JP3301473B2 - 広帯域音声信号復元方法 - Google Patents
広帯域音声信号復元方法Info
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Description
ら広帯域音声信号を復元する広帯域音声信号復元方法に
関し、具体的には、電話音声やAMラジオ等で出力され
ているような狭帯域音声信号を、オーディオセットやF
Mラジオ等で出力されているような広帯域音声信号に高
品質化する広帯域音声信号復元方法に関する。
域音声信号が用いられている。既存の電話システムが伝
送できる狭帯域音声信号の信号スペクトル帯域は、約3
00Hzから3.4kHzである。従来の音声の符号化
技術の目的は、電話帯域の音声の品質を保ち、かつ伝送
パラメータ量を最小にすることである。したがって、従
来の音声の符号化技術では、入力音声を再現することは
可能であるが、入力音声の品質を超える音声を得ること
は不可能である。
技術の発展やディジタル処理の開発により日常生活で使
われる音の品質が向上している関係から、現状の電話帯
域の音声品質では、高音質を求める電話使用者の要望に
応えることができないのが現状である。かかる要望を解
決する方法としては、既存の電話システムを破棄して、
広帯域の音声信号を伝送することができる電話システム
を再構築することが考えられるが、この方法は、経済的
に大きな負担であるばかりでなく、再構築するにしても
かなりの時間を要すると考えられ実現性に乏しい。ま
た、上述した問題を解決する手段として、既に、特開平
06−118995号、特開平07−56599号、特
願平06−209622号の提案がなされているが、複
雑な構成となっており、満足できるものではない。本発
明は、このような背景の下になされたもので、既存の電
話システムを有効に利用して、広帯域の音声信号を得る
ことができるとともに、広帯域の信号を伝送できるよう
な電話システムと既存の(狭帯域の)電話システムとが
共存する様な状況においても、双方の電話システムの組
み合わせに関係なく、広帯域音声信号を得ることができ
る広帯域音声信号復元方法を提供することを目的とす
る。
狭帯域音声信号の低域信号をより高域の周波数帯域に複
製して高域信号とし、また前記狭帯域音声信号を全波整
流して低域信号を得て、該狭帯域音声信号より帯域が広
い広帯域信号を生成し、前記狭帯域音声信号に含まれて
いない低域信号または高域信号を前記広帯域信号から抽
出し、前記狭帯域音声信号と、少なくとも、抽出した前
記低域信号または前記高域信号のいずれかとを合成する
ことを特徴とする。
声信号に対してフィルタリングが行われ、60Hz以下
の低域成分が除去されることを特徴とする。
施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に
よる広帯域音声信号復元方法の手順を示すフロー図であ
る。なお、以下に説明する処理は、コンピュータにより
行われる。
zサンプリングされた狭帯域音声信号が、8kHzサン
プリングから16kサンプリングの音声信号にアップサ
ンプリングされ、これにより狭帯域音声信号より広帯域
の音声信号が得られる。
た音声信号が全波整流(非線形処理)され、音声の基本
周波数の高調波成分を含む等、狭帯域音声信号と相関が
高い広帯域音声信号が得られる。
sec)が経過する毎に、全波整流された音声信号がS
TFT(短時間フーリエ)分析され、以下の複素スペク
トルSjが得られる。 Sj=Xj+iYj 上記複素スペクトルSjにおいて、添字jは周波数帯域
の番号を、Xjは実数部を、Yjは虚数部を各々表す。
ドパスフィルタリングが行われ、上記複素スペクトルS
jのうち、狭帯域音声信号に存在しない300Hz以下
の複素スペクトル成分が取り出される。一方、60Hz
以下の複素スペクトル成分が除去される。すなわち、処
理104では、狭帯域音声信号に含まれない低域信号
(60〜300Hz)の複素スペクトルが得られる。な
お、上記60Hz以下の信号は、一般には音声信号には
含まれることがなく、かつ聴感上、耳障りなものとなる
ことが多いので、同信号の除去は重要である。処理10
7では、バンドパスフィルタリングされた低域の複素ス
ペクトルに一定の倍率が乗算され、これにより、ゲイン
調整される。
105では、一定時間(10〜20msec)経過する
毎に、アップサンプリングされた音声信号がSTFT分
析され、以下の複素スペクトルSj’が得られる。 Sj’=Xj’+iYj’
スペクトルが、高域の周波数帯域の複素スペクトルとし
てコピーされる。例えば、10番目から40番目の複素
スペクトルが、100番目から130番目の複素スペク
トルとして用いられる。また、他の部分の複素スペクト
ルとして、全て0が代入される。これにより、狭帯域音
声信号に含まれていない高域の複素スペクトルが得られ
る。処理108では、上記高域の複素スペクトルに一定
の倍率が乗算され、これによりゲイン調整される。
域の複素スペクトルと処理108で得られた高域の複素
スペクトルとがSTFT合成される。これにより、狭帯
域音声信号に含まれていない低域および高域の音声信号
が得られる。
プリングされた音声信号と、処理109でSTFT合成
された音声信号とが加算される。これにより、狭帯域音
声信号に含まれていない低域および高域を有する擬似広
帯域音声信号が得られる。
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述した
一実施形態による広帯域音声信号復元方法においては、
非線形処理として全波整流(処理102)を行う例を説
明したが、これに代えて他の非線形処理で行ってもよ
い。
声信号復元方法においては、周波数領域でフィルタリン
グ処理(処理103、104)を行う例を説明したが、
同処理をFIRフィルタリングまたはIIRフィルタリ
ングにより行ってもよい。さらに、上述した一実施形態
による広帯域音声信号復元方法においては、高域の複素
スペクトルを処理105、106により生成する例を説
明したが、これらの処理に代えて処理102〜104に
より行ってもよい。この場合、処理104のバンドパス
フィルタリングに代えてハイパスフィルタリングを行う
ことが必要である。
ば、狭帯域音声信号から広帯域音声信号を復元する方法
において、非線形処理によって狭帯域音声信号には存在
しない音声信号の特徴を効率良く復元することができ
る。しかも、既存のシステムの一部の変更のみによっ
て、低コストで広帯域音声信号を扱うことが可能とな
る。
方法の手順を示すフロー図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 狭帯域音声信号の低域信号をより高域の
周波数帯域に複製して高域信号とし、また前記狭帯域音
声信号を全波整流して低域信号を得て、該狭帯域音声信
号より帯域が広い広帯域信号を生成し、 前記狭帯域音声信号に含まれていない低域信号または高
域信号を前記広帯域信号から抽出し、 前記狭帯域音声信号と、少なくとも、抽出した前記低域
信号または前記高域信号のいずれかとを合成することを
特徴とする広帯域音声信号復元方法。 - 【請求項2】 全波整流された音声信号に対してフィル
タリングが行われ、60Hz以下の低域成分が除去され
ることを特徴とする請求項1に記載の広帯域音声信号復
元方法。
Priority Applications (1)
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JP24986395A JP3301473B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 広帯域音声信号復元方法 |
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JP24986395A JP3301473B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 広帯域音声信号復元方法 |
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Cited By (1)
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- 1995-09-27 JP JP24986395A patent/JP3301473B2/ja not_active Expired - Lifetime
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