发送接收装置

申请号 CN95190986.X 申请日 1995-08-02 公开(公告)号 CN1113492C 公开(公告)日 2003-07-02
申请人 索尼公司; 发明人 前田祐児; 西口正之; 小高健太郎;
摘要 在语音 编码器 单元3压缩编码输入的声音 信号 并送入RF发送处理单元4,实施信道编码、调制和发送处理,经由天线11发送,另外,对于经由天线11接收的信号,在RF接收处理单元5中实施了接收处理、解调和信道解码处理后,在语音 解码器 单元6中实施扩张解码。记录/再生控制单元8控制来自语音编码器单元3的信号向 半导体 存储器 7的写入和传向语音解码器单元6的信号从半导体存储器7的读出。由此,不增加 电路 结构就能够在双方向/单方向的通信中进行半导体存储器7的有效利用。
权利要求

1.一种声音信号发送接收装置,它包括:
对输入的声音信号进行压缩编码的压缩编码装置;
对来自上述压缩编码装置的输出信号实施发送处理的发送装置;
对接收的信号实施接收处理的接收装置;
对来自上述接收装置的输出信号进行扩张解码并输出声音信号的 扩张解码装置;
存储来自上述压缩编码装置的信号和传向上述扩张解码装置的信 号中至少之一的存储装置;以及
用于控制对上述压缩编码装置的输出信号和传向上述扩张解码装 置的信号中至少之一的写操作以及控制从上述存储装置的读出操作的 控制装置;
其中,上述控制装置根据来自上述压缩编码装置的输出信号和传 向上述扩张解码装置的信号中至少之一判别是否处于双方向记录模 式;在判别的结果是处于双方向记录模式时,该控制装置把上行线路 侧和下行线路侧的信号存入上述存储装置;在读出存储在上述存储装 置中的信号时,该控制装置分别独立地读出上行线路侧和下行线路侧 的信号,并把独立地读出的上行线路侧的信号和下行线路侧的信号相 加然后输出相加后的信号。
2.权利要求1中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
当存储于上述存储装置的来自上述压缩编码装置的输出信号和传 向上述扩张解码装置的信号中至少之一处于无音状态时,上述的控制 装置禁止至少来自上述压缩编码装置的输出信号和传向上述扩张解码 装置的信号之一的存储。
3.权利要求1中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
当来自上述压缩编码装置的输出信号和传向上述扩张解码装置的 信号中至少之一为无音状态时,上述控制装置把表示无音期间的信号 存储到上述存储装置中。
4.权利要求3中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置包括用于检测来自上述压缩编码装置的输出信号和 传向上述扩张解码装置的信号中至少之一的无音状态的检测装置,上 述控制装置根据上述检测装置的检测结果把表示无音期间的信号存储 到上述存储装置中。
5.权利要求1中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生双方向重叠通话时,把上行线路侧和 下行线路侧的信号中的至少之一存入上述存储装置中。
6.权利要求1中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生双方向重叠通话时,把上行线路侧和 下行线路侧的信号中的声音信号的功率电平较高的一方的信号存入上 述存储装置。
7.权利要求1中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生了双方向重叠通话时,把上行线路侧 和下行线路侧的信号存入上述存储装置,其写入速度比把上行线路侧 和下行线路侧的信号中之一存入上述存储装置时的写入速度快。
8.一种声音信号发送接收装置,它包括:
对输入的声音信号进行压缩编码的压缩编码装置;
对来自上述压缩编码装置的输出信号实施发送处理的发送装置;
对接收的信号实施接收处理的接收装置;
存储上述压缩编码装置压缩编码了的信号的编码数据和上述接收 装置接收的信号的编码数据中至少之一的存储装置;
对上述存储装置的输出信号的编码数据进行扩张解码以便输出声 音信号的扩张解码装置;以及
控制对上述压缩编码装置的输出信号的编码数据和传向上述扩张 解码装置的信号的编码数据中至少之一的写操作以及控制从上述存储 装置的读出操作的控制装置;
其中,上述控制装置根据来自上述压缩编码装置的输出信号和传 向上述扩张解码装置的信号中至少之一判别是否处于双方向记录模 式;在判别的结果是处于双方向记录模式时,该控制装置把上行线路 侧和下行线路侧的信号存入上述存储装置;在读出存储在上述存储装 置中的信号时,该控制装置分别独立地读出上行线路侧和下行线路侧 的信号,并把独立地读出的上行线路侧的信号和下行线路侧的信号相 加然后输出相加后的信号。
9.权利要求8中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
当存储于上述存储装置的来自上述压缩编码装置的输出信号和传 向上述扩张解码装置的信号中至少之一处于无音状态时,上述的控制 装置禁止至少来自上述压缩编码装置的输出信号和来自上述扩张解码 装置的信号之一的存储。
10.权利要求8中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
当来自上述压缩编码装置的输出信号和传向上述扩张解码装置的 信号中至少之一为无音状态时,上述控制装置把表示无音期间的信号 存储到上述存储装置中。
11.权利要求10中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置包括用于检测来自上述压缩编码装置的输出信号和 传向上述扩张解码装置的信号中至少之一的无音状态的检测装置,上 述控制装置根据上述检测装置的检测结果把表示无音期间的信号存储 到上述存储装置中。
12.权利要求11中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述检测装置包括:检测来自上述压缩编码装置的输出信号的无 音状态的第1检测装置;以及检测传向上述扩张解码装置的信号的无音 状态的第2检测装置。
13.权利要求12中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置根据来自上述第1、第2检测装置的检测结果,把来 自上述压缩编码装置的输出信号和传向上述扩张解码装置的信号两者 之中无音期间较短的那一个信号存入上述存储装置。
14.权利要求12中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述第1及第2检测装置分别由计数装置构成。
15.权利要求8中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生双方重叠通话时,把上行线路侧和下 行线路侧的信号中的声音信号的功率电平较高的一方的信号存入上述 存储装置。
16.权利要求8中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生了双方重叠通话时,把上行线路侧和 下行线路侧的信号存入上述存储装置,其写入速度比把上行线路侧和 下行线路侧的信号中之一存入上述存储装置时的写入速度快。
17.权利要求8中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
把上述压缩编码装置压缩编码了的信号的编码数据和对上述接收 装置接收的信号的编码数据进一步压缩的编码数据两者之中的至少之 一存储到上述存储装置中。
18.一种声音信号发送接收装置,它包括:
对输入的声音信号进行压缩编码的压缩编码装置;
对来自上述压缩编码装置的输出信号实施发送处理的发送装置;
对接收的信号实施接收处理的接收装置;
对来自上述存储装置的输出信号进行扩张解码以便输出声音信号 的扩张解码装置;
存储来自上述压缩编码装置的信号和传向上述扩张解码装置的信 号中至少之一的存储装置;以及
用于控制对来自上述压缩编码装置的信号和传向上述扩张解码装 置的信号至少之一的写操作以及控制从上述存储装置的读出操作的控 制装置;
其中,上行线路侧和下行线路侧的信号被分别存入上述存储装 置;当发生双方向重叠通话时,该控制装置分别独立地读出存储在上 述存储装置中的上行线路侧的信号和下行线路侧的信号,并通过上述 的扩张解码装置把该上行线路侧和下行线路侧的信号相加。
19.权利要求18中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生了双方重叠通话时,把上行线路侧和 下行线路侧的信号存入上述存储装置,其写入速度比把上行线路侧的 信号和下行线路侧的信号中之一存入上述存储装置时的写入速度快。
20.权利要求18中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生双方重叠通话时,把上行线路侧和下 行线路侧的信号中的声音信号的功率电平较高的一方的信号存入上述 存储装置。
21.权利要求18中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
上述控制装置在检测出发生了双方重叠通话时,把上行线路侧的 信号优先存入上述存储装置。
22.权利要求18中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
把来自上述压缩编码装置的信号的编码数据和传向上述扩张解码 装置的信号的编码数据中至少之一存储到上述存储装置中。
23.权利要求22中记述的声音信号发送接收装置,其特征在于:
把由上述压缩编码装置压缩编码了的信号的编码数据和传向上述 扩张解码装置的信号的编码数据中至少之一存储到上述存储装置中。

说明书全文

技术领域

发明涉及例如汽车电话、手持电话等使用了无线电话网络 的声音信号的发送接收装置,特别地,涉及适用于收发数字数据 的数字无线电话网络用的电话机的发送接收装置。

背景技术

作为使用了无线电话网络的移动通信用的电话机,正在开发 各种如汽车电话和手持电话。这些汽车电话和手持电话当初运用 于使用模拟通信的通信系统。这样的通信系统虽然通过频率变换 等各种信号处理对信号实施了扰频处理等,但容易通过信号处理 就能截收无线信号,故在通信的保密性方面存在问题。为此,各 公司都在开发使用以数字数据的无线传送进行通信的数字无线网 络的电话机。
还有,在电话机方面,还在开发各种装入了录放通话内容等 的录放机的所谓留守电话机。在留守电话机的情况下,在电话机 内部装入磁带录音机。通过内装磁带录音机使这种电话机的功能 加强了,外出时记录来自通话方的信息或把要传告的信息预先记 录下来再传告给通话方等。
进而,在最近的电话机方面,正在开发所谓采用固体录音方 式结构的电话机,对压缩了声音信号的声音参数直接进行录音或 者进一步把该声音参数实施可变长度编码并录音到为小型化而使 用的半导体存储器上。
但在上述的半导体存储器中,由于存储容量受限,因此,即 使为增加能存储的容量而使用压缩编码了声音信号的声音参数, 也仅能记录预定时间的会话。
然而目前的现状是在记录例如通话中的对方和发送方送出 的两方的声音信号时,双方都没有说话的无音状态期间也照样记 录。为在有限的存储容量中有效地记录会话,有必要在这样无音 期间降低记录速率等,在双向或单向通信时进行更有效记录。
特别地,在再生双方重叠通话,即再生从上行线路和下行线 路发送来的信号时,当发生同时重迭存在来自上行线路一侧的信 号和来自下行线路一侧的信号的状态时,由于双向都需要记录, 因此,这时就必须以更有效的方法进行记录。
因此,本发明是鉴于上述的实际情况而开发的,目的在于提 供不增加电路结构而能够在双向/单方向的通信中有效利用预定 存储容量的声音信号发送接收装置。
发明的公开
根据本发明的一种发送接收装置,其特征在于具有压缩编码 所输入的声音信号的压缩编码装置例如语音编码器、对来自上述 压缩编码装置的输出信号实施发送处理的发送装置、对接收了的 信号实施接收处理的接收装置、对来自上述接收装置的输出信号 进行扩张解码并输出声音信号的扩张解码装置、存储来自上述压 缩编码装置的信号和/或向上述扩张解码装置传送的信号的存储 装置、根据被发送和接收的信号控制向上述存储装置写入来自上 述压缩编码装置的信号的动作和/或从上述存储装置读出向上述 扩张解码装置传送的信号的动作的控制装置。
在这里,来自压缩编码装置的信号和/或向扩张解码装置传送 的信号能够使用例如声音参数等编码数据。控制装置理想的是在 来自压缩编码装置的信号和/或传向扩张解码装置的信号为无音 状态时,禁止信号向存储装置的存储或记录,同时,记录表示是 无音期间的信号。
还有,控制装置根据来自压缩编码装置的信号和/或传向扩张 解码装置的信号判别是否为双向模式,在双向模式时,可以分别 把上行线路一侧、下行线路一侧的信号或者把同一个信号存储在 存储装置中。
进而,在存储信号的声音参数等编码数据时,最好进一步压 缩该编码数据后存储到存储装置中。
由此,不添加电路就能够进行有效的声音数据记录,能够以 大致上对应于1个网络的比特率有效地记录上行线路一侧和下行 线路一侧的线路的声音。
附图的简单说明
图1是示出适用于根据本发明的发送接收装置的手持电话机 概略结构的框图
图2是说明上述手持电话机中录音动作的流程图
图3是表示记录/再生控制部分的记录控制单元及其周边电 路的功能框图。
图4是用于说明记录在声音录音用存储器中的声音参数的记 录状态的附图。
图5是用于说明声音录音用存储器的记录结构的附图。
图6是说明静噪计数器动作的模式图。
图7是说明手持电话机中再生动作的流程图。
图8是表示记录/再生控制部分的再生控制单元及其周边电 路的功能框图。
图9是用于更具体地说明把供给手持电话机的上行线路一侧 和下行线路一侧的声音信号的波形图区分了的通信区间与算法的 对应关系的模式图。
图10是用于说明在存储器内记录双向声音时进行声音解码 处理的动作的具体例子的流程图。
〔实施发明的最佳形态〕
以下,参照图面说明构成本发明的理想实施形态的声音信号 发送接收装置。作为该声音信号发送接收装置,举出例如基于在 数字蜂窝等中十分适用的全双工方式,即通过同时发送和接收进 行相互通信的双工通信方式的手持电话机的例子进行说明。该手 持电话机作为终端使用,通过对声音信号高效编码并压缩了的数 字数据的相互交换进行和基地台的通信。
手持电话机经由用于成生成发送信号的话筒1把发送一侧的 声音信号变换为电信号。该手持电话机为了用数字信号进行传 送,把来自话筒1的电信号供给A/D转换器2。
该手持电话机具有压缩编码来自作为输入声音信号的A/D 转换器2的输出信号的语音编码器单元3、对来自语音编码器单 元3的输出信号实施发送处理的RF发送处理单元4、对供给到 接收一侧的已调制的输入信号实施接收处理的RF接收处理单元 5、对来自RF接收处理单元5的输出信号进行扩张解码并输出 声音信号的语音解码单元6、记录来自语音编码器单元3和/或向 语音解码器单元6传送的发送和接收号的半导体存储器7、根据 该发送和接收的信号控制半导体存储器7的记录/再生控制单元 8。
另外,语音解码器单元6把被扩张解码了的信号供给D/A转 换器9。D/A转换器9把从通信的对方供给的数字信号变换为模 拟信号向听筒10输出。听筒10把被供给的模拟信号变换为声音。 这样,手持电话机把声音信号进行信号处理向通信的对方发送, 并接收来自对方的声音而进行会话。
下面,简单说明各部分的构成。
语音编码器单元3由语音编码器电路3a和切换开关SW1构 成。语音编码器单元3对从A/D转换器2供给的数字数据实施高 效编码处理,把所得到的编码参数等编码数据供给RF发送处理 单元4。该切换开关SW1用伴随使用者操作安装在手持电话机 上的键式开关而供给的切换信号进行声音的记录/再生二者之一 的选择。
另外,作为在语音编码器单元3的语音编码器电路3a中使 用的压缩编码方法,已熟知利用音频信号(包括声音信号和音响信 号)的时域和频域中的统计性质及人们听觉上的特性进行信号压 缩这样的种种编码方法。作为这样的编码方法,大致能够举出时域 编码、频域编码,分析合成编码等。
作为声音信号等的高效编码的具体例子,能够举出MBE (Multiband Excitation:多频激励)编码、SBE(Singleband Excitation:单频激励)编码、谐波(Harmonic)编码、 SBC(Sub-band Coding:频带分割编码)、LPC(linear Predictive Coding:线性预测编码)、或DCT(离散余弦变换)、 MDCT(变形DCT)、FFT(快速付立叶变换)等。在这些编 码中,使用谱振幅和其参数(LSP参数、α参数、k参数等)这 样的各种信息数据,更一般地,使用编码数据。另外,近年来, CELP(Code Excited Linear Predictive:码激励线性预测)编 码、VSELP(Vector Sum Excited Linear Predictive:矢量和激 励线性预测)编码、PSI(Pitch Synchronus Inovation)-CELP 编码、或作为多脉冲激励线性预测声音编码之一的RPE-LTP (Regular Pulse Excitation-Long Term Prediction)编码等作为 数字手持电话的声音编码方式也为人们所知,也可以把这些方式 用于语音编码器单元3的语音编码器电路3a中。另外,在以下的 说明中,以声音参数或参数为代表说明通过上述那样的各种声音 编码而得到的编码数据。
接着,由信道编码器4a和调制电路4b、RF发送处理电路 4c构成RF发送处理单元4。
RF发送处理单元4根据上述结构,把实施了高效编码并被 压缩了的数字数据,即声音参数等码数据经由信道编码器4a,在 调制电路4b中调制,再从RF发送处理电路4c经天线11作为 RF信号向基地台发送。
还有,该手持电话机中,经由天线11从基地台向RF接收处 理单元5供给RF信号。该RF接收处理单元5由RF接收处理电 路5a、解调电路5b和信道解码器5c构成。
在RF接收处理单元5中,例如,在RF接收处理电路5a中 对所接收的RF信号实施有关接收的信号处理再供给解调电路 5b。解调电路5b对于来自RF接收电路5a的信号实施均衡处理, 进行波形整形,然后供给信道解码器5c。信道解码器5c把例如 来自下行线路一侧的话音有效标志(Voice Activity Flag)供给记录 /再生控制单元8,同时,把实施了高效编码并压缩了的数据编码 数据,即声音参数等供给语音解码器单元6。
语音解码器单元6由切换开关SW2和语音解码器6a构成。 该切换开关SW2也和切换开关SW1一样,用伴随使用者操作安 装在手持电话机上的键式开关而提供的切换信号进行声音的记录 /再生二者之一的选择。在语音解码器单元6中,扩张该被压缩了 的高效编码的数字数据,即声音参数(更一般地为编码数据), 进行解码处理,然后输出到D/A转换器9中。D/A转换器9把被 供给的数字数据变换为模拟信号,供给收送话器的听筒10。由 此,听筒10变换来自通信对方一侧的声音信号并发声。
还有,记录/再生控制单元8用CPU或DSP构成,作为半导 体存储器使用例如RAM。上述存储器7根据来自记录/再生单元 8的控制进行记录/再生。存储器7配设着双方向/单方向都能够各 进行例如N秒记录的容量的存储器。然而,在发生双方重叠对话 时,由于双向都需要记录故实质上选择具有能够记录N+α(α <N)秒的存储空间的存储器。
来自语音编码器电路3a的压缩了的声音参数和传向语音解 码器电路6a的压缩了的声音参数供给该记录/再生控制单元8。 分别从语音编码器3a和信道解码器5c把通知在该记录/再生时有 无声音信号的话音有效标志(Voice Activity Plag)供给记录/再 生控制单元8。记录/再生控制单元8以话音有效标志为依据,根 据后述的算法对被供给的声音参数进行有声/无声选择控制处 理。
这里,在记录/再生控制单元8根据分别来自A/D转换器2 和语音解码器6a的输出信号进行声音信号的电平检测时,该记录 /再生控制单元8不需要上述话音有效标志。进而,在记录/再生 控制单元8能够从压缩了的声音参数中检出电平时,分别来自 A/D转换器2和语音解码器电路6a的输出信号也不再需要。记录 /再生控制单元8把这些被供给的压缩了的声音参数供给存储器 7,并控制记录。
下面,参照图2的流程图及图3的功能框图说明该手持电话 机的录音功能。根据需要,也参照图1的结构。
这里,图1的记录/再生控制单元8是使用CPU和DSP利用 软件实现后述那样的录音功能的部分,而用功能框图表现这些功 能的是图3。另外,当然也可以如图3所示那样用硬件构成记录/ 再生控制单元8的录音功能部分。
图3是表示上述图1的记录/再生控制单元8的记录控制单元 8a及其周边电路的图,记录控制单元8a的无声计数器处理单元 71供给有向图1的电路系统中供给的声音信号的功率电平 (Frame Power,以下称为fp)。还有,来自图1的语音编码器 电路3a的声音参数(更一般地是编码数据)经由声音参数缓冲器 72供给开关73的公共端子
手持电话机具有录音功能自身的状态。例如,非录音状态 下,状态值st为0(st=0)。另外,录音状态下,设定状态值为 0以外的值。
首先,当手持电话机使用者若通过键操作经由外部控制器74 发出使用者请求信号(这时为录音请求信号)时,则在记录控制 单元8a中根据录音请求信号把表示是单向还是双向的标志设定 在指定位置。然后,调出作为子程序的录音程序。
被调出的录音程序在图2的步骤S10中进行录音功能的状态 检查。在步骤S10中,当目前的状态为0(是)时,进入到步骤 S11中。另外,当目前的状态不为0时(否),进入到步骤S12。
在步骤S11中,第1,初始化录音指针(rp),第2,把 帧计数器的值fc置0(fc=0),第3,把双方向的无声计数器 的值mc1、mc2置0(mc1=mc2=0)。有关该无声计数器在后 面详细说明。
然后,在步骤S12中,使状态的值st仅步进1(st++),进 入到步骤S13。
在步骤S13中,从设定的标志值判断为单向(Single)还是 双向(dual)。当被设定为进行单向记录时,(Single),进入到 步骤S14,并在声音参数的标题hd上设定为1(hd=1)。另外,当 被设定为进行双向记录时(dual),进入到步骤S21。上述的步 骤与由图3的录音模式检测单元75进行的检测以及切换开关73 的切换控制动作相对应,切换开关73被切换控制为在双向 (dual)时接通被选端子a、单向(single)时接通被选端子b。
在这里,说明记录在存储器7上的记录结构。
一般,编码数据例如声音编码参数或者声音参数作为具有若 干位的数据量的参数等的集合体进行处理。通常,由于在存储器 内记录为8位/16位的宽度,故通过以符合其位长形式的记录能 够期待数据的压缩效果。
图4示出在存储器7上记录的声音参数(更一般地,记录的 编码数据)的一具体例。在该例中,示出了在上述语音编码单元 3的语音编码电路3a的编码方法中使用上述RPE-LTP (Regular Pulse Excitation-Long Term Prediction)编码方法的 情况。
即,在图4中,(A)示出从上述RPE-LTP编码方式的 语音编码电路3a在编码的每一帧所得到的帧参数,图中的 LAR1~LAR8示出了把通过对输入信号实施短期预测分析而得 到的反射系数进行对数量化了的代码。在把这8个参数LAR1~ LAR8记录或存储到存储器7中时,如图4的(B)所示,通过 在1字节的存储区内分别写入参数LAR5、LAR6、LAR7和 LAR8,把8个参数的存储区的尺寸压缩为6个字节。
另外,图4(c)示出了对把上述1帧分成的4份的每个子帧所 得到的子帧参数。参数Nn示出第n子帧(n=1~4)的、在整 形预测残差信号和过去的再生残差信号之间得到的间距周期,参 数bn示出第n子帧的、从间距周期Nn得到的被编码了的长期预 测滤波系数,参数Mn示出第n子帧的、从4组RPE脉冲序列选 择出的脉冲序列的网格位置,其中,上述4组RPE脉冲序列是从 长期预测残差信号抽取来的,参数Xmaxn示出第n子帧的、把 从上述参数Mn中选择的RPE脉冲序列中的最大振幅对数量化的 代码,参数Xn(0)~Xn(12)示出第n子帧的、以从上述参数Xmaxn 得到最大振幅把RPE脉冲序列进行归一化并量化了的代码。在把 这17个参数记录或存储到存储器7中时,如图4(D)所示, 通过在1字节的存储区内设置写入2个参数的部分把所需要的存 储容量压缩为9个字节。
进而,作为存储器7内部记录结构的一部分设定标题,由此 能够了解帧参数和子帧参数的内容。
在该记录结构中的标题中最后2位表示有无各数据,例如, 如图5所示,标题在最后1位表示有无上行线路数据,在倒数第 2位表示有无下行线路数据。从而,在最低1位为“1”时,表 示有上行线路数据(图5(a)),为“0”时,表示没有上行线路 数据。
同样,在倒数第2位为“1”时,表示有下行线路数据(图 5(b)),为“0”时,表示没有下行线路数据。有下行线路数据 时,标题被设定为2。以上的每种状况均表示进行单方向记录的 情况。
进而,在双方向记录时,在表示有无上行线路数据和下行线 路数据的各位的位置上置“1”,(图5(c))。由此,在双方向 记录时,标题值为3。
如上所述,在单方向的记录中,在步骤S14内把标题值设定 为1后,在步骤S15中,使声音参数(更一般地,使编码数据) 与存储器的位长相吻合而进行压缩及记录。即,用参数记录单元 77把声音参数记录在存储器7中。
另外,在步骤S13中,若判定为是进行双方向(dual)记录, 则进入到步骤S21。在步骤S21中,进行状态值是否为奇数的方 向判别。该方向判别由方向检测单元76进行。在双方向记录中, 由于交替调用上行线路/下行线路,因而当状态值是奇数(odd) 时,判别为上行线路并进入步骤S22。反之,当状态值为偶数 (even),即不为奇数(否)时,判别为下行线路并进入步骤S27。
在步骤S22中,判定被供给的信号的帧功率电平是否大于预 先设定的阈值TH1。另外,在步骤S27中判定被供给的信号的帧 功率电平是否大于预先设定的阈值TH2。
这里,这样进行的帧功率电平与预定阈值的判定,例如在人 的声音中,会话的语音段内声音信号电平相当低,在此种情况下 若把低电平区间处理为无音状态,则给通信的对方带来通信间断 感和后续语言无头感这样的不协调的感觉。为减少该影响,设定 表示连续低信号电平的帧数的无声计数器,这对应于在无音计数 器处理单元71中的处理。
即,无声计数处理单元71的无声计数器例如如图6所示, 每当信号区间结束时等信号电平低于预先决定的某阈值TH时, 对该帧增加计数1。
根据这样的规则,手持电话机在达到某帧数之前、例如在无 声计数器达到预定的计数值MC之前无条件地进行记录。然后, 进行上述无声计数器的计数值和另一方无声计数器的计数值的比 较。这时,手持电话机控制为记录无声计数器的计数值较小一方 的信号。通过使电话机这样动作,不会对再生时的声音产生不协 调的感觉,同时,节约了存储器使用容量。在这里,双方向都把 预定的计数值取为同一个值(MC),但也能够通过很少的变动 实现另外的计数值。
具体地讲,通过在步骤S22中的判别,在帧功率电平(Frame power:fp)大于阈值TH1时(是),进入到步骤S23,把0代 入上行线路一侧的无声计数器mc1中。然后,进入步骤S25。
另外,通过在步骤S22中的判别,在帧功率电平fp小于阈值 TH1时(否),进入步骤S24,并使上行线路一侧的无声计数器 mc1的值仅步进(mc1++)。这些步骤S22~S24的处理在无声 计数处理单元71内进行。然后,进入到步骤S25。
在步骤S25中,由于下行线路一侧的帧功率电平未知,故暂 时把标题的值hd设定为1(hd=1)。这个动作由标题生成单元 79进行。
接着,在步骤S26中,和步骤15一样,完成声音参数或者 编码数据的压缩处理,由参数记录单元77记录在存储器7中。如 果这一连串的信号压缩及记录操作结束,就移向“终止”,结束 该录音程序。
另外,在步骤S21的判别中,当上述状态为偶数时(否), 进入步骤S27,在该步骤S27中进行帧功率电平fp是否大于阈值 TH2的判别。通过在步骤S27中的判别,在帧功率电平fp大于 阈值TH2时(是),进入到步骤S28,把0代入下行线路一侧的 无声计数器mc2中,然后进入步骤S30。
还有,根据步骤S22的判别,在帧功率电平小于阈值TH2 时(否),进入步骤S29,使下行线路一侧的无声计数器mc2的 值仅步进1(mc2++),然后,进入步骤S30。
在步骤S30中,进行上行线路一侧的无声计数器mc1的值是 否小于预先设定的值Mc的判定。在上行线路一侧的无声计数器 mc1的值大于值MC时(否),进入步骤S31。
在步骤S31中,判别上行线路一侧的无声计数器mc1的值是 否小于下行线路一侧的无声计数器mc2的值。当上行线路一侧的 无声计数器mc1的值大于下行线路一侧的无声计数器mc2的值 时,即判别为否时,进入步骤S32。
这些步骤S30、S31的动作由声音检测单元80进行,根据 判别结果,切换控制切换开关81。该切换开关81根据来自上述 声音检测单元80的切换控制信号,把来自上述切换开关73的双 方向(Dual)一侧的被选端子a的信号切换为向参数记录单元 77传送(被选端子b)或不传送(被选端子a)。
在步骤S32中,消去已记录的上行线路一侧的声音参数,进 入到步骤S33。
在步骤S33中,把标题的值hd设定为2(hd=2),进入到 步骤S34。在该步骤S33中的处理由标题生成单元79进行。
在步骤S34中,对应于标题的值2,压缩下行线路一侧的声 音参数,由参数记录单元77记录到存储器7。在该处理后,经由 连接端子A转向步骤S16。
另外,在步骤S31中,当上行线路一侧的无声计数器mc1的 值小于下行线路一侧的无声计数器mc2的值时(是),不进行步 骤S32~S34的处理,跳过这些步骤经由连接端子A转向步骤 S16。
而在步骤S30中,当上行线路一侧的无声计数器mc1小于预 先设定的值MC时(是),进入到步骤S35。
在步骤S35中,进行下行线路一侧的无声计数器mc2的值是 否小于预先设定的值MC的判别。这个动作由声音检测单元80 进行。当下行线路一侧的无声计数器mc2的值大于值MC时 (否),经由连接端子A转向步骤S16。通过这样的转移,这时 在存储器7中不进行记录。即,切换开关81被切换连接到被选端 子a,不进行对于参数记录单元77的声音参数供给。另外,当下 行线路一侧的无声计数器mc2的值小于值MC时(是),进入到 步骤S36,在标题生成单元79中把标题的值hd设定为3 (hd=3)。
在步骤S37中,对应于标题的值3,在双方向,即,在已经 压缩了上行线路一侧后再压缩下行线路一侧的声音参数,记录到 存储器7中。该处理后,经由连接端子A转向步骤S16。
说明图2中连接端子A以后的终止处理。
在步骤S16中,判别有无经由外部控制器74供给的来自使 用者的停止录音要求。如果没有上述停止录音要求(否),则进 入步骤S17,使帧计数器的值fc仅步进1,然后进入到步骤S18。 另外,如果有上述停止录音要求(是),则进入步骤S20。
在步骤S18中,判别帧计数器的值fc是否达到例如仅进行了 N秒程度记录的计数值,即LIMIT。当帧计数器的值没有达到 LIMIT时(否),进入到步骤S19。
在步骤S19中,更新录音指针的值rp,终止录音程序。
另外在步骤S18中,当帧计数器的值fc达到了LIMIT时 (是),进入到步骤S20。
在步骤S20中,进行从记录/再生控制单元8向手持电话机的 控制单元(如CPU)供给的终止标志的设定,把状态值置0,把 下一帧的标题n_hd的值置0,终止该录音程序。
在这些步骤S18、S19、S20中的处理由终止处理单元78 进行。
还有,把下一帧的标题值置0是考虑到再生时可以再生到标 题为0的帧而设定的。
通过使手持电话机这样地动作,能够顾及到不产生所发声音 的语头和语尾的遗漏等,能够在再生时不带来不协调感。
下面,参照图7的流程及图8的功能框图说明该手持电话机 的再生功能。根据需要也参考图1、图5及图6。
这里,图1的记录/再生控制单元8是使用CPU和DSP利用 软件实现后述那样的再生功能的电路,而图8是用功能框图表现 该部分的图。图8示出上述图1的记录/再生控制单元8的再生控 制单元8b及其周边电路。另外,当然也可以如该图8所示那样 用硬件构成记录/再生控制单元8的再生控制单元8b。
手持电话机用切换开关SW2和语音解码器单元6的语音解 码器电路6a进行声音的再生,其中,切换开关2从图1的存储器 7选择经由记录/再生控制单元8的再生功能单元、例如图8结构 的再生控制单元供给的声音参数、更一般的为编码数据,语音解 码器单元6的语音解码器电路6a把所供给的声音参数还原为声音 信号。
语音解码器单元6设置从存储器7获取声音参数的功能和 使音声音参数复原为原始声音的功能块。这两个功能块在RAM 上设置共同的存储块。这两个功能块在RAM上设置共同的存储 器空间作为声音参数缓冲器。对应于前者功能块的RAM的处理 为写入,对应于后者功能块的RAM的处理为读出。这里,在本 发明中,只把前者的写入处理称为手持电话机中的再生功能(再 生程序)。实现该功能的子程序是以下所说明的再生程序。
再生程序也和上述的录音程序的情况一样,具有再生功能自 身的状态。该状态在表示非再生状态时是0,表示再生状态的状 态具有0以外的值。
通过使用者的键操作,经由手持电话机的控制器单元、例如 外部控制器74向记录/再生控制单元的再生控制单元8b供给使用 者请求信号。再生控制单元8b把对应于再生请求信号的单方向 或双方向的标志设定在预定的位置。而且,调出再生程序。
被调出的再生程序在步骤S40中进行再生功能状态的检查。 在该步骤S40中,当目前的状态为0时(是),进入到步骤S41。 另外,在目前的状态不为0时(否),进入到步骤S42。
在步骤S41中,把回放指针PB_P初始化。
接着,在步骤S42中,把状态的值st仅步进1,然后进入到 步骤S43(st++)。
在步骤S43中,从在记录/再生控制单元内设定的标志的值判 别是单方向(single)还是双方向(dual)。这一动作由录音模 式检测单元83进行。当设定为进行单方向再生时(single),进 入到步骤S44,在这种情况下,跳过不需要的声音参数的标题信 息。而且,进入到步骤S45中,进行从存储器7得到的声音参数, 更一般地是编码数据的复原处理。
即,在图8中,从上述步骤S45中的存储器7的参数获取由 参数获取单元84进行,复原处理由语音解码器单元6的语音解码 器电路6a进行。具体来讲,来自参数获取单元84的声音参数经 由后述的切换开关88传送到声音参数缓冲器6b,来自该声音参 数缓冲器6b的声音参数由语音解码器6a进行复原处理或者解码 处理,然后传送到输出缓冲器6c。这些声音参数缓冲器6b、语 音解码器6a及输出缓冲器6c相当于上述图1的语音解码器单元 6,来自输出缓冲器6c的输出传送给D/A转换器9。
接着,在步骤S46中,把表示语音解码器电路6a的动作的 解码器标志df的值设定为1。在该设定后,经由连接端子B移向 后述的步骤S47以后的终止处理。该终止处理由终止处理单元86 进行。
另外,在步骤S43中,当设定为要进行双方向再生时(dual), 进行到步骤S51。在步骤S51中,根据状态的值st是否为奇数(odd) 进行方向的判别,该动作由方向检测单元85进行。如和图5一起 用录音程序所说明的那样,根据状态的值判别记录在存储器7中 的数据的种类。在该步骤中,当状态的值st为奇数(odd)时,判别 为上行线路并进入到步骤S52。
在步骤S52中,进行标题最末位是否设定为1的判别。即, 判别取标题hd最末位和1的逻辑积(&)的结果(hd&1)是否为 真当该条件为真时(是),判别为上行线路一侧并进入到步骤 S53。在步骤S53中,使语音解码器6a进行和步骤S45时同样的 声音参数复原处理,然后进入到步骤S54。
在图8的结构中,由标题处理单元87进行上述标题的最末 位是否设定为1的判别,根据该判别结果切换控制切换开关88。 即,当上述条件为是时,切换开关88被切换连接到被选端子a, 来自参数获取单元84的声音参数经由声音参数缓冲器6b供给语 音解码器6a,进行语音参数的复原或解码处理。
在步骤S54中,把解码器标志df的值设定为1,然后进入到 步骤S56。
另外,在步骤S52中,当最末位中未置1时(否),即当条 件式为假时,进入到步骤S55。
在步骤S55中,把解码器标志df的值设定为表示语音解码器 电路6a动作停止的0,然后进入到步骤S56。
该手持电话机通过连续2次进行解码处理,能够实现双方向 再生,然而,由于在该解码处理中,上行线路一侧和下行线路一 侧的滤波器的状态不同,因而,这时在步骤S56中把滤波器的状 态设定切换在上行线路一侧。该设定通过声音解码器控制单元89 切换语音解码器6a在状态存储器90中的滤波器状态进行。在进 行了该滤波器状态的切换设定后,终止该再生程序。
另外,当步骤S51中的判断结果不是奇数时(否),判断为 下行线路一侧,进入到步骤S57。
在步骤S57中,判别在从标题最末位开始的第2位上是否设 定着1,即,判别标题倒数第2位和1的逻辑积的结果是否为真。 这个动作由标题处理单元87进行。该条件当标题值的最末2位的 值是2或3时为是,判断为下行线路一侧进入到步骤S58。在步 骤S58中,进行和步骤S45及步骤S53同样的声音参数的复原处 理,然后进入到步骤S59。
在步骤S59中,把解码器标志df的值设定为1后进入到步骤 S60。
另外,在步骤S57中,当倒数第2位中未置1时(是),即 当条件式为假时,进入到步骤S61。
在步骤S61中,把解码器标志df的值设定为0后进入到步骤 S60。
在步骤S60中,为了和步骤S56一样符合滤波器的状态,把 滤波器的状态设定切换为下行线路一侧,这个设定也和上述一 样,通过声音解码控制单元89切换控制状态存储器90的滤波器 状态进行。
该步骤S60以后的流程经由连接端子B移向进行终止处理的 步骤S47。
在步骤S47中,判别有无来自用户的停止再生要求。如果没 有上述停止再生要求(否),则进入步骤S48,判别下一帧标题 n_hd的值是否为0。
在步骤S48中,当下一帧标题n_hd的值不为0时(否), 进入到步骤S49。在步骤S49中,更新回放指针PB_P的值,终 止再生程序。
如果在步骤S47中有终止再生要求(是),则进入到步骤 S50。另外,在步骤S48中,当下一帧标题n_hd的值为0时也进 入到步骤S50。
在步骤S50中,设定从记录/再生控制单元8向手持电话机的 控制单元传送的终止标志,把状态的值置0。在该步骤中的设定 后终止再生程序。
这些步骤S47~S50中的终止处理由终止处理单元86进行。
通过使手持电话机这样动作,能够在双方向的声音再生中不 带来不协调感。
下面,对于手持电话机,参照图9的通信波形更具体地说明 在存储器内进行适应通信方向的记录情况。
图9(A)示出了显示从基地台向终端即例如向手持电话机 进行通信的下行线路(受话)一侧的通信波形的一个例子。另外, 图9(B)中示出了显示从终端向基地台进行通信的上行线路(送 话)一侧的通信波形的一个例子。在这里,这些通信波形和经过 的时间一起被分别划分成多个通信区间(a~k)。
在这里,参照图9说明手持电话机对于图1的存储器7如何 在通信期间中的各区间进行上行线路侧和下行线路侧的单方向或 双方向的记录。
在选择仅进行双方向声音的单方向记录时,在区间a由于输 入信号没有达到预定的功率电平,因而手持电话机把表示无音状 态的长度的信号记录在存储器7内。
接着,在区间b中由于在下行线路一侧有声音信号,因而, 把下行线路一侧编码了的声音参数形态的数据即如上述图4 (A)、(C)所示的参数象上述图4(B)、(D)所示那 样进行压缩后记录到存储器7内。
区间C示出下行线路侧和上行线路侧都有声音信号的所谓 双方重叠通话的状态。在两者的声音信号电平(功率电平)大致 相等时,若采用使下行线路侧的记录优先的方法即相当于语尾一 侧优先的方法,则手持电话机压缩记录从下行线路一侧供给的声 音参数。另外,若采用使相当于语头一侧优先的方法,则手持电 话机压缩记录上行线路一侧的声音参数。
区间d中由于仅有上行线路一侧的声音信号,因而压缩记录 上行线路一侧的声音参数。
接着,区间e是两者都存在声音信号的双方重叠通话区间。 这时,若比较两者声音信号的功率电平,并使用记录功率电平大 的一方的声音信号的算法,则在区间e中,如从图9所知那样, 压缩记录上行线路一侧的声音信号。
以下,若采用上述的算法,则手持电话机选择记录的声音信 号,使得在区间f中压缩记录有声的上行线路一侧的声音参数, 在区间g中记录表示无音状态的长度的信号,在区间h中压缩记 录从有音的下行线路一侧得到的声音参数,在区间i中通过比较 声音信号的电平压缩记录功率电平大的下行线路一侧的声音参 数,在区间j中压缩记录有音的下行线路一侧的声音参数,在区 间k中记录表示无音状态的长度的信号。
其次,在把图9所示的通信波形用手持电话机进行双方向记 录时,区间c、区间e及区间i中发生双方重叠通话。为记录两 方,手持电话机把向存储器7的写入速率提高到2倍,进行时分 多路处理并记录。
从而,再生这些区间的记录时,手持电话机进行把从存储器 7读出的被时分多路的数据供给同一个DSP并分别构成上行线路 一侧和下行线路一侧的数据这样的多路分解处理。对所获得的各 侧的数据实施解码处理。
接着,手持电话机把所获得的各侧数据数字地相加,供给 D/A转换器变换为模拟声音信号后从听筒10同时再生输出。
另外,在区间a、区间g及区间k中,下行线路一侧及上行 线路一侧二者都处于无音状态。这样的情况下,手持电话机压缩 记录表示该无音区间长度的信号。由此,节约使用存储器。
进而,在同样的无音状态中,还可以记录紧接有声区间之后 的无音状态的经过时间较少一侧的声音参数。由此,手持电话机 也能够谋求节约所使用的存储器容量。
通过上述的构成,不添加电路就可以与以往的固体录音相比 进行更有效的声音数据的存储器记录,例如留守录音/记录录音 等。
另外,能够以对应于大致1个网络的比特率有效地记录上行 线路一侧和下行线路一侧的2个线路的声音。
在这里,参照图10详细地说明当上述双方向的声音记录在 存储器7中时,按照上行线路一侧、下行线路一侧的顺序进行声 音解码处理的动作的具体例子。另外,根据需要,也参照图1、 图7~图9。
在该图10中,若调出再生控制程序,则进入步骤S101,声 音解码器控制单元89把语音解码器电路6a的状态移向其它的存 储器、例如状态存储器90而设置自身的状态,进行所谓的交换。 这样,语音解码器电路6a具有上行线路和下行线路2个信道的状 态。
在接着的步骤S102中,根据从上述录音用的存储器7经由 参数获取单元84而得到的标题,由标题处理单元87检查有无上 行线路的数据,在有数据时,把如上述图4(B)、(D)所示那样压缩 并写入存储器7中的各参数在步骤S103中如图4(A)、(C) 那样扩张取出,在步骤S104中把解码器标志df置1,因为该df 的值是1,所以在步骤S105中由语音解码器6a进行声音解码或 复原,然后进入步骤S107。在步骤S102中,当被判别为没有上 行线路的数据时,在步骤S106中把解码器标志df置0,因为该 df的值是0,所以不进行声音解码而进入步骤S107。
在步骤S107中,进行和上述步骤S101中的处理相同的交换 动作,而这时是把语音解码器电路6a的状态从上行线路的状态移 向下行线路的状态。
在接着的步骤S108中,和上述的步骤S102一样,根据标题 由标题处理单元87检查有无下行线路的数据。在有下行线路的数 据时,进入到步骤S109,判别是否有上行线路一侧的解码声音, 有该解码声音时在步骤S110把该解码声音从输出缓冲器6c复制 到保护存储器空间,然后进入到步骤S111,没有该解码声音时 直接进入到步骤S111。
在步骤S111中,和上述步骤S103一样,从存储器7扩张取 出作为下行线路数据的参数,在步骤S112中把解码器标志df置 1,在步骤S113中由语音解码器6a进行声音解码或者复原处理 后进入到步骤S115。
在步骤S115中,判断在输出缓冲器6c中是否有上行线路一 侧的解码声音,在有解码声音时,进入到步骤S116,把上行线 路解码声音和在上述步骤S113中得到的下行线路解码声音相 加,生成双方重叠通话的解码声音后,进入到步骤S117。在步 骤S115中当被判别为没有上行线路一侧的解码声音时,直接进 入步骤S117。
在上述步骤S108中,当被判别为没有下行线路的数据时, 在步骤S114中把解码器标志df置0,然后进入到步骤S117。
在步骤S117中,由输出缓冲器6c把解码声音数据传送到上 述图1的D/A转换器9,变换为模拟声音信号后输出。
若根据以上说明的声音信号发送接收装置,则不添加电路就 能够进行比以往的固体录音更有效的声音数据的记录,例如留守 录音/记录录音等。
另外,还能够以对应于大致1个网络的比特率有效地记录上 行线路侧和下行线路侧线路的声音。
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