JP3216319B2 - ディジタルオーディオ送信装置及び受信装置並びに送受信装置 - Google Patents
ディジタルオーディオ送信装置及び受信装置並びに送受信装置Info
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Description
オーディオ通信における、再生周波数帯域の異なる複数
の符号化方式に対応するディジタルオーディオ送信装置
及び受信装置並びに送受信装置、特に、圧縮符号化方式
の違いにより再生周波数帯域および標本化周波数に相違
がある場合でも、標本化周波数の変換を行うことによ
り、単一の標本化周波数を使用したA/D変換器やD/
A変換器等を直接利用するための、ディジタルオーディ
オ送信装置及び受信装置帯域並びに送受信装置に関す
る。
合に用いられる音声符号化方式の音質として、電話音声
品質、高品位音声品質が知られている。電話音声品質と
高品位音声品質とでは、異なる標本化周波数が用いられ
る。このため、符号化方式の違いによって、信号の伝送
速度を変化させる必要がある。特に、例えば、送信音声
として電話品質を用い、受信音声として高品位音声品質
を用いるというように、送受信間で品質の異なる非対称
通信等を行う場合には、A/D変換部とD/A変換部と
で標本化周波数を変化させるために、別々のデバイスを
使用しなければならない。しかしながら、デバイスを増
加することはコストのアップにつながり、単一のA/D
変換部及びD/A変換部で非対称通信などを行うことが
できる方式が望まれている。
受信装置としては、図5に示すものが知られている。図
5において、送信部は50〜59からなり、受信部は5
5、60〜68からなる。すなわち、送信部は、入力端
子50、ローパスフィルタ51A、ローパスフィルタ5
1B、電話音声用A/D変換器52、高品位音声用A/
D変換器53、セレクタ54、エコーキャンセラ55、
電話品質音声用符号化器56、高品位音声用符号化器5
7、セレクタ58及び出力端子59からなる。また、受
信部は、入力端子60、電話品質音声用復号化器61、
高品位音声用復号化器62、セレクタ63、エコーキャ
ンセラ55、電話品質音声用D/A変換器64、高品位
音声用D/A変換器65、ローパスフィルタ66A、ロ
ーパスフィルタ66B、セレクタ67及び出力端子68
からなる。
及び受信装置を用いてディジタルオーディオ信号を送受
信する場合について説明する。送信時においては、送話
音声が、アナログ信号として入力端子50から入力され
る。このアナログ信号は、ローパスフィルタ51A、5
1Bを介して、符号化方式の周波数帯域および標本化周
波数に対応したA/D変換器52(標本化周波数が例え
ば8kHz)、A/D変換器53(標本化周波数が例え
ば16kHz)にそれぞれ供給される。A/D変換部5
2のディジタル出力信号、A/D変換部53のディジタ
ル出力信号は、セレクタ54に供給される。セレクタ5
4によって選択されたディジタル信号は、エコーキャン
セラ55に入力される。この時、エコーキャンセラ55
では、送信側の符号化方式情報を受けて、予め決められ
た符号化方式にしたがって、入出力信号の送受信速度が
変化される。
号は、電話品質音声符号科器6(標本化周波数が例えば
8kHz)や高品位音声符号化器57(標本化周波数が
例えば16kHz)に供給される。これらの符号化器5
6及び57では、供給された信号が符号圧縮されると共
に、予め決められた符号化方式にしたがって、そのディ
ジタル信号に対応する符号コードをセレクタ58へ出力
する。セレクタ58では、一方の符号コードが選択さ
れ、その符号コードが出力端子59及びディジタル回線
(図示せず)を介して送信される。
び入力端子60を介して受信された符号コードは、それ
ぞれの符号化方式にしたがい、電話品質音声復号化器6
1(標本化周波数が例えば8kHz)、高品位音声復号
化器62(標本化周波数が例えば16kHz)に供給さ
れる。電話品質音声復号化器61、高品位音声復号化器
62では、供給された符号コードが復号伸張され、その
ディジタル信号がセレクタ63に供給される。セレクタ
63により選択されたディジタル信号は、受信側の符号
化方式情報にしたがい、エコーキャンセラ55に入力さ
れて所定の処理がなされる。
号は、D/A変換器64(標本化周波数が例えば8kH
z)、D/A変換器65(標本化周波数が例えば16k
Hz)に供給され、符号化方式にしたがってそれぞれD
/A変換される。D/A変換器64のディジタル出力信
号は、ローパスフィルタ66Aに供給され、また、D/
A変換器65のディジタル出力信号は、ローパスフィル
タ66Bに供給される。ローパスフィルタ66A、66
Bの出力信号のうちの一方がセレクタ67により選択さ
れ、入力端子68に供給される。このようにして受話状
態となる。
ジタルオーディオ送信装置及び受信装置においては、再
生周波数帯域の異なる符号化方式ごとに、独立したロー
パスフィルタを設けなければならない。また、非対称通
信を行おうとした場合、送信側と受信側とで標本化周波
数が異なるために、独立したA/D変換器及びD/A変
換器が必要となってしまう。
理装置と直接接続する場合には、標本化周波数の異なる
符号化方式によって、信号の伝送速度が変化する。この
ため、符号化方式の情報をエコーキャンセラおよび周辺
装置に伝える必要がある。特に非対称通信の場合には、
送信側と受信側とで独立に符号化方式の情報を与えなけ
ればならないために、入出力部分のインターフェースの
負荷が非常に大きくなってしまう。
を統一することにより、回路規模を小型化することがで
きるディジタルオーディオ送信装置及び受信装置並びに
送受信装置を提供することにある。
されたディジタルオーディオ信号を入力し、当該信号の
エコーをキャンセルするエコーキャンセラと、 エコーキ
ャンセラから出力される第1の標本化周波数で標本化さ
れたディジタルオーディオ信号の帯域低減および標本化
周波数低減を行う帯域変換手段と、帯域変換手段からの
出力信号を第1の標本化周波数よりも低い第2の標本化
周波数で符号化する低標本化周波数符号化手段と、エコ
ーキャンセラから出力される信号を第1の標本化周波数
で符号化する高標本化周波数符号化手段と、低標本化周
波数符号化手段または高標本化周波数符号化手段からの
出力信号の何れかを選択する選択手段とを備えることを
特徴とするディジタルオーディオ信号送信装置である。
たは第2の標本化周波数で符号化されたディジタルオー
ディオ信号を受信するディジタルオーディオ信号受信装
置において、 受信されたディジタルオーディオ信号を第
1の標本化周波数で復号する高標本化周波数復号化手段
と、受信されたディジタルオーディオ信号を第1の標本
化周波数よりも低い第2の標本化周波数で復号する低標
本化周波数復号化手段と、低標本化周波数復号化手段か
らの出力信号を第1の標本化周波数で標本化する標本化
周波数変換手段と、標本化周波数変換手段または高標本
化周波数復号化手段からの出力信号の何れかを選択する
選択手段と、 第1の標本化周波数で動作する選択された
ディジタルオーディオ信号のエコーをキャンセルするエ
コーキャンセラとを備えることを特徴とするディジタル
オーディオ信号受信装置である。また、この発明は、第
1の標本化周波数または第2の標本化周波数で符号化さ
れたディジタルオーディオ信号を送信および受信するデ
ィジタルオーディオ信号送受信装置において、 第1の標
本化周波数で標本化されたディジタルオーディオ信号を
入力し、当該信号のエコーをキャンセルするエコーキャ
ンセラと、 エコーキャンセラから出力される第1の標本
化周波数で標本化されたディジタルオーディオ信号の帯
域低減および標本化周波数低減を行う帯域変換手段と、
帯域変換手段からの出力信号を第1の標本化周波数より
も低い第2の標本化周波数で符号化する低標本化周波数
符号化手段と、 エコーキャンセラから出力される信号を
第1の標本化周波数で符号化する高標本化周波数符号化
手段と、 低標本化周波数符号化手段または高標本化周波
数符号化手段からの出力信号の何れかを選択する第1の
選択手段と、を有するディジタルオーディオ信号送信部
と、 受信したディジタルオーディオ信号を第1の標本化
周波数で復号する高標本化周波数復号化手段と、 受信し
たディジタルオーディオ信号を第1の標本化周波数より
低い第2の標本化周波数で復号する低標本化周波数復号
化手段と、 低標本化周波数復号化手段からの出力信号を
第1の標本化周波数で標本化する標本化周波数変換手段
と、 標本化周波数変換手段または高標本化周波数復号化
手段からの出力信号の何れかを選択する第2の選択手段
と、 第1の標本化周波数で動作する選択されたディジタ
ルオーディオ信号のエコーをキャンセルするエコーキャ
ンセラとを有するディジタルオーディオ信号受信部とを
備えることを特徴とするディジタルオーディオ信号送受
信装置である。
ャンセラから高標本化周波数の形式で出力された送話信
号は、帯域変換部または高標本化周波数符号化部に供給
される。帯域変換部に入力された送話信号は、その標本
化周波数を低減され、低標本化周波数符号化部から符号
コードとして出力される。一方、高標本化周波数符号化
部に直接入力された送話信号も同様に、符号コードを出
力する。これらの符号コードはセレクタに供給される。
セレクタでは、予め決められた符号化方式のものが選択
され、送信データとして出力される。
本化周波数復号化部または高標本化周波数復号化部に入
力され、それぞれの符号化方式で復号伸張される。低標
本化周波数復号化部の出力信号は、その標本化周波数が
高標本化周波数と同等のものになるために、標本化周波
数変換部に供給される。標本化周波数変換部に供給され
た信号は、その標本化周波数が高標本化周波数と同等と
される。標本化周波数変換部の出力信号は、セレクタに
出力される。一方、高標本化周波数復号化部から出力さ
れた信号は、直接的にセレクタに出力される。セレクタ
では、予め決められた符号化方式で復号伸張された信号
が選択され、エコーキャンセラまたはD/A変換器に供
給される。
説明する。図1には、この発明によるディジタルオーデ
ィオ送信装置及び受信装置の原理ブロック図が示され
る。なお、図1Aは送信側の、図1Bは受信側の構成を
示すブロック図である。図1Aにおいて、入力端子1か
ら入力されるディジタルオーディオ信号は、帯域変換部
2及び高標本化周波数符号化部3に供給される。なお、
帯域変換部2において、入力された信号は、その帯域低
減及び標本化周波数低減が行われる。また、後述するよ
うに、帯域変換部2は、ディジタルローパスフィルタ及
び間引き回路からなる。帯域変換部2の出力は、低標本
化周波数符号化部4に供給される。
本化周波数が8kHz、再生周波数上限が3.4kHz
である電話品質音声符号化方式とされる。また、高標本
化周波数符号化部3は、例えば、標本化周波数が16k
Hz、再生周波数上限が7.0kHzである高品位音声
符号化方式とされる。なお、いずれの符号化方式であっ
ても、その標本化周波数が、後述するA/D変換部及び
D/A変換部の標本化周波数、またはエコーキャンセラ
の動作周波数の約数となっていれば、符号化方式及びそ
の標本化周波数は限定されるものではない。
数符号化部4において符号圧縮された信号は、それぞれ
セレクタ5に供給される。セレクタ5ではどちらか一方
の信号が選択され、出力端子6を介して、符号コードと
して出力される。
る符号コードは、低標本化周波数復号化部8及び高標本
化周波数復号化部9に供給されて復号される。低標本化
周波数復号化部8の出力は、標本化周波数変換部10に
供給される。なお、後述するように、標本化周波数変換
部10は、2倍補間回路、ディジタルローパスフィルタ
及びアンプからなる。標本化周波数変換部10では、供
給された信号の標本化周波数が増大される。高標本化周
波数復号化部9及び標本化周波数変換部10のそれぞれ
の出力がセレクタ11に供給され、どちらか一方が選択
される。選択された信号は、出力端子12から音声信号
として出力される。
ディオ送信装置及び受信装置の詳細な回路ブロック図が
示される。図2において、送信部は21〜29からな
り、受信部は31〜39からなる。すなわち、送信部
は、入力端子21、A/D変換器22、エコーキャンセ
ラ23、帯域変換部2、電話品質音声符号化器26、高
品位音声符号化器27、セレクタ28及び信号多重化器
29からなる。また、受信部は、信号分離部31、電話
品質音声復号化器32、標本化周波数変換部10、高品
位音声復号化器36、セレクタ37、エコーキャンセラ
23、D/A変換器38及び出力端子39からなる。
置及び受信装置を用いて、ディジタルオーディオ信号を
送受信する場合について説明する。送信時において、ア
ナログ信号である送話音声は、入力端子21からA/D
変換器22に供給される。このアナログ信号は、A/D
変換器22でディジタル信号とされた後、エコーキャン
セラ23に供給される。エコーキャンセラ23から出力
されるエコーが除去されたディジタル信号は、使用する
符号化方式により、帯域変換部2,高品位音声符号化器
27に供給される。
用のディジタルローパスフィルタ24及び1/2間引き
回路25からなる。ディジタルローパスフィルタ24に
供給された信号は、所定の帯域のみが1/2間引き回路
25に供給される。なお、1/2間引き回路25のため
に実質の標本化周波数が低くなってしまうが、その時に
も標本化定理を満足させるために、1/2間引き回路2
5の前段にディジタルローパスフィルタ24を設け、帯
域を制限している。帯域を制限されて標本化周波数が、
例えば8kHzとなったディジタル信号は、電話品質音
声符号化器26により符号圧縮され、64kbpsの符
号コードとしてセレクタ28に供給される。
と同じ周波数(標本化周波数が16kHz)である高品
位音声符号化部27に供給されたディジタル信号は、符
号圧縮され直接利用可能とされる。このため、高品位音
声符号化器27により符号化された64kbpsの符号
コードは、直接的にセレクタ28に供給される。
ドは、信号多重化器29に供給され、映像信号と多重さ
れ、ディジタル回線インターフェース30を介してディ
ジタル回線から出力される。
ンターフェース30を介して信号分離部31に入力され
た受信信号は、映像信号と符号コード(音声信号)とに
分離される。符号コードは、その種別にしたがって電話
音声復号化器32、高品位音声復号化器36に供給され
て復号伸張される。
ジタルオーディオ信号は、標本化周波数変換部10に供
給され、エコーキャンセラの動作周波数に変換される。
これにより、このディジタルオーディオ信号は、高品位
音声復号化部36から出力されるディジタルオーディオ
信号と同じ標本化周波数とされる。
は、2倍補間回路33、ディジタルローパスフィルタ3
4及びアンプ35からなる。2倍補間回路33では、標
本化周波数を形式的に2倍にするために、それぞれの標
本値の間にゼロ値を挿入する。この状態では信号に高周
波成分が付加されている。そこで、この信号を高周波成
分除去用のディジタルローパスフィルタ34に入力する
ことにより、高周波成分が除去される。さらに、ディジ
タルローパスフィルタ34によって失われたゲインを回
復するために、ディジタルローパスフィルタ34の出力
は、アンプ35に供給される。これにより、信号は、2
倍補間回路33に入力される前のゲインを得ることがで
きる。アンプ35の出力は、セレクタ26に供給され
る。
れるディジタルオーディオ信号は、その標本化周波数が
エコーキャンセラ23の動作周波数に一致しているの
で、直接的にセレクタ37に供給される。セレクタ37
では、符号化方式の種別により、信号を選択する。選択
されたディジタルオーディオ信号は、エコーキャンセラ
23及びD/A変換部38を介して、出力端子39から
受話音声として出力される。
4及び1/2間引き回路25の出力信号波形が示され
る。図3Aに示される波形は、エコーキャンセラ23か
らのディジタルオーディオ信号の波形である。図3Bに
は、ディジタルローパスフィルタ24の出力信号波形が
示される。図3Bからもわかるように、ディジタルロー
パスフィルタ24からは、所定の帯域以下の信号が出力
される。図3Cには、1/2間引き回路25からの出力
信号波形が示される。このようにして、エコーキャンセ
ラ23からのディジタルオーディオ信号の標本化周波数
を1/2間引き回路25で間引くことにより、電話品質
のディジタルオーディオ信号を形成することができる。
ルローパスフィルタ34の出力信号波形が示される。図
4Aに示される波形は、電話音声復号化器32の出力信
号波形である。図4Bには、2倍補間回路33の出力信
号波形が示される。なお、図4Bにおいて、実線で示さ
れる波形は2倍補間後の波形である。この波形からもわ
かるように、信号中には、電話品質の音声信号には不適
切な帯域成分(高域成分)が存在する。図4Cには、デ
ィジタルローパスフィルタ34の出力信号波形が示され
る。すなわち、高域成分が除去されたディジタルオーデ
ィオ信号波形が示される。このディジタルオーディオ信
号はアンプ35に供給され、そのゲインが2倍にされ
る。
されるものではなく、例えば、標本化周波数の異なる3
種類以上の音声符号化方式を有するディジタルオーディ
オ送信装置及び受信装置についても、それぞれに標本化
周波数変換回路を設け、単一のエコーキャンセラあるい
はA/D変換部、D/A変換部を利用するというような
種々の変形した装置が実施可能である。
の異なる符号化方式の標本化周波数を統一させることが
できるので、符号化方式ごとに再生周波数帯域が異なっ
ていても、1種類のアナログ部ローパスフィルタのみを
用いるだけで良い。また、送信側と受信側とで標本化周
波数が異なっていても、間引き回路および補間回路を利
用することで、標本化周波数を統一することができる。
これにより、共通のA/D変換器及びD/A変換器が利
用可能となる。従って、非対称通信を行う場合でも、こ
の回路を用いて行うことができる。さらに、外部との接
続に関しては、符号化方式に関わらず標本化周波数が一
定なので、エコーキャンセラ等、他の信号処理装置と直
接接続する場合にも、符号化方式の情報をエコーキャン
セラおよび周辺装置に伝える必要がない。
及び受信装置の原理ブロック図である。
ブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 第1の標本化周波数で標本化されたディ
ジタルオーディオ信号を入力し、当該信号のエコーをキ
ャンセルするエコーキャンセラと、 上記エコーキャンセラから出力される上記第1の標本化
周波数で標本化された ディジタルオーディオ信号の帯域
低減および標本化周波数低減を行う帯域変換手段と、 上記帯域変換手段からの出力信号を上記第1の標本化周
波数よりも低い第2の標本化周波数で符号化する低標本
化周波数符号化手段と、上記エコーキャンセラから出力される上記 信号を上記第
1の標本化周波数で符号化する高標本化周波数符号化手
段と、 上記低標本化周波数符号化手段または上記高標本化周波
数符号化手段からの出力信号の何れかを選択する選択手
段とを備えることを特徴とするディジタルオーディオ信
号送信装置。 - 【請求項2】 上記帯域変換手段は、ディジタルローパ
スフィルタおよび間引き回路からなることを特徴とする
請求項1記載のディジタルオーディオ信号送信装置。 - 【請求項3】 上記低標本化周波数符号化手段および上
記高標本化周波数符号化手段の符号化は圧縮を含む符号
化であることを特徴とする請求項1記載のディジタルオ
ーディオ信号送信装置。 - 【請求項4】 上記第2の標本化周波数は、上記第1の
標本化周波数の約数であることを特徴とする請求項1記
載のオーディオ信号送信装置。 - 【請求項5】 第1の標本化周波数または第2の標本化
周波数で符号化されたディジタルオーディオ信号を受信
するディジタルオーディオ信号受信装置において、 上記受信された ディジタルオーディオ信号を上記第1の
標本化周波数で復号する高標本化周波数復号化手段と、上記受信された ディジタルオーディオ信号を上記第1の
標本化周波数よりも低い第2の標本化周波数で復号する
低標本化周波数復号化手段と、 上記低標本化周波数復号化手段からの出力信号を上記第
1の標本化周波数で標本化する標本化周波数変換手段
と、 上記標本化周波数変換手段または上記高標本化周波数復
号化手段からの出力信号の何れかを選択する選択手段
と、 上記第1の標本化周波数で動作する上記選択されたディ
ジタルオーディオ信号のエコーをキャンセルするエコー
キャンセラと を備えることを特徴とするディジタルオー
ディオ信号受信装置。 - 【請求項6】 上記標本化周波数変換手段は、補間回路
およびディジタルローパスフィルタならびに増幅器から
なることを特徴とする請求項5記載のディジタルオーデ
ィオ信号受信装置。 - 【請求項7】 上記低標本化周波数復号化手段および上
記高標本化周波数復号化手段の復号化は伸張を含む復号
化であることを特徴とする請求項5記載のディジタルオ
ーディオ信号受信装置。 - 【請求項8】 上記第2の標本化周波数は上記第1の標
本化周波数の約数であることを特徴とする請求項5記載
のディジタルオーディオ信号受信装置。 - 【請求項9】 第1の標本化周波数または第2の標本化
周波数で符号化されたディジタルオーディオ信号を送信
および受信するディジタルオーディオ信号送受信装置に
おいて、 上記第1の標本化周波数で標本化されたディジタルオー
ディオ信号を入力し、当該信号のエコーをキャンセルす
るエコーキャンセラと、 上記エコーキャンセラから出力される上記第1の標本化
周波数で標本化された ディジタルオーディオ信号の帯域
低減および標本化周波数低減を行う帯域変換手段と、 上記帯域変換手段からの出力信号を上記第1の標本化周
波数よりも低い第2の標本化周波数で符号化する低標本
化周波数符号化手段と、上記エコーキャンセラから出力される上記 信号を上記第
1の標本化周波数で符号化する高標本化周波数符号化手
段と、 上記低標本化周波数符号化手段または高標本化周波数符
号化手段からの出力信号の何れかを選択する第1の選択
手段と、 を有する ディジタルオーディオ信号送信部と、 上記受信したディジタルオーディオ信号を上記第1の標
本化周波数で復号する高標本化周波数復号化手段と、 上記受信したディジタルオーディオ信号を上記第1の標
本化周波数より低い上記第2の標本化周波数で復号する
低標本化周波数復号化手段と、 上記低標本化周波数復号化手段からの出力信号を上記第
1の標本化周波数で標本化する標本化周波数変換手段
と、 上記標本化周波数変換手段または上記高標本化周波数復
号化手段からの出力信号の何れかを選択する第2の選択
手段と、 上記第1の標本化周波数で動作する上記選択されたディ
ジタルオーディオ信号のエコーをキャンセルするエコー
キャンセラとを有する ディジタルオーディオ信号受信部
とを備えることを特徴とするディジタルオーディオ信号
送受信装置。 - 【請求項10】 上記帯域変換手段は、ディジタルロー
パスフィルタおよび間引き回路からなり、 上記標本化周波数変換手段は、補間回路およびディジタ
ルローパスフィルタならびに増幅器からなる請求項9記
載のディジタルオーディオ信号送受信装置。 - 【請求項11】 上記低標本化周波数符号化手段および
上記高標本化周波数符号化手段の符号化は圧縮を含む符
号化であり、 上記低標本化周波数復号化手段および高標本化復号化手
段の復号化は伸張を含む復号化であることを特徴とする
請求項9記載のディジタルオーディオ信号送受信装置。 - 【請求項12】 上記第2の標本化周波数は上記第1の
標本化周波数の約数であることを特徴とする請求項9記
載のオーディオ信号送受信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8811693A JP3216319B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | ディジタルオーディオ送信装置及び受信装置並びに送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8811693A JP3216319B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | ディジタルオーディオ送信装置及び受信装置並びに送受信装置 |
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JPH06276163A JPH06276163A (ja) | 1994-09-30 |
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CN1174658C (zh) * | 2001-07-17 | 2004-11-03 | 张国华 | 全数字化音响*** |
WO2005099243A1 (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-20 | Nec Corporation | 音声通信方法及び装置 |
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1993
- 1993-03-23 JP JP8811693A patent/JP3216319B2/ja not_active Expired - Lifetime
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