Устройство измерения частоты форманты речевого сигнала Советский патент 1977 года по МПК G10L15/02 G10L19/02 

Оно содержит последовательно соединенные источник 1 речевого сигнала, ускп тель 2 и формантный фипьтр 3. К выходу формантного фильтра 3 лодключешз два канала 4 оценки частоты форманты, кажДЬ1Й из которых содержит управлйёктый делитель 5 напряжения и однополупериодный выпрямитель 6, выход которого связан чере детектор 7 с управляюшим входом делителя -5, К выходу делителя 5 подключены пос ледовйтельно соединенные двухполупериодный выпрямитель 8, дифференцирующее устройство 9 и пиковый детектор 1О. Входы Ч)днополупериодных выпрямителей 6 и управляемых делителей 5 обоих каналов 4 под- 1Ч1ючены к выходу формантного фильтра 3, а выходы пиковых детекторов Ю обоих каналов связаны с сбответствутошими входами сумматора 11. При работе речевой сигнал от источника 1речевого сигнала поступает на усилитель 2и далее на вход формантного фильтра 3. С выхода фильтра 3 выделенные отфильтрованные формантные колебания одновременно поступают на вход двух каналов 4 оценки частоты форманты, а именно на входы однополупериодных выпрямителей 6 и управляемы делителей 5 обоих каналов 4. Сигналы, соответствующие однополупериодному выпря млению, поступают на вход пикового детек тора 7. С выхода пикового детектора 7 снг чалы, пропорциональные амплитуде детектируемых полупериодов формантного колебания на периоде основного тона, поступают на управлякщий вход делителя. 5. Управляемый делитель 5 напряжения нормирует выделенные отфильтрованные формантные колебания по наибольшему по абсолютной величине/ максимуму или минимуму детектируемых полупериодов формантного колебания. Эта операция позволяет устранить зависимость измеренных значений частоты форманты от их амплитуды. Нормированные формантные колебания поступают на вход двухполупериодного детектора 8. Цвухполупериодное выпрямление нормированного формантного колебания позв ляет упростить нахождение значения производной в момент Перехода сигнала через нуль. Так как эти точки являются точками излома, в них производная претерпевает ко нечный разрыв и принимает амплитудное значение для данного полупериода. Кроме4 того, двухполупернодное выпрямление поаво ляет устранить влияние фазы сигнала, подаваемого на вход формантного фильтра 3, заключающееся в изменении знака производной. Сигчал, соответствующий двухполупернод ному выпрямлению, дифференцируется устройством 9. Так как нормирование производится по амплитудному значению соответст вующих полупериодов на периоде основного тона, прюизводные от переднего и заднего фронтов полупериода, по которому производилось нормирование, являются наибольшими и имеют противоположные знаки, что оначительно упрощает их разделение. Пиковый детектор 1О из каналов выделяет по знаку нужную нам производную от заднего фронта наибольшего максимума. Во втором канале пиковый детектор 10 выделяет ту же производную, но сигнал нормируется по амплитудному значению минимума, соседнего с максимумом, по которому производится нормирование в первом канале. Таким образом, на выходе пиковых детекторов 10 обоих каналов присутствуют сигналы, величины которых определяются соотношениями:Ф1 щ - временная функция формантного колебания; U) - круговая частота формантного колебания; СО - ширина полосы форманты на уровне 3 дб; 4-)и(-«-)- положителыгде и отрицательные полупериоды формантногб колебания. Данноб выражение устанавливают связь указанных выще проиэводнызС; с частотой. Далее сигналы с выходов пиковых детекторов 10 обоих каналов 4 поступают на сумматор 11, на выходе которого присутст вурт сигнал, пропорциональный частоте фо15манты. Формула изобретения Устройство измерения частоты форманты речевого сигнала, содержащее последовательно соединенные источник речевого сигнала, усилитель и формантный фильтр, о т л и ч ающеес я тем, что, с целью повышения надежности измерения, в него введены сумматор и два канала оценки частоты форманты, каждый из которых состоит из управляемого делителя напряжения, двухполупериодного выпрямителя, дифферендируюшего устройства, первого пикового детектора, соедине|шых последовательно, однополупериодного выпрямителя, и второго пикового детектора, причем выход первого пикового детектора .соединен с одним входом сумматора, входы управляемого делителя напряжения и однополупериодного выпрями- 5 теля подключены к выходу формантного фильтра параллельно, а выход однополупериодного выпрямителя через второй пиковый детектор подключен к управляющему входу управляемого делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Авторское свидетельство СССР № 453731, кл. & 10 t 1/02, 1974.

2. Патент США № 3335225, кл, 179-1, 1964.