JP3311518B2 - 音声の長期予測装置 - Google Patents
音声の長期予測装置Info
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- JP3311518B2 JP3311518B2 JP25803494A JP25803494A JP3311518B2 JP 3311518 B2 JP3311518 B2 JP 3311518B2 JP 25803494 A JP25803494 A JP 25803494A JP 25803494 A JP25803494 A JP 25803494A JP 3311518 B2 JP3311518 B2 JP 3311518B2
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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に組み込まれ音
声の長期予測を行なうための長期予測装置に関するもの
である。
スメール等に利用される音声符号化装置に組み込まれ音
声の長期予測を行なうための長期予測装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のこの種の長期予測装置の構
成を示したものである。図４において、４０１は過去の
長期予測信号に対して与えられた遅延に対する遅延信号
を出力する遅延器、４０２は遅延器４０１の出力に長期
予測ゲインβを乗じる乗算器、４０３は乗算器４０２の
出力と入力音源信号との加算を行なう加算器である。以
上のような構成により、長期予測信号ｄ（ｎ）は、以下
のように得られる。 ｄ（ｎ）＝ｅ（ｎ）＋β・ｄ（ｎ−Ｌ） （ｎ＝０，１
・・・）
成を示したものである。図４において、４０１は過去の
長期予測信号に対して与えられた遅延に対する遅延信号
を出力する遅延器、４０２は遅延器４０１の出力に長期
予測ゲインβを乗じる乗算器、４０３は乗算器４０２の
出力と入力音源信号との加算を行なう加算器である。以
上のような構成により、長期予測信号ｄ（ｎ）は、以下
のように得られる。 ｄ（ｎ）＝ｅ（ｎ）＋β・ｄ（ｎ−Ｌ） （ｎ＝０，１
・・・）
【０００３】なお、長期予測遅延Ｌおよび予測ゲインβ
は、長期予測信号ｄ（ｎ）と入力残差信号との歪最小
化、またはｄ（ｎ）をＬＰＣ合成した合成信号と入力信
号との歪最小化により求められる。
は、長期予測信号ｄ（ｎ）と入力残差信号との歪最小
化、またはｄ（ｎ）をＬＰＣ合成した合成信号と入力信
号との歪最小化により求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の長期予測装置では、これをＣＥＬＰ等の音声符号化
装置に組み込み、８ｋｂｐｓ以下の低ビットレートで符
号化を行なう場合、背景雑音を含む入力音声を符号化す
る際に、長期予測により本来周期性のない入力の背景雑
音成分が繰り返し再生されることにより周期性を生じる
こととなり、復号された信号の背景雑音成分が、聴覚上
違和感のある音質となるという問題を有していた。
来の長期予測装置では、これをＣＥＬＰ等の音声符号化
装置に組み込み、８ｋｂｐｓ以下の低ビットレートで符
号化を行なう場合、背景雑音を含む入力音声を符号化す
る際に、長期予測により本来周期性のない入力の背景雑
音成分が繰り返し再生されることにより周期性を生じる
こととなり、復号された信号の背景雑音成分が、聴覚上
違和感のある音質となるという問題を有していた。
【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、背景雑音を含む入力音声の符号化においても、
聴覚上の劣化を軽減する優れた長期予測装置を提供する
ことを目的とする。
であり、背景雑音を含む入力音声の符号化においても、
聴覚上の劣化を軽減する優れた長期予測装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、第１の構成として、過去の長期予測信号
から与えられた遅延の整数倍（１〜Ｋ）の遅延信号をそ
れぞれ出力する複数の遅延器と、これら各遅延器の出力
に対してそれぞれ固定の重みをかける乗算器と、これら
乗算器の出力を全て加算する加算器と、この加算器の出
力に長期予測ゲインを掛ける乗算器と、この乗算器の出
力と入力音源信号との加算を行ない、長期予測信号を出
力する加算器とを備えたものである。
成するために、第１の構成として、過去の長期予測信号
から与えられた遅延の整数倍（１〜Ｋ）の遅延信号をそ
れぞれ出力する複数の遅延器と、これら各遅延器の出力
に対してそれぞれ固定の重みをかける乗算器と、これら
乗算器の出力を全て加算する加算器と、この加算器の出
力に長期予測ゲインを掛ける乗算器と、この乗算器の出
力と入力音源信号との加算を行ない、長期予測信号を出
力する加算器とを備えたものである。
【０００７】また本発明は、第２の構成として、第１の
構成における与えられた遅延の整数倍の遅延器出力に乗
じる加重値を可変としたものである。
構成における与えられた遅延の整数倍の遅延器出力に乗
じる加重値を可変としたものである。
【０００８】
【作用】本発明は、上記第１の構成により、整数倍の複
数の遅延信号出力を加算して長期予測信号を生成するこ
とにより、本来周期性のない背景雑音に周期性が生じる
ことを抑えることができる。
数の遅延信号出力を加算して長期予測信号を生成するこ
とにより、本来周期性のない背景雑音に周期性が生じる
ことを抑えることができる。
【０００９】本発明はまた、上記第２の構成により、整
数倍の複数の遅延器出力に乗じる加重値を、長期予測信
号と参照入力信号との歪最小化により最適に決定すると
により、より性能の高い長期予測を行なうことができ
る。
数倍の複数の遅延器出力に乗じる加重値を、長期予測信
号と参照入力信号との歪最小化により最適に決定すると
により、より性能の高い長期予測を行なうことができ
る。
【００１０】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施
例における長期予測装置の構成を示したものである。図
１において、１０１（１〜Ｋ）は過去の長期予測信号か
ら、与えられた遅延Ｌの整数倍（１〜Ｋ）の遅延信号を
それぞれ出力する複数の遅延器、１０２はそれら遅延器
１０１の各出力に対して固定の重みＷｉを掛ける乗算
器、１０３は各乗算器１０２による乗算後の出力を全て
加算する加算器、１０４は加算器１０３の出力に長期予
測ゲインβを掛ける乗算器、１０５はゲインの乗算後の
出力と入力音源信号ｅ（ｎ）との加算を行ない、長期予
測信号ｄ（ｎ）を出力する加算器である。
面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施
例における長期予測装置の構成を示したものである。図
１において、１０１（１〜Ｋ）は過去の長期予測信号か
ら、与えられた遅延Ｌの整数倍（１〜Ｋ）の遅延信号を
それぞれ出力する複数の遅延器、１０２はそれら遅延器
１０１の各出力に対して固定の重みＷｉを掛ける乗算
器、１０３は各乗算器１０２による乗算後の出力を全て
加算する加算器、１０４は加算器１０３の出力に長期予
測ゲインβを掛ける乗算器、１０５はゲインの乗算後の
出力と入力音源信号ｅ（ｎ）との加算を行ない、長期予
測信号ｄ（ｎ）を出力する加算器である。
【００１１】以上のような構成により、長期予測信号出
力ｄ（ｎ）は、下式により得られる。
力ｄ（ｎ）は、下式により得られる。
【００１２】
【数１】
【００１３】図２は上記長期予測装置をＣＥＬＰ符号化
装置に組み込んだ場合の構成を示す。図２において、２
０１は入力音声に対してＬＰＣ分析を行なうＬＰＣ分析
器、２０２は入力音声に聴感重み付けを行なう聴感重み
フィルタ、２０３は長期予測の過去の状態を格納する適
応コードブック、２０４は上記実施例の長期予測器、２
０５は音源ベクトルを格納する音源コードブック、２０
６は駆動音源を生成する駆動音源生成器、２０７は聴感
重み付き合成音声を生成する聴感重み付き合成フィル
タ、２０８は歪最小化により音源探索を行ない、音源符
号を決定する歪最小化器である。
装置に組み込んだ場合の構成を示す。図２において、２
０１は入力音声に対してＬＰＣ分析を行なうＬＰＣ分析
器、２０２は入力音声に聴感重み付けを行なう聴感重み
フィルタ、２０３は長期予測の過去の状態を格納する適
応コードブック、２０４は上記実施例の長期予測器、２
０５は音源ベクトルを格納する音源コードブック、２０
６は駆動音源を生成する駆動音源生成器、２０７は聴感
重み付き合成音声を生成する聴感重み付き合成フィル
タ、２０８は歪最小化により音源探索を行ない、音源符
号を決定する歪最小化器である。
【００１４】以上のように構成された音声符号化装置に
ついて、以下その動作について説明する。入力音声に対
し、ＬＰＣ分析２０１で得られたＬＰＣ係数を用いて、
聴感重みフィルタ２０２により聴感重み付き入力信号を
生成する。一方、上記実施例の長期予測器２０４によ
り、上記に示したような長期予測を行ない、それにより
得られた長期予測信号出力と音源コードブック２０５内
の音源ベクトルとから、駆動音源生成器２０６、聴感重
み付き合成フィルタ２０７によりＬＰＣ合成音声を生成
し、歪最小化器２０８において、合成音声と聴感重み付
き入力音声と２乗誤差を最小にするように長期予測遅延
Ｌ、予測ゲインβ、音源コードベクトルの番号およびゲ
インを決定し、それらの符号を出力する。
ついて、以下その動作について説明する。入力音声に対
し、ＬＰＣ分析２０１で得られたＬＰＣ係数を用いて、
聴感重みフィルタ２０２により聴感重み付き入力信号を
生成する。一方、上記実施例の長期予測器２０４によ
り、上記に示したような長期予測を行ない、それにより
得られた長期予測信号出力と音源コードブック２０５内
の音源ベクトルとから、駆動音源生成器２０６、聴感重
み付き合成フィルタ２０７によりＬＰＣ合成音声を生成
し、歪最小化器２０８において、合成音声と聴感重み付
き入力音声と２乗誤差を最小にするように長期予測遅延
Ｌ、予測ゲインβ、音源コードベクトルの番号およびゲ
インを決定し、それらの符号を出力する。
【００１５】以上のように、上記第１の実施例によれ
ば、図１に示した長期予測装置を用いて、整数倍の複数
の遅延信号出力を加算して長期予測信号を生成すること
により、本来周期性のない背景雑音成分が繰り返し再生
されることによる周期性が生じることを抑えることがで
きる。
ば、図１に示した長期予測装置を用いて、整数倍の複数
の遅延信号出力を加算して長期予測信号を生成すること
により、本来周期性のない背景雑音成分が繰り返し再生
されることによる周期性が生じることを抑えることがで
きる。
【００１６】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。第２の実施例は、図１に示した長期
予測装置の構成において、乗算器１０２による加重値Ｗ
ｉを可変としたことだけが異なるので、図示を省略す
る。図３は本実施例の長期予測装置を第１の実施例と同
様にＣＥＬＰ符号化装置に組み込んだ構成を示したもの
であり、各構成要素は第１の実施例の図２と同一である
が、加重値Ｗｉを可変とし、歪最小化器２０８におい
て、歪最小になるように長期予測器２０４の長期予測遅
延Ｌ、予測ゲインβに加えて加重値Ｗｉを決定すること
により、より性能の高い長期予測を行なうことができ
る。
について説明する。第２の実施例は、図１に示した長期
予測装置の構成において、乗算器１０２による加重値Ｗ
ｉを可変としたことだけが異なるので、図示を省略す
る。図３は本実施例の長期予測装置を第１の実施例と同
様にＣＥＬＰ符号化装置に組み込んだ構成を示したもの
であり、各構成要素は第１の実施例の図２と同一である
が、加重値Ｗｉを可変とし、歪最小化器２０８におい
て、歪最小になるように長期予測器２０４の長期予測遅
延Ｌ、予測ゲインβに加えて加重値Ｗｉを決定すること
により、より性能の高い長期予測を行なうことができ
る。
【００１７】なお、上記第１および第２の実施例のいず
れも、全ての長期予測遅延に対して歪最小化により最適
な遅延Ｌを決定する代わりに、予め、従来の長期予測器
と同様に動作させて（即ち、Ｗｉ＝０．０（ｉ＞＝
２））、長期予測遅延の候補を絞り、その候補にのみ本
発明の長期予測を適用することにより、所要の演算量を
削減することができる。
れも、全ての長期予測遅延に対して歪最小化により最適
な遅延Ｌを決定する代わりに、予め、従来の長期予測器
と同様に動作させて（即ち、Ｗｉ＝０．０（ｉ＞＝
２））、長期予測遅延の候補を絞り、その候補にのみ本
発明の長期予測を適用することにより、所要の演算量を
削減することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明は、整数倍の遅延信
号出力を加算して長期予測信号を生成することにより、
本来周期性のない背景雑音に周期性が生じることを抑え
ることができる。
号出力を加算して長期予測信号を生成することにより、
本来周期性のない背景雑音に周期性が生じることを抑え
ることができる。
【００１９】また本発明は、複数の整数倍遅延器出力に
乗じる加重値を、長期予測信号と参照入力信号との歪最
小化により最適に決定することにより、より性能の高い
長期予測を行なうことができる。
乗じる加重値を、長期予測信号と参照入力信号との歪最
小化により最適に決定することにより、より性能の高い
長期予測を行なうことができる。
【図１】本発明の第１の実施例における長期予測装置の
ブロック図
ブロック図
【図２】本発明の第１の実施例における長期予測装置を
組み込んだＣＥＬＰ符号化装置のブロック図
組み込んだＣＥＬＰ符号化装置のブロック図
【図３】本発明の第２の実施例における長期予測装置を
組み込んだＣＥＬＰ符号化装置のブロック図
組み込んだＣＥＬＰ符号化装置のブロック図
【図４】従来の長期予測装置のブロック図
１０１（１〜Ｋ） 遅延器 １０２ 乗算器 １０３ 加算器 １０４ 乗算器 １０５ 加算器 ２０１ ＬＰＣ分析器 ２０２ 聴感重みフィルタ ２０３ 適応コードブック ２０４ 長期予測器 ２０５ 音源コードブック ２０６ 駆動音源生成器 ２０７ 聴感重み付き合成フィルタ ２０８ 歪最小化器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−93500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−23200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−181517（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−223700（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40500（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53600（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51799（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−83400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 19/00 - 19/14 H03M 7/30 H04B 14/04
Claims (3)
- 【請求項１】 過去の長期予測信号から与えられた遅延
の整数倍（１〜Ｋ）の遅延信号をそれぞれ出力する複数
の遅延器と、前記各遅延器に対して固定の重みをかける
乗算器と、前記各乗算器の出力を全て加算する加算器
と、前記加算器の出力に長期予測ゲインを掛ける乗算器
と、前記乗算器の出力と入力音源信号との加算を行な
い、長期予測信号を出力する加算器とを備え、与えられ
た遅延の整数倍の複数の遅延信号の加算により出力信号
を得ることを特徴とする音声の長期予測装置。 - 【請求項２】 長期予測信号出力と入力音声の残差信号
との歪、または長期予測信号のＬＰＣ合成出力と入力音
声の歪が最小になるように、遅延値および長期予測ゲイ
ンを決定することを特徴とする請求項１記載の長期予測
装置。 - 【請求項３】 与えられた遅延の整数倍遅延信号にそれ
ぞれ加重する加重係数を可変値とし、長期予測信号出力
と入力音声の残差信号との歪、または長期予測信号のＬ
ＰＣ合成信号と入力音声の歪が最小になるように、遅延
値および長期予測ゲインとともに、整数倍遅延に対する
各加重値を決定することを特徴とする請求項１記載の長
期予測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25803494A JP3311518B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 音声の長期予測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25803494A JP3311518B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 音声の長期予測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08123492A JPH08123492A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3311518B2 true JP3311518B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=17314621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25803494A Expired - Fee Related JP3311518B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 音声の長期予測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311518B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2290824B1 (en) | 2005-01-12 | 2012-05-23 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Long term prediction coding and decoding method, devices thereof, program thereof, and recording medium |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25803494A patent/JP3311518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08123492A (ja) | 1996-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |