Способ передачи речевого сигнала

Фь.;О П И С А Н И Е (11)5 Ц 5424И 30 БРЕТЕН ИЯ Союз Советсиии Социалистицескии Респубиии(5 л,е 610 .1/00 Фисоединением заявкиГасударственный комитет Совета й 1 иннстров СССР по делам изобретений и открытий(4 б) Дата опубликования опи 72) Авторы изобретен я и С. П. Мохнев В. Л. Вялов, Г. Ф. За вский ордена Ленина политехнический институт им. 50-лети Великой Октябрьской социалистической революция) Заявитель 54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОГО СИГНАЛ яэи и можередачи связ Изобретениебыть использовречевого сигналаИзвестен сппутем выделенитекущего сигналкодов о-импульскодированием и относится к областино в системах для п сигнала 11 ри анализе посредством едующим де ого речевого чевог я сигнал- параметров а и их кодирования ной модуляции с посл синтезом нскусственн тральных разрезов, коюры сируются. Для принятия реп ет информацию о спектраль днтся логарифмированис и в ламя в тех снек М не фик ения запоом раэряминать или ле, произво аналов с целописывающей ре ьнш еле сигнала.Вьщеленные сигнал - , параметры несут инфор. 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 остается постоянной и обычно составляет 50 Гц Таким образом через каждые 20 м/сек анализатор выдает информацию, описывающую один спектральный разрез. Эта информация, передаваемая по каналу связи, либо хранимая в памяти ЭВМ, используется Ллй управления источником возбуждения и час. тотной характеристикой синтезатора, формирующего искусственный речевой сигнал.Снижение частоты опроса к ью уменьшения объема информации,е чевой сигнал, приводит к уменьшению разборчивости синтезированной речи,Целью настоящего изобретения является уменьшение информации, необходимой для описания ре чевых сигналов при сохранении разборчивости синтезированной речи.Это достигается тем, что сигнал - параметрывьщеляют в моменты времени максимальных и минимальных изменений текущего спектра речево. ц; го сигнала, а в процессе синтеза восстанавливают ихпромежуточное значение путем интерполяции.Поскольку при произнесении гласных и большинства согласных звуков сигнал - параметры на протяжении большей части их звучания изменяются 15 сравнительно медленно, а существенные измененияпретерпевают в основном при переходе от проиэне.сепия одной фонемы к другой, то по спектральным разрезам, вьщеленным в момент наиболее устойчивого спектра и в моменты наибольших его изменерр ний, можно с досйточно высокой точностью восста.повить промежуточные значения сигнал - параметси гзп- параметров двух сме:+пых сел тра ьпьг.рагггсзов, Полученные разгготи суммнрувцся помодулю,Описьгваемый способ передачи речевьгх си на.пов можсг бытт реапизовлпг устройством, блок.схема когоргцо преггсгавггена на чергеже.Устройство содержит анализатор речевогоспектра 1, подключенный через набор погарифми.веских усилителей 2 к коммутатору аналоговыхсигналов Э, Аналого-цифровой преобразователь 4,управляемый коммутатором 3, соединен с регистрами 5 и б, причем выходы последних, в своюочередь, соединены с арифметическо-логическпмблоком 7 и кпточами 8. Выход ключей 8 через каналсвязи 9 подключен к регистру 10. Регистр 10, ключи11, цифроаналоговый преобразователь 12 и комму.тагор аналоговых сигналов 13 соединены последовательно. Выходы цифроаналогового преобразователя соединены со входами блоков накопительныхконденсаторов 14 и 15, которые подключены ковходам блока интерполирования 16, управляющегосинтезатором 17.11 а аналогоцифровой преобразователь 4 комму.татор аналоговых сигналов 3 последовательно подключает пропогарифмированные усилителями 2сигнал - параметры, выделенныеанализаторомспектра 1. В регистрах 5 и 6 последовательнозапгзминается информация о смежных спектральных разрезах, При занесении в регистры 5 или б1,нового текущего спектрального разреза, находящаяся там информация либо передается в каналсвязи 9 (или вводится в ЭВМ), либо теряется,Рептение об этом принимается в арифметнческо - ло.тнчсском блоке 7, где производится вычислениевеличины, соответствующей выражению:иМ ( д 1) = Е Е ЭС 1, где З-ВдбС 1,(г-г)И),г=1гпс о. число сигнал - параметров;г - .1,2,3, дискретные отсчеты времени;Ь-время формирования огцгого спектральногоразреза;5 (1; Ь т)-уровень 1-го сигнал- параметра.Таким образом производится вычитание кодов соответствующих сигнал - параметров двух смежвьгх спектральных разрезов и суммирование полу.чегггг гх разностей по модулю. Результаты вычислений эаггомитгаются, ДЛя принятия решения о нередацс информации в канал связи 9 необходимо иметь гри последних значения М ф, т. е.М Г( г) д 1 1, М 1-1)д 1 3, М (т д 1), если текугдгее М (гЬт) принять.эа последнее вычис. пенное значение. Значения М вычисляются даже тог гц, когда на рсгистры 5 и 6 информация не посту.гает (в паузах).11 рсдлопожим, что в некоторьш момент време ни начала поступать информация и на регзгстр 5 вводигся код спектрального разреза, затирая пре. дыпущий нулевой код. Для копогг, хранящихся нз регзгстрах 5 и б, вычисляется значение М. При вгиеце лопв .1 едукиие О сгек 1 рагьпого ргзрезя теперь уже па 1 тегзгстр б ггредггдуввп зцачсгпге (нуле.вой копг теряегся и дпя копов ца регистрах 5 и бснова вычисляется величина М по трем послепцимзначениям, хранящимся в арифметическо - погичес"ком блоке 7, вычиспянтся разности:М( д 1)- МЕ(г- )д Зи,ЧЕ(г) д 13-М 1(г) д 1 1,где, Я ( г - 2 т д : ОЕсгтн разности имеют различные знаки, то вблоке 7 вырабатываегся стробирующий сигнал, ко.торый разрешает передачу с регистра 5 через ключи8 в канал связи кода спектрального разреза. Есливычисленные разности имеют один знак, то сигнал разрецгения не вырабатывается и при вводе следующего спектрального разреза на регистр 5 предьщу.щее значение теряется, а число опускаемых спектрапьных разрезов накапливается в блоке 7 и передается с очередным спектральным разрезом, посту.лающим в канал связи 9,При синтезе код переданного спектральногоразреза с информацией о числе пропущешгых спект.ральных разрезов й поступает в регзгстр 10 и через коммутатор двоичных сигналов 11 управляет циф.роаналоговым преобразователем 12. Уровни анало.говых сигналов, соответствующие сигнал- парамет.рам 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. Переданный по каналу связи друтой спектральный разрезформируется аналогичным образом на конденсато.рах в блоке 15. Опорные спектральные разрезыФзапомненные на конденсаторах в блоках 14 и 15, атакже параметр управляют работой блока интерпо.ляции 1 б, с выхода которого информация ггоэтгействует на синтезатор 17, восстанавливающий речевой сиг.нал. Когда истечет интервал времени, соответствуюгций числу пропущенных спектральных разрезов М, нарегистр 10 поступит код следующего опорного спект..рального среза. сигнал - параметры которого будуг запоминаться на коггтгеггсаторах в блоке 15 и гга блок интерполяции будут воздействовать напряже.ния прсдцгествувгцего и вновь поступившего опорных разрезов. 11 а спедуюгцем шаге сгюва обновится спектральный разрез на конденсаторах в блоке 14 ит.д.Массив чисел, представляющий собой информацию о спектральных разрезах речевого стггггагга, при вводе в ЗВМ подвергается описанной вьпие обра ботке, в результате которой в ггагппи формируется массив гопько из опорных спектральных разрезов и числа пронупгепных между иимп сггсгггра гьггых раз.резов, 11 ри вггопе ггнфорьг;гпипгггого потока на синтезатор иромежуточггые эпа;еигог нгпап парамет.бгг ров рассчп ггввагптся по пргп г фчмт пите 1 пгоггггггги.Редактор Р. Пурнам Корректор С Шекмар Тираж 517 Поди исвое ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рау 1 лская иаб., д. 4/5Заказ 464/24 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 В предлагаемом изобретении при передаче ре" левого сигнала происходи 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, разборчи. вость и качество звучания синтезированной речи практически не изменяется. Формула изобретения"Способ передачи речевого сигнала путем выде. пения сигнал - параметров при анализе текущего сигнала и их кодирования посредством кодово -импульсной модуляции с последующим Лекодиро ванием и синтезом искусственного речевого сигна.ла,отличающийся тем,что,сцельюумеиыпе.ния объема информации, необходимой для описа.ния речевых сигналов при сохранении разборчи.вости синтезированной речи, сигнал-параметры вы.леляют в моменты времени максимальных и минимальных изменений текущего спектра речевого сигнала, а в процессе синтеза восстанавливают их Иа промежуточное значение путем интерполяции.Источаки информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. 11 атент СНА Иа 3183303 т кл 179-,1, 11.05,65.