本發(fā)明屬于漢語數(shù)字通信設(shè)備。

語言信號(hào)處理可分為識(shí)別、分析、合成和增強(qiáng)等內(nèi)容，通常的聲碼器就是語言分析和語言合成二者的結(jié)合物。目前，最實(shí)用的是斜格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和合成的線性預(yù)測(cè)聲碼器，已有技術(shù)已經(jīng)制成了數(shù)碼率為2400比特/秒+階線性預(yù)測(cè)聲碼器。

在數(shù)字通信中，傳輸數(shù)碼率愈低，得益愈大?，F(xiàn)有技術(shù)所研究的極低數(shù)碼率的聲碼器，比較全面地說明了一種“分段式聲碼器”的研究情況。它是適用了雙音（diphone）網(wǎng)絡(luò)、矢量量化、馬爾可夫鏈模型等技術(shù)來得到150比特/秒的數(shù)碼率的。參見文獻(xiàn)：“AD報(bào)告：BBN公司窄帶通信研究，1982年11月”（ADAl22838，BoltBeranekandNewmanIncReportNo5231“ResearchonNarrowbandCommunicationNov.1982）。

但是，現(xiàn)有技術(shù)的這種聲碼器所采用的技術(shù)，對(duì)于漢語並不適用。因?yàn)闈h語語言是單音節(jié)字構(gòu)成的，相鄰字之間都有空隙，不像西方語言的單詞，是多音節(jié)組成的，所以如文獻(xiàn)ADAl22838所述。西方語言可以用類似于狀態(tài)轉(zhuǎn)移的方法從某一雙音轉(zhuǎn)至另一雙音地進(jìn)行分段，而漢語則不能，因此，漢語的極低數(shù)碼率聲碼器，必須根據(jù)漢語特點(diǎn)，另找有效的途徑。

本發(fā)明的目的是：為各種軍用和民用通信電臺(tái)提供碼本，可隨時(shí)更改的、高保密的、實(shí)用的數(shù)字通信信源終端。

本發(fā)明的其它用途是：（1）可作為聲控打字機(jī)（2）可作為同一語種語言之間的翻譯機(jī)，（3）可作為人機(jī)對(duì)話的語音接口。

漢語有如下五個(gè)特點(diǎn)：（一）漢語是由單音節(jié)字構(gòu)成的，一字一個(gè)音節(jié)、相鄰音節(jié)字之間都有空隙。（二）漢語文字雖有成千上萬，但是存在許多同音字，全部漢語的音節(jié)字只有1300個(gè)左右，同音字對(duì)于漢語語言的傳輸來講是可以不必考慮的。（三）漢語的每個(gè)字可由聲一韻一調(diào)三者組成?；蚯艺f，每個(gè)音節(jié)字可分為聲母和韻母二段，聲母的音長很短，韻母的音長則較長。韻母段的音調(diào)值的變化稱為聲調(diào)。聲母、韻母、聲調(diào)是漢語音節(jié)字的三要素。（四）漢語的聲母只有21個(gè)、漢語的韻母只有38個(gè)，漢語的聲調(diào)只有四種（陰平、陽平、上、去）。如果將聲調(diào)考慮在韻母中，並稱為調(diào)母，則漢語的調(diào)母只有143個(gè)。所以，可以認(rèn)為：漢語是由22個(gè)聲母（21個(gè)聲母加上零聲母）和143個(gè)調(diào)母所組成的1300個(gè)左右的音節(jié)字構(gòu)成的。所謂零聲母是指只有韻（調(diào)）母的情況，因?yàn)闈h語中允許沒有聲母，但必須有調(diào)母。（五）漢語的講話的速度，平均為5字/秒左右。

本發(fā)明根據(jù)漢語的上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專用于漢語的極低數(shù)碼率聲碼器-漢語識(shí)別聲碼器，其基本思想如下：

用漢語標(biāo)準(zhǔn)北京話的全部音節(jié)字做成的語音庫，對(duì)發(fā)送端講話者的輸入語言進(jìn)行識(shí)別，將識(shí)別出庫字的地址碼通過信道傳輸給對(duì)方;用同一語音庫，接收端按接收的庫字地址碼找出庫中該字參數(shù)，合成出語言輸出。從而，完成了具有良好可懂度和清晰度的通信，這種只傳送庫地址碼的方法，其傳輸數(shù)碼率在理論上是最低的。此外，為了使接收端的輸出語言具有良好的自然度，信道中還應(yīng)附送講話者的各音節(jié)字的音長和音調(diào)值。

圖1為雙工工作的甲乙二方，分別使用二臺(tái)漢語識(shí)別聲碼器（1）（2）進(jìn)行信道通信情況。

圖1的工作過程簡述如下，任一方聲碼器在發(fā)話時(shí)，講話者輸入的語言信號(hào)（3），先經(jīng)過語言分析器（5），抽取其聲學(xué)參數(shù)，然后送給語言識(shí)別器（6），識(shí)別器將該輸入語言聲學(xué)參數(shù)與語音庫（7）中全部漢語單音節(jié)字的聲學(xué)參數(shù)一一進(jìn)行識(shí)別判決。識(shí)別出的庫字的地址碼就作為信息發(fā)送給接收端。當(dāng)聲碼器在收話時(shí)，從對(duì)方送來的庫字地址碼，就可調(diào)出該字的庫中的聲學(xué)參數(shù)，送給語言合成器（8），人工地產(chǎn)生語言信號(hào)（4），使喇叭發(fā)出聲音。

現(xiàn)將圖1中所采用的技術(shù)說明如下，首先敘述其中的一般聲碼器技術(shù)，即語言分析和語言合成二個(gè)技術(shù)。

（一）、語言分析技術(shù)（5），這個(gè)方框包括預(yù)處理，聲道參數(shù)分析，音調(diào)檢測(cè)和編碼四個(gè)部分：

a、預(yù)處理的功用是：將輸入語言信號(hào)進(jìn)行放大和自動(dòng)增益控制，然后進(jìn)行反混迭濾波和模數(shù)變換，最后進(jìn)行數(shù)字的高頻預(yù)加重。

由于講話者的聲音幅度變化范圍很大，所以放大和自動(dòng)增益控制是必要的，它使后面的模數(shù)變換能最大限度地發(fā)揮其精度而又不產(chǎn)生飽和失真。據(jù)取樣定理，取樣頻率必須大于二倍輸入信號(hào)的最高頻率分量，所以對(duì)于語言信號(hào)，可用止帶為3.4KH2的模擬低通濾波器進(jìn)行濾波，並取用8KHZ取樣頻率的模數(shù)變換，按照數(shù)字系統(tǒng)信噪比大于60分貝的要求，模數(shù)變換的字長應(yīng)為12比特。高頻預(yù)加重的目的是人工抵消語言信號(hào)的口唇幅射效應(yīng)，使后面的聲學(xué)分析簡化為只考慮聲道參數(shù)和音調(diào)檢測(cè)二項(xiàng)，也就是說，在此之后的語言信號(hào)可視為準(zhǔn)周期脈沖串或白噪聲的激勵(lì)信號(hào)與聲道響應(yīng)二者的卷積、通常高頻預(yù)加重是一階的數(shù)字高通濾波運(yùn)算。

b、聲道參數(shù)分析的目的就是求出上述聲道響應(yīng)的表征參數(shù)，聲道參數(shù)有頻譜、倒譜和線性預(yù)測(cè)參數(shù)等幾種，各有優(yōu)缺點(diǎn)，從解決實(shí)時(shí)性和精度的矛盾來看，目前多用線性預(yù)測(cè)方法，但是隨著快速專用器件的進(jìn)展，倒譜的精度是最好的。

c、音調(diào)檢測(cè)的目的是求出激勵(lì)信號(hào)的屬性（是濁音的準(zhǔn)周期脈沖還是清音的白噪聲）及脈沖時(shí)的重復(fù)頻率。對(duì)于漢語音調(diào)是重要的，因?yàn)椴煌囊粽{(diào)同一拼音會(huì)代表不同含意的字。音調(diào)檢測(cè)的方法隨聲道參數(shù)分析方法而異。如用線性預(yù)測(cè)法，則音調(diào)檢測(cè)可用“逆濾波-簡化-平均幅差函數(shù)”法，如是倒譜分析，則可用“高時(shí)窗-自相關(guān)”法。

d、編碼技術(shù)是指將上述所分析的各種參數(shù)（聲道參數(shù)、增益和音調(diào)）進(jìn)行量化，根據(jù)各種參數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，恰當(dāng)?shù)剡x用量化方法和量化字長，例如在線性預(yù)測(cè)的聲道參數(shù)情況，量化方法采用對(duì)數(shù)面積比的最佳編碼，十階參數(shù)的量化字長可分別用5、5、4、4、4、4、3、3、3、3比特，例如增益和音調(diào)都可用對(duì)數(shù)量化，分別皆用5比特。

分析和編碼的總目的是有效地壓縮和規(guī)整所分析的參數(shù)。

（二）語言合成技術(shù)（8）：這個(gè)方框包括解碼、合成、數(shù)模變換與平滑濾波、功率放大與喇叭等四個(gè)部分。

a、介碼的功用是解開分析時(shí)的編碼，使之恢復(fù)參數(shù)的本來面目。

b、合成的功用是將介碼后的參數(shù)恢復(fù)為語言信號(hào)，是分析的逆過程。所以可以用線性預(yù)測(cè)的逆濾波網(wǎng)絡(luò)或用逆倒譜網(wǎng)絡(luò)來合成語言。

c、數(shù)模變換和平滑濾波。

合成的語言是數(shù)字信號(hào)，將這些數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為人耳能聽的模擬信號(hào)，就要進(jìn)行數(shù)模變換。通常數(shù)模變換的精度用8比特就足夠了。但是這種電壓樣點(diǎn)序列附有討厭的高頻干擾（因是階梯波），所以又必須用模擬低通濾波器進(jìn)行平滑。平滑濾波器的要求與反混迭濾波器相似。

d、最后是通過功率放大器，使喇叭發(fā)出聲音。

除了上面一般聲碼器的技術(shù)（分析與合成）之外，本發(fā)明還要用到如下特征技術(shù)：分段技術(shù)，識(shí)別技術(shù)、建立語音庫技術(shù)和多講話者技術(shù)。

分段技術(shù)應(yīng)屬于語言分析部分，它是指將人們講話所發(fā)出的語言信號(hào)，經(jīng)過預(yù)處理后在聲學(xué)分析之前的一種處理技術(shù)。因?yàn)橹v話信號(hào)是語言流，計(jì)算技術(shù)不可能對(duì)無限樣點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，只能分段地進(jìn)行處理。另一方面分段又必須按漢語語言，特點(diǎn)來進(jìn)行，因?yàn)闈h語的各段，其聲道參數(shù)、音調(diào)的情況是不同的，所以分段技術(shù)又包括：將連續(xù)語言分為音節(jié)字段和無語言的背景寂靜段的分段、將音節(jié)字分為聲母段和調(diào)母段的分段二個(gè)分段過程。這里所講的分段是指自動(dòng)分段技術(shù)，不是指人工分段而言。我們對(duì)這二種分段采用了聯(lián)合的“平均越零率”和“平均能量”的測(cè)量，用經(jīng)過多次試驗(yàn)的門限閥值進(jìn)行判斷來實(shí)現(xiàn)的。這樣，可以達(dá)到90%以上的分段準(zhǔn)確率。其根據(jù)是：背景寂靜段的越零率較低、能量最小;音節(jié)字段的越零率和能量都比背景寂靜段高和大;聲母段的越零率最高、能量較小;調(diào)母段的越零率最低、能量最大。判決的關(guān)鍵在于對(duì)各種段采用不同的門限閥值這是由漢語統(tǒng)計(jì)特性配合人工分段核對(duì)的方法來確定的。由于閥值還與語言信號(hào)幅度有關(guān)，所以采用了前述的自動(dòng)增益控制部件。

本發(fā)明的獨(dú)特之處在于識(shí)別技術(shù)，可以想象：如果將講話者的語言信號(hào)經(jīng)過分段后進(jìn)行了聲道參數(shù)、幅值和音調(diào)的分析，構(gòu)成了聲學(xué)參數(shù)的矩陣，接著再將它與語音庫的全部1300個(gè)左右的字的聲學(xué)參數(shù)的矩陣一一加以識(shí)別，最后才得到識(shí)別的判決（決策）。這樣做法運(yùn)算量太大，難于做到實(shí)時(shí)識(shí)別。因此，本發(fā)明提出了一種二級(jí)識(shí)別的技術(shù)。它也是根據(jù)漢語語言特點(diǎn)而提出的。第一級(jí)識(shí)別稱為聲母調(diào)母的識(shí)別，第二級(jí)識(shí)別稱為音節(jié)字的識(shí)別。這種技術(shù)的框圖見圖2。

現(xiàn)將圖2的二級(jí)識(shí)別過程說明如下

按照分段技術(shù)和語言分析技術(shù)，已經(jīng)得到圖2中的聲母段聲學(xué)參數(shù)矢量（9），過渡段聲學(xué)參數(shù)矢量（11）和調(diào)母段五幀聲學(xué)參數(shù)矩陣（10）三種信號(hào)參數(shù)。同樣，假設(shè)已經(jīng)建成二個(gè)語音庫（14），（16），第一語音庫中又含有聲母庫（14a）和調(diào)母庫（14b）二個(gè)子庫，而第二語音庫則是漢語音節(jié)字庫。這些庫中已分別存有21個(gè)聲母的聲學(xué)參數(shù)矢量、143個(gè)調(diào)母的五幀的聲學(xué)參數(shù)矩陣、1300個(gè)左右的漢字的聲學(xué)參數(shù)矩陣。

按圖2進(jìn)行二級(jí)識(shí)別的過程如下：

第一級(jí)識(shí)別是：先分別用參數(shù)（9）和（10）與聲母庫（14a）和調(diào)母庫（14b）的參數(shù)，在聲母識(shí)別器（12）和調(diào)母識(shí)別器（13）中進(jìn)行識(shí)別。識(shí)別的距離可以有歐氏距離等幾種，但是對(duì)于語言識(shí)別，效果最好的是采用板倉（Itakura）距離。對(duì)于第二級(jí)識(shí)別也采用板倉距離作為識(shí)別距離，識(shí)別可能不是精確的，假設(shè)這第一級(jí)識(shí)別的結(jié)果是：對(duì)某個(gè)音節(jié)字，可能有M個(gè)聲母和N個(gè)調(diào)母是相近的（即識(shí)別的距離是較小的）。我們就稱這M個(gè)聲母為候選聲母，這N個(gè)調(diào)母為候選調(diào)母。它們一定分別地比21和143小得多。在這個(gè)后，可以設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯組合電路（7），來產(chǎn)生聲母與調(diào)母結(jié)合的所有可能的音節(jié)字地址。再進(jìn)行第二級(jí)識(shí)別，即音節(jié)字的識(shí)別，此時(shí)將一個(gè)音節(jié)字的所有三段聲學(xué)參數(shù)（9），（10），（11）送入音節(jié)字識(shí)別器（17），與第二語音庫（16）中相應(yīng)聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別。第二級(jí)識(shí)別只須與（M.N）個(gè)庫字的參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，取最小距離的字作為識(shí)別結(jié)果（18），輸出其庫地址碼。由于M·N＜＜1300，所以運(yùn)算量大大減少，識(shí)別率倒可能提高了。這就是本發(fā)明的二級(jí)識(shí)別的技術(shù)。還應(yīng)指出，本發(fā)明的識(shí)別技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，由上可見，無論輸入語言信號(hào)的任何一個(gè)音節(jié)字，總是被分為聲母段，過渡段和五個(gè)調(diào)母幀，或且說，無論該音節(jié)字的輸入信號(hào)的長度有多長，總是被作為七幀來分析。所以，總是七個(gè)聲學(xué)參數(shù)矢量構(gòu)成矩陣代表一個(gè)音節(jié)字、總是一個(gè)聲學(xué)參數(shù)矢量代表一個(gè)聲母，總是一個(gè)聲學(xué)參數(shù)矢量代表一個(gè)過渡段、五個(gè)聲學(xué)參數(shù)矢量構(gòu)成矩陣代表一個(gè)調(diào)母。庫中也是這樣分布。因此，識(shí)別過程不需要很麻煩的“動(dòng)態(tài)規(guī)劃和時(shí)間扭曲匹配法”的、一面進(jìn)行匹配一面進(jìn)行距離計(jì)算的方法。

為適應(yīng)上述二級(jí)識(shí)別的技術(shù)，本發(fā)明提出了漢語的獨(dú)特的建立二個(gè)語音庫的方法。當(dāng)然，庫中的所有參數(shù)都是用標(biāo)準(zhǔn)北京話的音節(jié)字的錄音來做成的。這些聲學(xué)參數(shù)的分析又都是在電子計(jì)算機(jī)上分析得到的。庫的器件都是用EPROM。不過如果采用“訓(xùn)練”的方式，臨時(shí)分析某個(gè)人，某種非標(biāo)準(zhǔn)北京話的聲學(xué)參數(shù)存放在RAM內(nèi)，也是可以的。本發(fā)明建立二個(gè)語音庫的過程見圖3。

現(xiàn)將圖3建庫過程說明如下：將預(yù)處理后的標(biāo)準(zhǔn)北京話語言信號(hào)（19）送入聲學(xué)分析器（20），它基本上就是語言分析器，不同之處僅在于除了分析得到聲道參數(shù)和音調(diào)值外，還輸出分段時(shí)所得到各段的長度（音長），而且其中過渡段的長度固定地是由聲母段的后5ms和調(diào)母段的前15ms所組成的20ms長度。

由此，聲學(xué)分析后將得到：聲母段聲道參數(shù)（21），聲母段長度（22），聲母段音調(diào)（23），過渡段聲道參數(shù)（24），過渡段音調(diào)（25），調(diào)母段五幀聲道參數(shù)（26），調(diào)母段長度（27），調(diào)母段五幀音調(diào)（28）八個(gè)參數(shù)。然后將其中的（21）、（23）參數(shù)構(gòu)成聲母段聲學(xué)參數(shù)矢量送入聲母庫（29），將其中的（26），（28）參數(shù)構(gòu)成調(diào)母段聲學(xué)參數(shù)矩陣送入調(diào)母庫（30），而將其中的（21）、（23）、（26）、（28）參數(shù)構(gòu)成音節(jié)字的聲學(xué)參數(shù)矩陣送入音節(jié)字庫（31），從而完成建庫工作。此外，分析所得的聲母段長度（22），調(diào)母段長度（27），聲母段音調(diào)（23）以及調(diào)母段五幀音調(diào)（28）送給信道，以提高聲碼器的語言自然度。

本發(fā)明的最后一項(xiàng)特征技術(shù)，稱為多講話者技術(shù)。這包含二個(gè)內(nèi)容：多講話者識(shí)別技術(shù)和多講話者合成技術(shù)。多講話者識(shí)別技術(shù)是解決不同的講話者，講同一個(gè)音節(jié)字時(shí)能否準(zhǔn)確地皆識(shí)別判決出該字的問題。多講話者合成技術(shù)是解決聲碼器接收講話者庫地址來合成語言時(shí)能否更大程度上接近于講話者的特征的問題。

第一種問題的解決辦法是：對(duì)于同一個(gè)音節(jié)字，對(duì)不同講話者的語言信號(hào)進(jìn)行分析，得出各講話者同一音節(jié)字的各聲學(xué)參數(shù)，然后，采用叢聚技術(shù)，求出它們的重心，用重心所代表的聲學(xué)參數(shù)作為語音庫的參數(shù)。這樣，就解決了適應(yīng)多講話者的識(shí)別率問題，已有若干種叢聚技術(shù)的研究成果，如：K平均遞歸法、最近鄰域法、非均勻二元叢聚法等。作為初步，先采用K平均遞歸法。

第二種問題的解決辦法是這樣的，圖3中聲學(xué)分析所得的聲學(xué)參數(shù)，除用于建庫外，其中的音長和音調(diào)，按段按幀地都傳送到信道中去，所以接收端合成出來的語言，具有講話者的音調(diào)特征和各字各段的音長特征了。這樣，受話者可以聽出講話者是男是女、判斷出多大年齡、講某些字的長度的習(xí)慣等。如果為了進(jìn)一步逼真講話者的聲音，信道中除了上述附加信息之外，還應(yīng)該傳送講話者的長時(shí)平均頻譜和講話者的聲道長度形狀等特征信息。但是，本發(fā)明采用了另一種有效的簡便方法，來解決這個(gè)進(jìn)一步逼真的問題。這就是擴(kuò)大語音庫容量的技術(shù)。因?yàn)?，現(xiàn)代集成電路的規(guī)模愈來愈大，增加庫的容量比較易于實(shí)現(xiàn)，這樣，可以專為某個(gè)重要人物（例如戰(zhàn)場(chǎng)上的指揮官，其下級(jí)必須聽清是他發(fā)布命令，才可執(zhí)行的情況）制造他的語音庫，那么，效果將比附加長時(shí)平均頻譜和聲道長度與形狀的方法還要好，而技術(shù)上困難反而少得多，從而園滿地解決了所提出的問題。

本發(fā)明的技術(shù)效果主要指數(shù)碼率和通信話音的質(zhì)量。

數(shù)碼率問題，前已指出，全部漢語語言只有1300個(gè)左右的音節(jié)字，前又指出，若為了解決多講話者合成問題可考慮擴(kuò)大庫容量，設(shè)為三倍時(shí)，則庫字至多為4096個(gè)，庫地址用二進(jìn)制碼表示時(shí)，字碼長為12比特。前又指出，漢語講話的平均速度為5字/秒。所以，基本的傳輸數(shù)碼率為5×12＝60比特/秒。其次，為了傳送聲母段長度、聲母段首幀音調(diào)四個(gè)參數(shù)，再加上一個(gè)幅值因子，合計(jì)每字附送五個(gè)參數(shù)，設(shè)每個(gè)參數(shù)平均用5比特量化，那么，每秒附加的數(shù)碼應(yīng)為5字×5參數(shù)×5比特＝75比特。總計(jì)數(shù)碼率為60+75＝135比特/秒，超過外國的150比特/秒的效果和水平，附帶說明的是：由于調(diào)母已含有聲調(diào)信息，所以附加傳送時(shí)，只須附送調(diào)母段首幀的音調(diào)值即已足夠了;另外，當(dāng)信道有誤碼時(shí)，只要求信道機(jī)在糾錯(cuò)中只重重點(diǎn)保護(hù)基本碼（庫地址）就可以了這便于信道機(jī)的設(shè)計(jì)。

話音質(zhì)量問題，由于本發(fā)明的語音庫的聲學(xué)參數(shù)和矩陣都是用北京話建立起來的，而且是在靜噪環(huán)境下錄制的廣播員的發(fā)音，所以本發(fā)明所合成出來的語言，其可懂度和清晰度比任何種類的聲碼器都要優(yōu)越。當(dāng)然，這要有一個(gè)前提，識(shí)別率要足夠高，否則雖然清晰，卻不可懂也不自然，信息丟失或出錯(cuò)。不過，這個(gè)問題不是很大的，除了本發(fā)明中已采用了二級(jí)識(shí)別技術(shù)以提高識(shí)別率之外，可以指出：由于在語言通信中受話者也是人，而人是具有思維邏輯判斷能力的，所以，識(shí)別率有80%左右就可以實(shí)現(xiàn)滿意的通信了。國外對(duì)于連續(xù)語言的識(shí)別的研究也證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。本發(fā)明又采取了附加發(fā)送音調(diào)音長等參數(shù)碼和擴(kuò)大語音庫容量的措施，使多講話者通信的要求得到一定程度的滿足，由上所述，本發(fā)明的聲碼器的話音質(zhì)量是好的。

圖1為本發(fā)明的技術(shù)總框圖

圖2為本發(fā)明的識(shí)別技術(shù)框圖

圖3為本發(fā)明建立二個(gè)語音庫過程的示意圖

圖4為本發(fā)明的實(shí)施結(jié)構(gòu)框圖

本發(fā)明的硬件實(shí)施方案的框圖見圖4

現(xiàn)按聲碼器的發(fā)話和受話二種情況，說明其工作過程和關(guān)鍵器件如下：

（一）發(fā)話狀態(tài)。講話者輸入信號(hào)（32），送入可控衰減的放大器（36），放大量保證模數(shù)變換的精度和不產(chǎn)生飽和，然后送入反混迭濾波器（37），該濾波器可用九階橢園低通濾波器來完成。其技術(shù)指標(biāo)為：通帶波動(dòng)小于1db，通帶為0-3.4KHz，止帶始點(diǎn)為3.9KHz，止帶衰減為70db，這個(gè)濾波器可用運(yùn)算放大器構(gòu)成的有源模擬低通濾波器的方法實(shí)現(xiàn)。然后送給模數(shù)變換器（38），其取樣率為8KHz，位數(shù)為12比特。取樣后的信號(hào)，一方面送入母線B1，另一方面送給數(shù)字自動(dòng)增益控制（39），該控制器工作于，“AD飽和則快速衰減”和“AD不飽和則慢速提升”方式，這可用z-80微處理器來實(shí)現(xiàn)，它用2%左右的樣點(diǎn)的時(shí)間計(jì)算幅值或能量，經(jīng)過數(shù)字衰減器轉(zhuǎn)換為模擬電壓控制放大器（36）的增益，快衰減時(shí)為3db/步，慢衰減時(shí)為1.5db/步，慢提升時(shí)也是1.5db/步，模數(shù)變換器用AD574集成電路來完成。

送入母線B1的上述數(shù)字信號(hào)，先放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（42）中以供運(yùn)算使用。由程序控制器（40）調(diào)用程序存儲(chǔ)器（44）中的預(yù)加重、聲學(xué)分析、識(shí)別、編碼以及p/s程序，通過運(yùn)算器（41）的運(yùn)算，得出各段聲學(xué)參數(shù)矢量或矩陣，以及得出各段音調(diào)、音長等參數(shù)。前者與語音庫（45）進(jìn)行二級(jí)識(shí)別運(yùn)算，得出識(shí)別字的庫地址碼。最后，對(duì)此庫地址碼以及前面得到的各段音調(diào)、音長等參數(shù)進(jìn)行編碼運(yùn)算，並將結(jié)果通過p/s變換器（46）將并行的拜特變換為串行的比特流（33），送給信道。

當(dāng)然，上述調(diào)用程序進(jìn)行預(yù)加重、分析、識(shí)別、編碼等運(yùn)算時(shí)要用到一些系數(shù)和表格，例如預(yù)加重的濾波系數(shù)，分析與識(shí)別的窗口函數(shù)以及一些必要的數(shù)學(xué)函數(shù)、編碼表等，這些系數(shù)和表格都已預(yù)先存放在系數(shù)表格存儲(chǔ)器（43）中。

程序控制器（40）是用邏輯器件如D觸發(fā)器等搭成的，運(yùn)算器（41）是本設(shè)備的關(guān)鍵部件根據(jù)實(shí)時(shí)和精度等方面的要求，采用TMS32010數(shù)字處理器（這種集成電路含有32比特的CPU和（16×16）乘法器，200ns時(shí)鐘）和μPD7764D識(shí)別距離專用集成電路來組成。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（42）用AM9167組成。系數(shù)表格存儲(chǔ)器（43）、程序存儲(chǔ)器（44）以及語音庫（45）都用AM27128EPROM組成。p/s變換則是用軟件來實(shí)現(xiàn)的。

（二）受話狀態(tài)。從信道送來的對(duì)方庫地址碼和對(duì)方講話的音調(diào)音長數(shù)的輸入串行比特流（34），先經(jīng)過s/p變換（47）轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿邪萏財(cái)?shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（42）中待用，由程序控制器（40）調(diào)用程序存儲(chǔ)器（44）中的解碼和合成程序，從語音庫（45）中取出參數(shù)，通過運(yùn)算器（41）的運(yùn)算，得出恢復(fù)對(duì)方語言的數(shù)字信號(hào)。當(dāng)然，在這過程中，也要用到系數(shù)表格存儲(chǔ)器（43）中的數(shù)據(jù)。最后，將所恢復(fù)的數(shù)字語言信號(hào)通過數(shù)模變換器（48），平滑濾波器（49），功放（50）使喇叭發(fā)出對(duì)方講話的語言（35）。數(shù)模變換器（48）和模數(shù)變換（38）的工作時(shí)鐘當(dāng)然要受運(yùn)算器定時(shí)的同步控制。數(shù)模變換器（48）可用AD558集成電路來完成，其速度為8KHz，位數(shù)為8比特。平滑濾波器（49）也是模擬低通濾波器，其技術(shù)指標(biāo)與實(shí)現(xiàn)方法皆與反混迭濾波器（37）相同，僅其中止帶衰減指標(biāo)可降為60db.s/p變換也是用軟件來實(shí)現(xiàn)的。