アナログ音声とデジタル音声について

スマートフォンや携帯電話は、通話音声をデジタル化してモバイル回線を送信しています。

そして固定回線は、人間の声（口から直接出た声です）が原則的にそのまま届けられています。

しかし、音声を忠実にデジタル化すると、データ量は非常に大きくなります。

現状は、モバイル通信で利用できない領域に達します。

つまり、安定した通話を維持する為に送るデータ量を小さくする事が必要です。

さらに通話データを圧縮して小さくすると、

通話の音質が悪化したり、聞き取りにくくなってしまいます。

アナログ音声とデジタル音声について

①アナログ音声

以前の携帯電話の音声伝達方法は、アナログ方式です。

音声を無段階にアナログ電気信号に変換して、相手の携帯電話に伝達します。

 

②デジタル音声

デジタルの携帯電話は、音声の強さを決められた強さの単位のデジタル信号に伝達します。

ハイブリッド符号化方式について

ハイブリッド符号化方式は、音質を下げずにデータ量を小さくできる技術です。

全て携帯電話やスマートフォンの中で行われている仕組みです。

つまり、波形符号化と分析合成符号化を組み合わせた符号化方式です。

予め決められている固定コードブックを探して、組み立てて、

喉や口などの形に合わせると、一瞬にして合成された音声が生成します。

生成した音声は、適応コードブックを使用する事で効率良く音声が選出できます。

 

●波形符号化は、声の波形を電気の波形に変換する技術です。

主に固定電話で利用されています。

●分析合成符号化は、人間の発声器官をモデル化した技術です。

仕上がりがロボットの声に近いので、内容伝達を重視した軍事用途で利用されています。

●固定コードブックは、予め決められた複数の波形データの集まりです。

音の辞書の中で本人の声に近く聞こえる音声コードです。

●適応コードブックは、一瞬前に生成した音声です。

ハイブリッド符号化方式の仕組みについて

①送信側の携帯電話に声が入力された瞬間、音源と音道のフィルターに分析されます。

●音道は、体内の音の発声器よって発せられた音が

体外に放出されるまでの間に通過する体内の空洞です。

 

②適応コードブックと固定コードブックに探索します。

 

③発せられた音声に似たパターンを見つけると、

音道のフィルターの情報と一緒に電波に乗せて相手の携帯電話に届けられます。

 

固定コードブックは、音の素である組み合わせのパターンが2³²です。

つまり、約43億です。

理論上は、全世界の人間の声を再現する事が可能です。

声道と声帯を通じて、自分の携帯電話で自分の声を発する→

コンピューターの処理（分解【声道が声道フィルターです、声帯が音源です】☞

声のパターン☞コード化☞合成です）→相手の携帯電話で声が聞こえます。

声の仕組みについて

音声の公式は、声帯の特徴+声道の特徴=音声です。

 

①呼気で声帯が振動して、声の基礎が生成します。

●声帯は、咽頭にある発声する為の器官です。

 

②声道が共鳴して声の特徴ができます。

 

③口から声が出て、音声になります。