Патент ссср 158340

 

,ф)Р"В. И. Куля

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРА РЕЧЕВЫХ

СООБЩЕН И Й имеют вид а, (t) = (а(ю, т) ), (и) Ши, о где:

u, ()= (t., ()ссвтс(т. о

В известных способах передачи речевых сообщений в суженной полосе частот анализ и синтез речевого сигнала осуществляется с грубыми отклонениями. В гармоническом вокодере синтез осуществляется точнее, однако применение при анализе фильтров приводит к погрешностям.

Отличительной особенностью предлагаемого способа исследования спектра речевых сообщений является то, то в качестве кодовых сигналов используют коэффициенты разложения импульсного отклика синтезатора в ряд по ортонормированным полипомам Лягерра, что повышает точность аппроксимации синтезированного сообщения. Для выделения кодовых сигналов речевой сигнал пропускают через систему, состоящую из каскадного соединения RC — звеньев, сумматоров, детекторов огибающей и низкочастотных фильтров. Это упрощает устройство для сжатия спектра речи и уменьшает его габ;риты.

На фиг. 1 изображена структурная схема полиномиальнсго анализатора, поясняющая предлагаемый способ; на фиг. 2 — структурная схема полиномиального синтезатора; на фиг. 3 — принципиальные схемы RC звеньев, каскадное соединение которых осуществляет цепь с импульсным откликом вида - (<)

Предлагаемый способ использует для кодирования и синтеза речевой информации ортонормированные обобщенные полиномы Лягерра, что дает возможность построить основные линейные цепи анализатора и синтезатора н»

RC звеньях а и б.

Сущность способа состоит в следующем.

Если огибающая модуля мгновенного спектра речевого сигнала имеет вид S (coI(), то соответствующ)(й импульсный отклик синтезатора является четной функцией т согласно преобразованию Фурье:

Ж (-., t) = $ s(, t) cased. о

Коэффициенты разложения его правой части (т. е. для т) 0) в ряд д (т, g) = V . а, (g) Z s () ч=О по ортонормированным функциям Лягерра — ).т — лч ч (.) — e 2 pvc

М 158340

Задача анализа заключается в определении коэффициентов разложения ар (t), где ч == 0,1, ..... п, (ао (/), aI (t) .....a„(t), медленно меняющиеся напряжения, пропорциональные коэффициентам разложения импульсного огклика синтезатора в ряд по обобщенным полиномам Лягерра). ,Для нахохкдения ар (/) прибли)кенно иссле>у>>с» вв>ра»ее»»е ав (t) = 5(>е>()>)в (>е)>(.»

О с помощью устройства, состоящего из каскадно соединенных RC-звеньев а и б, сумматоров hip, >ч, ... Х„электрических напряжений, детекторов Во, D,, .... 0„огибающей и низкочастотных электрических фильтров Фо, Ф1 .. cf

Задачей синтеза является восстановление по принятым значениям параметров и., (/), где > =- 0,1, ... и Hiiil)t:Ih(Hoi о 0ТК.>IHK3 g (VIL) .

Для(физически реализуемой схемы импульсный отклик о (тф имеет вид п (t)(i „«)+)- ()) >= О 2 2

При этом модули спектров g(t)t) и gI(tit) овпадают. Отличие фазовых характеристп(. не играет поли,из-за нечувствительности уха к фазовым соотношениям.

Синтезатор речс(вого сигнала содержит аналогичный анализатору блок каскадно соединенных RC звеньев а и б, сумматоры и функциональные умножители lp, l ),..., I„. На выходе синтезатора появляется сигнал, мгновенный спектр которого тем больше приближается к мгновенному спектру исходного речевого, сигнала, чем большее количество па>раметров

a, (t) передается по каналу связи. Однако при ограниченном числе параметров точность аппроксимации мгновенного спектра неод>инакова по шкале частот: выше в области низких частот и ниже,в области высоких частот. Это хорошо согласуется с особенностями слухового восприятия человека. Таким образом, путем перераспределения погрешностей аппрокс(имации огибающей мгновенного спектра при сох(ранении одного и того же количества кодовых сигналов добиваются более высокой артикуляции.

Предмет изобретения

1. Способ исследования спектра речевых сообщений путем анализа и синтеза сигналов, отл и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повышения точности аппроксимации синтезированного сообщения, в качестве кодовых сигналов ис11ользуюг коэффициенты разложения импульсного отклика синтезатора в ряд по ортонормированным полиномам Лягерра.

2. Способ по п. 1, î r.ë è ÷ а ю щи йс я тем, что, с цельк) упрощения и уменьшения габаритов устройс1ва при анализе и синтезе, речевой сигнал пропускают через систему, состоящую из каскадного соединения RC звеньев, сумматоров, детекторов огибающей и низкочастогных фильтров.

¹ 158340

7 t 5 с з 2 в / c 3 а 5 Е

Фиг 3

Составитель Ю. И. Теснек

Редактор Кутафина Техред А, А. Камышникова Корректор А. М. Глазова

Поди. к печ. 26/Х1 — 63 г. Формат бум. 60 g 90 /s Объем 0,35 изд. л.

Зак. 3047/17 Тираж 1200 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.