Устройство для кодирования звуковых сигналов в частотной области

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в цифровых системах звукового вещания позволяет повысить точность кодирования звуковых сигналов. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, преобразователь 2 Фурье, преобразователь 3 прямоугольных координат в полярные. Благодаря введению блока 4 задержки , вычитателя 5, адаптивного дифференциального преобразователя 6, элементов ИЛИ 7, 8, параллельного регистра 9, коммутатора 10 и буферного накопителя 11 обеспечивается применение разностных методов кодирования. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

0 ()

О

СО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4259150/24 (22) 09.06.87 (46) 07.10.92. Бюл. N. 37

-(71) Московский электротехнический институт связи (72) М.В.Гитлиц, В.В.Добровольский, А.Ю.Зеленин, О.Б,Попов и B,А.Севрюгин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1711331, кл, Н 03 М 3/00, 28.05.87, Патент США

М 4433604, кл. G 10 Н 1/02, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ

ЗВУКОВ6(Х СИГНАЛОВ В ЧАСТОТНОЙ

ОБЛАСТИ

„„Я „, 1767698 А1 (sl)s Н 03 М 3/00, Н 04 В 1/64 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в цифровых системах звукового вещания позволяет повысить точность кодирования звуковых сигналов, Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, преобразователь 2 Фурье, преобразователь 3 прямоугольных координат в полярные, Благодаря введению блока 4 задержки, вычитателя 5, адаптивного дифференциального преобразователя 5, элементов ИЛИ 7, 8, параллельного регистра 9, коммутатора 10 и буферного накопителя 11 обеспечивается применение разностных методов кодирования. 2 ил, 1767698Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в цифровых системах звукового вещания.

Цель изобретения — повышение точности кодирования звуковых сигналов.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 показано расположение информаций в параллельном регистре.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, преобразователь 2

Фурье, преобразователь 3 прямоугольных координат в полярные, блок 4 задержки, вычитатель 5, адаптивный дифференциальный преобразователь 6, первый 7 и второй

8 элементы ИЛИ, параллельный регистр 9, коммутатор 10 и буферный накопитель 11.

Адаптивный дифференциальный преобразователь 6 служит для объединения нескольких разрядов поступающего кода в соответствии с выбранным законом адаптации шага приращения дельта-кода в зависимости от отображаемой им величины, (Стандартной является адаптация шага с переходной функцией, описываемой последовательностью чисел Фибоначчи).

Устройство работает следующим образом....„, ., Звуковой, сигнал в аналоговой форме поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 1, где преобразуется в цифрову о форму и подается на вход преобразователя 2 Фурье, в котором преобразуется в ряд коэффициентов Фурье, представленных в виде комплексных чисел. В преобразователе 3 коэффициенты преобразуются из прямоугольной системы координат в полярную систему, где число представляется в виде амплитуды и угла (фазы). Так как человеческий слух менее чувс-:вителен к фазе сигнала, используется .меньшее количество бит информации (достаточно четырех).

Информация об амплитуде с первых выходов преобразователя 3 поступает на первый вход вычитателя 5, а на второй — после задержки на один такт в блоке 4 задержки.

Одновременно на выходе первого многовходового элемента ИЛИ 7 формируется скгнал логической "1" в случае наличия хотя бы одной "1" в кодовой комбинации и сигнал логического "0" в случае их отсутствия. С выхода вычитателя 5 разность между двумя последующими значениями коэффициентов поступает на адаптивный дифференциальный преобразователь 6, где отображается в виде ограниченного количества разрядов, например трех. Одновременно информация о разнице между двумя коэффициентами поступает на вход второго многовходового логического элемента ИЛИ 8, на выходе которого формируется сигнал логической "1" в случае наличия хотя бы одной "1" в кодовой комбинации и сигнал логического "0" в слу5 чае отсутствия, Далее информация о наличии сигнала с выхода первого элемента ИЛИ

7, о наличии изменения сигнала с выхода второго многовходового элемента ИЛИ 8, о величине изменения сигнала с выходов

10 адаптивного дифференциального преобразователя 6 и о фазе с вторых выходов преобразователя 3 поступает соответственно на первый, второй, третий и четвертые входы параллельного регистра 9 (фиг.2).

15 Считывание информации с параллельного регистра 9 производится с помощью коммутатора 10, управление которым осуществляется первыми двумя разрядами, записанными в параллельном регистре 9.

20 Коммутатор 10 подключает на входы буферного накопителя 11 информацию следующим образом: только первые два разряда в случае отсутствия сигнала; только первые пять разрядов в случае отсутствия измене25 ния амплитуды изменения сигнала; все девять разрядов в случае наличия сигнала и изменения его амплитуды.

Таким образом, в буферный накопитель

11 записываются разные по длительности

30 кодовые слова, что позволяет снизить тактовую частоту при выборе информации.

Принцип работы устройства основан на физике процесса звукообразования и слухового восприятия звукового образа, 35 при котором гармонические составляющие звука по амплитуде изменяются достаточно . долго, что повышает эффективность использования разностных методов кодирования, требующих меньшего объема передаваемой

40 информации, Дополнительное статистическое сокращение цифрового потока, производимое в буферной памяти на основе тех же закономерностей, позволяет еще более сократить объем передаваемой информа45 ции без изменения объективного качества сигнала.

Преимуществом устройства по сравнению с прототипом и аналогами является повышение точности звукопередачи при

50 передаче музыкальных сигналов за счет передачи всех входящих в него спектральных составляющих.

Формула изобретения

Устройство для кодирования звуковых

55 сигналов в частотной области, содержащее последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, преобразователь

Фурье и преобразователь прямоугольных координат в полярные, вход аналого-цифрового преобразователя является входом

1767698

I - наличие, С - отсутствие сигнала с

I — - наичие, 0 — отсутствие д ъвд дд . Ф лр; нала

I ин. огра.:.".. об измен= ;:ê

Составитель О,Ревинский

Техред М.Моргентал Корректор В. Петраш

Редактор

Заказ 3559 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 устройства, отл ича ю щееся тем, что, с целью повышения точности кодирования звуковых сигналов, в устройство введены блок задержки, вычитатель, адаптивный дифференциальный преобразователь кода, элементы ИЛИ, параллельный регистр, коммутатор и буферный накопитель, первые выходы преобразователя прямоугольных координат в полярные подключены к первым входам вычитателя и входам блока задержки, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ и вторыми входами вычитателя, выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ и адаптивного дифференциального преобразователя кода, выходы первого и второго элементов ИЛИ, выходы адаптивного диф5 ференциального преобразователя кода и вторые выходы преобразователя прямоугольных координат в полярные соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами параллельного регист10 ра, выходы которого через коммутатор подключены к входам буферного накопителя, выход которого является выходом устройства.