Билет № 12
Модель устройства речевого ввода.
На рис. 3 приведена модель устройства распознавания речи, с использованием которой (и её аналогов) были разработаны реальные устройства (в том числе такие серийные отечественные устройства как ИКАР, УРВ РМ, ЛЕКСИНАР, на некоторых остановимся в разделе «Практическая реализация»).
Модель УРВ состоит из нескольких блоков, каждый из которых реализует часть общего алгоритма распознавания речевого сигнала. Работа модели разбивается на два самостоятельных этапа (режима) работы:
а). Режим обучения устройства, на котором происходит формирование словаря (словника).
б). Режим распознавания – основной режим работы УРВ.
Модель основана на распознавания раздельно произносимых слов, так как в этом случае временные интервалы между словами чётко различимы и не усложняют алгоритм.
В составе модели имеется мини-дисплей (МД), который информирует диктора о том, какие действия диктор должен
предпринимать, если в работе УРВ имеются какие-либо неполадки или отклонения от алгоритма или о том, что обучение устройства или распознавание слов происходит нормально.
Рассмотрим принцип работы модели УРВ.
РЕЖИМ ОБУЧЕНИЯ УСТРОЙСТВА
(Режим 1):
Диктор (Д) последовательно произносит в микрофон отдельные слова. Речевой сигнал с микрофона усиливается усилителем и в нормированном виде поступает на дальнейшую обработку – блок 1. Далее в блоке 2 происходит преобразование аналогового речевого сигнала X(t) в цифровую форму – формируется цифровое информационное описание речевого сигнала X*(t). Алгоритм формирования цифрового описания зависит от того, какой метод положен в основу формирования признаковых параметров. Будем считать, что речевой сигнал подвергается спектральному анализу. В блоке 3 происходит формирование словаря УРВ и запись словаря в память устройства. Формирование словаря происходит последовательно для всех слов, которые должны входить в словарь. На этом заканчивается режим 1 – режим обучения УРВ.
РЕЖИМ РАСПОЗНАВАНИЯ (режим 2): Этот режим является основным, то есть это собственно режим распознавания слов. Начальная часть режима (блоки 1 и 2) реализуются аналогично.
Сформированный цифровой образ, произнесённого диктором слова – реализация Xp(i) – поступает в блок 4, в котором происходит сравнение реализации с эталонами Xэ(j). В этом же блоке происходит нормализация темпа речи методом деформации оси времени с тем, чтобы длительность звучания реализации соответствовала длительности звучания эталона. Результатом работы блока 4 является массив данных – так называемых мер сходства (или несходства) – {Mk}, каждая из которых характеризует близость произнесённого слова к эталонам.
В блоке 5 происходит анализ мер сходства и вырабатывается решение, определяющее результат распознавания.
Возможны 5 вариантов решения (подсказок диктору):
а). Входная реализация тождественна (близка) одному из эталонов заданного словаря.
б). Реализация не принадлежит данному словарю.
в). Реализация равноудалена от нескольких эталонов словаря.
г). Реализация произнесена тихо.
д). Реализация не принадлежит к классу речевых сигналов (помеха).
2. Лазерные принтеры. Принцип действия.
Структурная схема. Технологический процесс
печати.
В основу лазерного принтера положен технологический процесс сухой фотографии или Xerox-процесс. Этот процесс использует явление местного разрушения электростатического заряда, созданного в слое полупроводникового материала, под действием света (луча лазера). Суть этого явления поясняет рис. 1.3.
На рисунке 1.3,а приведен участок металлической пластинки, покрытой полупроводниковым материалом (селеном), на который нанесен электростатический заряд (сенсибилизация – «очувствление» полупроводника). На рисунке 1.3,б потоком света (лазерным лучом) обработаны участки поверхности полупроводника. В результате такой обработки фрагменты поверхности полупроводника потеряли заряд - на поверхности образуется скрытое (невидимое) изображение. Если затем напылить на обработанную таким образом поверхность полупроводника частички красителя (тонера) с противоположным электрическим зарядом, то на поверхности полупроводника образуется изображение (символы или графика) - проявление скрытого изображения (рис. 1.3,в).
С учетом рассмотренной выше сущности Xerox-процесса технологическая схема работы лазерного принтера может быть, в частности, такой, как показано на рис. 1.4. на примере лазерного принтера, выводящего текст на отдельные страницы бумаги (Возможен вариант печати на рулонную бумагу).
Структурная схема принтера содержит следующие основные узлы:
1. Лист бумаги, подающийся на печать;
2. Модулятор, изменяющий интенсивность лазерного луча;
3. Отражающее зеркало;
4. Селеновый барабан;
5. Контейнер с тонер - порошком (картридж);
6. Лист бумаги с нанесённым текстом (графикой);
7. Транспортный валик;
8. Транспортный валик с подогревом;
9. Отпечатанный лист бумаги с закреплённым текстом;
10. Блок сенсибилизации барабана (получение скрытого изображения);
11. Блок механической и электрической очистки барабана;
12. Преобразователь двоичной информации в интенсивность лазерного луча;
Технологический процесс печати состоит из 7 этапов:
1.Механическая очистка поверхности барабана.
2.Электрическая нейтрализация поверхности барабана.
3.Сенсибилизация (очуствление) поверхности барабана.
4.Экспонирование барабана.
5.Проявление скрытого изображения на
поверхности барабана.
6.Перенос изображения на носитель.
7.Закрепление изображение на носителе.
Следует отметить, что описанный выше технологический процесс печати может быть реализован только в полной темноте, то есть без доступа постороннего света на поверхность барабана.
Возможны различные модификации приведенной на рис.1.4 технологической схемы печати.
Кроме того, в современных лазерных принтерах сложная и ненадёжная система зеркал, оптических устройств и газовых лазеров заменена лазерными точечными диодами, что значительно повысило надёжность принтера и удешевило устройство.