JP2004264497A - 音声復号装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】送受信側でクロック同期がとれない場合であっても、音声品質の劣化、特にサンプル挿抜処理によるクリック音の発生を極力抑えることができ、且つ長時間の連続音声の伝送を簡便に実現することができる音声復号装置を提供する。
【解決手段】受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行するサンプル挿抜処理部１１と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプル挿抜処理部１１が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択するクロックスリップ制御処理部１０とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行するサンプル挿抜処理部１１と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプル挿抜処理部１１が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択するクロックスリップ制御処理部１０とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は音声信号が圧縮伝送された音声符号化データを復号する音声復号装置に係り、特にインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いて音声通信を行う音声復号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データ通信の爆発的な需要増加に伴い、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークの構築が急ピッチで進められている。そこで、通信コスト低減、メンテナンスの簡略化を目的として、データ伝送網に音声通信を取り込み、ネットワークの統合を図るべく、音声通信をＩＰベースで実現するＩＰ音声通信（ＶｏＩＰ；Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）に対する要求が高まってきている。
【０００３】
典型的なＶｏＩＰにおける音声復号装置は、パケット分解部、揺らぎ吸収バッファ、復号処理部、音声信号蓄積バッファ、割り込み信号発生部、Ｄ／Ａ変換部、及び、受話器から構成される。各構成について簡単に説明すると、パケット分解部は、入力した音声信号に関するＩＰパケットを分解して音声符号化データを抽出する。パケット廃棄監視部は、上記パケットのシリアル番号を監視して通信網上でのパケット廃棄の有無を検出する。
【０００４】
揺らぎ吸収バッファでは、パケットの伝送遅延揺らぎ（パケットの到着間隔の揺らぎ；ジッタ）を吸収するために上記音声符号化データを一時的に蓄積する。復号処理部は、上記音声符号化データとして圧縮符号化されたデータ系列を音声信号に復号する。音声信号蓄積バッファでは、上記復号処理部で復号された音声信号を一時的に蓄積する。割り込み信号発生部は、音声信号蓄積バッファの蓄積量に応じて割り込み信号を発生する。Ｄ／Ａ変換部は、復号処理部で復号されたディジタル音声信号をアナログ信号に変換する。最後に、Ｄ／Ａ変換部が変換したアナログ音声信号を受話器にて再生する。
【０００５】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部は、送信側から音声信号に関するＩＰパケットを受信すると、当該パケットから圧縮音声符号化データを抽出する。このあと、これら圧縮符号化データは、ＩＰ伝送特有の音声劣化要因である伝送遅延揺らぎを吸収するために揺らぎ吸収バッファに一時的に蓄積される。この揺らぎ吸収バッファでは、いわゆるＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）型の記憶方式によって圧縮符号化データを時系列で蓄積しており、復号処理部によって読み出された圧縮符号化データから順次廃棄される。これによって、伝送遅延揺らぎを吸収するための待ち合わせ、即ち後続パケットとの到着間隔のばらつきが調整される。
【０００６】
先行して音声信号蓄積バッファに蓄積されていたディジタル音声信号のＤ／Ａ変換部への出力が進み、その蓄積量が所定の閾値まで減少すると、割り込み信号発生部が割り込み信号を発生して復号処理部に出力する。復号処理部では、当該割り込み信号を受けると、揺らぎ吸収バッファが蓄積している圧縮符号化データを読み出して音声信号に復号する。
【０００７】
例えば、ＶｏＩＰで用いられる１６ｋｂｉｔ／ｓ以下の低ビットレートの音声符号化方式では、通常、フレーム処理を行っている関係上、１回の圧縮符号化データを復号することにより、複数の音声信号サンプルが一度に生成される。これらの音声信号サンプルを音声信号蓄積バッファに蓄積した後、音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部への出力は、音声信号サンプル毎になされる。この後、Ｄ／Ａ変換部によってディジタル信号からアナログ信号に変換された音声信号は、受話器にて音声に再生される。
【０００８】
また、上述した揺らぎ吸収バッファのバッファサイズは、ＩＰ通信網で想定される遅延揺らぎの幅と音声品質との兼合いで固定的に決定される。このバッファサイズを越える伝送遅延が発生すると、パケット廃棄監視部が伝送路上でＩＰパケットが廃棄されたものと判断し、復号処理部を制御して廃棄パケットの補償処理を実行させる。
【０００９】
ＶｏＩＰにおいて音声信号を格納するＩＰパケットは、例えばイーサネット（登録商標）は勿論、１０ＢＡＳＥ−Ｔなどのツイストペアケーブルを使ったネットワーク、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのほとんどの物理伝送媒体上で利用することできる。ここで、ＩＳＤＮやＡＴＭ網ベースのＶｏＩＰ通信では、ＩＰパケットを送受する際の動作クロック同期が保証されている。このため、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている圧縮符号化データの数は、遅延揺らぎによる変動はあるものの、蓄積量の長時間平均をとるとほぼ一定の値を示す。
【００１０】
一方、ＶｏＩＰがイーサネット（登録商標）などのような通信網に適用された場合や、ＩＰパケットが異なる仕様の通信回線を経由して伝送される場合、音声信号に関するＩＰパケットの送受信側でクロック同期をとることができない。このような通信システムでは、通常、送信端末と受信端末とが各々ローカルにクロック発生源を具備して、そのクロック信号をベースにＤ／Ａ変換部に供給するサンプリングクロックを生成している。この場合、クロック発生源の製品仕様のばらつきや端末の動作環境（温度や湿度など）によって送受信側で動作が異なるため、クロック同期をとることがほぼ不可能である。この送受同期不整合のために、受信側において揺らぎ吸収バッファがオーバフローやアンダフローを起こす恐れがある。
【００１１】
つまり、送受信側でクロック同期がとれていない場合、揺らぎ吸収バッファにおける圧縮符号化データの蓄積量は、長時間平均をとると増加傾向（図２０（ａ）参照）又は減少傾向（図２０（ｂ）参照）を示して一定値を維持しない。このため、揺らぎ吸収バッファがいずれは破綻することが考えられる。
【００１２】
例えば、送信側に比べて受信側のクロック周波数が低いと、音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングが、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングよりも遅れる。このため、図２０（ａ）に示すように、揺らぎ吸収バッファに蓄えられる圧縮符号化データ量は増加傾向を示す。
【００１３】
この場合、揺らぎ吸収バッファのバッファサイズは有限であるから、時間が経過するに従って揺らぎ吸収バッファの残量に余裕がなくなり、わずかな遅延揺らぎでもオーバフローを起こすようになる。オーバフローを起こした揺らぎ吸収バッファでは、任意に圧縮符号化データが廃棄されるため、復号処理部がパケット消失時に準じた処理にて廃棄データの補間処理を実行することとなる。
【００１４】
一方、送信側に比べて受信側のクロック周波数が高い場合、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングが、音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングよりも遅れる。このため、図２０（ｂ）に示すように、揺らぎ吸収バッファに蓄えられる圧縮符号化データ量は減少傾向を示す。
【００１５】
この場合、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている圧縮符号化データ量は減少し、僅かな遅延揺らぎでもアンダフローを起こすようになる。この時も、パケット消失時に準じた処理にて未着データを一旦補償し、その後受信するであろう圧縮符号化データを破棄することで対処する必要がある。
【００１６】
上述した不具合を解消する技術として、音声の不連続伝送制御（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＤＴＸ）がある。これは、通常の音声会話におけるトークスパートの時間幅が揺らぎ吸収バッファの破綻を招くほど長時間継続しないことを前提として無音区間を拡張・圧縮する（図２１参照）ことで、揺らぎ吸収バッファのオーバフローやアンダフローを回避するものである。
【００１７】
簡単に説明すると、送信側に比べて受信側のクロック周波数が高い場合、図２１（ａ）に示すように、無音区間を拡張することで、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを遅らせて揺らぎ吸収バッファの破綻を回避する。図示の例では、図２１（ｂ）に示す送信音声波形のうちの無音区間を図２１（ａ）のように拡張することで揺らぎを吸収している。
【００１８】
また、送信側に比べて受信側のクロック周波数が低い場合、図２１（ｃ）に示すように、無音区間を圧縮することで、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを速めて揺らぎ吸収バッファの破綻を回避する。図示の例では、図２１（ｂ）に示す送信音声波形のうちの無音区間を図２１（ｃ）のように圧縮することで揺らぎを吸収している。
【００１９】
なお、当該ＤＴＸでは、無音区間に対して擬似背景雑音を生成して音声信号を補充する処理を実行する。このため、無音区間の圧伸処理がなされても異音の発生など音声品質への影響はきわめて少ない。
【００２０】
しかしながら、通信形態によっては長時間無音区間が発生せず、ＤＴＸ機能が効かない場合もあり得る。例えば、背景音楽（Ｂａｃｋ Ｇｒｏｕｎｄ Ｍｕｓｉｃ；ＢＧＭ）のある通話、雑音レベルの高い環境下での移動体通信や、長時間の楽音演奏などが具体例として考えられる。このようなケースでは、一般に無音区間の出現する頻度が少ないため、たとえＤＴＸ機能を用いたとしても、無音区間が出現する前に、揺らぎ吸収バッファが破綻してしまう場合がある。
【００２１】
このような不具合を解消する技術として、ＤＴＸ機能によらず非同期クロックを補償するためにサンプル挿入又は間引き処理を実行する音声伝送装置がある（例えば、特許文献１の図４及び図５参照）。簡単に説明すると、この装置は、揺らぎ吸収バッファや復号処理部などの音声復号装置としての標準的な構成に加え、揺らぎ吸収バッファの蓄積量を監視するバッファ蓄積量監視部やサンプル挿入又は間引き処理を実行する間引き補間部を備えている。
【００２２】
その動作を簡単に説明する。
先ず、バッファ蓄積量監視部は、揺らぎ吸収バッファの蓄積量が予め設定された閾値に達したことを検出すると、当該検出結果を間引き補間部に通知する。間引き補間部では、この通知をもとに揺らぎ吸収バッファから読み出した音声データに対し、上記閾値を超えないよう音声データの間引きを実行する。このあと、バッファの蓄積量が上記閾値に達すると、バッファ蓄積量監視部によって再び間引き補間部に通知される。間引き補間部では、この通知をもとに揺らぎ吸収バッファから読み出した音声データに対し、上記閾値を下回らないよう音声データの補間を実行する。音声データを受信する間、これら間引きや補間の動作が繰り返し行われる。
【００２３】
このように構成することにより、ＶｏＩＰを非同期転送を行う通信網に適用して、送信側端末と受信側端末とでクロックの速度が僅かにずれているような場合であっても、揺らぎ吸収バッファのあふれなどによって生じる音声品質の劣化を回避することができる。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００１―４５０６７公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、音声信号サンプルに対する音声信号サンプルの挿入処理又は間引き処理（以下、サンプル挿抜処理と称する）において、処理を実行するタイミングによって音声出力信号の波形に非線形ギャップが発生する可能性があるという課題があった。
【００２６】
図２２を用いて具体的に説明する。図中の中段に記載した波形は、復号処理部が、揺らぎ吸収バッファから圧縮符号化データを一定のサンプリング周波数で読み出して復号した音声信号（送信信号）によるもので、図中の太線部分が当該信号波形を構成する音声信号サンプルである。受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを速めるために、音声信号サンプルの間引き処理が行われる。
【００２７】
ここで、間引くべき音声信号サンプルの前後の時点にある音声信号サンプルの値が互いに大きく違うとき、当該間引き処理によって上記音声信号サンプル間に非線形ギャップが生じる（図中、上段の波形）。これにより、ディジタル信号からアナログ信号に変換した際に、音声波形の概形が大きく崩れてしまい、当初の音声信号波形に無い特徴的な区間が発現することになる。
【００２８】
また、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを遅くするために音声信号サンプルの補間処理が行われる。ここで、音声信号サンプルの補間は、例えば挿入すべき時点の直前にある音声信号サンプルと同一値のサンプルを挿入する（前値補間処理）ものとする。この場合、当該補間処理によって当初の波形にないサンプルが連続する区間が音声信号波形に生じる（図中、下段の波形）ため、ディジタル信号からアナログ信号に変換した際に、音声波形の概形が大きく崩れてしまい、当初の音声信号波形に無い特徴的な区間が発現することになる。
【００２９】
このような非線形ギャップなどは、復元した音声中におけるクリック音などの雑音を発生する要因となる。また、サンプル挿抜処理を実行する頻度によって、当該非線形ギャップに起因するクリック音が発生する頻度が高まるため聴感上耳障りともなる。
【００３０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、送受信側でクロック同期がとれない場合であっても、音声品質の劣化、特にサンプル挿抜処理によるクリック音の発生を極力抑えることができ、且つ長時間の連続音声の伝送を簡便に実現することができる音声復号装置を得ることを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声復号装置は、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、復号処理部が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して、音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行する挿抜処理部と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択する制御処理部とを備えるものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態１による音声復号装置は、パケット分解部１、パケット廃棄監視部２、揺らぎ吸収バッファ３、復号処理部４、アップサンプラ５、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）６、音声信号蓄積バッファ７、Ｄ／Ａ変換部８、受話器９、クロックスリップ制御処理部（制御処理部）１０、サンプル挿抜処理部（挿抜処理部）１１及びクロック源１２から構成される。パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網の伝送路から受信したＩＰパケットを分解し、音声符号化データを抽出して揺らぎ吸収バッファ３に入力する。この間、パケット廃棄監視部２は、パケットのシリアル番号を監視することで上記通信網上におけるパケット廃棄の有無を検出し、未着パケットがあれば廃棄情報を復号処理部４に通知する。復号処理部４は、所定のアルゴリズムに基づき高能率に圧縮符号化された符号化データ系列を、揺らぎ吸収バッファ３から入力して音声信号に復号する。
【００３３】
アップサンプラ５は、復号処理部４が復号した音声信号について当初のサンプリング周波数より高い周波数で再サンプリングする、いわゆるアップサンプリングを実行する。図示の例では、８ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングされた音声信号を４８ｋＨｚでサンプリングされた音声信号に変換する。低域通過フィルタ６は、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号の高域周波数成分を除去して音声信号蓄積バッファ７に出力する。音声信号蓄積バッファ７では、低域通過フィルタ６から出力されるディジタル音声信号（以下、信号Ａと称する）を一時的に蓄積する。Ｄ／Ａ変換部８は、音声信号蓄積バッファ７から出力されたディジタル音声信号（以下、信号Ｂと称する）をアナログ信号に変換して受話器９に出力する。受話器９では、アナログ音声信号から音声信号として送信されてきた音声を再生し出力する。
【００３４】
クロックスリップ制御処理部１０は、図に示すように、通算受信パケットカウンタ１３、挿抜周期計算部１４及びクロックカウンタ１５から構成される。この挿抜周期計算部１４は、通算受信パケットカウンタ１３がカウントした受信パケット数、及びクロックカウンタ１５がカウントしたクロック源１２のカウント数に基づいて、復号処理部４に復号処理制御命令を出力し、又は、サンプル挿抜処理部１１に対して音声サンプルの補間処理又は間引き処理命令を出力する。なお、復号処理部４、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６、Ｄ／Ａ変換部８、クロックスリップ制御処理部１０及びサンプル挿抜処理部１１は、同一のクロック源１２により生成されるタイミング信号に同期して動作するものとする。
【００３５】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。揺らぎ吸収バッファ３では、蓄積した順で出力を行う、いわゆるＦＩＦＯ型の構造を有しており、復号処理部４が読み出した圧縮符号化データから順次廃棄される。これによって、伝送遅延揺らぎを吸収するための待ち合わせ、即ち後続パケットとの到着間隔のばらつきが調整される。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【００３６】
この復号処理は、ＶｏＩＰでよく用いられる、例えば１６ｋｂｉｔ／ｓ以下の低ビットレートの音声符号化方式を用いてフレーム処理を行っており、複数の音声信号サンプルが一度に復号される。具体例として、音声符号化アルゴリズムにＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（伝送速度＝８ｋｂｉｔ／ｓ）を用いた場合、復号処理部４は１０ｍｓｅｃ毎に起動して揺らぎ吸収バッファ３より１０バイト（＝８０ビット）の圧縮符号化データを読み出し、８０サンプル分の音声信号を復号してアップサンプラ５に出力する。
【００３７】
アップサンプラ５では、入力した音声信号（電話帯域信号である、サンプリング周波数が８ｋＨｚのＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号）をアップサンプリングする。本実施の形態では、レート変換倍率が６倍に設定されていたものとし、アップサンプラ５によってサンプリング周波数が４８ｋＨｚの信号に変換される。具体的な動作を説明すると、アップサンプラ５は、サンプリング周波数が８ｋＨｚの音声信号波形を構成する各音声信号サンプル間に零値のサンプルを５つずつ挿入して音声信号波形の時間間隔を１／６、即ちサンプリング周波数４８ｋＨｚの信号に変換にする。アップサンプリングされた音声信号波形のスペクトルには、高周波帯域に余計な信号（折り返し歪み）が生じているので、低域通過フィルタ６で除去する。
【００３８】
このあと、低域通過フィルタ６からの出力信号である信号Ａは、音声信号蓄積バッファ７に入力されて所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間蓄積された音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに信号Ｂとして出力される。ここで、信号Ｂのサンプリング周波数は、信号Ａと同じ４８ｋＨｚである。Ｄ／Ａ変換部８では、音声信号蓄積バッファ７から入力した音声信号Ｂをディジタルからアナログに変換して受話器９に出力する。受話器９では、アナログ音声信号から音声信号として送信されてきた音声を再生し出力する。
【００３９】
上述した処理において、クロックスリップ制御処理部１０は、クロック源１２が発生するクロック信号に基づいて、復号処理部４による圧縮符号化データの復号処理、及び、音声信号蓄積バッファ７内の音声信号に対するサンプル挿抜処理部１１のサンプル挿抜処理を制御する。
【００４０】
図２は図１中のクロックスリップ制御処理部の動作を示すフローチャートであり、この図に沿って詳細に説明する。
先ず、通算受信パケットカウンタ１３では、復号処理部４の起動時からパケット分解部１が受信したパケット数（通算受信パケット数）をカウントし、当該カウント値を挿抜周期計算部１４に逐次出力する（ステップＳＴ１）。ここで、上記通算受信パケット数には、パケット廃棄監視部２が伝送路上で消失したと推定したパケットの数も加算される。また、クロックカウンタ１５は、クロック源１２からのクロック信号に基づいて復号処理部４の起動時からの通算時間を計算して挿抜周期計算部１４に出力する。
【００４１】
挿抜周期計算部１４は、通算受信パケットカウンタ１３から通算受信パケット数を受信すると、予め設定されていた、パケットのペイロードサイズ、復号処理部４で用いられる符号化速度、及びサンプリング周波数を用いて通算受信サンプル数を計算する（ステップＳＴ２）。例えば、音声符号化アルゴリズムに、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（伝送速度＝８ｋ（ｂｉｔ／ｓ）、サンプリング周波数８ｋ（Ｈｚ））を用いており、上記通算受信パケット数をＰ、パケットのペイロードサイズを１０バイト（＝８０ビット）とすると、挿抜周期計算部１４は、下記式（１）に沿って通算受信サンプル数Ａを算出する。
【００４２】
次に、挿抜周期計算部１４は、クロックカウンタ１５から受信した、復号処理部４の起動時からの通算時間Ｔ（ｓｅｃ）を用いて、下記式（２）に沿って音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力された通算出力サンプル数Ｂを算出する（ステップＳＴ３）。
【００４３】
続いて、挿抜周期計算部１４は、通算受信サンプル数Ａ及び通算出力サンプル数Ｂを用いて、下記式（３）に沿って当該装置内で不足又は過剰な状態となっているサンプル数Ｃを算出する（ステップＳＴ４）。
Ｃ＝Ａ−Ｂ ・・・（３）
【００４４】
ここで、例えば本実施の形態１による音声復号装置のクロック周波数、つまり受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが過剰な状態になる。従って、上述したＣの値は、正となる。一方、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングに対して、送信側から受信側への送信タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが不足した状態になる。従って、上述したＣの値は、負となる。
【００４５】
このあと、挿抜周期計算部１４は、不足／過剰サンプル数Ｃを用いて、下記式（４）に沿ってサンプル挿抜処理を実行する挿抜周期Ｔｉｅを算出する（ステップＳＴ５）。このとき、周期Ｔｉｅが正の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル間引き処理を実行すべき旨を通知する間引き処理命令を生成し、負の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル補間処理を実行すべき旨を通知する補間処理命令を生成する。
Ｔｉｅ＝Ｃ／Ｔ／ｎ ・・・（４）
但し、Ｔは復号処理部４の起動時からの通算時間（ｓｅｃ）であり、ｎはアップサンプラ５のサンプリングレート変換比である（ｎ；整数）。
【００４６】
挿抜周期計算部１４は、上述のようにして挿抜周期Ｔｉｅとクロックカウンタ１５からの通算時間とに基づいて生成した間引き処理命令又は補間処理命令をサンプル挿抜処理部１１に出力する（ステップＳＴ６）。続いて、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿抜処理部１１への間引き処理命令又は補間処理命令の出力回数に基づいて復号処理制御命令を生成し復号処理部４に出力する（ステップＳＴ７）。この復号処理制御命令に従って復号処理部４が圧縮符号化データの復号処理を実行することで揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの蓄積量が一定に保たれる。
【００４７】
ここで、サンプル挿抜処理部１１は、補間処理命令を入力すると、音声信号蓄積バッファ７に蓄積されている最新の音声信号サンプルを繰り返し補間する処理を実行し、間引き処理命令を入力すると、音声信号蓄積バッファ７に蓄積されている最新の音声信号サンプルを削除（間引く）する処理を実行する。このとき、アップサンプラ５におけるサンプリングレート変換比をｎ（ｎ；整数）とすると、オリジナルの復号音声信号（復号処理部４からの出力信号）に対して１／ｎサンプル間隔分の補間又は間引き処理を行ったのと同じ効果が得られる。以下に詳細に説明する。
【００４８】
先ず、図３を用いてサンプル挿抜処理部１１によるサンプル挿抜処理を説明する。図において、中段の信号波形が低域通過フィルタ６からの信号Ａの波形を示し、上段の信号波形が受信側のクロック周波数が送信側より低い場合における音声信号蓄積バッファ７からの出力信号Ｂに相当し、下段の信号波形が受信側のクロック周波数が送信側より高い場合における上記信号Ｂに相当する。また、各波形中に太線で示した部分は、アップサンプラ５によるアップサンプリング前の音声信号サンプルを示している。さらに、各波形中で破線で示した部分は、アップサンプリングによって挿入された零値のサンプル位置を示している。
【００４９】
図示の例では、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比が６の場合を示しており、８ｋＨｚのサンプリング周波数のＰＣＭ信号が、６倍の４８ｋＨｚのサンプリング周波数に変換されている。つまり、サンプリング周波数８ｋＨｚの音声信号波形を構成する各音声信号サンプル（太線部分に対応する）間に零値のサンプル（破線部分に対応する）が５つずつ挿入されて時間間隔が１／６となっている。
【００５０】
上述したように、挿抜周期計算部１４は、挿抜周期Ｔｉｅが正値であると間引き処理命令を生成し、負値であると補間処理命令を生成してサンプル挿抜処理部１１に出力する。ここで、挿抜周期Ｔｉｅは、上記式（４）よりサンプリングレート変換比の逆数１／ｎに比例する。これより、サンプル挿抜処理部１１は、１／ｎサンプル間隔ごとに挿抜周期計算部１４から間引き処理命令又は補間処理命令を入力する。
【００５１】
従って、サンプル挿抜処理部１１は、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、挿抜周期Ｔｉｅが正値となって挿抜周期計算部１４から間引き処理命令を受信し、当初の音声信号サンプル間隔に対して１／ｎサンプル間隔分の間引き処理が実行される。図中の上段に示す波形では、アップサンプリング前からの音声信号サンプル間隔に対して１／６サンプル間隔分の間引処理が実行されて、零値のサンプル（破線部分）が４つになっている。
【００５２】
一方、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、サンプル挿抜処理部１１は、挿抜周期Ｔｉｅが負値となって挿抜周期計算部１４から補間処理命令を受信しており、当初の音声信号サンプル間隔に対して１／ｎサンプル間隔分（図示の例では、１／６サンプル間隔分）の補間処理が実行される。図中の下段に示す波形では、アップサンプリング前からの音声信号サンプルに対して前値補間処理が実行されて当該音声信号サンプル間の零値のサンプル数が６つになっている。
【００５３】
このように、本実施の形態１による音声復号装置では、アップサンプリングした信号に対して、アップサンプリング前の音声信号サンプル間隔の１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿抜処理を実行する。このため、図３に示すように、図２２に示した従来の処理内容と比較して本実施の形態１による音声復号装置から出力される音声信号波形の非線形ギャップ幅が大幅に小さくなっている。
【００５４】
次に復号処理制御命令を受けた復号処理部４の処理を説明する。
音声符号化アルゴリズムとして、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（フレーム長＝１０ｍｓｅｃ＝８０サンプル）を用いた場合を例に挙げる。受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル間引き回数８０×ｎ回ごとに復号処理制御命令を復号処理部４に出力する。例えば、復号処理制御命令が２フレームの圧縮符号化データの復号処理を実行する旨の命令であるとする。
【００５５】
このとき、復号処理部４は、１回の起動で一度に２フレーム（２０バイト）分の圧縮符号化データを揺らぎ吸収バッファ３から読み出し、２フレーム（＝１６０サンプル）分の音声信号を復号してアップサンプラ５に出力する。これにより、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合であっても、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００５６】
また、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿入回数８０×ｎ回ごとに復号処理制御命令（復号処理のスキップ命令）を復号処理部４に出力する。このとき、復号処理部４が起動しても処理自体をスキップする、即ち揺らぎ吸収バッファ３からの読み出しが０バイトとなる。従来では受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、揺らぎ吸収バッファ３の残量が枯渇傾向となっていたが、上述のように復号処理を制御することで、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００５７】
以上のように、この実施の形態１によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプリングされた信号を構成する音声信号サンプル系列に対して音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行するサンプル挿抜処理部１１と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプル挿抜処理部１１が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択するクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプル挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの間引き処理を選択し、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプル挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入処理を選択するので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【００５８】
また、アップサンプリングされた信号に対してサンプル挿抜処理を実行することから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【００５９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態１と基本的な構成は同一であるが、サンプル挿抜処理部１１の代わりに、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比を制御するサンプリングレート制御部（倍率変更部）１６を設けた点で異なる。サンプリングレート制御部１６は、クロックスリップ制御処理部１０からの音声サンプルの補間処理命令又は間引き処理命令を受け、アップサンプラ５に対してサンプリングレート変換比を制御する。なお、図１と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６０】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。ここまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
【００６１】
ここで、クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプル間隔ごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成しサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出しアップサンプラ５に通知・設定する。以下、当該一連の動作を図５及び図６を用いて詳細に説明する。
【００６２】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図５を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００６３】
ここで、補間処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図４の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号（以下、音声信号Ｃと称する）を、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行して処理後の信号（以下、音声信号Ｄと称する）を低域通過フィルタ６に出力する。
【００６４】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を例えば（ｎ＋１）倍（図４の例では、７倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ＋１）でアップサンプリング処理を実行して処理後の音声信号Ｄを低域通過フィルタ６に出力する。
【００６５】
この操作によって、図５に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ＋１（＝７）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが６つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００６６】
これにより、低域通過フィルタ６からの出力信号（以下、音声信号Ｅと称する）は、図５に示すように、（ｎ＋１）倍で補間された区間について時間伸長された波形を得ることができる。従って、１回の補間処理命令によって音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００６７】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図６を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００６８】
ここで、間引き処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図４の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行して処理後の音声信号を音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００６９】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ−１）倍（図４の例では、５倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ−１）でアップサンプリング処理を実行して処理後の音声信号Ｄを低域通過フィルタ６に出力する。
【００７０】
この操作によって、図６に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ−１（＝５）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが４つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００７１】
このため、低域通過フィルタ６からの出力信号である音声信号Ｅは、図６に示すように、（ｎ−１）倍で補間された区間について時間軸圧縮された波形を得ることができる。これにより、１回の間引き処理命令により音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００７２】
上述のようにして得られた音声信号Ｅは、音声信号蓄積バッファ７に入力され、所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間が経過した音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態１と同様にして、復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００７３】
以上のように、この実施の形態２によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を上昇させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を下降させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【００７４】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらアップサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【００７５】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態２と基本的な構成は同一であるが、低域通過フィルタ６と音声信号蓄積バッファ７との間にダウンサンプラ１７を設けた点で異なる。ダウンサンプラ１７は、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をより低い周波数で再サンプリングする。本実施の形態の場合、復号された音声信号の帯域を維持するために、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比をｎとすると、ダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換比ｍは、１／ｎと等しいか、若しくはより大きい値に設定する。以下では、例えばダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換比を１／ｎとした場合について説明している。なお、図１及び図４と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００７６】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【００７７】
ここで、クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプル間隔ごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成してサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出しアップサンプラ５に通知・設定する。以下、当該一連の動作を図８及び図９を用いて詳細に説明する。
【００７８】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図８を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００７９】
ここで、補間処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図７の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８０】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を例えば（ｎ＋１）倍（図７の例では、７倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ＋１）でアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８１】
この操作によって、図８に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ＋１（＝７）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが６つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００８２】
これにより、低域通過フィルタ６からの出力信号である音声信号Ｅは、図８に示すように、（ｎ＋１）倍で補間された区間について時間伸長された波形を得ることができる。従って、１回の補間処理命令によって音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００８３】
低域通過フィルタ６から出力された音声信号Ｅは、ダウンサンプラ１７に入力される。ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｅに対してサンプリングレート変換比１／ｎ（図７の例では、１／６倍）でダウンサンプリングを実行する。例えば、図８に示すように、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの音声信号Ｅの波形を構成する各音声信号サンプル間に挿入されていた零値のサンプルを５つずつ間引きして音声信号波形の時間間隔を６倍、即ちサンプリング周波数８ｋＨｚの音声信号Ｆに変換にされる。
【００８４】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図９を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００８５】
間引き処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図７の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８６】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ−１）倍（図７の例では、５倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ−１）でアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８７】
この操作によって、図９に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ−１（＝５）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが４つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００８８】
このため、低域通過フィルタ６からの出力信号である音声信号Ｅは、図９に示すように、（ｎ−１）倍で補間された区間について時間軸圧縮された波形を得ることができる。これにより、１回の間引き処理命令で音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００８９】
低域通過フィルタ６から出力された音声信号Ｅは、ダウンサンプラ１７に入力される。ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｅに対してサンプリングレート変換比１／ｎ（図７の例では、１／６倍）でダウンサンプリングを実行する。例えば、図９に示すように、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの音声信号Ｅの波形を構成する各音声信号サンプル間に挿入されていた零値のサンプルを５つずつ間引きして音声信号波形の時間間隔を６倍、即ちサンプリング周波数８ｋＨｚの音声信号Ｆに変換にされる。
【００９０】
上述のようにして得られた音声信号Ｆは、音声信号蓄積バッファ７に入力され、所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間が経過した音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態１と同様にして、復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００９１】
以上のように、この実施の形態３によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１７と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を上昇させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を下降させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【００９２】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらアップサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【００９３】
さらに、ダウンサンプラ１７を設けたことで、Ｄ／Ａ変換部８が内蔵するＤ／Ａコンバータとしてサンプリングレートが低速のものを使用することができることから、本発明を適用するために必要なコストを低減させることができる。
【００９４】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態３と基本的な構成は同一であるが、サンプリングレート制御部１６がダウンサンプラ１７に対してサンプリングレート変換比の制御信号を通知・設定し、この制御信号に従ってダウンサンプラ１７がダウンサンプリングレートを変更する点で異なる。この他、図３と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００９５】
次に動作について詳細に説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【００９６】
復号処理部４が復号した音声信号Ｇは、アップサンプラ５に入力されて、ｎ（ｎ；整数）倍でアップサンプリング処理が施されて音声信号Ｈが得られる。この音声信号Ｈに対して、低域通過フィルタ６にてフィルタリング処理を行うことで、アップサンプリングによる折返し雑音成分が除去されて音声信号Ｉが得られる。図示の例では、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比ｎ＝６とし、８ｋＨｚのサンプリング周波数のＰＣＭ信号である音声信号Ｇが、アップサンプラ５及び低域通過フィルタ６によって処理されてサンプリング周波数４８ｋＨｚの音声信号Ｉとなっている。
【００９７】
クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプル間隔ごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成してサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出し、ダウンサンプラ１７に通知・設定する。以下、当該一連の動作を図１１及び図１２を用いて詳細に説明する。
【００９８】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図１１を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従い、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００９９】
ここで、補間処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／ｎ倍（図１０の例ではｎ＝１／６）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／ｎでダウンサンプリング（１／ｎ倍間引き）処理（図１１中の音声信号Ｊの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。
【０１００】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／（ｎ−１）倍（図１０の例では、１／５倍）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／（ｎ−１）でダウンサンプリング（１／（ｎ−１）倍間引き）処理（図１１中の音声信号Ｉの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。
【０１０１】
このように低域通過フィルタ６からの出力である音声信号Ｉに対する間引き率を変え、その出力を一定のサンプリングレート（図１０の例では、８ｋ（ｂｉｔ／ｓ））の信号として取り扱うことで、図１１に示す音声信号Ｊの波形を得ることができる。従って、１回の補間処理命令によって音声信号Ｇに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１０２】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図１２を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従い、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１０３】
間引き処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／ｎ倍（図１０の例では、ｎ＝６）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／ｎでダウンサンプリング（１／ｎ倍間引き）処理（図１２中の音声信号Ｊの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。
【０１０４】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／（ｎ＋１）倍（図１０の例では、１／７倍）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／（ｎ＋１）でダウンサンプリング（１／（ｎ＋１）倍間引き）処理（図１２中の音声信号Ｊの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。 このように低域通過フィルタ６からの出力である音声信号Ｉに対する間引き率を変え、その出力を一定のサンプリングレート（図１０の例では、８ｋ（ｂｉｔ／ｓ））の信号として取り扱うことで、図１２に示す音声信号Ｊの波形を得ることができる。従って、１回の間引き処理命令によって音声信号Ｇに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１０５】
上述のようにして得られた音声信号Ｊは、音声信号蓄積バッファ７に入力され、所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間が経過した音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態１と同様にして、復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１０６】
以上のように、この実施の形態４によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１７と、ダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にダウンサンプラ１７の変換倍率を下降させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にダウンサンプラ１７の変換倍率を上昇させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【０１０７】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらダウンサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【０１０８】
さらに、ダウンサンプラ１７を設けたことで、Ｄ／Ａ変換部８が内蔵するＤ／Ａコンバータとしてサンプリングレートが低速のものを使用することができることから、本発明を適用するために必要なコストを低減させることもできる。
【０１０９】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態３と基本的な構成は同一であるが、サンプリングレート制御部１６の制御信号によって適宜切り替えられる切替スイッチ１８，１９、及び、低域通過フィルタ６における伝送遅延を補償するための遅延バッファ２０を設けた点で異なる。また、以降の説明において、ダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換比は、１／ｎ（ｎ；整数）に固定されているものとする。この他、図３と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０１１０】
次に動作について詳細に説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。以下、復号処理部４から出力された復号音声信号を、音声信号Ｋと称する。
【０１１１】
クロックスリップ制御処理部１０では、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求めて、これにより補間処理命令又は間引き処理命令を生成しサンプリングレート制御部１６に出力する。当該動作を詳細に説明すると、先ず、クロックスリップ制御処理部１０内の通算受信パケットカウンタ１３が、復号処理部４の起動時からパケット分解部１が受信したパケット数（通算受信パケット数）をカウントし、当該カウント値を挿抜周期計算部１４に逐次出力する。
【０１１２】
ここで、上記通算受信パケット数は、パケット廃棄監視部２が伝送路上で消失したと推定したパケットの数も加算される。また、クロックカウンタ１５は、クロック源１２からのクロック信号に基づいて、復号処理部４の起動時からの通算時間を計算して挿抜周期計算部１４に出力する。
【０１１３】
挿抜周期計算部１４では、通算受信パケットカウンタ１３から通算受信パケット数を受信すると、予め設定されていた、パケットのペイロードサイズ、復号処理部４で用いられる符号化速度、及びサンプリング周波数を用いて通算受信サンプル数を計算する。
【０１１４】
ここで、上記実施の形態１と同様に、例えば音声符号化アルゴリズムにＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（伝送速度＝８ｋ（ｂｉｔ／ｓ）、サンプリング周波数８ｋ（Ｈｚ））を用い、上記通算受信パケット数をＰ、パケットのペイロードサイズを１０バイト（＝８０ビット）とすると、挿抜周期計算部１４は、上記実施の形態１にて示した式（１）に沿って通算受信サンプル数Ａを算出する。
【０１１５】
次に、挿抜周期計算部１４は、クロックカウンタ１５から受信した、復号処理部４の起動時からの通算時間Ｔ（ｓｅｃ）を用いて、上記実施の形態１にて示した式（２）に沿って音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力された通算出力サンプル数Ｂを算出する。
【０１１６】
続いて、挿抜周期計算部１４は、通算受信サンプル数Ａ及び通算出力サンプル数Ｂを用いて、上記実施の形態１にて示した式（３）に沿って当該装置内で不足又は過剰な状態となっているサンプル数Ｃを算出する。
Ｃ＝Ａ−Ｂ
【０１１７】
ここで、例えば本実施の形態５による音声復号装置のクロック周波数、つまり受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが過剰な状態になる。従って、上述したＣの値は、正となる。一方、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングに対して、送信側から受信側への送信タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが不足した状態になる。従って、上述したＣの値は、負となる。
【０１１８】
このあと、挿抜周期計算部１４は、不足／過剰サンプル数Ｃを用いて、下記式（５）に沿ってサンプル挿抜処理を実行する挿抜周期Ｔｉｅを算出する。このとき、周期Ｔｉｅが正の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル間引き処理を実行すべき旨を通知する間引き処理命令を生成し、負の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル補間処理を実行すべき旨を通知する補間処理命令を生成する。
Ｔｉｅ＝Ｃ／Ｔ ・・・（５）
但し、Ｔは復号処理部４の起動時からの通算時間（ｓｅｃ）である。
【０１１９】
挿抜周期計算部１４は、上述のようにして挿抜周期Ｔｉｅとクロックカウンタ１５からの通算時間とに基づいて生成した間引き処理命令又は補間処理命令をサンプル挿抜処理部１１に出力する。続いて、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿抜処理部１１への間引き処理命令又は補間処理命令の出力回数に基づいて復号処理制御命令を生成し復号処理部４に出力する。この復号処理制御命令に従って復号処理部４が圧縮符号化データの復号処理を実行することで揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの蓄積量が一定に保たれる。
【０１２０】
サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出し、アップサンプラ５に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９の動作を制御する。以下、アップサンプラ５、スイッチ１８，１９及びサンプリングレート制御部１６の振る舞いの一例を図１４及び図１５を用いて詳細に説明する。
【０１２１】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図１４を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１２２】
ここで、補間処理命令の出力がない場合（図１４中の区間Ａ及び区間Ｃに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６及びダウンサンプラ１７を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１２３】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると（図１４中の区間Ｂに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ＋１）倍（図１３の例では、７倍）としてアップサンプラ５に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、区間Ｂに相当する時間は、必ずｎ個のサンプルの倍数に相当する時間である必要がある。
【０１２４】
８ｋＨｚのサンプリング周波数の音声信号を伝送する場合において、図１４の例ではｎ＝６であるから、区間Ｂは、（サンプリングレート変換比ｎ＝６）／（サンプリング周波数８ｋＨｚ）＝０．７５ｍｓｅｃの倍数である必要がある。即ち、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプルをアップサンプラ５に入力する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５によって（ｎ＋１）倍でアップサンプリング処理され、音声信号Ｌとして低域通過フィルタ６に出力される。低域通過フィルタ６では、音声信号Ｌの折返し歪み成分を除去し、音声信号Ｍとしてダウンサンプラ１７に出力する。
【０１２５】
ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｍに対して１／ｎ倍の間引き処理を行い、音声信号Ｎとして切り替えスイッチ１９を介して音声信号蓄積バッファ７に蓄積させる。図示の例では、音声信号Ｍにおける区間Ｂについて、アップサンプラ５による（ｎ＋１）（＝７）倍でのアップサンプリングによって各音声信号サンプル間に６つずつ挿入されていた零値のサンプルから、ダウンサンプラ１７が５つずつ零値のサンプルを間引きする。これにより、図１４に示すような音声信号Ｎが得られ、音声信号蓄積バッファ７に出力・蓄積される。以上の処理によって、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプル（図示の例では、７個のサンプル）の入力に対して、（ｎ＋１）個のサンプル（図示の例では、音声信号Ｎにおいて８個のサンプルになっている）が得られる。
【０１２６】
続いて、音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｎを、例えば音声信号Ｋと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。このため、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｐは、図１４に示すように区間Ｂに関して時間伸長される。このように、１回の補間処理命令によって、非線形ギャップを生じることなく、音声信号Ｋに対して１サンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られることがわかる。
【０１２７】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図１５を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。
このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１２８】
間引き処理命令の出力がない場合（図１５中の区間Ｄ又は区間Ｆに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６及びダウンサンプラ１７を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１２９】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると（図１５中の区間Ｅに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ−１）倍（図１３の例では、５倍）としてアップサンプラ５に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、区間Ｅに相当する時間は、必ずｎ個のサンプルの倍数に相当する時間である必要がある。
【０１３０】
８ｋＨｚのサンプリング周波数の音声信号を伝送する場合において、図１５の例ではｎ＝６であるから、区間Ｅは、（サンプリングレート変換比ｎ＝６）／（サンプリング周波数８ｋＨｚ）＝０．７５ｍｓｅｃの倍数である必要がある。即ち、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプルをアップサンプラ５に入力する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５によって（ｎ−１）倍でアップサンプリング処理され、音声信号Ｌとして低域通過フィルタ６に出力される。低域通過フィルタ６では、音声信号Ｌの折返し歪み成分を除去し、音声信号Ｍとしてダウンサンプラ１７に出力する。
【０１３１】
ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｍに対して１／ｎ倍の間引き処理を行い、音声信号Ｎとして切り替えスイッチ１９を介して音声信号蓄積バッファ７に蓄積させる。図示の例では、音声信号Ｍにおける区間Ｅについて、アップサンプラ５による（ｎ−１）（＝５）倍でのアップサンプリングによって各音声信号サンプル間に４つずつ挿入されていた零値のサンプルから、ダウンサンプラ１７が５つずつ零値のサンプルを間引きする。これにより、図１５に示すような音声信号Ｎが得られ、音声信号蓄積バッファ７に出力・蓄積される。以上の処理によって、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプル（図示の例では、７個のサンプル）の入力に対して、（ｎ−１）個のサンプル（図示の例では、音声信号Ｎにおいて６個のサンプルになっている）が得られる。
【０１３２】
続いて、音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｎを、例えば音声信号Ｋと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。このため、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｐは、図１５に示すように区間Ｅに関して時間軸圧縮される。このように、１回の間引き処理命令によって音声信号Ｋに対して１サンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られることがわかる。
【０１３３】
上述のようにして得られた音声信号Ｐは、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。
【０１３４】
次に復号処理制御命令を受けた復号処理部４の処理を説明する。
音声符号化アルゴリズムとして、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（フレーム長＝１０ｍｓｅｃ＝８０サンプル）を用いた場合を例に挙げる。受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル間引き回数８０回ごとに復号処理制御命令（２フレーム実行）を復号処理部４に出力する。
【０１３５】
このとき、復号処理部４は、１回の起動で一度に２フレーム（２０バイト）分の圧縮符号化データを揺らぎ吸収バッファ３から読み出し、２フレーム（＝１６０サンプル）分の音声信号を復号してアップサンプラ５に出力する。これにより、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合であっても、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１３６】
また、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿入回数８０回ごとに復号処理制御命令（復号処理のスキップ命令）を復号処理部４に出力する。このとき、復号処理部４が起動しても処理自体をスキップする、即ち揺らぎ吸収バッファ３からの読み出しが０バイトとなる。従来では受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、揺らぎ吸収バッファ３の残量が枯渇傾向となっていたが、上述のように復号処理を制御することで、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１３７】
以上のように、この実施の形態５によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１７と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、処理対象の音声信号を一定時間の区間に区切り、アップサンプラ５及びダウンサンプラ１７は、上記区間における音声信号サンプルに対してのみ、それぞれアップサンプリング及びダウンサンプリングを実行するので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【０１３８】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらアップサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【０１３９】
さらに、音声信号波形の所定の区間に対してのみ、上記サンプル挿抜処理と同様な効果が得られる処理を実行することから、アップサンプラ５及びダウンサンプラ１７を常に起動させる必要がないため、プロセッサの処理負荷を低減することができる。
【０１４０】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の音声復号装置は、上記実施の形態５の構成において、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６及びダウンサンプラ１７をオーバラップ加算処理部２１に置換したものである。オーバラップ加算処理部（加算処理部）２１は、アップサンプリングされた信号に対するサンプル挿抜処理と同様な効果が得られるオーバラップ加算処理を実行する。この他、図１３と同一又はこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０１４１】
次に動作について詳細に説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【０１４２】
クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプルごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成しサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいて、オーバラップ加算処理制御指令を生成しオーバラップ加算処理部２１に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９の動作を制御する。以下、サンプリングレート制御部１６、スイッチ１８，１９及びオーバラップ加算処理部２１による振る舞いの一例を図１７を用いて詳しく説明する。
【０１４３】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図１７（ａ）を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１４４】
ここで、補間処理命令の出力がない場合（図１７（ａ）中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間以外の区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｑは、オーバラップ加算処理部２１を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１４５】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると（図１７中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間に相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、補間処理に応じたオーバラップ加算処理を実行させるための制御命令を生成してオーバラップ加算処理部２１に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、オーバラップ加算区間に相当する時間は、任意に設定することができる。例えば、Ｍ個（Ｍ；整数）のサンプル分の区間をオーバラップ加算区間として設定することとする。
【０１４６】
オーバラップ加算処理部２１では、サンプリングレート制御部１６から補間処理に応じた上記制御命令を受けると、処理対象として設定したオーバラップ加算区間の音声信号Ｑ（図１７（ａ）中の実線で表した波形Ｓｃを構成する信号）に対して１サンプル分だけ遅延した信号Ｑ’（図１７（ａ）中の破線で表した波形Ｓａを構成する信号）を用意し、信号Ｑと信号Ｑ’とを重み付け加算する（図１７（ａ）参照）。
【０１４７】
ここで、オーバラップ加算区間におけるＭ個の信号をＱ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ−１）とし、これより１サンプル分だけ遅延した信号をＱ’（０），Ｑ’（１），・・・，Ｑ’（Ｍ−１）とすると、例えば、下記式（６）に従ってオーバラップ加算信号Ｒ（図１７（ａ）中の太線で表した波形Ｓｂを構成する信号）を得ることができる。
Ｒ（ｋ）＝（（Ｍ−ｋ）／Ｍ）Ｑ（ｋ）＋（ｋ／Ｍ）Ｑ’（ｋ）
ｋ＝０，１，２，・・・，Ｍ−１
Ｒ（Ｍ）＝Ｑ’（Ｍ）＝Ｑ（Ｍ−１） ・・・（６）
【０１４８】
このようにして、オーバラップ加算処理部２１は、オーバラップ加算区間におけるＭ個の信号系列Ｑ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ−１）について、当初の波形の概形が維持された（Ｍ＋１）個の信号系列Ｒ（０），Ｒ（１），・・・，Ｒ（Ｍ）を生成し、音声信号Ｒとして蓄積バッファ７に出力して蓄積させる。
【０１４９】
音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｒを、例えば音声信号Ｑと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。これにより、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｓは、当初の音声信号Ｑにおける音声信号サンプル間隔で出力される。従って、１回の補間処理命令によって、非線形ギャップを生じることなく、音声信号Ｑに対して１サンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１５０】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図１７（ｂ）を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１５１】
間引き処理命令の出力がない場合（図１７（ｂ）中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間以外の区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｑは、オーバラップ加算処理部２１を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１５２】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると（図１７（ｂ）中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間に相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、間引き処理に応じたオーバラップ加算処理を実行させるための制御命令を生成してオーバラップ加算処理部２１に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、オーバラップ加算区間に相当する時間は、任意に設定することができる。上記と同様に、Ｍ個のサンプル分の区間をオーバラップ加算区間として設定することとする。
【０１５３】
オーバラップ加算処理部２１では、サンプリングレート制御部１６から間引き処理に応じた上記制御命令を受けると、処理対象として設定したオーバラップ加算区間の音声信号Ｑ（図１７（ｂ）中の実線で表した波形Ｓｃを構成する信号）に対して１サンプル分だけ進んだ信号Ｑ”（図１７（ａ）中の破線で表した波形Ｓａを構成する信号）を用意し、信号Ｑと信号Ｑ”とを重み付け加算する（図１７（ｂ）参照）。
【０１５４】
ここで、オーバラップ加算区間におけるＭ個の信号をＱ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ−１）とし、これより１サンプル分だけ進んだ信号をＱ”（０），Ｑ”（１），・・・，Ｑ”（Ｍ−１）とすると、例えば、下記式（７）に従ってオーバラップ加算信号Ｒ（図１７（ｂ）中の太線で表した波形Ｓｂを構成する信号）を得ることができる。
Ｒ（ｋ）＝（（Ｍ−ｋ）／Ｍ）Ｑ（ｋ）＋（ｋ／Ｍ）Ｑ”（ｋ）
ｋ＝１，２，・・・，Ｍ−１
Ｒ（Ｍ）＝Ｑ”（Ｍ）＝Ｑ（Ｍ＋１） ・・・（７）
【０１５５】
このようにして、オーバラップ加算処理部２１は、オーバラップ加算区間における（Ｍ＋１）個の信号系列Ｑ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ＋１）について、当初の波形の概形が維持されたＭ個の信号系列Ｒ（０），Ｒ（１），・・・，Ｒ（Ｍ）を生成し、音声信号Ｒとして蓄積バッファ７に出力して蓄積させる。
【０１５６】
音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｒを、例えば音声信号Ｑと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。これにより、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｓは、当初の音声信号Ｑにおける音声信号サンプル間隔で出力される。従って、１回の間引き処理命令によって、非線形ギャップを生じることなく、音声信号Ｑに対して１サンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１５７】
上述のようにして得られた音声信号Ｓは、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態５と同様にして復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１５８】
本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態５の特殊形ということもできる。例えば、上記実施の形態５におけるアップサンプラ５のサンプリングレート変換比ｎがオーバラップ加算処理部２１によって設定されたオーバラップ加算区間におけるサンプル数Ｍと等しく（ｎ＝Ｍ）、低域通過フィルタ６のインパルス応答が図１９に示す三角波の窓関数により表現される特性を持っているものとする。ここで、図１９中、Ｔｓは音声信号Ｋ（Ｑ）のサンプリング周期を示す。この様子を図１８を用いて示す。低域通過フィルタ６のインパルス応答が、図１９に示す三角波の特性を持っていることから、図１３の低域通過フィルタ６の出力である音声信号Ｍの補間信号（図１８の点線で示した信号）ｑ（ｋ＋ｍ／（Ｍ＋１））は、ちょうど（Ｍ＋１）サンプル線形補間を実施したのと同じ結果が得られるため、下記式で与えられる。
ｑ（ｋ＋ｍ／（Ｍ＋１））
＝｛ｍｑ（ｋ）＋（Ｍ−ｍ＋１）ｑ（ｋ＋１）｝／（Ｍ＋１）
ｋ＝０，１，２，・・・，Ｍ−１、ｍ＝０，１，２，・・・，Ｍ
この後、上記実施の形態５によれば、１／Ｍ倍ダウンサンプリングを行う。ダウンサンプラ１７の出力である音声信号Ｎの各サンプルｒ（ｋ）（太線で示した信号）は、下記式で表される。
これは、上記実施の形態５によって得られた音声信号Ｐと図１７（ａ）に示す音声信号Ｓとが全く同一の波形となることを示している。勿論、低域通過フィルタ６のインパルス応答は、図１９に示される三角窓状のもの以外も扱え、窓長がサンプリング周期の２倍という条件を満たせば、あらゆる窓関数のものを本実施形態に適用することができる。
【０１５９】
以上のように、この実施の形態６によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号を一定時間ごとの区間に区切り、時間的に異なる区間における音声信号波形のオーバラップ加算処理を実行して音声信号サンプルが挿入又は間引きされた音声信号を生成するオーバラップ加算処理部２１と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてオーバラップ加算処理部２１に音声信号サンプルの挿入処理又は間引き処理を実行させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、オーバラップ加算処理部２１に音声信号サンプルの間引き処理を実行させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、オーバラップ加算処理部２１に音声信号サンプルの挿入処理を実行させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【０１６０】
また、アップサンプリングされた信号に対するサンプル挿抜処理と同様な効果が得られるオーバラップ加算処理を実行することから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【０１６１】
さらに、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６、及びダウンサンプラ１７の代わりに、オーバラップ加算処理という簡便な処理でサンプル挿抜処理に相当する処理を実現するため、プロセッサの処理負荷を低減させることができる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、復号処理部が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して、音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行する挿抜処理部と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択する制御処理部とを備えたので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができるという効果がある。これにより、受信した音声符号化データを一時蓄積するバッファの破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができるという効果がある。また、アップサンプリングされた信号に対してサンプル挿抜処理を実行することから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができるという効果がある。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】クロックスリップ制御処理部の動作を示すフローチャートである。
【図３】サンプル挿抜処理を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図５】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図６】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態３による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図８】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図９】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１０】この発明の実施の形態４による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１２】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態５による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１５】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態６による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態６の音声復号装置によるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１８】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１９】低域通過フィルタのインパルス応答の特性を示すグラフである。
【図２０】蓄積バッファにおけるデータ蓄積量の経時変化を説明する図である。
【図２１】無音区間の拡張又は圧縮処理を説明する図である。
【図２２】従来のサンプル挿抜処理を説明する図である。
【符号の説明】
１ パケット分解部、２ パケット廃棄監視部、３ 揺らぎ吸収バッファ、４復号処理部、５ アップサンプラ、６ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、７ 音声信号蓄積バッファ、８ Ｄ／Ａ変換部、９ 受話器、１０ クロックスリップ制御処理部（制御処理部）、１１ サンプル挿抜処理部（挿抜処理部）、１２ クロック源、１３ 通算受信パケットカウンタ、１４ 挿抜周期計算部、１５ クロックカウンタ、１６ サンプリングレート制御部（倍率変更部）、１７ ダウンサンプラ、１８，１９ 切り替えスイッチ、２０ 遅延バッファ、２１ オーバラップ加算処理部（加算処理部）。
【発明の属する技術分野】
この発明は音声信号が圧縮伝送された音声符号化データを復号する音声復号装置に係り、特にインターネットプロトコル（ＩＰ）を用いて音声通信を行う音声復号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データ通信の爆発的な需要増加に伴い、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークの構築が急ピッチで進められている。そこで、通信コスト低減、メンテナンスの簡略化を目的として、データ伝送網に音声通信を取り込み、ネットワークの統合を図るべく、音声通信をＩＰベースで実現するＩＰ音声通信（ＶｏＩＰ；Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）に対する要求が高まってきている。
【０００３】
典型的なＶｏＩＰにおける音声復号装置は、パケット分解部、揺らぎ吸収バッファ、復号処理部、音声信号蓄積バッファ、割り込み信号発生部、Ｄ／Ａ変換部、及び、受話器から構成される。各構成について簡単に説明すると、パケット分解部は、入力した音声信号に関するＩＰパケットを分解して音声符号化データを抽出する。パケット廃棄監視部は、上記パケットのシリアル番号を監視して通信網上でのパケット廃棄の有無を検出する。
【０００４】
揺らぎ吸収バッファでは、パケットの伝送遅延揺らぎ（パケットの到着間隔の揺らぎ；ジッタ）を吸収するために上記音声符号化データを一時的に蓄積する。復号処理部は、上記音声符号化データとして圧縮符号化されたデータ系列を音声信号に復号する。音声信号蓄積バッファでは、上記復号処理部で復号された音声信号を一時的に蓄積する。割り込み信号発生部は、音声信号蓄積バッファの蓄積量に応じて割り込み信号を発生する。Ｄ／Ａ変換部は、復号処理部で復号されたディジタル音声信号をアナログ信号に変換する。最後に、Ｄ／Ａ変換部が変換したアナログ音声信号を受話器にて再生する。
【０００５】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部は、送信側から音声信号に関するＩＰパケットを受信すると、当該パケットから圧縮音声符号化データを抽出する。このあと、これら圧縮符号化データは、ＩＰ伝送特有の音声劣化要因である伝送遅延揺らぎを吸収するために揺らぎ吸収バッファに一時的に蓄積される。この揺らぎ吸収バッファでは、いわゆるＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）型の記憶方式によって圧縮符号化データを時系列で蓄積しており、復号処理部によって読み出された圧縮符号化データから順次廃棄される。これによって、伝送遅延揺らぎを吸収するための待ち合わせ、即ち後続パケットとの到着間隔のばらつきが調整される。
【０００６】
先行して音声信号蓄積バッファに蓄積されていたディジタル音声信号のＤ／Ａ変換部への出力が進み、その蓄積量が所定の閾値まで減少すると、割り込み信号発生部が割り込み信号を発生して復号処理部に出力する。復号処理部では、当該割り込み信号を受けると、揺らぎ吸収バッファが蓄積している圧縮符号化データを読み出して音声信号に復号する。
【０００７】
例えば、ＶｏＩＰで用いられる１６ｋｂｉｔ／ｓ以下の低ビットレートの音声符号化方式では、通常、フレーム処理を行っている関係上、１回の圧縮符号化データを復号することにより、複数の音声信号サンプルが一度に生成される。これらの音声信号サンプルを音声信号蓄積バッファに蓄積した後、音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部への出力は、音声信号サンプル毎になされる。この後、Ｄ／Ａ変換部によってディジタル信号からアナログ信号に変換された音声信号は、受話器にて音声に再生される。
【０００８】
また、上述した揺らぎ吸収バッファのバッファサイズは、ＩＰ通信網で想定される遅延揺らぎの幅と音声品質との兼合いで固定的に決定される。このバッファサイズを越える伝送遅延が発生すると、パケット廃棄監視部が伝送路上でＩＰパケットが廃棄されたものと判断し、復号処理部を制御して廃棄パケットの補償処理を実行させる。
【０００９】
ＶｏＩＰにおいて音声信号を格納するＩＰパケットは、例えばイーサネット（登録商標）は勿論、１０ＢＡＳＥ−Ｔなどのツイストペアケーブルを使ったネットワーク、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのほとんどの物理伝送媒体上で利用することできる。ここで、ＩＳＤＮやＡＴＭ網ベースのＶｏＩＰ通信では、ＩＰパケットを送受する際の動作クロック同期が保証されている。このため、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている圧縮符号化データの数は、遅延揺らぎによる変動はあるものの、蓄積量の長時間平均をとるとほぼ一定の値を示す。
【００１０】
一方、ＶｏＩＰがイーサネット（登録商標）などのような通信網に適用された場合や、ＩＰパケットが異なる仕様の通信回線を経由して伝送される場合、音声信号に関するＩＰパケットの送受信側でクロック同期をとることができない。このような通信システムでは、通常、送信端末と受信端末とが各々ローカルにクロック発生源を具備して、そのクロック信号をベースにＤ／Ａ変換部に供給するサンプリングクロックを生成している。この場合、クロック発生源の製品仕様のばらつきや端末の動作環境（温度や湿度など）によって送受信側で動作が異なるため、クロック同期をとることがほぼ不可能である。この送受同期不整合のために、受信側において揺らぎ吸収バッファがオーバフローやアンダフローを起こす恐れがある。
【００１１】
つまり、送受信側でクロック同期がとれていない場合、揺らぎ吸収バッファにおける圧縮符号化データの蓄積量は、長時間平均をとると増加傾向（図２０（ａ）参照）又は減少傾向（図２０（ｂ）参照）を示して一定値を維持しない。このため、揺らぎ吸収バッファがいずれは破綻することが考えられる。
【００１２】
例えば、送信側に比べて受信側のクロック周波数が低いと、音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングが、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングよりも遅れる。このため、図２０（ａ）に示すように、揺らぎ吸収バッファに蓄えられる圧縮符号化データ量は増加傾向を示す。
【００１３】
この場合、揺らぎ吸収バッファのバッファサイズは有限であるから、時間が経過するに従って揺らぎ吸収バッファの残量に余裕がなくなり、わずかな遅延揺らぎでもオーバフローを起こすようになる。オーバフローを起こした揺らぎ吸収バッファでは、任意に圧縮符号化データが廃棄されるため、復号処理部がパケット消失時に準じた処理にて廃棄データの補間処理を実行することとなる。
【００１４】
一方、送信側に比べて受信側のクロック周波数が高い場合、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングが、音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングよりも遅れる。このため、図２０（ｂ）に示すように、揺らぎ吸収バッファに蓄えられる圧縮符号化データ量は減少傾向を示す。
【００１５】
この場合、揺らぎ吸収バッファに蓄積されている圧縮符号化データ量は減少し、僅かな遅延揺らぎでもアンダフローを起こすようになる。この時も、パケット消失時に準じた処理にて未着データを一旦補償し、その後受信するであろう圧縮符号化データを破棄することで対処する必要がある。
【００１６】
上述した不具合を解消する技術として、音声の不連続伝送制御（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＤＴＸ）がある。これは、通常の音声会話におけるトークスパートの時間幅が揺らぎ吸収バッファの破綻を招くほど長時間継続しないことを前提として無音区間を拡張・圧縮する（図２１参照）ことで、揺らぎ吸収バッファのオーバフローやアンダフローを回避するものである。
【００１７】
簡単に説明すると、送信側に比べて受信側のクロック周波数が高い場合、図２１（ａ）に示すように、無音区間を拡張することで、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを遅らせて揺らぎ吸収バッファの破綻を回避する。図示の例では、図２１（ｂ）に示す送信音声波形のうちの無音区間を図２１（ａ）のように拡張することで揺らぎを吸収している。
【００１８】
また、送信側に比べて受信側のクロック周波数が低い場合、図２１（ｃ）に示すように、無音区間を圧縮することで、送信側から受信側へのＩＰパケットの送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを速めて揺らぎ吸収バッファの破綻を回避する。図示の例では、図２１（ｂ）に示す送信音声波形のうちの無音区間を図２１（ｃ）のように圧縮することで揺らぎを吸収している。
【００１９】
なお、当該ＤＴＸでは、無音区間に対して擬似背景雑音を生成して音声信号を補充する処理を実行する。このため、無音区間の圧伸処理がなされても異音の発生など音声品質への影響はきわめて少ない。
【００２０】
しかしながら、通信形態によっては長時間無音区間が発生せず、ＤＴＸ機能が効かない場合もあり得る。例えば、背景音楽（Ｂａｃｋ Ｇｒｏｕｎｄ Ｍｕｓｉｃ；ＢＧＭ）のある通話、雑音レベルの高い環境下での移動体通信や、長時間の楽音演奏などが具体例として考えられる。このようなケースでは、一般に無音区間の出現する頻度が少ないため、たとえＤＴＸ機能を用いたとしても、無音区間が出現する前に、揺らぎ吸収バッファが破綻してしまう場合がある。
【００２１】
このような不具合を解消する技術として、ＤＴＸ機能によらず非同期クロックを補償するためにサンプル挿入又は間引き処理を実行する音声伝送装置がある（例えば、特許文献１の図４及び図５参照）。簡単に説明すると、この装置は、揺らぎ吸収バッファや復号処理部などの音声復号装置としての標準的な構成に加え、揺らぎ吸収バッファの蓄積量を監視するバッファ蓄積量監視部やサンプル挿入又は間引き処理を実行する間引き補間部を備えている。
【００２２】
その動作を簡単に説明する。
先ず、バッファ蓄積量監視部は、揺らぎ吸収バッファの蓄積量が予め設定された閾値に達したことを検出すると、当該検出結果を間引き補間部に通知する。間引き補間部では、この通知をもとに揺らぎ吸収バッファから読み出した音声データに対し、上記閾値を超えないよう音声データの間引きを実行する。このあと、バッファの蓄積量が上記閾値に達すると、バッファ蓄積量監視部によって再び間引き補間部に通知される。間引き補間部では、この通知をもとに揺らぎ吸収バッファから読み出した音声データに対し、上記閾値を下回らないよう音声データの補間を実行する。音声データを受信する間、これら間引きや補間の動作が繰り返し行われる。
【００２３】
このように構成することにより、ＶｏＩＰを非同期転送を行う通信網に適用して、送信側端末と受信側端末とでクロックの速度が僅かにずれているような場合であっても、揺らぎ吸収バッファのあふれなどによって生じる音声品質の劣化を回避することができる。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００１―４５０６７公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、音声信号サンプルに対する音声信号サンプルの挿入処理又は間引き処理（以下、サンプル挿抜処理と称する）において、処理を実行するタイミングによって音声出力信号の波形に非線形ギャップが発生する可能性があるという課題があった。
【００２６】
図２２を用いて具体的に説明する。図中の中段に記載した波形は、復号処理部が、揺らぎ吸収バッファから圧縮符号化データを一定のサンプリング周波数で読み出して復号した音声信号（送信信号）によるもので、図中の太線部分が当該信号波形を構成する音声信号サンプルである。受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを速めるために、音声信号サンプルの間引き処理が行われる。
【００２７】
ここで、間引くべき音声信号サンプルの前後の時点にある音声信号サンプルの値が互いに大きく違うとき、当該間引き処理によって上記音声信号サンプル間に非線形ギャップが生じる（図中、上段の波形）。これにより、ディジタル信号からアナログ信号に変換した際に、音声波形の概形が大きく崩れてしまい、当初の音声信号波形に無い特徴的な区間が発現することになる。
【００２８】
また、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して音声信号蓄積バッファからＤ／Ａ変換部へのディジタル音声信号の出力タイミングを遅くするために音声信号サンプルの補間処理が行われる。ここで、音声信号サンプルの補間は、例えば挿入すべき時点の直前にある音声信号サンプルと同一値のサンプルを挿入する（前値補間処理）ものとする。この場合、当該補間処理によって当初の波形にないサンプルが連続する区間が音声信号波形に生じる（図中、下段の波形）ため、ディジタル信号からアナログ信号に変換した際に、音声波形の概形が大きく崩れてしまい、当初の音声信号波形に無い特徴的な区間が発現することになる。
【００２９】
このような非線形ギャップなどは、復元した音声中におけるクリック音などの雑音を発生する要因となる。また、サンプル挿抜処理を実行する頻度によって、当該非線形ギャップに起因するクリック音が発生する頻度が高まるため聴感上耳障りともなる。
【００３０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、送受信側でクロック同期がとれない場合であっても、音声品質の劣化、特にサンプル挿抜処理によるクリック音の発生を極力抑えることができ、且つ長時間の連続音声の伝送を簡便に実現することができる音声復号装置を得ることを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声復号装置は、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、復号処理部が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して、音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行する挿抜処理部と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択する制御処理部とを備えるものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態１による音声復号装置は、パケット分解部１、パケット廃棄監視部２、揺らぎ吸収バッファ３、復号処理部４、アップサンプラ５、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）６、音声信号蓄積バッファ７、Ｄ／Ａ変換部８、受話器９、クロックスリップ制御処理部（制御処理部）１０、サンプル挿抜処理部（挿抜処理部）１１及びクロック源１２から構成される。パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網の伝送路から受信したＩＰパケットを分解し、音声符号化データを抽出して揺らぎ吸収バッファ３に入力する。この間、パケット廃棄監視部２は、パケットのシリアル番号を監視することで上記通信網上におけるパケット廃棄の有無を検出し、未着パケットがあれば廃棄情報を復号処理部４に通知する。復号処理部４は、所定のアルゴリズムに基づき高能率に圧縮符号化された符号化データ系列を、揺らぎ吸収バッファ３から入力して音声信号に復号する。
【００３３】
アップサンプラ５は、復号処理部４が復号した音声信号について当初のサンプリング周波数より高い周波数で再サンプリングする、いわゆるアップサンプリングを実行する。図示の例では、８ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングされた音声信号を４８ｋＨｚでサンプリングされた音声信号に変換する。低域通過フィルタ６は、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号の高域周波数成分を除去して音声信号蓄積バッファ７に出力する。音声信号蓄積バッファ７では、低域通過フィルタ６から出力されるディジタル音声信号（以下、信号Ａと称する）を一時的に蓄積する。Ｄ／Ａ変換部８は、音声信号蓄積バッファ７から出力されたディジタル音声信号（以下、信号Ｂと称する）をアナログ信号に変換して受話器９に出力する。受話器９では、アナログ音声信号から音声信号として送信されてきた音声を再生し出力する。
【００３４】
クロックスリップ制御処理部１０は、図に示すように、通算受信パケットカウンタ１３、挿抜周期計算部１４及びクロックカウンタ１５から構成される。この挿抜周期計算部１４は、通算受信パケットカウンタ１３がカウントした受信パケット数、及びクロックカウンタ１５がカウントしたクロック源１２のカウント数に基づいて、復号処理部４に復号処理制御命令を出力し、又は、サンプル挿抜処理部１１に対して音声サンプルの補間処理又は間引き処理命令を出力する。なお、復号処理部４、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６、Ｄ／Ａ変換部８、クロックスリップ制御処理部１０及びサンプル挿抜処理部１１は、同一のクロック源１２により生成されるタイミング信号に同期して動作するものとする。
【００３５】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。揺らぎ吸収バッファ３では、蓄積した順で出力を行う、いわゆるＦＩＦＯ型の構造を有しており、復号処理部４が読み出した圧縮符号化データから順次廃棄される。これによって、伝送遅延揺らぎを吸収するための待ち合わせ、即ち後続パケットとの到着間隔のばらつきが調整される。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【００３６】
この復号処理は、ＶｏＩＰでよく用いられる、例えば１６ｋｂｉｔ／ｓ以下の低ビットレートの音声符号化方式を用いてフレーム処理を行っており、複数の音声信号サンプルが一度に復号される。具体例として、音声符号化アルゴリズムにＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（伝送速度＝８ｋｂｉｔ／ｓ）を用いた場合、復号処理部４は１０ｍｓｅｃ毎に起動して揺らぎ吸収バッファ３より１０バイト（＝８０ビット）の圧縮符号化データを読み出し、８０サンプル分の音声信号を復号してアップサンプラ５に出力する。
【００３７】
アップサンプラ５では、入力した音声信号（電話帯域信号である、サンプリング周波数が８ｋＨｚのＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号）をアップサンプリングする。本実施の形態では、レート変換倍率が６倍に設定されていたものとし、アップサンプラ５によってサンプリング周波数が４８ｋＨｚの信号に変換される。具体的な動作を説明すると、アップサンプラ５は、サンプリング周波数が８ｋＨｚの音声信号波形を構成する各音声信号サンプル間に零値のサンプルを５つずつ挿入して音声信号波形の時間間隔を１／６、即ちサンプリング周波数４８ｋＨｚの信号に変換にする。アップサンプリングされた音声信号波形のスペクトルには、高周波帯域に余計な信号（折り返し歪み）が生じているので、低域通過フィルタ６で除去する。
【００３８】
このあと、低域通過フィルタ６からの出力信号である信号Ａは、音声信号蓄積バッファ７に入力されて所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間蓄積された音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに信号Ｂとして出力される。ここで、信号Ｂのサンプリング周波数は、信号Ａと同じ４８ｋＨｚである。Ｄ／Ａ変換部８では、音声信号蓄積バッファ７から入力した音声信号Ｂをディジタルからアナログに変換して受話器９に出力する。受話器９では、アナログ音声信号から音声信号として送信されてきた音声を再生し出力する。
【００３９】
上述した処理において、クロックスリップ制御処理部１０は、クロック源１２が発生するクロック信号に基づいて、復号処理部４による圧縮符号化データの復号処理、及び、音声信号蓄積バッファ７内の音声信号に対するサンプル挿抜処理部１１のサンプル挿抜処理を制御する。
【００４０】
図２は図１中のクロックスリップ制御処理部の動作を示すフローチャートであり、この図に沿って詳細に説明する。
先ず、通算受信パケットカウンタ１３では、復号処理部４の起動時からパケット分解部１が受信したパケット数（通算受信パケット数）をカウントし、当該カウント値を挿抜周期計算部１４に逐次出力する（ステップＳＴ１）。ここで、上記通算受信パケット数には、パケット廃棄監視部２が伝送路上で消失したと推定したパケットの数も加算される。また、クロックカウンタ１５は、クロック源１２からのクロック信号に基づいて復号処理部４の起動時からの通算時間を計算して挿抜周期計算部１４に出力する。
【００４１】
挿抜周期計算部１４は、通算受信パケットカウンタ１３から通算受信パケット数を受信すると、予め設定されていた、パケットのペイロードサイズ、復号処理部４で用いられる符号化速度、及びサンプリング周波数を用いて通算受信サンプル数を計算する（ステップＳＴ２）。例えば、音声符号化アルゴリズムに、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（伝送速度＝８ｋ（ｂｉｔ／ｓ）、サンプリング周波数８ｋ（Ｈｚ））を用いており、上記通算受信パケット数をＰ、パケットのペイロードサイズを１０バイト（＝８０ビット）とすると、挿抜周期計算部１４は、下記式（１）に沿って通算受信サンプル数Ａを算出する。
次に、挿抜周期計算部１４は、クロックカウンタ１５から受信した、復号処理部４の起動時からの通算時間Ｔ（ｓｅｃ）を用いて、下記式（２）に沿って音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力された通算出力サンプル数Ｂを算出する（ステップＳＴ３）。
続いて、挿抜周期計算部１４は、通算受信サンプル数Ａ及び通算出力サンプル数Ｂを用いて、下記式（３）に沿って当該装置内で不足又は過剰な状態となっているサンプル数Ｃを算出する（ステップＳＴ４）。
Ｃ＝Ａ−Ｂ ・・・（３）
【００４４】
ここで、例えば本実施の形態１による音声復号装置のクロック周波数、つまり受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが過剰な状態になる。従って、上述したＣの値は、正となる。一方、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングに対して、送信側から受信側への送信タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが不足した状態になる。従って、上述したＣの値は、負となる。
【００４５】
このあと、挿抜周期計算部１４は、不足／過剰サンプル数Ｃを用いて、下記式（４）に沿ってサンプル挿抜処理を実行する挿抜周期Ｔｉｅを算出する（ステップＳＴ５）。このとき、周期Ｔｉｅが正の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル間引き処理を実行すべき旨を通知する間引き処理命令を生成し、負の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル補間処理を実行すべき旨を通知する補間処理命令を生成する。
Ｔｉｅ＝Ｃ／Ｔ／ｎ ・・・（４）
但し、Ｔは復号処理部４の起動時からの通算時間（ｓｅｃ）であり、ｎはアップサンプラ５のサンプリングレート変換比である（ｎ；整数）。
【００４６】
挿抜周期計算部１４は、上述のようにして挿抜周期Ｔｉｅとクロックカウンタ１５からの通算時間とに基づいて生成した間引き処理命令又は補間処理命令をサンプル挿抜処理部１１に出力する（ステップＳＴ６）。続いて、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿抜処理部１１への間引き処理命令又は補間処理命令の出力回数に基づいて復号処理制御命令を生成し復号処理部４に出力する（ステップＳＴ７）。この復号処理制御命令に従って復号処理部４が圧縮符号化データの復号処理を実行することで揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの蓄積量が一定に保たれる。
【００４７】
ここで、サンプル挿抜処理部１１は、補間処理命令を入力すると、音声信号蓄積バッファ７に蓄積されている最新の音声信号サンプルを繰り返し補間する処理を実行し、間引き処理命令を入力すると、音声信号蓄積バッファ７に蓄積されている最新の音声信号サンプルを削除（間引く）する処理を実行する。このとき、アップサンプラ５におけるサンプリングレート変換比をｎ（ｎ；整数）とすると、オリジナルの復号音声信号（復号処理部４からの出力信号）に対して１／ｎサンプル間隔分の補間又は間引き処理を行ったのと同じ効果が得られる。以下に詳細に説明する。
【００４８】
先ず、図３を用いてサンプル挿抜処理部１１によるサンプル挿抜処理を説明する。図において、中段の信号波形が低域通過フィルタ６からの信号Ａの波形を示し、上段の信号波形が受信側のクロック周波数が送信側より低い場合における音声信号蓄積バッファ７からの出力信号Ｂに相当し、下段の信号波形が受信側のクロック周波数が送信側より高い場合における上記信号Ｂに相当する。また、各波形中に太線で示した部分は、アップサンプラ５によるアップサンプリング前の音声信号サンプルを示している。さらに、各波形中で破線で示した部分は、アップサンプリングによって挿入された零値のサンプル位置を示している。
【００４９】
図示の例では、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比が６の場合を示しており、８ｋＨｚのサンプリング周波数のＰＣＭ信号が、６倍の４８ｋＨｚのサンプリング周波数に変換されている。つまり、サンプリング周波数８ｋＨｚの音声信号波形を構成する各音声信号サンプル（太線部分に対応する）間に零値のサンプル（破線部分に対応する）が５つずつ挿入されて時間間隔が１／６となっている。
【００５０】
上述したように、挿抜周期計算部１４は、挿抜周期Ｔｉｅが正値であると間引き処理命令を生成し、負値であると補間処理命令を生成してサンプル挿抜処理部１１に出力する。ここで、挿抜周期Ｔｉｅは、上記式（４）よりサンプリングレート変換比の逆数１／ｎに比例する。これより、サンプル挿抜処理部１１は、１／ｎサンプル間隔ごとに挿抜周期計算部１４から間引き処理命令又は補間処理命令を入力する。
【００５１】
従って、サンプル挿抜処理部１１は、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、挿抜周期Ｔｉｅが正値となって挿抜周期計算部１４から間引き処理命令を受信し、当初の音声信号サンプル間隔に対して１／ｎサンプル間隔分の間引き処理が実行される。図中の上段に示す波形では、アップサンプリング前からの音声信号サンプル間隔に対して１／６サンプル間隔分の間引処理が実行されて、零値のサンプル（破線部分）が４つになっている。
【００５２】
一方、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、サンプル挿抜処理部１１は、挿抜周期Ｔｉｅが負値となって挿抜周期計算部１４から補間処理命令を受信しており、当初の音声信号サンプル間隔に対して１／ｎサンプル間隔分（図示の例では、１／６サンプル間隔分）の補間処理が実行される。図中の下段に示す波形では、アップサンプリング前からの音声信号サンプルに対して前値補間処理が実行されて当該音声信号サンプル間の零値のサンプル数が６つになっている。
【００５３】
このように、本実施の形態１による音声復号装置では、アップサンプリングした信号に対して、アップサンプリング前の音声信号サンプル間隔の１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿抜処理を実行する。このため、図３に示すように、図２２に示した従来の処理内容と比較して本実施の形態１による音声復号装置から出力される音声信号波形の非線形ギャップ幅が大幅に小さくなっている。
【００５４】
次に復号処理制御命令を受けた復号処理部４の処理を説明する。
音声符号化アルゴリズムとして、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（フレーム長＝１０ｍｓｅｃ＝８０サンプル）を用いた場合を例に挙げる。受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル間引き回数８０×ｎ回ごとに復号処理制御命令を復号処理部４に出力する。例えば、復号処理制御命令が２フレームの圧縮符号化データの復号処理を実行する旨の命令であるとする。
【００５５】
このとき、復号処理部４は、１回の起動で一度に２フレーム（２０バイト）分の圧縮符号化データを揺らぎ吸収バッファ３から読み出し、２フレーム（＝１６０サンプル）分の音声信号を復号してアップサンプラ５に出力する。これにより、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合であっても、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００５６】
また、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿入回数８０×ｎ回ごとに復号処理制御命令（復号処理のスキップ命令）を復号処理部４に出力する。このとき、復号処理部４が起動しても処理自体をスキップする、即ち揺らぎ吸収バッファ３からの読み出しが０バイトとなる。従来では受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、揺らぎ吸収バッファ３の残量が枯渇傾向となっていたが、上述のように復号処理を制御することで、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００５７】
以上のように、この実施の形態１によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプリングされた信号を構成する音声信号サンプル系列に対して音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行するサンプル挿抜処理部１１と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプル挿抜処理部１１が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択するクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプル挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの間引き処理を選択し、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプル挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入処理を選択するので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【００５８】
また、アップサンプリングされた信号に対してサンプル挿抜処理を実行することから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【００５９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態１と基本的な構成は同一であるが、サンプル挿抜処理部１１の代わりに、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比を制御するサンプリングレート制御部（倍率変更部）１６を設けた点で異なる。サンプリングレート制御部１６は、クロックスリップ制御処理部１０からの音声サンプルの補間処理命令又は間引き処理命令を受け、アップサンプラ５に対してサンプリングレート変換比を制御する。なお、図１と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６０】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。ここまでの処理は、上記実施の形態１と同様である。
【００６１】
ここで、クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプル間隔ごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成しサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出しアップサンプラ５に通知・設定する。以下、当該一連の動作を図５及び図６を用いて詳細に説明する。
【００６２】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図５を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００６３】
ここで、補間処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図４の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号（以下、音声信号Ｃと称する）を、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行して処理後の信号（以下、音声信号Ｄと称する）を低域通過フィルタ６に出力する。
【００６４】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を例えば（ｎ＋１）倍（図４の例では、７倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ＋１）でアップサンプリング処理を実行して処理後の音声信号Ｄを低域通過フィルタ６に出力する。
【００６５】
この操作によって、図５に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ＋１（＝７）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが６つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００６６】
これにより、低域通過フィルタ６からの出力信号（以下、音声信号Ｅと称する）は、図５に示すように、（ｎ＋１）倍で補間された区間について時間伸長された波形を得ることができる。従って、１回の補間処理命令によって音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００６７】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図６を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００６８】
ここで、間引き処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図４の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行して処理後の音声信号を音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００６９】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ−１）倍（図４の例では、５倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ−１）でアップサンプリング処理を実行して処理後の音声信号Ｄを低域通過フィルタ６に出力する。
【００７０】
この操作によって、図６に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ−１（＝５）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが４つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００７１】
このため、低域通過フィルタ６からの出力信号である音声信号Ｅは、図６に示すように、（ｎ−１）倍で補間された区間について時間軸圧縮された波形を得ることができる。これにより、１回の間引き処理命令により音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００７２】
上述のようにして得られた音声信号Ｅは、音声信号蓄積バッファ７に入力され、所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間が経過した音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態１と同様にして、復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００７３】
以上のように、この実施の形態２によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を上昇させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を下降させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【００７４】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらアップサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【００７５】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態２と基本的な構成は同一であるが、低域通過フィルタ６と音声信号蓄積バッファ７との間にダウンサンプラ１７を設けた点で異なる。ダウンサンプラ１７は、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をより低い周波数で再サンプリングする。本実施の形態の場合、復号された音声信号の帯域を維持するために、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比をｎとすると、ダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換比ｍは、１／ｎと等しいか、若しくはより大きい値に設定する。以下では、例えばダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換比を１／ｎとした場合について説明している。なお、図１及び図４と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００７６】
次に動作について説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【００７７】
ここで、クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプル間隔ごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成してサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出しアップサンプラ５に通知・設定する。以下、当該一連の動作を図８及び図９を用いて詳細に説明する。
【００７８】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図８を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００７９】
ここで、補間処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図７の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃを、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８０】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を例えば（ｎ＋１）倍（図７の例では、７倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ＋１）でアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８１】
この操作によって、図８に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ＋１（＝７）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが６つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００８２】
これにより、低域通過フィルタ６からの出力信号である音声信号Ｅは、図８に示すように、（ｎ＋１）倍で補間された区間について時間伸長された波形を得ることができる。従って、１回の補間処理命令によって音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００８３】
低域通過フィルタ６から出力された音声信号Ｅは、ダウンサンプラ１７に入力される。ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｅに対してサンプリングレート変換比１／ｎ（図７の例では、１／６倍）でダウンサンプリングを実行する。例えば、図８に示すように、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの音声信号Ｅの波形を構成する各音声信号サンプル間に挿入されていた零値のサンプルを５つずつ間引きして音声信号波形の時間間隔を６倍、即ちサンプリング周波数８ｋＨｚの音声信号Ｆに変換にされる。
【００８４】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図９を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００８５】
間引き処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比をｎ倍（図７の例ではｎ＝６）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比ｎでアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８６】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ−１）倍（図７の例では、５倍）としてアップサンプラ５に通知・設定する。アップサンプラ５では、復号処理部４から入力した音声信号Ｃに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比（ｎ−１）でアップサンプリング処理を実行し、音声信号Ｄとして低域通過フィルタ６に出力する。
【００８７】
この操作によって、図９に示すように、音声信号Ｄの波形中のｎ（＝６）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが５つ挿入され、ｎ−１（＝５）倍で零補間された区間では音声信号サンプル間に零値のサンプルが４つ挿入される。このあと、低域通過フィルタ６では、当該音声信号Ｄに対して音声信号Ｃが常にｎ倍でアップサンプリング処理されたものとしてフィルタリング処理を実行する。
【００８８】
このため、低域通過フィルタ６からの出力信号である音声信号Ｅは、図９に示すように、（ｎ−１）倍で補間された区間について時間軸圧縮された波形を得ることができる。これにより、１回の間引き処理命令で音声信号Ｃに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【００８９】
低域通過フィルタ６から出力された音声信号Ｅは、ダウンサンプラ１７に入力される。ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｅに対してサンプリングレート変換比１／ｎ（図７の例では、１／６倍）でダウンサンプリングを実行する。例えば、図９に示すように、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの音声信号Ｅの波形を構成する各音声信号サンプル間に挿入されていた零値のサンプルを５つずつ間引きして音声信号波形の時間間隔を６倍、即ちサンプリング周波数８ｋＨｚの音声信号Ｆに変換にされる。
【００９０】
上述のようにして得られた音声信号Ｆは、音声信号蓄積バッファ７に入力され、所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間が経過した音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態１と同様にして、復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【００９１】
以上のように、この実施の形態３によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１７と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を上昇させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にアップサンプラの変換倍率を下降させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【００９２】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらアップサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【００９３】
さらに、ダウンサンプラ１７を設けたことで、Ｄ／Ａ変換部８が内蔵するＤ／Ａコンバータとしてサンプリングレートが低速のものを使用することができることから、本発明を適用するために必要なコストを低減させることができる。
【００９４】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態３と基本的な構成は同一であるが、サンプリングレート制御部１６がダウンサンプラ１７に対してサンプリングレート変換比の制御信号を通知・設定し、この制御信号に従ってダウンサンプラ１７がダウンサンプリングレートを変更する点で異なる。この他、図３と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００９５】
次に動作について詳細に説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【００９６】
復号処理部４が復号した音声信号Ｇは、アップサンプラ５に入力されて、ｎ（ｎ；整数）倍でアップサンプリング処理が施されて音声信号Ｈが得られる。この音声信号Ｈに対して、低域通過フィルタ６にてフィルタリング処理を行うことで、アップサンプリングによる折返し雑音成分が除去されて音声信号Ｉが得られる。図示の例では、アップサンプラ５のサンプリングレート変換比ｎ＝６とし、８ｋＨｚのサンプリング周波数のＰＣＭ信号である音声信号Ｇが、アップサンプラ５及び低域通過フィルタ６によって処理されてサンプリング周波数４８ｋＨｚの音声信号Ｉとなっている。
【００９７】
クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプル間隔ごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成してサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出し、ダウンサンプラ１７に通知・設定する。以下、当該一連の動作を図１１及び図１２を用いて詳細に説明する。
【００９８】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図１１を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従い、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【００９９】
ここで、補間処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／ｎ倍（図１０の例ではｎ＝１／６）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／ｎでダウンサンプリング（１／ｎ倍間引き）処理（図１１中の音声信号Ｊの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。
【０１００】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／（ｎ−１）倍（図１０の例では、１／５倍）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／（ｎ−１）でダウンサンプリング（１／（ｎ−１）倍間引き）処理（図１１中の音声信号Ｉの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。
【０１０１】
このように低域通過フィルタ６からの出力である音声信号Ｉに対する間引き率を変え、その出力を一定のサンプリングレート（図１０の例では、８ｋ（ｂｉｔ／ｓ））の信号として取り扱うことで、図１１に示す音声信号Ｊの波形を得ることができる。従って、１回の補間処理命令によって音声信号Ｇに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１０２】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図１２を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従い、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１０３】
間引き処理命令の出力がない場合、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／ｎ倍（図１０の例では、ｎ＝６）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／ｎでダウンサンプリング（１／ｎ倍間引き）処理（図１２中の音声信号Ｊの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。
【０１０４】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を１／（ｎ＋１）倍（図１０の例では、１／７倍）としてダウンサンプラ１７に通知・設定する。ダウンサンプラ１７では、低域通過フィルタ６から入力した音声信号Ｉに対して、サンプリングレート制御部１６から設定されたサンプリングレート変換比１／（ｎ＋１）でダウンサンプリング（１／（ｎ＋１）倍間引き）処理（図１２中の音声信号Ｊの波形参照）を実行し、音声信号Ｊとして音声信号蓄積バッファ７に出力する。 このように低域通過フィルタ６からの出力である音声信号Ｉに対する間引き率を変え、その出力を一定のサンプリングレート（図１０の例では、８ｋ（ｂｉｔ／ｓ））の信号として取り扱うことで、図１２に示す音声信号Ｊの波形を得ることができる。従って、１回の間引き処理命令によって音声信号Ｇに対して１／ｎサンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１０５】
上述のようにして得られた音声信号Ｊは、音声信号蓄積バッファ７に入力され、所定の時間蓄積される。音声信号蓄積バッファ７にて所定時間が経過した音声信号サンプルは、Ｄ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態１と同様にして、復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１０６】
以上のように、この実施の形態４によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１７と、ダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にダウンサンプラ１７の変換倍率を下降させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、サンプリングレート制御部１６にダウンサンプラ１７の変換倍率を上昇させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【０１０７】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらダウンサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【０１０８】
さらに、ダウンサンプラ１７を設けたことで、Ｄ／Ａ変換部８が内蔵するＤ／Ａコンバータとしてサンプリングレートが低速のものを使用することができることから、本発明を適用するために必要なコストを低減させることもできる。
【０１０９】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態３と基本的な構成は同一であるが、サンプリングレート制御部１６の制御信号によって適宜切り替えられる切替スイッチ１８，１９、及び、低域通過フィルタ６における伝送遅延を補償するための遅延バッファ２０を設けた点で異なる。また、以降の説明において、ダウンサンプラ１７のサンプリングレート変換比は、１／ｎ（ｎ；整数）に固定されているものとする。この他、図３と同一若しくはこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０１１０】
次に動作について詳細に説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。以下、復号処理部４から出力された復号音声信号を、音声信号Ｋと称する。
【０１１１】
クロックスリップ制御処理部１０では、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求めて、これにより補間処理命令又は間引き処理命令を生成しサンプリングレート制御部１６に出力する。当該動作を詳細に説明すると、先ず、クロックスリップ制御処理部１０内の通算受信パケットカウンタ１３が、復号処理部４の起動時からパケット分解部１が受信したパケット数（通算受信パケット数）をカウントし、当該カウント値を挿抜周期計算部１４に逐次出力する。
【０１１２】
ここで、上記通算受信パケット数は、パケット廃棄監視部２が伝送路上で消失したと推定したパケットの数も加算される。また、クロックカウンタ１５は、クロック源１２からのクロック信号に基づいて、復号処理部４の起動時からの通算時間を計算して挿抜周期計算部１４に出力する。
【０１１３】
挿抜周期計算部１４では、通算受信パケットカウンタ１３から通算受信パケット数を受信すると、予め設定されていた、パケットのペイロードサイズ、復号処理部４で用いられる符号化速度、及びサンプリング周波数を用いて通算受信サンプル数を計算する。
【０１１４】
ここで、上記実施の形態１と同様に、例えば音声符号化アルゴリズムにＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（伝送速度＝８ｋ（ｂｉｔ／ｓ）、サンプリング周波数８ｋ（Ｈｚ））を用い、上記通算受信パケット数をＰ、パケットのペイロードサイズを１０バイト（＝８０ビット）とすると、挿抜周期計算部１４は、上記実施の形態１にて示した式（１）に沿って通算受信サンプル数Ａを算出する。
次に、挿抜周期計算部１４は、クロックカウンタ１５から受信した、復号処理部４の起動時からの通算時間Ｔ（ｓｅｃ）を用いて、上記実施の形態１にて示した式（２）に沿って音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力された通算出力サンプル数Ｂを算出する。
続いて、挿抜周期計算部１４は、通算受信サンプル数Ａ及び通算出力サンプル数Ｂを用いて、上記実施の形態１にて示した式（３）に沿って当該装置内で不足又は過剰な状態となっているサンプル数Ｃを算出する。
Ｃ＝Ａ−Ｂ
【０１１７】
ここで、例えば本実施の形態５による音声復号装置のクロック周波数、つまり受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、送信側から受信側への送信タイミングに対して、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが過剰な状態になる。従って、上述したＣの値は、正となる。一方、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８へのディジタル音声信号の出力タイミングに対して、送信側から受信側への送信タイミングが追いつかず、当該装置内で音声信号サンプルが不足した状態になる。従って、上述したＣの値は、負となる。
【０１１８】
このあと、挿抜周期計算部１４は、不足／過剰サンプル数Ｃを用いて、下記式（５）に沿ってサンプル挿抜処理を実行する挿抜周期Ｔｉｅを算出する。このとき、周期Ｔｉｅが正の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル間引き処理を実行すべき旨を通知する間引き処理命令を生成し、負の値であると、｜Ｔｉｅ｜（ｓｅｃ）の周期でサンプル補間処理を実行すべき旨を通知する補間処理命令を生成する。
Ｔｉｅ＝Ｃ／Ｔ ・・・（５）
但し、Ｔは復号処理部４の起動時からの通算時間（ｓｅｃ）である。
【０１１９】
挿抜周期計算部１４は、上述のようにして挿抜周期Ｔｉｅとクロックカウンタ１５からの通算時間とに基づいて生成した間引き処理命令又は補間処理命令をサンプル挿抜処理部１１に出力する。続いて、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿抜処理部１１への間引き処理命令又は補間処理命令の出力回数に基づいて復号処理制御命令を生成し復号処理部４に出力する。この復号処理制御命令に従って復号処理部４が圧縮符号化データの復号処理を実行することで揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの蓄積量が一定に保たれる。
【０１２０】
サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいてサンプリングレート変換比を算出し、アップサンプラ５に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９の動作を制御する。以下、アップサンプラ５、スイッチ１８，１９及びサンプリングレート制御部１６の振る舞いの一例を図１４及び図１５を用いて詳細に説明する。
【０１２１】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図１４を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１２２】
ここで、補間処理命令の出力がない場合（図１４中の区間Ａ及び区間Ｃに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６及びダウンサンプラ１７を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１２３】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると（図１４中の区間Ｂに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ＋１）倍（図１３の例では、７倍）としてアップサンプラ５に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、区間Ｂに相当する時間は、必ずｎ個のサンプルの倍数に相当する時間である必要がある。
【０１２４】
８ｋＨｚのサンプリング周波数の音声信号を伝送する場合において、図１４の例ではｎ＝６であるから、区間Ｂは、（サンプリングレート変換比ｎ＝６）／（サンプリング周波数８ｋＨｚ）＝０．７５ｍｓｅｃの倍数である必要がある。即ち、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプルをアップサンプラ５に入力する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５によって（ｎ＋１）倍でアップサンプリング処理され、音声信号Ｌとして低域通過フィルタ６に出力される。低域通過フィルタ６では、音声信号Ｌの折返し歪み成分を除去し、音声信号Ｍとしてダウンサンプラ１７に出力する。
【０１２５】
ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｍに対して１／ｎ倍の間引き処理を行い、音声信号Ｎとして切り替えスイッチ１９を介して音声信号蓄積バッファ７に蓄積させる。図示の例では、音声信号Ｍにおける区間Ｂについて、アップサンプラ５による（ｎ＋１）（＝７）倍でのアップサンプリングによって各音声信号サンプル間に６つずつ挿入されていた零値のサンプルから、ダウンサンプラ１７が５つずつ零値のサンプルを間引きする。これにより、図１４に示すような音声信号Ｎが得られ、音声信号蓄積バッファ７に出力・蓄積される。以上の処理によって、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプル（図示の例では、７個のサンプル）の入力に対して、（ｎ＋１）個のサンプル（図示の例では、音声信号Ｎにおいて８個のサンプルになっている）が得られる。
【０１２６】
続いて、音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｎを、例えば音声信号Ｋと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。このため、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｐは、図１４に示すように区間Ｂに関して時間伸長される。このように、１回の補間処理命令によって、非線形ギャップを生じることなく、音声信号Ｋに対して１サンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られることがわかる。
【０１２７】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図１５を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。
このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１２８】
間引き処理命令の出力がない場合（図１５中の区間Ｄ又は区間Ｆに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６及びダウンサンプラ１７を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１２９】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると（図１５中の区間Ｅに相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、サンプリングレート変換比を（ｎ−１）倍（図１３の例では、５倍）としてアップサンプラ５に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、区間Ｅに相当する時間は、必ずｎ個のサンプルの倍数に相当する時間である必要がある。
【０１３０】
８ｋＨｚのサンプリング周波数の音声信号を伝送する場合において、図１５の例ではｎ＝６であるから、区間Ｅは、（サンプリングレート変換比ｎ＝６）／（サンプリング周波数８ｋＨｚ）＝０．７５ｍｓｅｃの倍数である必要がある。即ち、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプルをアップサンプラ５に入力する。このとき、音声信号Ｋは、アップサンプラ５によって（ｎ−１）倍でアップサンプリング処理され、音声信号Ｌとして低域通過フィルタ６に出力される。低域通過フィルタ６では、音声信号Ｌの折返し歪み成分を除去し、音声信号Ｍとしてダウンサンプラ１７に出力する。
【０１３１】
ダウンサンプラ１７では、音声信号Ｍに対して１／ｎ倍の間引き処理を行い、音声信号Ｎとして切り替えスイッチ１９を介して音声信号蓄積バッファ７に蓄積させる。図示の例では、音声信号Ｍにおける区間Ｅについて、アップサンプラ５による（ｎ−１）（＝５）倍でのアップサンプリングによって各音声信号サンプル間に４つずつ挿入されていた零値のサンプルから、ダウンサンプラ１７が５つずつ零値のサンプルを間引きする。これにより、図１５に示すような音声信号Ｎが得られ、音声信号蓄積バッファ７に出力・蓄積される。以上の処理によって、音声信号Ｋの連続するｎ個のサンプル（図示の例では、７個のサンプル）の入力に対して、（ｎ−１）個のサンプル（図示の例では、音声信号Ｎにおいて６個のサンプルになっている）が得られる。
【０１３２】
続いて、音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｎを、例えば音声信号Ｋと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。このため、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｐは、図１５に示すように区間Ｅに関して時間軸圧縮される。このように、１回の間引き処理命令によって音声信号Ｋに対して１サンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られることがわかる。
【０１３３】
上述のようにして得られた音声信号Ｐは、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。
【０１３４】
次に復号処理制御命令を受けた復号処理部４の処理を説明する。
音声符号化アルゴリズムとして、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９準拠ＣＳ−ＡＣＥＬＰ方式（フレーム長＝１０ｍｓｅｃ＝８０サンプル）を用いた場合を例に挙げる。受信側のクロック周波数が送信側より低い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル間引き回数８０回ごとに復号処理制御命令（２フレーム実行）を復号処理部４に出力する。
【０１３５】
このとき、復号処理部４は、１回の起動で一度に２フレーム（２０バイト）分の圧縮符号化データを揺らぎ吸収バッファ３から読み出し、２フレーム（＝１６０サンプル）分の音声信号を復号してアップサンプラ５に出力する。これにより、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合であっても、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１３６】
また、受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、挿抜周期計算部１４は、サンプル挿入回数８０回ごとに復号処理制御命令（復号処理のスキップ命令）を復号処理部４に出力する。このとき、復号処理部４が起動しても処理自体をスキップする、即ち揺らぎ吸収バッファ３からの読み出しが０バイトとなる。従来では受信側のクロック周波数が送信側より高い場合、揺らぎ吸収バッファ３の残量が枯渇傾向となっていたが、上述のように復号処理を制御することで、揺らぎ吸収バッファ３内の圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１３７】
以上のように、この実施の形態５によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラ５と、アップサンプラ５のサンプリングレート変換倍率を変更するサンプリングレート制御部１６と、アップサンプラ５がアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１７と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてサンプリングレート制御部１６にサンプリングレート変換倍率を変更させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、処理対象の音声信号を一定時間の区間に区切り、アップサンプラ５及びダウンサンプラ１７は、上記区間における音声信号サンプルに対してのみ、それぞれアップサンプリング及びダウンサンプリングを実行するので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【０１３８】
また、サンプル挿抜処理と同様な効果が得られるようにサンプリングレート変換比を変更しながらアップサンプリングすることから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【０１３９】
さらに、音声信号波形の所定の区間に対してのみ、上記サンプル挿抜処理と同様な効果が得られる処理を実行することから、アップサンプラ５及びダウンサンプラ１７を常に起動させる必要がないため、プロセッサの処理負荷を低減することができる。
【０１４０】
実施の形態６．
図１６はこの発明の実施の形態６による音声復号装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の音声復号装置は、上記実施の形態５の構成において、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６及びダウンサンプラ１７をオーバラップ加算処理部２１に置換したものである。オーバラップ加算処理部（加算処理部）２１は、アップサンプリングされた信号に対するサンプル挿抜処理と同様な効果が得られるオーバラップ加算処理を実行する。この他、図１３と同一又はこれに相当する構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【０１４１】
次に動作について詳細に説明する。
先ず、パケット分解部１は、インターネットＡなどの通信網を介して送信側から伝送されてきたＩＰパケットを受信して、当該ＩＰパケット中から圧縮音声符号化データを抽出する。ここで、従来の音声復号装置と同様に、伝送遅延揺らぎの吸収、つまり、後続のパケットの到着時間のばらつきを調節するために、パケット分解部１が抽出した圧縮符号化データ系列を揺らぎ吸収バッファ３に一時的に格納する。復号処理部４は、クロック源１２により生成されたタイミング信号にて起動し、揺らぎ吸収バッファ３から所定の圧縮の符号化データを読出して音声信号を復号する。
【０１４２】
クロックスリップ制御処理部１０は、復号処理部４の起動時から受信した通算のパケット数及び起動時からの通算時間を求め、これらを用いて上記実施の形態１と同様に上記式（４）により１／ｎサンプルごとに補間処理命令又は間引き処理命令を生成しサンプリングレート制御部１６に出力する。サンプリングレート制御部１６では、クロックスリップ制御処理部１０から受信した補間処理命令又は間引き処理命令に基づいて、オーバラップ加算処理制御指令を生成しオーバラップ加算処理部２１に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９の動作を制御する。以下、サンプリングレート制御部１６、スイッチ１８，１９及びオーバラップ加算処理部２１による振る舞いの一例を図１７を用いて詳しく説明する。
【０１４３】
受信側のクロック周波数が送信側より高い場合（図１７（ａ）を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して送信側から受信する音声符号化データの数が不足となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、音声信号サンプルの補間処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１４４】
ここで、補間処理命令の出力がない場合（図１７（ａ）中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間以外の区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｑは、オーバラップ加算処理部２１を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１４５】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から補間処理命令を受けると（図１７中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間に相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、補間処理に応じたオーバラップ加算処理を実行させるための制御命令を生成してオーバラップ加算処理部２１に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、オーバラップ加算区間に相当する時間は、任意に設定することができる。例えば、Ｍ個（Ｍ；整数）のサンプル分の区間をオーバラップ加算区間として設定することとする。
【０１４６】
オーバラップ加算処理部２１では、サンプリングレート制御部１６から補間処理に応じた上記制御命令を受けると、処理対象として設定したオーバラップ加算区間の音声信号Ｑ（図１７（ａ）中の実線で表した波形Ｓｃを構成する信号）に対して１サンプル分だけ遅延した信号Ｑ’（図１７（ａ）中の破線で表した波形Ｓａを構成する信号）を用意し、信号Ｑと信号Ｑ’とを重み付け加算する（図１７（ａ）参照）。
【０１４７】
ここで、オーバラップ加算区間におけるＭ個の信号をＱ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ−１）とし、これより１サンプル分だけ遅延した信号をＱ’（０），Ｑ’（１），・・・，Ｑ’（Ｍ−１）とすると、例えば、下記式（６）に従ってオーバラップ加算信号Ｒ（図１７（ａ）中の太線で表した波形Ｓｂを構成する信号）を得ることができる。
Ｒ（ｋ）＝（（Ｍ−ｋ）／Ｍ）Ｑ（ｋ）＋（ｋ／Ｍ）Ｑ’（ｋ）
ｋ＝０，１，２，・・・，Ｍ−１
Ｒ（Ｍ）＝Ｑ’（Ｍ）＝Ｑ（Ｍ−１） ・・・（６）
【０１４８】
このようにして、オーバラップ加算処理部２１は、オーバラップ加算区間におけるＭ個の信号系列Ｑ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ−１）について、当初の波形の概形が維持された（Ｍ＋１）個の信号系列Ｒ（０），Ｒ（１），・・・，Ｒ（Ｍ）を生成し、音声信号Ｒとして蓄積バッファ７に出力して蓄積させる。
【０１４９】
音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｒを、例えば音声信号Ｑと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。これにより、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｓは、当初の音声信号Ｑにおける音声信号サンプル間隔で出力される。従って、１回の補間処理命令によって、非線形ギャップを生じることなく、音声信号Ｑに対して１サンプル間隔分のサンプル挿入処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１５０】
また、受信側のクロック周波数が送信側より低い場合（図１７（ｂ）を参照）、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に出力される音声信号サンプル数に対して、送信側から受信する音声符号化データの数が過剰となる。このため、上記実施の形態１で説明した動作に従って、クロックスリップ制御処理部１０は、サンプル間引き処理命令をサンプリングレート制御部１６に対して間欠的に出力する。
【０１５１】
間引き処理命令の出力がない場合（図１７（ｂ）中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間以外の区間）、サンプリングレート制御部１６は、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をａ側に、スイッチ１９をｃ側に設定する。このとき、音声信号Ｑは、オーバラップ加算処理部２１を介することによる信号の伝送遅延を補償するために遅延バッファ２０にて遅延を掛けられるだけで音声信号蓄積バッファ７に出力される。
【０１５２】
一方、クロックスリップ制御処理部１０から間引き処理命令を受けると（図１７（ｂ）中の音声信号波形におけるオーバラップ加算区間に相当する区間）、サンプリングレート制御部１６は、間引き処理に応じたオーバラップ加算処理を実行させるための制御命令を生成してオーバラップ加算処理部２１に通知・設定すると共に、スイッチ１８，１９を制御して、スイッチ１８をｂ側に、スイッチ１９をｄ側に設定する。ここで、オーバラップ加算区間に相当する時間は、任意に設定することができる。上記と同様に、Ｍ個のサンプル分の区間をオーバラップ加算区間として設定することとする。
【０１５３】
オーバラップ加算処理部２１では、サンプリングレート制御部１６から間引き処理に応じた上記制御命令を受けると、処理対象として設定したオーバラップ加算区間の音声信号Ｑ（図１７（ｂ）中の実線で表した波形Ｓｃを構成する信号）に対して１サンプル分だけ進んだ信号Ｑ”（図１７（ａ）中の破線で表した波形Ｓａを構成する信号）を用意し、信号Ｑと信号Ｑ”とを重み付け加算する（図１７（ｂ）参照）。
【０１５４】
ここで、オーバラップ加算区間におけるＭ個の信号をＱ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ−１）とし、これより１サンプル分だけ進んだ信号をＱ”（０），Ｑ”（１），・・・，Ｑ”（Ｍ−１）とすると、例えば、下記式（７）に従ってオーバラップ加算信号Ｒ（図１７（ｂ）中の太線で表した波形Ｓｂを構成する信号）を得ることができる。
Ｒ（ｋ）＝（（Ｍ−ｋ）／Ｍ）Ｑ（ｋ）＋（ｋ／Ｍ）Ｑ”（ｋ）
ｋ＝１，２，・・・，Ｍ−１
Ｒ（Ｍ）＝Ｑ”（Ｍ）＝Ｑ（Ｍ＋１） ・・・（７）
【０１５５】
このようにして、オーバラップ加算処理部２１は、オーバラップ加算区間における（Ｍ＋１）個の信号系列Ｑ（０），Ｑ（１），・・・，Ｑ（Ｍ＋１）について、当初の波形の概形が維持されたＭ個の信号系列Ｒ（０），Ｒ（１），・・・，Ｒ（Ｍ）を生成し、音声信号Ｒとして蓄積バッファ７に出力して蓄積させる。
【０１５６】
音声信号蓄積バッファ７では、所定時間が経過した音声信号Ｒを、例えば音声信号Ｑと同一の一定なサンプリングレートの信号としてサンプルごとにＤ／Ａ変換部８へ出力する。これにより、音声信号蓄積バッファ７からの出力信号である音声信号Ｓは、当初の音声信号Ｑにおける音声信号サンプル間隔で出力される。従って、１回の間引き処理命令によって、非線形ギャップを生じることなく、音声信号Ｑに対して１サンプル間隔分のサンプル間引き処理を実行したのと同じ効果が得られる。
【０１５７】
上述のようにして得られた音声信号Ｓは、音声信号蓄積バッファ７からＤ／Ａ変換部８に音声信号サンプルごとに出力される。Ｄ／Ａ変換部８では、入力したディジタル音声信号をアナログ信号に変換した後、受話器９に出力する。受話器９は、入力したアナログ音声信号にて音声を再生する。なお、クロックスリップ制御処理部１０内の挿抜周期計算部１４が、上記実施の形態５と同様にして復号処理部４に復号処理制御命令を出力することにより、揺らぎ吸収バッファ３における圧縮符号化データの残量を一定に保つことができる。
【０１５８】
本実施の形態による音声復号装置は、上記実施の形態５の特殊形ということもできる。例えば、上記実施の形態５におけるアップサンプラ５のサンプリングレート変換比ｎがオーバラップ加算処理部２１によって設定されたオーバラップ加算区間におけるサンプル数Ｍと等しく（ｎ＝Ｍ）、低域通過フィルタ６のインパルス応答が図１９に示す三角波の窓関数により表現される特性を持っているものとする。ここで、図１９中、Ｔｓは音声信号Ｋ（Ｑ）のサンプリング周期を示す。この様子を図１８を用いて示す。低域通過フィルタ６のインパルス応答が、図１９に示す三角波の特性を持っていることから、図１３の低域通過フィルタ６の出力である音声信号Ｍの補間信号（図１８の点線で示した信号）ｑ（ｋ＋ｍ／（Ｍ＋１））は、ちょうど（Ｍ＋１）サンプル線形補間を実施したのと同じ結果が得られるため、下記式で与えられる。
ｑ（ｋ＋ｍ／（Ｍ＋１））
＝｛ｍｑ（ｋ）＋（Ｍ−ｍ＋１）ｑ（ｋ＋１）｝／（Ｍ＋１）
ｋ＝０，１，２，・・・，Ｍ−１、ｍ＝０，１，２，・・・，Ｍ
この後、上記実施の形態５によれば、１／Ｍ倍ダウンサンプリングを行う。ダウンサンプラ１７の出力である音声信号Ｎの各サンプルｒ（ｋ）（太線で示した信号）は、下記式で表される。
【０１５９】
以上のように、この実施の形態６によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部４と、復号処理部４が復号した音声信号を一定時間ごとの区間に区切り、時間的に異なる区間における音声信号波形のオーバラップ加算処理を実行して音声信号サンプルが挿入又は間引きされた音声信号を生成するオーバラップ加算処理部２１と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じてオーバラップ加算処理部２１に音声信号サンプルの挿入処理又は間引き処理を実行させるクロックスリップ制御処理部１０とを備え、クロックスリップ制御処理部１０が、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、送信側との間で伝送同期がとれておらず、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、オーバラップ加算処理部２１に音声信号サンプルの間引き処理を実行させ、送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、オーバラップ加算処理部２１に音声信号サンプルの挿入処理を実行させるので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができる。これにより、揺らぎ吸収バッファ３の破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができる。
【０１６０】
また、アップサンプリングされた信号に対するサンプル挿抜処理と同様な効果が得られるオーバラップ加算処理を実行することから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができる。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することができる。
【０１６１】
さらに、アップサンプラ５、低域通過フィルタ６、及びダウンサンプラ１７の代わりに、オーバラップ加算処理という簡便な処理でサンプル挿抜処理に相当する処理を実現するため、プロセッサの処理負荷を低減させることができる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、復号処理部が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラと、アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して、音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行する挿抜処理部と、音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択する制御処理部とを備えたので、送受信側で動作クロックの同期がとれていない場合であっても、音声信号波形の概形を大きく崩さずに音声信号を復号することができるという効果がある。これにより、受信した音声符号化データを一時蓄積するバッファの破綻による異音などの耳障りな雑音の発生を抑圧することができるという効果がある。また、アップサンプリングされた信号に対してサンプル挿抜処理を実行することから、当該処理によって音声信号波形に生じる非線形ギャップを小さくすることができ、これに起因するクリック音を緩和することができるという効果がある。これにより、従来と比較してより高品質な音声を再生することも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】クロックスリップ制御処理部の動作を示すフローチャートである。
【図３】サンプル挿抜処理を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図５】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図６】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態３による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図８】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図９】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１０】この発明の実施の形態４による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１２】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１３】この発明の実施の形態５による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１５】受信側のクロック周波数が送信側より低い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態６による音声復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態６の音声復号装置によるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１８】受信側のクロック周波数が送信側より高い場合におけるサンプル挿抜処理を説明する図である。
【図１９】低域通過フィルタのインパルス応答の特性を示すグラフである。
【図２０】蓄積バッファにおけるデータ蓄積量の経時変化を説明する図である。
【図２１】無音区間の拡張又は圧縮処理を説明する図である。
【図２２】従来のサンプル挿抜処理を説明する図である。
【符号の説明】
１ パケット分解部、２ パケット廃棄監視部、３ 揺らぎ吸収バッファ、４復号処理部、５ アップサンプラ、６ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、７ 音声信号蓄積バッファ、８ Ｄ／Ａ変換部、９ 受話器、１０ クロックスリップ制御処理部（制御処理部）、１１ サンプル挿抜処理部（挿抜処理部）、１２ クロック源、１３ 通算受信パケットカウンタ、１４ 挿抜周期計算部、１５ クロックカウンタ、１６ サンプリングレート制御部（倍率変更部）、１７ ダウンサンプラ、１８，１９ 切り替えスイッチ、２０ 遅延バッファ、２１ オーバラップ加算処理部（加算処理部）。
Claims (10)
- 受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、上記復号処理部が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラと、上記アップサンプリングされた音声信号を構成する音声信号サンプル系列に対して音声信号サンプルの挿入又は間引きを実行する挿抜処理部と、上記音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて上記挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入又は間引きのいずれかを選択する制御処理部とを備えた音声復号装置。
- 制御処理部は、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、上記送信側との間で伝送同期がとれておらず、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの間引き処理を選択し、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、上記挿抜処理部が実行すべき処理として音声信号サンプルの挿入処理を選択することを特徴とする請求項１記載の音声復号装置。
- 受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、上記復号処理部が復号した音声信号をアップサンプリングするアップサンプラと、上記アップサンプラのサンプリングレート変換倍率を変更する倍率変更部と、上記音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて上記倍率変更部にサンプリングレート変換倍率を変更させる制御処理部とを備えた音声復号装置。
- 制御処理部は、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、上記送信側との間で伝送同期がとれておらず、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、倍率変更部にアップサンプラの変換倍率を上昇させ、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、上記倍率変更部にアップサンプラの変換倍率を下降させることを特徴とする請求項３記載の音声復号装置。
- アップサンプラがアップサンプリングした信号をダウンサンプリングするダウンサンプラを備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の音声復号装置。
- 倍率変更部は、アップサンプラの代わりに、ダウンサンプラのサンプリングレート変換倍率を変更することを特徴とする請求項５記載の音声復号装置。
- 制御処理部は、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、上記送信側との間で伝送同期がとれておらず、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、倍率変更部にダウンサンプラの変換倍率を下降させ、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、上記倍率変更部にダウンサンプラの変換倍率を上昇させることを特徴とする請求項６記載の音声復号装置。
- 制御処理部は、処理対象の音声信号を一定時間の区間に区切り、アップサンプラ及びダウンサンプラは、上記区間における音声信号サンプルに対してのみ、それぞれアップサンプリング及びダウンサンプリングを実行することを特徴とする請求項５から請求項７のうちのいずれか１項記載の音声復号装置。
- 受信した音声符号化データを音声信号に復号する復号処理部と、上記復号処理部が復号した音声信号を時間推移の異なる一定時間ごとの区間に区切り、異なる時間推移の区間における音声信号サンプル系列間でのオーバラップ加算処理を実行して音声信号サンプルが挿入又は間引きされた音声信号サンプル系列を生成する加算処理部と、上記音声符号化データの送信側との同期状態を検出し、当該検出結果に応じて上記加算処理部に音声信号サンプルの挿入処理又は間引き処理を実行させる制御処理部とを備えた音声復号装置。
- 制御処理部は、音声符号化データの送信側との同期状態の検出結果から、上記送信側との間で伝送同期がとれておらず、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より高いと判断したとき、加算処理部に音声信号サンプルの間引き処理を実行させ、上記送信側のデータ送信クロック周波数が受信側のデータ処理クロック周波数より低いと判断したとき、上記加算処理部に音声信号サンプルの挿入処理を実行させることを特徴とする請求項９記載の音声復号装置。
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