198579. lajstromszámú szabadalom • Preprocesszor kapcsolási elrendezés főleg beszédfelismerő rendszerekhez
3 HU 198579 B 4 Az ismert megoldások közül még a szűrősoros elemzésen alapuló lényegkiemelő módszereket alkalmazó berendezések sem alkalmazzák azonban egyidejűleg azokat az igen kedvező áramköri megoldásokat, «melyek az alakfelismerő egység jelentős egyszerűsítéséi, eredményezhetik. A találmány célja ezen hiányosság kiküszöbölése olyan preprocesszor kapcsolási elrendezés alkalmazásával, amely egyszerű módon és kellő gyorsasággal teszi lehetővé a beszéd felismerését. Felismertük ugyanis, hogy a szűrősoros elemzésen alapuló lényegkienieló módszer hatásossága jelentősen fokozható, ha egyszerű kiegészítő elemként zöngésharigszűrót, teljes sávú egyenirányítót és nullátmenet számlálói alkalmazunk. A találmány tehát preprocesszor kapcsolási elrendezés főleg beszédfelismerő rendszerekhez, amely hafásláncban sorba kapcsolt bemeneti erősítőt, előerősítőt, sávszűrőt, impedanciatranszformátort, szűrő sort, multiplexert, logaritmikus erősítőt, A/D átalakítót és mikroszámítógépet tartalmaz. A találmányt az jellemzi, hogy impedanciatranszformátor és multiplexer közé párhuzamosan kapcsolt zörigéshangszűrő és teljes-sávú egyenirányító van közbeiktatva, továbbá impedanciatranszformátor kimenete nullátmenet számlálón keresztül van mikroszámítógép bemenetével összekötve. Ezen kívül mikroszámítógép a multiplexerre is rá van csatlakoztatva. A találmány egy előnyös kiviteli alakjában szűrő sor a jelátviteli frekvencia tartomány szélességének megfelelő darabszámú olyan azonos felépítésű, párhuzamosan összekapcsolt, aszimmetrikus meredekségű Bark-szűróket tartalmaz, amelyekben erősítő, elsőfokú aluláteresztó szűrő, másodfokú elliptikus aluláteresztő szűrő, további másodfokú elliptikus aluláteresztó szűrő, másodfokú elliptikus felüláteresztő szűrő és egyenirányító van hatásláncban sorba kapcsolva, továbbá a középfrekvencia szempontjából az egymást követő Bark-szűrők átviteli karakterisztikái úgy vannak egymás mellé illesztve, hogy legalacsonyabb középfrekvenciájú Bark-szűró alsó határfrekvenciája a jelátviteli frekvenciatartomány alsó határával, legmagasabb kőzépfrekvenciájú Bark-szűrő felső határfrekvenciája a jelátviteli frekvenciatartomány felső határával egyezzen meg. Ezen kívül egymást követő Bark-szűrők átviteli karakterisztikái pedig úgy vannak egymás mellé illesztve, hogy az alacsonyabb középfrekvenciájú Bark-szűrő felső határfrekvenciája megegyezzen magasabb középfrekvenciájú Bark-szűrő alsó határfrekvenciájával. A találmány egy további előnyös kiviteli alakjánál a jelátviteli frekvenciatartomány célszerűen 100 Hz-töl 7,7 kHz-ig terjed, és szűrő sort húsz darab olyan aszimmetrikus meredekségű Bark-szűró alkotja, amelynek középfrekvenciái rendre 150, 250, 350, 450, 570, 700, 840, 1000, 1170, 1370, 1600, 1850, 2150, 2500, 2900, 3400, 4000, 4800, 5800, és 7000 Hz, szűrök első töréspontja közelítőleg -40 dB-es, « második töréspontja pedig -2,5 dB-es csillapítási tényezőnél van, és az átviteli karakterisztikában a differenciáló jellegű szakasz meredeksége 10 dB/Bark, az integráló jellegű szakasz meredeksége pedig -25 dB/Bark. A találmány tárgyát képező preproceszszor kapcsolási elrendezés működését rajzon szemléltetett kiviteli példák segítségével ismertetjük részletesebben. A rajzon- az 1. ábra a preprocesszor egy lehetséges tőmbvázlatál;- a 2. ábra egy darab Bark-szűrő egy lehetséges kiviteli formájának tömbvázlatát és- a 3. ábra a 2. ábra szerinti Bark-szűró egy előnyös példakénti amplitúdó-frekvencia karakterisztikáját mutatja be. Az 1. ábrán kiviteli példaként ábrázolt preprocesszorban 1 bemeneti erősítő hatásláncban sorba kapcsolt 2 előerősítőn, 3 sávszűrőn, 4 impedanciatranszformátoron, 5 szűrő soron, 6 multiplexeren, 11 logaritmikus erősilón és 7 A/D átalakítón keresztül van 12 mik roszámiLógéppel összekapcsolva. Ezen kívül a 4 impedancial.ranszformálor és a 6 multiplexer közé párhuzamosan kapcsolt 8 zöngéshang szűrő és 9 teljes-sávú egyenirányító van csatlakoztatva, továbbá a 4 impedancialranszformátor kimenete 10 nullátmenet számlálón keresztül a 12 mikroszámítógéppel van összekötve, és a 12 mikroszámítógép a 6 multiplexerre is rá van csatlakoztatva. Az 1. ábrán kiviteli példaként ábrázolt preprocesszor működése a következő. Az 1 bemeneti erősítő a bemenetére kerülő hangfrekvenciás jelet, azaz a beszédet felerősíti illetve a hang-villamos jel átalakítót, például mikrofont a 2 előerősítőhöz illeszti. Az 1 bemeneti erősítő célszerűen úgy van kialakítva, hogy a mikrofon jelének fogadásán kivül hangrögzítő készülékek, például magnetofon jeleit is fogadni tudja. Az 1 bemeneti erősítő a szakirodalomból jól ismert módszerekkel analóg áramköri elemekből, például műveleti erősítőkből van felépítve. Az 1 bemeneti erősítő kimenő jelét előnyösen egy állítható erősítési tényezőjű 2 előerősítő erősíti tovább. A 2 előerősítőt ugyanolyan technikával és áramköri elemkészlettel célszerű megvalósítani, mint az 1 bemeneti erösílőL. A sávon kívüli zajok kiszűrése érdekében a 2 előerősítő kimenő jeléből a 3 sávszűrő az alacsony és a magas frekvenciájú zajt levágja. A 3 sávszűrő a szakirodalomból jól ismert módon, célszerűen műveleti erősítőkből felépített aktív szűrő. Mivel a 3 sávszűrő kimenő jelét több párhuzamosan kapcsolt áramkörnek kell fel-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
