(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々別個の端子より音声と音声符号を入力し、入力音声を符号化して出力音声符号とすると共に、前記音声符号を復号して出力音声として夫々別個の端子より出力する音声通信端末であって、
入力音声を符号化して、得られた音声符号を出力音声符号として出力する音声符号化手段と、
入力音声符号を復号して、得られた復号音声を出力音声として出力する音声復号化手段と、
前記音声符号化手段で符号化した出力音声符号を所定数記憶する記憶手段と、
この記憶手段内に記憶されている出力音声符号と前記入力音声符号との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、
前記類似度評価手段の類似度に基づいて、前記入力音声符号または前記復号音声または前記音声復号化手段の動作の何れかを修正し、前記端子より出力される出力音声に含まれている前記入力音声に起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備え、
前記類似度評価手段は、類似度として比較対象となっている音声符号間の一致するビット数またはビット一致率を用いる構成にしたことを特徴とする音声通信端末。
【請求項２】
前記修正手段が、
前記類似度評価手段の類似度に基づいて、前記復号音声に乗ずるゲイン値を決定するゲイン値制御手段と、
ゲイン値制御手段が出力したゲイン値を前記復号音声に乗じ、得られた結果を出力音声信号として出力する乗算手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の音声通信端末。
【請求項３】
前記修正手段は、
前記類似度評価手段の類似度に基づいて、前記入力音声符号に修正を行うか否か決定する判定手段と、
判定手段が修正を行うと決定した場合は、前記入力音声符号を所定の符号に置換した音声符号を出力し、判定手段が修正を行わないと決定した場合は、前記入力音声符号をそのまま出力する符号置換手段とを備え、
前記音声復号手段は、符号置換手段から出力された音声符号を復号して、得られた復号音声を出力音声として出力する構成にされたことを特徴とする請求項１記載の音声通信端末。
【請求項４】
前記符号置換手段により置換される音声符号は、低振幅の復号音声を復号可能な固定の音声符号であることを特徴とする請求項３記載の音声通信端末。
【請求項５】
音声符号は、音声情報を表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成され、前記符号置換手段は、判定手段が修正を行うと決定した場合、前記音声復号手段が誤り訂正符号にて訂正限界を超えた誤りが重畳したと判定する音声符号に置換する構成にされ、
前記音声復号手段は、訂正限界を超えた誤りの重畳を検知したとき、復号音声の振幅が順次に小さくなるよう復号を行う構成にされたことを特徴とする請求項３記載の音声通信端末。
【請求項６】
前記修正手段は、
前記類似度に基づいて、前記音声復号化手段の動作の修正を行うか否か決定する判定手段と、
判定手段が修正を行うことに決定した場合に、前記音声復号化手段の復号化過程で得られるゲイン値または誤り検出フラグに修正をあたえる信号を出力する制御手段とを備え、  前記音声復号手段は、前記制御手段からの信号に従って、復号化過程で得られるゲイン値または誤り検出フラグを修正して復号を行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の音声通信端末。
【請求項７】
前記音声符号が、音声情報を表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成され、
前記類似度評価手段は、類似度を前記記憶手段内に記憶されている出力音声符号中の情報符号と、前記入力音声符号中の情報符号を同入力音声符号中の誤り訂正符号によって誤り訂正した誤り訂正後情報符号との間で評価する構成にされたことを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の音声通信端末。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れかに記載の構成を持つ第一の音声通信端末と、
音声を入力し一定時間のフレーム毎に前記音声を音声符号化手段で符号化して得た音声符号と、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号との一方を所定基準により選択手段で選択して出力するとともに、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号を音声復号化手段で復号して出力する第二の音声通信端末と、を備えた音声通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，入力音声と入力音声符号を入力とし、前記入力音声を符号化した出力音声符号と、前記入力音声符号を復号した出力音声を出力とする音声通信端末に関する。また、この音声通信端末を適用した音声通信システムに関する。特に、複数の音声通信端末にて入力された入力音声を１つの低速度回線にて各音声通信端末に配送することで、１対１の通話内容もしくは会議通話を各音声通信端末にて聞くことを可能とした音声通信システムと、この音声通信システムに好適な音声通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような従来の音声通信端末および音声通信システムとしては、アナログ音声信号上で２つの音声を重畳して、この重畳した信号を一方の回線にて送信する構成のものがある。例えば、話者Ａと話者Ｂの間で通話を行う際に、話者Ａ側の音声通信端末Ａの所で、受信した話者Ｂの音声信号を話者Ａの音声信号に重畳し、重畳した音声信号を話者Ｂ側の音声通信端末Ｂと、他の端末へ送信する方法を用いたものがある。
【０００３】
図８は、このような従来の音声通信システムの全体構成を示すものである。
図において、１は話者Ａが使用する音声通信端末Ａ、２は話者Ｂが使用する音声通信端末Ｂ、３は関連する他のメンバーがモニターする場合などに用いられる音声通信端末Ｃである。
以下、音声通信端末Ａ、音声通信端末Ｂ及び音声通信端末Ｃを、単に端末Ａ、端末Ｂ及び端末Ｃと称する。
【０００４】
端末Ａには端末Ｂからの変調信号Ｂを復調し出力音声Ａとするアナログ復調手段４、話者Ａが発声した入力音声Ａと上記出力音声Ａを重畳して重畳音声を生成する音声重畳手段５、重畳音声を変調するアナログ変調手段６が設けられている。
【０００５】
端末Ｂには話者Ｂが発声した入力音声Ｂを変調するアナログ変調手段７、端末Ａからの変調信号Ａを復調するアナログ復調手段８が設けられている。
さらに、端末Ｃには端末Ａからの変調信号Ａを復調するアナログ復調手段９が設けられている。
【０００６】
なお、１０は端末Ａからの変調信号Ａを伝送する回線Ａ、１１は端末Ｂからの変調信号Ｂを伝送する回線Ｂである。
以下、図に基づいて、この従来の音声通信システムの動作について説明する。
【０００７】
端末Ａには、話者Ａが発声した音声が入力音声Ａとして入力される。また、回線Ｂを介して後述する端末Ｂから変調信号Ｂが入力される。アナログ復調手段４は、前記変調信号Ｂを復調して、得られた音声信号を出力音声Ａとして出力する。音声重畳手段５では、前記入力音声Ａと出力音声Ａを重畳した重畳音声を生成し、これをアナログ変調手段６に入力する。アナログ変調手段６は、入力された重畳音声を変調して、得られた変調信号を変調信号Ａとして、回線Ａに出力する。
【０００８】
端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａを介して、端末Ａから変調信号Ａが入力される。アナログ変調手段７は、前記入力音声Ｂを変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂに出力する。アナログ復調手段８は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声信号を出力音声Ｂとして出力する。
端末Ｃには、回線Ａを介して、端末Ａから変調信号Ａが入力される。アナログ復調手段９は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声信号を出力音声Ｃとして出力する。
【０００９】
上記の通り構成することによって、話者Ａと話者Ｂが各々端末Ａと端末Ｂを用いて通話を行っている時に、端末Ｃにおいて話者Ａと話者Ｂの通話を傍受することが可能となっている。
【００１０】
図９は、上記従来の音声通信システムにおいて、データ通信の導入など回線利用効率の改善、誤り訂正符号との組み合わせによる無線通信における電波の弱い地域での品質改善、暗号との組み合わせによる秘匿性の確保などのために、システムのディジタル化を図った別な構成を示す図である。
図において、１は話者Ａが使用する端末Ａ、２は話者Ｂが使用する端末Ｂ、３は関連する他のメンバーがモニターする場合などに用いられる端末Ｃである。
【００１１】
端末Ａには回線Ｂ１１により端末Ｂからの変調信号Ｂを復調する復調手段１２、復調手段１２で得られた音声符号Ｂを復号化する音声復号化手段１３、音声復号化手段１３の出力をディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）しアナログ信号である出力音声Ａを出力するＤ−Ａ変換手段１４、話者Ａが発声した入力音声Ａと前記Ｄ−Ａ変換手段１４の出力音声Ａを重畳する音声重畳手段１５、重畳音声をアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）するＡ−Ｄ変換手段１６、Ａ−Ｄ変換手段１６の出力を符号化する音声符号化手段１７、音声符号化手段１７の出力をディジタル変調し、回線Ａ１０に出力する変調手段１８を備えている。
【００１２】
端末Ｂには回線Ａ１０からの変調信号Ａを復調する復調手段２０、復調手段２０の出力を復号化する音声復号化手段２１、音声復号化手段２１の出力をディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）しアナログ信号である出力音声Ｂを出力するＤ−Ａ変換手段２２を備えている。
【００１３】
さらに、端末Ｂは話者Ｂが発声した入力音声Ｂをアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）するＡ−Ｄ変換手段２３、Ａ−Ｄ変換手段２３の出力を符号化する音声符号化手段２４、音声符号化手段２４の出力をディジタル変調し、回線Ｂ１１に出力する変調手段２５を備えている。
【００１４】
また、端末Ｃには回線Ａ１０からの変調信号Ａを復調する復調手段２６、復調手段２６の出力を復号化する音声復号化手段２７、音声復号化手段２７の出力をディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）しアナログ信号である出力音声Ｂを出力するＤ−Ａ変換手段２８を備えている。
【００１５】
次に、この従来の別な音声通信システムの動作について説明する。
端末Ａには、話者Ａが発声した音声が入力音声Ａとして入力され、また、回線Ｂを介して後述する端末Ｂから変調信号Ｂが入力される。復調手段１２は、前記変調信号Ｂを復調して、得られた音声符号Ｂを音声復号化手段１３に出力する。音声復号化手段１３は、前記音声符号Ｂを復号化し、得られたディジタル出力音声ＡをＤ−Ａ変換手段１４に出力する。Ｄ−Ａ変換手段１４は、前記ディジタル出力音声Ａに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ａを出力する。
【００１６】
また、端末Ａ内では、前記入力音声Ａと出力音声Ａを重畳した重畳音声を音声重畳手段１５で生成し、これをＡ−Ｄ変換手段１６に入力する。Ａ−Ｄ変換手段１６は、入力された重畳音声に対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ａを得る。音声符号化手段１７は、前記ディジタル入力音声Ａを符号化して、得られた音声符号Ａを変調手段１８に出力する。変調手段１８は、入力された音声符号Ａをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ａとして、回線Ａに出力する。
【００１７】
端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａを介して、端末Ａから変調信号Ａが入力される。Ａ−Ｄ変換手段２３は、前記入力音声Ｂに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ｂを得る。音声符号化手段２４は、前記ディジタル入力音声Ｂを符号化して、得られた音声符号Ｂを変調手段２５に出力する。変調手段２５は、入力された音声符号Ａをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂに出力する。
【００１８】
端末Ｂ内の復調手段２０は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａを音声復号化手段２１に出力する。音声復号化手段２１は、前記音声符号Ａを復号化し、得られたディジタル出力音声ＢをＤ−Ａ変換手段２２に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２２は、前記ディジタル出力音声Ｂに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｂを出力する。
【００１９】
端末Ｃには、回線Ａを介して、端末Ａから変調信号Ａが入力される。復調手段２６は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａを音声復号化手段２７に出力する。音声復号化手段２７は、前記音声符号Ａを復号化し、得られたディジタル出力音声ＣをＤ−Ａ変換手段２８に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２８は、前記ディジタル出力音声Ｃに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｃを出力する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のディジタル化を行った従来の音声通信システムおよびそれを構成する音声通信端末には、以下に述べる課題がある。
【００２１】
低ビットレートの音声符号化および音声復号化は、１０〜４０ｍｓ程度の所定時間フレーム単位に処理を行うものが多い。入力音声Ｂが端末Ａを介して端末Ｂに戻り、出力音声Ｂに含まれて出力されるまでには、通常このフレームの６倍以上、つまり数百ｍｓの遅延時間が生じることになる。
【００２２】
このため、話者Ｂは、品質が大きく劣化した上に数百ｍｓ遅延した自分の声を振幅の大きいエコーとして聞きながら話をしなければならず、極めて通話が困難になってしまう課題が有る。なお、５００ｍｓ程度の遅延を与えた自分の声を聞きながら話をすることは非常に難しく、多くの話者が通話をすることを停止してしまうことが知られている。
【００２３】
また、全ての端末で話者Ａと話者Ｂの音声を聞くことができる構成となっているが、話者Ｂが発声した入力音声Ｂが端末Ａを経由して端末Ｂおよび端末Ｃから出力されるまでに、音声符号化手段２４および１７と２回の音声符号化を経るため、品質が大きく劣化してしまう課題が有る。
【００２４】
ディジタル化によって回線利用効率を改善しようとする場合、音声符号化におけるビットレートを低く設定するため、１回当たりの音声符号化による品質劣化が大きくなり、２回符号化を行うと非常に聞き苦しい音質に劣化してしまう課題が有る。
【００２５】
更に、通常の双方向の通話においては、しばしば話者Ａと話者Ｂが同時に音声を発した状態、いわゆるダブルトークになることがあるが、低ビットレートの音声符号化方式は、単独の音声発声に対するモデルを用いて効率的な情報圧縮を行っているために、ダブルトーク時には端末Ａ内の音声符号化手段１７における符号化品質が劣悪となり、ひどい場合には両方の話者が話している内容を聞き取ることができなくなってしまう課題が有る。
【００２６】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、大きく遅延したエコーによって通話が困難となること、２回の符号化によって大きく品質が劣化すること、ダブルトーク音声を符号化して大きく品質を劣化させてしまうことを回避することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声通信端末は、夫々別個の端子より音声と音声符号を入力し、入力音声を符号化して出力音声符号とすると共に、前記音声符号を復号して出力音声として夫々別個の端子より出力するものであって、
入力音声を符号化して、得られた音声符号を出力音声符号として出力する音声符号化手段と、
入力音声符号を復号して、得られた復号音声を出力音声として出力する音声復号化手段と、
前記音声符号化手段で符号化した出力音声符号を所定数記憶する記憶手段と、
この記憶手段内に記憶されている出力音声符号と前記入力音声符号との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、
前記類似度評価手段の類似度に基づいて、前記入力音声符号または前記復号音声または前記音声復号化手段の動作の何れかを修正し、前記端子より出力される出力音声に含まれている前記入力音声に起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備え、
前記類似度評価手段が、類似度として比較対象となっている音声符号間の一致するビット数またはビット一致率を用いる構成にした。
【００２８】
また、この発明に係る音声通信端末は、前記修正手段が、前記類似度評価手段の類似度に基づいて、前記復号音声に乗ずるゲイン値を決定するゲイン値制御手段と、
ゲイン値制御手段が出力したゲイン値を前記復号音声に乗じ、得られた結果を出力音声信号として出力する乗算手段と
を備える。
【００２９】
また、この発明に係る音声通信端末は、前記修正手段が、前記類似度評価手段の類似度に基づいて、前記入力音声符号に修正を行うか否か決定する判定手段と、
判定手段が修正を行うと決定した場合は、前記入力音声符号を所定の符号に置換した音声符号を出力し、判定手段が修正を行わないと決定した場合は、前記入力音声符号をそのまま出力する符号置換手段とを備え、
前記音声復号手段は、符号置換手段から出力された音声符号を復号して、得られた復号音声を出力音声として出力する構成にされた。
【００３０】
また、この発明に係る音声通信端末は、前記符号置換手段により置換される音声符号が、低振幅の復号音声を復号可能な固定の音声符号である。
【００３１】
また、この発明に係る音声通信端末は、音声符号が、音声情報を表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成され、前記符号置換手段は、判定手段が修正を行うと決定した場合、前記音声復号手段が誤り訂正符号にて訂正限界を超えた誤りが重畳したと判定する音声符号に置換し、
前記音声復号手段は、訂正限界を超えた誤りの重畳を検知したとき、復号音声の振幅が順次に小さくなるよう復号を行う構成にされた。
【００３２】
また、この発明に係る音声通信端末は、前記修正手段は、前記類似度に基づいて、前記音声復号化手段の動作の修正を行うか否か決定する判定手段と、
判定手段が修正を行うことに決定した場合に、前記音声復号化手段の復号化過程で得られるゲイン値または誤り検出フラグに修正をあたえる信号を出力する制御手段とを備え、
前記音声復号手段は、前記制御手段からの信号に従って、復号化過程で得られるゲイン値または誤り検出フラグを修正して復号を行うように構成された。
【００３３】
また、この発明に係る音声通信端末は、前記各音声符号が、音声情報を表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成され、
前記類似度評価手段における類似度が、前記記憶手段内に記憶されている出力音声符号中の情報符号と、前記入力音声符号中の情報符号を同入力音声符号中の誤り訂正符号によって誤り訂正した誤り訂正後情報符号との間で評価されるようにした。
【００３６】
この発明に係る音声通信システムは、段落番号[００２７]〜[００３４]の何れかに記載の構成を持つ第一の音声通信端末と、
音声を入力し一定時間のフレーム毎に前記音声を音声符号化手段で符号化して得た音声符号と、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号との一方を所定基準により選択手段で選択して出力するとともに、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号を音声復号化手段で復号して出力する第二の音声通信端末と、を備えた。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。
【００３９】
実施の形態１．
図１は、この発明による音声通信システムの構成を示す。図において、音声通信端末Ｂがこの発明による音声通信端末に相当する。
図において、１は話者Ａが使用する端末Ａ、２は話者Ｂが使用する端末Ｂ、３は関連する他のメンバーがモニターする場合などに用いられる端末Ｃ、１０は回線Ａ、１１は回線Ｂである。
【００４０】
端末Ａにおいて、１２は復調手段、１３は音声復号化手段、１４はＤ−Ａ変換手段、１６はＡ−Ｄ変換手段、１７は音声符号化手段、１８は変調手段でこれ等は図９に示す従来の音声通信システムと同様なものである。
【００４１】
３０は音声符号化手段１７と復調手段１２の出力の内の一方を所定の選択基準に従って選択し、変調手段１８に出力する選択手段であり、図９に示す従来の音声通信システムにおける音声重畳手段１５の代わりに設けられたものである。
【００４２】
端末Ｂにおいて、２０は復調手段、２１は音声復号化手段、２２はＤ−Ａ変換手段、２３はＡ−Ｄ変換手段、２４は音声符号化手段、２５は変調手段でこれ等は図９に示す従来の音声通信システムと同様なものである。
【００４３】
３１は音声符号化手段２４から入力された音声符号ＢをＮフレーム分格納できるメモリを持つ記憶手段、３２は復調手段２０からの音声符号Ａ’と、記憶手段３１の音声符号Ｂを比較し、その類似度を評価する類似度評価手段、３３は類似度評価手段１８からの類似度によりゲイン値を出力するゲイン値制御手段３４と、音声復号化手段１２から出力された復号音声に、ゲイン値制御手段２０からのゲイン値を乗じ、得られた結果をディジタル出力音声ＢとしてＤ−Ａ変換手段１３に出力する乗算手段２１から形成される修正手段であり、これ等は図９に示す従来の音声通信システムの端末Ｂに比し追加して設けられている。
【００４４】
端末Ｃには図９に示す従来の音声通信システムと同様に復調手段２６、音声復号化手段２７、Ｄ−Ａ変換手段２８を備えている。
【００４５】
以下、図に基づいて動作を説明する。
端末Ａには、話者Ａが発声した音声が入力音声Ａとして入力される。また、回線Ｂを介して後述する端末Ｂから変調信号Ｂが入力される。復調手段１２は、前記変調信号Ｂを復調して、得られた音声符号Ｂを音声復号化手段１３と選択手段３０に出力する。
【００４６】
音声復号化手段１３は、前記音声符号Ｂを復号化し、得られたディジタル出力音声ＡをＤ−Ａ変換手段１４に出力する。Ｄ−Ａ変換手段１４は、前記ディジタル出力音声Ａに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ａを出力する。
【００４７】
Ａ−Ｄ変換手段１６は、前記入力音声Ａに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ａを得る。音声符号化手段１７は、前記ディジタル入力音声Ａを符号化して、得られた音声符号Ａを選択手段３０に出力する。選択手段３０は、入力された音声符号Ａと音声符号Ｂの内の一方を所定の選択基準に従って選択し、選択した音声符号を音声符号Ａ’として変調手段１８に出力する。
【００４８】
選択基準の一例としては、音声符号Ａと音声符号Ｂを実際に復号して、得られた２つの復号音声の振幅を比較して、その値の大きい方を選択する方法がある。そして、変調手段１８は、選択手段３０から入力された音声符号Ａ’をディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ａとして、回線Ａ１０に出力する。
【００４９】
端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａを介して、端末Ａから変調信号Ａが入力される。Ａ−Ｄ変換手段２３は、前記入力音声Ｂに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ｂを得る。音声符号化手段２４は、前記ディジタル入力音声Ｂを符号化して、得られた音声符号Ｂを変調手段２５と記憶手段３１に出力する。変調手段２５は、入力された音声符号Ｂをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂ１１に出力する。
【００５０】
端末Ｂ内の復調手段２０は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａ’を音声復号化手段２１と類似度評価手段３２に出力する。記憶手段３１は、その内部に音声符号化手段２４から入力された音声符号ＢをＮフレーム分記憶してあり、その一部もしくは全部を類似度評価手段３２に対して出力する。
【００５１】
なお、記憶手段３１内には音声符号ＢをＮフレーム分格納できるメモリが存在し、類似度評価手段３２への音声符号の出力を行った後で、Ｎフレーム前の音声符号Ｂが格納されている所に現在のフレームの音声符号Ｂを上書きすることで記憶内容の更新を行う。なおＮフレーム分の音声符号Ｂを記憶しておくことができるのであれば、記憶手段３１内の構成および更新方法はこれに限られるものではない。
【００５２】
ここでＮフレーム分の記憶を行うのは、音声符号Ｂが端末Ａを介して端末Ｂに戻ってくるまでの遅延を吸収するためであるので、Ｎの値は想定される遅延フレーム数以上に設定する必要がある。
【００５３】
また、回線の種類や端末Ａの構成によっては遅延フレーム数が一定でない場合もありえるので、その時には記憶してある音声符号Ｂを複数（一部もしくは全部）出力することが必要である。
【００５４】
類似度評価手段３２は、復調手段２０から入力された音声符号Ａ’と、記憶手段３１から入力された１つ以上の音声符号Ｂを比較し、その類似度を順に評価し、その中の最大値を修正手段３３内のゲイン値制御手段３４に対して出力する。なお、ここで用いる類似度としては、２つの音声符号のビット一致数またはビット一致率を用いることができる。
【００５５】
ゲイン値制御手段３４は、類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値を上回る場合に、音声符号Ｂが端末Ａを介して戻ってきていると判断して、１未満の小さいゲイン値を乗算手段３５に出力する。類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値以下である場合には、１というゲイン値を乗算手段３５に出力する。
【００５６】
なお、ゲイン値が１から小さい値、逆に小さい値から１に急変すると、後述する乗算手段３５の出力結果に不連続を生じてしまうので、ゲイン値を変えるフレームでは、サンプル毎に徐々に値が減少または増加して、小さい値もしくは１に推移させるようにする。
【００５７】
また、所定閾値については、常に固定値でも構わないが、前フレームの類似度が所定閾値を上回っていた場合には小さ目の値とし、逆に前フレームの類似度が所定閾値以下であった場合には大き目の値とすることで、ゲイン値が頻繁に変化することを抑制することもできる。
更に、過去の制御結果を参照して、フレーム毎のゲイン値が頻繁に変化することを抑制することもできる。
【００５８】
音声復号化手段２１は、入力された音声符号Ａ’を復号化し、得られた復号音声を乗算手段３５に出力する。
乗算手段３５は、音声復号化手段２１から入力された前記復号音声の各サンプル値に対して、ゲイン値制御手段３４から入力されたサンプル毎のゲイン値を乗じていき、得られた結果をディジタル出力音声ＢとしてＤ−Ａ変換手段２２に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２２は、前記ディジタル出力音声Ｂに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｂを出力する。
【００５９】
音声通信端末Ｃには、回線Ａを介して、端末Ａから変調信号Ａが入力される。復調手段２６は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａ’を音声復号化手段２７に出力する。音声復号化手段２７は、前記音声符号Ａ’を復号化し、得られたディジタル出力音声ＣをＤ−Ａ変換手段２８に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２８は、前記ディジタル出力音声Ｃに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｃを出力する。
【００６０】
なお、上記実施の形態では、常に乗算手段３５によるゲイン値の乗算が行われているが、ゲイン値が１である場合には、乗算を行っても結果に変化がないので、乗算手段３５における乗算を中止して、前記復号音声をそのままディジタル出力音声Ｂとしても構わない。
【００６１】
また、上記実施の形態では、通信路として無線回線やアナログモデム伝送回線等を使う場合の構成について説明したが、ＡＴＭなどの他の種類の回線を使う構成も可能である。その時には、変調手段、復調手段の構成が回線の種類に応じて変更される。
【００６２】
また、通常は、音声通信端末Ｃにも音声通信端末Ｂと同じ構成を持たせておき、音声通信端末Ａと音声通信端末Ｃが通話を行っている場合には、音声通信端末Ｂ内の記憶手段には音声符号が格納されていないために、乗算手段３５には常に１というゲイン値が入力され、音声通信端末Ａと音声通信端末Ｃとの通話が、出力音声Ｂとして出力される。当然、音声通信端末Ｂおよび音声通信端末Ｃと同じ構成の音声通信端末を複数備える構成も可能である。
【００６３】
この実施の形態１によれば、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて復号音声に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えるようにしたので、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【００６４】
また、前記修正手段が、少なくとも前記類似度に基づいて、前記復号音声に乗ずるゲイン値を決定するゲイン値制御手段と、ゲイン値制御手段が出力したゲイン値を前記復号音声に乗じる乗算手段とを備えるようにしたので、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅を小さくすることができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【００６５】
また、前記類似度評価手段における類似度として、比較対象となっている音声符号間の一致するビット数もしくはビット一致率を用いるようにしたので、伝送路上でビット誤りが少々重畳しても、過去に出力した音声符号Ｂが音声符号Ａ’として戻ってきていることを正しく検知することができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【００６６】
更に、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて復号音声に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えた第一の音声通信端末（音声通信端末Ｂ）に加えて、この第一の音声通信端末が出力した出力音声符号を復号して出力するとともに、一定時間のフレーム毎に、第二の入力音声（入力音声Ａ）を符号化して得た音声符号と、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号との一方を選択して出力する第二の音声通信端末（音声通信端末Ａ）とを備えるようにしたので、２回の符号化による大きな品質劣化を回避でき、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避できる音声通信システムが得られる効果がある。
【００６７】
更に、話者Ａまたは話者Ｂによる入力音声を符号化した音声符号のみを復号するので、ダブルトーク音声の符号化によって大きく品質を劣化させてしまうことを回避した音声通信システムが得られる効果がある。
【００６８】
実施の形態２．
図２は、この発明による音声通信端末の別の構成を示す。なお、この音声通信端末を図１の音声通信端末Ｂとしたものが音声通信システムの全体構成である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。３３は修正手段で、類似度評価手段３２からの類似度が所定閾値を上回るか否かを判定する判定手段３６と、この判定結果により復調手段２０からの音声符号Ａ’に対する置換処理を行う符号置換手段３７から構成される。
【００６９】
以下、図に基づいて動作を説明する。
音声通信端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａを介して、音声通信端末Ａから変調信号Ａが入力される。Ａ−Ｄ変換手段２３は、前記入力音声Ｂに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ｂを得る。音声符号化手段２４は、前記ディジタル入力音声Ｂを符号化して、得られた音声符号Ｂを変調手段２５と記憶手段３１に出力する。変調手段２５は、入力された音声符号Ｂをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂに出力する。
【００７０】
音声通信端末Ｂ内の復調手段２０は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａ’を類似度評価手段３２と修正手段３３内の符号置換手段３７に出力する。記憶手段３１は、その内部に音声符号化手段２４から入力された音声符号ＢをＮフレーム分記憶してあり、その一部もしくは全部を類似度評価手段３２に対して出力する。
【００７１】
類似度評価手段３２は、復調手段２０から入力された音声符号Ａ’と、記憶手段３１から入力された１つ以上の音声符号Ｂを比較し、その類似度を順に評価し、その中の最大値を修正手段３３内の判定手段３６に対して出力する。なお、ここで用いる類似度としては、２つの音声符号のビット一致数またはビット一致率を用いることができる。
【００７２】
判定手段３６は、類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値を上回るか否かを判定し、判定結果を符号置換手段３７に対して出力する。なお、この所定閾値についても、実施の形態１のゲイン値制御手段３４と同様に、固定値でも、適応的な制御を行っても良い。
【００７３】
符号置換手段３７は、前記判定結果が、類似度が所定閾値を上回っていることを示している場合に限り、復調手段２０から入力された音声符号Ａ’に対する置換処理を行い、得られた音声符号Ａ”を音声復号手段２１に出力する。前記判定結果が、類似度が所定閾値以下であることを示している場合には、復調手段２０から入力された音声符号Ａ’をそのまま音声符号Ａ”として音声復号手段２１に出力する。
【００７４】
図３は、符号置換手段３７における置換処理の一例を説明する図である。図において、（ａ）が復調手段２０から出力された音声符号（音声符号Ａ’）、（ｂ）が符号置換手段３７によって置換された音声符号（音声符号Ａ”）である。この例では、符号置換手段３７は、音声符号中のゲイン情報を表すゲイン符号イ（０１１００１１）の部分のみを固定のゲイン符号ロ（０００００００）に置換している。予め小振幅の復号音声を生成することができるゲイン符号を探しておき、そのゲイン符号を置換に用いる固定のゲイン符号として用いることで、置換によって復号音声の振幅を小さくすることができる。例えば、音声符号化方式が一般的なＣＥＬＰ方式である場合には、適応音源ゲインがほぼ０で駆動音源ゲインも非常に小さい値となるゲイン符号に置換することで、復号音声の振幅を非常に小さいものとすることができる。
【００７５】
なお、置換する符号はゲイン符号に限定されるものではなく、最終的に復号音声の振幅を小さくできるのであれば、音声符号の一部もしくは全体を置換する構成でも構わない。音声符号化方式によっては、ゲイン符号がない場合もあるので、その時にはパワーに関する符号など振幅に関連する符号の置換を行うようにすればよい。
【００７６】
音声復号化手段２１は、入力された音声符号Ａ”を復号化し、得られた復号音声をディジタル出力音声ＢとしてＤ−Ａ変換手段２２に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２２は、前記ディジタル出力音声Ｂに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｂを出力する。
【００７７】
なお、実施の形態１と同様に、ＡＴＭなどの他の種類の回線を使う構成も可能である。また、通常は、音声通信端末Ｃにも音声通信端末Ｂと同じ構成を持たせておき、音声通信端末Ａと音声通信端末Ｃが通話を行っている場合には、音声通信端末Ｂ内の記憶手段には音声符号が格納されていないために、符号の置換が行われずに、音声通信端末Ａと音声通信端末Ｃとの通話が、出力音声Ｂとして出力される。当然、音声通信端末Ｂおよび音声通信端末Ｃと同じ構成の音声通信端末を複数備える構成も可能である。
【００７８】
この実施の形態２によれば、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて音声符号Ａ’に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えるようにしたので、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【００７９】
また、前記修正手段が、少なくとも前記類似度に基づいて、前記音声符号Ａ’に修正を行うか否か決定する判定手段と、判定手段が修正を行うことに決定した場合に、前記音声符号Ａ’の一部または全部を所定の符号に置換した音声符号Ａ”を出力し、判定手段が修正を行わないことに決定した場合に、前記入力音声符号をそのまま音声符号Ａ”として出力する符号置換手段を備えるようにしたので、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さく復号されるように符号置換を行うことができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【００８０】
また、前記類似度評価手段における類似度として、比較対象となっている音声符号間の一致するビット数もしくはビット一致率を用いるようにしたので、伝送路上でビット誤りが少々重畳しても、過去に出力した音声符号Ｂが音声符号Ａ’として戻ってきていることを正しく検知することができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【００８１】
更に、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて音声符号Ａ’に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えた第一の音声通信端末（音声通信端末Ｂ）に加えて、この第一の音声通信端末が出力した出力音声符号を復号して出力するとともに、一定時間のフレーム毎に、第二の入力音声（入力音声Ａ）を符号化して得た音声符号と、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号との一方を選択して出力する第二の音声通信端末（音声通信端末Ａ）とを備えるようにしたので、２回の符号化による大きな品質劣化を回避でき、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避できる音声通信システムが得られる効果がある。更に、話者Ａまたは話者Ｂによる入力音声を符号化した音声符号のみを復号するので、ダブルトーク音声の符号化によって大きく品質を劣化させてしまうことを回避した音声通信システムが得られる効果がある。
【００８２】
実施の形態３．
実施の形態３は、音声符号が音声情報を純粋に表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成されている場合に適用する例である。
【００８３】
一般に無線回線にて送信する音声符号は、音声情報を純粋に表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成されている。音声情報を表す情報符号については、ビット毎の重要度に偏りがあるため、重要度の高いビットのみを所定数集めて、これに対する誤り訂正符号を算出することが多い。
【００８４】
この実施の形態３における音声通信端末の構成は、図示すると実施の形態２を示す図２と同様であるが、音声符号が音声情報を純粋に表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成されているため、音声符号化手段２４、音声復号化手段２１及び符号置換手段３７の内部の構成が異なる。
【００８５】
図４は、実施の形態３による音声通信端末における、符号置換手段３７の置換処理の別の一例を説明する図である。図において、（ａ）が復調手段２０から出力された音声符号（音声符号Ａ’）、（ｂ）が符号置換手段３７によって置換された音声符号（音声符号Ａ”）である。
【００８６】
音声符号化手段２４は、音声情報を純粋に表す情報符号を生成し、その中の重要度の高いビットのみを集めてこれに対する誤り訂正符号を算出し、情報符号と誤り訂正符号を合わせたものを音声符号をして出力する。
【００８７】
音声復号化手段２１は、音声符号中の誤り訂正符号を用いて情報符号の誤り訂正処理を行い、誤り訂正後の情報符号を復号化する。
また音声復号化手段２１は、誤り訂正限界を超えた誤りが重畳したか否かを判定して、判定結果を表す誤り検出フラグを生成し、このフラグが訂正限界を超えたことを示している時には、誤り訂正対象の情報符号（重要な所定数のビット）を廃棄し、前フレームの値に置換するなどして復号化を行う。
【００８８】
さらに訂正限界を超えた誤り重畳を示すフラグが連続する場合には、復号音声の振幅を徐々に小さく修正を与えていく制御を行う。この様にすることで、限られた伝送情報量の中で効果的な誤り耐性の改善を実現することができる。
【００８９】
符号置換手段３７は、判定手段３６が類似度評価手段３２からの類似度が所定閾値をを上回っていることを示している場合に限り、復調手段２０から入力された音声符号Ａ’に対する置換処理を行い、得られた音声符号Ａ”を音声復号手段２１に出力する。この置換は図４（ａ）に示すような音声符号中の誤り訂正符号と誤り訂正対象の情報符号  ハを、図４（ｂ）に示すような音声符号中の誤り訂正符号と誤り訂正対象の情報符号  ニに置換する。
【００９０】
この置換は、上記音声復号化手段２１における置換とは異なるものであり、音声復号化手段２１内にて訂正限界を超えた誤りが重畳したと判定させるためのものである。具体的には、置換用の符号として、誤り訂正限界を超えた誤りが重畳したことを検知する固定符号を用意しておき、これを用いた置換を行う。
【００９１】
この置換が行われると、音声復号化手段２１は、誤り訂正対象の情報符号（重要な所定数のビット）を廃棄し、前フレームの値に置換するなどして復号化を行う。また、符号置換手段３７の置換が連続すると、音声復号化手段２１は復号音声の振幅を徐々に小さくなるように修正を与えていく。
【００９２】
この実施の形態３によれば、図２に示す構成において、符号置換手段３７が、音声符号Ａ’に含まれる誤り訂正符号にて訂正限界を超えた誤りが重畳したと判定されるように置換を行うようにしたので、実施の形態２が持つ効果に加えて、振幅の急変が少なく、なめらかな復号音が得られる効果がある。
【００９３】
実施の形態４．
図５は、この実施の形態４による音声通信端末の構成を示す。なお、この音声通信端末を図１の音声通信端末Ｂとしたものが音声通信システムの全体構成である。図１および図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。３３は修正手段で、類似度評価手段３２からの類似度が所定閾値を上回るか否かを判定する判定手段３６と、判定により類似度が所定閾値を上回っているとき音声復号化手段２１に対して、音声復号化手段２１の復号化過程で得られるゲイン値に乗じるための１より小さい修正係数を出力する制御手段３８から構成される。
【００９４】
以下、図に基づいて動作を説明する。
音声通信端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａを介して、音声通信端末Ａから変調信号Ａが入力される。Ａ−Ｄ変換手段２３は、前記入力音声Ｂに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ｂを得る。音声符号化手段２４は、前記ディジタル入力音声Ｂを符号化して、得られた音声符号Ｂを変調手段２５と記憶手段３１に出力する。変調手段２５は、入力された音声符号Ｂをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂに出力する。
【００９５】
音声通信端末Ｂ内の復調手段２０は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａ’を音声復号化手段２１と類似度評価手段３２に出力する。記憶手段３１は、その内部に音声符号化手段２４から入力された音声符号ＢをＮフレーム分記憶してあり、その一部もしくは全部を類似度評価手段３２に対して出力する。
【００９６】
類似度評価手段３２は、復調手段２０から入力された音声符号Ａ’と、記憶手段３１から入力された１つ以上の音声符号Ｂを比較し、その類似度を順に評価し、その中の最大値を修正手段３３内の判定手段３６に対して出力する。
判定手段３６は、類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値を上回るか否かを判定し、判定結果を制御手段３８に対して出力する。
【００９７】
制御手段３８は、前記判定結果が、類似度が所定閾値を上回っていることを示している場合に限り、音声復号化手段２１に対して、その復号化過程で得られるゲイン値に乗じるための１より小さい修正係数を出力する。なお類似度が所定閾値を上回っていることを示す判定結果の連続数に従って修正係数を段階的に小さくするように制御して不連続感を抑制することも可能である。
【００９８】
音声復号化手段２１は、入力された音声符号Ａ’を復号化し、得られた復号音声をディジタル出力音声ＢとしてＤ−Ａ変換手段２２に出力する。但し、前記制御手段３８からゲイン値に対する修正係数を入力された場合には、復号過程で求まるフレームまたはサブフレーム（フレームの一部区間）に対するゲイン値に対してその修正係数を乗じてから、その後の復号処理を行うようにする。
Ｄ−Ａ変換手段２２は、前記ディジタル出力音声Ｂに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｂを出力する。
【００９９】
なお、前記制御手段３８が、ゲイン値の修正係数の代わりに、実施の形態３にて説明した音声復号化手段２１内の誤り検出フラグを修正する指示を出力するようにすることも可能である。
【０１００】
誤り検出フラグは、前述の通り、音声復号化手段２１に入力された音声符号に訂正限界を超えた誤りが重畳したか否かの判定結果を示す情報であり、制御手段３８がこの誤り検出フラグを修正して、訂正限界を超えた誤りが重畳した時の値に設定すると、音声復号化手段２１内では、実施の形態３で説明したものと同様な、訂正限界を超えた誤りが重畳した場合の処理を実行する。
【０１０１】
具体的には、誤り訂正対象の情報符号（重要な所定数のビット）を廃棄し、前フレームの値に置換するなどして復号化を行う。また、誤り検出フラグの修正が連続すると、音声復号化手段２１は復号音声の振幅を徐々に小さくなるように修正しつつ復号を行っていく。
【０１０２】
この実施の形態４によれば、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、前記類似度に基づいて音声復号化手段の動作に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えるようにしたので、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１０３】
また、前記修正手段が、少なくとも前記類似度に基づいて、音声復号化手段の動作の修正を行うか否か決定する判定手段と、判定手段が修正を行うことに決定した場合に、前記復号化過程で得られるゲイン値または誤り検出フラグに修正をあたえる指示を出す制御手段とを備え、音声復号手段が、前記制御手段から入力された指示に従って、復号化過程で得られるゲイン値を修正したり、誤り検出フラグに修正しつつ復号を行うようにしたので、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さく復号されるように復号処理の動作を修正することができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１０４】
更に、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて音声復号化手段の動作に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えた第一の音声通信端末（音声通信端末Ｂ）に加えて、この第一の音声通信端末が出力した出力音声符号を復号して出力するとともに、一定時間のフレーム毎に、第二の入力音声（入力音声Ａ）を符号化して得た音声符号と、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号との一方を選択して出力する第二の音声通信端末（音声通信端末Ａ）とを備えるようにしたので、２回の符号化による大きな品質劣化を回避でき、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避できる音声通信システムが得られる効果がある。
【０１０５】
更に、話者Ａまたは話者Ｂによる入力音声を符号化した音声符号のみを復号するので、ダブルトーク音声の符号化によって大きく品質を劣化させてしまうことを回避した音声通信システムが得られる効果がある。
【０１０６】
実施の形態２では音声復号化手段２１の出力に対してサンプル毎にゲインを乗じていたが、この実施の形態では音声復号化手段２１内のフレームまたはサブフレーム毎のゲイン値を修正している。実施の形態２の構成は、ゲインの乗算がサンプル毎で多い上に平滑化処理なども必要になってくるが、手段の独立性が高いので音声復号化手段２１を改変しないですむ長所がある。この実施の形態は、手段の独立性は低くなるが、ゲインの補正処理が簡単となる長所がある。
【０１０７】
更に、前記音声符号Ｂを所定数記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されている音声符号Ｂと音声符号Ａ’との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて音声復号化手段の動作に修正を与えて、最終的に出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段とを備えた第一の音声通信端末（音声通信端末Ｂ）に加えて、この第一の音声通信端末が出力した出力音声符号を復号して出力するとともに、一定時間のフレーム毎に、第二の入力音声（入力音声Ａ）を符号化して得た音声符号と、前記第一の音声通信端末が出力した出力音声符号との一方を選択して出力する第二の音声通信端末（音声通信端末Ａ）とを備えるようにしたので、２回の符号化による大きな品質劣化を回避でき、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避できる音声通信システムが得られる効果がある。
【０１０８】
更に、話者Ａまたは話者Ｂによる入力音声を符号化した音声符号のみを復号するので、ダブルトーク音声の符号化によって大きく品質を劣化させてしまうことを回避した音声通信システムが得られる効果がある。
【０１０９】
実施の形態５．
上記実施の形態１乃至実施の形態４における類似度としては、比較対象となっている音声符号間の一致するビット数もしくはビット一致率を用いるようにしていたが、各音声符号が音声情報を表す情報符号とその誤り訂正符号によって構成される場合には、音声符号Ｂ中の情報符号と、音声符号Ａ’を誤り訂正符号によって誤り訂正した後の情報符号について、一致するビット数もしくはビット一致率を求めて類似度とするようにしても良い。
【０１１０】
図６は、このような作用をする音声通信端末の構成を示す。なお、この音声通信端末を図１の音声通信端末Ｂとしたものが音声通信システムの全体構成である。図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。図において、音声符号化手段２４は音声情報を純粋に表す情報源を符号化する符号化手段３９とその誤り訂正情報を符号化する誤り訂正符号化手段４０によって構成され、音声復号化手段２１は誤り訂正符号を復号する誤り訂正復号化手段４１と情報源符号を復号する情報源復号化手段４２によって構成されている。
【０１１１】
以下、図に基づいて動作を説明する。
音声通信端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａを介して、音声通信端末Ａから変調信号Ａが入力される。Ａ−Ｄ変換手段２３は、前記入力音声Ｂに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ｂを得る。
【０１１２】
音声符号化手段２４内の情報源符号化手段３９は、前記ディジタル入力音声Ｂを少ない情報に符号化して、得られた情報符号Ｂを、音声符号化手段２４内の誤り訂正符号化手段４０と記憶手段３１に出力する。この情報源符号化手段３９に適用できる代表的なものとしてＣＥＬＰ方式がある。
【０１１３】
誤り訂正符号化手段４０は、前記情報符号Ｂの全体もしくは一部に対する誤り訂正符号Ｂを算出し、これを情報符号Ｂに付加して得られた結果を音声符号Ｂとして変調手段２５に出力する。ここで用いる代表的な誤り訂正符号化方式としては、畳み込み符号化、ＣＲＣ符号化などがある。情報源符号化にＣＥＬＰを用いる場合、通常は、情報符号Ｂ中の重要なビットを複数集めて、これに対する誤り検出符号（ＣＲＣ）を付加し、ＣＲＣ対象の複数のビットとＣＲＣ符号を畳み込み符号化する構成が用いられる。
【０１１４】
変調手段２５は、入力された音声符号Ｂをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂ１１に出力する。
【０１１５】
音声通信端末Ｂ内の復調手段２０は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａ’を音声復号化手段２１内の誤り訂正復号化手段４１に出力する。
誤り訂正復号化手段４１は、音声符号Ａ’内に含まれている、誤り訂正符号とこの誤り訂正符号によって保護されているビット群を抽出して、誤り訂正復号化処理を実行して、訂正後のビット群と、保護対象外の残りのビット群を合わせたものを情報符号Ａ’として、情報源復号化手段４２と類似度評価手段３２に対して出力する。また、誤り訂正符号中にＣＲＣなどの誤り検出符号が含まれている場合には、誤り検出結果を合わせて、情報源復号化手段４２と類似度評価手段３２に対して出力する。
【０１１６】
記憶手段３１は、その内部に情報源符号化手段３９から入力された情報符号ＢをＮフレーム分記憶してあり、その一部もしくは全部を類似度評価手段３２に対して出力する。なお、記憶手段３１内には情報符号ＢをＮフレーム分格納できるメモリが存在し、類似度評価手段３２への情報符号の出力を行った後で、Ｎフレーム前の情報符号Ｂが格納されている所に現在のフレームの情報符号Ｂを上書きすることで記憶内容の更新を行う。なおＮフレーム分の情報符号Ｂを記憶しておくことができるのであれば、記憶手段３１内の構成および更新方法はこれに限られるものではない。
【０１１７】
類似度評価手段３２は、誤り訂正復号化手段４１から入力された情報符号Ａ’と、記憶手段３１から入力された１つ以上の情報符号Ｂを比較し、その類似度を順に評価し、その中の最大値を修正手段３３内のゲイン値制御手段３４に対して出力する。なお、ここで用いる類似度としては、２つの情報符号のビット一致数またはビット一致率を用いることができる。
【０１１８】
ゲイン値制御手段３４は、類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値を上回る場合に、音声符号Ｂが音声通信端末Ａを介して戻ってきていると判断して、１未満の小さいゲイン値を乗算手段３５に出力する。類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値以下である場合には、１というゲイン値を乗算手段３５に出力する。
【０１１９】
音声復号化手段２１内の情報源復号化手段４２は、入力された情報符号Ａ’を復号化し、得られた復号音声を乗算手段３５に出力する。また、誤り検出結果が誤りがあることを示している場合には、前フレームの情報符号Ａ’または前フレームの復号音声を用いた補間処理を行いつつ復号化し、得られた復号音声を乗算手段３５に出力する。
【０１２０】
乗算手段３５は、情報源復号化手段４２から入力された前記復号音声の各サンプル値に対して、ゲイン値制御手段３４から入力されたサンプル毎のゲイン値を乗じていき、得られた結果をディジタル出力音声ＢとしてＤ−Ａ変換手段２２に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２２は、前記ディジタル出力音声Ｂに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｂを出力する。
【０１２１】
なお、当然のことであるが、この音声通信システムの場合、他の音声通信端末における音声符号化手段と音声復号化手段も、全て音声符号化手段２４と音声復号化手段２１と同じ構成とすることが必要である。
ここでは図１に示した実施の形態１における音声符号化手段を情報源符号化手段と誤り訂正符号化手段で構成し、音声復号化手段を誤り訂正復号化手段と情報源復号化手段で構成するようにして、情報符号での類似度計算を行うようにしたが、図２及び図５に示した実施の形態２乃至実施の形態４における音声符号化手段と音声復号化手段の構成を同様に変更することで、これらにおいても情報符号での類似度計算を行うようにすることができる。
【０１２２】
なお、具体的には、各図において、音声符号化手段の部分を情報源符号化手段に差し替え、これと変調手段２５との間に誤り訂正符号化手段を挿入し、更に復調手段２０の直後に誤り訂正復号化手段を挿入し、音声復号化手段２１の部分を情報源復号化手段に差し替えた構成となる。
【０１２３】
この実施の形態５によれば、類似度評価手段における類似度として、前記記憶手段内に記憶されている情報符号と、音声符号Ａ’中の情報符号を同音声符号Ａ’中の誤り訂正符号によって誤り訂正した誤り訂正後情報符号との間で評価するようにしたので、伝送路上でビット誤りが少々重畳しても、過去に出力した音声符号Ｂが音声符号Ａ’として戻ってきていることを正しく検知することができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１２４】
実施の形態６．
図７は、この発明による音声通信システムの別の構成を示す。図において、音声通信端末Ｂがこの発明による音声通信端末に相当する。図１および図９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。３１はＡ−Ｄ変換手段２３から入力されたディジタル入力音声ＢをＮフレーム分記憶する記憶手段、３２は音声復号化手段２１からの復号音声と、記憶手段３１からのディジタル入力音声Ｂを比較し、その類似度を評価する類似度評価手段である。
【０１２５】
以下、図に基づいて動作を説明する。
音声通信端末Ａには、話者Ａが発声した音声が入力音声Ａとして入力される。また、回線Ｂを介して後述する音声通信端末Ｂから変調信号Ｂが入力される。復調手段１２は、前記変調信号Ｂを復調して、得られた音声符号Ｂを音声復号化手段１３に出力する。音声復号化手段１３は、前記音声符号Ｂを復号化し、得られたディジタル出力音声ＡをＤ−Ａ変換手段１４に出力する。Ｄ−Ａ変換手段１４は、前記ディジタル出力音声Ａに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ａを出力する。
【０１２６】
音声通信端末Ａ内では、前記入力音声Ａと出力音声Ａを重畳した重畳音声を生成し、これをＡ−Ｄ変換手段１６に入力する。Ａ−Ｄ変換手段１６は、入力された重畳音声に対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ａを得る。音声符号化手段１７は、前記ディジタル入力音声Ａを符号化して、得られた音声符号Ａを変調手段１８に出力する。変調手段１８は、入力された音声符号Ａをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ａとして、回線Ａ１０に出力する。
【０１２７】
音声通信端末Ｂには、話者Ｂが発声した音声が入力音声Ｂとして入力される。また、回線Ａ１０を介して、音声通信端末Ａから変調信号Ａが入力される。Ａ−Ｄ変換手段２３は、前記入力音声Ｂに対してアナログ・ディジタル変換（Ａ−Ｄ変換）を行ってディジタル信号であるディジタル入力音声Ｂを生成し、これを音声符号化手段２４と記憶手段３１に対して出力する。音声符号化手段２４は、前記ディジタル入力音声Ｂを符号化して、得られた音声符号Ｂを変調手段２５に出力する。変調手段２５は、入力された音声符号Ｂをディジタル変調して、得られた変調信号を変調信号Ｂとして、回線Ｂ１１に出力する。
【０１２８】
記憶手段３１は、その内部にＡ−Ｄ変換手段２３から入力されたディジタル入力音声ＢをＮフレーム分記憶してあり、フレーム単位にその一部もしくは全部を類似度評価手段３２に対して出力する。なお、記憶手段３１内にはディジタル入力音声ＢをＮフレーム分格納できるメモリが存在し、類似度評価手段３２へのディジタル入力音声の出力を行った後で、Ｎフレーム前のディジタル入力音声Ｂが格納されている所に現在のフレームのディジタル入力音声Ｂを上書きすることで記憶内容の更新を行う。なおＮフレーム分のディジタル入力音声Ｂを記憶しておくことができるのであれば、記憶手段３１内の構成および更新方法はこれに限られるものではない。
【０１２９】
音声通信端末Ｂ内の復調手段２０は、前記変調信号Ａを復調して、得られた音声符号Ａ’を音声復号化手段２１に出力する。音声復号化手段２１は、入力された音声符号Ａ’を復号化し、得られた復号音声を類似度評価手段３２と乗算手段３５に出力する。
【０１３０】
類似度評価手段３２は、音声復号化手段２１から入力された１フレーム分の復号音声と、記憶手段３１からフレーム単位で入力された１つ以上のディジタル入力音声Ｂを比較し、その類似度を順に評価し、その中の最大値を修正手段３３内のゲイン値制御手段３４に対して出力する。なお、ここで用いる類似度としては、２つの音声のベクトル距離の逆数を用いることができる。
【０１３１】
ゲイン値制御手段３４は、類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値を上回る場合に、音声符号Ｂが音声通信端末Ａを介して戻ってきていると判断して、１未満の小さいゲイン値を乗算手段３５に出力する。類似度評価手段３２から入力された類似度が所定閾値以下である場合には、１というゲイン値を乗算手段３５に出力する。
【０１３２】
乗算手段３５は、音声復号化手段２１から入力された前記復号音声の各サンプル値に対して、ゲイン値制御手段３４から入力されたサンプル毎のゲイン値を乗じていき、得られた結果をディジタル出力音声ＢとしてＤ−Ａ変換手段２２に出力する。Ｄ−Ａ変換手段２２は、前記ディジタル出力音声Ｂに対してディジタル・アナログ変換（Ｄ−Ａ変換）を行ってアナログ信号である出力音声Ｂを出力する。
【０１３３】
なお、上記実施の形態では、常に乗算手段３５によるゲイン値の乗算が行われているが、ゲイン値が１である場合には、乗算を行っても結果に変化がないので、乗算手段３５における乗算を中止して、前記復号音声をそのままディジタル出力音声Ｂとしても構わない。
【０１３４】
また、上記実施の形態では、通信路として無線回線やアナログモデム伝送回線等を使う場合の構成について説明したが、ＡＴＭなどの他の種類の回線を使う構成も可能である。その時には、変調手段、復調手段の構成が回線の種類に応じて変更される。
【０１３５】
また、通常は、音声通信端末Ｃにも音声通信端末Ｂと同じ構成を持たせておき、音声通信端末Ａと音声通信端末Ｃが通話を行っている場合には、音声通信端末Ｂ内の記憶手段には音声符号が格納されていないために、乗算手段３５には常に１というゲイン値が入力され、音声通信端末Ａと音声通信端末Ｃとの通話が、出力音声Ｂとして出力される。当然、音声通信端末Ｂおよび音声通信端末Ｃと同じ構成の音声通信端末を複数備える構成も可能である。
【０１３６】
この実施の形態６によれば、ディジタル入力音声Ｂを所定長記憶する記憶手段と、この記憶手段内に記憶されているディジタル入力音声Ｂと復号音声との類似度を評価し、得られた類似度を出力する類似度評価手段と、少なくとも前記類似度に基づいて、前記復号音声に乗ずるゲイン値を決定するゲイン値制御手段と、ゲイン値制御手段が出力したゲイン値を前記復号音声に乗じ、得られた結果を出力する乗算手段とを備えるようにしたので、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１３７】
更に、この音声通信端末（音声通信端末Ｂ）に加えて、この音声通信端末Ｂが出力した音声符号を復号して出力音声Ａとして出力するとともに、この出力音声Ａと第二の入力音声（入力音声Ａ）とを加算して得た音声信号を符号化して、得られた音声符号を出力する第二の音声通信端末（音声通信端末Ａ）とを備えるようにしたので、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避できる音声通信システムが得られる効果がある。
【０１３８】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、夫々別個の端子より音声と音声符号を入力し、入力音声を符号化して出力音声符号とすると共に、前記音声符号を復号して出力音声として夫々別個の端子より出力する音声通信端末にあって、音声通信端末より出力される出力音声に含まれている入力音声に起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段を備えるようにしたので、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１３９】
また、前記修正手段が、出力音声符号と入力音声符号との類似度に基づいて、前記復号音声に乗ずるゲイン値を決定するゲイン値制御手段と、ゲイン値制御手段が出力したゲイン値を前記復号音声に乗じる乗算手段とを備えるようにしたので、音声通信端末より出力される出力音声Ｂに含まれている入力音声Ｂに起因する部分の振幅を小さくすることができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１４０】
また、出力音声符号と入力音声符号との類似度を評価する類似度評価手段を備え、その類似度として、比較対象となっている音声符号間の一致するビット数もしくはビット一致率を用いるようにしたので、伝送路上でビット誤りが少々重畳しても、過去に出力した音声符号Ｂが入力音声符号Ａ’として戻ってきていることを正しく検知することができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１４１】
この発明によれば、音声符号が音声情報を表す情報符号と、その誤り訂正符号によって構成され、類似度評価手段における類似度として、出力音声符号の情報符号と、入力音声符号中の情報符号を同入力音声符号中の誤り訂正符号によって誤り訂正した誤り訂正後情報符号との間で評価するようにしたので、伝送路上でビット誤りが少々重畳しても、過去に出力した音声符号が入力音声符号’として戻ってきていることを正しく検知することができ、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避した音声通信端末が得られる効果がある。
【０１４２】
この発明の音声通信端末によれば、音声符号を復号して出力音声とする音声復号化手段内のフレームまたはサブフレーム毎のゲイン値を修正しているので、ゲインの補正処理が簡単となる長所がある。
【０１４３】
この発明によれば、夫々別個の端子より音声と音声符号を入力し、入力音声を符号化して出力音声符号とすると共に、前記音声符号を復号して出力音声として夫々別個の端子より出力する端末で、該端末より出力される出力音声に含まれている入力音声に起因する部分の振幅が小さくなるようにする修正手段を備える第一の音声通信端末と、夫々別個の端子より音声と音声符号を入力し、入力音声を符号化して出力音声符号とすると共に、前記音声符号を復号して出力音声として夫々別個の端子より出力する第二の音声通信端末とで音声通信システムを構成するので、２回の符号化による大きな品質劣化を回避でき、大きく遅延したエコーによって通話が困難となることを回避できる効果がある。
【０１４４】
更に、第一の音声通信端末の話者Ａまたは第二の音声通信端末の話者Ｂによる入力音声を符号化した音声符号のみを復号するので、ダブルトーク音声の符号化によって大きく品質を劣化させてしまうことを回避した音声通信システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による音声通信システムの構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２による音声通信端末の構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による符号置換手段における置換処理の一例を説明する図である。
【図４】  この発明の実施の形態３による符号置換手段における一例を説明する図である。
【図５】  この発明の実施の形態４による音声通信端末の構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態５による音声通信端末の構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態６による音声通信システム構成図である。
【図８】  従来の音声通信システムの全体構成図である。
【図９】  システムをディジタル化した従来の音声通信システム構成図である。
【符号の説明】
１、２、３：音声通信端末、１２：復調手段、１３：音声復号化手段、１４：Ｄ−Ａ変換手段、１５：音声重畳手段、１６：Ａ−Ｄ変換手段、１７：音声符号化手段、１８：変調手段、２０：復調手段、２１：音声復号化手段、２３：Ａ−Ｄ変換手段、２４：音声符号化手段、２５：変調手段、３０：選択手段、３１：記憶手段、３２：類似度評価手段、３３：修正手段、３４：ゲイン値制御手段、３５：乗算手段、３６：判定手段、３７：符号置換手段、３８：制御手段、３９：情報源符号化手段、４０：誤り訂正符号化手段れ、４１：誤り訂正復号化手段、４２：情報源復号化手段。
【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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