JP2691254B2 - 音声伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、音声または楽音等のアナログ信号の通信
と同時にデータ通信を可能にするビットスチール機能を
有する音声伝送装置に関するものである。

「従来の技術」 従来、放送局等では無人の設備（例えば、送信所、中
継所等）が多いため、これらの設備を遠隔制御するの
に、一般の電話回線や専用線等のアナログ回線を利用し
てPB（押しボタン）信号のやりとりやモデム等を用いて
行ってきた。

しかし、この方式は、この遠隔制御のために専用の電
話回線や専用線を確保する必要があること、またアナロ
グ信号でやりとりするため早い通信速度のデータは伝送
できない等の問題があった。

一方、ディジタル回線では、例えばINSネット64では6
4kb/sの情報チャネルをもっており、SB−ADPCM（帯域分
割−適応差分PCM）方式のコーディックを使用すると、7
KHzまでの帯域のアナログ信号の伝送が可能となり、放
送局等での高品質音声の伝送に適している。さらに、コ
ーデックでアナログ信号の符号化に割り当てたディジタ
ル信号の一部（例えば、8kb/sまたは16kb/s）をデータ
伝送用に使用（ビットスチール）し、このデータ伝送用
チャネルで遠隔制御用データの送受信を行うこともでき
るため、遠隔制御のための専用の回路の確保が不要とな
ること、従来よりも高速でデータ通信ができること、お
よびこれらのデータ通信と同時に音声の送受信ができる
ことなどメリットが非常に大きい。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、このビットスチールを使用するとアナログ
信号を量子化する際の歪みが大きくなるため、歪率が増
大する。第11図は、SB−ADPCM方式のコーデックについ
て周波数対歪率特性を示したもので、同図でモード１は
64kb/sを音声のみで使用した場合、モード２は56kb/sを
音声で8kb/sをデータで使用した場合、モード３は48kb/
sを音声で16kb/sをデータで使用した場合の特性例を示
している。モード１よりモード２が悪くなり、モード３
は更に悪くなっていることがわかる。放送局で放送線と
して使用するには、モード１が望ましいが、放送設備の
遠隔制御を行うにはモード２か３を使用する必要があ
る。この選択は事前に相互の端末で設定しておく必要が
あるため、急なモード変更は難しく、特に相手側が無人
の場合は設定替えはできず、実際使用する上ではモード
２から３に設定したまゝとしている。

この発明の目的は、ビットスチールモードの起動、停
止の制御を自動的に行い、切替えの操作性を著しく改善
した音声伝送装置を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 この発明は、コーデックにアナログ信号の符号化に割
り当てたディジタル信号の一部をデータ伝送用に使用
し、音声通信と同時にデータ通信を可能にするビットス
チール回路と、ビットスチール回路の起動および停止を
制御するビットスチールモード切替回路と、発信あるい
は着信、応答に応じてビットスチールモード切替回路を
制御し、上記ビットスチール回路を起動させるビットス
チールモード外部制御手段と、ビットスチール通信手段
が起動されている時にビットスチールによりデータ通信
を行うとともに、データ通信完了時にデータ通信完了情
報を出力するデータ入出力処理手段と、データ入出力処
理手段よりデータ通信完了情報を入力すると上記ビット
スチールモード外部制御手段によりビットスチールモー
ド切替回路を制御し、上記ビットスチール回路を停止さ
せる制御手段とを設けたことを主要な特徴とする。

請求項２の発明では、相手端末が同種の端末かどうか
を判定するためのサブアドレス、ユーザユーザ情報、通
信クラスなどの照合データを記憶する相手端末照合デー
タ記憶手段、および相手端末と接続開始時に、相手端末
照合データ記憶手段より相手端末が同種の端末かどうか
を判定するための照合データを取り出し、相手端末から
接続時の回線を通じて送出されてくる照合データとを比
較照合し、一致した場合にのみ上記ビットスチールモー
ド切替えの動作を行う制御手段を更に設けたことを主要
な特徴とする。

「実施例」 第１図はこの発明の前提となる構成例を示す。音声コ
ーデック11は、例えばSB−ADPCM方式のアナログ信号と
ディジタル信号とを相互に変化するもので、音声通信と
ともにデータ通信を可能にするビットスチール回路12を
含むものである。ビットスチール回路12はビットスチー
ルモード切替回路13により起動および停止制御される。
ビットスチールモード切替回路13はビットスチールモー
ド外部制御インタフェース回路（インタフェース回路と
端子）14により外部から制御される。コーデック11のデ
ィジタル入出力側はディジタルインタフェース回路（例
えば、64kb/s送受信データと8kb/s・16kb/sの同期信号
のインタフェース回路とRS422端子）15と接続され、ア
ナログ入力側にアナログ入力端子16が増幅器17を通じて
接続され、アナログ出力側は増幅器18を通じてアナログ
出力端子19に接続されている。ビットスチール時のデー
タ通信用インタフェース回路（入出力データと同期信号
のインタフェース回路と端子）21がビットスチール回路
12に接続されている。電源回路22は各部に動作電力を供
給する。

外部制御インタフェース回路14からの指示に従い、ビ
ットスチールモード切替回路13がビットスチール回路12
を起動していない場合は、音声コーデック11は増幅器17
の出力アナログ信号をディジタル信号に変換して、その
まゝディジタルインタフェース回路15へ出力し、ディジ
タルインタフェース回路15からのディジタル信号をその
まゝアナログ信号に変換して増幅器18へ出力する。ビッ
トスチールモード切替回路13によりビットスチール回路
12が起動されている場合は、増幅器17の出力アナログ信
号はディジタル信号に変換されるとともに、そのディジ
タル信号に対してビットスチールが行われえ、そこにデ
ータ通信インタフェース回路21からのデータが挿入され
てディジタルインタフェース回路15へ出力され、ディジ
タルインタフェース回路15からのディジタル信号中のビ
ットスチールに対するビットが取り出されてデータ通信
インタフェース回路21へ出力されるとともに、残りのデ
ィジタル信号はアナログ信号に変換されて増幅器18へ出
力される。

音声コーデック11およびビットスチール回路12、ビッ
トスチールモード切替回路13の具体例を第２図に示す。
この例はSB−ADPCM方式のコーデックに適用した場合
で、音声コーデック11はSB−ADPCM符号化回路23と、SB
−ADPCM復号化回路24とを備え、従来技術の説明で述べ
た、ビットスチールモード２あるいはビットスチールモ
ード３に対応した、データ挿入回路25,26およびデータ
分岐回路27,28からビットスチール回路12が構成され
る。ビットスチールモード切替回路13はデータを挿入し
ない経路29とデータ挿入回路25,26とを符号化回路23に
切替接続を行う挿入モード選択回路31と、データ分岐を
しない経路32と、データ分岐回路27と28とを復号化回路
24に切替接続を行う分岐モード選択回路33と、これらの
選択回路31,33の制御および各ビットスチールモードに
適応した最適な復号化を行うために音声コーデック11の
SB−ADPCM復号化回路24に現在のビットスチールモード
を指示する制御を行うモード切替制御回路34とから構成
される。ビットスチールモード外部制御インタフェース
回路13は外部制御機器の接続を行う外部制御端子35およ
び外部制御機器とビットスチールモード切替回路13のモ
ード切替制御回路34とのインタフェースを行う外部制御
インタフェース回路36から構成される。

符号化動作においては以下のように動作する。

7KHz帯域の入力音声はSB−ADPCM符号化回路23によ
り、64kb/sのディジタル信号に変換される。

外部制御端子35に接続された外部制御機器の指示に応
じて、外部制御インタフェース回路36を経てモード切替
制御回路34を起動し挿入モード選択回路31にて下記の３
種の切替えを行う。

ｉ）モード1:符号化回路23の64kb/sのディジタル信号
は、そのまゝ全て音声用として出力する。

ii）モード2:符号化回路23の64kb/sのディジタル信号の
内、8kb/sを削除し、代わりに挿入回路25に入力される8
kb/sの外部データに置き換え、56kb/sの音声、8kb/sの
データを出力する。

iii）モード3:符号化回路23の64kb/sのディジタル信号
の内、16kb/sを削除し、代わりに挿入回路26に入力され
る16kb/sの外部データに置き換え、48kb/sの音声、16kb
/sのデータを出力する。

なお、各モードにおける64kb/sのディジタル信号は共
通の出力端子を通じてディジタルインタフェース回路15
へ出力される。

次に復号化の動作を説明する。

外部制御端子35に接続された外部制御機器の指示に応
じて、外部制御インタフェース回路36を経てモード切替
制御回路34を起動し、分岐モード選択回路33にて下記の
３種の切替えを行う。

ｉ）モード1:ディジタルインタフェース回路15から入力
された64kb/sのディジタル信号はそのまゝSB−ADPCM復
号化回路24に入力され7KHz帯域の音声として出力する。
一方、モード切替制御回路34はSB−ADPCM復号化回路24
にモード１であることを指示し、通常の復号を行うこと
により、モード１に適応した最適な復号化を行うことが
できる。

ii）モード2:入力された64kb/sのディジタル信号の内、
分岐回路27にて8kb/sの外部データを分岐出力し、残り
の56kb/sを音声信号としてSB−ADPCM復号化回路24に入
力して7KHz帯域の音声として出力する。一方、モード切
替制御回路34はSB−ADPCM復号化回路24にモード２であ
ることを指示して復号化回路を従来の8kb/sのビットス
チールにおける復号と同様の状態に設定してモード２に
適応した最適な復号化を行う。

iii）モード3:入力された64kb/sのディジタル信号の
内、分岐回路28にて16kb/sの外部データを分岐出力し、
残りの48kb/sを音声信号としてSB−ADPCM復号化回路24
に入力して7KHz帯域の音声として出力する。一方、モー
ド切替制御回路34はSB−ADPCM復号化回路24にモード３
であることを指示するので、モード３に適応した最適な
復号化を行うことができる。

第３図はこの発明の実施例の一部であって、第１図と
対応する部分に同一符号を付けてある。データ通信イン
タフェース回路21にビットスチール機能を用いて送受信
されるデータの入出力・処理を行うデータ入出力処理回
路37が接続される。アナログ入力端子16とアナログ出力
端子19とがそれぞれ音声入出力増幅回路38を通じてマイ
ク39とスピーカ41に接続される。ディジタル回線に対す
るドライバレシーバ42はレイヤ１・２制御回路43に接続
され、ビットスチールモード外部制御インタフェース回
路14を制御するビットスチールモード制御回路44を持つ
レイヤ３・マンマシン制御回路45がレイヤ１・２制御回
路43に接続され、レイヤ３・マンマシン制御回路45にダ
イヤル・キー46、表示器47が接続される。チャネルセレ
クタ48がレイヤ１・２制御回路43と接続されるととも
に、コーデック・通話・トーン回路49及びディジタルイ
ンタフェース回路15と接続される。ハンドセット・サウ
ンダ51がコーデック・通話・トーク回路49に接続され
る。第４図は第３図の動作を示すフローチャートであっ
て、以下に本フローチャートを使用して第３図の動作を
説明する。

音声信号に対する発信あるいは着信の起動（STEP1）
があるとレイヤ３・マンマシン制御回路45のビットスチ
ールモード制御回路44が起動し、ビットスチールモード
外部制御インタフェース回路14を経てビットスチールモ
ード切替回路13を制御し、音声コーデック11のビットス
チール回路12を起動する（STEP2）（ビットスチール状
態にする）。一方、回線の情報チャネル（64kb/s）はチ
ャネルセレクタ48、ディジタルインタフェース回路15を
経て音声コーデック11と接続され、アナログ入力用増幅
器17、アナログ出力用増幅器18、アナログ入力端子16、
アナログ出力端子19を経て、音声入出力増幅回路38で通
話を可能とし、データ通信用インタフェース回路21を経
て、データ入出力処理回路37でデータ通信を可能にする
（STEP3）。このデータ入出力処理回路37で音声通話と
同時にデータの送受信を行う（STEP4）。以上説明した
ように、この発明では、発着信があると相互の端末が自
動的にビットスチールモードとなるので操作性が優れて
いる。また、着信側の起動動作を自動応答とすることに
より、相手側が無人でも常に音声通話と同時にデータの
送受信（遠隔制御）が可能である。

第５図はこの発明の実施例であって、第３図に示した
この発明の実施例の一部に対し、ビットスチールモード
制御回路52が設けられ、これによりデータ入出力処理回
路37よりデータ通信完了情報を入力するとビットスチー
ルモード外部制御インタフェース回路14を制御する。第
６図はこの第５図の実施例の動作を示すフローチャート
であって、以下に本フローチャートを使用して、この実
施例の動作を説明する。

STEP1からSTEP4までの動作は、第４図の実施例の動作
と同じである。STEP4で行われているデータ通信が完了
（STEP5）するとデータ入出力処理回路37よりデータ通
信完了情報がビットスチールモード制御回路52に出力さ
れ、制御回路52はビットスチールモード外部制御インタ
フェース回路14を経てビットスチールモード切替回路13
を制御し、音声コーデック11のビットスチール回路12を
停止させる（STEP6）。すると、その後は音声コーデッ
ク11は回線の情報シャネル（64kb/s）を全て音声の符号
化に割り当てるので、量子化歪みが減少し高品質な音声
で通話ができる（STEP7）。このようにこの実施例で
は、データ通信（遠隔制御）が完了すると自動的にビッ
トスチールを停止し、回線の情報ジャネル（64kb/s）を
全て音声の符号化に割り当て量子化歪みが著しく減少し
高品質な音声通話が可能となるので、いちいち相互の端
末のモードを切替える操作が不要であり、著しく操作性
に優れている。

第７図はこの発明の第２の実施例であって、第５図の
実施例において相手端末が同種の端末かどうかを判定す
るための照合データ（サブアドレス、ユーザユーザ情
報、通信クラス等）を記憶する相手端末照合データ記憶
回路53がレイヤ３・マンマシン制御回路45に接続され
る。第８図はこの第２の実施例の動作を示すフローチャ
ートであって、以下に本フローチャートを使用して、こ
の第２の実施例の動作を説明する。

発信（STEP1）あるいは着信（STEP10）の起動があ
り、相手端末応答（STEP2）あるいは着信応答（STEP1
1）があると、レイヤ３・マンマシン制御回路45は相手
端末照合データ記憶回路53より照合データ（サブアドレ
ス、ユーザユーザ情報、通信クラス等）を取り出し、相
手端末から回線を通じて送出されてくる照合データと比
較照合し、一致した場合にのみ（STEP3,12）第５図と第
６図で説明したこの発明の実施例の動作を行う。第８図
のSTEP4からSTEP9まで、およびSTEP13からSTEP18までの
動作は、第６図のSTEP2からSTEP7までの動作と同じであ
る。このように、第２の実施例ではビントスチールの起
動・停止の自動切替えは、端末相互を照合してから行う
ので、ビットスチールの自動切替制御機能の無い端末と
の接続時はビットスチールモードとならないので、いち
いち事前に相手端末を意識して端末のモードを切替える
操作が不要であり著しく操作性に優れている。

第９図はこの発明の他の実施例であって、放送設備に
この発明を応用した例である。データ入出力処理回路37
の代わりに放送機器を遠隔制御するための放送機器遠隔
制御回路54が用いられ、音声入出力増幅回路38の代わり
に放送機器55が用いられ、相手端末照合データ記憶回路
53の代わりに照合データとして相手サブアドレスを記憶
する相手端末サブアドレス記憶回路56が用いられる。音
声コーデック11としては、7KHz帯域の高品質音声が伝送
できるSB−ADPCM方式を使用している。第10図は第９図
に示す他の実施例の動作を示すフローチャートであっ
て、以下に本フローチャートを使用して、この他の実施
例の動作を説明する。

発信（STEP1）あるいは着信（STEP10）の起動があ
り、相手端末応答（STEP2）あるいは着信応答（STEP1
1）があると、レイヤ３・マンマシン制御回路45は相手
端末サブアドレス記憶回路56より相手端末のサブアドレ
スを取り出し、相手端末から回線を通じて送出されてく
るサブアドレスと比較照合（STEP3またはSTEP12）し、
一致した場合にのみレイヤ３・マンマシン制御回路45の
ビットスチールモード制御回路44が起動し、ビットスチ
ールモード外部制御インタフェース回路14を経てビット
スチールモード切替回路13を制御し、音声コーデック11
のビットスチール回路12を起動する（STEP4またはSTEP1
3）。一方、回線の情報チャネル（64kb/s）はチャネル
セレクタ48、ディジタルインタフェース回路15を経て音
声コーデック11と接続され、アナログ入力用増幅器17、
アナログ出力用増幅器18、アナログ入力端子16、アナロ
グ出力端子19を経て、放送機器55で7KHzの音声通信を可
能にするとともに、データ通信用インタフェース回路21
を経て、放送機器遠隔制御回路54で放送機器55のチャネ
ル切替え、レベル調整等の遠隔制御を可能にする（STEP
5またはSTEP14）。この放送機器遠隔制御回路54で遠隔
制御ーセータの送受信を行う（STEP6またはSTEP15）。7
KHzの音声通信と同時に放送機器55の遠隔制御を完了（S
TEP7またはSTEP16）すると、放送機器遠隔制御回路54よ
りデータ通信完了情報がビットスチールモード制御回路
52に出力され、ビットスチールモード外部制御インタフ
ェース回路14を経てビットスチールモード切替回路13を
制御し、音声コーデック11のビットスチール回路12を停
止させる（STEP8またはSTEP17）。その後、音声コーデ
ック11は回線の情報チャネル（64kb/s）を全て音声の符
号化に割り当てるので量子化歪みが減少し、より高品質
な7KHzの音声通信ができる（STEP9またはSTEP18）。こ
のように、この実施例では、放送機器の遠隔制御が完了
すると自動的にビットスチールを停止し、回線の情報チ
ャネル（64kb/s）を全て音声の符号化に割り当て量子化
歪みが著しく減少し、より高品質な7KHzの音声通信が可
能となるので、いちいち相互の端末のモードを切替える
操作が不要であり、著しく操作性に優れている。特に、
放送機器では最初に放送機器の設定操作をすることが通
常のため、放送開始までに事前に放送機器を遠隔制御で
設定しておき、遠隔制御終了後の放送中は情報チャネル
（64kb/s）を全て音声の符号化に割り当て高品質な7KHz
の音声通信ができるため、非常に便利である。また、着
信側のSTEP11の動作を自動応答で行うことにより、着信
側が無人でもよく、相手側が無人の設備（送信所、中継
所等）が多い放送局では非常に有効である。

「発明の効」 以上説明したように、この発明ではコーデックをビッ
トスチールの状態とビットスチールでない状態とを切替
えられるようにし、かつ、この切替えを音声の発信、着
信、応答に応じて自動的にビットスチールモードを起動
し、そのビットスチールを利用してデータを送り、その
データの送出が終了すると、ビットスチールモードを自
動的に停止し、ビットスチールモードの切替えの操作性
が著しく改善され、かつ高品質な音声通信が自動的に行
える。

この発明は、特に放送局等で無人の設備（例えば、送
信所、中継所等）を遠隔制御するのに有効で、放送開始
までに事前に放送機器を遠隔制御で設定しておき、遠隔
制御終了後放送中は情報チャネルを全ての音声の符号化
に割り当て高品質な音声通信をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の前提となる構成例を示すブロック
図、第２図はその要部の具体例を示すブロック図、第３
図はこの発明の実施例の一部を示すブロック図、第４図
は第３図の動作を示すフローチャート、第５図はこの発
明の第１の実施例を示すブロック図、第６図はこの発明
の第１の実施例の動作を示すフローチャート、第７図は
この発明の第２の実施例を示すブロック図、第８図はこ
の発明の第２の実施例の動作を示すフローチャート、第
９図はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第10図
は第９図の実施例の動作を示すフローチャート、第11図
はSB−ADPCM方式のコーデックの周波数対歪率特性を示
す図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声または楽音等のアナログ信号とディジ
   タル信号とを相互に変換するコーデックを内蔵し、ディ
   ジタル回線を経て通信相手に上記アナログ信号を伝送す
   る音声伝送装置において、 上記コーデックでアナログ信号の符号化に割り当てたデ
   ィジタル信号の一部をデータ伝送用に使用し音声通信と
   同時にデータ通信を可能にするビットスチール回路と、 上記ビットスチール回路の起動および停止を制御するビ
   ットスチールモード切替回路と、 上記ビットスチール回路が起動されている時にビットス
   チールによりデータ通信を行うとともに、そのデータ通
   信完了時にデータ通信完了情報を出力するデータ入出力
   処理手段と、 音声通信の発進、着信、応答に応じて上記ビットスチー
   ルモード切替回路を制御して上記ビットスチール回路の
   起動を行い、上記データ入出力処理手段よりデータ通信
   完了情報を入力すると上記ビットスチールモード切替回
   路を制御し、上記ビットスチール回路の停止を行うビッ
   トスチールモード外部制御手段と を有することを特徴とする音声伝送装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の音声伝送装置において、相
   手端末が同種の端末かどうかを判定するためのサブアド
   レス、ユーザユーザ情報、通信のクラスなどの照合デー
   タを記憶する相手端末照合データ記憶手段、および相手
   端末と接続開始時に、上記相手端末照合データ記憶手段
   より相手端末が同種の端末かどうかを判定するための照
   合データを取り出し、相手端末から接続時に回線を通じ
   て送出されてくる照合データとを比較照合し、一致した
   場合にのみ、上記ビットスチールモード外部制御手段を
   動作可能とする手段を有することを特徴とする音声伝送
   装置。