JPH05100696A - 音声符号の誤り訂正方法及び装置 - Google Patents

音声符号の誤り訂正方法及び装置

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JPH05100696A
JPH05100696A JP3285555A JP28555591A JPH05100696A JP H05100696 A JPH05100696 A JP H05100696A JP 3285555 A JP3285555 A JP 3285555A JP 28555591 A JP28555591 A JP 28555591A JP H05100696 A JPH05100696 A JP H05100696A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声信号をスペクトラム情報を利用してディ
ジタル符号化し伝送する場合、誤り訂正符号を使用せ
ず、誤りを訂正する。 【構成】 連続するサンプリングにおける各周波数f1
〜fn毎の電力の時間的な推移tn ,tn+1 ,tn+2
n+3 に対する大きさa,b,c,dを第1〜第4レジ
スタ6a〜6dに蓄積し、時刻tn ,tn+1 及び時刻t
n+1,tn+3 における第1,第2レジスタ6a,6b及
び第2,第4レジスタ6b,6dの電力値a,b及び
b,dからそれぞれ時刻tn+2における第3レジスタ6
cの電力値Cex,Cinを計算し、時刻tn+2 におけ
る第3レジスタ6cの電力値C′と、電力値Cex,C
inから各周波数f1 〜fn 毎のレベル範囲を推定し、
受信した電力値がその範囲内にある場合はC′を,その
範囲外にある場合はCex,Cinの中間値Ccaを使
用して誤りを訂正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は音声信号の帯域圧縮技術
にスペクトラム情報を用いて符号化する音声符号化方法
を採用し、伝送路(回線)を経て伝送する場合の伝送路
による誤りを訂正する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、音声符号化方法を使用してディジ
タル伝送する場合、回線による誤りを訂正する方法とし
ては、音声信号を符号化したデータを情報ビットとし、
これにパリティビットを付加した誤り訂正可能な符号を
使用するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例に
あっては、音声情報ビットの他にパリティビットを追加
するため、穴長ビットが付加されて、伝送すべきビット
が増加し、このビットの増加は単位時間当たりの伝送容
量、すなわち、伝送速度の増加を必要とし、本来の伝送
速度では伝送出来ないという課題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明方法は上記の課題
を解決するため、図1に示すように送信側では音声信号
を単位時間毎にスペクトラム分析し、周波数毎の電力の
大きさをディジタル符号化して伝送し、受信側ではその
ディジタル符号をスペクトラム合成により元の電力分布
に戻して音声信号を再生する音声符号化方法において、
連続するサンプリングにおける各周波数f1 〜fn毎の
電力の時間的な推移tn ,tn+1 ,tn+2 ,tn+3 に対
する大きさa,b,c,dを第1〜第4レジスタ6a〜
6dに蓄積し、時刻tn ,tn+1 における第1,第2レ
ジスタ6a,6bの電力値a,bから外挿法により時刻
n+2 における第3レジスタ6cの電力値Cexを計算
し、時刻tn+1 ,tn+3 における第2,第4レジスタ6
b,6dの電力値b,dから内挿法により時刻tn+2
おける第3レジスタ6cの電力値Cinを計算し、電力
値Cex,Cinからその中間値Ccaを計算する。時
刻tn+2 における第3レジスタ6cの電力値C′と,電
力値Cex及び電力値Cinから求めた電力値がその推
定範囲内にある場合はC′を,その範囲外にある場合は
Ccaを使用して誤りを訂正することを特徴とする。
【0005】本発明装置は同じ課題を解決するため、図
1に示すように送信側では音声信号を単位時間毎にスペ
クトラム分析器1によりスペクトラム分析して周波数f
1 〜fn毎の電力の大きさをディジタル符号化し、その
データを並列−直列変換器2により並列から直列に変換
して伝送路3を通して伝送し、受信側では直列データを
直列−並列変換器4により並列データに変換し、この並
列データをスペクトラム合成器5により各周波数f1
fn毎の電力の大きさからそのスペクトラム分布を再生
しスペクトラム合成することにより音声信号を再生する
音声符号化装置において、前記スペクトラム合成器5
は、連続するサンプリングにおける各周波数f1 〜fn
毎の電力の時間的な推移tn ,tn+1 ,tn+2 ,tn+3
に対する大きさa,b,c,dを蓄積する第1〜第4レ
ジスタ6a〜6dと、時刻tn ,tn+1 における第1,
第2レジスタ6a〜6dの電力値a,bから外挿法によ
り第3レジスタ6cの電力値Cexを計算する第1演算
器7と、時刻tn+1 ,tn+3 における第2,第4レジス
タ6b,6dの電力値b,dから内挿法により時刻t
n+2 における第3レジスタ6cの電力値Cinを計算す
る第2演算器8と、第1,第2演算器7,8の電力値C
ex,Cinからその中間値Ccaを計算する第3演算
器9と、時刻tn+2 における第3レジスタ6cの電力値
C′と第1演算器7の電力値Cexから|C′−Cex
|≦Aを,時刻tn+2 における第3レジスタ6cの電力
値C′と第2演算器8の電力値Cinから|C−Cin
|≦Aを演算し,この条件を満足しているか否かを判定
する演算・判定器10と、該条件を満足する場合はC′
を,満足しない場合はCcaを切替えて使用するスイッ
チ11とよりなる。
【0006】
【作 用】送信側では音声信号が単位時間毎にスペクト
ラム分析器1によりスペクトラム分析されて周波数f1
〜fn 毎の電力の大きさがディジタル符号化され、その
データが並列−直列変換器2により並列から直列に変換
されて伝送路3を通して伝送される。受信側では直列デ
ータが直列−並列変換器4により並列データに変換さ
れ、この並列データがスペクトラム合成器5により各周
波数f1 〜fn 毎の電力の大きさからそのスペクトラム
分布が再生される。
【0007】即ち、連続するサンプリングにおける各周
波数f1 〜fn 毎の電力の時間的な推移tn ,tn+1
n+2 ,tn+3 に対する大きさa,b,c,dが第1〜
第4レジスタ6a〜6dにより蓄積される。時刻tn
n+1における第1,第2レジスタ6a,6bの電力値
a,bから外挿法により第3レジスタ6cの電圧値Ce
xが第1演算器7によって計算され、又時刻tn+1 ,t
n+3 における第2,第4レジスタ6b,6dの電力値
b,dから内挿法により時刻tn+2 における第3レジス
タ6cの電力値Cinが第2演算器8によって計算され
る。
【0008】該第1,第2演算器7,8の電力値Ce
x,Cinからその中間値Ccaが第3演算器9により
計算される。時刻tn+2 における第3レジスタ6cの電
力値C′と,第1演算器7の電力値Cex及び第2演算
器8の電力値Cinから演算・判定器10によりその推
定範囲内にあると判定した場合はC′が,その範囲外に
あると判定した場合はCcaが採用される。なお、これ
らの処理は各周波数f1 〜fn 毎に行われる。
【0009】換言すれば|C′−Cex|≦A,|C′
−Cin|≦Aの条件を満足する場合はC′が正しいと
判定しそのまま切替器11を通して採用され、満足しな
い場合は伝送路による誤りと判定してCcaが切替器1
1を通して採用され誤りが訂正され、伝送路の誤りによ
る時間的なスペクトラムの急激な変化による明瞭度の低
下が救済されることになる。かくして伝送路の誤りが訂
正されたスペクトラム分布、即ち元の電力分布に再生さ
れ、音声信号が再生されることになる。
【0010】
【実施例】図1(A)は本発明方法及び装置の1実施例
の構成を示すブロック図、図1(B)は本発明の作用説
明図、図2はスペクトラム情報の時間的推移の説明図で
ある。図1において1は送信側より送信する音声信号を
単位時間毎にスペクトラム分析して周波数f1 〜fn
の電力の大きさをディジタル符号化するスペクトラム分
析器、2はそのデータを並列から直列に変換して伝送路
3を通して伝送する並列−直列変換器である。
【0011】4は伝送路3より伝送されてくる直列デー
タを受信側で並列データに変換する直列−並列変換器、
5はこの並列データを各周波数f1 〜fn 毎の電力の大
きさからそのスペクトラム分布を再生しスペクトラム合
成することにより音声信号を再生するスペクトラム合成
器である。
【0012】このスペクトラム合成器5は、連続するサ
ンプリングにおける各周波数f1 〜fn 毎の電力の時間
的推移tn ,tn+1 ,tn+2 ,tn+3 に対する大きさ
a,b,c,dを蓄積する第1〜第4レジスタ6a〜6
dと、時刻tn ,tn+1 における第1,第2レジスタ6
a,6bの電力値a,bから外挿法により第3レジスタ
6cの電力値Cexを計算する第1演算器7と、時刻t
n+1 ,tn+3 における第2,第4レジスタ6b,6dの
電力値b,dから内挿法により時刻tn+2 における第3
レジスタ6cの電力値Cinを計算する第2演算器8を
備える。
【0013】そしてこれらの第1,第2演算器7,8の
電力値Cex,Cinからその中間値Ccaを計算する
第3演算器9と、時刻tn+2 における第3レジスタ6c
の電力値C′と第1演算器7の電力値Cexから|C′
−Cex|≦Aを,時刻tn+2 における第3レジスタ6
cの電力値C′と第2演算器8の電力値Cinから|
C′−Cin|≦Aを演算し、この条件を満足している
か否かを判定する演算・判定器10と、該条件を満足す
る場合はC′を,満足しない場合はCcaを切替えて使
用する切換器11とよりなる。
【0014】上記の構成において送信側では音声信号が
単位時間tn ,tn+1 ,tn+2 ,tn+3 毎にスペクトラ
ム分析器1によりスペクトラム分析されて周波数f1
n 毎の電力の大きさがディジタル符号される。図2
は、音声信号を単位時間毎にスペクトラム分析し、周波
数成分毎の電力分布が時間的に推移する様子を表した図
であり、f軸は周波数、t軸は時間、Z軸は電力の大き
さを示す。t軸は20msec〜30msec毎にスペ
クトラム分析される。図2で示す様に周波数f1 の場
合、その電力の大きさは時刻t1 ,t2 ,t3 ,t4
5 においてa,b,c,d,eで示される様に緩やか
な変化となっており、他のf2 ,・・・fn においても
同様にその時間的な変化は緩やかなものとなる。
【0015】ディジタル符号化された並列データが並列
−直列変換器2により並列から直列に変換されて伝送路
3を通して伝送される。受信側では直列データが直列一
並列変換器4により並列データに変換され、この並列デ
ータがスペクトラム合成器5により各周波数f1 〜fn
毎の電力の大きさからそのスペクトラム分布が再生され
る。
【0016】即ち、連続するサンプリングにおける各周
波数f1 〜fn 毎の電力の時間的な推移t1 ,t2 ,t
3 ,t4 に対する大きさa,b,c,dが第1〜第4レ
ジスタ6a〜6dにより蓄積される。図1(B)は図2
の周波数f1 のみの電力分布の時間推移t1 ,t2 ,t
3 ,t4 ,t5 を示した図である。時刻t3 において、
図2に示すようにCの値であるべきものが、伝送路の誤
りによってC′のレベルに変化したものである。
【0017】時刻t1 ,t2 における第1,第2レジス
タ6a,6bの電力値a,bから外挿法により第3レジ
スタ6cの電力値Cexが第1演算器7によって計算さ
れ、又時刻t2 ,t4 における第2,第4レジスタ6
b,6dの電力値b,dから内挿法により時刻t3にお
ける第3レジスタ6cの電力値Cinが第2演算器8に
よって計算される。
【0018】該第1,第2演算器7,8の電力値Ce
x,Cinからその中間値Ccaが第3演算器9により
計算され、時刻t3 における第3レジスタ6cの電力値
C′と,第1演算器7の電力値Cex及び第2演算器8
の電力値Cinから演算・判定器10により各周波数f
1 のレベル範囲が推定され受信した電力値がその推定範
囲内にあると判定した場合はC′が,その範囲外にある
と判定した場合はCcaが採用される。
【0019】換言すれば|C′−Cex|≦A,|C′
−Cin|≦Aの条件を満足する場合はC′が正しいと
判定しそのまま切替器11を通して採用され、満足しな
い場合は伝送路による誤りと判定してCcaが切替器1
1を通して採用されて図1(B)のa,b,c,dのよ
うに誤りが訂正され、伝送路の誤りによるスペクトラム
の急激な変化による明瞭度の低下が救済されることにな
る。かくして伝送路の誤りが訂正されたスペクトラム分
布、即ち元の電力分布に再生され、音声信号が再生され
ることになる。
【0020】以上の説明は1つの周波数f1 についての
み説明したが実際は他の周波数f2 〜fn についても同
様に説明することができる。なお第1レジスタ6a〜第
4レジスタ6dの内容は実際は量子化レベルに必要なビ
ット数で構成される。
【0021】
【考案の効果】上述のように本発明によれば、伝送路
(回線)の誤りによるスペクトラム情報の急激な変化を
訂正するため音声復号後の明瞭度の劣化を押さえること
が出来る。誤り制御(訂正)による情報の増加がない
ため、伝送速度は本方法及び装置を使用しても変わらな
い。送信側(符号化)の情報量は変わらず、受信側
(復号化)のみで実施できるため,本方法及び装置を使
用する場合、しない場合との間でも伝送は可能である。
比較的容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明方法及び装置の1実施例の構成
を示すブロック図、(B)は本発明の作用説明図であ
る。
【図2】スペクトラム情報の時間的推移の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 スペクトラム分析器 2 並列−直列変換器 3 伝送路 4 直列−並列変換器 5 スペクトラム合成器 6a 第1レジスタ 6b 第2レジスタ 6c 第3レジスタ 6d 第4レジスタ 7 第1演算器 8 第2演算器 9 第3演算器 10 演算・判定器 11 スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側では音声信号を単位時間毎にスペ
    クトラム分析し、周波数毎の電力の大きさをディジタル
    符号化して伝送し、受信側ではそのディジタル符号をス
    ペクトラム合成により元の電力分布に戻して音声信号を
    再生する音声符号化方法において、連続するサンプリン
    グにおける各周波数(f1 〜fn )毎の電力の時間的な
    推移(tn ,tn+1 ,tn+2 ,tn+3 )に対する大きさ
    (a,b,c,d)を第1〜第4レジスタ(6a〜6
    d)に蓄積し、時刻(tn ,tn+1)における第1,第
    2レジスタ(6a,6b)の電力値(a,b)から外挿
    法により時刻(tn+2 )における第3レジスタ(6c)
    の電力値(Cex)を計算し、時刻(tn+1 ,tn+3
    における第2,第4レジスタ(6b,6d)の電力値
    (b,d)から内挿法により時刻(tn+2 )における第
    3レジスタ(6c)の電力値(Cin)を計算し、電力
    値(Cex,Cin)からその中間値(Cca)を計算
    し、時刻(tn+2 )における第3レジスタ(6c)の電
    力値(C′)が,電力値(Cex)及び電力値(Ci
    n)から求めたレベル範囲内にある場合は(C′)を,
    その範囲外にある場合は(Cca)を使用して誤りを訂
    正することを特徴とする音声符号の誤り訂正方法。
  2. 【請求項2】 送信側では音声信号を単位時間毎にスペ
    クトラム分析器(1)によりスペクトラム分析して周波
    数(f1 〜fn )毎の電力の大きさをディジタル符号化
    し、そのデータを並列−直列変換器(2)により並列か
    ら直列に変換して伝送路(3)を通して伝送し、受信側
    では直列データを直列−並列変換器(4)により並列デ
    ータに変換し、この並列データをスペクトラム合成器
    (5)により各周波数(f1 〜fn )毎の電力の大きさ
    からそのスペクトラム分布を再生しスペクトラム合成す
    ることにより音声信号を再生する音声符号化装置におい
    て、前記スペクトラム合成器(5)は、連続するサンプ
    リングにおける各周波数(f1 〜fn )毎の電力の時間
    的な推移(tn ,tn+1 ,tn+2 ,tn+3 )に対する大
    きさ(a,b,c,d)を蓄積する第1〜第4レジスタ
    (6a〜6d)と、時刻(tn ,tn+1 )における第
    1,第2レジスタ(6a〜6b)の電力値(a,b)か
    ら外挿法により第3レジスタ(6c)の電力値(Ce
    x)を計算する第1演算器(7)と、時刻(tn+1 ,t
    n+3 )における第2,第4レジスタ(6b,6d)の電
    力値(b,d)から内挿法により時刻(tn+2 )におけ
    る第3レジスタ(6c)の電力値(Cin)を計算する
    第2演算器(8)と、第1,第2演算器(7,8)の電
    力値(Cex,Cin)からその中間値(Cca)を計
    算する第3演算器(9)と、時刻(tn+2 )における第
    3レジスタ(6c)の電力値(C′)と第1演算器
    (7)の電力値(Cex)から(|C′−Cex|≦
    A)を,時刻(tn+2 )における第3レジスタ(6c)
    の電力値(C′)と第2演算器(8)の電力値(Ci
    n)から(|C′−Cin|≦A)を演算し,この条件
    を満足しているか否かを判定する演算・判定器(10)
    と、該条件を満足する場合は(C′)を,満足しない場
    合は(Cca)を切替えて使用するスイッチ(11)と
    よりなることを特徴とする音声符号の誤り訂正装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005345993A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Sony Corp 音響復号装置及び音響復号方法
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