JP2001509277A - オーディオ信号特にスピーチ信号のポストフィルタリング - Google Patents

オーディオ信号特にスピーチ信号のポストフィルタリング

Info

Publication number
JP2001509277A
JP2001509277A JP52004798A JP52004798A JP2001509277A JP 2001509277 A JP2001509277 A JP 2001509277A JP 52004798 A JP52004798 A JP 52004798A JP 52004798 A JP52004798 A JP 52004798A JP 2001509277 A JP2001509277 A JP 2001509277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer function
short delay
filter
audio signal
post
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP52004798A
Other languages
English (en)
Inventor
アンデルス,ベルグストロム,ロルフ
Original Assignee
テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル) filed Critical テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル)
Publication of JP2001509277A publication Critical patent/JP2001509277A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech 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
    • G10L19/04Speech 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 using predictive techniques
    • G10L19/26Pre-filtering or post-filtering
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L25/00Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
    • G10L25/03Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 characterised by the type of extracted parameters
    • G10L25/12Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 characterised by the type of extracted parameters the extracted parameters being prediction coefficients

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号特にスピーチ信号をポストフィルタリングする短遅延ポストフィルタ(13)であって、この短遅延ポストフィルタは、F(z)=D(z/E(z))の形態の伝達関数F(z)をもち、ここで、E(z)とD(z)とが変数に依存した多項式であって、zが伝達関数のz変換表現において使用する単位遅延演算子z-1の逆数であり、前記オーディオ信号の対応する積フィルタ(12)の伝達関数H(z)の分母E(z)も得、そして分子D(z)が、分母E(z)とは異なっていて、分母E(z)に対して使用するものよりは長い周期を使用して得る。

Description

【発明の詳細な説明】 オーディオ信号特にスピーチ信号 のポストフィルタリング 本発明は、オーディオ信号特にスピーチ信号をポストフィルタリングするポス トフィルタ(postfilter)、並びにこれら信号をポストフィルタリングする方法 に関するものである。特に、本発明は、オーディオ信号特にスピーチ信号をポス トフィルタリングする短遅延のポストフィルタ(short-delay postfilter)、並 びにこれら信号を短遅延ポストフィルタでポストフィルタリングする方法に関す るものである。 ポストフィルタは、一般に、スピーチ信号内のノイズを、強いスペクトル部分 をエンハンス(enhance)するかあるいはその信号内の弱い領域を抑制すること によりマスクするのに使用されている。例えば、そのようなノイズは、アナログ のスピーチ信号をデジタル表現にエンコードするためサンプリングする場合に生 じることがあり、これは、移動体電気通信システムにおいてスピーチ信号を送信 する前に、もしくは先にエンコードした信号を後でデコードする間に起きる。極 めて頻繁に、このようなエンコードまたはデコードには、エンコード手順の間に 信号データの圧縮と、デコードの間に適当な場合には後続の圧縮解除とが伴うこ とがある。したがって、元のアナログ・オーディオ信号に含まれた情報のいくら かが失われることは、圧縮および圧縮解除の場合には避けられず、このため、デ コードした信号の知覚される品質を改善するためポストフィルタを適用すること が望ましい。ポストフィルタリングは、この改善を図るため、エンコードしたオ ーディオ信号に、デコードしたオーディオ信号に、あるいはそれらの両方に適用 することができる。 主に3つのタイプのポストフィルタに区別することができる。これらは、短遅 延(short-delay)(または短期間(short-term))のポストフィルタ、長遅延 (long-delay)(または長期間(long-term))のポストフィルタ、および高周 波エンファシス(またはハイパス)のポストフィルタとしてそれぞれ知られてい る。短遅延ポストフィルタは、一般に、オーディオ信号の周波数スペクトルの内 の大きなエネルギのある領域をエンハンスすることにより機能して、周波数スペ クトルの谷(valley)内の歪みを減少させるようにする。長遅延ポストフィルタ は、一般に、元の信号のピッチすなわちオーディオ周波数に対応する長期間周期 を示す周波数スペクトルの領域をエンハンスすることにより機能する。高周波エ ンファシス・ポストフィルタは、信号周波数スペクトルの高い周波数領域をエン ハンスし、そしてこれにより信号の輝度(brightness)を復元するのに使用する が、その理由は、低い周波数領域は、一般に、コーディングおよびデコーディン グ中に高い周波数領域に対してより増幅されるからである。高周波エンファシス ・ポストフィルタはまた、短遅延ポストフィルタの適用により生ずる高い周波数 の損失を補償するのにも使用することができる。今述べた3つの主なタイプのポ ストフィルタは、オーディオ信号の知覚される品質における最適な改善のため、 個々にオーディオ信号に適用したり、もしくは3つのタイプのポストフィルタの 内の2つを組み合わせて適用したり、あるいは3つのタイプ全てを一緒に組み合 わせて適用したりすることができる。 上記したように、本発明は、特に短遅延ポストフィルタおよびオーディオ信号 特にスピーチ信号を短遅延ポストフィルタによりポストフィルタリングする方法 に関している。オーディオ信号に対する短遅延ポストフィルタの効果は、フィル タ係数と変数zの項で表現した伝達関数P(z)で表すことができ、ここで、zは伝達 関数のz変換表現において使用する単位遅延演算子z-1の逆数である。さらに、コ ード化したオーディオ信号を発生する積フィルタ(production filter)は、伝 達関数H(z)で表すことができ、そしてこれもまた、フィルタ係数と変数zの項で 表現される。添付図に示したように、コード化オーディオ信号の発生に際し、励 起発生器11を使用して、励起信号E(z)を積フィルタ12に供給する。積フィル タ12は、この積フィルタの伝達関数H(z)にしたがって励起信号E(z)を合成オー ディオ信号S(z)に変換する。また図に示したように、この発生した合成オーディ オ信号S(z)は、続いて、ポストフィルタ12に対し、直ちにあるいは伝送および デコーディングの後に供給することができ、そしてこのポストフィルタ12は、 合成オーディオ信号S(z)をこのポストフィルタの伝達関数P(z)にしたがって変換 してポストフィルタリングしたオーディオ信号Sp(z)を発生する。 積フィルタ12の伝達関数H(z)は、次のタイプであることが多い。 H(z)=1/A(z) (式1) ここで、A(z)は多項式表現が可能であり、 ここで、mは1からMa(多項式のオーダー)までの範囲のインデックスであり、am は多項式の係数であり、zは前と同じ変数である。Maすなわち多項式のオーダー は、通常は、8から10ある。 ボイスクラフト社(Voicecraft,Inc.of Goleta,California,USA)に譲渡 されたUS-A-4 969 192は、積フィルタ12において使用する式2と同じ多項式A( z)を使って短遅延ポストフィルタ13のための伝達関数P(z)の分母および分子を 供給することについて記述している。したがって、このような伝達関数の分母項 は、積フィルタが供給する合成オーディオ信号S(z)の周波数スペクトルのホルマ ントを増強する一方で、この周波数スペクトルの谷を希望する通りに減衰させる 。分母項と同じ形式で、そのような短遅延伝達関数の分子項は、分母項から生ず る周波数スペクトルのシェイプ全体をキャンセルすることを目的としている。 US-A-4 969 192においては、短遅延伝達関数P(z)の分母項および分子項は、対 応する積フィルタ伝達関数の多項式A(z)から各チャープ・ファクタ(chirp fact or)により修正され、そのファクタは、実験的に決められたパラメータαおよび βであり、したがって、 P(z)=Ap(z/β)/Ap(z/α) (式3) ここで、αとβは、0<α<β<1である。したがって、これらチャープ・ファ クタα,βは、式3の伝達関数の極および零点を原点に向かって移動させるのに 使用することができる。αまたはβを1に等しく設定すると、分母項または分子 項をそれぞれA(z)と同じにし、一方、α=0に設定するとオールパス(all-pass) のポストフィルタをもたらす。式3の短遅延伝達関数は、スペクトル・ピークを 、容易に知覚可能でありしたがって望ましくないチャーピング(chirping)を生ず る 程シャープにすることと、ノイズ低減を全く図れないほど低くすること、との間 のある程度のトレードオフを提供する。このため、US-A-4 969 192では、α=0 .8およびβ=0.5というαとβの値を使って、これら2つの両極端の間の妥 協点を得ることを提案しており、これにより、分母項が導入するスペクトル・チ ルトを分子項により部分的にキャンセルする。しかし、式3の伝達関数から生ず るフィルタリングしたオーディオ信号は、弱められたままであって、そのような 伝達関数をもつ短遅延ポストフィルタが導入する高い周波数の損失を補償するた めに高周波エンファシス・フィルタを必要とする。さらに、式3の分子多項式は 、分母多項式を精密に追従しないため、短遅延ポストフィルタのスペクトル・チ ルト全体は、時間と共にふらついて、ポストフィルタリングした信号の輝度に知 覚される変動を生じる。 モトローラ社(Motorola Inc.of Schaumberg,Illinois)に譲渡されたUS-A- 5 241 650は、上の式3で述べたUS-A-4 969 192の短遅延ポストフィルタの伝達 関数に対する改善を試みている。US-A-5 241 650において記述された短遅延ポス トフィルタ伝達関数は、対応する積フィルタの伝達関数と同じ分母項を使用する が、US-A-4 969 192とは対照的に、分子項は、分母項から、(a)この分母項を代 替ドメインのパラメータ組(alternate domain set of parameters)に変換し、 (b)この代替ドメインのパラメータ組に対し働きかけて1組の係数を供給し、そ して次に、(c)この係数組を使って分子項を供給すること、により得る。US-A-5 241 650の1実施形態においては、分母項は、自己相関ドメイン(autocorrelati on domain)に変換する。この代替ドメインにおいては、帯域幅拡張関数を用い るスペクトル平滑化技術を使うことにより、フィルタ係数の自己相関シーケンス に対し作用を施し、この後に、その作用を施した自己相関シーケンスからレビン ソン反復(Levinson recursion)を介して分子項に対する係数組を供給する。 US-A-5 241 650は、代替的にどのようにして分子項を、短遅延ポストフィルタ の分母項からではなく、対応する積フィルタの伝達関数から同じ手順を介して直 接得るかについて記述しているが、しかし分母項は積フィルタにおいて使用され る多項式とはチャープ・ファクタだけしか違っていないため、その効果は同じで ある。その両方の場合における結果は、分子多項式が、分母多項式Ap(z/α)のス ペクトル的に平滑化されたものとなることである。 US-A-5 241 650に記述された短遅延ポストフィルタは、PDC電気通信システムR CR標準“RCRSTD-27”(PDC telecommunications system RCR standard"RCR STD- 27"of the Research and Development Centre for Radio Systems(RCR)of Jun e 1995)において記述されているように、パーソナル・デジタル・セルラ(PDC )の電気通信システムにおいて使用されている。これはまた、“セルラ・システ ム:デュアル・モード移動局−基地局互換性標準IS-54”("Cellular System:Du al-Mode Mobile Station-Base Station Compatibility Standard IS-54"of the Electronic Industries Association(EIA)of December 1989)に記載されてい るように、IS-54標準に適合する移動体電気通信システムにおいて使用されてい る。 US-A-5 241 650による短遅延ポストフィルタは、US-A-4 969 192による短遅延 ポストフィルタの時間変動スペクトル・チルトに対する改善を、短遅延ポストフ ィルタ伝達関数に対し分子多項式のスペクトル的に平滑化したものである分子多 項式を提供することにより行うが、この問題は、依然として残っていて、US-A-5 241 650における分子項が同じ伝達関数の分母からかあるいは対応する積フィル タの伝達関数からのいずれかから得るため、ポストフィルタリングしたオーディ オ信号のスペクトル・スロープが、依然としてポストフィルタリングした信号の 輝度における知覚可能な変調を除去するにはあまりにも急激に変化することがあ る。 したがって、本発明の目的は、エンコードしたまたはデコードしたオーディオ 信号の知覚される品質を改善するための短遅延ポストフィルタを提供すること、 またエンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号を短遅延ポストフィルタ によりポストフィルタリングするそれに対応する方法を提供することであり、こ れによって、改善した信号輝度と時間に渡る低減した信号輝度変調の両方を備え たポストフィルタリングしたオーディオ信号を発生する。 本発明の目的は、請求項1および請求項16の特徴によって解決する。 1形態においては、本発明は、エンコードしたまたはデコードしたオーディオ をポストフィルタリングする短遅延ポストフィルタを提供し、この短遅延ポスト フィルタが、 F(z)=D(z)/E(z) (式4) の形態の伝達関数F(z)をもち、 ここで、E(z)とD(z)とが変数zの多項式であって、zが伝達関数のz変換表現にお いて使用する単位遅延演算子z-1の逆数であり、分母E(z)を、前記オーディオ信 号の前記対応する積フィルタ(12)の前記伝達関数H(z)から得、分子D(z)が、 前記分母E(z)とは異なっていて、前記分母E(z)に対するものよりは長い一時的周 期を使用して計算する。 関数E(z)とD(z)は、多項式とすることができる。さらに、E(z)とD(z)は、反射 係数(reflection coefficient)、ライン・スペクトル周波数(line spectral frequency)、対数領域レシオ(logarithmic area ratio)等により表すことが できる。 関数E(z)とD(z)を得るのに使用する各時間ウィンドウの長さは、オーディオ信 号から決めることができる。E(z)とD(z)はまた、出力オーディオ信号の許容され るスペクトル変動に依存させることもできる。さらに、関数E(z)とD(z)の係数は 、固定の値としたり、あるいはスピーチ信号に依存したものとすることができる 、すなわち、関数E(z)とD(z)の係数は、所定の時点におけるオーディオ信号から 計算することができる。さらにまた、分子D(z)の係数は、積フィルタのパケット をフィルタリングすることにより得ることができる。例えば、分子D(z)の係数は 、積フィルタの係数を第1ドメインから第2ドメインに変換し、この変換した係 数を第2ドメインにおいてフィルタリングし、そしてこれらを第1ドメインに変 換し戻すことにより、計算することができる。 別の形態においては、本発明は、エンコードしたまたはデコードしたオーディ オ信号をポストフィルタリングする方法を提供し、該方法が、伝達関数H(z)をも つ積フィルタからエンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号を供給する ステップと、前記オーディオ信号をベクトルのフレームにバッファするステップ と、前記ベクトルを、F(z)=D(z)/E(z)の形態の伝達関数F(z)をもつ短遅延ポスト フィルタでフィルタリングするステップであって、E(z)とD(z)とがzの多項式で ある、前記のステップと、を備え、前記分母多項式E(z)が、前記オーディオ信号 の前記積フィルタの前記伝達関数H(z)におけるのと同じ多項式であり、前記分子 多項式D(z)が、前記分母多項式E(z)とは異なっていて、しかも前記分母多項式E( z)よりも長い一時的周期を使用して得る多項式である。 次に、本発明を添付図を参照してさらに説明するが、この添付図は、エンコー ドしたオーディオ信号を発生しそして後でポストフィルタリングする構成を概略 的に示している。 本発明の原理は、本発明による短遅延ポストフィルタの伝達関数の分母項にお いて使用する多項式とは異なった多項式を分子項において使用することである。 さらに、この伝達関数の分子項における多項式を、分母項に対してよりも長い一 時的周期を使って得るようにし、これにより、ポストフィルタリングした信号の スペクトル・スロープにおける急速な変動を回避するようにする。 したがって、分かるように、本発明による短遅延ポストフィルタにおける伝達 関数F(z)の分母多項式E(z)は、ポストフィルタリングしたオーディオ信号の対応 する積フィルタの伝達関数H(z)に密接に関係するため、前と同じように、分母項 は、希望する通りに、オーディオ信号の周波数スペクトル内のホルマントを増強 する一方で、周波数スペクトル内のバレーを減衰させる。しかし、分子多項式は 、もはや分母多項式に直接関係しないため、これは、分母項がオーディオ信号に 導入したスペクトル・チルトを最もキャンセルするように選ぶことができる。さ らに、分子多項式は、分母多項式よりも長い一時的周期を使用して得るため、ポ ストフィルタリングしたスピーチの輝度における急速な変動を回避できる。 分子多項式のより長い一時的周期は、種々の方法の1つで実現することができ る。分子項をポストフィルタリングすべき合成スピーチのバッファから得る場合 、長い一時的周期は、(分母項に対し使用するバッファに対し相対的に)分子に 対し比較的長いデータバッファを使用することにより、あるいは、分子に対し使 用するバッファにおけるベクトルのフレームに渡る平均化プロセスにより実現す ることができる。しかし、分子項は短遅延ポストフィルタの伝達関数においては 分母項に関係していないため、本発明においては、分子項がポストフィルタリン グすべきオーディオ信号から得るべきであるとの絶対的な必要性はない。 本発明の好ましい実施形態は、伝達関数において使用するための分子項を、ポ ストフィルタリングすべきオーディオ信号の線形予測符号化(LPC)解析を介し て得ることである。この信号は、ウィンドウ処理することができる。代替的には 、この信号の共分散(covariance)/自己相関のマトリックスを、LPCに対する 通常のウィンドウを使用し、そして次にフィルタ・パラメータをフィルタリング することにより、ウィンドウ処理することができる。 短遅延ポストフィルタの伝達関数全体は、先に述べたものと同じ方法でチャー プすることができ、これにより、チャープ・ファクタαを分母に導入し、そして この伝達関数の極を原点の方に移動させる。このような場合には、伝達関数は、 次の形態をもつ。 F(z)=D(z)/E(z/α) (式5) ここで、αは間隔0<α<1内にあるパラメータである。また、それに加えてチ ャープ・ファクタβを分子項に導入する場合には、以下の通りとなる。 F(z)=D(z/β)/E(z/α) (式6) 分子多項式と分母多項式とはもはや直接関係しないため、αとβはこの場合には 、間隔0<α,β<1内の同じ値をとることができ、これにより分母項が導入す るスペクトル・チルトの分子項による完全なキャンヤルを可能にする。 本発明による短遅延ポストフィルタをポストフィルタリングするオーディオ信 号にのみ適用すべきであるとの制限はない。代わりとして、反射係数のようなフ ィルタ係数の他の表現をフィルタすることもできる。また、短いデータ・セグメ ント間の相関は、多数の短いデータ・ブロックに対しフィルタリングを適用する ことにより使用することもできる。 本発明による短遅延ポストフィルタは、長遅延ポストフィルタおよび高周波エ ンファシス・フィルタの一方または両方とカスケードで組み合わせることにより 、完全なポストフィルタリング適用を提供することもできる。このような場合、 長遅延ポストフィルタおよび高周波エンファシス・フィルタの伝達関数は、既知 の応用におけるのと同じようにして計算する。このことは、長遅延ポストフィル タの伝達関数Q(z)が例えば次の形式をもつことがあることを意味する。 Q(z)=Cg(1+gz-p)/(1-lz-p) (式7) ここで、zは前と同じ意味をもち、pの値はオーディオ信号のピッチ解析から決定 し、Cgは適応形スケーリング・ファクタであり、そして係数gと1は以下の式から 決定する。 g=Czf(x) (式8a) l=Cpf(x) (式8b) ここで、CzとCpは間隔0<Cz,Cp<1内にある固定のスケーリング・ファクタで あり、そして 1 ifx>1 0 if x<Uth ここで、Uthは無声音しきい値(unvoiced threshold value)であり、xは長遅 延ポストフィルタに対し使用するピッチ予測子(pitch predictor)に依存した ボイシング・インジケータ・パラメータ(voicing indicator parameter)であ る。 本発明の短遅延ポストフィルタと組み合わせる高周波エンファシス・フィルタ は、例えば次の形態の伝達関数R(z)をもつ一次フィルタとすることができる。 R(z)=1-uz-1 (式10) ここで、uは間隔0<u<1内にある実験的に決定するパラメータであり、通常 は0.2から0.5までの値をもつ。 したがって、本発明による短遅延ポストフィルタは、長遅延ポストフィルタお よび高周波エンファシス・ポストフィルタの一方または両方を組み合わせて使用 した場合には、エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号の知覚される 品質の最適な改善のための組合せ形ポストフィルタにおいて使用することができ る。 当業者には理解されるように、本発明に対し種々の変更および変形を添付の請 求の範囲により定まる本発明の要旨および範囲から逸脱せずに行うことができる 。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年12月2日(1998.12.2) 【補正内容】 新請求の範囲1および16 1. エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号をポストフィルタリン グするための、特にエンコードしたまたはデコードしたスピーチ信号をポストフ ィルタリングするための短遅延ポストフィルタ(13)であって、該短遅延ポス トフィルタが、 F(z)=D(z)/E(z) の形態の伝達関数F(z)をもち、 ここで、E(z)とD(z)とは変数zの多項式であって、zが伝達関数のz変換表現にお いて使用する単位遅延演算子z-1の逆数であり、 分母E(z)は、前記オーディオ信号の対応する積フィルタ(12)の伝達関数H( z)から得られ、また前記伝達関数H(z)が前記オーディオ信号の第1時間ウィンド ウに対応し、 分子D(z)は、前記分母E(z)とは異なっており、そして前記オーディオ信号また は前記積フィルタから、前記第1時間ウィンドウより長い第2時間ウィンドウを 使用することにより計算される、短遅延ポストフィルタ。 16.エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号をポストフィルタリン グする方法であって、 伝達関数H(z)をもつ積フィルタからエンコードしたまたはデコードしたオーデ ィオ信号を供給するステップにして、zが伝達関数のz変換表現において使用する 単位遅延演算子z-1の逆数であり、前記伝達関数H(z)が前記オーディオ信号の第 1時間ウィンドウに対応する、前記のステップと、 前記オーディオ信号をベクトルのフレームにバッファするステップと、 前記ベクトルを、F(z)=D(z)/E(z)の形態の伝達関数F(z)をもつ短遅延ポストフ ィルタでフィルタリングするステップにして、E(z)とD(z)とがzの多項式である 、前記のステップと、 を備え、 前記分母E(z)は、前記オーディオ信号の前記積フィルタの前記伝達関数H(z)か ら得られ、 前記分子D(z)は、前記分母E(z)とは異なっており、そして前記オーディオ信号 または前記積フィルタから、前記第1時問ウィンドウより長い第2時問ウィンド ウを使用することにより計算される、オーディオ信号ポストフィルタリング方法 。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号をポストフィルタリン グするための、特にエンコードしたまたはデコードしたスピーチ信号をポストフ ィルタリングするための短遅延ポストフィルタ(13)であって、該短遅延ポス トフィルタが、 F(z)=D(z)/E(z) の形態の伝達関数F(z)をもち、 ここで、E(z)とD(z)とは変数zの多項式であって、zが伝達関数のz変換表現にお いて使用する単位遅延演算子z-1の逆数であり、 分母E(z)は、前記オーディオ信号の前記対応する積フィルタ(12)の前記伝 達関数H(z)から得られ、 分子D(z)は、前記分母E(z)とは異なっていて、前記分母E(z)に対するものより は長い一時的周期を使用して計算される、短遅延ポストフィルタ。 2. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記分子D(z)は、前記オ ーディオ信号のバッファから得られる、短遅延ポストフィルタ。 3. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記分子D(z)は、前記バ ッファから、線形予測コーディング(LPC)解析を介して得られる、短遅延ポス トフィルタ。 4. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記E(z)とD(z)の係数は 、前記オーディオ信号から所定の時点で計算される、短遅延ポストフィルタ。 5. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記フィルタE(z)とD(z) の少なくとも1つを表すため、反射係数が使用される、短遅延ポストフィルタ。 6. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記関数E(z)とD(z)の少 なくとも1つは、ライン・スペクトル周波数を包含する、短遅延ポストフィルタ 。 7. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記関数E(z)とD(z)の少 なくとも1つは、対数領域レシオを包含する、短遅延ポストフィルタ。 8. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記分子D(z)の係数は、 前記積フィルタのパラメータをフィルタリングすることにより得られる、短遅延 ポストフィルタ。 9. 請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記分子D(z)の係数は、 前記積フィルタの係数を第1ドメインから第2ドメインに変換し、該変換した係 数を第2ドメインにおいてフィルタリングし、そしてこれらを前記第1ドメイン に変換し戻すこと、により計算される、短遅延ポストフィルタ。 10.請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記D(z)は、小さなブロ ックにおいて計算し、そしてその後にフィルタリングされる、短遅延ポストフィ ルタ。 11.請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記オーディオ信号がウ ィンドウ処理される、短遅延ポストフィルタ。 12.請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、前記信号の共分散または 自己相関のマトリックスはウィンドウ処理される、短遅延ポストフィルタ。 13.請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、該短遅延ポストフィルタ の伝達関数F(z)は、 F(z)=D(z)/E(z/α) の形態をもち、 ここで、αは間隔0<α<1内にあるパラメータであり、伝達関数F(z)は、該伝 達関数の極を原点に向かって移動させることによりチャープさせることができる 、短遅延ポストフィルタ。 14.請求項1記載の短遅延ポストフィルタにおいて、該短遅延ポストフィルタ の伝達関数F(z)は、 F(z)=D(z/β)/E(z/α) の形態をもち、 ここで、αとβは間隔0<α,β<1内にあるパラメータであり、伝達関数F(z) は、該伝達関数の零点を原点に向かって移動させることによりチャープさせるこ とができる、短遅延ポストフィルタ。 15.エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号をポストフィルタリン グするための、特にエンコードしたまたはデコードしたスピーチ信号をポストフ ィルタリングするための短遅延ポストフィルタ(13)であって、請求項1記載 の短遅延ポストフィルタを、長遅延ポストフィルタおよび高周波エンファシス・ フィルタの少なくとも1つと直列に含む、短遅延ポストフィルタ。 16.エンコードしたまたはデコードしたオーディオ信号をポストフィルタリン グする方法であって、 伝達関数H(z)をもつ積フィルタからエンコードしたまたはデコードしたオーデ ィオ信号を供給するステップにして、zが伝達関数のz変換表現において使用する 単位遅延演算子z-1の逆数である、前記のステップと、 前記オーディオ信号をベクトルのフレームにバッファするステップと、 前記ベクトルを、 F(z)=D(z)/E(z) の形態の伝達関数F(z)をもつ短遅延ポストフィルタでフィルタリングするステッ プにして、E(z)とD(z)とがzの多項式である、前記のステップと、 を備え、 前記分母E(z)は、前記オーディオ信号の前記積フィルタの前記伝達関数H(z)か ら得られ、 前記分子D(z)は、前記分母E(z)とは異なっていて、前記分母E(z)に対するもの よりは長い一時的周期を使用して計算される、 オーディオ信号ポストフィルタリング方法。 17.請求項16記載の方法において、前記E(z)とD(z)の係数は、前記オーディ オ信号から所定の時点で計算される、オーディオ信号ポストフィルタリング方法 。 18.請求項16から17のいずれかに記載の方法において、前記関数E(z)とD( z)の少なくとも1つにおいて反射係数が使用される、オーディオ信号ポストフィ ルタリング方法。 19.請求項16から18のいずれかに記載の方法において、前記関数E(z)とD( z)の少なくとも1つは、ライン・スペクトル周波数を包含する、オーディオ信号 ポストフィルタリング方法。 20.請求項16記載の方法において、前記関数E(z)とD(z)の少なくとも1つは 、対数領域レシオを包含する、オーディオ信号短遅延ポストフィルタ。 21.請求項16記載の方法において、前記分子D(z)の係数は、前記積フィルタ のパラメータをフィルタリングすることにより得られる、オーディオ信号ポスト フィルタリング方法。 22.請求項16記載の方法において、前記分子D(z)の係数は、前記積フィルタ の係数を第1ドメインから第2ドメインに変換し、該変換した係数を第2ドメイ ンにおいてフィルタリングし、そしてこれらを前記第1ドメインに変換し戻すこ と、により計算される、オーディオ信号ポストフィルタリング方法。 23.請求項16記載の方法において、前記D(z)は、小さなブロックにおいて計 算され、そしてその後にフィルタリングされる、オーディオ信号ポストフィルタ リング方法。 24.請求項16記載の方法であって、さらに、前記分子多項式Cp(z)を前記オ ーディオ信号のバッファから得るステップを含む、オーディオ信号ポストフィル タリング方法。 25.請求項24記載の方法であって、線形予測コーディング(LPC)解析を 行うことにより、前記分子多項式Cp(z)を前記バッファから得ることを含む、オ ーディオ信号ポストフィルタリング方法。 26.請求項16記載の方法であって、さらに、前記オーディオ信号をウィンド ウ処理するステップを含む、オーディオ信号ポストフィルタリング方法。 27.請求項16記載の方法において、前記オーディオ信号の共分散または自己 相関のマトリックスをウィンドウ処理するステップ、を含むことを特徴とするオ ーディオ信号ポストフィルタリング方法。 28.請求項16記載の方法であって、さらに、 前記短遅延ポストフィルタの前記伝達関数F(z)の分母をチャープ・ファクタα を備えて供給することにより、前記伝達関数F(z)が、 F(z)=D(z)/E(z/α) の形態をもつようにするステップにして、ここで、αが間隔0<α<1内にある パラメータである、前記のステップと、 前記伝達関数を、該伝達関数の極を原点に向かって移動させることによりチャ ープさせるステップと、 を含む、オーディオ信号ポストフィルタリング方法。 29.請求項28記載の方法であって、さらに、 前記短遅延ポストフィルタの前記伝達関数F(z)の分子をチャープ・ファクタβ を備えて供給することにより、前記伝達関数が、 F(z)=D(z/β)/E(z/α) の形態をもつようにするステップにして、ここで、αとβが間隔0<α,β<1 内にあるパラメータである、前記のステップと、 前記伝達関数を、該伝達関数の零点を原点に向かって移動させることによりチ ャープさせるステップと、 を含む、オーディオ信号ポストフィルタリング方法。 30.請求項16記載の方法であって、さらに、前記オーディオ信号を、長遅延 ポストフィルタおよび高周波エンファシス・フィルタの少なくとも1つでポスト フィルタリングするステップを含む、オーディオ信号ポストフィルタリング方法 。
JP52004798A 1996-10-30 1997-10-29 オーディオ信号特にスピーチ信号のポストフィルタリング Pending JP2001509277A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19643900A DE19643900C1 (de) 1996-10-30 1996-10-30 Nachfiltern von Hörsignalen, speziell von Sprachsignalen
DE19643900.0 1996-10-30
PCT/EP1997/005963 WO1998019298A1 (en) 1996-10-30 1997-10-29 Postfiltering audio signals, especially speech signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001509277A true JP2001509277A (ja) 2001-07-10

Family

ID=7809665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52004798A Pending JP2001509277A (ja) 1996-10-30 1997-10-29 オーディオ信号特にスピーチ信号のポストフィルタリング

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6058360A (ja)
JP (1) JP2001509277A (ja)
AU (1) AU5314398A (ja)
DE (1) DE19643900C1 (ja)
WO (1) WO1998019298A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030070177A (ko) * 2002-02-21 2003-08-29 엘지전자 주식회사 원시 디지털 데이터의 잡음 필터링 방법
CN101617362B (zh) * 2007-03-02 2012-07-18 松下电器产业株式会社 语音解码装置和语音解码方法
GB0704622D0 (en) * 2007-03-09 2007-04-18 Skype Ltd Speech coding system and method
GB2466201B (en) * 2008-12-10 2012-07-11 Skype Ltd Regeneration of wideband speech
GB0822537D0 (en) 2008-12-10 2009-01-14 Skype Ltd Regeneration of wideband speech
US9947340B2 (en) 2008-12-10 2018-04-17 Skype Regeneration of wideband speech
CN103928031B (zh) * 2013-01-15 2016-03-30 华为技术有限公司 编码方法、解码方法、编码装置和解码装置
EP2980799A1 (en) 2014-07-28 2016-02-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for processing an audio signal using a harmonic post-filter

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB188820A (en) * 1921-08-27 1922-11-23 Charles Wilson Mcdowall Improvements in or in connection with switch fuses
US4301329A (en) * 1978-01-09 1981-11-17 Nippon Electric Co., Ltd. Speech analysis and synthesis apparatus
US4381561A (en) * 1980-10-23 1983-04-26 International Telephone And Telegraph Corporation All digital LSI line circuit for analog lines
US4472832A (en) * 1981-12-01 1984-09-18 At&T Bell Laboratories Digital speech coder
US4475227A (en) * 1982-04-14 1984-10-02 At&T Bell Laboratories Adaptive prediction
JPS60124153U (ja) * 1984-01-31 1985-08-21 パイオニア株式会社 デ−タ信号読取り装置
US4617676A (en) * 1984-09-04 1986-10-14 At&T Bell Laboratories Predictive communication system filtering arrangement
US4720861A (en) * 1985-12-24 1988-01-19 Itt Defense Communications A Division Of Itt Corporation Digital speech coding circuit
US4726037A (en) * 1986-03-26 1988-02-16 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Predictive communication system filtering arrangement
JPS62234435A (ja) * 1986-04-04 1987-10-14 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 符号化音声の復号化方式
US4852169A (en) * 1986-12-16 1989-07-25 GTE Laboratories, Incorporation Method for enhancing the quality of coded speech
US4969192A (en) * 1987-04-06 1990-11-06 Voicecraft, Inc. Vector adaptive predictive coder for speech and audio
US4817157A (en) * 1988-01-07 1989-03-28 Motorola, Inc. Digital speech coder having improved vector excitation source
US5359696A (en) * 1988-06-28 1994-10-25 Motorola Inc. Digital speech coder having improved sub-sample resolution long-term predictor
US5241650A (en) * 1989-10-17 1993-08-31 Motorola, Inc. Digital speech decoder having a postfilter with reduced spectral distortion
EP0570362B1 (en) * 1989-10-17 1999-03-17 Motorola, Inc. Digital speech decoder having a postfilter with reduced spectral distortion
US5694519A (en) * 1992-02-18 1997-12-02 Lucent Technologies, Inc. Tunable post-filter for tandem coders

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998019298A1 (en) 1998-05-07
DE19643900C1 (de) 1998-02-12
AU5314398A (en) 1998-05-22
US6058360A (en) 2000-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3321971B2 (ja) 音声信号処理方法
JP3653826B2 (ja) 音声復号化方法及び装置
AU763471B2 (en) A method and device for adaptive bandwidth pitch search in coding wideband signals
EP1232494B1 (en) Gain-smoothing in wideband speech and audio signal decoder
DE60012760T2 (de) Multimodaler sprachkodierer
JP2002541499A (ja) Celp符号変換
JP2001515230A (ja) コード化音声信号のスパースネス低減法
JPH07160296A (ja) 音声復号装置
JP2001509277A (ja) オーディオ信号特にスピーチ信号のポストフィルタリング
JP3158434B2 (ja) 低減されたスペクトルひずみを有するポストフィルタを備えたデジタル音声デコーダ
JPH10143195A (ja) ポストフィルタ
JPH11194799A (ja) 楽音符号化装置および楽音復号化装置および楽音符号化復号化装置およびプログラム記憶媒体