Устройство для формантно-гармонического синтеза речи

Устройство для формантно-гармонического синтеза речи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю TW i .естест тека 1И -

ОПИ НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21а-, 36(22

Заявлено 08.Ч1.1965 (№ 1011495/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубли ковано 03.11.1969. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 11Л 11.1969.ЧПК Н 04m

Комите по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.395.385.2 (088.8) Авторы изобретения

А. Ш. Акбулатов и А. К. Лидих

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМАНТНО-ГАРМОНИЧЕСКОГО

СИНТЕЗА РЕЧИ

Известный гармонический синтезатор не может работать в особо узкополосных каналах связи с использованием импульсно-кодовой модуляции для передачи параметров формант.

Описываемое устройство отличается от известного тем, что выход дешифратора сигналов с импульсно-кодовой модуляцией подключен к пассивному матричному преобразователю с программным аппроксимированием средних спектральных огибающих формант речи, выход которого соединен с гармонифонпой матрицей на входе гармонического синтезатора речи.

Это позволяет повысить качество восстановленной речи при сохранении скорости передачи путем использования гармонического синтезатора с гармонифонной матрицей.

Работа устройства основана на том, что синтез речи производится без применения сложной системы перестраиваемых резонансных контуров. Синтез ведется при использовании высококачественного гармонического синтезатора или, например, косинусного синтезатора без интерференционных искажений, собранного по последовательной схеме. Возможно также применение и других высококачественных ортогональных синтезаторов. Управление синтезатором осуществляется при помощи матриц, которые преобразуют типовые сжатые формантные,параметры — частотные адреса и амплитуды формант речи — в гармонические функции, На фиг. 1 и 2 приведена функциональная схема описываемого устройства с использова5 нием косинусного синтезатора, выполненного по последовательной схеме.

Функциональные блоки схемы являются в своей основе типовыми, и их выполнение не вызывает технических затруднений. Формант10 но-гармонический синтезатор работает от дешифратора с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), выходные сигналы которого определяют частотные адреса трех формант речи F>, F>>, Ра, и формирует амплитуды формант речи

15 А„Ае, Аа, а также сигналы основного тона Р, и сигнал тон-шум Fp Л . На дешифратор ИКМ сигнал поступает в виде бинарной кодовой последовательности.

Синтезатор содержит адресные гребенки

20 1, 2, 8 частот F>, F, Ра соответствующих формант речи, аппроксимирующую матрицу 4 формы средней спектральной огибающей формант речи, позволяющую легко создать имитацию типичной «добротности» формантных

25 резонаторов для «средней» речи, типовую (гармонифонную) матрицу б для определения коэффцциентов ряда Фурье со входами на все частотные адреса формант речи, даваемые дешифратором ИКМ, высококачествен30 ный гармонический синтезатор речи 6, нап1н

236547

Предмет

iiç0 0 ретен и я

40 мер, косинусного типа, собранный по последовательной схеме, который принципиально »е дает интерференционных искажений.

Полупроводниковые ключи К,.... К; (фиг. 2) в адресной гребенке 1 включаются сигналами, определяющими положения частот формапт речи, Лдресные гребенки 1, 2, 8 обслуживают соответствующие области частот форгяант peчи. На аппроксимирующую ма рину 4 постоянно воздействуют текущие сигналы амплитуд Аь А,, А формацт речи в виде медленно меняющихся функций, Роль адресных ключей состоит в том, чтобы в соответстьии с приходящей на дешифраторы ИКЧ кодовой комбинацией, характеризующей частотные положения формант, открывать соответствующие входы аппроксимирующей матрицы

4 для адресной подачи íà Ilnx текущих амплитуд Аь А, А.. формапт речи. При открытии, например, первого адресного ключа К, в первой адресной гребенке на первый астотный адрес — вход матрицы 4 поступает сигнал Аь характеризующий амплитуду первой форманты речи, совпавшей с первым частотным адресом. Далее преобразованный сигнал с первого выхода матрицы 4 поступает на первый вход гармопифонной матрицы 5. Аналогично работают другие ключи первой гребенки и клю и гребенок 2 и 8, cëðêàùnõ для передачи по заданным адресам íà входы матрицы 5 аппрокспмированных параметров формант речи.

Суммарное число ключей в гребенках (и соотвстствующие им входы и выходы у матрицы 4) равно ислу частотных адресов формант речи. Число входов матрицы 5 также равно числу частотных адресов формант.

Работа гармонифонной матрицы 5, включающей в себя выходные низкочастотные рильтры, основана на методе приближенного представления коэффициентов ряда Фурье, и»зываемого методом прямоугольников. В данном случае число входов этой матрицы соответствует числу частотных адресов форм ант речи. По известным аппроксимированным ординатам огибающей спектра речи (аппроксимация произошла на выходах матрицы 4) матрица 5 производит для заданного числа коэффициентов разложения в ряд Фурье необходимое умножение и алгебраическое суммирование (с нужным знаком), с целью получения си-íà IOB на выходах низкочастотных фильтров, соответствующих коэффициентам Фурье.

При этом точность вычисления коэффициентов ряда Фурье матрицей 5 практически может быть весьма высокой. Число коэффициен ов разложения и точность пх вычисления выбираются в зависимости от типа гармонического спнтсзатора и из соображений требуемой разборчивости речевой передачи.

Применение в схеме, например, синтезатора косинусного типа, выполненного по последовательной схеме с косинуспыми выравнивателями, или другого высококачественного гармонического синтезатора принципиально позволит избегнуть фазовых искажений и, следовательно, повысит разборчивость передаваемой ре и.

Лппроксимирующая матрица 4 проста по устройству, надежна и малогабаритна. Поэтому формантно-гармонический синтезатор весьма компактен, прост и надежен в работе.

Устройство для формантно-гармонического синтеза речи при передаче параметров формацт с помощью импульсно-кодовой модуляции, отличающееся тем, что, с целью повышения качества восстановленной речи при сохранении скорости передачи путем использования гармонического синтезатора с гармонифонной матрицей, выход дешифратора сигналов с и., пульсно-кодовой модуляцией подключен и пассивному матричному преобразователю с прОграммным аппроксимированием средних спектральных огибающих формант речи, выход которого соединен с гармонифонной матрипсй на входе гармонического синтезатора ре и.

236547 мазь г.2

Составитель Л. Рубинчик

Редактор E. Кравцова Текред А. А Камышникова Корректоры: E. Ласточкина и В. Петрова

Заказ 1170,9 Тираж 480 Подписпос

ЦНИИПИ Комитета по делам изсбретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр. rip. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2!

l ! с еа