JPH10500263A - 音声信号にコードを含めると共に復号化する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つのコード周波数成分を有するコード（６８）を音声信号（６０）に含める装置及び方法を提供する。音声信号中の種々の周波数成分が、人間の聴覚に対してコード周波数成分をマスクする能力が評価され（６４）、これらの評価に基づいて、コード周波数成分に対して振幅（７６）を割り合てる。コード化した音声信号中のコードを検出する方法及び装置もまた提供する。コード化した音声信号中のコード周波数成分が、コード成分の周波数を含む音声周波数の範囲内の期待コード振幅またはノイズ振幅に基づいて検出される。

Description

【発明の詳細な説明】 音声信号にコードを含めると共に復号化する装置及び方法発明の分野 本発明は、音声信号にコードを含めると共にこの種のコードを復号化する装置 及び方法に関する。発明の背景 多年の間、コードと音声信号とを混合して、(1)コードは音声信号から高信頼 度で再生することができるが、(2)音声信号を音として再生するとき、コードは 聞きとれないようにするために、諸技術が提案されてきた。双方の目標の達成は 、実用的応用に対して非常に重要である。例えば、放送番組の放送者及び製作者 は、音楽を記録して公共放送として流す人達と同様に、その番組及び録音に可聴 コードを含めることには寛容ではない。 音声信号を復号化する技術は、少なくとも１９６１年１０月１０日付で発行さ れたヘムブルーク(Hembrooke)による米国特許第３，００４，１０４号にさかの ぼる色々な時期に提案されてきた。ヘムブルークは、狭い周波数帯域内の音声信 号エネルギーを選択的に除去して信号を復号化するようにした復号化方法を示し た。この技術についての問題は、ノイズまたは信号歪が狭い周波数帯域にエネル ギーを再び導入して、コードが不明瞭になるときに生ずる。 別な方法において、音声信号から狭い周波数帯域を除去し、そこにコードを挿 入するというクロスビー（Crosby）による米国特許第３，８４５，３９１号が提 案された。この技術は、そこに示されているようにクロスビーの特許と共に譲渡 されたハワード（Howard）による米国特許第４，７０３，４７６号に詳述されて いるように、明らかにヘムブルークと同じ問題に出くわす。しかしながら、ハワ ードの特許は、その基本的アプローチから逸脱すること無く、クロスビーの特許 を改善することのみに努めた。 ２進コードを可聴帯域全体に渡って拡がる周波数に拡げることによって２進信 号をコード化することも提案されてきた。この方法における問題は、コード周波 数をマスクする音声信号成分がないとき、コード周波数が聞きとれるようになり 得ることである。従って、この方法は、コードに関する主張されたノイズのよう な性質が、それらの存在が聴取者によって無視されることとなることを示唆する ことをあてにしている。しかしながら、多くの場合、例えば、比較的小さい音声 信号内容を有する部分を含むクラシック音楽の場合、または音声における休止の 際、この仮定は有効ではあり得ない。 デュアル・トーン多周波数（ＤＴＭＦ：dual tone multifrequency）コードを 音声信号に挿入する更なる技術が提案されてきた。その称するところでは、ＤＴ ＭＦコードがそれらの周波数及び持続期間に基づいて検出される。しかしながら 、音声信号成分は、各ＤＴＭＦコードの一方または双方の信号音と間違がえられ て、コードの存在が検出器によって検出し損われるか、または信号成分がＤＴＭ Ｆコードと間違えられてしまう。また、各ＤＴＭＦコードが別のＤＴＭＦコード と共通の信号音を含むことが注目される。従って、異なるＤＴＭＦコードの信号 音に対応する信号成分を、信号中に同時に存在するＤＴＭＦコードの信号音と組 み合わせることができ、この結果、誤った検出に帰着してしまう。発明の目的 従って、本発明の目的は、前述のように提案された技術の欠点を克服する、コ ード化及び復号化装置及び方法を提供することにある。 本発明の別の目的は、音としてコードは人間の耳には聞こえないが、復号化装 置によって高信頼度で検出することができる、コードに音声信号を含ませるコー ド化装置及び方法を提供することにある。 本発明のまた別の目的は、音声信号に存在するコードを高信頼度で復元する復 号化装置及び方法を提供することにある。発明の概要 本発明の第１の態様によれば、複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に 少なくとも１つのコード周波数成分を有するコードを含ませる装置及び方法は、 前記複数の音声周波数成分の第１のセットが、人間の聴覚に対して前記少なくと も１つのコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第１のマスキング評価 を生成する手段及び段階と、前記第１のセットとは異なる前記複数の音声信号周 波数成分の第２のセットが、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周 波数成分をマスクする能力を評価して、第２のマスキング評価を生成する手段及 び段階と、前記第１及び第２のマスキング評価のうちの選択された一方に基づい て前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てる手段及び段階と、 前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含める手段及び段階と 、を備えている。 本発明の別の態様によれば、複数の音声周波数成分を有する音声信号に少なく とも１つのコード周波数成分を有するコードを含める装置は、前記音声信号を受 信する入力を有するディジタル・コンピュータであって、該ディジタル・コンピ ュータは、前記複数の音声信号周波数成分の第１及び第２のセットが、人間の聴 覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクするそれぞれのマス キング能力を評価して、それぞれの第１及び第２のマスキング評価を生成するよ うにプログラムされてなり、前記複数の音声信号周波数成分の前記第２のセット は前記第１のセットとは相違し、前記ディジタル・コンピュータは、前記第１及 び第２のマスキング評価のうちの選択された一方に基づいて、前記少なくとも１ つのコード周波数成分に振幅を割り合てるように更にプログラムされてなる前記 ディジタル・コンピュータと、前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波 数を含ませる手段と、を備えている。 本発明のまた別の態様によれば、複数の音声信号周波数成分を有する音声信号 に複数のコード周波数成分を有するコードを含める装置及び方法であって、前記 複数のコード周波数成分が第１の周波数を有する第１のコード周波数成分及び前 記第１の周波数とは異なる第２の周波数を有する第２のコード周波数成分を含ん でなる前記装置及び方法が、前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも １つが、人間の聴覚に対して前記第１の周波数を有するコード周波数成分をマス クする能力を評価して、第１のそれぞれのマスキング評価を生成する手段及び段 階と、前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に 対して前記第２の周波数を有するコード周波数成分をマスクする能力を評価して 、第２のそれぞれのマスキング評価を生成する手段及び段階と、前記第１のそれ ぞれのマスキング評価に基づいて前記第１のコード周波数成分にそれぞれの振幅 を 割り合てると共に、前記第２のそれぞれのマスキング評価に基づいて前記第２の コード周波数成分にそれぞれの振幅を割り合てる手段及び段階と、前記音声信号 に前記複数のコード周波数成分を含める手段及び段階と、をそれぞれ備えている 。 本発明のまた別の態様によれば、複数の音声信号周波数成分を有する音声信号 に複数のコード周波数成分を有するコードを含める装置であって、前記複数のコ ード周波数成分が第１の周波数を有する第１のコード周波数成分及び前記第１の 周波数とは異なる第２のコード周波数を有する第２のコード周波数成分を含んで なる前記装置は、前記音声信号を受信する入力を有するディジタル・コンピュー タであって、該ディジタル・コンピュータが、前記複数の音声信号周波数成分の うちの少なくとも１つが人間の聴覚に対して前記第１の周波数を有するコード周 波数成分をマスクする能力を評価して、第１のそれぞれのマスキング評価を生成 すると共に、前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の 聴覚に対して前記第２の周波数を有するコード周波数成分をマスクする能力を評 価して、第２のそれぞれのマスキング評価を生成するようにプログラムされてな り、前記ディジタル・コンピュータが更に、前記第１のそれぞれのマスキング評 価に基づいて前記第１のコード周波数成分に対応する振幅を割り合てると共に、 前記第２のそれぞれのマスキング評価に基づいて前記第２のコード周波数成分に 対応する振幅を割り合てるようにプログラムされた前記ディジタル・コンピュー タと、前記音声信号に前記複数のコード周波数成分を含める手段と、を備えてい る。 本発明のまた別の態様によれば、複数の音声信号周波数成分を含む音声信号に 少なくとも１つのコード周波数成分を有するコードを含ませる装置及び方法は、 対応する第１の時間間隔の際に音として再生されるとき、前記音声信号のタイム スケール上の第１の音声信号間隔内の前記複数の音声信号周波数成分のうちの少 なくとも１つが、前記第１の音声信号間隔からオフセットする第２の音声信号間 隔に対応する第２の時間間隔の際に音として再生されるとき、人間の聴覚に対し て前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第１の マスキング評価を生成する手段及び段階と、前記第１のマスキング評価に基づい て、前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てる手段及び段階と 、 前記第２の音声信号間隔内の前記音声信号の一部分に前記少なくとも１つのコー ド周波数成分を含める手段及び段階と、をそれぞれ備えている。 本発明のまた別の態様によれば、複数の音声信号周波数成分を含む音声信号に 少なくとも１つのコード周波数成分を有するコードを含める装置は、前記音声信 号を受信する入力を有するディジタル・コンピュータであって、該ディジタル・ コンピュータが、対応する第１の時間間隔の際に音として再生されるとき、前記 音声信号のタイムスケール上の第１の音声信号間隔内の前記複数の音声信号周波 数成分のうちの少なくとも１つが、前記第１の音声信号間隔からオフセットする 第２の音声信号間隔に対応する第２の時間間隔の際に音として再生されるとき、 人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする能力を 評価して、第１のマスキング評価を生成するようにプログラムされてなり、前記 ディジタル・コンピュータが更に、前記第１のマスキング評価に基づいて前記少 なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てるようにプログラムされた前 記ディジタル・コンピュータと、前記第２の音声信号間隔内の前記音声信号の一 部分に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含める手段と、を備えている。 本発明のまた別の態様によれば、複数の音声信号周波数成分を有する音声信号 に少なくとも１つのコード周波数成分を有するコードを含める装置及び方法は、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの第１の実質的に単一のものを表わす第１ の階調信号を生成する手段及び段階と、前記複数の音声信号周波数成分のうちの 前記第１の実質的に単一のものが、前記第１の階調信号に基づいて人間の聴覚に 対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第 １のマスキング評価を生成する手段及び段階と、前記第１のマスキング評価に基 づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てる手段及び段 階と、前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含める手段及び 段階と、をそれぞれ備えている。 複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周波数 成分を有するコードを含める装置は、前記音声信号を受信する入力を有するディ ジタル・コンピュータであって、該ディジタル・コンピュータが、前記複数の音 声信号周波数成分のうちの第１の単一のものを実質的に表わす第１の階調信号を 生成すると共に、前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第１の単一のもの が、前記第１の階調信号に基づいて人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコ ード周波数成分をマスクする能力を評価して、第１のマスキング評価を生成する ようにプログラムされ、前記ディジタル・コンピュータは更に、前記第１のマス キング評価に基づいて前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合て るようにプログラムされてなる前記ディジタル・コンピュータと、前記音声信号 に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含める手段と、を備えている。 本発明のまた別の態様によれば、コード化した音声信号中のコードを検出する 装置及び方法であって、前記コード化した音声信号が複数の音声周波数信号成分 と、該複数の音声周波数信号成分のうちの少なくとも１つによって人間の聴覚に 対してコード周波数成分をマスクするために選択された振幅及び音声周波数を有 する少なくとも１つのコード周波数成分とを含んでなる前記装置及び方法は、前 記コード化した音声信号に基づいて前記少なくとも１つのコード周波数成分の期 待コード振幅を確立する手段及び段階と、前記期待コード振幅に基づいて前記コ ード化した音声信号中の前記コード周波数成分を検出する手段及び段階と、をそ れぞれ備えている。 本発明のまた別の態様によれば、コード化した音声信号中のコードを検出する プログラム化ディジタル・コンピュータであって、前記コード化した音声信号が 複数の音声周波数信号成分と、該複数の音声周波数信号成分のうちの少なくとも １つによって人間の聴覚に対してコード周波数成分をマスクするために選択され た振幅及び音声周波数を有する少なくとも１つのコード周波数成分とを含んでな る前記ディジタル・コンピュータにおいて、前記コード化した音声信号を受信す る入力と、前記コード化した音声信号に基づいて前記少なくとも１つのコード周 波数成分の期待コード振幅を確立し、該期待コード振幅に基づいて前記コード化 した音声信号中の前記コード周波数成分を検出し、かつ該検出したコード周波数 成分に基づいて検出したコード出力信号を生成するようにプログラムされたプロ セッサと、該プロセッサに結合して前記検出したコード出力信号をもたらす出力 と、を備えた前記ディジタル・コンピュータが提供される。 本発明の別の態様によれば、コード化した音声信号中のコードを検出する装置 及び方法であって、前記コード化した音声信号が、複数の音声周波数信号成分を 含む複数の周波数成分と、前記複数の音声周波数成分から少なくとも１つのコー ド周波数成分を区別するための所定の音声周波数及び所定の振幅を有する前記少 なくとも１つのコード周波数成分とを有する前記装置及び方法において、前記少 なくとも１つのコード周波数成分の前記所定の音声周波数を含む第１の範囲の音 声周波数内の前記コード化した音声信号の周波数成分の振幅を決定する手段及び 段階と、前記第１の範囲の音声周波数に対してノイズ振幅を確立する手段及び段 階と、前記確立したノイズ振幅及び前記周波数成分の前記決定した振幅に基づい て前記第１の範囲の音声周波数中の前記少なくとも１つのコード周波数成分の存 在を検出する手段及び段階と、をそれぞれ備えた前記装置及び方法が提供される 。 本発明のまた別の態様によれば、コード化した音声信号中のコードを検出する ディジタル・コンピュータであって、前記コード化した音声信号が、複数の音声 周波数信号成分を含む複数の周波数成分と、前記複数の音声周波数成分から少な くとも１つのコード周波数成分を区別するための所定の音声周波数及び所定の振 幅を有する前記少なくとも１つのコード周波数成分とを有する前記ディジタル・ コンピュータにおいて、前記コード化した音声信号を受信する入力と、該入力に 結合して、前記コード化した音声信号を受信すると共に、前記少なくとも１つの コード周波数成分の前記所定の音声周波数を含む第１の範囲の音声周波数内の前 記コード化した音声信号の周波数成分の振幅を決定するようにプログラムされ、 更に前記第１の範囲の音声周波数に対してノイズ振幅を確立すると共に、前記確 立したノイズ振幅及び前記周波数成分の前記決定した振幅に基づいて前記第１の 範囲の音声周波数中の前記少なくとも１つのコード周波数成分の存在を検出する ようにプログラムされ、しかも前記少なくとも１つのコード周波数成分の前記検 出した存在に基づいてコード出力信号を生成するように動作してなるプロセッサ と、該プロセッサに結合して、前記コード信号をもたらす出力端子と、を備えた 前記ディジタル・コンピュータが提供される。 本発明のまた別の態様によれば、音声信号をコード化する装置及び方法におい て、おのおのがそれぞれ異なるコード符号を表わすと共に複数のそれぞれ異なる コード周波数成分を含む複数のコード周波数成分セットを備えたコードを発生す る手段及び段階であって、前記コード周波数成分セットの前記コード周波数成分 が、周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成分クラスタのお のおのがそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共にそのそれぞれの所定の周波 数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおのからの１つの周波数成分 から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタがそれぞれの周波数量だけ 分離され、各それぞれの成分クラスタの前記所定の周波数範囲が、その隣接する 成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを分離させる前記周波数量に比して小 さくてなる前記手段及び段階と、前記コードと前記音声信号を組み合わせる手段 及び段階と、をそれぞれ備えた前記装置及び方法が提供される。 本発明のまた別の態様によれば、音声信号をコード化するディジタル・コンピ ュータにおいて、前記音声信号を受信する入力と、おのおのがそれぞれ異なるコ ード符号を表わすと共に複数のそれぞれ異なるコード周波数成分を含む複数のコ ード周波数成分セットを備えたコードを生成するようにプログラムされたプロセ ッサであって、前記コード周波数成分セットの前記コード周波数成分が、周波数 領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成分クラスタのおのおのがそ れぞれの所定の周波数範囲を有すると共にそのそれぞれの所定の周波数範囲内に ある前記コード周波数成分セットのおのおのからの１つの周波数成分から成り、 前記周波数領域内で隣接する成分クラスタがそれぞれの周波数量だけ分離され、 各それぞれの成分クラスタの前記所定の周波数範囲が、その隣接する成分クラス タからそれぞれの成分クラスタを分離させる前記周波数量に比して小さくてなる 前記プロセッサと、前記コードと前記音声信号を組み合わせる手段と、を備えた 前記ディジタル・コンピュータが提供される。 本発明の上記、及び他の目的、特徴及び利益は、その一部分を形成する添付図 面と関連して読むべき或る一定の有益な実施例に関する以下の詳細な説明におい て明瞭となろう。なお、添付図面の幾つかの図では、対応する構成要素は、同一 の参照番号によって同定される。図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一態様によるエンコーダの機能ブロック図である。 第２図は、本発明の一実施例によるディジタル・エンコーダの機能ブロック図 である。 第３図は、アナログ形式で供給される音声信号をコード化するのに使用するコ ード化システムのブロック図である。 第４図は、第３図の実施例によってコード化された種々のデータ記号の周波数 組成を図示するのに使用するスペクトル図を提供している。 第５図及び第６図は、第３図の実施例の動作を図示するのに使用する機能ブロ ック図である。 第７Ａ図ないし第７Ｃ図は、第３図の実施例に用いるソフトウェア・ルーチン を図示するためのフローチャートである。 第７Ｄ図及び第７Ｅ図は、第３図の実施例に用いる代替的ソフトウェア・ルー チンを図示するためのフローチャートである。 第７Ｆ図は、単一信号音マスキング関係の線形近似を示すグラフである。 第８図は、アナログ回路群を用いるエンコーダのブロック図である。 第９図は、第８図の実施例の重み付け係数決定回路のブロック図である。 第１０図は、本発明の或る一定の特徴によるデコーダの機能ブロック図である 。 第１１図は、ディジタル信号処理を用いる本発明の一実施例によるデコーダの ブロック図である。 第１２Ａ図及び第１２Ｂ図は、第１１図のデコーダの動作を説明するのに使用 するフローチャートである。 第１３図は、本発明の或る一定の実施例によるデコーダの機能ブロック図であ る。 第１４図は、本発明によるアナログ・デコーダの一実施例のブロック図である 。 第１５図は、第１４図の実施例の構成要素検出器のブロック図である。 第１６図及び第１７図は、広範に広められた情報に対する聴衆の評価を生成す るシステムに組み込まれた本発明の実施例による装置のブロック図である。或る有益な実施例の詳細な説明 コード化 本発明は、コードの周波数が可聴周波数範囲内にあるとしても、コード化した オーディオを音として再生するとき、コードが人間の耳には聞きとれないことを 保証しながら、音声信号からコード中の情報を正確に復元する確率を最適化する ために、音声信号中にコードを含める技術を実施するものである。 先ず、第１図について参照すると、本発明の一態様によるエンコーダの機能ブ ロック図が図示されている。コード化すべき音声信号は、入力端子３０で受信さ れる。音声信号は、例えば、無線によって放送されるべき番組、テレビジョン放 送の音声部分、若しくは音楽構成または或る様式で記録すべき他の種類の音声信 号を表わすことができる。また、音声信号は、例えば電話送信、または或る種の パーソナル記録等の専用通信であって良い。しかしながら、本発明の適応には諸 例があり、こういった諸例を提供することによって、その範囲を限定しようとす るものではない。 第１図の機能ブロック３４によって示すように、受信した音声信号の１つ以上 の成分が、音声信号に加えるべきコード周波数成分の周波数に対応する周波数を 有する音をマスクする能力が評価される。多数の評価を単一コード周波数に対し て行うことができ、複数のコード周波数のおのおのに対する個別評価を行うこと ができ、複数のコード周波数のおのおのに対する多数の評価を行うことができ、 多数のコード周波数に対する１つ以上の共通の評価を行うことができ、または前 述したものの１つ以上のものの組合せを実施することができる。マスクすべき１ つ以上のコード成分の周波数及びマスキング能力が評価されている音声信号成分 の周波数に基づいて、各評価を実行する。また、コード成分及びマスキング音声 成分が実質的に同時の信号間隔内になくて、これらが相当に異なる時間間隔で音 として再生されることとなれば、マスクされている成分及びマスキングプログラ ム成分の間の信号間隔の差異の影響もまた考慮される。 有益なことに、或る実施例において、音声信号の異なる部分が各コード成分を マスクする能力を別個に考慮することによって、各コード成分に対して多数の評 価が実行される。一実施例において、複数の実質的に単一の音調の音声信号成分 のおのおのがコード成分をマスクする能力は、音声信号成分の周波数、（ここで 定義される）その「振幅(amplitude)」及びコード成分に関するタイミングに基 づいて評価され、この際、この種のマスキングをここでは「階調マスキング(ton al masking)」と称する。 「振幅」という用語は、絶体的または相対的ベースで測定されようと、また瞬 時または累積ベースで測定されようと、マスキング能力の評価、コード成分の寸 法の選択、再生した信号におけるその存在の検出に用いることができるかまたは 別に使用することができる、例えば信号エネルギー、電力、電圧、電流、強度及 び圧力等の各値を含むどんな信号の値にでも言及するのに使用される。適切なよ うに、振幅は、ウィンドウ化平均、演算平均として測定することができ、積分に よって測定することができ、二乗平均平方根値、絶体的または相対的離散値とし て、または別の方法で測定することができる。 他の実施例において、階調マスキング評価の他にまたはそれとは別に、所定の コード成分に十分に近い比較的狭帯域の周波数内の音声信号要素が前記成分をマ スクする能力が評価される（ここでは「狭帯域（narrowband）」マスキングと称 する）。また別の実施例において、比較的広帯域の周波数内の多数のコード成分 が前記成分をマスクする能力が評価される。必要または適切なように、所定の成 分の前または後の信号間隔内のプログラム音声成分が、非同時ベースで同一の成 分をマスクする能力が評価される。この評価方法は、所定の信号間隔の音声信号 成分が十分に大きくない振幅を有して、同一の信号間隔に十分に大きな振幅のコ ード成分を含めるようにし、それらがノイズから区別することができるようにす る場合に特に有益である。 好ましくは、２つ以上の階調マスキング能力の組合せ、狭帯域マスキング能力 及び広帯域マスキング能力（それに、必要または適切ならば、非同時性マスキン グ能力）が、多数のコード成分に対して評価される。コード成分が周波数的に十 分に近接している場合、おのおのに対して個別の評価を行う必要はない。 或る他の有益な実施例において、個別の階調、狭帯域及び広帯域分析の代わり に、スライディング階調分析を実行することによって、プログラム・オーディオ を、階調、狭帯域または広帯域として分類する必要を回避する。 好ましいことに、マスキング能力の組合せが評価される場合、１つ以上のコー ド成分に対して各評価が最大の許容振幅をもたらし、この結果、これまで実行さ れると共に、所定の成分に関連する全ての評価を比較することによって、各成分 が、音として再生されるときに音声信号によってやはりマスクされて、全ての成 分が人間の聴覚に対して聞こえなくなることを保証する最大振幅を選択すること ができる。各成分の振幅を最大にすることによって、その振幅に基づいてその存 在を検出する確率が同様に最大化される。勿論、音声信号成分及び他のノイズか ら非常に多数のコード成分を区別できることは、コード化のときに必要なだけで あるので、最大可能振幅を用いることは重要ではない。 各評価の結果は、第１図の３６に示すように出力され、コード発生器４０に対 して有効とされる。コード発生は、種々の異なる方法のどれによっても実行する ことができる。１つの特に有益な技術は、複数のデータ状態または記号のおのお のに対してコード周波数成分の独自のセットを割り合てて、所定の信号間隔の際 、対応するデータ状態が、コード周波数成分のそのそれぞれのセットの存在によ って表わされる。このようにして、信号間隔の有益にも高いパーセンテージで、 他の成分の検出に対するプログラム音声信号干渉にもかかわらず、非常に多数の コード成分が検出可能となるので、音声信号要素によるコード検出に対する干渉 が低減される。また、マスキング評価を実施するプロセスは、コード成分の周波 数が発生前に既知の場合に簡易化される。 コード化の他の形式もまた実施することができる。例えば、周波数変位方式（ ＦＳＫ：frequency shift keying）、周波数変調（ＦＭ：frequency modulation ）、周波数ホッピング、スペクトル拡散コード化、及び前述したものの組合せを 用いることができる。本発明を実用化するのに使用し得るまた他のコード化技術 は、ここでの開示から明瞭となろう。 コード化すべきデータはコード発生器４０の入力４２で受信され、コード発生 器４０は、出力３６から受信した各評価に基づいて、コード周波数成分のその独 自のグループを生成すると共に、おのおのに対して振幅を割り合てることによっ て応答する。こうして生成されたコード周波数成分は、総和回路４６の第１の入 力に供給され、総和回路４６は、第２の入力でコード化すべき音声信号を受信す る。回路４６はコード周波数成分を音声信号に加えて、出力端子にてコード化し た音声信号を出力する。回路４６は、供給される各信号の形式に依存して、アナ ログまたはデジタル総和回路であって良い。総和機能はソフトウェアで実施する こともでき、もしそうであれば、マスキング評価を実行すると共に、コードを生 成するのに使用されるディジタル・プロセッサは、コードと音声信号を合算する のにも使用することができる。一実施例において、コードは、ディジタル形式で 時間領域データとして供給され、次いで時間領域音声データと合算される。別な 場合には、音声信号はディジタル形式で周波数領域に変換され、同様にディジタ ル周波数領域データとして表わされるコードに加えられる。殆んどの応用におい て、合算した周波数領域データは、次いで時間領域データに変換される。 以下のことから、コード生成機能は勿論、マスキング評価は、ディジタル若し くはアナログ処理によって、またはディジタル及びアナログ処理の組合せによっ て実行できることが了知されよう。また、音声信号は、第１図に示すように、入 力端子３０でアナログ形式で受信して、回路４６によってアナログ形式でコード 成分に加えることができるが、その代わりに、音声信号は受信されるときにディ ジタル形式に変換し、ディジタル形式でコード成分に加え、かつディジタルまた はアナログ形式で出力することができる。例えば、信号をコンパクト・ディスク またはディジタル・オーディオ・テープ上に記録すべきとき、該信号はディジタ ル形式で出力することができるのに対し、信号を従来のラジオまたはテレビジョ ン放送技術によって放送すべきであれば、信号はアナログ形式で出力することが できる。アナログ及びディジタル処理に関する種々の他の組合せもまた実施する ことができる。 或る実施例において、一度に１つのコード記号のみのコード成分が音声信号に 含められる。しかしながら、他の実施例において、多数のコード記号の成分が、 音声信号に同時に含められる。代替例において、１つの記号の各成分は、例えば 、それぞれ異なる周波数または周波数間隔に割り合てることによって、それらの 成分が区別可能である限り、別の同一の帯域またはオーバーラップする帯域に存 することができる。 ディジタル・エンコーダの実施例を第２図に図示する。この実施例において、 アナログ形式の音声信号は、入力端子６０で受信され、Ａ／Ｄコンバータ６２に よってディジタル形式に変換される。ディジタル化した音声信号は、ブロック６ ４によって機能的に示すように、マスキング評価に対して供給され、該マスキン グ評価に従って、ディジタル化した音声信号が、例えば、高速フーリエ変換（Ｆ ． Ｔ：Fast Fourier Transform）、ウエーブリット変換(wavelet transform)、若 しくは他の時間周波数領域変換によって、または他のディジタルろ過によって周 波数成分に分離される。しかる後、当該周波数ビン(frequency bin)内の音声信 号周波数成分に関するマスキング能力が、それらの階調マスキング能力、狭帯域 マスキング能力及び広帯域マスキング能力（それに、必要または適切であれば、 非同時性マスキング能力）に対して評価される。その代わりに、周波数ビン内の 音声信号周波数成分に関するマスキング能力が、スライディング階調分析を用い て評価される。 コード化すべきデータは入力端子６８で受信され、所定の信号間隔に対応する 各データ状態に対して、コード成分のそのそれぞれのグループが、信号発生機能 ブロック７２によって示すように生成され、ブロック７６によって示すようにレ ベル調整にかけられる。ブロック７６にはまた相対的マスキング評価が供給され る。信号発生は、例えば、コード成分のおのおのを時間領域データとして記憶す るルックアップテーブルを用いて、または記憶したデータの補間によって実施す ることができる。コード成分は、永久的に記憶することができるかまたは第２図 のシステムの初期化後に直ちに発生することができ、次いで、例えばＲＡＭ等の メモリに記憶して、端子６８で受信されるデータに応答して適切であるように出 力することができる。各成分の値はまた、これらが発生されると同時に計算する こともできる。 レベル調整は、上述したように適切なマスキング評価に基づいて、コード成分 のおのおのに対して実行され、聞きとれないことを保証すべく振幅が調整された コード成分は、総和記号８０によって示すように、ディジタル化した音声信号に 加えられる。前記プロセスを実行するのに必要な時間の量に応じて、メモリへの 一時的記憶によって、８２に示すように、ディジタル化した音声信号を遅延する ことが望ましい。音声信号が遅延されなければ、音声信号の第１の間隔の間にＦ ＦＴ及びマスキング評価を実行した後、振幅調整したコード成分が、第１の間隔 に続く音声信号の第２の間隔に加えられる。しかしながら、音声信号が遅延され れば、代わりに、振幅調整したコード成分を第１の間隔に加えることができ、こ うして、同時マスキング評価を使用することができる。また、第２の間隔の際の 音声信号の一部分が同一の間隔の際にコード成分にもたらすよりも、第１の間隔 の際の音声信号の一部分が、第２の間隔の際に加えられるコード成分に対してよ り大きなマスキング・ケーパビリティをもたらすのであれば、第１の間隔内の音 声信号の一部分の非同時マスキング能力に基づいて、振幅をコード成分に割り合 てることができる。このようにして、同時及び非同時マスキング・ケーパビリテ ィの双方を評価することができ、より有益な評価に基づいて、最適の振幅を各コ ード成分に割り合てることができる。 例えば、放送におけるかまたは（従来のテープ・カセット上への）アナログ記 録における等の或る応用において、ディジタル形式のコード化した音声信号が、 Ｄ／Ａコンバータ(ＤＡＣ：digital-to-analog converter)８４によってアナロ グ形式に変換される。しかしながら、信号をディジタル形式で伝送または記録す べきとき、ＤＡＣ８４を省略することができる。 第２図に図示した種々の機能は、例えば、ディジタル信号プロセッサによって 、若しくはパーソナル・コンピュータ、ワークステーション、メインフレーム、 または他のディジタル・コンピュータによって実施することができる。 第３図は、例えば従来の放送スタジオにおける等のアナログ形式で供給される 音声信号をコード化するのに使用するコード化システムのブロック図である。第 ３図のシステムにおいて、例えばパーソナル・コンピュータであって良い上位プ ロセッサ９０は、入力端子９４で受信されるアナログ音声信号に含めるためにコ ード化すべき情報の選択及び発生を監視する。上位プロセッサ９０はキーボード ９６、及び例えばＣＲＴ等のモニタ１００に結合されて、モニタ１００によって 表示された有益なメッセージをメニューから選びながら、ユーザはコード化すべ き所望のメッセージを選択できるようになっている。放送音声信号にてコード化 すべき代表的メッセージは、局またはチャンネル同定情報、番組またはセグメン ト情報及び／又はタイム・コードを含むことができよう。 一旦、所望のメッセージが上位プロセッサ９０に入力されると、ホストはメッ セージの記号を表わすデータをディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital si gnal processor）１０４に出力し始める。該ＤＳＰは、以下において説明するよ うに、コード信号成分の独自のセットの形式で上位プロセッサ９０から受信し た各記号をコード化し始める。一実施例において、上位プロセッサは、４状態デ ータ・ストリーム、即ち、「Ｅ」及び「Ｓ」と名付ける２つの同期記号とおのお のがそれぞれの２進状態を表わす、２つのメッセージ情報記号「１」及び「０」 とを含む独自の記号をおのおのが表わす４つの個別のデータ状態のうちの１つを 各データ単位がとるデータ・ストリームを発生する。個別データ状態のうちのど の数も用いることができるということが認められよう。例えば、２つのメッセー ジ情報記号の代わりに、相応じた大量の情報を所定寸法のデータ・ストリームに よって運べるようにする３つの独自の記号によって、３つのデータ状態を表わす ことができる。 例えば、番組材料が音声のとき、音声に存在する自然休止またはギャップを考 慮するために、実質的により連続したエネルギー内容を有する番組オーディオの 場合に比して、相対的により長い期間の間、記号を伝送することが有益である。 従って、この場合に、情報スループットが十分に高いことを保証するため、可能 メッセージ情報記号の数を増大することが有益である。５ビットまでを表わす記 号に対して、２、３及び４秒の記号伝送長は、正確なコード化の可能性を次第に 大きくする。こういった実施例の幾つかにおいて、初期記号（「Ｅ」）は、(i) この記号に対するＦＦＴビンのエネルギーが最大で、(ii)平均エネルギー−この 記号に対するエネルギーの標準偏差が、平均エネルギー＋全ての他の記号に対す るエネルギーの平均標準偏差に比して大きく、かつ(iii)この記号に対するエネ ルギー対時間曲線の形状が、記号間時間境界でピークとなる一般に釣鐘形を有す るときに、コード化される。 第３図の実施例において、ＤＳＰ１０４がコード化すべき所定のメッセージの 記号を受信するにつれて、ＤＳＰ１０４は、出力１０６で供給する各記号に対し てコード周波数成分の独自のセットを発生することによって応答する。第４図も また参照すると、スペクトル図が、前述した例示的データセットの４つのデータ 記号Ｓ、Ｅ、０及び１のおのおのに対してもたらされている。第４図に示すよう に、この実施例では、記号Ｓは、２kHzよりも僅かに大きい周波数値から３kHzよ りも僅かに小さい周波数値に拡がる範囲において、等周波数間隔で配置された１ ０個のコード周波数成分ｆ₁ないしｆ₁₀の独自のグループによって表わされる。 記号Ｅは、２kHzよりも僅かに大きい第１の周波数値から３kHzよりも僅かに小さ い周波数値までの等間隔で周波数スペクトルに配置された１０個の周波数成分ｆ₁₁ ないしｆ₂₀の第２の独自のグループによって表わされ、この際、コード成分ｆ₁₁ ないしｆ₂₀のおのおのは、周波数ｆ₁ないしｆ₁₀の全てとは勿論のこと、同一 のグループ内の全ての他のものとは異なる独自の周波数値を有する。記号Ｏは、 ２kHzよりも僅かに大きい値から３kHzよりも僅かに小さい値までの等周波数間隔 に配置され、おのおのが周波数ｆ₁ないしｆ₂₀の全てとは勿論、同一グループ内 の他の全てのものとは異なる独自の周波数値を有する１０個のコード周波数成分 ｆ₂₁ないしｆ₃₀の更に独自のグループによって表わされる。最後に、記号１は、 ２kHzよりも僅かに大きい値から３kHzよりも僅かに小さい値までの等周波数間隔 に配置された１０個のコード周波数成分ｆ₃₁ないしｆ₄₀の更に独自のグループに よって表わされ、この結果、成分ｆ₃₁ないしｆ₄₀のおのおのが他の周波数成分ｆ₁ ないしｆ₄₀のどれとも異なる独自の周波数値を有する。各状態のコード成分が 周波数的に実質的に相互に分離されるように、各データ状態に対して多数のコー ド周波数成分を使用することによって、所定のデータ状態の任意の１つのコード 成分を有する共通の検出帯域における（例えば、非コード音声信号成分または他 のノイズ等の）ノイズの存在は、そのデータ状態の残りの成分の検出に干渉し難 いと思われる。 他の実施例において、周波数的には均等に離隔せず、かつ記号から記号に対し て同一のオフセットを有していない、例えば１０個のコード音調または周波数成 分等の多数の周波数成分によって各記号を表わすのが有益である。音調をクラス タ化することによって記号に対するコード周波数間のインテグラル関係を回避す ることによって、周波数間ビート（interfrequency beating）及び室内零位（ro om nulls）、即ち、室内壁部からのエコーが正確なコード化に干渉する場所の影 響が低減される。４個の記号（０，１，Ｓ及びＥ）に対するコード音調周波数成 分の以下のセットが、（ヘルツ（Hz）で表わされる）４つの記号のおのおののそ れぞれのコード周波数成分をｆ₁ないしｆ₄₀が表わす室内零位の影響を緩和する ためにもたらされる。 概して言えば、以上に提供した諸例において、コードのスペクトル内容は、Ｄ ＳＰ１０４がその出力をデータ状態Ｓ，Ｅ，０及び１のうちの任意のものから任 意の他のものに切り換えるとき、相対的に少し変化する。或る有益な実施例にお ける本発明の一態様によれば、各記号の各コード周波数成分は、他のデータ状態 のおのおのの周波数成分と対をなし、この結果、それらの間の差が臨界的帯域幅 を下回ることとなる。任意の対の純音に対して、臨界的帯域幅は、２つの音調間 の周波数分離を、実質的に音の大きさを増大すること無く変化させ得る周波数範 囲である。データ状態Ｓ，Ｅ，０及び１のおのおのの場合の隣接する音調間の周 波数分離が同一であり、かつ、データ状態Ｓ，Ｅ，０及び１のおのおのの各音調 が他のもののおのおののそれぞれの音調と対をなして、それらの間の周波数差が その対に対する臨界帯域幅に比して小さいので、それらが音として再生されると きのデータ状態Ｓ，Ｅ，０及び１のうちの任意のものから他のもののうちの任意 のものへの移行について、音の大きさに実質的変化はないこととなる。また、各 対のコード成分間の周波数差を最小化することによって、データを受信するとき に各データ状態を検出する相対的確率が、伝送経路の周波数特性によって実質的 に影響されることはない。相対的に周波数的に近接するように異なるデータ状態 の成分を対にする更なる利益は、第１のデータ状態のコード成分に対して実行さ れるマスキング評価が、状態の切換えが生ずるときに、次のデータ状態の対応す る成分に対して実質的に正確となることである。 代替的に、室内零位の影響を最小化する非均一コード音調間隔構成において、 コード周波数成分ｆ₁ないしｆ₁₀のおのおのに対して選択された各周波数は周波 数の回りにクラスタ化される、例えば、ｆ₁，ｆ₂及びｆ₃に対する周波数成分は 、１０５５Hz、１１８０Hz及び１３４０Hzの近傍にそれぞれ位置していることが 了知されよう。即ち、この例示的実施例において、各音調は、ＦＦＴ分解能、例 えば４Hzの分解能に対して２倍だけ離隔し、各音調は８Hzだけ離隔して示され、 ＦＦＴビンの周波数範囲の中間にあるように選択される。また、種々の記号０， １，Ｓ及びＥを表わすためにコード周波数成分ｆ₁ないしｆ₁₀に割り合てられる 種々の周波数の順序は、各クラスタにおいて変化する。例えば、成分ｆ₁，ｆ₂及 びｆ₃に対して選択された周波数は、最低周波数から最高周波数に渡って、記号 （０，１，Ｓ，Ｅ）、（Ｓ，Ｅ，０，１）及び（Ｅ，Ｓ，１，０）、即ち、（１ ０４６．９，１０５４．７，１０６２．５，１０７０．３）、（１１７９．７， １１８７．５，１１９５．３，１２０３．１）、（１３２８．１，１３３５．９ ，１３４３．８，１３５１．６）にそれぞれ対応する。この構成の利点は、コー ド成分の受信に干渉する室内零位があれば、一般に、同一の音調は記号のおのお のから除去されるので、残存する成分から記号をコード化するのがより容易にな る。これと対照的に、室内零位が別の記号からではなく１つの記号から成分を除 去するのであれば、記号を正確にコード化することは一層困難である。 代替例において、４つの個別データ状態より多いかまたは少ないか何れかのも のをコード化に用い得ることが認められよう。また、各データ状態または記号は １０個のコード音調より多いかまたは少ないものによって表わすことができ、ま た同一数の音調をデータ状態のおのおのを表わすのに使用することは好ましいが 、各データ状態を表わすのに使用されるコード音調の数が同一であることは、全 ての応用において重要なことではない。好ましくは、コード化の際にデータ状態 のおのおのを区別する確率を最大化すべく、コード音調のおのおのが、全ての他 の コード音調とは周波数が相違する。しかしながら、どのコード音調周波数が２つ 以上のデータ状態によって共有されることは、全ての応用において重要ではない 。 第５図は、第３図の実施例によって実行されるコード化動作を説明するのに参 照する機能ブロック図である。前述したように、ＤＳＰ１０４は、ＤＳＰ１０４ によって出力されるべきデータ状態のシーケンスをコード周波数成分のそれぞれ のグループとして指定する上位プロセッサ９０からのデータを受信する。有益な ことに、ＤＳＰ１０４は、コード周波数成分ｆ₁ないしｆ₄₀のおのおのに対する 時間領域表現のルックアップ・テーブルを発生し、次いで、これを第５図のメモ リ１１０によって表わされたＲＡＭに記憶する。上位プロセッサ９０から受信し たデータに応答して、ＤＳＰ１０４はそれぞれのアドレスを発生し、これを第５ 図の１１２で示すメモリ１１０のアドレス入力に加えて、メモリ１１０に対して 、そのときに出力すべきデータ状態に対応する１０個の周波数成分のおのおのに 対する時間領域を出力させるようにする。 また、ＤＳＰ１０４によって実行される或る動作を図示するための機能ブロッ ク図である第６図を参照すると、メモリ１１０は、記号Ｓ，Ｅ，０及び１のおの おのの各周波数成分に対して時間領域値のシーケンスを記憶する。この特別な実 施例において、コード周波数成分は、略２kHzから略３kHzに渡るので、十分に大 きな数の時間領域サンプルは、周波数成分ｆ₁ないしｆ₄₀のおのおのに対してメ モリ１１０に記憶されて、最高周波数のコード成分のナイキスト周波数(Nyquist frequency)に比して高い速度で出力され得るようになっている。時間領域コー ド成分は、メモリ１１０から適切に高い速度で出力され、メモリ１１０は、所定 の持続期間を表わすコード周波数成分のおのおのに対して時間領域成分を記憶し て、第６図に示すように、ｎ個の時間間隔ｔ₁ないしｔ_nの間に、コード周波数成 分ｆ₁ないしｆ₄₀のおのおのに対して、ｎ個の時間領域成分が記憶されるように なっている。例えば、記号Ｓを所定の信号間隔の際にコード化すべきであれば、 第１の間隔ｔ₁の際、メモリ１１０は、該メモリ１１０に記憶された、その間隔 に対する時間領域成分ｆ₁ないしｆ₁₀を出力する。次の間隔の際、間隔ｔ₂に対す る時間領域成分ｆ₁ないしｆ₁₀がメモリ１１０によって出力される。このプロセ スは、コード化した記号Ｓの持続期間が終わるまで、実質的に間隔 ｔ₃ないしｔ_nそれにｔ₁に戻っての間、継続する。 或る実施例において、全ての１０個のコード成分、例えば、ｆ₁ないしｆ₁₀を 出力する代わりに、時間間隔の際、音声信号の音調の臨界帯域幅内にあるコード 成分のうちのそれらのみ出力される。これは、コード成分が聞きとれないことを 保証する一般的に控え目なアプローチである。 第５図を再び参照すると、ＤＳＰ１０４はまた、メモリ１１０によって出力さ れた時間領域成分の振幅を調整するようにも機能して、コード周波数成分が音と して再生されるとき、それらが人間の聴覚には聞きとれないように含められた音 声信号の成分によってマスクされることとなる。従って、ＤＳＰ１０４はまた、 適切なろ過及びＡ／Ｄ変換の後に入力端子９４で受信した音声信号の供給を受け る。詳述すると、第３図のエンコーダは、本実施例において、略１．５kHzから 略３．２kHzに拡がる受信した音声信号のマスキング能力を評価するために、当 該帯域の外側にある音声信号周波数成分を実質的に除去するように機能するアナ ログ帯域フィルタ１２０を備えている。このフィルタ１２０はまた、十分に高い サンプリング速度で動作するＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１２４によって信号が 実質的にディジタル化されるときにエイリアシング（aliasing）を引き起こし得 る音声信号の高周波数成分を除去するようにも機能する。 第３図に示したように、ディジタル化した音声信号は、Ａ／Ｄ１２４によって ＤＳＰ１０４に供給され、該ＤＳＰ１０４において、第５図に１３０で示したよ うに、番組音声信号は周波数範囲分離にかけられる。この特別な実施例において 、周波数範囲分離は高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）とし て実行され、該ＦＦＴは、時間的オーバーラップでまたは時間的オーバーラップ 無しで周期的に行われて、おのおのが所定の周波数幅を有する逐次的周波数ビン を生成するようになっている。種々のディジタルろ過技術は勿論のこと、例えば 、ウェーブレット変換(wavelet transform)、離散的ワルシュ・ハダマード変換( discrete Walsh Hadamard transform)、離散的ハダマード変換（discrete Hadam ard transform）、離散的余弦変換等の、音声信号の周波数成分を分離する他の 技術が有効である。 上述したように、一旦、ＤＳＰ１０４はディジタル化した音声信号の周波数成 分を逐次的周波数ビンに分離すると、音声信号中に存在する種々の周波数成分が メモリ１１０によって出力された種々のコード成分をマスクする能力を評価し始 めると共に、それぞれの振幅調整因子を生成し始める。この振幅調整因子は、種 種のコード周波数成分が音として再生されるとき番組オーディオによってマスク されて、人間の聴覚には聞きとれなくなるように、種々のコード周波数成分の各 振幅を調整するように機能する。これらの各プロセスは、第５図のブロック１３ ４によって表わされている。（短期間だけコード周波数成分に先行するが）マス クすべきコード周波数成分と実質的に同時に起こる音声信号成分に対して、番組 音声成分のマスキング能力が、以下において説明するように、狭帯域マスキング 方式及び広帯域マスキング方式と同様に、階調方式について評価される。メモリ １１０によって所定時間に出力される各コード周波数成分に対して、階調マスキ ング能力が、それぞれのコード周波数成分に対する各ビンの周波数関係に基づく のは勿論のこと、これらの成分が帰属するそれぞれのビンのおのおのにおけるエ ネルギーレベルに基づいて、複数の音声信号周波数成分のおのおのに対して評価 される。各ケース（階調、狭帯域及び広帯域）における評価によって、コード成 分が音声信号によってマスクされるように、振幅調整因子またはコード成分振幅 を割り合てできるようにする他の尺度の形式を選択することができる。その代わ りに、評価はスライディング階調分析であって良い。 狭帯域マスキングの場合、この実施例では、各それぞれのコード周波数成分に 対して、それぞれのコード周波数成分を含む所定の周波数帯域内の所定レベルを 下回る周波数成分のエネルギー内容を評価して、個別マスキング能力評価を導出 するようになっている。或る実施において、狭帯域マスキング・ケーパビリティ が、所定の周波数帯域内の平均ビン・エネルギーレベルを下回るこれらの音声信 号周波数成分のエネルギー内容に基づいて測定される。この実施において、（成 分しきい値としての）平均ビン・エネルギーを下回る各成分のエネルギーレベル を下回る各成分のエネルギーレベルを合算して、狭帯域エネルギーレベルを生成 し、該狭帯域エネルギーレベルに応じて、それぞれのコード成分に対する対応す る狭帯域マスキング評価が同定されるようになっている。平均エネルギーレベル 以外の成分しきい値を選択することによって、その代わりに、異なる狭帯域エネ ルギーレベルを生成することができる。更に、また他の実施例において、所定の 周波数帯域内の全ての音声信号成分の平均エネルギーレベルを、狭帯域マスキン グ評価をそれぞれのコード成分に与えるための狭帯域エネルギーレベルとして代 わりに使用する。また別の実施例では、所定の周波数帯域内の音声信号成分の全 エネルギー内容が代わりに使用され、一方、他の実施例では、所定の周波数帯域 内の最小成分レベルがこの目的のために使用される。 最後に、或る実施において、音声信号の広帯域エネルギー内容を決定して、広 帯域マスキング方式に基づいて、音声信号がそれぞれのコード周波数成分をマス クする能力を評価する。この実施例では、広帯域マスキング評価は、前述した狭 帯域マスキング評価の過程で見い出される最小狭帯域エネルギーレベルに基づい ている。即ち、４つの個別の所定の周波数帯域が、前述のように狭帯域マスキン グを評価する過程で調査され、広帯域ノイズが取られて（決定した）全ての４つ の所定の周波数帯域間の最小狭帯域エネルギーレベルを含めるようにすれば、こ の最小狭帯域エネルギーレベルは、全ての４つの狭帯域によって補われた周波数 の範囲と、最小狭帯域エネルギーレベルを有する所定の周波数帯域の帯域幅との 比率に等しい因子と乗算される。得られた積は、許容範囲の全コード電力レベル を示す。全許容範囲コード電力レベルをＰとすると共に、コードが１０個のコー ド成分を含んでいれば、おのおのは、Ｐ未満の１０ｄＢの成分電力レベルをもた らす振幅調整因子とされる。代替例において、広帯域ノイズは、狭帯域エネルギ ーレベルを支援するが、代わりに所定の相対的に広い帯域全体に渡って音声信号 成分を使用する。前述の諸技術のうちの１つを選択することによって、コード成 分を含む所定の相対的に広い帯域に対して計算される。一旦、選択した方法で広 帯域ノイズが決定されると、対応する広帯域マスキング評価が、各それぞれのコ ード成分に対して与えられる。 次いで、それぞれの成分に対して最高の許容レベルをもたらす階調、狭帯域及 び広帯域マスキング評価のうちの１つに基づいて、各コード周波数成分に対する 振幅調整因子が選択される。このことは、それぞれのコード周波数成分が人間の 聴覚には聞きとれないようにマスクされることを同時に保証しながら、各それぞ れのコード周波数成分が非音声信号ノイズから区別可能であるという確率を最大 化する。 振幅調整因子は、以下の要因及び状況に基づいて、階調、狭帯域及び広帯域マ スキングのおのおのに対して選択される。階調マスキングの場合、マスキング能 力が評価されている音声信号成分の周波数及びマスクすべきコード成分の周波数 に基づいて、因子が与えられる。また、任意の選択した間隔に渡る所定の音声信 号は、選択した間隔に渡る同一の音声信号が選択した間隔の前後で生ずる同一の コード成分をマスクすることができる（即ち、非同時マスキング）レベルよりも 大きい最大レベルで、同一間隔内の所定のコード成分をマスクする（即ち、同時 マスキング）能力をもたらす。適切なように、コード化した音声信号が聴衆また は他の聴取グループによって聴きとられる状態を考慮することも好ましい。例え ば、テレビジョン・オーディオをコード化すべきであれば、典型的聴取環境のゆ がみ効果を考慮に入れることが好ましい。何故ならば、こういった環境において 、或る一定の周波数は、他の場合に比してより減衰するからである。（例えば、 図形イコライザ等）の受信／再生装置は、同様の影響を起こすことができる。環 境及び装置関係の影響は、期待条件下でマスキングを保証すべく、十分に低い振 幅調整因子を選択することによって補償することができる。 或る実施例において、階調、狭帯域または広帯域マスキング・ケーパビリティ のうちの１つのみが評価される。別の実施例において、こういった異なる型式の マスキング・ケーパビリティのうちの２つが評価され、また他の実施例では、３ つの型式全てが用いられる。 或る実施例において、音声信号のマスキング・ケーパビリティを評価するのに 、スライディング階調分析が用いられる。スライディング階調分析は、一般に、 音声信号分類を要することなく、狭帯域ノイズ、広帯域ノイズ及び単一音調に対 するマスキング則を満足する。スライディング階調分析において、音声信号は、 おのおのがそれぞれのＦＦＴ周波数ビンの中心にある離散的音調のセットとして 見做せる。一般に、スライディング階調分析は、最初、各ＦＦＴビンにおける音 声信号の電力を計算する。次いで、各コード音調に対して、音声音調の臨界的帯 域幅のみによってこの種のコード音調から周波数的に分離された各ＦＦＴビンの 音声信号の離散的音調のマスキング効果は、単一音調マスキングに対するマスキ ン グ関係を使用して、各この種のビンの音声信号電力に基づいて評価される。音声 信号の関連する全ての離散的音調に関するマスキング効果は、各コード音調に対 して合算され、次いで、音声信号音調の臨界的帯域幅内の音調の数及び音声信号 の複雑性に対して調整される。以下において説明するように、或る実施例におい て、番組材料の複雑性は、音声信号の関連する音調の累乗とこの種の音声信号音 調の二乗の乗根和との比率に、経験的に基づいている。この複雑性は、狭帯域ノ イズ及び広帯域ノイズが、狭帯域及び広帯域ノイズをモデル化するのに使用する 音調の単純な合計から得られるよりもはるかに優れたマスキング効果をもたらす という事実を考慮するように機能する。 スライディング階調分析を用いる或る実施例において、音声信号の所定数のサ ンプルは、高分解能をもたらすがより長い処理時間を必要とする大規模なＦＦＴ に先ずかけられる。次いで、所定数のサンプルのうちの連続した部分が、高速で はあるが低分解能をもたらす比較的小規模のＦＦＴにかけられる。大規模ＦＦＴ から見い出される振幅因子は、小規模ＦＦＴから見い出された振幅因子と併合さ れ、このことは一般に、小規模ＦＦＴの高い「時間精度(time accuracy)」で大 規模ＦＦＴの高い「周波数精度（frequency accuracy）」を時間重み付けするこ とに相当する。 第５図の実施例において、一旦、メモリ１１０によって出力されたコード周波 数成分のおのおのに対して、適切な振幅調整因子が選択されると、機能ブロック 「振幅調整（amplitude adjust）」１１４によって示すように、ＤＳＰ１０４は 各コード周波数成分の振幅を適宜に調整する。他の実施例において、各コード周 波数成分が最初に発生されて、その振幅がそれぞれの調整因子に従うようになっ ている。また、第６図を参照すると、この実施例におけるＤＳＰ１０４の振幅調 整動作によって、現在の時間間隔ｔ₁ないしｔ_nに対する時間領域コード周波数成 分値ｆ₁ないしｆ₄₀の１０個の選択されたものが、それぞれの周波数調整因子Ｇ_{A 1} ないしＧ_A10と乗算され、次いで、ＤＳＰ１０４は振幅が調整された時間領域成 分を加算し始めて、合成コード信号を生成して、これをその出力端子１０６に供 給する。第３図及び第５図を参照すると、合成コード信号は、Ｄ／Ａコンバータ (ＤＡＣ：digital-to-analog converter)１４０によってアナログ形式に変 換され、その結果、総和回路１４２の第１の入力に供給される。総和回路１４２ は、入力端子９４からの音声信号を第２の入力で受信して、合成信号をアナログ 音声信号に加え、その出力１４６におけるコード化した音声信号を供給する。 ラジオ放送応用において、コード化した音声信号は搬送波を変調して、空中に 放送される。ＮＴＳＣテレビジョン放送応用において、コード化した音声信号周 波数は副搬送波を変調し、合成映像信号と混合されて、組み合わされた信号がオ ーバーエアー放送（over-the-air broadcast）用の放送搬送波を変調するのに使 用されるようになっている。勿論、ラジオ及びテレビジョン信号は、ケーブル（ 例えば、従来型または光ファイバーケーブル）、衛星またはその他のものによっ て伝送することもできる。他の応用において、コード化した音声信号は、記録し た形式での配給、若しくは続く放送または他の広範な分布(dissemination)のた めに記録することができる。コード化したオーディオはまた二地点間伝送に用い ることもできる。種々の他の応用、並びに伝送及び記録技術は明瞭となろう。 第７Ａ図ないし第７Ｃ図は、前述した階調、狭帯域及び広帯域マスキング機能 の評価を実施するＤＳＰ１０４によって実行されるソフトウェア・ルーチンを図 示するためのフローチャートをもたらしている。第７Ａ図は、ＤＳＰ１０４のソ フトウェア・プログラムの主ループを図示している。プログラムは上位プロセッ サ９０からの指令によって初期化され（ステップ１５０）、その後、ＤＳＰ１０ ４はそのハードウェア・レジスタを初期化し（ステップ１５２）、次いで、ステ ップ１５４に進んで第６図に図示した重み付けされない時間領域コード成分デー タを計算して、前述したように、メモリに記憶し、必要に応じてこれを読み出し て、時間領域コード成分を発生させる。代替例において、このステップは、コー ド成分がＲＯＭまたは他の不揮発性記憶装置に永久に記憶されれば、省略するこ とができる。これは処理負荷に加えられるが、必要とあらば、コード成分データ を計算することもできる。別の代替例は、アナログ形式で非重み付けコード成分 を生成し、次いで、ディジタル・プロセッサによって生成される重み付け因子を 用いて、アナログ成分の振幅を調整することである。 一旦、時間領域データが計算されて記憶されると、ステップ１５６において、 ＤＳＰ１０４は、次のメッセージをコード化するように上位プロセッサ９０に対 して要求を送る。メッセージは、該メッセージによって予め決定された順序でＤ ＳＰ１０４によって出力すべきコード成分グループを独自に同定する文字、整数 または他のデータ記号のセットのストリングである。他の実施例において、ＤＳ Ｐの出力データ転送速度を知覚するホストは、適切なタイマーを設定すると共に 、タイムアウト状態についてのメッセージを供給することによって、次のメッセ ージを何時ＤＳＰに供給すべきかを自身で決定する。また別の代替実施例におい て、デューダがＤＳＰ１０４の出力に結合されて、出力コード成分を受信し、同 コードをコード化すると共に、メッセージをＤＳＰによる出力として上位プロセ ッサにフィードバックし、これによってホストは何時更なるメッセージをＤＳＰ １０４に供給するかを決定できるようになっている。また他の実施例では、上位 プロセッサ９０及びＤＳＰ１０４の各機能は、単一のプロセッサによって実行さ れる。 ステップ１５６に従って、一旦、次のメッセージが上位プロセッサから受信さ れると、ＤＳＰはメッセージの各記号に対して順にコード成分を発生し始めると 共に、組み合わされ、重み付けされたコード周波数成分をその出力１０６に供給 し始める。このプロセッサは、第７Ａ図のタグ１６０によって同定されるループ により表わされる。 タグ１６０によって表わされたループに入ると直ちに、ＤＳＰ１０４はタイマ 割込み１及び２を可能にし、次いで、第７Ｂ図及び第７Ｃ図のフローチャートと 関連して説明することとなる「重み付け因子を計算する」サブルーチン１６２に 入る。先ず、第７Ｂ図を参照すると、重み付け因子を計算するサブルーチン１６ ２に入ると直ちに、ＤＳＰは、先ず、ステップ１６３に示すように、最も新しい 所定の音声信号間隔の際に音声信号のスペクトル内容を分析するため、十分な数 の音声信号サンプルが記憶されたか否かを決定して、高分解能ＦＦＴを実行でき るようにする。開始されると直ちに、十分な数の音声信号サンプルを先ず蓄積し て、ＦＦＴを実行する必要がある。しかしながら、オーバーラップＦＦＴを用い れば、続いてループを通る際、相応じて、より少数のデータサンプルを、次のＦ ＦＴを実行する前に記憶する必要がある。 第７Ｂ図から判かるように、ＤＳＰはステップ１６３のタイトループ（tight loop）に留って、必要なサンプルの蓄積を待つ。各タイマ割込み１には直ちに、 Ａ／Ｄ１２４は、第７Ａ図のサブルーチン１６４によって示すように、ＤＳＰ１ ０４のデータバッファに蓄積したプログラム音声信号の新しいディジタル化した サンプルをもたらす。 第７Ｂ図に戻ると、一旦、十分に大きな数のサンプルデータがＤＳＰによって 蓄積されると、処理はステップ１６８に進み、該ステップ１６８において、前記 高分解能ＦＦＴが最も新しい音声信号間隔の音声信号データサンプルについて実 行される。この後、タグ１７０によって示すように、現在コード化されている記 号中の１０個の周波数成分のおのおのに対して、それぞれの重み付け因子または 振幅調整因子が計算される。ステップ１７２において、単一音調方式（「主階調 （dominant tonal）」）に基づいてそれぞれのコード成分の最高レベルをマスク する能力をもたらす高分解能ＦＦＴ（ステップ１６８）によって生成された周波 数ビンのその１つが、前述した方法で決定される。 また第７Ｃ図について参照すると、ステップ１７６において、主階調に対する 重み付け因子が決定され、狭帯域及び広帯域マスキングによってもたらされる相 対的マスキング能力との比較のために保存され、また、最も有効なマスカー（ma sker）であることが判明すれば、現在のコード周波数成分の振幅を設定するため の重み付け因子として使用される。続くステップ１８０において、狭帯域及び広 帯域マスキング・ケーパビリティの評価を前述した方法で実行する。この後、ス テップ１８２において、狭帯域マスキングが、それぞれのコード成分をマスクす る最良の能力をもたらすか否かが決定され、もしそうであれば、ステップ１８４ において、狭帯域マスキングに基づいて、重み付け因子が更新される。続くステ ップ１８６において、広帯域マスキングが、それぞれの周波数成分をマスクする 最良の能力をもたらすか否かが決定され、もしそうであれば、ステップ１９０に おいて、広帯域マスキングに基づいて、それぞれのコード周波数成分に対する重 み付け因子を調整する。次いで、ステップ１９２において、現在の記号を表わす べく、現在出力すべきコード周波数成分のおのおのに対して重み付け因子が選択 されたか否かが決定され、もしそうでなかったら、ループを再初期化して、次の コード周波数成分に対する重み付け因子を選択する。しかしながら、全ての成分 に対する重み付け因子が選択されたならば、ステップ１９４に示すように、サ ブルーチンを終了する。 タイマー割込み２が発生すると直ちに、処理はサブルーチン２００に進み、該 サブルーチン２００において、第６図に図示した各機能を実行する。即ち、サブ ルーチン２００において、サブルーチン１６２の際に計算された重み付け因子を 、出力すべき現在の記号のそれぞれの時間領域値を乗算するのに使用し、次いで 、重み付けした時間領域コード成分値が加算され、重み付けした合成コード信号 としてＤＡＣ１４０に出力される。各コード記号は、所定の時間の間に出力され 、該所定の時間が終了すると直ちに、処理はステップ１５６からステップ２０２ に戻る。 第７Ｄ図および第７Ｅ図は、オーディオ信号のマスキング効果を評価するスラ イディングトーナル(sliding tonal)分析技術のインプリメンテーションを示す フロー図である。ステップ７０２において、大規模ＦＦＴおよび小規模ＦＦＴの サンプルのサイズ、大規模ＦＦＴ当たりの小規模ＦＦＴの数および記号当たりの 符号音(code tone)数等の変数が、例えば、それぞれ２０４８，１５６，８およ び１０へ初期化される。 ステップ７０４−７０８において、大規模ＦＦＴに対応するサンプル数が分析 される。ステップ７０４において、オーディオ信号サンプルが得られる。ステッ プ７０６において、各ＦＦＴビン内のプログラムマテリアルのパワーが得られる 。ステップ７０８において、そのビンの適切な全てのオーディオ信号の影響を考 慮して、対応する各ビンの許容符号音パワーが各符号音について得られる。第７ Ｅ図のフロー図は、ステップ７０８を詳細に示すものである。 ステップ７１０−７１２において、大規模ＦＦＴに対するステップ７０６−７ ０８と同様に、小規模ＦＦＴに対応する、いくつかのサンプルが分析される。ス テップ７０４において、小規模ＦＦＴが行われたサンプル部分についてステップ ７０８の大規模ＦＦＴおよびステップ７１２の小規模ＦＦＴで求められた許容コ ードパワーが併合される。ステップ７１６において、符号音はオーディオ信号と 混合されて符号化オーディオを形成し、ステップ７１８において、符号化オーデ ィオはＤＡＣ１４０へ出力される。ステップ７２０において、ステップ７１０− ７１８を繰り返すべきか、すなわち、大規模ＦＦＴが行われたが、小規模ＦＦＴ は行われていないオーディオ信号サンプル部分があるかどうか判断される。次に 、ステップ７２２において、さらにオーディオサンプルがある場合には、大規模 ＦＦＴに対応する次のいくつかのサンプルが分析される。 第７Ｅ図は、各ＦＦＴビンの許容符号パワーを計算する、ステップ７０８およ び７１２の詳細ステップである。一般的に、この手順では１組の信号音（tone） からなるオーディオ信号のモデルを作り（下記の例を参照）、各オーディオ信号 の各符号音へ及ぼすマスキング効果を計算し、マスキング効果を加算して符号音 の密度およびオーディオ信号の複雑度が調整される。 ステップ７５２において、関心のある帯域が決定される。例えば、符号化に使 用する帯域幅を８００Hz−３２００Hzとし、サンプリング周波数を４４１００サ ンプル／秒とする。開始ビンは８００Hzで開始され、終了ビンは３２００Hzで終 了する。 ステップ７５４において、１つの信号音に対するマスキング曲線を使用して、 このビンの各符号に及ぼす関連する各オーディオ信号のマスキング効果が求めら れ、（１）全てのオーディオ信号パワーがビンの上端にあるという仮定に基づい た第１のマスキング値、および（２）全てのオーディオ信号パワーがビンの下端 にあるという仮定に基づいた第２のマスキング値を求め、次に第１および第２の マスキング値の中の小さい方を選択することにより、非ゼロオーディオ信号ＦＦ Ｔビン幅が補償される。 第７Ｆ図は、１９７８年、Zwicker等の編集による音響心理学：事実およびモ デル 、第２８３−３１６頁、Springer-Verlag，New YorkのZwislocki，J．J．の 論文“マスキング：同時順、逆および中央マスキングの実験的および理論的局面 ”に従って、本例において、およそ２２００HzであるｆＰＧＭの周波数における オーディオ信号音に対する信号音マスキング曲線の近似を示す。臨界帯域（ＣＢ ）の幅は、Zwislockiにより下記のように定義される。 臨界帯域＝０．００２＊ｆ_PGM ^1.5＋１００ 下記のように定義を行い、かつ“マスカー”をオーディオ信号音とすると、 ＢＲＫＰＯＩＮＴ＝０．３ ／＋／−０．３ 臨界帯域／ ＰＥＡＫＦＡＣ＝０．０２５１１９ ／−１６ｄｂ マスカーより／ ＢＥＡＴＦＡＣ＝０．００２５１２ ／−２６ｄｂ マスカーより／ ｍＮＥＧ＝−２．４０ ／−２４ｄｂ 臨界帯域当たり／ ｍＰＯＳ＝−０．７０ ／−７ｄｂ 臨界帯域当たり／ ｃｆ＝符号周波数 ｍｆ＝マスカー周波数 Ｃｂａｎｄ＝ｆ_PGM周りの臨界帯域 マスキング度、ｍｆａｃｔｏｒは、次のように計算することができる。 ｂｒｋｐｔ＝ｃｂａｎｄ＊ＢＲＫＰＯＩＮＴ 第７Ｆ図の曲線の負の勾配上では、 ｍｆａｃｔｏｒ＝ＰＥＡＫＦＡＣ＊１０＊＊（ｍＮＥＧ＊ｍｆ−ｂｒｋｐｔ −ｃｆ）／ｃｂａｎｄ） 第７Ｆ図の曲線の平坦部では、 ｍｆａｃｔｏｒ＝ＢＥＡＴＦＡＣ 第７Ｆ図の曲線の正の勾配上では、 ｍｆａｃｔｏｒ＝ＰＥＡＫＦＡＣ＊１０＊＊（ｍＰＯＳ＊ｃｆ−ｂｒｋｐｔ −ｍｆ）／ｃｂａｎｄ） より詳細には、第１のｍｆａｃｔｏｒは、全てのオーディオ信号パワーがその ビンの下端であるという仮定に基づいて計算され、次に全てのオーディオ信号パ ワーがそのビンの上端であるという仮定に基づいて第２のｍｆａｃｔｏｒが計算 され、第１および第２のｍｆａｃｔｏｒの中の小さい方が、選定符号音に対して 、そのオーディオ信号音により与えられるマスキング値として選択される。ステ ップ７５４において、各符号音の関連する各オーディオ信号音に対して、この処 理が実施される。 ステップ７５６において、オーディオ信号音に対応する各マスキング係数によ り各符号音が調整される。本実施例において、マスキング係数には関連するビン のオーディオ信号パワーが乗じられる。 ステップ７５８において、マスキング係数とオーディオ信号パワーの乗算結果 が各ビンについて加算され、各符号音に対する許容パワーが得られる。 ステップ７６０において、評価される符号音のどちら側かの臨界帯域幅内の符 号音数、およびオーディオ信号の複雑度について許容符号音パワーが調整される 。臨界帯域内の符号音数、ＣＴＳＵＭが、カウントされる。調整係数、ＡＤＪＦ ＡＣは、次式で与えられ、 ＡＤＪＦＡＣ＝ＧＬＯＢＡＬ＊（ＰＳＵＭ／ＰＲＳＳ）^1.5／ＣＴＳＵＭ ここに、ＧＬＯＢＡＬは、ＦＦＴ性能の時間遅延による符号器の不正確さを考慮 した軽減度、（ＰＳＵＭ／ＰＲＳＳ）^1.5は、経験的複雑度修正係数、１／ＣＴ ＳＵＭは、マスクしようとする全符号音にわたってオーディオ信号パワーを単に 除算することを表す。ＰＳＵＭは、そのＡＤＪＦＡＣが求められる符号音のマス キングに割り当てられるマスキング信号音パワーレベルの和である。平方和根パ ワー（ＰＲＳＳ）は、次式で与えられる。 例えば、帯域内の総マスキング信号音パワーが、１つ、２つおよび３つの信号音 間に等しく拡散されるものとすると、次表が得られる。 したがって、ＰＲＳＳによりプログラム材料のマスキングパワーピーク度（増加 値）もしくは拡散度（減少値）が測定される。 第７Ｅ図のステップ７６２において、関心のある帯域内に、まだビンがあるか どうか確認され、あれば前記したように処理される。 次にマスキング計算の例を挙げる。０ｄＢのオーディオ信号記号を仮定して、 与えられる値が、オーディオ信号パワーに関して最大符号音パワーとなるように される。４つの例を挙げ、それは、単一の２５００Hz信号音、２０００，２５０ ０および３０００Hzの３つの信号音、２６００を中心とする臨界帯域内の７５の 信号音、すなわち、２４１５から２７８５Hzの範囲内に５Hzの等間隔とされた７ ５の信号音としてモデル化された狭帯域ノイズ、および１７５０から３２５０Hz の範囲内に５Hzの等間隔とされた３５１の信号音としてモデル化された広帯域ノ イズである。各ケースについて、ＳＴＡ（sliding tonal analysis）計算結果が 、単一信号音、狭帯域ノイズおよび広帯域ノイズ分析の中の最善を選定する計算 結果と比較される。 例えば、単一信号音に対するＳＴＡ（sliding tonal analysis）では、マスキ ング音は２５００Hzであり、０．００２＊２５００^1.5＋１００＝３５０Hzの臨 界帯域幅に対応する。第７Ｆ図の曲線の区切り点は、２５００±０．３＊３５０ 、すなわち２３９５および２６０５Hzである。１９７６の符号周波数は、第７Ｆ 図の曲線では負の勾配部分にあるため、マスキング係数は次のようになる。 ｍｆａｃｔｏｒ＝０．０２５１１９＊１０^{-2.4(2500-105-1976)/350} ＝３．３６４＊１０^-5 ＝−４４．７ｄＢ １９７６Hzの臨界帯域内には３つの符号音があるため、マスキングパワーは、そ れらにより分割されて、次のようになる。 ３．３６４＊１０^-5＝−４９．５ｄＢ この結果は、サンプル計算表の左上部に示すように丸められて−５０ｄＢとされ る。 “３つの中の最善”分析では、最初に関心のある符号音の周波数を中心とする 臨界帯域にわたって平均パワーを計算することにより、狭帯域ノイズマスキング が計算される。平均パワーよりもパワーの大きい音は、ノイズの一部とは見なさ れずに除外される。残りのパワーの和が狭帯域ノイズパワーとなる。最大許容符 号音は、関心のある符号音の臨界帯域幅内の全符号音に対する狭帯域ノイズパワ ーの−６ｄＢである。 “３つの中の最善”分析では、２０００，２２８０，２６００および２９７０ Hzを中心とする臨界帯域に対する狭帯域ノイズパワーを計算することにより、広 帯域ノイズマスキングが計算される。こうして得られる最小狭帯域ノイズパワー に適切な臨界帯域幅に対する総帯域幅の比率を乗じて広帯域ノイズパワーが求め られる。例えば、３７０Hz臨界帯域幅を有する２６００Hzを中心とする帯域が最 小であれば、その狭帯域ノイズパワーに１３２２Hz／３７０Hz＝３．７５を乗じ て広帯域ノイズパワーを生じる。許容符号音パワーは、広帯域ノイズパワーの− ３ｄＢである。１０の符号音がある場合には、各に許容される最大パワーは１０ ｄＢ小さい、すなわち、広帯域ノイズパワーの−１３ｄＢとなる。 sliding tonal analysis計算は、一般的に“３つの中の最善”計算に対応する ように思われ、sliding tonal analysisは、ロバストな方法であることを示して いる。さらに、多数の信号音の場合におけるsliding tonal analysis分析による 結果は、“３つの中の最善”分析におけるものよりも良好である、すなわち、大 きい符号音パワーが得られ、“３つの中の最善”計算の１つにきちんと適合しな い場合にも、sliding tonal analysisは適切であることを示している。 次に第８図を参照して、アナログ回路を利用したエンコーダの実施例をブロッ ク図で示す。アナログエンコーダは、入力端子２１０からアナログ形式のオーデ ィオ信号を受信し、そこからオーディオ信号は、入力としてＮ個のコンポーネン ト発生回路２２０₁から２２０_Nへ送られ、その各々が各符号成分Ｃ₁からＣ_N を発生する。簡単かつ明瞭にするために第８図には、コンポーネント発生回路２ ２０₁から２２０_Nしか図示されていない。オーディオ信号に含まれる各データ記 号の符号成分を制御可能に発生して符号化されたオーディオ信号を形成するため に、各コンポーネント発生回路には、そのイネーブリング入力として働く各デー タ入力端子２２２₁から供給を受ける。コンポーネント発生回路２２０₁から２２ ０_Nのいくつかへ選択的にイネーブリング信号を加えることにより、各記号は符 号成分Ｃ₁からＣ_Nのサブセットとして符号化される。各データ記号に対応する発 生された符号成分は、入力として加算回路２２６へ送られ、それは別の入力の入 力端子２１０から入力オーディオ信号を受信し、符号成分を入力オーディオ信号 へ加えて符号化されたオーディオ信号を発生し出力として送り出す。 各コンポーネント発生回路は、構造が類似しており、それぞれ重み付け係数決 定回路２３０₁から２３０_N、信号発生器２３２₁から２３２_N、およびスイッチン グ回路２３４₁から２３４_Nを含んでいる。各信号発生器２３２₁から２３２_Nが、 それぞれ個となる符号成分周波数を発生して、それぞれスイッチング回路２３４₁ から２３４_Nへ送り、その各々がグランドに接続された第２の入力と各乗算回路 ２３６₁から２３６_Nの入力に接続された出力を有している。各データ入力端子２ ２２₁から２２２_Nにおけるイネーブリング入力の受信に応答して、各スイッチン グ回路２３４₁から２３４_Nは、その信号発生器２３２₁から２３２_Nの出力を対応 する１つの乗算回路２３６₁から２３６_Nの入力に接続することにより応答する。 しかしながら、データ入力にイネーブリング信号が無い場合には、各スイッチン グ回路２３４₁から２３４_Nは、その出力を設置された入力へ接続して対応する乗 算器２３６₁から２３６_Nの出力がゼロレベルとなるようにする。 各重み付け係数決定回路２３０₁から２３０_Nは、その対応する周波数帯域内の オーディオ信号の周波数成分の能力を評価して対応する発生器２３２₁から２３ ２_Nにより発生される符号成分をマスクして重み付け係数を発生し、それは対応 する符号成分の振幅を調整してオーディオ信号の重み付け係数決定回路により評 価されている部分により、マスクされることを保証するために対応する乗算回路 ２３６₁から２３６_Nへ入力として送られる。また第９図を参 照して、各重み付け係数決定回路２３０₁から２３０_Nの構造を、代表的回路２３ ０として、ブロック図で示す。回路２３０は、その入力にオーディオ信号を受信 してオーディオ信号の各乗算器２３６₁から２３６_Nへ供給する重み付け係数を発 生するのに使用される部分を分離する。さらに、マスキングフィルタの特性は、 それぞれの能力に従ってオーディオ信号周波数成分の振幅を重み付けして各符号 成分をマスクするように選定されている。 オーディオ信号のマスキングフィルタ２４０により選定された部分は、マスキ ングフィルタ２４０を通過した周波数帯域内の信号部分の絶対値を表す出力を発 生する絶対値回路２４２へ送られる。絶対値回路２４２の出力は、出力信号を発 生するように選定された利得を有するスケーリング増幅器２４４へ入力として与 えられ、それに対応するスイッチ２３４₁から２３４_Nの出力を乗じて、対応する 乗算器２３６₁から２３６_Nの出力に符号成分が発生され、符号化されたオーディ オ信号が、音として再生される時に、マスキングフィルタ２４０を通過したオー ディオ信号の選定部分により乗算された符号成分がマスクされることが保証され る。したがって、各重み付け係数決定回路２３０₁から２３０_Nは、対応する符号 成分をマスクするオーディオ信号の選定部分の能力評価を表す信号を発生する。 本発明によるアナログエンコーダの別の実施例では、各符号成分発生器に対し て多数の重み付け係数決定回路が設けられ、所与の符号成分に対応する各重み付 け係数決定回路により符号化されたオーディオ信号が音として再生される時に、 その特定成分をマスクするオーディオ信号の異なる部分の能力が評価される。例 えば、このような複数の重み付け係数決定回路を設けて、その各々が符号化され たオーディオ信号を音として再生する時に、比較的狭い周波数帯域（このような 帯域内のオーディオ信号エネルギは１つの周波数成分しか含みそうにない）内の オーディオ信号の各符号成分をマスクする部分の能力を評価することができる。 また各符号成分に対して、さらに重み付け係数決定回路を設けて符号化されたオ ーディオ信号が音として再生される時に、符号成分周波数を中心周波数とする臨 界帯域内のオーディオ信号エネルギが符号成分をマスクする能力を評価すること ができる。 さらに、第８図および第９図の実施例のさまざまな要素がアナログ回路によりイ ンプリメントされるが、このようなアナログ回路により実施される同じ機能が、 全部もしくは一部、デジタル回路によりインプリメントできる。復号 オーディオ信号に含まれる符号を一般的に復号して、符号を振幅に基づいて識 別できるようにするだけでなく、特に前記した発明技術により符号化されたオー ディオ信号を復号するようにされているデコーダおよび復号方法について次に説 明を行う。 本発明のある特徴に従い、かつ第１０図の機能ブロック図を参照して、機能ブ ロック２５０に示すようにオーディオ信号レベルおよび非オーディオ信号ノイズ レベルの一方もしくは両方に基づいて１つ以上の符号成分について予期振幅を確 立することにより、符号化されたオーディオ信号に存在する１つ以上の符号成分 が検出される。ブロック２５４に示すように予期振幅に対応する信号を検出して 符号成分の存在を確認するために、第１０図の２５２に示すように、このような 予期振幅を表す１つ以上の信号が与えられる。符号成分と他のオーディオ信号成 分間の振幅関係は、ある程度、予め定められているため、本発明によるデコーダ は、オーディオ信号の他の成分によりマスクされる符号成分の存在を検出するの に特にうまく適応されている。 第１１図は、アナログ形式でデコーダから受信される符号化されたオーディオ 信号から符号を抽出するデジタル信号処理を利用した本発明の実施例に従ったデ コーダのブロック図である。第１１図のデコーダは、例えば、マイクロフォンで ピックアップされ、受信機により音として再生されたテレビジョンもしくはラジ オ放送を含む信号、あるいは、このような受信機から直接電気信号の形式で与え られる符号化されたアナログオーディオ信号とすることができる符号化されたア ナログオーディオ信号を受信する入力端子２６０を有している。このような符号 化されたアナログオーディオ信号は、コンパクトディスクやテープカセット等の 録音を再生して発生することがもきる。アナログ調整回路２６２は、符号化され たアナログオーディオを受信してアナログ／デジタル変換を行う前に、信号増幅 、自動利得制御およびアンチエイリアシング低域濾波を実施する入力２６０に接 続 されている。さらに、アナログ調整回路２６２は、バンドパス濾波動作を実施し て出力される信号が符号成分が現れる周波数範囲に限定する。アナログ調整回路 ２６２は、処理されたアナログオーディオ信号をアナログ／デジタルコンバータ （Ａ／Ｄ）２６３へ出力し、そこで受信信号は、デジタル形式へ変換されてデジ タル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２６６へ送られ、デジタル化されたアナログ信号 を処理して符号成分の存在が検出され、それが表す符号記号が確認される。デジ タル信号プロセッサ２６６には（プログラムおよびデータ格納メモリからなる） メモリ２７０および外部コマンドを（例えば、復号開始コマンドもしくは格納さ れた符号の出力コマンド）受信して復号メッセージを出力する入出力（Ｉ／Ｏ） 回路２７２に接続されている。 次に第３図の装置により符号化されたオーディオ信号を復号する第１１図のデ ジタルデコーダの動作について説明する。アナログ調整回路２６２は、およそ１ ．５kHzから３．１kHzまで広がる帯域幅により符号化されたオーディオ信号をバ ンドパス濾波するように働き、ＤＳＰ２６６は、濾波されたアナログ信号を適切 な高いレートでサンプルする。次にデジタル化されたオーディオ信号は、ＤＳＰ ２６６によりＦＦＴ処理のための周波数成分、すなわちビンへ分離される。特に 、所定数の最も最近のデータ点についてオーバラップされたウィンドウＦＦＴが 実施され、十分な数の新しいサンプルが受信されたら、新しいＦＦＴを周期的に 実施するようにされる。後記するようにデータは、重み付けされＦＦＴを実施し て、各々が所定の幅を有する所定数の周波数ビンが得られる。符号成分周波数を 取り巻く範囲内の各周波数ビンのエネルギＢ（ｉ）が、ＤＳＰ２６６により計算 される。 符号成分が発生し得る各ビンの周りで、ノイズレベル評価が実施される。した がって、第１１図のデコーダを使用して第３図の実施例で符号化された信号を復 号する所には、内部に符号成分が現れることのある４０の周波数ビンがある。こ のような各周波数ビンについて、次のようにノイズレベルが評価される。最初に 、関心のあるｊ個の特定周波数ビン（すなわち、符号成分が現れることのあるビ ン）の上下に周波数が広がるウィンドウ内の周波数ビン内の平均エネルギＥ（ｊ ）が、下記の関係式に従って計算される。 ここに、ｉ＝（ｊ−ｗ）→（ｊ＋ｗ）およびｗは、ビン数で表した関心のあるビ ンの上下のウィンドウの広がりである。次に次式に従って周波数ビンｊ内のノイ ズレベルＮＳ（Ｊ）が評価される。 ＮＳ（ｊ）＝（ΣＢｎ（ｉ））／（Σδ（ｉ）） ここに、Ｂ（ｉ）＜Ｅ（Ｊ）であれば、Ｂｎ（ｉ）はＢ（ｉ）（ビンｉ内のエネ ルギレベル）に等しく、さもなくばゼロに等しく、Ｂ（ｉ）＜Ｅ（Ｊ）であれば 、δ（ｉ）は１に等しく、さもなくばゼロに等しい。すなわち、ノイズ成分は、 関心のあるビンを取り巻く特定ウィンドウ内の平均エネルギレベルよりも低いレ ベルの成分、したがって、このような平均エネルギレベルよりも低いオーディオ 信号成分を含むものと推定される。 関心のあるビンのノイズレベルが評価されたら、関心のあるビン内のエネルギ レベルＢ（ｊ）を評価されたノイズレベルＮＳ（ｊ）で除算することにより、そ のビンの信号／ノイズ比ＳＮＲ（ｊ）が評価される。後記するように、ＳＮＲ（ ｊ）の値は、データ記号の状態だけでなく同期化記号の存在およびタイミングを 検出するのに利用される。さまざまな技術を利用して統計的ベースでオーディオ 信号成分を符号成分として考慮することから除外することができる。例えば、信 号対ノイズ比の最も高いビンが、オーディオ信号成分を含んでいると想定するこ とができる。もう１つの可能性は、ＳＮＲ（ｊ）が所定値よりも高いビンを排除 することである。さらにもう１つの可能性は、最高もしくは最低のＳＮＲ（ｊ） を有するビンを考慮から除外することである。 第３図の装置により符号化されたオーディオ信号内の符号の存在を検出するた めに使用する場合、第１１図の装置は、符号記号を見つけることができる所定期 間の少なくとも主要部分について繰り返し、関心のある各ビン内の符号成分の存 在を示すデータを累積する。したがって、前記プロセスは、何回も繰り返され、 関心のある各ビンについてその時間フレームにわたって成分存在データが累積さ れる。同期化符号の使用に基づいて、適切な検出時間フレームを確立する技術に ついては後記する。ＤＳＰ２６６は、関連する時間フレームについて、このよう なデータを累積すると、可能な符号信号のいずれがオーディオ信号内に存在して いたかを後記する方法で確認する。次にＤＳＰ２６６は、検出された符号記号を ＤＳＰの内部クロック信号に基づいて記号が検出された時間を識別するタイムス タンプと共に、メモリ２７０に格納する。その後、Ｉ／Ｏ回路２７２を介して受 信したＤＳＰ２６６への適切なコマンドに応答して、ＤＳＰは、格納された符号 記号およびタイムスタンプをＩ／Ｏ回路２７２を介してメモリ２７０から出力さ せる。 第１２Ａ図および第１２Ｂ図のフロー図は、入力端子２６０に受信されるアナ ログオーディオ信号内に符号化された記号を復号するために、ＤＳＰ２６６が実 施する動作シーケンスを示す。最初に、第１２Ａ図を参照して、復号プロセスが 開始されると、ＤＳＰ２６６は、ステップ４５０において主プログラムループへ 入り、そこでフラグＳＹＮＣＨを設定して、まずＤＳＰ２６６が所定のメッセー ジ順で入力オーディオ信号内のｓｙｎｃ記号ＥおよびＳの存在を検出する動作を 開始するようにする。ステップ４５０が実施されると、ＤＳＰ２６６はサブルー チンＤＥＴを呼び出し、それは第１２Ｂ図のフロー図において、オーディオ信号 内に存在するｓｙｎｃ記号を表す符号成分を探索するように図示されている。 第１２Ｂ図を参照して、ステップ４５４において、ＤＳＰは、前記したＦＦＴ を実施するのに十分な数が格納されるまで繰り返し、入力オーディオ信号のサン プルを集めて格納する。これが達成されると、ステップ４５６に示すように、格 納されたデータについて余弦二乗重み付け関数、カイザーベッセル関数、ガウス （ポアソン）関数、ハミング関数等の重み付け関数もしくはデータをウィンドウ するための他の適切な重み付け関数が実施される。しかしながら、符号成分が十 分明確であれば、重み付けは不要である。ステップ４６０に示すように、次にウ ィンドウされたデータについてオーバラップＦＦＴが行われる。 ＦＦＴが完了すると、ステップ４６２において、ＳＹＮＣＨフラグがセットさ れているか（この場合はｓｙｎｃ記号が予期される）あるいはリセットされてい るか（この場合はデータビット記号が予期される）調べられる。最初にＤＳＰは 、ｓｙｎｃ記号を表す符号成分の存在を検出するＳＹＮＣＨフラグをセットする ため、プログラムはステップ４６６へ進み、そこでステップ４６０のＦＦＴによ り 得られた周波数領域データを評価して、このようなデータがＥｓｙｎｃ記号もし くはＳｓｙｎｃ記号を表す成分の存在を示すかどうか確認される。 同期化記号の存在とタイミングを検出する目的で、最初に可能な各ｓｙｎｃ記 号およびデータ記号についてＳＮＲ（ｊ）の値の和が求められる。同期化記号を 検出するプロセスの所与の時間に、特定の記号が予期される。予期記号を検出す る最初のステップとして、その対応する値ＳＮＲ（ｊ）が任意他の値よりも大き いかどうか確認される。大きければ、符号成分を含むことができる周波数ビン内 のノイズレベルに基づいて検出しきい値が確立される。すなわち、任意所与の時 間において、符号化されたオーディオ信号には１つの符号記号しか含まれず、関 心のあるビンの１／４しか符号成分を含んでいない。残りの３／４は、ノイズ、 すなわち、プログラムオーディオ成分および／もしくは他の外部エネルギを含ん でいる。検出しきい値は、関心のある４０の周波数ビン全てに対するＳＮＲ（ｊ ）の値の平均として作り出されるが、乗法因子により調整して周囲ノイズの影響 を考慮および／もしくは観察されたエラーレートの補償を行うことができる。 このようにして検出しきい値が確立されると、予期された同期化記号のＳＮＲ （ｊ）の値の和を検出しきい値と比較して、しきい値よりも大きいかどうか確認 される。大きければ、予期された同期化記号の有効な検出が示される。これが達 成されると、ステップ４７０に示すように、プログラムは、ステップ４７２にお いて第１２Ａ図の主処理ループへ戻り、そこで（後記するように）復号されたデ ータのパターンが所定の適格基準を満たすかどうか確認される。満たさない場合 には、ステップ４５０へ処理が戻ってオーディオ信号内のｓｙｎｃ記号の存在探 索が開始されるが、このような基準が満たされる場合には、ステップ４７４に示 すように、予期されたｓｙｎｃパターン（すなわち、記号ＥおよびＳの予期され たシーケンス）が完全に受信され、検出されているかどうか確認される。 しかしながら、サブルーチンＤＥＴを最初に通過した後で、パターンが適格基 準を満たすかどうかを確認するのに十分なデータが集められており、そのためス テップ４７４から、処理はサブルーチンＤＥＴへ戻って、さらにＦＦＴを実施し てｓｙｎｃ記号の存在を評価する。サブルーチンＤＥＴが所定回数実施されて、 処理がステップ４７２へ戻ると、ＤＳＰは累積されたデータがｓｙｎｃパターン の適格基準を満たすかどうか確認する。 すなわち、ＤＥＴが、このような所定回数だけ実施されると、サブルーチンＤ ＥＴのステップ４６６において対応する数の評価がなされている。“Ｅ”記号が 見つかった回数は、ある実施例において対応する期間中の一定量の“Ｅ”記号エ ネルギとして使用される。しかしながら、（平均ビンエネルギを越える“Ｅ”ビ ンＳＮＲの総量等の）他の量の“Ｅ”記号エネルギを使用することもできる。サ ブルーチンＤＥＴを再度呼び出しステップ４６６において、さらに評価を実施し た後で、ステップ４７２において、この最も最近の評価が所定期間中に累積され たものへ加えられ前に、累積されたものの中で最も古い評価が廃棄される。この プロセスは、ＤＥＴサブルーチンを何度も通過する間、継続されステップ４７２ において“Ｅ”記号エネルギのピークが求められる。このようなピークが求まら ない場合には、ｓｙｎｃパターンに遭遇していないことが確認され、ステップ４ ７２からステップ４５０へ処理が戻されてＳＹＮＣＨフラグが再度セットされ、 ｓｙｎｃパターンの探索が開始される。 しかしながら、“Ｅ”信号エネルギのこのような最大値が見つかると、サブル ーチンＤＥＴ４５２の後で、ステップ４７２において実施される評価プロセスは 毎回ステップ４６６からの同数の評価を使用して継続され、最も古い評価を廃棄 して最も新しい評価が加えられ、そのためにスライディングデータウィンドウを 利用するようにされる。このプロセスが継続して、ステップ４７２を所定回数通 過した後で、“Ｅ”記号から“Ｓ”への交差が生じているか確認される。１実施 例において、これはスライディングウィンドウ内でステップ４６６から生じる“ Ｓ”ビンＳＮＲの総量が同じ期間中に“Ｅ”ビンＳＮＲの総量を初めて越える点 として確認される。このような交差点が見つかると、前記したように処理が継続 されてスライディングデータウィンドウ内の最大“Ｓ”検出数により示される最 大“Ｓ”記号エネルギが探索される。このような最大値が見つからないか、ある いは“Ｅ”記号エネルギの最大値の後の予期された時間フレーム内に最大値が生 じない場合には、ステップ４７２からステップ４５０へ処理が戻されてｓｙｎｃ パターンの探索が開始される。 前記した基準が満たされる場合には、ステップ４７４においてｓｙｎｃパター ンの存在が宣言され、ステップ４８０における処理が継続されて“Ｅ”および“ Ｓ”記号エネルギ最大値および検出された交差点に基づいて予期されたビット間 隔が求められる。ｓｙｎｃパターンの存在を検出するための前記したプロセスの 替わりに、他の方法を採ることもできる。ｓｙｎｃパターンが前記したような基 準は満たさないが、適格パターンに近い（すなわち、検出されたパターンが明確 に非適格ではない）別の実施例では、（後記するように）ｓｙｎｃパターンが検 出されているかという確認は、あとに延ばして実施された評価に基づくそれ以上 の分析を保留し、潜在的なｓｙｎｃパターンに続いて予期されたデータ間隔内の データビットの存在を確認することができる。検出されたデータの総量、すなわ ち、推測されたｓｙｎｃパターン間隔および推測されたビット間隔中に検出され たデータの総量に基づいて、可能なｓｙｎｃパターンの遡及的適格化を実施する ことができる。 第１２Ａ図のフロー図に戻って、前記したように、ステップ４８０においてｓ ｙｎｃパターンが適格化されると、２つの最大値および交差点に基づいてビット タイミングが求められる。すなわち、これらの値を平均化して引き続く各データ ビット間隔の予期された開始点および終止点を求めることができる。これが達成 されると、ステップ４８２においてＳＹＮＣＨフラグがリセットされて、ＤＳＰ が次にいずれかの可能なビット状態の存在を探索することが表示される。次にサ ブルーチンＤＥＴ４５２が再度呼び出され、第１２Ｂ図も参照して、ステップ４ ６２においてＳＹＮＣＨフラグの状態が、ビット状態を確認しなければならない ことを表示するまで、前記したようにサブルーチンが実施され、次に処理はステ ップ４８６へ進む。ステップ４８６において、ＤＳＰは、前記したように０ビッ ト状態もしくは１ビット状態を示す符号成分の存在を探索する。 これが達成されると、ステップ４７０において、処理はステップ４９０におい て第１２Ａ図の主処理ループへ戻り、そこでビット状態を確認するのに十分なデ ータが受信されているかどうか判断される。そのために、サブルーチン４５２を 何度も通過させて、最初の通過後に、処理はサブルーチンＤＥＴ４５２へ戻って 、新しいＦＦＴに基づいてさらに評価を実施するようにしなければならない。サ ブルーチン４５２が所定の回数だけ実施されると、ステップ４８６において収集 さ れたデータを評価して、受信データが、０状態、１状態および（パリティデータ を使用して解明することができる）中間状態のいずれを示すかが確認される。す なわち、“０”ビンＳＮＲの総量が“１”ビンＳＮＲの総量と比較される。いず れか大きい方によりデータ状態が決定され、同じである場合には、データ状態は 不確定である。また、“０”ビンおよび“１”ビンＳＮＲの総量が等しくはない が、近い場合には、不確定データ状態を宣言することができる。また、より多数 のデータ記号を利用する場合には、ＳＮＲの和が最大である記号が受信記号と確 認される。 ステップ４９０へ再度処理が戻ると、ビット状態の確認が検出されて、処理は ステップ４９２へ続き、そこでＤＳＰは、データをメモリ２７０に格納して受信 オーディオ信号の符号化された成分により表される所定数の記号を有する語を組 み立てる各ビットの状態を表示する。その後、ステップ４９６において、符号化 された語、すなわちメッセージの全ビットが受信データから与えられているかど うか確認される。そうでなければ、ＤＥＴサブルーチン４５２へ処理が戻って、 次の予期されたメッセージ記号のビット状態が確認される。しかしながら、ステ ップ４９６においてメッセージの最終記号が受信されていることが確認されると 、ステップ４５０へ処理が戻され、符号化されたオーディオ信号の符号成分で表 されるそのｓｙｎｃ記号の存在を検出することにより、新しいメッセージの存在 を探索するＳＹＮＣＨフラグがセットされる。 第１３図を参照して、ブロック２７６に示すように、ある実施例において非符 号オーディオ信号成分および（個の状況では、まとめて“ノイズ”と呼ぶ）他の ノイズのいずれか、もしくは両方を使用してしきい値等の比較値が作り出される 。機能ブロック２７７に示すように、符号化されたオーディオ信号の１つもしく は、いくつかの部分を比較値と比較して符号成分の存在が検出される。好ましく は、符号化されたオーディオ信号を最初に処理して、周波数帯域もしくは符号成 分を含むことがある帯域内の成分を分離し、次に機能ブロック２７８に示すよう に、それらをある期間累積してノイズの平均をとる。 次に第１４図を参照して、本発明によるアナログデコーダの実施例をブロック 図で示す。第１４図のデコーダは４群のコンポーネント検出器２８２，２８４， ２８６および２８８に接続された入力端子２８０を含んでいる。各コンポーネン ト検出器群２８２から２８８は、各符号記号を表す入力オーディオ信号内の符号 成分の存在を検出するように働く。第１４図の実施例では、デコーダ装置は、４ Ｎ個の符号成分のいずれかの存在を検出するように構成されており、Ｎは整数で あり、符号は、各々がＮ個の符号成分の独特の群で表される４つの異なる記号に より構成されるようにされている。したがって、４つの群２８２から２８８には 、４Ｎ個のコンポーネント検出器が含まれている。 群２８２から２８８の４Ｎ個のコンポーネント検出器の１個の実施例を第１５ 図にコンポーネント検出器２９０としてブロック形式で示す。コンポーネント検 出器２９０は、第１４図のデコーダの入力２８０に接続されて符号化されたオー ディオ信号を受信する入力２９２を有している。コンポーネント検出器２９０は 、１実施例において、各被検出符号成分の周波数を中心とする帯域内のオーディ オ信号エネルギを通す比較的広い通過域を有するバンドパスフィルタの形をとる ノイズ評価フィルタ２９４を有する上部回路分岐を含んでいる。また好ましくは 、ノイズ評価フィルタ２９４は、２個のフィルタを含むことができ、その一方は 、検出すべき各符号成分の周波数よりも上から広がる通過域を有し、他方のフィ ルタは、上縁が被検出各符号成分の周波数よりも下である通過域を有し、２個の フィルタが一緒になって被検出成分の周波数の上下の周波数（それ自体は含まな い）を有するエネルギを通過させるが、その近辺周波数内となるようにされる。 ノイズ評価フィルタ２９４の出力は、絶対値回路２９６の入力に接続されてお り、それはノイズ評価フィルタ２９４の出力の絶対値を表す出力信号を積分器３ ００の入力へ与え、積分器は入力される信号を累積して被検出成分の周波数は含 まず、それに隣接する周波数スペクトル部分内の信号エネルギを表す出力値を発 生して、対数増幅器として作動する差分増幅器３０２の反転入力へ出力する。 第１５図のコンポーネント検出器は、符号化されたオーディオ信号を受信する 入力２９２に接続された入力を有し、ノイズ評価フィルタ２９４の比較的広い帯 域よりも実質的に狭い周波数帯域を通す信号評価フィルタ３０６を含む下部分岐 も含んでおり、信号評価フィルタ３０６は、実質的に各被検出符号信号成分の周 波数の信号成分しか通さないようにされる。信号評価フィルタ３０６の出力は、 もう１つの絶対値回路３０８の入力に接続されており、それは信号評価フィルタ ３０６を通過した信号の絶対値を表す信号を出力に発生する。絶対値回路３０８ の出力は、もう１つの積分器３１０の入力に接続されている。積分器３１０は、 回路３０８から出力される値を累積して、信号評価フィルタの狭い帯域幅内のエ ネルギを表す出力信号を所定期間発生する。 各積分器３００および３１０は、端子３１２に加えられる共通リセット信号を 受信するように接続されたリセット端子を有している。リセット信号は、周期的 にリセット信号を発生する第１４図に示す制御回路３１４から供給される。 第１５図に戻って、積分器３１０の出力は、増幅器３０２の反転入力へ供給さ れ、それは積分器３１０の出力と積分器３００の出力間の差を表す出力信号を発 生する。増幅器３０２は対数増幅器であるため、可能な出力値の範囲が圧縮され てリセット信号を加えることにより、制御回路３１４が決定する所与の期間中符 号成分の存否を検出するウィンドウコンパレータ３１６に加わる出力のダイナミ ックレンジが低減される。ウィンドウコンパレータは、増幅器３０２から供給さ れる入力がコンパレータ３１６の低しきい値入力端子へ固定値として加えられる 低しきい値と、コンパレータ３１６の高しきい値入力端子へ加えられる固定高し きい値との間に入る時に、符号存在信号を出力する。 再度第１４図を参照して、各コンポーネント検出器群のＮ個の各コンポーネン ト検出器２９０は、そのウィンドウコンパレータ３１６の出力が符号確認論理回 路３２０の入力に接続されている。回路３２０は、制御回路３１４の制御の元で 、制御回路３１４により確立される多数のリセットサイクルにわたって、４Ｎ個 のコンポーネント検出器回路からのさまざまな符号存在信号を累積する。後記す るように、確立される所与の記号の検出間隔が終了すると、この間隔中に最大数 のコンポーネントが検出された記号としてどの符号記号が受信されたかが符号確 認論理回路３２０により確認され、検出された符号記号を示す信号が出力端子３ ２２に出力される。出力信号は、メモリに格納し、大きいメッセージもしくはデ ータファイルへアッセンブリし、送信したり（例えば、制御信号として）利用す ることができる。 第１１図、第１２Ａ図、第１２Ｂ図、第１４図および第１５図に関して、前記 したデコーダの記号検出間隔は、各符号化されたメッセージにより送信され所定 の持続時間および順序を有する同期化記号のタイミングに基づいて確立すること ができる。例えば、オーディオ信号に含まれる符号化されたメッセージは、共に 第１４図に関して前記したように、符号化されたＥ記号の２つのデータ間隔とそ れに続く符号化されたＳ記号の２つのデータ間隔により構成することができる。 第１１図、第１２Ａ図、第１２Ｂ図、第１４図および第１５図のデコーダは、最 初に予期された同期化記号、すなわち、所定の期間中に送信された符号化された Ｅ記号の存在を始めに探索して、その送信間隔を決定するように作動する。その 後、デコーダは、記号Ｓを特徴ずける符号成分の存在を探索し、それが検出され ると、デコーダはその送信間隔を決定する。検出された送信間隔から、Ｅ記号か らＳ記号への遷移点が決定され、この点から、各データビット記号の検出間隔が 設定される。各検出間隔中に、デコーダは、符号成分を累積して前記したように 、その間隔中に送信された各記号を決定する。 第１４図および第１５図の実施例のさまざまな要素が、アナログ回路によりイ ンプリメントされているが、それにより実施される同じ機能を、全部もしくは一 部、デジタル回路によりインプリメントできる。 次に第１６図および第１７図を参照して、テレビジョンおよびラジオプログラ ム等の広く流布される情報に対する聴衆の評価を作り出すシステムを示す。第１ ６図は、放送時間と共に放送局を識別するように符号化されているオーディオ信 号を空中へ放送するラジオ放送局のブロック図である。所望により、放送される プログラムやセグメントのアイデンティティも含めることができる。コンパクト ディスクプレーヤ、デジタルオーディオテープフレーヤ等のプログラムオーディ オソース、もしくはライブオーディオソースが、制御装置３４２を介して局マネ ージャにより制御され放送されるオーディオ信号が制御可能に出力される。プロ グラムオーディオソースの出力３４は、第３図の実施例に従ってエンコーダ３４ ８の入力に接続され、ＤＳＰ１０４、バンドパスフィルタ１２０、アナログ／デ ジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）１２４、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ） １４０およびその加算回路１４２を含んでいる。制御装置３４２は、第３図の実 施例のホストプロセッサ９０、キーボード９６およびモニター１００を含み、制 御装置３４２内に含まれるホストプロセッサが、第１６図のエンコーダ３４８内 に含まれるＤＳＰに接続されるようにされる。エンコーダ３４８は、制御装置３ ４２の制御の元で符号化されたメッセージを被送信オーディオ内に周期的に含め るように作動し、メッセージは適切な識別データを含んでいる。エンコーダ３４ ８は、符号化されたオーディオをラジオ送信機３５０の入力へ送り、それは符号 化されたプログラムオーディオによりキャリアを変調しアンテナ３５２を介して 空中へ送信する。制御装置３４２内に含まれたホストプロセッサは、キーボード によりエンコーダを制御して局識別データを含む適切な符号化されたメッセージ を出力する。ホストプロセッサは、その中の基準クロック回路によりデータの放 送時間を自動的に作り出す。 第１７図を参照して、システムのパーソナルモニタリング装置３８０が、聴衆 評価調査に参加する聴衆の一員が携行するのに十分小さいサイズのハウジング３ ８２内に密閉されている。予め定められた１週間等の調査期間中、毎日の指定さ れた時間中に聴衆の一員が携行する、装置３８０等のパーソナルモニタリング装 置が、数人の聴衆構成員の各人へ提供される。パーソナルモニタリング装置３８ ０は、第１７図のラジオ受信機３９０等の、ラジオ受信機のスピーカにより音響 として再生されたラジオプログラム等を含む、装置３８０を携行した聴衆の一員 が利用できる音響をピックアップする全方向マイクロフォン３８６を含んでいる 。 パーソナルモニタリング装置３８０は、マイクロフォン３８６の出力に接続さ れた入力を有し、アナログ／デジタル変換の前にアンチエイリアシング濾波を実 施するだけでなく、マイクロフォン３８６の出力を増幅してバンドパス濾波しエ ンコーダ３４８によりプログラムオーディオに含められた符号のさまざまな周波 数成分を含むオーディオ周波数帯域の外側の周波数を減衰させる。 パーソナルモニタリング装置３８０のデジタル回路を第１７図にブロック図で 示し、それはデコーダブロックおよび制御ブロックを含みいずれも、例えば、デ ジタル信号プロセッサによりインプリメントすることができる。プログラムおよ びデータ格納メモリ４０４が、そのライトおよびリード動作を制御する制御ブロ ック４０２だけでなく検出された符号を受信して格納するデコーダ４００にも接 続されている。入出力（Ｉ／Ｏ）回路４０６が、その中へプログラム命令等の情 報を格納するだけでなくパーソナルモニタリング装置３８０から出力されるデー タを受信するためにメモリ４０４に接続されている。Ｉ／Ｏ回路４０６は、装置 ３８０の入出力動作を制御する制御ブロック４０２にも接続されている。 デコーダ４００は、前記した第１１図のデコーダに従って作動して、メモリ４ ０４に格納される局識別およびタイムコードデータを出力する。パーソナルモニ タリング装置３８０には、外部装置からコマンドを受信するだけでなくメモリ４ ０４に格納された累積された局識別およびタイムコードデータを出力するコネク タも設けられている。 好ましくは、パーソナルモニタリング装置３８０は、本出願と同じ譲受人であ り参照としてここに組み入れられている、１９９３年、８月２日に出願された米 国特許出願第０８／１０１，５５８号聴衆モニタリング／記録装置用コンプライ アンスインセンティブに開示されているようなドッキング局と作動することがで きる。さらに、好ましくは、パーソナルモニタリング装置３８０には、やはり前 記した米国特許出願第０８／１０１，５５８号に開示されているポータブル放送 露呈モニタリング装置の付加特徴が与えられている。 ドッキング局は、モデムを介した電話線により中央データ処理施設と通信して 、識別およびタイムコードデータをそこへアンロードし聴衆の視聴に関する報告 を作る。中央施設は、また、実行可能プログラム情報等の情報をドッキング局へ ダウンロードしてそこで使用させかつ／もしくは装置３８０へ提供することがで きる。中央施設は、また既存のＦＭ放送等のＲＦチャネルを介して、本発明の方 法で符号化された情報をドッキング局および／もしくは装置３８０へ送ることが できる。ドッキング局および／もしくは装置３８０には、符号化されたＦＭ放送 を復調し本発明に従ってデコーダへ送るＦＭ受信機（簡単明瞭にするため図示せ ず）が設けられている。符号化されたＦＭ放送は、ケーブルその他の伝送メディ アを介して送ることもできる。 パーソナルモニタリングユニットによりモニタリングする他に、（セットトッ プユニット等の）静止ユニットを利用することもできる。セットトップユニット は、受信機から電気形式の符号化されたオーディオを受信するように接続するか 、もしくは第１７図のマイクロフォン３８６等のマイクロフォンを利用すること が できる。次にセットトップユニットは、本発明を使用して選定されたチャネルを モニターし、聴衆構成はモニタリングしたりしなかったりする。 本発明の符号化および復号化技術に対する他の応用も考えられる。１つの応用 では、コマーシャルのサウンドトラックにコマーシャルモニタリングを可能にし て協定した時間に（テレビジョンやラジオ放送、その他により）コマーシャルが 伝送されていることを保証するための識別符号が設けられる。 別の応用では、本発明に従って作り出された符号形式で制御信号が送られる。 このような１つの応用では、インタラクティブトイがテレビジョンもしくはラジ オ放送のオーディオ部分、すなわち録音に含まれた符号化された制御信号を受信 して復号し応答作用を実施する。別の応用では、テレビジョンもしくはラジオ放 送のオーディオ部分、すなわち録音に親制御符号が含まれており、受信もしくは 再生装置が、このような符号を復号して、親制御機能を実施し放送および録音の 受信や再生を選択的に防止できるようにされている。また、セルラー電話伝送に 制御符号を含めることにより、セルラー電話ＩＤの非許可使用アクセスを制約す ることができる。別の実施例では、電話伝送に符号が含まれて、音声およびデー タの伝送を識別し伝送経路の選定を適切に制御して改変伝送データが回避される 。 例えば、軍事伝送および航空機の音声通信の信憑性を保証する等のさまざまな 送信機識別機能をインプリメントすることもできる。このような１つの応用では 、市場調査の参加者が拡声放送に付加された符号化されたメッセージや類似のオ ーディオ信号を小売店やショッピングモールで受信して、参加者の存在を記録す るパーソナルモニターを着用する。別の応用では、作業場でオーディオ信号へ付 加された付加されたメッセージを受信して、割り当てられた場所にいることをモ ニターするパーソナルモニターを使用人が着用する。 本発明の符号化および復号化技術を使用して、安全通信をインプリメントする こともできる。このような１つの応用では、本発明に従った符号化および復号化 により符号が、周囲の水中音響によりマスクされるように符号成分レベルを割り 当てるか、もしくは符号送信機の位置で音を発生する音源により安全水中通信が 実施される。別の応用では、マスクされた符号を含むことによりページング装置 により受信され復号される他の空中オーディオ信号伝送との安全なページング伝 送が行われる。 本発明の符号化および復号化技術は、音声符号を認証するのに使用することも できる。例えば、電話注文の応用では、記憶された音声プリントを生の発声と比 較することができる。別の例として、保安番号および／もしくは１日の時間等の データを符号化し、かつ発声と組み合わせ、次に復号して使用することにより発 声の処理を自動的に制御することができる。このシナリオにおける符号化装置は 、電話機や他の音声通信装置に取り付けるか、もしくは発声が、電話線等を介し て送られずに、直接記憶される場合には独立した固定ユニットとされる。もう１ つの応用は、携帯電話機のメモリ内に認証符号を与えて、音声ストリームが認証 符号を含むようにし、非許可伝送を検出できるようにすることである。 また音声その他のオーディオ伝送にデータを含むことにより、通信チャネル帯 域幅を一層良好に利用することができる。このような１つの応用では、航空機の 計器の読取値を示すデータが、空中対地上音声伝送に含まれ、音声およびデータ チャネルを分離することなく航空機の運行状態を地上コトローラへ知らせること ができる。符号レベルは、符号成分が音声伝送によりマスクされて干渉を回避で きるように選定される。 本発明の符号化技術により許可された各コピーのオーディオ部分に一意的な識 別番号を符号化することにより、海賊版テープ、オーディオ／ビデオレコーディ ングおよび音楽等の著作権作品の非許可コピーを検出することもできる。多数の コピーから符号化された識別番号が検出されれば、非許可コピーがなされている ことが明白である。 もう１つの応用では、本発明に従ってデータを組み入れたＶＣＲを使用して記 録されているプログラムが決定される。（娯楽プログラム、コマーシャル、等の ）ビデオプログラムに本発明に従ってプログラムを識別する識別符号が符号化さ れる。ＶＣＲを記録モードとすると、記録されている信号のオーディオ部分がデ コーダへ送られて、その中の識別符号が検出される。検出された符号は、ＶＣＲ のメモリに格納され後にレコーディングの使用報告を作り出すのに使用される。 局から放送されているか、あるいはプロバイダにより別の方法で伝送されてい る著作権のある作品を示すデータを本発明を使用して集めて著作権印税の債務を 確かめることができる。作品には一意的に識別する各識別符号が符号化されてい る。１つ以上の局やプロバイダにより放送もしくは他の方法で伝送された信号が 供給されるモニタリングユニットは、本発明に従って、そのオーディオ部分をデ コーダへ与えその中に存在する識別符号が検出される。検出された符号は、メモ リに格納され印税債務を賦課するのに使用される報告を作り出すのに使用される 。 ＭＰＥＧ(Motion Picture Expert Group)２標準に従って提案されたデコーダ には、本発明に従って符号化されたデータを抽出するのに必要な音響伸長処理の いくつかの要素が既に含まれているため、本発明に従った符号を使用するレコー ディング禁止技術（例えば、著作権のある作品の非許可レコーディングを防止す る）は、ＭＰＥＧ２デコーダに良く適している。本発明に従った適切なデコーダ がレコーダ内に設けられるか、もしくは補助装置として設けられており、レコー ディングされるオーディオ内に存在するコピー禁止符号を検出する。レコーダは 、検出された禁止符号に応答して、対応するオーディオ信号およびビデオ信号等 の、それに伴う任意の信号のレコーディングを不可能とする。本発明に従って符 号化された著作権情報は、インバンド(in-band)であり、タイミングや同期化を 付加する必要がなく、当然プログラム材料を伴っている。 さらに別の応用では、空中、ケーブルキャストもしくは他の方法で伝送された プログラムやテープ、ディスク等に記録された他のプログラムには、制御信号に より符号化され１台以上の視聴者作動装置で使用されるオーディオ部分が含まれ ている。例えば、サイクリストが走行する道を示すプログラムには、描かれた道 の見かけ上の傾斜に従ってペダルの抵抗や抗力を制御するための静止練習自転車 で使用する制御信号により、本発明に従って符号化されたオーディオ部分が含ま れている。静止自転車のペダルを漕ぐと、ユーザは、テレビジョンや他のモニタ ーでプログラムを眺め、プログラムのオーディオ部分は音として再生される。静 止自転車内のマイクロフォンが再生された音を変換し、本発明に従ってデコーダ がその中の制御信号を検出して、練習自転車のペダル抵抗制御装置へ送る。 前記したことから本発明の技術は、全体もしくは一部をアナログもしくはデジ タル回路を使用してインプリメントすることができ、その信号処理機能の全体も しくは一部をハードワイヤド回路で実施したり、デジタル信号プロセッサ、マイ クロプロセッサ、マイクロコンピュータ、（パラレルプロセッサ等の）マルチプ ルプロセッサ等を使用して実施できる。 本発明の特定実施例について詳細に開示してきたが、本発明は、これらの厳密 な実施例に限定されるものではなく、当業者であれば請求の範囲に明記された発 明の範囲や精神を逸脱することなく、さまざまな修正が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/38 8113−5Ｃ Ｈ０４Ｎ 5/38 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ペレルシュテイン，マイクル エム. アメリカ合衆国 20877 メリーランド州 ゲイザースバーグ，ナンバー 302，キン グ ジェームズ ウエイ 17014 (72)発明者 グレイビル，ロバート ビー. アメリカ合衆国 21163 メリーランド州 ウッドストック，ウェザーバーン 10304 (72)発明者 ハッサン，セイド アメリカ合衆国 21029 メリーランド州 クラークスビル，エアリー コート 5313 (72)発明者 サビン，ウェイン アメリカ合衆国 21013 メリーランド州 ボールドウィン，スウィート エア ロー ド 5346

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周 波数成分を有するコードを含める装置において、 前記複数の音声信号周波数成分の第１のセットが、人間の聴覚に対して前記少 なくとも１つのコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評価して、第１ のマスキング評価を生成する第１のマスキング評価手段と、 前記第１のセットとは異なる前記複数の音声信号周波数成分の第２のセットが 、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクするマス キング能力を評価して、第２のマスキング評価を生成する第２のマスキング評価 手段と、 前記第１及び第２のマスキング評価のうちの選ばれたものに基づいて、前記少 なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てる振幅割合て手段と、 前記音声信号に、前記少なくとも１つのコード周波数成分を含めるコード包含 手段と、を具備したことを特徴とする前記装置。 ２．請求項１に記載の装置において、前記複数の音声信号周波数成分の前記第 １のセットは、第１の周波数範囲から選択され、前記複数の音声信号周波数成分 の前記第２のセットは、前記第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲から 選択されることを特徴とする前記装置。 ３．請求項２に記載の装置において、前記複数の音声信号周波数成分の前記第 ２のセットは、実質的に単一の音声信号周波数成分に限定されてなることを特徴 とする前記装置。 ４．請求項２に記載の装置において、前記少なくとも１つのコード周波数成分 を含める前記手段は、前記音声信号に複数のコード周波数成分を含めるべく動作 してなることを特徴とする前記装置。 ５．請求項４に記載の装置において、前記複数のコード周波数成分は、第１の 成分と、前記複数のコード周波数成分の全周波数の間の最小周波数及び最大周波 数をそれぞれ有する第２の成分とを含み、前記第１の周波数範囲は、少なくとも 前記複数のコード信号成分の前記最小周波数から前記最大周波数に及ぶことを特 徴とする前記装置。 ６．請求項４に記載の装置において、前記複数の音声信号周波数成分の前記第 ２のセットは、おのおのが前記第１の周波数範囲よりも狭いそれぞれの周波数範 囲から選択された音声信号周波数成分の複数の第２のセットを備え、この際、前 記第２のマスキング評価手段は、前記複数の第２のセットのおのおのが前記複数 のコード信号成分のうちの少なくともそれぞれのものをマスクする能力を評価す べく動作して、対応する第２のマスキング評価を生成し、前記振幅割合て手段は 、前記対応する第２の評価のうちの少なくとも一方に基づいて、前記複数のコー ド信号成分のおのおのに対応する振幅を割り合てるように動作し、前記コード包 含手段は、前記音声信号に前記複数のコード信号成分を含ませるように動作して なることを特徴とする前記装置。 ７．請求項６に記載の装置において、音声信号周波数成分の前記複数の第２の セットのおのおのは、実質的に単一音声信号周波数成分に制限されてなることを 特徴とする前記装置。 ８．請求項７に記載の装置において、前記複数の音声信号周波数成分の前記第 １のセットは、前記少なくとも１つのコード周波数成分に対する臨界帯域幅に対 応する帯域幅を有する音声信号周波数の範囲から選択されることを特徴とする前 記装置。 ９．請求項１に記載の装置において、前記コードが、おのおのがそれぞれに異 なったコード記号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分を 含む複数のコード周波数成分セットを備え、この際、前記コード周波数成分をセ ットの前記周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形 成し、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に そのそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのお のからの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタ はそれぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラスタの前 記所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタ を分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記装置。 10．請求項１に記載の装置において、前記第１のマスキング評価手段は、特定 の周波数範囲にある前記第１のセットの音声信号周波数成分の信号電力を検出し 、前記信号電力が、前記特定の周波数範囲内の相互に異なる第１及び第２の周波 数のおのおのにあるという条件に基づいて、第１及び第２のマスキング因子を決 定し、前記少なくとも１つのコード周波数成分のより小さい振幅を表わす前記第 １及び第２のマスキング因子の一方を選択し、かつ、前記選択したマスキング因 子に基づいて前記複数の音声信号周波数成分の前記第１のセットのマスキング能 力を決定するように動作してなることを特徴とする前記装置。 11．請求項１に記載の装置において、前記コード化した音声信号を復号して前 記少なくとも１つのコード周波数成分を検出する手段と共同することを特徴とす る前記装置。 12．請求項１に記載の装置において、前記振幅割合て手段は、前記複数の音声 信号周波数成分の前記第１及び第２のセットが前記少なくとも１つのコード周波 数成分をマスクする関連する能力に基づいて、前記第１及び第２のマスキング評 価のうちの前記一方を選択するように動作することを特徴とする前記装置。 13．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周 波数成分を有するコードを含める方法において、 前記複数の音声信号周波数成分の第１のセットが、人間の聴覚に対して前記少 なくとも１つのコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評価して、第１ のマスキング評価を生成する段階と、 前記複数の音声信号周波数成分の第２のセットが、人間の聴覚に対して前記少 なくとも１つのコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評価して、第２ のマスキング評価を生成する段階と、 前記第１及び第２のマスキング評価のうちの選ばれたものに基づいて、前記少 なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てる段階と、 前記音声信号に、前記少なくとも１つのコード周波数成分を含める段階と、を 具備したことを特徴とする前記方法。 14．請求項１３に記載の方法において、前記コード化した音声信号を復号化し て前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出する段階を更に具備したことを 特徴とする前記方法。 15．請求項１３に記載の方法において、放送ソース（broadcast source）、音 声及び／又は映像番組ソース及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくと も１つを表わすデータに応答して、前記少なくとも１つのコード周波数成分を生 成する段階を更に具備したことを特徴とする前記方法。 16．請求項１３に記載の方法において、前記コードが、おのおのがそれぞれに 異なったコード記号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分 を含む複数のコード周波数成分セットを備え、この際、前記コード周波数成分セ ットの前記コード周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラス タを形成し、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有する と共に、そのそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セット のおのおのからの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分 クラスタはそれぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラ スタの前記所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分 クラスタを分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記方法 。 17．請求項１３に記載の方法において、前記第１のセットの前記マスキング能 力を評価する前記段階は、特定の周波数範囲にある前記第１のセットの音声信号 周波数成分の信号電力を検出し、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の相互 に異なる第１及び第２の周波数のおのおのにあるという条件に基づいて、第１及 び第２のマスキング因子を決定し、前記少なくとも１つのコード周波数成分のよ り小さい振幅を表わす前記第１及び第２のマスキング因子の一方を選択し、かつ 、前記選択したマスキング因子に基づいて、前記複数の音声信号周波数成分の前 記第１のセットのマスキング能力を決定することを含むことを特徴とする前記方 法。 18．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周 波数成分を有するコードを含める装置において、 前記音声信号を受信する入力を有するディジタル・コンピュータであって、該 ディジタル・コンピュータは、前記複数の音声信号周波数成分の第１及び第２の セットが、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスク するそれぞれのマスキング能力を評価して、それぞれの第１及び第２のマスキン グ評価を生成するようにプログラムされ、前記複数の音声信号周波数成分の前記 第２のセットは前記第１のセットとは相違し、前記ディジタル・コンピュータは 更に、前記第１及び第２のマスキング評価のうちの選択された一方に基づいて、 前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てるようにプログラムさ れてなる前記ディジタル・コンピュータと、 前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波数を含ませる手段と、を具備 したことを特徴とする前記装置。 19．請求項１８に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、第 １のグルーブの音声周波数内の前記複数の音声信号周波数成分のセットとして、 前記複数の音声信号周波数成分の前記第１のセットを選択するように動作すると 共に、前記第１のグループの音声周波数の外側に少なくとも１つの周波数を含む 第２のグループの音声周波数から前記複数の音声信号周波数成分の前記第２のセ ットを選択するように更に動作してなることを特徴とする前記装置。 20．請求項１８に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、放 送ソース、音声及び／又は映像番組ソース及び音声及び／又は映像番組同定のう ちの少なくとも１つを表わすデータを受信する入力を備え、前記データに応答し て前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成するようにプログラムされてな ることを特徴とする前記装置。 21．請求項１８に記載の装置において、前記コード化した音声信号を受信する 入力を有すると共に、前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出するように 動作するデコーダと共同することを特徴とする前記装置。 22．請求項１８に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、お のおのがそれぞれに異なったコード記号を表わすと共に、それぞれに異なったコ ード周波数成分を含む複数のコード周波数成分セットとして前記コードを生成す るようにプログラムされ、この際、前記コード周波数成分セットの前記コード周 波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成分 クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に、そのそれぞ れの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおのからの１ つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタはそれぞれ の周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラスタの前記所定の周 波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを分離させ る前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記装置。 23．請求項１８に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、特 定の周波数範囲にある前記第１セットの音声信号周波数成分の信号電力を検出し 、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の相互に異なる第１及び第２の周波数 のおのおのにあるという条件に基づいて、第１及び第２のマスキング因子を決定 し、前記少なくとも１つのコード周波数成分のより小さい振幅を表わす前記第１ 及び第２のマスキング因子の一方を選択し、かつ、前記選択したマスキング因子 に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てるように プログラムされてなることを特徴とする前記装置。 24．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に複数のコード周波数成分を 有するコードを含める装置であって、前記複数のコード周波数成分が第１の周波 数を有する第１のコード周波数成分及び前記第１の周波数とは異なる第２の周波 数を有する第２のコード周波数成分を含んでなる前記装置において、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に対し て前記第１の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評 価して、第１のそれぞれのマスキング評価を生成する第１のマスキング評価手段 と、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に対し て前記第２の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評 価して、第２のそれぞれのマスキング評価を生成する第２のマスキング評価手段 と、 前記第１のそれぞれのマスキング評価に基づいて前記第１のコード周波数成分 にそれぞれの振幅を割り合てると共に、前記第２のそれぞれのマスキング評価に 基づいて前記第２のコード周波数成分にそれぞれの振幅を割り合てる振幅割合て 手段と、 前記音声信号に前記複数のコード周波数成分を含めるコード包含手段と、を具 備したことを特徴とする前記装置。 25．請求項２４に記載の装置において、前記第１及び第２のそれぞれのマスキ ング評価は、前記第１及び第２のコード周波数成分のそれぞれのレベルに対応す る信号レベルデータを備えていることを特徴とする前記装置。 26．請求項２４に記載の装置において、前記コードが、おのおのがそれぞれに 異なったコード記号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分 を含む複数のコード周波数成分セットを備え、この際、前記コード周波数成分セ ットの前記コード周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラス タを形成し、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有する と共に、そのそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セット のおのおのからの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分 クラスタはそれぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラ スタの前記所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分 クラスタを分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記装置 。 27．請求項２４に記載の装置において、前記第１のマスキング評価手段は、特 定の周波数範囲内の前記複数の音声信号周波数成分の前記少なくとも１つの音声 信号周波数成分の信号電力を検出し、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の 相互に異なる第１及び第２の周波数のおのおのにあるという条件に基づいて、第 １及び第２のマスキング因子を決定し、前記少なくとも１つのコード周波数成分 のより小さい振幅を表わす前記第１及び第２のマスキング因子の一方を選択し、 かつ、前記選択したマスキング因子に基づいて、前記複数の音声信号周波数成分 の前記少なくとも１つのマスキング能力を決定するように動作することを特徴と する前記装置。 28．請求項２４に記載の装置において、前記コード化した音声信号を復号化し て、前記第１及び第２のコード周波数成分を検出する手段と共同してなることを 特徴とする前記装置。 29．請求項２４に記載の装置において、前記第１のコード周波数成分を生成し て第１の情報記号を表わすと共に、前記第２のコード周波数成分を生成して、前 記第１の情報記号とは異なる第２の情報記号を表わす手段を更に具備したことを 特徴とする前記装置。 30．請求項２９に記載の装置において、前記コード包含手段は、前記音声信号 の共通の間隔にて、前記第１及び第２のコード周波数成分を含めるように動作す ることを特徴とする前記装置。 31．請求項２４に記載の装置において、放送ソース、音声及び／又は映像番組 ソース及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデータ に応答して、前記第１及び第２のコード周波数成分を生成する手段を更に具備し たことを特徴とする前記装置。 32．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に複数のコード周波数成分を 有するコードを含める方法であって、前記複数のコード周波数成分が第１の周波 数を有する第１のコード周波数成分及び前記第１の周波数とは異なる第２の周波 数を有する第２のコード周波数成分を含んでなる前記方法において、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に対し て前記第１の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評 価して、第１のそれぞれのマスキング評価を生成する段階と、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に対し て前記第２の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評 価して、第２のそれぞれのマスキング評価を生成する段階と、 前記第１のそれぞれのマスキング評価に基づいて前記第１のコード周波数成分 にそれぞれの振幅を割り合てると共に、前記第２のそれぞれのマスキング評価に 基づいて前記第２のコード周波数成分にそれぞれの振幅を割り合てる段階と、 前記音声信号に前記複数のコード周波数成分を含める段階と、を具備すること を特徴とする前記方法。 33．請求項３２に記載の方法において、前記コード化した音声信号を復号して 、前記第１及び第２のコード周波数成分を検出する段階を更に具備したことを特 徴とする前記方法。 34．請求項３２に記載の方法において、放送ソース、音声及び／又は映像番組 ソース及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデータ に応答して、前記第１及び第２のコード周波数成分を生成する段階を更に具備し たことを特徴とする前記方法。 35．請求項３２に記載の方法において、前記コードが、おのおのがそれぞれに 異なったコード記号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分 を含む複数のコード周波数成分セットを備え、この際、前記コード周波数成分セ ットの前記コード周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラス タを形成し、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有する と共に、そのそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分のおの おのからの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラス タはそれぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラスタの 前記所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラス タを分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記方法。 36．請求項３２に記載の方法において、前記複数の音声信号周波数成分の少な くとも１つが、前記第１の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキ ング能力を評価する前記段階が、特定の周波数範囲内の音声信号周波数成分の信 号電力を検出し、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の相互に異なる第１及 び第２の周波数のおのおのにあるという条件に基づいて、第１及び第２のマスキ ング因子を決定し、前記少なくとも１つのコード周波数成分のより小さい振幅を 表わす前記第１及び第２のマスキング因子の一方を選択し、かつ、該選択したマ スキング因子に基づき、前記複数の音声信号周波数成分の前記少なくとも１つが 、前記第１の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を決 定することを含むことを特徴とする前記方法。 37．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に複数のコード周波数成分を 有するコードを含める装置であって、前記複数のコード周波数成分が第１の周波 数を有する第１のコード周波数成分及び前記第１の周波数とは異なる第２のコー ド周波数を有する第２のコード周波数成分を含んでなる前記装置において、 前記音声信号を受信する入力を有するディジタル・コンピュータであって、前 記複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に対して前 記第１の周波数を有するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評価し て、第１のそれぞれのマスキング評価を生成すると共に、前記複数の音声信号周 波数成分のうちの少なくとも１つが、人間の聴覚に対して前記第２の周波数を有 するコード周波数成分をマスクするマスキング能力を評価して、第２のそれぞれ のマスキング評価を生成するようにプログラムされ、 前記第１のそれぞれのマスキング評価に基づいて前記第１のコード周波数成分 に対応する振幅を割り合てると共に、前記第２のそれぞれのマスキング評価に基 づいて前記第２のコード周波数成分に対応する振幅を割り合てるように更にプロ グラムされてなる前記ディジタル・コンピュータと、 前記音声信号に前記複数のコード周波数成分を含める手段と、を具備したこと を特徴とする前記装置。 38．請求項３７に記載の装置において、前記第１及び第２のそれぞれのマスキ ング評価は、前記第１及び第２のコード周波数成分のそれぞれのレベルに対応す る信号レベルデータを備えていることを特徴とする前記装置。 39．請求項３７に記載の装置において、前記コード化した音声信号を受信する 入力を有すると共に、前記第１及び第２のコード周波数成分を検出するように動 作するデコーダと共同してなることを特徴とする前記装置。 40．請求項３７に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは入力 を備えて、放送ソース、音声及び／又は映像番組ソース、及び音声及び／又は映 像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデータを受信すると共に、前記デー タに応答して前記第１及び第２のコード周波数成分を生成するようにプログラム されてなることを特徴とする前記装置。 41．請求項３７に記載の装置において、前記音声信号に前記複数のコード周波 数成分を含める前記手段は、前記音声信号を受信する第１の入力と、前記ディジ タル・コンピュータに結合して、前記複数のコード周波数成分を受信する第２の 入力と、前記コード化した音声信号をもたらす出力とを有する総和回路を備えて いることを特徴とする前記装置。 42．請求項３７に記載の装置において、前記音声信号に前記複数のコード周波 数成分を含める前記手段は、前記音声信号に前記複数のコード周波数成分を加え て前記音声信号に前記複数のコード周波数成分を含めるようにプログラムされた 前記ディジタル・コンピュータを備えていることを特徴とする前記装置。 43．請求項３７に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、お のおのがそれぞれに異なったコード記号を表わすと共に、それぞれに異なったコ ード周波数成分を含む複数のコード周波数成分のセットとして前記コードを生成 するようにプログラムされ、この際、前記コード周波数成分セットの前記コード 周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成 分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に、そのそれ ぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおのからの １つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタはそれぞ れの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラスタの前記所定の 周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを分離さ せる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記装置。 44．請求項３７に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、特 定の周波数範囲内の音声信号周波数成分の信号電力を検出することによって前記 複数の音声信号周波数成分のうちの少なくとも１つのマスキング能力を評価し、 前記信号電力が前記特定の周波数範囲内で相互に異なる第１及び第２の周波数の おのおのにあるという条件に基づいて、前記第１の周波数を有する前記コード周 波数成分に関して第１及び第２のマスキング因子を決定し、かつ、前記少なくと も１つのコード周波数成分のより小さい振幅を表わす前記第１及び第２のマスキ ング因子の一方を選択するようにプログラムされ、この際、前記ディジタル・コ ンピュータは、前記選択したマスキング因子に基づいて、前記第１のコード周波 数成分に前記振幅を割り合てるようにプログラムされてなることを特徴とする前 記装置。 45．複数の音声信号周波数成分を含む音声信号に少なくとも１つのコード周波 数成分を有するコード含ませる装置において、 対応する第１の時間間隔の際に音として再生されるとき、前記音声信号のタイ ムスケール上の第１の音声信号間隔内の前記複数の音声信号周波数成分のうちの 少なくとも１つが、前記第１の音声信号間隔からオフセットする第２の音声信号 間隔に対応する第２の時間間隔の際に音として再生されるとき、人間の聴覚に対 して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第１ のマスキング評価を生成するマスキング評価手段と、 前記第１のマスキング評価に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成 分に振幅を割り合てる振幅割合て手段と、 前記第２の音声信号間隔内の前記音声信号の一部分に前記少なくとも１つのコ ード周波数成分を含めるコード包含手段と、を具備したことを特徴とする前記装 置。 46．請求項４５に記載の装置において、前記第２の音声信号間隔が、前記音声 信号のタイムスケール上で前記第１の音声信号間隔の後になることを特徴とする 前記装置。 47．請求項４５に記載の装置において、前記第２の音声信号間隔が、前記音声 信号のタイムスケール上で前記第１の音声信号の先になることを特徴とする前記 装置。 48．請求項４５に記載の装置において、前記コード化した音声信号を復号化し て、前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出する手段と共同してなること を特徴とする前記装置。 49．請求項４５に記載の装置において、放送ソース、音声及び／又は映像番組 ソース、及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデー タに応答して、前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成する手段を更に具 備したことを特徴とする前記装置。 50．複数の音声信号周波数成分を含む音声信号に少なくとも１つのコード周波 数成分を有するコードを含ませる方法において、 対応する第１の時間間隔の際に音として再生されるとき、前記音声信号のタイ ムスケール上の第１の音声信号間隔内の前記複数の音声信号周波数成分のうちの 少なくとも１つが、前記第１の音声信号間隔からオフセットする第２の音声信号 間隔に対応する第２の時間間隔の際に音として再生されるとき、人間の聴覚に対 して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第１ のマスキング評価を生成する段階と、 前記第１のマスキング評価に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成 分に振幅を割り合てる段階と、 前記第２の音声信号間隔内の前記音声信号の一部分に前記少なくとも１つのコ ード周波数成分を含める段階と、を具備したことを特徴とする前記方法。 51．請求項５０に記載の方法において、前記コード化した音声信号を復号化し て、前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出する段階を更に具備したこと を特徴とする前記方法。 52．請求項５０に記載の方法において、放送ソース、音声及び／又は映像番組 ソース、及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデー タに応答して、前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成する段階を更に具 備したことを特徴とする前記方法。 53．複数の音声信号周波数成分を含む音声信号に少なくとも１つのコード周波 数成分を有するコードを含める装置において、 前記音声信号を受信する入力を有するディジタル・コンピュータであって、対 応する第１の時間間隔の際に音として再生されるとき、前記音声信号のタイムス ケール上の第１の音声信号間隔内の前記複数の音声信号周波数成分のうちの少な くとも１つが、前記第１の音声信号間隔からオフセットする第２の音声信号間隔 に対応する第２の時間間隔の際に音として再生されるとき、人間の聴覚に対して 前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第１のマ スキング評価を生成するようにプログラムされ、 前記ディジタル・コンピュータが更に、前記第１のマスキング評価に基づいて 前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てるようにプログラムさ れた前記ディジタル・コンピュータと、 前記第２の音声信号間隔内の前記音声信号の一部分に前記少なくとも１つのコ ード周波数成分を含める手段と、を具備したことを特徴とする前記装置。 54．請求項５３に記載の装置において、前記コード化した音声信号を受信する 入力を有すると共に、前記第１及び第２のコード周波数成分を検出するように動 作するデコーダと共同してなることを特徴とする前記装置。 55．請求項５３に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、放 送ソース、音声及び／又は映像番組ソース、及び音声及び／又は映像番組同定の うちの少なくとも１つを表わすデータを受信する入力を備えると共に、前記デー タに応答して前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成するようにプログラ ムされていることを特徴とする前記装置。 56．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周 波数成分を有するコードを含める装置において、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの第１の実質的に単一のものを表わす第 １の階調信号を生成する階調信号生成手段と、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第１の実質的に単一のものが、前 記第１の階調信号に基づいて人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周 波数成分をマスクするマスキング能力を評価して、第１のマスキング評価を生成 するマスキング評価手段と、 前記第１のマスキング評価に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成 分に振幅を割り合てる振幅割合て手段と、 前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含めるコード包含手 段と、を具備したことを特徴とする前記装置。 57．請求項５６に記載の装置において、前記階調信号生成手段は、前記第１の 実質的に単一のものとは異なる前記複数の音声信号周波数成分のうちの第２の実 質的に単一のものを表わす第２の階調信号を生成するように動作し、前記マスキ ング評価手段は、前記第２の階調信号に基づいて、前記複数の音声信号周波数成 分の前記第２の実質的に単一のものが、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つ のコード周波数成分をマスクする能力を評価して、第２のマスキング評価を生成 するように動作し、かつ、前記振幅割合て手段が、前記第１及び第２のマスキン グ評価のうちの選択された一方に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数 成分に振幅を割り合てるように動作することを特徴とする前記装置。 58．請求項５７に記載の装置において、前記振幅割合て手段は、前記複数の音 声信号周波数成分の前記第１及び第２の実質的に単一のもののうちの対応するも のが、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクする より大きな能力を示す前記第１及び第２のマスキング評価のうちの一方として、 前記第１及び第２のマスキング評価のうちの前記一方を選択するように動作する ことを特徴とする前記装置。 59．請求項５６に記載の装置において、前記コード化した音声信号を復号して 、前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出する復号化手段と共同してなる こ とを特徴とする前記装置。 60．請求項５６に記載の装置において、放送ソース、音声及び／又は映像番組 ソース、及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデー タに応答して、前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成する手段を更に具 備したことを特徴とする前記装置。 61．請求項５６に記載の装置において、前記コードが、おのおのがそれぞれに 異なったコード記号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分 を含む複数のコード周波数成分セットを備え、この際、前記コード周波数成分セ ットの前記コード周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラス タを形成し、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有する と共に、そのそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セット のおのおのからの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分 クラスタはそれぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラ スタの前記所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分 クラスタを分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記装置 。 62．請求項５６に記載の装置において、前記マスキング評価手段は、特定の周 波数範囲にある前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第１の実質的に単一 のものの信号電力を検出し、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の相互に異 なる第１及び第２の周波数のおのおのにあるという条件に基づいて、第１及び第 ２のマスキング因子を決定し、前記少なくとも１つのコード周波数成分のより小 さい振幅を表わす前記第１及び第２のマスキング因子の一方を選択し、かつ、前 記選択したマスキング因子に基づいて、前記複数の音声信号成分のうちの前記第 １の実質的に単一のもののマスキング能力を決定するように動作してなることを 特徴とする前記装置。 63．請求項５６に記載の装置において、前記マスキング評価手段は、前記少な くとも１つのコード周波数成分が、前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記 第１の実質的に単一のものの臨界帯域内にあるときにのみ、前記第１のマスキン グ評価を生成するように動作してなることを特徴とする前記装置。 64．請求項５６に記載の装置において、前記コードは複数のコード周波数成分 を含み、かつ、前記振幅割合て手段は、前記少なくとも１つのコード周波数成分 の臨界帯域内にある多数のコード周波数成分に基づいて、前記少なくとも１つの コード周波数成分に振幅を割り合てるように動作することを特徴とする前記装置 。 65．請求項５６に記載の装置において、前記階調信号生成手段はまた、前記複 数の音声信号周波数成分のうちの第２の実質的に単一のものを表わす第２の階調 信号を生成するようにも動作し、前記マスキング評価手段はまた、前記第２の階 調信号に基づいて、前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第２の実質的に 単一のものが、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマ スクする能力を評価して、第２のマスキング評価を生成するようにも動作し、か つ、前記振幅割合て手段は、前記第１及び第２のマスキング評価に基づいて、前 記少なくとも１つのコード周波数成分に前記振幅を割り合てるように動作するこ とを特徴とする前記装置。 66．請求項６５に記載の装置において、前記振幅割合て手段は、前記第１及び 第２の階調信号間の電力の分配に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数 成分に振幅を割り合てるように動作することを特徴とする前記装置。 67．複数の音声周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周波数 成分を有するコードを含める方法において、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの第１の実質的に単一のものを表わす第 １の階調信号を生成する段階と、 前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第１の実質的に単一のものが、前 記第１の階調信号に基づいて人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周 波数成分をマスクするマスキング能力を評価して、第１のマスキング評価を生成 する段階と、 前記第１のマスキング評価に基づいて前記少なくとも１つのコード周波数成分 に振幅を割り合てる段階と、 前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含める段階と、を具 備したことを特徴とする前記方法。 68．請求項６７に記載の方法において、前記コード化した音声信号を復号化し て、前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出する段階を更に具備したこと を特徴とする前記方法。 69．請求項６７に記載の方法において、放送ソース、音声及び／又は映像番組 ソース、及び音声及び／又は映像番組同定のうちの少なくとも１つを表わすデー タに応答して、前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成する段階を更に具 備したことを特徴とする前記方法。 70．請求項６７に記載の方法において、前記コードが、おのおのがそれぞれに 異なったコード記号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分 を含む複数のコード周波数成分セットを備え、この際、前記コード周波数成分セ ットの前記コード周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラス タを形成し、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有する と共に、そのそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セット のおのおのからの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分 クラスタはそれぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラ スタの前記所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分 クラスタを分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記方法 。 71．請求項６７に記載の方法において、前記複数の音声信号周波数成分のうち の前記第１の実質的に単一のもののマスキング能力を評価する前記段階は、特定 の周波数範囲にある前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第１の実質的に 単一のものの信号電力を検出し、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の相互 に異なる第１及び第２の周波数のおのおのにあるという条件に基づいて、第１及 び第２のマスキング因子を決定し、前記少なくとも１つのコード周波数成分のよ り小さい振幅を表わす前記第１及び第２のマスキング因子の一方を選択し、かつ 、前記選択したマスキング因子に基づいて、前記複数の音声信号成分のうちの前 記第１の実質的に単一のもののマスキング能力を決定することを含むことを特徴 とする前記方法。 72．請求項６７に記載の方法において、マスキング能力を評価する前記段階は 、前記少なくとも１つのコード周波数成分が、前記複数の音声信号周波数成分の うちの前記第１の実質的に単一のものの臨界帯域内にあるときにのみ発生するこ とを特徴とする前記方法。 73．請求項６７に記載の方法において、前記コードは複数のコード周波数成分 を含み、かつ、前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てる前記 段階は、前記少なくとも１つのコード周波数成分の臨界帯域内の前記コード周波 数成分の数に基づいていることを特徴とする前記方法。 74．請求項６７に記載の方法において、前記複数の音声信号周波数成分のうち の第２の実質的に単一のものを表わす第２の階調信号を生成する段階と、前記第 ２の階調信号に基づいて、前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第２の実 質的に単一のものが、人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成 分をマスクするマスキング能力を評価して、第２のマスキング評価を生成する段 階とを更に具備し、前記割合て段階が、前記第１及び第２のマスキング評価に基 づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てることを特徴 とする前記方法。 75．請求項７４に記載の方法において、前記割合て段階が、前記第１及び第２ の階調信号間の電力の分配に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成分 に振幅を割り合てることを特徴とする前記方法。 76．複数の音声信号周波数成分を有する音声信号に少なくとも１つのコード周 波数成分を有するコードを含める装置において、 前記音声信号を受信する入力を有するディジタル・コンピュータであって、該 ディジタル・コンピュータが、前記複数の音声信号周波数成分のうちの第１の実 質的に単一のものを表わす第１の階調信号を生成すると共に、前記複数の音声信 号周波数成分のうちの前記第１の実質的に単一のものが、前記第１の階調信号に 基づいて人間の聴覚に対して前記少なくとも１つのコード周波数成分をマスクす る能力を評価して、第１のマスキング評価を生成するようにプログラムされ、前 記ディジタル・コンピュータは更に、前記第１のマスキング評価に基づいて前記 少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を割り合てるようにプログラムされて なる前記ディジタル・コンピュータと、 前記音声信号に前記少なくとも１つのコード周波数成分を含めるコード包含手 段と、を具備したことを特徴とする前記装置。 77．請求項７６に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、放 送ソース、音声及び／又は映像番組ソース、及び音声及び／又は映像番組同定の うちの少なくとも１つを表わすデータを受信する入力を備えると共に、前記デー タに応答して前記少なくとも１つのコード周波数成分を生成するようにプログラ ムされていることを特徴とする前記装置。 78．請求項７６に記載の装置において、前記コード化した音声を受信する入力 を有すると共に、前記少なくとも１つのコード周波数成分を検出するように動作 するデコーダと共同してなることを特徴とする前記装置。 79．請求項７６に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、お のおのがそれぞれに異なったコード記号を表わすと共に、複数のそれぞれに異な ったコード周波数成分を含む複数のコード周波数成分のセットとして前記コード を生成するようにプログラムされ、この際、前記コード周波数成分セットの前記 コード周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し 、該成分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に、そ のそれぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおの からの１つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタは それぞれの周波数量だけ離隔してなることと、各それぞれの成分クラスタの前記 所定の周波数範囲は、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを 分離させる前記周波数量よりも小さいこと、とを特徴とする前記装置。 80．請求項７６に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、特 定の周波数範囲にある前記複数の音声信号周波数成分のうちの前記第１の実質的 に単一のものの信号電力を検出し、前記信号電力が前記特定の周波数範囲内の相 互に異なる第１及び第２の周波数のおのおのにあるという条件に基づいて、第１ 及び第２のマスキング因子を決定し、かつ、前記少なくとも１つのコード周波数 成分のより小さい振幅を表わす前記第１及び第２のマスキング因子の一方を選択 するようにプログラムされ、前記ディジタル・コンピュータが更に、前記選択し たマスキング因子に基づいて、前記少なくとも１つのコード周波数成分に振幅を 割り合てるようにプログラムされてなることを特徴とする前記装置。 81．請求項７６に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、前 記少なくとも１つのコード周波数成分が、前記複数の音声信号周波数成分のうち の前記第１の実質的に単一のものの臨界帯域内にあるときにのみ、前記第１のマ スキング評価を生成するようにプログラムされていることを特徴とする前記装置 。 82．請求項７６に記載の装置において、前記コードは複数のコード周波数成分 を含み、かつ、前記ディジタル・コンピュータは、前記少なくとも１つのコード 周波数成分の臨界帯域内の前記コード周波数成分の数に基づいて、前記少なくと も１つのコード周波数成分に振幅を割り合てるようにプログラムされてなること を特徴とする前記装置。 83．請求項７６に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、前 記複数の音声信号周波数成分のうちの第２の実質的に単一のものを表わす第２の 階調信号を生成し、前記第２の階調信号に基づいて、前記複数の音声信号周波数 成分のうちの前記第２の実質的に単一のものが、前記少なくとも１つのコード周 波数成分をマスクする能力を評価して、第２のマスキング評価を生成し、かつ、 前記第１及び第２のマスキング評価に基づいて、前記少なくとも１つのコード周 波数成分に前記振幅を割り合てるようにプログラムされていることを特徴とする 前記装置。 84．請求項８３に記載の装置において、前記ディジタル・コンピュータは、前 記第１及び第２の階調信号間の電力の分配に基づいて、前記少なくとも１つのコ ード周波数成分に振幅を割り合てるようにプログラムされてなることを特徴とす る前記装置。 85．音声信号をコード化する装置において、 おのおのがそれぞれに異なったコード記号を表わすと共に、複数のそれぞれに 異なったコード周波数成分を含む複数のコード周波数成分セットを備えたコード を発生する手段であって、この際、前記コード周波数成分セットの前記コード周 波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成分 クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に、そのそれぞ れの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおのからの１ つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタはそれぞれ の周波数量だけ離隔し、各それぞれの成分クラスタの前記所定の周波数範囲は、 その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを分離させる前記周波数 量よりも小さくてなる前記手段と、 前記コードと前記音声信号を組み合わせるコード包含手段と、を具備したこと を特徴とする前記装置。 86．音声信号をコード化する方法において、 おのおのがそれぞれに異なったコード記号を表わすと共に、複数のそれぞれに 異なったコード周波数成分を含む複数のコード周波数成分セットを備えたコード を発生する段階であって、この際、前記コード周波数成分セットの前記コード周 波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成分 クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に、そのそれぞ れの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおのからの１ つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタはそれぞれ の周波数量だけ離隔し、各それぞれの成分クラスタの前記所定の周波数範囲は、 その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを分離させる前記周波数 量よりも小さくてなる前記段階と、 前記コードと前記音声信号を組み合わせる段階と、を具備したことを特徴とす る前記方法。 87．音声信号をコード化する装置において、 前記音声信号を受信する入力を有し、おのおのがそれぞれに異なったコード記 号を表わすと共に複数のそれぞれに異なったコード周波数成分を含む複数のコー ド周波数成分セットを備えたコードを生成するようにプログラムされたディジタ ル・コンピュータであって、この際、前記コード周波数成分セットの前記コード 周波数成分は、前記周波数領域内で相互に離隔した成分クラスタを形成し、該成 分クラスタのおのおのはそれぞれの所定の周波数範囲を有すると共に、そのそれ ぞれの所定の周波数範囲内にある前記コード周波数成分セットのおのおのからの １つの周波数成分から成り、前記周波数領域内で隣接する成分クラスタはそれぞ れの周波数量だけ離隔し、各それぞれの成分クラスタの前記所定の周波数範囲は 、その隣接する成分クラスタからそれぞれの成分クラスタを分離させる前記周波 数量よりも小さくてなる前記ディジタル・コンピュータと、 前記コードと前記音声信号信号を組み合わせる手段と、を具備したことを特徴 とする前記装置。 88．コード化した音声信号中のコードを検出する装置であって、前記コード化 した音声信号が複数の音声周波数信号成分と、該複数の音声周波数信号成分のう ちの少なくとも１つによって人間の聴覚に対してコード周波数成分をマスクする ために選択された振幅及び音声周波数を有する少なくとも１つのコード周波数成 分とを含んでなる前記装置及び方法は、前記コード化した音声信号に基づいて前 記少なくとも１つのコード周波数成分の期待コード振幅を確立する手段と、 前記期待コード振幅に基づいて前記コード化した音声信号中の前記コード周波 数成分を検出する手段と、具備したことを特徴とする前記装置。 89．請求項８８に記載の装置において、前記少なくとも１つのコード周波数成 分の音声周波数で、前記コード化した音声信号の第１の成分を検出する手段を更 に具備し、前記コード周波数成分を検出する前記手段が、前記検出した第１の成 分の振幅が前記期待コード振幅と一致するか否かを決定するように動作してなる ことを特徴とする前記装置。 90．請求項８８に記載の装置において、前記コード化した音声信号の前記第１ の要素を検出する前記手段は、前記コード化した音声信号を、おのおのが対応す る周波数範囲内に１つ以上の成分を含む周波数成分グループに分割する手段であ って、該周波数成分グループのうちの第１のものが前記少なくとも１つのコード 周波数成分の音声周波数を含む対応する周波数範囲を有してなる前記手段を備え たことを特徴とする前記装置。 91．コード化した音声信号中のコードを検出する方法であって、前記コード化 した音声信号が複数の音声周波数信号成分と、該複数の音声周波数信号成分のう ちの少なくとも１つによって人間の聴覚に対してコード周波数成分をマスクする ために選択された振幅及び音声周波数を有する少なくとも１つのコード周波数成 分とを含んでなる前記方法において、 前記コード化した音声信号に基づいて前記少なくとも１つのコード周波数成分 の期待コード振幅を確立する段階と、 前記期待コード振幅に基づいて前記コード化した音声信号中の前記コード周波 数成分を検出する段階と、を具備したことを特徴とする前記方法。 92．コード化した音声信号中のコードを検出するプログラム化ディジタル・コ ンピュータであって、前記コード化した音声信号が複数の音声周波数信号成分と 、該複数の音声周波数信号成分のうちの少なくとも１つによって人間の聴覚に対 してコード周波数成分をマスクするために選択された振幅及び音声周波数を有す る少なくとも１つのコード周波数成分とを含んでなる前記ディジタル・コンピュ ータにおいて、 前記コード化した音声信号を受信する入力と、前記コード化した音声信号に基 づいて前記少なくとも１つのコード周波数成分の期待コード振幅を確立し、該期 待コード振幅に基づいて前記コード化した音声信号中の前記コード周波数成分を 検出し、かつ、該検出したコード周波数成分に基づいて検出したコード出力信号 を生成するようにプログラムされたプロセッサと、該プロセッサに結合して前記 検出したコード出力信号をもたらす出力と、を具備したことを特徴とする前記デ ィジタル・コンピュータ。 93．コード化した音声信号中のコードを検出する装置であって、前記コード化 した音声信号が複数の音声周波数信号成分を含む複数の周波数成分と、前記複数 の音声周波数成分から少なくとも１つのコード周波数成分を区別するための所定 の音声周波数及び所定の振幅を有する前記少なくとも１つのコード周波数成分と を有する前記装置において、 前記少なくとも１つのコード周波数成分の前記所定の音声周波数を含む第１の 範囲の音声周波数内の前記コード化した音声信号の周波数成分の振幅を決定する 手段と、 前記第１の範囲の音声周波数に対してノイズ振幅を確立する手段と、 前記確立したノイズ振幅及び前記周波数成分の前記決定した振幅に基づいて前 記第１の範囲の音声周波数中の前記少なくとも１つのコード周波数成分の存在を 検出する手段と、を具備したことを特徴とする前記装置。 94．コード化した音声信号中のコードを検出する方法であって、前記コード化 した音声信号が、複数の音声周波数信号成分を含む複数の周波数成分と、前記複 数の音声周波数成分から少なくとも１つのコード周波数成分を区別するための所 定の音声周波数及び所定の振幅を有する前記少なくとも１つのコード周波数成分 とを有する前記方法において、 前記少なくとも１つのコード周波数成分の前記所定の音声周波数を含む第１の 範囲の音声周波数内の前記コード化した音声信号の周波数成分の振幅を決定する 段階と、 前記第１の範囲の音声周波数に対してノイズ振幅を確立する段階と、 前記確立したノイズ振幅及び前記周波数成分の前記決定した振幅に基づいて前 記第１の範囲の音声周波数中の前記少なくとも１つのコード周波数成分の存在を 検出する段階と、を具備したことを特徴とする前記方法。 95．コード化した音声信号中のコードを検出するディジタル・コンピュータで あって、前記コード化した音声信号が、複数の音声周波数信号成分を含む複数の 周波数成分と、前記複数の音声周波数成分から少なくとも１つのコード周波数成 分を区別するための所定の音声周波数及び所定の振幅を有する前記少なくとも１ つのコード周波数成分とを有する前記ディジタル・コンピュータにおいて、前記 コード化した音声信号を受信する入力と、該入力に結合して、前記コード化した 音声信号を受信すると共に、前記少なくとも１つのコード周波数成分の前記所定 の音声周波数を含む第１の範囲の音声周波数内の前記コード化した音声信号の周 波数成分の振幅を決定するようにプログラムされ、更に前記第１の範囲の音声周 波数に対してノイズ振幅を確立すると共に、前記確立したノイズ振幅及び前記周 波数成分の前記決定した振幅に基づいて前記第１の範囲の音声周波数中の前記少 なくとも１つのコード周波数成分の存在を検出するようにプログラムされ、しか も前記少なくとも１つのコード周波数成分の前記検出した存在に基づいてコード 出力信号を生成するように動作してなるプロセッサと、該プロセッサに結合して 、前記コード信号をもたらす出力端子と、を具備したことを特徴とするディジタ ル・コンピュータ。