Вокодер Советский патент 1980 года по МПК G10L1/00 G10L1/02 

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в технике связи при передаче речевой информации по дискретным каналам.

Известен вокодер мозаичного типа, в котором используют 128 эталонов , представляющих сочетания форматных частот передаваемого 5 ечевого сигнала.

К недостаткам этого вокодера можно отнести сложность устройства вьщеления формант и невысокое качество речи, обусловленное сзшибками измерений форматных парамет- ров.

Наиболее близким к изобретению является вокодер, содержащий в передакхдей части анализатор спектра, блок сравнения текущих и эталонных значений сигнгша, выход кот.орого подключен к одному из входов блока: согЛаседания, а один вход - к блоку эталонов, и вьщелитель основного тока, включенный между входом ангшизатора и вторым входом блока согласования, а в приемной, tiacTH - блок sToLnoHOB и блок согласования, один выход которого подключен к первому входу синте аг тора.

К недостаткам этого вокодера можно ,отнести сравнительно большую требуемую пропускную способность кайала связи.

Цель изобретения - сокращение требуемой пропускной способности канала связи.

10

Цель достигается тем, что предлагаемый вокодер снабжен преобразователем спектра сигнала в фонетическую функцию, преобразователем фонетической функции в спектр сиг15нала К формирователем фонетической функции по номерам эталонов, причем преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию включен между выходом анализатора спектра

20 и вторым входом блока сравнения текущих и эталонных значений сигнала в передсшхдей части, а один из входов формирователя фонетической

25 функции по номерам эталонов соеди иен со вторым выходом блока согласования, второй вход - с выходом блока эталонов, а выход - с входом преобразователя фонетической |функ,Q ции в спектр сигнала, выход кЪторого подключен ко второму входу синтезатора в приемной части, причем преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию выполнен в виде соединенных последовательно логарифматора и линейного преобразователя, а преобразователь фонетической функции в спектр сигнала выполнен в виде соединенных последовательно второго Линейного преобразователя и блока потенциирования.

На чертеже изображена структурная схема описываемого вокодера.

.Передаваемый речевой сигнал, создаваемый, например, микрофоном (на чертеже не показан) по входной шине 1 постуйает на входы анализатора 2 спектра и вьщелителя 3 основного тока. На выходе анализатора спектра формируются сигналы, представлянидие спектр входного речевого сигнала. Эти сигналы поступают далее в преобразователь 4 спектра сигнала в фонетическую функцию, состоящий, например, из последовательно соединенных логарифматора 5 и линейного преобразователя б дифференцирующего типа. В блоке 7 эталонов хранятся выбранные заранее элементы мозаики, с помощью которых оёуществляется аппроксимация фонетических фунций, действующих на выходе блока 4. Выбор элементов блока 7 эталонов осуществляется исходя из. условия наилучшей аппроксимации множества фонетических функций конечным множеством элементов мозаики. Этот выбор осуществляется с помощью ЭВМ. Выбранные элементы мозаики заносятся в блоки эталонов передающей и приемно.й частей вокодера.

Для каждой конкретной реализации фонетической функции находится элемент мозаики из блока 7 эталонов, наилучшим образом аппроксимирующий эту функцию. -Точность аппроксима.ции определяется расстояниями (вычисляемыми, например, как сумма квадратов отклонений соответствующих координат) между входной реализацией фонетической функции и элементом мозаики, обеспечивающим наилучшую аппроксимацию. В соответстви с этим в блоке 8 сравнения текущих. и эталонных значений сигнала измеряются расстояния между входной реализацией фонетической функции и вс ми элементами мозаики, извлекае1«ами из блока 7 эталонов. Номер эле-мента с минимгшьным расстоянием поступает в блок 9 согласования. В этот же блок поступает сигнал основного тока, создаваемый выделителем 3 основного тока. На шине 10 формируются упорядоченные (по времени и частоте), сигналы в виде, пригодном для передачи по каналу связи. Сигналы, прешедшие канал связи (на чертеже не показан) по шине 11 поступают в приемную часть вокодера в блок 12 согласования. На одном из выходов этого блока формируется сигнал, представляющий собой номера элементов мозаики (эталонов). Этот сигнал поступает далее на вход формирователя 13 фонетической функции по номерам эталонов. На другом выходе блока 12 формируется сигнгш осяовного тока, который по шине 14 подается в. синтезатор 15, В блоке 13 по номерам поступающих на его вход эталонов из блока 16 эталонов извлекаются значения соответствующих образцов фонетических функций, которые подаются в преобразователь 17 фоне-тической функции в спектр сигнала, состоящий, например, из последовательно соединенных линейного преобразователя 18 интегрирующего типа и блока 19 потенциирования. Выделяемая на выходе блока 13 спектральная функция совместно с сигналом основного тока используется в синтезаторе 15 для восстановления речевого сигнала, который поступает на выходную шину 20.

Использование описанного вокодера позволяет передавать фонетическую информацию со скорость 100 эталонов в секунду, что соответствует требуемой пропускной способности канала связи 600 дв. ед/с, при этом удается получать разборчивую речь.

Формула изобретения

1. Вокодер, состоящий из передакицей части, содержащей анализатор спектра, блок сравнения текущих и эталонных значений сигнаша, выход которого подключен к одному из входов блока согласования,, а один вход - к блоку эталонов, и выделитель основного тона, включенный между входом анализатора спектра и вторым входом блока согласования, и из приемной части, содержащей блокэталонов и блок согласования, один выход которого подключен к первому входу синтезатора, о тлич. ающий.ся тем, что, с целью сокращения требуемой пропускной способности канала связи, он снабжен преобразователем спек.тра сигнала в фонетическую функцию, преобразователем фонетической функций ,;В спектр сигнала и формирова.телем фонетической (й нкции по номерам эталонов, причет преобразователи спектра сигнала в фонетическую/ функцию;- включен между выходом анализатора спектра и вторым входом блока сравнения текущих и эталонных значений сигнала в передающей части, а один из входов формирователя фонетической функдии по номерам эталонов соединен со вторым

выходом блоюа согласования, второй вход - с выходом блока эталонов, а выход - с входом преобразователя фонетической функции в спектр сигнала, выход которого подключен ко второму.входу синтезатора в приемной части

2. Вокодер по п. 1, о т л ичающийся тем, что преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию выполнен в виде соединенных последовательно логарифматора и линейного преобразователя, а преобразователь фонетической функции в спектр сигнсша выполнен в виде соединенных последовательно второго линейного преобразователя иблока потенциирования.

20

Л