JPH0487447A - 音声蓄積装置 - 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） 本発明は、アナログまたはディジタル電話回線に接続さ
れ、電話回線を介して音声メツセージの録音・再生を行
う音声蓄積装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より音声の高能率符号化法として、例えばＡ　Ｐ　
Ｃ−Ａ　Ｂ　（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ　ｃｉｒｃｕｉｔ−ＡＢ法）等があり、近年
多彩な音声サービスの発達に伴い、音声データを符号化
情報として蓄積伝送する音声メール装置等に応用され、
既に実用段階に入っている。

以下、従来のアナログ回線に接続される音声メール装置
について説明する。

第４図は従来の音声メール装置のブロック図である。１
はアナログ回線に接続され回線の制御や入出力の分離を
行う回線インタフェース部、２は回線インタフェース部
１から出力されるアナログ電気信号をディジタル・デー
タに変換し更に必要に応じて情報圧縮されたディジタル
信号を出力する符号化部、３は上記ディジタル信号をア
ナログ信号に戻して回線インタフェース部１に出力する
復号化部、４は音声の録音時には符号化部２から出力さ
れるディジタル信号を一時的に格納し、メツセージ再生
時には復号化部３に入力されるディジタル信号を一時的
に格納しておく音声バッファ、５は音声バッファ４の読
み書きアドレスを制御するバッファ・アドレス制御部、
６は電話回線を介して送られてくるＤＴＭＦ信号を検知
するＤＴＭＦ検知部、７は回線インタフェース部１を制
御して音声の入出力や回線の制御を管理する回線制御部
、８は回線制御部７からの命令に応じて回線インタフェ
ース部１にＤＴＭＦ信号を出力するＤＴＭＦ出力部であ
り、以上が１回線の音声処理部１７を構成する。９は音
声バッファ４に格納された音声データを蓄積する音声メ
ツセージ蓄積部で、各加入者毎に割り当てられる。１０
は予め録音しておいた音声ガイダンスを蓄積しておく音
声ガイダンス蓄積部、１１は音声メツセージ蓄積部９あ
るいは音声ガイダンス蓄積部１０からディジタル信号を
読み出したり音声メツセージ蓄積部９にディジタル信号
を格納する音声データ制御部、１２は複数の回線から音
声の入呂力を行う回線を選択して音声バッファ４を音声
データ制御部１１に接続するチャネル選択部、１３は各
回線の上記音声処理部と情報を交換しながら適切な音声
蓄積部を選択して音声データの録音・再生を行う中央制
御部、１４は録音・再生メツセージの格納位置やメツセ
ージに付随する情報を管理する音声メツセージ管理部、
１５は音声ガイダンスの格納位置を管理する音声ガイダ
ンス管理部、１６は中央制御部１３と各回線の回線制御
部７との間のコマンドやステータスを中継するコマンド
・インタフェース部であり、以上が中央処理部１８を構
成している。

第５図は、符号化部２の詳細図であり、１９は入力され
る信号を各周波数帯域に分割する帯域分割フィルタ、２
４は入力信号を適応的に予測する適応予測部２６に必要
な線形予測係数や、ピッチ情報等の補助パラメータを抽
出する補助情報抽出部（２）２０ｂと、抽出された前記
補助情報を量子化及び符号化する補助情報量子化・符号
化部（２）２１ｂとから成る予測器適応制御部、２５は
帯域分割フィルタ１９の出力信号と適応予測部２６から
出力される予測信号との差である残差信号を量子化・符
号化する量子化・符号化部、２３は量子化・符号化部２
５に必要な割当ビットや量子化ステップ幅等の補助パラ
メータを抽出する補助情報抽出部（１）２０ａと、抽出
された前記補助情報を量子化及び符号化する補助情報量
子化・符号化部（１）２１ａと、入力信号の高能率符号
化のための一手法であるＫＬ（Ｋａｒｈｕｎｅｎ−Ｌｏ
ｅｖｅ）変換法に用いられるＫＬ変換係数を記憶してお
く標準ＫＬ変換係数蓄積部２２とから成る量子化器適応
制御部である。

ここでＫＬ変換とは、前記割当ビットや量子化ステップ
幅等の補助情報を決定するために必要な、予測残差エネ
ルギを限られた少ないビット数で最適符号化することで
入力信号の符号化能率向上を図るための一手法である。

従って、前記補助情報は前記予測残差エネルギに依存す
る。しかし、ＫＬ変換に用いられるＫＬ変換係数を発音
者毎にそれぞれ算出したのでは処理時間がかかりすぎる
。

そこで処理時間短縮を図るために、予め多人数のサンプ
ル入力信号より算呂し平均化された値を標準ＫＬ変換係
数として用いている。

第６図は、復号化部３の詳細図であり、２７ａ。

２７ｂ、　２９はそれぞれ第５図の補助情報量子化・符
号化部（１）２１ａ及び同（２）２１ｂ、同第５図の量
子化・符号化部２５において量子化・符号化された情報
を逆量子化・復号化する補助情報逆量子化・復号化部（
１）及び同（２）、及び逆量子化・復号化部である。３
３は前記補助情報逆量子化・復号化部（２）２７ｂから
復元された情報から構成され、ディジタル音声信号を予
測合成する予測合成部、３０は各帯域毎の信号を合成す
る帯域合成フィルタである。

以上のように構成された音声メール装置について、以下
その動作を簡単に説明する。

まず、加入者が第４図の音声メール装置に電話回線を介
してメツセージを録音する場合、回線インタフェース部
１がリング音を検知してオフフックし、回線制御部７に
通知する。回線制御部７はコマンド・インタフェース部
１６を介して中央制御部１３に電話人力があったことを
通知し、中央制御部１３はこれに応じて音声ガイダンス
管理部１５を制御して音声メール装置であることを知ら
せる音声ガイダンスを、音声ガイダンス蓄積部１０から
出力する。その際、該当する回線をチャネル選択部１２
により、音声データ制御部１１に接続して、音声バッフ
ァ４に上記ガイダンスのディジタル音声信号を格納し、
音声データの読み込みが終了したことをコマンド・イン
タフェース部１６経由で回線制御部７に通知する。回線
制御部７はそれを受けてバッファ・アドレス制御部５に
再生開始命令を出力し、バッファ・アドレス制御部５は
、アドレスを進めながら順に上記ディジタル音声信号を
音声バッファ４から出力せしめ、復号化部３によってア
ナログ信号に戻して、回線インタフェース部１に入力し
、電話回線に音声ガイダンス（例えばＦこちらはメッセ
ージ・センタです。ボックス番号を入力して下さい。」
）を出力する。上記メツセージを聴いた上記加入者が、
ブツシュホンのダイヤルキーにより相手のボックス番号
（例えば「１３１２」）を入力すると、上記ボックス番
号はＤ丁ＭＦ信号として、回線インタフェース部１を介
してＤＴＭＦ検知部６に入力され、ボックス番号を表わ
す数字列の符号に変換され、回線制御部７およびコマン
ド・インタフェース部１６経由で中央制御部１３に達す
る。中央制御部１３は上記ボックス番号に該当する音声
メツセージ蓄積部（たとえば９ａ）を選択し、音声メツ
セージ管理部１４にメツセージの格納位置を検索させる
。

その後、中央制御部１３は再び音声ガイダンス管理部１
５を制御して、録音を促す音声ガイダンスを音声ガイダ
ンス蓄積部１０から出力させ、音声データ制御部１１と
音声バッファ４と復号化部３経由により、回線インタフ
ェース部１にアナログ音声信号（例えば［ボックス１３
１２にメツセージを録音します、メツセージをどうぞ。

Ｊ）を入力する。

上記加入者がこのガイダンスを聴いてメツセージを入力
すると、音声信号が回線インタフェース部１を経由して
符号化部２に入力され、ディジタル信号に符号化された
後、音声バッファ４のバッファ・アドレス制御部５が指
定するアドレスに格納される。音声バッファ４に所定の
量だけデータが格納されると、バッファ・アドレス制御
部５は回線制御部７経由で、それを中央制御部１３に通
知し、これを受けて中央制御部１３は通知を送ってきた
回線をチャネル選択部１２により選択して、音声メツセ
ージ管理部１４により指定された上記格納位置に、音声
バッファ４内のデータを格納して録音が終了する。

次に、音声信号の符号化について述べる。第５図を参照
してまず、回線インタフェース部１を介して入力された
アナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換器３１によりディジタ
ル信号に変換され、帯域分割フィルタ１９により３つの
周波数帯域に分割される。

各周波数帯域毎のディジタル信号に対し、線形予測係数
やピッチ情報等の補助パラメータを補助情報抽出部（２
）２０ｂにより逐次抽出する。適応予測部２６ではその
補助パラメータを用い、線形予測等により各周波数帯域
毎のディジタル信号に対する予測値を導出する。さらに
補助情報抽出部（２）２０ｂにより逐次抽出された情報
は、補助情報量子化・符号化部（２）２１ｂにより符号
化され音声バッファ４に蓄えられる。また同時に、各周
波数帯域毎のディジタル信号に対し、割当ビットや量子
化ステップ幅等の補助パラメータを、標準ＫＬ変換係数
蓄積部２２に蓄えられているＫＬ変換係数を用いて、Ｋ
Ｌ変換を行なうことで補助情報抽出部（］、）２０ａに
より逐次抽出する。そして、そのパラメータを用い、量
子化・符号化部２５において各周波数帯域毎のディジタ
ル信号と適応予測部２６から導出される予測値との差で
ある残差信号は量子化・符号化され、音声バッファ４に
蓄えられる。さらに補助情報抽出部（１）２０ａにより
逐次抽出された補助情報は、補助情報量子化・符号化部
（１）２１ａにより符号化され音声バッファ４に蓄えら
れる。

次に、音声信号の復号化について述べる。第６図を参照
して、音声バッファ４に蓄えられたディジタル音声信号
に含まれている割当ビットや、量子化ステップ幅等の補
助パラメータは、前記標準Ｋ　Ｌ変換係数蓄積部２２に
蓄えられているＫＬ変換係数を用いて、補助情報逆量子
化・復号化部（１）２７ａより復元される。そして、こ
の復元された補助パラメータを用い、逆量子化・復号化
部２９において前記量子化・符号化部２５により符号化
された残差信号を復号化する。

また同時に、音声バッファ４に蓄えられたディジタル音
声信号に含まれている線形予測係数や、ピッチ情報等の
補助パラメータを補助情報逆量子化・復号化部（２）２
７ｂにより復元する。そして、その復元された補助パラ
メータにより構成された予測合成部３３により、帯域毎
のディジタル音声信号の復号化を行なう。帯域合成フィ
ルタ３０では各帯域の復号化されたディジタル音声信号
を融合し、Ｄ／Ａ変換器３２によりディジタル信号をア
ナログ信号に変換し、再生信号として回線インタフェー
ス部１に８力する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記、従来の音声メール装置のディジタ
ル音声信号符号化部、及び復号化部において、標１ｊＩ
ＫＬ変換係数蓄積部２２に蓄えられているＫＬ変換係数
は、前もって多人数の音声データから分析抽出し、平均
化されたものであるため、利用頻度の最も高い音声ガイ
ダンスに対して、割当ビットや量子化ステップ幅等の補
助情報が最適ではなく、従って、復号化された音質が良
好でないという問題点を有していた。

本発明は上記の問題点の排除を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を、ガイダンス録音前に録音者の
サンプル音声信号から、前もって算出しておいた、ＫＬ
変換係数を蓄えておくガイダンス専用ＫＬ変換係数蓄積
部を設け、ガイダンス再生時に、その専用ＫＬ変換係数
蓄積部を選択して再生する構成を備えて達成する。

（作　用） 上記の構成によって本発明は、ガイダンスの音声符号化
・復号化に際し高精度な補助情報が抽出され、合成され
た音質が良好なものとなる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における音声メール装置の構
成を示すものである。音声処理部１７は、回線インタフ
ェース部１．符号化部２．復号化部３、音声バッファ４
．バッファ・アドレス制御部５、ＤＴＭＦ検知部６９回
線制御部７．ＤＴＭＦ出力部８から構成されている。中
央処理部１８は、音声メツセージ蓄積部９．音声ガイダ
ンス蓄積部１０、音声データ制御部１１．チャネル選択
部１２．中央制御部１３．音声メツセージ管理部１４．
音声ガイダンス管理部１５．コマンド・インタフェース
部１６から構成され、従来例と同様の動作を行なう。

また第２図は、本実施例における符号化部２の詳細図で
あり、１９は帯域分割フィルタ、予測器適応制御部２４
は、補助情報抽出部（２）２０ｂ、補助情報量子化・符
号化部（２）２１ｂから構成されている。

２５は量子化・符号化部、２６は適応予測部、量子化器
適応制御部３６は補助情報抽出部（１）２０ａと補助情
報量子化・符号化部（１）２１ａと標準ＫＬ変換係数蓄
積部２２とガイダンス専用のＫＬ変換係数をメモリして
おくガイダンス専用ＫＬ変換係数蓄積部３４と前記標準
ＫＬ変換係数蓄積部２２（Ｂ）側とガイダンス専用ＫＬ
変換係数蓄積部３４（Ａ）側とを切り換える切り替えス
イッチ３５とから構成されている。

第３図は、本実施例における復号化部３の詳細図であり
、２７ａは補助情報逆量子化・復号化部（１）、２７ｂ
は補助情報逆量子化・復号化部（２）、２９は逆量子化
・復号化部、３０は各帯域毎の信号を合成する帯域合成
フィルタ、３３は予測合成部、２２は標準ＫＬ変換係数
蓄積部、３４はガイダンス専用ＫＬ変換係数蓄積部、３
５は前記標準ＫＬ変換係数蓄積部２２（Ｂ）側とガイダ
ンス専用ＫＬ変換係数蓄積部３４（Ａ）側とを切り換え
る切り替えスイッチである。

以上のように構成された音声メール装置の動作について
は従来例と同様である。

次に、音声信号の符号化について述べる。第２図におい
て、まず、従来例と同様に、各周波数帯域に分割された
ディジタル信号に対し、補助情報抽出部（２）２ｏｂに
より逐次抽出される線形予測係数やピッチ情報等の補助
パラメータから構成される適応予測部２６で予測値を導
出する。さらに、補助情報抽出部（２）２０ｂにより逐
次抽出された情報は補助情報量子化・符号化部（２）２
１ｂにより符号化され音声バッファ４に蓄えられる。ま
た同時に、中央制御部１３では符号化部２への入力信号
が音声ガイダンス録音状態か加入者による電話回線を介
しての音声メツセージ録音状態かを判別し、その検知信
号をコマンド・インタフェース部１６及び回線制御部７
を介して切り替えスイッチ３５に送出する。切り替えス
イッチ３５は、この検知信号によりガイダンス専用ＫＬ
変換係数蓄積部３４（Ａ）側から標準ＫＬ変換係数蓄積
部２２（Ｂ）側かに切り替わり補助情報抽出部（１）２
０ａにより割当ビットや量子化ステップ幅等の補助パラ
メータを逐次抽出するのに用いられる。その後従来例と
同様に、量子化・符号化部２５において残差信号は量子
化・符号化され音声バッファ４に蓄えられる。さらに補
助情報抽出部（１）２０ａにより逐次抽出された補助情
報は補助情報量子化・符号化部（１，）２１ａにより、
符号化され音声バッファ４に蓄えられる。

次に、音声信号の復号化について述べる。第３図におい
て、まず、中央制御部１３では復号化部３への入力信号
が音声ガイダンス蓄積部１０からの音声ガイダンス再生
状態か音声メツセージ蓄積部９からの音声メツセージ再
生状態かを判別し、その検知信号をコマンド・インタフ
ェース部１６及び回線制御部７を介して切り替えスイッ
チ３５に送出する。切り替えスイッチ３５は、この検知
信号によりガイダンス専用ＫＬ変換係数蓄積部３４（Ａ
）側か標準Ｋ　Ｌ変換係数蓄積部２２（Ｂ）側かに切り
替わり補助情報逆量子化・復号化部（１）２７ａにより
割当ビットや量子化ステップ幅等の補助パラメータを逐
次復元するのに用いられる。また、その後は従来例と同
様の手続きにより、復号化されたディジタル音声信号を
再生信号として回線インタフェース部ｌに出力する。

（発明の効果） 以上のように本発明は、従来の音声メール装置の録音制
御部および再生制御部で行なわれるディジタル信号の符
号化・復号化には有効な手法である直交変換において、
従来の直交変換係数に音声ガイダンス専用の直交変換係
数を切り換え可能に設けたので音声ガイダンスに対する
補助情報がより高精度化され、日常の利用頻度が高い音
声ガイダンスの音質を良好にする効果を奏するもので、
実用上益するところがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の音声メール装置のブロック
図、第２図はその符号化部の詳細図、第３図は同じく復
号化部の詳細図、第４図は従来の音声メール装置のブロ
ック図、第５図はその符号化部の詳細図、第６図は同じ
く復号化部の詳細図である。 １　・・・回線インタフェース部、　４　・・・音声バ
ッファ、　７　・・・回線制御部、２０・・・補助情報
抽出部、２１・・・補助情報量子化・符号化部、２２　
　・標準ＫＬ変換係数蓄積部、２３．３６・・・量子化
器適応制御部。 ２４・・・予測器適応制御部、２５・・・量子化・符号
化部、２６・・・適応予測部、２７・補助情報逆量子化
・復号化部、２８．３７・・・復号器適応制御部、２９
・・・逆量子化・復号化部、３３・・予測合成部、３４ ガイダンス専用ＫＬ変換係数蓄積部、３５・・・切り替
えスイッチ。 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電話回線を閉結・開放する回線制御部と、ＤＴＭＦ信号
   を検知するＤＴＭＦ検知部と、前記回線制御部を介して
   電話回線から入力される音声メッセージを録音蓄積する
   音声メッセージ蓄積部と、その録音を制御する録音制御
   部と、上記、音声メッセージ蓄積部に録音された音声メ
   ッセージ・音声ガイダンスを再生し、上記、回線制御部
   に転送する再生制御部と、上記、ＤＴＭＦ検知部の制御
   により、音声メッセージの録音・再生・配送等の統括制
   御を行う上記録音制御部・再生制御部・回線制御部を制
   御する、中央制御部とから構成され、上記、録音制御部
   及び再生制御部は、入力音声信号を直交変換により符号
   化するための直交変換係数を、予め複数の入力音声信号
   から算出し平均化して記憶する蓄積部と、ガイダンスの
   音声入力から算出し記憶する他の蓄積部と、及び、それ
   ら両蓄積部の切り換え手段とを有することを特徴とする
   音声蓄積装置。