数字化与语音编码技术

文章摘要： 1．数字化 数字化是当代通信技术发展的总趋势，在数字通信中，信息的传输是以数字信号的形式进行的。在移动通信系统中，最基本的业务是传递话音。对于话音的传递来说，在发送端必须将模拟话音信号变为数字话音信号，通过射频电路调制后发射出去；在接收端通过相应的解调电路将数字话音信号还原成模拟话音信号。数字通信与模拟通信相比有许多显著优点： （1）数字信号传输性能好，能提供高质量服务。 （2）用户信息保密好。 （3）能提供多种服务，包括话音与非话音服务。 2．语音编码技术 模拟话音信号变为数字信号涉及到语音编码技术。众所周知，在数字移动通信系统中，频

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    1．数字化

    数字化是当代通信技术发展的总趋势，在数字通信中，信息的传输是以数字信号的形式进行的。在移动通信系统中，最基本的业务是传递话音。对于话音的传递来说，在发送端必须将模拟话音信号变为数字话音信号，通过射频电路调制后发射出去；在接收端通过相应的解调电路将数字话音信号还原成模拟话音信号。数字通信与模拟通信相比有许多显著优点：

    （1）数字信号传输性能好，能提供高质量服务。
    （2）用户信息保密好。 
    （3）能提供多种服务，包括话音与非话音服务。

     2．语音编码技术

    模拟话音信号变为数字信号涉及到语音编码技术。众所周知，在数字移动通信系统中，频率资源非常有限。对GSM系统来说，收信频段在935MHz－960MHz，若语音编码的数字信号速率太高，会占用过宽的频段，无疑会降低系统容量。但若语音编码的速率过低，又会使话音质量降低，所以采用一种高质量低速率的语音编码技术是是非常关键的。对欧洲的GSM系统来说，采用的是一种称为规则脉冲激励――长期预测的语音编码方案（RPE－LTP）。
    语音编码技术有三种类型：波形编码、参量编码和混合编码。
    波形编码：是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样，再将幅度量化，对每个量化点用代码表示。解码是相反过程，将接收的数字序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。 波形编码能提供很好的话音质量，但编码信号的速率较高，一般应用在信号带宽要求不高的通信中。   

    脉冲编码调制（PCM）和增量调制（ΔM）常见的波形编码，其编码速率在16kbit/s－64kbit/s。 参量编码：又称声源编码，是以发音模型作基础，从模拟话音提取各个特征参量并进
    行量化编码，可实现低速率语音编码，达到2kbit/s－4.8kbit/s。但话音质量只能达到中等。
混合编码：是将波形编码和参量编码结合起来，既有波形编码的高质量优点又有参编码的低速率优点。其压缩比达到4kbit/s－16kbit/s。泛欧GSM系统的规则脉冲激励，长期预测编码（RPE－LTP）就是混合编码方案。
    在语音编码中，对话音质量的评价一般按听音者的主观感觉来定级。
                  质量等级
                  分数
                  收听注意力等级
                  优

                  5
                  可完全松驰，不需要注意力
                  良

                  4
                  需要注意，但不需要明显集中注意力

                  满意（正常）
                  3
                  需要中等程度注意力

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