Периферийные устройства (стр. 14 )

Для получения значений шести спектральных параметров звука (при анализе по методу спектральных характеристик речи) электрический сигнал, полученный с микрофона, пропускается через три полосовых фильтра (рисунок 1.66) с полосами пропускания, равными поддиапазонам речевого спектра. В каждом канале трех поддиапазонов пиковый детектор выделяет максимальное значение амплитуд сигналов за время кванта; аналого-цифровой преобразователь выдает в двоичном коде значение величины выделенной амплитуды. Для обеспечения стабильной работы в схему анализатора введены усилители, охваченные обратной связью, которые осуществляют автоматическую регулировку усиления амплитуды сигнала.

На выходе порогового устройства получаются полуволны гармонических составляющих спектра сигнала в данном поддиапазоне.

Затем программно производится объединение или разбиение квантов речи в зависимости от того, установившийся сегмент речи или переходной, параметры соседних квантов которого резко меняются. Для этого необходимо измерять сходство между параметрами двух соседних квантов, а затем и сегментов. При большом сходстве кванты объединяются, если же изменение параметров слишком велико, сегменты разбиваются. Таким образом определяются границы фонем.

Рисунок 1.66 - Структурная схема анализатора речи по

методу спектральных характеристик

Структура устройств ввода речи. Процесс ввода речи, как процесс распознавания слуховых образов, состоит из трех этапов: анализа, идентификации и ввода в ЭВМ (рисунок 1.67). Основные трудности представляет индивидуальность голоса и слитность речи, что усложняет анализ и идентификацию единиц речи - звуков, фонем, слов.

Рисунок 1.67 - 3 этапа процесса ввода речевого сообщения

В основе лежит принцип распознавания образов. Система выделяет из поступающего речевого сигнала набор некоторых признаков, составляющий его описание, затем сравнивает полученное описание с эталонными описаниями, хранящимися в библиотеке.

Все системы ввода речи делятся по следующим критериям:

−  способности распознавать слитную речь или отдельно произносимые слова;

−  объему словаря распознаваемых слов;

−  ориентированности на одного говорящего или на произвольное число говорящих.

Если набор слов ограничен, то распознавать слова и границы между ними довольно просто (рисунок 1.68, а). В этом случае алгоритм распознавания речевых команд основан на принципе перцептрона.

Лучшие из современных программ после предварительной настройки на голос пользователя распознают дискретную речь с ошибкой, не превышающей 5%. При распознавании слитной речи (рисунок 1.68, б) число ошибок примерно в 5 раз больше. При спонтанном диалоге ошибок распознавания примерно вдвое больше, чем при чтении текста. С увеличением объема словаря разбиение на слова становится сложнее, качество распознавания падает.

а)

б)

а - ограниченного словаря;

б – универсальное.

Рисунки 1.68 - Структуры устройств ввода речевых сообщений

Устройства вывода речевой информации – синтезаторы. Задача вывода речевой информации сводится к преобразованию машинных кодов, в колебания звуковых частот, составляющих речевой сигнал. Устройства вывода речевых сообщений при любой реализации аппаратно и программно проще, чем устройства ввода.

Синтезаторы речевых сообщений делятся на две группы: синтезаторы ограниченного словаря – компиляторы и универсальные.

Рисунок 1.69 - Структурная схема компилятора

Системы ввода-вывода речевой информации

Способы формирования речевого сигнала делятся на 2 группы:

- формирование по образцам (компилятивный синтез);

- синтез по правилам.

Формирование речевого сообщения по образцам.

Представляет собой восстановление аналогового сигнала, где выходные речевые сообщения (аналоговые сигналы) находятся в библиотеках-словарях. При необходимости вывести сообщение – производится поиск нужного сообщения в библиотеке и выводится через канал воспроизведения.

Системы формирования речевых сигналов по образцам различаются возможностями библиотек, качеством звучания восстановленной речи и сложностью аппаратной реализации.

Недостаток – медленный поиск нужного сообщения.

Достоинство – обеспечивает сравнительно хорошее качество речи.

Синтез речевых сообщения по правилам

Основано на расчленении речевого сигнала на отдельные фонетические составляющие. Что бы вывести речевые сообщения, необходимо иметь фонетическое описание произносимого слова, Фонетическое описание представляет собой последовательность элементов фонетического алфавита, включая паузы.

2 Блок питания ПЭВМ

Все современные блоки питания - импульсные (50 или 60 Гц).

Работа: сетевое напряжение поступает на выпрямитель, с выпрямителя идет на ключевую схему, которая преобразует его в последовательность импульсов частотой в несколько десятков кГц, с выхода ключевой схемы - на импульсный трансформатор, на выходе которого стоит преобразователь в постоянное напряжение. Стабилизация напряжения осуществляется путем управления скважностью импульсов. Схема защиты обычно блокирует генерацию импульсов. Использование более высокой частоты, чем в сети, снижает габариты трансформаторов и фильтров. Разделяются ИП на два типа АТ и АТХ. Они отличаются тем, что имеют различные разъемы, в AT нет схемы управления питанием, и он включается и выключается вручную. Все современные блоки питания двухтактные, то есть они имеют два ключевых транзистора в ключевой схеме.

Распайка основных разъемов питания и дополнительных жгутов для питания накопителей представлена на рисунке 2.1.

а) основные разьемы блока АТ;

б) основной разьем блока АТХ;

в) и г) разьемы питания накопителей.

Рисунок 2.1 - Разъемы жгутов блока питания

К блокам питания предъявляется следующие требований:

-  по уровню помех, передаваемых во вторичные цепи;

-  по стабильности питающих напряжений (при разбросе напряжений в сети и колебании токов нагрузки);

-  по температурной стабильности;

-  по электробезопасности;

-  по защите ПЭВМ от значительного повышения или понижения напряжения в первичной сети;

-  по уровню электромагнитного излучения;

-  по уровню обратных помех, генерируемых в питающую сеть.

Структурная схема блока питания с импульсным трансформатором представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Структурная схема блока питания ПЭВМ

с импульсным трансформатором

Напряжение сети, после сетевого фильтра выпрямляется диодным мостиком и поступает на высокочастотный преобразователь. На выходе преобразователя формируются высокочастотные импульсы, поступающие на понижающий импульсный трансформатор, с обмоток которого снимаются номиналы напряжений, преобразуемые в постоянные напряжения на отдельных выпрямителях. Стабилизация выходных напряжений осуществляется за счет изменения ширины импульсов напряжения на выходе преобразователя: через усилитель обратной связи на формирователь поступает стабилизируемое напряжение, величина которого управляет шириной импульсов. Это, в свою очередь, увеличивает или уменьшает отдаваемый в нагрузку ток.

3 Основные принципы организации ЭВМ

Состав устройств ПЭВМ, их основные связи и выполняемые функции определяет обобщенная структурная схема ЭВМ (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Обобщенная структурная схема ПЭВМ

Все связи между устройствами делятся на информационные и управляющие информационные связи.

3.1 Принципы организации передачи информации

Для минимизации загрузки процессора при выполнении процессов ввода-вывода функции управления распределяются на несколько устройств: процессор, главный контроллер (канал) ввода-вывода, контроллер ПУ и блок управления ПУ.

Функциональная схема передачи информации в компьютере показана на рисункке 3.2.

Рисунок 3.2 - Функциональная схема организации передачи

информации в компьютере

Операцию ввода-вывода начинает процессор, выдавая в главный контроллер ввода-вывода соответствующую команду (2). Предварительно, с помощью слова состояния канала, процессор должен убедиться, что он готов к работе (1).

Канал приступает к управлению вводом-выводом с помощью специальной программы канала. После чего процессор отключается от процесса ввода-вывода и функции управления принимает на себя канал.

Канал, после анализа слова состояния (4) соответствующего контроллера о его готовности, передает ему управляющий приказ (команду канала) (6,7) и может переходить к работе с контроллером другого ПУ. Далее контроллер ПУ управляет вводом-выводом, формирует и передает в блок управления ПУ необходимый управляющий код (сигнал) (8,9), получив который ПУ преступает к процессу передачи данных (10).

3.2 Система ввода-вывода

Задача системы ввода-вывода (СВВ) состоит в организации и управлении процессом передачи информации от периферийного устройства (ПУ) в оперативную память (ОП) машины при вводе и в обратном направлении при выводе (операции ввода-вывода).

Любое ПУ представляет собой генератор (или потребитель) данных (ГенД), который запускается в работу сигналами от управляющих компонентов СВВ и сообщает ей о своем состоянии сигналами «Состояние» (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Схема системы ввода-вывода

Основные функции СВВ:

- преобразование блоков (форматов) информации, принимаемых от ПУ при вводе, в форматы центрального процессора (ЦП) и ОП, обратное преобразование - при выводе;