(57)【要約】ＳＴＭ、ＡＴＭ、ＩＰ網におけるタンデムパススルー機能を有する音声伝送装置であって、符号化部内のエコーキャンセラ（１２）の後段にノイズキャンセラ（２１）を設け、多段接続状態でない場合は、ノイズの除去を行って効率の良い符号化を行うとともに、多段接続状態で中継を行う場合は、ノイズキャンセラ（２１）の動作を停止するよう切り換えを行い、余分な復号、符号化により音声劣化をしないようにしたため、ノイズキャンセル機能を有しない携帯電話等であっても通常時およびタンデムパススルー状態時いずれにおいても高品質な音声伝送を行うことができ、また、ノイズ成分を除去することで音声データ中の無音部分が増えるため符号化を行う部分が少なくなり回線の伝送量を低減するものである。
2004091183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者端末から加入者側インターフェース部を経て入力される音声通話信号に含まれるノイズを除去するノイズキャンセラと、
当該ノイズ除去後の音声通話信号から有音部および無音部を判定する有音／無音検出手段と、
上記ノイズキャンセラの出力するノイズ除去後の音声通話信号の有音部について符号化を行い回線インターフェース部を介して外部に出力する音声符号化手段と、
回線インターフェース部を介して外部から入力される音声データを復号する音声復号手段と、
多段接続状態確立を指示する確立ビットパターンを出力するとともに、下記タンデムパススルー状態判定手段から制御信号が入力された後は上記確立ビットパターンとビットパターンの異なる多段接続状態中であることを示す検出ビットパターンを生成して出力するパターンビット生成手段と、
上記音声復号手段の出力と、上記確立ビットパターンまたは上記検出ビットパターンとを合成し、上記加入者側インターフェース部を介して外部に出力する信号合成手段と、
上記加入者側インターフェース部を介して外部から入力される音声通話信号中に上記確立ビットパターンが含まれていた場合に上記パターンビット生成手段に制御信号を出力し、当該制御信号出力後であって上記加入者側インターフェース部を介して入力される音声通話信号中に上記検出ビットパターンが含まれていた場合に上記ノイズキャンセラ、上記音声符号化手段、および上記音声復号手段の動作を停止し、入力された音声通話信号をそのまま出力する動作にそれぞれ切り換えるタンデムパススルー状態判定手段とを備えたことを特徴とする音声伝送装置。
【請求項２】
加入者端末から加入者側インターフェース部を経て入力される音声通話信号に含まれるノイズを除去するノイズキャンセラと、
当該ノイズ除去後の音声通話信号から有音部および無音部を判定する有音／無音検出手段と、
上記ノイズキャンセラの出力するノイズ除去後の音声通話信号の有音部について符号化を行い回線インターフェース部を介して外部に出力する音声符号化手段と、
回線インターフェース部を介して外部から入力される音声データを復号する音声復号手段と、
多段接続状態確立を指示する確立ビットパターンを出力するとともに、下記タンデムパススルー状態判定手段から制御信号が入力された後は上記確立ビットパターンとビットパターンの異なる多段接続状態中であることを示す検出ビットパターンを生成して出力するパターンビット生成手段と、
上記音声復号手段の出力と、上記確立ビットパターンまたは上記検出ビットパターンとを合成し、上記加入者側インターフェース部を介して外部に出力する信号合成手段と、
上記加入者側インターフェース部を介して外部から入力される音声通話信号中に上記確立ビットパターンが含まれていた場合に上記パターンビット生成手段に制御信号を出力し、当該制御信号出力後であって上記加入者側インターフェース部を介して入力される音声通話信号中に上記検出ビットパターンが含まれていた場合に上記ノイズキャンセラ、上記音声符号化手段、および上記音声復号手段の動作を停止し、入力された音声通話信号をそのまま出力する動作にそれぞれ切り換えるタンデムパススルー状態判定手段とをそれぞれ備え、有線により互いの上記回線インターフェース部同士が接続された２つの音声伝送装置からなる音声伝送装置対を複数有し、
１の音声伝送装置対と他の音声伝送装置対との間では有線により互いの上記加入者側インターフェース部同士が接続されたことを特徴とする音声伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、同期転送モード（ＳＴＭ）、非同期転送モード（ＡＴＭ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）によるネットワークに適用される音声伝送装置に関するものである。
【背景技術】  例えば、国際電話等を行う場合、音声品質が問題となるが、そのような長距離通話における音声品質の劣化を防ぐ手段としてタンデムパススルー機能がある。第３図は一般的なタンデムパススルー機能による音声信号の伝送形態を示す図である。
音声伝送装置の一種であるＤＣＭＥ（ディジタル回線多重化装置）３ａは、第３図に示されたように、一方は端末と交換機を介して接続され、他方は相手側のＤＣＭＥ３ｂと接続されている。ＤＣＭＥ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはいずれもタンデムパススルー機能を有するものとする。また、第４図に示した従来のＤＣＭＥの構成を表すブロック図の通り、各ＤＣＭＥ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはそれぞれ加入者側Ｉ／Ｆ部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、エコーキャンセラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、有音／無音検出部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、音声符号化器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、回線側Ｉ／Ｆ部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、ビット検出部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、タンデムパススルー検出部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、音声復号器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、信号合成部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、パターンビット生成部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを有する。
まず、タンデムパススルー機能を使用しない場合、例えば、端末１ａから端末１ｄに対して音声通話が行われる場合について説明する。端末１ａの音声通話信号は交換機２ａを介してＤＣＭＥ３ａに入力され、符号化部３０ａにおいて符号化が行われる。そして、有線を介して相手側のＤＣＭＥ３ｂに入力されると復号部４０ｂにおいて復号され元の音声データに戻されて交換機２ｂを介して相手側端末１ｄにて音声が再生される。
逆に、相手側端末１ｄからの音声通話信号は、交換機２ｂを介してＤＣＭＥ３ｂに入力され、符号化部３０ｂにおいて符号化が行われ、有線を介してＤＣＭＥ３ａに入力され、復号部４０ａにおいて復号され元の音声データに戻されて交換機２ｂを介して端末１ａにて音声が再生される。
通常は、このようなＤＣＭＥが２つ対になって相手側端末との通話動作を行うが、例えば、端末１ａに対して相手側端末が端末１ｆとなる場合のように、国際電話等で多段接続状態（今の場合、２リンク接続）による通話動作を行う場合は、交換機２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、ＤＣＭＥ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを介する必要がある。その際、ＤＣＭＥ３ｂ、３ｃの各段で復号、および符号化を行うため、その分音質の劣化を招いてしまう。
そのため、端末１ａから端末１ｆに対して送信される音声通話信号はＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂにおいて復号せず、また、ＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃにおいては符合化を行わなければ、かかる音声通話信号はＤＣＭＥ３ａの符号化部３０ａにおいて符号化され、ＤＣＭＥ３ｄにおいて復号部４０ｄにおいて復号化されるだけなので音質の劣化を抑えることができる。
そこで、端末１ａと端末１ｆの間で音声通話を行う場合について説明する。まず、端末１ａからの音声通話信号は交換機２ａを介してＤＣＭＥ３ａに入力される。加入者側交換機２ａからの信号を取り込むための加入者側Ｉ／Ｆ部１１ａは、交換機側からＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０３／Ｇ．７０４に準拠した２．０４８ＭＨｚ（Ｅ１）信号あるいは、１．５４４ＭＨｚ（Ｔ１）信号線が一般的には複数本入力される。本信号線は、１本当たり、通常、Ｅ１の場合は音声信号３０チャネル分、Ｔ１の場合は２４チャネル分多重化されている。加入者側Ｉ／Ｆ部１１は、入力された上記音声信号をチャネル毎に分解し、符号化部３０ａに入力する。
符号化部３０ａでは、音声通話信号はまずエコーキャンセラ１２ａとビット検出部１６ａに入力される。エコーキャンセラ１２ａにおいてはエコーキャンセル処理が行われ、当該処理後の信号は有音／無音検出部１３ａおよび音声符号化器１４ａに入力される。有音／無音検出部１３ａでは音声通話信号中の有音部と無音部とを判定し、当該判定結果を音声符号化器１４ａに出力する。音声符号化器１４ａでは、入力される音声通話信号と有音、無音の判定結果から有音部についてのみ符号化を行う。
一方、ビット検出部１６ａでは、第５図に示したように音声通話信号であるＰＣＭ信号の８ｂｉｔの基本セル内の所定の２ｂｉｔを抽出し、当該抽出した２ｂｉｔをタンデムパススルー検出部１７ａに出力する。タンデムパススルー検出部１７ａでは当該抽出した２ｂｉｔの信号を蓄積し、時系列に並べた状態で所定のタンデムパススルー状態の確立パターンか否かを検出する。しかし、今の場合、ＤＣＭＥ３ａにおいては端末１ａからの音声通話信号が送られてくるのみなので確立パターンの検出はない。従って、上記エコーキャンセラ１２ａおよび音声符号化器１４ａは通話が行われる限り動作をし続ける。
以上から、音声符号化器１４ａにより符号化された音声通話信号は、回線側Ｉ／Ｆ部１５ａから有線を介してＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂに出力される。
ＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂに入力された符号化された音声通話信号は、タンデムパススルー状態が確立するまでは、復号部４０ｂ内の音声復号器１８ｂに入力され、音声の復号が行われる。復号が行われた音声は信号合成部１９ｂに入力され、復号部４０ｂ内のパターンビット生成部２０ｂにおいて生成されたＤＣＭＥ３ｃに送信されるタンデムパススルー状態の確立を指示する確立ビットパターンと順次２ｂｉｔずつ合成されて加入側Ｉ／Ｆ部１１ｂから有線を介してＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃに出力される。確立ビットパターンは、所定数のｂｉｔにより構成されるある特定のパターンであり、信号合成部１９ｂにおいて音声通話信号であるＰＣＭ信号の８ｂｉｔの基本セル内の２ｂｉｔごとに順次埋め込まれていく。
一方で、ＤＣＭＥ３ｂとＤＣＭＥ３ｃの間でタンデムパススルー状態が確立された場合は、タンデムパススルー検出部１７ｂからの制御信号によって、音声復号器１８ｂの動作は停止する。このタンデムパススルー状態が確立される際の動作を説明する。
上記の通り、通話開始時、即ちタンデムパススルー状態が確立されていない場合は、ＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂからはＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃに対して確立ビットを含んだ音声通話信号が出力され、その一方で、逆にＤＣＭＥ３ｃの復号部４０ｃからもＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｃに対しても確立ビットを含んだ音声通話信号が出力される。
ＤＣＭＥ３ｂのビット検出部１６ｂの抽出によりタンデムパススルー検出部１７ｂがＤＣＭＥ３ｃからの確立ビットパターン受信を検出すると、直ちにＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂ内のパターンビット生成部２０ｂに制御信号を出力し、パターンビット生成部２０ｂは確立ビットパターンとはパターンの異なる検出ビットパターンを出力する。また、ＤＣＭＥ３ｃもＤＣＭＥ３ｂからの確立ビットパターンを受信することで復号部４０ｃからＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂに対して検出ビットパターンが出力される。
こうして、ＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂからはＤＣＭＥ３ｃの復号部４０ｃに対して検出ビットパターンが出力され、ＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂにはＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃからの検出ビットパターンが入力されることになる。このように符号化部３０ｂ、復号部４０ｂいずれもが検出ビットパターンを出力し、かつ入力される状態になった時に、タンデムパススルー検出部１７ｂは初めてタンデムパススルー状態が確立したとしてエコーキャンセラ１２ｂ、音声符号化器１４ｂ、音声復号器１８ｂに制御信号を出力し、これらの動作を停止して、入力された信号をそのまま出力するように制御する。以降、通話終了時まで符号化部３０ｂ、復号部４０ｂいずれもが検出ビットパターンを出力し、かつ入力される状態である限りエコーキャンセラ１２ｂ、音声符号化器１４ｂ、音声復号器１８ｂの動作を停止し、入力された信号をそのまま出力するようにする。
ＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃでは、通話開始時、即ちタンデムパススルー状態が確立されていないときは、確立ビットパターンが挿入された音声通話信号がエコーキャンセラ１２ｃとビット検出部１６ｃに入力される。
ビット検出部１６ｃは所定の２ｂｉｔを抽出してタンデムパススルー検出部１７ｃに出力する。タンデムパススルー検出部１７ｃでは、抽出したビットを蓄積してＤＣＭＥ３ｂから送信された確立ビットパターンを検出し、検出すると直ちに復号部４０ｃ内のパターンビット生成部２０ｃを制御して、確立ビットパターンの出力から検出ビットパターンの出力に切替える。こうして上記と同様に、ＤＣＭＥ３ｃの復号部４０ｃにおいてＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂに対して検出ビットパターンを出力し、またＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃにおいてＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂから検出ビットパターンが入力される状態となってからタンデムパススルー検出部１７ｃは初めてエコーキャンセラ１２ｃ、音声符号化器１４ｃ、音声復号器１８ｃの動作を停止し、入力された信号をそのまま出力するように制御信号を出力する。
こうしてＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃでは、タンデムパススルー状態確立前では、音声通話信号の有音部のみに符号化を行いＤＣＭＥ３ｄの復号部４０ｄに出力し、タンデムパススルー状態確立後は、入力される信号をそのままＤＣＭＥ３ｄの復号部４０ｄに出力する。
ＤＣＭＥ３ｄの復号部４０ｄでは回線側Ｉ／Ｆ部１５ｄを介して音声復号器１８ｄに符号化された音声通話信号が入力され、音声復号器１８ｄによって復号し信号合成部１９ｄに出力する。信号合成部１９ｄでは、復号部４０ｄ内のパターンビット生成部２０ｄにおいて生成されたタンデムパススルー状態の確立を指示する確立ビットパターンと合成されて加入側Ｉ／Ｆ部１１ｄから交換機２ｄを介して端末１ｆに音声通話信号を出力する。ここで合成されて端末１ｆに出力された確立ビットは音声再生の際には無視される。このようにそれぞれのＤＣＭＥの復号部では確立ビットパターンを相手が端末か他のＤＣＭＥかに関わらず出力する。
以上では、端末１ａから端末１ｆの往路についての動作を説明したが、次に復路について説明する。
端末１ｆからの音声通話信号は、交換機２ｄを介してＤＣＭＥ３ｄの符号化部３０ｄに出力され、上記往路のＤＣＭＥ３ａの場合と同様に、エコーキャンセラ１２ｄでエコー成分を除去し、有音／無音検出部１３ｄおよび音声符号化部１４ｄによって有音部のみに符号化処理を施し、次段のＤＣＭＥ３ｃの復号部４０ｃに出力する。
復号部４０ｃでは、上述したようにタンデムパススルー状態の確立を行う。従って、通話開始直後のタンデムパススルー状態確立前は、音声復号器１８ｃにより音声の復号を行い、パターンビット生成部２０ｃは、確立ビットパターンの出力を行い、信号合成部１９ｃにおいて音声通話信号に確立ビットパターンの挿入が行われてＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂに出力される。一方、タンデムパススルー状態確立後は、タンデムパススルー状態検出部１７ｃの制御により、音声復号器１８ｃは、復号処理を行わず、入力された信号をそのまま出力するという動作に切り替わる。また、パターンビット生成部２０ｃは、検出ビットパターンを信号合成部１９ｃに出力する。そして信号合成部１９ｃでは、復号処理がされていない信号と検出ビットパターンとが合成されてＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂに出力される。
ＤＣＭＥ３ｂのタンデムパススルー状態の確立は上述の通りである。ＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂでは、上記往路のＤＣＭＥ３ｃの場合と同様に、タンデムパススルー状態確立前は、音声通話信号の有音部のみに符号化を行いＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａに出力し、タンデムパススルー状態確立後は、入力される信号をそのままＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａに出力するのみとなる。
この出力された音声通話信号が入力されたＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａでは、上記と同様に入力された音声通話信号を復号して端末１ａに出力する。なお、ＤＣＭＥ３ａの符号化部３０ａには端末１ａからの音声通話信号しか入力されないため、上記のようにタンデムパススルー状態が確立されることはなく、従って、ＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａも復号動作が停止するようなことはない。
以上のように、タンデムパススルー状態の確立にはそれぞれの復号部から確立ビットパターンを出力し、他方のＤＣＭＥが確立ビットパターンを受け取った場合には、検出ビットパターンを返信し、お互いに検出ビットパターンを出力している間はタンデムパススルー状態が確立されているものとする。従って、通話開始直後は複数回符号化された音声が伝送されることになるが、直ちにタンデムパススルー状態が確立されるので実質的に通話時には影響がない。
このようにすることにより、結局、端末１ａから端末１ｆへの音声データは、ＤＣＭＥが２リンク接続されている場合でも、音声符号化、復号はＤＣＭＥ３ａおよび３ｄにおいてそれぞれ１回のみ実施されるため、音声品質の劣化を防止することができる。
このような従来のタンデムパススルー機能があるＤＣＭＥでは、第４図の有音／無音検出部１３を用いて音声信号の有音部を検出し、当該有音部分のみを圧縮符号化し、回線側に伝送するといった処理を実施している。そのため、加入者側からの音声信号の有音率（全通話時間における有音時間の割合）が高い場合、結果として回線側への伝送量が増えることになる。
一般的には、室内の固定電話で行われる通話では、音声の有音率は約４０％程度であるが、特に、近年普及の著しい携帯電話による通話では、通話環境が屋外であることが多く、その場合、背景雑音（例えば、自動車が通過する音、通話者以外の人間同士の会話等）が大きく、結果として、音声の有音率は約６６％とも言われており、回線側への伝送量が増え、そのため、回線の伝送効率が低下する。
本発明では、タンデムパススルー機能を有する音声伝送装置において、音声信号中の背景雑音成分を除去することで回線の伝送効率を向上することを目的とする。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の実施の形態１に係るＤＣＭＥのブロック図である。第２図は、背景雑音と音声信号の周波数特性を示す図である。第３図は、複数のＤＣＭＥがタンデムパススルー状態を形成したことを示す図である。第４図は、従来のＤＣＭＥの構成を示すブロック図である。第５図は、音声データ中に含まれるタンデムパススルー状態確立ビットパターンもしくは検出ビットパターンを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  実施の形態１．
本発明の実施の形態１について説明する。本発明は、タンデムパススルー機能を有する音声伝送装置内にノイズキャンセラを設けたため、ノイズキャンセル機能を有しない携帯電話等であっても、通常時およびタンデムパススルー状態時であってもいずれにおいても高品質な音声伝送を行う音声伝送装置に関するものである。第１図は、本発明の実施の形態１に係るタンデムパススルー機能を有する音声伝送装置の一種であるＤＣＭＥ（ディジタル回線多重化装置）の構成を表すブロック図である。また、第１図に示されたＤＣＭＥは第３図のＤＣＭＥ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと同様の形態で多段接続され、タンデムパススルー状態の確立における確立ビット、検出ビットの抽出、タンデムパススルー状態の検出方法については従来と同様である。なお、各ＤＣＭＥ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはそれぞれノイズキャンセラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを具備するものとする。
以下、携帯端末１ｂと端末１ｆとが通話を行う場合について説明する。まず、携帯端末１ｂからの音声通話信号は基地局装置５０および交換機２ａを介してＤＣＭＥ３ａに入力される。加入者側の交換機２ａからの音声通話信号は加入者側Ｉ／Ｆ部１１ａを介して符号化部３０ａに入力される。
符号化部３０ａでは、音声通話信号はまずエコーキャンセラ１２ａとビット検出部１６ａに入力される。エコーキャンセラ１２ａにおいては上記と同様にエコーキャンセル処理が行われ、当該処理後の信号はノイズキャンセラ２１ａに入力される。
従来では、エコーキャンセラ１２ａからの出力はそのまま音声符号化器１４ａに出力されていたが、本発明ではエコーキャンセラ１２ａの後段にノイズキャンセラ２１ａを設け、携帯端末１ｂからの背景雑音の多い音声信号等であっても、音声データ中の余分な背景雑音等を除去することで、音声符号化器１４ａにおいて効率の良い符号化を行うことが可能である。一般的に、第２図に示したように、背景雑音等のノイズは大きさが定常的で、多くの周波数成分を含んでいるが、一方、音声信号の周波数成分は特定の帯域にのみ分布しているため、ノイズキャンセラ２１ａは、背景雑音と音声信号のそれぞれの統計的性質の違いを利用してノイズ成分だけ抽出し、当該抽出したノイズ成分の逆相成分（位相を１８０度変換したもの）を生成し、元の音声データと加えることでノイズを除去するものであるが、本発明においては既知のものを用いるため、ここでは詳述しない。ノイズキャンセラ２１ａは、多段接続状態でない場合は、エコーキャンセル後の音声データからさらに背景雑音等を除去して、有音／無音検出部１３ａ、音声符号化器１４ａに出力する。
例えば、ＧＳＭ方式の携帯電話等においては携帯電話の本体内部にはノイズキャンセラ機能が存在しないが、そのような場合であってもＤＣＭＥ内部にノイズキャンセラを設けることで高品質の音声伝送が可能となる。
有音／無音検出部１３ａでは音声通話信号中の有音部と無音部とを判定するが、上述のようにノイズキャンセラ２１ａにより余分な背景雑音等は除去されるため無音部と判定される部分が増え、余分な有音部は出力しない。そして、当該判定結果を音声符号化器１４ａに出力する。音声符号化器１４ａでは、当該判定結果から余分な背景雑音等を含まない有音部のみについて符号化を行うことができる。
一方、ビット検出部１６ａでは、第５図に示したように音声通話信号であるＰＣＭ信号の８ｂｉｔの基本セル内の所定の２ｂｉｔを抽出し、当該抽出した２ｂｉｔをタンデムパススルー検出部１７ａに出力し、タンデムパススルー検出部１７ａでは当該抽出した２ｂｉｔの信号を蓄積し、上記と同様にタンデムパススルー状態の確立パターンか否かを検出する。しかし、今の場合、ＤＣＭＥ３ａにおいては携帯端末１ｂからの音声通話信号が送られてくるのみなので確立パターンの検出はない。従って、タンデムパススルー検出部１７ａからエコーキャンセラ１２ａ、ノイズキャンセラ２１ａ、音声符号化器１４ａへ動作を停止する制御信号の入力はなく、上記エコーキャンセラ１２ａ、ノイズキャンセラ２１ａ、音声符号化器１４ａは通話が行われる限り動作をし続ける。
以上から、音声符号化器１４ａにより符号化された音声通話信号は、回線側Ｉ／Ｆ部１５ａから有線を介してＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂに出力される。
ＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂに入力された符号化された音声通話信号は、タンデムパススルー状態が確立するまでは、復号部４０ｂ内の音声復号器１８ｂに入力され、音声の復号が行われる。復号が行われた音声は信号合成部１９ｂに入力され、復号部４０ｂ内のパターンビット生成部２０ｂにおいて生成されたＤＣＭＥ３ｃに送信されるタンデムパススルー状態の確立を指示する確立ビットパターンと順次２ｂｉｔずつ合成されて加入側Ｉ／Ｆ部１１ｂから有線を介してＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃに出力される。確立ビットパターンは、所定数のｂｉｔにより構成されるある特定のパターンであり、信号合成部１９ｂにおいて音声通話信号であるＰＣＭ信号の８ｂｉｔの基本セル内の２ｂｉｔごとに順次埋め込まれていく。
一方で、ＤＣＭＥ３ｂとＤＣＭＥ３ｃの間でタンデムパススルー状態が確立された場合は、タンデムパススルー検出部１７ｂからの制御信号によって、音声復号器１８ｂの動作は停止する。
タンデムパススルー状態が確立される際の詳細な動作については背景技術の説明の通りである。
ＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂからはＤＣＭＥ３ｃの復号部４０ｃに対して検出ビットパターンが出力され、ＤＣＭＥ３ｂの復号部４０ｂにはＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃからの検出ビットパターンが入力されることになった時に、タンデムパススルー検出部１７ｂは初めてタンデムパススルー状態が確立したとしてエコーキャンセラ１２ｂ、ノイズキャンセラ２１、音声符号化器１４ｂ、および音声復号器１８ｂに制御信号を出力し、これらの動作を停止して、入力された信号をそのまま出力するように制御する。以降、通話終了時まで符号化部３０ｂ、復号部４０ｂいずれもが検出ビットパターンを出力し、かつ入力される状態である限りエコーキャンセラ１２ｂ、ノイズキャンセラ２１、音声符号化器１４ｂ、および音声復号器１８ｂの動作を停止し、入力された信号をそのまま出力するようにする。
ＤＣＭＥ３ｃのタンデムパススルー状態の確立動作も上述の通りである。ＤＣＭＥ３ｃの符号化部３０ｃでは、タンデムパススルー状態確立前では、音声通話信号の有音部のみに符号化を行いＤＣＭＥ３ｄの復号部４０ｄに出力し、タンデムパススルー状態確立後は、入力される信号をそのままＤＣＭＥ３ｄの復号部４０ｄに出力するのみとなる。
ＤＣＭＥ３ｄの復号部４０ｄでは回線側Ｉ／Ｆ部１５ｄを介して音声復号器１８ｄに符号化された音声通話信号が入力され、音声復号器１８ｄによって復号し信号合成部１９ｄに出力する。信号合成部１９ｄでは、復号部４０ｄ内のパターンビット生成部２０ｄにおいて生成されたタンデムパススルー状態の確立を指示する確立ビットパターンと合成されて加入側Ｉ／Ｆ部１１ｄから交換機２ｄを介して端末１ｆに音声通話信号を出力する。ここで合成されて端末１ｆに出力された確立ビットは音声再生の際には無視される。このようにそれぞれのＤＣＭＥの復号部では確立ビットパターンを相手が端末か他のＤＣＭＥかに関わらず出力する。
以上では、端末１ｂから端末１ｆの往路についての動作を説明したが、次に復路について説明する。
端末１ｆからの音声通話信号は、交換機２ｄを介してＤＣＭＥ３ｄの符号化部３０ｄに出力され、上記往路のＤＣＭＥ３ａの場合と同様に、エコーキャンセラ１２ｄでエコー成分を除去し、ノイズキャンセラ２１ｄによりノイズ成分を除去して音声通話信号中の無駄な有音部分を減らし、有音／無音検出部１３ｄおよび音声符号化部１４ｄによって有音部のみに符号化処理を施し、次段のＤＣＭＥ３ｃの復号部４０ｃに出力する。
復号部４０ｃでは、上述したようにタンデムパススルー状態の確立を行う。従って、通話開始直後のタンデムパススルー状態確立前は、音声復号器１８ｃにより音声の復号を行い、パターンビット生成部２０ｃは、確立ビットパターンの出力を行い、信号合成部１９ｃにおいて音声通話信号に確立ビットパターンの挿入が行われてＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂに出力される。一方、タンデムパススルー状態確立後は、タンデムパススルー状態検出部１７ｃの制御により、音声復号器１８ｃは、復号処理を行わず、入力された信号をそのまま出力するという動作に切り替わる。また、パターンビット生成部２０ｃは、検出ビットパターンを信号合成部１９ｃに出力する。そして信号合成部１９ｃでは、復号処理がされていない信号と検出ビットパターンとが合成されてＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂに出力される。
ＤＣＭＥ３ｂのタンデムパススルー状態の確立は上述の通りである。ＤＣＭＥ３ｂの符号化部３０ｂでは、上記往路のＤＣＭＥ３ｃの場合と同様に、タンデムパススルー状態確立前は、ノイズキャンセラ２１ｂによりノイズを除去した上で音声通話信号の有音部のみに符号化を行いＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａに出力し、タンデムパススルー状態確立後は、入力される信号をそのままＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａに出力するのみとなる。
この出力された音声通話信号が入力されたＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａでは、上記と同様に入力された音声通話信号を復号して端末１ａに出力する。なお、ＤＣＭＥ３ａの符号化部３０ａには端末１ａからの音声通話信号しか入力されないため、上記のようにタンデムパススルー状態が確立されることはなく、従って、ＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａも復号動作が停止するようなことはない。
以上のように、タンデムパススルー状態の確立にはそれぞれの復号部から確立ビットパターンを出力し、他方のＤＣＭＥが確立ビットパターンを受け取った場合には、検出ビットパターンを返信し、お互いに検出ビットパターンを出力している間はタンデムパススルー状態が確立されているものとする。従って、通話開始直後は複数回符号化された音声が伝送されることになるが、直ちにタンデムパススルー状態が確立されるので実質的に通話時には影響がない。
この出力された音声通話信号が入力されたＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａでは、上記と同様に入力された音声通話信号を復号して携帯端末１ｂに出力する。なお、ＤＣＭＥ３ａの符号化部３０ａには端末１ａからの音声通話信号しか入力されないため、上記のようにタンデムパススルー状態が確立されることはなく、従って、ＤＣＭＥ３ａの復号部４０ａも復号動作が停止するようなことはない。
【産業上の利用可能性】  本発明は、ＳＴＭ、ＡＴＭ、ＩＰ網におけるタンデムパススルー機能を有する音声伝送装置に適用可能であり、ノイズキャンセル機能を有しない携帯電話の基地局等が接続されるものであってもよい。
【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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【国際調査報告】
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