La tecnologia AMR non riguarda direttamente la conversione del segnale
vocale da analogico a digitale, quanto piuttosto la successiva
codifica e compressione.
Lo schema generale della catena di trattamento del segnale vocale in un
tipico sistema di trasmissione, ad esempio in un telefono cellulare,
è mostrata in figura1:
Figura 1
Il segnale vocale viene convertito in forma numerica mediante campionamento
e conversione A/D generando una sequenza di dati numerici.
Prima della trasmissione la sequenza numerica viene ulteriormente
codificata sia per limitare la quantità di dati da trasmettere
(compressione) sia per aggiungere ulteriori informazioni necessarie per il
controllo degli errori di trasmissione.
La sequenza destinata alla trasmissione è quindi composta da due
parti: una parte che rappresenta il segnale che si vuole trasmettere ed
una parte utilizzata per il trattamento degli errori.
Uno dei problemi nella fase di codifica consiste nello scegliere il
la giusta proporzione di bit destinati alle due parti.
Infatti se il canale di trasmissione è di buona qualità
è inutile “sprecare” molti bit per i codici di errore perché si
otterrebbe un risultato migliore rappresentando “meglio” (con maggior numero
di bit) il segnale. Viceversa se il canale è di cattiva qualità
è inutile
rappresentare il segnale molto accuratamente: sarebbe meglio dedicare più bit
al controllo degli errori.
Questo è particolarmente importante nella telefonia cellulare in cui la
qualità del canale trasmissivo è assai variabile, e per di
più varia nel tempo anche nel corso di una singola conversazione.
Gli attuali sistemi GSM utilizzano algoritmi di codifica di tipo fisso: ovvero
il numero di bit destinati al segnale ed al controllo dell’errore sono
fissati, mentre per i sistemi di nuova generazione sono stati proposti
algoritmi AMR (Adaptive Multi Rate) che sono in grado
di modificare nel tempo le strategie di codifica in funzione della
qualità del canale.
Gli algoritmi utlizzati sono assai complessi e non è possibile entrare
in dettagli sugli aspetti tecnici, comunque in figura 2 viene mostrato
lo schema generale di un sistema di trasmissione vocale con codifica AMR.
Figura 2
Nell’apparecchio mobile
il segnale audio vocale precedentemente digitalizzato
viene codificato
in modo analogo a quanto detto sopra. Nella codifica però vengono
incluse anche informazioni relative alla qualità del canale “down-link”
(trasmissione da stazione fissa ad apparecchio mobile). La sequenza numerica
viene poi inviata alla stazione fissa.
La stazione fissa estrae la parte audio della sequenza e la invia sulla rete
fino alla stazione cui è collegato l’apparecchio del
corrispondente ed utilizza la parte relativa alla qualità del canale
per selezionare la modalità di codifica del canale “down-link”.
Allo stesso tempo analizza la qualità del canale “up-link”
(trasmissione da apparecchio mobile a stazione fissa) e include le informazioni
che saranno utilizzate dall’apparecchio mobile
per selezionare la modalità di trasmissione nella codifica del
segnale audio che viene poi trasmesso sul canale “down-link”.
Come si vede, dato che l’analisi della qualità del canale può
essere fatta solo dalla parte ricevente, questa informazione deve essere
inviata all’altro apparecchio che deve selezionare la migliore modalità
di codifica del segnale da trasmettere, codificandola insieme al segnale audio.
Nota 1:
Alcune informazioni aggiuntive sulle varie tecniche coinvolte possono essere
trovate sul nostro sito: