Формантный вокодер

Как видно из рис. 17, энергия речи может концентрироваться в трех-четырех пиках, называемых формантами. Формантный вокодер определяет и передает положение пика энергии в частотном диапазоне, амплитуду спектральных пиков. Вследствие этого снижает­ся объем передаваемой информации. Качество восстановленной речи зависит от точности определения этих параметров. Принцип устройства формантного вокодера основан, также как и в предыдущем случае, на разделении спектра на полосы и определении в полосах не­обходимых характеристик. Но для передачи отбираются только данные о возбужденных спектрах. Это снижает требования к объему передаваемой информации. Декодер восстанав­ливает сигнал также с помощью генерации основного тона и различных типов сигналов (шумовых и импульсных).

Вокодер с линейным предсказанием (липредер)

Указанный тип вокодера строится на измерении формант. На приемный конец переда­ются сведения:

о характере возбуждения (гласные или звонкие согласные);

о периоде основного тона;

текущие значения коэффициентов предсказания.

На приемном конце в отличие от полосного фильтра, где происходит восстановление мощности в каждой полосе, в вокодере с линейным предсказанием происходит пересчет зна­чения полученного сигнала в соответствии с принятыми по каналу изменениями коэффициен­тов предсказания. Пересчет осуществляется на основе математической модели, предполагаю­щей линейную зависимость между соседними по времени сигналами. При этом порядок пред­сказания (количество учитываемых предыдущих сигналов) может быть от 6 до 12, что опреде­ляет качество речи. Чем выше требуемое качество, тем больший порядок предсказания ис­пользуется в модели. Соответственно, необходима большая скорость вычислений.

Поскольку изменение голосовых сигналов происходит достаточно медленно, то также медленно происходят изменения коэффициентов предсказания, что позволяет передавать речевые сигналы с достаточно низкой скоростью.