JP4419748B2 - 消失補償装置、消失補償方法、および消失補償プログラム - Google Patents

Description

本発明は消失補償装置、消失補償方法、および消失補償プログラムに関し、例えば、音声通話などのリアルタイム通信に適用して好適なものである。

現在、ＶｏＩＰ技術を用いてインターネット等のネットワークを利用した音声通信が盛んにおこなわれている。

インターネットなどの通信品質が保証されていないネットワークを介する通信では、伝送途中でパケットが失われるパケット損失に起因して、本来、時系列に受信されるはずの音声データの一部が欠損する現象（音声消失）が比較的頻繁に発生し得る。音声消失が発生した場合、そのまま復号し復号結果を出力すると、音声の途切れなどが頻発し、音声品質が劣化するが、この劣化に対する補償方法として、例えば、下記の非特許文献１の技術がすでに知られている。非特許文献１は、符号化方式として下記の非特許文献２に記載されたＰＣＭ（パルス変調）符号化方式を前提とする。

非特許文献１の技術では、非特許文献２のＰＣＭ符号化方式で符号化された音声信号である音声符号化データを復号した復号音声信号（以下、復号結果）を復号結果が記憶可能な機能体（メモリなど）に記憶しておく。その一方で、復号処理単位である音声フレーム（フレーム）毎に音声消失を監視し、音声消失が発生する度に補償処理を実行する。

当該補償処理の動作を、図２（Ａ）〜（Ｅ）に示す。

図２（Ａ）において、Ｆ１〜Ｆ７は時系列に受信されるべきフレームを示している。図２（Ａ）中では、Ｆ１が最も早く受信され、Ｆ２，Ｆ３，…と順次、受信される。ところが、図２（Ａ）の例では、Ｆ４〜Ｆ６の３フレームが連続して前記パケット損失によって失われたため、この３フレームＦ４〜Ｆ６に対応する３区間で、音声消失が検出される。

図２（Ｂ）は、前記メモリに記憶される復号結果を波形で表現したものである。Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれが１つの基本周期に対応するため、ここでは、３基本周期分の復号結果が、前記メモリに記憶されることになる。なお、図示の例では、基本周期の長さＴは１フレーム分の復号結果よりも短いものとしているが、基本周期の長さＴが１フレーム分の復号結果より長くてもかまわない。

図２（Ｃ）はフレームＦ４に対応する区間への補償処理を示し、図２（Ｄ）はフレームＦ５に対応する区間への補償処理を示し、図２（Ｅ）はフレームＦ６に対応する区間への補償処理を示している。

フレームＦ４に対応する区間での音声消失（最初の音声消失）を検出したとき、図２（Ｃ）に示すように、フレームＦ４の直前にメモリに記憶された１基本周期分の区間Ｔａの復号結果をもとに、音声消失を補償するための補間音声データを生成する。区間Ｔａは前記基本周期Ｔ１に対応する区間である。

この１基本周期分では、区間Ｔａの最古側の位置Ｂ４を当該補間音声データの開始位置とし、１フレーム分を取得することにより、補間音声データを生成する。ただし図示したように１基本周期が１フレーム分より短い場合には、１基本周期分の復号結果Ｓ４１を取得しても不足が生じるから、再度、最古側の位置Ｂ４へ戻ってこの不足を補うための復号結果Ｓ４２を取得する。そして、このＳ４１とＳ４２をつなぎ合わせたものを補間音声データとして、前記フレームＦ４に対応する区間に挿入する。なお、Ｓ４１とＳ４２の接合部が波形的に連続したものとなるように、重ね合わせ加算などの処理を行う。

フレームＦ４につづきフレームＦ５に対応する区間でも音声消失が検出されると、今度は２基本周期分の区間Ｔｂの復号結果をもとに、図２（Ｄ）に示すように、音声消失を補償するための補間音声データを生成する。区間Ｔｂは前記基本周期Ｔ１およびＴ２に対応する区間である。

この２基本周期分の区間Ｔｂで、補間音声データの取得を開始する位置Ｂ５は次のようにして決定する。すなわち一般的には、前回、図２（Ｃ）で取得したＳ４２の終了位置であるＥ４（Ｓ４２の右端）を当該位置Ｂ５に選ぶが、図示の例のように、Ｅ４が区間Ｔｂの最古側１基本周期にある区間Ｔ２に含まれていないケースでは、１基本周期Ｔずつ最古側へ区間Ｔ２に入るまで移動させて位置Ｂ５を決定する。図示の例の場合、位置Ｅ４を１基本周期分、最古側へ移動させた位置がＢ５に当たる。

このようにして位置Ｂ５が決まると、そこから最新側へ１フレーム分（すなわち、位置Ｅ５まで）のデータＳ５１，Ｓ５２を取得することにより、フレームＦ５に対応する区間に挿入する補間音声データを生成する。図示の例の場合、位置Ｅ５を右端とするＳ５２は、区間Ｔ１の一部である。

フレームＦ４、Ｆ５につづきフレームＦ６に対応する区間でも音声消失が検出されると、３基本周期分の区間Ｔｃの復号結果をもとに、図２（Ｅ）に示すように、音声消失を補償するための補間音声データを生成する。区間Ｔｃは前記基本周期Ｔ１、Ｔ２およびＴ３に対応する区間である。図２（Ｅ）でも、図２（Ｄ）と同様、補間音声データの取得を開始する位置Ｂ６を決定し、そこから１フレーム分のデータＳ６１，Ｓ６２を取得してフレームＦ６に対応する区間に挿入するための補間音声データを生成する。

図示の例の場合、位置Ｂ６（Ｓ６１の左端）は前記位置Ｅ５から１基本周期分、最古側へ移動させた位置に当たる。

なお、音声消失が複数フレームに渡って連続する場合、２フレーム目以降（図２の場合、Ｆ５，Ｆ６）では、補間音声データを徐々に減衰させる。例えば、１０ｍｓにつき２０％、線形的に減衰させる。これによって、同一の音声データが連続して音声出力された場合に起きるビープ音などの異音の発生を抑制することができる。
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１ Ａｐｐｅｎｄｉｘ Ｉ ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１

ところが、上述した非特許文献１の技術では、ビープ音などの異音の発生を避けるため、音声消失が複数フレームに渡って連続した場合（例えば、６０ｍｓ以上の連続した音声消失が発生した場合など）における特定期間以降は、無音が出力されることになる。したがって、長期間の音声消失補償が実行できず、柔軟性に欠け、広い意味での通信品質が低いといえる。

また、図２（Ｂ）に示したように、３基本周期分の復号結果を記憶できるだけの記憶容量を必要とするため、メモリなどの記憶資源が消費され、効率が低い。なお、後述するように、現実の実装では、３基本周期分以上の復号結果を記憶できるだけの記憶容量が必要になる可能性が高い。

かかる課題を解決するために、第１の本発明では、所定の区間に分割されて時系列に受信される周期性信号の任意の区間で消失が発生したとき、その消失を補償する消失補償装置において、（１）新しく受信された１または複数の区間の周期性信号を所定時間分、記憶する周期性信号記憶部と、（２）前記周期性信号の消失を区間ごとに検出する消失検出部と、（３）当該消失検出部によって消失が検出された場合、その時点で、前記周期性信号記憶部に記憶されている周期性信号をもとに、該周期性信号から算出された異なる基本周期を持つ補間用の複数の要素周期性信号を生成する要素周期性信号生成部とを備え、（４）当該要素周期性信号生成部が生成した複数の要素周期性信号を合成し、その合成結果を、周期性信号の消失が発生した区間に配置することを特徴とする。

また、第２の本発明では、所定の区間に分割されて時系列に受信される周期性信号の任意の区間で消失が発生したとき、その消失を補償する消失補償方法において、（１）周期性信号記憶部が、新しく受信された１または複数の区間の周期性信号を所定時間分、記憶し、（２）消失検出部が、前記周期性信号の消失を区間ごとに検出し、（３）要素周期性信号生成部が、当該消失検出部によって消失が検出されたとき、その時点で、前記周期性信号記憶部に記憶されている周期性信号をもとに、該周期性信号から算出された異なる基本周期を持つ補間用の複数の要素周期性信号を生成し、（４）当該要素周期性信号生成部が生成した複数の要素周期性信号を合成し、その合成結果を、周期性信号の消失が発生した区間に配置することを特徴とする。

さらに、第３の本発明では、所定の区間に分割されて時系列に受信される周期性信号の任意の区間で消失が発生したとき、その消失を補償する消失補償プログラムにおいて、コンピュータに、（１）新しく受信された１または複数の区間の周期性信号を所定時間分、記憶する周期性信号記憶機能と、（２）前記周期性信号の消失を区間ごとに検出する消失検出機能と、（３）当該消失検出機能によって消失が検出された場合、その時点で、前記周期性信号記憶機能に記憶されている周期性信号をもとに、該周期性信号から算出された異なる基本周期を持つ補間用の複数の要素周期性信号を生成する要素周期性信号生成機能とを実現させ、（４）当該要素周期性信号生成機能が生成した複数の要素周期性信号を合成し、その合成結果を、周期性信号の消失が発生した区間に配置することを特徴とする。

本発明によれば、柔軟性を高め、広い意味での通信品質を高めると共に、記憶資源を節約することができる。

（Ａ）実施形態
以下、本発明にかかる受信装置および方法を、ＶｏＩＰを用いた音声通信に適用した場合を例に、実施形態について説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
本実施形態にかかる通信システム２０の全体構成例を図１０に示す。

図１０において、当該通信システム２０は、ネットワーク２１と、通信端末２２，２３とを備えている。

このうちネットワーク２１はインターネットであってもよく、通信事業者が提供し、ある程度、通信品質が保証されたＩＰネットワークなどであってもよい。

また、通信端末２２は例えばＩＰ電話機（ＶｏＩＰ対応電話機）のような音声通話をリアルタイムで実行することのできる通信装置である。ＩＰ電話機は、ＶｏＩＰ技術を利用し、ＩＰプロトコルを用いるネットワーク上で音声データをやり取りして通話を行うことを可能にする。通信端末２３も、当該通信端末２２と同じ通信装置である。

通信端末２２はユーザＵ１によって利用され、通信端末２３はユーザＵ２によって利用される。通常、ＩＰ電話機ではユーザ間の会話を成立させるために双方向に音声がやり取りされるものであるが、ここでは、通信端末２２から音声フレーム（フレーム）を含むＩＰパケット（パケット）ＰＫ１１〜ＰＫ１３などが送信され、これらのパケットがネットワーク２１経由で通信端末２３に受信される方向に注目して説明を進める。

１フレームの長さに限定はないが、例えば、１０ｍｓなどであってよい。さらに、符号化方式としてはＰＣＭ音声符号化方式を用いるものであってよい。

前記パケットＰＫ１１〜ＰＫ１３に含まれるフレームにはユーザＵ１が発話した内容（音声情報）を示す音声データが収容されているので、この方向に関する限り、通信端末２３は受信処理のみを行い、ユーザＵ２はユーザＵ１が発話した音声の聴取のみを行う。なお、１つのパケットに複数のフレームが含まれる構成とすることも可能であるが、ここでは、説明を簡単にするために１つのパケットには１つのフレームが含まれるものとする。

これらのパケットのうちＰＫ１１〜ＰＫ１３のあいだでは送信の順番（これは、受信側における再生出力の順番に対応）が決まっている。すなわち、ＰＫ１１〜ＰＫ１３は、ＰＫ１１，ＰＫ１２，ＰＫ１３，…の順番で送信が行われる。

前記パケットがＰＫ１１，ＰＫ１２，ＰＫ１３，…の順番で送信されると、多くの場合、この順番で欠けることなく全パケットが通信端末２３に受信されるが、ネットワーク２１上におけるルータ（図示せず）の輻輳などの事象に起因してパケット損失が発生することがある。パケット損失で失われたパケットは、例えば、ＰＫ１３であってもよい。

当該パケットＰＫ１１を前記フレームＦ２に対応するものとすると、パケットＰＫ１２は前記フレームＦ３に対応し、パケットＰＫ１３は前記フレームＦ４に対応する。このため、例えば、当該パケットＰＫ１３がネットワーク２１上で失われると、フレームＦ４が失われ、フレームＦ４に対応する区間で音声消失が発生する。

本実施形態の特徴は受信側の機能にあるため、以下では、前記通信端末２３に注目して説明する。通信端末２３の主要部の構成例を図１に示す。前記通信端末２２が受信処理を行うためにこれと同じ構成を備えていてよいことは当然である。

（Ａ−１−１）通信端末の構成例
図３において、当該通信端末２３は、復号器１０と、補償器１１と、消失判定器１２とを備えている。

このうち復号器１０は、当該通信端末２３が受信したパケット（例えば、ＰＫ１１など）ごとにそのパケットから抽出された音声データ（例えば、ＣＤ１１）を復号し、復号結果（例えば、ＤＣ１１）を出力する部分である。ここで、当該復号器１０による復号処理の単位（処理単位）となるのは、前記フレームである。ここで、パケットＰＫ１１から得られる復号結果をＤＣ１１、パケットＰＫ１２から得られる復号結果をＤＣ１２、パケットＰＫ１３から得られる復号結果をＤＣ１３とする。音声通話が継続し音声消失が発生しなければ、ＤＣ１３以降の復号結果も得られることは当然である。

なお、個々の音声データを区別する必要がある場合には、ＣＤ１１〜ＣＤ１３などの符号を用い、音声データを総称する場合にはＣＤをその符号として用いる。同様に、個々の復号結果を区別する必要がある場合には、ＤＣ１１〜ＤＣ１３などの符号を用い、復号結果を総称する場合にはＤＣをその符号として用いる。復号結果ＤＣは、１パケットから得られた復号結果（例えば、ＤＣ１）の一部を指す場合や、連続する複数パケットから得られた復号結果（例えば、ＤＣ１およびＤＣ２）の一部を指す場合もある。

通常、人間が発話する音声には、振幅がランダムに変化する雑音部分と、ほぼ一様な周期で繰り返す周期音部分があり、周期音部分の繰り返し周期のことを基本周期と呼ぶ。したがって、復号結果であるＤＣ１１〜ＤＣ１３からも基本周期を求めることができる。

なお、１つの音声データ（例えば、ＣＤ１１）は送信側の通信端末２２でサンプリングされ符号化された結果として得られたものであるため、そこに含まれるサンプル数は任意に決めることができるが、一例として、１６０サンプル程度であってもよい。

補償器１１は、本実施形態で特徴的な構成要素であり、音声消失が発生したとき、補間を実行する。補償器１１の構成および機能の詳細については、後で説明する。

消失判定器１２は音声消失の有無を判定する部分で、その判定結果を音声消失情報ＥＲとして出力する。音声消失の有無は様々な方法で判定できる可能性があるが、受信されるべきパケットが受信されなかったことをもって音声消失が起きたと判定することもできる。

その場合、例えば、伝送されてくるパケットに含まれるＲＴＰヘッダなどが持つ、送信側で連番となるように付与したシーケンス番号が欠落している場合や順序が入れ替わりすでに到着したパケットのシーケンス番号より古い番号であった場合に音声消失が発生したと判定する手法や、当該ＲＴＰヘッダに含まれる、送信側で付与した送信時刻情報であるタイムスタンプの値をもとに遅延が所定値以上に大きいパケットを受信した時に音声消失が発生したと判定してもよい。また、伝送誤りが検出された場合なども音声消失として扱ってよい。消失判定器１２は、復号器１０内部でこのような機能を実現することも可能である。

前記補償器１１の内部構成は例えば図４に示した通りである。

（Ａ−１−２）補償器の内部構成例
図４において、当該補償器１１は、２つの補間機能部３５ａ、３５ｂと、合成部３４とを備えている。

このうち補間機能部３５ａと３５ｂは同じ内部構成を備えている。すなわち、補間機能部３５ａは、制御部３０ａと、補間実行部３１ａと、基本周期算出部３２ａと、復号結果記憶部３３ａとを備え、補間機能部３５ｂは、制御部３０ｂと、補間実行部３１ｂと、基本周期算出部３２ｂと、復号結果記憶部３３ｂとを備えている。

ここで、制御部３０ａは制御部３０ｂに対応し、補間実行部３１ａは補間実行部３１ｂに対応し、基本周期算出部３２ａは基本周期算出部３２ｂに対応し、復号結果記憶部３３ａは復号結果記憶部３３ｂに対応する。このように補間機能部３５ａの機能と、補間機能部３５ｂの機能は同じなので、以下では、主として、補間機能部３５ａに注目して説明する。

補間機能部３５ａ内において、制御部３０ａはハードウエア的にはＣＰＵ（中央処理装置）として機能し、ソフトウエア的にはＯＳ（オペレーティングシステム）など制御プログラムとして機能し得る部分である。したがって、当該補間機能部３５ａ内の各構成要素３１ａ〜３３ａは、当該制御部３０ａによって制御される。

本実施形態では、まったく同じ内容の復号結果ＤＣの信号列が補間機能部３５ａと３５ｂに供給されるが、補間機能部３５ａ内で当該復号結果ＤＣを受け取るのが、補間実行部３１ａである。

補間実行部３１ａの役割は音声消失が発生していない通常時（後述する正常状態に対応）と、音声消失が発生した消失時（後述する消失補償状態に対応）で相違する。通常時には、復号器１０から受け取った復号結果ＤＣを制御部３０ａと合成部３４に供給するだけであるが、消失時には、復号結果ＤＣの信号列中、音声消失によって有効な復号結果ＤＣが存在しない区間に、制御部３０ａから供給された補間音声データＴＰ１を挿入し、挿入結果も含む信号列を合成部３４に供給する。当該補間実行部３１ａが合成部３４に供給する、主として復号結果ＤＣからなる信号列が中間信号Ｖ１である。通常時、当該中間信号Ｖ１は復号結果ＤＣとまったく同じ内容の信号列であるが、消失時には、音声消失によって有効な復号結果ＤＣが存在しない区間に、前記補間音声データＴＰ１が挿入された信号列となる。

なお、前記消失時は、音声消失が単発的に１フレームでのみ発生した場合と、複数フレームに渡って連続的に発生した場合に細分することができるが、本実施形態が従来に比べて優れた効果を発揮するのは、主として、連続的に発生した場合である。

復号結果記憶部３３ａは、前記補間実行部３１ａが制御部３０ａに供給した復号結果ＤＣを記憶する部分で、揮発性または不揮発性の記憶手段によって構成される。実装にも依存するが、リアルタイム性が重要な音声通話を前提とすると、当該復号結果記憶部３３ａとしては、高速な読み書きアクセスが可能な高価な記憶手段が用いられる可能性が高い。

復号結果記憶部３３ａの記憶容量の上限はどのように決めることも自由であるが、ここでは、１基本周期分の復号結果ＤＣを記憶できる容量であるものとする。１基本周期の長さは、その音声の内容に応じて変動するので、厳密に１基本周期分を記憶しようとすると、予め１基本周期の長さが判明しているような特殊なケースを除き、記憶の前にその復号結果の基本周期を算出し、１基本周期分だけを取得して記憶する操作が必要になるし、基本周期の算出のため、１基本周期分以上の復号結果を一時的に記憶する作業用の記憶領域が必要になる可能性が高い。ただしこれは、前記非特許文献１の技術を現実の機器に実装する場合に必ず発生する問題であるため、前記非特許文献１にしたがい、厳密に３基本周期分の復号結果を記憶する場合にも、実際には、記憶の前に基本周期を算出しなければならないし、作業用の記憶領域などに３基本周期分以上の記憶容量が必要になる可能性が高い。なお、一般的には、１基本周期分の復号結果が、１フレームの復号結果の中から得られることもあり、複数フレームにわたる復号結果から得られることもある。

復号結果記憶部３３ａに、例えば、１基本周期の長さの変動範囲の上限（固定値）に比べて十分に大きな記憶容量を用意しておき、その記憶容量を満たすだけの最新の復号結果を記憶するようにしてもよい。１フレーム分の復号結果ＤＣが前記変動範囲の上限に比べて十分に長い場合には、復号結果記憶部３３ａは、１フレーム分の復号結果ＤＣを記憶できるだけの記憶容量を持たせるようにすることもできる。また、この場合には、復号結果記憶部３３ａに記憶する前の基本周期の算出も省略できるため、作業用の記憶領域や計算量の節約にも寄与できる。

記憶容量が１基本周期分（１フレーム分）しかないと、新たなフレームから１基本周期分の復号結果ＤＣを取得するたびに（新たな１フレームが到着するたびに）、前回、記憶した１基本周期分（１フレーム分）の復号結果ＤＣを上書きすること等が必要となり、常時、最も新しい１基本周期分（１フレーム分）の復号結果ＤＣのみが当該復号結果記憶部３３ａに記憶された状態になる。なお、音声消失が発生した区間では、有効な復号結果ＤＣが供給されないため、復号結果記憶部３３ａ上では、上書きされることなく、直前に記憶された１基本周期分の復号結果ＤＣの記憶が維持される。音声消失が複数フレームに渡って継続した場合も同様である。

消失判定器１２が、音声消失が検出された旨の音声消失情報ＥＲを制御部３０ａに供給してくると、制御部３０ａはその区間に音声消失が発生していることを認識できるため、復号結果記憶部３３ａ上の記憶を維持するように制御することが可能である。

基本周期算出部３２ａは、音声消失が発生していない状態から音声消失が発生している状態へ移行した時点で復号音声記憶部３２ａに記憶されている復号結果ＤＣを用いて、その基本周期を算出する部分である。基本周期は様々な方法で求めることができる可能性があるが、例えば、復号結果記憶部３３ａに記憶されている復号結果ＤＣから公知の自己相関関数を求め、この自己相関関数が極大となるような遅延量を計算することにより算出することも可能である。

音声消失が発生していない状態から音声消失が発生している状態へ移行するタイミングは、制御部３０ａが前記音声消失情報ＥＲに基づいて認識することができる。

音声消失情報ＥＲは補間機能部３５ｂ内の制御部３０ｂにも供給されているため、補間機能部３５ｂとほぼ同時に、補間機能部３５ａでも基本周期を求めることができる。本実施形態では、制御部３０ａが補間実行部３１ａに供給する前記補間音声データＴＰ１と、制御部３０ｂが補間実行部３１ｂに供給する補間音声データＴＰ２が異なるものとなるようにする必要があるが、復号結果記憶部３３ａと３３ｂには同じ内容の復号結果ＤＣが記憶されているため、基本周期を求める方法が同じであれば、補間機能部３５ａで得られる補間音声データＴＰ１と補間機能部３５ｂで得られる補間音声データＴＰ２は同じものになってしまうので、基本周期を相違させるものとする。

同じ内容の復号結果ＤＣから異なる基本周期を得る方法としては、様々なものがあり得るが、本実施形態では、いずれか先に基本周期を算出した側の制御部（例えば、３０ａ）から他方の制御部（例えば、３０ｂ）へ算出した基本周期の値を伝え、他方では、その値を除外して基本周期を算出させるものとする。

放置しておくと、ほぼ同時に補間機能部３５ａと３５ｂ内で基本周期の算出が完了する可能性が高いため、いずれか一方で先に算出させ、その算出結果を受け取ったあと、他方に算出させるようにするとよい。いずれが先でもかまわないが、例えば、補間機能部３５ａ側が先で、補間機能部３５ｂ側が後としてもよい。

補間機能部３５ａ内の基本周期算出部３２ａが算出した基本周期をＰａ、補間機能部３５ｂ内の基本周期算出部３２ｂが、当該Ｐａの値を含まない探索範囲のなかから算出した基本周期をＰｂとする。一例として、基本周期Ｐａの値が５ｍｓ〜１５ｍｓであった場合、基本周期Ｐｂは２．５ｍｓ〜Ｐａ（ただし、Ｐａ自体は除外）の間などであってよい。

一般に、音声信号は多数の周波数成分を足し合わせたものであると考えられるため、最も成分の大きい基本周期が前記Ｐａ、次に成分の大きい基本周期が前記Ｐｂとなるようにすることが可能である。したがって、Ｐｂは復号結果記憶部３３ｂに記憶されている復号結果ＤＣの本来の基本周期（本来の基本周期はＰａ）とは異なるものの、復号結果ＤＣの特徴を反映したものであるといえる。

必要ならば、上述したように制御部３０ａから３０ｂへ、算出した基本周期Ｐａを伝えるようにしてもよいが、復号結果ＤＣを復号結果記憶部３３ｂに記憶するまえに１基本周期を算出する場合、その値を記憶しておけば、制御部３０ｂは、Ｐａを認識でき、Ｐａと異なる探索範囲のなかから基本周期Ｐｂを探索することが可能である。

合成部３４は、補間機能部３５ａ内の補間実行部３１ａから供給された中間信号Ｖ１と、補間機能部３５ｂ内の補間実行部３１ｂから供給された中間信号Ｖ２に重み係数を付与したあと、合成し、合成結果を最終的な出力音声信号Ｖとして出力する部分である。中間信号Ｖ１に付与する重み係数をα、中間信号Ｖ２に付与する重み係数をβとすると、α＋β＝１．０になるようにするとよい。一例として、α＝０．８，β＝０．２であってよい。

以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。

本実施形態において、受信時の通信端末２３の動作は、４つに分けることができる。第１は、音声消失が発生することなく、フレームが継続して正常に受信されつづける正常状態に実行される正常動作で、第２は、１フレーム分の音声消失が検出され正常状態から消失補償状態に移行するときに実行される消失移行動作で、第３は、消失補償状態から前記正常状態に移行するときに実行される正常移行動作である。なお、前記消失補償状態は、１フレーム分の音声消失で終了する場合と、複数フレーム分の音声消失が発生する場合に分けることができる。

ここで、正常状態は、直前のフレームおよび現在のフレームが有効に受信され、ともに有効な復号結果ＤＣが得られた状態である。また、消失移行動作は、直前のフレームは受信され有効な復号結果ＤＣが得られたものの、現在のフレームは受信できず、有効な復号結果ＤＣが得られないときに実行される。

前記正常移行動作は、直前のフレームは受信できず有効な復号結果ＤＣが得られなかったものの、現在のフレームは受信でき有効な復号結果ＤＣが得られたときに実行される。なお、複数フレーム分の音声消失が発生する場合、直前のフレームも現在のフレームも受信できず、ともに有効な復号結果ＤＣが得られない。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
ユーザＵ２が利用する前記通信端末２３が、ユーザＵ１が利用する通信端末２２から送信された（フレームを含む）時系列なパケットＰＫ１１，ＰＫ１２，ＰＫ１３，…を受信することによりＶｏＩＰ通信が行われ、前記正常動作を実行する通信端末２３からユーザＵ１が発話した音声が出力されるので、ユーザＵ２はその音声を聴取することができる。

この正常動作が行われているとき、通信端末２３内の復号器１０では、復号結果ＤＣ１１，ＤＣ１２，ＤＣ１３，…からなる復号結果ＤＣの信号列を出力し、この信号列が補間実行部３１ａ、３１ｂを介して合成部３４に供給される。正常動作が実行される正常状態では、前記音声消失が発生しないため、補間実行部３１ａ、３１ｂは、復号器１０から受け取った信号列を中間信号Ｖ１，Ｖ２としてそのまま合成部３４へ供給し、合成部３４は、合成結果である出力音声信号Ｖを出力する。ユーザＵ２が聴取するのは、この通信端末２３が出力音声信号Ｖに対応する音声である。

このときまた、補間実行部３１ａ、３１ｂは、復号器１０から受け取った復号結果ＤＣを制御部３０ａ、３０ｂに供給するので、新たに１フレーム分の復号結果ＤＣの供給を受けるたびに、制御部３０ａ、３０ｂは新たな１基本周期分（１フレーム分）の復号結果ＤＣを算出し、算出結果を復号結果記憶部３３ａ、３３ｂに記憶する。復号結果記憶部３３ａ、３３ｂは、１基本周期分（１フレーム分）の復号結果を記憶できるだけの記憶容量しか持たないため、ある１基本周期（１フレーム分）に対応する復号結果（例えば、ＤＣ１１の一部）の記憶は次の１基本周期（１フレーム分）に対応する復号結果（例えば、ＤＣ１２の一部）が記憶されたときに失われる。したがって、当該復号結果記憶部３３ａ、３３ｂに残るのは、最新の１基本周期分（１フレーム分）の復号結果ＤＣだけである。

例えば、復号結果ＤＣ１２から得られた１基本周期分の復号結果ＤＣが復号結果記憶部３３ａと３３ｂに記憶された直後に、消失判定器１２から、音声消失が検出された旨の音声消失情報ＥＲが制御部３０ａ、３０ｂに供給されると、前記消失移行動作が実行され、補償器１１は、正常状態から消失補償状態に移行する。このとき制御部３０ａ、３０ｂは、音声消失によって失われた復号結果ＤＣ１３を補償するために前記補間音声データＴＰ１，ＴＰ２を生成する必要性を認め、各基本周期算出部３２ａ、３２ｂに、その時点で復号結果記憶部３３ａ、３３ｂ内に記憶されている１基本周期分の復号結果（例えば、ＤＣ１２）を利用して基本周期を算出するように指示する。

復号結果記憶部３３ａに記憶する前に、上述した通り１基本周期を算出している場合には、その算出結果を記憶しておいて再利用するようにしてもよい。

ここで、基本周期算出部３２ａは、図１に示すように、基本周期としてＰａを算出したものとすると、基本周期算出部３２ｂは当該Ｐａとは異なる値の基本周期Ｐｂを算出する。

図１の例では、復号結果記憶部３３ａ、３３ｂ内に本来の１基本周期Ｐａより、わずかに大きな復号結果ＤＣを記憶している。この復号結果ＤＣは、ここでは、１フレーム分の復号結果であってもよい。

この場合、１基本周期Ｐａ分の復号結果Ｗ１は、時間的に１フレーム分より短く、不足が生じるから、補間機能部３５ａ内の制御部３０ａは、１基本周期Ｐａ分の復号結果Ｗ１の一部であるＷ１１を用いて、不足を補っている。ここでの処理は、上述した図２（Ｃ）でＳ４２をＳ４１につなぎ合わせたときと同様の処理であってよい。また、接合部が波形的に連続したものとなるように、重ね合わせ加算などを行う点も図２（Ｃ）の場合と同様でよい。また、このとき、補間音声データＴＰ１の波形の最初の部分は、消失直前の終了位相と合わせたものとし、接合部が波形的に連続したものとなるようにする。

このようにして制御部３０ａが生成した補間音声データＴＰ１は、補間実行部３１ａに供給され中間信号Ｖ１の信号列の一部として合成部３４に供給される。

このとき、ほぼ同時に、補間機能部３５ｂ内では、基本周期算出部３２ｂが、前記Ｐａとは異なる値の基本周期Ｐｂを算出するので、制御部３０ｂは、復号結果記憶部３３ｂに記憶されている１フレーム分の復号結果から、当該基本周期Ｐｂ分の復号結果Ｗ２を取得し、時間的な不足は、同じ復号結果Ｗ２の一部であるＷ２１を用いて補っている。

このようにして制御部３０ｂが生成した補間音声データＴＰ２は、図１に示すように、ＴＰ１とは異なる波形を持っている。当該補間音声データＴＰ２は、補間実行部３１ｂに供給され中間信号Ｖ２の信号列の一部として合成部３４に供給される。

合成部３４では、当該補間音声データＴＰ１，ＴＰ２に対し、前記重み係数α、βを付与して合成し、合成結果を、出力音声信号Ｖとして出力する。

補間音声データＴＰ１およびＴＰ２は、同じ復号結果ＤＣに基づいて生成されたものであるため、本来の音声を示す復号結果ＤＣの特徴を反映したものとなっている。したがって、ＴＰ１とＴＰ２を合成することによって生成される出力音声信号Ｖも、本来の音声を示す復号結果ＤＣの特徴を反映したものであり、聴取するユーザＵ２は、ほとんど違和感を感じず、高い音質を実現できる可能性が高い。また、このようにして生成された出力音声信号Ｖは、通常、有効な復号結果ＤＣが得られた直前のフレームに対応する区間の出力音声信号Ｖと異なる波形になる。

音声消失が１フレーム分で終了した場合には、このあと直ちに、有効な復号結果ＤＣ１４（図示せず）が復号器１０から供給されるため、補償器１１は正常移行動作を実行し、復号結果記憶部３３ａ、３３ｂには、当該復号結果ＤＣ１４に対応する１フレーム分（または、１基本周期分）の復号結果が記憶されることになる。この際、有効な復号結果と生成した補間音声との接合部が波形的に連続したものとなるように、重ね合わせ加算の処理を行ってもよい。

一方、音声消失が１フレームで終了せず、複数フレームにわたって継続した場合には、制御部３０ａ、３０ｂから図１に示した波形の補間音声データＴＰ１，ＴＰ２が補間実行部３１ａ、３１ｂに出力されるものであってもよい。ただし、継続する音声消失の２フレーム目以降に対応する補間音声データＴＰ１，ＴＰ２の生成では、前フレームで補間音声データを生成するのに使用した最後のサンプルの次のサンプルから、生成を開始するようにすることも望ましい。これにより、波形的な連続性が確保できるほか、記憶されている限られた復号結果ＤＣを有効活用することができ、出力音声信号Ｖ中における同じ波形の単位時間あたりの繰り返し頻度を低減することもできる。また、復号結果記憶部３３ａ、３３ｂに記憶されている限られた期間の復号結果ＤＣのなかで、補間音声データＴＰ１，ＴＰ２に使用する期間を変化させることも望ましい。

いずれにしても、復号結果記憶部３３ａ、３３ｂに記憶されている限られた復号結果ＤＣから、循環的な方法で取得した補間音声データＴＰ１，ＴＰ２をそのまま出力したのでは、図１に示した波形の出力音声信号Ｖなど、１または複数の波形の出力が繰り返されてしまい、ビープ音などの原因となり得る。ビープ音などの異音の発生を避けるには、例えば、重み係数α、βを変更することも望ましい。これによって、音声消失が、３基本周期より、はるかに長い時間つづいても、無音が出力されることなく、有効な音声消失補償を継続することが可能であるから、ユーザＵ２にとって、音質が高いものとして認識され得る。

また、復号結果記憶部３３ａ、３３ｂの記憶容量は、１フレーム分または１基本周期分程度で足りるから、従来よりも、はるかに小さい。

音声消失が継続していたとき、新たに有効な復号結果ＤＣが補償器１１に供給されると、前記正常移行動作が実行される点は、音声消失が１フレーム分で終了した場合と同様である。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
本実施形態によれば、音声消失が長期間つづいた場合でも有効な音声消失補償を継続することが可能であるから、柔軟性を高め、広い意味での通信品質（例えば、ユーザＵ２が感じる音質）を高めると共に、記憶資源を節約することができる。

（Ｂ）第２の実施形態
以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。

本実施形態が第１の実施形態と相違するのは、補償器の内部構成に関する点に限られる。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動作
本実施形態の補償器１３の内部構成例を図５に示す。

図５において、当該補償器１３は、２つの補間機能部３２５ａ、３２５ｂと、合成部３４と、切換部３２１，３２２とを備えている。

このうち補間機能部３２５ａと３２５ｂは同じ内部構成を備えている。すなわち、補間機能部３２５ａは、制御部３０ａと、補間実行部３１ａと、基本周期算出部３２ａと、復号結果記憶部３２３ａとを備え、補間機能部３２５ｂは、制御部３０ｂと、補間実行部３１ｂと、基本周期算出部３２ｂと、復号結果記憶部３２３ｂとを備えている。

ここで、図４と同じ符号を付与した各構成要素の機能は第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。

本実施形態では、切換部３２１および３２２に関連する部分に特徴がある。

切換部３２１は、前記正常状態では、復号結果ＤＣを復号結果ＩＮ１として補間実行部３１ａに供給するのみである。これを受けた補間機能部３２５ａ内では、復号結果記憶部３２３ａに新しい１フレーム（または、１基本周期）に対応する復号結果ＩＮ１が記憶されるが、補間機能部３２５ｂ内ではそのような記憶は行われない。このとき、補間実行部３１ｂ、基本周期算出部３２ｂ、復号結果記憶部３２３ｂなど補間機能部３２５ｂ内の各部は有効な動作を実行しない休眠状態を維持するものであってよい。休眠状態では、記憶資源や演算能力がほとんど使用されないため、記憶資源の節約や計算量の抑制に寄与する。

また、切換部３２２は、補間実行部３１ａから供給される中間信号Ｖ１の供給のみを受け、当該中間信号Ｖ１を合成部３４または接続点Ｐ１に出力する。

切換部３２２が接続点Ｐ１へ中間信号Ｖ１を出力するのは、前記正常状態にあるときである。正常状態ではそのまま、当該中間信号Ｖ１が最終的な前記出力音声信号Ｖとして出力される。この場合、合成部３４は第１の実施形態のように重み係数α、βに関する処理を行う必要がないため、その分、記憶資源を節約し、計算量を抑制することができる。

音声消失が発生して前記消失補償状態に移行すると切換部３２２は、中間信号Ｖ１を合成部３４に出力するようになる。このとき、制御部３０ａ、３０ｂに前記音声消失情報ＥＲで音声消失が検出された旨が伝えられるため、制御部３０ａ、３０ｂは、前記正常状態に復号結果記憶部３２３ａに記憶された復号結果ＤＣを、復号結果記憶部３２３ｂへコピーさせる（ＤＣａ）。このコピー以後は、復号結果記憶部３２３ａと３２３ｂに同じ内容の復号結果ＤＣが記憶された状態となるため、第１の実施形態と同様にして、２つの補間機能部３２３ａ、３２３ｂ内で前記補間音声データＴＰ１，ＴＰ２を生成することが可能である。生成された補間音声データＴＰ１，ＴＰ２がそれぞれ補間実行部３１ａ、３１ｂに供給され、合成部３４で合成される点も第１の実施形態と同じである。

このときの合成では、本実施形態でも、前記重み係数αとβを用いるようにするとよい。これにより、音声消失が長期間つづいた場合でも、異音の発生を抑制しながら、有効な音声消失補償を継続することが可能となる。

なお、前記正常状態から消失補償状態に移行したとき、切換部３２１から、前記復号結果ＩＮ１と同じ内容の復号結果ＩＮ２を補間実行部３１ｂに供給するようにしてもよい。ただしこのとき、復号器１０からは音声消失により有効な復号結果ＤＣが供給されない状態となっているのであるから、フレームのタイミングを知らせるための信号など、制御用の信号を供給する必要がある場合などを除き、復号結果ＩＮ２を補間実行部３１ｂへ供給する必要性は低い。消失補償状態において復号結果ＩＮ２を補間実行部３１ｂに供給しないなら、切換部３２１は省略可能であり、復号器１０から出力される復号結果ＤＣは補間実行部３１ａにのみ供給することになる。

正常状態へ復帰した場合には、再度、切換部３２２は接点Ｐ１へ中間信号Ｖ１を出力するようになる。このときまた、補間機能部３２５ｂ内の各部は有効な動作を実行しない休眠状態に復帰する。

（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。

加えて、本実施形態では、正常状態において一方の補間機能部（３２５ｂ）が休眠状態にあることや、合成部（３４）が機能しないことから、記憶資源をいっそう節約し、計算量をいっそう抑制することが可能である。
（Ｃ）第３の実施形態
以下では、本実施形態が第１、第２の実施形態と相違する点についてのみ説明する。

本実施形態が第１、第２の実施形態と相違するのは、補償器の内部構成に関する点に限られる。

第１、第２の実施形態のなかでは、第１の実施形態のほうが本実施形態に近い。

（Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動作
本実施形態の補償器１４の内部構成例を図６に示す。

図６において、当該補償器１４は、２つの補間機能部３５ａ、３５ｂと、合成部３３４とを備えている。

このうち補間機能部３５ａと３５ｂは同じ内部構成を備えている。すなわち、補間機能部３２５ａは、制御部３０ａと、補間実行部３１ａと、基本周期算出部３２ａと、復号結果記憶部３３ａとを備え、補間機能部３５ｂは、制御部３０ｂと、補間実行部３１ｂと、基本周期算出部３２ｂと、復号結果記憶部３３ｂとを備えている。

ここで、図４と同じ符号を付与した各構成要素の機能は第１の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は合成部３３４の内部構成が第１の実施形態と異なる。

合成部３３４では、ランダム重み生成部３３１がランダムな値の重み係数α、βを生成する。この場合でも、α＋β＝１の関係は維持されるものであってよい。ランダム重み生成部３３１は、音声消失情報ＥＲが、音声消失の発生を伝えてきたときにのみ動作して、ほぼ白色雑音的にランダムな値を生成するものである。

ランダムに決定されるαの値は、０．５＜α≦１の範囲を満たすものである。

ただしこの範囲の内部において、さらに範囲を限定してもよい。例えば、０．７≦α≦０．８などとしてもよい。

また、最終的にαの値が、ほぼランダムに決定されるものであれば、αの決定にどのような方法を用いてもかまわない。例えば、時系列にαの値が更新されるとき、更新前のαの値からの変化量をランダムに生成するようにしてもよい。

ランダムな値の生成には様々な方法を利用できる可能性があるが、本実施形態の場合、必ずしもそれほど厳密なランダム性を必要としないので、擬似乱数などを利用することができる。

また、αの値の更新頻度は様々な値にすることが可能であるが、フレームごとに更新するようにしてもよい。

重み係数α、βの値を、所定値以上の時間頻度で（例えば、フレームごとに）ランダムに変化させることができれば、最終的な出力音声信号Ｖで、同じ波形が繰り返される可能性がほとんどなくなるため、ビープ音などの異音が発生されにくくなる。

（Ｃ−２）第３の実施形態の効果
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。

加えて、本実施形態では、重み係数（α、β）の値を所定値以上の時間密度でランダムに変化させるため、音声消失が長時間つづいた場合でも、ほぼ確実に、ビープ音などの異音の発生を抑制することができる。

これにより、ユーザ（Ｕ２）が聴取する音声の品質がいっそう高くなり、通話時の聴覚疲労を軽減することが可能である。

（Ｄ）第４の実施形態
以下では、本実施形態が第１〜第３の実施形態と相違する点についてのみ説明する。

本実施形態が第１〜第３の実施形態と相違するのは、補償器の内部構成に関する点に限られる。

第１〜第３の実施形態のなかでは、第２の実施形態が本実施形態に最も近い。

（Ｄ−１）第４の実施形態の構成および動作
本実施形態の補償器１５の内部構成例を図７に示す。

図７において、当該補償器１５は、２つの補間機能部７５ａ、７５ｂと、切換部３２１，３２２と、合成部７２とを備えている。

このうち補間機能部７５ａと７５ｂは同じ内部構成を備えている。すなわち、補間機能部７５ａは、制御部７１ａと、補間実行部３１ａと、基本周期算出部３２ａと、復号結果記憶部３２３ａとを備え、補間機能部７５ｂは、制御部７１ｂと、補間実行部３１ｂと、基本周期算出部３２ｂと、復号結果記憶部３２３ｂとを備えている。

以上の各構成要素のうち、図５と同じ符号を付与した各構成要素の機能は第２の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。

本実施形態は制御部７１ａ、７１ｂの機能の一部と、合成部７２の内部構成が第２の実施形態と異なる。

本実施形態の制御部７１ａ、７１ｂは、自補間機能部７５ａ、７５ｂ内の基本周期算出部３２ａ、３２ｂが算出した基本周期Ｐ１，Ｐ２を合成部７２に伝える機能を備えている。基本周期Ｐ１は前記Ｐａに対応し、基本周期Ｐ２は前記Ｐｂに対応するものであってよい。

合成部７２は例えば図８に示す内部構成を備え、その重み更新部８１が、供給を受けた基本周期Ｐ１，Ｐ２に応じた重み係数α、βを生成する。

重み更新部８１が、基本周期Ｐ１，Ｐ２をもとに重み係数α、βを更新（生成）する方法には様々なものがあり得るが、例えば、予めＰ１＞Ｐ２という条件を満たすＰ１とＰ２を生成するように設定しておき、α＋β＝１、Ｐ２／Ｐ１とするようにしてもよい。

あるいは、α＝１−（Ｐ２−Ｐ１）／（ＰＭ−Ｐｍ）にしたがってαの値を決定するようにしてもよい。

ここで、ＰＭは計算し得る基本周期の最大値を示し、Ｐｍは計算し得る基本周期の最小値を示す。

また、別な方法として、基本周期以外の特徴量（例えば、パワーやスペクトルなど）をもとに所定の規則にしたがってαの値を決定するようにしてもよい。この場合、前記消失補償状態に移行したときにαの値を設定し、正常状態に復帰するまで同じαの値を用いるものであってよい。

あるいは、制御部７１ａ、７１ｂから、前記基本周期Ｐ１、Ｐ２の代わりに復号結果ＤＣの波形が持つパワー（例えば、１基本周期区間の標本値の二乗平均）を毎フレーム区間出力し、正常状態に復帰するまで、合成部７２は毎フレーム区間αの値を更新するようにしてもよい。

（Ｄ−２）第４の実施形態の効果
本実施形態によれば、第２の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。

加えて、本実施形態では、基本周期（Ｐ１，Ｐ２）など、復号結果記憶部（３２３ａ、３２３ｂ）に記憶している復号結果（ＤＣ）の各種の特徴量を、生成する重み係数の値（α、β）に反映させることができるので多様なバリエーションを提供することが可能である。

これにより、ユーザ（Ｕ２）が聴取する音声の品質をいっそう高め、通話時の聴覚疲労を第２の実施形態より軽減させることができる可能性がある。

（Ｅ）第５の実施形態
以下では、本実施形態が第１〜第４の実施形態と相違する点についてのみ説明する。

本実施形態が第１〜第４の実施形態と相違するのは、補償器の内部構成に関する点に限られる。

第１〜第４の実施形態のなかでは、切換部３２１、３２２などを持つ点で、第４の実施形態が最も本実施形態に近いといえる。

（Ｅ−１）第５の実施形態の構成および動作
本実施形態の補償器１６の内部構成例を図９に示す。

図９において、当該補償器１６は、１つの補間機能部９５と、切換部３２１，３２２と、合成部７２とを備えている。

前記補間機能部９５は、補間実行部３１ａ、３１ｂと、制御部９０と、基本周期算出部９２と、復号結果記憶部９３と、制御切換部９６と、状態保持部９７とを備えている。

以上の各構成要素のうち図７と同じ符号を付与した構成要素の機能は第４の実施形態と同じなので、その詳しい説明は省略する。

また、制御部９０は前記制御部７１ａまたは７１ｂに対応し、基本周期算出部９２は前記基本周期算出部３２ａまたは３２ｂに対応し、復号結果記憶部９３は前記復号結果記憶部３２３ａまたは３２３ｂに対応するので、その詳しい説明は省略する。

ただし、制御部９０、基本周期算出部９２、復号結果記憶部９３は、補間音声データＴＰ１，基本周期Ｐ１を生成するときとともに、補間音声データＴＰ２，基本周期Ｐ２を生成するときにも機能する点が第４の実施形態と異なる。

本実施形態では、前記正常状態において補間実行部３１ａ経由で復号結果ＩＮ１が復号結果記憶部９３に記憶されているため、前記消失補償状態に移行した場合、制御部９０は、基本周期算出部９２に前記補間音声データＴＰ１を生成するための基本周期Ｐ１を算出させ、当該基本周期Ｐ１に基づいて補間音声データＴＰ１を生成することができる。また、つづくフレーム区間でも音声消失が発生した場合のため、後続の補間音声データＴＰ１を生成する際に必要な各種情報を生成状態情報Ｑ１として状態保持部９７に記憶させる。

次に、当該制御部９０は、基本周期算出部９２に前記補間音声データＴＰ２を生成するための基本周期Ｐ２を算出させ、当該基本周期Ｐ２に基づいて補間音声データＴＰ２を生成することができる。そして、つづくフレーム区間でも音声消失が発生した場合のため、後続の補間音声データＴＰ２を生成する際に必要な各種情報を生成状態情報Ｑ２として状態保持部９７に記憶させる。

生成状態情報Ｑ１，Ｑ２には様々な情報が含まれ得るが、例えば、復号結果記憶部９３に記憶されている復号結果ＤＣのどの部分を使用して今回の補間音声データＴＰ１，ＴＰ２を生成したかを示す情報などであってよい。

このあと、制御部９０は、制御切換部９６により補間実行部３１ａを実行させて中間信号Ｖ１の信号列に、生成した補間音声データＴＰ１を挿入し、つづいて、制御部切換部９６により補間実行部３１ｂを実行させて中間信号Ｖ２の信号列に、生成した補間音声データＴＰ２を挿入する。

これにより、ほぼ同時に、補間音声データＴＰ１とＴＰ２が合成部７２に供給されるので、合成部７２では、すでに制御部９０から供給されている基本周期Ｐ１，Ｐ２を用いて重み係数α、βを付与し、合成結果である出力音声信号Ｖを出力することができる。

消失補償状態が１フレーム分で終了せず、複数フレーム分つづいた場合には、前記状態保持部９７に記憶されている生成状態情報Ｑ１，Ｑ２を利用して、後続の補間音声データＴＰ１，ＴＰ２を生成し、音声消失補償を継続することができる。

（Ｅ−２）第５の実施形態の効果
本実施形態によれば、第４の実施形態の効果と同等な効果を得ることができる。

加えて、本実施形態では、１つの補間機能部（９５）を用いて、仮想的に、２つの補間機能部を持つ場合と同様な機能を実現できるため、いっそう記憶資源を節約し、計算量を抑制できる可能性が高い。

（Ｆ）他の実施形態
上記第１〜第４の実施形態では、１つの補償器内に２つの補間機能部を設けるようにしたが、１つの補償器内の補間機能部の数は３つ以上であってもよい。

また、上記第５の実施形態では、１つの補間機能部内に２つの補間実行部を設けるようにしたが、１つの補間機能部内の補間実行部の数は３つ以上であってもよい。

なお、上記第１〜第５の実施形態の特徴は、相互に矛盾しない限り、任意の組み合わせで複合することが可能である。

また、上記第１〜第５の実施形態では、符号化方式としてＰＣＭを用いたが、本発明は、様々な符号化方式に適用することができる。一例として、ＡＤＰＣＭなどの差分量子化方式などにも適用可能である。

さらに、上記第１〜第５の実施形態では、電話（ＶｏＩＰ対応電話機）による音声信号の通信を例に本発明を説明したが、本発明は、電話による音声信号以外の音声信号にも適用可能である。例えば、音声・トーン信号などの周期性信号を利用する通信に広く適用することができる。

符号化方式を変更した場合、それに応じて上記第１〜第５の実施形態で、前記正常状態、消失補償状態、正常移行動作、消失移行動作などの詳細が変更されてもよいことは当然である。

また、本発明を適用する通信プロトコルは、上述したＩＰプロトコルに限定する必要はないことは当然である。

以上の説明では主としてハードウエア的に本発明を実現したが、本発明はソフトウエア的に実現することも可能である。

第１の実施形態の動作説明図である。 従来の補間音声作成動作を示す概略図である。 第１〜第５の実施形態の通信端末の内部構成例を示す概略図である。 第１の実施形態で使用する補償器の内部構成例を示す概略図である。 第２の実施形態で使用する補償器の内部構成例を示す概略図である。 第３の実施形態で使用する補償器の内部構成例を示す概略図である。 第４の実施形態で使用する補償器の内部構成例を示す概略図である。 第４の実施形態で使用する合成部の内部構成例を示す概略図である。 第５の実施形態で使用する補償器の内部構成例を示す概略図である。 第１〜第５の実施形態にかかる通信システムの全体構成例を示す概略図である。

符号の説明

１０…復号器、１１、１３，１４，１５…補償器、１２…消失判定器、２０…通信システム、２１…ネットワーク、２２，２３…通信端末、３０ａ、３０ｂ、７１ａ、７１ｂ、９０…制御部、３１ａ、３１ｂ…補間実行部、３２ａ、３２ｂ…基本周期算出部、３３ａ、３３ｂ…復号結果記憶部、３４…合成部、３５ａ、３５ｂ、７５ａ、７５ｂ、３２５ａ、３２５ｂ…補間機能部、８１…重み更新部、９６…制御切換部、９７…状態保持部、３３１…ランダム重み生成部、３２１，３２２…切換部、ＰＫ１１〜ＰＫ１３…パケット、ＣＤ…音声データ、ＤＣ…復号結果、ＥＲ…音声消失情報、Ｐａ、Ｐｂ…基本周期。

Claims (6)

1. 所定の区間に分割されて時系列に受信される周期性信号の任意の区間で消失が発生したとき、その消失を補償する消失補償装置において、
   新しく受信された１または複数の区間の周期性信号を所定時間分、記憶する周期性信号記憶部と、
   前記周期性信号の消失を区間ごとに検出する消失検出部と、
   当該消失検出部によって消失が検出された場合、その時点で、前記周期性信号記憶部に記憶されている周期性信号をもとに、該周期性信号から算出された異なる基本周期を持つ補間用の複数の要素周期性信号を生成する要素周期性信号生成部とを備え、
   当該要素周期性信号生成部が生成した複数の要素周期性信号を合成し、その合成結果を、周期性信号の消失が発生した区間に配置することを特徴とする消失補償装置。
2. 請求項１の消失補償装置において、
   前記要素周期性信号を、受信される周期性信号の列に挿入する挿入実行部と、前記周期性信号記憶部と、前記要素周期性信号生成部とを備えた補間対応部を複数備え、
   当該各補間対応部に、受信された周期性信号の列を供給することを特徴とする消失補償装置。
3. 請求項１の消失補償装置において、
   前記要素周期性信号を、受信される周期性信号の列に挿入する挿入実行部と、前記周期性信号記憶部と、前記要素周期性信号生成部とを有する補間対応部を複数備えると共に、
   各補間対応部への周期性信号の列の供給を制御する供給制御部を備え、
   前記複数の補間対応部のうち少なくとも１つを親補間対応部、他を子補間対応部とし、前記供給制御部は、前記消失検出部によって周期性信号の消失が検出されていないときには、前記親補間対応部に周期性信号の列を供給し、検出されたときには、前記親補間対応部および子補間対応部へ当該周期性信号の列を供給するように制御し、前記親補間対応部は自身の周期性信号記憶部に記憶してある１または複数の区間の周期性信号を子補間対応部の周期性信号記憶部に格納することによって子補間対応部による要素周期性信号の生成を支援することを特徴とする消失補償装置。
4. 請求項１の消失補償装置において、
   前記各要素周期性信号生成部が所定の重み係数をもとに異なる波形を持つ要素周期性信号を生成する場合、所定の係数変更規則にしたがって重み係数の値を変化させる係数制御部を備えたことを特徴とする消失補償装置。
5. 所定の区間に分割されて時系列に受信される周期性信号の任意の区間で消失が発生したとき、その消失を補償する消失補償方法において、
   周期性信号記憶部が、新しく受信された１または複数の区間の周期性信号を所定時間分、記憶し、
   消失検出部が、前記周期性信号の消失を区間ごとに検出し、
   要素周期性信号生成部が、当該消失検出部によって消失が検出されたとき、その時点で、前記周期性信号記憶部に記憶されている周期性信号をもとに、該周期性信号から算出された異なる基本周期を持つ補間用の複数の要素周期性信号を生成し、
   当該要素周期性信号生成部が生成した複数の要素周期性信号を合成し、その合成結果を、周期性信号の消失が発生した区間に配置することを特徴とする消失補償方法。
6. 所定の区間に分割されて時系列に受信される周期性信号の任意の区間で消失が発生したとき、その消失を補償する消失補償プログラムにおいて、コンピュータに、
   新しく受信された１または複数の区間の周期性信号を所定時間分、記憶する周期性信号記憶機能と、
   前記周期性信号の消失を区間ごとに検出する消失検出機能と、
   当該消失検出機能によって消失が検出された場合、その時点で、前記周期性信号記憶機能に記憶されている周期性信号をもとに、該周期性信号から算出された異なる基本周期を持つ補間用の複数の要素周期性信号を生成する要素周期性信号生成機能とを実現させ、
   当該要素周期性信号生成機能が生成した複数の要素周期性信号を合成し、その合成結果を、周期性信号の消失が発生した区間に配置することを特徴とする消失補償プログラム。

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