JPH024065A - 音声パケット通信用無音区間再生方式 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、送信側でアナログ音声信号をディジタル化
し、ディジタル化したサンプル列の有音区間のみをパケ
ット化して伝送路に送出し、受信側では、受信したパケ
ットから有音区間のサンプル列を取り出し、アナログ音
声信号に戻すとともに、無音区間に信号を挿入する音声
通信方式における無音区間再生方式に関するものである
。

（従来の技術〕 送信側でアナログ音声信号をディジタル化し、ディジタ
ル化したサンプル列の有音区間のみをパケット化して伝
送路に送出し、受信側では、受信したパケットから有音
区間のサンプル列をとり出し、アナログ音声信号に戻す
とともに、無音区間に信号を挿入する音声通信方式では
、回線雑音が存在する場合や送話者が背景騒音下で通話
している場合に、受信側で無音区間を零値再生すると、
無音区間で回線雑音や背景騒音が象、になくなるため、
通話が不自然になる。この不自然性を抑えるために、一
般に、受信側で無音区間に固定レベルの雑音を挿入する
ことがおこなわれている。

〔発明が解決しようとする課題］ 固定レベルの雑音を挿入する方式では、有音区間の背景
雑音と挿入した雑音のレベルが違う場合に不自然になる
という問題点がある。

本発明の目的は、送信側でアナログ音声信号をディジタ
ル化し、ディジタル化したサンプル列の有音区間のみを
パケット化して伝送路に送出し、受信側では、受信した
パケットから有音区間のサンプル列を取り出し、アナロ
グ音声信号に戻すとともに、無音区間に信号を挿入する
音声通信方式において、有−音区間に含まれる背景雑音
（回線雑音や送話者が背景騒音下で通話している場合の
背景騒音）のレベルと、受信側で無音区間に挿入した雑
音のレベルが大きく異なるという問題点を解決した音声
パケット通信用無音区間再生方式を提供することに３あ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、送信側に無音区間平均パワー計算部を、受
信側に無音区間再生用の雑音発生部を、それぞれ設けて
おくことによっても達成されるし、或いは受信側に無音
区間平均パワー計算部と無音区間再生用の雑音発生部を
設けておくことによっても達成される。

〔作用〕

送信側に無音区間平均パワー計算部を、受信側に無音区
間再生用の雑音発生部を、それぞれ設けておく場合には
、送信側では、有音区間に先行する、または後続する無
音区間の一部についてその平均パワー値を前記無音区間
平均パワー計算部において計算した後その値をもパケッ
ト化して伝送路に送出し、受信側では、これを受信した
後、パケット分解して得たその平均パワー値に基づいて
前記雑音発生部から発生させる雑音のレベルを制御して
所要の無音区間を再生する。

受信側に無音区間平均パワー計算部と無音区間再生用の
雑音発生部を設けておく場合には、送信側では、有音区
間に先行する、または後続する無音区間の一部をもパケ
ット化して伝送路に送出し、受信側では、これを受信し
た後パケット分解して得たその無音区間の一部について
無音区間平均パワー計算部で平均パワーを計算し、得ら
れたその平均パワー値に基づいて雑音発生部から発生さ
せる雑音のレベルを制御することにより所要の無音区間
を再生する。

これにより有音区間に含まれる背景雑音のレベルと受信
側で無音区間に挿入した雑音のレベルが大きく異なるこ
とがない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の全体構成図であり、更に
詳しくは（ａ）が送信側の構成図であり、（ｂ）が受信
側の構成図である。この実施例は雑音をアナログ信号の
段階で挿入する場合の実施例である。

これらの図において、１はアナログ信号入力端子、２は
ローパスフィルタ部、３はＡＤＣ（アナログ・ディジタ
ル変換）部、４は音声検出部、５は無音区間平均パワー
計算部、６はパケット組立部、７は送信用伝送路、８は
受信用伝送路、９はパケット分解部、１０は雑音発生部
、１１は遅延ゆらぎ補償部、１２はＤＡＣ（ディジタル
・アナログ変換）部、１３はローパスフィルタ部、１４
は切替部、１５はアナログ信号出力端子である。

次に、動作例を説明する。

まず、第１図（ａ）を参照して送信側の動作を述べる。

アナログ信号入力端子ｌより入力されたアナログ信号は
、ローパスフィルタ部２で高域成分をカットされた後、
ＡＤＣ部３でディジタル信号に変換され、音声検出部４
と無音区間平均パワー計算部５とパケット組立部６へ送
られる。

音声検出部４では、ディジタル化したサンプル列より有
音区間と無音区間の判定を行い、判定結果を無音区間平
均パワー計算部５とパケット組立部６へ送る。有音区間
と無音区間の判定方法としては、音声の短時間の平均パ
ワーがしきい値をこえた場合に有音区間と判定する方法
や、これと零交差数を組み合わせて判定する方法などが
ある。

無音区間平均パワー計算部５では、音声検出部４で有音
区間と判定された区間に続く、適当な時間長の無音区間
のサンプル列を用いて平均パワーを計算する。平均パワ
ーを求める方法としては、計算を行う区間の総サンプル
数をｍ個とし、その区間に属する各サンプルの値を、Ｓ
ｌ、Ｓ２、・・・Ｓｍ−１、Ｓｍとすると、その区間の
平均パワーＰｍは、 で与えられる。計算した各無音区間の平均パワー値はパ
ケット組立部６へ送られる。

パケット組立部６は、有音区間であれば、サンプル列を
パケット長に相当するブロックに区切った後、有音区間
のブロックであることを示す識別子と、ブロックの転送
制御に必要な情報をヘッダとして各ブロックに付加し、
パケットとして送信用伝送路７へ送出し、無音区間であ
れば、その区間の信号は伝送せず、無音区間平均パワー
計算部５で求めた平均パワー値をパケット化し、それに
無音区間音声の平均パワーであることを表示する識別子
と転送制御に必要な情報をヘッダとして付加し、各無音
区間毎に１回づつ送信用伝送路７へ送出する。

次に、第１図（ｂ）を参照して受信側の動作を説明する
。受信側では、パケット分解部９で、受信用伝送路８よ
り受信したパケットのヘッダより、パケットのデータが
有音区間の音声か、無音区間の平均パワー値であるかを
識別する。

パケット分解部９は、パケットのデータが無音区間の平
均パワー値の場合、このパケットの１つ前のパケットが
、有音区間の最終ブロックであると判定するとともに、
この平均パワー値を雑音発生部１０へ送り、雑音発生部
１０は発生する雑音のレベルを平均パワー値に基づいて
制御する。背景雑音として、オフィスや住宅の室内騒音
を前提とすれば、挿入する雑音が白色雑音の場合は、そ
のレベルを、前記平均パワー値よりパワーで一６ｄＢ〜
−３ｄＢ程度に設定するのが聴感上好ましい。挿入する
雑音がホス雑音の場合は、そのレベルを前記平均パワー
値に対してパワーで一６ｄＢ〜＋３ｄＢ程度に設定する
のが聴感上好ましい。

また、パケット分解部９は、有音区間の音声であれば、
これを遅延ゆらぎ補償部１１へ送り、遅延ゆらぎ補償部
１１は各ブロックに遅延を付加して、ブロック毎に異な
る転送遅延時間を一定にした後、ブロック内のサンプル
列をＤＡＣＡｌＢ１２り、ＤＡＣＡｌＢ１２送られてき
たサンプル列をアナログ音声信号に変換する。このアナ
ログ音声信号は、ローパスフィルタ１３へ送られた後、
切替部１４を通してアナログ信号出力端子１５から出力
される。

さらに、パケット分解部９は有音区間の最終ブロックを
遅延ゆらぎ補償部１１へ送るとき、このブロックが有音
区間の最終ブロックであることを示す信号（以下最終ブ
ロック信号と称する）を遅延ゆらぎ補償部１１へ送る。

遅延ゆらぎ補償部１１は、最終ブロック信号と共に受は
取ったブロックの全ての音声サンプルをＤＡＣＡｌＢ１
２り終わると、有音区間の終了を示す信号（以下有音区
間終了信号と称する）を、切替部１４へ送る。切替部１
４は、通常、ローパスフィルタ部１３より送られてきた
アナログ音声信号をアナログ信号出力端子１４から出力
するように接続されているが、有音区間終了信号を受信
すると、前記平均パワー値に基づいて制御された雑音発
生部１０からの雑音がアナログ信号出力端子１５から出
力されるように接続を切替える。

パケット分解部９は、無音区間の後に有音区間の音声の
先頭ブロックを受信すると、このブロックを遅延ゆらぎ
補償部１１へ送ると共に、有音区間の開始を示す信号を
切替部１４へ送る。切替部１４は、有音区間の開始を示
す信号を受は取ると、ローパスフィルタ部１４より送ら
れてきたアナログ音声信号をアナログ信号出力端子１４
から出力するように接続を切り替える。

以上、述べた動作において、無音区間の平均パワー値と
して、通話開始直後の無音区間の適当な時間長の音声信
号の平均パワー値を１回だけパケットで転送し、受信側
では、全ての無音区間で、この平均パワー値に基づいて
レベル制御された雑音を雑音発生部から発生させ挿入す
るようにしても良く、或いは、送信側での無音区間の平
均パワー値のパケットを転送を、通話開始後の最初の有
音区間に続く無音区間についてのみ行い、受信側では、
この平均パワー値に基づいてレベル制御された雑音を雑
音発生部から発生させ、その雑音を通話開始後の最初の
有音区間以降の無音区間に挿入するようにしてもよい。

また送信側での無音区間の平均パワー値のパケット転送
を、通話開始直後の無音区間についてのみ行い、受信側
では、この平均パワー値に基づいてレベル制御された雑
音を雑音発生部から発生させ、全ての無音区間にその雑
音を挿入するようにすることもできる。

第２図はこの発明の他の実施例の全体構成図であり、更
に詳しくは（ａ）が送信側の構成図、（ｂ）が受信側の
構成図である。

これらの図において、ｌはアナログ信号入力端子、２は
ローパスフィルタ部、３はＡＤＣ部、４は音声検出部４
．５は無音区間平均パワー計算部、６はパケット組立部
、７は送信用伝送路、８は受信用伝送路、９はパケット
分解部、１０は雑音発生部、１１は遅延ゆらぎ補償部、
１２はＤＡＣ部、１３はローパスフィルタ部、１４は切
替部、１５はナナログ信号出力端子である。第２図の実
施例は、無音区間平均パワー計算部５が受信側にある点
で第１図の実施例と異なる。次に本実施例の動作を説明
する。

まず、第２図（ａ）を参照して送信側の動作を述べる。

アナログ信号入力端子１より入力されたアナログ信号は
、ローパスフィルタ部２で高域成分をカットされた後、
ＡＤＣ部３でディジタル信号に変換される。そのディジ
タル化されたサンプル列は音声検出部４とパケット組立
部６へ送られる。

音声検出部４では、サンプル列より有音区間と無音区間
の判定を行い、判定結果をパケット組立部６へ送る。パ
ケット組立部６は、音声検出部４の判定結果が有音であ
れば、サンプル列を一定長の音声ブロックに区切った後
、有音区間のブロックであることを示す識別子と、ブロ
ックの転送制御に必要な情報をヘッダとして各ブロック
に付加し、パケットとして送信用伝送路７へ送出する。

音声検出部４の判定結果が無音であれば、パケット組立
部６は、有音区間につづく、適当な時間長の無音区間の
音声信号を、パケット長に相当するブロックに区切った
後、有音区間のブロックであることを示す識別子と、ブ
ロックの転送制御に必要な情報をヘッダとして各ブロッ
クに付加し、有音区間のパケットとして送信用伝送路７
へ送出する。

つぎに、第２図（ｂ）を参照して受信側の動作を説明す
る。受信側では、パケット分解部９で、受信用伝送路８
より受信したパケットから音声信号のブロックを取り出
す。パケット分解部９は、有音区間の最終ブロックを受
信側で識別する。有音区間の最終ブロックの受信側での
識別は、有音区間のブロックを示す識別子を、有音区間
の最終ブロックであることを示す識別子と、その他の有
音区間のブロックであることを示す識別子に分けること
により実施できる。

パケット分解部９は、有音区間最終ブロックであれば、
このブロックの最終サンプルから、時間的に前の複数サ
ンプル（送信側で真の有音区間に続く適当な時間長の無
音区間の音声信号も有音区間としてパケット化して転送
してきているので無音区間のサンプルに相当する）を無
音区間平均パワー計算部５へ送り、これらサンプルの平
均パワーを計算する。この平均パワーは、先に述べた計
算方法で求めることができる。

計算した平均パワー値は無音区間に挿入する雑音のレベ
ルを設定するために、雑音発生部１０へ送られる。雑音
発生部１０は発生する雑音のレベルを平均パワー値に基
づいて設定する。また、パケット分解部９は、有音区間
内のブロックであれば、これを遅延ゆらぎ補償部１１へ
送り、遅延ゆらぎ補償部１１はブロック毎に異なる転送
遅延時間を一定にするための遅延と無音区間平均パワー
計算部５で平均パワーの計算に要する時間に相当する遅
延を各ブロックに付加した後、ブロック内のサンプル列
をＤＡＣＡｌＢ１２り、ＤＡＣＡｌＢ１２送られてきた
サンプル列をアナログ音声信号に変換する。このアナロ
グ音声信号は、ローパスフィルタ部１３に送られた後、
音声雑音切替部１４を通してアナログ信号出力端子１５
から出力される。

パケット分解部９は有音区間の最終ブロックを遅延ゆら
ぎ補償部１１へ送るとき、最終ブロック信号を遅延ゆら
ぎ補償部１１へ送る。遅延ゆらぎ補償部１１は、最終ブ
ロック信号と共に受は取ったブロックの音声サンプルの
全てをＤＡＣＡｌＢ１２ると、有音区間終了信号を、音
声雑音切替部１４へ送る。

音声雑音切替部１４は、通常ＤＡＣ部１２から送られて
きたアナログ音声信号をアナログ信号出力端子１５から
出力するように接続されているが、有音区間終了信号を
受信すると、雑音発生部１０の雑音がアナログ信号出力
端子１５から出力されるように接続する。遅延ゆらぎ補
償部１１において、無音区間平均パワー計算部５で平均
パワーの計算に要する時間に相当する遅延を各ブロック
に付加しているため、切替部１４が有音区間終了信号を
受信した時点では、平均パワーの計算が終了して雑音発
生部１０の雑音レベルはすでに設定され、雑音発生部１
０はそのレベルの雑音を出力している。

パケット分解部９は、無音区間の後に有音区間の音声の
先頭ブロックを受信すると、このブロックを遅延ゆらぎ
補償部１１へ送ると共に、有音区間の開始を示す信号を
切替部１４へ送る。切替部１４は、有音区間の開始を示
す信号を受は取ると、ローパスフィルタ部１３から送ら
れてきたアナログ音声信号をアナログ信号出力端子１５
から出力するように接続を切り替える。

以上、述べた動作において、送信側で、通話開始直後の
無音区間の、適当な時間長の音声信号も、パケット長に
相当するブロックに区切った後、無音区間の音声信号で
あることを示す識別子と、ブロックの転送制御に必要な
情報をヘッダとして各ブロックに付加し、送信用伝送路
７へ送出するようにし、受信側では、パケット分解部９
で、受信用伝送路８より受信したパケットのヘッダより
、パケットのデータが有音区間の音声信号か、無音区間
の音声信号であるかを識別し、そしてパケット分解部９
は、無音区間の音声サンプルであれば、これを無音区間
平均パワー計算部５へ送り、これらサンプルの平均パワ
ーを計算し、雑音発生部１０は、この平均パワー値に基
づいてレベル制御した雑音を発生させ、その雑音を通話
開始直後の無音区間にも挿入するようにしてもよい。

或いは、送信側での、無音区間の音声信号のパケット転
送を、通話開始後の最初の有音区間に続く無音区間につ
いてのみ行い、受信側では、通話開始後の最初の有音区
間の後方の複数サンプルの平均パワー値を計算し、この
平均パワー値に基づいて雑音発生部の雑音の発生レベル
を設定し、その有音区間に続く全ての無音区間に、この
雑音を挿入するようにしてもよい。

また送信側での、無音区間の音声信号のパケット転送を
、通話開始直後の無音区間についてのみ行い、受信側で
は、無音区間平均パワー計算部で、この無音区間の音声
信号の平均パワー値を計算し、この平均パワー値に基づ
いてレベル制御された雑音を雑音発生部から発生させ、
その雑音を全ての無音区間に挿入するようにすることも
できる。

なお、本実施例では、雑音をアナログ信号の段階で挿入
したが、ディジタル信号の段階で挿入することは、ディ
ジタルの雑音発生部を用い、その出力と遅延ゆらぎ補償
部の出力を切り替えてＤＡＣ部へ送ることにより、実施
できる。また、本実施例では、音声検出をディジタル化
したサンプルを用いて行う場合について述べたが、音声
検出をアナログ信号に基づいて行う場合でも、音声検出
器の判定結果をパケット組立部と無音区間平均パワー計
算部へ送ることで、同様に実施できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、送信側で、無音区間平均パワー計算部
で求めた無音区間の信号の平均パワー値を伝送し、受信
側では、この平均パワー値に基づいてレベル制御した雑
音を無音区間に挿入するようにしたので、或いは送信側
で無音区間の信号の一部を転送し、受信側で、この無音
区間の信号の平均パワー値を計算し、この平均パワー値
に基づいてレベル制御した雑音を無音区間に挿入するよ
うにしたので、有音区間に含まれる背景雑音のレベルと
、受信側で無音区間に挿入した雑音のレベルが大きく異
なることがなく、自然な音声通信を実現できるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第２図はこの発明の他の実施例の全体構成を示すブ
ロック図、である。 符号の説明 １・・・アナログ信号入力端子、２・・・ローパスフィ
ルタ部、３・・・ＡＤＣ部、４・・・音声検出部４．５
・・・無音区間平均パワー計算部、６・・・パケット組
立部、７・・・送信用伝送路、８・・・受信用伝送路、
９・・・バケント分解部、１０・・・雑音発生部、１１
・・・遅延ゆらぎ補償部、１２・・・ＤＡＣ部、１３・
・・ローパスフィルタ部、１４・・・切替部、１５・・
・アナログ信号出力端子 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送信側でアナログ音声信号をディジタル化し、ディ
   ジタル化したサンプル列の有音区間をパケット化して伝
   送路に送出し、受信側では、受信した有音区間パケット
   のサンプル列をアナログ音声信号に戻すことにより通信
   を行う音声通信方式において、 送信側に無音区間平均パワー計算部を、受信側に無音区
   間再生用の雑音発生部を、それぞれ設けておき、送信側
   では、前記有音区間に先行する、または後続する無音区
   間の一部についてその平均パワー値を前記無音区間平均
   パワー計算部において計算した後その値をもパケット化
   して伝送路に送出し、受信側では、これを受信した後、
   パケット分解して得たその平均パワー値に基づいて前記
   雑音発生部から発生させる雑音のレベルを制御して所要
   の無音区間を再生することを特徴とする音声パケット通
   信用無音区間再生方式。 ２）送信側でアナログ音声信号をディジタル化し、ディ
   ジタル化したサンプル列の有音区間をパケット化して伝
   送路に送出し、受信側では、受信した有音区間パケット
   のサンプル列をアナログ音声信号に戻すことにより通信
   を行う音声通信方式において、 受信側に無音区間平均パワー計算部と無音区間再生用の
   雑音発生部を設けておき、送信側では、前記有音区間に
   先行する、または後続する無音区間の一部をもパケット
   化して伝送路に送出し、受信側では、これを受信した後
   パケット分解して得たその無音区間の一部について前記
   無音区間平均パワー計算部で平均パワーを計算し、得ら
   れたその平均パワー値に基づいて前記雑音発生部から発
   生させる雑音のレベルを制御することにより所要の無音
   区間を再生することを特徴とする音声パケット通信用無
   音区間再生方式。