JP3097451B2 - コードブック検索装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル移動通信等に用
いられるコードブック検索装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、音声符号化装置として、音声をあ
るフレーム長に区切り、各フレーム毎に音声の線形予測
を行ない、フレーム毎の線形予測による予測残差（以
下、励起信号という。）を既知の波形からなるコードベ
クトルで符号化し、上記線形予測フィルタと符号化され
た励起信号とにより合成音声信号を生成する方式が用い
られている。

【０００３】上記音声符号化装置において、コードブッ
クの中から最適なコードベクトルを検索するためのコー
ドブック検索装置は、図３に示すように、音声信号をフ
レーム長に区切り、各フレーム毎に音声の線形予測を行
なう逆フィルタ１と、逆フィルタ１からの励起信号を処
理して評価用音声信号を出力する線形予測フィルタ２
と、いくつかのフレーム長ベクトル成分からなるコード
ブック３と、フレーム長のコードベクトルを入力音声と
パワーが等しくなるように増幅する増幅器４と、増幅器
４の出力を処理して合成音声信号を出力する線形予測フ
ィルタ５と、評価用音声信号と合成音声信号とからフレ
ーム長での２乗誤差が最小となるコードベクトルレスを
検索する誤差評価器６とから構成されている。

【０００４】次に、上記コードブック検索装置の動作に
ついて、モデル化された波形を用いた図４を用いて説明
する。図３および図４において、インパルス応答ａを有
する線形予測フィルタ２により、逆フィルタ１の励起信
号ｂを処理して入力音声波形ｃを得、一方、コードブッ
ク３のコードベクトルｄ，ｅを線形予測フィルタ５で処
理して合成音声信号ｆ，ｇを得、入力音声波形ｃと合成
音声信号ｆ，ｇとの誤差を誤差評価器６で評価し、フレ
ーム長内での誤差が少ないコードベクトルｄを符号化結
果として選択する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のコードブック検索装置では、線形予測フィルタ５で
処理されたコードベクトルは、フレーム長より後ろの再
生音声にも影響を与えるにもかかわらず、フレーム長で
しか誤差評価を行なっていないため、図４のコードベク
トルｄでは、フレームの後半で誤ったパルスがあるにも
かかわらず、フレーム長内での誤差が少ないため、符号
化結果として選択され、次フレームで異音が発生すると
いう問題点を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、入力音声の励起信号とコードベクトル
のそれぞれに、ある長さの零ベクトルを加えたフレーム
長（以下、追加フレーム長という。）で誤差評価を行な
うようにしたものである。

【０００７】

【作用】本発明は、上記構成によって、現フレームより
後ろの再生音での音声に対する誤差が少なくなり、フレ
ームのつなぎ目での異音の発生を防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示すもので
ある。図１において、１１は線形予測による逆フィル
タ、１２および１５は零ベクトル付加器、１３および１
７は音声の線形予測フィルタ、１４はいくつかのフレー
ム長ベクトル成分（コードベクトル）からなるコードブ
ック、１６は増幅器、１８は誤差評価器である。

【０００９】以上のように構成されたコードブック検索
装置を用いた音声符号化装置の符号化部について、以下
その動作を説明する。まず逆フィルタ１１によりフレー
ム長の入力音声を処理し、フレーム長の励起信号を得
る。次に零ベクトル付加器によりフレーム長の励起信号
の後に零ベクトルが付加される。零ベクトル付加器１２
により得られた追加フレーム長の励起信号が、線形予測
フィルタ１３により処理されて、評価用音声信号とな
る。

【００１０】一方、コードブック１４によるフレーム長
の各コードベクトルに零ベクトル付加器１５により零ベ
クトルが付加され、その追加フレーム長のコードベクト
ルが入力音声との誤差が最小になるように調整された増
幅器１６により増幅され、次いで線形予測フィルタ１７
により処理されて、各コードベクトルによる合成音声信
号となる。

【００１１】そして、誤差評価器１８により、各コード
ベクトルによる合成音声信号と評価用音声とから追加フ
レーム長での２乗誤差を調べ、この誤差が最小となるコ
ードベクトルを励起信号符号化結果として出力する。

【００１２】次に、上記動作を、モデル化された波形を
用いた図２を用いて説明する。図２において、インパル
ス応答ａを有する線形予測フィルタ１３により、逆フィ
ルタ１１からの励起信号ｂを零ベクトル付加器１２によ
り追加フレーム長とした励起信号を処理して入力音声波
形ｃを得、一方、コードブック１４のコードベクトル
ｄ，ｅを線形予測フィルタ１７で処理して合成音声信号
ｆ，ｇを得、入力音声波形ｃと合成音声信号ｆ，ｇとの
誤差を誤差評価器１８で評価し、追加フレーム長内での
誤差が少ないコードベクトルｅを符号化結果として選択
する。

【００１３】このように、上記実施例によれば、従来は
異音の発生するコードベクトルｄが符号化結果として出
力されたものを、零ベクトル付加器によりフレーム長を
長くすることにより、異音の発生しないコードベクトル
ｅを符号化結果として出力することができる。

【００１４】なお、コードブック１４には、以前に符号
化された励起信号をコードブックとする適応コードブッ
クと、あらかじめ作られた確率コードブックの２種類を
用いても良い。この場合、音声の定状部分で適応コード
ブックと入力音声との誤差が少なくなり、より効率的な
符号化装置を実現できる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、入力音
声の励起信号とコードベクトルのそれぞれに、ある長さ
の零ベクトルを加えた追加フレーム長で誤差評価を行な
うようにしたので、現フレームより後ろの再生音での音
声に対する誤差が少なくなり、フレームのつなぎ目での
異音の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるコードブック検索装
置のブロック図

【図２】実施例における動作を説明するための波形図

【図３】従来例におけるコードブック検索装置のブロッ
ク図

【図４】従来例における動作を説明するための波形図

【符号の説明】

１１ 音声の線形予測による逆フィルタ １２ 零ベクトル付加器 １３ 音声の線形予測フィルタ １４ コードブック １５ 零ベクトル付加器 １６ 増幅器 １７ 音声の線形予測によるフィルタ １８ 誤差評価

───────────────────────────────────────────────────── 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)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム単位で音声の励起信号をコード
   ベクトルで符号化する音声符号化装置のコードブック検
   索装置において、入力音声の励起信号に、ある長さの零
   ベクトルを付加して追加フレーム長での励起信号を得る
   手段と、コードベクトルに零ベクトルを付加して追加フ
   レーム長でのコードベクトルを線形予測フィルタで処理
   して合成音声信号を得る手段と、前記評価音声信号と合
   成音声信号との誤差が最小となるコードベクトルを励起
   信号の符号化結果として出力する誤差評価手段とを備え
   たコードブック検索装置。
2. 【請求項２】 入力音声信号から音声の励起信号を出力
   する線形予測による逆フィルタと、前記出力された励起
   信号に零ベクトルを付加する零ベクトル付加器と、前記
   零ベクトルを付加した励起信号を処理して評価用音声信
   号を得る線形予測フィルタと、音声の励起信号をフレー
   ム長で符号化するためのコードベクトルを格納したコー
   ドブックと、前記コードブックの各コードベクトルに零
   ベクトルを付加する零ベクトル付加器と、零ベクトルが
   付加された追加フレーム長のコードベクトルを入力音声
   との誤差が最小になるように増幅する増幅器と、前記増
   幅されたコードベクトルを処理して合成音声信号を得る
   線形予測フィルタと、前記評価用音声信号と合成音声信
   号との追加フレーム長での２乗誤差を調べ、この誤差が
   最小となるコードベクトルを励起信号の符号化結果とし
   て出力する誤差評価器とを備えたコードブック検索装
   置。