JP3603470B2 - 音声品質改善装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルコードレス電話の音声通信のための符号化に規定されている３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ音声符号化方式（ｌＴＵ‐ＴＧ．７２６）において、伝送誤りがある際の通話品質を改善する音声品質改善装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルコードレス電話の音声通信のための符号化を規定している、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ音声符号化方式（ｌＴＵ−ＴＧ．７２６）によれば、低ビットでかつ高品質な音声通信を実現できる。しかし、現実には、想定した誤り率よりも高い誤り率の下での通信が行なわれる可能性があり、何らかのエラー対策処理を施さないと、十分な通話品質が得られず、聴覚上耳障りな異音（クリック雑音）が発生する恐れがある。この問題に対して、従来は、図２６のブロック図に示す回路構成によって対策がとられていた。
【０００３】
図２６で、ＡＤＰＣＭデコーダは、ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した構成、符号置換部は、入力したＡＤＰＣＭ符号を所定の符号に置換する構成、ＣＲＣＣＯＤＥは、伝送誤り（ＣＲＣエラー）を検出する構成、ＰＣＭ減衰ブロックは、異音による聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ抑圧処理を行う構成である。また、図２６に示す回路は、差分のブロックとＯＶＥＲＦＬＯＷのブロックとを備えた異音検出部を設け、差分のブロックで、ＰＣＭ符号の一時刻前との差分値を求め、その差分値が所定の閾値よりも大きい場合に異音と判断する方式と、ＯＶＥＲＦＬＯＷのブロックで、ＰＣＭ符号がＰＣＭ符号の表現出来る最大の数を連続して示した場合に、異音と判断する方式とを組み合わせて異音を検出するように構成された回路である。
【０００４】
図２６に示す回路は、ＭＵＴｌＮＧ方式（符号置換方式）の一例を示す回路であり、ＰＣＭ符号がＰＣＭ符号の表現出来る最大の数を連続して示した場合は、ＡＤＰＣＭ符号の絶対値最大を示す符号”０１１１”，”１０００”を、絶対値最小を示す符号”１１１１”に置換することにより異音発生を防止するが、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かしているとは言えない。そのため、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かした符号置換法を検討する必要がある。また、異音による聴覚上の不快感を低減させるための、ＰＣＭ減衰ブロックによるＰＣＭ抑圧処理は異音を完全に取り除くことが出来ないため、通話品質上問題が残るという問題点があった。また、その処理は、フレーム単位で行なわれるため、音声の欠落により、とぎれとぎれの音声が再生されてしまうことがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明したように、ＡＤＰＣＭ音声符号化方式を用いた音声通信において、伝送誤りが発生すると、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号に変換した際に、聴覚上耳障りな異音が発生するという問題があり、この異音は、通話品質を劣化させる原因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ＡＤＰＣＭ音声符号化方式を用いた音声通信における、伝送誤りによる異音の発生の防止、または、異音が発生したときの聴覚上の問題の軽減が図れる音声品質改善装置の構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の音声品質改善装置は、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームのＡＤＰＣＭ符号と、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分値を計算する差分検出部と、その差分検出部により計算された差分値と所定の閾値との比較を行なう閾値比較部と、その閾値比較部の結果より差分値が閾値よりも大きい場合、差分値が閾値よりも小さくなるようにＡＤＰＣＭ符号を置換する符号置換部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かし、伝送誤りが発生したフレームに対して異音発生を未然に防ぐためのＡＤＰＣＭ置換処理を行なうために、差分検出部で、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号と現時刻のＡＤＰＣＭ符号との差分をとり、差分比較部で、その差分検出部の結果をあらかじめ設定した閾値と比較し、符号置換部で、差分比較部の結果からＡＤＰＣＭ符号を置換するように構成されている。
【０００９】
請求項２記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合に、異音の発生を異音発生検出部で検出し、聴覚上の不快感を軽減するため、異音を聴覚上耳障りのない程度となるように、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変えるように構成されたもので、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理と、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行うものである。
【００１１】
請求項３記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音発生を検出し、聴覚上の不快感を低減させるため、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行なうので、不必要な部分まで減衰することによって発生する、音声の断続感を防止することができる。請求項３記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理を行う請求項１記載の音声品質改善装置に、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行う機能を付加したものである。
【００１３】
請求項４記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に復号すると共に、異音発生を検出した場合に、異音発生検出フラグを立てるＡＤＰＣＭデコーダと、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出され、前記ＡＤＰＣＭデコーダにより異音検出フラグが立てられている場合に、入力したＡＤＰＣＭ符号のうち、絶対値が所定の閾値よりも大きいＡＤＰＣＭ符号を、ＡＤＰＣＭ符号”１１１１”に置換する符号置換部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４記載の音声品質改善装置は、ＣＲＣエラーが検出された場合であって、かつ、ＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号を復号し、復号した際の内部変数により復号時に発生する異音を検出するＡＤＰＣＭデコーダにより異音発生が検出された場合に、符号置換部で、入力フレームに対してＡＤＰＣＭ符号の符号置換を行なって異音発生を防ぐように構成されている。但し、符号置換部とＡＤＰＣＭデコーダ間で、無限ループが発生することを防止するため、一度符号置換を行なったフレームに対しては、ＡＤＰＣＭデコーダにより異音が検出されても、符号置換は行なわないように構成されている。
【００１５】
請求項５記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるため、異音を聴覚上耳障りのない程度に、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変えるように構成されており、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理と、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行うものである。
【００１７】
請求項６記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合に、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるため、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行ない、不必要な部分まで減衰させることによって発生する、音声の欠落を防止するように構成されている。請求項６記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理と、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行うものである。
【００１９】
請求項７記載の音声品質改善装置は、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームに対し符号置換を行う符号置換部と、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、入力信号が、無音信号か有音信号かを検出する無音・有音検出部と、入力信号が無音信号の場合には、入力信号が有音信号の場合に比べて減衰を行なう区間を長くするＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７記載の音声品質改善装置は、ＣＲＣエラーが検出された場合に、ＣＲＣエラーが検出されたフレームに対して符号置換部で符号置換を行ない、異音検出部で異音を検出し、無音・有音検出部で、入力信号が有音か無音かを検出し、異音を検出した際に有音か無音かによってＰＣＭ減衰部での減衰させる時間を変えるように構成されている。入力信号が無音の場合、元の音声レベルに戻るまでの時間が、入力信号が有音の場合に比べて長くかかるため、入力信号が無音の場合は、ＰＣＭ減衰部での減衰させる時間が、入力信号が有音の場合に比べて長くなるように構成されている。
【００２１】
請求項８記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項８記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合に、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、異音が発生した場合に異音を聴覚上耳障りのない程度に、ＰＣＭ減衰部で、異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変えるように構成されている。
【００２３】
請求項９記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項９記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合に、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行ない、不必要な部分まで減衰することによって発生する、音声の断続感を防止するように構成されている。
【００２５】
請求項１０記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、入力信号がトーン信号か音声信号かを検出するトーン信号検出部と、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、前記異音検出部により異音が検出された場合に、ＰＣＭ符号に対する減衰処理を行うＰＣＭ減衰・置換部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１０記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合、トーン信号検出部で、入力信号がトーン信号か音声信号かを判別し、異音検出部で、異音が発生したことを検出し、入力信号がトーン信号の場合は、信号の置き換えを行なっても問題はないため、ＰＣＭ減衰・置換部で、異音を発生したフレームを誤りのないときのフレームと置き換え、入力信号が音声信号の場合は、ＰＣＭ減衰・置換部でＰＣＭ減衰処理を行なうように構成されている。
【００２７】
請求項１１記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１１記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコ一ダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ減衰部で、異音を聴覚上耳障りのない程度に、異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変更するように構成されている。
【００２９】
請求項１２記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部を備えたことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１２記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ減衰部で、異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行ない、不必要な部分まで減衰することによって発生する、音声の欠落を防止するように構成されている。
【００３１】
請求項１３記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部で異音が検出された際に、入力信号が無音信号か有音信号かを検出する無音・有音検出部と、ＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備え、入力信号が無音信号の場合には、入力信号が有音信号の場合に比べて減衰量を大きくすることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項１３記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音検出部で異音を検出し、無音・有音検出部で、入力信号が有音か無音かを判断し、無音の場合は、ＰＣＭ減衰部で、有音の場合に比べて異音を減衰するレベルを大きくするように減衰レベルを変えるように構成されている。
【００３３】
請求項１４記載の音声品質改善装置は、請求項１３記載の音声品質改善装置で、入力信号レベルを検出するレベル検出部を備え、異音発生を検出した場合に、入力信号の異音部分を除去し、前記レベル検出部により得られる入力信号レベルと略同じレベルの白色雑音を入力信号に加えることを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１４記載の音声品質改善装置は、請求項１３記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音検出部で異音を検出し、ＰＣＭ減衰部で、異音を聴覚的に聞き取れない程度のレベルまで減衰させるように構成されている。この場合、再生音声に断続感を残してしまうと聴覚上不快感を与えるため、入力音声信号レベルを検知するレベル検出部を設け、白色雑音送出部によって、レベル検出部により検出したレベルの白色雑音を加えるように構成されている。
【００３５】
請求項１５記載の音声品質改善装置は、請求項１４記載の音声品質改善装置で、入力信号レベルに応じて異音を減衰する量を決めるＡＧＡ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ａｔｔｅｎａｔｉｏｎ）部を備えたことを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１５記載の音声品質改善装置は、請求項１４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音検出部で異音を検出し、ＡＧＡ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ａｔｔｅｎａｔｉｏｎ）部で、入力信号のレベルに応じて異音を減衰するように構成されている。
【００３７】
請求項１６記載の音声品質改善装置は、デジタルフィルタを用いて、ＡＤＰＣＭデコーダによって変換されたＰＣＭ符号の、所定帯域のスペクトルの有無を調べ、その結果によって異音の発生を検知すると共に、異音のスペクトルのパワーを求める、スペクトルパワー・異音検出部と、異音が発生した場合に、前記スペクトルパワー・異音検出部で求めたパワーに応じて減衰量を決定するＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００３８】
請求項１６記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号から変換されたＰＣＭ符号を、デジタルフィルタで処理して、デジタルフィルタの出力により所定帯域のスペクトルを検知し、ＰＣＭ符号が異音であると判断された場合には、ＰＣＭ減衰部で、このスペクトルのパワーに応じて異音を減衰させるように構成されている。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１に基づいて本発明の音声品質改善装置の一実施形態について説明する。但し、図２６に示した構成と同等構成については詳細な説明を省略し、以下、ＡＤＰＣＭ符号置換部の構成について説明する。遅延器は入力した３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ符号を１時刻遅延させるためのものであり、差分検出部１は、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームのＡＤＰＣＭ符号と、遅延器により得られる１時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分の絶対値を計算するものである。閾値比較部２は、差分検出部１により得られるＡＤＰＣＭ符号の差分の絶対値と、あらかじめ決めておいた閾値との大小比較を行なう。符号置換部３では、閾値比較部２により入力した、ＡＤＰＣＭ符号と、１時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分の絶対値が、あらかじめ決めておいた閾値より大きい場合、入力ＡＤＰＣＭ符号を閾値比較部２の閾値よりも小さくなるように置換して出力する。そうでない場合は、入力したＡＤＰＣＭ符号の置換を行なわず、そのまま出力する。
【００４０】
図２は、閾値を１３とした場合の符号置換処理の一実施形態を示す説明図である。図で、１時刻前（時刻ｔ−１）のＡＤＰＣＭ符号が１０００（−７）であり、現時刻（時刻ｔ）のＡＤＰＣＭ符号が０１１１（７）であるため、その差分の絶対値は１４となるため、現時刻（時刻ｔ）のＡＤＰＣＭ符号を００１１（３）に置換した例を示したものである。
【００４１】
図３及び図４に基づいて本発明の音声品質改善装置の異なる実施形態について説明する。図３はブロック図で、図４はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音（クリック雑音）の発生が検出された場合、異音が発生した時点からそのフレーム（区間５ｍｓ）の最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４２】
図５及び図６に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図５はブロック図で、図６はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対して、−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４３】
図７のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図で、符号置換部３では、ＣＲＣエラーが検出された場合で、かつ、ＡＤＰＣＭデコーダ６によりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号への復号の際に異音が検出され異音検出フラグが立っている場合、入力したＡＤＰＣＭ符号の絶対値があらかじめ設定した値より大きいＡＤＰＣＭ符号を、差分０を示すＡＤＰＣＭ符号”１１１１”に置換する。そうでないときは、入力したＡＤＰＣＭ符号をそのまま出力する。ＡＤＰＣＭデコーダ６では、入力したＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号へ復号するすると共に、復号時の内部変数の値により異音発生が検出された場合に異音検出フラグを立てるように構成されている。
【００４４】
図８及び図９に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図８はブロック図で、図９はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。図で、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音発生が検出された場合、異音が発生した時点からそのフレームの最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４５】
図１０及び図１１に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１０はブロック図で、図１１はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。図で、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対してのみ、−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４６】
図１２のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。無音・有音検出部７では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により得られるＰＣＭ符号が無音信号であるか有音信号であるかを検出する。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、入力信号が無音信号か有音信号かによりＰＣＭ符号を減衰する区間を、入力信号が無音信号の場合は有音信号の時に比べて長時間減衰する。異音が検出されない場合は、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４７】
図１３乃至図１５に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１３はブロック図で、図１４は、フレーム単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図、図１５は、ビット単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。
【００４８】
図１４の場合、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音発生が検出された場合、異音が発生した時点からそのフレームの最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４９】
図１５の場合、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対して−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５０】
図１６及び図１７に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１６はブロック図で、図１７は、フレーム単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰・置換部９の動作を示す説明図である。トーン信号検出部８では、トーン信号検出部８に入力されたＰＣＭ符号がトーン信号か音声信号かの検出を行なう。トーン信号検出部８は、４００Ｈｚ（話中信号）、２１００Ｈｚ（データ入力開始信号）を、ＩＴＵ−ＴＧ．１６４，Ｇ．１６５に準拠した方式によりトーン信号を検出する構成である。ＰＣＭ減衰・置換部９では、入力信号がトーン信号の場合で、かつ、異音検出部４で異音が検出された場合、図１７に示すように、異音が検出されたフレームに対して、１フレーム前の誤りの無いＰＣＭ符号に置換して出力する。入力信号が音声信号の場合で、かつ、異音が検出された場合、ＰＣＭ減衰処理を行ない結果を出力する。異音が検出されない場合は、そのまま出力する。
【００５１】
図１８乃至図２０に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１８はブロック図で、図１９は、フレーム単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図、図２０は、ビット単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。
【００５２】
図１９の場合、ＰＣＭ減衰・置換部９では、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを他の正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、減衰処理を行なうように構成されている。入力信号が音声信号の場合で、異音検出部４により異音発生が検出された場合には、例えば、異音が発生した時点からそのフレームの最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５３】
図２０の場合、ＰＣＭ減衰・置換部９では、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを他の正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、減衰処理を行なうように構成されている。入力信号が音声信号の場合で、異音検出部４により異音発生が検出された場合には、例えば、ＰＣＭ減衰・置換部９では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対して、−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５４】
図２１のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。無音・有音検出部７では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により得られるＰＣＭ符号が無音信号か有音信号かを検出する。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、無音・有音信号検出部により入力信号が無音信号か有音信号かを検出して、入力信号が無音のときには減衰量を大きくする。異音が検出されないときには、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５５】
図２２のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。レベル検出部１０では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により出力されるＰＣＭ符号のレベルを検出する。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４で異音が検出された場合、異音が発生しているフレームのみを聴覚的に聞こえない程度に減衰させ、レベル検出部１０により検出したＰＣＭ符号のレベルと同等のレベルを有する白色雑音をＰＣＭ変換した信号を加えて出力する。異音が検出されなかった場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５６】
図２３のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図２３に示す音声品質改善装置は、図２２に示した音声品質改善装置に対して、ＡＤＰＣＭデコーダ６から出力されるＰＣＭ符号のレベルに応じて、異音を減衰するＰＣＭ減衰部５の減衰量を決定するＡＧＡ部１１を付加した回路である。異音検出部４により異音が検出された場合、ＡＧＡ部１１は、ＰＣＭ減衰部５に、ＡＤＰＣＭデコーダ６から出力されるＰＣＭ符号のレベルに応じた、異音を減衰するレベルを決定する信号を送出する。異音が検出されなかった場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５７】
図２４及び図２５に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図２４はブロック図で、図２５は、音声信号と異音のスペクトルを示す線図である。スペクトルパワー・異音検出部１３では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により復号されたＰＣＭ符号のスペクトルのパワーを求めている。異音は、音声信号に比べて、より高周波帯域の成分が存在するため、デジタルフィルタ１２をＨＰＦで構成し、音声帯域の信号を通過させないで、かつ、異音の高周波帯域の信号を通過させるように、デジタルフィルタ１２（遮断周波数ｆｏ）を構成すれば、デジタルフィルタ１２の出力により異音を検出できる。また、この場合の異音のスペクトルのパワー値を計算することにより異音の減衰量も求めることができる。異音が検出された場合は、スペクトルパワー・異音検出部１３の出力に応じて、ＰＣＭ減衰部５で、スペクトルパワー・異音検出部１３により求められた減衰量を用いてＰＣＭ減衰を行ない、その結果を出力する。異音が検出されないときには、減衰処理は行なわない。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１記載の音声品質改善装置によれば、ＣＲＣエラーが検出された時点で、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かし、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分を用いて符号置換をすることにより、異音発生に関係のある符号のみを符号置換するため、異音発生を未然に防ぐだけでなく、ＡＤＰＣＭ符号の置換による元音声が忠実に再生できるかという問題に対しても最小限の符号置換を行なうため、ＡＤＰＣＭデコーダとＡＤＰＣＭエンコーダの適応フィルタの形状が異なる区間の短縮が可能となり、伝送誤りがあっても元音声を忠実に再生できる。その結果、伝送誤りが発生した場合の通話音声の劣化を防ぐことが可能になり、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００５９】
請求項２記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合ＰＣＭ符号の減衰量を段階的に変えることにより、異音発生フレームとその予防のために数フレームを一定量の減衰量でＰＣＭ減衰をした場合では途切れ途切れの再生音声になっていたが、それをフレーム単位で減衰量を変えることにより再生音声が途切れ途切れになることが少なくなり、その結果、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００６０】
請求項３記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となる。その結果、通話品質の向上が実現できる。
【００６１】
請求項４記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に復号するときに、ＣＲＣエラー検出と共に、ＣＲＣエラー検出の無いフレームに対してＡＤＰＣＭデコーダで内部変数の値により異音発生を検出し、異音発生したフレームに対して符号置換処理を行なうことにより、異音の発生回数は、極めて少なくなる。そのため、異音による聴覚への影響は異音発生回数に比例して少なくなるため、音声品質の向上を図ることが可能となる。この方式では、ＡＤＰＣＭデコーダの内部変数により異音を検出しているので、確実に異音発生を防止可能となる。
【００６２】
請求項５記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、聴覚上の不快感を低減させるために、異音が発生したことを検出する異音発生検出部と異音が発生した場合に異音を聴覚上耳障りのない程度に異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームを段階的に減衰量を変更するＰＣＭ減衰部から構成され、音声品質の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
請求項６記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に置換したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となり、音声品質の向上が実現できる。
【００６４】
請求項７記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、異音発生から元の信号レベルに戻るまでの時間が無音信号と有音信号とで異なるため、より長い時間のかかる傾向にある無音信号に対してＰＣＭ抑圧処理をする時間を長くすることにより、異音の影響を低減することが可能となる。その結果、異音が発生の影響により聴覚上の不快感を与えることが無くなり、通話品質は向上する。
【００６５】
請求項８記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、ＰＣＭ符号の減衰量を段階的に変えることにより、異音発生フレームとその予防のために数フレームを一定量の減衰量でＰＣＭ減衰を行う場合では、途切れ途切れの再生音声になっていたが、それをフレーム単位で減衰量を変えることにより再生音声が途切れ途切れになることが少なくなり、その結果、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
請求項９記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変更したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となり、音声品質の向上が実現できる。
【００６６】
請求項１０記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、トーン信号の一定周波数の信号であるという特徴を生かし、異音の発生したフレームを異音の発生していないフレームに置き換えることにより、異音発生による聴覚上の不快感がなくなり、通話品質は向上する。
【００６７】
請求項１１記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、ＰＣＭ符号の減衰量を段階的に変えることにより、異音発生フレームとその予防のために数フレームを一定量の減衰量でＰＣＭ減衰をした場合では、途切れ途切れの再生音声になっていたが、それをフレーム単位で減衰量を変えることにより再生音声が途切れ途切れになることが少なくなり、その結果、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００６８】
請求項１２記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となる。その結果、通話品質の向上が実現できる。
【００６９】
請求項１３記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、異音は信号が無音であろうが有音であろうが同じレベルをもっているため、入力信号が無音信号の場合は、有音信号の場合と比較してより異音が我々の聴覚に与える影響は大きいといえる。そのため、有音のときに聴覚上影響のないレベルにまでＰＣＭ抑圧をしても、無音のときは、聴覚上影響がある。したがって、入力信号が無音信号か有音信号かを検出し、それぞれに対して異音を抑圧するレベルを変えることにより、異音に対する聴覚的影響は低減でき、その結果通話品質は向上する。
【００７０】
請求項１４記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、異音の影響を感じなくする程度にまでＰＣＭ抑圧をすることにより、異音の聴覚的な影響を除去できる。しかし、異音の聴覚的な影響を除去すると、その部分の再生音声が欠如してしまい、断続感のある再生音声となってしまう恐れがある。そのため、入力信号のレベルと同程度のレベルの背景雑音をＰＣＭ抑圧をした部分に加えることにより、再生音声の断続感は、回避可能となる。その結果、異音発生による聴覚的影響は低減でき、同時に通話品質は向上する。
【００７１】
請求項１５記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、入力信号のレベルにあわせてＰＣＭ抑圧の抑圧量を変更することにより、入力信号がどのような信号レベルであろうが聴覚上不快感を与えないような異音の抑圧を行なうことが可能となる。この方法を用いることにより、異音に対する聴覚的影響は低減でき、その結果、通話品質は向上する。
【００７２】
請求項１６記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、デジタルフィルタの出力値により異音を検出することが可能である。またこの時に、異音のパワー値も算出できるので、この値を用いてＰＣＭ減衰を行なうことにより異音成分を除去できるため、これまで問題となっている異音発生による聴覚上の不快感を低減でき、その結果、通話品質は向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声品質改善装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の音声品質改善装置の符号置換処理の一実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の音声品質改善装置の異なる実施形態を示すブロック図である。
【図４】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図６】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図７】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図９】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１０】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１１】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１２】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１４】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１５】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１６】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１７】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１８】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１９】ＰＣＭ減衰・置換部の動作を示す説明図である。
【図２０】ＰＣＭ減衰・置換部の動作を示す説明図である。
【図２１】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２２】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２３】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２４】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２５】音声信号と異音のスペクトルを示す線図である。
【図２６】従来の音声品質改善装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 差分検出部
２ 閾値比較部
３ 符号置換部
４ 異音検出部
５ ＰＣＭ減衰部
６ ＡＤＰＣＭデコーダ
７ 無音・有音検出部
８ トーン信号検出部
９ ＰＣＭ減衰・置換部
１０ レベル検出部
１１ ＡＧＡ部
１２ デジタルフィルタ
１３ スペクトルパワー・異音検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルコードレス電話の音声通信のための符号化に規定されている３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ音声符号化方式（ｌＴＵ‐ＴＧ．７２６）において、伝送誤りがある際の通話品質を改善する音声品質改善装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルコードレス電話の音声通信のための符号化を規定している、３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ音声符号化方式（ｌＴＵ−ＴＧ．７２６）によれば、低ビットでかつ高品質な音声通信を実現できる。しかし、現実には、想定した誤り率よりも高い誤り率の下での通信が行なわれる可能性があり、何らかのエラー対策処理を施さないと、十分な通話品質が得られず、聴覚上耳障りな異音（クリック雑音）が発生する恐れがある。この問題に対して、従来は、図２６のブロック図に示す回路構成によって対策がとられていた。
【０００３】
図２６で、ＡＤＰＣＭデコーダは、ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した構成、符号置換部は、入力したＡＤＰＣＭ符号を所定の符号に置換する構成、ＣＲＣＣＯＤＥは、伝送誤り（ＣＲＣエラー）を検出する構成、ＰＣＭ減衰ブロックは、異音による聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ抑圧処理を行う構成である。また、図２６に示す回路は、差分のブロックとＯＶＥＲＦＬＯＷのブロックとを備えた異音検出部を設け、差分のブロックで、ＰＣＭ符号の一時刻前との差分値を求め、その差分値が所定の閾値よりも大きい場合に異音と判断する方式と、ＯＶＥＲＦＬＯＷのブロックで、ＰＣＭ符号がＰＣＭ符号の表現出来る最大の数を連続して示した場合に、異音と判断する方式とを組み合わせて異音を検出するように構成された回路である。
【０００４】
図２６に示す回路は、ＭＵＴｌＮＧ方式（符号置換方式）の一例を示す回路であり、ＰＣＭ符号がＰＣＭ符号の表現出来る最大の数を連続して示した場合は、ＡＤＰＣＭ符号の絶対値最大を示す符号”０１１１”，”１０００”を、絶対値最小を示す符号”１１１１”に置換することにより異音発生を防止するが、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かしているとは言えない。そのため、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かした符号置換法を検討する必要がある。また、異音による聴覚上の不快感を低減させるための、ＰＣＭ減衰ブロックによるＰＣＭ抑圧処理は異音を完全に取り除くことが出来ないため、通話品質上問題が残るという問題点があった。また、その処理は、フレーム単位で行なわれるため、音声の欠落により、とぎれとぎれの音声が再生されてしまうことがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上に説明したように、ＡＤＰＣＭ音声符号化方式を用いた音声通信において、伝送誤りが発生すると、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号に変換した際に、聴覚上耳障りな異音が発生するという問題があり、この異音は、通話品質を劣化させる原因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ＡＤＰＣＭ音声符号化方式を用いた音声通信における、伝送誤りによる異音の発生の防止、または、異音が発生したときの聴覚上の問題の軽減が図れる音声品質改善装置の構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の音声品質改善装置は、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームのＡＤＰＣＭ符号と、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分値を計算する差分検出部と、その差分検出部により計算された差分値と所定の閾値との比較を行なう閾値比較部と、その閾値比較部の結果より差分値が閾値よりも大きい場合、差分値が閾値よりも小さくなるようにＡＤＰＣＭ符号を置換する符号置換部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かし、伝送誤りが発生したフレームに対して異音発生を未然に防ぐためのＡＤＰＣＭ置換処理を行なうために、差分検出部で、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号と現時刻のＡＤＰＣＭ符号との差分をとり、差分比較部で、その差分検出部の結果をあらかじめ設定した閾値と比較し、符号置換部で、差分比較部の結果からＡＤＰＣＭ符号を置換するように構成されている。
【０００９】
請求項２記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合に、異音の発生を異音発生検出部で検出し、聴覚上の不快感を軽減するため、異音を聴覚上耳障りのない程度となるように、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変えるように構成されたもので、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理と、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行うものである。
【００１１】
請求項３記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の音声品質改善装置は、請求項１記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音発生を検出し、聴覚上の不快感を低減させるため、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行なうので、不必要な部分まで減衰することによって発生する、音声の断続感を防止することができる。請求項３記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理を行う請求項１記載の音声品質改善装置に、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行う機能を付加したものである。
【００１３】
請求項４記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に復号すると共に、異音発生を検出した場合に、異音発生検出フラグを立てるＡＤＰＣＭデコーダと、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出され、前記ＡＤＰＣＭデコーダにより異音検出フラグが立てられている場合に、入力したＡＤＰＣＭ符号のうち、絶対値が所定の閾値よりも大きいＡＤＰＣＭ符号を、ＡＤＰＣＭ符号”１１１１”に置換する符号置換部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４記載の音声品質改善装置は、ＣＲＣエラーが検出された場合であって、かつ、ＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号を復号し、復号した際の内部変数により復号時に発生する異音を検出するＡＤＰＣＭデコーダにより異音発生が検出された場合に、符号置換部で、入力フレームに対してＡＤＰＣＭ符号の符号置換を行なって異音発生を防ぐように構成されている。但し、符号置換部とＡＤＰＣＭデコーダ間で、無限ループが発生することを防止するため、一度符号置換を行なったフレームに対しては、ＡＤＰＣＭデコーダにより異音が検出されても、符号置換は行なわないように構成されている。
【００１５】
請求項５記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるため、異音を聴覚上耳障りのない程度に、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変えるように構成されており、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理と、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行うものである。
【００１７】
請求項６記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６記載の音声品質改善装置は、請求項４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合に、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるため、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行ない、不必要な部分まで減衰させることによって発生する、音声の欠落を防止するように構成されている。請求項６記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭ符号の置換処理と、ＰＣＭ符号変換後の異音減衰処理を行うものである。
【００１９】
請求項７記載の音声品質改善装置は、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームに対し符号置換を行う符号置換部と、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、入力信号が、無音信号か有音信号かを検出する無音・有音検出部と、入力信号が無音信号の場合には、入力信号が有音信号の場合に比べて減衰を行なう区間を長くするＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７記載の音声品質改善装置は、ＣＲＣエラーが検出された場合に、ＣＲＣエラーが検出されたフレームに対して符号置換部で符号置換を行ない、異音検出部で異音を検出し、無音・有音検出部で、入力信号が有音か無音かを検出し、異音を検出した際に有音か無音かによってＰＣＭ減衰部での減衰させる時間を変えるように構成されている。入力信号が無音の場合、元の音声レベルに戻るまでの時間が、入力信号が有音の場合に比べて長くかかるため、入力信号が無音の場合は、ＰＣＭ減衰部での減衰させる時間が、入力信号が有音の場合に比べて長くなるように構成されている。
【００２１】
請求項８記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項８記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合に、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、異音が発生した場合に異音を聴覚上耳障りのない程度に、ＰＣＭ減衰部で、異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変えるように構成されている。
【００２３】
請求項９記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項９記載の音声品質改善装置は、請求項７記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合に、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ減衰部で異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行ない、不必要な部分まで減衰することによって発生する、音声の断続感を防止するように構成されている。
【００２５】
請求項１０記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、入力信号がトーン信号か音声信号かを検出するトーン信号検出部と、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、前記異音検出部により異音が検出された場合に、ＰＣＭ符号に対する減衰処理を行うＰＣＭ減衰・置換部とを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１０記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合、トーン信号検出部で、入力信号がトーン信号か音声信号かを判別し、異音検出部で、異音が発生したことを検出し、入力信号がトーン信号の場合は、信号の置き換えを行なっても問題はないため、ＰＣＭ減衰・置換部で、異音を発生したフレームを誤りのないときのフレームと置き換え、入力信号が音声信号の場合は、ＰＣＭ減衰・置換部でＰＣＭ減衰処理を行なうように構成されている。
【００２７】
請求項１１記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１１記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコ一ダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ減衰部で、異音を聴覚上耳障りのない程度に、異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームの減衰量を段階的に変更するように構成されている。
【００２９】
請求項１２記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、前記異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部を備えたことを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１２記載の音声品質改善装置は、請求項１０記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へと変換した際に異音が発生した場合、異音発生検出部で異音を検出し、聴覚上の不快感を低減させるために、ＰＣＭ減衰部で、異音が発生したビットに対してのみ減衰処理を行ない、不必要な部分まで減衰することによって発生する、音声の欠落を防止するように構成されている。
【００３１】
請求項１３記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部で異音が検出された際に、入力信号が無音信号か有音信号かを検出する無音・有音検出部と、ＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備え、入力信号が無音信号の場合には、入力信号が有音信号の場合に比べて減衰量を大きくすることを特徴とするものである。
【００３２】
請求項１３記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音検出部で異音を検出し、無音・有音検出部で、入力信号が有音か無音かを判断し、無音の場合は、ＰＣＭ減衰部で、有音の場合に比べて異音を減衰するレベルを大きくするように減衰レベルを変えるように構成されている。
【００３３】
請求項１４記載の音声品質改善装置は、請求項１３記載の音声品質改善装置で、入力信号レベルを検出するレベル検出部を備え、異音発生を検出した場合に、入力信号の異音部分を除去し、前記レベル検出部により得られる入力信号レベルと略同じレベルの白色雑音を入力信号に加えることを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１４記載の音声品質改善装置は、請求項１３記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音検出部で異音を検出し、ＰＣＭ減衰部で、異音を聴覚的に聞き取れない程度のレベルまで減衰させるように構成されている。この場合、再生音声に断続感を残してしまうと聴覚上不快感を与えるため、入力音声信号レベルを検知するレベル検出部を設け、白色雑音送出部によって、レベル検出部により検出したレベルの白色雑音を加えるように構成されている。
【００３５】
請求項１５記載の音声品質改善装置は、請求項１４記載の音声品質改善装置で、入力信号レベルに応じて異音を減衰する量を決めるＡＧＡ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ａｔｔｅｎａｔｉｏｎ）部を備えたことを特徴とするものである。
【００３６】
請求項１５記載の音声品質改善装置は、請求項１４記載の音声品質改善装置で、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、異音検出部で異音を検出し、ＡＧＡ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ａｔｔｅｎａｔｉｏｎ）部で、入力信号のレベルに応じて異音を減衰するように構成されている。
【００３７】
請求項１６記載の音声品質改善装置は、デジタルフィルタを用いて、ＡＤＰＣＭデコーダによって変換されたＰＣＭ符号の、所定帯域のスペクトルの有無を調べ、その結果によって異音の発生を検知すると共に、異音のスペクトルのパワーを求める、スペクトルパワー・異音検出部と、異音が発生した場合に、前記スペクトルパワー・異音検出部で求めたパワーに応じて減衰量を決定するＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とするものである。
【００３８】
請求項１６記載の音声品質改善装置は、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号から変換されたＰＣＭ符号を、デジタルフィルタで処理して、デジタルフィルタの出力により所定帯域のスペクトルを検知し、ＰＣＭ符号が異音であると判断された場合には、ＰＣＭ減衰部で、このスペクトルのパワーに応じて異音を減衰させるように構成されている。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１に基づいて本発明の音声品質改善装置の一実施形態について説明する。但し、図２６に示した構成と同等構成については詳細な説明を省略し、以下、ＡＤＰＣＭ符号置換部の構成について説明する。遅延器は入力した３２ｋｂｐｓＡＤＰＣＭ符号を１時刻遅延させるためのものであり、差分検出部１は、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームのＡＤＰＣＭ符号と、遅延器により得られる１時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分の絶対値を計算するものである。閾値比較部２は、差分検出部１により得られるＡＤＰＣＭ符号の差分の絶対値と、あらかじめ決めておいた閾値との大小比較を行なう。符号置換部３では、閾値比較部２により入力した、ＡＤＰＣＭ符号と、１時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分の絶対値が、あらかじめ決めておいた閾値より大きい場合、入力ＡＤＰＣＭ符号を閾値比較部２の閾値よりも小さくなるように置換して出力する。そうでない場合は、入力したＡＤＰＣＭ符号の置換を行なわず、そのまま出力する。
【００４０】
図２は、閾値を１３とした場合の符号置換処理の一実施形態を示す説明図である。図で、１時刻前（時刻ｔ−１）のＡＤＰＣＭ符号が１０００（−７）であり、現時刻（時刻ｔ）のＡＤＰＣＭ符号が０１１１（７）であるため、その差分の絶対値は１４となるため、現時刻（時刻ｔ）のＡＤＰＣＭ符号を００１１（３）に置換した例を示したものである。
【００４１】
図３及び図４に基づいて本発明の音声品質改善装置の異なる実施形態について説明する。図３はブロック図で、図４はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音（クリック雑音）の発生が検出された場合、異音が発生した時点からそのフレーム（区間５ｍｓ）の最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４２】
図５及び図６に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図５はブロック図で、図６はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対して、−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４３】
図７のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図で、符号置換部３では、ＣＲＣエラーが検出された場合で、かつ、ＡＤＰＣＭデコーダ６によりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号への復号の際に異音が検出され異音検出フラグが立っている場合、入力したＡＤＰＣＭ符号の絶対値があらかじめ設定した値より大きいＡＤＰＣＭ符号を、差分０を示すＡＤＰＣＭ符号”１１１１”に置換する。そうでないときは、入力したＡＤＰＣＭ符号をそのまま出力する。ＡＤＰＣＭデコーダ６では、入力したＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号へ復号するすると共に、復号時の内部変数の値により異音発生が検出された場合に異音検出フラグを立てるように構成されている。
【００４４】
図８及び図９に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図８はブロック図で、図９はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。図で、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音発生が検出された場合、異音が発生した時点からそのフレームの最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４５】
図１０及び図１１に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１０はブロック図で、図１１はＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。図で、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対してのみ、−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４６】
図１２のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。無音・有音検出部７では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により得られるＰＣＭ符号が無音信号であるか有音信号であるかを検出する。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、入力信号が無音信号か有音信号かによりＰＣＭ符号を減衰する区間を、入力信号が無音信号の場合は有音信号の時に比べて長時間減衰する。異音が検出されない場合は、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４７】
図１３乃至図１５に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１３はブロック図で、図１４は、フレーム単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図、図１５は、ビット単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。
【００４８】
図１４の場合、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音発生が検出された場合、異音が発生した時点からそのフレームの最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００４９】
図１５の場合、ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対して−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５０】
図１６及び図１７に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１６はブロック図で、図１７は、フレーム単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰・置換部９の動作を示す説明図である。トーン信号検出部８では、トーン信号検出部８に入力されたＰＣＭ符号がトーン信号か音声信号かの検出を行なう。トーン信号検出部８は、４００Ｈｚ（話中信号）、２１００Ｈｚ（データ入力開始信号）を、ＩＴＵ−ＴＧ．１６４，Ｇ．１６５に準拠した方式によりトーン信号を検出する構成である。ＰＣＭ減衰・置換部９では、入力信号がトーン信号の場合で、かつ、異音検出部４で異音が検出された場合、図１７に示すように、異音が検出されたフレームに対して、１フレーム前の誤りの無いＰＣＭ符号に置換して出力する。入力信号が音声信号の場合で、かつ、異音が検出された場合、ＰＣＭ減衰処理を行ない結果を出力する。異音が検出されない場合は、そのまま出力する。
【００５１】
図１８乃至図２０に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図１８はブロック図で、図１９は、フレーム単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図、図２０は、ビット単位でＰＣＭ減衰を行う場合のＰＣＭ減衰部５の動作を示す説明図である。
【００５２】
図１９の場合、ＰＣＭ減衰・置換部９では、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを他の正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、減衰処理を行なうように構成されている。入力信号が音声信号の場合で、異音検出部４により異音発生が検出された場合には、例えば、異音が発生した時点からそのフレームの最後まで−１８ｄＢ、その次の２フレームに対して−１２ｄＢ、さらにその次の２フレームに対して−６ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５３】
図２０の場合、ＰＣＭ減衰・置換部９では、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを他の正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、減衰処理を行なうように構成されている。入力信号が音声信号の場合で、異音検出部４により異音発生が検出された場合には、例えば、ＰＣＭ減衰・置換部９では、異音検出部４により異音が検出された場合、異音が発生したビットに対して、−１８ｄＢのＰＣＭ減衰を行ない、減衰を行なった後のＰＣＭ符号を出力する。異音発生が検出されない場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５４】
図２１のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。無音・有音検出部７では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により得られるＰＣＭ符号が無音信号か有音信号かを検出する。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４により異音が検出された場合、無音・有音信号検出部により入力信号が無音信号か有音信号かを検出して、入力信号が無音のときには減衰量を大きくする。異音が検出されないときには、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５５】
図２２のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。レベル検出部１０では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により出力されるＰＣＭ符号のレベルを検出する。ＰＣＭ減衰部５では、異音検出部４で異音が検出された場合、異音が発生しているフレームのみを聴覚的に聞こえない程度に減衰させ、レベル検出部１０により検出したＰＣＭ符号のレベルと同等のレベルを有する白色雑音をＰＣＭ変換した信号を加えて出力する。異音が検出されなかった場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５６】
図２３のブロック図に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図２３に示す音声品質改善装置は、図２２に示した音声品質改善装置に対して、ＡＤＰＣＭデコーダ６から出力されるＰＣＭ符号のレベルに応じて、異音を減衰するＰＣＭ減衰部５の減衰量を決定するＡＧＡ部１１を付加した回路である。異音検出部４により異音が検出された場合、ＡＧＡ部１１は、ＰＣＭ減衰部５に、ＡＤＰＣＭデコーダ６から出力されるＰＣＭ符号のレベルに応じた、異音を減衰するレベルを決定する信号を送出する。異音が検出されなかった場合には、入力したＰＣＭ符号をそのまま出力する。
【００５７】
図２４及び図２５に基づいて本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態について説明する。図２４はブロック図で、図２５は、音声信号と異音のスペクトルを示す線図である。スペクトルパワー・異音検出部１３では、ＡＤＰＣＭデコーダ６により復号されたＰＣＭ符号のスペクトルのパワーを求めている。異音は、音声信号に比べて、より高周波帯域の成分が存在するため、デジタルフィルタ１２をＨＰＦで構成し、音声帯域の信号を通過させないで、かつ、異音の高周波帯域の信号を通過させるように、デジタルフィルタ１２（遮断周波数ｆｏ）を構成すれば、デジタルフィルタ１２の出力により異音を検出できる。また、この場合の異音のスペクトルのパワー値を計算することにより異音の減衰量も求めることができる。異音が検出された場合は、スペクトルパワー・異音検出部１３の出力に応じて、ＰＣＭ減衰部５で、スペクトルパワー・異音検出部１３により求められた減衰量を用いてＰＣＭ減衰を行ない、その結果を出力する。異音が検出されないときには、減衰処理は行なわない。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１記載の音声品質改善装置によれば、ＣＲＣエラーが検出された時点で、ＡＤＰＣＭ符号の特性を生かし、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分を用いて符号置換をすることにより、異音発生に関係のある符号のみを符号置換するため、異音発生を未然に防ぐだけでなく、ＡＤＰＣＭ符号の置換による元音声が忠実に再生できるかという問題に対しても最小限の符号置換を行なうため、ＡＤＰＣＭデコーダとＡＤＰＣＭエンコーダの適応フィルタの形状が異なる区間の短縮が可能となり、伝送誤りがあっても元音声を忠実に再生できる。その結果、伝送誤りが発生した場合の通話音声の劣化を防ぐことが可能になり、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００５９】
請求項２記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合ＰＣＭ符号の減衰量を段階的に変えることにより、異音発生フレームとその予防のために数フレームを一定量の減衰量でＰＣＭ減衰をした場合では途切れ途切れの再生音声になっていたが、それをフレーム単位で減衰量を変えることにより再生音声が途切れ途切れになることが少なくなり、その結果、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００６０】
請求項３記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となる。その結果、通話品質の向上が実現できる。
【００６１】
請求項４記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に復号するときに、ＣＲＣエラー検出と共に、ＣＲＣエラー検出の無いフレームに対してＡＤＰＣＭデコーダで内部変数の値により異音発生を検出し、異音発生したフレームに対して符号置換処理を行なうことにより、異音の発生回数は、極めて少なくなる。そのため、異音による聴覚への影響は異音発生回数に比例して少なくなるため、音声品質の向上を図ることが可能となる。この方式では、ＡＤＰＣＭデコーダの内部変数により異音を検出しているので、確実に異音発生を防止可能となる。
【００６２】
請求項５記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、聴覚上の不快感を低減させるために、異音が発生したことを検出する異音発生検出部と異音が発生した場合に異音を聴覚上耳障りのない程度に異音が発生したフレームとそれ以後の数フレームを段階的に減衰量を変更するＰＣＭ減衰部から構成され、音声品質の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
請求項６記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に置換したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となり、音声品質の向上が実現できる。
【００６４】
請求項７記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、異音発生から元の信号レベルに戻るまでの時間が無音信号と有音信号とで異なるため、より長い時間のかかる傾向にある無音信号に対してＰＣＭ抑圧処理をする時間を長くすることにより、異音の影響を低減することが可能となる。その結果、異音が発生の影響により聴覚上の不快感を与えることが無くなり、通話品質は向上する。
【００６５】
請求項８記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、ＰＣＭ符号の減衰量を段階的に変えることにより、異音発生フレームとその予防のために数フレームを一定量の減衰量でＰＣＭ減衰を行う場合では、途切れ途切れの再生音声になっていたが、それをフレーム単位で減衰量を変えることにより再生音声が途切れ途切れになることが少なくなり、その結果、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
請求項９記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変更したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となり、音声品質の向上が実現できる。
【００６６】
請求項１０記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、トーン信号の一定周波数の信号であるという特徴を生かし、異音の発生したフレームを異音の発生していないフレームに置き換えることにより、異音発生による聴覚上の不快感がなくなり、通話品質は向上する。
【００６７】
請求項１１記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符号へ変換した際に異音が発生した場合、ＰＣＭ符号の減衰量を段階的に変えることにより、異音発生フレームとその予防のために数フレームを一定量の減衰量でＰＣＭ減衰をした場合では、途切れ途切れの再生音声になっていたが、それをフレーム単位で減衰量を変えることにより再生音声が途切れ途切れになることが少なくなり、その結果、通話品質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００６８】
請求項１２記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、従来は、異音発生のフレーム単位で減衰処理をしていたため再生音声がとぎれとぎれになってしまうことあったが、異音発生のビット単位で減衰処理を行なうことにより、再生音声がとぎれとぎれになることを最小限にとどめることが可能となる。その結果、通話品質の向上が実現できる。
【００６９】
請求項１３記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、異音は信号が無音であろうが有音であろうが同じレベルをもっているため、入力信号が無音信号の場合は、有音信号の場合と比較してより異音が我々の聴覚に与える影響は大きいといえる。そのため、有音のときに聴覚上影響のないレベルにまでＰＣＭ抑圧をしても、無音のときは、聴覚上影響がある。したがって、入力信号が無音信号か有音信号かを検出し、それぞれに対して異音を抑圧するレベルを変えることにより、異音に対する聴覚的影響は低減でき、その結果通話品質は向上する。
【００７０】
請求項１４記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、異音の影響を感じなくする程度にまでＰＣＭ抑圧をすることにより、異音の聴覚的な影響を除去できる。しかし、異音の聴覚的な影響を除去すると、その部分の再生音声が欠如してしまい、断続感のある再生音声となってしまう恐れがある。そのため、入力信号のレベルと同程度のレベルの背景雑音をＰＣＭ抑圧をした部分に加えることにより、再生音声の断続感は、回避可能となる。その結果、異音発生による聴覚的影響は低減でき、同時に通話品質は向上する。
【００７１】
請求項１５記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、入力信号のレベルにあわせてＰＣＭ抑圧の抑圧量を変更することにより、入力信号がどのような信号レベルであろうが聴覚上不快感を与えないような異音の抑圧を行なうことが可能となる。この方法を用いることにより、異音に対する聴覚的影響は低減でき、その結果、通話品質は向上する。
【００７２】
請求項１６記載の音声品質改善装置によれば、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換したときに異音が発生した場合、デジタルフィルタの出力値により異音を検出することが可能である。またこの時に、異音のパワー値も算出できるので、この値を用いてＰＣＭ減衰を行なうことにより異音成分を除去できるため、これまで問題となっている異音発生による聴覚上の不快感を低減でき、その結果、通話品質は向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声品質改善装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の音声品質改善装置の符号置換処理の一実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の音声品質改善装置の異なる実施形態を示すブロック図である。
【図４】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図６】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図７】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図９】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１０】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１１】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１２】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１４】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１５】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１６】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１７】ＰＣＭ減衰部の動作を示す説明図である。
【図１８】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図１９】ＰＣＭ減衰・置換部の動作を示す説明図である。
【図２０】ＰＣＭ減衰・置換部の動作を示す説明図である。
【図２１】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２２】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２３】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２４】本発明の音声品質改善装置のさらに異なる実施形態を示すブロック図である。
【図２５】音声信号と異音のスペクトルを示す線図である。
【図２６】従来の音声品質改善装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 差分検出部
２ 閾値比較部
３ 符号置換部
４ 異音検出部
５ ＰＣＭ減衰部
６ ＡＤＰＣＭデコーダ
７ 無音・有音検出部
８ トーン信号検出部
９ ＰＣＭ減衰・置換部
１０ レベル検出部
１１ ＡＧＡ部
１２ デジタルフィルタ
１３ スペクトルパワー・異音検出部
Claims (16)
- 伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームのＡＤＰＣＭ符号と、一時刻前のＡＤＰＣＭ符号との差分値を計算する差分検出部と、その差分検出部により計算された差分値と所定の閾値との比較を行なう閾値比較部と、その閾値比較部の結果より差分値が閾値よりも大きい場合、差分値が閾値よりも小さくなるようにＡＤＰＣＭ符号を置換する符号置換部とを備えたことを特徴とする音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に復号すると共に、異音発生を検出した場合に、異音発生検出フラグを立てるＡＤＰＣＭデコーダと、伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出され、前記ＡＤＰＣＭデコーダにより異音検出フラグが立てられている場合に、入力したＡＤＰＣＭ符号のうち、絶対値が所定の閾値よりも大きいＡＤＰＣＭ符号を、ＡＤＰＣＭ符号”１１１１”に置換する符号置換部とを備えたことを特徴とする音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする請求項４記載の音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする請求項４記載の音声品質改善装置。
- 伝送誤り（ＣＲＣエラー）が検出されたフレームに対し符号置換を行う符号置換部と、ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部により異音が検出された場合に、入力信号が、無音信号か有音信号かを検出する無音・有音検出部と、入力信号が無音信号の場合には、入力信号が有音信号の場合に比べて減衰を行なう区間を長くするＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする音声品質改善装置。
- 前記異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする請求項７記載の音声品質改善装置。
- 前記異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする請求項７記載の音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、入力信号がトーン信号か音声信号かを検出するトーン信号検出部と、入力信号がトーン信号の場合に、異音が発生したフレームを正常なトーン信号のフレームと置き換え、音声信号の場合には、前記異音検出部により異音が検出された場合に、ＰＣＭ符号に対する減衰処理を行うＰＣＭ減衰・置換部とを備えたことを特徴とする音声品質改善装置。
- 前記異音検出部により異音が検出された場合に、フレーム単位でＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部を備えたことを特徴とする請求項１０記載の音声品質改善装置。
- 前記異音検出部により異音が検出された場合に、異音が発生したビット単位で減衰処理を行なうＰＣＭ減衰部を備えたことを特徴とする請求項１０記載の音声品質改善装置。
- ＡＤＰＣＭデコーダによりＡＤＰＣＭ符号をＰＣＭ符号に変換した際の、異音の発生を検出する異音検出部と、その異音検出部で異音が検出された際に、入力信号が無音信号か有音信号かを検出する無音・有音検出部と、ＰＣＭ減衰の減衰量を変えるＰＣＭ減衰部とを備え、入力信号が無音信号の場合には、入力信号が有音信号の場合に比べて減衰量を大きくすることを特徴とする音声品質改善装置。
- 入力信号レベルを検出するレベル検出部を備え、異音発生を検出した場合に、入力信号の異音部分を除去し、前記レベル検出部により得られる入力信号レベルと略同じレベルの白色雑音を入力信号に加えることを特徴とする請求項１３記載の音声品質改善装置。
- 入力信号レベルに応じて異音を減衰する量を決めるＡＧＡ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ａｔｔｅｎａｔｉｏｎ）部を備えたことを特徴とする請求項１４記載の音声品質改善装置。
- デジタルフィルタを用いて、ＡＤＰＣＭデコーダによって変換されたＰＣＭ符号の、所定帯域のスペクトルの有無を調べ、その結果によって異音の発生を検知すると共に、異音のスペクトルのパワーを求める、スペクトルパワー・異音検出部と、異音が発生した場合に、前記スペクトルパワー・異音検出部で求めたパワーに応じて減衰量を決定するＰＣＭ減衰部とを備えたことを特徴とする音声品質改善装置。
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