JPH04362830A

JPH04362830A - 音声パケット通信方式

Info

Publication number: JPH04362830A
Application number: JP3163397A
Authority: JP
Inventors: Osamu Noguchi; 修野口; Takao Suzuki; 孝夫鈴木; Kazuhiro Watanabe; 和浩渡邉; Hiroshi Imai; 寛今井
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1992-12-15

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報を所定長のパケッ
トに構成して伝送するパケット通信方式に係り、特に、
音声信号をパケット化して伝送する音声パケット通信方
式に関する。

【０００２】

【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、これら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
装置には、たとえば特開昭６１−２１６５２号公報に記
載のものがあった。

【０００３】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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００５】そこで、本願出願人は、特願昭６３−１４
７９９４　号にて受信側にて無音フレームの環境雑音を
再生することができる音声パケットシステムを提案した
。このシステムでは、送信側にて無音区間におけるノイ
ズレベルを検出して、このノイズレベルを次に送信する
有音フレームのパケットにコードとして符号化して付加
し、このパケットを受信した受信側にて無音フレームを
再生する際に、ノイズレベルコードに基づいて擬似環境
雑音を生成して、無音区間に挿入するように構成されて
いた。

【０００６】しかし、このシステムでは、連続する無音
フレームの全区間について、その環境雑音の平均電力を
算出して次の有音パケットにコードとして付加するので
、無音区間中にその環境雑音が大きく変化した場合に対
応することができなかった。このような変化があった場
合には、この無音区間と次の有音区間中の環境雑音との
接続部において環境雑音のレベル差が大きくなり、やは
り受話者が違和感を感じる場合がある。たとえば、道路
付近において無音区間中から次の有音部分にかけて自動
車が通過した場合などのように周辺環境雑音が大きく変
化した場合、その時点での有音部分の環境雑音のレベル
は高いが、その直前の無音部分の環境雑音は環境雑音が
少ない前の状態と平均化されて低いレベルとなっている
ため、受話者に違和感を与えるという問題があった。

【０００７】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、無音部分中に大きな環境雑音の変化があった場合で
も、その後の有音部分との間に違和感のない自然な再生
を行なうことができる音声パケット通信方式を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【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、送信側装置にシリアルに入力する音声信
号をこの装置にて随時パケット化して、これら音声パケ
ットを伝送路を介して受信側装置に伝送し、この受信側
装置にて受信した音声パケットからシリアルに音声信号
を復元する音声パケット通信方式において、送信側装置
は、入力した信号に有意な音声情報が含まれているか否
かを識別して有音区間と無音区間とを区別し、有音区間
においては、その音声信号から所定長毎に有音パケット
を形成して、これら音声パケットを伝送路にシリアルに
送出し、無音区間においては、その無音区間を一定周期
毎に区切ってそれぞれの周期区間に混入されている環境
雑音の平均電力を算出して、これら算出した平均電力を
ノイズレベルコードとしてそれぞれ符号化することによ
りそれぞれ一定周期ごとに圧縮し、これら符号化したノ
イズレベルコードをそれぞれの周期毎にパケットに付加
して伝送路にシリアルに送出し、受信側装置は、伝送路
を介してシリアルに受信するパケットを有音パケットで
あるかノイズレベルコードが含まれるパケットであるか
否かを識別して、有音パケットを受信した場合は、シリ
アルに元の音声信号に変換して、無音区間においては、
受信したパケットからノイズレベルコードを抽出して、
このノイズレベルコードに基づいて擬似環境雑音をそれ
ぞれその周期分だけ生成して、この生成した擬似環境雑
音をそれぞれ無音区間にシリアルに挿入していくことを
特徴とする。

【０００９】この場合、送信側装置は、有音区間にて形
成される音声パケットに、無音区間と同一の一定周期毎
に周期表示を付加して送信し、受信側装置は、この周期
表示が付加された音声パケットの着信と無音区間におけ
るノイズレベルコードが付加されたパケットの着信とに
基づいて送信側と同期をとり、この同期をとったタイミ
ングにて受信した音声パケットをシリアルに元の音声信
号に復元していくとよい。

【００１０】一方、本発明は、シリアルに入力する音声
信号を随時パケット化して、これら音声パケットを伝送
路に送出して受信側へシリアルに送信する音声パケット
送信装置において、この送信装置は、入力信号をパケッ
ト化可能な信号に変換する信号変換手段と、この信号変
換手段にて変換された信号を所定の長さ毎に区切ってパ
ケット化可能な所定長の音声フレームを形成する音声フ
レーム形成手段と、この音声フレーム形成手段にて形成
された音声フレームに有意な音声信号が含まれているか
否かを判定して、有音区間と無音区間とを区別する音声
フレーム判定手段と、この音声フレーム判定手段にて無
音部分であると判定された区間においてその無音区間を
一定周期毎に区切るための周期を決定する周期決定手段
と、この周期決定手段にて決定された一定周期毎に、そ
れぞれの周期区間の音声フレームに混入されている環境
雑音の平均電力を算出し、これら算出した平均電力をノ
イズレベルコードとしてそれぞれ符号化するノイズレベ
ル検出手段と、このノイズレベル検出手段にて生成され
たノイズレベルコードを含むパケットをその無音区間に
おける一定周期毎に組み立ててシリアルに送信するとと
もに、音声フレーム判定手段にて判定された有音部分の
音声フレームをそれぞれパケット化してシリアルに送信
するパケット組立手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】また、この音声パケット送信装置の周期決
定手段は、音声フレーム判定手段にて有音区間であると
判定された区間においても無音区間での一定周期と同一
の周期を検出して、その一定周期毎に、この一定周期を
示す周期表示フラグをパケット組立手段へ送出して、こ
のパケット組立手段は、その周期表示を有音区間にて形
成された音声パケットに付加して送信してもよい。

【００１２】他方、本発明は、送信側装置にてパケット
化された音声信号をそれぞれ伝送路を介して受信し、こ
れら受信した音声パケットから元の音声信号をシリアル
に復元するパケット受信装置において、この受信装置は
、伝送路を介して受信した音声パケットを音声フレーム
と制御フレームとにそれぞれ分解するパケット分解手段
と、このパケット分解手段にて分解された制御フレーム
から送信側装置にて付加された無音区間における環境雑
音の平均電力のレベルを示すノイズレベルコードを検出
するノイズレベルコード検出手段と、このノイズレベル
コード検出手段にて検出されたノイズレベルコードに基
づいてその無音区間における環境雑音の平均電力を復元
して、この平均電力に基づいて擬似環境雑音をそれぞれ
の周期分づつ生成する環境雑音発生手段と、この環境雑
音発生手段にて生成した環境雑音をパケット分解手段に
て分解された音声フレーム相互間の無音区間にそれぞれ
挿入する雑音挿入手段と、パケット分解手段にて分離さ
れた音声フレームおよび雑音挿入手段にて挿入された環
境雑音を含む無音フレームを元の音声信号にそれぞれシ
リアルに変換する情報変換手段と備えたことを特徴とす
る。

【００１３】また、この音声パケット受信装置の環境雑
音発生手段は、ノイズレベルコード検出手段にて検出さ
れたノイズレベルコードを復号化して平均電力を求める
ノイズレベルデコード手段と、一定レベルの白色雑音を
生成する白色雑音発生手段とこの白色雑音発生手段にて
生成された白色雑音にノイズレベルデコード手段にて求
めた平均電力を乗算して、所定のレベルの擬似環境雑音
を生成する乗算手段とを備えるとよい。

【００１４】さらに、この音声パケット受信装置は、送
信側装置とは別に音声信号を再生するための再生クロッ
ク発生手段を備えるとともに、伝送路を介して受信した
音声パケットが一定周期毎のパケットであるか否かを識
別する周期パケット識別手段とを備え、この周期パケッ
ト識別手段によって一定周期毎のパケットが検出された
ときに、そのパケットの着信時間に基づいて再生クロッ
ク発生手段にて生成する再生クロックを送信側に同期さ
せつつ、この同期した再生クロックにて受信した音声パ
ケットを元の音声信号に復元していくようにするとよい
。

【００１５】

【作用】本発明の音声パケット通信方式によれば、無音
部分中に環境雑音の変化があった場合でも、送信側にて
その無音区間を一定周期毎に区切ってそれぞれの周期毎
に環境雑音の平均電力を算出して符号化し、これをパケ
ットに付加して周期毎に送信しているので、受信側では
その周期毎に無音区間中の環境雑音を更新して、音声部
分の間の無音区間に挿入することにより自然な再生を図
り得る。

【００１６】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明による音声パ
ケット通信方式の実施例を詳細に説明する。まず、本発
明による音声パケット通信方式の第１の実施例を図１〜
図４を参照して説明する。

【００１７】図１には、第１の実施例による音声パケッ
ト通信方式が適用される音声パケット送信装置の構成お
よびシステム構成が示されている。この図において、音
声パケット送信装置１０は、入力端子ＩＮにシリアルに
入力した音声アナログ信号をパケット化して送信する装
置である。このパケット送信装置１０は、その出力線５
０が非同期転送モード（以下、ＡＴＭ　と記す）交換機
２００　に収容されている。ＡＴＭ　交換機２００　は
伝送路３００　を収容して、パケット送信装置１０から
送信されたパケットを受信側へ実時間にて転送する、高
速・広帯域スイッチング回路等にて構成されている。伝
送路３００　は、望ましくは数十メガビット毎秒ないし
百数十メガビット毎秒の伝送容量を有する通信路にて構
成されている。これにより、この実施例が適用される通
信網は、高速・広帯域の通信を可能として、遠隔地およ
び異なる通信網たとえば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅ
ａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）　との間においても実時間の伝送
を行ない得る。

【００１８】このような通信網における音声パケット送
信装置１０は、　Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換回路
１００　と、音声フレーム形成回路１１０　と、音声検
出回路１２０　と、ノイズレベルエンコーダ１３０　と
、周期決定回路１４０　と、パケット組立回路１５０　
とを備えている。

【００１９】Ａ／Ｄ　変換回路１００　は、入力端子Ｉ
Ｎを介してシリアルに入力したアナログ音声信号をパケ
ット化可能なディジタル信号に変換する信号変換回路で
ある。この変換回路１００　には、図示しないクロック
発生回路からサンプリングクロックが供給されており、
このサンプリングクロックに応導して音声アナログ信号
をサンプリングして、パケット化可能なデジタル信号に
変換する。音声フレーム形成回路１１０は、Ａ／Ｄ　変
換回路１００　にて変換された連続するディジタル信号
をパケットを形成するために固定長のデータセルに分割
して一定長のフレームを形成する回路である。このフレ
ーム形成回路１１０　は、フレーム形成した音声フレー
ムをパケット組立回路１５０　、音声検出回路１２０　
およびノイズレベルエンコーダ１３０　にそれぞれ出力
する。

【００２０】音声検出回路１２０　は、フレーム形成回
路１１０　から供給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否かを判定する回路である。この検
出回路１２０　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。この検出回路１２０　は
有音フレームを検出した場合は、有音検出信号ＳＹをパ
ケット組み立て回路１５０　および周期決定回路１４０
　へそれぞれ供給し、無音フレームを検出した場合は、
無音検出信号ＳＳを周期決定回路１４０　へ供給する。

【００２１】周期決定回路１４０　は、音声検出回路１
２０　にて検出された無音区間における環境雑音を平均
化する周期区間を決定する回路であり、音声検出回路１
２０　から無音検出信号ＳＳを受けると、ノイズレベル
エンコーダ１３０　へ周期信号ＳＰを送出し、その後一
定周期毎、たとえば音声検出回路１２０　から送出され
る無音検出信号ＳＳを複数回カウントする毎に周期信号
ＳＰをノイズレベルエンコーダ１３０　へ供給し、音声
検出回路１２０　から有音検出信号ＳＹを受けた場合に
周期信号ＳＰの送出を停止する。なお、この周期決定回
路１４０　には、Ａ／Ｄ　変換回路１００　へサンプリ
ングクロックを供給するクロック発生回路から同様のク
ロックが供給されており、このクロックをカウントする
ことにより一定周期時間（たとえば、５００ｍｓ）を決
定するようにしてもよい。

【００２２】ノイズレベルエンコーダ１３０　は、音声
検出回路１２０　にて無音区間と判定された区間におい
て、周期決定回路１４０　から供給される周期信号ＳＰ
毎に、その区間を区切り、それぞれの期間にフレーム形
成回路１１０　から供給される複数の無音フレームに含
まれる環境雑音の平均電力を算出する回路である。この
ノイズレベルエンコーダ１３０　は、算出した環境雑音
の平均電力をノイズレベルコードＣＮとして符号化して
パケット組立回路１５０　へ供給する。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−５ｄＢ／ｏｃ
ｔ　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
て受話側で擬似環境雑音を再現可能である。しかし、無
音区間において、その雑音レベルが突然変化した場合、
たとえば道路付近での送話中に自動車が通過した場合な
どにおいては、そのレベルが無音区間内においても変化
する。したがって、このノイズレベルエンコーダ１３０
　では、一定周期毎にレベル情報を更新して送出し、連
続する無音部分に続く有音区間との接続部の違和感を除
去する。この場合、無音フレームでの平均電力は、その
最大値を通常の音声検出の特性を考慮して、たとえば−
３６ｄＢ　程度として、そのレベル精度を−２ｄＢ刻み
程度に量子化すればよい。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ＣＮはたとえば、４
ｂｉｔ　程度で示すことができ、この情報を制御フレー
ムに付加しても他の制御情報を圧迫することなく送信す
ることができる。

【００２３】パケット組立回路１５０　は、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
てシリアルに送信するとともに、ノイズレベルエンコー
ダ１３０　から供給されたノイズレベルコードＣＮを送
信するためにパケットを組み立てる回路である。このパ
ケット組立回路１５０　は、有音フレームをパケットと
して組み立てる場合は、フレーム形成回路１１０　にて
形成されたデータセルにヘッダ等の制御情報フレームを
付加してパケットを組み立て、出力線１５０　へ送出す
る。この場合の制御情報には、宛先端末ナンバーやパケ
ットシーケンスナンバー等が含まれる。また、パケット
組立回路１３０　は、ノイズレベルコードＣＮを送信す
る場合は、上記ヘッダと同様な制御情報フレームを生成
して、これにノイズレベルコードＣＮを付加してパケッ
ト化し、送信する。

【００２４】次に図２を参照すると、この図は本実施例
による音声パケット通信方式が適用されるパケット受信
装置の構成およびそのシステム構成を示している。この
図において、パケット受信装置４０は、その受信線２５
０　がＡＴＭ　交換機２１０　に収容され、この交換機
２１０　を介して受信した音声パケットから元音声信号
を復元する装置である。ＡＴＭ　交換機２１０　は、送
信側交換機２００　と同様に伝送路３００　を収容して
、高速・広帯域のスイッチング回路等にて構成されてい
る。

【００２５】この実施例のパケット受信装置４０は、パ
ケット分解回路４００　と、コード識別回路４１０　と
、環境雑音発生回路４２０　と、雑音挿入回路４３０　
と、Ｄ／Ａ　（デジタルアナログ）変換回路４４０　と
を備えている。パケット分解回路４００　は、ＡＴＭ　
交換機２１０から受信線２５０　を介して受信した音声
パケットを音声フレームと制御フレームとに分解する回
路である。この実施例の場合、パケット分解回路４００
　に着信するパケットに含まれる音声フレームは、有音
区間に送出されたパケットの有音フレームだけであるの
で、このパケット分解回路４００　は、分解した有音区
間における有音フレームを雑音挿入回路４３０　を介し
てＡ／Ｄ　変換回路４４０　へ転送し、また、そのとき
分解した制御フレームおよび無音区間にて受信するパケ
ットの制御フレームをコード識別回路４１０　へそれぞ
れ転送する。

【００２６】コード識別回路４１０　は、パケット分解
回路４００　から転送される制御フレームに無音区間に
おける環境雑音の平均電力を示すノイズレベルコードが
含まれているか否かを検出する回路である。このコード
識別回路４１０　は、ノイズレベルコードを検出した場
合、そのコードを環境雑音発生回路４２０　へ転送する
。この環境雑音発生回路４２０　は、コード識別回路４
１０　から転送されたノイズレベルコードに基づいて擬
似環境雑音を生成する回路である。この環境雑音発生部
４２０　は、ノイズレベルデコーダ４２２　と、白色雑
音発生回路４２４　と、フィルタ４２６　と、乗算器４
２８　とから構成されている。

【００２７】ノイズレベルデコーダ４２２　は、コード
識別回路４１０　から供給されたノイズレベルコードを
復号化して、そのコードに基づいて送信側装置１０にて
求めた環境雑音の平均電力に相当する乗算係数を発生し
、この係数を乗算器４２８　へ供給する回路である。白
色雑音発生回路４２４は、所定レベルの白色雑音を生成
する回路であり生成した白色雑音をフィルタ４２６　を
介して乗算器４２８　へ供給する。フィルタ４２６は、
−５ｄＢ／ｏｃｔの特性を有しており、白色雑音発生回
路４２４　から供給された白色雑音をフィルタ処理する
。乗算器４２８　は、ノイズレベルデコーダ４２２　か
ら供給された環境雑音の係数を、フィルタ４２６　を介
して入力する白色雑音に乗算する回路である。したがっ
て、この乗算器４２８　から出力される擬似雑音は、送
信側にて求めた環境雑音の平均電力と同等のレベルを有
する擬似環境雑音となる。この擬似環境雑音は、一定周
期毎に、つまりノイズレベルコードが供給されるたび毎
に、随時その雑音レベルが更新されて雑音挿入回路４４
０　へ供給される。

【００２８】雑音挿入回路４３０　は、無音区間に擬似
環境雑音を挿入する回路である。詳しくは、この雑音挿
入回路４３０　は、環境雑音発生回路４２０　から擬似
環境雑音が供給されない有音区間においては、パケット
分解回路４００　からシリアルに供給される有音フレー
ムをそれぞれ連続するように接続して有音区間を再構成
し、この有音区間と次の有音区間との間における有音フ
レームが着信しない区間、すなわち無音区間においては
、雑音発生回路４３０　から供給される擬似環境雑音を
随時挿入して有音区間と無音区間とを連続するように接
続して、連続するシリアル信号を再構成する。Ｄ／Ａ　
変換回路４４０　は、デジタル信号をアナログ信号に変
換する回路であり、雑音挿入回路４３０　にて再構成さ
れた有音区間と無音区間とを接続した連続する再生デジ
タル信号を元のアナログ音声信号にそれぞれ変換する。この変換回路４３０　は、復元した音声信号を再生信号
出力端子ＯＵＴ　からシリアルに送出する。

【００２９】次に、この第１の実施例におけるパケット
通信方式を各部の動作とともに説明する。まず、音声パ
ケット送信装置１０に、その入力端子ＩＮよりアナログ
信号が入力すると、Ａ／Ｄ　変換回路１００　は、この
アナログ信号をデジタル信号に変換して、このデジタル
信号を音声フレーム形成回路１２０　に送出する。次に
音声フレーム形成回路１２０　は、Ａ／Ｄ　変換回路１
００　から入力するデジタル信号を所定長毎に分割して
音声フレームとして形成し、この音声フレームをそれぞ
れ音声検出回路１２０　、パケット組立回路１５０　お
よびノイズレベルエンコーダ１３０　へ転送する。

【００３０】次いで音声検出回路１２０　は、形成回路
１２０　から転送された音声フレームに有意な音声情報
が含まれているか否かをそれぞれ判定して、その判定結
果をパケット組立回路１５０　と周期決定回路１４０　
へ有音検出信号ＳＹまたは無音検出信号ＳＳとして送出
する。これにより、それぞれの区間が有音区間と無音区
間とに区別される。次に、音声検出回路１２０　にて有
音区間であると判定された場合、パケット組立回路１５
０　は、図３に示すように有音検出信号ＳＹを受ける毎
に、音声フレーム形成回路１１０　から供給された有音
フレームにヘッダ等の制御フレームを付してパケットを
組み立て、出力線１５０　へ順次送出する。

【００３１】次に、音声検出回路１２０　にて無音区間
であると判定された場合、周期決定回路１４０　は、音
声検出回路１２０　から最初の無音検出信号ＳＳを受け
ると、ノイズレベルエンコーダ１３０　へ最初の周期信
号ＳＰを送出する。この周期信号ＳＰを受けたエンコー
ダ１３０　は、次の周期信号ＳＰを受けるまで音声フレ
ーム形成回路１１０　から供給される複数の無音フレー
ムの平均電力を算出し始める。次いで、周期決定回路１
４０は、音声検出回路１２０　から所定の回数の無音検
出信号ＳＳを受けると、たとえば、図３に破線で示す４
個の無音フレームが検出されると、ノイズレベルエンコ
ーダ１３０　へ次の周期信号ＳＳを送出する。これによ
りノイズレベルエンコーダ１３０　は、その周期区間の
平均電力を算出してこれを符号化したノイズレベルコー
ドＣＮをパケット組立回路１５０　へ供給する。この無
音区間における平均電力の検出が周期決定回路１４０　
にて決定する一定周期毎に行なわれる。次いで、ノイズ
レベルコードＣＮを受けたパケット組立回路１５０　は
、図３に示すようにノイズレベルコードＣＮを受けるた
び毎に、つまり一定周期毎に、このコードをヘッダ等を
含む制御フレームに付加して音声フレームのない無音パ
ケットを形成してそれぞれ送信線１５０　へ送出する。

【００３２】この場合、たとえば図３に示すように３番
目の周期の３つ目の無音フレームから周辺環境雑音がレ
ベルの低い状態１からレベルの高い状態２のように大き
く変化した際に、３番目の周期区間の平均電力は２番目
のものよりわずかに大きくなり、４番目の平均電力は状
態２の環境雑音に相当するレベルの高いものとなる。し
たがって、状態２が有音区間に続く場合でも、４番目の
ノイズレベルコードの送信によって次の有音区間の周辺
環境雑音と同等の雑音情報を受信側へ知らせることがで
きる。

【００３３】このように送信側で形成された有音区間の
有音パケットおよびノイズレベルコードを含むパケット
は、パケット網を介して音声パケット受信装置４０へ伝
送される。このパケット通信方式では、ノイズレベルパ
ケットの送信を余分に行なうため、無音区間を完全に圧
縮して無音パケットを送信しない通信方式と比較して情
報効率の低下が懸念されるが、このノイズレベルパケッ
トは５００ｍｓ　程度（音声フレーム４回）に一回の更
新であり、その情報量も非常に小さく情報効率の低下は
ほとんどない。つまり、　ＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮
問委員会）における広帯域ＩＳＤＮの検討によるパケッ
ト長（セル長）は最大４８ｂｉｔ　以下であるため、デ
ジタルＰＣＭ情報で音声情報を送ることとすれば有音率
４０％　として、ノイズレベル伝送に必要な情報量は０
．１％以下となり、ほとんど情報効率の低下はないとい
える。

【００３４】次に、パケット網から上記パケットを受信
する音声パケット受信装置４０において、まず、受信線
２５０　を介してパケット分解回路４００　にパケット
が着信する。パケット分解回路４００　は、パケットが
着信すると、このパケットを音声フレームと制御フレー
ムとに分解して、音声フレームを雑音挿入回路４３０　
へ転送されるとともに、制御フレームをコード識別回路
４１０　へ転送する。この場合、有音区間であれば、有音フレームを含むパケ
ットがパケット分解回路４００　に連続して着信するの
で、パケット分解回路４００　は、有音区間のパケット
から分解した、これら有音フレームを雑音挿入回路４３
０　へ順次転送する。次いで、雑音挿入回路４３０　は
、これら有音フレームを入力すると、それぞれ接続して
有音区間を再構成してＤ／Ａ　変換回路４４０　へ連続
するデジタル信号として転送する。

【００３５】また、無音区間であれば、一定周期毎にパ
ケット分解回路４００にはノイズレベルコードを含む制
御フレームのみのパケットが着信するので、パケット分
解回路４００　は、これら制御フレームをコード識別回
路４１０　へ転送する。次いで、コード識別回路４１０
　は、制御フレームからノイズレベルコードを検出して
、このコードをノイズレベルデコーダ４２２　へ送出す
る。次いでノイズレベルデコーダ４２２　は、ノイズレ
ベルコードを入力すると、このコードを復号化して送信
側装置１０にて求められた平均電力に等しい係数を乗算
器４２８　へ送出する。一方、乗算器４２８　にはフィ
ルタ４２６　を介して白色雑音発生回路４２４　から白
色雑音が供給されている。これにより、乗算器４２８　
は、この白色雑音にデコーダ４２２　から入力する係数
を乗算して所望の擬似雑音を雑音挿入回路４３０　へ送
出する。この擬似雑音の生成が一定周期毎に更新される
。

【００３６】この結果、雑音挿入回路４３０　は、無音
区間に雑音発生回路４２０　にて順次更新する擬似環境
雑音を挿入して無音区間を再構成し、有音区間に連続す
るシリアル信号をＤ／Ａ　変換回路４４０　へ供給する
。次いで、Ｄ／Ａ　変換回路４４０　は、雑音挿入回路
４４０　にて再構成したデジタル信号をアナログ信号に
変換してシリアルに再生出力端子ＯＵＴ　に出力する。これにより、再生出力端子ＯＵＴ　から送信側にて入力
したアナログ音声信号とほぼ等しい音声出力が得られる
。

【００３７】このように本実施例によれば無音区間中の
環境雑音の変動に合わせて、受信側にて挿入擬似雑音レ
ベルを随時更新することができる。この結果、無音区間
に続く有音区間の環境雑音のレベルとの間の差がなくな
り、より精度の高い近似が可能となる。したがって、受
話者にとって自然な通話を実現することができる。また
、無音区間中の環境雑音の変動は、受話者にとって回線
がつながっていることが確認できる。したがって、この
面においても自然性を確保することができる。

【００３８】次に、図４〜図６を参照して、本発明によ
るパケット通信方式の第２の実施例を説明する。図４に
は、この第２の実施例に適用される音声パケット送信装
置６０の構成およびシステム構成が示されている。この
図において、第１の実施例の装置装置１０と異なる点は
、周期決定回路１４０　に代わり、無音区間にて一定周
期を決定するとともに、有音区間においても一定周期毎
に周期表示ＴＦを付した周期パケットを送り出させるた
めの一定周期を決定する一定周期決定回路１４２　が備
えられている点である。

【００３９】詳しくは、この一定周期決定回路１４２　
は、音声検出回路１２０　から有音検出信号ＳＹが供給
されると、たとえば、この有音検出信号ＳＹを所定の数
だけ計数して周期信号ＳＰと同一の一定周期を検出して
、一定周期表示フラグＴＦをパケット組立回路１５０　
へ送出する回路である。この一定周期決定回路１４２　
は、Ａ／Ｄ　変換回路１００　へ供給されるサンプリン
グクロックに同期して、その精度の範囲にて一定周期を
決定してもよい。それぞれの場合、サンプリングクロッ
ク発生回路が１０−６〜１０−８の発振精度を有してい
れば、その精度にて一定周期が決定される。

【００４０】これにより、パケット組立回路１５０　は
、図６に実線にて示す無音区間のノイズパケット１、２
、．．．　とともに、破線で示す有音区間の有音フレー
ムにも一定周期表示を付加したパケットを送信する。し
たがって、この第２の実施例の音声パケット送信装置６
０は有音区間および無音区間にかかわらず、一定周期毎
に、その周期を表示するパケットを送信する。たとえば
、４フレーム（５００ｍｓ）　毎に周期パケットを送信
する。

【００４１】図５には、この第２の実施例によるパケッ
ト通信方式に適用される音声パケット受信装置７０の構
成およびシステム構成が示されている。この図において
、第１の実施例の受信装置４０と異なる点は、送信側か
ら送られる周期パケットを識別するためのパケット識別
回路３９０　と、このパケット識別回路３９０　にて検
出された周期パケットの受信に基づいて、自装置に単独
に備えられた再生クロック発生回路４５２　を送信側と
同期をとるためのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　
Ｌｏｏｐ）回路４５０　とを備えた点である。

【００４２】詳細には、パケット識別回路３９０　は、
周期パケットに付加された周期表示を検出して、その受
信を行なったときにＰＬＬ　回路４５０　へ周期受信信
号ＴＳを供給する周期検出回路である。ＰＬＬ　回路４
５０　は、再生クロック発生回路４５２　を含み、加減
算回路４５４　と、ローパスフィルタ４５６　と、再生
クロックカウント回路４５８　を備えている。このＰＬ
Ｌ　回路４５０　は、パケット識別回路３９０　から周
期受信信号ＴＳを受けると、この周期受信信号ＴＳを加
減算回路４５２　の正転端子（＋）　に入力して、その
入力を基準入力として再生クロックを補正する。

【００４３】加減算回路４５２　は、パケット識別回路
３９０　から供給される周期受信信号ＴＳを正入力端子
（＋）　に入力して、再生クロックカウント回路４５８
　から供給される周期検出信号ＴＰを負入力端子（−）
　に入力して、これらに応導して「正」、「負」または
「零」出力を送出する。詳しくは、たとえば、（＋）　
端子に入力信号が供給された場合に、その後、（−）　
端子に入力信号が供給されるまで正信号を送出して、（
−）端子に入力信号が供給されると、これを先の正信号
に加算して出力を「零」とする。また、先に（−）　端
子に入力信号があると、前記とは逆に（＋）　端子に入
力信号が供給されるまで、負信号を出力する。すなわち
、この加減算回路４５４　は、２つの入力信号の時間差
分だけ先に入力した信号の入力端子の符号と同じ符号の
出力信号を送出する加減算回路を構成している。ローパ
スフィルタ４５６　は、加減算回路４５４　から供給さ
れる出力信号の高周波成分を遮断して低域成分のみを再
生クロック発生回路４５２の補正入力へ供給する回路で
ある。これにより、再生クロック発生回路４５２　の補
正入力には、加減算回路４５４　の出力が正出力の場合
に、加速電圧が供給されて再生クロックの発生タイミン
グが早くなり、負出力の場合は減速電圧が供給されて再
生クロックのタイミングが遅くなる。

【００４４】再生クロック発生回路４５２　は、音声信
号を再生する場合、８ｋＨｚ以上の再生クロックを発生
する。この再生クロック発生回路４５２　は、電圧制御
発振器（ＶＣＯ）４６０を備えている。この電圧制御発
振器４６０　は、１０−６〜１０−８程度の発振精度を
有する高安定水晶発振子を用いた位相同期発振器等によ
り構成されている。再生クロックカウント回路４５８　
は、再生クロック発生回路４５２　から供給される再生
クロックをカウントして送信側の周期と同一のたとえば
５００ｍｓ　の一定周期を検出する。この周期検出信号
ＳＰは、加減算回路４５４　へフィードバックされる。

【００４５】これら再生クロック補正回路４５０　と、
再生クロック発生回路４３０　と、再生クロックカウン
ト回路４４０　とは、周期パケットの受信による周期受
信信号ＳＲを基準入力とするＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏ
ｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）　回路を構成する。

【００４６】しかして、この第２の実施例においては、
送信側にて送信されるノイズパケットと周期表示が付加
された有音パケットとからなる周期パケットを受信する
ことにより、自装置の再生クロックを送信側と同期させ
ることができ、Ｄ／Ａ　変換回路４４０　における音声
信号の復元を忠実にかつ精確に行なうことができる。し
たがって、送信側装置および受信側装置にて交換ノード
から唯一のクロックを得られない場合においても適用す
ることができ、網構成を自由にかつ広範囲にわたって構
成することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明による音声
パケット通信方式によれば、無音部分中に環境雑音の変
化があった場合でも、送信側にてその無音区間を一定周
期毎に区切ってそれぞれの周期毎に環境雑音の平均電力
を算出して符号化し、これをパケットに付加して周期毎
に送信しているので、受信側ではその周期毎に無音区間
中の環境雑音を更新して、音声部分の間の無音区間に挿
入することにより自然な再生を行なうことができる。さ
らに、有音区間においても周期表示を付加することによ
り、無音区間のパケットとともに周期パケットを送信す
ることにより、受信側における同期を精確にとることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による音声パケット通信方式の第１の実
施例に適用される音声パケット送信装置の構成およびシ
ステム構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明による音声パケット通信方式の第１の実
施例に適用される音声パケット受信装置の構成およびシ
ステム構成を示す機能ブロック図である。

【図３】本発明による音声パケット通信方式の第１の実
施例におけるパケット送信例を示す信号図である。

【図４】本発明による音声パケット通信方式の第２の実
施例に適用される音声パケット送信装置の構成およびシ
ステム構成を示す機能ブロック図である。

【図５】本発明による音声パケット通信方式の第２の実
施例に適用される音声パケット受信装置の構成およびシ
ステム構成を示す機能ブロック図である。

【図６】本発明による音声パケット通信方式の第２の実
施例におけるパケット送信例を示す信号図である。

【符号の説明】

１０，６０　　　音声パケット送信装置４０，７０　　
　音声パケット受信装置５０　　送信線１００　　　Ａ／Ｄ　変換回路１１０　　　音声フレーム形成回路１２０　　　音声検出回路１３０　　　ノイズレベルエンコーダ１４０　　　周期決定回路１４２　　　一定周期決定回路１５０　　　パケット組立回路２００，２１０　　　ＡＴＭ　交換機３００　　　伝送路３９０　　　パケット識別回路４００　　　パケット分解回路４１０　　　コード識別回路４２０　　　環境雑音発生回路４２２　　　ノイズレベルデコーダ４２４　　　白色雑音発生回路４２６　　　フィルタ４２８　　　乗算器４３０　　　雑音挿入回路４４０　　　Ｄ／Ａ　変換回路４５０　　　ＰＬＬ　回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　送信側装置にシリアルに入力する音声
信号を該装置にて随時パケット化して、該音声パケット
を伝送路を介して受信側装置に伝送し、該受信側装置に
て受信した音声パケットからシリアルに前記音声信号を
復元する音声パケット通信方式において、前記送信側装
置は、入力した信号に有意な音声情報が含まれているか
否かを識別して有音区間と無音区間とを区別し、有音区
間においては、その音声信号から所定長毎に有音パケッ
トを形成して、該音声パケットを伝送路にシリアルに送
出し、無音区間においては、その無音区間を一定周期毎
に区切ってそれぞれの周期区間に混入されている環境雑
音の平均電力を算出して、該算出した平均電力をノイズ
レベルコードとしてそれぞれ符号化することによりそれ
ぞれ一定周期ごとに圧縮し、該符号化したノイズレベル
コードをそれぞれの周期毎にパケットに付加して伝送路
にシリアルに送出し、前記受信側装置は、伝送路を介し
てシリアルに受信するパケットを有音パケットであるか
ノイズレベルコードが含まれるパケットであるか否かを
識別して、有音パケットを受信した場合は、シリアルに
元の音声信号に変換して、無音区間においては、受信し
たパケットからノイズレベルコードを抽出して、該ノイ
ズレベルコードに基づいて擬似環境雑音をそれぞれその
周期分だけ生成して、該生成した擬似環境雑音をそれぞ
れ無音区間にシリアルに挿入していくことを特徴とする
音声パケット通信方式。
【請求項２】　　請求項１に記載の音声パケット通信方
式において、前記送信側装置は、前記有音区間にて形成
される音声パケットに、無音区間と同一の一定周期毎に
周期表示を付加して送信し、前記受信側装置は、前記周
期表示が付加された音声パケットの着信と前記無音区間
におけるノイズレベルコードが付加されたパケットの着
信とに基づいて前記送信側と同期をとり、該同期をとっ
たタイミングにて受信したパケットをシリアルに元の音
声信号に復元していくことを特徴とする音声パケット通
信方式。
【請求項３】　　シリアルに入力する音声信号を随時パ
ケット化して、該音声パケットを伝送路に送出して受信
側へシリアルに送信する音声パケット送信装置において
、該送信装置は、入力信号をパケット化可能な信号に変
換する信号変換手段と、該信号変換手段にて変換された
信号を所定の長さ毎に区切ってパケット化可能な所定長
の音声フレームを形成する音声フレーム形成手段と、該
音声フレーム形成手段にて形成された音声フレームに有
意な音声信号が含まれているか否かを判定して、有音区
間と無音区間とを区別する音声フレーム判定手段と、該
音声フレーム判定手段にて無音部分であると判定された
区間において、その無音区間を一定周期毎に区切るため
の周期を決定する周期決定手段と、該周期決定手段にて
決定された一定周期毎に、それぞれの周期区間の音声フ
レーム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それぞ
れ符号化するノイズレベル検出手段と、該ノイズレベル
検出手段にて生成されたノイズレベルコードを含むパケ
ットをその無音区間における一定周期毎に組み立ててシ
リアルに送信するとともに、前記音声フレーム判定手段
にて判定された有音部分の音声フレームをそれぞれパケ
ット化してシリアルに送信するパケット組立手段とを備
えたことを特徴とする音声パケット送信装置。
【請求項４】　　請求項３に記載の音声パケット送信装
置において、前記周期決定手段は、前記音声フレーム判
定手段にて有音区間であると判定された区間においても
無音区間での一定周期と同一の周期を検出して、その一
定周期毎に、この一定周期を示す周期表示フラグを前記
パケット組立手段へ送出し、該パケット組立手段は、そ
の周期表示を有音区間にて形成された音声パケットに付
加して送信することを特徴とする音声パケット送信装置
。
【請求項５】　　送信側装置にてパケット化された音声
信号をそれぞれ伝送路を介して受信し、該受信した音声
パケットから元の音声信号をシリアルに復元するパケッ
ト受信装置において、該受信装置は、前記伝送路を介し
て受信した音声パケットを音声フレームと制御フレーム
とにそれぞれ分解するパケット分解手段と、該パケット
分解手段にて分解された制御フレームから前記送信側装
置にて付加された無音区間における環境雑音のレベルを
示すノイズレベルコードを検出するノイズレベルコード
検出手段と、該ノイズレベルコード検出手段にて検出さ
れたノイズレベルコードに基づいてその無音区間におけ
る環境雑音の平均電力を復元して、該平均電力に基づい
て擬似環境雑音をそれぞれの周期分づつ生成する環境雑
音発生手段と、該環境雑音発生手段にて生成した環境雑
音を前記パケット分解手段にて分解された音声フレーム
相互間の無音区間にそれぞれ挿入する雑音挿入手段と、
前記パケット分解手段にて分離された音声フレームおよ
び前記雑音挿入手段にて挿入された環境雑音を含む無音
フレームを元の音声信号にそれぞれシリアルに変換する
情報変換手段と備えたことを特徴とする音声パケット受
信装置。
【請求項６】　　請求項５に記載の音声パケット受信装
置において、前記環境雑音発生手段は、前記ノイズレベ
ルコード検出手段にて検出されたノイズレベルコードを
復号化して平均電力を求めるノイズレベルデコード手段
と、一定レベルの白色雑音を生成する白色雑音発生手段
と、該白色雑音発生手段にて生成された白色雑音に前記
ノイズレベルデコード手段にて求めた平均電力を乗算し
て、所定のレベルの擬似環境雑音を生成する乗算手段と
を備えたことを特徴とする音声パケット受信装置。
【請求項７】　　請求項５または請求項６に記載の音声
パケット受信装置において、該受信装置は、送信側装置
とは別に音声信号を再生するための再生クロック発生手
段を備えるとともに、前記伝送路を介して受信した音声
パケットが一定周期毎のパケットであるか否かを識別す
る周期パケット識別手段とを備え、該周期パケット識別
手段によって一定周期毎のパケットが検出されたときに
、そのパケットの着信時間に基づいて前記再生クロック
発生手段にて生成する再生クロックを送信側に同期させ
つつ該同期した再生クロックにて受信した音声パケット
を元の音声信号に復元していくことを特徴とする音声パ
ケット受信装置。