- •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
1.2.8. Уровни мощности
Как уже было показано в предыдущих разделах, при установлении междугородных соединений необходимо обеспечить жесткую регулиировку мощности речевого сигнала. Мощность передаваемого сигнала должна быть достаточно большой, чтобы этот сигнал был отчетливо воспринят, но вместе с тем не настолько велика, чтобы приести в результате к нестабильности канала и появлению сигналов эха и самовозбуждения.
Чтобы осуществлять жесткий контроль уровня мощности сигнала при передаче по каналу между оконечными устройствами в случае, когда канал связи включает множество систем передачи, телефонные компании обязательно контролируют остаточное затухание и усиление каждой системы передачи. Обычно при проектировании исходят либо из местоположения линии связи в иерархии сети, либо из длины| линии, что делают чаще. В общих чертах более длинные линии имеют большее остаточное затухание, включая линии таких длин, при которых используются эхо-заградители. Если применяются заградители, то не обязательно вносить остаточное затухание в канал. Однако из-за того, что все междугородные линии связи проектируют, исходя из значения остаточного затухания, при установлении практически всех междугородных соединений канал передачи имеет второе остаточное затухание даже в тех случаях, когда на самом том участке цепи включаются эхо-заградители.
Чтобы управлять остаточным затуханием линий связи, уровни передачи на различных участках системы передачи определяют, исходя из уровня некоторой контрольной точки (точки отсчета). МККТТ рекомендовал называть эту точку точкой относительного нулевого уровня: эквивалентный термин, принятый в странах Северной-Америки-"точка нулевого уровня передачи" (0-TLP). Точка отсчета может не быть доступной для контроля, но обычно рассматривается как точка на передающем оконечном устройстве двухпроводной системы коммутации. В странах Северной Америки уровень передачи на передающем конце исходящих линий четырехпроводной системы коммутации равен — 2дБTLP. Следовательно, точка 0-TLPявляется лишь гипотетической точкой четырехпроводной цепи. Тем не менее бывает полезно соотнести уровень сигнала в одной точке цепи с уровнем сигнала в другой точке этой же цепи. Если контрольный сигнал с уровнем 0 дБм (1мВт) приложить к точке нулевого уровня передачи 0-TLP, то уровень мощности сигнала в любой другой точке цепи можно непосредственно определить как значение уровня сигнала TLP в этой точке. Однако следует подчеркнуть, что значения уровней TLP не определяют уровней мощности, но лишь затухание или усиление в данной точке по отношению к точке отсчета.
Уровни мощностей сигнала или шума обычно не выражают в единицах измеряемых величин. Вместо этого мощность записывают в виде отношения этой величины к ее значению в точке нулевого уровня передачи 0-TLP. Например, если абсолютная мощность шума, равная 100 пВт (20 дБО или —70 дБм), измеряется в точке —6 дБ TLP, то она записывается в виде 26 дБО (нуль указывает на то, что мощность определяется по отношению к уровню 0-TLP). Если мощность шума определяется путем взвешивания при помощи С-контура, то используется обозначение: столько-то дБСО.
Аналогично мощность шума, определенная путем псофометрического взвешивания, обычно выражается в псофомерически взвешенных единицах пиковатт (дБмОр или pWpO).
Изучение речевых сигналов, показало, что средний уровень мощности сигнала в период активного разговора составляет —16 дБмО [18]. Для сравнения приведем норму на допустимую мощность шума, принятую на сети связи фирмы AT&T,—она равна 34 дБСО(—56 дБмСО) для линий длиной 1609 км.