12.6. Система анализа — синтеза

Основываясь на теоретических предпосылках разд. 12.5 можно промоделировать и исследовать всю систему анализа — синтеза. Она состоит из  однотипных каналов. Обработку, выполняемую в -м канале (фиг. 12.15), обычно разделяют на три операции: анализ, сокращение объема информации и синтез. Блок анализа выполняет алгоритмы, описанные в разд. 12.5, вычисляя в каждом канале сигналы  и . Для уменьшения объема информации (т.е. для сжатия спектра) эти сигналы нужно дискретизовать с пониженной частотой (т.е. через  с) и квантовать по меньшему числу уровней. Эти функции выполняют дискретизатор и квантователь в блоке сжатия спектра.

Фиг. 12.15. Полная схема системы анализа — синтеза, включая дискретизацию и квантование.

Подходящие значения  и числа уровней квантования определяются из экспериментов по разборчивости речи. Блок синтеза аналогичен рассмотренному в разд. 12.5, за исключением интерполирующих ФНЧ, предназначенных для интерполяции принятых значений  и  к новому периоду дискретизации  отличному от , периода  дискретизации при анализе.

Фиг. 12.16. Сравнение спектрограмм естественного и синтезированного высказываний.

Эксперимент по моделированию системы анализа—синтеза подробно описан Шафером и Рабинером. Отметим лишь, что удовлетворительное качество речи получается при скорости передачи информации 15000 бит/с, что примерно в четыре раза меньше, чем в системе с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) при частоте дискретизации 8 кГц и семиразрядном логарифмическом кодировании. Если параметры спектра не квантованы по уровню, то спектрограммы исходного и синтезированного речевого сигналов (фиг. 12.16) трудно отличить.