(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２音声エンコーダの各々について、ノイズの期間をサンプリングする段階であって、通信が、第１音声エンコーダから第２音声エンコーダに引き渡されるところの段階；および
通信を引き渡す間に、前記第１および第２音声エンコーダの前記サンプルされたノイズの期間を混合する段階；
より成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記サンプルされたノイズの期間を混合する前記段階が、前記第２音声エンコーダからの前記サンプルされたノイズの期間を、比較的低い電力レベルから比較的高い電力レベルに変化させながら混合する段階より成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記混合する段階が、電力補間関数の平方根に従って、前記第１音声エンコーダからのサンプルされたノイズの期間のゲインを推定する段階より成ることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記混合する段階が、１マイナス電力補間関数の平方根に従って、前記第２音声エンコーダからのサンプルされたノイズの期間のゲインを推定する段階より成ることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記混合する段階が、前記第１音声エンコーダからのサンプルされたノイズの期間を、比較的高い電力レベルからゼロの電力レベルに変化させながら混合する段階より成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
第１および第２音声エンコーダであって、前記音声エンコーダの各々は異なる背景ノイズを有するところの第１および第２音声エンコーダ；および
前記第１および第２音声エンコーダの間で通信を引き渡す間に、前記第１音声エンコーダの前記背景ノイズのサンプルを受信し、前記第１音声エンコーダの背景ノイズを前記第２音声エンコーダの背景ノイズに混合するミキサ；
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
前記ミキサが、前記第１および第２音声エンコーダからの背景ノイズを、前記第２音声エンコーダの背景ノイズの電力レベルが徐々に増加する一方、前記第１音声エンコーダの背景ノイズが徐々に減少するように混合することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
トランシーバであって：
前記トランシーバの第１音声エンコーダの信号伝送におけるノイズをサンプルするノイズ・サンプラ；および
前記ノイズ・サンプラからノイズを受信し、前記第２音声エンコーダからの信号伝送におけるサンプルされたノイズを受信するミキサであって、前記第１および第２音声エンコーダの一方から前記第１および第２音声エンコーダの他方へ信号伝送をハンドオーバする間に、該ミキサは、前記第１および第２音声エンコーダからのノイズを混合するところのミキサ；
を備えることを特徴とするトランシーバ。
【請求項９】
前記ミキサが、前記第１および第２音声エンコーダの当初サンプルされたノイズを徐々に消去する手段を備えることを特徴とする請求項８記載のトランシーバ。
【請求項１０】
異なる音声エンコーダを有する第１および第２通信システムの間を進行するトランシーバであって、前記第１通信システムから第２通信システムへ信号をハンドオーバする間に、該トランシーバは、前記第２通信システムから、異なる音声エンコーダの各々からサンプルされたノイズを有する混合されたノイズ信号を得るところのトランシーバ。
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は一般に通信システムにおける音声の品質に関し、特に音声符号化ハンドオーバにおけるノイズ・コントラスト(noise contrast)の削減に関する。
【０００１】
（背景技術）
多くの音声符号化は、伝送される音声に対して比較的一定の品質を提供する。しかしながら、特に背景ノイズのような音声でない信号の符号化に対しては、符号化技術が異なると異なる振る舞いを示す。例えば、３２ｋｂ／ｓ（１秒当たりのキロビット）のＡＤＰＣＭは、ディジタル・コードレスおよび短距離システムのための音声符号化用に開発され広く使用されており、任意の背景ノイズに対してほとんど鮮明な(transparent)音声品質を提供し、その短距離システムには、ＣＴ２，ＤＥＣＴ，ＰＨＳおよびＰＡＣＳシステム等が含まれる。線形予測分析符号化(LPAS: Liner Prediction Analysis by Synthesis)は、セルラおよびディジタルＰＭＲシステム（例えばＧＳＭ，ＩＳ−５４，ｉＤＥＮ，ＴＥＴＲＡ等）において頻繁に使用され、音声と全く異なる性質を有する背景ノイズを符号化する。
【０００２】
ノイズを抑制することは可能ではあるが、一般に移動体システムでは伝送内容に背景ノイズを含める。多くのユーザは、耳触りでない何らかの低レベルのノイズが存在し、通話コールがまだ切れていないことが示されていることを好むということが良く知られている。このため、移動体システムは背景ノイズを取り込むのである。
【０００３】
ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動体電話システム）のようないくつかのシステムにあっては、コードレス／短距離型の環境と古くからあるセルラ環境との間でハンドオーバが可能であり、セルラからコードレス／短距離へハンドオーバすることも許容する。ＵＭＴＳシステムは、ユーザが、単独の移動電話装置を利用して広く世界中を移動することができ、その領域における任意のシステムと通信することができるように設計される。また、ＵＭＴＳシステムは、コードレスおよびセルラのような単一領域内における各システムにリンクすることも許容する。この種のシステムでは、ユーザは、彼らのコードレス・システムで発呼を開始し、以後そのシステムの範囲外に移動することが可能であろう。この通話コールを維持するため、通話コールは、コードレス・システムからセルラ・システムのようにあるシステムから他のものへ引き渡される（ハンドオーバされる）。この通話コールは、ユーザがコードレスの範疇に移動すると、セルラ・システムからコードレス・システムに移管される。
【０００４】
上述したように、各音声エンコーダまたは音声コーダは、何らかの相違するパラメータおよび設計仕様を有する。このため、ユーザは、異なる符号化を行う異なる通信システムを利用する際に、異なる背景ノイズを耳にするであろう。ハンドオーバの最中には、相違する設計パラメータを有する２つのシステムが共に動作しており、ユーザは異なる符号化の影響、すなわち異なる背景ノイズを耳にする。
【０００５】
上述したＵＭＴＳのような１以上の符号化が行われるシステムでは、ハンドオーバの最中に、ユーザが、背景ノイズ特性の変化にさほど気づかないようにすることが望まれる。ＵＭＴＳでは滑らかな(seamless)ハンドオーバが行われることが望まれる。この「滑らかな」とは、異なる符号化技術を使用するシステム間でハンドオーバする最中に、段階的な顕著な背景ノイズ・コントラストが生じないことを意味する。
【０００６】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、移動通信装置１１０（図１）が、第１音声エンコーダ（コーデック）を有する第１通信システム１２０から第２音声エンコーダを有する第２通信システム１３０に移動する際に、背景ノイズの滑らかな遷移を可能にする方法および装置を提供する。移動通信装置１１０が第２通信システム１３０内に進入すると、第１通信システム１２０は、その通信信号を第２通信システム１３０に引き渡し、この引き渡しはハンドオーバと呼ばれる。当該技術分野で良く知られた音声検出システムがその音声に対して適用され、音声および背景ノイズが存在する時間と、背景ノイズのみが存在する時間とを識別する。通信信号が引き渡される場合に、背景ノイズのみの期間において、第１通信システム１２０からの背景ノイズがサンプルされ、第１通信システム１２０でサンプルされたノイズ信号は、第２通信システム１３０のミキサにより、第２コーデックからサンプルされた背景ノイズと混合される。最初は、第１通信システム１２０からのノイズが比較的高い電力レベルを有し、第２通信システム１３０からのノイズは比較的低い電力レベルを有するであろう。ハンドオーバ処理が進行すると、第２通信システム１２０からのノイズ（初期ノイズ）は徐々に減少して消滅する一方、第２通信システム１３０からのノイズが徐々に増加して比較的高い電力レベルになるであろう。第１通信システム１２０からのノイズから第２通信システム１３０のノイズに徐々に遷移すると、移動通信装置のユーザは、あるシステムから他のものへのノイズ・レベルの変化に気づかないであろう。
【０００７】
図２を参照すると、第１コーデックおよび第２コーデックの信号パターン２０２および２０４がそれぞれ図示されている。信号パターン２０２の要素「Ｃ１」（２０６）は、コーデック１で符号化されるアクティブな音声成分を示す。信号パターン２０４の要素「Ｃ２」（２０８）は、コーデック２で符号化される音声成分を示す。音声成分２０２の要素「Ｎ１」（２１０）は、音声成分２０６の間の「沈黙(silent)」期間を表わし、音声成分の要素「Ｎ２」（２１２）は、音声成分２０８の間の「沈黙」期間を表わす。
【０００８】
ハンドオーバの時点（２１４）において、通信信号はコーデック１からコーデック２に引き渡される。コーデック２は、Ｎ１（２１０）とは異なるノイズ・レベルを有するであろう。コーデック２のノイズが沈黙期間Ｎ２（２１２）に直ちに挿入されると、ユーザは背景ノイズの相違に気づくであろう。そこで、図２に示される本発明の好適実施例にあっては、コーデック１からサンプルされた背景ノイズが、ハンドオーバの時点の近くで生じる初期の沈黙期間（２１６）のところに挿入される。例えば、沈黙期間２１６は単にＮ１である。ノイズＮ１からＮ２への変化が進行するにつれて、コーデック２からのノイズＮ２が沈黙期間２１６の間にサンプルされ、ノイズＮ１と混合され、沈黙期間２１８において合成された背景ノイズ・レベルが形成される。当初はノイズＮ２のレベルは低いがＮ１は高い。沈黙期間２２０において、ノイズＮ２は更に増加する一方、それに対応してノイズＮ１は減少する。沈黙期間２２２におけるノイズＮ２は依然として更に増加し、Ｎ１は更に減少する。各沈黙期間（２１８ないし２２４）において、２つのサンプルされたノイズＮ１およびＮ２のノイズ・レベルは、Ｎ２ノイズのみが残るようになるまでＮ１が減少しＮ２が増加するように変化させられる。
【０００９】
図３は、本発明で使用される要素を示す。特に、コーデック３１０を有する第１トランシーバは、初期の背景ノイズを有する初期通信信号を伝送する。ハンドオーバの最中に、ノイズ・サンプラ３２０は、コーデック３１０から受信した通信信号から背景ノイズをサンプルする。ハンドオーバの最中に、同時に、コーデック３３０を有する第２トランシーバが移動体装置と通信を行う。コーデック３３０からの背景ノイズはノイズ・サンプラ３４０でサンプルされる。ノイズ・サンプラ３２０およびノイズ・サンプラ３４０の両者からの背景ノイズは、それぞれ乗算器３５０および３６０で利得Ｇ１およびＧ２で定められた量に依存して提供される。２つのノイズ・ストリームは、その後加算器３７０で結合され、移動体装置のトランシーバ３８０で受信される合成ノイズが得られる。
【００１０】
ノイズ・サンプラ３２０からの背景ノイズを減少させ、ノイズ・サンプラ３４０からの背景ノイズを増加させることを保証するため、利得Ｇ１およびＧ２は次のようにして決定される。ゲインＧ１およびＧ２は、電力補間関数ｒ(ｔ)から時刻「ｔ」において計算される。電力補間関数(power interpolation function)自体はこの技術分野で周知であるので詳細な説明を省略する。電力補間関数は、線形に、または適切な単調関数(monotonic function)により行われる。コーデック１の背景ノイズの電力をｐ１とし、コーデック２の背景ノイズの電力をｐ２とすると、時刻(ｔ)における合成された背景ノイズ(ｐＴ)の電力は、次のように表現される。
【００１１】
pT=p1*r(t)+p2(1-r(t))          ・・・（式１）
Ｇ１，Ｇ２の初期推定値は次のように表現される。
【００１２】
G1=Sq.Rt.(r(t))               ・・・（式２）
G2=Sq.Rt.(1-r(t))             ・・・（式３）
図３に示されるように、Ｇ１，Ｇ２はその後２つのノイズ経路（source）に印加される。全体のノイズ電力が計算され、Ｇ１およびＧ２が共通の乗算器で調整され、全出力電力がｐＴに等しくなるようにする。ノイズの変化よる電力補間関数における変化に起因して、Ｇ１およびＧ２の値が調整され、Ｇ１を徐々にゼロに向かわせ、Ｇ２を徐々に増加させる。電力補間関数の変化に従うＧ１およびＧ２の変化を利用することにより、ｐＴの値は一定に維持される。
【００１３】
図４は本発明の好適実施例によるプロセスを示す。背景ノイズがコーデック１およびコーデック２の各々からサンプルされる（４１０）。コーデック１からの背景ノイズは、コーデック２の第１沈黙期間（２１６）内に挿入される（ステップ４２０において）。ハンドオーバ期間中のコーデック１のノイズに対する初期ゲインが、上記の式２に従って推定される（４３０）。ハンドオーバ期間中のコーデック２のノイズに対する初期ゲインが、上記の式３に従って推定される（４４０）。それぞれに対するノイズは、対応するゲインとともに乗算され（４５０，４６０）、調整されたノイズレベルが混合される（４７０）。上述したように、全出力電力は、ハンドオーバ中に計算されたｐＴに等しくなければならない。ノイズの変化が終了していない場合は、新たなｒ(ｔ)が計算され（４９０）、新たな利得の値が求められる（４３０，４４０）。利得を調整することによりコーデック１およびコーデック２に対する背景ノイズのレベルを調整する各過程は、その変化が完了するまで（総てのノイズＮ１が消滅し、ノイズＮ２のみが残るまで）続き、完了するとプロセスは終了する（４９５）。
【００１４】
本発明の好適実施例により教示される方法および装置を利用することにより、第１音声エンコーダを使用する第１通信システムの背景ノイズから、異なる音声エンコーダを使用する第２通信システムへの滑らかな遷移が行われる。一方の背景ノイズから他方へ徐々に変化するということは、ユーザがハンドオーバに気づくことができないであろうことを意味する。ハンドオーバは、ノイズレベルの相違に起因して把握されるためである。本発明は、異なる音声符号化が行われる任意のシステムに使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ハンドオーバの状態にある移動体装置の様子を示す。
【図２】  本発明の好適実施例おけるハンドオーバ中の音声信号の様子を示す。
【図３】  本発明の好適実施例で使用される要素のブロック図を示す。
【図４】  本発明の好適実施例で使用される方法のフローチャートを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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