JP2003044099A - ピッチ周期探索範囲設定装置及びピッチ周期探索装置 - Google Patents
ピッチ周期探索範囲設定装置及びピッチ周期探索装置Info
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/90—Pitch determination of speech signals
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低ビットレートCELP音声符号化装置では、ビ
ット数等の制限により、比較的長めのピッチ周期を精度
高く符号化表現することが困難であった。 【解決手段】 整数精度でのピッチ周期候補と、分数精
度のピッチ周期候補との双方から、最適なピッチ周期を
選択するピッチ周期探索装置であって、分数精度のピッ
チ周期探索範囲を、前サブフレームで選択されたピッチ
周期の近傍に適応的に設定することにより、ピッチ周期
探索の精度向上を図る。
ット数等の制限により、比較的長めのピッチ周期を精度
高く符号化表現することが困難であった。 【解決手段】 整数精度でのピッチ周期候補と、分数精
度のピッチ周期候補との双方から、最適なピッチ周期を
選択するピッチ周期探索装置であって、分数精度のピッ
チ周期探索範囲を、前サブフレームで選択されたピッチ
周期の近傍に適応的に設定することにより、ピッチ周期
探索の精度向上を図る。
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などにおける音声符号化
装置、特にCELP（Code Excited Linear Prediction）型
音声符号化装置に関する。
して伝送する移動通信システムなどにおける音声符号化
装置、特にCELP（Code Excited Linear Prediction）型
音声符号化装置に関する。
【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、あるいは音声蓄積など
の分野においては、電波などの伝送路容量や記憶媒体の
有効利用を図るため、音声信号の符号化／復号化技術が
不可欠であり、これまでに多くの音声符号化／復号化方
式が開発されてきた。中でも、音声信号を中・低ビット
レートで符号化／復号化する場合には、文献１（Proc.
ICASSP'85, pp.937-pp.940, 1985）等に開示されたCELP
タイプの音声符号化／復号化方式が、主流の方式として
多く実用化されている。
通信に代表されるパケット通信、あるいは音声蓄積など
の分野においては、電波などの伝送路容量や記憶媒体の
有効利用を図るため、音声信号の符号化／復号化技術が
不可欠であり、これまでに多くの音声符号化／復号化方
式が開発されてきた。中でも、音声信号を中・低ビット
レートで符号化／復号化する場合には、文献１（Proc.
ICASSP'85, pp.937-pp.940, 1985）等に開示されたCELP
タイプの音声符号化／復号化方式が、主流の方式として
多く実用化されている。
【０００３】CELPタイプの音声符号化／復号化方式は、
ディジタル化された音声信号を20ms程度のフレームに区
切り、フレーム毎に音声信号の線形予測分析を行って線
形予測係数と線形予測残差を求め、線形予測係数と線形
予測残差ベクトルをそれぞれ個別に符号化／復号化する
方式である。なお、前記の線形予測残差ベクトルは励振
信号ベクトルとも呼ばれることが多いため、本明細書の
以下説明においては、線形予測残差ベクトルを励振信号
ベクトルと表現することもある。なおまた、前記の線形
予測残差ベクトル及び励振信号ベクトルは、記載の通り
いずれもベクトルであるが、ベクトルであることを特に
記載せず、単に、線形予測残差及び励振信号と表現する
こともある。
ディジタル化された音声信号を20ms程度のフレームに区
切り、フレーム毎に音声信号の線形予測分析を行って線
形予測係数と線形予測残差を求め、線形予測係数と線形
予測残差ベクトルをそれぞれ個別に符号化／復号化する
方式である。なお、前記の線形予測残差ベクトルは励振
信号ベクトルとも呼ばれることが多いため、本明細書の
以下説明においては、線形予測残差ベクトルを励振信号
ベクトルと表現することもある。なおまた、前記の線形
予測残差ベクトル及び励振信号ベクトルは、記載の通り
いずれもベクトルであるが、ベクトルであることを特に
記載せず、単に、線形予測残差及び励振信号と表現する
こともある。
【０００４】ここでは次に、本発明が係る線形予測残差
の符号化／復号化について、従来技術の説明を続ける。
CELPタイプの音声符号化／復号化方式において、前記の
線形予測残差は、過去に生成した駆動音源信号を格納し
ている適応符号帳と、固定の形状のベクトル（固定コー
ドベクトル）を特定数個格納した固定符号帳を用いて、
符号化／復号化される。このうち、適応符号帳は、線形
予測残差が有する周期的成分を表現するために用いられ
る。一方、固定符号帳は、線形予測残差中の適応符号帳
では表現できない非周期的成分を表現するために用いら
れる。なお、線形予測残差の符号化／復号化処理は、フ
レームをさらに短い時間単位(5ms〜10ms程度)に分割し
たサブフレーム単位で行われるのが一般的である。
の符号化／復号化について、従来技術の説明を続ける。
CELPタイプの音声符号化／復号化方式において、前記の
線形予測残差は、過去に生成した駆動音源信号を格納し
ている適応符号帳と、固定の形状のベクトル（固定コー
ドベクトル）を特定数個格納した固定符号帳を用いて、
符号化／復号化される。このうち、適応符号帳は、線形
予測残差が有する周期的成分を表現するために用いられ
る。一方、固定符号帳は、線形予測残差中の適応符号帳
では表現できない非周期的成分を表現するために用いら
れる。なお、線形予測残差の符号化／復号化処理は、フ
レームをさらに短い時間単位(5ms〜10ms程度)に分割し
たサブフレーム単位で行われるのが一般的である。
【０００５】ここで次に、本発明が係る“線形予測残差
のピッチ周期探索装置”の従来例を、図３を用いてさら
に具体的に説明する。
のピッチ周期探索装置”の従来例を、図３を用いてさら
に具体的に説明する。
【０００６】図３において、１０１はピッチ周期指示
部、１０２は過去に生成した駆動音源信号を格納してい
る適応符号帳、１０３は処理サブフレーム区間の線形予
測残差（励振信号）に相当するターゲットベクトル、１
０４はピッチ周期探索処理を行う時点で既知になってい
る処理サブフレーム区間の合成フィルタのインパルス応
答、１０５は所望のピッチ周期を有する適応音源ベクト
ルを適応符号帳から切り出して生成する適応音源ベクト
ル生成部、１０６は整数精度ピッチ周期探索部、１０７
は分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部、１０８は分
数精度ピッチ周期探索部、１０９は歪み比較部である。
部、１０２は過去に生成した駆動音源信号を格納してい
る適応符号帳、１０３は処理サブフレーム区間の線形予
測残差（励振信号）に相当するターゲットベクトル、１
０４はピッチ周期探索処理を行う時点で既知になってい
る処理サブフレーム区間の合成フィルタのインパルス応
答、１０５は所望のピッチ周期を有する適応音源ベクト
ルを適応符号帳から切り出して生成する適応音源ベクト
ル生成部、１０６は整数精度ピッチ周期探索部、１０７
は分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部、１０８は分
数精度ピッチ周期探索部、１０９は歪み比較部である。
【０００７】図３において、ピッチ周期指示部１０１
は、予め設定したピッチ周期探索範囲内の所望のピッチ
周期T−intを適応音源ベクトル生成部１０５に順次指示
する。例えば、16kHzの音声信号を符号化／復号化するC
ELP音声符号化／復号化装置において、ターゲットのピ
ッチ周期の探索範囲が整数精度で32から267の間、か
つ、1/2分数精度で32+1/2,33+1/2,…,51+1/2の間に予め
設定されている場合を想定すると、ピッチ周期指示部１
０１は236種類のピッチ周期T-int（T-int=32,33,…,26
7）を適応音源ベクトル生成部１０５に順次指示するこ
とになる。
は、予め設定したピッチ周期探索範囲内の所望のピッチ
周期T−intを適応音源ベクトル生成部１０５に順次指示
する。例えば、16kHzの音声信号を符号化／復号化するC
ELP音声符号化／復号化装置において、ターゲットのピ
ッチ周期の探索範囲が整数精度で32から267の間、か
つ、1/2分数精度で32+1/2,33+1/2,…,51+1/2の間に予め
設定されている場合を想定すると、ピッチ周期指示部１
０１は236種類のピッチ周期T-int（T-int=32,33,…,26
7）を適応音源ベクトル生成部１０５に順次指示するこ
とになる。
【０００８】次に、適応音源ベクトル生成部１０５は、
ピッチ周期指示部１０１から受けた整数精度のピッチ周
期Tintを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号帳
１０２から切り出し整数精度ピッチ周期探索部１０６に
出力する。ここでは、適応音源ベクトル生成部１０５
が、ピッチ周期指示部１０１より指示されたピッチ周期
T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号帳
１０２から切り出して適応音源ベクトルp(T-int)を生成
する処理を、図４を用いて簡単に説明しておく。図４に
おいて、２０１と２０４は適応符号帳に格納された過去
の駆動音源信号の系列であり、３２と２６７という値は
ピッチ周期探索範囲の下限と上限に対応している。２０
２と２０５はピッチ周期指示部１０１で指示されたピッ
チ周期、２０３と２０７は出力される適応音源ベクト
ル、２０６はピッチ周期２０５がサブフレーム長に満た
なかった場合に読み出されるベクトルである。
ピッチ周期指示部１０１から受けた整数精度のピッチ周
期Tintを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号帳
１０２から切り出し整数精度ピッチ周期探索部１０６に
出力する。ここでは、適応音源ベクトル生成部１０５
が、ピッチ周期指示部１０１より指示されたピッチ周期
T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号帳
１０２から切り出して適応音源ベクトルp(T-int)を生成
する処理を、図４を用いて簡単に説明しておく。図４に
おいて、２０１と２０４は適応符号帳に格納された過去
の駆動音源信号の系列であり、３２と２６７という値は
ピッチ周期探索範囲の下限と上限に対応している。２０
２と２０５はピッチ周期指示部１０１で指示されたピッ
チ周期、２０３と２０７は出力される適応音源ベクト
ル、２０６はピッチ周期２０５がサブフレーム長に満た
なかった場合に読み出されるベクトルである。
【０００９】ピッチ周期指示部１０１で指示されたピッ
チ周期２０２がサブフレーム長より長い場合、すなわち
図４内の上の図に対応する場合には、指示されたピッチ
周期２０２からサブフレーム長だけ切り出した区間２０
３を適応音源ベクトルとして出力すされる。一方、ピッ
チ周期指示部１０１で指示されたピッチ周期２０５がサ
ブフレーム長より短い場合、すなわち図４内の下の図に
対応する場合には、指示されたピッチ周期２０２から適
応符号帳の０までの区間２０６を切り出し、切り出した
区間２０６をサブフレーム長になるまで反復して得られ
るベクトル区間２０７が適応音源ベクトルとして出力さ
れる。また、適応音源ベクトル生成部１０５は、分数精
度のピッチ周期に対応する適応音源ベクトルを求める際
に必要となる適応音源ベクトルを適応符号帳１０２から
切り出し分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部１０７
に出力する。
チ周期２０２がサブフレーム長より長い場合、すなわち
図４内の上の図に対応する場合には、指示されたピッチ
周期２０２からサブフレーム長だけ切り出した区間２０
３を適応音源ベクトルとして出力すされる。一方、ピッ
チ周期指示部１０１で指示されたピッチ周期２０５がサ
ブフレーム長より短い場合、すなわち図４内の下の図に
対応する場合には、指示されたピッチ周期２０２から適
応符号帳の０までの区間２０６を切り出し、切り出した
区間２０６をサブフレーム長になるまで反復して得られ
るベクトル区間２０７が適応音源ベクトルとして出力さ
れる。また、適応音源ベクトル生成部１０５は、分数精
度のピッチ周期に対応する適応音源ベクトルを求める際
に必要となる適応音源ベクトルを適応符号帳１０２から
切り出し分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部１０７
に出力する。
【００１０】次に、整数精度ピッチ周期探索部１０６
は、適応音源ベクトル生成部１０５から受けた整数ピッ
チ周期T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)と、合
成フィルタのインパルス応答行列Hと、ターゲットベク
トルXを用いた数１により、整数ピッチ周期選択尺度DIS
T（T-int）を算出する。なお、整数ピッチ周期選択尺度
DIST（T-int）を算出する際には、数１内の合成フィル
タのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フィルタの
インパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタのインパ
ルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列Ｈ’（＝Ｈ
Ｗ）を用いることがより一般的であるが、本明細書では
ＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することとする。
は、適応音源ベクトル生成部１０５から受けた整数ピッ
チ周期T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)と、合
成フィルタのインパルス応答行列Hと、ターゲットベク
トルXを用いた数１により、整数ピッチ周期選択尺度DIS
T（T-int）を算出する。なお、整数ピッチ周期選択尺度
DIST（T-int）を算出する際には、数１内の合成フィル
タのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フィルタの
インパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタのインパ
ルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列Ｈ’（＝Ｈ
Ｗ）を用いることがより一般的であるが、本明細書では
ＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することとする。
【００１１】
【数１】
【００１２】なお、整数精度ピッチ周期探索部１０６
は、上記の数１によるDIST（T-int）の算出処理を、ピ
ッチ周期指示部１０１から与えられる３２から２６７の
２３６通りのT-intについて繰り返すものとする。整数
精度ピッチ周期探索部１０６は、さらに、算出した２３
６個のDIST（T-int）からその値を最大化するDIST（T-i
nt）を選択しDIST（INT）として歪み比較部１０９に出
力する。また、DIST（INT）を算出した際に参照してい
た適応音源ベクトルのピッチ周期T-intに対応するイン
デクスをIDX（INT）として歪み比較部１０９に出力す
る。
は、上記の数１によるDIST（T-int）の算出処理を、ピ
ッチ周期指示部１０１から与えられる３２から２６７の
２３６通りのT-intについて繰り返すものとする。整数
精度ピッチ周期探索部１０６は、さらに、算出した２３
６個のDIST（T-int）からその値を最大化するDIST（T-i
nt）を選択しDIST（INT）として歪み比較部１０９に出
力する。また、DIST（INT）を算出した際に参照してい
た適応音源ベクトルのピッチ周期T-intに対応するイン
デクスをIDX（INT）として歪み比較部１０９に出力す
る。
【００１３】次に、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生
成部１０７は、適応音源ベクトル生成部１０５から受け
た適応音源ベクトルとSYNC関数との積和演算により、分
数精度のピッチ周期T-frac（T-frac=32+1/2,33+1/2,…,
51+1/2)を有する適応音源ベクトルp(T-frac)を求め、分
数精度ピッチ周期探索部１０８に出力する。
成部１０７は、適応音源ベクトル生成部１０５から受け
た適応音源ベクトルとSYNC関数との積和演算により、分
数精度のピッチ周期T-frac（T-frac=32+1/2,33+1/2,…,
51+1/2)を有する適応音源ベクトルp(T-frac)を求め、分
数精度ピッチ周期探索部１０８に出力する。
【００１４】次に、分数精度ピッチ探索部１０８は、ま
ず、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部１０７から
受けた分数ピッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトル
p(T-frac)と、合成フィルタのインパルス応答行列Hと、
ターゲットXを用いた数２により、分数ピッチ周期選択
尺度DIST（T-frac）を算出する。なお、分数ピッチ周期
選択尺度DIST（T-frac）を算出する際には、数２内の合
成フィルタのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フ
ィルタのインパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタ
のインパルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列
Ｈ’（＝ＨＷ）を用いることがより一般的であるが、本
明細書ではＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することと
する。
ず、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部１０７から
受けた分数ピッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトル
p(T-frac)と、合成フィルタのインパルス応答行列Hと、
ターゲットXを用いた数２により、分数ピッチ周期選択
尺度DIST（T-frac）を算出する。なお、分数ピッチ周期
選択尺度DIST（T-frac）を算出する際には、数２内の合
成フィルタのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フ
ィルタのインパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタ
のインパルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列
Ｈ’（＝ＨＷ）を用いることがより一般的であるが、本
明細書ではＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することと
する。
【００１５】
【数２】
【００１６】なお、分数精度ピッチ周期探索部１０８
は、上記の数２によるDIST(T-frac)の算出処理を３２＋
１／２から５１＋１／２の２０通りの１／２精度T-frac
について繰り返すものとする。
は、上記の数２によるDIST(T-frac)の算出処理を３２＋
１／２から５１＋１／２の２０通りの１／２精度T-frac
について繰り返すものとする。
【００１７】分数精度ピッチ周期探索部１０８は、さら
に、算出した２０個のDIST（T-frac）からその値を最大
化するDIST（T-frac）を選択しDIST（FRAC）として歪み
比較部１０９に出力する。また、DIST（FRAC）を算出し
た際に参照していた適応音源ベクトルのピッチ周期T-fr
acに対応するインデクスをIDX（FRAC）として歪み比較
部１０９に出力する。
に、算出した２０個のDIST（T-frac）からその値を最大
化するDIST（T-frac）を選択しDIST（FRAC）として歪み
比較部１０９に出力する。また、DIST（FRAC）を算出し
た際に参照していた適応音源ベクトルのピッチ周期T-fr
acに対応するインデクスをIDX（FRAC）として歪み比較
部１０９に出力する。
【００１８】次に、歪み比較部１０９は，整数精度ピッ
チ周期探索部１０６から受けたDIST（INT）と分数精度
チッピ周期探索部１０８から受けたDIST（FRAC）とを比
較し、値の大きい方のDIST()を算出していた際に参照し
ていたピッチ周期T-intもしくはT-fracを最適なピッチ
周期として決定し、最適なピッチ周期に相当するインデ
クスIDX(INT)もしくはIDX(FRAC)を最適インデクスIDXと
して出力するものとする。なお、本実施の形態の具体例
のように、３２から２６７の２３６通りの整数精度のピ
ッチ周期探索と、３２＋１／２から５１＋１／２の２０
通りの分数精度のピッチ周期探索がピッチ周期探索範囲
として設定された場合には、整数精度の分数精度のピッ
チ周期を探索候補の総数が２５６通り（２５６＝２３６
＋２０）用意されていることになるため、最適インデク
スIDXは、８ビットで符号表現されることとなる。
チ周期探索部１０６から受けたDIST（INT）と分数精度
チッピ周期探索部１０８から受けたDIST（FRAC）とを比
較し、値の大きい方のDIST()を算出していた際に参照し
ていたピッチ周期T-intもしくはT-fracを最適なピッチ
周期として決定し、最適なピッチ周期に相当するインデ
クスIDX(INT)もしくはIDX(FRAC)を最適インデクスIDXと
して出力するものとする。なお、本実施の形態の具体例
のように、３２から２６７の２３６通りの整数精度のピ
ッチ周期探索と、３２＋１／２から５１＋１／２の２０
通りの分数精度のピッチ周期探索がピッチ周期探索範囲
として設定された場合には、整数精度の分数精度のピッ
チ周期を探索候補の総数が２５６通り（２５６＝２３６
＋２０）用意されていることになるため、最適インデク
スIDXは、８ビットで符号表現されることとなる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した“適応符
号帳を用いた線形予測残差のピッチ周期探索装置”の従
来例では、整数精度（上記説明でのピッチ周期探索範囲
は、３２から２６７の区間）でのピッチ周期探索を行う
とともに、前期整数精度でのピッチ周期探索範囲の内の
短いピッチ周期に相当する区間（上記説明では、３２か
ら５２の範囲に相当する）について１／２分数精度のピ
ッチ周期探索を行い、整数精度で探索した最適ピッチ周
期と分数精度で探索した最適ピッチ周期の中から最終的
なピッチ周期を選択することに特徴を有している。
号帳を用いた線形予測残差のピッチ周期探索装置”の従
来例では、整数精度（上記説明でのピッチ周期探索範囲
は、３２から２６７の区間）でのピッチ周期探索を行う
とともに、前期整数精度でのピッチ周期探索範囲の内の
短いピッチ周期に相当する区間（上記説明では、３２か
ら５２の範囲に相当する）について１／２分数精度のピ
ッチ周期探索を行い、整数精度で探索した最適ピッチ周
期と分数精度で探索した最適ピッチ周期の中から最終的
なピッチ周期を選択することに特徴を有している。
【００２０】このような特徴を備えることで、文献２
（IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION
S, pp.31-pp.41, VOL. 13, No. 1, JANUARY 1995）等に
開示されているように、比較的短いピッチ周期を多く含
んだ女性音声については、線形予測残差のピッチ周期を
効率的に符号化／復号化することが可能となっている。
しかし一方で、長いピッチ周期に相当する区間における
探索精度が常に整数精度に限定されているため、比較的
長めのピッチ周期を多く含んだ男性音声について、上記
装置で線形予測残差のピッチ周期を符号化／復号化しよ
うとすると、符号化／復号化効率の改善を図る上で限界
があった。
（IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATION
S, pp.31-pp.41, VOL. 13, No. 1, JANUARY 1995）等に
開示されているように、比較的短いピッチ周期を多く含
んだ女性音声については、線形予測残差のピッチ周期を
効率的に符号化／復号化することが可能となっている。
しかし一方で、長いピッチ周期に相当する区間における
探索精度が常に整数精度に限定されているため、比較的
長めのピッチ周期を多く含んだ男性音声について、上記
装置で線形予測残差のピッチ周期を符号化／復号化しよ
うとすると、符号化／復号化効率の改善を図る上で限界
があった。
【００２１】
【問題を解決するための手段】本発明による線形予測残
差のピッチ周期探索装置は、ピッチ周期の長短にとらわ
れず線形予測残差中に含まれるピッチ周期の近傍を細か
い精度で符号化表現するために、前サブフレームのピッ
チ周期探索処理において最終選択されたピッチ周期の近
傍で、精度の高い（分数精度での探索を伴う）ピッチ周
期探索を行う構成をとる点に特徴を有する。
差のピッチ周期探索装置は、ピッチ周期の長短にとらわ
れず線形予測残差中に含まれるピッチ周期の近傍を細か
い精度で符号化表現するために、前サブフレームのピッ
チ周期探索処理において最終選択されたピッチ周期の近
傍で、精度の高い（分数精度での探索を伴う）ピッチ周
期探索を行う構成をとる点に特徴を有する。
【００２２】本発明による線形予測残差のピッチ周期探
索装置は、さらに、上記分数精度でのピッチ周期探索に
加えて、常に整数精度ピッチ周期探索を行う点にも特徴
を有する。この特徴により、サブフレーム間でピッチ周
期の急激な変化が起こった場合でも適切なピッチ周期を
探索することが可能になる。
索装置は、さらに、上記分数精度でのピッチ周期探索に
加えて、常に整数精度ピッチ周期探索を行う点にも特徴
を有する。この特徴により、サブフレーム間でピッチ周
期の急激な変化が起こった場合でも適切なピッチ周期を
探索することが可能になる。
【００２３】本発明による線形予測残差のピッチ周期探
索装置は、さらにまた、比較的長めのピッチ周期に相当
する区間であっても、フレーム区間内のサブフレーム番
号にかかわらず、連続したサブフレーム間で分数精度で
のピッチ周期探索を行うことが可能な点に特徴を有して
いる。この特徴によれば、例えば２サブフレーム構成の
CELP音声符号化・復号化装置を想定した場合に、第１サ
ブフレームにおいては比較的長めのピッチ周期に対して
は、常に整数精度でしかピッチ周期探索を行うことがで
きない文献３（IEEE TRANS. ON SPEECH AND AUDIO PROC
ESSING, pp.116-pp.130, VOL. 6, No. 2, MARCH 1998）
等に開示されたピッチ周期探索範囲の設定方法等に比
べ、比較的長めのピッチ周期に相当する場合であって
も、ピッチ周期を精度高く求めることが可能になる。
索装置は、さらにまた、比較的長めのピッチ周期に相当
する区間であっても、フレーム区間内のサブフレーム番
号にかかわらず、連続したサブフレーム間で分数精度で
のピッチ周期探索を行うことが可能な点に特徴を有して
いる。この特徴によれば、例えば２サブフレーム構成の
CELP音声符号化・復号化装置を想定した場合に、第１サ
ブフレームにおいては比較的長めのピッチ周期に対して
は、常に整数精度でしかピッチ周期探索を行うことがで
きない文献３（IEEE TRANS. ON SPEECH AND AUDIO PROC
ESSING, pp.116-pp.130, VOL. 6, No. 2, MARCH 1998）
等に開示されたピッチ周期探索範囲の設定方法等に比
べ、比較的長めのピッチ周期に相当する場合であって
も、ピッチ周期を精度高く求めることが可能になる。
【００２４】ただし、前記特徴を利用して分数精度のピ
ッチ周期が複数のサブフレームで連続的に選択された場
合、特にその連続回数が多い場合、インデクスIDXの伝
送誤りに対する頑健性が劣化する傾向がある。その為、
本発明の適応音源ベクトルのピッチ周期探索装置は、分
数精度のピッチ周期が規定の回数以上連続して選択され
ること抑止する機能を追加的に備えることが可能である
点にも特徴を有する。この特徴を追加することで、分数
精度のピッチ周期が連続して規定回数以上連続して選択
されることを制限することが可能になり、その結果、イ
ンデクスIDXの伝送誤りに対する頑健性の劣化分を低く
抑えることが可能になる。
ッチ周期が複数のサブフレームで連続的に選択された場
合、特にその連続回数が多い場合、インデクスIDXの伝
送誤りに対する頑健性が劣化する傾向がある。その為、
本発明の適応音源ベクトルのピッチ周期探索装置は、分
数精度のピッチ周期が規定の回数以上連続して選択され
ること抑止する機能を追加的に備えることが可能である
点にも特徴を有する。この特徴を追加することで、分数
精度のピッチ周期が連続して規定回数以上連続して選択
されることを制限することが可能になり、その結果、イ
ンデクスIDXの伝送誤りに対する頑健性の劣化分を低く
抑えることが可能になる。
【００２５】本発明による音声符号化装置は、入力音声
信号のスペクトル特性を表す線形予測パラメータを量子
化・符号化する手段と、所望のピッチ周期を有する適応
音源ベクトルを、過去に生成された駆動音源信号を格納
した適応符号帳から切り出す手段と、線形予測残差の中
の周期成分（ピッチ周期）を前記の適応符号帳を用いて
探索する手段と、固定符号帳から任意の固定音源ベクト
ルを生成する手段と、線形残差の中の非周期成分を前記
の固定符号帳を用いて符号化表現する手段と、前記固定
符号帳と前記適応符号帳それぞれから生成された音源ベ
クトルそれぞれに所定のゲインを乗じた後に加算して駆
動音源信号を生成する手段と、前記駆動音源を生成する
手段によって生成された駆動音源信号を合成して合成音
声信号を生成する手段と、前記生成された合成音声信号
と入力音声信号との間の歪み量を聴感重み付け領域で算
出する手段と、前記の聴感重み付け領域での歪みを最小
化する際に参照すべき適応符号帳のインデクス、固定符
号帳のインデクス、適応音源ベクトルに乗じるゲイン及
び固定音源ベクトルに乗じるゲインのインデクスをそれ
ぞれ特定する手段と、を具備する音声符号化装置であっ
て、その中で、線形予測残差のピッチ周期探索処理が特
に、請求項４から１０のいずれかに記載の装置によって
行われることを特徴を有している。
信号のスペクトル特性を表す線形予測パラメータを量子
化・符号化する手段と、所望のピッチ周期を有する適応
音源ベクトルを、過去に生成された駆動音源信号を格納
した適応符号帳から切り出す手段と、線形予測残差の中
の周期成分（ピッチ周期）を前記の適応符号帳を用いて
探索する手段と、固定符号帳から任意の固定音源ベクト
ルを生成する手段と、線形残差の中の非周期成分を前記
の固定符号帳を用いて符号化表現する手段と、前記固定
符号帳と前記適応符号帳それぞれから生成された音源ベ
クトルそれぞれに所定のゲインを乗じた後に加算して駆
動音源信号を生成する手段と、前記駆動音源を生成する
手段によって生成された駆動音源信号を合成して合成音
声信号を生成する手段と、前記生成された合成音声信号
と入力音声信号との間の歪み量を聴感重み付け領域で算
出する手段と、前記の聴感重み付け領域での歪みを最小
化する際に参照すべき適応符号帳のインデクス、固定符
号帳のインデクス、適応音源ベクトルに乗じるゲイン及
び固定音源ベクトルに乗じるゲインのインデクスをそれ
ぞれ特定する手段と、を具備する音声符号化装置であっ
て、その中で、線形予測残差のピッチ周期探索処理が特
に、請求項４から１０のいずれかに記載の装置によって
行われることを特徴を有している。
【００２６】この特徴によれば、線形予測残差をピッチ
周期探索処理の精度を、ピッチ周期の長短にかかわらず
向上できるため、従来よりも高品質な合成音声を生成す
ることが可能になる。
周期探索処理の精度を、ピッチ周期の長短にかかわらず
向上できるため、従来よりも高品質な合成音声を生成す
ることが可能になる。
【００２７】本発明の音声復号化装置は、請求項４から
請求項１０のいずれかに記載の適応音源ベクトルを生成
する手段と、合成音声信号の非周期成分を表す固定音源
ベクトルを生成する手段と、音声符号化装置によって符
号化されたスペクトル特性を表すパラメータを復号化す
る手段と、前記音声符号化装置において決定された音源
ベクトルを固定音源符号帳と適応音源符号帳とから復号
し、復号された音源ベクトルと前記パラメータとから合
成音声信号を合成する手段と、を具備する構成を採る。
請求項１０のいずれかに記載の適応音源ベクトルを生成
する手段と、合成音声信号の非周期成分を表す固定音源
ベクトルを生成する手段と、音声符号化装置によって符
号化されたスペクトル特性を表すパラメータを復号化す
る手段と、前記音声符号化装置において決定された音源
ベクトルを固定音源符号帳と適応音源符号帳とから復号
し、復号された音源ベクトルと前記パラメータとから合
成音声信号を合成する手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】この構成によれば、上記いずれかの作用効
果を適応音源ベクトルの生成装置で得られるので、低ビ
ットレートで高品質な音声信号を復号することが可能と
なる。
果を適応音源ベクトルの生成装置で得られるので、低ビ
ットレートで高品質な音声信号を復号することが可能と
なる。
【００２９】本発明の音声信号送信装置は、上記構成の
音声符号化装置を備えたことを特徴とする。また、本発
明の音声信号受信装置は、上記構成の音声復号化装置を
備えたことを特徴とする。
音声符号化装置を備えたことを特徴とする。また、本発
明の音声信号受信装置は、上記構成の音声復号化装置を
備えたことを特徴とする。
【００３０】本発明の基地局装置は、上記構成の音声信
号送信装置および／または音声信号受信装置を備えたこ
とを特徴とする。また、本発明の移動局装置は、上記構
成の音声信号送信装置および／または音声信号受信装置
を備えたことを特徴とする。
号送信装置および／または音声信号受信装置を備えたこ
とを特徴とする。また、本発明の移動局装置は、上記構
成の音声信号送信装置および／または音声信号受信装置
を備えたことを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る線形残差のピッチ周期探索装置の構成を示
すブロックである。
形態１に係る線形残差のピッチ周期探索装置の構成を示
すブロックである。
【００３３】図１において、３０１はピッチ周期指示
部、３０２は過去に生成した駆動音源信号を格納してい
る適応符号帳、３０３は処理サブフレーム区間の線形予
測残差（励振信号）に相当するターゲットベクトル、３
０４はピッチ周期探索処理を行う時点で既知になってい
る処理サブフレーム区間の合成フィルタのインパルス応
答、３０５は所望のピッチ周期を有する適応音源ベクト
ルを適応符号帳から切り出して生成する適応音源ベクト
ル生成部、３０６は前サブフレーム整数ピッチ周期記憶
部、３０７は整数精度ピッチ周期探索部、３０８は内部
にカウンタを備えた比較判定部、３０９は分数ピッチ周
期適応音源ベクトル生成部、３１０は分数精度ピッチ周
期探索部、３１１は歪み比較部、３１２は最適ピッチ周
期精度判定部である。本実施の形態の説明では、16kHz
の音声信号を符号化／復号化するCELP音声符号化／復号
化装置において、8ビットのサイズの適応符号帳を用い
て、ターゲットのピッチ周期探索を行う例を具体例とし
てあげ、その具体例に基づいて、本実施の形態を説明す
ることとする。
部、３０２は過去に生成した駆動音源信号を格納してい
る適応符号帳、３０３は処理サブフレーム区間の線形予
測残差（励振信号）に相当するターゲットベクトル、３
０４はピッチ周期探索処理を行う時点で既知になってい
る処理サブフレーム区間の合成フィルタのインパルス応
答、３０５は所望のピッチ周期を有する適応音源ベクト
ルを適応符号帳から切り出して生成する適応音源ベクト
ル生成部、３０６は前サブフレーム整数ピッチ周期記憶
部、３０７は整数精度ピッチ周期探索部、３０８は内部
にカウンタを備えた比較判定部、３０９は分数ピッチ周
期適応音源ベクトル生成部、３１０は分数精度ピッチ周
期探索部、３１１は歪み比較部、３１２は最適ピッチ周
期精度判定部である。本実施の形態の説明では、16kHz
の音声信号を符号化／復号化するCELP音声符号化／復号
化装置において、8ビットのサイズの適応符号帳を用い
て、ターゲットのピッチ周期探索を行う例を具体例とし
てあげ、その具体例に基づいて、本実施の形態を説明す
ることとする。
【００３４】図１において、ピッチ周期指示部３０１
は、予め設定したピッチ周期探索範囲内の所望のピッチ
周期T-intを適応音源ベクトル生成部３０５に順次指示
する。例えば、３２から２６７までのピッチ周期の範囲
を探索する場合、ピッチ周期指示部３０１は、ピッチ周
期T-int（T-int=32,33,…,267）を適応音源ベクトル生
成部３０５に指示する。例えば、16kHzの音声信号を符
号化／復号化するCELP音声符号化／復号化装置におい
て、ターゲットのピッチ周期の探索範囲が整数精度で32
から267の間、かつ、1/2分数精度で32+1/2,33+1/2,…,5
1+1/2の間に予め設定されている場合を想定すると、ピ
ッチ周期指示部３０１は236種類のピッチ周期T-int（T-
int=32,33,…,267）を適応音源ベクトル生成部３０５に
順次指示することになる。
は、予め設定したピッチ周期探索範囲内の所望のピッチ
周期T-intを適応音源ベクトル生成部３０５に順次指示
する。例えば、３２から２６７までのピッチ周期の範囲
を探索する場合、ピッチ周期指示部３０１は、ピッチ周
期T-int（T-int=32,33,…,267）を適応音源ベクトル生
成部３０５に指示する。例えば、16kHzの音声信号を符
号化／復号化するCELP音声符号化／復号化装置におい
て、ターゲットのピッチ周期の探索範囲が整数精度で32
から267の間、かつ、1/2分数精度で32+1/2,33+1/2,…,5
1+1/2の間に予め設定されている場合を想定すると、ピ
ッチ周期指示部３０１は236種類のピッチ周期T-int（T-
int=32,33,…,267）を適応音源ベクトル生成部３０５に
順次指示することになる。
【００３５】次に、適応音源ベクトル生成部３０５は、
ピッチ周期指示部３０１から受けた整数精度のピッチ周
期T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号
帳３０２から切り出し整数精度ピッチ周期探索部３０７
に出力する。なお、適応音源ベクトル生成部３０５が、
ピッチ周期指示部３０１より指示されたピッチ周期T-in
tを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号帳３０
２から切り出して適応音源ベクトルp(T-int)を生成する
処理は、従来技術説明の項と同一であるため、ここでは
省略する。
ピッチ周期指示部３０１から受けた整数精度のピッチ周
期T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号
帳３０２から切り出し整数精度ピッチ周期探索部３０７
に出力する。なお、適応音源ベクトル生成部３０５が、
ピッチ周期指示部３０１より指示されたピッチ周期T-in
tを有する適応音源ベクトルp(T-int)を適応符号帳３０
２から切り出して適応音源ベクトルp(T-int)を生成する
処理は、従来技術説明の項と同一であるため、ここでは
省略する。
【００３６】また、適応音源ベクトル生成部３０５は、
前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部３０６から読み出
した整数精度のピッチ周期T0に基づいて、現処理サブフ
レーム区間におけるピッチ周期探索処理の分数精度のピ
ッチ周期探索候補T-fracを20通り（T-frac=T0-10+1/2,T
0-9+1/2,…,T0+9+1/2）設定し、設定した分数精度のピ
ッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトルp(T-frac)を
求める際に必要となる適応音源ベクトルを適応符号帳３
０２から切り出して、分数ピッチ周期適応音源ベクトル
生成部３０９に出力する。
前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部３０６から読み出
した整数精度のピッチ周期T0に基づいて、現処理サブフ
レーム区間におけるピッチ周期探索処理の分数精度のピ
ッチ周期探索候補T-fracを20通り（T-frac=T0-10+1/2,T
0-9+1/2,…,T0+9+1/2）設定し、設定した分数精度のピ
ッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトルp(T-frac)を
求める際に必要となる適応音源ベクトルを適応符号帳３
０２から切り出して、分数ピッチ周期適応音源ベクトル
生成部３０９に出力する。
【００３７】なお、前サブフレーム整数ピッチ周期記憶
部３０６には、前サブフレームのピッチ周期探索処理に
おいて歪み比較部３１１が最終選択したピッチ周期の整
数成分T0が格納されているものとする。
部３０６には、前サブフレームのピッチ周期探索処理に
おいて歪み比較部３１１が最終選択したピッチ周期の整
数成分T0が格納されているものとする。
【００３８】次に、整数精度ピッチ周期探索部３０６
は、適応音源ベクトル生成部３０５から受けた整数ピッ
チ周期T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)と、合
成フィルタのインパルス応答行列Hと、ターゲットベク
トルｘを用いた数３により、整数ピッチ周期選択尺度DI
ST（T-int）を算出する。なお、整数ピッチ周期選択尺
度DIST（T-int）を算出する際には、数３内の合成フィ
ルタのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フィルタ
のインパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタのイン
パルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列Ｈ’（＝
ＨＷ）を用いることがより一般的であるが、本明細書で
はＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することとする。
は、適応音源ベクトル生成部３０５から受けた整数ピッ
チ周期T-intを有する適応音源ベクトルp(T-int)と、合
成フィルタのインパルス応答行列Hと、ターゲットベク
トルｘを用いた数３により、整数ピッチ周期選択尺度DI
ST（T-int）を算出する。なお、整数ピッチ周期選択尺
度DIST（T-int）を算出する際には、数３内の合成フィ
ルタのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フィルタ
のインパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタのイン
パルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列Ｈ’（＝
ＨＷ）を用いることがより一般的であるが、本明細書で
はＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することとする。
【００３９】
【数３】
【００４０】なお、整数精度ピッチ周期探索部３０６
は、上記の数３によるDIST（T-int）の算出処理を、ピ
ッチ周期指示部３０１から与えられる３２から２６７の
２３６通りのT-intについて繰り返すものとする。整数
精度ピッチ周期探索部３０６は、さらに、算出した２３
６個のDIST（T-int）からその値を最大化するDIST（T-i
nt）を選択しDIST（INT）として歪み比較部３１１に出
力する。また、DIST（INT）を算出した際に参照してい
た適応音源ベクトルのピッチ周期T-intに対応するイン
デクスをIDX（INT）として歪み比較部３１１に出力す
る。
は、上記の数３によるDIST（T-int）の算出処理を、ピ
ッチ周期指示部３０１から与えられる３２から２６７の
２３６通りのT-intについて繰り返すものとする。整数
精度ピッチ周期探索部３０６は、さらに、算出した２３
６個のDIST（T-int）からその値を最大化するDIST（T-i
nt）を選択しDIST（INT）として歪み比較部３１１に出
力する。また、DIST（INT）を算出した際に参照してい
た適応音源ベクトルのピッチ周期T-intに対応するイン
デクスをIDX（INT）として歪み比較部３１１に出力す
る。
【００４１】次に、比較判定部３０８が、３０８の内部
に備えたカウンタの値と、予め設定されている非負の整
数Ｎとの大小比較判定を行う。なお、当該カウンタに
は、歪み比較部３１１において分数ピッチ周期が選択さ
れた連続の回数が記憶されているものとする。そして、
内部に備えたカウンタの値が予め設定した非負の整数Ｎ
より大きい場合には、整数精度のピッチ周期探索処理を
行った後に、分数精度のピッチ周期探索は行わないこと
とする。なお、カウンタの値がN以下の場合には、整数
精度のピッチ探索の後に、通常どおり分数精度のピッチ
周期探索を行うこととする。
に備えたカウンタの値と、予め設定されている非負の整
数Ｎとの大小比較判定を行う。なお、当該カウンタに
は、歪み比較部３１１において分数ピッチ周期が選択さ
れた連続の回数が記憶されているものとする。そして、
内部に備えたカウンタの値が予め設定した非負の整数Ｎ
より大きい場合には、整数精度のピッチ周期探索処理を
行った後に、分数精度のピッチ周期探索は行わないこと
とする。なお、カウンタの値がN以下の場合には、整数
精度のピッチ探索の後に、通常どおり分数精度のピッチ
周期探索を行うこととする。
【００４２】このような条件分岐処理を新たに設けるこ
とにより、歪み比較部３１１において、分数精度のピッ
チ周期がＮ＋１回以上連続して選択されることを防ぐこ
とができる。本発明では、分数精度のピッチ周期T-frac
が、前フレームで選択されたピッチ周期の整数成分T0か
らの距離によって表現されるため、歪み比較部３１１に
おいて分数精度のピッチ周期が連続して選択された場合
にはインデックスIDXの伝送誤りの影響が伝播すること
になる。しかし、分数精度のピッチ周期が連続して最終
選択される回数に上限（本実施の形態ではN回）をNと定
めることによりインデックスIDXの伝送誤りの影響を抑
えることができる。
とにより、歪み比較部３１１において、分数精度のピッ
チ周期がＮ＋１回以上連続して選択されることを防ぐこ
とができる。本発明では、分数精度のピッチ周期T-frac
が、前フレームで選択されたピッチ周期の整数成分T0か
らの距離によって表現されるため、歪み比較部３１１に
おいて分数精度のピッチ周期が連続して選択された場合
にはインデックスIDXの伝送誤りの影響が伝播すること
になる。しかし、分数精度のピッチ周期が連続して最終
選択される回数に上限（本実施の形態ではN回）をNと定
めることによりインデックスIDXの伝送誤りの影響を抑
えることができる。
【００４３】次に、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生
成部３０９は、適応音源ベクトル生成部３０５から受け
た適応音源ベクトルとSYNC関数との積和演算により、分
数精度のピッチ周期T-frac（T-frac=T0-10+1/2,T0-9+1/
2,…,T0+9+1/2）を有する適応音源ベクトルp(T-frac)を
求め、分数精度ピッチ周期探索部３１０に出力する。な
お、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０９は、
既に説明したように、比較判定部３０８において内部に
備えたカウンタの値が予め設定した非負の整数N以下で
あると判定されたときのみ動作するものとする。
成部３０９は、適応音源ベクトル生成部３０５から受け
た適応音源ベクトルとSYNC関数との積和演算により、分
数精度のピッチ周期T-frac（T-frac=T0-10+1/2,T0-9+1/
2,…,T0+9+1/2）を有する適応音源ベクトルp(T-frac)を
求め、分数精度ピッチ周期探索部３１０に出力する。な
お、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０９は、
既に説明したように、比較判定部３０８において内部に
備えたカウンタの値が予め設定した非負の整数N以下で
あると判定されたときのみ動作するものとする。
【００４４】次に、分数精度ピッチ探索部３１０は、分
数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０９から受けた
分数ピッチ周期T-fracCを有する適応音源ベクトルp(T-f
rac)と、前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部３０６か
ら受けた前サブフレームで選択されたピッチ周期の整数
成分T0と、合成フィルタのインパルス応答Hと、ターゲ
ットｘを用いた数４により、分数ピッチ周期選択尺度DI
ST（T-frac）を算出する。なお、分数ピッチ周期選択尺
度DIST（T-frac）を算出する際には、数４内の合成フィ
ルタのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フィルタ
のインパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタのイン
パルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列Ｈ’（＝
ＨＷ）を用いることがより一般的であるが、本明細書で
はＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することとする。
数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０９から受けた
分数ピッチ周期T-fracCを有する適応音源ベクトルp(T-f
rac)と、前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部３０６か
ら受けた前サブフレームで選択されたピッチ周期の整数
成分T0と、合成フィルタのインパルス応答Hと、ターゲ
ットｘを用いた数４により、分数ピッチ周期選択尺度DI
ST（T-frac）を算出する。なお、分数ピッチ周期選択尺
度DIST（T-frac）を算出する際には、数４内の合成フィ
ルタのインパルス応答行列Hの代わりに、合成フィルタ
のインパルス応答行列と、聴覚重み付けフィルタのイン
パルス応答行列Ｗを予め乗算して得られる行列Ｈ’（＝
ＨＷ）を用いることがより一般的であるが、本明細書で
はＨとＨ’を特に区別せずＨと記載することとする。
【００４５】
【数４】
【００４６】なお、分数精度ピッチ周期探索部３１０
は、上記数４によるDIST(T-frac)の算出処理を、前サブ
フレームで選択されたピッチ周期の整数成分T0の近傍の
20通り、例えば、T0−(10+1/2)からT0＋(9+1/2)の20通
りについて繰り返すものとする。分数製のピッチ周期探
索部３１０は、さらに、算出した２０個のDIST（T-fra
c）からその値を最大化するDIST（T-frac）を選択しDIS
T（FRAC）として歪み比較部３１１に出力する。
は、上記数４によるDIST(T-frac)の算出処理を、前サブ
フレームで選択されたピッチ周期の整数成分T0の近傍の
20通り、例えば、T0−(10+1/2)からT0＋(9+1/2)の20通
りについて繰り返すものとする。分数製のピッチ周期探
索部３１０は、さらに、算出した２０個のDIST（T-fra
c）からその値を最大化するDIST（T-frac）を選択しDIS
T（FRAC）として歪み比較部３１１に出力する。
【００４７】また、DIST（FRAC）を算出する際に参照し
ていた適応音源ベクトルのピッチ周期T-fracに対応する
インデクスをIDX（FRAC）として歪み比較部３１１に出
力する。なお、分数精度ピッチ探索部３１０は、比較判
定部３０８において内部に備えたカウンタの値が非負の
整数N以下であると判定されたときのみ動作するものと
する。また、分数精度ピッチ探索部３１０は、比較判定
部３０８において内部に備えたカウンタの値が（N＋
１）以上であると判定された場合には、動作しないもの
とする。
ていた適応音源ベクトルのピッチ周期T-fracに対応する
インデクスをIDX（FRAC）として歪み比較部３１１に出
力する。なお、分数精度ピッチ探索部３１０は、比較判
定部３０８において内部に備えたカウンタの値が非負の
整数N以下であると判定されたときのみ動作するものと
する。また、分数精度ピッチ探索部３１０は、比較判定
部３０８において内部に備えたカウンタの値が（N＋
１）以上であると判定された場合には、動作しないもの
とする。
【００４８】次に、歪み比較部３１１は，整数精度ピッ
チ周期探索部３０７から受けたDIST（INT）と分数精度
ピッチ周期探索部３１０から受けたDIST（FRAC）とを比
較し、値の大きい方のDIST()を算出した際に参照してい
たピッチ周期を最適なピッチ周期T-intもしくはT-frac
を最適なピッチ周期として決定し、決定した最適なピッ
チ周期に相当するインデクスIDX（INT）もしくはIDX(FR
AC)を最適インデクスIDXとして出力するものとする。
チ周期探索部３０７から受けたDIST（INT）と分数精度
ピッチ周期探索部３１０から受けたDIST（FRAC）とを比
較し、値の大きい方のDIST()を算出した際に参照してい
たピッチ周期を最適なピッチ周期T-intもしくはT-frac
を最適なピッチ周期として決定し、決定した最適なピッ
チ周期に相当するインデクスIDX（INT）もしくはIDX(FR
AC)を最適インデクスIDXとして出力するものとする。
【００４９】なお、本実施の形態の具体例のように、３
２から２６７の２３６通りの整数精度のピッチ周期と、
T0−(10+1/2)からT0＋(9+1/2)の20通りの分数精度のピ
ッチ周期がピッチ周期探索範囲として設定された場合に
は、整数精度の分数精度のピッチ周期を探索候補の総数
が２５６通り（256=236+20）用意されていることになる
ため、最適インデクスIDXは、８ビットで符号表現され
ることとなる。なお、歪み比較部３１１で決定された最
適なピッチ周期の整数成分T0は、次サブフレームのピッ
チ周期探索処理の前に、前サブフレーム整数ピッチ周期
記憶部３０６へ出力されるものとする。
２から２６７の２３６通りの整数精度のピッチ周期と、
T0−(10+1/2)からT0＋(9+1/2)の20通りの分数精度のピ
ッチ周期がピッチ周期探索範囲として設定された場合に
は、整数精度の分数精度のピッチ周期を探索候補の総数
が２５６通り（256=236+20）用意されていることになる
ため、最適インデクスIDXは、８ビットで符号表現され
ることとなる。なお、歪み比較部３１１で決定された最
適なピッチ周期の整数成分T0は、次サブフレームのピッ
チ周期探索処理の前に、前サブフレーム整数ピッチ周期
記憶部３０６へ出力されるものとする。
【００５０】次に、最適ピッチ周期精度判定部３１２
は、選択されたピッチ周期が整数精度であるか分数精度
であるか判定をする。選択されたピッチ周期の精度が整
数精度であったときは、比較判定部３０８の内部のカウ
ンタを０にリセットする。選択されたピッチ周期の精度
が分数精度であったときは，比較判定部３０８の内部の
カウンタに１を足し合わせる。
は、選択されたピッチ周期が整数精度であるか分数精度
であるか判定をする。選択されたピッチ周期の精度が整
数精度であったときは、比較判定部３０８の内部のカウ
ンタを０にリセットする。選択されたピッチ周期の精度
が分数精度であったときは，比較判定部３０８の内部の
カウンタに１を足し合わせる。
【００５１】以上説明した、本発明の適応音源ベクトル
のピッチ周期探索装置は、構成上、以下の４つの特徴を
有している。
のピッチ周期探索装置は、構成上、以下の４つの特徴を
有している。
【００５２】１．歪み比較部３１１が最終選択したピッ
チ周期の整数成分T0を、次のサブフレームにおけるピッ
チ周期探索処理時点まで記憶しておく機能を有する前サ
ブフレーム整数ピッチ周期記憶部３０６を新たに設けた
点。
チ周期の整数成分T0を、次のサブフレームにおけるピッ
チ周期探索処理時点まで記憶しておく機能を有する前サ
ブフレーム整数ピッチ周期記憶部３０６を新たに設けた
点。
【００５３】２．内部にカウンタを備え、カウンタの値
が予め設定した非負の整数N以下である場合には分数精
度のピッチ周期探索を行うように分数ピッチ周期適応音
源ベクトル生成部３０９に指示し、カウンタの値がNよ
り大きい場合には分数精度のピッチ周期探索を行わない
ように分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０９に
指示する機能を有する比較判定部３０８を新たに設けた
点。
が予め設定した非負の整数N以下である場合には分数精
度のピッチ周期探索を行うように分数ピッチ周期適応音
源ベクトル生成部３０９に指示し、カウンタの値がNよ
り大きい場合には分数精度のピッチ周期探索を行わない
ように分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０９に
指示する機能を有する比較判定部３０８を新たに設けた
点。
【００５４】３．最終選択されたピッチ周期の精度が整
数精度であるか分数精度であるかの判定を行い、判定の
結果に応じて比較判定部３０８の内部のカウンタを操作
する機能を有する歪み判定部３１１を新たに設けた点。
数精度であるか分数精度であるかの判定を行い、判定の
結果に応じて比較判定部３０８の内部のカウンタを操作
する機能を有する歪み判定部３１１を新たに設けた点。
【００５５】４．分数精度ピッチ周期探索部３１０が前
サブフレームのピッチ周期探索処理において最終選択さ
れたピッチ周期の整数成分T0の近傍において、分数精度
のピッチ周期を行うように変更した点。
サブフレームのピッチ周期探索処理において最終選択さ
れたピッチ周期の整数成分T0の近傍において、分数精度
のピッチ周期を行うように変更した点。
【００５６】上記の４つの特徴を有した本発明のピッチ
周期探索装置では、以下の３つの作用・効果が新たに得
られるようになった。
周期探索装置では、以下の３つの作用・効果が新たに得
られるようになった。
【００５７】１．短いピッチ周期区間においてのみ分数
精度のピッチ周期探索を行う従来技術の項で説明したピ
ッチ周期探索装置では、比較的長めのピッチ周期を多く
含む男性音声に対しても、短いピッチ周期に相当する区
間でしか高精度のピッチ周期探索を行うことができなか
った。これに対して、本発明のピッチ周期探索装置によ
れば、女性音声のように比較的短めのピッチ周期成分を
多く含んだ音声信号を符号化する際には、比較的短いピ
ッチ周期区間を高い精度でピッチ周期探索を行うことが
可能であり、男性音声のように比較的眺めのピッチ周期
成分を多く含んだ音声信号を符号化する際には、比較的
長めのピッチ周期区間を高い精度でピッチ周期探索を行
うことが可能になる。これにより、ピッチ周期探索の効
率を改善することができ、従来よりも品質の高い合成音
声を獲得することができるようになる。
精度のピッチ周期探索を行う従来技術の項で説明したピ
ッチ周期探索装置では、比較的長めのピッチ周期を多く
含む男性音声に対しても、短いピッチ周期に相当する区
間でしか高精度のピッチ周期探索を行うことができなか
った。これに対して、本発明のピッチ周期探索装置によ
れば、女性音声のように比較的短めのピッチ周期成分を
多く含んだ音声信号を符号化する際には、比較的短いピ
ッチ周期区間を高い精度でピッチ周期探索を行うことが
可能であり、男性音声のように比較的眺めのピッチ周期
成分を多く含んだ音声信号を符号化する際には、比較的
長めのピッチ周期区間を高い精度でピッチ周期探索を行
うことが可能になる。これにより、ピッチ周期探索の効
率を改善することができ、従来よりも品質の高い合成音
声を獲得することができるようになる。
【００５８】２．第１サブフレームのピッチ周期探索処
理で最終選択されたピッチ周期の近傍だけで第２サブフ
レームのピッチ周期探索を行う文献３等に記載されたピ
ッチ周期探索装置では、第２サブフレーム区間において
ピッチ周期が急激に変化した場合に、所望のピッチ周期
範囲を探索範囲に設定することができず、音声品質の劣
化をさけることができなかった。一方、本発明を用いる
と、前サブフレーム（第１サブフレームとは限らない）
のピッチ周期探索処理によって最終選択されたピッチ周
期の近傍における分数精度のピッチ周期探索だけでな
く、ピッチ周期探索範囲全体を整数精度で探索する処理
も行うため、第２サブフレーム区間で急激なピッチ変化
が生じても、急激に音声品質が劣化することをさけるこ
とができる。
理で最終選択されたピッチ周期の近傍だけで第２サブフ
レームのピッチ周期探索を行う文献３等に記載されたピ
ッチ周期探索装置では、第２サブフレーム区間において
ピッチ周期が急激に変化した場合に、所望のピッチ周期
範囲を探索範囲に設定することができず、音声品質の劣
化をさけることができなかった。一方、本発明を用いる
と、前サブフレーム（第１サブフレームとは限らない）
のピッチ周期探索処理によって最終選択されたピッチ周
期の近傍における分数精度のピッチ周期探索だけでな
く、ピッチ周期探索範囲全体を整数精度で探索する処理
も行うため、第２サブフレーム区間で急激なピッチ変化
が生じても、急激に音声品質が劣化することをさけるこ
とができる。
【００５９】３．連続する複数のサブフレームにおける
ピッチ周期探索処理において、分数精度のピッチ周期が
連続して最終選択される回数に上限を設定することによ
り（上記実施の形態１の説明では、N+1回のサブフレー
ムで連続して分数精度のピッチ周期が最終選択されるこ
とはないように設定されている）、伝送誤りの影響の伝
播を抑えることが可能になった。
ピッチ周期探索処理において、分数精度のピッチ周期が
連続して最終選択される回数に上限を設定することによ
り（上記実施の形態１の説明では、N+1回のサブフレー
ムで連続して分数精度のピッチ周期が最終選択されるこ
とはないように設定されている）、伝送誤りの影響の伝
播を抑えることが可能になった。
【００６０】なお、本発明の実施の形態１の説明では、
適応符号帳を用いて線形予測残差（励振信号）のピッチ
周期を探索する場合について説明したが、前記の線形予
測残差を音声信号そのものとしても本発明は適用可能で
あり、その場合には、本発明によって、音声信号そのも
のに含まれるピッチ周期を直接探索することが可能であ
る。
適応符号帳を用いて線形予測残差（励振信号）のピッチ
周期を探索する場合について説明したが、前記の線形予
測残差を音声信号そのものとしても本発明は適用可能で
あり、その場合には、本発明によって、音声信号そのも
のに含まれるピッチ周期を直接探索することが可能であ
る。
【００６１】なおまた、本実施の形態１で説明したピッ
チ周期探索範囲の設定装置は、本実施の形態において説
明したピッチ周期選択尺度の計算手順（整数精度のピッ
チ周期探索と分数精度のピッチ周期探索をクローズドル
ープ探索する手順）以外の手順でピッチ周期の探索を行
う場合についても適用可能であり、その場合にも、本実
施の形態の説明と同様の作用・効果を売ることができ
る。
チ周期探索範囲の設定装置は、本実施の形態において説
明したピッチ周期選択尺度の計算手順（整数精度のピッ
チ周期探索と分数精度のピッチ周期探索をクローズドル
ープ探索する手順）以外の手順でピッチ周期の探索を行
う場合についても適用可能であり、その場合にも、本実
施の形態の説明と同様の作用・効果を売ることができ
る。
【００６２】例えば文献３等に記載された手順（ピッチ
周期を、オープンループ探索とクローズドループ探索の
２段階にわけて探索する手順）でピッチ周期探索を行う
系に、本実施の形態１で説明したピッチ周期探索範囲の
設定装置を適用する場合には、整数精度ピッチ周期探索
部３０７と分数精度ピッチ周期探索部３０８を包含する
歪み比較部３１１を構成し、適応音源ベクトル生成部３
０５から受けた整数精度のピッチ周期を有する適応音源
ベクトルと分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０
９から受けた分数精度のピッチ周期を有する適応音源ベ
クトルとを用いて、前記の新たに構成された歪み比較部
において、処理サブフレームの最適ピッチ周期に対応す
るインデクスをオープンループ探索およびクローズドル
ープ探索の２段階に分けた探索手順で特定するで適用可
能となる。
周期を、オープンループ探索とクローズドループ探索の
２段階にわけて探索する手順）でピッチ周期探索を行う
系に、本実施の形態１で説明したピッチ周期探索範囲の
設定装置を適用する場合には、整数精度ピッチ周期探索
部３０７と分数精度ピッチ周期探索部３０８を包含する
歪み比較部３１１を構成し、適応音源ベクトル生成部３
０５から受けた整数精度のピッチ周期を有する適応音源
ベクトルと分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部３０
９から受けた分数精度のピッチ周期を有する適応音源ベ
クトルとを用いて、前記の新たに構成された歪み比較部
において、処理サブフレームの最適ピッチ周期に対応す
るインデクスをオープンループ探索およびクローズドル
ープ探索の２段階に分けた探索手順で特定するで適用可
能となる。
【００６３】なおまた、本発明の実施の形態についての
説明では、ピッチ周期探索の範囲を３２から２６７の範
囲に設定した場合に限定して説明したが、その他の範囲
をピッチ周期探索の範囲に設定した場合にも、本発明は
適用可能であり、その場合にも本発明と同様の作用・効
果を得ることができる。
説明では、ピッチ周期探索の範囲を３２から２６７の範
囲に設定した場合に限定して説明したが、その他の範囲
をピッチ周期探索の範囲に設定した場合にも、本発明は
適用可能であり、その場合にも本発明と同様の作用・効
果を得ることができる。
【００６４】なおまた、本発明の実施の形態についての
説明では、分数精度のピッチ周期探索の範囲をT0−１０
＋１／２からT0＋９＋１／２の範囲に設定した場合に限
定して説明したが、その他の範囲を分数精度のピッチ周
期探索の範囲に設定した場合にも、本発明は適用可能で
あり、その場合にも本発明と同様の作用・効果を得るこ
とができる。
説明では、分数精度のピッチ周期探索の範囲をT0−１０
＋１／２からT0＋９＋１／２の範囲に設定した場合に限
定して説明したが、その他の範囲を分数精度のピッチ周
期探索の範囲に設定した場合にも、本発明は適用可能で
あり、その場合にも本発明と同様の作用・効果を得るこ
とができる。
【００６５】なおまた、本発明の実施の形態についての
説明では、予め設定した非負の整数Nが固定の整数の場
合について説明したが、Nの値は通信環境等に応じて適
応的に増減することも可能であり、そのような場合には
より一層大きな作用・効果を得ることができる。
説明では、予め設定した非負の整数Nが固定の整数の場
合について説明したが、Nの値は通信環境等に応じて適
応的に増減することも可能であり、そのような場合には
より一層大きな作用・効果を得ることができる。
【００６６】なおまた、本発明の実施の形態についての
説明では、分数精度のピッチ周期が非負の整数N以上連
続して選択されることを制限する場合に限定して説明し
たが、分数精度のピッチ周期が連続して選択されること
を制限しない場合にも、Nを無限大とすることにより本
発明は適用可能であり、その場合にも、本発明と同様の
作用・効果を得ることができる。特にインデクスIDXの
伝送誤りを考慮する必要の無い場合、すなわち、本発明
のピッチ周期探索装置を伴うことを特徴とする音声符号
化装置で生成された符号情報を記憶メディア等に書き込
む場合（伝送誤りを考慮する必要がない場合）には、N
の値を無限大に設定することの効果が大きくなる。
説明では、分数精度のピッチ周期が非負の整数N以上連
続して選択されることを制限する場合に限定して説明し
たが、分数精度のピッチ周期が連続して選択されること
を制限しない場合にも、Nを無限大とすることにより本
発明は適用可能であり、その場合にも、本発明と同様の
作用・効果を得ることができる。特にインデクスIDXの
伝送誤りを考慮する必要の無い場合、すなわち、本発明
のピッチ周期探索装置を伴うことを特徴とする音声符号
化装置で生成された符号情報を記憶メディア等に書き込
む場合（伝送誤りを考慮する必要がない場合）には、N
の値を無限大に設定することの効果が大きくなる。
【００６７】なおまた、本発明の実施の形態についての
説明では、比較判定部３０８の内部に備えたカウンタの
値が（N＋１）以上である場合に分数精度のピッチ周期
探索を行わないとしたが、カウンタの値が（N＋１）以
上である場合に、整数精度のピッチ周期探索に加え、例
えば３２＋１／２から５１＋１／２のように予め定めた
範囲で分数精度のピッチ周期探索を行った場合にも、本
発明は適用可能である。
説明では、比較判定部３０８の内部に備えたカウンタの
値が（N＋１）以上である場合に分数精度のピッチ周期
探索を行わないとしたが、カウンタの値が（N＋１）以
上である場合に、整数精度のピッチ周期探索に加え、例
えば３２＋１／２から５１＋１／２のように予め定めた
範囲で分数精度のピッチ周期探索を行った場合にも、本
発明は適用可能である。
【００６８】予め定めた範囲から選択された分数精度の
ピッチ周期は前サブフレームで選択されたピッチ周期の
整数成分T0と無関係であるので、予め定めた範囲から選
択された分数精度のピッチ周期はインデクスIDXの伝送
誤りの影響を受けない。その為、予め定めた範囲から分
数精度のピッチ周期が選択された場合、歪み比較部３１
１は整数精度のピッチ周期が選択された場合と同様にカ
ウンタの値を０にリセットする。その場合にも本発明と
同様の作用・効果を得ることができる。
ピッチ周期は前サブフレームで選択されたピッチ周期の
整数成分T0と無関係であるので、予め定めた範囲から選
択された分数精度のピッチ周期はインデクスIDXの伝送
誤りの影響を受けない。その為、予め定めた範囲から分
数精度のピッチ周期が選択された場合、歪み比較部３１
１は整数精度のピッチ周期が選択された場合と同様にカ
ウンタの値を０にリセットする。その場合にも本発明と
同様の作用・効果を得ることができる。
【００６９】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２に係る復号化適応音源ベクトルの生成装置をあら
わす機能ブロック図である。なお、本実施の形態におけ
る復号化音源ベクトルの生成とは、実施の形態１の項で
記載したピッチ周期探索装置によって最終選択されたイ
ンデクスIDXを基に、適応符号帳を用いて復号化適応音
源ベクトルを生成する処理処理のことである。
形態２に係る復号化適応音源ベクトルの生成装置をあら
わす機能ブロック図である。なお、本実施の形態におけ
る復号化音源ベクトルの生成とは、実施の形態１の項で
記載したピッチ周期探索装置によって最終選択されたイ
ンデクスIDXを基に、適応符号帳を用いて復号化適応音
源ベクトルを生成する処理処理のことである。
【００７０】図２において、４０１は適応符号帳、４０
２は前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部、４０３はピ
ッチ周期判定部、４０４は復号化適応音源ベクトル生成
部、４０５は分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部で
ある。以下では、実施の形態１で説明した適応音源ベク
トル生成部から受けたインデクスを復号化して復号化適
応音源ベクトルを求める場合について、上記構成の復号
化適応音源ベクトル生成部における復号化適応音源ベク
トル生成装置を説明する。
２は前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部、４０３はピ
ッチ周期判定部、４０４は復号化適応音源ベクトル生成
部、４０５は分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部で
ある。以下では、実施の形態１で説明した適応音源ベク
トル生成部から受けたインデクスを復号化して復号化適
応音源ベクトルを求める場合について、上記構成の復号
化適応音源ベクトル生成部における復号化適応音源ベク
トル生成装置を説明する。
【００７１】図２において、前サブフレーム整数ピッチ
周期記憶部４０２は、ピッチ周期判定部４０３が判定し
たピッチ周期の整数成分T0を受けて、次の処理フレーム
までT0を記憶しておく。
周期記憶部４０２は、ピッチ周期判定部４０３が判定し
たピッチ周期の整数成分T0を受けて、次の処理フレーム
までT0を記憶しておく。
【００７２】次に、ピッチ周期判定部４０３は、インデ
クスIDXと前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部４０２
から前サブフレームで選択されたピッチ周期の整数成分
T0を受けて、最適な適応音源ベクトルのピッチ周期を適
応音源ベクトル生成部４０４に指示する。また、ピッチ
周期判定部４０３は内部にカウンタを備えている特徴を
有する。インデクスIDXを受けたピッチ周期判定部４０
３は、インデクスIDXが整数精度のピッチ周期であるか
分数精度のピッチ周期であるか判定を行う。インデクス
IDXが整数精度のピッチ周期である場合には、ピッチ周
期判定部４０３は、インデクスIDXからピッチ周期T-int
（T-int=32,33,…,267）を求めて適応音源ベクトル生成
部４０４にピッチ周期T-intを渡し、内部に備えている
カウンタを０にリセットする。
クスIDXと前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部４０２
から前サブフレームで選択されたピッチ周期の整数成分
T0を受けて、最適な適応音源ベクトルのピッチ周期を適
応音源ベクトル生成部４０４に指示する。また、ピッチ
周期判定部４０３は内部にカウンタを備えている特徴を
有する。インデクスIDXを受けたピッチ周期判定部４０
３は、インデクスIDXが整数精度のピッチ周期であるか
分数精度のピッチ周期であるか判定を行う。インデクス
IDXが整数精度のピッチ周期である場合には、ピッチ周
期判定部４０３は、インデクスIDXからピッチ周期T-int
（T-int=32,33,…,267）を求めて適応音源ベクトル生成
部４０４にピッチ周期T-intを渡し、内部に備えている
カウンタを０にリセットする。
【００７３】インデクスIDXが分数精度のピッチ周期で
ある場合には、ピッチ周期判定部４０３は、インデクス
IDXと前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部４０２から
受けたT0とからピッチ周期T-FRAC（T-frac=T0-10+1/2,T
0-9+1/2,…,T0+9+1/2）を求めて適応音源ベクトル生成
部４０４にピッチ周期T-fracを渡し、内部に備えている
カウンタに１を足し合わせる。適応音源ベクトル生成部
４０４にピッチ周期を渡した後、ピッチ周期判定部４０
３は、適応音源ベクトル生成部４０４に渡したピッチ周
期の整数成分T0を前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部
４０２に渡すものとする。
ある場合には、ピッチ周期判定部４０３は、インデクス
IDXと前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部４０２から
受けたT0とからピッチ周期T-FRAC（T-frac=T0-10+1/2,T
0-9+1/2,…,T0+9+1/2）を求めて適応音源ベクトル生成
部４０４にピッチ周期T-fracを渡し、内部に備えている
カウンタに１を足し合わせる。適応音源ベクトル生成部
４０４にピッチ周期を渡した後、ピッチ周期判定部４０
３は、適応音源ベクトル生成部４０４に渡したピッチ周
期の整数成分T0を前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部
４０２に渡すものとする。
【００７４】次に、適応音源ベクトル生成部４０４は、
ピッチ周期判定部４０３から受けたピッチ周期が整数精
度であった場合には、ピッチ周期判定部４０３から受け
たピッチ周期T-intに対応する適応音源ベクトルp(T-in
t)を適応符号帳４０１から切り出し復号化適応音源ベク
トルとして出力する。また、適応音源ベクトル生成部４
０４は、ピッチ周期判定部４０３から受けたピッチ周期
が分数精度であった場合には、ピッチ周期判定部４０３
から受けたピッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトル
p(T-frac)を求める際に必要となる適応音源ベクトルを
適応符号帳４０１から切り出し、分数ピッチ周期適応音
源ベクトル生成部４０５に出力する。
ピッチ周期判定部４０３から受けたピッチ周期が整数精
度であった場合には、ピッチ周期判定部４０３から受け
たピッチ周期T-intに対応する適応音源ベクトルp(T-in
t)を適応符号帳４０１から切り出し復号化適応音源ベク
トルとして出力する。また、適応音源ベクトル生成部４
０４は、ピッチ周期判定部４０３から受けたピッチ周期
が分数精度であった場合には、ピッチ周期判定部４０３
から受けたピッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトル
p(T-frac)を求める際に必要となる適応音源ベクトルを
適応符号帳４０１から切り出し、分数ピッチ周期適応音
源ベクトル生成部４０５に出力する。
【００７５】次に、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生
成部４０５は、適応音源ベクトル生成部４０４から受け
た適応音源ベクトルとSYNC関数との積和演算により、分
数精度のピッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトルp
(T-frac)を求め、復号化適応音源ベクトルとして出力す
る。
成部４０５は、適応音源ベクトル生成部４０４から受け
た適応音源ベクトルとSYNC関数との積和演算により、分
数精度のピッチ周期T-fracを有する適応音源ベクトルp
(T-frac)を求め、復号化適応音源ベクトルとして出力す
る。
【００７６】（実施の形態３）図５は、本発明の実施の
形態３に係る音声信号送信装置および受信装置の構成を
示すブロック図である。
形態３に係る音声信号送信装置および受信装置の構成を
示すブロック図である。
【００７７】図５において、音声信号１１０１は、入力
装置１１０２によって電気的信号に変換されA/D変換装
置１１０３に出力される。A/D変換装置１１０３は入力
装置１１０２から出力された（アナログ）信号をディジ
タル信号に変換し音声符号化装置１１０４へ出力する。
音声符号化装置１１０４はA/D変換装置１１０３から出
力されたディジタル音声信号を後述する音声符号化装置
を用いて符号化し符号化情報をRF変調装置１１０５へ出
力する。
装置１１０２によって電気的信号に変換されA/D変換装
置１１０３に出力される。A/D変換装置１１０３は入力
装置１１０２から出力された（アナログ）信号をディジ
タル信号に変換し音声符号化装置１１０４へ出力する。
音声符号化装置１１０４はA/D変換装置１１０３から出
力されたディジタル音声信号を後述する音声符号化装置
を用いて符号化し符号化情報をRF変調装置１１０５へ出
力する。
【００７８】RF変調装置１１０５は音声符号化装置１１
０４から出力された音声符号化情報を電波等の伝播媒体
に載せて送出するための信号に変換し送信アンテナ１１
０６へ出力する。送信アンテナ１１０６はRF変調装置１
１０５から出力された出力信号を電波（RF信号）として
送出する。なお、図中１１０７は送信アンテナ１１０６
から送出された電波（RF信号）を表す。以上が音声信号
送信装置の構成および動作である。
０４から出力された音声符号化情報を電波等の伝播媒体
に載せて送出するための信号に変換し送信アンテナ１１
０６へ出力する。送信アンテナ１１０６はRF変調装置１
１０５から出力された出力信号を電波（RF信号）として
送出する。なお、図中１１０７は送信アンテナ１１０６
から送出された電波（RF信号）を表す。以上が音声信号
送信装置の構成および動作である。
【００７９】RF信号１１０８は受信アンテナ１１０９に
よって受信されRF復調装置１１１０へ出力される。な
お、図中のRF信号１１０８は受信側から見たRF信号１１
０７のことであり、伝播路において信号の減衰や雑音の
重畳がなければRF信号１１０７と全く同じ物となる。RF
復調装置１１１０は受信アンテナ１１０９から出力され
たRF信号から音声符号化情報を復調し音声復号化装置１
１１１へ出力する。
よって受信されRF復調装置１１１０へ出力される。な
お、図中のRF信号１１０８は受信側から見たRF信号１１
０７のことであり、伝播路において信号の減衰や雑音の
重畳がなければRF信号１１０７と全く同じ物となる。RF
復調装置１１１０は受信アンテナ１１０９から出力され
たRF信号から音声符号化情報を復調し音声復号化装置１
１１１へ出力する。
【００８０】音声復号化装置１１１１はRF復調装置１１
１０から出力された音声符号化情報から後述する音声復
号化装置を用いて音声信号を復号しD/A変換装置１１１
２へ出力する。D/A変換装置１１１２は音声復号化装置
１１１１から出力されたディジタル音声信号をアナログ
の電気的信号に変換し出力装置１１１３へ出力する。出
力装置１１１３は電気的信号を空気の振動に変換し音波
として人間の耳に聴こえるように出力する。なお、図中
１１１４は出力された音波を表す。以上が音声信号受信
装置の構成および動作である。
１０から出力された音声符号化情報から後述する音声復
号化装置を用いて音声信号を復号しD/A変換装置１１１
２へ出力する。D/A変換装置１１１２は音声復号化装置
１１１１から出力されたディジタル音声信号をアナログ
の電気的信号に変換し出力装置１１１３へ出力する。出
力装置１１１３は電気的信号を空気の振動に変換し音波
として人間の耳に聴こえるように出力する。なお、図中
１１１４は出力された音波を表す。以上が音声信号受信
装置の構成および動作である。
【００８１】上記のような音声信号送信装置および受信
装置の少なくとも一方を備えることにより、移動通信シ
ステムにおける基地局装置および移動端末装置を構成す
ることができる。
装置の少なくとも一方を備えることにより、移動通信シ
ステムにおける基地局装置および移動端末装置を構成す
ることができる。
【００８２】前記音声信号送信装置は、音声符号化装置
１１０４にその特徴を有する。図６は音声符号化装置１
１０４の構成を示すブロック図である。
１１０４にその特徴を有する。図６は音声符号化装置１
１０４の構成を示すブロック図である。
【００８３】図６において、入力音声信号は図５のA/D
変換装置１１０３から出力される信号であり、前処理手
段１２００に入力される。前処理手段１２００では、DC
成分を取り除くハイパスフィルタ処理などを行った後
に、ピッチ周期が直前のフレーム末尾におけるピッチ周
期と現在のフレーム末尾におけるピッチ周期との間で滑
らかに変化するように、例えば現フレーム内の各サンプ
ルにおけるピッチ周期が前記２種類のピッチ周期を線形
補間して得られるピッチ周期となるように、処理を行
い、LPC分析手段１２０１および加算器１２０４に出力
する。
変換装置１１０３から出力される信号であり、前処理手
段１２００に入力される。前処理手段１２００では、DC
成分を取り除くハイパスフィルタ処理などを行った後
に、ピッチ周期が直前のフレーム末尾におけるピッチ周
期と現在のフレーム末尾におけるピッチ周期との間で滑
らかに変化するように、例えば現フレーム内の各サンプ
ルにおけるピッチ周期が前記２種類のピッチ周期を線形
補間して得られるピッチ周期となるように、処理を行
い、LPC分析手段１２０１および加算器１２０４に出力
する。
【００８４】なお、前記のようなピッチ周期がフレーム
内で滑らかに変化するような前処理はLPC分析後に行う
構成としても良く、前記位置に限定するものではない。
このような前処理を用いたCELPは、例えば文献４（特開
平６−２１４６００号公報）などに開示されている。
内で滑らかに変化するような前処理はLPC分析後に行う
構成としても良く、前記位置に限定するものではない。
このような前処理を用いたCELPは、例えば文献４（特開
平６−２１４６００号公報）などに開示されている。
【００８５】LPC分析手段１２０１は、Xinを用いて線形
予測分析を行い分析結果（線形予測係数）をLPC量子化
手段１２０２へ出力する。LPC量子化手段１２０２は、L
PC分析手段１２０１から出力された線形予測係数（LP
C）の量子化処理を行い、量子化LPCを合成フィルタ１２
０３へ出力するとともに前記量子化LPCを表す符号Lを多
重化手段１２１３へ出力する。合成フィルタ１２０３
は、前記量子化LPCをフィルタ係数と加算器１２１０か
ら出力される駆動音源とを用いてフィルタ合成を行い、
合成信号を加算器１２０４へ出力する。
予測分析を行い分析結果（線形予測係数）をLPC量子化
手段１２０２へ出力する。LPC量子化手段１２０２は、L
PC分析手段１２０１から出力された線形予測係数（LP
C）の量子化処理を行い、量子化LPCを合成フィルタ１２
０３へ出力するとともに前記量子化LPCを表す符号Lを多
重化手段１２１３へ出力する。合成フィルタ１２０３
は、前記量子化LPCをフィルタ係数と加算器１２１０か
ら出力される駆動音源とを用いてフィルタ合成を行い、
合成信号を加算器１２０４へ出力する。
【００８６】加算器１２０４は前記Xinと前記合成信号
との誤差信号を算出し、聴覚重み付け手段１２１１へ出
力する。聴覚重み付け手段１２１１は、加算器１２０４
から出力された誤差信号に対して聴覚的な重み付けをお
こない、聴覚重み付け領域での前記Xinと前記合成信号
との歪みを算出し、パラメータ決定手段１２１２へ出力
する。パラメータ決定手段１２１２は、聴覚重み付け手
段１２１１から出力された前記符号化歪みが最小となる
ように、適応音源符号帳１２０５と固定音源符号帳１２
０７と量子化利得生成手段１２０６とから生成されるべ
き信号を決定する。
との誤差信号を算出し、聴覚重み付け手段１２１１へ出
力する。聴覚重み付け手段１２１１は、加算器１２０４
から出力された誤差信号に対して聴覚的な重み付けをお
こない、聴覚重み付け領域での前記Xinと前記合成信号
との歪みを算出し、パラメータ決定手段１２１２へ出力
する。パラメータ決定手段１２１２は、聴覚重み付け手
段１２１１から出力された前記符号化歪みが最小となる
ように、適応音源符号帳１２０５と固定音源符号帳１２
０７と量子化利得生成手段１２０６とから生成されるべ
き信号を決定する。
【００８７】適応音源符号帳１２０５は、過去に加算器
１２１０によって出力された音源信号をバッファリング
しており、パラメータ決定手段１２１２から出力された
信号（A）によって特定される位置から適応音源ベクト
ルを切り出して乗算器１２０８へ出力する。固定音源符
号帳１２０７は、パラメータ決定手段１２１２から出力
された信号（F）によって特定される形状を有するベク
トルを乗算器１２０９へ出力する。量子化利得生成手段
１２０６は、パラメータ決定手段１２１２から出力され
た信号（G）によって特定される適応音源利得と固定音
源利得とをそれぞれ乗算器１２０８と１２０９へ出力す
る。
１２１０によって出力された音源信号をバッファリング
しており、パラメータ決定手段１２１２から出力された
信号（A）によって特定される位置から適応音源ベクト
ルを切り出して乗算器１２０８へ出力する。固定音源符
号帳１２０７は、パラメータ決定手段１２１２から出力
された信号（F）によって特定される形状を有するベク
トルを乗算器１２０９へ出力する。量子化利得生成手段
１２０６は、パラメータ決定手段１２１２から出力され
た信号（G）によって特定される適応音源利得と固定音
源利得とをそれぞれ乗算器１２０８と１２０９へ出力す
る。
【００８８】乗算器１２０８は、量子化利得生成手段１
２０６から出力された量子化適応音源利得を、適応音源
符号帳１２０５から出力された適応音源ベクトルに乗じ
て、加算器１２１０へ出力する。乗算器１２０９は、量
子化利得生成手段１２０６から出力された量子化固定音
源利得を、固定音源符号帳１２０７から出力された固定
音源ベクトルに乗じて、加算器１２１０へ出力する。加
算器１２１０は、利得乗算後の適応音源ベクトルと固定
音源ベクトルとをそれぞれ乗算器１２０８と１２０９か
ら入力し、ベクトル加算をして合成フィルタ１２０３お
よび適応音源符号帳１２０５へ出力する。
２０６から出力された量子化適応音源利得を、適応音源
符号帳１２０５から出力された適応音源ベクトルに乗じ
て、加算器１２１０へ出力する。乗算器１２０９は、量
子化利得生成手段１２０６から出力された量子化固定音
源利得を、固定音源符号帳１２０７から出力された固定
音源ベクトルに乗じて、加算器１２１０へ出力する。加
算器１２１０は、利得乗算後の適応音源ベクトルと固定
音源ベクトルとをそれぞれ乗算器１２０８と１２０９か
ら入力し、ベクトル加算をして合成フィルタ１２０３お
よび適応音源符号帳１２０５へ出力する。
【００８９】最後に多重化手段１２１３は、LPC量子化
手段１２０２から量子化LPCを表す符号Lを、パラメータ
決定手段１２１２から適応音源ベクトルを表す符号Aお
よび固定音源ベクトルを表す符号Fおよび量子化利得を
表す符号Gを、それぞれ入力し、これらの情報を多重化
して符号化情報として伝送路へ出力する。
手段１２０２から量子化LPCを表す符号Lを、パラメータ
決定手段１２１２から適応音源ベクトルを表す符号Aお
よび固定音源ベクトルを表す符号Fおよび量子化利得を
表す符号Gを、それぞれ入力し、これらの情報を多重化
して符号化情報として伝送路へ出力する。
【００９０】図７は、図５中の音声復号化装置１１１１
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【００９１】図７において、RF復調手段１１１０から出
力された符号化情報は、多重化分離手段１３０１によっ
て多重化されている符号化情報を個々の符号情報に分離
される。分離されたLPC符号LはLPC復号化手段１３０２
に出力され、分離された適応音源ベクトル符号Aは適応
音源符号帳１３０５に出力され、分離された音源利得符
号Gは量子化利得生成手段１３０６に出力され、分離さ
れた固定音源ベクトル符号Fは固定音源符号帳１３０７
へ出力される。
力された符号化情報は、多重化分離手段１３０１によっ
て多重化されている符号化情報を個々の符号情報に分離
される。分離されたLPC符号LはLPC復号化手段１３０２
に出力され、分離された適応音源ベクトル符号Aは適応
音源符号帳１３０５に出力され、分離された音源利得符
号Gは量子化利得生成手段１３０６に出力され、分離さ
れた固定音源ベクトル符号Fは固定音源符号帳１３０７
へ出力される。
【００９２】LPC復号化手段１３０２は多重化分離手段
１３０１から出力された符号LからLPCを復号し、合成フ
ィルタ１３０３に出力する。適応音源符号帳１３０５
は、多重化分離手段１３０１から出力された符号Aから
ピッチラグが復号され、復号されたピッチラグと直前フ
レームの復号ピッチラグとを用いて現フレームの各サン
プルにおけるピッチラグが補間により算出される。補間
されたピッチラグを用いて適応音源ベクトルを生成し乗
算器１３０８へ出力する。
１３０１から出力された符号LからLPCを復号し、合成フ
ィルタ１３０３に出力する。適応音源符号帳１３０５
は、多重化分離手段１３０１から出力された符号Aから
ピッチラグが復号され、復号されたピッチラグと直前フ
レームの復号ピッチラグとを用いて現フレームの各サン
プルにおけるピッチラグが補間により算出される。補間
されたピッチラグを用いて適応音源ベクトルを生成し乗
算器１３０８へ出力する。
【００９３】固定音源符号帳１３０７は、多重化分離手
段１３０１から出力された符号Fで指定される固定音源
ベクトルを生成し、乗算器１３０９へ出力する。固定音
源ベクトルには前記補間されたピッチを用いたピッチ周
期化が適用されている。量子化利得生成手段１３０６
は、多重化分離手段１３０１から出力された音源利得符
号Gで指定される適応音源ベクトル利得と固定音源ベク
トル利得を復号し乗算器１３０８および１３０９へそれ
ぞれ出力する。
段１３０１から出力された符号Fで指定される固定音源
ベクトルを生成し、乗算器１３０９へ出力する。固定音
源ベクトルには前記補間されたピッチを用いたピッチ周
期化が適用されている。量子化利得生成手段１３０６
は、多重化分離手段１３０１から出力された音源利得符
号Gで指定される適応音源ベクトル利得と固定音源ベク
トル利得を復号し乗算器１３０８および１３０９へそれ
ぞれ出力する。
【００９４】乗算器１３０８は、前記適応符号ベクトル
に前記適応符号ベクトル利得を乗算して、加算器１３１
０へ出力する。乗算器１３０９は、前記固定符号ベクト
ルに前記固定符号ベクトル利得を乗算して、加算器１３
１０へ出力する。加算器１３１０は、加算器１３０８お
よび１３０９から出力された利得乗算後の適応音源ベク
トルと固定音源ベクトルの加算を行い、合成フィルタ１
３０３へ出力する。合成フィルタ１３０３は、加算器１
３１０から出力された音源ベクトルを駆動信号として、
LPC復号化手段１３０２によって復号されたフィルタ係
数を用いて、フィルタ合成を行い、合成した信号を後処
理手段１３０４へ出力する。
に前記適応符号ベクトル利得を乗算して、加算器１３１
０へ出力する。乗算器１３０９は、前記固定符号ベクト
ルに前記固定符号ベクトル利得を乗算して、加算器１３
１０へ出力する。加算器１３１０は、加算器１３０８お
よび１３０９から出力された利得乗算後の適応音源ベク
トルと固定音源ベクトルの加算を行い、合成フィルタ１
３０３へ出力する。合成フィルタ１３０３は、加算器１
３１０から出力された音源ベクトルを駆動信号として、
LPC復号化手段１３０２によって復号されたフィルタ係
数を用いて、フィルタ合成を行い、合成した信号を後処
理手段１３０４へ出力する。
【００９５】後処理手段１３０４は、ホルマント強調や
ピッチ強調といったような音声の主観的な品質を改善す
る処理や、定常雑音の主観的品質を改善する処理などを
施した上で、最終的な復号音声信号として出力する。
ピッチ強調といったような音声の主観的な品質を改善す
る処理や、定常雑音の主観的品質を改善する処理などを
施した上で、最終的な復号音声信号として出力する。
【００９６】
【発明の効果】以上本発明の実施の形態によると、整数
精度でのピッチ周期候補と、分数精度のピッチ周期候補
の双方の候補の中から、音声信号を線形予測分析した際
に生じる線形予測残差（励振信号）、もしくは音声信号
そのものに含まれるピッチ周期を探索することが可能に
なり、且つ、前記分数精度のピッチ周期候補の探索範囲
を、前サブフレームで選択されたピッチ周期の近傍に適
応的に設定することが可能になるため、ピッチ周期探索
の精度向上を図ることが可能になり、その結果として、
当該ピッチ周期探索装置を伴うことに特徴を有する音声
符号化／復号化装置を構成した際に、品質の高い合成音
声を得ることが可能となる。
精度でのピッチ周期候補と、分数精度のピッチ周期候補
の双方の候補の中から、音声信号を線形予測分析した際
に生じる線形予測残差（励振信号）、もしくは音声信号
そのものに含まれるピッチ周期を探索することが可能に
なり、且つ、前記分数精度のピッチ周期候補の探索範囲
を、前サブフレームで選択されたピッチ周期の近傍に適
応的に設定することが可能になるため、ピッチ周期探索
の精度向上を図ることが可能になり、その結果として、
当該ピッチ周期探索装置を伴うことに特徴を有する音声
符号化／復号化装置を構成した際に、品質の高い合成音
声を得ることが可能となる。
【図１】本発明第１の実施の形態に係るピッチ周期探索
装置を示す図
装置を示す図
【図２】同第２の実施の形態に係る復号化適応音源ベク
トル生成装置を示す図
トル生成装置を示す図
【図３】従来のピッチ周期探索装置を示す図
【図４】適応符号帳から適応音源ベクトルを生成する処
理を示す図
理を示す図
【図５】本発明第３の実施の形態に係る音声信号伝送装
置および音声信号受信装置を示す図
置および音声信号受信装置を示す図
【図６】同第３の実施の形態に係る音声信号符号化装置
を示す図
を示す図
【図７】同第３の実施の形態に係る音声信号復号化装置
を示す図
を示す図
１０１、３０１ ピッチ周期指示部
１０２、３０２、４０１ 適応符号帳
１０３、３０３ ターゲット
１０４、３０４ 合成フィルタのインパルス応答
１０５、３０５適応音源ベクトル生成部
１０６、３０７ 整数精度ピッチ周期探索部
１０７、３０９、４０５ 分数ピッチ周期適応音源ベク
トル生成部 １０８、３１０ 分数精度ピッチ周期探索部 １０９、３１１ 歪み比較部 ２０１、２０４ 適応符号帳 ２０２、２０５ ピッチ周期 ２０３、２０７ 適応音源ベクトル ３０６、４０２ 前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部 ３１２ 最適ピッチ周期精度判定部 ３０４ ピッチ周期判定部 ４０４ 適応音源ベクトル生成部 １１０１ 音声信号 １１０２ 入力装置 １１０３ Ａ／Ｄ変換装置 １１０４ 音声符号化装置 １１０５、１１０８ ＲＦ変調装置 １１０６ 送信アンテナ １１０７ 送信アンテナから送出された電波（ＲＦ信
号） １１０８ ＲＦ信号 １１０９ 受信アンテナ １１１０ ＲＦ復調装置 １１１１ 音声復号化装置 １１１２ Ｄ／Ａ変換装置 １１１３ 出力装置 １２００ 前処理手段 １２０１ ＬＰＣ分析手段 １２０２ ＬＰＣ量子化手段 １２０３、１３０３ 合成フィルタ １２０４ 加算器 １２０５、１３０５ 適応音源符号帳 １２０６、１３０６ 量子化利得生成手段 １２０７、１３０７ 固定音源符号帳 １２０８、１２０９、１３０８、１３０９ 乗算器 １２１０、１３１０ 加算器 １２１１ 聴覚重み付け手段 １２１２ パラメータ決定手段 １２１３ 多重化手段 １３０１ 多重化分離手段、 １３０２ ＬＰＣ復号化手段 １３０４ 後処理手段
トル生成部 １０８、３１０ 分数精度ピッチ周期探索部 １０９、３１１ 歪み比較部 ２０１、２０４ 適応符号帳 ２０２、２０５ ピッチ周期 ２０３、２０７ 適応音源ベクトル ３０６、４０２ 前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部 ３１２ 最適ピッチ周期精度判定部 ３０４ ピッチ周期判定部 ４０４ 適応音源ベクトル生成部 １１０１ 音声信号 １１０２ 入力装置 １１０３ Ａ／Ｄ変換装置 １１０４ 音声符号化装置 １１０５、１１０８ ＲＦ変調装置 １１０６ 送信アンテナ １１０７ 送信アンテナから送出された電波（ＲＦ信
号） １１０８ ＲＦ信号 １１０９ 受信アンテナ １１１０ ＲＦ復調装置 １１１１ 音声復号化装置 １１１２ Ｄ／Ａ変換装置 １１１３ 出力装置 １２００ 前処理手段 １２０１ ＬＰＣ分析手段 １２０２ ＬＰＣ量子化手段 １２０３、１３０３ 合成フィルタ １２０４ 加算器 １２０５、１３０５ 適応音源符号帳 １２０６、１３０６ 量子化利得生成手段 １２０７、１３０７ 固定音源符号帳 １２０８、１２０９、１３０８、１３０９ 乗算器 １２１０、１３１０ 加算器 １２１１ 聴覚重み付け手段 １２１２ パラメータ決定手段 １２１３ 多重化手段 １３０１ 多重化分離手段、 １３０２ ＬＰＣ復号化手段 １３０４ 後処理手段
フロントページの続き
(72)発明者 森井 利幸
神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１
号 松下技研株式会社内
Ｆターム(参考） 5D045 CA01
5J064 AA02 BA13 BB03 BC01 BC08
BC11 BC14 BD02
Claims (17)
- 【請求項１】 線形予測残差に含まれるピッチ周期をサ
ブフレーム毎に探索するピッチ周期探索処理において、
予め設定されたピッチ周期探索範囲内のピッチ周期候補
を整数精度で適応音源ベクトル生成部に順次指示するピ
ッチ周期指示部と、前記ピッチ周期指示部から指示され
たピッチ周期を有する適応音源ベクトルを、過去の駆動
音源を格納した適応符号帳から切り出す適応音源ベクト
ル生成部と、前サブフレームのピッチ周期探索処理にお
いて最終的に選択されたピッチ周期の整数成分を記憶す
る前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部とを具備し、前
記ピッチ周期指示部から指示された整数精度のピッチ周
期候補と、前記前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部か
ら読み出した整数精度のピッチ周期の近傍のピッチ周期
を分数精度でカバーする分数精度のピッチ周期探索候補
の双方又は一方を処理サブフレーム区間のピッチ周期探
索処理におけるピッチ周期探索対象として設定するピッ
チ周期探索範囲設定装置。 - 【請求項２】 内部に備えたカウンタの値と非負の整数
Nとの大小比較を行う比較判定機能を備えた比較判定部
と、処理サブフレーム区間のピッチ周期探索処理におい
て最適なピッチ周期として選択されたピッチ周期が整数
精度であるか分数精度であるかを判定し、当該判定結果
に応じて前記比較判定部が備えるカウンタの値を操作す
る機能を有する最適ピッチ周期精度判定部とをさらに具
備し、前記比較判定部の内部のカウンタの値が前記Nよ
り大きい場合には、前記整数精度のピッチ周期探索候補
についてのみピッチ周期探索処理を行い、前記比較判定
部の内部のカウンタの値が前記N以下である場合には、
前記整数精度のピッチ周期探索候補及び前記分数精度の
ピッチ周期探索候補の双方についてピッチ周期探索を行
うこととする請求項１記載のピッチ周期探索範囲設定装
置。 - 【請求項３】 前記最適ピッチ周期制度判定部が、処理
サブフレームのピッチ周期探索処理において最終的に選
択されたピッチ周期の精度が整数精度である場合には、
前記比較判定部の内部のカウンタの値を０にリセットす
る操作を施し、処理サブフレームのピッチ周期探索処理
において最終的に選択されたピッチ周期の精度が分数精
度である場合には、前記比較判定部の内部のカウンタを
インクリメントする操作を施す請求項２記載のピッチ周
期探索範囲設定装置。 - 【請求項４】 前記ピッチ周期指示部より指示される整
数精度のピッチ周期を有する適応音源ベクトルを適応符
号帳から切り出し、当該切り出した適応音源ベクトルを
整数精度ピッチ周期探索部及び分数ピッチ周期適応音源
ベクトル生成部に出力する適応音源ベクトル生成部と、
適応音源ベクトル生成部から受けた適応音源ベクトルを
用いて整数精度のピッチ周期をクローズドループ探索
し、整数精度での最適ピッチ周期のインデクス及び選択
尺度を歪み比較部に出力する整数精度ピッチ周期探索部
と、適応音源ベクトル生成部から受けた整数精度の適応
音源ベクトルを補間して分数精度のピッチ周期を有する
適応音源ベクトルを生成し、当該生成した分数精度のピ
ッチ周期を有する適応音源ベクトルを分数精度ピッチ周
期探索部に出力する分数ピッチ周期適応音源ベクトル生
成部と、分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部から受
けた分数精度のピッチ周期を有する適応音源ベクトルを
用いて分数精度のピッチ周期探索をクローズドループ探
索し、分数精度での最適ピッチ周期のインデクス及び選
択尺度を歪み比較部に出力する分数精度ピッチ周期探索
部と、整数精度ピッチ周期探索部から受けた選択尺度と
分数精度ピッチ周期探索部から受けた選択尺度とを比較
して選択尺度が大きいほうのインデクスを、処理サブフ
レーム区間の最適ピッチ周期を表すインデクスとして出
力する機能、及び、選択尺度が大きいほうのピッチ周期
の整数成分を前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部に出
力する機能を有する歪み比較部とを具備し、請求項１な
いし３のいずれか記載のピッチ周期探索範囲設定装置に
よって設定された範囲内のピッチ周期候補の中から、処
理サブフレーム区間の線形予測残差が有するピッチ周期
を探索するピッチ周期探索装置。 - 【請求項５】 前記ピッチ周期指示部より指示される整
数精度のピッチ周期を有する適応音源ベクトルを適応符
号帳からそれぞれ切り出し、当該切り出した適応音源ベ
クトルを整数精度ピッチ周期探索部及び分数ピッチ周期
適応音源ベクトル生成部に出力する適応音源ベクトル生
成部と、適応音源ベクトル生成部から生成された整数精
度のピッチ周期を有する適応音源ベクトル、及び、適応
音源ベクトル生成部で生成された整数精度のピッチ周期
を有する適応音源ベクトルを補間して得られる分数精度
のピッチ周期を有する適応音源ベクトルに対して、オー
プンループ探索およびクローズドループ探索の２段階の
探索によって、処理サブフレーム区間の線形予測残差中
の最適ピッチ周期を表すインデクスを求める機能、及び
最適ピッチ周期の整数成分を前サブフレーム整数ピッチ
周期記憶部に出力する機能を有する歪み比較部とを具備
し、請求項１ないし３のいずれか記載のピッチ周期探索
範囲設定装置によって設定されたピッチ周期探索範囲の
中から最適なピッチ周期を探索するピッチ周期探索装
置。 - 【請求項６】 サブフレーム番号によらず、常に、分数
精度のピッチ周期候補と整数精度のピッチ周期候補の双
方の候補についてピッチ周期探索処理を行うべく、前記
の非負の整数Nの値が、予め無限大に設定されている請
求項４又は５記載のピッチ周期探索装置。 - 【請求項７】 最終的に選択されるピッチ周期の精度が
分数精度になる連続サブフレーム数に上限を設定すべ
く、前記の非負の整数Nに任意の自然数が設定されてい
る請求項４又は５記載のピッチ周期探索装置。 - 【請求項８】 インデクスの伝送誤り発生頻度の高さに
応じて、非負の整数Nの値を可変する請求項４又は５記
載のピッチ周期探索装置。 - 【請求項９】 分数精度のピッチ周期探索部において、
カウンタの値が比較対象である非負の整数Nの値より大
きい場合に、分数精度のピッチ周期探索を予め定めた範
囲で行い、カウンタの値が比較対象である非負の整数N
の値より大きい場合には、最適なピッチ周期として選ば
れたピッチ周期が整数精度であっても分数精度であって
もカウンタを０にリセットする請求項７又は８記載のピ
ッチ周期探索装置。 - 【請求項１０】 分数精度のピッチ周期探索部におい
て、カウンタの値が比較対象である非負の整数Nの値よ
り大きい場合に、前記整数精度のピッチ周期探索及び、
ピッチ周期が短い区間における分数精度のピッチ周期探
索を行う請求項９記載のピッチ周期探索装置。 - 【請求項１１】 前サブフレーム区間で選択されたピッ
チ周期を記憶する機能を有する前サブフレーム整数ピッ
チ周期記憶部と、前サブフレーム整数ピッチ周期記憶部
から受けた前サブフレームで選択されたピッチ周期と入
力として受けたインデクスとを用いて、最適な適応音源
ベクトルのピッチ周期を求めて適応音源ベクトル生成部
に渡す機能を有するピッチ周期判定部と、ピッチ周期判
定部から受けたピッチ周期を有する適応音源ベクトルを
適応符号帳から切り出し、ピッチ周期が整数精度であれ
ば切り出した適応音源ベクトルを出力し、ピッチ周期が
分数精度であれば切り出した適応音源ベクトルを分数ピ
ッチ周期適応音源ベクトル生成部に出力する機能を有す
る適応音源ベクトル生成部と、適応音源ベクトル生成部
から受けた適応音源ベクトルから分数精度のピッチ周期
を有する適応音源ベクトルを生成して出力する機能を有
する分数ピッチ周期適応音源ベクトル生成部とを具備す
る復号化適応音源ベクトルの生成装置。 - 【請求項１２】 請求項４ないし１０のいずれか記載の
ピッチ周期探索装置と、固定符号帳から固定音源ベクト
ルを生成する固定音源ベクトル生成手段と、入力音声信
号のスペクトル特性を表すパラメータを量子化・符号化
する手段と、前記固定音源ベクトル生成手段と前記適応
音源ベクトルのピッチ周期探索装置とから生成される音
源ベクトルと前記パラメータとを用いて合成音声信号を
合成する手段と、入力音声信号と前記合成音声信号との
歪みが小さくなるように前記固定音源ベクトル生成手段
と前記適応音源ベクトルのピッチ周期探索装置からの出
力を決定する手段とを具備する音声符号化装置。 - 【請求項１３】 請求項１１記載の復号化適応音源ベク
トルの生成装置を用いて、音声符号化装置によって符号
化された適応音源ベクトルのピッチ周期を表すインデク
スを復号化する手段と、固定符号帳から固定音源ベクト
ルを生成する固定音源ベクトル生成手段と、音声符号化
装置によって符号化されたスペクトル特性と表すパラメ
ータを復号化する手段と、前記音声符号化装置において
決定された音源ベクトルを固定音源ベクトル生成手段と
復号化適応ベクトルの生成装置とから復号し、復号され
た音源ベクトルと前記パラメータとから合成音声信号を
合成する手段とを具備する音声復号化装置。 - 【請求項１４】 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変換装置と、このA/D変
換装置から出力されるディジタル信号の符号化を行う請
求項１２記載の音声符号化装置と、前記音声符号化装置
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
変調装置と、前記RF変調装置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１５】 受信電波を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナで受信した信号の復調処理を行うRF復
調装置と、前記RF復調装置によって得られた情報の復号
化処理を行う請求項１３記載の音声復号化装置と、前記
音声復号化装置によって復号化されたディジタル音声信
号をD/A変換するD/A変換装置と、前記D/A変換装置から
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１６】 請求項１４記載の音声信号送信装置又
は請求項１５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１７】 請求項１４記載の音声信号送信装置又
は請求項１５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。
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