Mơ hình xử lý thoại dựa vào mơ hình mã hĩa dự đốn tuyến tính được mơ tả trong Hình 1.35. Mơ hình được dựng dựa vào việc quan sát các đặc tính cơ bản của tín hiệu thoại và bắt chước kỹ thuật tạo âm thanh thoại của người. Bộ lọc tổng hợp được mơ phỏng theo sự phát âm, khẩu âm của miệng người. Tín hiệu lái ngõ vào của bộ lọc hoặc tín hiệu kích thích mạch được mơ phỏng theo dạng xung truyền động (âm thanh thoại) hoặc là nhiễu ngẫu nhiên (âm thanh phi thoại). Như vậy, phụ thuộc vào trạng thái âm thanh thoại hay phi thoại của tín hiệu, mạch chuyển được thiết lập ở vị trí thích hợp sao cho ngõ vào tương ứng sẽ được chọn đưa vào mạch. Mức năng lượng của tín hiệu ngõ ra đwojc điều khiển bởi thơng sốđộ lợi.
Làm cách nào mơ hình phù hợp với ngữ cảnh của mã hĩa âm thoại? Xét các mẫu thoại một cách riêng lẻứng với từng khung tín hiệu khơng chồng lên nhau. Ứng với từng đoạn khung đủ ngắn, thuộc tính của tín hiệu về cơ bản là hằng số. Trong mỗi khung, các thơng số của mơ hình được ước lượng từ các mẫu thoại, các thơng số bao gồm:
Dạng: tín hiệu thuộc khung là thoại hay phi thoại
Độ lợi: liên quan chủ yếu đến mức năng lượng của khung
Hệ số lọc: định rõ đáp ứng của bộ lọc tổng hợp
Chu kỳ âm thanh: trong trường hợp đối với khung thoại, là chiều dài thời gian giữa các xung kích thích liên tiếp nhau.
Quá trình ước lượng thơng sốđược thực hiện ứng với từng mỗi khung, các kết quả chính là các thơng tin của khung. Như vậy, thay vì truyền các xung PCM, các thơng số của mơ hình sẽ được gửi đi. Giảm giảm thiểu nhiễu và sự méo tín hiệu, các bít truyền được cấp phát theo chỉđịnh ứng với từng thơng số, và tỉ số nén tối ưu cĩ thểđạt được.
Hình 1.35 Mơ hình LPC tổng hợp tiếng nĩi
Việc ước lượng các thơng số là nhiệm vụ của bộ mã hĩa. Bộ giải mã sẽ sử dụng các thơng sốước lượng này và dùng mơ hình tạo thoại để tổng hợp âm thoại.
Hình 1.36 Hình vẽ các các khung phi thoại
Hình 1.36 mơ tả một khung tín hiệu phi thoại cĩ 180 mẫu (sử dụng bộ mã hĩa FS1015). Các mẫu nguyên thủy được xử phân tích LP qua quá trình tổng hợp LPC dùng cho việc tổng hợp âm thoại dựa trên mơ hình Hình 1.35. Tín hiệu của tín hiệu nguyên thủy và tín hiệu sau khi tổng hợp cĩ vẻ giống nhau do mật độ phổ cố suất cĩ dạng tương đương, được mơ tả trong Hình 1.37.
Hình 1.37 Sơ đồ của một khung âm thanh phi thoại, Hình bên trái: tín hiệu nguyên thuỷ; Hình bên phải: tín hiệu tổng hợp. Đường nét đứt là giá trị mật độ phổ cơng suất dùng phương pháp dự đốn LPC.
Hình 1.38 Sơ đồ khung tín hiệu âm thanh thoại. Hình trên: tín hiệu nguyên thủy; Hình dưới: tín hiệu tổng hợp.
Hình 1.39 Sơđồ của một khung âm thanh thoại, Hình bên trái: tín hiệu nguyên thuỷ; Hình bên phải: tín hiệu tổng hợp. Đường nét đứt là giá trị mật độ phổ cơng suất dùng phương pháp dự đốn LPC.