Краткая характеристика исследуемых цепей и сигналов

Громкость речи определяет желательный уровень принимаемых сигналов, при котором разборчивость (понятность) речи достигается без напряжения слухового аппарата со стороны принимающего. Натуральность речи оценивает способность системы воспроизводить не только смысл передаваемой речи, но и ее тембр и индивидуальные особенности голосов, т.е. способность обеспечить узнаваемость говорящего по голосу.

Наиболее распространенным объективным методом оценки качества передачи речи является метод артикуляции. Он основан на оценке степени выполнения главного требования, предъявляемого к разговорным трактам, - обеспечения разборчивой передачи речи. Мерой разборчивости является здесь разборчивость элементов речи. Процесс произнесения речевых элементов называется артикуляцией - отсюда и название метода.

Для измерений разборчивости разработаны специальные (артикуляционные) таблицы слогов, звукосочетаний и слов с учетом их встречаемости в русской речи (аналогичные таблицы есть и для других языков). Звуковых таблиц нет, так как звуки, кроме гласных, отдельно не произносятся, а для измерений звуковой разборчивости пользуются слоговыми таблицами или таблицами звукосочетаний. Пусть, например, в процессе измерения было передано 1200 слогов, из них правильно принято 840 и искажено 360. Тогда слоговая разборчивость составит S = 840´100/1200 = 70%. Слоговые артикуляционные таблицы считаются основными, так как на практике в большинстве случаев рассматривается именно слоговая разборчивость.

В таблице 1.1 приведены градации понятности речи и соответствующие им величины разборчивости. Словесная разборчивость ниже 75% оценивается как "срыв связи".

Понятность	Разборчивость, %
слоговая	словесная
Предельно допустимая	25…40	75…87
Удовлетворительная	40…50	87…93
Хорошая	50…80	93…98
Отличная	80 и выше	98 и выше

Таблица 1.1. Градация понятности и разборчивости речи

Эти данные были получены для широкого словаря, т.е. при передаче самой разнообразной информации. В тех же случаях, когда идет обмен информацией с гораздо меньшим объемом (т.е. при ограниченном словаре), понятность речи будет лучше, чем в общем случае при той же разборчивости речи. Так, для диспетчерской связи 40%-ная слоговая разборчивость уже соответствует полной понятности речи, хотя в общем случае она соответствует удовлетворительной понятности. Для передачи цифрами полная понятность достигается при 30% слоговой разборчивости.

По результатам проведения артикуляционных испытаний разборчивости различают классы качества речевых трактов по процентам правильно принятых элементов речи: слабое, удовлетворительное, хорошее и отличное (таблица 1.2).

Вид разборчивости	Качество речевых трактов, %
Слабое	Удовлетворительное	Хорошее	Отличное
Звуковая	25...40	40...55	55...80	>80
Слоговая	64...75	75...82	82...90	>90
Словесная	75...87	87...93	93...98	>98
Фразовая	90...95	87...93	97...99	>99

Таблица 1.2. Классы качества речевых трактов

Для оценки качества звучания используется критерий DAM (диагностическая мера приемлемости). Испытания заключаются в чтении несколькими дикторами, мужчинами и женщинами, ряда специально подобранных фраз (12 фонетически сбалансированных 6-слоговых предложений), которые прослушиваются на выходе тракта связи рядом экспертов-слушателей, выставляющих свои оценки по 5-балльной шкале MOS (средняя субъективная оценка или средняя оценка мнений) в соответствии с данными табл. 1.3. Затем результаты усредняются. Хотя этот метод является субъективным по своей сути, его результаты по сопоставлению различных типов кодеков при проведении испытаний одними и теми же группами дикторов и экспертов-слушателей являются достаточно объективными, и на них основываются практически все выводы и решения.

Субъективная оценка качества звучания речи	Уровень восприятия речевой информации	Оценка по шкале MOS
Очень плохо	Речь не воспринимается полностью или частично
Плохо (слабо)	Речь воспринимается затрудненно, с напряженным вниманием
Удовлетворительно (Разборчиво)	Речь воспринимается свободно, но наличие дефектов неоспоримо
Хорошо	Речь воспринимается свободно, определение дефектов затруднительно
Отлично	Речь воспринимается полностью и без искажений

Таблица 1.3. Субъективная оценка качества звучания по шкале MOS

В работе используется универсальный стенд со сменным блоком "МОДУЛЯТОР - ДЕМОДУЛЯТОР", функциональная схема которого приведена на рисунке 1.1.

Модель системы связи представляет собой набор функциональных узлов стенда и сменного блока, соединённых внешними перемычками: КОДЕР, МОДУЛЯТОР, КАНАЛ СВЯЗИ, ДЕМОДУЛЯТОР, ДЕКОДЕР.

Рисунок 1.1 Функциональная схема сменного блока "модулятор - демодулятор"

В КОДЕРЕ осуществляется ручной набор любой пятисимвольной комбинации, которая появляется на светодиодном индикаторе под надписью ПЕРЕДАНО.

МОДУЛЯТОР осуществляет один из основных видов манипуляции (АМ, ЧМ, ФМ и ОФМ). При установке вида модуляции «0» выход модулятора соединён с его входом.

КАНАЛ СВЯЗИ представляет собой сумматор сигнала с выхода модулятора и шума, поступающего от гнезда ГШ в блоке ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ.

ДЕМОДУЛЯТОР преобразует манипулированный сигнал в низкочастотный цифровой сигнал; решение о том, какой символ передавался в данном тактовом интервале, принимается в компараторе решающего устройства (РУ) и запоминается в ячейке памяти до следующего решения.

Тумблер j в сменном блоке позволяет устанавливать фазы опорных колебаний или на «0» (относительно фазы принимаемого сигнала), или на p. Для нормальной работы демодулятора j=0.

Потенциометр ручной установки порога (только для АМ) во всех случаях, кроме оговоренных особо, должен быть в крайнем левом положении. При этом светодиод не горит, и пороги устанавливаются автоматически.

После ДЕМОДУЛЯТОРА принятая двоичная последовательность поступает на вход ДЕКОДЕРА и индицируется на табло с надписью ПРИНЯТО. При приёме цифровых сигналов, набранных в КОДЕРЕ, ДЕКОДЕР не требуется.

Для передачи аналоговых сигналов через цифровую систему связи, КОДЕР заменяется блоком АЦП, расположенным ниже, а блок ДЕКОДЕР заменяется цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП). Блоки АЦП и ЦАП стенда могут работать с различной разрядностью (3, 4, 5 и 8 разрядов). Восьмиразрядное преобразование происходит при отжатых кнопках переключателя разрядности. Блок АЦП имеет 2 входа – «открытый» (~) и «закрытый» (~) и два выхода – основной (правые гнёзда) и выход дискретизированного по времени входного сигнала (нижнее гнездо).

Блок ЦАП расположен в правой части стенда. При непосредственном соединении АЦП и ЦАП тумблер t должен быть установлен в положение t = Т, а при использовании модулятора и демодулятора – в положение t = 0, так как демодулятор создаёт задержку на один тактовый интервал (Т). Блок ЦАП имеет 2 выхода: на выходе 1 формируется ступенчатый сигнал, на выходе 2 – сигнал после ФНЧ.

Лабораторное задание

1. Наблюдайте сигналы в разных точках системы связи при фиксированных видах модуляции.

2. Познакомьтесь с различными видами модуляции.

3. Наблюдайте прохождение сигналов через систему связи при действии помех в канале.

Дата добавления: 2014-12-17