Способ распознавания речевых команд и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G10L15/02 

- -3 нала речи во временные функции, сравнивающее устройство и нуль-орган, причем выход устройства преобразования сигнала речи во временные функции подключен к входу блока залиси и к одному входу сравнивающего устройства, на второй вход которого .подключен выход блока считывания. Выход сравнивающего устройства через нуль-орган подключен на второй вход блока записи, а все выходы блока записи соединены с входами блока считывания посредством регулятора скорости считывания. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства распознавания речевых команд; на фиг. 2 - электрическая схема устройства. Выход устройства 1 преобразования сигналов речи во временные функции подключен к одному входу устройства 2 сравнения и к одному входу блочка 3 записи. На другой вход устройств а сравнения подключен выход блока 4 считывания, выход устройства сравнения подключен на второй вход блока записи посредством нуль-органа 5. Другие выходы блока залиси посредством регулятора 6 скорости считывания . соединены с остальными входами блока 4 считывания. При этом число функционально связанных входов блока считывания выходов блока записи, входов, а также выходов регулятора скорости считывания одинаково. Регулятор скорости считывания .производит также запоминание записанных функций и состоит из матрицы однотактных аналоговых запоминающих устройств. Входы цепей запоминания и выходы цепей считывания скоммутированы на соответствующих регистрах, которые обеспечивают поочередное подключение каждой ячейки регулятора 6 «а запоминание и считывание очередной координаты временной функции. Общее число сердечников 7 записи ячеек 8 выбрано равным 100. Точность залиси и считывания временных функций устройства составляет около 1 % как по уровню, так и но длительности. Блок 3 записи состоит из генератора 9 продвижения на транзисторах и щагового регистра 10 на триггерах, общее число триггеров выбрано равным 100. Выход каждого триггера лодключен к средней точке трансформатора 11 записи, включенного между коллекторами транзисторов 12 и 13 записи, базы которых подсоединены к вторичной обмотке выходного трансформатора 14 нуль-органа 5. К средней точке этой обмотки трансформатора 14 подключены эмиттеры двух транзисторов 12 и 13 записи. Вторичная обмотка трансформатора записи нагружена обмоткой сердечника 7 записи, ЧИСЛО трансформаторов И записи, транзисторов 12 и 14 выбрано также равным 100. Блок4 считывания содержит гейератор 15 считывания, к выходу которого последовательно подключено десять линий 16 задержки, каждая имеет задержку 0,5 мкс на 10 отводов. Параметры выходных имлульсов генератора 15 711 0,05 мкс; кГц. К каждому выходу линий задержек подключен двухкаскадный усилитель считывания на транзисторах 17 и 18. В коллекторе транзистора 18 включена обмотка кольцеобразного сердечника ячейки 8, число таких сердечников также равно 100. Эти обмотки через диоды 19 соединены с резистором 20 нагрузки. Через -кольцеобразные сердечники продета сквозная обмотка (один виток), подключенная к выходу генератора 15 считывания. Нуль-орган 5 содержит усилитель 21 постоянного тока и фазовый детектор 22. Устройство 2 сравнения собрано на транзисторах типа р-п-р, число которых равно 100. Эмиттер каждого транзистора устройства 2 подключен к нервичной обмотке трансформатора фазового детектора 22 нуль-органа 5, коллектор - к средней точке трансформатора 11 записи, база - к делителю на сопротивлениях, подключенному к коллектору транзистора 18 считывания. Устройство работает следующим образом. Группы речевых образов поступают в устройство 1, где они интегрируются и преобразуются во временную функцию. Сигнал временной функции запускает регистр блока 3 и начинается запись первого значения временной функции на первой ячейке. Точность залиси контролируется с помощью нуль-органа 5. Как только запоминание первой ячейкой осуществлено, регистр записи лодключает вторую и так далее до тех пор, пока на входе временная функция не прекратит свое существование. Время для заломинания одной координаты на ячейку регулятора 6 отводится равным 1 мкс. Следовательно общее время записи предложенного устройства составляет 100 мс, что вполне достаточно для записи всех разновидностей функций речевых образов. Предложенное устройство выдает независимо от продолжительности записанной функции ту же функцию, но с фиксированной Продолжительностью. Это осуществляется следующим образом. При включении литания непрерывно генерируют как генератор 15 считывания, так и генератор 9 -продвижения. Импульсы генератора 15 поступают на вход каждой из 10 линий 16 задержки. Поскольку общее время задержки составляет 5 мкс, а частота генератора 15-200 кГц, то во всей гребенке линий 16 задержек циркулирует всегда только одиа имлульс. Этот имлульс иОСледовательно пробегает все считывающие Сердечники и производит их опрос ло обмоткам считывания.

С этих же обмоток ЭДС самоиндукции с помощью диода 19 собираются на общий резистор 20 нагрузки. С номощью основной обмотки считываю1Щие сердечники ячейки 8 подготавливаются для очередного опроса. Этот .подготавливающий импульс поступает непосредственно от генератора 15. Р1м.пульс, прошедший всю линию 16 задержки, используется для синхронизацни частоты генератора 15, что обеспечивает его высокую стабильность.

Таким образом, в зависимости от состояния сердечников считывания на сопротивлении 20 формируется соответствующая временная функция.

Процесс заноминания новой временной функции начинается с момента нодачи на вход генератора 9 продвижения имлульса старта шагового регистра 10, выполненного на триггерах. Этот импульс открывает левый транзистор первого триггера шагового регистра 10, закрыв правый, и тем самым обеспечивает подачу напряжения на транзисторы 12 и 13 первой ячейки записи блока 3. Если входное напряжение (точка Б) оказывается неравным напряжению считывания, то усиленный импульс поступает на схему 23 совпадения, с помошью которой на сопротивлении 24 вОЗНикают импульсы только в момент работы первого триггера шагового регистра 10 и только первого опрашиваемого канала. Импульс с сопротивления 24 поступает в качестве источника литания фазового детектора 22 нуль-органа 5. На выход нульоргана 5 подаются нарастающие по амплитуде импульсы асимметричной формы, которые после усиления намагничивают запоминающий сердечник до тех пор, пока считывающее напряжение на нервой ячейке 8 не сравняется с входным. Максимальное время запоминания определяется числом импульсов, подведенных к обмотке сердечника 7 записи. Оптимальный перевод одного сердечника записи из одного крайнего состояния в другое обеснечивается за 10 имнульсов.

Следовательно, весь процесс запоминания на одной ячейке оканчивается за 5мкс, а весь цикл запоминания - за 500 мкс. С этого момента запись функции прекращается, а воспроизведение функции в точке

В по-прежнему идет с частотой 200 кГц, причем воспроизведение временной функции осуществляется и в процессе ее запоминания с начала и до того момента, когда осуществлено это запоминание.

Формула изобретения

1.Способ распознавания речевых команд путем записи групп речевых образов, разделении их на фонемы, нормализации каждой фонемы по длительности и воспроизведения нормализованных фонем, отличающийся тем, что, с целью повыщения скорости и достоверности распознавания,

сигналы групп речевых образов преобразуют во временные функции, разделяют каждую функцию на отрезки, длина каждого из которых меньше или равна длительности элементарного речевого образа, заннсывают и

запоминают временную функцию цоследовательно но отрезкам и контролируют точность запоминання по координатам конца каждого отрезка, воспроизводят временную функцию каждый раз с начала

и до того места, до которого осуществлена запись на данный момент времени, при этом во время запоминания функцию воспроизводят по частям, содержащим записанных отрезков, а в паузе между функциями - полностью.

2.Устройство для осуществления способа но п. 1, содержащее блок записи, регулятор скорости считывания с аналоговыми элементами памяти п блок считывания, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в него включено устройство преобразования сигнала речи во временные функции, сравннвающее устройство и нуль-орган, причем выход устройства преобразования сигнала речи во

временные функции нодключен к входу блока записи и к одному входу сравнивающего устройства, на второй вход которого нодключен выход блока считывания, выход сравнивающего устройства через нульорган подключен на второй вход блока записи, а все выходы блока записи соединены с входами блока считывания посредством регулятора скорости считывания. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 488247, кл. G 10L 1/04, 1975.

2.Патент США № 3681530, кл. 179-1 S А, опублик. 1972.

S-c