МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ОСНОВНОГО ТОНА РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ Советский патент 1970 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к области электроизмер-ительной техники и может быть использовано для Повышения точности изме|реиия частоты основного тона речевых сигналов.

Известный лшогоканальный из.меритель частоть основного тона речевых сигналов, содержащий «омп.рессол, полосовые каналы обработки анализируемого ароцесса, каждый из которых содержит канальный Полосовой фильт.р, формирователь импульсов в моменты перехода сигналов с положительной Производной через нуль, амплитудный детекто р, .пороговое устройство, (Преобразователь временных интервалов в -постоянное напряжение, синхронизируемый генератор импульсов, модулятор, делитель напряжения и спусковые устройства, объединитель каналов, фильтры нижних частот, а.мплитудный селектор, преобразователь периода основного тона в Постоянное напряжение, Преобразователь напряжеПИЯ в обратно пролорциональное напряжение, тактовый генератор, сумматор и выходное /пороговое устройство, характеризуется пониженной точностью измерения.

Предложенный излгеритель отличается от известных тем, что он снабжен управляемыми делителями частоты следования импульсов, устройством адаптации с учетом информации о предыдущем интервале обработки анализиоуемого процесса, образованным сумматором,

нормирующим усилителем, иптепраторо,м и линией задержки, полосовым фильтром высших гармоник основной частоты, амплитудным детектором огибающей высокочастотной части спектра и устройством для получения информации о звон.ких и шумных участках речи, образованным полосовым фильтром, детектооол и фильтром нижних частот, лричем входы управляемых делителей частоты соединены с выходами формирователей импульсов, а выходы - с входами .преобразователей временных интервалов в постоянное напрялченме.. Вход устройства адаптации Подключен чарез фильтр нижних частот к выходу объединителя каналов, а выход - к входу амплитудкогоселектора. Вход амплитудного детектора огибающей высокочастотной части спектра подключен через полосовой фильтр высщих гармонИК основной частоты к выходу компрессора, а выход -- ,ко входам канальных полосовых фильтров высщих ;гарМоник. Вход устройства для получения инфОрмации о звонких и шумных участках речи подключен к выходу компрессора, а выход - к ,перво,му .входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом амплитудного селектора, а выход - со ВХОДОМ выходного -порогового устройства.

Блок-схема устройства ириведеиа на чертеже.

Речевой сигнал компрессируется колпфесcoipo.M 1 И расфильтровывается полосо;вьп1и фильтрами 2-4. Фильтром 2 выделяются высшие гар.мони«и основной частоты, огибающая спектра которых определяется детекторо,м 5. Спектр огибающей (покрывается Колосовыми фильтрами 3 каналов 6 обработки анализируемого .процесса, подключенных к выходу детектора 5.

Спектр низкочастотных 1гармониК основного тоНа покрывается лолосовыми фильтрами 3 каналов 6, подключенных к выходу компрессора /.

Сигнал с выходов фильтров 3 постуипает на двусторонние ограничители 7 и детекторы 8. Ограниченный по амплитуде сигнал зап екает одновпбратор 9, на выходе которого создаются и:млульсы, соответствующие переходам через нуль сигнала с положительной производной. Частота следования этих импульсов делится делителем 10. Импульсы непосредственно с делителя 10 и через одновибратор // управаляют безынерционным лреобразователем 12 временных интервалов в постоянное напряжение, Это напряжение сравнивается :компаратрро,м 13 ic наапряжением, создаваемым генератором 14 нплообразпого папряжения. В момент равенства напрял :ений .на обоих входах компаратора 13 на его выходе Генерируется и.мпульс, который через одновибратор 15 управляет модулятором 16. Кроме того, этот импульс через одновибратор 15 и схему «ИЛИ 17 вновь запускает генератор 14 .пилообразного натрялсения, и процесс начинается снова. Генератор 18 И1М.пульсов через схему «ИЛИ 17 синхронизируется пмпульсааш от тактового .генератора 19.

Напряжеиие с амплитудного детектора 8 управляет модулятором 16, на :выходе которого -создается амплитудно-модулированная импульсная последовательность, частота следования импульсов которой на кадре (кадр - Время обработки задается тактовым генератором 19) пропорциональна частоте переходов через нуль сигнала, отселектированного фильт ром данного канала. 1 |роме того, напряжение с детектора 8 поступает па логическую Схему, которая состоит из порогового устройства 20 и TpHinrapa 21. Эта логическая схема позволяет выключать канал, если сигнал на входе этого канала ниже порогового уровня.

(Схема работает следующим образом.

Пусть в ка1нал поступает слабый шумовой сигнал. В этом случае одновибратор 9 выдает случайные импульсы, соответствую.щие наибольшим амплитудам в шумовом колебании, а на ам.плитудном детекторе 8 создается незначительное напряжение, которое не может превысить лорог порогового устройства 20. На выходе устройства 20 создается высокий отрицательный потенциал, который удерживает на накопительной емкости делителя 10 (в качестве делителя 10 используется накопительный счетчик) отрицательное напря/кспие,. разное ОДНО.МУ кванту. Квант в данном - это напряжение, соо,бщае1мое накопительной ем.кости делителя 10 одним и.мпульсом.

При появлении гармонического сигнала вканале одновибратор 9 генерирует импульсы, соответствующие переходам через пуль этого сигнала. Напряжени па выходе амплитудного

детектора 8 .возрастает. В момент равснсгва этого напряжения с пороговым уровнем устройства 20 пороговое устройство отличается от делителя 10, на накопительной емкости которого запоминается отрицательный квант.

Кроме того, «перепад напряжения на пороговом устройстве 20 заставляет переброситься триггер 21, на выходе которого появляется высокий отрицательный потенциал. Первый импульс периодической последовательности на

выходе одновибратора 9 заставляет сработать триггер 21, перепад напряжения на выходе которого заставляет сработать одповибратор 11. Импульс с одновибратора управляет преобразователем 12 временных интервалов и

создает на накопительной емкости делителя 10 нулевой потенциал. Следую.щий им.пульс с одновибратора 9 увеличивает заряд на накопительной емкости делителя 10 еще на одиквант и так далее до тех пор, пока напряжение на делителе не сравняется с пороговым уровнем делителя, зависящим от коэффициента деления. В этот мо.мепт генерируется импульс, и напряжение на накопительной емкости сбрасывается и т. д.

Если теперь сигнал в канале станет ниже порогового уровня порогового устройства 20, на накопительной емкости дел-ителя 10 создается отрицательный потенциал, равный кванту. Случайные импульсы уже не будут

воздействовать на делитель, что равноценно отключению данного канала.

Ам.плитудно модулированные импульсы последовательности с модуляторов 16 поступают на объединитель 22 каналов. Так как гармониКи фази.руются, то я на кадре в .мо.мепт времени, соответствующий периоду основной частоты, появляется импульс, амплитуда которого повышает а.мплитуды остальных импульсов (за исключениел тактовых). С целью

повышения точности совпадения импульсов с разных каналов в момент, соответствующий периоду основного топа, сигнал с выхода объединителя 22 каналов подается на фильтр 23 нижних частот, который расширяет ти импульсы. С выхода фильтра 23 сигнал посгупает через устройство 24 адаптации, образованное сумматором 25, нормирующим усилителем 26, интегратором 27 и линией задержки 28 на амплитудный селектор. Импульсы,.

фор.мируемые устройство.м 24 адаптации, образуются задержкой импульсных последовательностей (с помощью линии задержки 28) с выхода объединителя 22 каналов на время кадра, суммированием задержанных и незав суммато,ре 25 и сглаживанкел в интеграторе 27.

AAiinvTHTv HbiM селектором 29 селектируется илгаульс, соответствующий периоду основной частоты. Преобразователем 30 интервал времени, соответствующий периоду основного тона, .переводится в напряжение, которое через делитель 31 напряжений управляет коэффициентом деления делителя 10 и преобразуется (Преобразователем 32 в напряжение, обратно пропорциональное частоте основного тона.

Полосовым фильтром 4 выделяе;ся область частот, соответствующая шумным звукам. Сигнал с полосового фильтра 4 дете ктируется а.мплитудным детектором 33, фильтруется фильтром 34 нижних частот и поступает на сумматор 35. Если сигнал на входе изл1ерптеля представляет шу.мный звук, то напряжение на выходе сумматора превышает норог порогового устройства 36 и выдается рещение - «щум. При приходе звонкого звука амплитудный сектор 29 измерителя основной частоты выдает на сумматор 35 напряжение, пропорциональное амплитуде импульса, соответствующего тональному звуку, которое вычитается из напряжения с выхода фильтра 34 НИЖНИХ частот. В результате суммарное напряжение на выходе сумматора 35 оказывается ниже inqpora порогового устройства 36 и выдается решение - «тон.

Предмет изобретения

Многоканальный измеритель частоты основного тона речевых сигналов, содержащий компрессор, полосовые каналы обработки анализируемого процесса, каждый из которых содержит канальный полосовой фильтр, формирователь им.пульсов в .моменты пере.-юда СигналОв С положительной производной через нуль, амплитудный детектор, пороговое устройство, преобразователь временных интервалов в Постоянное напряжение, синхронизируемый генератор имнульсов, модулятор, делитель напряжения и спусковые усгройстпа, объединитель -каналов, фильтры нижних частот, амплитудный селектор, преобразователь периода основного тона в постоянное tianpnжение, преобразователь напряжения в обратно пропорциональное напряжение, тактовый генератор, сумматор и выходное пороговое

устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен управляемыми делителями частоты следования и мпульсов, устройством адаптацпи с четом информации о предыдущем интерзале

обработки анализируемого процесса, образованным сумматором, нормирующие усилгггелем, ннтегратором н линией задержки, полосовым -фильтро м высших гармоник OCHOBHOII частоты, амплитудньгм детектором огибаюлей

высокочастотной части спектра Н устройством для получения информации о звон-ких и шумных участках речи, образованным нолосовым фильтром, детектором и фильтром нижних частот, причем входы управляемых делителей

частоты соединены с выходам фордшрователей .тьсо.в, а выходы - со входами .iipeобразователей временных интервалов в постоянное напряжение, вход устройства адаптации подключен через фильтр н 1жних чаСТОТ к выходу объединителя каналов, а выход - к входу ампл 1тудного селектора, вх&д амплитудного детектора огибающей В э СОлОчастотной спектра под слючен через полосовой фильтр основной

частоты к выходу -компрессора, а выход - к входам канальных полосовых фильтров высшнх гармоник, вход устройства для нолучен я информащ озвонк х шумных участках реч нодключен к выходу ком рессора, а выхо д - к первому входу сум.матора, второй вход которого соединен с выходом ампл 1тудного селектора, а выход - с входом выходного порогового устройства.