Способ передачи речевого сигнала

 

Ь.

ОП HCAHHK

И 30БРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 565424

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2157258/10 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.> G10L1/00

Гасударственный камнтет

Совета й1нннстров СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень № 15 (46) Дата опубликования описания01.06.77 (53) УДК 621.398.654.93 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Л. Вялов, Г. Ф. Захарченко, В. И. Куля и С. П. Мохнев

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революция (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области связи и может быть использовано в системах для передачи связи речевого сигнала.

Известен способ передачи речевого сигнала f1) путем выделения сигнал- параметров при анализе 5 текущего сигнала и их код фовання посредством кодово — импульсной модуляции с последующим декодированием и синтезом искусственного речевого сигнала.

Вьщеленные сигнал —. параметры несут инфор- 10 мацию об огибающей текущего спектра речи и о характере источника спектра. Все сигнал- параметры через равные промежутки времени прашиваются и подвергаются импульсно — кодовой модуляции.

Частота опроса всех каналов в процессе работы 1а остается постоянной и обычно составляет 50Гц

Таким образом через каждые 20м/сек анализатор

st тдает информацию, описывающую один спектраль-. ный разрез. Эта информация, передаваемая по каналу связи, либо хранимая в памяти ЭВМ, использует- 20 ся для управления источником возбуждения и частотной характеристикой синтезатора, формирующего искусственный речевой сигнал.

Снижение частоты опроса каналов с целью уменьшения объема информации, описывающей ре- 25 чевой сигнал, приводит к уменьшению разборчивости синтезированной речи.

Целью настоящего изобретения является уменьшение информации, необходимой для описания речевых сигналов при сохранении разборчивости синтезированной речи. Это достигается тем, что сигнал — параметры вьщеляют в моменты времени максимальных и минимальных изменений текущего спектра речевого сигнала, а в процессе синтеза восстанавливают их промежуточное значение путем интерполяции.

Поскольку при произнесении гласных и большинства согласных звуков сигнал — параметры на протяжении большей части их звучания изменяются сравнительно медленно, а существенные изменения претерпевают в основном при переходе от произнесения одной фонемы к другой, то по спектральным разрезам, вьщеленным в момент наиболее устойчивого спектра и в моменты наибольших его изменений, можно с досйточно высокой точностью восстановить промежуточные значения сипюл — параметров тех спектральных разрезов, которые в памяти

ЭВМ не фиксируются. Для принятия решения запо.минать или нет информацию о спектральном раэряле, производится логарифмированис и внчисление

555424 с>г 55:555-"5>армтетрт>в д>3уx oìe:KIT!,è с>5ел > ра:5ь>5ы ран>сзов. По >у>снные разносl>l суммнруншся по модулю.

Описыва< мый способ передачи речевых си5 на, lOl3 м»жсз T>blfh f II IIII IOIIIJIT усTf>OI.CIBOM, б>>ОКсхема Ko lop!Jr 0 прет>с 55553>>е>3а н» ч.р>еже.

Устройство содержит анализатор речевого спектра 1, подключенный через набор логарифмических усилителей 2 к коммутатору аналотовых сигналов 3. Аналого-цифровой преобразователь 4, ут>ра>зляемый коммутатором 3, соединен с регистрамп 5 н б, причем выходы последних, в свою о гередь, соединены с арифметическо-логическим блоком 7 и к п3>чами 8. Выход ключей 8 через канал

l св язн 9 подключен к регистру 10. Регистр 10, ключи

11, цифроаналоговый преобразователь 12 и комму- тагор аналоговых сигналов 13 соединены последовательно. Выходы цифроаналогового преобразователя соединены со входами блоков накопительных конденсаторов 14 и 15, которые подключены Ко входам блока интерполирования 16, управляющего синтезатором 17. ! fa аналогоцифровой преобразователь 4 коммутатор аналоговых сигналов 3 последовательно подключает прологарифмированные усилителями 2 сигнал — параметры, выделенные анализатором спек.>ра 1. В регистрах 5 и 6 последовательно зал>эмннается информация о смежных спектраль»! Ix разрезах. При занесении в регистры 5 или б

1, нового текущего спектрального разреза, находящаяся там информация либо передается в канал связи 9 (или вводится в ЭВМ), либо теряется, Реп>ение об этом принимается в арифметнческо — ло5II IeeI;ov блоке 7, где производится вычисление ветшчнны, соответствующей выражению:

11

М (Tr 4) = Е Eg 5 (j,>дЕ )-Вц S(7 (i-!)ь ), 1=5 гпс о--число сигнал — параметров;

i --1,2.3..... дискретные отсчеты времени;

5t-время формирования одного спектрального разреза;

S(j; Ьt)-уровень j-го сигнал- параметра.

Таким образом производится вычитание кодов

>оответствуюлшх сигнал — параметров двух смежных спектральных разрезов и суммирование получе>53 ых разностей по модулю. Результаты вычислеш>й эа>>омит>аются. Йчя принятия решения о нередаце информации в канал связи 9 необходимо иметь

>ри последних значения М, т. е.

М 1. (1- 2 ) Л 1 1, М ((! - ) А 1 .1, М (1 3> 4 ), если текущее М (i At) принять.эа последнее вычисленное значение. Значения М вычисляются даже тог

>и, когда на рсгистры 5 и 6 информация не посту5Jaer (I3 TIayaa ). !!рсднопожим, что в некоторьш момент време. ни начала поступать информация и на рет>>стр 5 ввод>>зся код спе5.трапьного разреза, затирая предыпущий нулевой код. Дпя кодо>3, хранящихся на реп>страх 5 и б, вычисляется значение М. При

l3HoJ5е vo!Hi a .!55J, 5Укине5 (> с5>еK JPii >ь>!ого Р 5 3!>еза 1е перь уж. н,> f>el >к1!1 б >треп>5ду>д5:e з55:3 5с>5ие (нулевой K(>JI) терно>ся и дпя кт>55о53 на рсгис>рах 5 и б снова вычисляется >3еп53чн>5а М I>o TpcM TTоспепним значениям. хранящимся в арифметическо — логичес" ком блоке 7, вьг>>тот>ян>тся разности:

М(- а <)-/йЕ(1 —.!)и 3 и,Ч E(i- 1) ь43- hh ((> - 2 ) ь !. 1, где, /Ц (i - 2,т,а < = О гс>т>5 разности имен>т paa>Tile!I!e знак>3, то в блоке 7 вырабатывается стробирующий сигнал, который разрешает передачу с регистра 5 через ключи

8 в канал связи кода спектрального разреза. Если вычисленные разности имеют один знак, то сигнал разрец>ения не вырабатывается и при вводе следующего спектрального разреза «а регистр 5 предыдущее значение теряется, а число опускаемых спектральных разрезов накапливается в блоке 7 и передается с очередным спектральным разрезом, поступающим в канал связи 9.

При синтезе код переданного спектрального разреза с информацией о числе пропущеш>ых спектральных разрезов N поступает в регистр 10 и через коммутатор двоичных сигналов 11 управляет цифроаналоговым преобразователем 12. Уровни аналоговых сигналов, соответствующие сигнал- параметрам переданного спектрального разреза (поочередно) запоминаются накопительными конденсаторами в блоке 14. Требуемая очередность подключения определяется коммутатором аналоговых сигналов

13. Таким образом, на конденсаторах в блоке 14 формируется один спектральньш разрез. Переданнътй по каналу связи друтой спектральный разрез формируется аналогичным образом на конденсаторах в блоке 15. Опорные спектральные разрезы

Ф запомненные на конденсаторах в блоках 14 и 5, а также параметр управляют работой блока интерполяции 1б, с выхода которого информация 3>оэттействует на синтезатор 17, восстанавливающий речевой сигнал. Когда истечет интервал времени, соответствуюгций числу пропущенных спектральных разрезов N, на регистр 10 поступит код следующего опорного спект.рального срезз. сигнал — параметры котс>рого буду> запоминаться на ко>тденсаторах в блоке 15 и на блок интерполяции будут воздействовать напряжения предшествующего и вновь поступивше>о опорных разрезов. fa следующем шаге снова обновится спектральный разрез на конденсаторах в блоке 14 и т.д.

Массив чисел, представляя>щнй собой информацию о спектральных разрезах речевого сигнала, при вводе в ЗВМ подвер>астся TI!II!el!I!!o!I вьппе обра. ботке, TI результате которой в 5>а;,>яти формируется массив 5олько из QIIOp! II>!x спектральных разрезов и числа пропущенных между ними 3л>скзрапьных разрезов. !!Рн вводе нпформаппспппн<5 потока на cHilтезато" промежуточные 31!а ения нгllaí--- параметг(! ров расс>п5 гьп> 5!inc>I ilo преп 5: 5 "5 Ir пптерп5>ляпни.

555424

Составитель T. Иванова

1еяред М. Левицкая

Редактор Р. Пурнам

Корректор. C . Шекмар

Тираж Подписное

UlIHHII 14 Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж- 35, Рау1иская иаб., д. 4/5

Заказ 464/24

Филиал ППП "Патент", г. Ужюрод, ул. Проектная,а

В предла1 ломом изобретении при передаче речевого сигнала т1роисходн уменынсние информации, сохраняемой в памяти ЭВМ и описывающей речевой сигнал, в 2-3 раза, т.е. от 3200 до

1000--! 500 бит на каждую секунду речи, разборчивость и качество звучания синтезированной речи практически не изменяется.

Формула изобретения

"Гпособ передачи речевого сигнала путем выделения сигнал — параметров при анализе текущего сигнала и их кодирования посредством кодово— импульсной модуляции с последующим Лекодиро. ванием и синтезом искусственного речевого сигнала,отличающий ся тем,что,с цельюумеиыпения объема информации, необходимой для описания речевых сигналов при сохранении разборчивости синтезированной речи, сигнал — параметры выделяют в моменты времени максимальных и минимальных изменений текущего спектра речевого сигнала, а в процессе синтеза восстанавливают нх

1ð промежуточное значение путем интерполяции.

Источ1птки информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент С!НА II 3183303т кл 179-,1, 11.05.65.