JP2762941B2 - 背景雑音発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、背景雑音発生装置に関
し、特に背景雑音のゲインの制御を行う背景雑音発生装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信装置においては、その伝送線路上で
の外部的な要因による雑音や送受信信号の量子化雑音
等、様々な雑音が発生することを避けられない。従っ
て、例えば電子計算機におけるデジタルデータのよう
な、本来的にデジタルデータである情報を伝送する場合
には、可能な限り雑音を除去する必要があるものの、他
方では、画像や音声等の本来はアナログデータである情
報を伝送する場合、伝送に伴う雑音は、受信した画像や
音声の質に一様にある程度の劣化を生じさせ、そのた
め、これに反して人為的に何らかのデータ処理を行って
部分的な雑音の除去を行えば、かえって伝送すべき情報
に不自然な処理を施した結果になる恐れがある。

【０００３】例えば、従来から用いられていた伝送方式
として、画像や音声等を送信する場合、白色や黒色が持
続する部分または無音が持続する期間については、その
画像や音声をそのまま送信データとして伝送する代わり
に、白色や無音等が持続することを情報として伝送し、
受信側においてその情報に基づいて、具体的に白色部分
や無音期間を再生成する方式がある。この場合、音声を
例に挙げて説明すると、まず、送信すべき音声データが
存在する期間は、その音声データを所定のデジタル符号
化等の方式で送信データとして送り出し、受信側ではそ
のデータを雑音を含めて受け取り、これに基づいて、雑
音（伝送路上で生じた雑音や、データに内在する量子化
雑音等）を含み音質の劣化した音声データを再現する。
そして、送信すべき音声データが存在しない期間、即ち
無音期間には、無音であることを指示する情報をデジタ
ルデータとして送り出し、受信側では同様にその情報を
雑音を含めて受け取る。しかしデジタルデータであるこ
の無音指示情報は、通常の誤り訂正符号等を用いて高信
頼度で伝達可能であるので、受信側では雑音に影響され
ずこの無音指示情報を受け取ることができ、この無音指
示情報に基づいて、無音期間を生成する。従って、受信
データとして最終的に再生成される音声においては、無
音期間が始まると、受信した音声データが途切れるだけ
でなく、それまで音声データの背景にほぼ一様に存在し
ていた雑音までも途切れ、全くの無音状態が生じること
になる。これはアナログデータである音声にとって、極
めて不自然なデータ加工が施された状態だといえる。画
像伝送においても同様に、受信側での再生成画像におい
て、例えば一様な色が持続される部分では、他の部分に
比べて不均衡なほどに色の劣化やむらの無い高画質が得
られることになり、結局画像全体としては、かえって画
質が劣化したような印象を生じ得る再生状態となる。

【０００４】この問題を防ぐために、従来から通信装置
内には、擬似的に雑音を発生して受信機に供給するため
の、背景雑音の発生手段が設けられていた。図８にその
一例として、従来用いられていた雑音発生回路を示す。
図９はこの従来の雑音発生回路に於ける各節点の信号波
形を示すタイミングチャートである。図８に示す回路の
背景雑音出力は、図示しない選択回路に供給される。こ
の選択回路はまた受信信号をも供給されており、フレー
ム毎に制御信号に応じて受信信号と図８の回路の出力と
を選択的に出力し、フィルタ−回路、ＤＡ変換回路及び
増幅回路等を有する受信信号処理部へ供給している。

【０００５】疑似乱数発生回路は、データクロックに同
期し、データクロックの一周期毎に独立して”０”また
は”１”の値をランダムにとる疑似乱数信号を発生す
る。遅延回路は、この疑似乱数発生回路の出力を受け
て、データクロックの周期よりも短い時間だけ遅延させ
て出力する。ラッチ回路は、ゲイン調整用信号の立上が
りに同期して、遅延回路からのデータ出力をラッチす
る。即ち、ラッチ回路は、ゲイン調整用信号の立上がり
タイミング直前のデータクロック周期における、疑似乱
数発生回路の出力をラッチする。

【０００６】このゲイン調整用信号は、データクロック
に同期して、以下に説明するようにゲイン２の−ｎ乗を
示す符号を、下位ビットから順にシリアル出力した信号
である。但しこの場合は、例として、２の−１０乗のゲ
インに設定した場合を示している。即ち、ゲイン調整用
信号は、１フレーム期間内に、図５に示すように、符
号”００００００００００１１１１１１”を示してい
る。

【０００７】セレクタは、疑似乱数発生回路の出力及び
ラッチ回路の出力を受けて、ゲイン調整用信号がハイレ
ベルの時は前者を、ローレベルの時は後者を選択出力し
ている。従ってセレクタは結局、ゲイン調整用信号がロ
ーレベルの期間は、その直前にゲイン調整用信号が立上
がった時点における遅延回路の出力を継続的に出力し、
ゲイン調整用信号がハイレベルの期間は、疑似乱数発生
回路の出力をそのまま出力することになる。即ち、一フ
レーム内において現れる出力信号の１６桁のビットデー
タは、その上位１０桁が、２分の１の確率ですべて”
１”又はすべて”０”となり、その下位６桁は、そのビ
ット構成がランダムなものとなる。一方、ゲイン調整用
信号のＭＳＢを除く他の１５ビットが全て”１”を示す
ときに、ランダムビット即ち雑音の絶対値は最大とな
る。従って、シリアルコードであるこの出力信号によっ
て指示される値は、１フレーム毎にその正負の符号がラ
ンダムに定まり、かつその絶対値が（２の６乗）／（２
の１５乗）＝（２の−９乗）以下でランダムに定まるよ
うな値となる。絶対値が（２の−９乗）以下でランダム
に定まるのであるから、この絶対値の平均値はおよそ、
（２の−９乗）×（１／２）＝（２の−１０乗）とな
る。即ち、セレクタの出力は、ゲイン（２の−１０乗）
のランダムな雑音を示すコードとなる。この雑音発生回
路においては、いわばセレクタによって、サインビット
と疑似乱数出力との何れかを選択することよって、いわ
ばサインビットを所定の桁数だけ拡張する処理を行うこ
とにより、実数部を制限して、所定のゲインを有する乱
数を発生する構成を有しているのである。

【０００８】尚、ゲインを調整する回路としては、上に
説明した構成の他に、乱数発生回路にて発生した乱数デ
ータを、所定のゲインの値を指示する桁位置までシフト
して、背景雑音データとする方法もある。即ち例えば、
発生した乱数データの内の最初の１ビットを保持しつつ
継続して出力し、その間に２ビット目以降を保持して所
定の桁位置の出力タイミングまで時間的にシフトさせて
から出力することで、図５に示す背景雑音出力信号と同
様の信号を得ることができる。また、乱数の１ビット目
を所定の桁数だけコピーして保持し、かつ２ビット目以
降をこの所定の桁に続く位置にまでシフトレジスタ等に
よりシフトすることで、予め出力データを準備し、その
後これをデータクロックに同期して出力する方法もあ
る。しかしこれら他の方法では、乱数の複数ビットを保
持するラッチや、出力タイミングを図るためのカウン
タ、または乱数をシフトするシフトレジスタ等の特別の
回路が必要になり、回路規模の増大をもたらすため、上
に説明した図４の回路が用いられている。

【０００９】しかし、以上説明した回路を用いた背景雑
音発生装置では、説明から明らかなように、ｎを自然数
として（２の−ｎ乗）のゲインしか設定することができ
ない。つまり、これらの回路においては、ゲイン調整用
の信号は、ゲインの値を直接指示する２進コードとして
用いられているというよりも、むしろ乱数データの上位
のいくつかのビットをマスクすることにより、２の累乗
単位で背景雑音の絶対値を変化、即ち倍増または半減さ
せるための装飾信号として用いられているのである。

【００１０】そこで、（２の−ｎ乗）以外のゲインをも
設定するために、例えば図１０に示すように改良された
回路構成を用いることができる。図１０では、乱数発生
回路からの乱数データは、まず３段従属接続されたフリ
ップフロップ５１、５２、５３に入力される。これらフ
リップフロップ５１、５２、５３は、シフト用のクロッ
ク５５を共通に供給されて、乱数データを順次シフトさ
せる。図１１に、乱数発生回路１５０の出力信号ＳＤお
よびフリップフロップ５１、５３の出力信号Ｓ５１、Ｓ
５３の表すデータを示す。但し図１１においては、先に
出力されるデータビットＡ１から順次表示しており、即
ち図１１では左側が時間的に先行しているデータを表し
ている。各フレームは８ビットで構成され、最後に出力
されるビットＳＡ即ちＭＳＢは、サインビットである。
従って図１１には、フリップフロップ５１の出力信号Ｓ
５１は、乱数出力信号Ｓ１５０よりも一ビット分遅れて
おり、同じく出力信号Ｓ５３は、３ビット分遅れている
様子が示されている。これら出力信号ＳＤ、Ｓ５１、Ｓ
５３は何れも、一フレーム期間内においてＬＳＢから順
次出力されるので、１ビット及び３ビットづつ、時間的
に遅れるということは、その信号が示す値としては、そ
れぞれ（２の−１乗）倍および（２の−３乗）倍された
ことに相当する。

【００１１】これらフリップフロップ５１、５３の出力
信号Ｓ５１、Ｓ５３は、それぞれＡＮＤゲート５８、５
９の一方の入力端子に供給される。そしてＡＮＤゲート
５８、５９の他方の入力端には、それぞれ、マスク信号
５６及び５７が供給される。従って出力信号Ｓ５１、Ｓ
５３はそれぞれ対応するマスク信号５５、５６がハイレ
ベルの期間のみこれらＡＮＤゲート５８、５９を介して
出力される。図１１に示すように、このＡＮＤゲート５
８、５９からの出力信号Ｓ５８、Ｓ５９はそれぞれ、乱
数出力ＳＤを、フリップフロップの個数に応じて定まる
タイミングだけ遅れさせ、かつマスク信号の波形に応じ
て定まるビット位置のみを取り出された信号となる。こ
のマスク信号５６、５７は、信号Ｓ５１、Ｓ５３のデー
タの内、異なるフレームに属するデータ同士が時間的に
重なり合って次段の加算器に供給されるのを防いでい
る。

【００１２】そして図１１の回路では、これら出力信号
Ｓ５８、Ｓ５９は加算器６０で和をとられる。加算器６
０は、信号Ｓ５８、Ｓ５９が出力されるまでの遅延時間
に応じて、その動作タイミングが遅れており、図１１で
は、加算器６０の動作するフレームのタイミングをＴで
示している。加算器６０の出力である背景雑音信号の示
す値は、乱数信号ＳＤがその一フレーム内で表す値をＤ
とし、また信号Ｓ５８、Ｓ５９がそれぞれこのフレーム
タイミングＴにおいて表す値をＸ、Ｙとすると、上に説
明したようにＸ＝Ｄ／８、Ｙ＝Ｄ／２であるから、Ｘ＋
Ｙ＝Ｄ×０．６２５となり、この係数０．６２５により
ゲインが設定される。この係数は、フリップフロップ５
１等の個数及び、従属接続したフリップフロップの内
の、加算データを取り出すものの位置（上の例では１段
目と３段目）を調整することにより、柔軟にゲインの設
定を行うことができる。従って、この回路を用いた背景
雑音発生装置においては、ゲインを任意に設定すること
が可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図８に示した従来の背
景雑音発生回路を用いれば、（２の−ｎ乗）のゲインし
か設定することができない。また、ゲイン設定のため
に、乱数出力信号を遅延する回路及びラッチ回路が必要
であるため、回路規模が増大し、消費電力の増大を引き
起こすことになる。さらに図１０に示した改良例を用い
る背景雑音発生装置では、設定可能なゲインの値に制限
はなくなるものの、設定ゲインの値の精度に応じて、必
要とされるフリップフロップの個数は増大して行き、回
路は極めて大型化する。即ち、図１０の回路では、ゲイ
ン設定用の係数（上の例では（２の−１乗）＋（２の−
３乗）＝０．６２５）を高精度で指定しようとすれば、
即ち大きな有効数字桁で設定しようとすれば、（２の−
４乗）、（２の−５乗）等の係数を発生してから和をと
らなければならないが、これは従属すべきフリップフロ
ップの個数が４個または５個になることを意味してい
る。また設定するゲインの値が高精度のものになれば、
これら多数個のフリップフロップの内、加算のためにデ
ータを取り出すべきものの個数も増加し、マスク用のＡ
ＮＤ回路が増大し、加算器も多くの入力データを処理す
ることとなり、大型化は避けられない。さらに、マスク
用ＡＮＤゲートが増加すれば、それらに供給すべきマス
ク信号を発生する制御回路においてその回路の複雑化、
大型化を招く。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明によれば、レベ
ル制御情報を供給される第１の入力部と、第１のクロッ
クに応じて第１の入力部からの出力に応じてレベル制御
信号を出力するレベル制御部と、第１のクロックとは異
なる第２のクロックに応じて乱数データを出力する乱数
発生部と、第２のクロックに応じた第１の期間に乱数デ
ータとレベル制御信号とを供給されて所定の論理値を出
力する論理ゲートと、第２のクロックを受けこれに同期
して所定の選択制御信号を出力する選択制御部と、論理
ゲートからの出力を供給され選択制御部からの選択制御
信号に応じて第１の期間に論理ゲートからの出力を選択
的に出力する切替部とを有する背景雑音発生装置を得
る。

【００１５】また本願発明による背景雑音発生装置にお
いては、この第１のクロックは第２のクロックの周期よ
りも短い周期を有している。

【００１６】さらに、本発明の装置においては、第１の
クロックに応じて所定の入力信号を受ける第２の入力部
と、切替部からの出力信号を受ける信号処理部とを更に
有し、切替部は、第２の入力部からの出力信号を更に供
給されて、第２のクロックに応じた選択制御信号によ
り、第１の期間と異なる第２の期間に第２の入力部から
の出力信号を選択して信号処理部に供給する構成を有し
ている。

【００１７】そして、第２の入力部からの出力信号は第
１のクロックに応じてシリアル出力され、レベル制御部
からのレベル制御信号は第１のクロックに応じてシリア
ル出力され、かつ乱数発生部からの乱数データは、第２
のクロックに応じてシリアル出力されるように構成され
る。

【００１８】さらに本願発明によれば、切替部の出力端
子に接続され、第２の期間に切替部からの出力レベルを
検出し、出力レベルに応じてレベル制御情報を発生し第
１の入力部に供給する検出部をさらに有する構成を得る
ことができ、このレベル制御部は、第１の入力部からの
出力に応じてレベル制御信号を発生するレベル制御信号
発生部と、レベル制御信号発生部からのレベル制御信号
を第２のクロックに応じた第１の期間に保持しつつ出力
する保持部とを有する。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の実施例である背景雑音発生
装置の全体構成を示すブロック図である。

【００２０】伝送路１はケーブル伝送又は無線伝送等に
おける所定の伝送路であり、これにより伝送された伝送
信号はまず入力処理部２へ供給される。入力処理部２
は、受信信号のクロック同期およびフレーム同期をと
り、また波形整形等の処理を行い、受信データ信号Ｓ２
を出力する。切替制御部３では、入力処理部２からの受
信データ信号Ｓ２に基づいて、受信データが、伝送すべ
きアナログ情報自体を符号化したデータ、例えば音声を
符号化したデータであるのか、またはアナログ情報を受
信側で再生するための再生指示情報を符号化したデー
タ、例えば無音期間であることを指示する情報を符号化
したデータであるのかを識別する。この切替制御部３
は、識別した結果に基づいて、それぞれの場合に、信号
再生期間および背景雑音期間であることを示す切替制御
信号Ｓ３を出力する。そして入力処理部２からの受信デ
ータ信号Ｓ２と、切替制御信号Ｓ３とは、背景雑音発生
回路１０に供給される。背景雑音発生回路１０内におい
ては、切替処理部４がこれら二つの信号を受け取る。一
方、背景雑音発生回路１０は、雑音生成部９を具備し、
これにより背景雑音データを発生しており、かつこの背
景雑音データは、ゲイン指示部５からのゲイン調整信号
によってそのゲインを制御されている。ゲイン指示部５
に対しては、ゲイン情報入力部６が、外部入力され又は
図示しない他の制御部から供給された設定ゲイン値の情
報に基づいて、任意のゲインの値を指示する信号を供給
する。切替処理部４は、切替制御部３からの切替制御信
号Ｓ３に応じて、受信データ信号Ｓ２と、背景雑音デー
タである雑音生成部出力Ｓ９とを選択的に切り替え出力
する。

【００２１】本実施例においては、ゲイン指示部５は、
ゲイン情報入力部６からのゲイン指示情報を受け、これ
に基づいて、背景雑音データのゲインを調整するための
ゲイン調整信号Ｓ５を２進コード信号として発生し、Ｍ
ＳＢから順次出力している。

【００２２】さらに信号処理部７では、切替制御部４か
ら切替出力された受信データ信号および背景雑音データ
を受けて、これらデータに基づいて伝送アナログ情報を
再生する為の各種の信号処理を行う。例えば、信号処理
部７では、受信データ及び背景雑音データに対し、デジ
タルフィルタ処理、Ｄ／Ａ変換、アナログフィルタ処
理、及び増幅等の処理を行う。そして情報再生部８が、
信号処理部７にて所定の復号処理を施された後の伝送デ
ータに応じて、音声の再生、画像の表示等情報の再生を
行う。

【００２３】尚、本発明の説明中、信号を表すＳ４、Ｓ
５等の記号は、その数字で示される回路や処理部からの
出力信号を示している。

【００２４】以下、雑音生成部９の構成を説明する。図
２は雑音生成部９の構成を示す回路図であり、図３はそ
の動作を説明するためのタイミングチャートである。乱
数発生回路２１は図示しないクロックジェネレータから
フレームクロックＦＣＫを供給されて、これに同期して
乱数データ信号Ｓ２１を出力する。論理部２２は、この
乱数データ信号Ｓ２１とゲイン指示部５からのゲイン調
整信号Ｓ５とを受けて、所定の論理をとり出力する。即
ち図２に示すように、本実施例では論理部２２はこれら
の信号の排他的論理和を出力する。そして切替処理部４
は、図１に示すように、この排他的論理和からの出力信
号即ち、背景雑音データ信号Ｓ２２と、入力処理部２か
らの受信データ信号Ｓ２とを受け、これら２つの信号
を、切替制御部３からの切替制御信号Ｓ３に応じて選択
的に切替出力する。

【００２５】乱数発生回路２１は、例えばＭ系列符号発
生器を用いた乱数発生回路であり、フレームクロックに
同期して、フレーム周期毎に独立して”０”または”
１”の値をとる乱数を擬似的に発生し、順次出力してい
る。ここでＭ系列符号発生器とは、例えば図４に示すよ
うに、従属接続された複数個のフリップフロップＦＦ１
等によるシフトレジスタと、このフリップフロップの内
の所定のものから、その保持データを取り出して所定の
論理をとり、第１段目のシフトレジスタに帰還する帰還
手段とを有する回路である。Ｍ系列符号発生器は、この
帰還及び論理の設定により所定のパターンのビットデー
タを出力することができ、ｎ段のシフトレジスタによっ
て、２ｎ−１ビット長の最大系列（Ｍ系列、又はｍａｘ
ｉｍｕｍｓｅｑｕｅｎｃｅ）が周期的に出力されるよう
に構成される。図４に示す回路は、ｎ＝５の場合の構成
を示しており、第３及び第５段目のフリップフロップＦ
Ｆ３、ＦＦ５から帰還用のデータを取り出し、これら取
り出したデータを半加算器Ａ１へ入力し、即ち２を法と
する和をとり、その結果を第１段のシフトレジスタＦＦ
１に帰還している。これにより図４に示す回路は、各フ
リップフロップに供給されているクロック信号ＦＣＫに
同期して所定のＭ系列符号を出力する。この場合におい
て、Ｍ系列符号は、この２ｎ−１個のビットデータの中
に、”１”と”０”とが、２ｎ−１個及び２ｎ−１−１
個の何れかずつ現れるように、即ち”１”と”０”との
個数の差が１になるように構成されている。従って、Ｍ
系列符号発生器の出力は、２ｎ−１ビット長の周期に比
べて小さな期間においては、２分の１の確率で”１”及
び”０”の値をとる乱数とみなすことができる。図３に
示すタイミングチャートでは、この乱数発生回路２１の
出力信号Ｓ２１は、各フレーム毎に”１”、”０”、”
０”、”１”とランダムに変化している。

【００２６】また、ゲイン調整信号Ｓ５は、所定のゲイ
ンの値を指示する２進コードを、データクロックＤＣＫ
に同期してシリアルに出力したものであり、このコード
は各フレーム毎に出力されている。即ち、本実施例にお
いては、図３に示すように、ゲイン調整信号Ｓ５のコー
ドは、一フレーム内で”００００００００００１１００
１０”であり、データクロックに同期してＭＳＢから順
次出力されているので、ここに示した符号では右側がＬ
ＳＢであって、この値は５０である。ゲイン調整信号Ｓ
５の絶対値の最大値は、サインビットであるＭＳＢを除
く１５ビットが全て”１”のときであるから、（２の１
５乗）＝３２７６８である。従って結局、このゲイン調
整信号Ｓ５は、図３に示す本実施例においては、ゲイン
の値として、５０／３２７６８を指示している。もちろ
ん本実施例においては、ゲイン調整信号Ｓ５の値は、特
定のビットパターンに限定されるものではなく、任意の
値をゲインとして設定することができる。

【００２７】このゲイン指示信号Ｓ５は、説明したよう
に論理部２２により乱数データ信号Ｓ２１との排他的論
理和をとられるから、この排他的論理和からの出力信号
である背景雑音データ信号Ｓ２２は、乱数データが”
０”のフレーム内においては、ゲイン調整信号Ｓ５と一
致し、乱数データが”１”のフレーム内においては、ゲ
イン調整信号Ｓ５の全てのビットを反転したコードとな
る。但し、以下の説明から明らかになるように、論理部
２２における論理動作は排他的論理和の反転信号であっ
ても、本発明の背景雑音発生装置は同等の動作が可能で
ある。また、論理部２２は、並列接続されたインバータ
とトランスファーゲートとを有し、信号Ｓ２１に応じて
これらインバータとトランスファーゲートとの一方が選
択され、これを介して信号Ｓ５が伝送される回路構成を
用いることもできる。

【００２８】尚、この場合において、本実施例では、受
信データ及び乱数出力データ等の各種信号に用いられる
２進コードとして、図５に示すようなコード体系を用い
ている。即ち、各２進コードにおいて、最上位ビットが
サインビットであって、”０”が正、”１”が負の値で
あることを示し、また全ビット”０”のコードが０を示
し、以下１ずつ歩進したコードが順次１以上の正の値を
示しており、さらに全ビット”１”のコードが−１を示
し、以下１ずつ減少させたコードが順次−２以下の負の
値を示している。

【００２９】従って、ゲイン調整信号Ｓ５の全てのビッ
トを反転したコードが表現する値は、ゲイン調整信号Ｓ
５が表現する値の符号を反転しかつ絶対値を１だけ増加
させた値となる。つまり、図３に示す場合においては、
この反転したコードが表現する値は、−５１／３２７６
８となる。よって、図３に示す論理部２２から出力され
る背景雑音データ信号Ｓ２２に設定されたゲインは、＋
５０／３２７６８及び−５１／３２７６８となる。

【００３０】尚、本実施例においては、２進コードのＭ
ＳＢはサインビットであるが、出力信号となる背景雑音
の符号はＭ系列の乱数値で定まるように構成するため、
このゲイン調整用信号においては、ＭＳＢはＭ系列符号
のランダム性に影響を与えないよう、ハイまたはローに
固定されており、図２ではローに固定された場合を示し
ている。

【００３１】以上説明したように、図２に示す回路で
は、背景雑音データ信号Ｓ２２のゲインは、±（５０．
５）／３２７６８−（１／２）／３２７６８に設定され
る。この−（１／２）／３２７６８はオフセットとなる
が、ゲイン調整用信号のＬＳＢが示すゲインである（１
／３２７６８）に対して、更に２分の１の大きさである
から、このオフセットが、設定しようとするゲインを他
の設定値に変動させてしまうことはなく、誤動作等の問
題を引き起こすことはない。また、このオフセットは、
ＬＳＢが示す値（１／３２７６８）の２分の１の大きさ
に過ぎないのであるから、音声や画像信号等のアナログ
データに基づく伝送データにおける量子化誤差と同程度
の誤差であり、従ってこのオフセットも背景雑音の一部
とみなせる程度のものである。尚、本実施例の回路で
は、背景雑音データ信号Ｓ２２の示す値の絶対値は説明
したように５０と５１の２種類だけであり、さらにこの
差をオフセットとして考えるならば５０．５の１種類だ
けであるが、その符号がランダムに変化するため、この
背景雑音データ信号Ｓ２２に基づいて信号処理部７にて
再生される雑音は幅広い周波数帯を有し、十分背景雑音
とし使用できるものである。

【００３２】従って、本実施例の回路においては、背景
雑音データ信号Ｓ２２に任意のゲインを設定することが
でき、かつ回路構成は非常に簡素なものとすることがで
きる。特にゲイン設定のために従来必要であったラッチ
回路が不要となったことによる、回路面積の縮小は極め
て大きく、また消費電力の低減をも可能となっている。
更に、本実施例では、ゲイン設定用のコードとして、設
定すべき任意の数値そのものを用いているため、所望の
精度でのゲイン設定を行うことができると共に、ゲイン
設定に必要な信号の発生や供給及びこれに基づくゲイン
設定がともに容易になり、この発生や供給のための回路
部分及び設定部の回路構成をそれぞれ簡素化することが
可能となる。また、乱数発生回路２１は、フレームクロ
ックＦＣＫに同期して乱数出力動作を行えば良いため、
図４に示すように乱数発生のための符号発生器における
各フリップフロップＦＦ１等において、低速動作が可能
となり、従って動作の信頼性が向上され、かつ消費電力
が低減される。

【００３３】図６は本発明の第２の実施例である背景雑
音発生回路を有する通信装置のブロック図である。本実
施例は、背景雑音発生回路の出力ゲインを自動調整する
場合の構成を有している。図６の装置が第１図に示した
装置と異なる点は、背景雑音発生回路２０におけるゲイ
ン情報入力部２６に対し、切替処理部４の出力信号Ｓ４
が供給され、ゲイン情報入力部２６はこの信号Ｓ４を検
出することにより、背景雑音信号に設定すべきゲインを
決定している。

【００３４】図７は背景雑音発生回路２０の構成を示す
回路図である。ゲイン情報入力部２６において、シリア
ルレベル検出回路２６−１に切替処理部４の出力信号Ｓ
４がシリアル入力される。シリアルレベル検出回路２６
−１は信号Ｓ４のレベルを検出し、そのレベルの値に応
じて定まるコードを発生し出力する。このシリアルレベ
ル検出回路２６−１からの出力信号Ｓ２６−１は、ゲイ
ン指示部５のセレクタ５−１に入力される。セレクタ５
−１は、切替制御部３からの制御信号ＳＥＬに応じて、
この出力信号Ｓ２６−１とシフトレジスタ５ー２からの
出力信号Ｓ５−２とを選択的に出力し、このシフトレジ
スタ５−２に供給又は帰還する。そしてシフトレジスタ
５−２の出力信号Ｓ５−２は、ゲイン指示部５の出力で
あるゲイン調整信号Ｓ５として、雑音生成部９に供給さ
れる。

【００３５】この回路の動作は以下のようになる。ま
ず、通常の信号再生期間に相当するフレーム期間内で
は、図１について説明したように、切替制御部からの信
号Ｓ３によって、切替処理部４は入力処理部２からの受
信データ信号Ｓ２を選択して出力し、これを受けて信号
処理部７及び再生部８は受信データの生成を行う。この
とき、シリアルレベル検出回路２６−１は、上に説明し
たように出力信号Ｓ４を検出してその平均レベルに応じ
たコード信号を発生する。そしてこのコード信号はセレ
クタ５−１に入力される。この信号再生期間のフレーム
内では、セレクタ５−１は制御信号ＳＥＬに応じて、こ
のシリアルレベル検出回路２６−１からの出力信号Ｓ２
６−１を選択し、シフトレジスタ５−２に供給する。即
ち、シフトレジスタ５−２の保持データは、出力信号Ｓ
４のレベルに応じて更新される。

【００３６】そして、背景雑音期間には、切替制御部３
から出力信号Ｓ３及び制御信号ＳＥＬが出力される。こ
の制御信号ＳＥＬにより、セレクタ５−１はシフトレジ
スタ５−２の出力を選択する。即ち、シリアルレベル検
出回路２６−１からのコード出力の供給は遮断され、シ
フトレジスタ５−２はその時点での保持データ、即ちそ
の直前に於ける出力信号Ｓ４のレベルに応じたコード
を、そのまま保持し続ける。そして、シフトレジスタ５
−２からの出力信号は、ゲイン指示部５の出力であるゲ
イン調整信号Ｓ５として、雑音生成部９に供給される。
雑音生成部９では、図１について説明したように、この
ゲイン調整信号Ｓ５に応じたゲインを有する背景雑音信
号Ｓ９を出力する。このフレーム期間内には、切替制御
部４は背景雑音発生回路２０からの信号を選択するか
ら、この背景雑音信号Ｓ９が、切替処理部出力信号Ｓ４
として出力され、信号処理部７および再生部８にて背景
雑音として再生される。

【００３７】さらに通常の信号再生期間が開始されたと
きは、切替処理部４は再び受信信号である入力処理部２
の出力信号Ｓ２を選択し、またセレクタ５−１は制御信
号ＳＥＬによりシリアルレベル検出回路２６−１からの
出力コードを選択する。従って、シフトレジスタ５−２
は再び、出力信号Ｓ４のレベルに応じたゲインを指示す
るコードを供給され保持する。

【００３８】従って、本実施例の回路においては、通常
の信号再生期間から背景雑音期間へ切り替わる際に、そ
の直前の信号Ｓ４のレベル、即ち受信信号のレベルを検
出して定めたコードを保持し、背景雑音期間中この保持
したコードに基づいてゲイン調整信号を出力し、背景雑
音のゲインを設定するので、より正確なゲインの調整が
可能となる。また本実施例においては、ゲイン調整信号
Ｓ５により任意のゲインの値を指示することができるの
で、シリアルレベル検出回路２６−１にて検出し決定し
たレベルを表すコードを、そのままゲイン調整信号とす
ることができるので、ゲイン指示部５の回路構成は極め
て簡潔なものとし得る。なお、本実施例において、背景
雑音期間へ切り替わる際に保持するコードは、その直前
のフレーム期間における信号Ｓ４のレベルに基づいて定
めているが、以上説明してきたように音声等のアナログ
信号を伝送する場合においては、アナログ信号のレベル
が一フレーム期間を経過する程度の時間内に変動する程
度は小さく、そのため、背景雑音期間に移行する直前に
は、伝送すべき情報である音声レベル等のアナログ量自
体が減衰して相当に小さくなっているとみなせる。従っ
て、この直前の期間に於ける信号Ｓ４のレベルに応じた
コードを発生し、これにより背景雑音のゲインを調整す
れば、この背景雑音信号は実質的に、信号再生期間にお
いて存在していた雑音を抽出して再生したものと同等の
信号である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、背景雑音発生回路にお
いてデータビット精度でのゲイン設定が容易になり、ま
た２の累乗以外の任意のゲイン設定を行う為の回路構成
を大幅に縮小することができ、高精度かつ小型化された
回路を構成できる。即ち、ゲイン設定用のコードとし
て、設定すべき任意の数値そのものを用いているため、
所望の精度でのゲイン設定を行うことができると共に、
ゲイン設定に必要な信号の発生・供給及びこれに基づく
ゲイン設定がともに容易になり、この発生・供給部及び
設定部の回路構成をそれぞれ簡素化することが可能とな
る。さらにゲインの自動調整を行う場合には、出力のモ
ニター等により設定すべきゲインの値を決定した後、そ
の値を直ちに出力することが可能であり、ゲイン設定の
ための特殊な信号例えばビット装飾用のマスク信号等を
生成する必要は無く、ゲインの設定値を指示する回路部
においてその構成を大幅に簡略化することができる。ま
た、乱数データの発生回路においては、伝送データに対
するフレームクロックに応じて乱数データの発生動作を
行うので、データ信号に比べて低速な動作が可能とな
り、消費電力を低減させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例である背景雑音発生装
置の構成を示すブロック図。

【図２】 本発明の第１の実施例である背景雑音発生装
置の主要部の構成を示す回路図。

【図３】 第１の実施例における背景雑音発生回路の各
節点の信号波形を示すタイミングチャート。

【図４】 第１の実施例における乱数発生回路の構成を
示す回路図。

【図５】 第１の実施例において用いられる２進コード
体系を示す図。

【図６】 本発明の第２の実施例である背景雑音発生装
置の構成を示すブロック図。

【図７】 本発明の第２の実施例である背景雑音発生装
置の主要部の構成を示す回路図。

【図８】 背景雑音発生装置の従来の構成を示す回路
図。

【図９】 図８に示す従来の回路の動作を示すタイミン
グチャート。

【図１０】 背景雑音発生装置の改良例の構成を示す回
路図。

【図１１】 図１０に示す回路の動作を示すタイミング
チャート。

【符号の説明】

１ 伝送路 ２ 入力処理部 ３ 切替制御部 ４ 切替処理部 ５ ゲイン指示部 ６、２６ ゲイン情報入力部 ７ 信号処理部 ８ 情報再生部 ９ 雑音生成部 １０、２０ 背景雑音発生回路 ２１ 乱数発生回路 ２２ 論理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 11/20 H04B 14/06 G10L 9/18 H04J 3/17 H03K 3/84

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レベル制御情報が供給される第１の入力
   部と、第１のクロックおよび前記第１の入力部からの出
   力に応じてレベル制御信号を出力するレベル制御部と、
   前記第１のクロックとは異なる第２のクロックに応じて
   乱数データを出力する乱数発生部と、前記第２のクロッ
   クに応じた第１の期間に前記乱数データと前記レベル制
   御信号とが供給され論理演算結果を出力する排他的論理
   和ゲートと、前記第２のクロックを受けこれに同期して
   所定の選択制御信号を出力する選択制御部と、前記排他
   的論理ゲートからの出力が供給され前記選択制御部から
   の前記選択制御信号に応じて前記第１の期間に前記論理
   ゲートからの出力を選択的に出力する切替部とを有する
   ことを特徴とする背景雑音発生装置。
2. 【請求項２】 前記第１のクロックは前記第２のクロッ
   クの周期よりも短い周期を有することを特徴とする請求
   項１記載の背景雑音発生装置。