JPH11163744A - ディジタル通信用音声送受信装置 - Google Patents
ディジタル通信用音声送受信装置Info
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- JPH11163744A JPH11163744A JP9343842A JP34384297A JPH11163744A JP H11163744 A JPH11163744 A JP H11163744A JP 9343842 A JP9343842 A JP 9343842A JP 34384297 A JP34384297 A JP 34384297A JP H11163744 A JPH11163744 A JP H11163744A
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
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Abstract
訂正符号化器16から構成される音声符号化部9で符号
化し、連続信号の状態のまま送信し、受信装置は、この
連続信号を受信して、軟判定誤り訂正復号器1と軟判定
音声復号器2から構成される音声復号化部によって、チ
ャネル復号化と、音声復号化を一体として行う。 【効果】 通常発生し得る程度のbit誤りを含む信号
は、フレーム毎廃棄されることなく、そのまま音声復号
器で誤り訂正できることになり信号再生がより正確にな
った。
Description
野に用いる、音声通信用送受信装置に関する。
動体通信関連システムのディジタル化が急速に進んでい
る。移動体通信関連システムでは、特に、周波数の繰り
返し利用、高能率音声符号化技術、及び多値変復調技
術、等の進展によって搬送周波数帯の有効活用が進んで
いる。同時に、通信品質の向上、という観点から、その
技術の中核となる、音声符号化、復号化装置、及び、そ
の復号化技術の発展が期待されている。
な従来の技術には、以下に記すような、解決すべき課題
が残されていた。従来の音声符号化、復号化装置では、
音声復号化と、チャネル復号化を切り離して、それぞれ
別々に誤り検出していた。まずチャネル復号化し、その
結果、1ビットでも誤りのあるフレームは、音声復号化
されることことなく、フレーム毎、廃棄されてしまっ
た。ところが、音声復号化の方法によっては、通常1ビ
ット程度の誤りは許容できるのが普通であり、上記搬送
周波数帯の有効活用には、逆行していた。
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉音声信号を送信するための音声符号化部に、
送信すべき音声信号の情報量を圧縮する音声符号化器
と、伝送路の中で発生する誤り情報を受信側で訂正する
ための符号化を行う誤り訂正符号化器とを設け、伝送路
を通じて受信した音声信号を処理する音声復号化部に、
受信した音声信号を多値信号のまま入力して誤り訂正復
号化し、各信号の確からしさを示す尤度情報を出力する
軟判定誤り訂正復号器と、この尤度情報を入力して、最
も確率的に高い符号系列により音声復号化をする軟判定
音声復号器とを設けたことを特徴とするディジタル通信
用音声送受信装置。
音声復号化部には、時間軸方向に見て隣り合う音声信号
の状態変化の規則性を、音源の属性ごとに、予め分析し
てデータ化した遷移確率テーブルを格納する記憶部を備
え、軟判定音声復号器は、この遷移確率テーブルを参照
しながら音声復号化をすることを特徴とするディジタル
通信用音声送受信装置。
遷移確率テーブルには、音声信号の状態変化のパターン
をパスと呼ぶとき、音源の属性ごとに、複数のパスを記
憶しておき、受信した音声信号中に最も高い確率で含ま
れるパスを選択して、これを生き残りパスとし、軟判定
音声復号器は、この生き残りパスを参照して、受信した
誤り符号の訂正をすることを特徴とするディジタル通信
用音声送受信装置。
音声復号化部には、音声信号の状態変化のパターンをパ
スと呼ぶとき、音源の属性ごとに複数のパスを示す遷移
確率テーブルを記憶した記憶部と、新たな音声信号を受
信するたびに上記遷移確率テーブルを生成して更新し、
かつ、その受信した音声信号中に最も高い確率で含まれ
るパスを生き残りパスとして選択する制御部を設け、音
声復号化部の軟判定音声復号器には、上記生き残りパス
を参照して、受信した誤り符号の訂正をする最尤復号器
と、この最尤復号器の出力を受け入れて、音声復号をす
る音声復号器を設けたことを特徴とするディジタル通信
用音声送受信装置。
音声復号化部の軟判定音声復号器には、軟判定誤り訂正
復号器の出力を監視して、音声信号の出力レベルが予め
定めたレベルよりも低くなったとき、ミュート信号を発
して、音声復号器の音声復号動作を一時停止させるパワ
ー計算回路を設けたことを特徴とするディジタル通信用
音声送受信装置。
音声復号化部の軟判定音声復号器には、軟判定誤り訂正
復号器の出力を監視して、音声信号の出力レベルが予め
定めたレベルよりも低くなったとき、ミュート信号を発
して、音声復号器の音声復号動作を一時停止させるパワ
ー計算回路と、伝送路を通じて受信した音声信号を、復
調器が復調して、その音声信号の異状状態を検出したと
きに発信する同期状態信号を、上記ミュート信号と等価
な信号として、音声復号器に供給し、音声復号器の音声
復号動作を一時停止させるミュート判定器を設けたこと
を特徴とするディジタル通信用音声送受信装置。
符号化部に、送信すべき音声信号の情報量を圧縮する音
声符号化器と、音声符号化器の出力する連続した音声信
号を一定時間毎にフレームに区分してフレームごとにC
RC(Cycric Redundancy Check)符号を加えるフレー
ム化処理部と、フレーム化処理部の出力に対して、伝送
路の中で発生する誤り情報を受信側で訂正するための符
号化を行う誤り訂正符号化器とを設け、伝送路を通じて
受信した音声信号を処理する音声復号化部に、受信した
音声信号を多値信号のまま入力して誤り訂正復号化し、
各信号の確からしさを示す尤度情報を出力する軟判定誤
り訂正復号器と、時間軸方向に見て隣り合う音声信号の
状態変化の規則性を、音源の属性ごとに、予め分析して
データ化した遷移確率テーブルを格納する記憶部と、上
記尤度情報を入力して、上記遷移確率テーブルを参照し
ながら最も確率的に高い符号系列により音声復号化をす
る軟判定音声復号器と、上記軟判定誤り訂正復号器の出
力を受け入れて、CRC符号を用いて受信した信号の符
号誤りを検査し、符号誤りを検知したとき、上記遷移確
率テーブルの更新を停止するフレーム処理部とを設けた
ことを特徴とするディジタル通信用音声送受信装置。
最尤復号器の出力を受け入れて音声復号をする音声復号
器と、フレーム処理部が符号誤りを検知したとき出力す
る信号により、音声復号器の音声復号動作を一時停止さ
せることを特徴とするディジタル通信用音声送受信装
置。
について詳細に説明する。図1は、具体例1、2による
ディジタル通信用音声送受信装置のブロック図である。
具体例について説明する前に、発明の理解を容易にする
ために、まず、ディジタル通信用音声送受信装置の概要
について、特に符号化、復号化を主にして説明する。
要)図2は、比較例の、ディジタル通信用音声送受信装
置のブロック図である。比較例のディジタル通信用送受
信装置は、マイク11、アンプ12A、A/D変換器1
3、音声符号化器14、フレーム化処理部15A、誤り
訂正符号化器16、変調器17、伝送路18、復調器1
9、誤り訂正復号化器20、フレーム化処理部15B、
音声復号化器21、D/A変換器22、アンプ12B、
スピーカ23を、備える。
変換器である。アンプ12Aは、音声信号を増幅する増
幅器である。A/D変換器13は、音声信号を8000
回/S(秒)、サンプリングし、その1サンプルを8b
itのディジタル信号に変換する部分である。従って6
4Kbpsの信号を音声符号化器14に転送する。音声
符号化器14は、音声信号の時間的な相関を利用して信
号のパターンを予測し、そのパターンと、実際の信号と
の差分のみを伝送する符号化圧縮器であり、ここでは、
ADPCM(Adaptive Defferential Pulse Code Mod
ulation)を用いていると仮定する。ADPCMは、入
力bit数を1/2に圧縮するので、32Kbpsの信
号を出力してフレーム化処理部15Aに転送する。
の信号を5mS毎に1個のフレームを構成する部分であ
る。更に、160bit(5mSに相当するbit数)
にCRC符号16ビットを加えて176bit/フレー
ムに区分して出力し、誤り訂正符号化器16に転送す
る。ここでCRC符号とは、受信側で受信したフレーム
にビット誤りが無いかどうかを検査するために必要な符
号である。このCRC符号による誤り検出では、1フレ
ーム中に1ビットでも誤りがあると、誤りフレームと判
断され、フレーム毎廃棄される。
t/フレームのフレームをフレーム単位で畳み込み符号
化する部分である。ここで畳み込み符号化とは、情報を
順々に、あたかも畳み込むように符号化する符号化方法
である。畳み込む、とは、1個の情報を単独に符号化す
るのではなく、前後の情報を一部、お互いに所有し合う
ように関連付けて、順々に符号化する方法である。この
方法によれば、情報は、伝送路の途中でビット誤りが発
生しても、その前後に畳み込まれている情報によって、
より確率の高い値に回復する。この復号化方法として、
通常ビタビ復号法が使われる。上記CRC符号は、フレ
ーム内のビットの誤りを検出するのみで修正機能がな
く、ただフレームを廃棄するのみであった。この点で、
畳み込み符号化による誤り訂正符号化方法は、大きく異
なる。
it/フレームは、bit数が2倍の352bit/フ
レームに増加する。変調器17は、特定の周波数のキャ
リアを誤り訂正符号化器16の出力でディジタル変調し
て伝送路18に伝送する部分である。伝送路18は、無
線、又は有線の伝送路を意味している。復調器19は、
伝送路18を通ってきた信号をディジタル復調して、誤
り訂正復号化器20に転送する部分である。復調器出力
は、1、0の2値出力ではなく、通常1シンボルを3b
it、8レベルで表した、多値信号である。従ってbi
t数は3倍になって出力する。ここで1シンボルとは、
1、0の2値、いずれかを表すディジタル信号1個をい
う。
転送されてくる3bit、8レベルの多値信号を0、1
の2値信号に変換する。従ってbit数は元に戻る。こ
の2値信号をビタビ復号器に入力して、送信側で畳み込
み符号化した信号を誤り訂正復号する部分である。ビタ
ビ復号して176bit/フレームになった0、1の2
値信号をフレーム化処理部15Bに転送する。
/フレームの中のCRC符号16ビットを使ってフレー
ム毎の誤り検出を行う。ここで、誤りが検知されたと
き、そのフレームは、フレーム毎廃棄される。もし誤り
が検知されなかったとき、フレームは、分解され、32
Kbpsになって音声復号化器21に転送される。この
信号は、送信側で音声符号化器14によってADPCM
符号化されている。音声復号化器21は、この信号を6
4Kbpsの信号に復号化して、D/A変換器22に転
送する。
ジタル信号をアナログ信号に変換して、アンプ12Bに
転送する。アンプ12Bは、このアナログ信号を増幅し
てスピーカ23に転送する。スピーカ23は、このアナ
ログ信号を音声に変換する。以上で、ディジタル通信用
送受信装置の概要説明を終了するが、ここで留意すべき
点は以下の通りである。フレーム化処理部15Bは、誤
りを検知したとき、そのフレームを、フレーム毎廃棄す
る。従って音質の劣化を防ぐために、一つ前のフレーム
をもう一度音声復号化器21に入力して音声を補完す
る、等の操作が必要になってくる。
によるディジタル通信用音声送受信装置について説明す
る。図より、具体例1によるディジタル通信用音声送受
信装置は、マイク11、アンプ12A、A/D変換器1
3、音声符号化器14、誤り訂正符号化器16、変調器
17、伝送路18、復調器19、音声復号化部10、D
/A変換器22、アンプ12B、スピーカ23を、備え
る。すでに説明した、従来技術との差異についてのみ説
明する。
13、音声符号化器14、までは従来の構成と同様であ
る。従来の構成では、音声符号化器14の出力信号か
ら、フレーム化処理部15A(図2)が、CRC符号1
6bitを加えて、176bit/フレームに区分し
て、誤り訂正符号化器16に転送した。具体例1では、
CRC符号による誤り検出を採用しない。音声符号化器
14の出力信号を直接誤り訂正符号化器16に転送する
構成をとる。
4が、bit数を1/2に圧縮した信号を、連続状態の
まま畳み込み符号化する。畳み込み符号化して64Kb
psに増加した信号を変調器17に転送する部分であ
る。以後、復調器19までは、従来の構成と同様であ
る。変調器17は、特定の周波数のキャリアを誤り訂正
符号化器16の出力でディジタル変調して伝送路18に
伝送する。伝送路18は、無線、又は有線の伝送路を意
味している。復調器19は、伝送路18を通ってきた信
号をディジタル復調して、音声復号化部10に転送する
部分である。復調器出力は、1、0の2値出力ではな
く、通常1シンボルを3bit、8レベルで表した、多
値信号を出力する。
の構成と異なり、CRC符号による誤り検出を止め、音
声復号化と、チャネル復号化を、一体化して復号する構
成をとる。その結果フレーム毎に廃棄する必要が無くな
る。その詳細について図を用いて以下に説明する。
成ブロック図である。図より、具体例1による、音声復
号化部10は、軟判定誤り訂正復号器1と、軟判定音声
復号器2と、制御部6と、記憶部7とを、備える。更
に、軟判定音声復号器2は、最尤復号器3と、音声復号
器4と、パワー計算回路5を、備える。
(図1)から転送されてくる3bit、8レベルの多値
信号を多値信号のままビタビ復号器に入力して、誤り訂
正復号化する部分である。更に、bit毎の確からしさ
を含んだ尤度情報を3bit、8レベルの多値信号とし
て最尤復号器3とパワー計算回路5に転送する部分でも
ある。ここでビタビ復号することにより192kbps
の入力信号は、96kbpsに変換される。
から転送されてくる尤度情報に基づいて、かりに伝送路
18(1図)中でbit誤りが発生していたとしても、
最も確率的に高い符号系列を再生して音声復号器4に転
送する部分である。この最尤復号器3の大きな特徴は、
音源の属性をも含めた再生機能を有することである。従
って再現性がより一層正確になる。この最尤復号器3の
機能については後に図を用いて詳細に説明する。音声復
号器4は、最尤復号器3から転送されてくる最も確率的
に高い符号系列を、ADPCMを用いて復号化する部分
である。復号化した音声信号をD/A変換器22に転送
する。以後、従来の構成と同様に、音声信号は、アナロ
グ信号に変換され、スピーカ23(図1)に転送され
る。
送されてくる最も確率的に高い符号系列を入力して、そ
の信号を一定時間ごとに区切って、平均パワーを算出す
る部分である。制御部6は、パワー計算回路5を監視し
て、算出された平均パワーが、予め定めてある規定値よ
りも小さいとき、パワー計算回路5を制御して音声復号
器4にミュート信号を送出させる部分である。同様に、
パラメータ更新信号の送出を停止する部分でもある。こ
のパラメータ更新信号については、後に説明する最尤復
号器3の機能の項で説明する。ここで上記のミュート信
号とは、耳障りなノイズを避けるために、音声復号器4
の動作を一時停止させる信号をいう。記憶部7は、後に
最尤復号器3の機能の項で説明するパラメータを格納し
ておく部分である。
る。連続して発生する音声信号には、時間軸方向に見て
隣り合う音声信号の関係、即ち隣り合う音声信号の状態
変化に何らかの規則性がある。その規則性は、その音源
の属性によって異なる。例えば話者が男性か女性か子供
かによって異なる。この音源の属性ごとの規則性を予め
分析してデータ化した遷移確率テーブルを、記憶部7が
格納している。この遷移確率テーブルを用ると、現時点
を時刻Tとしたとき、時刻Tに入力した音声信号から、
時刻T+1に入力する音声信号を、音源の属性に基づい
て予測することができる。最尤復号器3はこうして信号
の内容を予測する機能を持つ。
図において、(a)は尤度つき入力を表し、(b)は、
機能を表している。最尤復号器3(図3)は、最初に、
軟判定誤り訂正復号器1から転送されてくる3bit、
8レベルの尤度情報を(a)に基づいて−1から+1の
値の多値シンボルに変換する。最尤復号器3(図3)
は、この多値シンボルによって動作する。(b)の左側
の縦列は時刻Tでの最尤復号器3(図3)の出力の状態
を連続する多値シンボル2個を用いて表している。
いる。同様に状態1は、(+1,−1)、状態2は、
(−1,+1)、状態3は、(−1,−1)状態を表し
ている。同様に右側の縦列は、時刻T+1での状態を表
している。時刻Tの各状態から時刻T+1になったとき
に遷移する状態を実線及び点線で表している。その線上
に記した符号は、その状態変化の遷移確率を示す。
であった場合、時刻T+1で状態1に遷移する確率を表
している。この遷移確率は、予め、上記各属性ごとに採
取したサンプル音声から電子計算機によって全ての状態
変化について求めておく。その値は、遷移確率テーブル
として、記憶部7(図3)に格納される。音声復号化部
10(図1)が動作を開始した後は、一定時間ごとに、
制御部6(図3)が、実際の受信音声から採取したサン
プル音声に基づいて遷移確率テーブルを作成して、必要
に応じて更新する。
時刻Tで、状態(S1,S2)のときに、連続する2シ
ンボル(s1,s2)が入力した場合、時刻T+1で遷
移するであろう状態(S3,S4)を、音源の属性をも
含めて予測する確率である。遷移尤度は、以下のように
して求められる。まず時刻Tの状態で入力した連続する
2シンボル(s1,s2)と、時刻T+1になって遷移
するであろう状態(S3,S4)((b)の右側の縦
列)との、内積(s1×S3+s2×S4)を求める。
この内積と、両状態間の遷移確率Pの積を計算すること
によって求まる。
あったとする。この状態で、シンボル値(+0.1,+1.0)
の2シンボルが入力したとする。状態1から時刻T+1
での0から3までの各状態への遷移確率はそれぞれP1,
0、P1,1、P1,2、P1,3と表せる。さらに多値シンボル
と状態の内積(s1×S3+s2×S4)との積を求め
ると、時刻Tから時刻T+1になったとき、状態0から
状態3までの各状態に遷移する遷移尤度は次のようにな
る。 状態0へは、(+0.1×+1.0++1.0×+1.0)×P1,0= +
1.1P1,0 状態1へは、(+0.1×+1.0++1.0×-1.0)×P1,1= -
0.9P1,1 状態2へは、(+0.1×-1.0++1.0×+1.0)×P1,2= +
0.9P1,2 状態3へは、(+0.1×-1.0++1.0×-1.0)×P1,3= -
1.1P1,3
する。最も大きな値を示しているパスのみを残して、そ
の他のパスを廃棄する。この生き残ったパスを、生き残
りパスと定義する。この生き残りパスを、想定できるあ
らゆる状態で計算して、生き残りパステーブルとして記
憶部(図3)に格納しておく。ここで生き残りパスの意
味するところは以下の通りである。例えば、(b)にお
いて、時刻Tで状態0に連なる4本の実線のうちP0,3
の実線が生き残りパスであったとする。このとき、他の
3本の実線P0,0、P0,1、P0,2は廃棄される。従っ
て、時刻T+1では状態3に遷移する、ということを意
味する。更に、最尤復号器3が連続して出力する多値シ
ンボルは時刻Tのとき+1、+1(状態0)であったも
のが、時刻T+1で−1、−1(状態3)になるという
ことを意味している。
内在していても、その生き残りパスの出力には、最も高
い確率を持った連続多値シンボルを出力することにな
る。音声復号化部が動作を開始した後は、一定時間ごと
に、制御部6(図3)が、上記遷移確率テーブルの計算
に合わせて生き残りパスを更新する。以上で最尤復号器
3の説明を終了したので、再度図1に戻って具体例1の
動作について説明する。
11の前で男性が話し始めたと仮定する。その男性の音
声は、マイク11で音声信号に変換されアンプ12Aを
通ってA/D変換器13に転送される。A/D変換器1
3によって、音声信号は、8000回/S(秒)、サン
プリングされ、8bit/サンプルのディジタル信号に
変換される。従って64Kbpsの信号が、音声符号化
器14に転送される。音声符号化器14は、ADPCM
を用いて32Kbpsに圧縮する。以上、従来のディジ
タル通信用音声送受信装置(図3)と同様であり、既に
詳細を説明した。
bpsに圧縮した信号を、フレーム化する事なく、連続
状態のまま誤り訂正符号化器16に転送して畳み込み符
号化する。畳み込み符号化され、64Kbpsに増加し
た信号は、変調器17に転送される。変調器17は、特
定の周波数のキャリアを、その64Kbpsの信号でデ
ィジタル変調して伝送路18に伝送する。伝送路18
は、無線、又は有線の伝送路を意味している。復調器1
9は、伝送路18を通ってきた信号をディジタル復調し
て、音声復号化部10に転送する部分である。復調器出
力は、1、0の2値出力ではなく、通常1シンボルを3
bit、8レベルで表した、多値信号を出力する。
声復号化部10に転送される。この信号は、軟判定誤り
訂正復号器1でビタビ復号され、96Kbpsの信号に
なって軟判定音声復号器2に転送される。以下に図3を
用いて軟判定音声復号器2の動作を詳細に説明する。
3に入力後まず最初に−1から+1の間の多値シンボル
に変換されて、32Kbpsの多値シンボルになる。こ
の多値シンボルの連続する2シンボル毎に最尤復調器3
の生き残りパスに入力する。生き残りパスの出力を通っ
た最尤復調器3の出力からは、最も高い確率を持った符
号系列が出力される。
る。生き残りパスは、制御部6が出力するパラメータ更
新信号によって更新される。音声復号化部10(図1)
が動作を開始する初期の短時間で、制御部6は、最尤復
調器3の入力を監視して属性の大区分(例えば男性、女
性、子供)を判断する。その判断に基づいて、予め、記
憶部7に格納してある男性用の生き残りパステーブルを
読み込む。読み込んだ男性用の生き残りパステーブルを
最尤復号器3に書き込む。その後も、制御部6は監視を
続け、実際に流れている信号に基づいて、一定時間ごと
に実情に即した、遷移確率を計算する。
パステーブルを構成して記憶部7に格納する。この実情
に即した生き残りパステーブルで最尤復号器3の生き残
りパスを定期的に更新する。但し、パワー計算回路5
は、最尤復号器3から転送されてくる符号系列から算出
した平均パワーが、予め定めてある規定値よりも小さい
とき、音声復号器4にミュート信号を送出する。耳障り
なノイズを避けるためである。この動作は制御部6によ
って制御される。同時に、制御部6は、パラメータ更新
信号の出力を停止して、生き残りパスの更新を停止す
る。パワーの小さい信号から求めた生き残りパスは信頼
度が低いからである。
率を持った32Kbpsの連続符号は、音声復号器4に
転送される。この連続符号は、送信側で音声符号化器1
4(図1)によってADPCM符号化によって1/2に
圧縮されているので、音声復号器4が復号化して64K
bpsの信号に戻す。D/A変換器22は、この64K
bpsのディジタル信号をアナログ信号に変換して。ア
ンプ12Bに転送する。アンプ12B(図1)は、この
アナログ信号を増幅してスピーカ23に転送する。スピ
ーカ23(図1)は、このアナログ信号を音声に変換す
る。以上で具体例1の動作の説明を終了する。
て説明されているが、あくまで一例であって、この値に
固定されるものではない。また、最尤復調器3の状態も
2bitを単位とした4状態で説明しているが、あくま
で一例であって、この値に固定されるものではない。b
it数、状態数を増加しても良い。更に、制御部6は、
最尤復調器3の入力を監視しているが、この監視位置も
あくまで一例であって、この位置に固定されるものでは
ない。例えば最尤復調器3の出力であっても良いし、軟
判定誤り訂正復号器1の入力であっても良い。
力であった誤り訂正復号化器に換えて軟判定誤り訂正復
号器を備え、その多値出力から、最も確からしい連続符
号を得る最尤復号器を備えることにより、以下の効果を
得た。 1、通常発生し得る程度のbit誤りを含む信号は、フ
レーム毎廃棄されることなく、そのまま音声復号器で誤
り訂正できることになり信号再生がより正確になった。 2、フレーム毎廃棄されることがなくなったので、1つ
前のフレームで補完する等の面倒な操作をする必要がな
くなった。更に、パワー計算回路を備えることにより、
以下の効果を得た。 3、通常発生し得る程度を越えたbit誤りが発生した
とき信号再生を一時ストップして耳障りなノイズを避け
ることができるようになった。
復号化部のブロック図である。具体例1との差異につい
てのみ説明する。ミュート判定器8は、パワー計算回路
の出力S1と同期状態信号S2の論理和をとって、ミュ
ート信号を得るための論理和回路である。同期状態信号
S2は、復調器19(図1)から転送されてくる信号で
ある。この信号は、復調器19が正常に動作していない
ときに転送されてくる。例えば、このディジタル通信用
音声送受信装置が、スペクトラム拡散方式を採用してい
たとする。その場合、受信側が送信信号を同期捕捉でき
ていない場合、受信信号は、ほとんど雑音に近い。この
とき、ミュート信号を音声復号器4に送って信号再生を
一時ストップする。
と同期状態信号の論理和をとり、ミュート信号を得るた
めの、論理和回路を備えた。この論理和回路は、復調器
が正常に動作していないとき、ミュート信号を音声復号
器に送るため、耳障りなノイズは、除去される、という
効果を得た。
ジタル通信用音声送受信装置のブロック図である。具体
例3によるディジタル通信用音声送受信装置は、マイク
11、アンプ12A、A/D変換器13、音声符号化器
14、フレーム化処理部15A、誤り訂正符号化器1
6、変調器17、伝送路18、復調器19、音声復号化
部31、D/A変換器22、アンプ12B、スピーカ2
3を、備える。従来技術、及び、具体例1、2との差異
についてのみ説明する。マイク11から、復調器19ま
では、従来技術と同様である。
はなく、通常1シンボルを3bit、8レベルで表し
た、多値信号である。従ってbit数は3倍の1056
bit/フレームになって出力する。このフレーム中に
は、CRC符号が内在している。この信号が音声復号化
部31に転送される。
ロック図である。音声復号化部31は、軟判定誤り訂正
復号器1と、軟判定音声復号器32と、フレーム処理部
34と、制御部6と、記憶部7とを、備える。更に軟判
定音声復号器32は、最尤復号器33と、音声復号器4
と、パワー計算回路5と、ミュート判定器37とを備え
る。
ら転送されてくる1056bit/フレームの信号を多
値信号のままビタビ復号器に入力して、誤り訂正復号化
する。更に、bit毎の確からしさを含んだ528bi
t/フレーム(ビタビ復号によって1/2になる)の、
尤度情報を多値信号のまま最尤復号器33とフレーム処
理部34に転送する。
去部36が、この528bit/フレームの信号を17
6bit/フレームの多値シンボルに変換する(bit
数は1/3になる)。この信号からCRC用16bit
を廃棄し、フレームを分解する。以降は具体例1、2の
最尤復号器3(図3)と同様である。フレームを分解さ
れた信号は、32Kbpsの多値シンボルになる。この
多値シンボルの連続する2シンボル毎に最尤復調器33
の生き残りパスに入力する。生き残りパスの出力を通っ
て最尤復調器33の出力からは、最も高い確率を持った
符号系列が出力される。以下具体例1と同様に音声復号
器で復号化して64Kbpsの信号に戻して、D/A変
換器22以降へ転送する。
号器1から転送されてくる528bit/フレームの信
号を、内部に備える変換部35が176bit/フレー
ムの2値信号に変換する。このフレームの中のCRC符
号16ビットを使ってフレーム毎の誤り検出を行う。こ
こで、誤りが検知されたとき、CRC誤り検出信号S3
をミュート判定器37に転送する。同時に制御部6は、
パラメーテ更新信号の出力を停止して、生き残りパスの
更新を停止する。
出力S1と、同期状態信号S2と、CRC誤り検出信号
S3を入力する。S1、S2は、具体例2同様である。
このS1、S2、S3によってミュート信号を以下のよ
うに出力する。 (1)パワー計算回路の出力S1と、CRC誤り検出信
号S3の論理積ゲートがONしたときミュート信号を出
力する。 (2)同期状態信号S2を入力したときミュート信号を
出力する。音声復号器4と、パワー計算回路5、制御部
6と、記憶部7は、具体例1、2と同様である。更に図
8に戻って、D/A変換器22、アンプ12B、スピー
カ23も、具体例1、2と同様である。
同様に32Kbpsの信号を5mS毎に1個のフレーム
を構成して、CRC符号を加えて送信する。この信号を
受信した受信側は、具体例1、2の構成を全部備えると
共に、CRC符号による誤り検出を実行する。そのCR
C誤り検出信号S3と、パワー計算回路の出力S1との
論理積ゲート、及びその出力と、同期状態信号S2との
論理和出力をミュート信号にしたことによって、音声復
号器がミュートされる時間を最低限に抑えることができ
た。
信装置のブロック図である。
ロック図である。
である。
る。
置のブロック図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 音声信号を送信するための音声符号化部
に、 送信すべき音声信号の情報量を圧縮する音声符号化器
と、伝送路の中で発生する誤り情報を受信側で訂正する
ための符号化を行う誤り訂正符号化器とを設け、 伝送路を通じて受信した音声信号を処理する音声復号化
部に、 受信した音声信号を多値信号のまま入力して誤り訂正復
号化し、各信号の確からしさを示す尤度情報を出力する
軟判定誤り訂正復号器と、この尤度情報を入力して、最
も確率的に高い符号系列により音声復号化をする軟判定
音声復号器とを設けたことを特徴とするディジタル通信
用音声送受信装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、 音声復号化部には、 時間軸方向に見て隣り合う音声信号の状態変化の規則性
を、音源の属性ごとに、予め分析してデータ化した遷移
確率テーブルを格納する記憶部を備え、 軟判定音声復号器は、この遷移確率テーブルを参照しな
がら音声復号化をすることを特徴とするディジタル通信
用音声送受信装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の装置において、 遷移確率テーブルには、音声信号の状態変化のパターン
をパスと呼ぶとき、音源の属性ごとに、複数のパスを記
憶しておき、受信した音声信号中に最も高い確率で含ま
れるパスを選択して、これを生き残りパスとし、 軟判定音声復号器は、 この生き残りパスを参照して、受信した誤り符号の訂正
をすることを特徴とするディジタル通信用音声送受信装
置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の装置において、 音声復号化部には、 音声信号の状態変化のパターンをパスと呼ぶとき、音源
の属性ごとに複数のパスを示す遷移確率テーブルを記憶
した記憶部と、 新たな音声信号を受信するたびに前記遷移確率テーブル
を生成して更新し、かつ、その受信した音声信号中に最
も高い確率で含まれるパスを生き残りパスとして選択す
る制御部を設け、 音声復号化部の軟判定音声復号器には、 前記生き残りパスを参照して、受信した誤り符号の訂正
をする最尤復号器と、 この最尤復号器の出力を受け入れて、音声復号をする音
声復号器を設けたことを特徴とするディジタル通信用音
声送受信装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の装置において、 音声復号化部の軟判定音声復号器には、 軟判定誤り訂正復号器の出力を監視して、音声信号の出
力レベルが予め定めたレベルよりも低くなったとき、ミ
ュート信号を発して、音声復号器の音声復号動作を一時
停止させるパワー計算回路を設けたことを特徴とするデ
ィジタル通信用音声送受信装置。 - 【請求項6】 請求項4に記載の装置において、 音声復号化部の軟判定音声復号器には、 軟判定誤り訂正復号器の出力を監視して、音声信号の出
力レベルが予め定めたレベルよりも低くなったとき、ミ
ュート信号を発して、音声復号器の音声復号動作を一時
停止させるパワー計算回路と、 伝送路を通じて受信した音声信号を、復調器が復調し
て、その音声信号の異状状態を検出したときに発信する
同期状態信号を、前記ミュート信号と等価な信号とし
て、音声復号器に供給し、音声復号器の音声復号動作を
一時停止させるミュート判定器を設けたことを特徴とす
るディジタル通信用音声送受信装置。 - 【請求項7】 音声信号を送信するための音声符号化部
に、 送信すべき音声信号の情報量を圧縮する音声符号化器
と、音声符号化器の出力する連続した音声信号を一定時
間毎にフレームに区分してフレームごとにCRC(Cycr
ic Redundancy Check)符号を加えるフレーム化処理部
と、フレーム化処理部の出力に対して、伝送路の中で発
生する誤り情報を受信側で訂正するための符号化を行う
誤り訂正符号化器とを設け、 伝送路を通じて受信した音声信号を処理する音声復号化
部に、 受信した音声信号を多値信号のまま入力して誤り訂正復
号化し、各信号の確からしさを示す尤度情報を出力する
軟判定誤り訂正復号器と、時間軸方向に見て隣り合う音
声信号の状態変化の規則性を、音源の属性ごとに、予め
分析してデータ化した遷移確率テーブルを格納する記憶
部と、前記尤度情報を入力して、前記遷移確率テーブル
を参照しながら最も確率的に高い符号系列により音声復
号化をする軟判定音声復号器と、前記軟判定誤り訂正復
号器の出力を受け入れて、CRC符号を用いて受信した
信号の符号誤りを検査し、符号誤りを検知したとき、前
記遷移確率テーブルの更新を停止するフレーム処理部と
を設けたことを特徴とするディジタル通信用音声送受信
装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載の装置において、 最尤復号器の出力を受け入れて音声復号をする音声復号
器と、 フレーム処理部が符号誤りを検知したとき出力する信号
により、音声復号器の音声復号動作を一時停止させるこ
とを特徴とするディジタル通信用音声送受信装置。
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1998
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