JPS62285541A - ボコ−ダ方式の音声デイジタル伝送における誤り制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 音声を低ビツトレートでディジタル符号化して伝送する
符号化方式としてボコーダ（ＶＯＣＯＤＥＲ）　方式が
あることはよく知られている。この方式では音声を５〜
２０ｍ５ｅｃごとに区切り、その各区間における波形を
特徴づけるパラメータを分析して伝送するもので、音声
が有声音か無声音かの判別の結果と、有声音の場合には
そのピッチ周波数およびスペクトラム情報の３種のパラ
メータで表し１、ディジタル符号化して伝送するのが通
例である。本発明はこのようなボコーダ方式の伝送にお
いて発生する伝送誤りの復原した音声の音質への影響を
低減する手段に関するものである。

（従来の技術） 第４図はボコーダ方式の従来の符号化回路の構成側図、
第５図は従来の復号回路の構成側図で、両図はディジタ
ル演算処理を用いて音声の分析と合成を行う例を示して
いる。以下すべての図において記号は共通で、同一記号
は同一機能の機器を表すものとする。

第４図においてｌはＡＤ変化器、２はスペクトラム情報
の分析回路、３はスペクトラム情報の符号器、４は音源
情報の分析回路でピッチ周波数の検出、有声音か無声音
かの判定を行う、５は音源情報の符号器、６は３と５の
両符号器の出力を多重化して伝送データの形にするマル
チプレクサ、７は同期信号発生回路、８は切替器、９は
この符号化回路のシーケンスを制御する制御回路である
。

音声入力はＡＤ変換器１でディジタル符号化された後、
スペクトラム分析回路２および音源情報分析回路４にお
いて分析時間ごとに区切られ分析される。この分析時間
は伝送速度等に対応させて５〜２０ｍ５にとられる。分
析された結果は符号器３と５でそれぞれ伝送データの形
に量子化され、マルチプレクサ６で多重化される。（こ
のようなボコーダ方式の説明については多くの文献が知
られている）、ボコーダ方式では１区間の分析データを
一般に数１０ビットの符号とするもので、復号器では符
号のフレーム位置がわかっていることが必要である。そ
のためデータ伝送開始時に同期（用）信号を伝送して同
期をとる必要がある、同期信号発生器ヤはその同期信号
を発生する回路で切替器８でマルチプレクサ６の出力と
切替えて出力される。

第６図は第４図の回路による伝送データのフォーマット
の一例図で、図中の５ＹＮＣは同期信号、Ｄは分析デー
タの１フレーム（ビット！（（Ｎ）を示している。図示
のように最初に同期信号が伝送され、その後分析データ
が伝送される。同期信号にはＭ系列符号等をもとにした
自己相関特性の良いＰＮ符号が使われる。

第５図の復号回路について説明する。図中１０は同期信
号の検出回路、１１は制御回路で音声合成動作の制御を
行う、１２は受信データのレジスタ、１３は音源のパル
ス発生回路、１４はフィルタで受信されたスペクトラム
情報に従って音声のスペクトラムを合成する。１５は出
力のＤＡ変換器である。この復号回路による信号受信に
おいては、まず同期信号検出回路１０で受信入力から先
頭の同期信号５ＹＮＣを検出し、制御回路１１に通して
受信データのフレーム位置を管理する。音声合成ではレ
ジスタ１２に受信入力を１フレ一ム単位で蓄積し、音源
情報とスペクトラム情報に分離してそれぞれデコードす
る。デコードされた音源情報はパルス発生回路１３を制
御し、有声音、無声音およびピッチ周波数に応じたイン
パルス列を発生する。他方スペクトラム情報はレジスタ
１２からフィルタ１４に入り、もとの音声と同じスペク
トラムになるようにフィルタ１４の係数を制御してイン
パルス列をｐ波して音声が構成され、ＤＡ変換器１５で
アナログ波形に変換して出力れさる。

（発明の具体的な目的） 誤り制御を行わない従来方法では、伝送中に誤りが発生
すると復号において音源の発生に使うデータまたはフィ
ルタの特性を決めるデータに誤ったデータを使うことに
なるので、誤りの発生したビットの位置によってはピッ
チ周波数またはフィルタの特性が大幅に変化することが
あり、復原された音声の明瞭度、自然性が低下するだけ
でなく、音声とは異なった異常音に変化することがあり
、聞き取りにくい復原音になる。本発明は伝送データの
１フレームごとにパリティビットを付加して伝送し、受
信復号側では誤り検出を行い、誤りが検出された場合は
前のフレームで受信されたデータを用いて音声を合成す
ることにより、前記のような欠点のない復号処理を行う
ことを目的としている。

（発明の構成） 本発明による伝送データの１フレームのビット構成を第
３図に示した。この図中のＳＹは同期ビット、ＤＡＴＡ
は分析データ、Ｐは誤り検出用のパリティピットで、そ
れぞれ１ビ７ト（Ｎ　　Ｋ　　１）ビット、にビットが
割当てられている。Ｎは１フレームのビット数である。

同期ビットは復号回路で同期状態の監視、受信入力の有
無の監視に使われる。

第１図は本発明を実施した符号化回路の構成図、第２図
は同じ〈実施例の復号回路構成図である。

まず第１図において１〜９は第４図と共通で、１はＡＤ
ｉ換器、２はスペクトラム分析回路、３は符号器、４は
音源分析回路、５は符号器、６はマルチプレクサ、７は
同期信号発生回路、８は切替器、９は制御回路であるが
、マルチプレクサ６の出力に誤り検出のパリティビット
を付加するパリティ発生回路１６が付加されている。マ
ルチプレクサ６の出力は第３図のデータフォーマットで
パリティビットを除いたもので、パリティ発生回路１６
でパリティビットが追加され第３図の形となる。

次に第２図について説明する。この図中１０．１１゜１
３〜１５は第５図と共通で、１０は同期信号検出回路、
１１は制御回路、１３はパルス発生回路、１４はフィル
タ、１５はＤＡ変換器であるが、１フレームごとに受信
データの誤りを検出する誤り検出回路１７とこの誤り検
出出力によっても制御されるレジスタ１８が追加されて
いる。

レジスタ１８は入力データを１フレ一ム単位で蓄積し、
パルス発生回路１３とフィルタ１４に音声合成のパラメ
ータを供給するが、誤り検出回路１７で誤りが検出され
た場合は前のフレームの受信データで置換え音声合成用
パラメータとして供給する。

（発明の動作） ここでは本発明が可能な根拠を説明する。音声は極めて
冗長度の大きい信号であって、スペクト　−ラムおよび
ピッチ周波数の変化は１フレームの時間に比べてゆっく
りしており、フレーム間の変化は少ない。したがって誤
りが検出されたフレームのデータを前のフレームのデー
タで置換えて音声を合成しても音質の変化は少ない。こ
れに対し誤りを含む受信データをそのまま音声に合成し
た場合には前記のような問題が発生する。すなわち前の
フレームのデータにて置換えて復原した音声の方か品質
が良好である。

次に伝送誤りの対策としては誤り訂正符号を用いる方法
があるが、誤り訂正を行うにはパリティビットのビ・ノ
ド数を多く必要とし、伝送帯域幅を広くすることが要求
されるという問題がある。また誤り検出用のパリティビ
ットのピント数はたとえば１ビット誤り検出では１ビツ
トでよいが、サイクリック符号等を使えばより確実な誤
り検出ができることは良く知られている。実際のパリテ
ィビットの数は使用される回線において発生が予想され
る誤り率分布、バースト誤りの長さなどを考慮して決め
られる。

（発明の効果） 本発明の実施によってボコーダ方式のディジタル伝送を
無線回線に適用する場合に伝送誤りによる復原した音声
の品質の劣化を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したボコーダ方式の符号化回路の
構成図、第２図は本発明を実施した復号回路の構成図、
第３図は本発明における伝送データの１フレームのビッ
ト構成図、第４図は従来のボコーダ方式の符号化回路の
構成図、第５図は従来の復号回路の構成図、第６図は従
来の伝送データのフォーマットである。 １・・・ＡＤ変換回路、２・・・スペクトラム情報の分
析回路、３・・・スペクトラム情報の符号器、４・・・
音源情報の分析回路、５・・・音源情報の符号器、６・
・・マルチプレクサ、７・・・同期信号発生回路、８・
・・切替器、９・・・制御回路、１０・・・同期信号の
検出回路、１１・・・制御回路、１２・・・レジスタ、
１３・・・音源のパルス発生回路、１４・・・フィルタ
、１５・・・ＤＡ変換器、１６・・・パリティ発生回路
、１７・・・誤り検出回路、１８・・・レジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声入力を一定時間ごとに区切ってその各区切り区間内
   にある音声波形を特徴づけるパラメータを分析しディジ
   タル符号化して伝送するボコーダ方式の音声の符号化と
   復号の回路において、送信側符号化回路では各分析デー
   タの各フレームごとにパリティビットを付加して伝送し
   、受信側復号回路では受信データの１フレームごとに誤
   りの有無を検出し、誤りが検出された場合はそのフレー
   ムのデータを直前のフレームのデータで置換えて復号処
   理を行うことを特徴とするボコーダ方式の音声ディジタ
   ル伝送における誤り制御方法。