Вокодерной системи, або вокодер. Метод кодування джерела, Кодування мовлення на основі лінійного передбачення.
Мова є найважливішим засобом комунікації між людьми. За своїми характеристиками і властивостями вона досить специфічна і унікальна. Відповідно мова, як основа людського спілкування і взаємодії, є предметом пильної уваги багатьох наукових досліджень і технічних розробок в сфері управління і телекомунікацій. Метою такої уваги є створення якісно нових систем передачі мовної інформації. Результатами розвитку в цьому напрямку стають високоефективні і надійні засоби зв'язку, системи автоматичного голосового управління з можливістю верифікації, довідкові системи з мовним відповіддю, нові можливості в сферах медичного обслуговування, навчання або розважального характеру і т.д.
Однією з найважливіших завдань, про що можна судити по приділяє їй уваги, є дослідження мовного сигналу в області низкоскоростной передачі. У цьому напрямку, незважаючи на багаторічну роботу, є ще багато невирішених завдань. Створення систем низкоскоростной передачі з високою якістю сприйняття сигналу, здатних функціонувати і взаємодіяти з людиною в реальних умовах, систем розпізнавання злитого мовлення на фоні заважають факторів при об'єктивної методикою оцінки якості сприйняття мови дозволить ці проблеми вирішити.
Головним завданням на сьогодні є вже не тільки досягнення мінімальної надмірності, але і якість звучання мовних сигналів, відновлених в низькошвидкісних системах передачі, тобто сприйнятливість і розбірливість для людського слуху, без значного зниження ефективності обробки і передачі при наявності шумів. Зокрема вокодерной системи хоча і забезпечують прийнятну розбірливість, але не можуть забезпечити хорошу якість одержуваного сигналу. Також при обробці повністю втрачаються індивідуальні особливості голосу; мова звучить механічно, трапляються сторонні звуки. При цьому слід знайти оптимальний баланс між якістю і швидкістю передачі. Особливо важливе це питання для бездротових систем зв'язку, через обмеженість радіочастотного ресурсу та необхідністю обробки величезного масиву даних, для каналів управління і ліній командної зв'язку, а також різних пристроїв з голосовим управлінням.
Вокодером (від англійського voice - голос і code - код) зазвичай називають апаратуру в системі зв'язку, за допомогою якої проводиться кодування мови на передачу і декодування на прийомі. Мета кодування полягає в тому, щоб більш ефективно використовувати канал зв'язку, т. Е. Скомпресі-ровать сигнал таким чином, щоб замість одного звичайного (300 ... 3400 гц) каналу зв'язку можна було отримати кілька каналів. Вирішення цього завдання досягається шляхом скорочення надлишкової інформації, наявної в мовному сигналі. Природно, що на прийомі виключена надмірність в мовному сигналі не відновлюється.
Вокодер (англ. Voice coder - кодіровщік голоси) - пристрій синтезу мови на основі довільного сигналу з багатим спектром. Спочатку вокодер були розроблені з метою економії частотних ресурсів радіолінії системи зв'язку при передачі мовних повідомлень. Економія досягається за рахунок того, що замість власне - мовного сигналу передають тільки значення його певних параметрів, які на приймальній стороні керують синтезатором мови. Основу синтезатора мови складають три елементи:
генератор тонального сигналу для формування голосних звуків;
генератор шуму для формування приголосних;
і система формантних фільтрів для відтворення голосу абонента.
Після всіх перетворень голос людини стає схожим на "голос робота", що цілком терпимо для засобів зв'язку і цікаво для музичної сфери. Так було лише в найпримітивніших вокодера 1-ї половини XX ст. Сучасні зв'язкові вокодер забезпечують найвищу якість голосу при істотно більш сильному ступені стиснення в порівнянні зі згаданими вище.
Вокодер як незвичайний ефект був узятий на озброєння електронними музикантами і згодом став повноцінним ефектом завдяки фірмам-виробникам музичного обладнання, які надали йому форму і зручність музичного ефекту. Вокодер як музичний ефект дозволяє перенести властивості одного (модулюючого) сигналу на інший сигнал, який називають носієм. Як сигнал-модулятора використовується голос людини, а як носій - сигнал, що формується музичним синтезатором або іншим музичним інструментом. Так досягається ефект «говорить» або «співаючого» музичного інструменту. Крім голосу модулюючий сигнал може бути і гітарою, клавішними, барабанами і взагалі будь-яким звуком синтетичного і «живого» походження. Також немає обмежень і на що має сигнал. Експериментуючи з моделюючим і несучим сигналом, можна отримувати абсолютно різні ефекти - говорить гітара, барабани зі звуком фортепіано, гітара, яка звучить як ксилофон.
Сучасні вокодер можна поділити на:
Апаратні (з яких все і почалося)
Віртуальні (з'явилися набагато пізніше з розвитком комп'ютерних технологій створення музики).
У практиці комп'ютерного музиканта значно частіше використовуються вокодер віртуальні, реалізовані у вигляді VST-плагінів (VST-plugins), так як вони більш гнучкі в налаштуванні. Застосовуються подібні рішення вокодеров як самостійні програми, так і спільно з програмою-хостом. В якості такої може бути використана будь-яка віртуальна студія, що підтримує технологію VST, наприклад, Cakewalk Sonar, Steinberg Cubase або FL Studio. Програма-хост дозволяє підключати власне сам вокодер і вибирати, звідки надходитиме несе і модулюючий сигнал (деякі вокодер мають вбудований синтезатор несучого сигналу) - з синтезаторів і семплерів (які, до речі, мають теж формат VST) або c мікрофонів та інших підключених до звукової мапі інструментів. А управління несучим сигналом здійснюється за допомогою MIDI-команд, що надходять з MIDI-секвенсор або MIDI-клавіатури в VST-плагін (синтезатор або семплер).
Прикладом віртуальних вокодеров можуть служити VST-плагіни, такі як: Steinberg Vocoder, Fruity Vocoder, Akai DC Vocoder, Voctopus, AC vocoder, Formulator, Lpc-vocoder, Darkoder, Cylonix (як працює самостійно (standalone)). Будь знайомий з його принциповим пристроєм може зібрати власний вокодер в будь-який модульній програмі типу NI Reactor / Generator, Max MSP, Buzz Composer. Прикладом апаратного вокодера можуть служити Електроніка ЕМ-26 з вбудованим синтезатором [1]. Крок 2401 [2]. Korg KAOSS PAD 3 (цифровий), Korg VC-10 Vocoder, Boss Vt1-Vocoder, Sennheiser Vocoder, Korg R3 Synth Vocoder, KORG MicroKORG SYNTHESIZER VOCODER, MAM VF11 Vocoder, Analog Lab Vocoder X32, Roland VP-330 Vocoder Plus, EMS Vocoder.