JPH05191363A - 音声復号装置 - Google Patents

音声復号装置

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JPH05191363A
JPH05191363A JP2434492A JP2434492A JPH05191363A JP H05191363 A JPH05191363 A JP H05191363A JP 2434492 A JP2434492 A JP 2434492A JP 2434492 A JP2434492 A JP 2434492A JP H05191363 A JPH05191363 A JP H05191363A
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Ichiro Matsumoto
一郎 松本
Hiroki Goto
裕樹 後藤
Masayasu Miyake
正泰 三宅
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Kokusai Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】適応差分PCM方式の音声符号化された信号を
無線区間を介して受信復号する際の、無線区間で発生す
るバースト誤りによる再生音声の不快感を軽減する。 【構成】受信復調器18によって受信波を復調し、符号
化データhと制御データiとに分離出力する多重分離器
19と、受信復調器18からの受信データレベルが急変
したときと制御データにバースト誤りが入ったことを検
出したとき誤りフレームフラグkを出力する制御器20
と、符号化データhを復号器21で復号した復号信号j
のフレーム毎の電力を算出して電力情報pを出力する電
力算出部22と、誤りフレームフラグkが入力されたと
き当該フレームと後続の数フレームの電力を当該フレー
ムの直前のフレームの電力に等しくなるように補正して
再生音声信号nを出力する電力補正器23とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音声復号装置に関する
ものであり、特に、音声符号化方式として適応差分PC
M(ADPCM:adaptive differential pulse code m
odulation )方式を適用した信号を無線回線を介して受
信復号する音声復号装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、個人主体の通信であるパーソナル
コミュニケーションがその範囲を拡大してきている。そ
こでは携帯に便利な端末を利用した音声通信が主体であ
る。このような携帯端末に要求される事項として、コー
ドレス化、音声のディジタル化が挙げられる。音声のデ
ィジタル化に関して有線系では64kbps PCM方
式が用いられ、現在は32kbps ADPCM方式も
用いられている。無線回線が伝送路の一部となる場合、
無線系は周波数が有限であり有効利用するため伝送ビッ
ト数は少ない方がよく、端末の有線系との共通化という
ことから有線系で使用している32kbps ADPC
M方式が用いられる傾向にある。この32kbps A
DPCM方式は有線系のように誤り率が十分低ければ音
声品質は良いが、コードレス電話のような無線伝送シス
テムでは伝送誤りの発生は避けられない。伝送誤り発生
の原因の一つに数Hz程度の低速フェージングがある。
低速フェージングの影響を受けると伝送データのフレー
ム全体が誤り、音声品質の劣化になる場合がある。この
ような伝送データのフレーム全体が誤るいわゆるバース
ト誤りが数10msec以上に及ぶと音声信号に衝撃音
が混入したような不快感を与える。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなバースト誤
りに対する対策はいくつか知られているが、コードレス
電話のような無線回線を含むシステムに対する対策はま
だ実施されていない。図4はこのようなバースト的な伝
送誤りの影響の一例として、32kbpsADPCMで
の再生音声信号の波形を示す波形図である。この例の場
合ADPCM符号化されたデータは5msecを1フレ
ームとしている。図4(A)はバースト誤りがない場合
の波形、図4(B)はバースト誤りが30msec(6
フレーム)発生した場合の波形である。図4(B)には
図4(A)にみられない非常に大きい振幅の信号が重畳
しているのが観測され、バースト誤りの30msec
(6フレーム)の後も約50msec(10フレーム)
の区間に影響を及ぼしているのが観測できる。本発明の
目的は、従来技術の問題点であるコードレス電話のよう
な無線伝送が介在したシステムのバースト誤りの再生音
への影響を低減し、無線回線による再生音声の品質の劣
化を軽減することのできる音声復号装置を提供するもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の音声復号装置
は、無線区間を介して適応差分PCM符号化された信号
を受信復調し復調信号とフレーム単位の受信レベルを出
力する受信復調器と、前記復調信号を符号化データと制
御データとに分離出力する多重分離器と、前記符号化デ
ータを適応差分PCM復号して復号信号を出力するAD
PCM復号器と、前記受信復調器からのフレーム単位の
受信レベルが急変したとき及び前記制御データを点検し
て前記無線区間でバースト誤りを受けたことを示すフレ
ームを検出したとき誤りフレームフラグを出力する制御
器と、前記ADPCM復号器からの復号信号のフレーム
毎の電力を算出して電力情報を出力する電力算出器と、
前記電力情報を一時記憶するメモリを備え、常時前記A
DPCM復号器からの復号信号を再生音声信号として出
力するとともに、前記誤りフレームフラグが入力された
とき前記ADPCM復号器からの復号信号の当該フレー
ムと後続の複数フレームの電力を、当該フレームの直前
のフレームの電力を前記メモリから読だした電力にそれ
ぞれ等しくなるように電力補正して再生音声信号として
出力する電力補正器とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0005】
【実施例】図1は、本発明の音声復号装置を含むシステ
ム全体の一実施例の構成図である。図3は図1の各部の
波形を示すタイミングチャートである。図1,3を用い
て全体の構成と動作を説明する。図1の送信側符号部に
おいて、11はマイクロホンである。12は音声信号を
ADPCM符号化するADPCM符号化器である。13
はADPCM符号化されたデータと制御データ発生器1
5から出力される制御データをフレーム化し速度変換し
た後、多重化する多重化器である。15は制御データを
多重化器13に対して出力する制御データ発生器であ
る。14は多重化されたデータdを変調信号として無線
搬送波を変調し変調波(modulated wave)をアンテナ1
6により受信部に対して送信する変調送信機である。
【0006】マイクロホン11から入力された音声信号
aはADPCM符号化器12でADPCM符号化され
る。例として標本化周波数8kHzとして1標本あたり
4ビットのデータで1フレームは5msecとしてい
る。ADPCM符号化されたデータbは制御データ発生
器15から出力される制御データcと多重化器13で多
重化され速度変換される。速度変換された多重化データ
dは変調送信機14で変調され送信される。
【0007】次に、図1の本発明の実施例を示す受信側
復号部において、18はアンテナ17によって受信した
変調波を復調する受信復調器である。19は多重化され
たデータを制御データとADPCM符号化されたデータ
とに速度変換して分離する機能を持つ多重分離器であ
る。20は多重分離器19で分離された制御データの誤
りをチェックし、バースト誤りの入ったデータフレーム
を検出したとき誤りフレームフラグを電力補正器23に
対して出力する機能と、受信復調器18からの復調信号
のデータフレーム毎のレベルを監視し一つ前データフレ
ームのレベルよりも現在のデータフレームのレベルが極
端に変化したときも誤りフレームフラグを電力補正器2
3に対して出力する機能と、フレーム毎にフレームパル
スを発生させる機能を併せ持つ制御器である。21はA
DPCM符号化されたデータをADPCM復号するAD
PCM復号器である。22はADPCM復号器21から
の復号音声信号のフレーム毎の電力を算出しその電力情
報を電力補正器23に対して出力する電力算出器であ
る。23は電力算出器22からの電力情報を記憶してお
く機能を持ち、制御器20からの誤りフレームフラグと
フレームパルスとにより、バースト誤りの入ったフレー
ムとその後に連続する所定の数のフレームの復号音声信
号の電力を、バースト誤りの入ったフレームの前のフレ
ームの復号音声信号の電力とそれぞれ同じになるように
補正し、出力音声信号としてスピーカ24へ出力する電
力補正器である。
【0008】無線区間を通ってきた変調波fは受信復調
器18で受信復調され多重化データgとなる。例として
復調された多重化データgは図4(B)のバースト誤り
範囲の区間にバースト誤りをうけたとする。多重化デー
タgは多重分離器19により速度変換された後、制御デ
ータiとADPCM符号化データhとに分離される。制
御器20で受信復調器18からの受信レベルを監視し、
前のフレームのレベルより大幅にレベルの変わったフレ
ームと、分離された制御データiの誤りをチェックしバ
ースト誤りと判断したフレームとに誤りフレームフラグ
kをたてる。またフレームの区切りを示すフレームパル
スmを出力する。図4(B)の受信レベルは例としてバ
ースト誤りが入った区間(複数フレーム)のレベルが落
ちていることを示す。
【0009】ADPCM符号化データhはADPCM復
号器21でADPCM復号される。図4(B)のADP
CM復号信号jはバースト誤りの入った区間とそれに続
くフレームまでバースト誤りの影響により振幅が大きく
なっていることが分かる。復号音声信号jは電力算出器
22によりフレームごとの電力が算出され電力情報pと
して電力補正器23に送られる。電力補正器23は電力
算出器22からの電力情報pを記憶しておき、制御器2
0からの誤りフレームフラグkとフレームパルスmによ
り、バースト誤りの入ったフレームとそれに続く所定の
数のフレームの復号音声信号の電力を、誤りをうけたフ
レームの直前のフレームの復号音声信号の電力とそれぞ
れ同じになるように補正し、出力音声信号として出力す
る。図4(C)は補正された出力音声信号の波形であ
り、バースト誤りによる影響が低減されていることが分
かる。
【0010】図2は図1の部分詳細ブロック図であり、
本発明の要部をなす電力補正器23の構成例図である。
図2において、31は電力算出器22からのフレーム毎
の電力情報pを記憶するメモリである。このメモリは誤
りフレームフラグkにより書き込みが中止され、カウン
タ33から出力される書き込み中止クリア信号oにより
再度書き込みを始める機能を持つ。32はADPCM復
号器21からの復号音声信号jとメモリ31からスイッ
チ34を介して出力される電力情報とのタイミングを合
わせるためのバッファメモリである。33は誤りフレー
ムフラグkを受けると、フレームパルスmにより誤りの
入ったフレームとそれに続く所定の数(区間)フレーム
の間、スイッチ34をメモリ31の側に切替え接続
し、その後スイッチ31をもとの側に戻すとともにメ
モリ31に書き込み中止クリア信号oを出力する機能を
持つカウンタである。
【0011】ADPCM復号器21からの復号音声信号
jは電力算出器22でフレーム毎の電力が算出されメモ
リ31に記憶される。フレーム毎にメモリの内容は更新
されていく。スイッチ34は通常側に接続されてお
り、制御器20から誤りフレームフラグkが出力される
とメモリ31の更新はストップされると同時にカウンタ
33からの制御信号によりスイッチ34が側に切替え
接続されてメモリ31の内容が乗算器35に与えられ
る。そして、カウンタ33はフレームパルスmにより例
として誤りの入ったフレームも含めて3フレーム分カウ
ントした後、記憶開始信号oを出力してメモリ31の更
新を開始させるとともにスイッチ34を側に戻す。
【0012】上記の動作により、乗算器35によって、
バースト誤りの入ったフレームの電力とその後に続く2
フレーム分の復号音声信号の電力は、誤りの入ったフレ
ームの直前のフレームの電力と同じになるように補正さ
れる。図(C)は上記の本発明の処理をしたときの再生
音声信号の波形を示す波形図であり、図4(B)にみら
れる非常に大きい振幅が抑えられて、バースト誤りによ
る悪影響が抑えられていることが分かる。これは、聴感
的にも明らかに分かる程度である。
【0013】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、バースト誤
り対策として本発明を実施することにより、バースト誤
りの入ったフレームとその影響が持続する数フレームに
わたって電力補正をすることによりバースト誤りの再生
音への影響が低減され、復号器の再生音声の品質の劣化
を軽減することができ、ADPCM符号化方式を使用す
るコードレス電話のような無線区間を含むシステムの音
声復号器として極めて効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を含むシステム全体の構成図
【図2】本発明の要部をなす電力補正器の構成例図
【図3】図1の各部の波形を示すタイミングチャート
【図4】再生音声信号の波形を示す波形図
【符号の説明】
11 マイクロホン 12 ADPCM符号化器 13 多重化器 14 変調送信機 15 制御データ発生器 16,17 アンテナ 18 受信復調器 19 多重分離器 20 制御器 21 ADPCM復号器 22 電力算出器 23 電力補正器 24 スピーカ 31 メモリ 32 バッファメモリ 33 カウンタ 34 スイッチ 35 補正用乗算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線区間を介して適応差分PCM符号化
    された信号を受信復調し復調信号とフレーム単位の受信
    レベルを出力する受信復調器と、 前記復調信号を符号化データと制御データとに分離出力
    する多重分離器と、 前記符号化データを適応差分PCM復号して復号信号を
    出力するADPCM復号器と、 前記受信復調器からのフレーム単位の受信レベルが急変
    したとき及び前記制御データを点検して前記無線区間で
    バースト誤りを受けたことを示すフレームを検出したと
    き誤りフレームフラグを出力する制御器と、 前記ADPCM復号器からの復号信号のフレーム毎の電
    力を算出して電力情報を出力する電力算出器と、 前記電力情報を一時記憶するメモリを備え、常時前記A
    DPCM復号器からの復号信号を再生音声信号として出
    力するとともに、前記誤りフレームフラグが入力された
    とき前記ADPCM復号器からの復号信号の当該フレー
    ムと後続の複数フレームの電力を、当該フレームの直前
    のフレームの電力を前記メモリから読だした電力にそれ
    ぞれ等しくなるように電力補正して再生音声信号として
    出力する電力補正器とを備えた音声復号装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6236931A (ja) * 1985-08-09 1987-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 復号装置
JPH03250469A (ja) * 1990-02-28 1991-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声帯域分割復号化装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6236931A (ja) * 1985-08-09 1987-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 復号装置
JPH03250469A (ja) * 1990-02-28 1991-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声帯域分割復号化装置

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