(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路を介してフレーム単位で与えられる圧縮符号化された受信圧縮符号化データにエラーが存在するか否かを示すエラー検出情報を入力するための入力ノード、
前記入力ノードからのエラー検出情報のエラー非検出指示に応答して活性化され、前記受信圧縮符号化データに伸張処理を施して伸張符号化データを生成する復号器、
前記エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して書込状態とされ、前記復号器からの伸張符号化データを記録しかつ前記エラー検出情報のエラー検出指示に応答して読出状態とされて該記録した伸張符号化データを出力するメモリ回路、
前記メモリ回路から読出された伸張符号化データと前記復号器から与えられる伸張符号化データとを受け、前記エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して前記復号器からの伸張符号化データを選択して出力しかつ前記エラー検出情報のエラー検出指示に応答して前記メモリ回路から読出された伸張符号化データを選択して出力する再生出力切換スイッチ、および
前記エラー検出情報のエラー検出指示状態からエラー非検出指示状態への変化を検出する変化検出回路を備え、
前記圧縮符号化データはＡＤＰＣＭ符号化データであり、
前記復号器は、高速スケールファクタｙｕと低速スケールファクタｙｌとを用いてＡＤＰＣＭ符号化データの適応逆量子化処理を行うためのスケールファクタｙを生成するための量子化スケールファクタユニット、および
前記変化検出回路からの変化検出指示に応答して、前記低速スケールファクタｙｌと所定のスケーリングファクタ２−ａとを用いて前記高速スケールファクタｙｕを、
ｙｕ＝２−ａ・ｙｌ、ただし、ａは６≦ａ≦１８の自然数
に置換する回路を備える、受信データ伸張装置。
【請求項２】
伝送路を介してフレーム単位で与えられる圧縮符号化された受信圧縮符号化データにエラーが存在するか否かを示すエラー検出情報を入力するための入力ノード、
前記入力ノードからのエラー検出情報のエラー非検出指示に応答して活性化され、受信圧縮符号化データに伸張処理を施して伸張符号化データを生成する復号器、
前記エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して書込状態とされ、復号器からの伸張符号化データを記録しかつエラー検出情報のエラー検出指示に応答して読出状態とされて該記録した伸張符号化データを出力するメモリ回路、
前記メモリ回路から読出された伸張符号化データと復号器から与えられる伸張符号化データとを受け、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して復号器からの伸張符号化データを選択して出力しかつエラー検出情報のエラー検出指示に応答してメモリ回路から読出された伸張符号化データを選択して出力する再生出力切換スイッチ、および
前記エラー検出情報のエラー検出指示からエラー非検出指示への変化に応答して、予め定められた時間活性化され、前記再生出力切換スイッチの出力する伸張符号化データの絶対値を予め定められたクリップ値と比較し、該比較結果が伸張符号化データの絶対値がクリップ値よりも大きいことを示すとき、再生出力切換スイッチの出力するデータが示す符号を振幅値をクリップ値に置換する手段を備える、受信データ伸張装置。
【請求項３】
前記エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して活性化され、前記復号器の出力する伸張符号化データの所定時間内の最大振幅値を検出して各所定時間単位で保持し、かつ前記エラー検出情報のエラー検出指示からエラー非検出指示への変化に応答して該保持した最大振幅値を前記クリップ値として出力する手段をさらに備える、請求項２記載の受信データ伸張装置。
【請求項４】
伝送路を介してフレーム単位で伝達されるＡＤＰＣＭ符号化データについて、フレーム単位で各フレーム内のＡＤＰＣＭ符号化データにエラーが存在するか否かを示すエラー検出情報を入力するための入力ノード、
前記伝送路を介して与えられるＡＤＰＣＭ符号化データを受け、前記エラー検出情報がエラー非検出指示状態のときに活性化され、与えられたＡＤＰＣＭ符号化データに伸張処理を施してＰＣＭ符号化データを生成し、かつ前記エラー検出情報のエラー検出指示状態のときにその伸張動作が停止され、伸張動作による内部状態がエラー検出情報がエラー非検出指示状態からエラー検出指示状態に変化する直前の状態に保持されるＡＤＰＣＭ復号器、
前記エラー検出情報の状態変化時に、前記ＡＤＰＣＭ復号器の出力するＰＣＭ符号の不連続による雑音を抑制するための雑音抑制データを発生するための雑音抑制データ発生器、および
前記ＡＤＰＣＭ復号器および前記雑音抑制データ発生器に結合され、前記エラー検出情報のエラー検出指示に応答して前記雑音抑制データ発生器からの雑音抑制データを選択して出力しかつエラー検出情報のエラー非検出指示状態に応答して前記ＡＤＰＣＭ復号器からのＰＣＭ符号を選択して出力する再生出力切換スイッチを備える、受信データ伸張装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は受信圧縮符号化データを伸長するための装置に関し、特にＡＤＰＣＭ（適応型差分パルス符号変調）符号化データをＰＣＭ符号化データに変換するための装置に関する。より特定的には、ＡＤＰＣＭ音声符号化方式で用いる音声復号器における伝送誤り発生時における雑音を抑圧するための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナル・ハンディホン・システム（ＰＨＳ：第２世代ディジタルコードレス電話システム）およびディジタル欧州コードレス電話システム（ＤＥＣＴ）などに用いられる通信端末機には、伝送データ量を低減するために、音声信号が高能率に圧縮符号化して送信され、受信側で、この符号化された音声データが復号される。
【０００３】
図３６は、従来のＰＨＳ携帯電話の構成を概略的に示す図である。図３６において、携帯電話機は、ＡＤＰＣＭ方式音声符復号器１と、このＡＤＰＣＭ方式音声符復号器１とＡＤＰＣＭ符号の授受を行なう送受信ユニット２を含む。
【０００４】
ＡＤＰＣＭ方式音声符復号器１は、マイクロホンＭＣを介して与えられるアナログ音声信号を受けてＰＣＭ（パルス符号変調）符号に変換するＰＣＭ符号器１ａと、このＰＣＭ復号器１ａからのＰＣＭ符号をＡＤＰＣＭ（適応型差分パルス符号変調）符号に圧縮して送受信ユニット２へ伝達するＡＤＰＣＭ符号器１ｂと、送受信ユニット２から与えられるＡＤＰＣＭ符号に伸長処理を施してＰＣＭ符号を生成するＡＤＰＣＭ復号器１ｃと、このＡＤＰＣＭ復号器１ｃから与えられるＰＣＭ符号をアナログ音声信号に変換してスピーカＳＰに与えるＰＣＭ復号器１ｄを含む。
【０００５】
この送受信ユニット２は、ＡＤＰＣＭ符号化データ（以下、単にＡＤＰＣＭ符号と称す）の送受信時、パケットの形態で送受する。また送受信ユニット２は、送信パケットおよび受信パケットを時分割的に送受するとともに、送信時においては、この送信パケットを所定の周波数の搬送波で変調して送信する。受信時においては、この送受信ユニット２は、受信したパケット２から搬送波を除去し、ＡＤＰＣＭ符号のパケットを生成する。
【０００６】
図３７は、この通信時に用いられるパケットの形態を概略的に示す図である。図３７において、送信／受信パケット５０は、所定のビットパターンを有し、パケットの始まりを示すフレーム同期パターンを格納するフレーム同期領域１６ａと、通信データ（送信データまたは受信データ）を格納する通信データ領域１６ｂと、この通信データの誤りを検出するための誤り検出符号を格納するエラー検出ビット領域１６ｃを含む。
【０００７】
このパケットへの変換は図３６に示す送受信ユニット２において実行される。送信時においては、誤り検出符号は、通信データ領域１６ｂに含まれる通信データに所定の処理（たとえば生成行列を通す処理）により生成される。このフレーム５０には、５ｍｓ〜１０ｍｓ程度の時間幅に含まれるデータが含まれ、このフレームを単位としての送信／受信の時分割多重化が実行される。
【０００８】
またこれら無線方式の通信においては、フェージング現象などにより、受信データの誤りが発生する確率は、有線通信路を用いる通信システムのそれよりも高く、また、ＡＤＰＣＭ符号化処理などのような高能率符号化技術を用いて伝送データが圧縮されるため、受信側でのデータの誤りの影響が大きくなるため、このようなデータの誤りに起因する雑音を抑える機能が重要となる。
【０００９】
このようなデータの誤りを抑制するために、図３８に示すように、受信側においては、誤り検出回路６０が設けられる。この誤り検出訂正回路６０は、受信パケットに含まれる通信データおよび誤り検出符号を用いて検査行列にしたがって、この通信データにエラーが存在するか否かを検出する。この検出されたエラーが訂正可能な場合には、エラーを訂正してＡＤＰＣＭ符号を生成して図２０に示すＡＤＰＣＭ復号器１３へ与える。この誤り検出符号としては、ＣＲＣ（巡回冗長検査）ビットが用いられ、また、通常このような誤り検出符号を用いて、検出されたエラーを訂正することができない。したがって、この誤り検出回路６０において、エラーの存在が検出された場合には、この誤り検出回路６０は、エラー検出情報を、エラー検出指示状態に設定する。このエラー検出情報のエラー検出指示状態に従って、フレーム補間処理などによるエラーコンシールメント処理が実行される。
【００１０】
図３９は、従来の携帯端末機における伝送誤り発生時における雑音抑圧を行なう部分の構成を概略的に示す図である。図３９において、雑音抑圧部は、データ入力ノード１０１ａを介して与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１をフレーム単位で記憶するためのフレームバッファ１ｃａと、入力ノード１０２ａを介して与えられるエラー検出情報１０２に従ってこのフレームバッファ１ｃａから読出されたＡＤＰＣＭ符号１０３と入力ノード１０１ａから与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１の一方を選択して復号すべきＡＤＰＣＭ符号１０４としてＡＤＰＣＭ復号器１ｃへ与える復号器入力切換スイッチ１ｃｂを含む。このＡＤＰＣＭ復号器１ｃにより伸長されて生成されたＡＤＰＣＭ符号１０５は、出力ノード１０５ａを介して図３６に示すＰＣＭ復号器１ｄへ与えられる。
【００１１】
フレームバッファ１ｃａは、このエラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、入力ノード１０１ａから与えられる受信ＡＤＰＣＭ符号をフレーム単位で格納する。このフレームバッファ１ｃａは、またエラー検出情報１０２が、エラー検出状態に設定されたときには書込が禁止され、読出状態に設定され、その格納されたＡＤＰＣＭ符号を順次出力する。復号器入力切換スイッチ１ｃｂは、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態を示すときには、入力ノード１０１ａから与えられる受信ＡＤＰＣＭ符号１０１を選択してＡＤＰＣＭ復号器１ｃへ与える。一方、エラー検出情報１０２が、エラー検出状態に設定されているときには、この復号器入力切換スイッチ１ｃｂは、フレームバッファ１ｃａから読出されたＡＤＰＣＭ符号１０３を選択してＡＤＰＣＭ復号器１ｃへ与える。
【００１２】
図４０は、この図３９に示す雑音抑圧部の動作シーケンスを示す図である。以下、この図４０を参照して図３９に示す雑音抑圧部の動作について説明する。
【００１３】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のとき、フレームバッファ１ｃａは、書込状態に設定され、この入力ノード１０１ａを介して与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１は、フレームｎ−３，ｎ−２およびｎ−１をそれぞれ単位として順次格納する。
【００１４】
復号器入力切換スイッチ１ｃｂは、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、受信ＡＤＰＣＭ符号１０１を選択してＡＤＰＣＭ復号器１ｃへ与えている。したがって、ＡＤＰＣＭ復号器１ｃは、このフレームｎ−３，ｎ−２，ｎ−１に含まれるＡＤＰＣＭ符号を順次復号してＰＣＭ符号１０５を生成する。
【００１５】
入力ノード１０１ａに次のフレームｎのＡＤＰＣＭ符号が与えられるとき、このフレームｎに受信データエラーが存在するときには、エラー検出情報１０２が、エラー検出状態に設定される。この状態においては、フレームバッファ１ｃａは、書込が禁止され、読出状態に設定され、また復号器入力切換スイッチ１ｃｂは、フレームバッファ１ｃａからのＡＤＰＣＭ符号１０３を選択する状態に設定される。フレームバッファ１ｃａにおいては、エラーが検出されたフレームｎの前のフレームｎ−１のＡＤＰＣＭ符号が記憶されており、このフレームｎ−１のＡＤＰＣＭ符号が順次読出されてＡＤＰＣＭ復号器１ｃへ与えられる。したがって、フレームｎにエラーが検出されたときには、その直前のフレームｎ−１のＡＤＰＣＭ符号に従ってＰＣＭ符号１０５が生成される。
【００１６】
この次のフレームｎ＋１においてはエラーが存在しない場合には、エラー検出情報１０２は、エラー非検出状態に設定される。この状態においては、フレームバッファ１ｃａが再び書込状態に設定され、新たに与えられるフレームｎ＋１のＡＤＰＣＭ符号１０１を順次格納する。このときまた、復号器入力切換スイッチ１ｃｂは、入力ノード１０１ａから与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１を選択する。ＡＤＰＣＭ復号器１ｃは、このフレームｎ＋１に含まれるＡＤＰＣＭ符号を順次伸長処理してＰＣＭ符号１０５を生成する。
【００１７】
図４０に示すように、エラーが発生したフレームは、その前の正常なフレームで置換えられる。フレーム長が、５ｍｓ〜１０ｍｓ程度の場合、連続した２フレーム間における音声信号波形は近似した波形となる確率が高いため、伝送誤りが発生した場合、このエラーが発生したフレームをその前のフレームのＡＤＰＣＭ符号化データ（以下、ＡＤＰＣＭ符号と単に称す）へ置換して復号することにより、雑音発生を抑圧している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の伝送誤り時における雑音を抑圧する方式では、１フレームのＡＤＰＣＭ符号を格納する記憶容量を有するフレームバッファを必要とする。このため、装置構成要素数が多くなり、回路規模および消費電力が大きくなるという問題が生じる。特に、このような大記憶容量のフレームバッファを用いる場合、小型かつ低消費電力化が要求される移動体通信端末機用途に対する大きな障害となる。
【００１９】
また、ＡＤＰＣＭ符号は以下に説明するように、差分信号を符号化したものであり、エラー発生時に前のフレームのＡＤＰＣＭ符号での置換を行なった場合以下に示すような問題が生じる。
【００２０】
図４１は、送信すべきＡＤＰＣＭ符号を生成するＡＤＰＣＭ符号器の構成を概略的に示す図である。図４１において、ＡＤＰＣＭ符号器１ｂは、ＰＣＭ符号器からノード１２０ａを介して与えられるＰＣＭ符号１２０と予測信号１２２との差分を求めて差分信号１２３を生成する減算器２３と、この差分信号１２３に対し適応量子化処理を行なってＡＤＰＣＭ符号１２１を生成して伝送路１２１ａに伝達する適応量子化器２０と、この適応量子化器２０からのＡＤＰＣＭ符号１２１に適応逆量子化処理を施して量子化差分信号１２４を生成する適応逆量子化器２２と、予測信号１２２と量子化差分信号１２４とを加算して再生信号１２５を生成する加算器２４と、量子化差分信号１２４と再生信号１２５とを受け、適応予測を行なって予測信号１２２を生成する適応予測器２１とを含む。
【００２１】
すなわち、ＡＤＰＣＭ符号は、適応予測に基づいて生成された予測信号とＰＣＭ符号との差分信号を適応量子化したものであり、この適応的な処理を行なうために、その内部状態（後に説明する係数）は、適応的に変更される。
【００２２】
図４２は、図３９に示すＡＤＰＣＭ復号器１ｃの構成を概略的に示す図である。図４２において、ＡＤＰＣＭ復号器１ｃは、入力ノード１０１ａを介して与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１に適応逆量子化処理を施して量子化差分信号１２７を生成する適応逆量子化器２５と、量子化差分信号１２７と予測信号１２６とを加算してＰＣＭ符号１０５を生成してノード１０５ａへ伝達する加算器２７と、加算器２７からのＰＣＭ符号１０５と適応逆量子化器２５からの量子化差分信号１２７に従って適応予測を行なって予測信号１２６を生成して加算器２７へ与える適応予測器２６を含む。このＡＤＰＣＭ復号器１ｃにおいても、ＰＣＭ符号１０５と量子化差分信号１２７とに基づいて適応予測を行なって予測信号１２６が生成される。
【００２３】
この図４１および図４２に見られるように、ＡＤＰＣＭ符号器１ｂの内部フィードバックループ、すなわち適応逆量子化器２２、加算器２４および適応予測器２１で構成されるフィードバックループの構成は、ＡＤＰＣＭ復号器１ｃの内部構成と同じである。送信側および受信側においてＡＤＰＣＭ符号器とＡＤＰＣＭ復号器は、それぞれの適応逆量子化器および適応予測器の内部状態（適応予測のための係数）が完全に一致して動作する。したがって、送信側ＡＤＰＣＭ符号器における適応逆量子化器２２および適応予測器２１の内部状態は、受信側のＡＤＰＣＭ復号器１ｃに含まれる適応逆量子化器２５および適応予測器２６の内部状態と同じとなる。これにより、ＡＤＰＣＭ復号器に入力されるＰＣＭ符号１２０とＡＤＰＣＭ復号器１ｃからの出力されるＰＣＭ符号１０５が同じとなり、正確な音声信号の再生が可能となる。
【００２４】
したがって、伝送誤りが発生したときに、エラーが発生したフレームのデータ（ＡＤＰＣＭ符号）を正常な前フレームのデータで置換して復号を行なった場合、以下の問題が生じる。
【００２５】
すなわち、図４３に示すように、エラーが発生した場合、時刻ｔ１およびｔ２においてそれぞれ再生出力切換スイッチの接続経路が切換えられる。したがって、この時刻ｔ１およびｔ２においてデータの連続性がなくなり、この再生出力切換スイッチ１ｃｂの切換直後にデータエラーが発生したことと等しくなる。すなわち、図４３に示すように、エラー非検出状態からエラー検出状態への移行時においては、復号されるＡＤＰＣＭ符号は、フレームｎ−１の最終ＡＤＰＣＭ符号♯Ｎから、フレームｎ−１の先頭ＡＤＰＣＭ符号♯１に変化する。また、エラー検出状態からエラー非検出状態への移行時においては、フレームｎ−１の最終ＡＤＰＣＭ符号♯Ｎが復号された後、新たなフレームｎ＋１の先頭ＡＤＰＣＭ符号♯１が復号される。
【００２６】
フレーム長が５ｍｓ〜１０ｍｓ程度の場合、これらの連続した２フレーム間における音声信号波形は近似波形である確率が高いため、ＡＤＰＣＭ復号器の内部パラメータもこれらの連続した２フレーム間においては近似した値をとることおよびＡＤＰＣＭ符号の各符号がとり得る確率分布には偏りがあり、このため雑音発生確率が高い差分値の大きい符号（予測信号との誤差の大きい符号）が不連続点で連結される可能性が低いことなどから、このデータの不連続の影響を低く抑えることは可能である。
【００２７】
しかしながら、エラー検出のフレームが１回発生した場合、再生出力切換スイッチ１ｃｂの切換は時刻ｔ１および時刻ｔ２と２回行なわれるため、そのデータの不連続点も２箇所発生し、データエラーが２回発生したのと等しくなる。さらにこのエラー検出情報が２フレーム以上連続してエラー検出状態を示す場合には、１フレームの記憶容量を有するフレームバッファ１ｃａを繰返して使用した場合、フレーム変更時においては、このフレームバッファ１ｃａに格納された、エラー発生の直前のフレームの先頭ＡＤＰＣＭ符号と最終ＡＤＰＣＭ符号が連続的に復号されるため、隣接するフレーム間で発生するデータの不連続点が、このエラー検出情報がエラー検出状態に設定されるフレームの数に比例して増加し、雑音抑圧の効果が低減する。
【００２８】
このデータ不連続点の増加を防止するためには、フレームバッファの記憶容量を、このエラー検出状態にあるフレームの連続数に対応するサイズにまで大きくする必要があり、装置規模の小型化に対する大きな障害となるという問題が生じる。
【００２９】
それゆえ、この発明の目的は、装置規模を増加させることなく低消費電力化が可能でありかつ受信データエラー発生時に生じる雑音を効果的に抑圧することのできる受信データ伸長装置を提供することである。
【００３０】
この発明の他の目的は、ＡＤＰＣＭ符復号器を用いる携帯端末機における伝送エラー発生時の雑音を効果的に抑圧することのできる受信データ伸長装置を提供することである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る受信データ伸長装置は、伝送路を介してフレーム単位で与えられる圧縮符号化された受信圧縮符号化データにエラーが存在するか否かを示すエラー検出情報を入力するための入力ノードと、この入力ノードからのエラー検出情報のエラー非検出指示に応答して活性化され、受信圧縮符号化データに伸長処理を施して伸長符号化データを生成するための復号器と、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して書込状態とされ、復号器からの伸長符号化データを記憶しかつエラー検出情報のエラー検出指示に応答して読出状態とされて該記憶した伸長符号化データを出力するメモリ回路と、このメモリ回路から読出された伸長符号化データおよび復号器からの伸長符号化データを受け、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して、この復号器からの伸長符号化データを選択して出力しかつエラー検出情報のエラー検出指示に応答してメモリ回路から読出された伸長符号化データを選択して出力する再生出力切換スイッチとを備える。
【００３２】
請求項１に係る受信データ伸長装置は、エラー検出情報のエラー検出指示状態からエラー非検出状態への変化を検出する変化検出回路をさらに備える。圧縮符号化データは、ＡＤＰＣＭ符号化データであり、復号器は、高速スケールファクタｙｕと低速スケールファクタｙｌとを用いてこのＡＤＰＣＭ符号化データの適応逆量子化処理を行なうためのスケールファクタｙを生成する量子化スケールファクタユニットと、変化検出回路からの変化検出指示に応答して、高速スケールファクタｙｕを低速スケールファクタｙｌとスケーリングファクタ２-aとを用いてｙｕ＝２-a・ｙｌに置換する回路とを備える。ここで、ａは、６≦ａ≦１８の関係を満たす自然数である。
【００３５】
請求項２に係る受信データ伸長装置は、伝送路を介してフレーム単位で与えられる圧縮符号化された受信圧縮符号化データにエラーが存在するか否かを示すエラー検出情報を入力するための入力ノードと、この入力ノードからのエラー検出情報のエラー非検出指示に応答して活性化され、受信圧縮符号化データに伸長処理を施して伸長符号化データを生成するための復号器と、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して書込状態とされ、復号器からの伸長符号化データを記憶しかつエラー検出情報のエラー検出指示に応答して読出状態とされて該記憶した伸長符号化データを出力するメモリ回路と、このメモリ回路から読出された伸長符号化データおよび復号器からの伸長符号化データを受け、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して、この復号器からの伸長符号化データを選択して出力しかつエラー検出情報のエラー検出指示に応答してメモリ回路から読出された伸長符号化データを選択して出力する再生出力切換スイッチとを備える。
請求項２に係る受信データ伸長装置は、さらに、エラー検出情報のエラー検出指示からエラー非検出指示への変化に応答して予め定められた時間活性化され、再生出力切換スイッチの出力するデータの値を予め設定されたクリップ値と比較し、この比較結果が再生出力切換スイッチから出力するデータの値がクリップ値よりも大きいことを示すとき、再生出力切換スイッチの出力するデータが示す符号の振幅値をクリップ値に置換する置換手段をさらに備える。
【００３６】
請求項３に係る受信データ伸長装置は、請求項２の装置が、さらに、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答して活性化され、復号器の出力するデータの所定時間内の最大振幅値を検出して保持し、エラー検出情報のエラー検出からエラー非検出への変化に応答して該保持した最大振幅値をクリップ値として出力する手段を備える。
【００３８】
請求項４に係る受信データ伸長装置は、伝送路を介してフレーム単位で伝達されるＡＤＰＣＭ符号化データについて、フレーム単位で各フレーム内のＡＤＰＣＭ符号化データにエラーが存在するか否かを示すエラー検出情報を入力するノードと、このエラー検出情報のエラー非検出に応答して活性化され、伝送路を介して与えられるＡＤＰＣＭ符号に伸長処理を施してＡＤＰＣＭ符号化データを生成するＡＤＰＣＭ復号器と、入力ノードからのエラー検出情報の状態変化時、このＡＤＰＣＭ復号器の出力データの再生時に生じる雑音を抑圧するための雑音抑圧データを発生するための雑音抑圧データ発生器と、エラー検出情報のエラー非検出指示に応答してＡＤＰＣＭ復号器の出力するデータを選択し、かつこのエラー検出情報のエラー検出指示に従って、雑音抑圧データ発生器からの雑音抑圧データを選択して出力する再生出力切換スイッチを含む。ＡＤＰＣＭ復号器は、エラー検出情報のエラー検出指示状態のときにその伸張動作が停止され、伸張動作による内部状態がエラー検出情報がエラー非検出指示状態からエラー検出指示状態への変化直前の状態に保持される。
【００３９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。図１において、受信データ伸長部は、伝送路に結合される入力ノード１０１ａを介して与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１を受け、入力ノード１０２ａを介して与えられるエラー検出情報のエラー非検出状態時に活性化され、この受けたＡＤＰＣＭ符号１０１をＰＣＭ符号１０５へ伸長するＡＤＰＣＭ復号器３と、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態時に書込状態に設定され、このＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を格納するメモリ回路４と、エラー検出情報１０２に従って、ＡＤＰＣＭ復号器３から出力されるＰＣＭ符号１０５とメモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６の一方を選択して次段のＰＣＭ復号器（図３６参照）へ与えられるＰＣＭ符号１０７を生成する再生出力切換スイッチ５を含む。
【００４０】
ＡＤＰＣＭ復号器３は、このエラー検出情報１０２が、フレーム内に受信データエラーが発生していないことを示している場合には非活性状態とされ、復号動作を停止する。メモリ回路４は、このエラー検出情報１０２が、エラー検出状態に設定されたときには、データの書込が停止され、読出状態に設定され、エラー検出直前に格納されたＰＣＭ符号化データを読出す。再生出力切換スイッチ５は、このエラー検出情報１０２が入力ノード１０１ａを介して与えられるＡＤＰＣＭ符号列に受信データエラーが発生していないことを示しているときにはＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択してＰＣＭ符号１０７として出力し、一方、エラー検出情報１０２が、受信データエラー発生を示しているときにはメモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６を選択してＰＣＭ符号１０７を生成する。次に、この図１に示す受信データ伸長部の動作を、図２に示す動作シーケンス図を参照して説明する。なお、図２の信号波形にはトーン信号を一例として示す。
【００４１】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、ＡＤＰＣＭ復号器３は活性化され、復号動作（伸長処理）を実行し、ＡＤＰＣＭ符号１０１からＰＣＭ符号１０５を生成する。したがってこの間、フレームｎ−２およびｎ−１に含まれるＡＤＰＣＭ符号に従ってＰＣＭ符号１０５が生成される。再生出力切換スイッチ５は、エラー非検出状態においては、このＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択して出力している。したがって、このエラー非検出状態においては、ＰＣＭ符号１０７は連続的に変化しており、なだらかな再生波形が得られる。このエラー非検出状態においては、メモリ回路４は、ＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を格納する。このメモリ回路４は、１つのＰＣＭ符号化データを格納するだけであり、順次その記憶内容が書込動作により更新される。
【００４２】
フレームｎ−１からフレームｎへの移行時の時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー検出状態に設定され、このフレームｎ内において受信データエラーが発生したことを示す。この状態においては、ＡＤＰＣＭ復号器３は非活性状態とされ、復号動作が停止される。メモリ回路４は、書込状態から読出状態に切換えられ、その格納したフレームｎ−１の最終ＰＣＭ符号を出力する。再生出力切換スイッチ５は、このメモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６を選択して出力する。メモリ回路４には、後に詳細に説明するが、１つのＰＣＭ符号のデータが格納されているだけである。したがってこのエラー検出期間においては、フレームｎ−１の最終ＰＣＭ符号が持続的に出力される。したがって、このエラー非検出からエラー検出状態への移行時において、ＡＤＰＣＭ符号１０１の不連続の影響は何ら生じず、雑音も発生しない。
【００４３】
この受信データエラーが発生しているフレームｎの区間においては、音声信号再生中にこのメモリ回路４から持続的に出力されるＰＣＭ符号により、ミュートが挿入されることになる（再生信号はＤＣ信号である）。しかしながら、フレームの時間幅は５ｍｓ〜１０ｍｓであり、このような短期間（５ｍｓ〜１０ｍｓ）のミュートの挿入は、若干の再生音声における断続感が感知される程度であり、聴感品質の劣化は極めて小さい。
【００４４】
このエラーフレーム期間が経過すると、エラー検出情報１０２は、時刻ｔ２において、エラー非検出状態へ設定される。このエラー検出情報１０２のエラー非検出状態に従ってＡＤＰＣＭ復号器３が再び活性化され、次のフレームｎ＋１に含まれるＡＤＰＣＭ符号１０１の復号動作を行なう。メモリ回路４は、このエラー検出情報１０２のエラー非検出状態に従って再び書込状態に設定され、ＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を書込む。再生出力切換スイッチ５は、再びＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択する。これにより、時刻ｔ２以降のエラー非検出状態においては、順次与えられるフレームｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、…のＡＤＰＣＭ符号１０１に従ってＰＣＭ符号１０７が生成され、音声信号が再生される。
【００４５】
この時刻ｔ２以前においては、ＡＤＰＣＭ復号器３は、復号処理を停止しており、その内部変数（内部状態）も、受信データエラーが発生する直前のフレームｎ−１の最後の処理時に更新された値をそのまま保持している。フレーム長が５ｍｓ〜１０ｍｓ程度の場合、連続した２フレームにおける音声信号波形は近似波形である確率が高い。したがって、ＡＤＰＣＭ復号器３に保持された内部変数の値を用いて復号処理を再開しても、従来と同等程度にＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する雑音発生確率を低く抑えることができる。
【００４６】
図３は、図１に示すメモリ回路４の動作シーケンスを示す図である。以下、図３を参照して、このメモリ回路４の動作について説明する。
【００４７】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態に設定されているときには、メモリ回路４は書込状態にあり、ＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を格納する。このメモリ回路４は、このＰＣＭ符号の書込毎に、その記憶内容が更新される。したがって、常にこのメモリ回路４においては１つのＰＣＭ符号が格納される。時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に設定されると、このメモリ回路４は、フレームｎ−１の最後のＰＣＭ符号♯Ｎを格納している。エラー検出情報１０２がエラー検出状態にある間、メモリ回路４は読出状態に設定され、その記憶したフレームｎ−１のＰＣＭ符号♯Ｎを連続的に読出す。したがって、このエラーが発生しているフレームの区間、メモリ回路４に格納されるＰＣＭ符号化データの値はこのフレームｎ−１の最終ＰＣＭ符号♯Ｎの値に固定され、したがってメモリ回路４から読出されるＰＣＭ符号１０６系列は、ＤＣのＰＣＭ符号列となる。この時刻ｔ１において、ＰＣＭ符号は連続しており、ＡＤＰＣＭ符号１０１の不連続の影響は生じない。
【００４８】
時刻ｔ２において、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態に設定されると、メモリ回路４は再び書込状態に設定され、活性化されたＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を格納する。この時刻ｔ２以降においては、次のフレームｎ＋１の先頭ＰＣＭ符号♯１以降のＰＣＭ符号がメモリ回路４に順次格納される。この時刻ｔ２以前のエラー検出状態の間、ＡＤＰＣＭ復号器３の内部状態は、フレームｎ−１の最終ＰＣＭ符号♯Ｎ生成時の内部状態に保持されている。フレーム非検出状態においてＡＤＰＣＭ符号の各符号がとり得る確率分布には偏りがあり、小さな差分値である確率が高い。また、フレーム長が５ｍｓ−１０ｍｓ程度の場合、連続したフレーム間における音声波形は近似波形である確率も高い。したがって、このフレームｎ＋１の先頭ＡＤＰＣＭ符号♯１を、フレームｎ−１の最終ＡＤＰＣＭ符号♯Ｎの復号時の内部状態（内部変数）に従って復号処理をしても、不連続点における差分値誤差が小さい値を取る確率が高く、発生する不連続の影響を小さくすることができ、不連続点以降での復号処理において雑音発生確率を低く抑えることができる。
【００４９】
メモリ回路４としては、１つのＰＣＭ符号化データを格納する記憶容量を有しかつエラー検出情報に従って書込状態／読出状態に選択的に設定される構成であれば任意の構成を用いることができ、たとえば図４に示すような構成も利用することができる。
【００５０】
図４は、図１に示すメモリ回路４の構成の一例を示す図である。図４において、メモリ回路４は、ＰＣＭ符号データを格納するためのレジスタ回路４ａと、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態時活性化され、ＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５をレジスタ回路４ａへ書込む書込ゲート４ｂと、エラー検出情報１０２のエラー検出状態時活性化され、このレジスタ回路４ａに格納されたＰＣＭ符号データを読出してＰＣＭ符号１０６を生成する読出ゲート４ｃを含む。レジスタ回路４ａは、１つのＰＣＭ符号データを格納する容量を備える。
【００５１】
この図４に示す構成を用いることにより、メモリ回路４を、容易に形成することができる。また、このメモリ回路４は、１つのＰＣＭ符号データを格納する記憶容量が要求されるだけであり、その占有面積は十分小さくすることができる。
【００５２】
以上のように、この発明の実施の形態１に従えば、エラー非検出時においては、ＡＤＰＣＭ復号器からのＰＣＭ符号に従ってＰＣＭ復号動作を行ない、エラー検出時においては、このエラー検出直前に生成されたＰＣＭ符号を用いてＰＣＭ復号処理を行ない、このエラー検出期間の間ＡＤＰＣＭ復号器を非活性状態としているため、エラー非検出状態からエラー検出状態への移行時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続の影響が生じることはなく、雑音が発生しない。また、エラー検出状態からエラー非検出状態移行時においては、ＡＤＰＣＭ符号の影響は生じるものの、連続する２フレームの音声信号波形は近似波形である確率が高く、従来例と同等にこのＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する雑音発生確率を低く抑えることができる。また、１つのＰＣＭ符号をメモリ回路は格納するだけであり、装置規模、および消費電流を低減できる。
【００５３】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。図５において、受信データ伸長部は、ノード１０２ａを介して与えられるエラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態に変化する時点を検出するエラー変化点検出器６と、このエラー変化点検出器６からの変化点検出指示に応答して所定の内部変数を置換し、この内部変数に従って伝送路に結合される入力ノード１０１ａからのＡＤＰＣＭ符号１０１の伸長処理を施してＰＣＭ符号１０５を生成するＡＤＰＣＭ復号器３と、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態のときＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を格納するメモリ回路４と、エラー検出情報１０２に従って、ＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５とメモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６の一方を選択的に通過させてＰＣＭ符号１０７として出力する再生出力切換スイッチ５を含む。
【００５４】
ＡＤＰＣＭ復号器３は、その内部構成は後に詳細に説明するが、先に図４２を参照して説明したように、このＡＤＰＣＭ符号に対し適応逆量子化処理を実行する。この適応逆量子化処理においては、各ＡＤＰＣＭ符号に対して、量子化スケールファクタｙ（ｋ）が用いられ、この適応的に求められた量子化スケールファクタｙ（ｋ）に従ってＡＤＰＣＭ符号から量子化差分信号が生成される。この量子化スケールファクタｙ（ｋ）は、高速スケールファクタｙｕ（ｋ）と低速スケールファクタｙｌ（ｋ）を含む。高速スケールファクタｙｕ（ｋ）は、差分信号が大きな変動を示すような信号（たとえば音声）に対応し、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、差分信号が小さな変動を示すようなたとえば音声周波数帯域データ信号およびトーン信号などの信号に対応する。低速スケールファクタｙｌ（ｋ）は、変化速度が小さく、連続した２フレーム期間においてはほぼその値は一定であるとみなすことができる。このエラー検出状態からエラー非検出状態への移行時に、このＡＤＰＣＭ復号器３において、この低速スケールファクタｙｌ（ｋ）のスケーリングにより求めた高速スケールファクタｙｕ（ｋ）によりエラー検出前の高速スケールファクタ値を置換する。次に、この図５に示す装置の動作を図６に示す動作シーケンス図を参照して説明する。
時刻ｔ１前のエラー非検出状態においては、ＡＤＰＣＭ復号器３は、活性状態にあり、受信したＡＤＰＣＭ符号１０１に伸長処理を施してＰＣＭ符号１０５を生成する。メモリ回路４は、このＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を格納する。エラー検出情報１０２がエラー検出状態となると、ＡＤＰＣＭ復号器３は復号動作を停止し、その内部状態は、エラー検出直前のフレームｎ−１の最終ＡＤＰＣＭ符号の伸長処理時の状態に維持される。メモリ回路４は、書込状態から読出状態に変換され、受信データエラーが発生したフレームｎの区間（時刻ｔ１から時刻ｔ２の区間）においては、メモリ回路４から読出されたエラー検出直前のフレームｎ−１の最終ＰＣＭ符号１０６が読出されて、再生出力切換スイッチ５へ与えられる。これらの動作は、先の実施の形態１の動作と同じである。
【００５５】
エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化すると、エラー変化点検出器６がエラー変化点検出指示をＡＤＰＣＭ復号器３へ与える。ＡＤＰＣＭ復号器３においては、このエラー変化点検出器６からのエラー変化点検出指示に応答して、その内部に保持された低速スケールファクタｙｌ（ｋ）をスケーリングした値（２−ａ・ｙｌ（ｋ））でそれまでに保持していた高速スケールファクタｙｕ（ｋ）を置換する。この置換した高速スケールファクタおよび低速スケールファクタを用いてスケーリングファクタｙ（ｋ）が生成され、時刻ｔ２の後に与えられた正常フレームｎ＋１のＡＤＰＣＭ符号１０１の復号処理がＡＤＰＣＭ復号器３において実行される。
【００５６】
以降は、この与えられるＡＤＰＣＭ符号に従ってその内部変数が変化し、順次復号処理が実行される。復号再開時に、この高速スケールファクタｙｕ（ｋ）をスケーリングされた低速スケールファクタｙｌ（ｋ）で置換することによる効果について以下に説明する。
【００５７】
図７は、図５に示すＡＤＰＣＭ復号器３の構成をより詳細に示す図である。図７において、ＡＤＰＣＭ復号器３は、ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））と量子化スケールファクタｙ（ｋ）とから量子化差分信号ｄｑ（ｋ）を生成する適応逆量子化器３ａと、量子化差分信号ｄｑ（ｋ）と予測信号ｓｅ（ｋ）とから再生信号ｓｒ（ｋ）を生成してＰＣＭ符号１０５として出力する再生信号算出器３ｂと、量子化差分信号ｄｑ（ｋ）と再生信号ｓｒ（ｋ）とから予測信号ｓｅ（ｋ）を生成する適応予測器３ｃを含む。信号は、すべてサンプリングされたディジタル信号であり、各信号に付された括弧内の文字ｋは、サンプリング時刻を示す。
【００５８】
ＡＤＰＣＭ復号器３は、さらに、ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））と適応速度制御変数ａｌ（ｋ）とに従って量子化スケールファクタｙ（ｋ）を生成する量子化スケールファクタ適応部３ｄと、量子化スケールファクタｙ（ｋ）とＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））と適応予測器３ｃからの適応係数ａ２（ｋ）と量子化差分信号ｄｑ（ｋ）に従って速度変数ｔｒ（ｋ）およびｔｄ（ｋ）を生成して適応予測器３ｃおよび適応速度制御部３ｅへ与えるトーンおよび変化点検出器３ｇを含む。次に、各部の動作について説明する。
【００５９】
適応逆量子化器３ａは、量子化スケールファクタ適応部３ｄから与えられる量子化スケールファクタｙ（ｋ）を用いて入力ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））を量子化差分信号ｄｑ（ｋ）に変換する。この入力信号Ｉ（ｋ）は、送信側において差分信号（予測信号ｓｅ（ｋ）と量子化ＰＣＭ信号ｓｉ（ｋ）の差分信号）を量子化した後符号化されて伝送されたものである。適応量子化器においては、この差分信号が２を底とする対数に変換され、次いでスケールファクタｙ（ｋ）で正規化される。すなわち、
ｌｏｇ２  （ｄ（ｋ））−ｙ（ｂ）
の式に従って正規化された値が次いで量子化され、この量子化値を符号化することにより、ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））が得られる。
【００６０】
適応逆量子化器３ａは、この適応量子化器の適応量子化処理と逆の処理を行なう。すなわち、量子化スケールファクタ適応部３ａから与えられた量子化スケールファクタｙ（ｋ）により入力信号Ｉ（ｋ）をスケーリングし、このスケーリングされた値を対数から真数に変換することにより量子化差分信号ｄｑ（ｋ）が求められる。
【００６１】
量子化スケールファクタ適応部３ｄは、ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））と適応速度制御変数ａｌ（ｋ）に従ってスケールファクタｙ（ｋ）を生成する。この量子化スケールファクタ適応部３ｄは、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）および低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）を適応的に求める。高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）は、たとえば音声のような差分信号が大きな変動を示すような信号に対応する。低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、トーン信号および音声周波数帯域データのような、差分信号が小さな変動を示す信号に対応する。高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）および低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、それぞれ次式で与えられる。
【００６２】
ｙｕ（ｋ）＝（１−２−５）・ｙ（ｋ）＋２−５・Ｗ［Ｉ（ｋ）］
ｙｌ（ｋ）＝（１−２−６）・ｙｌ（ｋ−１）＋２−６・ｙｕ（ｋ）
但し、ｙｕ（ｋ）は１．０６≦ｙｕ（ｋ）≦１０．００の範囲に制限される。
【００６３】
Ｗ［Ｉ（ｋ）］は、入力Ｉ（ｋ）に従って予め定められた値をとる離散的な値をとる関数である。係数（１−２−５）のような係数を用いることにより、適応化の過程において過去の影響が有限とされ、伝送誤りが生じた場合においても符号器と復号器の内部状態は両者が一致するように収束する。これらの係数はリンケージ（リーク）係数と呼ばれる。スケールファクタｙ（ｋ）は、この高速スケールファクタｙｕ（ｋ）と低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）とを次式に従って適応速度制御変数ａｌ（ｋ）を用いて合成することにより求められる。
ｙ（ｋ）＝ａｌ（ｋ）・ｙｕ（ｋ−１）＋［１−ａｌ（ｋ）］・ｙｌ（ｋ−１）
ここで、０≦ａｌ（ｋ）≦１である。
【００６４】
量子化スケールファクタ適応部３ｄにおいては、リセット信号に従ってこの高速スケールファクタｙｕ（ｋ）および低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）が所定の初期値（５４４および３４８１６）にリセットされる。また、後に説明するように、エラー検出情報のエラー検出状態からエラー非検出状態への移行時、その高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）が、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）をスケーリングした値により求められる（これについては後に詳細に説明する）。
【００６５】
適応速度制御部３ｅからの適応速度制御変数ａｌ（ｋ）は、音声信号の場合に１に近づき、音声周波数帯域データ信号およびトーン信号の場合は０に近づく。すなわち、スケールファクタｙ（ｋ）は、音声信号の場合には、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）の影響が大きくなり、音声周波数帯域データ信号およびトーン信号の場合には、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）の影響が大きくなる。この適応速度制御変数ａｌ（ｋ）は、差分信号の変化率より算出される。入力ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））の大きさの平均値を示す値が２種類算出される。
【００６６】
ｄｍｓ（ｋ）＝（１−２−５）・ｄｍｓ（ｋ−１）＋２−５・Ｆ［Ｉ（ｋ）］
ｄｍｌ（ｋ）＝（１−２−７）・ｄｍｌ（ｋ−１）＋２−７・Ｆ［Ｉ（ｋ）］
関数Ｆ［Ｉ（ｋ）］は、入力ＡＤＰＣＭ符号１０１（Ｉ（ｋ））の値に従って予め定められた離散的な値をとる関数である。ｄｍｓ（ｋ）は、関数Ｆ［Ｉ（ｋ）］の比較的短時間の平均値を示し、ｄｍｌ（ｋ）は、関数Ｆ［Ｉ（ｋ）］の比較的長時間の平均値を示す。これらの２種類の平均値ｄｍｓ（ｋ）およびｄｍｌ（ｋ）を用いて変数ａｐ（ｋ）が以下のように定義される。
【００６７】
（ｉ）  ｜ｄｍｓ（ｋ）−ｄｍｌ（ｋ）｜≧２−３・ｄｍｌ（ｋ）のとき：
ａｐ（ｋ）＝（１−２−４）・ａｐ（ｋ−１）＋２−３
（ｉｉ）  ｙ（ｋ）＜３のとき：
ａｐ（ｋ）＝（１−２−４）・ａｐ（ｋ−１）＋２−３
（ｉｉｉ）  ｔｄ（ｋ）＝１のとき：
ａｐ（ｋ）＝（１−２−４）・ａｐ（ｋ−１）＋２−３
（ｉｖ）  ｔｒ（ｋ）＝１のとき：
ａｐ（ｋ）＝１
（ｖ）  その他の場合：
ａｐ（ｋ）＝（１−２−４）・ａｐ（ｋ−１）
上述の条件（ｉ）において、変数ａｐ（ｋ）は、平均値ｄｍｓ（ｋ）およびｄｍｌ（ｋ）の差の大きい場合には、すなわち、入力ＡＤＰＣＭ符号Ｉ（ｋ）の大きさの平均値が大きく変化している場合には、２に近づき（初項１／８、公比１／１６の等比数列）、一方、両者の差が小さい場合には、すなわち入力ＡＤＰＣＭ符号Ｉ（ｋ）の大きさの平均値が比較的一定のときには、条件（ｖ）から、０に近づく（公比１５／１６の等比数列）。
【００６８】
上述の条件（ｉｉ）におけるｙ（ｋ）＜３は、空きチャンネルを用いた通信が行なわれていることを示し、この場合には、変数ａｐ（ｋ）は、２に近づく。
【００６９】
狭帯域信号の場合は、後に説明するようにｔｄ（ｋ）＝１で示される。この場合には、変数ａｐ（ｋ）は２に近づく。
【００７０】
狭帯域信号の変化の検出時（ｔｒ（ｋ）＝１で示される場合（ｉｖ））、変数ａｐ（ｋ）は１にセットされる。この変数ａｐ（ｋ−１）から次式に従って適応速度制御変数ａｌ（ｋ）が求められる。
【００７１】
ａｌ（ｋ）＝１    ：ａｐ（ｋ−１）＞１、
ａｌ（ｋ）＝ａｐ（ｋ−１）    ：ａｐ（ｋ−１）≦１
この非対称な適応速度制御変数ａｌ（ｋ）に対する制限により、入力ＡＤＰＣＭ符号Ｉ（ｋ）の絶対値が一定の値を保つようになるまで適応速度が速い状態から遅い状態へ移行するのを遅らせる。これは、パルス状の入力信号に対して誤って高速適応状態から低速適応状態へ移行するのを防止するためである。すなわち、パルス状の入力信号に対して、差分信号が大きく変化するため、高速適応状態で対応する必要がある。これは、適応速度制御変数ａｌ（ｋ）を１に近づけ、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）の影響を大きくして量子化スケールファクタｙ（ｋ）を算出することにより実現される。
【００７２】
適応速度制御部３ｅにおいては、リセット信号の発生に従って、変数ａｐ（ｋ）が０に初期設定され、また平均値ｄｍｓ（ｋ）およびｄｍｌ（ｋ）もそれぞれ０に初期設定される。したがって、適応速度制御変数ａｌ（ｋ）もこれらの係数ａｐ（ｋ）、ｄｍｓ（ｋ）、およびｄｍｌ（ｋ）のリセットに、初期値０にリセットされる。すなわちこのリセット動作により、適応速度が遅くされる（このリセット値により、スケールファクタｙ（ｋ）は、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）が無効とされ、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）により与えられることになる）。
【００７３】
適応予測器３ｃは、量子化差分信号ｄｑ（ｋ）から予測信号ｓｅ（ｋ）を算出する。この適応予測器３ｃにおいては、２種類の適応予測が行なわれる。予測信号ｓｅ（ｋ）は次式に従って算出される。
【００７４】
ｓｅ（ｋ）＝Σａｉ（ｋ−１）・ｓｒ（ｋ−ｉ）＋ｓｅｚ（ｋ）
ただし、総和Σは、ｉ＝１および２について行なわれる。
【００７５】
ｓｅｚ（ｋ）＝Σｂｉ（ｋ−１）・ｓｑ（ｋ−ｉ）
ただし、総和Σは、ｉ＝１から６について行なわれる。
【００７６】
再生信号算出器３ｂで算出される再生信号ｓｒ（ｋ−ｉ）は次式で定義される。
【００７７】
ｓｒ（ｋ−ｉ）＝ｓｅ（ｋ−ｉ）＋ｄｑ（ｋ−ｉ）
予測信号ｓｅ（ｋ）を求めるために用いられる２次の極予測に用いられる係数ａ１（ｋ）およびａ２（ｋ）は、それぞれ次式で与えられる。
【００７８】
0003596841.tif 000002
ここで、ｐ（ｋ）＝ｄｑ（ｋ）＋ｓｅｚ（ｋ）である。関数ｆは、次式で定義される。
【００７９】
ｆ（ａ１）＝４・ａ１      ：｜ａ１｜≦２−１
ｆ（ａ１）＝２・ｓｇｎ（ａ１）    ：｜ａ１｜＞２−１
関数ｓｇｎ［ｐ（ｋ）］は、ｐ（ｋ）の符号を示す。
【００８０】
ｔｒ（ｋ）＝１の場合には、変数ａ１（ｋ）およびａ２（ｋ）ともに０とされる（ａ１（ｋ）＝ａ２（ｋ）＝０）。
【００８１】
もう１つの６次の零予測に用いられる係数ｂｉ（ｋ）は、次式で与えられる。
0003596841.tif 000003
ｔｒ（ｋ）＝１のときには、係数ｂ１（ｋ）〜ｂ６（ｋ）はすべて０とされる（ｂ１（ｋ）＝ｂ２（ｋ）＝…＝ｂ６（ｋ）＝０）。
【００８２】
再生信号算出部３ｂにおいて、リセット信号が与えられた場合には、再生信号ｓｒ（ｋ−１）およびｓｒ（ｋ−２）が所定の値（３２）にリセットされる。適応予測器３ｃにおいては、このリセット信号に従って係数ｂ１（ｋ−１）〜ｂ６（ｋ−１）がすべて０にリセットされ、また係数ａ１（ｋ−１）およびａ２（ｋ−１）が０にリセットされ、さらにａｐ（ｋ−１）が０にリセットされ、応じて適応速度制御変数ａｌ（ｋ）が０にリセットされる。さらに、適応予測器３ｃにおいては、変数ｐ（ｋ−１）およびｐ（ｋ−２）は所定の値（０）にリセットされ、さらに量子化差分信号ｄｑ（ｋ−１）〜ｄｑ（ｋ−６）が所定の値（３２）にリセットされる。
【００８３】
トーンおよび変化点検出器３ｇにおいては、トーン信号および音声周波数帯域データ信号などの狭帯域信号を検出したとき、逆量子化器の適応速度を高速側へ移す。すなわち、この制御変数ｔｄ（ｋ）は次式で定義される。
【００８４】
（ｉ）  ａ２（ｋ）＜−０．７１８７５のとき：
ｔｄ（ｋ）＝１
（ｉｉ）  その他の場合：
ｔｄ（ｋ）＝０
すなわち、この検出された狭帯域信号の変化を検出した場合には、適応予測器３ｃにおける係数ａ１，ａ２およびｂｉ（ｋ）がすべて０にセットされる。すなわち、変数ｔｒ（ｋ）は次式で定義される。
【００８５】
（ｉ）  ａ２（ｋ）＜−０．７１８７５かつ｜ｄｑ（ｋ）｜＞２４・２・ｅｓｐ（ｙｌ（ｋ））のとき：
ｔｒ（ｋ）＝１
（ｉｉ）  その他の場合：
ｔｒ（ｋ）＝０
この図７に示すＡＤＰＣＭ復号器３の具体的構成は、ＩＴＵ勧告Ｇ．７２６に詳細に示されている。
【００８６】
図５に示すエラー変化点検出器６が、エラー検出情報のエラー検出状態からエラー非検出状態になる変化点を検出した際に再生信号振幅に大きく影響を与えるのはスケールファクタｙ（ｋ）である。変化点での雑音発生を抑圧するためには、このスケールファクタｙ（ｋ）の値ができるだけ正確な値であることが必要である。上述のように、スケールファクタｙ（ｋ）は、
ｙ（ｋ）＝
ａｌ（ｋ）・ｙｕ（ｋ−１）＋［１−ａｌ（ｋ）］・ｙｌ（ｋ−１）
で与えられ、適応速度制御変数ａｌ（ｋ）を用いて低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）および高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）を合成して得られる。すなわち、雑音を抑圧するためには、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）および高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）が正確な値であることが必要である。
【００８７】
低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、次式に従って展開することができる。
0003596841.tif 000004
すなわち、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、（１−２−６）で重み付けされた高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）の加算平均（時間についての平均値）であり、緩やかな変化をする。低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）を求める処理においては、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）のローパスフィルタ処理を行なって低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）が求められる。したがって、エラーが検出されたフレームを挟んで低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）の値の変化は僅少とみなすことができ、ＡＤＰＣＭ復号器３の復号処理停止により保持された値は、そのまま復号処理再開時における低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）の値として用いることができる。高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）については、初期化時のスケールファクタｙｕ（ｋ）とｙｌ（ｋ）の値５４４と３４８１６の関係に基づき、この正確な値を与える低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）を次式に従ってスケーリングして求める。
【００８８】
ｙｕ（ｋ）＝２−６・ｙｌ（ｋ）
上述の置換により、エラー検出情報１０２が、エラー検出状態からエラー非検出状態に変化する際に、このＡＤＰＣＭ復号器３の内部変数である高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）を、正確な値を与える低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）を用いて置換することにより、ＡＤＰＣＭ復号処理再開時におけるスケールファクタｙ（ｋ）の誤差を縮小することができ、雑音発生を抑圧することができる。次に、この高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）の低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）による置換の理由について説明する。
【００８９】
図８（Ａ）は、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）のビット構成を示し、図８（Ｂ）は、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）のビット構成を示す図である。この低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）および高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）のビット構成は、前述のＩＴＵ勧告Ｇ．７２６において規定されている。
【００９０】
図８（Ａ）に示すように、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は２３  〜２−１５  の桁を有する１９ビットで表現される。枠内に示す数字は、各桁の重みを示す（たとえば、「３」は、２３  の桁を示す）。この低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、リセット時、値３４８１６にリセットされる。
【００９１】
一方、図８（Ｂ）に示すように、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）は、２３  〜２−９の１３ビットで表示される。この図８（Ｂ）においても、枠内の数字は各桁の重みを示す。この高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）は、リセット時、値５４４にリセットされる。このリセット時、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）のリセット値（初期値）と高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）のリセット値（初期値）の関係は、低速のスケールファクタｙｌの初期値が、高速のスケールファクタｙｕの２６  倍の値となっている。すなわち、初期値においては、高速のスケールファクタｙｕは、低速のスケールファクタｙｌを６ビット算術右シフトして（シフト後の上位ビットには０を挿入）上位１３ビットをとることにより求めることができる。したがって、復号処理再開時の高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）として、この初期化時と同様の関係を満たす高速のスケールファクタを用いれば、比較的正確な高速のスケールファクタｙｕが求められ、応じてスケールファクタｙ（ｋ）の誤差を小さくすることができる。
【００９２】
ここで、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）は、さらに１２ビット右シフト処理を行なうことができる（１ビットは残す必要があるため）。したがって、低速のスケールファクタｙｌを１８ビット（６ビット＋１２ビット）算術右シフトし、その上位１３ビットを高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）として用いることもできる。したがって、復号処理再開時における高速のスケールファクタｙｕとしては、次式の関係を満たす値を採用することができる。
【００９３】
ｙｕ＝２−ａ・ｙｌ（ｋ）
ただし、ａ：６≦ａ≦１８を満たす自然数である。
【００９４】
実際の処理においては、高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）に対しては、下限値が定められており、１．０６よりも小さい値は、すべてこの下限値でクリップされる。したがって、実際には、ａ＞１０は、すべて同じ高速のスケールファクタ値を与えるため、次式に従って復号処理再開時における高速のスケールファクタの置換が行なわれてもよい。
【００９５】
ｙｕ（ｋ）＝２−ａ・ｙｌ（ｋ）
ただし、ａ：６≦ａ≦１０を満たす自然数である。
【００９６】
この上述のような、ａの値を６より大きな値に設定して、低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）のスケーリング量を大きくとれば、スケールファクタｙ（ｋ）の値も小さくなり、応じてＡＤＰＣＭ復号器の復号処理再開直後の再生信号が一時的にミュートされた状態となり、ａ＝６の場合と同等もしくはそれ以上の雑音発生抑圧効果を得ることができる。
【００９７】
図９は、図７に示す量子化スケールファクタ適応部３ｄの内部構成を概略的に示す図である。図９において、量子化スケールファクタ適応部３ｄは、入力ＡＤＰＣＭ符号Ｉ（ｋ）を受け、関数Ｗおよびスケールファクタｙ（ｋ）に従って高速のスケールファクタｙｕ（ｋ）を算出するｙｕ算出部３ｄａと、このｙｕ算出部３ｄａで算出された高速のスケールファクタを１サンプリング期間遅延するための遅延回路３ｄｂと、ｙｕ算出部３ｄａにより算出された高速のスケールファクタと１サンプリング前の低速のスケールファクタｙｌ（ｋ−１）とに従って低速のスケールファクタｙｌ（ｋ）を算出するｙｌ算出部３ｄｃと、ｙｌ算出部３ｄｃの出力データを１サンプリング期間遅延して低速のスケールファクタｙｌ（ｋ−１）を生成する遅延回路３ｄｄと、適応速度制御変数ａｌ（ｋ）に従って遅延回路３ｄｂおよび３ｄｄから出力されるスケールファクタｙｕ（ｋ−１）およびｙｌ（ｋ−１）を合成してスケールファクタｙ（ｋ）を生成する合成回路３ｄｅと、エラー検出情報１０２のエラー検出状態のときにこの遅延回路３ｄｂからの低速のスケールファクタｙｌ（ｋ−１）に従って復号再開時に置換すべき更新された高速のスケールファクタを算出して出力する更新ｙｕ算出部３ｄｆを含む。
【００９８】
この更新ｙｕ算出部３ｄｆからの更新高速スケールファクタは、図５に示すエラー変化点検出器６からの変化点検出信号に従って遅延回路３ｄｂに格納される。これによって、遅延回路３ｄｂの保持内容が更新される。次に、この図９に示す量子化スケールファクタ適応部３ｄの動作を、図１０に示すフロー図を参照して説明する。
【００９９】
エラー検出情報１０２に従って、受信データエラーが発生しているか否かの判定が行なわれる（ステップＳ１）。エラー検出情報１０２が、エラー検出状態に設定されている場合には、この量子化スケールファクタ適応部３ｄは、そのスケールファクタ算出動作を停止し、かつその内部変数を保持する（ステップＳ２）。この状態において、更新ｙｕ算出部３ｄｆにおいて、低速のスケールファクタｙｌのスケーリングにより、高速のスケールファクタｙｕが算出されて保持される。次いで、エラー検出情報１０２が、エラー検出状態にある間この状態が保持される。エラー検出情報１０２が、エラー検出状態からエラー非検出状態に変化すると（ステップＳ４）、遅延回路３ｄｂは、変化点検出信号の活性化に従って更新ｙｕ算出部３ｄｆで算出された高速のスケールファクタで、それまで保持していた高速のスケールファクタを置換する。この置換された高速のスケールファクタを用いて新たに与えられたＡＤＰＣＭ符号Ｉ（ｋ）に対するスケールファクタの算出動作が再開される（ステップＳ５）。
【０１００】
この更新された高速のスケールファクタは、新たに与えられる高速のスケールファクタで書換えられて、各入力ＡＤＰＣＭ符号Ｉ（ｋ）に対するスケールファクタｙ（ｋ）の算出動作が継続される。エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態に設定されている場合には、復号動作は継続して実行されるため、ステップＳ６に従って、スケールファクタｙ（ｋ）の算出動作が継続して実行される。
【０１０１】
この上述の説明においては、スケールファクタｙ（ｋ）の算出は、ハードウェアを用いて実行されるように示されている。しかしながら、ソフトウェア的に、またはディジタル・シグナル・プロセサ（ＤＳＰ）を用いて実行されてもよい。
【０１０２】
以上のように、この発明の実施の形態２に従えば、ＡＤＰＣＭ符号の復号再開時において、高速のスケールファクタを保持している低速のスケールファクタのスケーリングされた値で置換しているため、処理再開時における量子化スケールファクタの値をほぼ正しい値に近づけることができ、処理再開時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する雑音発生を抑圧することができる。
【０１０３】
［実施の形態３］
図１１は、この発明の実施の形態３に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。この図１１に示す構成は、図１に示す実施の形態１と以下の点において異なっている。すなわち、この発明の実施の形態３においては、再生出力切換スイッチ５からのＡＤＰＣＭ符号１０７を受け、エラー検出情報１０２のエラー検出状態への変化直後から、受けたＡＤＰＣＭ符号１０７を徐々に減衰させて出力するフェードアウト処理部７が設けられる。このフェードアウト処理部７は、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、再生出力切換スイッチ５から与えられるＡＤＰＣＭ符号１０７をそのままＡＤＰＣＭ符号１０８として出力し、ノード１０８ａを介して次段のＡＤＰＣＭ復号器へ与える。次に、この図１１に示すこの発明の実施の形態３に従う受信データ伸長部の動作を図１２に示す動作シーケンス図を参照して説明する。
【０１０４】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、ＡＤＰＣＭ復号器３は、復号処理を実行しており、ＡＤＰＣＭ復号器３から出力されるＡＤＰＣＭ符号１０５が、再生出力切換スイッチ５により選択されてフェードアウト処理部７へ与えられる。エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、フェードアウト処理部７は、非活性状態にあり、この与えられたＡＤＰＣＭ符号１０７をそのままＡＤＰＣＭ符号１０８として出力する。したがってこのエラー非検出状態においては、ＡＤＰＣＭ復号器３により生成されたＡＤＰＣＭ符号に従った再生音声が得られる。
【０１０５】
時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に変化すると、ＡＤＰＣＭ復号器３は、その復号処理を停止する。一方、メモリ回路４が書込状態から読出状態に変更され、このメモリ回路４から読出されたＡＤＰＣＭ符号１０６が再生出力切換スイッチ５を介してフェードアウト処理部７へ与えられる。フェードアウト処理部７は、このエラー検出情報１０２のエラー検出状態指示に従って活性化され、再生出力切換スイッチ５から与えられるＡＤＰＣＭ符号１０７（メモリ回路４の出力するＡＤＰＣＭ符号１０６）を徐々に減衰させる。このフェードアウト処理部７の減衰処理により、ＡＤＰＣＭ符号１０８の再生波形の振幅が徐々に減衰する。したがって、このメモリ回路４から読出されたＡＤＰＣＭ符号１０６に従うＤＣ値よりも、ＤＣバイアスの小さなミュート状態となり、安定にミュート状態を保持することができる。また、このフェードアウト処理部７により、徐々にＰＣＭ符号１０８の振幅を減衰させることにより、急激に減衰させる場合に生じる雑音を抑圧することができ、このエラー検出情報のエラー非検出からエラー検出状態への変化時における雑音発生を抑圧して安定にミュート状態を保持することができる。
【０１０６】
図１３は、図１１に示すフェードアウト処理部７の構成を概略的に示す図である。図１３において、フェードアウト処理部７は、エラー検出情報１０２のエラー検出状態指示時に活性化され、所定の減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）を発生する関数発生部７ａと、エラー検出情報１０２のエラー検出状態指示時活性化され、この関数発生部７ａからの関数ｆ（ｘ，ｔ）を与えられたＰＣＭ符号１０７に適用して、ＰＣＭ符号１０８を生成する演算部７ｂを含む。演算部７ｂは、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態を示すときには、与えられたＰＣＭ符号１０７を単に通過させる転送ゲートとして機能する。
【０１０７】
関数発生部７ａが発生する減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）において、ｔは時間を示し、ｘは入力ＰＣＭ符号を示す。
【０１０８】
図１４は、関数発生部７ａが出力する減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）の形態の一例を示す図である。図１４においては、この減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）の時間ｔについての変化ｆ（ｘ）を示す。この図１４に示すように、減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）は、時間ｔの経過とともに、入力値ｘに対する減衰量を増加させる。このような減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）の一例としては、関数２−ｔ・ｘがある。次に、この図１３に示すフェードアウト処理部７の動作を図１５に示すフロー図を参照して説明する。
【０１０９】
エラー検出情報１０２に従って、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に変化したかが識別される（ステップＳ１０）。エラー検出情報１０２がエラー非検出状態指示を維持する間、このステップＳ１０が繰返し実行される。エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態指示からエラー検出状態へ変化すると、関数発生部７ａおよび演算部７ｂが活性化され、減衰処理が実行される（ステップＳ１１）。この減衰処理においては、関数発生部７ａが、減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）を発生して演算部７ｂへ与える。演算部７ｂは、この関数発生部７ａから与えられる関数ｆ（ｘ，ｔ）に従って、入力されたＰＣＭ符号１０７を処理し、処理後の関数値を入力ＰＣＭ符号１０７と同じ量子化幅で量子化した後ＰＣＭ符号１０８に符号化して出力する。演算部７ｂは、予め定められた最大減衰値に到達すると、その最大減衰値で処理された値を継続的に出力する（ステップＳ１２）。この最大減衰値は、出力ＰＣＭ符号１０８の振幅値が０であってもよく、また有限の振幅値であってもよい。演算処理がこの状態で停止し、出力値が保持されて接続して出力されてもよい。このとき、メモリ回路の読出も停止する。
【０１１０】
この状態で、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態に変化したか否かが判定される。エラー検出情報１０２が、エラー検出状態を維持している場合には、演算部７ｂは、最大減衰値を継続して出力する。エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ移行すると、演算部７ｂが、減衰処理を停止し、また関数発生部７ａも、動作状態にあれば、その関数発生動作を停止する。これにより、演算部７ｂが入力ＰＣＭ符号１０７を単に通過させる伝送ゲートとして機能する（ステップＳ１４）。この状態で、ステップＳ１０へ戻り、エラー検出情報１０２のモニタが行なわれる。
【０１１１】
このフェードアウト処理部７は、ハードウェアで構成されてもよく、またソフトウェアを用いてこのフェードアウト処理が実行されてもよい。
【０１１２】
以上のように、この発明の実施の形態３に従えば、エラー検出時においては、メモリ回路から読出されたＰＣＭ符号に対しフェードアウト処理を実行しているため、確実に、このエラー検出時に、再生音声に対し、ミュートをかけることができ、このエラー検出時の雑音発生を抑圧することができる。
【０１１３】
［実施の形態４］
図１６は、この発明の実施の形態４に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。この図１６に示す実施の形態４に従う受信データ伸長部は、以下の点で図１に示す実施の形態１に従う受信データ伸長部と異なっている。
【０１１４】
すなわち、再生出力切換スイッチ５の出力するＰＣＭ符号１０７を受け、エラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化に応答して、この受けたＰＣＭ符号１０７に対し、所定の減衰量から減衰量０に復帰するまで徐々に増幅してＰＣＭ符号１１０を生成するフェードイン処理部８が設けられる。このフェードイン処理部８からのＰＣＭ符号１１０は、ノード１１０ａを介して次段のＰＣＭ復号器へ与えられる。
【０１１５】
この図１６に示す受信データ伸長部の動作を図１７に示す動作シーケンス図を参照して説明する。
【０１１６】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、ＡＤＰＣＭ復号器３は復号動作を停止しており、再生出力切換スイッチ５は、メモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６を選択してフェードイン処理部８へ与える。フェードイン処理部８は、このエラー検出情報１０２のエラー検出状態のときには、単に再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７を通過させて、ＰＣＭ符号１１０として次段のＰＣＭ復号器へ与える。図１７においては、振幅値０のＰＣＭ符号を示すが、所定のレベルのＤＣ信号であればよい。時刻ｔ２において、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ移行すると、フェードイン処理部８が活性化され、予め定められた減衰量から徐々に減衰量を低減してこの再生出力切換スイッチ５から与えられる入力ＰＣＭ符号１０７に対し増幅動作を開始する。ＰＣＭ符号１１０の再生波形は、時間とともにその振幅が徐々に増加する。この減衰量が０に到達すると（または所定の時間が経過すると）、フェードイン処理部８は、この再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７に対する増幅動作を停止して、与えられたＰＣＭ符号１０７をそのまま通過させてＰＣＭ符号１１０として出力する。このエラー非検出状態においては、ＡＤＰＣＭ復号器３が復号動作を実行しており、再生出力切換スイッチ５は、このＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択してフェードイン処理部８へ与えている。エラー検出状態からエラー非検出状態への変化時に、ＡＤＰＣＭ符号に不連続が生じても、フェードイン処理部８は、最大の減衰量で与えられたＰＣＭ符号１０７に対する増幅動作を行なっている。したがって、このＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する雑音の振幅は十分小さくされており、エラー検出状態からエラー非検出状態移行時における雑音発生が抑圧される。これにより、ＡＤＰＣＭ復号器３の復号処理開始後における再生音声の聴感品質の劣化を軽減することができる。
【０１１７】
図１８は、図１６に示すフェードイン処理部８の構成を概略的に示す図である。図１８において、フェードイン処理部８は、エラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化に応答して所定時間活性化され、増幅関数ｇ（ｘ，ｔ）を発生する関数発生部８ａと、エラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化に応答して関数発生部８ａから与えられる関数ｇ（ｘ，ｔ）を入力ＰＣＭ符号１０７に適用してＰＣＭ符号１１０を生成する演算部８ｂを含む。演算部８ｂは、このエラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態に移行してから所定時間が経過した後または関数発生部８ａからの関数ｇ（ｘ，ｔ）の減衰量が０に到達すると、転送ゲートとして機能し、ＰＣＭ符号１０７を通過させてＰＣＭ符号１１０を生成する。
【０１１８】
図１９は、関数発生部８ａが発生する増幅関数ｇ（ｘ，ｔ）の形の一例を示す図である。図１９に示すように、この関数発生部８ａから発生される関数ｇ（ｘ，ｔ）は、時間ｔの経過とともに、その減衰量が小さくなり、最終的にその減衰量が０となる。関数ｇ（ｘ）としては、たとえば（１−２−ｔ）・ｘがある。次に、この図１８に示す増幅動作を図２０に示すフローを参照して説明する。
【０１１９】
エラー検出情報１０２に従って、エラー検出状態からエラー非検出状態への変化が生じるか否かがモニタされる。エラー検出情報１０２がエラー検出状態のときには、フェードイン処理８は非活性状態にあり、増幅動作は行なわない。このとき、エラー検出情報１０２がエラー検出状態に設定されている場合、このフェードイン処理部８は、最大の減衰率で増幅動作を行なっていてもよい。エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態に変化すると、関数発生部８ａおよび演算部８ｂが活性化され、演算部８ｂは、この関数発生部８ａからの関数ｇ（ｘ，ｔ）に従って入力ＰＣＭ符号１０７に対し、増幅動作を実行する（ステップＳ２１）。演算部８ｂは、この関数発生部８ａからの関数ｇ（ｘ，ｔ）の減衰量が０に到達したか否かの判定を行なう（ステップＳ２２）。この判定動作は、単に、エラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化に従って所定の時間が経過したか否かに従って判定が行なわれてもよい。この時間経過時に、関数発生部８ａの発生する関数ｇ（ｘ，ｔ）の減衰量が０となるように構成されていればよい。
【０１２０】
この関数ｇ（ｘ，ｔ）の減衰量が０に到達するまで、演算部８ｂは、この関数ｇ（ｘ，ｔ）に従って増幅動作（減衰率が低減される減衰動作）を実行する。減衰量が０に到達すると、演算部８ｂは増幅動作を停止し、入力ＰＣＭ符号１０７を通過させてＰＣＭ符号１１０を生成する。これにより、一連のフェードイン処理が完了する。
【０１２１】
以上のように、この発明の実施の形態４に従えば、エラー検出情報がエラー検出状態からエラー非検出状態への変化に応答して、その減衰量が時間とともに徐々に低減される減衰量をもって増幅動作を行なうフェードイン処理を実行しているため、復号処理開始時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する雑音発生を抑圧することができる。
【０１２２】
［実施の形態５］
図２１は、この発明の実施の形態５に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。この図２１に示す受信データ伸長部は、図１に示す受信データ伸長部と以下の点において異なっている。
【０１２３】
すなわち、図２１に示す受信データ伸長部においては、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７を受け、エラー検出情報１０２に従って選択的にフェードイン／フェードアウト処理を実行するフェードイン／アウト処理部９が設けられる。このフェードイン／アウト処理部９は、エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態からエラー検出状態となると、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７に対し、フェードアウト処理を実行し、徐々にこの出力ＰＣＭ符号１０９の振幅を低減する。エラー検出情報１０２がエラー検出状態にある間、このフェードイン／アウト処理部９は、最大減衰量で減衰されたＰＣＭ符号１０９を保持する。フェードイン／アウト処理部９は、このエラー検出情報１０２が、エラー検出状態からエラー非検出状態へ変化すると、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７に対しフェードイン処理を実行する。次に、この図２１に示す受信データ伸長部の動作を、図２２に示す動作シーケンス図を参照して説明する。
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態の状態においては、ＡＤＰＣＭ復号器３は、入力ＡＤＰＣＭ符号１０１に従って、ＰＣＭ符号１０５を生成する。再生出力切換スイッチ５は、このＰＣＭ符号１０５を選択してフェードイン／アウト処理部９へ与える。フェードイン／アウト処理部９は、このエラー検出情報１０２がエラー非検出状態にある間（非検出への変化時点から処理時間経過後）においては、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号を選択してＰＣＭ符号１０９として次段のＰＣＭ復号器へ与える。
【０１２４】
時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態へ変化すると、ＡＤＰＣＭ復号器３は、復号動作を停止する。再生出力切替スイッチ５はメモリ回路４からのＰＣＭ符号１０６を選択してこのＰＣＭ符号１０７としてフェードイン／アウト処理部９へ与える。フェードイン／アウト処理部９は、このエラー検出情報１０２のエラー非検出状態からエラー検出状態への変化に従って入力ＰＣＭ符号１０７に対し実施の形態３と同様にフェードアウト処理を実行する。これにより、フェードイン／アウト処理部９から出力されるＰＣＭ符号１０９の再生波形は、徐々にその振幅が低減され、最大の減衰値に到達すると、その振幅値で保持される。
【０１２５】
図２２においては、このフェードイン／アウト処理部９は、振幅値０にまでＰＣＭ符号１０９の振幅値を低減している処理状態が一例として示される。この最大減衰時におけるＰＣＭ符号の大きさは、０とならなくてもよく、所定の有限の値であってもよい。
【０１２６】
エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ時刻ｔ２において変化すると、フェードイン／アウト処理部９は、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７に対しフェードイン処理を実行する。再生出力切換スイッチ５は、このエラー検出情報１０２のエラー非検出状態に従って、ＡＤＰＣＭ復号器３から与えられるＰＣＭ符号１０５を選択してフェードイン／アウト処理部９へ与える。これにより、復号されたＰＣＭ符号１０５に従ってフェードイン／アウト処理部９からのＰＣＭ符号１０９の再生波形の振幅は徐々に大きくされる。したがって、エラー検出状態からエラー非検出状態への移行時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続が生じても、フェードイン／アウト処理部９において、フェードイン処理が行なわれるため、ＡＤＰＣＭ符号の不連続時における再生音声波形の振幅値は小さく、不連続に起因する雑音発生を抑圧することができる。フェードイン／アウト処理部９は、この減衰量が０に到達すると、フェードイン処理を停止し、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７を、このＰＣＭ符号１０９として伝達する。
【０１２７】
図２３は、フェードイン／アウト処理部９の構成を概略的に示す図である。図２３において、フェードイン／アウト処理部９は、エラー検出情報１０２のエラー検出状態への移行時活性化され、予め定められた減衰関数ｆ（ｘ，ｔ）を発生する関数発生器９ａと、エラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化時に活性化され、予め定められた増幅関数ｇ（ｘ，ｔ）を発生する関数発生器９ｂと、エラー検出情報１０２に従って関数発生器９ａおよび９ｂの出力する関数の一方を選択して出力する選択器９ｃと、エラー検出情報１０２のエラー検出状態への変化時およびエラー検出状態からエラー非検出状態への変化時に活性化され、選択器９ｃから与えられる関数を入力ＰＣＭ符号１０７に適用してＰＣＭ符号１０９を生成する演算部９ｄを含む。この図２３に示すフェードイン／アウト処理部９の構成は、図１３および図１８に示す構成を組合せたものである。したがって、この図２３に示すフェードイン／アウト処理部９の動作は、図１５および図２０に示すフローを組合せることにより与えられる。すなわち、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態でありかつエラー非検出状態への移行後所定時間経過後は、フェードイン／アウト処理部９は単に転送ゲートとして機能し、入力ＰＣＭ符号１０７を通過させる。
【０１２８】
エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態からエラー検出状態に変化すると、関数発生器９ａが活性化され、選択器９ｃがこの関数発生器９ａからの関数ｆ（ｘ，ｔ）を選択して演算部９ｄへ与える。演算部９ｄは、このエラー検出情報１０２の変化に応答して、入力ＰＣＭ符号１０７に対し選択器９ｃから与えられた関数を適用し、ＰＣＭ符号１０９を生成する。これにより、ＰＣＭ符号１０９の再生波形振幅値が徐々に低減され、エラーフレーム期間中最小振幅値で保持される。
【０１２９】
エラー検出情報１０２がエラー検出状態の間、ＰＣＭ符号１０９は、最小振幅値の状態にある。
【０１３０】
エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化すると、関数発生器９ｂが活性化され、また選択器９ｃがこの関数ｇ（ｘ，ｔ）を選択して演算部９ｄへ与える。演算部９ｄは、このエラー検出情報１０２のエラー非検出状態への変化に応答して、選択器９ｃから与えられる関数を入力ＰＣＭ符号１０７に適用して、ＰＣＭ符号１０９を生成する。これにより、ＰＣＭ符号１０９の再生波形振幅が徐々に大きくなる。演算部９ｄは、この関数発生器９ｇから与えられる関数ｇ（ｘ，ｔ）の減衰量が０に到達するかまたは、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態への変化後所定時間が経過すると、増幅動作を停止し、転送ゲートとして機能し、入力ＰＣＭ符号１０７を通過させてＰＣＭ符号１０９を生成する。
【０１３１】
この図２３に示すフェードイン／アウト処理部９は、ハードウェアを用いて構成されてもよく、またＤＳＰにより実現されてもよく、単にまたソフトウェアを用いて実現されてもよい。
【０１３２】
この発明の実施の形態５に従えば、エラー非検出状態からエラー検出状態への変化時、フェードアウト処理を実行し、エラー検出状態からエラー非検出状態への移行時このフェードアウトされた状態からフェードイン処理を実行してＰＣＭ符号１０９を生成している。したがって、エラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化時に、確実にフェードイン処理を実行することができ、ＡＤＰＣＭ符号不連続時における雑音発生を確実に抑圧することができる。
【０１３３】
［実施の形態６］
図２４は、この発明の実施の形態６に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。図２４に示す受信データ伸長部は、図１に示す実施の形態１に従う受信データ伸長部と以下の点において異なっている。すなわち、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化すると、ノード１１３ａから与えられるクリップ時間設定信号１１３に応答して活性化され、ノード１１４ａから与えられるクリップ値信号１１４の示すクリップ値でこの再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７の振幅をクリップするクリップ処理部１１が設けられる。クリップ処理部１１によりその振幅がクリップ値信号１１４の示すクリップ値でクリップされたＰＣＭ符号１１５が生成され、ノード１１５ａを介してこのＰＣＭ符号１１５が次段のＰＣＭ復号器へ与えられる。
【０１３４】
次にこの図２４に示す受信データ伸長部の動作を図２５に示す動作シーケンス部を参照して説明する。エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、ＡＤＰＣＭ復号器３は、復号処理を実行してＰＣＭ符号１０５を生成する。再生出力切換スイッチ５は、ＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択してＰＣＭ符号１０７としてクリップ処理部１１へ与える。クリップ処理部１１は、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態にあるため、クリップ処理は行なわず、この与えられたＰＣＭ符号１０７を通過させてＰＣＭ符号１１５を生成する。
【０１３５】
時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に変化すると、ＡＤＰＣＭ復号器３は復号処理を停止し、再生出力切換スイッチ５は、メモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６を選択してクリップ処理部へ与える。このエラー検出時間においても、クリップ処理部１１は、クリップ処理は行なわず、与えられた入力ＰＣＭ符号１０７を通過させてＰＣＭ符号１１５を生成する。図２５においては、このエラー検出時におけるＰＣＭ符号１０７（ＰＣＭ符号１１５）の振幅は、０であるように示される。
【０１３６】
時刻ｔ２において、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態に変化すると、クリップ処理部１１は、このクリップ時間設定信号１１３が設定する期間活性化されてクリップ処理を行なう。エラー非検出状態への移行に従って、再生出力切換スイッチ５は、ＡＤＰＣＭ復号器３により生成されたＰＣＭ符号１０５を選択してＰＣＭ符号１０７としてクリップ処理部１１へ与えている。クリップ処理部１１は、この与えられたＰＣＭ符号１０７の振幅をクリップ値信号１１４と比較する。入力ＰＣＭ符号１０７の振幅値がクリップ値信号１１４の値よりも大きい場合には、入力ＰＣＭ符号１０７の振幅値がクリップ値振幅１１４が示すクリップ値で置換される。クリップ長設定信号１１３が設定する時間が経過すると、クリップ処理部１１は、クリップ処理を停止し、この入力ＰＣＭ符号１０７をクリップ処理を行なわずに通過させてＰＣＭ符号１１５を生成する。
【０１３７】
エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態への移行時に所定時間の間クリップ処理を行なうことにより、ＡＤＰＣＭ符号１０１の不連続的の発生により、ＡＤＰＣＭ復号器３が再生したＰＣＭ符号１０５の振幅値が異常に大きくなり、雑音の発生源となる可能性がある場合においても、この振幅値の大きなＰＣＭ符号１０５の振幅値が予め設定されたクリップ値信号１１４で制限することにより、雑音発生を抑圧することができる。
【０１３８】
図２６は、図２４に示すクリップ処理部１１の構成を概略的に示す図である。図２６において、クリップ処理部１１は、エラー検出情報１０２のエラー非検出時クリップ長設定信号１１３の示す期間活性化されるタイマ１５と、タイマ１５の出力信号１１３ｂの活性化時活性化され、クリップ値信号１１４と入力ＰＣＭ符号１０７の振幅値を比較する比較器１１ａと、比較器１１ａの出力信号に従ってクリップ値信号１１４およびＰＣＭ符号１０７の一方を選択的に通過させる選択器１１ｂを含む。この選択器１１ｂからＰＣＭ符号１１５が出力される。比較器１１ａは、エラー検出情報１０２がエラー検出状態にあるときおよびエラー検出情報１０２がエラー非検出状態にありかつタイマ１５からの出力信号１１３ａの非活性化時には、選択器１１ｂに、ＰＣＭ符号１０７を選択させる。次にこの図２６に示すクリップ処理部の動作を、図２７に示すフローを参照して説明する。
【０１３９】
まず、エラー検出情報１０２が、エラー検出状態からエラー非検出状態へ変化したか否かが判定される（ステップＳ３０）。エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化すると、タイマ１５が起動される（ステップＳ３１）。タイマ１５は、この起動時、クリップ長設定信号１１３の示す期間活性化され、その出力信号１１３ｂを活性化する。比較器１１ａは、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態およびタイマ１５の出力信号１１３ａの活性化に従って活性状態とされ、比較動作を行なう（ステップＳ３２）。この比較器１１ａは、入力ＰＣＭ符号１０７のクリップ値信号１１４が示すクリップ値と入力ＰＣＭ符号１０７の振幅の大小判別を行なう（ステップＳ３３）。クリップ値信号１１４が示すクリップ値がＰＣＭ符号１０７の振幅よりも大きい場合には、選択器１１ｂは、比較器１１ａの出力信号に従って、ＰＣＭ符号１０７を選択してＰＣＭ符号１１５として出力する（ステップＳ３４）。一方、クリップ値信号１１４の示すクリップ値がＰＣＭ符号１０７の振幅以下の場合には、選択器１１ｂは、比較器１１ａの出力信号に従って、ＰＣＭ符号１０７の振幅値をクリップ値で置換して出力する。すなわち、クリップ値信号１１４が示すクリップ値に入力ＰＣＭ符号１０７の符号を付して出力する（ステップＳ３５）。
【０１４０】
次に、タイマ１５からの出力信号１１３ｂが活性状態にあるか否かの判定が行なわれる（ステップＳ３６）。タイマ１５からのクリップ長規定信号１１３ｂが活性状態にあり、クリップ区間を示している場合には、ステップＳ３２へ戻り、再び比較動作が行なわれる。タイマ１５の出力するクリップ長規定信号１１３ａが非活性状態とされると、比較器１１ａは、比較動作を停止し、応じて選択器１１ｂは、入力ＰＣＭ符号１０７を選択してＰＣＭ符号１１５として出力する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の後には、ステップＳ３０へ戻り、次の処理に備える。
【０１４１】
以上のようにして、エラー検出情報のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化時所定のクリップ期間入力ＰＣＭ符号１０７の振幅に対しクリップ処理を行なうことができる。この処理は、ハードウェアを用いて行なわれてもよく、またソフトウェア的に実行されてもよい。
【０１４２】
さらに、この図２６に示す構成において、タイマ１５はエラー検出情報１０２に従って起動している。クリップ長設定信号１１３としては、所定の期間内に与えられるサンプル数（入力ＰＣＭ符号の数）を示す値であってもよい。この場合には、クリップ処理部１１において、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態への移行に従って、カウンタがカウント動作を行ない、入力ＰＣＭ符号１０７の数をカウントする。このカウント値がクリップ長設定信号１１３が示すカウント値と等しくなるとクリップ値が停止される。この構成が用いられてもよい。
【０１４３】
以上のように、この発明の実施の形態６に従えば、エラー検出情報がエラー検出状態からエラー非検出状態への変化時、所定区間の間入力ＰＣＭ符号の振幅値を所定のクリップ値でクリップするように構成したため、ＡＤＰＣＭ復号処理再開時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続により、雑音発生の可能性の高い異常な振幅を有するＰＣＭ符号の再生が抑圧され、応じて雑音発生が抑圧される。
【０１４４】
［実施の形態７］
図２８は、この発明の実施の形態７に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。この図２８に示す受信データ伸長部は、図２４に示す受信データ伸長部と以下の点において異なっている。すなわち、この図２８に示す受信データ伸長部においては、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態とクリップ処理指示１１３ｂの非処理指示とに応答して活性化され、各フレームごとに、所定区間内のＰＣＭ符号１０５の最大振幅値を検出し、該保持した最大振幅値をクリップ値信号１１４として出力する最大値検出回路１２が設けられる。この最大値検出回路１２は、エラー検出情報１０２のエラー検出状態およびクリップ処理実行中のときには、最大値検出動作を停止し、直前のフレームにおいて検出したＰＣＭ符号１０５の最大振幅値を保持する。クリップ処理部１１は、このエラー検出情報１０２のエラー検出状態からエラー非検出状態への変化に応答して活性化され、最大値検出回路１１４からのクリップ値信号１１４に従って、再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７に対するクリップ処理を実行する。次にこの図２８に示す受信データ伸長部の動作を、図２９に示す動作シーケンス図を参照して説明する。
【０１４５】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、ＡＤＰＣＭ復号器３が復号動作を実行してＡＤＰＣＭ符号１０１をＰＣＭ符号１０５に伸長している。最大値検出回路１２は、このエラー検出情報１０２のエラー非検出状態に従って各フレーム単位でフレーム内の所定の期間内におけるＰＣＭ符号１０５の最大振幅値を検出する。この最大値検出回路１２は、各フレーム単位で、検出した最大値が更新される（エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のとき）。
【０１４６】
時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に変化すると、ＡＤＰＣＭ復号器３は、復号動作を停止し、再生出力切換スイッチ５は、メモリ回路４から読出されたＰＣＭ符号１０６を選択してクリップ処理部１１へ与える。最大値検出回路１２は、このエラー検出情報１０２のエラー検出状態への変化に応答して最大値検出動作を停止し、先のフレームにおいて検出した最大振幅値を保持する。クリップ処理部１１は、このエラー検出情報１０２がエラー検出状態のときには、クリップ処理は行なわず、最大出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７を通過させてＰＣＭ符号１１５を出力する。メモリ回路４においては、このサイクルにおける最終ＡＤＰＣＭ符号に対応するＰＣＭ符号が格納されており、したがってＰＣＭ符号１０６の振幅値が有限であるが、図２９においては、この振幅値は０であるように示される。
【０１４７】
時刻ｔ２において、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ移行すると、最大値検出回路１２は、保持した最大振幅値をクリップ値信号１１４としてクリップ処理部１１へ与える。クリップ処理部１１は、クリップ長期間設定信号１１３に従って所定期間このクリップ値信号１１４に従って再生出力切換スイッチ５から与えられるＰＣＭ符号１０７の振幅値に対するクリップ処理を実行する。このクリップ処理実行中も最大値検出回路１２の動作を停止する。ＡＤＰＣＭ復号器３は復号動作を実行しているが、この最大値検出回路１２において検出された最大振幅値は、エラー検出直前のフレームにおける所定区間内のＰＣＭ符号の最大振幅値である。したがって連続する２フレームにおける音声波形は近似波形である確率が高いため、この先のフレーム内の所定区間内におけるＰＣＭ符号の最大振幅値をクリップ値として用いることにより、復号処理再開時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因して、再生されたＰＣＭ符号の振幅値が異常に大きくなり、雑音発生源となる信号を確実に抑圧することができる。このクリップ値信号１１４のクリップ値は、各フレームごとに更新されるため、各フレームに対応した適切なクリップ値を用いて復号処理再開時におけるクリップ処理を実行することができる。
【０１４８】
図３０は、図２８に示す最大値検出回路１２の構成を概略的に示す図である。図３０において、最大値検出回路１２は、エラー検出情報１０２のエラー非検出状態とクリップ処理指示１１３ｂのクリップ処理非実行とに応答して活性化され、入力ＰＣＭ符号１０５とレジスタ１２ｂに格納されたＰＣＭ符号の振幅を比較する比較器１２ａを含む。レジスタ１２ｂは、フレーム終了情報１２０のフレーム終了指示に応答してその記憶内容が初期値にリセットされ、また比較器１２ａからの出力信号が入力ＰＣＭ符号１０５の振幅値が大きいことを示すとき、入力ＰＣＭ符号１０５を格納する。レジスタ１２ｂは、さらに、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態へ変化すると、その記憶内容を次段のレジスタ１２ｃへ転送する。レジスタ１２ｃからクリップ値信号１１４が出力される。次にこの図３０に示す最大値検出回路１２の動作を図３１に示すフローを参照して説明する。
【０１４９】
エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態にあるか否かの判定が行なわれる（ステップＳ４０）。続いて、クリップ処理期間中であるか否かの判定が行なわれる（ステップＳ４６）。エラー検出情報１０２がエラー非検出状態であり、かつクリップ処理期間中でないときには、比較器１２ａが活性状態にあり、各フレームごとに、所定区間内で、入力ＰＣＭ符号１０５の最大振幅値が検出される（ステップＳ４１）。この最大振幅値検出処理時において以下の動作が行なわれる。
【０１５０】
レジスタ１２ｂは、各フレームごとに、その格納値が所定の初期値（たとえば振幅値０）にリセットされる。比較器１２ａは、各フレームごとに、所定区間内で活性化され、入力ＰＣＭ符号１０５の絶対値とレジスタ１２ｂに格納された値とを比較する。入力ＰＣＭ符号１０５の振幅値（絶対値）がレジスタ１２ｂに格納された値よりも小さい場合には、レジスタ１２ｂは、その記憶内容の更新は行なわない。一方、入力ＰＣＭ符号１０５の振幅値がレジスタ１２ｂに格納された値よりも大きい場合には、比較器１２ａの出力信号に従ってレジスタ１２ｂは、入力ＰＣＭ符号１０５の振幅値を格納する。この処理が、所定区間内で入力ＰＣＭ符号１０５に対して実行される。この所定区間は、各フレームの始まりを示す信号に従って所定時間経過後または所定サンプル数経過後比較器１２ａが活性化される構成が用いられればよく、フレームの始まりは、フレーム同期パターンにより検出することができる。またフレーム終了情報１２０は、各フレーム間においては、フレーム間にある時間差が存在しており、これを検出することによりフレーム終了を検出することができる。
【０１５１】
フレーム終了情報１２０が、非活性状態にあり、フレームの終了を示していないときにはこの動作が繰返される（ステップＳ４２）。一方、フレーム終了情報１２０がフレームの終了を示すと、レジスタ１２ｂの格納値（所定区間内における最大振幅値がレジスタ１２ｃに伝達され、また、レジスタ１２ｂの記憶内容が初期値にリセットされる（ステップＳ４３）。次いで再びステップＳ４０からの処理が繰返される。
【０１５２】
一方、ステップＳ４０において、エラー検出情報１０２がエラー検出状態のとき、またはステップＳ４６においてクリップ期間中であると判定されたときには、最大値検出処理が停止される（ステップＳ４４）。すなわち、比較器１２ａは、比較動作は行なわず、またレジスタ１２ｂも、その記憶内容の更新は行なわれない。この状態においては、フレーム終了情報１２０がフレームの終了を示しても、エラー検出情報１０２がエラー検出状態にあるときには、レジスタ１２ｂからレジスタ１２ｃへのデータ転送は禁止される（ステップＳ４５）。エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態へ変化すると、再びステップＳ４１からの処理により、各フレームごとに所定区間での最大振幅値検出処理が行なわれる。このとき、レジスタ１２ｃは、エラー検出直前のフレームにおける所定区間内の最大振幅値を保持しており、クリップ値信号１１４として出力している。このエラー検出状態からエラー非検出状態への変化後の最初のフレームにおいては、このレジスタ１２ｃの格納データをクリップ値信号１１４として、クリップ処理部１１においてＰＣＭ符号１０７に対するクリップ処理が行なわれる。
【０１５３】
クリップ処理部１１の動作は、先の図２６に示すクリップ処理部の構成および図２７に示すクリップ処理部の動作と同じである。与えられるクリップ値信号がエラー検出フレームに応じて変化することが異なるだけである。
【０１５４】
以上のように、この発明の実施の形態７に従えば、各フレームごとに、所定区間内でＰＣＭ符号の最大振幅値を検出して保持し、エラー検出状態からエラー非検出状態への移行時には、このエラー検出前のフレームにおける所定区間内のＰＣＭ符号の最大振幅値をクリップ値信号として用いてＰＣＭ符号の振幅のクリップ処理を行なっているため、エラー検出状態からエラー非検出状態移行時におけるＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する異常振幅を有するＰＣＭ符号の発生を抑圧することができる。またこのクリップ値は、エラー検出フレームごとに定められるため、最適なクリップ値を設定してクリップ処理を行なうことができ、聴感品質の劣化を抑制することができる。
【０１５５】
［実施の形態８］
図３２は、この発明の実施の形態８に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。図３２において、受信データ伸長部は、伝送路に結合されるノード１０１ａを介して与えられるＡＤＰＣＭ符号１０１をＰＣＭ符号１０５に伸長するＡＤＰＣＭ復号器３と、ノード１０２ａから与えられるエラー検出情報１０２のエラー検出指示に応答して活性化され、背景雑音１１６を発生する背景雑音発生器１３と、エラー検出情報１０２に従ってＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５および背景雑音発生器１３からの背景雑音１１６の一方を選択して、ＰＣＭ符号１１７として出力する再生出力切換スイッチ５を含む。この再生出力切換スイッチ５からのＰＣＭ符号１１７は、ノード１１７ａを介して次段のＰＣＭ復号器へ与えられる。
【０１５６】
ＡＤＰＣＭ復号器３は、先の実施の形態１から７の構成と同様、エラー検出情報１０２がエラー検出状態にある間、その復号動作が停止される。次に、この図３２に示す受信データ伸長部の動作を図３３に示す動作シーケンス図を参照して説明する。
【０１５７】
エラー検出情報１０２がエラー非検出状態のときには、ＡＤＰＣＭ復号器３は活性状態にあり、ＡＤＰＣＭ符号１０１をＰＣＭ符号１０５に伸長する。再生出力切換スイッチ５は、このＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択してノード１１７ａを介してＰＣＭ符号１１７として伝達する。この状態において背景雑音発生器１３は非活性状態にある。
【０１５８】
時刻ｔ１において、エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に変化すると、ＡＤＰＣＭ復号器３は、復号処理を停止する。背景雑音発生器１３は、このエラー検出情報１０２のエラー検出状態指示に応答して活性化され、背景雑音１１６を発生する。再生出力切換スイッチ５は、この背景雑音１１６を選択してＰＣＭ符号１１７として出力する。
【０１５９】
時刻ｔ２において、エラー検出情報１０２が、エラー検出状態からエラー非検出状態へ変化すると、背景雑音発生器１３は背景雑音１１６の発生を停止する。一方ＡＤＰＣＭ復号器３は、再び復号動作を開始し、ＡＤＰＣＭ符号１０１をＰＣＭ符号１０５に伸長する。再生出力切換スイッチ５は、このＡＤＰＣＭ復号器３からのＰＣＭ符号１０５を選択して出力する。
【０１６０】
このエラー検出時においてＡＤＰＣＭ復号器３の復号処理を停止させて、背景雑音を発生することにより、エラー検出時において受信信号が完全に無音となる状態を避けることができ、再生音声の違和感を軽減することができる。ＡＤＰＣＭ復号器３は、エラー検出時その復号処理が停止されており、内部状態は維持しているため、ＡＤＰＣＭ符号の不連続は、エラー検出情報１０２がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化するときにのみ生じる。今この場合において、背景雑音が挿入されており、この不連続による雑音の効果を低減することができる。
【０１６１】
図３４は、図３２に示す背景雑音発生器１３の構成の一例を示す図である。図３４において、背景雑音発生器１３は、エラー検出情報１０２のエラー検出状態指示に応答して活性化され、疑似雑音（ＰＮ）パターンを発生するＰＮパターン発生器１３ａと、このＰＮパターン発生器１３ａからのＰＮパターンの帯域を制限する１／ｆフィルタ１３ｂを含む。１／ｆフィルタ１３ｂから背景雑音１１６が出力される。１／ｆフィルタ１３ｂは、周波数ｆに従って通過レベルを低減する。次にこの図３４に示す背景雑音発生器１３の動作を図３５に示すフローを参照して説明する。
【０１６２】
エラー検出情報１０２が、エラー非検出状態からエラー検出状態へ変化したか否かが監視される（ステップＳ５０）。エラー検出情報１０２がエラー非検出状態の場合には、この背景雑音発生器１３は動作せず、非活性状態を維持する。エラー検出情報１０２がエラー非検出状態からエラー検出状態に変化すると、ＰＮパターン発生器１３ａが活性化され、ＰＮパターンを発生する（ステップＳ５１）。このＰＮパターン発生器１３ａからのＰＮパターンは、１／ｆフィルタ１３ｂにより帯域制限されて、背景雑音１１６として出力される。これにより、ＰＮパターンが発生しても、１／ｆフィルタ１３ｂの帯域制限により、不快感を与える雑音が発生されるのを抑制することができる。
【０１６３】
この背景雑音１１６の発生は、エラー検出情報１０２がエラー検出状態にある間実行される（ステップＳ５２）。エラー検出情報１０２が、ステップＳ５２においてエラー非検出状態へ変化したと判定されると、このＰＮパターン発生器１３ａは非活性状態とされ、背景雑音１１６の発生が停止される（ステップＳ５３）。エラー非検出状態においては、ＡＤＰＣＭ復号器３により生成されたＰＣＭ符号１０５による音声再生が行なわれる。
【０１６４】
以上のように、この発明の実施の形態８に従えば、エラー検出時、ＡＤＰＣＭ復号器の処理を停止させるとともに、背景雑音を挿入するように構成しているため、受信信号が完全に無音状態となるのを防止することができ、再生音声の違和感を軽減することができる。
【０１６５】
上述の実施の形態１から８においては、ＡＤＰＣＭ復号器の構成が示される。しかしながら、圧縮符号化された符号を伸長処理して伸長符号を生成する方式の受信データ伸長部であれば、本発明は適用可能である。また、各構成において、各処理は、ハードウェア、ソフトウェアおよびディジタル・シグナル・プロセサなどを用いて実現されてもよい。
【０１６６】
また、エラー検出情報としては以下のものが用いられてもよい。フレーム内にエラー検出訂正符号を含め、エラー検出を行ない、訂正可能なエラーは訂正する。フレーム内に訂正不可能なエラーが存在するときのみエラー検出情報をエラー検出状態に設定する。
【０１６７】
【発明の効果】
エラー検出情報に従って、受信データにエラーが発生していることが示された場合には、復号器の復号処理が停止され、再生出力切換スイッチは、メモリ回路から読出された伸長符号化データを選択して出力する。エラー検出情報がエラー検出状態のときには、メモリ回路は、リード状態（データ読出状態）に設定され、データの書込は停止されている。したがってこのメモリ回路に格納された伸長符号化データは、エラー検出情報がエラー非検出状態からエラー検出状態へ切換わる直前に復号器が出力した伸長符号化データとなり、直流（ＤＣ）の信号として出力される。５ｍｓ〜１０ｍｓの時間幅を有するフレーム構成の場合には、音声信号再生中に、このＤＣ信号により、５ｍｓ〜１０ｍｓのミュートが挿入されることになるが、聴感品質は、若干の断続感が感知される程度である。
【０１６８】
エラー検出情報がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化する際には、復号器の内部状態は、このエラー検出情報がエラー検出状態に変化する直前の内部状態を保持しているため、従来と同様に、圧縮符号の不連続は発生するものの、従来例と同程度の聴感品質を保つことができる。また、エラー検出情報がエラー非検出状態からエラー検出状態へ移行すると、復号器は復号処理を停止しており、このときの圧縮化符号の不連続は無関係であり、エラー検出状態の間、このエラー検出状態移行直前の伸長化符号が持続的に出力される。したがって、この圧縮符号の不連続は、エラー検出情報のエラー検出状態からエラー非検出状態への移行時のみとなり、従来よりもこの圧縮符号の不連続の発生回数を半分にすることができ、雑音発生確率を低減することができる。
【０１６９】
ＡＤＰＣＭ復号器においては、適応逆量子化処理を行なうためのスケーリングファクタを算出するために、高速スケールファクタｙｕおよび低速スケールファクタｙｌが用いられる。エラー検出情報のエラー検出状態からエラー非検出状態への移行時に、この高速スケールファクタｙｕを、スケーリングされた低速スケーリングファクタｙｌ、すなわち２−ａ・ｙｌに設定する。低速スケーリングファクタｙｌは、高速スケールファクタｙｕの時間にわたる加算平均を示しており、その変化が小さく、エラー検出状態からエラー非検出状態への移行前に与えられるＡＤＰＣＭ符号に対する低速スケールファクタの値とエラー非検出状態からエラー検出状態移行時における低速スケーリングファクタｙｌの値はほぼ同じとみることができる。したがって、この低速スケーリングファクタｙｌを用いて高速スケーリングファクタｙｕを算出すれば、エラー非検出状態からエラー検出状態移行時における高速スケールファクタｙｕを用いる場合よりも誤差を縮小することができ、この値を用いてスケーリングファクタｙを求めることにより、エラー非検出状態移行後のＡＤＰＣＭ符号に対し、より誤差の小さなスケーリングファクタｙを算出することができ、このＡＤＰＣＭ符号不連続点における雑音発生確率を低減することができる。
【０１７０】
また、エラー検出情報がエラー非検出状態からエラー検出状態へ変化した直後において、メモリ回路から読出されかつ再生出力切換スイッチにより選択された伸長化符号の大きさを徐々に減衰させることにより、エラー検出状態移行時において復号器の動作停止後に生じる再生音声の違和感を軽減することができる。
【０１７１】
また、エラー検出情報がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化した場合には、再生出力切換スイッチにより選択された伸長化符号が予め減衰され、この減衰量が０に復帰するまで徐々に増幅する。これにより、復号器の復号処理開始後における、圧縮符号の不連続に起因する雑音の影響は十分に抑制され、減衰量が０に復帰した状態においては、この復号器の内部状態は送信側符号器のそれと一致しており、エラー検出情報がエラー検出状態からエラー非検出状態へ変化した際の再生音声の違和感が軽減される。
【０１７２】
また、エラー検出情報のエラー検出状態からエラー非検出状態への移行時、すなわち復号器の復号処理開始時に、その出力データの振幅値をクリップ値で制限している。これにより、圧縮符号の不連続の発生により復号器が発生した伸長符号の振幅値が異常となっても、雑音の発生源となり得る異常な振幅値の信号を除去することができ、雑音の発生を軽減することができる。
【０１７３】
エラー検出情報がエラー非検出状態のとき所定時間内の伸長符号の最大値を各所定時間幅単位で更新しながら算出し、その最大絶対値をクリップ値として用いることにより、エラー検出前の伸長符号の振幅値よりもこの復号処理再開後の圧縮符号の不連続に起因する異常に大きな振幅値を有する伸長符号の振幅を適応的に制限することができ、雑音の発生源となるのを抑圧することができ、雑音の発生を低減することができる。
【０１７４】
また、エラー検出情報がエラー検出状態のときに、すなわち復号器の復号処理停止時においては背景雑音発生器からの背景雑音を出力することにより、エラー検出状態時において受信信号が完全に無音となる状態を避けることができる。
【０１７５】
また、フレーム単位で伝達されるＡＤＰＣＭ符号化データについてフレーム単位でエラーの有無を示すエラー検出情報に従って、ＡＤＰＣＭ復号器および雑音抑圧データ発生器の出力の一方を選択することにより、エラー検出時におけるこのＡＤＰＣＭ符号の不連続に起因する雑音を抑圧することができる。また、ＡＤＰＣＭ復号器をエラー検出時に動作を停止させることにより、内部状態はエラー検出前の状態を維持し、復号再開時において新たに与えられるＡＤＰＣＭ符号に対する内部状態のずれを小さくすることができる。
【０１７６】
以上のように、この発明に従えば、受信データエラーが発生した場合、復号器の処理を停止し、その内部状態を保持するように構成したため、フレームバッファを用いることなく伝送誤り時の雑音抑圧を改善することが可能となる。またフレームバッファが不要となり、ハードウェア構成を小さくすることができ、低消費電力および装置規模を小型にすることができる。また、連続的に受信データエラーが発生した場合においても、復号器の処理停止時間が長くなるだけであり、符号の不連続点が増加することはなく、応じて雑音発生確率が高くなることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図３】図１に示す受信データ伸長部のエラー検出情報変化時の動作シーケンスをより詳細に示す図である。
【図４】図１に示すメモリ回路の構成の一例を概略的に示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図７】この発明に用いられるＡＤＰＣＭ復号器の詳細な構成を示す図である。
【図８】（Ａ）は低速のスケールファクタの構成を示し、（Ｂ）は、高速のスケールファクタの構成を示す図である。
【図９】図７に示す量子化スケールファクタ適応部の構成を概略的に示す図である。
【図１０】図７に示す量子化スケールファクタ適応部の動作を示すフロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図１２】図１１に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図１３】図１１に示すフェードアウト処理部の構成を概略的に示す図である。
【図１４】図１３に示す関数発生部の発生する関数の一例を示す図である。
【図１５】図１３に示すフェードアウト処理部の動作を示すフロー図である。
【図１６】この発明の実施の形態４に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図１７】図１６に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図１８】図１６に示すフェードイン処理部の構成を概略的に示す図である。
【図１９】図１８に示す関数発生部の発生する関数の一例を示す図である。
【図２０】図１８に示すフェードイン処理部の動作を示すフロー図である。
【図２１】この発明の実施の形態５に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図２２】図２１に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図２３】図２１に示すフェードイン／アウト処理部の構成を概略的に示す図である。
【図２４】この発明の実施の形態６に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図２５】図２４に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図２６】図２４に示すクリップ処理部の構成の一例を概略的に示す図である。
【図２７】図２６に示すクリップ処理部の動作を示すフロー図である。
【図２８】この発明の実施の形態７に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図２９】図２８に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図３０】図２８に示す最大値検出回路の構成の一例を概略的に示す図である。
【図３１】図３０に示す最大値検出回路の動作を示すフロー図である。
【図３２】この発明の実施の形態８に従う受信データ伸長部の構成を概略的に示す図である。
【図３３】図３２に示す受信データ伸長部の動作シーケンスを示す図である。
【図３４】図３２に示す背景雑音発生器の構成の一例を概略的に示す図である。
【図３５】図３４に示す背景雑音発生器の動作を示すフロー図である。
【図３６】従来の通信端末機の構成を概略的に示す図である。
【図３７】従来の通信端末機における受信ＡＤＰＣＭ符号のフレーム構成を概略的に示す図である。
【図３８】従来の通信端末機におけるエラー検出情報発生部の構成を概略的に示す図である。
【図３９】従来の伝送誤り雑音抑圧部の構成を概略的に示す図である。
【図４０】図３９に示す装置の動作シーケンスを示す図である。
【図４１】図３６に示すＡＤＰＣＭ復号器の構成を詳細に示す図である。
【図４２】図３６に示すＡＤＰＣＭ復号器の構成をより詳細に示す図である。
【図４３】従来の伝送誤り雑音抑圧方式の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
３  ＡＤＰＣＭ復号器、４  メモリ回路、５  再生出力切換スイッチ、６  エラー変化点検出器、３ａ  適応逆量子化器、３ｄ  量子化スケールファクタ適応部、７  フェードアウト処理部、８  フェードイン処理部、９  フェードイン／アウト処理部、１１  クリップ処理部、１２  最大値検出回路、１３  背景雑音発生器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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