专利名称：语音数码交换机的制作方法
一、口语交流中辅助工具(技术领域)语音数码交换机属于语言机械翻译设备，它应用于人在不同语言环境中进行口语交流使用。通过对人的语言进行分解成单一字或词，每一个字或词便是一个事物，然后用自己习惯语言对事物进行读音，再进行数字化处理把它转换为一定数据存入存储器。并根据人对事物认知相同设定一个相对固定数字代码，作为一个事物的查询地址，与事物数据一同存入存储器，另外把事物数据作为查询地址，并把事物设定数字代码作物作为内容一起存入，使用时利用事物数据查事物代码，事物代码进入另一台机器提出事物数据进行还原原声，让对方了决解自己所表达的含义，这样双方利用机器便可以进行交流，从而改变人在不同语系环境中只能依靠翻译人员的状况，促进人在社会生活中更大范围的交流，由于这里是通过声音与代码进行的交流，因此是口语的辅助工具。
二、组合技术的体现(背景技术)语音数码交换机是依托语言技术和电子技术产生的，语言翻译技术方面是通过使用者调查根据使用者对事物的认知进行统计列表，归纳它在语音数码交换机使用者所在语系中的名称列入统计表，然后为每个事物设定代码，这里需要对语言精通人员参与完成，电子技术方面模/数和数/模技术(用于对模拟信号进行数字处理及数字信号还原成模拟信号)，数字编码技术(用于把十进制转为二进制数据这样便于储存)，半导体存储器技术(用于存储二进制数据)，红外线技术(用于二台及以上语音数码交换机之间联系)，数字比较技术(用于对语音机内的数据进行比较，选出有用数据)，微行开关组、电源、话筒、耳机等设备。
三、用语音数码交换机代替人进行交流(语音数码交换机工作原理及音码处理器主要结构及工作原理)
(一)、语音数码交换机的工作原理(1)事物名称与数字代码表人在语言交流中有两个障碍；其一是人对事物跟据自己所在国家、地区自然环境、历史环境不同，会造成人对同一事物的名称不同。其二是由于人在自然环境不同会对人的发声系统产生影响，造成人发声不同，造成了语言交流的障碍，使人无法进行，但是人对事物的认知是相同的，根据这一特征设定一个公式<人对事物自然发声＝人对事物认识+人所在(自然环境+人文环境)>，在这公式中唯一不变的是人对事物认识，如果几个人同时用这个公式便可以找出共同点便是人对事物认识是相同的，为此设定它为中间介质，形成每个人对事物发声＝人对事物认识+每个人所在(自然环境+人文环境)，这便是事物名称与数字代码表的中心，即人的语言交流通过人对事物的发声来表达，人对事物认识，为此以人对事物认识为表格目录，以人对事物发声为内容的表格(根据使用者而定)，为记录方便以使用者所用文字为准，即人对事物认识与使用者所用文字组成此表，如用人为用数字来表示人对事物认识，便出现数字代码为目录/使用者所用文字为内容的表格，这便是事物名称与数字代码表。
(2)语音数码交换机相关数据(A)声音数字处理相关数据；首先声音模拟信号数据；声音模拟信号电压在0V-10V之间，以每0。5V为一个单位就可以得到20数据，由于声音信号每一个都从0V开始经过1/2/3V直到4V才发生变化，所以为节省存储空间省去4V以下数据，便形成4V-10V电压区间数据即13个数据，又因为语音数码交换机中需要判断一个音节是否节束，所以需要一个数据来判断结果，便形成14个数据，如换为二进制是0001/0010/------1110，这便是声音模拟信号的量化。
其次取样频率；这里采用是CD-AD系统的数值20KHZ，由于人能听到的声音频率在20-20KHZ之间，所以对与人耳来说最高频率是20KHZ，也是人的声音传播时，有效声音最高频率。
(B)人使用基本音节的数量；从文字记录上看人正常使用音节有1200种，这是通过对商务印书馆出版《新华字典》进行统计得出为1180个。
(C)事物组合音节数据；一个事物被人用一至三个音节组成(如西红柿便是由，[西]一个音节、[红]一个音节、[柿]一个音节共有三个音节组成，又如早晨便由[早]音节与[晨]音节组成，因此，一个事物代码后面有几个音节组成就是音节组合数据，它是代表一个事物。
(3)语言通过数字代码进行交流原理两个人做一个游戏把事先准备的纸片分为两组，分别依照顺序在纸片排上数字，每一张一个数字作为纸片代码，这样形成两组纸片分别交给两人，然后让他们在纸片背面写上文字，每一张纸片写有一个文字，文字种类可以不同，但是同一代码纸片文字内容必须相同，做好以后游戏开始，两个人分别拿一套纸片，如果想表达自己意愿只能找写有文字的纸片，根据自己意愿把纸片上文字排列出来，也就是把代表一个文字纸片排列出来，组成一句话表达自己意愿，然后依照纸片先后顺序把纸片放在对方面前，但是只让看纸片有数字代码那面，对方按照纸片上数字代码在自己的那套纸片中找到数字代码相同的纸片，依照对方放纸片先后顺序把纸片放在自己面前，然后翻过来便呈现一句话，如用的文字是同一种语言，便与对方纸片组成的话一样。如用不同语种的文字需根据自己语言习惯对文字进行重新排列，从而明白对方的意愿，然后自己把自己对对方意愿的态度(自己的意愿)用同样方式进行，在自己的写有数字代码纸片找到代表自己意愿的文字进行排列依次为对方亮出纸片的数字代码，对方在看到数字代码后，从自己的纸片中找到带有相同数字代码的纸片，然后翻开看上面文字便可以得到对方对自己意愿的回答，与此往复便可以进行交流。这便是语言通过数字代码进行交流原理。。
在这个游戏中有几方面条件必须同时存在，才能完成全过程。首先两套纸片数字代码必须有相同，两套中不应出现数字代码不同现。其次相同数字代码字纸片上文字内容含义必须相同，最后两人操做时必须依照对方出示的纸片上数字代码来查找自己带有相同数字代码的纸片。
(4)语音数码交换机完成语音转换过程语音数字交换机是通过语音数字化处理，并为这段数字加以数字代码，利用数字代码进行语言交流的工具。根据语言通过数字代码进行交流原理，也应具备数字代码相同，相同数字代码纸片上内容相同，操作依据对方出示数据查自己纸片条件。但不同是纸片换成存储器元件，纸片上文字变为声音，。相互出示纸片显示数字代码变为红外线传输，人工操作改为处理器完成。也就是说语音数码交换机转换过程具有三要素其一、相同的事物代码，不同声音音节(根据使用者对此事物读音而定)，事物代码在这里相当于纸片上内容相同，声音音节相当于不同的文字。其二、两台机器利用红外线传输数据相当于两人之间相互出示自己纸片上的数字代码。其三、处理器处理音节合成数据查找事物代码相当于人工查找代表自己意愿的纸片，利用传输数据查找音节组合数据、然后利用音节组合数据查音节，相当于人工根据纸片上数据查找纸片。
语音数码交换机语音转换过程；以两台机器交流为例首先两台机器使用者根据自己交谈内容涉及的事物设计事物对比表，事物对比表内容是，以一个数字代码代表一个事物并用自己使用文字进行记录，这样形成一个数字代码在两人手中的事物对比表内分别是两人使用的文字。数字代码多少取决于两人认为谈话涉及事物多少，也就是把尽量多的事物设计到表内。因为只有把事物设计范围加大，做到交谈是需要此事物在表中有此事物代码，才能保证交谈方便及准确。
其次，两人分别根据自己手中事物对比表对自己机器进行语音输入，他们输入的语音是他们平时对次事物的读音并同时用手动方式把代表此事物的数字代码和事物代码补码输入机器内。这时机器内同时进入两个十进制数据和一端模拟信号，事物数字代码和事物补码的十进制数据利用编码器对他二进制处理，转为二进制数据存入寄存器以备后用。并同时以事物数字代码为地址、以事物补码为内容存入存储器(如是语种相同只是发音不同，可以不用这个环节)。那段模拟信号利用摸/数转换器通过取样(以每秒20KHZ为取样率)、量化(由于人的声音模拟信号最高电压为10V，以0。5V为一个单位、共取得20数据，而从0V至3。5V是所有信号同时具备的因此省去，为此只有13个数据)在经过编码器处理转为13个二进制数据。如把3。5V至1V设定为一个数据便有了14个数据，最后0V设定为一个数据即为‘2’，一共有15个数据分别为0000/0001/至1100/1110。这里把‘1’和‘2’作为控制数据使用，由于每个音节都有0--3。5V出现所以只要一出现便可断定一个新的音节开始，也就是刚才出现的数据以结束，如出现连修续不段2时，说明一个事物所用表达的音节以结束，如出现0。5秒时间、也就是10000次时说明一句话以结束。。
其他13个数据要合成音节组合数据，即用一个数据来表是一个音节内所有数据。首先人一般谈话所用的音节为1200个左右，为此只要数据能区分这个音节就可以了。如用13个数组合成一个数据便可以解决，设定13个数据为A、B、D、E、F、G、H、I、J、K、M、N如以A为开头便可组成以B为第二位数值为ABCDEFGHIJMN、以C为第二位数值ACBDEFGHIJKMN、以D为第二位数值ADBCDEFHIJKMN至以N为第二位数值ANBCDEFGHIJKM。以A为第一位、B第二位、C为第三数值/D为第三位/E为第三位依次类推，如在把B作为第一位、把C作为第一位等，直到把N作为第一位。便形成一个树状数据链。即第一位可区分13，第二位可以区分156个，第三位可以区分1716，第四位可以区分17160等，而人所用的音节只有1200个左右因此只要三位便可以区分1200个音节，为了留出余量而采用保存四位来表示音节。
音节组合数据即使用四个二进制数据来表示，那这四个二进制是如何选择的，采用在一音节中出现最多次数的二进制数据(模拟信号转为数字数据)。这个工作由音码处理器完成，音码处理器的接线方法是，在音节模拟信号经过摸/数转换器引出20条线，每条线是一个数据然后引入编码器进行数字处理并存入寄存器，同时进入音码处理器的计数器部分，把每条线出现高电位、低电位作为计数器的计数脉冲，当高电位开始记数低电位停止，当模拟信号出现4V以下是即通过数字转换出现0001这一音节以结束。这样可以13个数据出现的次数进行记录，然后进入音码处理器进行比较选出最多出现四个数据(音码处理过程在音码器结构与原理中重点介绍)，用音码处理器给出信号控制13个数据所存入存储器，排出，最多四个数据，四个数据以出现多少为顺序，组成一个数据，即组成16位二进制数据把它存入寄存器内，这就是音节组合数据，这个寄存器输入控制信号由‘1’控制信号提供(一个音节结束后模拟信号电压会在0。5伏至3。5伏之间，把这些数据线接入一个并联开关组，只要有一个开关闭合由电源提供高电位信号便通过，形成这个信号)。
事物组合音节数据是由一个或几个音节数据组成，但是但这几个音节数据之间几乎没有间隙，这是人在说话时对一事物读音是连贯的，用的音节组成一个词语之间没有停顿，如在模拟信号连续为0电压不会在过长，只要一个事物代码结束后才会出现连续的0伏就说明一个事物组合读音数据已结束，在模拟信号出处在0伏时同时产生0000信号(产生0000的方法是把模/数转换器引出线分别并接反相器，然后每一个反相器另一端用于控制一组串联开关，只有所有反相器都低电位时反相器才为高电位，这组串联开关才能全部闭合，串联开关一端电源提供一个连续不断的高电位，当开关闭合时，便有一个信号，而这个信号可作为0000信号使用。)相结合用于存储器写入控制信号。这时根据音节组合数据出现顺序组成一个存储器地址，用第一个出现为行地址前部、用第二个出现数据为列地址、用第三个出现数据为行地址后部，如只有一个音节数据时其他两个数据以0000000000000000(16位二进制寄存器有输入数据是为输入数据，当没有时便是0)做为后两个数据使用。这样组成一个32位二进制行地址和16位二进制列地址，利用0000这个信号控制反相器得到一个高电位控制存储器写开关同时作为寄存器输出信号，然后把事物代码和事物补码(这里指有一、二类做输入)存入存储器，相当于根据文字的拼音对纸片上文字进行分类，以便与查找。同时利用0000信号串入三个反相器形成时间差，然后寄存器输出后得到这个信号置0。
同时把事物代码数据作为地址，把事物音节组合数据作为内容存入另一个处理器，这样就录了一个事物代码中音节组合数据，再使用时只要出现事物代码便可一方便的查到这个事物代码中的所有音节组合数据。相当于纸片上得数字查找纸片上的文字。然后利用音节组合数据到另一个存储器中查找每一个音节的数据。这个存储器的地址是音节组合数据内容是能还原音节模拟信号，而这部分是在出品时以设计完成好的，另外根据语言中语法不同，有一补茺事物代码补充编码部分在第6部分介绍。
使用时当声音进入机器后，模/数转换器对声音模拟信号进行数字化处理，然后进入编码器进行二进制数字处理再存入寄存器(在编码器输出端引出线接入一个并联开关组只要有输出信号开关组，便有开关闭合使电源高电位用它控制寄存器输入信号)，同时进入音码处理器排列出这个音节信号经过数字处理后中出现最多的四个数据，形成音节组合数据然后存入寄存器寄存器输入信号从摸数引出线(由于每跟线对应一个数值，而寄存器存入正是这个数值的二进制数值。当控制信号0000出现时证明一个事物数据以结束如只有一个数据其他两个数据分别为0000000000000000，这样形成一个32位行地址和一个16位列地址，然后利用0000信号控制一个反相器得到一个高电位，边何以作为控制存储器的只读开关信号，取出事物代码。事物代码经过红外线传送到另一台机器中得到事物代码，(存入寄存器并利用事物代码进行查事物代码再所有中的编码。这个编码是根据各种语法中词语排列顺序不同而定，由于这只有在不同语法中才存在，因此房入第6部分)。利用事物代码进入存有音节组合数据的存储器，查询音节组合数据。(他的控制方法是在两个事物代码传送过程中有一定间隙，再此设定一个反相器是只之反相器产生一个高电位控制存储器读开关)，当音节组合数据出现后再利用它进入存有能还他原音节模拟信号数据，提出次数据。进过数/摸转换器把它还原成模拟信号，然后用放大电路放大能驱动扬声器或耳机。这便语音数字交换机的转换过程。
(5)事物代码补充编码原理由于再不同语种中语法不同造成人在说话时词语排例顺序不同，因此事物代码再出现后应根据使用者语法情况进行重新排例，其方法是在列是物代码表时，根据事物在使用者所在语种中词语使用情况对其进行分类，把所有词语分为几类并以数字区分。第一类为特殊词语设置为1；这类名词不用转换在它旁边是人名。第二类词语设置为二，如果事物代码表上有的转换，这类名词指地名。以后几类根据语法特点而定。
这类输入方法是在人工手动时，把事物代码的补码同时输入机器，在事物代码存入寄存器同时，把以事物代码为地址以补码为内容存入存储器。当使用时的机器当取出事物代码后，以事物代码为地址进入存有补码存储器取出补码，判断是否有一、二类补码事物代码存在，如果有一，二类补码数据代码出现按出现，把他所指旁数据不用转换直接传导对方机器对方机器直接还原音节模拟信号，而一、二类按出现顺序排列，如果没有按出现顺序传给对方机器，对方机器接到事物代码后先把一段数据存入寄存器，一个事物代码用一个寄存器，然后以事物代码为地址进入存有补码的存储器取出补码，然后进行补码比较，以补码数值从小到大排列。当补码数值相同时也按出现先后排列。其比较方法与音码处理器相似，每个补码数值与其他不码数值进行比较，比较器输出端大于线进入微型开关组，控制开关从而改变这个微型开关组电阻(一个电源提供参考电压，串入一个并联开关组每个开关后接一电阻，电阻另一端并在一起)，产生电流进入模转数转换器，排出这个补码数值在所有补码数值大小位置然后接入顺序发生器，用他控制寄存器输出，再后把所有顺序发生器控制端并在一起，当他同时工作时可以排出事物代码的顺序。
(二)音码处理器原理与主要结构(1)音码处理器的作用；当一个音节模拟信号经过数字处理后，形成13个数据时根据音节组合数据要求，需要从中先出出现最多的四个数据组成16位二进制数据，从而压缩音节数据便于使用。
(2)音码处理器的主要结构；它是由13个计数器，156个比较器，13个模拟开关组，13个模/数转换器二208个微型开关组成13个开关组组成。它们排列成正方形，13个计数器排成一列，第二部分为156个比较器方阵，它为行12个、列13个比较器，第三部分为列13个模拟开关组，第四部分为13个模/数转换器。如从横排看从左到为右一个计数器、十二个比较器、一个模拟开关及一个模/书转换器组成，一共有十三列。它们的连线方法是以一行为例一个计数器输出端引出线同时进入比较器输入端，比较器另一个输入端分别接入第一步部分十三个计数器除于比较器相连计数器外其它十二个比较器，十二个比较器输出端大于端同时接入模拟开关组(模拟开关组的结构一个参考电压串联一组十二个开关组，他们连接方式为并联)用于控制模拟开关十二个模拟，开关一端接参考电压穿上相应电阻，电阻另一端并上电阻(阻值与上个电阻相同)和一个微动开关，并上电阻另一端同样并上同样阻值的开关和微动开关依次类推引出12跟线，然后把它并再一起成一跟线(由于当开关闭合参考电压与串如电阻通过微动开关形成一个通路，它的电流是参考电压与电阻的比。由于开关在电路中不同，所以每个开关开启、闭合切段整个电阻不同，从而输出电流也不同)。串接一个模/数转换器，转换器输出端引出的12根线取数字最大的四跟线，依次类推其余12行同样结构。
模/数转换器输出端的四跟线用于208个微型开关组，一组16个开关共有13组，分别对应音码处理器中13行元件。在一组中又分以每一四个开关为一组、共有四组，储存音节模拟信号经过数字处理后存入的寄存器(，由于模拟信号经过数字处理后形成数值最大为13，因此采用四位二进制寄存器)，而这个寄存器需要连接16位二进制寄存器上，其连接方式为把16位寄存器输入端分为四份，每份为四跟线一共四组，这四组并联与四位寄存器相连，16个微动开关串入16位寄存器输入端与四位寄存器输出端之间，开关的控制信号县从模/数转换器输出端引出，最大数值线接16位寄存器最左边四跟输入端线，第二大数值线接16位寄存器中间偏左四跟线，第三大数值线接16位寄存器中间偏右四跟线第四大数值线接最右边四跟线上微动开关。其他12行连接方式相同共同接入这个16位寄存器。转换器出四条最大线外其于并到一起，接到相对应的寄存器置零控制端上着。这个转换器输出端四条县引进四组并联开关组，电源组一端接电源高电位林一端接相对应4位寄存器输出控制端和16位寄存器输入。
。(3)音码处理器工作原理音节模拟信号经过模/数转换器后，再它输出端20跟线产生高信号，每一条线代表一个数值，由于3。5V以下(包含3。5V)电压不做记录，所以把这些线连在一起作为一个数据设为1，0V引出线单独作一个数据设为2，这两个数据作为控制数据使用。这样形成15个数据13个记录数据和两个控制数据，13个数据线进入编码器同时每一跟线作为计数脉冲进入计数器，并13个数据控制一个并联开关组，开关组一端是由电源提供一个高电位信号，另一端接在计数器控制端上，这样只要13个数据有一个有数据计数器都会当电有信号计数器可以记数工作，当13个数据全为0是计数器计数结束并输出数据到反相器。在这个信号上加一个反相器用于控制比较器而这时如出现1控制信号时把计数器至零，反相器的输出端分别控制一个微动开关，这三个开关为并联开关一端是电源长期提供高电位，另一端用于控制微动开关组(这里可选用一行比较器中任何一个比较器)和下一个元件数/模转换器。再一行12个比较器的工作是一个计数器数值与其他计数器数值的比较得出结果后，比较器的输出端大于输出线如有信号，使微动开关组中相应开关闭合，由于闭合一个开关相当于电路并上一个电阻，从而改变微动开关组电路的并联阻值，同时也改变电路电流值(参考电压与电路电阻比)。这个电流进入模/数转换器产生了这一计数器数据在这13个数据多少位置(即模/数转器输出端从大到小排列12跟线中哪个有信号出现。取最大四个数值。即13个模/数转换器只有输出端最大四条线出现信号才被保留，其他转换器由于处于后9个产生信号使相对应寄存器置零。而这四个转换器获得信号4位寄存器的输出端，并同时选择4位寄存器数据输入16位寄存器的位置，4个转换器所控制4位二进制数据同时输入正16位，从而完成音节组合数据。
四、寻找企业加盟(实施方案)语音数字交换机实施需要大量人力和物力的投入，其一编制事物数码表是需要对人经常交谈中涉及事物进行统计，并根据使用者使用文字进行翻译。其二根据语音数字交换机工作原理设计相应元件及电路并做实验，其三要企业专门制造音码处理器。因此只有企业加盟才能完成。
权利要求
1.语音数字交换机工作原理制定事物对比表，然后使用者用自己母语对应事物对比表把声音输入机器，声音进入机器后以每个音节为单位进行处数字化理，经过音码处理器合成音节组合数据，分别存入存储器，以事物数字代码为地址以音节组合数据为内容和以音节组合数据为地址(一般一个事物有一至三个音节组成，因此以三个音为准以最先出现的音节组合数据为行地址前部，以第二出现音节组合数据为列地址，以第三音节组合数据出现为行地址后部)，以事物数字代码和事物补码为内容。当使用时使用者声音进入机器后经过数字处理和音码处理器合成音节组合数据，用他进入存储器查事物数字代码和事物补码，再没有一、二类补码时利用红外线发射另外机器，如有一、二类事物补码(在旁边与补码相关数据)直接把音节组合数据发射出去。接收方收到事物代码后进入存储器查事物补码，对事物数字代码进行重新排列，然后以事物数字代码为地址查音节组合数据，最后以音节组合数据为地址查能还原音节模拟信号的数据(这部分音节组合数据为地址还原模拟信号的存储是厂家在出厂前完成的)，还原数据成模拟信号放大驱动耳机放出接收者事先存入的事物读音。
2.音码处理器工作原理形成音节组合数据过程，音节模拟信号经过模/数转换器后，再它输出端20跟线产生高信号，每一条线代表一个数值，由于3.5V以下(包含3.5V)电压不做记录，所以把这些线连在一起作为一个数据设为1.0V引出线单独作一个数据设为2，这两个数据作为控制数据使用。这样形成15个数据13个记录数据和两个控制数据，13个数据线进入编码器同时每一跟线作为计数脉冲进入计数器，并13个数据控制一个并联开关组，开关组一端是由电源提供一个高电位信号，另一端接在计数器控制端上，这样只要13个数据有一个有数据计数器都会当电有信号计数器可以记数工作，当13个数据全为0是计数器计数结束并输出数据到反相器。在这个信号上加一个反相器用于控制比较器而这时如出现1控制信号时把计数器至零，反相器的输出端分别控制一个微动开关，这三个开关为并联开关一端是电源长期提供高电位，另一端用于控制微动开关组(这里可选用一行比较器中任何一个比较器)和下一个元件数/模转换器。再一行12个比较器的工作是一个计数器数值与其他计数器数值的比较得出结果后，比较器的输出端大于输出线如有信号，使微动开关组中相应开关闭合，由于闭合一个开关相当于电路并上一个电阻，从而改变微动开关组电路的并联阻值，同时也改变电路电流值(参考电压与电路电阻比)。这个电流进入模/数转换器产生了这一计数器数据在这13个数据多少位置(即模/数转器输出端从大到小排列12跟线中哪个有信号出现。取最大四个数值即13个模/数转换器只有输出端最大四条线出现信号才被保留，其他转换器由于处于后9个产生信号使相对应寄存器置零。而这四个转换器获得信号4位寄存器的输出端，并同时选择4位寄存器数据输入16位寄存器的位置，4个转换器所控制4位二进制数据同时输入正16位，从而完成音节组合数据。
全文摘要
语音数码交换机是语言翻译设备，它利用语言翻译技术和电子数字处理技术，解决了口语交流中语言文字障碍问题，用于人员对话中翻译工作(由人工转为机器翻译)。其方法是交流前设定事物表，以一个数字代表一个事物，使用者根据事物表把事物数字代码和自己对事物的读音输入机器进行保存，使用时当使用者(说话人)读音进入机器后，机器经过数字处理提出事物代码，传到对方机器内用事物代码查对方事先存入对事物的读音然后出，对方听到是对方自己对这个事物的读音便明白自己(说话人)的含义，于此往复便可交流。
文档编号G06F17/30GK1924849SQ20051009794
公开日2007年3月7日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年9月1日
发明者高雪山 申请人:高雪山