JPS63200633A - デジタルオーディオ信号の伝送方法 - Google Patents

デジタルオーディオ信号の伝送方法

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JPS63200633A
JPS63200633A JP63019726A JP1972688A JPS63200633A JP S63200633 A JPS63200633 A JP S63200633A JP 63019726 A JP63019726 A JP 63019726A JP 1972688 A JP1972688 A JP 1972688A JP S63200633 A JPS63200633 A JP S63200633A
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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
    • H04B1/66—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 for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/665—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 for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using psychoacoustic properties of the ear, e.g. masking effect

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  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載のオ
ーディオ信号伝送方法に関する。
従来の技術 この形式の方法は***国特許公開第３５０６９１２号公
報から既に公知である。この方法を用いて、狭帯域のチ
ャネルで間に合わせ、既存のチャネルで出来るだけ多数
のオーディオ信号を同時に伝送できるかまたは既存の大
型メモリを出来るだけ経済的に利用できるように、伝送
に必要な帯域幅を狭く抑えることができる。その際、聴
覚のサイコアコースティック特性に基いて、提供される
音響のすべての成分が必ずしも聴手によって知覚されな
い。即ち通信技術の観点では必ずしも重要でないという
認識が利用される。そうしなげれば所要伝送容量の大き
な部分を占めることになる上記成分が除去される。
どの成分を除去することができるのかという問題の判断
のために、それ自体種々異々つだ判定基準または別の判
定基準との組み合わせが考慮されなければならないとい
うことがわかっている。
発明が解決しようとする問題点 考慮を行わなかったとき、所定の異例の音響効果におい
て所定の成分を除去すると、聴取には満足できない結果
になることがある。
従って本発明の課題は、異常な音響現象がある場合ｆも
聴取の印象ないし音感が劣化することがないようにデー
タ圧縮を行う、オーディオ信号の伝送方法を提供するこ
とである。
問題点を解決するための手段、発明の作用および発明の
効果 この課題は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の
方法において本発明によりその特徴部分に記載の構成に
よって解決される。
ブロック毎の変換が行われるのだが、信号を瞬時ないし
短時間スペクトルを表示する信号に変換する際、長時間
スペクトルには存在しないスペクトル成分が生じること
がある。原信号の忠実な像を再び得るためには、このよ
うなスペクトル成分を考慮することが重要である。この
ようなスペクトル成分がデータ圧縮の際に抑圧′　され
ると、このために提供される音に知覚可能な雑音が生じ
ることになりかねない。
ところでデータ圧縮手段の１つは、前取て決められたし
きい値を下回る絶対値を有するスペクトル成分を抑圧す
るかまたは考慮し々い点にある。高い再生品質をという
矛盾する要求に直面してこの手段の基本的な信頼性は、
サイコアコースティックな隠蔽（マスキング）効果に基
いている。
しかしこの隠蔽効果は、ブロック毎の変換が原因で付加
的に瞬時ないし短時間スペクトルに存在してしまったス
ペクトル成分を抑圧することになるとき必ずしも利用す
ることができないことが認められている。このことは、
スペクトル成分が別のスペクトル成分の抑圧の際には聴
取できるような品質の低下にはならないであろうしきい
値以下にあるときでも当てはまる。
ブロック毎の変換によって生じる付加的なスペクトル成
分を別のスペクトル成分によって区別することができ、
その結果６重要な″スペクトル成分と１重要ｔない″ス
ペクトル成分とを識別することができれば、望ましいで
あろう。
しかしながらそれはできない。
従ってスペクトル成分の抑圧は、隠蔽効果が確実に保証
されていないような周波数領域に制限されなければなら
ない。しかしそれにも拘わらず比較的低い絶対値を有す
るスペクトル成分の抑圧によってデータ圧縮を維持する
ことができるようにするためには、この手段は第１の規
定のしきい値の下方において、サイコアコースティック
特性に基いて区別ないし識別可能な周波数領域の外部に
ある周波数領域においてのみ実施される。
本発明の実施例において、隠蔽効果が確実には働かず、
従ってスペクトル成分の抑圧が不都合に作用するおそれ
がある具体的な周波数領域を設定している。この場合そ
れは一方において、約１　ｋＨｚの下方の低い周波数領
域と、他方において音声信号の最大スペクトル成分の直
接周辺の領域とである。後者の周波数領域の指定は、こ
こでは６重要な′°スペクトル成分が特別高い確率で発
生しかつその抑圧は、その絶対値が前取て決められたし
きい値のずっと下方にあるときでも品質を低減すること
になる影響があるという認識に基いてなされている。
本発明の付加的な実施例および有利な実施例は特許請求
の範囲の実施態様項から明らか１ある。
実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
第１図に図示の信号は、ローパスフィルタリングされた
オーディオ信号をＡＤ変換器によってデジタル信号に変
換し、時間ウィンドウによってデジタルオーディオ信号
の所定の部分を長時間信号から切り出しかつこのように
して得られたブロックを時間領域から周波数領域に変換
することによって生じる。
実施例において周波数軸は、スペクトル成分を割り当て
ることができる、インデックスＯ・・・５１２を有する
５１３の位置に分割されている。
これら位置の複数個で周波数群にまとめられ、全部で２
６の周波数群がある。個々の周波数群ｇにおける周波数
成分に対する位置の数は種々異なっておりかつ低い周波
数の群から高い周波数の群に向かってその数は増加する
。
位置が複数個あるため、周波数軸にわたる縮尺通りの表
示は断念されている。本発明の詳細な説明するのに重要
である領域のみが拡大表示されている。ここでは、群Ｏ
ないし１２を表す、１　ｋＨｚを多少上回るところ以下
までの周波数領域、並びに例として群１６．１７および
１８が選択されている残りの周波数領域が図示されてい
る。
縦軸においてスペクトル成分の絶対値が対数表示（化）
されかつ絶対最大値の値に関連付けられている。図示の
スペクトルは瞬時ないし短時間スペクトルであり、その
スペクトル線は一方において原信号によって惹き起こさ
れ、他方においてブロック毎の変換、即ち信号関数を時
間ウィンドウ関数の被変換値によって畳み込む（コンぜ
リュージョン）によって生じたものである。
ブロック毎の変換の際に付加的に生じたスペクトル線も
、信号の伝送および信号の周波数領域から時間領域への
逆変換後再び原信号の忠実な像を得るためには重要であ
る。
伝送または記憶の際伝送ないし記憶容量を節約するため
に、これまで次のように行われていた。即ちそれぞれの
群ｇにおいてこれら群ｇのスペクトル成分の最大絶対値
に別個に関連付けられておりかつ最大絶対値の実効値の
、これら群のすべてのスペクトル成分の平均エネルギの
根に対する対数表示された比に係数３を乗算した値によ
って定められるしきい値１を下回るスペクトル成分を考
慮しないかまたは抑圧し、例えば非常に小さい絶対値ま
たは零にセットしていた。しかしその場合、考慮されな
いスペクトル成分がブロック毎の変換によって付加的に
生じたとき、満足できない結果を来す可能性がある。し
かしこれらは別のスペクトル成分とは区別することがで
きないので、しきい値ｌを下回るスペクトル成分を一般
に考慮しないかまたは抑圧するのではなくて、この方法
を次のように変形する。
ここでは群１ないし１０がある、約１　ｋＨｚ以下の領
域において、しきい値ｌより下、有利には１ＱｄＢ下方
に位置している付加的なしきい値２が定義される。スペ
クトル成分、例、ｔ　Ｉｄ３で表されているスペクトル
成分がしきい値１より上方にあれば、それらはコード化
されかつ伝送される。それらがスペクトル成分牛の場合
のように、しきい値１の下方にあって、しきい値より上
方にあれば、それらは同様伝送される。
しきい値２より下方にある、５で示されているスペクト
ル成分においてようやく抑圧が行われる。
別の変形は、スペクトルの絶対値の絶対最大値の近傍領
域で行われる。例として用いられるスペクトルは、群１
７における最大絶対値６を有するスペクトル成分である
。隣接するスペクトル成分７および８が、スペクトル成
分７の場合のようにしきい値１の上方にあるか、または
スペクトル成分８の場合のようにしきい値の下方にある
かに無関係に、抑圧は行われない。このことは、振幅値
の絶対最大値を有するスペクトル成分６がどの群ｇにあ
るかに無関係に当てはまる。このことが群Ｏないし１０
０周波数領域にて生じるときも、スペクトル成分の抑圧
は行われない。
これに対して続いている下側ないし上側の群１６および
１８において、しきい値ｌの上方にある、ここでは９で
示されているスペクトル成分は伝送されかつ下方に位置
するスペクトル成分１０は抑圧される。
この方法の実施は有利には、変換およびコード化も行う
のと同じ計算機によって実施される。
この方法のシーケンスを説明するために、フローチャー
トを図示する第２図を参照する。１１におけるスタート
後、１２において群番号ｇ＝１を有する群が制御される
。群ｇ−０は特別位置をとっている。というのはそれは
同相成分を表示しかつ方法のシーケンスには対して重要
でないからである。それから１３において被検査群ｇが
絶対値の絶対最大値を含んでいるかどうかの判定が行わ
れる。
そうであれば、この群に存在するスペクトル成分の抑圧
は実施されずに、１４に向かって分岐される。そこで調
べるべき群番号が次の番号に変化しかつ１５ですべての
群が調べられたかどうかについての判定が実施される。
そうであれば当該ブロックに対する検査は完了しかつル
ーチン１６で終了する。それから次のブロックが生じた
際スタート１１に戻りかつルーチンが新たに始まる。
そうでなげれば、１３に戻って、その時調べられている
群ｇが絶対最大値を含んでいるかどうかが検査される。
この群ｇが絶対最大値を含んでいれば、１７において調
べられている群が序数１ないし１０の領域にあるかどう
かが検査される。そうであれば、１８において、しきい
値１より１０ｄＢだけ下方にあるしきい値２がスペクト
ル成分を考慮しないかまたは抑圧するかについての判断
基準になる。この群が群１ないし１０の領域の外部にあ
れば、１９においてはしきい値１が判断基準になる。
それから２０においてちょうど調べられている群ｇにお
いて群最大値、即ち同じ群における最大絶対値のスペク
トル成分が求められる。引き続いてこの群の別のスペク
トル成分の検査が行われる。このために２１においてま
ずちょうどその時調べられている群ｇ内の最小インデッ
クスを有するスペクトル成分が調べられる。２２におい
てスペクトル成分がしきい値１またはしきい値２の下方
にあるかどうかが検査される。
この検査は群最大値を考慮して行われる。この目的のた
めに群最大値とその都度のスペクトル成分の絶対値との
差が形成される。差がしきい値より太きい、即ちスペク
トル成分がしきい値１または２の下方にあれば、スペク
トル成分は２３において抑圧されるようマーキングされ
る。
そうでない場合にはマーキングは行われない。
２４においてちょうどその時調べられているスペクトル
成分が１だけ更に計数されかつ２５においてインデック
スｉが群の最大インデックスより大きいかどうかが検査
される。そうでなげれば、次の群９が制御される。そう
であれば、次のインデックスを有するスペクトル成分が
同じ方法で検査される。
既述のように、番号２５の群におけるインデックス５１
２を有するスペクトル成分の検査の後、検査は終了しか
つ変換される信号ブロックの続くコード化の際にマーキ
ングされたスペクトル成分の相応の抑圧が行われる。次
に変換された信号ブロックが生じると、それからこの方
法は再びスタート１１に戻って、最初から始められる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、周波数領域に変換されたオーディオ信号を絶
対値表示で示すスペクトル線図であり、第２図は、本発
明の詳細な説明するためのフローチャートを示す図であ
る。 １・・・第１しきい値、２・・・第２しきい値、６・・
・瞬時ないし短時間スペクトルの絶対値の絶対最大値、
ｇ・・・周波数群

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル伝
    送しかつ再びアナログ信号に変換し、その際伝送の前に
    信号を瞬時ないし短時間スペクトルを表示する信号に変
    換しかつ該信号の成分をサイコアコースティック法則に
    基いて伝送すべきデジタル信号のコード化の際前以て決
    められたしきい値以下については考慮しない、オーディ
    オ信号の伝送方法において、少なくとも１つの第１のし
    きい値（１）を設定し、該しきい値以下ではサイコアコ
    ースティック特性に基いて区別可能な周波数領域の外部
    にある瞬時ないし短時間スペクトルの絶対値のみを考慮
    しないようにすることを特徴とするオーディオ信号の伝
    送方法。 ２、第１のしきい値より下方にある第２のしきい値を設
    定し、該しきい値以下では付加的にサイコアコースティ
    ック特性に基いて区別ないし識別可能な周波数領域の選
    択された部分領域内の絶対値も考慮しないようにする特
    許請求の範囲第１項に記載のオーディオ信号の伝送方法
    。 ３、サイコアコースティック特性に基いて区別ないし識
    別可能な周波数領域を有利には１ｋＨｚを下回る周波数
    領域および／または瞬時ないし短時間スペクトルの絶対
    値の絶対最大値（６）の周辺によつて形成する特許請求
    の範囲第１項または第２項に記載のオーディオ信号の伝
    送方法。 ４、サイコアコースティック特性に基いて区別ないし識
    別可能な周波数領域内の選択される部分領域を１ｋＨｚ
    を下回る周波数領域によつて形成する特許請求の範囲第
    ２項または第３項に記載のオーディオ信号の伝送方法。 ５、第２のしきい値（２）を第１のしきい値（１）の有
    利には１０ｄＢだけ下方に設定する特許請求の範囲第２
    項から第４項までのいずれか１項に記載のオーディオ信
    号伝送方法。 ６、しきい値（１、２）をそれぞれの群（ｇ）において
    当該の群（ｇ）のスペクトル成分の最大絶対値に別個に
    関連付ける特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
    れか１項に記載の、瞬時ないし短時間スペクトルの周波
    数領域全体が周波数群（ｇ）に分割されているオーディ
    オ信号伝送方法。 ７、第１のしきい値（１）を、それぞれの群（１）のス
    ペクトル成分の最大絶対値の実効値と上記群（ｇ）のす
    べてのスペクトル成分の平均エネルギの根との対数表示
    された比に、有利には３である一定の係数を乗算した値
    によつて設定する特許請求の範囲第６項に記載のオーデ
    ィオ信号伝送方法。 ８、第１のしきい値（１）を、３０ｄＢと７０ｄＢとの
    間にある対数表示された比の変化領域に制限する特許請
    求の範囲第７項に記載のオーディオ信号伝送方法。 ９、瞬時ないし短時間スペクトルの絶対値の絶対最大値
    （６）の周辺によつて形成される周波数領域を、絶対値
    の絶対最大値を含む群（ｇ）がとる周波数領域と一致さ
    せる特許請求の範囲第３項に記載のオーディオ信号伝送
    方法。
JP63019726A 1987-02-03 1988-02-01 デジタルオーディオ信号の伝送方法 Expired - Lifetime JP2801197B2 (ja)

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DE19873703143 DE3703143A1 (de) 1987-02-03 1987-02-03 Verfahren zur uebertragung eines audiosignals
DE3703143.0 1987-02-03

Publications (2)

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JP2801197B2 JP2801197B2 (ja) 1998-09-21

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AT (1) ATE114899T1 (ja)
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