JPH022758A - 音声パケットシステム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は音声パケットシステム、とくに無音フレームを
圧縮し伝送する音声パケットシステムに関する。

（従来の技術） ディジタル化された音声信号により音声フレームを形成
し、音声フレームを有音フレームと無音フレームとに区
別して伝送する音声パケット圧縮装首には、たとえば特
開昭６１−２１１３５２に記載のものがある。

このような従来技術では送信側がディジタル化された音
声信号を入力すると、送信側は、この音声信号を音声フ
レームとして形成し、この音声フレームを有意な音声信
号が含まれている有音フレームと、有意な音声信号が含
まれていない無音フレームとに区別する。そして送信側
は、有音フレームをパケット化して受信側に伝送すると
ともに、無音フレームの連続発生回数を計数し、この回
数を次に伝送する有音フレームに付加して受信側に伝送
する。受信側では、受信したパケットを分解して有音フ
レームを再構成するとともに、無音フレームの連続発生
回数より無音フレームを作成する。そして、これらフレ
ームから送信側が入力したディジタル化された音声信号
の音声フレームを再生する。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながらこのような従来技術では、有意な音声信号
に定常的に混入する周辺環境雑音が無音フレームに相当
する区間では再生されないため、有音フレームと無音フ
レームとの境界において音声の不連続性を生じ、受話者
に違和感を与えるという問題点があった。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、無音フレ
ーム区間に周辺環境雑音に相当する疑似雑音を挿入する
ことにより、有音フレームと無きフレームとの境界にお
いても、聞き手に違和感を与えることのない音声品質の
優れた音声パケットシステムを提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の課題を解決するために、入力した音声信
号を有音フレームと無音フレームとに区別し、無音フレ
ームを圧縮して音声信号を音声パケットとして伝送路に
送出する音声パケット送信側装置と、音声パケット送信
側装置より音声パケットを受信し、音声パケットを音声
信号に復元する音声パケット受信側′Ｊ装置とにより構
成される音声パケットシステムにおいて、音声パケット
送信側装置は、音声信号に混入されている環境雑音の平
均電力を算出し、算出した平均電力をノイズレベルコー
ドとして符号化する環境雑音符号化手段と、有音フレー
ムを音声パケットとして組み立てるとともに、ノイズレ
ベルニードを音声パケットに付加して音声パケット受信
側装置に送出するパケット組立手段とを有し、音声パケ
ット受信側装置は、ノイズレベルコードに応じた環境雑
音を生成する環境雑音発生手段と、環境雑音発生手段で
生成した環境雑音を無音フレームに相当する区間に挿入
する雑音挿入手段とを有する。

また本発明によれば、入力した音声信号を有音フレーム
と無音フレームとに区別し、無音フレームを圧縮して音
声信号を音声パケットとして送出する音声パケット送信
側装首は、音声信号に混入されている環境雑音の平均電
力を算出し、算出した平均電力をノイズレベルコードと
して符号化する環境雑音符号化手段と、有音フレームを
音声パケットとして組み立てるとともに、ノイズレベル
コードを音声パケットに・付加して送出するパケット組
立手段とを有する。

さらに本発明によれば、音声信号の無音フレームが圧縮
された音声パケットを音声パケット送信側装首より受信
し、音声パケットを音声パケット送信側装置が入力した
音声信号に復元する音声パケット受信側装置は、音声信
号に混入されている環境雑音の平均電力を示すノイズレ
ベルコードを音声パケットより受信し、ノイズレベルコ
ードより音声信号に混入されている環境雑音を生成する
環境雑音発生手段と、無音フレームに相当する区間に環
境雑音発生手段で生成した環境雑音を挿入する雑音挿入
手段とを有する。

（作　用） 本発明によれば、音声パケット送信側装置が音声信号を
入力すると、環境雑音符号化手段によりこの音声信号に
混入されている環境雑音の平均電力を算出し、この平均
電力をノイズレベルコードとして符号化する。ノイズレ
ベルコードとして符号化された環境雑音は、音声パケッ
トに付加され、音声パケット受信側装置に伝送される。

音声パケット受信側装置の環境雑音発生手段が、符号化
されたノイズレベルコードを受信すると、このコードに
応じた疑似環境雑音を生成し、無音フレーム区間に相当
する区間に生成した疑似環境雑音を挿入する。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明による音声パケットシス
テムの実施例を詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明による音声パケットシステ
ムの実施例であるシステム構成図が示されている。音声
パケット送信側装置ｌＯは、入力した音声信号を音声パ
ケット化する装置であり、Ａ／Ｄ変換回路１１、音声フ
レーム形成回路１２、音声検出回路１３、ノイズレベル
コーダ１４およびパケット組立回路１５により構成され
ている。

Ａ／Ｄ変換回路１１は、音声入力端子ｌを介し入力した
アナログの音声信号を、ディジタル信号に変換する変換
回路である。変換回路１１は、ディジタル信号に変換し
た音声信号を、出力１００を介し音声フレーム形成回路
１２に出力する。フレーム形成回路１２は、連続したデ
ィジタル音声信号を音声フレームとして形成する回路で
ある。形成回路１２は、フレーム形成した音声フレーム
を、出力１０２を介しパケット組立回路１５、音声検出
回路１３およびノイズレベルコーダ１４にそれぞれ出力
する。

音声検出回路１３は、フレーム形成回路１２より出力さ
れた音声フレームに有意な音声情報が含まれているかど
うかを判定する回路である。検出回路１３により音声フ
レームは、有音フレームと無音フレームとに区別される
。検出回路１３は、出力１０４を介し音声情報の判定結
果をパケット組立回路１５およびノイズレベルコーダ１
４に出力する。

ノイズレベルコーダ１４は、音声検出回路１３の判定結
果に基づき無音フレームと判定された区間の音声フレー
ムの平均電力を求め、これをノイズレベルコードとして
符号化して出力１０Ｂを介しパケット組立回路１５に出
力する０通話音声に混入する環境雑音は、送話者のおか
れる場所によりレベルに違いがあるものの、そのスペク
トルがほぼ５　ｄＢ１０ｃｔ程度であることが知られて
いる。このスペクトルをホススペクトルという、このた
め、環境雑音については、レベル情報のみを伝送すれば
、そのレベル情報に基づいて受話側で疑似環境雑音を再
現可能であり、またレベルに対する精度もたとえば２ｄ
Ｂ程度であれば受話者にほとんど違和感を与えない。

したがって、音声フレームの平均電力は、その最大値を
通常の音声検出回路１３の特性を考慮してたとえば一３
８ｄＢ程度とし、また前述のレベル精度より一２ｄＢ程
度に量子化すればよい、なお、レベル精度を−２ｄＢ刻
みに量子化すると、ノイズレベルコードはたとえば４ｂ
ｉｔ程度で示すことができる。このため、音声パケット
の情報量をほとんど増加させることなく、無音フレーム
の環境雑音のレベル情報を受信側に送ることができる。

パケット組立回路１５は、有音フレームど判定された音
声フレームをパケットとして組み立て伝送路２００を介
し音声パケット受信側装置３０に伝送する回路である。

すなわちパケット組立回路１５は、１季声検出回路１３
の判定結果に従い有音フレームと判定された音声フレー
ムをパケットとして組み立て、無音フレームと判定され
た無音フレームに対してはパケットの組立を行なわない
、ただし組立回路１５は、音声検出回路１３の判定が無
音フレームから有音フレームに変化したとき、この有音
フレームのパケット化に際し、ノイズレベルコーダ１４
の出力であるノイズレベルコードをこのパケットに付加
して受信側装置３０に送出する。

受信側装置３０は、伝送路２００を介し受信したパケッ
トを分解し、有音フレームを再構成するとともに無音フ
レームに相当する区間に疑似雑音を挿入し、送信側装置
１０が入力したアナログ音声信号を復元する装置である
。受信装置３０は、パケット分解回路３１、環境雑音発
生回路３２、雑音挿入回路３３および０／Ａ変換回路３
４より構成されている。

バグ−２ト分解回路３１は、伝送路２００に接続され、
受信したパケットを有音フレームとノイズレベルコード
とに分解する分解回路である。分解回路３１は、有音フ
レームを出力３０２を介し雑音挿入回路３３に、またノ
イズレベルコードを出力３００を介し環境雑音発生回路
３２にそれぞれ出力する。

環境雑音発生回路３２は、ノイズレベルコードで示され
る平均電力を持つ疑似環境雑音を発生する回路である。

雑音発生回路３２は１生成した疑似環境雑音を出力３０
４を介し雑音挿入回路３３に出力する。

雑音挿入回路３３は、無音フレームに相当する区間にｎ
音発生回路３２の出力である疑似環境雑音を挿入する回
路である。挿入回路３３は、パケット分解回路３１より
入力した有音フレーム、および無音フレームに相当する
区間に挿入した疑似雑音を出力３０６を介しＤ／Ａ変換
回路３４に出力する。

Ｄ／Ａ変換回路３４は、雑音挿入回路３３より入力した
音声フレームをアナログ音声信号に変換する回路である
。すなわち変換回路３４は、入力した有音フレームおよ
び無音フレームに相当する区間に挿入された疑似雑音を
アナログ音声信号に変換し、再生出力端子２に出力する
。出力端子２に出力されたアナログ音声信号には、送話
者の音声に混入する周辺環境雑音に相当する音声信号が
、無音区間でも再生されるため、受話者に違和感を与え
ることはない。

第２図には１本実施例における環境雑音回路３２の詳細
機能ブロック図の一構成例が示されている。同図に示す
ように雑音発生回路３２は、ノイズレベルデコーダ４１
、白色雑音発生回路４２、フィルタ４３および乗算器４
４により構成されている。

ノイズレベルデコーダ４１は、入力端子５１を介し入力
３００に接続されている。デコーダ４１は、入力したノ
イズレベルコードより、送信側装置１０で求めた環境雑
音平均電力と等しくなるような係数を発生し、この係数
を出力４００を介し乗算器４４に出力する。

白色雑音発生回路４２は白色雑音を生成する回路である
。白色雑音発生回路により生成された白色雑音は、出力
４０２を介しフィルタ４３に出力される。フィルタ４３
は、−５ｄＢｌｏｃｔの特性を有し、入力した白色雑音
をフィルタ処理する。フィルタ４３は、フィルタ処理し
た白色雑音を出力４０４を介し乗ｒｌ器４４に出力する
。

乗算器４４は、ノイズレベルデコーダ４１よす入力した
環境雑音平均電力の係数とフィルタ４３より入力したフ
ィルタ処理された白色雑音とをそれぞれ入力し、これら
入力を乗算することによりこの係数に応じた疑似環境雑
音を出力端子５２介し出力３０４に出力する。

動作を説明する。音声入力端子ｌよりアナログ音声信号
が入力されると、この音声信号はＡ／Ｄ変換回路１１に
よりディジタル音声信号に変換され、音声フレーム形成
回路１２に送られる。形成回路１２がディジタル音声信
号を入力すると、形成回路１２はこの音声信号を音声フ
レームとして形成し、音声フレームを音声検出回路１３
、ノイズレベルコーダ１４およびパケット組立回路１５
のそれぞれに出力する。

音声検出回路１３が音声フレームを入力すると、有意な
音声が含まれている有音フレームと、有意な音声が含ま
れていない無音フレームとを判定し、その量定結果をノ
イズレベルコータ１４およびパケット組立回路１５に出
力する。ノイズレベルコータ１４が有音フレームと無音
フレームとの判定結果を入力すると、ノイズレベルコー
タ１４は無音フレームと判定された区間の音声の平均電
力を求め、この平均゛電力をノイズレベルコードに変換
してパケット組ケ回路１５に送る。

パケット組立回路１５が音声検出回路１３より音声検出
有り判定結果を入力すると、組立回路１５はその音声フ
レームを有音フレームとしてパケットの組立を行なう。

組Ｗ回路１５はまた、ｒｆ声フレームが無印フレームか
ら有音フレームに変化したことを音声検出回路１３から
の判定結果により認識すると、ノイズレベルコータ】４
から出力されたノイズレベルコードをこの有音フレーム
に付加する１組立回路１５は、有音フレームを音声パケ
ットとして組み立てると、この音声パケ・ントを伝送路
２００を介し音声パケット受信側装置３０に送出する。

音声パケットが、受信側装置３ｏのパケット分解回路３
１に受信されると、音声パケットは同回路３１により有
音フレームとノイズレベルコードとに分解され、有音フ
レームが雑音挿入回路３３に、またノイズレベルコード
が環境雑音発生回路３２にそれぞれ出力される。ノイズ
レベルコードが雑音発生回路３２に入力されると、発生
回路３２のノイズレベルコータ４１は、雑音レベルが送
信側装置１ｏで入力した環境雑音平均電力と等しくなる
ような係数を発生し、この係数を乗算器４４に出力する
。乗算器４４にはまた、白色雑音発生回路４２およびフ
ィルタ４３によりフィルタ処理された白色雑音が入力さ
れる。乗算器４４は、ノイズレベルコータより入力した
係数に応したフィルタ処理された白色雑ｆｒを５疑似環
境雑音として雑音挿入回路３３に出力する。

雑音挿入回路３３が有音フレームおよび疑似環境雑音を
入力すると、挿入回路３３は疑似環境雑音を無音フレー
ムに相当する区間に挿入し、Ｄ／Ａ変換回路３４に出力
する。変換回路３４が挿入回路３３よす有音フレームお
よび無音フレームに相当する疑似環境雑音を入力すると
、変換回路３４はこれらをアナログ信号に変換して再生
出力端子２に出力する。

このように本実施例によれば、送信側装置１０で音声信
号に混入する環境雑音の平均電力を算出し、受信側装置
３０でこの環境雑音の疑似雑音を生成して無音フレーム
に相当する区間に挿入した。

このため、音声に定常的に混入する環境雑音が無音区間
に相当する区間でも再生され、有音フレームと無音フレ
ームの境界においても受話者に違和感を与えることはな
い、また本実施例によれば、無音フレームの平均電力を
たとえば一２ｄＢ程度に量子化することにより、環境雑
音を４ビット程度のノイズレベルコードとして示すこと
ができる。

このため、音声品質を劣化することなく効率的な音声パ
ケットの伝送が可能である。

（発明の効果） このように本発明によれば、無音フレームに相当する区
間に、音声に混入する環境雑音に類似したスペクトルお
よびレベルを持つ雑音を再生することができるので、再
生音に対し連続性が保たれ、音声品質を劣化することな
く効率的な音声パケットの伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による音声パケットシステムの実施例を
示すシステム構成図、 第２図は、第１図に示した環境発生回路の詳細例を示し
た環境発生回路の機能ブロック図である。 １０゜ １１゜ １２゜ １３゜ １４゜ 主要部分の符号の説明 音声パケット送信側装置 Ａ／Ｄ変換回路 音声フレーム形成回路 音声検出回路 ノイズレベルコーダ １５゜ ３０゜ ３１゜ ３２゜ ３３゜ ３４゜ ４１゜ ４２゜ ４３゜ ４４゜ パケット組立回路 音声パケット受信側装置 パケット分解回路 環境雑音発生回路 雑音挿入回路 Ｄ／Ａ変換回路 ノイズレベルデコーダ 白色雑音発生回路 フィルタ 乗算器 ０１杵出願人 沖電気工業株式会社 人 香取 孝雄 火山 隆夫 ４４乗算数 本実施例における環境雑音発生回路 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力した音声信号を有音フレームと無音フレームと
   に区別し、該無音フレームを圧縮して該音声信号を音声
   パケットとして伝送路に送出する音声パケット送信側装
   置と、該音声パケット送信側装置より前記音声パケット
   を受信し、該音声パケットを前記音声信号に復元する音
   声パケット受信側装置とにより構成される音声パケット
   システムにおいて、 前記音声パケット送信側装置は、前記音声信号に混入さ
   れている環境雑音の平均電力を算出し、該算出した平均
   電力をノイズレベルコードとして符号化する環境雑音符
   号化手段と、前記有音フレームを前記音声パケットとし
   て組み立てるとともに、前記ノイズレベルコードを該音
   声パケットに付加して前記音声パケット受信側装置に送
   出するパケット組立手段とを有し、 前記音声パケット受信側装置は、前記ノイズレベルコー
   ドに応じた環境雑音を生成する環境雑音発生手段と、該
   環境雑音発生手段で生成した環境雑音を前記無音フレー
   ムに相当する区間に挿入する雑音挿入手段とを有するこ
   とを特徴とする音声パケットシステム。 ２、入力した音声信号を有音フレームと無音フレームと
   に区別し、該無音フレームを圧縮して該音声信号を音声
   パケットとして送出する音声パケット送信側装置におい
   て、該送信側装置は、前記音声信号に混入されている環
   境雑音の平均電力を算出し、該算出した平均電力をノイ
   ズレベルコードとして符号化する環境雑音符号化手段と
   、 前記有音フレームを音声パケットとして組み立てるとと
   もに、前記ノイズレベルコードを該音声パケットに付加
   して送出するパケット組立手段とを有することを特徴と
   する音声パケット送信側装置。 ３、音声信号の無音フレームが圧縮された音声パケット
   を音声パケット送信側装置より受信し、該音声パケット
   を前記音声パケット送信側装置が入力した音声信号に復
   元する音声パケット受信側装置において、該受信側装置
   は、 前記音声信号に混入されている環境雑音の平均電力を示
   すノイズレベルコードを前記音声パケットより受信し、
   該ノイズレベルコードより前記音声信号に混入されてい
   る環境雑音を生成する環境雑音発生手段と、 前記無音フレームに相当する区間に該環境雑音発生手段
   で生成した環境雑音を挿入する雑音挿入手段とを有する
   ことを特徴とする音声パケット受信側装置。