JP3547800B2

JP3547800B2 - 音声ｉｄ受信装置

Info

Publication number: JP3547800B2
Application number: JP17284294A
Authority: JP
Inventors: 太郎浅野; 龍一郎富田; 和彦津山
Original assignee: Toshiba Corp; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JPH0837512A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えばラジオ放送システムにおいて地方局から中央局に向けて送出される音声プログラムを受信し、その音声プログラムに重畳されているＩＤ信号の有無を検知する音声ＩＤ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラジオ放送では、ラジオ全中継番組を全ていったん中央局に上げて、中央局から各地方局に送出する放送形態をとっており、地方局から中央局への上り回線で、番組発局の番組送出の意思確認と伝送系での異常発見を目的とした音声ＩＤ受信システムを採用している。
【０００３】
この音声ＩＤ受信システムは、各地方局に音声ＩＤ送信装置を設置し、中央局に音声ＩＤ受信装置を設置して構成され、地方局側の音声ＩＤ送信装置で中央局に向けて送出する音声プログラムにＩＤ信号を重畳し、中央局側の音声ＩＤ受信装置で音声プログラムからＩＤ信号の有無を検知して、その結果を出力するようにしたものである。ＩＤ信号は９７２０〜１００２０Ｈｚの間で３０Ｈｚ間隔に並んだ１１波の正弦波で表され、音声プログラムより３０ｄＢ低いレベルに設定される。図１１にＩＤ信号を重畳した音声プログラムの周波数スペクトルを示す。
【０００４】
地方局には予め１局につき１１波のうちの１波が割り当てられる。各地方局は番組を送出する際、音声プログラムとＩＤ信号を合わせて送出する。中央局では地方局から送出されてきた音声プログラムを受信してＩＤ信号を識別し、先に述べた２つの目的を達成する。図１２に地方４局（福岡、広島、大阪、名古屋）がそれぞれＩＤ送信装置により伝送路（ＮＴＴ回線）を介して中央局（東京）へ送出されている番組音声プログラムにＩＤ信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを付加し、中央局側がＩＤ受信装置によりＩＤ信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを受信する様子を示す。
【０００５】
ところで、上記音声ＩＤシステムに用いられる従来の音声ＩＤ受信装置は、アナログフィルタを用いて各局に割り当てられたＩＤ信号周波数近傍のパワーを検出し、そのパワーの大きさによりＩＤ信号の有無を検知している。しかしながら、この方式では、判別処理をフィルタ出力のパワーの検知のみで行っているため、ＩＤ信号の周波数上にノイズがある一定のパワーを持って受信装置に入力された場合には、ＩＤ信号として誤検知されてしまうという問題があった。また、アナログ処理で行っているため、相対的に装置が大型化し、消費電力も多く、また信頼性が低いという問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の音声ＩＤ受信装置では、ノイズによるＩＤ信号の誤検知、アナログ処理を原因とする装置の大型化、消費電力の増加、信頼性の低下が問題となっている。
【０００７】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、雑音によるＩＤ信号の誤検知を減らし、装置の小型化、消費電力の低減、信頼性の向上を実現する音声ＩＤ受信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明に係る音声ＩＤ受信装置は、伝送路を通じて送られてくるＩＤ信号が重畳された音声プログラムのアナログ信号を入力してＩＤ信号帯域の成分を抽出するアナログ音声入力部と、このアナログ音声入力部で抽出される信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部と、このアナログ／デジタル変換部から出力されるデジタル信号について予め決められたプログラムに従って演算処理することでＩＤ信号の有無を検知する演算処理装置と、この演算処理装置で検知されるＩＤ信号の有無を外部装置に通知するインターフェースとを具備し、前記演算処理装置は、入力デジタル信号を一定量ずつ定期的に取り込んでＩＤ信号重畳帯域の周波数スペクトルを低域にシフトしてサンプル点を減少させるポリフェイズフィルタ処理機能と、このポリフェイズフィルタ処理機能で得られるサンプル点について離散フーリエ変換を行って離散周波数スペクトルを算出する離散フーリエ変換処理機能と、この離散フーリエ変換処理機能で順次算出される離散周波数スペクトルを平均化する平均化処理、この処理で平均化される離散周波数スペクトルからＩＤ信号周波数を中心とする一定範囲内にある離散点を抽出する離散点抽出処理、この処理で抽出される離散点のうち最大値をとる離散点を検出する最大値検出処理、前記離散点抽出処理で抽出される各離散点の値からＩＤ信号の真のピーク値及びピーク周波数を推定する推定処理、前記離散点抽出処理で抽出される離散点上の山谷の差を求める山谷差演算処理、この処理で求められる山谷差及び前記推定処理で推定されるピーク値及びピーク周波数からＩＤ信号の有無を判定する判定処理を備えるＩＤ信号検知処理機能とを備えることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
上記構成による音声ＩＤ受信装置では、ＩＤ信号が重畳されている音声プログラムからＩＤ信号重畳帯域の成分を抽出してデジタル信号に変換し、演算処理装置を用いてソフトウェアで処理することで、装置の小型・低消費電力化及び動作における高精度、高信頼性の実現を図り、しかも処理内容の改良を容易にしている。また、ＩＤ検知処理として、ピークレベル、ピーク周波数のみならず、離散周波数スペクトルの山谷差、推定ピーク値及び推定周波数の時間的な変動を考慮して総合的に判定するようにして、雑音に対する誤動作防止を確実にしている。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの発明に係る音声ＩＤ受信装置の基本的な構成を示すものである。尚、ここでは、前述したようにＩＤ信号は９７２０〜１００２０Ｈｚの間で３０Ｈｚ間隔に並んだ１１波の正弦波で表され、音声プログラムより３０ｄＢ低いレベルに設定されているものとする。
【００１１】
図１において、伝送路１を通じて各地方局から送られてくる音声プログラム＋ＩＤ信号はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２に入力される。このＢＰＦ２は入力信号からＩＤ信号帯域の成分のみを抽出するものである。このように、入力信号をＢＰＦ２に通すことにより、低域の音声プログラム成分を除去することができ、音声プログラムレベルに比べて３０ｄＢ低いＩＤ信号成分を相対的に強調することができる。
【００１２】
ＢＰＦ２で抽出された信号はアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）３によりサンプリング周波数４８ｋＨｚ、量子化ビット数１６ビットのデジタル信号に変換されてデジタル信号処理システム４に送られる。
【００１３】
このデジタル信号処理システム４にはデジタル信号処理用演算プロセッサ（ＤＳＰ）４１とメモリ４２が搭載されている。ＤＳＰ４１は予め決められたプログラムに従って入力したデジタル信号を演算処理するもので、ポリフェイズフィルタ、離散フーリエ変換（ＦＦＴ）、ＩＤ信号検知の処理機能を有する。尚、メモリ４２は各処理に必要なデータを格納するものである。
【００１４】
ポリフェイズフィルタ（ｐｏｌｙ−ａｎａ）処理は、直交変調法を用いたＳＳＢ（シングル・サイド・バンド）フィルタ処理であり、ＩＤ信号帯域を含む９ｋＨｚ〜１０．５ｋＨｚまでの周波数スペクトルをＤＣ点から１．５ｋＨｚに周波数シフトする。この処理を行う目的は、次に行うＦＦＴ処理で計算に必要なサンプル点数を減らすためである。
【００１５】
例えば、約３Ｈｚの分解能を得ようとすると、ポリフェイズフィルタ処理を行わずにそのまま離散フーリエ変換した場合、１６３８４点サンプル点として必要であるが、本処理を行った後に離散フーリエ変換すれば１０２４のサンプル点のＦＦＴで同様の結果を得ることができる。
【００１６】
ＦＦＴ処理は、ＦＦＴアルゴリズムを用いて１０２４のサンプル点について離散フーリエ変換を行う処理であり、ＤＣ点から１．５ｋＨｚまでの離散周波数スペクトルを算出する。
【００１７】
ＩＤ信号検知処理は、ＦＦＴ処理で算出された離散周波数スペクトルを加算して一時的な揺らぎを軽減した後、各ＩＤ信号周波数±約６Ｈｚ内にある周波数スペクトル離散点のうち、最大値をとるものを検出する。そして、その離散点及びそれに隣接する離散点の値からＩＤ信号の真のピークレベル及びピーク周波数を推定する。一方、最大値をとる離散点を起点として左右の離散点を順にたどっていき、離散点上の谷を検出して、離散点の山谷の差から各ＩＤ信号周波数に対してＩＤ信号らしさを表す重み付けを行っておく。
【００１８】
以上の処理を行った後、ピークレベル値、ピーク周波数値、ピークレベル及びピーク周波数の時間的変動を考慮し、ＩＤ信号の有無を判定する。さらに、オン／オフディレイ処理により、上記の判定結果をそのまま検知結果として外部に出力せず、一定のヒステリシス特性を持たせる。
【００１９】
ここで、オン／オフディレイ処理は、上記の判定結果をそのまま検知結果として外部に出力せず、一定のヒステリシス特性を持たせるための処理で、オンディレイは信号が一定時間継続したときに出力をオンする処理、オフディレイは信号が一定時間断になったときに出力をオフにする処理である。
【００２０】
上記デジタル信号処理システム４のＩＤ信号検知結果はインターフェース（Ｉ／Ｏ）５に送られる。このＩ／Ｏ５はＣＰＵ（主演算処理装置）５１を備え、ＣＰＵがプロセッサ４からＩＤ信号検知結果を受け取って各出力装置（図示せず）へ出力する。出力装置としては接点出力、通信出力（ＲＳ−２３２Ｃ，ＲＳ−４２２）、ＬＥＤ表示装置等がある。
【００２１】
図２にＤＳＰ処理を中心としたタイムチャートを示す。ＤＳＰ４１はＡ／Ｄ変換後の音声データを５１２個毎に取り込み、約１０．６ｍｓの間に５１２個のデータについてポリフェイズフィルタ処理を行って３２個に減らしてメモリに蓄積する。
【００２２】
ＤＳＰ処理は前処理と現処理に分けられ、前処理でメモリに蓄積されている過去３２回分のポリフェイズフィルタ処理結果、１０２４個のデータについてＦＦＴ処理を行い、現処理ではＦＦＴ処理結果についてＩＤ信号検知処理を行い、その１１波分の検知結果をＩ／Ｏ５に渡す。その結果はＣＰＵ５１によって外部へ出力する。現在の技術による処理時間としては、ポリフェイズフィルタ処理は２ｍｓ、ＦＦＴ処理は３ｍｓ、ＩＤ信号検知処理は５ｍｓ程度となる。
【００２３】
さらにＩＤ信号検知処理について、図３を参照して具体的に説明する。
図３はＩＤ信号検知処理の処理フローを示すもので、まずＦＦＴ処理で算出された離散周波数スペクトルの平均を求め、周波数スペクトルの相関性のある部分を強調する（ステップＳ１）。ここで、周波数スペクトルの相関性のある部分とはＩＤ信号のことで、例えば時間的に連続した周波数スペクトル２つの平均をとると図４に示すようになり、雑音成分が平坦になってＩＤ信号成分が強調される。現在の処理においては３回の周波数スペクトルの平均を求めている。
【００２４】
次に、各ＩＤ信号周波数の約±６Ｈｚ内から周波数スペクトルの最大値をとる離散点を検出する（ステップＳ２）。検出範囲は、正確には次式から求める。
６［Ｈｚ］＋（離散周波数点間隔［Ｈｚ］／２）＝７．４６［Ｈｚ］
例として、９．７２ｋＨｚに信号がある離散周波数スペクトルの場合を図５に示し、９．７８ｋＨｚに信号がある離散周波数スペクトルの場合を図６に示す。各図に示すプロット点Ａ，Ｂは離散点を示している。
【００２５】
図５において、Ａ１，Ａ２，Ａ８は最大値検出対象外の離散点、Ａ３〜Ａ７は最大値検出対象となる離散点で、Ａ３，Ａ７は最大値検出対象となる離散点の端の点、Ａ５は最大値として検出される離散点である。また、図６において、Ｂ１，Ｂ７，Ｂ８は最大値検出対象外の離散点、Ｂ２〜Ｂ６は最大値検出対象となる離散点で、Ｂ２，Ｂ６は最大値検出対象となる離散点の端の点、Ｂ４は最大値として検出される離散点である。
【００２６】
続いて、検出された最大値をとる離散点より真のピーク値及びピーク周波数を推定する（ステップＳ３）。推定は基本的にステップＳ２で検出された最大値を与える離散周波数点とその前後の離散周波数点を用いて行う。
【００２７】
具体的には、最大値を与える離散周波数点をｎ、その前後の点をｎ−１，ｎ＋１とし、それぞれの離散周波数点が与える周波数スペクトル値をＹ［ｎ］，Ｙ［ｎ＋１］，Ｙ［ｎ−１］とすると、｜Ｙ［ｎ−１］｜＞｜Ｙ［ｎ＋１］｜ならば、推定ピーク周波数点ｆは、
ｆ＝ｎ＋（１−２ｒ）／（１＋ｒ）
但し、ｒ＝｜Ｙ［ｎ−１］｜／｜Ｙ［ｎ］｜
となり、｜Ｙ［ｎ＋１］｜＞｜Ｙ［ｎ−１］｜ならば、推定ピーク周波数点ｆは、
ｆ＝ｎ−（１−２ｓ）／（１＋ｓ）
但し、ｓ＝｜Ｙ［ｎ＋１］｜／｜Ｙ［ｎ］｜
となる。このとき、ピーク値Ａは
Ａ＝（−｜Ｙ［ｎ］｜／１０２４）
×［π（ｆ−ｎ）／ｓｉｎ｛π （ｆ−ｎ）｝］
×（ｆ−ｎ−１）×（ｆ−ｎ＋１）
と推定される。但し、ｆは離散周波数点を単位としており、ｆ×３０００（単位はＨｚでサンプリング周波数）／１０２４（ＦＦＴ点数）から実際の周波数を得る。この周波数は入力デジタル信号（サンプリング周波数４８ｋＨｚ）の９ｋＨｚが０ｋＨｚ、１０．５ｋＨｚが１．５ｋＨｚに対応した周波数である。
【００２８】
一例として、図７に９．７２ｋＨｚにＩＤ信号がある場合の離散周波数スペクトルを示す。尚、この例ではＩＤ信号があるときの様子を示しているが、雑音だけしかない場合も同様の処理で真のピーク周波数及びピーク値を推定する。この場合は真のピーク周波数及びピーク値ということにはならないが、ここでは推定したものをそのように呼ぶことにする。
【００２９】
尚、もし最大値をとる離散周波数点ｎが最大値検出対象となる離散周波数点の端の点、すなわち図５、図６の例でＡ３，Ａ７，Ｂ２，Ｂ６の点が最大値のときは特別な推定法を用いる。つまり、それが図中左端（低周波側）でかつＹ［ｎ−１］＞Ｙ［ｎ］ならばＹ［ｎ＋１］とＹ［ｎ−１］の大小に関わらずｎとｎ＋１点を用いて推定を行う。また、図中右端（高周波側）でかつＹ［ｎ］＜Ｙ［ｎ＋１］ならばＹ［ｎ＋１］とＹ［ｎ−１］の大小に関わらずｎとｎ−１点を用いて推定を行う。
【００３０】
次に、以上の手法により得られた検出結果及び推定結果から各種ＩＤ信号検知判定を行う（ステップＳ４）。判定の方法には、（１）ステップＳ２で検出される周波数スペクトルの最大値離散点を山とした山谷の差からＩＤ信号らしさを判定する方法、（２）ステップＳ３で推定されるピーク値のレベルから判定する方法、（３）ステップＳ３で推定されるピーク周波数の位置から判定する方法、（４）ステップＳ３で推定されるピーク値及びピーク周波数の前１回と現１回との差から判定する方法、（５）ステップＳ３で推定されるピーク値及びピーク周波数の前９回と現１回を用いて判定する方法がある。
【００３１】
（１）の判定方法では、ステップＳ２で検出された最大値（山）を与える離散周波数点から、高周波側、低周波側にある３点の離散周波数点の中から谷を見つけ、山と谷の差をデシベルに換算し、その差の大きさによりＩＤ信号らしさを判定して０．７５〜１の範囲で判定値を与える。
【００３２】
判定値は０．７５＋Ｘ１＋Ｘ２という式を用いて与える。Ｘ１には山と右側の谷（高周波側の谷）のデシベル差が１０ｄＢ以上のとき０．１２５、１０ｄＢ未満５ｄＢ以上のとき０．０８３３３、５ｄＢ未満のとき０．０４１６６７という値を与える。Ｘ２には山と左側の谷（低周波側の谷）のデシベル差が１０ｄＢ以上のとき０．１２５、１０ｄＢ未満５ｄＢ以上のとき０．０８３３３、５ｄＢ未満のとき０．０４１６６７という値を与える。
【００３３】
例として、図８（ａ）に９．７２ｋＨｚにＩＤ信号がある場合の離散周波数スペクトルを示し、図８（ｂ）に同周波数にホワイトノイズがある場合の離散周波数スペクトルを示す。図８（ａ），（ｂ）を比較して明らかなように、山谷の差が大きいほどＩＤ信号である可能性が高い。そこで、上記の手法により重み付けを行って判定値を与える。
【００３４】
（２）の判定方法では、ステップＳ３で推定された真のピーク値が各ＩＤ信号の定格レベルの＋７ｄＢ〜−１０ｄＢの範囲に入っているときはＩＤ信号ありと判定して“１”を与え、入っていないときはＩＤ信号なしと判定して“０”を与える。
【００３５】
（３）の判定方法では、ステップＳ３で推定された真のピーク周波数値が各ＩＤ信号の定格周波数の±７Ｈｚ内に入っているときはＩＤ信号ありと判定して“１”を与え、入っていないときはＩＤ信号なしと判定して“０”を与える。
【００３６】
（４）の判定方法では、現時点の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値と一つ前の検知処理（２１．３ｍｓ前）により推定されたピーク周波数及びピーク値との差を求め、その差からＩＤ信号の有無を判定し、“０”、“１”の値を与える。
【００３７】
ここで、差が小さいほどＩＤ信号の可能性が高く、差が大きいほど雑音と考えられる。よって、その差が閾値より大きい場合にはＩＤ信号なしと判定して“０”を与え、小さい場合にはＩＤ信号ありと判定して“１”を与える。具体的には、ピーク周波数の差が１Ｈｚ未満かつピーク値の差が２ｄＢ未満のとき判定値“１”を与え、それ以外のときは“０”を与える。
【００３８】
（５）の判定方法では、現時点の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値とそれ以前の９回の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値の中から（それぞれについて計１０個の値の中から）最大値と最小値を選んで両者のピーク周波数及びピーク値の差を求め、以下（４）の方法と同様に、その差が閾値より大きい場合にはＩＤ信号なしと判定して“０”を与え、小さい場合にはＩＤ信号ありと判定して“１”を与える。
【００３９】
続いて、上記各判定の結果から総合判定を行う（ステップＳ５）。この総合判定では、（１）〜（５）の各判定方法で得られた値を次式に代入して総合判定値を求める。
【００４０】
総合判定値＝［（１）の判定値］×［（２）の判定値］×［（３）の判定値］×［（４）の判定値］×［（５）の判定値］
この総合判定値は、検知処理一回につき各ＩＤ信号について算出されたものである。
【００４１】
次に、総合判定値を現時点の検知処理及び前４回の検知処理の計５回について平均する（ステップＳ６）。これにより、各ＩＤ信号について０〜１．０の値を得る。この値が０．５より大きければ現時点の判定をＩＤ信号ありとし、０．５以下ならば現時点の判定をＩＤ信号なしとする（ステップＳ７）。
【００４２】
さらに、オン／オフディレイ処理を行い、１が３０回以上継続するときは“１”、“０”が１０回以上継続するときは“０”、その他のときは前回の判定を出力する（ステップＳ８）。
【００４３】
すなわち、総合判定で最終的に現時点のＩＤ信号の有無が判定されるが、その判定結果はそのままＩ／Ｏ５のＣＰＵ５１への出力信号とせず、オンディレイ、オフディレイの時間に応じた判定結果の持続があることを確認してからＣＰＵ５１へ出力する。オンディレイの場合は前３０回すなわち２１．３［ｍｓ］×３０＝６４０［ｍｓ］、オフディレイの場合は前１０回すなわち２１．３［ｍｓ］×１０＝２１３［ｍｓ］の判定結果の持続があってから出力する。ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７の各処理と出力との関係を図９に示す。
【００４４】
Ｉ／Ｏ５側では、ＣＰＵ５１により判定結果が出力装置に出力される。
したがって、上記構成による音声ＩＤ受信装置は、ＤＳＰを用いてソフトウェアで処理しているので、装置の小型・低消費電力化及び動作における高精度、高信頼性を実現でき、しかも開発途上での検知方法を含む処理内容の改良を容易に行うことができる。また、ＩＤ検知処理自体が推定ピーク値及び推定周波数の時間的な変動を見ているので、雑音に対する誤動作を防止することができる。
【００４５】
ところで、ＩＤ信号を検知するに際して、雑音をＩＤ信号有りと誤検知して最終判定出力がオフからオンになる場合と、瞬断をＩＤ信号無しと誤検知して最終判定出力がオンからオフになる場合がある。このため、（５）の判定で、最終判定結果がＩＤ信号検知状態（オン状態）と非検知状態（オフ状態）とで同じパラメータを用いて判定すると、良好な結果が得られない場合がある。
【００４６】
そこで、雑音検知特性がオフからオンになるときの判定結果に依存し、瞬断検知特性がオンからオフになるときの判定結果に依存することを考慮すると、図１０に示すように、図３の（５）の判定を（５）及び（５）′の２系統に分けて、それぞれのパラメータを独立に設定し、判定を進めることが考えられる。
【００４７】
具体的に説明すると、（５）の判定では、ピーク周波数及びピーク値のそれぞれの最大値及び最小値の差が２．０Ｈｚ未満でかつ７ｄＢ未満のときは判定値“１”を与え、それ以外のときは“０”を与える。また、（５）′の判定では、ピーク周波数及びピーク値のそれぞれの最大値及び最小値の差が４．５Ｈｚ未満でかつ７ｄＢ未満のときは判定値“１”を与え、それ以外のときは“０”を与える。すなわち、（５）のように最大値と最小値の差を示すパラメータ値を小さくして許容範囲を狭くする（感度を下げる）ことより、オフからオンへの切替動作に対する雑音による誤動作を防止する。また、（５）′のようにパラメータ値を大きくして許容範囲を広げる（感度を上げる）ことにより、オンからオフへの切替動作に対する瞬断による誤動作を防止する。
【００４８】
そして、（５）の判定結果と（５）′の判定結果を用いて並列に判定を進める（Ｓ５〜Ｓ７，Ｓ５′〜Ｓ７′）。最終的に現時点での出力がオフの場合は、（５）の判定を含む系統の判定結果を利用してオン／オフディレイ処理を行う。また、最終的に現時点の出力がオンの場合は、（５）′の判定を含む系統の判定結果を利用してオン／オフディレイ処理を行う。したがって、２系統により判定しているので、雑音に対する誤動作を防止することができる。
【００４９】
尚、上記実施例ではＤＳＰを１個用いて実現する場合について説明したが、さらにＤＳＰを追加して実装することも可能であり、今後のＩＤシステムの進展に伴うより複雑な処理に対応することができる。
【００５０】
また、今後ＩＤが増えた場合に、帯域を分割して複数のＤＳＰで分割帯域について処理させるようにしてもよい。さらに、処理機能を分担して処理容量の増大及び高速化を図るようにしてもよい。このように、この発明は拡張性、改良性に優れている。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形しても実施可能であることはいうまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、雑音によるＩＤ信号の誤検知を減らし、装置の小型化、消費電力の低減、信頼性の向上を実現する音声ＩＤ受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る音声ＩＤ受信装置の一実施例の構成を示すブロック回路図である。
【図２】同実施例のＤＳＰ処理を中心とした全体の処理内容を示すタイムチャートである。
【図３】同実施例のＩＤ信号検知処理の具体的な処理内容のフローを示す流れ図である。
【図４】同実施例の離散周波数スペクトルの平均を求める例を示す図である。
【図５】同実施例の離散周波数スペクトルの最大値をとる離散点を検出する例を示す図である。
【図６】同実施例の離散周波数スペクトルの最大値をとる離散点を検出する例を示す図である。
【図７】同実施例の離散周波数スペクトルから真のピーク周波数及びピーク値を推定する例を示す図である。
【図８】同実施例で同一周波数にＩＤ信号がある場合とホワイトノイズがある場合の離散周波数スペクトルの例を示す図である。
【図９】同実施例の総合判定処理、平均処理、オン／オフディレイ処理の時間的関係を示す図である。
【図１０】この発明に係る音声ＩＤ受信装置の他の実施例の処理フローの例を示す流れ図である。
【図１１】この発明が適用される音声ＩＤシステムのＩＤ信号を重畳した音声プログラムの周波数スペクトルを示す図である。
【図１２】この発明が適用される音声ＩＤシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…伝送路、２…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、３…アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）、４…デジタル信号処理システム、４１…デジタル信号処理用演算プロセッサ（ＤＳＰ）、４２…メモリ、５…インターフェース（Ｉ／Ｏ）、５１…ＣＰＵ。

Claims

伝送路を通じて送られてくるＩＤ信号が重畳された音声プログラムのアナログ信号を入力してＩＤ信号帯域の成分を抽出するアナログ音声入力部と、
このアナログ音声入力部で抽出される信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部と、
このアナログ／デジタル変換部から出力されるデジタル信号について予め決められたプログラムに従って演算処理することでＩＤ信号の有無を検知する演算処理装置と、
この演算処理装置で検知されるＩＤ信号の有無を外部装置に通知するインターフェースとを具備し、
前記演算処理装置は、
入力デジタル信号を一定量ずつ定期的に取り込んでＩＤ信号重畳帯域の周波数スペクトルを低域にシフトしてサンプル点を減少させるポリフェイズフィルタ処理機能と、
このポリフェイズフィルタ処理機能で得られるサンプル点について離散フーリエ変換を行って離散周波数スペクトルを算出する離散フーリエ変換処理機能と、この離散フーリエ変換処理機能で順次算出される離散周波数スペクトルを平均化する平均化処理、この処理で平均化される離散周波数スペクトルからＩＤ信号周波数を中心とする一定範囲内にある離散点を抽出する離散点抽出処理、この処理で抽出される離散点のうち最大値をとる離散点を検出する最大値検出処理、前記離散点抽出処理で抽出される各離散点の値からＩＤ信号の真のピーク値及びピーク周波数を推定する推定処理、前記離散点抽出処理で抽出される離散点上の山谷の差を求める山谷差演算処理、この処理で求められる山谷差及び前記推定処理で推定されるピーク値及びピーク周波数からＩＤ信号の有無を判定する判定処理を備えるＩＤ信号検知処理機能とを備えることを特徴とする音声ＩＤ受信装置。
前記演算処理装置は、さらに前記判定処理の判定結果に一定のヒステリシス特性を持たせるオン／オフディレイ処理を備えるようにしたことを特徴とする請求項１記載の音声ＩＤ受信装置。
前記演算処理装置の判定処理は、前記山谷差演算処理で求められる山谷差からＩＤ信号らしさを判定する処理と、前記推定処理で推定される真のピーク値がＩＤ信号の定格レベルに対する許容範囲に入るか否かでＩＤ信号の有無を判定する処理と、前記推定処理で推定される真のピーク周波数がＩＤ信号の定格周波数に対する許容範囲に入るか否かでＩＤ信号の有無を判定する処理とを備え、それぞれの処理の判定結果から総合的にＩＤ信号の有無を判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の音声ＩＤ受信装置。
前記演算処理装置の判定処理は、さらに、現時点の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値と一つ前の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値との差を求め、その差からＩＤ信号の有無を判定する処理を備えるようにしたことを特徴とする請求項３記載の音声ＩＤ受信装置。
前記演算処理装置の判定処理は、さらに、現時点の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値とそれ以前の複数回の検知処理により推定されたピーク周波数及びピーク値の中から最大値と最小値を選んで両者のピーク周波数及びピーク値の差を求め、その差が閾値より大きい場合にはＩＤ信号なし、小さい場合にはＩＤ信号ありと判定する処理を備えるようにしたことを特徴とする請求項３記載の音声ＩＤ受信装置。
前記演算処理装置の判定処理は、前記ＩＤ信号の有無判定の基準となるパラメータが互いに異なる第１及び第２の判定系統を備え、前記第１及び第２の判定系統でそれぞれのパラメータに基づいて前記ＩＤ信号の有無を判定し、それぞれ系統の判定結果に基づいて最終判定出力のオン／オフディレイ処理を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載の音声ＩＤ受信装置。
前記演算処理装置を複数個備え、互いに異なる周波数帯域について処理させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の音声ＩＤ受信装置。