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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prädiktionsparameteranalysevorrichtung
oder ein Prädiktionsparameteranalyseverfahren,
um Vorhersageparameter aus einem Eingangssignal zu erfassen.
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Auf
dem Gebiet der Audiocodierung werden LP Parameter (lineare Prädiktions-
bzw. Vorhersageparameter) breitflächig als Spektrumparameter
eingesetzt, die verwendet werden, um die Hülle eines Spektrum eines Signals
bei der Sprachcodierung und Sprachsynthese auszudrücken. Eine
bei Sprachcodierung durchgeführte
LP Parameteranalyse wird als Beispiel der Vorhersageparameteranalyse
beschrieben.
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Die
konventionelle Vorhersageparameteranalyse wird wie folgt durchgeführt.
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Zuerst
werden unnötige
niederfrequente Komponenten, welche die Analyse von Vorhersageparametern
beeinträchtigen,
aus einem Eingangssignal durch Vorverarbeitung entfernt. Ein Hochfrequenzpassfilter realisiert
diese Verarbeitung mit einer Grenzfrequenz von typischerweise etwa
50–100
Hz. Das Eingangssignal, aus dem die unnötigen Komponenten entfernt
worden sind, wird mittels eines gegebenen Zeitfensters w(n) gefenstert,
um ein Kurzzeiteingangssignal x(n) zu erzeugen, das für die Analyse
zu verwenden ist. Das Zeitfenster wird Fensterfunktion oder Analysefenster
genannt und ein Hamming-Fenster
ist bekannt. Das Hybridfenster, das aus einem ersten Teil eines
halben Hamming-Fensters und einem zweiten Teil eines Viertels einer Cosinus-Funktion
besteht, wird jüngst
eingesetzt. Das Hybridfenster wird bei 8 kbit/s Sprachcodierung
G.729 einer ITU-T Empfehlung eingesetzt (Dokument 1 "Design and Description
of CS-ACELP: A Toll quality 8 kb/s Speech Coder" IEEE Trans. On Speech and Audio Processing,
R. Salami und Andere, S. 116–130,
Band 6, Nr. 2, März
1998). Wie somit beschrieben, werden gemäß dem Zweck verschiedene Arten
von Zeitfenstern verwendet.
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Es
werden Autokorrelationskoeffizienten Rxx(i) durch die folgende Gleichung
(1) unter Verwendung des Kurzzeiteingangssignals x(n) berechnet.
wobei L die Länge des
Zeitfensters anzeigt. Die Autokorrelationskoeffizienten werden einfacher
als "Autokorrelation" oder "Autokorrelationsfunktion" bezeichnet, sie
sind aber im Wesentlichen das Gleiche.
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Es
wird allgemein ausgeführt,
um Vorhersageparameter unter Verwendung der Autokorrelationskoeffizienten
zu erhalten, die durch die Gleichung (1) erhalten worden sind, oder
der Autokorrelationskoeffizienten, die einer Modifikation durch
Fenstern der früheren
Autokorrelationskoeffizienten um ein festes Verzögerungsfenster unterworfen
wurde. Die Modifikation der Autokorrelationskoeffizienten unter
Verwendung des Verzögerungsfensters
wird in Dokument 1 referenziert.
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Ein
als Levinson-Durbin-Algorithmus oder rekursive Lösungsmethode von Durbin bekanntes
Verfahren kann in dem Fall verwendet werden, in dem die LP Parameter
als Vorhersageparameter erhalten werden. Das Dokument (2) "Digital Speech Processing", Tokai Universitäts-Veröffentlichung,
Meeting, Sadoaki Furui, S. 75, wird im Detail referenziert.
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Wie
so beschrieben, werden die Autokorrelationskoeffizienten des kurzen
Zeiteingangssignals x(n), die durch Fenstern des Eingangssignals
erhalten werden, aus denen die unnötigen niederfrequenten Komponenten
entfernt sind, in der konventionellen Vorhersageparameteranalyse
berechnet. Jedoch wird, wie in den Wellenformen von 1 gezeigt,
das Kurzzeit-Eingangssignal, das aus dem Eingangssignal ((a) in 1) durch
das Zeitfenster ausgeschnitten wird, mit einer unnötigen Komponente
gemischt (Gleichstrom-Komponente, die durch eine gestrichelte Linie
in (b) in 1 gezeigt ist). Solch eine unnötige Komponente
steigt besonders im Falle einer Vorhersageanalyse, die das Kurzzeitfenster
verwendet. Die unnötige
Komponente beeinträchtigt
die Analyse von Vorhersageparametern aufgrund der Tendenz, zu einem
Niederfrequenzband abzuweichen, was zu inkorrekten Vorhersageparametern
führt.
Weiterhin variiert der Grad der Mischung einer solchen unnötigen Komponente
abhängig
von der Form und Phase des vom Fenster ausgeschnittenen Eingangssignals.
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Aus
den obigen Gründen
beinhaltet die konventionelle Vorhersageparameteranalyse ein Problem, dass
es schwierig ist, die Vorhersageparameter stabil zu erhalten. "ITU-T Empfehlung
G.723.1, Dual rate speech coder for multimedia communications transmitting
at 5.3 and 6.3 kbit/s" offenbart,
dass ein Eingangssignal hochpassgefiltert wird, nach dem Rahmen,
aber vor dem Analysefenstern.
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Bei
der konventionellen Vorhersageparameteranalyse wird eine unnötige Komponente
(Gleichstromkomponente insbesondere) in das Kurzzeiteingangssignal
eingemischt. Daher treten die unerwünschten Vorhersageparameter
auf.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorhersageparameteranalysevorrichtung
und ein Vorhersageparameterverfahren bereitzustellen, die eine hohe
Analyseeffizienz haben und welche die Mischung einer unnötigen Komponente
auf einem Minimum halten können.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wird eine Vorhersageparameteranalysevorrichtung gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein tragbares Telefon
gemäß Anspruch 4
bereitgestellt.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Vorhersageparameteranalyseverfahren
gemäß Anspruch
5 bereitgestellt.
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Diese
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle Merkmale.
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Die
Erfindung kann vollständiger
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden,
bei Gesamtschau mit den beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 Wellenformen
zum Erläutern
eines Prinzips der Vorhersageparameteranalyse zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm einer Vorhersageparameteranalysevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ein
Flussdiagramm zum Erläutern
eines Vorhersageparameteranalyseverfahrens zeigt, das durch die
Vorhersageparameteranalysevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
ausgeführt
wird;
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4 ein
Blockdiagramm einer Vorhersageparameteranalysevorrichtung gemäß einem
Beispiel zeigt;
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5 ein
Flussdiagramm zum Erläutern
eines Vorhersageparameteranalyseverfahrens zeigt, das durch die
Vorhersageparameteranalysevorrichtung des Beispiels ausgeführt wird;
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6 ein
Blockdiagramm einer Vorhersageparameteranalysevorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm zum Erläutern
des Vorhersageparameteranalyseverfahrens zeigt, das von der Vorhersageparameteranalysevorrichtung
der zweiten Ausführungsform
ausgeführt
wird;
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8A und 8B Frequenzcharakteristika
von Analysefiltern zeigen, die von einem konventionellem Verfahren
und einem Verfahren der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden;
und
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9 ein
Blockdiagramm des tragbaren Telefons zeigt, welches die vorliegende
Erfindung anwendet.
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1 zeigt
eine Wellenform, um das Prinzip der Vorhersageparameteranalyse zu
erläutern,
basierend auf der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Eine
Wellenform (a) repräsentiert
eine Wellenform eines Eingangssignals, das an einer Vorhersageparameteranalysevorrichtung
eingegeben wird. Das Eingangssignal ist ein Signal, aus dem die
unnötige
niederfrequente Komponente, welche die Vorhersageparameteranalyse
beeinträchtigt,
aus einem tatsächlichen Eingangssignal
in der Vorverarbeitung entfernt worden ist. Die Vorverarbeitung
wird unter Verwendung eines Hochpassfilters mit einer Grenzfrequenz
von typischerweise um die 50–100
Hz realisiert. Das Eingangssignal (durch (a) in 1 gezeigt),
aus dem die unnötige
Komponente entfernt wird, wird durch Fenstern in Einheiten einer
gegebenen Länge
(10 ms bis 20 ms) herausgeschnitten. Anders gesagt, wird das Eingangssignal
durch ein Zeitfenster w(n) gefenstert, um als ein Kurzzeiteingangssignal
x(n) herausgeschnitten zu werden (in 1 durch
(b) gezeigt). In diesem Fall wird das Eingangssignal so gefenstert,
dass ein schädlicher
Effekt, der die Rahmen an beiden Enden des extrahierten Rahmens beeinträchtigt,
verkleinert wird. Beispielsweise wird ein Hamming-Fenster oder ein
Hybridfenster verwendet.
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Es
ist ein konventionelles Verfahren, die Autokorrelation direkt unter
Verwendung des Kurzzeiteingangssignals x(n) zu berechnen. Jedoch
ist das Kurzzeiteingangssignal x(n) mit der unnötigen Komponente gemischt (der
in der Wellenform (b) in 1 enthaltenen Gleichstromkomponente).
Wenn die Autokorrelation unter Verwendung des die Gleichstromkomponente
enthaltenden Kurzzeiteingangssignals berechnet wird, wird die Gleichstromkomponente
zu einem echten Spektrum addiert, was dazu führt, dass das Spektrum unerwünscht beeinträchtigt wird.
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Die
vorliegende Ausführungsform
berechnet nicht direkt Autokorrelationskoeffizienten unter Verwendung
des Kurzzeiteingangssignals, sondern detektiert, wieviel unnötige Komponente,
z. B. Gleichstromkomponente, die beim Fenstern auftritt, in das
Kurzzeiteingangssignal eingemischt ist und entfernt die detektierte Gleichstromkomponente.
Als Verfahren zum Entfernen der unnötigen Komponente gibt es ein
Verfahren zum Subtrahieren der Gleichstromkomponente von dem gesamten
Kurzzeiteingangssignal, so dass die Gleichstromkomponente Null wird.
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Das
durch Entfernen der unnötigen
Komponente aus dem Kurzzeiteingangssignal erhaltene Signal, wie
oben beschrieben, ist ein modifiziertes Kurzzeiteingangssignal y(n)
(in 1 durch (c) gezeigt). Zuletzt werden die Autokorrelationskoeffizienten
unter Verwendung des modifizierten Kurzzeiteingangssignals y(n) berechnet
und die Vorhersageparameter werden basierend auf den Autokorrelationskoeffizienten
berechnet.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
können,
da die Mischung der unnötigen
Komponente in das Kurzzeiteingangssignal verhindert wird, die Vorhersageparameter
hoher Genauigkeit erhalten werden. Eine Vorhersageparameteranalysevorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
In 2 wird ein Vorprozessor 10 mit einem
Eingangssprachsignal in Einheiten eines Rahmens versorgt und unterwirft
es einer Vorverarbeitung unter Verwendung eines Hochpassfilters
mit einer Grenzfrequenz von beispielsweise um die 50–100 Hz.
Wenn das vorverarbeitete Eingangssignal an eine Fenstervorrichtung 11 eingegeben
wird, wird das Eingangssignal einem Zeitfenster w(n) (n = 0, 1,
..., L – 1)
unterworfen, um ein Kurzzeiteingangssignal x(n) (n = 0, 1, ...,
L – 1)
zu erhalten, wo L die Länge
des Zeitfensters anzeigt.
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Eine
Schätzvorrichtung
12 für die unnötige Komponente
analysiert eine im Kurzzeiteingangssignal x(n) enthaltene unnötige Komponente
und gibt ein Schätzsignal
an einen unnötigen
Komponentenentferner
13 aus. Eine Hauptkomponente der im
Kurzzeiteingangssignal x(n) enthaltenen unnötigen Komponente ist eine Gleichstromkomponente.
Ein Beispiel einer Evaluierung der Gleichstromkomponente kann wie
folgt durchgeführt
werden.
dc = f(x(n)) (2)wobei dc
ein Schätzsignal
der Gleichstromkomponente anzeigt, f() eine Funktion des Kurzzeiteingangssignals x(n)
anzeigt. Ein Beispiel von f() ist wie folgt:
wo []
einem Durchschnittswert des Kurzzeiteingangssignals x(n) entspricht.
Es ist möglich,
die Gleichstromkomponente unter Verwendung des Durchschnittswertes
und eines Einstellparameters k
dc abzuschätzen. Der Einstellparameter
k
dc wird auf einen Wert zwischen Null und
um die 1 eingestellt.
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Ein
theoretischer Optimalwert ist kdc = 1 (so
wird der Durchschnittswert zu einem Abschätzsignal der Gleichstromkomponente).
Der unnötige
Komponentenentferner 13 erzeugt ein Kurzzeiteingangssignal
y(n), das durch Modifizieren des Kurzzeiteingangssignals x(n) basierend
auf dem Schätzsignal
aus der unnötigen Komponentenabschätzvorrichtung 12 erhalten
wird. Dieses konkrete Verfahren beinhaltet einen Schritt des Entfernens
des Schätzsignals
der unnötigen
Komponente aus beispielsweise dem Kurzzeiteingangssignal x(n) wie
folgt. y(n) = x(n) – dc (4)n = 0, 1,
..., L – 1
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Das
Verfahren zum Entfernen der Gleichstromkomponente aus dem Kurzzeiteingangssignal
x(n) wird hier beschrieben. Es ist jedoch möglich, eine unnötige Niederfrequenzkomponente
durch Anlegen eines gegebenen Hochpassfilters (= Niederfrequenzblockfilter)
an das Kurzzeiteingangssignal x(n) zu entfernen und es als modifiziertes
Kurzzeiteingangssignal y(n) zu verwenden. In diesem Fall ist die
Berechnung des Filterns notwendig, aber das Schätzsignal der unnötigen Komponente
muss nicht verwendet werden. Somit ist in solch einem Fall die Abschätzvorrichtung 12 für die unnötige Komponente
nicht notwendig.
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Eine
Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 14 berechnet Autokorrelationskoeffizienten
aus dem modifizierten Kurzzeiteingangssignal y(n) beispielsweise
gemäß der nachfolgenden
Gleichung.
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Eine
Vorhersageparameterberechnungsvorrichtung
15 berechnet
Vorhersageparameter basierend auf den Autokorrelationskoeffizienten
Ryy(i). Nachdem die Autokorrelationskoeffizienten wie oben beschrieben
berechnet worden sind, werden die Vorhersageparameter durch ein
Verfahren ähnlich
dem konventionellen Verfahren berechnet. Anders ausgedrückt werden
die Vorhersageparameter unter Verwendung von Autokorrelationskoeffizienten
erzeugt, die durch Gleichung (5) erhalten werden, oder modifizierte
Autokorrelationskoeffizienten, die durch Unterwerfen der Autokorrelationskoeffizienten
einem fixen Verzugsfenster erhalten werden, um die Analyse zu stabilisieren.
Die LP-Parameter
als Vorhersageparameter werden durch das Lösen der nachfolgenden linearen
Gleichung berechnet.
Φα = φ (6)wobei Φ eine durch
die Autokorrelationskoeffizienten Φi = Ryy(i) gebildete Autokorrelationsmatrix
anzeigt (oder den modifizierten Autokorrelationskoeffizienten, die
der fixen Modifikation unterworfen sind, indem die Autokorrelationskoeffizienten
an das fixe Verzugsfenster angelegt werden). N zeigt die Anordnung
der LPC-Parameter.
wobei
T die Transposition der Matrix anzeigt.
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Für das Verfahren
zum Erhalten der LP-Parameter {α1} aus der Gleichung (6) sollte auf Dokument
2 Bezug genommen werden.
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Das
Obige ist ein Analysebeispiel für
die Vorhersageparameter gemäß der derzeitigen
Ausführungsform.
Die Verarbeitung, die sich auf die erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung bezieht, wird in Verbindung mit einem Flussdiagramm von 3 erläutert.
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Zuerst
wird ein Eingangssprachsignal in Einheiten eines Rahmens eingegeben
(S1). Es ist wünschenswert
für das
Eingangssignal, dass ein durch ein Hochfrequenzpassfilter vorab
verarbeitetes Eingangssignal verwendet wird, dessen Grenzfrequenz
bei beispielsweise um die 50–100
Hz liegt. Ein Kurzzeiteingangssignal x(n) wird erzeugt, indem das
vorverarbeitete Eingangssignal einem Zeitfenster w(n) unterworfen wird
(S2). Eine im Kurzzeiteingangssignal x(n) enthaltene unnötige Komponente
wird eliminiert (S3). Ein modifiziertes Kurzzeiteingangssignal y(n)
wird aus dem Kurzzeiteingangssignal x(n) erzeugt (S4).
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Es
werden Autokorrelationskoeffizienten basierend auf dem modifizierten
Kurzzeiteingangssignal y(n) berechnet (S5). Vorhersageparameter
werden aus den Autokorrelationskoeffizienten berechnet (S6) und
als die Vorhersageparameter des Eingangssignals, die einem Rahmen
entsprechen, ausgegeben. Der Vorhersageparameteranalyseprozess des
Eingangssignals wird in Einheiten eines Rahmens eingegeben (im Falle
eines Sprachsignals liegt eine repräsentative Rahmenlänge beim
Abtasten mit 8 kHz innerhalb eines Bereichs von 10–20 ms),
indem ein Verfahren der Schritte S1 bis S6 durchgeführt wird,
ist abgeschlossen. Die seriellen Prozesse werden für jeden
Rahmen durchgeführt,
um den Prozess der Eingangssignaleingabe kontinuierlich durchzuführen (S7).
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(Ein Beispiel)
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In
der ersten Ausführungsform
wird die Gleichstromkomponente direkt aus dem Kurzzeiteingangssignal
entfernt. In dem Beispiel wird die Beeinträchtigung aufgrund der Gleichstromkomponente
in einem Niveau der Autokorrelation ausgeschlossen. 4 zeigt
eine Vorhersageparameteranalysevorrichtung, die sich auf das Beispiel
bezieht. Diesem zufolge vorbearbeitet der Vorprozessor 20 das
Eingangssignal ähnlich
wie bei der ersten Ausführungsform
und gibt das vorverarbeitete Eingangssignal an einer Fenstervorrichtung 21 ein. Die
Fenstervorrichtung 21 schneidet ein Kurzzeiteingangssignal
aus, indem das vorverarbeitete Signal einer Fensterung unterworfen
wird. Die unnötigen
Komponentenabschätzvorrichtung 22 analysiert
eine im Kurzzeiteingangssignal x(n) enthaltende unnötige Komponente,
um ein Abschätzsignal
zu erzeugen und gibt es an eine Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 24 aus.
Das Kurzzeiteingangssignal x(n) wird ebenfalls an die Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 24 geschickt.
Beispielsweise ist im an die Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 24 eingegebenen
Kurzzeiteingangssignal eine unnötige
Komponente, z. B. eine Gleichstromkomponente, die auftritt, wenn
das Signal einer Fensterung unterworfen wird, enthalten. Jedoch
entfernt die Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 24 diese
unnötige
Komponente in einem Niveau der Autokorrelation unter Verwendung
des Abschätzsignals
aus der unnötigen
Komponentenabschätzvorrichtung 22.
Daher gibt die Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 24 Autokorrelationskoeffizienten
Ryy(i) aus, die nicht durch die unnötige Komponente beeinträchtigt sind.
Die Vorhersageparameterberechnungsvorrichtung 25 berechnet Vorhersageparameter
basierend auf den Autokorrelationskoeffizienten Ryy(i).
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5 zeigt
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines Vorhersageparameteranalyseverfahrens des Beispiels. Gemäß diesem
Beispiel wird ein Verfahren bereitgestellt, das Autokorrelationskoeffizienten
bereitstellt, die zur Berechnung von Vorhersageparametern verwendet
werden, ohne ein modifiziertes Kurzzeiteingangssignal y(n) zu erzeugen,
im Hinblick auf die unnötige
Komponente, die beim Unterwerfen des Eingangssignals im Zeitfenster
auftritt.
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Gemäß diesem
Verfahren wird eine Eingangssprache in Einheiten eines Rahmens eingegeben
(S11). Ein Kurzzeiteingangssignal x(n) wird durch Unterwerfen des
vorverarbeiteten Eingangssignals einem Zeitfenster wie w(n) erhalten
(S12). Dann wird eine im Kurzzeiteingangssignal x(n) enthaltende
unnötige
Komponente abgeschätzt
(S13). Es werden Autokorrelationskoeffizienten durch die abgeschätzte unnötige Komponente und
das Kurzzeiteingangssignal x(n) erhalten (S15). Es werden Vorhersageparameter
aus den Autokorrelationskoeffizienten berechnet (S16) und als Vorhersageparameter
des einem Rahmen entsprechenden Eingangssignals ausgegeben.
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Der
Vorhersageparameteranalyseprozess des in Einheiten eines Rahmens
eingegebenen Eingangssignals (im Falle eines Sprachsignals liegt
eine repräsentative
Rahmenlänge
bei der Abtastung mit 8 kHz innerhalb eines Bereichs von 10–20 ms),
indem die obigen Schritte durchgeführt werden, ist abgeschlossen.
Die seriellen Prozesse werden für
jeden Rahmen durchgeführt,
um den Prozess der Eingangssignaleingabe kontinuierlich durchzuführen (S17).
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Wie
somit beschrieben, wird jegliches Verfahren zum Erzeugen von Autokorrelationskoeffizienten
präsentiert,
das für
das Berechnen von Vorhersageparametern im Hinblick auf die unnötige Komponente
verwendet wird, die auftritt, wenn das Eingangssignal dem Zeitfenster
unterworfen wird.
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Als
Vorhersageparameterextraktionsverfahren wird ein Verfahren zum Extrahieren
linearer Vorhersageparameter erläutert,
aber es ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Anders ausgedrückt, falls
die Vorhersageparameter durch Autokorrelationskoeffizienten erhalten
werden können,
ist das vorliegende Beispiel nicht darauf beschränkt, ob die Vorhersageparameter
linear oder nicht-linear sind. Das Vorhersageparameteranalyseverfahren
der vorliegenden Erfindung kann auf jegliches Analyseverfahren zur
Vorhersage von Parametern (auf Vorhersageparametern basierenden
Synthesefiltern) angewendet werden.
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(Die zweite Ausführungsform)
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6 zeigt
eine Vorhersageparameteranalysevorrichtung der zweiten Ausführungsform.
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
umfasst eine Vorhersageparameteranalysevorrichtung einen Kurzzeiteingangssignalgenerator 41,
der aus einem Eingangssignal oder einem von einem Eingangssignal
abgeleiteten Signal ein Kurzzeiteingangssignal erzeugt, eine Komponentenentfernvorrichtung 43,
die Gleichstromkomponenten oder vorgegebene Frequenzbandkomponenten
aus dem Kurzzeiteingangssignal entfernt, eine Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 44,
die Autokorrelationskoeffizienten basierend auf einem von der Komponentenentfernvorrichtung 43 bereitgestellten
modifizierten Kurzzeiteingangssignal berechnet und eine Vorhersageparameterberechnungsvorrichtung 45,
die Vorhersageparameter basierend auf den Autokorrelationskoeffizienten berechnet.
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7 zeigt
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines Vorhersageparameteranalyseverfahrens der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Zuerst wird ein Eingangssignal an den
Kurzzeiteingangssignalgenerator 41 der Vorhersageparameteranalysevorrichtung
eingegeben (S21). Der Kurzzeiteingangssignalgenerator 41 erzeugt
ein dem Eingangssignal entsprechendes Kurzzeiteingangssignal (S22). Wenn
dieses Kurzzeiteingangssignal an der Komponentenentfernvorrichtung 43 eingegeben
wird, werden Gleichstrom oder vorgegebene Frequenzkomponenten aus
dem Kurzzeiteingangssignal entfernt (S23). Als Ergebnis wird ein
modifiziertes Kurzzeiteingangssignal aus der Komponentenentfernvorrichtung 43 ausgegeben (S24).
Wenn dieses modifizierte Kurzzeiteingangssignal an der Autokorrelationsberechnungseinrichtung 44 eingegeben
wird, berechnet die Autokorrelationsberechnungsvorrichtung 44 Autokorrelationskoeffizienten
basierend auf dem modifizierten Kurzzeiteingangssignal (S25). Wenn
die Autokorrelationskoeffizienten an der Vorhersageparameterberechnungsvorrichtung 45 eingegeben
werden, werden die Vorhersageparameter auf Basis der Autokorrelationskoeffizienten
berechnet (S26). Danach wird der nächste Rahmen hinein genommen. Zu
diesem Zeitpunkt, falls es keinen nächsten Rahmen gibt, wird der
Prozess beendet. Falls der nächste
Rahmen eingenommen wird, kehrt der Prozess zu Schritt S21 zurück.
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Im
Vorhersageparameteranalyseapparat der vorliegenden Ausführungsform,
der oben beschrieben wurde, wird ein inverser Filter des Vorhersagefilters,
basierend auf dem Vorhersageparametern (oder codierten Vorhersageparametern)
ein Synthesefilter genannt und er kann die Hülle des Spektrums des für die Analyse
verwendeten Eingangssignals bereitstellen. 8A zeigt
eine Frequenzcharakteristik eines auf den durch konventionelle Vorhersageparameteranalyse
bereitgestellten Vorhersageparametern basierenden Synthesefilters. 8B zeigt
eine Frequenzcharakteristik eines auf durch das Verfahren der vorliegenden
Ausführungsform
bereitgestellten Vorhersageparametern basierenden Synthesefilters.
Wie aus dem Vergleich zwischen 8A und 8B zu
verstehen, erniedrigen sich die bei der Fensterung auftretenden
Niederfrequenzkomponenten im durch das Verfahren der vorliegenden
Ausführungsform
bereitgestellten Synthesefilter im Vergleich zum konventionellen
Verfahren. Daher kann durch Verwenden der durch das Verfahren der
vorliegenden Ausführungsform
bereitgestellten Vorhersageparameter die Sprachqualität der Sprachcodierung
oder der Sprachsynthese verbessert werden.
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9 zeigt
ein tragbares Endgerät,
wie etwa ein tragbares Telefon, auf welches die oben beschriebene
Vorhersageparameteranalysevorrichtung angewendet ist. Dieses tragbare
Telefon umfasst eine Funkvorrichtung 31, eine Basisbandvorrichtung 32,
eine Eingabe-Ausgabevorrichtung 33 und eine Stromversorgungsvorrichtung 34.
Die Basisbandvorrichtung 32 ist mit einem LCD Controller 35 versehen,
um eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) 37 der Eingabe-Ausgabevorrichtung 33 zu
steuern, und einem Sprachcodec 36, der mit einem Lautsprecher 38 und
einem Mikrofon 39 verbunden ist. Die Vorhersageparameteranalysevorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird auf eine LPC-Schaltung angewendet, die im Sprachcodec 36 enthalten
ist, um die Sprachqualität
zu verbessern.
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Gemäß der vorliegenden,
oben beschriebenen Erfindung können,
da die unnötige
Komponente, wie etwa eine bei der Fensterung der Eingangssignals
auftretende Gleichstromkomponente, entfernt wird, die für das stationäre Eingangssignal
stabilisierten Vorhersageparameter in der Vorhersageparameteranalyse
erhalten werden. Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung
eine Signalverarbeitung zum Durchführen von Vorhersageanalyse
wie etwa Sprachcodierung, Audiocodierung, Sprachsynthese und Spracherkennung
einsetzen.
