JPH01248840A - 音声パケット通信システムの多重信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）を利用して音声信号をデジタル化しパケット通信を
行なうのに用いられる音声パケット通信システムの多重
信号処理回路に関する。

（従来の技術） 特定エリア（例えば工場内、スタジオ内、学校内等）に
おいて通信を行なう場合、いわゆるＬＡＮシステムが採
用される。最近のＬＡＮシステムでは、構内交換器（Ｐ
ＢＸ）を使用しない分散指向形のものが多く利用される
ようになっている。

このようなシステムにおいて、同時に２箇所からの音声
信号を受信しようとすると２つの信号のミックス処理が
必要となるために、余分のハードウェアが増える。しか
し単純にハードウェアを増大するとスペースの効率、価
格の面で実現性に乏しいという問題がある。

第４図は、２つの信号を受信できるように考えられたＬ
ＡＮシステムの端末の例である。

ネットワークからのデジタル音声信号は、ネットワーク
インターフェース１０を介して非線形−線形変換回路１
１及び１２に入力される。音声パケット通信では、音声
信号をデジタル化して伝送する場合、音声通話に支障な
い範囲でデータ圧縮を行なって伝送している。デジタル
化する場合、１４ビツトのサンプリングデータに変換す
るのであるが、伝送速度の効率化及びデータ処理の容品
化を計るために対数圧縮して８ビツトデータに変換して
伝送している。そこで、このデジタル音声信号をそのま
ま合成したのでは、適切な再生音声が得られないので一
度非線形一線形変換回路１１及び１２で線形データに変
換している。変換された線形データは合成回路１３で合
成され、オーバーフロークリップ回路１４に供給される
。オーバーフロークリップ回路１４から出力された音声
データは、デコードのための前処理として、線形−非線
形変換回路１５に供給され、非線形データをして音声コ
ード及びデコード化回路１６に供給されアナログ音声出
力となる。

音声コード及びデコード化回路１６は、受信したデジタ
ル音声信号をアナログ変換するとともに伝送すべきアナ
ログ音声信号を対数圧縮した８ビツトの信号にデジタル
化する回路である。伝送のためにデジタル化されたデジ
タル音声信号は、制御回路１７でパケット化処理されて
、ネットワークインターフェース１０に供給されネット
ワークに送出される。

上記のように、複数の箇所からの音声信号を受信しよう
とすると、非線形−線形変換回路が複数必要であり、ま
た線形−非線形変換回路も必要である。よってハードウ
ェアの増大、価格の増大をまぬがれない。

第５図は、ネットワークインターフェース１０に２つの
音声コード及びデコード化回路１６ａ。

１６ｂを接続した例であるが、高価な音声コード及びデ
コード化回路を複数用いることは得策ではない。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来考えられたシステムは、複数の箇所
からの音声信号を受信しようとすると、それだけハード
ウェアの規模及び価格が増大することになる。

そこでこの発明は、簡単な構成により複数の音声信号を
合成することができる音声パケット通信システムの多重
信号処理回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、ネットワークからのｆｓ　　（ｆｓはサン
プリング周波数）のデジタル音声信号のパケット化され
た信号をネットワークインターフェースを介して導入し
、バッファ回路に蓄積し、このバッファ回路からの出力
データを音声コード及びデコード化回路で周波数ｆｓの
クロックでデコードしアナログ音声信号に変換し、音声
コード及びデコード化回路からの出力アナログ音声信号
を。

出力帯域制限フィルタでＩ　ｌ／（２Ｎ）ｌ　ｘ　ｆ　
ｓの帯域（Ｎは音声信号の混合数）に制限して出力する
構成としたものである。そして制御手段により、混合数
に応じて帯域制限フィルタの遮断周波数を切換えられる
ようにしたものである。

（作用） 上記の手段により、例えば２つの各音声信号パケットが
、サブサンプルされた形で伝送されてきた場合、受信側
では１サンプルずつ交互に再生され、混合されたアナロ
グ音声信号として導出される。そしてサブサンプルのた
めにより生じた折返し成分は、帯域制限フィルタで除去
される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。ネットワーク２０
からのパケット化された音声信号は、ネットワークイン
ターフェース２１を介して制御部２２内のバッファ回路
２０１に取込まれる。バッファ回路２０１は、ネットワ
ークにおける伝送速度とこの端末における処理速度との
時間的な調整を得るためのものである。バッファ回路２
０１から読み出された、データは、音声コード化及びデ
コード化回路２３に供給され、非線形−線形変換及びア
ナログ化が行われる。アナログ音声信号は、出力帯域制
限フィルタ２４を介して導出される。

本システムは、更に他の端末に対して音声信号を伝送す
ることができる。伝送すべきアナログ音声信号は、入力
帯域制限フィルタ２５を介して音声コード及びデコード
回路２３に供給され、デジタル化（１４ビツト）、線形
−非線形変換（８ビツトへの対数圧縮）され、パケット
化処理部２゜２に供給される。パケット化された音声信
号は、インターフェース２１を介してネットワーク２０
に送出される。

つまり、端末側で８ＫＨｚのサンプリング周波数（これ
は１／８−１２５μＳに相当する。）でサンプルされた
データ（１４ｂｉｔ）を帯域圧縮し８ｂｉｔにし、８　
ｂｌｔ　Ｘ　８　Ｋ１１ｚ　−６４ｋｂｐｓの速度のデ
ータにしている。そして、ネットワークに送出する場合
は、２５６個分のサンプル（これは１２５μ５Ｘ２５６
−３２ａ＋ｓの時間に相当する）を１パケツトにして送
出している。

タイミング制御回路２０３は、出力帯域制限フィルタ２
４及び入力帯域制限フィルタ２５の帯域特性を切換える
ための制御信号を出力する。帯域制限フィルタ２４．２
５は、例えばスイッチドキャパシタフィルタで実現でき
、タイミング制御回路２０３からの駆動パルス周波数に
より制限特性を切換えることができる。

本システムは、上記のように構成されるもので、まず動
作原理を説明する。

例えば２箇所の同様な端末がら、２つの音声信号がパケ
ット伝送されてくるものとする。第１の送信側からはは
、第２図の信号Ａ１が伝送され、＠２の送信側からは信
号Ｂ１が伝送されてくる。

各信号ＡＩ（サンプリング点ａｌ、　ａ２．　ａ３．−
）　。

Ｂｌ（サンプリング点ｂ１．　ｂ２．　ｂ３３．・・・
）を取込んだ場合、互いのサンプリングデータが重なら
ないように、１サンプル分オフセットされてサブサンプ
ルすると、サブサンプルされたデータは信号Ａ２、Ｂ２
のようになる。そこでこれをミックスすると、同図の信
号Ｃ１で示すようになる。

本システムは上記の原理に基づき動作するが、サブサン
プルした場合に折返し成分が生じる。これを除去するた
めに、本システムでは、出力帯域制限フィルタ２４を設
けている。信号処理の経過を更に第３図を用いて説明す
る。

第３図（ａ）は原信号をｆｓ（８ＫＨｚのサンプリング
周波数）でまともにサンプリングした場合のスペクトル
分布である。本システムでは、入力帯域制限フィルタ２
５で（１／２Ｎ）　ｘ　ｆｓ　　（Ｎは音声信号の混合
数）に帯域制限しているので、第３図（ｂ）に示すスペ
クトラムになる。この信号を受信側でｆ　ｓ　／　２で
サブサンプルすると、第３図（Ｃ）に示すようなスペク
トラムとなり、ｆｓ／４の周波数を中心に折返し成分が
発生する。従って受信側では、出力帯域制限フィルタ２
４により折返し成分をｆ　ｓ　／　４で帯域制限して第
３図（ｄ）に示すようなスペクトラムとして出力するも
のである。

サブサンプルレートは、例えばＬＡＮシステムの初期設
置時に、多重パケット通信を行なう希望が有ればその数
に応じてサブサンプルレートを設定している。また、サ
ブサンプルレートは、音声信号の混合数に応じて、制御
回路により何時でも切換え可能としてもよい。更に２つ
の音声信号ＡＩ、Ｂｌが１サンプル分オフセットされる
ように、制御部２２にてサブサンプルされたが、これは
、制御回路２０３が回線のことなりを検出して２つの音
声信号の到来を区別しているからである。

各パケット信号には送信側の認識ＩＤコードが含まれて
おり制御回路２０３はこれを検出することにより、サブ
サンプルタイミングを設定している。

本システムでは、通常のサンプルレートで伝送する場合
に比べて音質は落ちるが、帯域制限される２〜４　ＫＨ
ｚの部分は、人間の音声においてはスペクトル密度が低
いこと及び２音声が混合されることからこの程度の音質
劣化はさほど問題とはならない。本システムは、制御回
路２０３により、帯域制限周波数や、サブサンプリング
レートを自由に切換えられるように設定することもでき
る。

これによりユーザの希望に応じて、多重しない通常のサ
ンプルレートのままのパケット通信、または、伝送シス
テムの総情報量を増加することなく２音声あるいは３音
声の多重の通信システムに切換えることができる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、簡単な構成により複数
の音声信号を合成することができ、通信ネットワーク全
体としては、総情報量を増加することなく間接的に通話
回線を増大することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はこ
の発明の回路の原理を説明するために示した原理説明図
、第３図はこの発明の回路の動作を説明するために示し
たスペクトラム図、第４図及び第５図は従来考えられる
多重信号の処理システムを示す図である。 ２１・・・ネットワークインターフェース、２２・・・
制御部、２０１・・・バッファ回路、２０２・・・パケ
ット処理部、２０３・・・タイミング制御回路、２３・
・・音声コード及びデコード化回路、２４・・・出力帯
域制限フィルタ、２５・・・入力帯域制限フィルタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ音声信号をｆ＿ｓのサンプリング周波数
   でデジタル化してさらにサブサンプルにパケット化し、
   ネットワークに送出する音声パケット通信システムにお
   いて、 ネットワークからのデジタル音声信号を導入するネット
   ワークインターフェースと、 このネットワークインターフェースからのデジタル音声
   信号を蓄積するバッファ回路と、このバッファ回路から
   の出力データを周波数ｆ＿ｓのクロックでデコードしア
   ナログ音声信号に変換する音声コード及びデコード化回
   路と、この音声コード及びデコード化回路からの２つの
   デジタル音声信号を交互に再生した出力アナログ音声信
   号を、｛１／（２Ｎ）｝×ｆ＿ｓの帯域に制限して出力
   する出力帯域制限フィルタと、 前記帯域フィルタの遮断周波数を切換えるための手段と
   を具備したことを特徴とする音声パケット通信システム
   の多重信号処理回路。
2. （２）伝送すべきアナログ音声信号を音声コード及びデ
   コード化回路に供給する回路として、前記出力帯域制限
   フィルタと同じ特性の入力帯域制限フィルタを設けたこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の音声パケット通信シ
   ステムの多重信号処理回路。