- •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
Заключение
Рассматривая вопросы речевого общения людей по каналам электросвязи, анализируются характеристики речевого сигнала, которые диктуют требования к электрическим и электроакустическим параметрам канала связи и его элементов. К таким характеристикам можно отнести: спектр речи, спектр формант, временные характеристики речи, распределение уровней речи перед ртом говорящего.
Под спектром речипринято понимать зависимость среднего в течение длительного времени спектрального уровня Врот частоты f.При повышении уровня речи за счет значительного напряжения голосовых связок (форсированная речь) кривая спектра речи искажается.
Формантаминазываются усиленные частотные области спектра звука, позволяющие отличать его при слуховом восприятии от других звуков. Таким образом, звуки речи по своему спектральному составу отличаются друг от друга как число формант, так и их расположением в частотном спектре.
Под спектром формантпонимается зависимость наивероятнейшего в течение длительного времени спектрального уровня формант В'pот частоты f.
Под распределением формантпонимается зависимость разборчивости формант от граничной частоты передаваемого спектра, т.е. функцию А =(f). Это распределение характеризует частость встречаемости формант в различных участках спектра и позволяет определить границы и средние частоты равноартикуляционных полос.
Длительность отдельных звуков речи составляет 20 – 350 мс. При этом гласные имеют большую длительность, чем согласные. С учетом максимальной длительности звуков 350 мс паузой в речи считается ее отсутствие в течение более чем 350 мс. В целом средняя длительность пауз в непрерывной речи равна приблизительно 16%, а средняя скорость речи равна 12 – 15 звуков/с.
Слуховой аппаратчеловека представляет собой комплексное анализирующее устройство, работающее как частотный, временной и пространственный анализатор звуков. Этот анализатор разделен на две части –периферическую, состоящую из наружного, среднего и внутреннего уха, ицентральную, в которую входят слуховые нервы и два слуховых центра (правый и левый) головного мозга. Периферическая часть выполняет роль приемника и амплитудно-частотного анализатора. Центральная часть выполняет временной и пространственный анализы и синтезирует результирующий слуховой образ.
Порогом слышимостиназывается минимальный уровень интенсивности звука (звукового давления), при котором этот звук еще может быть воспринят ухом. Различают биноуральные (при слушании двумя ушами) и моноуральные (при слушании одним ухом) пороги слышимости. Биноуральные пороги лежат несколько ниже моноуральных, так как при слушании двумя ушами результирующий порог определяется сложением слуховых ощущений.
При возбуждении уха достаточно равномерным спектром результирующее ощущение оказывается численно равным такому слуховому ощущению, которое получилось бы при суммировании одинаковых возбуждений от спектральных составляющих в пределах некоторой относительно узкой полосы частот. Полосу частот, которая характеризует так называемую интегрирующую способность слуха по частоте, принято называть критической полосой слуха.
Под термином "маскировка" понимают такое воздействие постороннего звука на принимаемый полезный звук, при котором последний может быть частично или полностью заглушен.
Адаптациейназывается способность слуха изменять свою чувствительность в зависимости от громкости воспринимаемых звуков так, что при приеме тихих звуков чувствительность слуха повышается, а при приеме громких звуков – понижается