SU902280A1 - Анализатор речевого сигнала - Google Patents

Description

(54) АНАЛИЗАТОР РЕЧЕВСУО СИГНАЛА

1

Изобретение относитс  к устройствам ;в зи и может использоватьс  дл  анализа речевых сигналов при контроле за работой операторов и в психофизических исследовани х.

Известен анализатор речевого сигнала, содержащий усилитель, ко входу которого подключен микрофон, фильтр, низких частот , блок индикации, фильтр высоких частот и две группы селекторов 1 .

Однако известный анализатор речевого сигнала имеет низкую точность анализа, в частности, не обеспечивает возможности контрол  за уровнем эмоциональной напр женности .

Цель изобретени  - повышение точности анализа.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в анализатор речевого сигнала, содержащий усилитель, ко входу которого подключен микрофон, фильтр низких частот, блок индикации, фильтр высоких частот и две группы селекторов, введены два ключа, два блока анализа уровней сигнала, ре версивные счетчики к блок у1фавлени , выходы которого подключены соответственно к первым входам бликов анализа уровней сигнала и блока индикации, а также к управл ющим входам ключей к информационным входам которых подключен выход усилител , прк этом выход первого ключа через последовательно соединенные фильтр низких частот и первый блок анализа уровней сигнала подключен ко входам селекторов первой группы, а выход второго ключа через последовательно соединенные фильтр высоких частот н второй блок анализа уровней сигнала подключен ко входам селекторов второй группы, причем выходы селекторов первой и Второй групп подключены соответственно к вычитающим и суммирующим входам реверсивных счетчиков, вьссоды которых подключены ко входам-блока индикации .

При этом каждый блок -анализа уровней сигнала содержит блок управлени  уровн ми анализа, выходы которого под ключе- Ны к угфавл ющим входам амплитудного селектора верхнего уровн  и амплитудног селектора нижнего уровн , при этом выход амплитудного селектора верхнего уровн  подключен к запрещающему входу элемента запрета, к информационному вхо ду которого подключен выход амплитудного селектора нижнего уровн , выход элемента запрета  вл етс  выходом блока анализа уровней сигнала, а вход блока управлени  и объединенные входы амплитудных селекторов верхнего и нижнего уровней  вл ютс  соответственно первым и вторым входами блока анализа уровней сигнала. На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  .схема предлагаемого анализатора речевого сигнала; на фиг. 2 временные диаграммы, по сн ющие работу блока анйлиза уровней сигнала. Анализатор речевого сигнала содержит микрофон 1, подключенный ко входу усилител  2, блок 3 управлени , два ключа 4, фильтр 5 низких частот (ФНЧ), фильтр 6 высоких частот (ФВЧ), два бло ка 7 анализа уровней сигнала, каждый из которых состоит из амплитудного селектора 8 нижнего уровн , амплитудного селектора 9 верхнего уровн , блока 1О управлени  уровн ми анализа и элемента 11 загфета, а также две группы селекторов 12, состо щие из селект ров импуль .сов по длительности, реверсивные счетчики 13 и блок 14 индикации. Устройство работает следующим образом . Речевой сигнал с микрофона 1 поступ ет на усилитель 2, вьшолненный с автоматической регулировкой усилени , что позвол ет снизить ошибки, св занные с изменением рассто ни  оператора от микрофона . С выхода усилител  2 сигнал поступает одновременно на входы двух ключей 4. Последние открываютс  сигналами с блока 3 управлени  на строго оЕределенное врем , определ ющее интервал анализа речевого сигнала. Через от1фытые ключи 4 сигнал посту пает на входы ФНЧ 5 и фВЧ 6. Частота среза ФНЧ 5 равна 500 Гц с крутизной спада 40 дБ на октаву, а ФВЧ 6 4 кГц с той же крутизной спада. Выбор таких частот обусловлен тем, что дл  у1фощени  анализа состо ни  эмоциональ , ной напр женности оператора и, соответственнр , необходимой аппаратуры из всего спектра речевого сигнала выдел ют две граничные области - до 5ОО Гц и свыше 4 кГц. В выделенных област х устанавливают огфеделенные уровни и фиксируют врем  пребывани  интенсивности речевого сигнала между заданными уровн ми . С выходов фильтров ниакик и выв соких частот 5 и 6 сигнал поступает на вход соответствующих блоков 7 анализа, работа которых одинакова и по сн етс  с помощью временных диаграмм, представленных на фиг. 2. Пусть, например, с.игнал на выходе ФНЧ 5 имеет форму, показанную на ({иг. 2 а. С помощью амплитудных селекторов В нижнего и 9 верхнего уровн  устанавливают нижний и верхний пороги. Величина этих порогов может измен тьс  сигналами с блока 3 управлени . tlpK этом на амплитудного селектора 8 нижнего уровн  форма сигнала имеет вид, показанный на фиг. 25, а на выходе амплитудного селектора 9 верхнего уровн  форма сигнала показана на фиг. 2Ь . Сигнал с выхода амплитудного селектора 8 нижнего уровн  поступает на информационный вход элемента 11 запрета, на запрещающий вход которого подают сигналы с выхода амплитудного селектора 9 верхнего уровн . Форма сигналов на выходе элемента 11 запрета имеет вид, изображенный на фиг. 2г. С выхода блока 7 анализа уровней сигнала сигналы различной длительности, пропорциональной времени пребывани  интенсивности речи между заданными уровн ми , поступают на вход первой группы селекторов 12. Совершенно аналогично сигналы с выхода ФВЧ 6 через второй блок 7 анализа уровней сигнала поступают на вход второй группы селекторов 12. В группах селекторов 12 осуществл етс  разделение импульсов по заранее заданным фиксированным значени м длительностей . С обеих групп селекторов 12 сигналы равной длительности поступают на входы реверсивных счетчиков 13, прк чем выходы первой группы селекторов 12 соединены с вычитающими родами, а выходы второй группы селекторов 12 - с суммирующими входами реверсивных сччт чиков 13. По окончании интервала наблюдени  блок 3 ущэавлени  вьщает сигнал на блок 14 индикации, который отображает содержимое реверсивных счетчиков 13. Результаты исследовани  используютс  в фор мировании оценки состо ни  эмоциональной напр женности оператора.

Использование хфедлагаемого анализа в устройствах дл  психофизических исследований и контрол  за работой оператора повысит эффективность функционировани  технических арготических систем за счет обеспечени  текущего контрол  уровн  эмоциональной напр женности оператора бесконтактным методом, в гфоцессе обмена речевой информацией.

Таким образом, в предлагаемом анализаторе речевого сигнала повышена точность анализа.

Claims (2)

1. Анализатор речевого сигнала, содержащий усилитель, ко входу которого подключен микрофон, фильтр низких частот , блок индикации, фильтр высоких частот и две группы селекторов, отличающийс  тем, что, с целью йовышени  точности анализа, введены два ключа, два блока анализа уровней сигнала , реверсивные счетчики и блок у1фавлени , выходы которого подключены соответственно к первым входам блоков анализа уровней сигнала и блока индикации , а также к управл ющим входам ключей , к информационным входам которых подключен выход усилител , при этом выход первого ключа через последовательно соединенные филыр низких частот и пер . вый блок анализа уровней сигнала подключен ко входам селекторов первой группы , а выход второго ключа через последовательно соединенные фильтр высоких частот и Второй блок шализа уровней сигнала подключен ко входам селекторов второй группы, 1фичем выходы селекторов первой и второй групп подключены соответственно к вычитающим и суммирующим входам реверсивных счетчиков, выходы которых подключены ко входам блока индикации.

2. Анализатор по п. 1, отличающий с   тем, что каждый блок анализа уровней сигнала содержит блок управлени  уровн ми анализа, выходы которого подключены к управл ющим входам амплитудного селектора верхнего уровн  и амплитудного селектора нижнего уровн , этом выход амплитудного селектора верхнего уровн  подключен к за{фещающему входу элемента запрета, к . информационному входу которого подключен выход амплитудного селектора нижнего уровн , выход элемента за15)ета  вл етс  выходом блока анализа уровней сигнала, а вход блока у15)авлени  и объединенные входы амплитудных селекторов верхнего и нижнего уровней  вл ютс  со . ответственно первым и вторым входами блока анализа уровней сигнала. Источники информации, щзин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 486282, кл. G 01 R 23/16, 1974.

Фиг.