JP4401331B2 - Audio processing method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号処理技術に関し、特に無線信号を処理する音声処理方法および装置、ならびに、受信方法および装置に関する。 The present invention relates to a signal processing technique, and more particularly to an audio processing method and apparatus for processing a radio signal, and a reception method and apparatus.
移動体通信システム、たとえば第二世代コードレス電話システムにおいては、規格で定められているように、基地局と移動端末装置との間の上り/下りの信号の送受信は、複数のスロットからなるフレーム単位で行なわれる。従来、各フレームにおいて、たとえば複数の移動端末装置から基地局への上りの通信は、時分割された互いに周波数の異なる複数のスロットに、複数の移動端末装置からの通信チャネルを一対一で割当てることによって行なわれてきた。しかしながら、各フレームにおいて、1つの移動端末装置からのチャネルを1つのスロットだけに割当てるのでは、たとえば移動端末装置が遠方にある場合など、ノイズが大きく通話環境が良くない場合には、当該スロットにおいて受信エラーとなり、当該移動端末装置からの信号を受信できなくなる可能性が高い。 In a mobile communication system, for example, a second generation cordless telephone system, transmission / reception of uplink / downlink signals between a base station and a mobile terminal device is a frame unit composed of a plurality of slots, as defined by the standard. Is done. Conventionally, in each frame, for example, in uplink communication from a plurality of mobile terminal apparatuses to a base station, communication channels from a plurality of mobile terminal apparatuses are assigned one-to-one to a plurality of time-divided slots having different frequencies. Has been done by. However, in each frame, a channel from one mobile terminal apparatus is allocated to only one slot. For example, when the mobile terminal apparatus is far away and the call environment is not good, There is a high possibility that a reception error will occur and a signal from the mobile terminal device cannot be received.
このような課題に対し、従来は、各フレームにおいて、1つの移動端末装置からの通信チャネルを従来のように1つのスロットではなく、タイミングおよび周波数の異なる複数、たとえば2つのスロットに割当てて同一内容の情報を送信するようにしていた(たとえば、特許文献1参照)。このように、同じ情報をタイミングおよび周波数の異なる複数のスロットで送信することにより、たとえ通話環境が悪く、あるスロットで受信エラーとなった場合でも、他のいずれかのスロットで同一の移動端末装置からの同一内容の情報が基地局に到達する可能性があり、最終的に信号が受信される可能性が高まる。
しかしながら、劣悪な通信環境のもとでは、同一の情報が含まれた全てのスロットが誤ってしまうことも多く、このような場合、受信性能が悪化することとなる。 However, in a poor communication environment, all slots containing the same information are often erroneous, and in such a case, reception performance is deteriorated.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、劣悪な通信環境において、受信信号の悪化を低減できる音声処理方法および装置、ならびに、受信方法および装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an audio processing method and apparatus, and a receiving method and apparatus that can reduce deterioration of a received signal in a poor communication environment.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の音声処理装置は、複数のスロットに含まれた音声データを順次受信する受信部と、受信部で受信した複数のスロットに含まれる音声データをそれぞれ復調して音声を出力する復調部とを備える。復調部は、複数のスロットのいずれかに含まれる音声データが誤っている場合に、音声データが誤っているスロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節する。 In order to solve the above-described problem, an audio processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a receiving unit that sequentially receives audio data included in a plurality of slots, and audio data included in the plurality of slots received by the receiving unit. And a demodulator that demodulates and outputs sound. When the audio data included in any of the plurality of slots is incorrect, the demodulator adjusts the volume of the audio when reproducing the audio data included in the slot subsequent to the slot in which the audio data is incorrect.
この態様によると、誤っている音声データの影響を受けている後段の音声データについて音量を調節することによって、再生された音声に含まれるノイズの出力を低減できる。 According to this aspect, the output of noise included in the reproduced audio can be reduced by adjusting the volume of the subsequent audio data that is affected by the erroneous audio data.
複数のスロットのそれぞれのスロットは、それぞれ同一の音声データを含んでもよい。復調部は、推定部と、第1算出部と、第2算出部と、選択部と、調節部とを含んでもよい。推定部は、受信部で受信した複数のスロットに含まれた音声データから、送信された複数のスロットに含まれた音声データをスロットごとにそれぞれ推定してもよい。また、第1算出部は、推定部において推定した複数のスロットに含まれた音声データと受信部において受信した複数のスロットに含まれた音声データとをスロットごとに互いに対応づけながら、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差をそれぞれ算出してもよい。また、第2算出部は、第1算出部で算出したそれぞれの誤差の差異を算出してもよい。 Each slot of the plurality of slots may include the same audio data. The demodulation unit may include an estimation unit, a first calculation unit, a second calculation unit, a selection unit, and an adjustment unit. The estimation unit may estimate the audio data included in the transmitted plurality of slots for each slot from the audio data included in the plurality of slots received by the reception unit. In addition, the first calculating unit associates the audio data included in the plurality of slots estimated by the estimating unit and the audio data included in the plurality of slots received by the receiving unit with each other while correlating with each other for each slot. The error of the received voice data with respect to the data may be calculated. Further, the second calculation unit may calculate a difference between the errors calculated by the first calculation unit.
また、選択部は、第2算出部と、第2算出部で算出した差異が所定のしきい値以上である場合、推定部で推定した複数のスロットに含まれる音声データのうち、誤差の小さいほうのスロットに含まれる音声データを選択して出力してもよい。また、選択部は、第2算出部で算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、第1算出部で算出したそれぞれの誤差のうち、スロットの後部に相当する部分の値が小さいほうのスロットに含まれる音声データであって、かつ推定部で推定した音声データを含むスロットを選択して出力してもよい。また、調節部は、選択部で選択されたスロットに含まれる音声データの後部の誤差が、音量調節に関するしきい値より大きい場合、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節してもよい。 In addition, when the difference calculated by the second calculation unit and the second calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the selection unit has a small error among the audio data included in the plurality of slots estimated by the estimation unit. The audio data included in the other slot may be selected and output. In addition, when the difference calculated by the second calculation unit is smaller than the predetermined threshold, the selection unit has a smaller value corresponding to the rear part of the slot among the errors calculated by the first calculation unit. It is also possible to select and output the audio data included in the slot and including the audio data estimated by the estimation unit. In addition, when the error in the rear part of the audio data included in the slot selected by the selection unit is greater than the threshold value relating to the volume adjustment, the adjustment unit is configured to reproduce the audio data included in the slot subsequent to the slot. The sound volume may be adjusted.
復調部は、スロットごとに誤りを検出する検出部をさらに備える。検出部において全てのスロットについて誤りが検出された場合、推定部は、推定した結果を第1算出部に出力してもよい。 The demodulation unit further includes a detection unit that detects an error for each slot. When errors are detected for all slots in the detection unit, the estimation unit may output the estimation result to the first calculation unit.
また、復調部は、複数のスロットのいずれかに含まれる音声データが誤っている場合に、音声データが誤っているスロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を低減してもよい。 In addition, the demodulator reduces the sound volume when reproducing the sound data included in the slot subsequent to the slot in which the sound data is incorrect when the sound data included in any of the plurality of slots is incorrect. May be.
この態様によると、全ての音声データについて誤っていた場合であっても、誤りの少ない音声データを含むスロットを選択して出力するので、ノイズの出力を低減できる。 According to this aspect, even if all the audio data is incorrect, the slot including the audio data with few errors is selected and output, so that the noise output can be reduced.
本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、受信部と、推定部と、第1算出部と、第2算出部と、選択部とを含む。受信部は、送信された複数の同一のデータを受信する。また、推定部は、受信部で受信した複数のデータから、送信された複数のデータをそれぞれ推定する。また、第1算出部は、推定部と、推定部において推定した複数のデータと受信部において受信した複数のデータとを互いに対応づけながら、推定したデータに対する受信したデータの誤差をそれぞれ算出する。また、第2算出部は、第1算出部と、第1算出部で算出したそれぞれの誤差の差異を算出する。また、選択部は、第2算出部で算出した差異が所定のしきい値以上である場合、推定部で推定した複数のデータのうち、誤差の小さいほうのデータを選択して出力する。また、選択部は、第2算出部で算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、第1算出部で算出したそれぞれの誤差のうち、データの後部に相当する部分の値が小さいほうのデータであって、かつ推定部で推定したデータを選択して出力する。 Another aspect of the present invention is a receiving device. The apparatus includes a receiving unit, an estimating unit, a first calculating unit, a second calculating unit, and a selecting unit. The receiving unit receives a plurality of transmitted same data. In addition, the estimation unit estimates each of the plurality of transmitted data from the plurality of data received by the reception unit. The first calculation unit calculates an error of the received data with respect to the estimated data while associating the estimation unit, the plurality of data estimated by the estimation unit, and the plurality of data received by the reception unit. Further, the second calculation unit calculates a difference between the errors calculated by the first calculation unit and the first calculation unit. In addition, when the difference calculated by the second calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the selection unit selects and outputs data having a smaller error among the plurality of data estimated by the estimation unit. In addition, when the difference calculated by the second calculation unit is smaller than the predetermined threshold, the selection unit has a smaller value corresponding to the rear part of the data among the errors calculated by the first calculation unit. Select and output data that is data and estimated by the estimation unit.
この態様によると、全てのデータについて誤っていた場合であっても、誤りの少ないデータを選択して出力することができる。このため、安定した受信性能を得ることができる。 According to this aspect, even if all the data are erroneous, it is possible to select and output data with few errors. Therefore, stable reception performance can be obtained.
本発明のさらに別の態様は、音声処理方法である。この方法は、複数のスロットに含まれた音声データを順次受信するステップと、受信するステップで受信した複数のスロットに含まれる音声データをそれぞれ復調して音声を出力するステップとを含む。音声を出力するステップは、複数のスロットのいずれかに含まれる音声データが誤っている場合に、音声データが誤っているスロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節する。 Yet another embodiment of the present invention is a voice processing method. This method includes the steps of sequentially receiving audio data included in a plurality of slots, and demodulating the audio data included in the plurality of slots received in the receiving step and outputting the audio. In the step of outputting sound, when the sound data included in any of the plurality of slots is incorrect, the sound volume when reproducing the sound data included in the slot subsequent to the slot where the sound data is incorrect is set. Adjust.
この態様によると、誤っている音声データの影響を受けている後段の音声データについて音量を調節することによって、再生された音声に含まれるノイズの出力を低減できる。 According to this aspect, the output of noise included in the reproduced audio can be reduced by adjusting the volume of the subsequent audio data that is affected by the erroneous audio data.
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、送信された複数の同一のデータを受信するステップと、受信するステップで受信した複数のデータから、送信された複数のデータをそれぞれ推定するステップと、推定するステップにおいて推定した複数のデータと受信部において受信した複数のデータとを互いに対応づけながら、推定したデータに対する受信したデータの誤差をそれぞれ算出する第1ステップと、算出する第1ステップで算出したそれぞれの誤差の差異を算出する第2ステップと、算出する第2ステップ算出部で算出した差異が所定のしきい値以上である場合、推定部で推定した複数のデータのうち、誤差の小さいほうのデータを選択して出力し、算出する第2ステップで算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、算出する第1ステップで算出したそれぞれの誤差のうち、データの後部に相当する部分の値が小さいほうのデータであって、かつ推定部で推定したデータを選択して出力するステップと、を含む。 Yet another embodiment of the present invention is a reception method. The method includes receiving a plurality of transmitted identical data, estimating a plurality of transmitted data from a plurality of data received in the receiving step, and estimating a plurality of estimated data in the estimating step. While associating the data with a plurality of data received at the receiving unit, the difference between the errors calculated in the first step of calculating the error of the received data with respect to the estimated data and the first step of calculating is calculated. If the difference calculated by the second step and the second step calculation unit to be calculated is equal to or greater than a predetermined threshold value, the data with the smaller error is selected and output from the plurality of data estimated by the estimation unit If the difference calculated in the second step of calculation is smaller than the predetermined threshold value, it is calculated in the first step of calculation. Of errors in les, comprising the steps of a data whichever value of a portion corresponding to the rear portion of the data is smaller, and selects and outputs the data estimated by the estimating unit.
この態様によると、全てのデータについて誤っていた場合であっても、誤りの少ないデータを選択して出力するので、ノイズの出力を低減できる。 According to this aspect, even if all the data are erroneous, since data with few errors is selected and output, noise output can be reduced.
本発明の別の態様は、音声処理方法である。この方法は、受信するステップと、検出するステップと、推定するステップと、第1算出ステップと、第2算出ステップと、選択ステップと、調節ステップとを含む。受信するステップは、複数のスロットにそれぞれ含まれた同一の音声データを順次受信する。検出するステップは、前記音声データをに含まれる誤りを順次検出する。推定するステップは、検出するステップにおいて全ての音声データに誤りが含まれている場合、複数のスロットに含まれた音声データから、送信された複数のスロットに含まれた音声データをスロットごとにそれぞれ推定する。第1算出ステップは、推定するステップにおいて推定した複数のスロットに含まれた音声データと受信するステップにおいて受信した複数のスロットに含まれた音声データとをスロットごとに互いに対応づけながら、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差をそれぞれ算出する。第2算出ステップは、第1算出ステップで算出したそれぞれの誤差の差異を算出する。選択ステップは、第2算出ステップで算出した差異が所定のしきい値以上である場合、推定するステップで推定した複数のスロットに含まれる音声データのうち、誤差の小さいほうのスロットに含まれる音声データを選択して出力する。また、選択ステップは、第2算出ステップで算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、第1算出ステップで算出したそれぞれの誤差のうち、スロットの後部に相当する部分の値が小さいほうのスロットに含まれる音声データであって、かつ推定するステップで推定した音声データを含むスロットを選択して出力する。調節ステップは、選択ステップで選択されたスロットに含まれる音声データの後部の誤差が、音量調節に関するしきい値より大きい場合、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節する。 Another aspect of the present invention is an audio processing method. The method includes a receiving step, a detecting step, an estimating step, a first calculating step, a second calculating step, a selecting step, and an adjusting step. The receiving step sequentially receives the same audio data included in each of the plurality of slots. The detecting step sequentially detects errors included in the audio data. In the step of estimating, when errors are included in all the audio data in the detecting step, the audio data included in the plurality of slots transmitted from the audio data included in the plurality of slots is respectively determined for each slot. presume. In the first calculation step, the estimated voice data included in each slot is associated with the voice data included in the plurality of slots estimated in the estimating step and the voice data included in the plurality of slots received in the receiving step. The error of the received voice data with respect to the data is calculated. In the second calculation step, the difference between the errors calculated in the first calculation step is calculated. In the selection step, when the difference calculated in the second calculation step is greater than or equal to a predetermined threshold value, the audio included in the slot with the smaller error among the audio data included in the plurality of slots estimated in the estimating step Select and output data. In the selection step, when the difference calculated in the second calculation step is smaller than a predetermined threshold value, the value corresponding to the rear portion of the slot is smaller in each error calculated in the first calculation step. The audio data included in the slot and including the audio data estimated in the estimating step is selected and output. In the adjustment step, when the error in the rear part of the audio data included in the slot selected in the selection step is larger than the threshold value related to the volume adjustment, the audio data for reproducing the audio data included in the subsequent slot of the slot Adjust the volume.
この態様による、全てのデータについて誤っていた場合であっても、誤っている音声データの影響を受けている後段の音声データについて音量を調節することによって、再生された音声に含まれるノイズの出力を低減できる。 According to this aspect, even if all data is wrong, by adjusting the volume of the subsequent audio data that is affected by the erroneous audio data, output of noise included in the reproduced audio Can be reduced.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、劣悪な通信環境においても、受信信号の悪化を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of a received signal even in a poor communication environment.
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、第二世代コードレス電話システムの端末装置において音声データの受信、復調に関する。端末装置は、音声データを受信する受信部と、受信した音声データの復調処理を行う復調部とを含む。ここで、受信する音声データは、複数の同一の音声データを含み、複数のスロットにわたって送信されたものとする。その全てのスロットにおける音声データが誤っている場合、誤りの少ないほうのスロットを選択して出力する。誤りの少なさは、スロットに含まれる音声データのうち、スロットの後部に含まれる音声データの誤りの大きさを算出することで導出する。また、誤りの少ないほうのスロットであっても、誤りがあることには変わりないので、その誤りの大きさを音量調節に関するしきい値と比較し、しきい値を超える誤りがある場合は、誤りのある音声データを含むスロットの後段のスロットに対し、そのスロットに含まれる音声データの音量を調節する。 Before describing the present invention specifically, an outline will be given first. An embodiment of the present invention relates to reception and demodulation of voice data in a terminal device of a second generation cordless telephone system. The terminal device includes a receiving unit that receives audio data and a demodulating unit that performs demodulation processing on the received audio data. Here, it is assumed that the received audio data includes a plurality of identical audio data and is transmitted over a plurality of slots. If the audio data in all the slots is incorrect, the slot with the least error is selected and output. The small number of errors is derived by calculating the magnitude of the error of the audio data included in the rear part of the slot among the audio data included in the slot. In addition, even in the slot with fewer errors, there is still an error, so the magnitude of the error is compared with the threshold for volume adjustment, and if there is an error exceeding the threshold, The volume of the audio data contained in the slot is adjusted for a slot subsequent to the slot containing the audio data having an error.
ここで、誤りのある音声データを含むスロットの後段のスロットに対し、そのスロットに含まれる音声データの音量を調節する理由は、つぎのとおりである。すなわち、当該音声データが適応的差分パルス符号変調(Adaptive Differential Pulse Code Modulation。以下、「ADPCM」と略称する。)のような、差動符号化を用いて符号化されている場合に、前段のスロットが誤った場合に後段のスロットにその誤りが影響されてしまうからである。 Here, the reason for adjusting the volume of the audio data contained in the slot subsequent to the slot containing the erroneous audio data is as follows. That is, when the audio data is encoded using differential encoding such as adaptive differential pulse code modulation (hereinafter abbreviated as “ADPCM”), This is because if the slot is incorrect, the error is affected by the subsequent slot.
ここで、ADPCMとは、携帯電話や、第二世代コードレス電話システムの音声符号化などでよく使われる音声データの圧縮方式である。パルス符号変調(Pulse Code Modulation。以下、「PCM」と略称する。)が、単に標本化と量子化を行って記録するものであるのに対し、ADPCMでは、直前のデータとの差分を取り、さらに適応的な量子化を行うことで圧縮を行う。音声は連続的に変化するため、差分を取れば元の値よりも小さな値となるので、より少ないデータ量で表現できる。また、適応的な量子化を行うことで、大きな変化だけでなく小さな変化にも追従して記録することを可能にしている。 Here, ADPCM is a compression method of voice data that is often used for voice coding of mobile phones and second generation cordless telephone systems. While pulse code modulation (hereinafter abbreviated as “PCM”) is simply recorded by sampling and quantization, ADPCM takes a difference from the immediately preceding data, Furthermore, compression is performed by performing adaptive quantization. Since the voice changes continuously, if the difference is taken, it becomes a smaller value than the original value, and therefore it can be expressed with a smaller amount of data. In addition, by performing adaptive quantization, it is possible to record not only a large change but also a small change.
ADPCMは、前述のように直前の音声データとの差分をとることによって当該音声データを圧縮する方式であるため、直前の音声データに誤りがあった場合、当該音声データも誤ってしまうといった特性があるが、本実施形態のように、前段のデータに誤りがある場合に、後段のデータの音量を下げることによって、ノイズの出力を抑えることができる。また、前段のデータに誤りがない場合は、後段のデータの音量を上げてもよい。 Since ADPCM is a method of compressing the audio data by taking the difference from the immediately preceding audio data as described above, if the immediately preceding audio data has an error, the audio data is also erroneous. However, as in this embodiment, when there is an error in the previous stage data, the output of noise can be suppressed by lowering the volume of the subsequent stage data. If there is no error in the preceding data, the volume of the succeeding data may be increased.
以下、図面を用いて、本実施形態の構成、および、動作について詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例にかかる端末装置100の構成例を示す図である。図1の端末装置100は、たとえば、携帯電話であってもよく、また、第二世代コードレス電話システムに使用される端末であってもよい。端末装置100は、送信された音声データを受信する受信部10と、受信部10で受信した音声データを復調する復調部40と、復調部40で復調した音声を再生する再生部50と、受信部10と復調部40と再生部50とを制御する再生部50とを含む。ここで、図2を用いて、図1の受信装置が受信する音声データについて説明する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
図2は、図1の端末装置100が受信する信号のフレーム構成例を示す図である。図2のフレーム構成例においては、横軸を時間とし、8スロットからなるフレーム構成において、前半の4スロットを上り信号の送信処理を行うためのスロットであり、また、後半4スロットを下り信号の受信処理を行うためのスロットである。前半4スロットと後半4スロットにおいて、それぞれの第1スロットでは、制御信号(Control CHannel。以下、「CCH」と略称する。)が送信/受信される。また、それぞれの第2スロット、第3スロットでは、あるユーザの音声データが送信/受信される。ここで、第2スロット、第3スロットにおいて、送信される/受信する対象のユーザは同一であり、かつ、送信/受信される音声データは同一のものとする。また、それぞれの第4スロットでは、第2スロット、第3スロットと同様に、同一のユーザに対する同一の音声データであってもよく、また、第2スロット、第3スロットで対象となるユーザとは異なるユーザの送信/受信を行ってもよい。なお、本実施形態の対象である端末装置は、図2における後半4スロットの下り信号を受信して処理することとなる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a frame configuration example of a signal received by the
ここで、図1の受信部10は、複数のスロット、すなわち、後半4スロット中の第2スロットと第3スロットに含まれた音声データを順次受信する。つぎに、復調部40は、受信部10で受信した後半4スロット中の第2スロットと第3スロットに含まれる音声データをそれぞれ復調して音声を出力する。復調部40は、後半4スロット中の第2スロットと第3スロットのいずれかに含まれる音声データが誤っている場合に、誤りのない音声データを選択して出力する。すべての音声データが誤っている場合、音声データが誤っているスロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節して、ノイズの出力を低減させる。また、第2スロットと第3スロットのいずれかに含まれる音声データが誤っていなかった場合には、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を増大してもよい。以下においては、説明を簡易なものとするために、「後半4スロット中の第2スロット(と第3スロット)」を単に「2スロット目」、もしくは、「3スロット目」と略記することとする。
Here, the receiving
再生部50は、復調部40で復調された音声を再生する。具体的には、送信側にて施された音声符号化処理に対応する音声復号処理を行い、スピーカなどを介して音声を再生する。この際、音量を調節して出力してもよい。
The
また、制御部60は、受信部10と復調部40と再生部50とを制御する。具体的には、制御部60は、受信部10と復調部40と再生部50との間で、受信タイミング、制御パラメータ、音量の調節量などの制御信号のやりとりを行う。
The
ここで、図3を用いて、復調部40の構成について詳細に説明する。図3は、図1の復調部40の構成例を示す図である。復調部40は、推定部12と、検出部14と、第1算出部20と、第2算出部22と、選択部30と、調節部32と、出力部34とを含む。
Here, the configuration of the
推定部12は、受信部10で受信した複数のスロットに含まれた音声データから、送信された複数のスロットに含まれた音声データをスロットごとにそれぞれ推定する。具体的には、受信部10で受信した音声データに対して、送信側で施された変調処理に対応する復調処理を行う。さらに、送信側で施されたインタリーブ処理に対応するデインタリーブ処理を行ってもよい。さらに、送信側で施された誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号などを行ってもよい。いずれの処理もスロットごとに行われる。図2に図示したフレーム構成からなる信号を受信した場合、第2スロットと第3スロットのそれぞれに対し、上述した処理がなされることになる。推定した結果は、硬判定値として出力してもよく、また、軟判定値として出力してもよい。
The
検出部14は、推定部12で推定したスロットごとの音声データに誤りが含まれているか否かについて、それぞれ誤りを検出する。誤りの検出は、音声データに付随して、もしくは、音声データの系列の間に挿入された誤り検出用の制御データ、たとえば、巡回冗長検出符号(Cyclic Redundancy Check Codes)などを用いて行えばよい。誤りの検出において、全てのスロットについて誤りが検出された場合、推定部12によって推定した結果を第1算出部20に出力する。誤りのないスロットが1つでも存在した場合は、その誤りのないスロットに含まれる推定された音声データを出力部34に出力する。図2に図示したフレーム構成からなる信号を受信した場合、第2スロットと第3スロットの双方のスロットにかかる推定結果に誤りが含まれている場合は、双方の推定結果を第1算出部20に出力する。第2スロットと第3スロットのいずれか一方に誤りがなかった場合は、誤りのないほうのスロットを出力部34に出力する。他方のスロットは廃棄してもよい。
The
第1算出部20は、推定部12において推定した複数のスロットに含まれた音声データと受信部10において受信した複数のスロットに含まれた音声データとをスロットごとに互いに対応づけながら、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差をそれぞれ算出する。図2に図示したフレーム構成からなる信号を受信した場合を例として説明する。ここで、推定部12において第2スロットについて推定した音声データを軟判定値化し、得た系列をA2とする。また、推定部12において第3スロットについて推定した音声データを軟判定値化した系列をA3とする。また、受信部10において受信した音声データの系列をB2とする。受信部10において受信した音声データの系列をB3とする。ここで、軟判定値化とは、硬軟判定値Xを式(1)により軟判定値Yに変換するなどことをいう。
Y=(1−2X)×(AD変換器のダイナミックレンジの半分の値) ・・・式(1)
The
Y = (1-2X) × (half value of dynamic range of AD converter) Expression (1)
ここで、「AD変換器のダイナミックレンジの幅の半分の値」とは、たとえば、AD変換器が6ビットで構成されている場合であって、ダイナミックレンジが−32〜+31だとすると、その幅は63となり、半分の値の31.5が「AD変換器のダイナミックレンジの幅の半分の値」となる。 Here, “the half value of the width of the dynamic range of the AD converter” is, for example, a case where the AD converter is composed of 6 bits, and if the dynamic range is −32 to +31, the width is 63, and 31.5 of the half value becomes “a half value of the width of the dynamic range of the AD converter”.
さらに、系列A2、A3、B2、B3がそれぞれN個のシンボルを有する系列とすると、つぎのように表される。
A2={a20、a21、・・・、a2(N−1) } ・・・式(2)
A3={a30、a31、・・・、a3(N−1) } ・・・式(3)
B2={b20、b21、・・・、b2(N−1) } ・・・式(4)
B3={b30、b31、・・・、b3(N−1) } ・・・式(5)
Further, if the sequences A 2 , A 3 , B 2 , and B 3 are sequences having N symbols, they are expressed as follows.
A 2 = {a 20 , a 21 ,..., A 2 (N−1) } Expression (2)
A 3 = {a 30 , a 31 ,..., A 3 (N−1) } Expression (3)
B 2 = {b 20 , b 21 ,..., B 2 (N−1) } Expression (4)
B 3 = {b 30 , b 31 ,..., B 3 (N−1) } Expression (5)
ここでは説明を簡略化するために、誤り訂正符号化における符号化率を1と仮定し、すべての系列の長さは等しいものとした。そうすると、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差Eは、以下のように表すことができる。 Here, in order to simplify the explanation, the coding rate in error correction coding is assumed to be 1, and the lengths of all the sequences are assumed to be equal. Then, the error E of the received voice data with respect to the estimated voice data can be expressed as follows.
e2k=SQRT((B2kI−A2kI)2+(B2kQ−A2kQ)2)) ・・・式(8)
e3k=SQRT((B3kI−A3kI)2+(B3kQ−A3kQ)2)) ・・・式(9)
e 2k = SQRT ((B 2kI -A 2kI) 2 + (B 2kQ -A 2kQ) 2)) ··· formula (8)
e 3k = SQRT ((B 3kI −A 3kI ) 2 + (B 3kQ −A 3kQ ) 2 )) (9)
ここで、B2kI、A2kI、B3kI、A3kIは、それぞれのスロットのk番目のI信号である。また、B2kQ、A2kQ、B3kQ、A3kQは、それぞれのスロットのk番目のQ信号である。また、SQRTとは、かっこ内の数値の平方根を計算するための演算子とする。 Here, B 2kI , A 2kI , B 3kI , and A 3kI are k-th I signals in the respective slots. B 2kQ , A 2kQ , B 3kQ , and A 3kQ are k-th Q signals in the respective slots. SQRT is an operator for calculating the square root of the numerical value in parentheses.
第2算出部22は、第1算出部20で算出したそれぞれの誤差の差異を算出する。上述の例においては、差異をΔEとすると、以下のように算出される。
ΔE=|E3−E2| ・・・式(10)
The
ΔE = | E 3 −E 2 | Expression (10)
選択部30は、第2算出部22で算出した差異が所定のしきい値T以上である場合、推定部12で推定した複数のスロットに含まれる音声データのうち、誤差の小さいほうのスロットに含まれる音声データを選択して出力する。一方、第2算出部22で算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、第1算出部20で算出したそれぞれの誤差のうち、スロットの後部に相当する部分の値が小さいほうのスロットに含まれる音声データであって、かつ推定部12で推定した音声データを含むスロットを選択して出力する。
When the difference calculated by the
具体的には、しきい値Tと差異ΔEを比べたときに、ΔEの値がT以上であった場合、E3とE2のうち、小さいほうの誤差にかかるスロットに含まれる音声データを選択して出力する。たとえば、E3のほうがE2より小さい場合、3スロット目の音声データが出力されることとなる。 Specifically, when the value of ΔE is equal to or greater than T when the threshold value T and the difference ΔE are compared, the audio data included in the slot corresponding to the smaller error of E 3 and E 2 is Select and output. For example, towards the E 3 it may E 2 less, so that the third slot of the audio data is output.
一方、ΔEの値がしきい値Tより小さい場合、「スロットの後部に相当する部分の値」を求める。「スロットの後部」とは、スロットを3分割したときの最後部であってもよく、また、スロットを2分割したときの後半の部分であってもよい。ここでは、スロットを3分割した場合について説明する。ここで、E2、E3を3分割した場合について式(6)、式(7)を書き直すと、以下のようになる。
E2=E2PRE+E2MID+E2POST ・・・式(11)
E3=E3PRE+E3MID+E3POST ・・・式(12)
On the other hand, when the value of ΔE is smaller than the threshold value T, “the value of the portion corresponding to the rear portion of the slot” is obtained. The “rear part of the slot” may be the last part when the slot is divided into three parts, or may be the latter half part when the slot is divided into two parts. Here, a case where the slot is divided into three will be described. Here, when E 2 and E 3 are divided into three, formulas (6) and (7) are rewritten as follows.
E 2 = E 2PRE + E 2MID + E 2POST ··· formula (11)
E 3 = E 3PRE + E 3MID + E 3POST ··· formula (12)
ここで、E2PRE、E3PREは、それぞれのスロットを3分割したときの最前部の誤差である。また、E2MID、E3MIDは、それぞれのスロットを3分割したときの前から2番目の部分の誤差である。また、E2POST、E3POSTは、それぞれのスロットを3分割したときの前から3番目の部分の誤差である。ここで、N=3×M(Mは正の整数)と仮定すると、E2PRE、E2MID、E2POST、E3PRE、E3MID、E3POSTは、以下のように表される。 Here, E 2PRE and E 3PRE are the errors in the forefront when each slot is divided into three. E 2MID and E 3MID are errors of the second part from the front when each slot is divided into three. E 2 POST and E 3 POST are errors of the third part from the front when each slot is divided into three. Here, assuming that N = 3 × M (M is a positive integer), E 2PRE , E 2MID , E 2POST , E 3PRE , E 3MID , and E 3POST are expressed as follows.
各スロットの後部に誤りがあるか否かを判別するために、2スロット目については、E2POSTと、E2PRE、もしくは、E2MIDとの大小関係を調べ、E2POSTが最も大きい場合に、2スロット目の後部に誤りがあると判定する。同様に、3スロット目については、E3POSTと、E3PRE、もしくは、E3MIDとの大小関係を調べ、E3POSTが最も大きい場合に、3スロット目の後部に誤りがあると判定する。なお、各スロットの後部に誤りがあるか否かを判別するために、E2POST、E3POStを用いて、所定のしきい値と比較して求めてもよい。 To determine whether there is an error in the rear of each slot, for the second slot, and E 2POST, E 2PRE, or checks the magnitude relationship between E 2MID, when E 2POST largest, 2 It is determined that there is an error at the rear of the slot. Similarly, the third slot determines the E 3POST, E 3PRE or checks the magnitude relationship between E 3MID, when E 3POST largest, to the rear of the third slot and there is an error. In addition, in order to determine whether or not there is an error in the rear part of each slot, it may be obtained by comparing with a predetermined threshold value using E 2POST and E 3POSt .
さいごに、選択部30は、2スロット目の後部の誤りと、3スロット目の後部の誤りとを比較し、誤りの小さいほうのスロットに含まれる音声データを選択して出力する。
Finally, the
調節部32は、選択部30で選択されたスロットに含まれる音声データの後部の誤差が、音量調節に関するしきい値より大きい場合、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を低減する。音声データの後部の誤差が音量調節に関するしきい値より小さい場合は、音量を増大してもよい。ここで、「後部の誤差」は、前述したように判定し、音量調節に関するしきい値と比較して、音量を調節する。
When the error in the rear part of the audio data included in the slot selected by the
ここで、図4を用いて、図1の受信装置の動作について詳細に説明する。図4は、図1の受信装置の動作例を示す図である。 Here, the operation of the receiving apparatus of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an operation example of the receiving apparatus of FIG.
まず、受信部10は、複数のスロットに含まれた音声データを順次受信する(S10)。つぎに、推定部12は、受信部10で受信した複数のスロットに含まれた音声データから、送信された複数のスロットに含まれた音声データをスロットごとにそれぞれ推定する(S12)。
First, the receiving
検出部14は、推定部12によってそれぞれ推定された結果についてスロットごとに誤りを検出する(S14)。検出部14において検出された結果、全てのスロットについて誤りが検出された場合(S16のY)、推定部12によって推定した結果を第1算出部20に出力する。一方、いずれか1つのスロットについて誤りが検出されなかった場合(S16のN)、その誤りが検出されなかったスロットに含まれる音声データを選択して出力する(S18)。2つ以上のスロットについて誤りが検出されなかった場合は、いずれか1つのスロットを選択して、そのスロットに含まれる音声データを出力してもよい。
The
つぎに、第1算出部20は、推定部12において推定した複数のスロットに含まれた音声データと受信部10において受信した複数のスロットに含まれた音声データとをスロットごとに互いに対応づけながら、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差をそれぞれ算出する(S20)。誤差の算出は、前述した方法による。たとえば、図2に図示したようなフレーム構成を有する信号を受信したような場合は、式(1)ないし式(9)を用いて算出すればよい。
Next, the
つぎに、第2算出部22は、第1算出部20で算出したそれぞれの誤差の差異を算出する(S22)。図2に図示したようなフレーム構成を有する信号を受信したような場合は、式(10)を用いて算出すればよい。3スロット以上の音声データを含むスロットが存在する場合は、それぞれの誤差の差異を計算する。このような場合、3つのうち2つを選択する組み合わせは3通りあるので、3つの差異が計算されることとなる。
Next, the
つぎに、第2算出部22で算出したそれぞれの差異、所定のしきい値とを比較する。ここで、いずれかの差異が所定のしきい値より大きい場合(S24のN)、S20において第1算出部20が算出した誤差のうち、もっとも小さい誤差を有するスロットに含まれる音声データを選択して出力する(S26)。図2に図示したようなフレーム構成を有する信号を受信したような場合で、かつ、式(10)で求めたΔEが所定のしきい値より大きい場合は、E2とE3のうち、小さいほうが選択される。ここで、E2がE3より小さい場合、2スロット目の音声データが選択されることとなる。
Next, each difference calculated by the
一方、すべての差異が所定のしきい値より小さい場合(S24のY)、選択部30は、第1算出部20で算出したそれぞれの誤差のうち、スロットの後部に相当する部分の値が小さいほうのスロットに含まれる音声データであって、かつ推定部12で推定した音声データを含むスロットを選択して出力する(S30)。図2に図示したようなフレーム構成を有する信号を受信したような場合は、式(13)ないし式(18)を用いて後部の誤差を算出すればよい。
On the other hand, when all the differences are smaller than the predetermined threshold (Y in S24), the
つぎに、調節部32は、選択部30で選択されたスロットに含まれる音声データの後部の誤差が、音量調節に関するしきい値より大きい場合、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を低減する(S32)。音量調節に関するしきい値より小さい場合は、音量を増大してもよい。
Next, when the error in the rear part of the audio data included in the slot selected by the
本発明の実施例によれば、劣悪な通信環境において、受信信号の悪化を低減できる。また、誤っている音声データの影響を受けている後段の音声データについて音量を調節することによって、再生された音声に含まれるノイズの出力を低減できる。ノイズの出力を低減することによって、異音等の出力を低減し、ユーザに快適な使用環境を提供することができる。また、音声データのうち、誤りの少ないスロットに含まれた音声データを選択することによって、良好な音声を再生することができる。また、音声データの後半部分に着目して誤りを判定することによって、より良好な音声を再生することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce deterioration of a received signal in a poor communication environment. Further, by adjusting the volume of the subsequent audio data that is affected by the erroneous audio data, the output of noise included in the reproduced audio can be reduced. By reducing the output of noise, the output of abnormal noise or the like can be reduced, and a comfortable use environment can be provided to the user. Further, by selecting audio data included in a slot with few errors from audio data, it is possible to reproduce good audio. Also, better audio can be reproduced by determining errors by focusing on the latter half of the audio data.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
10 受信部、 12 推定部、 14 検出部、 20 第1算出部、 22 第2算出部、 30 選択部、 32 調節部、 34 出力部、 40 復調部、 50 再生部、 60 制御部。 10 receiving units, 12 estimating units, 14 detecting units, 20 first calculating units, 22 second calculating units, 30 selecting units, 32 adjusting units, 34 output units, 40 demodulating units, 50 reproducing units, 60 control units.
Claims (3)
前記受信部で受信した複数のスロットに含まれる音声データをそれぞれ復調して音声を出力する復調部とを備え、
前記復調部は、
前記受信部で受信した複数のスロットに含まれた音声データから、送信された複数のスロットに含まれた音声データをスロットごとにそれぞれ推定する推定部と、
前記推定部において推定した複数のスロットに含まれた音声データと前記受信部において受信した複数のスロットに含まれた音声データとをスロットごとに互いに対応づけながら、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差をそれぞれ算出する第1算出部と、
前記第1算出部で算出したそれぞれの誤差の差異を算出する第2算出部と、
前記第2算出部で算出した差異が所定のしきい値以上である場合、前記推定部で推定した複数のスロットに含まれる音声データのうち、誤差の小さいほうのスロットに含まれる音声データを選択して出力し、前記第2算出部で算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、前記第1算出部で算出したそれぞれの誤差のうち、スロットの後部に相当する部分の値が小さいほうのスロットに含まれる音声データであって、かつ前記推定部で推定した音声データを含むスロットを選択して出力する選択部と、
前記選択部で選択されたスロットに含まれる音声データの後部の誤差が、音量調節に関するしきい値より大きい場合、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節する調節部とを備えることを特徴とする音声処理装置。 A receiving unit for sequentially receiving the same audio data included in each of the plurality of slots;
A demodulator that demodulates audio data contained in a plurality of slots received by the receiver and outputs audio;
The demodulator
An estimation unit that estimates, for each slot, audio data included in a plurality of transmitted slots from audio data included in a plurality of slots received by the reception unit;
The audio data received for the estimated audio data while the audio data included in the plurality of slots estimated by the estimation unit and the audio data included in the plurality of slots received by the reception unit are associated with each other for each slot. A first calculation unit for calculating respective errors of
A second calculation unit for calculating a difference between the errors calculated by the first calculation unit;
If the difference calculated by the second calculation unit is greater than or equal to a predetermined threshold, the audio data included in the slot with the smaller error is selected from the audio data included in the plurality of slots estimated by the estimation unit When the difference calculated by the second calculation unit is smaller than a predetermined threshold value, the value corresponding to the rear part of the slot is smaller in each error calculated by the first calculation unit. A selection unit that selects and outputs a slot that includes the voice data included in the slot and includes the voice data estimated by the estimation unit;
When the error in the rear part of the audio data included in the slot selected by the selection unit is larger than the threshold for adjusting the sound volume, the sound volume when reproducing the audio data included in the slot subsequent to the slot is adjusted. An audio processing apparatus comprising: an adjustment unit that performs the adjustment.
前記スロットごとに誤りを検出する検出部をさらに備え、
前記検出部において全てのスロットについて誤りが検出された場合、前記推定部は、推定した結果を前記第1算出部に出力することを特徴とする請求項1に記載の音声処理装置。 The demodulator
A detector for detecting an error for each slot;
2. The speech processing apparatus according to claim 1, wherein when an error is detected for all slots in the detection unit, the estimation unit outputs an estimation result to the first calculation unit.
前記音声データをに含まれる誤りを順次検出するステップと、
前記検出するステップにおいて全ての音声データに誤りが含まれている場合、複数のスロットに含まれた音声データから、送信された複数のスロットに含まれた音声データをスロットごとにそれぞれ推定するステップと、
前記推定するステップにおいて推定した複数のスロットに含まれた音声データと前記受信するステップにおいて受信した複数のスロットに含まれた音声データとをスロットごとに互いに対応づけながら、推定した音声データに対する受信した音声データの誤差をそれぞれ算出する第1算出ステップと、
前記第1算出ステップで算出したそれぞれの誤差の差異を算出する第2算出ステップと、
前記第2算出ステップで算出した差異が所定のしきい値以上である場合、前記推定するステップで推定した複数のスロットに含まれる音声データのうち、誤差の小さいほうのスロットに含まれる音声データを選択して出力し、前記第2算出ステップで算出した差異が所定のしきい値より小さい場合、前記第1算出ステップで算出したそれぞれの誤差のうち、スロットの後部に相当する部分の値が小さいほうのスロットに含まれる音声データであって、かつ前記推定するステップで推定した音声データを含むスロットを選択して出力する選択ステップと、
前記選択ステップで選択されたスロットに含まれる音声データの後部の誤差が、音量調節に関するしきい値より大きい場合、当該スロットの後段のスロットに含まれる音声データを再生する際の音声の音量を調節する調節ステップとを含むことを特徴とする音声処理方法。 Sequentially receiving the same audio data respectively contained in a plurality of slots;
Sequentially detecting errors included in the audio data;
When all the audio data includes an error in the detecting step, the audio data included in the plurality of slots is estimated for each slot from the audio data included in the plurality of slots, respectively. ,
The audio data included in the plurality of slots estimated in the estimating step and the audio data included in the plurality of slots received in the receiving step are associated with each other for each slot, and the estimated audio data is received. A first calculation step for calculating each error of the audio data;
A second calculation step of calculating a difference between the errors calculated in the first calculation step;
If the difference calculated in the second calculating step is greater than or equal to a predetermined threshold value, the audio data included in the slot with the smaller error among the audio data included in the plurality of slots estimated in the estimating step When the difference calculated and output in the second calculation step is smaller than a predetermined threshold value, the value of the portion corresponding to the rear portion of the slot is small among the respective errors calculated in the first calculation step. A selection step for selecting and outputting a slot that is voice data included in the other slot and includes the voice data estimated in the estimation step;
If the error in the rear part of the audio data included in the slot selected in the selection step is larger than the threshold for adjusting the sound volume, the sound volume when reproducing the audio data included in the slot subsequent to the slot is adjusted. An audio processing method comprising: an adjusting step.
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