JPS6162233A

JPS6162233A - デルタ変調復号器用雑音軽減方式

Info

Publication number: JPS6162233A
Application number: JP18385384A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Nakatsui; 中津井　護
Original assignee: RADIO RES LAB
Current assignee: RADIO RES LAB
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1986-03-31
Also published as: JPH0143491B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、音声等のアナログ信号のディジタル伝送に用
いるデルタ変調方式の品質改善に関するものである。

通信のディジタル化に必要な各種の音声符復号方式が検
討されている。そのうち、デルタ変調（各種の適応法を
用いた適応デルタ変調方式が提案されているが、本発明
はこれらの適応方法に関係なく適用できるので、以下、
これらを総称してデルタ変調と呼ぶ。）は、音声信号等
を高速度で標本化して１ビツトで符号化するもので、符
復号器の構成が簡単であるほか、ワード同期やフレーム
同期を必要としないこと、伝送符号誤りに強いことなど
、他の符復号方式に比べて優れた特徴を持っている。し
かし、伝送帯域幅に制限のある移動　　　”通信等に適
用するために、１６ｋｂｐｓ程度に情報伝送速度を落と
すと、符号化雑音が強くなシ、復号音声の品質が劣化す
る。

デルタ変調の符号化雑音は、傾斜過負荷雑音と粒子性雑
音に大別される。第１図は、デルタ変調符号部への入力
信号と復号サンプル値系列の典型例を示したものである
が、図中に斜線を施した領域が傾斜過負荷雑音に当たシ
、同種受信符号列（図では十の連続）に対応している。

図中に点を施した領域が粒子性雑音に当たり、受信符号
列の交番（図では十−＋）に対応している。両種の雑音
は共に品質劣化の要因となるが、１６ｋｂｐｓ程度の情
報伝送速度では、粒子性雑音の方がより耳障りとなる。

本発明は、上述の受信符号列と符号化雑音の対応関係に
着目し、受信符号列の観測に基づいて粒子性雑音を軽減
し、復号音声の品質を改善することを目的としている。

デルタ変調復号部において、サンプル時点１の受信符号
をｂｌ、復号値をＺｉ、本発明を適用した軽減処理後の
出力をｙｌと各々表記することとし、１サンプル前の受
信符号ｂｉ、１　と　ｂｌが異符夛（ｂｉ−１笑ｂｔ　
）のときに、ｙｉ−ｔ　＝　ａ＠ｚ４−２＋　（１−ａ　）　ｚｉ−
１＋＋＋＋＋・＋＋・＋・＋　（１）とし、’）ｉ−１
とｂｉが同符号（ｂｉ−１＝　’）ｉ　）のときに、ｙ
ｉ−１＝Ｚｉ−１・・・・曲曲曲叩・則曲・・・曲・・
曲・曲・（２）とする。ただし、ａは重み係数である。

以上の式（１）及び（２）で説明した本発明の構成図を
第２図に示す。

以下、図に従い本発明を説明、する。第１図は、前述の
とおり、デルタ変調における受信符号列と符号化雑音の
一般的な対応関係を示しだ図で、１１は符号部への入力
波形、１２は復号値、１３は復号部における受信符号列
、１４はサンプリング間隔である。第２図が本発明の構
成を示したブロック図で、２１は受信符号列、２２は復
号サンプル値系列、２３は１サンプル遅延回路、２４は
重み付け加算を用いた符号化雑音軽減処理部、２５は符
号化雑發軽減後の出力である。

第１図で斜線を施した傾斜過負荷雑音は、符号部入力波
形１１の傾斜（サンプル値の差分）よシもデルタ変調の
量子化ステップサイズ（復号値１２０階段の高さに当た
る）が小さいだめ、復号値が入力波形の変化に追従でき
ないことによって生じる。一方、本発明で問題としてい
る粒子性雑音（第１図に点を施した）は、符号部入力の
傾斜に比べ、量子化ステンプサイズが大きすぎるため（
適応デルタ変調においては、同ステップサイズを適応的
に急に小さくできないため。）、符号部人力　１曽ｉ波
形１１に対して復号値１２が符号の交番する誤差（粒子
性雑音）を示し、これが聞き取υ上の障害となる。この
とき受信符号列１３も交番している。したがって、第２
図に示した受信符号列２１のうち、ｂｌとｂｉ−１を比
較し、それが交番しているときに、重み付け加算を用い
た符号化雑音軽減処理部２４で（２）式に示しだ前後の
復号サンプル値（復号サンプル値系列２２のうちＺ　ｉ
−１及びＺ　１−２）の一種の平均操作を行うことによ
って、粒子性雑音を軽減させることができる。なお、本
発明の適用により受信符号列ｂｉと軽減処理後の出力ｙ
ｉ−１には１サンプル分の遅延（１６ｋＨｚサンプリン
グにおいては６２．５μｓに当たる。）が生じるが、実
用上問題にならない。

デルタ変調の一例として複合適応デルタ変調（中津井、
Ｎ複合適応デルタ変調の品質評価“、日本音響学会・昭
和５８年度秋季研究発表会・講演論文集、２２３ページ
に所載）に、本発明を適用した場合の効果を以下に説明
する。１６ｋＬ）Ｉ）Ｓ複合適応デルタ変調の計算機シ
ミュレーションにおいて音ｎｉをｎｉ　”　Ｘｉ　　Ｙｉ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・−・・・・・・・・・
（３）とし、ｂｉとｂｉ−１が異符号（ｂｉ　’＝　ｂ
ｔ−１）　ノときｎｉは粒子性雑音ｒｉであるとし、次
式で定義されるセグメンタル信号対雑音比Ｓ／ＮＱ及び（４）式におけるｎｉをｒｌで置き換えたセフメン
タル信号対粒子性雑音比Ｓ／ＮＧを客観品質尺度として
採用した。ただし、（４）式のＭはセグメントのサンプ
ル数であり、２５６（１６ｍｓに相当）とし、Ｎはセグ
メントの総数である。（１）式の重み係数ａを０から１
まで変化させ、男女各２名の発声した文章の音声資料を
用いて、先に定義した客観品質尺度を実測した結果を第
３図に示す。なお、ａ＝０は軽減処理のない場合に当た
る。第３図から、重み係数ａの増加に伴ってＳ／ＮＱ及
びＳ／ＮＧ共に改善されており、特に、粒子性雑音に対
する８／ＮＧの改善が著しいことが分かる。

以上に示した客観品質尺度上の改善を主観的に評価する
ために、１１名の被験者を用いて対比較試験を実施した
。評価対象としては、重み係数ａが０．０．３．０．６
及び１．０の４糸件で前述の文章の音声資料を処理した
ものを用いた。対比較試験結果よシ算出しだ好みの比率
（％）を第１表に示す。軽減処理のないａ：０の場合に
比べて軽減処理のある場合の好みの比率はいずれも高く
、特に、ａ二〇とａ＝０．３の条件間ではｔ検定で統計
的に有意な差が示された。

第１表　対比較試験の結果＊有意差以上のように、本発明は極めて簡単な処理により客観的
にも主観的にも品質改善効果を示しており、特に、人の
聴感上で有意な改善効果を示したことの意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はデルタ変調における受信符号列と符号化雑音の
一般的な対応関係を示し、第２図は本発明の構成を示し
、第３図は本発明を適応した場合に達成される客観的品
質改善例である。図において、１１・・・符号部への入
力波形、１２・・・復号値、１３・・・復号部における
受信符号列、１４・・・サンプリング間隔、２１・・・
受信符号列、２２・・・復号サンプル値系列、２３・・
・ｌサンプルの遅延回路、２４・・・重み付け加算を用
いた符号化雑音軽減処理部、２５・・・符号化雑音軽減
後の出力である。特許出願人　邸政省電波研究所長計２０

Claims

【特許請求の範囲】

デルタ変調の復号部において、現受信符号と１サンプル
前の受信符号が異なる場合に、１サンプル前の復号値と
２サンプル前の復号値との重み付け加算を行い、該重み
付け加算値を１サンプル前の復号部の出力とし、現受信
符号と１サンプル前の受信符号が同一の場合には、１サ
ンプル前の復号値をそのまま１サンプル前の復号部の出
力とすることを特徴とするデルタ変調用符号化雑音軽減
方式。