JP3094832B2 - 信号識別器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は信号識別器に関し、例
えば電話回線等で伝送される信号の種別を音声信号と音
声帯域データ信号とに識別するものに適用し得る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この信号識別器の適用装置とし
て、例えばディジタル回線多重化装置（Digital Circui
t Multiplication Equipment（以下、ＤＣＭＥと称
す））がある。すなわち、図２１は全体としてＤＣＭＥ
を示し、このＤＣＭＥにおいて、２００-1〜２００-Mは
ＤＣＭＥへのＭチャネル分の入力信号であり、信号線２
０１-1〜２０１-M、２０２-1〜２０２-M、２０３-1〜２
０３-Mを通じて、それぞれチャネル割付部２１０、音声
検出部２１１、信号識別部２１２に入力される。音声検
出部２１１はＭチャネルの入力信号２００-1〜２００-M
のそれぞれに対し有音状態であるか無音状態であるかを
判定し、その判定結果を有音／無音判定結果２０４-1〜
２０４-Mとしてチャネル割付部２１０に出力する。

【０００３】チャネル割付部２１０は音声検出部２１１
からの有音／無音判定結果２０４-1〜２０４-Mを用い
て、Ｍチャネルの入力信号２００-1〜２００-Mのうち、
有音のチャネルの信号をｍ本の信号線２０６-1〜２０６
-mのいずれかに割付け、符号化部２１３に送出する。信
号識別部２１２は、Ｍチャネルの入力信号２００-1〜２
００-Mのそれぞれに対し、音声信号であるか音声帯域デ
ータ信号であるかを判定し、その判定結果を信号種別識
別結果２０５-1〜２０５-Mとして符号化部２１３に出力
する。符号化部２１３は、信号識別部２１２からの信号
種別識別結果２０５-1〜２０５-Mに基づいて、チャネル
割付部２１０からのｍチャネルの入力信号２０６-1〜２
０６-mを信号種別に応じた適切な符号化速度で符号化
し、符号化信号２０７-1〜２０７-mを出力する。

【０００４】ここで電話通話のような会話音声信号にお
いては、相手の話を聞いている状態で黙っている無音時
間が全通話時間の30〜40％程度であることが知られてい
る。このためチャネル割付部２１０において、Ｍチャネ
ルの入力信号２００-1〜２００-Mのうち有音のチャネル
の信号をｍチャネル（ｍはＭよりも小さい値）に詰め合
わせて伝送することにより、伝送効率を向上できる。ま
た符号化部２１３は、入力信号２０６-1〜２０６-mを高
能率符号化する。この符号化部２１３で用いる符号化ア
ルゴリズムとしては、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ.726に規
定された、適応差分パルス符号変調（Adaptive Differe
ntial Pulse Code Modulation （以下、ＡＤＰＣＭと称
す））方式がある。このＡＤＰＣＭ方式では、伝送速度
64〔kbit/s〕の入力信号を40〔kbit/s〕、32〔kbit/
s〕、24〔kbit/s〕、16〔kbit/s〕のいずれかの伝送速
度に圧縮符号化することができる。

【０００５】符号化部２１３においてこのＡＤＰＣＭ方
式を用いる場合、どの符号化速度を選択するかは、入力
信号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号である
かによって定めることが望ましい。すなわち、入力信号
が音声信号の場合には、通話に支障のない音声品質を保
てる範囲で符号化速度を低く抑えた方が、回線をより効
率的に利用できるため、この場合の符号化速度は32〔kb
it/s〕以下とする。一方入力信号が音声帯域データ信号
の場合には、伝送誤りが生じないように、より符号化速
度の高い40〔kbit/s〕とする必要がある。このように符
号化部２１３の符号化速度を適切に定めるためには、入
力信号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であ
るかを判定する信号識別部２１２が必要であり、この信
号識別部２１２の信号種別識別結果２０５-1〜２０５-M
に応じて、符号化部２１３の符号化速度を制御すれば良
い。

【０００６】従来、この信号識別器として、図２２に示
すものがあった（特開平３-２５０９６１号公報）。こ
の信号識別器は、ＤＣＭＥの１チャネル分に対応してお
り、入力信号の１チャネル分について信号種別を識別す
る。図中１は、Ａ法則圧縮符号化等で非線形量子化され
た入力ＰＣＭ信号Ｓ１を線形量子化ＰＣＭ信号Ｓ２に変
換するリニア変換部であり、２は電力判定部であり、３
は零交差数判定部であり、６は論理積回路である。この
ような構成で信号識別器に入力される非線形量子化ＰＣ
Ｍ信号Ｓ１は、リニア変換部１において線形量子化ＰＣ
Ｍ信号Ｓ２に変換され、信号線Ｓ３、Ｓ４を通じてそれ
ぞれ電力判定部２、零交差数判定部３に入力される。

【０００７】電力判定部２は、入力される線形量子化Ｐ
ＣＭ信号Ｓ２について所定ブロック間の電力の比（以
下、ブロック間電力比と称す）を算出し、このブロック
間電力比の大きさにより入力信号Ｓ２が音声信号である
か又は音声帯域データ信号であるかを判定し、その判定
結果を出力Ｓ５として論理積回路６に送出する。図２３
は、信号識別器に入力される各種の入力信号の信号波形
を示し、音声帯域データ信号（図２３（Ｂ））は音声信
号（図２３（Ａ））よりも信号レベルの変動が小さい。
従って電力判定部２では、ブロック間電力比が所定の閾
値よりも大きいとき、入力信号Ｓ２が音声信号であると
判定してその出力Ｓ５を値「０」とし、ブロック間電力
比が閾値よりも小さいとき、入力信号が音声帯域データ
信号であると判定してその出力Ｓ５を値「１」とする。

【０００８】また零交差数判定部３は、入力される線形
量子化ＰＣＭ信号Ｓ２について、単位時間中に信号が零
レベルと交差する回数（以下、零交差数と称す）を算出
し、この零交差数の大きさにより入力信号Ｓ２が音声信
号であるか又は音声帯域データ信号であるかを判定し、
その判定結果を出力Ｓ６として論理積回路６に送出す
る。図２４は、信号識別器に入力される各種の入力信号
の零交差数の発生頻度を示し、音声帯域データ信号（図
２４（Ｂ））は音声信号（図２４（Ａ））よりも零交差
数の分布が狭い。また音声帯域データ信号の零交差数分
布は、モデムの変調方式に依存した特定の範囲に限られ
るため、零交差数の変動が小さく、かつ零交差数が一定
の範囲内に入っているという条件を満たすとき、入力信
号が音声帯域データ信号であると判定してその出力Ｓ６
を値「１」とし、そうでないとき、入力信号が音声信号
であると判定してその出力Ｓ６を値「０」とする。

【０００９】論理積回路６は電力判定部２の出力Ｓ５及
び零交差数判定部３の出力Ｓ６の論理積をとり、入力信
号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるか
の判定結果を出力Ｓ１２として送出する。この論理積回
路６の入出力信号の状態を示す真理値表を、次表

【００１０】

【表１】

【００１１】に示す。この表で分かるように、電力判定
部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３の出力Ｓ６がいずれ
も値「１」のとき、入力信号が音声帯域データ信号であ
ると判定して論理積回路６の出力Ｓ１２を値「１」と
し、電力判定部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３の出力
Ｓ６の少なくとも１つが値「０」のとき、入力信号が音
声信号であると判定して論理積回路６の出力Ｓ１２を値
「０」とする。この論理積回路６の出力Ｓ１２が、信号
識別器の判定結果となる。

【００１２】従って、信号識別器に音声帯域データ信号
が入力された場合、電力判定部２及び零交差数判定部３
は、入力信号が音声帯域データ信号であると判定して、
それぞれの出力Ｓ５、Ｓ６を値「１」とし、この電力判
定部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３の出力Ｓ６の論理
積をとることにより、この信号識別器の出力Ｓ１２は値
「１」（音声帯域データ信号）となる。一方、信号識別
器に音声信号が入力された場合、電力判定部２が入力信
号が音声信号であると判定して、その出力Ｓ５を値
「０」とするか、または零交差数判定部３が入力信号が
音声信号であると判定してその出力Ｓ６を値「０」と
し、この電力判定部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３の
出力Ｓ６の論理積をとることにより、この信号識別器の
出力Ｓ１２は値「０」（音声信号）となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述したＤＣ
ＭＥにおいては、音声による通話時の回線品質を評価す
るために、トーン信号を入力して試験を行う場合がある
が、この場合音声信号入力時の符号化速度となるよう、
トーン信号を信号識別器に入力したとき音声信号である
との識別結果が得られることが望ましい。

【００１４】ここで、従来の信号識別器に各種信号とし
て音声信号、音声帯域データ信号及びトーン信号が入力
されたときの出力状態を次表

【００１５】

【表２】

【００１６】に示す。従来の信号識別器は、入力信号の
零交差数の変動が大きいか、または電力の変動が大きい
場合に識別結果を値「０」（音声信号）とし、入力信号
の零交差数の変動が小さく、かつ電力の変動が小さい場
合に識別結果を値「１」（音声帯域データ信号）として
いる。

【００１７】ここでトーン信号は図２３（Ｃ）に示すよ
うに、音声帯域データ信号（図２３（Ｂ））や音声信号
（図２３（Ａ））よりもさらに信号レベルの変動が小さ
く、かつ図２４（Ｃ）に示すように、音声帯域データ信
号（図２４（Ｂ））や音声信号（図２４（Ａ））よりも
さらに零交差数の分布が狭い。従って上述した信号識別
器では、音声帯域データ信号とトーン信号との識別は困
難であり、この従来の信号識別器にトーン信号を入力し
た場合、信号識別結果が値「１」（音声帯域データ信
号）と識別されてしまう場合があるという問題があっ
た。

【００１８】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、音声信号や音声帯域データ信号を
識別する際に、トーン信号をも含めて確実かつ高精度に
識別できる信号識別器を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めこの発明に係る信号識別器は、入力信号が音声信号で
あるか又は音声帯域データ信号であるかをブロック間電
力比により判定する電力判定部と、入力信号が音声信号
であるか又は音声帯域データ信号であるかを零交差数に
より判定する零交差数判定部と、電力判定部と零交差数
判定部との判定結果から、入力信号が音声信号であるか
又は音声帯域データ信号であるかを判定し、その判定結
果を出力する識別結果出力部とを有する信号識別器であ
って、入力信号に対してスペクトル分析を行いそのスペ
クトル分析結果を用いて帯域別パワーを算出する帯域別
パワー算出部と、その帯域別パワー算出部の出力からト
ーン信号の有無を判定するトーン検出部とを備え、その
トーン検出部の出力により識別結果出力部の動作を制御
するものである。

【００２０】また次の発明に係る信号識別器は、入力信
号に対しスペクトル分析を行いそのスペクトル分析結果
を用いて帯域別パワーを算出する帯域別パワー算出部
と、その帯域別パワー算出部の出力からトーン信号の有
無を判定するトーン検出部と、帯域別パワー算出部の出
力から入力信号が音声信号であるか又は音声帯域データ
信号であるかを判定する音声／データ識別部と、トーン
検出部と音声／データ識別部の判定結果から、入力信号
が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを
判定し、その判定結果を出力する識別結果出力部とを備
えるものである。

【００２１】また次の発明に係る信号識別器は、シグナ
リング信号が入力され、そのシグナリング信号の状態に
より呼接続又は呼切断を検出し、その呼接続又は呼切断
の検出時にリセット信号を発生するリセット信号発生部
を備え、そのリセット信号発生部がリセット信号を発生
したとき、出力する識別状態を音声信号にするものであ
る。

【００２２】また次の発明に係る信号識別器は、帯域別
パワー算出部の出力のうち2100〔Hz〕に最も近接した帯
域のパワー値と所定の閾値とを比較し、その比較結果に
より2100〔Hz〕トーン信号の有無を検出し、2100〔Hz〕
トーン信号を検出したとき、上記トーン検出部の出力に
優先して上記識別結果出力部が出力する識別状態をデー
タにする2100〔Hz〕トーン信号検出部を備えたものであ
る。

【００２３】また次の発明に係る信号識別器は、トーン
検出部において、帯域別パワー算出部の出力のうちパワ
ーが最大となる帯域とその帯域に隣接したＮ個の帯域と
のパワー値を加算するピーク周波数パワー加算部と、帯
域別パワー算出部の出力する全帯域のパワー値を加算す
る全帯域パワー加算部と、ピーク周波数パワー加算部の
出力と全帯域パワー加算部の出力との比を算出し、その
算出結果に応じてトーン信号の有無を判定する判定部と
を備えるものである。

【００２４】また次の発明に係る信号識別器は、トーン
検出部において、帯域別パワー算出部の出力のうちパワ
ーが最大となる帯域とその帯域に隣接したＮ個の帯域と
のパワー値を加算する第１のピーク周波数パワー加算部
と、帯域別パワー算出部の出力のうち第１のピーク周波
数パワー加算部で加算した帯域の出力を強制的に値
「０」とするピーク周波数パワー０マスク部と、そのピ
ーク周波数パワー０マスク部の出力のうちパワーが最大
となる帯域とその帯域に隣接したＮ個の帯域のパワー値
を加算する第２のピーク周波数パワー加算部と、第１の
ピーク周波数パワー加算部の出力と第２のピーク周波数
パワー加算部の出力を加算する加算器と、帯域別パワー
算出部の出力する全帯域のパワー値を加算する全帯域パ
ワー加算部と、加算器の出力と全帯域パワー加算部の出
力との比を算出し、その算出結果に応じてトーン信号の
有無を判定する判定部とを備えるものである。

【００２５】また次の発明に係る信号識別器は、トーン
検出部において、帯域別パワー算出部の出力から入力信
号の周波数スペクトル分布の平均的な値を算出する中心
周波数算出部と、その中心周波数算出部の出力を保持す
るディレイバッファと、中心周波数算出部の出力とディ
レイバッファの出力によりトーン信号の有無を判定する
判定部とを備えるものである。

【００２６】また次の発明に係る信号識別器は、トーン
検出部において、帯域別パワー算出部の出力を保持する
ディレイバッファと、帯域別パワー算出部の出力とディ
レイバッファの出力の差分を算出する差分器と、その差
分器の出力によりトーン信号の有無を判定する判定部と
を備えるものである。

【００２７】また次の発明に係る信号識別器は、トーン
検出部において、帯域別パワー算出部の出力を保持する
ディレイバッファと、帯域別パワー算出部の出力とディ
レイバッファの出力の比を算出する除算器と、その除算
器の出力によりトーン信号の有無を判定する判定部とを
備えるものである。

【００２８】また次の発明に係る信号識別器は、音声／
データ識別部において、帯域別パワー算出部の出力のう
ち低周波数の帯域のパワー値のみを加算する低周波数パ
ワー加算部と、帯域別パワー算出部の出力する全帯域の
パワー値を加算する全帯域パワー加算部と、低周波数パ
ワー加算部の出力と全帯域パワー加算部の出力との比を
算出し、その算出結果に応じて入力信号が音声信号であ
るか又は音声帯域データ信号であるかを判定する判定部
とを備えるものである。

【００２９】

【００３０】また次の発明に係る信号識別器は、音声／
データ識別部において、帯域別パワー算出部の出力のう
ち低周波数の帯域のパワー値のみを加算する低周波数パ
ワー加算部と、帯域別パワー算出部の出力する全帯域の
パワー値を加算する全帯域パワー加算部と、全帯域パワ
ー加算部の出力を保持するディレイバッファと、全帯域
パワー加算部の出力とディレイバッファの出力の差分を
算出する差分器と、低周波数パワー加算部と全帯域パワ
ー加算部と差分器との各出力により入力信号が音声信号
であるか又は音声帯域データ信号であるかを判定する判
定部とを備えるものである。

【００３１】また次の発明に係る信号識別器は、音声／
データ識別部において、帯域別パワー算出部の出力のう
ち音声信号又は音声帯域データ信号の特徴が顕著に現れ
る複数の帯域を選び、その帯域のパワー値を出力する帯
域別パワー間引き部と、その帯域別パワー間引き部の出
力より入力信号が音声信号であるか又は音声帯域データ
信号であるかを判定する判定部とを備えるものである。

【００３２】

【作用】入力信号のブロック間電力比による判定結果と
零交差数による判定結果とによって、入力信号が音声信
号であるか又は音声帯域データ信号であるかを判定する
識別結果出力部の動作を、入力信号をスペクトル分析し
て帯域別パワーを算出し、その帯域別パワーからトーン
信号の有無を判定するトーン検出部の出力により制御す
る。これによりトーン信号入力時に確実に音声信号と識
別でき、かくして音声信号や音声帯域データ信号を識別
する際に、トーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別
できる。

【００３３】入力信号をスペクトル分析して帯域別パワ
ーを算出し、その帯域別パワーからトーン信号の有無を
判定すると共に、その帯域別パワーから入力信号が音声
信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを判定
し、トーン検出結果と音声／データ識別結果から、入力
信号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号である
かを判定する。これにより、ブロック間電力比や零交差
数による判定を行わない簡易な構成で、音声信号や音声
帯域データ信号を識別する際に、トーン信号をも含めて
確実かつ高精度に識別できる。

【００３４】さらに、シグナリング信号の状態により呼
接続又は呼切断を検出し、その呼接続又は呼切断の検出
時にリセット信号を発生し、そのリセット信号に応じて
出力する識別状態を音声信号にする。これにより、通話
開始時の信号識別出力の初期状態を音声信号にでき、か
くして、音声信号や音声帯域データ信号を識別する際
に、トーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別でき
る。

【００３５】さらに、トーン検出する際に、帯域別パワ
ーのうち2100〔Hz〕に最も近接した帯域のパワー値に応
じて、2100〔Hz〕トーン信号の有無を検出し、2100〔H
z〕トーン信号を検出したとき、出力する識別状態を音
声帯域データ信号にする。これにより、モデム通信の手
順として用いられる2100〔Hz〕のトーン信号に対して、
確実に音声帯域データ信号と識別できる。かくして、音
声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、トーン信
号をも含めて確実かつ高精度に識別できる。

【００３６】さらに、トーン検出する際に、帯域別パワ
ーのうち最大となる帯域とその近傍の帯域のパワー値を
加算した加算値と、帯域別パワーの全帯域のパワー値を
加算した加算値の比に応じてトーン信号の有無を判定す
る。これにより、周波数スペクトルが局所に集中する入
力信号が与えられたとき、ピークパワーの加算値と、全
帯域パワーの加算値との比が小さくなるという性質を用
いて、単一周波数トーン信号を確実に検出でき、かくし
て、音声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、ト
ーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別できる。

【００３７】さらに、トーン検出する際に、帯域別パワ
ーのうち最大となる帯域とその近傍の帯域のパワー値を
加算して第１のピークパワーを得ると共に、それ以外の
帯域別パワーのうちパワーが最大となる帯域とその近傍
のパワー値を加算して第２のピークパワーを得、これら
を加算した加算値と、帯域別パワーの全帯域のパワー値
を加算した加算値との比に応じて、トーン信号の有無を
検出する。これにより、単一周波数トーン信号又は２周
波数トーン信号のように周波数スペクトルが局所に集中
する入力信号が与えられたとき、ピークパワーの加算値
と全帯域パワーの加算値との比が小さくなるという性質
を用いて、これらを確実に検出でき、かくして、音声信
号や音声帯域データ信号を識別する際に、トーン信号を
も含めて確実かつ高精度に識別できる。

【００３８】さらに、トーン検出する際に、帯域別パワ
ーから入力信号の周波数スペクトル分布の平均的な値を
中心周波数として算出すると共に、この中心周波数を保
持し、これらに応じてトーン信号の有無を判定する。こ
れにより、単一周波数トーン信号又は２周波数トーン信
号のように周波数スペクトルの変動の小さい入力信号が
与えられたとき、中心周波数の時間的変動が小さくなる
という性質を用いて、これらを確実に検出でき、かくし
て、音声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、ト
ーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別できる。

【００３９】さらに、トーン検出する際に、帯域別パワ
ーを保持すると共に、この保持した帯域別パワーと直接
入力された帯域別パワーの差分に応じてトーン信号の有
無を判定する。これにより、単一周波数トーン信号又は
２周波数トーン信号のような周波数スペクトルの変動の
小さい入力信号が与えられたとき、差分が小さくなると
いう性質を用い、単一周波数のトーン信号及び２周波数
のトーン信号を検出でき、かくして、音声信号や音声帯
域データ信号を識別する際に、トーン信号をも含めて確
実かつ高精度に識別できる。

【００４０】さらに、トーン検出する際に、帯域別パワ
ーを保持すると共に、この保持した帯域別パワーと直接
入力された帯域別パワーの比に応じてトーン信号の有無
を判定する。これにより、単一周波数トーン信号又は２
周波数トーン信号のような周波数スペクトルの変動の小
さい入力信号が与えられたとき、比が小さくなるという
性質を用い、単一周波数のトーン信号及び２周波数のト
ーン信号を検出でき、かくして、音声信号や音声帯域デ
ータ信号を識別する際に、トーン信号をも含めて確実か
つ高精度に識別できる。

【００４１】さらに、帯域別パワーのうち低周波数の帯
域のパワー値のみを加算した出力と、帯域別パワーの全
帯域のパワー値を加算した出力との比に応じて入力信号
が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを
判定する。これにより、音声信号のように低周波数にパ
ワーの分布が偏った入力信号が与えられたとき、低周波
数の帯域のパワー値のみを加算した出力の全帯域のパワ
ー値を加算した出力に対する比率が高くなる性質を用い
て、音声信号と音声帯域データ信号とを識別することが
できる。

【００４２】

【００４３】さらに、音声／データ識別部において、帯
域別パワーのうち低周波数のみを加算した加算値と、帯
域別パワーの全帯域のパワー値を加算した加算値とを算
出し、全帯域のパワー値を加算した加算値を保持すると
共に、保持した加算値と直接全帯域のパワー値を加算し
た加算値との差分を算出し、低周波数のパワー値の加算
値と全帯域パワー加算値と、差分とにより入力信号が音
声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを判定
する。これにより、音声信号のように低周波数にパワー
の分布が偏った入力信号が与えられたとき、低周波数の
パワーの加算値の、全帯域パワーの加算値に対する比率
が高くなる性質と、音声信号のようなパワーの時間的変
動の大きい入力信号が与えられたとき、差分が大きくな
るという性質を用い、音声信号と音声帯域データ信号と
をより高精度で識別することができる。

【００４４】さらに、音声／データ識別部において、帯
域別パワーのうち音声信号又は音声帯域データ信号の特
徴が顕著に現れる複数の帯域を選び、帯域を間引いてパ
ワー値を出力し、この出力より入力信号が音声信号であ
るか又は音声帯域データ信号であるかを判定する。これ
により、帯域別パワーのうち、低域、中域、高域を代表
する帯域それぞれ１つずつを用いて音声／データ識別の
処理を行うことにより、簡易な構成で音声信号と音声帯
域データ信号とをより高精度で識別することができる。

【００４５】

【実施例】以下図面を参照しながら、この発明の一実施
例を詳述する。

【００４６】実施例１．図２２との対応部分に同一符号
を付して示す図１は全体として、この発明による信号識
別器の実施例１の構成を示す。図中５０は信号線Ｓ７を
通じて入力されるリニア変換部１の出力Ｓ２に対して、
ＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を施すＦＦＴ演算部で
あり、５１はＦＦＴ演算部５０の出力Ｓ８-0〜Ｓ８-(n-
1)が入力され、信号の帯域毎のパワーを算出する帯域別
パワー算出部である。また５２は帯域別パワー算出部５
１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)が入力され、帯域別パワー
よりトーン信号の有無を判定するトーン検出部である。
さらに５３は電力判定部２の出力Ｓ５、零交差数判定部
３の出力Ｓ６、トーン検出部５２の出力Ｓ１０により、
入力信号Ｓ１が音声信号であるか又は音声帯域データ信
号であるかを判定する識別結果出力部である。

【００４７】またトーン検出部５２の詳細な構成を図２
に示す。図中４０は信号線Ｓ１２-0〜Ｓ１２-(n-1)を通
じて入力される帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜
Ｓ９-(n-1)のうちパワーが最大となる帯域のパワー値と
その帯域に隣接したＮ個の帯域のパワー値を加算するピ
ーク周波数パワー加算部である。また４２は信号線Ｓ１
３-0〜Ｓ１３-(n-1)を通じて入力される帯域別パワー算
出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)の全てを加算し、全
帯域のパワーを求める全帯域パワー加算部である。さら
に４３はピーク周波数パワー加算部４０の出力Ｓ１４と
全帯域パワー加算部４２の出力Ｓ１５との比を算出し、
この比の値によりトーン信号の有無を判定する判定部で
ある。

【００４８】このような構成において、リニア変換部１
の出力Ｓ２は、信号線Ｓ３、Ｓ４、Ｓ７を通じて、それ
ぞれ電力判定部２、零交差数判定部３、ＦＦＴ演算部５
０に入力される。ＦＦＴ演算部５０では信号線Ｓ７を通
じて入力されるリニア変換部１からの出力Ｓ２の、連続
する２ｎ個のリニアＰＣＭ信号サンプル列を１つの分析
フレームとし、この分析フレーム内の信号に対しまず窓
関数を掛け、次に窓関数を掛けた後の信号に対し離散的
フーリエ変換を行い、この演算結果を出力Ｓ８-0〜Ｓ８
-(n-1)として送出する。

【００４９】ここでＦＦＴ演算部５０に入力されるリニ
アＰＣＭ信号サンプル列を、ｘ[０]、ｘ[１]、……、ｘ
[2n-1]とする。このリニアＰＣＭ信号サンプル列に対し
て、掛ける窓関数としては、例えば次式

【００５０】

【数１】

【００５１】で定義されるハミング窓などがある。この
ようにリニアＰＣＭ信号サンプル列に、（１）式の窓関
数を掛けた後の信号を、次式

【００５２】

【数２】

【００５３】に示すようにｙ[ｋ]とする。続いて、この
窓関数を掛けた後の信号ｙ[ｋ]に対して、次式

【００５４】

【数３】

【００５５】で定義される離散的フーリエ変換を行い、
この演算結果Ｘ[０]、Ｘ[１]、Ｘ[２]、……、Ｘ[n-2]
、Ｘ[n-1] を、それぞれＦＦＴ演算部５０の出力Ｓ８-
0、Ｓ８-1、Ｓ８-2、……、Ｓ８-(n-2)、Ｓ８-(n-1)と
する。この離散的フーリエ変換の計算手段としては、例
えばＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いることができ
る。

【００５６】次に、帯域別パワー算出部５１では、ＦＦ
Ｔ演算部５０の出力Ｓ８-0〜Ｓ８-(n-1)に基づきｎ個の
帯域のパワーを算出し、その結果を出力Ｓ９-0〜Ｓ９-
(n-1)として送出する。帯域別パワー算出部５１の出力
する各帯域のパワーＳ９-0、Ｓ９-1、Ｓ９-2、……、Ｓ
９-(n-2)、Ｓ９-(n-1)をそれぞれＰ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ
[2] 、……、Ｐ[n-2] 、Ｐ[n-1] と表すと、Ｐ[0] 〜Ｐ
[n-1] は、上述したＸ[0]〜Ｘ[n-1] に対し次式

【００５７】

【数４】

【００５８】の演算を施すことにより求めることができ
る。

【００５９】ここで、入力信号の標本化周波数を8000
〔Hz〕、すなわち入力信号の周波数帯域幅を4000〔Hz〕
としたとき、Ｐ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ[2] 、……、Ｐ[n-2]
、Ｐ[n-1] は、この4000〔Hz〕の帯域幅をｎ等分した
各周波数成分のパワーを表すことになる。このとき、例
えばｎ＝32とすると、Ｐ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ[2] 、……、
Ｐ[30]、Ｐ[31]に相当する周波数は、次表

【００６０】

【表３】

【００６１】に示すようになり、 125〔Hz〕の分解能で
各周波数成分のパワー値を求めることができる。

【００６２】標本化周波数8000〔Hz〕の場合について考
えると、 125〔Hz〕よりも細かい分解能で周波数分析し
たい場合、例えば62.5〔Hz〕又は 31.25〔Hz〕の周波数
分解能で周波数分析したい場合は、それぞれｎ＝64又は
ｎ＝ 128とすれば良く、また125〔Hz〕よりも周波数分
解能を荒くしても良い場合、例えば 250〔Hz〕又は 500
〔Hz〕の周波数分解能で周波数分析したい場合は、それ
ぞれｎ＝16又はｎ＝８とすれば良い。他の標本化周波数
を用いている場合も、ｎの値の定めかたは同様である。

【００６３】次にトーン検出部５２では、帯域別パワー
算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)に基づき、トーン
信号の有無を判定し、トーン信号を検出した場合は値
「１」を出力Ｓ１０に設定し、トーン信号を検出しなか
った場合は値「０」を出力Ｓ１０に設定する。図３にこ
の信号識別器に各種信号を入力したときのトーン検出部
５２の動作を示す。

【００６４】図３（Ａ）は音声信号入力時の帯域別パワ
ー算出部５１の出力、図３（Ｂ）は音声帯域データ信号
入力時の帯域別パワー算出部５１の出力、図３（Ｃ）は
トーン信号入力時の帯域別パワー算出部５１の出力であ
る。図より明らかなように帯域別パワー算出部５１の出
力は、音声信号又は音声帯域データ信号入力時には、広
い帯域にパワーが分散されるのに対し、トーン信号入力
時には、トーン信号の周波数を中心とする狭い帯域にパ
ワーが集中する。この実施例のトーン検出部５２では、
このような性質を用いて入力信号がトーン信号か否かの
判定をする。

【００６５】ここでこのトーン検出部５２の処理を詳細
に説明する。トーン検出部５２に入力される帯域別パワ
ーの値Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、信号線Ｓ１２-0〜Ｓ１２
-(n-1)、Ｓ１３-0〜Ｓ１３-(n-1)を通じて、それぞれピ
ーク周波数パワー加算部４０、全帯域パワー加算部４２
に入力される。まずピーク周波数パワー加算部４０で
は、帯域別パワーＳ９-0〜Ｓ９-(n-1)のうちパワーが最
大となる帯域を求め、この帯域のパワー値及びこの帯域
に隣接したＮ個の帯域のパワー値を加算し、この加算値
Ｓ１４を出力する。例えばパワー値Ｐ[k] （ｋ＝０、
１、２、……、n-1）のうちＰ[kmax]（０≦kmax≦n-1
）が最大となるとき、パワーが最大となる帯域のパワ
ー値Ｐ[kmax]及びその両隣の帯域のパワー値（Ｐ[kmax-
1]、Ｐ[kmax+1]）を加算する場合はＮ＝２となる。また
このＮの値は、ＦＦＴ演算部５０にて用いる窓関数やト
ーン検出の目標性能により適切に定める。

【００６６】全帯域パワー加算部４２は、帯域別パワー
算出部５１の出力するパワー値Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)の全
てを加算し、この加算値Ｓ１５を出力する。判定部４３
は、ピーク周波数パワー加算部４０の出力Ｓ１４と全帯
域パワー加算部４２の出力Ｓ１５から、まず入力信号が
トーン信号であるか、トーン信号でないかの分析フレー
ム内での判定を行い、連続する複数分析フレーム内での
トーン検出結果を用いて、トーン検出の最終判定を行
い、判定結果を出力Ｓ１０として送出する。

【００６７】入力信号が単一周波数のトーン信号である
場合は、図３（Ｃ）に示すように、信号の周波数スペク
トルが１つの周波数に集中するため、この単一周波数ト
ーンのパワーの大部分はピーク周波数パワー加算部４０
にて加算する帯域（図３（Ｃ）にＡ３で示す）に含まれ
る。従って、ピーク周波数パワー加算部４０の出力Ｓ１
４と、全帯域（図３（Ｃ）にＢ３で示す）のパワーを加
算した全帯域パワー加算部４２の出力Ｓ１５がほぼ等し
い値となる。

【００６８】一方、入力信号が音声信号又は音声帯域デ
ータ信号である場合は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す
ように、通常、トーン信号入力の場合よりも信号の周波
数スペクトル分布が広がるため、図３（Ａ）、図３
（Ｂ）にＡ１、Ａ２で示した帯域のパワー値を加算した
ピーク周波数パワー加算部４０の出力Ｓ１４が、図３
（Ａ）、図３（Ｂ）にＢ１、Ｂ２で示した帯域のパワー
値を加算した全帯域パワー加算部４２の出力Ｓ１５より
も小さくなる。従って、ピーク周波数パワー加算部４０
の出力Ｓ１４と全帯域パワー加算部４２の出力Ｓ１５の
間に、次式

【００６９】

【数５】

【００７０】のような関係が成り立つとき、分析フレー
ム内トーン検出と判定することができ、一方（５）式の
関係が成り立たないとき、分析フレーム内トーン不検出
と判定する。なお（５）式において、Th１は予め定めた
閾値である。

【００７１】１分析フレーム内だけでトーン検出の判定
を行うと、音声信号あるいは音声帯域データ信号に対し
てトーン検出と誤って判定される可能性があるため、次
に連続する複数の分析フレーム内のトーン検出結果を用
いて、トーンを検出したか否かの最終判定を行う。連続
するＮ１個の分析フレームのうちＮ２個以上の分析フレ
ーム内でトーン検出したとき、判定部４３の出力Ｓ１０
を値「１」（トーン検出）とし、そうでないとき、判定
部４３の出力Ｓ１０を値「０」（トーン不検出）とす
る。

【００７２】識別結果出力部５３は、トーン検出部５２
の出力Ｓ１０、電力判定部２の出力Ｓ５、零交差数判定
部３の出力Ｓ６より、入力信号が音声信号であるか音声
帯域データ信号であるかの判定を行う。この識別結果出
力部５３の入出力信号の状態を示す真理値表を次表、

【００７３】

【表４】

【００７４】に示す。この表より、まずトーン検出部５
２の出力Ｓ１０が値「０」（トーン不検出）の場合は、
電力判定部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３の出力Ｓ６
の論理積を識別結果出力部５３の出力とする。

【００７５】すなわち、電力判定部２の出力Ｓ５と零交
差数判定部３の出力Ｓ６がいずれも値「１」のとき、入
力信号が音声帯域データ信号であると判定して出力Ｓ１
１に値「１」を設定し、電力判定部２と零交差数判定部
３の出力の少なくとも１つが値「０」のとき、入力信号
が音声信号であると判定して出力Ｓ１１に値「０」を設
定する。一方、トーン検出部５２の出力Ｓ１０が値
「１」（トーン検出）の場合、電力判定部２の出力Ｓ
５、零交差数判定部３の出力Ｓ６によらず、識別結果出
力部５３の出力Ｓ１１に値「０」（音声信号）を設定す
る。

【００７６】このような構成によれば、単一周波数トー
ン信号のような周波数スペクトルが局所に集中する入力
信号が与えられたとき、ピーク周波数パワー加算部４０
の出力Ｓ１４の、全帯域パワー加算部４２の出力Ｓ１５
に対する比率が高くなるという性質を用いて、単一周波
数のトーン信号を検出することができる。また、このト
ーン検出部５２の出力Ｓ１０により識別結果出力部５３
の動作を制御することで、トーン信号入力時の信号識別
器の出力Ｓ１１を値「０」（音声信号）とすることがで
きる。

【００７７】実施例２．図１との対応部分に同一符号を
付して示す図４は全体として、この発明による信号識別
器の実施例２の構成を示す。図中６０は信号線Ｓ２１-0
〜Ｓ２１-(n-1)を通じて帯域別パワー算出部５１の出力
Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)が入力され、帯域別パワーより入力
信号Ｓ１が音声信号であるか又は音声帯域データ信号で
あるかを判定する音声／データ識別部であり、６１はト
ーン検出部５２、音声／データ識別部６０の各出力Ｓ２
２、Ｓ２３により、入力信号Ｓ１が音声信号であるか又
は音声帯域データ信号であるかを判定する識別結果出力
部である。

【００７８】また音声／データ識別部６０の詳細な構成
を図５に示す。図中１１０は信号線Ｓ２１-0〜Ｓ２１-
(n-1)、Ｓ３０-0〜Ｓ３０-(n-1)を通じて入力される帯
域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)のう
ち、低周波数の帯域のパワー値のみを加算する低周波数
パワー加算部である。また１１１は信号線Ｓ２１-0〜Ｓ
２１-(n-1)、Ｓ３１-0〜Ｓ３１-(n-1)を通じて入力され
る帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)の
全帯域のパワー値を加算する全帯域パワー加算部であ
る。さらに１１４は低周波数加算部１１０、全帯域パワ
ー加算部１１１の各出力Ｓ３２、Ｓ３３より、入力信号
が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを
判定する判定部である。

【００７９】このような構成において、帯域別パワー算
出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、信号線Ｓ２０-0
〜Ｓ２０-(n-1)、Ｓ２１-0〜Ｓ２１-(n-1)を通じて、そ
れぞれトーン検出部５２、音声／データ識別部６０に入
力される。音声／データ識別部６０は、帯域別パワー算
出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)に基づき、入力信号
Ｓ１が音声信号であるか又は音声帯域データ信号である
かを判定し、その判定結果を出力Ｓ２３として送出す
る。

【００８０】図６にこの音声／データ識別部６０の動作
を示す。図６（Ａ）は音声信号入力時の帯域別パワー算
出部５１の出力であり、図６（Ｂ）は音声帯域データ信
号入力時の帯域別パワー算出部５１の出力である。図６
（Ａ）に示すように、入力信号が音声信号のときは、低
周波数にパワーの分布が偏るのに対し、図６（Ｂ）に示
すように、入力信号が音声帯域データ信号のときはその
周波数スペクトルは、モデムのキャリア周波数を中心と
した比較的平坦な分布となり、またその分布範囲が限ら
れている。このような性質を用いて入力信号が音声信号
であるか音声帯域データ信号であるかを判定する。

【００８１】ここで音声／データ識別部６０への入力信
号Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、信号線Ｓ２１-0〜Ｓ２１-(n-
1)及びＳ３０-0〜Ｓ３０-(n-1)、Ｓ２１-0〜Ｓ２１-(n-
1)及びＳ３１-0〜Ｓ３１-(n-1)を通じて、それぞれ低周
波数パワー加算部１１０、全帯域パワー加算部１１１に
入力される。低周波数パワー加算部１１０は帯域別パワ
ーＳ９-0〜Ｓ９-(n-1)のうち低周波数の領域に相当する
帯域のパワーを加算し、その値を出力Ｓ３２として送出
する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）で低周波数として加算す
る領域をＡ１、Ａ２の部分とすると、入力信号が音声信
号の場合には、入力信号が音声帯域データ信号の場合よ
りも低周波数パワー加算部１１０の出力Ｓ３２が大きく
なる。

【００８２】全帯域パワー加算部１１１は帯域別パワー
算出部５１の出力するパワー値Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)の全
てを加算し、この値を出力Ｓ３３として判定部１１４に
送出する。判定部１１４は、低周波数パワー加算部１１
０、全帯域パワー加算部１１１の各出力Ｓ３２、Ｓ３３
に基づいて、入力信号が音声信号であるか音声帯域デー
タ信号であるかの分析フレーム内での判定を行い、連続
する複数分析フレーム内での判定結果を用いて、入力信
号が音声信号であるか音声帯域データ信号であるかの最
終判定を行い、この判定結果を出力Ｓ２３として送出す
る。

【００８３】実際上判定部１１４では、まず低周波数パ
ワー加算部１１０の出力Ｓ３２と全帯域パワー加算部１
１１の出力Ｓ３３との比を算出し、次式

【００８４】

【数６】

【００８５】により入力信号が音声信号であるか音声帯
域データ信号であるかの分析フレーム内での判定を行
う。なお（６）式においてTh２は予め定めた閾値であ
る。入力信号が音声信号である場合は、入力信号が音声
帯域データ信号である場合よりも（６）式の左辺の値が
大きくなるため、（６）式を満足する場合には、この分
析フレーム内において入力信号が音声信号であると判定
し、一方（６）式を満足しない場合には、この分析フレ
ーム内において入力信号が音声帯域データ信号であると
判定する。

【００８６】次に連続する複数の分析フレーム内の判定
結果を用いて、入力信号が音声信号であるか音声帯域デ
ータ信号であるかの最終判定を行う。連続するＮ３個の
分析フレームのうち、Ｎ４個以上の分析フレーム内で音
声信号であると判定されたとき、判定部１１４の出力Ｓ
２３を値「０」（音声信号）とし、連続するＮ５個の分
析フレームのうちＮ６個以上の分析フレーム内で音声帯
域データ信号であると判定されたとき、判定部１１４の
出力Ｓ２３を値「１」（音声帯域データ信号）とし、こ
のどちらにもあてはまらない場合は、判定部１１４の出
力Ｓ２３は前の状態を保持する。

【００８７】識別結果出力部６１は、トーン検出部５２
の出力Ｓ２２と音声／データ識別部６０の出力Ｓ２３に
基づいて、入力信号が音声信号であるか音声帯域データ
信号であるかを判定して、その判定結果を出力Ｓ２４に
送出する。この識別結果出力部６１の入出力信号の状態
を示す真理値表を次表

【００８８】

【表５】

【００８９】に示す。この表のようにまずトーン検出部
５２の出力Ｓ２２が値「０」（トーン不検出）の場合
は、音声／データ識別部６０の判定結果Ｓ２３を識別結
果出力部６１の出力Ｓ２４とする。一方、トーン検出部
５２の出力Ｓ２２が値「１」（トーン検出）の場合、音
声／データ識別部６０の判定結果によらず、識別結果出
力部６１の出力Ｓ２４を値「０」（音声信号）とする。

【００９０】このような構成によれば、音声信号のよう
に低周波数にパワーの分布が偏った入力信号が与えられ
たとき、低周波数パワー加算部１１０の出力Ｓ３２の全
帯域パワー加算部１１１の出力Ｓ３３に対する比率が高
くなる性質を用いて、音声信号と音声帯域データ信号と
を確実に識別することができる。またトーン検出部５２
におけるトーン検出処理に用いていた帯域別パワーの値
を音声／データ識別部６０でも用いることにより、音声
／データ識別部６０では上述した実施例１で行っていた
零交差数とブロック間電力比の算出が不要となり、より
簡易な構成にできる。

【００９１】実施例３．上述した実施例１においては、
識別結果出力部５３はトーン検出部５２の出力Ｓ１０が
値「１」（トーン検出）であるとき、その出力Ｓ１１を
強制的に値「０」（音声信号）としたが、トーン検出部
５２の出力Ｓ１０が値「１」（トーン検出）であると
き、識別結果出力部５３の出力Ｓ１１を前状態保持とし
ても良い。このようにすれば、信号識別器に入力される
トーン信号が、モデムの無変調キャリア信号等の、モデ
ム通信手順中に送出される信号の一部である場合に、信
号識別結果が音声信号となることを有効に防止できる。

【００９２】実施例４．上述した実施例２においても、
識別結果出力部６１はトーン検出部５２の出力Ｓ２２が
値「１」（トーン検出）であるとき、その出力Ｓ２４を
強制的に値「０」（音声信号）としたが、トーン検出部
５２の出力Ｓ２２が値「１」（トーン検出）であると
き、識別結果出力部６１の出力Ｓ２４を前状態保持とし
ても良い。このようにすれば、上述の実施例３と同様の
効果を得ることができる。

【００９３】実施例５．図１との対応部分に同一符号を
付して示す図７は全体として、この発明による信号識別
器の実施例５の構成を示す。図中５５は帯域別パワー算
出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)が入力され、帯域別
パワーよりトーン信号の有無及び2100〔Hz〕トーンの有
無を判定するトーン検出部であり、５６は電力判定部
２、零交差数判定部３、トーン検出部５５の各出力Ｓ
５、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１７により、入力信号が音声信号
であるか又は音声帯域データ信号であるかを判定する識
別結果出力部である。また図２との対応部分に同一符号
を付した図８に、トーン検出部５５の詳細な構成を示
す。図中４４は、2100〔Hz〕のトーン信号の有無を検出
する2100〔Hz〕検出部である。

【００９４】このような構成において、この実施例のト
ーン検出部５５では、帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ
９-0〜Ｓ９-(n-1)のうち、2100〔Hz〕に最も近接した帯
域のパワー値Ｓ９-iが、信号線Ｓ１６を通じて2100〔H
z〕検出部４４に入力される。例えば、入力信号の標本
化周波数を8000〔Hz〕、ｎ＝32としたとき、帯域別パワ
ー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、表３に上述
したようになるため、2100〔Hz〕に最も近接した帯域の
パワー値はＰ[17]（Ｓ９-17 ）となる。従ってこの場合
Ｐ[17]（Ｓ９-17 ）が、信号線Ｓ１６を通じて2100〔H
z〕検出部４４に入力される。

【００９５】2100〔Hz〕検出部４４は、2100〔Hz〕に最
も近接した帯域のパワー値Ｓ９-iが入力され、この入力
値と予め定めた閾値とを比較し、この入力値が閾値より
も大きいとき、フレーム内2100〔Hz〕検出と判定し、そ
うでないときフレーム内2100〔Hz〕不検出と判定する。
実施例１と同じ理由から、次に連続する複数の分析フレ
ーム内の2100〔Hz〕検出結果を用いて、2100〔Hz〕トー
ンを検出したか否かの最終判定を行う。連続するＮ７個
の分析フレームのうちＮ８個以上の分析フレーム内で21
00〔Hz〕検出したとき、2100〔Hz〕検出部４４の出力Ｓ
１７を値「１」（2100〔Hz〕検出）とし、そうでないと
き2100〔Hz〕検出部４４の出力Ｓ１７を値「０」（2100
〔Hz〕不検出）とする。

【００９６】トーン検出部５５は、判定部４３の出力す
るトーン信号検出結果Ｓ１０と、2100〔Hz〕検出部４４
の出力する2100〔Hz〕検出結果Ｓ１７を、識別結果出力
部５６に対して出力する。識別結果出力部５６は、トー
ン検出部５５の出力Ｓ１０、Ｓ１７、電力判定部２の出
力Ｓ５、零交差数判定部３の出力Ｓ６より、入力信号が
音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかの判
定を行う。識別結果出力部５６の入出力信号の状態を示
す真理値表を次表

【００９７】

【表６】

【００９８】に示す。表よりまずトーン検出部５５の出
力する2100〔Hz〕検出結果Ｓ１７が値「１」（2100〔H
z〕検出）のときは、トーン検出部５５の出力するトー
ン検出結果Ｓ１０、電力判定部２の出力Ｓ５、零交差数
判定部３の出力Ｓ６にかかわらず、入力信号が音声帯域
データ信号であると判定して、出力Ｓ１１に値「１」を
設定する。

【００９９】次にトーン検出部５５の出力する2100〔H
z〕検出結果Ｓ１７が、値「０」（2100〔Hz〕不検出）
であり、かつトーン検出部５５の出力するトーン検出結
果Ｓ１０が値「１」（トーン検出）であるときは、電力
判定部２の出力Ｓ５、零交差数判定部３の出力Ｓ６にか
かわらず、入力信号が音声信号であると判定して出力Ｓ
１１に値「０」を設定する。次にトーン検出部５５の出
力する2100〔Hz〕検出結果Ｓ１７が値「０」（2100〔H
z〕不検出）であり、かつトーン検出部５５の出力する
トーン検出結果Ｓ１０が値「０」（トーン不検出）であ
るときは、電力判定部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３
の出力Ｓ６の論理積を識別結果出力部５６の出力とす
る。すなわち、電力判定部２の出力Ｓ５と零交差数判定
部３の出力Ｓ６がいずれも値「１」のとき、入力信号が
音声帯域データ信号であると判定してＳ１１に値「１」
を出力し、電力判定部２の出力Ｓ５と零交差数判定部３
の出力Ｓ６の少なくとも１つが値「０」のとき、入力信
号が音声信号であると判定してＳ１１に値「０」を出力
する。

【０１００】このような構成によれば、帯域別パワーの
うち2100〔Hz〕近傍の帯域のパワー値に基づいて、モデ
ム通信の手順として用いられる2100〔Hz〕のトーン信号
を確実に検出して、これを音声帯域データ信号と識別す
るようにできる。

【０１０１】実施例６．上述した実施例２においても、
トーン検出部５２に2100〔Hz〕トーンの検出機能を付加
し、トーン検出部５２が2100〔Hz〕トーンを検出したと
き、識別結果出力部６１の出力Ｓ２４を強制的に値
「１」（音声帯域データ信号）とし、2100〔Hz〕以外の
トーンを検出したとき、識別結果出力部６１の出力Ｓ２
４を強制的に値「０」（音声信号）とするか、または前
状態保持とするようにすれば、上述した実施例５と同様
の効果を得ることができる。

【０１０２】実施例７．図１との対応部分に同一符号を
付して示す図９は全体として、この発明による信号識別
器の実施例７の構成を示す。図中ＳＳ及びＳＲは個別線
信号方式におけるシグナリング信号であり、ＳＳは自局
交換機からのシグナリング信号、ＳＲは対局交換機から
のシグナリング信号である。１２０は自局交換機からの
シグナリング信号ＳＳ、対局交換機からのシグナリング
信号ＳＲが入力され、リセット信号を発生するリセット
信号発生部、１２１は電力判定部２、零交差数判定部
３、トーン検出部５２、リセット信号発生部１２０の各
出力Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ４０により入力信号Ｓ１が
音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを判
定する識別結果出力部である。

【０１０３】このような構成において、リセット信号発
生部１２０には、自局交換機からのシグナリング信号Ｓ
Ｓと、対局交換機からのシグナリング信号ＳＲとが入力
され、このシグナリング信号ＳＳ、ＳＲの状態により呼
接続を検出し、呼接続を検出したときに、リセット信号
発生部１２０がリセット信号Ｓ４０を出力する。まず自
局側が発呼側になる場合の動作を、図１０に示す。この
図は自局側が発呼側になる場合の、自局交換機、対局交
換機間の制御信号の送受のシーケンスを示すものであ
る。

【０１０４】図１０において、呼接続されていない状態
においてはシグナリング信号ＳＳ、ＳＲの信号状態は共
に値「１」となっている。まず自局側交換機は、対局側
交換機を起動するため、シグナリング信号ＳＳを値
「１」から値「０」に変化させ（起動信号）、対局側交
換機はこの起動信号を受信すると、選択信号の受信準備
が完了したことを自局側交換機に対し知らせるため、シ
グナリング信号ＳＲをある時間幅の間、値「０」にする
（接続確認信号）。次に、自局側交換機は接続確認信号
を受信すると、対局側交換機に対し接続すべき相手（被
呼者）を知らせるため、例えば音声帯域の特定周波数の
トーン信号の組み合わせにより、ダイヤル数字情報を送
出する（選択数字信号）。

【０１０５】この間、シグナリング信号ＳＳの信号状態
は値「０」に保たれる。次に対局側交換機は、被呼者の
応答があると、自局側交換機に対し被呼者の応答があっ
たことを知らせるため、シグナリング信号ＳＲを値
「１」から値「０」に変化させ（応答信号）、これによ
り呼接続の動作は完了し通話可能な状態となる。通話が
終わると、自局側交換機は対局側交換機に復旧を知らせ
るため、シグナリング信号ＳＳを値「０」から値「１」
に変化させ（切断信号）、対局側交換機はこの切断信号
を受信すると、切断信号を検出したことを自局側交換機
に対して知らせるため、シグナリング信号ＳＲを値
「０」から値「１」に変化させ（復旧完了信号）、これ
により呼切断の動作は完了する。

【０１０６】自局側が発呼側になる場合は、呼接続され
ていない状態においては、シグナリング信号ＳＳ、ＳＲ
の信号状態は共に値「１」となっており、自局側から起
動信号が送出される際、シグナリング信号ＳＳが値
「１」から値「０」に変化する。従って、シグナリング
信号ＳＲが値「１」であり、かつシグナリング信号ＳＳ
が値「１」から値「０」へ変化したことを検出したとき
（図１０のＡに示す時点）、自局側からの発呼が行われ
たことを検出することができる。

【０１０７】次に、対局側が発呼側になる場合について
の動作を説明する。図１１は、対局側が発呼側になる場
合の、自局交換機からのシグナリング信号ＳＳと、対局
交換機からのシグナリング信号ＳＲの信号シーケンスを
示す。図１１に示した対局側が発呼側になる場合の信号
シーケンスは、図１０に示した自局側が発呼側になる場
合の信号シーケンスの、シグナリング信号ＳＳとＳＲを
入れ替えたものと考えて良い。

【０１０８】対局側が発呼側になる場合は、呼接続され
ていない状態においては、シグナリング信号ＳＳ、ＳＲ
の信号状態はともに値「１」となっており、対局側から
起動信号が送出される際、シグナリング信号ＳＲが値
「１」から値「０」に変化する。従って、シグナリング
信号ＳＳが値「１」であり、かつシグナリング信号ＳＲ
が値「１」から値「０」へ変化したことを検出したとき
（図１１のＡに示す時点）、対局側からの発呼が行われ
たことを検出することができる。

【０１０９】従って、リセット信号発生部１２０では、
シグナリング信号ＳＲが値「１」でありかつシグナリン
グ信号ＳＳが値「１」から値「０」へ変化したことを検
出するか、またはシグナリング信号ＳＳが値「１」であ
りかつシグナリング信号ＳＲが値「１」から値「０」へ
変化したことを検出した時、自局側又は対局側のいずれ
かから発呼が行われたと判定し、ある時間幅の間、値
「０」を出力Ｓ４０に設定しこれをリセット信号とす
る。

【０１１０】それ以外の時はリセット信号発生部１２０
は、値「１」を出力Ｓ４０に設定する。すなわち、自局
側が発呼側になる場合のリセット信号Ｓ４０は、図１０
に示すＢのようになり、対局側が発呼側になる場合のリ
セット信号Ｓ４０は図１１に示すＢのようになる。この
リセット信号Ｓ４０は、信号線Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３
を通じて、それぞれ識別結果出力部１２１、電力判定部
２、零交差数判定部３に入力される。

【０１１１】識別結果出力部１２１は、リセット信号発
生部１２０の出力Ｓ４１が値「１」のとき、すなわちリ
セット信号を出力していないときは、電力判定部２の出
力Ｓ５、零交差数判定部３の出力Ｓ６、トーン検出部５
２の出力Ｓ１０による判定結果を有効とする。このと
き、トーン検出部５２の出力Ｓ１０が値「０」（トーン
不検出）であれば、電力判定部２と零交差数判定部３に
よる識別結果を有効とする。すなわち、電力判定部２の
出力Ｓ５と零交差数判定部３の出力Ｓ６がいずれも値
「１」のとき、入力信号が音声帯域データ信号であると
判定して値「１」を出力Ｓ１１に設定し、電力判定部２
の出力Ｓ５と零交差数判定部３の出力Ｓ６の少なくとも
１つが値「０」のとき、入力信号が音声信号であると判
定して値「０」を出力Ｓ１１に設定する。

【０１１２】またリセット信号発生部１２０の出力Ｓ４
１が値「１」のとき、トーン検出部５２の出力Ｓ１０が
値「１」（トーン検出）であれば、電力判定部２の出力
Ｓ５と零交差数判定部３の出力Ｓ６によらず、識別結果
出力部１２１の出力Ｓ１１を値「０」（音声信号）また
は前状態保持とする。

【０１１３】一方、リセット信号発生部１２０の出力が
値「０」のとき、すなわちリセット信号を出力している
ときは、電力判定部２の出力Ｓ５、零交差数判定部３の
出力Ｓ６、トーン検出部５２の出力Ｓ１０によらず、識
別結果出力部１２１の出力Ｓ１１を値「０」（音声信
号）とする。また、リセット信号発生部１２０の出力Ｓ
４２、Ｓ４３が値「０」のとき、すなわちリセット信号
を出力しているときは、電力判定部２、零交差数判定部
３は、その出力Ｓ５、Ｓ６が値「０」（音声信号）とな
るよう、内部状態をリセットする。

【０１１４】このような構成すれば、リセット信号発生
部１２０がシグナリング信号ＳＳ、ＳＲの状態により呼
接続を検出し、呼接続の検出時に識別状態を音声信号に
リセットすることにより、通話開始時の信号識別出力の
初期状態を音声信号とすることができる。

【０１１５】実施例８．上述した実施例７においてはシ
グナリング信号ＳＳ、ＳＲを監視し、呼接続を検出した
ときに識別結果出力部１２１の出力Ｓ１１を値「０」
（音声信号）としたが、呼切断を検出する手段を設け、
呼切断を検出した時に信号識別出力Ｓ１１を値「０」
（音声信号）とするようにしても、上述の実施例７と同
様の効果を実現できる。

【０１１６】実施例９．上述した実施例７及び実施例８
においては、個別線信号方式でシグナリング信号ＳＳ、
ＳＲを監視した場合について説明したが、共通線信号方
式の場合についても、呼接続又は呼切断を検出する手段
を設け、呼接続時又は呼切断時に識別結果出力部１２１
の出力Ｓ１１を値「０」（音声信号）とするようにして
も、上述の実施例７及び実施例８と同様の効果を実現で
きる。

【０１１７】実施例１０．図２との対応部分に同一符号
を付して示す図１２は、この発明による信号識別器の実
施例１０として、トーン検出部５２の他の構成を示す。
図中７０は信号線Ｓ５０-0〜Ｓ５０-(n-1)を通じて入力
される帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-
1)のうち、パワーが最大となる帯域のパワー値とその帯
域に隣接したＮ個の帯域のパワー値を加算する第１のピ
ーク周波数パワー加算部である。また７１は第１のピー
ク周波数パワー加算部７０において加算を行った帯域の
パワー値のみ強制的に０にするピーク周波数パワー０マ
スク部である。

【０１１８】さらに７２は、ピーク周波数パワー０マス
ク部７１の出力のうちパワーが最大となる帯域のパワー
値及びその帯域に隣接したＮ個の帯域のパワー値を加算
する第２のピーク周波数パワー加算部であり、７３は上
述した第１のピーク周波数パワー加算部７０の出力Ｓ５
４と第２のピーク周波数パワー加算部７２の出力Ｓ５５
を加算する加算器である。また７４は帯域別パワー算出
部５１の出力する全帯域のパワー値を加算する全帯域パ
ワー加算部であり、７５は加算器７３の出力と全帯域パ
ワー加算部７４の出力との比を算出し、この比の値によ
りトーン信号の有無を判定する判定部である。

【０１１９】このような構成において、帯域別パワー算
出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、信号線Ｓ５０-0
〜Ｓ５０-(n-1)、Ｓ５１-0〜Ｓ５１-(n-1)、Ｓ５２-0〜
Ｓ５２-(n-1)を通じて、それぞれ第１のピーク周波数パ
ワー加算部７０、ピーク周波数パワー０マスク部７１、
全帯域パワー加算部７４に入力される。まず第１のピー
ク周波数パワー加算部７０では、帯域別パワーＳ９-0〜
Ｓ９-(n-1)のうちパワーが最大となる帯域を求め、この
パワーが最大となる帯域のパワー値及びその帯域に隣接
したＮ個の帯域のパワー値を加算し、この加算値を出力
Ｓ５４として送出する。またどの帯域のパワー値を加算
したかに関する情報を出力Ｓ５８として送出する。なお
上述したＮの値の定め方は、実施例１と同様である。

【０１２０】ピーク周波数パワー０マスク部７１では、
第１のピーク周波数パワー加算部７０の出力Ｓ５８に基
づき、帯域別パワーＳ９-0〜Ｓ９-(n-1)のうち第１のピ
ーク周波数パワー加算部７０において加算を行った帯域
のパワー値のみ強制的に０にし、その他の帯域のパワー
については、帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ
９-(n-1)をそのままにして、出力Ｓ５３-0〜Ｓ５３-(n-
1)として送出する。第２のピーク周波数パワー加算部７
２では、ピーク周波数パワー０マスク部７１の出力Ｓ５
３-0〜Ｓ５３-(n-1)のうちパワーが最大となる帯域のパ
ワー値及びその帯域に隣接したＮ個の帯域のパワー値を
加算し、この加算値Ｓ５５を出力する。なおＮの値の定
め方は、上述した第１のピーク周波数パワー加算部７０
の場合と同様である。

【０１２１】加算器７３は、第１のピーク周波数パワー
加算部７０の出力Ｓ５４と、第２のピーク周波数パワー
加算部７２の出力Ｓ５５を加算し、この加算値Ｓ５６を
出力する。全帯域パワー加算部７４は、帯域別パワー算
出部５１の出力するパワー値Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)の全て
を加算し、この加算値Ｓ５７を出力する。判定部７５
は、加算器７３の出力Ｓ５６と全帯域パワー加算部７４
の出力Ｓ５７から、まず入力信号がトーン信号であるか
又はトーン信号でないかの分析フレーム内での判定を行
い、連続する複数分析フレーム内でのトーン検出結果を
用いて、トーン検出の最終判定を行い、この判定結果を
出力Ｓ１０として送出する。

【０１２２】ここで、入力信号が単一周波数のトーン信
号である場合は、信号の周波数スペクトルが１つの周波
数に集中するため、この単一周波数トーンのパワーの大
部分が第１のピーク周波数パワー加算部７０で加算する
帯域に含まれる。従って、第１のピーク周波数パワー加
算部７０の出力Ｓ５４と全帯域パワー加算部７４の出力
Ｓ５７がほぼ等しい値となる。また第１のピーク周波数
パワー加算部７０の出力Ｓ５４と第２のピーク周波数パ
ワー加算部７２の出力Ｓ５５の和は、全帯域パワー加算
部７４の出力Ｓ５７とほぼ等しい値となる。

【０１２３】また、入力信号が２周波数のトーン信号で
ある場合は、信号の周波数スペクトルが２つの周波数に
集中する。図１３はトーン検出部５２の動作を示し、こ
の信号識別器に２周波数トーン信号を入力したときの帯
域別パワー算出部５１の出力を示している。この２周波
数トーン信号のうち一方の周波数のトーンのパワーの大
部分は、図中のＡに示すように第１のピーク周波数パワ
ー加算部７０にて加算する帯域に含まれ、またこの２周
波数トーン信号のうち他方の周波数のトーンのパワーの
大部分は、図中のＢに示すように第２のピーク周波数パ
ワー加算部７２にて加算する帯域に含まれる。従って、
第１のピーク周波数パワー加算部７０の出力Ｓ５４と第
２のピーク周波数パワー加算部７２の出力Ｓ５５の和
は、図中のＣに示した帯域のパワーを加算した全帯域パ
ワー加算部７４の出力Ｓ５７とほぼ等しい値となる。

【０１２４】一方、入力信号が音声信号であるか又は音
声帯域データ信号である場合は、通常単一周波数トーン
信号又は２周波数トーン信号の場合よりも周波数スペク
トル分布が広がるため、第１のピーク周波数パワー加算
部７０の出力Ｓ５４と第２のピーク周波数パワー加算部
７２の出力Ｓ５５の和は、全帯域パワー加算部７４の出
力Ｓ５７よりも小さくなる。従って加算器７３の出力Ｓ
５６と全帯域パワー加算部７４の出力Ｓ５７の間に次式

【０１２５】

【数７】

【０１２６】のような関係が成り立つとき、分析フレー
ム内トーン検出と判定することができ、一方（７）式の
関係が成り立たないとき、分析フレーム内トーン信号不
検出と判定することができる。なお（７）式においてTh
３は予め定めた閾値である。また上述した実施例１の場
合と同じ理由から、次に連続する複数の分析フレーム内
のトーン検出結果を用いて、トーンを検出したか否かの
最終判定を行う。連続するＮ９個の分析フレームのうち
Ｎ１０個以上の分析フレーム内でトーン検出したとき、
判定部７５の出力Ｓ１０を値「１」（トーン検出）と
し、そうでないとき、判定部７５の出力Ｓ１０を値
「０」（トーン不検出）とする。

【０１２７】このような構成によれば、単一周波数トー
ン信号又は２周波数トーン信号のように周波数スペクト
ルが局所に集中する入力信号が与えられたとき、第１の
ピーク周波数パワー加算部７０の出力Ｓ５４と第２のピ
ーク周波数パワー加算部７２の出力Ｓ５５とを加算した
値の、全帯域パワー加算部７４の出力Ｓ５７に対する比
率が高くなるという性質を用い、単一周波数のトーン信
号及び２周波数のトーン信号を検出することができる。

【０１２８】実施例１１．図１４においては、この発明
による信号識別器の実施例１１として、トーン検出部５
２の他の構成を示す。図中８０は帯域別パワー算出部５
１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)から入力信号の周波数スペ
クトル分布の平均的な値を算出する中心周波数算出部、
８１はこの中心周波数算出部８０の出力Ｓ６０を１分析
フレーム分遅延させるディレイバッファ、８２は中心周
波数算出部８０の出力とディレイバッファ８１の出力に
よりトーン信号の有無を判定する判定部である。

【０１２９】中心周波数算出部８０は、帯域別パワー算
出部５１の出力する各帯域のパワーＳ９-0〜Ｓ９-(n-1)
（Ｐ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ[2] 、……、Ｐ[n-2] 、Ｐ[n-1]
）から、次式

【０１３０】

【数８】

【０１３１】により定義される中心周波数Ｆm を算出
し、この中心周波数Ｆm の値を出力Ｓ６０として送出す
る。この中心周波数Ｆm の値は、信号線Ｓ６１、Ｓ６２
を通じてそれぞれ判定部８２、ディレイバッファ８１に
入力される。入力信号が単一周波数トーン信号又は２周
波数トーン信号のように周期的な信号である場合、周波
数スペクトルの変動が小さいため、（８）式の中心周波
数Ｆm の値の時間的変動が小さくなる。一方入力信号が
音声信号であるか又は音声帯域データ信号である場合
は、中心周波数Ｆm の値の時間的変動が大きくなる。

【０１３２】ディレイバッファ８１は、中心周波数算出
部８０の出力Ｓ６０を１分析フレーム分遅延させ、この
遅延させた値を出力Ｓ６３として送出する。判定部８２
は、中心周波数算出部８０の出力Ｓ６０とディレイバッ
ファ８１の出力Ｓ６３から、まず入力信号がトーン信号
であるか、トーン信号でないかの分析フレーム内での判
定を行い、連続する複数分析フレーム内でのトーン検出
結果を用いて、トーン検出の最終判定を行い、判定結果
を出力Ｓ１０として送出する。

【０１３３】判定部８２ではまず中心周波数算出部８０
の出力Ｓ６１と、ディレイバッファ８１の出力Ｓ６３の
差分値を算出し、次にこの差分値の絶対値を算出する。
この絶対値は、中心周波数算出部８０の出力Ｓ６０の時
間的変動の大きさを表し、入力信号が単一周波数トーン
信号又は２周波数トーン信号である場合はこの絶対値は
小さい値をとり、一方入力信号が音声信号又は音声帯域
データ信号である場合はこの絶対値は大きい値をとる。
従って、この絶対値をある閾値と比較し、この絶対値が
この閾値より小さいとき、分析フレーム内トーン信号検
出と判定し、そうでないとき分析フレーム内トーン信号
不検出と判定する。

【０１３４】実施例１の場合と同じ理由から、次に連続
する複数の分析フレーム内のトーン検出結果を用いて、
トーンを検出したか否かの最終判定を行う。連続するＮ
１１個の分析フレームのうちＮ１２個以上の分析フレー
ム内でトーン検出したとき、判定部８２の出力Ｓ１０を
値「１」（トーン検出）とし、そうでない時、判定部８
２の出力Ｓ１０を値「０」（トーン不検出）とする。

【０１３５】このような構成によれば、単一周波数トー
ン信号又は２周波数トーン信号のような周波数スペクト
ルの変動の小さい入力信号が与えられたとき、中心周波
数算出部８０の出力Ｓ６１の時間的変動が小さくなると
いう性質を用い、単一周波数のトーン信号及び２周波数
のトーン信号を検出することができる。

【０１３６】実施例１２．図１５においては、この発明
による信号識別器の実施例１２として、トーン検出部５
２の他の構成を示す。図中９０は信号線Ｓ７０-0〜Ｓ７
０-(n-1)を通じて入力される帯域別パワー算出部５１の
出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)を、１分析フレーム分遅延させ
るディレイバッファである。また９１は信号線Ｓ７１-0
〜Ｓ７１-(n-1)を通じて入力される帯域別パワー算出部
５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)と、ディレイバッファ９
０の出力Ｓ７２-0〜Ｓ７２-(n-1)の差分をとる差分器で
あり、９２は差分器９１の出力Ｓ７３により、トーン信
号の有無を判定する判定部である。

【０１３７】このような構成において、帯域別パワー算
出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、信号線Ｓ７０-0
〜Ｓ７０-(n-1)、Ｓ７１-0〜Ｓ７１-(n-1)を通じて、そ
れぞれディレイバッファ９０、差分器９１に入力され
る。ディレイバッファ９０は、帯域別パワー算出部５１
の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)を１分析フレーム分遅延させ
る。ここで帯域別パワー算出部５１の出力する各帯域の
パワーＳ９-0、Ｓ９-1、Ｓ９-2、……、Ｓ９-(n-2)、Ｓ
９-(n-1)（上述したＰ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ[2] 、……、Ｐ
[n-2] 、Ｐ[n-1] ）に対応したディレイバッファ９０の
出力Ｓ７２-0、Ｓ７２-1、Ｓ７２-2、……、Ｓ７２-(n-
2)、Ｓ７２-(n-1)をそれぞれＱ[0] 、Ｑ[1] 、Ｑ[2] 、
……、Ｑ[n-2] 、Ｑ[n-1] と表す。

【０１３８】差分器９１は、まず次式

【０１３９】

【数９】

【０１４０】に示すように、帯域別パワー算出部５１の
出力Ｐ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ[2] 、……、Ｐ[n-2] 、Ｐ[n-
1] とディレイバッファ９０の出力Ｑ[0] 、Ｑ[1] 、Ｑ
[2] 、……、Ｑ[n-2] 、Ｑ[n-1] の差分値Ｓ[0] 、Ｓ
[1] 、Ｓ[2] 、……、Ｓ[n-1] を帯域毎に算出する。差
分器９１は、次に次式

【０１４１】

【数１０】

【０１４２】に示すように、この帯域毎に算出した差分
値を加算し、この加算値を差分器９１の出力Ｓ７３とす
る。入力信号が単一周波数トーン信号又は２周波数トー
ン信号のような周期的な信号である場合、周波数スペク
トルの変動が小さいため、この差分器９１の出力Ｓ７３
は小さい値となり、一方入力信号が音声信号又は音声帯
域データ信号である場合は、この差分器９１の出力Ｓ７
３は大きい値となる。

【０１４３】判定部９２は、差分器９１の出力Ｓ７３か
ら、まず入力信号がトーン信号であるか、トーン信号で
ないかの分析フレーム内での判定を行い、複数分析フレ
ーム内でのトーン検出結果を用いて、トーン検出の最終
判定を行い、判定結果を出力Ｓ１０として送出する。判
定部９２では、まず差分器９１の出力Ｓ７３とある閾値
とを比較し、差分器９１の出力Ｓ７３がこの閾値よりも
小さい時、分析フレーム内トーン信号検出と判定し、そ
うでない時分析フレーム内トーン信号不検出と判定す
る。

【０１４４】ここで実施例１の場合と同じ理由から、次
に連続する複数の分析フレーム内のトーン検出結果を用
いて、トーンを検出したか否かの最終判定を行う。連続
するＮ１３個の分析フレームのうちＮ１４個以上の分析
フレーム内でトーン検出したとき、判定部９２の出力Ｓ
１０を値「１」（トーン検出）とし、そうでないとき判
定部９２の出力Ｓ１０を値「０」（トーン不検出）とす
る。

【０１４５】このような構成によれば、単一周波数トー
ン信号又は２周波数トーン信号のような周波数スペクト
ルの変動の小さい入力信号が与えられた時、差分器９１
の出力Ｓ７３が小さくなり、判定部９２にてこの差分器
９１の出力Ｓ７３とある閾値とを比較することで単一周
波数のトーン信号及び２周波数のトーン信号を検出する
ことができる。

【０１４６】実施例１３．図１５との対応部分に同一符
号を付した図１６は、この発明による信号識別器の実施
例１３として、トーン検出部５２の他の構成を示す。図
中１０１は帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９
-(n-1)とディレイバッファ９０の出力Ｓ７２-0〜Ｓ７２
-(n-1)の比をとる除算器、１０２は除算器１０１の出力
Ｓ７４によりトーン信号の有無を判定する判定部であ
る。帯域別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)
は、信号線Ｓ７０-0〜Ｓ７０-(n-1)、Ｓ７１-0〜Ｓ７１
-(n-1)を通じて、それぞれディレイバッファ９０、除算
器１０１に入力される。

【０１４７】ディレイバッファ９０の動作は、実施例１
２と同一である。除算器１０１は帯域別パワー算出部５
１の出力する各帯域のパワー値Ｓ７１-0〜Ｓ７１-(n-1)
（すなわち、Ｐ[0] 、Ｐ[1] 、Ｐ[2] 、……、Ｐ[n-2]
、Ｐ[n-1] ）とディレイバッファ９０の出力Ｓ７２-0
〜Ｓ７２-(n-1)（すなわちＱ[0] 、Ｑ[1] 、Ｑ[2] 、…
…、Ｑ[n-2] 、Ｑ[n-1] ）を比較し、次式

【０１４８】

【数１１】

【０１４９】に基づいて、この２つの出力の比（Ｒ[0]
、Ｒ[1] 、Ｒ[2] 、……、Ｒ[n-2] 、Ｒ[n-1] ）を帯
域毎に算出する。

【０１５０】次に次式、

【０１５１】

【数１２】

【０１５２】に示すように、この帯域毎に算出した比の
値を加算し、この加算値を除算器１０１の出力Ｓ７４と
する。入力信号が、単一周波数トーン信号又は２周波数
トーン信号のような周期的な信号である場合、周波数ス
ペクトルの変動が小さいため、この除算器１０１の出力
Ｓ７４は小さい値となり、入力信号が音声信号又は音声
帯域データ信号である場合は、この除算器１０１の出力
Ｓ７４は大きい値となる。

【０１５３】判定部１０２は、除算器１０１の出力Ｓ７
４から、まず入力信号がトーン信号であるか、トーン信
号でないかの分析フレーム内での判定を行い、連続する
複数分析フレーム内でのトーン検出結果を用いて、トー
ン検出の最終判定を行い、この判定結果を出力Ｓ１０と
して送出する。実際上判定部１０２では、まず除算器１
０１の出力Ｓ７４とある閾値とを比較し、除算器１０１
の出力Ｓ７４がこの閾値よりも小さい時、分析フレーム
内トーン信号検出と判定し、そうでない時分析フレーム
内トーン信号不検出と判定する。

【０１５４】実施例１の場合と同じ理由から、次に連続
する複数の分析フレーム内のトーン検出結果を用いて、
トーンを検出したか否かの最終判定を行う。連続するＮ
１５個の分析フレームのうちＮ１６個以上の分析フレー
ム内でトーン検出した時、判定部１０２の出力Ｓ１０を
値「１」（トーン検出）とし、そうでない時、判定部
（１０２）の出力Ｓ１０を値「０」（トーン不検出）と
する。

【０１５５】このような構成によれば、単一周波数トー
ン信号又は２周波数トーン信号のような周波数スペクト
ルの変動の小さい入力信号が与えられたとき、除算器１
０１の出力Ｓ７４が小さくなり、判定部１０２にてこの
除算器１０１の出力Ｓ７４とある閾値とを比較すること
で、単一周波数のトーン信号及び２周波数のトーン信号
を確実に検出することができる。

【０１５６】実施例１４．図５との対応部分に同一符号
を付して示す図１７は、この発明による信号識別器の実
施例１４として、音声／データ識別部６０の他の構成を
示す。図中１１１は帯域別パワー算出部５１の出力する
全帯域のパワー値を加算する全帯域パワー加算部、１１
２は全帯域パワー加算部１１１の出力を１分析フレーム
分遅延させるディレイバッファ、１１３は全帯域パワー
加算部１１１の出力とディレイバッファ１１２の出力の
差分をとる差分器、１１４は差分器１１３の出力より、
入力信号が音声信号であるか音声帯域データ信号である
かを判定する判定部である。

【０１５７】この音声／データ識別部６０において、全
帯域パワー加算部１１１は、帯域別パワー算出部５１の
出力するパワー値Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)の全てを加算し、
この加算値Ｓ３３を出力する。この加算値Ｓ３３は信号
線Ｓ３５、Ｓ３６を通じて、それぞれ差分器１１３、デ
ィレイバッファ１１２に入力される。ディレイバッファ
１１２は全帯域パワー加算部１１１の出力Ｓ３６を１分
析フレーム分遅延させ、この遅延させた値Ｓ３７を出力
する。

【０１５８】差分器１１３は全帯域パワー加算部１１１
の出力Ｓ３３と、ディレイバッファ１１２の出力Ｓ３７
の差分値を算出し、次にこの差分値の絶対値を算出しこ
の絶対値Ｓ３８を出力する。入力信号のパワーの時間的
変動が大きいほど、この差分器１１３の出力Ｓ３８は大
きくなる。音声信号のパワーの時間的変動は、音声帯域
データ信号のパワーの時間的変動よりも大きいため、入
力信号が音声信号である場合は、入力信号が音声帯域デ
ータ信号である場合よりも、差分器１１３の出力Ｓ３８
が大きくなる。

【０１５９】判定部１１４は、差分器１１３の出力Ｓ３
８から、入力信号が音声信号であるか又は音声帯域デー
タ信号であるかの分析フレーム内での判定を行い、連続
する複数分析フレーム内での判定結果を用いて、入力信
号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるか
の最終判定を行い、この判定結果Ｓ２３を出力する。実
際上判定部１１４では、まず差分器１１３の出力Ｓ３８
を用い、次式

【０１６０】

【数１３】

【０１６１】により、入力信号が音声信号であるか又は
音声帯域データ信号であるかの分析フレーム内での判定
を行う。なお、この（１３）式においてTh４は予め定め
た閾値である。

【０１６２】音声帯域データ信号のパワーは音声信号の
パワーよりも時間的変動が小さいため、入力信号が音声
帯域データ信号である場合は、入力信号が音声信号であ
る場合よりも上述した１３式の左辺の値が小さくなるの
で、（１３）式を満足する場合、この分析フレーム内に
おいて、入力信号が音声帯域データ信号であると判定
し、一方（１３）式を満足しない場合は、この分析フレ
ーム内において、入力信号が音声信号であると判定す
る。

【０１６３】次に連続する複数の分析フレーム内の判定
結果を用いて、入力信号が音声信号であるか又は音声帯
域データ信号であるかの最終判定を行う。連続するＮ１
７個の分析フレームのうちＮ１８個以上の分析フレーム
内で音声信号であるとの判定がなされた時、判定部１１
４の出力Ｓ２３を値「０」（音声信号）とし、連続する
Ｎ１９個の分析フレームのうちＮ２０個以上の分析フレ
ーム内で音声帯域データ信号であるとの判定がなされた
時、判定部１１４の出力Ｓ２３を値「１」（音声帯域デ
ータ信号）とし、このどちらにもあてはまらない場合
は、判定部１１４の出力Ｓ２３は前状態保持とする。

【０１６４】このような構成によれば、音声信号のよう
なパワーの時間的変動の大きい入力信号が与えられたと
き、差分器１１３の出力Ｓ３８が大きくなり、判定部１
１４にて、この差分器１１３の出力Ｓ３８とある閾値と
を比較することで音声信号であるか又は音声帯域データ
信号であるかを識別することができる。

【０１６５】実施例１５．図５及び図１７との対応部分
に同一符号を付した図１８は、この発明による信号識別
器の実施例１５として、音声／データ識別部６０の他の
構成を示す。図中１１４は低周波数パワー加算部１１
０、全帯域パワー加算部１１１、差分器１１３の各出力
Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３８より入力信号が音声信号である
か又は音声帯域データ信号であるかを判定する判定部で
ある。

【０１６６】この音声／データ識別部６０において、入
力信号Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)は、信号線Ｓ２１-0〜Ｓ２１
-(n-1)及びＳ３０-0〜Ｓ３０-(n-1)、Ｓ２１-0〜Ｓ２１
-(n-1)及びＳ３１-0〜Ｓ３１-(n-1)を通じて、それぞれ
低周波数パワー加算部１１０、全帯域パワー加算部１１
１に入力される。低周波数パワー加算部１１０、全帯域
パワー加算部１１１の動作については、上述した実施例
２と同一である。またディレイバッファ１１２、差分器
１１３の動作については、上述した実施例１４と同一で
ある。

【０１６７】判定部１１４は低周波数パワー加算部１１
０、全帯域パワー加算部１１１、差分器１１３の各出力
Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３８から、入力信号が音声信号であ
るか又は音声帯域データ信号であるかの分析フレーム内
での判定を行い、連続する複数分析フレーム内での判定
結果を用いて、入力信号が音声信号であるか音声帯域デ
ータ信号であるかの最終判定を行い、この判定結果を出
力Ｓ２３として送出する。

【０１６８】判定部１１４では、まず低周波数パワー加
算部１１０の出力Ｓ３２と全帯域パワー加算部１１１の
出力Ｓ３３との比を算出し、次式

【０１６９】

【数１４】

【０１７０】により、入力信号が音声信号であるか否か
の分析フレーム内での判定を行う。なお、（１４）式に
おいてTh５は予め定めた閾値である。このTh５の値は、
実施例２に上述した（６）式中のTh２と等しい値であっ
ても異なる値であっても構わない。

【０１７１】入力信号が音声信号である場合は、入力信
号が音声帯域データ信号である場合よりも（１４）式の
左辺の値が大きくなるため、（１４）式を満足する場
合、この分析フレーム内において入力信号が音声信号で
あると判定することができる。一方、（１４）式を満足
しない場合は、入力信号が音声帯域データ信号である可
能性が高いが、音声信号の周波数スペクトルは比較的変
動が大きいため、Th５の値によっては、入力信号が音声
信号であってもこの式を満たさないという可能性もあ
る。従って、入力信号が音声帯域データ信号であること
を検出する条件は別に定める。

【０１７２】判定部１１４では、低周波数パワー加算部
１１０の出力Ｓ３２と全帯域パワー加算部１１１の出力
Ｓ３３との比、差分器１１３の出力Ｓ３８を用い、次式

【０１７３】

【数１５】

【０１７４】及び次式

【０１７５】

【数１６】

【０１７６】により、入力信号が音声帯域データ信号で
あるか否かの分析フレーム内での判定を行う。なお、
（１５）式及び（１６）式において、Th６、Th７は予め
定めた閾値である。このTh６の値も、実施例２の（６）
式に用いられているTh２の値と等しい値であっても異な
る値であっても構わない。また、このTh７の値は実施例
１４の（１３）式に用いられているTh４の値と等しい値
であっても異なる値であっても構わない。またTh６の値
は、（１４）式に用いられているTh５の値と等しい値で
あっても異なる値であっても構わない。

【０１７７】入力信号が音声帯域データ信号である場合
は、入力信号が音声信号である場合よりも（１５）式の
左辺の値が小さくなるため、（１５）式を満足する場合
入力信号が音声帯域データ信号である可能性が高いと考
えられる。また、音声帯域データ信号のパワーは音声信
号のパワーよりも時間的変動が小さいため、入力信号が
音声帯域データ信号である場合は、入力信号が音声信号
である場合よりも（１６）式の左辺の値が小さくなり、
（１６）式を満足する場合入力信号が音声帯域データ信
号である可能性が高いと考えられる。従って、（１５）
式及び（１６）式を同時に満足する場合、この分析フレ
ーム内において入力信号が音声帯域データ信号であると
判定することができる。

【０１７８】一方、（１５）式及び（１６）式のいずれ
かを満たさない場合は、入力信号が音声信号である可能
性が高いが、入力信号が音声帯域データ信号であって
も、モデムの変調方式が変わった場合には、上述したTh
６、Th７の値によっては、（１５）式又は（１６）式の
いずれかを満たさないということもあり得る。従って、
上述した（１５）式及び（１６）式の条件は、入力信号
が音声信号であることを検出する条件とはしない。

【０１７９】次に連続する複数の分析フレーム内の判定
結果を用いて、入力信号が音声信号であるか音声帯域デ
ータ信号であるかの最終判定を行う。連続するＮ２１個
の分析フレームのうちＮ２２個以上の分析フレーム内で
音声信号であるとの判定がなされたとき、判定部１１４
の出力を値「０」（音声信号）とし、連続するＮ２３個
の分析フレームのうちＮ２４個以上の分析フレーム内で
音声帯域データ信号であるとの判定がなされた時、判定
部１１４の出力Ｓ２３を値「１」（音声帯域データ信
号）とし、このどちらにもあてはまらない場合は、判定
部１１４の出力Ｓ２３は前状態保持とする。

【０１８０】このような構成によれば、音声信号のよう
に低周波数にパワーの分布が偏った入力信号が与えられ
た時、低周波数パワー加算部１１０の出力Ｓ３２の、全
帯域パワー加算部１１１の出力Ｓ３４に対する比率が高
くなるという性質と、音声信号のようなパワーの時間的
変動の大きい入力信号が与えられたとき、差分器１１３
の出力Ｓ３８が大きくなるという性質を用い、音声信号
と音声帯域データ信号とをより高精度で識別することが
できる。

【０１８１】実施例１６．図１８との対応部分に同一符
号を付した図１９は、この発明による信号識別器の実施
例１６として音声／データ識別部６０の他の構成を示
す。図中１１５は帯域別パワー算出部５１の出力する帯
域別パワー値のうち、低域、中域、高域を代表する帯域
をそれぞれ１つずつ選び、これらの帯域のパワー値を出
力する帯域別パワー間引き部であり、１１４は帯域別パ
ワー間引き部１１５の出力より入力信号が音声信号であ
るか音声帯域データ信号であるかを判定する判定部であ
る。

【０１８２】この音声／データ識別部６０において、帯
域別パワー間引き部１１５は、帯域別パワー算出部５１
の出力する帯域別パワー値Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)のうち、
低域、中域、高域を代表する帯域をそれぞれ１つずつ選
び、低域信号のパワー値を出力Ｓ８０とし、中域信号の
パワー値を出力Ｓ８１とし、高域信号のパワー値を出力
Ｓ８２として送出する。

【０１８３】図２０は、この帯域別パワー間引き部１１
５の動作を示し、図２０（Ａ）は音声信号入力時の帯域
別パワー算出部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)、図２０
（Ｂ）は音声帯域データ信号入力時の帯域別パワー算出
部５１の出力Ｓ９-0〜Ｓ９-(n-1)、図２０（Ｃ）は音声
信号入力時の帯域別パワー間引き部１１５の出力Ｓ８
０、Ｓ８１、Ｓ８２、図２０（Ｄ）は音声帯域データ信
号入力時の帯域別パワー間引き部１１５の出力Ｓ８０、
Ｓ８１、Ｓ８２である。

【０１８４】低域信号として図２０（Ａ）、図２０
（Ｂ）にＡ１、Ａ２で示すように、音声帯域データ信号
ではパワーが十分小さく、かつ音声信号ではパワーが十
分大きい帯域を選択し、中域信号として図２０（Ａ）、
図２０（Ｂ）にＢ１、Ｂ２で示すように、音声帯域デー
タ信号のパワースペクトラムの平坦な部分で、なるべく
低い周波数の帯域を選択し、高域信号として図２０
（Ａ）、図２０（Ｂ）にＣ１、Ｃ２で示すように、音声
帯域データ信号のパワースペクトラムの平坦な部分で、
なるべく高い周波数の帯域を選択する。

【０１８５】判定部１１４は、帯域別パワー間引き部１
１５の出力する低域、中域、高域の各帯域のパワー値Ｓ
８０、Ｓ８１、Ｓ８２から、入力信号が音声信号である
か音声帯域データ信号であるかの分析フレーム内での判
定を行い、連続する複数分析フレーム内での判定結果を
用いて、入力信号が音声信号であるか音声帯域データ信
号であるかの最終判定を行い、この判定結果を出力Ｓ２
３として送出する。

【０１８６】判定部１１４では、まず帯域別パワー間引
き部１１５の出力する低域、中域、高域の各帯域のパワ
ー値Ｓ８０、Ｓ８１、Ｓ８２を用い、次式

【０１８７】

【数１７】

【０１８８】

【数１８】

【０１８９】

【数１９】 ｜高域のパワー値S82−中域のパワー値S81｜＞Th10 ・・・…（１９）

【０１９０】により入力信号が音声信号であるか音声帯
域データ信号であるかの分析フレーム内での判定を行
う。なお、これらの（１７）式、（１８）式、（１９）
式において、Th８、Th９、Th10は予め定めた閾値であ
る。

【０１９１】図２０に示すように、音声信号は音声帯域
データ信号よりも低い周波数成分までパワーの分布が広
がっており、低域信号のパワーＳ８０は音声帯域データ
信号では小さく、音声信号では大きくなるため、（１
７）式を満足する場合、この分析フレーム内において入
力信号が音声信号である可能性が高く、一方（１７）式
を満たさない場合、この分析フレーム内において入力信
号が音声帯域データ信号である可能性が高い。また音声
信号は音声帯域データ信号よりも高い周波数成分のパワ
ーが小さく、高域信号のパワーＳ８２は音声帯域データ
信号では大きく、音声信号では小さくなるため、（１
８）式を満足する場合、この分析フレーム内において入
力信号が音声信号である可能性が高く、一方（１８）式
を満足しない場合、この分析フレーム内において入力信
号が音声帯域データ信号である可能性が高い。

【０１９２】また音声帯域データ信号は音声信号よりも
パワースペクトラムが平坦であり、高域信号のパワーＳ
８２と中域信号のパワーＳ８１の差は音声帯域データ信
号では小さく、音声信号では大きくなるため、（１９）
式を満足する場合、この分析フレーム内において入力信
号が音声信号である可能性が高く、一方、（１９）式を
満足しない場合、この分析フレーム内において入力信号
が音声帯域データ信号である可能性が高い。従って、判
定部１１４では、（１７）式、（１８）式、（１９）式
に示す３つの式のうち２つ以上を満たす場合、この分析
フレーム内において入力信号が音声信号であると判定
し、（１７）式、（１８）式、（１９）式に示す３つの
式のうち１つ以下を満たす場合、この分析フレーム内に
おいて入力信号が音声帯域データ信号であると判定す
る。

【０１９３】次に連続する複数の分析フレーム内の判定
結果を用いて、入力信号が音声信号であるか音声帯域デ
ータ信号であるかの最終判定を行う。連続するＮ２５個
の分析フレームのうちＮ２６個以上の分析フレーム内で
音声信号であるとの判定がなされた時、判定部１１４の
出力Ｓ２３を値「０」（音声信号）とし、連続するＮ２
５個の分析フレームのうちＮ２６個以上の分析フレーム
内で音声帯域データ信号であるとの判定がなされた時、
判定部１１４の出力Ｓ２３を値「１」（音声帯域データ
信号）とし、このどちらにもあてはまらない場合は、判
定部１１４の出力Ｓ２３は前状態保持とする。

【０１９４】このような構成によれば、帯域別パワー算
出部５１の出力する帯域別パワー値のうち、低域、中
域、高域を代表する帯域それぞれ１つずつを用いて音声
／データ識別の処理を行うことにより、簡易な構成で音
声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、トーン信
号をも含めて確実かつ高精度に識別できる。

【０１９５】

【発明の効果】上述のようにこの発明によれば、入力信
号のブロック間電力比による判定結果と零交差数による
判定結果とによって、入力信号が音声信号であるか又は
音声帯域データ信号であるかを判定する識別結果出力部
の動作を、入力信号をスペクトル分析して帯域別パワー
を算出し、その帯域別パワーからトーン信号の有無を判
定するトーン検出部の出力により制御することにより、
トーン信号入力時に確実に音声信号と識別でき、かくし
て音声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、トー
ン信号をも含めて確実かつ高精度に識別し得る信号識別
器を実現できる。

【０１９６】また次の発明によれば、入力信号をスペク
トル分析して帯域別パワーを算出し、その帯域別パワー
からトーン信号の有無を判定すると共に、その帯域別パ
ワーから入力信号が音声信号であるか又は音声帯域デー
タ信号であるかを判定し、トーン検出結果と音声／デー
タ識別結果から、入力信号が音声信号であるか又は音声
帯域データ信号であるかを判定することにより、ブロッ
ク間電力比や零交差数による判定を行わない簡易な構成
で、音声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、ト
ーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別し得る信号識
別器を実現できる。

【０１９７】また次の発明によれば、さらに、シグナリ
ング信号の状態により呼接続又は呼切断を検出し、その
呼接続又は呼切断の検出時にリセット信号を発生し、そ
のリセット信号に応じて出力する識別状態を音声信号に
することにより、通話開始時の信号識別出力の初期状態
を音声信号にでき、かくして、音声信号や音声帯域デー
タ信号を識別する際に、トーン信号をも含めて確実かつ
高精度に識別し得る信号識別器を実現できる。

【０１９８】また次の発明によれば、さらに、トーン検
出する際に、帯域別パワーのうち2100〔Hz〕に最も近接
した帯域のパワー値に応じて、2100〔Hz〕トーン信号の
有無を検出し、2100〔Hz〕トーン信号を検出したとき、
出力する識別状態を音声帯域データ信号にすることによ
り、モデム通信の手順として用いられる2100〔Hz〕のト
ーン信号に対して、確実に音声帯域データ信号と識別で
き、かくして、音声信号や音声帯域データ信号を識別す
る際に、トーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別し
得る信号識別器を実現できる。

【０１９９】また次の発明によれば、さらに、トーン検
出する際に、帯域別パワーのうち最大となる帯域とその
近傍の帯域のパワー値を加算した加算値と、帯域別パワ
ーの全帯域のパワー値を加算した加算値の比に応じてト
ーン信号の有無を判定することにより、周波数スペクト
ルが局所に集中する入力信号が与えられたとき、ピーク
パワーの加算値と、全帯域パワーの加算値との比が小さ
くなるという性質を用いて、単一周波数トーン信号を確
実に検出でき、かくして、音声信号や音声帯域データ信
号を識別する際に、トーン信号をも含めて確実かつ高精
度に識別し得る信号識別器を実現できる。

【０２００】また次の発明によれば、さらに、トーン検
出する際に、帯域別パワーのうち最大となる帯域とその
近傍の帯域のパワー値を加算して第１のピークパワーを
得ると共に、それ以外の帯域別パワーのうちパワーが最
大となる帯域とその近傍のパワー値を加算して第２のピ
ークパワーを得、これらを加算した加算値と、帯域別パ
ワーの全帯域のパワー値を加算した加算値との比に応じ
て、トーン信号の有無を検出することにより、単一周波
数トーン信号又は２周波数トーン信号のように周波数ス
ペクトルが局所に集中する入力信号が与えられたとき、
ピークパワーの加算値と全帯域パワーの加算値との比が
小さくなるという性質を用いて、これらを確実に検出で
き、かくして、音声信号や音声帯域データ信号を識別す
る際に、トーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別し
得る信号識別器を実現できる。

【０２０１】また次の発明によれば、さらに、トーン検
出する際に、帯域別パワーから入力信号の周波数スペク
トル分布の平均的な値を中心周波数として算出すると共
に、この中心周波数を保持し、これらに応じてトーン信
号の有無を判定することにより、単一周波数トーン信号
又は２周波数トーン信号のように周波数スペクトルの変
動の小さい入力信号が与えられたとき、中心周波数の時
間的変動が小さくなるという性質を用いて、これらを確
実に検出でき、かくして、音声信号や音声帯域データ信
号を識別する際に、トーン信号をも含めて確実かつ高精
度に識別し得る信号識別器を実現できる。

【０２０２】また次の発明によれば、さらに、トーン検
出する際に、帯域別パワーを保持すると共に、この保持
した帯域別パワーと直接入力された帯域別パワーの差分
に応じてトーン信号の有無を判定することにより、単一
周波数トーン信号又は２周波数トーン信号のような周波
数スペクトルの変動の小さい入力信号が与えられたと
き、差分が小さくなるという性質を用い、単一周波数の
トーン信号及び２周波数のトーン信号を検出でき、かく
して、音声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、
トーン信号をも含めて確実かつ高精度に識別し得る信号
識別器を実現できる。

【０２０３】また次の発明によれば、さらに、トーン検
出する際に、帯域別パワーを保持すると共に、この保持
した帯域別パワーと直接入力された帯域別パワーの比に
応じてトーン信号の有無を判定することにより、単一周
波数トーン信号又は２周波数トーン信号のような周波数
スペクトルの変動の小さい入力信号が与えられたとき、
比が小さくなるという性質を用い、単一周波数のトーン
信号及び２周波数のトーン信号を検出でき、かくして、
音声信号や音声帯域データ信号を識別する際に、トーン
信号をも含めて確実かつ高精度に識別し得る信号識別器
を実現できる。

【０２０４】また次の発明によれば、さらに、帯域別パ
ワーのうち低周波数の帯域のパワー値のみを加算した出
力と、帯域別パワーの全帯域のパワー値を加算した出力
との比に応じて入力信号が音声信号であるか又は音声帯
域データ信号であるかを判定することにより、音声信号
のように低周波数にパワーの分布が偏った入力信号が与
えられたとき、低周波数の帯域のパワー値のみを加算し
た出力の全帯域のパワー値を加算した出力に対する比率
が高くなる性質を用いて、音声信号と音声帯域データ信
号とを識別し得る信号識別器を実現できる。

【０２０５】

【０２０６】また次の発明によれば、さらに、音声／デ
ータ識別部において、帯域別パワーのうち低周波数のみ
を加算した加算値と、帯域別パワーの全帯域のパワー値
を加算した加算値とを算出し、全帯域のパワー値を加算
した加算値を保持すると共に、保持した加算値と直接全
帯域のパワー値を加算した加算値との差分を算出し、低
周波数のパワー値の加算値と全帯域パワー加算値と、差
分とにより入力信号が音声信号であるか又は音声帯域デ
ータ信号であるかを判定する。これにより、音声信号の
ように低周波数にパワーの分布が偏った入力信号が与え
られたとき、低周波数のパワーの加算値の、全帯域パワ
ーの加算値に対する比率が高くなる性質と、音声信号の
ようなパワーの時間的変動の大きい入力信号が与えられ
たとき、差分が大きくなるという性質を用い、音声信号
と音声帯域データ信号とをより高精度で識別し得る信号
識別器を実現できる。

【０２０７】また次の発明によれば、さらに、音声／デ
ータ識別部において、帯域別パワーのうち音声信号又は
音声帯域データ信号の特徴が顕著に現れる複数の帯域を
選び、帯域を間引いてパワー値を出力し、この出力より
入力信号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号で
あるかを判定することにより、帯域別パワーのうち、低
域、中域、高域を代表する帯域それぞれ１つずつを用い
て音声／データ識別の処理を行うことにより、簡易な構
成で音声信号と音声帯域データ信号とをより高精度で識
別し得る信号識別器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による信号識別器の実施例１の構成
を示すブロック図である。

【図２】 図１の信号識別器におけるトーン検出部の構
成を示すブロック図である。

【図３】 図１の信号識別器におけるトーン検出部の動
作の説明に供する略線図である。

【図４】 この発明による信号識別器の実施例２の構成
を示すブロック図である。

【図５】 図４の信号識別器における音声／データ識別
部の構成を示すブロック図である。

【図６】 図４の信号識別器における音声／データ識別
部の動作の説明に供する略線図である。

【図７】 この発明による信号識別器の実施例５の構成
を示すブロック図である。

【図８】 図７の信号識別器におけるトーン検出部の構
成を示すブロック図である。

【図９】 この発明による信号識別器の実施例７の構成
を示すブロック図である。

【図１０】 図９の信号識別器で自局側が発呼側となる
場合の動作の説明に供するタイミングチャートである。

【図１１】 図９の信号識別器で自局側が着呼側となる
場合の動作の説明に供するタイミングチャートである。

【図１２】 この発明による信号識別器の実施例１０の
トーン検出部の構成を示すブロック図である。

【図１３】 図１２のトーン検出部の動作の説明に供す
る略線図である。

【図１４】 この発明による信号識別器の実施例１１の
トーン検出部の構成を示すブロック図である。

【図１５】 この発明による信号識別器の実施例１２の
トーン検出部の構成を示すブロック図である。

【図１６】 この発明による信号識別器の実施例１３の
トーン検出部の構成を示すブロック図である。

【図１７】 この発明による信号識別器の実施例１４の
音声／データ識別部の構成を示すブロック図である。

【図１８】 この発明による信号識別器の実施例１５の
音声／データ識別部の構成を示すブロック図である。

【図１９】 この発明による信号識別器の実施例１６の
音声／データ識別部の構成を示すブロック図である。

【図２０】 図１９の音声／データ識別器における帯域
別パワー間引き部の動作の説明に供する略線図である。

【図２１】 信号識別器が用いられるＤＣＭＥの全体構
成を示すブロック図である。

【図２２】 従来の信号識別器の構成を示すブロック図
である。

【図２３】 信号識別器に入力される各種信号の信号波
形の説明に供する信号波形図である。

【図２４】 信号識別器に入力される各種信号の零交差
数の発生頻度の説明に供する略線図である。

【符号の説明】

１ リニア変換部 ２ 電力判定部 ３ 零交差数判定部 ４０ ピーク周波数パワー加算部 ４２、７４、１１１ 全帯域パワー加算部 ４３、７５、８２、９２、１０２、１１４ 判定部 ４４ 2100〔Hz〕検出部 ５０ ＦＦＴ演算部 ５１ 帯域別パワー算出部 ５２、５５ トーン検出部 ５３、５６、６１、１２１ 識別結果出力部 ６０ 音声／データ識別部 ７０ 第１のピーク周波数パワー加算部 ７１ ピーク周波数パワー０マスク部 ７２ 第２のピーク周波数パワー加算部 ７３ 加算器 ８０ 中心周波数算出部 ８１、１１２ ディレイバッファ ９０ ディレイバッファ ９１、１１３ 差分器 １０１ 除算器 １１０ 低周波数パワー加算部 １１５ 帯域別パワー間引き部 １２０ リセット信号発生部 ＳＳ 自局交換機からのシグナリング信号 ＳＲ 対局交換機からのシグナリング信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−150252（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−250961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−55956（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−268767（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−22073（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−300299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−249536（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−153244（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253150（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 11/00 - 11/10 H04Q 1/46 G10L 15/00 - 15/28

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声信号又は音声帯域データ信号又はト
   ーン信号を入力し、入力信号の種別を「音声信号」と
   「音声帯域データ信号」の２種類に識別し、識別結果を
   出力する信号識別器において、 入力信号が音声信号であるか音声帯域データ信号又はト
   ーン信号であるかの2種類の区分にブロック間電力比に
   より判定する電力判定部と、上記入力信号が上記音声信
   号であるか上記音声帯域データ信号又はトーン信号であ
   るかの2種類の区分に零交差数により判定する零交差数
   判定部と、上記入力信号に対して高速フーリエ変換を施
   し、スペクトル分析を行う高速フーリエ変換演算部と、
   当該スペクトル分析結果を用いて帯域別パワーを算出す
   る帯域別パワー算出部と、当該帯域別パワー算出部の出
   力からトーン信号の有無を判定するトーン検出部と、こ
   のトーン検出部と上記電力判定部と上記零交差数判定部
   のそれぞれの出力を入力し、上記電力判定部と上記零交
   差数判定部の出力が音声信号である場合及び上記電力判
   定部と上記零交差数判定部の出力が音声帯域データ信号
   又はトーン信号であり、且つトーン検出部の出力がトー
   ン信号ありの場合は「音声信号」とし、上記電力判定部
   と上記零交差数判定部の出力が音声帯域データ信号又は
   トーン信号であり、且つトーン検出部の出力がトーン信
   号なしの場合は「音声帯域データ信号」とする識別結果
   を出力する識別結果出力部とを備えたことを特徴とする
   信号識別器。
2. 【請求項２】 音声信号又は音声帯域データ信号又はト
   ーン信号を入力し、入力信号の種別を「音声信号」と
   「音声帯域データ信号」の２種類に識別し、識別結果を
   出力する信号識別器において、 入力信号に対し高速フーリエ変換を施し、スペクトル分
   析を行う高速フーリエ変換演算部と、当該スペクトル分
   析結果を用いて帯域別パワーを算出する帯域別パワー算
   出部と、当該帯域別パワー算出部出力の低周波帯域パワ
   ーを用いて上記入力信号が音声信号であるか音声帯域デ
   ータ信号又はトーン信号であるかの2種類の区分に判定
   する音声／データ識別部と、上記帯域別パワー算出部の
   出力から上記音声／データ識別部とは異なる処理でトー
   ン信号の有無を判定するトーン検出部と、上記音声／デ
   ータ識別部と上記トーン検出部の判定結果とを入力し、
   上記音声／データ識別部の出力が音声信号の場合、及び
   上記音声／データ識別部の出力が音声帯域データ信号又
   はトーン信号であり、且つトーン検出部がトーン信号あ
   りの場合は「音声信号」、上記音声／データ識別部の出
   力が音声帯域データ信号又はトーン信号であり、且つト
   ーン検出部がトーン信号なしの場合は「音声帯域データ
   信号」とする識別結果を出力する識別結果出力部とを備
   えたことを特徴とする信号識別器。
3. 【請求項３】 シグナリング信号が入力され、当該シグ
   ナリング信号の状態により呼接続又は呼切断を検出して
   リセット信号を発生し、当該リセット信号を上記識別結
   果出力部に入力し、上記識別結果出力部が出力する識別
   結果を「音声信号」にするリセット信号発生部を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号識
   別器。
4. 【請求項４】 上記帯域別パワー算出部の出力のうち21
   00〔Hz〕に最も近接した帯域のパワー値と所定の閾値と
   を比較し、当該比較結果により上記トーン信号のうち21
   00〔Hz〕の周波数を有する2100〔Hz〕トーン信号の有無
   を検出して、上記識別結果出力部に出力し、2100〔Hz〕
   トーン信号を検出したとき、上記トーン検出部の出力に
   優先して上記識別結果出力部が出力する識別結果を「音
   声帯域データ信号」にする2100〔Hz〕トーン信号検出部
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   の信号識別器。
5. 【請求項５】 上記トーン検出部において、上記帯域別
   パワー算出部の出力のうちパワーが最大となる帯域と当
   該帯域に隣接したＮ個の帯域とのパワー値を加算するピ
   ーク周波数パワー加算部と、上記帯域別パワー算出部の
   出力する全帯域のパワー値を加算する全帯域パワー加算
   部と、上記ピーク周波数パワー加算部の出力と上記全帯
   域パワー加算部の出力との比を算出し、当該算出結果に
   応じて上記トーン信号の有無を判定する判定部とを備え
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号
   識別器。
6. 【請求項６】 上記トーン検出部において、上記帯域別
   パワー算出部の出力のうちパワーが最大となる帯域と当
   該帯域に隣接したＮ個の帯域とのパワー値を加算する第
   １のピーク周波数パワー加算部と、上記帯域別パワー算
   出部の出力のうち上記第１のピーク周波数パワー加算部
   で加算した帯域の出力を強制的に値「０」とするピーク
   周波数パワー０マスク部と、当該ピーク周波数パワー０
   マスク部の出力のうちパワーが最大となる帯域と当該帯
   域に隣接したＮ個の帯域のパワー値を加算する第２のピ
   ーク周波数パワー加算部と、上記第１のピーク周波数パ
   ワー加算部の出力と上記第２のピーク周波数パワー加算
   部の出力を加算する加算器と、上記帯域別パワー算出部
   の出力する全帯域のパワー値を加算する全帯域パワー加
   算部と、上記加算器の出力と上記全帯域パワー加算部の
   出力との比を算出し、当該算出結果に応じて上記トーン
   信号の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の信号識別器。
7. 【請求項７】 上記トーン検出部において、上記帯域別
   パワー算出部の出力から入力信号の周波数スペクトル分
   布の平均的な値を算出する中心周波数算出部と、当該中
   心周波数算出部の出力を保持するディレイバッファと、
   上記中心周波数算出部の出力と上記ディレイバッファの
   出力により上記トーン信号の有無を判定する判定部とを
   備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   信号識別器。
8. 【請求項８】 上記トーン検出部において、上記帯域別
   パワー算出部の出力を保持するディレイバッファと、上
   記帯域別パワー算出部の出力と上記ディレイバッファの
   出力の差分を算出する差分器と、当該差分器の出力によ
   り上記トーン信号の有無を判定する判定部とを備えるこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号識別
   器。
9. 【請求項９】 上記トーン検出部において、上記帯域別
   パワー算出部の出力を保持するディレイバッファと、上
   記帯域別パワー算出部の出力と上記ディレイバッファの
   出力の比を算出する除算器と、当該除算器の出力により
   上記トーン信号の有無を判定する判定部とを備えること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号識別
   器。
10. 【請求項１０】 上記音声／データ識別部において、上
    記帯域別パワー算出部の出力のうち低周波数の帯域のパ
    ワー値のみを加算する低周波数パワー加算部と、上記帯
    域別パワー算出部の出力する全帯域のパワー値を加算す
    る全帯域パワー加算部と、上記低周波数パワー加算部の
    出力と上記全帯域パワー加算部の出力との比を算出し、
    当該算出結果に応じて上記入力信号が音声信号であるか
    又は音声帯域データ信号であるかを判定する判定部とを
    備えることを特徴とする請求項２に記載の信号識別器。
11. 【請求項１１】 上記音声／データ識別部において、上
    記帯域別パワー算出部の出力のうち低周波数の帯域のパ
    ワー値のみを加算する低周波数パワー加算部と、上記帯
    域別パワー算出部の出力する全帯域のパワー値を加算す
    る全帯域パワー加算部と、上記全帯域パワー加算部の出
    力を保持するディレイバッファと、上記全帯域パワー加
    算部の出力と上記ディレイバッファの出力の差分を算出
    する差分器と、上記低周波数パワー加算部と上記全帯域
    パワー加算部と上記差分器との各出力により上記入力信
    号が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるか
    を判定する判定部とを備えることを特徴とする請求項２
    に記載の信号識別器。
12. 【請求項１２】 上記音声／データ識別部において、上
    記帯域別パワー算出部の出力のうち音声信号又は音声帯
    域データ信号の特徴が顕著に現れる複数の帯域を選び、
    当該帯域のパワー値を出力する帯域別パワー間引き部
    と、当該帯域別パワー間引き部の出力より上記入力信号
    が音声信号であるか又は音声帯域データ信号であるかを
    判定する判定部とを備えることを特徴とする請求項２に
    記載の信号識別器。