Cosa fa questa riduzione del rumore?

Ciò dovrebbe dipendere dal dispositivo.

In generale, si presume che applichi l'elaborazione del segnale (analogico e / o digitale) per migliorare il rapporto segnale / rumore percepito .

In casi semplici, ciò potrebbe significare semplicemente ridurre la larghezza di banda di un ricevitore analogico. Certo, la voce non suonerà così nitida, ma se si acquista una riduzione del 75% del rumore, potrebbe valerne la pena.

Come fa il circuito o il software a sapere quale parte del segnale ridurre come rumore e quale parte non attenuare? (ad es. le cose che l'operatore vuole sentire)

In casi più complessi, il DSP verrà utilizzato per trovare e isolare i componenti del segnale che corrispondono a un modello matematico di ciò che costituisce un discorso intelligibile. Questo non è dissimile dal problema del vocoder, dove vorresti condensare la totalità dei dati audio solo alle parti che definiscono il discorso contenuto abbastanza bene da riprodurlo in modo affidabile.

Quindi, questa diventa una stima problema: qual è il contenuto vocale che ha portato al segnale di rumore osservato?

Un approccio intuitivo è: se avessi tutti i segnali vocali possibili tra cui scegliere, quale ha la differenza meno quadratica rispetto al segnale rumoroso stai osservando? Scegli quello.

Ovviamente, dal momento che non puoi aspettare per sempre, questo non è fattibile. Ciò che è effettivamente fattibile è provare a stimare un insieme molto limitato di parametri del modello vocale, quindi aggiornarlo continuamente, prevedere cosa succederebbe dopo, confrontarlo con il successivo bit di segnale rumoroso appena ricevuto e così via.

Pensa a questo come a un sintetizzatore vocale (che ad esempio imita la meccanica umana della produzione del suono, avendo coefficienti diversi per cose diverse che la tua bocca e le corde vocali potrebbero fare), alimentato continuamente solo con i coefficienti che qualcuno ha stimato in base al rumore reception.

Questo mi porta a

Esiste più di un tipo di riduzione del rumore?

Sì! non solo ci sono molti modi in cui quanto sopra può essere implementato, ma hai anche diversi tipi di rumori che potresti voler ridurre:

Mentre la riduzione della larghezza di banda paga quasi sicuramente per es. FM e AM a basso SNR soggetti a rumore stazionario a banda larga, non farà molto contro il rumore impulsivo (ad esempio dalle candele), poiché ciò significa solo un picco potenzialmente enorme con molta energia su tutto lo spettro.

È facile azzerare quell'impulso. Ciò migliorerebbe già la situazione, ma: vorresti davvero che la pronuncia in corso quando il rumore dell'impulso iniziasse a continuare, estrapolata per la durata dell'impulso. Quindi, diventa incredibilmente utile se stai già utilizzando un codificatore di modelli predittivi, perché puoi lasciarlo funzionare liberamente senza regolarlo continuamente.

Lasciami aggiungere un'ultima domanda che non hai posto ma che Vorrei rispondere:

Quale sarebbe il miglior sistema di cancellazione del rumore, incluso un trasmettitore che coopera?

Bene, se il trasmettitore lo sa le caratteristiche del rumore che ti aspetti, potrebbe spendere la sua potenza di trasmissione per trasmettere solo ciò che usi veramente per ricostruire, e non per il resto di ciò che hai parlato nel tuo microfono.

Nel semplice più stretto -caso filtro sopra, ciò significherebbe semplicemente che userebbe un filtro che è abbinato a quello che usi nel ricevitore sul lato di trasmissione. (E, sì, in realtà è la stessa cosa del filtraggio corrispondente noto dalla teoria delle comunicazioni.)

Nel caso del modello vocale, non è difficile vedere che sarebbe essere molto più intelligente usare solo la potenza di trasmissione per trasmettere i coefficienti necessari per ricostruire la voce e nient'altro. Assicurati che l'intera larghezza di banda che ottieni sia riempita con tutta la potenza messa in questi. Inoltre, più un coefficiente specifico è importante per la ricostruzione intelligibile, maggiore sarà la potenza da spendere per codificarlo.

Questo è esattamente ciò che i vocoder devono. Non è intuitivamente difficile vedere, quindi, che le comunicazioni vocali digitali con la conoscenza dell'RF SNR del ricevitore sul trasmettitore saranno migliori delle comunicazioni analogiche (specialmente AM). L'argomento spesso sottolineato del "digitale non fa degrado graduale, semplicemente fallisce" in realtà non è vero per i vocoder moderni; c'è molta codifica di canale in corso che distribuisce gli errori nel miglior modo possibile e codifica sorgente / canale congiunta che assicura che gli errori di bit rimanenti abbiano il minor effetto possibile sull'intelligibilità.

Puoi effettivamente utilizzarlo con una radio SSB: usa semplicemente l'ingresso / uscita audio SSB come larghezza di banda che trasporta i segnali digitali. FreeDV fa esattamente questo!