JPS637046A - 信号帯域最適化装置 - 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】 〔概　要〕 信号利用系に供する被利用信号の帯域領域を信号利用系
に最適な帯域領域となるように被利用信号に振幅変調を
与え、そして帯域領域のシフトを与えられた信号に対し
信号利用系のための最適帯域化処理を施して信号利用系
の利用に供せしめるようにした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は信号帯域最適化装置に係り、更に詳しく言えば
、振幅変調による信号帯域領域のシフトと濾波作用によ
る最適帯域化とを利用した信号帯域最適化装置に関する
。

音声信号の伝送１分析等において、音声信号をそのまま
、伝送路９分析機に与えて伝送等に供しようとする際に
、音声信号の帯域領域及び帯域と伝送路１分析機等の帯
域領域及び帯域とに相違が生じて来ると、伝送１分析等
に不都合が生じ、それら所期の目的を達成する上での障
害になるので、これを改善する必要がある。

〔従来の技術〕

従来の音声信号等の伝送においてその多重化を行なう場
合に各チャネルに割り当てられる帯域幅は３　Ｉ（ｌｌ
ｚとされている。−方、音声信号は０．３〜３　、４　
Ｋ　Ｉｌｚの帯域を有する。このような帯域幅を有する
音声信号を上述多重化方式で要求される規格に合致させ
るために、フィルタ等により単純に周波数帯域を狭める
ことが従来行なわれている。

又、従来の音声合成装置、特にＡＤＰＣＭ、ＰＣＭ方式
においては、高域分析を可能にするためそのサンプリン
グ周波数を高くして分析帯域を広げることが行なわれて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

音声信号の多重化伝送において上述のような帯域カッ１
手段を採ると、とりわけ必要とする高域がカットされた
場合には、受信信号に忠実性が失われてしまう結果にな
るし、データ伝送の場合にε才子の増大となり、データ
伝送上の大きな問題となる。

又、」二連音声合成装置におけるサンプリング周波数の
高周波化はそれだけ取扱いデータ数の増大となり、メモ
リ容量の増大を招く。このようにした場合においても、
その使用する帯域が低域まで延びているにもかかわらず
、その有効利用が図られないままにある。

本発明は斯かる問題点に鑑みて創作されたもので、信号
利用系にとって最適な帯域領域となる帯域領域に被利用
信号の帯域領域をシフトさせ最適帯域化して信号利用系
での信号利用に有益性を裔らし得る信号帯域最適化装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。この図に示す
如く、本発明は予め決められた帯域領域にある被利用信
号を第１の振幅変調器ｌにおいて周波数１１の搬送波で
振幅変調し、その変調出力信号を第２の振幅変調器２に
おいて周波数ｆ２の搬送波で振幅変調した側帯波信号の
帯域領域が信号利用系４に最適な帯域領域となるよう前
記周波数ｒ１、ｆ、を設定して得た前記側帯波信号を、
これに信号利用系のための最適帯域化濾波作用を呈する
濾波器３を通して信号利用系４へ与えるよ・）に構成し
たものである。

〔作　用〕

本発明装置を通して信号利用系４へ与えられる被利用信
号は本発明装置の２つの振幅変調器１゜２によりその帯
域領域を信号利用系に最適な帯域領域へシフトされ、そ
して濾波器３により信号利用系のための最適帯域に濾波
される。

こうして、被利用信号の信号利用系による最適利用化が
図れる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す。この実施例は音声信
号等の伝送において本発明を実施した例である。

この図において、１＋、２＋　はリング変調器で、これ
らは第１図の振幅変調器１，２相当のものである。リン
グ変調器１１，２．は同一構成で、５１．５２はそのリ
ング変調部、６＋、６２ば発振器である。発振器６１．
６２の発振周波数はｆｌ。

ｆ２であるが、これらｆ＋、ｆ２は第１図について説明
したと同様に設定される。３１．３２は帯域フィルタで
、後述する如き濾波特性を有する帯域フィルタで、これ
らは第１図の濾波器相当のものである。７は増幅器であ
る。４は伝送路であり、これは第１図の信号利用系４相
当のものである。

又、出力系４も第１図の信号利用系４相当のものである
。

次に、上述構成の伝送系において本発明がどのように利
用されているかを、その動作を通して説明する。

電気信号に変換されて増幅器７へ入力される音声信号■
は０．３　（ｆｍｉｎ）　〜３．４　（ｆｍａｘ）　　
ＫＨ７の帯域を有する（第３図の■）。その信号■は増
幅器７で増幅された後、リング変調部５１で発振器６、
からの搬送波ｆ、にてリング変調され（第３図の■）、
更に次段のリング変調部５２で発振器６２からの搬送波
ｆ２にてリング変ｆＪｌｉｌ（ｆ夏調）される（第３図
の＠）。第３図の◎の視察からも明らかなように、その
変調信号の下側帯波成分を成すｒ　’　ｍ１ｎ−ｆ’ｍ
ａｙは一１＝述ｆｍｉｎ−ｆｍａｘをｆ、−ｆ２なる周
波数だけ低域ヘシフトされている。このシフＩ・ば上述
のように、ｒ１、ｆ２をそのように設定したことから得
られるものである。こうすることによって、音声信号の
高域成分は伝送路の伝送特性（０〜３．ＩＫＩＩｚ）の
最も好ましい帯域を介して伝送することが可能になる。

これは入力信号が０〜ｆｍａｙ帯域の内のｆｍｉｎ〜ｆ
ｍａｘのみを使用して伝送可能になることを意味し、０
〜ｆｍｉｎ（−ｆ、−ｒ、とする）だけの帯域圧縮とな
る。

そして、この下側帯波成分だけを抽出するよう、リング
変調部５２の変調信号は帯域フィルタ３゜で濾波され、
そして増幅器７を介して伝送路４上・・、（云送される
。

この伝送されて来た信号を受信側で復調する際に、０〜
ｆｍｉｎの成分が２段のリング変調結果化ずる下側帯波
成分に現れるように、受信信号の２段のリングｆｕ　Ｎ
［に用いられるｆ２＋　　ｒ、　　（この順でリング復
調される）が設定されているリング変調器２１，１＋へ
増幅器７で増幅後の受信信号が供給され、リング変調部
５２．５１で復調される（第３図の◎、■）。そして、
リング変調部５１゛からの復調信号は上述ｆｍｉｎ”ｆ
ｍａｘの成分を通過させる帯域フィルタ３２にて濾波さ
れ（第３図の■）、増幅器７にて増幅され再生される。

このような伝送系における伝送信号帯域の圧縮を本発明
に従ってｆ、及びｆ２の予め決められた値への設定によ
り行なうようにすれば、その多重化の際の多重化率を高
めることができる。

第４図は本発明の他の実施例で、これはＦＤＭ形式で伝
送されて来た信号を時分割形式で単一の復調器１０へ与
えることを可能にするための本発明の他の利用形態を示
すものである。この実施例における変調器２（ｈ、２０
２，２０３　　・・・は同一帯域幅、同一偏移幅、変調
速度で変調を行ない得るもので、それぞれの中心周波数
が変調信号ｆｍｊ＋ｆｍ２＋　　’　°ｆｍｎ　　＜ｆ
ｍｌ＜ｆｍ２〈・・・＜ｆｍｎ）（第４図の■参照）を
出力しｉｑるように異なっている。

そして、発振器６１の変調周波数ｆ。をｆ２−ｆｎとし
たとき変調器２０１からの変調信号ｆｍ、が復調器１０
へ出力され、ｆｍ２　ｆｍ、−ｆ。−ｆ、とすることに
より変調器２０２からの変調信号ｆｍ２が変調信号ｆｍ
ｔの復調帯域と同じ帯域ヘシフトされて復調器１０へ出
力される。このような帯域シフト機能はその他の変調信
号ｆｍｉ（ｉ＝＋　　・・・。）に対しても同様である
。

これを−膜化して言えば、ｆｎをｆ２ｕｎ　　（ｆ　ｍ
２ｆｍｌ）とし、そのｆｎを順次に、ｏ、１゜２、・・
・。と切り換えて行くことにより、変調信号ｒｍ＋〜ｒ
ｍｎを単一の復調器１０で復調することができる。

なお、第４図において、１１は低域フィルタ、７は増幅
器、Ｉｌ、’２１．はリング変調器（５１゜５２　：リ
ング変調部、６＋　、６２　　：発振器）、３２は帯域
フィルタである。

第５図及び第６図は本発明の更に他の実施例で、これは
音声信号の分析１合成に本発明を適用したものである。

即ち、第５図に示す音声分析機への入力系においては、
電気信号に変換されて増幅器７に入力される音声信号（
第７図の■）はそこで増幅された後、リング変調器１＋
、Ｌで第２図実施例と同様にしてリング変調されて図示
しない分析機に最適な帯域領域が出力されるようにする
（第７図の■、◎）。そして、低域フィルタ３３にて分
析機のための最適帯域化が行なわれ（第７図の＠）、増
幅器７にて増幅されて分析機による分析に供される。

こうすることによって、音声の高域分析をメモリ容量の
増大なしにサンプリング周波数を高めることなしに可能
にする。これはとりもなおさず、系の低域の有効使用を
可能にしている。

分析機による分析結果は公知の技法に従って第６図のメ
モリ３０に記憶される。その後に、メモＵ　３０のデー
タは音声合成器３２で再生処理され、その再生信号はデ
ィジタル／アナログ変換器３４を介して低減フィルタ３
６へ通されることにより、低減フィルタ３６から分析機
に入力された帯域成分信号が出力される（第７図の０）
。

その出力信号を第２図実施例と同様にして、リング変調
器２１．１＋において周波数ｆ２．ｆ。

によるリング変調を行なってスピーカ等に最適な帯域領
域に出力しようとする信号の帯域をシフトさせる（第７
図の■、■）。

こうして帯域領域シフトを生ぜしめられた信号から出力
信号として有効な信号帯域成分を帯域フィルタ３２を介
して抽出せしめ、抽出された信号を増幅器７にて増幅し
た後スピーカ等へ入力される。

このようにして、上述処理系を経て再現される音声信号
はその高域において優れた処理を施され得ていることと
なり、その音声は聴取者により聞き易い音として聴取さ
れる。

この実施例の応用例として、この実施例装置を電話機の
音声変換器として用い、女性の声を男性の声に変換して
いやがらせ電話の防止に役立てることもできる。又、老
人等、難聴者のための簡易変換器としての利用性もある
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、信号利用系で用い
られる信号の帯域領域を信号利用系の利用能力を向上さ
せ得る帯域領域にシフトさせ、その最適帯域化している
から、信号利用系での信号利用に有益性を璽すことがで
きる。その具体的効果は上述実施例の中で述べたそれぞ
れである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図は第２図実施例説明のための周波数遷移図、第４
図は本発明の他の実施例を示す図、第５図及び第６図は
本発明の更に他の実施例を示す図、 第７図は第５図及び第６図実施例説明のための周波数遷
移図である。 第１図、第２図、第４図、第５図及び第６図において、 １は第１の振幅変調器、 ２は第２の振幅変調器、 ３は濾波器、 ４は信号利用系、 １１、Ｌ　はリング変調器、 ３１．３２は帯域フィルタ、 ３３は低域フィルタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め決められた帯域領域にある被利用信号を信号利用系
   （４）へ与える装置であって、 前記被利用信号を第１の振幅変調器（１）において周波
   数ｆ＿１の搬送波で振幅変調し、 その変調出力信号を第２の振幅変調器（２）において周
   波数ｆ＿２の搬送波で振幅変調した側帯波信号の帯域領
   域が信号利用系（４）に最適な帯域領域となるよう前記
   周波数ｒ＿１、ｆ＿２を設定して得た前記側帯波信号を
   、これに信号利用系（４）のための最適帯域化濾波作用
   を呈する濾波器（３）を通して信号利用系（４）へ与え
   るように構成したことを特徴とする信号帯域最適化装置
   。