WO2007097157A1 - 音響信号伝送システム、変調装置、復調装置、及び音響信号伝送方法 - Google Patents

音響信号伝送システム、変調装置、復調装置、及び音響信号伝送方法 Download PDF

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WO2007097157A1
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signal
received
acoustic signal
subcarrier
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Hosei Matsuoka
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Ntt Docomo, Inc.
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    • H04BTRANSMISSION
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
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    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
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    • H04J3/0602Systems characterised by the synchronising information used
    • H04J3/0605Special codes used as synchronising signal
    • H04J3/0611PN codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic signal transmission system, a modulation device, a demodulation device, and an acoustic signal transmission method.
  • An advantage of using audible sound waves is that commercially available audio equipment can be used as a communication device. Many commercially available audio devices can reproduce and record audible sound waves, and it is difficult to handle ultrasonic waves.
  • sound waves are attenuated by the viscosity of the medium. This absorption attenuation increases in proportion to the frequency. Therefore, the audible sound wave has a smaller attenuation with respect to the distance than the ultrasonic wave, and the communication distance can be increased.
  • Patent Document 1 Pamphlet of International Publication No. 02Z45286
  • the present invention has been made to solve the above problems, and suppresses the occurrence of reception errors. It is an object of the present invention to provide a controlled acoustic signal transmission system, modulation device, demodulation device, and acoustic signal transmission method.
  • the acoustic signal transmission system of the present invention is a system that transmits information using sound waves, and encodes a transmission signal by a transmission diversity method and assigns a plurality of transmission acoustic signals to a plurality of transmission nodes.
  • a plurality of speakers that output a plurality of transmission sound signals as sound waves based on the allocation, a microphone that receives sound waves output from the plurality of speakers and outputs a reception sound signal, And a demodulator that decodes a received acoustic signal by a transmission diversity method using each sound wave transfer function up to the microphone.
  • the acoustic signal transmission method of the present invention is a method of transmitting information using sound waves, and a plurality of transmissions in which a modulation means force transmission signal is encoded by a transmission diversity method and assigned to a plurality of transmission paths.
  • a modulation step for generating an acoustic signal an output step for each of a plurality of speakers to output a plurality of transmission acoustic signals as sound waves based on the assignment, and a microphone for receiving sound waves output from the plurality of speakers.
  • the modulation device allocates the transmission acoustic signal to the transmission path, the plurality of speakers output the allocated transmission acoustic signal as sound waves, and the demodulation device has a plurality of speaker power microphones. Decode using the transfer function of each sound wave up to. Therefore, even when frequency selective fading occurs, it is possible to decode the transmission signal while suppressing the occurrence of reception errors using the above transfer functions. Further, in the present invention, the modulation device encodes the transmission diversity method and assigns transmission signals to a plurality of transmission paths, and the demodulation device decodes the transmission diversity method. Therefore, it is possible to effectively cope with spatial and frequency delay spread. That is, reception errors can be effectively suppressed.
  • the modulation device of the present invention spatially codes a transmission signal and transmits a plurality of transmission paths.
  • Encoding means for generating a plurality of encoded transmission signals assigned to each of the signals, and OFDM modulation of subcarriers in the audible sound band by each of the assigned code transmission signals assigned to the plurality of transmission paths.
  • modulation means for generating a transmission acoustic signal.
  • the demodulating device of the present invention includes a demodulating means for OFDM-demodulating a received acoustic signal output from a plurality of speakers and received by a microphone to generate an encoded received signal, and each of the power of the plurality of speakers also reaches the microphone.
  • Decoding means for spatially decoding the encoded received signal using the transfer function of each sound wave of
  • a modulation device allocates a transmission signal to a plurality of transmission paths to generate an encoded transmission signal, and a demodulation device transmits each sound wave transfer function from each of a plurality of speakers to a microphone. Is used to spatially decode the received signal. Therefore, even when frequency selective fading occurs, it is possible to decode the transmission signal by using the above transfer functions to suppress the occurrence of reception errors. Also, the modulation device encodes with a spatial frequency code and assigns transmission signals to a plurality of transmission paths, and the demodulation device decodes with the spatial frequency decoding key. Therefore, it is possible to cope with delay spread of space and frequency more effectively. That is, reception errors can be more effectively suppressed.
  • the acoustic signal transmission system of the present invention is a system that transmits information using sound waves, and a modulation device that allocates transmission signals to a plurality of transmission paths to generate a plurality of transmission acoustic signals, and based on the allocation
  • a plurality of speakers that respectively output a plurality of transmission acoustic signals as sound waves
  • a plurality of microphones that receive sound waves output from the plurality of speakers and output reception acoustic signals, respectively, and a plurality of speakers each having a plurality of forces
  • a demodulator that decodes the received acoustic signal using the transfer function of each sound wave up to each of the microphones.
  • the acoustic signal transmission method of the present invention is a method of transmitting information by sound waves, and includes a modulation step of generating a plurality of transmission acoustic signals by assigning a modulation device power transmission signal to a plurality of transmission paths, The speaker plays multiple transmitted sound signals based on the assignment.
  • a demodulation step of decoding the received acoustic signal using the transfer function of each sound wave up to each of the above.
  • the modulation device assigns transmission signals to a plurality of transmission paths, and the plurality of speakers output the assigned transmission acoustic signals as sound waves. Then, the sound waves output from the plurality of microphones are received, and the demodulating device decodes the sound using the transfer functions of the sound waves from the plurality of speaker forces to the plurality of microphones. Therefore, even when frequency selective fading occurs, it is possible to decode the transmission signal while suppressing the occurrence of reception errors using the above transfer functions. In addition, since sound waves are received by a plurality of microphones, it is possible to more effectively suppress the occurrence of reception errors.
  • the modulation device of the acoustic signal transmission system includes an assigning unit that assigns a transmission signal to each subcarrier frequency transmitted by each of a plurality of transmission paths based on the directivity characteristics of the subcarriers. It is also preferable. By doing this, it is possible to transmit a transmission signal corresponding to the directivity characteristic that varies depending on the frequency of the subcarrier.
  • the modulation apparatus assigns transmission signals to a plurality of transmission paths, and assigns the transmission signal to a plurality of transmission paths by OFDM-modulating sub-carriers in the audible sound band using the encoded transmission signals. And modulation means for generating a plurality of transmission acoustic signals.
  • the demodulating device of the present invention includes a demodulating unit that generates an encoded received signal by OFDM demodulating received acoustic signals output from a plurality of speakers and received by a plurality of microphones, respectively.
  • Each force of the speaker comprises decoding means for decoding the received acoustic signal using the transfer function of each sound wave up to each of the plurality of microphones.
  • the assigning means assigns the transmission signal to the plurality of transmission paths.
  • the decoding means decodes the received acoustic signal using the transfer function of each sound wave from each of the plurality of speakers to each of the plurality of microphones. Therefore, even when frequency selective fading occurs, it is possible to decode the transmission signal while suppressing the occurrence of reception errors using the above transfer functions.
  • the transmission signal is decoded using the received acoustic signals received by the plurality of microphones, it is possible to more effectively suppress the occurrence of reception errors.
  • the plurality of transmission paths of the modulation device include a first transmission path and a second transmission path, and the assigning means includes subcarriers of a relatively low frequency among the subcarriers output by the first transmission path. It is also preferable that a transmission signal is assigned to a subcarrier having a relatively high frequency among subcarriers output by the second transmission path.
  • the transmission signal assigned to the high-directivity high-frequency subcarrier output by the second transmission path becomes the low-directivity wide-frequency subcarrier output by the first transmission path.
  • an acoustic signal transmission system a modulation device, a demodulation device, and an acoustic signal transmission method that suppress the occurrence of reception errors.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an acoustic signal transmission system included in an acoustic signal transmission system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an acoustic signal receiving system included in the acoustic signal transmission system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a modulation device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an L signal and an R signal according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a demodulation device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal transmission system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal receiving system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of an acoustic signal transmission system included in an acoustic signal transmission system according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of an acoustic signal receiving system included in an acoustic signal transmission system according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a modulation device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an L signal and an R signal according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a demodulation device according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal transmission system according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal receiving system according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a modulation device according to a third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an L signal and an R signal according to a third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a demodulation device according to a third embodiment.
  • FIG. 1 shows an acoustic signal transmission system included in the acoustic signal transmission system according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of an acoustic signal receiving system included in the acoustic signal transmission system according to the first embodiment.
  • the acoustic signal transmission system according to the present embodiment includes an acoustic signal transmission system TS 1 and an acoustic signal reception system RS 1.
  • the acoustic signal transmission system TS1 is a system that generates transmission acoustic signals 5L and 5R and outputs them as sound waves 7.
  • the acoustic signal transmission system TS1 includes an error correction coding device 2, a modulation device 4A, and a plurality (two in this embodiment) of speakers 6L and 6R (transmission path).
  • the error correction coding apparatus 2 codes the transmission data signal 1 with an error correction code and outputs a code transmission signal 3.
  • the modulation device 4A allocates the encoded transmission signal 3 to the speakers 6L and 6R and modulates the encoded transmission signal 3 to generate a transmission acoustic signal. That is, the modulation device 4A generates and outputs a transmission acoustic signal 5L assigned to the speaker 6L and a transmission acoustic signal 5R assigned to the speaker 6R.
  • the speaker 6L outputs the transmission acoustic signal 5L as a sound wave 7.
  • the speaker 6R outputs the transmission acoustic signal 5R as a sound wave 7. Note that the speaker 6L and the speaker 6R constitute a stereo speaker.
  • the acoustic signal receiving system RS1 is a system that receives the sound wave 7 output from the acoustic signal transmission system TS1 and extracts the transmission data signal Id.
  • the acoustic signal receiving system RS1 includes one microphone 8, a demodulator 10A, and an error correction decoder 12.
  • the microphone 8 receives the sound wave 7 and outputs a received acoustic signal 9.
  • the demodulator 10A demodulates the received acoustic signal 9 to generate and output a received transmission signal 11.
  • the error correction decoding device 12 corrects the error of the received transmission signal 11 and outputs it as a transmission data signal Id.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the modulation device according to the first embodiment.
  • the modulation device 4A includes an S ZP conversion unit 41A, an SFBC encoding unit (encoding unit) 42A, a modulation unit (modulation unit) 43L and a modulation unit 43R, a guard time signal generation unit 46, and a frame synchronization signal generation Unit 47 and a D ZA conversion unit 48.
  • the SZP conversion unit 41A converts the input code transmission signal 3 from a single bit stream to a parallel bit stream, and extracts parallel transmission bits s, s, s, and s. S / P change
  • the conversion unit 41A outputs the parallel transmission bits s, s, s, and s to the SFBC encoding unit 42A.
  • the SFBC encoding unit 42A uses the transmission diversity method to transmit parallel transmission bits s, s, s, s. And a transmission signal assigned to a plurality of transmission paths is generated.
  • a transmission signal assigned to a plurality of transmission paths is generated.
  • the SFBC code part 42A performs spatial frequency coding on the parallel transmission bits s, s, s, s, and 2
  • a pair of parallel transmission bits (s, s, s, s), (s *, 1 s *, s *, 1 s *) are connected to the speaker 6L.
  • a plurality of speakers and a plurality of subcarriers are encoded as one block.
  • the SFBC encoding unit 42A performs spatial frequency encoding using the speaker 6L and the two subcarriers whose frequencies are adjacent to the speaker 6R as one block.
  • the SFBC code key 42A has a first subcarrier 44 output from the speaker 6L.
  • Parallel transmission bit s is assigned to 1 and parallel transmission bit s is assigned to second subcarrier 44.
  • the SFBC code key 42A is a first subcarrier 44 output from the speaker 6R.
  • the SFBC code key 42A is connected to the third subcarrier 44 output from the speaker 6L.
  • Normal transmission bit s is assigned, and parallel transmission bit s is assigned to the 4th subcarrier 44.
  • the SFBC code key 42A is connected to the third subcarrier 44 output from the speaker 6R.
  • the first to fourth subcarriers 44 to 44 are a first subcarrier 44, a second subcarrier 44,
  • the frequency is lower in the order of 3 subcarrier 44 and 4th subcarrier 44.
  • Parallel transmission bit s
  • 3 4 1 s, s, s are signals assigned to the speaker 6L, and parallel transmission bits s *, — s *, s *
  • Transmission bits s, s, s, s are assigned to the first to fourth subcarriers 44 to 44 to modulate the unit 43L
  • the parallel transmission bits s *, — s *, s *, — s * are output to the first to fourth subcarriers 44 to 44.
  • the modulation unit 43L includes parallel transmission bits s, s corresponding to the first to fourth subcarriers 44 to 44, respectively.
  • the adjusting unit 43L outputs the signal generated by the modulation to the guard time signal generating unit 46 as the L signal 45L.
  • the modulation unit 43R includes parallel transmission bits s *, corresponding to the first to fourth subcarriers 44 to 44, respectively.
  • the modulation unit 43R is a signal generated by modulation.
  • the guard time signal generation unit 46 duplicates the rear section of the signal and generates a guard time signal.
  • the guard time signal generation unit 46 connects the generated guard time signal in front of the L signal 45L and the R signal 45R. By doing so, it is possible to cope with multi-nos interference such as reflected waves during transmission of transmission signals.
  • the guard time signal generation unit 46 outputs the L signal 45L and the R signal 45R to which the guard time signal is added to the frame synchronization signal generation unit 47, respectively.
  • the frame synchronization signal generation unit 47 generates a frame synchronization signal and adds it to the L signal 45L and the R signal 45R, respectively.
  • the frame synchronization signal is a signal for specifying the location of the guard time signal included in each of the L signal 45L and the R signal 45R on the receiving side.
  • the frame synchronization signal is a PN (pseudo noise) signal modulated with an M-sequence code.
  • the frame synchronization signal generation unit 47 adds pilot signals for distinguishing the L signal 45L and the R signal 45R to the L signal 45L and the R signal 45R, respectively.
  • the frame synchronization signal generation unit 47 outputs the L signal 45L and the R signal 45R to which the frame synchronization signal has been added, to the DZA conversion unit 48, respectively.
  • the DZA conversion unit 48 converts the L signal 45L into an analog signal to generate a transmission acoustic signal 5L, and converts the R signal 45R into an analog signal to generate a transmission acoustic signal 5R. Then, the DZA conversion unit 48 outputs the generated transmission acoustic signal 5L to the speaker 6L and outputs the transmission acoustic signal 5R to the force 6R.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a transmission acoustic signal according to the first embodiment.
  • FIG. 4 (a) is a diagram for explaining the transmission acoustic signal 5L.
  • FIG. 4 (b) is a diagram for explaining the transmission acoustic signal 5R.
  • the parallel transmission signal is transmitted to the first subcarrier 44 of the transmission acoustic signal 5L.
  • the third subcarrier 44 is assigned a parallel transmission bit s and is assigned to the fourth subcarrier 44.
  • a number of subcarriers 44a and 44c are assigned a pilot signal 49L for L indicating that the transmission acoustic signal is 5L.
  • subcarriers 44b and 44d with different frequencies from the first to fourth subcarriers 44 to 44 and subcarriers 44a and 44c are for ⁇ lj.
  • Voice and frame synchronization signals are arranged in a frequency band different from 4d.
  • the parallel transmission signal is transmitted to the first subcarrier 44 of the transmission acoustic signal 5R.
  • an R-notlot signal 49R indicating the transmission acoustic signal 5R is assigned to the subcarriers 44b and 44d.
  • Subcarriers 44a and 44c are not used in the transmitted acoustic signal 5L.
  • voice and frames are transmitted in a frequency band different from that of the first to fourth subcarriers 44 to 44 and 44a to 44d.
  • a frame synchronization signal is arranged.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the demodulation device according to the first embodiment.
  • the demodulator 10A according to the present embodiment includes an AZD converter 101, a frame synchronizer 102, a guard signal remover 103, a demodulator (demodulator) 104, an SFBC decoder (decoder) 106, And a PZS conversion unit 107.
  • the AZD conversion unit 101 samples the received acoustic signal 9 output from the microphone 8 and converts it into a digital signal.
  • the AZD conversion unit 101 outputs the digital signal to the frame synchronization unit 102.
  • the frame synchronization unit 102 divides the input digital signal into frame units. More specifically, the frame synchronization unit 102 correlates the input digital signal with the PN signal modulated by the M-sequence code while shifting the sample by one sample and several samples, and the point with the highest correlation value is framed. Recognize as a synchronization point and divide into frames.
  • the frame synchronization unit 102 outputs a digital signal to the guard time removal unit 103 for each divided frame.
  • the guard time removing unit 103 extracts the signal frame by removing the guard time signal and the digital signal power for each divided frame.
  • the guard time removal unit 103 outputs the extracted signal frame to the demodulation unit 104.
  • Demodulation section 104 uses the first to fourth subcarriers 105 to 105 to transmit the signal frame to OFD.
  • 105 is a first subcarrier 105, a second subcarrier 105, a third subcarrier 105, and a fourth subcarrier.
  • Demodulator 104 uses first subcarrier 105 to
  • the parallel received bit r is extracted by the key 105.
  • Demodulation section 104 performs OFDM demodulation on the subcarriers of the pilot signal included in the signal frame, and extracts an L pilot signal or an R pilot signal. In this way, the parallel received bits r, r, r, r of each signal frame are output from the speaker 6L.
  • Demodulator 104 receives parallel received bits r 1, r 2, r 3, r 4, which are extracted from the signal frame power including the pilot signal for L
  • r are output to the SFBC decoding unit 106 so that they can be identified.
  • the SFBC decoding unit 106 decodes the signal frame by a transmission diversity method using a transfer function when sound waves are transmitted from the speakers 6L and 6R to the microphone 8. In other words, the SFBC decoding unit 106 uses the transfer function from the speaker 6L to the microphone 8 and the transfer function from the speaker force 6R to the microphone 8 to generate parallel received bits r 1, r 2, r 1, r 2
  • 1 2 3 4 is decoded by SFBC (Space-frequency block coding) and parallel transmission bits T, T, T, T
  • the SFBC decoding unit 106 uses the first and second subcarriers 105 and 105 of the parallel received bit pair (r 1, r 2) from which the signal frame power including the pilot signal for L is also extracted.
  • the 6L force also calculates the transfer function h up to microphone 8.
  • SFBC decoding section 106 is for L
  • the SFBC decoding unit 106 uses the first and second subcarriers 105 and 105 of the parallel received bit pair (r 1, r 2) from which the signal frame power including the R pilot signal is also extracted, to
  • the 6R force also calculates the transfer function h up to microphone 8.
  • the SFBC decoding unit 106 uses the third and fourth subcarriers 105 and 105 of the parallel received bit pair ( r , r ) from which the signal frame force including the pilot signal for R is extracted, from the speaker 6R to the microphone 8 Calculate the transfer function h.
  • the SFBC decoding unit 106 calculates parallel transmission bits T 1, T 2, T 3, T using the calculated transfer functions h 1, h 2, h 3, h according to the following equation (1).
  • the SFBC decoding unit 106 converts the calculated parallel transmission bits ⁇ , ⁇ , ⁇ , T into the PZS conversion unit 10
  • the PZS converter 107 converts the parallel transmission bits T 1, T 2, T 3 and T into a single transmission bit stream and outputs it as a received transmission signal 11.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the sound signal transmission system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal receiving system according to the first embodiment.
  • the transmission data signal 1 is encoded with the error correction code by the error correction encoder 2 to generate the code transmission signal 3 (S10).
  • the generated encoded transmission signal 3 is converted into a parallel bit stream by the S ZP conversion unit 41 A of the modulation device 4A (SI 1).
  • Two sets of parallel transmission bits (s 1, s 2, s 1, 2) are spatial frequency encoded by the encoding unit 42A.
  • the subcarriers 44 are OFDM-modulated by the modulation units 43L and 43R to generate an L signal 45L and an R signal 45R, respectively (S13). That is, V is transmitted in step S12 and step S13, and the transmission signal is encoded by the transmission diversity method and assigned to a plurality of transmission nodes (modulation step).
  • the guard time signal is generated by the guard time signal generation unit 46 and added to the L signal 45L and the R signal 45R, respectively.
  • the frame synchronization signal is generated by the frame synchronization signal generator 47 and added to the L signal 45L and the R signal 45R, respectively (S15).
  • 0 Frame synchronization signal The L signal 45L and the R signal 45R to which are added are converted into analog signals by the DZA converter 48, respectively, and a transmission acoustic signal 5L and a transmission acoustic signal 5R are generated (S16).
  • the transmission acoustic signal 5L and the transmission acoustic signal 5R are generated, the transmission acoustic signal 5L, the transmission acoustic signal 5R, and the force sound wave 7 are output as the sound wave 7 and the speaker 6L and the speaker 6R, respectively (S1 7) ( Output step). In this way, the sound wave 7 carrying the transmission data signal 1 is output from the two force 6L and 6R.
  • the acoustic signal receiving system RS1 will be described with reference to FIG. First, the sound force 7L and the sound wave 7 output from the speaker 6R are received by the microphone 8 and output as the received acoustic signal 9 (S20: reception step). When the received acoustic signal 9 is output, the received acoustic signal 9 is converted into a digital signal by the AZD conversion unit 101 (S21).
  • the received acoustic signal 9 is converted into a digital signal
  • the received acoustic signal 9 is divided into frames by the frame synchronization unit 102 (S22).
  • the guard time signal included in the received acoustic signal divided into frame units is removed by the guard time removing unit 103 to extract a signal frame (S23).
  • the signal frame signal is extracted, the signal frame signal is subjected to OFD by the demodulator 104.
  • M is demodulated, and the normal reception bits r 1, r 2, r 3, and r are extracted (S24). Normal receive bit r
  • R, r, r are extracted, the parallel received bits r, r, r, r are sent to the SFBC decoding unit 106.
  • SFBC decoding is performed using the transfer functions h 1, h 2, h 1, h, and the parallel transmission bit T
  • the PZS converter 107 converts the signal into a single bit stream and outputs it as a received transmission signal 11 (S26).
  • the error of the received transmission signal 11 is corrected by the error correction decoding device 12 (S27). In this way, the received sound wave 7 is decoded.
  • the SFBC code key unit 42A of the modulation device 4A is subjected to spatial frequency coding and parallel transmission bits (s, s, s, s), (s *, —s *, s *, —s *) to speaker 6L
  • the speaker 6L and the speaker 6R transmit audio signals including the assigned parallel transmission bits (s, s, s, s), (s *, -S *, s *, -s *), respectively.
  • SFB C decoding unit of demodulator 10A 106 force Parallel reception with spatial frequency decoding using the sound wave transfer functions h, h, h, h from speaker 6L and speaker 6R to the microphone
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
  • the SFBC code key unit 42A performs the spatial frequency code key.
  • the spatio-temporal code key may be used.
  • space-time coding multiple speakers and multiple time blocks are coded as one block.
  • the sound wave 7 is received by one microphone 8, but may be received by a plurality of microphones.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of an acoustic signal transmission system included in the acoustic signal transmission system according to the second embodiment.
  • FIG. 9 shows the sound included in the acoustic signal transmission system according to the second embodiment. It is a block diagram of a reverberation signal receiving system.
  • the acoustic signal transmission system according to the present embodiment includes an acoustic signal transmission system TS2 and an acoustic signal reception system RS2.
  • the acoustic signal transmission system TS2 includes a modulation device 4B instead of the modulation device 4A included in the acoustic signal transmission system TS1 according to the first embodiment.
  • the acoustic signal receiving system RS2 includes a plurality of (two in the present embodiment) microphones 8L instead of the single microphone 8 included in the acoustic signal receiving system RS1 according to the first embodiment. And microphone 8R.
  • the microphone 8L receives the sound wave 7 and outputs a received sound signal 9L
  • the microphone 8R receives the sound wave 7 and outputs a received sound signal 9R.
  • the acoustic signal reception system RS2 includes a demodulation device 10B instead of the demodulation device 10A included in the acoustic signal reception system RS1 according to the first embodiment.
  • the demodulator 10A receives the received acoustic signal 9L and the received acoustic signal 9R output from the microphone 8L and the microphone 8R, respectively.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the modulation device according to the second embodiment.
  • the modulation device 4B includes an SZP conversion unit (allocation unit) 41B, a modulation unit (modulation unit) 43L and a modulation unit (modulation unit) 43R, a guard time signal generation unit 46, and a frame synchronization signal generation unit 47.
  • DZA converter 48 The guard time signal generation unit 46, the frame synchronization signal generation unit 47, and the DZA conversion unit 48 have the same functions as the corresponding components of the modulation device 4B according to the first embodiment.
  • the SZP conversion unit 41B converts the input code transmission signal 3 from a single bit stream to a parallel bit stream.
  • the S / P conversion unit 41B converts the parallel bitstream parallel transmission bits s, s, s, s, s, s, s into two normal transmission bits (s, s, s, s), (s
  • the SZP conversion unit 41B generates parallel transmission bits s, s,
  • S are assigned to speaker 6L (transmission path), and parallel transmission bits s, s, s, s are assigned to speaker 6
  • the SZP conversion unit 41B outputs the first transmission bit s from the speaker 6L.
  • the SZP conversion unit 41B modulates the normal transmission bits s, s, s, s.
  • the S / P converter 41B outputs the first transmission bit s from the speaker 6R.
  • the third subcarrier that is assigned to the carrier 44 and outputs the normal transmission bit s from the speaker 6R.
  • the SZP conversion unit 41B modulates the normal transmission bits s, s, s, s.
  • the first to fourth subcarriers 44 to 44 are the first subcarrier 44 and the second subcarrier 44, respectively.
  • the carrier 44, the third subcarrier 44, and the fourth subcarrier 44 have lower frequencies in this order.
  • the modulation unit 43L includes parallel transmission bits s, s corresponding to the first to fourth subcarriers 44 to 44, respectively.
  • Modulator 43L uses the signal generated by modulation for L
  • the modulation unit 43R uses the first to fourth subcarriers 44 to 44 to perform OFDM modulation on the corresponding parallel transmission bits s, s, s, and s, respectively.
  • Modulator 43R outputs the signal generated by modulation to guard time signal generator 46 as R signal 45R.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a transmission acoustic signal according to the second embodiment.
  • FIG. 11 (a) is a diagram for explaining the transmission acoustic signal 5L.
  • FIG. 11 (b) is a diagram for explaining the transmission acoustic signal 5R.
  • Bit s is assigned and second subcarrier 44 is assigned parallel transmission bit s.
  • the third subcarrier 44 is assigned the parallel transmission bit s, and the fourth subcarrier 44
  • a frequency different from that of the first to fourth subcarriers 44 to 44 is used.
  • a number of subcarriers 44a and 44c are assigned a pilot signal 49L for L indicating that the transmission acoustic signal is 5L.
  • the first to fourth subcarriers 44 to 44 and subcarriers 44b and 44d with different frequencies from subcarriers 44a and 44c are for ⁇ lj do not do.
  • Voice and frame synchronization signals are arranged in a frequency band different from 4d.
  • Bit s is assigned and second subcarrier 44 is assigned parallel transmission bit s.
  • the third subcarrier 44 is assigned the parallel transmission bit s, and the fourth subcarrier 44
  • the subcarriers 44b and 44d are assigned an R-notlot signal 49R indicating the transmission acoustic signal 5R.
  • Subcarriers 44a and 44c are not used in the transmitted acoustic signal 5L.
  • voice and frames are transmitted in a frequency band different from that of the first to fourth subcarriers 44 to 44 and 44a to 44d.
  • a frame synchronization signal is arranged.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the demodulation device according to the second embodiment.
  • the demodulator 10B includes an AZD converter 101, a frame synchronizer 102, a guard time remover 103, a demodulator (demodulator) 104L, a demodulator (demodulator) 104R, and a MIMO decoder (decoder). 109 and a PZS conversion unit 107.
  • the AZD conversion unit 101 samples the received acoustic signal 9L and the received acoustic signal 9R and converts them into digital signals, respectively.
  • the AZD conversion unit 101 outputs the received acoustic signal 9L and the received acoustic signal 9R converted into digital signals to the frame synchronization unit 102, respectively.
  • Frame synchronization section 102 divides reception acoustic signal 9L and reception acoustic signal 9R converted into digital signals into frame units to generate frame signals.
  • Frame synchronization section 102 outputs the generated frame signal of reception acoustic signal 9L and the frame signal of reception acoustic signal 9R to guard signal removal section 103B.
  • Guard time removing section 103B removes the guard time signal from the signal frame of received acoustic signal 9L, and extracts L channel signal frame 108L. Further, the guard time removing unit 103B removes the signal frame force guard time signal of the received acoustic signal 9R and extracts the R channel signal frame 108R. The guard time removal unit 103B outputs the extracted L channel signal frame 108L to the demodulation unit 104L, and outputs the R channel signal frame 108R to the demodulation unit 104R. [0089] Demodulation section 104L converts L channel signal frame 108L into first to fourth subcarriers 105 to 10
  • the OFDM is demodulated by 5 and the normal received bits r 1, r 2, r 3, r are extracted. 1st to 4th
  • Subcarriers 105-105 are the first subcarrier 105, the second subcarrier 105, the third subcarrier
  • the frequency is lower in the order of carrier 105 and fourth subcarrier 105.
  • Demodulator 104L is connected to the first sub
  • the parallel received bit r is extracted by the carrier 105 and the second subcarrier 105
  • demodulation section 104L performs OFDM demodulation on the subcarrier of the pilot signal included in L channel signal frame 108L, and extracts an L pilot signal or an R pilot signal. In this way, the parallel received bits r and r of each L channel signal frame 108L
  • the demodulator 104L includes parallel received bits r, r, r, r extracted from the L channel signal frame 108L including the L pilot signal and the L channel including the R pilot signal.
  • Demodulation section 104R converts R channel signal frame 108R into first to fourth subcarriers 105.
  • OFDM is demodulated by 5, and parallel received bits r 1, r 2, r 3, r are extracted.
  • Demodulator 104R Demodulator 104R
  • the parallel receive bit r is extracted by 5 and the parallel receive bit r is extracted by the third subcarrier 105.
  • the reception bit r is extracted, and the parallel reception bit r is extracted by the fourth subcarrier 105.
  • demodulation section 104R performs OFDM demodulation on the pilot signal subcarriers included in R channel signal frame 108R, and extracts an L pilot signal or an R pilot signal. In this way, the parallel received bit r of each R channel signal frame 108R
  • r 1, r 2, r are the signal power output from speaker 6L and the signal power output from speaker 6R.
  • the demodulator 104R includes R received signal r, r, r, r from which the R channel signal frame 108R force including the R pilot signal is extracted, and the R pilot signal.
  • the parallel received bits r, r, r, r extracted from the R channel signal frame 108R are identified.
  • the MIMO decoding unit 109B uses the sound wave transfer functions from the speakers 6L and 6R to the microphones 8L and 8R to receive parallel received bits (r, r, r, r), (r, r , r,
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • T parallel transmission bits
  • the ideal transfer function from force 6R to microphone 8L is h, and speaker 6L to microphone
  • the ideal transfer function to the phone 8R is h, and the logic from the speaker 6R to the microphone 8R is
  • the parallel transmission bit s s can be calculated by the following equation (3).
  • MIMO decoding section 109B calculates each transfer function as follows.
  • the MIMO decoding unit 109B uses the subcarriers to which the L pilot signal 49L is assigned included in the L channel signal frame 108L, and the speaker 6L force is also transferred to the microphone 8L.
  • MIMO decoding section 109B calculates transfer function h from speaker 6R to microphone 8L using the subcarrier to which R pilot signal 49R is assigned included in L channel signal frame 108L.
  • MIMO decoding section 109B uses speaker 6L to microphone 8R using the subcarriers to which L pilot signal 49L is assigned included in R channel signal frame 108R. Calculate the transfer function h to. MIMO decoding section 109B is an R channel signal frame 1
  • the transfer function h to the speaker 6R force microphone 8R is calculated using the subcarriers 44b and 44d to which the R pilot signal 49R is assigned included in 08R.
  • the MIMO decoding unit 109B calculates the calculated transfer functions h 1, h 1, h 2, h 1 and the first subcarrier 1
  • the MIMO decoding unit 109B calculates the calculated transfer functions h 1, h 2, h 3, h and the second sub
  • the MIMO decoding unit 109B calculates the calculated transfer functions h, h, h, h
  • the transmission bits ( ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ ) are output to the PZS converter 107.
  • the PZS converter 107 converts parallel transmission bits ( ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ )
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal transmission system according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the acoustic signal receiving system according to the second embodiment.
  • the transmission data signal 1 is encoded with the error correction code by the error correction encoding device 2 to generate the code transmission signal 3 (S30).
  • the generated code transmission signal 3 is converted into a parallel bit stream by the SZP conversion unit 41B of the modulation device 4B, and the parallel transmission bits s, s, s are assigned to the speaker 6L.
  • the parallel transmission bits are assigned to s, s, s, s speaker 6R (S31). Parare
  • the first to fourth subcarriers 44 to 44 are OFDM-modulated by the modulation units 43L and 43R, and the L signal is transmitted.
  • step S32 the transmission signal is assigned to a plurality of transmission paths (modulation step).
  • the guard time signal is generated by the guard time signal generation unit 46 and added to the L signal 45L and the R signal 45R, respectively.
  • the frame synchronization signal is generated by the frame synchronization signal generation unit 47 and added to the L signal 45L and the R signal 45R, respectively (S34).
  • the L signal 45L and the R signal 45R to which the frame synchronization signal has been added are converted into analog signals by the DZA conversion unit 48, respectively, and a transmission acoustic signal 5L and a transmission acoustic signal 5R are generated (S35).
  • the transmission acoustic signal 5L and the transmission acoustic signal 5R are generated, the transmission acoustic signal 5L, the transmission acoustic signal 5R, and the force sound wave 7 are output as the sound wave 7 and the speaker 6L and the speaker 6R, respectively (S3 6) ( Output step). In this way, the sound wave 7 carrying the transmission data signal 1 is output from the two force 6L and 6R.
  • the operation of the acoustic signal receiving system RS2 will be described with reference to FIG.
  • the sound wave 7 force microphone 8L and the microphone port 8R output from the speaker 6L and the speaker 6R are received and output as reception acoustic signals 9R and 9L, respectively (S40) (reception step).
  • reception step When the received acoustic signals 9R and 9L are output, the received acoustic signals 9R and 9L are converted into digital signals by the AZD converter 101 (S41).
  • the received acoustic signals 9R and 9L are converted into digital signals
  • the received acoustic signals 9R and 9L are each divided into frames by the frame synchronization unit 102 (S42).
  • the guard time signal included in each of the divided frame signals is removed by the guard time removing unit 103, and the L channel signal frame 108L and the R channel signal frame 108R are obtained. Each is extracted (S43).
  • the decoder 109 performs MIMO decoding, and performs parallel and R R
  • the received acoustic signal is received using the transfer functions h, h, h, h.
  • the SZP converter 41B force parallel transmission bits (s 1, s 1, s 2), (s 1, s 1, s 2) of the modulation device 4B are connected to the speakers 6L and 6R. To harm. And
  • the speaker 6L and the speaker 6R respectively output the assigned transmission acoustic signal 5L and the transmission acoustic signal 5R as sound waves.
  • the microphone 8L and the microphone 8R receive sound waves.
  • the demodulator 10B performs decoding using the sound wave transfer functions h, h, h, h from the speakers 6L, 6R to the microphones 8L, 8R.
  • h, h can be used to suppress the occurrence of reception errors and decode parallel received bits (r, r, r, r), (and RR and RR 1 2 3 4 r, r, r, r) it can.
  • the sound from multiple microphones 8L and 8R can be used to suppress the occurrence of reception errors and decode parallel received bits (r, r, r, r), (and RR and RR 1 2 3 4 r, r, r, r) it can.
  • the acoustic signal transmission system includes an acoustic signal transmission system and an acoustic signal reception system.
  • the acoustic signal transmission system according to this embodiment is the same as that of the second embodiment.
  • a modulation device 4C is provided instead of the modulation device 4B included in the acoustic signal transmission system TS2.
  • the acoustic signal receiving system according to the present embodiment includes a demodulating device 1 OC instead of the demodulating device 1 OB included in the acoustic signal receiving system RS 2 according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the modulation device according to the third embodiment.
  • the modulation device 4C includes an SZP conversion unit (allocation unit) 41C, a modulation unit (modulation unit) 43L and a modulation unit (modulation unit) 43R, a guard time signal generation unit 46, a frame synchronization signal generation unit 47, a DZA A conversion unit 48.
  • the guard time signal generation unit 46, the frame synchronization signal generation unit 47, and the DZA conversion unit 48 have the same functions as the corresponding components of the modulation device 4C according to the second embodiment.
  • the SZP conversion unit 41C converts the input code transmission signal 3 from a single bit stream to a parallel bit stream.
  • the S / P converter 41B converts the parallel transmission bit s, s, s, s of the parallel bit stream into two transmission paths, the speaker 6L and the speaker 6R.
  • the SZP conversion unit 41C converts each parallel transmission bit s 1, s 1, s 2, s assigned to the speaker 6L,
  • the fourth subcarriers 44 to 44 are the first subcarrier 44, the second subcarrier 44, and the third subcarrier.
  • the frequency is lower in the order of the rear 44 and the fourth subcarrier 44.
  • SZP converter 41C is lower in the order of the rear 44 and the fourth subcarrier 44.
  • the transmission bit s is assigned to the first subcarrier 44, and the normal transmission bit s is assigned to the second subcarrier 4
  • Bit s is assigned to the fourth subcarrier 44.
  • the S / P converter 41C is assigned in this way
  • the parallel transmission bits s, s, s, s are output to the modulation unit 43L.
  • the SZP converter 41C converts each parallel transmission bit s, s, s, s assigned to the speaker 6R.
  • first to fourth subcarriers 44 to 44 output from the speaker 6R are assigned. S /
  • the p conversion unit 41C assigns the normal transmission bit s to the fourth subcarrier 44, and transmits the normal transmission.
  • the transmission bit s is assigned to the third subcarrier 44, and the normal transmission bit s is assigned to the second subcarrier 4
  • 41C outputs the parallel transmission bits s, s, s, s assigned in this way to the modulation unit 43R.
  • Modulator 43L performs OFDM modulation on first subcarrier 44 using parallel transmission bit s.
  • the second subcarrier 44 is OFDM-modulated by the parallel transmission bit s to obtain the parallel transmission bit.
  • the third subcarrier 44 is OFDM-modulated by s, and the fourth subcarrier 44 is modulated by parallel transmission bit s.
  • 3 3 4 OFDM modulates subcarrier 44. Then, the modulation unit 43L converts the modulated signal into an L signal.
  • Modulator 43R performs OFDM modulation on fourth subcarrier 44 using parallel transmission bit s.
  • the third subcarrier 44 is OFDM-modulated by the parallel transmission bit s, and the parallel transmission bit
  • the second subcarrier 44 is OFDM-modulated by s and the first subcarrier 44 is modulated by the parallel transmission bit s.
  • the modulation unit 43R transmits the modulated signal to the R signal.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining a transmission acoustic signal according to the third embodiment.
  • FIG. 16 (a) is a diagram for explaining the transmission acoustic signal 5L.
  • FIG. 16 (b) is a diagram for explaining the transmission acoustic signal 5R.
  • the parallel transmission bit s is assigned to the first subcarrier 44 of the transmission acoustic signal 5L, and the first subcarrier 44 is assigned the first subcarrier 44.
  • Parallel transmission bit s is assigned to 2 subcarrier 44 and parameter is assigned to 3rd subcarrier 44
  • the parallel transmission bit s is assigned to the first subcarrier 44 of the transmission acoustic signal 5R.
  • the fourth subcarrier 44 is assigned the parallel transmission bit s, and the fourth subcarrier 44 is assigned the parallel transmission bit s.
  • the SZP conversion unit 41C transmits the parallel transmission bit s to the first subcarrier 44 having the lowest frequency among the first to fourth subcarriers 44 to 44 output by the speaker 6L.
  • the S / P converter 41C converts the normal transmission bit s by the speaker 6R.
  • the SZP converter 41C includes the first to fourth subcarriers 44 to 44 output from the speaker 6L.
  • the parallel transmission bit s is assigned to the second subcarrier 44 having the second lowest frequency among 44.
  • the SZP converter 41C outputs the normal transmission bit s through the speaker 6R. 1st to 4th subcarriers 44 to 44, which are the second highest frequency 3rd subcarrier 4
  • the SZP converter 41C includes the first to fourth subcarriers 44 to 44 output from the speaker 6L.
  • the SZP converter 41C outputs the normal transmission bit s from the speaker 6R.
  • the SZP conversion unit 41C includes the first to fourth subcarriers 44 to 44 output from the speaker 6L.
  • the S / P converter 41C outputs the normal transmission bit s from the speaker 6R.
  • the first to fourth subcarriers 44 to 44 are allocated to the first subcarrier 44 having the lowest frequency.
  • the subcarriers 44a and 44c different from the first to fourth subcarriers 44 to 44 have the transmission acoustic signal 5L.
  • a pilot signal for L is assigned.
  • the transmission acoustic signal 5R is different from the first to fourth subcarriers 44 to 44.
  • the subcarriers 44b and 44d are assigned R pilot signals indicating the transmission acoustic signal 5R.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration of the demodulation device according to the third embodiment.
  • the demodulator 10C includes an AZD converter 101, a frame synchronizer 102, a guard time remover 103, a demodulator (demodulator) 104L, a demodulator (demodulator) 104R, and a MIMO decoder (decoder). 109C and a PZS converter 107.
  • the AZD conversion unit 101, the frame synchronization unit 102, and the guard time removal unit 103 have the same functions as the corresponding components of the demodulation device 10C according to the second embodiment.
  • Demodulation section 104L transmits L channel signal frame 108L using first subcarrier 105 for OFDM.
  • 08L is OFDM demodulated with third subcarrier 105 to extract parallel received bit r and L Channel signal frame 108L is OFDM demodulated by the first subcarrier 105 and parallel received bits are received.
  • demodulation section 104L performs OFDM demodulation on the subcarrier of L channel signal frame 108L to extract an L pilot signal or an R pilot signal. In this way, the parallel received bits r, r, r, r of each L channel signal frame 108L are transmitted from the speaker 6L.
  • the demodulator 104 receives the L channel signal frame 108L including the L pilot signal, and the R received signal r, r, r, r from which the L force is extracted, and the R channel signal frame 108R including the R pilot signal.
  • the parallel received bits r 1, r 2, r 3, r extracted from the received power are respectively input to the MIMO decoding unit 109C
  • Demodulation section 104R transmits R channel signal frame 108R using first subcarrier 105 for OFDM.
  • 08R is OFDM demodulated with third subcarrier 105 to extract parallel received bit r and R
  • Channel signal frame 108R is OFDM demodulated by first subcarrier 105 and parallel received bits are received.
  • demodulation section 104R performs OFDM demodulation on the subcarrier of R channel signal frame 108R to extract an L pilot signal or an R pilot signal. In this way, the parallel received bits r, r, r, r of each R channel signal frame 108R are set to the speaker 6L.
  • the demodulating unit 104 includes an L channel signal frame 108 including an L pilot signal, a parallel received bit r 1, r 2, r 3, and an R channel signal frame 10 including an R pilot signal.
  • the parallel received bits r 1, r 2, r 3, and r extracted from the 8R force are respectively converted into MIMO decoders 109
  • the MIMO decoding unit 109C uses the sound wave transfer functions from the speakers 6L and 6R to the microphones 8L and 8R to use parallel received bits (r, r, r, r), (r,
  • the MIMO decoding unit 109C calculates the transfer functions h 1, h 2, h 3, h as described above.
  • MIMO decoding unit 109C calculates the calculated transfer functions h, h, h, h and parallel received bits r.
  • Received bits r and r are the first and fourth subcarriers 105 of the L channel signal frame 108L,
  • the parallel received bits r and r are the first and second bits of the R channel signal frame 108R.
  • the MIMO decoding unit 109C performs the transfer functions h 1, h 2, h 3, h and parallel received bits.
  • the parallel transmission bits T and T are calculated using r, r, r, and r.
  • Parallel received bits r and r are calculated using r, r, r, and r.
  • 2 3 6 7 2 3 2 3 corresponds to the second and third subcarriers 105 and 105 of the L channel signal frame 108L,
  • the parallel received bits r and r are the second and third subcarriers of the R channel signal frame 108R.
  • the MIMO decoding unit 109C calculates the parallel transmission bits (T
  • the PZS conversion unit 107 converts the parallel transmission bits (T, T, T, T) into a single bit stream.
  • the directivity at the time of propagation increases as the subcarrier of the high frequency subcarrier has a sharper directivity at the time of propagation. Therefore, when the transmission acoustic signal 5L and the transmission acoustic signal 5R are output from the speaker 6L and the speaker 6R, respectively, if a high-frequency subcarrier is output out of the front of each speaker 6L, 6R, the high frequency Receiving power from the subcarrier microphones 8L and 8R decreases. Therefore, a reception error occurs due to a decrease in received power by the microphones 8L and 8R.
  • the SZP conversion unit 41C of the modulation device 4C of the present embodiment performs parallel transmission assigned to the third and fourth subcarriers 44 and 44 having high directivity and output from the speaker 6L.
  • Bits s and s are output from the speaker 6R with a wide directivity and low-frequency first and second subcarriers.
  • the SZP converter 41C is a finger output from the speaker 6R. Parallel transmission assigned to high-frequency third and fourth subcarriers 44 and 44 with sharp directivity
  • Bits s and s are output from the speaker 6L with a wide directivity and low frequency first and second subcarriers.
  • the 3rd and 4th subcarriers 44 and 44 of high frequency are removed from the front of the speakers 6L and 6R.
  • the low-frequency first and second subcarriers 44 and 44 are output with a strong sound wave, and the parallel transmission bits s, s, s, and s are more Send securely
  • the parallel transmission bits S, S, S, S are transmitted corresponding to the directivity characteristics that differ depending on the subcarrier frequency.

Landscapes

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Abstract

 本発明の音響信号伝送システムは、音波で情報を伝送するシステムであって、変調装置と複数のスピーカと、マイクロフォンと、復調装置とを備える。変調装置は、伝送信号を送信ダイバーシチ方式で符号化すると共に複数の送信パスに割り当てた送信音響信号を生成する。複数のスピーカは、割り当てに基づいて送信音響信号を音波としてそれぞれ出力する。マイクロフォンは、複数のスピーカから出力された音波を受信して受信音響信号を出力する。復調装置は、複数のスピーカからマイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達関数を用いて、受信音響信号を送信ダイバーシチ方式で復号する。

Description

明 細 書
音響信号伝送システム、変調装置、復調装置、及び音響信号伝送方法 技術分野
[0001] 本発明は、音響信号伝送システム、変調装置、復調装置、及び音響信号伝送方法 に関する。
背景技術
[0002] 音波で情報を伝送する通信技術として、超音波を用いる方法と可聴音波を用いる 方法とが知られている。超音波を用いる利点は、超音波は人間の聴覚では認識でき ないため、伝送中に人間に不快な影響を与えることが無いことである。また、超音波 は指向性が鋭いため、小領域通信に応用できる。
[0003] 可聴音波を用いる利点は、市販のオーディオ機器を通信デバイスとして利用できる ことである。多くの市販オーディオ機器は、可聴音波を再生及び録音することが可能 であり、超音波を扱うことは難しい。また、音波は、媒質の粘性による吸収減衰が生じ る。この吸収減衰は、周波数に比例して大きくなる。よって、超音波より可聴音波の方 が距離に対する減衰が小さくなり、通信距離を長くできる。
[0004] このような可聴音波を用いて通信する技術として、例えば、音声又は音楽の周波数 マスキング閾値に基づ 、て伝送信号をスペクトル拡散して伝送する方法がある(下記 特許文献 1)。
特許文献 1:国際公開第 02Z45286号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しカゝしながら、上記特許文献 1に記載された技術によって生成された伝送信号をス テレオ再生用又はサラウンド再生用のオーディオ機器に入力した場合、複数のスピ 一力から同一の伝送信号が出力される。複数のスピーカから出力された伝送信号は 互いに干渉して、周波数選択フェージングが生じる。よって、受信エラーの発生頻度 が高くなる。
[0006] 本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、受信エラーの発生を抑 制した音響信号伝送システム、変調装置、復調装置、及び音響信号伝送方法を提 供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の音響信号伝送システムは、音波で情報を伝送するシステムであって、伝 送信号を送信ダイバーシチ方式で符号ィ匕すると共に複数の送信ノ スに割り当てた複 数の送信音響信号を生成する変調装置と、当該割り当てに基づいて複数の送信音 響信号を音波としてそれぞれ出力する複数のスピーカと、複数のスピーカから出力さ れた音波を受信して受信音響信号を出力するマイクロフォンと、複数のスピーカの各 々力もマイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達関数を用いて、受信音響信号を 送信ダイバーシチ方式で復号する復調装置と、を備えることを特徴とする。
[0008] 本発明の音響信号伝送方法は、音波で情報を伝送する方法であって、変調手段 力 伝送信号を送信ダイバーシチ方式で符号ィ匕すると共に複数の送信パスに割り当 てた複数の送信音響信号を生成する変調ステップと、複数のスピーカが、当該割り当 てに基づいて複数の送信音響信号を音波としてそれぞれ出力する出力ステップと、 マイクロフォンが、複数のスピーカから出力された音波を受信して受信音響信号を出 力する受信ステップと、復調装置が、複数のスピーカの各々力 マイクロフォンまでの それぞれの音波の伝達関数を用いて、受信音響信号を送信ダイバーシチ方式で復 号する復調ステップと、を備えることを特徴とする。
[0009] 本発明によれば、変調装置が送信音響信号を伝送パスに割り当てて、割り当てら れた送信音響信号を複数のスピーカが音波としてそれぞれ出力し、復調装置が各複 数のスピーカ力 マイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達関数を用いて復号する 。よって、周波数選択性フェージングが発生した場合であっても、上記各伝達関数を 用いて受信エラーの発生を抑制して伝送信号を復号することができる。また、本発明 では、変調装置が送信ダイバーシチ方式で符号ィ匕して複数の送信パスに伝送信号 を割り当て、復調装置が送信ダイバーシチ方式で復号する。よって、空間及び周波 数の遅延拡散に対して効果的に対応することができる。すなわち、受信エラーを効果 的に抑制することができる。
[0010] 本発明の変調装置は、伝送信号を空間周波数符号ィ匕すると共に複数の送信パス に割り当てた複数の符号化伝送信号を生成する符号化手段と、当該割り当てられた それぞれの符号ィ匕伝送信号によって可聴音帯域のサブキャリアを OFDM変調して 複数の送信パスに割り当てられた複数の送信音響信号を生成する変調手段と、を備 えることを特徴とする。
[0011] 本発明の復調装置は、複数のスピーカから出力されてマイクロフォンによって受信 された受信音響信号を OFDM復調して符号化受信信号を生成する復調手段と、複 数のスピーカの各々力もマイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達関数を用いて 符号化受信信号を空間周波数復号化する復号化手段と、を備えることを特徴とする
[0012] 本発明によれば、変調装置において伝送信号を複数の送信パスに割り当てて符号 化伝送信号を生成し、復調装置にぉ 、て各複数のスピーカからマイクロフォンまでの それぞれの音波の伝達関数を用いて符号ィ匕受信信号を空間周波数復号ィ匕する。よ つて、周波数選択性フェージングが発生した場合であっても、上記各伝達関数を用 いて受信エラーの発生を抑制して伝送信号を復号することができる。また、変調装置 が空間周波数符号ィ匕で符号化して複数の送信パスに伝送信号を割り当て、復調装 置が空間周波数復号ィ匕で復号する。よって、より効果的に、空間及び周波数の遅延 拡散に対応することができる。すなわち、受信エラーをより効果的に抑制することがで きる。
[0013] 本発明の音響信号伝送システムは、音波で情報を伝送するシステムであって、伝 送信号を複数の送信パスに割り当てて複数の送信音響信号を生成する変調装置と、 当該割り当てに基づいて複数の送信音響信号を音波としてそれぞれ出力する複数 のスピーカと、複数のスピーカから出力された音波を受信して受信音響信号をそれぞ れ出力する複数のマイクロフォンと、複数のスピーカの各々力 複数のマイクロフォン の各々までのそれぞれの音波の伝達関数を用いて受信音響信号を復号する復調装 置と、を備えることを特徴とする。
[0014] 本発明の音響信号伝送方法は、音波で情報を伝送する方法であって、変調装置 力 伝送信号を複数の送信パスに割り当てて複数の送信音響信号を生成する変調 ステップと、複数のスピーカが、当該割り当てに基づいて複数の送信音響信号を音 波としてそれぞれ出力する出力ステップと、複数のマイクロフォンが、複数のスピーカ 力 出力された音波を受信して受信音響信号をそれぞれ出力する受信ステップと、 復調装置が、複数のスピーカの各々力 複数のマイクロフォンの各々までのそれぞ れの音波の伝達関数を用いて受信音響信号を復号する復調ステップと、を備えるこ とを特徴とする。
[0015] 本発明によれば、変調装置が伝送信号を複数の送信パスに割り当て、割り当てら れた送信音響信号を複数のスピーカが音波としてそれぞれ出力する。そして、複数 のマイクロフォンが出力された音波を受信し、復調装置が各複数のスピーカ力 各複 数のマイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達関数を用いて復号する。よって、周 波数選択性フェージングが発生した場合であっても、上記各伝達関数を用いて受信 エラーの発生を抑制して伝送信号を復号することができる。また、複数のマイクロフォ ンによって音波を受信するので、より効果的に受信エラーの発生を抑制することがで きる。
[0016] 上記音響信号伝送システムの変調装置は、サブキャリアの指向特性に基づいて、 伝送信号を複数の送信パスの各々によって伝送される各サブキャリアの周波数にそ れぞれ割り当てる割当手段を備えることも好ましい。このようにすることにより、サブキ ャリアの周波数によって異なる指向特性に対応して伝送信号を送信することができる
[0017] 本発明の変調装置は、伝送信号を複数の送信パスに割り当てる割当手段と、符号 化された伝送信号によって可聴音帯域のサブキャリアを OFDM変調して複数の送 信パスに割り当てられた複数の送信音響信号を生成する変調手段と、を備えることを 特徴とする。
[0018] 本発明の復調装置は、複数のスピーカから出力されて複数のマイクロフォンによつ てそれぞれ受信された受信音響信号をそれぞれ OFDM復調して符号化受信信号 を生成する復調手段と、複数のスピーカの各々力 複数のマイクロフォンの各々まで のそれぞれの音波の伝達関数を用いて受信音響信号を復号する復号化手段と、を 備えることを特徴とする。
[0019] 本発明によれば、変調装置において割当手段が伝送信号を複数の送信パスに割 り当て、復号手段が各複数のスピーカから各複数のマイクロフォンまでのそれぞれの 音波の伝達関数を用いて受信音響信号を復号する。よって、周波数選択性フェージ ングが発生した場合であっても、上記各伝達関数を用いて受信エラーの発生を抑制 して伝送信号を復号することができる。また、複数のマイクロフォンによって受信した 受信音響信号を用いて伝送信号を復号するので、より効果的に受信エラーの発生を 抑帘 Uすることができる。
[0020] 上記変調装置の複数の送信パスは、第 1送信パスと第 2送信パスとを含み、割当手 段は、第 1送信パスによって出力されるサブキャリアのうち比較的低い周波数のサブ キャリアに伝送信号を割り当てると共に、当該割り当てられた伝送信号を第 2送信パ スによって出力されるサブキャリアのうち比較的高い周波数のサブキャリアに割り当て ることも好まし 、。
[0021] このようにすることにより、第 2送信パスによって出力される指向性の鋭い高周波の サブキャリアに割り当てられた伝送信号が、第 1送信パスによって出力される指向性 の広い低周波のサブキャリアに割り当てることができる。よって、高周波のサブキヤリ ァカ Sスピーカの中心から外れて出力された為に伝送信号を含む音波が弱い場合で あっても、低周波のサブキャリアを強い音波で出力することができる。従って、伝送信 号をより確実に送信することができ、受信エラーの発生を抑制することができる。 発明の効果
[0022] 本発明によれば、受信エラーの発生を抑制した音響信号伝送システム、変調装置 、復調装置、及び音響信号伝送方法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]第 1実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音響信号送信システム の構成図である。
[図 2]第 1実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音響信号受信システム の構成図である。
[図 3]第 1実施形態に係る変調装置の構成を示す図である。
[図 4]第 1実施形態に係る L用信号及び R用信号を説明するための図である。
[図 5]第 1実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。 [図 6]第 1実施形態に係る音響信号送信システムの動作を示すフロー図である。
[図 7]第 1実施形態に係る音響信号受信システムの動作を示すフロー図である。
[図 8]第 2実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音響信号送信システム の構成図である。
[図 9]第 2実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音響信号受信システム の構成図である。
[図 10]第 2実施形態に係る変調装置の構成を示す図である。
[図 11]第 2実施形態に係る L用信号及び R用信号を説明するための図である。
[図 12]第 2実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。
[図 13]第 2実施形態に係る音響信号送信システムの動作を示すフロー図である。
[図 14]第 2実施形態に係る音響信号受信システムの動作を示すフロー図である。
[図 15]第 3実施形態に係る変調装置の構成を示す図である。
[図 16]第 3実施形態に係る L用信号及び R用信号を説明するための図である。
[図 17]第 3実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。
符号の説明
[0024] TS1, TS2" '音響信号送信システム、 RSI, RS2" '音響信号受信システム、 4A〜 4C…復調装置、 6L, 6R…スピーカ、 7…音波、 8, 8L, 8R…各マイクロフォン、 10A 〜10C…復調装置、 12· · ·誤り訂正復号装置、 41A〜41C" 'SZP変換部、 43L, 4 3R…変調部、 46· · ·ガード時間信号生成部、 47· · ·フレーム同期信号生成部、 48· · · DZA変換部、 101〜AZD変換部、 102· · ·フレーム同期部、 103…ガード時間除 去部、 104L, 104R…復調部、 106 .SFBC復号化部、 107" 'PZS変換部、 109 B, 109C〜MIMO復号化部。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明す る。なお、図面の説明において同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省 略する。
[0026] (第 1実施形態)
図 1は、第 1実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音響信号送信システ ムの構成図である。図 2は、第 1実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音 響信号受信システムの構成図である。本実施形態に係る音響信号伝送システムは、 音響信号送信システム TS 1と音響信号受信システム RS 1とを備える。
[0027] 音響信号送信システム TS1は、送信音響信号 5L, 5Rを生成して音波 7として出力 するシステムである。音響信号送信システム TS1は、誤り訂正符号装置 2と、変調装 置 4Aと、複数 (本実施形態では 2つ)のスピーカ 6L, 6R (伝送パス)とを備える。
[0028] 誤り訂正符号装置 2は、伝送データ信号 1を誤り訂正符号で符号ィヒして符号ィ匕伝 送信号 3を出力する。変調装置 4Aは、符号化伝送信号 3をスピーカ 6Lとスピーカ 6R とに割り当てると共に符号化伝送信号 3を変調して送信音響信号を生成する。すなわ ち、変調装置 4Aは、スピーカ 6Lに割り当てた送信音響信号 5Lと、スピーカ 6Rに割 り当てた送信音響信号 5Rとをそれぞれ生成して出力する。スピーカ 6Lは、送信音響 信号 5Lを音波 7として出力する。スピーカ 6Rは、送信音響信号 5Rを音波 7として出 力する。なお、スピーカ 6Lとスピーカ 6Rとは、ステレオスピーカを構成する。
[0029] 音響信号受信システム RS1は、音響信号送信システム TS1が出力した音波 7を受 信して伝送データ信号 Idを抽出するシステムである。音響信号受信システム RS1は 、 1つのマイクロフォン 8と、復調装置 10Aと、誤り訂正復号装置 12とを備える。
[0030] マイクロフォン 8は、音波 7を受信して受信音響信号 9を出力する。復調装置 10Aは 、受信音響信号 9を復調して受信伝送信号 11を生成して出力する。誤り訂正復号装 置 12は、受信伝送信号 11の誤りを訂正して伝送データ信号 Idとして出力する。
[0031] 引き続いて、上記変調装置 4A及び上記復調装置 10Aについてより詳細に説明す る。図 3は、第 1実施形態に係る変調装置の構成を示す図である。変調装置 4Aは、 S ZP変換部 41 Aと、 SFBC符号化部 (符号化手段) 42Aと、変調部 (変調手段) 43L 及び変調部 43Rと、ガード時間信号生成部 46と、フレーム同期信号生成部 47と、 D ZA変換部 48とを備える。
[0032] SZP変換部 41Aは、入力した符号ィ匕伝送信号 3をシングルビットストリームからパ ラレルビットストリームに変換し、パラレル伝送ビット s , s , s , sを抽出する。 S/P変
1 2 3 4
換部 41Aは、パラレル伝送ビット s, s, s, sを SFBC符号化部 42Aへ出力する。
1 2 3 4
[0033] SFBC符号化部 42Aは、送信ダイバーシチ方式でパラレル伝送ビット s, s, s, s を符号化すると共に複数の送信パスに割り当てた伝送信号を生成する。具体的には
、 SFBC符号ィ匕部 42Aは、パラレル伝送ビット s , s , s , sを空間周波数符号ィ匕し、 2
1 2 3 4
組のパラレル伝送ビット(s , s , s , s ), (s *, 一 s *, s *, 一 s *)をスピーカ 6Lとスピー
1 2 3 4 2 1 4 3
力 6Rとに割り当てて出力する。
[0034] 空間周波数符号ィ匕では、複数のスピーカと複数のサブキャリアを一つのブロックとし て符号化する。 SFBC符号化部 42Aは、スピーカ 6L及びスピーカ 6Rと周波数が隣 接する 2つのサブキャリアを一つのブロックとして空間周波数符号ィ匕を行う。
[0035] すなわち、 SFBC符号ィ匕部 42Aは、スピーカ 6Lから出力する第 1サブキャリア 44
1 にパラレル伝送ビット sを割り当て、第 2サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sを割り
1 2 2 当てる。また、 SFBC符号ィ匕部 42Aは、スピーカ 6Rから出力する第 1サブキャリア 44
1 にパラレル伝送ビット s *を割り当て、第 2サブキャリア 44にパラレル伝送ビット—s *を
2 2 1 割り当てる。
[0036] 同様に、 SFBC符号ィ匕部 42Aは、スピーカ 6Lから出力する第 3サブキャリア 44に
3 ノ ラレル伝送ビット sを割り当て、第 4サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sを割り当
3 4 4 てる。また、 SFBC符号ィ匕部 42Aは、スピーカ 6Rから出力する第 3サブキャリア 44に
3 ノ ラレル伝送ビット s *を割り当て、第 4サブキャリア 44にパラレル伝送ビット s *を割
4 4 3 り当てる。
[0037] 第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44は、第 1サブキャリア 44、第 2サブキャリア 44、第
1 4 1 2
3サブキャリア 44、第 4サブキャリア 44の順に周波数が低い。パラレル伝送ビット s ,
3 4 1 s , s , sはスピーカ 6Lに割り当てられた信号であり、パラレル伝送ビット s *, — s *, s *
2 3 4 2 1 4
, — s *はスピーカ 6Rに割り当てられた信号である。 SFBC符号ィ匕部 42Aは、パラレ
3
ル伝送ビット s , s , s , sを第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44に割り当てて変調部 43L
1 2 3 4 1 4
へ出力し、パラレル伝送ビット s *, — s *, s *, — s *を第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44
2 1 4 3 1 4 に割り当てて変調部 43Rへ出力する。
[0038] 変調部 43Lは、第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44を対応するパラレル伝送ビット s , s
1 4 1
, s , sでそれぞれ OFD1V orthogonal frequency division multiplex)変調する。変
2 3 4
調部 43Lは、変調して生成した信号を L用信号 45Lとしてガード時間信号生成部 46 へ出力する。 [0039] 変調部 43Rは、第 1〜第 4サブキャリア 44〜44を対応するパラレル伝送ビット s *,
1 4 2 s *, s *, — s *でそれぞれ OFDM変調する。変調部 43Rは、変調して生成した信号
1 4 3
を R用信号 45Rとしてガード時間信号生成部 46へ出力する。
[0040] ガード時間信号生成部 46は、 L用信号 45Lと R用信号 45Rそれぞれにつ 、て、信 号の後方区間を複製してガード時間信号を生成する。ガード時間信号生成部 46は、 生成したガード時間信号を L用信号 45Lと R用信号 45Rそれぞれの前方に連結させ る。このようにすることより、伝送信号の伝送中における反射波等のマルチノ ス干渉 に対応することができる。ガード時間信号生成部 46は、ガード時間信号を付加した L 用信号 45Lと R用信号 45Rとをそれぞれフレーム同期信号生成部 47へ出力する。
[0041] フレーム同期信号生成部 47は、フレーム同期信号を生成して L用信号 45Lと R用 信号 45Rにそれぞれ付加する。フレーム同期信号は、 L用信号 45Lと R用信号 45R それぞれにおいて含まれるガード時間信号の場所を受信側で特定するための信号 である。具体的には、フレーム同期信号は、 M系列符号で変調した PN (擬似ノイズ) 信号である。また、フレーム同期信号生成部 47は、 L用信号 45Lと R用信号 45Rとに それぞれ、 L用信号 45Lと R用信号 45Rとを区別するためのパイロット信号を付加す る。フレーム同期信号生成部 47は、フレーム同期信号を付加した L用信号 45Lと R 用信号 45Rとをそれぞれ DZA変換部 48へ出力する。
[0042] DZA変換部 48は、 L用信号 45Lをアナログ変換して送信音響信号 5Lを生成し、 R用信号 45Rをアナログ変換して送信音響信号 5Rを生成する。そして、 DZA変換 部 48は、生成した送信音響信号 5Lをスピーカ 6Lへ出力し、送信音響信号 5Rをスピ 一力 6Rへ出力する。
[0043] 図 4は、第 1実施形態に係る送信音響信号を説明するための図である。図 4 (a)は、 送信音響信号 5Lについて説明するための図である。図 4 (b)は、送信音響信号 5R について説明するための図である。
[0044] 図 4 (a)に示すように、送信音響信号 5Lの第 1サブキャリア 44にはパラレル伝送ビ
1
ット sが割り当てられ、第 2サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット sが割り当てられ、
1 2 2
第 3サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第 4サブキャリア 44に
3 3 4 はパラレル伝送ビット sが割り当てられる。 [0045] また、送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44〜44とは異なる周波
1 4
数のサブキャリア 44a及び 44cには、送信音響信号 5Lであることを示す L用パイロット 信号 49Lが割り当てられている。送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44〜44、サブキャリア 44a, 44cとは異なる周波数のサブキャリア 44b, 44dは禾 lj用
1 4
しない。また、送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44〜44 , 44a〜4
1 4
4dとは異なる周波数帯域に音声及びフレーム同期信号が配置されている。
[0046] 図 4 (b)に示すように、送信音響信号 5Rの第 1サブキャリア 44にはパラレル伝送ビ
1
ット s *が割り当てられ、第 2サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット s *が割り当てら
2 2 1 れ、第 3サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット s *が割り当てられ、第 4サブキャリア 4
3 4
4にはパラレル伝送ビット一 s *が割り当てられる。
4 3
[0047] また、送信音響信号 5Rにお ヽて、サブキャリア 44b及び 44dには、送信音響信号 5 Rであることを示す R用ノ ィロット信号 49Rが割り当てられて 、る。送信音響信号 5L において、サブキャリア 44a, 44cは利用しない。また、送信音響信号 5Rにおいて、 第 1〜第 4サブキャリア 44〜44 , 44a〜44dとは異なる周波数帯域に音声及びフレ
1 4
ーム同期信号が配置されている。
[0048] 図 5は、第 1実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。本実施形態に係る 復調装置 10Aは、 AZD変換部 101と、フレーム同期部 102と、ガード信号除去部 1 03と、復調部 (復調手段) 104と、 SFBC復号化部 (復号化手段) 106と、 PZS変換 部 107とを備える。
[0049] AZD変換部 101は、マイクロフォン 8から出力された受信音響信号 9をサンプリン グしてデジタル信号に変換する。 AZD変換部 101は、デジタル信号をフレーム同期 部 102へ出力する。
[0050] フレーム同期部 102は、入力したデジタル信号をフレーム単位に分割する。より具 体的には、フレーム同期部 102は、入力したデジタル信号を 1サンプル及び数サンプ ルずつずらしながら M系列符号で変調した PN信号との相関をとり、相関値の最も高 いポイントをフレーム同期ポイントと認識して、フレーム単位に分割する。フレーム同 期部 102は、分割したフレームごとにデジタル信号をガード時間除去部 103へ出力 する。 [0051] ガード時間除去部 103は、分割されたフレーム毎にデジタル信号力もガード時間信 号を除去して信号フレームを抽出する。ガード時間除去部 103は、抽出した信号フレ ームを復調部 104へ出力する。
[0052] 復調部 104は、信号フレームを第 1〜第 4サブキャリア 105〜105によって OFD
1 4
M復調し、ノ ラレル受信ビット r , r , r , rを抽出する。第 1〜第 4サブキャリア 105〜
1 2 3 4 1
105は、第 1サブキャリア 105、第 2サブキャリア 105、第 3サブキャリア 105、第 4サ
4 1 2 3 ブキャリア 105の順に周波数が低い。復調部 104は、第 1サブキャリア 105によって
4 1 ノ ラレル受信ビット rを抽出し、第 2サブキャリア 105によってパラレル受信ビット rを
1 2 2 抽出し、第 3サブキャリア 105によってパラレル受信ビット rを抽出し、第 4サブキヤリ
3 3
ァ 105によってパラレル受信ビット rを抽出する。
4 4
[0053] また、復調部 104は、信号フレームに含まれるノ ィロット信号のサブキャリアを OFD M復調して、 L用パイロット信号又は R用パイロット信号を抽出する。このようにするこ とにより、各信号フレームのパラレル受信ビット r , r , r , rがスピーカ 6Lから出力され
1 2 3 4
た信号か、スピーカ 6Rから出力された信号力識別することができる。復調部 104は、 L用パイロット信号を含む信号フレーム力 抽出されたパラレル受信ビット r , r , r , r
1 2 3 4 と、 R用パイロット信号を含む信号フレーム力 抽出されたパラレル受信ビット r , r , r
1 2 3
, rとを識別可能に SFBC復号ィ匕部 106へ出力する。
4
[0054] SFBC復号化部 106は、各スピーカ 6L, 6Rからマイクロフォン 8へ音波が伝送され る際の伝達関数を用いて信号フレームを送信ダイバーシチ方式で復号する。すなわ ち、 SFBC復号化部 106は、スピーカ 6Lからマクロフォン 8までの伝達関数とスピー 力 6Rからマイクロフォン 8までの伝達関数とを用いて、パラレル受信ビット r , r , r , r
1 2 3 4 を SFBC (Space- frequency block coding)復号してパラレル伝送ビット T , T , T , T
1 2 3 4 を抽出する。
[0055] SFBC復号ィ匕部 106は、 L用パイロット信号を含む信号フレーム力も抽出されたパ ラレル受信ビットペア(r , r )の第 1,第 2サブキャリア 105 , 105を用いて、スピーカ
1 2 1 2
6L力もマイクロフォン 8までの伝達関数 h を計算する。 SFBC復号ィ匕部 106は、 L用
L12
ノ ィロット信号を含む信号フレーム力も抽出されたパラレル受信ビットペア (r , r )の
3 4 第 3,第 4サブキャリア 105, 105を用いて、スピーカ 6Lからマイクロフォン 8までの伝 達関数 h を計算する。
[0056] SFBC復号ィ匕部 106は、 R用パイロット信号を含む信号フレーム力も抽出されたパ ラレル受信ビットペア(r , r )の第 1,第 2サブキャリア 105 , 105を用いて、スピーカ
6R力もマイクロフォン 8までの伝達関数 h を計算する。 SFBC復号ィ匕部 106は、 R用 パイロット信号を含む信号フレーム力 抽出されたパラレル受信ビットペア (r , r )の 第 3,第 4サブキャリア 105 , 105を用いて、スピーカ 6Rからマイクロフォン 8までの 伝達関数 h を計算する。
[0057] SFBC復号ィ匕部 106は、計算した伝達関数 h , h , h , h を用いて下式(1)に てパラレル伝送ビット T , T , T , Tを計算する。
[数 1]
2 ― み
=
Figure imgf000014_0001
SFBC復号ィ匕部 106は、計算したパラレル伝送ビット Τ , Τ , Τ , Tを PZS変換部 10
7へ出力する。
[0058] PZS変換部 107は、パラレル伝送ビット T , T , T , Tをシングル伝送ビットストリー ムに変換し、受信伝送信号 11として出力する。
[0059] 引き続いて、図 6, 7を参照して、復調装置 4Aを含む音響信号送信システム TS1及 び変調装置 10Aを含む音響信号受信システム RS1の動作を説明すると共に、本実 施形態に係る音響信号伝送方法について説明する。図 6は、第 1実施形態に係る音 響信号送信システムの動作を示すフロー図である。図 7は、第 1実施形態に係る音響 信号受信システムの動作を示すフロー図である。
[0060] まず、図 6を参照して音響信号送信システム TS1の動作について説明する。伝送 データ信号 1が、誤り訂正符号装置 2によって誤り訂正符号で符号化されて符号ィ匕 伝送信号 3が生成される(S10)。生成された符号化伝送信号 3が、変調装置 4Aの S ZP変換部 41 Aによってパラレルビットストリームに変換される(SI 1)。
[0061] パラレルビットストリームのパラレル伝送ビット s , s , s , s力 変調装置 4Aの SFBC 符号化部 42Aによって空間周波数符号化され、 2組のパラレル伝送ビット(s , s , s ,
1 2 3 s ) , (s *, 一 s *, s *, 一s *)がそれぞれスピーカ 6Lとスピーカ 6Rに割り当てられる(SI
4 2 1 4 3
2)。 2組のパラレル伝送ビット(s , s , s , s ) , (s *, — s *, s *, — s *)それぞれ力 変
1 2 3 4 2 1 4 3
調部 43L, 43Rによってサブキャリア 44を OFDM変調して、 L用信号 45Lと R用信号 45Rとがそれぞれ生成される(S 13)。すなわち、ステップ S 12及びステップ S 13にお V、て、伝送信号を送信ダイバーシチ方式で符号ィ匕すると共に複数の送信ノ スに割り 当てられる(変調ステップ)。
[0062] L用信号 45Lと R用信号 45Rとが生成されると、ガード時間信号が、ガード時間信 号生成部 46によって生成されて L用信号 45Lと R用信号 45Rとにそれぞれ付加され る(S14)。ガード時間信号が付加されると、フレーム同期信号が、フレーム同期信号 生成部 47によってフレーム同期信号が生成されて L用信号 45Lと R用信号 45Rとに それぞれ付加される (S15) 0フレーム同期信号が付加された L用信号 45Lと R用信 号 45Rとが、 DZA変換部 48によってそれぞれアナログ信号に変換され、送信音響 信号 5Lと送信音響信号 5Rが生成される(S16)。
[0063] 送信音響信号 5Lと送信音響信号 5Rとが生成されると、送信音響信号 5Lと送信音 響信号 5Rと力 音波 7としてスピーカ 6Lとスピーカ 6Rと力 それぞれ出力される(S1 7) (出力ステップ)。このようにして、伝送データ信号 1をのせた音波 7が、 2つのスピ 一力 6L, 6Rから出力される。
[0064] 次に、図 7を参照して音響信号受信システム RS1について説明する。まず、スピー 力 6L及びスピーカ 6Rから出力された音波 7が、マイクロフォン 8によって受信されて 受信音響信号 9として出力される (S20 :受信ステップ)。受信音響信号 9が出力され ると、受信音響信号 9が、 AZD変換部 101によってデジタル信号に変換される(S21
) o
[0065] 受信音響信号 9がデジタル信号に変換されると、受信音響信号 9が、フレーム同期 部 102によってフレーム単位に分割される(S22)。フレーム単位に分割された受信 音響信号に含まれるガード時間信号が、ガード時間除去部 103によって除去されて 信号フレームが抽出される(S23)。
[0066] 信号フレーム信号が抽出されると、信号フレーム信号が、復調部 104によって OFD M復調され、ノ ラレル受信ビット r , r , r , rが抽出される(S24)。 ノ ラレル受信ビット r
1 2 3 4
, r, r, rが抽出されると、パラレル受信ビット r, r, r, rが、 SFBC復号化部 106に
1 2 3 4 1 2 3 4
よって伝達関数 h , h , h , h を用いて SFBC復号ィ匕され、パラレル伝送ビット T
L12 L34 R12 R34 1
, Τ, Τ, Τが求められる(S25 :復調ステップ)。
2 3 4
[0067] パラレル伝送ビット Τ, Τ, Τ, Τが求められると、パラレル伝送ビット Τ, Τ, Τ, Τ
1 2 3 4 1 2 3 4 力 PZS変換部 107によってシングルビットストリームに変換され、受信伝送信号 11 として出力される(S26)。受信伝送信号 11が出力されると、受信伝送信号 11が、誤 り訂正復号装置 12によって誤りを訂正される(S27)。このようにして、受信した音波 7 が復号される。
[0068] 以上のように本実施形態では、変調装置 4Aの SFBC符号ィ匕部 42A力 空間周波 数符号化してパラレル伝送ビット(s , s , s , s ) , (s *, —s *, s *, —s *)をスピーカ 6L
1 2 3 4 2 1 4 3
とスピーカ 6Rとに割り当てる。そして、スピーカ 6Lとスピーカ 6Rとが、割り当てられた パラレル伝送ビット (s , s , s , s ) , (s *, - S *, s *, - s *)をそれぞれ含む送信音響信
1 2 3 4 2 1 4 3
号 5Lと送信音響信号 5Rとをそれぞれ音波 7として出力する。復調装置 10Aの SFB C復号化部 106力 スピーカ 6Lとスピーカ 6Rとからマイクロフォンまでのそれぞれの 音波の伝達関数 h , h , h , h を用いて、空間周波数復号ィ匕にてパラレル受信
L12 L34 R12 R34
ビット , r , r , rを復号する。よって、周波数選択性フェージングが発生した場合で
1 2 3 4
あっても、上記各伝達関数を用いて受信エラーの発生を抑制してパラレル受信ビット r , r , r , rを復号することができる。
1 2 3 4
[0069] 本発明は、上記実施形態に限定されるものではなぐ種々の変形が可能である。上 記実施形態では、 SFBC符号ィ匕部 42Aによって空間周波数符号ィ匕を行ったが、時 空間符号ィ匕を行ってもよい。時空間符号化では、複数のスピーカと複数の時間ブロッ クを一つのブロックとして符号ィ匕する。
[0070] また、例えば、上記実施形態では、音波 7を 1つのマイクロフォン 8で受信したが、複 数のマイクロフォンで受信してもよ 、。
[0071] (第 2実施形態)
図 8は、第 2実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音響信号送信システ ムの構成図である。図 9は、第 2実施形態に係る音響信号伝送システムに含まれる音 響信号受信システムの構成図である。本実施形態に係る音響信号伝送システムは、 音響信号送信システム TS2と音響信号受信システム RS2とを備える。
[0072] 本実施形態に係る音響信号送信システム TS2は、第 1実施形態に係る音響信号送 信システム TS 1に含まれる変調装置 4Aに替えて変調装置 4Bを備える。
[0073] 本実施形態に係る音響信号受信システム RS2は、第 1実施形態に係る音響信号受 信システム RS 1に含まれる 1つのマイクロフォン 8に替えて複数 (本実施形態では 2つ )のマイクロフォン 8Lとマイクロフォン 8Rとを備える。マイクロフォン 8Lは音波 7を受信 して受信音響信号 9Lを出力し、マイクロフォン 8Rは音波 7を受信して受信音響信号 9Rを出力する。また、音響信号受信システム RS2は、第 1実施形態に係る音響信号 受信システム RS1に含まれる復調装置 10Aに替えて復調装置 10Bを備える。復調 装置 10Aは、マイクロフォン 8Lとマイクロフォン 8Rからそれぞれ出力される受信音響 信号 9Lと受信音響信号 9Rとを入力する。
[0074] 引き続いて、変調装置 4B及び復調装置 10Bについてより詳細に説明する。図 10 は、第 2実施形態に係る変調装置の構成を示す図である。変調装置 4Bは、 SZP変 換部 (割当手段) 41Bと、変調部 (変調手段) 43L及び変調部 (変調手段) 43Rと、ガ ード時間信号生成部 46と、フレーム同期信号生成部 47と、 DZA変換部 48とを備え る。ガード時間信号生成部 46、フレーム同期信号生成部 47、及び DZA変換部 48 は、上記第 1実施形態に係る変調装置 4Bの対応する各構成要素と同様な機能を有 する。
[0075] SZP変換部 41Bは、入力した符号ィ匕伝送信号 3をシングルビットストリームからパラ レルビットストリームに変換する。 S/P変換部 41Bは、パラレルビットストリームのパラ レノレ伝送ビット s , s , s , s , s , s , s , sを 2糸且のノ ラレノレ伝送ビット(s , s , s , s ) , (s
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4
, s , s , s )に分割する。すなわち、 SZP変換部 41Bは、パラレル伝送ビット s , s , s
5 6 7 8 1 2 3
, sをスピーカ 6L (伝送パス)に割り当て、パラレル伝送ビット s, s, s, sをスピーカ 6
4 5 6 7 8
R (伝送パス)に割り当てる。
[0076] また、 SZP変換部 41Bは、ノ ラレル伝送ビット sをスピーカ 6Lから出力する第 1サ
1
ブキャリア 44に割り当て、ノラレル伝送ビット sをスピーカ 6Lから出力する第 2サブキ
1 2
ャリア 44に割り当て、ノラレル伝送ビット sをスピーカ 6Lから出力する第 3サブキヤリ ァ 44に割り当て、パラレル伝送ビット sをスピーカ 6Lから出力する第 4サブキャリア 4
3 4
4に割り当てる。そして、 SZP変換部 41Bは、ノラレル伝送ビット s , s , s , sを変調
4 1 2 3 4 部 43Lへ出力する。
[0077] また、 S/P変換部 41Bは、ノ ラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rから出力する第 1サ
5
ブキャリア 44に割り当て、ノラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rから出力する第 2サブキ
1 6
ャリア 44に割り当て、ノラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rから出力する第 3サブキヤリ
2 7
ァ 44に割り当て、パラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rから出力する第 4サブキャリア 4
3 8
4に割り当てる。そして、 SZP変換部 41Bは、ノラレル伝送ビット s , s , s , sを変調
4 5 6 7 8 部 43Rへ出力する。
[0078] 上述したように、第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44は、第 1サブキャリア 44、第 2サブ
1 4 1 キャリア 44、第 3サブキャリア 44、第 4サブキャリア 44の順に周波数が低い。
2 3 4
[0079] 変調部 43Lは、第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44を対応するパラレル伝送ビット s , s
1 4 1
, s , sでそれぞれ OFDM変調する。変調部 43Lは、変調して生成した信号を L用
2 3 4
信号 45Lとしてガード時間信号生成部 46へ出力する。変調部 43Rは、第 1〜第 4サ ブキャリア 44 〜44を対応するパラレル伝送ビット s , s , s , sでそれぞれ OFDM変
1 4 5 6 7 8 調する。変調部 43Rは、変調して生成した信号を R用信号 45Rとしてガード時間信 号生成部 46へ出力する。
[0080] 図 11は、第 2実施形態に係る送信音響信号を説明するための図である。図 11 (a) は、送信音響信号 5Lについて説明するための図である。図 11 (b)は、送信音響信 号 5Rについて説明するための図である。
[0081] 図 11 (a)に示すように、送信音響信号 5Lの第 1サブキャリア 44にはパラレル伝送
1
ビット sが割り当てられ、第 2サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット sが割り当てられ
1 2 2
、第 3サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第 4サブキャリア 44
3 3 4 にはパラレル伝送ビット Sが割り当てられる。
4
[0082] また、送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44とは異なる周波
1 4
数のサブキャリア 44a及び 44cには、送信音響信号 5Lであることを示す L用パイロット 信号 49Lが割り当てられている。送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44、サブキャリア 44a, 44cとは異なる周波数のサブキャリア 44b, 44dは禾 lj用 しない。また、送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44〜44 , 44a〜4
1 4
4dとは異なる周波数帯域に音声及びフレーム同期信号が配置されている。
[0083] 図 11 (b)に示すように、送信音響信号 5Rの第 1サブキャリア 44にはパラレル伝送
1
ビット sが割り当てられ、第 2サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット sが割り当てられ
5 2 6
、第 3サブキャリア 44にはパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第 4サブキャリア 44
3 7 4 にはパラレル伝送ビット Sが割り当てられる。
8
[0084] また、送信音響信号 5Rにお 、て、サブキャリア 44b及び 44dには、送信音響信号 5 Rであることを示す R用ノ ィロット信号 49Rが割り当てられて 、る。送信音響信号 5L において、サブキャリア 44a, 44cは利用しない。また、送信音響信号 5Rにおいて、 第 1〜第 4サブキャリア 44〜44 , 44a〜44dとは異なる周波数帯域に音声及びフレ
1 4
ーム同期信号が配置されている。
[0085] 図 12は、第 2実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。復調装置 10Bは、 AZD変換部 101と、フレーム同期部 102と、ガード時間除去部 103と、復調部 (復 調手段) 104L及び復調部 (復調手段) 104Rと、 MIMO復号化部 (復号手段) 109と 、 PZS変換部 107とを備える。
[0086] AZD変換部 101は、受信音響信号 9Lと受信音響信号 9Rとをサンプリングしてそ れぞれデジタル信号に変換する。 AZD変換部 101は、デジタル信号に変換した受 信音響信号 9Lと受信音響信号 9Rとをそれぞれフレーム同期部 102に出力する。
[0087] フレーム同期部 102は、デジタル信号に変換された受信音響信号 9Lと受信音響信 号 9Rとをそれぞれフレーム単位に分割してフレーム信号を生成する。フレーム同期 部 102は、生成した受信音響信号 9Lのフレーム信号と受信音響信号 9Rのフレーム 信号をガード信号除去部 103Bへ出力する。
[0088] ガード時間除去部 103Bは、受信音響信号 9Lの信号フレームからガード時間信号 を除去し、 Lチャネル信号フレーム 108Lを抽出する。また、ガード時間除去部 103B は、受信音響信号 9Rの信号フレーム力 ガード時間信号を除去し、 Rチャネル信号 フレーム 108Rを抽出する。ガード時間除去部 103Bは、抽出した Lチャネル信号フ レーム 108Lを復調部 104Lへ出力し、 Rチャネル信号フレーム 108Rを復調部 104 Rへ出力する。 [0089] 復調部 104Lは、 Lチャネル信号フレーム 108Lを第 1〜第 4サブキャリア 105〜10
1
5によって OFDM復調し、ノ ラレル受信ビット r , r , r , rを抽出する。第 1〜第 4サ
4 1 2 3 4
ブキャリア 105〜105は、第 1サブキャリア 105、第 2サブキャリア 105、第 3サブキ
1 4 1 2
ャリア 105、第 4サブキャリア 105の順に周波数が低い。復調部 104Lは、第 1サブ
3 4
キャリア 105によってパラレル受信ビット rを抽出し、第 2サブキャリア 105によってパ
1 1 2 ラレル受信ビット rを抽出し、第 3サブキャリア 105によってパラレル受信ビット rを抽
2 3 3 出し、第 4サブキャリア 105によってパラレル受信ビット rを抽出する。
4 4
[0090] また、復調部 104Lは、 Lチャネル信号フレーム 108Lに含まれるパイロット信号のサ ブキャリアを OFDM復調して、 L用パイロット信号又は R用パイロット信号を抽出する 。このようにすることにより、各 Lチャネル信号フレーム 108Lのパラレル受信ビット r , r
1
, r , rがスピーカ 6Lから出力された信号力、スピーカ 6Rから出力された信号か識別
2 3 4
することができる。復調部 104Lは、 L用パイロット信号を含む Lチャネル信号フレーム 108Lから抽出されたパラレル受信ビット r , r , r , rと、 R用パイロット信号を含む Lチ
1 2 3 4
ャネル信号フレーム 108Lから抽出されたパラレル受信ビット r , r , r , rとを識別可能
1 2 3 4
に MIMO復号化部 109Bへ出力する。
[0091] 復調部 104Rは、 Rチャネル信号フレーム 108Rを第 1〜第 4サブキャリア 105
1〜10
5によって OFDM復調し、パラレル受信ビット r , r , r , rを抽出する。復調部 104R
4 5 6 7 8
は、第 1サブキャリア 105によってパラレル受信ビット rを抽出し、第 2サブキャリア 10
1 5
5によってパラレル受信ビット rを抽出し、第 3サブキャリア 105によってパラレル受
2 6 3
信ビット rを抽出し、第 4サブキャリア 105によってパラレル受信ビット rを抽出する。
7 4 8
[0092] また、復調部 104Rは、 Rチャネル信号フレーム 108Rに含まれるパイロット信号の サブキャリアを OFDM復調して、 L用ノ ィロット信号又は R用パイロット信号を抽出す る。このようにすることにより、各 Rチャネル信号フレーム 108Rのパラレル受信ビット r
5
, r , r , rがスピーカ 6Lから出力された信号力、スピーカ 6Rから出力された信号力識
6 7 8
別することができる。復調部 104Rは、 R用パイロット信号を含む Rチャネル信号フレ ーム 108R力も抽出されたパラレル受信ビット r , r , r , rと、 R用パイロット信号を含
5 6 7 8
む Rチャネル信号フレーム 108Rから抽出されたパラレル受信ビット r, r, r, rとを識
5 6 7 8 別可能に MIMO復号化部 109Bへ出力する。 [0093] MIMO復号化部 109Bは、各スピーカ 6L, 6Rとから各マイクロフォン 8L, 8Rまで のそれぞれの音波の伝達関数を用いてパラレル受信ビット (r , r , r , r ) , (r , r , r ,
1 2 3 4 5 6 7 r )を MIMO (Multiple Input Multiple Output)復号し、パラレル伝送ビット(T
8 1, T
2, τ , τ , τ , τ , τ , τ )を抽出する。
3 4 5 6 7 8
[0094] 例えば、スピーカ 6Lからマイクロフォン 8Lへの理想的な伝達関数を h とし、スピー
11
力 6Rからマイクロフォン 8Lへの理想的な伝達関数を h とし、スピーカ 6Lからマイクロ
21
フォン 8Rへの理想的な伝達関数を h とし、スピーカ 6Rからマイクロフォン 8Rへの理
12
想的な伝達関数を h とする。第 1サブキャリア 44に対応して L用信号 45Lに含まれ
22 1
たパラレル伝送ビット s及び R用信号 45Lに含まれたパラレル伝送ビット sと、第 1サ
1 5 ブキャリア 105に対応して Lチャネル信号フレーム 108Lに含まれたパラレル受信ビ
1
ット r及び Rチャネル信号フレーム 108Rに含まれたパラレル受信ビット rとの関係は、
1 5 下式(2)によって示される。
[数 2]
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000021_0001
[0095] よって、パラレル伝送ビット s sを下式(3)によって算出することができる。
1, 5
[数 3]
Figure imgf000021_0003
[0096] MIMO復号ィ匕部 109Bは、次のようにして各伝達関数を計算する。 MIMO復号化 部 109Bは、 Lチャネル信号フレーム 108Lに含まれて L用パイロット信号 49Lが割り 当てられたサブキャリアを用いて、スピーカ 6L力もマイクロフォン 8Lへの伝達関数 h
LL
を算出する。 MIMO復号化部 109Bは、 Lチャネル信号フレーム 108Lに含まれて R 用パイロット信号 49Rが割り当てられたサブキャリアを用いて、スピーカ 6Rからマイク 口フォン 8Lへの伝達関数 h を算出する。
L
[0097] MIMO復号化部 109Bは、 Rチャネル信号フレーム 108Rに含まれて L用パイロット 信号 49Lが割り当てられたサブキャリアを用いて、スピーカ 6Lからマイクロフォン 8R への伝達関数 h を算出する。 MIMO復号ィ匕部 109Bは、 Rチャネル信号フレーム 1
LR
08Rに含まれて R用パイロット信号 49Rが割り当てられたサブキャリア 44b, 44dを用 いて、スピーカ 6R力 マイクロフォン 8Rへの伝達関数 h を算出する。
R
MIMO復号ィ匕部 109Bは、計算した伝達関数 h , h , h , h と第 1サブキャリア 1
しし Rし し R R
05に対応するパラレル受信ビット r , rとを用いて、パラレル伝送ビット Τ , Tを下式(
1 1 5 1 5
4)によって計算する。
[数 4] ヽ
Figure imgf000022_0001
[0099] 同様に、 MIMO復号ィ匕部 109Bは、計算した伝達関数 h , h , h , h と第 2サブ
しし L し R RR キャリア 105に対応するパラレル受信ビット r , rとを用いて、パラレル伝送ビット Τ , T
2 2 6 2 を計算する。同様に、 MIMO復号ィ匕部 109Bは、計算した伝達関数 h , h , h , h
6 しし L し R R と第 3サブキャリア 105に対応するパラレル受信ビット r , rとを用いて、ノラレル伝
R 3 3 7
送ビット Τ , Tを計算する。同様に、 MIMO復号ィ匕部 109Bは、計算した伝達関数 h
3 7 LL
, h , h , h と第 4サブキャリア 105に対応するパラレル受信ビット r , rとを用いて、 L し R RR 4 4 8 ノ ラレル伝送ビット Τ , Tを計算する。 MIMO復号ィ匕部 109Bは、計算したパラレル
4 8
伝送ビット(Τ , Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ )を PZS変換部 107へ出力する。
1 2 3 4 5 6 7 8
[0100] PZS変換部 107は、パラレル伝送ビット(Τ , Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ )をシングノレ
1 2 3 4 5 6 7 8
ビットストリームに変換し、受信伝送信号 11として出力する。
[0101] 引き続いて、図 13, 14を参照して、復調装置 4Βを含む音響信号送信システム TS 2及び変調装置 10Bを含む音響信号受信システム RS2の動作を説明すると共に、本 実施形態に係る音響信号伝送方法について説明する。図 13は、第 2実施形態に係 る音響信号送信システムの動作を示すフロー図である。図 14は、第 2実施形態に係 る音響信号受信システムの動作を示すフロー図である。
[0102] まず、図 13を参照して音響信号送信システム TS2の動作について説明する。伝送 データ信号 1が、誤り訂正符号装置 2によって誤り訂正符号で符号化されて符号ィ匕 伝送信号 3が生成される (S30)。 [0103] 生成された符号ィ匕伝送信号 3が、変調装置 4Bの SZP変換部 41Bによってパラレ ルビットストリームに変換され、パラレル伝送ビット s , s , s , sがスピーカ 6Lに割り当
1 2 3 4
てられ、パラレル伝送ビットが s , s , s , sスピーカ 6Rに割り当てられる(S31)。パラレ
5 6 7 8
ルビットストリームのパラレル伝送ビット(S , S , S , S ) , (S , S , S , S )それぞれが、変
1 2 3 4 5 6 7 8
調部 43L, 43Rによって第 1〜第 4サブキャリア 44〜44を OFDM変調して、 L用信
1 4
号 45Lと R用信号 45Rとがそれぞれ生成される(S32)。すなわち、ステップ S31及び ステップ S32において、伝送信号が複数の送信パスに割り当てられる(変調ステップ)
[0104] L用信号 45Lと R用信号 45Rとが生成されると、ガード時間信号が、ガード時間信 号生成部 46によって生成されて L用信号 45Lと R用信号 45Rとにそれぞれ付加され る(S33)。ガード時間信号が付加されると、フレーム同期信号が、フレーム同期信号 生成部 47によってフレーム同期信号が生成されて L用信号 45Lと R用信号 45Rとに それぞれ付加される(S34)。フレーム同期信号が付加された L用信号 45Lと R用信 号 45Rとが、 DZA変換部 48によってそれぞれアナログ信号に変換され、送信音響 信号 5Lと送信音響信号 5Rとが生成される(S35)。
[0105] 送信音響信号 5Lと送信音響信号 5Rとが生成されると、送信音響信号 5Lと送信音 響信号 5Rと力 音波 7としてスピーカ 6Lとスピーカ 6Rと力 それぞれ出力される(S3 6) (出力ステップ)。このようにして、伝送データ信号 1をのせた音波 7が、 2つのスピ 一力 6L, 6Rから出力される。
[0106] 次に、図 14を参照して音響信号受信システム RS2の動作について説明する。まず 、スピーカ 6L及びスピーカ 6Rから出力された音波 7力 マイクロフォン 8L及びマイク 口フォン 8Rによって受信されてそれぞれ受信音響信号 9R, 9Lとして出力される(S4 0) (受信ステップ)。受信音響信号 9R, 9Lが出力されると、受信音響信号 9R, 9Lが 、 AZD変換部 101によってそれぞれデジタル信号に変換される(S41)。
[0107] 受信音響信号 9R, 9Lがデジタル信号に変換されると、受信音響信号 9R, 9Lが、 フレーム同期部 102によってそれぞれフレーム単位に分割される(S42)。分割され たフレーム信号にそれぞれ含まれたガード時間信号が、ガード時間除去部 103によ つて除去されて Lチャネル信号フレーム 108Lと Rチャネル信号フレーム 108Rとがそ れぞれ抽出される(S43)。
[0108] Lチャネル信号フレーム 108Lと Rチャネル信号フレーム 108Rとが抽出されると、 L チャネル信号フレーム 108Lと Rチャネル信号フレーム 108Rと力 復調部 104Lと復 調部 Rとによってそれぞれ OFDM復調され、パラレル受信ビット (r , r , r , r), (r , r
1 2 3 4 5
, r, r )がそれぞれ抽出される(S44)。パラレル受信ビット(r, r, r, r ), (r , r , r ,
6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 r )が抽出されると、パラレル受信ビット(r, r, r, r ), (r, r, r, r )が、 MIMO復号
8 1 2 3 4 5 6 7 8
化部 109によって伝達関数 h , h , h , h を用いて MIMO復号ィ匕され、パラレル しし し R Rし
伝送ビット(Τ , Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ )が求められる(S45)。すなわち、ステップ S
1 2 3 4 5 6 7 8
44とステップ S45において、各伝達関数 h , h , h , h を用いて受信音響信号が しし し R L RR
復号化される (復調ステップ)。
[0109] パラレル伝送ビット(Τ , Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ, Τ)が求められると、パラレル伝送ビ
1 2 3 4 5 6 7 8
ット(Τ , Τ , Τ , Τ , Τ , Τ , Τ , Τ )力 PZS変換部 107によってシングルビットストリ
1 2 3 4 5 6 7 8
ームに変換され、受信伝送信号 11として出力される(S46)。受信伝送信号 11が出 力されると、受信伝送信号 11が、誤り訂正復号装置 12によって誤りを訂正される(S4 7)。このようにして、受信した音波 7が復号される。
[0110] 以上のように本実施形態では、変調装置 4Bの SZP変換部 41B力 パラレル伝送 ビット(s , s , s , s ), (s , s , s , s )をスピーカ 6Lとスピーカ 6Rとに害り当てる。そし
1 2 3 4 5 6 7 8
て、スピーカ 6Lとスピーカ 6Rとが、割り当てられた送信音響信号 5Lと送信音響信号 5Rとを音波としてそれぞれ出力する。そして、マイクロフォン 8Lとマイクロフォン 8Rと が音波を受信する。続いて、復調装置 10Bが各スピーカ 6L, 6Rから各マイクロフォ ン 8L, 8Rまでのそれぞれの音波の伝達関数 h , h , h , h を用いて復号する。よ しし し R Rし
つて、周波数選択性フェージングが発生した場合であっても、上記各伝達関数 h , h
LL
, h , h を用いて受信エラーの発生を抑制してパラレル受信ビット (r , r, r , r), ( し R Rし RR 1 2 3 4 r , r , r , r )を復号することができる。また、複数のマイクロフォン 8L, 8Rによって音
5 6 7 8
波を受信するので、より効果的に受信エラーの発生を抑制することができる。
[0111] (第 3実施形態)
本実施形態に係る音響信号伝送システムは、音響信号送信システムと音響信号受 信システムとを備える。本実施形態に係る音響信号送信システムは、第 2実施形態に 係る音響信号送信システム TS2に含まれる変調装置 4Bに替えて変調装置 4Cを備 える。本実施形態に係る音響信号受信システムは、第 2実施形態に係る音響信号受 信システム RS 2に含まれる復調装置 1 OBに替えて復調装置 1 OCを備える。
[0112] 変調装置 4Cと復調装置 10Cについて詳細に説明する。図 15は、第 3実施形態に 係る変調装置の構成を示す図である。変調装置 4Cは、 SZP変換部 (割当手段) 41 Cと、変調部 (変調手段) 43L及び変調部 (変調手段) 43Rと、ガード時間信号生成 部 46と、フレーム同期信号生成部 47と、 DZA変換部 48とを備える。ガード時間信 号生成部 46、フレーム同期信号生成部 47、及び DZA変換部 48は、上記第 2実施 形態に係る変調装置 4Cの対応する各構成要素と同様な機能を有する。
[0113] SZP変換部 41Cは、入力した符号ィ匕伝送信号 3をシングルビットストリームからパラ レルビットストリームに変換する。 S/P変換部 41Bは、パラレルビットストリームのパラ レル伝送ビット s , s , s , sを 2つの伝送パスであるスピーカ 6Lとスピーカ 6Rとにそれ
1 2 3 4
ぞれ割り当てる。
[0114] SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Lに割り当てた各パラレル伝送ビット s , s , s , sを、
1 2 3 4 更に、スピーカ 6Lから出力する第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44に割り当てる。第 1〜
1 4
第 4サブキャリア 44 〜44は、第 1サブキャリア 44,第 2ブキャリア 44,第 3サブキヤ
1 4 1 2
リア 44 ,第 4サブキャリア 44の順に周波数が低い。 SZP変換部 41Cは、パラレル伝
3 4
送ビット sを第 1サブキャリア 44に割り当て、ノラレル伝送ビット sを第 2サブキャリア 4
1 1 2
4に割り当て、ノラレル伝送ビット sを第 1サブキャリア 44に割り当て、パラレル伝送
2 3 3
ビット sを第 4サブキャリア 44に割り当てる。 S/P変換部 41Cは、このように割り当て
4 4
たパラレル伝送ビット s , s , s , sを変調部 43Lへ出力する。
1 2 3 4
[0115] SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Rに割り当てた各パラレル伝送ビット s , s , s , sを
1 2 3 4
、更に、スピーカ 6Rから出力する第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44に割り当てる。 S/
1 4
p変換部 41Cは、ノラレル伝送ビット sを第 4サブキャリア 44に割り当て、ノラレル伝
1 4
送ビット sを第 3サブキャリア 44に割り当て、ノラレル伝送ビット sを第 2サブキャリア 4
2 3 3
4に割り当て、パラレル伝送ビット sを第 1サブキャリア 44に割り当てる。 S/P変換部
2 4 1
41Cは、このように割り当てたパラレル伝送ビット s , s , s , sを変調部 43Rへ出力す
1 2 3 4
る。 [0116] 変調部 43Lは、パラレル伝送ビット sによって第 1サブキャリア 44を OFDM変調し
1 1
、パラレル伝送ビット sによって第 2サブキャリア 44を OFDM変調し、パラレル伝送ビ
2 2
ット sによって第 3サブキャリア 44を OFDM変調し、パラレル伝送ビット sによって第 4
3 3 4 サブキャリア 44を OFDM変調する。そして、変調部 43Lは、変調した信号を L用信
4
号 45Lとしてガード時間信号生成部 46へ出力する。
[0117] 変調部 43Rは、パラレル伝送ビット sによって第 4サブキャリア 44を OFDM変調し
1 4
、パラレル伝送ビット sによって第 3サブキャリア 44を OFDM変調し、パラレル伝送ビ
2 3
ット sによって第 2サブキャリア 44を OFDM変調し、パラレル伝送ビット sによって第 1
3 2 4 サブキャリア 44を OFDM変調する。そして、変調部 43Rは、変調した信号を R用信
1
号 45Rとしてガード時間信号生成部 46へ出力する。
[0118] 図 16は、第 3実施形態に係る送信音響信号を説明するための図である。図 16 (a) は、送信音響信号 5Lについて説明するための図である。図 16 (b)は、送信音響信 号 5Rについて説明するための図である。
[0119] 送信音響信号 5Lの第 1サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第
1 1
2サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第 3サブキャリア 44にパラ
2 2 3 レル伝送ビット sが割り当てられ、第 4サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sが割り当
3 4 4 てられている。送信音響信号 5Rの第 1サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sが割り
1 4 当てられ、第 2サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第 3サブキヤリ
2 3
ァ 44にパラレル伝送ビット sが割り当てられ、第 4サブキャリア 44にパラレル伝送ビ
3 2 4
ット Sが割り当てられている。
1
[0120] すなわち、 SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Lによって出力される第 1〜第 4サブキヤ リア 44 〜44のうち最も低い周波数の第 1サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sを
1 4 1 1 割り当てる。また、 S/P変換部 41Cは、ノ ラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rによって
1
出力される第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44のうち最も高い周波数の第 4サブキャリア
1 4
44に割り当てる。
4
[0121] SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Lによって出力される第 1〜第 4サブキャリア 44 〜
1
44のうち 2番目に低い周波数の第 2サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sを割り当
4 2 2 てる。また、 SZP変換部 41Cは、ノ ラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rによって出力さ れる第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44のうち 2番目に高い周波数の第 3サブキャリア 4
1 4
4に割り当てる。
3
[0122] SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Lによって出力される第 1〜第 4サブキャリア 44 〜
1
44のうち 2番目に高い周波数の第 3サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sを割り当
4 3 3 てる。また、 SZP変換部 41Cは、ノラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rによって出力さ
3
れる第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44のうち 2番目に低い周波数の第 2サブキャリア 4
1 4
4に割り当てる。
2
[0123] SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Lによって出力される第 1〜第 4サブキャリア 44 〜
1
44のうち最も高い周波数の第 4サブキャリア 44にパラレル伝送ビット sを割り当てる
4 4 4
。また、 S/P変換部 41Cは、ノラレル伝送ビット sをスピーカ 6Rによって出力される
4
第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44のうち最も低い周波数の第 1サブキャリア 44に割り
1 4 1 当てる。
[0124] また、上記第 1,第 2実施形態と同様に、送信音響信号 5Lにおいて、第 1〜第 4サ ブキャリア 44 〜44とは異なるサブキャリア 44a及び 44cには、送信音響信号 5Lであ
1 4
ることを示す L用パイロット信号が割り当てられている。また、上記第 1,第 2実施形態 と同様に、送信音響信号 5Rにおいて、第 1〜第 4サブキャリア 44 〜44とは異なるサ
1 4
ブキャリア 44b及び 44dには、送信音響信号 5Rであることを示す R用パイロット信号 が割り当てられている。
[0125] 図 17は、第 3実施形態に係る復調装置の構成を示す図である。復調装置 10Cは、 AZD変換部 101と、フレーム同期部 102と、ガード時間除去部 103と、復調部 (復 調手段) 104L及び復調部 (復調手段) 104Rと、 MIMO復号化部 (復号手段) 109C と、 PZS変換部 107とを備える。 AZD変換部 101、フレーム同期部 102、及びガー ド時間除去部 103は、上記第 2実施形態に係る復調装置 10Cの対応する各構成要 素と同様な機能を有する。
[0126] 復調部 104Lは、 Lチャネル信号フレーム 108Lを第 1サブキャリア 105で OFDM
1 復調してパラレル受信ビット rを抽出し、 Lチャネル信号フレーム 108Lを第 2サブキヤ
1
リア 105で OFDM復調してパラレル受信ビット rを抽出し、 Lチャネル信号フレーム 1
2 2
08Lを第 3サブキャリア 105で OFDM復調してパラレル受信ビット rを抽出し、 Lチヤ ネル信号フレーム 108Lを第 1サブキャリア 105で OFDM復調してパラレル受信ビッ
4
ト rを抽出する。
4
[0127] また、復調部 104Lは、 Lチャネル信号フレーム 108Lのサブキャリアを OFDM復調 して、 L用パイロット信号又は R用パイロット信号を抽出する。このようにすることにより 、各 Lチャネル信号フレーム 108Lのパラレル受信ビット r , r , r , rがスピーカ 6Lから
1 2 3 4
出力された信号か、スピーカ 6R力も出力された信号か識別することができる。復調部 104は、 L用パイロット信号を含む Lチャネル信号フレーム 108L力も抽出されたパラ レル受信ビット r , r , r , rと、 R用パイロット信号を含む Rチャネル信号フレーム 108R
1 2 3 4
力も抽出されたパラレル受信ビット r , r , r , rとをそれぞれ MIMO復号化部 109Cへ
1 2 3 4
出力する。
[0128] 復調部 104Rは、 Rチャネル信号フレーム 108Rを第 1サブキャリア 105で OFDM
1 復調してパラレル受信ビット rを抽出し、 Rチャネル信号フレーム 108Rを第 2サブキヤ
5
リア 105で OFDM復調してパラレル受信ビット rを抽出し、 Rチャネル信号フレーム 1
2 6
08Rを第 3サブキャリア 105で OFDM復調してパラレル受信ビット rを抽出し、 Rチヤ
3 7
ネル信号フレーム 108Rを第 1サブキャリア 105で OFDM復調してパラレル受信ビッ
4
ト rを抽出する。
8
[0129] また、復調部 104Rは、 Rチャネル信号フレーム 108Rのサブキャリアを OFDM復 調して、 L用パイロット信号又は R用パイロット信号を抽出する。このようにすることによ り、各 Rチャネル信号フレーム 108Rのパラレル受信ビット r , r , r , rがスピーカ 6Lか
5 6 7 8
ら出力された信号か、スピーカ 6Rから出力された信号力識別することができる。復調 部 104は、 L用パイロット信号を含む Lチャネル信号フレーム 108L力も抽出されたパ ラレル受信ビット r , r , r , rと、 R用パイロット信号を含む Rチャネル信号フレーム 10
5 6 7 8
8R力も抽出されたパラレル受信ビット r , r , r , rとをそれぞれ MIMO復号化部 109
5 6 7 8
Cへ出力する。
[0130] MIMO復号化部 109Cは、各スピーカ 6L, 6Rとから各マイクロフォン 8L, 8Rまで におけるそれぞれの音波の伝達関数を用いてパラレル受信ビット (r , r , r , r ) , (r ,
1 2 3 4 5 r, r, r )を MIMO (Multiple Input Multiple Output)復号し、パラレル伝送ビット(T
6 7 8
, τ , T , T )を抽出する。 [0131] MIMO復号ィ匕部 109Cは、上述したように伝達関数 h , h , h , h を計算する。
LL LR L R
MIMO復号ィ匕部 109Cは、計算した伝達関数 h , h , h , h とパラレル受信ビット r
しし し R Rし
, r , r , rとを用いて、ノラレル伝送ビット Τ , Tを下式(5)によって計算する。ノラレ
1 4 5 8 1 4
ル受信ビット r , rは Lチャネル信号フレーム 108Lの第 1及び第 4サブキャリア 105 ,
1 4 1
105に対応し、パラレル受信ビット r , rは Rチャネル信号フレーム 108Rの第 1及び
4 5 8
第 4サブキャリア 105 , 105に対応する。
1 4
[数 5]
Figure imgf000029_0001
[0132] 同様に、 MIMO復号ィ匕部 109Cは、伝達関数 h , h , h , h とパラレル受信ビット
LL LR RL R
r , r , r , rとを用いて、パラレル伝送ビット T , Tを計算する。パラレル受信ビット r , r
2 3 6 7 2 3 2 3 は Lチャネル信号フレーム 108Lの第 2及び第 3サブキャリア 105 , 105に対応し、
2 3
パラレル受信ビット r , rは Rチャネル信号フレーム 108Rの第 2及び第 3サブキャリア
6 7
105 , 105に対応する。 MIMO復号化部 109Cは、計算したパラレル伝送ビット(T
2 3 1
, Τ , Τ , T )を PZS変換部 107へ出力する。
2 3 4
[0133] PZS変換部 107は、パラレル伝送ビット(T , T , T , T )をシングノレビットストリーム
1 2 3 4
に変換し、受信伝送信号 11として出力する。
[0134] ところで、高い周波数のサブキャリアほど伝播時の指向性が鋭ぐ低い周波数のサ ブキャリアほど伝播時の指向性が広がる。よって、スピーカ 6Lとスピーカ 6Rとから送 信音響信号 5Lと送信音響信号 5Rとをそれぞれ出力する際に、高い周波数のサブキ ャリアが各スピーカ 6L, 6Rの正面から外れて出力されると、高い周波数のサブキヤリ ァのマイクロフォン 8L, 8Rによる受信電力が低下する。従って、マイクロフォン 8L, 8 Rによる受信電力が低下することにより、受信エラーが生じる。
[0135] 本実施形態の変調装置 4Cの SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Lから出力される指 向性の鋭い高周波の第 3,第 4サブキャリア 44 , 44に割り当てられたパラレル伝送
3 4
ビット s , sをスピーカ 6Rから出力される指向性の広い低周波の第 1,第 2サブキヤリ
3 4
ァ 44 , 44にも割り当てる。また、 SZP変換部 41Cは、スピーカ 6Rから出力される指 向性の鋭い高周波の第 3,第 4サブキャリア 44 , 44に割り当てられたパラレル伝送
3 4
ビット s , sをスピーカ 6Lから出力される指向性の広い低周波の第 1,第 2サブキヤリ
1 2
ァ 44, 44にも割り当てる。
1 2
よって、高周波の第 3,第 4サブキャリア 44, 44がスピーカ 6L, 6Rの正面から外
3 4
れて出力された為に音波が弱くなつた場合であっても、低周波の第 1,第 2サブキヤリ ァ 44 , 44を強い音波で出力し、パラレル伝送ビット s , s , s , sをより確実に送信す
1 2 1 2 3 4
ることができ、受信エラーの発生を抑制することができる。すなわち、サブキャリアの周 波数によって異なる指向特性に対応してパラレル伝送ビット S , S , S , Sを送信するこ
1 2 3 4
とがでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 音波で情報を伝送するシステムであって、
伝送信号を送信ダイバーシチ方式で符号ィ匕すると共に複数の送信パスに割り当て た複数の送信音響信号を生成する変調装置と、
当該割り当てに基づいて前記複数の送信音響信号を音波としてそれぞれ出力する 複数のスピーカと、
前記複数のスピーカから出力された音波を受信して受信音響信号を出力するマイ クロフオンと、
前記複数のスピーカの各々力 前記マイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達 関数を用いて、前記受信音響信号を送信ダイバーシチ方式で復号する復調装置と、 を備えることを特徴とする音響信号伝送システム。
[2] 音波で情報を伝送するシステムであって、
伝送信号を複数の送信パスに割り当てた複数の送信音響信号を生成する変調装 置と、
当該割り当てに基づいて前記複数の送信音響信号を音波としてそれぞれ出力する 複数のスピーカと、
前記複数のスピーカから出力された音波を受信して受信音響信号をそれぞれ出力 する複数のマイクロフォンと、
前記複数のスピーカの各々力 前記複数のマイクロフォンの各々までのそれぞれ の音波の伝達関数を用いて前記受信音響信号を復号する復調装置と、
を備えることを特徴とする音響信号伝送システム。
[3] 前記変調装置は、サブキャリアの指向特性に基づいて、前記伝送信号を前記複数 の送信パスの各々によって伝送される各サブキャリアの周波数にそれぞれ割り当てる 割当手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の音響信号伝送システ ム。
[4] 伝送信号を空間周波数符号化すると共に複数の送信パスに割り当てた複数の符 号化伝送信号を生成する符号化手段と、
当該割り当てられたそれぞれの符号ィ匕伝送信号によって可聴音帯域のサブキヤリ ァを OFDM変調して前記複数の送信パスに割り当てられた複数の送信音響信号を 生成する変調手段と、
を備えることを特徴とする変調装置。
[5] 伝送信号を複数の送信パスに割り当てる割当手段と、
符号化された前記伝送信号によって可聴音帯域のサブキャリアを OFDM変調して 前記複数の送信パスに割り当てられた複数の送信音響信号を生成する変調手段と、 を備えることを特徴とする変調装置。
[6] 前記複数の送信パスは、第 1送信ノ スと第 2送信パスとを含み、
前記割当手段は、前記第 1送信パスによって出力されるサブキャリアのうち比較的 低い周波数のサブキャリアに伝送信号を割り当てると共に、当該割り当てられた伝送 信号を前記第 2送信パスによって出力されるサブキャリアのうち比較的高い周波数の サブキャリアに割り当てることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の変調装置。
[7] 複数のスピーカから出力されてマイクロフォンによって受信された受信音響信号を OFDM復調して符号化受信信号を生成する復調手段と、
前記複数のスピーカの各々力 前記マイクロフォンまでのそれぞれの音波の伝達 関数を用いて前記符号化受信信号を空間周波数復号化する復号化手段と、 を備えることを特徴とする復調装置。
[8] 複数のスピーカから出力されて複数のマイクロフォンによってそれぞれ受信された 受信音響信号をそれぞれ OFDM復調して符号化受信信号を生成する復調手段と、 前記複数のスピーカの各々力 前記複数のマイクロフォンの各々までのそれぞれ の音波の伝達関数を用いて前記受信音響信号を復号する復号化手段と、
を備えることを特徴とする復調装置。
[9] 音波で情報を伝送する方法であって、
変調手段が、伝送信号を送信ダイバーシチ方式で符号化すると共に複数の送信 ノ スに割り当てた複数の送信音響信号を生成する変調ステップと、
複数のスピーカが、当該割り当てに基づいて前記複数の送信音響信号を音波とし てそれぞれ出力する出力ステップと、
マイクロフォンが、前記複数のスピーカから出力された音波を受信して受信音響信 号を出力する受信ステップと、
復調装置が、前記複数のスピーカの各々力 前記マイクロフォンまでのそれぞれの 音波の伝達関数を用いて、前記受信音響信号を送信ダイバーシチ方式で復号する 復調ステップと、
を備えることを特徴とする音響信号伝送方法。
音波で情報を伝送する方法であって、
変調装置が、伝送信号を複数の送信パスに割り当てて複数の送信音響信号を生 成する変調ステップと、
複数のスピーカが、当該割り当てに基づいて前記複数の送信音響信号を音波とし てそれぞれ出力する出力ステップと、
複数のマイクロフォンが、前記複数のスピーカから出力された音波を受信して受信 音響信号をそれぞれ出力する受信ステップと、
復調装置が、前記複数のスピーカの各々力 前記複数のマイクロフォンの各々まで のそれぞれの音波の伝達関数を用いて前記受信音響信号を復号する復調ステップ と、
を備えることを特徴とする音響信号伝送方法。
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