Дельта-кодек

,4 с:,м:.ЯДА 1Ь г 1 "Щ (Е О ИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ Р СКОМУ 1 э сОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к техникетелефонной связи. Цель изобретения -повышение разборчивости речи. Дельта-кодек содержит: вычитающий блок квантователи 2, 14, 16, 18 и 21, ди кретизатор 3, фильтры 4 и 5 речи, перемножители 6, 8, 9, 10, 15 и 20, фильтры 7 и 11 низких частот, фильтр 12 шума, сумматор 13, блоки 17 и 19 возведения в квадрат, цифровой канал 22 связи, тракт 25 речи передающей части и тракт 26 речи приемной части, Цель достигается путем обеспечения компенсации акустического шума на передающей стороне. 2 ил.Изобретение относится к техникетелефонной связи и может быть использовано в системах с дельта-модуляциейдля передачи и приема речевых сообщений в цифровой форме,Цель изобретения - повьппение разборчивости речи путем компенсацииакустического шума на передающей стороне. 10На фиг.1 показана структурная схема дельта-кодека; на фиг. 2 - временные диаграммы работы дельта-кодека,Дельта-кодек содержит вычитающийблок 1, первый квантователь 2, дис-15критизатор 3, первый Фильтр 4 речи,второй фильтр 5 речи, первый перемно -житель 6, первый фильтр 7 низких частот, второй перемножитель 8, третийперемножитель 9, четвертьп перемножитель 10, второй фильтр 11 низкихчастот, фильтр 12 шума, сумматор 13,второй квантователь 14, пятьп перем -ножитель 15,. третий квантователь 16,первый блок 17 возведения в квадрат, 25четвертьп квантователь 18, второйблок 19 возведения в квадрат, шестойперемножитель 20, пятый квантователь21, цифровой канал 22 связи, первый23 и второй 24 входы вычитающего блока 1, тракт 25 речи передающей части,тракт 26 речи приемной части, вход 27дискретизатора 3, вход 28 дискретизатора 3, первый вход 29 сумматора 13,второй вход 30 перемножителя 8, второй вход 31 сумматора 13, первый вход32 перемножителя 8, первый вход 33перемножителя 15, второй вход 34 перемножителя 15, первый вход 35 перемножителя 9,.второй вход 36 перемножителя 9.Дельта-кодек работает следующимобразом,Сигнал смеси речи и шума поступаетна вход 23 вычитающего блока 1. Навход 24 этого блока подается экстраполированное (предсказанное)значениесигнала и шума. Напряжение, равноеразности этих значений, поступает навход квантователя 2 на два уровня снулевым порогом срабатывания. С выхода квантователя 2 напряжение поступает на вход 27 дискретизатора 3.На вход 28 дискретизатора 3 поступают короткие (1-5 мкЕ) стробирующие55импульсы от внешнего тактового генератора передающей станции (не показан), Дискретизатор 3 работаетаналогично схеме 2 И. Однако, с цепью получения на выходе дискретизатора 3 двуполярных импульсов, к однополярным импульсам схемы И прибавляются импульсы тактового генератора половинной амплитудш и противоположной полярности. Например, если импульсы схемы И имеют амплитуду 0 или +2 В, то к ним прибавляются периодические импульсы с амплитудой - 1 В, а в результате на выходе дискретизатора 3 образуются двуполярные импульсы амплитудой - 1 В или +1 В.Таким образом, сформированный цифровой сигнал с выхода дискретизатора 3 поступает в цифровой канал 22 связи, а также в цепи обратной связи, образованные трактом 25 речи и фильтром 12, В фильтре 12 шума формируются экстраполированные значения сигнала шума, Фильтр 12 шума имеет амплитудно-частотную характеристику, которая подобна спектральной плотности шума с полосой пропускания 0,3-3,4 кГц, Поэтому Фильтр 12 выделяет из двоичных сигналов шум и наиболее точно (по закону корреляционной Функции) пред-, сказывает значение шума на следующий такт, Таким образом, на выходе Фильтра 12 Формируется напряжение, соответствующее экстраполированному значению шума. Это напряжение поступает на вход 29 сумматора 13.В тракте 25 речи формируются экстраполированные значения сигнала речи. Плотность вероятности огибающей речи определяется законом ХИ-квадрат. Такую плотность вероятности имеет процесс, полученный из гауссовского с нулевым математическим ожиданием в результате возведения его,в квадрат. В шумостойкости дельта-кодекса предсказанные значения сигнала речи Формируются по следующему алгоритму. На вход фильтра 5 речи поступают двоичные сигналы с выхода дискретизатооа 3 вид которых,представлен на временной диаграмме (фиг.2 а). На выходефильтра 5 речи Формируются колебания напряжения, подобные речевым, но с искаженным законом изменения огибающей. Этот сигнал поступает на вход квантователя 14, где преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов (типа меандра) (фиг. 2 б). Последовательность прямоугольных импульсов свыхода квантователя 14 поступает на вход 30 перемножителя 8, на вход которого поступают импульсы с выхода дискретизатора 3. В результате умножения на выходе перемножителя 8 формируется сигнал (фиг. 2 в) в котором снята информация о колебаниях ре 5 чи (ввиду умножения на сигнал с выхода квантователя 14) и сохранена информация об огибающей речи, искаженная шумом. Импульсы с выхода перемножителя 8 поступают на вход 34 перемножителя 15 на вход 33 которого подаются импульсы (Фиг. Зг) с выхода квантователя 16, которые получены путем квантования колебаний (фиг. 2 е), возникающих на выходе фильтра 7 низких частот. В результате на выходе перемножителя 15 образуются импульсы (фиг.2 д),.20 поступающие на вход фильтра 7 низких частот, На выходе последнего образуется сигнал с "ауссовским распределением и нулевым математическим ожиданием (Фиг.2 е). Сигнал с выхода фильт ра 7 поступает на вход блока 17 возведения в квадрат, на выходе которого формируется однополярный сигнал (фиг. 2 ж) с плотностью вероятности ХИ-квадрат, который поступает на вход Зб перемножителя 9. На другой его вход 35 поступает сигнал с выхода фильтра 5 речи. В результате перемножения на выходе перемножителя 9 образуется квазиречевой сигнал, который поступает на вход 31 сумматора 13, в котором предсказанные значения сигнала речи и шума складываются, а результат поступает на вход вычитающего блока 1. 1Тракт 26 речи приемной части (де-. кодер) выполнен в виде совокупности Фильтров 4, 11 перемножителей 6, 10, 20, квантователей 18, 21 и блока 19. Построение и работа тракта 26 речи полностью аналогичны построению и работе тракта 25 речи передающей части, С учетом того, что при возведении в квадрат ширина спектра сигнала пример 50 но удваивается, полоса пропускания Фильтра 7 (фильтр 11) выбирается равной от 0 до 12,5 Гц. 1552389 6Формула из обретенияДельта-кодек, содержащий последо,вательно соединенные вычитающий блок,первый квантователь, дискретизатор,цифровой канал связи, первьп фильтрречи и первый перемножитель, вьходкоторого является выходом дельта-кодека, входом которого является первый вход вычитающего блока, первьпи второй фильтры низких частот, второй перемнажитель, первый вход которого подключен к входу цифрового канала связи и входу второго фильтра речи, выход которого подключен к первому входу третьего перемножителя, первый вход четвертого перемножитепя подключен к выходу цифрового канала свив,зи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения разборчивости речипутем компенсации акустического шумана передающей стороне, введены последовательно соединенные фильтр шума исумматор, выход которого подключенк второму входу вычитающего блока, авторой вход - к выходу третьего перемножителя, первый и второй входы кото"рого подключены соответственно к входу второго квантователя и выходу первого блока возведения в квадрат, вход которого подключен к выходу первого фильтра низких частот и входу третьегоквантователя, выход которого подключен к первому входу пятого перемножителя, выход и второй вход которогоподключены соответственно к входу первого фильтра низких частот и выходувторого перемножителя, первый и второй входы которого подключены соответственно к входу фильтра шума и выходу второго квантователя, выход четвертого перемножителя через последовательно соединенныешестой перемножитель, второй фильтрнизких частот и второй блок возведения в квадратподключен к второму входу первого перемножителя, первый входкоторого через четвертый квантовательподключен к второму входу четвертогоперемножителя, а вход и выход пятогоквантователя подключены соответственно к выходу второго фильтра низкихчастот и второму входу шестого перемножителя,