JP3602934B2 - Voice information communication system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の音声情報通信端末とそれらを制御する制御装置とから構成され、多機能且つ小型化された音声情報通信システムに関する。
【0002】
【従来技術】
図4は従来の多地点音声情報通信システムの一例を示す基本的な構成図である。一般に複数の音声情報通信端末41A〜41Nが接続された多地点制御装置42から構成される多地点多地点音声情報通信システム40は、多地点制御装置42内に各音声情報通信端末41A〜41Nそれぞれに対応する共通の音声復号器43を具備している。各該音声情報通信端末41A〜41Nに接続されたマイクロホン44から集音された音声信号は各端末でディジタル信号に変換され、符号化されて該多地点制御装置42に伝送される。各該音声情報通信端末41A〜41Nから該多地点制御装置42に伝送されてきた符号化音声は、該多地点制御装置42内の該音声復号化器43によってディジタル音声信号に再構築された後、音声合成回路45によって加算される。この合成音声は音声符号化器46で符号化され後、各該音声情報通信端末41A〜41Nへ送出される。該復号化器43で再構成された音声デ―タは、音声検出回路47においてそのデ―タが音声か否かを動作クロック毎に毎回、全端末に対して判定処理が施され、状態情報として該多地点制御装置42内で利用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の多地点音声情報通信システムでは、動作クロック毎に接続された全ての音声情報通信端末に対して、音声の有無を判断しなくてはいけないので、音声検出演算処理に関わる演算が膨大な量となり、多地点制御装置のハ―ドウェアが大型化し、それに関わるコストの増大を招いていた。本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、通話音声の品質を確保し、小型で低コストな多地点音声情報通信システムを提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらの課題を解決するためのものであり、音声情報通信端末に1対1に対応したデータ入力部と、第1のデータ記憶部と、音声復号化器と、演算処理部と、音声符号化器と、第2のデータ記憶部およびデータ出力部とから構成され、前記音声情報通信端末から入力された符号化データを前記第1のデータ記憶部に記憶し、この記憶されている符号化データを前記音声復号化器によって復号化し、これらの復号化データを前記演算処理部によって演算加算し、さらに演算加算された復号化データをそれぞれ符号化し前記データ出力部によって出力される音声情報通信システムにおいて、前記音声復号化器からの出力に混在している雑音成分を抑圧する非線形音声信号変換回路と、前記非線形音声信号変換回路により変換され音声信号の一定遅延されたところの自己相関関数を算出する相関算出回路と、前記自己相関関数の時系列の線形移動平均を算出する移動平均算出回路と、前記移動平均算出回路により平滑された評価信号を予め記憶されたレベルしきい値にもとづいて大小判定を行うレベル検出回路と、前記レベル検出回路の検出結果を複数のスロットバッファから構成された観測窓を用いて音声の有無を判定する判定回路と、前記判定回路により音声の有無によって動作させるか否かを決定する回線損失挿入回路とを備えた音声情報通信システムを提供する。
【0005】
本発明は上述のように構成されているので、音声検出能力を向上させながら音声検出に関わる演算量を削減し、音声処理を構成するハ―ドウェア小さく構成できる。したがって、音声品質を劣化させないまま低コストで小型な多地点音声情報通信を実現出来る。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図1は本発明の第1の音声情報通信システムの基本構成を示すブロック図である。本発明はデ―タ入力部11A〜11N、第1のデ―タ記憶部12A〜12N、音声符号化器13、音声復号化器14、音声を合成する演算処理部15、第2のデ―タデ―タ記憶部16A〜16N、そして、デ―タ出力部17A〜17Nとから構成された従来の多地点音声情報通信システムに非線形音声信号変換回路18A〜18Nと、相関算出回路19A〜19Nと、移動平均算出回路110A〜110Nと、レベル検出回路111A〜111N、そして、観測窓を含む判定回路112A〜112Nより構成された音声検出演算処理部113A〜113Nを追加した構成となっている。音声情報通信端末に1対1に対応し、前記音声情報通信端末から所定の符号化方式で伝送された符号化デ―タを入力する該デ―タ入力部11A〜11Nと、該デ―タ入力部11A〜11Nに対応し、該符号化デ―タを格納するための第1の該デ―タ記憶部12A〜12Nと、該第1のデ―タ記憶部12A〜12Nに格納された各符号化デ―タを復号する該音声復号化器14と、該音声復号化器14からの各出力音声デ―タを合成加算する演算処理部15と、該演算処理部15の出力を符号化する音声符号化器13と、該音声符号化器13からの出力符号化デ―タを格納する該第2のデ―タ記憶部16A〜16Nと、該第2のデ―タ記憶部16A〜16Nからの各デ―タを出力する該デ―タ出力部17A〜17Nとから構成された音声情報通信システム10において、該音声復号化器からの出力に混在している雑音成分を抑圧する非線形音声信号変換回路18A〜18Nと、該非線形音声信号変換回路18A〜18Nにより変換された、音声信号の一定遅延されたところの自己相関関数を算出する相関算出回路19A〜19Nと、該自己相関関数の時系列の線形移動平均を算出する移動平均算出回路110A〜110Nと、該移動平均算出回路110A〜110Nにより平滑化された評価信号を予め記憶されたレベルしきい値に従い大小判定を行うレベル検出回路111A〜111Nと、該レベル検出回路の検出結果を複数のスロットバッファから構成された観測窓を用いて音声の有無を判定する判定回路113A〜113Nを用いた事を特徴とした音声情報通信システムである。
【0007】
この音声検出手段で得られた情報は、端末制御や状態制御の評価値の一つとしてホスト・コンピュ―タに送られ処理される。図2は本発明の第2の音声情報通信システムの基本構成を示すブロック図である。本発明はデ―タ入力部21A〜21N、第1のデ―タ記憶部22A〜22N、音声符号化器23、音声復号化器24、音声を合成する演算処理部25、第2のデ―タデ―タ記憶部26A〜26N、そして、デ―タ出力部27A〜27Nとから構成された従来の多地点音声情報通信システムに非線形音声信号変換回路28A〜28Nと、相関算出回路29A〜29Nと、移動平均算出回路210A〜210Nと、レベル検出回路211A〜211N、そして、観測窓を含む判定回路212A〜212Nより構成された音声検出演算処理部213A〜213Nと回線損失挿入回路214A〜214Nを追加した構成となっている。音声情報通信端末に1対1に対応し、前記音声情報通信端末から所定の符号化方式で伝送された符号化デ―タを入力する該デ―タ入力部21A〜21Nと、該デ―タ入力部21A〜21Nに対応し、該符号化デ―タを格納するための第1の該デ―タ記憶部22A〜22Nと、該第1のデ―タ記憶部22A〜22Nに格納された各符号化デ―タを復号する該音声復号化器24と、該音声復号化器24からの各出力音声デ―タを合成加算する演算処理部25と、該演算処理部25の出力を符号化する音声符号化器23と、該音声符号化器23からの出力符号化デ―タを格納する該第2のデ―タ記憶部26A〜26Nと、該第2のデ―タ記憶部26A〜26Nからの各デ―タを出力する該デ―タ出力部27A〜27Nとから構成された音声情報通信システム20において、該音声復号化器からの出力に混在している雑音成分を抑圧する非線形音声信号変換回路28A〜28Nと、該非線形音声信号変換回路28A〜28Nにより変換された、音声信号の一定遅延されたところの自己相関関数を算出する相関算出回路29〜29Nと、該自己相関関数の時系列の線形移動平均を算出する移動平均算出回路210A〜210Nと、該移動平均算出回路210A〜210Nにより平滑化された評価信号を予め記憶されたレベルしきい値に従い大小判定を行うレベル検出回路211A〜211Nと、該レベル検出回路212A〜212Nの検出結果を複数のスロットバッファから構成された観測窓を用いて音声の有無を判定する判定回路212A〜212Nの判定結果により該回線損失挿入回路214A〜214Nを動作させるか否かを決定する事を特徴とした音声情報通信システムである。
【0008】
図3は本発明の第1、第2の音声情報通信システムに共通の複数のスロットバッファから構成された観測窓を示した図である。各スロットバッファには第1の発明に例えれば、該レベル検出回路111Aで決定された結果が” 0” または” 1” の形で格納され、例えば、10個のバッファ中2個の” 1” が存在すればその区間は音声が有り、全て” 0” であるならば音声が無いという判定基準を設けて音声検出を行うものである。この判定する基準は一つのバッファに代表される時系列長にも依るが予めシミュレ―ション等により選択決定しておけば良い。勿論、動作クロックに合わせて古いバッファ内情報は廃棄され、各バッファはシフトし最新の情報が格納される。この様に構成する事で、長時間の時系列情報が少ないバッファメモリに圧縮されて、評価ビットとして格納されている。この様に該判定回路は非常に簡単な構成をしており、ディジタル信号処理プロセッサ等で構成する場合、非常に単純なアルゴリズムで実現できる。
【0009】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば以下のような効果が期待される。
【0010】
(1)第1の発明によれば音声検出に関わる積和演算の回数が大幅に削減されるので、DSP等のハ―ドディバイスへの性能要求が緩和される為、コストダウンが図られる。
【0011】
(2)第2の発明によれば音声が存在する音声情報通信端末以外の抑制されているので、合成された背景雑音が通話音質を劣化させる事が無いので、明瞭で高品質な音声情報通信システムが提供出来る。
【0012】
(3) スロットバッファのスロット数を制御するだけで、音声検出の感度を制御出来るので、安定性を確保した形で多くのシステム構成に適応出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の音声情報通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図2】本発明による第2の音声情報通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図3】本発明の説明する為に用いた図である。
【図4】従来技術による音声情報通信システムの基本構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 音声情報通信システム
11A〜11N デ―タ入力部
12A〜12N 第1のデ―タ記憶部
13 音声符号化器
14 音声復号化器
15 音声を合成する演算処理部
16A〜16N デ―タデ―タ記憶部
17A〜17N デ―タ出力部
18A〜18N 非線形音声信号変換回路
19A〜19N 相関算出回路
110A〜110N 移動平均算出回路
111A〜111N レベル検出回路
112A〜112N 判定回路
113A〜113N 音声検出演算処理部
20 音声情報通信システム
21A〜21N デ―タ入力部
22A〜22N 第1のデ―タ記憶部
23A〜23N 音声符号化器
24A〜24N 音声復号化器
25 音声を合成する演算処理部
26A〜26N 第2のデ―タデ―タ記憶部
27A〜27N デ―タ出力部
28A〜28N 非線形音声信号変換回路
29A〜29N 相関算出回路
210A〜210N 移動平均算出回路
211A〜211N レベル検出回路
212A〜212N 判定回路
213A〜213N 音声検出演算処理部
214A〜214N 回線損失挿入回路
30 スロットバッファ
40 多地点多地点音声情報通信システム
41A〜41N 音声情報通信端末
42 多地点制御装置
43 音声復号化器
44 マイクロホン
45 音声合成回路
46 音声符号化器
47 音声検出回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multifunctional and miniaturized voice information communication system including a plurality of voice information communication terminals and a control device for controlling them.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a basic configuration diagram showing an example of a conventional multipoint voice information communication system. Generally, the multipoint multipoint voice
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional multipoint voice information communication system, it is necessary to determine the presence or absence of voice for all voice information communication terminals connected for each operation clock. The amount of data was enormous, the hardware of the multipoint control device became large, and the cost associated therewith was increased. The present invention has been made in view of the above points, and provides a small-sized, low-cost multipoint voice information communication system that eliminates the above-mentioned problems, ensures the quality of speech voice, and eliminates the above problems.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve these problems, and has a data input unit, a first data storage unit, a voice decoder, an arithmetic processing unit, and a data input unit corresponding to a voice information communication terminal on a one-to-one basis. A voice encoder; a second data storage unit and a data output unit; and the coded data input from the voice information communication terminal is stored in the first data storage unit. The encoded data is decoded by the audio decoder, the decoded data is arithmetically added by the arithmetic processing unit, and the arithmetically added decoded data is encoded, and the audio information output by the data output unit. In a communication system, a nonlinear audio signal conversion circuit for suppressing noise components mixed in an output from the audio decoder, and an audio signal converted by the nonlinear audio signal conversion circuit A correlation calculation circuit that calculates an autocorrelation function at a time after a certain delay, a moving average calculation circuit that calculates a time-series linear moving average of the autocorrelation function, and an evaluation signal smoothed by the moving average calculation circuit. A level detection circuit that performs a magnitude determination based on the stored level threshold, a determination circuit that determines the presence or absence of audio using an observation window configured from a plurality of slot buffers, based on a detection result of the level detection circuit; A voice information communication system comprising: a line loss insertion circuit that determines whether to operate based on the presence or absence of voice by the determination circuit.
[0005]
Since the present invention is configured as described above, it is possible to reduce the amount of calculation related to voice detection while improving the voice detection capability, and to reduce the hardware constituting the voice processing. Therefore, low-cost and small-sized multipoint voice information communication can be realized without deteriorating voice quality.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a first voice information communication system of the present invention. The present invention includes a
[0007]
The information obtained by the voice detecting means is sent to the host computer as one of the evaluation values of the terminal control and the state control, and is processed. FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of the second voice information communication system of the present invention. The present invention includes a
[0008]
FIG. 3 is a diagram showing an observation window composed of a plurality of slot buffers common to the first and second voice information communication systems of the present invention. In the case of the first invention, in each slot buffer, the result determined by the
[0009]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects are expected.
[0010]
(1) According to the first aspect of the present invention, the number of product-sum operations related to voice detection is greatly reduced, so that performance requirements for a hard device such as a DSP are eased, thereby reducing costs.
[0011]
(2) According to the second aspect of the present invention, since the voice information communication terminal other than the voice information communication terminal having the voice is suppressed, the synthesized background noise does not degrade the voice quality of the call, so that clear and high quality voice information communication is performed. System can be provided.
[0012]
(3) Since the sensitivity of voice detection can be controlled only by controlling the number of slots in the slot buffer, it can be applied to many system configurations while ensuring stability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first voice information communication system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a second voice information communication system according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram used for explaining the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a basic configuration example of a voice information communication system according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
Claims (1)
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JPH10276139A JPH10276139A (en) | 1998-10-13 |
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