JPH09321713A

JPH09321713A - 音声の振幅抑圧・制限装置

Info

Publication number: JPH09321713A
Application number: JP13331796A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Oda; 啓介小田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】フレーム内のデータ誤り率が僅かな場合は音
声の欠落がなく、またデータ誤りがあっても切れ目のな
いなめらかな音声が得られる音声の振幅抑圧装置。【解決手段】受信側で復調したＡＤＰＣＭ信号をＬｏ
ｇＰＣＭ信号に復号するＡＤＰＣＭ復号回路１０と、
前記ＡＤＰＣＭ信号のうちに含まれるフレーム内の特異
パターンの出現回数を計数する＃１特異パターン計数回
路３０と、前記ＬｏｇＰＣＭ信号のうちに含まれるフ
レーム内の特異パターンの出現回数を計数する＃２特異
パターン計数回路３１と、前記２種類の特異パターンの
出現回数、フレームＣＲＣ信号及び受信信号強度に基づ
きフレーム内のデータ誤り率を推定する誤り率を推定回
路４０と、前記推定したデータ誤り率に対応した振幅抑
圧比により前記ＬｏｇＰＣＭ信号の振幅データを抑圧
制御するＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧回路２０とを備えたも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル通信システ
ムにおける音声信号の振幅抑圧・制限装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電話に代表される音声波形伝送には、音
声波形をデジタル符号化したデジタル伝送が一般的にな
ってきた。特に、無線を用いた移動体電話では、加入者
の増加や隠匿性の要求から急速なデジタル化の傾向にあ
る。従来のアナログ通信方式に比べデジタル通信方式で
は一般に音声品質が良好であるが、端末局の移動に伴う
フェージングによるデータ伝送誤りは常に発生してお
り、音声復号時に生じる雑音である“ガリガリ”音や
“バリバリ”音などの振幅の大きな雑音をいかに低減す
るかという問題があった。通常そのような雑音を低減す
るため、以下のように音声信号をミュートし（受信機出
力を無音とし）雑音を出力させない方法が採用される。

【０００３】一般にデジタル通信方式では、送信側では
デジタル符号化された音声信号をある時間長のフレーム
として構成し、フレーム単位で伝送する。そして伝送中
に生じる伝送誤りを検出するために、フレームの最後に
誤り検出ビットを付加する。受信側での誤り検出方法と
して例えばＣＲＣ（巡回冗長検査）符号が広く用いら
れ、フレーム中のデータに伝送誤りが生じたか否かを検
出することができる。受信側においては、上記伝送誤り
の有無を検査した結果、復調したデジタル信号のフレー
ム中のデータに誤りがなければ、フレーム中の全てのデ
ータをそのままアナログ信号に変換する。一方フレーム
中のデータに誤りが生じていれば、フレーム中の全ての
データを破棄し、そのフレーム区間を無音とするミュー
ト処理を施す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような方
法では、フレーム中に誤りが発生したか否かの２値の判
定結果で、音声出力の有音または無音処理を行っている
ため以下のような問題が残る。（１）フレーム中のデータがたとえ１ビット誤ってもそ
のフレーム区間全体がミュートされてしまうため、音声
情報が欠落する。（２）ミュート時に音声信号瞬断のため異常音が生じる
ことがある。（３）数多くの連続したフレームで誤りが発生した場
合、ミュート区間が連続し音声情報の欠落区間が長くな
る。

【０００５】このような問題を解決する従来技術とし
て、例えば特開平６−６１９５１号公報に開示されてい
るダイナミック・ミューティング方法がある。この方法
では、ある時間期間においてフレーム毎の表示された誤
りを積分してこの積分値を閾値と比較し、前記積分値が
閾値を越えない場合には表示された誤りを有するフレー
ムに対して強ミュートを適用し、また前記積分値が閾値
を越える場合には表示された誤りを有するフレームに対
して弱ミュートを適用するものである。そして上記の表
示された誤りを積分することにより、誤りが時々発生す
る性質の場合に、不良フレームに強ミュートを適用し、
また信号の成分が誤り情報によって大きく破損している
場合に、弱ミュートを適用することができるので、それ
により良好フレームの情報成分を最大限に生かし、しか
も破損されたフレームからの影響を低信号レベルに抑え
ることができるというものである。しかしながら、この
ダイナミック・ミューティング方法は、データ誤りの発
生状況によって強・弱２値のミュートを施すのみである
から、この方法を用いても、上記の（１）〜（３）の問
題をすべて解決することは困難であり、満足すべきもの
ではなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る音声の抑圧
装置は、デジタル通信システムにおけるＡＤＰＣＭ変調
音声信号を受信して復調する受信側において、前記復調
されたＡＤＰＣＭ音声データをＬｏｇＰＣＭ復号規則
に従い復号する復号手段と、前記復調されたＡＤＰＣＭ
音声データのうちに含まれる特異パターンを検出し、デ
ータフレーム内における前記検出回数を計数する第１の
特異パターン計数手段と、前記復号手段が復号したＬｏ
ｇＰＣＭ符号のうちに含まれる特異パターンを検出
し、データフレーム内における前記検出回数を計数する
第２の特異パターン計数手段と、少くとも前記第１及び
第２の特異パターン計数手段がそれぞれ計数した２種類
の回数情報に基づきフレーム内のデータ誤り率を推定す
る誤り率推定手段と、前記誤り率推定手段が推定したデ
ータ誤り率に対応した振幅抑圧比により前記復号手段が
復号したＬｏｇＰＣＭ符号のうちの振幅データを抑圧
制御する振幅抑圧手段とを備えたものである。その結果
推定されたフレーム内のデータ誤り率に対応した振幅抑
圧比によってダイナミックミュート処理が可能となり、
僅かな誤り率ではミュートがかからず音声の欠落がな
く、また多段階のミュートレベルを与えることができる
ので切れ目のないなめらかな音声が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】

実施形態１．図１は本発明の実施形態１に係る音声の振
幅抑圧装置の構成を示す図である。図１において、１０
はＡＤＰＣＭ復号回路、２０はＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧
回路、３０は＃１特異パターン計数回路、３１は＃２特
異パターン計数回路、４０は誤り率推定回路、５０はＬ
ｏｇＰＣＭ復号回路、６０は受話器である。なお同図
には、図示されない受信機のデジタル復調回路から出力
された音声符号化信号が入力される。そしてここで音声
符号化の方式は、現在広く用いられているＣＣＩＴＴ
（国際電信電話諮問委員会）の規格Ｇ．７２１による３
２kbit/sの適応差分ＰＣＭ（adaptive differential pu
lse code modulation,以下ＡＤＰＣＭという）であると
する。

【０００８】いま、図１において、入力信号を３２ｋｂ
ｉｔ／ｓのＡＤＰＣＭ信号Ｓ１とする。ＡＤＰＣＭ信号
Ｓ１は、ＡＤＰＣＭ復号回路１０に入力され６４kbit/s
のＬｏｇＰＭＣ信号Ｓ２に変換される。このＬｏｇ
ＰＣＭ信号Ｓ２はＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧回路２０を経
由して振幅抑圧されたＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ５となりＬ
ｏｇＰＣＭ復号回路５０に入力されアナログ信号に変
換されたのち受話器６０を駆動する。またＬｏｇＰＣ
Ｍ信号Ｓ２は、＃２特異パターン計数回路３１にも入力
され、例えば５msecの時間幅のデータフレームの中に存
在するＬｏｇＰＣＭ信号の特異パターンを計数し、こ
の計数結果の特異パターン出現回数を信号Ｓ３Ａとして
誤り率推定回路４０Ａへ出力する。一方、３２kbit/sの
ＡＤＰＣＭ信号Ｓ１は＃１特異パターン計数回路３０に
も入力される。＃１特異パターン計数回路３０では、例
えば５msecの時間幅のデータフレームの中に存在する特
異パターンの出現回数を計数し、この計数結果の特異パ
ターン出現回数を信号Ｓ３として誤り率推定回路４０へ
出力する。誤り率推定回路４０は＃１及び＃２特異パタ
ーンの出現回数Ｓ３及びＳ３Ａと、フレーム誤り検出の
ためのフレームＣＲＣ信号Ｓ６および受信機の高周波回
路で得られた受信信号強度Ｓ７を入力する。誤り率推定
回路４０の内部では、上記の４種類の信号値を入力して
フレーム内のデータの誤り率を推定する。そしてこの推
定結果よりフレーム時間幅毎にＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧
信号Ｓ４を発生して、ＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧回路２０
へ出力する。

【０００９】図１の動作を説明する。図１の実施形態に
おける入力の３２kbit/sのＡＤＰＣＭ信号は０．１２５
msec毎に４ビットで符号化されたデジタル信号である。
図２はこのＡＤＰＣＭの符号化規則を示す図である。図
２のように３２kbit/sのＡＤＰＣＭ信号は０．１２５ms
ec毎のデータが４ビットの１と０の組み合わせで構成さ
れている。即ち入力信号とＡＤＰＣＭ内部の予測器との
差分信号をｑ(k) 、ＡＤＰＣＭ内部の量子化器の符号化
コードをｌ(k) とすると、複数の段階的範囲毎に区分さ
れた各ｑ(k) にそれぞれ対応して設けられた符号化コー
ドｌ(k) には、１６種類のパターンが存在するなかで全
てが０の“００００”特異パターンは波形符号化に割当
られていない。この特異パターンは通話時には送信側で
は符号化せず伝送されない。従って受信側でもこのパタ
ーンは通常検出されない。しかし信号伝送中における雑
音の付加や端末局の移動によるフェージングに伴う受信
信号強度の変化による伝送誤りが発生した場合、４ビッ
トが全て０であるよな“００００”特異パターンが受信
されることになる。図１の＃１特異パターン計数回路３
０は、ＡＤＰＣＭ符号の特異パターン計数回路であり、
例えば５msecの指定時間長の伝送フレーム内のＡＤＰＣ
Ｍ符号の特異パターン“００００”の出現回数を計測す
る回路である。

【００１０】図４はＬｏｇＰＣＭコードの構成及び同
コードの復号規則を示す図である。図４に示されるＬｏ
ｇＰＣＭコードを参照し、ＬｏｇＰＣＭ符号の特異
パターンとしては、あらかじめ伝送側で符号化されない
コード列、例えば“００００００００”の連続符号列や
“１１１１１１１１”の連続符号列などの直流成分もし
くはＭＳＢの符号ビットが８ｋＨｚ毎にビット反転する
高周波成分がＬｏｇＰＣＭ符号列として検出された場合
を特異パターンとしている。このようなＬｏｇＰＣＭ
符号列の特異パターンは、伝送誤り以外の受信機内部で
の回路動作が不良のときにしばしば発生する特異パター
ンであり、このような特異パターンが検出された場合、
ＬｏｇＰＣＭ信号の振幅にダイナミックなミュート処
理を施すことが必要である。図１の＃２特異パターン計
数回路３１は、ＬｏｇＰＣＭ符号の特異パターン計数
回路であり、例えば５msecの指定時間長の伝送フレーム
内のＬｏｇＰＣＭ符号の上記特異パターンの出現回数
を計測する回路である。このように図１においては、Ａ
ＤＰＣＭ符号用とＬｏｇＰＣＭ符号用の特異パターン
計数回路が別々に設けられている。

【００１１】図１の誤り率推定回路４０は、２種類の特
異パターンの出現回数Ｓ３とＳ３Ａ、フレーム誤り検出
のためのフレームＣＲＣ信号Ｓ６および受信機の高周波
回路で得られた受信信号強度Ｓ７を入力する。フレーム
ＣＲＣ信号Ｓ６の生成方法は、ここには記述しないが、
あらかじめ別の手段により受信機でのデジタル信号の復
調の後に、フレーム単位で伝送されてくるデータに付加
された誤り検出ビットを検査することで、フレーム単位
のデータに誤りが発生したか否かを示す１ビットの信号
として供給される。

【００１２】また、受信信号強度Ｓ７は、受信機の高周
波回路でのＡＧＣ（自動利得調整）の制御電圧をもとに
アナログ電圧からＡ／Ｄ変換された所要ビット数のデジ
タル信号として供給される。即ちＡＧＣによって受信信
号強度が過小のときには受信機の利得は増加するよう
に、また受信信号強度が過大のときには受信機の利得は
減少するように自動調整されるので、このＡＧＣの制御
電圧から受信信号強度を求めることができる。誤り率推
定回路４０は、上記４種類の入力信号、即ち特異パター
ン出現回数Ｓ３とＳ３Ａ、フレームＣＲＣ信号Ｓ６及び
受信信号強度Ｓ７の各信号値に基づきフレーム内のデー
タ誤り率を推定する。そしてこの推定結果よりフレーム
時間幅毎にＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧信号Ｓ４を発生し
て、ＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧回路２０に供給する。

【００１３】図３は図１の誤り率推定回路の出力信号の
例を示す図である。誤り率推定回路４０の内部では、Ａ
ＤＰＣＭ符号列やＬｏｇＰＣＭ符号列の特異パターン
の出現回数とフレームＣＲＣ信号の結果および受信信号
強度を入力値としフレーム中のデータの誤り率を推定す
る。そして定性的には、フレームＣＲＣ信号Ｓ６に誤り
検出ビットが有り、受信信号強度Ｓ７の値が小さく、２
つの特異パターン検出回数が多い程、推定誤り率は大き
くなるが、定量的な推定誤り率は、予め実験的に求めら
れ、この実験値が上記４種類のデータ値と共にテーブル
メモリに記憶されているので、このテーブルメモリを参
照した処理により求められる。なおこの推定誤り率は、
例えば後述する表１に示されるように、０．００１未満
から０．１以上の範囲にわたり求められる。上記テーブ
ル処理により求めた誤り率の推定結果よりフレーム時間
幅毎にＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧信号Ｓ４を発生し、Ｌｏ
ｇＰＣＭ振幅抑圧回路２０に入力する。この出力信号
であるＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧信号Ｓ４は、３ビットの
信号で最大８種類の抑圧レベルが選択可能である。

【００１４】ＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧信号Ｓ４が３ビッ
トとなっているのは、制御対象であるＬｏｇＰＣＭ信
号Ｓ２が図４に示すように対数圧縮された、符号部１ビ
ット、指数部３ビット、仮数部４ビットで構成され、振
幅の抑圧には指数部３ビットが大きく寄与しているから
である。振幅のダイナミック・ミュートにはこの指数部
３ビットの値に演算を施せばよい。例えばＬｏｇＰＣ
Ｍ復号時の出力に−６ｄＢの減衰を与えるには入力Ｌｏ
ｇＰＣＭコードの指数部３ビットの値に１を加算すれ
ばよい。この時ＬｏｇＰＣＭ復号時の出力振幅は、振幅
が１／２つまりパワーでは１／４におさえられる効果を
もたらす。これはＬｏｇＰＣＭ出力に対し−６ｄＢの
レベルで減衰を与えたことに相当し、ダイナミックなミ
ュート効果が得られる。また例えば、推定誤り率が０．
００１未満の時のように僅かな誤りしか生じない時、Ｌ
ｏｇＰＣＭ振幅抑圧レベルを０に設定すれば受信信号
をそのまま出力することもできる。

【００１５】図３の例においては、下記の表１に示すよ
うな６種類の振幅抑圧信号を出力する。

【００１６】

【表１】

【００１７】ＬｏｇＰＣＭの復号規則は図４に示され
る。即ちＬｏｇＰＣＭ信号は８ビットつまり２５６種
類のコードを有している。ＬｏｇＰＣＭ復号回路５０
は、対数圧縮されたＬｏｇＰＣＭコードが入力される
と対応する伸長された信号を出力する（図４の出力値８
０３１〜０，０〜−８０３１を参照）。ＬｏｇＰＣＭ
振幅抑圧回路２０は、ＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧信号Ｓ４
に基づき、入力されるＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ２の指数部
３ビットに演算を施しＬｏｇＰＣＭの振幅を抑圧する。

【００１８】図５は本発明の実施形態１に係るＬｏｇ
ＰＣＭ振幅抑圧回路を示す図である。図５において、２
０１は＃１入力レジスタ、２０２はマスクレジスタ、２
０３はＡＮＤ演算回路、２０４は指数部レジスタ、２０
５は加算処理回路、２０６は＃２入力レジスタ、２０７
は振幅制御レジスタ、２０８はＡＮＤ演算回路である。
図５の動作を説明する。８ビットのＬｏｇＰＣＭ信号
パターンＳ２は、＃１，＃２データ入力レジスタ２０
１，２０６に周期０．１２５msecのクロック信号Ｓ８に
同期して書き込まれる。以下の各処理も特に記述のない
限り、クロック同期信号Ｓ８に同期して処理を行うもの
とする。また図のレジスタでｘで示したビットは１また
は０を表すものとする。次に＃１データ入力レジスタ２
０１に入力された８ビットのＬｏｇＰＣＭ信号からＬ
ｏｇＰＣＭコードの指数部３ビットを以下の処理手順
により抽出する。

【００１９】まずマスクレジスタ２０２には、あらかじ
め固定パターン“０１１１００００”のデータが書き込
まれている。この固定パターンと＃１データ入力レジス
タ２０１内のデータとの論理積をＡＮＤ演算回路２０３
で求め、この論理積を指数部レジスタ２０４内の指数部
Ｄ６，Ｄ５，Ｄ４にロードし、このロードした３ビット
のみを有効データとする。次に、指数部レジスタ２０４
内の指数部３ビットのデータに対して、フレーム同期信
号Ｓ９に同期して以下の加算処理を行う。加算処理回路
２０５には、指数部レジスタ２０４から抽出した３ビッ
ト信号入力と、別の入力として図１の誤り率推定回路４
０の出力信号である３ビットのＬｏｇＰＣＭ抑圧信号
Ｓ４も入力される。加算処理回路２０５ではこれら２種
類の３ビット入力信号の加算を行い、ＬｏｇＰＣＭの
指数部のビット操作を行う。但しこの加算処理において
は、加算結果が“１１１”以上となりオーバーフローす
るか否かの検出を行い、オーバーフローする場合には、
加算結果を“１１１”とするように、加算結果の最大値
を“１１１”に制限する制限処理を行う。

【００２０】加算処理回路２０５の出力信号であるＬｏ
ｇＰＣＭ振幅制御信号Ｓ１０は、振幅制御レジスタ２
０７のＤ６，Ｄ５，Ｄ４にロードされる。なお振幅制御
レジスタ２０７のＤ７，Ｄ３〜Ｄ０には、予めすべて
“１”がセットされている。振幅制限レジスタ２０７内
のデータと＃２データ入力レジスタ２０６内のデータと
の論理積がＡＮＤ演算回路２０８で求められ、この論理
積が入力ＬｏｇＰＣＭコードについて、その振幅ビッ
トに対してダイナミックなミュート処理が施された信号
（即ち振幅抑圧されたＬｏｇＰＣＭ信号）Ｓ５として
出力される。

【００２１】上記の実施形態１によれば、復調されたデ
ジタル音声データの中に含まれるＡＤＰＣＭ符号及びＬ
ｏｇＰＣＭ符号の特異パターンの出現回数とその他の
情報によってデータ伝送誤り率を推定し、この推定され
たデータ伝送誤り率に対応したダイナミック・ミュート
処理を実現することが可能となる。また本実施形態１に
よれば以下のような効果が期待できる。（１）フレーム中の僅かなビット誤りでは、ミュートが
かからず音声の欠落がない。（２）多段階（この例では、０００〜１１１の８段階）
のミュートレベルを与えることができるので、切れ目の
ない、なめらかな音声が得られる。

【００２２】効果的な音声ミュート実現のためには、誤
り率の推定精度を向上させる必要がある。そのため受信
側で可能な限り知り得る情報を使うことが重要である。
本発明の実施形態１においては、フレームＣＲＣ信号や
受信信号強度のほかに、ＡＤＰＣＭ符号列およびＬｏｇ
ＰＣＭ符号列のなかに含まれる特異パターンを検出
し、その頻度を利用することによって、誤り率の推定精
度を向上させるようにしている。

【００２３】実施形態２．図６は本発明の実施形態２に
係る音声の振幅制限装置の構成を示す図である。図６の
回路で図１のものと異なる回路は、誤り率推定回路４０
Ａが、２種類の特異パターン出現回数Ｓ３とＳ３Ａ、フ
レームＣＲＣ信号Ｓ６及び受信信号強度Ｓ７を入力し、
ＬｏｇＰＣＭ振幅制限信号Ｓ４Ａを出力する点と、Ｌ
ｏｇＰＣＭ振幅制限回路２０Ａが、ＬｏｇＰＣＭ信
号Ｓ２及びＬｏｇＰＣＭ振幅制限信号Ｓ４Ａを入力
し、振幅制限されたＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ５Ａを出力す
る点のみである。図６のその他の回路は、図１と同一の
もので同一の動作を行うので、その動作説明は省略し、
上記２つの異なる回路のみについて説明する。

【００２４】図６の誤り率推定回路４０Ａは、ＡＤＰＣ
Ｍ符号の特異パターンの出現回数Ｓ３、ＬｏｇＰＣＭ
符号の特異パターンの出現回数Ｓ３Ａ、フレームＣＲＣ
信号Ｓ６及び受信信号強度Ｓ７を入力値とし、それら４
種類の入力値を用いたテーブル処理により、フレーム内
のデータの誤り率を推定する。そしてこの推定結果より
フレーム同期信号に同期してＬｏｇＰＣＭ振幅制限信
号Ｓ４Ａを発生し、ＬｏｇＰＣＭ振幅制限回路２０Ａ
に入力する。誤り率推定回路４０Ａの出力信号であるＬ
ｏｇＰＣＭ振幅制限信号Ｓ４Ａは３ビットの信号で最
大８種類の振幅制限レベルが選択可能である。従って図
３の振幅抑圧レベル（ｄＢ）を振幅制限レベル（ｄＢ）
と読み換え、振幅抑圧信号を振幅制限信号と読み換えれ
ば、推定誤り率から振幅制限レベルを選択し、対応する
振幅制限信号Ｓ４Ａを得ることができる。またこの振幅
制限信号Ｓ４Ａが３ビットになっているのは制御対象で
あるＬｏｇＰＣＭ信号が図４に示すように対数圧縮さ
れた、符号部１ビット、指数部３ビット、仮数部４ビッ
トで構成され、振幅の制限には指数部３ビットが大きく
寄与しているからである。

【００２５】振幅の制限には、図４のＬｏｇＰＣＭ復
号規則を参照して、ＬｏｇＰＣＭコードの指数部３ビ
ットの値を書き換えればよい。例えばＬｏｇＰＣＭ復
号時の出力最大振幅を、絶対値で９７５に制限したい場
合には、ＬｏｇＰＣＭコードの指数部３ビットが“０
１１”以上の場合には（図３を参照し、前記指数部が
“０００”〜“０１０”の場合には）、これを“０１
１”に書き換えればよい。この指数部が“０１１”に書
き換えられると、ＬｏｇＰＣＭ復号時の出力振幅が、
その最大値の１／８を越えるものは、すべて最大振幅の
１／８つまりパワーでは最大電力の１／６４に制限され
る。これはＬｏｇＰＣＭ出力の最大値に対して−１８
ｄＢのレベルでリミッタをかけたことに相当し、大きな
振幅の雑音を制限することができる（図３を参照）。ま
た例えば、推定誤り率が０．００１未満の時のように僅
かな誤りしか生じない時、ＬｏｇＰＣＭ振幅制限レベ
ルを０に設定すれば受信信号をそまま出力することもで
きる。ＬｏｇＰＣＭ振幅制限回路２０Ａは、ＡＤＰＣ
Ｍ復号回路１０から入力されるＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ２
の指数部３ビットに対して、誤り推定回路４０Ａから入
力されるＬｏｇＰＣＭ振幅制限信号Ｓ４Ａに基づき演
算を施し、ＬｏｇＰＣＭ信号の振幅を制限する。

【００２６】図７は本発明の実施形態２に係るＬｏｇ
ＰＣＭ振幅制限・抑圧回路を示す図であり、図の２１１
はデータ入力レジスタ、２１２は振幅マスクレジスタ、
２１３は論理和演算回路である。最初に一般の振幅制限
回路と、図７の振幅制限・抑圧回路との相違点について
説明する。一般の振幅制限回路は、入力信号の振幅が振
幅制限レベルを越えると、これを振幅制限レベルに制限
して出力し、振幅制限レベル以下の入力信号はそまま出
力する回路である。しかし音声信号に対して、上記の入
力信号の振幅が振幅制限レベルを越えるもののみを制限
する処理を行うと、出力される音声信号は歪んで聞き取
りにくくなる。そこで入力信号の振幅が振幅制限レベル
を越えると、これを振幅制限レベルに制限すると共に、
振幅制限レベル以下の入力信号に対しても適当な抑圧
（減衰）を与えて出力すると、音声信号の歪が少くなり
聞き取りやすくなる。図７の回路は、このように入力さ
れる音声信号に対して振幅制限レベルに基づく振幅の制
限と抑圧の両方を行うものである。

【００２７】図７の動作を説明する。８ビットのＬｏｇ
ＰＣＭ信号パターンＳ２はデータ入力レジスタ２１１
に周期０．１２５msecのクロック信号Ｓ８に同期して書
き込まれる。一方３ビットのＬｏｇＰＣＭ振幅制限信
号Ｓ４Ａは振幅マスクレジスタ２１２にフレーム同期信
号Ｓ９に同期して書き込まれる。このＬｏｇＰＣＭ振
幅制限信号Ｓ４Ａはフレーム同期信号Ｓ９によって誤り
率推定回路４０Ａで更新されるものとする。また振幅マ
スクレジタ２１２のＡ７，Ａ３，…Ａ０ビットには常に
０が書き込まれている。これはＬｏｇＰＣＭ信号の符
号部１ビットと仮数部４ビットの値を不変にするためで
ある。ＬｏｇＰＣＭ信号の振幅制御・抑圧は、論理和
演算回路２１３が、周期０．１２５msecのクロック信号
Ｓ８毎にデータ入力レジスタ２１１内のデータと振幅マ
スクレジスタ２１２内のデータとの論理和演算を行うこ
とによって実施される。その結果ＬｏｇＰＣＭ信号の
最大振幅が制限されると共に、ＬｏｇＰＣＭ制限信号
Ｓ４Ａ（図３を参照）以下の振幅のＬｏｇＰＣＭ信号
に対しても所定の抑圧を行ったＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ５
Ａが生成される。以下これを具体的に説明する。

【００２８】図３を参照し、振幅制限信号がいま“０１
１”に設定されたとする。この“０１１”が振幅制限レ
ベルとなるから、ＬｏｇＰＣＭ信号の指数部３ビット
のデータがこの振幅制限レベルを越える“０００”〜
“０１０”と前記“０１１”との論理和演算の結果は
“０１１”となり、最大振幅は“０１１”（−１８ｄ
Ｂ）に制限されたことになる。次にＬｏｇＰＣＭ信号
の指数部３ビットのデータが振幅制限レベル“０１１”
以下である“１００”〜“１１１”と“０１１”との論
理和演算の結果は“１１１”となり、−４２ｄＢの振幅
レベルになる。このように図７のＬｏｇＰＣＭ振幅制
限・抑制回路は、最大振幅の制限と振幅制限レベル以下
の信号振幅の抑圧の両方を行い、その出力信号をＬｏｇ
ＰＣＭ復号回路５０に供給する。なお、図７の回路の
代りに、単に最大振幅の制限のみを行う一般の振幅制限
回路を使用することも可能である。

【００２９】なお図１及び図６の＃１特異パターン計数
回路３０では、特異パターンとして“００００”を検出
するものとして説明を行ったが、これはＣＣＩＴＴ勧告
Ｇ．７２１により全世界の公衆回線で用いられている３
２kbit/sのＡＤＰＣＭ符号化方式の場合の例を示したも
のであり、他の方式の場合には、ほかの特異パターンを
検出すものでもよい。例えば、ＣＣＩＴＴＣＯＭＸ
ＶＩＩＩ−ＷＰ／８専門家委員会の規定によるＣＯＭ１
０１ＡＤＰＣＭ符号化方式は国際間の通信回線で用い
られているが、この特異パターンは連続する“１１１
１”パターンである。従ってこの場合には、２つの連続
する“１１１１”パターンを異常パターンとして検出す
ればよい。また図１の説明で用いたデータ伝送のフレー
ム時間幅は、５msecであるが、誤り率の推定精度を向上
させるために、フレーム時間幅を長くしてもよい。

【００３０】また図３の推移誤り率と振幅抑圧（又は制
限）レベル及び振幅抑圧（又は制限）信号との対応関係
は、単に一例として示したものであるから、実際の使用
環境に応じてこれらの対応関係をつくるようにすればよ
い。もちろん８種類の振幅制限レベル全てを使ってもよ
いし、図３のように全ての振幅制限レベルを使わなくて
もよい（図３では６種類のみを使用）。また実施形態１
及び２においては、誤り率推定回路に４種類の信号が入
力されているが、これは誤り率の推定精度を可及的に高
くするためには、４種類すべての信号を利用するのがよ
いからである。誤り率の推定精度をそれ程高くする必要
がない場合には、必ずしも４種類の信号のすべてが必要
ではない。例えばフレームＣＲＣ信号や受信信号強度を
使わなくても、ＡＤＰＣＭ符号列の特異パターンの出現
回数およびＬｏｇＰＣＭ符号列の特異パターンの出現
回数の２種類の値で誤り率の推定を行うことも可能であ
る。

【００３１】上記の実施形態２によれば、復調されたデ
ジタル音声データの中に含まれる特異パターンの出現回
数とその他の情報によってデータ伝送誤り率を推定し、
この推定されたデータ伝送誤り率に対応した多段階の振
幅制限・抑圧を施すことが可能となる。また本実施形態
２によれば以下のような効果が期待できる。（１）フレーム中の僅かなビット誤りでは、振幅制限・
抑圧がかからず音声振幅が変化しない。（２）多段階の振幅制限・抑圧を与えることができるの
で、データ伝送誤り率の大小に応じた音声振幅が得られ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、デジタル
通信システムにおけるＡＤＰＣＭ変調音声信号を受信し
て復調する受信側において、前記復調されたＡＤＰＣＭ
音声データをＬｏｇＰＣＭ復号規則に従い復号する復
号手段と、前記復調されたＡＤＰＣＭ音声データのうち
に含まれる特異パターンを検出し、データフレーム内に
おける前記検出回数を計数する第１の特異パターン計数
手段と、前記復号手段が復号したＬｏｇＰＣＭ符号の
うちに含まれる特異パターンを検出し、データフレーム
内における前記検出回数を計数する第２の特異パターン
計数手段と、少くとも前記第１及び第２の特異パターン
計数手段がそれぞれ計数した２種類の回数情報に基づき
フレーム内のデータ誤り率を推定する誤り率推定手段
と、前記誤り率推定手段が推定したデータ誤り率に対応
した振幅抑圧比により前記復号手段が復号したＬｏｇ
ＰＣＭ符号のうちの振幅データを抑圧制御する振幅抑圧
手段とを備えるようにしたので、前記誤り率推定手段に
よって推定されたフレーム内のデータ誤り率に対応した
振幅抑圧比によってダイナミックミュート処理が可能と
なり、僅かな誤り率ではミュートがかからず音声の欠落
がなく、また多段階のミュートレベルを与えることがで
きるので切れ目のないなめらかな音声が得られる。とい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る音声の振幅抑圧装置
の構成を示す図である。

【図２】ＣＣＩＴＴＧ．７２１によるＡＤＰＣＭの符
号化規則を示す図である。

【図３】図１、（６）の誤り率推定回路の出力信号の例
を示す図である。

【図４】ＬｏｇＰＣＭコードの構成及び同コードの復
号規則を示す図である。

【図５】本発明の実施形態１に係るＬｏｇＰＣＭ振幅
抑圧回路を示す図である。

【図６】本発明の実施形態２に係る音声の振幅制限装置
の構成を示す図である。

【図７】本発明の実施形態２に係るＬｏｇＰＣＭ振幅
制限・抑圧回路を示す図である。

【符号の説明】

１０ＡＤＰＣＭ復号回路２０ＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧回路３０特異パターン計数回路４０誤り率推定回路５０ＬｏｇＰＣＭ復号回路６０受話器Ｓ１ＡＤＰＣＭ信号Ｓ２ＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ３特異パターン出現回数Ｓ４ＬｏｇＰＣＭ振幅抑圧信号Ｓ５振幅抑圧されたＬｏｇＰＣＭ信号Ｓ６フレームＣＲＣ信号Ｓ７受信信号強度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタル通信システムにおけるＡＤＰＣ
Ｍ変調音声信号を受信して復調する受信側において、前記復調されたＡＤＰＣＭ音声データをＬｏｇＰＣＭ
復号規則に従い復号する復号手段と、前記復調されたＡＤＰＣＭ音声データのうちに含まれる
特異パターンを検出し、データフレーム内における前記
検出回数を計数する第１の特異パターン計数手段と、前記復号手段が復号したＬｏｇＰＣＭ符号のうちに含
まれる特異パターンを検出し、データフレーム内におけ
る前記検出回数を計数する第２の特異パターン計数手段
と、少くとも前記第１及び第２の特異パターン計数手段がそ
れぞれ計数した２種類の回数情報に基づきフレーム内の
データ誤り率を推定する誤り率推定手段と、前記誤り率推定手段が推定したデータ誤り率に対応した
振幅抑圧比により前記復号手段が復号したＬｏｇＰＣ
Ｍ符号のうちの振幅データを抑圧制御する振幅抑圧手段
とを備えたことを特徴とする音声の振幅抑圧装置。
【請求項２】前記誤り率推定手段は、前記第１及び第
２の特異パターン計数手段がそれぞれ計数した２種類の
回数情報並びに別途得られたフレーム誤り検出情報及び
受信信号強度情報に基づきフレーム内のデータ誤り率を
推定することを特徴とする請求項１記載の音声の振幅抑
圧装置。
【請求項３】前記振幅抑圧手段は前記復号手段が復号
したＬｏｇＰＣＭ符号信号のうちの３ビットの振幅指
数部の符号に対して、前記誤り率推定手段が推定したデ
ータ誤り率に対応した振幅抑圧比を示す３ビットの抑圧
符号を加算し、その加算結果が“１１１”を越えないよ
うに上限値を制限した和の符号を求め、前記復号したＬ
ｏｇＰＣＭ符号信号のうちの３ビットの振幅指数部の
符号を前記上限値を制限した和の符号と置換して振幅の
抑圧されたＬｏｇＰＣＭ符号信号として出力すること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の音声の振幅抑
圧装置。
【請求項４】デジタル通信システムにおけるＡＤＰＣ
Ｍ変調音声信号を受信して復調する受信側において、前記復調されたＡＤＰＣＭ音声データをＬｏｇＰＣＭ
復号規則に従い復号する復号手段と、前記復調されたＡＤＰＣＭ音声データのうちに含まれる
特異パターンを検出し、データフレーム内における前記
検出回数を計数する第１の特異パターン計数手段と、前記復号手段が復号したＬｏｇＰＣＭ符号のうちに含
まれる特異パターンを検出し、データフレーム内におけ
る前記検出回数を計数する第２の特異パターン計数手段
と、少くとも前記第１及び第２の特異パターン計数手段がそ
れぞれ計数した２種類の回数情報に基づきフレーム内の
データ誤り率を推定する誤り率推定手段と、前記誤り率推定手段が推定したデータ誤り率に対応した
振幅制限レベルにより前記復号手段が復号した信号の振
幅データの最大値を制限する振幅制限手段とを備えたこ
とを特徴とする音声の振幅制限装置。
【請求項５】前記誤り率推定手段は、前記第１及び第
２の特異パターン計数手段がそれぞれ計数した２種類の
回数情報並びに別途得られたフレーム誤り検出情報及び
受信信号強度情報に基づきフレーム内のデータ誤り率を
推定することを特徴とする請求項４記載の音声の振幅制
限装置。
【請求項６】前記振幅制限手段に代えて、前記誤り率
推定手段が推定したデータ誤り率に対応した振幅制限レ
ベルにより前記復号手段が復号した信号の振幅データの
最大値を制限すると共に、前記復号信号のうちの前記振
幅制限レベル以下の振幅データを抑圧する振幅制限・抑
圧手段を備えたことを特徴とする請求項４又は請求項５
記載の音声の振幅制限装置。
【請求項７】前記振幅制限・抑圧手段は前記復号手段
が復号したＬｏｇＰＣＭ符号信号のうちの３ビットの振
幅指数部の符号と、前記誤り率推定手段が推定したデー
タ誤り率に対応した振幅制限レベルを示す３ビットの制
限符号との論理和演算を行い、前記復号したＬｏｇＰ
ＣＭ符号信号のうちの３ビットの振幅指数部の符号を前
記論理和演算を行った結果の符号と置換して振幅最大値
の制限及び振幅抑圧のなされたＬｏｇＰＣＭ符号信号
として出力することを特徴とする請求項６記載の音声の
振幅制限装置。