DE1547031A1 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Impulsfolge mit nichtlinearem Impulsabstand und veraenderbarer Periodendauer - Google Patents

Description

Dipl.-Ing# H. Ciaessen
Patentanwalt
7 Stuttgart 1
Rotebühlstr. 70

ISE/Eeg. 3505
E.P.G.Wright-W.Bezdel 239-13

INTERNATIONAL STANDARD EISOTEIC COEI-ORATIOIi, NEW YORK

Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Impulsfolge mit nichtlinearem Impulsabstand und veränderbarer

Periodendauer

(Zusatz zu Patent , A.Z.: St 23 4-31 IXa/42g) '

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom

5. November 1965 Nr. 46984/65 wird in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Impulsfolge mit nichtlinearem Impulsabstand und veränderbarer Periodendauer für ein Verfahren zur Spracherkennung nach Anspruch 3 des Hauptpatentes mit einer Triggerschaltung mit zwei an ihren Emittern verbundenen komplementären Transistoren, die außerdem eine Mitkopplung von der Basis des ersten zum Kollektor des zweiten Transistors aufweist_; und bei der die Basis des zweiten Transistors auf einem festen Potential liegt und die Basis des ersten Transistors angesteuert wird.

Die Hauptanmeldung geht von einem Verfahren zur Spracherkennung aus, bei dem die aus der Sprache gewonnenen analogen elektrischen Wellenzüge direkt verarbeitet werden und bei dem die Null-Durchgänge und die Intervalle der Null-Durchgänge ermittelt und bei dem die während einer Meßzeit auftuetenden Intervalle nach

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ihrer Länge in Bedeutungsklassen sortiert werden und die Anzahl der Intervalle in den einzelnen Bedeutungsklassen gezählt wird, und "bei dem aufgrund dieser Zählwerte mittels einer Zuordnerschaltung die Worte erkannt werden. Gemäß der Hauptanmeldung wird vorgeschlagen, daß zur Messung der Intervalle ein logarithm!scher Zeitmaßstab verwendet wird und daß die Bedeutungsklassen den Unterteilungen des logarithmischen Zeitmaßstabes entsprechen und daß die so ermittelten Bedeutungsklassen untereinander gleichwertig sind.

Im Hauptpatent wird weiter vorgeschlagen, die Periodendauer des nichtlinearen Zeitmaßstabes proportional der Grundfrequenz des zu erkennenden Kurvenzuges zu wählen.

Es ist der Zweck der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung dieses Zeitmaßstabes mit nichtlinearem Impulsabstand anzugeben, wobei die oben erwähnte Triggerschaltung, die aus der britischen Patentschrift 798 188 bekannt ist, verwendet wird.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors über ein "ίΓ -Glied mit Kondensatoren in den ^uerzweigen und einem Widerstand im Längszweig sowie einem weiteren 7/iderstand an einem gleichen oder nur 7/enig höheren Potential wie die Basis des zweiten Transistors liegt und daß an der nicht geerdeten Elektrode des ersten Kondensators von der Grundfrecjuenz eines Sprechers in der Amplitude abhängige otartimpulse und der nicht geerdeten Elektrode des zweiten Kondensators Stopimpulse zuführbar sind.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beispielsweise n^llher erläutert. Es zeigen:

]?ig. 1 die Schaltungsanordnung zur Erzeugung der nich.tlinearen Impulsfolge,

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Fig. 2 zwei nichtlineare Impulsfolgen, die von zwei verschiedenen Grundfrequenzen abgeleitet sind.

In der Anordnung nach Fig. 1 sind die Emitter zweier komplementärer Transistoren 1, 2 miteinander verbunden. Die Basis des Transistors 2 ist mit dem Kollektor des Transistors 1 über eine Mitkopplungsverbindung 3 verbunden. Die Basis des Transistors 1 ist mit einer Spannungsquelle 8 über zwei Widerstände R1 und R2 und mit zwei geerdeten Kondensatoren C1 und 02 verbunden. Die Transistoren 1 und 2 sind vom HJP- bzw. NPN-Typ und die positiven bzw. negativen Versorgungsspannungen sind,wie gezeichnet, mit dem Kollektor und der Basis des Transistors einerseits und dem Kollektor des Transistors 1 andererseits verbunden.

Wird die Basis des Transistors 1 genügend negativ gemacht, so daß der Transistor zu leiten beginnt, dann bewirkt die Mitkopplung 3, daß die Basis des Transistors 2 positiver wird. Der Transistor 2 beginnt dann ebenfalls zu leiten und sein Emitter-Kollektorstrom verstärkt den Emitter-Kollektorstrom des Transistors 1 und der Anstieg der Emitterspannung des Transistors bewirkt, daß dieser noch mehr leitend wird. Dieser Vorgang läuft solange weiter, bis die Transistoren gesättigt sind und die Mitköpplungsspannung an der Basis des Transistors 2 nicht weiter ansteigen kann.

Die Kondensatoren 01, C2 und die Widerstände R1, R2 steuern die Spannung an der Basis des Transistors 1 in Abhängigkeit von Impulsen an der Klemme 4·.

Das Potential b am Punkt 8 ist so gewählt, daß es wenigstens gleich oder nur wenig größer als das Potential a am Punkt 9 ist. Die Impulsfolge wird zum Zeitpunkt t durch einen negativen Impuls an der Klemme 4- gestartet, der über den Transistor 6 zum Kondensator 01 gelangt. Die Amplitude dieses Impulses bestimmt die Periode T, siehe Fig. 2, einer Impulsfolge. Der

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negative Impuls an der Klemme 4- lädt den Kondensator 01 entsprechend seiner Amplitude mehr oder weniger negativ. Der Kondensator 01 "beginnt sich sofort anschließend entsprechend c.er Zeitkonstante 01,R1 zu entladen. Zu der gleichen Zeit wird der Kondensator 02 über E2 negativ geladen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die von der Zeitkonstante 02,R2 "bestimmt ist. Ist die Spannung an 02 soweit gefallen, daß sie gleich wie die Spannung a am Punkt 9 ist, dann ist die Basisspannung des Transistors 1 genügend negativ, um diesen Transistor leitend zu steuern. Die Mitkopplung 3 bewirkt, daß der Anstieg des Stromes in den Transistoren 1 und 2 sehr schnell erfolgt, so daß der erste Impuls am Ausgang 5 auftritt. Sobald der Transistor 1 gesättigt ist, ist der Kondensator 02 praktisch kurzgeschlossen, so daß das negative Potential an der Besis des Transistors 1 zusammenbricht. Die Basis wird infolgedessen positiver und der Transistor 1 wird nichtleitend. Der Kondensator 2 wurde nun positiv und beginnt, sich wieder negativ zu laden. In der Zwischenzeit hat der Kondensator 01 einen Teil seiner negativen Ladung wegen der -Spannung b am Punkt 8 verloren und deshalb ist die Ladungsgeschwindigkeit des Kondensators 02 kleiner. Das zweite Impulsintervall ist aus diesem Grunde größer als das erste und jedes folgende Intervall ist langer als das vorhergehende. Fig. 2 zei£-t eine Impulsfolge p, die von der Schaltung gemäß Fig. 1 erzeugt wurde.

Wenn die Schaltung nicht immer v/ieder von Ein-zangsimpulsen am Punkt 4· angesteuert wird, dann wird der Impuls abstand immer größer und schließlich unendlich. Bei der praktischen Anwendung jedoch umfaßt die Impulsperiode T, innerhalb der die Impulse benötigt werden, nur eine geringe Anzahl von Inipulsen und am Ende dieser Periode wird die Schaltung erneut durch einen Startimpuls angeregt. Um sicherzustellen, daß die Impulsfolge bei t = null beginnt, wird der Kondensator 02 vollständig entladen durch einen positiven Impuls, der über die Diode 7 auf den Punkt b der Schaltung gegeben v/ird.

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Die Spannung "b am Punkt 8, bezogen auf die Spannung a am Punkt 9, bestimmt die Anzahl und die Verteilung der Impulse während einer Impulsperiode T. Zur .änderung des Maßstabes, d.h. zum Vergrößern oder Verkleinern von T für die gleiche Anzahl der Impulse mit den gleichen relativen Abständen ist es nur notwendig, die Anfangsladung des Kondensators C1 zu ändern. Die Impulsfolge q in Fig. 2 zeigt die Wirkung, die sich bei einer Verkleinerung der Amplitude des Eingangsimpulses am Punkt 4 ergibt.

Im Hauptpatent ist die Verwendung eines nichtlinearen Zeitmaßstabes zur Zählung der Null-Durchgänge beschrieben. Die Schaltung gemäß Pig. 1 dient dazu, eine Impulsfolge mit nichtlinearem Impulsabstand zu erzeugen, wobei der Maßstab automatisch vergrößert oder verkleinert werden kann, und zwar abhängig von der Grundfrequenz oder anderen Merkmalen des Sprechers, dessen Sprache erkannt werden soll. Die Ableitung der Sprachgrundfrequenz aus dem Frequenzspektrum eines Sprechers ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird deshalb nicht näher erläutert. Auch die Gewinnung einer der jeweiligen Frequenz entsprechenden Impulsamplitude für den Impuls am Punkt 4 wird nicht näher erläutert, da sie ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Patentanspruch ~

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Impulsfolge mit nichtlinearem Impulsabstand und veränderbarer Periodendauer für ein Verfahren zur Spracherkennung nach Anspruch 3 des

   Hauptpatentes (Aktenzeichen: St 23 4-31 IXa/42g) mit

   einer Triggerschaltung mit zwei an ihren Emittern verbundenen komplementären Transistoren, die außerdem eine Kitkopplung von der Basis des ersten zum Kollektor des zweiten Transistors aufweist; und bei der die Basis des zweiten Transistors auf einem festen Potential liegt und die Basis des ersten Transistors angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors über ein H -Glied mit Kondensatoren (C1,C2) in den Querzweigen und einem 7/iderstand (R2) im Längszweig und einem weiteren Widerstand (R1) an einem gleichen oder nur wenig höheren Potential wie die Basis des zweiten Transistors liegt,und daß an der nicht geerdeten Elektrode des ersten Kondensators (C1) von der Grundfrequenz eines Sprechers in der Amplitude abhängige Startimpulse und der nicht geerdeten Elektrode des zweiten Kondensators (C2) Stopimpulse zuführbar sind.

   Ne/Sd
   25.IO.66

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