JP2008292960A - Voice transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号線を介して音声信号を伝送する音声伝送システムに関するものである。 The present invention relates to an audio transmission system that transmits an audio signal via a signal line.
従来から、音声信号をパケットにより送信する音声送信端末装置と、受信した音声信号に基づいて音声を出力する音声受信端末装置とを備えた音声伝送システムが提供され、例えば、住戸の玄関に設置されたドアホン子器と、住戸内に設置された親機との間で信号線を介して音声信号を送受信するドアホンシステムや、携帯電話機やPHSなどを利用した音声通話システムなどに利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an audio transmission system including an audio transmission terminal device that transmits an audio signal by a packet and an audio reception terminal device that outputs audio based on the received audio signal is provided, for example, installed at the entrance of a dwelling unit. It is used for door phone systems that transmit and receive audio signals via signal lines between a door phone slave unit and a base unit installed in a dwelling unit, voice call systems that use cellular phones, PHS, and the like.
このような音声伝送システムでは、伝送路(例えば、信号線)の伝送損失や外来ノイズなどにより伝送エラーが生じるおそれがある。伝送エラーが生じた場合には、音声送信端末装置が送信する音声信号と、音声受信端末装置が受信した音声信号とが異なってしまい、これによって、音声受信端末装置が出力する音声に異音が混ざってしまうという問題が生じるおそれがあった。 In such an audio transmission system, a transmission error may occur due to transmission loss of a transmission line (for example, a signal line) or external noise. When a transmission error occurs, the audio signal transmitted by the audio transmission terminal device is different from the audio signal received by the audio reception terminal device, which causes abnormal sound in the audio output by the audio reception terminal device. There was a possibility that the problem of mixing would occur.
そこで、音声送信端末装置から音声受信端末装置に音声信号を送信するにあたっては、例えば、音声信号を情報源符号化して得られた音声データをパケットにより複数回に分けて送信する際に、各パケットに巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check;CRC)などの誤り検出符号を持たせることで、音声受信端末装置にてパケットの音声データに対して誤り検出を行い、誤りが検出された音声データを復号して得られた音声信号を抑圧、例えば、音声信号の大幅に振幅を小さくしたり、0にしたりすることで、当該音声信号に相当する部分の音声を音声受信端末装置より出力させない、所謂ミューティング処理を行うことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、音声受信端末装置が出力する音声に異音が混ざってしまうことを低減できる。しかしながら、上記のようなミューティング処理では、音声信号において誤っている箇所だけではなく、音声信号において誤っていない箇所を含む一定範囲の音声信号による音声が抑圧されることになる。そのため、特許文献1のようなミューティング処理では、異音の発生は抑制できるものの、音声伝送システムにおける音声の再現性が悪くなるおそれがあった。
In
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、伝送エラーによる異音の発生を抑制しつつも音声の再現性を向上できる音声伝送システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an audio transmission system capable of improving the reproducibility of audio while suppressing the generation of abnormal noise due to a transmission error.
上記の課題を解決するために、請求項1の発明では、パケットにより音声信号を送信する音声送信端末装置と、受信した音声信号に基づいて音声を出力する音声受信端末装置とを備えた音声伝送システムであって、音声送信端末装置は、受波した音波を電気信号からなるアナログ音声信号に変換する音声入力手段より得られたアナログ音声信号を所定の標本周波数および量子化幅のディジタル音声信号に変換するA/D変換手段と、ディジタル音声信号の各標本点の量子化値を所定の形式で符号化して音声データを作成する符号化手段と、上記ディジタル音声信号の標本点の量子化値とその一つ前の標本点の量子化値との差分の絶対値を算出する第1差分演算手段と、符号化手段で作成された音声データを時間軸で分割した一音声フレームについて第1差分演算手段で算出された絶対値の最大値を算出する補正基準値演算手段と、音声データの上記一音声フレームと当該一音声フレームについて補正基準値演算手段で算出された最大値とを有するパケットを作成して音声受信端末装置に送信する送信手段とを備え、音声受信端末装置は、送信手段が送信したパケットを受信する受信手段と、受信手段で受信したパケットが有する音声データの一音声フレームを復号化してディジタル音声信号を得る復号化手段と、復号化手段より得たディジタル音声信号に対して異音対策処理を行う異音対策処理手段と、異音対策処理手段による異音対策処理が行われたディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するD/A変換手段とを備え、異音対策処理手段は、ディジタル音声信号の標本点の量子化値とその一つ前の標本点の量子化値との差分の絶対値を算出する第2差分演算手段と、第2差分演算手段により算出された絶対値と受信したパケットが有する上記最大値とを比較する比較手段と、比較手段により一つ前の標本点の量子化値との差分の絶対値が上記最大値を越えたと判定された標本点の量子化値を、当該標本点を含む所定範囲における他の標本点の量子化値を用いて補間した値に補正する補正手段とを備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the invention of
請求項1の発明によれば、復号化手段による復号後のディジタル音声信号の各標本点における量子化値を、その一つ前の標本点の量子化値との差分が、伝送エラーによる異音が発生していない元のディジタル音声信号において許容されている量子化値の差分の絶対値の最大値を越えない値に補正するので、復号後のディジタル音声信号において異音の発生の原因となるような量子化値の急激な変化を抑制できて、伝送エラーによる異音の発生を抑制でき、しかも、異音の原因となっている標本点についてのみ量子化値を補正するので、一定期間音声信号の振幅を大幅に低減したり0にしたりすることで音声を出力しない(ミュートする)ミューティング処理に比べれば、元のディジタル音声信号の波形が残るから、音声の再現性を向上できる。その上、補正手段は、補正対象の標本点における量子化値を、当該標本点を含む所定範囲における他の標本点の量子化値を用いて補間した値に補正するので、補正後の標本点における量子化値を、元のディジタル音声信号の標本点における量子化値(正しい量子化値)に近づけることができるから、音声の再現性のさらなる向上が図れる。 According to the first aspect of the present invention, the difference between the quantized value at each sample point of the digital audio signal decoded by the decoding means and the quantized value at the previous sample point is an abnormal sound due to a transmission error. This is corrected to a value that does not exceed the maximum absolute value of the difference between the quantized values allowed in the original digital audio signal in which no noise occurs, which may cause abnormal noise in the decoded digital audio signal. Such a sudden change in the quantization value can be suppressed, the occurrence of abnormal noise due to transmission errors can be suppressed, and the quantization value is corrected only for the sample point that is causing the abnormal noise. Compared with muting processing that does not output (mute) audio by greatly reducing the signal amplitude or reducing it to 0, the original digital audio signal waveform remains, so the reproducibility of audio can be improved.In addition, the correction means corrects the quantized value at the sample point to be corrected to a value interpolated using the quantized values of other sample points in the predetermined range including the sample point. Since the quantized value in can be brought close to the quantized value (correct quantized value) at the sample point of the original digital speech signal, the speech reproducibility can be further improved.
本発明は、伝送エラーによる異音の発生を抑制しつつも音声の再現性を向上できるという効果を奏する。 The present invention has an effect that the reproducibility of voice can be improved while suppressing the generation of abnormal noise due to a transmission error.
本実施形態の音声伝送システムは、図1(a)に示すように、伝送路となる信号線Lsを介してパケット(以下、「音声伝送用パケット」と称する)により音声信号を送受信する複数台の端末装置2と、信号線Lsにより各端末装置2に接続され、各端末装置2間の呼制御および音声伝送用パケットが格納される後述するタイムスロットTSi(i=1,2,…,n)を規定するための同期信号SYの送信を行う主装置1とを備えている。なお、端末装置2は、それぞれ固有の識別符号(ID)が付与されており、この識別符号によって各端末装置2が識別可能(信号線Lsより取り出す信号の選別が可能)となっている。また、信号線Lsとしては、ペア線などの平衡線路を用いることができるが、この例に限らず、同軸線のような不平衡線路や、エンハンストカテゴリ5あるいはカテゴリ6のLANケーブルの1ペアやCPEVケーブルの1ペアを利用してもよい。
As shown in FIG. 1A, the audio transmission system according to the present embodiment includes a plurality of units that transmit and receive audio signals by packets (hereinafter referred to as “audio transmission packets”) via a signal line Ls serving as a transmission path. , And a time slot TSi (i = 1, 2,..., N, which will be described later), which is connected to each
本実施形態における端末装置2は、図1(a)に示すように、受波した音波を電気信号からなるアナログ音声信号(図2(a)参照)に変換する音声入力手段であるマイクロホン20aと、マイクロホン20aの出力を増幅するマイクロホンアンプ20bと、入力された音声信号に基づいて音波を送波(音声を出力)する音声出力手段であるスピーカ21aと、スピーカ21aに入力される音声信号を増幅するスピーカアンプ21bとを備えている。なお、マイクロホン20aが出力する音声信号には音声以外の音も含まれるため、厳密な意味では音信号(音響信号)であるが、音声に注目して種々の信号処理を行うから、本実施形態では、音声信号と称する。
As shown in FIG. 1A, the
また、端末装置2は、マイクロホン20aから得られたアナログ音声信号を音声伝送用パケットにより他の端末装置2に送信するための処理を行う送信処理手段3、および他の端末装置2より受信した音声伝送用パケットからアナログ音声信号を得るための処理を行う受信処理手段4とを有する信号処理手段22と、送信処理手段3より出力されるパケット信号(以下、「音声伝送信号」と称する)を増幅する送信アンプ23aと、受信処理手段4に入力される音声伝送信号を増幅する受信アンプ23bとを備えている。
In addition, the
送信処理手段3は、図1(b)に示すように、マイクロホンアンプ20bで増幅されたアナログ音声信号を所定の標本周波数および量子化幅のディジタル音声信号に変換するA/D変換手段30と、ディジタル音声信号の各標本点の量子化値を所定の形式(方式)で符号化して音声データを作成する符号化手段31とを備えている。 As shown in FIG. 1B, the transmission processing means 3 includes an A / D conversion means 30 for converting the analog voice signal amplified by the microphone amplifier 20b into a digital voice signal having a predetermined sample frequency and quantization width, And an encoding means 31 for generating audio data by encoding the quantized value of each sample point of the digital audio signal in a predetermined format (method).
A/D変換手段30は、例えば、図2(a)に示すようなアナログ音声信号を、所定の標本周波数(サンプリング周波数ともいう)、例えば、44.1KHzで標本化して、図2(b)に示すように、標本点Sn(図示例ではS1〜S10)におけるアナログ音声信号の強度を取得し、その後に各標本点Snにおける強度を所定の量子化幅で量子化して、標本点Sn毎に、例えば、0〜65535の16ビットの量子化値Qnを得る(ただし、nは1以上の整数)。符号化手段31は、A/D変換手段30より得られたディジタル音声信号の標本点Snにおける量子化値Qnを符号化する、すなわちビット列で表すことで、音声データを作成するものであり、その符号化の方法としては、ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)符号化を採用している。なお、ADPCM符号化の他に、PCM符号化や、APCM符号化、DPCM符号化などにより符号化を行うようにしてもよい。つまり、本実施形態の音声伝送システムでは、A/D変換手段30と符号化手段31とがアナログ音声信号を情報源符号化(Source Coding)する情報源符号化手段を構成している。
The A / D conversion means 30 samples, for example, an analog audio signal as shown in FIG. 2A at a predetermined sampling frequency (also referred to as sampling frequency), for example, 44.1 KHz, and FIG. As shown, the intensity of the analog speech signal at the sample point S n (S 1 to S 10 in the illustrated example) is acquired, and then the intensity at each sample point S n is quantized with a predetermined quantization width, pointwise S n, for example, obtain the quantization values Q n of 16 bits 0 through 65535 (where, n is an integer of 1 or more). The
また、送信処理手段3は、符号化手段31で作成された音声データを他の端末装置2に送信するために音声データを伝送路符号化(Channel Coding)して音声伝送用パケットを作成する伝送路符号化手段32と、伝送路符号化手段32で作成された音声伝送用パケットを、例えば、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(QuadraturePhase Shift Keying)、16QAM(Quadrature AmplitudeModulation)、64QAMなどにより変調して、信号線Lsに送出する音声伝送信号を作成する変調手段33とを備えており、伝送路符号化手段32と変調手段33とが、情報源符号化手段で作成された音声データを他の端末装置(すなわち音声受信端末装置として作用している端末装置)2に送信する送信手段34を構成している。
Further, the
さらに、送信処理手段3は、A/D変換手段30により得られたディジタル音声信号を標本点1つ分の時間だけ遅延させたディジタル音声信号、つまり標本点Skにおける量子化値点がQkとなるディジタル音声信号に対して、標本点Skにおける量子化値がQk−1となるディジタル信号からなる遅延信号を得る遅延信号作成手段35と、A/D変換手段30により得られたディジタル音声信号と遅延信号作成手段35より得られた遅延信号とを用いてディジタル音声信号の標本点Skの量子化値Qkとその一つ前の標本点Sk−1の量子化値Qk−1との差分Δk(=Qk−Qk−1)の絶対値Ak(=|Δk|)を算出する第1差分演算手段36と、符号化手段31で作成された音声データを時間軸で分割した一音声フレーム(図2(a)に示す例では、所定期間Tにおける音声信号より作成された音声データの一部)について第1差分演算手段36で算出された絶対値Akの最大値Mを算出する補正基準値演算手段37とを備えている(ただし、kは2以上の整数)。補正基準値演算手段37では、例えば、音声データの上記一音声フレームに標本点S2〜S10が含まれている場合は、絶対値A2〜A10よりその最大値Mが選択される。
Furthermore, the
伝送路符号化手段32は、符号化手段31より得られた音声データを有する音声伝送用パケットを作成し、変調手段33に送出するものであって、例えば、ヘッダ部と、ヘッダ部の後ろに配置されたデータ部とを有する音声伝送用パケットを作成するように構成されている。ヘッダ部は、例えば、プリアンブル、送信元の端末装置2を示す識別符号(ID)、パケット種別、変調方式(変調手段33における変調方式、すなわち本実施形態では、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMのいずれか)、およびデータ長(パケットのデータ長)が、プリアンブル、識別符号、パケット種別、変調方式、データ長の順に並べられてなるデータ列と、当該データ列の後に配置された上記データ列用の誤り検出符号とで構成される。一方、データ部は、符号化手段31より得られた音声データの上記一音声フレームと、当該一音声フレームについて補正基準値演算手段37で算出された最大値Mと、音声データおよび最大値M用の誤り検出符号とにより構成されている。本実施形態における端末装置2では、誤り検出方法としてCRCを利用しており、ヘッダ部およびデータ部それぞれにおける誤り検出符号は、CRCに対応する誤り検出符号(CRC符号)である。なお、その他の誤り検出方法を採用してもよいが、リアルタイムで通話を行うという要求がある以上、できるだけ冗長性の低い誤り検出符号を用いることが望ましい。
The transmission
このように本実施形態における送信手段34は、音声データの上記一音声フレームと当該一音声フレームについて補正基準値演算手段37で算出された最大値Mとを有するパケットを作成して他の端末装置2に送信する。
As described above, the
受信処理手段4は、図1(c)に示すように、受信アンプ23bで増幅された音声伝送信号を復調して音声伝送用パケットを得る復調手段40と、復調手段40で得た音声伝送用パケットを伝送路復号化して音声データなどを取り出す伝送路復号化手段41とを備えており、復調手段40と、伝送路復号化手段41とが、他の端末装置(すなわち音声送信端末装置として作用している端末装置)2の送信手段が送信した音声伝送用パケットを受信する受信手段42を構成している。
As shown in FIG. 1 (c), the reception processing means 4 demodulates the voice transmission signal amplified by the
また、受信処理手段4は、伝送路復号化手段41で音声伝送用パケットから取り出された音声データの一音声フレームを復号化してディジタル音声信号を得る復号化手段43と、受信した音声データの一音声フレームに対して誤り検出を行う誤り検出手段44と、復号化手段43より得たディジタル音声信号に対して異音対策処理を行う異音対策処理手段45と、異音対策処理手段45による異音対策処理が行われたディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するD/A変換手段46とを備えている。
The reception processing means 4 also includes a decoding means 43 for decoding one voice frame of the voice data extracted from the voice transmission packet by the transmission path decoding means 41 to obtain a digital voice signal, and one of the received voice data. An
誤り検出手段44は、復調手段40により得られた音声伝送用パケットのヘッダ部の誤り検出符号、およびデータ部の誤り検出符号それぞれを用いて、ヘッダ部およびデータ部の誤り検出を行い、その結果を、異音対策処理手段45に通知するように構成されている。なお、本実施形態では、上述したように誤り検出符号としてCRCに対応するものを利用しているから、誤り検出手段44ではCRCによる誤り検出が行われる。また、ヘッダ部に誤りが検出された際には、その音声伝送用パケットは破棄される。 The error detection means 44 performs error detection of the header part and the data part using the error detection code of the header part of the voice transmission packet obtained by the demodulation means 40 and the error detection code of the data part, respectively. Is notified to the noise countermeasure processing means 45. In the present embodiment, the error detection code corresponding to the CRC is used as described above, so that the error detection means 44 performs error detection by CRC. Further, when an error is detected in the header part, the voice transmission packet is discarded.
異音対策処理手段45は、遅延信号作成手段35と同様に、復号化手段43より得られたディジタル音声信号を標本点1つ分の時間だけ遅延させたディジタル音声信号、つまり標本点Skにおける量子化値点がQkとなるディジタル音声信号に対して、標本点Skにおける量子化値がQk−1となるディジタル信号からなる遅延信号を得る遅延信号作成手段45aと、復号化手段43より得られたディジタル音声信号と遅延信号作成手段45aより得られた遅延信号とを用いてディジタル音声信号の標本点Skの量子化値Qkとその一つ前の標本点Sk−1の量子化値Qk−1との差分Δk(=Qk−Qk−1)の絶対値Ak(=|Δk|)を算出する第2差分演算手段45bと、伝送路復号化手段41で音声伝送用パケットより得た最大値Mを記憶する補正基準値保持手段45cとを備えている。 Similar to the delay signal creating means 35, the noise countermeasure processing means 45 delays the digital sound signal obtained from the decoding means 43 by a time corresponding to one sample point, that is, at the sample point Sk . A delay signal generating means 45a for obtaining a delay signal composed of a digital signal having a quantized value Q k-1 at a sample point S k with respect to a digital speech signal having a quantized value point Q k , and a decoding means 43 more resulting before one quantization value Q k sampling points S k of the digital audio signal with a delay signal obtained from a digital audio signal and the delayed signal generating means 45a sample points S k-1 of Second difference calculation means 45b for calculating an absolute value A k (= | Δ k |) of a difference Δ k (= Q k −Q k−1 ) from the quantized value Q k−1, and transmission path decoding means 41 for voice transmission packet And a correction reference value holding means 45c for storing the obtained maximum value M.
また、異音対策処理手段45は、誤り検出手段44により音声伝送用パケットのデータ部に誤りが検出されたときに、第2差分演算手段45bにより算出された絶対値Akと、受信したパケットが有する最大値Mとを比較し、絶対値Akが最大値Mを越えた場合には補正信号を出力する比較手段45dと、比較手段45dの補正信号が入力されるとディジタル音声信号の補正を行う補正手段45eとを備えている。つまり、異音対策処理手段45は、受信した音声伝送用パケットのデータ部に誤りが検出されたとき(伝送エラーが生じたとき)に、ディジタル音声信号に対して補正を行い、音声伝送用パケットのデータ部に誤りが検出されなかったときには、ディジタル音声信号に対して補正を行わないようになっている。
Moreover, abnormal noise
補正手段45eは、比較手段45dの補正信号が入力されると、比較手段45dにより一つ前の標本点Sk−1の量子化値Qk−1との差分Δkの絶対値Akが上記最大値Mを越えたと判定された標本点Sk、つまり補正対象の標本点Skの量子化値Qkを、当該標本点Skを含む所定範囲における他の標本点Sl(l≠k)の量子化値Qlを用いて補間した値に補正する。上記所定範囲は、例えば、補正対象の標本点Skを中心とした範囲、例えば、標本点Sk−mから標本点Sk+mまでを含む範囲(但し、mは整数)である。 Correcting means 45e, when the correction signal of the comparison means 45d is input, the absolute value A k of the difference delta k of the quantization value Q k-1 of the previous sample point S k-1 by comparison means 45d The sample point S k determined to exceed the maximum value M, that is, the quantized value Q k of the correction-target sample point S k is used as another sample point S l (l ≠ in the predetermined range including the sample point S k. It is corrected to a value obtained by interpolation using the quantized value Q l of k). The predetermined range is, for example, a range centering on the sample point S k to be corrected, for example, a range including the sample point S k−m to the sample point S k + m (where m is an integer).
本実施形態における補正手段45eでは、上記所定範囲としてm=1である範囲を採用している。したがって、本実施形態における補正手段45eは、補正対象の標本点Skの量子化値Qkを、上記所定範囲における当該標本点Skの他の標本点、つまり標本点Skの前後の標本点Sk−1,Sk+1の量子化値Qk−1,Qk+1を用いて補間した値、例えば、線形補間により得られた値である量子化値Qk’=(Qk−1+Qk+1)/2に補正する。
In the
なお、mは2以上であってもよく、このようなmの値は、音声の周波数帯域を200Hz〜3.4KHzと考えた場合の1周期(約300μ〜5msec)に含まれる標本点の数に対応する値であってもよい。つまり、標本点間の時間は、A/D変換手段30の標本化周波数の逆数(つまり標本化周期)に等しいため、標本点Skを中心とする標本化周期の2倍の期間に含まれる標本点の数は3であって、この場合mは1である。 Note that m may be 2 or more, and the value of m is the number of sample points included in one cycle (about 300 μm to 5 msec) when the frequency band of speech is considered to be 200 Hz to 3.4 KHz. It may be a value corresponding to. That is, the time between sample points, for equal to the inverse of the sampling frequency of the A / D converter 30 (i.e. the sampling period), included in the two-fold period of the sampling period around the sampling point S k The number of sample points is 3, and m is 1 in this case.
また、第2差分演算手段45bは、補正手段45eの補正によって標本点Skの量子化値QkがQk’に補正された際には、次の標本点Sk+1における絶対値Ak+1を算出するにあたっては、遅延信号作成手段45aより得られた遅延信号の量子化値Qkの代わりに、補正手段45eで補正された量子化値Qk’を採用するようになっており、したがって、次の標本点Sk+1についての絶対値Ak+1は、|Qk+1−Qk’|となり、その結果が、比較結果に出力される。
The second difference calculation means 45b, when the quantization value Q k sampling points S k by the correction of the correcting
このような異音対策処理手段45では、例えば、受信した音声伝送用パケットの音声フレームから復号化手段43により図3に示すような標本点S20〜S30からなるディジタル音声信号(図3ではアナログ音声信号に補間したものも図示している)が得られた場合には、最初に標本点S20に対する絶対値A20が算出されて最大値Mと比較され、その後は、順次、絶対値A21,A22,…が算出されて最大値Mと比較される。ここで、絶対値A20〜A24のいずれもがM以下であれば、各標本点S20〜S24それぞれにおける量子化値Q20〜Q24については補正手段45eによる補正は行われない。なお、音声フレームにおける最初の標本点S20に対する絶対値A20を算出するにあたっては、標本点S19の量子化値Q19が必要となるが、このような量子化値Q19は一つ前の音声フレーム(前回受信した音声伝送用パケットの音声フレーム)より得ればよい。
In such abnormal noise
一方、伝送エラーによって標本点S25の量子化値Q25が急激に大きくなっており、その絶対値A25がMを越えていれば、標本点S25が補正対象となり、その量子化値Q25は、図3に示すように、補正対象の標本点Skの前後の標本点Sk−1,Sk+1の量子化値Qk−1,Qk+1の平均値である量子化値Qk’=(Qk−1+Qk+1)/2に補正される。 On the other hand, has become rapidly the quantization value Q 25 sampling points S 25 increases by a transmission error, if it exceeds the absolute value A 25 is a M, the sample points S 25 is a correction target, the quantized value Q 25, as shown in FIG. 3, sample points S k-1 before and after the sample points S k to be corrected, S quantized values of k + 1 Q k-1, Q k is the average value of + 1 quantized values Q k It is corrected to '= (Q k-1 + Q k + 1 ) / 2.
この場合、次の標本点S26に対する絶対値A26は、|Q26−Q25’|となり、ここで絶対値A26<Mであるとすると、標本点S26における量子化値Q26に対しては補正が行われない。その次の標本点S27に対する絶対値A27は、直前の標本点S26における量子化値Q26が補正されなかったために、|Q27−Q26|となり、絶対値A27<Mであるとすると、標本点S27における量子化値Q27に対しても補正は行われず、以下、同様に、標本点S28〜S30それぞれに対する絶対値A28〜A30が算出され、いずれの絶対値A28〜A30もM以下であれば、各標本点S28〜S30それぞれにおける量子化値Q28〜Q30については補正手段45eによる補正は行われない。
In this case, the absolute value A 26 for the next sampling point S 26 is, | Q 26 -Q 25 '| becomes, when where the absolute value A 26 <M, the quantization value Q 26 at the sampling points S 26 No correction is made for it. Absolute value A 27 for the next sampling point S 27, to the quantized value Q 26 at the immediately preceding sample point S 26 has not been corrected, | Q 27 -Q 26 | next is the absolute value A 27 <M When, the correction is not performed on the quantized value Q 27 at the sampling points S 27, hereinafter, similarly, the absolute value a 28 to a 30 for sampling points S 28 to S 30 each is calculated, either absolute If the values A 28 to A 30 are also equal to or smaller than M, the quantizing values Q 28 to Q 30 at the respective sample points S 28 to S 30 are not corrected by the correcting
したがって、異音対策処理手段45の補正手段45eからは、標本点S21〜S30それぞれにおける量子化値がQ21〜Q30であるようなディジタル音声信号(図3において一部を破線で示すもの)の代わりに、標本点S21〜S30それぞれにおける量子化値がQ21〜Q24,Q25’,Q26〜Q30であるようなディジタル音声信号(図3において実線で示すもの)が出力される。異音対策処理手段45より出力されるディジタル音声信号では、標本点S25における量子化値がQ25からQ25’に補正され、これによって、異音の原因と考えられる標本点S25における量子化値の急激な変化が抑制される。
Therefore, from the correction means 45e of noise
以上述べた異音対策処理手段45は、量子化値Qkが急激に変化して異音の原因になると考えられる標本点Skを含む復号後のディジタル音声信号(つまり受信側となる端末装置2の復号化手段43で作成されたディジタル音声信号)を、量子化値Qkの変化(量子化値の差分)が元のディジタル音声信号(つまり送信側となる端末装置2のA/D変換手段30で作成されたディジタル音声信号)における量子化値Qkの差分Δkの絶対値Akの最大値Mを越えないディジタル音声信号に補正する。つまり、異音対策処理手段45は、復号後のディジタル音声信号の各標本点Skにおける量子化値Qkを差分Δkが、伝送エラーによる異音が発生していない元のディジタル音声信号において許容されている(つまり、異音が発生しないと考えられる)量子化値Qkの差分Δkの絶対値Akの最大値Mを越えないように補正することで、復号後のディジタル音声信号において異音の発生の原因となるような量子化値Qkの急激な変化を抑制し、伝送エラーによる異音の発生を抑制している。この場合、異音の原因となっている標本点Skについてのみ量子化値Qkをするから、一定期間音声信号の振幅を大幅に低減したり0にしたりすることで音声を出力しない(ミュートする)ミューティング処理に比べれば、元のディジタル音声信号の波形が残るので、音声の再現性を向上できる。
The abnormal noise countermeasure processing means 45 described above is a digital audio signal after decoding including a sampling point S k that is considered to cause a sudden change in the quantized value Q k (that is, a terminal device on the receiving side). the digital audio signal) created in the second decoding means 43, the change of the quantization value Q k (the difference between the quantized value) the original digital audio signal (i.e. a /
しかも、補正手段45eは、差分Δkの絶対値Akが最大値Mを越える補正対象の標本点Skにおける量子化値Qkを、当該標本点Skが含まれる所定範囲の標本点の量子化値の平均値に補正するので、補正後の標本点Skにおける量子化値Qk’を、元のディジタル音声信号の標本点Skにおける量子化値Qk(正しい量子化値Qk)に近づけることができるから、音声の再現性のさらなる向上が図れる。 Moreover, the correction means 45e is the absolute value A k of the difference delta k is a quantized value Q k at the sampling points S k of the correction target that exceeds the maximum value M, the sample points in a predetermined range including the corresponding sample point S k is corrected to the average value of the quantization values, the quantization value Q k 'at the sample points S k corrected, quantized values at the sampling points S k of the original digital audio signal Q k (correct quantization value Q k ), The reproducibility of voice can be further improved.
ここで、本実施形態における補正手段45eでは、上記所定範囲をm=1となる範囲としており、補正対象の標本点Skの量子化値Qkを、補正対象の標本点Skの前後の標本点Sk−1,Sk+1の量子化値Qk−1,Qk+1の平均値である量子化値Qk’=(Qk−1+Qk+1)/2に補正しているが、量子化値Qk+1の大きさによっては、補正後の標本点Skであっても、その差分Δk=Qk’−Qk−1の絶対値Akが最大値Mを越える場合がある。このような場合には、kの値を大きくして、例えば1増やして再度補正を行うようにしてもよい。例えば、Ak=|Qk’−Qk−1|>Mであった場合には、補正後の標本点Skの量子化値Qk’を、m=2の範囲に含まれる標本点Sk−2,Sk−1,Sk+1,Sk+2の量子化値Qk−2,Qk−1,Qk+1,Qk+2の平均値である量子化値Qk”=(Qk−2+Qk−1+Qk+1+Qk+2)/4に補正してもよい。この補正によっても、絶対値Akが最大値Mを越える場合には、さらにmの値を増やして補正すればよい。
Here, the
また、本実施形態における補正手段45eでは、補正対象の標本点Skの量子化値Qkを、当該標本点Skを含む所定範囲における他の標本点の量子化値を用いて補間する方法として、線形補間を例示しているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、所定の関数として2次多項式や、3次多項式、8次多項式などのn次多項式を利用して補間を行うようにしてもよく、周知の方法では、ニュートン補間や、ラグランジュ補間、スプライン補間などを利用できる。 Further, the correction means 45e in the present embodiment, a method for the quantization value Q k sampling points S k to be corrected, using the quantization values of other sample points in a predetermined range including the sample point S k interpolation As an example, linear interpolation is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, interpolation may be performed using an n-order polynomial such as a second-order polynomial, a third-order polynomial, or an eighth-order polynomial as a predetermined function. Etc. can be used.
ところで、端末装置2は、上記構成の他に、CPUを主構成要素とし信号処理手段22などを制御する制御手段24と、主装置1との間で信号線Lsを介して制御信号を送受信する制御信号送受信手段25と、送信アンプ23aから出力される音声伝送信号と制御信号送受信手段25から出力される制御信号を周波数分割多重化して信号線Lsに送出する機能(多重化機能)および信号線Lsから取り込まれた信号から音声伝送信号と制御信号を分離して音声伝送信号を受信アンプ23bに制御信号を制御信号送受信手段25にそれぞれ出力する機能(分離機能)を有する分離多重手段26とを備えている。
By the way, the
また、端末装置2には、他の端末装置2を呼び出すための呼出釦からなる呼出手段(図示せず)と、他の端末装置2による呼び出しに応答するための応答釦からなる応答手段(図示せず)と、信号線Lsに接続されている全端末装置2を呼び出すための一斉呼出釦(図示せず)とが設けられている。なお、制御手段24および制御信号送受信手段25は後述する動作(図5および図6に示す動作)が行えるように構成されており、このような制御手段24および制御信号送受信手段25の構成は従来周知であるから詳細な説明を省略する。
The
主装置1は、CPUを主構成要素とする制御手段10と、端末装置2との間で制御信号を送受信する制御信号送受信手段11と、制御手段10から与えられる後述の同期データを含むパケット(以下、「同期用パケット」と称する)を変調(例えば、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMなどにより変調)して同期信号SYを生成する変調手段12と、変調手段12で生成された同期信号SYと制御信号送受信手段11から出力された制御信号とを周波数分割多重化して信号線Lsに送出する機能および信号線Lsから取り込まれた信号から制御信号を分離して制御信号送受信手段11に出力する分離多重手段13とを備えている。なお、制御手段10および制御信号送受信手段11は後述する動作(図5および図6に示す動作)が行えるように構成されており、このような制御手段10および制御信号送受信手段11の構成は従来周知であるから詳細な説明を省略する。
The
ところで、同期用パケットは、例えば、ヘッダ部と、ヘッダ部の後ろに配置されたデータ部とを有している。ヘッダ部は、例えば、プリアンブル、パケット種別、変調方式(変調手段12における変調方式、すなわち本実施形態では、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMのいずれか)、およびデータ長(同期用パケットのデータ長)が、プリアンブル、パケット種別、変調方式、データ長の順に並べられてなるデータ列と、当該データ列の後に配置された上記データ列用の誤り検出符号とで構成されている。データ部は、前述の実際は空である同期データと、当該同期データ用の誤り検出符号とで構成されている。 Incidentally, the synchronization packet has, for example, a header part and a data part arranged behind the header part. The header part includes, for example, a preamble, a packet type, a modulation method (a modulation method in the modulation means 12, that is, any one of BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM in this embodiment), and a data length (data length of a synchronization packet). Is composed of a data sequence arranged in the order of preamble, packet type, modulation scheme, and data length, and an error detection code for the data sequence arranged after the data sequence. The data part is composed of the above-described actually empty synchronization data and the error detection code for the synchronization data.
主装置1並びに端末装置2においては、図4に示すように、同期信号SYの立ち下りから所定時間が経過した時点を先頭のタイムスロットTS1の開始時点とし、次の同期信号SYが立ち上がるまでの期間(信号送信期間)内に複数(n個)のタイムスロットTS1,TS2,…,TSnを配置している。つまり、端末装置2間では、時分割多重化アクセス(Time Division Multiplexing Access;TDMA)により音声信号の送受信が行われる。なお、本実施形態の音声伝送システムでは、信号送信期間内にn個のタイムスロットTSiを配置しているから、最大n/2台の端末装置2が1対1で音声信号を送受信できるようになっている。
In the
次に、本実施形態の伝送システムの動作、例えば、2台の端末装置2間で一対一の通話(個別通話)を行う場合の動作について図5を参照して説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて2台の端末装置2を区別するために、端末装置2を端末装置A、端末装置Bでそれぞれ表す。
Next, an operation of the transmission system according to the present embodiment, for example, an operation when a one-to-one call (individual call) is performed between two
まず、端末装置Aにおいて、端末装置Bを呼び出すための呼出釦が操作されると、端末装置Aの制御手段24は、相手の端末装置Bを呼び出すための呼出(呼確立)要求データと、自己の識別符号(端末装置Aの識別符号)と、相手側の識別符号(端末装置Bの識別符号)とを含む制御データ(呼出要求用制御データ)を作成して制御信号送受信手段25に出力し、制御信号送受信手段25は、制御手段24より得た呼出要求用制御データを変調(例えば、BPSK、QPSK、16QAM、64QAMなどにより変調)して制御信号(呼出要求用制御信号)を生成し、分離多重手段26を介して信号線Lsに送出する(図5中矢印F1)。 First, when a call button for calling the terminal device B is operated in the terminal device A, the control means 24 of the terminal device A calls the call (call establishment) request data for calling the partner terminal device B, Control data (call request control data) including the other identification code (identification code of terminal device A) and the other party's identification code (identification code of terminal device B) are generated and output to control signal transmitting / receiving means 25 The control signal transmitting / receiving means 25 modulates the call request control data obtained from the control means 24 (for example, modulates by BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, etc.) to generate a control signal (call request control signal), The signal is sent to the signal line Ls through the demultiplexing means 26 (arrow F1 in FIG. 5).
主装置1の制御信号送受信手段11は、信号線Lsを通じて上記呼出要求用制御信号を受信すると、当該呼出要求用制御信号に含まれる呼出要求データと、呼出元(要求元)の識別符号である端末装置Aの識別符号と、呼出先(要求先)の識別符号である端末装置Bの識別符号とを制御手段10に送り、制御手段10は、上記呼出先の識別符号を宛先とし上記呼出要求データを含む制御データ(呼出要求通知用制御データ)を作成して制御信号送受信手段11に出力する。制御信号送受信手段11は、制御手段10より得た呼出要求通知用制御データを変調して制御信号(呼出要求通知用制御信号)を生成し、分離多重手段13を介して信号線Lsに送出する(図5中矢印F2)。
When the control signal transmission / reception means 11 of the
端末装置Bの制御信号送受信手段25は、信号線Lsを通じて上記呼出要求通知用制御信号を受信すると、当該呼出要求通知用制御信号に含まれる呼出要求データを制御手段24に送り、制御手段24は、スピーカ21aより報知音(呼出音)を鳴動させる。
When receiving the call request notification control signal through the signal line Ls, the control signal transmission / reception means 25 of the terminal device B sends the call request data included in the call request notification control signal to the control means 24. The control means 24 Then, a notification sound (ringing sound) is generated from the
このようにして報知音(呼出音)が鳴動された後に、所定時間が経過する前に端末装置Bにおいて応答釦が操作されると、端末装置Bの制御手段24は、呼出元の端末装置Aと個別通話することを了解した旨の肯定応答データと自己の識別符号(端末装置Bの識別符号)とを含む制御データ(肯定応答用制御データ)を作成して制御信号送受信手段25に出力し、制御信号送受信手段25は、制御手段24より得た肯定応答用制御データを変調して制御信号(肯定応答用制御信号)を生成し、分離多重手段26を介して信号線Lsに送出する(図5中矢印F3)。 When the response button is operated in the terminal device B after the notification sound (ringing sound) is sounded in this way and before a predetermined time has elapsed, the control means 24 of the terminal device B causes the calling terminal device A to Control data (acknowledgment control data) including acknowledgment data indicating that the individual call has been accepted and the identification code (identification code of the terminal device B) is generated and output to the control signal transmission / reception means 25 The control signal transmission / reception means 25 modulates the acknowledgment control data obtained from the control means 24 to generate a control signal (acknowledgment control signal) and sends it to the signal line Ls via the demultiplexing means 26 ( Arrow F3 in FIG. 5).
主装置1の制御信号送受信手段11は、信号線Lsを通じて上記肯定応答用制御信号を受信すると、当該肯定応答用制御信号に含まれる肯定応答データと、呼出先(要求先)の識別符号である端末装置Bの識別符号とを制御手段10に送り、制御手段10は、呼出元の識別符号(端末装置Aの識別符号)を宛先とし呼出先より肯定応答データを得たことを示す呼確立通知データを含む制御データ(呼確立通知用制御データ)を作成して制御信号送受信手段11に出力する。制御信号送受信手段11は、制御手段10より得た呼確立通知用制御データを変調して制御信号(呼確立通知用制御信号)を生成し、分離多重手段13を介して信号線Lsに送出する(図5中矢印F4)。
When the control signal transmission / reception means 11 of the
また、制御手段10は、制御データ(呼確立通知用制御データ)を作成した後には、呼出元の端末装置Aおよび呼出先の端末装置Bそれぞれに対してタイムスロットTSiを割り当て、その結果を通知するための制御データ(タイムスロット割り当て用制御データ)を作成して制御信号送受信手段11に出力する。制御信号送受信手段11は、制御手段10より得たタイムスロット割り当て用制御データを変調して制御信号(タイムスロット割り当て用制御信号)を生成し、分離多重手段13を介して信号線Lsに送出する(図5中矢印F5)。 In addition, after creating the control data (call establishment notification control data), the control means 10 assigns the time slot TSi to each of the calling terminal device A and the called terminal device B, and notifies the result. Control data (control data for time slot allocation) is generated and output to the control signal transmission / reception means 11. The control signal transmission / reception means 11 modulates the time slot allocation control data obtained from the control means 10 to generate a control signal (time slot allocation control signal) and sends it to the signal line Ls via the demultiplexing means 13. (Arrow F5 in FIG. 5).
端末装置2の制御信号送受信手段25は、信号線Lsを通じて上記タイムスロット割り当て用制御信号を受信すると、当該タイムスロット割り当て用制御データを制御手段24に送り、制御手段24は、上記タイムスロット割り当て用制御データに基づいて、分離多重手段26の制御を行う。また、制御手段24は、マイクロホン20aや、マイクロホンアンプ20b、スピーカ21a、スピーカアンプ21b、信号処理手段22、送信アンプ23a、受信アンプ23bなどを起動する。
When the control signal transmitting / receiving
その後に、例えば、呼出元の端末装置Aのマイクロホン20aに音声が入力されると、マイクロホン20aは上記音声を元にアナログ音声信号を作成してマイクロホンアンプ20bに出力し、マイクロホンアンプ20bはアナログ音声信号を増幅して信号処理手段22の送信処理手段3に出力する。送信処理手段3では、上述したように音声伝送信号を作成して送信アンプ23aに出力する。送信アンプ23aは、送信処理手段3が出力した音声伝送信号を増幅して分離多重手段26に出力する。
Thereafter, for example, when voice is input to the microphone 20a of the calling terminal device A, the microphone 20a creates an analog voice signal based on the voice and outputs it to the microphone amplifier 20b, and the microphone amplifier 20b receives the analog voice. The signal is amplified and output to the transmission processing means 3 of the signal processing means 22. The transmission processing means 3 creates an audio transmission signal as described above and outputs it to the
分離多重手段26は、同期信号SYを受信すると(図5中矢印F6)、予め割り当てられたタイムスロットTSiに合わせて音声伝送信号を信号線Lsに送出する。 When the demultiplexing means 26 receives the synchronization signal SY (arrow F6 in FIG. 5), the demultiplexing means 26 sends an audio transmission signal to the signal line Ls in accordance with the time slot TSi assigned in advance.
一方、呼出先の端末装置Bの分離多重手段26は、送信元が端末装置Aである音声伝送信号を受信すると、当該音声伝送信号を受信アンプ23bに出力し、受信アンプ23bは音声伝送信号を増幅して信号処理手段22の受信処理手段4に出力し、受信処理手段4では上述したようにアナログ音声信号を出力し、受信処理手段4が出力したアナログ音声信号はスピーカアンプ21bにて増幅された後にスピーカ21aに入力され、スピーカ21aは入力されたアナログ音声信号に基づいて音声の出力を行う。
On the other hand, when receiving the voice transmission signal whose transmission source is the terminal device A, the demultiplexing means 26 of the called terminal device B outputs the voice transmission signal to the
上述の動作は呼出先の端末装置Bより呼出元の端末装置Aに音声信号が送信される場合にあっても同様であり、2台の端末装置A,Bは互いに別のタイムスロットTSiを使用して音声信号の送受信を行い、これによって端末装置A,B間の個別通話が行われる。 The above-described operation is the same even when a voice signal is transmitted from the called terminal device B to the calling terminal device A, and the two terminal devices A and B use different time slots TSi. Then, voice signals are transmitted and received, whereby individual calls between the terminal devices A and B are performed.
次に、本実施形態の伝送システムの動作、例えば、3台の端末装置2間で多対多の通話(一斉通話)を行う場合の動作について図6を参照して説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて3台の端末装置2を区別するために、端末装置2を端末装置A、端末装置B、端末装置Cでそれぞれ表す。
Next, an operation of the transmission system according to the present embodiment, for example, an operation when performing a many-to-many call (simultaneous call) between the three
まず、端末装置Aにおいて、信号線Lsに接続されている全端末装置2を呼び出すための一斉呼出釦が操作されると、端末装置Aの制御手段24は、他の端末装置B,Cを一斉に呼び出すための一斉呼出要求データと、自己の識別符号(端末装置Aの識別符号)とを含む制御データ(一斉呼出要求用制御データ)を作成して制御信号送受信手段25に出力し、制御信号送受信手段25は、制御手段24より得た一斉呼出要求用制御データを変調して制御信号(一斉呼出要求用制御信号)を生成し、分離多重手段26を介して信号線Lsに送出する(図6中矢印G1)。
First, in the terminal device A, when the simultaneous call button for calling all the
主装置1の制御信号送受信手段11は、信号線Lsを通じて上記一斉呼出要求用制御信号を受信すると、当該一斉呼出要求用制御信号に含まれる一斉呼出要求データと、呼出元(要求元)の識別符号である端末装置Aの識別符号とを制御手段10に送り、制御手段10は、呼出先の識別符号それぞれを宛先とし上記一斉呼出要求データを含む制御データ(一斉呼出要求通知用制御データ)、すなわち端末装置Bを宛先とする一斉呼出要求通知用制御データと、端末装置Cを宛先とする一斉呼出要求通知用制御データとを作成して、制御信号送受信手段11に出力する。制御信号送受信手段11は、制御手段10より得た一斉呼出要求通知用制御データそれぞれを変調して制御信号(一斉呼出要求通知用制御信号)を生成し、分離多重手段13を介して信号線Lsに送出する(図6中矢印G2,G3)。
When the control signal transmission / reception means 11 of the
一斉呼出先の端末装置B,Cそれぞれの制御信号送受信手段25は、信号線Lsを通じて上記一斉呼出要求通知用制御信号を受信すると、当該一斉呼出要求通知用制御信号に含まれる一斉呼出要求データを制御手段24に送り、制御手段24は、スピーカ21aより報知音(呼出音)を鳴動させる。このようにして報知音(呼出音)が鳴動された後に、所定時間が経過する前に端末装置B,Cにおいて応答釦が操作されると、端末装置B,Cの制御手段24は、一斉呼出元の端末装置Aと個別通話することを了解した旨の肯定応答データと自己の識別符号(端末装置B,Cの識別符号)とを含む制御データ(肯定応答用制御データ)を作成して制御信号送受信手段25に出力し、制御信号送受信手段25は、制御手段24より得た肯定応答用制御データを変調して制御信号(肯定応答用制御信号)を生成し、分離多重手段26を介して信号線Lsに送出する(図6中矢印G4,G5)。
When the control signal transmission / reception means 25 of each of the terminal devices B and C that are the general call destinations receives the general call request notification control signal through the signal line Ls, the general call request data included in the general call request notification control signal is received. The information is sent to the control means 24, and the control means 24 sounds a notification sound (calling sound) from the
主装置1の制御信号送受信手段11は、信号線Lsを通じて端末装置B,Cそれぞれから上記肯定応答用制御信号を受信すると、当該肯定応答用制御信号に含まれる肯定応答データと、一斉呼出先(要求先)の識別符号である端末装置B,Cの識別符号とを制御手段10に送り、制御手段10は、一斉呼出元の識別符号(端末装置Aの識別符号)を宛先とし呼出先より肯定応答データを得たことを示す呼確立通知データを含む制御データ(呼確立通知用制御データ)を作成して制御信号送受信手段11に出力する。制御信号送受信手段11は、制御手段10より得た呼確立通知用制御データを変調して制御信号(呼確立通知用制御信号)を生成し、分離多重手段13を介して信号線Lsに送出する(図6中矢印G6)。
When the control signal transmission / reception means 11 of the
また、制御手段10は、制御データ(呼確立通知用制御データ)を作成した後には、端末装置A,B,Cそれぞれに対してタイムスロットTSiを割り当て、その結果を通知するための制御データ(タイムスロット割り当て用制御データ)を作成して制御信号送受信手段11に出力する。制御信号送受信手段11は、制御手段10より得たタイムスロット割り当て用制御データを変調して制御信号(タイムスロット割り当て用制御信号)を生成し、分離多重手段13を介して信号線Lsに送出する(図6中矢印G7)。 Further, after creating the control data (call establishment notification control data), the control means 10 assigns a time slot TSi to each of the terminal devices A, B, and C, and provides control data for notifying the result ( Time slot allocation control data) is generated and output to the control signal transmission / reception means 11. The control signal transmission / reception means 11 modulates the time slot allocation control data obtained from the control means 10 to generate a control signal (time slot allocation control signal) and sends it to the signal line Ls via the demultiplexing means 13. (Arrow G7 in FIG. 6).
端末装置2の制御信号送受信手段25は、信号線Lsを通じて上記タイムスロット割り当て用制御信号を受信すると、当該タイムスロット割り当て用制御データを制御手段24に送り、制御手段24は、上記タイムスロット割り当て用制御データに基づいて、分離多重手段26の制御を行う。また、制御手段24は、マイクロホン20aや、マイクロホンアンプ20b、スピーカ21a、スピーカアンプ21b、信号処理手段22、送信アンプ23a、受信アンプ23bなどを起動する。
When the control signal transmitting / receiving
その後に、例えば、呼出元の端末装置Aのマイクロホン20aに音声が入力されると、マイクロホン20aは上記音声を元にアナログ音声信号を作成してマイクロホンアンプ20bに出力し、マイクロホンアンプ20bはアナログ音声信号を増幅して信号処理手段22の送信処理手段3に出力する。送信処理手段3では、上述したように音声伝送信号を作成して送信アンプ23aに出力する。送信アンプ23aは、送信処理手段3が出力した音声伝送信号を増幅して分離多重手段26に出力する。
Thereafter, for example, when voice is input to the microphone 20a of the calling terminal device A, the microphone 20a creates an analog voice signal based on the voice and outputs it to the microphone amplifier 20b, and the microphone amplifier 20b receives the analog voice. The signal is amplified and output to the transmission processing means 3 of the signal processing means 22. The transmission processing means 3 creates an audio transmission signal as described above and outputs it to the
分離多重手段26は、同期信号SYを受信すると(図6中矢印G8)、予め割り当てられたタイムスロットTSiに合わせて音声伝送信号を信号線Lsに送出する。 When the demultiplexing means 26 receives the synchronization signal SY (arrow G8 in FIG. 6), the demultiplexing means 26 sends an audio transmission signal to the signal line Ls in accordance with a pre-assigned time slot TSi.
一方、一斉呼出先の端末装置B,Cそれぞれの分離多重手段26において、送信元が端末装置Aである音声伝送信号を受信されると、当該音声伝送信号は、受信アンプ23bを経て受信処理手段4に送られ、受信処理手段4は上述したようにアナログ音声信号を出力し、受信処理手段4が出力したアナログ音声信号はスピーカアンプ21bにて増幅された後にスピーカ21aに入力され、スピーカ21aは入力されたアナログ音声信号に基づいて音声の出力を行う。
On the other hand, when the demultiplexing means 26 of each of the terminal devices B and C, which are the general call destinations, receives a voice transmission signal whose source is the terminal device A, the voice transmission signal is received by the reception processing means via the reception amplifier 23b. 4, the reception processing unit 4 outputs an analog audio signal as described above. The analog audio signal output by the reception processing unit 4 is amplified by the
上述の動作は端末装置Bが音声信号を送信する場合や、端末装置Cが音声信号を送信する場合であっても同様であり、3台の端末装置A,B,Cは互いに別のタイムスロットTSiを使用して音声信号の送受信を行い、これによって端末装置A,B,C間の一斉通話が行われる。 The operation described above is the same when the terminal device B transmits an audio signal or when the terminal device C transmits an audio signal, and the three terminal devices A, B, and C are in different time slots. A voice signal is transmitted and received using TSi, whereby a simultaneous call between terminal apparatuses A, B, and C is performed.
ところで、以上の説明では、端末装置B,Cそれぞれは、一斉呼出要求通知制御信号を受信した際に、報知音を鳴動させ、その後に応答釦が操作されることで、肯定応答用制御信号を信号線Lsに送出する送信するようになっており、応答釦が操作されることで、端末装置A,B,C間の通話が可能となっているが、このような応答釦の操作を省略した構成としてもよい。上記の例でいえば、端末装置B,Cそれぞれは、一斉呼出要求通知制御信号を受信した際に、報知音を鳴動させることなく、一定時間、音声の入出力が行えるように、信号処理手段22などを起動するようにしてもよい。なお、上記一定時間は、音声伝送信号の受信時に延長される。 By the way, in the above description, when each of the terminal devices B and C receives the general call request notification control signal, the terminal device B and C sound a notification sound, and then the response button is operated, so that the acknowledgment control signal is transmitted. A transmission is made to be transmitted to the signal line Ls, and a call between the terminal devices A, B, and C is possible by operating the response button, but the operation of such a response button is omitted. It is good also as the structure which carried out. In the above example, each of the terminal devices B and C receives the simultaneous call request notification control signal so that the signal processing means can input and output the sound for a certain time without sounding the notification sound. 22 may be activated. The certain time is extended when the audio transmission signal is received.
この場合、図6に矢印G4,G5で示す肯定応答、および矢印G6で示す呼確立通知が省略され、主装置1より矢印G2,G3で示す一斉呼出要求通知が行われた後は、矢印G7で示すタイムスロットの割り当て通知が行われることになる。なお、上記のように応答釦の操作を省略する構成は、図5に示す例にも採用でき、この場合、矢印F3で示す肯定応答、矢印F4で示す呼確立通知が省略される。
In this case, the acknowledgment indicated by arrows G4 and G5 in FIG. 6 and the call establishment notification indicated by arrow G6 are omitted, and after the general call request notification indicated by arrows G2 and G3 is performed from the
以上述べた本実施形態の音声伝送システムによれば、復号後のディジタル音声信号の各標本点Skにおける量子化値Qkを差分Δkが、伝送エラーによる異音が発生していない元のディジタル音声信号において許容されている量子化値Qkの差分Δkの絶対値Akの最大値Mを越えないように補正することで、復号後のディジタル音声信号において異音の発生の原因となるような量子化値Qkの急激な変化を抑制するので、伝送エラーによる異音の発生を抑制でき、その上、異音の原因となっている標本点Skについてのみ量子化値Qkを補正するから、一定期間音声信号の振幅を大幅に低減したり0にしたりすることで音声を出力しない(ミュートする)ミューティング処理に比べれば、元のディジタル音声信号の波形が残るので、音声の再現性を向上できる。 According to the audio transmission system of the present embodiment described above, the difference Δ k indicates the quantized value Q k at each sample point S k of the decoded digital audio signal, and no abnormal noise due to a transmission error has occurred. By correcting so as not to exceed the maximum value M of the absolute value A k of the difference Δ k of the quantized value Q k allowed in the digital audio signal, it is possible to cause abnormal noise in the decoded digital audio signal. since become such inhibition an abrupt change of the quantization value Q k, it is possible to suppress the generation of abnormal noise due to transmission errors and, moreover, the quantization value Q k only the sample points S k is causing the abnormal noise Therefore, the waveform of the original digital audio signal remains compared to the muting process that does not output (mute) audio by significantly reducing the amplitude of the audio signal for a certain period or reducing it to 0. Improve voice reproducibility.
しかも、補正手段45eは、差分Δkの絶対値Akが最大値Mを越える補正対象の標本点Skにおける量子化値Qkを、当該標本点Skが含まれる所定範囲の標本点の量子化値の平均値に補正するので、補正後の標本点Skにおける量子化値Qk’を、元のディジタル音声信号の標本点Skにおける量子化値Qk(正しい量子化値Qk)に近づけることができるから、音声の再現性のさらなる向上が図れる。 Moreover, the correction means 45e is the absolute value A k of the difference delta k is a quantized value Q k at the sampling points S k of the correction target that exceeds the maximum value M, the sample points in a predetermined range including the corresponding sample point S k is corrected to the average value of the quantization values, the quantization value Q k 'at the sample points S k corrected, quantized values at the sampling points S k of the original digital audio signal Q k (correct quantization value Q k ), The reproducibility of voice can be further improved.
ところで、本実施形態における端末装置2は、信号処理手段22が送信処理手段3と受信処理手段4とを有していることにより、マイクロホン20aが入力された音声を元に出力する音声信号を音声データに変換して音声伝送用パケットにより送信する音声送信端末装置としての機能と、受信した音声伝送用パケットに含まれる音声データより得た音声信号に基づいてスピーカ21aに音声を出力させる音声受信端末装置としての機能との両方の機能を有している。なお、端末装置2の構成は、上記の構成に限定されるものではなく、音声送信端末装置としての機能のみを有しているものであってもよいし、音声受信端末装置としての機能のみを有しているものであってもよく、要は、信号線Lsで接続された端末装置2のなかに、音声送信端末装置としての機能を有する端末装置2の他に、音声受信端末装置としての機能を有する端末装置2が存在していればよい。
By the way, in the
2 端末装置(音声送信端末装置、音声受信端末装置)
20a マイクロホン(音声入力手段)
30 A/D変換手段
31 符号化手段
34 送信手段
36 第1差分演算手段
37 補正基準値演算手段
42 受信手段
43 復号化手段
45 異音対策処理手段
45b 第2差分演算手段
45d 比較手段
45e 補正手段
46 D/A変換手段
2 Terminal device (voice transmitting terminal device, voice receiving terminal device)
20a Microphone (voice input means)
30 A / D conversion means 31 Encoding means 34 Transmission means 36 First difference calculation means 37 Correction reference value calculation means 42 Reception means 43 Decoding means 45 Abnormal noise countermeasure processing means 45b Second difference calculation means 45d Comparison means 45e Correction means 46 D / A conversion means
Claims (1)
音声送信端末装置は、受波した音波を電気信号からなるアナログ音声信号に変換する音声入力手段より得られたアナログ音声信号を所定の標本周波数および量子化幅のディジタル音声信号に変換するA/D変換手段と、ディジタル音声信号の各標本点の量子化値を所定の形式で符号化して音声データを作成する符号化手段と、上記ディジタル音声信号の標本点の量子化値とその一つ前の標本点の量子化値との差分の絶対値を算出する第1差分演算手段と、符号化手段で作成された音声データを時間軸で分割した一音声フレームについて第1差分演算手段で算出された絶対値の最大値を算出する補正基準値演算手段と、音声データの上記一音声フレームと当該一音声フレームについて補正基準値演算手段で算出された最大値とを有するパケットを作成して音声受信端末装置に送信する送信手段とを備え、
音声受信端末装置は、送信手段が送信したパケットを受信する受信手段と、受信手段で受信したパケットが有する音声データの一音声フレームを復号化してディジタル音声信号を得る復号化手段と、復号化手段より得たディジタル音声信号に対して異音対策処理を行う異音対策処理手段と、異音対策処理手段による異音対策処理が行われたディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するD/A変換手段とを備え、
異音対策処理手段は、ディジタル音声信号の標本点の量子化値とその一つ前の標本点の量子化値との差分の絶対値を算出する第2差分演算手段と、第2差分演算手段により算出された絶対値と受信したパケットが有する上記最大値とを比較する比較手段と、比較手段により一つ前の標本点の量子化値との差分の絶対値が上記最大値を越えたと判定された標本点の量子化値を、当該標本点を含む所定範囲における他の標本点の量子化値を用いて補間した値に補正する補正手段とを備えていることを特徴とする音声伝送システム。 An audio transmission system comprising an audio transmission terminal device that transmits an audio signal by a packet and an audio reception terminal device that outputs audio based on the received audio signal,
The voice transmitting terminal device converts an analog voice signal obtained by voice input means for converting a received sound wave into an analog voice signal composed of an electrical signal into a digital voice signal having a predetermined sample frequency and quantization width. Conversion means; encoding means for encoding the quantized value of each sample point of the digital speech signal in a predetermined format to create speech data; and the quantized value of the sample point of the digital speech signal and the previous one First difference calculation means for calculating an absolute value of a difference from the quantized value of the sample point, and a first difference calculation means for one voice frame obtained by dividing the voice data created by the coding means on the time axis A packet having a correction reference value calculation means for calculating the maximum absolute value, the one voice frame of the voice data, and the maximum value calculated by the correction reference value calculation means for the one voice frame And transmitting means for transmitting the audio receiving terminal to create,
An audio receiving terminal device includes: a receiving unit that receives a packet transmitted by a transmitting unit; a decoding unit that decodes one audio frame of audio data included in the packet received by the receiving unit to obtain a digital audio signal; and a decoding unit Noise countermeasure processing means for performing noise countermeasure processing on the obtained digital voice signal, and D / A conversion for converting the digital voice signal subjected to noise countermeasure processing by the noise countermeasure processing means into an analog voice signal Means and
The abnormal noise countermeasure processing means includes a second difference calculating means for calculating an absolute value of a difference between a quantized value of the sample point of the digital audio signal and a quantized value of the immediately preceding sample point, and a second difference calculating means. Comparing means for comparing the absolute value calculated by the above and the maximum value of the received packet, and determining that the absolute value of the difference between the quantized value of the previous sample point exceeds the maximum value by the comparing means And a correcting means for correcting the quantized value of the sample point to a value interpolated using the quantized value of another sample point in a predetermined range including the sample point. .
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