Устройство для выделения основного тона речи

 

есоюз н а р, О П И С А Н И Е яптгнтн г

Союз Советских

Соцналнстннескнх

Реотублнк (11)566374

ИЗОБАТЕ е ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено26,12,75 (21) 2308585/09 (51) М. Кл.

Н 04 т 3/18//

/i<, 10 1, 1/10 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43} Опубликовано 25.07.77.Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания08.08.77

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий (53) УЛ1 621.395, .664,(088.8) (721 Автор изобретения

В. А, Григоров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ТОНА РЕЧИ

Изобретение относится к телефонной свя- зи и может использоваться в вокодерах.

Известно устройство для выделения основного тона речи, содержашее компрессор, усилитель, ограничитель, переселектор, од- 5 новибратор и фильтр нижних частот. Между компрессором и ограничителем введены последовательно соединенные модулятор и фильтр нижних частот. Выход первого полосового фильтра через усилитель подключен lO к первому входу фазового детектора, к второму входу которого через ограничитель подключен выход второго полосового фильтра, а выход фазового детектора через параллельНо соединенные интегратор и фильтр нижних еа частот подключен к второму входу второго полосового фильтра и к входу генератора, выход которого подключен к входу модулятора и к входу демодулятора $1).

Однако известное устройство имеет малую точность выделения основного тона из« за сложности схемы, содержашей большое количество фильтров, и из-за инерционных свойств используемого интегратора. 25

Ilenb изобретения - повышение точности выделения основного тона.

Для этого в предлагаемое устройство, содержашее компрессор, усилитель и огра.— ничитель дополнительно введены последовательно соединенные блок вычитания и умножитель, при этом вход блока вычитания подключен к выходу компрессора, а выход умножителя, соединенный с дополнительным входом блока вычитания, через усилитель подключен к входу ограничителя.

На фиг. 1 дана структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - схема накопления энергии первой гармоники речевого спектра.

Устройство для выделения основного тона речи содержит. компрессор 1, усилитель

2, ограничитель 3, последовательно соединенные блок 4 вычитания и умножитель 5, при этом вход блока вычитания 4 подключен к выходу компрессора 1,. а выход умножителя 5, соединенный с дополнительным входом блока вычитания 4, через усилитель 2 подключен к входу ограничителя 3.

Устройство для выделения основного тона речи работает следуюши1л Образом.

Спектр речи человека занимает полосу частот примерно От 70 qc> 3500 Гц, я спектр частот ОсновнОГО тона колеблется 5 в интервале примерно От 70 до 500 Гц.

Исходный мгновенный спектр речевого с..г нала предс;являет собой переменную во времени сумму гармоник

3500 — 70 3500- 70 1ю от 50 до = 7.

70 500

При подаче ня вход компрессора 1 не- стационарного звукового сигнала, харяктеризуюшегося произвольным изменением числа гармоник ОГновного тгча (от 7 до 50) и их интенсивности, на его выходе происходит сжатие широкого входного динамического диапазона в малый выходной диапазон. Такой сигнал можно представить следуюшей, суммой колебаний (фиг. 2а)

7-5О

Е U w C O S (2.З тп Р 4 ) > . щ=1 где: ти — номер гармоники основного тона, Π— амплитуда m -иой гармоники, ;25 р — частота основного тона, 1 поэтому после его прямого прохождения через блок 4 вычитания на выходе умножителя 5 формируется новый сигнал, состоящий уже из суь|мы гармоник (фиг. 2б):

30 аО- о)

О.нч С 0 S (2.7t мч F 6 )

trl =1 где U - — уровень m -ной гармоники пос- 5

"е первого умножения.

В свою очередь, вторичный сигнал, содержаший относительно исходного в два раза больше гармоник, поступает на дополнительный вход блока вычитания, даюшего раз-Ю постное напряжение (фиг. 2в): д-5о) -Ко ц,„«Q и„„C,os (глс. - F4) тт =1 .тл=1 45

Первый член последнего выражения по сравнению со вторым имеет половину совпадаюших по частоте гармоник. Следовательно, после второй, третьей и т.д. последующей циркуляции происходит периодическое расширение мгновенного речевого спектра, coIIpoвождаюшееся лавинообразным накоплением ня обшем выходе энергии первой гармоники.

Данный факт объясняется перемножением рядом стояших спектральных линий типа

Рост числа первых гармоник вырождаеь ся в предельную последовательность импульсов, следуюших с частотой повторения основного тона (фиг. 2г). Решение задачи выделения частоты основного тона близко к решению проблемы оптимальной фильтрации случайного сигнала бесфильтровым путем, поскольку в эффекте накопления энергии первой гармоники участвуют все гармоники входного мгновенного спектра.

Введение в устройство для выделения основного тона речи блока вычитания и умножителя дает возможность значительно упростить устройство и, следовательно, повы1 сить его надежность, а также способствует комплексной микроминиатюризации электронной связной аппаратуры. формула изобретения

Устройство для выделения основного тона речи, содержашее комйрессор, усилитель

t иограничитель, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности выделения основного тона, введены последовательно соединенные блок вычитания и умножитель, при этом вход блока вычитания подключен к выходу компрессора, а выход умножителя, соединенный с дополнительным входом блока вычитания, через усилитель подключен ко входу ограничителя.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N 403090, кл. H 04 .Х 3/18, 1971 (прототип), 5663 74

Составитель М. Хазан

Редактор В. Дибобес Техред И. Асталош Корректор E. Ffarrn

Заказ 2516/41 Тираж 815 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4