Синтезатор речевого диапазона

Предполагаемая полезная модель «Синтезатор речевого диапазона для выдачи экипажу речевых сообщений и тональных сигналов» относится к области авиационного приборостроения и может найти применение не только в авиационной технике, но и для других объектов, где требуются речевые сообщения экипажу о наиболее важных событиях и где необходимо изменять приоритеты и блокировать выдачу части сообщений в зависимости от режима работы и при наступлении сложных событий, сопровождаемых рядом связанных сообщений (одно событие является главным, а остальные производными). Из информационных источников [3] известно, что выдача экипажу речевых сигналов на наиболее сложных этапах полета в условиях дефицита времени может иметь отрицательный эффект вызывая дезорганизацию работы и ухудшение нервно-эмоционального состояния экипажа. Недостатком известных устройств является отсутствие логической селекции на выдачу речевых сигналов наиболее сложных ситуациях и определение главного сообщения среди ряда взаимосвязанных. Предлагаемое устройство содержит регистры, синтезатор, блоки памяти, логическую схему «И», блок счета адресов. В него дополнительно включены третий и четвертый входные регистры, блок определения этапов полета, блок анализа аварийных и критических ситуаций, блок логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов. На вход блока аварийных и критических ситуаций посредством четвертого входного регистра подаются сигналы от бортовых датчиков сообщений об аварийных и критических ситуациях, а его выход подключен к третьему входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов. На вход блока определения этапов полета посредством дополнительного третьего регистра подаются сигналы от бортовых датчиков параметров, определяющих этапы полета, а его выход подключен к первому входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов:... На второй вход блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов подаются сигналы с первого регистра, а его выход подключен к третьему входу логической схемы «И». В зависимости от сочетаний этапов полета и критических ситуаций речевые и тональные сигналы выдаются экипажу незамедлительно или выход сигналов временно блокируется с целью обеспечить экипажу оптимальные условия работы при дефиците времени и высоком нервно-эмоциональном напряжении. В настоящее время устройство разработано и в качестве опытного образца с маркой МСР-200, проходит опытную эксплуатацию на самолете Бе-200 ЧС. Проводится его сертификация для применения на самолетах гражданской авиации.

Полезная модель относится к авиационной электронной технике и может быть применена для других объектов, где требуется речевое оповещение с включением логических элементов, позволяющих автоматически варьировать выдачу сообщений в зависимости от режима работы (полета), ситуации, соотношения сообщений об основных и производных событиях.

По патентам известны устройства синтеза речевых и тональных сигналов для оповещения операторов или членов экипажа.

Эти устройства позволяют повышать эффективность эксплуатации объектов, в частности повышать безопасность эксплуатации.

Требование дублирования светосигнализаторов звуковыми и речевыми сигналами включены в авиационные нормы АП-25 [1].

Известные устройства обеспечивают:

- синтез речевых фраз;

- синтез тональных сигналов;

- функцию приоритета выхода сообщений по заданной неизменяемой иерархии.

Проведенный анализ патентов и заявок СССР за 1980-1991 г.г., России за 1992-2003 г.г., а также США, Японии, ФРГ, ЕПВ показал, что подавляющее большинство усовершенствований электронных систем синтеза речи и звуковых сигналов направлялось на повышение качества звучания, сжатия информации, увеличения объема, использования новой элементной базы, новых математических методов, моделей аппарата синтеза речевых звуков человека.

Прототип: «устройство синтеза речи» а/с СССР №1451762 кл. G 10 L 5/02 1985 г. также имеет целью повышение качества (натуральности) звучания синтетической речи.

Направление придания речевым информаторам квазиинтеллектуальных функций при работе в условиях с изменяющейся обстановкой не представлено.

Вместе с тем, может иметь место отрицательный эффект применения речевых информаторов. Речевой информатор, являясь сильным раздражителем, способен не только помогать экипажу, но и, при определенных ситуациях дезорганизовать его работу сообщениями, которые не актуальны в данном режиме или не требуют в этом режиме специальных действий или действия временно не могут выполняться, что может отрицательно сказаться на безопасности полета [3].

Целью создания устройства является исключение возможного отрицательного эффекта сигнального речевого сообщения в таких случаях, посредством введения логических звеньев, обеспечивающих придание речевому информатору некоторых квазиинтеллектуальных качеств, позволяющих реализовать:

- изменение приоритета по режимам и ситуациям и в частности блокирование выхода речевых сообщений при поступлении входных сигналов в зависимости от этапа (режима) функционирования объекта (полета), так как оператор (экипаж) не имеет возможности реагировать на эти сообщения или сигналы являются следствием переходного режима работы;

- блокировку сообщений о производных событиях в случае наступления главного события, например при пожаре двигателя экипажу не следует голосом сообщать о превышении температуры газов, перегрев опор, отказ фрагментов системы электроснабжения, гидравлики и т.д., являющихся следствием пожара, так как сигналы об этих производных и основных событиях индицируются на светосигнальном табло, что может

- создавать предпосылки к усложнению деятельности экипажа и к ошибкам.

Эта цель достигается тем, что:

в устройство вводятся

логический блок определения этапов полета (8), на вход которого посредством дополнительного регистра (9) подаются сигналы от бортовых датчиков, содержащих информацию об этапах полета, выход которого подключен к первому входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов (12),

логический блок анализа аварийных и критических ситуаций (10) на вход которого посредством дополнительного регистра поступают сигналы от бортовых датчиков аварийных и критических сообщений, а выход подключен к третьему входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов (12); этот блок определяет соотношение сигналов об основных и производных (вторичных) событиях,

блок логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов (12), второй вход которого подключен к регистру (6), а выход подключен к третьему входу логической схемы «И» (3);

данный блок определяет приоритеты и блокировки сигналов в зависимости от этапа полета и конкретной полетной ситуации.

ОПИСАНИЕ БЛОК-СХЕМЫ

Блок-схема устройства приведена на фиг.1.

Она содержит регистры (6), (7), (9), (11), синтезатор (1), блоки памяти (2), (4). логическую схему «И» (3), блок счета адресов (5), логический блок анализа аварийных и критических ситуаций (10), логический блок определения этапов полета (5), блок логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов (12).

УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

В режиме подготовки к работе устройство принимает массив речевых сообщений, выдаваемых эталоном сообщений (человеком-оператором).

Преобразованная определенными математическими операторами речь в виде цифровых сигналов поступает в блоки памяти и синтеза, где и хранится весь их массив в закодированном виде и производится синтез сообщения. Определенные сообщения из этого массива по сигналам, приходящим от бортовых датчиков аварийных и критических сообщений, посредством регистра (6) подаются в блок логического анализа совокупности признаков и приоритетов (12). Этот блок на основе анализа сигналов от блока анализа аварийных и критических ситуаций (10) и блока определения этапов полета (8) определяет передавать или нет в данной ситуации данное сообщение путем подачи сигнала «согласия» или «запрета» в блок «И» (3).

Временно заблокированные сообщения могут воспроизводиться при изменении этапа (режима) полета или при снятии главного тревожного сигнала.

В настоящее время синтезатор речевого диапазона, реализующий предлагаемую полезную модель, с маркой МСР-200, проходит опытную эксплуатацию на самолетах Бе-200 и находится в стадии сертификации по авиационным правилам АП-25 [1].

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Межгосударственный авиационный комитет. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной авиации 1999 г.

2. Устройство для синтеза речи. Авторское свидетельство СССР №1451762 кл. G 10 L 5/02 1985 г.

3. Design criteria for aircraft warning, caution and advisory alerting systems. «Американский институт по авиации и космонавтике» журнал, 1977, №1240, 8 стр. Основные критерии, используемые при проектировании аварийной, предупреждающей и рекомендательной сигнализации. Технический перевод №4331 - ф

Синтезатор речевого диапазона для выдачи экипажу речевых сообщений и тональных сигналов, содержащий регистры, синтезатор, блоки памяти, логическую схему И, отличающийся тем, что в него дополнительно введены третий и четвертый входные регистры, блок анализа аварийных и критических ситуаций, блок определения этапов (режимов) полета, блок логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов, при этом входы первого и четвертого регистров подключены к бортовым датчикам аварийных и критических сообщений, вход третьего регистра подключен к бортовым датчикам информации об этапах полета, выходы четвертого и первого регистров подключены соответственно ко входу блока анализа аварийных и критических ситуаций и ко второму входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов, выход блока анализа аварийных и критических ситуаций подключается к третьему входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов на выдачу речевых сообщений и тональных сигналов, выход блока определения этапов полета подключен к первому входу блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов, выход блока логического анализа совокупности признаков и приоритетов подключен к третьему входу логической схемы И.