Глава 6: Вокодеры в современности.
В таблице 5 приведены основные виды вокодеров и требуемая пропускная способность канала связи. Сегодня вокодеры применяют для кодировании телефонных сигналов в военных и коммерческих цифровых системах связи. Перспективно применение вокодеров для организации служебной телефонной связи со скоростью передачи данных 1 200 - 2 400 бит/с. Формантные и полосные вокодеры находят применение также при цифровой передаче телефонных сигналов по КВ-каналам радиосвязи. Таблица 5. Основные виды вокодеров
Современные вокодеры обеспечивают хорошее качество речи при скорости передачи 4 800 - 2 400 бит/с и качество речи, пригодное для ведения служебных переговоров, при скорости передачи 1 200 бит/с.В таблице 6 приведен краткий список вокодеров, которые производятся в настоящее время. Таблица 6. Перечень вокодеров, которые производятся в настоящее время.
Рассмотрим теперь в качестве примера один из выпускаемых вокодеров-липредеров вокодер LSP2400. Разработчики для скорости 2400 бит/с выбрали вокодер с линейным предсказанием. Структурно вокодер состоит из двух частей. Первая часть - анализатор, функции которого заключаются в выделении текущих параметров речевого сигнала и их упаковке в кадр соответствующего формата. Вторая часть - синтезатор по принятому кадру восстанавливает с некоторой ошибкой параметры текущего фрагмента сигнала и с их помощью воспроизводит синтетическую речь. Цифровой сигнал поступает на предыскажающий фильтр (1-0.9375*z-1) и далее из него посредством полусинхронной с основным тоном процедуры выделяется фрагмент анализа. Предыскажение, кроме компенсации высокочастотной части спектра речевого сигнала, служит для снижения необходимой точности вычислений. Полусинхронная с основным тоном процедура выделения фрагмента анализа заключается во взвешивании фрагмента треугольным окном переменной длины, зависящей от текущего основного тона. Треугольное окно в данном варианте алгоритма располагается в центре фрагмента. После получения фрагмента анализа коэффициенты линейного предсказания вычисляются путем использования ковариационного метода. Выбор ковариационного метода (среди двух возможных: автокорреляционного и ковариационного) обусловлен тем, что длина фрагмента анализа определяется основным тоном, а при возможных малых значениях длины фрагмента автокорреляционный метод даст значительные искажения текущего спектра сигнала. Оценка периода основного тона производится по алгоритму, основанному на базе метода Голда-Рабинера. В канал связи передаются линейные спектральные частоты (LSF). Квантование спектральных частот выполняется на основе метода динамического программирования. В качестве конкретных квантователей использованы неравномерные квантователи из 34-битного независимого квантования LSF стандарта USFS-1016. В синтезаторе производится задержка на 1 кадр, поэтому сглаживание канальных ошибок производится на основе принятых параметров из трех текущих кадров - прошлого, настоящего и будущего. Степень сглаживания параметров зависит от числа детектированных канальных ошибок. При увеличении числа ошибок в канале степень сглаженности возрастает. В качестве возбуждения на невокализованных фрагментах используется белый шум, а на вокализованных - импульсный отклик фазового звена. Синтезирующий фильтр реализуется в прямом виде. Его коэффициенты представлены с 16-разрядной точностью. Выходной сигнал пропускается через фильтр, обратный предыскажающему, и после цифро-аналогового преобразования синтетический сигнал поступает на выход. Более подробное описание алгоритма речевого кодирования LSP2400 на скорости 2400 бит/с можно найти в книгах: § Linear-Rrediction Vocoder for Speech Transmission with 2.4(1.2) kbit/sec rate, St.Petersburg State University of Telecommunication DSP Center, St.Petersburg, 1994 § Implementation of HF Modem for Digital Data Transmission, St.Petersburg Bonch-Bruevich State University of Telecommunication DSP Center, St.Petersburg, 1996
Заключение. Алгоритмы кодирования формы сигнала основываются на наличии корреляционных связей между отсчетами сигнала, которые дают возможность линейного предсказания. В сочетании с адаптивным квантованием этот подход позволяет обеспечить хорошее качество речи при скорости передачи битов порядка 24-32 Кбит/с. По сравнению с другими подобными устройствами LPC-вокодеры (липредеры) используют простую математическую модель голосового тракта и позволяют использовать очень низкие скорости передачи информации 1200-2400 бит/с, однако ценой «синтетического» характера речи.
Список используемой литературы.
1. Дж.Д.Маркел, А.Х.Грэй, «Линейное предсказание речи», перевод под редакцией Ю.Н.Прохорова и В.С.Звездина, М., изд. «Связь», 1980. 2. Калинцев Ю.К. Разборчивость речи в цифровых вокодерах. - М.: Радио и связь, 1991. 3. М.А.Сапожков, «Акустика.Справочник», М.,изд. «Радио и связь», 1989. 4. Интернет-сайт http://www.intuit.ru. Интернет-Университет Информационных Технологий. 5. Интернет-сайт http://www.bnti.ru/. Бюро научно-технической информации. По материалам 2-ой Всероссийской конференции "Теория и практика речевых исследований". 6. Интернет-сайт http://www.wikipedia.org/. Свободная энциклопедия. 7. Разные интернет-ресурсы, посвященные вокодерным технологиям.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (318)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |