JPH06303166A - 音声信号の圧縮装置と伸張装置 - Google Patents

音声信号の圧縮装置と伸張装置

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JPH06303166A
JPH06303166A JP10757493A JP10757493A JPH06303166A JP H06303166 A JPH06303166 A JP H06303166A JP 10757493 A JP10757493 A JP 10757493A JP 10757493 A JP10757493 A JP 10757493A JP H06303166 A JPH06303166 A JP H06303166A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の音声信号の周波数を伝送可能な帯域内
に圧縮できる音声信号の圧縮装置と、その圧縮された音
声信号の周波数を実際の周波数に戻す伸張装置を提供す
ることにある。 【構成】 音声信号と基準信号の周波数を比較する比較
回路3、比較回路3の出力を設定された圧縮割合に応じ
て圧縮する圧縮率調整回路4、圧縮率調整回路4の出力
に応じて出力の周波数が変化する電圧制御発振器5、音
声信号の振幅に応じて振幅が変化し、該電圧制御発振器
6の出力と同じ周波数の出力を生ずる振幅調整回路7を
有する。圧縮率調整回路4を伸張率調整回路9に置換す
ることにより伸張装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コードレスホン等の無
線通信機器における音声信号の圧縮装置と伸張装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】無線通信機器で音声信号を伝送する場合
その帯域が制限されており、例えばコードレスホンでは
300Hzから3KHzの帯域に制限されている。実際
の音声信号は300Hzから15KHzの帯域があるの
で、高域の周波数がカットされた音声信号が伝送される
ことになり、受信側で再生される音声と実際の音声とは
違和感を生ずるのが現状である。しかし、このような無
線通信機器においても音声の再生については高忠実度で
行われること、いわゆるハイフアイで行われることの要
求が強い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、実際
の音声信号の周波数を伝送可能な帯域内に圧縮できる音
声信号の圧縮装置と、その圧縮された音声信号の周波数
を実際の周波数に戻す音声信号の伸張装置を提供するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の音声信号の圧縮
装置は、入力信号である音声信号と基準信号の周波数を
比較し、その差に応じた出力を得る比較回路、比較回路
の出力を設定された圧縮割合に応じて圧縮する圧縮率調
整回路、出力の周波数が圧縮率調整回路の出力に応じて
変化する電圧制御発振器、音声信号の振幅に応じて振幅
が変化し、電圧制御発振器の出力の周波数と同じ周波数
の出力を該電圧制御発振器の出力から得る振幅調整回路
を有しており、振幅調整回路の出力が出力信号として用
いられることを特徴とする。圧縮率調整回路を伸張率調
整回路に置換することにより、圧縮装置は音声信号の伸
張装置となる。
【0005】
【実施例】以下、本発明の音声信号の圧縮装置の実施例
を示すブロック図である図1を参照しながら説明する。
図1において、1は入力端子、2は出力端子、3は周波
数比較回路、4は圧縮率調整回路、5は電圧制御発振器
(VCO)、6は振幅調整回路、7は基準周波数発振
器、8は振幅比較回路である。なお、圧縮率調整回路4
はリニアアンプで構成すればよい。入力端子1には、マ
イクロホンからの音声信号が入力信号として加えられる
が、音声信号は周波数比較回路3で基準周波数発振器7
からの基準信号の周波数と比較される。周波数比較回路
3は音声信号と基準信号の周波数の差に応じた出力を生
じ、この出力は圧縮率調整回路4に加えられる。
【0006】そして、圧縮率調整回路4では周波数比較
回路3の出力が設定された割合で圧縮される。圧縮割合
を示す式の1例は、(1)式に示してある。 (fINA −fRE)/4 (1) 但し、fINA は音声信号の周波数、fREは基準周波数発
振器7の基準信号の周波数である。(fINA −fRE)は
0以上の値であり、負の場合は圧縮動作が行われない。
従って、圧縮動作は基準周波数fREを越える音声信号の
周波数fINA について行われ、周波数比較回路3の出力
は圧縮率調整回路4で1/4に圧縮される。圧縮率調整
回路4の出力は、電圧として電圧制御発振器5に加えら
れる。電圧制御発振器5には基準周波数発振器7の出力
も加えられているので、電圧制御発振器5は(2)式で
示す周波数fOUTAの出力を生ずる。 fOUTA={(fINA −fRE)/4}+fRE (2) つまり、圧縮率調整回路4の出力に応じた周波数と基準
信号の周波数fREを加算した周波数の出力を生ずる。従
って、電圧制御発振器5の出力の周波数fOUTAと音声信
号の周波数fINA の関係は、表1のようになる。但し、
基準信号の周波数fREは1KHzにしてある。
【0007】
【表1】
【0008】電圧制御発振器5の出力は振幅調整回路6
に加えられるが、振幅調整回路6は振幅比較回路8の出
力によって制御されている。振幅比較回路8は、入力端
子1からの音声信号と振幅調整回路6の出力を比較する
ことによりその差に応じた出力を生じ、振幅調整回路6
の出力の振幅が音声信号に応じて変化するように制御す
る。従って、振幅調整回路6の出力は、周波数が電圧制
御発振器5の出力の周波数fOUTAと同じであり、振幅も
入力端子1からの音声信号と同じになる。振幅調整回路
6の出力は、圧縮装置の出力信号として用いられ、送信
器の変調回路に加えられる。
【0009】図3は図1における入力信号と出力信号の
周波数の関係を示す図であり、座標軸の横軸は入力信号
の周波数fINA 、縦軸は出力信号の周波数でありかつ電
圧制御発振器5の出力の周波数fOUTAを表してある。実
線は、入力信号fINA が基準周波数fREを越える周波数
で1/4の割合で圧縮される様子を示している。なお、
点線は入力信号が圧縮されない場合、つまり入力信号と
出力信号が同じ場合を比較のために示してある。この圧
縮装置によれば、基準信号の周波数fREから離れた高域
の周波数fINAほど圧縮され、10KHz近傍の音声信
号の周波数まで伝送帯域に近づけて伝送できることが表
1からわかる。なお、電圧制御発振器5の入力側にはロ
ーパスフィルタを接続し、圧縮に伴うノイズ及びリップ
ル等を除くようにすることもできる。
【0010】図2には、本発明の伸張装置のブロック図
を示してあり、図1と同一部分は同じ符号を付与してあ
る。図1と異なる部分は、圧縮率調整回路4の代わりに
伸張率調整回路9を用いる点であり、この回路9によっ
て音声信号の周波数を伸張することができる。通常、図
1の圧縮装置と図2の伸張装置は一対で用いられ、図2
の伸張装置は受信器側で用いられる。入力端子1には検
波回路から圧縮された音声信号が入力され、出力端子2
にはスピーカー等の音声を再生する回路が接続される。
【0011】従って、周波数fREを同じにし、圧縮率調
整回路4で設定した圧縮割合だけ伸張するように伸張率
を設定すれば、図1においてマイクロホンから入力した
音声信号の周波数帯域を再生できる。(1)式に対応す
る伸張割合は(3)式のように設定される。 4(fINB −fRE) (3) 但し、fINB は図2における入力端子1から周波数比較
回路4に加えられる音声信号の周波数である。(fINB
−fRE)は0以上の値であり、負の場合は伸張動作が行
われない。図2の電圧制御発信器5の出力の周波数f
OUTBは(4)式で表される。 fOUTB=4(fINB −fRE)+fRE (4) 従って、図2の伸張装置における電圧制御発振器5の出
力の周波数fOUTBと音声信号の周波数fINB の関係は、
表2のようになる。但し、基準信号の周波数fREは図1
の圧縮装置と同じ1KHzである。
【0012】
【表2】
【0013】圧縮装置と伸張装置を1対で用いる場合
は、foutA=fINB 、fINA =fOUTBとなることにより
送信側の圧縮装置に入力された音声信号が受信側の伸張
装置で正確に再生されるが、このような関係が成立して
いることは表1と表2から明らかである。図4は図2の
入力信号と出力信号の周波数の関係を示す図であり、座
標軸の横軸は入力信号の周波数fINB 、縦軸は出力信号
の周波数である電圧制御発振器5の出力の周波数fOUTB
を表してある。実線は、入力信号fINB が周波数fRE
越える周波数で4倍に伸張される様子を示している。な
お、点線は入力信号が伸張されない場合、つまり入力信
号と出力信号が同じ場合を比較のために示してある。
【0014】従って、本発明の伝送装置と伸張装置を用
いて音声信号を1/4に圧縮して伝送し、再生すること
により音声信号のほとんどの帯域が伝送され、音声信号
の高忠実度の再生が可能になる。なお、本発明の伝送装
置の圧縮率や、伸張装置の伸張率は自在に設定できるか
ら、実用に応じて調整すればよい。また、電圧制御発振
器5の出力の周波数の設定については、(2)式や
(4)式に限定する必要はない。例えば、基準信号の周
波数fREは(+fRE)の代わりに、(−fRE)、(×f
RE)の形で式中にあってもよい。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の音声信号の
圧縮装置と伸張装置を用いることにより、伝送帯域の制
限されている無線通信機器であっても音声信号の帯域を
ほとんど伝送し、再生することが可能である。従って、
高忠実度の音声信号の再生が可能になり、市場の要求を
満たすことができる。さらに、伝送途中の音声信号の帯
域は、入力された音声信号の帯域とは異なって圧縮され
ており、しかも周波数によって圧縮する割合を異ならせ
ることができる。このことは、秘話性を保つ上できわめ
て都合のよい利点である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音声信号の圧縮装置の実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明の音声信号の伸張装置の実施例を示すブ
ロック図である。
【図3】図1の入力信号と出力信号の周波数の関係を示
す図である。
【図4】図2の入力信号と出力信号の周波数の関係を示
す図である。
【符号の説明】
1 入力端子 2 出力端子 4 圧縮率調整回路 9 伸張率調整回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号である音声信号と基準信号の周
    波数を比較し、その差に応じた出力を得る比較回路、比
    較回路の出力を設定された圧縮割合に応じて圧縮する圧
    縮率調整回路、出力の周波数が圧縮率調整回路の出力に
    応じて変化する電圧制御発振器、音声信号の振幅に応じ
    て振幅が変化し、電圧制御発振器の出力の周波数と同じ
    周波数の出力を該電圧制御発振器の出力から得る振幅調
    整回路を有しており、振幅調整回路の出力が出力信号と
    して用いられることを特徴とする音声信号の圧縮装置。
  2. 【請求項2】 入力信号である音声信号と基準信号の周
    波数を比較し、その差に応じた出力を得る比較回路、比
    較回路の出力を設定された伸張割合に応じて伸張する伸
    張率調整回路、出力の周波数が伸張率調整回路の出力に
    応じて変化する電圧制御発振器、音声信号の振幅に応じ
    て振幅が変化し、電圧制御発振器の出力の周波数と同じ
    周波数の出力を該電圧制御発振器の出力から得る振幅調
    整回路を有しており、振幅調整回路の出力が出力信号と
    して用いられることを特徴とする音声信号の圧縮装置。
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JP2008537174A (ja) * 2005-04-20 2008-09-11 キューエヌエックス ソフトウェア システムズ (ウェイブメイカーズ), インコーポレイテッド 音声の品質および了解度を改善するためのシステム
US8086451B2 (en) 2005-04-20 2011-12-27 Qnx Software Systems Co. System for improving speech intelligibility through high frequency compression
US8249861B2 (en) 2005-04-20 2012-08-21 Qnx Software Systems Limited High frequency compression integration

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JP4707739B2 (ja) * 2005-04-20 2011-06-22 キューエヌエックス ソフトウェア システムズ (ウェイブメイカーズ), インコーポレイテッド 音声の品質および了解度を改善するためのシステム
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