Бортовое устройство речевого оповещения и коммутации

Авторы патента:

G10L13 - Синтезирование речи; текст для систем синтезирования речи, например речевого диапазона (электрические музыкальные инструменты G10H)

Владельцы патента RU 2432622:

ОАО "Горьковский завод аппаратуры связи им. А.С. Попова" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам преобразования речевых сигналов, а более конкретно к синтезаторам речевых сообщений, и может быть использовано в авиационной технике, телефонии, системах связи и оповещения, вычислительной технике. Технический результат - обеспечение возможности анализа в режиме реального времени ситуаций, возникающих в полете, и повышение надежности устройства. 1 ил.

Известно устройство синтеза многословных речевых сообщений (патент США №4661916, Кл. G10L 5/00, 1987), в котором многословное сообщение хранится в запоминающем устройстве (ЗУ). По команде органов управления путем нажатия клавиатуры выбирается нужная последовательность слов, извлекаемых из ЗУ.

Недостаток известного технического решения связи с тем, что отсутствует возможность анализа выдаваемых сообщений в течение определенного отрезка времени (например, длительности полета), слабая естественность восстановленной речи.

Известен синтезатор речи (патент Великобритании №1308974, Кл. G10L 1/08, 1973), содержащий блок управления сигналами речевого оповещения, связанный, соответственно, с каталогом подпрограмм сообщений, двумя хранилищами программ речевых сообщений и речевых компонент, селектором выдачи программы сообщений, блоком запуска на повтор сообщения, декодера, соединенного с бортовым переговорным устройством, выходы селектора выдачи программы сообщения соединены со входами блока ожидания начала и конца сообщения, первый выход которого связан со вторым входом блока запуска на повтор сообщения.

К недостаткам известного технического решения следует отнести повышенное время обработки команд при выдаче речевого оповещения, невозможность выполнения анализа возникших ситуаций при разборе полетного задания, слабая естественность синтезированной речи, что при наличии дополнительных шумов повышает время распознавания и принятия решения. Кроме того, в известном устройстве при выдаче очередного сообщения в темпе разговорной речи следующее за ним не может быть принято до окончания первого, что создает так называемую «мертвую зону», когда аппаратура не откликается на входные сигналы, а это снижает оперативность в принятии решения.

Первый недостаток известного устройства связан с тем, что обработка входных команд и выдача речевых сообщений производится в темпе выдачи речевого сообщения, для чего используется значительная часть элементов структурной схемы, выдаваемые сигналы на оповещение не регистрируются с привязкой ко времени их поступления, поэтому анализ действий экипажа в экстремальной обстановке невозможен, отсутствуют средства, повышающие естественность восстановленной речи.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является бортовое устройство речевого оповещения (патент России, №2073271, G10L 5/00, 1992), которое содержит блок управления сигналами речевого оповещения, каталог подпрограммы сообщений, хранилище программы речевых сообщений, хранилище элементов речи, селектор выдачи программы сообщений, выполненный с тремя выходами по приоритету сигналов на аварийные, первоочередные и контрольные, блок запуска на повтор сообщения, декодер, бортовое переговорное устройство, блок ожидания начала и конца сообщения, многоканальный коммутатор опроса датчиков состояния, порт состояния датчиков бортовых узлов, компаратор состояния бортовых систем, формирователь кода номера речевого сообщения, приемник телекодовых сигналов по контролю с проверкой их достоверности, порт телекодовых сигналов, регистратор отметки полетного времени и номеров команд речевого оповещения, систему анализа, регистр чтения сообщения, дельта модулятор с изменяемым шагом квантования.

Недостатками устройства, принятого за прототип, является:

- недостаточная безопасность устройства, обусловленная отсутствием средств проверки работоспособности устройства встроенной системой контроля;

- для выполнения анализа возникших ситуаций при разборе полетного задания используется регистратор полетного времени и номеров команд речевого оповещения, а не записи самого сообщения, что, в свою очередь, увеличивает время послеполетной обработки полетной информации;

- отсутствие в устройстве-прототипе цифровых устройств.

Задачей настоящего изобретения является повышение безопасности устройства, возможность анализа в режиме реального времени ситуаций, возникших в полете, повышение надежности устройства в результате использования цифровых устройств.

Высокая степень безопасности - устройство выполнено с возможностью самоконтроля. Проверка работоспособности устройства осуществляется автоматически после подачи электропитания. Переход в рабочий режим проводится после окончания контроля.

В связи с повышенной опасностью для жизни людей устройство должно обладать повышенной надежностью, а также способностью к обнаружению неисправностей.

Для снижения объемов регистрируемых массивов полетной информации и снижения времени обработки и вывода информации из памяти устройства в предлагаемом устройстве применяется флеш-память. Между узлами приемников информации и записи флеш-памяти находятся функциональные узлы кодирования информации методом дельта-модуляции, что, в свою очередь, снижает время после полетной обработки полетной информации.

Сущность технического решения поясняется чертежом. На чертеже представлена функциональная схема бортового устройства речевого оповещения, которое состоит из блока управления сигналами речевого оповещения 1, соединенного с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 2, устройством встроенного контроля 3, хранилищем элементов речи 4, селектором выдачи программы сообщений 5, выполненного с тремя выходами разграниченных по приоритету сигналов на аварийные 5.1, первоочередные 5.2 и контрольные 5.3, блока запуска на повтор сообщения 6, декодера 7, соединенного с бортовым переговорным устройством 8, блока ожидания начала и конца сообщения 9, первый выход которого подключен к блоку запуска на повтор сообщения 6, а второй выход - к входу регистра чтения сообщения 18, многоканального коммутатора опроса датчиков состояния 10, порта состояния датчиков бортовых узлов 11, компаратора состояния бортовых систем 12, подключенного к первому входу формирователя кода номера речевого оповещения 13, второй вход которого соединен с приемником телекодовых сигналов по контролю с проверкой их достоверности 14, порта телекодовых сигналов по контролю работоспособности бортовых систем управления 15, содержащего ботовой номер, первый выход формирователя кода номера речевого оповещения 13 подключен через бортовой регистратор записывания и стирания полетной информации, работающий в реальном масштабе времени 16 к системе анализа 17, второй выход подключен к блоку управления сигналами речевого оповещения 1, регистра чтения сообщения 18, выход которого подключен к первому входу декодера 7, вторые вход, выход которого соединены с дельта-модулятором с изменяемым шагом квантования 19.

Бортовое устройство речевого оповещения работает следующим образом. Сигналы на выдачу речевого оповещения поступают через порт состояния датчиков бортовых узлов управления 11. Эти сигналы, как правило, потенциальные, значительной длительности, многоканальный коммутатор опроса датчиков состояния 10 опрашивает состояние датчиков, выявляет номер сработавшего датчика. Этот сигнал поступает на компаратор состояния бортовых систем 12, где данному сигналу присваивается номер кодовой команды для речевого оповещения, которая поступает на первый вход формирователя кодов номера речевого оповещения 13. Вторым источником входных сигналов на речевое оповещение является порт телекодовых сигналов по контролю работоспособности бортовых систем управления 15, содержащий бортовой номер. Эти сигналы поступают на вход приемника телекодовых сигналов по контролю с проверкой их достоверности 14, где также выявляется номер команды речевого оповещения и выдается на второй вход формирователя кодов номера речевого оповещения 13.

Последний, по существу, представляет собой сигнальный процессор и на основе номеров команд, поступающих на первый или второй вход, формирует восьмиразрядный код номера речевого оповещения. Эти сигналы с первого выхода формирователя кодов номера речевого оповещения 13 выдаются на регистратор 16 и фиксируются вместе с синхросигналами полетного времени. В процессе разбора полетного задания и контроля действий экипажа к регистратору подключена система анализа 17, куда поступают дополнительные исходные данные (на чертеже не показаны). Второй выход формирователя кодов номера речевого оповещения 13 связан с блоком управления сигналами речевого оповещения 1. Этот блок представляет собой системный процессор, выполняющий центральную функцию формирования в кодовой форме сигналов речевого оповещения. Для этого номер кода речевого оповещения поступает в постоянное запоминающее устройство 2, содержащее каталог подпрограмм сообщений. Подпрограмма, соответствующая номеру кода речевого оповещения, поступает в блок управления сигналами речевого оповещения 1, который с помощью хранилища элементов речи 4 формирует в кодовой форме речевое сообщение, которое с помощью селектора выдачи программы сообщений 5 по степени важности распределяется на особоважные аварийные 5.1, требующие исполнения в течение 2 с, на сигналы первоочередные 5.2, требующие исполнения в течение 15 с, на сигналы контрольные 5.3, требующие исполнения в течение одной минуты, которые предупреждают экипаж о неблагополучном состоянии бортовых систем управления. Выданный единожды сигнал из селектора выдачи программы 5 попадает в блок ожидания начала и конца сообщения 9, который дополнительно выполняет роль оперативного записывающего устройства на период от начала и до конца сообщения.

Сигналы этого сообщения из блока ожидания начала и конца сообщения 9 поступают на вход блока запуска на повтор сообщения 6, которое запрашивает блок управления сигналами речевого оповещения 1 и получает от него сигнал о количестве повторов в цифровой форме. При поступлении команды на повтор блок запуска на повтор сообщения 6 выдает сигнал начала вывода сообщения на первый вход регистра чтения сообщения 18. Заполнение этого регистра осуществляется со второго входа, подключенного к выходу блока ожидания начала и конца сообщения 9. Регистр чтения сообщения 18 понижает до реального масштаба времени темп выдачи сообщения в цифровой форме в декодер 7, где осуществляется цифроаналоговое преобразование в низкочастотный сигнал, поступающий в бортовое переговорное устройство 8 для выдачи членам экипажа.

Для повышения эффективности цифрового кодирования речевых сигналов к демодулятору 7 подключен дельта-модулятор с изменяемым шагом квантования 19, в котором путем добавления или вычитания поправочных приращений к предыдущему значению сигнала минимизируется ошибка между входным сигналом и восстановленным, чем достигается естественность звучания речевой информации.

Заявляемое бортовое устройство речевого оповещения позволяет производить обработку команд в реальном масштабе времени, регистрировать эти команды с привязкой к полетному времени, производить анализ полетного задания, что способствует своевременному выходу экипажа из экстремальной ситуации, происшедшей на борту в процессе полета, а после полета оценивать действия экипажа в этих условиях. Восстановленная в заявленном устройстве речь имеет естественную тембральную окраску, женский голос, легко воспринимается экипажем, не создает стрессовую ситуацию при восприятии сообщений любой важности.

Бортовое устройство речевого оповещения разработано, находится на стадии серийного производства. Аппаратура бескинематическая, отвечает современным требованиям летной годности и предназначена для оснащения новых образцов авиационной техники.

Бортовое устройство речевого оповещения, содержащее
блок управления сигналами речевого оповещения, связанный соответственно с селектором выдачи программ сообщений, блоком запуска на повтор сообщения,
декодер, первый вход которого подключен к выходу регистра чтения сообщения, второй вход - к выходу дельта-модулятора с изменяемым шагом квантования, первый выход - к входу бортового переговорного устройства, второй выход - к входу дельта-модулятора с изменяемым шагом квантования,
селектор выдачи программ сигналов, который выполнен с тремя выходами, разделенными по приоритету сигналов на аварийные, первоочередные и контрольные, которые подключены к входам блока ожидания начала и конца сообщения, первый выход которого подключен к первому входу регистра чтения сообщения, а второй выход - к входу блока запуска на повтор сообщения, выход которого подключен к второму входу регистра чтения сообщения,
многоканальный коммутатор опроса датчиков состояния, подключенный через компаратор состояния бортовых систем к первому входу формирователя кода номера речевого оповещения, второй вход которого соединен с приемником телекодовых сигналов по контролю с проверкой их достоверности, а первый выход - к блоку управления сигналам речевого оповещения,
систему анализа,
отличающееся тем, что устройство содержит
устройство встроенного контроля, соединенное с блоком управления сигналами речевого оповещения, которое обеспечивает проверку работоспособности устройства,
постоянное запоминающее устройство, содержащее каталог подпрограмм сообщений, хранилище элементов речи, соединенное с блоком управления сигналами речевого оповещения, которое является цифровым устройством и обеспечивает хранение подпрограмм сообщений и элементов речи в цифровом виде,
формирователь кода номера речевого оповещения с возможностью ввода бортового номера, второй выход которого подключен к выходу регистратора записывания и стирания полетной информации,
регистратор записывания и стирания полетной информации, который обеспечивает запись полетной информации в реальном времени во флэш-память, в том числе и речевых сообщений с возможностью последующего прослушивания через систему анализа,
блок управления сигналами речевого оповещения, который является цифровым устройством и выполнен на основе системного микропроцессора.

Изобретение относится к устройствам для выполнения речевого воспроизведения текста (TTS) в автомобильных спутниковых навигационных системах. .

Способ синтеза речи // 2421827

Устройство для изменения входящего голосового сигнала в выходящий голосовой сигнал в соответствии с целевым голосовым сигналом // 2393548

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве системы воспроизведения караоке. .

Способ предварительной обработки текста // 2386178

Изобретение относится к информационным технологиям, в частности к предварительной обработке текстовой информации, и может быть использовано при распознавании и синтезе речи, аннотировании баз данных, а также при автоматическом синхронном переводе с языка на язык и других областях знаний.

Способ микширования речевых сигналов абонентов при проведении voip-конференций // 2341907

Преобразование буквы в звук для синтезированного произношения сегмента текста // 2320026

Изобретение относится к области синтезирования речи из текста. .

Способ и устройство формирования гласных звуков речи из шумоподобных звуков пищеводного голоса // 2320025

Идентификация естественных речевых пауз в текстовой строке // 2319221

Изобретение относится к области синтеза речи из текста. .

Способ компиляционного фонемного синтеза русской речи и устройство для его реализации // 2298234

Изобретение относится к речевой информатике и приборостроению для синтеза речевых сообщений по тексту в системах акустического общения человека с автоматам. .

Способ и система динамической адаптации синтезатора речи для повышения разборчивости синтезируемой им речи // 2294565

Способ автоматизированной обработки текста и компьютерное устройство для реализации этого способа // 2460154

Изобретение относится к информационным технологиям, в частности к предварительной обработке текстовой информации, и может быть использовано при распознавании и синтезе речи и других технических областях, в которых требуется обработка текстовой информации средствами вычислительной техники

Устройство на основе личности // 2471251

Изобретение относится к мобильным устройствам

Сеть связи и устройства для преобразования текста в речь и текста в анимацию лица // 2488232

Изобретение относится к области сетей связи и устройств для приема и отправки сообщений через сети связи, а именно к предоставлению пользователю анимированного изображения лица отправителя сообщения

Способ переозвучивания аудиоматериалов и устройство для его осуществления // 2510954

Способ и устройство позволяют повысить качество проведения фазы обучения, улучшить степень совпадения голоса пользователя (целевого диктора) в конвертированном речевом сигнале, обеспечить возможность одноразового проведения фазы обучения для различных аудиоматериалов. Указанный технический результат достигается тем, что в программно управляемом электронном устройстве обработки информации (ПУЭУОИ) формируют акустическую базу исходных аудиоматериалов (АБИА) и акустическую обучающую базу (АОБ). Передают данные из АБИА для отображения списка исходных аудиоматериалов на экране монитора. При выборе из списка АБИА по меньшей мере одного аудиоматериала, данные о нем передают для сохранения в ОЗУ ПУЭУОИ. Осуществляют выбор из АОБ обучающих фраз диктора файлы, которые преобразуют в звуковые фразы и передают их пользователю на устройство воспроизведения звука. Пользователь посредством микрофона воспроизводит звуковые фразы, в процессе воспроизведения которых на экране монитора отображают текст воспроизводимой фразы и курсор, перемещающийся по тексту фразы в соответствии с тем, как пользователь должен ее воспроизвести. Создают файлы в соответствии с воспроизводимыми фразами, которые сохраняют по порядку воспроизведения фраз в формируемой акустической базе целевого диктора (АБЦД). ПУЭУОИ производит контроль скорости воспроизводимой фразы и ее громкости. Формируют файл функции конверсии. Файлы АБИА, используя файл функции конверсии, конвертируют для сохранения в формируемой акустической базе конвертированных аудиоматериалов (АБКА) и предоставления пользователю данных о конвертированных аудиоматериалах на экране монитора. Устройство содержит соответствующие функциональные блоки, реализующие способ. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Система и способ автоматического хранения и извлечения информации о чрезвычайной ситуации // 2528154

Изобретение относится к области автоматического хранения и извлечения информации о чрезвычайной ситуации с использованием автомобильной компьютерной системы. Технический результат - обеспечение оптимального объема передачи информации о чрезвычайной ситуации. Автомобильная коммуникационная система может извлекать информацию «в случае чрезвычайной ситуации» (ICE) из устройства беспроводной связи. ICE информация может включать контактную информацию, медицинскую информацию и т.д., и может быть передана провайдеру службы по чрезвычайным ситуациям, если автомобильная коммуникационная система производит звонок о чрезвычайной ситуации. Информация может также извлекаться в определенный момент времени до того, как производится звонок о чрезвычайной ситуации, и сохраняться в запоминающей ячейке автомобильной коммуникационной системы. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ коммуникации пользователя с информационной диалоговой системой // 2530267

Изобретение относится к информационным технологиям, в частности к способу коммуникации пользователя с информационной диалоговой системой, и может быть использовано для организации взаимодействия пользователя с информационной диалоговой системой на основе естественного языка. Технический результат - возможность взаимодействия с системой посредством ввода текста и использования естественного языка. Способ коммуникации пользователя с информационной диалоговой системой включает в себя: активацию подсистемы пользовательского ввода, получение подсистемой запроса пользователя и преобразование его в текст, обработку диалоговым модулем полученного текста и ответа на запрос, отображение и/или воспроизведение сформированного ответа, причем по истечении заранее заданного интервала времени после отображения и/или воспроизведения сформированного ответа выполняется автоматическая повторная активация подсистемы пользовательского ввода для обеспечения возможности получения нового или уточняющего запроса. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ обучения информационной диалоговой системы пользователем // 2530268

Изобретение относится к информационным технологиям, в частности к способу обучения информационной диалоговой системы пользователем на основе естественного языка. Технический результат - расширение возможности взаимодействия пользователя с информационной диалоговой системой за счет обеспечения возможности «подстроить» систему согласно предпочтениям пользователя. Способ обучения информационной диалоговой системы пользователем включает этапы, на которых: получают подсистемой пользовательского ввода обучающий запрос, преобразовывают подсистемой запроса в текст, обрабатывают диалоговым модулем текст обучающего запроса, формируют ответ на обучающий запрос, отображают и/или воспроизводят сформированный ответ, выполняют настройку информационной диалоговой системы с целью выполнения отображения и/или воспроизведения по меньшей мере одного персонализированного ответа или по меньшей мере одного действия диалоговой системой при получении от пользователя заранее определенного вопроса или запроса, при этом обучающий запрос содержит пользовательскую команду на задание по меньшей мере одного персонализированного ответа или по меньшей мере одного действия информационной диалоговой системы на определенный вопрос или запрос пользователя. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формирование и применение кодовой подкниги кодовой книги кодирования с контролем ошибок // 2541168

Изобретение относится к способам беспроводной связи. Технический результат заключается в расширении области применения. Предложен способ кодирования и декодирования данных с использованием кода с контролем ошибок, содержащегося в кодовой книге G. Кодовая книга G является кодовой подкнигой кодовой книги P. Каждое кодовое слово g в кодовой подкниге G имеет амплитуду автокорреляции, которая отличается от и выше каждой амплитуды корреляции между g и каждым из остальных кодовых слов в кодовой подкниге G. В одном конкретном варианте осуществления, в котором кодовой книгой P является кодовая книга кода Рида-Мюллера, использование G вместо P уменьшает вероятность присутствия свыше одной максимальной амплитуды корреляции при вычислении метрики некогерентного решения в течение декодирования. 9 н. и 21 з.п. ф-лы, 17 ил.

Способы синтеза и кодирования речи // 2557469

Настоящее изобретение относится к способу кодирования сигнала возбуждения в целевой речи. Технический результат заключается в обеспечении сигналов возбуждения для синтеза речи без эффекта приглушенности синтезированной речи. Извлекают из набора обучающих нормализованных остаточных кадров набор подходящих нормализованных остаточных кадров, при этом указанные обучающие остаточные кадры извлекают из обучающей речи; синхронизируют по моменту закрытия голосовой щели (МЗГЩ (GCI)) и нормализуют по основному тону и энергии; определяют целевой сигнал возбуждения исходя из целевой речи. Разделяют указанный целевой сигнал возбуждения на целевые кадры, синхронизированные по моментам МЗГЩ (GCI). Определяют локальный основной тон и энергию целевых кадров, синхронизированных по моментам МЗГЩ (GCI). Нормализуют синхронизированные по моментам МЗГЩ (GCI) целевые кадры по энергии и по основному тону с получением целевых нормализованных остаточных кадров. Определяют коэффициенты линейной комбинации указанного извлеченного набора подходящих нормализованных остаточных кадров, чтобы построить для каждого из целевых нормализованных остаточных кадров близкие к ним синтезированные нормализованные остаточные кадры, при этом параметры кодирования для каждого из целевых остаточных кадров содержат полученные коэффициенты. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил., 3 пр.

Способ модификации голоса и устройство для его осуществления (варианты) // 2591640

Изобретение относится к вычислительной технике, преимущественно к системам мультимедиа, и может быть использовано для модификации и коррекции певческого голоса в устройствах караоке. Технический результат - повышении качества воспроизведения. Для этого в средстве обеспечения сохраняют наборы параметров и вводят синхронно с музыкальным сопровождением в средство обработки посредством устройства ввода аудиосигнала голос певца-исполнителя, выбирают посредством центрального процессора требуемый набор параметров в средстве обеспечения, конфигурируют средство обработки выбранным набором параметром, выводят посредством устройства вывода аудиосигнала голос певца-исполнителя, обработанный средством обработки и промодифицированный согласно заданному набору параметров, осуществляют адаптацию голоса певца-исполнителя к нотам музыкального сопровождения или корректировку голоса певца-исполнителя по эталонному исполнению певцом-профессионалом двумя описанными вариантами способов. Устройство для модификации голоса содержит центральный процессор, аудиопроцессор, средство управления и монитор, средство обеспечения, устройство ввода аудиосигнала, устройство вывода аудиосигнала и средство формирования динамических параметров, которое содержит блок формирования выходного контура частоты основного тона и блок преобразования параметров. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.