Спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд

 

СПЕКТРОПОЛОСНЬЙ АНАЛИЗАТОР .ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ РЕЧЕВЫХ КОМАНД по авт.св. № 1076938, отличающийся тем, что, с целью повышения спектрально-временной структуры речи, в него введены вторая группг полосовых фильтров вьщеления первой, второй ивысших формант и фильтров нижних частот выделения низкочастотных звуков и вьделения основного тона, ограничитель по максимуму, ограничители по минимуму, частотноимпульсные детекторы, широтно-импульсные детекторы и детекторы длительности периода импульсов, при этом блок управления выполнен с синхронизирующим и дополнительным входами и второй группой управляющих выходов, а мультиплексор - с дополнительными входами и сигнальным выходом, входы второй группы полосовых фильтров и фильтров нижних частот соединены с выходом микрофонного усилителя через ограничитель по. максимуму, выходы фильтров второй группы соединены через ограничители по минимуму с детекторами, управляющие входы которых соединены с соответственными выходами второй группы управляющих выходов блока управления, причем выходы ограничителей по минимуму, соединенных с полосовыми фильтpa ш вьщеления высших формант, соединены с сигнальиьми i входами частотно-импульсных детекто.ров , выходы ограничителей по мини (Л муму, соединенных с полосовыми фильтрами вьделения первой и второй с формант и с фильтром нижьшх частот вьщеления основного тона, соединены с сигнальными входами детекторов длительности периода импульсов, выходы ограничителей по минимуму, соединенных с фильтрами нижних частот вьщеления низкочастотных звуков, (X) соединены с сигнальными входами шио ротно-импульснык детекторов, синхросо низирующий вход блока управления О5 соединен с выходом детектора длитель;о ности периода импульсов, соединенного через ограничитель по минимуму с выходом фильтра нижних частот вьщеления основного тона,, а дополнительный вход блока управления соединен с сигнальным выходом мультиплексора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 9 А (51)4 G 10 I. 5!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1076938 (21) 3570308!24-10 (22) 01. 04.83 (46) 23.09.85. Вюл. - 35 (72) О.Н. Карпов, В.Е. Дуранин, А.А. Чугай, Л.H. Исаев, А.Е. Рябченко, А.О.Карпов: и Н.А. Дьяченко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621.391(088.8) (56), 1.Авторское свидетельство СССР

9 1076938, кл. G 10 Ь 1!08, 3 1. 12. 1982. (54)(57) СПЕКТРОПОЛОСНЫЙ АНАЛИЗАТОР

ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ РЕЧЕВЫХ КОМАНД по авт.св. 1("- 1076938, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения спектрально-временной структуры речи, в него введены вторая групп; полосовых фильтров выделения первой, второй и высших формант и фильтров . нижних частот выделения низкочастотных звуков и выделения основного тона, ограничитель по максимуму, ограничители по минимуму, частотноимпульсные детекторы, широтно-импульсные детекторы и детекторы длительности периода импульсов, при этом блок управления выполнен с синхронизирующим и дополнительным входами и второй группой управляющих выходов, а мультиплексор — с дополнительными входами и сигнальным выходом, входы второй группы полосовых фильтров и фильтров нижних частот соединены с выходом микрофонного усилителя через ограничитель по.максимуму, выходы фильтров второй группы соединены через ограничители по минимуму с детекторами, управляющие входы которых соединены с соответственными выходами второй группы управляющих выходов блока управления, причем выходы ограничителей по минимуму, соединенных с полосовыми фильтрами выделения высших формант, соединены с сигнальными входами частотно-импульсных детекто. — Я ров, выходы ограничителей по минимуму, соединенных с полосовыми фильтрами выделения первой и второй С формант и с фильтром нижних частот выделения основного тона, соединены с, с сигнальными входами детекторов длительности периода импульсов, выходы ограничителей по минимуму, М б соединенных с фильтрами нижних частот выделения низкочастотных звуков, соединены с сигнальными входами широтно-импульсных детекторов, синхронизирующий вход блока управления соединен с выходом детектора длительности периода импульсов, соединенного через ограничитель по минимуму с выходом фильтра нижних частот выделения основного тона,. а дополнительный вход блока управления соединен с сигнальным выходом мультиплексора.

969

1 1180

Изобретение относится к технике анализа и распознавания речевых сигналов и может быть использовано в системах голосового управления промышленными объектами. 5

По основному авт.св. ¹ 1076938 известен спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд, содержащий микрофон, соединенный через микрофонный усилитель с поло- 10 совыми фильтрами и фильтром нижних частот, выходы фильтров через пиковые детекторы и мультиплексор соединены с аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен 15 с каналом ввода ЭВМ, и блок управления, группа выходов которого соединена с управляющими входами детекторов, мультиплексора и аналогоцифрового преобразователя )1) . щ

Недостатком известного анализатора является низкая разрешающая способность во времени, которая ограничивает разрешение спектрально-временной структуры речи.

Цель изобретения — повышение разрешения спектрально-временной структуры речи.

ЗО

Поставленная цель достигается тем, что в спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд введены вторая группа полосовых фильтров выделения первой, второй и высшей формант и фильтров нижних З5 частот выделения низкочастотных звуков и вьделения основного .тона, ограничитель по максимуму, ограничители по минимуму, частотно-импульсные детекторы и широтно-импульсные детекторы и детекторы длительности периода импульсов, при этом блок управления выполнен с синхронизирующим и дополнительным входами и второй группой управляющих выходов, а мультиплексор — с дополнительными входами и сигналь" ным выходом, входы второй группы полосовых фильтров и фильтров нижних частот соединены с выходом микрофон- 50 ного усилителя через ограничитель

1 по максимуму, выходы фильтров второй группы через ограничители по минимуму соединены с детекторами, управляющие входы которых соединены 55 с соответственными выходами второй группы управляющих выходов блока управления, причем выходы ограничитечей по минимуму, соединенных с полосовыми фильтрами вьделения высших формант, соединены с сигнальными входами частотно-импульсных детекторов, выходы ограничителей по минимуму, соединенных с полосовыми фильтрами вьделения первой и второй формант и с фильтром нижних частот выделения основного тона, соединены с сигнальными входами детекторов длительности периода импульсов, выходы ограничителей по минимуму, соединенных с фильтрами нижних частот вьделения низкочастотных звуков, соединены с сигнальными входами широтноимпульсных детекторов, синхронизирующий вход блока управления соединен с выходом детектора длительности периода импульсов, соединенного через ограничитель по минимуму с выходом фильтра нижних частот выделения основного тона, а дополнительный вход блока управления соединен с сигнальным выходом мультиплексора.

Выходы введенных детекторов соединены с соответственными входами дополнительными входами мультиплексора.

На чертеже изображена блок-схема спектрополосного анализатора для распознавания речевых команд.

Анализатор содержит микрофон 1, микрофонный усилитель 2, полосовые фильтры 3 и 4, фильтр 5 нижних частот, пиковые детекторы 6-8, блок 9 управления, мультиплексор 10, аналого-цифровой преобразователь 11, канал 12 ввода ЗВМ; ограничитель

13 по максимуму, полосовые фильтры

14 и 15, фильтры 16 и 17 нижних частот, ограничители 18-21 по минимуму, и детекторы 22-25. Выход детектора

24 длительности периода импульсов соединен с синхронизирующим входом блока управления, дополнительный вход которого соединен с сигнальным выходом мультиплексора.

Синхронизация работы детекторов основным тоном вокализованных звуков повышает стабильность отсчитываемьнс амлитуд спектра речи, а компрессирование сигнала ограничителем по максимуму сокращает динамический диапазон сигнала, анализируемого второй группой фильтров, что позвоJ ляет ограничителями по минимуму вьделить основные всплески формантных колебаний, количество колеба.ний подсчитывают в каналах высших

Спектрополосный анализатор для распознавания речевых команд может быть применен в автоматизирован1р ных системах управления, оснащенных

ЭВМ с вводом информации через аналого-цифровой преобразователь.

Составитель В.Махонин

Техред А.Бабинец Корректор М.Демчик

Редактор Н.Яцола

Заказ 5933/51

Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород,ул.Проектная,4

3 1180969 4 формант счетчики частотно-импульсных образ спектрально-временной струкдетекторов. ВсплеСки колебаний туры речевой команды. Это дополнена выходах фильтров выделения пер- ние уточняет: структурные свойст" вой и второй формант и фильтра ва звуков и позволяет повысить выделения основного тона детектора- качество их распознавания. ми длительностей периода импульсов преобразуются в оценки формантных. частот и основного тона. Длительные предвестники взрывных звуков выделяются и оцениваются по длительности в канале низкочастотных звуков. Все это дополняет