JP2002351495A - 音声符号化及び復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】音声符号化方式が適用された移動通信端末の通
話場所の環境に着目し、背景雑音の少ない場所から通信
する時の情報伝送量の余裕を活かして周波数のダイナミ
ックな有効利用を図る。 【解決手段】音声符復号器１５に符号化データ量の異な
る２種類以上のアルゴリズムの符復号機能を持たせてお
く。送話信号のレベルをＡＤ変換器３の出力端で監視
し、回線接続後から送話開始までの短い区間の背景雑
音，環境音のレベルをレベル検出器１７で検出し、制御
器１８は背景雑音レベルが低いとき、音声符復号器１５
に符号化データ量の少ない方のアルゴリズムで符号化す
るように切替え制御するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
の携帯端末に関し、特に、その音声符号化及び復号装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＰＨＳや携帯電話等の普及が著し
く、電波の有効利用が益々重要となってきている。アナ
ログ方式からディジタル方式へと移行し、音声符号化技
術も日に日に進歩している。それは、情報伝送量を如何
に少なくして所望の多量の情報を伝えるかにかかってお
り、音声符号化技術と共に多重化技術の工夫により周波
数の有効利用が図られている。

【０００３】図２は従来の携帯端末の音声符号化及び復
号装置のブロック図である。図において、１はマイクロ
ホン、２はスピーカ、３はアナログ送話信号をディジタ
ル信号に変換するＡＤ変換器、４はディジタル受話信号
をアナログ受話信号に変換するＤＡ変換器、５はディジ
タル送話信号を符号化し受信音声データを復号する音声
符復号器、６は音声符号化された送話音声データとその
他制御データをフレーム化し、受信復調信号のフレーム
を受信音声データと制御データに分離するチャネルコー
デック、７は変復調器、８は無線部、９は送受兼用のア
ンテナである。

【０００４】送信時、送話音声はマイクロホン１から取
り込まれＡＤ変換器３にてディジタル送話信号に変換さ
れる。ディジタル変換された送話信号は音声符復号器５
により定められたアルゴリズムにより符号化される。チ
ャネルコーデック６により符号化された送話音声データ
はその他の制御データとフレーム化される。フレーム化
されたデータは変復調器７で変調され、無線部８で無線
信号に変換され、アンテナ９より送出される。受信時
は、送信時の逆の経路で処理される。アンテナ９で受信
された無線波は無線部８を介して変復調器７に入力さ
れ、変調波は変復調器７で復調され、チャネルコーデッ
ク６で受信音声データとその他の制御データに分離さ
れ、受信音声データは音声符復号器５で符号化と同じ方
式のアルゴリズムで復号される。復号されたディジタル
受話信号はＤＡ変換器４でアナログ信号に変換され、ス
ピーカ２から音声として出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の移動通信
システムにおける音声符号化方式では、そのシステムを
設置するとき最初に決められた符号化方式が固定されて
運用されているため、屋内，屋外など使用環境の良し悪
しにかかわらず常に周波数の有効利用率は一定である。
従って、使用環境が良好で音声符号化情報量を減らして
も再生音質がそれ程悪くならない場合でも一定の符号化
データを送信しており、工夫の仕方によっては周波数の
有効利用に改善の余地があるという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、ＰＨＳや携帯電話等の携
帯端末が移動してさまざまな環境で使用されることに着
目し、周囲雑音が多く使用条件の悪い環境下では再生音
質を良くするため情報量の多い符号化方式を用いて明瞭
度をあげ、逆に周囲雑音が少なく使用条件が良い環境下
では再生音質を多少犠牲にして情報量を少なくし、その
分他のユーザ情報と多重するなどして、ダイナミックな
周波数の有効利用をすることのできる音声符号化及び復
号装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の音声符号化及び
復号装置は、送受兼用アンテナが接続された無線部と、
該無線部に接続され変復調動作を行う変復調器と、該変
復調器からの復調信号を受信音声データと制御データに
分離するとともに送信音声データを制御データとフレー
ム化するチャネルコーデックと、該チャネルコーデック
からの前記受信音声データを復号するとともにディジタ
ル送話信号を符号化して前記送信音声データを出力する
音声符復号器と、該音声符復号器からのディジタル受話
信号をアナログ変換してスピーカに出力するＤＡ変換器
と、マイクロホンから入力される送話音声を前記ディジ
タル送話信号に変換するＡＤ変換器とが備えられた音声
符号化及び復号装置であって、前記音声符復号器は、符
号化データ量の相異なる２以上の音声符号化及び復号ア
ルゴリズムを有し外部からのアルゴリズム切替え信号に
よって選択されたアルゴリズムで符復号化動作が行われ
るように構成され、前記ＡＤ変換器から出力されるディ
ジタル送話信号のレベルを検出するレベル検出器と、該
レベル検出器の検出データに応じて前記２以上の音声符
復号器の音声符号化及び復号アルゴリズムのいずれかを
指定して切替え制御するとともに該指定アルゴリズムを
通信相手に対するアルゴリズム識別情報として前記チャ
ネルコーデックに与える制御器とが備えられ、前記制御
器は、通話開始にあたって回線接続時から送話開始まで
の所定の時間に前記レベル検出器から出力される背景雑
音レベルを予め設定されたしきい値と比較し、該背景雑
音レベルが高いとき前記符号化データ量の多いアルゴリ
ズムを選択設定し、該雑音レベルが低いとき前記符号化
データ量の少ないアルゴリズムを選択設定するように構
成されたことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示すブロ
ック図である。図において、図２に示した従来例と同じ
部分には同符号を付した。１５は音声符復号器、１６は
チャネルコーデック、１７はレベル検出器、１８は制御
器である。

【０００９】音声符復号器１５は、音声符号化アルゴリ
ズムの互いに相異なる２以上の音声符号化方式の機能を
有し、制御器１８からの切替え信号によって符号化方式
が選択制御される。レベル検出器１７は、ＡＤ変換器３
から出力されるディジタル送話信号のレベルを検出す
る。制御器１８は、レベル検出器１７の出力とチャネル
コーデック１６からの符号化アルゴリズム情報により音
声符復号器１５の音声符号化アルゴリズムと復号アルゴ
リズムを指定制御する。

【００１０】従来技術の動作と異なるところのみ説明す
る。上記の送受信装置で通話を行う場合、回線が接続さ
れてから通話直前のある決まった区間の時間のマイク入
力は、話者の音声ではなく背景雑音である。この背景雑
音が少ないときは通話相手にとっては非常にクリアな再
生音声となるが、背景雑音が多いときは再生音声がノイ
ズに埋もれ、通話相手にとっては非常に聞きづらい再生
音声となり、しかもディジタル音声符号化の場合は一般
的に劣化が大きい。

【００１１】この背景雑音のレベルの大小に着目し、例
えば、背景雑音の多い悪条件のときには従来の設置時の
音声符復号化アルゴリズムをそのまま使用し、背景雑音
が少ない良い条件の時には従来の設定時の音声符復号化
アルゴリズムよりも情報量を減らした音声符復号化アル
ゴリズムに切替えることで周波数の有効利用を図るよう
に構成した。

【００１２】送信時、ＡＤ変換器３でディジタル変換さ
れたディジタル送話信号の通話直前のある決まった区間
の背景雑音のレベルがレベル検出器１７で検出され、検
出結果は制御器１８に出力される。制御器１８では、あ
る決まった値をしきい値としてそのしき値と検出結果を
比較して比較結果に応じた音声符号化及び復号アルゴリ
ズムをチャネルコーデック１６と音声符復号器１５に指
定出力する。

【００１３】音声符復号器１５には、音声のアナログ信
号をディジタル信号に変換する互いに相異なるアルゴリ
ズムが複数備えられている。ここでは、一例として、１
つは従来の設置時のアルゴリズムと同じＡアルゴリズ
ム、もうひとつは従来の設置時のアルゴリズムよりも再
生音質は劣るが符号化後の伝送データ量が従来のＡアル
ゴリズムの１／２であるＢアルゴリズムの２種類のアル
ゴリズムを備えているものとする。

【００１４】音声符復号器１５は、背景雑音レベルの検
出結果により、ＡアルゴリズムとＢアルゴリズムのいず
れかを切り替えて符号化してチャネルコーデック１６に
出力する。符号化された送信音声データはチャネルコー
デック１６で制御器１８から与えられる選択されたアル
ゴリズム識別データとともにフレーム化され変復調器７
に出力される。

【００１５】受信時、チャネルコーデック１６で得られ
たアルゴリズム識別データが制御器１８へ出力され、制
御器１８からの制御信号により音声符復号器１５のアル
ゴリズムが識別データに応じて切り替え制御される。音
声符復号器１５は指定されたアルゴリズムにより復号処
理を行う。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、送話者の背景雑音レベルに応じて音
声符号化アルゴリズムを切替えて符号化音声データの伝
送量を変化させることができるので、状況に応じてシス
テムの多重化数を増やして周波数の有効利用が図れるた
め実用上の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】従来の装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ マイクロホン ２ スピーカ ３ ＡＤ変換器 ４ ＤＡ変換器 ５ 音声符復号器 ６ チャネルコーデック ７ 変復調器 ８ 無線部 ９ アンテナ １５ 音声符復号器 １６ チャネルコーデック １７ レベル検出器 １８ 制御器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送受兼用アンテナが接続された無線部
   と、該無線部に接続され変復調動作を行う変復調器と、
   該変復調器からの復調信号を受信音声データと制御デー
   タに分離するとともに送信音声データを制御データとフ
   レーム化するチャネルコーデックと、該チャネルコーデ
   ックからの前記受信音声データを復号するとともにディ
   ジタル送話信号を符号化して前記送信音声データを出力
   する音声符復号器と、該音声符復号器からのディジタル
   受話信号をアナログ変換してスピーカに出力するＤＡ変
   換器と、マイクロホンから入力される送話音声を前記デ
   ィジタル送話信号に変換するＡＤ変換器とが備えられた
   音声符号化及び復号装置であって、 前記音声符復号器は、符号化データ量の相異なる２以上
   の音声符号化及び復号アルゴリズムを有し外部からのア
   ルゴリズム切替え信号によって選択されたアルゴリズム
   で符復号化動作が行われるように構成され、 前記ＡＤ変換器から出力されるディジタル送話信号のレ
   ベルを検出するレベル検出器と、 該レベル検出器の検出データに応じて前記２以上の音声
   符復号器の音声符号化及び復号アルゴリズムのいずれか
   を指定して切替え制御するとともに該指定アルゴリズム
   を通信相手に対するアルゴリズム識別情報として前記チ
   ャネルコーデックに与える制御器とが備えられ、 前記制御器は、通話開始にあたって回線接続時から送話
   開始までの所定の時間に前記レベル検出器から出力され
   る背景雑音レベルを予め設定されたしきい値と比較し、
   該背景雑音レベルが高いとき前記符号化データ量の多い
   アルゴリズムを選択設定し、該雑音レベルが低いとき前
   記符号化データ量の少ないアルゴリズムを選択設定する
   ように構成されたことを特徴とする音声符号化及び復号
   装置。