Вокодер

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 080877 (21) 2514894/18-10с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.3О 10 1. 1/00 0 10 1. 1/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(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 параметров.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 согласования,. а один вход - к блоку эталонов, и выделитель основного тока, включенный между входом 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 большуютребуемую пропускную способностьканала связи.Цель изобретения - сокращениетребуемой пропускной способностиканала связи.Цель достигается тем, что предпагаеьый вокодер снабжен преобразователем спектра сигнала в фонетическую функцию, преобразователем 15 фонетической функции в спектр сигнала й формирователем Фонетическойфункции по номерам эталонов, причем преобразователь спектра сигнала в Фонетическую Функцию включен 2 О между выходом анализатора спектраи вторым входом блока сравнения текущих и эталонных значений сигналав передающей части, а один из входов формирователя фонетическойФункции по номерам эталонов соединен со вторым выходом блока согласоваиия, второй вход - с выходомблока эталонов, а выход - с входомпреобразователя фонетической функции в спектр сигнала, выход каторого подключен ко второму входусинтезатора в приемной части, причем преобразователь спектра сигнала в фонетическую функцию выполнен в виде соединенных последовательно логарифматора и линейногопреобразователя, а преобразовательфонетической функции в спектр сигнала выполнен в виде соединенныхпоследовательно второго линейногопреобразователя и блока потенциированияНа чертеже изображена структурная схема описываемого вокодера.,Передаваемый речевой сигнал, создаваемый, например, микрофоном (начертеже не показан) по входной шине1 поступает на входы анализатора 2спектра и выделителя 3 основного тока. На выходе анализатора спектраформируются сигналы, представляющие .спектр входного речевого сигнала. 20Эти сигналы поступают далее в преобразователь 4 спектра сигнала вфонетическую Функцию, состоящий,например, из последовательно соединенных логарифматора 5 и линейного дпреобразователя 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 эталоновосуществляется исходя из условия наилучшей аппроксимации множества Фонетических Функций конечным множеством элементов мозаики. Этот выборосуществляется с помощью ЭВМ. Выбранные элементы мозаики заносятсяв блоки эталонов передающей и приемной частей вокодера.для каждой конкретной реализации 40фонетйческой функции находится элемент мозаики иэ блока 7 эталонов,наилучшим образом аппроксимирующийэту функцию. Точность аппроксима".ции определяется расстояниями (вычисляемыми, например, как суммаквадратов отклонений соответствующих координат) между входной реализацией фонетической функции и элементом мозаики, обеспечивающим наилучшую аппроксимацию. В соответствиис этим в блоке 8 сравнения текущихи эталонных значений сигнала. измеряются расстояния между входной реализацией Фонетической Функции и всеми элементами мозаики, извлекаемы Зми из блока 7 эталонов. Номер элемента с минимальным расстоянием поступает в блок 9 согласованияВэтот же блок поступает сигнал основного тока, создаваемый выделителем щ3 основного тока. На шине 10 Форми"руются упорядоченные (по времени ичастоте),сигналы в виде, пригодномдля передачи по каналу связи, Сигналы, прошедшие канал связи (на чер- д теже не показан) по шине 11 поступают в приемную часть вокодера в блок 12 согласования. На одном из выходов этого блока Формируется сигнал, представляющийсобой 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 линейного 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 изобретения1, 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 выдели- тель 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 щ и й с я тем, что, с целью сокращения требуемой пропускной способности канала связи, он снабжен преобразователем спектра сигнала в Фонетическую функцию, преобразователем фонетической функ" ции,в спектр сигнала и формирователем фонетической Фнкции по номерам эталонов, причем преобразователь спектра сигнала в фонетичес- кую функциювключен 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 вторавюЗаказ 6290 44 Тираж 2 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент , г. 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 части2. Вокодер по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я 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 ввиде соединенных последовательновторого линейного преобразователяи блока потенциирования.