Цифровой синтезатор речи Советский патент 1978 года по МПК G10L13/02 G10L19/10 

I

Изобретепне относится к области акустики, в частности к синтезаторам речи, и может быть использовано в вычислительной технике для вывода информации из электронной вычислительной машины в речевом виде.

Известны устройства для синтеза речи, содержащие источник возбуждения, на выходе которого нрн синтезе звонких звуков появляется последовательность коротких импульсов, следующих с частотой основного топа, а при синтезе глухих звуков - последовательность импульсов клипптированного щума, линию задержки (аналоговую или цифровую), соединенную с выходом возбуждения, умнол ители, сумматор, а также источник управляющих сигналов 1.

Недостатком их является низкое качество синтезированной речи, так как точность синтеза при этом ограничивается разбросом параметров иснользуемых аналоговых элементов. Ввиду преимущественного использования в подобных устройствах элементов аналоговой техники они не обладают достаточной иадел ;ностью и технологичностью.

Известно также устройство для дискретного синтеза речи, содержащее возбудитель с тремя входами, линию задерл ки, формирователи импульсов, умножители, фильтр нижних частот, регулирующий усилитель, интегратор.

олок задержки,

источник управляющих спгпалов 2.

Недостатками такого устройства являются ограниченная точность синтеза речевого снгнала н низкая надежность, так как несмотря на то, что отдельные функциональные узлы данного устройства могут быть выполнены с иснользованием элементов дискретной технпкн (нанример, цифровая ли)1ия задериисн),

нолностью освободиться от аналоговых элементов не представляется возможным.

Целью нзобретення яв.тяется повыгнение надежностп работы и точпости синтеза речевого спектра.

Данная цель достигается тем, что в устройство, содержащее дискретный возбудитель, подключенный к основного регистра сдвига параллельного кода с отводами, и цифровой умножитель, второй вход которого

соединен с источником кодов управляющих сигналов, введены генератор продвигающих импульсов, коммутатор выходов осповного регистра сдвига, входы которого подключены к выходам основного регистра сдвига, сумматор, дополнительный регистр сдвига параллельного кода, коммутатор донолнптельного регистра сдвига и цифро-аналоговый преобразователь, причем выходы коммутатора основного регистра сдвига подключены к выходам сумматора, выход которого подключен к первому входу цифрового умножителя, выход цпфрового умпожптеля соединен с входом дополнительного регистра сдвига нараллельного кода, выходы которого соединены с входами коммутатора дополнительного регистра сдвига, выход последнего подключен к входу цифро-аналогового преобразователя, а к выходу генератора продвигающих имнульсов параллельно подключены управляющие входы основного регистра сдвига нараллельиого кода и коммутатора дополнительного регистра сдвига.

На чертеже изображена блок-схема цифрового синтезатора.

Цифровой синтезатор содержит дискретный возбудитель 1, управляемый кодами основного тона (ОТ) с сигнала «Тон-Шум (Т-Ш); основной регистр 2 сдвига параллельного кода с отводами, вход которого подключен к выходу дискретного возбудителя 1; коммутатор 3 выходов основного регистра сдвига, входы которого соединены с выходами основного регистра 2 сдвига; цифровой умножитель 4, на первый вход которого поступают сигиалы с сумматора 5, а входы сумматора 5 соединены с выходами коммутатора 3 основного регистра сдвига; дополнительный регистр 6 сдвига параллельного кода, на вход которого поступают сигналы с выхода цифрового умножителя 4; коммутатор 7 выходов дополнительного регистра сдвига, соединенный но входам с выходами дополнительного регистра 6 сдвига нараллельного кода; цифро-аналоговый нреобразователь 8, иа вход которого иостунают сигналы с коммутатора 7 дополнительного регистра сдвига, генератор 9 продвигающих импульсов, управляющий работой основного регистра 2 сдвига нараллельного кода и коммутатором 7 выходов дополпительного регистра сдвига и источиик 10 кодов управляющих сигналов, соединенный с вторымн входами цифрового умножнтеля 4.

Цнфровой синтезатор речи работает следующим образом. Код основного тона и код «Топ-Шум управляют работой дискретного возбудителя 1, на выходе которого формируются коды, соответствующие сигналу возбуждения.

Кодовые комбинации с выхода дискретного возбудителя 1 поступают на вход основного регистра 2 сдвига параллельного кода и иод действием импульсов с генератора 9 продвигающих импульсов нродвнгаются по всей разрядной сетке регистра 2.

Коды, находящиеся в регистре 2 сдвига между двумя продвигающими имнульсами с отводов регистра 2, симметричных относительно центрального отвода, под действием сигналов синхронизации последовательно комлп тпруются коммутатором 3 выходов регистра па входы сумматора 5. Результат

суммирования поступает на нервый вход цифрового умножителя 4, где умножается на коды источника 10 управляющих сигналов, являющиеся цифровыми эквивалентамн коэффициентов ортогонального разложения спектра речи.

Коды с выхода цифрового умножителя 4 фиксируется на дополнительном регистре 6 сдвига нараллельного кода.

Таким образом, в разрядах дополнительиого регистра сдвига нараллельного кода в течение интервала времени, равного временной базе синтеза, находятся кодовые комбинации, являющиеся цифровыми эквивалентами отсчетов развернутого в нространстве временного отклика ортогонального фильтра, которые нри номощи коммутатора 7 выходов дополнительного регистра сдвига иод действием имиульсов с выхода генератора 9 нродвигающих имнульсов коммутируются на вход цифро-аналогового преобразователя 8, на входе которого появляется синтезироваиный речевой сигнал.

Формула изобретения

Цифровой синтезатор речи, содержащий дискретный возбудитель, нодключенный к входу основного регистра сдвига параллельного кода с отводами, и цифровой умножитель, второй вход которого соединен с источииком кодов управляющих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения падежностн работы и точности синтеза речевого спектра, в него введены генератор продвнгающих импульсов, коммутатор выходов основного регистра сдвига, входы которого подключены к выходам основного регистра сдвига, сумматор, дополпительный регистр сдвига

параллельного кода, коммутатор дополнительного регистра сдвига и цифроаиалоговый преобразователь, причем выходы коммутатора основного регистра сдвига подключены к выходам сумматора,

выход которого подключен к первому входу цифрового умножителя, выход цифрового умножителя соединен с входом дополнительного регистра сдвига параллельного кода, выходы которого соединены с входами коммутатора

дополнительного регистра сдвига, выход последнего иодключен к входу цифро-аналогово- го преобразователя, а к выходу генератора продвигающих импульсов параллельно подключены управляющие входы основного регистра сдвига нараллельного кода и коммутатора дополнительного регистра сдвига.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе

1.У вторскоесвидетельствоСССР А 372720, кл. Н 04R 3/18, 1973.

2.АвторскоесвидетельствоСССР .№ 388369, кл. Н 04R 3/18, 1973.