Способ выделения основного тона речевого сигнала
О П И С А Н И Е 222036
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскик
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 03.111.1967 (№ 1137461/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 17.Ч11.1968. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 24.IX.1968
Кл. 42пто 9/18
МПК G 06k
УДК 681.332.5 (088.8) Комитет по делам иэобретеииб и открытий при Сосете Мииистрое
СССР
Автор изобретения
И. И. Гикис
Институт физики и математики АН Литовской ССР
Заявитель
СПОСОБ ВЬ!ДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ТОНА РЕЧЕВОГО СИГНАЛА
Известные способы выделения основного тона речевого сигнала, например векторный способ, имеют ряд недостатков, связанных с возможностью ошибки при сильно выраженной второй гармонике, с недостаточной динамической тсчностью в случае узкополосных фильтров.
Предлагаемый способ позвсляет устранить указанные недостатки благодаря использованию для формирования напряжения, пропорционального оценке OcHOBHQIO тона, четырех сигналов в каждсм канале, два из которых фсрмируют путем разложения выходного напряжения полосового фильтра на две, сдвинутые на 90 составляющие, à вторую пару получают путем аналогичного разложения напряжения, пропорционального модулю вектора, получаемого из двух первых составляющих.
На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Устройство состоит из полосовых фильтров
1, фазовых вращагелей на 90 2 и 8, схем 4 выделения модуля, блока 5 запоминания координат и вычисления расстояния между запомненной точкой и годографом вектора, интегратора 6, нуль-индикатора 7, схемы 8, выделяющей минимум, пороговой схемы 9, вентиля 10, одновибратора 11 и управляемой пороговой схемы 12.
Речевой сигнал поступает на ряд полосовых фильтров 1, подобранных с таким расчетом, чтобы с небольшим затуханием проходило не более двух гармонических составляю5 щих речевого сигнала, например, с полосой пропускания 160 г или 200 гц. С выхода фильтров 1 сигналы поступают на фазовые вращатели 2. С каждого фазового вращателя получают по два сигнала, сдвинутых по фазе
10 на 90 . Сигналы по одним каналам поступают на схемы 4, выделяющие модуль, т, е. формирующие напряжения, пропорциональные корню квадратному из суммы квадратов составляющих. Этп сигнала поступают на вто15 рой ряд фазовых вращателей 8, с выхода которых получают два напряжения, сдвинутые по фазе огносительно друг друга на 90 . Все четыре сигнала поступают на блок 5 запоминания ординат вектора и непрерывного вы2Q числения расстояния Д (t) между запомненной точкой и годографом вектора.
Математически эти преобразования можно приблизительно записать так:
25 Д (1) = (Хт (t) — Хт " ) + (Y (t) — Ут ) +
+ Iz,(t) — ) +Г И вЂ” / ) где Х, и Ó, а также Г, и Z, — попарно
30 сдвинутые на 90 сигналы в 1-м канале;
222036
Х и У,, а также Z,",,, — значеf 1 ния соответствующих функций в момент времени t„, т. е. когда
Л() = {Л;.(1)),ДЯ вЂ” ДЯс11 < — 4(t)< где — 6I, 6 — управляемые пороговые напряжения.
За один период основного тона функция
Д() в некоторых случаях может иметь локальные минимумы, поэтому при определении
I JIBBH0I о минимУMB cTBBHTc5l QcJIOBHC, IT06HI минимальное значение было не больше некоторого управляемого порога tI от интенсив. ности низкочастотной части звукового сигна ла. Сигнал управления порогом выделяется при помощи полосового фильтра 18 и двухполупери одного выпрямителя с фильтоом низких частот 14. Для того чтобы устройство не реагировало на случайные кратковременные минимумы или минимумы в начале периода, сигнал 5(t) другой ветвью поступает на интегратор б, cHIHBJIE! со входя и выхода которого сравниваются нуль-индикатором 7, сигнал с нуль-индикатора через управляемую пороговую схему 12 с порогом — б поступает на вентиль 10. B случае совпадения сигнала со схемы, определяющей минимум, и сигнала с нуль-индикатора вентиль 10 пропускает сигнал на одновибратор 11, который формирует кратковременный импульс, указывающий на конец одного и начало другого периода основного тона. Этот же сигнал сбрасывает интегратор и также поступает на схемы запоминания ординат, изменяющихся в случае изменения сигнала. Для пуска устройства в действие служит схема 15, срабатывающая через опредслспное время, в отсутст вие импульса па одновибраторе 11.
Таким образом, сущность способа состоит во введении дополнительных компонентов век тора в виде нелинейных комбинаций, например, модуля от двух координат: синус и косинус составляющей сигнала с выхода фильтра и ее трансформаций по Гильберту от этой не10 линейной комбинации, т. е. косинуСной составляющей, если нелинейную комбинацию принять за синусную составляющую. При этом из двух координат вектора получается дополнитель10 еще две координаты вектора.
15 Описываемый способ выделения основного тона речевого сигнала может быть использоган в системах автоматического распознавания речи, в вокодерах, в лингвистических исследованиях и т. п.
Предмет изобретения
Способ выделения основного тона речевого сигнала с использованием его разделения
25 па различные частотные полосы с помощью фильтров, выходные напряжения которых преобразуют в два сигнала сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90, отличающийся тем, что, с целью повышения точности
Ç0 и достоверности выделения основного тона, сдвинутые по фазе сигналы нелинейно преобразуют, выделяют напряжение, пропорциональное модулю вектора сдвинутых компонентов, после чего напряжение преобразуют в
35 два с относительным сдвигом по фазе в 90, Опечатка
В,коло нке 3 строку 34 следует читать: на схемы запоминания ординат, которые находятся ia блоке 5 и поправляют значения ордииат, изменяюшяхся в
222036
Составитель В. Н. новинский
Редактор Л. А. Утехина Техред P. М. Новикова Корректор Н. Босняцкая
"-аказ 2712/1б Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр, Сапунова, 2
