- •Глава 1. Механизмы речевого общения 2
- •Глава 1. Общие положения и терминология 26
- •Глава 3. Преобразование речи в цифровую форму 76 предисловие
- •Глава 1. Механизмы речевого общения
- •1.1. Речь
- •1.1.1 Общие сведения
- •1.1.2 Спектр речи
- •Речевой сигнал.
- •1.1.3 Спектр формант
- •Форманты
- •1.1.4 Амплитудное распределение. Динамический диапазон. Пик-фактор.
- •1.1.5 Распределение формант
- •1.1.6 Временные характеристики речи
- •1.1.7 Распределение уровней речи перед ртом говорящего
- •1.2 Слух
- •1.2.1 Общие сведения
- •1.2.2 Пороги слышимости
- •1.2.3 Логарифмическая ширина критической полосы слуха
- •1.2.4 Маскировка звуков
- •1.2.5 Адаптация слуха
- •Адаптация
- •1.2.6 Биноуральный эффект
- •1.2.7 Громкость звука
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Литература к главе 1.
- •Глава 2. Местные аналоговые телефонные системы
- •2.1.Общие сведения
- •2.2.Телефонные аппараты с микротелефонными трубками
- •2.2.1.Разговорная схема
- •2.3.Микрофоны
- •2.3.1. Назначение
- •2.3.2. Характеристики
- •2.3.3. Нелинейные искажения
- •2.3.4. Шумы
- •2.4.Телефоны
- •2.4.1. Назначение
- •2.4.2. Характеристики
- •.2.5.Микротелефонные трубки
- •2.5.1. Назначение
- •2.5.2. Основные параметры
- •.2.6.Частотные характеристики передачи и приема та
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Литература к главе 2.
- •Глава 1. Общие положения и терминология
- •1.1. Оконечные устройства, системы передачи и коммутации
- •Организации по разработке стандартов в области электросвязи.
- •1.2.Аналоговая телефонная сеть
- •1.2.1. Иерархия сети
- •1.2.2. Системы коммутации
- •Электромеханические системы коммутации.
- •Управление по программе.
- •1.2.3. Системы передачи
- •Воздушная линия связи.
- •Кабельные пары.
- •Двухпроводная и четырехпроводная передача.
- •Переход с двухпроводной цепи на четырехпроводную.
- •Дуплекс и полудуплекс.
- •1.2.7. Факторы, влияющие на качество передачи
- •Затухание сигнала.
- •Помехи.
- •. Искажения.
- •Эхо и самовозбуждение.
- •1.2.8. Уровни мощности
- •1.2.9. Сигнализация
- •Функции сигнализации.
- •Внутриканальная сигнализация.
- •Межстанционная сигнализация по общему каналу.
- •1.2.10.Устройства сопряжения
- •Устройство сопряжения абонентского шлейфа (абонентский комплект).
- •1.2.11. Специальные виды обслуживания
- •Передача данных.
- •1.3. Введение в цифровую связь
- •1.3.1. Преобразование речи в цифровую форму
- •1.3.2. Временное группообразование
- •Иерархия систем с временным группообразованием.
- •1.3.5.Цифровая коммутация
- •1.3. Цифровые телефонные сети
- •1.3.1. Преимущества цифровых сетей передачи речи
- •Простота группообразования
- •Простота сигнализации
- •Использование современной технологии
- •Цифровая обработка сигналов.
- •Интеграция систем передачи и коммутации
- •Возможность работы при малых значениях отношения сигнал-шум (помеха)
- •Регенерация сигнала
- •Приспосабливаемость к другим видам обслуживания
- •Возможность контроля рабочих характеристик
- •Простота засекречивания
- •1.3.2. Недостатки цифровых сетей передачи речи
- •Расширение полосы частот
- •Аналого-цифровое преобразование
- •Необходимость временнби синхронизации
- •Топологические ограничения группообразования
- •Несовместимость с существующими аналоговыми устройствами
- •1.4. Экономические аспекты
- •Заключение
- •3.1. Классификация алгоритмов кодирования речи
- •3.1.1. Прямое аналого-цифровое преобразование
- •3.1.2. Эффективное кодирование речи
- •3.1.3. Моделирование речеобразующего аппарата человека
- •3.1.4.Адаптивные кодеки
- •3.1.5. Синтезаторы речи
- •3.1.6. Ортогональное преобразование речевого сигнала
- •3.2. Алгоритмы кодирования
- •3.2 Импульсно-кодовая модуляция
- •3.2.1 Шум квантования
- •3.2.2 Шумы незагруженного канала
- •3.2.3 Импульсно-кодовая модуляция с равномерным квантованием
- •3.2.4 Компандирование
- •3.2.5 Кодирование с простой линеаризацией
- •3.2.6 Адаптивная регулировка усиления
- •3.3 Избыточность речи
- •3.3.1 Неравномерное распределение амплитуд
- •3.3.2 Корреляция между дискретами
- •3.3.3 Корреляция, связанная с периодичностью в сигнале
- •3.3.4 Корреляция между периодами основного тона
- •3.3.5 Избыточность, связанная с неактивностью речи
- •3.3.6 Неравномерный усредненный спектр
- •3.3.7 Кратковременный спектр
- •3.4 Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция
- •3.4.1 Варианты реализации дикм
- •3.4.2 Предсказание более высокого порядка
- •3.5 Дельта-модуляция
- •3.5.1 Перегрузка по крутизне
- •3.5.2 Линейная дельта-модуляция
- •3.5.3 Слоговое компандирование
- •3.5.4 Адаптивная дельта-модуляция
1.2.3. Системы передачи
Каналы связи между системами коммутации с функциональной точки зрения принято называть соединительными линиями. Эти каналы реализуются с использованием различных средств передачи, включая: физические цепи (пары проводов), коаксиальный кабель, средства радиосвязи на сантиметровых волнах и появившиеся недавно оптические кабели связи. Большая часть затрат на средства передачи падает на местную распределительную сеть, от оконечных станций до помещений, где размещаются телефонные аппараты абонентов. Эти средства передачи реализуются почти исключительно в виде закрепленных пар проводов. Такие пары проводов обычно называют либо станционными, либо местными, либо абонентскими шлейфами, либо шлейфами пользователей.
Воздушная линия связи.
Классическая телефонная сеть в прошлом включала телефонные столбы с траверсами и стеклянными изоляторами, используемыми для поддержания неизолированных пар проводов воздушной линии связи. В дальнейшем за исключением сельских районов, воздушная линия связи была заменена многопарными кабельными системами. Главное преимущество воздушной линии связи заключается в ее сравнительно малом затухании (несколько сотых децибела на милю в диапазоне частот речевого сигнала). Следовательно, воздушная линия связи особенно полезна при использовании ее в качестве длинной абонентской линии сельской связи. Главные недостатки состоят в необходимости разделять провода, используя траверсы с тем, чтобы предотвратить возможность короткого замыкания, а также большой расход меди (диаметр отдельной жилы воздушной линии связи в 5 раз больше, чем у обычной жилы многопарного кабеля. Таким образом, воздушная линия связи требует, грубо говоря, в 25 раз больше меди, чем многопарный кабель). Вследствие необходимости решения проблемы эксплуатации, а также постоянного снижения цен на электронные компоненты, в сельских местностях также стали заменять воздушные линии связи на кабельные системы с включением усилителей для поддержания требуемого уровня затухания на длинных линиях.
Кабельные пары.
Как реакция на- проблему перегруженных траверсов и высокие эксплуатационные расходы в 1883 г. были введены в эксплуатацию системы многопарных кабелей. Сегодня в одном кабеле может размещаться от 6 до 2700 пар обычного кабеля. Если используются телефонные столбы, то достаточно одного кабеля, чтобы организовать связи в заданном направлении, тем самым исключая необходимость введения траверса на столбах. Позднее стали отдавать предпочтение прокладке кабеля под землей без канализации (зарытый в землю кабель) или с канализацией (подземный кабель).
Важным моментом, который следует отметить является то, что кабельная пара позволяет передавать сигналы с частотами, намного превышающими частоты, необходимые для передачи речи (приблизительно до 3 кГц).
В узловых телефонных районах телефонной сети в качестве среды передачи используются только кабельные пары. Единственным исключением являются широкополосные среды, используемые для длинных межстанционных соединительных линии с большой емкостью пучков. В прошлом межстанционная передача в пределах района велась с использованием отдельных пар проводов для каждого речевого канала. Однако возрастающие объемы нагрузки, увеличивающиеся цены на медь и снижающиеся цены на электронные компоненты, явились стимулом к внедрению на межстанционных линиях систем многоканальной связи, которые используют полосу частот каждой кабельной пары более эффективно (путем ее разделения) и тем самым обеспечивают организацию в одной кабельной паре нескольких речевых каналов