JPS63236099A

JPS63236099A - 音声信号検出方法

Info

Publication number: JPS63236099A
Application number: JP62070589A
Authority: JP
Inventors: 敦也横井
Original assignee: Toyo Communication Equipment Co Ltd
Current assignee: Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-09-30
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JP2543359B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、電話機のような音声による通信と、モデムを
有したファクシミリのようなモデム信号による通信とを
適宜切り換えて信号の送受を行なう通信システムにおい
て、モデムモードから音声モードへの通信モードの切り
換え時における誤動作を防止した音声信号検出方法に関
する。

（従来の技術）１、ｌｆ話機のような音声による蓬党　　と、ファクシ
ミリのようなモデム（変復調装置）を介しての通信とを
適宜切り換えることによって信号の送受を行なう通信シ
ステムとして、例えば第３図に示すように電話機１と、
モデム２を備えたファクシミリ３とを並列に接続すると
ともに、切り換え装置４内の検出器５において各モード
特有の信号を検出したときにスイッチング回路６によっ
て音声モード或はファクシミリモードのいずれか一方に
選択的に切り換えるようにしたものがある。

そして、システムが音声モードにあるときにモデム信号
を入力した場合にはモデム信号の先頭に表われるトレー
ニング信号を検出してモデムモードへ切り換え、システ
ムがモデムモードにあるときに音声信号を入力した場合
には音声信号の到来を検出して音声モードへ切り換える
ようにしている。

この回路における検出器５は、送受信信号が音声信号か
モデムからの信号かを識別するためのものであって音声
周波数帯域内の高い周波数成分を通過ごせるＨＰＦ　（
バイパスフィルタ）ＩＨと、低い周波数成分を通過させ
るＬＰＦ　（ローノぐスフィルタ）ＩＬにおいて夫々抽
出した周波数成分を積分器ＩＰ、ＩＱで電力ＷＨ，ＷＬ
に変換し、さらにこれらを比較器ＩＭに入力して比較す
るように構成している。

比較器ＩＭが電力ＷＨとＷＬとを比較し、ＷＬが強信号
であることを判断すると、比較器ＩＭから音声信号であ
ることを検出した検出信号を出力し、この信号に基いて
システムを音声モードに切り換えて音声信号に適した帯
域圧縮等の信号処理を行なったのち外部回線に出力する
。

尚、外部回線がデジタル用である場合、或は信号処理ブ
ロックにて扱う信号がデジタルである場合は信号処理ブ
ロック自身又はその前段若しくは後段にアナログデジタ
ル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）を挿入する。

しかしながら、上記従来の音声信号検出方法に使用され
る検出器５は、他の外来信号が各信号に対して広帯域で
複雑に重畳した場合に、ＨＰＦ及びＬＰＦを予定信号以
外の信号が通過し、比較器が誤判断することがあるため
、動作が不安定となる欠点があった。

（発明の目的）本発明は上記に鑑みてなされたものであり、電話機のよ
うな音声による通信と、モデムを有したファクシミリの
ようなモデム信号による通信とを適宜切り換えて信号の
送受を行なう通信システムにおいて、雑音成分による影
響を受けることの少ない高い検出精度で到来信号が音声
信号であることの検出を行ない、検出信号に基いて、音
声信号に適した帯域圧縮等の信号処理を行なう回路に切
り換えを行なう場合等に有効な音声信号検出方法を提供
することを目的としている。

（発明の概要）この目的を達成するために本発明の音声信号検出方法で
は、４つのＤＦＴ（ディスクリート・フーリエ変換手段
）によってモデム信号と音声信号の違いを特徴づける４
つの周波数ｆ１、ｆ２＋ｆ３．ｆ４について夫々到来信
号のディスクリート・フーリエ変換を行ない、音声信号
の電力成分が最大値を示す周波数であるｆｌを中心とす
るＤＦＴによって得られた電力Ｗ１と、他の３つのＤＦ
Ｔによって得られた電力Ｗ２　　、Ｗ３　　、Ｗａのう
ちの最大値ＷＭとの比（Ｗａ　／Ｗｓ　）がある一定値
α以上であるか否かを判定し、一定値α以上であること
を条件として到来信号が音声信号であることを検出し、
これに基いて検出信号をスイッチング回路に出力して音
声モードへの切り換えを誤動作無く実現することができ
るように構成する。

これを換言すれば、音声周波数帯域内の所定の４周波数
ｆ　１＋　ｆ　２１　ｆ　３＋　ｆ　ａ　　（ｆ　ｌ＜
　ｆ　２　＜ｆ　３　＜　ｆ　ａ　）によって到来信号
のディスクリート・フーリエ変換を行なうことによって
得られた各周波数ｆ＋　　、ｆ２．ｆ３．ｆ４に夫々対
応する電力をＷａ　　＋Ｗ２　＋Ｗ３１Ｗａとした場合
に、電力Ｗ１と、電力Ｗ２　＊Ｗ３　＋Ｗａのうちの最
大のものＷＮとが、Ｗ　１／ＷＭ　＞α（αは１以上の所定のスレシホール
ド）なる関係にあることを条件として前記到来信号が音声信
号であることを判定するように構成したものである。

（実施例）以下、本発明の音声信号検出方法について詳細に説明す
る。

第１図は本発明方法の実施に用いられる検出器の一実施
例とこの検出器を使用した切り換え装置の構成を示し、
この切り換え装置１４は、並列に接続した電話機１１及
びファクシミリ１３（モデム１２を備える）が夫々出力
する音声信号及びモデム信号の中から各々の信号特有の
周波数成分を検出していずれの信号であるかを弁別する
検出温１５と、検出器１５からの検出信号に基いて音声
モード或はファクシミリモード夫々に適した処理を行な
う信号処理ブロックに選択的に切り換えるようにしたス
イッチング回路１６．１Ｂ’と、モデム及び電話機から
の出力信号がアナログ信号である場合にこれをデジタル
信号に変換するアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）とを
有する。

検出器１５は、モデム信号と音声信号の違いを特徴づけ
る４つの周波数ｆ　１＋　ｆ　２　　、ｆ　３１　ｆ　
ａについて夫々到来信号のディスクリート・フーリエ変
換を行なうＩ）ＦＴ（ディスクリート・フーリエ変換手
段）２０３、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、ＤＦＴ２０ａ
による電力変換によって得られた電力Ｗ１と他の各ＤＦ
Ｔ２０ｂ　、２０ｃ　、２０ｄによる電力変換によって
得られた電力ｗ２　、ｗ３、Ｗａのうちの最大値ＷＷと
の比（Ｗ＋　／Ｗｓ　）がある一定値α以上であるか否
かを比較器１７によって判定し、一定値α以上であるこ
とを条件として到来信号が音声信号であるとみなしスイ
ッチング回路１６を制御して切換装置１４に入力する信
号を音声処理ブロックに導きかつその出力を外部回線に
導出するものである。

次に、第２図（ａ）及び（ｂ）は音声信号のスペクトラ
ム及びモデム信号のスペクトラムを夫々示し、各図に基
き、モデム信号と音声信号の違いを特徴づける前記４つ
の周波数ｆ　ｌ、ｆ　２１　ｆ　３　。

ｆｌの選定について、９６００ｂｐｓモデム（ＣＣＩＴ
Ｔ勧告Ｖ、２９）信号と音声信号との弁別を行なう場合
を例にとって説明する。第２図（ａ）の音声信号のスペ
クトラムと、第２図（ｂ）のモデム信号のスペクトラム
とを比較すると、音声信号にあっては、１．５ＫＨｚ以
上の高周波成分は非常に少なく信号電力はほとんどＩＫ
Ｈｚ以下に集中しており、特に０．５ＫＨｚ付近におい
てピークを示している。これに対してモデム信号のスペ
クトラムでは信号電力はＩＫＨｚから３ＫＨｚの間に集
中し、１．５ＫＨｚから２．５ＫＨｚにかけて平坦なピ
ークを示している。

以上のデータによれば、１．５ＫＨｚから２゜５ＫＨｚ
までの電力成分に比べて、０．５ＫＨｚの電力成分が大
きい場合には音声信号が到来したものと判断することが
できる。従って、ｆｌを０．５ＫＨｚ、ｆｚを１．５Ｋ
Ｈｚ、ｆａを２．０ＫＨｚ、ｆａを２．５ＫＨｚに夫々
設定するとともに、各周波数に対応する中心周波数を有
する（ディスクリート・フーリエ変換手段）２０３、２
０ｂ　、２０ｃ　、２０ｄを設置し、さらにＤＦＴ２０
ａによって得られた電力Ｗ１と、他の各ＤＦＴ２０ｂ、
２０ｃ、２０ｄによって得られた電力Ｗ２　、Ｗ３　、
Ｗ４のうちの最大値ＷＮとの比（Ｗ１／ＷＭ）がある一
定値α以上であることを比較器１７で判定したときに到
来信号が音声信号であることを検出した検出信号をスイ
ッチング回路１６に出力して音声モード信号処理ブロッ
クへ自動的に切り換える。

上記のような音声信号検出方法によれば、モデム信号と
音声信号との弁別と、音声信号の検出を的確に実現する
ことができる。

次に、上記第１の実施例における判定条件であるＷｌ／
Ｗ２＞αに加えてＷ＋＞β（βは到来すべき音声信号の
Ｗ＋の値として考えられる最小値）という条件を満足す
る場合には到来信号が音声信号であると判定するように
構成することもできる。このような条件の付加により、
スペクトラムに含まれた不安定な雑音成分を原因とした
誤動作を防止することができる。

さらに、前記所定の４周波数ｆ＋　　、ｆｚ　、ｆ３、
ｆｌにおけるディスクリート・フーリエ変換を複数回行
ない、得られた各位の平均から各電力Ｗ＋　　、Ｗ２　
　、Ｗａ　　、Ｗａを求めるように構成することもでき
る。このように平均的なスペクトラムから判断を行なう
ことにより、さらに誤検出の少ない的確な検出を実現す
ることが可能となる。

なお、本発明を実施するにあたって上述した検出回路を
個別に独立した装置とすることも可能であるが、適用す
る所要機能ブロックに内蔵するＣＰＵを利用し、プログ
ラムの一機能として付加してもよいことは説明を要しな
いであろう。

以上の実施例では、周波数成分抽出手段としてＤＦＴを
用いる場合を示したが、このＤＦＴには広義の意味のフ
ーリエ変換手段であるＦＦＴ（高速フーリエ変換）或は
ＤＣＴ　（ディスクリート・コサイン変換）等が含まれ
ること自明であろう。

（発明の効果）本発明方法は以上説明したように、電話機のような音声
による通信と、モデムを有したファクシミリのようなモ
デム信号による通信とを適宜切り替えて信号の送受を行
なう通信システムにおいて、モデムモードから音声モー
ドへ通信モードを切り換えるために用いるような音声信
号検出手段の精度を向」ニさせるうえで効果があり、雑
音による誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いられる検出器の一実施
例とこの検出器を使用した切り換え装置の構成を示す説
明図、第２図（ａ）及び（ｂ）は音声信号及びモデム信
号のレベル分布図、第３図は従来の検出方法に使用され
る検出装置等の構成説明図。ｌ＠拳・電話機　　　２・・・モデム３・・・ファクシミリ　４・・・切り換え装置５・会・
検出器　　　６・・・スイッチング回路１２・・ｅモデ
ム（変復調装Ｖ！り　　　　１３・・・ファクシミリ　
　　　１４・・・切り換え装置１５・・・検出器　１６
・・・スイッチング回路１７−−−比較器　２０ａ　〜
２０ｄ−−−ＤＦＴ（ディスクリート・フーリエ変換手
段）第（ａ）半均旧な１ｆＦｉパワ一スペクトル２図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声周波数帯域内の所定の４周波数ｆ＿１、ｆ＿
２、ｆ＿３、ｆ＿４（ｆ＿１＜ｆ＿２＜ｆ＿３＜ｆ＿４
）によって到来信号のディスクリート・フーリエ変換を
行なうことによって得られた各周波数ｆ＿１、ｆ＿２、
ｆ＿３、ｆ＿４に夫々対応する電力をＷ＿１、Ｗ＿２、
Ｗ＿３、Ｗ＿４とした場合に、電力Ｗ＿１と、電力Ｗ＿
２、Ｗ＿３、Ｗ＿４のうちの最大のものＷ＿Ｍとが、Ｗ＿１／Ｗ＿Ｍ＞α（αは１以上の所定のスレシホール
ド）なる関係にあることを条件として前記到来信号が音声信
号であることを判定することを特徴とする音声信号検出
方法。
（２）前記Ｗ＿１／Ｗ＿Ｍ＞αなる条件に加えてＷ＿１
＞β（βは到来すべき音声信号のＷ＿１の値として考え
られる最小値）なる条件をも満たす場合に、前記到来信
号が音声信号であると判定することを特徴とする特許請
求の範囲（１）項記載の音声信号検出方法。
（３）前記所定の４周波数ｆ＿１、ｆ＿２、ｆ＿３、ｆ
＿４におけるディスクリート・フーリエ変換を複数回行
ない、得られた各値の平均から前記各電力Ｗ＿１、Ｗ＿
２、Ｗ＿３、Ｗ＿４を求めることを特徴とする特許請求
の範囲（１）または（２）項記載の音声信号検出方法。