Способ обнаружения границ слов и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G10L15/04 

ШМяпги, выход второго блоке сравнения подсоединён к третьему входу формирователя импульсов временных соотношений и к четвертому входу блока памяти, второй вход которого подключен к четвертому

входу формирователя импульсов временных соотношений, .пятый вход которого I подсоединен к выходу первого коммутатора, а пятый выход - к третьему входу первого блока сравнения.

1. Способ обнаружения границ слов, основанный на формировании двух характеристических сигналов из входного звукового сигнала, причем первый из них формируют путем сравнения уровня входного звукового сигнала с уровнем стационарных звуковых шумов, . отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности и надежности обнаружения границ слов, второй характеристический сигнал формируют путем сравнения уровня входного звуко вого сигнала с минимальным уровнем звонких звуков речи, сравнивают длитель ность характеристического сигнала с максимально возможной длительностью нервчеподобной звуковой помехи, длин тельность-паузы между последующими , щ опаданием и появлением первого харакн теристического сигнала - с максималь- N ной длительностью глухой смычки речи, определяемой на уровне стационарных звуковых шумов, длительность временно . го интервала от появления второго ха рактеристического сигнала до оконча.вяя соответствующего первого харакгтеристического сигнала с минимальной длительностью присущего речи временного интервала от момента появления звонкого звука до момента появления глухой смычки и по результатам нения судят о появлении начальной и конечной границ слов. 2. Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее формирователь характеристических сигналов, два коммутатора, выходы которых со&динены с входами счетчика адресов, выход которого подключен к первому входу блока памяти, второй вход которо; го подсоединен к выходу первого блока сравнения, два входа которого подклк . чены соответственно к выходу и входу (Л первого, регистра адреса, соединенного с выходом счетчика адресов, о т л и « чающееся тем, что, с целью повышения его точности и надежности, 8 . в него введены формирователь импульсов временных соотношений, второй регистр адреса, второй блок сравнения, третий и четвертый коммутаторы, причем выходы формирователя характеристичесэ :л ких сигналов подсоединены к первому и второму -(Входам формирователя импульсов временных соотношений, четыре выхо да которого попарно подключены соответех венно к входам третьего и четвертого коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с входами соответствующих регистров адреса, выход второго регистра адреса подключен к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу счетчика адресов и к входу второго регистра адреса, третий вход - к управляющим входам первого, второго и третьего Гкоммутаторов и к третьему входу блока

Изобретение относится к вычислител ной технике и может быть использовано в устройствах ввода-вьшода информации в частности для распознавания речи. Известен способ для определвния начала и конца произнесенных выраж&НИИ, использующий адаптивную дельтакодовую модуляцию для кодирования речевого сигнала l . Наиболее близким к предлагаемому является способ для обнаружения границ слов при их раздельном произношении, заключающийся в формировании двух характеристических сигналов при наличии входного звукового сигнала, причем первый из них форляфуется по превышению уровнем входного сигнала некоторого порогового уровня и и1Йеет фиксированное время задержки включения, а второй формируется при наличии во входном сигнале определенных фонетических характеристик на основании двух дополнительных сигналов, один из которых указьшает на наличие глухой согласной, а другой - на наличие медлеино убывающей энергии (слова), и фиксации момента появления первого характеристического сигнала, который однозначно соответствует начальной Границе входного слова, и приближенном определении последнего пропадания втор го характеристического сигнала, причем по этому последнему пропаданию опреде ляется конечная граница входного ело- ва/И Недостатками способа являются низк точность определения начальной границы слов в условиях реальной акустической обстановки (наличие как стационарных звуковых шумов, так и звуковых помех импульсного типа), так как за момент появления начальной границы входного слова принимают момент появления первого характеристического дигн ла, формирование которого обуславлвн вается величиной устанавливаемого порогового уровня, что при низком поролх)вом уровне приводит к возможности принятия за начальную границу слова момента появления звуковой помехи импульсного типа, а при высоком - к возможности запаздывания определения момента появления начальной границы, а также ненадежное определение конечной г раницы входного слова, так как она определяется по последнему пропаданию второго характеристического сигнала, который в случае наличия посторонних разговоров вблизи оператора (энергия входного сигнала при этом ниже порога формирования первого характеристического сигнала) может появляться и пропадать в промежутке времени, определяетмом длительностью задержки пропадания первого характеристического сигнала (т.е. когда полезный речевой сигнал уже отсутствует). Цель изобретения - повышение точноо ти и надежности обнаружения границ слов. Поставленная цель достигается тем, что второй характеристический сигнал формируют путем сравнения уровня входного звукового сигнала с минимальным уровнем звонких звуков речи,, сравнивают длительность первого характеристического сигнала с максимально возможной длительностью неречепрдобной звуковой помехи, длительность паузы между последующими пропаданием. и появлением первого характеристического сигнала - с максимальной длительностью глухой смычки речи, определяемой на уровне стационарных звуковых шумов, длительность временного интервала от появления второго характеристического сигнала до окончания соответствующего первого характеристического сигнала с минимальной длительностью присущего речи временного интервала от момён та появления звонкого звука до момент появления глухой смычки и по результатам сравнения судят о появлении начальной и конечной границ слов. В устройство для осуществления способа обнаружения границ слов, содержащее формирователь характеристических сигналов, два коммутатора, вьн хрды которых соединены с входами счетчика адресов, ыход которого подключен к первому входу блока памяти, второй вход которого подсоединен к ВЫХОДУ первого блока сравнения, два входа которого подключень соответственно к выходу и входу первого регист ра адреса, соединенного с выходом счетчика адресов, введены формирователь импульйов временных соотношений второй регистр адреса, второй блок , сравнения, третий и четвертый коммута торы, причем выходы формирователя характеристических сигналов подсоединены к первому и второму входу форми рователя импульсов- временных соотнош НИИ, четыре выхода которого попарно подключены соответственно к входам третьего и четвертого коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с входами соответствующих регистров адреса, выход второго регистр адреса подключен к первому входу вто рого блока сравнения, второй вход кот рого подсоединен к выходу счетчика адресов и к входу второго регистра адреса, а третий вход - к управляющим входам первого, второго и третьего коммутаторов и к третьему входу блока памяти, выход второго блока сравнения подсоединен к третьему входу фо мирователя импульсов временных соотношений и к четвертому входу блока памяти, второй выход которого подсо двнен к четвертому входу формировате ля импульсов временных соотношений, плый вход которого подсоединен к вын ходу первого KOMMyTaTOpaj а пятый вьь ход - к третьему входу первого блока сравнения. iHa фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства. Устройство содержит формирователь 1 характеристических сигналов, два коммутатора 2 и 3, на ко-, торых поданы два вида синхросигналов, которых соединены с входами счетчика 4 адресов, выход которого соединен с первым управляк щим входом блока 5 памяти, на информационные входы которого,подань( ха-. актеристики входного сигнала, второй управляющий вход которого подсред нен к выходу первого блока 6 сравнения, два входа которого подсоединены соответственно к выходу и к входу регистра 7 адреса, соединенного с вь ходом счетчика 4 адресов. Устройство также содержит формирователь 8 импульсов временных соотношений, второ) регистр 9 адреса, третий и четвертый коммутаторы 1О и 11 и второй блок 12 сравнения. Предлагаемый способ заключается в следующем. Для определения границ слова используются следующие временные характеристики звукового сигнала: Т - максимальная длительность неречеподобной звуковой помехи на входе; Т„- максимальная длительность участка глухой смычки речевого сигнала, уровень которой не превышает уровня стационарных звуковых шумов; Та - минимальная длительность прису щего речи временного интервала от момента появления звонкого звука до появления глухой смычки. Первое поясвление первого характерно тического сигнала считается вероятной начальной границей входного слова, и далее производится анализ истинности этой начальной границы. Если длительность первого характеристическохчэ сигнала меньше времени Т| или больше этого времени, но при этом после пропадания этот сигнал от сутствует больше времени 2 то зафиксированная начальная граница считае1 ся ложной, и при новом появлении первого характеристического сигнала фиксируется новая ковка, вероятная началь ная граница входного слова. То же самое произойдет и в том случае, ,если до определения истинной начальной границы слова после появления второго xapeiBтеристическогю сигнала первый характеристический сигнал пропадает через время, меньшее Tj. В противном слу чае зафиксированная вероятная начальная граница считается истинной.. Конечная граннца входного слова i редепяется следующим образом. Если после определения начальной границы входного слова в какой-то мо мент пропадает первый характеристический сигнал, то этот момент считае конечной границей входного слова, и далее производится анализ истинности зафиксированной конечной границы. Если при этом первы характерйсти ческий сигнал будет отсутствовать бол ше времени Т2 или за время Т - t он появится на время t, меньшее времени Т2, то вероятная конечная rpajpmia входного слова считается истинной конечной границей, В противном случае зафиксированная вероятная конечная граница считается ложной, и поиск ко нечной границы осуществляется вновь. Устройство работает следующим образом. Формирователь 1 характеристически сигналов формирует два сигнбша ( :1д и |д ) по превышению двух различных пороговых уровней. Первый уровень (нижний) соответствует сигналу fд j второй (верхний) - сигналу 1д , Кажд из сигналов 1у и-{д присутствует во время превышения энерг1иЕей входного с нала соответствующего порогового уро ня. Начальной установкой устройст в исходное состояние (цепь установки не показана) заблокируются регистры адресов 7 и 9 и коммутатор 3, последний через инвертор (не показанный), а коммутаторы 2, 1О и 11 разблокируются, СинхроимпуяБСы (СИ) из блока синхронизации устройства распознавания (не показано) с частотой записи информации в блоке 5 поступаю через коммутатор 2 в формирователь 8 и на счетчик 4 адресов, коды адреса с которого поступают на регистры 7 и 9 адресов, .блоки 6 и 12 сравнения и в блок 5, который при этом работает в режиме записи входной информации, представляющей собой характерно тики входного слова в цифровом виде,, При появлении из формирователя 1. характеристических сигналов сигнала {д формирователь 8 импульсов временных соотношений формирует сигнал Прием начальной границы, который через коммутатор 11 включает ре- . гистр 9 адреса, принимающий 1фи это текущий адрес из счетчика 4 адресов. Принятый адрес является адресом вероятной начальной границы слова. Если длительность сигнала 1д меньше времени Т или больше этого времени, но при этом после пропадания этот сигнал отсутствует больше времени Т, то при новом появлении сигнала д формирователь 8 сформирует новый сигнал Прием начальной границы, по которому в регистр 9 адреса будет принят . адрес новой вероятной начальной гра,ницы слова.. Новый адрес будет принят также и в том случае, если при разблокированном коммутаторе 11 после появления ) сигнал I д пропадает через сигнала время, меньшее Т. Если в какой- 7ибо момент времени после принятия регистром 9 адреса адреса вероятной начальной границы удет сформирован сигнал 1д, после чего сигнал 1д не пропадет через; время, меньшее Tj, то формирователь 8 сформирует сигнал Начальная блокировка, который блокирует коммутаор 11 до начала определения границ ново O входного слова. При этом адрес, хранящийся в регистре 9 адреса, являетч ся адресом истинной начальной границы слова, Если после формирования. сигнала ; Начальная блокировка в какой-то момент времени пропадет сигнал i д, то фор: лфователь 8 сформирует сигнал Прием конечной границы, который Ч1ерез коммутатор 10 включит регистр 7 адреса, принимающий этом текущий адрес из счетчика 4 адресов, Принятый адрес является адресом вероятной конечной границы слова, Если пойле этого сигнала 1д не появится раньше чем, через время Т, или за время V/2.41 появится на т-, время Л , меньшее Т то формирователь 8 сформирует сигнал Конечная блокировка Лоторый заблокирует коммутатор 10 до начала определения границ нового входного слова. При этом адрес, хранящийся в регистре 7 адреса, является адресом истинной конечной границы слова, В противном случае, т, е, при появлении сигнала4д после принятия в регистр 7 адреса адреса вероетной конечной границы слова через время, меньшее Т, на время большее Т, при пропадании сигнала формирователь 8 сформирует новый сигнал Прием конечной границы, по которому в регистр 7 адреса будет принят адрес новой вероя ной конечной границы слова, и далее, описанный процесс будет повторен до

спрёделения истинной конечной границы слова.

Сигнал Конечная блокировка, кроме уже указанного действия по блокировке коммутатора 10, осуществляет блок№ровку записи в блоке 5, блокировку коммутатора 2, разблоюировку блока 12 сравнения, а также коммутатора 3, При этом .синзфонмпульсы CHf2 из блока син:фонизац{т устройства распознавания с частотой считывания информации из . блока 5 через коммутатор 3 начинают

поступать на счетчик 4 адресов.

При совпадении адреса, хранимого в регистре 9 адреса с текущим адресом,

(Поступающим из счетчика 4 адресов, - блрк 12 сравнения формирует сигнал считывания, по которому блок 5 пере водится в режим считывания информ ции, которая при этом поступает в устройство распознавания, а формирователь 8 формирует сигнал Включение, который разблокирует блок 6 сравнения.

При совпадении адреса, хранимого в регистре 7 адреса, с текущим адресом, поступающим из счетчика 4 адресов, блок 6 сравнения формирует сигнал Kf нец считывания, по которому формирователь. 8 устанавливается в исходное состояние, блокируя блоки 6 и 12 сра&нения и коммутатор 3 и разблокируя коммутатор 2, а также переводя блок 5 в режим записи входной информации.

Таким образом, из блока 5 произвеае но считывание характеристик входного слова в его истинных границах, и уст- ройство готово к определению границ нового входного слова.