JPH04120927A - 音声検出器 - 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） この発明は、伝送システムに用いられる音声信号の有無
を判定する音声検出器に関するものである。

（従来の技術） 電話回線における通話では、通話者が相手の話を聞いて
いる時間や文章の切れ目に休止時間などがあるため、回
線が有効に利用されている時間は全時間の４０％以下で
あることか知られている。このような事実に基づき、音
声の存在する部分のみを伝送することにより回線効率を
高めるための装置としてｏｓＩ（ディジタル音声挿入）
と呼ばれるものがあるが、このＤＳｒ装置においては音
声の有無を判定する音声検出器が必要とされる。

この音声検出器の性能としては、通話品質や回線効率等
のシステムの性能に大きな影響を与えるため、次のよう
に性質を満たずことが要求される。

（１）語頭、語尾の切断を起こさないこと。

（２）背景雑音に対して誤動作をしないこと。

（３）検出遅延が短いこと。

従来、このような要求に応えるものとして、例えば、第
２図に示すような音声検出器が提案されている。これは
特開昭［ｔＯ−１１７８３８号公報に示されたものであ
り、サンプリングされ量子化された入力信号を受け、入
力信号が有音、無音の何れであるかを判定した判定出力
を送出するようになされ、判定出力は例えば約６ｍｓの
判定可能な最小時間区間（以下区間と称す）毎に変化す
る。

図において、図示構成の音声検出器は、区間内の入力信
号のパワーを加算する区間パワー計算部（１）、今回の
入力と前回の入力との積が負の場合に区間内の零交叉数
を計数し、その値を出力する零交叉計数部（２）　、１
区間前のパワーを保持する１区間遅延部（３）、区間パ
ワー計算部（１）の出力と１区間遅延部の出力の比が約
２倍以上であれば有音の徴候があったとして出力を１と
する前回のパワーとの比による判定部（４）、区間パワ
ー計算部（１）の出力が絶対音声であると判定できるレ
ベル以上であれば出力を１とする絶対値レベルと区間パ
ワーとの比による判定部（５）、後述する有音無音判定
部（９）が無音判定状態又はハングオーバー状態の時に
区間パワー計算部（１）の出力により区間毎に無音パワ
ーの値を更新するもので、区間パワーが無音時パワーよ
り大ぎい時は無音パワーを通常の音声バワーレベルの傾
斜程度に増加させ、小さい時には無音時パワーを区間パ
ワーで置換える推定無音時パワー計算部（６）、推定無
音時パワー計算部（６）の出力と区間パワー計算部（１
）の出力との比が約３倍以上であれば出力を１とする無
音時パワーと区間パワーとの比による判定部（７）、τ
交叉計数部（２）の出力が無音声と思われる数有れば出
力を１とするＴ交叉による判定部（８）、及び前回パワ
ーとの比による判定部（４）、無音パワーと区間パワー
との比による判定部（７〉、絶対値レベルと区間パワー
との比による判定部（５）、τ交叉による判定部（８）
の出力結果に基づいて有音無音の判定結果を出力する有
音判定部（９）を備えている。

次に、上記のような従来の音声検出器が第３図に示すエ
コーキャンセラを使用した音声伝送システムに用いられ
る場合の動作を考えてみる。第３図におけるエコーキャ
ンセラＡの機能は、加入者Ｂから伝送された音声信号が
ハイブリッド回路Ａで回り込んで発生するエコー信号を
消去するために用いられる。

第４図はエコーキャンセラの動作を説明するための図で
あり、同図（ａ）をエコーキャンセラの近端入力信号と
したときの出力信号を同図（ｂ）　、　（ｃ）に示しで
ある。通常、エコーキャンセラは消去し切れない残留エ
コーを完全に打ち消すためにＮＬＰ（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅ
ａｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）　可能を備えており、第
４図（ｂ）はＮＬＰ機能を動作させない場合、同図（Ｃ
）は動作させた場合の出力信号である。第４図（ａ）が
第３図におけるエコーキャンセラＡの近端入力信号であ
るとすると、範囲（Ｉ）、（ｍ）のレベルの低い部分の
信号は加入者Ａからの背景雑音信号であり、範囲（Ｉ＋
）のレベルの高い部分の信号は加入者Ａからの背景雑音
信号と加入者Ｂからの通話音声信号がハイブリッド回路
Ａで回り込んで発生したエコー信号とが重畳した信号で
ある。ここでは、加入者Ａからの通話音声信号が含まれ
ていないが、今後の説明上特に必要としないため省略し
てあり、範囲（１）　、　　（Ｉり　、　　（ＩＩ＋）
において、加入者Ａは黙った状態であるものとする。こ
のような信号がエコーキャンセラに入力されたときの出
力信号は第４図（ｂ）に示すようにＮＬＰ機能を動作さ
せない場合、範囲（Ｉ＋　）において、エコー信号が抑
圧されてそのレベルが低くなり、第４図（Ｃ）に示すよ
うにＮＬＰ機能を動作させた場合、範囲（ｎ　）におい
て消去し切れない残留エコーを完全に打ち消すため完全
な無音となる。

しかしながら、第２図に示した従来の音声検出器の入力
として、第４図（Ｃ）　に示すエコーキャンセラの出力
信号が与えられると、範囲（ＩＩ）の長さが音声検出器
の動作時間単位である区間に比べ十分長い場合、範囲（
ＩＩ　）においては完全な無音であるため、区間パワー
計算部（１）は零を算出し、従って推定無音時パワー計
算部（６）も無音時パワーとして零を算出する。次に、
範囲（ＩＩ＋　）に入り、音声検出器に背景雑音が入力
され始めると、区間パワー計算部（１）の出力は背景雑
音のパワーを算出して出力する。その結果、推定無音時
パワー計算部（６）の出力と区間パワー計算部（１）の
出力との比が大きくなり、無音時パワーと区間パン−と
の比による判定部（７）では出力を１として、入力信号
が背景雑音であるにもかかわらず、有音と誤判定してし
まうことになる。

（発明が解決しようとする課題〕 以上のように、従来の音声検出器は、入力としてエコー
キャンセラの出力信号のような完全な無音区間を含む信
号が与えられると、推定無音時パワー計算部（６）が完
全な無音の区間で零を算出し、これが本来の背景雑音パ
ワーと異なるため、完全な無音区間の後に続く信号が背
景雑音であるにもかかわらず、これを有音と誤判定して
しまう問題点かありた。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、エコーキャンセラの出力信号のように完全
な無音区間を含む信号が入力として与えられた場合でも
、背景雑音を有音と判定してしまうことのない音声検出
器を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る音声検出器は、加入者からの音声信号を
ハイブリッド回路を介して入力し、エコーキャンセラに
よって該入力信号に含まれるエコー成分を除去して伝送
路へ出力すると共に、伝送路からの音声信号を上記ハイ
ブリッド回路を介して加入者に出力する音声伝送システ
ムに用いられる上記音声の有無検出手段として、上記エ
コーキャンセルからの入力信号のパワーを算出する第１
のパワー算出手段と、上記第１のパワー算出手段の出力
に基づいて無音時の背景雑音パワーを算出する第２のパ
ワー算出手段と、上記第１のパワー算出手段で算出され
たパワーと上記第２のパワー算出手段で算出されたパワ
ーを比較することによって音声の有無を判定する判定手
段とを備えた音声検出器において、上記第１のパワー算
出手段の出力を所定値と比較する比較部を設けると共に
、上記第１と第２のパワー算出手段との間に設けられて
、上記比較部の出力に基づき上記第１のパワー算出手段
の出力が所定値より大きい時は第１のパワー算出手段の
出力を送出し、上記第１のパワー算出手段の出力が所定
値より小さい時には上記第２のパワー算出手段が過去に
算出した無音時の背景雑音パワーと同一の値を出力すべ
き選択制御する制御手段を備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、比較部及び制御手段により、第１
のパワー算出手段の出力が所定の値より小さい場合に第
２のパワー算出手段の算出結果がその前の区間で保持し
ていた算出結果と同一となるように作用し、従って、エ
コーキャンセラ出力信号が雫となる区間においても推定
無音時パワーを算出する第２のパワー算出手段には適切
な背景雑音パワーを保持しておくことが可能となる。

〔実施例） 以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示す音声検出器の構成図で
あり、（１）〜（９）は第２図に示した従来例と同一の
ものである。（１０）は区間パワー計算部（１）の出力
と所定の値とを比較する区間パワー比較部、（１１）は
上記区間パワー比較部（１０）の出力によって接点を切
換えて、第２のパワー算出手段としての推定無音時パワ
ー計算部（６）が過去に算出した無音時の背景雑音パワ
ーと同一の値を出力すべき制御する制御手段をなすスイ
ッチである。

吹に、第１図に示す具体的実施例の動作について説明す
る。（１）〜（６）、（８）〜（９）については従来例
と同様であるので省略する。区間パワー比較部（１０）
は区間パワー計算部（１）の出力が所定の値より大きい
場合に１を、小さい場合には０をスイッチ（１１）に出
力する。スイッチ（１１）は区間パワー比較部（ｌＯ）
の出力が１のとき区間パワー計算部（１）の出力を、０
のとき推定無音時パワー計算部（７）に出力を選択して
推定無音時パワー計算部（７）に出力する。

従って、推定無音時パワー計算部（７）の動作は区間パ
ワー比較部（１０）の出力が所定の値より大きい場合は
従来例と同様であるが、小さい場合は、無音時パワーは
区間パワーで置換えられずにその前の区間で算出されて
いた値が保持される。

このため、エコーキャンセラの出力信号のように完全な
無音区間を含む信号が入力されても推定無音時パワー計
算部（６）で常に適切な背景雑音パワーを求めることが
可能となり、背景雑音を有音と誤判定することのない音
声検出器が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、区間パワーと所定の
値を比較する比較部を設け、区間パワーが所定の値より
小さい場合に、推定無音時パワー計算部の算出結果がそ
の前の区間て保持していた算出結果と同一となるように
構成したので、エコーキャンセラ出力信号のように完全
な無音区間を含む信号が入力されても推定無音時パワー
計算部で常に適切な背景雑音パワーを求めることが可能
となり、背景雑音を有音と誤判定することのない音声検
出器が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による音声検出器の構成図
、第２図は従来の音声検出器の構成図、第３図はエコー
キャンセラを使用した音声伝送システムの構成図、第４
図はエコーキャンセラの人出力信号例の説明図である。 図において、（１）は区間パワー計算部、（６）は推定
無音時パワー計算部、（７）は無音時パワーと区間パワ
ーとの比による判定部、（１０）は区間パワー比較部、
（１１）は制御手段をなすスイッチである。 尚、 図中、 同一符号は同 又は相当部分を示 す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　加入者からの音声信号をハイブリッド回路を介して入
   力し、エコーキャンセラによって該入力信号に含まれる
   エコー成分を除去して伝送路へ出力すると共に、伝送路
   からの音声信号を上記ハイブリッド回路を介して加入者
   に出力する音声伝送システムに用いられる上記音声の有
   無検出手段として、上記エコーキャンセルからの入力信
   号のパワーを算出する第１のパワー算出手段と、上記第
   １のパワー算出手段の出力に基づいて無音時の背景雑音
   パワーを算出する第２のパワー算出手段と、上記第１の
   パワー算出手段で算出されたパワーと上記第２のパワー
   算出手段で算出されたパワーを比較することによって音
   声の有無を判定する判定手段とを備えた音声検出器にお
   いて、上記第１のパワー算出手段の出力を所定値と比較
   する比較部を設けると共に、上記第１と第２のパワー算
   出手段との間に設けられて、上記比較部の出力に基づき
   上記第１のパワー算出手段の出力が所定値より大きい時
   は第１のパワー算出手段の出力を送出し、上記第１のパ
   ワー算出手段の出力が所定値より小さい時には上記第２
   のパワー算出手段が過去に算出した無音時の背景雑音パ
   ワーと同一の値を出力すべき選択制御する制御手段を備
   えたことを特徴とする音声検出器。