(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成デジタル音声放送信号を処理し、前記デジタル音声放送信号を受信中の断続的妨害を緩和する方法であって、前記方法は：
前記デジタル音声放送信号のデジタル変調部分から、前記デジタル音声放送信号のアナログ変調部分を分離し；
前記デジタル音声放送信号の前記アナログ変調部分を表す符号を有する第１の複数の音声フレームを形成し；
前記デジタル音声放送信号の前記デジタル変調部分を表す符号を有する第２の複数の音声フレームを形成し；
そして第１の複数の音声フレームと第２の複数の音声フレームとをデジタル的に結合し、混合音声出力を形成する；
工程を含んでいる方法。
【請求項２】
請求項１の方法は、更に： 前記第２の複数の音声フレームに、前記第２の複数の音声フレームの整列を表す符号をマーク付けする工程を含んでいる。
【請求項３】
請求項１の方法は、更に： 前記第１及び第２の複数の音声フレーム間のオフセットを計測し、エラー信号を形成し；
前記第２の複数の音声フレームを前記エラー信号に対応して調整し；
第１の複数の音声フレームと第２の複数の調整された音声フレームを結合する工程の前に、第２の複数の調整された音声フレームを遅延して、混合音声出力を形成する工程を含んでいる。
【請求項４】
前記デジタル音声放送信号の前記アナログ変調部分を表す第１の複数の音声フレームを形成する工程は：
前記デジタル音声放送信号の前記アナログ変調部分をサンプリングし、前記第１の複数の音声フレームを表す前記符号を形成し；
第１の複数の前記音声フレームの所定数を、第１の複数の各モデムフレームへ配列する工程；
を含んでいる、請求項１の方法。
【請求項５】
前記デジタル音声放送信号の前記デジタル変調部分を表す、第２の複数の音声フレームを形成する工程は：
前記第２の複数の前記音声フレームの所定数を配列し、第２の複数の各モデムフレームとする手段；
を含んでいる、請求項４の方法。
【請求項６】
合成デジタル放送信号を処理し、前記デジタル音声放送信号を受信中の断続的妨害を緩和する手段であって、合成デジタル音声放送信号を処理する前記手段は：
前記デジタル音声放送信号のデジタル変調部分から、前記デジタル音声放送信号のアナログ変調部分を分離する手段；
前記デジタル音声放送信号の前記アナログ変調部分を表す符号を有する第１の複数の音声フレームを形成する手段；
前記デジタル音声放送信号の前記デジタル変調部分を表す符号を有する第２の複数の音声フレームを形成する手段；
第１の複数の音声フレームと調整された第２の複数の音声フレームをデジタル的に結合し混合音声出力を形成する手段；
を含む、ラジオ受信機。
【請求項７】
請求項６の受信機は、更に：
前記第２の複数の音声フレームを前記第２の複数の音声フレームの配列を表す符号でマーク付けする手段を含む。
【請求項８】
請求項６の受信機は、更に：
第１及び第２の複数の音声フレーム間のオフセットを測定し、エラー信号を形成する手段；
前記エラー信号に対応して、前記第２の複数の音声フレームを調整する手段；
第１の複数の音声フレームと第２の複数の調整された音声フレームを結合して、混合音声出力を形成する前記工程の以前に、調整された第２の複数の音声フレームを遅延させる手段；
を含んでいる。
【請求項９】
前記デジタル放送信号の前記アナログ変調部分を表す第１の複数の音声フレームを形成する手段は；
前記デジタル音声放送信号の前記アナログ変調部分をサンプリングし、前記第１の複数の音声フレームを形成する手段；
前記第１の複数の音声フレームの所定数を配列し、第１の複数の各モデムフレームとする手段；
を含んでいる、請求項６の受信機。
【請求項１０】
前記デジタル放送信号の前記デジタル変調部分を表す第２の複数の音声フレームを形成する手段は；
前記第２の複数の音声フレームの所定数を配列し、第２の複数の各モデムフレームとする手段；
を含んでいる請求項９の受信機。
【請求項１１】
アナログ部分及びデジタル部分を有する合成デジタル音声放送信号を送信し、前記デジタル放送信号を受信中の断続的妨害を緩和する送信方法であって：
デジタル音声放送信号のデジタル部分を表す符号を配列して複数の音声フレームとし；
複数のモデムフレームを形成し、各モデムフレームには前記音声フレームの所定数を含み；
フレーム同期信号を各前記モデムフレームに加え；
前記モデムフレームを送信し；
前記デジタル音声放送信号のアナログ部分を整数の、前記モデムフレームに対応して遅延時間後に送信する工程；
を含んでいる方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法は更に：前記音声フレームの各々に一連番号をタグする工程を含んでいる。
【請求項１３】
請求項１２の方法は、前記一連番号中は、複数の前記モデムフレームへ延びる一連の番号である。
【請求項１４】
アナログ部分及びデジタル部分を有する合成デジタル音声放送信号を送信し、前記デジタル音声放送信号を受信中の断続的妨害を緩和する送信機であって、デジタル音声放送信号のデジタル部分を表す符号を配列し、複数の音声フレームとする手段；
複数のモデムフレームを形成し、該モデムフレームの各々は、所定数の前記音声フレームを含む手段；
前記モデムフレームの各々へ、フレーム同期信号を加える手段；及び
前記モデムフレームを送信し、前記モデムフレームの整数に対応した遅延時間後、前記デジタル音声放送信号のアナログ部分を送信する手段；
を含んでいる送信機。
【請求項１５】
請求項１４の送信機は、更に：前記音声フレームの各々に一連番号をタグする手段を含んでいる。
【請求項１６】
請求項１５の送信機は、前記一連番号中は、複数のモデムフレームへと延びる一連の番号を含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理の方法及び装置に関するものであり、より具体的には、ＩＢＯＣ(in-band-on-channel)デジタル音声放送システムにおいて、信号のフェード、一時的妨害(temporary blockage)又は深刻なチャンネルの損傷の影響を軽減する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
デジタル音声放送(ＤＡＢ)は、デジタル品質の音声を提供する媒体であって、既存のアナログ放送方式よりも優れている。ＡＭ及びＦＭ ＤＡＢ信号の両方とも、現在放送されているアナログのＡＭ又はＦＭ信号とデジタル変調信号が共存するハイブリッド形式、或いはアナログ信号を有さない全デジタルの形式で送信することができる。ＩＢＯＣ ＤＡＢシステムは、新たなスペクトル割当を必要としない。というのも、各ＤＡＢ信号は、既存のＡＭ又はＦＭチャンネル割当の同一のスペクトルマスク内で同時に送信されるからである。ＩＢＯＣは、スペクトルの節約を推進する一方、放送者が、現在の基盤である視聴者に対し、デジタル品質の音声を供給することができるようにする。幾つかのＩＢＯＣ ＤＡＢの方法が提案されてきた。
【０００３】
【従来の技術】
ＦＭ ＩＢＯＣ ＤＡＢ放送システムを用いた技術は、アメリカ特許第５４６５３９６号、第５３１５５８３号、第５２７８８４４号及び第５２７８８２６号を含む幾つかのアメリカ特許の主題であった。より最近では、ＦＭ ＩＢＯＣ ＤＡＢ信号が、アナログ変調搬送波と複数の直交周波数分割変調(ＯＦＤＭ)副搬送波とを組み合わせたものが提案されており、該副搬送波は、ＦＭ中心周波数よりも約１２９ｋＨｚから約１９９ｋＨｚ離れた領域に配置され、スペクトルの上下は、アナログ変調ホストＦＭ搬送波によって占められている。
【０００４】
アメリカ特許第５５８８０２２号で説明されたＡＭ ＩＢＯＣ ＤＡＢの１つの方法は、標準ＡＭ放送チャンネルの中で、アナログ及びデジタル信号を同時に放送する方法を示している。この方法を用いて、第１周波数スペクトルを有する振幅変調ラジオ周波数信号が放送される。振幅変調ラジオ周波数信号は、アナログプログラム信号によって変調された第１搬送波を含んでいる。同時に、複数のデジタル変調搬送波信号が、第１周波数スペクトルを包含する帯域幅内で放送される。各々のデジタル変調搬送波信号は、デジタルプログラム信号の一部分によって変調される。デジタル変調搬送波信号の第１グループは、第１周波数スペクトルの中にあって、第１搬送波信号によって直角位相に変調される。デジタル変調搬送波信号の第２及び第３グループは、第１周波数スペクトルの外部にあって、第１搬送波信号によって同一位相内及び直角位相内の両方に変調される。直交周波数分割変調(ＯＦＤＭ)によって複数搬送波が用いられて、通信済みの情報を運ぶ。
【０００５】
ラジオ信号は、断続的なフェード又は妨害を受けやすく、この問題は放送システムでは解決されねばならない。従来的に、ＦＭラジオは、完全なステレオ音声からモノラル音声に移行することで、フェード又は部分的妨害の影響を軽減している。ある程度の軽減は達成されている。というのも、副搬送波で変調されるステレオ情報は、所定の品質レベルまで復調するには、ベースバンドにおけるモノラル情報よりも高い信号対ノイズ比を必要とするからである。しかしながら、ベースバンドを十分に“取り除き”、それによって音声信号の受信にギャップを形成する妨害もある。従来のアナログ放送において、後者のタイプの機能不全は、少なくとも断続的な種類のものであって、数秒以上は続かなくても、ＩＢＯＣ ＤＡＢシステムは、こうした機能不全さえも軽減するよう設計されるべきである。そのような軽減を成し遂げるために、デジタル音声放送システムは、主放送信号の送信に冗長信号(redundant signal)を伴い、該冗長信号は、主放送信号よりも所定の時間、即ち約数秒遅らせられる。対応する遅れが受信機に組み込まれていて、受信された主放送信号を遅らせる。受信機は、主放送チャンネルにおいて、ＲＦ信号中のフェード又は妨害を示す品質低下を、視聴者に認識される前に検出することができる。こうした検出に応じて、遅延冗長信号は、損なわれた主音声信号の代わりとして一時的に使用することができ、主信号が損なわれたり使用不能となった場合に“ギャップ埋め”として作用する。この方法は、主音声信号から遅延冗長信号へ円滑に移行するための混合機能を提供している。
【０００６】
ＩＢＯＣシステムのＤＡＢ信号からアナログの時間遅延音声信号(ＡＭ又はＦＭ信号)へと混合する概念は、公開済み特許出願第ＷＯ ９９/２０００７号と対応し、目下出願中の、同一人への譲渡済みアメリカ特許出願第０８/９４７,９０２号、１９９７年１０月９日出願、“音声ラジオ放送システムにおける断続的妨害を軽減するためのシステム及び方法”において記載されている。この出願で意図された実施とは、アナログ信号は、夫々の遅れを正確に制御し得るリアルタイムでの信号の力任せな(brute force)ハードウェア処理を通して、リアルタイムで遅らせることができることと推定される。
１９９７年１２月、第４号、第３巻、アメリカ合衆国ニューヨーク、放送に関するＩＥＥＥトランザクション、ブライアン Ｗ. クローガー他の“デジタル音声放送のためのＦＭハイブリッドＩＢＯＣシステムの互換性”は、ＩＢＯＣデジタル音声放送システムにおけるアナログ信号とデジタル信号の混合を開示している。
しかしながら、非リアルタイムのプログラム式デジタル信号処理装置(ＤＳＰ)を用いて実施可能な遅れ制御を構築することが望ましい。本発明は、ダイバシティ遅れ(diversity delay)と、非リアルタイムで機能するプログラム式ＤＳＰチップを用いて実施可能な混合機能とを含んだＤＡＢ信号処理方法を提供する。
【０００７】
【発明の要旨】
本発明は、複合デジタル音声放送信号の受信に際して断続的な妨害(intermittent interruption)を軽減するため、前記複合デジタル音声放送信号の処理方法を提供する。この方法は、デジタル音声放送信号のアナログ変調部分を、デジタル音声放送信号のデジタル変調部分から分離する工程と、デジタル音声放送信号のアナログ変調部分を表す符号を有する第１の複数の音声フレームを生成する工程と、デジタル音声放送信号のデジタル変調部分を表す符号を有する第２の複数の音声フレームを生成する工程とを含んでいる。第１の複数の音声フレームは次に、第２の複数の音声フレームと組み合わされて(combine)、混合音声出力を生成する。
【０００８】
加えて、本発明は、複合デジタル音声放送信号を受信した際の断続的な妨害を軽減するため、アナログ部分とデジタル部分を有する複合デジタル音声放送信号を送信する方法を含んでいる。この方法は、デジタル音声放送信号のデジタル部分を表す符号を複数の音声フレームの中に配置する工程と、各モデムフレームが所定の数の音声フレームを含んでいる複数のモデムフレームを生成する工程と、フレーム同期信号を各モデムフレームに加える工程からなる。モデムフレームは次に、デジタル音声放送信号のアナログ部分と共に送信されるが、このアナログ部分は、整数個のモデムフレームに対応する時間遅延によって遅らされている。本発明は又、上記の方法に従って信号を処理するラジオ受信機及び送信機を含んでいる。
【０００９】
望ましい実施例の説明
図面を参照すると、図１は、本発明に従ってデジタル音声放送信号を放送することができるＤＡＢ送信機(10)のブロック図である。信号源(12)は、送信されるべき信号を提供する。ソース信号は、例えばアナログプログラム信号及び／又はデジタル情報信号のように、多くの形態をとることができる。デジタル信号処理装置(ＤＳＰ)を基本とする変調装置(14)は、本発明の一部をなすものではないが、ソースコード化、インターリーブ、前方エラー訂正等、様々な信号処理技術に従って、ソース信号を処理し、複素数ベースのバンド信号の同相成分及び直角位相成分をライン(16)(18)に生成する。これらの成分は、周波数について上にシフトされ、フィルタリングされ、アップ変換器ブロック(20)において更に高いサンプリング速度まで内挿(interpolate)される。これにより、ライン(22)の中間周波数信号ｆifに対して、速度ｆsにてデジタルサンプルが生成される。デジタルからアナログへの変換器(24)は、信号をアナログ信号に変換し、ライン(26)に送る。中間周波数フィルター(28)は、エイリアス周波数(alias frequencies)を阻止し、ライン(30)に中間周波数信号ｆifを生成する。局部発振器(32)は、ライン(34)に信号ｆloを生成し、該信号ｆloは、ミキサー(36)によってライン(30)の中間周波数信号と混合され、ライン(38)に和及び差信号を生成する。和信号並びに他の不必要な相互変調成分及びノイズは、映像阻止フィルター(40)によって阻止され、ライン(42)に変調搬送波信号ｆcを生成する。高出力増幅器(44)は次に、この信号をアンテナ(46)へ送る。
【００１０】
図２は、本発明に従って構成されたラジオ受信機のブロック図である。ＤＡＢ信号は、アンテナ(50)で受信される。バンドパスプリセレクトフィルター(52)は、周波数ｆcでの望ましい信号を含む、所望の周波数バンドは通すが、(下側ローブ注入局部発振器について)ｆc−２ｆifでの映像信号は阻止する。低ノイズ増幅器(54)は、信号を増幅させる。増幅された信号は、チューナブル局部発振器(60)によってライン(58)に供給される局部発振器信号ｆloと、ミキサー(56)にて混合される。これにより、和(ｆc＋ｆlo)信号と差(ｆc−ｆlo)信号がライン(62)に作られる。中間周波数フィルター(64)は、中間周波数信号ｆifを通し、所望の変調信号の帯域幅の外側で周波数を減衰させる。アナログからデジタルへの変換器(66)は、クロック信号ｆsを用いて作動し、速度ｆsにてライン(68)にデジタルサンプルを生成する。デジタルダウン変換器(70)は、信号を周波数シフトし、フィルタリングし、１０分の１をとり(decimate)、ライン(72)(74)に、より低いサンプル速度で同相信号及び直角位相信号を生成する。デジタル信号処理装置を基本とした復調装置(76)は次に、追加の信号処理を行なって、出力装置(80)のための出力信号をライン(78)に生成する。
【００１１】
ＤＡＢ音声信号のデジタル部分が欠けている場合(例えば、チャンネルが最初にチューニングされているか、又はＤＡＢの機能不全が発生した場合)、アナログＡＭ又はＦＭバックアップ信号が音声出力に送られる。ＤＡＢ信号が利用可能となると、デジタル信号処理装置を基本とする復調装置は、混合機能を実行して、ＤＡＢ音声信号に混合(blending)しながら、アナログバックアップ信号を滑らかに減衰させ、最終的には取り除き、移行が最小限に目立たないようにする。
【００１２】
同様の混合処理は、ＤＡＢ信号を壊すチャンネルの機能不全の際に生じる。この壊れは、周期的冗長検査(ＣＲＣ)エラー検出手段により、ダイバシティ遅れ時間中に検出される。この場合、アナログ信号は、ＤＡＢ信号を減衰させながら、出力音声信号の中に徐々に混合され、ＤＡＢの崩壊が音声出力に現れるときには、音声はアナログへ十分に混合されているようにする。その上、受信機は、ＤＡＢ信号が存在しないときはいつでもアナログ音声信号を出力する。
【００１３】
デジタル音声放送受信機の１つの提案された構造においては、アナログバックアップ信号が検出され、４４.１ｋＨｚの音声サンプルストリーム(低ＳＮＲの状態でモノ又はミュートに更に混合することができるＦＭの場合はステレオ)を生成しながら復調される。４４.１ｋＨｚのサンプル速度は、受信機の局部基準クロックと同期している。データ復号器も又、４４.１ｋＨｚで音声サンプルを生成するが、これらのサンプルは、送信機の基準クロックに基づくモデムデータストリームと同期している。送信機と受信機の間での４４.１ｋＨｚクロックの僅かな差は、アナログ信号サンプルの直接的な一対一の混合を妨げる。なぜなら、音声内容は、時間の経過により最終的には変動するからである。それ故、アナログ及びＤＡＢ音声サンプルの再整列(realigning)を行なう幾つかの方法が必要とされている。
【００１４】
送信機変調装置は、図３で図示された通り、デジタル情報を続きのモデムフレーム(82)の中に配置する。フレーム同期符号(ＦＳＳ)(84)は、例えば、２５６個のＯＦＤＭ符号毎に、各モデムフレームの開始時点で送信される。フレーム同期符号(ＦＳＳ)は、図１で図示された通り、アナログ信号とデジタル信号との間の整列を表している。望ましい実施例におけるモデムフレーム持続期間は、ちょうど１６個の音声フレーム(86)からの符号を含んでいる(約３７１.５２ミリ秒の時間)。ＦＳＳのリーディングエッジは、音声フレーム０(モジュール(16))のリーディングエッジと位置合わせ(alignment)が行なわれる。アナログバックアップ信号の等価リーディングエッジは、ＦＳＳのリーディングエッジと同時に送信される。音声フレーム０に関する等価圧縮情報を保有するコード化データフレームは、実際には、モデムフレームよりも先に送信され、該モデムフレームは、正確にダイバシティ遅れによって分離されて過去に送信された。等価リーディングエッジは、ＦＳＳの第１サンプル又はモデムフレームの開始と対応するアナログ(ＦＭ)信号の時間サンプルとして規定される。ダイバシティ遅れは、モデムフレームの規定された整倍数である。ダイバシティ遅れは、ＤＡＢシステムのデジタル処理に伴って生じた処理の遅れよりも著しく大きく、この遅れは、２.０秒よりも大きく、望ましくは３.０〜５.０秒の範囲内である。
【００１５】
アナログ及びデジタル音声サンプルは、他のものと同期するように、音声ストリームの１つのサンプル補間(リサンプリング)によって位置合わせを行なうことができる。局部受信機４４.１ｋＨｚクロックが音声Ｄ/Ａ出力に用いられる場合は、アナログ音声ストリームの中に混合させるために、デジタル音声ストリームをリサンプリングすることが最も便利であって、該デジタル音声ストリームは既に、受信機の局部クロックと同期である。これは、図４の機能ブロック図にて示された混合技術のように行なわれる。図４の混合の実施は、信号サンプルの非リアルタイムでのコンピュータ処理と両立するように設けられている。例えば、絶対時間又は周期的クロックカウントを測る代わりに、信号サンプルを数えることで、任意の遅れが実現される。これは、位置合わせが要求されているとき、信号サンプルに“マーク付け”することを含んでいる。従って、信号サンプルをかたまりとして移送し、処理することが許容されている場合、緩く連結したＤＳＰサブルーチンによって実施されやすい。唯一の制約は、適当な信号サンプルマーキングを伴う絶対的な端と端との処理遅れ条件によって、処理時間ウィンドウについて曖昧さをなくすことである。
【００１６】
図４は、ＦＭハイブリッドＤＡＢ受信機の関係ある部分の機能ブロック図である。ＡＭハイブリッドＤＡＢ受信機は、略同一の機能を含んでいる。図４において本発明の説明を容易にするため、プログラム信号経路は実線で示されており、一方制御信号経路は破線で示されている。ライン(100)の混合機能に対する信号入力は、(望ましい実施例においてはＦＭに対して７４４,１８７.５ｋＨｚでサンプリングされた)複合ベースバンドモデム信号である。ブロック(102)は、この信号がアナログＦＭ信号経路(104)とデジタル信号経路(106)に分割されることを図示している。これは、信号を分離するためのフィルターを用いて行なわれる。アナログＦＭ信号経路は、ライン(100)において４４.１ｋＨｚでサンプリングされたステレオ音声出力シーケンスを生成するＦＭ検出器(108)によって処理される。このＦＭステレオ信号は又、ステレオ分離を犠牲にしてＳＮＲを改良するために、カーラジオにおいて既に実施されているものと類似した、それ自身の、モノラルへの混合(blend-to-mono)アルゴリズムを有している。ブロック(112)で示される通り、便宜上、ＦＭステレオシーケンスは、ＦＭ音声フレームクロック(114)を用いて、１０２４の音声ステレオサンプルのＦＭ音声フレームにフレーム化される。これらのフレームは次に、ブロックの中に移して処理可能である。ライン(116)のＦＭ音声フレームは次に、可能であれば、再整列させられたデジタル音声フレームと、ブロック(118)の中で混合される。混合制御信号は、ライン(120)へ入力され、音声フレーム混合を制御する。混合制御信号は、出力を形成するために用いられる、信号のアナログ部分とデジタル部分の相対量を制御する。一般に、混合制御信号は、信号のデジタル部分の品質低下をある程度測定すると、反応を示す。混合制御信号を生成するために用いられる技術は、本発明の一部ではないが、前述した出願番号第０８/９４７,９０２号に、混合制御信号を生成する方法が記載されている。
【００１７】
ベースバンド入力信号も又、自らのフィルターを通ってアナログＦＭ信号と分離させるデジタル経路(106)に分割される。ブロック(122)は、分割フィルターによる異なる処理の遅れを適切に調整した後、ＤＡＢベースバンド信号が、ＦＭ音声フレームの整列で“マーク”されたことを示している。このマーキングは、次の整列測定を可能にし、従ってデジタル音声フレームがＦＭ音声フレームに再整列させられ得る。デジタル信号復調装置(124)は、引き続きデジタル信号音声フレームへ変換するため、圧縮され、コード化されたデータフレームを復号器(126)に出力する。デジタル信号復調装置は又、モデム信号検出、同期並びに、復号済み及びフレーム化済みビットを出力へ提供するのに必要とされる任意のＦＥＣ復号をも含んでいると思われる。加えて、デジタル信号復調装置は、フレーム同期符号(ＦＳＳ)を検出し、ＦＭ音声フレームに整列させられたマーク済みベースバンドサンプルに対する時間の遅れを測定する。ブロック(128)が図示する通り、この測定された時間の遅れは、７４４,１８７.５ｋＨｚサンプルの解像度を有するＦＭ音声フレーム時間についてのデジタル信号音声フレームオフセット時間(即ち、音声フレーム時間中±６７２±１秒の解像度)を明らかにしている。しかしながら、どの音声フレーム(即ち、０〜１５)が整列させられているのかについて、曖昧さが残る。従来、この曖昧さは、モデムフレーム時間の間、一連番号０〜１５のモジュール(16)で各デジタル信号音声フレームにタグ付けをすることによって解決されている。実際的な理由から、一連番号は、より大きなモジュールを用いて識別される(例えば、８ビットの一連番号でデジタル信号音声フレームに０〜２５５のタグ付けを行なう)ことが推奨される。それは、ダイバシティ遅れの間、モデムフレーム整列での曖昧さを防ぎながら、処理時間の“スロップ(slop)”を可能にするためである。
【００１８】
前段落で述べた音声フレームの曖昧さを解決する方法は又、モデムフレーム毎に音声フレームの正確な数をコード化することによって単純なものとなる。これは、変更可能な長さの音声フレームがモデムフレームの境界をまたいで越えてしまわないよう、音声エンコーダに改変を加えることが必要とされる。このような単純化により、音声フレームに一連タグ付けを行なう必要はなくなる。何故なら、これらのフレーム(例えば、１６，３２又は６４の音声フレーム)は、各モデムフレーム内の既知の固定シーケンスに現れるからである。
【００１９】
整列エラーが測定され、判別されると、このエラーは、正確にこの量でデジタル信号音声フレームを再整列させることによって取り除かれる。これは、２つの工程にて行なわれる。第１再整列工程は、フラクショナル(fractional)音声サンプル補間装置(130)を用いて、フラクショナルサンプル不整列エラーδを取り除く。実際には、フラクショナル音声サンプル補間装置は単に、遅れδによってデジタル信号音声サンプルを再サンプリングするだけである。再整列における次の工程は、サンプル遅れエラーの整数部分を取り除く。これは、断片的に再整列させられた音声サンプルを先入れ先出し(ＦＩＦＯ)バッファー(132)に通すことによって実施される。これらのサンプルがＦＩＦＯバッファーから読み出されると、サンプルは、ブロック(134)が図示する通り、再整列させられたデジタル信号音声フレームがＦＭ音声フレームと同期になるよう再調整される。ＦＩＦＯバッファーは、ダイバシティ遅れからエンコーダによる遅れを引いたものを含む、著しい遅れを導き出す。ライン(136)の再整列済みデジタル信号音声フレームは次に、ライン(116)のＦＭ音声フレームと混合され、ライン(138)に混合音声出力を生成する。
【００２０】
フレームの曖昧さは、モデムフレーム境界においてのみ解決可能であるが、マーク済みデジタル信号ベースバンドサンプルに関するＦＳＳのタイミングオフセットのフラクション音声サンプル部分(δ)は、各ＦＭ音声フレームの開始時点で測定されねばならない。これにより、再サンプルタイミングジッターを最小にするため、フラクション補間遅れ数値δを平滑にすることができる。時間中のエラー数値δにおける動的変化は、局部クロックエラーに比例する。例えば、局部クロックエラーがＤＡＢ送信機クロックに対して１０ｐｐｍである場合、フラクションサンプルエラーδは、全体の音声サンプルによって約２.３秒毎に変化する。同様に、１つのモデムフレーム時間中のδの変化は、音声サンプルの約６分の１である。この段差寸法は、高品質音声には大きすぎる。それ故、このタイミングジッターを最小にするためδを平滑にすることが望ましい。
【００２１】
デジタル信号音声フレームが適当な混合時間にて利用可能となるよう多様な遅れ時間内でこれらの処理が完了する限り、ＤＡＢ復調装置、復号器及びフラクションサンプル補間装置は、厳しい制約を受けずに作動することができる。
【００２２】
本発明の音声混合機能は、必要とされる全てのＤＡＢ ＩＢＯＣシステムのダイバシティ遅れを取り入れている。望ましい実施例は、受信機の局部クロック源から導き出される４４.１ｋＨｚによって音声サンプル速度整列を含んでいる。ここに記載した特定の実施は、リアルタイムのハードウェアの実施とは反対に、非リアルタイムで作動するプログラム式ＤＳＰの使用を含んでいる。整列は、送信済みＤＡＢデジタル信号に同期する仮想４４.１ｋＨｚ ＤＡＢクロックに適合せねばならない。送信機及び局部受信機クロックは、名目上は４４.１ｋＨｚの音声サンプル速度用に設計されているが、物理的なクロックの許容度によって、受信機にて調整されねばならないエラーを引き起こす。整列の方法は、このようなクロックのエラーを調整するために、ＤＡＢ音声信号の補間(再サンプリング)を含んでいる。
【００２３】
本発明について望ましい実施例の点から説明してきたが、次の特許請求の範囲で規定する発明の範囲を越えない限りにおいて、記載された実施例に多様な修正を加えることができるということは、当該技術分野の専門家にとって自明のことである。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、デジタル音声放送信号を放送することができる、本発明に係るＤＡＢ送信機のブロック図である。
【図２】  図２は、デジタル放送信号のアナログ部分とデジタル部分を混合することができる、本発明に係るラジオ受信機のブロック図である。
【図３】  図３は、フレーム同期符号を有する音声フレームの整列を示すタイミング図である。
【図４】  図４は、ＦＭハイブリッドＤＡＢ受信機について混合の実施を示す機能ブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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