DE1216373B - Verfahren und Anordnung zur Dynamikregelung in Vocodersystemen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04b

H04m

Deutsche KL: 21 a2-36/22

Nummer: 1216 373

Aktenzeichen: J 25598 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 6. April 1964

Auslegetag: 12. Mai 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Dynamikregelung in Vocodersystemen.

Bei einem bekannten Verfahren zur sendeseitigen Dynamikpressung in Vocodersystemen wird das SpracheingangssignalS^inAbhängigkeitvonderGesamtamplitude in seinem Verstärkungsgrad geregelt. Die Regelung des im Verstärker V₁ verstärkten Eingangssignals erfolgt hierbei, wie in Fig. 1 zu sehen ist, im Verstärker F₂ durch ein in einer an sich bekannten Schaltungsanordnung R abgeleitetes Regelsignal noch vor der Aufspaltung des Sprachsignals im Spektrumfiltersatz SFS in die einzelnen Spektrumkanäle K₁ bis K_n des Vocoders. Bei diesem Verfahren müssen hinsichtlich der Qualität des Regelverstärkers V₂ große Anforderungen gestellt werden, da sich Verzerrungen durch die Dynamikpressung sehr störend im Sprachspektrum bemerkbar machen. Bei höheren Qualitätsansprüchen ist die erzielbare Dynamik durch den vertretbaren technischen Aufwand für den Dynamikpresser fühlbar beschränkt. An die Ver- ao zerrungsfreiheit des Dynamikpressers müssen hier gesteigerte Ansprüche gestellt werden, da wegen der typischen spektralen Energieverteilung der Sprache zur gleichmäßigen Ansteuerung der Einzelkanäle meist eine Höhenanhebung vorgesehen wird, die nichtlineare Verzerrungen noch zusätzlich betont.

Es ist deshalb schon bekannt, die Verstärkung der Signale in den einzelnen Spektrumkanälen in Abhängigkeit von der Gesamtamplitude des Eingangssignals automatisch zu regeln.

Den Sendeteil einer derartigen Anordnung, in dem das Signal S₁'(t) abgeleitet wird, zeigt Fig.2. Es ist hier eine an sich bekannte Schaltungsanordnung R zur Erzeugung eines Regelsignals vorgesehen, welche aus dem verstärkten Eingangssignal S₁(Z) eine von der Gesamtamplitude dieses Signals abhängige Regelgröße liefert, die auf der Sendeseite des Vocoders dazu verwendet wird, automatisch die Dynamik der Signale in den einzelnen Spektrumkanälen A₁ bis A_n durch Herabregelung des Verstärkungsgrades der Kanalverstärker F₂₁ bis F_2n zu pressen und nach ihrer Umformung im Umsetzer RU und ihrer Übertragung zur Empfangsseite durch Heraufregelung des Verstärkungsgrades der empfangsseitigen Kanalverstärker die Dynamik wieder zu dehnen. Die Gleich-Stromkreise in den einzelnen Spektrumkanälen sind mit GK₁ bis GK_n bezeichnet.

Wie Fi g. 2 erkennen läßt, besitzen diese Verfahren und Anordnungen den Nachteil, daß sie zur Übertragung der Regelgröße zur Syntheseeinrichtung auf der Empfangsseite des Vocoders außer den Kanälen K₁ bis K_n einen zusätzlichen Kanal K_R benötigen.

Verfahren und Anordnung zur
Dynamikregelung in Vocodersystemen

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen
Gesellschaft m. b. H.,
Sindelf ingen, Tübinger Allee 49

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Ernst Rothauser, Wien

Zur Vermeidung dieses Nachteils und zur Verbesserung der Dynamikregelung wird ein Verfahren zur Dynamikregelung in Vocodersystemen mit einem Anregungskanal und einer Anzahl von Spektrumkanälen, bei dem sende- und empfangsseitig die Dynamik der Signale in den einzelnen Spektrumkanälen in Abhängigkeit von der Amplitude des Spracheingangssignals automatisch geregelt wird, gemäß der Erfindung derart ausgestaltet, daß auf der Sendeseite der Energieinhalt des Anregungssignals entsprechend der sendeseitigen Dynamikregelung der Spektrumsignale gesteuert wird und mit diesem gesteuerten Anregungssignal auf der Empfangsseite eine gegenläufige Dynamikregelung der Signale in den einzelnen Spektrumkanälen erfolgt.

Bei Kanalvocodern mit impulsförmiger Anregung lassen sich ferner günstige Resultate dadurch erzielen, daß die Steuerung des Energieinhaltes der Anregungsimpulse durch Steuerung der Impulsbreite erfolgt.

Eine Anordnung zur Realisierung dieser Dynamikregelung kann derart ausgebildet werden, daß auf der Sendeseite eine an sich bekannte Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Regelsignals aus dem Spracheingangssignal vorgesehen ist, deren Ausgangssignal auf der Sendeseite die Dynamik der Signale in den Spektrumkanälen mit an sich bekannten Mitteln preßt und eine entsprechende Steuerung des Energieinhaltes des Anregungssignals in einer bekannten Schaltungsanordnung bewirkt, und daß auf der Empfangsseite durch Beaufschlagung der in den einzelnen Spektrumkanälen vorgesehenen Modulatoren mit dem gesteuerten Anregungssignal eine Dynamikdehnung des Sprachsignals erfolgt.

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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines durch Fig. 3 erläuterten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Diese Figur zeigt das Prinzipschaltbild einer Anordnung zur Dynamikregelung eines Vocoders durch sendeseitige Regelung des Verstärkungsgrades der Kanalverstärker und gleichzeitige Steuerung des Energiegehaltes der Anregungsfunktion und empfangsseitige gegenläufige Dynamikregelung mittels des gesteuerten Anregungssignals.

Die aus dem verstärkten Spracheingangssignal S₁ (t) mit Hilfe einer bekannten Einrichtung R abgeleitete Regelgröße wird zunächst wie bisher zur Dynamikpressung in den sendeseitigen Spektrumkanälen A₁ bis A_n verwendet. Außerdem aber wird diese Regelgröße einer Regeleinrichtung AFR zugeführt, deren Aufgabe es ist, den Energieinhalt der Impulse der aus dem Spracheingangssignal S₁(^ in einer Einrichtung AF abgeleiteten Anregungsfunktion in Abhängigkeit von· dieser Regelgröße zu steuern. Nach der Übertragung der zusätzlich die Regelinformation enthaltenden Anregungsfunktion über den Anregungskanal K_AoR gemeinsam mit den Spektrumfunktionen in den Kanälen K₁ bis K_n über den Zeitmultiplexsender ZMS und den Zeitmultiplexempfänger ZME zum Empfangsteil des Vocoders werden dessen Modulatoren MOD mit diesem Signal nach dessen Umformung in der Einrichtung AFO gesteuert. Es ergeben sich dann längere oder kürzere Abtastzeiten je nach der im Augenblick vorliegenden Größe der Dynamik, die einer mehr oder weniger starken Anhebung des Signals des Spektrumkanals äquivalent sind. Die Verstärker und Tiefpässe in den empfangsseitigen Spektrumkanälen sind mit F₃₁ bis F_3n bzw. mit TP₁ bis TP_n bezeichnet, der sende- und der empfangsseitige Spektrumfiltersatz mit SFS₁ bzw. SFS₂. Am Ausgang des Spektrumfiltersatzes SFS₂ des Emfangsteiles wird das Sprachausgangssignal S₁' (t) erhalten.

Dieses Verfahren der Dynamikregelung bei Vocodersystemen hat den Vorteil, daß nun nicht mehr für die Übertragung der Regelgröße ein gesonderter Kanal zur Verfügung gestellt werden muß und ferner die Verstärker F₃₁ bis F_3n in den Spektrumkanälen K₁ bis K_n auf der Empfangsseite des Vocoders nicht als Regelverstärker ausgeführt sein müssen. Dieses führt zu wesentlich ökonomischeren Lösungen beim Bau derartiger Vocoder.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Dynamikregelung in Vocodersystemen mit einem Anregungskanal und einer Anzahl von Spektrumkanälen, bei dem sende- und empfangsseitig die Dynamik der Signale in den einzelnen Spektrumkanälen in Abhängigkeit von der Amplitude des Spracheingangssignals automatisch geregelt wird, dadurchgekennzeichnet, daß auf der Sendeseite der Energieinhalt des Anregungssignals entsprechend der sendeseitigen Dynamikregelung der Spektrumsignale gesteuert wird und mit diesem gesteuerten Anregungssignal auf der Empfangsseite eine gegenläufige Dynamikregelung der Signale in den einzelnen Spektrumkanälen erfolgt.

2. Verfahren zur Dynamikregelung in Vocodersystemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kanalvocodern mit impulsförmiger Anregung die Steuerung des Energieinhaltes durch Steuerung der Impulsbreite erfolgt.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite eine an sich bekannte Schaltungsanordnung (R) zur Erzeugung eines Regelsignals aus dem Spracheingangssignal [S₁ (t)] vorgesehen ist, deren Ausgangssignal auf der Sendeseite die Dynamik der Signale in den Spektrumkanälen (K₁ bis K_n) mit an sich bekannten Mitteln (F₂₁ bis F_2n, GuC₁ bis GK_n) preßt und eine entsprechende Steuerung des Energieinhaltes des Anregungssignals in einer bekannten Schaltungsanordnung (AFR) bewirkt, und daß auf der Empfangsseite durch Beaufschlagung der in den einzelnen Spektrumkanälen vorgesehenen Modulatoren (MOD) mit dem gesteuerten Anregungssignal eine Dynamikdehnung des Sprachsignals erfolgt (Fig. 3).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1122 581.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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