JPH11110913A

JPH11110913A - 音声情報伝送装置及び方法、並びに音声情報受信装置及び方法、並びに記録媒体

Info

Publication number: JPH11110913A
Application number: JP9268982A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sato; 英雄佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】音声信号のＳ／Ｎを劣化させることなく、付
加情報をアナログ音声信号に重畳することは非常に困難
であった。【解決手段】音声情報伝送装置は、入力端子９から供
給され、暗号化＆誤り訂正回路１０で所定の処理が施さ
れた付加情報をＰＮ系列発生器１２からの疑似ランダム
信号により１次変調する乗算器１１と、この乗算器１１
からの１次変調情報に、中心周波数の異なる複数のＰＳ
Ｋ（位相シフトキーイング）変調された搬送波を乗算し
て２次変調情報を生成する乗算部８と、この乗算部８か
らの２次変調情報を音声情報に重畳する合成部１０とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複製防止制
御信号や、違法な複製の追跡用の著作権情報などの付加
情報を、音声情報に重畳して伝送する音声情報伝送装置
及び方法、並びに伝送されてきた上記音声情報を受信す
る音声情報受信装置及び方法、並びに記録記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】最近は、コンパクトディスク（ＣＤ）プ
レーヤや、小型の光ディスクを用いたいわゆるミニディ
スク（ＭＤ）システムなどのディジタルオーディオ機器
が普及し、音質の良いオーディオ信号を手軽に再生して
視聴することができるようになった。

【０００３】しかし、一方で、豊富に提供される音楽ソ
フトウェアが、無制限に複製されてしまう虞があり、従
来から種々の複製防止対策が施されている。

【０００４】特に、上述のようなディジタルオーディオ
の場合、複製により音質信号の劣化がないため、このよ
うな複製防止対策は、重要である。そこで、上述のよう
なディジタルオーディオの場合には、複製防止符号、あ
るいは複製の世代制限符号などからなる複製防止制御信
号や、著作権データなどを、ディジタルデータとして、
ディジタル音声信号に付加して記録媒体に記録しておく
ことにより、複製を禁止したり、著作権データを用いて
複製された記録媒体についての追跡を行うようにしてい
る。

【０００５】しかし、ディジタル音声信号が、アナログ
音声信号に変換されたときには、そのアナログ音声信号
には上記ディジタルデータとして付加された情報は、含
まれないため、複製防止制御や違法な複製の追跡は不可
能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、アナログ音声
信号にも、上述のような付加情報が重畳できることが望
ましい。しかしながら、音声信号のＳ／Ｎを劣化させる
ことなく、付加情報をアナログ音声信号に重畳すること
は非常に困難であった。また、将来このような付加情報
が情報化社会において新たなサービスを可能にする重要
な技術として求められている。

【０００７】例えば、最近、注目されているスペクトラ
ム拡散により、付加データをアナログ音声信号に重畳す
ることが考えられている。このスペクトラム拡散信号の
性質はホワイトノイズのような聴感上比較的、聞き易い
性質があり、重畳してもそれほど音楽を妨害しない長所
がある。比較的低品位な音声においては非常に効果的な
エンベデッド方式である。

【０００８】しかし、その反面、帯域が非常に広いので
音声信号の周波数スペクトラムに片寄りがある場合にマ
スキング効果がなく、エンベデット信号であるノイズが
聞こえてしまう欠点がある。また、音声信号の全帯域に
定常的にノイズが存在することになり、ＣＤ（コンパク
トディスク）等の高音質のメディアや、今後期待されて
いる高品位な２４ビットフォーマットにおいては、音質
の面で利用が困難である。

【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、ほぼ完全な聴感マスキングを保ったままでの、
エンベデット信号の重畳が可能な音声情報伝送装置及び
方法の提供を目的とする。

【００１０】また、本発明は、次世代の高音質のオーデ
ィオのノイズの分布に合わせたエンベデットにより音質
の劣化を大幅に改善できる音声情報伝送装置及び方法の
提供を目的とする。

【００１１】また、本発明は、上記音声情報伝送装置及
び方法により付加情報が重畳されて伝送された音声情報
を簡単な回路構成で受信できる音声情報受信装置及び方
法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る音声情報伝
送装置は、上記課題を解決するために、付加情報を１次
変調する１次変調手段と、上記１次変調手段からの１次
変調情報に中心周波数の異なる複数の搬送波を乗算して
２次変調情報を生成する２次変調手段と、上記２次変調
手段からの上記２次変調情報を上記音声情報に重畳する
合成手段とを備える。

【００１３】また、上記音声情報をサブバンドに分け、
それぞれのバンドの周波数分析情報を出力する周波数分
析手段と、この周波数分析手段からの周波数分析情報に
基づいて中心周波数が異なる搬送波を複数発生する搬送
波発生手段と、上記周波数分析手段からの周波数分析情
報に基づいて上記２次変調手段からの２次変調情報の振
幅を制御する振幅制御手段とを備え、この振幅制御手段
からの各出力を上記合成手段がまとめて上記音声情報に
重畳する。

【００１４】また、本発明に係る音声情報伝送装置は、
上記課題を解決するために、入力される音声情報をサブ
バンドに分ける周波数分析手段と、上記周波数分析手段
が上記音声情報をサブバンドに分けるときのバンド割り
当て情報を用いて上記サブバンドから、所定の周波数帯
域幅とレベルが確保できるサブバンドを選択するサブバ
ンド選択手段と、上記サブバンド選択手段が選択したサ
ブバンドに付加情報を重畳する合成手段とを備える。

【００１５】また、本発明に係る音声情報伝送装置は、
上記課題を解決するために、ΣΔ変調により得られた１
ビット音声情報に付加情報を重畳して伝送する音声情報
伝送装置において、上記付加情報を１次変調した１次変
調情報に２次変調を施して得た２次変調情報を、上記１
ビット音声情報の周波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数
帯域に付加する。

【００１６】また、本発明に係る音声受信装置は、上記
課題を解決するために、音声情報から複数の搬送波周波
数付近の帯域を抽出する帯域抽出手段と、上記帯域抽出
手段が抽出した帯域に対して疑似ランダム信号を乗算し
て複数の乗算結果を出力する乗算手段と、上記乗算手段
からの複数の乗算結果を所定期間だけ累積加算する累積
加算手段とを備える。

【００１７】また、本発明に係る音声情報伝送方法は、
上記課題を解決するために、付加情報を１次変調する１
次変調工程と、上記１次変調工程からの１次変調情報に
中心周波数の異なる複数の搬送波を乗算して２次変調情
報を生成する２次変調工程と、上記２次変調工程からの
上記２次変調情報を上記音声情報に重畳する合成工程と
を備える。

【００１８】また、本発明に係る音声情報伝送方法は、
上記課題を解決するために、入力される音声情報をサブ
バンドに分ける周波数分析工程と、上記周波数分析工程
が上記音声情報をサブバンドに分けるときのバンド割り
当て情報を用いて上記サブバンドから、所定の周波数帯
域幅とレベルが確保できるサブバンドを選択するサブバ
ンド選択工程と、上記サブバンド選択工程が選択したサ
ブバンドに付加情報を重畳する合成工程とを備える。

【００１９】また、本発明に係る音声情報伝送方法は、
上記課題を解決するために、ΣΔ変調により得られた１
ビット音声情報に付加情報を重畳して伝送する音声情報
伝送方法において、上記付加情報を１次変調した１次変
調情報に２次変調を施して得た２次変調情報を、上記１
ビット音声情報の周波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数
帯域に付加する。

【００２０】また、本発明に係る音声情報受信方法は、
上記課題を解決するために、音声情報から複数の搬送波
周波数付近の帯域を抽出する帯域抽出工程と、上記帯域
抽出工程が抽出した帯域に対して疑似ランダム信号を乗
算して複数の乗算結果を出力する乗算工程と、上記乗算
工程からの複数の乗算結果を所定期間だけ累積加算する
累積加算工程とを備える。

【００２１】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、付加情報を重畳した音声情報を記録
している記録媒体において、上記付加情報を１次変調し
て得た１次変調情報に中心周波数の異なる複数の搬送波
を乗算して生成した２次変調情報を、上記音声情報に重
畳して記録してなる。

【００２２】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、付加情報を重畳した圧縮音声情報を
記録している記録媒体において、入力される音声情報を
サブバンドに分けるときのバンド割り当て情報を用いて
上記サブバンドから、所定の周波数帯域幅とレベルが確
保できるサブバンドを選択し、このサブバンドに付加情
報を重畳して記録してなる。

【００２３】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、ΣΔ変調により得られた１ビット音
声情報に付加情報を重畳して記録している記録媒体にお
いて、上記付加情報を１次変調した１次変調情報に２次
変調を施して得た２次変調情報を、上記１ビット音声情
報の周波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数帯域に付加し
て記録している。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る音声情報伝送
装置及び方法、並びに音声情報受信装置及び方法の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。

【００２５】先ず、音声情報伝送装置及び方法の実施の
形態について説明する。

【００２６】この実施の形態は、図１に示すようなエン
コーダを備えた音声情報伝送装置である。この音声伝送
装置は、上述した複製防止制御信号や、違法な複製の追
跡用の著作権情報等の付加情報を、音声情報に重畳して
伝送する。また、作曲者名、トラック番号、ユーザ番号
等の付加情報を音声情報に重畳して伝送してもよい。

【００２７】図１に示すように、この音声情報伝送装置
は、入力端子９から供給され、暗号化＆誤り訂正回路１
０で所定の暗号化処理やリードソロモン符号付加処理が
施された上記付加情報をＰＮ系列発生器１２からの疑似
ランダム信号により１次変調する乗算器１１と、この乗
算器１１からの１次変調情報に、中心周波数の異なる複
数のＰＳＫ（位相シフトキーイング）変調された搬送波
を乗算して２次変調情報を生成する乗算部８と、この乗
算部８からの２次変調情報を音声情報に重畳する合成部
１０とを備える。

【００２８】また、この音声情報伝送装置は、セレクタ
３によって切り換えられるディジタルオーディオデータ
をサブバンドに分け、それぞれのバンドのエンベロープ
を出力する高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）６と、このＦ
ＦＴ６からのエンベロープに基づいて中心周波数が異な
るＰＳＫ搬送波（キャリア）を複数発生するマルチキャ
リア発生器７と、ＦＦＴ６からのエンベロープ情報に基
づいて乗算部８からの２次変調情報の振幅を制御するゲ
インコントロール部９とを備え、このゲインコントロー
ラ部９からの各出力を合成部１０がまとめて上記音声情
報に重畳する。

【００２９】なお、セレクタ３には、入力端子１から入
力され、Ａ／Ｄ変換器２でディジタルデータに変換され
たディジタルオーディオデータと、入力端子４からＩ／
Ｏ５を介してディジタルオーディオデータが供給され
る。

【００３０】セレクタ３で選択されたいずれかのディジ
タルオーディオデータは、ＦＦＴ６に入力される。

【００３１】ＦＦＴ６は、セレクタ３により選択されて
入力された上記ディジタルオーディオデータをサブバン
ドに分け、それぞれの帯域の周波数毎のエンベロープを
検出する。

【００３２】一方、エンベデットされる付加情報は先
ず、データ入力端子９から暗号化＆エラー訂正処理回路
１０に供給される。暗号化＆エラー訂正処理回路１０で
は、上記エンベデットデータに所定の暗号化処理や例え
ばリードソロモン符号付加等の処理を施す。この暗号化
＆エラー訂正処理回路１０からの処理信号は、ＰＮ（Ps
eudorandom Noise）系列発生器１２から供給される疑似
ランダム信号により乗算器１１で１次変調される。この
乗算器１１からの１次変調信号は、上記２次変調手段と
なる乗算部８の各乗算器８₁、８₂、・・・８_nに入力さ
れる。

【００３３】この乗算器８₁、８₂、・・・８_nは、極性
の反転器であり、マルチＰＳＫ用のマルチキャリア発生
器７からサイン波又は帯域制限された１〜Ｎ種類のキャ
リアが入力され、結果的にＰＮ系列で変調された上記１
次変調信号にＰＳＫによる２次変調を施す。

【００３４】さらに、この２次変調された１〜ｎ個の信
号は、ゲインコントローラ９₁，９₂・・・９_nを備える
ゲインコントロール部９に入力される。このゲインコン
トロール部９では、上記ＦＦＴ６の結果により、上記２
次変調信号を、元の音声情報に対して聴感マスキングが
起こるレベルに振幅変調する。

【００３５】このゲインコントロール部９からの出力
は、合成部１０の加算器１０_Aで加算され、元の音声信
号と時間的なずれを補正されてから、加算器１０_Bで上
記元の音声情報に加算される。

【００３６】この加算器１０_Bの出力は、実際には元の
音声情報よりも加算された分だけ、大きくなっているか
ら、ディジタルアッテネータ１１でオーバーフローしな
いようにレベルが調整されてからディジタルＩ／Ｏ１
２、及びＤ／Ａ変換器１４を介して、出力端子１３、及
び出力端子１５からディジタル出力及びアナログ出力と
して出力される。

【００３７】本実施の形態の音声情報伝送装置を構成す
る図１に示したエンコーダは、セレクタ３により選択
されて入力されたディジタルオーディオデータをＦＦＴ
６でサブバンドに分け、それぞれの帯域の周波数毎のエ
ンベロープを検出する。そして、この中で時間区間に最
も大きい信号を検出し、その帯域に割り当てられたキャ
リアを用いたスペクトラム拡散信号によりエンベデット
信号を自動的に選択して利用する。

【００３８】音質を優先する場合は、このマスキング効
果が最大になるようにキャリアを選択すればよい。ま
た、著作権情報などへの攻撃を回避することを優先する
場合は、キャリアをある程度ランダムにある時間単位で
自動的に変更することにより、単一の周波数を、減衰さ
せるような攻撃に対してデータを守る機能を実現でき
る。また、コンピュータソフトによる適応的な処理でこ
れをやぶろうとする行為に対しても、更に同時に二つ以
上のキャリアを立てることにより、データの残存率が十
分とれるように改善できる。これらの改善点についての
詳細な説明は後述する。

【００３９】ここで、マルチキャリア発生器７が発生し
ているＰＳＫマルチキャリアについて説明する。

【００４０】スペクトラム拡散信号を直接音声情報に付
加すると、図２に示すようにエンベデット信号の帯域が
広い分その記録レベルを小さくできるが、その反面、音
声信号が小さく、又は存在しない周波数帯域において、
マスキングできない帯域が発生する。特に音声帯域が狭
い楽器の録音などでは、ほとんどの帯域がノイズとして
聞こえてしまう。

【００４１】そこで、ＰＳＫ変調を２次変調に持つスペ
クトラム拡散方式が考えられた。キャリアを用いる方式
は、エンベデッドデータを音声信号から容易に分離する
点においては非常に優れている。

【００４２】しかし反面、図３に示すように、固定した
キャリア信号を持つことは、違法な利用目的でデータを
消去又は破棄する行為に対しては、非常に弱くなる。例
えば、ディジタル信号処理において急峻なキャリア除去
のフィルタを実現することは容易であり、これによりエ
ンベデット信号のかなりの部分を除去したり、エラーレ
ートを著しく悪化させることが可能である。従来のアナ
ログ処理ではこれによる音質劣化が大きかったが、ディ
ジタル信号処理においてはそれほど問題にならない。こ
のディジタル信号処理での性質がデータハイディングの
目的では大きな欠点になる。また、上記の直接拡散方式
に比較して、重畳するエンベデット信号の帯域が狭い
分、拡散率が低くなり、その分キャリアのレベルを大き
くする必要があり、音質面の欠点であった。

【００４３】そこで、ＰＳＫ搬送波を複数用いるＰＳＫ
マルチキャリア変調を本発明では採用している。

【００４４】通信などでよく利用される技術として、上
述したように、スペクトラム拡散されたデータをＰＳＫ
で、２次変調することにより特定の狭い周波数帯域にす
る技術が知られていた。また、帯域の効率を良くするた
めにこの２次変調された信号は帯域制限することが知ら
れていた。

【００４５】しかし、単一キャリアで使用した場合、キ
ャリアの周波数だけを攻撃され除去されやすい弱点や、
単純な直接拡散方式に比べて拡散率が低くなることで、
図３を用いて上述したように記録レベルを大きめにせざ
るおえない問題がある。

【００４６】そこで、この変調キャリア周波数を複数に
して、同時に２つ以上のキュリアに分散させて伝送する
方法を採用したのである。この方法には図４を用いて説
明できるような以下のメリットがある。

【００４７】第１に、音声信号の帯域に合わせてキャリ
ア周波数が選択できる。これによりエンベデット信号が
よりマスキングされやすくなる。第２に、エンベデット
信号のエネルギーを幾つかのキャリアに分散することが
できる。これによりキャリア毎のレベルを下げてマスキ
ング効果を上げる。第３に、キャリア周波数複数でかつ
変化するため音質を著しく損ねず、一定のフィルタリン
グ等の処理で全体を消去、破壊できなくなる。

【００４８】また、ＦＦＴ６での周波数スペクトラム検
出に対して適応処理を行うマルチキャリア発生器７と、
ゲインコントロール部９での適応処理について説明す
る。

【００４９】本発明の実施の形態では、基本的に音声信
号の各帯域の振幅に応じてエンベデット信号を振幅変調
する。元の音声情報にＦＦＴ６でＦＦＴをかけて各周波
数帯域のレベルを検出し、そのレベルでマスキング効果
が起こるレベルに各キャリアを振幅変調する。

【００５０】これにより、音声信号の全帯域をできるだ
け広範に利用することで、音声信号に対するエンベデッ
ト信号のレベルを相対的に下げ、音質面とデータの伝送
レートを改善する。

【００５１】なお、図１のエンコーダでは、音声情報の
もつ周波数スペクトラムで各キャリアによるＰＳＫ変調
された信号のエンベローブを変調すると、各キャリア周
波数の分担するレベルが自動的に図４に示すように決定
される。

【００５２】これを上述のように説明した他の方式と比
較する。先ず、エンベデット信号に必要とされる信号強
度はシングルキャリア方式では図３のように決められた
キャリアの付近の帯域に集中する。このため、この領域
だけで十分なゲインをとるためには一般的にマスキング
レベルよりも大きくする必要がある。これに対して本方
式では各キャリアにそのエネルギーが分散されるので、
図４のようにマスキングレベルよりも低くできる。

【００５３】直接拡散方式では、図２のようにエンベデ
ット信号の帯域が広い分記録レベルが小さくできるが、
その反面、音声信号が小さく、又は存在しない周波数帯
域において、マスキングできない帯域が発生する。特に
音声帯域が狭い楽器の録音などでは、ほとんどの帯域が
ノイズとして聞こえてしまう。本方式ではエネルギーの
レベルが適応的にかつ、マスキング効果が最大になるよ
うにエンベデッドできる。

【００５４】このように、マルチキャリアにおける周波
数スペクトラムによる適応処理は従来方式の多くの欠点
を解決する。

【００５５】さらに、一般的に聴感マスキングは、その
音声信号より高い周波数の方によりマスキング領域が発
生する。したがって、特に音声信号の振幅が十分に大き
いときその音声信号よりも、やや高い周波数のキャリア
を用いたＰＳＫ変調を用いることで、より効果的なマス
キングが可能になる。

【００５６】また、音質面で、この新方式をより効果的
に応用するには、図５に示すように、キャリアの間引き
が考えられる。非常に小さい信号しかない帯域にエンベ
デット信号を重畳した場合、ＰＣＭや特にディジタル圧
縮音声の場合、もともとビット数が不足気味になってい
るため、マスキング効果とは別の音質劣化が起こる場合
がある。ＭＰＥＧ、ＡＴＲＡＣ等ではサブパンドにアサ
インされるビット数が１〜２ビットになることもあり、
重畳されたエンベデット信号がその大きさ以上の悪影響
を起こすことが考えられる。（多くの場合、実際のタイ
ナミックレンジが悪化する。）これを回避する手段とし
てキャリアの間引きを行う。

【００５７】ＦＦＴで評価された結果の中であるレベル
以下の周波数帯域の部分にはエンベデット信号を重畳し
ない処理をすることで、実用上のダイナミックレンズが
広がる。

【００５８】同様な処理が圧縮音声におけるサバイバリ
ティの向上にも応用できる。アナログ信号又はディジタ
ル音声を圧縮される際に冗長成分として切り捨てられる
サブバンドの帯域はエンベデットのされた信号もまた切
り捨てられることになる。したがって、本来、信号レベ
ルの大きなサブバンド上にのみエンベデット信号を重畳
するようにすることで、圧縮音声における伝送が可能に
なる。

【００５９】また、図１に示したエンコーダを用いる音
声情報伝送装置では、固定のキャリアに対する攻撃を想
定して、常に複数のキャリアにより伝送系の変化に対し
てダイバシティ伝送を実現する。

【００６０】この技術は本来、通信においておこるフェ
ーディング対策として利用されているものである。伝送
路が一様の特性劣化を引き起こしたときに他の周波数帯
の伝送路に切り換え、通信を中断させないために用いら
れる。この技術がデータハイディングに適している理由
は２つある。

【００６１】第１は、著作権侵害の目的で周波数特性を
加工することによる伝送特性の劣化が改善されるという
ものである。また、第２は、音声信号におけるマスキン
グ効果を十分に期待する場合、固定の周波数では伝送不
可能な時間的区間が発生するということである。これら
の特徴を複数のキャリア周波数を紡いで連続した通信路
として利用することにより生かす。

【００６２】単純なマルチキャリア方式では同じキャリ
アが選択されるが、例えば、図６の（ａ）及び図６の
（ｂ）に示すように、時刻Ｔと時刻Ｔ’では、故意にキ
ャリアを変化させ、違法な加工による攻撃への耐性を強
化している。

【００６３】ここで、前述したマルチキャリアとの違い
は、キャリア周波数の選択を音声信号に適応させるだけ
でなく、マスキングが保証される範囲内で、ある周期、
又はランダムに切り換えることにある。

【００６４】例えば、音声信号がたまたま一定の帯域に
ずっと留まった場合、キャリア周波数もまた変化しない
ので本来のマルチキャリアの持つ耐攻撃性が低下する。
これは例えばキャリア周波数を数多く用意しておいて、
その範囲内で、マスキング効果を保ちながら、自動的に
選択周波数を切り換えることで実現する。

【００６５】キャリア自体は隣接キャリアとの干渉をあ
まり考慮しなくても、同時に選択されるキャリア周波数
が隣接しないように制御することで問題なく利用でき
る。これはある意味で全帯域のトラップをかけないと全
部のエンベデット信号を削除できないことであり、耐攻
撃性を上げる優れた方式である。

【００６６】さらに、図６に示すように、時刻Ｔと時刻
Ｔ’で、故意にキャリアを変化させることにより、エン
ベデットデータの追記を可能にすることができる。例え
ばエンベデットデータとして、トラック番号やレコード
番号が既に時刻ＴのＣ２に記録されているとして、後か
らユーザ番号を重畳したいときには時刻Ｔ’のＣ４に追
記する。同じ帯域に入れてしまうと取り出しが困難にな
るのを避けるためである。

【００６７】次に、本発明に係る音声情報受信装置及び
方法の実施の形態について説明する。この実施の形態
は、図７に示すようなデコーダを備えた受信装置であ
る。

【００６８】この音声受信装置は、上記図１に示すエン
コーダを備えた伝送装置により付加情報を重畳して伝送
されてきた音声情報を受信する。

【００６９】この音声受信装置は、図７に示すように、
上記音声情報から複数のキャリア周波数付近の帯域を抽
出するバンドバスフィルタ部２２と、このバンドパスフ
ィルタ部２２が抽出した帯域に対して疑似ランダム信号
を乗算して複数の乗算結果を出力する乗算部２５と、こ
の乗算部２５からの複数の乗算結果を所定期間だけ累積
加算する累積加算部２６及び２７とを備えてなる。

【００７０】バンドバスフィルタ部２２は、各周波数毎
のバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）２２₁，２２₂，２
２₃，２２₄，・・・２２_nを備え、キャリア周波数の付
近の帯域を抜き出し、増幅する。

【００７１】そして、この帯域の成分にＰＮ＆ＰＳＫ発
生器２４からＰＮとＰＳＫキャリアを乗算したものを乗
算部２５の各乗算器２５₁，２５₂，２５₃，２５₄・・・
２５_nで乗算し、累積加算器２６₁，２６₂，２６₃，２６
₄・・・２６_nを備えた累積加算部２６及び、累積加算部
２７で加算し、コンパレータ２８を介することで振幅が
一定のＰＳＫ変調されたエンベデット信号を抽出し、出
力端子２９から導出する。

【００７２】通信においては、本来キャリアを抜き出
し、ＰＬＬをかけて行うのが一般的である。この図７に
示すデコーダでは音声信号がキャリアよりも大きいこと
になるので、一般的な方法では安定した同期をとること
が困難である。しかしこの例では帯域制限されたＰＳＫ
波形とＰＮ波形が類似していることから、キャリアを直
接使わない。

【００７３】先ず、コントローラ２３によりヘッダを検
出し、ロックした後に、ＢＰＦ２２₁，２２₂，２２₃，
２２₄，・・・２２_nにより各キャリアの付近の帯域に分
離された音声信号に、ＰＮ＆ＰＳＫ発生器２４にてそれ
ぞれの帯域のＰＳＫのキャリア信号とＰＮ信号Ｘ
（１）、Ｘ（２）、Ｘ（３），Ｘ（４）・・・Ｘ（Ｎ）
を発生し、乗算部２５の各乗算器２５₁，２５₂，２
５₃，２５₄・・・２５_nに供給する。乗算部２５の各乗
算器では、上記分離された音声情報に上記キャリア信号
とＰＮ信号Ｘ（１）、Ｘ（２）、Ｘ（３），Ｘ（４）・
・・Ｘ（Ｎ）を乗算し、累積加算部２６に供給する。

【００７４】累積加算部２６では、ＰＮ信号の周期又は
その分割された区間の間累積する。スペクトラム拡散さ
れた信号がこれによって逆拡散され、出力される。この
例では、各周波数帯域のキャリアによって得られた累積
されたその和を、さらに累積してトータルの信号強度を
得て、それによって＋１，−１のデータがコンパレータ
２８から出力される。

【００７５】この具体例の利点は復調のためのデコーダ
が単純な反転の回路と積分器（アダー）を用意すること
で実現できる点にある。しかし、ここでは音声に対して
エンベデットの信号は十分に小さく設定されるため、こ
の出力だけでは十分とはいえない。（音声信号の都合に
より、それ単独で復調されるレベルにせざるを得ない場
合もあるが）一般的なソースなどでは、これまで説明し
てきたように各周波数帯域にハイディングするために利
用可能な領域が存在する。

【００７６】また、各キャリア毎の加算結果は２つの方
式が考えられる。第１には、図７に示したように、単純
に全ての設定された帯域毎の結果を加算する方式であ
る。これは安価なデコーダに適している。

【００７７】これに対して、第２には、図８に示すよう
に、最初からキャリアを入力することができないほど音
声信号が小さい帯域にはエンベデットしないという方式
である。そして音声出力を追加されたＦＦＴでこの帯域
を予想し、キャリアが含まれていない帯域を加算しない
ようにする。これによりエンベデット信号のＳ／Ｎを改
善できる。これにより高性能なエンベデットを実現でき
る。

【００７８】すなわち、図８に示すデコーダでは、上記
付加情報の重畳が不可である上記音声情報のサブバンド
を検出するＦＦＴ＆バンドセレクタ３０を備え、上記累
積加算部２６及び２７はＦＦＴ＆バンドセレクタ３０が
検出したサブバンドの累積加算値を除去する。

【００７９】この信号は、先に述べたトリガー信号によ
って毎回同期を取り直したキャリア信号とＰＮ信号によ
り復調される。

【００８０】従来の方式の多くはこれを長時間の連続し
た拡散信号で行うため、時間軸の圧縮、伸長やジッタに
弱かったり、部分的にクリップされると、同期がとれな
くなってしまう場合があったが、上記図７及び図８に示
したデコーダにより、数種類のキャリアによって復調さ
れたデータは、上述したような攻撃に対しても強化され
る。

【００８１】なお、本発明に係る音声情報伝送装置及び
方法は、上記図１に示したエンコーダを備えた伝送装置
にのみ限定されるものではない。

【００８２】一般的に圧縮時にはサブバンドの中でより
信号レベルの大きいものが優先される。したがって、一
般的なアナログエンベデット方式はこの影響で冗長な成
分と見なされ削除されてエラーレートが著しく悪化す
る。

【００８３】そこで、上記の方式のエンコードを圧縮時
に行う。音声圧縮のプロセスでサブバンドに分解した際
にＡＴＲＡＣでは記録の優先順位を、ＭＰＥＧでもサブ
バンドのビット数の割り当てが選択される。このバンド
割り当ての情報を用いてある程度の周波数帯域幅とレベ
ルが確保できるバンドにこのＰＳＫ変調された信号をデ
ィジタル信号としてミックスすれば、最適なマスキング
と圧縮時のエンベデットデータの劣化を最小限にするこ
とが実現できる。

【００８４】すなわち、ＭＰＥＧやＡＴＲＡＣ、ＡＣ−
３といったサブバンドコーディングを使う圧縮の場合、
また将来、放送、通信、パケージ等で利用される場合
は、最初から圧縮のエンコードプロセス中でエンベデッ
トしたほうが効率的である。

【００８５】先ず、図９に示すように、入力される音声
情報をサブバンドに分け、サブバンドに分けるときのバ
ンド割り当て情報を用いて上記サブバンドから、所定の
周波数帯域幅とレベルが確保できるサブバンド、又はマ
スキング効果の高いサブバンドを選択（実質的には図示
するように間引きになる）し、選択されたサブバンドに
エンベデットデータを重畳することにより、最適なマス
キングと圧縮時のエンベデットデータの劣化を最小限に
することが実現できる。

【００８６】オンデマンド等のサービスでは、音声情報
には著作権情報等の記録が要求されている。このとき、
予め元の音声信号は例えば５１２、１０２４サンプルご
とに、サブバンドに変換される。その後に圧縮率に応じ
たビットレートに入るようにバンドのビット数やバンド
そのものの削除が行われる。エンベデット信号の変調信
号はＰＳＫであるから、例えば変調前のＰＮ系列のチッ
プ区間を５１２、１０２４サンプルの整数倍に設定すれ
ば、直接サブバンドの値で入力できる。また、このよう
なサブバンドコーディングのために、サンプル数の整数
倍でウォーターマークを記録することにより、圧縮上の
直接のエンコード、デコードを容易にする方法が考えら
れる。すなわち、入力したい変調信号をサブバンド信号
の直接の値の入力で、圧縮された場合の信号に重畳でき
る。この場合、アナログ入力の場合必要であったＦＦＴ
の機能が不要になる。しかもエンコードで優先的に残す
バンドが分かっているから、圧縮時のデータの残存率と
マスキングの効果が十分なるように変調キャリア周波数
を選択できる。このように圧縮プロセスにこの機能を組
み込むことで安価で、効率の良いエンコードが実現され
る。

【００８７】デコードするときには、図１０に示すよう
に、簡単にエンベデットデータを分離することができ
る。

【００８８】また、これを発展させた方法としては圧縮
時に完全にマスキングされる周波数を計算して、その周
波数バンドに直接キャリアの振幅、位相変調でデータを
重畳する方法も考えられる。

【００８９】また、デコードする際も、圧縮フォーマッ
トのまま伝送された圧縮音声を元に戻す際に、図１２に
示すように、サブバンドのレベルに直接、新たなエンベ
デットデータを直接重畳することでアナログエンベデッ
トを直接ディジタルから行える。これは、著作権のある
音声信号を復調したユーザの情報を履歴を残したい場合
に非常に有効な方法である。これは違法はコピーで海賊
版が作られたときに主に使われる。

【００９０】実際の運用では、ユーザの持つ端末が圧縮
音声信号を受信した際に、圧縮のデコーダ内部では、サ
ブバンドに変換された音声をベースバンドの信号に復調
する。この際にも、本発明は有効である。すなわち、サ
ブバンドの中で信号レベルの大きなものを優先的に選択
し、直接サブバンドのままエンベデットするＰＳＫ変調
のスペクトラム拡散信号を加算することができる。こう
すると、出力されるベースバンドの音声信号に直接、ア
ナログ信号上で残存するエンベデット信号を重畳でき
る。

【００９１】また、このときより、有効なエンベデット
帯域が確保できるように、放送や通信の送出側で圧縮音
声のエンコードを行う時に残存させるサブバンドをこの
エンベデットに有利なように選択をしておけば、図１１
に示すように、この圧縮されたソースに効率的なエンベ
デットを行うことができる。

【００９２】例えば、図のように圧縮率を上げる為に隣
接バンドを削除する場合を考える。ＰＳＫの帯域は狭帯
域と言っても圧縮音声のサブバンドよりもはるかに広
い。このため、このような間引きは圧縮率をかせぐため
には有効であるが、エンベデット信号にとってはエラー
レートを大幅に劣化させる。また、非常に小さいレベル
の帯域成分はエンベデット信号を重畳するには効果的で
はない。そのような信号よりも大きなレベルの信号帯域
をある程度の帯域幅がとれるように確保するよう優先的
に残存させるように圧縮時に最適化する。このように圧
縮のエンコード側でエンベデットの為の前処理をするこ
とで、圧縮音声の復調時に必要とされるエンベデット信
号のアルゴリズムの最適化が容易になる。

【００９３】このように、このエンコード、デコード
は、圧縮のフォーマットと非常に相性がよい。エンコー
ドに必要なＦＦＴ情報は、圧縮の際に必要なサブバンド
化により等価の情報が得られる。また変調もこの選択す
るサブバンドの振幅情報そのものを直線変調することで
圧縮信号のままで実行できる。デコードする場合も圧縮
を解凍する際にサブバンドを直接読むことで実行でき、
音声信号に復調するまえに、違法なソフトの再生を制限
できる。

【００９４】また、図１３には、他の実施の形態の音声
情報伝送装置のエンコーダの構成を示す。このエンコー
ダは、ＰＳＫ処理が施されたキャリアを用いることによ
り得られた２次変調情報を非同期で断続的に上記音声情
報に重畳する。

【００９５】入力端子４１から入力された音声入力は、
ＦＦＴ４２によりサブバンド化され、同時刻マスキング
レベル算出部４３により、同時刻でのマスキングレベル
が算出される。このマスキングレベルに従って、エンベ
デット区間決定回路４５がエンベデットデータの重畳さ
れる区間を決定し、決定された区間にエンベデット信号
発生装置４６はエンベデット信号を発生して、ディレイ
回路４４で遅延された音声入力にミキサ４９で重畳さ
れ、出力端子５０から合成音声出力として導出される。
コントローラ４８は、データ入力端子４７を介して入力
された付加情報に応じて、同時刻マスキングレベル算出
回路４３、エンベデット区間決定回路４５及びエンベデ
ット信号発生装置４６の動作を制御する。

【００９６】従来のエンベデット方式の多くは、スペク
トラム拡散を利用した結果、同期をとるために連続で信
号を記録する必要があり、ある程度の一定区間に連続波
を重畳することを原則としてきた。しかしこれは、非常
に音声が微小になる領域にも影響を与え、高音質を目的
とする用途では利用できない一つの原因となってきた。

【００９７】しかし、トレースを目的とする用途では、
検出の装置のコストはあまり問題にはならないから、一
般的なスペクトラム拡散で利用される高速ロックのため
のマッチドフィルタをかなり大規模にすることが可能で
ある。この場合、信号に同期をとったあとで、スペクト
ラム拡散信号が途中で時々、ミュートされても同期はは
ずれないように固定する。そこで、この性質を利用し
て、図１４に示すように、音声信号の特徴に応じたエン
ベデット信号の時分割記録を行うことができる。

【００９８】まず、同時刻マスキングレベル算出回路４
３により、音声の信号にマスキング効果を利用してデー
タが記録できるかどうかの評価を行う。この結果、エン
ベデット区間決定回路４５である一定の区間でこの条件
を最も満たしている領域が検出できたらこれを１つのブ
ロックとしてデータを記録する。このブロックは必ずし
も一つの区間に１つである必要はない。例えば一つの区
間に条件を満たす区間が２つ以上合った場合、２つとも
採用してもよいし、逆に一つもなければ次の区間に持ち
越してもよい。

【００９９】データレートをある程度決めたい場合は、
長い区間のなかで評価を行い、マスキングの効果のある
ブロックの順番を調べ、効果の高い順番にデータを入れ
ていく。

【０１００】各ブロックには、実際のデータとヘッダ、
アドレスなどを記録し、ブロック単位で出てくるデータ
の連結を行う。現実的には、データではない音声信号で
も、誤ってデータとして誤読する場合がある。また、マ
スキングだけを優先すると、キャリアが２つ以上とれな
い区間が選択され、固定の周波数トラップで攻撃された
場合、そのブロックのみが破壊され、データの連続性を
壊す原因になる。したがって利用できるキャリアの数も
このブロック評価には必要である。

【０１０１】具体的には、マスキング効果の得られない
微小な信号の帯域に対しては、この帯域をエンベデット
データが重畳できない無効領域として、図１５に示すよ
うに、ヘッダ情報のエンベデットデータと、サブアドレ
ス１とデータ１からなるエンベデットデータと、サブア
ドレス２とデータ２からなるエンベデットデータとで、
一つのまとまりのエンベデットデータを構成するよう
に、上記無効領域外に連続に、内部同期をとって重畳す
る。

【０１０２】また、図１６に示すように、ヘッダとサブ
アドレス１とデータ１とをひとまとまりのデータブロッ
ク単位のエンベエデットデータとして、ヘッダとサブア
ドレス２とデータ２とからなる他のエンベデットデータ
と区間を分けるように、データブロック単位で重畳す
る。

【０１０３】また、図１７に示すように、ヘッダ、サブ
アドレス、データ及びエンドフラグからなるエンベデッ
トデータを区切ることもできる。この場合には、エンド
フラグによりエンベデットデータの終点を検出すること
ができる。

【０１０４】また、本発明に係る音声情報伝送装置は、
ΣΔ変調により得られた１ビット音声情報に付加情報を
重畳して伝送することもできる。

【０１０５】ΣΔ変調により得られる１ビットオーディ
オデータは、人間の可聴帯域外の周波数帯域上に、図１
８のカーブＡに示すノイズ成分を、カーブＢのように押
し上げる。これに合わせて、エンベデットデータのキャ
リアのレベルをマッピングさせることができる。

【０１０６】すなわち、図１９の（Ａ）に示すような可
聴帯域にまたがったオリジナルのエンベデットデータに
適切な重み係数を掛けて図１９の（Ｂ）に示すように可
聴帯域外の周波数帯域に偏在、すなわちウェイティング
させる。

【０１０７】また、複数のエンベデットデータのキャリ
アの中心周波数を、図２０に示すように、可聴帯域外の
周波数帯域にマッピングさせる。

【０１０８】これらの場合、ＰＳＫのキャリア信号は音
声信号のマスキングレベルに合わせてオンオフするよう
にしてもよい。また、十分な帯域幅がとれること、現実
のノイズシェーパによるノイズが帯域外ではかなり大き
くなることから図２０のように、それに合わせてマピン
グすることで、十分実用になる。スペクトラム拡散の性
質上、信号の記録時のノイズレベル同等の記録レベルで
も拡散率を十分とることで読みとることが可能である。

【０１０９】このとき、単純に小さなエンベデット信号
をこのビットストリームに加算すると、この信号自体か
ら生じるノイズシェーパによるノイズが問題になる。こ
れを防止する方法としては重畳するエンベデット信号を
予め大きなレベルでノイズシェーパをかけ、ビットスト
リーム上で加算する際にレベルを下げることで実現でき
る。また、このような方式をとった場合、上述した信号
のスライスレベルを音声信号から読みとる必要がなくな
り、検出装置の規模が小さくできるメリットがある。

【０１１０】この場合に２０ｋＨｚ以上をどこまで制限
するかで実際の検出感度は決定する。（例えば４８ｋＨ
ｚまであったらコピー禁止とか）そういった意味で、超
高音質なコンテンツがそのままのクオリティで複製され
ることの防止としては十分に機能する。

【０１１１】また、本発明に係る音声情報伝送装置及び
方法では、上記の帯域マッピングしたエンベデット信号
と帯域内の信号を組み合わせることにより、実用上有効
なシステムを実現出来る。

【０１１２】可聴帯域外のコピープロテクトは非常に安
価なデコーダでできるように振幅変調をせずに使い、可
聴帯域内のエンベデット信号は高価な装置で検出する専
用のトレース用にするといった用途に利用できる。

【０１１３】また、本発明に係る音声情報伝送装置及び
方法は、インターネットや衛星方法等を含むあらゆる伝
送系におけるウォーターマークとしても利用できる。

【０１１４】また、本発明に係る記録媒体の実施例とな
るミニディスクやＤＡＴ、次世代の光ディスク等に代表
されるメディア及びコンピュータの記録媒体、例えばＨ
ＤＤでは、上記図１に示したエンコーダによって音声情
報にエンベデットデータを書き込んでいるので、高品位
で、攻撃に強い付加情報の重畳された音声情報を提供す
ることができる。

【０１１５】

【発明の効果】本発明に係る音声情報伝送装置及び方
法、並びに音声情報受信装置及び方法によれば、従来の
方式では実現できなかったほぼ完全な聴感マスキングを
保ったままでの、エンベデット信号の重畳が可能にな
る。また、従来の弱点であったキャリア帯域への帯域制
限フィルタによる違法な攻撃に対して非常に強化され
る。

【０１１６】また、ＭＰＥＧ、ＡＴＲＡＣ、ＡＣ３等の
圧縮音声情報に直接エンデベットデータを重畳できる。
また、上記圧縮音声情報から直接エンベデットデータを
復調できる。このため、圧縮音声情報における安価なエ
ンベデットエンコーダ、デコータが実現できる。

【０１１７】また、次世代の高音質のオーディオのノイ
ズの分布に合わせたエンベデットにより、音質の劣化を
大幅に改善できる。

【０１１８】また、エンベデットデータの重畳区間を時
間的に分割し、微小信号や絶対的に狭帯域で音質を確保
できない領域を汚さないようにコントロールできる。

【０１１９】また、本発明に係る記録媒体は、高品位
で、攻撃に強い付加情報の重畳された音声情報を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音声情報伝送装置及び方法の実施
の形態となる伝送装置を構成するエンコーダの具体例を
示す図である。

【図２】スペクトラム拡散信号の直接拡散方法を説明す
るための図である。

【図３】ＰＳＫ変調方式によるスペクトラム拡散信号の
音声情報への重畳を説明するための図である。

【図４】本発明で用いるマルチキャリアのＰＳＫ変調方
式によるスペクトラム拡散信号の音声情報への重畳の具
体例を説明するための図である。

【図５】本発明で用いるマルチキャリアのＰＳＫ変調方
式によるスペクトラム拡散信号の音声情報への重畳の他
の具体例を説明するための図である。

【図６】本発明で用いるマルチキャリアのＰＳＫ変調方
式によるスペクトラム拡散信号の音声情報への重畳のさ
らに他の具体例を説明するための図である。

【図７】本発明に係る音声情報受信装置及び方法の実施
の形態となる受信装置を構成するデコーダの具体例のブ
ロック図である。

【図８】本発明に係る音声情報受信装置及び方法の実施
の形態となる受信装置を構成するデコーダの他の具体例
のブロック図である。

【図９】圧縮音声にエンベデットデータを重畳するエン
コーダの動作を説明するための図である。

【図１０】圧縮音声に重畳されたエンベデットデータを
復調するデコーダの動作を説明するための図である。

【図１１】圧縮音声にエンベデットデータを重畳する他
のエンコーダの動作を説明するための図である。

【図１２】圧縮音声に重畳されたエンベデットデータを
復調する他のデコーダの動作を説明するための図であ
る。

【図１３】本発明に係る音声情報伝送装置の他の実施の
形態に用いられるエンコーダのブロック図である。

【図１４】上記図１３に示したエンコーダの動作を説明
するための図である。

【図１５】上記図１３に示したエンコーダの連続方式動
作を説明するための図である。

【図１６】上記図１３に示したエンコーダの個別方式動
作を説明するための図である。

【図１７】上記図１３に示したエンコｋーダの他の動作
を説明するための図である。

【図１８】ΣΔ変調による１ビットオーディオデータの
ノイズシェーピングを説明するための図である。

【図１９】上記１ビットオーディオデータにエンベデッ
トデータを重畳する具体例を説明するための図である。

【図２０】上記１ビットオーディオデータにエンベデッ
トデータを重畳する他の具体例を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

７マルチキャリア発生器、８乗算部、９ゲインコ
ントロール部、１０合成部、１１乗算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】付加情報を重畳した音声情報を伝送する
音声情報伝送装置において、上記付加情報を１次変調する１次変調手段と、上記１次変調手段からの１次変調情報に中心周波数の異
なる複数の搬送波を乗算して２次変調情報を生成する２
次変調手段と、上記２次変調手段からの上記２次変調情報を上記音声情
報に重畳する合成手段とを備えることを特徴とする音声
情報伝送装置。
【請求項２】上記音声情報をサブバンドに分け、それ
ぞれのバンドの周波数分析情報を出力する周波数分析手
段と、この周波数分析手段からの周波数分析情報に基づ
いて中心周波数が異なる搬送波を複数発生する搬送波発
生手段と、上記周波数分析手段からの周波数分析情報に
基づいて上記２次変調手段からの２次変調情報の振幅を
制御する振幅制御手段とを備え、この振幅制御手段から
の各出力を上記合成手段がまとめて上記音声情報に重畳
することを特徴とする請求項１記載の音声情報伝送装
置。
【請求項３】上記周波数分析手段からの周波数分析情
報に基づいて、上記搬送波発生手段と、上記振幅制御手
段の少なくとも一方が、音声情報のマスキングレベル内
に収まる２次変調情報を上記合成手段に出力することを
特徴とする請求項２記載の音声情報伝送装置。
【請求項４】上記音声情報が十分に大きいとき、上記
周波数分析手段からの周波数分析情報に基づいて、上記
搬送波発生手段と、上記振幅制御手段の少なくとも一方
は、上記音声情報よりもやや高い周波数の搬送波を用い
た２次変調情報を上記合成手段に出力することを特徴と
する請求項２記載の音声情報伝送装置。
【請求項５】上記周波数分析手段からの周波数分析情
報に基づいて、上記搬送波発生手段と、上記振幅制御手
段の少なくとも一方が、パワーレベルを分散された上記
２次変調情報を上記合成手段に出力することを特徴とす
る請求項２記載の音声情報伝送装置。
【請求項６】上記周波数分析手段からの周波数分析情
報に基づいて、上記搬送波発生手段と、上記振幅制御手
段の少なくとも一方が、周波数軸上でランダムに音声情
報に重畳される上記２次変調情報を上記合成手段に出力
することを特徴とする請求項３記載の音声情報伝送装
置。
【請求項７】上記周波数分析手段からの周波数分析情
報に基づいて、上記搬送波発生手段と、上記振幅制御手
段の少なくとも一方が、所定周期で上記２次変調情報を
上記合成手段に出力することを特徴とする請求項２記載
の音声情報伝送装置。
【請求項８】上記搬送波発生手段と、上記振幅制御手
段の少なくとも一方は、上記２次変調情報がマスキング
レベルを越えてしまう程のレベルの音声情報に対して
は、上記２次変調情報の重畳を禁止することを特徴とす
る請求項２記載の音声情報伝送装置。
【請求項９】上記搬送波発生手段と、上記振幅制御手
段の少なくとも一方は、上記２次変調情報がマスキング
レベルを越えてしまう時間の音声情報に対しては、上記
２次変調情報の重畳を禁止することを特徴とする請求項
２記載の音声情報伝送装置。
【請求項１０】上記搬送波発生手段が発生する複数の
搬送波は、位相切り換え処理が施された搬送波であるこ
とを特徴とする請求項２記載の音声情報伝送装置。
【請求項１１】上記合成手段は、上記位相切り換え処
理が施された搬送波を用いることにより得られた２次変
調情報を非同期で断続的に上記音声情報に重畳すること
を特徴とする請求項１０記載の音声情報伝送装置。
【請求項１２】上記周波数分析手段が出力する上記周
波数分析情報は上記音声情報の各周波数のエンベロープ
であり、このエンベロープに応じて上記振幅制御情報は
上記２次変調情報の振幅を制御することを特徴とする請
求項２記載の音声情報伝送装置。
【請求項１３】上記搬送波発生手段は、上記中心周波
数が異なる複数の搬送波を隣接する搬送波が互いに干渉
しないように発生することを特徴とする請求項２記載の
音声情報伝送装置。
【請求項１４】上記周波数分析手段からの周波数分析
情報に基づいて、上記搬送波発生手段と上記振幅制御手
段は、上記２次変調情報の数と振幅の組み合わせを選択
することを特徴とする請求項２記載の音声情報伝送装
置。
【請求項１５】付加情報を圧縮音声情報に重畳して伝
送する音声情報伝送装置において、入力される音声情報をサブバンドに分ける周波数分析手
段と、上記周波数分析手段が上記音声情報をサブバンドに分け
るときのバンド割り当て情報を用いて上記サブバンドか
ら、所定の周波数帯域幅とレベルが確保できるサブバン
ドを選択するサブバンド選択手段とを備え、上記周波数分析手段からのサブバンド又は上記サブバン
ド選択手段が選択したサブバンドに付加情報を重畳する
ことを特徴とする音声情報伝送装置。
【請求項１６】上記サブバンド選択手段は、マスキン
グ効果の高いサブバンドを選択することを特徴とする請
求項１５記載の音声情報伝送装置。
【請求項１７】上記周波数分析手段からのサブバンド
のうち、マスキング効果の高いサブバンドにリニア領域
で上記付加情報を重畳してから、上記サブバンド選択手
段が上記付加情報が重畳されたサブバンドを選択するこ
とを特徴とする請求項１５記載の音声情報伝送装置。
【請求項１８】 ΣΔ変調により得られた１ビット音声
情報に付加情報を重畳して伝送する音声情報伝送装置に
おいて、上記付加情報を１次変調した１次変調情報に２次変調を
施して得た２次変調情報を、上記１ビット音声情報の周
波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数帯域に付加すること
を特徴とする音声情報伝送装置。
【請求項１９】上記２次変調情報を、上記１ビット音
声情報の周波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数帯域に偏
在させることを特徴とする請求項１８記載の音声情報伝
送装置。
【請求項２０】上記２次変調情報は中心周波数が異な
る複数の搬送波を上記１次変調情報に乗算して得、それ
ぞれの中心周波数を上記可聴帯域外の雑音周波数帯域に
位置させることを特徴とする請求項１８記載の音声情報
伝送装置。
【請求項２１】付加情報を重畳して伝送されてきた音
声情報を受信する音声情報受信装置において、上記音声情報から複数の搬送波周波数付近の帯域を抽出
する帯域抽出手段と、上記帯域抽出手段が抽出した帯域に対して疑似ランダム
信号を乗算して複数の乗算結果を出力する乗算手段と、上記乗算手段からの複数の乗算結果を所定期間だけ累積
加算する累積加算手段とを備えることを特徴とする音声
情報受信装置。
【請求項２２】上記付加情報の重畳が不可である上記
音声情報のサブバンドを検出する周波数分析手段を備
え、上記累積加算手段は上記周波数分析手段が検出した
サブバンドの累積加算値を除去することを特徴とする請
求項２１記載の音声情報受信装置。
【請求項２３】付加情報を重畳した音声情報を伝送す
る音声情報伝送方法において、上記付加情報を１次変調する１次変調工程と、上記１次変調工程からの１次変調情報に中心周波数の異
なる複数の搬送波を乗算して２次変調情報を生成する２
次変調工程と、上記２次変調工程からの上記２次変調情報を上記音声情
報に重畳する合成工程とを備えることを特徴とする音声
情報伝送方法。
【請求項２４】上記音声情報をサブバンドに分け、そ
れぞれのバンドの周波数分析情報を出力する周波数分析
工程と、この周波数分析工程からの周波数分析情報に基
づいて中心周波数が異なる搬送波を複数発生する搬送波
発生工程と、上記周波数分析工程からの周波数分析情報
に基づいて上記２次変調工程からの２次変調情報の振幅
を制御する振幅制御工程とを備え、この振幅制御工程か
らの各出力を上記合成工程がまとめて上記音声情報に重
畳することを特徴とする請求項２３記載の音声情報伝送
方法。
【請求項２５】付加情報を圧縮音声情報に重畳して伝
送する音声情報伝送方法において、入力される音声情報をサブバンドに分ける周波数分析工
程と、上記周波数分析工程が上記音声情報をサブバンドに分け
るときのバンド割り当て情報を用いて上記サブバンドか
ら、所定の周波数帯域幅とレベルが確保できるサブバン
ドを選択するサブバンド選択工程と、上記サブバンド選択工程が選択したサブバンドに付加情
報を重畳する合成工程とを備えることを特徴とする音声
情報伝送装置。
【請求項２６】 ΣΔ変調により得られた１ビット音声
情報に付加情報を重畳して伝送する音声情報伝送方法に
おいて、上記付加情報を１次変調した１次変調情報に２次変調を
施して得た２次変調情報を、上記１ビット音声情報の周
波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数帯域に付加すること
を特徴とする音声情報伝送方法。
【請求項２７】付加情報を重畳して伝送されてきた音
声情報を受信する音声情報受信方法において、上記音声情報から複数の搬送波周波数付近の帯域を抽出
する帯域抽出工程と、上記帯域抽出工程が抽出した帯域に対して疑似ランダム
信号を乗算して複数の乗算結果を出力する乗算工程と、上記乗算工程からの複数の乗算結果を所定期間だけ累積
加算する累積加算工程とを備えることを特徴とする音声
情報受信方法。
【請求項２８】付加情報を重畳した音声情報を記録し
ている記録媒体において、上記付加情報を１次変調して得た１次変調情報に中心周
波数の異なる複数の搬送波を乗算して生成した２次変調
情報を、上記音声情報に重畳して記録してなることを特
徴とする記録媒体。
【請求項２９】付加情報を重畳した圧縮音声情報を記
録している記録媒体において、入力される音声情報をサブバンドに分けるときのバンド
割り当て情報を用いて上記サブバンドから、所定の周波
数帯域幅とレベルが確保できるサブバンドを選択し、こ
のサブバンドに付加情報を重畳して記録してなることを
特徴とする記録媒体。
【請求項３０】 ΣΔ変調により得られた１ビット音声
情報に付加情報を重畳して記録している記録媒体におい
て、上記付加情報を１次変調した１次変調情報に２次変調を
施して得た２次変調情報を、上記１ビット音声情報の周
波数軸上の可聴帯域外の雑音周波数帯域に付加して記録
していることを特徴とする記録媒体。