JP2994224B2 - 時分割多重音声蓄積・送出装置 - Google Patents

時分割多重音声蓄積・送出装置

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JP2994224B2 JP7038226A JP3822695A JP2994224B2 JP 2994224 B2 JP2994224 B2 JP 2994224B2 JP 7038226 A JP7038226 A JP 7038226A JP 3822695 A JP3822695 A JP 3822695A JP 2994224 B2 JP2994224 B2 JP 2994224B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、時分割多重回線との間
でPCMコード化されたデジタル音声信号を送受信する
音声処理装置に関し、特にCPUのプログラム制御によ
り、時分割多重回線から受信した音声信号をメモリに蓄
積し、またメモリに蓄積されているPCMコード化され
たデジタル音声信号を時分割多重回線に送出する時分割
多重音声蓄積・送出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】音声信号を送受信する音声信号処理装置
は、近年、PCM技術の発達およびLSI技術の発達に
より、音声信号をPCMコード化してデジタルデータと
して処理し、デジタル化された時分割多重回線と直接イ
ンタフェースできるようになった。
【0003】このような音声信号処理装置においては、
時分割多重回線から受信する音声信号をタイムスロット
毎に管理してメモリ上に蓄積する機能およびメモリ上に
蓄積されているPCMコード化されたデジタル音声信号
をタイムスロット毎に読み出して送出する機能が必要で
あるが、従来、時分割多重したままで音声信号を蓄積・
読出処理ができなかったため、タイムスロット毎に蓄積
・送出を実現する機能を有していた。
【0004】PCMコード化されたデジタル音声信号の
送受信をCPUにより制御する場合、DMAコントロー
ラを使用して送信したデータを多重装置で多重して送出
し、時分割多重回線から受信したデジタル化された音声
信号を多重分離装置で多重分離したあと、DMAコント
ローラによりメモリに蓄積処理していた。
【0005】また、音声送出装置においては、上位装置
からタイムスロット対応に送出要求を実行し、タイムス
ロット毎の送出制御用レジスタに記憶し、カウンタ出力
と演算することで、PCMコード化されたデジタル音声
信号の送出データが格納されているメモリ上のアドレス
を計算して蓄積されているデジタル化された音声信号を
送出する方法やALU(算術論理演算回路)を使用して
ALUに対し、外部から順次命令を与えることにより、
PCMコード化されたデジタル音声信号が蓄積されてい
るメモリの読出アドレスを順次計算して、デジタル音声
信号を送出する方法により多重処理が行われていたが、
この場合にはPCMコード化されたデジタル音声信号の
送受信時間が固定でない任意時間の送受信には対応でき
なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の音声処
理方式の第1の従来技術は、タイムスロット対応に制御
装置が必要であるためハードウェアの量が多くなるとい
う問題点があった。
【0007】また第2の従来技術は、任意時間のPCM
コード化されたデジタル音声信号を送受信する場合、蓄
積および送出するデジタル音声信号の長さがその都度異
なるため、PCMコード化されたデジタル音声信号の送
受信を制御するCPUのDMA制御が複雑になるという
問題点があった。
【0008】更に、CPUの処理能力により、音声信号
の送受信を制御するCPU処理の複数並列動作が制限さ
れるため、時分割多重回線数を多く収容することができ
ないという問題点があった。
【0009】例えば、送出時間に対応したPCMコード
化されたデジタル音声信号(例えば、PCMコードの場
合、1秒間で8000バイトとなる)を、メモリ上に蓄
積するとき、デジタル音声信号の長さが固定で有ればデ
ジタル音声信号の長さをメモリ単位で管理でき、PCM
コード化されたデジタル音声信号の送信および受信も、
デジタル音声信号のメモリ上の先頭アドレスよりデータ
の長さ分だけDMA制御すればよい。
【0010】しかしながら、PCMコード化されたデジ
タル音声信号の長さが一定で無い場合、メモリ上に複数
のデジタル音声信号を割り当てるためには、常に個々の
デジタル音声信号対応に最大の長さが扱えるメモリを確
保するか、メモリ上の不規則なワード数のエリアをつな
ぎ合わせて使用するかが必要であり、前者の場合メモリ
が多く必要であり、後者の場合制御が複雑になる。
【0011】特にPCMコード化されたデジタル音声信
号を蓄積する場合に、例えば、電話が着信して切断する
までの時間のように、蓄積完了までデジタル音声信号の
長さがわからないため制御が複雑になる。
【0012】このような条件で、有効な方法としてPC
Mコード化されたデジタル音声信号を特定の時間に区切
ってメモリ上に配置する方法があり、例えば32mS
(PCMデータで256バイト)単位の場合、32Sの
音声データを記憶する為には1000個に分割して記憶
する。
【0013】このようなデジタル音声信号の記憶を制御
するCPUは、この1000個のエリアの順番と各々の
エリアの開始アドレスを管理して32mS毎にDMA制
御を設定して送出および受信を行う。
【0014】すなわち、CPUからの指示により、指定
アドレスより指定バイト数だけメモリから読み出して送
信回路へ送出し、また、受信回路からの信号を指定アド
レスより指定バイト数だけメモリに書き込む。したがっ
て、複数回線を制御するには複雑な制御と処理能力が必
要となる。
【0015】本発明の目的は、PCM化された音声信号
の蓄積・送出に使用するメモリのアドレスを2ポートメ
モリ上に設定するのみでPCMコード化されたデジタル
音声信号の蓄積・送出が、時分割多重状態のまま可能な
時分割多重音声蓄積・送出装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の時分割多重音声
蓄積・送出装置は、時分割多重回線から受信したPCM
コード化されたデジタル音声信号をメモリに蓄積すると
共に、前記メモリに蓄積された前記PCMコード化され
たデジタル音声信号を読み出して前記時分割多重回線へ
送出する機能を有する時分割多重音声蓄積・送出装置に
おいて; 前記デジタル音声信号を記憶するメモリと; 前記時分割多重回線から受信したタイムスロット毎のシ
リアルな前記デジタル音声信号を前記メモリに書き込み
可能なパラレルなデータに変換するシリアル/パラレル
変換回路と; 前記メモリから読み出された前記パラレルな前記デジタ
ル音声信号を前記時分割多重回線へ送出するシリアルデ
ータに変換するパラレル/シリアル変換回路と; 所定のワード数に区分した前記メモリ上のバッファの先
頭アドレスであるバッファアドレスを一時的に蓄積する
ための2ポートメモリと; クロックを基に前記メモリの書き込み/読み出し識別信
号と、前記時分割多重回線から受信した前記デジタル音
声信号の蓄積と蓄積された前記デジタル音声信号の前記
時分割多重回線への送出のタイミングを分割するための
蓄積/送出識別信号と、時分割多重された送受信信号の
タイムスロット位置を示すタイムスロット番号と、前記
2ポートメモリを論理的に2面に分割し交互に使用する
ための面切替信号と、前記デジタル音声信号を蓄積及び
送出するときのバッフア面内アドレス信号とを生成する
カウンタと; 前記面切替信号を監視し前記メモリのバッフアアドレス
を前記2ポートメモリの未使用側の面に設定する手段
と、受信タイミングで前記タイムスロット番号毎に前記
2ポートメモリから前記メモリのバッフアアドレスを読
み出し前記バッフア面内アドレス信号と組合わせ、前記
メモリに前記デジタル音声信号を蓄積するためのアドレ
ス信号を生成する手段と; 送信タイミングで前記タイムスロット番号毎に2ポート
メモリから前記バッフアアドレスを読み出しバッフア面
内アドレス信号と組み合わせ、前記メモリからデジタル
音声信号を読み出すためのアドレス信号を生成する手段
とを備える制御装置と; を有することを特徴とする。
【0017】
【0018】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0019】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。図2は図1のメモリ12の構成例を示す図であ
る。図3は図1の2ポートメモリ15の構成例を示す図
である。図は時分割多重音声入力処理のタイミングチ
ャートである。図5は時分割多重音声出力処理のタイミ
ングチャートである。図6は2ポートメモリの2面切替
処理のタイミングチャートである。
【0020】本実施例は図1において、時分割多重回線
から受信したPCMコード化されたデジタル音声信号の
蓄積および蓄積されたPCMコード化されたデジタル音
声信号の時分割多重回線への送出を制御するCPU16
と、PCMコード化されたデジタル音声信号を蓄積する
メモリ12と、PCMコード化されたデジタル音声信号
のシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル
/パラレル変換回路11と、PCMコード化されたデジ
タル音声信号のパラレルデータをシリアルデータに変換
するパラレル/シリアル変換回路13と、メモリ12の
アドレスの上位ビットを一時蓄積する2ポートメモリ1
5と、種々制御信号を生成するカウンタ14とから構成
する。
【0021】図1において、PCMコード化されたデジ
タル音声信号は、アナログ音声信号を125μSでサン
プリングし8ビット(64Kbps)に符号化している
ため、メモリ12上に蓄積する最小単位を1タイムスロ
ットのデータである8ビットとする。
【0022】また、ADPCMコード化されたデジタル
音声信号の場合は、アナログ音声信号を125μSでサ
ンプリングしこのサンプリングデータをコーディングし
て、4ビット(32Kbps)、2ビット(16Kbp
s)、等の速度に変換しているため、4ビット、2ビッ
トをメモリ上に蓄積する最小単位とする。
【0023】本実施例の構成では、PCMコード化され
たデジタル音声信号の場合でもまた、ADPCMコード
化されたデジタル音声信号の場合でも、メモリ12のビ
ット幅が異なることと、シリアル/パラレル変換回路1
1およびパラレル/シリアル変換回路12の構成が異な
るのみのであるため、以下PCMコード化されたデジタ
ル音声信号の場合について説明する。なお、時分割多重
回線の多重度はiとする。
【0024】本実施例では、蓄積・送出するPCMコー
ド化されたデジタル音声信号の長さが毎回異なる場合、
メモリ上のPCM化されたデジタル音声信号を効率的に
配置するために、メモリ12上のデジタル音声信号を特
定のワード数に区切って管理を行う方式を採用し、図2
に示すように、PCMコード化されたデジタル音声信号
を管理する管理単位のワード数(以下、管理単位をバッ
ファ、バッファの先頭アドレスをバッファアドレスと呼
ぶ)をmワードとすると、バッファ1個に蓄積できるデ
ジタル音声信号は125μS×mとなる。
【0025】制御装置16は、PCMコード化されたデ
ジタル音声信号の蓄積および送を制御するために2ポ
ートメモリ15に、2ポートメモリデータバスB33、
2ポートメモリアドレスパスB34、2ポートメモリ制
御バス35を介してバッファアドレスを設定する。
【0026】2ポートメモリ15は、図3に示すように
構成されておりPCMコード化されたデジタル音声信号
の蓄積・送出には、図6に示すタイミングでそれぞれA
面・B面の2面を交互に使用する。
【0027】2ポートメモリ15に設定するバッファア
ドレスのデータは、各面毎にタイムスロット数分のワー
ド数をもっており、タイムスロット番号27に対応して
読み出される。
【0028】時分割多重回線1へ送出するPCMコード
化されたデジタル音声信号の記憶および、時分割多重回
線1から受信したPCMコード化されたデジタル音声信
号を蓄積するメモリ12上に定義されたバッファは、送
受信する時間に対応して複数面が組み合わせて使用され
るため、制御装置16のソフトウェアによりタイムスロ
ット対応にバッファチェーン等の方法により管理され、
A面・B面交互に設定される。
【0029】制御装置16は、カウンタ14からの面切
替信号28を監視して、PCMコード化されたデジタル
音声信号の時分割多重回線1との送受信に例えば、現在
A面が使用されている場合には、B面にバッファアドレ
スを設定し、また、時分割多重回線1との送受信に現在
B面が使用されている場合には、A面にバッファアドレ
スを設定する。
【0030】制御装置16は、蓄積したPCMコード化
されたデジタル音声信号に対応して使用したバッファ番
号を順番に記憶することで一連のバッファを管理する。
【0031】制御装置16は、未使用のバッファを空き
バッファチェーンとして管理しており、あるタイムスロ
ットのPCM化されたデジタル音声信号を蓄積する場
合、蓄積開始の指示を受ける(一般には、図示してない
パーソナルコンピュータあるいは交換機の制御を行って
いるプロセッサから制御装置16に指示する。)と制御
装置16は、空きバッファチェーンから空バッファをハ
ントして面切替信号28を確認し、2ポートメモリ15
の現在蓄積動作に使用されていない方の面(例えばB
面)のタイムスロットに対応するアドレスにバッファア
ドレスを書き込む。
【0032】次に面切替信号が変化すると、空きバッフ
ァチェーンから空きバッファをハントし先ほど書き込ん
だ面(B面)とは逆の面(例えばA面)にバッファアド
レスを書き込む。
【0033】PCMコード化されたデジタル音声信号の
蓄積が継続している間、面切替信号28に同期して空バ
ッファをハントして2ポートメモリ15に書き込みを繰
り返すことで次々にバッファアドレスを設定する。
【0034】また、メモリ12に蓄積されているPCM
コード化されたデジタル音声信号を時分割多重回線1へ
する場合、(例えば図示してないパーソナルコンピ
ュータあるいは交換機の制御を行っているプロセッサか
らの送出開始の指示にする)PCMコード化されたデジ
タル音声信号が記憶されている一連のバッファアドレス
を、2ポートメモリ15の現在送出動作に使用されてい
ない方の面(例えばA面)のタイムスロットに対応する
アドレスの最初のバッファアドレスを書き込み、次に面
切替信号に同期して2番目のバッファアドレスを書き込
む。最後のバッファの送出が完了するまで交互にこの動
作を繰り返す。
【0035】制御装置16が2ポートメモリ15にバッ
ファアドレスを設定するのは、通常のメモリ書き込み動
作であり、タイムスロットに対応するアドレスを2ポー
トメモリアドレスバスB34により指定してバッファア
ドレスを示すデータを2ポートメモリデータバスB33
に出力し、2ポートメモリ制バスB35の制御信号に
より書き込みを行う。
【0036】時分割多重回線から受信したPCMコード
化されたデジタル音声信号である時分割多重音声入力信
号21は、シリアル/パラレル変換回路11により、8
ビットパラレル信号に変換され音声データバス22に出
力される。シリアル/パラレル変換回路11は、カウン
タ4からのシフトタイミング信号23により動作する。
【0037】シリアル/パラレル変換回路11は、シリ
アルインパラレルアウトのシフトレジスタ(図示せず)
により構成され、この場合のシフトタイミング信号23
は、図4に示すように時分割多重回線1から到来するP
CMコード化されたデジタル音声信号(時分割多重音声
入力信号21)をタイムスロット(1回線のPCM化さ
れたデジタル音声信号)対応にシフトレジスタの書き込
む信号であり、パラレル/シリアル変換回路13は、パ
ラレルインシリアルアウトのシフトレジスタ(図示せ
ず)により構成され、この場合のシフトタイミング信号
23は、図5に示すようにメモリ12に蓄積されている
PCMコード化されたデジタル音声信号を時分割多重音
声信号22として時分割多重回線1へ送出するために、
タイムスロット(1回線のPCMコード化されたデジタ
ル音声信号)対応にシフトレジスタにロード(設定)し
シフトして送出するための信号である。
【0038】更に、パラレル/シリアル変換回路13で
は、シフトタイミング信号23だけでなくメモリ12か
ら読み出したPCMコー化されたデジタル音声信号をロ
ードするためにメモリ書込/読出信号24でロードす
る。
【0039】シフトタイミング信号23は、カウンタ1
4を動作させるクロック20と同じ速度のクロックであ
り、タイミング作成回路であるカウンタ14から出力さ
れる信号のうち、メモリ書込/読み出信号24以外は、
すべてクロック20をカウンタ14で分周した信号であ
る。
【0040】音声データバス22に出力されたパラレル
変換後のPCMコード化されたデジタル音声信号をメモ
リ12に蓄積するためのアドレス信号25は、カウンタ
14の出力である識別信号26とタイムスロット番号2
7と面切替信号28を、2ポートメモリ15の2ポート
メモリアドレスバスA30に入力することにより、2ポ
ートメモリデータバスA31に読み出されたバッファア
ドレスとカウト値であるバッファ面内アドレス信号29
を組み合わせて生成される。
【0041】音声データバス22に出力されたパラレル
変換後のPCMコード化されたデジタル音声信号は、メ
モリ12のアドレス信号25で指示されるアドレスにカ
ウンタ14からのメモリ書込/読出信号24で蓄積され
【0042】書込信号/読出信号24はカウンタ14の
出力の最下位ビットから上位ビットへの3ビットの論理
を取って生成され、この3ビットがすべて論理1のとき
メモリ書込信号を生成し、この3ビットがすべて論理0
のときメモり読出信号を生成する。
【0043】カウンタ14の最下位ビットから3ビット
目の信号がメモリ12に対し蓄積動作を行うか、送出の
ための読み出し動作を行うかを識別する蓄積/送出識別
信号26に対応し、カウンタ14の4ビット目からタイ
ムスロット数iに対応するビット数(i=2x のxのビ
ット)がタイムスロット番号27に対応し、その次のビ
ットからバッファ面のサイズmに対応するビット数(m
=2y のyビット)がバッファ面内アドレス信号29に
対応し、カウンタの最上位ビットが面切替信号28に対
応する。
【0044】メモリ12のアドレス信号25で指示され
るアドレスを基にカウンタ14からのメモリ書込/読出
信号24の指示により音声データバス22に読み出され
たパラレル変換されたPCMコード化されたデジタル音
声信号は、パラレル/シリアル変換回路13に記憶さ
れ、シフトタイミング信号23にしたがって時分割多重
回線1へ時分割多重音声出力信号22として出力され
る。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、時分割多
重回線から受信したPCMコード化されたデジタル音声
信号をメモリに蓄積すると共に、前記メモリに蓄積され
た前記PCMコード化されたデジタル音声信号を読み出
して前記時分割多重回線へ送出する機能を有する時分割
多重音声蓄積・送出装置において; 前記デジタル音声信号を記憶するメモリと; 前記時分割多重回線から受信したタイムスロット毎のシ
リアルな前記デジタル音声信号を前記メモリに書き込み
可能なパラレルなデータに変換するシリアル/パラレル
変換回路と; 前記メモリから読み出された前記パラレルな前記デジタ
ル音声信号を前記時分割多重回線へ送出するシリアルデ
ータに変換するパラレル/シリアル変換回路と; 所定のワード数に区分した前記メモリ上のバッファの先
頭アドレスであるバッファアドレスを一時的に蓄積する
ための2ポートメモリと; クロックを基に前記メモリの書き込み/読み出し識別信
号と、前記時分割多重回線から受信した前記デジタル音
声信号の蓄積と蓄積された前記デジタル音声信号の前記
時分割多重回線への送出のタイミングを分割するための
蓄積/送出識別信号と、時分割多重された送受信信号の
タイムスロット位置を示すタイムスロット番号と、前記
2ポートメモリを論理的に2面に分割し交互に使用する
ための面切替信号と、前記デジタル音声信号を蓄積及び
送出するときのバッフア面内アドレス信号とを生成する
カウンタと; 前記面切替信号を監視し前記メモリのバッフアアドレス
を前記2ポートメモリの未使用側の面に設定する手段
と、受信タイミングで前記タイムスロット番号毎に前記
2ポートメモリから前記メモリのバッフアアドレスを読
み出し前記バッフア面内アドレス信号と組合わせ、前記
メモリに前記デジタル音声信号を蓄積するためのアドレ
ス信号を生成する手段と; 送信タイミングで前記タイムスロット番号毎に2ポート
メモリから前記バッフアアドレスを読み出しバッフア面
内アドレス信号と組み合わせ、前記メモリからデジタル
音声信号を読み出すためのアドレス信号を生成する手段
とを備える制御装置と; を有することを特徴とする。
【0046】また、時分割多重状態のままで、蓄積・送
出の動作可能であるため回路の小形化を図ることができ
る。
【0047】
【0048】更にまた、PCMコード化されたデジタル
音声信号の代わりにADPCMコード化されたデジタル
音声信号を使用することにより、メモリ当たりの音声の
蓄積時間を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例のメモリの構成例を示す図で
ある。
【図3】本発明の一実施例の2ポートメモリの構成例を
示す図である。
【図4】時分割多重されたPCM音声入力信号の蓄積処
理のタイミングチャートである。
【図5】蓄積されたパラレルPCM音声信号の時分割多
重出力処理のタイミングチャートである。
【図6】2ポートメモリの2面切替処理のタイミングチ
ャートである。
【符号の説明】
11 シリアル/パラレル変換回路 12 メモリ 13 パラレル/シリアル変換回路 14 カウンタ 15 2ポートメモリ 16 制御装置CPU 20 クロック 21 時分割多重音声入力信号 22 音声データバス 23 シフトタイミング信号 24 メモリ書込信号/メモリ読出信号 25 アドレス信号 26 蓄積/送出識別信号 27 タイムスロット番号 28 面切替信号 29 カウント値(バッファ面内アドレス) 30 2ポートメモリアドレスバスA 31 2ポートメモリデータバスA 32 時分割多重音声出力信号 33 2ポートメモリデータバスB 34 2ポートメモリアドレスバスB 35 2ポートメモリ制御バスB

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時分割多重回線から受信したPCMコー
    ド化されたデジタル音声信号をメモリに蓄積すると共
    に、前記メモリに蓄積された前記PCMコード化された
    デジタル音声信号を読み出して前記時分割多重回線へ送
    出する機能を有する時分割多重音声蓄積・送出装置にお
    いて; 前記デジタル音声信号を記憶するメモリと; 前記時分割多重回線から受信したタイムスロット毎のシ
    リアルな前記デジタル音声信号を前記メモリに書き込み
    可能なパラレルなデータに変換するシリアル/パラレル
    変換回路と; 前記メモリから読み出された前記パラレルな前記デジタ
    ル音声信号を前記時分割多重回線へ送出するシリアルデ
    ータに変換するパラレル/シリアル変換回路と; 所定のワード数に区分した前記メモリ上のバッファの先
    頭アドレスであるバッファアドレスを一時的に蓄積する
    ための2ポートメモリと; クロックを基に前記メモリの書き込み/読み出し識別信
    号と、前記時分割多重回線から受信した前記デジタル音
    声信号の蓄積と蓄積された前記デジタル音声信号の前記
    時分割多重回線への送出のタイミングを分割するための
    蓄積/送出識別信号と、時分割多重された送受信信号の
    タイムスロット位置を示すタイムスロット番号と、前記
    2ポートメモリを論理的に2面に分割し交互に使用する
    ための面切替信号と、前記デジタル音声信号を蓄積及び
    送出するときのバッフア面内アドレス信号とを生成する
    カウンタと; 前記面切替信号を監視し前記メモリのバッフアアドレス
    を前記2ポートメモリの未使用側の面に設定する手段
    と、受信タイミングで前記タイムスロット番号毎に前記
    2ポートメモリから前記メモリのバッフアアドレスを読
    み出し前記バッフア面内アドレス信号と組合わせ、前記
    メモリに前記デジタル音声信号を蓄積するためのアドレ
    ス信号を生成する手段と; 送信タイミングで前記タイムスロット番号毎に2ポート
    メモリから前記バッフアアドレスを読み出しバッフア面
    内アドレス信号と組み合わせ、前記メモリからデジタル
    音声信号を読み出すためのアドレス信号を生成する手段
    とを備える制御装置と; を有することを特徴とする時分割多重音声蓄積・送出装
    置。
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