JP2776300B2 - 音声信号処理回路 - Google Patents
音声信号処理回路Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
- H04B1/665—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using psychoacoustic properties of the ear, e.g. masking effect
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は音声信号処理回路に関
し、特にＭＰＥＧオーディオ方式の音声符号化に用いら
れるサブバンド符号化を行なう音声信号処理回路に関す
る。
し、特にＭＰＥＧオーディオ方式の音声符号化に用いら
れるサブバンド符号化を行なう音声信号処理回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン等の音声信号の符号化方式
として、サブバンド符号化を利用して、音声信号の情報
量を減らし音声データを伝送または蓄積する技術とし
て、ＩＳＯ／ＩＥＣ，ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ８で標準
化検討されたＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）における規格案の１つで
あり勧告ＩＳＯ／ＩＥＣ−１１１７２−３（１９９３
年）（文献１）に規定されたＭＰＥＧ（以下ＭＰＥＧオ
ーディオ）規格が知られている。
として、サブバンド符号化を利用して、音声信号の情報
量を減らし音声データを伝送または蓄積する技術とし
て、ＩＳＯ／ＩＥＣ，ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ８で標準
化検討されたＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ
Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）における規格案の１つで
あり勧告ＩＳＯ／ＩＥＣ−１１１７２−３（１９９３
年）（文献１）に規定されたＭＰＥＧ（以下ＭＰＥＧオ
ーディオ）規格が知られている。
【０００３】ＭＰＥＧオーディオの符号化に用いられて
いるサブバンド符号化回路をブロックで示す図３を参照
すると、このサブバンド符号化回路は入力音声サンプル
ＳＩから信号とマスクの各々のレベルの比である信号対
マスク比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｍａｓｋ Ｒａｔｉ
ｏ：ＳＭＲ）を計算しＳＭＲ信号ＳＭを出力するＳＭＲ
計算部１１と入力音声サンプルＳＩにサブバンドフィル
タ処理を施し結果のサブバンド信号ＳＦを出力するサブ
バンドフィルタ１２とを含む音声信号処理回路１と、Ｓ
ＭＲ信号ＳＭの値にに対応してサブバンド信号ＳＦのビ
ット割当を決定するとともに量子化を行い量子化データ
ＱＤを出力するビット割当／量子化回路２と、量子化デ
ータの供給に応答してビットストリームデータＢＳを構
成・出力するビットストリーム構成回路３とを備える。
いるサブバンド符号化回路をブロックで示す図３を参照
すると、このサブバンド符号化回路は入力音声サンプル
ＳＩから信号とマスクの各々のレベルの比である信号対
マスク比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｍａｓｋ Ｒａｔｉ
ｏ：ＳＭＲ）を計算しＳＭＲ信号ＳＭを出力するＳＭＲ
計算部１１と入力音声サンプルＳＩにサブバンドフィル
タ処理を施し結果のサブバンド信号ＳＦを出力するサブ
バンドフィルタ１２とを含む音声信号処理回路１と、Ｓ
ＭＲ信号ＳＭの値にに対応してサブバンド信号ＳＦのビ
ット割当を決定するとともに量子化を行い量子化データ
ＱＤを出力するビット割当／量子化回路２と、量子化デ
ータの供給に応答してビットストリームデータＢＳを構
成・出力するビットストリーム構成回路３とを備える。
【０００４】図３を参照してこのサブバンド符号化回路
の動作について説明すると、音声信号処理回路１のサブ
バンドフィルタ１２は、入力音声サンプルＳＩにサブバ
ンドフィルタ処理を行いサブバンド信号ＳＦを生成す
る。ＳＭＲ計算部１１は、入力音声サンプルＳＩから上
述のＳＭＲを算出し、ＳＭＲ信号ＳＭを生成する。ここ
で、マスクレベルとは、このレベル以下の小さい音は人
間の耳には聞こえないという音のレベルのことで、この
レベルはその時に聞いている音の周波数分布により変動
する。ビット割当／量子化回路２はこのＳＭＲ信号ＳＭ
の値に対応して、上記値が大きい場合には多くのビット
数を小さい場合には少ないビット数をそれぞれ割当るこ
とによりサブバンド信号ＳＦのビット割当を決定する。
これにより、全体の音声信号対応のビットストリームの
ビット数を削減できる。そのビット割当に従いサブバン
ド信号ＳＦを量子化し、量子化データＱＤをビットスト
リーム構成回路３に供給する。ビットストリーム構成回
路３は、供給を受けた量子化データＱＤを所定のフオー
マットのビットストリームＢＳに構成して出力する。
の動作について説明すると、音声信号処理回路１のサブ
バンドフィルタ１２は、入力音声サンプルＳＩにサブバ
ンドフィルタ処理を行いサブバンド信号ＳＦを生成す
る。ＳＭＲ計算部１１は、入力音声サンプルＳＩから上
述のＳＭＲを算出し、ＳＭＲ信号ＳＭを生成する。ここ
で、マスクレベルとは、このレベル以下の小さい音は人
間の耳には聞こえないという音のレベルのことで、この
レベルはその時に聞いている音の周波数分布により変動
する。ビット割当／量子化回路２はこのＳＭＲ信号ＳＭ
の値に対応して、上記値が大きい場合には多くのビット
数を小さい場合には少ないビット数をそれぞれ割当るこ
とによりサブバンド信号ＳＦのビット割当を決定する。
これにより、全体の音声信号対応のビットストリームの
ビット数を削減できる。そのビット割当に従いサブバン
ド信号ＳＦを量子化し、量子化データＱＤをビットスト
リーム構成回路３に供給する。ビットストリーム構成回
路３は、供給を受けた量子化データＱＤを所定のフオー
マットのビットストリームＢＳに構成して出力する。
【０００５】本発明の対象とする従来の音声信号処理回
路１をブロックで示す図４を参照すると、この従来の音
声信号処理回路は、上述のＳＭＲ計算部１１と、サブバ
ンドフィルタ１２とに加えて、この音声信号処理回路１
の動作を制御する制御回路１３とを備える。
路１をブロックで示す図４を参照すると、この従来の音
声信号処理回路は、上述のＳＭＲ計算部１１と、サブバ
ンドフィルタ１２とに加えて、この音声信号処理回路１
の動作を制御する制御回路１３とを備える。
【０００６】ＳＭＲ計算部１１は、１フレーム分の入力
音声サンプルＳＩのＦＦＴ処理を行いパワースペクトル
ＰＳを出力する１０２４点のＦＦＴ回路１１１と、ＦＦ
Ｔ回路１１１の演算のバッファとして用いるバッファメ
モリ１１２と、パワースペクトルＰＳとサブバンド信号
ＳＦとからＳＭＲを算出しＳＭＲ信号ＳＭを出力する計
算回路１１３とを備える。
音声サンプルＳＩのＦＦＴ処理を行いパワースペクトル
ＰＳを出力する１０２４点のＦＦＴ回路１１１と、ＦＦ
Ｔ回路１１１の演算のバッファとして用いるバッファメ
モリ１１２と、パワースペクトルＰＳとサブバンド信号
ＳＦとからＳＭＲを算出しＳＭＲ信号ＳＭを出力する計
算回路１１３とを備える。
【０００７】次に、図４を参照して、従来の音声信号処
理回路の動作について説明すると、まず、ＦＦＴ回路１
１１は、１フレーム分１１５２サンプルの入力音声サン
プルＳＩが入力されると、そのうちの１０２４サンプル
に対して１０２４点のＦＦＴ処理を行い、このＦＦＴ処
理結果の５１２サンプルのパワースペクトルＰＳを計算
回路１１３に供給する。バッファメモリ１１２は、ＦＦ
Ｔ回路１１１の演算用バッファとして用いられ、この所
要メモリ容量は１０２４点ＦＦＴであるので実部と虚部
の複素データの１０２４サンプル分となる。
理回路の動作について説明すると、まず、ＦＦＴ回路１
１１は、１フレーム分１１５２サンプルの入力音声サン
プルＳＩが入力されると、そのうちの１０２４サンプル
に対して１０２４点のＦＦＴ処理を行い、このＦＦＴ処
理結果の５１２サンプルのパワースペクトルＰＳを計算
回路１１３に供給する。バッファメモリ１１２は、ＦＦ
Ｔ回路１１１の演算用バッファとして用いられ、この所
要メモリ容量は１０２４点ＦＦＴであるので実部と虚部
の複素データの１０２４サンプル分となる。
【０００８】サブバンドフィルタ回路１２は、１フレー
ム分１１５２サンプルの入力音声サンプルＳＩが入力さ
れると、それを３２の周波数帯域に分割して１１５２サ
ンプルのサブバンド信号ＳＦを計算回路１１３に出力す
る。
ム分１１５２サンプルの入力音声サンプルＳＩが入力さ
れると、それを３２の周波数帯域に分割して１１５２サ
ンプルのサブバンド信号ＳＦを計算回路１１３に出力す
る。
【０００９】計算回路１１３は供給を受けた５１２サン
プルのパワースペクトルＰＳと１１５２サンプルのサブ
バンド信号ＦＳとを用いて３２の周波数帯域の各々のＳ
ＭＲを計算しＳＭＲ信号ＳＭを生成する。
プルのパワースペクトルＰＳと１１５２サンプルのサブ
バンド信号ＦＳとを用いて３２の周波数帯域の各々のＳ
ＭＲを計算しＳＭＲ信号ＳＭを生成する。
【００１０】この従来の音声信号処理回路１は１０２４
点ＦＦＴ処理を行っているため、複素データ１０２４サ
ンプル分のバッファを必要としていた。すなわちバッフ
ァメモリ１１２の所要メモリ容量は、複素データの語長
を２４ビットとすると、２４（ビット）×１０２４（サ
ンプル）×２（実部と虚部）＝４９１５２ビットものバ
ッファを必要とする。
点ＦＦＴ処理を行っているため、複素データ１０２４サ
ンプル分のバッファを必要としていた。すなわちバッフ
ァメモリ１１２の所要メモリ容量は、複素データの語長
を２４ビットとすると、２４（ビット）×１０２４（サ
ンプル）×２（実部と虚部）＝４９１５２ビットものバ
ッファを必要とする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の音声信
号処理回路は、１フレーム分１１５２サンプルの入力音
声データサンプルのうちの１０２４サンプルを直接１０
２４点ＦＦＴ回路でＦＦＴ処理を行っているので、複素
データ１０２４サンプル分のバッファを必要とするた
め、ハードウェア規模が増大しハードウェア実現の阻害
要因となるという欠点があった。
号処理回路は、１フレーム分１１５２サンプルの入力音
声データサンプルのうちの１０２４サンプルを直接１０
２４点ＦＦＴ回路でＦＦＴ処理を行っているので、複素
データ１０２４サンプル分のバッファを必要とするた
め、ハードウェア規模が増大しハードウェア実現の阻害
要因となるという欠点があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の音声信号処理回
路は、所定のフオーマットで量子化された第１の数の音
声サンプルから成るフレーム毎に前記音声サンプルを予
め定めた周波数帯域の信号である第２の数のサブバンド
信号に分割しこのサブバンド毎に信号レベルと聴覚限度
以下のレベルであるマスクレベルとの比である信号対マ
スク比（ＳＭＲ）を算出する音声信号処理回路におい
て、前記音声サンプルを前記第２の数の周波数帯域に分
割しこの第２の数のサブバンド信号を出力するサブバン
ドフィルタ回路と、前記第１の数の音声サンプルを各々
第３の数の音声サンプルから成る第１および第２の音声
サンプル群に分割しこれら第１および第２の音声サンプ
ル群毎に高速フーリェ変換（ＦＦＴ）処理を施して前記
第３の数の第１および第２のパワースペクトルサンプル
列を出力するＦＦＴ回路と、前記サブバンド信号と前記
第１および第２のパワースペクトルサンプル列との各々
の供給を受けて前記第２の数の周波数帯域のそれぞれに
対応するＳＭＲからなる前記第３の数の第１および第２
のＳＭＲ列を計算するＳＭＲ計算回路と、前記第２の数
の周波数帯域毎に前記第１および第２のＳＭＲ列の各々
の第１および第２のＳＭＲ同志を相互比較しこれら第１
および第２のＳＭＲのいずれか大きい方の１つを選択し
前記周波数帯域のＳＭＲとして出力する比較回路とを備
えて構成されている。
路は、所定のフオーマットで量子化された第１の数の音
声サンプルから成るフレーム毎に前記音声サンプルを予
め定めた周波数帯域の信号である第２の数のサブバンド
信号に分割しこのサブバンド毎に信号レベルと聴覚限度
以下のレベルであるマスクレベルとの比である信号対マ
スク比（ＳＭＲ）を算出する音声信号処理回路におい
て、前記音声サンプルを前記第２の数の周波数帯域に分
割しこの第２の数のサブバンド信号を出力するサブバン
ドフィルタ回路と、前記第１の数の音声サンプルを各々
第３の数の音声サンプルから成る第１および第２の音声
サンプル群に分割しこれら第１および第２の音声サンプ
ル群毎に高速フーリェ変換（ＦＦＴ）処理を施して前記
第３の数の第１および第２のパワースペクトルサンプル
列を出力するＦＦＴ回路と、前記サブバンド信号と前記
第１および第２のパワースペクトルサンプル列との各々
の供給を受けて前記第２の数の周波数帯域のそれぞれに
対応するＳＭＲからなる前記第３の数の第１および第２
のＳＭＲ列を計算するＳＭＲ計算回路と、前記第２の数
の周波数帯域毎に前記第１および第２のＳＭＲ列の各々
の第１および第２のＳＭＲ同志を相互比較しこれら第１
および第２のＳＭＲのいずれか大きい方の１つを選択し
前記周波数帯域のＳＭＲとして出力する比較回路とを備
えて構成されている。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例を図４と共通の構成要
素には共通の参照文字／数字を付して同様にブロックで
示す図１を参照すると、この図に示す本実施例の音声信
号処理回路１Ａは、従来のＳＭＲ計算部１１に代り１フ
レーム分の前半，後半２回の５１２点ＦＦＴ計算により
ＳＭＲを算出してＳＭＲ信号ＳＭを出力するＳＭＲ計算
部１１Ａと、上記前半，後半の各々の５７６サンプル分
の入力音声サンプルＳＩの供給毎にサブバンドフィルタ
処理を行い対応のサブバンド信号ＳＦＡ，ＳＦＢを出力
するサブバンドフィルタ１２Ａと、音声信号処理回路１
Ａの動作を制御する制御回路１３Ａとを備える。
素には共通の参照文字／数字を付して同様にブロックで
示す図１を参照すると、この図に示す本実施例の音声信
号処理回路１Ａは、従来のＳＭＲ計算部１１に代り１フ
レーム分の前半，後半２回の５１２点ＦＦＴ計算により
ＳＭＲを算出してＳＭＲ信号ＳＭを出力するＳＭＲ計算
部１１Ａと、上記前半，後半の各々の５７６サンプル分
の入力音声サンプルＳＩの供給毎にサブバンドフィルタ
処理を行い対応のサブバンド信号ＳＦＡ，ＳＦＢを出力
するサブバンドフィルタ１２Ａと、音声信号処理回路１
Ａの動作を制御する制御回路１３Ａとを備える。
【００１４】ＳＭＲ計算部１１Ａは、１フレーム分の入
力音声サンプルＳＩの前半，後半の各々の５７６サンプ
ルのうちのそれぞれ５１２サンプルに対して５１２点Ｆ
ＦＴＦＦＴ処理を行いそれぞれのパワースペクトルＰＳ
Ａ，ＰＳＢを出力する５１２点のＦＦＴ回路１１１Ａ
と、ＦＦＴ回路１１１Ａの演算のバッファとして用いる
バッファメモリ１１２Ａと、フレームの前半，後半の各
々のパワースペクトルＰＳＦ，ＰＳＢとサブバンド信号
ＳＦＡ，ＳＦＢとからそれぞれＳＭＲを算出し前半，後
半の各々のＳＭＲ信号ＳＭＡ，ＳＭＢを出力する計算回
路１１３Ａと、前半ＳＭＲ信号ＳＭＡを一時格納し読出
時に格納前半ＳＭＲ信号ＳＭＡＭを出力する記憶回路１
１４と、後半ＳＭＲ信号ＳＭＢと格納前半ＳＭＲ信号Ｓ
ＭＡＭとを比較し大きい方をＳＭＲ信号ＳＭとして出力
する比較回路１１５とを備える。
力音声サンプルＳＩの前半，後半の各々の５７６サンプ
ルのうちのそれぞれ５１２サンプルに対して５１２点Ｆ
ＦＴＦＦＴ処理を行いそれぞれのパワースペクトルＰＳ
Ａ，ＰＳＢを出力する５１２点のＦＦＴ回路１１１Ａ
と、ＦＦＴ回路１１１Ａの演算のバッファとして用いる
バッファメモリ１１２Ａと、フレームの前半，後半の各
々のパワースペクトルＰＳＦ，ＰＳＢとサブバンド信号
ＳＦＡ，ＳＦＢとからそれぞれＳＭＲを算出し前半，後
半の各々のＳＭＲ信号ＳＭＡ，ＳＭＢを出力する計算回
路１１３Ａと、前半ＳＭＲ信号ＳＭＡを一時格納し読出
時に格納前半ＳＭＲ信号ＳＭＡＭを出力する記憶回路１
１４と、後半ＳＭＲ信号ＳＭＢと格納前半ＳＭＲ信号Ｓ
ＭＡＭとを比較し大きい方をＳＭＲ信号ＳＭとして出力
する比較回路１１５とを備える。
【００１５】次に、図１および各信号の動作のタイムチ
ャートを示す図２を参照して本実施例の動作について説
明すると、まず、ＦＦＴ回路１１１Ａは、１フレーム分
１１５２サンプルの入力音声サンプルＳＩの前半の５７
６サンプルが入力されると、そのうちの５１２サンプル
に対して５１２点ＦＦＴ処理を行い、このＦＦＴ処理結
果の２５６サンプルの前半パワースペクトルＰＳＡを計
算回路１１３Ａに供給する。次に、引続いて入力される
後半の５７６サンプルの入力音声サンプルＳＩのうちの
５１２サンプルに対して同様に５１２点ＦＦＴ処理を行
い、このＦＦＴ結果である２５６サンプルの後半パワー
スペクトルＰＳＢを計算回路１１３Ａに供給する。バッ
ファメモリ１１２Ａは、ＦＦＴ１１１Ａの演算バッファ
として用いられ、この所要メモリ容量は５１２点ＦＦＴ
であるので実部と虚部の複素データの５１２サンプル分
となる。
ャートを示す図２を参照して本実施例の動作について説
明すると、まず、ＦＦＴ回路１１１Ａは、１フレーム分
１１５２サンプルの入力音声サンプルＳＩの前半の５７
６サンプルが入力されると、そのうちの５１２サンプル
に対して５１２点ＦＦＴ処理を行い、このＦＦＴ処理結
果の２５６サンプルの前半パワースペクトルＰＳＡを計
算回路１１３Ａに供給する。次に、引続いて入力される
後半の５７６サンプルの入力音声サンプルＳＩのうちの
５１２サンプルに対して同様に５１２点ＦＦＴ処理を行
い、このＦＦＴ結果である２５６サンプルの後半パワー
スペクトルＰＳＢを計算回路１１３Ａに供給する。バッ
ファメモリ１１２Ａは、ＦＦＴ１１１Ａの演算バッファ
として用いられ、この所要メモリ容量は５１２点ＦＦＴ
であるので実部と虚部の複素データの５１２サンプル分
となる。
【００１６】サブバンドフィルタ１２Ａは、１フレーム
分１１５２サンプルの入力音声サンプルＳＩの前半の５
７６サンプルが入力されると、それを３２の周波数帯域
に分割して５７６サンプルの前半サブバンド信号ＳＦＡ
を計算回路１１３に出力する。引続いて後半の５７６サ
ンプルが入力されると、同様に３２の周波数帯域に分割
して５７６サンプルの後半サブバンド信号ＳＦＢを計算
回路１１３に出力する。
分１１５２サンプルの入力音声サンプルＳＩの前半の５
７６サンプルが入力されると、それを３２の周波数帯域
に分割して５７６サンプルの前半サブバンド信号ＳＦＡ
を計算回路１１３に出力する。引続いて後半の５７６サ
ンプルが入力されると、同様に３２の周波数帯域に分割
して５７６サンプルの後半サブバンド信号ＳＦＢを計算
回路１１３に出力する。
【００１７】計算回路１１３Ａは、まず２５６サンプル
の前半パワースペクトルＰＳＡと５７６サンプルの前半
サブバンド信号ＳＦＡとを用いて３２の周波数帯域の各
々のＳＭＲを計算し前半ＳＭＲ信号ＳＭＡを生成する。
記憶回路１１４はこの前半ＳＭＲ信号ＳＭＡを格納し、
後半ＳＭＲ信号ＳＭＢが同様に算出されるまで保持す
る。次に、２５６サンプルの後半パワースペクトルＰＳ
Ｂと５７６サンプルの後半サブバンド信号ＳＦＢとを用
いて３２の周波数帯域の各々のＳＭＲを計算し後半ＳＭ
Ｒ信号ＳＭＢを生成する。次に、ＳＭＲ比較回路１１５
は、記憶回路１１４に記憶されていた格納前半ＳＭＲ信
号ＳＭＡＭと後半ＳＭＲ信号ＳＭＢとの供給を受けこれ
ら３２の周波数帯域の各々毎に信号ＳＭＡＭ，ＳＭＢと
を比較し、大きい方をＳＭＲ信号ＳＭとして出力する。
の前半パワースペクトルＰＳＡと５７６サンプルの前半
サブバンド信号ＳＦＡとを用いて３２の周波数帯域の各
々のＳＭＲを計算し前半ＳＭＲ信号ＳＭＡを生成する。
記憶回路１１４はこの前半ＳＭＲ信号ＳＭＡを格納し、
後半ＳＭＲ信号ＳＭＢが同様に算出されるまで保持す
る。次に、２５６サンプルの後半パワースペクトルＰＳ
Ｂと５７６サンプルの後半サブバンド信号ＳＦＢとを用
いて３２の周波数帯域の各々のＳＭＲを計算し後半ＳＭ
Ｒ信号ＳＭＢを生成する。次に、ＳＭＲ比較回路１１５
は、記憶回路１１４に記憶されていた格納前半ＳＭＲ信
号ＳＭＡＭと後半ＳＭＲ信号ＳＭＢとの供給を受けこれ
ら３２の周波数帯域の各々毎に信号ＳＭＡＭ，ＳＭＢと
を比較し、大きい方をＳＭＲ信号ＳＭとして出力する。
【００１８】このようにＦＦＴ回路１１１Ａを５１２点
ＦＦＴとすることにより、本実施例のバッファメモリ１
１２Ａの所要メモリ容量は従来のバッファメモリ１１２
における複素データ１０２４サンプル分に対し、半分の
複素データ５１２サンプル分で済む。また、従来の１０
２４点ＦＦＴ処理と比べて、本実施例ではＦＦＴ処理を
５１２点に減らすことによる分解能の低下により算出Ｓ
ＭＲの精度低下による音質劣化が考えられるが、１フレ
ームの前半と後半の２つのＳＭＲを算出し、両者のうち
の大きい方を選ぶことによって、聴覚の時間方向のマス
キング効果を利用でき、音質劣化を低く抑えれことがで
きる。ここで、時間方向のマスキング効果とは、大きい
音を聞いた時刻近傍の小さい音が聞こえ難いという効果
である。１フレームの前半と後半では時間間隔が小さく
十分上記時間方向のマスキング効果を利用できるので、
前半，後半の２つのＳＭＲのうち大きいほうを１フレー
ム全体のＳＭＲとして代表させる。
ＦＦＴとすることにより、本実施例のバッファメモリ１
１２Ａの所要メモリ容量は従来のバッファメモリ１１２
における複素データ１０２４サンプル分に対し、半分の
複素データ５１２サンプル分で済む。また、従来の１０
２４点ＦＦＴ処理と比べて、本実施例ではＦＦＴ処理を
５１２点に減らすことによる分解能の低下により算出Ｓ
ＭＲの精度低下による音質劣化が考えられるが、１フレ
ームの前半と後半の２つのＳＭＲを算出し、両者のうち
の大きい方を選ぶことによって、聴覚の時間方向のマス
キング効果を利用でき、音質劣化を低く抑えれことがで
きる。ここで、時間方向のマスキング効果とは、大きい
音を聞いた時刻近傍の小さい音が聞こえ難いという効果
である。１フレームの前半と後半では時間間隔が小さく
十分上記時間方向のマスキング効果を利用できるので、
前半，後半の２つのＳＭＲのうち大きいほうを１フレー
ム全体のＳＭＲとして代表させる。
【００１９】本発明および従来の各々の音声処理回路に
よる本実施例および従来の各々の符号化信号をそれぞれ
復号して生成した本実施例および従来の復号音声信号
を、それぞれオーディオシステムに入力して試聴する聴
感評価を行った。その結果、一般的な聴感を持つ被験者
３人がいずれも差を判別できないという結果が得られ
た。
よる本実施例および従来の各々の符号化信号をそれぞれ
復号して生成した本実施例および従来の復号音声信号
を、それぞれオーディオシステムに入力して試聴する聴
感評価を行った。その結果、一般的な聴感を持つ被験者
３人がいずれも差を判別できないという結果が得られ
た。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の音声信号
処理回路は、１フレーム分の音声サンプルを各々第３の
数の音声サンプルから成る第１および第２の音声サンプ
ル群毎にＦＦＴ処理を施してこの第３の数の第１，第２
のパワースペクトルサンプル列を出力するＦＦＴ回路
と、サブバンド信号と前記第１および第２のパワースペ
クトルサンプル列との各々の供給を受けて第１および第
２のＳＭＲ列を計算するＳＭＲ計算回路と、第１および
第２のＳＭＲのいずれか大きい方の１つをＳＭＲとして
出力する比較回路とを備えているので、バッファメモリ
の所要メモリ容量を低減でき、ハードウェアの回路規模
を削減できるので、コストも低減できるという効果があ
る。
処理回路は、１フレーム分の音声サンプルを各々第３の
数の音声サンプルから成る第１および第２の音声サンプ
ル群毎にＦＦＴ処理を施してこの第３の数の第１，第２
のパワースペクトルサンプル列を出力するＦＦＴ回路
と、サブバンド信号と前記第１および第２のパワースペ
クトルサンプル列との各々の供給を受けて第１および第
２のＳＭＲ列を計算するＳＭＲ計算回路と、第１および
第２のＳＭＲのいずれか大きい方の１つをＳＭＲとして
出力する比較回路とを備えているので、バッファメモリ
の所要メモリ容量を低減でき、ハードウェアの回路規模
を削減できるので、コストも低減できるという効果があ
る。
【図１】本発明の音声信号処理回路の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】音声信号処理回路を含むサブバンド符号化回路
の一例を示すブロック図である。
の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施例の音声信号処理回路における動作の一
例を示すタイムチャートである。
例を示すタイムチャートである。
【図４】従来の音声信号処理回路の一例を示すブロック
図である。
図である。
１，１Ａ 音声処理回路 ２ ビット割当／量子化回路 ３ ビットストリーム構成回路 １１，１１Ａ ＳＭＲ計算部 １２，１２Ａ サブバンドフィルタ １３，１３Ａ 制御回路 １１１，１１１Ａ ＦＦＴ回路 １１２，１１２Ａ バッファメモリ １１３，１１３Ａ 計算回路 １１４ 記憶回路 １１５ 比較回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G10L 3/00 - 9/18 H03M 7/30 H04N 7/13
Claims (3)
- 【請求項１】 所定のフオーマットで量子化された第１
の数の音声サンプルから成るフレーム毎に前記音声サン
プルを予め定めた周波数帯域の信号である第２の数のサ
ブバンド信号に分割しこのサブバンド毎に信号レベルと
聴覚限度以下のレベルであるマスクレベルとの比である
信号対マスク比（ＳＭＲ）を算出する音声信号処理回路
において、 前記音声サンプルを前記第２の数の周波数帯域に分割し
この第２の数のサブバンド信号を出力するサブバンドフ
ィルタ回路と、 前記第１の数の音声サンプルを各々第３の数の音声サン
プルから成る第１および第２の音声サンプル群に分割し
これら第１および第２の音声サンプル群毎に高速フーリ
ェ変換（ＦＦＴ）処理を施して前記第３の数の第１およ
び第２のパワースペクトルサンプル列を出力するＦＦＴ
回路と、 前記サブバンド信号と前記第１および第２のパワースペ
クトルサンプル列との各々の供給を受けて前記第２の数
の周波数帯域のそれぞれに対応するＳＭＲからなる前記
第３の数の第１および第２のＳＭＲ列を計算するＳＭＲ
計算回路と、 前記第２の数の周波数帯域毎に前記第１および第２のＳ
ＭＲ列の各々の第１および第２のＳＭＲ同志を相互比較
しこれら第１および第２のＳＭＲのいずれか大きい方の
１つを選択し前記周波数帯域のＳＭＲとして出力する比
較回路とを備えることを特徴とする音声信号処理回路。 - 【請求項２】 前記第２のＳＭＲ列の算出終了まで前記
第１のＳＭＲ列を記憶する記憶回路を備えることを特徴
とする請求項１記載の音声信号処理回路。 - 【請求項３】 前記第１，第２および第３の各々の数が
それぞれ１１５２，３２および５１２であることを特徴
とする請求項１記載の音声信号処理回路。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP7133676A JP2776300B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 音声信号処理回路 |
| EP19960108793 EP0746115A3 (en) | 1995-05-31 | 1996-05-31 | Audio signal processing circuit for subband coding |
| US08/656,476 US5832427A (en) | 1995-05-31 | 1996-05-31 | Audio signal signal-to-mask ratio processor for subband coding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7133676A JP2776300B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 音声信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08328592A JPH08328592A (ja) | 1996-12-13 |
| JP2776300B2 true JP2776300B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=15110290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7133676A Expired - Lifetime JP2776300B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 音声信号処理回路 |
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| EP (1) | EP0746115A3 (ja) |
| JP (1) | JP2776300B2 (ja) |
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| US5625743A (en) * | 1994-10-07 | 1997-04-29 | Motorola, Inc. | Determining a masking level for a subband in a subband audio encoder |
-
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-
1996
- 1996-05-31 US US08/656,476 patent/US5832427A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-31 EP EP19960108793 patent/EP0746115A3/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 後藤 「音響信号の高能率符号化」 日本音響学会誌 ４７巻 １２号 （１９９１）、ＰＰ．９６６−９６９ |
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| EP0746115A3 (en) | 2000-11-15 |
| EP0746115A2 (en) | 1996-12-04 |
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