Возбуждение синтезатора и выбор коэффициента усиления - Вокодеры с линейным предсказанием
Атал и Ханауэр предложили способ согласования энергии синтезированной речи в пределах периода основного тона с соответствующей энергией речевого сигнала с помощью передачи энергии входного сигнала, измеренной за один период ОТ. Хотя они ограничились рассмотрением ковариационного метода без предыскажающей фильтрации, однако этот способ применим как в ковариационном, так и в автокорреляционном методах и легко может быть модифицирован для случая применения предыскажения и прямой формы синтезирующего фильтра.
Способ основан на том, что каждый отсчет синтезированной речи имеет две основные составляющие: 1). затухающие комплексные экспоненты {q(n)} предшествующего синтезированного периода ОТ и 2). выходной сигнал синтезатора {и(п)}, являющийся откликом на возбуждающую последовательность {е(п)}, без учета влияния предшествующего сегмента.
В нашем случае источником возбуждения является либо последовательность периодических единичных отсчетов (следующий за нулевыми отсчетами) при синтезе вокализованных звуков, либо последовательность выходных отсчетов генератора псевдослучайных чисел при синтезе невокализованных звуков (период ОТ для невокализованных звуков считается постоянным). Если ввести коэффициент усиления g, то полный отклик синтезатора {s(n)} для нового сегмента определяется выражением
S(n) = q(n) + gu(n).
Если использовать черту для обозначения суммы N отсчетов, например,
__ N-1
U(n) = У u(n)
n=0
То требование равенства энергий исходного и синтезируемого сигналов запишется в следующем виде:
____ _____ ______________ ___________ ______________ _____
S2(n)= s2(n) = [q(n)+gu(n)]2 = g2u2(n) + 2gq(n)u(n) + q2(n)
Это уравнение второго порядка может быть решено относительно g. Приведем алгоритм вычисления отклика синтезирующего фильтра прямой формы.
Вычислить выходной сигнал фильтра q(n) при n=0, 1, ..., М--1 в отсутствие возбуждения (используя только данные из памяти о предшествующем периоде) и без обновления коэффициентов фильтра.
Вычислить выходной сигнал фильтра и(п) при n=0, 1, 1, ..., N--1 по сигналу возбуждения {е(п)}, а память фильтра обнулить.
Вычислить коэффициенты уравнения второго порядка относительно g и решить его:
___________ ______________ _____ _____
G2u2(n) + 2gq(n)u(n) + q2(n) - s2(n) = 0
4. Предполагая, что g действительно и неотрицательно, определить выходной сигнал синтезатора в соответствии с выражением
S(n) = q(n) + gu(n) при n = 0, 1, .... N--1.
5. Записать в память фильтра прямой формы значения
S(N-- 1), s(N--2),..., s(N--M).
Вернемся к третьему шагу. Если s2(n)>q2(n), то корни квадратного уравнения будут иметь противоположные знаки и, следовательно, всегда будет положительный действительный корень. Это условие выполняется, когда истинная энергия больше, чем энергия затухающего переходного процесса. Если это условие не удовлетворяется, что может случиться с сигналом, амплитуда которого уменьшается, то необходимо, чтобы
___________ _____
Q(n)u(n) / u2(n) было отрицательным и, кроме того,
При отсутствии действительных положительных корней модель не имеет физического смысла. Если решения не существует, то Атал и Ханауэр предложили устанавливать g=0. Такая процедура требует моделирования работы синтезирующего фильтра дважды, в дополнение к трем суммам по N отсчетов и решению квадратного уравнения. Передаваемый коэффициент усиления а определяется по формуле a2=s2(n). Алгоритм, описанный выше, затем полностью реализуется в приемнике.
Такой подход можно распространить и на другие структуры синтезирующих фильтров. При этом необходимо осуществлять дополнительные вычисления при преобразовании значений задержанной синтезированной речи в сигналы, содержащиеся в элементах памяти фильтров. Изменение алгоритма при использовании предыскажения заключается в замене коэффициентов A(z) коэффициентами A(z)--(1--мz -1), где (1-- мz -1) определяет характеристику предыскажающего фильтра.
Несколько более простой (и менее точный) метод заключается в возбуждении синтезирующего фильтра входной последовательностью {е(п)}, чтобы вычислить и(п), где и(п) теперь содержит отклик как от предшествующего сегмента, так и от текущего сигнала возбуждения
Поскольку в указанных методах непосредственно согласуется энергия сигналов на входе и выходе, то можно ожидать точного согласования огибающих исходной и синтезированной речи. Однако необходимо тщательно следить за тем, чтобы величина разрывов непрерывности была минимальна, поскольку на коэффициенты усиления в конце одного периода ОТ и начале следующего не накладывается никаких энергетических ограничений, кроме косвенных.
Похожие статьи
-
Преобразование коэффициентов Основным набором передаваемых параметров в вокодере с линейным предсказанием являются М коэффициентов фильтра с...
-
Прямое использование предсказания позволяет воспроизводить звук, но с плохим качеством. Поэтому этот метод имеет много различных разновидностей,...
-
Липредеры на основе ковариационного метода - Вокодеры с линейным предсказанием
Одними из видов липредеров с низкой скоростью передачи являются липредеры на основе ковариационного метода. Атал и Ханауэр в работах и впервые...
-
Принцип метода линейного предсказания - Вокодеры с линейным предсказанием
Вокодер информация кодирование синтезатор В вокодерах с линейным предсказанием при анализе речевого сигнала в передающем устройстве определяются...
-
Вокодеры с линейным предсказанием (липредеры) - Вокодеры с линейным предсказанием
Этот тип вокодера (рис. 3, рис. 4), в отличие от остальных типов, для передачи речи применяет не фильтры, а систему линейного предсказания. В линию...
-
Передача параметров с переменной скоростью - Вокодеры с линейным предсказанием
Большая часть разговорной речи содержит паузы. Кроме того информация, необходимая для точного представления исходного речевого сигнала, существенно...
-
Кодирование и декодирование - Вокодеры с линейным предсказанием
Для вокодеров, возбуждаемых квазипериодическим сигналом, передаваемые параметры представляют собой обычно преобразования сигнала основного тона Р,...
-
: Вокодеры в современности - Вокодеры с линейным предсказанием
В таблице 5 приведены основные виды вокодеров и требуемая пропускная способность канала связи. Сегодня вокодеры применяют для кодировании телефонных...
-
: Кодеки - Вокодеры с линейным предсказанием
Рассмотрим теперь более широкое понятие - кодеки. Кодек (англ. codec, от coder/decoder -- кодировщик/декодировщик или compressor/decompressor) -- это...
-
Физическое обоснование - Вокодеры с линейным предсказанием
Работа вокодера (voice coder) основана на анализе характерных особенностей человеческой речи. На рис. 2 показаны условно частотные характеристики речи...
-
Заключение, Список используемой литературы - Вокодеры с линейным предсказанием
Алгоритмы кодирования формы сигнала основываются на наличии корреляционных связей между отсчетами сигнала, которые дают возможность линейного...
-
Одним из возможных и наиболее важных применений линейного предсказания является низкоскоростная (2400--3600 бит/с) надежная передача речи по телефонным...
-
Устройства для параметрического частотного сжатия речи получили название вокодеров. Вокодер (от англ. voice - голос и coder - кодировщик голоса)...
-
Введение - Вокодеры с линейным предсказанием
Вокодеры - это системы параметрического кодирования речи, широко применяемые в современной цифровой телефонной связи, в том числе - Internet-телефонии....
-
Цель Работы - изучить основные способы работы с пользовательским типом данных "класс", его объектами, методами и способы доступа к ним. - Теоретические...
-
Исходя из контекста решаемой задачи, для сравнительного анализа рассмотренных математических моделей обнаружения аномалий можно выбрать следующие...
-
КР580ИР82 представляет собой 8-разрядный буферный регистр, предназначенный для ввода и вывода информации со стробированием. Микросхема имеет восемь...
-
В качестве доступного инструментария были рассмотрены две открытые кроссплатформенные библиотеки для разработки C++ приложений WxWidgets и Boost ,...
-
Выбор входных модулей На стенде будут находиться следующие органы управления: - трехпозиционный переключатель с фиксацией положения, предназначен для...
-
Выбранные датчики, исполнительные механизмы и их месторасположение, а также структурная схема АСУ ТП производства сухого молока позволяют составить схему...
-
Дана система линейных уравнений (СЛУ) с n неизвестными: В матричной форме записи система (1) имеет вид: (2) Где : n - порядок системы; - матрица...
-
Технология программирования Для реализации поставленной задачи наиболее удобной парадигмой программирования будет являться объектно-ориентированная...
-
Датчики Pt1000 (TSQ* и TSH*) прекрасно подходят для любых климатических систем, где необходимо измерять температуры в диапазоне от -50 до 250 °C с...
-
Для преобразования аналогового сигнала от датчика положения гантрии в цифровую форму, для дальнейшей обработки с помощью ЭВМ необходимо использование...
-
Методика решения задач ЛП графическим методом - Линейное программирование
I. В ограничениях задачи (1.2) заменить знаки неравенств знаками точных равенств и построить соответствующие прямые. II. Найти и заштриховать...
-
Для реализации устройства управления потребуются: генератор слов, логические элементы (И, ИЛИ, НЕ), счетчики и логический анализатор. Ниже приведены...
-
Построение оценки по интерпретатору - Функциональные модели универсального нейрокомпьютера
Если в качестве ответа нейронная сеть должна выдать число, то естественной оценкой является квадрат разности выданного сетью выходного сигнала и...
-
Моделирования случайных процессов - Теоретические основы информационных технологий
Моделирование случайных процессов - мощнейшее направление в современном математическом моделировании. Событие называется случайным, если оно достоверно...
-
Введение, Правила и порядок выполнения курсовой работы - Программирование в среде Turbo Pascal
Настоящие методические указания предназначены для выполнения курсовой работы "Расчеты на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей" по...
-
Метод определения погрешности - Поверка и калибровка информационно измерительных систем
Метод определения погрешности аналоговых и цифро-аналоговых ИК для случая пренебрежимо малой случайной составляющей погрешности Если проверяемая точка...
-
Комплектной называют поверку, при которой определяются MX СИ, присущие ему как единому целому. Поэлементной называют поверку, при которой значения MX СИ...
-
Составление частотного уравнения методом последовательного расщепления Рисунок 3.1 - Исходная модель. Расщепим ее на массе 2 Рисунок 3.2 - Расщепление на...
-
Создать_вектор В1 Создать_вектор В2 Вычислить_оценку О1 Сохранить_вктор В1 Установить_параметры В1 Случайный_вектор В2 Модификация_вектора В2, 0, 1...
-
Значение параметра для State, Статуса Выполнения, Команды, метода и свойства метода упомянуты ниже для быстрой ссылки. Таблица 47.1 PUSH блок Функция...
-
Обоснование выбора средств разработки проекта Для реализации корпоративной информационной системы "Бюджетное планирование и отчетность" в исследуемой...
-
Заключение - Линейное программирование
В данной дипломной работе мною были освоены навыки решения задач линейного программирования геометрическим методом. Для этого я изучил теоретические...
-
Операционная система На сегодняшний момент операционная система Windows фирмы Microsoft во всех ее проявлениях, бесспорно, считается самой...
-
Транспортная задача - Линейное программирование
Одна из наиболее распространенных задач математического программирования -- транспортная задача. В общем виде ее можно представить так: требуется найти...
-
Выбор СУБД - Разработка прототипа веб-приложения "Репозиторий электронных ресурсов"
Самыми широкоиспользуемыми на данный момент СУБД являются MySQL, PostgreSQL и MSSQL Server, а также Oracle, SQLite, Firebird и другие СУБД. Выделим...
-
При разработке функций программного обеспечения диалог с пользователем должен быть организован через графический интерфейс. Все элементы графического...
Возбуждение синтезатора и выбор коэффициента усиления - Вокодеры с линейным предсказанием