Вокодер

 

Союз Советских

Социалистических

Республик .

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080877 (21) 2514894/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 25.09.80 (53)M. Кл.3

G 10 L 1/00

G 10 L 1/02

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. ,391(088.8) (72) Авторы изобретения

С.П.Баронин и Н.В.Буханцев (71) Заявитель (54 ) ВОКОДЕР

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в технике связи при передаче речевой информации по дискретным каналам.

Известен вокодер мозаичного типа, в котором используют 128 эталонов, представляющих сочетания форматных частот передаваемого

Речевого .сигнала.

К недостаткам этого вокодера можно отнести сложность устройства выделения формант и невысокое качество речи, обусловленное схаибками измерений форматных парамет-. ров.

Наиболее близким к изобретению является вокодер, содержащий в передающей части анализатор спектра, блок сравнения текущих и эталонных значений сигнала, выход которого подключен к одному из входов блока соглассщания,. а один вход — к блоку эталонов, и выделитель основного тока, включенный между sxoдом анализатора и вторым входом блока согласования, а в приемной части - блок эталойов и блок согласования, один выход которого подключен к первому входу синтеза-, тора.

К недостаткам этого вокодера можно .отнести сравнительно большую требуемую пропускную способность канала связи.

Цель изобретения — сокращение требуемой пропускной способности канала связи.

Цель достигается тем, что предпагаеьый вокодер снабжен преобразователем спектра сигнала в фонетическую функцию, преобразователем

15 фонетической функции в спектр сигнала и формирователем фонетической функции по номерам эталонов, причем преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию включен

2О между выходом анализатора спектра и вторым входом блока сравнения текущих и эталонных значений сигнала в передающей части, а один из входов формирователя фонетической функции по номерам эталонов соединен со вторым выходом блока согласоваиия, второй вход — с выходом блока эталонов, а выход — с входом преобразователя фонетической функции в спектр сигнала, выход кото763949

Рого подключен ко второму входу синтезатора в приемной части, причем преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию выполнен в виде соединенных последовательно логарифматора и линейного преобразователя, а преобразователь фонетической функции в спектр сигнала выполнен в виде соединенных последовательно второго линейного преобразователя и блока потенциирования.

На чертеже изображена структурная схема описываемого вокодера. ,Передаваемый речевой сигнал, создаваемый, например, микрофоном (на чертеже не показан) по входной шине

1 поступает на входы анализатора 2 спектра и выделителя 3 основного тока. На выходе анализатора спектра формируются сигналы, представляющие . спектр входного речевого сигнала. 20

Эти сигналы поступают далее в преобразователь 4 спектра сигнала в фонетическую Функцию, состоящий, например, из последовательно соединенных логарифматора 5 и линейного д преобразователя 6 дифференцирующего типа. В блоке 7 эталонов хранятся выбранные заранее элементы мозаики, с помощью которых осуществляется аппроксимация фонетических функций, действующих на выходе блока 4.

Выбор элементов блока 7 эталонов осуществляется исходя из условия наилучшей аппроксимации множества фонетических функций конечным множеством элементов мозаики. Этот выбор осуществляется с помощью ЭВМ. Выбранные элементы мозаики заносятся в блоки эталонов передающей и приемной частей вокодера. для каждой конкретной реализации 40 фонетйческой функции находится элемент мозаики иэ блока 7 эталонов, наилучшим образом аппроксимирующий эту функцию. Точность аппроксима.ции определяется расстояниями (вычисляемыми, например, как сумма квадратов отклонений соответствующих координат) между входной реализацией фонетической функции и элементом мозаики, обеспечивающим наилучшую аппроксимацию. В соответствии с этим в блоке 8 сравнения текущих и эталонных значений сигнала. измеряются расстояния между входной реализацией Фонетической функции и все ми элементами мозаики, извлекаемыми из блока 7 эталонов. Номер эле» мента с минимальным расстоянием поступает в блок 9 согласования ° В этот же блок поступает сигнал основного тока, создаваемый выделителем щ

3 основного тока. На шине 10 Формируются упорядоченные (по времени и частоте),сигналы в виде, пригодном для передачи по каналу связи. Сигналы, прошедшие канал связи (на чар- д теже. не показан) по шине 11 поступают в приемную часть вокодера в блок 12 согласования. На одном из выходов этого блока формируется сигнал, представляющий собой номера элементов мозаики (эталонов). Этот сигнал поступает далее на вход формирователя 13 фонетической функции по номерам эталонов. На другом выходе блока 12 формируется сигнал основного тока, который по шине 14 подается в синтезатор 15. В блоке

13 по номерам поступающих на его вход эталонов из блока 16 эталонов извлекаются значения соответствующих образцов Фонетических функций, которые подаются в преобразователь

17 фонетической функции в спектр сигнала, состоящий, например, из последовательно соединенных линеййого преобразователя 18 интегрирующего типа и блока 19 потенциирования. Выделяемая на выходе блока 13 спектральная функция совместно с сигналом основного тока используется в синтезаторе 15 для восстановления речевого сигнала, который поступает на выходную шину 20.

Использование описанного вокодера позволяет передавать фонетическую информацию со скоростью 100 эталонов в секунду, что соответствует требуемой пропускной способности канала связи 600 дв. ед/с, при этом удается получать разборчивую речь.

Формула изобретения

1. Вокодер, состоящий из передающей части, содержащей анализатор спектра, блок сравнения текущих и эталонных значений сигнала, выход которого подключен к одному из входов блока согласования,. а один вход — к блоку эталонов, и выделитель основного тона, включенный между входом анализатора спектра и вторым входом блока согласования, и из приемной части, содержащей блок эталонов и блок согласования, один выход которого подключен к первому входу синтезатора, о тл и ч,а ю шийся тем, что, с целью сокращения требуемой пропускной способности канала связи, он снабжен преобразователем спектра сигнала в Фонетическую функцию, преобразователем фонетической функции,в спектр сигнала и формирователем фонетической ф нкции по номерам эталонов, причем преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию-:.включен между выходом анализатОра спектра и вторым входом блока сравнения текущих и эталонных значений сигнала в передающей части, а один иэ входов формирователя Фонетической функции по номерам эталонов соединен со вторыми

763949

Составитель В.Мусазлян

Редактор Е.Яковчик Техред М.Левицкая Корректор М. Шарсши

Заказ 6290 44 Тираж 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, выходом блока согласования, второй вход — с выходом блока эталонов, а выход - с входом преобразователя фонетической функции в спектр сигнала, выход которого подключен ко второму.,входу синтезатора в приемной части

2. Вокодер по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию выполнен в виде соединенных последовательно логарифматора и линейного преобразователя, а преобразователь фонетической функции в спектр сигнала выполнен в виде соединенных последовательно второго линейного преобразователя и блока потенциирования.