Устройство для преобразования речевого сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 119) 01) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(21) 3319485/18-21 надежности работы устройства, в него (22) 05.02.82 дополнительно введены нуль-орган, (46) 30.10,83. Бюл, М 40 триггер управления два одновибрато- (72) Т.А.Алиев и Р,М.Кадымов ра и пять элементов И,. причем выход (71) ИнститУт кибернетики АН Азер источника Речевого сигнала подключен байджанской ССР к перрому входу нуль-органа, выход (53) 62 1.317(088.8) которого через первый и второй эле- (56) 1. Авторское свидетельство СССР менты И подключен соответственно к 11 224600, кл. Н 03 К 13/22, 1968, входам первого и второго одновибрато"2. Патент СНА Ю 3750024, . ров, инверсные и прямые выходы кокл. 340-347, 1975. торых соответственно подключены к входам третьего и четвертого элементов (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА- И) а инверсный выход первого одновиб- НИЯ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА, содержащее ис- . ратора подключен также к первому вхоточник речевого сигнала, последова- ду пятого элемента И, к второму вхотельно соединенные передающий фильтр, ду которого подключен второй вход дельта-кодер, мультиплексор, демуль- первого элемента И и единичный выход типлексор, дельта-декодер, приемный триггера управления, нулевой выход фильтр и цифроаналоговый преобразо- которого подключен к второму входу ватель, а также дваблока управления, второго элемента И, а установочный выход первого из которых подклюцен к и счетныйвходы.триггера. Управле" а второму входу мультиплексора, второй ния подклюцены к второму и третьему вход приемного фильтра подключен к, . выходам первого блока управления, второму выходудемультиплексора, выхо" . четвертый и пятый выход которого ды второго блока управления соответ- подключены соответственно к второму ственно подключены к вторым входам входу нуль-органа и первому входу педемультиплексора и циФроаналогового редающего фильтра,.при этом. выходы преобразователя, а первый вход де- третьего, четвертого и пятого элеменмультиплексора соединен с входом вто- тов И подключены соответственно к рого блока управления, от л и ч а ю- второму, третьему и четвертому вхощ е е с я тем, что,с целью повышения дам передающего фильтра.подключены к вторым входам демультиплексера и цифроаналогового преобразов ателя, а первый вход демультиплексера связан с входом второго блокауправления, в него дополнительно введены нуль-орган, триггер управления,два одновибратора и.пять элементов И,причем выход источника речевого сигнала подключен к первому входу нульоргана,. выход которого через первыйи второй элементы И соответственноподклюен к входам. первого и второгоодновибраторов, инверсные и прямыевыходы которых. соответственно подключены к входам третьего .и.четвертогоэлементов И,.а инверсный. выход первого одновибратора .также подключенк первому входу пятого элемента И,к второму входу которого подключенвторой .вход первого элемента И иединичный выход триггера управления,нулевой выход которого подключен квторому входу второго элемента И, а.установочный и счетный входы триггерауправления подключены к второму итретьему выходам первого блока уп-.равления, четвертый и пятый выходыкоторого соответственно подключенык второму входу нуль-органа и первомувходу передающего фильтра, при этомвыходы третьего, четвертого и пятогоэлементов И подключены к второму,третьему и четвертому входам передающего фильтра.На фиг. приведена блок-схема уст.ройства для преобразования речевогосигнала; на фи.г,.2 - временная диаграмма его работы.Устройство для преобразования речевого сигнала содержит (фиг.1) источник 1 речевого сигнала, нульорган 2, первый элемент И 3, второй элемент И 4, триггер 5 управления, первый одновибратор 6, второйодновибратор 7, третий элемент И 8,четвертый элемент И 9, пятый элемент И 10, передающий фильтр 11,дельта-кодер 12, мультиплексор 13,блок 14 управления, блок 15 управления, демультиплексор 16, дельтадекодер 7, приемный фильтр 18,цифроаналоговый преобразователь 19.Устройство для преобразованияречевого сигнала работает следующимобразом,В исходном положении триггер 5управления сигналом с выхода блока14 управления установлен в "0".Речь,подлежащая преобразованию и переда 30 45 1 1 О 51Изобретение относится к импульснойтехнике, а именно к преобразованиюинформации, и может быть использованодля кодирования речевых сигналов,Известно устройство для преобра"эования информации методом дельтамодуляции, содержащее дельта-модуля.тор, блок управления 11,Однако известное устройство необеспечивает кодирование сигналов 1 Юс широким спектральным составом,Дельта-модулятор, используемый вустройстве сложен по конструкции,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 15устройство для преобразования. речевого сигнала, содержащее источникречевого сигнала, последовательносоединенные передающий фильтр, дель- ,,та-кодер, мультиплексор, демультиплеф 20сор, дельта-декодер, приемный фильтри цифроаналоговый преобразователь,а также два блока управления, выход,первого из которых подключен к второму входу мультиплексора, второй .д 5вход приемного фильтра подключенк второму выходу демультиплексора,выходы второго блока управлениясоответственно подключены к вторым входам демультиплексора ицифроаналогового преобразователя,а первый вход демультиплексора соединен с входом второго блока управления 21 .Недостатком устройства являетсято, что оно содержит аналого-цифро 35вой преобразователь и параметрический кулькулятор, каждый иэ которых, в отдельности представляет собойдовольно сложный блак, иэ-за чего40устройство в целом характеризуетсянедостаточно высокой надежностью.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства,.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для преобразования речевого сигнала, состоящегоиз источника речевого сигнала, последовательно соединенных передающегоФильтра, дельта-кодера, мультиплек 50сора, демультиплексора, дельта-декот 1 ера, приемного фильтра и цифроаналогового преобразователя, а такжедвух блоков управления, выход первогоиэ которых подключен к второму входумультиплексера, второй вход приемного фильтра подключен к второму выходу демультиплексера, выходы второго блока управления соответственноче, с выхода исгочника 1 речевого сигнала поступает на первый вход нуль-органа 2. При пуске устройства на выходе блока 14 управления вырабатывается сигнал (фиг,2 с 1), который устанавливает триггер 5 управления в единичное состояние (фиг.26). По" ложительный потенциал с единичного, выхода триггера 5 управления посту. пает на входы элементов И 3 и И 10, 1 О На другой, вход элемента И 10 от ин- версного выхода одновибратора 6 по-. ступает сигнал высоковою уровня и, благодаря этому, начиная с момента установки триггера 5 управления в единичное состояние, на выходе элемента И 10 появляется сигнал положительной полярности (Фиг.2 н), С момента установки триггера 5 управления в единичное состояние от другого выхода 20 блока 14 управления.на второй вход .нуль-органа 2 поступает пилообразное напряжение (фиг.2 ф. В момент равенства аналогового речевого сигнала с пилообразным напряжением на выходе нуль-органа 2 вырабатывается сигнал (Фиг.22). Промежуток времени от начала пилообразного. напряжения до появления сигнала равенства на выходе нуль-оргаяа 2 будет пропорционален значению аналоговой величины в данный момент времени, Сигнал равенства,получаемый с выхода нуль-органа 2, поступает на первые входы элементов И 3 и И 4, проходит через открытый35 сигналом с единичного выхода триггера 5 управления элемент И 3 . (Фиг. 2 ф и запуск ает одновибр атор 6. При этом на прямом выходе одновибратора 6 формируется потенциал положительной полярности (фиг.2 Ж), а на инверсном выходе формируется потенциал обратной полярности (Фиг.2), В результате в этот момент на инверсном выходе одновибратора 6 вырабатывается сигнал низкого уровня и запирается элемент И 10. Следовательно, с момента установки триггера 5 управления в единичное состояние до момен" та равенства входного аналогового и компенсирующего пилообразного на 50 пряжения, на обоих входах элемента И 10 имеются потенциалы высокого уровня и на его выходе вырабатывается сигнал положительной полярности, длительность которого пропорциональна значению первого отсцета речевого сигнала (Фиг.2 Н), Этот первый отсчет на передающем фильтре 11 кодируется и через дельта-кодер 12 и мультиплексор 13 передается через канал связи(не показано) и, благодаря этому, на приемной стороне на цифроаналоговом преобразователе 19 устанавливается соответствующее начальноезначение восстанавливаемого сигнала.В следующем шаге преобразования сигнал с выхода блока 14 управления поступая на счетный вход триггера5 управления, устанавливает его внулевое положение (фиг.2 б), запирают.ся элементы И З.,и И 10, открываетсяэлемент И 4. Аналогично вышеописанному, в момент равенства аналогового речевого сигнала с пилообразным напряжением на выходе нуль-органа 2.получается сигнал (фиг.27), которыйчерез открытый элемент И 4 (фиг.2 Е)запускает одновибратор 7. При этомна прямом выходе одновибратора 7Формируется потенциал положительнойполярности (фиг.211,а на его инверсном выходе Формируется потенциал об"ратной полярности (фиг.2 к). Инверсныевыходы одновибраторов 6 и 7 подклю"чены к входам элемента И Ы, а прякеевыходы укаэанных одновибраторов подклюцены к входам элемента И 9. Навыходе одного из этих элементов И 8или И 9 взависимости от совпаденийсигналов положительной полярности от выходов одновибраторов.6 и 7 вы"рабатываются сигналы положительнойполярности, которые поступают навходы передающего фильтра 11.Бсли разность соседних отсчетов аналоговой величины равна нулю, то моменты изменения состояний одновибраторов 6 и 7 совпадают .(- Фиг.2), В результате в этот момент на одних входах элементов И 8 и И 9 появляются потенциалы положительной полярности, на других - потенциалы отрицательной полярности, а на выходах сигналы не вырабатываются.Гсли разность соседних отсчетов аналоговой величины будет положительной, то до исчезновения потенциала положительной полярности от инверсного выхода одновибратора 6 (фиг.2) на первом входе элемента И 8 на его второй вход также поступает потенциал положительной полярности от инверсного выхода одновиЬ- ратора 7 (Фиг.2 М . Тогда, начиная с момента (фиг.2 л), в небольшом отрезке, времени на обоих входах элемен"3 1 Р 51та И 8 имеются потенциалы положительной полярности. В результате этого смомента времени 1.2 на выходе элемен,та И 8 вырабатывается сигнал положительной полярности соседних отсчетов аналоговой величины речевогосигнала, При этом на входы элементаИ 9 от прямых выходов одновибраторов6 и 7 1 фиг.2 Ж и и) поступают потенциалы отрицательной полярности, и навыходе этого элемента сигнал не вы рабатывается,бсли разность соседних отсчетованалогового сигнала будет отрицательной, то до исчезновения потенциала 15положительной полярности от прямоговыхода одновибратора 6 на первомвходе элемента И 9 фиг.2 Ына еговторой вход также поступает потенциал положительной полярности от пря-Юмого выхода одновибратора 7 фиг.20).Тогда, начиная с момента(фиг,2 м),в небольшом отрезке времени у обоихвходов элемента И 9 имеются потенциалы положительной полярности. В 25результате этого с момента временитв небольшом отрезке времени;на выходе элемента И 9 вырабаты,вается сигнал положительной полярности , длительность которого ЗОпропорциональна значению разностисоседних отсчетов аналоговой величины речевого сигнала, При этомна входе элемента И 8 от инверсныхвыходов одновибраторов 6 и 7 поступают потенциалы отрицательнойполярности, и на выходе этого элемента сигнал не вырабатывается.Время задержки одновибраторов6 и. 7 выбирается одинаковым и равняОется шагу дискретизации по времени,а частота квантования по временитакой, что разность соседних отсчетов аналоговых сигналов не превосходит единицы квантования по уровню. 45Благодаря этому для определения разности соседних отсчетов требуетсяопределить лишь один разряд дляотображения знака разности, Следовательно, в результате преобразования входного аналогового речевого 706сигнала, если разность соседнихотсчетов положительна, то на выходеэлемента И 8 получается импульс,если разность соседних отсчетовотрицательна, то импульс получается на выходе элемента И 9. Полученные разностные сигналы на передающемфильтре 11 подвергаются фильтрации ипосле устранения избыточности поступают на вход дельта-кодера 12 . Навыходе дельта- кодера 12 получаютсядельта-модулированные сигналы, которые через мультиплексор 13 поступаютна демультиплексор 16 . На другойвход мультиплексора 13 для синхронизации работы передающей и приемнойчасти поступают синхроимпульсы с выхода блока 14 управления,В приемной стороне с выхода демультиплексора 16 на вход дельта-декодера 17 поступают дельта-модулированные сигналы и на выходе дельта- декодера 17 получаются разностисоседних .отсчетов, которые через приемный фильтр 18 поступают нацифра-аналоговый преобразователь19. В зависимости от полярностиразности соседних отсчетов абсолютноезначение аналоговой величины, уменьшается или увеличивается и на выходе цифроаналогового преобразователя19 восстанавливается аналоговый сигнал, передаваемый от источника1 речевого сигнала передатчика. Синхронизация работы всех блоков приемной части осуществляется с помощью блока 15 управления, на вход которого поступают синхроимпульсы от мультиплексора 13 через канал связи,Таким образом, в данном устройстве по сравнению с известным осуществ. ляется преобразование дельта-модуляции речевого сигнала при помощи двух одновибраторов, однога нуль-органа и пяти элементов И, что значительно упрощает аппаратуру передачи в целом, а следовательно, повышает надежность работы устройства..Пов о 4/ иап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 акаэ 8674/57 Тираж 9 ВНИИПИ Государствен по делам иэоб 113035, МОСКВд Жного комите ретений и о 5, Рауаская Подп СССР ытнй