SU447853A1 - Устройство передачи и приема речевых сигналов - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  передачи речевых сигналов по аналоговым каналам св зи с узкой полосой рабочих частот или по дискретным каналам с пропускной способностью пор дка нескольких килобод.

Известно устройство (формантный вокодер), содержащее анализатор формант, выделитель основного тока, кодирующее и декодирующее устройства и синтезатор речевого сигнала. Однако при передаче речи наблюдаютс  искажени , обусловленные ошибками измерени  частоты основного тона и частот формант и невозможностью правильного синтеза голосовых звуков при отсутствии достоверных данных об основном тоне.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества синтезированной речи. Дл  этого в передающей части два других выхода каждого формантного анализатора, выполненного в виде генератора с частотно-фазовой автоподстройкой частоты, подключены к соответствующим входам выделител  основного тона, а в приемной части каждый частотный выход блока декодировани , несущего информацию о частотах формант, соединен с одним из входов соответствующего модул тора, к выходу которого подключен вход формантного генератора , при этом другие входы модул торов объединены и через сумматор соединены с выходом генератора основного тона.

На чертеже изображено предлагаемое устройство .

Источник речевого сигнала 1 через телефонную цепь 2, содержащую, например, фильтр

0,3-3,4 КГЦ, соединен со входами формантных анализаторов 3, 4 и 5. Выходы 6--11 формантных анализаторов соединены со входами выделител  основного тона 12. Выходы 13-18 формантных анализаторов соединены с кодирующим устройством 19 (передающей частью системы уплотнени ), которое через канал св зи 20 св зано с декодирующим устройством 21 (приемной частью системы уплотнени ).

Выход 22 декодирующего устройства соединен со входом генератора основного тона 23, а выходы 24, 25 и 26 через модул торы 27, 28 и 29 - со входами управлени  формантных генераторов 30, 31 и 32. Выход генератора основного тона 23 через сумматор 33 соединен с другими входами модул торов 27, 28 и 29. Выходы генераторов 30, 31 и 32 через модул торы 34, 35 и 36 св заны с сумматором 37, а входы управлени  этих модул торов - с

выходами 38, 39 и 40 декодирующего устройства 21. Выход сумматора соединен с блоком воспроизведени  речи 41.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Речевой сигнал от источника 1

через цепь 2 поступает на входы формантных анализаторов 3, 4 и 5. Анализаторы формант

выполнены в виде генераторов с частотно-фазовой автоподстройкой частоты. Начальные настройки анализаторов соответствуют значени м частот первой, второй и третьей форманты . При по влении формант речевого сигнала анализаторы переход т в режим слежени  за соответствующими формантными частотами . На выходах 13, 15 и 17 образуютс  напр жени , пропорциональные частотам формант Ф-1,Ф-2 и Ф-3. На выходах 14, 16 и 18 образуютс  напр жени , пропорциональные анализаторам этих формант А-1, А-2 и А-3. Эти напр жени  поступают на кодирующее устройство 19, в закодированном виде передаютс  через канал св зи 20 и восстанавливаютс  на выходе декодирующего устройства 21.

На выходах 6-11 формантных анализаторов действуют промодулированные частотой основного тона напр жени , пропорциональные частотам и амплитудам выделенных формант . Эти напр жени  подаютс  на выделитель основного тона 12, который может быть выполнен любым известным способом. При работе через фильтр 0,3-3,4 кгц и от угольного микрофона на некоторых звуках невозможно надежно выделить основной тон из-за недостаточной глубины модул ции сигналов на выходах анализаторов. Физически это объ сн етс  тем, что некотора  форманта соответствует одной из гармоник основного тона речи, а остальные форманты существенно ослаблены и информации дл  надежного выделени  основного тона недостаточно. В отличие от известного устройства, в котором основной тон выдел етс  всегда (хот  бы и с ошибками) в предлагаемом устройстве, .в блоке 12 определ етс  надежность выделени  основного тона и при недостаточной модул ции на выходе блока 12 напр жение Ф-О отсутствует и выделение основного тона не производитс . Напр жение Ф-О представл ет один из сигнал-параметров, занимает полосу около 30 ГЦ и передаетс  через устройство 19, канал св зи 20 и устройство 21. На голосовых звуках Ф-О отображает изменени  основного тона , а на щумовых звуках Ф-О носит случайный характер.

С выхода 22 декодирующего устройства сигнал Ф-О поступает на генератор основного тона 23, который формирует последовательность треугольных импульсов частоты Ф-0. При Ф-0 0 колебани  генератора 23 блокируютс  или срываютс . В сумматоре 33 формируетс  смещающее напр жение, благодар  которому модул торы 27, 28 и 29 не запираютс  и при отключении сигнала основного тона. Поэтому сигнал-параметры Ф-1,Ф-2и Ф-3 проход т через модул торы 27, 28 и 29 и промодулированные Ф-0 или немодулированные управл ют частотами генераторов формант 30, 31 и 32. С выходов этих генераторов формантные частоты проход т через модул торы 34, 35 и 36, в которых при помощи сигнал-параметров А-1, А-2 и А-3 устанавливаютс  нужные уровни формант. Полученные напр жени  поступают на сумматор 37 и с его выхода речевой сигнал подаетс  на блок воспроизведени  речи 41. При передаче голосовых звуков синтезируютс  дискретные спектры с рассто ни ми между спектральными компонентами , пропорциональными частоте основного тона. На щумовых звуках синтезируютс  сплощные спектры. При резком преобладаНИИ одной форманты, когда основной тон не выдел етс , синтезатор также формирует соответствующее преобладание, дл  чего достаточно соответствующих сигнал-параметров частоты и уровн  форманты.

Предмет изобретени 

Устройство передачи и приема речевых сигналов , содержащее в передающей части источник речевых сигналов, подключенный через фильтр ко входам формантных анализаторов, два выхода каждого из которых соединены с соответствующими входами блока кодировани , к одному из входов которого подключен

выход выделител  основного тона, а в приемной части один выход блока декодировани  соединен со входом генератора основного тона , каждый амплитудный выход подключен ко входу соответствующего перемножител , к

другому входу которого подключен формантный генератор, причем выходы всех перемножителей подключены к выходному сумматору, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  качества речи, в передающей части два

других выхода каждого формантного анализатора подключены к соответствующим входам выделител  основного тона, а в приемной части каждый частотный выход блока декодировани  соединен с одним из входов соответствующего модул тора, к выходу которого подключен вход формантного генератора, при этом другие входы модул торов объединены и через сумматор соединены с выходом генератора основного тона.