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Radio-club F6KRK
Les transmissions radio numériques

16 – Le codage de la parole (2)

Après avoir vu en première partie le codage de la parole à haut débit, nous allons
poursuivre avec les codages à moyens et bas débits. Bien sûr, il ne s’agit pas d’exiger du
lecteur une compétence en traitement du signal. Cet article n’a d’autre ambition que de
donner une idée générale des processus employés.

Le codage CELP (moyens débits). Il est très efficace pour les débits Le codeur transmet le ou les index
moyens de 4,8 à 16 kbps, comme en des segments qui minimisent le
N-B : La réduction du débit entraîne témoignent les nombreuses normes critère ainsi que le ou les gains
la nécessité de découper le flot de qui l’utilisent. La figure 1 représente associés, les paramètres spectraux
données en paquets : les trames. le principe de ce codage. et le pitch fractionnaire (fréquence
Nous sommes alors en temps différé fondamentale Fo).
(retard dû à la constitution d’un Dans chaque trame, une analyse
historique) et aucune erreur n’est spectrale par prédiction linéaire Le critère perceptuel prend en
tolérée. (LPC) détermine le filtre de compte la propriété de masquage
synthèse 1/A(z). On découpe chaque du bruit de quantification par
Pour ces débits réduits, les tech- trame en sous-trames plus courtes les formants en pondérant plus
niques de codage de la forme d’onde (durée typique 5 ms) sur lesquelles fortement l’erreur de quantification
que nous avons vues ne donnent on effectue une quantification dans les zones de faible amplitude
pas de bons résultats. Les codeurs vectorielle du signal par une du spectre et plus faiblement dans
doivent éliminer les informations technique d’analyse par synthèse. les zones de formants.
sans pertinence pour la perception.
À l’aide d’un critère dit « percep-
Les vocodeurs utilisent certaines tuel » , de type moindres carrés Cette pondération s’effectue en
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caractéristiques de la perception et pondérés, on compare le signal de filtrant le signal d’erreur par un filtre
de la production de la parole, aussi parole original avec tous les signaux de type A(z)/A(z/k) où k est compris
sont-ils généralement très peu effi- synthétiques possibles obtenus après entre 0 et 1 (typiquement k = 0,85).
caces pour les signaux autres que la quantification vectorielle. Les dictionnaires utilisés sont appelés
parole, comme du bruit ambiant ou stochastiques ou adaptatifs selon
des signaux DTMF. Ces signaux synthétiques sont géné- qu’ils contiennent des séquences
rés en filtrant par le filtre de synthèse fixes de bruit ou bien les séquences
La solution la plus employée utilise un signal d’excitation choisi dans un d’excitation de trames précédentes.
le codage CELP (Code Excited Linear dictionnaire de séquences d’excita- Le dictionnaire adaptatif permet de
Prediction). tion (on ajoute parfois la sortie de prendre en compte la redondance
plusieurs dictionnaires) et en ajustant introduite par la quasi-périodicité
le signal résultant par le gain optimal. des sons voisés.
Pour les sons voisés, le signal syn-
thétique présente des harmoniques
depuis F jusqu’à Fe/2 même si le
0
signal original n’a plus d’harmo-
niques au-delà d’une fréquence
Fmax. On parle dans ce cas d’arte-
fact tonal.
Pour le décodage, à partir des
paramètres transmis, on utilise les
numéros de forme du même dic-
tionnaire avec leur gain puis on les
additionne.

Figure 1 : Principe du codage CELP

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