JP2002006891A

JP2002006891A - 音声信号品質改善装置

Info

Publication number: JP2002006891A
Application number: JP2000189094A
Authority: JP
Inventors: Masahito Tanaka; 雅人田中; Umetada O; 梅忠王; Kazuhiko Seki; 和彦関
Original assignee: Uniden Corp
Current assignee: Uniden Corp
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-11
Also published as: US6889184B2; US20020019960A1

Abstract

(57)【要約】【課題】受信ＡＤＰＣＭ符号にクリックノイズが含ま
れているときに、受信符号の誤りパターンの推定を行
い、誤り訂正を行う。【解決手段】受信ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平
均値が予め定められた値を超えたときにクリックノイズ
が含まれていると判断するクリックノイズ検出回路（１
３）と、クリックノイズが含まれていると判断された受
信ＡＤＰＣＭ符号に伝送誤りが生じているときに、受信
ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平均値の変化が最小と
なるように受信ＡＤＰＣＭ符号のビットの誤り位置を推
定して符号訂正を行う符号訂正回路（１１）とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、伝送符号に誤りが生じた場
合に誤りパターンの推定を行い、誤り訂正を行う技術に
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
声通信において無線回線を利用すると、チャネルの干渉
やフェージングなどの影響により符号の伝送誤りが生じ
る場合がある。ＡＤＰＣＭ符号の伝送誤りが生じると、
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
利用する場合には受信側で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８−２２３１２６号公報に
は図２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、音声信号品質改善装置２１はサン
プル推定置換回路２２を備えて構成されている。サンプ
ル推定置換回路２２は送信装置から無線回線を介してＡ
ＤＰＣＭ符号を受信するとともに、フレームエラー検出
信号を受信する。フレームエラー検出信号は該当するフ
レームにエラーが生じたときには、“１”が出力され、
エラーが生じてないときには“０”が出力される。サン
プル推定置換回路２２はフレームエラー検出信号が
“１”のとき、該当する符号列に応じて、該符号列の誤
り前の状態を推定して符号列を生成し、これと受信した
符号列とを置換する。符号列の置換はＡＤＰＣＭ符号の
誤りパターンの確立分布に基づいて行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
における受信ＡＤＰＣＭ符号の誤り推定は予め計算され
た誤りパターンの確率分布に基づいているため、受信Ａ
ＤＰＣＭ符号の置換が固定的になり、必ずしも適切な誤
り訂正がなされているとはいえなかった。

【０００５】受信ＡＤＰＣＭ符号にクリックノイズが生
じると、受信符号の絶対値の短区間平均値が大きく変動
することから、受信ＡＤＰＣＭ符号にクリックノイズが
生じたことを検出したときに、受信符号の絶対値の短区
間平均値の変化が小さくなるように受信ＡＤＰＣＭ符号
の誤りパターンの推定を行い、誤り訂正を行うことで、
音声信号の品質改善を行うことができるものと考えられ
る。

【０００６】そこで、本発明は受信ＡＤＰＣＭ符号にク
リックノイズが含まれているときに、受信符号の絶対値
の短区間平均値の変化が小さくなるように受信符号の誤
りパターンの推定を行い、誤り訂正を行う音声品質改善
装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するべ
く、本発明の音声信号品質改善装置は受信ＡＤＰＣＭ符
号の絶対値の短区間平均値が予め定められた値を超えた
ときにクリックノイズが含まれていると判断するクリッ
クノイズ検出回路と、クリックノイズが含まれていると
判断された受信ＡＤＰＣＭ符号に伝送誤りが生じている
ときに、受信ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平均値の
変化が最小となるように受信ＡＤＰＣＭ符号のビットの
誤り位置を推定して符号訂正を行う符号訂正回路とを備
える。

【０００８】

【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。

【０００９】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。音声信号品質改善装置は符号訂正回路
１１、ＡＤＰＣＭデコーダ１２、クリックノイズ検出回
路１３、及び論理積回路１４を備えて構成されている。
同図において、３２ｋｂｐｓの受信ＡＤＰＣＭ符号は符
号訂正回路１１、及びクリックノイズ検出回路１３へ供
給される。クリックノイズ検出回路１３は受信ＡＤＰＣ
Ｍ符号の絶対値の短区間平均値を求め、該短区間平均値
が予め定められた値を超えたときにクリックノイズが生
じているものと判断する。時刻ｋにおける受信ＡＤＰＣ
Ｍ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（１）式により求めることができ
る。

【００１０】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。

【００１１】

【表１】クリックノイズ検出回路１３は受信ＡＤＰＣＭ符号にク
リックノイズが生じていると判断した場合には、論理積
回路１４へ“１”の信号を出力する。また、受信ＡＤＰ
ＣＭ符号は巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check：
ＣＲＣ）を用いて誤りがあるか否かが検査され、誤りが
検出されると、フレームエラー検出信号の出力が“１”
になる。従って、クリックノイズ検出回路１３によって
クリックノイズが検出され、且つＣＲＣによるフレーム
エラーが検出された場合には、論理積回路１４の出力信
号は“１”となり、クリックノイズ検出信号として符号
訂正回路１１へ供給される。

【００１２】符号訂正回路１１はクリックノイズ検出信
号を受信すると、４ビットのＩ（ｋ）のうち、いずれの
ビットに誤りがあるかを推定して符号訂正を行う。符号
の誤り推定は受信符号の絶対値の短区間平均値の変化が
小さくなるように行う。（１）式を参照してＤ（ｋ）と
Ｄ（ｋ−１）との差分を求めると、（２）式が得られ
る。

【００１３】Ｄ（ｋ）―Ｄ（ｋ−１）＝（１−α）｛Ｆ（Ｉ（ｋ））―Ｄ（ｋ−１）｝ … （２）右辺の（１−α）は定数であるから、受信符号の絶対値
の短区間平均値の変化を求めるには、Ｆ（Ｉ（ｋ））―
Ｄ（ｋ−１）の値がわかればよい。そこで、受信符号の
絶対値の短区間平均値の差分情報を示すｄｍｓｄ（ｋ）
を（３）式のように定義する。

【００１４】ｄｍｓｄ（ｋ）＝|Ｆ（Ｉ（ｋ））―Ｄ（ｋ−１）| … （３）ここで、仮に受信ＡＤＰＣＭ符号に１ビットの誤りが生
じたと仮定する。最下位１ビット目に誤りが生じたとき
の受信符号の絶対値の短区間平均値の差分情報ｄｍｓｄ
１（ｋ）は（４）式のようになる。

【００１５】ｄｍｓｄ１（ｋ）＝|Ｆ（Ｉ（ｋ）∧（０００１）₂）―Ｄ（ｋ−１）| … （４）本明細書において“∧”の記号は排他的論理和を意味
し、（Ｉ（ｋ）∧０００１）はＩ（ｋ）の最下位ビット
を反転したものである。同様に、下位２ビット、下位３
ビット（上位２ビット）、及び下位４ビット（最上位ビ
ット）に誤りが生じたときの受信符号の絶対値の短区間
平均値の差分情報ｄｍｓｄ２（ｋ）、ｄｍｓｄ３
（ｋ）、及びｄｍｓｄ４（ｋ）はそれぞれ（５）式〜
（７）式のようになる。

【００１６】ｄｍｓｄ２（ｋ）＝|Ｆ（Ｉ（ｋ）∧（００１０）₂）―Ｄ（ｋ−１）| … （５）ｄｍｓｄ３（ｋ）＝|Ｆ（Ｉ（ｋ）∧（０１００）₂）―Ｄ（ｋ−１）| … （６）ｄｍｓｄ４（ｋ）＝|Ｆ（Ｉ（ｋ）∧（１０００）₂）―Ｄ（ｋ−１）| … （７）巡回冗長検査の結果、受信ＡＤＰＣＭ符号に誤りが検出
された場合に、誤りが１ビットであると仮定すると、
（３）式〜（７）式までの各値を比較することで、どの
ビットに誤りが生じているかがわかる。例えば、（５）
式の値が最小であれば、下位２ビットに誤りが生じてい
ることがわかる。誤りがなければ（３）式の値が最小と
なる。符号訂正回路１１は（３）式〜（７）式までの各
値を比較してビットの誤り位置を推定し、受信ＡＤＰＣ
Ｍ符号の符号訂正を行う。符号訂正後のＡＤＰＣＭ符号
はＡＤＰＣＭデコーダ１２へ供給されて６４ｋｂｐｓの
ＰＣＭ符号に変換される。このＰＣＭ符号はＰＣＭデコ
ーダ（図示せず）で音声信号に変換される。

【００１７】尚、上記の説明においては受信ＡＤＰＣＭ
符号の絶対値の短区間平均値Ｄ（ｋ）が予め定められた
値を超えたときにクリックノイズが生じているものと判
断したが、受信ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平均値
の微分値、即ち、Ｄ（ｋ）の差分値が予め定められた値
を超えたときにクリックノイズが生じているものと判断
してもよい。また、この両者の方法を併用してもよい。

【００１８】また、上記の説明では受信ＡＤＰＣＭ符号
に１ビットの誤りがあると仮定して誤り訂正を行った
が、２ビット、或いは３ビットの誤りが生じたと仮定し
たときでも、上記と同様にしてビットの誤り位置を推定
することができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、受信ＡＤＰＣＭ符号の
絶対値の短区間平均値の変化が小さくなるように受信符
号の誤りパターンの推定を行い、誤り訂正を行うことが
できるため、音声信号の品質改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【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２】従来の音声信号品質改善装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１１…符号訂正回路、１２…ＡＤＰＣＭデコーダ、１３
…クリックノイズ検出回路、１４…論理積回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 BB01 BB03 BB07 BB08 BC02 BC03 BC16 BC21 BD02 5K041 AA02 EE01 EE35 GG01 GG11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平
均値が予め定められた値を超えたときにクリックノイズ
が含まれていると判断するクリックノイズ検出回路と、
クリックノイズが含まれていると判断された受信ＡＤＰ
ＣＭ符号に伝送誤りが生じているときに、受信ＡＤＰＣ
Ｍ符号の絶対値の短区間平均値の変化が最小となるよう
に受信ＡＤＰＣＭ符号のビットの誤り位置を推定して符
号訂正を行う符号訂正回路と、を備えた音声信号品質改
善装置。
【請求項２】受信ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平
均値の微分値が予め定められた値を超えたときにクリッ
クノイズが含まれていると判断するクリックノイズ検出
回路と、クリックノイズが含まれていると判断された受
信ＡＤＰＣＭ符号に伝送誤りが生じているときに、受信
ＡＤＰＣＭ符号の絶対値の短区間平均値の変化が最小と
なるように受信ＡＤＰＣＭ符号のビットの誤り位置を推
定して符号訂正を行う符号訂正回路と、を備えた音声信
号品質改善装置。