JPH07236101A - 音声信号処理手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、デジタル音声信号処理手段に関し、
その目的は、伝送される音声モード制御符号が切り替わ
った場合に、音声データの不連続、並びにデータ処理の
デジタル的な切り換えによるブツ音の発生を抑圧する音
声信号処理手段を提供することにある。 【構成】音声信号処理手段において、送信信号から音声
モード制御符号を検出する音声制御符号検出手段、該音
声モード制御符号が切り替わったことを検出する制御符
合遷移検出手段、音声データを漸次的に減衰，復帰する
ソフトミュート手段、該ソフトミュート手段のミュート
時定数を制御するミュート時定数制御手段を設け、該ソ
フトミュート手段でフェードアウトを行なった後、音声
モードに応じたデータ処理の切換を行ない、切り換えた
後に再度フェードインを行なう構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＣＭ音声受信機にお
ける、音声信号処理手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、放送衛星や通信衛星を使ったＰＣ
Ｍ音楽放送の普及とともに、音響関係の高性能化を図る
デジタル信号処理化が急ピッチで進んできている。現在
実施されている音声ＰＣＭ放送の具体的なものとして
は、例えば現行ＮＴＳＣテレビジョン方式のＢＳ（衛
星）放送の音声や、ハイビジョン放送の音声などがあ
る。これらの放送のうち、例えばハイビイジョン放送で
は、高精細な画質に見合った音声を提供するべく多くの
音声放送モードが可能となっており、例えば特開平３−
６６２３４号公報の第４図に示されているものがあり、
この音声モードの判別には６ビットの音声モード制御符
号が用いられている。上記音声モード制御符号、これに
対応する音声データの切り替えタイミングとしては、放
送技術第４３巻・第４１号（９０・１１）ｐ７４〜７８
の”ハイビジョンの技術基準・データチャネル”があ
り、この概略を図２に示す。上記参考文献”ハイビジョ
ンの技術基準・データチャネル”に示されているよう
に、ＭＵＳＥ方式における下記の音声フレームは１ｍｓ
であり、１マスターフレームは３６音声フレームで構成
されている。

【０００３】図２において、４０１は伝送される音声モ
ード制御符号ｂ１４である音声マスターフレーム、４０
２は音声モード制御符号、４０３は音声データである。
図２に示したように上記音声モード制御符号、これに対
応する音声データの切り替えはマスターフレーム単位で
切り替わり、音声データより１マスターフレーム先行し
て音声モード制御符号が切り替わる。また、音声モード
制御符号は音声フレーム毎に１回、つまり、１マスター
フレームに３６回送信される。受信側では、この音声モ
ード制御符号を多数決判別して音声モード制御符号をマ
スターフレーム毎に確定し、マスタ−フレームに同期し
て音声放送モードを音声データとともに切り換える。

【０００４】この時、送信される音声モード制御符号４
０２のモード１とモード２、音声データ４０３のデータ
１とデータ２に関連性がないため、受信した音声データ
を連続して再生した場合、音声データが不連続であるこ
とや、音声モード制御符号を変更することによって出力
する音声データが不連続になることの２つの原因によっ
て耳ざわりなブツ音が生じてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在、音声データを漸
次的に減衰または復帰するデジタルアッテネート（減
衰）技術が提供されており、これに関する製品として
は、例えば、Ｄ／Ａコンバータ付きデジタルフィルタが
ある。このデジタルアッテネート処理（以下ソフトミュ
ート手段）における、音声レベルが０ｄＢ〜−∞ｄＢへ
到達する時間（ミュート時定数）は、Ｔｓ（１／ｆｓ）
で規定されており、その値は１０２４Ｔｓ固定である。
ここで、上記ｆｓはサンプリング周波数であり、Ａモー
ド時で３２ｋHz、Ｂモード時で４８ｋHzであるため、上
記ミュート時定数は、Ａモード時で３２ｍｓ、Ｂモード
時で約２１ｍｓとなる。

【０００６】次に、音声放送モードが切り替わった場合
に、上記従来例のソフトミュート手段を用い、かつ音声
放送モードの判定には多数決判別を用いた場合を例に取
り、ソフトミュート手段の係数と音声データの関係を図
３に示す。図３において、４０４は多数決判別によって
確定された音声モード制御符号、４０６は上記ソフトミ
ュート手段を制御するミュート信号、４０７はソフトミ
ュート手段の係数をゲインとして表したものであり、そ
の他は図２と同様である。図３に示したように、音声デ
ータ４０３の遷移点はミュート係数４０７が−∞ｄＢに
なる前であるために完全にミュートされず、音声データ
４０３のデータ１からデータ２への切り替わりによる耳
ざわりなブツ音が発生するという問題点が生じる。

【０００７】本発明は、データを漸次的に減衰させるソ
フトミュート手段の本来の目的である、データ不連続等
に伴うブツ音によるスピーカへのダメージを軽減する効
果を保ち、上記問題点である音声放送モードが切り替わ
った場合の耳ざわりなブツ音を抑圧することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、少なくとも送信信号から音声モード制御符号を検出
する音声制御符号検出手段と、この音声制御符号検出手
段で検出された音声モード制御符号が変化したか否かを
判別する制御符号遷移検出手段と、音声データをミュー
トするまでに要するミュート時定数を少なくとも２つ以
上備え、切り換え可能な構成であるソフトミュート手段
と、このソフトミュート手段のミュート時定数を設定す
るミュート時定数制御手段とを設け、上記制御符号遷移
検出手段からの制御信号の有無により、ミュート時定数
制御手段を用いて上記ソフトミュート手段のミュート時
定数を切り換え、このソフトミュート手段は音声データ
を漸次的に減衰するフェードアウトを行ない、音声モー
ドに応じたデータ処理切り換えの後に、再度音声データ
を復帰させるフェードインを行なう構成とする。

【０００９】

【作用】本発明におけるソフトミュート手段の制御、デ
ータ処理の切り換え手順を、例えばユーザがリモコン等
を用いてチャンネルを切り換えたり、消音機能を動作さ
せる場合と、送信される音声モード制御符号が変更され
た場合とを例にとって以下に示す。

【００１０】まず、ユーザがリモコン等を用いてチャン
ネルを切り換えたり、消音機能を動作させる場合には、
下記の一連の動作により、音声データの切り換えとソフ
トミュート処理を行なう。

【００１１】 例えば、マイコンから上記ソフトミュ
ート手段のフェードアウト動作命令信号を上記ミュート
時定数制御手段へ伝達する。

【００１２】 ミュート時定数制御手段では、ソフト
ミュート手段のミュート時定数として、例えば１０２４
Ｔｓの時定数の大きい方を選択する制御信号をソフトミ
ュート手段へ伝達する。

【００１３】 ソフトミュート手段では、で設定さ
れた大きい方のミュート時定数でフェードアウトを行な
う。

【００１４】 フェードアウト完了後、音声信号処理
回路においてマイコンからの動作命令に応じてデータ処
理を切り換える。

【００１５】 のデータ処理を切り換えた後、で
設定された大きい方のミュート時定数のフェードインを
行ない、音声データを復帰させる。

【００１６】次に、送信される音声モード制御符号が変
更された場合には、下記の一連の動作により、音声デー
タの切り換えとソフトミュート処理の切り換えを行な
う。

【００１７】 上記制御符号遷移検出手段において、
音声モード制御符号が変化したことを判別し、上記ミュ
ート時定数制御手段へ判別信号を伝達する。

【００１８】 上記ミュート時定数制御手段では、ソ
フトミュート手段のミュート時定数として、上記動作手
順で設定した値よりも小さいミュート時定数を選択す
る。

【００１９】 ソフトミュート手段では、で設定さ
れた小さい方のミュート時定数でフェードアウトを行な
う。

【００２０】 フェードアウト完了後、音声信号処理
回路において音声モード制御符号に応じたデータ処理に
切り換える。

【００２１】 のデータ処理を切り換えた後、ソフ
トミュート手段において所定のミュート時定数でフェー
ドインを行ない、音声データを復帰させる。

【００２２】上述したように、ミュートをかけたい理由
（事象）に応じてミュート時定数を切り換え、特に音声
放送モードが切り替わった場合には、上記ソフトミュー
ト手段を用いて、通常のミュート時定数より短くフェー
ドアウトを行ない、ともに完全にミュートが係っている
状態でデータ処理の切り換えを行なうことにより、デー
タの不連続やデジタル的なデータの切り換えに伴うブツ
音を抑圧することができる。

【００２３】

【実施例】図１に示した本発明のソフトミュート手段の
制御システムの具体的な一実施例を用い、ＭＵＳＥ放送
受信時の音声処理システムの場合について説明する。図
１において、１はＭＵＳＥ信号の入力端子、２は音声制
御符号検出手段、３は多数決判別手段、４は制御符号遷
移検出手段、５は制御符号保持手段、６は音声データ検
出手段、８はマイコン、破線で囲んだ１５はソフトミュ
ート手段で、乗算手段１０、係数生成手段１１で構成さ
れる。９はミュート時定数制御手段、１２はミュート状
態検出手段、１３はソフトミュート手段１５からの音声
データを出力する出力端子、１４は音声モード制御符号
の出力端子であり、出力端子１３からの音声データと、
１４からの音声モード制御符号を、例えば伝送される音
声データをどのスピーカで再生するかを決定するような
データ処理を行なう音声信号処理回路へ導く。

【００２４】入力端子１より入力されるＭＵＳＥ信号か
ら、音声データ検出手段２では音声データを取りだし、
ソフトミュート手段１５の例えばマルチプライヤ（乗算
器）で構成される乗算手段１０の一方の入力ヘ導く。ま
た、音声制御符号検出手段２では音声モード制御符号を
取りだし多数決判別手段３へ導く。多数決判別手段３は
音声モード制御符号の信頼性を向上させるために、例え
ば１マスターフレーム期間の間でｎ個（例えば１ｍｓ毎
に１個）の音声モード制御符号を対象に多数決を行な
い、この結果により音声モード制御符号を確定する。確
定した音声モード制御符号のうち、音声抑圧信号（ｂ１
６）をミュート時定数制御手段９へ、ｂ１６以外の音声
モード制御符号を制御符号遷移検出手段４、並びに制御
符号保持手段５へ導く。制御符号遷移検出手段４は送信
されるｂ１６以外の音声モード制御符号が変化したか否
かを検出し、例えば変化が有る場合にはミュートＯＮ
（フェードアウト）を表すミュート信号を、その逆に変
化が無い場合にはミュートＯＦＦを表すミュート信号を
ミュート時定数制御手段９へ導く。マイコン８は、例え
ばユーザが現行ＴＶ受信機に採用されている消音機能を
動作させたり、チャンネルを切り換えた場合等に対応し
てミュート制御を行ない、ミュート時定数制御手段９へ
ミュート信号を導く。ミュート時定数制御手段９は、導
かれる複数のミュート信号に応じて、フェードインかフ
ェードアウトかを設定する制御信号を、この時のミュー
ト時定数で設定する制御信号を出力し、係数生成手段１
１に備えたミュート時定数の異なる複数のミュート係数
から所望のミュート係数を選択する。係数生成手段１１
はミュート時定数制御手段９からの制御信号に応じて、
乗算手段１０でのミュート係数をフェードアウトの場合
は減衰、フェードインの場合は増大させる。ミュート状
態検出手段１２は、係数生成手段１１で生成されるミュ
ート係数が−∞ｄＢであるか否かを判定し、制御符号保
持手段５での音声モード制御符号の通過／保持を制御す
る。制御符号保持手段５では、ミュート係数が−∞ｄＢ
である場合には、多数決判別手段３より導かれる音声モ
ード制御符号を出力端子１４へ通過、その逆にミュート
係数が−∞ｄＢでない場合には、上記多数決判別手段３
からの音声モード制御符号が切り替わっても、音声信号
処理回路への音声モード制御符号を切り換えず、ソフト
ミュート手段１５の状態がミュートＯＮになるまで切り
替わる前の音声モード制御符号を保持する。

【００２５】次に、伝送される音声モード制御符号が変
更された場合を例に取り、本実施例における各信号処理
の動作について、図１のブロック図、図４の動作タイミ
ングチャートを用いて説明する。

【００２６】図４において、４０１は伝送される音声マ
スターフレ−ム（ｂ１４）、４０２は音声制御符号検出
手段２で検出される音声モード制御符号、４０３は音声
データ、４０４は多数決判別手段３において確定した音
声モード制御符号、４０５は制御符号保持手段５から前
記音声信号処理回路に導かれる音声モード制御符号、４
０６は制御符号遷移検出手段４からのミュート信号、４
０７は係数生成手段１１から出力されるミュート係数で
ある。

【００２７】まず、図１の回路が定常状態にある場合、
ミュート信号４０６は”Ｌ（ミュートＯＦＦ）”であ
り、ミュート係数４０７は０ｄＢである。また、この場
合、制御符号保持手段５から音声信号処理回路への音声
モードは、モード１が導かれているとする。この場合、
以下に示す〜の一連の動作を行う。

【００２８】 伝送される音声モード制御符号４０２
がモード１からモード２に切り替わる。

【００２９】 多数決判別手段３から出力される確定
音声モード制御符号は、あらかじめ規定した回数の多数
決判別を行なった後、出力する音声モードを例えば４０
４に示すタイミングでモード１からモード２に切り換え
る。

【００３０】 制御符号遷移検出手段４からのミュー
ト信号４０６は、音声モードがモード１からモード２へ
切り替わったことを検出し、ミュート信号４０６をＯＮ
状態、ここでは”Ｌ”から”Ｈ”に切り換える。

【００３１】 ミュート時定数制御手段９では、ミュ
ート信号４０６がＯＮ状態に切り替わったことを検出
し、時定数の小さいミュート係数（２）をミュート時定
数制御手段９で選択し、音声データ検出手段６からの音
声データをミュートする。

【００３２】 ミュート状態検出手段１２からミュー
トが完全にかかっていることを表す制御信号を受け、制
御符号保持手段５は、保持している音声モードを例えば
４０５に示すタイミングで出力し、モード１からモード
２へ切り換える。

【００３３】 モード切替後、ミュート時定数制御手
段９からの制御信号により、係数生成手段に備えている
時定数の大きいミュート係数を選択し、フェードインを
行なう。

【００３４】 フェードイン後、図１の回路は定常状
態（音声データはデータ２、音声モードはモード２）に
戻る。

【００３５】次に、ユーザがリモコン等を用いてチャン
ネルを切り替えたり、消音機能を動作させた場合の本実
施例における各信号処理の動作について説明する。この
場合には、以下に示す〜の一連の動作を行う。

【００３６】 まず、ユーザによる消音機能が実行さ
れたとき、マイコン８からのミュート信号を”Ｌ”か
ら”Ｈ”に切り換える。

【００３７】 ミュート時定数制御手段９では、マイ
コン８からのミュート信号がＯＮ状態に切り替わったこ
とを検出し、時定数の大きいミュート係数（１）をミュ
ート時定数制御手段９で選択する。

【００３８】 音声処理回路からの音声データを上記
手順で選択された時定数の大きいミュート係数（１）
でフェードアウトし、ユーザによって消音機能が解除さ
れるまでミュートする。

【００３９】 ユーザによって消音機能が解除される
と、マイコン８からのミュート信号を”Ｈ”から”Ｌ”
に切り換える。

【００４０】 ミュート時定数制御手段９では、ミュ
ート信号がＯＦＦ状態に切り替わったことを検出し、手
順と同様に時定数の大きいミュート係数（１）をミュ
ート時定数制御手段９で選択する。

【００４１】 音声データ検出手段６からの音声デー
タを上記手順で選択された時定数の大きいミュート係
数（１）でフェードインを行なう。

【００４２】 フェードイン後、図１の回路は定常状
態に戻る。

【００４３】次に、上記ソフトミュート手段におけるミ
ュート時定数の切り換え可能なフェードアウト特性例を
図５に示し、図１に示した本実施例のミュート時定数制
御手段９が実現するフェードアウト特性の選択について
説明する。図５において５０１は通常のフェードアウト
を行なう時定数が大きいミュート係数（１）の特性例で
あり、５０２は前記音声モード制御符号が切り替わった
時にフェードアウトを行なう時定数が小さいミュート係
数（２）の特性例である。５０１，５０２において
（ａ）と（ｃ）はミュート係数を直線的に減衰させた例
であり、（ｂ）と(ｄ）はミュート開始付近でミュート
係数の減衰特性を急にした一例である。本実施例では、
送信される音声モード制御符号が切り替わった場合には
ミュート時定数が小さい５０２のミュート係数（２）
を、それ以外の場合には例えば１０２４Ｔｓなる通常の
時定数が大きい５０１のミュート係数（１）を選択す
る。尚、このミュート時定数制御手段９は、図５に示し
た（ａ）〜（ｄ）のフェードアウト特性に限らず、ソフ
トミュート手段１５を制御し、フェードアウトのミュー
ト時定数を切り替えることが可能であるものであれば良
い。また、本実施例では音声モード制御符号を確定する
手段として、多数決による判別を用いたが、これに限ら
ず、音声モード制御符号を確定できるものであれば良
い。

【００４４】上述したように、音声データを漸次的に減
衰、または復帰させるソフトミュート手段の制御を本実
施例の構成とし、ミュートをかけたい理由（事象）に応
じて該ソフトミュート手段のミュート時定数を切り替
え、音声信号処理は再生音が完全にミュートされている
タイミングで、モードの変更に応じたデータ処理の切り
換えを行い、データ処理の切り換え後に再度音声データ
を復帰させるフェードアウトを行なうことができるた
め、音声データの不連続や音声モードの変更に伴うデー
タ処理の切り換えによって生じるブツ音は抑圧される。

【００４５】

【発明の効果】本発明の音声信号処理手段では、音声モ
ード制御符号を切り換えた時に、時定数の小さいミュー
ト係数でフェードアウトを行ない、完全にミュートされ
ているタイミングでデータ処理を切り換え、データ処理
を切り換えた後に再度音声データを復帰させるフェード
アウトを行なうことが可能となり、音声データの不連
続、並びに音声データ処理のデジタル的な切り換えによ
って生じるブツ音の発生は抑圧される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声信号処理手段の一実施例を示す図
である。

【図２】音声モード制御符号，音声データの切り換えタ
イミングを示す図である。

【図３】ミュート時定数固定のソフトミュート動作タイ
ミングチャートである。

【図４】本発明のソフトミュート動作タイミングチャー
トである。

【図５】本発明のソフトミュート手段のフェードアウト
特性例を示す図である。

【符号の説明】

１…ＭＵＳＥ信号入力端子、２…音声制御符号検出手
段、３…多数決判別手段、４…制御符号遷移検出手段、
５…制御符号保持手段、６…音声データ検出手段、８…
マイコン、９…ミュート係数制御手段、１０…乗算手
段、１１…係数生成手段、１２…ミュート状態検出手
段、１３…音声データ出力端子、１４…音声モード制御
符号出力端子、１５…ソフトミュート手段、４０１…音
声マスターフレーム、４０２…音声モード制御符号、４
０３…音声データ、４０４…確定音声モード制御符号、
４０５…信号処理音声モード制御符号、４０６…ミュー
ト信号、４０７…ミュート係数、５０１…通常のフェー
ドアウト特性、５０２…音声モード制御符号が切り替わ
った時のフェードアウト特性。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本島 弓美子 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 高岸 広明 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力される音声データをスピーカで再生す
   るための音声データに変換する音声信号処理手段におい
   て、音声データを漸次的に減衰（フェードアウト）また
   は復帰（フェードイン）する機能を有し、かつ減衰，復
   帰に要するミュート時定数を少なくとも２つ以上備え、
   該ミュート時定数を切り換え可能な構成とするソフトミ
   ュート手段と、ミュート信号を生成する幾つかの手段か
   らのミュート信号を入力とし、該ソフトミュート手段の
   ミュート時定数切り換えに用いる制御信号を生成するミ
   ュート時定数制御手段を具備したことを特徴とする音声
   信号処理手段。
2. 【請求項２】請求項１において、入力される送信信号か
   ら音声モード制御符号を検出する音声制御符号検出手段
   と、該音声制御符号検出手段で取り出された音声モード
   制御符号が変化したか否かを判別する制御符号遷移検出
   手段とを新たに設け、少なくとも該音声モード制御符号
   が変化した場合には、該ソフトミュート手段において小
   さい方のミュート時定数を選択してミュートを施し、該
   ソフトミュート手段により完全にミュートしている状態
   で音声モードを切り換え、その後音声データをソフトミ
   ュート手段を用いて漸次的に復帰することを特徴とする
   音声信号処理手段。