Chương 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ HÓA VÀ THÁM MÃ TIẾNG NÓI
2.3. Mã hoá dải nhỏ(Sbc)
Phương pháp này được dùng cho hệ thống điện thoại di động CT2 của Hàn Quốc. Mã hoá dải nhỏ có thể nghĩ như là một phương pháp điều
khiển và phân bố nhiễu lƣợng tử hoá thông qua phổ tín hiệu. Lƣợng tử hoá là một hành động phi tuyến, sinh ra các sản phẩm của méo, đƣợc mở rộng một cách điển hình về phổ. Cơ quan thính giác của con người không phát hiện sự méo lƣợng tử tốt nhƣ nhau tại mọi tần số (nhƣ đã nói ở phần đặc tính tín hiệu tiếng nói). Do đó, có thể đạt đƣợc một sự cải thiện đáng kể về mặt chất lƣợng, bằng cách mã hoá tín hiệu trong các dải hẹp hơn. Trong một bột mã hoá dải nhỏ, tiếng nói đƣợc chia một cách điển hình thành bốn hay tám dải nhỏ bằng một dãy các bộ lọc, và mỗi dải nhỏ đƣợc lấy mẫu bởi tốc độ Nyquist thông dải (thấp hơn tốc độ lấy mẫu nguyên gốc) và đƣợc lập mã với sự chính xác khác nhau tuỳ thuộc vào chuẩn cảm nhận(không có khuyến nghị nên thường theo nghiên cứu của các hãng). Việc tách dải có thể làm theo nhiều cách. Một trong các cách là chia toàn bộ dải tiếng nói thành các dải nhỏ không bằng nhau nhƣng đóng góp chỉ số của đọ rõ đều bằng nhau. Một cách chia dải tần của tiếng nói theo phương pháp này, được thực hiện như sau:
Số dải nhỏ Vùng tần số
1 200 – 700 Hz
2 700 – 1310 Hz
3 1310 – 2020 Hz
4 2020 – 3200 Hz
Bảng 2.1. Chia dải tần của tiếng nói bằng phương pháp Sbc
Một cách mã hoá là chia dải tần tiếng nói chúng thành các dải nhỏ độ rộng bằng nhau và gán cho mỗi dải nhỏ số bit tỷ lệ với giá trị cảm nhận trong khi mã hoá chúng. Thay cho việc chia thành các dải độ rộng bằng nhau, cũng thường dùng cách tách dải theo bát độ (ôcta). Vì tai người có độ nhậy giảm theo hàm mũ với tần số, việc tách kiểu này điều hưởng tốt hơn với quá trình cảm nhận. Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý các tín hiệu dải nhỏ. Một cách hiển nhiên nhất là tạo nên sự dị ch chuyển thông thấp của tín hiệu dải nhỏ với tần số 0 bằng một quá trình
điều biến tương đương với điều biến đơn biên. Loại dị ch chuyển này làm dễ dàng việc giảm tốc độ lấy mẫu và có đƣợc những lợi ích khác vốn có do việc mã hoá các tín hiệu thông thấp.
Hình dưới trình bày một cách đơn giản của phương pháp dị ch chuyển thông thấp. Tín hiệu lối vào đƣợc lọc bằng bộ lọc thông dải có độ rộng ωn đối với dải thứ n thì: thành phần ω1n là biên thấp của dải và ω2n là biên cao của dải. Tín hiệu tổng sn(t) đƣợc điều chế biến bằng một sóng hình sin, cos(ω1nt) và đƣợc lọc bằng vộ lọc thông thấp hn(t) với độ rộng dải 0- ωn. Tín hiệu tổng rn(t) tương ứng với loại dị ch chuyển thông thấp của sn(t) có thể đƣợc biểu thị bằng: rn(t) = [Sn(t)cos(ωln(t)] x hn(t); trong đó
“x” ký hiệu toán tử chập.
Nhưng với những tín hiệu rời rạc chứ không phải thoại tương tự ) thì sau khi qua bộ lọc thông thấp để tránh tiếng ồn không mong muốn thường dùng bộ thập phân (bộ triệt), theo một tỉ lệ thích hợp nào đó, vì vậy phía thu ta có bộ nội suy để khôi phục lại phần bị triệt này. Tín hiệu này đƣợc lấy mẫu ở tốc dộ 2ωn. Tin hiệu này sau đó đƣợc lập mã theo kiểu số hoá (có thể dùng một trong các phương thức đã bàn trên: AD, ADPCM, PCM,...) và đƣợc dồn kênh với các tín hiệu đã mã hoá từ các kênh khác. ở bộ thu dữ liệu đƣợc phân kênh thành các kênh riêng rẽ, giải mã và dị ch chuyên dải thông để đánh giá rn(t) cho kênh thứ n.