(57)【要約】【課題】本発明は、デジタル伝送方式による音声通話で、送話者の音声が音声符号化方式の標本化周波数や圧縮率等の各種パラメータの差異や、音声帯域での雑音の混入や、デジタル伝送路の伝送品質等により、受話者に様々な音質の変化を伴って伝わる状況を再現する音声通話模擬システムに関する。【解決手段】音声やテストトーンを送出する音声信号源、音声帯域で熱雑音や人の話し声や自然界の音等を付加出来る雑音付加部、音声符号化復号化部、擬似デジタル伝送路、音声拡声部、および各種パラメータを個々に独立して設定できる制御部とからなり、様々な現場で使用されている音声回線の再生音の再現、模擬を可能とする。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号源と、音声周波数帯での雑音付加部と、音声符号化部（標本化部、量子化部、圧縮部等を含む）と、音声復号化部と、拡声部と、前記の音声信号源と雑音付加部と音声符号化と音声復号化部のそれぞれの部位のパラメータを個別に制御する部と、からなる音声通話模擬装置。
【請求項２】
音声符号化部と音声復号化部の間に、任意の符号誤り率を設定できるデジタル伝送路を含む、前記請求項１に記載の音声通話模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声通話模擬システムにおいて、標本化、符号化、圧縮、復調等の各種パラメータと伝送路で付加される雑音のそれぞれを個別に制御することにより、伝送路を通過した送話者の再生音声を自在に模擬することに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル技術を利用した音声通話システムでは、ＰＣＭ、ＡＤＰＣＭ、ＣＥＬＰなどの音声符号化方式やデータ圧縮方式などが規格化され、通信の目的、用途などに応じて最も適したものが採用されている。
それぞれの方式は人の声や耳の特徴、特性などに立脚し、あるものはできるだけ元の音声を忠実に再現できるように、あるものは利用者に大きな違和感や不自然さを抱かせない範囲でデータ量の大幅な削減をはかることなどが行われている。たとえば、固定電話網ではＰＣＭ方式が、ＰＨＳではＡＤＰＣＭ方式などが採用されているが、携帯電話網では伝送帯域幅の効率的な利用をはじめとして、端末機器の消費電力低減やメモリー容量節減などの視点から、データ伝送量の少ないＣＳ−ＡＣＥＬＰなどが採用されている。
【０００３】
再生された送話者の音声が実際に受話者にどのように聞こえるかは、送話者の声の音質、音量に依ることは勿論のこと、周囲の話し声や風や波の音などの背景の雑音、音声符号化方式や符号化における圧縮率、デジタル伝送路の符号誤りに起因する雑音など、様々な要因が加わるため一様ではない。
【０００４】
日常生活や大半の業務においては、再生された音声の差異が大きな問題となることは少ないが、ある種の業務、例えば、救急車や消防車の出動要請への対応、管制官と航空機のパイロットなどとの航空管制、災害現場と対策本部との連絡、船舶相互間や船舶と陸上局との通話などにおいては、状況を的確、迅速に把握できるよう、その通話回線で採用されている変調方式や伝送路で加わる各種の雑音などが再生音にどのように現れるのかを予め体感し、識別できるようにしておくことが望まれる。
【０００５】
このような要請に対し、たとえば、図１−１、図１−２に示すような、現場で実際に使用されているのと同じ機器を組み合わせて音声を再現する音声通話模擬システムが提供されている。
【０００６】
図１−１は、音声源１１１、雑音源１１２を含む雑音付加部１１３、音声符号化部１１４、音声復号化部１１５およびスピーカ１１６から構成される音声模擬システムで、各部の機能は次のようになっている。音声源１１１は実際の音声やテストトーンを入力し、雑音源は一定レベルの熱雑音を出力し、音声符号化部１１４は前記の熱雑音を含む音声を標本化、量子化、符号化し、音声復号化部１１５は符号化された音声を音声信号に再生し、スピーカ１１６が音声信号を拡声する。ここで、音声復号化部は、符号化方式に対応した標本化、量子化、圧縮等の機能を具備しているものとする。
ここで、熱雑音以外の雑音、たとえば風や波の音が加わった場合の送話者の再生音を体感するには、専用の雑音源を準備し差し替えることが必要となる。
【０００７】
図１−２は、音声源１２１、音声符号化部１２２、音声復号化部１２８およびスピーカ１２９から構成される音声模擬システムであり、各部の機能は次のようになっている。音声源１２１は実際の音声やテストトーンを入力し、音声符号化部１２２は、ΔＭ方式による音声符号化部（標本化周波数ｆｓ１により標本化し、量子化を実行する）で、音声復号化部１２３は符号化された音声を音声信号に復号再生し、スピーカ１２４が音声信号を拡声する。
ここで、符号化部の標本化周波数をｆｓ２とした場合の再生音の差異を体感するためには、標本化周波数がｆｓ２の別の符号化部を準備して差し替えることが必要となる。
【０００８】
図１−３は、音声源１３１、音声符号化部１３２、擬似伝送路１３３、擬似伝送路の雑音源付加部１３４、擬似伝送路の雑音源１３５、音声復号化部１３６およびスピーカ１３７から構成される音声模擬システムであり、各部の機能は次のようになっている。音声源１３１は実際の音声やテストトーンを入力し、音声符号化部１３４は音声を標本化、量子化、符号化し、擬似伝送路１３９は変調部１３３、雑音付加部１３４、雑音源１３５と復調部１３６からなり、変調方式の選択や符号誤り率を設定し、音声復号化部１３７は符号化された音声を音声信号に復号再生し、スピーカ１３８が音声信号を拡声する。ここで、擬似伝送路の変復調方式の違いや伝送品質（符号誤り率など）の違いによる再生音声の差異を体感するためには、擬似伝送路１３９の構成要素を個別に準備して組み合わせる必要がある。
【特許文献１】特段の文献なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
音声符号化方式のパラメータの差異による再生音の違いを体感できる音声通話模擬システムがあるものの、従来システムでは、様々な方式の機器を個別に組み合わせた専用の音声通話模擬システムを構築する必要があり、現実的には符号化部の各種パラメータ（標本化周波数、フィルター特性、圧縮率など）、伝送路の方式（変調方式など）や伝送品質（符号誤り率など）を自在に選択、設定することが困難であった。
【００１０】
本発明は、このような背景下で、音声源、雑音源、符号化部（標本化、量子化、フィルタリング、圧縮などの機能を含む）、伝送路（複数の変調方式からの選択など）、伝送区間の品質操作部、復号化部およびスピーカ部を組み合わせて音声回線擬似システムを構築し、各種のパラメータを調整することで、現場状況に即した音質を再現し、送話音と実際の再生音の差異を体感できる、音声通話模擬システムを実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
音声信号源と、音声周波数帯での雑音付加部と、音声符号化部（標本化部、量子化部、圧縮部等を含む）と、音声復号化部と、拡声部と、前記の音声信号源と雑音付加部と音声符号化と音声復号化部のそれぞれの部位のパラメータを個別に制御する部とからなる。
【００１２】
音声信号源と、音声周波数帯での雑音付加部と、音声符号化部（標本化部、量子化部、圧縮部等を含む）と、音声復号化部と、拡声部と、前記の音声信号源と雑音付加部と音声符号化と音声復号化部のそれぞれの部位のパラメータを個別に制御する部とからなり、音声符号化部と音声復号化部の間に任意の符号誤り率を設定できるデジタル伝送路を含む。
【発明の効果】
【００１３】
実際に使用されている機器と同じ機器構成による専用システムを構築することなく、各種のパラメータを個別に設定することで、様々な現場状況に即した音声を再現できる音声回線模擬システムを実現できる。
【実施例１】
【００１４】
図２−１、図２−２、図３に本発明の構成例を示す。
【００１５】
図２−１は、音声信号源２１１、音声帯域の雑音源１、２１２を含む雑音付加部２１３、音声符号化部２１４、音声復号化部２１５、スピーカ２１６およびパラメータ制御部２１７からなる音声通話模擬システムのブロック図である。音声信号源は、実際の音声の他にテストトーンを入力することができる。雑音源１は、熱雑音のほか、擬似雑音と見立てた複数の人の話し声の集合音、風や波の音などの自然界の音などを、レベルを自在に設定しながら付加出来る。音声符号化部は、符号化方式によりその構成が異なるが、標本化、符号化、圧縮などの機能を備え、標本化周波数、圧縮率などを所定範囲内で設定可能となっている。音声復号化部は、符号化された音声を再生する機能をもっている。スピーカは音声復号化部で再生された音声を拡声する。パラメータ制御部は、Ａ、Ｂの制御端子をもち、雑音源１、音声符号化部および音声復号化部のパラメータをそれぞれ独立して制御することができる。
【００１６】
図２−２は、音声信号源２２１、音声帯域の雑音源１、２２２を含む雑音付加部２２３、音声符号化部２２４、擬似伝送路２２５、音声復号化部２３０、スピーカ２３１およびパラメータ制御部２３２からなる音声通話模擬システムのブロック図である。擬似伝送路２２５は、変調部２２６、雑音源２２７，雑音付加部２２８および復調部２２９からなっている。雑音源１、２２２を含む音声符号化部２２４および音声復号化部２３０は、前述の図２−１におけるのと同様、パラメータ制御部２３２が制御端子Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆをもち、制御端子Ｃ、Ｄにより雑音源１、音声符号化部および音声復号化部のパラメータをそれぞれ独立して制御できるのに併せ、制御端子Ｅ、Ｆにより擬似伝送路２２５の変復調方式の種別、雑音源２を操作して、伝送品質（符号誤り率）や品質劣化の態様（熱雑音の漸減増的な劣化、バースト的な劣化など）を操作することができる。
【実施例２】
【００１７】
図３は、マイク入力部３０１、再サンプリング部３０２、バンドパスフィルタ３０３、音声圧縮部３０４、音声復元部３０５、補間部３０６およびスピーカからなる音声通話擬似システムのブロック図である。
マイク入力部は、４８ＫＨｚ、１６ビットで音声入力を標本化する。再サンプリング部は、所定範囲内で設定された分解能にもとづく再サンプリングを行う。バンドパスフィルタ部は通過特性を設定する。音声圧縮部は圧縮アルゴリズムの選択ができる。ＴＣＰ／ＩＰ化された音声信号は、音声復元部で音声信号に変換される。補間部は、音声信号を４８ＫＨｚ、１６ビットとするための補間処理を行う。最後に、４８ＫＨｚ、１６ビットとなった音声信号がスピーカで拡声される。なお、各種パラメータの設定はパソコンにより可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】音声模擬システム（従来型）
【図２】音声模擬システム
【図３】音声模擬システム
【符号の説明】
【００１９】
１１１・・・音声信号源、１１２・・・雑音源、１１３・・・雑音付加部、１１４・・・音声符号化部、１１５・・・音声復号化部、１１６・・・スピーカ、１２１・・・音声信号源、１２２・・・音声符号化部、１２３・・・音声復号化部、１２４・・・スピーカ、１２５・・・音声符号化部、１３１・・・音声信号源、１３２・・・音声符号化部、１３３・・・擬似伝送路、１３４・・・変調部、１３５・・・雑音源、１３６・・・雑音付加部、１３７・・・復調部、１３８・・・音声復号化部、１３９・・・スピーカ、２１１・・・音声信号源、２１２・・・雑音源、２１３・・・雑音付加部、２１４・・・音声符号化部（標本化、符号化、圧縮等）、２１５・・・音声復号化部、２１６・・・スピーカ、２１７・・・パラメータ制御部、２２１・・・音声信号源、２２２・・・雑音源、２２３・・・雑音付加部、２２４・・・音声符号化部（標本化、符号化、圧縮等）、２２５・・・擬似伝送路、２２６・・・変調部、２２７・・・雑音源、２２８・・・雑音付加部、２２９・・・復調部、２３０・・・音声復号化部、２３１・・・スピーカ、２３２・・・パラメータ制御部、３０１・・・マイク入力、３０２・・・再サンプリング部、３０３・・・バンドパスフィルタ、３０４・・・音声圧縮部、３０５・・・音声復元部、３０６・・・補間部、３０７・・・スピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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