ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ 2

Глава 1. Механизмы речевого общения 2

Глава 1. Общие положения и терминология 26

Глава 3. Преобразование речи в цифровую форму 76 предисловие

В строгом смысле слова термин "цифровая телефония" означает применение цифровой техники для передачи сообщений на телефонных сетях. При такой постановке вопроса термин "цифровой" относится скорее к методу кодирования сигнала, т.е. к виду модуляции. Поэтому цифровая телефония означает, по существу, передачу речи и коммутацию, а не передачу данных. Однако одной из наиболее привлекательных особенностей цифрового представления речевого сигнала является то, что кодированные сигналы (импульсы) можно рассматривать независимо от источника аналогового сигнала. Следовательно, цифровое оборудование передачи и коммутации, применяемое на телефонных сетях, в принципе может обеспечить обслуживание любого трафика, создаваемого источником цифровой информации, в том числе и передачу данных.

Глава 1. Механизмы речевого общения

1. 1.1. Речь

   1. 1.1.1 Общие сведения

Звуки речи, объединяясь в речевом потоке в определенные, свойственные данному языку фонетические комбинации, образуют те или иные смысловые элементы. Это так называемые фонетическая и семантическая стороны характеристик речи. Кроме того, звуки речи и речь в целом как акустический процесс характеризуются чисто физическими параметрами.

Рассматривая вопросы речевого общения людей по каналам электросвязи, выделим прежде всего те характеристики речевого сигнала, которые важны для телефонии и в известной мере диктуют требования к электрическим и электроакустическим параметрам канала связи и его элементов. К таким характеристикам следует отнести: спектр речи, спектр формант, временные характеристики речи, распределение уровней речи перед ртом говорящего.

Процессы речеобразования, а также фонетические. лингвистические, артикуляционные и другие подобные характеристики достаточно подробно рассмотрены в [1–7].

2. 1.1.2 Спектр речи

   1. Речевой сигнал.

С точки зрения уровня интенсивности, речевой сигнал есть величина переменная во времени. Однако средние за достаточно длительное время наблюдения уровни интенсивности имеют довольно устойчивые, хотя и различные в разных частотных полосах, средние значения. Для характеристики интенсивности речи обычно пользуются понятием спектрального уровня речи, т.е. таким уровнем энергии, который приходится на полосу шириной 1 Гц. Спектральный уровень определяется выражением

B_p=10lg(I₁/I₀), (1.1)

где I₁– интенсивность, отнесенная к полосе шириной 1 Гц; I₀=10^-12 Вт/м²– интенсивность, соответствующая абсолютному нулевому уровню.

Имея в виду, что I₁/I₀=(Р₁/Р₀)², выражение для спектрального уровня можно также представить в виде

B_p=20lg(Р₁/Р₀), (1.2)

где Р₁– звуковое давление в паскалях (Па), отнесенное к полосе шириной 1 Гц; Р₀=2*10^-5 Па – звуковое давление, соответствующее абсолютному нулевому уровню.

2. Спектр

Под спектром речипринято понимать зависимость среднего в течение длительного времени спектрального уровня В_рот частоты f. Усредненный для мужских и женских голосов спектр русской речи представлен на рис. 1.1. Этот спектр был получен при звуковом давлении на микрофоне порядка 1,5 Па, что соответствует суммарному уровню речи 97,5 дБ [6].

Рис.1.1 Спектр русской речи

Рис.1.2. Искажения спектра речи при различной степени форсирования

Следует отметить, что при повышении уровня речи за счет значительного напряжения голосовых связок (форсированная речь) кривая спектра речи искажается ввиду перераспределения энергии речи между различными частотными областями. Спектры форсированной речи при различной степени форсирования В_рпредставлены на рис. 1.2 [6], причем цифрой 0 обозначен нормальный спектр с суммарным уровнем 97,5 дБ.