Дискретные методы передачи и обработки речевого сигнала

Дискретные методы передачи и обработки речевого сигнала

Наиболее естественным и, видимо, исторически самым ранним способом перевода речевых сигналов в цифровую форму является импульсно-кодовая модуляция, при которой речевой сигнал s (t) подвергается дискретизации по времени и квантованию по уровню. Такие преобразования приводят к возникновению шумов дискретизации и квантования, т.е. снижению отношения сигнал-шум.

В соответствии с рекомендациями МККТТ для стандартного телефонного канала принято, что частота дискретизации должна составлять 8 кГц, квантование должно производиться по квазилогарифмическому закону, а кодирование — с восемью двоичными символами. При этом требуется обеспечить скорость передачи оцифрованной речи по каналу связи 64 Кбит/с, тогда как практически допустимые скорости передачи данных по каналу ТЧ обычно не превосходят 2,4 Кбит/с (по выделенным каналам 4,8 или 9,6 Кбит/с).

Другим, хорошо известным способом скалярного кодирования речи является дельта-модуляция (ДМ) со всеми ее разновидностями. При ДМ по каналу связи передаются не сами квантованные значения сигнала, а только их приращения.

Передача речи при помощи дельта-модуляции сопровождается искажениями двух видов. Это частотные ограничения (перегрузка по крутизне) и дробление.
Частотные ограничения обусловлены тем, что приращения преобразуемого сигнала всегда фиксируются с запаздыванием, и это запаздывание тем больше, чем быстрее изменяется сигнал. Уменьшить искажения этого вида можно за счет увеличения частоты дискретизации. Дробления проявляются на тех временных интервалах, где сигнал либо постоянен, либо изменяется очень медленно. Эффект дробления уменьшается при использовании логической обработки и нелинейной шкалы квантования, т.е. адаптации параметров модуляции к характеристикам преобразуемого сигнала.

При использовании всех мер борьбы с искажениями качество передачи речи по каналам с дельта-модуляцией удовлетворяет требованиям МККТТ при частоте дискретизации порядка 40 ...50 кГц.

Расчеты значений отношения сигнала к шуму для адаптивной дельта-модуляции (АДМ) показали, что при скорости передачи информации больше 40 Кбит/с предпочтительнее использовать ИКМ, а при меньше 40 Кбит/с эффективнее оказывается АДМ.

При использовании способов векторного анализа и синтеза речевых сигналов используется расчленение сигналов на тональные и шумовые интервалы, соответствующие произнесению тональных (вокализованных) и глухих (шумовых) звуков речи.

Яндекс.Метрика