JP2002236495A - 音声復号化装置および音声復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周期性のある定常信号と白色雑音的な定
常雑音信号とを区別して、定常雑音信号区間を正確に検
出すること。 【解決手段】 第１の判定器１２１は、復号信号の定常
性の判定結果に基づいて現在の処理単位が定常雑音区間
かどうかを仮に判定する。第２の判定器１２４は、この
仮の判定結果と復号信号の周期性の判定結果とに基づい
て現在の処理単位が定常雑音区間かどうかをさらに判定
することにより、定常母音等の定常的な音声信号が含ま
れる復号信号を定常雑音と区別して、定常雑音区間を正
しく検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号を符号化
して伝送する移動通信システム、インターネット通信を
含むパケット通信システムなどにおいて、低ビットレー
トで符号化された音声信号を復号化する音声復号化装置
に関し、特に音声信号をスペクトル包絡成分と残差成分
とに分離して表現するようなＣＥＬＰ（Code Excited L
inear Prediction）型音声復号化装置などに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル移動通信や、インターネット
通信に代表されるパケット通信、あるいは音声蓄積の分
野においては、電波などの伝送路の容量や記憶媒体の有
効利用のために音声情報を圧縮し、高能率で符号化する
ための音声符号化装置が用いられている。なかでもＣＥ
ＬＰ（Code Excited LineAr 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。ＣＥＬＰの技術に
ついては、M.R.Schroeder and B.S.Atal："Code-Excite
d Linear Prediction (CELP)：High-quality Speech at
Very Low Bit Rates"，Proc．ICASSP-85, 25.1.1, pp.
937-940, 1985"に示されている。

【０００３】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。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。

【０００４】従来のＣＥＬＰ符号化装置では、入力され
たディジタル信号を用いてＬＰＣ(Linear Predictive C
oefficient：線形予測係数)の分析・量子化とピッチ探
索と雑音符号帳探索とゲイン符号帳探索とが行われ、Ｌ
ＰＣ符号（Ｌ）とピッチ周期（Ｐ）と雑音符号帳インデ
ックス（Ｓ）とゲイン符号帳インデックス（Ｇ）とが復
号化装置に伝送される。

【０００５】復号化装置は、ＬＰＣ符号（Ｌ）とピッチ
周期（Ｐ）と雑音符号帳インデックス（Ｓ）とゲイン符
号帳インデックス（Ｇ）とを復号し、これらの復号結果
に基づいて合成フィルタを駆動音源信号で駆動して復号
信号を得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音声復号化装置においては、定常母音等の定常的で
はあるが雑音ではない信号を、定常雑音と区別して定常
雑音区間を検出することが困難であった。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、定常雑音信号区間を正確に検出して音声信号を復
号化することが出来る音声復号化装置に関し、特に音声
区間と非音声区間との判定が可能であり、ピッチ周期や
適応符号利得を用いて周期性のある定常信号と白色雑音
的な定常雑音信号とを区別して、定常雑音信号区間を正
確に検出することが出来る音声復号化装置に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、復号信
号の定常雑音性を仮に判定し、この仮の判定結果と復号
信号の周期性の判定結果とに基づいて現在の処理単位が
定常雑音区間かどうかをさらに判定することにより、定
常母音等の定常的な音声信号が含まれる復号信号を定常
雑音と区別して、定常雑音区間を正しく検出することで
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の音声復号化装置は、符号
化信号を復号して音声信号のスペクトル包絡成分を表す
少なくとも１種類の第１パラメータを得る第１復号化手
段と、前記符号化信号を復号して音声信号の残差成分を
表す少なくとも１種類の第２パラメータを得る第２復号
化手段と、前記第１パラメータに基づいて合成フィルタ
を構成し、前記第２パラメータに基づいて生成した駆動
音源信号により前記合成フィルタを駆動して復号信号を
生成する合成手段と、前記第１パラメータに基づいて前
記復号信号の定常雑音性を判定する第１判定手段と、前
記第２パラメータに基づいて前記復号信号の周期性を判
定し、この周期性の判定結果と前記第１判定手段におけ
る定常雑音性の判定結果と前記第１パラメータとに基づ
いて定常雑音区間かどうかを判定する第２判定手段と、
具備する構成を採る。

【００１０】この構成によれば、復号信号の周期性も考
慮して定常雑音区間かどうかを判定するので、周期性の
ある定常信号と白色雑音的な定常雑音信号とを区別して
定常雑音区間かどうかを判定することが出来る。

【００１１】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、第２パラメータは少なくともピッチ周期を含み、
第２判定手段は、前記ピッチ周期のサブフレーム毎のば
らつきを分析し、この分析結果に基づいて復号信号の周
期性を判定する構成を採る。

【００１２】この構成によれば、ピッチ周期のばらつき
に基づいて復号信号の周期性を判断するので、定常雑音
区間かどうかを正確に判定することが出来る。

【００１３】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、第２パラメータは、少なくとも適応符号ベクトル
に乗算する適応符号帳ゲインを含み、第２判定手段は、
前記雑音符号帳ゲインに基づいて復号信号の周期性を判
定する構成を採る。

【００１４】この構成によれば、適応符号帳ゲインに基
づいて復号信号の周期性を判断するので、定常雑音区間
かどうかを正確に判定することが出来る。

【００１５】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、第１パラメータは、少なくともスペクトル包絡パ
ラメータを含み、処理単位間での前記スペクトル包絡パ
ラメータの変動量を算出する変動量算出手段と、現在の
処理単位よりも前の定常雑音区間における前記スペクト
ル包絡パラメータを平均化した値と現在の処理単位にお
けるスペクトル包絡パラメータとの距離を算出する距離
算出手段と、を具備し、第１判定手段は、前記変動量と
前記距離とに基づいて合成手段において生成した復号信
号の定常性を判定し、この判定結果に基づいて前記復号
信号の定常雑音性を判定する構成を採る。

【００１６】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、変動量算出手段は、変動量として、現在の処理単
位のスペクトル包絡パラメータと１つ前の処理単位にお
けるスペクトル包絡パラメータとの２乗誤差を算出し、
距離算出手段は、距離として、現在の処理単位よりも前
の定常雑音区間における前記スペクトル包絡パラメータ
を平均化した値と現在の処理単位におけるスペクトル包
絡パラメータとの２乗誤差を算出し、第１判定手段は、
少なくとも、変動量として算出した２乗誤差と距離とし
て算出した２乗誤差のそれぞれについて閾値を設定し、
変動量として算出した２乗誤差と距離として算出した２
乗誤差がいずれも設定した閾値よりも小さい場合に復号
信号が定常であると判定する構成を採る。

【００１７】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、現在の処理単位より前の複数の処理単位における
ピッチ周期をそれぞれバッファリングし、このバッファ
リングした複数の処理単位におけるピッチ周期のうち互
いに近接するピッチ周期をグループ化し、グループ化し
た際のグループ数を出力するピッチ履歴分析手段と、現
在の処理単位における復号信号パワと、現在の処理単位
より前の定常雑音区間における復号信号の平均パワとの
変化量を算出する信号パワ変化算出手段と、を具備し、
第２判定手段は、前記変化量が所定の閾値を超えている
場合は音声区間と判定し、有声定常区間ではなく、且
つ、第１判定手段において復号信号が定常と判定された
場合であり、変動量算出手段において算出した変動量が
所定の閾値未満である状態が所定の処理単位数以上続い
ている場合は定常雑音区間と判定し、前記ピッチ履歴分
析手段から出力されるグループ数が所定の閾値以上であ
る場合、又は適応符号利得が所定の閾値以上である場合
は音声区間と判定する構成を採る。

【００１８】これらの構成によれば、復号信号の周期性
も考慮して定常雑音区間かどうかを判定するので、周期
性のある定常信号と白色雑音的な定常雑音信号とを区別
して定常雑音区間かどうかを判定することが出来る。

【００１９】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、合成手段において生成された復号信号と前記復号
信号に擬似的な定常雑音信号を重畳して得られる雑音重
畳復号信号とから求められたスケーリング係数を、前記
雑音重畳信号に乗算してパワ調整を行う後処理手段を具
備する構成を採る。

【００２０】この構成によれば、復号信号と擬似的な雑
音信号とを加算した後にスケーリングを行うため、加算
による復号信号のパワ増加を避けることが出来る。

【００２１】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、第２判定手段において定常雑音区間と判定された
場合にのみスケーリング係数を処理単位間で平滑化する
スケーリング手段を具備する構成を採る。

【００２２】この構成によれば、定常雑音区間と判定さ
れた場合に、スケーリング係数を平滑化するので、定常
雑音が滑らかになり、定常雑音の主観的な品質を改善す
ることが出来る。

【００２３】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、後処理を行う際に使用する少なくとも１種類の第
３パラメータを保持する記憶手段と、現在の処理単位に
おいてフレーム消失が発生した際に、１つ前の処理単位
における第３パラメータを前記記憶手段から出力させる
制御手段と、を具備し、後処理手段は、前記１つ前の処
理単位における第３パラメータを用いて後処理を行う構
成を採る。

【００２４】この構成によれば、フレーム消失が発生し
た場合であっても、１つ前の処理単位におけるパラメー
タを用いて後処理を行うので、復号信号の品質を向上さ
せることが出来る。

【００２５】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、第３パラメータは、少なくともスケーリング係数
を含み、後処理手段は、記憶手段から出力された１つ前
の処理単位におけるスケーリング係数を用いて後処理を
行う構成を採る。

【００２６】この構成によれば、後処理結果のパワが大
きく変動しないようにスケーリング係数を算出し、復号
信号と擬似的な定常雑音信号との加算結果に、算出した
スケーリング係数を乗算して最終的な出力信号を生成す
る。これにより、最終的な出力信号のパワ変動を小さく
抑えて、フレーム消失前の定常雑音信号レベルを維持す
ることが出来るので、音切れ感による主観的品質の劣化
を抑えることが出来る。

【００２７】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、雑音生成手段は、固定符号帳からランダムに雑音
符号ベクトルを選択して雑音音源信号を生成する音源生
成手段と、線形予測係数に基づいて第２合成フィルタを
構成し、前記雑音音源信号により前記第２合成フィルタ
を駆動して擬似的な定常雑音信号を合成する第２合成手
段と、前記第２合成手段において合成された擬似的な定
常雑音信号の利得を調整する利得調整手段と、を具備す
る構成を採る。

【００２８】この構成によれば、少ない演算量及び少な
いメモリ量で、信号の性質の面から最も有効と判断され
る雑音信号を生成することができる。

【００２９】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、後処理手段は、擬似的な定常雑音信号を生成する
雑音生成手段と、合成手段において生成した復号信号と
前記擬似的な雑音信号とを加算して雑音重畳復号信号を
生成する加算手段と、スケーリング係数を前記雑音重畳
復号信号に乗算してパワ調整を行うスケーリング手段
と、を具備する構成を採る。

【００３０】この構成によれば、後処理結果のパワが大
きく変動しないようにスケーリング係数を算出し、復号
信号と擬似的な定常雑音信号との加算結果に、算出した
スケーリング係数を乗算して最終的な出力信号を生成す
る。これにより、最終的な出力信号のパワ変動を小さく
抑えて、フレーム消失前の定常雑音信号レベルを維持す
ることが出来るので、音切れ感による主観的品質の劣化
を抑えることが出来る。

【００３１】本発明の音声復号化装置は、上記構成にお
いて、スケーリング手段は、合成手段において生成され
た復号信号と前記復号信号に擬似的な定常雑音信号を重
畳して得られる雑音重畳復号信号とに基づいてスケーリ
ング係数を算出するスケーリング係数算出手段と、前記
スケーリング係数を処理単位間で平滑化する第１平滑化
手段と、第１平滑化手段において平滑化したスケーリン
グ係数をサンプル間で平滑化する第２平滑化手段と、前
記第２平滑化手段において平滑化したスケーリング係数
を雑音重畳復号信号に乗算する乗算手段と、を具備する
構成を採る。

【００３２】この構成によれば、フレーム間平滑化とサ
ンプル間平滑化を併用しているので、定常雑音がよりス
ムーズになり、主観的な定常雑音の品質を改善すること
ができる。

【００３３】本発明の音声復号化方法は、音声信号のス
ペクトル包絡成分を表す少なくとも１種類の第１パラメ
ータを復号する工程と、音声信号の残差成分を表す少な
くとも１種類の第２パラメータを復号する工程と、前記
第１パラメータに基づいて合成フィルタを構成し、前記
第２パラメータに基づいて生成した駆動音源信号により
前記合成フィルタを駆動して復号信号を生成する工程
と、前記第１パラメータに基づいて前記復号信号の定常
雑音性を判定する工程と、前記第２パラメータに基づい
て前記復号信号の周期性を判定し、この周期性の判定結
果と前記定常雑音性の判定結果とに基づいて定常雑音区
間かどうかを判定する工程と、具備するようにした。

【００３４】この方法によれば、復号信号の周期性も考
慮して定常雑音区間かどうかを判定するので、周期性の
ある定常信号と白色雑音的な定常雑音信号とを区別して
定常雑音区間かどうかを判定することが出来る。

【００３５】本発明の音声復号化プログラムを記録した
記録媒体は、音声信号のスペクトル包絡成分を表す少な
くとも１種類の第１パラメータを復号し、音声信号の残
差成分を表す少なくとも１種類の第２パラメータを復号
し、前記第１パラメータに基づいて合成フィルタを構成
し、前記第２パラメータに基づいて生成した駆動音源信
号により前記合成フィルタを駆動して復号信号を生成
し、前記第１パラメータに基づいて前記復号信号の定常
雑音性を判定し、前記第２パラメータに基づいて前記復
号信号の周期性を判定し、前記周期性の判定結果と前記
定常雑音性の判定結果とに基づいて定常雑音区間かどう
かを判定する構成を採る。

【００３６】この構成によれば、復号信号の周期性も考
慮して定常雑音区間かどうかを判定するので、周期性の
ある定常信号と白色雑音的な定常雑音信号とを区別して
定常雑音区間かどうかを判定することが出来る。

【００３７】本発明の音声復号化プログラムは、音声信
号のスペクトル包絡成分を表す少なくとも１種類の第１
パラメータを復号する手順と、音声信号の残差成分を表
す少なくとも１種類の第２パラメータを復号する手順
と、前記第１パラメータに基づいて合成フィルタを構成
し、前記第２パラメータに基づいて生成した駆動音源信
号により前記合成フィルタを駆動して復号信号を生成す
る手順と、前記第１パラメータに基づいて前記復号信号
の定常雑音性を判定する手順と、前記第２パラメータに
基づいて前記復号信号の周期性を判定し、この周期性の
判定結果と前記定常雑音性の判定結果とに基づいて定常
雑音区間かどうかを判定する手順と、をコンピュータに
実行させる構成を採る。

【００３８】この構成によれば、復号信号の周期性も考
慮して定常雑音区間かどうかを判定するので、周期性の
ある定常信号と白色雑音的な定常雑音信号とを区別して
定常雑音区間かどうかを判定することが出来る。

【００３９】以下、本発明の実施形態について添付図面
を参照して説明する。 （実施の形態１）図１に本発明の実施の形態１に係る定
常雑音区間判定装置の構成を示す。

【００４０】まず、図示しない符号器が、入力されたデ
ィジタル信号を用いてＬＰＣ(Linear Predictive Coeff
icient：線形予測計数)の分析・量子化とピッチ探索と
雑音符号帳探索とゲイン符号帳探索とを行い、ＬＰＣ符
号（Ｌ）とピッチ周期（Ｐ）と雑音符号帳インデックス
（Ｓ）とゲイン符号帳インデックス（Ｇ）とを送信す
る。

【００４１】符号受信装置１００は、符号器から送信さ
れた符号化信号を受信し、受信信号からＬＰＣを表現す
る符号Ｌと適応符号ベクトルを表現する符号Ａとゲイン
情報を表現する符号Ｇと雑音符号ベクトルを表現する符
号Ｆを受信情報から分離する。分離された符号Ｌ、符号
Ａ、符号Ｇ、及び符号Ｆは、それぞれ音声復号化装置１
０１へ出力される。具体的には、符号ＬはＬＰＣ復号器
１１０に出力され、符号Ａは適応符号帳１１１に出力さ
れ、符号Ｇは利得符号帳１１２に出力され、符号Ｆは固
定符号帳１１３に出力される。

【００４２】ＬＰＣ復号器１１０は、符号ＬからＬＰＣ
を復号し、合成フィルタ１１７に出力する。また、ＬＰ
Ｃ復号器１１０は、復号したＬＰＣを補間特性の良いＬ
ＳＰ（Line Spectrum Pair：線スペクトル対）パラメー
タに変換し、このＬＳＰを定常雑音区間検出装置１０２
に備えられたサブフレーム間変動算出器１１９、距離計
算器１２０、及び平均ＬＳＰ算出器１２５のそれぞれに
出力する。

【００４３】なお、一般的には符号ＬはＬＳＰを符号化
したものである場合が多く、その場合ＬＰＣ復号器はＬ
ＳＰを復号化した後に復号ＬＳＰをＬＰＣに変換する。
尚、ＬＳＰパラメータは音声信号のスペクトル包絡成分
を表すスペクトル包絡パラメータの例である。スペクト
ル包絡パラメータには、ＬＳＰパラメータの他にＰＡＲ
ＣＯＲ係数やＬＰＣ自身も含まれる。

【００４４】まず、音声復号化装置１０１について説明
する。

【００４５】音声復号化装置１０１に備えられた適応符
号帳１１１は、過去に生成した駆動音源信号を逐次更新
しながらバッファリングしており、入力した符号Ａを復
号して得られる適応符号帳インデックス（ピッチ周期
（ピッチラグ））を用いて適応符号ベクトルを生成す
る。適応符号帳１１１にて生成された適応符号ベクトル
は、適応符号利得乗算器１１４で適応符号利得が乗じら
れた後に加算器１１６に出力される。また、適応符号帳
１１１にて得られたピッチ周期は定常雑音区間検出装置
１０２に備えられたピッチ履歴分析器１２２へ出力され
る。

【００４６】利得符号帳１１２は、適応符号帳ゲインと
雑音符号帳ゲインのセット（ゲインベクトル）を予め定
められた個数だけ格納しており、入力した符号Ｇを復号
して得られるゲイン符号帳インデックスによって指定さ
れるゲインベクトルの適応符号帳ゲイン成分（適応符号
利得）を適応符号利得乗算器１１４および第２の判定器
１２４へ出力し、雑音符号帳ゲイン成分（雑音符号利
得）を雑音符号利得乗算器１１５に出力する。

【００４７】固定符号帳１１３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を格納しており、入力
した符号Ｆを復号して得られる雑音符号帳インデックス
によって指定される雑音符号ベクトルを雑音符号利得乗
算器１１５へ出力する。雑音符号利得乗算器１１５は、
雑音符号ベクトルに雑音符号利得を乗算し、加算器１１
６へ出力する。

【００４８】加算器１１６は、適応符号利得乗算器１１
４から入力される適応符号ベクトルと雑音符号利得乗算
器１１５から入力される雑音符号ベクトルとの加算を行
い、合成フィルタ１１７の駆動音源信号を生成し、合成
フィルタ１１７及び適応符号帳１１１へ出力する。

【００４９】合成フィルタ１１７は、ＬＰＣ復号器１１
０から入力されたＬＰＣを用いてＬＰＣ合成フィルタを
構築する。この合成フィルタ１１７に対して加算器１１
６から入力される駆動音源信号を入力としてフィルタ処
理を行って復号音声信号を合成し、合成した復号音声信
号をポストフィルタ１１８へ出力する。

【００５０】ポストフィルタ１１８は、合成フィルタ１
１７によって合成されたポストフィルタ出力信号に対し
てホルマント強調やピッチ強調等の主観的品質を改善す
る処理を行う。これらの処理を施された音声信号は、音
声復号化装置１０１の最終的なポストフィルタ出力信号
として、定常雑音区間検出装置１０２に備えられたパワ
変化算出器１２３へ出力される。

【００５１】上述した音声復号化装置１０１による復号
処理は、予め定められた時間長の処理単位（フレーム：
時間長にして数十ミリ秒程度）、またはフレームをさら
に短く分割した処理単位（サブフレーム）毎に行われる
ものとする。以下においては、サブフレーム毎に処理が
行われる場合について説明する。

【００５２】次に、定常雑音区間検出装置１０２につい
て説明する。まず、定常雑音区間検出装置１０２に備え
られた第１の定常雑音区間検出部１０３について説明す
る。第１の定常雑音区間検出部１０３および第２の定常
雑音区間検出部１０４は、モード選択を行い、定常雑音
区間か音声信号区間かを判定する。

【００５３】ＬＰＣ復号器１１０から出力されたＬＳＰ
は、定常雑音区間検出装置１０２に備えられた第１の定
常雑音区間検出部１０３と定常雑音特徴抽出部１０５と
にそれぞれ入力される。第１の定常雑音区間検出部１０
３に入力されたＬＳＰは、サブフレーム間変動算出器１
１９と距離計算器１２０とに入力される。

【００５４】サブフレーム間変動算出器１１９は、直前
の（１つ前の）サブフレームからどれだけＬＳＰが変化
したのかを計算する。具体的には、ＬＰＣ復号器１１０
から入力されたＬＳＰに基づいて、現在のサブフレーム
のＬＳＰと直前のサブフレームのＬＳＰとの差分を次数
毎に計算し、これらの差分の自乗和をサブフレーム間変
動量として第１の判定器１２１および第２の判定器１２
４に出力する。

【００５５】尚、ＬＳＰの変動量を算出するために用い
る情報はＬＳＰそのものである必要はなく、ＬＳＰを時
間方向（サブフレーム方向）に平滑化したものを前記計
算に用いた方が、ＬＳＰの量子化誤差等のばらつきによ
る変動の影響を低減することが出来るので好ましい。こ
の平滑化が強いとサブフレーム間の変動に対する追随性
が悪くなるので、前記平滑化は弱めのものとする。例え
ば（式１）に示すように平滑化ＬＳＰを定義する場合、
ｋの値は0.7程度とするのが好ましい。 平滑化ＬＳＰ[現在のサブフレーム] ＝ｋ×ＬＳＰ＋（１−ｋ）×平滑化ＬＳＰ[直前のサブフレーム] …（式１） 距離計算器１２０は、平均ＬＳＰ算出器１２５から入力
された過去の定常雑音区間における平均的なＬＳＰとＬ
ＰＣ復号器１１０から入力された現在のサブフレームの
ＬＳＰとの距離を計算し、計算結果を第１の判定器１２
１に出力する。距離計算器１２０は、平均的なＬＳＰと
現在のサブフレームのＬＳＰとの距離として、例えば、
平均ＬＳＰ算出器１２５から入力された平均的なＬＳＰ
とＬＰＣ復号器１１０から入力された現在のサブフレー
ムのＬＳＰとの差分を次数毎に計算し、これらの差分の
自乗和を出力する。尚、距離計算器１２０は、各次数毎
に計算したＬＳＰの差分の自乗和に加えて、次数毎に計
算したＬＳＰの差分自体を出力しても良い。さらに、こ
れらの値に加えて、次数毎に計算したＬＳＰの差分の最
大値を出力しても良い。このように、第１の判定器１２
１に多様な距離尺度を出力することにより、第１の判定
器１２１での判定精度を高めることができる。

【００５６】第１の判定器１２１は、サブフレーム間変
動算出器１１９と距離計算器１２０とから入力された情
報を基に、ＬＳＰのサブフレーム間における変動の大小
と、現在のサブフレームのＬＳＰと定常雑音区間の平均
的ＬＳＰとの類似性（距離）と、を判定する。具体的に
は、これらの判定は閾値処理によって行なわれる。ＬＳ
Ｐのサブフレーム間における変動が小さく、かつ、現在
のサブフレームのＬＳＰが定常雑音区間の平均的ＬＳＰ
と似ている（距離が小さい）と判断される場合に、現在
のサブフレームは定常雑音区間であると判定する。判定
結果（第１の判定結果）は、第２の判定器１２４へ出力
される。

【００５７】このように、第１の判定器１２１では、現
在のサブフレームが定常雑音区間かどうかが仮に判定さ
れる。この判定は、１つ前のサブフレームと今回のサブ
フレームとの間でのＬＳＰの変動量に基づいて現在のサ
ブフレームの定常性を判定し、さらに、平均ＬＳＰと現
在のサブフレームのＬＳＰとの距離に基づいて現在のサ
ブフレームの雑音性を判定することにより行われる。

【００５８】しかし、このＬＳＰに基づく判定のみで
は、定常母音や正弦波等の周期性のある定常信号を誤っ
て雑音信号と判定してしまうことがある。そこで、以下
に説明する第２の定常雑音区間検出部１０４に備えられ
た第２の判定器１２４は、現在のサブフレームの周期性
を分析して、その分析結果に応じて定常雑音区間かどう
かを判定する。すなわち、第２の判定器１２４は、周期
性が強い信号は、定常母音等である（雑音ではない）可
能性が高いので、定常雑音区間ではないと判断する。

【００５９】次いで、第２の定常雑音区間検出部１０４
について説明する。

【００６０】ピッチ履歴分析器１２２は、適応符号帳か
ら入力されたピッチ周期のサブフレーム間でのばらつき
を分析する。具体的には、ピッチ履歴分析器１２２は、
適応符号帳１１１から入力されたピッチ周期を、予め定
められたサブフレーム数（例えば１０サブフレーム）分
だけバッファリングし、このバッファリングしたピッチ
周期（現在を含めた過去１０サブフレーム分のピッチ周
期）を図１０に示すような方法でグルーピングする。

【００６１】グルーピングについて、現在のフレームを
含めた過去１０サブフレーム分のピッチ周期をグルーピ
ングする場合を例に説明する。図１０は、グルーピング
を行う手順について説明するフロー図である。まず、Ｓ
Ｔ１００１においてピッチ周期のクラス分けを行う。具
体的には、同じ値のピッチ周期を同じクラスとして扱
う。つまり、全く同じ値のピッチ周期を同じクラスに分
類し、少しでもピッチ周期の値が異なれば、異なるクラ
スに分類する。

【００６２】次に、ＳＴ１００２において、分類された
クラスのうち、ピッチ周期の値が近いクラスを同じ１つ
のグループにまとめるグループ分けを行う。例えば、差
が１以内のピッチ周期が１つのグループに分けられる。
このグループ分けを行う際に、ピッチ周期の差が１であ
るクラスが５クラス（例えばピッチ周期が３０，３１，
３２，３３，３４であるクラス）存在する場合、これら
５クラスを１グループにまとめてしまっても良い。

【００６３】次に、ＳＴ１００３で、前記グループ分け
の結果、現在のサブフレームを含む過去１０サブフレー
ムにおけるピッチ周期が何グループに分けられたかを示
す分析結果を出力する。この分析結果の示すグループ数
が少ないほど（１グループに近いほど）、復号した音声
信号は周期的である可能性が高く、反対にグループ数が
多いほど周期的でない可能性が高くなる。したがって、
復号した音声信号が定常的である場合に、この分析結果
を周期的定常信号性（定常信号の周期性）を示すパラメ
ータとして用いることが可能である。

【００６４】パワ変化算出器１２３には、ポストフィル
タ１１８から入力されたポストフィルタ出力信号と、平
均雑音パワ算出器１２６から入力された定常雑音区間の
平均パワ情報とが入力される。パワ変化算出器１２３
は、ポストフィルタ１１８から入力されたポストフィル
タ出力信号のパワを求め、求めたポストフィルタ出力信
号のパワと定常雑音区間の平均パワとの比（パワ比）を
計算する。

【００６５】このパワ比は、第２の判定器１２４および
平均雑音パワ算出器１２６へ出力される。平均雑音パワ
算出器１２６へは、ポストフィルタ出力信号のパワ情報
も出力される。定常雑音区間の平均パワに比べてポスト
フィルタ１１８から出力されたポストフィルタ出力信号
のパワ（現在の信号パワ）が大きければ音声区間である
可能性がある。この定常雑音区間の平均パワおよびポス
トフィルタ１１８から出力されたポストフィルタ出力信
号のパワは、他のパラメータで検出できない音声の立ち
上がり部などを検出するためのパラメータとして用いる
ことが出来る。尚、パワ変化算出器１２３は、ポストフ
ィルタ出力信号のパワと定常雑音区間の平均パワとの比
に代えて、これらのパワの差を計算してパラメータとし
て用いても良い。

【００６６】上述したように、第２の判定器１２４に
は、ピッチ履歴分析器１２２におけるピッチ履歴分析結
果（過去のピッチ周期が分類されたグループ数を示す情
報）、および利得符号帳１１２において得られた適応符
号利得が、それぞれ入力される。第２の判定器１２４
は、これらの入力情報を用いてポストフィルタ出力信号
の周期性を判定する。また、第２の判定器１２４には、
第１の判定器１２１における第１の判定結果、パワ変化
算出器１２３において算出された定常雑音区間の平均パ
ワと現在のサブフレームのパワとの比、およびサブフレ
ーム間変動算出器１１９において計算されたＬＳＰのサ
ブフレーム間変動量も入力され、第２の判定器１２４
は、これらの入力情報と第１の判定結果と、上述した周
期性の判断結果とに基づいて定常雑音区間かどうかを判
定し、判定結果を後段の処理装置に出力する。判定結果
は、平均ＬＳＰ算出器１２５および平均雑音パワ算出器
１２６にも出力される。

【００６７】なお、符号受信装置１００、音声復号化装
置１０１、または定常雑音区間検出装置１０２のいずれ
かに、受信した符号に含まれる有声定常状態かどうかを
示す情報を復号して、その有声定常状態かどうかを示す
情報を、第２の判定器１２４に出力する復号部を備えて
も良い。

【００６８】次いで、定常雑音特徴抽出部１０５につい
て説明する。平均ＬＳＰ算出器１２５には、第２の判定
器１２４から判定結果が、音声復号化装置１０１（より
正確にはＬＰＣ復号器１１０）から現在のサブフレーム
のＬＳＰが、それぞれ入力される。平均ＬＳＰ算出器１
２５は、前記判定結果が定常雑音区間であるという判定
の場合のみ、入力した現在のサブフレームのＬＳＰを用
いて定常雑音区間における平均ＬＳＰの更新を行う。平
均ＬＳＰは例えばＡＲ型の平滑化式によって更新され
る。更新された平均ＬＳＰは距離計算器１２０へ出力さ
れる。

【００６９】平均雑音パワ算出器１２６には、第２の判
定器１２４から判定結果が、パワ変化算出器１２３から
ポストフィルタ出力信号のパワおよびパワ比（ポストフ
ィルタ出力信号のパワ／定常雑音区間の平均パワ）が、
それぞれ入力される。平均雑音パワ算出器１２６は、第
２の判定器１２４からの判定結果が定常雑音区間である
という判定の場合と（定常雑音区間ではないが）パワ比
が所定の閾値より小さい場合（定常雑音区間の平均パワ
よりも現在のサブフレームのポストフィルタ出力信号パ
ワの方が小さい場合）に、入力したポストフィルタ出力
信号パワを用いて定常雑音区間の平均パワ（平均雑音パ
ワ）の更新を行う。平均雑音パワは、例えばＡＲ型の平
滑化式によって更新される。この場合、前記パワ比が小
さいほど平滑化を弱くする（現在のサブフレームのポス
トフィルタ出力信号パワが反映されやすくする）制御を
加えることにより、音声区間で急激に背景雑音レベルが
低下した場合でも速やかに平均雑音パワのレベルを下げ
ることが可能となる。更新された平均雑音パワはパワ変
化算出器１２３へ出力される。

【００７０】上記構成において、ＬＰＣ、ＬＳＰ、およ
び平均ＬＳＰはいずれも音声信号のスペクトル包絡成分
を表すパラメータであり、適応符号ベクトル、雑音符号
ベクトル、適応符号利得、および雑音符号利得はいずれ
も音声信号の残差成分を表すパラメータである。尚、ス
ペクトル包絡成分を表すパラメータおよび残差成分を表
すパラメータは上述したものに限定されない。

【００７１】次に、図１１及び図１２を参照して、第１
の判定器１２１、第２の判定器１２４、および定常雑音
特徴抽出部１０５における処理の手順について説明す
る。図１１及び図１２に示すＳＴ１１０１〜ＳＴ１１０
７の処理は主に第１の定常雑音区間検出部１０３により
行われ、ＳＴ１１０８〜ＳＴ１１１７の処理は主に第２
の定常雑音区間検出部１０４により行われ、ＳＴ１１１
８〜ＳＴ１１２０の処理は主に定常雑音特徴抽出部１０
５において行われる。

【００７２】まずＳＴ１１０１において、現在のサブフ
レームのＬＳＰが算出され、算出されたＬＳＰが前述し
た（式１）に示すように平滑化される。次に、ＳＴ１１
０２において、現在のサブフレームのＬＳＰと１つ前の
（直前の）サブフレームのＬＳＰとの差分（変動量）が
算出される。これらのＳＴ１１０１およびＳＴ１１０２
における処理は前述したサブフレーム間変動算出器１１
９において行われる。

【００７３】サブフレーム間変動算出器１１９における
ＬＳＰの変動量の算出方法の一例を（式１'）、（式
２）、及び（式３）に示す。（式１'）は現在のサブフ
レームにおけるＬＳＰを平滑化する式であり、（式２）
は平滑化したＬＳＰのサブフレーム間差分を二乗和の形
で算出する式であり、（式３）はＬＳＰのサブフレーム
間差分の二乗和をさらに平滑化する式である。なお、L'
i(t)はt番目のサブフレームにおけるi次の平滑化ＬＳＰ
パラメータ、Li(t)はt番目のサブフレームにおけるi次
のＬＳＰパラメータ、DL(t)はt番目のサブフレームにお
けるＬＳＰ変動量（サブフレーム間差分二乗和）、DL'
(t)はt番目のサブフレームにおけるＬＳＰ変動量（平滑
化したサブフレーム間差分二乗和）、pはＬＳＰ（ＬＰ
Ｃ）分析次数、をそれぞれ示す。この例では、サブフレ
ーム間変動算出器１１９が、（式１'）、（式２）、及
び（式３）を用いてDL'(t)を求め、得られたDL'(t)がＬ
ＳＰのサブフレーム間変動量としてモード判定に用いら
れる。

【数１】

【数２】

【数３】 次に、ＳＴ１１０３において、距離計算器１２０により
現在のサブフレームにおけるＬＳＰと過去の雑音区間の
平均ＬＳＰとの距離が算出される。距離計算器１２０に
おける、距離計算の具体例を（式４）および（式５）に
示す。（式４）は過去の雑音区間における平均的なＬＳ
Ｐと現在のサブフレームにおけるＬＳＰとの距離を全次
数の差分の二乗和で定義したものであり、（式５）は最
も差の大きかった次数のみの差分の二乗値で定義したも
のである。なお、LNiは過去の雑音区間における平均的
なＬＳＰであり、雑音区間において例えば（式６）を用
いてサブフレーム毎に更新される。この例では、距離計
算器１２０が、（式４）、（式５）、及び（式６）を用
いてD(t)とDX(t)を求め、得られたD(t)とDX(t)が定常雑
音区間のＬＳＰとの距離情報としてモード判定に用いら
れる。

【数４】

【数５】

【数６】 次に、ＳＴ１１０４において、パワ変化算出器１２３に
よりポストフィルタ出力信号（ポストフィルタ１１８の
出力信号）のパワが算出される。パワの算出は前述のパ
ワ変化算出器１２３内で行われ、具体的には例えば（式
７）を用いてパワが求められる。（式７）において、S
(i)はポストフィルタ出力信号であり、Nはサブフレーム
長である。尚、ＳＴ１１０４におけるパワ算出は、図１
に示す第２の定常雑音区間検出部１０４に備えられたパ
ワ変化算出器１２３で行われるので、ＳＴ１１０８より
も前に行われれば良く、パワ算出のタイミングはＳＴ１
１０４の位置に限定されない。

【数７】 次に、ＳＴ１１０５において、復号信号の定常雑音性に
ついて判定が行われる。具体的には、ＳＴ１１０２にて
算出された変動量が小さく、かつ、ＳＴ１１０３にて算
出された距離が小さいかどうかが判定される。すなわ
ち、ＳＴ１１０２で算出された変動量およびＳＴ１１０
３で算出された距離について夫々閾値を設定し、ＳＴ１
１０２で算出された変動量が設定された閾値よりも小さ
く、かつ、ＳＴ１１０３で算出された距離も設定された
閾値より小さい場合には定常雑音性が高いと判定されて
ＳＴ１１０７に移行する。

【００７４】例えば前述のDL'、D、DXについては、ＬＳ
Ｐが0.0〜1.0の範囲内に正規化されている場合、以下の
ような閾値を用いることによって精度良く判定を行うこ
とが出来る。 DLに対する閾値：0.0004 Dに対する閾値：0.003＋D' DXに対する閾値：0.0015 なお、D'は雑音区間におけるDの平均的な値であり、例
えば雑音区間において（式８）の様にして算出される。

【数８】 なお、過去の雑音区間の平均的なＬＳＰであるLNiは、
ある程度十分な（例えば２０サブフレーム程度の）時間
の雑音区間がないと十分信頼できる値とならないため、
過去の雑音区間が予め定めた時間長（例えば２０サブフ
レーム）以下の場合には、前記DおよびDXは、ＳＴ１１
０５における定常雑音性の判定に用いない。

【００７５】ＳＴ１１０７では、現在のサブフレームが
定常雑音区間であると判定され、ＳＴ１１０８に移行す
る。一方、ＳＴ１１０２で算出された変動量またはＳＴ
１１０３で算出された距離のいずれかが設定された閾値
よりも大きい場合には定常性が低いと判定されてＳＴ１
１０６に移行する。ＳＴ１１０６においては、現在のサ
ブフレームが定常雑音区間でない（すなわち音声区間で
ある）と判定され、ＳＴ１１１０に移行する。

【００７６】次に、ＳＴ１１０８において、過去の定常
雑音区間の平均パワに比べて現在のサブフレームにおけ
るパワが大きいかどうかが判定される。具体的には、例
えば、パワ変化算出器１２３の出力結果（ポストフィル
タ出力信号のパワと定常雑音区間の平均パワとの比）に
ついて閾値を設定し、ポストフィルタ出力信号のパワと
定常雑音区間の平均パワとの比が設定した閾値よりも大
きい場合にはＳＴ１１０９に移行し、ＳＴ１１０９にお
いて、現在のサブフレームは音声区間であると判定が修
正される。

【００７７】閾値の具体的な値としては、2.0（（式
７）を用いて求められるポストフィルタ出力信号のパワ
Pが、雑音区間で求められる定常雑音区間の平均パワPN'
の２倍を越えるような場合にＳＴ１１０９へ移行する。
平均パワPN'は例えば（式９）を用いて定常雑音区間の
サブフレーム毎に更新される）を用いることにより、精
度良く判定を行うことができる。

【数９】 一方、前記パワ変化が設定した閾値よりも小さい場合
は、ＳＴ１１１２に移行する。この場合、ＳＴ１１０７
における判定結果は修正されず、定常雑音区間と判定さ
れたままである。

【００７８】次に、ＳＴ１１１０において、定常的な状
態がどれだけ続いているかのチェックと、その定常状態
が有声定常状態であるかがチェックされる。そして、現
在のサブフレームが有声定常状態ではなく、かつ、所定
の時間長だけ定常的な状態が続いている場合にはＳＴ１
１１１に移行し、ＳＴ１１１１において定常雑音区間で
あると判定しなおされる。具体的には、まず、定常的な
状態であるかどうかが、サブフレーム間変動算出器１１
９の出力（サブフレーム間変動量）を用いて判断され
る。

【００７９】つまり、ＳＴ１１０２で求められたサブフ
レーム間変動量が小さければ（所定の閾値（例えばＳＴ
１１０５で用いた閾値と同じ値）以下であれば）定常的
な状態であると判断される。そして、定常的な状態であ
ると判断された場合は、その状態が過去どれだけの時間
長に渡って続いているかがチェックされる。また、有声
定常状態であるかのチェックは、音声復号化装置１０１
または定常雑音区間検出装置１０２から提供される、有
声定常状態かどうかを示す情報に基づいて行われる。

【００８０】例えば、伝送されてきた符号情報に前記情
報がモード情報として含まれている場合は、復号したモ
ード情報を利用して有声定常状態かどうかチェックす
る。そうでない場合は、定常雑音区間検出装置１０２に
備えられた有声定常性を判定する手段が前記情報を出力
し、その情報によって有声定常状態かどうかをチェック
する。上述したチェックの結果、所定の時間長以上（例
えば２０サブフレーム以上）定常的な状態が続き、か
つ、有声定常状態でない場合には、ＳＴ１１０８でパワ
変化が大きいと判断された場合であっても、ＳＴ１１１
１において定常雑音区間であると判定しなおされ、ＳＴ
１１１２に移行する。逆に、ＳＴ１１１０の判定結果が
Ｎｏの場合（有声定常区間である場合や、定常的な状態
が定められた時間長だけ続いていない場合）は、音声区
間であるという判定が維持され、ＳＴ１１１４に移行す
る。

【００８１】次に、ここまでの過程で定常雑音区間であ
ると判定されている場合は、ＳＴ１１１２において、復
号信号の周期性が高いかどうか判定される。具体的に
は、第２の判定器１２４により、音声復号化装置１０１
（より正確には利得符号帳１１２）から入力された適応
符号利得、およびピッチ履歴分析器１２２から入力され
たピッチ履歴分析結果に基づいて現在のサブフレームに
おける復号信号の周期性が判定される。この場合、適応
符号利得には、サブフレーム間の変動を滑らかにするた
めにＡＲ型の平滑化処理を行った値を用いることが好ま
しい。

【００８２】この周期性の判定は、例えば、平滑化処理
を行った適応符号利得（平滑化適応符号利得）について
閾値を設定し、平滑化適応符号利得が所定の閾値を越え
ている場合には、周期性が高いと判定してＳＴ１１１３
に移行する。ＳＴ１１１３においては、音声区間である
と判定しなおされる。

【００８３】また、ピッチ履歴分析結果において過去の
サブフレームにおけるピッチ周期が分類されているグル
ープ数が少ないほど周期的な信号が続いている可能性が
高いので、このグループ数を基にして周期性を判定す
る。例えば、過去１０サブフレームのピッチ周期が３種
類以下のグループに分類されている場合は、周期的な信
号が続いている区間である可能性が高いためＳＴ１１１
３に移行し、音声区間である（定常雑音区間でない）と
判定しなおす。

【００８４】ＳＴ１１１２の判定結果がＮｏである場合
（平滑化適応符号利得が所定の閾値よりも小さく、か
つ、ピッチ履歴分析結果において過去のピッチ周期が多
くのグループに分類されている場合）は、定常雑音区間
であるという判定結果が維持されたまま、ＳＴ１１１５
に移行する。

【００８５】次に、ここまでの過程で判定結果が音声区
間である場合は、ＳＴ１１１４に移行してハングオーバ
カウンタを所定のハングオーバサブフレーム数（例えば
１０）にセットする。ハングオーバカウンタには、初期
値としてハングオーバサブフレーム数が設定され、上述
したＳＴ１１０１〜ＳＴ１１１３までの処理によって定
常雑音区間であると判定された場合に１ずつデクリメン
トされる。そして、ハングオーバカウンタが「０」の場
合、本定常雑音区間判定方法において、最終的に定常雑
音区間と判定される。

【００８６】ここまでの過程で判定結果が定常雑音区間
である場合、ＳＴ１１１５に移行して、ハングオーバカ
ウンタがハングオーバ区間（「１」〜「ハングオーバサ
ブフレーム数」）内であるかどうかのチェックが行なわ
れる。つまり、ハングオーバカウンタが「０」かどうか
がチェックされる。ハングオーバ区間内である場合（ハ
ングオーバカウンタが「１」〜「ハングオーバサブフレ
ーム数」である場合）には、ＳＴ１１１６に移行して音
声区間であると判定結果を修正し、ＳＴ１１１７に移行
する。そして、ＳＴ１１１７においてハングオーバカウ
ンタを１だけデクリメントする。ハングオーバ区間内で
ない場合（ハングオーバカウンタが「０」である場合）
には、定常雑音区間であるという判定結果を維持したま
まＳＴ１１１８に移行する。

【００８７】次に、判定結果が定常雑音区間である場合
には、ＳＴ１１１８において、平均ＬＳＰ算出器１２５
により定常雑音区間における平均ＬＳＰが更新される。
この更新は、例えば判定結果が定常雑音区間であれば
（式６）によって行われ、そうでなければ更新せずに以
前の値を保持するように行われる。なお、過去定常雑音
区間と判定された時間長が短い場合は（式６）の平滑化
係数0.95を小さくしても良い。

【００８８】次に、ＳＴ１１１９において、平均雑音パ
ワ算出器１２６により平均雑音パワが更新される。この
更新は、例えば判定結果が定常雑音区間であれば（式
９）によって行われ、そうでなければ更新せずに以前の
値を保持するように行われる。ただし、判定結果が定常
雑音区間でなくても平均雑音パワよりも現在のポストフ
ィルタ出力信号パワの方が小さくなっている場合は、
（式９）の平滑化係数0.9を小さくした式を用いて平均
雑音パワの更新を行い、平均雑音パワを下げる。このよ
うな更新を行うことによって、音声区間中で急に背景雑
音レベルが下がった場合にも対応できるようにすること
ができる。

【００８９】最後に、ＳＴ１１２０において、第２の判
定器１２４により判定結果が出力され、平均ＬＳＰ算出
器１２５により更新した平均ＬＳＰが出力され、平均雑
音パワ算出器１２６により更新された平均雑音パワが出
力される。

【００９０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ＬＳＰを用いた定常性の判定により定常雑音区間で
あると判断された場合であっても、適応符号利得および
ピッチ周期を用いて現在のサブフレームの周期性の強さ
を検査（判定）し、この周期性の強さに基づいて定常雑
音区間かどうかを再チェックする。したがって、正弦波
や定常母音のように定常だが雑音的でない信号について
も、正しく判定することが出来る。

【００９１】（実施の形態２）図２に、本発明の実施の
形態２に係る定常雑音後処理装置の構成を示す。図２に
おいて、図１に示す部分と同じ部分については、図１と
同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００９２】定常雑音後処理装置２００は、雑音生成部
２０１と加算器２０２とスケーリング部２０３とを含ん
で構成される。この定常雑音後処理装置２００は、雑音
生成部２０１で生成された擬似的な定常雑音信号を加算
器２０２において音声復号化装置１０１からのポストフ
ィルタ出力信号に加算し、加算後のポストフィルタ出力
信号をスケーリング部２０３においてスケーリングする
ことによりパワ調整し、後処理後のポストフィルタ出力
信号を出力する。

【００９３】雑音生成部２０１は、音源生成器２１０
と、合成フィルタ２１１と、ＬＳＰ/ＬＰＣ変換器２１
２と、乗算器２１３と、乗算器２１４と、利得調整器２
１５と、を含んで構成される。スケーリング部２０３
は、スケーリング係数算出器２１６と、サブフレーム間
平滑化器２１７と、サンプル間平滑化器２１８と、乗算
器２１９と、を含んで構成される。

【００９４】次いで、上記構成の定常雑音後処理装置２
００の動作について説明する。音源生成器２１０は、音
声復号化装置１０１に備えられた固定符号帳１１３から
ランダムに雑音符号ベクトルを選択し、選択した雑音符
号ベクトルに基づいて雑音音源信号を生成して合成フィ
ルタ２１１へ出力する。雑音音源信号の生成方法は、音
声復号化装置１０１に備えられた固定符号帳１１３から
選択した雑音符号ベクトルに基づいて生成する方法に限
定されず、演算量、メモリ量、および生成される雑音信
号の性質の面から最も有効と判断される方法をシステム
ごとに決めて用いることができる。音声復号化装置１０
１に備えられた固定符号帳１１３から雑音符号ベクトル
を選択して使用することは、一般的には最も有効な方法
である。ＬＳＰ/ＬＰＣ変換器２１２は、平均ＬＳＰ算
出器１２５からの平均ＬＳＰをＬＰＣに変換して合成フ
ィルタ２１１へ出力する。

【００９５】合成フィルタ２１１は、ＬＳＰ/ＬＰＣ変
換器２１２から入力されたＬＰＣを用いてＬＰＣ合成フ
ィルタを構築する。合成フィルタ２１１は、音源生成器
２１０から入力される雑音音源信号を入力としてフィル
タ処理を行って雑音信号を合成し、合成した雑音信号を
乗算器２１３および利得調整器２１５へ出力する。

【００９６】利得調整器２１５は、合成フィルタ２１１
の出力信号のパワを、平均雑音パワ算出器１２６からの
平均雑音パワにスケーリングするための利得調整係数を
算出する。この利得調整係数は、サブフレームの間で滑
らかな連続性が保たれるように平滑化処理が行なわれ、
サブフレーム内でも滑らかな連続性が保たれるようにサ
ンプル毎の平滑化処理も行なわれる。最終的にサンプル
毎の利得調整係数が乗算器２１３へ出力される。具体的
には（式１０）から（式１２）のようにして利得調整係
数が求められる。Psnは合成フィルタ２１１によって合
成された雑音信号のパワ（（式７）と同様にして求めら
れる）で、Psn'はPsnをサブフレーム間で平滑化したも
のであり、（式１０）を用いて更新される。PN'は（式
９）で求められる定常雑音信号パワであり、Sclは処理
サブフレームにおけるスケーリング係数である。Scl'
は、サンプル毎に適用される利得調整係数であり、サン
プル毎に（式１２）を用いて更新される。 Psn'＝0.9×Psn'＋0.1×Psn （式１０） Scl=PN'／Psn' （式１１） Scl'＝0.85×Scl'＋0.15×Scl （式１２）

【００９７】乗算器２１３は、利得調整器２１５から入
力される利得調整係数を、合成フィルタ２１１から出力
される雑音信号に乗算する。なお、利得調整係数は１サ
ンプル毎に可変である。この乗算結果は、乗算器２１４
に出力される。

【００９８】乗算器２１４は、生成する雑音信号の絶対
的なレベルを調整するために、予め定められた定数（例
えば0.5程度）を乗算器２１３からの出力信号に乗算す
る。乗算器２１４は、乗算器２１３の中に組み込んでし
まっても良い。レベル調整された信号（定常雑音信号）
は、加算器２０２へ出力される。以上のようにして、滑
らかな連続性の保たれた定常雑音信号が生成される。

【００９９】加算器２０２は、雑音生成部２０１で生成
された定常雑音信号を、音声復号化装置１０１（より正
確にはポストフィルタ１１８）から出力されたポストフ
ィルタ出力信号に加算し、スケーリング部２０３（より
正確にはスケーリング計数算出器２１６および乗算器２
１９）へ出力する。

【０１００】スケーリング係数算出器２１６は、音声復
号化装置１０１（より正確にはポストフィルタ１１８）
から出力されたポストフィルタ出力信号のパワと、加算
器２０２から出力された定常雑音信号加算後のポストフ
ィルタ出力信号のパワとをそれぞれ算出し、両者の比を
取ることにより、スケーリング後の信号パワの前記復号
信号（定常雑音加算前）のパワからの変動を小さくする
スケーリング係数を算出し、サブフレーム間平滑化器２
１７へ出力する。具体的には、スケーリング係数SCALE
は（式１３）の様にして求められる。Pはポストフィル
タ出力信号パワで（式７）で求められ、P'はポストフィ
ルタ出力信号に定常雑音信号を加算した信号のパワでP
と同様の式で求められる。 SCALE＝P／P' （式１３）

【０１０１】サブフレーム間平滑化器２１７は、スケー
リング係数がサブフレーム間で緩やかに変化するように
サブフレーム間で平滑化処理を行う。ただし、平滑化処
理によって音声信号自身のパワ変動が滑らかにされてパ
ワ変動に対する追従性が悪くなってしまうことを避ける
ため、音声区間ではこの平滑化は行わない（もしくは極
めて弱い平滑化とする）。音声区間かどうかは、図１に
示す第２の判定器１２４から出力される判定結果に基づ
いて判断する。平滑化されたスケーリング係数はサンプ
ル間平滑化器２１８へ出力される。平滑化されたスケー
リング係数SCALE'は（式１４）によって更新される。 SCALE'＝0.9×SCALE'＋0.1×SCALE （式１４）

【０１０２】サンプル間平滑化器２１８は、サブフレー
ム間で平滑化されたスケーリング係数がサンプル間で緩
やかに変化するようにサンプル間で平滑化処理を行う。
この平滑化処理は、ＡＲ型の平滑化処理により行うこと
が出来る。具体的には、サンプル毎の平滑化スケーリン
グ係数SCALE''は（式１５）によって更新される。 SCALE''＝0.85×SCALE''＋0.15×SCALE' （式１５） このように、スケーリング係数に対してサンプル間で平
滑化処理を行って、サンプル毎に徐々にスケーリング係
数を変化させることにより、スケーリング係数がサブフ
レーム境界付近で不連続となることを防ぐことが出来
る。サンプル毎に算出されたスケーリング係数は、乗算
器２１９へ出力される。

【０１０３】乗算器２１９は、サンプル間平滑化器２１
８から出力されたスケーリング係数を、加算器２０２か
ら入力された定常雑音信号付加後のポストフィルタ出力
信号に乗算し、最終出力信号として出力する。

【０１０４】上記構成において、平均雑音パワ算出器１
２６から出力される平均雑音パワ、ＬＳＰ／ＬＰＣ変換
器２１２から出力されるＬＰＣ、およびスケーリング係
数算出器２１６から出力されるスケーリング係数は、い
ずれも後処理を行う際に使用するパラメータである。

【０１０５】このように、本実施の形態によれば、雑音
生成部２０１により生成された雑音が復号信号（ポスト
フィルタ出力信号）に加算された後に、スケーリング部
２０３においてスケーリングが行なわれる。これによ
り、加算後の復号信号パワをスケーリングするので、加
算後の復号信号パワを加算前の復号信号パワと同程度の
レベルにすることが出来る。また、フレーム間平滑化と
サンプル間平滑化を併用しているので、定常雑音がより
スムーズになり、主観的な定常雑音の品質を改善するこ
とが可能となる。

【０１０６】（実施の形態３）図３に、本発明の実施の
形態３に係る定常雑音後処理装置の構成を示す。図３に
おいて、図２に示す部分と同じ部分については、図２と
同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

【０１０７】本装置は、実施の形態２に示した定常雑音
後処理装置２００の構成に加えて、フレーム消失時に雑
音信号の生成やスケーリングに必要となるパラメータを
保持するメモリと、そのメモリの保持内容を制御するフ
レーム消失補償処理制御部と、そのフレーム消失補償処
理の際に用いられる切替スイッチと、をさらに備えて構
成される。

【０１０８】定常雑音後処理装置３００は、雑音生成部
３０１と、加算器２０２と、スケーリング部３０３と、
フレーム消失補償処理制御部３０４と、を含んで構成さ
れる。

【０１０９】雑音生成部３０１は、図２に示した雑音生
成部２０１の構成に加えて、フレーム消失時に雑音信号
の生成やスケーリングに必要となるパラメータを保持す
るメモリ３１０、３１１と、フレーム消失補償処理の際
に開閉する切替スイッチ３１３、３１４と、を含んで構
成される。また、スケーリング部３０３は、フレーム消
失時の雑音信号の生成やスケーリングに必要となるパラ
メータを保持するメモリ３１２と、フレーム消失補償処
理の際に開閉する切替スイッチ３１５と、を含んで構成
される。

【０１１０】次いで、上記定常雑音後処理装置３００の
動作について説明する。まず、雑音生成部３０１の動作
について説明する。

【０１１１】メモリ３１０は、平均雑音パワ算出器１２
６から切替スイッチ３１３を介して出力される、定常雑
音信号のパワ（平均雑音パワ）を保持し、これを利得調
整器２１５へ出力する。

【０１１２】切替スイッチ３１３は、フレーム消失補償
処理制御部３０４からの制御信号によって開閉する。具
体的には、フレーム消失補償処理を行う旨を示す制御信
号が入力された場合は開放され、それ以外の場合は閉じ
ている。切り替えスイッチ３１３が開放された場合、メ
モリ３１０は直前のサブフレームにおける定常雑音信号
のパワを保持しており、次に切替スイッチ３１３が閉じ
るまでその直前のサブフレームにおける定常雑音信号の
パワが必要に応じて利得調整器２１５へ出力される。

【０１１３】メモリ３１１は、ＬＳＰ/ＬＰＣ変換器２
１２から切替スイッチ３１４を介して出力される、定常
雑音信号のＬＰＣを保持し、これを合成フィルタ２１１
へ出力する。

【０１１４】切替スイッチ３１４は、フレーム消失補償
処理制御部３０４からの制御信号によって開閉する。具
体的には、フレーム消失補償処理を行う旨を示す制御信
号が入力された場合は開放され、それ以外の場合は閉じ
ている。切替スイッチ３１４が開放された場合、メモリ
３１１は直前のサブフレームにおける定常雑音信号のＬ
ＰＣを保持しており、次に切替スイッチ３１４が閉じる
までその直前のサブフレームにおける定常雑音信号のＬ
ＰＣが必要に応じて合成フィルタ２１１へ出力される。

【０１１５】次いで、スケーリング部３０３の動作につ
いて説明する。メモリ３１２は、スケーリング係数算出
器２１６によって算出され、切替スイッチ３１５を介し
て出力される、スケーリング係数を保持し、これをサブ
フレーム間平滑化器２１７に出力する。

【０１１６】切替スイッチ３１５は、フレーム消失補償
処理制御部３０４からの信号によって開閉する。具体的
には、フレーム消失補償処理を行う旨を示す制御信号が
入力された場合は開放され、それ以外の場合は閉じてい
る。切替スイッチ３１５が開放された場合、メモリ３１
２は直前のサブフレームにおけるスケーリング係数を保
持しており、次に切替スイッチ３１５が閉じるまで直前
のサブフレームにおけるスケーリング係数が必要に応じ
てサブフレーム間平滑化器２１７へ出力される。

【０１１７】フレーム消失補償処理制御部３０４は、誤
り検出などにより得られたフレーム消失情報を入力とし
て、消失フレーム中のサブフレーム、および消失フレー
ムの後の誤りから復帰したサブフレーム（誤り復帰サブ
フレーム）において、フレーム消失補償処理を行う旨を
示す制御信号を切替スイッチ３１３〜３１５へ送る。こ
の誤り復帰サブフレームにおけるフレーム消失補償処理
は、複数のサブフレーム（例えば２サブフレーム）にお
いて行われる場合がある。フレーム消失補償処理とは、
消失フレームより前の（過去の）フレームの情報を用い
て、パラメータの補間や音量の制御を施すことにより、
一部のサブフレームにおいて情報が欠落した場合に、復
号結果の品質の劣化を防止する処理である。尚、消失フ
レームの後の誤り復帰サブフレームにおいて極端なパワ
の減衰が全く起こらない場合は、前述のような誤り復帰
サブフレームにおけるフレーム消失補償処理は不要とな
る。

【０１１８】一般的に用いられるフレーム消失補償法で
は、過去の情報を用いて現フレームの外挿処理を行う。
この場合、外挿したデータは主観的品質を落とす要因と
なるので、徐々に信号パワを減衰させる。しかしなが
ら、定常雑音区間においてフレームが消失した場合、外
挿による歪が与える主観的品質の劣化よりも、パワの減
衰による音切れ感が与える主観的品質の劣化の方が大き
くなることがしばしばある。特にインターネット通信に
代表されるパケット通信ではフレームが連続して消失す
ることがあり、このような音切れによる劣化は著しくな
る傾向がある。このような音切れ感が原因となる品質劣
化を抑えるために、本発明に係る定常雑音後処理装置に
おいては、利得調整器２１５において、平均雑音パワ算
出器１２６からの平均雑音パワにスケーリングするため
の利得調整係数を算出して定常雑音信号に乗算する。ま
た、スケーリング係数算出器２１６において、ポストフ
ィルタ出力信号が加算された定常雑音信号のパワが大き
く変動しないようにスケーリング係数を算出し、このス
ケーリング係数を乗算した信号を最終的な出力信号とし
て出力する。これにより、最終的な出力信号のパワの変
動を小さく抑えて、フレーム消失前の定常雑音信号レベ
ルを維持することが出来るので、音切れ感による主観的
品質の劣化を抑えることが出来る。

【０１１９】（実施の形態４）図４は、本発明の実施の
形態４に係る音声復号化処理システムの構成を示す図で
ある。この音声復号化処理システムは、実施の形態１に
おいて説明した符号受信装置１００、音声復号化装置１
０１、および定常雑音区間検出装置１０２と、実施の形
態３において説明した定常雑音処理装置３００と、を備
えて構成される。尚、この音声復号化処理システムは、
定常雑音処理装置３００に代えて実施の形態２において
説明した定常雑音処理装置２００を備えるようにしても
良い。

【０１２０】以下、上記音声復号化処理システムの動作
について説明する。各構成要素の詳しい説明は、実施の
形態１〜実施の形態３において図１〜図３を用いて行っ
たので、図４において図１〜図３に示す部分と同じ部分
には、図１〜図３の対応部分と同じ符号を付してその詳
細な説明は省略する。

【０１２１】符号受信装置１００は符号化信号を伝送路
から受信し、各種パラメータを分離して音声復号化装置
１０１へ出力する。音声復号化装置１０１は、各種パラ
メータから音声信号を復号し、ポストフィルタ出力信号
とその他復号処理の途中で得られた必要なパラメータを
定常雑音区間検出装置１０２および定常雑音後処理装置
３００へ出力する。定常雑音区間検出装置１０２は、音
声復号化装置１０１から入力される情報を用いて定常雑
音区間かどうかの判定を行い、判定結果と判定処理の途
中で得られた必要なパラメータを定常雑音後処理装置３
００へ出力する。

【０１２２】定常雑音後処理装置３００は、音声復号化
装置１０１から入力したポストフィルタ出力信号に対し
て、音声復号化装置１０１から入力した各種パラメータ
情報と定常雑音区間検出装置１０２から入力した判定情
報および各種パラメータ情報とを用いて、定常雑音信号
を生成してポストフィルタ出力信号に重畳する後処理を
行い、その処理結果を最終的なポストフィルタ出力信号
として出力する。

【０１２３】図５は、本実施の形態に係る音声復号化シ
ステムの処理の流れを示すフロー図である。本図は図４
における定常雑音区間検出装置１０２および定常雑音後
処理装置３００の処理の流れについてのみ示しており、
符号受信装置１００および音声復号化装置１０１の処理
に関しては一般的に用いられる公知の処理によって実現
可能であるので省略する。以下、図５を参照して、本シ
ステムの音声復号化装置１０１以降の処理について動作
を説明する。まず、ＳＴ５０１において、本実施の形態
に係る音声復号化システムに備えられたメモリに保持さ
れる各種変数の初期化を行う。この初期化されるメモリ
の例と、初期値の例について図６に示す。

【０１２４】次いで、ＳＴ５０２からＳＴ５０５までの
処理をループ的に行う。この処理は音声復号化装置１０
１から出力されるポストフィルタ出力信号がなくなるま
で（音声復号化装置の処理が止まるまで）行われる。Ｓ
Ｔ５０２では、モード判定が行われ、現在のサブフレー
ムが定常雑音信号区間（定常雑音モード）か音声区間
（音声モード）か判定される。ＳＴ５０２で行われる処
理の流れについては、後に詳述する。

【０１２５】次いで、ＳＴ５０３において、定常雑音後
処理装置３００により定常雑音の付加（定常雑音後処
理）が行われる。ＳＴ５０３で行われる定常雑音後処理
の流れについては、後に詳述する。次いで、ＳＴ５０４
において、スケーリング部３０３により最終のスケーリ
ング処理が行われる。ＳＴ５０４で行われるスケーリン
グ処理の流れについては、後に詳述する。

【０１２６】次いで、ＳＴ５０５において、最後のサブ
フレームかどうかをチェックし、ＳＴ５０２〜ＳＴ５０
５のループ処理を終了するか継続するか決定する。この
ループ処理は音声復号化装置１０１から出力されるポス
トフィルタ出力信号がなくなるまで（音声復号化装置１
０１の処理が止まるまで）行われる。このループ処理が
終了すると、本実施の形態に係る音声復号化システムに
おける処理は全て終了する。

【０１２７】次に、図７を用いてＳＴ５０２におけるモ
ード判定処理の流れを説明する。まず、ＳＴ７０１で現
在のサブフレームが消失フレームかどうかをチェックす
る。

【０１２８】消失フレームの場合は、ＳＴ７０２に進
み、フレーム消失補償処理用のハングオーバカウンタを
所定の値（ここでは「３」とする。）にセットして、Ｓ
Ｔ７０４へ進む。このハングオーバカウンタに設定され
る所定の値は、フレーム消失が発生した後に、サブフレ
ームが正常であっても（フレーム消失が発生していなく
とも）フレーム消失補償処理を継続するサブフレームの
数に対応する。

【０１２９】消失フレームでない場合は、ＳＴ７０３に
進み、フレーム消失補償処理用ハングオーバカウンタの
値が０かどうかをチェックする。チェックの結果、フレ
ーム消失補償処理用ハングオーバカウンタの値が０でな
い場合は、フレーム消失補償処理用ハングオーバカウン
タの値を１だけデクリメントしてＳＴ７０４へ進む。

【０１３０】次に、ＳＴ７０４でフレーム消失補償処理
を行うかどうかの判断を下す。現在のサブフレームが消
失フレームでもなく、かつ、消失フレーム直後のハング
オーバ区間でもない場合は、フレーム消失補償処理は行
わないと判定してＳＴ７０５へ進む。現在のサブフレー
ムが消失フレームか、もしくは、消失フレーム直後のハ
ングオーバ区間である場合は、フレーム消失補償処理を
行わないと判定してＳＴ７０７へ進む。

【０１３１】ＳＴ７０５では、実施の形態１で示した平
滑化適応符号利得の算出とピッチ履歴分析が行われる。
これらの処理については実施の形態１で示したので省略
する。尚、ピッチ履歴分析の処理フローは図１０を用い
て説明した。これらの処理の後、ＳＴ７０６へ進む。Ｓ
Ｔ７０６では、モード選択を行う。モード選択処理の流
れは図１１及び図１２に詳細に示した。ＳＴ７０８で
は、ＳＴ７０６において算出される定常雑音区間の平均
的ＬＳＰをＬＰＣへ変換する。このＳＴ７０８における
処理は、ＳＴ７０６に続いて行わなくとも良く、ＳＴ５
０３で定常雑音信号の生成を行う前に行えば良い。

【０１３２】ＳＴ７０４で、フレーム消失補償処理を行
うと判断された場合は、ＳＴ７０７において、直前のサ
ブフレームにおけるモードと定常雑音区間の平均ＬＰＣ
を、夫々現在のサブフレームにおけるモードおよび平均
ＬＰＣとして繰り返し用いるように設定し、ＳＴ７０９
へ進む。

【０１３３】ＳＴ７０９では、現在のサブフレームにお
けるモード情報（定常雑音モードか音声信号モードかを
示す情報）と、現在のサブフレームにおける定常雑音区
間の平均的ＬＰＣをメモリにコピーする。尚、現在のモ
ード情報は、本実施の形態においては必ずしもメモリに
保持しておく必要はないが、このモード判定結果を他の
ブロック（例えば音声復号化装置１０１）で使用する場
合はメモリに保持しておくことが必要である。以上によ
り、ＳＴ５０２によるモード判定処理は終了する。

【０１３４】次に、図８を用いてＳＴ５０３における定
常雑音付加処理の流れを説明する。まず、ＳＴ８０１に
おいて、音源生成器２１０により雑音符号ベクトルが生
成される。雑音ベクトルの生成方法はいかなる方法でも
良いが、実施の形態２で示したように、音声復号化装置
１０１に備えられた固定符号帳１１３からランダムに選
択する手法が有効である。

【０１３５】次に、ＳＴ８０２において、ＳＴ８０１で
生成した雑音ベクトルを駆動音源としてＬＰＣ合成フィ
ルタ処理を行う。次に、ＳＴ８０３において、ＳＴ８０
２で合成された雑音信号の帯域制限フィルタ処理を行っ
て、雑音信号の帯域を音声符号化装置１０１から出力さ
れる復号信号の帯域と合わせる。尚、この処理は必ずし
も必須ではない。次に、ＳＴ８０４において、ＳＴ８０
３で得られた帯域制限後の合成雑音信号のパワが算出さ
れる。

【０１３６】次に、ＳＴ８０５において、ＳＴ８０４で
得られた信号パワの平滑化処理を行う。この平滑化は連
続するサブフレーム間で（式１）に示すようなＡＲ処理
を行うことにより容易に実現することが出来る。平滑化
の係数ｋはどれだけスムーズな定常信号を得たいかによ
って定められ、０．０５〜０．２程度の比較的強い平滑
化を行うことが好ましい。具体的には（式１０）のよう
な式を用いる。

【０１３７】次に、ＳＴ８０６において、生成しようと
している定常雑音信号のパワ（ＳＴ１１１８において算
出済み）とＳＴ８０５で得られたサブフレーム間平滑化
後の信号パワとの比を利得調整係数として算出する（式
１１）。算出された利得調整係数はサンプル毎の平滑化
処理が行われ（式１２）、ＳＴ８０３にて得られた帯域
制限フィルタ処理後の合成雑音信号に乗ぜられる。そし
て、この利得調整係数を乗ぜられた定常雑音信号に、予
め定められた定数（固定利得）が乗じられる。この固定
利得は、定常雑音信号の絶対的なレベルを調整するため
に乗じられる。

【０１３８】次に、ＳＴ８０７において、音声復号化装
置１０１から出力されたポストフィルタ出力信号にＳＴ
８０６にて生成された合成雑音信号を加算し、加算後の
ポストフィルタ出力信号のパワを算出する。

【０１３９】次に、ＳＴ８０８において、音声復号化装
置１０１から出力されたポストフィルタ出力信号のパワ
とＳＴ８０７にて算出されたパワとの比がスケーリング
係数として算出される（式１３）。スケーリング係数
は、定常雑音付加処理の後段で行われるＳＴ５０４のス
ケーリング処理において用いられる。

【０１４０】最後に、加算器２０２により、ＳＴ８０６
にて生成された合成雑音信号（定常雑音信号）と、音声
復号化装置１０１から出力されたポストフィルタ出力信
号とが加算される。尚、この処理はＳＴ８０７に含めて
行っても良い。以上により、ＳＴ５０３における定常雑
音付加処理が終了する。

【０１４１】次に、図９を用いてＳＴ５０４におけるス
ケーリングの流れを説明する。まず、ＳＴ９０１におい
て、現在のサブフレームがフレーム消失補償処理の対象
サブフレームかどうかをチェックする。そして、現在の
サブフレームがフレーム消失補償処理の対象サブフレー
ムであればＳＴ９０２へ進み、そうでなければＳＴ９０
３へ進む。

【０１４２】ＳＴ９０２ではフレーム消失補償処理を行
う。すなわち、直前のサブフレームにおけるスケーリン
グ係数を現在のスケーリング係数として繰り返し使用す
るように設定を行い、ＳＴ９０３へ進む。

【０１４３】ＳＴ９０３では、定常雑音区間検出装置１
０２から出力された判定結果により、モードが定常雑音
モードかどうかのチェックを行う。モードが定常雑音モ
ードであればＳＴ９０４へ進み、そうでなければＳＴ９
０５へ進む。

【０１４４】ＳＴ９０４では、前述の（式１）を用い
て、スケーリング係数のサブフレーム間平滑化処理が行
われる。この場合、ｋの値は０．１程度とする。具体的
には（式１４）のような式を用いる。これは、定常雑音
区間おけるサブフレーム間のパワ変動をスムーズにする
ために行われる。この平滑化処理を行った後、ＳＴ９０
５へ進む。

【０１４５】ＳＴ９０５では、スケーリング係数をサン
プル毎に平滑化し、平滑化したスケーリング係数をＳＴ
５０３で生成された定常雑音付加後のポストフィルタ出
力信号に乗じる。サンプル毎の平滑化も前述の（式１）
を用いて行われ、この場合のｋの値は０．１５程度とす
る。具体的には（式１５）のような式を用いる。以上に
より、ＳＴ５０４のスケーリング処理は終了し、スケー
リングされた定常雑音付加後のポストフィルタ出力信号
が得られる。

【０１４６】尚、上記各実施の形態において、平滑化や
平均的な値の算出に（式１）などに示される計算式を用
いたが、平滑化に用いる式はこのような計算式に限定さ
れない。例えば、過去所定の区間における平均値などを
用いても良い。

【０１４７】本発明は上記実施の形態１から４に限定さ
れず、種々変更して実施することが可能である。例え
ば、本発明の定常雑音区間検出装置はいかなるタイプの
復号器に対しても適用可能である。

【０１４８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
上記実施の形態では、音声復号化装置として行う場合に
ついて説明しているが、これに限られるものではなく、
この音声復号化方法をソフトウェアとして行うことも可
能である。

【０１４９】例えば、上記音声復号化方法を実行するプ
ログラムを予めＲＯＭ（Read OnlyMemory）に格納して
おき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Un
it）によって動作させるようにしても良い。

【０１５０】また、上記音声復号化方法を実行するプロ
グラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納
し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータの
ＲＡＭ（Random Access memory）に記録して、コンピュ
ータをそのプログラムにしたがって動作させるようにし
ても良い。

【０１５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
適応符号利得およびピッチ周期を用いて復号信号の周期
性の強さを判定し、この周期性の強さに基づいて定常座
圧音区間かどうかを判定する。したがって、正弦波や定
常母音のように定常だが雑音的でない信号についても、
その信号状態を正しく判定することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る定常雑音区間判定
装置の構成を示す図

【図２】本発明の実施の形態２に係る定常雑音後処理装
置の構成を示す図

【図３】本発明の実施の形態３に係る定常雑音後処理装
置の構成を示す図

【図４】本発明の実施の形態４に係る音声復号化処理シ
ステムの構成を示す図

【図５】音声復号化システムの処理の流れを示すフロー
図

【図６】音声復号化システムに備えられたメモリの例
と、このメモリの初期値の例について示す図

【図７】モード判定処理の流れを示す図

【図８】定常雑音付加処理の流れを示す図

【図９】スケーリングの流れを示す図

【図１０】グルーピングの手順について説明するフロー
図

【図１１】モード選択の流れの一部を示す図

【図１２】モード選択の流れの一部を示す図

【符号の説明】

１００ 符号受信装置 １０１ 音声復号化装置 １０２ 定常雑音区間検出装置 １０３ 第１の定常雑音区間検出部 １０４ 第２の定常雑音区間検出部 １０５ 定常雑音特徴抽出部 １１０ ＬＰＣ復号器 １１１ 適応符号帳 １１２ 利得符号帳 １１３ 固定符号帳 １１７、２１１ 合成フィルタ １１８ ポストフィルタ １１９ サブフレーム間変動算出器 １２０ 距離計算器 １２１ 第１の判定器 １２２ ピッチ履歴分析器 １２３ パワ変化算出器 １２４ 第２の判定器 １２５ 平均ＬＳＰ算出器 １２６ 平均雑音パワ算出器 ２００、３００ 定常雑音後処理装置 ２０１、３０１ 雑音生成部 ２０２ 加算器 ２０３、３０３ スケーリング部 ２１０ 音源生成器 ２１２ ＬＳＰ／ＬＰＣ変換器 ２１３、２１４、２１９ 乗算器 ２１５ 利得調整器 ２１６ スケーリング係数算出器 ２１７ サブフレーム間平滑化器 ２１８ サンプル間平滑化器 ３０４ フレーム消失補償処理制御部 ３１０、３１１、３１２ メモリ ３１３、３１４、３１５ 切替スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安永 和敏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 間野 一則 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 日和▲崎▼ 祐介 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5D045 CA01 5K041 CC01 EE14 EE23 EE51

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化信号を復号して音声信号のスペク
   トル包絡成分を表す少なくとも１種類の第１パラメータ
   を得る第１復号化手段と、前記符号化信号を復号して音
   声信号の残差成分を表す少なくとも１種類の第２パラメ
   ータを得る第２復号化手段と、前記第１パラメータに基
   づいて合成フィルタを構成し、前記第２パラメータに基
   づいて生成した駆動音源信号により前記合成フィルタを
   駆動して復号信号を生成する合成手段と、前記第１パラ
   メータに基づいて前記復号信号の定常雑音性を判定する
   第１判定手段と、前記第２パラメータに基づいて前記復
   号信号の周期性を判定し、この周期性の判定結果と前記
   第１判定手段における定常雑音性の判定結果と前記第１
   パラメータとに基づいて定常雑音区間かどうかを判定す
   る第２判定手段と、具備することを特徴とする音声復号
   化装置。
2. 【請求項２】 第２パラメータは少なくともピッチ周期
   を含み、第２判定手段は、前記ピッチ周期の処理単位間
   でのばらつきに基づいて復号信号の周期性を判定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の音声復号化装置。
3. 【請求項３】 第２パラメータは、少なくとも適応符号
   ベクトルに乗算する適応符号帳ゲインを含み、前記適応
   符号帳ゲインに基づいて復号信号の周期性を判定するこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載
   の音声復号化装置。
4. 【請求項４】 第１パラメータは、少なくともスペクト
   ル包絡パラメータを含み、処理単位間での前記スペクト
   ル包絡パラメータの変動量を算出する変動量算出手段
   と、現在の処理単位よりも前の定常雑音区間における前
   記スペクトル包絡パラメータを平均化した値と現在の処
   理単位におけるスペクトル包絡パラメータとの距離を算
   出する距離算出手段と、を具備し、第１判定手段は、前
   記変動量と前記距離とに基づいて合成手段において生成
   した復号信号の定常性を判定し、この判定結果に基づい
   て前記復号信号の定常雑音性を判定することを特徴とす
   る請求項１から請求項３のいずれかに記載の音声復号化
   装置。
5. 【請求項５】 変動量算出手段は、変動量として、現在
   の処理単位のスペクトル包絡パラメータと１つ前の処理
   単位におけるスペクトル包絡パラメータとの２乗誤差を
   算出し、距離算出手段は、距離として、現在の処理単位
   よりも前の定常雑音区間における前記スペクトル包絡パ
   ラメータを平均化した値と現在の処理単位におけるスペ
   クトル包絡パラメータとの２乗誤差を算出し、第１判定
   手段は、少なくとも、変動量として算出した２乗誤差と
   距離として算出した２乗誤差のそれぞれについて閾値を
   設定し、変動量として算出した２乗誤差と距離として算
   出した２乗誤差がいずれも設定した閾値よりも小さい場
   合に復号信号が定常であると判定することを特徴とする
   請求項４に記載の音声復号化装置。
6. 【請求項６】 現在の処理単位より前の複数の処理単位
   におけるピッチ周期をそれぞれバッファリングし、この
   バッファリングした複数の処理単位におけるピッチ周期
   のうち互いに近接するピッチ周期をグループ化し、グル
   ープ化した際のグループ数を出力するピッチ履歴分析手
   段と、現在の処理単位における復号信号パワと、現在の
   処理単位より前の定常雑音区間における復号信号の平均
   パワとの変化量を算出する信号パワ変化算出手段と、を
   具備し、第２判定手段は、前記変化量が所定の閾値を超
   えている場合は音声区間と判定し、有声定常区間ではな
   く、且つ、第１判定手段において復号信号が定常と判定
   された場合であり、変動量算出手段において算出した変
   動量が所定の閾値未満である状態が所定の処理単位数以
   上続いている場合は定常雑音区間と判定し、前記ピッチ
   履歴分析手段から出力されるグループ数が所定の閾値以
   上である場合、又は適応符号利得が所定の閾値以上であ
   る場合は音声区間と判定することを特徴とする請求項４
   又は請求項５に記載の音声復号化装置。
7. 【請求項７】 合成手段において生成された復号信号と
   前記復号信号に擬似的な定常雑音信号を重畳して得られ
   る雑音重畳復号信号とから求められたスケーリング係数
   を、前記雑音重畳信号に乗算してパワ調整を行う後処理
   手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項３
   のいずれかに記載の音声復号化装置。
8. 【請求項８】第２判定手段において定常雑音区間と判定
   された場合にのみスケーリング係数を処理単位間で平滑
   化するスケーリング手段を具備することを特徴とする請
   求項７に記載の音声復号化装置。
9. 【請求項９】 後処理を行う際に使用する少なくとも１
   種類の第３パラメータを保持する記憶手段と、現在の処
   理単位においてフレーム消失が発生した際に、１つ前の
   処理単位における第３パラメータを前記記憶手段から出
   力させる制御手段と、を具備し、後処理手段は、前記１
   つ前の処理単位における第３パラメータを用いて後処理
   を行うことを特徴とする請求項８に記載の音声復号化装
   置。
10. 【請求項１０】 第３パラメータは、少なくともスケー
    リング係数を含み、後処理手段は、記憶手段から出力さ
    れた１つ前の処理単位におけるスケーリング係数を用い
    て後処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の音声
    復号化装置。
11. 【請求項１１】 後処理手段は、擬似的な定常雑音信号
    を生成する雑音生成手段と、合成手段において生成した
    復号信号と前記擬似的な雑音信号とを加算して雑音重畳
    復号信号を生成する加算手段と、スケーリング係数を前
    記雑音重畳復号信号に乗算してパワ調整を行うスケーリ
    ング手段と、を具備することを特徴とする請求項７から
    請求項１０のいずれかに記載の音声復号化装置。
12. 【請求項１２】 雑音生成手段は、固定符号帳からラン
    ダムに雑音符号ベクトルを選択して雑音音源信号を生成
    する音源生成手段と、線形予測係数に基づいて第２合成
    フィルタを構成し、前記雑音音源信号により前記第２合
    成フィルタを駆動して擬似的な定常雑音信号を合成する
    第２合成手段と、前記第２合成手段において合成された
    擬似的な定常雑音信号の利得を調整する利得調整手段
    と、を具備することを特徴とする請求項１１に記載の音
    声復号化装置。
13. 【請求項１３】 スケーリング手段は、合成手段におい
    て生成された復号信号と前記復号信号に擬似的な定常雑
    音信号を重畳して得られる雑音重畳復号信号とに基づい
    てスケーリング係数を算出するスケーリング係数算出手
    段と、前記スケーリング係数を処理単位間で平滑化する
    第１平滑化手段と、第１平滑化手段において平滑化した
    スケーリング係数をサンプル間で平滑化する第２平滑化
    手段と、前記第２平滑化手段において平滑化したスケー
    リング係数を雑音重畳復号信号に乗算する乗算手段と、
    を具備することを特徴とする請求項１１又は請求項１２
    に記載の音声復号化装置。
14. 【請求項１４】 音声信号のスペクトル包絡成分を表す
    少なくとも１種類の第１パラメータを復号する工程と、
    音声信号の残差成分を表す少なくとも１種類の第２パラ
    メータを復号する工程と、前記第１パラメータに基づい
    て合成フィルタを構成し、前記第２パラメータに基づい
    て生成した駆動音源信号により前記合成フィルタを駆動
    して復号信号を生成する工程と、前記第１パラメータに
    基づいて前記復号信号の定常雑音性を判定する工程と、
    前記第２パラメータに基づいて前記復号信号の周期性を
    判定し、この周期性の判定結果と前記定常雑音性の判定
    結果とに基づいて定常雑音区間かどうかを判定する工程
    と、具備することを特徴とする音声復号化方法。
15. 【請求項１５】 音声信号のスペクトル包絡成分を表す
    少なくとも１種類の第１パラメータを復号し、音声信号
    の残差成分を表す少なくとも１種類の第２パラメータを
    復号し、前記第１パラメータに基づいて合成フィルタを
    構成し、前記第２パラメータに基づいて生成した駆動音
    源信号により前記合成フィルタを駆動して復号信号を生
    成し、前記第１パラメータに基づいて前記復号信号の定
    常雑音性を判定し、前記第２パラメータに基づいて前記
    復号信号の周期性を判定し、前記周期性の判定結果と前
    記定常雑音性の判定結果とに基づいて定常雑音区間かど
    うかを判定することを特徴とする音声復号化プログラム
    を記録した記録媒体。
16. 【請求項１６】 音声信号のスペクトル包絡成分を表す
    少なくとも１種類の第１パラメータを復号する手順と、
    音声信号の残差成分を表す少なくとも１種類の第２パラ
    メータを復号する手順と、前記第１パラメータに基づい
    て合成フィルタを構成し、前記第２パラメータに基づい
    て生成した駆動音源信号により前記合成フィルタを駆動
    して復号信号を生成する手順と、前記第１パラメータに
    基づいて前記復号信号の定常雑音性を判定する手順と、
    前記第２パラメータに基づいて前記復号信号の周期性を
    判定し、この周期性の判定結果と前記定常雑音性の判定
    結果とに基づいて定常雑音区間かどうかを判定する手順
    と、をコンピュータに実行させるための音声復号化プロ
    グラム。