RU1809461C - Устройство дл обнаружени пауз речи в вокодерном тракте - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике электросв зи , в частности к электроакустическим трактам. Цель изобретени  - повышение точности обнаружени  пауз речи . Устройство содержит 1 входную клемму (1), 2 ключевых элемента (2, 15), 1 входной фильтр (3), 1 полосовой анализатор спектра (4), 1 детектор тон-шум (5), 1 выделитель основного тона (6), 1 блок уплотнени  (7),. 1усилительно-разделительный блок (8), 2 выпр мител  с задержкой (9,10), 1 компаратор

Description

Изобретение относитс  к технике электросв зи , в частности к электроакустическим трактам с вокодерным преобразованием речи.

Цель изобретени  - обеспечить повышение достоверности обнаружени  пауз в речи при наличии акустических шумов.

На чертеже изображена структурна  схема.

1 и 27 - соответственно входной и выходной зажимы вокодерного тракта; 2 и 15

- соответственно первый и второй ключевые элементы;3 и 26 - входной и выходной фильтры; 4 - полосный анализатор спектра; 5 - детектор тон-шум; 6 - выделитель основного тона; 7 - блок уплотнени ; 8 - усилительно-разделительный блок; 9,10 -первый и второй выпр мители с задержкой; 11 - компаратор; 12-логический элемент НЕ; 13

- датчик дополнительной паузной комбинации; 14 - блок согласовани ; 16 - канал св зи; 17 - блок разделени ; 18 - синтезатор спектра; 19 - переключатель тон-шум; 20 - генератор основного тона; 21 - генератор шума; 22 и 23 - дешифраторы основной и дополнительной паузных комбинаций; 24

- лини  задержки; 25 - логический элемент И; 28 - выходной зажим устройства.

Согласно схеме входной зажим 1 устройства через первый ключевой элемент 2 подключен к входному фильтру 3, выход которого подключен к параллельно соединенным входам полосного анализатора 4 спектра, детектора тон-шум 5 и выделител  6 основного тона, выходы которых подключены соответственно к входам 1...п, п+1 и п+2 блока 7 уплотнени . Параллельно входу ключевого элемента 2 подключен вход усилительно-разделительного блока 8, выход которого присоединен с входам первого 9 и второго 10 выпр мителей с задержкой. Выход первого из них соединен с первым входом компаратора 11, ко второму входу которого подключен выход второго выпр мител  10 с задержкой. Выход компаратора 11 присоединен к управл ющему входу первого ключевого элемента 2 и параллельно - к входу логического элемента 12 НЕ, выход которого подключен к первому входу датчика 13 дополнительной паузной комбинации, выход которого присоединен с входу п+3 блока 7 уплотнени . Второй вход компаратора 11 через блок 14 согласовани  подключен к первому входу ключевого элемента 15, выход которого подключен к земле. Второй вход датчика 13 присоединен к выходу цикловой синхронизации блока 7 уплотнени .

Выход блока 7 уплотнени  через канал 16 св зи подключен к входу блока 17 разделени . Выходы 1...п этого блока присоединены к соответствующим входам

спектрального анализатора 18, выход п+1 подключен к первому входу переключател  19 тон-шум, выход п+2 подключен к входу генератора 20 основного тона. Выход этого генератора присоединен к второму входу

0 переключател  19 тон-шум, к третьему входу которого подключен выход генератора 21 шума. Выходы 1...п блока 17 разделени  подключены к параллельно соединенным входам дешифратора 22 основной и дешиф5 ратора 23 дополнительной паузных комбинаций , Выход дешифратора 22 через линию 24 задержки, а выход дешифратора 23 непосредственно подключены к первому и второму входам логического элемента 25 И.

0 Выход синтезатора 18 спектра через фильтр 26 соединен с выходным зажимом 27 вокодерного тракта. Выход элемента 25 И подключен к входу цепи управлени  устройства уплотнени  пауз (на схеме не показано).

5 Устройство работает следующим образом .

Когда передача речи не ведетс , ключевой элемент 2 заперт. При наличии в помещении акустического шума с зажима 1 на

0 вход усилительно-разделительного блока 8 поступает напр жение, обусловленной действием этого шума на звукоприемник (например , микрофон) электроакустического тракта. С выхода блока 8 напр жение шумового сиг5 нала поступает на входы первого 9 и второго . 1.0 выпр мителей с задержкой, а е их выходов .- на первый и второй входы компаратора 11. В рассматриваемом устройстве коэффициент передачи шумового тракта,

0 выход которого подключен ко второму входу компаратора 11, несколько больше коэффициента передачи его речевого тракта, выход которого соединен с первым входом компаратора 11. Поэтому при действии акустиче5 ского шума на выходе компаратора 11 имеет место нулевой потенциал и ключевой элемент 2 оказываетс  запертым.

С началом передачи потенциал на первом входе компаратора 11 начинает преоб0 ладать над потенциалом на его втором входе. В результате этого на выходе компаратора 11 по вл етс  управл ющий потенциал и ключевой элемент 2 отпираетс . Одновременно напр жение с выхода компа5 ратора 11 поступает на вход ключевого элемента 15, который также отпираетс , и через него и через блок 14 согласовани  происходит разр д на землю энергии речевого сигнала, накопленной на втором входе компаратора 11. Таким образом

описанное устройство обеспечивает обнаружение как активных отрезков, так и пауз речи. При этом на отрезке последних практически исключаетс  попадание акустического шума на вход передающей части вокодера. Дл  исключени  искажений начальных звуков и слогов врем  срабатывани  рассматриваемого устройства (отпирание ключевого элемента 2.) должно составл ть 2-5 мс (обеспечиваетс  блоком 9), в то врем  как отпускание такого устройства после завершени  передачи речи дл  исключени  заметных на слух колебаний ее уровн  должно быть не менее 100 мс (обеспечиваетс  блоком 10). При по влении в речи паузы на вход элемента НЕ 12 подаетс  нулевой потенциал, вследствие чего им пульсом цикловой синхронизации с выхода блока 7 уплотнени  запускаетс  датчик 13 и дополнительна  паузна  комбинаци  поступает на вход n+З блока 7 уплотнени  и далее через канал 16 св зи - на вход блока 17 разделени . Одновременно при наличии паузы в речи на передающей стороне вокодера вырабатываетс  также паузна  комбинаци , котора  в насто щем описании называетс  основной.

На приемной стороне вокодерного тракта основна  и дополнительна  паузные комбинации и выходов 1...п блока 17 разделени  поступают на параллельно соединенные входы дешифраторов 22 и 23 Дополнительна  паузна  комбинаци  может представл ть собой, например, инвертированную по сравнению с основной последовательность 1 и О. Дл  обеспечени  одновременной подачи потенциалов с выходов дешифраторов 22 и° 23 на входы логического элемента 25 И введена лини  24 задержки. При фиксации обоих упом нутых паузных комбинаций на входы логического элемента 25 И поступают потенциалы логической единицы, в результате чего на выходе элемента 25 И также имеет место потенциал логической единицы.

Благодар  наличию двух паузных комбинаций удаетс  существенно повысить достоверность фиксации паузы в речи, что особенно важно при наличии акустических шумов в месте, откуда ведетс  передача.

П р и м е р. В насто щее врем  через тракт данного издели  обеспечиваетс  передача только одной паузной комбинации (основной). На скорости передачи 2400 бит/с дл  этого используетс  один кадр, содержащий 60 позиций, в том числе 1 бит служебный (синхронизации), 26 бит единичный и 32 бита нулевых разр дов. Предлагаетс  дл  передачи каждой из двух паузных

комбинаций использовать 13 бит единичных и 16 бит нулевых разр дов.

Так как в рассматриваемом устройстве повышаетс  защищенность вокодерного 5 тракта от акустического шума, вследствие чего снижаетс  суммарный уровень электрических помех в нем. то достоверность об- наружени  паузных комбинаций при разделении в данном изделии соответству- 0 ющего кадра на две равные половины и уровне акустического шума более 60 дБ заметно улучшаетс .

Блоки 3-7; 17-21 и 26; 2; 8-11 и 14 и 15 идентичны примен емым в известном уст- 5 ройстве, остальные узлы и блоки  вл ютс  типовыми.

Технико-экономический эффект, достигаемый по сравнению с прототипом (он же базовый объект), состоит в том, что предла- 0 гаемое устройство позвол ет значительно повысить достоверность определени  пауз речи в услови х акустических шумов и электрических помех.

Количественно это может быть прибли- 5 женно оценено следующим образом.

Допустим, что устройство рассматриваемого типа представл ет собой резервированную невосстанавливаемую систему.

Веро тность безотказной работы систе- 0 мы (в нашем случае - это веро тность обнаружени  паузы речи по двум признакам)

РБ.(1-Ро1).(1-Ро2),

5 где Pol и Ро2 - веро тность безотказной работы параллельно соединенных основной и дополнительной цепей.

Если исходить из того, что работы осуществл етс  по каналу св зи, коэффициент

0 потерь цифровой информации в котором равен 5 х 10 , то получим Ро1 Ро2 0,95. Тогда согласно приведенной формуле имеем РБ.О 0,997.

Следовательно, в рассматриваемом слу5 чае даже при работе по плохому каналу св зи ошибки при определении пауз в речи не будут превышать 3 х , в то врем  как при наличии только одной паузной комбинации ошибки составл ют 5 х .

0 Данный показатель имеет очень важное значение дл  систем уплотнени  пауз речи с целью передачи цифровой информации и дл  систем контрол  трактов телефонной св зи в паузах речи.

5

При выполнении предлагаемого устройства на интегральных микросхемах средней и большой степени интеграции не произойдет заметного увеличени  габаритов и массы базового объекта.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  обнаружени  пауз речи в вокодерном тракте, содержащее на передающей стороне входной фильтр, полосовой анализатор спектра, детектор тон-шум, выделитель основного тона и блок уплотнени , первые п входов которого соединены соответственно с п выходами полосового анализатора спектра, вход которого, соединенный с входами детектора тон-шум и выделител  основного тона, подключен к выходу входного фильтра, причем выходы детектора тон-шума й выделйтел  основного тойа соединены соответствен нос (п+1}-м и с (N+2J-M входами блока уплотнени , а на приемной стороне устройство содержит блок разделени , синтезатор спектра, переключатель тон-шума, генератор основного тона, генератор шума и выходной фильтр, причем вход блока разделённи  через канал св зи соединен с выходом блока уплотнени , а первые п выходов блока разделени  соединены соответственно с первыми п; входами синтезатора спектра, выход которого через выходной фильтр подключен к первому выходу устройства, при этом(п+1)- й выход блока разделений соединён с Первым входом переключател  тон-шум, выход которого подключён k ворому входу синтезатора спектра, а второй и третий входы переключател  тон-шум соединены соответственно с выходами генератора основного тона и генератора шума, при этом ёход генератора основного тона соединен с (п+2)- м выходом блока разделени , о тли ч а ю- щ ё е с   тем, что, с целью повышени  точности обнаружени  пауз речи, в устройство введены на передающей стороне первый и второй ключевые элементы, усилительноразделительный блок, первый и второй выпр мители с задержкой, компаратор, блок согласовани , логический элемент НЕ и датчик дополнительной паузной комбинации, а

   5 на приемной стороне-дешифраторы основной и дополнительной паузных комбинаций лини  задержки и логический элемент И, причем вход входного фильтра подключен к выходу первого ключевого элемента, пер0 вый вход которого, соединенный с входом устройства, подключен через усилительно- разделительный блок к входам первого и

   второго выпр мителей с задержкой, выходы которых соединены соответственно с пер5 вым и вторым входами компаратора, выход которого подключен к второму входу первого ключевого элемента и через логический

   элемент НЕ - к первому входу датчика до- . полнительной паузной комбинации, второй

   0 вход которого соединен с выходом цикловой синхронизации блока уплотнени , а выход датчика дополнительной паузной ;..-. комбинации присоединен к (п-КЗ)-му выходу блока уплотнени , причем выход второго

   5 : выпр мител  с задержкой подключен через

   блок согласовани , к первому входу второго ключевого элемента, второй вход которого соединен с входом логического элемента НЕ, при этом первые п входов блока раздё0 лени  подключены к параллельно соединенным п-входам дешифраторов основной и дополнительной паузных комбинаций, причем выход дешифратора основной паузной комбинации через линию задержки, а выход

   5 дешифратора дополнительной паузной комбинации подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента И, выход которого  вл етс  вто-, рым выходом устройства.