Цифровой кодек речевого сигнала

, Н 04 В 1 фар ЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВ тельский ния, - М.:, 1982О СИГ лительние при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ЦИФРОВОЙ КОДЕК РЕЧЕВНАЛА(57) Изобретение относится к вычной технике и связи, Его использо передаче речевых сигналов по дискретным каналам связи емкостью 9,6 - 32 кбит/с по зволяет повысить точность передачи речевых сигналов при заданной пропускной способности канала связи. Кодек содержит анализатор 11, включающий в себя.вычитатель 2, квантователь 3 и фильтр-предсказатель 8, синтезатор 12, включающий в себя сумматоры 4, 5 и фильтры-предсказатели 9, 10, канал связи 13. Положительный эффект достйгается благодаря последовательному включению в синтезаторе 12 фильтров-предсказателей 9, 10, 110 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к вычислительной технике и связи и может быть использовано при передаче речевых сигналов подискретным каналам связи емкостью 9,6-.32 кбит/с,Известны устройства для передачи речевых сигналов методом адаптивной дельта-модуля ции.Йедостаток их в невысоком качестве передачи речевых сигналов,Наиболее близкой к предлагаемому является система передачи речевого сигнала,состоящая из анализатора и синтезатора,соединенных через канал связи, анализаторсодержит вычитатель, квантователь ифильтр-предсказатель, синтезатор содержит два сумматора и два фильтра-предсказателя,Недостатком этой системы является невысокая точность передачи речевых сигналов при малых скоростях передачи (менее32 кбит/с).Целью изобретения яляется повышение точности пеоедачи речевых Сигналовпри заданной пропускной способности канала связи,На чертеже изобракена функциональнаясхема цифрового кодека речевых сигналов.Цифровой кодек речевых сигналов содержит умножитель 1, вычитатель 2, квантователь 3, сумматоры 4 и 5, умножитель 6,выделитель 7 амплитуды речевого сигнала,фил ьтры-и редсказа тел и 8 - 10. В ычитател ь2, квантователь 3 и фильтр-предсказатель 8входят в анализатор 11 речевого кодека, асумматоры 4 и 5 и фильтры-предсказатели 9и 10 - в синтезатор 12 речевого кодека. Приэтом вход цифрового кодека речевых сигналов соединен с одним из входов умножителя1 и входом выделителя 7 амплитуды, Выходвыделителя 7 амплитуды соединен с каналом связи и с другим входом умножителя 1,образуя цепь регулировки усиления анализатора, Выход умножителя 1 соединен ссуммирующим входом вычитателя 2, выходкоторого соединен с входом квантователя 3,Выход квантователя 3 соединен с каналом13 связи и с входом фильтра-предсказателя8, а выход фильтра - предсказателя 8 - с вычитающим входом вычитателя 2, образуя.цепь обратной связи. Выход канала 13 связисоединен с одним из входов сумматора 4, синформационным и управляющим входамифильтра-предсказателя 9 и с одним из входов умножителя 6, Выход фильтра-предсказателя 9 соединен с другим входомсумматора 4, образуя первую цепь обратнойсвязи синтезатора 12 цифрового кодека.Выход сумматора 4 соединен с одним из входов сумматора 5 и с информационным входом фильтра-предсказателя 10, имеющего ту же структуру и управляемого теми же коэффициентами, что и фильтр-предсказательь 9 синтезатора 12, Выход фильтра-предсказателя 10 соединен с другим входом сумматора 5, образуя вторую цепь обратной связи синтезатора 12. Выход сумматора 5 соединен с другим входом умножителя 6, выход которого соединен с выходом цифрового кодека.Блоки 1, 6 и 7 приведены для иллюстрации работы кодека,Цифровой кодек речевого сигнала работает следующим образбм.Оцифрованный передаваемый речевой сигнал Я(1) поступает на вход речевого кодека. С помощью выделителя 7 амплитуды речевого сигнала и умножителя 1 производится нормировка речевого сигнала, после чего он (Е) подается в анализатор 11 на вычитатель 2, где из речевого сигнала вычитается его предсказанное значение О, формируемое на выходе фильтра-предсказателя 8, Ошибка предсказания Е выделяется на выходе вычитателя 2, квантуется квантователем 3 и сигнал-остаток Х поступает на вход канала 13 связи, Туда ке поступают усредненные значения амплитуды речевого сигнала с блока 7, С выхода канала 13 связи сигнал-остаток Х поступает в синтезаторе 12 на один из входов сумматора 4 и на вход фильтра-предсказателя 9, выход которого соединен с другим входом сумматора 4. Таким образом, на выходе сумматора 4 формируется из сигнала-остатка ХО и предсказанного сигнала ОО синтезированный речевой сигнал ЕО, подаваемый далее на один из входов сумматора 5 и на вход фильтра-предсказателя 10, имеющего такую же структуру и управляемого теми же коэффициентами, что и фильтр-предсказатель 9, Сигнал с выхода фильтра-предсказателя 10 поступает на другой вход сумматора 5, на выходе которого формируется скорректированный синтезированный речевой сигнал ЕО 1, который далее подается на один из входов умнокителя 6, На другой вход умно- жителя 6 подаются из канала 13 связи усредненные значения амплитуды речевого сигнала, производя таким образом нормировку выходного сигнала синтезатора 12 цифрового речевого кодека,Моделирование предлагаемого речевого кодека показало, что после 100 циклов адаптации, прошедших за время около 20 мс, соотношение сигнал/шум на синусоидальном сигнале составило около 16 дБ, Проверка на реальном речевом сигнале показала относительно высокое каче1753597 Составитель О, РевинскийТехред М,Моргентал Корректор И, Шулла Редактор С, Пекарь Заказ 2775 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 У 5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ство переданного и синтезированного речевого сигнала, По сравнению с прототипомпредлагаемый цифровой кодек речевогосигнала обеспечивает большую точность передачи речевых сигналов за счет того, что 5второй фильтр-предсказатель синтезатора,включенный последовательно в выходнуюцепь, обеспечивает коррекцию синтезированного речевого сигнала,10Формула изобретенияЦифровой кодек речевого сигнала, состоящий из анализатора и синтезатора, соединенных через канал связи, анализаторсодержит вычитатель, суммирующий вход 15которого является входом кодека, выход вычитателя соединен с входом квантователя,выход которого подключен к информационному и управляющему входам фильтра. предсказателя и является выходом 20анализатора, синтезатор содержит первый сумматор, первый вход которого объединен с информационным и управляющим входами первого фильтра-предсказателя и управляющим входом второго фильтра-предсказателя и является входом синтезатора, выход первого сумматора соединен с информационным входом второго фильтра-предсказателя, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности передачи речевых сигналов при заданной пропускной способности канала связи, в анализаторе выход фильтра-предсказателя подключен к вычитающему входу вычитателя, в синтезаторе выход первого фильтра-предсказателя соединен с вторым входом первого сумматора, второй вход второго сумматора подключен к выходу первого сумматора, выход второго сумматора является выходом кодека.