水声通信中低码速率语音编码算法的研究.pdf

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1、第38卷第5期声学学报Vo1．38．NO．52013年9月AC!TAACUSTICASept．，2013水声通信中低码速率语音编码算法的研究肖东，3莫福源2陈庚郭圣明马力(1中国科学院水声环境特性重点实验室北京100190)(2中国科学院声学研究所北京100190)(3中国科学院大学北京100190)2012年1月12日收到2012年4月1日定稿摘要中远距离(>10km)水声语音通信时，由于可利用带宽窄、复杂多变等不利因素对信息传输率的制约，语音编码速率应降到尽可能的低。利用水声信道传播时延大的特点，结合人耳听觉感知的特性，在深入研

2、究混合激励线性预测编码(MELP)标准之后，提出一种语音编码速率可调节的变比特率语音编码算法。其平均码速率约600bps，主观语音质量评估平均得分(PESQMOS)约2．8分。对该编码算法性能进行了计算机仿真和海上实验验证。实验及仿真表明，在误码率不高于10时，本算法表现良好且稳定，合成语音清晰可懂，易于辨认说话人。PACS数：43．72StudyoflowbitratespeechcodecalgorithminanderwateracousticcommunicationXIAODong，。MOFuyuan。CHENGengGU

3、OShengmingMALi(1KeyLaboratoryofUnderwaterAcousticEnvironment，ChineseAcademyD，SciencesBeijing100190)(2InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciencesBeijing100190)(3UniversityofChineseAcademyofSciencesBeijing100190)ReceivedJan．12，2012RevisedApr．1，2012AbstractAtmediumorlon

4、gdistance(>10km)underwateracousticspeechcommunication，bitrateisconstrainedbythecomplicated，timevaryingchannelandlimitedbandwidthofcommunicationsystem．Thebitrateofspeechcodingisrequiredtobeaslowaspossible．Thelargetimedelayofunderwateracousticwavepropagationcanbeusedforl

5、owbitratespeechcoding．AfterinvestigatingtheMixedExcitationLinearPrediction(MELP)standardandtakingaccountoftheauditoryperceptualfeatures，avariableandadjustablebitratespeechcodecalgorithmhasbeenproposed，whoseaveragebitrateisabout600bps．TheaveragePerceptualEvaluationofSpe

6、echQualityMeanOpinionScore(PESQMOS)ofsynthesizedspeechesisabout2．8．Ithasbeenprovedbythecomputersimulationandseatrialthattheperformanceoftheproposedalgorithmiswellandrobustwhenbiterrorrateisnomorethan10一。．Thesynthesizedspeechisvividandintelligible，andkeepsmainindividual

7、characteristicsofspeakers．也随之减少，信息传输率相应受到制约。在保证话音质量并且要求有一定通信作用距离的条件下，研究引言一种低码速率数字语音编码信号，成为解决这一问水声语音通信应用广泛，如：指挥水下蛙人进行题的一种可行方案。移动或者排查险情，水面指挥船与水下载人航行器2010年，法国Andr~Goalic等利用TRansmis—之间的通信等。水下声传播衰减与声波频率有关，相siond’ImagesetdeDonn~esENTempsreelfTRI—同声源级的前提下，声波频率越低，衰减越小[1]j其DENT

8、)通信平台，在BrestBay海湾中，收发双方相作用距离越远，但同时水声通信信道的可利用带宽对运动速度不超过4节的情况下，实现了2．4kbps语590声学学报2013音通信，实验过程中经纠错后无误码【引。2010年，哈平，难以保留说话