(57)【要約】【課題】小さな消費電力でノイズの発生を防ぐ処理を行うことが可能な音声データ処理装置を提供すること。【解決手段】第１のクロックに同期して入力されたデジタル信号に含まれる連続する音声データを内部クロックが第２のクロックの音声出力装置へ送出する音声データ処理装置であって、音声データを格納する第１のメモリと、第１のメモリより１つ前の音声データを格納する第２のメモリと、第１、第２のクロックの位相を比較して、位相差検出信号を出力する位相比較部と、デジタル信号から音声データと第１のクロックとを分離し、音声データを第１のメモリに出力するセパレータ部と、位相差検出信号に基づいて、同期と判定すると第１のメモリの音声データ、同期していないと判定すると第２のメモリの音声データをそれぞれ第２のクロックに同期させて送出させた後に、第１のメモリの音声データを第２のメモリへ格納させる制御部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のクロックに同期して入力されたデジタル信号に含まれる連続する音声データを第２のクロックを内部クロックとする音声出力装置へ送出する音声データ処理装置であって、
前記音声データ処理装置は、
前記連続する音声データの１つを格納する第１のメモリと、
前記第１のメモリに格納した音声データより１つ前の音声データを格納する第２のメモリと、
前記デジタル信号が入力されると、前記音声データと前記第１のクロックとを分離し、前記音声データを前記第１のメモリに出力するセパレータ部と、
前記セパレータ部により分離された第１のクロックと前記音声処理装置から送られてきた前記第２のクロックとを入力とし、これらの位相を比較して位相差を示す位相差検出信号を出力する位相比較部と、
前記第１のメモリに格納された前記音声データに対応する前記位相差検出信号が入力されると、該位相差検出信号に基づいて前記第１のクロックと前記第２のクロックとが同期しているか否か判定し、同期していると判定した場合には、前記第１のメモリに格納された音声データを前記第２のクロックに同期させて前記音声出力装置へ送出させ、同期していないと判定した場合には、前記第２のメモリに格納された音声データを前記第２のクロックに同期させて前記音声出力装置へ送出させ、その後、第１のメモリに格納された前記音声データを前記第２のメモリへ格納させる制御部と、
を有することを特徴とする音声データ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載した音声データ処理装置において、
前記制御部は、
前記第２のメモリに音声データが格納されておらず、かつ前記第１のメモリに前記音声データが格納されている場合、前記位相差検出信号より同期していないと判断すると、前記音声データを出力させず、その後、前記音声データを前記第２のメモリへ格納させることを特徴とする音声データ処理装置。
【請求項３】
第１のクロックに同期して入力されたデジタル信号に含まれる連続する音声データを第２のクロックを内部クロックとする音声出力装置へ送出する音声データ処理装置が行う音声データ処理方法であって、
前記音声データ処理装置は、
前記デジタル信号が入力されると、前記音声データと前記第１のクロックとを分離し、
前記音声データの１つと、該音声データより１つ前の音声データとを記憶し、
前記第１のクロックと前記第２のクロックの位相を比較して位相差を示す位相差検出信号を出力し、
前記位相差検出信号に基づいて前記第１のクロックと前記第２のクロックとが同期しているか否か判定し、
前記音声データに対応する前記位相差検出信号に対し、同期していると判断した場合には前記音声データを前記第２のクロックに同期させて前記音声出力装置へ送出させ、同期していないと判断した場合には前記音声データより１つ前の音声データを前記第２のクロックに同期させて前記音声出力装置へ送出させ、その後、前記音声データより１つ前の音声データを削除して、前記音声データより１つ後の音声データを記憶する、
音声データ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズの発生を防ぐ処理を行う音声データ処理装置および音声データ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログからデジタルに変換された音声データの提供を受けて音声を出力する音声出力装置がある。音声データは、伝送路に不具合が生じると、誤りまたは欠落が生じることがある。誤りのある音声データを受信したり、欠落により一部の音声データを受信できなかったりすると、上記のような音声出力装置には、音声の出力中にノイズが発生するという問題が起こり得る。そこで、このような問題を解決するための装置が提案されており、例えば特許文献１（特開平８−２５６１３１号公報）に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている音声パケット補間装置は、音声データと他の情報とが所定の形式で示されている音声パケットと、音声データのサンプリング周波数などが示された制御パケットとを受信する。
【０００４】
音声パケットに含まれるその他の情報には、音声パケットを識別するために連続した番号で付与されるデータブロックナンバー、映像信号と同期を取るために映像信号を基準にして音声データの位置を示すクロック位相情報、および音声データの誤りを検出するためのチェックサムのデータがそれぞれ示されている。
【０００５】
そして、特許文献１の音声パケット補間装置には、バッファメモリと、データブロックナンバー検出回路と、クロック位相情報検出回路と、チェックサム検出回路と、推定値生成回路と、補間データ生成回路と、置換挿入回路と、遅延回路と、制御回路とが備えられている。なお、特許文献１の音声パケット補間装置において、音声パケットは、バッファメモリに入力されて、遅延回路から１音声パケット分遅れて出力される。
【０００６】
バッファメモリには、複数の音声パケットが一時格納される。データブロックナンバー検出回路は、バッファメモリから読み出された音声パケットおよび遅延回路から入力される音声パケットそれぞれのデータブロックナンバーを検出して制御回路に出力する。クロック位相情報検出回路とチェックサム検出回路とは、バッファメモリから読み出された音声パケットのクロック位相情報、チェックサムをそれぞれ検出して制御回路に出力する。
【０００７】
推定値生成回路は、制御パケットから入力されたサンプリング周波数を示すデータ、および遅延回路から入力されたクロック位相情報に基づいて、クロック位相情報検出回路に検出されるクロック位相情報の推定値を生成して制御回路および補間データ生成回路に出力する。
【０００８】
補間データ生成回路は、制御回路の指示を受けて、音声データに誤りのある音声パケットまたは欠落した音声パケットに対応する補間音声パケットを生成して置換挿入回路に出力する。置換挿入回路は、バッファメモリから読み出された音声パケット、または補間音声パケットのいずれかを制御回路の指示に基づいて遅延回路へ出力する。
【０００９】
制御回路は、各検出回路の検出結果および推定値生成回路の推定値に基づいて、補間データ生成回路に補間音声パケットを生成させるか否か判定する。補間音声パケットを生成させる場合、バッファメモリから読み出した音声パケットに対して補間音声パケットを置換して出力または前に挿入して出力のいずれか一方を選択してその旨を置換回路に通知する。
【００１０】
特許文献１の音声パケット補間装置において、データブロックナンバーの順番に基づいて入力される音声パケットは、一旦バッファメモリに格納される。このとき、バッファメモリには、複数の音声パケットが格納されている。続いて、チェックサム検出回路、データブロックナンバー検出回路、およびクロック位相情報検出回路のそれぞれが、データブロックナンバーの順番に基づいて読み出された音声パケットのチェックサム、データブロックナンバー、およびクロック位相情報を検出し、その結果を制御回路へ出力する。
【００１１】
制御回路は、音声パケットに含まれるデータの誤り、および音声パケットの欠落がないことを確認すると、その音声パケットをバッファメモリから置換挿入回路、遅延回路を介して出力させる。
【００１２】
また、制御回路は、データに誤りを有する誤り音声パケットを検知すると、その誤り音声パケットをバッファメモリから置換挿入回路に入力させ、さらにその誤り音声パケットに対応する補間音声パケットを補間データ生成回路に生成させる。続いて、補間データ生成回路が、推定値生成回路および遅延回路から入力されるデータに基づいて生成した補間音声パケットを置換挿入回路に出力すると、制御回路は、置換挿入回路に誤り音声パケットの代わりにその補間音声パケットを出力させる。
【００１３】
また、制御回路は、音声パケットの欠落を検知すると、バッファメモリから置換挿入回路へ出力させる音声パケットを１音声パケット分遅らせ、その間に欠落した音声パケットに対応する補間音声パケットを補間データ生成回路に生成させる。続いて、補間データ生成回路が、推定値生成回路および遅延回路から入力されるデータに基づいて生成した補間音声パケットを置換挿入回路に出力すると、制御回路は、置換挿入回路にその補間音声パケットを対応する順番に挿入させて出力させる。
【００１４】
このようにして、音声パケットにデータ誤りまたは欠落が発生しても、対応する補正音声パケットが生成される。そのため、特許文献１の装置を介して音声パケットが入力された音声出力装置は、ノイズのない音声を出力することが可能となる。
【特許文献１】特開平８−２５６１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
音声データが伝送路を介して誤りおよび欠落なく伝送されても、音声出力装置において音声の出力中にノイズが発生する場合がある。例えば、音声出力装置内のクロックである内部クロックが、音声データの送信タイミングを示す外部クロックと位相が合っていない（同期していない）場合、音声出力装置において、ビットエラーが生じた音声データに基づいて音声が出力されることがある。その結果、音声データの欠落があった場合と同様に、ノイズが発生するという問題が生じる。
【００１６】
特許文献１に開示されている装置では、制御回路がクロック位相情報検出回路の検出結果に基づいて音声信号が映像信号に同期しているか否か確認し、クロック位相情報に誤りがある場合は補間音声パケットが生成されるため、上述した問題への対応がなされていると考えられる。しかしながら、特許文献１の装置は、データ量が多い音声パケットを複数個格納するために大容量のバッファメモリを必要とし、さらに補間音声パケットの作成、作成した補間音声パケットの置換または挿入など、ノイズの発生を防ぐ処理が複雑であることから、消費電力が大きいという弊害を有すると考えられる。
【００１７】
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであり、小さな消費電力でノイズの発生を防ぐ処理を行うことが可能な音声データ処理装置および音声データ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明の音声データ処理装置は、
第１のクロックに同期して入力されたデジタル信号に含まれる連続する音声データを第２のクロックを内部クロックとする音声出力装置へ送出する音声データ処理装置であって、
前記音声データ処理装置は、
前記連続する音声データの１つを格納する第１のメモリと、
前記第１のメモリに格納した音声データより１つ前の音声データを格納する第２のメモリと、
前記デジタル信号が入力されると、前記音声データと前記第１のクロックとを分離し、前記音声データを前記第１のメモリに出力するセパレータ部と、
前記セパレータ部により分離された第１のクロックと前記音声処理装置から送られてきた前記第２のクロックとを入力とし、これらの位相を比較して位相差を示す位相差検出信号を出力する位相比較部と、
前記第１のメモリに格納された前記音声データに対応する前記位相差検出信号が入力されると、該位相差検出信号に基づいて前記第１のクロックと前記第２のクロックとが同期しているか否か判定し、同期していると判定した場合には、前記第１のメモリに格納された音声データを前記第２のクロックに同期させて前記音声出力装置へ送出させ、同期していないと判定した場合には、前記第２のメモリに格納された音声データを前記第２のクロックに同期させて前記音声出力装置へ送出させ、その後、第１のメモリに格納された前記音声データを前記第２のメモリへ格納させる制御部と、
を有する。
【００１９】
また、前記制御部は、
前記第２のメモリに音声データが格納されておらず、かつ前記第１のメモリに前記音声データが格納されている場合、前記位相差検出信号より同期していないと判断すると、前記音声データを出力させず、その後、前記音声データを前記第２のメモリへ格納させることとしてもよい。
【００２０】
本発明では、第２のメモリには、第１のメモリに格納された音声データの一つ前の音声データが格納される。そして、音声データが第１のメモリに格納されるのにともなって、第１のクロックと第２のクロックの位相を比較し、その位相差に基づいて、第１のクロックと第２のクロックとが同期しているか否か判定する。同期していると判断した場合には、第１のメモリから音声データを第２のクロックに同期させて音声出力装置へ送出する。反対に、同期していないと判定した場合には、第２のメモリから音声データを第２のクロックに同期させて音声出力装置へ送出する。その後、第１のメモリの音声データを第２のメモリに格納する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、連続した２つの音声データを格納するため、複数の音声パケットを格納するバッファメモリのような大容量なメモリを必要としない。また、音声データが音声出力装置の内部クロックに同期していない状態で伝送されてきた場合、その音声データの一つ前の音声データを第２のメモリから内部クロックに同期させて送出する。
【００２２】
上記の通り、大容量のメモリを必要とせず、ノイズの発生を防ぐ処理を簡易に行うため、本発明の音声データ処理装置には、消費電力が小さくなるという効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本実施形態の音声データ処理装置の構成について説明する。なお、本実施形態の音声データ処理装置は、音声データを含むデジタル信号をＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続されている伝送路を介して送受信するものとする。また、音声データは、伝送された順で１２５μｓごとに連続して音声データ処理装置へ入力されるものとする。
【００２４】
図１は、本実施形態の音声データ処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【００２５】
本実施形態の音声データ処理装置１は、図１に示すように、音声データと外部クロックとを分離するセパレータ部２と、ＩＳＤＮを介して受信した音声データを格納する受信メモリ部３と、ＩＳＤＮを介して送信する音声データを格納する送信メモリ部４と、２つのクロックの位相差を検出する位相比較部５と、位相比較部５の検出結果に基づいて受信メモリ部３および送信メモリ部４から出力させる音声データを決定する制御部６と、を有する。
【００２６】
なお、図１に示すデジタル電話装置１０は、音声出力装置の一例であり、音声データ処理装置１が受信した音声データの提供を受けて音声を出力する。また、装置内で生成した音声データおよび内部クロックを音声データ処理装置１へ供給する。また、加入者回線終端装置（ＤＳＵ）２０は、デジタル電話装置１０がＩＳＤＮに対応した音声データを送受信するための装置である。
【００２７】
セパレータ部２は、加入者回線終端装置２０から外部クロックが入力されると、その外部クロックを位相比較部５へ出力する。外部クロックとともに音声データが入力されると、それぞれを分離して、音声データを外部クロックに同期させて受信メモリ部３に、外部クロックを位相比較部５へそれぞれ出力する。また、送信メモリ部４から音声データが入力されると、その音声データを外部クロックに同期させて、加入者回線終端装置２０へ送出する。
【００２８】
受信メモリ部３は、音声データを格納する２つのメモリ空間であるメモリ３１およびメモリ３２を備える。受信メモリ部３は、セパレータ部２から入力される音声データをメモリ３１に格納する。また、制御部６の指示に基づいて、メモリ３１に格納した音声データをメモリ３２に格納する。さらに、制御部６の指示に基づいて、メモリ３１またはメモリ３２に格納した音声データのいずれか一方を内部クロックに同期させてデジタル電話装置１０へ送出する。
【００２９】
送信メモリ部４は、音声データを格納する２つのメモリ空間であるメモリ４１およびメモリ４２を備える。送信メモリ部４は、デジタル電話装置１０から送出される音声データをメモリ４１に格納する。また、制御部６の指示に基づいて、メモリ４１に格納した音声データをメモリ４２に格納する。さらに、制御部６の指示に基づいて、メモリ４１またはメモリ４２に格納した音声データのいずれか一方を外部クロックに同期させてセパレータ部２へ出力する。
【００３０】
位相比較部５は、セパレータ部２から外部クロック、デジタル電話装置１０から内部クロックがそれぞれ入力されると、位相を比較して、その位相差を示す位相差検出信号を制御回路６へ出力する。
【００３１】
制御部６は、受信メモリ部３に次の音声データが入力される前にメモリ３１の音声データをメモリ３２へ格納させる。また、送信メモリ部４に次の音声データが入力される前にメモリ４２の音声データをメモリ４３へ格納させる。
【００３２】
また、制御部６は、位相比較部５からの位相差検出信号に基づいて、外部クロックと内部クロックとの位相が合っているか否か判定してから、デジタル電話装置１０へ送出させる音声データ、およびセパレータ部２へ出力させる音声データをそれぞれ決定する。
【００３３】
次に、本実施形態の音声データ処理装置の動作について説明する。
【００３４】
まずは、入力された音声データをデジタル電話装置１０へ送出する動作について説明する。
【００３５】
図２は、入力された音声データをデジタル電話装置１０へ送出する動作手順を示す説明図である。
【００３６】
セパレート部２は、加入者回線終端装置２０から最初の音声データである第１の音声データが含まれるデジタル信号を受信すると、第１の音声データと第１の音声データの送信タイミングを示す第１の外部クロックとを分離して、第１の音声データを第１の外部クロックに同期させて受信メモリ部２へ出力する。また、第１の外部クロックを位相比較部５へ出力する。受信メモリ部２は、セパレータ部２から入力された第１の音声データをメモリ３１に格納する（ステップ１）。
【００３７】
位相比較部５は、セパレート部２から第１の外部クロックが入力されると、デジタル電話装置１０から入力される内部クロックと位相の比較を行い、位相差検出信号を制御部６へ出力する（ステップＳ２）。
【００３８】
制御部６は、位相比較部５からの位相差検出信号に基づいて、第１の外部クロックと内部クロックの位相が合っているか否か判定する（ステップＳ３）。位相が合っていると判定した場合には、メモリ３１から第１の音声データを内部クロックに同期させてデジタル電話装置１０へ送出させる（ステップＳ４）。そして、第１の音声データをメモリ３１からメモリ３２へ格納させる（ステップＳ５）。反対に、位相が合っていないと判定した場合には、第１の音声データを送出させずにステップＳ５の動作へ移行する。
【００３９】
続いて、セパレート部２は、第１の音声データの次の音声データである第２の音声データが含まれるデジタル信号を受信すると、第１の音声データが含まれるデジタル信号を受信した場合と同様にして第２の音声データをメモリ３１へ、第２の音声データの送信タイミングを示す第２の外部クロックを位相比較部５へそれぞれ出力する。すると、受信メモリ部２は、ステップＳ１の動作と同様にして、第２の音声データをメモリ３１に格納する（ステップＳ６）。このとき、メモリ３１には第２の音声データ、メモリ３２には第１の音声データがそれぞれ格納されている。
【００４０】
位相比較部５は、ステップＳ２の動作と同様にして、第２の外部クロックと内部クロックの位相の比較を行い、位相差検出信号を制御部６へ出力する（ステップＳ７）。
【００４１】
制御部６は、ステップＳ３の動作と同様にして、位相比較部５からの位相差検出信号に基づいて、第２の外部クロックと内部クロックの位相が合っているか否か判定する（ステップＳ８）。
【００４２】
制御部６は、位相が合っていると判定した場合には、メモリ３１から第２の音声データを内部クロックに同期させてデジタル電話装置１０へ送出させる（ステップＳ９）。反対に、位相が合っていないと判定した場合には、メモリ３２から第１の音声データを内部クロックに同期させて送出させる（ステップＳ１０）。
【００４３】
そして、制御部６は、メモリ３１またはメモリ３２のいずれか一方から音声データを送出させると、メモリ３１の第２の音声データをメモリ３２へ格納させる（ステップＳ１１）。ステップＳ６からステップＳ１１までの動作は、第２の音声データ以降の音声データが含まれるデジタル信号がセパレータ部２に受信されるたびに繰り返される。
【００４４】
次に、デジタル電話装置１０からの音声データを送出する動作について説明する。
【００４５】
図３は、デジタル電話装置１０からの音声データを送出する動作手順を示す説明図である。
【００４６】
送信メモリ部４は、デジタル電話装置１０から内部クロックに同期させて送出された最初の音声データである第３の音声データをメモリ４１に格納する（ステップＳ２１）。
【００４７】
続いて、位相比較部５が、デジタル電話装置１０から入力された内部クロック、セパレータ部２から入力された第３の音声データを送信させるタイミングを示す第３の外部クロックの位相を比較して、位相差検出信号を制御部６へ出力する（ステップＳ２２）。
【００４８】
制御部６は、位相比較部５からの位相差検出信号に基づいて、第３の外部クロックと内部クロックの位相が合っているか否か判定する（ステップＳ２３）。
【００４９】
制御部６は、位相が合っていると判定した場合には、メモリ４１から第３の音声データを第３の外部クロックに同期させてセパレータ部２へ出力させる（ステップＳ２４）。すると、セパレータ部２が、第３の音声データを第３の外部クロックに同期させて加入者回線終端装置２０へ送出する（ステップＳ２５）。そして、制御部６は、第３の音声データをメモリ４１からメモリ４２へ格納させる（ステップＳ２６）。また、制御部６は、位相が合っていないと判定した場合には、第３の音声データを出力させずステップＳ２６の動作へ移行する。
【００５０】
続いて、デジタル電話装置１０から第３の音声データの次の音声データである第４の音声データが送出されると、送信メモリ部３は、ステップＳ２１の動作と同様にして第４の音声データをメモリ４１に格納する（ステップＳ２７）。このとき、メモリ４１には第４の音声データ、メモリ４２には第３の音声データがそれぞれ格納されている。
【００５１】
続いて、位相比較部５が、ステップＳ２２と同様にして、内部クロックと第４の音声データを送信させるタイミングを示す第４の外部クロックの位相を比較して、位相差検出信号を制御部６へ出力する（ステップＳ２８）。
【００５２】
制御部６は、ステップＳ２３の動作と同様にして、位相比較部５からの位相差検出信号に基づいて、第４の外部クロックと内部クロックの位相が合っているか否か判定する（ステップＳ２９）。
【００５３】
制御部６は、位相が合っていると判定した場合には、メモリ４１から第４の音声データを第４の外部クロックに同期させてセパレータ部２へ出力させる（ステップＳ３０）。反対に、位相が合っていないと判定した場合には、メモリ４２から第３の音声データを第４の外部クロックに同期させてセパレータ部２へ出力させる（ステップＳ３１）。すると、セパレータ部２は、メモリ４１またはメモリ４２のいずれか一方から出力された音声データを外部クロックに同期させて加入者回線終端装置２０へ送出する（ステップＳ３２）。
【００５４】
そして、制御部６は、メモリ４１の第４の音声データをメモリ４２へ格納させる（ステップＳ３３）。ステップＳ２７からステップＳ３３までの動作は、第４の音声データ以降の音声データがデジタル電話装置１０から送出されるたびに繰り返される。
【００５５】
本実施形態では、メモリ３２には、メモリ３１に格納された音声データの一つ前の音声データが格納される。そして、音声データがメモリ３１に格納されるのにともなって、その音声データの外部クロックと内部クロックの位相を比較し、その位相差に基づいて、外部クロックと内部クロックとが同期しているか否か判定する。
【００５６】
同期していると判断した場合には、メモリ３１から音声データを内部クロックに同期させてデジタル電話装置１０へ送出する。反対に、同期していないと判定した場合には、メモリ３２から音声データを第２のクロックに同期させてデジタル電話装置１０へ送出する。その後、メモリ３１の音声データをメモリ３２に格納する。
【００５７】
音声データ処理装置１は、上述したように、連続した２つの音声データを格納するため、複数の音声パケットを格納するバッファメモリのような大容量なメモリを必要としない。また、音声データの外部クロックが内部クロックに同期していない場合、その音声データの一つ前の音声データをメモリから内部クロックに同期させて送出することによって、デジタル電話装置１０におけるノイズの発生を防ぐ。
【００５８】
このようにして、音声データ処理装置１は、大容量のメモリを必要とせず、補正音声データの作成など複雑な処理を行わないため、小さな消費電力でノイズの発生を防ぐ処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態の音声データ処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】入力された音声データをデジタル電話装置１０へ送出する動作手順を示す説明図である。
【図３】デジタル電話装置１０からの音声データを送出する動作手順を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
２  セパレータ部
３  受信メモリ部
４  送信メモリ部
５  位相比較部
６  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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