JP2002041100A - ディジタル音声処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ディジタル携帯電話で用いるエコーキャンセ
ラ等で非線形量子化処理を行った信号を音声出力した際
に発生する断裂感を改善する。 【解決手段】 入力された量子化信号から、量子化レベ
ルをもとに振幅レベルが小さい微小雑音を除去した非線
形量子化信号を生成して出力する非線形処理手段を備え
たディジタル音声処理装置において、対応ノイズ生成手
段１０３と、非線形量子化手段の動作状態を出力する動
作状態指示手段と、声道パラメータ記憶手段１０７と、
合成フィルタ手段１０８と、加算手段１１０とを設け、
非線形処理手段によって微小雑音が除去された部分の前
後で背景雑音の音色を整えて、音声の断裂感を改善す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル音声処
理装置に関し、例えば、ディジタル携帯電話で用いるエ
コーキャンセラでＮＬＰ（非線形処理）を行う場合など
に適用し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車内で使用されるハンズフリー
携帯電話や、テレビ会議などの音響エコー消去に用いら
れるエコーキャンセラには、信号のＳＮ比を改善するた
めにＮＬＰ（非線形処理）部と呼ばれる低レベル信号遮
断機能がある。ＮＬＰ部で遮断される低レベル信号は、
通常、振幅レベルが所定値以下の微小雑音であるから、
ＮＬＰ部による処理を受けた量子化信号は、微小雑音に
対応した部分に有効な信号を持たない非線形量子化信号
となる。

【０００３】また、この非線形量子化信号に対応した音
声出力が行われると、当該微小雑音に対応した部分が音
声の断裂感を与えて耳障りであるので、音声の断裂感を
緩和するために、コンフォートノイズと呼ばれる合成雑
音を付加することがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のエコ
ーキャンセラなどに用いられるＮＬＰ及び、コンフォー
トノイズに関しては、国際勧告、ＩＴＵ−ＴＧ．１６５
などに詳しく示されている方法が使用される。その方法
によると、ＮＬＰ部では、コンフォートノイズとして一
般的に電話音声帯域（３００Ｈｚ〜３．４ＫＨｚ）にお
いてフラットな周波数特性の白色雑音が用いられること
が多い。

【０００５】しかしながら実際には、音声の背景に含ま
れる雑音は必ずしも一様な周波数特性を有するわけでは
ないので、音声部分と雑音部分で音色の違いによる違和
感を生じることがある。

【０００６】また、当該ＮＬＰ部を音声コーデックの音
声符号化部と併用すると、音声符号化部で実行する処理
の内容によっては、ＮＬＰ部の動作自体が正常な音声符
号化部の処理を妨げることがある。

【０００７】たとえば、有音・無音判定を行い、有音区
間は高いデータレートに符号化し、無音区間は低いデー
タレートに符号化することで、可変レートの音声符号化
処理を行って送信する情報量の圧縮をはかる場合などが
これに該当する。

【０００８】一例として、この有音・無音判定を、非線
形量子化信号の振幅レベルの時間変化の大きさに基づい
て行っている場合などには、たとえ微小な雑音であって
も、ＮＬＰ部の動作によってある振幅レベルから瞬時に
振幅ゼロに変化すると、振幅レベルの時間変化はかなり
急激なものとして検出され、有音区間として誤判定され
る可能性がある。

【０００９】しかも、ＮＬＰ部が動作して微小雑音を除
去するＯＮ状態と、動作しないＯＦＦ状態とが高い頻度
で繰り返されると、当該ＮＬＰ部のＯＮ／ＯＦＦ状態切
替えの繰り返しによる信号レベルの変動は、本来の有音
区間に類似したものとなり、それによっても、無音区間
を有音区間と誤判定する可能性が高まる。

【００１０】これらの場合、送信情報量を期待通りに圧
縮することが困難になり、圧縮効率が低下してしまう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、第１の発明では、入力された量子化信号から、量
子化レベルをもとに振幅レベルが小さい微小雑音を除去
した非線形量子化信号を生成して出力する非線形処理手
段と、当該非線形量子化信号に応じた音声符号化前信号
の供給を受け、当該音声符号化前信号の声道分析を行っ
て声道パラメータを出力すると共に音声符号化を行う音
声符号化手段とを備えたディジタル音声処理装置におい
て、（１）前記量子化信号の信号パワーに応じて対応ノ
イズを生成する対応ノイズ生成手段と、(２）前記非線
形量子化手段が前記微小雑音の除去動作を行った場合に
は、動作状態の動作状態指示信号を出力し、除去動作を
行わなかった場合には非動作状態の動作状態指示信号を
出力する動作状態指示手段と、（３）当該動作状態指示
信号が非動作状態である場合には、前記音声符号化手段
が出力した声道パラメータで記憶内容を更新し、動作状
態である場合には、その時点の記憶内容である声道パラ
メータを合成フィルタ手段に出力する声道パラメータ記
憶手段と、（４）当該声道パラメータ記憶手段から供給
された声道パラメータをもとにして、前記対応ノイズを
処理する合成フィルタ手段と、（５）前記動作状態指示
信号が動作状態である場合には当該合成フィルタ手段の
出力を前記非線形量子化信号に加算することで、前記音
声符号化前信号を生成し、非動作状態である場合には、
前記非線形量子化信号を前記音声符号化前信号にする加
算手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】また、第２の発明では、入力された量子化
信号から、量子化レベルをもとに振幅レベルが小さい微
小雑音を除去した非線形量子化信号を生成して出力する
非線形処理手段と、当該非線形量子化信号に応じた音声
符号化前信号の供給を受け、当該音声符号化前信号の声
道分析を行って声道パラメータを出力すると共に音声符
号化を行う音声符号化手段とを備えたディジタル音声処
理装置において、（１）前記音声符号化手段は、前記音
声符号化前信号に対して可変レート音声符号化を行う可
変レート音声符号化部と、（２）前記量子化信号に対し
てレート判定を行って第１のレート判定結果を出力する
第１のレート判定部と、（３）前記音声符号化前信号に
対してレート判定を行って第２のレート判定結果を出力
する第２のレート判定部と、（４）前記非線形処理手段
の動作が当該可変レート音声符号化部の動作に悪影響を
与えているかどうかを、当該第１のレート判定結果と第
２のレート判定結果をもとに判定し、悪影響を与えてい
ると判定した場合には、前記音声符号化手段が、前記量
子化信号を符号化対象とする傾向が高まるように制御
し、悪影響を与えていないと判定した場合には、前記非
線形量子化信号を符号化対象とする傾向が高まるように
制御する符号化対象制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】（Ａ）実施形態 以下、本発明にかかるディジタル音声処理装置の実施形
態について説明する。

【００１４】本実施形態では、つながりのよいＮＬＰ動
作とコンフォートノイズを発生することを特徴とする。
これにより、低レベル入力時の音声の違和感を緩和する
ことができ、また、音声コーデックの動作を妨げないよ
うに出来る。

【００１５】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 本実施形態の音声処理装置を図１に示す。

【００１６】図１において、この音声処理装置は、入力
端子１０１と、ＮＬＰ部１０２と、ノイズジェネレータ
１０３と、信号レベル分析部１０４と、乗算器１０５
と、音声符号化部１０６と、係数レジスタ１０７と、合
成フィルタ１０８と、スイッチ１０９と、接続端子１１
１とを備えている。

【００１７】このうち入力端子１０１には、音声信号Ｓ
ｉｎがサンプル単位で供給される。この音声信号Ｓｉｎ
は、元の入力信号をどのように標本化し、どのように量
子化して得られたものであってもよいが、振幅レベルの
小さな離散値に対しても有効な信号を含んでいるという
意味で、線形的な量子化信号である。

【００１８】当該音声信号Ｓｉｎを受け取るＮＬＰ部１
０２は、遮断する微小雑音の振幅レベルに対応したしき
い値ＴＨ１をもとに、当該音声信号Ｓｉｎから当該しき
い値ＴＨ１未満の振幅レベルに対応する部分の信号を除
去することで、非線形音声信号Ｓｉｎ’を生成して加算
器１１０に出力する部分で、前述のサンプル単位で動作
する。非線形音声信号Ｓｉｎ’は、振幅レベルの小さな
離散値に対しては有効な信号を含んでいないという意味
で、非線形的な量子化信号である。

【００１９】このＮＬＰ部１０２はまた、自身の動作状
態に応じて動作状態信号ＮＳの状態を変化させる動作状
態信号出力端子１０２Ａを備え、前記しきい値ＴＨ１未
満の信号を除去しているときには当該動作状態信号ＮＳ
を能動状態とし、除去していないときには非能動状態と
する。

【００２０】前記加算器１１０の入力端子１１０Ａと合
成フィルタ１０８の出力端子を接続状態または非接続状
態とするスイッチ１０９は、当該動作状態信号ＮＳが能
動状態である場合には接続状態とし、非能動状態の場合
には非接続状態とする部分である。

【００２１】前記加算器１１０は、その入力端子１１０
Ａに、スイッチ１０９を介して合成フィルタ１０８から
供給されたコンフォートノイズＣＮと前記非線形音声信
号Ｓｉｎ’とを加算して加算結果（出力音声信号Ｓｏｕ
ｔ）を出力する部分である。動作状態信号ＮＳが非能動
状態で、ＮＬＰ部１０２が微小ノイズを除去していない
ときには、スイッチ１０９は非接続状態なので、非線形
音声信号Ｓｉｎ’がそのまま出力音声信号Ｓｏｕｔとし
て、接続端子１１１に供給される。

【００２２】音声符号化部１０６は、当該出力音声信号
Ｓｏｕｔに対してフレーム単位で音声符号化を行って、
符号化結果として符号化音声信号ＣＡを出力する部分で
ある。これに加えて音声符号化部１０６は、当該音声符
号化で計算される声道パラメータＴＰを出力する声道分
析結果出力端子１０６Ａも備えている。音声符号化部１
０６は独立した音声符号化部であってもよく、音声コー
デックの一部としての音声符号化部であってもよい。

【００２３】音声符号化部１０６からこの声道パラメー
タＴＰの供給を受ける係数レジスタ１０７は、前記動作
状態信号ＮＳが非能動状態の場合には当該声道パラメー
タＴＰを格納し、能動状態の場合にはその時点に記憶し
ている係数（声道パラメータＴＰ）を合成フィルタ１０
８に出力する部分である。

【００２４】一方、ＮＬＰ部１０２と同様に入力端子１
０１から当該音声信号Ｓｉｎを受け取る信号レベル分析
部１０４は、音声信号Ｓｉｎの信号パワーを測定し、こ
の測定結果に応じたゲインＧＮを出力する部分である。

【００２５】このゲインＧＮは、乗算器１０５におい
て、ノイズジェネレータ１０３から出力された白色雑音
ＷＮと乗算される。乗算結果は、増幅白色雑音ＷＮ’と
して合成フィルタ１０８に供給される。

【００２６】合成フィルタ１０８は、係数レジスタ１０
７から出力される声道パラメータＴＰをフィルタ係数と
して合成フィルタを構成し、当該増幅白色雑音ＷＮ’を
励振源として、上述したコンフォートノイズＣＮを生成
する部分である。

【００２７】以下、上記のような構成を有する本実施形
態の動作について説明する。

【００２８】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 図１において、音声信号Ｓｉｎが入力端子１０１に供給
されると、ＮＬＰ部１０２は、当該音声信号Ｓｉｎをサ
ンプル単位で処理して非線形音声信号Ｓｉｎ’を出力
し、微小雑音を除去した場合には動作状態信号ＮＳを能
動状態とし、除去しない場合には非能動状態とする。

【００２９】動作状態信号ＮＳが能動状態の場合にはス
イッチ１０９は接続状態となり、係数レジスタ１０７は
格納している声道パラメータＴＰを出力する。

【００３０】そして当該能動状態では、合成フィルタ１
０８が出力したコンフォートノイズＣＮがスイッチ１０
９を介して加算器１１０に供給され、非線形音声信号Ｓ
ｉｎ’に当該コンフォートノイズＣＮが重畳されて前記
出力音声信号Ｓｏｕｔが生成される。

【００３１】一方、非能動状態では、スイッチ１０９が
非接続状態なので非線形音声信号Ｓｉｎ’がそのまま出
力音声信号Ｓｏｕｔとして音声符号化部１０６に供給さ
れる。

【００３２】また、当該非能動状態の際の係数レジスタ
１０７は、音声符号化部１０６から出力された新しい声
道パラメータＴＰによって、それ以前に記憶していた声
道パラメータを置換し、格納する声道パラメータＴＰの
更新を行う。

【００３３】したがって、当該係数レジスタ１０７に記
憶されている声道パラメータＴＰには、常に、ＮＬＰ部
１０２が微小ノイズの除去を行う直前の音声符号化部１
０６の声道分析結果が反映されている。

【００３４】また、このような声道パラメータＴＰによ
って、合成フィルタ１０８が使用するフィルタ係数が常
に音声符号化部１０６に対応したものに更新される。当
該更新によって、音声符号化部１０６に対して時間的に
合成フィルタ１０８のフィルタ係数を対応させることが
可能になる。

【００３５】また、本実施形態の音声処理装置では、同
一の音声符号化部１０６に対して時間的に合成フィルタ
１０８のフィルタ係数を対応させることができるだけで
なく、異なる音声符号化部を接続端子１１１に接続した
場合でも、当該音声符号化部の特性に合成フィルタ１０
８のフィルタ係数を対応させることが可能である。

【００３６】したがって、接続端子１１１に特性の異な
る音声符号化部（音声コーデックの音声符号化部でもよ
い）を接続した場合でも、合成フィルタ１０８の動作と
音声符号化部１０６の動作を協調させることができ、良
好な動作を維持することが可能である。このため、前記
符号化音声信号ＣＡを復号することによって得られる音
声の音質は、音声符号化部１０６の特性に依存すること
なしに高く維持することができる。

【００３７】（Ａ−３）第１の実施形態の効果 本実施形態によれば、ＮＬＰ部によって微小雑音が除去
された部分の前後で背景雑音の音色を整えて、音声の断
裂感を改善することができる。

【００３８】また、本実施形態では、接続端子（１１
１）に特性の異なる音声符号化部を接続した場合でも、
高い音質を維持することが可能である。

【００３９】さらに本実施形態は、エコーキャンセラだ
けでなく、ＮＬＰ的な動作を含む他のシステム、たとえ
ばノイズキャンセラを音声コーデックと組み合わせる場
合などにも適用可能である。

【００４０】(Ｂ）第２の実施形態 以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点に
ついてのみ説明する。

【００４１】（Ｂ−１）第２の実施形態の説明 本実施形態の音声処理装置を図２に示す。図２から明ら
かなように、本実施形態の音声処理装置は、コンフォー
トノイズを生成し、付加（加算、重畳）するための手段
（前記符号１０３〜１０５、１０７〜１１０を付与した
各構成要素）を備えていない。

【００４２】すなわち、図２において、本実施形態の音
声処理装置は、入力端子２０１と、ＮＬＰ部２０２と、
音声符号化部２０６と、接続端子２１１と、ＮＬＰ制御
部２１５と、レート情報バッファ２１６とを備えてい
る。

【００４３】このうち入力端子２０１の機能は前記入力
端子１０１とまったく同じであり、接続端子２１１の機
能も前記接続端子１１１とまったく同じである。

【００４４】また、ＮＬＰ部２０２は前記ＮＬＰ部１０
２に対応する機能を備えている。

【００４５】ただし、ＮＬＰ部２０２は、前記ＮＬＰ部
１０２と異なり、動作状態信号ＮＳを出力する機能は備
えていない。

【００４６】また、音声符号化部２０６は前記音声符号
化部１０６に対応する機能を備えている。

【００４７】ただし音声符号化部２０６は、前記音声符
号化部１０６のように声道パラメータＴＰを出力する機
能は持たないが、音声信号Ｓｉｎをもとにした第１のレ
ート判定操作と出力音声信号Ｓｏｕｔをもとにした第２
のレート判定操作を行ってレート判定情報ＲＩを出力す
る機能を装備するとともに、これらのレート判定に基づ
いて可変レート符号化を実行する機能を装備している。

【００４８】この音声符号化部２０６は、例えば、図４
に示すような内部構成を有するものであってよい。

【００４９】図４において、音声符号化部２０６は、第
１のレート判定部１０と、第２のレート判定部１１と、
セレクタ１２と、無音判定部１３と、圧縮符号化部１４
とを備えている。

【００５０】このうち第１のレート判定部１０が実行す
る第１のレート判定操作では、音声信号Ｓｉｎのデータ
レートである非線形処理前レートＲ１が検出され、第２
のレート判定部１１が実行する第２のレート判定操作で
は、出力音声信号Ｓｏｕｔのデータレートである非線形
処理後レートＲ２が検出される。なお、コンフォートノ
イズを生成し、付加するための手段を持たない本実施形
態では、出力音声信号Ｓｏｕｔは常に非線形音声信号Ｓ
ｉｎ’に等しい。

【００５１】検出された当該非線形処理前レートＲ１と
非線形処理後レートＲ２は、レート判定情報ＲＩとし
て、音声符号化部２０６からＮＬＰ制御部２１５に供給
されるとともにセレクタ１２に供給される。

【００５２】セレクタ１２は、ＮＬＰ制御部２１５から
供給される後述する判定レート指定信号ＤＣに応じて、
Ｒ１またはＲ２のどちらか一方を選択して選択レートＳ
Ｒとして無音判定部１３に供給する部分である。

【００５３】無音判定部１３は、当該選択レートＳＲを
もとに所定の有音・無音判定を実行し、無音区間または
有音区間を示す判定信号ＳＤを出力する部分である。こ
の有音・無音判定において必要であれば、当該無音判定
部１３は、選択レートＳＲだけでなく、音声信号Ｓｉｎ
またはＳｏｕｔの入力も受けてよいが、基本的に、第
１、第２のレート判定部１０，１１が行うレート判定と
この無音判定部１３が行う有音・無音判定は相互に関連
した処理であることが前提となる。

【００５４】圧縮符号化部１４は、無音判定部１３が出
力する判定信号ＳＤに応じて、可変レート符号化を実行
し、音声符号化信号ＣＡを出力する部分である。

【００５５】可変レート符号化では、無音圧縮処理を実
現するために、判定信号ＳＤが指定する無音区間ではま
ったく符号化しないか、あるいは符号化したとして有音
区間に比べて少ないレートとなるように符号化する。

【００５６】圧縮符号化部１４による符号化の対象とな
るのは、通常は出力音声信号Ｓｏｕｔであり、判定レー
ト指定信号ＤＣによって非線形処理前レートＲ１が選択
レートＳＲとされているときには、前記音声信号Ｓｉｎ
を符号化の対象とする。

【００５７】図２において、ＮＬＰ制御部２１５は、符
号化音声信号ＣＡから、ＮＬＰ部２０２の微小雑音除去
動作の影響である非線形性を取り除くか残留させるかを
選択する部分である。

【００５８】音声符号化部２０６からレート判定情報Ｒ
Ｉを受け取ったこのＮＬＰ制御部２１５は、当該レート
判定情報ＲＩをレート情報バッファ２１６に格納するの
で、レート情報バッファ２１６には検出時刻の異なる複
数のレート判定情報ＲＩが蓄積される。

【００５９】ＮＬＰ制御部２１６は、レート判定バッフ
ァ２１６に蓄積されているある時刻のレート判定情報Ｒ
Ｉにつき、非線形処理前レートＲ１と非線形処理後レー
トＲ２とを比較して、これらが相違するときには、さら
に異なる時刻のレート判定情報ＲＩについてもＲ１とＲ
２の比較を行う。そして、Ｒ１とＲ２が異なる時刻でも
同様に相違する場合には、ＮＬＰ部２０２の微小雑音除
去動作が音声符号化部２０６のレート判定に対し、安定
的に悪影響を与えているものと認識する。

【００６０】この認定は、ＮＬＰ部２０２のＯＮ（動
作）とＯＦＦ（非動作）の状態変化の繰り返しに対応す
る信号レベルの変動が音声符号化部２０６のレート判定
動作に影響し、無音判定部１３の有音・無音判定の信頼
性を低下させる結果、本来は無音区間であるはずの区間
が、無音判定部１３の有音・無音判定では有音区間と誤
判定され、正確な可変レート符号化が行えなくなる可能
性が高まっていることを示す。

【００６１】したがってこの場合、ＮＬＰ制御部２１５
は、判定レート指定信号ＤＣを用いて音声符号化部２０
６に対し、出力音声信号Ｒｏｕｔに基づく非線形処理後
レートＲ２を使用せず、音声信号Ｓｉｎに基づく非線形
処理前レートＲ１を使用して、前記無音圧縮処理を行う
ように指定する。

【００６２】なお、判定レート指定信号ＤＣによってこ
の指示が出されない期間においては、音声符号化部２０
６は、非線形処理後レートＲ２に基づいて、前記無音圧
縮処理を行う。

【００６３】もっとも、判定レート指定信号ＤＣがＲ１
の使用を指定している場合でもＲ２の使用を指定してい
る場合でも、ＮＬＰ部２０２は非線形音声信号Ｓｉｎ’
を出力しつづけ、第１のレート判定部１０も第２のレー
ト判定部１１もレート判定動作を継続している。

【００６４】そして、非線形処理前レートＲ１と非線形
処理後レートＲ２が等しくなり、レート判定結果が正常
に戻った場合、判定レート指定信号ＤＣによって、セレ
クタ１２に非線形処理後レートＲ２を選択レートＳＲと
して選択するように指示する。

【００６５】ＮＬＰ部２０２の動作が音声符号化部２０
６のレート判定に対し、安定的に悪影響を与えるかどう
かは、音声信号Ｓｉｎの状態に依存して変化し得る。

【００６６】なお、ＮＬＰ動作の制限からその解除への
切り替えに際してヒステリシスを持たせるようにしても
よい。

【００６７】すなわち、Ｒ１とＲ２が一致するようにな
っても、ただちに判定レート指定信号ＤＣの状態を変化
させず、当該一致状態が所定時間だけ継続されたときに
はじめて判定レート指定信号ＤＣの状態を変化させるよ
うにすると、セレクタ１２の選択動作の切替え頻度を低
減して安定化させることができ、当該切替え頻度が高す
ぎるために無音判定部１３の動作が悪影響を受けること
を防止することができる。

【００６８】（Ｂ−２）第２の実施形態の効果 本実施形態によれば、ＮＬＰ部による微小雑音の除去動
作自体がレート判定に悪影響を与え、音声符号化部（２
０６）の圧縮効率を低下させることを有効に防止するこ
とができる。

【００６９】また、本実施形態は、エコーキャンセラだ
けでなく、ＮＬＰ的な動作を含む他のシステム、たとえ
ばノイズキャンセラを音声コーデックと組み合わせる場
合などにも適用可能である。

【００７０】さらに、本実施形態では、前記ヒステリシ
スを持たせることで、セレクタの選択動作の切替え頻度
を低減し、無音判定部の動作を安定化して、音声処理装
置の信頼性を向上することができる。

【００７１】(Ｃ）第３の実施形態 以下では、本実施形態が第１の実施形態または第２の実
施形態と相違する点についてのみ説明する。

【００７２】本実施形態は、第１の実施形態と第２の実
施形態を複合したような構成を備えている。

【００７３】（Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動
作 本実施形態の音声処理装置の構成を図３に示す。

【００７４】図３において、入力端子３０１は前記入力
端子１０１に対応し、ＮＬＰ部３０２は前記ＮＬＰ部１
０２に対応し、ノイズジェネレータ３０３は前記ノイズ
ジェネレータ１０３に対応し、信号レベル分析部３０４
は信号レベル分析部１０４に対応し、乗算部３０５は前
記乗算器１０５に対応し、係数レジスタ３０７は前記係
数レジスタ１０７に対応し、合成フィルタ３０８は前記
合成フィルタ１０８に対応し、スイッチ３０９は前記ス
イッチ１０９に対応し、接続端子３１１は前記接続端子
１１１に対応し、ＮＬＰ制御部３１５は前記ＮＬＰ制御
部２１５に対応し、レート情報バッファ３１６は前記レ
ート情報バッファ２１６に対応している。

【００７５】ここで述べた対応関係にある各部の機能
は、まったく同一である。

【００７６】また、音声符号化部３０６の機能は基本的
に前記音声符号化部２０６の機能と同じである。ただし
この音声符号化部３０６は、前記音声符号化部１０６が
備えていた声道パラメータＴＰを出力する機能も装備し
ている。

【００７７】このような構成であるから、本実施形態の
場合、出力音声信号Ｓｏｕｔは、前記非線形音声信号Ｓ
ｉｎ’と同じ信号であるケースと、当該非線形音声信号
Ｓｉｎ’にコンフォートノイズＣＮを付加した信号であ
るケースがある。

【００７８】したがって、本実施形態では、音声符号化
部３０６から出力される符号化音声信号ＣＡも、コンフ
ォートノイズＣＮの効果によって、断裂感が緩和された
信号となっている。

【００７９】（Ｃ−２）第３の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果とまったく
同等な効果を得ることができる。

【００８０】加えて、本実施形態では、第２の実施形態
の効果と同等な効果も得ることが可能であるため、符号
化音声信号ＣＡの品質は、第１の実施形態と比べても、
第２の実施形態と比べてもいっそう高いものとなってい
る。

【００８１】（Ｄ）他の実施形態 なお、第１〜第３の実施形態では、ＮＬＰ部は、画一的
にしきい値ＴＨ１を基準として、遮断する微小雑音の振
幅レベルを設定したが、ＮＬＰ部の内部処理の内容はこ
れに限定しない。

【００８２】例えば、しきい値ＴＨ１を固定的に決定す
るのではなく、音声信号Ｓｉｎの振幅レベルに関して統
計的な分析を行って決定するようにしてもい。この場
合、音声処理装置の継続的な動作状態において、当該し
きい値ＴＨ１は変動し得る。

【００８３】なお、第１〜第３の実施形態では主として
ハードウエア的に本発明を実現したが、本発明は、ソフ
トウエア的に実現することも可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上に説明したように、第１の発明によ
れば、非線形処理手段によって微小雑音が除去された部
分の前後で背景雑音の音色を整えて、音声の断裂感を改
善することができ、通信品質が向上する。

【００８５】また、第１の発明では、声道パラメータ記
憶手段が記憶している記憶内容を音声符号化手段が出力
した声道パラメータによって更新するので、音声符号化
手段を特性の異なるものに取り替えた場合でも、高い通
信品質を維持することが可能である。

【００８６】さらに、第２の発明では、非線形処理手段
の動作自体が可変レート音声符号化部の動作に悪影響を
与えることを有効に防止することができるので、可変レ
ート音声符号化部の圧縮効率を高く維持することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る音声処理装置の概略構成
を示すブロック図である。

【図２】第２の実施形態に係る音声処理装置の概略構成
を示すブロック図である。

【図３】第３の実施形態に係る音声処理装置の概略構成
を示すブロック図である。

【図４】第２の実施形態で使用する音声符号化部の内部
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…第１のレート判定部、１１…第２のレート判定
部、１２…セレクタ、１３…無音判定部、１４…圧縮符
号化部、１０２，２０２，３０２…ＮＬＰ部、１０３，
３０３…ノイズジェネレータ、１０４、３０４…信号レ
ベル分析部、１０５，３０５…乗算器、１０６，３０６
…音声符号化部、１０７、３０７…係数レジスタ、１０
８，３０８…合成フィルタ、１０９，３０９…スイッ
チ、１１０，３１０…加算器、１１１，３１１…接続端
子、１０６，２０６，３０６…音声符号化部、Ｓｉｎ…
音声信号、Ｓｉｎ’…非線形音声信号、Ｒ１…非線形処
理前レート、Ｒ２…非線形処理後レート、ＲＩ…レート
判定情報、ＤＣ…判定レート指定信号、ＴＰ…声道パラ
メータ、ＣＮ…コンフォートノイズ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された量子化信号から、量子化レベ
   ルをもとに振幅レベルが小さい微小雑音を除去した非線
   形量子化信号を生成して出力する非線形処理手段と、当
   該非線形量子化信号に応じた音声符号化前信号の供給を
   受け、当該音声符号化前信号の声道分析を行って声道パ
   ラメータを出力すると共に音声符号化を行う音声符号化
   手段とを備えたディジタル音声処理装置において、 前記量子化信号の信号パワーに応じて対応ノイズを生成
   する対応ノイズ生成手段と、 前記非線形量子化手段が前記微小雑音の除去動作を行っ
   た場合には、動作状態の動作状態指示信号を出力し、除
   去動作を行わなかった場合には非動作状態の動作状態指
   示信号を出力する動作状態指示手段と、 当該動作状態指示信号が非動作状態である場合には、前
   記音声符号化手段が出力した声道パラメータで記憶内容
   を更新し、動作状態である場合には、その時点の記憶内
   容である声道パラメータを合成フィルタ手段に出力する
   声道パラメータ記憶手段と、 当該声道パラメータ記憶手段から供給された声道パラメ
   ータをもとにして、前記対応ノイズを処理する合成フィ
   ルタ手段と、 前記動作状態指示信号が動作状態である場合には当該合
   成フィルタ手段の出力を前記非線形量子化信号に加算す
   ることで、前記音声符号化前信号を生成し、非動作状態
   である場合には、前記非線形量子化信号を前記音声符号
   化前信号にする加算手段とを備えることを特徴とするデ
   ィジタル音声処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１のディジタル音声処理装置にお
   いて、 前記音声符号化手段は、 前記音声符号化前信号に対して可変レート音声符号化を
   行う可変レート音声符号化部と、 前記量子化信号に対してレート判定を行って第１のレー
   ト判定結果を出力する第１のレート判定部と、 前記音声符号化前信号に対してレート判定を行って第２
   のレート判定結果を出力する第２のレート判定部と、 前記非線形処理手段の動作が当該可変レート音声符号化
   部の動作に悪影響を与えているかどうかを、当該第１の
   レート判定結果と第２のレート判定結果をもとに判定
   し、悪影響を与えていると判定した場合には、前記音声
   符号化手段が、前記量子化信号を符号化対象とする傾向
   が高まるように制御し、悪影響を与えていないと判定し
   た場合には、前記非線形量子化信号を符号化対象とする
   傾向が高まるように制御する符号化対象制御手段とを備
   えたことを特徴とするディジタル音声処理装置。
3. 【請求項３】 入力された量子化信号から、量子化レベ
   ルをもとに振幅レベルが小さい微小雑音を除去した非線
   形量子化信号を生成して出力する非線形処理手段と、当
   該非線形量子化信号に応じた音声符号化前信号の供給を
   受け、当該音声符号化前信号の声道分析を行って声道パ
   ラメータを出力すると共に音声符号化を行う音声符号化
   手段とを備えたディジタル音声処理装置において、 前記音声符号化手段は、 前記音声符号化前信号に対して可変レート音声符号化を
   行う可変レート音声符号化部と、 前記量子化信号に対してレート判定を行って第１のレー
   ト判定結果を出力する第１のレート判定部と、 前記音声符号化前信号に対してレート判定を行って第２
   のレート判定結果を出力する第２のレート判定部と、 前記非線形処理手段の動作が当該可変レート音声符号化
   部の動作に悪影響を与えているかどうかを、当該第１の
   レート判定結果と第２のレート判定結果をもとに判定
   し、悪影響を与えていると判定した場合には、前記音声
   符号化手段が、前記量子化信号を符号化対象とする傾向
   が高まるように制御し、悪影響を与えていないと判定し
   た場合には、前記非線形量子化信号を符号化対象とする
   傾向が高まるように制御する符号化対象制御手段とを備
   えたことを特徴とするディジタル音声処理装置。