Разработка конструкции модуля сжатия речевых сигналов

 

Так как данное устройство планируется использовать в качестве модуля в общей структуре цифровой АТС, то необходимо придерживаться единого стандарта коммутации устройства с другими элементами в единой системе.

Для размещения модуля сжатия речевых сигналов в системе АТС необходимо задаться размерами печатной платы, которые составляют 100х120мм. Причем со стороны 100мм должны быть предусмотрены по одному 50-и контактному разъему IDC - 50xx.

Для подключения данного устройства к остальным элементам цифровой АТС используются 50-и контактный разъем IDC - 50хх. Хотя для подключения используются не все выводы этого разъема применение его обуславливается следующими причинами:

49)данный разъем широко распространен и является стандартным;

50)т.к. размеры разъема сопоставимы с размерами печатной платы модуля, его применение позволит отказаться от применения дополнительных устройств крепежа;

51)устройство получается модульным и легко разборным, что является важной характеристикой системы.

Так как в данном случае размеры печатной платы являются строго оговоренными, а требуется разместить достаточно большое число многовыводных элементов, то, очевидно, что придется применить многослойную разводку печатных проводников /18, 19/.

Малая потребляемая мощность и низкое напряжение питания модуля сжатия речи позволяет не производить дополнительного утолщения дорожек питания. В данной схеме отсутствуют элементы, рассеивающие большую мощность, следовательно, нет необходимости применять дополнительные средства охлаждения элементов, поэтому конструкция получится не загроможденной и миниатюрной.

При выборе элементной базы следует придерживаться стремления к миниатюризации конструкции. Поэтому в модуле сжатия речи применены бескорпусные резисторы и конденсаторы (кроме электролитических), элементы на плате размещены с двух сторон.

Трассировку печатной платы целесообразно производить в среде профессиональных пакетов PCAD и PROTEL.

Монтаж элементов печатной платы посредством пайки. Припой ПОС 61 ГОСТ 1429.6-77.

Маркировка элементов, соответствующая позиционным обозначениям схемы электрической принципиальной ЦТРК 2014.095649. Э3-00.

Плата с установленными радиоэлементами нуждается в обязательной влагозащите специальными лаками. Рекомендуются лаки УР - 231 и ЭП - 730, которые наносятся в три слоя с обязательной просушкой.

Таким образом, на основании схемы электрической принципиальной, заданных типоразмеров элементов и ограничений, была разработана печатная плата и сборочный чертеж платы печатной устройства.

Разработанный в данном разделе сборочный чертеж приведен в приложении 2 и на плакате ЦТРК 2014.095649. СБ-00.

Заключение

 

В данной дипломной работе были рассмотрены вопросы избыточности речи, описаны различные методы сжатия речи с их достоинствами и недостатками, представлен общий подход к кодированию речевого сигнала.

В результате анализа технического задания был выбран метод сжатия речи и определены основные функциональные блоки алгоритма программы, загружаемой по последовательному порту (COM2) в цифровой сигнальный процессор ADSP 2181. Представлена также архитектура и основные характеристики сигнального процессора. Были разработаны структурная и принципиальная схемы модуля сжатия речевых сигналов.

В разделе экспериментальных исследований приведены методики проведения эксперимента и результаты эксперимента. Экспериментальные исследования модуля сжатия речи на основе линейного предикативного кодирования показали непригодность методов объективных оценок для оценки качества передачи РС, т.к. они позволяют оценить степень сходства РС на выходе модуля сжатия с оригиналом, а для качественного восприятия РС это не обязательно. Для определения качества РС целесообразно использовать субъективное восприятие по методу экспертных оценок.

Возможность дополнительного сокращения скорости передачи речевого сигнала за счет дополнительного кодирования параметров речевого сигнала (коэффициентов предсказания, коэффициента усиления, периода основного тона) дает предпосылки для создания баз данных с различными параметрами предсказания речевого сигнала, записанных в таблицы, известные на приемной и передающей стороне. Т.о., проанализировав сегмент речи и найдя параметры речевого сигнала, необходимо перебрать таблицу данных и найти в ней коэффициенты, соответствующие вычисленным. Тогда результатом работы МСР будут являться адреса, найденных в таблице коэффициентов. Такой способ передачи параметров позволит сократить скорость передачи еще в несколько раз. Поставленные предложения не были внедрены в данном проектировании как выходящие за его рамки (в большей степени, временные), поэтому решение этих задач позволит расширить области применения данного устройства.

Уменьшение скорости передачи речевого сигнала (РС) с 64кбит/с до 7,8кбит/с, при сохранении достаточно хорошего качества восприятия речи, позволяет увеличить время, отводимое для записи сообщений в системе “голосовой почты" в цифровой АТС. Применение данного устройства позволит без значительных технических затрат увеличить время записи сообщений примерно в восемь раз по сравнению с аналогом, в котором сигнал записывается без предварительного сжатия.