JP3092200B2 - 音声符号化方式 - Google Patents
音声符号化方式Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は音声信号を低いビットレ
ート、特に８ｋｂ／ｓ以下で、比較的少ない演算量によ
り高品質に符号化するための音声符号化方式に関するも
のである。
ート、特に８ｋｂ／ｓ以下で、比較的少ない演算量によ
り高品質に符号化するための音声符号化方式に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】音声信号を８ｋｂ／ｓ以下のビットレー
トで効率的に符号化する方法として、音声信号のスペク
トルパラメータを求める線形予測分析部と、スペクトル
パラメータを量子化するスペクトルパラメータコードブ
ックと、音声信号の長期予測を表す適応コードブック
と、励振音源を表す音源コードブックと、適応コードブ
ックのゲインと音源コードブックのゲインを量子化する
ゲインコードブックを有する音声符号化方式がＭｉｙａ
ｎｏ ａｎｄ Ｏｚａｗａによる“ＩＭＰＲＯＶＥＭＥ
ＮＴ ＯＮ ８ＫＢ／Ｓ ＣＥＬＰ ＵＳＩＮＧ ＬＥ
ＡＲＮＥＤ ＣＯＤＥＢＯＯＫ：ＬＣＥＬＰ”（Ｐｒｏ
ｃ．ＩＣＳＬＰ ９０ ｖｏｌ．１ ｐｐ．９７−１０
０，１９９０）と題する論文（文献１）、及び、小澤に
よる特願平２−４２９５５号明細書，特願平２−４２９
５６号明細書（文献２，３）に記載されている。
トで効率的に符号化する方法として、音声信号のスペク
トルパラメータを求める線形予測分析部と、スペクトル
パラメータを量子化するスペクトルパラメータコードブ
ックと、音声信号の長期予測を表す適応コードブック
と、励振音源を表す音源コードブックと、適応コードブ
ックのゲインと音源コードブックのゲインを量子化する
ゲインコードブックを有する音声符号化方式がＭｉｙａ
ｎｏ ａｎｄ Ｏｚａｗａによる“ＩＭＰＲＯＶＥＭＥ
ＮＴ ＯＮ ８ＫＢ／Ｓ ＣＥＬＰ ＵＳＩＮＧ ＬＥ
ＡＲＮＥＤ ＣＯＤＥＢＯＯＫ：ＬＣＥＬＰ”（Ｐｒｏ
ｃ．ＩＣＳＬＰ ９０ ｖｏｌ．１ ｐｐ．９７−１０
０，１９９０）と題する論文（文献１）、及び、小澤に
よる特願平２−４２９５５号明細書，特願平２−４２９
５６号明細書（文献２，３）に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
方式では、ゲインコードブックの探索は、各サブフレー
ムごとに行われており、短期相関を表す線形予測パラメ
ータと長期相関を表す適応コードブックとの影響で、サ
ブフレームで最適と判断されたゲインコードっベクトル
の組合せが、フレーム全体の誤差を最小化するものとは
限らない。
方式では、ゲインコードブックの探索は、各サブフレー
ムごとに行われており、短期相関を表す線形予測パラメ
ータと長期相関を表す適応コードブックとの影響で、サ
ブフレームで最適と判断されたゲインコードっベクトル
の組合せが、フレーム全体の誤差を最小化するものとは
限らない。
【０００４】また、前記従来方式では、スペクトルパラ
メータコードベクトルは、スペクトルパラメータ間の２
乗誤差を最小にするように決定されており、波形間の２
乗誤差を最小にするように決定されていない。
メータコードベクトルは、スペクトルパラメータ間の２
乗誤差を最小にするように決定されており、波形間の２
乗誤差を最小にするように決定されていない。
【０００５】本発明の目的は、上述した問題を解決し、
比較的少ない演算量により８ｋｂ／ｓ以下で音質の良好
な音声符号化方式を提供することにある。
比較的少ない演算量により８ｋｂ／ｓ以下で音質の良好
な音声符号化方式を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、一定間隔
のフレームに分割された音声信号を入力し、前記入力音
声信号のスペクトルパラメータを求める線形予測分析部
と、スペクトルパラメータを量子化するスペクトルパラ
メータコードブックと、前記入力音声信号の長期相関を
利用する適応コードブックと、前記入力音声信号の励振
音源を表す音源コードブックと、前記適応コードブック
のゲインと前記音源コードブックのゲインを量子化する
ゲインコードブックを有する音声符号化方式において、
当該フレームにおける前記各コードブックのコードベク
トルを決定する際に、前記各コードブックのコードベク
トルを予め定められた間隔のサブフレームごとに定めた
のち、前記ゲインコードブックのコードベクトルを前記
入力音声信号と前記定めたスペクトルパラメータコード
ベクトルと前記定めた適応コードベクトルと前記定めた
音源コードベクトルを用いて求め直すことを特徴とす
る。
のフレームに分割された音声信号を入力し、前記入力音
声信号のスペクトルパラメータを求める線形予測分析部
と、スペクトルパラメータを量子化するスペクトルパラ
メータコードブックと、前記入力音声信号の長期相関を
利用する適応コードブックと、前記入力音声信号の励振
音源を表す音源コードブックと、前記適応コードブック
のゲインと前記音源コードブックのゲインを量子化する
ゲインコードブックを有する音声符号化方式において、
当該フレームにおける前記各コードブックのコードベク
トルを決定する際に、前記各コードブックのコードベク
トルを予め定められた間隔のサブフレームごとに定めた
のち、前記ゲインコードブックのコードベクトルを前記
入力音声信号と前記定めたスペクトルパラメータコード
ベクトルと前記定めた適応コードベクトルと前記定めた
音源コードベクトルを用いて求め直すことを特徴とす
る。
【０００７】第２の発明は、一定間隔のフレームに分割
された音声信号を入力し、前記入力音声信号のスペクト
ルパラメータを求める線形予測分析部と、スペクトルパ
ラメータを量子化するスペクトルパラメータコードブッ
クと、前記入力音声信号の長期相関を利用する適応コー
ドブックと、前記入力音声信号の励振音源を表す音源コ
ードブックと、前記適応コードブックのゲインと前記音
源コードブックのゲインを量子化するゲインコードブッ
クを有する音声符号化方式において、当該フレームにお
ける前記各コードブックのコードベクトルを決定する際
に、前記各コードブックのコードベクトルを予め定めら
れた間隔のサブフレームごとに定めたのち、前記スペク
トルパラメータコードブックのコードベクトルを前記入
力音声信号と前記定めた適応コードベクトルと前記定め
た音源コードベクトルと前記定めたゲインコードベクト
ルを用いて求め直すことを特徴とする。
された音声信号を入力し、前記入力音声信号のスペクト
ルパラメータを求める線形予測分析部と、スペクトルパ
ラメータを量子化するスペクトルパラメータコードブッ
クと、前記入力音声信号の長期相関を利用する適応コー
ドブックと、前記入力音声信号の励振音源を表す音源コ
ードブックと、前記適応コードブックのゲインと前記音
源コードブックのゲインを量子化するゲインコードブッ
クを有する音声符号化方式において、当該フレームにお
ける前記各コードブックのコードベクトルを決定する際
に、前記各コードブックのコードベクトルを予め定めら
れた間隔のサブフレームごとに定めたのち、前記スペク
トルパラメータコードブックのコードベクトルを前記入
力音声信号と前記定めた適応コードベクトルと前記定め
た音源コードベクトルと前記定めたゲインコードベクト
ルを用いて求め直すことを特徴とする。
【０００８】第３の発明は、一定間隔のフレームに分割
された音声信号を入力し、前記入力音声信号のスペクト
ルパラメータを求める線形予測分析部と、スペクトルパ
ラメータを量子化するスペクトルパラメータコードブッ
クと、前記入力音声信号の長期相関を利用する適応コー
ドブックと、前記入力音声信号の励振音源を表す音源コ
ードブックと、前記適応コードブックのゲインと前記音
源コードブックのゲインを量子化するゲインコードブッ
クを有する音声符号化方式において、当該フレームにお
ける前記各コードブックのコードベクトルを決定する際
に、前記各コードブックのコードベクトルを予め定めら
れた間隔のサブフレームごとに定めたのち、前記ゲイン
コードブックのコードベクトルと前記スペクトルパラメ
ータコードブックのコードベクトルを前記入力音声信号
と前記定めた適応コードベクトルと前記定めた音源コー
ドベクトルを用いて求め直すことを特徴とする。
された音声信号を入力し、前記入力音声信号のスペクト
ルパラメータを求める線形予測分析部と、スペクトルパ
ラメータを量子化するスペクトルパラメータコードブッ
クと、前記入力音声信号の長期相関を利用する適応コー
ドブックと、前記入力音声信号の励振音源を表す音源コ
ードブックと、前記適応コードブックのゲインと前記音
源コードブックのゲインを量子化するゲインコードブッ
クを有する音声符号化方式において、当該フレームにお
ける前記各コードブックのコードベクトルを決定する際
に、前記各コードブックのコードベクトルを予め定めら
れた間隔のサブフレームごとに定めたのち、前記ゲイン
コードブックのコードベクトルと前記スペクトルパラメ
ータコードブックのコードベクトルを前記入力音声信号
と前記定めた適応コードベクトルと前記定めた音源コー
ドベクトルを用いて求め直すことを特徴とする。
【０００９】
【作用】第１の発明による音声符号化方式の作用を説明
する。
する。
【００１０】まず、各サブフレーム毎（例えば５ｍｓ）
に、次の誤差Ｅkを最小にする適応コードベクトル、音
源コードベクトル，ゲインコードベクトルを求める。
に、次の誤差Ｅkを最小にする適応コードベクトル、音
源コードベクトル，ゲインコードベクトルを求める。
【００１１】
【数１】
【００１２】
【００１３】ここで、ｋは、サブフレーム番号、Ｎは、
サブフレーム長（例えば５ｍｓ）、（βjk，γjk）は、
インデックスｊのゲインコードベクトル、ｗkは重み付
けフィルタのインパルス応答、ｈｗkは重み付け合成フ
ィルタのインパルス応答、ａdkは、遅れｄｋの適応コー
ドベクトル、ｘkは、入力信号、ｆは影響信号、ｃ
ikは、インデックスｉｋの音源コードベクトルである。
このとき、適応コードベクトルのゲインと音源コードベ
クトルのゲインは、ゲインコードブックの中から探索せ
ずに、数１を最小にする最適ゲインを用いても良い。
サブフレーム長（例えば５ｍｓ）、（βjk，γjk）は、
インデックスｊのゲインコードベクトル、ｗkは重み付
けフィルタのインパルス応答、ｈｗkは重み付け合成フ
ィルタのインパルス応答、ａdkは、遅れｄｋの適応コー
ドベクトル、ｘkは、入力信号、ｆは影響信号、ｃ
ikは、インデックスｉｋの音源コードベクトルである。
このとき、適応コードベクトルのゲインと音源コードベ
クトルのゲインは、ゲインコードブックの中から探索せ
ずに、数１を最小にする最適ゲインを用いても良い。
【００１４】１フレーム分（例えば２０ｍｓ）の適応コ
ードベクトルの遅れｄｋと音源コードベクトルのインデ
ックスｉｋが、求まったら、次式で表されるフレーム全
体での誤差Ｆを最小にするゲインコードベクトル（β’
jk，γ’jk）の組合せを選ぶ。
ードベクトルの遅れｄｋと音源コードベクトルのインデ
ックスｉｋが、求まったら、次式で表されるフレーム全
体での誤差Ｆを最小にするゲインコードベクトル（β’
jk，γ’jk）の組合せを選ぶ。
【００１５】
【数２】
【００１６】
【００１７】ゲインコードベクトルの組合せは、全組合
せの中から選ぶこともできるが、さらに演算量を低減す
るために、各サブフレームで、前のサブフレームまでに
候補として選ばれたゲインコードベクトルの組合せＬ
k-1個に対して、そのサブフレームでの誤差Ｅkの小さい
ものから順にゲインコードベクトルの候補をＭk個選
ぶ。
せの中から選ぶこともできるが、さらに演算量を低減す
るために、各サブフレームで、前のサブフレームまでに
候補として選ばれたゲインコードベクトルの組合せＬ
k-1個に対して、そのサブフレームでの誤差Ｅkの小さい
ものから順にゲインコードベクトルの候補をＭk個選
ぶ。
【００１８】
【数３】
【００１９】
【００２０】次に、Ｍk×Ｌk-1個の候補の中から、現サ
ブフレームまでの誤差が小さいものをＬk個選ぶ。この
手続きをすべてのサブフレームで行うことにより、ゲイ
ンコードベクトルの組合せを選ぶ。
ブフレームまでの誤差が小さいものをＬk個選ぶ。この
手続きをすべてのサブフレームで行うことにより、ゲイ
ンコードベクトルの組合せを選ぶ。
【００２１】次に、第２の発明による音声符号化方式の
作用を示す。
作用を示す。
【００２２】まず、各サブフレーム毎に、次の誤差Ｅk
を最小にする適応コードベクトル、音源コードベクト
ル、ゲインコードベクトルを求める。
を最小にする適応コードベクトル、音源コードベクト
ル、ゲインコードベクトルを求める。
【００２３】
【数４】
【００２４】
【００２５】このとき、スペクトルパラメータとして、
ＬＰＣ分析により得られたものを用いても良いし、量子
化されたものを用いても良い。
ＬＰＣ分析により得られたものを用いても良いし、量子
化されたものを用いても良い。
【００２６】１フレーム分（例えば２０ｍｓ）の適応コ
ードベクトルの遅れｄｋと音源コードベクトルのインデ
ックスｉｋとゲインコードベクトルのインデックスｊｋ
が、求まったら、次式で表されるフレーム全体での誤差
Ｆを最小にするスペクトルパラメータコードベクトルを
選び直す。
ードベクトルの遅れｄｋと音源コードベクトルのインデ
ックスｉｋとゲインコードベクトルのインデックスｊｋ
が、求まったら、次式で表されるフレーム全体での誤差
Ｆを最小にするスペクトルパラメータコードベクトルを
選び直す。
【００２７】
【数５】
【００２８】
【００２９】ここで、ｗm，ｆmk，ｈｗmkは、それぞ
れ、インデックスｍのスペクトルパラメータコードベク
トルに対応する重み付けフィルタのインパルス応答、影
響信号、重み付け合成フィルタのインパルス応答であ
る。
れ、インデックスｍのスペクトルパラメータコードベク
トルに対応する重み付けフィルタのインパルス応答、影
響信号、重み付け合成フィルタのインパルス応答であ
る。
【００３０】次に、第３の発明による音声符号化方式の
作用を説明する。
作用を説明する。
【００３１】第１の発明の作用で述べたように、ゲイン
コードベクトルを求め直したあとで、第２の発明の作用
で述べたように、スペクトルパラメータコードベクトル
を求め直す、あるいは、第２の発明の作用で述べたよう
に、スペクトルパラメータコードベクトルを求め直した
あとで、第１の発明の作用で述べたように、ゲインコー
ドベクトルを求め直す。
コードベクトルを求め直したあとで、第２の発明の作用
で述べたように、スペクトルパラメータコードベクトル
を求め直す、あるいは、第２の発明の作用で述べたよう
に、スペクトルパラメータコードベクトルを求め直した
あとで、第１の発明の作用で述べたように、ゲインコー
ドベクトルを求め直す。
【００３２】
【実施例】図１は第１の発明による音声符号化方式を実
施する符号化器の一例を示すブロック図である。図にお
いて、入力端子１００から音声信号を入力し、ＬＰＣ分
析回路１１０とゲイン再探索回路１６０へ出力する。Ｌ
ＰＣ分析回路１１０でスペクトルパラメータを求め、ス
ペクトルパラメータコードブック探索回路１１５へ出力
する。スペクトルパラメータコードブック探索回路１１
５では、スペクトルパラメータコードブック１１７から
スペクトルパラメータコードベクトルを入力し、選択さ
れたスペクトルパラメータコードベクトルを、適応コー
ドブック・音源コードブック探索回路１５０とゲイン再
探索回路１６０へ出力し、選択されたスペクトルパラメ
ータコードベクトルのインデックスを、マルチプレクサ
１７０へ出力する。適応コードブック１２０から適応コ
ードベクトルを、音源コードブック１３０から音源コー
ドベクトルを適応コードブック・音源コードブック探索
回路１５０に出力し、ゲインコードブック１４０からゲ
インコードベクトルを適応コードブック・音源コードブ
ック探索回路１５０とゲイン再探索回路１６０へ出力す
る。適応コードブック・音源コードブック探索回路１５
０からは、各サブフレームで選ばれた適応コードベクト
ルと音源コードベクトルがゲイン再探索回路１６０とマ
ルチプレクサ１７０へ出力される。ゲイン再探索回路１
６０からは、求め直された各サブフレームのゲインがマ
ルチプレクサ１７０に出力される。適応コードブック・
音源コードブック探索回路１５０では、サブフレーム毎
に適応コードベクトルと音源コードベクトルを決定す
る。
施する符号化器の一例を示すブロック図である。図にお
いて、入力端子１００から音声信号を入力し、ＬＰＣ分
析回路１１０とゲイン再探索回路１６０へ出力する。Ｌ
ＰＣ分析回路１１０でスペクトルパラメータを求め、ス
ペクトルパラメータコードブック探索回路１１５へ出力
する。スペクトルパラメータコードブック探索回路１１
５では、スペクトルパラメータコードブック１１７から
スペクトルパラメータコードベクトルを入力し、選択さ
れたスペクトルパラメータコードベクトルを、適応コー
ドブック・音源コードブック探索回路１５０とゲイン再
探索回路１６０へ出力し、選択されたスペクトルパラメ
ータコードベクトルのインデックスを、マルチプレクサ
１７０へ出力する。適応コードブック１２０から適応コ
ードベクトルを、音源コードブック１３０から音源コー
ドベクトルを適応コードブック・音源コードブック探索
回路１５０に出力し、ゲインコードブック１４０からゲ
インコードベクトルを適応コードブック・音源コードブ
ック探索回路１５０とゲイン再探索回路１６０へ出力す
る。適応コードブック・音源コードブック探索回路１５
０からは、各サブフレームで選ばれた適応コードベクト
ルと音源コードベクトルがゲイン再探索回路１６０とマ
ルチプレクサ１７０へ出力される。ゲイン再探索回路１
６０からは、求め直された各サブフレームのゲインがマ
ルチプレクサ１７０に出力される。適応コードブック・
音源コードブック探索回路１５０では、サブフレーム毎
に適応コードベクトルと音源コードベクトルを決定す
る。
【００３３】図２は第１の発明による適応コードブック
・音源コードブック探索回路１５０で実現されるサブフ
レーム毎の適応コードブックと音源コードブックを探索
する回路の一例を示すブロック図である。図において、
入力端子１８０からサブフレーム長の音声入力信号ｘを
入力し、重み付け合成フィルタ１９０で、聴感重み付け
され、重み付け入力信号ｘｗを出力し、影響信号減算回
路２００に入力する。影響信号減算回路２００では、重
み付け入力信号ｘｗから前のサブフレームからの影響信
号を減算した信号ｘｗ’を出力する。入力端子２１０か
ら遅れｄの適応コードベクトルａdを入力し、入力端子
２３０からインデックスｉの音源コードベクトルｅiを
入力し、入力端子２５０と入力端子２５５からインデッ
クスｊのゲインコードベクトル（βj，γj）を入力す
る。乗算器２２０では、適応コードベクトルａdとゲイ
ンβjとを掛け、乗算器２４０では、音源コードベクト
ルｅiとゲインγjとを掛け、加算器２６０では、βjａd
とγjｅiを加算し、重み付け合成フィルタ２７０に入力
し、重み付け合成され、重み付け合成信号を出力する。
減算器２８０では、影響信号減算信号ｘｗ’から重み付
け合成信号を減算し、２乗誤差計算回路２９０に入力す
る。２乗誤差計算回路２９０は、最小の２乗誤差Ｅとそ
れに対応する適応コードベクトルの遅れｄと音源コード
ベクトルのインデックスｉを、出力端子３００，３１
０，３２０にそれぞれ出力する。
・音源コードブック探索回路１５０で実現されるサブフ
レーム毎の適応コードブックと音源コードブックを探索
する回路の一例を示すブロック図である。図において、
入力端子１８０からサブフレーム長の音声入力信号ｘを
入力し、重み付け合成フィルタ１９０で、聴感重み付け
され、重み付け入力信号ｘｗを出力し、影響信号減算回
路２００に入力する。影響信号減算回路２００では、重
み付け入力信号ｘｗから前のサブフレームからの影響信
号を減算した信号ｘｗ’を出力する。入力端子２１０か
ら遅れｄの適応コードベクトルａdを入力し、入力端子
２３０からインデックスｉの音源コードベクトルｅiを
入力し、入力端子２５０と入力端子２５５からインデッ
クスｊのゲインコードベクトル（βj，γj）を入力す
る。乗算器２２０では、適応コードベクトルａdとゲイ
ンβjとを掛け、乗算器２４０では、音源コードベクト
ルｅiとゲインγjとを掛け、加算器２６０では、βjａd
とγjｅiを加算し、重み付け合成フィルタ２７０に入力
し、重み付け合成され、重み付け合成信号を出力する。
減算器２８０では、影響信号減算信号ｘｗ’から重み付
け合成信号を減算し、２乗誤差計算回路２９０に入力す
る。２乗誤差計算回路２９０は、最小の２乗誤差Ｅとそ
れに対応する適応コードベクトルの遅れｄと音源コード
ベクトルのインデックスｉを、出力端子３００，３１
０，３２０にそれぞれ出力する。
【００３４】図３は第１の発明による音声符号化方式の
ゲイン再探索回路１６０で実現されるサブフレーム毎に
ゲインコードベクトルの候補を選ぶ回路の一例を示すブ
ロック図である。図において、入力端子３３０からサブ
フレーム長の音声入力信号ｘを入力し、重み付け合成フ
ィルタ３５５で、聴感重み付けされ、重み付け入力信号
ｘｗを出力し、影響信号減算回路３６０に入力する。影
響信号減算回路３６０では、重み付け入力信号ｘｗから
前のサブフレームからの影響信号を減算した信号ｘｗ’
を出力する。入力端子３４０から遅れｄの適応コードベ
クトルａdを入力し、入力端子３５０からインデックス
ｉの音源コードベクトルｅiを入力する。入力端子３７
０と入力端子３７５からインデックスｊのゲインコード
ベクトル（βj，γj）を出力し、乗算器３８０では、適
応コードベクトルａdとゲインβjとを掛け、乗算器３９
０では、音源コードベクトルｅiとゲインγjとを掛け、
加算器４００では、βjａdとγjｅiを加算し、重み付け
合成フィルタ４１０に入力し、重み付け合成され、重み
付け合成信号を出力する。減算器４２０では、影響信号
減算信号ｘｗ’から重み付け合成信号を減算し、２乗誤
差計算回路４３０に入力する。２乗誤差計算回路４３０
は、２乗誤差の小さいものから順にＭ個（例えば４個）
の２乗誤差Ｅとそれらに対応するゲインコードベクトル
のインデックスｊとｙj＝βjａd＋γjｅiを、出力端子
４４０，４５０，４６０にそれぞれ出力する。
ゲイン再探索回路１６０で実現されるサブフレーム毎に
ゲインコードベクトルの候補を選ぶ回路の一例を示すブ
ロック図である。図において、入力端子３３０からサブ
フレーム長の音声入力信号ｘを入力し、重み付け合成フ
ィルタ３５５で、聴感重み付けされ、重み付け入力信号
ｘｗを出力し、影響信号減算回路３６０に入力する。影
響信号減算回路３６０では、重み付け入力信号ｘｗから
前のサブフレームからの影響信号を減算した信号ｘｗ’
を出力する。入力端子３４０から遅れｄの適応コードベ
クトルａdを入力し、入力端子３５０からインデックス
ｉの音源コードベクトルｅiを入力する。入力端子３７
０と入力端子３７５からインデックスｊのゲインコード
ベクトル（βj，γj）を出力し、乗算器３８０では、適
応コードベクトルａdとゲインβjとを掛け、乗算器３９
０では、音源コードベクトルｅiとゲインγjとを掛け、
加算器４００では、βjａdとγjｅiを加算し、重み付け
合成フィルタ４１０に入力し、重み付け合成され、重み
付け合成信号を出力する。減算器４２０では、影響信号
減算信号ｘｗ’から重み付け合成信号を減算し、２乗誤
差計算回路４３０に入力する。２乗誤差計算回路４３０
は、２乗誤差の小さいものから順にＭ個（例えば４個）
の２乗誤差Ｅとそれらに対応するゲインコードベクトル
のインデックスｊとｙj＝βjａd＋γjｅiを、出力端子
４４０，４５０，４６０にそれぞれ出力する。
【００３５】第２の発明による音声符号化方式では、図
１において、ゲイン再探索回路１６０のかわりにスペク
トルパラメータ再探索回路とする。スペクトルパラメー
タ再探索回路では、前記数５により、スペクトルパラメ
ータコードベクトルを求め直す。
１において、ゲイン再探索回路１６０のかわりにスペク
トルパラメータ再探索回路とする。スペクトルパラメー
タ再探索回路では、前記数５により、スペクトルパラメ
ータコードベクトルを求め直す。
【００３６】第３の発明による音声符号化方式では、図
１において、ゲイン再探索回路１６０とスペクトルパラ
メータ再探索回路の両方を備えて、ゲインコードベクト
ルとスペクトルパラメータコードベクトルを求め直す。
１において、ゲイン再探索回路１６０とスペクトルパラ
メータ再探索回路の両方を備えて、ゲインコードベクト
ルとスペクトルパラメータコードベクトルを求め直す。
【００３７】図４は、第２，第３の発明による音声符号
化方式のスペクトルパラメータ再探索回路の一実施例を
示すブロック図である。図において、入力端子４７０か
ら音声入力信号を入力し、サブフレーム分割回路５２０
でサブフレーム長（例えば５ｍｓ）に分割し、重み付け
フィルタ５３０で、スペクトルパラメータコードブック
５８０から入力されたスペクトルパラメータを用いて重
み付けされ、減算器５９０へ出力する。入力端子４８０
から各サブフレームの適応コードベクトルを順に入力す
る。入力端子４９０から各サブフレームの音源コードベ
クトルを順に入力する。入力端子５００から各サブフレ
ームの音源コードベクトルのゲインを順に入力する。入
力端子５１０から各サブフレームの適応コードベクトル
のゲインを順に入力する。乗算器５４０で適応コードベ
クトルと適応コードベクトルのゲインを掛け、乗算器５
５０で音源コードベクトルと音源コードベクトルのゲイ
ンを掛け、それらを加算器５６０で足し合わせ、重み付
け合成フィルタ５７０に入力し、重み付け合成フィルタ
５７０で、スペクトルパラメータコードブック５８０か
ら入力されたスペクトルパラメータを用いて重み付け合
成された信号を、減算器５９０へ出力する。減算器５９
０では、重み付けフィルタ５７０の出力信号から重み付
けフィルタ５３０の出力信号を引き、累積２乗誤差計算
回路６００へ出力する。累積２乗誤差計算回路６００で
は、各サブフレームの２乗誤差を計算し、それらを加算
してフレームの２乗誤差を計算し、フレームの２乗誤差
が最小となるスペクトルパラメータコードベクトルのイ
ンデックスを出力端子６１０へ出力する。重み付けフィ
ルタ５３０と重み付け合成フィルタ５７０で用いるスペ
クトルパラメータは、スペクトルパラメータコードブッ
ク５８０から出力されたスペクトルパラメータの代わり
に、各サブフレームに補間された（例えば、線形補間）
スペクトルパラメータを用いてもよい。
化方式のスペクトルパラメータ再探索回路の一実施例を
示すブロック図である。図において、入力端子４７０か
ら音声入力信号を入力し、サブフレーム分割回路５２０
でサブフレーム長（例えば５ｍｓ）に分割し、重み付け
フィルタ５３０で、スペクトルパラメータコードブック
５８０から入力されたスペクトルパラメータを用いて重
み付けされ、減算器５９０へ出力する。入力端子４８０
から各サブフレームの適応コードベクトルを順に入力す
る。入力端子４９０から各サブフレームの音源コードベ
クトルを順に入力する。入力端子５００から各サブフレ
ームの音源コードベクトルのゲインを順に入力する。入
力端子５１０から各サブフレームの適応コードベクトル
のゲインを順に入力する。乗算器５４０で適応コードベ
クトルと適応コードベクトルのゲインを掛け、乗算器５
５０で音源コードベクトルと音源コードベクトルのゲイ
ンを掛け、それらを加算器５６０で足し合わせ、重み付
け合成フィルタ５７０に入力し、重み付け合成フィルタ
５７０で、スペクトルパラメータコードブック５８０か
ら入力されたスペクトルパラメータを用いて重み付け合
成された信号を、減算器５９０へ出力する。減算器５９
０では、重み付けフィルタ５７０の出力信号から重み付
けフィルタ５３０の出力信号を引き、累積２乗誤差計算
回路６００へ出力する。累積２乗誤差計算回路６００で
は、各サブフレームの２乗誤差を計算し、それらを加算
してフレームの２乗誤差を計算し、フレームの２乗誤差
が最小となるスペクトルパラメータコードベクトルのイ
ンデックスを出力端子６１０へ出力する。重み付けフィ
ルタ５３０と重み付け合成フィルタ５７０で用いるスペ
クトルパラメータは、スペクトルパラメータコードブッ
ク５８０から出力されたスペクトルパラメータの代わり
に、各サブフレームに補間された（例えば、線形補間）
スペクトルパラメータを用いてもよい。
【００３８】音源コードブックは、乱数信号から構成し
てもよいし、トレーニング信号を用いて予め学習して構
成してもよい。
てもよいし、トレーニング信号を用いて予め学習して構
成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、第１の発明によれ
ば、ゲインコードベクトルをフレーム誤差が最小になる
ように求め直すことにより、比較的少ない演算量で、音
質が向上するという大きな効果がある。また、第２の発
明によれば、スペクトルパラメータコードベクトルを波
形間の２乗誤差が最小になるように求め直すことによ
り、比較的少ない演算量で、音質が向上するという大き
な効果がある。第３の発明では、第１の発明と第２の発
明の効果を併せ持つ。
ば、ゲインコードベクトルをフレーム誤差が最小になる
ように求め直すことにより、比較的少ない演算量で、音
質が向上するという大きな効果がある。また、第２の発
明によれば、スペクトルパラメータコードベクトルを波
形間の２乗誤差が最小になるように求め直すことによ
り、比較的少ない演算量で、音質が向上するという大き
な効果がある。第３の発明では、第１の発明と第２の発
明の効果を併せ持つ。
【図１】第１の発明による音声符号化方式を実施する符
号化器の一例を示すブロック図である。
号化器の一例を示すブロック図である。
【図２】第１の発明による音声符号化方式の適応コード
ブック・音源コードブック探索回路で実現されるサブフ
レーム毎の適応コードブックと音源コードブックを探索
する回路の一例を示すブロック図である。
ブック・音源コードブック探索回路で実現されるサブフ
レーム毎の適応コードブックと音源コードブックを探索
する回路の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の発明による音声符号化方式のゲイン再探
索回路で実現されるサブフレーム毎にゲインコードベク
トルの候補を選ぶ回路の一例を示すブロック図である。
索回路で実現されるサブフレーム毎にゲインコードベク
トルの候補を選ぶ回路の一例を示すブロック図である。
【図４】第２，第３の発明による音声符号化方式のスペ
クトルパラメータ再探索回路の一実施例を示すブロック
図である。
クトルパラメータ再探索回路の一実施例を示すブロック
図である。
１００ 入力端子 １１０ ＬＰＣ分析回路 １１５ スペクトルパラメータコードブック探索回路 １１７ スペクトルパラメータコードブック １２０ 適応コードブック １３０ 音源コードブック １４０ ゲインコードブック １５０ 適応コードブック・音源コードブック探索回路 １６０ ゲイン再探索回路 １７０ マルチプレクサ １８０ 入力端子 １９０ 重み付けフィルタ ２００ 影響信号減算回路 ２１０ 入力端子 ２２０ 乗算器 ２３０ 入力端子 ２４０ 乗算器 ２５０ 入力端子 ２５５ 入力端子 ２６０ 加算器 ２７０ 重み付け合成フィルタ ２８０ 減算器 ２９０ ２乗誤差計算回路 ３００ 出力端子 ３１０ 出力端子 ３２０ 出力端子 ３３０ 入力端子 ３４０ 入力端子 ３５０ 入力端子 ３５５ 重み付けフィルタ ３６０ 影響信号減算器 ３７０ 入力端子 ３７５ 入力端子 ３８０ 乗算器 ３９０ 乗算器 ４００ 加算器 ４１０ 重み付け合成フィルタ ４２０ 減算器 ４３０ ２乗誤差計算回路 ４４０ 出力端子 ４５０ 出力端子 ４６０ 出力端子 ４７０ 入力端子 ４８０ 入力端子 ４９０ 入力端子 ５００ 入力端子 ５１０ 入力端子 ５２０ サブフレーム分割回路 ５３０ 重み付けフィルタ ５４０ 乗算器 ５５０ 乗算器 ５６０ 加算器 ５７０ 重み付け合成フィルタ ５８０ スペクトルパラメータコードブック ５９０ 減算器 ６００ 累積２乗誤差計算回路 ６１０ 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/00 - 21/06 H03M 7/30 H04B 14/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】一定間隔のフレームに分割された音声信号
を入力し、前記入力音声信号のスペクトルパラメータを
求める線形予測分析部と、スペクトルパラメータを量子
化するスペクトルパラメータコードブックと、前記入力
音声信号の長期相関を利用する適応コードブックと、前
記入力音声信号の励振音源を表す音源コードブックと、
前記適応コードブックのゲインと前記音源コードブック
のゲインを量子化するゲインコードブックを有する音声
符号化方式において、 当該フレームにおける前記各コードブックのコードベク
トルを決定する際に、前記各コードブックのコードベク
トルを予め定められた間隔のサブフレームごとに定めた
のち、前記ゲインコードブックのコードベクトルを前記
入力音声信号と前記定めたスペクトルパラメータコード
ベクトルと前記定めた適応コードベクトルと前記定めた
音源コードベクトルを用いて求め直すことを特徴とする
音声符号化方式。 - 【請求項２】一定間隔のフレームに分割された音声信号
を入力し、前記入力音声信号のスペクトルパラメータを
求める線形予測分析部と、スペクトルパラメータを量子
化するスペクトルパラメータコードブックと、前記入力
音声信号の長期相関を利用する適応コードブックと、前
記入力音声信号の励振音源を表す音源コードブックと、
前記適応コードブックのゲインと前記音源コードブック
のゲインを量子化するゲインコードブックを有する音声
符号化方式において、 当該フレームにおける前記各コードブックのコードベク
トルを決定する際に、前記各コードブックのコードベク
トルを予め定められた間隔のサブフレームごとに定めた
のち、前記ゲインコードブックのコードベクトルと前記
スペクトルパラメータコードブックのコードベクトルを
前記入力音声信号と前記定めた適応コードベクトルと前
記定めた音源コードベクトルを用いて求め直すことを特
徴とする音声符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03103266A JP3092200B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 音声符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03103266A JP3092200B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 音声符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270399A JPH04270399A (ja) | 1992-09-25 |
| JP3092200B2 true JP3092200B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=14349627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03103266A Expired - Fee Related JP3092200B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | 音声符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092200B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP03103266A patent/JP3092200B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04270399A (ja) | 1992-09-25 |
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