JP2000056799A - 励振信号生成装置並びに音声符号化装置及び音声復号化装置 - Google Patents
励振信号生成装置並びに音声符号化装置及び音声復号化装置Info
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 MA型適応符号帳から出力されるMA型
適応符号ベクトルを用いて位相算出を行うことにより、
伝送路誤りの伝播を抑えること。 【解決手段】 過去に用いた有限個の雑音符号ベクトル
と適応符号帳利得とピッチ周期を用いてMA型適応符号
ベクトルを生成し、これを用いて位相シフト量を算出す
る。算出した位相シフト量で雑音符号ベクトルに位相シ
フトを与える。
適応符号ベクトルを用いて位相算出を行うことにより、
伝送路誤りの伝播を抑えること。 【解決手段】 過去に用いた有限個の雑音符号ベクトル
と適応符号帳利得とピッチ周期を用いてMA型適応符号
ベクトルを生成し、これを用いて位相シフト量を算出す
る。算出した位相シフト量で雑音符号ベクトルに位相シ
フトを与える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号を符号化
して伝送する移動通信システム等におけるCELP(Co
de Excited Linear Prediction)型音声符号化装置に関
するものである。
して伝送する移動通信システム等におけるCELP(Co
de Excited Linear Prediction)型音声符号化装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタル移動通信や音声蓄積の分野に
おいては、電波や記憶媒体の有効利用のために音声情報
を圧縮し、高能率で符号化するために音声符号化装置が
用いられている。特に、CELP(Code Excited Linea
r Prediction:符号励振線形予測符号化)方式をベース
にした方式が中・低ビットレートにおいて広く実用化さ
れている。
おいては、電波や記憶媒体の有効利用のために音声情報
を圧縮し、高能率で符号化するために音声符号化装置が
用いられている。特に、CELP(Code Excited Linea
r Prediction:符号励振線形予測符号化)方式をベース
にした方式が中・低ビットレートにおいて広く実用化さ
れている。
【0003】CELPの技術については、M.R.Schroede
r氏とB.S.Atal氏による"Code-Excited Linear Predicti
on (CELP):High-quality Speech at Very Low Bit Rat
es",Proc.ICASSP-85, 25.1.1, pp.937-940, 1985" に
示されている。
r氏とB.S.Atal氏による"Code-Excited Linear Predicti
on (CELP):High-quality Speech at Very Low Bit Rat
es",Proc.ICASSP-85, 25.1.1, pp.937-940, 1985" に
示されている。
【0004】CELP型音声符号化方式は、音声をある
一定のフレーム長(5ms〜50ms程度)に区切り、
各フレーム毎に音声の線形予測を行い、フレーム毎の線
形予測による予測残差(励振信号)を既知の波形からな
る適応符号ベクトルと雑音符号ベクトルを用いて符号化
するものである。
一定のフレーム長(5ms〜50ms程度)に区切り、
各フレーム毎に音声の線形予測を行い、フレーム毎の線
形予測による予測残差(励振信号)を既知の波形からな
る適応符号ベクトルと雑音符号ベクトルを用いて符号化
するものである。
【0005】適応符号ベクトルは過去に生成した駆動音
源ベクトルを格納している適応符号帳から、雑音符号ベ
クトルは予め用意された定められた数の定められた形状
を有するベクトルを格納している雑音符号帳から選択さ
れて使用される。雑音符号帳に格納される雑音符号ベク
トルには、ランダムな雑音系列のベクトルや何本かのパ
ルスを異なる位置に配置することによって生成されるベ
クトルなどが用いられる。また、特にフレーム長を長く
して低ビットレート化を図った場合には、雑音符号ベク
トルを適応符号ベクトルのピッチピーク位置に同期させ
て使用することにより、品質を向上させる方式(位相適
応型CELP方式)が特開平7−92999“音声の励
振信号符号化方法および装置”や田崎氏らによる“「ピ
ッチ位置同期CELPの音源符号化方式の検討」、音響
学会講演論文集、平成9年3月、p.285-286”等に示さ
れている。これら、適応符号ベクトルのピッチピーク位
置に雑音符号ベクトルを同期させる方式は、音声信号の
母音部においてはピッチピーク付近に予測残差が残り易
くなるという特徴を利用することによって、音声信号の
予測残差信号を効率的に表現している。
源ベクトルを格納している適応符号帳から、雑音符号ベ
クトルは予め用意された定められた数の定められた形状
を有するベクトルを格納している雑音符号帳から選択さ
れて使用される。雑音符号帳に格納される雑音符号ベク
トルには、ランダムな雑音系列のベクトルや何本かのパ
ルスを異なる位置に配置することによって生成されるベ
クトルなどが用いられる。また、特にフレーム長を長く
して低ビットレート化を図った場合には、雑音符号ベク
トルを適応符号ベクトルのピッチピーク位置に同期させ
て使用することにより、品質を向上させる方式(位相適
応型CELP方式)が特開平7−92999“音声の励
振信号符号化方法および装置”や田崎氏らによる“「ピ
ッチ位置同期CELPの音源符号化方式の検討」、音響
学会講演論文集、平成9年3月、p.285-286”等に示さ
れている。これら、適応符号ベクトルのピッチピーク位
置に雑音符号ベクトルを同期させる方式は、音声信号の
母音部においてはピッチピーク付近に予測残差が残り易
くなるという特徴を利用することによって、音声信号の
予測残差信号を効率的に表現している。
【0006】図7に位相適応型CELP符号化装置に備
えた励振信号生成器の構成例を示す。同図に示す励振信
号生成器では、適応符号帳利得を乗じた適応符号ベクト
ルと雑音符号帳利得を乗じた位相適応処理後の雑音符号
ベクトルとが加算されて励振信号が生成される。なお、
位相適応処理は適応符号ベクトルを用いて算出された位
相を用いて行われる。
えた励振信号生成器の構成例を示す。同図に示す励振信
号生成器では、適応符号帳利得を乗じた適応符号ベクト
ルと雑音符号帳利得を乗じた位相適応処理後の雑音符号
ベクトルとが加算されて励振信号が生成される。なお、
位相適応処理は適応符号ベクトルを用いて算出された位
相を用いて行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の励振信号生成器においては、適応符号帳から出力さ
れる適応符号ベクトルを用いて位相の算出が行われてい
るため、伝送路誤りの伝播が生じ易いという問題点があ
った。
来の励振信号生成器においては、適応符号帳から出力さ
れる適応符号ベクトルを用いて位相の算出が行われてい
るため、伝送路誤りの伝播が生じ易いという問題点があ
った。
【0008】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたものであり、適応符号帳から出力される適応符号ベ
クトルの代わりに、MA型適応符号帳から出力されるM
A型適応符号ベクトルを用いて位相算出を行うことによ
り、伝送路誤りの伝播を抑えることのできる励振信号生
成装置、音声符号化装置及び音声復号化装置を提供する
ことを目的とする。
れたものであり、適応符号帳から出力される適応符号ベ
クトルの代わりに、MA型適応符号帳から出力されるM
A型適応符号ベクトルを用いて位相算出を行うことによ
り、伝送路誤りの伝播を抑えることのできる励振信号生
成装置、音声符号化装置及び音声復号化装置を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は過去に用いた有限個の雑音符号ベクトルと
適応符号帳利得とピッチ周期を用いてMA型適応符号ベ
クトルを生成し、これを用いて位相算出を行うようにし
たものである。
に、本発明は過去に用いた有限個の雑音符号ベクトルと
適応符号帳利得とピッチ周期を用いてMA型適応符号ベ
クトルを生成し、これを用いて位相算出を行うようにし
たものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の態様は、MA型適
応符号ベクトルの生成に用いる雑音符号ベクトルを生成
する雑音符号帳と、位相シフトが与えられる雑音符号ベ
クトルを生成する雑音符号帳とを異なる符号帳で構成し
た。
応符号ベクトルの生成に用いる雑音符号ベクトルを生成
する雑音符号帳と、位相シフトが与えられる雑音符号ベ
クトルを生成する雑音符号帳とを異なる符号帳で構成し
た。
【0011】この構成によれば、位相シフトが与えられ
る雑音符号ベクトルとは別の固定の雑音符号ベクトルか
らMA型適応符号ベクトルを生成することができるの
で、このMA型適応符号ベクトルに基づいて雑音符号ベ
クトルに位相シフトを与えることにより、伝送路誤りの
伝播を排除することができる。
る雑音符号ベクトルとは別の固定の雑音符号ベクトルか
らMA型適応符号ベクトルを生成することができるの
で、このMA型適応符号ベクトルに基づいて雑音符号ベ
クトルに位相シフトを与えることにより、伝送路誤りの
伝播を排除することができる。
【0012】本発明の第2の態様は、過去に用いた有限
個の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期と
を用いて前記MA型適応符号ベクトルを生成する。
個の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期と
を用いて前記MA型適応符号ベクトルを生成する。
【0013】この構成によれば、過去に用いた有限個の
雑音符号ベクトルに基づいてMA型適応符号ベクトルを
生成するので、伝送路誤りの伝播を排除した音源を実現
できる。
雑音符号ベクトルに基づいてMA型適応符号ベクトルを
生成するので、伝送路誤りの伝播を排除した音源を実現
できる。
【0014】本発明の第3の態様は、第1又は第2の態
様において、MA型適応符号ベクトルを用いて雑音符号
ベクトルの位相シフト量を算出する手段と、位相シフト
後の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて励
振信号ベクトルを生成する手段とを具備する構成を採
る。
様において、MA型適応符号ベクトルを用いて雑音符号
ベクトルの位相シフト量を算出する手段と、位相シフト
後の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて励
振信号ベクトルを生成する手段とを具備する構成を採
る。
【0015】この構成によれば、過去に用いた有限個の
雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期とを用
いて生成したMA型適応符号ベクトルに基づいて雑音符
号ベクトルの位相適応処理を行うので、適応符号ベクト
ルから抽出した情報によって適応的に雑音符号ベクトル
をシフトさせる方式に比べて、伝送路誤りを短くするこ
とができる。また、一方の雑音符号帳のみに位相適応処
理を行うようにしたので、2つの雑音符号帳の双方に位
相適応処理を行う場合に比べて伝送路誤りに対する耐性
を高めることができる。
雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期とを用
いて生成したMA型適応符号ベクトルに基づいて雑音符
号ベクトルの位相適応処理を行うので、適応符号ベクト
ルから抽出した情報によって適応的に雑音符号ベクトル
をシフトさせる方式に比べて、伝送路誤りを短くするこ
とができる。また、一方の雑音符号帳のみに位相適応処
理を行うようにしたので、2つの雑音符号帳の双方に位
相適応処理を行う場合に比べて伝送路誤りに対する耐性
を高めることができる。
【0016】本発明の第4の態様は、過去に生成した励
振信号ベクトルを格納した適応符号帳と、予め定められ
た形状を有する複数のベクトルを格納した第1の雑音符
号帳と、この第1の雑音符号帳と異なる複数のベクトル
を格納した第2の雑音符号帳と、この第2の雑音符号帳
が過去に生成した有限個の雑音符号ベクトルと適応符号
帳利得とピッチ周期を用いてMA型適応符号ベクトルを
生成する手段と、前記MA型適応符号ベクトルと現在の
ピッチ周期とを用いて位相シフト量を求める位相算出手
段と、前記第1の雑音符号帳のベクトルから生成した第
1の雑音符号ベクトルに対して前記位相シフト量だけ位
相シフトを与える位相適応手段と、位相シフト後の第1
の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて励振
信号ベクトルを生成する手段と、を具備する構成を採
る。
振信号ベクトルを格納した適応符号帳と、予め定められ
た形状を有する複数のベクトルを格納した第1の雑音符
号帳と、この第1の雑音符号帳と異なる複数のベクトル
を格納した第2の雑音符号帳と、この第2の雑音符号帳
が過去に生成した有限個の雑音符号ベクトルと適応符号
帳利得とピッチ周期を用いてMA型適応符号ベクトルを
生成する手段と、前記MA型適応符号ベクトルと現在の
ピッチ周期とを用いて位相シフト量を求める位相算出手
段と、前記第1の雑音符号帳のベクトルから生成した第
1の雑音符号ベクトルに対して前記位相シフト量だけ位
相シフトを与える位相適応手段と、位相シフト後の第1
の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて励振
信号ベクトルを生成する手段と、を具備する構成を採
る。
【0017】この構成によれば、位相適応型CELP符
号化装置における励振信号生成装置において、適応符号
ベクトルから抽出した情報によって適応的に雑音符号ベ
クトルをシフトさせることがなくなるため、伝送路誤り
の影響を最小限に抑えることができる。
号化装置における励振信号生成装置において、適応符号
ベクトルから抽出した情報によって適応的に雑音符号ベ
クトルをシフトさせることがなくなるため、伝送路誤り
の影響を最小限に抑えることができる。
【0018】本発明の第5の態様は、第1乃至第4の態
様のいずれかに記載の励振信号生成装置と、音声信号か
らスペクトル特性を表すパラメータを抽出する手段と、
前記パラメータを量子化・符号化する手段と、前記励振
信号生成装置によって生成される励振信号と前記パラメ
ータとから音声信号を合成する手段と、合成された音声
信号と入力音声信号との歪みを算出する手段と、算出さ
れた歪みが最小となるように前記励振信号生成装置のパ
ラメータを決定する手段と、を具備した構成を採る。
様のいずれかに記載の励振信号生成装置と、音声信号か
らスペクトル特性を表すパラメータを抽出する手段と、
前記パラメータを量子化・符号化する手段と、前記励振
信号生成装置によって生成される励振信号と前記パラメ
ータとから音声信号を合成する手段と、合成された音声
信号と入力音声信号との歪みを算出する手段と、算出さ
れた歪みが最小となるように前記励振信号生成装置のパ
ラメータを決定する手段と、を具備した構成を採る。
【0019】この構成により、第1乃至第3の態様のい
ずれかに記載の励振信号生成装置を備えた音声符号化装
置を実現できるので、伝送路誤りの影響を最小限に抑え
た信頼性の高い音声符号化を実現できる。
ずれかに記載の励振信号生成装置を備えた音声符号化装
置を実現できるので、伝送路誤りの影響を最小限に抑え
た信頼性の高い音声符号化を実現できる。
【0020】本発明の第6の態様は、第1乃至第4の態
様のいずれかに記載の励振信号生成装置と音声符号化装
置において、量子化された音声信号のスペクトル特性を
表すパラメータを復号化する手段と、音声符号化装置に
おいて決定したパラメータに基づいて前記励振信号生成
装置が生成した励振信号と復号化されたパラメータとか
ら復号音声を生成する手段と、を具備する構成を採る。
様のいずれかに記載の励振信号生成装置と音声符号化装
置において、量子化された音声信号のスペクトル特性を
表すパラメータを復号化する手段と、音声符号化装置に
おいて決定したパラメータに基づいて前記励振信号生成
装置が生成した励振信号と復号化されたパラメータとか
ら復号音声を生成する手段と、を具備する構成を採る。
【0021】この構成によれば、第1乃至第3の態様の
いずれかに記載の励振信号生成装置を備えた音声復号化
装置を実現できるので、第4の態様の音声符号化装置で
符号化された信号を復号できる。
いずれかに記載の励振信号生成装置を備えた音声復号化
装置を実現できるので、第4の態様の音声符号化装置で
符号化された信号を復号できる。
【0022】本発明の第7の態様は、第5の態様の音声
符号化装置と第6の態様の音声復号化装置とを備える構
成を採る。
符号化装置と第6の態様の音声復号化装置とを備える構
成を採る。
【0023】この構成によれば、第5の態様の音声符号
化装置と第6の態様の音声復号化装置とを備え音声符号
化復号化装置を実現できる。
化装置と第6の態様の音声復号化装置とを備え音声符号
化復号化装置を実現できる。
【0024】本発明の第8の態様は、音声信号を電気的
信号に変換する音声入力装置と、この音声入力信号装置
から出力される信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、このA/D変換器から出力されるディジタル
信号の符号化する第5の態様の音声符号化装置と、この
音声符号化装置から出力される符号化情報に対して変調
処理等を行うRF変調器と、このRF変調器から出力さ
れた信号を電波に変換して送信する送信アンテナと、を
具備する構成を採る。
信号に変換する音声入力装置と、この音声入力信号装置
から出力される信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、このA/D変換器から出力されるディジタル
信号の符号化する第5の態様の音声符号化装置と、この
音声符号化装置から出力される符号化情報に対して変調
処理等を行うRF変調器と、このRF変調器から出力さ
れた信号を電波に変換して送信する送信アンテナと、を
具備する構成を採る。
【0025】この構成によれば、第5の態様の音声符号
化装置を備えた音声信号送信装置を実現でき、信頼性の
高い音声符号化が可能となる。
化装置を備えた音声信号送信装置を実現でき、信頼性の
高い音声符号化が可能となる。
【0026】本発明の第9の態様は、受信電波を受信す
る受信アンテナと、この受信アンテナで受信した信号の
復調処理を行うRF復調器と、このRF復調器によって
得られた情報の復号化する第6の態様の音声復号化装置
と、この音声復号化装置によって復号されたディジタル
音声信号をD/A変換するD/A変換器と、このD/A
変換器によって出力される電気的信号を音声信号に変換
する音声出力装置と、を具備する構成を採る。
る受信アンテナと、この受信アンテナで受信した信号の
復調処理を行うRF復調器と、このRF復調器によって
得られた情報の復号化する第6の態様の音声復号化装置
と、この音声復号化装置によって復号されたディジタル
音声信号をD/A変換するD/A変換器と、このD/A
変換器によって出力される電気的信号を音声信号に変換
する音声出力装置と、を具備する構成を採る。
【0027】この構成によれば、第6の態様の音声復号
化装置を備えた音声信号受信装置を実現でき、第8の態
様の音声信号送信装置で符号化された信号を復号化でき
る。
化装置を備えた音声信号受信装置を実現でき、第8の態
様の音声信号送信装置で符号化された信号を復号化でき
る。
【0028】本発明の第10の態様は、第8の態様の音
声信号送信装置および第9の態様の音声信号受信装置の
少なくとも一方を備え、基地局装置との間で無線通信を
行う構成を採る。
声信号送信装置および第9の態様の音声信号受信装置の
少なくとも一方を備え、基地局装置との間で無線通信を
行う構成を採る。
【0029】この構成によれば、第8の態様の音声信号
送信装置および/または第9の態様の音声信号受信装置
を備えた移動局装置を実現でき、伝送路誤りの耐性の高
められた移動局装置を実現できる。
送信装置および/または第9の態様の音声信号受信装置
を備えた移動局装置を実現でき、伝送路誤りの耐性の高
められた移動局装置を実現できる。
【0030】本発明の第11の態様は、第8の態様の音
声信号送信装置および第9の態様の音声信号受信装置の
少なくとも一方を備え、移動局装置との間で無線通信を
行う構成を採る。
声信号送信装置および第9の態様の音声信号受信装置の
少なくとも一方を備え、移動局装置との間で無線通信を
行う構成を採る。
【0031】この構成によれば、第8の態様の音声信号
送信装置および/または第9の態様の音声信号受信装置
を備えた基地局装置を実現でき、伝送路誤りの耐性の高
められた基地局装置を実現できる。
送信装置および/または第9の態様の音声信号受信装置
を備えた基地局装置を実現でき、伝送路誤りの耐性の高
められた基地局装置を実現できる。
【0032】本発明の第12の態様は、コンピュータ
に、過去に用いた有限個の雑音符号ベクトルと適応符号
帳利得とピッチ周期とを用いてMA型適応符号ベクトル
を生成する手順と、このMA型適応符号ベクトルを用い
て雑音符号ベクトルの位相シフト量を算出する手順と、
位相シフト後の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルと
を用いて励振信号ベクトルを生成する手順と、を実行さ
せるためのプログラムを記録した機械読取可能な記録媒
体である。
に、過去に用いた有限個の雑音符号ベクトルと適応符号
帳利得とピッチ周期とを用いてMA型適応符号ベクトル
を生成する手順と、このMA型適応符号ベクトルを用い
て雑音符号ベクトルの位相シフト量を算出する手順と、
位相シフト後の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルと
を用いて励振信号ベクトルを生成する手順と、を実行さ
せるためのプログラムを記録した機械読取可能な記録媒
体である。
【0033】この記録媒体によれば、記録されたプログ
ラムをコンピュータにインストールすることにより第1
の態様の励振信号発生装置と同等の機能を持たせること
ができる。
ラムをコンピュータにインストールすることにより第1
の態様の励振信号発生装置と同等の機能を持たせること
ができる。
【0034】本発明の第13の態様は、過去に用いた有
限個の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期
とを用いてMA型適応符号ベクトルを生成する工程と、
前記MA型適応符号ベクトルを用いて雑音符号ベクトル
の位相シフト量を算出する工程と、位相シフト後の雑音
符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて励振信号ベ
クトルを生成する工程と、を具備した構成を採る。
限個の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期
とを用いてMA型適応符号ベクトルを生成する工程と、
前記MA型適応符号ベクトルを用いて雑音符号ベクトル
の位相シフト量を算出する工程と、位相シフト後の雑音
符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて励振信号ベ
クトルを生成する工程と、を具備した構成を採る。
【0035】この構成によれば、過去に用いた有限個の
雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期とを用
いて生成したMA型適応符号ベクトルに基づいて雑音符
号ベクトルの位相適応処理を行うので、伝送路誤りの影
響を最小限に抑制し得る励振信号生成方法を実現でき
る。
雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期とを用
いて生成したMA型適応符号ベクトルに基づいて雑音符
号ベクトルの位相適応処理を行うので、伝送路誤りの影
響を最小限に抑制し得る励振信号生成方法を実現でき
る。
【0036】本発明の第14の態様は、音声信号からス
ペクトル特性を表すパラメータを抽出する工程と、前記
パラメータを量子化・符号化する工程と、第13の態様
の励振信号生成方法によって生成される励振信号と前記
パラメータとから音声信号を合成する工程と、合成され
た音声信号と入力音声信号との歪みを算出する工程と、
算出された歪みが最小となるように前記励振信号生成装
置のパラメータを決定する工程と、を具備した構成を採
る。
ペクトル特性を表すパラメータを抽出する工程と、前記
パラメータを量子化・符号化する工程と、第13の態様
の励振信号生成方法によって生成される励振信号と前記
パラメータとから音声信号を合成する工程と、合成され
た音声信号と入力音声信号との歪みを算出する工程と、
算出された歪みが最小となるように前記励振信号生成装
置のパラメータを決定する工程と、を具備した構成を採
る。
【0037】この構成によれば、第13の態様で発生さ
せた励振信号を用いた音声符号化を可能な音声符号化方
法を実現できる。
せた励振信号を用いた音声符号化を可能な音声符号化方
法を実現できる。
【0038】本発明の第15の態様は、音声符号化装置
において量子化された音声信号のスペクトル特性を表す
パラメータを復号化する工程と、音声符号化装置におい
て決定したパラメータに基づいて第13の態様の励振信
号生成方法によって生成した励振信号と復号化されたパ
ラメータとから復号音声を生成する工程と、を具備した
構成を採る。
において量子化された音声信号のスペクトル特性を表す
パラメータを復号化する工程と、音声符号化装置におい
て決定したパラメータに基づいて第13の態様の励振信
号生成方法によって生成した励振信号と復号化されたパ
ラメータとから復号音声を生成する工程と、を具備した
構成を採る。
【0039】この構成によれば、第13の態様の励振信
号生成方法によって生成した励振信号を用いて符号化し
た信号を復号可能な音声復号化方法を提供できる。
号生成方法によって生成した励振信号を用いて符号化し
た信号を復号可能な音声復号化方法を提供できる。
【0040】以下、本発明の実施の形態について図1か
ら図6を用いて具体的に説明する。
ら図6を用いて具体的に説明する。
【0041】(実施の形態1)図1に本発明の実施の形
態1にかかる励振信号生成器の構成を示す。同図に示す
励振信号生成器は、適応符号帳101、第1の雑音符号
帳102及び第2の雑音符号帳103を備える。
態1にかかる励振信号生成器の構成を示す。同図に示す
励振信号生成器は、適応符号帳101、第1の雑音符号
帳102及び第2の雑音符号帳103を備える。
【0042】適応符号帳101は、過去に生成した励振
信号をバッファリングし、ピッチ周期(ピッチラグ)P
を用いて適応符号ベクトルを生成する。適応符号帳10
1にて生成された適応符号ベクトルは乗算器104で適
応符号帳利得G1が乗じられた後に加算器105に出力
される。
信号をバッファリングし、ピッチ周期(ピッチラグ)P
を用いて適応符号ベクトルを生成する。適応符号帳10
1にて生成された適応符号ベクトルは乗算器104で適
応符号帳利得G1が乗じられた後に加算器105に出力
される。
【0043】第1の雑音符号帳102は、予め定められ
た個数の形状の異なる雑音符号ベクトルが格納されてお
り、雑音符号ベクトルのインデックスS1によって指定
される第1の雑音符号ベクトルを出力する。第1の雑音
符号ベクトルは位相適応器106において後述するシフ
ト量だけ位相シフトされる。位相シフト後の第1の雑音
符号ベクトルに乗算器107で雑音符号帳利得G2が乗
じられて加算器105へ出力される。
た個数の形状の異なる雑音符号ベクトルが格納されてお
り、雑音符号ベクトルのインデックスS1によって指定
される第1の雑音符号ベクトルを出力する。第1の雑音
符号ベクトルは位相適応器106において後述するシフ
ト量だけ位相シフトされる。位相シフト後の第1の雑音
符号ベクトルに乗算器107で雑音符号帳利得G2が乗
じられて加算器105へ出力される。
【0044】第2の雑音符号帳103は、予め定められ
た個数の異なる形状を有する雑音符号ベクトルを格納
し、雑音符号ベクトルのインデックスS2によって指定
される第2の雑音符号ベクトルを乗算器107に出力す
る。乗算器107において第2の雑音符号ベクトルに雑
音符号帳利得G2が乗じられてから加算器105に出力
される。
た個数の異なる形状を有する雑音符号ベクトルを格納
し、雑音符号ベクトルのインデックスS2によって指定
される第2の雑音符号ベクトルを乗算器107に出力す
る。乗算器107において第2の雑音符号ベクトルに雑
音符号帳利得G2が乗じられてから加算器105に出力
される。
【0045】また、雑音符号帳利得G2の乗じられた第
2の雑音符号ベクトルは同時にMA型適応符号帳109
に与えられる。MA型適応符号帳109は、雑音符号帳
利得乗算後の第2の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得
G1とピッチ周期Pとを用いてMA型適応符号ベクトル
を生成して位相算出器110に出力する。位相算出器1
10は、MA型適応符号帳109から出力されるMA型
適応符号ベクトルとピッチ周期Pを用いて位相シフト量
を算出し、そのシフト量を位相適応器106に出力す
る。
2の雑音符号ベクトルは同時にMA型適応符号帳109
に与えられる。MA型適応符号帳109は、雑音符号帳
利得乗算後の第2の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得
G1とピッチ周期Pとを用いてMA型適応符号ベクトル
を生成して位相算出器110に出力する。位相算出器1
10は、MA型適応符号帳109から出力されるMA型
適応符号ベクトルとピッチ周期Pを用いて位相シフト量
を算出し、そのシフト量を位相適応器106に出力す
る。
【0046】なお、加算器105から出力された励振信
号は適応符号帳101にも入力されて適応符号帳を更新
するのに用いられる。
号は適応符号帳101にも入力されて適応符号帳を更新
するのに用いられる。
【0047】以上のように構成された励振信号生成器の
動作について説明する。
動作について説明する。
【0048】まず、ピッチ周期(ピッチラグ)Pが適応
符号帳101とMA型適応符号帳109に、第1の雑音
符号帳インデックスS1が第1の雑音符号帳102に、
第2の雑音符号帳インデックスS2が第2の雑音符号帳
103に、適応符号帳利得G1が乗算器104とMA型
適応符号帳109に、雑音符号帳利得G2が乗算器10
7および108に、それぞれ入力される。
符号帳101とMA型適応符号帳109に、第1の雑音
符号帳インデックスS1が第1の雑音符号帳102に、
第2の雑音符号帳インデックスS2が第2の雑音符号帳
103に、適応符号帳利得G1が乗算器104とMA型
適応符号帳109に、雑音符号帳利得G2が乗算器10
7および108に、それぞれ入力される。
【0049】適応符号帳101は過去に生成された励振
信号を時系列データとしてバッファリングしており、ピ
ッチ周期Pで指定される点を始点として適応符号帳から
適応符号ベクトルを切り出して乗算器104へ出力す
る。
信号を時系列データとしてバッファリングしており、ピ
ッチ周期Pで指定される点を始点として適応符号帳から
適応符号ベクトルを切り出して乗算器104へ出力す
る。
【0050】このとき、ピッチ周期Pで指定される点の
位置より後ろにあるデータ長が、出力すべき適応符号ベ
クトル長より短い場合は、ピッチ周期で周期化して適応
符号ベクトルを生成する(出力される適応符号ベクトル
長は、本励振信号生成器から出力される励振信号ベクト
ル長に等しい)。乗算器104は適応符号帳101から
出力された適応符号ベクトルに適応符号帳利得G1を乗
じて励振信号ベクトルの適応符号成分のベクトルを生成
する。
位置より後ろにあるデータ長が、出力すべき適応符号ベ
クトル長より短い場合は、ピッチ周期で周期化して適応
符号ベクトルを生成する(出力される適応符号ベクトル
長は、本励振信号生成器から出力される励振信号ベクト
ル長に等しい)。乗算器104は適応符号帳101から
出力された適応符号ベクトルに適応符号帳利得G1を乗
じて励振信号ベクトルの適応符号成分のベクトルを生成
する。
【0051】第1の雑音符号帳102は第1の雑音符号
帳インデックスS1で指定される第1の雑音符号ベクト
ルを取り出して位相適応器106に出力する。位相適応
器106では、第1の雑音符号ベクトルの位相シフトが
行われるので、第1の雑音符号帳102に格納されてい
るベクトル長は本励振信号生成器から出力される励振信
号ベクトル長よりも位相適応器106で行われ得る最大
シフト長の分だけ長い長さを有している。
帳インデックスS1で指定される第1の雑音符号ベクト
ルを取り出して位相適応器106に出力する。位相適応
器106では、第1の雑音符号ベクトルの位相シフトが
行われるので、第1の雑音符号帳102に格納されてい
るベクトル長は本励振信号生成器から出力される励振信
号ベクトル長よりも位相適応器106で行われ得る最大
シフト長の分だけ長い長さを有している。
【0052】位相適応器106は位相算出器110で算
出されたシフト値の分だけ第1の雑音符号ベクトルをシ
フトし、励振信号ベクトルの生成に用いる部分のみを切
り出して乗算器107に出力する。乗算器107は位相
適応器106から出力されたベクトルに雑音符号帳利得
G2を乗じて加算器105に出力する。
出されたシフト値の分だけ第1の雑音符号ベクトルをシ
フトし、励振信号ベクトルの生成に用いる部分のみを切
り出して乗算器107に出力する。乗算器107は位相
適応器106から出力されたベクトルに雑音符号帳利得
G2を乗じて加算器105に出力する。
【0053】第2の雑音符号帳103はインデックスS
2で指定される第2の雑音符号ベクトルを取り出して乗
算器108に出力する。第2の雑音符号帳103に格納
されている雑音符号ベクトルは本励振信号生成器から生
成される励振信号ベクトル長と同じである。乗算器10
8は第2の雑音符号帳103から出力された第2の雑音
符号ベクトルに雑音符号帳利得G2を乗じる。
2で指定される第2の雑音符号ベクトルを取り出して乗
算器108に出力する。第2の雑音符号帳103に格納
されている雑音符号ベクトルは本励振信号生成器から生
成される励振信号ベクトル長と同じである。乗算器10
8は第2の雑音符号帳103から出力された第2の雑音
符号ベクトルに雑音符号帳利得G2を乗じる。
【0054】MA型適応符号帳109は過去に入力され
た雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号ベクトルと過
去に入力されたピッチ周期Pとを用いて生成され、さら
に現在のピッチ周期Pを用いて前記生成されたMA型適
応符号帳からMA型適応符号ベクトルを切り出して位相
算出器110に出力する。
た雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号ベクトルと過
去に入力されたピッチ周期Pとを用いて生成され、さら
に現在のピッチ周期Pを用いて前記生成されたMA型適
応符号帳からMA型適応符号ベクトルを切り出して位相
算出器110に出力する。
【0055】位相算出器110は、MA型適応符号ベク
トルと現在のピッチ周期Pとを用いて位相位置の探索を
行う。位相位置の探索の方法はいくつかの方法があり、
ピッチ周期Pで並べたパルス列とMA型適応符号ベクト
ルとの相関値を最大化する方法や、CELP符号化に用
いる場合は、ピッチ周期Pで並べたパルス列に合成フィ
ルタをかけたベクトルとMA型適応符号ベクトルに合成
フィルタをかけたベクトルとの相関値を最大化する方法
などがある。
トルと現在のピッチ周期Pとを用いて位相位置の探索を
行う。位相位置の探索の方法はいくつかの方法があり、
ピッチ周期Pで並べたパルス列とMA型適応符号ベクト
ルとの相関値を最大化する方法や、CELP符号化に用
いる場合は、ピッチ周期Pで並べたパルス列に合成フィ
ルタをかけたベクトルとMA型適応符号ベクトルに合成
フィルタをかけたベクトルとの相関値を最大化する方法
などがある。
【0056】最後に、加算器105が乗算器104と乗
算器107と乗算器108とから出力されたベクトルの
加算を行って励振信号ベクトルを生成する。生成された
励振信号ベクトルは、適応符号帳101にも出力され
て、適応符号帳101を更新するのに用いられる。
算器107と乗算器108とから出力されたベクトルの
加算を行って励振信号ベクトルを生成する。生成された
励振信号ベクトルは、適応符号帳101にも出力され
て、適応符号帳101を更新するのに用いられる。
【0057】図2に、MA型適応符号帳109の詳細な
構成を示す。
構成を示す。
【0058】MA型適応符号帳109は、乗算器108
から出力される雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号
ベクトルを第1の遅延器201、第2の遅延器202、
第3の遅延器203で1単位時間(1単位時間とは1回
の生成処理において生成される励振信号ベクトル長に相
当する時間)ずつ遅延させる。
から出力される雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号
ベクトルを第1の遅延器201、第2の遅延器202、
第3の遅延器203で1単位時間(1単位時間とは1回
の生成処理において生成される励振信号ベクトル長に相
当する時間)ずつ遅延させる。
【0059】第3の遅延器203から出力される3単位
時間前の雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号ベクト
ルは第1のMA型適応符号帳204にバッファリングさ
れる。第1のMA型適応符号帳204は、後述する2単
位時間前のピッチ周期によって示される点を始点として
第1のMA型適応符号ベクトルを切り出す。
時間前の雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号ベクト
ルは第1のMA型適応符号帳204にバッファリングさ
れる。第1のMA型適応符号帳204は、後述する2単
位時間前のピッチ周期によって示される点を始点として
第1のMA型適応符号ベクトルを切り出す。
【0060】第1のMA型適応符号帳204から切り出
された第1のMA型適応符号ベクトルに対して乗算器2
05で後述する2単位時間前の適応符号帳利得を乗算し
て結果を加算器206に出力する。この加算器206に
おいて乗算器205の出力と第2の遅延器202の出力
する2単位時間前の雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音
符号ベクトルとを加算する。この加算値を第2のMA型
適応符号帳207へ出力する。
された第1のMA型適応符号ベクトルに対して乗算器2
05で後述する2単位時間前の適応符号帳利得を乗算し
て結果を加算器206に出力する。この加算器206に
おいて乗算器205の出力と第2の遅延器202の出力
する2単位時間前の雑音符号帳利得乗算後の第2の雑音
符号ベクトルとを加算する。この加算値を第2のMA型
適応符号帳207へ出力する。
【0061】第2のMA型適応符号帳207は、第1の
MA型適応符号帳と加算器206とから出力されるベク
トルとをつなげたものから成り、後述する1単位時間前
のピッチ周期で示される点を始点としてMA型適応符号
ベクトルを切り出す。
MA型適応符号帳と加算器206とから出力されるベク
トルとをつなげたものから成り、後述する1単位時間前
のピッチ周期で示される点を始点としてMA型適応符号
ベクトルを切り出す。
【0062】第2のMA型適応符号帳207から切り出
されたベクトルに対して乗算器208で後述する1単位
時間前の適応符号帳利得を乗算して結果を加算器209
に出力する。この加算器209において乗算器208の
出力と第1の遅延器201の出力する1単位時間前の雑
音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号ベクトルとを加算
する。この加算値を第3のMA型適応符号帳210へ出
力する。
されたベクトルに対して乗算器208で後述する1単位
時間前の適応符号帳利得を乗算して結果を加算器209
に出力する。この加算器209において乗算器208の
出力と第1の遅延器201の出力する1単位時間前の雑
音符号帳利得乗算後の第2の雑音符号ベクトルとを加算
する。この加算値を第3のMA型適応符号帳210へ出
力する。
【0063】第3のMA型適応符号帳210は、第2の
MA型適応符号帳207と加算器209とから出力され
たベクトルとをつなげたものから成り、ピッチ周期Pで
指定された点を始点としてMA型適応符号ベクトルを切
り出して位相算出器110に出力する。
MA型適応符号帳207と加算器209とから出力され
たベクトルとをつなげたものから成り、ピッチ周期Pで
指定された点を始点としてMA型適応符号ベクトルを切
り出して位相算出器110に出力する。
【0064】適用符号帳利得G1は第4の遅延器21
1、第5の遅延器212で順次1単位時間ずつ遅延させ
る。第5の遅延器212から出力される2単位時間前の
適応符号帳利得は上記した乗算器205に与えられ、第
4の遅延器211から出力される1単位時間前の適応符
号帳利得は上記した乗算器208に与えられる。
1、第5の遅延器212で順次1単位時間ずつ遅延させ
る。第5の遅延器212から出力される2単位時間前の
適応符号帳利得は上記した乗算器205に与えられ、第
4の遅延器211から出力される1単位時間前の適応符
号帳利得は上記した乗算器208に与えられる。
【0065】また、ピッチ周期Pは第6の遅延器21
3、第7の遅延器214で順次1単位時間ずつ遅延させ
る。第7の遅延器214から出力される2単位時間前の
ピッチ周期は上記した第1のMA型適応符号帳204に
与えられ、第6の遅延器213から出力される1単位時
間前のピッチ周期は上記した第2のMA型適応符号帳2
07に与えられる。
3、第7の遅延器214で順次1単位時間ずつ遅延させ
る。第7の遅延器214から出力される2単位時間前の
ピッチ周期は上記した第1のMA型適応符号帳204に
与えられ、第6の遅延器213から出力される1単位時
間前のピッチ周期は上記した第2のMA型適応符号帳2
07に与えられる。
【0066】以上の様に構成されたMA型適応符号帳に
ついて、その動作を説明する。
ついて、その動作を説明する。
【0067】乗算器108から入力された雑音符号帳利
得乗算後の第2の雑音符号ベクトル(以後本パラグラフ
においては単に雑音符号ベクトルと呼ぶ)は第1の遅延
器に入力され、1単位時間前(過去)に入力された雑音
符号ベクトルS[−1]を出力する。第2の遅延器20
2は前記1単位時間過去に入力された雑音符号ベクトル
S[−1]を入力して、さらに1単位時間過去(即ち2
単位時間過去)に入力された雑音符号ベクトルS[−
2]を出力する。第3の遅延器203は前記2単位時間
過去に入力された雑音符号ベクトルS[−2]を入力し
て、さらに1単位時間過去(即ち3単位時間過去)に入
力された雑音符号ベクトルS[−3]を出力する。これ
は、過去3単位時間において入力した全ての雑音符号ベ
クトルをバッファリングしておいて、各単位時間におい
て入力された雑音符号ベクトルを取り出すことと等価で
ある。
得乗算後の第2の雑音符号ベクトル(以後本パラグラフ
においては単に雑音符号ベクトルと呼ぶ)は第1の遅延
器に入力され、1単位時間前(過去)に入力された雑音
符号ベクトルS[−1]を出力する。第2の遅延器20
2は前記1単位時間過去に入力された雑音符号ベクトル
S[−1]を入力して、さらに1単位時間過去(即ち2
単位時間過去)に入力された雑音符号ベクトルS[−
2]を出力する。第3の遅延器203は前記2単位時間
過去に入力された雑音符号ベクトルS[−2]を入力し
て、さらに1単位時間過去(即ち3単位時間過去)に入
力された雑音符号ベクトルS[−3]を出力する。これ
は、過去3単位時間において入力した全ての雑音符号ベ
クトルをバッファリングしておいて、各単位時間におい
て入力された雑音符号ベクトルを取り出すことと等価で
ある。
【0068】同様にして、第4の遅延器211は適応符
号帳利得G1を入力して1単位時間過去に入力した適応
符号帳利得G[−1]を出力し、第5の遅延器212は
前記1単位時間過去に入力した適応符号帳利得G[−
1]を入力してさらに1単位時間過去(即ち2単位時間
過去)に入力した適応符号帳利得G[−2]を出力す
る。これは、過去2単位時間において入力された全ての
適応符号帳利得をバッファリングし、各単位時間におい
て入力された適応符号帳利得を取り出すことと等価であ
る。
号帳利得G1を入力して1単位時間過去に入力した適応
符号帳利得G[−1]を出力し、第5の遅延器212は
前記1単位時間過去に入力した適応符号帳利得G[−
1]を入力してさらに1単位時間過去(即ち2単位時間
過去)に入力した適応符号帳利得G[−2]を出力す
る。これは、過去2単位時間において入力された全ての
適応符号帳利得をバッファリングし、各単位時間におい
て入力された適応符号帳利得を取り出すことと等価であ
る。
【0069】同様にして、第6の遅延器213はピッチ
周期Pを入力して、1単位時間過去に入力したピッチ周
期P[−1]を出力し、第7の遅延器214は前記1単
位時間過去に入力されたピッチ周期P[−1]を入力し
て、さらに1単位時間過去(即ち2単位時間過去)に入
力されたピッチ周期P[−2]を出力する。これは、過
去2単位時間において入力された全てのピッチ周期をバ
ッファリングしておいて、各単位時間において入力され
たピッチ周期を取り出すのと等価である。
周期Pを入力して、1単位時間過去に入力したピッチ周
期P[−1]を出力し、第7の遅延器214は前記1単
位時間過去に入力されたピッチ周期P[−1]を入力し
て、さらに1単位時間過去(即ち2単位時間過去)に入
力されたピッチ周期P[−2]を出力する。これは、過
去2単位時間において入力された全てのピッチ周期をバ
ッファリングしておいて、各単位時間において入力され
たピッチ周期を取り出すのと等価である。
【0070】このようにして、3〜1単位時間前の雑音
符号ベクトル(S[−1],S[−2],S[−3])
と、2〜1単位時間前の適応符号帳利得(G[−1],
G[−2])と、2〜1単位時間前と現在のピッチ周期
(P[−2],P[−1],P)とを用いて、以下のよ
うにMA型適応符号帳を生成する。
符号ベクトル(S[−1],S[−2],S[−3])
と、2〜1単位時間前の適応符号帳利得(G[−1],
G[−2])と、2〜1単位時間前と現在のピッチ周期
(P[−2],P[−1],P)とを用いて、以下のよ
うにMA型適応符号帳を生成する。
【0071】まず、3単位時間過去の雑音符号ベクトル
が第1のMA型適応符号帳204となる。第1のMA型
適応符号帳204はピッチ周期の取りうる最大ピッチ周
期の長さを有するバッファであり、バッファの最後部に
3単位時間過去の雑音符号ベクトルがコピーされてい
て、コピーされた部分より前の部分は全て0である。
が第1のMA型適応符号帳204となる。第1のMA型
適応符号帳204はピッチ周期の取りうる最大ピッチ周
期の長さを有するバッファであり、バッファの最後部に
3単位時間過去の雑音符号ベクトルがコピーされてい
て、コピーされた部分より前の部分は全て0である。
【0072】第1のMA型適応符号帳204は、2単位
時間過去のピッチ周期P[−2]を用いて、MA型符号
帳の終点(3単位時間過去の雑音符号ベクトルの終点)
からP[−2]で示されるピッチ周期長だけさかのぼっ
た点を始点として、第1のMA型適応符号ベクトルを切
り出して出力する。
時間過去のピッチ周期P[−2]を用いて、MA型符号
帳の終点(3単位時間過去の雑音符号ベクトルの終点)
からP[−2]で示されるピッチ周期長だけさかのぼっ
た点を始点として、第1のMA型適応符号ベクトルを切
り出して出力する。
【0073】この際、ピッチ周期長が出力すべきベクト
ル長(1単位時間の長さ)より短い場合は、P[−2]
で示されるピッチ周期長で周期化処理を行って所定の長
さのベクトルとしてから出力する。また、第1のMA型
適応符号帳204そのものが第2のMA型適応符号帳2
07に出力される。
ル長(1単位時間の長さ)より短い場合は、P[−2]
で示されるピッチ周期長で周期化処理を行って所定の長
さのベクトルとしてから出力する。また、第1のMA型
適応符号帳204そのものが第2のMA型適応符号帳2
07に出力される。
【0074】第1のMA型適応符号帳204から出力さ
れたベクトルは乗算器205において2単位時間過去の
適応符号帳利得G[−2]が乗算されて加算器206に
出力される。加算器206は2単位時間過去の雑音符号
ベクトルS[−2]と乗算器205から出力されたベク
トルとをベクトル加算したベクトルを第2のMA型適応
符号帳207に出力する。
れたベクトルは乗算器205において2単位時間過去の
適応符号帳利得G[−2]が乗算されて加算器206に
出力される。加算器206は2単位時間過去の雑音符号
ベクトルS[−2]と乗算器205から出力されたベク
トルとをベクトル加算したベクトルを第2のMA型適応
符号帳207に出力する。
【0075】第2のMA型適応符号帳207は、第1の
MA型適応符号帳と同じ長さを有するバッファであっ
て、このバッファの最後尾には加算器210から出力さ
れたベクトルがコピーされ、それより前の部分には第1
のMA型適応符号帳204がコピーされる。
MA型適応符号帳と同じ長さを有するバッファであっ
て、このバッファの最後尾には加算器210から出力さ
れたベクトルがコピーされ、それより前の部分には第1
のMA型適応符号帳204がコピーされる。
【0076】このとき、第1のMA型適応符号帳の最後
尾から順に第2のMA型適応符号帳へのコピーが行われ
るので、第1のMA型適応符号帳の先頭1単位時間分は
第2のMA型適応符号帳にはコピーされない。第2のM
A型適応符号帳207は、第2のMA型適応符号帳20
7の最後尾から1単位時間過去のピッチ周期P[−1]
で示されるピッチ周期長だけさかのぼった点を始点とし
て、第2のMA型適応符号ベクトルを第1のMA型適応
符号ベクトルを切り出したときと同様にして切り出して
出力する。また、第2のMA型適応符号帳207そのも
のが第3のMA型適応符号帳210に出力される。
尾から順に第2のMA型適応符号帳へのコピーが行われ
るので、第1のMA型適応符号帳の先頭1単位時間分は
第2のMA型適応符号帳にはコピーされない。第2のM
A型適応符号帳207は、第2のMA型適応符号帳20
7の最後尾から1単位時間過去のピッチ周期P[−1]
で示されるピッチ周期長だけさかのぼった点を始点とし
て、第2のMA型適応符号ベクトルを第1のMA型適応
符号ベクトルを切り出したときと同様にして切り出して
出力する。また、第2のMA型適応符号帳207そのも
のが第3のMA型適応符号帳210に出力される。
【0077】第2のMA型適応符号帳207から出力さ
れたベクトルは乗算器208において1単位時間過去の
適応符号帳利得G[−1]が乗算されて加算器209に
出力される。加算器209は1単位時間過去の雑音符号
ベクトルS[−1]と乗算器208から出力されたベク
トルとをベクトル加算して第3のMA型適応符号帳21
0に出力する。
れたベクトルは乗算器208において1単位時間過去の
適応符号帳利得G[−1]が乗算されて加算器209に
出力される。加算器209は1単位時間過去の雑音符号
ベクトルS[−1]と乗算器208から出力されたベク
トルとをベクトル加算して第3のMA型適応符号帳21
0に出力する。
【0078】第3のMA型適応符号帳210は、第2の
MA型適応符号帳と同じ長さを有するバッファであっ
て、このバッファの最後尾に加算器209から出力され
たベクトルがコピーされ、それより前の部分に第2のM
A型適応符号帳207がコピーされる。
MA型適応符号帳と同じ長さを有するバッファであっ
て、このバッファの最後尾に加算器209から出力され
たベクトルがコピーされ、それより前の部分に第2のM
A型適応符号帳207がコピーされる。
【0079】このとき、第2のMA型適応符号帳の最後
尾から順に第3のMA型適応符号帳へのコピーが行われ
るので、第2のMA型適応符号帳の先頭1単位時間分は
第3のMA型適応符号帳にはコピーされない。第3のM
A型適応符号帳210は、第3のMA型適応符号帳21
0の最後尾から現在のピッチ周期Pで示されるピッチ周
期だけさかのぼった点を始点として、第3のMA型適応
符号ベクトルを第1のMA型適応符号ベクトルを切り出
したときと同様にして切り出して出力する。前記第3の
MA型適応符号ベクトルは、位相算出器110へ入力さ
れる。
尾から順に第3のMA型適応符号帳へのコピーが行われ
るので、第2のMA型適応符号帳の先頭1単位時間分は
第3のMA型適応符号帳にはコピーされない。第3のM
A型適応符号帳210は、第3のMA型適応符号帳21
0の最後尾から現在のピッチ周期Pで示されるピッチ周
期だけさかのぼった点を始点として、第3のMA型適応
符号ベクトルを第1のMA型適応符号ベクトルを切り出
したときと同様にして切り出して出力する。前記第3の
MA型適応符号ベクトルは、位相算出器110へ入力さ
れる。
【0080】このように本実施の形態では、MA型適応
符号帳は過去3単位時間以内における雑音符号ベクトル
と適応符号帳利得とピッチ周期によって位相算出を行う
ためのベクトルを生成するため、4単位時間以上過去に
おける伝送路誤りの影響を受けることがない。
符号帳は過去3単位時間以内における雑音符号ベクトル
と適応符号帳利得とピッチ周期によって位相算出を行う
ためのベクトルを生成するため、4単位時間以上過去に
おける伝送路誤りの影響を受けることがない。
【0081】以上の説明では、過去3単位時間内の雑音
符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期を用いる構
成としたが、同様な構成で過去4単位時間以上あるいは
過去2単位時間以下の情報を用いる構成も可能である。
符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期を用いる構
成としたが、同様な構成で過去4単位時間以上あるいは
過去2単位時間以下の情報を用いる構成も可能である。
【0082】次に、図3を参照して上記実施の形態にお
ける励振信号生成方法の処理の流れを示す。
ける励振信号生成方法の処理の流れを示す。
【0083】ステップ301において、適応符号ベクト
ルacv[0〜N-1]が適応符号帳acb[-Pmax〜-1]から生成さ
れる。ここで、Pmaxは取りうるピッチ周期(ピッチラ
グ)の最大値、Nは1単位時間における信号のサンプル数
であり、[]は配列変数を示している。適応符号帳acb[]
は過去に生成した励振信号ベクトルをPmaxサンプルだけ
蓄えているバッファであり、acb[-P〜N-P-1]を適応符号
ベクトルacv[0〜N-1]として出力する。Pはピッチ周期
である。N-P-1≧0の場合は、適応符号帳acb[]の範囲外
になるので、acb[-P〜-1]の部分を繰り返し用いてacv[]
を生成する。
ルacv[0〜N-1]が適応符号帳acb[-Pmax〜-1]から生成さ
れる。ここで、Pmaxは取りうるピッチ周期(ピッチラ
グ)の最大値、Nは1単位時間における信号のサンプル数
であり、[]は配列変数を示している。適応符号帳acb[]
は過去に生成した励振信号ベクトルをPmaxサンプルだけ
蓄えているバッファであり、acb[-P〜N-P-1]を適応符号
ベクトルacv[0〜N-1]として出力する。Pはピッチ周期
である。N-P-1≧0の場合は、適応符号帳acb[]の範囲外
になるので、acb[-P〜-1]の部分を繰り返し用いてacv[]
を生成する。
【0084】次に、ステップ302においてMA型適応
符号ベクトルma_acv[0〜N-1]をMA型適応符号帳ma_acb
[-Pmax:-1]から生成する。ma_acb[]の生成方法について
は、図4を用いて後述する。MA型適応符号帳ma_acb[]
は過去有限時間内における音源生成情報から生成したベ
クトルをPmaxサンプルだけ蓄えているバッファであり、
ma_acb[-P〜N-P-1]をMA型適応符号ベクトルma_acv[0
〜N-1]として出力する。なお、N-P-1≧0の場合は、適応
符号帳acb[]から適応符号ベクトルacv[]を生成する場合
と同様にしてMA型適応符号ベクトルma_acv[]を生成す
る。
符号ベクトルma_acv[0〜N-1]をMA型適応符号帳ma_acb
[-Pmax:-1]から生成する。ma_acb[]の生成方法について
は、図4を用いて後述する。MA型適応符号帳ma_acb[]
は過去有限時間内における音源生成情報から生成したベ
クトルをPmaxサンプルだけ蓄えているバッファであり、
ma_acb[-P〜N-P-1]をMA型適応符号ベクトルma_acv[0
〜N-1]として出力する。なお、N-P-1≧0の場合は、適応
符号帳acb[]から適応符号ベクトルacv[]を生成する場合
と同様にしてMA型適応符号ベクトルma_acv[]を生成す
る。
【0085】次に、ステップ303において、位相ph
を算出する。位相の算出の方法としては、MA型適応符
号ベクトルma_acv[]とピッチ周期Pで並べたインパルス
列ベクトルとの相互相関を最大とするインパルス列ベク
トルの先頭インパルスの位置を探索するという方法など
を用いる。CELP符号化に本励振信号生成方法を用い
る場合には、励振信号に合成フィルタをかけた後の領域
で歪みを最小化するインパルス列ベクトルの先頭インパ
ルスの位置を探索する方法なども有効であり、間野氏ら
による“「位相適応型PSI−CELP音声符号化の検
討」、電子情報通信学会技術研究報告、SP94−96
(1995−02)P.37−P.44”等に示されて
いる。
を算出する。位相の算出の方法としては、MA型適応符
号ベクトルma_acv[]とピッチ周期Pで並べたインパルス
列ベクトルとの相互相関を最大とするインパルス列ベク
トルの先頭インパルスの位置を探索するという方法など
を用いる。CELP符号化に本励振信号生成方法を用い
る場合には、励振信号に合成フィルタをかけた後の領域
で歪みを最小化するインパルス列ベクトルの先頭インパ
ルスの位置を探索する方法なども有効であり、間野氏ら
による“「位相適応型PSI−CELP音声符号化の検
討」、電子情報通信学会技術研究報告、SP94−96
(1995−02)P.37−P.44”等に示されて
いる。
【0086】次に、ステップ304において、第1の雑
音符号ベクトルscv1[0〜N-1]が第1の雑音符号帳SCB1[S
1size][-MAXph〜N-1]から生成される。雑音符号帳SCB
1[][]はN+MAXphの長さを有するベクトルをS1size種類格
納している。ここで、MAXphは位相phの取り得る最大
値(ph≧0)である。第1の雑音符号インデックスS
1で指定されるベクトルSCB1[S1][]が取り出され、位相
phを用いてSCB1[S1][-ph〜N-1-ph]を切り出して第1
の雑音符号ベクトルscv1[0〜N-1]とする。
音符号ベクトルscv1[0〜N-1]が第1の雑音符号帳SCB1[S
1size][-MAXph〜N-1]から生成される。雑音符号帳SCB
1[][]はN+MAXphの長さを有するベクトルをS1size種類格
納している。ここで、MAXphは位相phの取り得る最大
値(ph≧0)である。第1の雑音符号インデックスS
1で指定されるベクトルSCB1[S1][]が取り出され、位相
phを用いてSCB1[S1][-ph〜N-1-ph]を切り出して第1
の雑音符号ベクトルscv1[0〜N-1]とする。
【0087】次に、ステップ305において、第2の雑
音符号ベクトルscv2[0〜N-1]が第2の雑音符号帳SCB2[S
2size][0〜N-1]から生成される。雑音符号帳SCB2[][]は
Nの長さを有するベクトルをS2size種類格納している。
第2の雑音符号インデックスS2で指定されるベクトル
SCB2[S2][0〜N-1]を第2の雑音符号ベクトルscv2[0〜N-
1]とする。
音符号ベクトルscv2[0〜N-1]が第2の雑音符号帳SCB2[S
2size][0〜N-1]から生成される。雑音符号帳SCB2[][]は
Nの長さを有するベクトルをS2size種類格納している。
第2の雑音符号インデックスS2で指定されるベクトル
SCB2[S2][0〜N-1]を第2の雑音符号ベクトルscv2[0〜N-
1]とする。
【0088】そして、ステップ306において、適応符
号ベクトルacv[0〜N-1]に適応符号帳利得G1を乗じた
ベクトルと、第1の雑音符号ベクトルscv1[0〜N-1]と第
2の雑音符号ベクトルscv2[0〜N-1]との和ベクトルに雑
音符号帳利得G2を乗じたベクトルとを加算して励振信
号ベクトルexc[0〜N-1]を生成する。
号ベクトルacv[0〜N-1]に適応符号帳利得G1を乗じた
ベクトルと、第1の雑音符号ベクトルscv1[0〜N-1]と第
2の雑音符号ベクトルscv2[0〜N-1]との和ベクトルに雑
音符号帳利得G2を乗じたベクトルとを加算して励振信
号ベクトルexc[0〜N-1]を生成する。
【0089】最後に、ステップ307において、適応符
号帳の更新を行う。適応符号帳の更新は、n=-Pmax,...,
-1についてacb[n]=acb[n+N]を行ってバッファのシフト
を行った後に、新たに生成した励振信号ベクトルexc[0
〜N-1]をacb[-N〜-1]にコピーすることによって行われ
る。
号帳の更新を行う。適応符号帳の更新は、n=-Pmax,...,
-1についてacb[n]=acb[n+N]を行ってバッファのシフト
を行った後に、新たに生成した励振信号ベクトルexc[0
〜N-1]をacb[-N〜-1]にコピーすることによって行われ
る。
【0090】次に、図4を用いてMA型適応符号帳の生
成方法について説明する。図4は本実施の形態における
MA型適応符号帳の生成方法の具体的処理を示した流れ
図を示している。
成方法について説明する。図4は本実施の形態における
MA型適応符号帳の生成方法の具体的処理を示した流れ
図を示している。
【0091】まず、ステップ401において、MA型適
応符号帳ma_acb[-Pmax〜-1]の内容がゼロクリアされ
る。次に、ステップ402において雑音符号帳利得乗算
後の第2の雑音符号ベクトル(以下本パラグラフでは単
に雑音符号ベクトルとよぶ)をバッファbuf_scb[0][0〜
N-1]に保存する。次に、ステップ403においてピッチ
周期Pをバッファbuf_p[0]に保存する。次に、ステップ
404において適応符号帳利得G1をbuf_g[0]に保存す
る。
応符号帳ma_acb[-Pmax〜-1]の内容がゼロクリアされ
る。次に、ステップ402において雑音符号帳利得乗算
後の第2の雑音符号ベクトル(以下本パラグラフでは単
に雑音符号ベクトルとよぶ)をバッファbuf_scb[0][0〜
N-1]に保存する。次に、ステップ403においてピッチ
周期Pをバッファbuf_p[0]に保存する。次に、ステップ
404において適応符号帳利得G1をbuf_g[0]に保存す
る。
【0092】ここで、各バッファについて説明する。
【0093】buf_scb[0〜3][0〜N-1]は過去に生成され
た雑音符号ベクトルが保存されており、buf_scb[0][0〜
N-1]には現在生成されている雑音符号ベクトルが、buf_
scb[1][0〜N-1]には1単位時間過去に生成された雑音符
号ベクトルが、buf_scb[2][0〜N-1]には2単位時間過去
に生成された雑音符号ベクトルが、それぞれ保存されて
いる。また、buf_p[0〜2]には、過去に用いたピッチ周
期Pが保存されており、buf_p[0]には現在のピッチ周期
が、buf_p[1]には1単位時間過去に用いたピッチ周期
が、buf_p[2]には2単位時間過去に用いたピッチ周期
が、それぞれ保存されている。また、buf_g[0〜2]には
過去用いた適応符号帳利得G1が保存されており、buf_
g[0]には現在の適応符号帳利得が、buf_g[1]には1単位
時間過去に用いた適応符号帳利得が、buf_g[2]には2単
位時間過去に用いた適応符号帳利得が、それぞれ保存さ
れている。
た雑音符号ベクトルが保存されており、buf_scb[0][0〜
N-1]には現在生成されている雑音符号ベクトルが、buf_
scb[1][0〜N-1]には1単位時間過去に生成された雑音符
号ベクトルが、buf_scb[2][0〜N-1]には2単位時間過去
に生成された雑音符号ベクトルが、それぞれ保存されて
いる。また、buf_p[0〜2]には、過去に用いたピッチ周
期Pが保存されており、buf_p[0]には現在のピッチ周期
が、buf_p[1]には1単位時間過去に用いたピッチ周期
が、buf_p[2]には2単位時間過去に用いたピッチ周期
が、それぞれ保存されている。また、buf_g[0〜2]には
過去用いた適応符号帳利得G1が保存されており、buf_
g[0]には現在の適応符号帳利得が、buf_g[1]には1単位
時間過去に用いた適応符号帳利得が、buf_g[2]には2単
位時間過去に用いた適応符号帳利得が、それぞれ保存さ
れている。
【0094】次に、ステップ405において、MA型適
応符号帳ma_acb[]の生成を行う。これは、buf_scb[3][0
〜N-1]をma_acb[-N〜-1]にコピーすることによって行わ
れる。次に、ステップ406においてMA型適応符号帳
の更新を行う。まず、テンポラリベクトルTmp[0〜N-1]
にma_acb[-buf_p[2]〜N-1-buf_p[2]]がコピーされる。
これはステップ405において生成されたMA型適応符
号帳を適応符号帳としbuf_p[2]をピッチ周期として適応
符号ベクトルを生成するのと同じである。次に、n=-Pma
x,...,N-1についてma_acb[n]=ma_acb[n+N]を行ってMA
型適応符号帳をシフトする。最後に、テンポラリベクト
ルTmp[0〜N-1]にbuf_g[2]を乗じたベクトルとbuf_scb
[2][0〜N-1]を加算してma_acb[-N〜-1]に書き込む。
応符号帳ma_acb[]の生成を行う。これは、buf_scb[3][0
〜N-1]をma_acb[-N〜-1]にコピーすることによって行わ
れる。次に、ステップ406においてMA型適応符号帳
の更新を行う。まず、テンポラリベクトルTmp[0〜N-1]
にma_acb[-buf_p[2]〜N-1-buf_p[2]]がコピーされる。
これはステップ405において生成されたMA型適応符
号帳を適応符号帳としbuf_p[2]をピッチ周期として適応
符号ベクトルを生成するのと同じである。次に、n=-Pma
x,...,N-1についてma_acb[n]=ma_acb[n+N]を行ってMA
型適応符号帳をシフトする。最後に、テンポラリベクト
ルTmp[0〜N-1]にbuf_g[2]を乗じたベクトルとbuf_scb
[2][0〜N-1]を加算してma_acb[-N〜-1]に書き込む。
【0095】次に、ステップ407において、再度MA
型適応符号帳の更新を行う。まず、テンポラリベクトル
Tmp[0〜N-1]にma_acb[-buf_p[1]〜N-1-buf_p[1]]がコピ
ーされる。これはステップ406において更新されたM
A型適応符号帳を適応符号帳としbuf_p[1]をピッチ周期
として適応符号ベクトルを生成するのと同じである。次
に、n=-Pmax,...,N-1についてma_acb[n]=ma_acb[n+N]を
行ってMA型適応符号帳をシフトする。最後に、テンポ
ラリベクトルTmp[0〜N-1]にbuf_g[1]を乗じたベクトル
とbuf_scb[1][0〜N-1]を加算してma_acb[-N〜-1]に書き
込む。
型適応符号帳の更新を行う。まず、テンポラリベクトル
Tmp[0〜N-1]にma_acb[-buf_p[1]〜N-1-buf_p[1]]がコピ
ーされる。これはステップ406において更新されたM
A型適応符号帳を適応符号帳としbuf_p[1]をピッチ周期
として適応符号ベクトルを生成するのと同じである。次
に、n=-Pmax,...,N-1についてma_acb[n]=ma_acb[n+N]を
行ってMA型適応符号帳をシフトする。最後に、テンポ
ラリベクトルTmp[0〜N-1]にbuf_g[1]を乗じたベクトル
とbuf_scb[1][0〜N-1]を加算してma_acb[-N〜-1]に書き
込む。
【0096】ここまでで、最終的なMA型適応符号帳が
作成される。そして、最終的なMA型適応符号帳から現
在のピッチ周期buf_p[0]を用いてMA型適応符号ベクト
ルma_acv[0〜N-1]を、ma_acv[0〜N-1]=ma_acb[-buf_p
[0]〜N-1-buf_p[0]]により生成する。
作成される。そして、最終的なMA型適応符号帳から現
在のピッチ周期buf_p[0]を用いてMA型適応符号ベクト
ルma_acv[0〜N-1]を、ma_acv[0〜N-1]=ma_acb[-buf_p
[0]〜N-1-buf_p[0]]により生成する。
【0097】最後に、ステップ409において、3つの
バッファを更新して全ての処理を終了する。なお、3つ
のバッファを拡大して、さらに過去に用いたパラメータ
を保存し、ステップ406や407と同様の処理を繰り
返すことによってMA型適応符号帳を拡張し、位相適応
能力を高めることも可能である。
バッファを更新して全ての処理を終了する。なお、3つ
のバッファを拡大して、さらに過去に用いたパラメータ
を保存し、ステップ406や407と同様の処理を繰り
返すことによってMA型適応符号帳を拡張し、位相適応
能力を高めることも可能である。
【0098】本実施の形態においては、2つの雑音符号
帳を備え、一方の雑音符号帳のみに位相適応処理を行っ
ているため、2つの雑音符号帳の双方に位相適応処理を
行う場合に比べて伝送路誤りに対する耐性が強くなって
いる。
帳を備え、一方の雑音符号帳のみに位相適応処理を行っ
ているため、2つの雑音符号帳の双方に位相適応処理を
行う場合に比べて伝送路誤りに対する耐性が強くなって
いる。
【0099】なお、本実施の形態においては、常に(M
A型の)位相適応を行う雑音符号帳が使用される構成例
を示したが、位相適応を全く行わない一般的な雑音符号
帳のみから雑音符号ベクトルを生成するモードと本実施
の形態で示したような位相適応を行う雑音符号帳から雑
音符号ベクトルを生成するモードとを切替えて使用する
構成例に対しても適用可能である。
A型の)位相適応を行う雑音符号帳が使用される構成例
を示したが、位相適応を全く行わない一般的な雑音符号
帳のみから雑音符号ベクトルを生成するモードと本実施
の形態で示したような位相適応を行う雑音符号帳から雑
音符号ベクトルを生成するモードとを切替えて使用する
構成例に対しても適用可能である。
【0100】(実施の形態2)図5に、実施の形態1に
示した励振信号生成器を用いた実施の形態を示す。図5
(a)は音声符号化装置、図5(b)は音声復号化装置
を夫々示す。
示した励振信号生成器を用いた実施の形態を示す。図5
(a)は音声符号化装置、図5(b)は音声復号化装置
を夫々示す。
【0101】図5(a)の音声符号化装置では、ディジ
タル化された音声信号等からなる入力データがLPC分
析器501と加算器506とに入力される。LPC分析
器501は線形予測分析を行って線形予測係数(LP
C)を算出してLPC量子化器502に出力する。
タル化された音声信号等からなる入力データがLPC分
析器501と加算器506とに入力される。LPC分析
器501は線形予測分析を行って線形予測係数(LP
C)を算出してLPC量子化器502に出力する。
【0102】LPC量子化器502は、入力したLPC
を量子化し、量子化後のLPCを合成フィルタ505
に、また、量子化LPCを表現する符号Lを復号器にそ
れぞれ出力する。
を量子化し、量子化後のLPCを合成フィルタ505
に、また、量子化LPCを表現する符号Lを復号器にそ
れぞれ出力する。
【0103】合成フィルタ505は入力した量子化LP
Cを用いてLPC合成フィルタを構築する。この合成フ
ィルタに対して励振信号生成器503によって生成され
る励振信号を入力としてフィルタ処理を行って合成音声
信号を加算器506に出力する。
Cを用いてLPC合成フィルタを構築する。この合成フ
ィルタに対して励振信号生成器503によって生成され
る励振信号を入力としてフィルタ処理を行って合成音声
信号を加算器506に出力する。
【0104】加算器506は、入力データと合成音声信
号との誤差を算出し、歪み算出器507へ出力する。歪
み算出器507は、加算器506から出力された誤差信
号をもとに、聴覚的な重み等を考慮した入力音声信号に
対する合成音声信号の歪みを算出し、パラメータ決定器
504へ出力する。
号との誤差を算出し、歪み算出器507へ出力する。歪
み算出器507は、加算器506から出力された誤差信
号をもとに、聴覚的な重み等を考慮した入力音声信号に
対する合成音声信号の歪みを算出し、パラメータ決定器
504へ出力する。
【0105】パラメータ決定器504は、歪み算出器5
07から出力される歪みが最小となるように出力する励
振信号生成のためのパラメータ(P,S1,S2,G
1,G2)を調節する。そして、最終的に歪みを最小と
するパラメータの組合わせが復号器側へ出力される。
07から出力される歪みが最小となるように出力する励
振信号生成のためのパラメータ(P,S1,S2,G
1,G2)を調節する。そして、最終的に歪みを最小と
するパラメータの組合わせが復号器側へ出力される。
【0106】一方、図5(b)の復号器においては、L
PC復号器508に符号器側から伝送されてきた符号化
LPC情報Lが与えられる。LPC復号器508は、符
号化LPC情報Lから量子化LPCを復号して合成フィ
ルタ510に出力する。
PC復号器508に符号器側から伝送されてきた符号化
LPC情報Lが与えられる。LPC復号器508は、符
号化LPC情報Lから量子化LPCを復号して合成フィ
ルタ510に出力する。
【0107】合成フィルタ510は、LPC復号器50
8から入力した復号LPCによってLPC合成フィルタ
を構築して励振信号生成器509から入力される励振信
号に合成フィルタをかけて復号合成音声信号を出力す
る。
8から入力した復号LPCによってLPC合成フィルタ
を構築して励振信号生成器509から入力される励振信
号に合成フィルタをかけて復号合成音声信号を出力す
る。
【0108】また、励振信号生成器509は符号器側か
ら伝送されてくる励振信号生成のためのパラメータ
(P,S1,S2,G1,G2)を用いて励振信号を生
成して合成フィルタ510に出力する。
ら伝送されてくる励振信号生成のためのパラメータ
(P,S1,S2,G1,G2)を用いて励振信号を生
成して合成フィルタ510に出力する。
【0109】なお、復号器側の合成フィルタ510と符
号器側の合成フィルタ505は伝送されてくる情報に誤
りがなければ全く同一のフィルタである。また、復号器
側の励振信号生成器503と符号器側の励振信号生成器
509も伝送されてくる情報に誤りがなければ全く同じ
動作をして同じ励振信号を生成する。また、合成フィル
タ510から出力された復号合成音声信号に対して、聴
覚的な品質を向上させるためのポストフィルタなどの後
処理を加えると、さらに復号音声信号の品質が向上す
る。
号器側の合成フィルタ505は伝送されてくる情報に誤
りがなければ全く同一のフィルタである。また、復号器
側の励振信号生成器503と符号器側の励振信号生成器
509も伝送されてくる情報に誤りがなければ全く同じ
動作をして同じ励振信号を生成する。また、合成フィル
タ510から出力された復号合成音声信号に対して、聴
覚的な品質を向上させるためのポストフィルタなどの後
処理を加えると、さらに復号音声信号の品質が向上す
る。
【0110】(実施の形態3)図6は実施の形態2の音
声符号化または復号化装置を備えた音声信号送信機およ
び受信機を示したブロック図である。図6(a)は送信
機、図6(b)は受信機を示す。
声符号化または復号化装置を備えた音声信号送信機およ
び受信機を示したブロック図である。図6(a)は送信
機、図6(b)は受信機を示す。
【0111】図6(a)の音声信号送信機では、音声が
音声入力装置601によって電気的アナログ信号に変換
され、A/D変換器602に出力される。アナログ音声
信号はA/D変換器602によってディジタル音声信号
に変換され、音声符号化器603に出力される。音声符
号化器603は音声符号化処理を行い、符号化した情報
をRF変調器604に出力する。RF変調器は符号化さ
れた音声信号の情報を変調・増幅・符号拡散等の電波と
して送出するための操作を行い、送信アンテナ605に
出力する。最後に送信アンテナ605から電波(RF信
号)606が送出される。
音声入力装置601によって電気的アナログ信号に変換
され、A/D変換器602に出力される。アナログ音声
信号はA/D変換器602によってディジタル音声信号
に変換され、音声符号化器603に出力される。音声符
号化器603は音声符号化処理を行い、符号化した情報
をRF変調器604に出力する。RF変調器は符号化さ
れた音声信号の情報を変調・増幅・符号拡散等の電波と
して送出するための操作を行い、送信アンテナ605に
出力する。最後に送信アンテナ605から電波(RF信
号)606が送出される。
【0112】一方、図6(b)の受信機においては、電
波(RF信号)606を受信アンテナ607で受信し、
受信信号はRF復調器608に送られる。RF復調器6
08は符号逆拡散・復調等電波信号を符号化情報に変換
するための処理を行い、符号化情報を音声復号化器60
9に出力する。音声復号化器609は、符号化情報の復
号処理を行ってディジタル復号音声信号をD/A変換器
610へ出力する。D/A変換器610は音声復号化器
609から出力されたディジタル復号音声信号をアナロ
グ復号音声信号に変換して音声出力装置611に出力す
る。最後に音声出力装置611が電気的アナログ復号音
声信号を復号音声に変換して出力する。
波(RF信号)606を受信アンテナ607で受信し、
受信信号はRF復調器608に送られる。RF復調器6
08は符号逆拡散・復調等電波信号を符号化情報に変換
するための処理を行い、符号化情報を音声復号化器60
9に出力する。音声復号化器609は、符号化情報の復
号処理を行ってディジタル復号音声信号をD/A変換器
610へ出力する。D/A変換器610は音声復号化器
609から出力されたディジタル復号音声信号をアナロ
グ復号音声信号に変換して音声出力装置611に出力す
る。最後に音声出力装置611が電気的アナログ復号音
声信号を復号音声に変換して出力する。
【0113】上記送信装置および受信装置は携帯電話等
の移動通信機器の移動機または基地局装置として利用す
ることが可能である。なお、情報を伝送する媒体は本実
施の形態に示したような電波に限らず、光信号などを利
用することも可能であり、さらには有線の伝送路を使用
することも可能である。
の移動通信機器の移動機または基地局装置として利用す
ることが可能である。なお、情報を伝送する媒体は本実
施の形態に示したような電波に限らず、光信号などを利
用することも可能であり、さらには有線の伝送路を使用
することも可能である。
【0114】なお、上記実施の形態2に示した音声符号
化装置または符号化復号化装置および上記実施の形態3
に示した送信装置および送受信装置は、磁気ディスク、
光磁気ディスク、ROMカートリッジ等の記録媒体にソ
フトウェアとして記録して実現することも可能であり、
その記録媒体を使用することにより、このような記録媒
体を使用するパーソナルコンピュータ等により音声符号
化装置/復号化装置および送信装置/受信装置を実現す
るとができる。
化装置または符号化復号化装置および上記実施の形態3
に示した送信装置および送受信装置は、磁気ディスク、
光磁気ディスク、ROMカートリッジ等の記録媒体にソ
フトウェアとして記録して実現することも可能であり、
その記録媒体を使用することにより、このような記録媒
体を使用するパーソナルコンピュータ等により音声符号
化装置/復号化装置および送信装置/受信装置を実現す
るとができる。
【0115】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば過
去有限時間に用いたデータのみから位相適応処理を行う
構成なので、位相適応処理に起因する誤りの伝播を有限
時間内に抑えることを可能とした励振信号生成装置、音
声符号化装置及び音声復号化装置を提供できる。
去有限時間に用いたデータのみから位相適応処理を行う
構成なので、位相適応処理に起因する誤りの伝播を有限
時間内に抑えることを可能とした励振信号生成装置、音
声符号化装置及び音声復号化装置を提供できる。
【図1】本発明の実施の形態1にかかる励振信号生成装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図2】実施の形態1の励振信号生成装置に備えたMA
型適応符号帳の構成を示すブロック図
型適応符号帳の構成を示すブロック図
【図3】実施の形態1における励振信号生成処理の流れ
を示すフロー図
を示すフロー図
【図4】実施の形態1におけるMA型適応符号帳生成処
理の流れを示すフロー図
理の流れを示すフロー図
【図5】本発明の実施の形態2にかかる音声符号化装置
と音声復号化装置の構成を示すブロック図
と音声復号化装置の構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態3にかかる音声信号送信装
置と受信装置の構成を表すブロック図
置と受信装置の構成を表すブロック図
【図7】従来の位相適応型励振信号生成装置の構成を示
すブロック図
すブロック図
101 適応符号帳 102 第1の雑音符号帳 103 第2の雑音符号帳 104、107、108 乗算器 105 加算器 106 位相適応器 109 MA型適応符号帳 110 位相算出器 201 第1の遅延器 202 第2の遅延器 203 第3の遅延器 204 第1のMA型適応符号帳 207 第2のMA型適応符号帳 210 第3のMA型適応符号帳 211 第4の遅延器 212 第5の遅延器 213 第6の遅延器 214 第7の遅延器
フロントページの続き Fターム(参考) 5D045 CA04 CC05 DA11 5J064 AA01 BA13 BB14 BC01 BC08 BC29 BD02 CA02 CB14 5K041 AA03 BB08 CC01 EE00 EE35 EE38 EE52 FF32 FF36 HH11
Claims (15)
- 【請求項1】 MA型適応符号ベクトルの生成に用いる
雑音符号ベクトルを生成する雑音符号帳と、位相シフト
が与えられる雑音符号ベクトルを生成する雑音符号帳と
を異なる符号帳で構成したことを特徴とする励振信号生
成装置。 - 【請求項2】 過去に用いた有限個の雑音符号ベクトル
と適応符号帳利得とピッチ周期とを用いて前記MA型適
応符号ベクトルを生成することを特徴とする請求項1記
載の励振信号生成装置。 - 【請求項3】 MA型適応符号ベクトルを用いて雑音符
号ベクトルの位相シフト量を算出する手段と、位相シフ
ト後の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルとを用いて
励振信号ベクトルを生成する手段と、を具備する請求項
1又は請求項2に記載の励振信号生成装置。 - 【請求項4】 過去に生成した励振信号ベクトルを格納
した適応符号帳と、予め定められた形状を有する複数の
ベクトルを格納した第1の雑音符号帳と、この第1の雑
音符号帳と異なる複数のベクトルを格納した第2の雑音
符号帳と、この第2の雑音符号帳が過去に生成した有限
個の雑音符号ベクトルと適応符号帳利得とピッチ周期を
用いてMA型適応符号ベクトルを生成する手段と、前記
MA型適応符号ベクトルと現在のピッチ周期とを用いて
位相シフト量を求める位相算出手段と、前記第1の雑音
符号帳のベクトルから生成した第1の雑音符号ベクトル
に対して前記位相シフト量だけ位相シフトを与える位相
適応手段と、位相シフト後の第1の雑音符号ベクトルと
適応符号ベクトルとを用いて励振信号ベクトルを生成す
る手段と、を具備する励振信号生成装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の励振信号生成装置と、音声信号からスペクトル特性を
表すパラメータを抽出する手段と、前記パラメータを量
子化・符号化する手段と、前記励振信号生成装置によっ
て生成される励振信号と前記パラメータとから音声信号
を合成する手段と、合成された音声信号と入力音声信号
との歪みを算出する手段と、算出された歪みが最小とな
るように前記励振信号生成装置のパラメータを決定する
手段と、を具備した音声符号化装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の励振信号生成装置と、音声符号化装置において量子化
された音声信号のスペクトル特性を表すパラメータを復
号化する手段と、音声符号化装置において決定したパラ
メータに基づいて前記励振信号生成装置が生成した励振
信号と復号化されたパラメータとから復号音声を生成す
る手段と、を具備する音声復号化装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の音声符号化装置と請求項
6記載の音声復号化装置とを備える音声符号化復号化装
置 - 【請求項8】 音声信号を電気的信号に変換する音声入
力装置と、この音声入力信号装置から出力される信号を
ディジタル信号に変換するA/D変換器と、このA/D
変換器から出力されるディジタル信号の符号化する請求
項4記載の音声符号化器と、この音声符号化器から出力
される符号化情報に対して変調処理等を行うRF変調器
と、このRF変調器から出力された信号を電波に変換し
て送信する送信アンテナと、を具備する音声信号送信装
置。 - 【請求項9】 受信電波を受信する受信アンテナと、こ
の受信アンテナで受信した信号の復調処理を行うRF復
調器と、このRF復調器によって得られた情報の復号化
する請求項6記載の音声復号化装置と、この音声復号化
装置によって復号されたディジタル音声信号をD/A変
換するD/A変換器と、このD/A変換器によって出力
される電気的信号を音声信号に変換する音声出力装置
と、を具備する音声信号受信装置。 - 【請求項10】 請求項8記載の音声信号送信装置およ
び請求項9記載の音声信号受信装置の少なくとも一方を
備え、基地局装置との間で無線通信を行う移動局装置。 - 【請求項11】 請求項8記載の音声信号送信装置およ
び請求項9記載の音声信号受信装置の少なくとも一方を
備え、移動局装置との間で無線通信を行う基地局装置。 - 【請求項12】 コンピュータに、 過去に用いた有限個の雑音符号ベクトルと適応符号帳利
得とピッチ周期とを用いてMA型適応符号ベクトルを生
成する手順と、 このMA型適応符号ベクトルを用いて雑音符号ベクトル
の位相シフト量を算出する手順と、 位相シフト後の雑音符号ベクトルと適応符号ベクトルと
を用いて励振信号ベクトルを生成する手順と、を実行さ
せるためのプログラムを記録した機械読取可能な記録媒
体。 - 【請求項13】 過去に用いた有限個の雑音符号ベクト
ルと適応符号帳利得とピッチ周期とを用いてMA型適応
符号ベクトルを生成する工程と、前記MA型適応符号ベ
クトルを用いて雑音符号ベクトルの位相シフト量を算出
する工程と、位相シフト後の雑音符号ベクトルと適応符
号ベクトルとを用いて励振信号ベクトルを生成する工程
と、を具備した励振信号生成方法。 - 【請求項14】 音声信号からスペクトル特性を表すパ
ラメータを抽出する工程と、前記パラメータを量子化・
符号化する工程と、請求項13記載の励振信号生成方法
によって生成される励振信号と前記パラメータとから音
声信号を合成する工程と、合成された音声信号と入力音
声信号との歪みを算出する工程と、算出された歪みが最
小となるように前記励振信号生成装置のパラメータを決
定する工程と、を具備した音声符号化方法。 - 【請求項15】 音声符号化装置において量子化された
音声信号のスペクトル特性を表すパラメータを復号化す
る工程と、音声符号化装置において決定したパラメータ
に基づいて請求項13記載の励振信号生成方法によって
生成した励振信号と復号化されたパラメータとから復号
音声を生成する工程と、を具備した音声復号化方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10223392A JP2000056799A (ja) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | 励振信号生成装置並びに音声符号化装置及び音声復号化装置 |
AU49324/99A AU4932499A (en) | 1998-08-06 | 1999-08-02 | Exciting signal generator, voice coder, and voice decoder |
PCT/JP1999/004137 WO2000008633A1 (fr) | 1998-08-06 | 1999-08-02 | Generateur de signaux d'excitation, codeur vocal et decodeur vocal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10223392A JP2000056799A (ja) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | 励振信号生成装置並びに音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000056799A true JP2000056799A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16797435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10223392A Pending JP2000056799A (ja) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | 励振信号生成装置並びに音声符号化装置及び音声復号化装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000056799A (ja) |
AU (1) | AU4932499A (ja) |
WO (1) | WO2000008633A1 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2613503B2 (ja) * | 1991-07-08 | 1997-05-28 | 日本電信電話株式会社 | 音声の励振信号符号化・復号化方法 |
JP2700974B2 (ja) * | 1992-04-09 | 1998-01-21 | 日本電信電話株式会社 | 音声符号化法 |
EP0577488B9 (en) * | 1992-06-29 | 2007-10-03 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Speech coding method and apparatus for the same |
JP3199142B2 (ja) * | 1993-09-22 | 2001-08-13 | 日本電信電話株式会社 | 音声の励振信号符号化方法および装置 |
JP3890605B2 (ja) * | 1994-08-22 | 2007-03-07 | ソニー株式会社 | 送受信装置 |
-
1998
- 1998-08-06 JP JP10223392A patent/JP2000056799A/ja active Pending
-
1999
- 1999-08-02 AU AU49324/99A patent/AU4932499A/en not_active Abandoned
- 1999-08-02 WO PCT/JP1999/004137 patent/WO2000008633A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU4932499A (en) | 2000-02-28 |
WO2000008633A1 (fr) | 2000-02-17 |
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