JPH1083199A - 量子化装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雑音性通信回線に対してより良い性能の量子
化装置。 【解決手段】 量子化器が３ビット（７０７）及び５ビ
ット符号器（７０９）を含み、３ビット符号器が、音声
の標本化されたフレームの第１の半分に対する符号化さ
れた利得を発生し、第２の符号器は音声フレームの第２
の半分に対する符号化された利得を発生する。３ビット
・コード及び隣接する５ビット・コードを比較する事に
より、定常態が決定された時、特殊３ビット・コードを
発生する。特殊コードを検出した時の装置内の復号器
が、復号された５ビット・コードが前の５ビット・コー
ドから５ｄＢ以内であれば、５ビット・コードの平均を
発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は量子化器、更に具
体的に云えば、音声符号化に用いるのに適した改良され
た信号量子化器に関する。

【０００２】１９９４年３月３日にＡ．マックリーによ
って出願された係属中の米国特許出願通し番号第０８／
２１８，００３号、発明の名称「端数ピッチを用いた混
励振線形予測」、１９９４年１１月９日にＡ．マックリ
ーによって出願された係属中の米国特許出願通し番号第
０８／３３６，５９３号、発明の名称「端数ピッチを用
いた混励振線形予測」はこの出願と関係があり、ここで
引用する。

【０００３】

【従来の技術】多くの信号は時間に対してゆっくりと変
化する予測可能な挙動を示し、その為相次ぐ時間サンプ
ルでは、信号の振幅変化は小さいのが典型的である。こ
ういう信号では、単純なスカラー量子化よりも効率の良
い量子化器を開発する事が出来る。例えば、ＩＥＥＥト
ランザクションズ・オン・スピーチ・プロセッシング
誌、１９９５年７月号、第２４２頁−２５０頁所載の
Ａ．マックリー及びＴ．Ｂ．バーンウェル IIIの論文
「低ビット速度音声コーディングの為の混励振ＬＰＣボ
コーダ・モデル」には、量子化方法が提案されており、
これは混励振線形予測（ＭＥＬＰ）音声コーダの利得項
の量子化の為のビット速度を下げている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】上に引用した論文に
記載されているように、ＭＥＬＰコーダに於ける利得項
は典型的には、母音の始めのような音声の変り目に於け
る時たまの大きな振れを除いて、時間に対してゆっくり
と変化する。従って、各々の利得を個別に量子化する時
よりも、対にまとめた時の方が、利得を一層効率良く量
子化する事が出来る。各対の相次ぐ利得項に対し、第２
項は従来通りに、利得信号のダイナミック・レンジ全体
をカバーする５ビット（３２レベル）の一様なスカラー
量子化を用いて符号化される。しかし、第１項は、３ビ
ット（８レベル）と、第２項に対して既に伝送された値
及び利得の前の値に基づく更に制限されたダイナミック
・レンジだけを用いて符号化される。この方法は、音声
信号の品質に目に付くような低下を伴なわずに、ＭＥＬ
Ｐコーダに於ける利得量子化のビット速度を下げる。こ
の動作が図１に示されている。この図でレベル１０１が
過去のフレームの第１項のレベルを表わし、１０２が過
去のフレームの第２項を表わし、１０３が現在のフレー
ムの第１項を表わし、１０４が現在のフレームの第２項
のレベルを表わす。３２レベルを持つ第２項１０２は、
例えば１０ｄＢ（デシベル）乃至７７ｄＢの範囲全体を
カバーする。３ビットを持つ第１項は、隣接する第２項
のレベルの最大値より６ｄＢ上からその最小値より６ｄ
Ｂ下迄である。実際のステップ寸法はこの範囲の１／８
である。ステップ寸法は各フレームのレベルに関係す
る。

【０００５】都合の悪い事に、この量子化器は雑音性デ
ィジタル回線が存在すると旨く働かない。ビット誤りが
導入されると、利得の第２項に対して復号された値は、
この信号のダイナミック・レンジが広い為に、非常に大
きな誤りを含む事があり、その結果、出力音声に耳障り
なぽんと云う音が生ずる。この発明の一実施例では、雑
音性通信回線に対して一層良い性能が得られる改良され
た量子化器を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】予想される入力信号特性
を活用して、信号を量子化する方法及び量子化器を提供
する。この発明の一実施例では、第１の期間を表わす第
１項の値が第１の符号器によって発生され、隣接する第
２の期間の間の第２項の値が第２の符号器によって発生
されるような改良された量子化器を提供する。この量子
化器が、定常態状態に応答して特殊コード発生する符号
手段を含む。量子化器は、特殊コードに応答して第１項
に代って復号された第２項の平均を供給する手段を持つ
復号器を含む。この発明の上記並びに当業者に明らかな
その他の特徴は、以下図面に付いてこの発明を詳しく説
明するところから明らかになろう。

【０００７】

【実施例】人間の音声は大まかに云って、２０ＫＨｚ迄
の範囲の周波数の音響信号のストリームで構成される。
しかし、音響エネルギーの大部分は、約１００Ｈｚ乃至
５ＫＨｚの帯域に収まる。最初、人間の音声の電話伝送
は、アナログ音響信号ストリームを（例えばマイクロフ
ォンを使う事によって）アナログ電圧信号ストリームに
伝送の為に変換し、そして（例えばスピーカを使って）
音響信号のストリームに戻すように変換していた。電気
信号は帯域フィルタにかけられ、帯域幅を制限すると共
に低周波数の問題を避ける為に、３００Ｈｚ乃至４ＫＨ
ｚの周波数帯だけを残す。しかし、ディジタル電気信号
伝送の利点が、１９６０年代から始まるディジタル電話
伝送への切換えのきっかけになった。ディジタル電話信
号は、典型的には８ＫＨｚでアナログ信号を標本化する
事によって取出され、サンプルをμ則（パルス符号変
調、即ち、ＰＣＭ）に従って８ビット・コードで非直線
的に量子化する。クロック式ディジタル・アナログ変換
器及び複合増幅器が８ビット・サンプルのストリームか
らアナログ電気信号のストリームを再生する。こういう
信号は、６４Ｋｂｐｓ（キロビット／秒）の伝送速度を
必要とし、これは従来のアナログ信号伝送の帯域幅を越
えている。

【０００８】音声情報を（例えば電話応答機内の磁気テ
ープに）アナログ・フォーマットで記憶する事も、同様
に、ディジタル記憶に置換する事が出来る。しかし、所
要メモリは圧倒的になる事がある。８ＫＨｚで標本化さ
れた８ビットＰＣＭ１０分間は、約５ＭＢ（メガバイ
ト）の記憶装置を必要とする。低い伝送速度と所要記憶
装置に対する要求の結果、音声信号の圧縮が開発される
ようになった。音声圧縮の１つの方式は、音声の生理学
的な発生をモデルにし、こうして伝送又は記憶する必要
のある情報を少なくする。特に、線形音声発生モデルは
（音の通り道を大まかに表わす）可変フィルタをピッチ
周期Ｐを持つパルス列（有声音の場合）又はホワイト・
ノイズ（無声音の場合）で励振し、その後音の大きさを
調節する為の増幅をする事を前提としている。

【０００９】前に引用したＡ．マックリーの継続中の特
許出願（１９９４年３月３日出願）は、このような１つ
の低ビット速度音声コーダである。その出願の図７に全
体的なシステムが記載されており、この出願では図２と
して示されている。入力音声がアナログ・ディジタル変
換器によって標本化され、パラメータが解析器６００で
符号化され、記憶装置及び伝送回線を介して合成器５０
０へ送られる。その後、復号された信号がディジタル・
アナログ変換器によってアナログ信号に変換され、スピ
ーカに出力される。引用した出願の図５に合成器が示さ
れている。この合成器は、ＩＥＥＥトランザクションズ
・オン・スピーチ・アンド・オーディオ・プロセッシン
グ誌第３巻第４号（１９９５年７月）所載の出願人の論
文「低ビット速度音声コーディングの混励振ＬＰＣボコ
ーダ・モデル」にも示されている。

【００１０】この出願の図３（前に引用した継続中の出
願の図６でも）に解析器６００が示されている。解析器
６００はアナログ音声を受取り、アナログ・ディジタル
変換器６２０を使って、それをディジタル音声に変換す
る。ディジタル化された音声がＬＰＣ抽出器６０２、ピ
ッチ周期抽出器６０４、ジッタ抽出器６０６、有声／無
声混合制御抽出器６０８及び利得抽出器６１０に印加さ
れる。符号器（制御装置）６１２がブロック出力をまと
め、サンプル・ストリームとしてそれをクロック作用で
送出す。符号器５１２に対する５つの矢印は、５つの出
力ブロックから来る。利得の為の符号器６１０は、この
発明の、量子化装置６１２ａを使う。

【００１１】前に述べたように、符号器が各フレームに
２つの出力レベルを発生する。図１に示すように、レベ
ル１０１が過去のフレームの第１項であり、レベル１０
２が過去のフレームの第２項である。レベル１０３及び
１０４は現在のフレームの第１項及び第２項を表わす。
利得量子化のビット速度を下げる為に、第１項が３ビッ
トだけを使って符号化され、第２項は５ビットを使って
符号化される。３２レベルを持つ第２項が、１０ｄＢか
ら７７ｄＢ迄のレベルの範囲全体をカバーする。３ビッ
トしか持たない第１項は、隣接する第２項のレベルの最
大値より６ｄＢ上からその最小値より６ｄＢ下迄の範囲
を有する。

【００１２】前に述べたように、この装置は、雑音性デ
ィジタル回線が存在すると旨く働かない。ビット誤りが
導入されると、利得の第２項に対して復号された値が、
この信号のダイナミック・レンジが広い為に、非常に大
きな誤差を含む事がある。これによって耳障りな「ぽん
と云う音」が出る。

【００１３】この発明の量子化方法及び装置は、利得信
号の予想される定常態挙動を活用する事によって、この
問題を避ける。典型的には、利得は、過去のフレームの
２項及びその前の利得項に亘って、余り変化しない。こ
ういう場合、この発明では、定常態フレームを表わすの
に、利得の第１項に対して特殊量子化コードを導入す
る。合成器５００内の復号器が特殊定常態コードを検出
すると、それが、利得の第２項の値及び伝送された第２
及びその前の利得の値に基づいて、単に利得の第１項に
対する補間値を使う。フレームは伝送される前に記憶さ
れるので、同じフレームの第２項を第１項の計算に利用
する事が出来る。この方法は、伝送される値に冗長度を
導入する事により、ビット誤りがある状態での定常態フ
レームの間、量子化器の性能を改善する。こういう定常
態フレームでは、復号器は、少なくとも若干の情報ビッ
トが崩れていない限り、ビット誤りの間依然として定常
態出力を発生する。定常態コード又は利得の第２項の何
れかが正しく受信されている限り、復号器は出力利得信
号に目立った変化を導入しない。定常態ではない音声フ
レームの間、ビット誤りが、この発明の量子化器の復号
器から意図したよりも一層滑らかな出力を発生させる傾
向を持つ。しかし、定常態フレームはずっと頻繁に発生
し、変化時のフレームより知覚的に一層重要であり、そ
の為、定常態フレームで得られた性能の改善が、変化時
のフレームでビット誤り性能の若干の品質の低下があっ
ても、それを凌いで余りある。

【００１４】この量子化器は２．４ｋｂ／ｓ ＭＥＬＰ
コーダで実施し、従来の量子化方法と比較した。略式の
聴取試験では、この方法はビット誤り状態の間、はっき
りした改善を示し、明瞭な回線の性能に対してはマイナ
スの効果が全く無かった。図４には、この発明の一実施
例の量子化装置の符号器部分が示されている。入力音声
がＡ／Ｄ変換器６２０（図３）でディジタルに変換さ
れ、利得抽出器６１０に印加される。音声利得は、入力
音声のＲＭＳエネルギー・レベル検出器を用いて、フレ
ーム毎に２回推定される。有声フレームでは、推定窓を
ピッチ周期の倍数に調節する。抽出器６１０からの利得
出力が符号器６１２ａに印加される。符号器６１２ａ
で、各フレームの第１の半分に亘る変換された音声利得
（第１項）がスイッチ７０４によって対数関数検出器７
０３に切換えられ、フレームの第２の半分では、対数関
数７０５に切換えられる。対数関数７０３，７０５は、
所定の利得レベルに対して対数利得を定めた対数ルック
アップ・テーブルで構成する事が出来る。対数関数７０
３からの出力が３ビット一様（等しい寸法のステップ）
スカラー符号器７０７に印加されて第１項を発生し、対
数関数７０５からの出力が５ビット一様スカラー符号器
７０９に印加されて、第２項を発生する。第２項は、５
ビットによって表わされる３２ステップで、最小値（１
０ｄＢ）から最大値（この例では７６ｄＢ）までの範囲
全体に対するものである。符号器７０７は７レベルの範
囲を３ビットでカバーする事が出来る。３ビットしか持
たない第１項は、隣接する第２項のレベルの最大値より
６ｄＢ上からその最小値より６ｄＢ下迄の範囲を有す
る。とり得る８番目のレベルは特殊コードの為に空けて
おく。プロセッサ７１０が３ビット符号器及び５ビット
符号器に結合される。プロセッサが記憶装置７１１に結
合される。プロセッサ７０７は、図５のフローチャート
の手順に従うようにプログラムをされている。

【００１５】プロセッサがフレームの項（利得レベル）
を記憶装置７１１に記憶する（工程８０１）。現在のフ
レームの第２項が前のフレームの第２項と比較され（工
程８０３）、装置はこれら２つの項が他方から５ｄＢ以
内の利得レベルを持つかどうかを判定する。そうであれ
ば（工程８０５のイエス）、プロセッサが現在のフレー
ムの第１項の値（中間項）を現在のフレーム及び前のフ
レームの第２項の平均利得レベル（中点）と比較し（工
程８０７）、それが平均利得レベル（工程８０７）の３
ｄＢ以内であれば、３ビット復号器から特殊定常態コー
ドが送出される。第２項（過去及び現在）が工程８１１
で平均され、比較器８０７に送られる。条件が満たされ
なければ、装置は前と同じ挙動になり、８番目のレベル
は特殊コードに使われるので、第１項には７レベルしか
利用する事が出来ない。図６には、この発明の一実施例
の合成器が示されている。この発明のこの例では、これ
は前に引用した係属中の米国特許出願の図５に示される
ＭＥＬＰ装置である。

【００１６】図６は、全体を参照数字５００で示した第
１の好ましい実施例の音声合成器を機能ブロックで示し
ており、ピッチ周期入力によって制御される周期パルス
列発生器５０２、利得入力によって制御されるパルス列
増幅器５０４、ジッタ・フラグ入力によって制御される
パルス・ジッタ発生器５０６、５つの帯域有声／無声混
合入力によって制御されるパルス・フィルタ５０８、ホ
ワイト・ノイズ発生器５１２、やはり同じ利得入力によ
って制御されるノイズ増幅器５１４、同じ５つの帯域混
合入力によって制御されるノイズ・フィルタ５１８、フ
ィルタにかけられたパルス及びノイズ励振を組合せる加
算器５２０、１０ＬＳＰ入力によって制御される線形予
測合成フィルタ５３０、フォルマントを強調する適応形
スペクトル強化フィルタ５３２及びパルス分散フィルタ
５３４を含む。フィルタ５０８，５１８と加算器５２０
が、パルス及びノイズ励振を組合せるミキサを形成す
る。

【００１７】制御信号（ＬＰＣ係数、ピッチ周期、利
得、ジッタ・フラグ及びパルス／ノイズ混合）は入力音
声の解析から取出される。図３は、参照数字６００で示
す第１の好ましい実施例の音声合成器を機能クロック図
の形で、ＬＰＣ抽出器６０２、ピッチ周期抽出器６０
４、ジッタ抽出器６０６、有声／無声混合制御抽出器６
０８、利得抽出器６１０、及びブロック出力をまとめて
それらをサンプル・ストリームとしてクロック作用で送
出す制御装置６１２で構成されるものとして示してい
る。標本化アナログ・ディジタル変換器６２０を含め
て、入力アナログ音声を受取り、８ＫＨｚの標本化速度
でディジタル・サンプルを発生する事が出来る。

【００１８】符号化された音声を直列ビット・ストリー
ムとして受信し、制御装置及びクロック５３６により、
種々の制御信号に復号する事が出来る。クロックが構成
要素の同期を行なわせ、クロック信号は受信した入力ビ
ット・ストリームから抽出する事が出来る。伝送された
各々の符号化フレームに対し、制御入力を更新する事に
より、合成器５００は、合成ディジタル音声フレームを
発生し、これは同期ディジタル・アナログ変換器５４０
によってアナログ音声フレームに変換する事が出来る。
合成器５００を実施する為に、ハードウェア又はソフト
ウェア又は混合（ファームウェア）を使う事が出来る。
例えば、テキサス・インスツルメンツ社のＴＭＳ３２０
Ｃ３０のようなディジタル信号プロセッサを、２４００
ビット／秒の符号化音声ビット・ストリームに対し、略
実時間で好ましい実施例の作用の解析及び合成の両方を
実施するようにプログラムする事が出来る。この代りに
特殊ハードウェア（例えばＬＰＣ係数及びピッチのよう
な符号化されたパラメータ、制御順序を保持する為のＲ
ＯＭ、ＲＡＭにフィルタ係数を保持した算術及び論理動
作の為のＡＬＵ、ＬＰＣ及びＬＳＰ変換及び逆変換特殊
回路、クロック作用の為の水晶発振器等）を使う事が出
来、幾つかの動作を結線してもよい。更に、符号化音声
を記憶した合成器だけを用いてもよい。符号化された音
声が、制御及びクロック復号器５３６に印加され、その
５つの出力は利得制御、ピッチ周期、ジッタ・フラグ、
ＬＰＣ係数及び有声／無声混合である。復号が制御及び
クロック復号器５３６ａで行なわれる。利得関数に対
し、復号器は図７の装置で構成される。符号化入力がス
イッチ９０１により、半フレーム毎に３ビット復号器９
０３及び５ビット復号器９０５に切換えられ、第１項及
び第２項を発生する。復号器９０３は、例えば３ビット
入力項に対して所定の利得レベルを出すルックアップ・
テーブルを持っている。５ビット入力項に対する復号器
９０５が所定の利得レベルを発生する。値の真数関数が
９０６，９０８で計算され、図６の増幅器５０４，５１
４に利得として供給される。真数はルックアップ・テー
ブルから供給しても良い。プロセッサ９０９及びメモリ
９１０が復号器９０３，９０５に結合される。

【００１９】プロセッサ９０９が現在及び前の第２項の
利得を記憶し、これらの利得を平均する。プロセッサが
特殊コードを捜し、それが図８に示すような特殊コード
を受取る場合、受信した前の及び現在の第２項の利得の
値を平均し、それを前の利得と比較し、５ｄＢ以内であ
れば、平均値を合成器の利得として供給する。そうでな
い場合、並びに前のフレームに誤りが無い場合、ビット
誤りがあったと想定され、回線誤りカウンタをインクレ
メントする。前の第２のフレームの利得の値が、現在の
フレームの両方の項に対して繰返される。復号器が正し
く符号器を追跡するように保証する為、前のフレームに
誤りがあれば、プロセッサは繰返しメカニズムを実施し
ない。

【００２０】符号器及び復号器に対する擬符号を下に示
す。 符号器 ５ビット量子化器を使って利得の第２項を符号化する。 もし（第２の利得が前の値の５ｄＢ以内であって、ＡＮＤ 第１の利得が補間値の３ｄＢ以内であれば） 第１の利得に対し特殊補間コードを伝送する。 そうでない場合 残っている量子化器の７レベルを用いて第１の利得を符号化する。 Ｅｎｄｉｆ 復号器 利得の第２項を復号する。 利得の第１項を復号する。 もし補間コードを受取っていて、受取った利得及び前の第２項の利得の平均が前 の第２項の利得から５ｄＢ以内であれば、平均利得を供給する。 もし（補間コードを受取りＡＮＤ 第２の利得が前の利得より５ｄＢより多くＡＮＤ 前のフレームに誤りが無い場合） 定常態フレームに回線の誤りが導入されたと想定し 回線誤りカウンタをインクレメントし 第２項の前の利得の値を繰返し 回線誤りカウンタをクリアする。 そうでない場合 回線誤りカウンタをクリアする。 Ｅｎｄｉｆ

【００２１】この発明並びにその利点を詳しく説明した
が、特許請求の範囲によって定められたこの発明の範囲
を逸脱せずに、この実施例に種々の変更、置換を加える
事が出来る事を承知されたい。

【００２２】以上説明に関し、更に以下の項目を開示す
る。 （１） 各フレームに、第１の期間に亘る値を表わす第
１の符号化信号を発生する第１の符号器と、各フレーム
に、隣接する第２の期間に亘る値を表わす第２の符号化
信号を発生する第２の符号器と、現在及び前の期間の第
２の符号化信号及び前記第１の符号化信号に応答して、
定常態状態を判定すると共に、定常態状態を判定する時
に特殊コード信号を発生する手段と、前記第１の符号化
信号に応答して、前記第１の期間に対する前記第１の符
号化信号に対応する第１の復号値を発生する第１の復号
器と、前記第２の符号化信号に応答して、前記第２の期
間に対する前記第２の符号化信号に対応する第２の復号
値を発生する第２の復号器と、前記特殊コードに応答し
て、前記第１の復号器の出力の代りに、前記第１の期間
に対するレベルとして、前記第２の復号器から受取った
現在及び前の第２の復号値の平均に等しい第３の復号値
を発生する第３の復号器とを含む量子化装置。

【００２３】（２） 各フレームに、フレーム期間の第
１の半分に亘る利得値を表わす第１の符号化信号を発生
する第１の符号器と、各フレームに、フレームの第２の
半分に亘る利得値を表わす第２の符号化信号を発生する
第２の符号器と、現在及び前のフレームの前記第２の符
号化信号及び前記第１の符号化信号に応答して、定常態
状態を判定すると共に、定常態状態を判定する時に特殊
コード信号を発生する手段と、前記第１の符号化信号に
応答して、前記フレーム期間の前記第１の半分に対する
前記第１の符号化信号に対応する第１の利得値を発生す
る第１の復号器と、前記第２の符号化信号に応答して、
前記フレームの第２の半分に対する第２の符号化信号に
対応する第２の利得値を発生する第２の復号器と、前記
特殊コードに応答して、前記第１の復号器の出力の代り
に、フレームの第１の半分に対する利得レベルとして、
前記第２の復号器から受取った現在及び前の第２の利得
値の平均に等しい第３の利得値を発生する第３の復号器
とを有する量子化装置。

【００２４】（３） 第２項記載の量子化装置に於い
て、前記特殊コードを発生する手段が、前記第１の符号
器からの第１の利得値の前後の前記第２の符号器からの
第２の利得値を比較し、該第２の値が値の第１の範囲内
にある場合、前記第１の符号器からの第１の値を第２の
符号器からの符合化された第２の利得値の平均と比較
し、前記第２の利得値の平均及び前記第１の利得値が第
２の範囲内にある場合、前記特殊コードを発生する手段
を有する量子化装置。 （４） 第３項記載の量子化装置に於いて、前記第１の
範囲は５ｄＢ以内であり、前記第２の範囲が３ｄＢ以内
である量子化装置。

【００２５】（５） 第２項記載の量子化装置に於い
て、前記第３の復号器が、前記第２の復号器からの現在
及び前の第２の利得値を平均して平均利得を作る手段
と、該平均利得を前のフレームの利得と比較し、ある範
囲内であれば、前記平均を供給する手段とを含んでいる
量子化装置。 （６） 第５項記載の量子化装置に於いて、前記範囲が
５ｄＢ以内である量子化装置。 （７） 第６項記載の量子化装置に於いて、前記第３の
復号器が、前記平均が５ｄＢ以内ではない事に応答し
て、ビット誤りを表わす信号を発生する手段を含む量子
化装置。

【００２６】（８） オーディオ音声信号に応答して、
アナログ信号のサンプルを表わすディジタル信号を発生
するアナログ・ディジタル変換器と、前記ディジタル信
号に応答して、通信回線を介して供給すべき音声情報を
符号化する符号器とを有し、該符号器は、各フレームで
フレーム期間の第１の半分に亘る第１の利得値を表わす
第１の符号化信号を発生する第１の符号器、各フレーム
でフレームの第２の半分に亘る第２の利得値を表わす第
２の符号化信号を発生する第２の符号器、及び現在並び
に前のフレームの第２の符号化信号及び前記第１の符号
化信号に応答して、定常態状態を判定すると共に、定常
態状態を判定する時に特殊コード信号を発生する手段で
構成されており、更に、前記音声信号を伝送する為に前
記符号器に結合された通信回線と、該回線に結合されて
いて、前記符号化された音声信号に応答してディジタル
合成音声を発生する合成器とを有し、該合成器は、前記
回線に結合されていて、前記第１の符号化信号に応答し
て、前記フレーム期間の第１の半分に対する第１の符号
化信号に対応する第１の復号利得値を発生する第１の復
号器、前記回線に結合されていて、前記第２の復号信号
に応答して、前記フレームの前記第２の半分に対する前
記第２の符号化信号に対応する第２の復号利得値を発生
する第２の復号器、及び前記回線に結合されていて、前
記特殊コードに応答して、前記第１の復号器の出力の代
りに、フレームの前記第１の半分に対する利得レベルと
して、前記第２の復号器から受取った現在及び前の第２
の利得値の平均に等しい利得値を発生する第３の復号器
で構成されている低ビット速度音声通信装置。

【００２７】（９） 第８項記載の低ビット速度音声通
信装置に於いて、前記特殊コードを発生する手段が、前
記第１の符号器からの第１の利得値の前後の前記第２の
符号器からの第２の利得値を比較し、該値が値の第１の
範囲内である場合、前記第１の符号器からの第１の利得
値を第２の符号器からの符号化された第２の利得値の平
均と比較し、値が第２の範囲内であれば、前記特殊コー
ドを発生する手段を有する低ビット速度音声通信装置。 （１０） 第９項記載の低ビット速度音声通信装置に於
いて、前記第１の範囲が５ｄＢ以内であり、前記第２の
範囲が３ｄＢである低ビット速度音声通信装置。 （１１） 第８項記載の低ビット速度音声通信装置に於
いて、第３の復号器が、前記第２の復号器からの現在及
び前の第２の復号された利得値を平均して平均値を作る
手段と、該平均値を前記前のフレームの値と比較し、あ
る範囲内であれば前記平均を供給する手段とを含む低ビ
ット速度音声通信装置。

【００２８】（１２） 第１１項記載の低ビット速度音
声通信装置に於いて、前記範囲が５ｄＢ以内である低ビ
ット速度音声通信装置。 （１３） 第１２項記載の低ビット速度音声通信装置に
於いて、前記第３の復号器が、前記平均値が５ｄＢ以内
でない事に応答して、ビット誤りを表わす信号を発生す
る手段を含む低ビット速度音声通信装置。

【００２９】（１４） 信号を量子化する方法に於い
て、各フレームで、標本化フレームの第１の半分に亘る
ＲＭＳ値を表わす第１項信号を符号化して第１の符号化
信号を作り、各フレームで、標本化フレームの第２の半
分に亘るＲＭＳ値を表わす第２項信号を符号化して第２
の符号化信号を作り、前記第１項信号に隣接する第２項
信号の定常態状態を表わす特殊コード信号を発生し、前
記第１及び第２の符号化信号及び前記特殊コード信号を
復号して、前記特殊コード信号が復号されていない場
合、前記第２の符号化信号として、前記第２項信号を供
給すると共に、前記第１の符号化信号として前記第１項
信号を供給し、前記特殊コード信号が復号される場合、
前記第１項信号として、復号された第２の符号化信号の
平均である平均信号を供給する工程を含む方法。

【００３０】（１５） 第１４項記載の方法に於いて、
前記復号する工程が、前記平均信号を復号された第２項
信号と比較して、所定の範囲内であるかどうかを判定
し、そうであれば、前記平均信号を供給し、範囲外であ
れば、誤り信号を供給する事を含む方法。 （１６） 第１４項記載の方法に於いて、前記発生する
工程が、前記第１項信号に隣接する第２項信号を比較
し、該第２項信号を平均し、前記第２項信号が所定の範
囲内であれば、前記第１項信号を前記第２項信号の平均
と比較し、第２の範囲内であれば、前記特殊コードを発
生する工程を含む方法。 （１７） 第１６項記載の方法に於いて、前記第１の範
囲が５ｄＢであり、前記第２の範囲が３ｄＢである方
法。

【００３１】（１８） 信号をフレーム期間に亘って標
本化すると共に解析して、各フレームで前記フレームの
第１の半分及び第２の半分に亘るＲＭＳ値を表わす第１
項信号並びに第２項信号を供給し、各フレームで標本化
されたフレームの第１の半分に亘るＲＭＳ値を表わす第
１項信号を符号化して第１の符号化信号を作り、各フレ
ームで標本化されたフレームの第２の半分に亘るＲＭＳ
値を表わす第２項信号を符号化して第２の符号化信号を
作り、前記第１項信号に隣接する第２項信号の定常態状
態を表わす特殊コード信号を発生し、前記符号化された
第１及び第２の符号化信号及び前記特殊コード信号を通
信回線を介して伝送し、前記第１及び第２の符号化信号
及び前記特殊コード信号を復号して、前記特殊コード信
号が復号されていなければ、前記第２の符号化信号とし
て前記第２項信号、前記第１の符号化信号として前記第
１項信号を、そして前記特殊コード信号が復号されてい
れば、前記第１項信号として、復号された前記第２の符
号化信号の平均である平均信号を供給し、前記第１項及
び第２項信号及び前記平均信号を合成して変換し、解析
され且つ標本化された信号の合成表示を作る工程を含む
信号を通信する方法。

【００３２】（１９） 第１８項記載の方法に於いて、
前記復号する工程が、前記平均信号を復号された前記第
２項信号と比較して、所定の範囲内であるかどうかを判
定し、そうであれば、前記平均信号を供給し、前記範囲
外であれば、誤り信号を供給する事を含む方法。 （２０） 第１９項記載の方法に於いて、前記発生する
工程が、前記第１項信号に隣接する前記第２項信号を比
較し、前記第２項信号を平均し、前記第２項信号が所定
の範囲内であれば、前記第１項信号を前記第２項信号の
平均と比較し、第２の範囲内であれば、前記特殊コード
を発生する工程を含む方法。

【００３３】（２１） 第２０項記載の方法に於いて、
前記第１の範囲が５ｄＢであり、前記第２の範囲が３ｄ
Ｂである方法。 （２２） 量子化器及びこの量子化器を用いた低ビット
速度通信装置を説明した。量子化器が３ビット７０７及
び５ビット符号器７０９を含み、３ビット符号器が、音
声の標本化されたフレームの第１の半分に対する符号化
された利得を発生し、第２の符号器は音声フレームの第
２の半分に対する符号化された利得を発生する。３ビッ
ト・コード及び隣接する５ビット・コードを比較する事
により、定常態が決定された時、特殊３ビット・コード
を発生する。特殊コードを検出した時の装置内の復号器
が、復号された５ビット・コードが前の５ビット・コー
ドから５ｄＢ以内であれば、５ビット・コードの平均を
発生する。

【図面の簡単な説明】

【図１】フレーム及びフレーム内の第１項及び第２項を
示す図。

【図２】通信装置のブロック図。

【図３】図２の通信装置内の解析器のブロック図。

【図４】この発明の一実施例による改良された量子化器
のブロック図。

【図５】図４のプロセッサの動作を示すフローチャー
ト。

【図６】この発明の一実施例の合成器の図。

【図７】 図６の合成器内の復号器の機能的な回路図。

【図８】 図７の復号器の動作を示すフローチャート。

【符号の説明】 ７０７ ３ビット符号器 ７０９ ５ビット符号器 ７１０，９０９ プロセッサ ９０３ ３ビット復号器 ９０５ ５ビット復号器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各フレームに、第１の期間に亘る値を表
   わす第１の符号化信号を発生する第１の符号器と、 各フレームに、隣接する第２の期間に亘る値を表わす第
   ２の符号化信号を発生する第２の符号器と、 現在及び前の期間の第２の符号化信号及び前記第１の符
   号化信号に応答して、定常態状態を判定すると共に、定
   常態状態を判定する時に特殊コード信号を発生する手段
   と、 前記第１の符号化信号に応答して、前記第１の期間に対
   する前記第１の符号化信号に対応する第１の復号値を発
   生する第１の復号器と、前記第２の符号化信号に応答し
   て、前記第２の期間に対する前記第２の符号化信号に対
   応する第２の復号値を発生する第２の復号器と、 前記特殊コードに応答して、前記第１の復号器の出力の
   代りに、前記第１の期間に対するレベルとして、前記第
   ２の復号器から受取った現在及び前の第２の復号値の平
   均に等しい第３の復号値を発生する第３の復号器とを含
   む量子化装置。
2. 【請求項２】 信号を量子化する方法に於いて、 各フレームで、標本化フレームの第１の半分に亘るＲＭ
   Ｓ値を表わす第１項信号を符号化して第１の符号化信号
   を作り、 各フレームで、標本化フレームの第２の半分に亘るＲＭ
   Ｓ値を表わす第２項信号を符号化して第２の符号化信号
   を作り、 前記第１項信号に隣接する第２項信号の定常態状態を表
   わす特殊コード信号を発生し、 前記第１及び第２の符号化信号及び前記特殊コード信号
   を復号して、前記特殊コード信号が復号されていない場
   合、前記第２の符号化信号として、前記第２項信号を供
   給すると共に、前記第１の符号化信号として前記第１項
   信号を供給し、前記特殊コード信号が復号される場合、
   前記第１項信号として、復号された第２の符号化信号の
   平均である平均信号を供給する工程を含む方法。