Содержание
Введение…………………………………………………………………………...8
1. Технико-экономическое обоснование……………………………………….10
2. Теоретическая часть:
2.1 Цифровые системы передачи……………………………………………13
2.1.1. Цифровая передача речи в сетях проводной связи………………. 13
2.1.2. Цифровая передача речи в сетях беспроводной связи……….…....16
2.2. Общие сведения по теории речеобразования…………………..….…..18
2.3. Типы вокодеров……………………………………………………….....26
2.4. Речеэлементные методы………………………………………………...37
Заключение по теоретической части………………………………………..42
3. Разработка структурной схемы фонемного вокодера……………………....43
3.1. Описание функциональной схемы ……………….…………………....45
4. Разработка принципиальной схемы фонемного вокодера………………....48
5. Конструкторско-технологическая часть…………………………………….71
5.1. Разработка конструкции устройства…………………………….……. 71
5.2. Технология изготовления печатных плат……...………………………75
6. Экспериментальная часть………………………………………………….…80
7. Расчет надежности………………………………………………………….…84
8. Экономическая часть…………………………………………………………92
8.1. Построение ленточного графика выполнения дипломного
проекта……………………………………………………………………… .92
8.2. Составление сметы затрат на разработку……………………………...94
8.3. Расчет себестоимости изделия………………………………………….98
8.4. Расчет проектной цены изделия……………………………………….103
8.5. Расчет и выводы по эффективности предложений…………………..104
9. Безопасность и экологичность проекта…………………………………….106
9.1. Анализ условий труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ……..106
9.2. Разработка мероприятий, обеспечивающих оптимальные метеорологические условия. Кондиционирование…………………………..116
9.3. Чрезвычайные ситуации. Обеспечение пожарной безопасности…...122
Заключение……………………………………………………………………...125
Литература……………………………………………………………………...126
Приложения:
Приложение 1. Текст программы………………………………………130
Речь является важнейшим средством коммуникации между людьми. По своим характеристикам и свойствам она достаточно специфична и уникальна. Соответственно речь, как основа человеческого общения и взаимодействия, является предметом пристального внимания множества научных исследований и технических разработок в сфере управления и телекоммуникаций. Целью такого внимания является создание качественно новых систем передачи речевой информации. Результатами развития в этом направлении становятся высокоэффективные и надежные средства связи, системы автоматического голосового управления с возможностью верификации, справочные системы с речевым ответом, новые возможности в сферах медицинского обслуживания, обучения или развлекательного характера и т.д.
Одной из важнейших задач, о чем можно судить по уделяемому ей вниманию, являются исследования речевого сигнала в области низкоскоростной передачи. В этом направлении, несмотря на многолетнюю работу, имеется еще много нерешенных задач. Создание систем низкоскоростной передачи с высоким качеством восприятия сигнала, способных функционировать и взаимодействовать с человеком в реальных условиях, систем распознавания слитной речи на фоне мешающих факторов при объективной методике оценки качества восприятия речи позволит эти проблемы решить.
Главной задачей на сегодня является уже не только достижение минимальной избыточности, но и качество звучания речевых сигналов, восстановленных в низкоскоростных системах передачи, т.е. восприимчивость и разборчивость для человеческого слуха, без значительного снижения эффективности обработки и передачи при наличии шумов. В частности вокодерные системы хотя и обеспечивают приемлемую разборчивость, но не могут обеспечить хорошее качество получаемого сигнала. Также при обработке полностью теряются индивидуальные особенности голоса; речь звучит механически, случаются посторонние звуки. При этом следует найти оптимальный баланс между качеством и скоростью передачи. Особенно важен этот вопрос для беспроводных систем связи, по причине ограниченности радиочастотного ресурса и необходимостью обработки огромного массива данных, для каналов управления и линий командной связи, а также различных устройств с голосовым управлением. Также этот вопрос значителен еще и потому, что в современных цифровых системах производятся большое количество математических операций для обработки сигнала, так как они требуют больших вычислительных затрат и, соответственно, снижают быстродействие и дают общую задержку.
Одним из решений может служить фонемный вокодер с варьируемым набором передаваемых параметров, т.е. адаптацией соотношения скорость/качество под конкретную задачу. Использование такого типа вокодеров позволит максимально снизить естественную избыточность речевых сигналов. Его применение позволит обеспечить пользователя качественной голосовой связью при высоком уровне конфиденциальности в реальном масштабе времени.
Использование низкоскоростного вокодера позволит за счет уменьшения объема передаваемых данных позволит понизить стоимость передаваемой информации, освободить часть ресурсов систем передачи для других пользователей, что выгодно как пользователям, так и представителям услуг связи.
В данном дипломном проекте разработана вокодерная система передачи на основе фонемного вокодера. Разработанное устройство удовлетворяет всем требованиям технического задания и может применятся для распознавания и синтеза речевых сигналов со скоростью 1,2 кбит/с при хорошей разборчивости и качестве восстановленного сигнала 3,5..3,8 согласно ГОСТ Р 50840-95. Фонемный вокодер управляется сигнальным микропроцессором и может быть рекомендован для применения в технике связи. Разработаны структурная и принципиальная схемы фонемного вокодера, приведена программа, моделирующая работу системы.
В экономической части рассчитываются затраты на разработку и изготовление опытного образца. Данная разработка обладает хорошими технико-экономическими показателями.
В разделе “Безопасность и экологичность проекта” описаны факторы, неблагоприятно влияющие на разработчика или эксплуататора данного устройства, а также указаны пути их уменьшения, в частности произведен расчет оптимальных метеорологических условий на рабочем месте; разработан перечень мероприятий по защите от возможных ЧС.
