Другим примером запоминающего устройства является цифровая система запоминания речи типа 1А [4], разработанная инженерами фирмы Bell Laboratories. Эта система работает совместно с коммутационными системами с управлением по записанной программе и служит для записи механического голоса, сообщений от абонентов и сообщений для абонентов. Для кодирования используется адаптивная дельта-модуляция (рассматривается далее) со скоростью передачи 32 кбит/с.

Верхней границе скоростей передачи соответствует применение цифровых устройств хранения для записи речи и музыки с высоким качеством воспроизведения. Многие из преимуществ цифровой передачи (по отношению к аналоговой) можно отнести и к цифровой записи. Первым из этих преимуществ является возможность определения качества воспроизведения во время записи и поддержания этого качества бесконечно долго путем периодического копирования (регенерации) записанной цифровым образом информации, прежде чем неизбежные ухудшения не вызовут ошибок в двоичных символах. Таким образом, высококачественные (с высокой скоростью передачи) цифровые записи выдающихся певцов (в зависимости от вашего музыкального вкуса) могут быть сохранены для потомства. Это невозможно сделать с аналоговыми записями, как бы хорошо с ними не обращались или сохраняли их. Другое достоинство цифровых систем запоминания состоит в возможности использовать низкокачественный (нелинейный) носитель записи. Вследствие этого цифровые проигрыватели и магнитофоны станут экономически привлекательными для потребителей, поскольку стоимость электроники продолжает уменьшаться, а дешевые носители записи производятся в массовом количестве. Цифровые магнитофонные системы с высоким качеством воспроизведения уже применяются в некоторых студиях звукозаписи, в основном чтобы способствовать гибкости обработки высококачественного сигнала при подготовке окончательного продукта. В этих системах скорости передачи составляют около 400 кбит/с.

Анализ и синтез речи является еще одной областью широко распространенных исследований, тесно связанных с преобразованием речи в цифровую форму. Действительно, в некоторых из кодеров и декодеров речи, работающих на самых низких скоростях, применяется в определенной степени анализ и синтез речевых сигналов, представленных в цифровой форме. Однако в своей основной разновидности анализ и синтез имеют особые задачи и приложения, фундаментально отличающиеся от целей и применений цифрового представления речи. В основном эти задачи состоят в распознавании слов и машинной генерации речи.

Один из подходов к анализу речи состоит в обработке сигналов с целью распознавания фонем — основных единиц речи, из которых построены произнесенные слова. После распознавания фонем им приписываются определенные индивидуальные кодовые комбинации, используемые для запоминания или передачи. Синтезатор может затем образовать речевой сигнал, воссоздавая комбинации фонем. Анализ этой техники показывает, что содержание речевой информации может быть передано со скоростью порядка 50 бит/с [5]. Следует, однако, подчеркнуть, что передается только та информация, которая связана с самими словами, но не передается ни одно из более субъективных качеств речи, таких как натуральность речи, интонация, акцент, распознаваемость говорящего и т. п. Вследствие этого такая техника сама по себе не применима для общей телефонии, которая обычно воспроизводит также особенности речи, отличные от содержания произнесенных слов.

Следующий уровень анализа речи позволяет распознавать сами произнесенные слова. Одна из таких систем, представленная недавно в действии фирмой NEC (Япония), способна распознавать до 1000 отдельных слов с вероятностью ошибки менее 1 % [6]. Такие системы предназначаются для ввода данных в ЭВМ или для управления машинами голосом и в общем случае не включают средства для воспроизведения (синтеза) произнесенных слов, за исключением получения цифро-буквенного выходного сигнала. С улучшением этой техники распознавания, особенно распознавания связанных слов, станут возможными телетайпы, управляемые голосом.

В широком смысле способы преобразования речи в цифровую форму могут быть подразделены на два класса: способы кодирования аналоговых сигналов с максимально возможной точностью и способы обработки сигналов с целью кодирования только значимых для восприятия элементов процессов речи и слуха. Первая категория относится к общей проблеме аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований и не ограничивается только преобразованием речи. Двумя наиболее общими способами, используемыми для кодирования речевых сигналов, являются импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) и дельта-модуляция (ДМ). За исключением специальных случаев в цифровой телефонии используются только эти способы. Таким образом, изучая наиболее общие способы цифрового кодирования речи, мы фактически исследуем более широкий класс аналого-цифровых преобразований. Вторая категория способов цифрового преобразования речи относится, в основном, к созданию кодеров и декодеров речи, работающих с очень низкими скоростями передачи и предназначенных для узкополосных систем передачи или цифровой аппаратуры хранения с ограниченным объемом. Устройства этого специального класса обычно называют вокодерами. Речь, воспроизводимая вокодерами, обычно достаточно разборчива, но в общем случае лишена натуральности (имеет синтетическое звучание). По этой причине вокодеры не обеспечивают качества, достаточного для общей телефонии. В последующем рассмотрении основное внимание уделяется способам кодирования аналогового сигнала, но описываются также и общие принципы работы вокодеров.

Линия связи (ЛС) - совокупность технических средств и физическая среда, которые обеспечивают передачу сигналов от источника к получателю. Сигналы, используемые для передачи информации, условно можно разделить на два вида: - электрические сигналы; - радиосигналы.