JPH05122165A - 音声信号伝送方法 - Google Patents
音声信号伝送方法Info
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- JPH05122165A JPH05122165A JP3307229A JP30722991A JPH05122165A JP H05122165 A JPH05122165 A JP H05122165A JP 3307229 A JP3307229 A JP 3307229A JP 30722991 A JP30722991 A JP 30722991A JP H05122165 A JPH05122165 A JP H05122165A
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- voice
- transmitted
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/44—Transmit/receive switching
- H04B1/46—Transmit/receive switching by voice-frequency signals; by pilot signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
路に伝送誤りが生じる場合でも信頼度が高く、音声符号
化に予測パラメータを用いる技術を採用していても、受
信側での話頭での聞き苦しさがなく、受信側で無音区間
に背景雑音を出力させて自然な音声とすることのできる
音声信号伝送方法を提供する。 【構成】 受信側で、ユニワード検出部11により、信
頼性を高め、出力音声抑圧部17により受信側での話頭
での聞き苦しさを解消し、背景雑音合成部14で背景雑
音を生成して無音区間に出力し、自然な音声とする。
Description
式における音声信号伝送方法に関するものであり、更に
詳しくは、音声信号伝送を行う際、有音区間では送信す
るが無音区間では送信パワをオフにして、その分、所要
電力の低減を図る、所謂VOX(Voice Operated T
ransmitter)制御と呼ばれる音声信号伝送方法に関する
ものである。
る音声信号伝送では、音声を例えば20ms毎の短い区
間に区切って符号化し、フレーム構成にして伝送する。
そして送信側で、先ず送信すべき音声の存在する有音区
間を検出すると、プリアンブル信号を、送信開始予告信
号として、やはりフレーム構成で送信し、続いて送信す
べき音声信号を符号化してディジタル信号に変換し、音
声符号化データとしてフレーム構成で送信し、送信すべ
き音声の存在しない無音区間を検出すると、ポストアン
ブル信号を、やはりフレーム構成で送信した後、音声信
号の送信を中止する。
信号を検出すると、以後、伝送されてくる音声符号化デ
ータの復号動作を開始し、ポストアンブル信号が伝送さ
れてくるのを検出すると、復号動作を中断し、かくして
プリアンブル信号とポストアンブル信号との間の音声符
号化データのみを受信、復号するようにしている。
ばれる音声信号伝送方法では、伝送路において符号誤り
が生じたために、プリアンブル信号やポストアンブル信
号が受信側に正しく伝送されなかった場合、受信側で良
好な受信動作は期待できないという第1の問題があっ
た。
信号伝送方法では、予測パラメータを用いた音声符号化
技術を採用しているが、この場合、符号化された音声デ
ータを受信側で復号するためには、復号の対象となる当
該フレームの符号化データの他に、過去のフレームデー
タが必要となる。そのため、プリアンブルの直後の音声
データを受信側で正しく復号しようとしても、その前
の、つまり過去のフレームデータが送られてきていなけ
れば、正しく復号することができず、その部分の復号結
果は、異常な音声となり、聞き苦しいという第2の問題
があった。
な環境で行なわれない場合(換言すれば、送信の行われ
る環境は、全くの無音の環境ということはなく、なにが
しかの周囲雑音の存在する環境下で送信が行われるのが
普通であるから)、音声信号伝送中の無音区間で、全く
無音の状態になると、これを受信する受信側では、有音
区間と有音区間の間の無音区間で突然、全く無音の状態
となり、不自然な感じを受けるので、有音区間と有音区
間の間の無音区間に、背景雑音を生成してやって不自然
な感じを回避することが必要になるが、従来はこのよう
なことが行われていなかったため、不自然な感じを免れ
ないという第3の問題があった。
上述の如き音声信号伝送方法において、上述した如き第
1乃至第3の問題を解決し、そのような問題点のない音
声信号伝送方法を提供することにある。
決する手段として、受信側で、プリアンブル、ポストア
ンブルを受信できなかった場合、送信側から誤り検出符
号を含む符号化音声信号を送出しておき、受信側の誤り
検出復号部において、予め定める回数、連続して正しい
符号化音声信号を検出すれば、プリアンブルの受信洩れ
と判断し、復号動作を行なう手段を備えた。
して、伝送路がバースト符号誤りの生ずる伝送路であっ
ても、プリアンブル、ポストアンブル等のユニークワー
ド(音声符号化信号に対し、プリアンブル、ポストアン
ブル等をユニークワードという)を、2つのフレームに
分けて多重化し、各々のフレームで個別にユニークワー
ドを検出可能として伝送する手段を備えた。こうすれ
ば、2つのフレームとも途中で符号誤りにより失われる
確率は小さく、どちらか一方でも受信されれば、プリア
ンブル、ポストアンブルが受信されたことになり、受信
側で正しく復号動作が行なえる。
て、受信側では、有音区間の始まりで正しい復号ができ
ず異音が発生するわけであるから、この異音の発生する
区間で音量を抑制して聞き苦しさを解消する手段、或い
は送信側で、最初から有音区間の始まりで、入力音声を
抑圧して入力するようにして、受信側で、異音の発生す
る区間の音量が本来的に小さくなって聞き苦しさが解消
できるようにした手段、を設けた。
して、符号化された音声データを受信側で復号する際、
復号の対象となる当該フレームの符号化データの他に、
過去のフレームデータが必要となるわけであるが、そこ
でプリアンブルの直後の音声データを受信側で正しく復
号するために必要となる、それより過去のフレームデー
タを送信側から送信可能にして、受信側に受信させる手
段を備えた。
音区間を検出した時点で、音声符号化器から出力される
信号は、タイミング的に、その有音区間の直前の無音区
間の音声信号に当たるので、この無音区間を構成するフ
レームに、プリアンブルの後半を多重化して送出する手
段を備えた。こうすれば、無音区間の音声信号が、プリ
アンブルの直後の音声データを受信側で正しく復号する
ために必要となる過去のフレームデータに相当し、受信
側で正しい復号が可能となり、異常な音声も発生しな
い。
て、送信側で、ポストアンブルを構成するフレーム、或
いは、それに続く無音区間を構成するフレームに、音声
の電力と予測計数を、予め定めた時間間隔T毎に含ませ
て送出する手段を備え、受信側で、それと、受信側で発
生するランダムな残差情報とを用いて、所要の背景雑音
を生成するようにした。
信側で、プリアンブル、ポストアンブルを受信できなか
った場合でも、プリアンブルの受信洩れと判断し、復号
動作を行なうことが可能になり、またプリアンブル、ポ
ストアンブルが受信される確率を高くすることにより、
復号動作を行なえる信頼性を高めている。
り、受信側で異音の発生を抑制することができる。或い
は、伝送すべき音声信号の有音区間の直前に、無音区
間、或いは、抑圧された音声区間の音声信号のフレーム
を送出することにより、プリアンブルの直後の有音区間
の音声データを受信側で正しく復号することが可能とな
り、異常な音声を発生しないようにすることができる。
り、受信側で所要の背景雑音を生成することができ、不
自然な感じをなくすことができる。
る。図1は本発明の一実施例の送信側を示すブロック図
である。同図において、Mはマイク、1は入力音声抑圧
部、2は高能率音声符号化器、3は有音区間検出部、4
はプリアンブル発生部、5はポストアンブル発生部、6
はフレームデータ切替/抑圧制御部、7はデータ切替
部、8は送信部、9は送信制御部、10はタイマ、Aは
アンテナ、である。
すべき音声がマイクMに入力され音声信号に変換され
る。音声信号は、例えば20ms毎の短い区間に区切っ
て符号化し、フレーム構成にして送信される。マイクM
から入力された音声信号の有音区間が有音区間検出部3
により検出される。
(但し、Nは任意の整数)の音声が、入力音声抑圧部1
を通って、高能率音声符号化器2に入力された後、N+
1フレーム目の音声が該高能率音声符号化器2に入力さ
れるまでに、データ切替部7に、Nフレーム目の音声が
符号化され、符号化データとして出力される。通常は、
入力音声抑圧部1を通っても音声は抑圧されることな
く、通過する。
ーム目に続いて、N+1フレーム目も有音であると判定
された場合には、フレームデータ切替/抑制制御部6に
よって、データ切替部7から、N番目の符号化データが
そのまま送信部8に渡される。音声がN+1フレーム目
において、無音から有音に変化した場合には、高能率音
声符号化器2に入力される音声は、入力音声抑圧部1に
よって抑圧されたN+1フレーム目の音声(有音)であ
る。
から有音区間の始まりで、入力音声を抑圧して入力する
ようにして、受信側で、異音の発生する区間の音量が本
来的に小さくなって聞き苦しさが解消されるようにする
ためである。
れているNフレーム目の符号化データ(無音)は、デー
タ切替部7において、プリアンブル発生部4から出力さ
れるプリアンブル信号と置き換えられ、送信制御部9に
よって、送信部8から送信が開始される。
そのことを検出する有音区間検出部3の出力により、フ
レームデータ切替/抑制制御部6が機能してデータ切替
部7を制御し、高能率音声符号化器2から出力されてい
る符号化データは、データ切替部7において、ポストア
ンブル発生部5から出力されるポストアンブル信号と置
き換えられ、これを送信部8から送信した後、送信制御
部9の働きによって送信が中断される。
ットされた時間間隔Tで、送信制御部9及びフレームデ
ータ切替/抑制制御部6が、それぞれ繰り返して起動さ
れ、ポストアンブル発生部5から出力されるポストアン
ブル信号の送信に続いて、受信側における背景雑音合成
用に高能率音声符号化器2から出力される符号化データ
が、送信部8から送信される。
ロック図である。同図において、Aはアンテナ、18は
受信部、16は高能率音声復号化器、17は出力音声抑
圧部、11はユニークワード検出部、19は音声フレー
ム検出部、20はプリアンブル検出部、21はポストア
ンブル検出部、15は音声切替/抑圧制御部、12は背
景雑音用パラメータ記憶部、13はランダムな残差信号
発生部、14は背景雑音合成部、SPはスピーカ、であ
る。
されてきた音声信号は、アンテナAから受信部18に受
信される。受信部18により受信された音声信号は、高
能率音声復号化器16へ送られるとともに、音声フレー
ム検出部19、プリアンブル検出部20、ポストアンブ
ル検出部21、へそれぞれ送られる。
ム検出部19、プリアンブル検出部20、ポストアンブ
ル検出部21からの検出信号を用いて、プリアンブル、
ポストアンブル検出を行なう。音声フレーム検出部19
が常に動作し続けることにより、プリアンブルが伝送路
の符号誤りによって失われた場合にも、連続して音声フ
レームが検出された場合、ユニークワード検出部11に
おいてプリアンブルの見逃し(本来受信すべきところを
何らかの理由で受信できなかったもの)と判断し、直ち
に復号動作を開始させることができる。
号化器16から出力される復号音声信号は、出力音声抑
圧部17において滅衰されずに、つまり抑圧されること
なしに出力される。ユニークワード検出部11におい
て、プリアンブルが検出されると、その検出出力を受け
た音声切替/抑圧制御部15が、出力音声抑圧部17を
制御することにより、該出力音声抑圧部17において、
出力音声電力が一旦大きく減衰されてから徐々に増加す
るように調整される。これは、既に述べたように、受信
側で、有音区間の始まりで正しい復号ができず異音が発
生するのを抑制して聞き苦しさを解消するためである。
検出されると、そのことを通知された背景雑音用パラメ
ータ記憶部12は、ポストアンブルと同時に、送信側の
高能率音声符号化器2から伝送されてくる背景雑音用パ
ラメータを取り込んで記憶する。この背景雑音用パラメ
ータは、記憶部12から読み出された後、ランダムな残
差信号発生部13から発生する残差信号と共に、背景雑
音合成部14に入力されて、そこで合成されて背景雑音
を生成する。
検出部11でポストアンブルが検出されそのことを通知
されると、スピーカSPの入力側にあるスイッチを切り
替えて、高能率音声復号化器16から出力音声抑圧部1
7を通って出力される音声出力の代わりに、背景雑音合
成部14で生成された背景雑音を出力する。ポストアン
ブルに続く背景雑音用パラメータが受信された場合に
は、背景雑音用パラメータ記憶部12のパラメータは更
新される。
成及び、入力音声抑圧の構成は、プリアンブル、ポスト
アンブルを用いないVOX制御方式の音声信号伝送方法
にも適用可能である。
ブロック図である。本実施例は、2フレームインタリー
ブを行う符号化に本発明を適用した実施例である。図3
において、Mはマイク、1は入力音声抑圧部、2は高能
率音声符号化器、3は有音区間検出部、4はプリアンブ
ル発生部、5はポストアンブル発生部、6はフレームデ
ータ切替/抑圧制御部、27は切替器、22はビット選
別器、23はフレームバッファ、25は切替器、26は
後半プリアンブル発生部、24はインタリーブ器、8は
送信部、9は送信制御部、10はタイマ、Aはアンテ
ナ、である。
作の要点を説明する。伝送すべき音声がマイクMに入力
され音声信号に変換される。音声信号は、例えば20m
s毎の短い区間に区切って符号化し、フレーム構成にし
て送信される。マイクMから入力された音声信号の有音
区間が有音区間検出部3により検出される。
を検出部3から通知されたフレームデータ切替/抑圧制
御部6が切替器27を切り替えて、高能率音声符号化器
2からの出力(符号化データ)が、ビット選別器22に
入り、ここで、前半バーストで送出する符号と後半バー
ストで送出するする符号に選別されるようにする。そし
て後半バーストで送出する符号は、フレームバッファ2
3に蓄えられる。
られていた符号は、前半バーストで送出する符号と共
に、インタリーブ器24においてインタリーブが施さ
れ、送信部8に送られる。
おいて無音区間から有音区間に変化した場合には、有音
区間検出部3で有音区間が検出されると同時に、フレー
ムデータ切替/抑圧制御部6の働きにより、切替器25
を後半プリアンブル発生部26側に切り替えることによ
り、第N−1フレーム目の前半バースト用符号と、プリ
アンブルがインタリーブされて送出される。
ースト用符号と、プリアンブルをインタリーブして1フ
レームとして送出すると、受信側でどうしてもプリアン
ブルの検出率が落ちるので、話頭(無音区間から有音区
間に変化したときの、その有音区間の先頭部)での遅延
を大きくしても、プリアンブルの検出率を高めたい場合
は、有音区間が検出されるのと同時に、フレームデータ
切替/抑圧制御部6の働きによって、切替器27をプリ
アンブル発生部4側に切り替えることにより、第N−1
フレーム目の符号化信号の代わりにプリアンブルを送出
することも可能である。
すブロック図である。本実施例は、2フレームインタリ
ーブを行う符号化に本発明を適用した実施例であること
は先にも述べた。図4において、Aはアンテナ、18は
受信部、30は逆インタリーブ器、23はフレームバッ
ファ、31はビット併合器、16は高能率音声復号化
器、17は出力音声抑圧部、11はユニークワード検出
部、19は音声フレーム検出部、28はプリアンブル検
出部、29はポストアンブル検出部、15は音声切替/
抑圧制御部、12は背景雑音用パラメータ記憶部、13
はランダムな残差信号発生部、14は背景雑音合成部、
SPはスピーカ、である。
作の要点を説明する。伝送されてきた音声信号は、アン
テナAから受信部18に受信される。受信部18で復号
された符号は、逆インタリーブ器30に送られ、更にフ
レームバッファ23、ビット併合器31を介することに
よって逆インタリーブされる。
ブル検出部28及びポストアンブル検出部29に入力す
ることにより、前半バースト、後半バースト独立にユニ
ークワード検出を実施することが可能になり、どちらか
一方のバーストにおいてのみしかユニークワードが検出
されない場合にも、確実なユニークワード検出を行うこ
とができる。これにより、ユニークワード(プリアンブ
ル、ポストアンブル)の失われる機会が減り、受信側で
正しく復号動作の行える信頼性が高まる。
伝送誤りを生じる通信路においても、信頼度の高いVO
X制御による音声信号伝送方法を実現することができ
る。また無音区間において、VOX制御による消費電力
低減の効果を損なうことなく、背景雑音生成のためのパ
ラメータを伝送し、受信側で背景雑音を生成できるの
で、それがない場合の不自然さを解消できる。
合、話頭切断(話頭を抑圧して情報が失われること)に
よる品質劣化を最小限に抑えることができるなどの諸利
点がある。
ある。
ある。
である。
である。
音区間検出部、4…プリアンブル発生部、5…ポストア
ンブル発生部、6…フレームデータ切替/抑制制御部、
7…データ切替部、8…送信部、9…送信制御部、10
…タイマ、11…ユニークワード検出部、12…背景雑
音用パラメータ記憶部、13…ランダムな残差信号発生
部、14…背景雑音合成部、15…音声切替/抑圧制御
部、16…高能率音声復号化器、17…出力音声抑圧
部、18…受信部、19…音声フレーム検出部、20…
プリアンブル検出部、21…ポストアンブル検出部、2
2…ビット選別器、23…フレームバッファ、24…イ
ンタリーブ器、25…切替器、26…後半プリアンブル
発生部、27…切替器、28…プリアンブル検出部、2
9…ポストアンブル検出部、30…送信インタリーブ
器、31…ビット併合器
Claims (6)
- 【請求項1】 送信側では、送信すべき音声の存在する
有音区間を検出すると、プリアンブル信号を、送信開始
予告信号として送信し、続いて送信すべき音声信号を符
号化してディジタル信号に変換し、音声符号化データと
して送信し、送信すべき音声の存在しない無音区間を検
出すると、ポストアンブル信号を送信した後、音声信号
の送信を中止し、受信側では、伝送されてくるプリアン
ブル信号及びポストアンブル信号を検出し、両信号間の
音声符号化データのみを受信して復号動作を行うように
した音声信号伝送方法において、 プリアンブル信号が受信側で受信されず失われた場合、
受信側では、その後に続く音声符号化データが一定回数
正しく受信されるときは、プリアンブル信号が受信され
なくても、正常な受信動作へ移行することを特徴とする
音声信号伝送方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の音声信号伝送方法にお
いて、前記音声信号は、符号化された音声の電力、予測
係数、残差情報を含む信号からなり、前記ポストアンブ
ル信号は、音声の電力、予測係数を含む信号からなり、
送信側では、無音区間においても、予め定められた時間
間隔でポストアンブル信号の送信を繰り返し、受信側で
は、無音区間において受信されるポストアンブル信号に
含まれる音声の電力、予測係数を取り込んで記憶部に記
憶するとともに、ランダムな残差信号を発生し、記憶部
に記憶した音声の電力、予測係数と、発生したランダム
な残差信号と、を用いて背景雑音を生成して無音区間に
出力することを特徴とする音声信号伝送方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載の音声信号伝送方法にお
いて、受信側で、無音区間で背景雑音を生成、出力して
いる状態から、有音区間で復号化音声を出力する状態
へ、切り換えるとき、該切り換えに伴って発生する雑音
の抑制を、受信側で、音声伝送区間の先頭部分での音量
変化を制御することにより、行うことを特徴とする音声
信号伝送方法。 - 【請求項4】 請求項1,2又は3に記載の音声信号伝
送方法において、送信すべき音声の有音区間を検出して
プリアンブル信号を送信した後、続いて送信すべき音声
信号を符号化する際、その先頭部分の信号レベルを抑圧
し波形整形してから符号化することを特徴とする音声信
号伝送方法。 - 【請求項5】 請求項1,2,3又は4に記載の音声信
号伝送方法において、送信側では、フレーム構成を採っ
て送信される符号化音声信号を、インタリーブを施すこ
とにより、少なくとも二つのバースト信号にまたがる形
で送信するとともに、プリアンブル信号とポストアンブ
ル信号も、それぞれ符号化音声信号1フレーム分の長さ
のワード構成として、同様に、インタリーブを施すこと
により、少なくとも二つのバースト信号にまたがる形で
送信し、 受信側では、少なくとも二つのバースト信号にまたがる
形で送信されてくるプリアンブル信号又はポストアンブ
ル信号について、二つのバースト信号の内、何れか一方
でも受信できれば、プリアンブル信号又はポストアンブ
ル信号受信と判定することを特徴とする音声信号伝送方
法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の音声信号伝送方法にお
いて、送信側で、有音区間を検出した直後に送信すべき
フレームとして、プリアンブル信号の後半と音声信号の
前半とを多重化することによりインタリーブして送信す
ることを特徴とする音声信号伝送方法。
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