JPS5999830A - Transmission system of digital sound signal - Google Patents

Transmission system of digital sound signal

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JPS5999830A
JPS5999830A JP20860882A JP20860882A JPS5999830A JP S5999830 A JPS5999830 A JP S5999830A JP 20860882 A JP20860882 A JP 20860882A JP 20860882 A JP20860882 A JP 20860882A JP S5999830 A JPS5999830 A JP S5999830A
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level
signal
bit
circuit
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Naoki Kawai
直樹 河合
Takehiko Yoshino
吉野 武彦
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Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce noise due to a bit error by detecting the maximum and minimum value of the amplitude of a sound signal included in a section of a constant length and transmitting the signal while specifying the range of level of the sound signal. CONSTITUTION:A signal input is given to an input terminal of a multiplex circuit 13 as a data signal via N-sample delay circuits 11, 12. Further, a data signal input is supplied also to a maximum level latch circuit 14 to hold the maximum level of the sound signal during N-sample period. The range of the level is discriminated 15, the result is given to an error correction coding circuit 16 for applying the coding of error correction of the range bit and the data signal is multiplexed 13 and transmitted. On the other hand, the range bit is extracted 21 from the data signal at the receiving side and error correction/ detection 22 is applied, then the range output is supplied to a range limit circuit 23 so as to limit the signal output level to the signal input within the range. Then, noise due to bit error is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デジタル音声信号をビット誤りのある通信路
および伝送媒体を介して再生するにあたつて、ビット誤
りによる雑音量を低減するようにしたデジタル音声伝送
方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital audio transmission system that reduces the amount of noise caused by bit errors when reproducing digital audio signals via a communication channel and transmission medium that have bit errors. It is something.

一般にアナログ量を祝号化しデジタル量に変換する場合
、量子化ステップが全レベルで均一であるLL H符号
化方式と、量子化ステップが信号レベルにより均一でな
い圧伸符号化方式(非直線符号化、f1式)との2つに
分けられる。さらに圧伸符号化方式には、圧伸に関する
情報を毎サンプリングごとに送るド[時圧伸勾・号化方
式と、−定の時間間隔ごとに上伸の↑fif報を送る準
瞬時圧伸符号化方式第1図ないし第、?図L 、これら
各符号化方式について、入出力レベルと量子化レベルと
の関係を示す。
Generally, when converting analog quantities into digital quantities, there are two methods: LL H encoding, in which the quantization steps are uniform at all levels, and companding encoding, in which the quantization steps are not uniform depending on the signal level (non-linear encoding). , f1 formula). Furthermore, there are two types of companding coding methods: a temporal companding coding method that sends information regarding companding at every sampling, and a quasi-instantaneous companding method that sends information about upcompression at regular time intervals. Encoding method Figure 1 to Figure 1? Figure L shows the relationship between the input/output level and the quantization level for each of these encoding methods.

直線符号化方式は、第1図の/クビット泊線句υ・化の
例に見られるように、入出力レベルとkl子什レベルと
は全レベルにおいて線形の関係にある。
In the linear encoding method, as seen in the example of the /kbittobar line phrase υ· in FIG. 1, there is a linear relationship between the input/output level and the kl child level at all levels.

この方式では7H(子化ステップが均一であるから、圧
伸符号化方式のように、信号レベルの大きな変動により
量f化ステップが変化して、量子化雑音が聴感−L目立
つ息づき現象を起すこともなく、純粋な高品質の音声か
得られる。
In this method, the 7H (subset step is uniform, so unlike the companding coding method, the amount f step changes due to large fluctuations in the signal level, and the quantization noise causes a breathing phenomenon that is noticeable in the auditory sense.) You'll get pure, high-quality audio without any hassle.

瞬時圧伸符号化方式は第2図鴬り5=示す/り→/Jピ
ッ)[時圧伸の例のように、入出力レベルが小さいとき
は量子化ステップを小さくシ、逆に入出力レベルが大き
いときは量子化ステップを大きくして符号化する方式で
ある。・二の方式では、入出力レベルに応じて量ト化ス
テップは数段階に分かれるので、入出力レベルとh)予
信レベルとの関係は折線となる。信号のレベルが大きい
場合には、Rk子化ステップが大きくても、聴感上、量
子化雑音は気にならないという性質を利用して伝送ビッ
ト数を直線ね号化方式よりも減らすことができる。
The instantaneous companding encoding method is shown in Figure 2. When the level is large, the quantization step is increased and encoding is performed. - In the second method, the quantity conversion step is divided into several stages depending on the input/output level, so the relationship between the input/output level and h) prediction level is a broken line. When the level of the signal is large, the number of transmission bits can be reduced compared to the linear coding method by utilizing the property that quantization noise is not noticeable to the auditory sense even if the Rk conversion step is large.

第、!図に示す/ノビソトの瞬時圧伸方式の例では、J
ビット多い/!7ビツトの直線符号化方式に近い音質が
得られる。
No.! In the example of / Novisoto's instant companding method shown in the figure, J
Too many bits/! Sound quality close to that of the 7-bit linear encoding system can be obtained.

準瞬時圧伸符号化方式は、第3図に示ず/クー+10ビ
ット準討時圧伸の例のように入出力レベルと量子化レベ
ルとの関係は、量子化ステップの異なる、Sつに分かれ
たスケール匈■〜■で表わされる。
The quasi-instantaneous companding encoding method is not shown in Fig. 3. As shown in the example of /ku + 10-bit quasi-instantaneous companding, the relationship between the input/output level and the quantization level is divided into S types with different quantization steps. It is represented by a divided scale 匈■~■.

これら5つのスケールの中で、使用すべきスケールを決
定するために番よ、一定の期間の中での最大の入出力レ
ベルを表わせるスラー−ルを選択する。
To determine which scale to use among these five scales, select the slur that represents the maximum input/output level within a certain period of time.

準瞬時圧伸符号化方式を実施する準一時圧伸符号器の一
例の借成を第り図に示ず。この例では、ザンブリュ・グ
周波数を3コKEy、とじ、伸延器/において、?コザ
ンブル(/ ms )だけデ・−夕信号入力を伸延さゼ
ると共に、スラール選択回路コでは3.2サンプルの期
間の中で使用するスケールを決定し、そのスラー/I/
を表わすレンジビット?1lJ−サンプルの期間ニア回
だ番:I出力し゛C伝送する。このレンジビット出力に
応じて選択されたレンジで、圧縮回路3において/4’
 −) 70ビツトの圧縮が行なわれ、そのIT:。
An example of a quasi-instantaneous companding encoder implementing the quasi-instantaneous companding encoding method is not shown in FIG. In this example, the Zanbruge frequency is set to 3 KEy, the binding, the distractor/? At the same time, the slur selection circuit determines the scale to be used within the 3.2 sample period and extends the data signal input by 3.2 samples (/ms).
range bit that represents? 1lJ-sample period Nearest number: I output and C transmit. /4' in the compression circuit 3 in the range selected according to this range bit output.
-) 70 bit compression is performed and its IT:.

線出力を遅延器lで3.2サンプル遅延させてがら化け
出力として伝送する。このように圧伸の情報であるレン
ジビットは毎サンプA・ごとに送らス、一定期間に7回
伝送するのみでよいから、圧伸情報の伝送fflを非常
に少なくできる。したがって、第3図の/<7→/θビ
ット準瞬時圧伸の例では直線符号化方式の/ダビットに
相当する入出力レベルを10ビツトの量子化レベルで表
わしており、圧伸情報を除けば、伝送ビット数をlビッ
ト減らすことができる。ここで、3つのスケールを表わ
すためにはレンジビットとしては3ビット必要なので、
[E伸情報を含む正確な伝送ビット数はlサンプル当り
約/θ。lビットである。このように準瞬時圧伸符号化
方式は伝送容量に制限がある場合にすぐれた方式である
The line output is delayed by 3.2 samples using a delay device 1 and transmitted as a garbled output. In this way, the range bit, which is the companding information, needs to be sent for every sample A, and only needs to be transmitted seven times in a fixed period, so that the transmission ffl of the companding information can be extremely reduced. Therefore, in the example of quasi-instantaneous companding of /<7→/θ bits in Figure 3, the input/output level corresponding to /dabit in the linear encoding system is expressed as a 10-bit quantization level, and the companding information is excluded. For example, the number of transmission bits can be reduced by l bits. Here, in order to represent the three scales, three bits are required as range bits, so
[The exact number of transmitted bits including E-expansion information is approximately /θ per l sample. It is l bit. As described above, the quasi-instantaneous companding coding method is an excellent method when there is a limit on transmission capacity.

これら、?種類の符号化方式において、ビット誤りによ
る雑音について比較すると、直線および訳詩圧伸符号化
方式では、ビット誤りが起きた場合に、人出力レベルの
全範囲にわたり誤差が生じることになる。例えばMSB
(殻上位ビット)に近いビットが誤まると、大きな雑音
として聞こえる。
these,? Comparing the noise caused by bit errors among different types of encoding systems, in the linear and transverse companding encoding systems, when a bit error occurs, errors occur over the entire range of human output levels. For example, MSB
If a bit close to (upper bit of the shell) is incorrect, it will be heard as loud noise.

これに対して、鵡一時圧伸方式では、ビット誤りが起き
た場合にレンジビットが誤まらない限り、誤差は使用し
ているレンジの範囲に制限される。
On the other hand, in the instant companding method, if a bit error occurs, the error is limited to the range in use unless the range bit is incorrect.

したがって、入出力レベルが小さい場合には、ピッ)&
りによる雑音も相対的に小さく制限される。
Therefore, if the input/output level is small,
The noise caused by the noise is also limited to a relatively small amount.

すなわら、準瞬時圧伸符号化方式はビット誤りによる雑
音を低減させることのできるすぐれた特徴を持つ。
In other words, the quasi-instantaneous companding coding system has an excellent feature of reducing noise caused by bit errors.

そこで、本発明の目的は、準一時圧伸符号化方式の原理
の一部を適切に応用して、直線符号化方式および瞬時圧
伸符号化方式においても、ビット誤りによる雑音を低減
でさるようにしたデジタノシ音席稈送方式を提供するこ
とにある。
Therefore, an object of the present invention is to appropriately apply part of the principles of the semi-temporary companding coding method to reduce noise caused by bit errors even in the linear coding method and the instantaneous companding coding method. The purpose of the present invention is to provide a digital sound seat culm feeding system.

かかる目的を達成するために、本発明は、音声信号をそ
の振幅に対応しまたデジタル信号に変換し−C伝送する
にあたり、前記’if声信呼信号め所定の期間毎に区切
り、その期間に含まれる音声信号の振幅の最高値、また
は者高値と最低値を検出し、その検出出力に応じて、前
記音声信号のレベル範囲を特定し、その特定されたレベ
ル範囲を指示する指標信号を、当該レベル範囲において
変換されたデジタル信号に前記期間毎にイ(]1.7て
伝送することを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention provides that when a voice signal is converted into a digital signal corresponding to its amplitude and transmitted, the 'if voice call signal is divided into predetermined periods and Detecting the highest value, or the highest value and lowest value, of the amplitude of the included audio signal, specifying the level range of the audio signal according to the detection output, and providing an index signal indicating the specified level range, The present invention is characterized in that the digital signal converted in the level range is transmitted at a rate of 1.7 for each period.

準肘時圧伸右号化方式のビット誤りによる鉢合を低減さ
せる原理は、レンジビラトラ一定期間ごとに伝送してビ
ット護りの生じる範囲を特定のスケールに制限すること
によって誤差を小ざくしていることを存する。
The principle of reducing errors caused by bit errors in the quasi-companding/right-encoding method is to reduce errors by transmitting range information at regular intervals and limiting the range in which bit protection occurs to a specific scale. That is true.

本発明では!=記原理を直線および瞬時符号化方式に応
用し、ビット誤りによる雑音を低減させる効果を得る。
In this invention! By applying the = principle to linear and instantaneous encoding systems, we obtain the effect of reducing noise due to bit errors.

以下に回向を8照して本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the following sections.

本発明の原理であるレンジの設定を第3−図について説
明する。ここでレンジと称するのは、入出力レベルをい
くつかの部分C4−分けた、特定のレベル範囲を意、味
するものとする。もしビット誤りが生じてもレンジで示
されたレベル範囲外であれば完全に抑圧され、起りによ
る誤差はそのスケール内に制限される。
The setting of the range, which is the principle of the present invention, will be explained with reference to FIG. Here, the term "range" refers to a specific level range in which the input/output level is divided into several parts C4. Even if a bit error occurs, if it is outside the level range indicated by the range, it will be completely suppressed, and the resulting error will be limited to within that scale.

l〜ンジビット谷全発生せる回路構成の一例を第6図に
示す。ここでは、信号入力をNサンプル遅延回路//お
よび7.2を介して多重回路/3の一方の入力端子父に
データ信号として供給すると共に、データ信号人力遵最
犬レベルラッチ回路/りにも供給レ−(、N個のサンプ
ル期間中の音声信号の最大レベルを保持する。そしてこ
の最大レベルが納まるレンジをレンジ判定回路/!fで
判定し、その判定結果を表わすレンジビットを誤り訂正
ね号化回路/乙に供給し、ここでレンジビットに誤り訂
正の符号化を施してから、多重回路/3の他方の入力端
子に供給してデータ信号に多重し、その多重倍′;:5
.を伝送する。
FIG. 6 shows an example of a circuit configuration for generating all of the bit valleys. Here, the signal input is supplied as a data signal to one input terminal of the multiplex circuit /3 via the N sample delay circuit and 7. The maximum level of the audio signal during the N sampling periods is determined by the range determination circuit/!f, and the range bit representing the determination result is corrected. The range bits are supplied to the encoding circuit/B, where the range bits are encoded for error correction, and then supplied to the other input terminal of the multiplexer circuit/3 to be multiplexed into the data signal.
.. to transmit.

受信側では、第7ツ・1に示すように、レンジビット抽
出回路、2/によりデータ信号入力からレンジビットを
抽出し、次いで誤り訂正・L〜出回路Iによりレンジビ
ットについでのJ(りの訂正と検出1− rj“なった
後、得られ1:レンジ高力を・レンジ制限回路3に供給
し、ここで化け入力に対する信号出力レベルをそのレン
ジの範囲に制限する。ここでは、ビット誤りにより生じ
る雑音も、このレンジの範囲内に抑圧されるので、雑音
が低減される。
On the receiving side, as shown in Part 7.1, the range bit extraction circuit 2/ extracts the range bit from the data signal input, and then the error correction/L~output circuit I extracts the range bit from the range bit. After correction and detection of 1-rj, the obtained 1: range high power is supplied to the range limiting circuit 3, which limits the signal output level for the distorted input to that range.Here, the bit Noise caused by errors is also suppressed within this range, thereby reducing the noise.

本発明の第1実施例を第g図に示す。この例は本発明を
//−ピッL直線符号化方式に適用し7.二ものであり
、レンジは全入出力レベル範囲(フルスケール)の//
Ωnの(n+/)レンジ(本例ではn−θ、/、、2.
.?、 lIの5レンジ)に分けている。
A first embodiment of the present invention is shown in FIG. g. This example applies the present invention to the //-piL linear encoding method.7. The range is the entire input/output level range (full scale).
(n+/) range of Ωn (in this example, n-θ, /, 2.
.. ? , 5 ranges of lI).

このようなレンジビットを発生させる構成の一例を第q
IJに示す。ここではサンプリング周波数は41g K
Uzの揚台であり、タgサンプル期間(/m11)の中
で最大レベルをラッチし、そのラッチされたレベル範囲
外てこの期間のレンジを選定する。コノ例では、ステレ
オなどの二チャンネルを構成しており、L側およぶR’
j舅の各データ信号入力を各チャンネルにおける何サン
プル遅延器J/ Lと3.2Lおよび3/ Rと3.2
Rを介して多重回路33に供給すると共に、最大レベル
ラッチ回路37/Lおよび3’7−Rにもそれぞれ/J
%給する。最大レベルラッチ回路39 Lおよび3’+
Rで(ま、ぞれぞJLStI&サンプル中での最大レベ
ル荀保持し、それらラッチ出力をレンジ判定回路3.!
iLおよび、?、t Rに供給して、その最大レベルの
納まるレンジをIJ定覆る。このようにして判定された
一チャンネルのレンジビットをハミング回路3Aに供給
して、ハミング(7+ 3)符号により符号化し、以て
誤りに対して強力な保護を施万−0次いで、その符号化
出力を多重■1路33に供給し、ここで両チャンネルの
データ信号にハミング符号化レンジビットP多重して取
り出し、伝送する。
An example of a configuration that generates such a range bit is
Shown in IJ. Here the sampling frequency is 41gK
It is a platform for Uz, latches the maximum level in the tag sample period (/m11), and selects a range for the period outside the latched level range. In this example, two channels such as stereo are configured, and the L side and R'
How many samples in each data signal input in each channel delayer J/L and 3.2L and 3/R and 3.2
It is supplied to the multiplex circuit 33 via R, and also to the maximum level latch circuits 37/L and 3'7-R, respectively.
% pay. Maximum level latch circuit 39 L and 3'+
R (well, each JLStI & the maximum level in the sample is held) and their latch outputs are sent to the range judgment circuit 3.!
iL and? , tR, and IJ constant covers the range in which the maximum level falls. The range bit of one channel determined in this way is supplied to the Hamming circuit 3A and encoded using a Hamming (7+3) code, thereby providing strong protection against errors. The output is supplied to a multiplexer (1) path 33, where the data signals of both channels are multiplexed with Hamming encoded range bits P, taken out, and transmitted.

この第1実施例におけるレンジは、全入出力レベル範囲
の//−4”(n: 0./、、2.+?−)で設定さ
れており、入出力レベルが小さくなるほど、レンジは集
中し、その範囲は狭くなる。この方式は次の3つの理由
から通常の音声信号の伝送には有効である。
The range in this first embodiment is set to ±4" (n: 0./, 2.+?-) of the entire input/output level range, and the smaller the input/output level, the more concentrated the range is. However, the range becomes narrower.This method is effective for transmitting ordinary audio signals for the following three reasons.

(1)音声信号の瞬時値の確率分布は、一般に、負の指
数分布で表わされる。すなわち、信号レベルが大きくな
るごとにその発生確率は低くなる。
(1) The probability distribution of instantaneous values of audio signals is generally represented by a negative exponential distribution. That is, the probability of occurrence decreases as the signal level increases.

(2)  音声を収録する場合、通常はコθ〜JOdB
のピークマージンを設定するので、信号レベルの多くは
低いレベルに集中している。
(2) When recording audio, usually θ~JOdB
Since the peak margin is set, many of the signal levels are concentrated at low levels.

(3)雑音は信号レベルが小さい場合、信号にマスクさ
れず、聴感上検知されやすい性質がある。
(3) When the signal level of noise is low, it is not masked by the signal and is easily detected audibly.

以上の理由により、信号レベルが小さい部分でレンジを
狭く分けた方が、雑音低減の点で効果が一層大きい。
For the above reasons, it is more effective in terms of noise reduction to divide the range narrowly in parts where the signal level is low.

次に、受信側におけ・る雑音抑圧回路の構成の一例を示
す。まず、データ入力信号の課り訂正と検出を第1誤り
訂正検出回路q/で行なってから、レンジビット抽出回
路グーによりレンジビットを抽出する。その抽出レンジ
ビットに対して、レンジビット誤り訂正・検出回路Qに
おいてレンジビット自身の誤り訂正・検出を行う。次に
、この回路ダ3からの正しいレンジ出力をレンジ制限回
路411に供給し、回路1if/からの正しいデータ信
号の信号レベルをそのレンジの範囲内に制限する。それ
により、ビット練りによる雑音は抑圧され、雑音低減効
果が生じる。
Next, an example of the configuration of a noise suppression circuit on the receiving side will be shown. First, the data input signal is subjected to correction and detection by the first error correction detection circuit q/, and then the range bit is extracted by the range bit extraction circuit q/. For the extracted range bits, a range bit error correction/detection circuit Q performs error correction/detection of the range bits themselves. The correct range output from circuit DA 3 is then supplied to range limiting circuit 411 to limit the signal level of the correct data signal from circuit 1if/ to within that range. As a result, noise caused by bit manipulation is suppressed, resulting in a noise reduction effect.

この方式のもう7つの利点は、レンジビットの情報から
上位7〜gビットを確定できる可能性があり、レンジ制
限回路件からの出力を第−誤り訂正・検出回路9.8′
に供給することにJ:つて、残りの下位ビットに対し再
度訳り訂正・検出を行ってデータ信号出力を得ることに
よって、誤り訂正効果を一層挙げることができることで
ある。
Another advantage of this method is that it is possible to determine the upper 7 to g bits from the range bit information, and the output from the range limiting circuit is transferred to the error correction/detection circuit 9.8'.
By correcting and detecting the remaining lower bits again to obtain a data signal output, the error correction effect can be further improved.

本発明の第2実施例を第1/図に示す。この例では、レ
ンジの分割点を全入出力レベルの等分点n/S(n:/
、2,3.ダ・・・、S:分割数、すなわちレンジ数)
に設定している。かかるレンジの分割方式は、信号レベ
ルの瞬時値の確率分布が信号レベルの小さい部分に集中
していない場合に特に有効である。例えば、音声信号が
アナログ領域で既に圧縮されており、小信号レベルが増
幅されている場合がある。特に、アナログ信号における
雑音低減効果装置ではこのような圧縮を行なっている。
A second embodiment of the invention is shown in Figure 1/. In this example, the range dividing point is the equal dividing point n/S (n:/
, 2, 3. Da..., S: number of divisions, i.e. number of ranges)
It is set to . Such a range division method is particularly effective when the probability distribution of instantaneous values of the signal level is not concentrated in a small portion of the signal level. For example, the audio signal may already be compressed in the analog domain and the small signal level may be amplified. Particularly, noise reduction effect devices for analog signals perform such compression.

また、音声収録の際にリミッタなどを用いた場合にも平
均信号レベルは高くなる。このように、レンジの設定を
全入出力レベル範囲に均等に配分するのが有効となる場
合もある。
Furthermore, the average signal level also increases when a limiter or the like is used during audio recording. In this way, it may be effective to distribute range settings evenly over the entire input/output level range.

この方式による受信側の雑音を抑圧する回路の構成の一
例を第7.2図に示す。ここで、データ係号入力をレン
ジビット抽出回路S/に供給してレンジビット?抽出し
、そのレンジビット出力をレンジビット誤り訂正・検出
回路タコに供給し、ここでレンジビットの誤vIT正・
検出を行う。他方、データ信号入力を上位3ビツト抽出
回路S3にも供給してそのデータ信号の上位3ビツトを
抽出する。これらレンジビットと信号の上位3ビツトと
を比較回路3tlに供給して両者を比較する。そして信
号のレベルがレンジビットで示されるレベル範囲を越え
ている場合には、データ信号補間回路Sりに通して得た
補間信号をスイッチ56により造択してデータ信号出力
とする。逆に、データ信号のレベルがレンジビットで示
されるレベルの範囲内であれば、そのままのデータ信号
入力をスイッチ56で選択してデータ信号出力とする。
An example of the configuration of a circuit for suppressing noise on the receiving side using this method is shown in FIG. 7.2. Here, the data coefficient input is supplied to the range bit extraction circuit S/ to obtain the range bit? The range bit output is supplied to the range bit error correction/detection circuit tacho, which detects the range bit error vIT correct/
Perform detection. On the other hand, the data signal input is also supplied to the upper 3 bit extraction circuit S3 to extract the upper 3 bits of the data signal. These range bits and the upper three bits of the signal are supplied to a comparison circuit 3tl to compare them. If the signal level exceeds the level range indicated by the range bit, the interpolated signal obtained by passing through the data signal interpolation circuit S is selected by the switch 56 and output as a data signal. Conversely, if the level of the data signal is within the level range indicated by the range bit, the switch 56 selects the data signal input as it is and outputs the data signal.

このようにすると、ビット誤りによる雑音は、レンジビ
ットで示されるレベル範「汀に制限され、雑音を低減す
ることができる。
In this way, noise due to bit errors is limited to the level range indicated by the range bit, and the noise can be reduced.

本発明の第3実施(・」を第73図に示す。この例では
、レベルの分割点を全入出力レベルの等分点に設定して
おり、分割点間も1つのレンジとしている0丁なわちS
n/ SOm/ S(n : / p −2t J ・
” pm:0./、2・・・、s:分割数)の全ての組
合わせをレンジとして区別している。
The third embodiment of the present invention is shown in FIG. Namely S
n/SOm/S(n:/p-2t J ・
"pm: 0./, 2..., s: number of divisions) are distinguished as ranges.

先に示した第1および第コ実施例の場合には、信号レベ
ルが大きいと、広いレベル範囲のレンジを用いることに
なり、雑音も相対的に大きくなる。
In the case of the first and second embodiments shown above, when the signal level is large, a wide level range is used, and the noise becomes relatively large.

しかし、この第3実施例では、信号レベルが大きくとも
、信号のレベル変動が小さければ、狭いレベル範囲のレ
ンジを用いることができ、ビット誤りにより生じる誤差
は狭いレベル範囲に制限されるので、雑2音をざらに減
らすことができる。音声信号は、通常、低い周波数で振
幅の大きい基本波に高い周波数で振Φ1.1の小さい高
調波成分が加わって形成されていることが多い。したが
って、この例のようにレンジを多くの区間に分割してマ
ルチレンジとすることにより、音申信号の雑音低減効果
をさらに増すことができる。
However, in this third embodiment, even if the signal level is large, a narrow level range can be used as long as the signal level fluctuation is small, and errors caused by bit errors are limited to a narrow level range. 2 sounds can be roughly reduced. An audio signal is usually formed by adding a harmonic component having a small amplitude Φ1.1 at a high frequency to a fundamental wave having a large amplitude at a low frequency. Therefore, by dividing the range into many sections to create a multi-range as in this example, it is possible to further increase the noise reduction effect of the sound signal.

この方式における受信側の雑音抑圧回路の楯7成の一例
を第1ダ図に示す。ここで、データ信号入力をレンジビ
ット抽出回路乙lに供給してレンジビットを抽出Tる。
An example of the structure of the shield 7 of the noise suppression circuit on the receiving side in this system is shown in FIG. Here, the data signal input is supplied to the range bit extraction circuit B1 to extract the range bit.

その抽出レンジビットをレンジビット「Iり訂正・検出
回路62に供給してレンジビットの腔り訂正・検出ひ行
う。他方、データ信号入力を−に1位3ビツト抽出回路
63に供給して、そのデータ信号中の」ユリ3ビットを
JilJ出する。上述したレンジビットで示される上位
レベルおよび下位レベルとデータ信号の上位3ビツトを
それぞれ上位および下位レベル比較回路&4tおよび6
j−を供給して、それぞれ、レンジビット中の−F位リ
レベル信号中の上位3ビツト、およびレンジビット中の
下位レベルと信号中の上位3ビツトを比較する。これら
比較回路評および6.3′の比較出力をオアゲー) 4
A f介してスイッチ乙γの制御端子に供給し、データ
信号のレベルがレンジビットで示される上下のレベル範
囲を越えている場合には、データ信号を補間回路6gに
通して得た補間信号をスイッチA7により選択する。逆
に、データ信号のレベルが上下のレベル範囲内にあれば
、そのままの信号分スィッチ67で選択する。このよう
にすると、ビット誤りによる雑音は、レンジビットで示
される上下のレベル範囲に制限され、雑音は効果的に減
ることになる。この例では、レンジの数が増えるため、
レンジビット数も増えるが、たかだかl−コピ゛ント程
度の増加であって、全体の伝送ビット数から考えると極
くわずかの増加にすぎない。
The extracted range bit is supplied to the range bit correction/detection circuit 62 to correct and detect the range bit. On the other hand, the data signal input is supplied to the 1st and 3rd bit extraction circuit 63. The 3 bits in the data signal are output. The upper level and lower level indicated by the range bit mentioned above and the upper 3 bits of the data signal are connected to the upper and lower level comparison circuits &4t and 6, respectively.
j- is supplied to compare the upper 3 bits of the -F level relevel signal among the range bits, and the lower level of the range bit and the upper 3 bits of the signal, respectively. Or game these comparison circuit reviews and the comparison output of 6.3') 4
If the level of the data signal exceeds the upper and lower level range indicated by the range bit, the interpolated signal obtained by passing the data signal through the interpolation circuit 6g is output. Select by switch A7. Conversely, if the level of the data signal is within the upper and lower level ranges, the signal is selected by the switch 67 as is. In this way, noise due to bit errors is limited to the upper and lower level ranges indicated by the range bits, and the noise is effectively reduced. In this example, as the number of ranges increases,
Although the number of range bits also increases, the increase is at most about 1-copy, and is only a very small increase when considering the total number of transmission bits.

以上の実施例で示したように\レンジビットをも伝送す
ると、ビット誤りによる雑音を低減することができる。
As shown in the above embodiments, if \range bits are also transmitted, noise due to bit errors can be reduced.

その効果は信号の性質やレンジビットの伝送間隔などに
より変わるが、量子化ビットの上位3ビツトに変化を与
える程度の信号ピーク値がほとんど出現しなかったと仮
定すると、レンジビラトラ送らなかった場合に較べて、
計算上、/l dBB10雑音改善効果が得られる。
The effect varies depending on the nature of the signal and the range bit transmission interval, but assuming that there are almost no signal peak values that change the upper 3 bits of the quantization bits, the effect will be lower than when the range bit is not sent. ,
Calculationally, a noise improvement effect of /l dBB10 can be obtained.

以上から門らかなように、本発明を実施することにより
、ビット誤りのある通信路および伝送媒体を通して音声
信号を伝送する場合に、一定期間中の信号の存在するレ
ベル範囲を示すレンジビットを、要すれば、このレンジ
ビットに対してli)訂正効果の大きい符号化を施して
、伝送し、ビット誤りによる雑音を、そのレンジ内に制
限することにより、雑音を低減する効果を挙げることが
できる。
As can be seen from the above, by implementing the present invention, when transmitting an audio signal through a communication path and transmission medium with bit errors, the range bit indicating the level range in which the signal exists during a certain period can be In short, by applying li) coding with a large correction effect to this range bit and transmitting it, and limiting the noise caused by bit errors to within that range, it is possible to reduce the noise. .

第1の実施例では、レンジを全入出力レベル範囲の//
、2” (n : 0./、2.J=)と定めているの
で、信号レベルが小さいほどレンジが狭くナリ、従ッテ
、信号レベルが小さい場合にビットy4りによる雑音は
急に少なくなる。この方式は音声信号が小さいレベルに
集中している性質を使っており、通常の音声信号に対し
て雑音低減効果が大きい。
In the first embodiment, the range is the entire input/output level range.
, 2" (n: 0./, 2.J=), so the smaller the signal level, the narrower the range. When the signal level is small, the noise due to bit y4 suddenly decreases. This method uses the property that audio signals are concentrated at a small level, and has a large noise reduction effect on normal audio signals.

第2の実施例では、レンジを全入出力レベル範囲のn/
S(n:l、2,3PII・・・、S:分割数)とし、
レンジが全入出力レベルの範囲に等配分されているので
、音声信号が既に圧縮されているなど、信号レベルが小
さいレベルに集中していない場合の雑音低減に適してい
る。
In the second embodiment, the range is set to n/of the total input/output level range.
S (n: l, 2, 3 PII..., S: number of divisions),
Since the range is equally distributed over the entire input and output level range, it is suitable for noise reduction when the signal level is not concentrated at a low level, such as when the audio signal has already been compressed.

第3の実施例では、さらにレンジを各区間ごとにも分割
しており、信号レベルが大きくても一定期間中の信号の
変動が小さければ、雑音をその狭いレンジ内に制限でき
る。本例は、第1および第コの実施例に較べ、信号レベ
ルの高い部分では、雑音低減効果がある。
In the third embodiment, the range is further divided into sections, and even if the signal level is high, if the fluctuation of the signal during a certain period is small, the noise can be limited within the narrow range. Compared to the first and second embodiments, this example has a noise reduction effect in a portion where the signal level is high.

以上説明したように、本発明ではピント誤りによる雑音
を低減する作用があるので、このことを利用して、本発
明な、ビット誤りのある伝送路を用いる放送および通信
の分野、あるいはビ゛ント誤りのある伝送媒体を用いる
し・コードやデ・−ブなどのパッケージメ゛)″′イア
などの分野にイj効に応用することができる。
As explained above, the present invention has the effect of reducing noise caused by focus errors, and this fact can be utilized in the fields of broadcasting and communications that use transmission paths with bit errors, or in the field of bit errors. It can be effectively applied to fields such as package manufacturers for code and data that use error-prone transmission media.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は直線符号化方式による入・出力レベル対策予信
レベルの関係全示す特性図、n、!図は7.7ビツトの
瞬時圧伸方式による入・出力レベルに対するh1子化レ
ベルの関係を示す特性図、第3図(、を準討時圧伸符号
化方式による入・出力レベル対量子化レベルの関係を示
す特性図、第9図は従来の準瞬時圧伸t4号器の回路構
成例を示すブロック線図、第5図は本発明伝送方式にお
ける入・出力レベル対fA子化レベルの関係を示す特性
1月、第6図は本発明伝送方式の回路榴成例至示すブロ
ック線図、第7図は本発明伝送方式による受信側の雑音
抑圧の回路描成例配・示すブロック線図、第g図は本発
明伝送方式による入・出力レベル対量子化レベルの具体
例を示す特性図、第9図は第ざ図によるレンジビットを
発生させるための回路構成例を示すブロック線図、第1
O図は第g図によるレンジビットの伝送の受信側におり
る悦音抑圧回路の構成例を示すブロック線図、第1/図
は本発明伝送方式による入・出力レベル対怠子化レベル
の具体例を示す特性図、第7.2図は第1/図によるレ
ンジビットの伝送の受信側におりる雑音抑圧回路の構成
例を示すブロック線図、第1,7図は本発明方式による
入・出力レベル対量子化レベルの具体例を示1特性図、
第141図は第73図によるレンジビットの伝送の受信
側における雑音抑圧回路の構成例を示4−ブロック線図
である。 /・・・、7−リンプル遅延器、 −・・・スケール選択回路1 .3・・・ビット圧縮回路、 り・・・3)刃ンブル遅延器、 //、/、)・・・Nサンプル遅延器、/3・・・多重
回路、 /II・・・最大レベルラッチ回路、 /S・・・レンジ判定回路、 /乙・・・誤り訂正・符号化回路1 .2/・・・レンジビット抽出回路、 〃・・・誤り訂正・検出回路、 J3・・・レンジ制限回路、 J/I、、 、?/R,J2L、 、?、2R・・・何
ヤンブル遅延器、33・・・多重回路、 J’、IL、3りR・・・最大レベルラッチ回路、3!
rL、、BR・・・レンジ判定回路、3乙・・・ハミン
グ回路、 l/・・・第1誤り訂正・検出回路、 Q・・・レンジビット抽出回路、 13・・・レンジビット誤りNJ’ jE・検出回路、
ダク・・・レンジ制限回路、 りS・・・第−誤り訂正・検出回路1 .1/−・・レンジビット抽出回路、 見・・・誤り訂正・検出回路、 り3・・・上位3ビツト抽出回路1 、タグ・・・比較回路、 3゛、(・・・補間回路、 S乙・・・スイッチ。 入・瓜カしくンレ 第2図 人・王カレベル 51210242048   4096       
   8192人・水カレベ)し 第4図 第6図 175 第7図 第9図 第8図 第10図 第12図 第11図
Figure 1 is a characteristic diagram showing all the relationships between input/output levels and predicted levels using the linear coding method, n,! The figure is a characteristic diagram showing the relationship between the input/output level and the h1 childization level using the 7.7-bit instantaneous companding method. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of a conventional quasi-instantaneous compander T4 unit, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between levels. FIG. Figure 6 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the transmission system of the present invention, and Figure 7 is a block diagram showing an example of a circuit diagram for noise suppression on the receiving side using the transmission system of the present invention. Figure 9 is a characteristic diagram showing a specific example of the input/output level versus quantization level according to the transmission method of the present invention, and Figure 9 is a block diagram showing an example of the circuit configuration for generating the range bit according to Figure 9. , 1st
Figure O is a block diagram showing an example of the configuration of the ecstatic noise suppression circuit on the receiving side of transmission of range bits according to Figure g, and Figure 1/Figure 1 shows the relationship between input and output levels versus idleness levels according to the transmission method of the present invention. Characteristic diagram showing a specific example, Figure 7.2 is a block diagram showing a configuration example of a noise suppression circuit on the receiving side of range bit transmission according to Figure 1/Figure 1, Figures 1 and 7 are based on the method of the present invention 1 Characteristic diagram showing a specific example of input/output level versus quantization level,
FIG. 141 is a 4-block diagram showing a configuration example of a noise suppression circuit on the receiving side of range bit transmission according to FIG. 73. /..., 7-ripple delay device, -...scale selection circuit 1. 3...Bit compression circuit, R...3) N-sample delay device, //, /,)...N sample delay device, /3...Multiple circuit, /II...Maximum level latch circuit , /S...range determination circuit, /B...error correction/encoding circuit 1. 2/... Range bit extraction circuit, 〃... Error correction/detection circuit, J3... Range limiting circuit, J/I, , ? /R, J2L, ? , 2R... How many jumble delay devices, 33... Multiplex circuit, J', IL, 3R... Maximum level latch circuit, 3!
rL,,BR...Range judgment circuit, 3B...Hamming circuit, l/...1st error correction/detection circuit, Q...Range bit extraction circuit, 13...Range bit error NJ' jE/detection circuit,
Dac...Range limiting circuit, S...Error correction/detection circuit 1. 1/-...Range bit extraction circuit, Error correction/detection circuit, 3...Higher 3 bit extraction circuit 1, Tag...Comparison circuit, 3゛, (...Interpolation circuit, S Otsu...Switch. Enter/Urikashiku Nre 2nd person/King level 51210242048 4096
Figure 4 Figure 6 Figure 175 Figure 7 Figure 9 Figure 8 Figure 10 Figure 12 Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 /)音声信号をその振幅に対応したデジタル信号に変換
して伝送するにあたり、前記音声信号を予め所定の期間
毎に区切り、その期間に含まれる音声信号の振幅の最高
値、または最高値と最低値企検出し、その検出出力に応
じて、前記刊声信号のレベル範囲を特定し、その特定さ
れたレベル範囲を指示する指標信号を、当該レベル範囲
において変換されたデジタル信号に前記期間毎に付して
伝送することを特徴とするデジタル音声信号伝送方式。 、2、特許請求の範囲第1項記載のデジタル音声信号伝
送方式において、前記レベル範囲は前記音声信号の振幅
の全入出力レベル範囲の//コ0(n:(7,/、2.
3・・・)で定められ、その各レベル範囲を示すレンジ
ビットを前記デジタル信号と共に伝送することを特徴と
するデジタル音声信号伝送方式。 3)特許請求の範囲第1項記載のデジタル音声信号伝送
方式において、前記レベル範囲は前記音声信号の振幅の
全入出力レベル′5:S個に等分割した点n / S 
(n : / 、 、2 、 、? 、 11 ・・・
) ”’C定められ、その各レベル範囲を示すレンジビ
ットを前記デジタル信号と共に伝送することを特徴とす
るデジタル音声信号伝送方式。 4t)  特許請求の範囲第1項記載のデジタル音声信
号伝送方式において、前記レベル範囲は前記音声信号の
振幅の全入出力レベルを8個に等分割した点n / S
 (n :θv ’p 2p ””)とrQ//S(m
=/、j、、?、ダ・・・)との開を結ぶ全ての組合わ
せで定められ、その各レベル範囲を示すレンジピッ) 
l−前記デジタル信号と共に伝送することを特徴とする
デジタル音声信号伝送方式。
[Claims] /) When converting an audio signal into a digital signal corresponding to its amplitude and transmitting it, the audio signal is divided into predetermined periods in advance, and the maximum value of the amplitude of the audio signal included in that period is determined. , or detect the maximum value and the minimum value, specify the level range of the voice signal according to the detection output, and convert the converted digital signal in the level range into an index signal indicating the specified level range. A digital audio signal transmission method characterized in that a signal is appended to the signal for each period and transmitted. , 2. In the digital audio signal transmission system according to claim 1, the level range is equal to the total input/output level range of the amplitude of the audio signal.
3...), and transmits range bits indicating each level range together with the digital signal. 3) In the digital audio signal transmission system according to claim 1, the level range is equal to the total input/output level of the amplitude of the audio signal '5:S points n/S.
(n: / , , 2, , ? , 11...
4t) In the digital audio signal transmission system according to claim 1, a range bit indicating each level range determined by the digital signal is transmitted together with the digital signal. , the level range is a point n/S obtained by equally dividing the total input/output level of the amplitude of the audio signal into eight parts.
(n : θv 'p 2p "") and rQ//S(m
=/,j,,? , da...) is determined by all combinations that connect the openings with range picks that indicate the range of each level.
l- A digital audio signal transmission method characterized in that the digital audio signal is transmitted together with the digital signal.
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EP19830111843 EP0110352B1 (en) 1982-11-30 1983-11-25 Digital information transmitting system and digital information receiving apparatus
DE8383111843T DE3381425D1 (en) 1982-11-30 1983-11-25 SYSTEM FOR TRANSMITTING DIGITAL INFORMATION AND RECEIVING DEVICE FOR DIGITAL INFORMATION.

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JPS6337536B2 JPS6337536B2 (en) 1988-07-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59176939A (en) * 1983-03-28 1984-10-06 Hitachi Ltd Device for controlling code error
JPH0743853U (en) * 1992-08-04 1995-09-26 オカモト株式会社 Inflatable boat

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JPH0743853U (en) * 1992-08-04 1995-09-26 オカモト株式会社 Inflatable boat

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