JPH08328598A - Sound coding/decoding device - Google Patents

Sound coding/decoding device

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Publication number
JPH08328598A
JPH08328598A JP7128615A JP12861595A JPH08328598A JP H08328598 A JPH08328598 A JP H08328598A JP 7128615 A JP7128615 A JP 7128615A JP 12861595 A JP12861595 A JP 12861595A JP H08328598 A JPH08328598 A JP H08328598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
noise
encoding
decoding
sound source
Prior art date
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Pending
Application number
JP7128615A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mika Kirimoto
美香 桐本
Masanori Miyatake
正典 宮武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP7128615A priority Critical patent/JPH08328598A/en
Publication of JPH08328598A publication Critical patent/JPH08328598A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a sound coding/decoding device capable of correctly coding/decoding a higher quality sound compared with usual one by awaiting plural code books based on the sound data obtained under various noise environment, deciding an ambient noise of an input sound when the sound is coded really and putting the code books to its proper purpose. CONSTITUTION: This device is provided with a noise decision part 100 analyzing a digital sound signal obtained by an A/D converter 2 and deciding the noise environment of the input sound signal, plural coding side code books 11, 12, 13...1n beforehand storing plural sound source patterns based on the sound data obtained under different noise environment, a switching circuit 101 selecting the code book answering to the noise environment decided by the noise decision part 100 and connecting to a coding operation part 3, plural decoding side code books 21, 22, 23...2n of the same contents as the coding side respectively and the switching circuit 201 selecting the code book according to the data incorporated in a sound code obtained by the coding operation part 3 and connecting to a decoding operation part 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は音声符号化・復号化装
置、即ち音声を取り込んで符号化し、それを復号化して
再度音声として出力する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice encoding / decoding device, that is, a device for taking in voice, encoding it, decoding it and outputting it again as voice.

【0002】[0002]

【従来の技術】人が発声した音声をマイクロフォンで取
り込んで得られるアナログの音声波形信号をデジタル信
号で表される符号に変換して伝送し、あるいは記録する
手法を音声符号化と称する。一方、音声符号化により得
られた符号をアナログの波形に変換することを復号化と
称し、これにより得られたアナログの音声波形信号をス
ピーカから出力すれば人が聴取可能な音声として再生さ
れる。
2. Description of the Related Art A method of converting an analog voice waveform signal obtained by capturing a voice uttered by a person with a microphone into a code represented by a digital signal for transmission or recording is called voice encoding. On the other hand, converting the code obtained by voice coding into an analog waveform is called decoding, and if the analog voice waveform signal obtained by this is output from a speaker, it is reproduced as human-audible voice. .

【0003】上述のような音声信号の符号化・復号化の
手法は今日では広く利用されており、その内の一つとし
てCELP(Code Excited Liner Prediction:符号励振線形
予測) 方式と称される音声符号化方式が、低ビットレー
ト、即ちより少ないビット数で信号伝送が可能であるた
め、所謂ディジタル電話用に有望視されている。
[0003] The above-described speech signal coding / decoding method is widely used today, and one of them is a speech called a CELP (Code Excited Liner Prediction) method. The encoding system is promising for so-called digital telephones because it can transmit signals at a low bit rate, that is, with a smaller number of bits.

【0004】図8は従来のCELP音声符号化方式を実現す
るための装置構成、即ち従来のCELP音声符号化装置の一
構成例を示すブロック図である。図8において、参照符
号1はマイクロフォンを示しており、音声を取り込んで
アナログの音声波形信号として出力する。
FIG. 8 is a block diagram showing a device configuration for realizing a conventional CELP speech coding system, that is, a structural example of a conventional CELP speech coding device. In FIG. 8, reference numeral 1 indicates a microphone, which takes in voice and outputs it as an analog voice waveform signal.

【0005】参照符号2は A/D変換器であり、マイクロ
フォン1から出力されるアナログの音声波形信号を適宜
のサンプリング周波数でサンプリングして量子化する。
Reference numeral 2 is an A / D converter, which samples the analog voice waveform signal output from the microphone 1 at an appropriate sampling frequency and quantizes it.

【0006】参照符号3は符号化演算部であり、詳細は
省くが、 A/D変換器2により得られた量子化データから
線形予測,ピッチ予測による相関のデータ及びその残差
波形を求める。これらのデータにより入力音声が符号化
されるのであるが、上述の残差波形そのままでは低ビッ
トレートを実現することは出来ないので、後述するよう
に予め用意された複数のパターンの内から一つを選択し
てそれを特定するデータを利用する。この選択のための
実際の処理としては、符号化演算部3においてデータを
再度合成し、その結果を先に A/D変換器2により得られ
ている量子化データと比較することにより最適の音源パ
ターンを選択するパターンマッチングに近い手法が採用
されている。
Reference numeral 3 is an encoding operation unit, and details thereof are omitted, but correlation data by linear prediction and pitch prediction and its residual waveform are obtained from the quantized data obtained by the A / D converter 2. Although the input voice is encoded by these data, it is not possible to realize a low bit rate with the above residual waveform as it is, so one of a plurality of patterns prepared in advance as described later. Select to use the data that identifies it. The actual processing for this selection is to synthesize the data again in the encoding operation unit 3 and compare the result with the quantized data previously obtained by the A / D converter 2 to determine the optimum sound source. A method similar to pattern matching for selecting a pattern is adopted.

【0007】参照符号10は符号化側登録部であり、上述
のような符号化演算部3による音源パターンの選択に必
要な複数の音源パターンが一つのコードブックとして予
め記憶されている。なお、この符号化側登録部10に予め
登録されている符号化側コードブックの各音源パターン
は周囲雑音が極めて低い理想的な環境で採取された音声
データに基づいていることが一般的である。
Reference numeral 10 is a coding side registration unit, and a plurality of sound source patterns necessary for selecting a sound source pattern by the coding operation unit 3 as described above are stored in advance as one codebook. It should be noted that each sound source pattern of the coding side codebook registered in advance in the coding side registration unit 10 is generally based on voice data sampled in an ideal environment with extremely low ambient noise. .

【0008】参照符号4は復号化演算部であり、符号化
演算部3から出力された音声符号をディジタルの音声信
号に変換する。このためには、符号化側登録部10に登録
されている符号化側コードブックと同内容のコードブッ
クが必要であるため、符号化側コードブックと同一内容
の復号化側コードブックが登録された復号化側登録部20
が備えられている。
Reference numeral 4 is a decoding operation unit, which converts the voice code output from the encoding operation unit 3 into a digital voice signal. For this purpose, a codebook with the same contents as the coding side codebook registered in the coding side registration unit 10 is required, so a decoding side codebook with the same contents as the coding side codebook is registered. Decryption side registration unit 20
Is provided.

【0009】参照符号5は D/A変換器であり、復号化演
算部4により得られたディジタルの音声信号をアナログ
の音声波形信号に変換する。このアナログの音声波形信
号はスピーカ6から出力されて人が聴取可能な音声とし
て再生される。
Reference numeral 5 is a D / A converter, which converts the digital voice signal obtained by the decoding operation section 4 into an analog voice waveform signal. This analog voice waveform signal is output from the speaker 6 and reproduced as voice that can be heard by a person.

【0010】なお、図8に示されている従来例では、符
号化演算部3から出力された音声符号が直ちに復号化演
算部4に与えられて再生されるようになっている。しか
し、実際には、たとえば上述の装置が電話機に組み込ま
れている場合には、通常の通話時には符号化演算部3側
の部分と復号化演算部4側の部分とは異なる電話機であ
り、両者間には電話回線網が介在している。また、一台
の電話機内で符号化演算部3と復号化演算部4との間に
何らかの記憶手段、たとえばメモリIC, フレキシブルデ
ィスク等を介在させた場合には、所謂留守番録音として
の機能を果たすことが可能である。
In the conventional example shown in FIG. 8, the voice code output from the encoding operation unit 3 is immediately given to the decoding operation unit 4 and reproduced. However, in practice, for example, when the above-mentioned device is incorporated in a telephone, the portion on the encoding arithmetic unit 3 side and the portion on the decoding arithmetic unit 4 side are different telephones during a normal call, and A telephone line network is interposed between them. Further, when some storage means such as a memory IC, a flexible disk or the like is interposed between the encoding operation section 3 and the decoding operation section 4 in one telephone, it functions as so-called answering machine recording. It is possible.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のCELP
音声符号化方式は上述のような装置により実現されてい
たため、音声がマイクロフォンに入力される現場の雑音
環境が異なると、本来的には周囲雑音が極めて低い理想
的な環境で採取された音声データに基づくコードブック
から音源パターンを選択する符号化側での処理が正しく
行なわれない可能性が生じる。
By the way, the conventional CELP
Since the voice coding method was realized by the above device, if the noise environment at the site where the voice is input to the microphone is different, the voice data originally collected in an ideal environment with extremely low ambient noise There is a possibility that processing on the encoding side that selects a sound source pattern from a codebook based on is not correctly performed.

【0012】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、第1の発明は種々の雑音環境下で得られた
音声データに基づく複数のコードブックを予め登録して
おき、実際の音声符号化時に入力音声の周囲雑音を判定
してコードブックを使い分けることにより、従来に比し
てより正確で高品質な音声符号化・復号化が可能な音声
符号化・復号化装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and the first invention is to actually register a plurality of codebooks based on voice data obtained under various noise environments in advance, and Provide a speech coding / decoding device capable of more accurate and high-quality speech coding / decoding as compared with the conventional method by determining ambient noise of input speech at the time of speech coding and selectively using a codebook. The purpose is to

【0013】また第2の発明は種々の雑音環境下の雑音
そのものをデータとした複数の音源パターンを記憶した
コードブックを用意し、実際の音声符号化時に入力音声
の周囲雑音を判定してそれに対応する音源パターンと基
本の音源パターンとを合成した結果を使用して入力音声
を符号化することにより、従来に比してより正確で高品
質な音声符号化・復号化が可能な音声符号化・復号化装
置を提供することを目的とする。
The second aspect of the present invention prepares a codebook in which a plurality of sound source patterns in which noise itself under various noise environments is used as data is stored, and the ambient noise of the input voice is judged at the time of actual voice coding, Speech coding that enables more accurate and high-quality speech coding / decoding than before by coding the input speech using the result of combining the corresponding sound source pattern and the basic sound source pattern -The purpose is to provide a decoding device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る音声符号化
・復号化装置は、入力音声信号をアナログ音声信号から
ディジタル音声信号に変換する A/D変換部と、複数の音
源パターンが予め登録された符号化側登録部と、 A/D変
換部により得られたディジタル音声信号を符号化側登録
部に登録されている音源パターンを使用して音声符号化
する符号化演算部と、符号化側登録部の登録内容と同一
内容を登録した復号化側登録部と、符号化演算部により
得られた音声符号に従って、復号化側登録部に登録され
ている音源パターンのデータを選択し、選択された音源
パターンのデータをディジタル音声信号として生成する
復号化演算部と、復号化演算部により生成されたディジ
タル音声信号をアナログ音声信号に変換する D/A変換部
とを備え、符号化側登録部及び復号化側登録部には、一
群の音声データに基づいてそれぞれ異なる雑音環境下で
得られた複数の音源パターン群が予め登録されており、
更に、 A/D変換部により得られたディジタル音声信号を
分析して入力音声信号の雑音環境を判定する雑音判定部
と、雑音判定部により判定された雑音環境に対応する音
源パターン群を符号化側登録部から選択して符号化演算
部に接続する符号化側スイッチング手段と、符号化演算
部により得られた音声符号に含まれるデータに従って、
音源パターン群を復号化側登録部から選択して復号化演
算部に接続する復号化側スイッチング手段とを備えたこ
とを特徴とする。
A speech coding / decoding apparatus according to the present invention includes an A / D converter for converting an input speech signal from an analog speech signal to a digital speech signal, and a plurality of sound source patterns registered in advance. The encoding side registration section, the encoding operation section for performing speech encoding of the digital audio signal obtained by the A / D conversion section using the sound source pattern registered in the encoding side registration section, and the encoding section. Selects and selects the sound source pattern data registered in the decoding side registration unit according to the decoding side registration unit that has registered the same contents as the registration contents of the side registration unit and the voice code obtained by the encoding calculation unit. The decoding operation unit that generates the data of the generated sound source pattern as a digital audio signal and the D / A conversion unit that converts the digital audio signal generated by the decoding operation unit into the analog audio signal are provided. The parts and decoding side registration unit, a plurality of sound sources pattern group obtained under different noise environments, each based on a group of audio data are pre-registered,
Furthermore, the digital speech signal obtained by the A / D conversion unit is analyzed to determine the noise environment of the input speech signal, and the sound source pattern group corresponding to the noise environment determined by the noise determination unit is encoded. According to the data included in the speech code obtained by the encoding operation unit, and the encoding side switching means selected from the side registration unit and connected to the encoding operation unit,
Decoding side switching means for selecting a sound source pattern group from the decoding side registration section and connecting it to the decoding calculation section is provided.

【0015】また本発明に係る音声符号化・復号化装置
は、入力音声信号をアナログ音声信号からディジタル音
声信号に変換する A/D変換部と、複数の音源パターンが
予め登録された符号化側登録部と、 A/D変換部により得
られたディジタル音声信号を符号化側登録部に登録され
ている音源パターンを使用して音声符号化する符号化演
算部と、符号化側登録部の登録内容と同一内容を登録し
た復号化側登録部と、符号化演算部により得られた音声
符号に従って、復号化側登録部に登録されている音源パ
ターンのデータを選択し、選択された音源パターンのデ
ータをディジタル音声信号として生成する復号化演算部
と、復号化演算部により生成されたディジタル音声信号
をアナログ音声信号に変換する D/A変換部とを備え、符
号化側登録部には、異なる雑音環境下で得られた環境雑
音データに基づく複数の環境雑音音源パターンと、比較
的低雑音環境下で得られた音声データに基づく複数の基
本音源パターンとが予め登録されており、復号化側登録
部には、符号化側登録部の基本音源パターンの登録内容
と同一内容が登録されており、更に、 A/D変換部により
得られたディジタル音声信号を分析して入力音声信号の
雑音環境を判定する雑音判定部と、雑音判定部により判
定された入力音声信号の雑音環境に対応する環境雑音音
源パターンを符号化側登録部から選択するスイッチング
手段と、スイッチング手段により選択された環境雑音音
源パターンの信号と各基本音源パターンの信号とを合成
する合成手段とを備えたことを特徴とする。
The voice encoding / decoding device according to the present invention is also provided with an A / D converter for converting an input voice signal from an analog voice signal to a digital voice signal, and an encoding side in which a plurality of sound source patterns are registered in advance. Registration unit, encoding operation unit that encodes the digital audio signal obtained by the A / D conversion unit using the sound source pattern registered in the encoding side registration unit, and registration of the encoding side registration unit The data of the sound source pattern registered in the decoding side registration unit is selected according to the decoding side registration unit that has registered the same contents as the contents and the voice code obtained by the encoding operation unit, and the selected sound source pattern of the selected sound source pattern is selected. It includes a decoding operation unit that generates data as a digital audio signal and a D / A conversion unit that converts the digital audio signal generated by the decoding operation unit into an analog audio signal. A plurality of ambient noise source patterns based on the ambient noise data obtained under a noisy environment and a plurality of basic source patterns based on the voice data obtained under a relatively low noise environment are registered in advance and decoded. In the side registration unit, the same contents as the registered contents of the basic sound source pattern in the encoding side registration unit are registered.In addition, the digital audio signal obtained by the A / D conversion unit is analyzed and noise of the input audio signal is registered. A noise determining unit that determines the environment, a switching unit that selects an environmental noise source pattern corresponding to the noise environment of the input speech signal determined by the noise determining unit from the encoding side registration unit, and an environmental noise that is selected by the switching unit. The present invention is characterized by comprising a synthesizing means for synthesizing a signal of a sound source pattern and a signal of each basic sound source pattern.

【0016】[0016]

【作用】本発明の音声符号化・復号化装置では、符号化
側スイッチング手段により接続された音源パターン群
(コードブック) を使用して符号化演算部により入力音
声信号が音声符号化され、復号化側スイッチング手段に
より接続された音源パターン群 (コードブック) を使用
して音声符号から復号化演算部によりディジタル音声信
号が生成される。
In the speech coding / decoding apparatus of the present invention, the sound source pattern group connected by the coding side switching means.
The input speech signal is speech-encoded by the encoding operation unit using the (codebook), and the sound source pattern group (codebook) connected by the decoding side switching means is used to convert the speech code by the decoding operation unit. A digital audio signal is produced.

【0017】また、本発明の音声符号化・復号化装置で
は、合成手段の出力を使用して符号化演算部により入力
音声信号が音声符号化され、復号化側基本音源パターン
群 (コードブック) のみを使用して復号化演算部により
音声符号からディジタル音声信号が生成される。
Further, in the speech encoding / decoding device of the present invention, the input speech signal is speech-encoded by the encoding operation section using the output of the synthesizing means, and the decoding side basic excitation pattern group (codebook). A digital voice signal is generated from the voice code by the decoding operation unit using only the voice code.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。図1は本発明の音声符号化・復号化装
置、即ちCELP音声符号化装置の第1の実施例の一構成例
を示すブロック図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a speech encoding / decoding apparatus of the present invention, that is, a CELP speech encoding apparatus.

【0019】図1において、参照符号1はマイクロフォ
ンを示しており、音声を取り込んでアナログの音声波形
信号として出力する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a microphone, which takes in voice and outputs it as an analog voice waveform signal.

【0020】参照符号2は A/D変換器であり、マイクロ
フォン1から出力されるアナログの音声波形信号を適宜
のサンプリング周波数でサンプリングして量子化する。
このA/D変換器2により得られた量子化データは符号化
演算部3及び雑音判定部100に与えられる。
Reference numeral 2 is an A / D converter, which samples the analog voice waveform signal output from the microphone 1 at an appropriate sampling frequency and quantizes it.
The quantized data obtained by the A / D converter 2 is given to the encoding calculation unit 3 and the noise determination unit 100.

【0021】符号化演算部3は、詳細は省くが、 A/D変
換器2により得られた量子化データから線形予測,ピッ
チ予測による相関のデータを求め、その残差波形を求め
る。これらのデータにより入力音声が符号化されるので
あるが、以下に説明するように、本実施例ではn種類の
符号化側コードブック11, 12, 13…1nそれぞれに予め用
意されている。なおこれらの符号化側コードブック11,
12, 13…1nは符号化側登録部10に予め登録されている。
Although not described in detail, the encoding operation unit 3 obtains correlation data by linear prediction and pitch prediction from the quantized data obtained by the A / D converter 2 and obtains a residual waveform thereof. The input voice is encoded by these data, but in the present embodiment, it is prepared in advance in each of the n kinds of encoding side codebooks 11, 12, 13 ... 1n as described below. Note that these coding side codebooks 11,
12, 13 ... 1n are registered in the encoding side registration unit 10 in advance.

【0022】符号化側コードブック11, 12, 13…1nは、
それぞれ異なる雑音環境、たとえば符号化側コードブッ
ク(1) 11は従来例の符号化側コードブックと同様に周囲
雑音が極めて低い理想的な環境で採取された音声データ
に基づく基本コードブックであり、符号化側コードブッ
ク(2) 12は雑踏中で採取された音声データに基づくコー
ドブックであり、符号化側コードブック(3) 13は自動車
の車内で採取された音声データに基づくコードブックで
あり、・・・、符号化側コードブック(n) 1nは駅構内で
採取された音声データに基づくコードブックである。
The coding side codebooks 11, 12, 13 ... 1n are
Each different noise environment, for example the coding side codebook (1) 11 is a basic codebook based on voice data sampled in an ideal environment where ambient noise is extremely low like the coding side codebook of the conventional example, The coding side codebook (2) 12 is a codebook based on the voice data collected in the crowd, and the coding side codebook (3) 13 is a codebook based on the voice data collected inside the car. , ..., Encoding codebook (n) 1n is a codebook based on the voice data collected in the station premises.

【0023】雑音判定部100 には前述のように A/D変換
器2から出力される量子化データが与えられており、そ
れをスペクトル分析することにより特徴を抽出し、入力
音声の雑音環境、たとえばほとんど雑音が無い環境, 雑
踏中, 自動車内, ・・・駅構内等の区別を判定する。こ
の雑音判定部100 による判定結果は、入力音声の雑音環
境を特定する信号 (雑音判定符号) として符号化演算部
3及びスイッチング回路101 へ出力される。
The quantized data output from the A / D converter 2 is given to the noise determination unit 100 as described above, and a feature is extracted by spectral analysis of the quantized data to extract the noise environment of the input voice, For example, the distinction between an environment where there is almost no noise, busy traffic, inside a car, ... The determination result by the noise determination unit 100 is output to the encoding calculation unit 3 and the switching circuit 101 as a signal (noise determination code) that specifies the noise environment of the input voice.

【0024】スイッチング回路101 は上述の雑音判定部
100 から与えられる雑音判定符号に従って、符号化側登
録部10に予め登録されている複数の符号化側コードブッ
ク11, 12, 13…1nの内の対応する一つを選択的に符号化
演算部3に接続する。
The switching circuit 101 is the noise determination unit described above.
In accordance with the noise judgment code given from 100, a corresponding one of a plurality of coding side codebooks 11, 12, 13 ... Connect to 3.

【0025】従って、符号化演算部3は、スイッチング
回路101 により接続されたいずれか一つの符号化側コー
ドブック(1) 11(又は(2)12, (3)13…(n)1n)を用いて出
力信号を合成し、その合成音が入力音声と最も近くなる
ような音源パターンを選択する。このようにして選択さ
れた音源パターンを特定するデータ(たとえばコードブ
ックの番号及びパターンの番号)は先に得られた線形予
測,ピッチ予測による相関のデータ、及び雑音判定符号
と合わせて復号化演算部4へ音声符号として出力され
る。
Therefore, the encoding operation section 3 outputs any one of the encoding side codebooks (1) 11 (or (2) 12, (3) 13 ... (n) 1n) connected by the switching circuit 101. The output signal is used to synthesize the output signal, and a sound source pattern is selected so that the synthesized speech is closest to the input speech. The data (for example, the codebook number and the pattern number) for identifying the sound source pattern selected in this way is combined with the previously obtained linear prediction and pitch prediction correlation data, and the noise judgment code to perform a decoding operation. It is output to the unit 4 as a voice code.

【0026】参照符号4は復号化演算部であり、符号化
演算部3から出力された音声符号をディジタルの音声信
号に変換する。このためには、符号化側コードブック1
1, 12, 13…1nと同内容のコードブックが必要であるた
め、この復号化演算部4にも複数の復号化側コードブッ
ク21, 22, 23…2nが予め登録された復号化側登録部20が
備えられている。即ち、復号化側コードブック(1) 21は
従来例の復号化側コードブックと同様に周囲雑音が極め
て低い理想的な環境で採取された音声データに基づく基
本コードブックであり、符号化側コードブック(1) 11と
同内容である。復号化側コードブック(2) 22は雑踏中で
採取された音声データに基づくコードブックであり、符
号化側コードブック(2) 12と同内容である。復号化側コ
ードブック(3) 23は自動車の車内で採取された音声デー
タに基づくコードブックであり、符号化側コードブック
(3) 13と同内容である。そして、復号化側コードブック
(n)2nは駅構内で採取された音声データに基づくコード
ブックであり、符号化側コードブック(n) 1nと同内容で
ある。
Reference numeral 4 is a decoding operation unit, which converts the voice code output from the encoding operation unit 3 into a digital voice signal. For this, the coding side codebook 1
Since a codebook having the same contents as 1, 12, 13 ... 1n is required, a plurality of decoding-side codebooks 21, 22, 23 ... 2n are registered in advance in the decoding operation unit 4 as well. A section 20 is provided. That is, the decoding side codebook (1) 21 is a basic codebook based on voice data sampled in an ideal environment where ambient noise is extremely low like the decoding side codebook of the conventional example. It has the same contents as Book (1) 11. The decoding side codebook (2) 22 is a codebook based on the audio data collected during the crowd, and has the same contents as the encoding side codebook (2) 12. Decoding side codebook (3) 23 is a codebook based on the audio data collected in the car.
(3) Same content as 13. And the decoding side codebook
(n) 2n is a codebook based on the voice data collected in the station yard, and has the same contents as the coding side codebook (n) 1n.

【0027】参照符号201 はスイッチング回路であり、
上述の符号化側登録部10に登録されている復号化側コー
ドブック21, 22, 23…2nの内のいずれか一つを復号化演
算部4に接続する。具体的には、前述のように、符号化
演算部3から復号化演算部4へは雑音判定部100 により
判定された雑音判定符号も与えられるので、復号化演算
部4が雑音判定符号をスイッチング回路201 に与えるこ
とにより、スイッチング回路201 は一つの復号化側コー
ドブック(1) 21(又は(2)22, (3)23…(n)2n)を選択的に
復号化演算部4に接続する。
Reference numeral 201 is a switching circuit,
Any one of the decoding side codebooks 21, 22, 23, ... 2n registered in the encoding side registration unit 10 is connected to the decoding operation unit 4. Specifically, as described above, since the noise determination code determined by the noise determination unit 100 is also given from the encoding calculation unit 3 to the decoding calculation unit 4, the decoding calculation unit 4 switches the noise determination code. By giving it to the circuit 201, the switching circuit 201 selectively connects one decoding side codebook (1) 21 (or (2) 22, (3) 23 ... (n) 2n) to the decoding operation unit 4. To do.

【0028】参照符号5は D/A変換器であり、復号化演
算部4により得られたディジタルの音声信号をアナログ
の音声波形信号に変換する。このアナログの音声波形信
号はスピーカ6から出力されて人が聴取可能な音声とし
て再生される。
Reference numeral 5 is a D / A converter, which converts the digital voice signal obtained by the decoding operation unit 4 into an analog voice waveform signal. This analog voice waveform signal is output from the speaker 6 and reproduced as voice that can be heard by a person.

【0029】なお、図1に示されている本発明の実施例
では符号化演算部3から出力された音声符号が直ちに復
号化演算部4に与えられて再生されるようになってい
る。しかし、実際には、たとえば本発明の装置が電話機
に組み込まれている場合には、通常の通話時には符号化
演算部3側の部分と復号化演算部4側の部分とは異なる
電話機であり、両者間には電話回線網が介在している。
また、一台の電話機内で符号化演算部3と復号化演算部
4との間に何らかの記憶手段、たとえばメモリIC, フレ
キシブルディスク等を介在させた場合には、所謂留守番
録音としての機能を果たすことが可能になる。
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the speech code output from the encoding operation unit 3 is immediately given to the decoding operation unit 4 and reproduced. However, in actuality, for example, when the device of the present invention is incorporated in a telephone, the portion on the side of the encoding calculation unit 3 and the portion on the side of the decoding calculation unit 4 are different telephones during a normal call. A telephone line network is interposed between the two.
Further, when some storage means such as a memory IC, a flexible disk or the like is interposed between the encoding operation section 3 and the decoding operation section 4 in one telephone, it functions as so-called answering machine recording. It will be possible.

【0030】次に、上述のような本発明装置の動作につ
いて、符号化処理の手順を示す図2のフローチャート、
雑音判定部100 による雑音判定処理の手順を示す図3の
フローチャート及び復号化処理の手順を示す図4のフロ
ーチャートを参照して説明する。なお、以下の説明で
は、一例としてマイクロフォン1への音声入力が雑踏中
で行なわれたとする。
Next, regarding the operation of the apparatus of the present invention as described above, the flowchart of FIG. 2 showing the procedure of the encoding process,
This will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 showing the procedure of noise determination processing by the noise determination unit 100 and the flowchart of FIG. 4 showing the procedure of decoding processing. In the following description, as an example, it is assumed that voice input to the microphone 1 is performed in a crowd.

【0031】外部から音声がマイクロフォン1に入力さ
れると (ステップS11)、アナログの音声波形に変換され
て A/D変換器2に与えられる (ステップS12)。 A/D変換
器2では入力されたアナログの音声波形を所定のサンプ
リング周波数で量子化し、得られた量子化データを符号
化演算部3及び雑音判定部100 に与える。
When a voice is input to the microphone 1 from the outside (step S11), it is converted into an analog voice waveform and given to the A / D converter 2 (step S12). The A / D converter 2 quantizes the input analog voice waveform at a predetermined sampling frequency, and supplies the obtained quantized data to the encoding calculation unit 3 and the noise determination unit 100.

【0032】ここで、まず雑音判定部100 により雑音判
定が行なわれる (ステップS13)。その具体的な処理手順
は図3のフローチャートに示されている。なお、雑音判
定部100 には、各コードブック11(21), 12(22), 13(23)
…1n(2n)に対応する雑音環境の雑音のみのスペクトルの
特徴が予め登録されている。
Here, first, the noise determination section 100 makes a noise determination (step S13). The specific processing procedure is shown in the flowchart of FIG. It should be noted that the noise determination unit 100 includes each codebook 11 (21), 12 (22), 13 (23).
The spectral characteristics of only noise in the noise environment corresponding to 1n (2n) are registered in advance.

【0033】まず、雑音判定部100 は、入力音声からあ
る一定区間、たとえば5秒間分のフレームデータを抽出
し (ステップS131) 、そのスペクトルを計算し (ステッ
プS132) 、その結果に基づいてスペクトルの特徴抽出を
行なう (ステップS133) 。そして雑音判定部100 は、予
め登録されている各雑音環境の内で、いずれが先に抽出
されたスペクトルの特徴と最も近いかを判定する (ステ
ップS134) 。この雑音判定部100 による判定結果に従っ
て雑音判定符号が出力され (ステップS135) 、スイッチ
ング回路101 及び符号化演算部3に与えられる。なおこ
こでは、上述の如く、マイクロフォン1への音声入力が
雑踏中で行なわれたため、雑音判定部100 は雑音環境が
雑踏であることを示す雑音判定符号をスイッチング回路
101 及び符号化演算部3へ出力するものとする。
First, the noise determination unit 100 extracts frame data for a certain period, for example, 5 seconds from the input speech (step S131), calculates the spectrum thereof (step S132), and based on the result, the spectrum Feature extraction is performed (step S133). Then, the noise determination unit 100 determines which of the pre-registered noise environments is the closest to the feature of the previously extracted spectrum (step S134). A noise determination code is output according to the determination result by the noise determination unit 100 (step S135) and is provided to the switching circuit 101 and the encoding calculation unit 3. Here, as described above, since the voice input to the microphone 1 is performed in the crowd, the noise determination unit 100 causes the switching circuit to output the noise determination code indicating that the noise environment is the crowd.
101 and the encoding calculation unit 3.

【0034】以上により、符号化演算部3は雑音判定部
100 が出力した雑音判定符号をそのまま選択し (ステッ
プS14)、スイッチング回路101 は雑踏用の符号化側コー
ドブック(2) 12を符号化演算部3と接続するように動作
する。従って、符号化演算部3は雑踏用の符号化側コー
ドブック(2) 12の各音源パターンを使用して入力音声の
符号化処理を行なう (ステップS15)。
From the above, the encoding calculation unit 3 is the noise determination unit.
The noise determination code output by 100 is selected as it is (step S14), and the switching circuit 101 operates so as to connect the coding side codebook (2) 12 for crowding with the coding calculation unit 3. Therefore, the encoding calculation unit 3 performs the encoding process of the input voice by using each sound source pattern of the encoding side codebook (2) 12 for the crowd (step S15).

【0035】いずれの音源パターンが最適であるかが決
定すると、符号化演算部3は選択された音源パターンを
特定するデータ(たとえばコードブックの番号及びパタ
ーンの番号)を先に得られた線形予測,ピッチ予測によ
る相関のデータ、及び雑音判定符号と合わせて復号化演
算部4へ出力する。
When determining which sound source pattern is the optimum, the coding operation unit 3 obtains the data (for example, the codebook number and the pattern number) for specifying the selected sound source pattern in advance by the linear prediction. , And outputs to the decoding operation unit 4 together with the correlation data by pitch prediction and the noise determination code.

【0036】復号化演算部4では、符号化演算部3から
出力されたデータの内の雑音判定符号をスイッチング回
路201 へ出力する。これにより、スイッチング回路201
は復号化側登録部20に予め登録されている復号化側コー
ドブック21, 22, 23…2nの内の雑踏用のコードブック
(2) 22を復号化演算部4に接続するように動作するので
(ステップS21)、復号化演算部4はコードブック(2) 22
の各音源パターンの内から指定されている音源パターン
を選択して他のデータと合成して復号化する (ステップ
S22)。この結果、復号化演算部4からはディジタルの音
声波形が出力される。
The decoding operation unit 4 outputs the noise determination code in the data output from the encoding operation unit 3 to the switching circuit 201. As a result, the switching circuit 201
Is the codebook for crowding among the codebooks 21, 22, 23 ... 2n of the decryption side registered in advance in the decryption side registration unit 20.
(2) Since it operates so as to connect 22 to the decoding operation unit 4,
(Step S21), the decoding operation unit 4 uses the codebook (2) 22
Specified sound source pattern is selected from each sound source pattern of, and synthesized with other data and decoded (step
S22). As a result, the decoding calculation unit 4 outputs a digital voice waveform.

【0037】復号化演算部4から出力されたディジタル
の音声波形は D/A変換器5によりアナログの音声波形に
変換され (ステップS23)、スピーカ6から出力されて人
に聴取可能な音声として再生される (ステップS24)。
The digital voice waveform output from the decoding / calculation unit 4 is converted into an analog voice waveform by the D / A converter 5 (step S23) and output from the speaker 6 to be reproduced as human-audible voice. (Step S24).

【0038】次に、上述の図1の構成による第2の実施
例について説明する。この第2の実施例では、ステップ
S13 の雑音判定処理において、複数の雑音環境が一旦選
択された後、最終的に一つに絞られるように構成されて
いる。
Next, a second embodiment having the configuration shown in FIG. 1 will be described. In this second embodiment, the steps
In the noise determination process of S13, a plurality of noise environments are selected once and then finally reduced to one.

【0039】図5は第2の実施例の雑音判定部100 によ
る雑音判定処理の手順を示すフローチャートである。図
5において、ステップS141, S142, S143はそれぞれ図2
のステップS131, S132, S133と同一の処理である。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of the noise judgment processing by the noise judgment unit 100 of the second embodiment. 5, steps S141, S142, and S143 are respectively shown in FIG.
The same process as steps S131, S132, and S133 of

【0040】ステップS143においてスペクトルの特徴が
抽出されると、雑音判定部100 はそれに最も近い順から
複数 (m個) の雑音環境符号を判定し、それらを符号化
演算部3へ出力する。
When the spectral features are extracted in step S143, the noise determination unit 100 determines a plurality (m) of noise environment codes from the closest order, and outputs them to the encoding operation unit 3.

【0041】図6は符号化演算部3による雑音判定符号
選択の手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing the procedure for selecting the noise judgment code by the coding operation unit 3.

【0042】上述のような雑音判定部100 の処理によ
り、m個の雑音判定符号が出力されるので、符号化演算
部3はまずパラメータiにmを代入し (ステップS151)
、符号化側コードブック11, 12, 13…1nの内の第i順
位の雑音判定符号に対応するコードブックから最適の音
源パターンを選択する (ステップS152) 。次に符号化演
算部3は、この音源パターンの入力音声に対する近似度
をXiとし、過去の最大の近似度Xmaxと比較し (ステップ
S153) 、Xi>Xmaxである場合はXiを新たにXmaxとした上
で (ステップS155) 、それ以外の場合はそのままでパラ
メータiを”1”インクリメントする (ステップS156)
。以上のステップS152からS156までの処理がパラメー
タiが”1”になるまで反復されると (ステップS157)
、先に判定されたm個の雑音判定符号の全てに対して
同一の処理が行なわれることになる。
Since m noise determination codes are output by the processing of the noise determination unit 100 as described above, the encoding operation unit 3 first substitutes m for the parameter i (step S151).
, An optimal excitation pattern is selected from the codebook corresponding to the i-th rank noise determination code in the coding side codebooks 11, 12, 13 ... 1n (step S152). Next, the encoding calculation unit 3 sets the degree of approximation of this sound source pattern to the input speech as Xi, and compares it with the maximum degree of approximation Xmax in the past (step
S153), if Xi> Xmax, Xi is newly set to Xmax (step S155); otherwise, the parameter i is incremented by "1" (step S156).
. When the above steps S152 to S156 are repeated until the parameter i becomes "1" (step S157)
, The same processing is performed on all of the m noise determination codes determined previously.

【0043】この結果、先に判定されたm個の雑音判定
符号に対応するコードブックの内のいずれかから最適な
音源パターンがXmaxに対応して見つかるので、符号化演
算部3はそのXmaxが求められた順位の雑音判定符号を選
択する (ステップS158) 。
As a result, the optimum sound source pattern is found corresponding to Xmax from any one of the codebooks corresponding to the m noise judgment codes previously judged, so that the coding operation unit 3 determines that Xmax is The noise determination code having the obtained rank is selected (step S158).

【0044】以下は図2のステップS15 の処理が行なわ
れることにより、選択された雑音判定符号に対応するコ
ードブックを使用した符号化が符号化演算部3により行
なわれる。勿論、復号化演算部4による復号処理は図4
に示されているフローチャートと全く同様である。
By performing the process of step S15 of FIG. 2 below, the encoding operation unit 3 performs encoding using the codebook corresponding to the selected noise determination code. Of course, the decoding process by the decoding calculation unit 4 is as shown in FIG.
It is exactly the same as the flowchart shown in FIG.

【0045】次に、第3の実施例について説明する。図
7は本発明の音声符号化・復号化装置の第3の実施例を
を実現するための一構成例を示すブロック図である。な
おこの図7においては、前述の第1の実施例の説明で参
照した図1と同一の参照符号は同一又は相当部分を示し
ている。
Next, a third embodiment will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example for realizing the third embodiment of the voice encoding / decoding device of the present invention. Note that in FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 1 referred to in the description of the above-described first embodiment indicate the same or corresponding portions.

【0046】本第3の実施例では、符号化側コードブッ
クとしては、基本コードブック30と種々の環境雑音のみ
を音声データとした環境雑音コードブック31とが符号化
側登録部10に予め登録されている。環境雑音コードブッ
ク31には、雑踏の雑音を音声データとした音源パター
ン, 自動車内の雑音を音声データとした音源パターン,
駅構内の雑音を音声データとした音源パターン等が用意
されている。
In the third embodiment, as the coding side codebook, the basic codebook 30 and the environmental noise codebook 31 in which only various environmental noises are used as voice data are registered in the coding side registration unit 10 in advance. Has been done. Environmental noise codebook 31 includes a sound source pattern in which noise from crowds is used as voice data, a sound source pattern in which noise in the vehicle is used as voice data,
A sound source pattern and the like in which noise in the station yard is used as voice data is prepared.

【0047】また、前述の図1に示されている第1の実
施例とは異なり、本第3の実施例ではスイッチング回路
101 は備えられておらず、環境雑音コードブック31の出
力は合成回路32を介して符号化演算部3に与えられるよ
うに構成されている。この合成回路32には基本コードブ
ック30の出力も与えられている。即ち、基本コードブッ
ク30のいずれかの音源パターンのデータの出力と、雑音
判定部100 から出力される雑音判定符号により選択され
たいずれかの環境雑音の音源パターンの出力とが合成回
路32により合成されて符号化演算部3に与えられるよう
に構成されている。
Further, unlike the first embodiment shown in FIG. 1, the switching circuit of the third embodiment is different from that of the first embodiment.
101 is not provided, and the output of the environmental noise codebook 31 is configured to be given to the encoding operation unit 3 via the combining circuit 32. The output of the basic codebook 30 is also given to the synthesis circuit 32. That is, the output of the data of any sound source pattern of the basic codebook 30 and the output of the sound source pattern of any environmental noise selected by the noise determination code output from the noise determination unit 100 are synthesized by the synthesis circuit 32. It is configured to be provided to the encoding operation unit 3.

【0048】一方、復号化演算部4の復号化側登録部20
には基本コードブック30と同一内容の基本コードブック
40のみが登録されている。
On the other hand, the decryption side registration unit 20 of the decryption calculation unit 4
Basic codebook with the same contents as Basic codebook 30
Only 40 are registered.

【0049】このような本発明の音声符号化・復号化装
置の第3の実施例の動作は以下の如くである。
The operation of the third embodiment of the speech encoding / decoding apparatus of the present invention as described above is as follows.

【0050】雑音判定部100 により雑音判定が行なわ
れ、一つの雑音判定符号が出力されることは前述の第1
の実施例と同様である。ここでは一例としてマイクロフ
ォン1への音声入力が雑踏中で行なわれたとする。
Noise determination is performed by the noise determination unit 100, and one noise determination code is output according to the above first method.
This is the same as the embodiment. Here, as an example, it is assumed that voice input to the microphone 1 is performed in the crowd.

【0051】この場合、雑音判定部100 により、入力音
声の雑音環境が雑踏であることを示す雑音判定符号が出
力されるので、環境雑音コードブック31中の雑踏用の音
源パターンが選択されて合成回路32へ出力される。一
方、符号化演算部3は基本コードブック30内の各音源パ
ターンを順次合成回路32へ出力させ、環境雑音コードブ
ック31から出力されている雑踏用の音源パターンと合成
した信号を A/D変換器2から与えられる信号と比較し、
最適な音源パターンを選択する。この結果選択された基
本コードブック30の音源パターンを特定するデータ(た
とえば音源パターンの番号)を、前述の第1の実施例と
同様に、先に得られた線形予測,ピッチ予測による相関
のデータと合わせて復号化演算部4へ出力する。なお、
本第3の実施例では、雑音判定符号が符号化演算部3か
ら復号化演算部4へ送られることはない。
In this case, the noise judgment section 100 outputs the noise judgment code indicating that the noise environment of the input voice is crowded, so that the sound source pattern for crowdedness in the environmental noise codebook 31 is selected and synthesized. Output to the circuit 32. On the other hand, the encoding operation unit 3 sequentially outputs each sound source pattern in the basic codebook 30 to the synthesis circuit 32, and A / D converts the signal synthesized with the crowded sound source pattern output from the environmental noise codebook 31. Compared with the signal given from unit 2,
Select the optimal sound source pattern. As a result, the data specifying the sound source pattern of the basic codebook 30 (for example, the number of the sound source pattern) selected as a result is correlated with the previously obtained linear prediction and pitch prediction data, as in the first embodiment. And outputs to the decoding calculation unit 4. In addition,
In the third embodiment, the noise judgment code is not sent from the coding calculation unit 3 to the decoding calculation unit 4.

【0052】復号化演算部4では、上述のようにして符
号化演算部3から出力されたデータに従って、まず基本
コードブック40から音源パターンを選択し、それと他の
データとを合成してディジタルの音声波形を生成する。
この復号化演算部4により生成されたディジタルの音声
波形は D/A変換器5に与えられてアナログの音声波形に
変換され、更にスピーカ6から出力されて人に聴取可能
な音声として再生される。
The decoding operation unit 4 first selects an excitation pattern from the basic codebook 40 in accordance with the data output from the encoding operation unit 3 as described above, synthesizes it with other data, and digitally synthesizes it. Generate a speech waveform.
The digital voice waveform generated by the decoding operation unit 4 is applied to the D / A converter 5 to be converted into an analog voice waveform, which is further output from the speaker 6 and reproduced as human-audible voice. .

【0053】なお、前述の第2の実施例と同様に、本第
3の実施例においても雑音判定部100 が複数の判定結果
を求め、それらに対応する環境雑音コードブック31中の
複数の環境雑音の音源パターンそれぞれと基本コードブ
ック30中の各音源パターンとの合成回路32による合成結
果の内から最適な音源パターンを選択するように構成し
てもよいことは言うまでもない。
As in the case of the second embodiment described above, also in the third embodiment, the noise judgment unit 100 obtains a plurality of judgment results, and a plurality of environments in the environment noise codebook 31 corresponding to them are obtained. It goes without saying that the optimum sound source pattern may be selected from the synthesis result of the synthesis circuit 32 of each noise source pattern and each sound source pattern in the basic codebook 30.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上に詳述したように本発明に係る音声
符号化・復号化装置によれば、種々の雑音環境下で得ら
れた音声データに基づく複数の音源パターン群 (コード
ブック) を用意し、実際の音声符号化時に入力音声の周
囲雑音を判定して音源パターン群 (コードブック) を使
い分けることにより、従来に比してより正確で高品質な
音声符号化・復号化が可能になる。
As described in detail above, according to the speech coding / decoding apparatus of the present invention, a plurality of sound source pattern groups (codebooks) based on speech data obtained under various noise environments are generated. It is possible to perform more accurate and high-quality speech coding / decoding than before by preparing and using ambient sound of input speech at the time of actual speech coding and using different sound source pattern groups (codebooks). Become.

【0055】また、本発明に係る音声符号化・復号化装
置によれば、種々の雑音環境下の雑音そのものをデータ
とした複数の音源パターンを記憶した音源パターン群
(コードブック) を用意し、実際の音声符号化時に入力
音声の周囲雑音を判定してそれに対応する音源パターン
と基本の音源パターンとを合成した結果を使用して入力
音声を符号化することにより、従来に比してより正確で
高品質な音声符号化・復号化が可能になる。
Further, according to the speech coding / decoding apparatus of the present invention, a sound source pattern group storing a plurality of sound source patterns in which noise itself under various noise environments is stored as data.
By preparing a (codebook), the ambient noise of the input speech is determined during actual speech coding, and the input speech is coded using the result of combining the sound source pattern corresponding to it and the basic sound source pattern. It is possible to perform more accurate and high-quality voice encoding / decoding than the conventional one.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の音声符号化・復号化装置の第1の実施
例の一構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a speech encoding / decoding device of the present invention.

【図2】本発明の音声符号化・復号化装置の第1の実施
例の符号化処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the encoding process of the first embodiment of the audio encoding / decoding device of the present invention.

【図3】本発明の音声符号化・復号化装置の第1の実施
例の雑音判定処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of noise determination processing of the first embodiment of the speech encoding / decoding apparatus of the present invention.

【図4】本発明の音声符号化・復号化装置の第1の実施
例の復号化処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a decoding process of the first embodiment of the audio encoding / decoding device of the present invention.

【図5】本発明の音声符号化・復号化装置の第2の実施
例の雑音判定処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of noise determination processing of the second embodiment of the speech encoding / decoding apparatus of the present invention.

【図6】本発明の音声符号化・復号化装置の第2の実施
例の符号化処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of an encoding process of the second embodiment of the audio encoding / decoding device of the present invention.

【図7】本発明の音声符号化・復号化装置の第3の実施
例の一構成例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a third embodiment of a speech encoding / decoding device of the present invention.

【図8】従来の音声符号化・復号化装置の一構成例を示
すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a conventional speech encoding / decoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 A/D変換器 3 符号化演算部 4 復号化演算部 5 D/A変換器 10 符号化側登録部 11, 12, 13…1n 符号化側コードブック 20 復号化側登録部 21, 22, 23…2n 復号化側コードブック 30 基本コードブック 31 環境雑音コードブック 32 合成回路 40 基本コードブック 100 雑音判定部 101 スイッチング回路 201 スイッチング回路 2 A / D converter 3 Encoding operation unit 4 Decoding operation unit 5 D / A converter 10 Encoding side registration unit 11, 12, 13 ... 1n Encoding side codebook 20 Decoding side registration unit 21, 22, 23 ... 2n Decoding side codebook 30 Basic codebook 31 Environmental noise codebook 32 Synthesis circuit 40 Basic codebook 100 Noise judgment section 101 Switching circuit 201 Switching circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力音声信号をアナログ音声信号からデ
ィジタル音声信号に変換する A/D変換部と、 複数の音源パターンが予め登録された登録部と、 前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信号を前
記登録部に登録されている音源パターンを使用して音声
符号化する符号化演算部とを備えた音声符号化装置にお
いて、 前記登録部には、一群の音声データに基づいてそれぞれ
異なる雑音環境下で得られた複数の音源パターン群が予
め登録されており、 更に、前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信
号を分析して入力音声信号の雑音環境を判定する雑音判
定部と、 前記雑音判定部により判定された雑音環境に対応する音
源パターン群を前記登録部から選択して前記符号化演算
部に接続するスイッチング手段とを備え、 前記符号化演算部は、前記スイッチング手段により接続
された音源パターン群を使用して入力音声信号を音声符
号化すべくなしてあることを特徴とする音声符号化装
置。
1. An A / D conversion unit for converting an input audio signal from an analog audio signal to a digital audio signal, a registration unit in which a plurality of sound source patterns are registered in advance, and a digital signal obtained by the A / D conversion unit. A speech coding apparatus comprising: a coding calculation unit that performs speech coding of a speech signal using a sound source pattern registered in the registration unit, wherein the registration unit is different based on a group of speech data. A plurality of sound source pattern groups obtained in a noisy environment are registered in advance, and a noise judging section for judging the noise environment of the input sound signal by analyzing the digital sound signal obtained by the A / D converting section. And a switching unit that selects a sound source pattern group corresponding to the noise environment determined by the noise determination unit from the registration unit and connects the selected excitation pattern group to the encoding operation unit. The unit is configured to perform voice encoding of an input voice signal using a sound source pattern group connected by the switching means.
【請求項2】 複数の音源パターンが予め登録された登
録部と、 与えられた音声符号に従って、前記登録部に登録されて
いる音源パターンのデータを選択し、選択された音源パ
ターンのデータをディジタル音声信号として生成する復
号化演算部と前記復号化演算部により生成されたディジ
タル音声信号をアナログ音声信号に変換する D/A変換部
とを備えた音声復号化装置において、 前記音声符号に含まれるデータに従って、音源パターン
群を前記登録部から選択して前記復号化演算部に接続す
るスイッチング手段を備え、 前記復号化演算部は、前記スイッチング手段により接続
された音源パターン群を使用して音声符号からディジタ
ル音声信号を生成すべくなしてあることを特徴とする音
声復号化装置。
2. A registration unit in which a plurality of sound source patterns are registered in advance, and data of the sound source pattern registered in the registration unit is selected according to a given voice code, and the data of the selected sound source pattern is digitalized. A voice decoding device comprising a decoding operation unit for generating an audio signal and a D / A conversion unit for converting the digital audio signal generated by the decoding operation unit into an analog audio signal, which is included in the audio code. According to the data, there is provided switching means for selecting a sound source pattern group from the registration unit and connecting it to the decoding operation unit, wherein the decoding operation unit uses the sound source pattern group connected by the switching unit for speech coding. A speech decoding apparatus characterized in that a digital speech signal is generated from the speech decoding apparatus.
【請求項3】 入力音声信号をアナログ音声信号からデ
ィジタル音声信号に変換する A/D変換部と、 複数の音源パターンが予め登録された登録部と、 前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信号を前
記登録部に登録されている音源パターンを使用して音声
符号化する符号化演算部とを備えた音声符号化装置にお
いて、 前記登録部には、異なる雑音環境下で得られた環境雑音
データに基づく複数の環境雑音音源パターンと、比較的
低雑音環境下で得られた音声データに基づく複数の基本
音源パターンとが予め登録されており、 更に、前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信
号を分析して入力音声信号の雑音環境を判定する雑音判
定部と、 前記雑音判定部により判定された入力音声信号の雑音環
境に対応する環境雑音音源パターンを前記登録部から選
択するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段により選択された環境雑音音源パ
ターンの信号と各基本音源パターンの信号とを合成する
合成手段とを備え、 前記符号化演算部は、前記合成手段の出力を使用して入
力音声信号を音声符号化すべくなしてあることを特徴と
する音声符号化装置。
3. An A / D conversion unit for converting an input audio signal from an analog audio signal to a digital audio signal, a registration unit in which a plurality of sound source patterns are registered in advance, and a digital signal obtained by the A / D conversion unit. A speech coding apparatus comprising: a coding operation unit that performs speech coding of a speech signal using a sound source pattern registered in the registration unit, wherein the registration unit includes an environment obtained under different noise environments. A plurality of ambient noise source patterns based on noise data and a plurality of basic source patterns based on voice data obtained in a relatively low noise environment are registered in advance, and further obtained by the A / D conversion unit. A noise judgment unit for judging the noise environment of the input sound signal by analyzing the digital sound signal, and an environmental noise source pattern corresponding to the noise environment of the input sound signal judged by the noise judgment unit. The registering unit includes a switching unit to select from, and a synthesizing unit to synthesize the signal of the environmental noise source pattern and the signal of each basic source pattern selected by the switching unit, the encoding operation unit, the synthesizing unit A speech coding apparatus characterized in that an input speech signal is speech-coded by using the output of the speech coding apparatus.
【請求項4】 前記雑音判定部は、複数の雑音環境を判
定結果として得べくなしてあることを特徴とする請求項
1及び3に記載の音声符号化装置。
4. The speech coding apparatus according to claim 1, wherein the noise determination unit is configured to obtain a plurality of noise environments as a determination result.
【請求項5】 入力音声信号をアナログ音声信号からデ
ィジタル音声信号に変換する A/D変換部と、 複数の音源パターンが予め登録された符号化側登録部
と、 前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信号を前
記符号化側登録部に登録されている音源パターンを使用
して音声符号化する符号化演算部と、 前記符号化側登録部の登録内容と同一内容を登録した復
号化側登録部と、 前記符号化演算部により得られた音声符号に従って、前
記符号化側登録部に登録されている音源パターンのデー
タを選択し、選択された音源パターンのデータをディジ
タル音声信号として生成する復号化演算部と、 前記復号化演算部により生成されたディジタル音声信号
をアナログ音声信号に変換する D/A変換部とを備えた音
声符号化・復号化装置において、 前記符号化側登録部及び復号化側登録部には、一群の音
声データに基づいてそれぞれ異なる雑音環境下で得られ
た複数の音源パターン群が予め登録されており、 更に、前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信
号を分析して入力音声信号の雑音環境を判定する雑音判
定部と、 前記雑音判定部により判定された雑音環境に対応する音
源パターン群を前記符号化側登録部から選択して前記符
号化演算部に接続する符号化側スイッチング手段と、 前記符号化演算部により得られた音声符号に含まれるデ
ータに従って、音源パターン群を前記復号化側登録部か
ら選択して前記復号化演算部に接続する復号化側スイッ
チング手段とを備え、 前記符号化演算部は、前記符号化側スイッチング手段に
より接続された音源パターン群を使用して入力音声信号
を音声符号化し、 前記復号化演算部は、前記復号化側スイッチング手段に
より接続された音源パターン群を使用して音声符号から
ディジタル音声信号を生成すべくなしてあることを特徴
とする音声符号化・復号化装置。
5. An A / D conversion unit for converting an input audio signal from an analog audio signal to a digital audio signal, an encoding side registration unit in which a plurality of sound source patterns are registered in advance, and the A / D conversion unit An encoding operation unit for performing voice encoding of the obtained digital voice signal using a sound source pattern registered in the encoding side registration unit, and a decoding in which the same content as the registration content of the encoding side registration unit is registered. Side registering unit, and according to the voice code obtained by the encoding calculation unit, the data of the sound source pattern registered in the encoding side registering unit is selected, and the data of the selected sound source pattern is generated as a digital voice signal. In a voice encoding / decoding device comprising a decoding operation unit for converting the digital audio signal generated by the decoding operation unit into an analog audio signal, The encoding side registration unit and the decoding side registration unit are registered in advance with a plurality of sound source pattern groups obtained under different noise environments based on a group of voice data, and further, the A / D conversion unit A noise determination unit that determines the noise environment of the input speech signal by analyzing the digital speech signal obtained by, and a sound source pattern group corresponding to the noise environment determined by the noise determination unit is selected from the encoding side registration unit. Then, according to the encoding side switching means connected to the encoding operation section and the data included in the voice code obtained by the encoding operation section, a sound source pattern group is selected from the decoding side registration section and the decoding is performed. And a decoding side switching means connected to the encoding side arithmetic operation section, wherein the encoding arithmetic side section uses the sound source pattern group connected by the encoding side switching means. Voice encoding, and the decoding arithmetic unit is adapted to generate a digital voice signal from a voice code by using a sound source pattern group connected by the decoding side switching means. -Decoding device.
【請求項6】 入力音声信号をアナログ音声信号からデ
ィジタル音声信号に変換する A/D変換部と、 複数の音源パターンが予め登録された符号化側登録部
と、 前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信号を前
記符号化側登録部に登録されている音源パターンを使用
して音声符号化する符号化演算部と、 前記符号化側登録部の登録内容と同一内容を登録した復
号化側登録部と、 前記符号化演算部により得られた音声符号に従って、前
記復号化側登録部に登録されている音源パターンのデー
タを選択し、選択された音源パターンのデータをディジ
タル音声信号として生成する復号化演算部と、 前記復号化演算部により生成されたディジタル音声信号
をアナログ音声信号に変換する D/A変換部とを備えた音
声符号化・復号化装置において、 前記符号化側登録部には、異なる雑音環境下で得られた
環境雑音データに基づく複数の環境雑音音源パターン
と、比較的低雑音環境下で得られた音声データに基づく
複数の基本音源パターンとが予め登録されており、 前記復号化側登録部には、前記符号化側登録部の基本音
源パターンの登録内容と同一内容が登録されており、 更に、前記 A/D変換部により得られたディジタル音声信
号を分析して入力音声信号の雑音環境を判定する雑音判
定部と、 前記雑音判定部により判定された入力音声信号の雑音環
境に対応する環境雑音音源パターンを前記符号化側登録
部から選択するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段により選択された環境雑音音源パ
ターンの信号と各基本音源パターンの信号とを合成する
合成手段と、 を備え、 前記符号化演算部は、前記合成手段の出力を使用して入
力音声信号を音声符号化し、 前記復号化演算部は、前記復号化側登録部に登録されて
いる基本音源パターンのみを使用して音声符号からディ
ジタル音声信号を生成すべくなしてあることを特徴とす
る音声符号化・復号化装置。
6. An A / D conversion unit for converting an input audio signal from an analog audio signal to a digital audio signal, an encoding side registration unit in which a plurality of sound source patterns are registered in advance, and the A / D conversion unit An encoding operation unit for performing voice encoding of the obtained digital voice signal using a sound source pattern registered in the encoding side registration unit, and a decoding in which the same content as the registration content of the encoding side registration unit is registered. Side registering unit, and selects the sound source pattern data registered in the decoding side registering unit according to the voice code obtained by the encoding arithmetic unit, and generates the selected sound source pattern data as a digital voice signal. In a voice encoding / decoding device comprising a decoding operation unit for converting the digital audio signal generated by the decoding operation unit into an analog audio signal, The encoding side registration unit has a plurality of environmental noise sound source patterns based on the environmental noise data obtained under different noise environments and a plurality of basic sound source patterns based on the speech data obtained under a relatively low noise environment. Pre-registered, the decoding side registration unit has the same contents as the registered contents of the basic excitation pattern of the encoding side registration unit, and further, the digital content obtained by the A / D conversion unit. A noise determination unit that analyzes a voice signal to determine the noise environment of the input voice signal, and an environmental noise source pattern corresponding to the noise environment of the input voice signal determined by the noise determination unit is selected from the encoding side registration unit. And a synthesizing unit for synthesizing the signal of the environmental noise source pattern and the signal of each basic source pattern selected by the switching unit. The unit voice-encodes the input voice signal using the output of the synthesizing unit, and the decoding operation unit digitally converts the voice code using only the basic excitation pattern registered in the decoding-side registration unit. A voice encoding / decoding device characterized by being adapted to generate a voice signal.
【請求項7】 前記雑音判定部は、複数の雑音環境を判
定結果として得べくなしてあることを特徴とする請求項
5及び6に記載の音声符号化・復号化装置。
7. The speech encoding / decoding device according to claim 5, wherein the noise determining unit is configured to obtain a plurality of noise environments as determination results.
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