах от О до 30 дб.30 dB, and varies linearly from 0 to 1 with a change in 10 log- ranging from 0 to 30 dB.

Подобные измерители содержат набор полосовых фильтров, детекторы, интеграторы, логарифматоры , включенные после интеграто , с -f ш , сSuch meters contain a set of bandpass filters, detectors, integrators, logarithmators, included after the integrato, s -f w, s

ров, блоки преобразовани ditch, conversion units

шшshh

преобразователь log - в индекс артикул ции . При измерени х выходы каналов анализаторов (выходы интеграторов) последовательно подключаютс через логарифматоры иthe log converter is an articulation index. When measuring, the outputs of the analyzer channels (the outputs of the integrators) are connected in series through logarithmics and

.,,, с -f ш , с . ,,, s-f sh, s

блок преобразовани в блошшblock conversion

ку определени индекса артикул ции, причем анализируетс сначала смесь сигнала с помехой , а затем в паузе помеха, что требует сложной системы синхронизации.determine the articulation index, where the signal mixture is interrupted first, and then the interference is paused, which requires a complex synchronization system.

Недостаток известных устройств состоит вA disadvantage of the known devices is

малом динамическом диапазоне измер емых входных сигналов, относительно большой погрешности измерений разборчивости речи, обеспечиваемой трактом, в сложности схемы синхронизации работы передающей и приемнойthe small dynamic range of the measured input signals, the relatively large measurement error of speech intelligibility provided by the path, the complexity of the timing circuit of the transmitting and receiving

частей измерителей.parts gauges.

Цель изобретени - уменьшение времени измерени при одновременном повышении точности.The purpose of the invention is to reduce the measurement time while improving accuracy.

Эта цель достигаетс , во-первых, путем использовани параллельного л-канальиого анализатора , выходы которого через первую ключевую схему подключаютс к входам двух запоминающих блоков, выходы которых через вторую ключевую схему подключены к двумThis goal is achieved, firstly, by using a parallel L-channel analyzer, the outputs of which through the first key circuit are connected to the inputs of two storage units, the outputs of which through the second key circuit are connected to two

входам блока вычитани , причем выход блока вычитани подключен к входу блока определени формантной разборчивости; во-вторых , тем, что в каждом канале анализатора логарифмирующий усилитель переменного тока включен перед детектором.inputs to the subtractor, the output of the subtracting unit being connected to the input of the formant legibility detection unit; secondly, by the fact that in each channel of the analyzer a logarithmic AC amplifier is switched on in front of the detector.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства дл измерени разборчивости речи.The drawing shows a block diagram of the proposed device for measuring speech intelligibility.

Устройство содержит передатчик 1, формирующий акустический шумовой сигнал заданного уровн со спектром, соответствующим формантпому спектру, искусственное ухо 2, входной корректирующий усилитель 3, набор полосовых фильтров 4, логарифмирующие усилители 5, детекторы 6, блок 7 оценки входного сигнала (блок синхронизации), ключевые схемы 8 и 11, запоминающие блоки 9 и 10, вычитающий усилитель 12, блок 13 определени формантной разборчивости в данной полосе по соотношению loglc+шl/logjщ|, счетную схему 14 с цифровым индикатором, блок 15 управлени .The device contains a transmitter 1, which forms an acoustic noise signal of a given level with a spectrum corresponding to the formant spectrum, an artificial ear 2, an input correction amplifier 3, a set of bandpass filters 4, logarithm amplifiers 5, detectors 6, unit 7 for evaluating the input signal (synchronization unit), key circuits 8 and 11, storing blocks 9 and 10, subtracting amplifier 12, block 13 of determining formant legibility in a given band by the ratio loglc + w / log / w |, counting circuit 14 with a digital indicator, block 15 of control.

В исходном состо нии передатчик 1 не возбужден , напр жение на его выходе отсутствует , искусственное ухо 2 воспринимает лишь шумы линии св зи. Шумы усиливаютс усилителем 3, в котором осуществл етс подъем верхних частот дл равномерной загрузки каналов , анализируютс набором фильтров, логарифмируютс и детектируютс . Блок 7 оценки, представл ющий собой вариант синхронизирующего блока и выполненный в виде сумматора с пороговым элементом, в это врем не выдает сигнала дл запуска блока управлепи . Ключевые схемы 8 и 11 закрыты, запоминающие блоки 9 и 10 разр жены, а цифровой индикатор индицирует нулевые показани .In the initial state, the transmitter 1 is not excited, the voltage at its output is absent, the artificial ear 2 perceives only the noise of the communication line. Noises are amplified by amplifier 3, in which high frequencies are boosted to evenly load channels, analyzed by a filter bank, logarithmized and detected. The evaluation unit 7, which is a variant of the synchronization unit and made in the form of an adder with a threshold element, does not issue a signal at this time to start the control unit. The key circuits 8 and 11 are closed, the storage units 9 and 10 are discharged, and the digital indicator indicates zero readings.

При подаче испытательного сигнала, длительностью около дес ти секунд, который усиливаетс в приемнике, расфильтровываетс набором полосовых фильтров, логарифмируетс и детектируетс , напр жение на выходе детекторов превышает заданный порог, блок 7 оценки вырабатывает импульс, запускающий блок 15 управлени , открывающий четные ключи ключевой схемы 8, подключа к выходам каналов запоминающий блок 9. Начинаетс процесс накоплени среднего значени логарифма суммы энергий сигнала и помехи по всем каналам одновременно. По истечении восьми секунд ключевые схемы 8 автоматически закрываютс , и информаци в аналоговой пам ти хранитс до момента стирани .When a test signal is applied, lasting about ten seconds, which is amplified in the receiver, is filtered out by a set of bandpass filters, logarithmized and detected, the output voltage of the detectors exceeds a predetermined threshold, the evaluation unit 7 generates a pulse, triggering the control unit 15, opening the even keys of the key circuit 8, connected to the outputs of the channels of the storage unit 9. The process of accumulating the average value of the logarithm of the sum of the signal energies and interference on all channels simultaneously begins. After eight seconds, the key circuits 8 are automatically closed, and the information in the analog memory is stored until cleared.

По окончании защитного интервала (пор дка 2-3 сек), во врем которого испытательный сигнал выключаетс , блок управлени открывает нечетные ключи ключевой схемы 8, подключа к выходам каналов запоминающий блок 10. Идет процесс усреднени и запоминани логарифма энергии помехи в тех же полосах анализатора в течение следующих восьми секунд, после чего ключевые схемы 8 закрываютс .At the end of the guard interval (about 2-3 seconds), during which the test signal is turned off, the control unit opens the odd keys of the key circuit 8, connecting the memory unit 10 to the channel outputs. Averaging and storing the logarithm of the interference energy in the same analyzer bands for the next eight seconds, after which key circuits 8 are closed.

По окончании анализа блок управлени попарно подключает запоминающие блоки 9, 10, относ щиес к одному каналу п-канального анализатора, к вычитателю, на выходе которого образуетс напр жение, пропорциональ , |с+ш| ,At the end of the analysis, the control unit in pairs connects the storage units 9, 10, related to one channel of the n-channel analyzer, to the subtractor, the output of which produces a voltage proportional to | c + w | ,

ное log (с, ш - мгновенные значени log (s, w - instantaneous values

I ш II w I

энергии сигнала и шума). В блоке 13 производитс функциональное преобразование этого напр жени в напр жение, пропорциональное коэффициенту воспри ти Р. Значение коэффициента воспри ти в блоке 13, кроме того, умножаетс при необходимости (если полосовые фильтры отличаютс от равноартикул ционных ) на коэффициент веса данной полосы в формантном спектре речи, и результат умножени (формантна разборчивость) накапливаетс в счетной схеме (счетчике цифрового индикатора). Последний преобразуетsignal energy and noise). In block 13, a functional transformation of this voltage into a voltage proportional to the coefficient of perception P is performed. The value of the coefficient of perception in block 13 is also multiplied if necessary (if the band-pass filters differ from equal-articulation) by the coefficient of the weight of this band in the formant spectrum speech, and the result of multiplication (formant intelligibility) is accumulated in a counting circuit (a digital indicator counter). Last transforms

аналоговое нанр жение, пропорциональное формантной разборчивости, в импульсную форму, например в число импульсов или двоичный код.analog power proportional to formant legibility, in pulsed form, for example, in the number of pulses or binary code.

Процесс определени формантной разборчивости повтор етс циклически по всем элементам пам ти за короткое врем , определ емое лишь быстродействием блоков 11-14. Управление этими операци ми осуществл етс блоком управлени 15. Суммарный результат , накопленный в счетчике, представл ет собой формантпую разборчивость, котора может быть переведена в другие виды разборчивости . По окончании расчета происходит стирание информации в блоках пам ти, и устройство возвращаетс в исходное состо ние.The process of determining formant intelligibility is repeated cyclically over all memory elements in a short time determined only by the speed of blocks 11-14. These operations are controlled by the control unit 15. The cumulative result accumulated in the meter is formant legibility, which can be converted to other legibility types. When the calculation is completed, the information is erased in the memory blocks, and the device returns to its original state.

Использование параллельного анализа в предлагаемом устройстве позвол ет повысить точпость без увеличени времени измерений.The use of parallel analysis in the proposed device allows to increase the accuracy without increasing the measurement time.

Устройство может использоватьс дл контрол телефонных и радио-каналов св зи, характеризующихс искажени ми типа флуктуациониых помех и частотно-зависимого затухапи . Дл расширени пределов измерени вThe device can be used to monitor telephone and radio links, characterized by distortions such as fluctuation interference and frequency-dependent damping. To extend the limits of measurement in

сторону отрицательных соотношений сигнал/ /шум и увеличени помехоустойчивости устройства запуска блок 7 оценки можно заменить простейшим синхронизирующим блоком, запускаемым, например, тональным сигналомthe side of the negative signal / noise ratio and the increase in the noise immunity of the triggering device, the evaluation unit 7 can be replaced by a simple synchronization unit triggered, for example, by a tone signal

па линии св зи, что позвол ет измерить разборчивость при соотношении сигнал/шум в канале от -15 до +40 дб.pa communication line, which allows to measure the intelligibility at the signal-to-noise ratio in the channel from -15 to +40 dB.

Предмет изобретени Subject invention

I. Устройство дл измерени разборчивости речи, содержащее последовательно соединенные искусственное ухо, усилитель, п-канальпый анализатор, выходы которого подключепы через последовательно соединенные пороговую схему и блок управлени к счетной схеме, а также к блоку определени формантной разборчивости, отличающеес тем, что, с целью уменьшени времени измерени I. A device for measuring speech intelligibility, containing a series-connected artificial ear, an amplifier, a p-channel analyzer, the outputs of which are connected through a series-connected threshold circuit and control unit to the counting circuit, as well as to the formant legibility unit, characterized in that the purpose of reducing the measurement time

при одновременном повышении точности, каждый выход п-канального анализатора нодключен через первую ключевую схему одновременно к входам двух запоминающих блоков , выходы которых через вторую ключевуюwhile improving accuracy, each output of the n-channel analyzer is connected through the first key circuit simultaneously to the inputs of two storage units, the outputs of which through the second key

схему подключены к двум входам блока вычитани , причем выход блока вычитани подключен к входу блока определени формантной разборчивости. 2. Устройство по п. 1, отличающеес the circuit is connected to two inputs of the subtraction unit, and the output of the subtraction unit is connected to the input of the formant intelligibility unit. 2. The device according to claim 1, characterized by

тем, что каждый канал анализатора выиолнен из последовательно соединенных фильтра, логарифмического преобразовател и детектора .by the fact that each analyzer channel is made up of a series-connected filter, a logarithmic converter, and a detector.

JlvHuff св зиJlvHuff connection