JP2001343984A - 有音／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法 - Google Patents
有音／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法Info
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- JP2001343984A JP2001343984A JP2000160723A JP2000160723A JP2001343984A JP 2001343984 A JP2001343984 A JP 2001343984A JP 2000160723 A JP2000160723 A JP 2000160723A JP 2000160723 A JP2000160723 A JP 2000160723A JP 2001343984 A JP2001343984 A JP 2001343984A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 復号信号の聴感的な品質の向上を図ると
ともに、有音／無音判定における演算量を削減するこ
と。 【解決手段】 音声合成器２０１は、逆量子化器１０３
から出力された復号パラメータに基づいて復号音声を合
成する。特性分析器２０２は、復号音声の振幅スペクト
ルを分析する。特性保持器２０３は、有音／無音判定器
１０４から無音を示す情報を入力した場合には振幅スペ
クトルを更新し、有音を示す情報を入力した場合には振
幅スペクトルを更新せずに保持する。雑音合成器２０４
は、特性保持器２０３に保持された振幅スペクトルに基
づいて雑音を合成する。出力切替器２０５は、通信路誤
りが検出されなかった場合、音声合成器２０１にて合成
された復号音声を選択し、通信路誤りが検出された場
合、雑音合成器２０４にて合成された雑音を選択する。
ともに、有音／無音判定における演算量を削減するこ
と。 【解決手段】 音声合成器２０１は、逆量子化器１０３
から出力された復号パラメータに基づいて復号音声を合
成する。特性分析器２０２は、復号音声の振幅スペクト
ルを分析する。特性保持器２０３は、有音／無音判定器
１０４から無音を示す情報を入力した場合には振幅スペ
クトルを更新し、有音を示す情報を入力した場合には振
幅スペクトルを更新せずに保持する。雑音合成器２０４
は、特性保持器２０３に保持された振幅スペクトルに基
づいて雑音を合成する。出力切替器２０５は、通信路誤
りが検出されなかった場合、音声合成器２０１にて合成
された復号音声を選択し、通信路誤りが検出された場
合、雑音合成器２０４にて合成された雑音を選択する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車電話、携帯
電話等の無線通信システムの通信装置に使用される有音
／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法に
関する。
電話等の無線通信システムの通信装置に使用される有音
／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に音声復号化では受信したパラメ
ータを用いて発声モデルを駆動することにより復号信号
を生成する。
ータを用いて発声モデルを駆動することにより復号信号
を生成する。
【０００３】以下、従来の音声復号化装置の動作につい
て、図１４のブロック図を用いて説明する。
て、図１４のブロック図を用いて説明する。
【０００４】まず、通信路誤り検出器１１にて、受信し
たビット系列に対する通信路上での誤り重畳の有無が検
出される。同時に、符号分離器１２にて、受信したビッ
ト系列が発声モデルの各モジュールに対応するパラメー
タの符号群に変換される。分割された符号群は、逆量子
化器１３にて発声モデルを駆動する入力値(復号パラメ
ータ)に変換される。
たビット系列に対する通信路上での誤り重畳の有無が検
出される。同時に、符号分離器１２にて、受信したビッ
ト系列が発声モデルの各モジュールに対応するパラメー
タの符号群に変換される。分割された符号群は、逆量子
化器１３にて発声モデルを駆動する入力値(復号パラメ
ータ)に変換される。
【０００５】音声復号器１４では、通信路誤りの有無に
応じて選択した復号パラメータに基づいて復号音声が合
成される。ここで、通信路誤りが検出されなかった場
合、逆量子化器１３から出力された復号パラメータが音
声合成に用いられる。
応じて選択した復号パラメータに基づいて復号音声が合
成される。ここで、通信路誤りが検出されなかった場
合、逆量子化器１３から出力された復号パラメータが音
声合成に用いられる。
【０００６】一方、通信路誤りが検出された場合、蓄積
されている過去に受信した誤りのない復号パラメータに
基づいて推定された復号パラメータが音声合成に用いら
れる。このパラメータ推定処理は、復号信号の異音を防
ぐため、復号信号の電力を前フレームに対して減衰させ
るようなパラメータとなるように行われる。
されている過去に受信した誤りのない復号パラメータに
基づいて推定された復号パラメータが音声合成に用いら
れる。このパラメータ推定処理は、復号信号の異音を防
ぐため、復号信号の電力を前フレームに対して減衰させ
るようなパラメータとなるように行われる。
【０００７】有音／無音判定器１５では、復号音声の分
析により音声の状態が有音であるか無音であるかが判定
される。判定結果は、音声復号器１４に出力される。音
声復号器１４に蓄積されている復号パラメータは、有音
／無音判定器１５の判定結果が無音であった場合に随時
更新される。
析により音声の状態が有音であるか無音であるかが判定
される。判定結果は、音声復号器１４に出力される。音
声復号器１４に蓄積されている復号パラメータは、有音
／無音判定器１５の判定結果が無音であった場合に随時
更新される。
【０００８】このように、従来の音声復号化装置は、無
音時の復号パラメータを蓄積して誤りが検出された場合
にこれを用いることにより、通信路で誤りがある場合に
有音／無音双方の区間で復号音声品質の劣化を抑えてい
る。
音時の復号パラメータを蓄積して誤りが検出された場合
にこれを用いることにより、通信路で誤りがある場合に
有音／無音双方の区間で復号音声品質の劣化を抑えてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音声復号化装置は、通信路誤りに対する補償処理を
有音／無音判定と独立して行い、無音時の復号パラメー
タを繰り返し利用しているため、復号信号の自然性を欠
いてしまうという問題、及び、有音／無音判定における
演算量が多いという問題を有する。
来の音声復号化装置は、通信路誤りに対する補償処理を
有音／無音判定と独立して行い、無音時の復号パラメー
タを繰り返し利用しているため、復号信号の自然性を欠
いてしまうという問題、及び、有音／無音判定における
演算量が多いという問題を有する。
【００１０】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、復号信号の聴感的な品質の向上を図ることができ
る音声復号化装置及び音声復号化方法を提供し、有音／
無音判定における演算量を削減することができる有音／
無音判定装置を提供することを目的とする。
あり、復号信号の聴感的な品質の向上を図ることができ
る音声復号化装置及び音声復号化方法を提供し、有音／
無音判定における演算量を削減することができる有音／
無音判定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の有音／無音判定
装置は、対象となる信号の特性を予め学習した複数の統
計モデルを有し、入力された符号を出力する各モデルの
確率を前記統計モデルに基づいて算出する生成確率算出
手段と、この生成確率算出手段にて算出された確率に基
づき最大確率のモデルの特性が有音のものか無音のもの
かにより有音／無音の判定を行う特性判定手段とを具備
する構成を採る。
装置は、対象となる信号の特性を予め学習した複数の統
計モデルを有し、入力された符号を出力する各モデルの
確率を前記統計モデルに基づいて算出する生成確率算出
手段と、この生成確率算出手段にて算出された確率に基
づき最大確率のモデルの特性が有音のものか無音のもの
かにより有音／無音の判定を行う特性判定手段とを具備
する構成を採る。
【００１２】この構成により、統計モデルを用いること
ができるので、有音／無音判定における演算量を削減す
ることができる。
ができるので、有音／無音判定における演算量を削減す
ることができる。
【００１３】本発明の有音／無音判定装置は、対象とな
る信号の特性を予め学習した複数の無音信号モデルのみ
の統計モデルを有し、入力された符号を出力する各モデ
ルの確率を前記統計モデルに基づいて算出する生成確率
算出手段と、この生成確率算出手段にて算出された各モ
デルの確率分布に基づいて無音度を多値判定する無音性
算出手段とを具備する構成を採る。
る信号の特性を予め学習した複数の無音信号モデルのみ
の統計モデルを有し、入力された符号を出力する各モデ
ルの確率を前記統計モデルに基づいて算出する生成確率
算出手段と、この生成確率算出手段にて算出された各モ
デルの確率分布に基づいて無音度を多値判定する無音性
算出手段とを具備する構成を採る。
【００１４】この構成により、有音／無音判定情報を２
値でなく、ある確率として出力することができるので、
有音と無音とが切り替わる区間において音声復号化処理
を滑らかに変化させることができる。
値でなく、ある確率として出力することができるので、
有音と無音とが切り替わる区間において音声復号化処理
を滑らかに変化させることができる。
【００１５】本発明の有音／無音判定装置は、対象とな
る信号の特性を予め学習した統計モデルを有し、入力さ
れた符号を出力する各モデルの確率を前記統計モデルに
基づいて算出する生成確率算出手段と、この生成確率算
出手段にて算出された確率が予め設定された閾値以上か
否かにより有音／無音の判定を行う閾値判定手段とを具
備する構成を採る。
る信号の特性を予め学習した統計モデルを有し、入力さ
れた符号を出力する各モデルの確率を前記統計モデルに
基づいて算出する生成確率算出手段と、この生成確率算
出手段にて算出された確率が予め設定された閾値以上か
否かにより有音／無音の判定を行う閾値判定手段とを具
備する構成を採る。
【００１６】この構成により、有音／無音判定にヒステ
リシスを持たせることができるので、安定した有音／無
音判定を行うことができる。
リシスを持たせることができるので、安定した有音／無
音判定を行うことができる。
【００１７】本発明の有音／無音判定装置は、閾値判定
手段は、生成確率算出手段にて算出された確率を正規化
し、正規化後の確率が予め設定された閾値以上か否かに
より有音／無音の判定を行う構成を採る。
手段は、生成確率算出手段にて算出された確率を正規化
し、正規化後の確率が予め設定された閾値以上か否かに
より有音／無音の判定を行う構成を採る。
【００１８】この構成により、モデルの学習を有音／無
音判定と独立させることができるので、閾値設定を容易
に行うことができる。
音判定と独立させることができるので、閾値設定を容易
に行うことができる。
【００１９】本発明の有音／無音判定装置は、生成確率
算出手段は、複数の統計モデルを有する構成を採る。
算出手段は、複数の統計モデルを有する構成を採る。
【００２０】この構成により、有音／無音判定の精度を
向上させることができる。
向上させることができる。
【００２１】本発明の有音／無音判定装置は、生成確率
算出手段は、統計モデルとして隠れマルコフモデルを有
し、隠れマルコフモデルの状態を記憶し、入力信号に従
って前記記憶しているモデルの状態を更新し、入力信号
が生起する確率を算出する構成を採る。
算出手段は、統計モデルとして隠れマルコフモデルを有
し、隠れマルコフモデルの状態を記憶し、入力信号に従
って前記記憶しているモデルの状態を更新し、入力信号
が生起する確率を算出する構成を採る。
【００２２】この構成により、隠れマルコフモデルを用
いることができるので、受信した符号の出力確率をその
まま算出することができ、少ない処理量で有音／無音判
定を行うことができる。
いることができるので、受信した符号の出力確率をその
まま算出することができ、少ない処理量で有音／無音判
定を行うことができる。
【００２３】本発明の有音／無音判定装置は、生成確率
算出手段は、各ストリームに対応する入力信号が同時に
生起する確率を算出する構成を採る。
算出手段は、各ストリームに対応する入力信号が同時に
生起する確率を算出する構成を採る。
【００２４】この構成により、生起確率算出精度を高め
ることができる。
ることができる。
【００２５】本発明の有音／無音判定装置は、生成確率
算出手段は、入力信号の種類に従ってストリームを切替
え、入力信号が同時に生起する確率を算出する構成を採
る。
算出手段は、入力信号の種類に従ってストリームを切替
え、入力信号が同時に生起する確率を算出する構成を採
る。
【００２６】この構成により、隠れマルコフモデルの各
ストリームを各々のレートで符号化して得られる符号列
に対応させることができるので、通信路の条件によって
符号化レートが適応的に変化する適応マルチレート音声
コーディックに適用することができる。
ストリームを各々のレートで符号化して得られる符号列
に対応させることができるので、通信路の条件によって
符号化レートが適応的に変化する適応マルチレート音声
コーディックに適用することができる。
【００２７】本発明の有音／無音判定装置は、生成確率
算出手段は、算出した確率が０であった場合、一定フレ
ーム間、入力信号が生起する確率を０として出力する構
成を採る。
算出手段は、算出した確率が０であった場合、一定フレ
ーム間、入力信号が生起する確率を０として出力する構
成を採る。
【００２８】この構成により、入力信号が生起する確率
が０になった時点から一定フレーム間において、モデル
状態を更新しつつ出力確率を強制的に０にすることがで
きるので、モデル状態が情報源状態に対応していないと
考えられる区間において、誤った有音／無音判定を行っ
てしまうことを防ぐことができる。
が０になった時点から一定フレーム間において、モデル
状態を更新しつつ出力確率を強制的に０にすることがで
きるので、モデル状態が情報源状態に対応していないと
考えられる区間において、誤った有音／無音判定を行っ
てしまうことを防ぐことができる。
【００２９】本発明の音声復号化装置は、分離された符
号群を復号パラメータ値へ変換する逆量子化手段と、有
音フレームであるか無音フレームであるかを判定する有
音／無音判定手段と、前記逆量子化手段から出力された
復号パラメータを用いて復号音声を合成し、前記有音／
無音判定手段の判定結果に基づいて復号音声の特性を分
析して雑音を合成する音声復号手段とを具備する構成を
採る。
号群を復号パラメータ値へ変換する逆量子化手段と、有
音フレームであるか無音フレームであるかを判定する有
音／無音判定手段と、前記逆量子化手段から出力された
復号パラメータを用いて復号音声を合成し、前記有音／
無音判定手段の判定結果に基づいて復号音声の特性を分
析して雑音を合成する音声復号手段とを具備する構成を
採る。
【００３０】本発明の音声復号化装置は、音声復号手段
は、分析した復号音声の特性を一時的に保持し、有音／
無音判定手段が無音フレームと判定した場合に復号音声
の特性を更新し、雑音を合成する構成を採る。
は、分析した復号音声の特性を一時的に保持し、有音／
無音判定手段が無音フレームと判定した場合に復号音声
の特性を更新し、雑音を合成する構成を採る。
【００３１】これらの構成により、復号音声合成前に有
音／無音判定を行い、その結果を用いることができるの
で、有音フレーム及び無音フレームでそれぞれ適した誤
り補償処理を行うことができる。また、復号音声に基づ
いて判定している従来に比べて演算量を削減することが
できる。
音／無音判定を行い、その結果を用いることができるの
で、有音フレーム及び無音フレームでそれぞれ適した誤
り補償処理を行うことができる。また、復号音声に基づ
いて判定している従来に比べて演算量を削減することが
できる。
【００３２】本発明の音声復号化装置は、誤りの有無を
検出する誤り検出手段を具備し、音声復号手段は、前記
誤り検出手段にて誤りが検出された場合、合成した雑音
を出力する構成を採る。
検出する誤り検出手段を具備し、音声復号手段は、前記
誤り検出手段にて誤りが検出された場合、合成した雑音
を出力する構成を採る。
【００３３】この構成により、誤りを検出した場合に雑
音を出力することができるので、音切れ感をなくして復
号音声信号の聴感的な品質向上を図ることができる。
音を出力することができるので、音切れ感をなくして復
号音声信号の聴感的な品質向上を図ることができる。
【００３４】本発明の音声復号化装置は、分離された符
号群を復号パラメータ値へ変換する逆量子化手段と、有
音フレームであるか無音フレームであるかを判定する有
音／無音判定手段と、前記逆量子化手段から出力された
復号パラメータを用いて復号音声を合成する音声復号手
段と、前記有音／無音判定手段の判定結果に基づいて復
号音声に後処理を施す後処理手段とを具備する構成を採
る。
号群を復号パラメータ値へ変換する逆量子化手段と、有
音フレームであるか無音フレームであるかを判定する有
音／無音判定手段と、前記逆量子化手段から出力された
復号パラメータを用いて復号音声を合成する音声復号手
段と、前記有音／無音判定手段の判定結果に基づいて復
号音声に後処理を施す後処理手段とを具備する構成を採
る。
【００３５】この構成により、復号音声合成前に有音／
無音判定を行い、その結果を用いることができるので、
有音フレーム及び無音フレームでそれぞれ適した誤り補
償処理を行うことができる。また、復号音声に基づいて
判定している従来に比べて演算量を削減することができ
る。さらに、既成の音声復号器を用いることができる。
無音判定を行い、その結果を用いることができるので、
有音フレーム及び無音フレームでそれぞれ適した誤り補
償処理を行うことができる。また、復号音声に基づいて
判定している従来に比べて演算量を削減することができ
る。さらに、既成の音声復号器を用いることができる。
【００３６】本発明の音声復号化装置は、後処理手段
は、有音／無音判定手段の判定結果に基づいてフィルタ
係数を切替えてフィルタリングする構成を採る。
は、有音／無音判定手段の判定結果に基づいてフィルタ
係数を切替えてフィルタリングする構成を採る。
【００３７】この構成により、有音／無音判定結果に基
づいてフィルタ係数を切替えてノイズシェービングを行
うことができるので、高品質な復号信号を得ることがで
きる。
づいてフィルタ係数を切替えてノイズシェービングを行
うことができるので、高品質な復号信号を得ることがで
きる。
【００３８】本発明の音声復号化装置は、後処理手段
は、フィルタ係数を平滑化する構成を採る。
は、フィルタ係数を平滑化する構成を採る。
【００３９】この構成により、零入力応答のエネルギー
を徐々に減衰させ、フレーム間での異音を感じられない
ようにすることができる。
を徐々に減衰させ、フレーム間での異音を感じられない
ようにすることができる。
【００４０】本発明の音声復号化装置は、誤りの有無を
検出する誤り検出手段を具備し、後処理手段は、前記誤
り検出手段にて誤りが検出された場合、雑音を出力する
構成を採る。
検出する誤り検出手段を具備し、後処理手段は、前記誤
り検出手段にて誤りが検出された場合、雑音を出力する
構成を採る。
【００４１】この構成により、音切れ感がない高品質な
復号信号を得ることができる。
復号信号を得ることができる。
【００４２】本発明の音声復号化装置は、有音／無音判
定手段は、統計モデルを用いて有音フレームであるか無
音フレームであるかを判定する構成を採る。
定手段は、統計モデルを用いて有音フレームであるか無
音フレームであるかを判定する構成を採る。
【００４３】この構成により、有音／無音判定におい
て、さらに演算量を削減することができる。
て、さらに演算量を削減することができる。
【００４４】本発明の音声復号化装置は、有音／無音判
定手段は、分離された符号群に基づいて有音フレームで
あるか無音フレームであるかを判定する構成を採る。
定手段は、分離された符号群に基づいて有音フレームで
あるか無音フレームであるかを判定する構成を採る。
【００４５】この構成により、有音／無音判定におい
て、復号パラメータを用いた場合に比べ、さらに演算量
を削減することができる。
て、復号パラメータを用いた場合に比べ、さらに演算量
を削減することができる。
【００４６】本発明の通信端末装置は、上記いずれかの
有音／無音判定装置を搭載する構成を採る。また、本発
明の通信端末装置は、上記いずれかの音声復号化装置を
搭載する構成を採る。また、本発明の基地局装置は、こ
れらの通信端末装置と無線通信を行う構成を採る。
有音／無音判定装置を搭載する構成を採る。また、本発
明の通信端末装置は、上記いずれかの音声復号化装置を
搭載する構成を採る。また、本発明の基地局装置は、こ
れらの通信端末装置と無線通信を行う構成を採る。
【００４７】これらの構成により、有音フレーム及び無
音フレームでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことが
できる。また、復号音声に基づいて判定している従来に
比べて演算量を削減することができる。
音フレームでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことが
できる。また、復号音声に基づいて判定している従来に
比べて演算量を削減することができる。
【００４８】本発明の記録媒体は、コンピュータに、分
離された符号群を復号パラメータ値へ変換する手順と、
有音フレームであるか無音フレームであるかを判定する
手順と、復号パラメータを用いて復号音声を合成し、有
音フレームであるか無音フレームであるかに基づいて復
号音声の特性を分析して雑音を合成する手順とを実行さ
せるための音声復号化プログラムを記録した機械読み取
り可能なものである。
離された符号群を復号パラメータ値へ変換する手順と、
有音フレームであるか無音フレームであるかを判定する
手順と、復号パラメータを用いて復号音声を合成し、有
音フレームであるか無音フレームであるかに基づいて復
号音声の特性を分析して雑音を合成する手順とを実行さ
せるための音声復号化プログラムを記録した機械読み取
り可能なものである。
【００４９】これにより、有音フレーム及び無音フレー
ムでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができる。
また、復号音声に基づいて判定している従来に比べて演
算量を削減することができる。
ムでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができる。
また、復号音声に基づいて判定している従来に比べて演
算量を削減することができる。
【００５０】本発明の記録媒体は、分離された符号群を
復号パラメータ値へ変換する手順と、有音フレームであ
るか無音フレームであるかを判定する手順と、復号パラ
メータを用いて復号音声を合成する手順と、有音フレー
ムであるか無音フレームであるかに基づいて復号音声に
後処理を施す手順とを実行させるための音声復号化プロ
グラムを記録した機械読み取り可能なものである。
復号パラメータ値へ変換する手順と、有音フレームであ
るか無音フレームであるかを判定する手順と、復号パラ
メータを用いて復号音声を合成する手順と、有音フレー
ムであるか無音フレームであるかに基づいて復号音声に
後処理を施す手順とを実行させるための音声復号化プロ
グラムを記録した機械読み取り可能なものである。
【００５１】これにより、有音フレーム及び無音フレー
ムでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができる。
また、復号音声に基づいて判定している従来に比べて演
算量を削減することができる。さらに、既成の音声復号
器を用いることができる。
ムでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができる。
また、復号音声に基づいて判定している従来に比べて演
算量を削減することができる。さらに、既成の音声復号
器を用いることができる。
【００５２】本発明の音声復号化方法は、分離された符
号群を復号パラメータ値へ変換する工程と、有音フレー
ムであるか無音フレームであるかを判定する工程と、復
号パラメータを用いて復号音声を合成し、有音フレーム
であるか無音フレームであるかに基づいて復号音声の特
性を分析して雑音を合成する工程とを具備する方法を採
る。
号群を復号パラメータ値へ変換する工程と、有音フレー
ムであるか無音フレームであるかを判定する工程と、復
号パラメータを用いて復号音声を合成し、有音フレーム
であるか無音フレームであるかに基づいて復号音声の特
性を分析して雑音を合成する工程とを具備する方法を採
る。
【００５３】この方法により、有音フレーム及び無音フ
レームでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができ
る。また、復号音声に基づいて判定している従来に比べ
て演算量を削減することができる。
レームでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができ
る。また、復号音声に基づいて判定している従来に比べ
て演算量を削減することができる。
【００５４】本発明の音声復号化方法は、分離された符
号群を復号パラメータ値へ変換する工程と、有音フレー
ムであるか無音フレームであるかを判定する工程と、復
号パラメータを用いて復号音声を合成する工程と、有音
フレームであるか無音フレームであるかに基づいて復号
音声に後処理を施す工程とをとを具備する方法を採る。
号群を復号パラメータ値へ変換する工程と、有音フレー
ムであるか無音フレームであるかを判定する工程と、復
号パラメータを用いて復号音声を合成する工程と、有音
フレームであるか無音フレームであるかに基づいて復号
音声に後処理を施す工程とをとを具備する方法を採る。
【００５５】この方法により、有音フレーム及び無音フ
レームでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができ
る。また、復号音声に基づいて判定している従来に比べ
て演算量を削減することができる。さらに、既成の音声
復号器を用いることができる。
レームでそれぞれ適した誤り補償処理を行うことができ
る。また、復号音声に基づいて判定している従来に比べ
て演算量を削減することができる。さらに、既成の音声
復号器を用いることができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、復号音声合成前
に有音／無音判定を行うこと、及び、通信路誤りがあっ
た場合に有音フレーム及び無音フレームでそれぞれ適し
た補償処理を行うことである。
に有音／無音判定を行うこと、及び、通信路誤りがあっ
た場合に有音フレーム及び無音フレームでそれぞれ適し
た補償処理を行うことである。
【００５７】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。
図面を参照して詳細に説明する。
【００５８】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る音声復号化装置の構成を示すブロック図で
ある。
形態１に係る音声復号化装置の構成を示すブロック図で
ある。
【００５９】図１において、通信路誤り検出器１０１
は、通信路より受信したビット列を入力して通信路で生
じた誤りを検出し、通信路誤りの有無を示す通信路誤り
情報を音声復号器１０５に出力する。
は、通信路より受信したビット列を入力して通信路で生
じた誤りを検出し、通信路誤りの有無を示す通信路誤り
情報を音声復号器１０５に出力する。
【００６０】符号分離器１０２は、通信路より受信した
ビット列を復号化に用いるモデルに対応するパラメータ
の符号群へ分割し、逆量子化器１０３に出力する。逆量
子化器１０３は、符号分離器１０２にて分離された符号
群を復号パラメータ値へ変換し、有音／無音判定器１０
４及び音声復号器１０５に出力する。
ビット列を復号化に用いるモデルに対応するパラメータ
の符号群へ分割し、逆量子化器１０３に出力する。逆量
子化器１０３は、符号分離器１０２にて分離された符号
群を復号パラメータ値へ変換し、有音／無音判定器１０
４及び音声復号器１０５に出力する。
【００６１】有音／無音判定器１０４は、逆量子化器１
０３から出力された復号パラメータに基づいて、有音フ
レームであるか無音フレームであるかを判定し、判定結
果を示す有音/無音情報を音声復号器１０５に出力す
る。
０３から出力された復号パラメータに基づいて、有音フ
レームであるか無音フレームであるかを判定し、判定結
果を示す有音/無音情報を音声復号器１０５に出力す
る。
【００６２】音声復号器１０５は、逆量子化器１０３か
ら出力された復号パラメータを用いて復号音声を合成
し、有音／無音情報の内容に応じて復号パラメータの特
性に基づく雑音を合成する。そして、音声復号器１０５
は、通信路誤り情報の内容に応じて、復号音声又は雑音
を出力する。
ら出力された復号パラメータを用いて復号音声を合成
し、有音／無音情報の内容に応じて復号パラメータの特
性に基づく雑音を合成する。そして、音声復号器１０５
は、通信路誤り情報の内容に応じて、復号音声又は雑音
を出力する。
【００６３】以下、音声復号器１０５の内部構成につい
て、図２に示すブロック図を用いて具体的に説明する。
て、図２に示すブロック図を用いて具体的に説明する。
【００６４】図２において、音声合成器２０１は、逆量
子化器１０３から出力された復号パラメータに基づいて
復号音声を合成し、特性分析器２０２及び出力切替器２
０５に出力する。
子化器１０３から出力された復号パラメータに基づいて
復号音声を合成し、特性分析器２０２及び出力切替器２
０５に出力する。
【００６５】特性分析器２０２は、音声合成器２０１か
ら出力された復号音声の振幅スペクトルを分析し、振幅
スペクトルを特性保持器２０３に出力する。
ら出力された復号音声の振幅スペクトルを分析し、振幅
スペクトルを特性保持器２０３に出力する。
【００６６】特性保持器２０３は、特性分析器２０２か
ら出力された振幅スペクトルを一時的に保持する。そし
て、特性保持器２０３は、有音／無音判定器１０４から
無音を示す有音/無音情報を入力した場合には振幅スペ
クトルを更新し、有音を示す有音/無音情報を入力した
場合には振幅スペクトルを更新せずに保持する。
ら出力された振幅スペクトルを一時的に保持する。そし
て、特性保持器２０３は、有音／無音判定器１０４から
無音を示す有音/無音情報を入力した場合には振幅スペ
クトルを更新し、有音を示す有音/無音情報を入力した
場合には振幅スペクトルを更新せずに保持する。
【００６７】雑音合成器２０４は、特性保持器２０３か
ら出力された振幅スペクトルに基づいて雑音を合成し、
出力切替器２０５に出力する。
ら出力された振幅スペクトルに基づいて雑音を合成し、
出力切替器２０５に出力する。
【００６８】出力切替器２０５は、通信路誤り検出器１
０１から誤りが無かった旨を示す通信路誤り情報を入力
した場合、音声合成器２０１にて合成された復号音声を
選択し、通信路誤り検出器１０１から誤りが有った旨を
示す通信路誤り情報を入力した場合、雑音合成器２０４
にて合成された雑音を選択する。
０１から誤りが無かった旨を示す通信路誤り情報を入力
した場合、音声合成器２０１にて合成された復号音声を
選択し、通信路誤り検出器１０１から誤りが有った旨を
示す通信路誤り情報を入力した場合、雑音合成器２０４
にて合成された雑音を選択する。
【００６９】このように、復号音声合成前に有音／無音
判定を行い、その結果を用いることにより、有音フレー
ム及び無音フレームでそれぞれ適した誤り補償処理を行
うことができる。そして、誤りを検出した場合に合成雑
音を出力することにより、音切れ感をなくして復号音声
信号の聴感的な品質向上を図ることができる。また、有
音／無音判定器１０４が、復号パラメータに基づいて判
定しているので、復号音声に基づいて判定している従来
に比べて演算量を削減することができる。
判定を行い、その結果を用いることにより、有音フレー
ム及び無音フレームでそれぞれ適した誤り補償処理を行
うことができる。そして、誤りを検出した場合に合成雑
音を出力することにより、音切れ感をなくして復号音声
信号の聴感的な品質向上を図ることができる。また、有
音／無音判定器１０４が、復号パラメータに基づいて判
定しているので、復号音声に基づいて判定している従来
に比べて演算量を削減することができる。
【００７０】（実施の形態２）ここで、一般的に音声復
号化装置は、物理モデルを用いて量子化レベルで有音／
無音の判定を行っているが、復号パラメータに基づいて
有音／無音の判定を行う場合、ＨＭＭ（隠れマルコフモ
デル）等の統計モデルを用いることもできる。
号化装置は、物理モデルを用いて量子化レベルで有音／
無音の判定を行っているが、復号パラメータに基づいて
有音／無音の判定を行う場合、ＨＭＭ（隠れマルコフモ
デル）等の統計モデルを用いることもできる。
【００７１】実施の形態２は、統計モデルを用いる場合
における有音／無音の判定について説明する。なお、本
実施の形態に係る音声復号化装置の構成は、上記図１と
同様である。
における有音／無音の判定について説明する。なお、本
実施の形態に係る音声復号化装置の構成は、上記図１と
同様である。
【００７２】図３は、本実施の形態に係る有音／無音判
定器の内部構成の第１例を示すブロック図である。
定器の内部構成の第１例を示すブロック図である。
【００７３】図３に示す有音／無音判定器１０４は、パ
ラメータ生成確率算出器３０１と特性判定器３０２とか
ら主に構成されている。
ラメータ生成確率算出器３０１と特性判定器３０２とか
ら主に構成されている。
【００７４】パラメータ生成確率算出器３０１は、対象
となる信号の特性を予め学習した複数の統計モデル有
し、各モデルについて、入力されたパラメータ（あるい
は符号）を出力する確率を算出する。なお、パラメータ
生成確率算出器３０１が有する統計モデルは、有音信号
モデルと無音信号モデルに分類される。また、統計モデ
ルは特性に従って状態が更新される。
となる信号の特性を予め学習した複数の統計モデル有
し、各モデルについて、入力されたパラメータ（あるい
は符号）を出力する確率を算出する。なお、パラメータ
生成確率算出器３０１が有する統計モデルは、有音信号
モデルと無音信号モデルに分類される。また、統計モデ
ルは特性に従って状態が更新される。
【００７５】特性判定器３０２は、パラメータ生成確率
算出器３０１にて算出された確率に基づき最大確率のモ
デルの特性が有音のものか無音のものかによって有音／
無音の判定を行う。
算出器３０１にて算出された確率に基づき最大確率のモ
デルの特性が有音のものか無音のものかによって有音／
無音の判定を行う。
【００７６】このように、複数の統計モデル有し、入力
されたパラメータを出力する確率が最大のモデルの特性
に基づいて有音／無音判定を行うことにより有音／無音
判定器１０４における演算量をさらに削減することがで
きる。
されたパラメータを出力する確率が最大のモデルの特性
に基づいて有音／無音判定を行うことにより有音／無音
判定器１０４における演算量をさらに削減することがで
きる。
【００７７】なお、図４に示すように、有音／無音判定
器１０４は、特性判定器３０２の代りに無音性算出器３
１１を備えても良い。この場合、パラメータ生成確率算
出器３０１は、統計モデルとして無音信号モデルのみを
用いる。そして、無音性算出器３１１は、無音信号モデ
ルがパラメータを出力する確率分布を無音度指数として
出力する。
器１０４は、特性判定器３０２の代りに無音性算出器３
１１を備えても良い。この場合、パラメータ生成確率算
出器３０１は、統計モデルとして無音信号モデルのみを
用いる。そして、無音性算出器３１１は、無音信号モデ
ルがパラメータを出力する確率分布を無音度指数として
出力する。
【００７８】これにより、有音／無音判定情報を２値で
なく、ある確率として出力することができるので、有音
と無音とが切り替わる区間において音声復号化処理を滑
らかに変化させることができる。
なく、ある確率として出力することができるので、有音
と無音とが切り替わる区間において音声復号化処理を滑
らかに変化させることができる。
【００７９】また、図５に示すように、有音／無音判定
器１０４は、特性判定器３０２の代りに閾値判定器３２
１を備えても良い。この場合、閾値判定器３２１は、パ
ラメータ生成確率算出器３０１から出力された特性の確
率が予め設定された閾値以上であるか否かにより有音／
無音判定を行う。
器１０４は、特性判定器３０２の代りに閾値判定器３２
１を備えても良い。この場合、閾値判定器３２１は、パ
ラメータ生成確率算出器３０１から出力された特性の確
率が予め設定された閾値以上であるか否かにより有音／
無音判定を行う。
【００８０】これにより、有音／無音判定にヒステリシ
スを持たせることができるので、安定した有音／無音判
定を行うことができる。また、パラメータ生成確率算出
器３０１に複数の統計モデルを持たせることにより有音
／無音判定の精度を向上させることができる。
スを持たせることができるので、安定した有音／無音判
定を行うことができる。また、パラメータ生成確率算出
器３０１に複数の統計モデルを持たせることにより有音
／無音判定の精度を向上させることができる。
【００８１】また、図６に示すように、有音／無音判定
器１０４は、特性判定器３０２の代りに信号特性算出器
３３１を備えても良い。この場合、信号特性算出器３３
１は、パラメータ生成確率算出器３０１から出力された
特性の確率を正規化し、正規化された確率が予め設定さ
れた閾値以上であるか否かにより有音／無音の判定を行
う。
器１０４は、特性判定器３０２の代りに信号特性算出器
３３１を備えても良い。この場合、信号特性算出器３３
１は、パラメータ生成確率算出器３０１から出力された
特性の確率を正規化し、正規化された確率が予め設定さ
れた閾値以上であるか否かにより有音／無音の判定を行
う。
【００８２】これにより、モデルの学習を有音／無音判
定と独立させることができるので、閾値設定を容易に行
うことができる。また、パラメータ生成確率算出器３０
１に複数の統計モデルを持たせることにより有音／無音
判定の精度を向上させることができる。
定と独立させることができるので、閾値設定を容易に行
うことができる。また、パラメータ生成確率算出器３０
１に複数の統計モデルを持たせることにより有音／無音
判定の精度を向上させることができる。
【００８３】次に、パラメータ生成確率算出器３０１の
内部構成の一例について、図７に示すブロック図を用い
て説明する。
内部構成の一例について、図７に示すブロック図を用い
て説明する。
【００８４】図７に示すパラメータ生成確率算出器３０
１は、ＨＭＭの状態を記憶するモデル状態記憶器４０１
と、入力信号が生起する確立を算出する信号生起算出器
４０２と、入力信号に基づいてＨＭＭの状態を更新する
モデル状態更新器４０３とから主に構成されている。Ｈ
ＭＭは、統計モデルとして複数の定常状態への重み付け
により非定常状態を表現することができ、情報源の状態
を正確にモデル化することができるモデルである。
１は、ＨＭＭの状態を記憶するモデル状態記憶器４０１
と、入力信号が生起する確立を算出する信号生起算出器
４０２と、入力信号に基づいてＨＭＭの状態を更新する
モデル状態更新器４０３とから主に構成されている。Ｈ
ＭＭは、統計モデルとして複数の定常状態への重み付け
により非定常状態を表現することができ、情報源の状態
を正確にモデル化することができるモデルである。
【００８５】ＨＭＭでは、それぞれの状態に遷移してい
る確率の分布によって情報源の状態を推定する。すなわ
ち、モデル状態記憶器４０１は確率分布を記憶する。
る確率の分布によって情報源の状態を推定する。すなわ
ち、モデル状態記憶器４０１は確率分布を記憶する。
【００８６】以下の説明では、ＨＭＭの状態数をＮ状態
とし、モデル状態すなわち確率分布をπ(ｔ)＝{πs(ｔ)
│ｓ＝1,2,…,Ｎ状態}と記す。また、初期状態をπ(０)
＝{πs(０)＝1/Ｎ状態│ｓ＝1,2,…,Ｎ状態}とする。さ
らに、本実施の形態では１状態遷移でＮ符号個の符号を
同時に出力するものとする。
とし、モデル状態すなわち確率分布をπ(ｔ)＝{πs(ｔ)
│ｓ＝1,2,…,Ｎ状態}と記す。また、初期状態をπ(０)
＝{πs(０)＝1/Ｎ状態│ｓ＝1,2,…,Ｎ状態}とする。さ
らに、本実施の形態では１状態遷移でＮ符号個の符号を
同時に出力するものとする。
【００８７】信号生起算出器４０２は、モデル状態記憶
器４０１に記憶されているモデル状態π(ｔ)を用いて、
受信符号Ｃ(ｔ)＝{πi(ｔ)│ｉ＝1,2,…,Ｎ符号}を出力
する確率を以下の式（１）にて算出する。
器４０１に記憶されているモデル状態π(ｔ)を用いて、
受信符号Ｃ(ｔ)＝{πi(ｔ)│ｉ＝1,2,…,Ｎ符号}を出力
する確率を以下の式（１）にて算出する。
【００８８】
【数１】 式（１）において、αi → jは状態ｉからｊに遷移する確
率であり、βi → j(Ｃk(ｔ))は状態ｉからｊの遷移で第
ｋストリームからＣk(ｔ)が出力される確率である。
率であり、βi → j(Ｃk(ｔ))は状態ｉからｊの遷移で第
ｋストリームからＣk(ｔ)が出力される確率である。
【００８９】モデル状態更新器４０３は、受信符号を用
いて、以下に示す式（２）にてモデル状態の更新すなわ
ち受信符号を出力した後の確率分布を算出する。
いて、以下に示す式（２）にてモデル状態の更新すなわ
ち受信符号を出力した後の確率分布を算出する。
【００９０】
【数２】 このように、ＨＭＭを用いることにより受信した符号の
出力確率をそのまま算出することができるので、少ない
処理量で有音／無音判定を行うことができる。
出力確率をそのまま算出することができるので、少ない
処理量で有音／無音判定を行うことができる。
【００９１】また、各ストリームに対応する入力信号が
同時に生起する確率を算出することにより、生起確率算
出精度を高めることができる。
同時に生起する確率を算出することにより、生起確率算
出精度を高めることができる。
【００９２】なお、パラメータ生成確率算出器３０１
は、図８に示すように、入力される符号の種類に応じて
確率算出に用いるストリームを切替えるストリーム選択
器４０４を追加具備することもできる。
は、図８に示すように、入力される符号の種類に応じて
確率算出に用いるストリームを切替えるストリーム選択
器４０４を追加具備することもできる。
【００９３】この場合、信号生起算出器４０２は、スト
リーム選択器４０４にて選択されたストリームにより、
入力信号が同時に生起する確率を以下に示す式（３）に
て算出する。
リーム選択器４０４にて選択されたストリームにより、
入力信号が同時に生起する確率を以下に示す式（３）に
て算出する。
【００９４】
【数３】 モデル状態更新器４０３は、受信符号を用いて、以下に
示す式（４）にてモデル状態の更新すなわち受信符号を
出力した後の確率分布を算出する。
示す式（４）にてモデル状態の更新すなわち受信符号を
出力した後の確率分布を算出する。
【００９５】
【数４】 この場合、ＨＭＭの各ストリームを各々のレートで符号
化して得られる符号列に対応させることにより、通信路
の条件によって符号化レートが適応的に変化する適応マ
ルチレート音声コーディックに適用することができる。
化して得られる符号列に対応させることにより、通信路
の条件によって符号化レートが適応的に変化する適応マ
ルチレート音声コーディックに適用することができる。
【００９６】さらに、パラメータ生成確率算出器３０１
は、図９に示すように、カウンタ設定器４１１と、カウ
ンタ減算器４１２と、生起確率設定器４１３とを追加具
備することもできる。
は、図９に示すように、カウンタ設定器４１１と、カウ
ンタ減算器４１２と、生起確率設定器４１３とを追加具
備することもできる。
【００９７】カウンタ設定器４１１は、信号生起算出器
４０２において算出された入力信号が生起する確率が０
になったことを検知した場合、その旨を生起確率設定器
４１３に出力し、カウンタ減算器４１２に内蔵されたカ
ウンタを所定の値に設定する。
４０２において算出された入力信号が生起する確率が０
になったことを検知した場合、その旨を生起確率設定器
４１３に出力し、カウンタ減算器４１２に内蔵されたカ
ウンタを所定の値に設定する。
【００９８】カウンタ減算器４１２は、内蔵するカウン
タをフレーム単位でデクリメントし、カウンタ値が０と
なった場合、その旨を示す信号を生起確率設定器４１３
に出力する。
タをフレーム単位でデクリメントし、カウンタ値が０と
なった場合、その旨を示す信号を生起確率設定器４１３
に出力する。
【００９９】生起確率設定器４１３は、カウンタ設定器
４１１において入力信号が生起する確率が０になったこ
とを検知してからカウンタ値が０となるまで、入力信号
が生起する確率を０として出力する。
４１１において入力信号が生起する確率が０になったこ
とを検知してからカウンタ値が０となるまで、入力信号
が生起する確率を０として出力する。
【０１００】これにより、入力信号が生起する確率が０
になった時点から一定フレーム間において、モデル状態
を更新しつつ出力確率を強制的に０にすることができる
ので、モデル状態が情報源状態に対応していないと考え
られる区間において、誤った有音／無音判定を行ってし
まうことを防ぐことができる。
になった時点から一定フレーム間において、モデル状態
を更新しつつ出力確率を強制的に０にすることができる
ので、モデル状態が情報源状態に対応していないと考え
られる区間において、誤った有音／無音判定を行ってし
まうことを防ぐことができる。
【０１０１】なお、有音／無音判定器１０４は、統計モ
デルを用いた場合、図１０に示すように、符号分離器１
０２にて分離された符号群に基づいて有音／無音判定を
行うこともできる。これにより有音／無音判定器１０４
における演算量をさらに削減することができる。
デルを用いた場合、図１０に示すように、符号分離器１
０２にて分離された符号群に基づいて有音／無音判定を
行うこともできる。これにより有音／無音判定器１０４
における演算量をさらに削減することができる。
【０１０２】（実施の形態３）図１１は、本発明の実施
の形態３に係る音声復号化装置の構成を示すブロック図
である。なお、図１１に示す音声復号化装置において、
図１に示した音声復号化装置と共通する構成部分には、
図１と同一符号を付して説明を省略する。
の形態３に係る音声復号化装置の構成を示すブロック図
である。なお、図１１に示す音声復号化装置において、
図１に示した音声復号化装置と共通する構成部分には、
図１と同一符号を付して説明を省略する。
【０１０３】図１１に示す音声復号化装置は、図１と比
較して、音声復号器５０１の作用が音声復号器１０５と
異なり、後処理器５０２を追加した構成を採る。
較して、音声復号器５０１の作用が音声復号器１０５と
異なり、後処理器５０２を追加した構成を採る。
【０１０４】音声復号器５０１は、従来と同様に逆量子
化器１０３から出力された復号パラメータを用いて復号
音声を合成し、後処理器５０２に出力する。
化器１０３から出力された復号パラメータを用いて復号
音声を合成し、後処理器５０２に出力する。
【０１０５】後処理器５０２は、有音／無音情報の内容
及び通信路誤り情報の内容に応じて、音声復号器５０１
から出力された復号音声に対して後処理を行う。後処理
器５０２を備えることにより、既成の音声復号器を用い
ることができる。
及び通信路誤り情報の内容に応じて、音声復号器５０１
から出力された復号音声に対して後処理を行う。後処理
器５０２を備えることにより、既成の音声復号器を用い
ることができる。
【０１０６】以下、後処理器５０２の内部構成の第１例
について、図１２に示すブロック図を用いて具体的に説
明する。
について、図１２に示すブロック図を用いて具体的に説
明する。
【０１０７】図１２において、無音パワー算出器６０１
は、誤りが検出されていない無音区間の信号の電力を測
定し一定区間に渡って平均化する。
は、誤りが検出されていない無音区間の信号の電力を測
定し一定区間に渡って平均化する。
【０１０８】雑音付加器６０２は、誤りが検出された無
音区間に白色雑音を付加し、無音パワー算出器６０１で
算出された最新の誤りが検出されていない無音区間の信
号の電力で白色雑音を付加した信号を出力する。
音区間に白色雑音を付加し、無音パワー算出器６０１で
算出された最新の誤りが検出されていない無音区間の信
号の電力で白色雑音を付加した信号を出力する。
【０１０９】これにより、音切れ感がない高品質な復号
信号を得ることができる。
信号を得ることができる。
【０１１０】なお、上記図４に示したように、有音／無
音判定器１０４が無音性算出器３１１を備える場合、有
音／無音判定情報を２値でなく無音区間である確率とし
て出力することができるので、雑音付加器６０２は、誤
りが検出された無音区間に、無音度に応じて白色雑音を
付加することができる。
音判定器１０４が無音性算出器３１１を備える場合、有
音／無音判定情報を２値でなく無音区間である確率とし
て出力することができるので、雑音付加器６０２は、誤
りが検出された無音区間に、無音度に応じて白色雑音を
付加することができる。
【０１１１】ここで、音声コーデックにおいては、量子
化誤差を聴感上目立たなくするために、ポストフィルタ
と呼ばれる極強調のフィルタリング処理であるノイズシ
ェービングが行われる場合がある。
化誤差を聴感上目立たなくするために、ポストフィルタ
と呼ばれる極強調のフィルタリング処理であるノイズシ
ェービングが行われる場合がある。
【０１１２】音声信号に対してノイズシェービングを行
うことにより、聴感品質を向上させることができる。た
だし、無音信号に対して音声信号と同様の極強調を行う
と不自然な復号信号となってしまう。
うことにより、聴感品質を向上させることができる。た
だし、無音信号に対して音声信号と同様の極強調を行う
と不自然な復号信号となってしまう。
【０１１３】図１３は、有音／無音に応じたノイズシェ
ービングを行うための後処理器５０２の構成を示すブロ
ック図である。図１３に示す後処理器５０２は、上記図
１２に対し、有音係数帳６１１と、無音係数帳６１２
と、係数選択器６１３と、係数平滑化器６１４と、フィ
ルタ６１５とを追加した構成を採る。
ービングを行うための後処理器５０２の構成を示すブロ
ック図である。図１３に示す後処理器５０２は、上記図
１２に対し、有音係数帳６１１と、無音係数帳６１２
と、係数選択器６１３と、係数平滑化器６１４と、フィ
ルタ６１５とを追加した構成を採る。
【０１１４】有音係数帳６１１は有音区間に対するフィ
ルタ係数を蓄積し、無音係数帳６１２は無音区間に対す
るフィルタ係数を蓄積する。特に無音係数帳６１２は、
極が強調されないようにするため、係数として０又は０
に近い値を蓄積する。
ルタ係数を蓄積し、無音係数帳６１２は無音区間に対す
るフィルタ係数を蓄積する。特に無音係数帳６１２は、
極が強調されないようにするため、係数として０又は０
に近い値を蓄積する。
【０１１５】係数選択器６１３は、有音／無音判定結果
に基づいて、有音係数帳６１１あるいは無音係数帳６１
２に蓄積されているフィルタ係数のいずれか一方を選択
し、係数平滑化器６１４に出力する。
に基づいて、有音係数帳６１１あるいは無音係数帳６１
２に蓄積されているフィルタ係数のいずれか一方を選択
し、係数平滑化器６１４に出力する。
【０１１６】係数平滑化器６１４は、係数選択器６１３
からフィルタ係数を、係数選択器６１３におけるフィル
タ係数の切替えによって復号信号の品質劣化が生じない
ように平滑化する。これにより、零入力応答のエネルギ
ーを徐々に減衰させ、フレーム間での異音を感じられな
いようにすることができる。係数平滑化器６１４は、平
滑化後のフィルタ係数をフィルタ６１５に出力する。
からフィルタ係数を、係数選択器６１３におけるフィル
タ係数の切替えによって復号信号の品質劣化が生じない
ように平滑化する。これにより、零入力応答のエネルギ
ーを徐々に減衰させ、フレーム間での異音を感じられな
いようにすることができる。係数平滑化器６１４は、平
滑化後のフィルタ係数をフィルタ６１５に出力する。
【０１１７】フィルタ６１５は、音声復号器５０１から
出力された復号音声に対して、係数平滑化器６１４から
出力されたフィルタ係数を用いてノイズシェービングを
行う。
出力された復号音声に対して、係数平滑化器６１４から
出力されたフィルタ係数を用いてノイズシェービングを
行う。
【０１１８】このように、有音／無音判定結果に基づい
てフィルタ係数を切替えてノイズシェービングを行うこ
とにより、高品質な復号信号を得ることができる。
てフィルタ係数を切替えてノイズシェービングを行うこ
とにより、高品質な復号信号を得ることができる。
【０１１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
復号音声合成前に有音／無音判定を行い、その結果を用
いることにより、有音フレーム及び無音フレームでそれ
ぞれ適した誤り補償処理を行うことができる。そして、
誤りを検出した場合に合成雑音を出力することにより、
音切れ感をなくして復号音声信号の聴感的な品質向上を
図ることができる。また、復号音声合成前に有音／無音
判定を行うことにより、復号音声に基づいて判定してい
る従来に比べて演算量を削減することができる。
復号音声合成前に有音／無音判定を行い、その結果を用
いることにより、有音フレーム及び無音フレームでそれ
ぞれ適した誤り補償処理を行うことができる。そして、
誤りを検出した場合に合成雑音を出力することにより、
音切れ感をなくして復号音声信号の聴感的な品質向上を
図ることができる。また、復号音声合成前に有音／無音
判定を行うことにより、復号音声に基づいて判定してい
る従来に比べて演算量を削減することができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る音声復号化装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る音声復号化装置の音声復
号器の内部構成を示すブロック図
号器の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２に係る音声復号化装置の
有音／無音判定器の内部構成の第１例を示すブロック図
有音／無音判定器の内部構成の第１例を示すブロック図
【図４】上記実施の形態に係る音声復号化装置の有音／
無音判定器の内部構成の第２例を示すブロック図
無音判定器の内部構成の第２例を示すブロック図
【図５】上記実施の形態に係る音声復号化装置の有音／
無音判定器の内部構成の第３例を示すブロック図
無音判定器の内部構成の第３例を示すブロック図
【図６】上記実施の形態に係る音声復号化装置の有音／
無音判定器の内部構成の第４例を示すブロック図
無音判定器の内部構成の第４例を示すブロック図
【図７】上記実施の形態に係る音声復号化装置のパラメ
ータ生成確率算出器の内部構成の第１例を示すブロック
図
ータ生成確率算出器の内部構成の第１例を示すブロック
図
【図８】上記実施の形態に係る音声復号化装置のパラメ
ータ生成確率算出器の内部構成の第２例を示すブロック
図
ータ生成確率算出器の内部構成の第２例を示すブロック
図
【図９】上記実施の形態に係る音声復号化装置のパラメ
ータ生成確率算出器の内部構成の第３例を示すブロック
図
ータ生成確率算出器の内部構成の第３例を示すブロック
図
【図１０】上記実施の形態に係る音声復号化装置の構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る音声復号化装置
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図１２】上記実施の形態に係る音声復号化装置の後処
理器の内部構成の第１例を示すブロック図
理器の内部構成の第１例を示すブロック図
【図１３】上記実施の形態に係る音声復号化装置の後処
理器の内部構成の第２例を示すブロック図
理器の内部構成の第２例を示すブロック図
【図１４】従来の音声復号化装置の構成を示すブロック
図
図
１０１ 通信路誤り検出器 １０４ 有音／無音判定器 １０５、５０１ 音声復号器 ２０１ 音声合成器 ２０２ 特性分析器 ２０３ 特性保持器 ２０４ 雑音合成器 ２０５ 出力切替器 ３０１ パラメータ生成確率算出器 ３０２ 特性判定器 ３１１ 無音性算出器 ３２１ 閾値判定器 ３３１ 信号特性算出器 ５０２ 後処理器 ６０１ 無音パワー算出器 ６０２ 雑音付加器 ６１１ 有音係数帳 ６１２ 無音係数帳 ６１３ 係数選択器 ６１４ 係数平滑化器 ６１５ フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D015 DD03 5D045 DA20 5J064 AA01 BB08 BB12 BC02 BC11 BC17 BC21 BC22 BC28 BD02 BD03 5K041 AA04 BB08 CC01 DD02 FF32 GG11 HH24 HH43
Claims (25)
- 【請求項１】 対象となる信号の特性を予め学習した複
数の統計モデルを有し、入力された符号を出力する各モ
デルの確率を前記統計モデルに基づいて算出する生成確
率算出手段と、この生成確率算出手段にて算出された確
率に基づき最大確率のモデルの特性が有音のものか無音
のものかにより有音／無音の判定を行う特性判定手段と
を具備することを特徴とする有音／無音判定装置。 - 【請求項２】 対象となる信号の特性を予め学習した複
数の無音信号モデルのみの統計モデルを有し、入力され
た符号を出力する各モデルの確率を前記統計モデルに基
づいて算出する生成確率算出手段と、この生成確率算出
手段にて算出された各モデルの確率分布に基づいて無音
度を多値判定する無音性算出手段とを具備することを特
徴とする有音／無音判定装置。 - 【請求項３】 対象となる信号の特性を予め学習した統
計モデルを有し、入力された符号を出力する各モデルの
確率を前記統計モデルに基づいて算出する生成確率算出
手段と、この生成確率算出手段にて算出された確率が予
め設定された閾値以上か否かにより有音／無音の判定を
行う閾値判定手段とを具備することを特徴とする有音／
無音判定装置。 - 【請求項４】 閾値判定手段は、生成確率算出手段にて
算出された確率を正規化し、正規化後の確率が予め設定
された閾値以上か否かにより有音／無音の判定を行うこ
とを特徴とする請求項３記載の有音／無音判定装置。 - 【請求項５】 生成確率算出手段は、複数の統計モデル
を有することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の
有音／無音判定装置。 - 【請求項６】 生成確率算出手段は、統計モデルとして
隠れマルコフモデルを有し、隠れマルコフモデルの状態
を記憶し、入力信号に従って前記記憶しているモデルの
状態を更新し、入力信号が生起する確率を算出すること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の
有音／無音判定装置。 - 【請求項７】 生成確率算出手段は、各ストリームに対
応する入力信号が同時に生起する確率を算出することを
特徴とする請求項６記載の有音／無音判定装置。 - 【請求項８】 生成確率算出手段は、入力信号の種類に
従ってストリームを切替え、入力信号が同時に生起する
確率を算出することを特徴とする請求項７記載の有音／
無音判定装置。 - 【請求項９】 生成確率算出手段は、算出した確率が０
であった場合、一定フレーム間、入力信号が生起する確
率を０として出力することを特徴とする請求項６から請
求項８のいずれかに記載の有音／無音判定装置。 - 【請求項１０】 分離された符号群を復号パラメータ値
へ変換する逆量子化手段と、有音フレームであるか無音
フレームであるかを判定する有音／無音判定手段と、前
記逆量子化手段から出力された復号パラメータを用いて
復号音声を合成し、前記有音／無音判定手段の判定結果
に基づいて復号音声の特性を分析して雑音を合成する音
声復号手段とを具備することを特徴とする音声復号化装
置。 - 【請求項１１】 音声復号手段は、分析した復号音声の
特性を一時的に保持し、有音／無音判定手段が無音フレ
ームと判定した場合に復号音声の特性を更新し、雑音を
合成することを特徴とする請求項１０記載の音声復号化
装置。 - 【請求項１２】 誤りの有無を検出する誤り検出手段を
具備し、音声復号手段は、前記誤り検出手段にて誤りが
検出された場合、合成した雑音を出力することを特徴と
する請求項１０又は請求項１１記載の音声復号化装置。 - 【請求項１３】 分離された符号群を復号パラメータ値
へ変換する逆量子化手段と、有音フレームであるか無音
フレームであるかを判定する有音／無音判定手段と、前
記逆量子化手段から出力された復号パラメータを用いて
復号音声を合成する音声復号手段と、前記有音／無音判
定手段の判定結果に基づいて復号音声に後処理を施す後
処理手段とを具備することを特徴とする音声復号化装
置。 - 【請求項１４】 後処理手段は、有音／無音判定手段の
判定結果に基づいてフィルタ係数を切替えてフィルタリ
ングすることを特徴とする請求項１３記載の音声復号化
装置。 - 【請求項１５】 後処理手段は、フィルタ係数を平滑化
することを特徴とする請求項１４記載の音声復号化装
置。 - 【請求項１６】 誤りの有無を検出する誤り検出手段を
具備し、後処理手段は、前記誤り検出手段にて誤りが検
出された場合、雑音を出力することを特徴とする請求項
１３から請求項１５のいずれかに記載の音声復号化装
置。 - 【請求項１７】 有音／無音判定手段は、統計モデルを
用いて有音フレームであるか無音フレームであるかを判
定することを特徴とする請求項１０から請求項１６のい
ずれかに記載の音声復号化装置。 - 【請求項１８】 有音／無音判定手段は、分離された符
号群に基づいて有音フレームであるか無音フレームであ
るかを判定することを特徴とする請求項１７記載の音声
復号化装置。 - 【請求項１９】 請求項１から請求項９のいずれかに記
載の有音／無音判定装置を搭載することを特徴とする通
信端末装置。 - 【請求項２０】 請求項１０から請求項１８のいずれか
に記載の音声復号化装置を搭載することを特徴とする通
信端末装置。 - 【請求項２１】 請求項１９又は請求項２０記載の通信
端末装置と無線通信を行うことを特徴とする基地局装
置。 - 【請求項２２】 コンピュータに、分離された符号群を
復号パラメータ値へ変換する手順と、有音フレームであ
るか無音フレームであるかを判定する手順と、復号パラ
メータを用いて復号音声を合成し、有音フレームである
か無音フレームであるかに基づいて復号音声の特性を分
析して雑音を合成する手順とを実行させるための音声復
号化プログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒
体。 - 【請求項２３】 分離された符号群を復号パラメータ値
へ変換する手順と、有音フレームであるか無音フレーム
であるかを判定する手順と、復号パラメータを用いて復
号音声を合成する手順と、有音フレームであるか無音フ
レームであるかに基づいて復号音声に後処理を施す手順
とを実行させるための音声復号化プログラムを記録した
機械読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項２４】 分離された符号群を復号パラメータ値
へ変換する工程と、有音フレームであるか無音フレーム
であるかを判定する工程と、復号パラメータを用いて復
号音声を合成し、有音フレームであるか無音フレームで
あるかに基づいて復号音声の特性を分析して雑音を合成
する工程とを具備することを特徴とする音声復号化方
法。 - 【請求項２５】 分離された符号群を復号パラメータ値
へ変換する工程と、有音フレームであるか無音フレーム
であるかを判定する工程と、復号パラメータを用いて復
号音声を合成する工程と、有音フレームであるか無音フ
レームであるかに基づいて復号音声に後処理を施す工程
とをとを具備することを特徴とする音声復号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160723A JP2001343984A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 有音／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160723A JP2001343984A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 有音／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001343984A true JP2001343984A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18664872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000160723A Pending JP2001343984A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 有音／無音判定装置、音声復号化装置及び音声復号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001343984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006008932A1 (ja) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音声符号化装置および音声符号化方法 |
| WO2011010604A1 (ja) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | 日本電信電話株式会社 | 音声信号区間推定装置と音声信号区間推定方法及びそのプログラムと記録媒体 |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000160723A patent/JP2001343984A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006008932A1 (ja) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音声符号化装置および音声符号化方法 |
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| CN102473412A (zh) * | 2009-07-21 | 2012-05-23 | 日本电信电话株式会社 | 语音信号区间估计装置与语音信号区间估计方法及其程序与记录介质 |
| JP5411936B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2014-02-12 | 日本電信電話株式会社 | 音声信号区間推定装置と音声信号区間推定方法及びそのプログラムと記録媒体 |
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