JPH1013362A - データ変調装置 - Google Patents
データ変調装置Info
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- JPH1013362A JPH1013362A JP8164222A JP16422296A JPH1013362A JP H1013362 A JPH1013362 A JP H1013362A JP 8164222 A JP8164222 A JP 8164222A JP 16422296 A JP16422296 A JP 16422296A JP H1013362 A JPH1013362 A JP H1013362A
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- JP
- Japan
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- voice
- data
- signal
- frequency
- sound
- Prior art date
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高能率符号化された音声信号を伝送するディジ
タル音声回線を使用して，例えば移動体の現在位置を示
す位置データのような，音声とは異なるデータを送信す
る場合，モデムなどの従来の変復調装置を使用してデー
タを送信すると，音声圧縮によりデータが欠落してしま
うという問題があった。 【解決手段】本発明は，上記音声とは異なるデータを周
波数変調部１及び音量変動生成部２により疑似音声信号
に変調し，上記ディジタル音声回線において圧縮が行わ
れた場合でもデータを正確に伝送することを図ったもの
である。
タル音声回線を使用して，例えば移動体の現在位置を示
す位置データのような，音声とは異なるデータを送信す
る場合，モデムなどの従来の変復調装置を使用してデー
タを送信すると，音声圧縮によりデータが欠落してしま
うという問題があった。 【解決手段】本発明は，上記音声とは異なるデータを周
波数変調部１及び音量変動生成部２により疑似音声信号
に変調し，上記ディジタル音声回線において圧縮が行わ
れた場合でもデータを正確に伝送することを図ったもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，データ変調装置に
係り，詳しくは，高能率符号化（低ビット化）された音
声信号を伝送するディジタル音声回線を利用して，位置
情報等の音声とは異なるデータのデータ通信を行う場合
に，高能率符号化により上記音声とは異なるデータが損
なわれないように通信するためのデータ変調装置に関す
るものである。
係り，詳しくは，高能率符号化（低ビット化）された音
声信号を伝送するディジタル音声回線を利用して，位置
情報等の音声とは異なるデータのデータ通信を行う場合
に，高能率符号化により上記音声とは異なるデータが損
なわれないように通信するためのデータ変調装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばトラックによる集配システムにお
いて，管制センターより離れた場所を移動するトラック
の現在位置を把握することは，効率よいトラック運用の
ために必須である。近年では，現在位置を検出すること
のできるＧＰＳ装置や移動体から通信することのできる
携帯無線電話装置等は，比較的容易に入手可能であるか
ら，トラックの運転手が上記した携帯無線電話装置のよ
うな既存の無線通信メディアを利用して，音声により管
制センターの管理者に現在位置を報告すれば，移動体の
位置把握の問題は解決する。しかし，この方法はトラッ
クの走行中に運転者の負担を増加させるので，安全性等
の点で好ましくない。ところで，上記ＧＰＳ装置などの
位置検出器は，自らの位置情報をデータとして出力でき
るから，この位置データを人間を介さずに管制センター
に送信すれば上記安全性等の問題は解決される。検出さ
れた位置データを携帯無線電話装置により伝送する技術
としては，例えば特開平０５─２５５２０９９号公報に
開示の技術が知られている。上記公知文献記載の技術の
概略構成を図７のブロック図に示す。図７に示す上記公
知文献記載の技術に係る携帯無線電話装置は，現在位置
検出部７１，ＤＴＭＦ変換部７２，無線部７３を有して
おり，その動作の一部を以下に説明する。現在位置検出
部７１により検出された位置データはＤＴＭＦ変換部７
２に入力され，ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌ
ｔｉ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換される。該ＤＴ
ＭＦ信号は，プッシュホン等に用いられるトーン信号で
あり，低域（６９７Ｈｚ〜９４１Ｈｚ）と高域（１２０
９Ｈｚ〜１６３３Ｈｚ）の２つの周波数を混成した信号
である。ＤＴＭＦ信号により１６種類のコード（０〜
９，＊，＃など）を送信することが可能である。ＤＴＭ
Ｆ変換部７２により，例えば「南緯 １０度」という位
置データは，「＃，１，０」というコードを示すＤＴＭ
Ｆ信号に変換され，無線部７３へ出力される。回線が接
続されていれば，無線部７３によりＤＴＭＦ信号が送信
される。このように，上記公知文献記載の技術を用いれ
ば，移動体の位置情報を携帯無線電話装置により自動的
且つ正確に伝送することが可能である。また，受信側の
電話装置により上記ＤＴＭＦ信号を解読すれば，移動体
の現在位置を正確に把握することができる。
いて，管制センターより離れた場所を移動するトラック
の現在位置を把握することは，効率よいトラック運用の
ために必須である。近年では，現在位置を検出すること
のできるＧＰＳ装置や移動体から通信することのできる
携帯無線電話装置等は，比較的容易に入手可能であるか
ら，トラックの運転手が上記した携帯無線電話装置のよ
うな既存の無線通信メディアを利用して，音声により管
制センターの管理者に現在位置を報告すれば，移動体の
位置把握の問題は解決する。しかし，この方法はトラッ
クの走行中に運転者の負担を増加させるので，安全性等
の点で好ましくない。ところで，上記ＧＰＳ装置などの
位置検出器は，自らの位置情報をデータとして出力でき
るから，この位置データを人間を介さずに管制センター
に送信すれば上記安全性等の問題は解決される。検出さ
れた位置データを携帯無線電話装置により伝送する技術
としては，例えば特開平０５─２５５２０９９号公報に
開示の技術が知られている。上記公知文献記載の技術の
概略構成を図７のブロック図に示す。図７に示す上記公
知文献記載の技術に係る携帯無線電話装置は，現在位置
検出部７１，ＤＴＭＦ変換部７２，無線部７３を有して
おり，その動作の一部を以下に説明する。現在位置検出
部７１により検出された位置データはＤＴＭＦ変換部７
２に入力され，ＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌ
ｔｉ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換される。該ＤＴ
ＭＦ信号は，プッシュホン等に用いられるトーン信号で
あり，低域（６９７Ｈｚ〜９４１Ｈｚ）と高域（１２０
９Ｈｚ〜１６３３Ｈｚ）の２つの周波数を混成した信号
である。ＤＴＭＦ信号により１６種類のコード（０〜
９，＊，＃など）を送信することが可能である。ＤＴＭ
Ｆ変換部７２により，例えば「南緯 １０度」という位
置データは，「＃，１，０」というコードを示すＤＴＭ
Ｆ信号に変換され，無線部７３へ出力される。回線が接
続されていれば，無線部７３によりＤＴＭＦ信号が送信
される。このように，上記公知文献記載の技術を用いれ
ば，移動体の位置情報を携帯無線電話装置により自動的
且つ正確に伝送することが可能である。また，受信側の
電話装置により上記ＤＴＭＦ信号を解読すれば，移動体
の現在位置を正確に把握することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし，上記公知文献
記載の技術はデータ伝送上の問題を抱えている。即ち，
ディジタル携帯無線電話装置では，その使用帯域を有効
利用するため，低ビットレート（十数ｋｂｐｓ程度）に
音声信号が符号化されるから，一般電話回線帯域（３０
０Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）にあるＤＴＭＦ信号も符号化さ
れてしまう。ところが，ＶＳＥＬＰ方式に代表されるデ
ィジタル携帯無線電話装置の音声圧縮方式が人間の声を
対象としたものであるため，自然音声以外の信号に対し
ては品質の保証がされず，送信したデータを復元できな
い恐れがある。また，位置データ等の音声とは異なるデ
ータでは一定音量の信号が継続する場合があるが，携帯
無線電話装置等の各端末や基地局の音声圧縮装置に付加
されているノイズキャンセラー等により上記データがノ
イズとして扱われて減衰されることも受信側でデータが
復元できなくなる原因の１つである。音声圧縮及びノイ
ズキャンセリングによりデータが欠落する問題は，上記
したようなＤＴＭＦ信号により位置データ等の音声とは
異なるデータを送信する場合に限らない。図８に示すよ
うな，入力データ（位置データ等の音声とは異なるデー
タ）をモデム等により振幅，位相，若しくは周波数変調
してアナログ信号化し，該アナログ信号を音声信号とし
て携帯無線電話装置により送信し，電話装置等により受
信された該音声信号を復調する場合も同様である。この
場合もＤＴＭＦ信号と同様にモデム信号が音声とは異な
る特性を有するため，音声圧縮により情報の復元が難し
くなる。
記載の技術はデータ伝送上の問題を抱えている。即ち，
ディジタル携帯無線電話装置では，その使用帯域を有効
利用するため，低ビットレート（十数ｋｂｐｓ程度）に
音声信号が符号化されるから，一般電話回線帯域（３０
０Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）にあるＤＴＭＦ信号も符号化さ
れてしまう。ところが，ＶＳＥＬＰ方式に代表されるデ
ィジタル携帯無線電話装置の音声圧縮方式が人間の声を
対象としたものであるため，自然音声以外の信号に対し
ては品質の保証がされず，送信したデータを復元できな
い恐れがある。また，位置データ等の音声とは異なるデ
ータでは一定音量の信号が継続する場合があるが，携帯
無線電話装置等の各端末や基地局の音声圧縮装置に付加
されているノイズキャンセラー等により上記データがノ
イズとして扱われて減衰されることも受信側でデータが
復元できなくなる原因の１つである。音声圧縮及びノイ
ズキャンセリングによりデータが欠落する問題は，上記
したようなＤＴＭＦ信号により位置データ等の音声とは
異なるデータを送信する場合に限らない。図８に示すよ
うな，入力データ（位置データ等の音声とは異なるデー
タ）をモデム等により振幅，位相，若しくは周波数変調
してアナログ信号化し，該アナログ信号を音声信号とし
て携帯無線電話装置により送信し，電話装置等により受
信された該音声信号を復調する場合も同様である。この
場合もＤＴＭＦ信号と同様にモデム信号が音声とは異な
る特性を有するため，音声圧縮により情報の復元が難し
くなる。
【０００４】また，上記したような携帯無線電話装置の
ディジタル音声回線を使用して，データ通信を行う他の
一般的な方法として，図９に示すように，携帯電話装置
を音声を通信する音声モードからパソコン通信などに利
用されるモデムモード（モデムサービス）に切り換える
方法が挙げられる。上記モデムモードは，携帯無線電話
装置の基地局においてデータの変調を行うもので，上記
パソコン通信のように長時間，データの通信を継続して
行う場合に利用される。しかし，音声モードからモデム
モードに切り替えるために１分近くを要するから，ＧＰ
Ｓ装置等により測定された移動体の現在位置の緯度や経
度というような数バイト〜数十バイトの少量のデータを
送信する場合には，情報の伝送に要する時間よりも切り
替えに必要な時間の方が長くなり，極めて不経済であ
る。本発明は，このような従来技術における課題を解決
するために，データ変調装置を改良し，高能率符号化さ
れた音声信号を伝送するディジタル音声回線を介してデ
ータ通信を行う場合に，音声とは異なる送信データを疑
似音声信号に変調し，音声モードにおいても正確に，音
声とは異なるデータを伝送することのできるデータ変調
装置を提供することを目的とするものである。
ディジタル音声回線を使用して，データ通信を行う他の
一般的な方法として，図９に示すように，携帯電話装置
を音声を通信する音声モードからパソコン通信などに利
用されるモデムモード（モデムサービス）に切り換える
方法が挙げられる。上記モデムモードは，携帯無線電話
装置の基地局においてデータの変調を行うもので，上記
パソコン通信のように長時間，データの通信を継続して
行う場合に利用される。しかし，音声モードからモデム
モードに切り替えるために１分近くを要するから，ＧＰ
Ｓ装置等により測定された移動体の現在位置の緯度や経
度というような数バイト〜数十バイトの少量のデータを
送信する場合には，情報の伝送に要する時間よりも切り
替えに必要な時間の方が長くなり，極めて不経済であ
る。本発明は，このような従来技術における課題を解決
するために，データ変調装置を改良し，高能率符号化さ
れた音声信号を伝送するディジタル音声回線を介してデ
ータ通信を行う場合に，音声とは異なる送信データを疑
似音声信号に変調し，音声モードにおいても正確に，音
声とは異なるデータを伝送することのできるデータ変調
装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，高能率符号化された音声信号を伝送するデ
ィジタル音声回線を介してデータ送信を行うためのデー
タ変調装置において，音声とは異なる送信データの入力
若しくは生成時に，該音声とは異なる送信データを疑似
音声信号に変調する疑似音声化手段を具備してなること
を特徴とするデータ変調装置として構成されている。こ
れにより，上記ディジタル回線を使用しても音声とは異
なる送信データを正確に伝送することができる。さらに
上記疑似音声化手段を上記音声とは異なる送信データを
一般電話回線帯域の周波数に周波数変調する周波数変調
手段と，該一般電話回線帯域の信号の音量を音声と類似
するように変動させる音量変動生成手段とにより構成す
れば，データ送信時に信号に歪みが生じた場合でも，周
波数情報は保存されるから，伝送路によらない正確なデ
ータ伝送が可能となる。また，上記音量変動生成手段を
上記周波数変調手段により周波数変調された有音部分間
に無音部分を挿入する処理を行うようにすれば，人間の
会話で発生するのと似た音量変動のパターンを上記疑似
音声信号に与えることができる。さらに，上記有音部分
及び上記無音部分の時間長を上記高能率符号化における
処理単位時間長よりも大きくすれば，情報伝送時の誤り
率が減少する。また，上記音声とは異なる送信データを
移動体の位置を検出する位置検出器により検出された位
置データとすれば，上記ディジタル音声回線を利用して
移動体の現在位置を離れた場所にいる受信者に自動的且
つ正確に伝えることが可能となる。
に本発明は，高能率符号化された音声信号を伝送するデ
ィジタル音声回線を介してデータ送信を行うためのデー
タ変調装置において，音声とは異なる送信データの入力
若しくは生成時に，該音声とは異なる送信データを疑似
音声信号に変調する疑似音声化手段を具備してなること
を特徴とするデータ変調装置として構成されている。こ
れにより，上記ディジタル回線を使用しても音声とは異
なる送信データを正確に伝送することができる。さらに
上記疑似音声化手段を上記音声とは異なる送信データを
一般電話回線帯域の周波数に周波数変調する周波数変調
手段と，該一般電話回線帯域の信号の音量を音声と類似
するように変動させる音量変動生成手段とにより構成す
れば，データ送信時に信号に歪みが生じた場合でも，周
波数情報は保存されるから，伝送路によらない正確なデ
ータ伝送が可能となる。また，上記音量変動生成手段を
上記周波数変調手段により周波数変調された有音部分間
に無音部分を挿入する処理を行うようにすれば，人間の
会話で発生するのと似た音量変動のパターンを上記疑似
音声信号に与えることができる。さらに，上記有音部分
及び上記無音部分の時間長を上記高能率符号化における
処理単位時間長よりも大きくすれば，情報伝送時の誤り
率が減少する。また，上記音声とは異なる送信データを
移動体の位置を検出する位置検出器により検出された位
置データとすれば，上記ディジタル音声回線を利用して
移動体の現在位置を離れた場所にいる受信者に自動的且
つ正確に伝えることが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の一実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化したものであ
って，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は本発明の一実施の形態に係るデータ
変調装置Ｍ及び復調装置Ｄの概略構成を示すブロック
図，図２はグレー符号による周波数割り当ての一例を示
す図，図３は位置データの符号化の一例を示す図，図４
は上記データ変調装置Ｍによるデータ伝送の様子を説明
する説明図，図５は上記データ変調装置Ｍに係る周波数
変調時の窓掛け処理を示す図，図６は音声圧縮の単位フ
レーム長と有音部分及び無音部分の時間長との関係を説
明するタイムチャートである。図１に示すように，本実
施の形態に係るデータ変調装置Ｍ（及び疑似音声化手
段）は，周波数変調部１，音量変動生成部２により構成
されており，その入力は移動体の現在位置を検出する位
置検出器３に，その出力は携帯無線電話装置４に接続さ
れている。また，上記データ変調装置Ｍにより変調され
たデータを受信側において復調するデータ復調装置Ｄ
（周波数復調部５）の入力は電話装置６に，その出力は
受信信号より上記位置データを解読する位置データ解読
装置７に接続されている。また，端末である携帯無線電
話装置４の基地局と携帯無線電話装置を接続するのはデ
ィジタル音声回線である。以下，本実施の形態に係るデ
ータ変調装置Ｍによる音声とは異なる送信データの変調
及び伝送の詳細を，従来の技術の記載と同様に，トラッ
クによる配送システムを例に挙げ説明する。ここで，移
動するトラックには，図１に示した位置検出器３，デー
タ変調装置Ｍ，携帯無線電話装置４が搭載されており，
トラックの現在位置が自動的に管制センターに伝送され
る。
の一実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化したものであ
って，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は本発明の一実施の形態に係るデータ
変調装置Ｍ及び復調装置Ｄの概略構成を示すブロック
図，図２はグレー符号による周波数割り当ての一例を示
す図，図３は位置データの符号化の一例を示す図，図４
は上記データ変調装置Ｍによるデータ伝送の様子を説明
する説明図，図５は上記データ変調装置Ｍに係る周波数
変調時の窓掛け処理を示す図，図６は音声圧縮の単位フ
レーム長と有音部分及び無音部分の時間長との関係を説
明するタイムチャートである。図１に示すように，本実
施の形態に係るデータ変調装置Ｍ（及び疑似音声化手
段）は，周波数変調部１，音量変動生成部２により構成
されており，その入力は移動体の現在位置を検出する位
置検出器３に，その出力は携帯無線電話装置４に接続さ
れている。また，上記データ変調装置Ｍにより変調され
たデータを受信側において復調するデータ復調装置Ｄ
（周波数復調部５）の入力は電話装置６に，その出力は
受信信号より上記位置データを解読する位置データ解読
装置７に接続されている。また，端末である携帯無線電
話装置４の基地局と携帯無線電話装置を接続するのはデ
ィジタル音声回線である。以下，本実施の形態に係るデ
ータ変調装置Ｍによる音声とは異なる送信データの変調
及び伝送の詳細を，従来の技術の記載と同様に，トラッ
クによる配送システムを例に挙げ説明する。ここで，移
動するトラックには，図１に示した位置検出器３，デー
タ変調装置Ｍ，携帯無線電話装置４が搭載されており，
トラックの現在位置が自動的に管制センターに伝送され
る。
【０００７】先ず，人工衛星を利用してＧＰＳ装置等の
位置検出器３により現在位置が検出され，検出された位
置データはデータ変調装置Ｍに入力される。入力された
位置データは，ＡＳＣＩＩ文字により表されており，１
文字あたり８ビットを要する。１文字あたり８ビットの
データを２分割して順次送信するとして，例えば図２に
示すように，４ビットの情報が１６種類の周波数に対応
づけられている。この１６種類の周波数には一般電話回
線帯域を考慮して，３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの周波数
が用いられる。各周波数間の差が小さく検出誤りが生じ
る恐れがある場合には，図２の例のようにグレー符号を
利用する。グレー符号を利用すれば，例えば周波数ｆ６
をｆ５若しくはｆ７に変化させた場合，対応する４ビッ
トの情報のうち１ビットが変化するのみであり，２ビッ
ト以上変化すれば誤りがあることを判別できる。このた
め誤検出を減少させることができる。図３はＧＰＳ装置
により検出された位置データが，北緯３５．４度，東経
１３９．４度である場合の周波数変調の様子を示す。図
３に示すように，上記位置データは，（Ｎ３５４，Ｅ１
３９４）というＡＳＣＩＩ文字に置き換えられる。８ビ
ットの２進符号は，４ビットごとに分割され，周波数と
対応づけられる。「Ｎ」の場合，２進符号では，「０１
００１１１０」であるから，前半の４ビットの「０１０
０」は図２に示した対応に基づいてｆ７＝１８８０Ｈ
ｚ，後半の４ビットの「１１１０」はｆ１１＝２３８０
Ｈｚに周波数変調される。このようにして周波数変調部
１により位置データの周波数変調が行われる。送信信号
が正弦波の場合，受信信号が歪んでも周波数情報は保存
されるから，周波数変調を用いれば，正確に情報を伝送
することが可能である。
位置検出器３により現在位置が検出され，検出された位
置データはデータ変調装置Ｍに入力される。入力された
位置データは，ＡＳＣＩＩ文字により表されており，１
文字あたり８ビットを要する。１文字あたり８ビットの
データを２分割して順次送信するとして，例えば図２に
示すように，４ビットの情報が１６種類の周波数に対応
づけられている。この１６種類の周波数には一般電話回
線帯域を考慮して，３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの周波数
が用いられる。各周波数間の差が小さく検出誤りが生じ
る恐れがある場合には，図２の例のようにグレー符号を
利用する。グレー符号を利用すれば，例えば周波数ｆ６
をｆ５若しくはｆ７に変化させた場合，対応する４ビッ
トの情報のうち１ビットが変化するのみであり，２ビッ
ト以上変化すれば誤りがあることを判別できる。このた
め誤検出を減少させることができる。図３はＧＰＳ装置
により検出された位置データが，北緯３５．４度，東経
１３９．４度である場合の周波数変調の様子を示す。図
３に示すように，上記位置データは，（Ｎ３５４，Ｅ１
３９４）というＡＳＣＩＩ文字に置き換えられる。８ビ
ットの２進符号は，４ビットごとに分割され，周波数と
対応づけられる。「Ｎ」の場合，２進符号では，「０１
００１１１０」であるから，前半の４ビットの「０１０
０」は図２に示した対応に基づいてｆ７＝１８８０Ｈ
ｚ，後半の４ビットの「１１１０」はｆ１１＝２３８０
Ｈｚに周波数変調される。このようにして周波数変調部
１により位置データの周波数変調が行われる。送信信号
が正弦波の場合，受信信号が歪んでも周波数情報は保存
されるから，周波数変調を用いれば，正確に情報を伝送
することが可能である。
【０００８】ところで，周波数変調部１より出力された
信号の音量レベルはほぼ一定であるため，その音量を音
量変動生成部２により自然音声の音量変動特性に類似し
て変化させる。これは，携帯無線電話装置４やその基地
局に設けられている音声圧縮装置にはノイズキャンセラ
ーが設けられており，一定音量の信号が長く続くなど背
景雑音と似通った特性を有する信号はノイズと誤判断さ
れて減衰させられてしまうためである。音量変動生成部
２により一定レベルの信号に，図４に示すような情報の
ある有音部分と情報のない無音部分が同じ時間幅で設け
られる。レベルを変動させるだけでなく，有音部分と無
音部分とを設けるのは，自然音声が有音部分と無音部分
とを有しており，音声とは異なるデータ信号を音声信号
に類似させるためである。この処理により位置データ
は，音声帯域の周波数を有し，その音量が様々に変化す
る疑似音声信号に変換されるから，ディジタル音声回線
の音声圧縮処理によるデータの変質が回避される。ま
た，上記有音部分には図５に示すような窓掛け処理が行
われ，上記有音部分と上記無音部分の接続部分が不連続
とならないようにして不要な高周波成分が生じるのが防
止される。尚，図５の窓掛け処理では，ハニング窓を用
いた。
信号の音量レベルはほぼ一定であるため，その音量を音
量変動生成部２により自然音声の音量変動特性に類似し
て変化させる。これは，携帯無線電話装置４やその基地
局に設けられている音声圧縮装置にはノイズキャンセラ
ーが設けられており，一定音量の信号が長く続くなど背
景雑音と似通った特性を有する信号はノイズと誤判断さ
れて減衰させられてしまうためである。音量変動生成部
２により一定レベルの信号に，図４に示すような情報の
ある有音部分と情報のない無音部分が同じ時間幅で設け
られる。レベルを変動させるだけでなく，有音部分と無
音部分とを設けるのは，自然音声が有音部分と無音部分
とを有しており，音声とは異なるデータ信号を音声信号
に類似させるためである。この処理により位置データ
は，音声帯域の周波数を有し，その音量が様々に変化す
る疑似音声信号に変換されるから，ディジタル音声回線
の音声圧縮処理によるデータの変質が回避される。ま
た，上記有音部分には図５に示すような窓掛け処理が行
われ，上記有音部分と上記無音部分の接続部分が不連続
とならないようにして不要な高周波成分が生じるのが防
止される。尚，図５の窓掛け処理では，ハニング窓を用
いた。
【０００９】また，上記有音部分及び無音部分の時間長
はディジタル音声回線における音声圧縮処理の単位フレ
ーム長よりも長く設定される。これは，上記有音部分及
び無音部分の時間長が上記単位フレーム長よりも短い
と，図６に示すように，本来無音であるところに信号が
生じて，有音部分と無音部分との判別がつかなくなり，
検出誤りが増加してしまうためである。本来無音である
ところに信号があらわれる理由は，以下の通りである。
上記ディジタル音声回線においてフレーム単位で圧縮処
理が行われる場合，各フレーム毎に音声圧縮のための符
合が設定される。即ち任意のフレーム内では，音声信号
の特性がほぼ一定であることが前提とされている。しか
し，有音部分及び無音部分の時間長が上記単位フレーム
長よりも短い場合，同一のフレーム内で有音部分と無音
部分とが混在して，疑似音声信号の特性は大きく変化す
る。従って，上記符合では，同一フレーム内での無音部
分から有音部分，若しくは有音部分から無音部分という
急激な変化に対応することはできないから，最低限フレ
ーム長分だけ，有音部分及び無音部分の時間長を確保す
る必要がある。仮に，有音部分及び無音部分の時間長が
フレーム長よりも短ければ，上述した理由により無音部
分は有音部分として処理され，図６に示したように本来
無音部分であるところに信号があらわれてしまう。ま
た，上記符合が設定されるのと同時に，圧縮音声を伸長
するためのスペクトル包絡も求められる。周波数軸上の
情報である上記スペクトル包絡は，時間軸上では複数の
インパルス応答に相当する。インパルス応答は減衰する
までに多少の時間を必要とするから，有音部分の時間長
がフレーム長程度である場合，次のフレームに有音部分
の影響が現れてしまう。従って，有音部分及び無音部分
の時間長がフレーム長程度である場合にも，有音部分と
無音部分とが交互に連なると，図６に示したように本来
無音部分のところに信号があらわれる。このため，有音
部分からの信号が十分減衰するように，上記有音部分及
び無音部分の時間長は，フレーム長よりも大きくする必
要がある。また，受信側で通信の同期が取れるように，
音量変動生成時に上記一定レベルの信号の最初に特定の
周波数の信号を数回送るなど同期用の同期信号を設け
る。音量変動生成部２より出力された擬似音声信号は，
携帯無線電話装置４のライン入力端子に入力された後，
ディジタル化され，携帯無線電話装置４の音声モードに
より送信される。
はディジタル音声回線における音声圧縮処理の単位フレ
ーム長よりも長く設定される。これは，上記有音部分及
び無音部分の時間長が上記単位フレーム長よりも短い
と，図６に示すように，本来無音であるところに信号が
生じて，有音部分と無音部分との判別がつかなくなり，
検出誤りが増加してしまうためである。本来無音である
ところに信号があらわれる理由は，以下の通りである。
上記ディジタル音声回線においてフレーム単位で圧縮処
理が行われる場合，各フレーム毎に音声圧縮のための符
合が設定される。即ち任意のフレーム内では，音声信号
の特性がほぼ一定であることが前提とされている。しか
し，有音部分及び無音部分の時間長が上記単位フレーム
長よりも短い場合，同一のフレーム内で有音部分と無音
部分とが混在して，疑似音声信号の特性は大きく変化す
る。従って，上記符合では，同一フレーム内での無音部
分から有音部分，若しくは有音部分から無音部分という
急激な変化に対応することはできないから，最低限フレ
ーム長分だけ，有音部分及び無音部分の時間長を確保す
る必要がある。仮に，有音部分及び無音部分の時間長が
フレーム長よりも短ければ，上述した理由により無音部
分は有音部分として処理され，図６に示したように本来
無音部分であるところに信号があらわれてしまう。ま
た，上記符合が設定されるのと同時に，圧縮音声を伸長
するためのスペクトル包絡も求められる。周波数軸上の
情報である上記スペクトル包絡は，時間軸上では複数の
インパルス応答に相当する。インパルス応答は減衰する
までに多少の時間を必要とするから，有音部分の時間長
がフレーム長程度である場合，次のフレームに有音部分
の影響が現れてしまう。従って，有音部分及び無音部分
の時間長がフレーム長程度である場合にも，有音部分と
無音部分とが交互に連なると，図６に示したように本来
無音部分のところに信号があらわれる。このため，有音
部分からの信号が十分減衰するように，上記有音部分及
び無音部分の時間長は，フレーム長よりも大きくする必
要がある。また，受信側で通信の同期が取れるように，
音量変動生成時に上記一定レベルの信号の最初に特定の
周波数の信号を数回送るなど同期用の同期信号を設け
る。音量変動生成部２より出力された擬似音声信号は，
携帯無線電話装置４のライン入力端子に入力された後，
ディジタル化され，携帯無線電話装置４の音声モードに
より送信される。
【００１０】このようにして，データ変調装置Ｍは位置
データを疑似音声信号に変調するので，携帯無線電話装
置４により疑似音声信号に音声圧縮（符号化処理）が施
されても，正確に情報を伝送することができる。上記基
地局において受信された疑似音声信号は，電話装置６を
介してデータ復調装置Ｄに入力される。周波数復調部５
において，受信された疑似音声信号の最初の部分にある
同期信号が検出され，同期が取られる。同期後，上記有
音区間毎に周波数分析が行われ，復調が行われれる。本
実施の形態では，各有音部分には窓掛け処理を施した
後，一般的なＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数
解析を行った。尚，受信信号は一般電話回線帯域の信号
であるから最高周波数（３４００Ｈｚ）を考慮して最低
限８ｋＨｚ程度のサンプリングレートでサンプリングを
行う。また，上記有音部分及び無音部分の時間長を考慮
して，十分な分析精度が得られるように解析時のサンプ
ル数を確保する。上記有音部分及び無音部分の時間長
が，例えば４０ｍｓｅｃ程度であるとすると，図２に示
した各周波数間の最小差は１２５Ｈｚであるから，この
場合，解析に使用するサンプル数は最低限６４点程度必
要となる。データ復調装置Ｄより出力された信号は，位
置データ解読装置７に入力される。位置データ解読装置
７では上記周波数解析により得られた周波数情報を２進
符号に変換し，８ビット毎の情報からＡＳＣＩＩ文字を
得て位置データを解読する。このようにして，上記した
データ変調装置Ｍを使用すれば，携帯無線電話装置に限
らず既存の通信媒体の音声モードを利用して位置情報等
の音声とは異なる信号を正確に伝送することができる。
データを疑似音声信号に変調するので，携帯無線電話装
置４により疑似音声信号に音声圧縮（符号化処理）が施
されても，正確に情報を伝送することができる。上記基
地局において受信された疑似音声信号は，電話装置６を
介してデータ復調装置Ｄに入力される。周波数復調部５
において，受信された疑似音声信号の最初の部分にある
同期信号が検出され，同期が取られる。同期後，上記有
音区間毎に周波数分析が行われ，復調が行われれる。本
実施の形態では，各有音部分には窓掛け処理を施した
後，一般的なＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数
解析を行った。尚，受信信号は一般電話回線帯域の信号
であるから最高周波数（３４００Ｈｚ）を考慮して最低
限８ｋＨｚ程度のサンプリングレートでサンプリングを
行う。また，上記有音部分及び無音部分の時間長を考慮
して，十分な分析精度が得られるように解析時のサンプ
ル数を確保する。上記有音部分及び無音部分の時間長
が，例えば４０ｍｓｅｃ程度であるとすると，図２に示
した各周波数間の最小差は１２５Ｈｚであるから，この
場合，解析に使用するサンプル数は最低限６４点程度必
要となる。データ復調装置Ｄより出力された信号は，位
置データ解読装置７に入力される。位置データ解読装置
７では上記周波数解析により得られた周波数情報を２進
符号に変換し，８ビット毎の情報からＡＳＣＩＩ文字を
得て位置データを解読する。このようにして，上記した
データ変調装置Ｍを使用すれば，携帯無線電話装置に限
らず既存の通信媒体の音声モードを利用して位置情報等
の音声とは異なる信号を正確に伝送することができる。
【００１１】
【実施例】上記実施の形態では，グレー符号により伝送
による誤検出を減少させたがデータ変調装置Ｍの入力部
に誤り訂正符号化部を設けて，入力されるデータに予め
誤り訂正符号化を施してもよい。このようなデータ変調
装置Ｍも本発明におけるデータ変調装置の一例である。
また，上記実施の形態では，移動体側にデータ変調装置
Ｍを設けたが，移動体側，管制センター側の両方にデー
タ変調装置Ｍを設けて，管制センター側から位置情報受
信の確認信号を送信できるようにしてもよい。このよう
なデータ変調装置も本発明におけるデータ変調装置の一
例である。また，上記実施の形態では，位置データを疑
似音声信号に変換するために有音部分と無音部分を交互
に設けたが，予め記憶させた自然音声の音量変動パター
ンに基づいて，上記有音部分及び無音部分を作成しても
よい。このようなデータ変調装置も本発明におけるデー
タ変調装置の一例である。また，上記実施の形態では，
データ変調装置Ｍを移動体の位置情報の伝送に使用した
が，例えばディジタル携帯無線電話装置から文書データ
（電子メール等）を送信するような場合にデータ変調装
置Ｍを使用してもよい。このようなデータ変調装置も本
発明におけるデータ変調装置の一例である。
による誤検出を減少させたがデータ変調装置Ｍの入力部
に誤り訂正符号化部を設けて，入力されるデータに予め
誤り訂正符号化を施してもよい。このようなデータ変調
装置Ｍも本発明におけるデータ変調装置の一例である。
また，上記実施の形態では，移動体側にデータ変調装置
Ｍを設けたが，移動体側，管制センター側の両方にデー
タ変調装置Ｍを設けて，管制センター側から位置情報受
信の確認信号を送信できるようにしてもよい。このよう
なデータ変調装置も本発明におけるデータ変調装置の一
例である。また，上記実施の形態では，位置データを疑
似音声信号に変換するために有音部分と無音部分を交互
に設けたが，予め記憶させた自然音声の音量変動パター
ンに基づいて，上記有音部分及び無音部分を作成しても
よい。このようなデータ変調装置も本発明におけるデー
タ変調装置の一例である。また，上記実施の形態では，
データ変調装置Ｍを移動体の位置情報の伝送に使用した
が，例えばディジタル携帯無線電話装置から文書データ
（電子メール等）を送信するような場合にデータ変調装
置Ｍを使用してもよい。このようなデータ変調装置も本
発明におけるデータ変調装置の一例である。
【００１２】
【発明の効果】本発明は，上記したように構成されてい
るため高能率符号化された音声信号を伝送するディジタ
ル音声回線の音声モードを利用して，音声とは異なるデ
ータの正確な伝送を行うことが可能である。さらに上記
音声とは異なる送信データを一般電話回線帯域の周波数
に周波数変調する周波数変調手段と，該一般電話回線帯
域の信号の音量を音声と類似するように変動させる音量
変動生成手段とにより，疑似音声信号に変調すれば，デ
ータ送信時に信号に歪みが生じた場合でも，周波数情報
は保存されるから，伝送路によらない正確なデータ伝送
が可能となる。また，上記音量変動生成手段を上記周波
数変調手段により周波数変調された有音部分間に無音部
分を挿入する処理を行うようにすれば，人間の会話で発
生するのと似た音量変動のパターンを上記疑似音声信号
に与えることができる。さらに，上記有音部分及び上記
無音部分の時間長を上記高能率符号化における処理単位
時間長よりも大きくすれば，情報伝送時の誤り率が減少
する。また，上記音声とは異なる送信データを位置デー
タとすれば，上記ディジタル音声回線の音声モードを利
用して移動体の現在位置を離れた場所にいる受信者に自
動的且つ正確に伝えることが可能となる。
るため高能率符号化された音声信号を伝送するディジタ
ル音声回線の音声モードを利用して，音声とは異なるデ
ータの正確な伝送を行うことが可能である。さらに上記
音声とは異なる送信データを一般電話回線帯域の周波数
に周波数変調する周波数変調手段と，該一般電話回線帯
域の信号の音量を音声と類似するように変動させる音量
変動生成手段とにより，疑似音声信号に変調すれば，デ
ータ送信時に信号に歪みが生じた場合でも，周波数情報
は保存されるから，伝送路によらない正確なデータ伝送
が可能となる。また，上記音量変動生成手段を上記周波
数変調手段により周波数変調された有音部分間に無音部
分を挿入する処理を行うようにすれば，人間の会話で発
生するのと似た音量変動のパターンを上記疑似音声信号
に与えることができる。さらに，上記有音部分及び上記
無音部分の時間長を上記高能率符号化における処理単位
時間長よりも大きくすれば，情報伝送時の誤り率が減少
する。また，上記音声とは異なる送信データを位置デー
タとすれば，上記ディジタル音声回線の音声モードを利
用して移動体の現在位置を離れた場所にいる受信者に自
動的且つ正確に伝えることが可能となる。
【図１】上記実施の形態に係るデータ変調装置Ｍの概略
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図２】グレー符号による周波数の割り当ての一例を示
す図。
す図。
【図３】位置データを周波数変調した場合の一例を示す
図。
図。
【図４】上記データ変調装置Ｍによるデータ通信の様子
を説明する図。
を説明する図。
【図５】窓掛け処理の説明図。
【図６】音声圧縮の単位フレーム長と有音部分及び無音
部分の時間長との関係を説明するタイムチャート。
部分の時間長との関係を説明するタイムチャート。
【図７】ＤＴＭＦ信号による位置データの伝送を説明す
る図。
る図。
【図８】従来の音声モードによるデータ通信を説明する
図。
図。
【図９】モデムモードによるデータ通信を説明する図。
１・・・周波数変調部 ２・・・音量変動生成部 ３・・・位置検出器 ４・・・携帯無線電話装置 ５・・・周波数復調部 ６・・・電話装置 ７・・・位置データ解読装置 Ｄ・・・データ復調装置 Ｍ・・・データ変調装置
フロントページの続き (72)発明者 安平 直喜 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株 式会社神戸製鋼所東京本社内
Claims (5)
- 【請求項１】高能率符号化された音声信号を伝送するデ
ィジタル音声回線を介してデータ送信を行うためのデー
タ変調装置において，音声とは異なる送信データの入力
若しくは生成時に，該音声とは異なる送信データを疑似
音声信号に変調する疑似音声化手段を具備してなること
を特徴とするデータ変調装置。 - 【請求項２】上記疑似音声化手段が，上記音声とは異な
る送信データを一般電話回線帯域の周波数に周波数変調
する周波数変調手段と，該一般電話回線帯域の信号の音
量を音声と類似するように変動させる音量変動生成手段
とを含んでなる請求項１記載のデータ変調装置。 - 【請求項３】上記音量変動生成手段が，上記周波数変調
手段により周波数変調された有音部分間に無音部分を挿
入する処理を行う請求項２記載のデータ変調装置。 - 【請求項４】上記有音部分及び上記無音部分の時間長を
上記高能率符号化における処理単位時間長よりも大きく
した請求項３記載のデータ変調装置。 - 【請求項５】上記音声とは異なる送信データが移動体の
位置を検出する位置検出器により検出された位置データ
である請求項１，２，３若しくは４のいずれかに記載の
データ変調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164222A JPH1013362A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | データ変調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164222A JPH1013362A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | データ変調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1013362A true JPH1013362A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15788999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164222A Pending JPH1013362A (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | データ変調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1013362A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050570B2 (en) | 1998-09-25 | 2006-05-23 | Hitachi Telecom Technologies, Ltd. | DTMF signal transmission method and communication apparatus |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP8164222A patent/JPH1013362A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050570B2 (en) | 1998-09-25 | 2006-05-23 | Hitachi Telecom Technologies, Ltd. | DTMF signal transmission method and communication apparatus |
| US7062033B2 (en) | 1998-09-25 | 2006-06-13 | Hitachi Telecom Technologies, Ltd. | DTMF signal transmission method and communication apparatus |
| US7532606B2 (en) | 1998-09-25 | 2009-05-12 | Hitachi Telecom Technologies, Ltd | DTMF signal transmission method and communication apparatus |
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