機器の音声制御。スキーム、説明

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機器の音声コントロール。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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家庭用電化製品（電灯など）を使用しているとき、静かに眠りたいのに、起きてコンセントに行き、プラグを抜かなければならないという不便さが生じます。提案する電子機器は、音声だけで、離れた場所にあるさまざまな家電製品を制御（オンまたはオフ）することができます。特定の言葉を言ってください、それで十分です。ラジオまたはテレビが始まります（または停止します）。電灯やクリスマスツリーのガーランドが点灯した（または消えた）。

この装置はリモコンと XNUMX つのスイッチで構成されています。制御には XNUMX つのコマンドワードが使用されます。「ライト」でランプを点灯し、「カラー」でクリスマスツリーのガーランドを点灯し、「サウンド」でラジオをオンにします。

音声信号 (話し言葉) の周波数と振幅を分析するフィルターのブロックを含むリモコンの図を図 1 に示します。

米。 1.音声による家電リモコンの概念図（クリックで拡大）

解析結果はメモリ回路に転送され、コマンドワードと比較されます。それらが一致すると、メモリ回路から制御信号が発行され、ランプ、クリスマスツリーのガーランド、またはラジオがオンまたはオフになります。

マイクＶＭ１からの音声信号は、フィルタブロックのトランジスタＶＴ１、ＶＴ１１、ＶＴ２２、ＶＴ２５のベースに供給される。トランジスタ VT1、VT1、VT11 にはハイパスフィルターが組み込まれており、音声信号からヒス音「s、ts、z」が抽出され、回路 C22 - VT25 - を通過する高周波フィルターによってフィルターされます。 VT2～R3～VT4。さらに、音「s、ts、z」の信号は、トランジスタ VT1 および VT2、コンデンサ C3、および抵抗 R6 ～ R4 を使用する回路によってフィルタリングされます。結果として生じる直流電圧は、音声信号「c」と同じレベルで、回路 R5 - C6 - R2 を通過します。「s、ts、z」の音の信号とその電圧レベルは、回路 R8 - C11 - R12 を通過します。抵抗器 R3 を通る同じ音声信号「s、ts、z」がトランジスタ VT13 を開きます。ダイオード VD32 を介してトランジスタ VT5 のベースに受信される音声「c」の音声信号により、トランジスタ VT34 が開き、トランジスタ VT33 が閉じます。 VT15 コレクタで生成された電圧はコンデンサ C2 を充電します。充電されたコンデンサはトランジスタ VT7 を開いたままにし、トランジスタ VT8 は閉じたままになります。トランジスタＶＴ７のベースで受信された音声信号「ｃ」は、メモリ回路のトランジスタＶＴ７およびＶＴ８、抵抗器Ｒ１４〜Ｒ１７、およびコンデンサＣ４に組み立てられた論理要素によって記憶される。トランジスタ \/T8 のコレクタからのハイレベル信号は、トランジスタ \/T4 と VT7、抵抗 R8 ～ R7、コンデンサ C7、ダイオード VD8、トランジスタ VT14 と VT17、抵抗 R4、R8、で組み立てられた二重遅延線を通過します。Ｒ６９、Ｒ７０、Ｒ７２、コンデンサＣ１２、ダイオードＶＤ９、そしてダイオードＶＤ４を介してトランジスタＶＴ８のベースに接続し、トランジスタＶＴ８を開く。この場合、トランジスタＶＴ７が閉じる。コレクタの電圧はゼロになります。「s」という音を覚える信号はありません。

「ts」または「z」の音の信号がダイオード VD3 を通ってベース VT16 に到達すると、トランジスタが開き、VT17 が閉じます。メモリ回路のこの論理要素（トランジスタ VT16、VT17）は、トランジスタ VT17 のコレクタからトランジスタ VT18 と VT20 の遅延線を介して高レベル電圧が通過している間、音声信号「ts」または「z」を記憶します。 VT39、抵抗 R43 ～ R7、コンデンサ C5、ダイオード VD6 。ダイオード VD17 を介して、高レベル電圧がトランジスタ VT16 のベースに入り、トランジスタ VT17 が開きます。この場合、トランジスタＶＴ１６は閉じる。トランジスタ VTXNUMX のコレクタの電圧はゼロになります。「ts」または「z」という音を覚える信号はありません。

トランジスタ VT8 のコレクタの電圧がハイレベルになった瞬間に、音声信号「c」が発生し、抵抗 R97 を通ってトランジスタ VT46 のベースに接続され、トランジスタ VT17 が開きます。次に、抵抗Ｒ１０５を介してトランジスタＶＴ１７のコレクタからの高レベル電圧がトランジスタＶＴ５１を開き、これによりトランジスタＶＴ４９の開放がブロックされ、トランジスタＶＴ３３のコレクタからの高レベル電圧が抵抗Ｒ１０１を通って流れることが防止される。同時に、トランジスタＶＴ１７のコレクタから抵抗Ｒ８１、Ｒ１０９を介してハイレベル電圧がトランジスタＶＴ３９、ＶＴ５３のベースに供給され、トランジスタＶＴ３９、ＶＴ５３が開く。コレクタＶＴ３９およびＶＴ５３は、トランジスタＶＴ３８およびＶＴ５２のエミッタに接続されており、これにより、高レベル電圧がそれらのベースに到達すると、これらのトランジスタを開くことが可能になる。

最初のローパスフィルターの機能は、トランジスタ VT12 ～ VT14、抵抗 R25 ～ R31、コンデンサ C8 および C9 によって実行され、オーディオ信号はこのフィルターを通過します。開いたトランジスタＶＴ１５は、低周波信号が抵抗器Ｒ７６を通ってトランジスタＶＴ３６のベースに入り、トランジスタＶＴ１４のコレクタを開き、トランジスタＶＴ１４のコレクタからの音声信号内のヒス音の通過を防止する。この場合、トランジスタ VT15 が閉じます。トランジスタ VT14 のコレクタからコンデンサ C76 (高電圧リップルを平滑化)、抵抗 R36 を介して生じた高電圧は、トランジスタ VT37 のベースに供給され、トランジスタ VT37 が開きます。抵抗器 R20 と R85 で構成される分圧器の両端の電圧は、ダイオード VD40 と開いたトランジスタ VT84 を介してゼロになります。

最初のフィルタを通過した後、単語「サウンド」の音声信号は、抵抗R107を通ってコンデンサC25に音「サウンド」の形で到着し、その解放された電圧は抵抗R108とダイオードVD14を通ってトランジスタVT52を開きます。記憶回路の。トランジスタＶＴ５２のエミッタ回路に位置するトランジスタＶＴ５３もオープンである。なぜなら、そのベースには、抵抗器Ｒ１０９を介してトランジスタＶＴ１７のコレクタから来る音響記憶信号「ｚ」の電圧があるからである。この場合、トランジスタＶＴ５４が閉じ、そのコレクタから抵抗器Ｒ１１５を介して高レベル電圧がトランジスタＶＴ５６を開く。一時停止が発生すると (単語が話されると)、抵抗 R53、R52 の分圧回路内のトランジスタ VT17 が閉じ、抵抗 R109 を通る高レベル電圧によってトランジスタ VT54 が開くため、トランジスタ VT115 が開きます。次に、トランジスタ VT56 が閉じ、そのコレクタに生じる高電圧レベルが抵抗 R55 を通ってトランジスタ VT84 のベースに流れ、トランジスタ VT89 が開きます。トランジスタ VT40 もオープンです。トランジスタ VT114 が閉じ、そのコレクタに生じる高電圧レベルがコントロールパネルの出力 55 に送られます。

25 番目の低周波フィルタには、トランジスタ VT27、VT29、VT50、抵抗 R52、R54、R55、R15、コンデンサ CXNUMX が含まれています。

オーディオ信号の高周波成分は、回路 C13 - VT23 - R47 - C14 - VT24 - H49 - VT26 - R5Z に沿ってフィルターを通過し、VT28 トランジスタのベースに到達し、トランジスタを開いて音声のヒスノイズを防ぎます。 VT25 トランジスタのコレクタからの信号の通過を防ぎます。

この結果、トランジスタ VT25 のコレクタからの音声信号は回路 C15 - VT27 - R54 - VT29 - R56 - C16 - VT30 - R58 - VT31 をさらに通過し、そこでトランジスタ VT31 のコレクタに生じる電圧が供給されます。抵抗器Ｒ７７を介してコンデンサＣ２４に流れる電圧レベルは、「光」または「色」という単語の音声信号「ｖｅｔ」に対応する。抵抗器Ｒ８０およびダイオードＶＤ１２を介してコンデンサＣ２４に放出される電圧は、メモリ回路のトランジスタＶＴ３８を開く。エミッタ回路にあるトランジスタＶＴ３９もオープンである。なぜなら、そのベースは、抵抗器Ｒ８１を介してトランジスタＶＴ１７のコレクタから音「ｔｓ」または「ｓ」を記憶するための信号の高レベル電圧を受け取るからである。この場合、トランジスタ VT77 が閉じます。コレクタに形成された高電圧レベルは、抵抗器 R24 を介してトランジスタ VT24 を開きます。コレクタ回路にある VT80 トランジスタも、単語が話されている間の一時停止中に開きます。同時に、トランジスタ VT12 が閉じます。コレクタからの高レベル電圧が抵抗器Ｒ９５を介してトランジスタＶＴ５８を開き、そのエミッタ回路にはトランジスタＶＴ５９があり、抵抗器Ｒ１２０とＲ１２１の分圧器からのベースの高電圧レベルによって開きます。したがって、トランジスタ VT38 が閉じ、そのコレクタに生じる高電圧レベルがコントロールパネルの出力 39 に送られます。したがって、「color」という単語の制御コマンド信号がコントロールパネルの出力 17 に表示されます。

「ライト」という単語が発音されると、トランジスタ VT8 のコレクタから抵抗 R97 を介して音声信号「c」が発生し、トランジスタ VT46 が高電圧レベルで開き、抵抗 R120、R121 の分圧器の電圧がゼロになります。この結果、トランジスタＶＴ５９が閉じ、トランジスタＶＴ６０が開く。コレクタに低電圧レベルが現れます。リモコンの出力 59 には制御信号はありません。ダイオード VD60 を介してトランジスタ VT9 のエミッタに接続されたオープントランジスタ VT46 のコレクタは、抵抗 R13 からの信号が「ベース、エミッタ、およびその開口部」の遷移を通過することを保証します。この場合、トランジスタVT45が閉じ、高電圧レベルがそのコレクタに現れ、「光」という単語の制御コマンドに対応する制御パネルの出力95に供給されます。

語尾が「光」のように聞こえる単語、または「光」、「色」、「音」という単語を組み合わせた音声を発音すると、トランジスタ VT101 のコレクタに高電圧レベルが発生し、抵抗 R49 を通過して VT17 に出力されます。トランジスタ VT6 のベースを開放して、メモリ回路の VT9 トランジスタのコレクタに高電圧レベルが現れるのを防ぎ、その結果、出力 12 に高電圧レベルが存在しなくなります。これらは、「光」、「色」、「音」という言葉の制御コマンドに対応します。ここで、最初に現れるのは、トランジスタ VT17 のコレクタに高電圧レベルが現れることであり、これが抵抗 R105 を介してトランジスタ VT51 を開き、そのコレクタがトランジスタ VTZZ のコレクタに接続され、それによってトランジスタ VT49 に高電圧レベルが現れるのを防ぎます。そのコレクタとトランジスタVT41の開口部。「光」または「色」という単語が抵抗器Ｒ１２８を介して受信されると、トランジスタＶＴ４１のコレクタで生成される高電圧レベルがトランジスタＶＴ６４を開き、抵抗器Ｒ１２９を介してそのコレクタで生成される低電圧レベルがトランジスタＶＴ６２を閉じる。トランジスタＶＴ６１のエミッタに接続される。この結果、トランジスタ VT128 が開き、そのコレクタには低電圧レベルが存在します。これにより、コントロールパネルの出力 64 にコマンドワード「ライト」または「カラー」が表示されなくなります。順番に話される 129 つのコマンドはすべて、それぞれ独自の出力に送信されます。

リモコンには「Shorokh-5」マイクを採用。寸法 180x155 mm のコントロールパネルのプリント基板の図を図 2 に示します。

米。 2. コントロールパネルのプリント基板のトポロジ (トランジスタのベース、コレクタ、エミッタの指定 - それぞれラテン文字 B、C、E) (クリックして拡大)

リモコンの出力 6、9、12 からの制御信号は、スイッチの入力に供給されます。デバイス内のすべてのスイッチは同じであるため、そのうちの XNUMX つの操作を考慮するだけで十分です。

スイッチ (図 3) を使用すると、制御信号が入力に適用されたときにさまざまなデバイスをオンまたはオフにすることができます。

米。 3. スイッチのプリント基板の回路図とトポロジ (トランジスタのベース、コレクタ、エミッタの指定 - それぞれラテン文字 B、C、E) (クリックして拡大)

装置は次のように動作します。 +12V 電源電圧は、コントロールパネルから入力 4、出力 5 から最初のスイッチ、出力 8 から 11 番目のスイッチ、出力 6 から 7 番目のスイッチに供給されます。負の入力 10 は、最初にリモコンの出力 13 に切り替え、リモコンの出力 5 を 1 番目のスイッチのマイナスで、出力 2 を 1 番目のスイッチのマイナスで切り替えます。入力 1 は制御信号 (高レベル電圧) を受け取り、抵抗 R2 と抵抗 R1、ダイオード VD9 を通ってトランジスタ VT1 のベースに到達し、トランジスタ VT2 が開き、トランジスタ VTXNUMX が閉じます。コレクタで生成された電圧はコンデンサ CXNUMX を充電し、抵抗 RXNUMX を通じてトランジスタ VTXNUMX を開状態に維持し、その結果、トランジスタ VTXNUMX は閉状態のままになります。

入力 5 で受信したトランジスタ VT1 および VT2 の制御信号は記憶されます。ここで、トランジスタ VT2 のコレクタからの高レベル電圧が抵抗 R7 を通ってトランジスタ VT3 のベースに流れ、トランジスタ VT4 が開き、トランジスタ VT1 も開き、リレー K2 がオンになります。接点が閉じ、アクチュエータがオンになります。同時に、トランジスタ VT10 のコレクタからの高レベル電圧が、抵抗 R2、コンデンサ C14、抵抗 R5 を通って遅れてトランジスタ VT6 のベースに流れ、トランジスタ VT5 が開き、トランジスタ VT2 が閉じます。入力 2 で受信される次の制御信号は、抵抗 R5、ダイオード VD1 を通って、オープントランジスタ VT5 のコレクタに到達し、この信号はまた、抵抗 R2 および R2 を通ってトランジスタ VT1 のベースに到達し、トランジスタ VT3 を開きます。開いたトランジスタ VT4 を通じて、コンデンサ C1 が放電されます。トランジスタ VTXNUMX と VTXNUMX が閉じます。リレー KXNUMX とアクチュエーターがオフになります。

次回制御信号が到着すると、リレー K1 が動作し、接点 3、2 が閉じ、アクチュエータがオンになります。リレー K1 を介した後続の制御信号により、アクチュエータなどがオフになります。

この装置はリレー K1 タイプ FRS10C-03 を使用します。リレー12V: 3A/125V。コンデンサ C1、C2 は電解コンデンサです。抵抗器 - MLT タイプ、0,125 W。 75x30 mm のプリント基板のトポロジを図 3 に示します。

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マサチューセッツ工科大学機械工学教授のXuanhe Zhao氏は、「一部の臓器が病気になると、硬くなる可能性がある」と述べた。

超音波パッチは臓器の硬さを 48 時間継続的に監視でき、病気の進行を示す微細な変化を検出するのに十分な感度を備えています。たとえば、ラットでテストした場合、センサーは急性肝不全の初期兆候を迅速に検出しました。

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