Устройство для речевого ввода в электронную вычислительную машину

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода речевых команд в управляющую вычислительную машину. Цель изобретения - повышение количества распознаваемых слов. Устройство содержит микрофон, усилитель, блок полосовых фильтров, блок компараторов, накопитель, блок синхронизации, два блока памяти, блок сравнения, блок сопряжения, регистр, дешифратор. Цель изобретения достигается за счет применения метода быстрой идентификации слов. В результате в блок сопряжения загружается код слова (не более 16 букв), который доступен для чтения со стороны управ- ,. ляющей ЭВМ. Устройство распознает 8192 слова, что в АО раз больше, чем для известного устройства. 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ)(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4759969/24 (22) 16.11.89 (46) 29.02 .92. Бюл. Н 8 (71) Ленинградский центр научно-технического творчества молодежи "Эра" (72) М.-И.Парфенов (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1453397, кл. G 06 F 3/05, 1989.. . Косарев О.Р. Естественная: форма диалога с ЭВМ, Л.: "Машиностроение", l989, с. 63. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЧЕВОГО ВВОДА В

ЭЛЕКТРОННУЮ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНУЮ МАИИНУ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. и может быть использовано для ввода речевых команд в управляющую вычисли-. тельную машину.

Целью .изобретения является повышение количества распознаваемых слов.

На фиг. 1 представлена функциональ; ная схема устройства; на фиг. 2функциональная схема блока синхронизации; на фиг. 3 приведены эпюры напряжений устройства; на фиг. 4 - при-,. меры выполнения .блока компараторов-. и накопителя.

Устройство содержит (фиг. 1) ми- крофон 1, усилитель 2, блок 3 полосо-вых фильтров, блок 4 компараторов, накопитель 5, блок 6 синхронизации, регистр 7, первый 8 и второй 9 блоки памяти, блок 10 сравнения, блок 11 co-... „,,ЯЦ;„; 1716498 (51)5 С 06 Г 3/00, С 10 ?. 5/00 .

2 речевых команд в управляющую вычислительную машину. Цель изобретения— повышение количества распознаваемых слов. Устройство содержит микрофон, усилитель, блок полосовых фильтров, блок компараторов, накопитель, блок синхронизации, два блока памяти, блок сравнения, блок сопряжения, регистр, дешифратор. Цель изобретения достигается за счет применения метода быстрой идентификации слов. В результате в блок сопряжения загружается код слова (не более 16 букв), который доступен для чтения со стороны управляющей ЭВМ. Устройство распознает

8192 слова, что в 40 раз больше, чем для известного устройства. 4 ил. пряжения, дешифратор 12, показана также ЭВМ 13.

О 4

Блок 6 синхронизации (фиг. 2) содержит компаратор 14, первый 15 и второй 16 генераторы, счетчик 17, жду- . 1 В щий мультивибратор 18, элемент И 19, фй элемент НЕ 20, элемент HE 21, элемент

И 22, элемент НЕ 23. 00

Устройство (фиr. 1) работает следующим образом.

Звуковой сигнал с выхода микрофона 1 усиливается в усилителе 2 и поступает на вход блока 6 синхронизации (фиг. 2). В компараторе 14 происхо° иФь дит сравнение звукового сигнала с пороговым напряжением U (фиг. 3, эпюра 1) . Напряжение Uä,, выбирается несколько выше уровня шумов. Генера" тор импульсов 16 вырабатывает импуль-, сы длительностью 100 нс с периодом

1716498 следования 200 нс (фиг. 3, эпюра 2)

Результат сравнения по фронту ближайшего импульса с выхода генератора 16 записывается в компаратор 14, и на

его выходе появляется сигнал "логи5 ческая 1", который запускает ждущий мультивибратор 18. Ждущий мультивибратор 18 формирует импульс длительностью 1 с (фиг. 3, эпюра 3), посту- 10 пающий через элемент НЕ 23 на синхровход регистра 7 (фиг. 1).

В блоке полосовых фильтров 3 (фиг. 1} производится спектральный анализ звукового сигнала. Каждый из

16 полосовых Фильтров связан с соответствующим компаратором блока компараторов 4, в которых происходит сравнение сигналов с фильтров и порогового напряжения U„ z, выбранного также выше уровня шуйов. Результат сравнения (фиг. -4) Фиксируется в компараторах блока компараторов 4 по переднему фронту импульсов длительностью 20 мс, с выхода генератора им- 25 пульсов 15 (Фиг. 3, эпюра Ц, т.е. происходит дискретизация по времени звукового сигнала, прошедшего спектральный анализ.

Импульсы с выхода генератора 15 поступают на вход стробирования компараторов блока компараторов 4 с выхода элемента И 19, на второй вход которого поступает импульс длительностью 1 с с выхода ждущего мультивибратора 18. Сформированный в блоке компаратор 16-разрядный цифровой код поступает в накопитель 5. Сумматор накопителя 5 {Фиг. 4) реализован на микросхемах 530ИП3 и регистрах

К555ИР23. Запись в регистр осуществляется по переднему фронту импульсов с выхода элемента НЕ 21 (фиг. 2, фиг. 3, эпюра 5). Таким образом происходит накопление (синтез} цифрово- 4

"ro. эквивалента звукового сигнала в течение 1 с.

По заднему фронту импульса длительностью 1 с с выхода мультивибратора

18 (фиг. 3 эпюра 3), прошедшему .через элемент HE 23 (Фиг. 2), накопленная

50 в накопителе 5 информация фиксируется в регистре 7. Первый блок памяти

8 имеет организацию 81 92 х 1024 бит.

Второй блок памяти 9 имеет организацию 8192 х 16 бит.

SS

Код с выхода накопителя 5 является цифровым эквивалентом звукового сигнала, соответствующего произнесенному (в среднем за 1 с) слову. Во втором блоке памяти 9 содержится информация с 8192 16-разрядных цифровых эквивалентах слов. В свою очередь первый блок памяти 8 содержит информацию о 8192 х 1024 разрядных цифровых эквивалентах, необходимых для вывода произнесенного слова на дисплей и, если нужно, на печатающее устройство электронной вычислительной машины 13 (фиг. 1). Считывание ин" формации о цифровых эквивалентах слов из заранее определенного словаря, состоящего из 8192 слов, производится с помощью счетчика 17 (фиг. 2), входящего в состав синхронизатора 6. В момент появления звукового сигнала на выходе компаратора 14 формируется импульс, поступающий на вход сброса счетчика 17, обнуляющий его. Затем следует режим накопления, заканчивающийся фиксацией результата накопле-. ния (синтеза цифрового эквивалента слова} в регистре 7. После окончания режима накопления устройство переходит в режим идентификации (распозна- вания) входной звуковой информации.

В этот момент с выхода НЕ элемента 20 (фиг. 2) на элемент И 22 поступает импульс разрешения прохождения импульсов с выхода генератора 16. Импульсы длительностью 100 нс и периодом 200 .нс поступают на счетный вход счетчика 17, с выхода которого код очередного адреса поступает на входы первого 8 и второго 9 блоков памяти.

Синтезированный в результате накопления цифровой эквивалент слова, зафиксированный в регистре 7, сравнивается последовательно во времени в блоке сравнения 10 (фиг. 1} с информацией с выхода второго блока памяти 9.

В момент сравнения синтезированного цифрового эквивалента слова и цифро-, вого эквивалента из словаря, состоящего из 8192 слов, на выходе блока сравнения 10 формируется импульс сравнения, па которому с выхода первого блока памяти 8 цифровой эквивалент слова записывается в блок 11 {фиг.1).

Блок сопряжения 11 реализован на микросхемах типа KP5808S55. Входная информация поступает на входы портов

А и В, импульс сравнения для записи информации в эти порты выдается на разряды С2, С4 порта С.

С адресных выходов электронной вычислительной машины 13 на вход дешиф5 17 ратора 12 поступает код адреса

АО...A7 (восемь младших разрядов).

Разряды АО, А1 поступают транзитом на входы АО, А1 микросхем КР580ВВ55; разряды А6, А7 преобразуются в четыре сигнала, осуществляющие выборку одной из"микросхем дешифратора 12, каждая из которых преобразует код А1, А3, А4, А5 по принципу "4 в 16".,Сйгналы с выхода дешифратора 12 поступают на входы выбора кристалла микросхем блока сопряжения 11 0о сигналу

"Чтение порта" с выхода электронной вычислительной машины 13, информация с выхода выбранного порта определенной микросхемы блока сопряжения 11 выводится байтами (по 8 разрядов) в электронную вычислительную машину 13.

В электронной вычислительной машине

13 данная информация может быть выведена в виде алфавитно-цифровых символов на экран дисплея или на печатающее устройство.

Если электронная вычислительная. машина 13 используется в качестве управляющей, то возможно управление объектом с помощью речевых команд. формула изобретения Устройство для речевого ввода в электронную вычислительную машину, содержащее микрофон, усилитель, блок полосовых фильтров, блок сопряжения, выход микрофона соединен со входом усилителя, выход которого соединен со входом блока полосовых фильтров, информационные входы-выходы блока сопряжения являются информационными

16498 входами-выходами устройства, входы управления блока сопряжения являются входами управления устройства, о т5 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- лью повышения количества распознаваемых слов, в него введены блок компараторов, блок синхронизации, блок сравнения, накопитель, два блока па- мяти, регистр, дешифратор, выходы блока полосовых фильтров соединены со входами блока компараторов, выхо-ды которого соединены с информационными входами накопителя, выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены со входами первой группы блока сравнения, вход блока синхронизации соединен с выходом усилителя, первый выход блока синхронизации соединен со входом синхронизации блока компараторов, второй выход блока синхронизации соединен со входом синхронизации накопителя, третий выход бло

25 ка синхронизации соединен со входом синхронизации регистра, выходы группы блока синхронизации соединены со входами йервого и второго блоков памяти, выходы первого блока:.памяти соединены с информационными входами первой группы блока сопряжения, выходы второго блока памяти соединены со входами второй группы блока сравнения, выходы- которого соединены с

35 информационными входами второй группы блока сопряжения, входы дешифратора являются адресными входами устройства, выход дешифратора соединен с управляющим входом блока сопряжения.

f736488

1716498

1716498

Составитель А.Трунов

Техред А,Кравчук

Корректор И. Самборс кая

Редактор Т. Орловская

Заказ 612 Тираж Подписное

ВПИИПИ Государств нного к<.читета по изобретениям и открытиям нрн ГКНТ СССР

ll13035, И кна, iK-3S, Раушская наб., д. 4/5

Производственно- .злате:гьскнй комбинат "Патснт", г ° Ужгород, ул, Гагарина,. 10I