Устройство для обнаружения пауз речи

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - обнаружение пауз речи как в системе с импульсно-кодовой модуляцией, так и в системе с дельта-модуляцией. Устройство имеет основной канал 1, содержащий регистры 2 и 3, реверсивный счетчик 4, элементы ИЛИ 5 и 6, RS-триггер 7, коммутаторы 8,9 и 10, D-триггеры 11 и 12, счетчики 13,14 и 15, ключи 16,17 и 18, дешифратор 19 и инвертор 20, а также дополнительный канал 21, содержащий ключ 22 и блок объединения 23 каналов. При поступлении на вход устройства речевой информации, данное устройство обеспечивает надежное выделение начала слов и отдельных смысловых фрагментов речи, начинающихся со взрывных звуков, особенно критичных к точности анализа, и не реагирует на отдельно стоящие короткие шумовые импульсы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 Н 04 J 3/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Вхм

28хо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4264886/24-09 (22) 19.06.87 (46) 30,04.89. Бюл, № 16 (72) В.В.Деев, А.В.Родионов и А.Н.Бахарев (53) 621.395.44:621.376.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1307596, кл. Н 04 J 3/17, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПАУЗ

РЕЧИ (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения — обнаружение пауз речи как в системе с импульсно-кодовой модуляцией, так и в системе с дельта-модуляцией. Устр-во имеет основной канал 1, содержащий

Ъ. SU«1476618 А t регистры 2 и 3, реверсивный счетчик

4, эл-ты ИЛИ 5 и 6, RS-триггер 7, коммутаторы 8, 9 и 10, D-триггеры 11 и 12, счетчики 13, 14 и 15, ключи 16, 17 и !8, дешифратор 19 и инвертор 20, а также дополнительный канал 21, содержащий ключ 22 и блок объединения

23 каналов. При поступлении на вход устр-ва речевой информации данное устр-во обеспечивает надежное выделение начала слов и отдельных смысловых фрагментов речи, начинающихся со взрывных звуков, особенно критичных к точности анализа, и не реагирует на отдельно стоящие короткие шумовые импульсы. 1 ил.

1476618

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для обнаружения пауз речи, передаваемой с использованием как импульсно-кодо5 вой (ИКМ) так и дельта-модуляции (ДМ) в частности в системах уплотнения речевых сигналов дополнительной информацией.

Цель изобретения — обнаружение пауз речи как в системе с импульснокодовой модуляцией, так и в системе с дельта-модуляцией.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства 15 для обнаружения пауз речи.

Устройство содержит основной канал 1, содержащий первый и второй регистры 2 и 3, реверсивный счетчик 4, первый и второй элементы ИЛИ 5 и 6, 20

RS-триггер 7, первый-третий коммутаторы 8-10, первый и второй D-триггеры 11, 12, первый-третий счетчики

13-15, первый-третий ключи 16-18, дешифратор 19, инвертор 20, а также до.-"25 полнительный канал 21, содержащий четвертый ключ 22 и блок 23 объединения каналов.

Устройство для обнаружения пауз 30 речи работает следующим образом, Информация от внешнего речепреобразующего устройства (ИКМ-кодера) поступает в виде отсчетов ИКМ-сигнала в последовательном коде на пер35 вый вход устройства, Каждый ИКМ-отсчет представлен кодовой коммутацией из К разрядов. При 4=8 старший разряд кодовой комбинации несет информацию о знаке аналогового речевого сиг 40 нала, а остальные разряды характеризуют его уровень, Запись информации в регистр 2 сдвига осуществляется с тактовой частотой f которая подается на тактовый вход регистра 2 45 (второй вход устройства) из ИКМ-кодера, Поскольку в режиме молчания из-за шумового фона и других причин возможны появления единиц в четырех младших разрядах кодовых комбинаций, то информацией для принятия решения о переходе абонента в актив-. ное состояние служит появление единиц в трех старших разрядах отсчета, Дополнительные выходы регистра 2, 55 соответствующие трем старшим разрядам уровня речевого сигнала, подключены к входам элемента ИЛИ 5, Сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 поступает на соответствующий вход коммутатора 8.

Информационный сигнал с выхода дельта-кодера подается на третий вход устройства. В регистре 3 осуществляется запись цифрового дельта-модулированного сигнала в моменты поступления импульсов частоты fq по четвертому входу, Параллельно дельта-моду" лированный сигнал поступает на управляющий вход реверсивного счетчика 4, осуществляя его перевод в режим суммирования либо вычитания, В случае присутствия сигнала "1" на третьем входе устройства реверсивный счетчик 4 переходит в режим суммирования импульсов, поступающих по четвертому входу устройства. Сигнал 0 на третьем входе устройства переводит реверсивный счетчик 4 в режим вычитания. Таким образом текущее состояние реверсивного счетчика 4 отражает уровень речевого сигнала. При. этом код реверсивного счетчика 4 может рассматриваться как кодовая комбинация ИКМ-сигнала. Аналогично случаю ИКМ-сигнала потенциалы с трех старших разрядов реверсивного счетчика 4.подаются на элемент ИЛИ 6.

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 подается на соответствующий вход коммутатора 8. При работе с ИКМ-кодером

RS-триггер 7 импульсами частоты fq, поступающими на второй вход, устанавливается в единичное состояние. В случае использования дельта-кодера, RS-триггер 7 импульсами частоты fI2 поступающими на четвертый вход устанавливается в состояние "0".

Такии образом, сигнал с выхода

RS-триггера 7 соответствует использованию конкретного типа кодера, работающего с устройством, RS-триггер

7 управляет работой первого коммутатора 8, при единичном сигнале с его выхода подключается выход элемента

ИЛИ 5 к соответствующему входу ключа 18, а при нулевом сигнале с выхода

RS-триггера 7 подключается выход элемента ИЛИ 6, Аналогично управляются коммутаторы 9 и 10. Так, если RS-; триггер 7 находится в единичном состоянии, то выход регистра 2 через коммутатор 10 скоммутирован на соответствующий вход ключа 17, а пятый

„вход устройства через коммутатор 9— на соответствующий вход ключа 18.

В противном случае к выходу ключа 17 подключается выход регистра 3, 14766)Я

Если предположить, что отдельно стоящий шумовой импульс будет иметь все отсчеты большого уровня, то за

10 мс через ключ 17 поступит максимум 80 импульсов частоты дискретизации. Поэтому коэффициент пересчета счетчика 15 выбирается равным 80, Такой коэффициент обеспечит, с одной стороны, вырезание коротких отдельно стоящих шумовых импульсов, а с другой — позволит надежно классифицировать начало слов и смысловых фрагментов речи даже в случае наиболее коротких фонем. В том случае, если або55 нент молчит, то счетчик 15 не успеет насчитать необходимого количества импульсов и будет периодически устанавливаться в "0" импульсом перено45 а к входу второго ключа 18 — выход

D-триггера 12, который осуществляет формирование сигнала с частотой 8 кГц из сигнала fy поступающего на четвертый вход от дельта-кодера. Таким образом, на выходе коммутатора 9 как в случае работы устройства с ИГЛ-кодером, так и дельта-кодером будет . присутствовать сигнал с частотой, равной 8 кГц. Импульсы этой частоты подсчитываются счетчиком с коэффициентом пересчета N=320, который определяет интервал наблюдения t<=N/f =

=40 мс (время в течение которого про-)5 изойдет полная замена информации в регистрах 2 и 3 для случаев работы устройства с дельта- или ИКМ-кодером соответственно). Импульсы переноса на выходе счетчика 13 появляются с периодом 40 мс и производят установку в "0" счетчика 15. При наличии хотя бы одной единицы в трех старших разрядах 4 и выходах регистра 2 или реверсивного счетчика 4 соответст- 25 вующие элементы ИЛИ 5 или 6 формируют сигнал "1", который через коммутатор 8 разрешает прохождение импульсов частоты 8 кГц с выхода коммутатора 9 на счетный вход счетчика 15. 30

Коэффициент пересчета счетчика 15 выбирается из следующих соображений.

Во-первых, устройство обнаружения пауз речи не должно реагировать на отдельно стоящие короткие (до 10 мс) шумовые импульсы, во-вторых, должно надежно выделять начало слов и отдельных смысловых фрагментов речи, начинающихся со взрывных звуков, особенно критичных к точности анализа. „0

1 са с выхода счетчика 13 в конце каждого интервала наб:подения.

При переходе абонента в активное состояние счетчик 15 за длительность интервала наблюдения (40 мс) успеет насчитать необходимое количество импульсов и сформировать на своем выходе импульс переноса, который установит 0-триггер ll по входу S в единичное состояние, а счетчик 14 в нулевое состояние, Сигнал с прямого выхода D-триггера 11 разрешает прохождение импульсов переноса счетчика )3 через ключ 16 на вход счетчика 14.

При этом импульс переноса счетчика

15 периодически устанавливает счетчик 14 в нулевое состояние, Счетчик

14 предназначен для задержки отпускания речевого канала на время порядка 160-200 мс после перехода абонента ст разговора к молчанию, Импульсы переноса счетчика 13 следуют с периодом 40 мс, поэтому для обеспечения задержки отпускания основного канала

1 в 160-200 мс коэффициент пересчета счетчика 14 устанавливается M = 5-6.

При переходе абонента от разговора к молчанию D-триггер 1! находится в единичном состоянии, что обеспечивает прохождение импульсов с выхода ключа lб на вход счетчика

14, который насчитывает заданное число импульсов ° При этом на выходе дешифратора 19 появится сигнал, устанавливающий D-триггер 11 по входу R в нулевое состояние. При этом ключ

16 закроется, что обеспечит сохранение состояния счетчика 14, а следовательно и сохранение соответствующего сигнала на выходе дешифратора 19, Таким образом сп.стя 160-200 мс после того, как абонент замолчит, ключ

17 закроется, а ключ 22 откроется, что обеспечит подключение к входу блока 23 дополнительного канала 21.

При переходе абонента в активное состояние D-триггер 11 вновь установится в единичное состояние, а счетчик в нулевое, При этом сигнал с выхода дешифратора 19 изменяется на

I противоположный, что приводит к открыванию ключа 17 и запиранию клю= ча 22.

Формулаизобретения

Устройство для обнаружения пауз речи, содержащее основной и дополни1476618

Составитель М,Перерушева

Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук Корректор Э,Лончакова

Заказ 2168/57 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðàä, ул. Гагарина,101 тельный каналы, при этом основной канал содержит первый регистр, информационный и тактовый входы которого являются первым и вторым входами устройства соответственно, первые выходы регистра соединены с входами первого элемента ИЛИ, последовательно соединенные первый счетчик, первый ключ, второй счетчик и дешифратор, выход которого соединен с выходом инвертора, первым входом второго ключа и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с вторым входом второго счетчика и выходом третьего счетчика, первый вход которого соединен с выходом третьего ключа, первый вход которого через первый счетчик соединен с вторым входом третьего счетчика, выход первого D-триггера соединен с вторым входом первого ключа, а дополнительный канал содержит последовательно соединенные четвертый ключ и блок объединения каналов, выход которого является выходом устройства, причем второй вход блока объединения каналов соединен с выходом второго ключа, а первый вход четвертого клкча соединен с выходом инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обнаружения пауз речи как в системе с импульсно-кодовой модуляцией, так и в системе с дельта-модуляцией, введены второй регистр, реверсивный счетчик, второй элемент

ИЛИ, RS-триггер, второ" D-триггер, первый, второй и третий коммутаторы, при этом информационный вход второго регистра объединен с входом управления реверсивного счетчика и является третьим входом устройства, тактовый вход второго регистра объединен с соответствующими входами реверсивного счетчика RS-триггера и второго D-триг гера, и является четвертым входом устройства, выходы реверсивного счетчика через второй элемент ЕЛИ соединены с первым входом первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, тактовый вход первого регистра объединен с вторым входом RS-триггера, 2р выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего коммутаторов соответственно, выход второго D-триггера через второй коммутатор соединен с первым входом

25 третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора, первый и .второй входы третьего коммутатора соединены с вторым выходом первого регистра и вы

З0 ходом второго регистра соответственно, выход третьего коммутатора соединен с вторым входом второго ключа, а второй вход второго коммутатора является пятым входом устрой„ ства.