22
лах и оптических линиях, называется импульсно-кодовой модуляцией PCM
(
Pulse Coded Modulation). Скорость выходного потока в PCM 64 кбит/с слиш-
ком высока для передачи по радиоканалам системы GSM. Исследовательская
группа GSM изучила несколько алгоритмов кодирования речи, пока, наконец,
не остановила свой выбор на схеме кодирования RPE-LTP (Regular Pulse
Excitation-Long Term Prediction). Схема осуществляет перевод речевого потока,
поступающего со скоростью 64 кбит/c, в поток со скоростью 13 кбит/с, и об-
ратно, с сохранением качества передаваемого сигнала.
Общее описание процессов обработки речи
Процессы обработки речи в стандарте GSM направлены на обеспечение
высокого качества передаваемых сообщений, реализацию дополнительных сер-
висных возможностей и повышение потребительских качеств абонентских тер-
миналов.
Вокодер
(
от англ. voice - голос и coder - кодировщик) представляет собой
устройство (или алгоритм), осуществляющее параметрическое компандирова-
ние речевого сигнала.
Компандирование
-
способ преобразования речевого
сигнала, при котором на передающем конце тракта происходит сжатие по од-
ному или нескольким измерениям (частотный диапазон, динамический диапа-
зон, временной интервал), а на приёмном - восстановление первоначального
объёма сигнала путём соответствующего расширения. Компандирование вклю-
чает преобразования: компрессию (сжатие) и декомпрессию (восстановление)
речевого сигнала.
Преобразование аналогового речевого сигнала в цифровой вид обычно
осуществляется методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). После такой
обработки речевой сигнал уже пригоден для передачи по цифровым каналам.
Однако для передачи такого цифрового потока необходимо выделение полосы
пропускания 64 кбит/с (рекомендация ITU G.711), что является явно
избыточным.
Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой
передачи речи. Система прерывистой передачи речи (DTX) обеспечивает вклю-
чение передатчика только тогда, когда пользователь начинает разговор и от-
ключает его в паузах и в конце разговора. DTX управляется детектором актив-
ности речи (VAD), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов
передачи речи с шумом и шума без речи даже в тех случаях, когда уровень шу-
ма соизмерим с уровнем речи. В состав системы прерывистой передачи речи
входит также устройство формирования комфортного шума, который включа-
ется и прослушивается в паузах речи, когда передатчик отключен. Эксперимен-
тально показано, что отключение фонового шума на выходе приемника в пау-
зах при отключении передатчика раздражает абонента и снижает разборчивость
речи, поэтому применение комфортного шума в паузах считается необходи-
мым. DTX включает в приемнике процесс интерполяции фрагментов речи, по-
терянных из-за ошибок в канале.
Структурная схема процессов обработки речи в стандарте GSM показана
на рис.4.1, главным устройством в которой является речевой кодер.