Техника - молодёжи 1959-06, страница 28

Обычная линия телефонной связи способна пропустить только узенькую ленточку, вырезанную из широкой полосы низких частот речи и музыки.

который прямо читал бы слепым печатный текст книг, пускай даже монотонным искусственным человеческим голосом? Или пишущая машина, печатающая на бумаге диктуемый ей текст письма или рукописи и даже переводящая его на другой язык?

Если взглянуть на кривые линии записи слышимых ухом сложных звуков (такая запись получается, например, на граммофонной пластинке или на кинопленке в звуковом кино), то мы увидим, что их можно разделить иа две группы. В одном случае кривые будут очень простыми — это записи чистых звуков, являющихся колебаниями одной строго определенной частоты. Звуки здесь отличаются друг от друга только числом колебаний в секунду и силой (амплитудой).

На слух это отличие будет сказывать-сп только а еысоте слышимого звука. В других случаях кривые имеют очень сложную форму. Иногда в них с первого взгляда даже трудно обнаружить какие-либо закономерности. Можно предположить, что в таком сложном звуке одновременно присутствует сразу очень много простых колебаний, которые смешались все вместе.

И вот здесь-то и кроется основа решения задачи прессования звуков.

В любом очень сложном звуке, каким, например, является человеческая речь или музыка, мы всегда можем разложить суммарную кривую на составляющие ее основные колебания, найти в ней очень много чистых тонов самой различной частоты, начиная от самой низкой основной частоты до самой высокой. Колебания звуков человеческой речи лежат в пределах от 16 (самый низкий бас) до 3—4 тысяч колебаний в секунду (колоратурное сопрано) и даже выше, еключея все тонкие дополнительные колебания. Эти высокие колебания, иногда трудно улавливаемые даже специальными приборами, придают человеческому голосу ту окраску, благодаря которой мы отличаем одни голоса от других, узнаем голоса родных и знакомых.

Поэтому, передавая звуки музыки при помощи электромагнитных колебаний высокой частоты (радиоволн), мы на несущую частоту накладываем колебания модуляции, начиная от самых низких и простых звуков (обычно 50 колебаний в секунду), кончая большим числом разнообразных колебаний, происходящих от смешения вместе всех этих звуков. Иными словами, мы вынуждены обеспечивать место для

сплошной полосы колебаний от 50 до 5 тыс. через секунду.

Отсюда мы можем сделать один очень важный вывод: чем больше различных частот содержит в себе передаваемый сигнал, тем шире должна быть отводимая для их модуляции полоса частот.

УПЛОТНЕНИЕ НЕОБЫЧНОЕ

Звуки человеческой речи в отличие от любых иных звуков носят столь определенный и сложный характер, что мы в состоянии разбирать речь даже тогда, когда она очень искажена или сопровождается большими помехами. Эта способность речи как бы сопротивляться искажениям и помехам сильно препятствует попыткам как-то сжать ее, намеренно исказить, вырезать из нее какие-то участки, чтобы

ее от искажений и помех, в этих как бы идеальных условиях оказывается уже не нужной. Поэтому отпадает необходимость отводить речи более широкую полосу частот, передавать и те частоты, без которых речь в условиях отсутствия помех все равно будет вполне понятна.

Идеалом было бы очистить речь от ненужных усложнений и передавать только ее основной костяк, ее смысловое существо. Очень простое по звуковому содержанию угрожающее рычание собаки с полной ясностью для нес передает суть ее намерений, или, как ученые любят выражаться, «информацию». Для того чтобы понять эту информацию, не всегда нужно, чтобы она выражалась очень сложным музыкальным рисунком и звуковыми переливами. Нужно лишь свести эту «информацию» к простым сокращенным сигналам — вот к чему сводилась задача ученых.

Сделать это, однако, трудно. Звуки речи приходится воспринимать так, как они звучат. Но зато изменить кое-что в их звучании — устранить или добавить—мы можем электрическим путем в аппаратуре нашей линии связи.

Дальше можно было бы придумать такие устройства, чтобы, передав один только упрощенный сигнал, асе остальное восстановить в месте приема.

Заранее предупреждая читателей, что приводимые нами сравнения далеко не точно передают суть явления, а служат только для уяснения общих принципов подобной системы, разберем такой пример.

Очистив угрожающее рычание собаки от всех посторонних звуков и шу-

Чтобы передать какую-либо информацию, «сосновной смысл».

облегчить задачу передачи возможно большего числа каналов речи по проводам.

По этой причине только недавно удалось осуществить передачу речи по телефонному кабелю через океан в то время, как телеграфные трансатлантические кабели успешно работают почти целое столетие, а телефонный разговор по радио осуществлен впервые около 40 лет тому назад.

Техника современной проводной телефонной связи позволяет полностью устранить из цепи всякого рода электрические помехи. Следовательно, часть сложного узора человеческой речи, столь хорошо предохраняющая

достаточно передать только ее костяк —

мое, не передающих основного вполне понятного смысла рычания, мы получили, допустим, чистые звуки: «Грррр! Гppppl Грррр!» и т. д.

Во-первых, нам нет необходимости основной лейтмотив — «Грррр!», — всю эту недвусмысленную и вполне понятную «фразу» передавать 3,10 или 100 раз подряд. Вполне достаточно передать этот звук всего один раз плюс какой-то сигнал, означающий повторение «слова» определенное число раз, допустим, 10. Получим: «10(Грррр)». В приемном же устройстве в этом случае нужно и можно создать схему, ко-

(Конец статьи см. на стр. 26)

24