Устройство для распознавания речи Советский патент 1977 года по МПК G10L19/02 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано для ввода речевой информации в вычислительные маилины, исполнительные автоматы и т. д.

Известны устройства для автоматического распознавания звуков речи, в которых инвариантные признаки получают в результате сопоставления эпергий частотных полос речевого спектра. В этих устройствах звуковой сигнал посредством микрофона преобразуется в электрический, усиливается усилителем, подвергается компрессии, спектральному анализу гребенкой фильтров. Затем выделяется огибающая полученных полос спектра и после временной обработки проводится их сопоставление (обычно попарно) в блоках сравнения. По результатам сопоставления уровней судят о наличии того или иного инвариантного признака. Инвариантные признаки, полученные как описанным методом, т. е. путем сопоставления энергетических уровней разных спектральных полос речевого сигнала, так и на основе других параметров речи, поступают на блоки решения о фонемах. Так, например, в одном из устройств звуковой сигнал, преобразованный в электрический, подается на избирательный усилитель с автоматической регулировкой усиления, где усиливается, ограничивается и сжимается по динамическому диапазону, после чего анализируются частотновременные характеристик.

Динамический диапазон несет определенную информацию о звуках речи и достигает значительной величины (с учетом возможных интонационных изменений и перемещений диктора-свыше 80 дб). Ограничение и сжатие динамического диапазона приводит к потере части информации. Кроме того, в блоках усиления и временной обработк при большом динамическом диапазоне возникают нелинейные искажения. Все это, как следствие, снижает достоверность распознавания.

Наиболее близким к изобретению является устройство для распознавания речи, содержащее блоки принятия решения и микрофон, подключенный к группе фильтров, каждый из которых последовательно соединен с первым усилителем и основным блоком детектирования, попарно подключенными к основным блокам сравнения.

Однако такое устройство не обеспечивает достаточной достоверности распознавания речевых сигналов.

Цель изобретения - повышение достоверности распознавания речи за счет устранения влияния инерционности цепей регулирования и исключения как потери части информации ири компрессии динамического диапазона.речи, так и искажений, возникающих при обработке сигналов с широким динамическим диапазоном.

Для этого в устройство введены дополнительные блоки сравнения, группы элементов ИЛИ, последовательно соединенные вторые усилители, подключенные к первым усилителям, и дополнительные блоки детектирования, попарно подключенные к дополнительным блокам сравнения, соединенным с первыми входами группы элементов ИЛИ, вторые входы которых связаны с основными блоками сравнения, а выходы-с блоками принятия решения.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из микрофона 1, группы фильтров 2, первых усилителей 3, основных блоков 4 детектирования, вторых усилителей 5, дополнительных блоков 6 детектирования, основных 7 и дополнительных 8 блоков сравнения, групп элементов ИЛИ 9 и блоков 10 принятия решения.

Микрофоном 1 звуковой сигнал преобразуется в электрический и подается на частотноанализирующую гребенку из группы фильтров 2 разных частот (/i, fa, /з ... fn). К каждому из выходов группы фильтров 2 подключены усилители 3, с которых выделенные полосы спектров поступают на основной 4 и дополнительный 6 блоки детектирования через усилители 5. Полученные напряжения определенных уровней с блоков 4 и 6 детектирования разных фильтров, например fi и /2, подаются соответственно на основной 7 и дополнительный 8 блоки сравнения, а результируюш,ие сигналы с них попадают на группы элементов ИЛИ 9, которые отрегулированы таким образом, чтобы они срабатывали только при наличии уровня определенной полярности, хотя бы на выходе одного из основного или дополнительного блоков сравнения. Срабатывание группы элементов ИЛИ 9 свидетельствует о

выработке инвариантного признака, но для этого с выходов блоков 7 и 8 (или одного из них) должны поступать сигналы определенной полярности и по своему уровню превосходить порог срабатывания элемента ИЛИ в группе элементов ИЛИ 9. Иолярность выходных сигналов блоков 7 и 8 определяется соотношением сравниваемых уровней. Для нормальной работы устройства коэффициент усиления усилителей 5 должен быть по своей величине равен заданному динамическому диапазону. Уменьшение коэффициента усиления усилителей 5 ниже величины динамического диапазона приводит к сужению

динамического диапазона устройства.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от известных возможностью исключить влияние нелинейных искажений, возникаюш,их при распознавании речи с широким динамическим диапазоном, что способствует повышению достоверности распознавания.

Формула изобретения

Устройство для распознавания речи, содержаш,ее блоки принятия решения и микрофон, подключенный к группе фильтров, каждый из которых последовательно соединен с первым усилителем и основным блоком детектирования, которые попарно подключены к основным блокам сравнения, отличаюшееся тем, что, с целью повышения достоверности распознавания, в него введены дополнительные блоки сравнения, группы элементов ИЛИ, последовательно соединенные вторые усилители, подключенные к первым усилителям, и дополнительные блоки детектирования, попарно подключенные к дополнительным блокам сравнения, соединенным с первыми входами группы элементов ИЛИ, вторые входы

которых подключены к основным блокам сравнения, а выходы - к блокам принятия решения.