JP3144213B2 - 音声パラメータ分析装置および音声符号化装置 - Google Patents
音声パラメータ分析装置および音声符号化装置Info
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- JP3144213B2 JP3144213B2 JP07709694A JP7709694A JP3144213B2 JP 3144213 B2 JP3144213 B2 JP 3144213B2 JP 07709694 A JP07709694 A JP 07709694A JP 7709694 A JP7709694 A JP 7709694A JP 3144213 B2 JP3144213 B2 JP 3144213B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信やボイ
スメール等に利用される音声符号化装置および音声符号
化装置に組み込まれ音声信号の声道情報であるLPC係
数を算出する音声パラメータ分析装置に関する。
スメール等に利用される音声符号化装置および音声符号
化装置に組み込まれ音声信号の声道情報であるLPC係
数を算出する音声パラメータ分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル移動通信の実用化に伴
い、音声信号の情報圧縮・伸張を行なう音声符号化装置
が広く用いられている。音声符号化装置のうち、音声信
号を声道情報と音源情報とを別々に符号化して伝送する
形式のものでは、声道情報を表すLPC係数を算出する
音声パラメータ分析装置が備えられている。
い、音声信号の情報圧縮・伸張を行なう音声符号化装置
が広く用いられている。音声符号化装置のうち、音声信
号を声道情報と音源情報とを別々に符号化して伝送する
形式のものでは、声道情報を表すLPC係数を算出する
音声パラメータ分析装置が備えられている。
【0003】以下、従来の音声パラメータ分析装置につ
いて説明する。図3は従来の音声パラメータ分析装置の
構成を示すものである。図3において、1は一定区間単
位の入力音声に対して窓掛けを行なう窓掛け手段と、2
は窓掛け手段1により出力された窓掛け入力音声からそ
の自己相関係数を算出する自己相関算出手段、3は入力
音声の自己相関係数を入力として、音声の声道情報を表
すLPC係数を算出するLPC係数算出手段である。
いて説明する。図3は従来の音声パラメータ分析装置の
構成を示すものである。図3において、1は一定区間単
位の入力音声に対して窓掛けを行なう窓掛け手段と、2
は窓掛け手段1により出力された窓掛け入力音声からそ
の自己相関係数を算出する自己相関算出手段、3は入力
音声の自己相関係数を入力として、音声の声道情報を表
すLPC係数を算出するLPC係数算出手段である。
【0004】以上のように構成された音声パラメータ分
析装置について、以下その動作を説明する。まず、入力
音声S(n)(n=0〜N−1;N:区間長)に対して
窓掛け手段1により窓掛けを行ない、窓掛け入力音声S
w(n)(n=0〜N−1;N:区間長)を得る。次
に、窓掛け入力音声Sw(n)を入力として、自己相関
算出手段2により自己相関係数r(i)を式(1)によ
り求める。
析装置について、以下その動作を説明する。まず、入力
音声S(n)(n=0〜N−1;N:区間長)に対して
窓掛け手段1により窓掛けを行ない、窓掛け入力音声S
w(n)(n=0〜N−1;N:区間長)を得る。次
に、窓掛け入力音声Sw(n)を入力として、自己相関
算出手段2により自己相関係数r(i)を式(1)によ
り求める。
【0005】
【数1】
【0006】次に、自己相関係数r(i)を入力とし
て、LPC係数算出手段3によりLPC係数a(i)
(i=1〜P)を求める。a(i)は、式(2)の方程
式を解くことによって求められる。
て、LPC係数算出手段3によりLPC係数a(i)
(i=1〜P)を求める。a(i)は、式(2)の方程
式を解くことによって求められる。
【0007】
【数2】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の音声パラメータ分析装置では、これを音声符号化
装置に組み込んで使用する場合、音源符号化により音源
信号の量子化誤差が生じ、音声パラメータ分析装置によ
り得られたLPC係数が最適値とはいえず、特に低ビッ
トレートでの符号化において、復号した音声の音声品質
に劣化を生じ易くなるという問題を有していた。
従来の音声パラメータ分析装置では、これを音声符号化
装置に組み込んで使用する場合、音源符号化により音源
信号の量子化誤差が生じ、音声パラメータ分析装置によ
り得られたLPC係数が最適値とはいえず、特に低ビッ
トレートでの符号化において、復号した音声の音声品質
に劣化を生じ易くなるという問題を有していた。
【0009】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、音源信号の量子化誤差を考慮した最適なLPC
係数を求めることができる優れた音声パラメータ分析装
置を提供することを目的とする。
であり、音源信号の量子化誤差を考慮した最適なLPC
係数を求めることができる優れた音声パラメータ分析装
置を提供することを目的とする。
【0010】本発明はまた、上記音声パラメータ分析装
置を用いることにより、低ビットレートにおいても、高
い音声品質を得ることのできる音声符号化装置を提供す
るこを目的とする。
置を用いることにより、低ビットレートにおいても、高
い音声品質を得ることのできる音声符号化装置を提供す
るこを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の音声パラメータ分析装置においては、一定
区間単位の入力音声に窓掛けを行なう第1の窓掛け手段
と、第1の窓掛け手段により出力された窓掛け入力音声
からその自己相関係数を算出する自己相関算出手段と、
入力音声と予め別の手段で得られた音源信号の差信号を
算出する減算手段と、減算手段の出力信号に対して窓掛
けを行なう第2の窓掛け手段と、第2の窓掛け手段によ
り出力された窓掛け差信号と第1の窓掛け手段により出
力された窓掛け入力音声とからそれらの相互相関係数を
算出する相互相関算出手段と、得られた自己相関係数と
相互相関係数とを入力として、音声の声道情報を表すL
PC係数を算出するLPC係数算出手段とを備えたもの
である。
に、本発明の音声パラメータ分析装置においては、一定
区間単位の入力音声に窓掛けを行なう第1の窓掛け手段
と、第1の窓掛け手段により出力された窓掛け入力音声
からその自己相関係数を算出する自己相関算出手段と、
入力音声と予め別の手段で得られた音源信号の差信号を
算出する減算手段と、減算手段の出力信号に対して窓掛
けを行なう第2の窓掛け手段と、第2の窓掛け手段によ
り出力された窓掛け差信号と第1の窓掛け手段により出
力された窓掛け入力音声とからそれらの相互相関係数を
算出する相互相関算出手段と、得られた自己相関係数と
相互相関係数とを入力として、音声の声道情報を表すL
PC係数を算出するLPC係数算出手段とを備えたもの
である。
【0012】また、本発明の音声符号化装置において
は、入力音声と量子化音源信号とからLPC係数を算出
する上記音声パラメータ分析装置と、上記音声パラメー
タ分析装置で得られたLPC係数を量子化するLPC係
数量子化手段と、LPC係数量子化手段により量子化さ
れた量子化LPC係数および入力音声から音源の符号化
を行なう音源符号化手段を備えたものである。
は、入力音声と量子化音源信号とからLPC係数を算出
する上記音声パラメータ分析装置と、上記音声パラメー
タ分析装置で得られたLPC係数を量子化するLPC係
数量子化手段と、LPC係数量子化手段により量子化さ
れた量子化LPC係数および入力音声から音源の符号化
を行なう音源符号化手段を備えたものである。
【0013】
【作用】上記構成によって、まず、音声パラメータ分析
装置においては、入力音声と予め得られた音源信号との
差信号および入力音声との相互相関係数をLPC係数算
出に用いることにより、予め得られた音源信号に対する
誤差が最小になるように予測できるLPC係数を算出す
ることができ、音源信号の量子化誤差を考慮した最適な
LPC係数を求めることができる。
装置においては、入力音声と予め得られた音源信号との
差信号および入力音声との相互相関係数をLPC係数算
出に用いることにより、予め得られた音源信号に対する
誤差が最小になるように予測できるLPC係数を算出す
ることができ、音源信号の量子化誤差を考慮した最適な
LPC係数を求めることができる。
【0014】また、音声符号化装置においては、上記音
声パラメータ分析装置を用い、量子化された音源信号を
入力としてその量子化誤差を考慮した最適なLPC係数
を算出した後、音源信号を量子化するという操作を反復
することにより、低ビットレートにおいても、高い音声
品質を得ることができる。
声パラメータ分析装置を用い、量子化された音源信号を
入力としてその量子化誤差を考慮した最適なLPC係数
を算出した後、音源信号を量子化するという操作を反復
することにより、低ビットレートにおいても、高い音声
品質を得ることができる。
【0015】
(実施例1)以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図1は本発明の音声パラメータ
分析装置の一実施例を示すブロック図である。図1にお
いて、11は一定区間単位の入力音声に窓掛けを行なう
第1の窓掛け手段、12は第1の窓掛け手段11により
出力された窓掛け入力音声からその自己相関係数を算出
する自己相関算出手段、13は入力音声と予め別の手段
で得られた音源信号の差信号を算出する減算手段、14
は減算手段13の出力信号に対して窓掛けを行なう第2
の窓掛け手段、15は第2の窓掛け手段14により出力
された窓掛け差信号と第1の窓掛け手段11により出力
された窓掛け入力音声との相互相関係数を算出する相互
相関算出手段、16は得られた自己相関係数と相互相関
係数とを入力として、音声の声道情報を表すLPC係数
を算出するLPC係数算出手段である。
参照しながら説明する。図1は本発明の音声パラメータ
分析装置の一実施例を示すブロック図である。図1にお
いて、11は一定区間単位の入力音声に窓掛けを行なう
第1の窓掛け手段、12は第1の窓掛け手段11により
出力された窓掛け入力音声からその自己相関係数を算出
する自己相関算出手段、13は入力音声と予め別の手段
で得られた音源信号の差信号を算出する減算手段、14
は減算手段13の出力信号に対して窓掛けを行なう第2
の窓掛け手段、15は第2の窓掛け手段14により出力
された窓掛け差信号と第1の窓掛け手段11により出力
された窓掛け入力音声との相互相関係数を算出する相互
相関算出手段、16は得られた自己相関係数と相互相関
係数とを入力として、音声の声道情報を表すLPC係数
を算出するLPC係数算出手段である。
【0016】以上のように構成された音声パラメータ分
析装置について、以下その動作を説明する、まず、一定
区間の入力音声S(n)(n=0〜N−1;N:区間
長)に対して第1の窓掛け手段11で窓掛けを行ない、
窓掛け入力音声Sw(n)を得る。次に、窓掛け入力音
声Sw(n)を入力として、自己相関算出手段12によ
り入力音声の自己相関係数r(i)を式(3)により求
める。
析装置について、以下その動作を説明する、まず、一定
区間の入力音声S(n)(n=0〜N−1;N:区間
長)に対して第1の窓掛け手段11で窓掛けを行ない、
窓掛け入力音声Sw(n)を得る。次に、窓掛け入力音
声Sw(n)を入力として、自己相関算出手段12によ
り入力音声の自己相関係数r(i)を式(3)により求
める。
【0017】
【数3】
【0018】一方、一定区間の入力音声S(n)から減
算手段13により、予め得られた音源信号E^(n)
(n=0〜N−1)を減算し、差信号D(n)(n=0
〜N−1)を出力する。この差信号D(n)に対して、
第2の窓掛け手段14により窓掛けを行ない、窓掛け差
信号Dw(n)(n=0〜N−1)を得る。次に、窓掛
け差信号Dw(n)と窓掛け入力音声信号Sw(n)と
を入力として、相互相関算出手段15により差信号と入
力音声との相互相関係数c(i)を式(4)により求め
る。
算手段13により、予め得られた音源信号E^(n)
(n=0〜N−1)を減算し、差信号D(n)(n=0
〜N−1)を出力する。この差信号D(n)に対して、
第2の窓掛け手段14により窓掛けを行ない、窓掛け差
信号Dw(n)(n=0〜N−1)を得る。次に、窓掛
け差信号Dw(n)と窓掛け入力音声信号Sw(n)と
を入力として、相互相関算出手段15により差信号と入
力音声との相互相関係数c(i)を式(4)により求め
る。
【0019】
【数4】
【0020】そして、入力音声の自己相関係数r
(i)、および差信号と入力音声との相互相関係数c
(i)とを入力として、LPC係数算出手段16により
LPC係数a(i)(i=1〜P)を求める。a(i)
は、式(5)の方程式を解くことによって求められる。
(i)、および差信号と入力音声との相互相関係数c
(i)とを入力として、LPC係数算出手段16により
LPC係数a(i)(i=1〜P)を求める。a(i)
は、式(5)の方程式を解くことによって求められる。
【0021】
【数5】
【0022】以上のように、上記実施例によれば、入力
音声と予め得られた音源信号との差信号および入力音声
との相互相関係数をLPC係数算出に用いることによ
り、予め得られた音源信号に対する誤差が最小になるよ
うに予測できるLPC係数を算出することができ、音源
信号の量子化誤差を考慮した最適なLPC係数を求める
ことができる。
音声と予め得られた音源信号との差信号および入力音声
との相互相関係数をLPC係数算出に用いることによ
り、予め得られた音源信号に対する誤差が最小になるよ
うに予測できるLPC係数を算出することができ、音源
信号の量子化誤差を考慮した最適なLPC係数を求める
ことができる。
【0023】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
である音声符号化装置について図2を参照して説明す
る。図2において、21は入力音声と量子化音源信号か
らLPC係数を算出する上記第1の実施例で示した音声
パラメータ分析装置、22は音声パラメータ分析装置2
1で得られたLPC係数を量子化するLPC係数量子化
手段、23はLPC係数量子化手段22の出力である量
子化LPC係数および入力音声から音源の符号化を行な
う音源符号化手段である。
である音声符号化装置について図2を参照して説明す
る。図2において、21は入力音声と量子化音源信号か
らLPC係数を算出する上記第1の実施例で示した音声
パラメータ分析装置、22は音声パラメータ分析装置2
1で得られたLPC係数を量子化するLPC係数量子化
手段、23はLPC係数量子化手段22の出力である量
子化LPC係数および入力音声から音源の符号化を行な
う音源符号化手段である。
【0024】以上のように構成された音声符号化装置に
ついて、以下その動作を説明する。本実施例の音声符号
化装置は、以下に示すLPC係数算出から音源符号化の
一連の処理を繰り返して行なうものである。まず、音声
パラメータ分析装置21により、一定区間の入力音声S
(n)(N=0〜N−1;N:区間長)およびこの入力
音声に対して前段階で求めた第k−1ステップの量子化
音源信号E^(k-1)(n)(n=0〜N−1;N:区間
長、k;反復回数)を入力として、第kステップのLP
C係数ak(i)(i=1〜P)を算出し出力する。そ
して、LPC係数量子化手段22により、このLPC係
数ak(i)の量子化を行ない、量子化LPC係数a^k
(i)(i=1〜P)を算出する。次に、この量子化L
PC係数a^k(i)および入力音声S(n)を入力と
して、音源符号化手段23により音源符号化を行ない、
第kステップの量子化音源信号E^k(n)を出力す
る。
ついて、以下その動作を説明する。本実施例の音声符号
化装置は、以下に示すLPC係数算出から音源符号化の
一連の処理を繰り返して行なうものである。まず、音声
パラメータ分析装置21により、一定区間の入力音声S
(n)(N=0〜N−1;N:区間長)およびこの入力
音声に対して前段階で求めた第k−1ステップの量子化
音源信号E^(k-1)(n)(n=0〜N−1;N:区間
長、k;反復回数)を入力として、第kステップのLP
C係数ak(i)(i=1〜P)を算出し出力する。そ
して、LPC係数量子化手段22により、このLPC係
数ak(i)の量子化を行ない、量子化LPC係数a^k
(i)(i=1〜P)を算出する。次に、この量子化L
PC係数a^k(i)および入力音声S(n)を入力と
して、音源符号化手段23により音源符号化を行ない、
第kステップの量子化音源信号E^k(n)を出力す
る。
【0025】以上の一連の操作を第kステップの符号化
処理として、第1ステップからある特定の回数だけ反復
処理を行ない、最終的に得られた量子化LPC係数a^
(i)および量子化音源信号E^(n)の符号を伝送路
に出力する。なお、第1ステップでは、量子化音源信号
E^o(n)=0として処理を開始する。
処理として、第1ステップからある特定の回数だけ反復
処理を行ない、最終的に得られた量子化LPC係数a^
(i)および量子化音源信号E^(n)の符号を伝送路
に出力する。なお、第1ステップでは、量子化音源信号
E^o(n)=0として処理を開始する。
【0026】以上のように、本実施例によれば、上記第
1の実施例における音声パラメータ分析装置21を用
い、量子化された音源信号を入力として、その量子化誤
差を考慮した最適なLPC係数を算出したのち音源信号
を量子化するという操作を反復することにより、低ビッ
トレートにおいても、高い音声品質を得ることができ
る。
1の実施例における音声パラメータ分析装置21を用
い、量子化された音源信号を入力として、その量子化誤
差を考慮した最適なLPC係数を算出したのち音源信号
を量子化するという操作を反復することにより、低ビッ
トレートにおいても、高い音声品質を得ることができ
る。
【0027】なお、本実施例において、符号化の反復処
理をある指定回数だけ行なう代わりに、音源符号化手段
23で量子化された音源信号の量子化誤差量をモニタ
し、その誤差量により反復処理を打ち切るかどうかを判
定するように構成してもよい。
理をある指定回数だけ行なう代わりに、音源符号化手段
23で量子化された音源信号の量子化誤差量をモニタ
し、その誤差量により反復処理を打ち切るかどうかを判
定するように構成してもよい。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明の音声パラメータ
分析装置においては、入力音声と予め得られた音源信号
との差信号および入力音声との相互相関係数をLPC係
数算出に用いることにより、予め得られた音源信号に対
する誤差が最小になるように予測できるLPC係数を算
出することができ、音源信号の量子化誤差を考慮した最
適なLPC係数を求めることができる優れた音声パラメ
ータ分析装置を実現できるものである。
分析装置においては、入力音声と予め得られた音源信号
との差信号および入力音声との相互相関係数をLPC係
数算出に用いることにより、予め得られた音源信号に対
する誤差が最小になるように予測できるLPC係数を算
出することができ、音源信号の量子化誤差を考慮した最
適なLPC係数を求めることができる優れた音声パラメ
ータ分析装置を実現できるものである。
【0029】また、本発明の音声符号化装置において
は、上記構成の音声パラメータ分析装置を用い、量子化
された音源信号を入力としてその量子化誤差を考慮した
最適なLPC係数を算出した後、音源信号を量子化する
という操作を反復することにより、低ビットレートにお
いても、高い音声品質を得ることができる優れた音声符
号化装置を実現できるものである。
は、上記構成の音声パラメータ分析装置を用い、量子化
された音源信号を入力としてその量子化誤差を考慮した
最適なLPC係数を算出した後、音源信号を量子化する
という操作を反復することにより、低ビットレートにお
いても、高い音声品質を得ることができる優れた音声符
号化装置を実現できるものである。
【図1】本発明の第1の実施例を示す音声パラメータ分
析装置のブロック図
析装置のブロック図
【図2】本発明の第2の実施例を示す音声符号化装置の
ブロック図
ブロック図
【図3】従来の音声パラメータ分析装置のブロック図
11 第1の窓掛け手段 12 自己相関算出手段 13 減算手段 14 第2の窓掛け手段 15 相互相関算出手段 16 LPC係数算出手段 21 音声パラメータ分析装置 22 LPC係数量子化手段 23 音源符号化手段
Claims (2)
- 【請求項1】 一定区間単位の入力音声に窓掛けを行な
う第1の窓掛け手段と、前記第1の窓掛け手段により出
力された窓掛け入力音声からその自己相関係数を算出す
る自己相関算出手段と、入力音声と予め別の手段で得ら
れた音源信号の差信号を算出する減算手段と、前記減算
手段の出力信号に対して窓掛けを行なう第2の窓掛け手
段と、前記第2の窓掛け手段により出力された窓掛け差
信号と前記第1の窓掛け手段により出力された窓掛け入
力音声とからそれらの相互相関係数を算出する相互相関
算出手段と、前記得られた自己相関係数と相互相関係数
とを入力として、音声の声道情報を表すLPC係数を算
出するLPC係数算出手段とを備えた音声パラメータ分
析装置。 - 【請求項2】 入力音声と量子化音源信号とからLPC
係数を算出する請求項1記載の音声パラメータ分析装置
と、前記音声パラメータ分析装置で得られたLPC係数
を量子化するLPC係数量子化手段と、前記LPC係数
量子化手段により量子化された量子化LPC係数および
入力音声から音源の符号化を行なう音源符号化手段を備
えた音声符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07709694A JP3144213B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 音声パラメータ分析装置および音声符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07709694A JP3144213B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 音声パラメータ分析装置および音声符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07287598A JPH07287598A (ja) | 1995-10-31 |
| JP3144213B2 true JP3144213B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=13624260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07709694A Expired - Fee Related JP3144213B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 音声パラメータ分析装置および音声符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3144213B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012030172A3 (ko) * | 2010-09-02 | 2012-05-31 | 소닉스자펜 주식회사 | 수평형 엘이디 전구 |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP07709694A patent/JP3144213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012030172A3 (ko) * | 2010-09-02 | 2012-05-31 | 소닉스자펜 주식회사 | 수평형 엘이디 전구 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07287598A (ja) | 1995-10-31 |
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