Способ преобразования печатной информации в звуковой сигнал

 

ОЛ ИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15:%.75 (21) 2136280/10

Союз Советских

Социалистических

Республин с присоедтшением заявки—

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.11.76. Бюллетень Ме 42 (45) Дата опубликования описания 29.11.76 (53) УДК 534.42 (088.8) по делам изобретений и отнрытий (72) Авторы и зоб р етен и я

А. А. Пирогов и Н. И. Алпатов (7I) Заявитель Всесоюзный заочный электротехнический институт связи (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПЕЧАТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ЗВУКОВОЙ СИГНАЛ Изобретение относится к области анализа и синтеза звуковых сигналов и может быть использовано для звукового воспроизведения информации, получаемой от машины, например, для приема на слух телеграфных сообщений или вывода информации из ЭВМ на телефонные аппараты в системах АСУ.

Известны способы опознавания печатных знаков (1) путем сопоставления с каждым печатным знаком двух двоичных кодовых комбинаций, которые получают при проектировании знака на горизонтальную и вертикальную оси или же разбивают печатный знак на три горизонтальные и три вертикальные зоны, причем внутреннюю горизонтальную и внешнюю вертикальные выбирают в два-три раза выше, чем остальные, для сохранения информации о соединительных элементах знака.

Известны способы автоматического распознавания буквенно-цифровых знаков (2), основанные на преобразовании отдельныхэлементов поля опроса в цифровые сигналы, которые сравнивают с сигналами от трафаретов, изготовленных для всех букв данного шрифта.

Однако эти способы требуют применения исключительно сложных электронных схем и механических устройств и, кроме того, не решают задачи звукового воспроизведения, а поэтому неприемлемы в области сензорчого протезирования из известных способов.

Известен также способ преобразования печатной информации в речевой сигнал путем фотоэлектрического считывания при м,îãîканальной параллельной .развертке печатного текста вдоль его строк с последующим синтезом звуков, реализованный в устройстве (3), в котором текст освещают равномернь:м потоком света. Отраженный световой поток, чесущий информацию, направляют в датчик,:де преобразуют его в импульсный электрический код.

Электрическими импульсами возбуждают соответствующие генераторы низкой частоты, после чего электрические колебания звуковых частот подают через общую нагрузку в громкоговоритель, с помощью которого воспроизводят многочастотные сигналы, имеющие различную частотно-временную структуру для каждого считанного знака.

Однако воспроизведенные по такому способу сигналы не соответствуют ни свойствам речевых сигналов, ни свойствам слухового аппарата, поскольку возникают комбинационные частоты, усложняющие эффективную спектральную картину исходного тонального кода, и имеет место эффект маскировки вы соких тонов низкими, затрудняющий распознавание.

535593

Для повышения казачества воспроизводимых сигналов предлагается способ, по которому модулируют сигналами развертки налряжение широко полосных периодических импульсов возбуждения, частота повторения которых равна частоте основного тона синтезируемых звуков, затем производят выделение в каждом канале группы гармоник возбуждения в соответствии с формантным распределением речи. На чертеже представлен пример реализации описываемого способа.

Знаки печатного текста 1, освещенные от .источника света 2, и считывающий датчик 8, с помощью которого делят световое изображение на ряд перекрывающих друг друга узких полос, перемещают друг относительно дру-.а с некоторой определенной акоростью.

Возникающие при этом узкие полосы го.ризонтальной развертки делят также по вертикали на ряд элементов посредством набора торцов волокон светопровода 4. Световые сигналы, несущие информацию о различной отражательной способности элементов, преобразуют в электрические сигналы с помощью фотоэлементов 5, установленных у каждого выходного торца волокон светопровода 4. Световые сигналы, несущие информацию о различной отражательной способности элементов, преобразуют в электрические сигналы с помощью фотоэлементов 5, установленных у каждого выходного торца волокон светопровода 4. Электрические сигналы через усилители б управляют модуляторами 7. На вторые входы модуляторов 7 подают колебания гармоник основного тона в диапазоне звуковых частот, соответствующем обычному диапазону частот человеческой речи. Такие колебания получают с помощью, например, импульсного генератора 8. На выходе каждого из модуляторов 7 выделяют часть спектра звуковых частот с помощью фильтров 9, каждый из которых настраивают на пропускание колебаний только в части общей полосы частотного диапазона, например, от 3000 до

35ОО 1 ц. Количество фильтров 9 равно количеству волокон светопровода 4.

С помощью модуляторов 7 к общей нагрузке 10, в качестве которой может быть использована звуковая катушка динамика, по25 зо

50 дают сочетание определенных спектров звуковых частот, соответствующих определенным элементам распознавательного знака.

Если порциальные частотные полосы фильтров 9 пропорциональны критическим полосам слуха в соответствующем частотном диапазоне, то при сложении этих спектров в нагрузке 10 окажутся воспроизведены синтетические звуки, статистически соответствующие речевым сигналам.

Комбинационные частоты, возникающие при сложении спектров в общей нагрузке 10 не могут исказить общую форму спектра синтезированных сигналов, так как предлагаемый способ позволяет получать их составляющие в гармонических соотношениях при небольших уровнях энергии на отдельных гармониках основного тона (частоты повторения импульсов) импульсного генератора. Это же свойство сигналов уменьшает влияние эффекта маскировки высоких частот низкими.

Формула изобретения

Способ преобразования печатной информации в звуковой сигнал, путем фотоэлектрического считывания при многоканальной параллельной,развертке печатного текста вдоль его строк с последующим синтезом звуков, отличающийся тем, что, с целью повышения качества воспроизводимых сигналов, модулируют сигналами развертки напряжение широкополосных периодических импульсов возбуждения, частота повторения которых ,равна частоте основного тона синтезируемых звуков, затем производят выделение в каждом канале группы гармоник возбуждения в соответствии с формантным распределением речи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство М 148963, М. кл. G 06 К 9/10, 1961.

2. Патент ФРГ ЛЪ 1949420, кл. 42 м 9/12, 1969.

3. С. С. Smith and Н. А. Mauch «Summary

report on the development of à reading machine for the Blind» Bull Prosthetiesher BPR

10 — 12 Dept of Medicine and Surgery Veteraus

Admin Washington, р. 243 — 271, Fall 1969 (прототип).

Редактор С. Хейфиц

Составитель T. Иванова

Техред М. Семенов Корректор И. Симкина

Заказ 1020/1570 Изд. № 1782 Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35. Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»