JPH11215006A

JPH11215006A - ディジタル音声信号の送信装置及び受信装置

Info

Publication number: JPH11215006A
Application number: JP10016627A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Imaide; 愼一今出
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-08-06
Also published as: EP0933889A1

Abstract

(57)【要約】【課題】単一の圧縮符号化処理手段で、送受信されるデ
ィジタル音声信号の高品質化と高圧縮率化とをその利用
目的に応じて使い分けられるようにすること。【解決手段】送信装置１の適応帯域入力データ変換部１
２は、送信されるディジタル音声信号の周波数帯域を設
定し、該周波数帯域から当該ディジタル音声信号のカッ
トオフ周波数及びリサンプリング周波数を決定する周波
数帯域設定部と、このカットオフ周波数に応じて上記送
信されるディジタル音声信号を適応的にフィルタリング
する適応アンチエリアシングフィルタと、上記リサンプ
リング周波数によって上記適応アンチエリアシングフィ
ルタを通過したディジタル音声信号をリサンプリングす
るリサンプリング変換部と有する。そして、音声圧縮符
号化部１３は、上記リサンプリングされたディジタル音
声信号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化処理し
て符号化データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル化され
た音声信号を圧縮符号化処理して符号化データとした
後、所定の媒体を介して送信するようにしたディジタル
音声信号の送信装置、及び該送信装置から送信された上
記符号化データを含むデータを受信して、上記圧縮符号
化処理に対応する伸張復号化処理を行なうようにしたデ
ィジタル音声信号の受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録再生装置やデータ送受信
装置、或いは、光学的に読取可能な符号化イメージの形
で紙等の印刷記録媒体に印刷記録するようにした符号化
イメージ記録装置及びその読取装置等のディジタル音声
信号の送信装置、及びディジタル音声信号の受信装置に
おいては、当該送受信されるデータ容量の節約や高速伝
送を実現すべく、種々の圧縮符号化処理方式が採用され
ている。

【０００３】かかる圧縮符号化処理方式は、一般に、送
信しようとする音声に対して受信時に所望の再現品質を
確保するために、予めその再現したい品質に相応した音
声帯域を定めた上で、高圧縮率及び高品質の圧縮符号化
を行なっていることが多い。

【０００４】従って、送信しようとする音声については
その帯域が事実上固定的となり、音声の再現帯域を確保
しながら、更なる高圧縮率を目指すには、ディジタル化
における量子化ビット数やＳ／Ｎ比等を多少犠牲にする
ことも必要となって、そのための圧縮符号化方式も考え
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディジタル
データの圧縮符号化処理において、その高品質化と高圧
縮率化との両立は難しく、両者がトレードオフの関係に
あることは良く知られている。

【０００６】そこで、特開昭６１−４３７９６号公報に
示す如く、一つの装置に、異なる圧縮符号化処理を行な
う複数の圧縮符号化処理手段を具備させて、音声の種類
や、使用者の希望等によって、これらの複数の圧縮符号
化処理手段の中から最適な一の圧縮符号化処理手段を選
択して、ディジタル化された音声信号を送受信するよう
にしたものが提案されている。

【０００７】しかしながら、このものは、複数の圧縮符
号化処理手段を具備することによるハードウエアの大型
化やそれに伴うコストアップ等の問題を必然的に招き、
改良すべき点を残している。

【０００８】また、特開平５−３３５９６８号公報に示
す如く、送信されるディジタルデータから直接クロック
を抽出して、該抽出されたクロックの周波数を低い周波
数のサンプリング周波数に変換し、該変換されたサンプ
リング周波数に基づいてディジタルデータの符号化を行
ない、この符号化データを伝送するようにしたものも提
案されているが、このものは、符号化手段における符号
化のためのデータサンプル数に関しては、特に言及され
ていない。

【０００９】本発明は、上記した事情に鑑みなされたも
ので、単一の圧縮符号化処理手段を採用しながらも、送
受信されるディジタル音声信号の高品質化と高圧縮率化
とをその利用目的に応じて使い分けることを可能とな
し、更に、ハードウエアの大型化やコストアップを極力
抑えたディジタル音声信号の送信装置、及びディジタル
音声信号の受信装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によるディジタル音声信号の送信装置は、
ディジタル化された音声信号を圧縮符号化処理して符号
化データとした後、所定の媒体を介して送信するように
したディジタル音声信号の送信装置であって、送信され
るディジタル音声信号の周波数帯域を設定し、該設定さ
れた周波数帯域から当該ディジタル音声信号のカットオ
フ周波数及びリサンプリング周波数を決定する周波数帯
域設定手段と、上記周波数帯域設定手段で決定されたカ
ットオフ周波数に応じて、上記送信されるディジタル音
声信号を適応的にフィルタリングする適応型帯域制限フ
ィルタと、上記周波数帯域設定手段で決定されたリサン
プリング周波数によって、上記適応型帯域制限フィルタ
を通過したディジタル音声信号をリサンプリングするリ
サンプリング手段と、上記リサンプリング手段でリサン
プリングされたディジタル音声信号を一定のデータサン
プル数毎に圧縮符号化処理して符号化データを生成する
圧縮符号化手段と、を備えることを特徴とする。

【００１１】即ち、本発明のディジタル音声信号の送信
装置によれば、適応型帯域制限フィルタにより、音声品
質（音声帯域）を適応的に制限し、必要なサンプリング
周波数でサンプリングし、且つ単一の圧縮符号化手段に
より符号化するため、用途に応じて求められる品質の音
声を表現するに足りるデータ量のコントロールが可能と
なり、必要以上のデータ量を発生させることがない。ま
た、単一の圧縮符号化方式により、データ量のコントロ
ールを実現できるため、送信装置としてのコスト及びハ
ードウェア構成を最小限に留めることができるという利
点がある。

【００１２】また、本発明によるディジタル音声信号の
受信装置は、送信されるディジタル音声信号の周波数帯
域を設定し、該設定された周波数帯域から当該ディジタ
ル音声信号のカットオフ周波数及びリサンプリング周波
数を決定する周波数帯域設定手段と、上記周波数帯域設
定手段で決定されたカットオフ周波数に応じて、上記送
信されるディジタル音声信号を適応的にフィルタリング
する適応型帯域制限フィルタと、上記周波数帯域設定手
段で決定されたリサンプリング周波数によって、上記適
応型帯域制限フィルタを通過したディジタル音声信号を
リサンプリングするリサンプリング手段と、上記リサン
プリング手段でリサンプリングされたディジタル音声信
号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化処理して符
号化データを生成する圧縮符号化手段と、を含むディジ
タル音声信号の送信装置からの上記符号化データを含む
データを受信するためのディジタル音声信号の受信装置
であって、上記周波数帯域設定手段で決定されたカット
オフ周波数及び／又はリサンプリング周波数を入力指定
する入力指定手段と、上記入力指定手段で入力指定され
たカットオフ周波数及び／又はリサンプリング周波数に
基づいて、上記圧縮符号化処理に対応する伸張復号化処
理を行なう伸張復号化手段と、を備えることを特徴とす
る。

【００１３】即ち、本発明のディジタル音声信号の受信
装置によれば、送信装置において、音声信号は適応型帯
域制限フィルタにより、音声品質（音声帯域）を適応的
に制限し、必要なサンプリング周波数でサンプリング
し、且つ単一の圧縮符号化手段により符号化し、用途に
応じて求められる品質の音声を表現するに足りるデータ
量のコントロールを可能にした場合、その符号化データ
を受信し、符号化時に決定され復元に必要なカットオフ
周波数及び／又はリサンプリング周波数を、入力指定手
段によって受信者が入力指定できるようにしており、こ
のことは、確実なる復元条件の設定を可能にするため、
誤りのない符号化データの復号と再生を実現することが
できる。よって、必要以上のデータ量を発生させること
がなく、単一の圧縮符号化方式により、データ量のコン
トロールを実現する音声信号の伝送を実現でき、コスト
及びハードウェア構成を最小限に留めることができる情
報伝送を享受できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１５】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態にかかるディジタル音声信号の送信装置
１及びディジタル音声信号の受信装置２の構成を示す図
である。ここで、送信装置１は、音声入力処理部１１、
適応帯域入力データ変換部１２、音声圧縮符号化部１
３、及びデータ記録部１４より構成される。また、受信
装置２は、データ再生部２１、音声圧縮符号復号処理部
２２、適応帯域出力データ変換部２３、及び音声出力処
理部２４より構成される。

【００１６】即ち、送信装置１においては、マイクや外
部オーディオ機器等の音声入力デバイス３からの音声信
号が音声入力処理部１１に入力され、該音声入力処理部
１１にてディジタル化された音声データが適応帯域入力
データ変換部１２に入力される。この適応帯域入力デー
タ変換部１２は、入力された音声データについてその帯
域成分の分析、つまり、どの帯域の成分を含んでいるか
を分析し、その結果に応じてリサンプリング周波数を決
定する。そして、その決定したリサンプリング周波数を
後段の音声圧縮符号化部１３及びデータ記録部１４に通
知すると共に、そのリサンプリング周波数で上記入力音
声データをリサンプリングする。このリサンプリングさ
れた音声データは、音声圧縮符号化部１３に入力され、
該音声圧縮符号化部１３にて、一定のデータサンプル数
毎に圧縮符号化される。そして、この圧縮符号化された
符号化音声データはデータ記録部１４に入力され、該デ
ータ記録部１４は、この入力された符号化音声データを
記録／伝送媒体４に記録するが、その際、リサンプリン
グ周波数の値等をヘッダとして付加して記録する。

【００１７】一方、受信装置２においては、データ再生
部２１にて上記記録／伝送媒体４に記録された符号化音
声データを再生すると共に、そのヘッダ部分よりリサン
プリング周波数の値を抽出する。そして、この抽出した
リサンプリング周波数の値を後段の音声圧縮符号復号処
理部２２及び適応帯域出力データ変換部２３に入力する
と共に、再生された符号化音声データを音声圧縮符号復
号処理部２２に入力する。この音声圧縮符号復号処理部
２２では、入力された符号化音声データを伸長復号化
し、その復号音声データを適応帯域出力データ変換部２
３に入力する。適応帯域出力データ変換部２３では、リ
サンプリング周波数に基づいて必要なアップサンプリン
グを行い、その結果の音声データが音声出力処理部２４
に入力される。そして、この音声出力処理部２４で、Ｄ
／Ａ変換やフィルタリング、増幅等を行って、この入力
音声データに相当する音声をスピーカやイヤホン、ヘッ
ドホン等の音声出力デバイス５から出力する。

【００１８】上記音声入力処理部１１は、例えば、図２
に示すように、プリアンプ１１１、ＬＰＦ１１２、サン
プルアンドホールド及びＡ／Ｄコンバータ（以下、Ｓ／
Ｈ＆ＡＤＣと略す）１１３、入力サンプリングクロック
発生部１１４、及びサンプリング周波数変換部１１５か
ら構成されている。

【００１９】即ち、音声入力デバイス３から入力された
アナログ音声信号は、プリアンプ１１１を介して増幅さ
れ、ＬＰＦ１１２にてカットオフ周波数ｆs 以上の周波
数成分がカットされた後、Ｓ／Ｈ＆ＡＤＣ１１３に入力
される。このＳ／Ｈ＆ＡＤＣ１１３には、入力サンプリ
ングクロック発生部１１４よりサンプリングクロックが
与えられ、このサンプリングクロックに応じてＬＰＦ１
１２からのアナログ音声信号をサンプリングし、そのサ
ンプリング値をディジタル値に変換して得られたディジ
タル音声データを上記適応帯域入力データ変換部１２に
供給する。

【００２０】なおここで、入力サンプリングクロック発
生部１１４から与えられるサンプリングクロックの周波
数ｆa は、ナイキストのサンプリング定理を満たすため
に、上記ＬＰＦ１１２におけるカットオフ周波数ｆs の
２倍以上に設定されている。そして、ＬＰＦ１１２のカ
ットオフ周波数ｆs は、当該送信装置１が確保したい最
大保証帯域の最大周波数として予め設定される値であ
る。例えば、ターゲットとする周波数帯域が８ｋＨｚ，
４ｋＨｚ，２ｋＨｚの送信装置であれば、カットオフ周
波数ｆs は８ｋＨｚとなる。よって、サンプリングクロ
ックの周波数ｆaは１６ｋＨｚ以上に設定する。

【００２１】また、音声入力デバイス３から与えられる
アナログ音声信号の他に、ディジタル音声出力機器３’
からディジタル音声データが直接与えられる場合には、
サンプリング周波数変換部１１５により、当該送信装置
１に対応するようなサンプリング周波数に変換して、上
記適応帯域入力データ変換部１２に供給する。即ち、デ
ィジタル音声出力機器３’においては、サンプリング周
波数がかなり高く設定されたものもあるので、必要に応
じてサンプリング周波数の変換を行うようにしている。

【００２２】このようなＳ／Ｈ＆ＡＤＣ１１３又はサン
プリング周波数変換部１１５からのディジタル音声デー
タが供給される適応帯域入力データ変換部１２は、例え
ば図３に示すように、周波数帯域設定部１２１、バッフ
ァメモリ１２２、適応アンチエリアシングフィルタ１２
３、及びリサンプリング変換部１２４から構成される。

【００２３】即ち、上記音声入力処理部１１のＳ／Ｈ＆
ＡＤＣ１１３又はサンプリング周波数変換部１１５から
のディジタル音声データは、バッファメモリ１２２に供
給されてそこに貯えられると共に、周波数帯域設定部１
２１に入力される。この周波数帯域設定部１２１は、主
成分帯域検出部１２１１と適正帯域判定選択部１２１２
とで構成され、まず、入力されたディジタル音声データ
を主成分帯域検出部１２１１にて受けて、詳細は後述す
るようにして、その主周波数帯域つまりどこの周波数成
分を一番持っているかを検出する。そして、その検出結
果に従って、適正帯域判定選択部１２１２にて、適正帯
域を判定し、カットオフ周波数ｆw 及びリサンプリング
周波数ｆv を設定する。

【００２４】ここで、カットオフ周波数ｆw の設定値と
しては、前述した最大保証帯域の最大周波数ｆs の整数
分の１をリサンプリング基本周波数ｆ0 として、その整
数倍を取る値であり、適正帯域判定選択部１２１２はそ
のようなリサンプリング基本周波数ｆ0 の整数倍を取る
カットオフ周波数の候補値を複数記憶保持しており、主
成分帯域検出部１２１１の検出結果に応じてその内の一
つをカットオフ周波数ｆw の設定値として設定する。

【００２５】例えば、前述したような最大保証帯域の最
大周波数ｆs が８ｋＨｚである場合には、その１／４の
２ｋＨｚをリサンプリング基本周波数ｆ0 としたなら
ば、適正帯域判定選択部１２１２はカットオフ周波数の
候補値として２ｋＨｚ，４ｋＨｚ，６ｋＨｚ，８ｋＨｚ
を保持している。そして、主成分帯域検出部１２１１
が、４ｋＨｚまでの帯域が主であり、それ以上の周波数
帯域つまり４ｋＨｚ以上８ｋＨｚまでの間の主成分はほ
とんど無いということを検出した場合には、適正帯域判
定選択部１２１２は、４ｋＨｚを適正帯域と判定して、
カットオフ周波数ｆw を４ｋＨｚに設定する。

【００２６】また、リサンプリング周波数ｆv は、カッ
トオフ周波数ｆw の２倍以上であれば良いが、このよう
な中間段階で取り扱うデータ量を極力少なくするため
に、本実施の形態では２倍にしている。

【００２７】そして、このように設定されたカットオフ
周波数ｆw は適応アンチエリアシングフィルタ１２３に
入力され、リサンプリング周波数ｆv はリサンプリング
変換部１２４に入力される。また、リサンプリング周波
数ｆv は、前述したように、データ記録部１４に入力さ
れてデータのヘッダの中に書き込まれると共に、音声圧
縮符号化部１３にも入力されて、リアルタイムで処理し
ていく時の音声圧縮符号化を行う処理単位に対応するタ
イミングを生成するのに使用されることになる。

【００２８】こうしてカットオフ周波数ｆw 及びリサン
プリング周波数ｆv が設定されたならば、バッファメモ
リ１２２に保持されているディジタル音声データを適応
アンチエリアシングフィルタ１２３に入力して、折り返
し雑音が発生しないようにカットオフ周波数ｆw に従っ
てフィルタリングする。即ち、図４における上方の図に
示すように、入力音声のスペクトラム６１に対し、カッ
トオフ周波数ｆw に応じて決定される適応アンチエリア
シングフィルタ特性６２を持つフィルタをかけることに
より、図４における下方の図に示すような適応アンチエ
リアシングフィルタ通過後のスペクトラム６３を持った
音声データが得られる。

【００２９】そして、このような適応アンチエリアシン
グフィルタ１２３を通った音声データは、リサンプリン
グ変換部１２４に入力されて、上記リサンプリング周波
数ｆv で再度リサンプリングされ、そのリサンプリング
されたデータが音声圧縮符号化部１３に供給される。

【００３０】なお、上記主成分帯域検出部１２１１は、
例えば図５の（Ａ）に示すように、３個の遅延素子１２
１１１Ａ〜１２１１１Ｃと、１０個の加算器１２１１２
Ａ〜１２１１２Ｊ及び減算器１２１１３Ａ〜１２１１３
Ｆとで構成することができる。

【００３１】即ち、各遅延素子１２１１１Ａ〜１２１１
１Ｃは、入力データを２Ｄ（Ｄ＝１／２ｆs ）ディレイ
するものであり、よって、遅延素子１２１１１Ａ，１２
１１１Ｂ，及び１２１１１Ｃからはそれぞれ、音声入力
処理部１１から順次与えられる音声データ列ｘi を２Ｄ
ディレイさせたｘi-2 、４Ｄディレイさせたｘi-4 、６
Ｄディレイさせたｘi-6 というデータが得られる。

【００３２】１０個の加算器１２１１２Ａ〜１２１１２
Ｊ及び減算器１２１１３Ａ〜１２１１３Ｆは、図６に示
すようなマトリックス演算（４×４のアダマール変換）
を行うように構成されている。即ち、φ0 の段では、４
個の加算器１２１１２Ａ〜１２１１２Ｄにより、音声入
力処理部１１からのｘi ，遅延素子１２１１１Ａからの
ｘi-2 ，遅延素子１２１１１Ｂからのｘi-4 ，遅延素子
１２１１１Ｃからのｘi-6 を、＋１，＋１，＋１，＋１
という係数を乗じて加算する。同様に、φ1 の段では、
減算器１２１１３Ａ，１２１１３Ｂ及び加算器１２１１
２Ｅ，１２１１２Ｆにより、ｘi ，ｘi-2 ，ｘi-4 ，ｘ
i-6 をそれぞれ−１，−１，＋１，＋１という係数を乗
じて加算し、φ2 の段では、減算器１２１１３Ｃと加算
器１２１１２Ｇ，１２１１２Ｈ及び減算器１２１１３Ｄ
により、ｘi ，ｘi-2 ，ｘi-4 ，ｘi-6 をそれぞれ−
１，＋１，＋１，−１という係数を乗じて加算し、φ3
の段では、加算器１２１１２Ｉ，減算器１２１１３Ｅ，
加算器１２１１２Ｊ，及び減算器１２１１３Ｆにより、
ｘi ，ｘi-2 ，ｘi-4 ，ｘi-6 をそれぞれ＋１，−１，
＋１，−１という係数を乗じて加算する。

【００３３】そして、結果的にリアルタイムで逐次得ら
れる各段φ0 〜φ3 の出力［ｂ0 ］i 〜［ｂ3 ］i が、
適正帯域判定選択部１２１２に対して出力される。

【００３４】このようなφ0 〜φ3 の各段の出力［ｂ0
］i 〜［ｂ3 ］i は、図５の（Ｂ）に示すような帯域
の周波数成分を抽出するようなものとなる。即ち、φ0
の段においては、上記係数＋１，＋１，＋１，＋１を信
号波形として捉えると、そのパワースペクトラムは同図
の一番上に示すような帯域を持つ。よって、φ0 の段の
出力［ｂ0 ］i は、主として０〜ｆ0 （＝ｆs ／４）の
周波数成分がどの位あるかを示す周波数成分量を表すこ
とになる。同様に、φ1 の段の出力［ｂ1 ］i はｆ0 〜
ｆ1 （＝２ｆ0 ＝ｆs ／２）の周波数主成分量を、φ2
の段の出力［ｂ2］i はｆ1 〜ｆ2 （＝３ｆ0 ＝３ｆs
／４）の周波数主成分量を、そして、φ3の段の出力
［ｂ3 ］i はｆ2 〜ｆs （＝４ｆ0 ）の周波数主成分量
をそれぞれ表す。

【００３５】なお、この主成分帯域検出部１２１１とし
ては、このようなアダマール変換を行うものだけでな
く、離散フーリエ変換や離散コサイン変換等、周波数分
析できる直交変換を実現するものであれば、どのような
構成であっても良いことは勿論である。

【００３６】また、上記のような主成分帯域検出部１２
１１の出力［ｂ0 ］i 〜［ｂ3 ］iを受ける適正帯域判
定選択部１２１２は、例えば図７に示すように、３個の
加算器１２１２１Ａ〜１２１２１Ｃ、４個の正規化部１
２１２２Ａ〜１２１２２Ｄ、３個の減算器１２１２３Ａ
〜１２１２３Ｃ、３個の集計部１２１２４Ａ〜１２１２
４Ｃ、最大値検出部１２１２５、及びカットオフ周波数
リサンプリング周波数設定部１２１２６から構成され
る。

【００３７】即ち、３個の加算器１２１２１Ａ〜１２１
２１Ｃにより、上記分割された帯域での成分量を表す
［ｂ0 ］i 〜［ｂ3 ］i を合計し、その結果をｂとして
４個の正規化部１２１２２Ａ〜１２１２２Ｄに供給す
る。ここで、正規化部１２１２２Ａには上記［ｂ0 ］i
が、１２１２２Ｂには上記［ｂ1 ］i が、１２１２２Ｃ
には上記［ｂ2 ］i が、１２１２２Ｄには上記［ｂ3 ］
i が、それぞれ入力される。これら正規化部１２１２２
Ａ〜１２１２２Ｄは、与えられた［ｂ0 ］i 〜［ｂ3 ］
i を上記［ｂ0 ］i 〜［ｂ3 ］i の合計結果であるｂに
より除算し、その結果の絶対値をとる。即ち、全体の帯
域の成分量に対して各々の各分割された帯域の成分がど
の位になるかを求めている。

【００３８】そして、３個の減算器１２１２３Ａ〜１２
１２３Ｃにより、隣り合う帯域に対応する正規化部１２
１２２Ａ〜１２１２２Ｄの出力間の差をとり、各減算器
１２１２３Ａ〜１２１２３Ｃの出力［ｃ1 ］i 〜［ｃ3
］i を対応する集計部１２１２４Ａ〜１２１２４Ｃに
供給する。即ち、ｃ1 〜ｃ3 がサンプリング毎に逐次出
力されてくるので、集計部１２１２４Ａ〜１２１２４Ｃ
にて、それを集計する。この場合、ｉは、ｊＬからｉ＋
（Ｌ−１）までの値をとる。ここで、ｊは０〜（ｆa サ
ンプリングにおける入力音声総サンプル数／Ｌ）までの
整数値であり、Ｌはｔ0 ／（１／ｆa ）で示されるサン
プル数である。ｔ0 はＮ（１／２ｆ0 ）で示され、ここ
でＮは圧縮符号化フレームの処理単位サンプル数であ
る。

【００３９】つまり、圧縮符号化フレームの処理単位サ
ンプル数Ｎは、圧縮符号化のアルゴリズムが決定される
と、例えば２４０サンプルというように、固定的に決ま
る値である。そして、この圧縮符号化フレームの処理単
位サンプル数Ｎが決まると、その選択した帯域に応じ
て、そのフレーム単位の処理時間が変動する。即ち、デ
ータ数は一定で且つサンプリング周波数が変化するので
あるから、その単位処理時間は変動する。保証帯域の最
小のサンプリング周波数ｆ0 での時間ｔ0 は、その周波
数ｆ0 の２倍のサンプリング周波数分の１で周期が求め
られるので、その周期にサンプル数Ｎ、例えば２４０を
掛けることで算出できる。なお、保証帯域の最大のサン
プリング周波数ｆs での時間ｔs は、その周波数ｆs の
２倍のサンプリング周波数分の１にサンプル数Ｎを掛け
ることで求めることができる。

【００４０】例えば、図８に示すように、単位処理時間
は、帯域に応じて長さが変わるわけであるが、その中で
一番長い単位処理時間を基準にして周波数成分の決定を
行う。即ち、圧縮符号化フレームの単位処理時間で、そ
こに含まれている帯域を検出して、それを基に適正なリ
サンプリング周波数及びカットオフ周波数を特定してい
くわけであるが、リサンプリング周波数及びカットオフ
周波数が定まって初めて圧縮符号化フレームの単位処理
時間が定まるのであるから、このような処理を行うため
に、仮の値として何らかの単位処理時間を予め設定する
必要がある。そこで、本実施の形態では、最も長い単位
処理時間ｔ0 を、その周波数成分を特定していく区間と
して固定しておく。

【００４１】なお、図８において、保証帯域の最大のサ
ンプリング周波数ｆs ＝８ｋＨｚ、リサンプリング基本
周波数ｆ0 ＝２ｋＨｚとし、Ｎ＝２４０（サンプル／圧
縮符号化フレーム）とすると、ｔs ＝Ｎ（１／２ｆs ）
＝２４０（１／２・８０００）＝０．０１５＝１５（ｍ
ｓｅｃ．）、ｔ2 ＝Ｎ（１／２ｆ2 ）＝２４０（１／２
・６０００）＝０．０２＝２０（ｍｓｅｃ．）、ｔ1 ＝
Ｎ（１／２ｆ1 ）＝２４０（１／２・４０００）＝０．
０３＝３０（ｍｓｅｃ．）、ｔ0 ＝Ｎ（１／２ｆ0 ）＝
２４０（１／２・２０００）＝０．０６＝６０（ｍｓｅ
ｃ．）、となる。

【００４２】しかして、集計部１２１２４Ａ〜１２１２
４Ｃにおいて、各減算器１２１２３Ａ〜１２１２３Ｃの
出力［ｃ1 ］i 〜［ｃ3 ］i を、サンプル数Ｌを持つ最
も長い単位処理時間ｔ0 の区間毎に合計をとり、その結
果の値［ｃ1 ］j 〜［ｃ3 ］j が最大値検出部１２１２
５に入力される。この最大値検出部１２１２５におい
て、サンプル数Ｌを持つ区間毎に最大値の検出を行うこ
とで、どの周波数成分が一番多いかの判定がなされる。
そして、その最大値をとる周波数帯域を表すＩＤ番号と
して適正帯域番号ｋが、最大値検出部１２１２５からカ
ットオフ周波数リサンプリング周波数設定部１２１２６
に入力される。カットオフ周波数リサンプリング周波数
設定部１２１２６は、例えば図９の（Ａ）に示すような
カットオフ周波数及びリサンプリング周波数の設定テー
ブルを有しており、この設定テーブルに従って、適正帯
域番号ｋに対応するカットオフ周波数ｆw 及びリサンプ
リング周波数ｆv を出力する。

【００４３】図９の（Ｂ）は、図３のリサンプリング変
換部１２４における適応帯域変換後の入力音声波形と符
号化フレームの関係を示す図である。即ち、リサンプリ
ング変換部１２４では、適応アンチエリアシングフィル
タ１２３からの音声データを、上記適正帯域判定選択部
１２１２のカットオフ周波数リサンプリング周波数設定
部１２１２６からのリサンプリング周波数ｆv に従っ
て、つまり１／ｆv 周期で、リサンプリングを行い、サ
ンプリング値ｘ'0，ｘ'1，…，ｘ'Nを得る。

【００４４】このようにしてリサンプリングされた音声
データと、リサンプリング周波数ｆv が供給される音声
圧縮符号化部１３は、図９の（Ｃ）に示すように、処理
タイミングクロック変換部１３１、分析合成符号化処理
部（又は波形符号化処理部）１３２と、音声フレームバ
ッファ１３３とから構成される。

【００４５】即ち、上記適正帯域判定選択部１２１２の
カットオフ周波数リサンプリング周波数設定部１２１２
６で決定されたリサンプリング周波数ｆv が処理タイミ
ングクロック変換部１３１に入力される。この処理タイ
ミングクロック変換部１３１では、それを符号化フレー
ムの処理単位サンプル数で割ることで、処理するフレー
ムのタイミングを示すクロック信号ＣＬＫを生成し、こ
のクロック信号ＣＬＫを分析合成符号化処理部１３２に
供給する。一方、上記リサンプリング変換部１２４でリ
サンプリングされた音声データｄは、一旦、音声フレー
ムバッファ１３３に入力されて保持される。そして、分
析合成符号化処理部１３２は、上記クロック信号ＣＬＫ
に応じて、この音声フレームバッファ１３３より符号化
フレーム単位の音声データｄf を読み出して随時符号化
し、結果のデータを符号化データとして次段のデータ記
録部１４に対して出力する。

【００４６】ここで、符号化フレームの処理完結時間
は、例えば所定処理単位を２４０サンプルとすると、４
ｋＨｚのサンプリングで６０ｍｓｅｃ．、８ｋＨｚのサ
ンプリングで３０ｍｓｅｃ．、１６ｋＨｚのサンプリン
グで１５ｍｓｅｃ．となる。

【００４７】なお、この音声圧縮符号化部１３の構成
は、リアルタイム処理を行うためのものであり、リサン
プリングされた音声データをメモリ等に蓄積して、それ
らを適宜呼び出して分析合成符号化処理を実行していく
場合には、音声符号化フレーム単位で且つリアルタイム
で処理を完結する必然性はないので、クロック信号ＣＬ
Ｋを生成することは必要ではない。

【００４８】データ記録部１４は、上記分析合成符号化
処理部１３２からの符号化データにヘッダを付した符号
化音声ファイルとして記録／伝送媒体４に記録する。図
１０の（Ａ）は、その符号化音声ファイルのデータ構造
の一例を示す図である。即ち、符号化音声ファイル１４
１は、ヘッダとしてのリサンプリング周波数値１４１１
及び符号化条件パラメータ１４１２と、符号化データ１
４１３とからなる。ここで、リサンプリング周波数値１
４１１は、上記適正帯域判定選択部１２１２のカットオ
フ周波数リサンプリング周波数設定部１２１２６からの
リサンプリング周波数ｆv を示す値であり、符号化条件
パラメータ１４１２は、圧縮率等の符号化に伴う種々の
パラメータを示すデータである。

【００４９】なお、リサンプリング周波数ｆv はカット
オフ周波数ｆw の２倍ということがわかっているので、
上記符号化音声ファイル１４１には、リサンプリング周
波数値１４１１の代わりにカットオフ周波数の値を含め
るようにしても良いし、それらの両方を含めるようにし
ても良いことは勿論である。

【００５０】また、符号化音声ファイル１４１の記録／
伝送媒体４への記録あるいは伝送方法としては、従来よ
り知られている各種手法を採用することができる。例え
ば、本出願人による特開平６−２３１４６６号公報に開
示されるような、音声情報等の情報データを光学的に読
み取り可能なドットコードとして紙等の記録／伝送媒体
４に印刷記録することができる。

【００５１】図１０の（Ｂ）に示すように、このドット
コード７１は、所定単位のドットの集合からなるブロッ
ク７２を二次元マトリクス状に配置したブロック群で構
成される。所定数のドットの集合である各ブロック７２
は、マクロ的には所定の濃度をもって認識される。

【００５２】図１０の（Ｃ）は、ドットコード７１中の
１つのブロックに注目し、拡大したものである。同図に
おいて、ブロック７２は、符号化音声ファイル１４１の
データが変調処理され、各ビット値に対応して配置され
たデータドットパターン部７３と、このデータドットパ
ターン部７３に関して所定の位置関係で配置される当該
ブロック７２のアドレス等の情報を示すブロックヘッダ
部７４とを有するものである。また、ブロック７２は、
所定の位置、例えば、その４隅に配置された、ブロック
７２の認識に利用するマーカ７５と、このマーカ７５に
対して所定の位置、例えば、第１の方向に隣接するマー
カ間に配置されたマッチングドットパターン７６を有し
ている。なお、上記ブロックヘッダ部７４は、上記マー
カ７５に対して所定の位置、例えば第２の方向に隣接す
るマーカ間に配置されることになる。これらブロックヘ
ッダ部７４及びマッチングドットパターン７６に配され
るドットと、データドットパターン部７３に配されるド
ット（以下、データドットと称す）は、同じ大きさのド
ットで構成される。例えば、データドットは、４０〜８
０μｍの大きさのドットとして記録される。また、マー
カ７５は、これらのドットに比較して大きな面積のドッ
トとして構成され、例えばデータドットの５倍の直径を
有する円形ドットとして記録媒体上に記録される。

【００５３】符号化音声ファイル１４１のデータは、デ
ータドットのパターンとして記録される前に変調処理が
なされる。この変調処理は、データドットとマーカ７５
とを区別すべく、データドットの連続数を制限するため
に行う。例えば、マーカ７５の直径がデータドットの５
倍とすると、データドットの連続数は４以下に制限しな
ければならない。

【００５４】なお、図１０の（Ｃ）には、ブロック７２
を、１７データドット×１７データドットの格子からな
るものとして示しているが、ブロック７２は、この大き
さに限定されるものではなく、３０データドット×３０
データドット、または、４０データドット×４０データ
ドットであっても良い。ここで、縦横の格子状に描かれ
た線は、仮想線である。

【００５５】このようなドットコード７１を印刷記録す
るための装置は、上記特開平６−２３１４６６号公報に
詳述されているのでその説明は省略するが、そのような
装置をこのデータ記録部１４に適用することができる。

【００５６】そして、受信装置２においては、図１に示
す如く、データ再生部２１にて上記記録／伝送媒体４に
記録された符号化音声ファイルのデータを再生する。こ
のデータ再生部２１に関しても、上記のようなドットコ
ード７１を利用する場合には、上記特開平６−２３１４
６６号公報に詳述されている再生装置を適用可能であ
る。

【００５７】データ再生部２１では、前述したように、
符号化音声ファイルのデータを再生すると共に、そのヘ
ッダ部分よりリサンプリング周波数値を抽出する。そし
て、この抽出したリサンプリング周波数ｆv の値を音声
圧縮符号復号処理部２２及び適応帯域出力データ変換部
２３に入力すると共に、上記リサンプリング周波数値ｆ
v の１／２であるカットオフ周波数ｆw の値を生成し
て、適応帯域出力データ変換部２３に入力する。また、
再生された符号化音声データを音声圧縮符号復号処理部
２２に入力する。

【００５８】音声圧縮符号復号処理部２２は、図１１に
示すように、処理タイミングクロック発生部２２１、分
析合成符号化復号処理部（又は波形符号化復号処理部）
２２２、及び音声フレームバッファ２２３から構成され
る。

【００５９】即ち、音声圧縮符号復号処理部２２におい
ては、データ再生部２１で抽出されたリサンプリング周
波数ｆv の値が処理タイミングクロック発生部２２１に
入力される。この処理タイミングクロック変換部２２１
では、そのリサンプリング周波数ｆv の値を符号化フレ
ームの処理単位サンプル数で割ることで、処理するフレ
ームのタイミングを示すクロック信号の周波数値を決定
する。そして、その周波数のクロック信号ＣＬＫを生成
し、このクロック信号ＣＬＫを分析合成符号化復号処理
部２２２に供給する。一方、上記データ再生部２１にお
いて再生されたデータｄf は、一旦、音声フレームバッ
ファ２２３に入力されて保持される。そして、分析合成
符号化復号処理部２２２は、上記クロック信号ＣＬＫに
応じて、この音声フレームバッファ２２３より符号化フ
レーム単位でデータを読み込んで随時復号処理を施して
いき、結果のデータを復号データｄとして次段の適応帯
域出力データ変換部２３に対して出力する。

【００６０】なお、この音声圧縮符号復号処理部２２の
構成は、リアルタイム処理を行うためのものであり、再
生されたデータをメモリ等に蓄積して、それらを適宜呼
び出して分析合成符号化復号処理を実行していく場合に
は、音声符号化フレーム単位で且つリアルタイムで処理
を完結する必然性はないので、クロック信号ＣＬＫを生
成することは必要ではない。

【００６１】図１２は、適応帯域出力データ変換部２３
の構成を示す図であり、該適応帯域出力データ変換部２
３は、アップサンプリング変換部２３１と適応ディジタ
ルローパスフィルタ２３２から構成されている。

【００６２】即ち、上記データ再生部２１からのリサン
プリング周波数ｆv の値はアップサンプリング変換部２
３１に与えられ、カットオフ周波数ｆw は適応ディジタ
ルローパスフィルタ２３２に与えられる。アップサンプ
リング変換部２３１は、上記音声圧縮符号復号処理部２
２から出力されてきた復号データｄを、例えば上記リサ
ンプリング周波数ｆv の４倍等の高い周波数でアップサ
ンプリングする。このときのアップサンプリング周波数
ｆu の値は、後段の音声出力処理部２４に対して出力さ
れる。そして、アップサンプリングされたデータｄu
は、適応ディジタルローパスフィルタ２３２により、上
記カットオフ周波数ｆw 以上の周波数がカットされて、
その音声出力処理部２４に供給される。

【００６３】音声出力処理部２４は、図１３に示すよう
に、Ｓ／Ｈ＆ＡＤＣ２４１、ＬＰＦ２４２、及びプリパ
ワーアンプ２４３より構成される。

【００６４】即ち、この音声出力処理部２４では、上記
適応帯域出力データ変換部２３のアップサンプリング変
換部２３１からのアップサンプリング周波数ｆu の値を
Ｓ／Ｈ＆ＡＤＣ２４１に入力して、そのアップサンプリ
ング周波数ｆu に従って上記適応帯域出力データ変換部
２３の適応ディジタルローパスフィルタ２３２からのデ
ータｄo をサンプルホールドし、Ｄ／Ａ変換する。そし
て、上記アップサンプリング変換部２３１でアップサン
プリングされているため、このアナログ値に変換された
信号はＬＰＦ２４２で高周波成分がカットされる。この
場合、カットオフ周波数はｆw であるが、適応ディジタ
ルローパスフィルタ２３２において、事前にフィルタリ
ングされているので、そのカットオフ特性はなだらかで
あって良い。そして、このＬＰＦ２４２の出力信号がア
ナログ音声信号としてプリパワーアンプ２４３に入力さ
れて増幅された後、スピーカ等の音声出力デバイス５に
入力されて実際の音として出力される。

【００６５】以上のように、本第１の実施の形態では、
送信装置１において、周波数帯域設定部１２１により、
送信されるディジタル音声信号の周波数帯域を設定し、
該設定された周波数帯域から当該ディジタル音声信号の
カットオフ周波数及びリサンプリング周波数を決定し、
適応アンチエリアシングフィルタ１２３により、この決
定されたカットオフ周波数に応じて、上記送信されるデ
ィジタル音声信号を適応的にフィルタリングし、リサン
プリング変換部１２４により、上記決定されたリサンプ
リング周波数によって、上記適応アンチエリアシングフ
ィルタ１２３を通過したディジタル音声信号をリサンプ
リングして、音声圧縮符号化部１３により、上記リサン
プリング変換部１２４でリサンプリングされたディジタ
ル音声信号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化処
理して符号化データを生成するようにしている。そし
て、データ記録部１４により、上記符号化データ１４１
３と共に、上記周波数帯域設定部１２１で決定されたカ
ットオフ周波数及び／又はリサンプリング周波数に係る
制御データ、例えばリサンプリング周波数値１４１１
を、符号化音声ファイル１４１として記録／伝送媒体４
に記録することで、該記録／伝送媒体４を介して符号化
音声ファイル１４１を受信装置２に送信する。

【００６６】また、上記のような送信装置１からの上記
符号化音声ファイル１４１を受信するためのディジタル
音声信号の受信装置２においては、データ再生部２１に
より、記録／伝送媒体４を介して送信されてきた符号化
音声ファイル１４１中のリサンプリング周波数値１４１
１より、上記周波数帯域設定部１２１で決定されたカッ
トオフ周波数及び／又はリサンプリング周波数を抽出
し、音声圧縮符号復号処理部２２により、この抽出され
たカットオフ周波数及び／又はリサンプリング周波数に
基づいて、上記圧縮符号化処理に対応する伸張復号化処
理を行なうようにしている。

【００６７】このように、送信装置１において、音声信
号は適応アンチエリアシングフィルタ１２３により、音
声品質（音声帯域）を適応的に制限し、必要なサンプリ
ング周波数でサンプリングし、且つ単一の音声圧縮符号
化部１３により符号化するため、用途に応じて求められ
る品質の音声を表現するに足りるデータ量のコントロー
ルが可能となり、不用意なデータ量を発生させることが
ない。また、単一の圧縮符号化方式により、データ量の
コントロールを実現できるため、送信装置としてのコス
ト及びハードウェア構成を最小限に留めることができる
という利点がある。さらに、送信装置１から符号化デー
タと共に、カットオフ周波数及び／又はリサンプリング
周波数に係る制御データを送信し、受信装置２でその制
御データを抽出することで、個々の符号化データの生成
に適用されたカットオフ周波数、リサンプリング周波数
を確実に知ることができるので、それぞれに誤りなく復
号データを音声信号に変換していくことができる。

【００６８】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。本第２の実施の形態は、上記
第１の実施の形態が復号化音声データ単位で適正帯域を
判定するようにした例であるのに対し、入力音声データ
単位で適正帯域を判定するようにした例である。

【００６９】そのための構成としては、図７に示した適
正帯域判定部１２１２の構成において、集計部１２１２
４Ａ〜１２１２４Ｃでの集計を、ｉ＝ｊＬからｉ＋（Ｌ
−１）まで行うのではなく、ｉ＝０からＭまで行うよう
にし、それら集計部１２１２４Ａ〜１２１２４Ｃからの
出力ｃ1 〜ｃ3 を最大値検出部１２１２５に供給するよ
うにすれば良い。なおここで、Ｍは、０，１，…，（入
力音声の総サンプル数）という整数値である。

【００７０】即ち、本実施の形態では、入力した音声全
体で１つのリサンプリング周波数、１つのカットオフ周
波数を決定する。

【００７１】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態を説明する。本第３の実施の形態は、図１
４の（Ａ）に示すように、上記第２の実施の形態のよう
な適正帯域判定部１２１２の集計部１２１２４Ａ’〜１
２１２４Ｃ’からの出力ｃ1 〜ｃ3 を、最大値検出部１
２１２５に供給する代わりに、ニューラルネットワーク
判定部１２１２７に与えるようにしている。

【００７２】即ち、どの帯域成分が主成分であるかの判
定において、人が耳で聞いて、どの帯域まで選択するか
は、主観性が高いので、一律に、あるしきい値を超えた
場合にカットオフ周波数を、例えば、６ｋＨｚに設定す
るというようなことは難しい。そこで、本実施の形態で
は、例えば、ある帯域成分が大部分であるが別の帯域成
分も含まれている音について、各種カットオフ周波数を
変えて実際に聞き比べてみて、聴覚上好ましいカットオ
フ周波数をニューラルネットワークに学習させておくこ
とで、如何なる習性の帯域の組み合わせパターンがきた
時に、どの帯域まで確保すればよいかを判定することが
できる。

【００７３】［第４の実施の形態］次に、本発明の第４
の実施の形態を説明する。本実施の形態は、適正帯域を
自動で設定するのではなくて、使用者が手動で設定する
というものである。

【００７４】図１５はその構成を示す図で、前述の第１
の実施の形態における図１と同様の部分には同じ参照番
号を付してある。即ち、本実施の形態では、送信装置１
は、適応帯域入力データ変換部１２に代えてアンチエリ
アシングフィルタ１５及びリサンプリング変換部１６を
備えると共に、記録音声帯域設定部１７を付加してい
る。また、受信装置２においては、適応帯域出力データ
変換部２３に代えて選択帯域出力データ変換部２５を備
えると共に、必要に応じて再生音声帯域設定部２６を付
加する。

【００７５】即ち、送信装置１においては、音声入力デ
バイス３からの音声信号を音声入力処理部１１で前述し
たようにディジタルデータ化し、そのディジタル化され
た音声データをアンチエリアシングフィルタ１５に入力
する。このアンチエリアシングフィルタ１５は、前述の
第１の実施の形態における適応アンチエリアシングフィ
ルタ１２３と同様の機能を果たすものであるが、そのカ
ットオフ周波数ｆw は、記録音声帯域設定部１７から使
用者によって設定されたものとなる。

【００７６】即ち、記録音声帯域設定部１７は、複数の
カットオフ周波数ｆw の何れかを使用者が任意に設定す
るための切り換えスイッチ等を有し、その使用者設定に
応じたカットオフ周波数ｆw をアンチエリアシングフィ
ルタ１５に供給すると共に、そのカットオフ周波数ｆw
の２倍に相当するリサンプリング周波数ｆv をリサンプ
リング変換部１６、音声圧縮符号化部１３、及びデータ
記録部１４に供給する。

【００７７】ここで、記録音声帯域設定部１７により使
用者が所望のカットオフ周波数ｆwを選択するための補
助部材として、例えば、図１４の（Ｂ）に示すような記
録しようとする音声とカットオフ周波数ｆw との関係を
表すテーブルを用意しておくことが好ましい。このよう
なテーブルを利用することで、使用者は、記録しようと
する音声の種類より、どのようなカットオフ周波数ｆw
を設定すれば良いか容易に知ることができる。当然なが
ら、上記テーブルを記録音声帯域設定部１７に備え、使
用者が音声の種類を選択し設定することにより、自動的
に対応するカットオフ周波数ｆw が設定されるように手
段を講じてもよい。

【００７８】そして、上記アンチエリアシングフィルタ
１５で折り返し雑音を取り除かれた音声データは、前述
の第１の実施の形態におけるリサンプリング変換部１２
４に相当するリサンプリング変換部１６に入力され、上
記記録音声帯域設定部１７により設定されたリサンプリ
ング周波数ｆv でリサンプリングされる。このリサンプ
リングされた音声データは、音声圧縮符号化部１３に入
力され、該音声圧縮符号化部１３にて、一定のデータサ
ンプル数毎に圧縮符号化される。そして、この圧縮符号
化された符号化データはデータ記録部１４に入力され、
該データ記録部１４は、この入力された符号化データを
符号化音声ファイル１４１として記録／伝送媒体４に記
録する。その際、符号化音声ファイル１４１は、前述の
第１の実施の形態のように、リサンプリング周波数値１
４１１をヘッダとして含む。

【００７９】一方、受信装置２においては、データ再生
部２１にて上記記録／伝送媒体４に記録された符号化音
声ファイルを再生すると共に、そのヘッダ部分よりリサ
ンプリング周波数の値を抽出する。そして、この抽出し
たリサンプリング周波数の値を後段の音声圧縮符号復号
処理部２２及び選択帯域出力データ変換部２５に入力す
ると共に、再生された符号化音声データを音声圧縮符号
復号処理部２２に入力する。この音声圧縮符号復号処理
部２２では、入力された符号化音声データを伸長復号化
し、その復号音声データを選択帯域出力データ変換部２
５に入力する。この選択帯域出力データ変換部２５は、
前述の第１の実施の形態における適応帯域出力データ変
換部２３に対応するもので、データ再生部２１から与え
られる使用者選択によるリサンプリング周波数に基づい
て必要なアップサンプリングを行い、その結果の音声デ
ータを音声出力処理部２４に入力する。そして、この音
声出力処理部２４で、Ｄ／Ａ変換やフィルタリング、増
幅等を行って、この入力音声データに相当する音声をス
ピーカやイヤホン、ヘッドホン等の音声出力デバイス５
から出力する。

【００８０】また、このようにデータ再生部２１にて抽
出したリサンプリング周波数の値を音声圧縮符号復号処
理部２２及び選択帯域出力データ変換部２５に入力する
代わりに、図１５中に破線で示すように、再生音声帯域
設定部２６において設定したリサンプリング周波数値を
供給する構成としても良い。この場合、再生音声帯域設
定部２６には、送信装置１の記録音声帯域設定部１７と
同様に複数のリサンプリング周波数ｆv の何れかを使用
者が任意に設定するための切り換えスイッチ等を設ける
と共に、上記データ再生部２１から与えられたリサンプ
リング周波数値を表示する表示部とを設けておく。そし
て、使用者がその表示を見て、切り換えスイッチ等によ
りリサンプリング周波数ｆv を選択設定することで、音
声圧縮符号復号処理部２２及び選択帯域出力データ変換
部２５にリサンプリング周波数値が供給されるものとす
る。

【００８１】［第５の実施の形態］次に、本発明の第５
の実施の形態を説明する。本実施の形態は、判定した適
正帯域がデータ量的に採用できないような場合に、適正
帯域よりも低い帯域を採用すると共に、その帯域内の高
域部分を強調するようにしたものである。

【００８２】図１６はその構成を示す図で、前述の第１
の実施の形態における図１と同様の部分には同じ参照番
号を付してある。即ち、本実施の形態では、送信装置１
は、音声入力処理部１１に代えて音声入力処理部１１’
を備えると共に、適応帯域入力データ変換部１２に代え
て適応帯域強調入力データ変換部１８を備えている。ま
た、受信装置２においては、適応帯域出力データ変換部
２３を省略して、音声圧縮符号化復号処理部２２の出力
を直接音声出力処理部２４に供給するようにしている。

【００８３】ここで、音声入力処理部１１’は、図１７
に示すように、図２に示した音声入力処理部１１の構成
からサンプリング周波数変換部を省略したものである。

【００８４】また、適応帯域強調入力データ変換部１８
は、図１８に示すように、主成分帯域検出部１８１、適
正帯域判定選択部１８２、帯域強調アンチエリアシング
フィルタ１８３、バッファメモリ１８４、及びリサンプ
リング変換部１８５より構成される。即ち、音声入力処
理部１１’からのディジタル音声データは、前述の第１
の実施の形態におけるバッファメモリ１２２に相当する
バッファメモリ１８４に供給されて貯えられると共に、
前述の第１の実施の形態における主成分帯域検出部１２
１１に相当する主成分帯域検出部１８１に供給される。
主成分帯域検出部１８１は、入力されたディジタル音声
データの主周波数帯域を検出し、その検出結果を適正帯
域判定選択部１８２に与える。この適正帯域判定選択部
１８２は、図７に示したような前述の第１の実施の形態
における適正帯域判定選択部１２１２の構成からカット
オフ周波数リサンプリング周波数設定部１２１２６を省
略した構成を有しており、よって、最大値検出部１２１
２５からの適正帯域ＩＤを本実施の形態では主成分帯域
ＩＤとして、帯域強調アンチエリアシングフィルタ１８
３に与える。

【００８５】帯域強調アンチエリアシングフィルタ１８
３は、例えば図１９に示すような設定条件テーブルを備
えており、上記適正帯域判定選択部１８２からの主成分
帯域ＩＤによりこの設定テーブルを参照してカットオフ
周波数ｆw 、サンプリング周波数ｆv 、及び帯域強調フ
ィルタの有無を決定し、その内のリサンプリング周波数
ｆv を、リサンプリング変換部１８５と後段の音声圧縮
符号化部１３及びデータ記録部１４に供給する。そし
て、バッファメモリ１８４に保持されているディジタル
音声データを読み出して、図２０における上方の図に示
すように、入力音声のスペクトラム６１に対し、カット
オフ周波数ｆw に応じて決定される帯域強調アンチエリ
アシングフィルタ特性６４を持つフィルタをかけること
により、図２０における下方の図に示すような帯域強調
後のスペクトラム６５を持った音声データが得られる。

【００８６】そして、このような帯域強調アンチエリア
シングフィルタ１８３を通った音声データは、前述の第
１の実施の形態におけるリサンプリング変換部１２４に
相当するリサンプリング変換部１８５に入力されて、上
記リサンプリング周波数ｆvで再度リサンプリングさ
れ、そのリサンプリングされたデータが音声圧縮符号化
部１３に供給される。

【００８７】以上実施の形態に基づいて本発明を説明し
たが、本発明は上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能である。ここで、本発明の要旨をまとめると以下のよ
うになる。

【００８８】（１）ディジタル化された音声信号を圧
縮符号化処理して符号化データとした後、所定の媒体を
介して送信するようにしたディジタル音声信号の送信装
置において、送信されるディジタル音声信号の周波数帯
域を設定し、該設定された周波数帯域から当該ディジタ
ル音声信号のカットオフ周波数及びリサンプリング周波
数を決定する周波数帯域設定手段と、上記周波数帯域設
定手段で決定されたカットオフ周波数に応じて、上記送
信されるディジタル音声信号を適応的にフィルタリング
する適応型帯域制限フィルタと、上記周波数帯域設定手
段で決定されたリサンプリング周波数によって、上記適
応型帯域制限フィルタを通過したディジタル音声信号を
リサンプリングするリサンプリング手段と、上記リサン
プリング手段でリサンプリングされたディジタル音声信
号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化処理して符
号化データを生成する圧縮符号化手段と、を具備するこ
とを特徴とするディジタル音声信号の送信装置。

【００８９】つまり、音声信号をリアルタイム処理して
記録または送信する場合、送信チャンネルの伝送負荷を
より少なくするためにデータ量はより少なく、且つ用途
に応じた適正音声品質で送信したいという基本要求が存
在する。データ量と音声品質はトレードオフの関係にあ
るが、データ量を低減するために、音声品質を決定づけ
る主要素の一つである音声帯域を確保しつつ、データ量
を低減するための圧縮符号化を施すのが一般的である。
そのため通常は、所定の圧縮率により符号化できる方法
を複数用意して選択的に使い分けている。

【００９０】これに対して、この（１）に記載の構成に
よれば、適応帯域制限フィルタにより、音声品質（音声
帯域）を適応的に制限し、必要なサンプリング周波数で
サンプリングし、且つ単一の圧縮符号化手段により符号
化するため、用途に応じて求められる品質の音声を表現
するに足りるデータ量のコントロールが可能となり、不
用意なデータ量を発生させることがない。また、単一の
圧縮符号化方式により、データ量のコントロールを実現
できるため、送信装置としてのコスト及びハードウェア
構成を最小限に留めることができるという利点がある。

【００９１】（２）上記圧縮符号化手段は、上記一定
のデータサンプル数がＮで、上記リサンプリング周波数
がｆであるとき、Ｎ＝Ｔｆの式を満足する該Ｔ時間単位
で、当該データサンプル数Ｎの圧縮符号化処理を行うよ
うに構成されたものであることを特徴とする（１）に記
載のディジタル音声信号の送信装置。

【００９２】即ち、リサンプリング周波数がｆでリサン
プリングした場合、圧縮符号化の処理単位であるデータ
サンプル数ＮがＮ＝Ｔｆを満足するＴ時間単位で処理で
きるので、時間調整するための余分なバッファ記憶手段
も不要となり、リアルタイムに処理することができる。

【００９３】（３）上記圧縮符号化手段は、上記リサ
ンプリング周波数の値に関わりなく、該圧縮符号化手段
が採り得る複数の上記Ｔ時間単位のうち最小のＴ時間単
位で、常に、圧縮符号化処理を行うように構成されたも
のであることを特徴とする（２）に記載のディジタル音
声信号の送信装置。

【００９４】即ち、最小のＴ時間単位で圧縮符号化処理
を常に行なうことは、最大のリサンプリング周波数によ
り、リサンプリングされたデータにおいてもリアルタイ
ム処理が可能であるから、それ以下である何れのリサン
プリング周波数でリサンプリングされたデータサンプル
をも必ずリアルタイム処理が可能である。よって、時間
調整するための余分なバッファ記憶手段を不要にし、リ
アルタイムに処理することができる。

【００９５】（４）上記ディジタル音声信号の送信装
置は、上記符号化データと共に、上記周波数帯域設定手
段で決定されたカットオフ周波数及び／又はリサンプリ
ング周波数に係る制御データを所定の媒体を介して送信
するように構成されたものであることを特徴とする
（１）に記載のディジタル音声信号の送信装置。

【００９６】即ち、符号化と共に、カットオフ周波数及
び／又はリサンプリング周波数に係る制御データを送信
することにより、符号化データの生成に適用されたカッ
トオフ周波数、リサンプリング周波数を個々に確実に知
ることができるので、誤りなく復号データを音声信号に
変換していくことができる。

【００９７】（５）上記周波数帯域設定手段は、使用
者の操作により、複数の周波数帯域の中から一つの周波
数帯域を選択する操作手段を含むことを特徴とする
（１）に記載のディジタル音声信号の送信装置。

【００９８】即ち、送信する音声信号の保証周波数帯域
を使用者が選択できるため、使用者の聴感上の判断によ
り周波数帯域を複数の中から選択することができる。こ
のことは、使用者の意志に任せて音声品質をコントロー
ルできるので、一律的ではなく柔軟で且つ最適な周波数
帯域の適用ができる。

【００９９】（６）上記周波数帯域設定手段は、送信
されるディジタル音声信号から当該ディジタル音声信号
の周波数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基づ
いて、上記カットオフ周波数及びリサンプリング周波数
を決定する自動周波数帯域検出手段を含むことを特徴と
する（１）に記載のディジタル音声信号の送信装置。

【０１００】即ち、音声信号の自動周波数帯域検出手段
により、その音声帯域に適正な周波数帯域の選定が自動
的に行われ、使用者がその音声に適正な周波数帯域をそ
の都度確認し、選定する手間が省け短時間且つ容易なる
操作環境を提供することができる。

【０１０１】（７）上記周波数帯域設定手段は、送信
されるディジタル音声信号から当該ディジタル音声信号
の周波数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基づ
いて、上記カットオフ周波数及びリサンプリング周波数
を決定する自動周波数帯域検出手段を含み、上記圧縮符
号化手段は、上記一定のデータサンプル数がＮで、上記
リサンプリング周波数がｆであるとき、Ｎ＝Ｔｆの式を
満足する該Ｔ時間単位で、当該データサンプル数Ｎの圧
縮符号化処理を行うように構成され、上記自動周波数帯
域検出手段は、上記圧縮符号化手段が採り得る上記Ｔ時
間単位のうちの最大のＴ時間単位で、送信されるディジ
タル音声信号の周波数帯域を検出するように構成された
ものであることを特徴とする（１）に記載のディジタル
音声信号の送信装置。

【０１０２】即ち、音声信号は、全体として必要な保証
周波数帯域を設定する場合もあるが、局所的箇所で含ま
れる周波数成分が異なることも多く存在するので、必要
に応じて局所部分毎に、その保証周波数帯域をコントロ
ールすることは、全体音声信号のデータ量を節約し、且
つ音声品質を確保できるという点で効果が大きい。

【０１０３】この（７）に記載の構成では、音声データ
を所定の符号化単位で処理するため、符号化処理単位で
のみリサンプリング周波数を変化させることが可能であ
る。符号化処理単位毎に適用すべき保証周波数帯域を変
化させると、その結果、符号化処理単位の時間も変化す
る。しかし適用すべき保証周波数帯域を検出判断するの
は、保証周波数帯域を決定する以前に行われなければ、
適用すべき保証周波数帯域は不明である。従って少なく
とも、適用すべき保証周波数帯域の検出期間は、その後
に変化する符号化処理単位の時間に不変なものでなくて
はならない。

【０１０４】圧縮符号化手段が採り得る符号化処理の最
大時間単位で音声信号の周波数帯域を自動検出し、適正
なリサンプリング周波数を適用すれば、それ以下の処理
時間単位であっても矛盾無く柔軟にリサンプリング周波
数を変化させることができる。よって、より細かな単位
での音声の保証周波数帯域をコントロールでき、より最
適なデータ量で音声品質を確保できる。

【０１０５】（８）上記適応型帯域制限フィルタは、
送信されるディジタル音声信号の所定周波数帯域を強調
する帯域強調フィルタを兼ねるものであることを特徴と
する（１）に記載のディジタル音声信号の送信装置。

【０１０６】即ち、適応型帯域制限フィルタが、所定周
波数帯域を強調する帯域強調フィルタを兼ねることによ
り、設定された周波数帯域を超える成分を有する音声信
号であっても、帯域変更することなく聴感上の補償が可
能となる。

【０１０７】（９）上記ディジタル音声信号の送信装
置は、ディジタル音声信号を光学的に読み取り可能な符
号化イメージとして所定の印刷記録媒体上に印刷記録す
ることにより送信するようにした符号化イメージ記録装
置であることを特徴とする（１）に記載のディジタル音
声信号の送信装置。

【０１０８】即ち、光学的に読み取り可能な符号化イメ
ージとして印刷媒体上に記録し音声情報を送信できるこ
とにより、かつて印刷媒体では実現し得なかった音声メ
ディアを記録し再生することが可能になる。そのため印
刷媒体が本来もつ画像、文字等視覚情報の表現機能に加
えて扱いやすく、安価な視覚聴覚情報を使用者に与え、
幅広い形での情報提供を可能にする。

【０１０９】（１０）送信されるディジタル音声信号
の周波数帯域を設定し、該設定された周波数帯域から当
該ディジタル音声信号のカットオフ周波数及びリサンプ
リング周波数を決定する周波数帯域設定手段と、上記周
波数帯域設定手段で決定されたカットオフ周波数に応じ
て、上記送信されるディジタル音声信号を適応的にフィ
ルタリングする適応型帯域制限フィルタと、上記周波数
帯域設定手段で決定されたリサンプリング周波数によっ
て、上記適応型帯域制限フィルタを通過したディジタル
音声信号をリサンプリングするリサンプリング手段と、
上記リサンプリング手段でリサンプリングされたディジ
タル音声信号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化
処理して符号化データを生成する圧縮符号化手段と、を
含むディジタル音声信号の送信装置からの上記符号化デ
ータを含むデータを受信するためのディジタル音声信号
の受信装置であって、上記周波数帯域設定手段で決定さ
れたカットオフ周波数及び／又はリサンプリング周波数
を入力指定する入力指定手段と、上記入力指定手段で入
力指定されたカットオフ周波数及び／又はリサンプリン
グ周波数に基づいて、上記圧縮符号化処理に対応する伸
張復号化処理を行なう伸張復号化手段と、を具備したこ
とを特徴とするディジタル音声信号の受信装置。

【０１１０】即ち、送信装置において、音声信号は適応
帯域制限フィルタにより、音声品質（音声帯域）を適応
的に制限し、必要なサンプリング周波数でサンプリング
し、且つ単一の圧縮符号化手段により符号化し、用途に
応じて求められる品質の音声を表現するに足りるデータ
量のコントロールを可能にする。そして、その符号化デ
ータを受信し、符号化時に決定され復元に必要なカット
オフ周波数及び／又はリサンプリング周波数を受信者が
入力指定できることは、確実なる復元条件の設定を可能
にするため誤りのない符号化データの復号と再生を実現
する。よって、不用意なデータ量を発生させることがな
く、単一の圧縮符号化方式により、データ量のコントロ
ールを実現する音声信号の伝送を実現でき、コスト及び
ハードウェア構成を最小限に留めることができる情報伝
送を享受できる。

【０１１１】（１１）上記圧縮符号化手段は、上記一
定のデータサンプル数がＮで、上記リサンプリング周波
数がｆであるとき、Ｎ＝Ｔｆの式を満足する該Ｔ時間単
位で、当該データサンプル数Ｎの圧縮符号化処理を行う
ように構成され、上記伸張復号化手段は、該Ｔ時間単位
で、伸張復号化処理を行なうように構成されたものであ
ることを特徴とする（１０）に記載のディジタル音声信
号の受信装置。

【０１１２】即ち、リサンプリング周波数がｆでリサン
プリングした場合、圧縮符号化の処理単位であるデータ
サンプル数ＮがＮ＝Ｔｆを満足するＴ時間単位で復号処
理するので、時間調整するための余分なバッファ記憶手
段も不要となり、リアルタイムに処理することができ
る。

【０１１３】（１２）上記圧縮符号化手段は、上記リ
サンプリング周波数の値に関わりなく、該圧縮符号化手
段が採り得る複数の上記Ｔ時間単位のうち最小のＴ時間
単位で、常に、圧縮符号化処理を行うように構成され、
上記伸張復号化手段は、該最小のＴ時間単位で、常に、
伸張復号化処理を行うように構成されたものであること
を特徴とする（１１）に記載のディジタル音声信号の受
信装置。

【０１１４】即ち、最小のＴ時間単位で圧縮符号化処理
を常に行なうことは、最大のリサンプリング周波数によ
り、リサンプリングされたデータにおいてもリアルタイ
ム処理が可能であるから、それ以下である何れのリサン
プリング周波数でリサンプリングされたデータサンプル
をも必ずリアルタイム処理が可能である。また、符号化
データを最小のＴ時間単位で伸張復号化処理を行なって
おくことで、設定される全てのリサンプリング周波数に
より、リサンプリングされたデータにおいてもリアルタ
イム処理が可能である。従って、時間調整するための余
分なバッファ記憶手段を不要にし、リアルタイムに処理
することができると共に、リサンプリング周波数に合わ
せて処理時間制御をすることもなく汎用性に優れた符号
化データの復元処理を提供できる。

【０１１５】（１３）上記ディジタル音声信号の送信
装置は、上記データとして、上記符号化データと共に、
上記周波数帯域設定手段で決定されたカットオフ周波数
及び／又はリサンプリング周波数に係る制御データを所
定の媒体を介して送信するように構成され、上記入力指
定手段は、受信されたデータの中から上記制御データを
抽出して上記伸張復号化手段に供給する制御データ抽出
手段を含むことを特徴とする（１０）に記載のディジタ
ル音声信号の受信装置。

【０１１６】即ち、符号化データと共に、カットオフ周
波数及び／又はリサンプリング周波数に係る制御データ
を送信し、受信時にその制御データを抽出することで、
個々の符号化データの生成に適用されたカットオフ周波
数、リサンプリング周波数を確実に知ることができるの
で、それぞれに誤りなく復号データを音声信号に変換し
ていくことができる。

【０１１７】（１４）上記入力指定手段は、使用者の
操作により、複数のカットオフ周波数及び／又はリサン
プリング周波数の中から一つのカットオフ周波数及び／
又はリサンプリング周波数を選択する操作手段を含むこ
とを特徴とする（１０）に記載のディジタル音声信号の
受信装置。

【０１１８】即ち、送信された符号化データを受信し、
符号化時に決定され復元に必要なカットオフ周波数及び
／又はリサンプリング周波数を使用者が選択指定できる
ことは、確実なる復元条件の設定を可能にするため誤り
のない符号化データの復号と再生を実現する。また万が
一誤った場合においても、使用者は聴感上の判断により
再度条件設定を迅速に訂正し選択し直すことが可能であ
り、受信符号化データの柔軟で且つ最適な復元再生処理
を実現する。

【０１１９】（１５）上記周波数帯域設定手段は、使
用者の操作により、複数の周波数帯域の中から一つの周
波数帯域を選択する操作手段を含むことを特徴とする
（１０）に記載のディジタル音声信号の受信装置。

【０１２０】即ち、送信された符号化データを受信し、
符号化時に決定され復元に必要なカットオフ周波数及び
／又はリサンプリング周波数を周波数帯域という選択項
目として使用者が選択指定できることは、感覚的に分か
りやすい復元条件の設定を可能にする。

【０１２１】（１６）上記周波数帯域設定手段は、送
信されるディジタル音声信号から当該ディジタル音声信
号の周波数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基
づいて、上記カットオフ周波数及びリサンプリング周波
数を決定する自動周波数帯域検出手段を含むことを特徴
とする（１０）に記載のディジタル音声信号の受信装
置。

【０１２２】即ち、音声信号の自動周波数帯域検出手段
により、その音声帯域に適正な周波数帯域の選定が自動
的に行われ、使用者がその音声に適正な周波数帯域をそ
の都度確認し、選定する手間が省け短時間且つ容易なる
操作環境を提供することができる。

【０１２３】（１７）上記周波数帯域設定手段は、送
信されるディジタル音声信号から当該ディジタル音声信
号の周波数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基
づいて、上記カットオフ周波数及びリサンプリング周波
数を決定する自動周波数帯域検出手段を含み、上記圧縮
符号化手段は、上記一定のデータサンプル数がＮで、上
記リサンプリング周波数がｆであるとき、Ｎ＝Ｔｆの式
を満足する該Ｔ時間単位で、当該データサンプル数Ｎの
圧縮符号化処理を行うように構成され、上記自動周波数
帯域検出手段は、上記圧縮符号化手段が採り得る上記Ｔ
時間単位のうちの最大のＴ時間単位で、送信されるディ
ジタル音声信号の周波数帯域を検出するように構成され
たものであることを特徴とする（１０）に記載のディジ
タル音声信号の受信装置。

【０１２４】つまり、音声信号は、全体として必要な保
証周波数帯域を設定する場合もあるが、局所的箇所で含
まれる周波数成分が異なることも多く存在するので、必
要に応じて局所部分毎に、その保証周波数帯域をコント
ロールすることは、全体音声信号のデータ量を節約し、
且つ音声品質を確保できるという点で効果が大きい。

【０１２５】この（１７）に記載の構成では、音声デー
タを所定の符号化単位で処理するため、符号化処理単位
でのみリサンプリング周波数を変化させることが可能で
ある。符号化処理単位毎に適用すべき保証周波数帯域を
変化させると、その結果、符号化処理単位の時間も変化
する。しかし、適用すべき保証周波数帯域を検出判断す
るのは、保証周波数帯域を決定する以前に行われなけれ
ば、適用すべき保証周波数帯域は不明である。従って、
少なくとも、適用すべき保証周波数帯域の検出期間は、
その後に変化する符号化処理単位の時間に不変なもので
なくてはならない。

【０１２６】圧縮符号化手段が採り得る符号化処理の最
大時間単位で音声信号の周波数帯域を自動検出し、適正
なリサンプリング周波数を適用すれば、それ以下の処理
時間単位であっても矛盾無く柔軟にリサンプリング周波
数を変化させることができる。よって、より細かな単位
での音声の保証周波数帯域をコントロールでき、より最
適なデータ量で音声品質を確保できる。

【０１２７】（１８）上記適応型帯域制限フィルタ
は、送信されるディジタル音声信号の所定周波数帯域を
強調する帯域強調フィルタを兼ねるものであることを特
徴とする（１０）に記載のディジタル音声信号の受信装
置。

【０１２８】即ち、音声信号は、全体として必要な保証
周波数帯域を設定する場合もあるが、局所的箇所で含ま
れる周波数成分が異なることも多く存在するので、必要
に応じて局所部分毎に、その保証周波数帯域をコントロ
ールすることは、全体音声信号のデータ量を結果的に節
約し、且つ音声品質を確保できるという点で効果が大き
い。しかし帯域を拡張しデータ量の増加を招くことは避
け、極力全体のデータ量を抑圧したいという欲求に対し
ては、適応型帯域制限フィルタが所定周波数帯域を強調
する帯域強調フィルタを兼ねることにより、設定された
周波数帯域を超える成分を有する音声信号であっても、
帯域変更することなく聴感上の補償が可能となり、全体
データ量を抑圧しつつ適度な音声品質を確保できる。

【０１２９】（１９）上記ディジタル音声信号の送信
装置は、ディジタル音声信号を光学的に読み取り可能な
符号化イメージとして所定の印刷記録媒体上に印刷記録
することにより送信するようにした符号化イメージ記録
装置であり、上記ディジタル音声信号の受信装置は、上
記印刷記録媒体上に印刷記録された符号化イメージを光
学的に読み取ってディジタル音声信号を受信する符号化
イメージ読取装置であることを特徴とする（１０）に記
載のディジタル音声信号の受信装置。

【０１３０】即ち、光学的に読み取り可能な符号化イメ
ージとして印刷媒体上に記録し音声情報を送信受信でき
ることにより、かつて印刷媒体では実現し得なかった音
声メディアを記録し再生することが可能になる。そのた
め、印刷媒体が本来もつ画像、文字等視覚情報の表現機
能に加えて、扱いやすく安価な視覚聴覚情報を使用者に
与え、幅広い形での情報提供を可能にする。

【０１３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
単一の圧縮符号化処理手段を採用しながらも、送受信さ
れるディジタル音声信号の高品質化と高圧縮率化とをそ
の利用目的に応じて使い分けることを可能となし、更
に、ハードウエアの大型化やコストアップを極力抑えた
ディジタル音声信号の送信装置、及びディジタル音声信
号の受信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるディジタル
音声信号の送信装置及びディジタル音声信号の受信装置
のブロック構成図である。

【図２】図１中の音声入力処理部のブロック構成図であ
る。

【図３】図１中の適応帯域入力データ変換部のブロック
構成図である。

【図４】図３中の適応アンチエリアシングフィルタの動
作を説明するための図である。

【図５】（Ａ）は図３中の主成分帯域検出部のブロック
構成図であり、（Ｂ）は主成分帯域検出部の出力を説明
するための図である。

【図６】図３中の主成分帯域検出部の構成に対応するマ
トリックス演算を説明するための図である。

【図７】図３中の適正帯域判定選択部のブロック構成図
である。

【図８】符号化音声データ単位での適正帯域の判定区間
を説明するための図である。

【図９】（Ａ）は図７中のカットオフ周波数リサンプリ
ング周波数設定部に設けられたカットオフ周波数及びリ
サンプリング周波数の設定テーブルを示す図、（Ｂ）は
図３中のリサンプリング変換部における動作を説明する
ための適応帯域変換後の入力音声波形と符号化フレーム
の関係を示す図であり、（Ｃ）は図１中の音声圧縮符号
化部のブロック構成図である。

【図１０】（Ａ）は符号化音声ファイルのデータ構造を
示す図、（Ｂ）は符号化音声ファイルを記録／伝送媒体
としての紙に印刷記録する場合に利用されるドットコー
ドのパターンフォーマットを示す図であり、（Ｃ）は
（Ｂ）のドットコードを構成するブロックの構造を示す
図である。

【図１１】図１中の音声圧縮符号復号処理部のブロック
構成図である。

【図１２】図１中の適応帯域出力データ変換部のブロッ
ク構成図である。

【図１３】図１中の音声出力処理部のブロック構成図で
ある。

【図１４】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態における
適正帯域判定選択部のブロック構成図であり、（Ｂ）は
第４の実施の形態において利用される、記録しようとす
る音声とカットオフ周波数ｆw との関係を表すテーブル
を示す図である。

【図１５】本発明の第４の実施の形態にかかるディジタ
ル音声信号の送信装置及びディジタル音声信号の受信装
置のブロック構成図である。

【図１６】本発明の第５の実施の形態にかかるディジタ
ル音声信号の送信装置及びディジタル音声信号の受信装
置のブロック構成図である。

【図１７】図１６中の音声入力処理部のブロック構成図
である。

【図１８】図１６中の適応帯域強調入力データ変換部の
ブロック構成図である。

【図１９】図１８中の帯域強調アンチエリアシングフィ
ルタの設定条件テーブルを示す図である。

【図２０】図１８中の帯域強調アンチエリアシングフィ
ルタの動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１送信装置２受信装置３音声入力デバイス３’ ディジタル音声出力機器４記録／伝送媒体５音声出力デバイス１１，１１’ 音声入力処理部１２適応帯域入力データ変換部１３音声圧縮符号化部１４データ記録部１５アンチエリアシングフィルタ１６リサンプリング変換部１７記録音声帯域設定部１８適応帯域強調入力データ変換部２１データ再生部２２音声圧縮符号復号処理部２３適応帯域出力データ変換部２４音声出力処理部２５選択帯域出力データ変換部２６記録音声帯域設定部１２１周波数帯域設定部１２２バッファメモリ１２３適応アンチエリアシングフィルタ１２４リサンプリング変換部１３１処理タイミングクロック変換部１３２分析合成符号化処理部（又は波形符号化処理
部）１３３音声フレームバッファ１８１主成分帯域検出部１８２適正帯域判定選択部１８３帯域強調アンチエリアシングフィルタ１８４バッファメモリ１８５リサンプリング変換部２２１処理タイミングクロック発生部２２２分析合成符号化復号処理部（又は波形符号化復
号処理部）２２３音声フレームバッファ２３１アップサンプリング変換部２３２適応ディジタルローパスフィルタ１２１１主成分帯域検出部１２１２適正帯域判定選択部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル化された音声信号を圧縮符号
化処理して符号化データとした後、所定の媒体を介して
送信するようにしたディジタル音声信号の送信装置にお
いて、送信されるディジタル音声信号の周波数帯域を設定し、
該設定された周波数帯域から当該ディジタル音声信号の
カットオフ周波数及びリサンプリング周波数を決定する
周波数帯域設定手段と、前記周波数帯域設定手段で決定されたカットオフ周波数
に応じて、前記送信されるディジタル音声信号を適応的
にフィルタリングする適応型帯域制限フィルタと、前記周波数帯域設定手段で決定されたリサンプリング周
波数によって、前記適応型帯域制限フィルタを通過した
ディジタル音声信号をリサンプリングするリサンプリン
グ手段と、前記リサンプリング手段でリサンプリングされたディジ
タル音声信号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化
処理して符号化データを生成する圧縮符号化手段と、を具備することを特徴とするディジタル音声信号の送信
装置。
【請求項２】前記圧縮符号化手段は、前記一定のデー
タサンプル数がＮで、前記リサンプリング周波数がｆで
あるとき、Ｎ＝Ｔｆの式を満足する該Ｔ時間単位で、当
該データサンプル数Ｎの圧縮符号化処理を行うように構
成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の
ディジタル音声信号の送信装置。
【請求項３】前記圧縮符号化手段は、前記リサンプリ
ング周波数の値に関わりなく、該圧縮符号化手段が採り
得る複数の前記Ｔ時間単位のうち最小のＴ時間単位で、
常に、圧縮符号化処理を行うように構成されたものであ
ることを特徴とする請求項２に記載のディジタル音声信
号の送信装置。
【請求項４】前記ディジタル音声信号の送信装置は、
前記符号化データと共に、前記周波数帯域設定手段で決
定されたカットオフ周波数及び／又はリサンプリング周
波数に係る制御データを所定の媒体を介して送信するよ
うに構成されたものであることを特徴とする請求項１に
記載のディジタル音声信号の送信装置。
【請求項５】前記周波数帯域設定手段は、使用者の操
作により、複数の周波数帯域の中から一つの周波数帯域
を選択する操作手段を含むことを特徴とする請求項１に
記載のディジタル音声信号の送信装置。
【請求項６】前記周波数帯域設定手段は、送信される
ディジタル音声信号から当該ディジタル音声信号の周波
数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基づいて、
前記カットオフ周波数及びリサンプリング周波数を決定
する自動周波数帯域検出手段を含むことを特徴とする請
求項１に記載のディジタル音声信号の送信装置。
【請求項７】前記周波数帯域設定手段は、送信される
ディジタル音声信号から当該ディジタル音声信号の周波
数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基づいて、
前記カットオフ周波数及びリサンプリング周波数を決定
する自動周波数帯域検出手段を含み、前記圧縮符号化手段は、前記一定のデータサンプル数が
Ｎで、前記リサンプリング周波数がｆであるとき、Ｎ＝
Ｔｆの式を満足する該Ｔ時間単位で、当該データサンプ
ル数Ｎの圧縮符号化処理を行うように構成され、前記自動周波数帯域検出手段は、前記圧縮符号化手段が
採り得る前記Ｔ時間単位のうちの最大のＴ時間単位で、
送信されるディジタル音声信号の周波数帯域を検出する
ように構成されたものであることを特徴とする請求項１
に記載のディジタル音声信号の送信装置。
【請求項８】前記適応型帯域制限フィルタは、送信さ
れるディジタル音声信号の所定周波数帯域を強調する帯
域強調フィルタを兼ねるものであることを特徴とする請
求項１に記載のディジタル音声信号の送信装置。
【請求項９】前記ディジタル音声信号の送信装置は、
ディジタル音声信号を光学的に読み取り可能な符号化イ
メージとして所定の印刷記録媒体上に印刷記録すること
により送信するようにした符号化イメージ記録装置であ
ることを特徴とする請求項１に記載のディジタル音声信
号の送信装置。
【請求項１０】送信されるディジタル音声信号の周波
数帯域を設定し、該設定された周波数帯域から当該ディ
ジタル音声信号のカットオフ周波数及びリサンプリング
周波数を決定する周波数帯域設定手段と、前記周波数帯
域設定手段で決定されたカットオフ周波数に応じて、前
記送信されるディジタル音声信号を適応的にフィルタリ
ングする適応型帯域制限フィルタと、前記周波数帯域設
定手段で決定されたリサンプリング周波数によって、前
記適応型帯域制限フィルタを通過したディジタル音声信
号をリサンプリングするリサンプリング手段と、前記リ
サンプリング手段でリサンプリングされたディジタル音
声信号を一定のデータサンプル数毎に圧縮符号化処理し
て符号化データを生成する圧縮符号化手段と、を含むデ
ィジタル音声信号の送信装置からの前記符号化データを
含むデータを受信するためのディジタル音声信号の受信
装置であって、前記周波数帯域設定手段で決定されたカットオフ周波数
及び／又はリサンプリング周波数を入力指定する入力指
定手段と、前記入力指定手段で入力指定されたカットオフ周波数及
び／又はリサンプリング周波数に基づいて、前記圧縮符
号化処理に対応する伸張復号化処理を行なう伸張復号化
手段と、を具備したことを特徴とするディジタル音声信号の受信
装置。
【請求項１１】前記圧縮符号化手段は、前記一定のデ
ータサンプル数がＮで、前記リサンプリング周波数がｆ
であるとき、Ｎ＝Ｔｆの式を満足する該Ｔ時間単位で、
当該データサンプル数Ｎの圧縮符号化処理を行うように
構成され、前記伸張復号化手段は、該Ｔ時間単位で、伸張復号化処
理を行なうように構成されたものであることを特徴とす
る請求項１０に記載のディジタル音声信号の受信装置。
【請求項１２】前記圧縮符号化手段は、前記リサンプ
リング周波数の値に関わりなく、該圧縮符号化手段が採
り得る複数の前記Ｔ時間単位のうち最小のＴ時間単位
で、常に、圧縮符号化処理を行うように構成され、前記伸張復号化手段は、該最小のＴ時間単位で、常に、
伸張復号化処理を行うように構成されたものであること
を特徴とする請求項１１に記載のディジタル音声信号の
受信装置。
【請求項１３】前記ディジタル音声信号の送信装置
は、前記データとして、前記符号化データと共に、前記
周波数帯域設定手段で決定されたカットオフ周波数及び
／又はリサンプリング周波数に係る制御データを所定の
媒体を介して送信するように構成され、前記入力指定手段は、受信されたデータの中から前記制
御データを抽出して前記伸張復号化手段に供給する制御
データ抽出手段を含むことを特徴とする請求項１０に記
載のディジタル音声信号の受信装置。
【請求項１４】前記入力指定手段は、使用者の操作に
より、複数のカットオフ周波数及び／又はリサンプリン
グ周波数の中から一つのカットオフ周波数及び／又はリ
サンプリング周波数を選択する操作手段を含むことを特
徴とする請求項１０に記載のディジタル音声信号の受信
装置。
【請求項１５】前記周波数帯域設定手段は、使用者の
操作により、複数の周波数帯域の中から一つの周波数帯
域を選択する操作手段を含むことを特徴とする請求項１
０に記載のディジタル音声信号の受信装置。
【請求項１６】前記周波数帯域設定手段は、送信され
るディジタル音声信号から当該ディジタル音声信号の周
波数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基づい
て、前記カットオフ周波数及びリサンプリング周波数を
決定する自動周波数帯域検出手段を含むことを特徴とす
る請求項１０に記載のディジタル音声信号の受信装置。
【請求項１７】前記周波数帯域設定手段は、送信され
るディジタル音声信号から当該ディジタル音声信号の周
波数帯域を検出し、該検出された周波数帯域に基づい
て、前記カットオフ周波数及びリサンプリング周波数を
決定する自動周波数帯域検出手段を含み、前記圧縮符号化手段は、前記一定のデータサンプル数が
Ｎで、前記リサンプリング周波数がｆであるとき、Ｎ＝
Ｔｆの式を満足する該Ｔ時間単位で、当該データサンプ
ル数Ｎの圧縮符号化処理を行うように構成され、前記自動周波数帯域検出手段は、前記圧縮符号化手段が
採り得る前記Ｔ時間単位のうちの最大のＴ時間単位で、
送信されるディジタル音声信号の周波数帯域を検出する
ように構成されたものであることを特徴とする請求項１
０に記載のディジタル音声信号の受信装置。
【請求項１８】前記適応型帯域制限フィルタは、送信
されるディジタル音声信号の所定周波数帯域を強調する
帯域強調フィルタを兼ねるものであることを特徴とする
請求項１０に記載のディジタル音声信号の受信装置。
【請求項１９】前記ディジタル音声信号の送信装置
は、ディジタル音声信号を光学的に読み取り可能な符号
化イメージとして所定の印刷記録媒体上に印刷記録する
ことにより送信するようにした符号化イメージ記録装置
であり、前記ディジタル音声信号の受信装置は、前記印刷記録媒
体上に印刷記録された符号化イメージを光学的に読み取
ってディジタル音声信号を受信する符号化イメージ読取
装置であることを特徴とする請求項１０に記載のディジ
タル音声信号の受信装置。