JP2002006890A - 音声信号品質改善装置 - Google Patents
音声信号品質改善装置Info
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- JP2002006890A JP2002006890A JP2000189092A JP2000189092A JP2002006890A JP 2002006890 A JP2002006890 A JP 2002006890A JP 2000189092 A JP2000189092 A JP 2000189092A JP 2000189092 A JP2000189092 A JP 2000189092A JP 2002006890 A JP2002006890 A JP 2002006890A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
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- H04B14/06—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using differential modulation, e.g. delta modulation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号伝送路の無線環境を判別してクリックノ
イズを検出し、音声信号の品質改善を行う音声信号品質
改善装置を提供する。 【解決手段】 受信ＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値を
計算し、当該平均値から信号伝送路の無線環境を判別
し、前記平均値が無線環境毎に割り当てられた閾値を超
えたときにクリックノイズが発生しているものとみな
し、クリックノイズ検出信号を出力するクリックノイズ
検出回路（２２）と、受信ＡＤＰＣＭ符号のフレームエ
ラーが検出されたことを示すフレームエラー検出信号と
前記クリックノイズ検出信号が共に検出されたフレーム
に対してＡＤＰＣＭデコーダ（２１）の速度係数を０に
することで、クリックノイズを抑圧するクリックノイズ
抑圧回路（２３）とを備える。
イズを検出し、音声信号の品質改善を行う音声信号品質
改善装置を提供する。 【解決手段】 受信ＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値を
計算し、当該平均値から信号伝送路の無線環境を判別
し、前記平均値が無線環境毎に割り当てられた閾値を超
えたときにクリックノイズが発生しているものとみな
し、クリックノイズ検出信号を出力するクリックノイズ
検出回路（２２）と、受信ＡＤＰＣＭ符号のフレームエ
ラーが検出されたことを示すフレームエラー検出信号と
前記クリックノイズ検出信号が共に検出されたフレーム
に対してＡＤＰＣＭデコーダ（２１）の速度係数を０に
することで、クリックノイズを抑圧するクリックノイズ
抑圧回路（２３）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタル移動通信な
どの音声通信に利用される適応差分パルス符号変調（Ad
aptive Differential Pulse Code Modulation：ＡＤＰ
ＣＭ）符号化方式において、信号伝送路の無線環境に適
した音声信号品質改善処理を行う技術に関する。
どの音声通信に利用される適応差分パルス符号変調（Ad
aptive Differential Pulse Code Modulation：ＡＤＰ
ＣＭ）符号化方式において、信号伝送路の無線環境に適
した音声信号品質改善処理を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】国際電信電話諮問委員会勧告Ｇ．７２６
に規定されるＡＤＰＣＭ方式による音声符号化処理は過
去の入力信号から現在の入力信号を予測し、その予測値
と実際の値との差分を量子化し、ＡＤＰＣＭ符号として
伝送するものである。ＡＤＰＣＭ符号化方式を用いた音
声通信において、ＡＤＰＣＭ符号の伝送誤りがあるとき
は、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符
号に変換するときにクリックノイズ（異音）が発生する
ため、こうした音声符号化処理をデジタル移動通信など
に利用する場合には伝送符号の誤りを補償する装置が必
要となる。
に規定されるＡＤＰＣＭ方式による音声符号化処理は過
去の入力信号から現在の入力信号を予測し、その予測値
と実際の値との差分を量子化し、ＡＤＰＣＭ符号として
伝送するものである。ＡＤＰＣＭ符号化方式を用いた音
声通信において、ＡＤＰＣＭ符号の伝送誤りがあるとき
は、ＡＤＰＣＭデコーダでＡＤＰＣＭ符号からＰＣＭ符
号に変換するときにクリックノイズ（異音）が発生する
ため、こうした音声符号化処理をデジタル移動通信など
に利用する場合には伝送符号の誤りを補償する装置が必
要となる。
【０００３】例えば、特開平８−３７５０４号公報には
図４に示すような音声信号品質改善装置が提案されてい
る。同図において、誤り検出回路１２では巡回冗長検査
（Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ）を用いて受信し
たＡＤＰＣＭ符号に誤りがあるか否かが検査され、誤り
が検出されると、符号置換処理回路１０において、ＡＤ
ＰＣＭ符号の最大差分を表す符号である“０１１１”
“や１０００”があればそれを差分無しを表す符号であ
る“１１１１”に置換する。ゲート信号生成回路１３は
誤り検出回路１２から供給される誤り検出信号によって
駆動され、誤り検出信号が生じたフレーム（パケット）
の直後からゲート信号を出力する。
図４に示すような音声信号品質改善装置が提案されてい
る。同図において、誤り検出回路１２では巡回冗長検査
（Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ）を用いて受信し
たＡＤＰＣＭ符号に誤りがあるか否かが検査され、誤り
が検出されると、符号置換処理回路１０において、ＡＤ
ＰＣＭ符号の最大差分を表す符号である“０１１１”
“や１０００”があればそれを差分無しを表す符号であ
る“１１１１”に置換する。ゲート信号生成回路１３は
誤り検出回路１２から供給される誤り検出信号によって
駆動され、誤り検出信号が生じたフレーム（パケット）
の直後からゲート信号を出力する。
【０００４】ところで、符号置換処理回路１０におい
て、誤りのないＡＤＰＣＭ符号が受信された場合、ＡＤ
ＰＣＭデコーダ１１の内部状態が正常な状態に回復する
までに通常２０msec〜３０msec程度、フレーム数で３〜
５程度を必要とする。このため、ゲート信号生成回路１
３はフレーム数で３〜５程度の長さのゲート信号を出力
する。
て、誤りのないＡＤＰＣＭ符号が受信された場合、ＡＤ
ＰＣＭデコーダ１１の内部状態が正常な状態に回復する
までに通常２０msec〜３０msec程度、フレーム数で３〜
５程度を必要とする。このため、ゲート信号生成回路１
３はフレーム数で３〜５程度の長さのゲート信号を出力
する。
【０００５】クリックノイズ検出回路１４はＡＤＰＣＭ
デコーダ１１からの復号出力であるＰＣＭ符号の隣り合
うものの振幅差分の絶対値を測定し、その測定値が閾値
よりも大きければクリックノイズが発生していると判断
し、クリックノイズ検出信号を出力する。論理積回路１
５において、クリックノイズ検出信号とゲート信号の論
理積がとられ、その立ち上がりが保持回路１６に保持さ
れる。保持回路１６からの抑圧信号により、ＰＣＭデコ
ーダ１８の入力側に挿入された抑圧処理回路１７におい
てＡＤＰＣＭ復号出力が抑圧される。保持回路１６はそ
のときのフレームの終了を示すリセット信号でリセット
される。従って、抑圧信号はクリックノイズが検出され
てから、そのときのフレームが終了するまで継続するこ
とになる。
デコーダ１１からの復号出力であるＰＣＭ符号の隣り合
うものの振幅差分の絶対値を測定し、その測定値が閾値
よりも大きければクリックノイズが発生していると判断
し、クリックノイズ検出信号を出力する。論理積回路１
５において、クリックノイズ検出信号とゲート信号の論
理積がとられ、その立ち上がりが保持回路１６に保持さ
れる。保持回路１６からの抑圧信号により、ＰＣＭデコ
ーダ１８の入力側に挿入された抑圧処理回路１７におい
てＡＤＰＣＭ復号出力が抑圧される。保持回路１６はそ
のときのフレームの終了を示すリセット信号でリセット
される。従って、抑圧信号はクリックノイズが検出され
てから、そのときのフレームが終了するまで継続するこ
とになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の音声信号品質改善装置ではクリックノイズ検出回路１
４では、信号伝送路の無線環境は何等考慮されていなか
った。例えば、音声信号品質に与える影響が大きいフェ
ージング（Fading）環境下と、音声信号品質に与える影
響が小さい加法性白色ガウス雑音（Additive White Gau
ssian Noise:ＡＷＧＮ）環境下を区別してクリックノイ
ズを検出することは行われていなかった。
の音声信号品質改善装置ではクリックノイズ検出回路１
４では、信号伝送路の無線環境は何等考慮されていなか
った。例えば、音声信号品質に与える影響が大きいフェ
ージング（Fading）環境下と、音声信号品質に与える影
響が小さい加法性白色ガウス雑音（Additive White Gau
ssian Noise:ＡＷＧＮ）環境下を区別してクリックノイ
ズを検出することは行われていなかった。
【０００７】そこで、本発明は信号伝送路の無線環境を
判別してクリックノイズを検出する検出回路、及び信号
伝送路の無線環境を判別して音声信号の品質改善を行う
音声信号品質改善装置を提供することを課題とする。
判別してクリックノイズを検出する検出回路、及び信号
伝送路の無線環境を判別して音声信号の品質改善を行う
音声信号品質改善装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するべ
く、本発明のクリックノイズ検出回路は受信ＡＤＰＣＭ
符号の短区間の平均値を計算し、当該平均値から信号伝
送路の無線環境を判別して、前記平均値が無線環境毎に
割り当てられた閾値を超えたときにクリックノイズが発
生しているものとみなす。かかる構成により、フェージ
ング環境と加法性白色ガウス雑音環境とを区別してクリ
ックノイズを検出することができる。
く、本発明のクリックノイズ検出回路は受信ＡＤＰＣＭ
符号の短区間の平均値を計算し、当該平均値から信号伝
送路の無線環境を判別して、前記平均値が無線環境毎に
割り当てられた閾値を超えたときにクリックノイズが発
生しているものとみなす。かかる構成により、フェージ
ング環境と加法性白色ガウス雑音環境とを区別してクリ
ックノイズを検出することができる。
【０００９】本発明の音声信号品質改善装置は、上記ク
リックノイズ検出回路と、当該クリックノイズ検出回路
によって検出されたクリックノイズを抑圧するクリック
ノイズ抑圧回路とを備えている。クリックノイズ抑圧回
路として、例えば、クリックノイズ検出回路によってク
リックノイズが発生しているものとみなされたフレーム
に対してフレームエラーが検出されたときに、ＡＤＰＣ
Ｍデコーダの内部係数を変更することで、当該フレーム
に生じたクリックノイズを抑圧してもよく、また、ミュ
ーティング方式を用いてクリックノイズが検出されたフ
レーム内のクリックノイズを抑圧するように構成しても
よい。
リックノイズ検出回路と、当該クリックノイズ検出回路
によって検出されたクリックノイズを抑圧するクリック
ノイズ抑圧回路とを備えている。クリックノイズ抑圧回
路として、例えば、クリックノイズ検出回路によってク
リックノイズが発生しているものとみなされたフレーム
に対してフレームエラーが検出されたときに、ＡＤＰＣ
Ｍデコーダの内部係数を変更することで、当該フレーム
に生じたクリックノイズを抑圧してもよく、また、ミュ
ーティング方式を用いてクリックノイズが検出されたフ
レーム内のクリックノイズを抑圧するように構成しても
よい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、各図を参照して本実施の形
態について説明する。
態について説明する。
【００１１】図１は本発明の音声信号品質改善装置の回
路構成図である。同図において、３２ｋｂｐｓの受信Ａ
ＤＰＣＭ符号はＡＤＰＣＭデコーダ２１、及びクリック
ノイズ検出回路２２へ供給される。クリックノイズ検出
回路２２はＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値Ｄ（ｋ）を
計算し、無線環境がFading環境であるか、或いはＡＷＧ
Ｎ環境であるかを判別する。時刻ｋにおける受信ＡＤＰ
ＣＭ符号をＩ（ｋ）とし、その短区間平均値をＤ（ｋ）
とすると、Ｄ（ｋ）は下式により求めることができる。
路構成図である。同図において、３２ｋｂｐｓの受信Ａ
ＤＰＣＭ符号はＡＤＰＣＭデコーダ２１、及びクリック
ノイズ検出回路２２へ供給される。クリックノイズ検出
回路２２はＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値Ｄ（ｋ）を
計算し、無線環境がFading環境であるか、或いはＡＷＧ
Ｎ環境であるかを判別する。時刻ｋにおける受信ＡＤＰ
ＣＭ符号をＩ（ｋ）とし、その短区間平均値をＤ（ｋ）
とすると、Ｄ（ｋ）は下式により求めることができる。
【００１２】Ｄ（ｋ）＝αＤ（ｋ−１）＋（１−α）Ｆ
（Ｉ（ｋ）） … （１）ここで、Ｉ（ｋ）をＰＣＭ信
号と予測信号との差分信号を２を底とする対数に変換
し、スケールファクタを用いて正規化し、この正規化さ
れた差分信号を量子化器の変換テーブルに従って、４ビ
ットで符号化する。即ち、関数Ｆ（ｘ）は表１に示すよ
うに、|ｘ|に対して下記の値をとるものとする。
（Ｉ（ｋ）） … （１）ここで、Ｉ（ｋ）をＰＣＭ信
号と予測信号との差分信号を２を底とする対数に変換
し、スケールファクタを用いて正規化し、この正規化さ
れた差分信号を量子化器の変換テーブルに従って、４ビ
ットで符号化する。即ち、関数Ｆ（ｘ）は表１に示すよ
うに、|ｘ|に対して下記の値をとるものとする。
【００１３】
【表１】 無線環境がFading環境である場合には図２に示すよう
に、Ｄ（ｋ）の値が大きくなり、無線環境がＡＷＧＮ環
境である場合には図３に示すように、Ｄ（ｋ）の値は小
さくなる。そこで、無線環境がFading環境である場合に
は、Fading環境に適したクリックノイズ検出用の閾値と
して、大き目の値を設定しておき、無線環境がＡＷＧＮ
環境である場合には、ＡＷＧＮ環境に適したクリックノ
イズ検出用の閾値として、小さ目の値を設定しておく。
に、Ｄ（ｋ）の値が大きくなり、無線環境がＡＷＧＮ環
境である場合には図３に示すように、Ｄ（ｋ）の値は小
さくなる。そこで、無線環境がFading環境である場合に
は、Fading環境に適したクリックノイズ検出用の閾値と
して、大き目の値を設定しておき、無線環境がＡＷＧＮ
環境である場合には、ＡＷＧＮ環境に適したクリックノ
イズ検出用の閾値として、小さ目の値を設定しておく。
【００１４】クリックノイズ検出回路２２は受信ＡＤＰ
ＣＭ符号から、（１）式を用いてＤ（ｋ）を求め、Ｄ
（ｋ）の値から無線環境がFading環境であるか、或いは
ＡＷＧＮ環境であるかを判別するとともに、それぞれの
環境に対して予め与えられている閾値を超えたか否かを
判別する。例えば、無線環境がFading環境であると判定
した場合には、Ｄ（ｋ）の値がFading環境用の閾値を超
えたことを検出したときに、クリックノイズが発生して
るものとみなし、クリックノイズ抑制回路２３へクリッ
クノイズ検出信号を供給する。
ＣＭ符号から、（１）式を用いてＤ（ｋ）を求め、Ｄ
（ｋ）の値から無線環境がFading環境であるか、或いは
ＡＷＧＮ環境であるかを判別するとともに、それぞれの
環境に対して予め与えられている閾値を超えたか否かを
判別する。例えば、無線環境がFading環境であると判定
した場合には、Ｄ（ｋ）の値がFading環境用の閾値を超
えたことを検出したときに、クリックノイズが発生して
るものとみなし、クリックノイズ抑制回路２３へクリッ
クノイズ検出信号を供給する。
【００１５】また、受信ＡＤＰＣＭ符号はＣＲＣを利用
した誤り検出回路（図示せず）によってフレーム内の誤
り検出が行われ、フレーム内に誤りが生じたことを示す
フレームエラー検出信号がクリックノイズ抑圧回路２３
へ供給される。クリックノイズ抑圧回路２３はクリック
ノイズ検出信号とフレームエラー検出信号を共に検出す
ると、ＡＤＰＣＭデコーダ２１内の速度係数を“０”に
する。これにより、無線区間の伝送誤りによってフレー
ム内に生じたクリックノイズを抑圧することができる。
受信ＡＤＰＣＭ符号はＡＤＰＣＭデコーダ２１で６４ｋ
ｂｐｓのＰＣＭ符号に変換され、このＰＣＭ符号はＰＣ
Ｍデコーダ２４で音声信号に変換される。
した誤り検出回路（図示せず）によってフレーム内の誤
り検出が行われ、フレーム内に誤りが生じたことを示す
フレームエラー検出信号がクリックノイズ抑圧回路２３
へ供給される。クリックノイズ抑圧回路２３はクリック
ノイズ検出信号とフレームエラー検出信号を共に検出す
ると、ＡＤＰＣＭデコーダ２１内の速度係数を“０”に
する。これにより、無線区間の伝送誤りによってフレー
ム内に生じたクリックノイズを抑圧することができる。
受信ＡＤＰＣＭ符号はＡＤＰＣＭデコーダ２１で６４ｋ
ｂｐｓのＰＣＭ符号に変換され、このＰＣＭ符号はＰＣ
Ｍデコーダ２４で音声信号に変換される。
【００１６】尚、上記の説明においては、クリックノイ
ズ検出回路２２は受信ＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値
を計算し、その値が無線環境に対応して予め与えられた
閾値を超えたときにクリックノイズが発生しているもの
とみなしていたが、これに限らず、例えば、受信ＡＤＰ
ＣＭ符号の短区間の移動平均値を計算し、その値が無線
環境に対応して予め与えられた閾値を超えたときにクリ
ックノイズが発生しているものとみなすように構成して
もよい。
ズ検出回路２２は受信ＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値
を計算し、その値が無線環境に対応して予め与えられた
閾値を超えたときにクリックノイズが発生しているもの
とみなしていたが、これに限らず、例えば、受信ＡＤＰ
ＣＭ符号の短区間の移動平均値を計算し、その値が無線
環境に対応して予め与えられた閾値を超えたときにクリ
ックノイズが発生しているものとみなすように構成して
もよい。
【００１７】また、検出されたクリックノイズを抑圧す
る方式として、上述した方式の他にＡＤＰＣＭ符号列を
差分なしを示す符号列（１１１１）に置換するミューテ
ィング方式を用いてもよい。
る方式として、上述した方式の他にＡＤＰＣＭ符号列を
差分なしを示す符号列（１１１１）に置換するミューテ
ィング方式を用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、信号伝送路の無線環境
を判別し、無線環境の特性を考慮してクリックノイズを
抑制することができるため、優れた音声信号の品質改善
を行うことができる。
を判別し、無線環境の特性を考慮してクリックノイズを
抑制することができるため、優れた音声信号の品質改善
を行うことができる。
【図１】本実施形態の音声信号品質改善装置の回路構成
図である。
図である。
【図２】Fading環境下のＤ（ｋ）の値を示すグラフであ
る。
る。
【図３】ＡＷＧＮ環境下のＤ（ｋ）の値を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】従来の音声信号品質改善装置の回路構成図であ
る。
る。
２１…ＡＤＰＣＭデコーダ、２２…クリックノイズ検出
回路、２３…クリックノイズ抑圧回路、２４…ＰＣＭデ
コーダ
回路、２３…クリックノイズ抑圧回路、２４…ＰＣＭデ
コーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真正 英児 東京都中央区八丁堀二丁目12番７号 ユニ デン株式会社内 (72)発明者 篠原 義典 東京都中央区八丁堀二丁目12番７号 ユニ デン株式会社内 (72)発明者 関 和彦 東京都中央区八丁堀二丁目12番７号 ユニ デン株式会社内 Ｆターム(参考） 5D045 DA07 5J064 AA01 BA05 BB07 BB08 BB10 BC02 BC03 BC14 BC21 BC22 BD02
Claims (5)
- 【請求項１】 受信ＡＤＰＣＭ符号の短区間の平均値を
計算し、当該平均値から信号伝送路の無線環境を判別
し、前記平均値が無線環境毎に割り当てられた閾値を超
えたときにクリックノイズが発生しているものとみなす
クリックノイズ検出回路。 - 【請求項２】 フェージング環境と加法性白色ガウス雑
音環境との区別を判別する請求項１に記載のクリックノ
イズ検出回路。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のクリック
ノイズ検出回路と、当該クリックノイズ検出回路によっ
て検出されたクリックノイズを抑圧するクリックノイズ
抑圧回路と、を備えた音声信号品質改善装置。 - 【請求項４】 前記クリックノイズ抑圧回路は、クリッ
クノイズ検出回路によってクリックノイズが発生してい
るものとみなされたフレームに対してフレームエラーが
検出されたときに、ＡＤＰＣＭデコーダの内部係数を変
更することで、当該フレームに生じたクリックノイズを
抑圧する請求項３に記載の音声信号品質改善装置。 - 【請求項５】 前記クリックノイズ抑圧回路は、クリッ
クノイズ検出回路によってクリックノイズが発生してい
るものとみなされたフレームに対して、ミューティング
方式を用いて当該フレームに生じたクリックノイズを抑
圧する請求項３に記載の音声信号品質改善装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189092A JP2002006890A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 音声信号品質改善装置 |
| US09/739,266 US6914940B2 (en) | 2000-06-23 | 2000-12-19 | Device for improving voice signal in quality |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189092A JP2002006890A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 音声信号品質改善装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006890A true JP2002006890A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18688764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000189092A Withdrawn JP2002006890A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 音声信号品質改善装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6914940B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002006890A (ja) |
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| US7391813B2 (en) | 2004-08-09 | 2008-06-24 | Uniden Corporation | Digital wireless communications device |
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| US20050136956A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-06-23 | Hiroki Ohno | Radio relay device |
| US8301440B2 (en) * | 2008-05-09 | 2012-10-30 | Broadcom Corporation | Bit error concealment for audio coding systems |
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|---|---|---|---|---|
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