JP2660878B2 - カテゴリ選択に基づくホール配置および充填を使用した通信装置 - Google Patents

カテゴリ選択に基づくホール配置および充填を使用した通信装置

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JP2660878B2 JP3505060A JP50506091A JP2660878B2 JP 2660878 B2 JP2660878 B2 JP 2660878B2 JP 3505060 A JP3505060 A JP 3505060A JP 50506091 A JP50506091 A JP 50506091A JP 2660878 B2 JP2660878 B2 JP 2660878B2
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    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/44Transmit/receive switching
    • H04B1/46Transmit/receive switching by voice-frequency signals; by pilot signals

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は概して通信システムおよび装置に関する。
発明の背景 無線送信の音声部にホール(すなわち、ギャップ)を
設けることは、準二重(quasi−duplex)通信システム
の送信の割り込みを許容するために必要である。加うる
に、情報はホール中に送信できる。しかし、これらのホ
ールに対するいくつかの用途には40mSあるいはこれ以上
もの長い持続時間を要する。このような持続時間を有す
るホールは音声信号の質を相当劣化させる。このホール
が比較的高い頻度(例えば、1秒当り3回)で発生する
場合、音声劣化はほとんどの聴取者に対し受け入れられ
ないものとなる。従って、あるホール充填(hole−fill
ing)(すなわち、ホールを作るために除去された情報
に置き代わるもの)が、音声の質を保持するのに必要と
なる。
ほとんどのホール充填アルゴリズムがドロップアウト
またはノイズバーストを補修(fix)する。これらのシ
ステムは概して非常に短時間のフレーム(例えば、8m
S)を有し、従って比較的容易に補修される。しかし、
より長いホール持続時間が使用される場合には、より優
れたホール充填方法が要求される。
発明の概要 簡単に説明すると、本発明によれば、通信装置には音
声信号を受信する手段および音声信号を代表する信号を
発生する手段が含まれている。加うるに、分析手段が、
前記代表信号のどの部分がホールに置き替えるのに適し
た少なくとも1つの所定のカテゴリに属しているかを決
定する。送信機が音声情報を含む出力信号を送信、該音
声情報は該音声情報の少なくともいくつかの部分の代り
に置替えられるホールを有する。これらの部分は所定の
カテゴリに属する代表信号の部分に対応しており、かつ
前記出力信号はそこにホールが置換される少なくともい
くつかの部分の所定のカテゴリを識別するシグナリング
情報を含む。
図面の簡単な説明 図1は本発明による無線機を示す。
図2a−2fは本発明により送信、受信、処理される信号
を表わすグラフである。
好ましい実施例の詳細な説明 図1を参照すると、本発明による無線機10が示されて
いる。音声信号12がマイクロフォン14で受信され、音声
増幅器15で増幅される。アナログ・デジタル(A/D)コ
ンバータ16が、コントローラ22(例えば、モトローラDS
P56001またはこれと同等の機能を有する従来のデジタル
信号処理装置)とともに音声信号12をデジタル信号に変
換し、かつ、デジタル音声信号は入力バッファ18に提供
して、デジタル化音声信号の少なくとも一部を記憶す
る。送信機20による送信の前に、このような記憶によっ
てコントローラ22がデジタル化音声信号の記憶部分を処
理することができる。送信機20は、スイッチ24(コント
ローラ22によって制御されている)が「送信位置」にあ
るときに、アンテナ26に接続される。
コントローラ22はデジタル化音声信号を分析し、音声
信号のどの部分がコントローラが認識するようにプログ
ラムされた数種のカテゴリのいずれかに属するかを決定
する。これらのカテゴリが所定長さのホールによる置換
に適した信号部分のタイプを表わしている。コントロー
ラ22はさらに音声信号が送信されるときにホールがカテ
ゴリの決定に基づいて何時、音声信号に置換されるのか
を決定する。コントローラ22が、各除去音声部分および
各ホールが送信音声信号に発生する時間を示す情報を送
信機20に送り、これによって送信機20がこの情報を他の
通信装置(図示省略)に送信する。他の通信装置は、能
力があればホールの発生中、無線機10の送信に割り込み
可能であり、それぞれのメッセージを送信し、これによ
って準二重通信操作を達成する。すなわち、送信が割り
込みされていない場合、除去された音声信号部分のカテ
ゴリに基づいて決定される方法で、受信音声信号中のホ
ールを充填する。
また、コントローラ22は音声情報を入力バッファ18に
記憶させる。音声情報は次にデジタルの形で送信機20に
送られる。送信機の形式により、変調の前に少なくとも
一のデジタル・アナログコンバータが少なくともある音
声情報をアナログ信号に変換するために使用される。
適切なホール配置回数が1組の所定の基準に基づいて
コントローラ22によって決定される。例えば、ホール配
置の典型的なタイプとしては、(1)例えば1秒当たり
3回の周期的なホール配置、(2)ホールを含むのに十
分長い音声通信中の休止における配置(与えられた時間
周期(T)中にこのような休止がない場合は、ホールが
強制的に入れられる)、(3)音声部分の各サイドに一
つまたはそれ以上のピッチ周期を含む音声部分にわたる
かなり一貫したピッチおよび振幅を有するワードまたは
音を表わす音声部分中のホールの配置、(4)かなりの
ピッチまたは音声電力を有しない相当なノイズとなる音
声部分中のホールの配置および(5)予め記憶された音
声特性(例えば、何らかの特定の応答または音声遷移)
と整合する音声部分中のホールの配置が含まれる。ホー
ル配置の他の基準をコントローラ22にプログラムするこ
とも可能である。
ホール選択プロセスから、コントローラ22はホールを
形成するために除去されるべき音声信号の各部分のカテ
ゴリを認識する。このカテゴリは通信ユニット(受信ユ
ニット)が送信音声信号を受信し、かつ、そのホールを
充填するために非常に有利なものである。従って、各カ
テゴリを表わすデジタル数は受信ユニットに送信される
ためのホールの位置と共にコントローラ22によってエン
コードされる。この情報は音声信号と一緒に送信される
可聴範囲外(sub−audible)データによって表わすこと
ができる。この可聴範囲外データは、ホールが発生する
ときを受信ユニットに知らせるために、それが対応する
ホールの前に送られる。
受信ユニットはいくらかの方法で受信音声信号中のホ
ールを充填することができる。ホールを充填する最もよ
い方法は、ホールから何が除去されたかを知ることであ
る。しかし、ほとんどのシステムにおいて、その情報を
送ることはできない。従って、最も優れた実際的な方法
は、除去された部分が属しているカテゴリの情報および
ホールによって除去された情報を近似するために各ホー
ルの直前および直後の送信音声部分の情報を用いること
である。この情報により信号を受信する通信装置はホー
ル充填プロセスまたはアルゴリズムの最も適したタイプ
を選ぶことができる。従って、ホールを充填するより正
確な方法が得られる。
スイッチ24が「受信」位置にあるとき、受信機28はホ
ールおよび、タイミングおよびカテゴリデータを含む無
線周波(RF)信号を受信できる。この受信機28は受信RF
信号を復調し、音声信号、タイミングデータおよびカテ
ゴリデータを回収する。これらの信号はデジタル信号と
して受信機から出力され、受信機28中の少なくとも一の
アナログ・デジタルコンバータを用いることによって得
られる。こうして、受信RF信号の音声部分は、ホール充
填プロセスのためにバッファ34中にデジタル形で記憶さ
れる。このプロセスはコントローラ22によって実行され
る。受信機28はコントローラ22に接続されており、タイ
ミングデータおよびカテゴリデータをコントローラ22に
提供する。コントローラ22は、最も適したホール充填プ
ロセスを選択するためにそのデータを用いる。一度ホー
ルが充填されると、得られた音声信号がコントローラ22
によって出力バッファ34からデジタル・アナログコンバ
ータ36に送られ、増幅するために音声増幅器38に提供さ
れるべきアナログ信号が生成され、次にスピーカ39に送
られて無線機10の使用者に供される。
図2aを参照すると、入力音声信号40が示されている。
好ましくは人間の音声を表わす入力音声信号40はコント
ローラ22(図1の)によってサンプルされ、どの部分が
ホールと置換するのに適しているかを決定する。ホール
は、入力バッファ18に記憶された音声サンプルを処理し
た後で認識される。コントローラ22にプログラムされる
所定のホール選択基準に基づいて、所定のカテゴリがホ
ールによる置換に適した音声信号40の各部分に割り当て
られる。図2aにおいて、部分44はホールによって置換さ
れるのに適したものと決定されている。入力音声信号40
はアナログ音声信号またはデジタル音声信号(この信号
は好ましくはデジタル信号であって、デジタルであれば
より容易に分析できる)とされる。
図2bを参照して、遅延音声信号48を示す。この遅延音
声信号48はコントローラ22によるその分析中に入力バッ
ファ18内の記憶によって遅延される(46)。
図2cを参照して、送信機20によって送信されたRF出力
信号50を示す。音声入力信号40の受信から出力信号50の
送信までの遅延の長さは文字Tで表わされる。遅延Tは
元の音声信号40中のホール選択に必要であり、ホールの
発生前に可聴範囲外データ信号を送るのに必要である。
ホールの発生前に、遅延Tが可聴範囲外情報56を送るの
に必要な時間よりも長い場合、簡単な可聴範囲外「アイ
ドル」トーン(すなわち、「1」、「0」パターン)が
タイミング情報の片側または両側に使用できる。出力信
号50は音声変調部分(すなわち、音声情報)52、可聴範
囲外信号情報56および複数のホール54から成る。この可
聴範囲外信号情報56はホール位置データ(次のホールの
位置を示す)と、カテゴリデータ(無線機10の送信端で
ホールに置き替えられた情報のタイプを示す)と、ユニ
ットIDと、他のあらゆる無線制御情報を含んでいる。
図2dを参照して、受信機28によって受信されたRF入力
信号60を示す。RF入力信号60は、音声情報62と、信号
(signalling)情報66と、複数のホール64とを含んでい
る。
図2eを参照すると、入力信号60が復調された後、受信
音声信号68が得られる。受信音声信号68はホール64に対
応する複数のホール69を含んでいる。受信音声信号68が
アナログである場合、受信機28はこのアナログ信号をよ
り容易に処理するためにデジタル信号に変換する。ホー
ル69は充填され、無線機10の使用者に供すべき音声信号
の質を改善する必要がある。
図2fを参照して、遅延音声信号72(ホールなし)を示
す。この遅延音声信号72は受信音声信号68に実行された
ホール充填プロセスの結果である。ホール充填プロセス
は可聴範囲外情報66(ホール位置およびホールによって
置換された音声部分のカテゴリ情報を含む)に基づいて
実行される。バッファ遅延70はホール充填プロセスの実
行に必要である。
従って、送信機におけるホールタイミングおよびカテ
ゴリのデータを処理することによって受信ユニットによ
って実行されるべきホール充填プロセスが改善される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4056779(US,A) IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS,SPEE CH,AND SIGNAL PROC ES−SING,Vol.37,No.10 (1989−10) P.1597−1600

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】音声信号を受信するためのマイクロフォン
    と、 前記音声信号を表わす代表信号を生成するためのアナロ
    グ・デジタルコンバータと、 ホールによる置換のために適した1組の所定のカテゴリ
    の信号部分に属する前記代表信号の部分を決定するため
    のコントローラと、 前記コントローラに結合されかつ前記代表信号を受け入
    れかつ出力信号を送信するための送信機と、 を具備し、前記出力信号は、 ホールによる置換に適した前記1組の所定のカテゴリの
    信号部分に属する代表信号の部分に代えて生ずるホール
    を有する音声情報、および ホールによって置換された前記代表信号の所定のカテゴ
    リを識別するシグナリング情報、 を具備する通信装置。
  2. 【請求項2】さらに、 前記コントローラに結合され、RF信号を受信するための
    受信機であって、前記RF信号は送信音声信号を表わし、
    かつ前記RF信号は(1)その中にホールを有する入力音
    声情報であって、該ホールは送信音声信号の除去された
    部分を置き代えるもの、および(2)前記ホールによっ
    て置換された音声情報の部分の所定のカテゴリを識別す
    る入力シグナリング情報と音声情報中に各ホールが発生
    する時間を示すホールのタイミングデータを含む入力シ
    グナリング情報を有するもの、 前記RF信号を復調して復元された音声部分を得、かつ前
    記入力シグナリング情報をデコードするための受信機、
    そして 前記入力音声情報におけるホールを前記入力シグナリン
    グ情報によって特定されたカテゴリの情報と置き代える
    ためのコントローラ、 を具備する請求項1に記載の通信装置。
  3. 【請求項3】前記コントローラは入力音声情報のホール
    を入力シグナリング情報に基づき、かつ各ホールの直前
    および直後の入力音声情報の部分に関係する情報に基づ
    き近似情報によって置き代える請求項2に記載の通信装
    置。
  4. 【請求項4】前記通信装置は無線機である請求項2に記
    載の通信装置。
  5. 【請求項5】RF信号を受信するための受信機であって、
    該RF信号は音声信号を表わし、かつ該RF信号は(1)そ
    の中にホールを有する入力音声情報、(2)ホールによ
    って置き代えられた音声情報の部分の所定のカテゴリを
    識別する入力シグナリング情報を含み、前記受信機は、 前記RF信号を復調して入力音声部分を得、かつ入力シグ
    ナリング情報を得るための受信機、そして 前記受信音声信号におけるホールを前記シグナリング情
    報によって決定される方式によって置き代えるためのコ
    ントローラ、 を具備する受信機。
  6. 【請求項6】前記コントローラは前記入力音声情報のホ
    ールを前記入力シグナリング情報に基づき、および各ホ
    ールの直前および直後の入力音声情報の部分に関係する
    情報に基づき近似情報によって置き代える請求項5に記
    載の受信機。
  7. 【請求項7】送信音声信号におけるホールを充填するた
    めの方法であって、送信機により、 音声信号を受信する段階、 アナログ・デジタルコンバータにより、前記音声信号を
    表わす代表信号を生成する段階、 コントローラにおいて、前記代表信号のどの部分がホー
    ルによって置き代えるのに適し、前記コントローラに格
    納された、1組の所定のカテゴリに属するかを決定する
    段階、そして 出力信号を送信する段階、 を具備し、前記出力信号は、 前記コントローラに格納された、前記所定のカテゴリに
    属する代表信号の部分に対応する前記音声情報の少なく
    ともいくつかの部分に代えて発生するホールを有する音
    声情報、そして ホールが配置される音声情報の少なくともいくつかの部
    分の所定のカテゴリを識別するシグナリング情報、 を具備する送信音声信号におけるホールを充填するため
    の方法。
  8. 【請求項8】さらに、受信機によって、 入力信号を受信する段階であって、該入力信号は音声信
    号を表わし、かつ該入力信号はその中にホールを有し該
    ホールは音声信号の除去された部分を置換するものであ
    る入力音声情報、および音声信号の除去された部分の所
    定のカテゴリを識別しかつ各ホールが音声情報中で発生
    する時間を示すデータを含む入力シグナリング情報を備
    えるもの、 前記入力信号を復調して入力音声部分を得る段階、そし
    て 前記入力シグナリング情報によって特定されるカテゴリ
    の情報によって前記受信音声中のホールを置き代える段
    階であって前記カテゴリは前記コントローラに格納され
    ているもの、 を具備する請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】前記音声信号はアナログ情報を含む請求項
    8に記載の方法。
  10. 【請求項10】さらに、送信機によって、 前記音声信号をデジタル音声信号に変換し、それにより
    前記代表信号がデジタル信号になるようにする段階、 を具備する請求項8に記載の方法。
JP3505060A 1990-02-28 1991-02-06 カテゴリ選択に基づくホール配置および充填を使用した通信装置 Expired - Lifetime JP2660878B2 (ja)

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