12.4. Система анализа-синтеза речи, основанная на кратковременном спектральном анализе

Принципы измерения спектра на коротком временном интервале (текущего спектра) могут быть положены в основу системы анализа-синтеза речи. Основная идея заключается в измерении сигналов на выходах гребенки из  полосовых фильтров и восстановлении речи по этим  сигналам.

Фиг. 12.10. Схема системы анализа — синтеза, основанной на кратковременном  спектральном анализе.

Фиг. 12.11. Обработка, выполняемая в -м канале.

В упрощенной схеме такой системы (фиг. 12.10) входным речевым сигналом является , а синтезированным колебанием .  полосовых фильтров имеют импульсные характеристики . Последовательности на. выходах полосовых фильтров обозначены через . Если рассматривать только импульсные характеристики полосовых  фильтров вида

               (12.13)

где  — импульсная характеристика фильтра нижних частот (т. е. импульсная характеристика полосовых фильтров равна промоделированной импульсной характеристике фильтра нижних частот), то последовательности на выходах полосовых фильтров будут равны

Здесь  определены формулой (12.3). Таким образом, каждый канал этой системы может быть построен по схеме, приведенной на фиг. 12.11. Поскольку в  можно выделить действительную и мнимую части [см. (12.5)], то равенство (12.15) приводится к виду

.       (12.16)

Соответствующая схема представлена на фиг. 12.12. Пунктирными линиями отмечены точки передачи и приема, если система предназначена для сжатия полосы речевого сигнала. Сплошные линии, заключенные между пунктирными, обозначают канал связи (считается, что он не вносит ошибок). Чтобы добиться сужения полосы, передаваемые параметры  и  следует квантовать и дискретизовать с меньшей частотой, чем при передаче речевых сигналов. Дальнейшее обсуждение этого вопроса содержится в разд. 12.6.

Фиг. 12.12.   Обработка,   выполняемая   в   -м   канале   при   использовании действительных чисел.