JP3762204B2 - 音声符号化・復号化機器の検査方法および検査装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力音声を符号化した後復号化して出力音声を生成する音声符号化・復号化機器、または入力音声を符号化する符号化機器と符号化した入力音声を復号化して出力音声を作成する復号化機器とで構成される音声符号化・復号化機器の検査方法および検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声符号化・復号化機器の検査方法としては、特開平７−８４５９６号公報に符号化音声の品質評価方法が示されている。この品質評価方法はフローチャートを図７に示す通りであり、ＳＢ１において、その原音声データが被測定符号化・復号化装置で符号化された音声が、例えば２０ｍｓ毎に１フレームにまとめられ、原音声データと復号化されて出力された音声データとを高速フーリエ変換し、ＳＢ２において、パワースペクトルの算出処理により、短時間音声スペクトルの実数部と虚数部とが分離され、２乗和されて短時間パワースペクトルが出力され、短時間パワースペクトルは周波数軸からＢａｒｋ周波数に変換される。
【０００３】
ＳＢ３において、短時間パワースペクトルとあらかじめフィルタ係数記憶部に記憶された例えば図８に示す臨界帯域フィルタのフィルタ係数との乗算（以下、畳み込みという）が行われ、次にフィルタ係数の複数個のセットと短時間パワースペクトルの畳み込みによって複数個の臨界帯域パワースペクトルが得られ、臨界パワースペクトルに等ラウドネス曲線を模擬したプリエンファシス特性が乗算されて複数個の総合的な臨界帯域パワースペクトルが得られ、ＳＢ４において、プリエンファシス処理とＢａｒｋスペクトルの計算処理が行われ、ＳＢ５において、各フレーム毎のマスキング量計算処理が行われて現フレームでのＢａｒｋスペクトルが求められ、ＳＢ６において、歪計算処理が行われる。
【０００４】
この方法によれば符号化音声の品質を高い精度で推定でき、しかも計算量が削減できるという効果が得られると示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の音声符号化・復号化機器の検査方法は、入力される原音声（以下入力音声と呼称する）と、入力音声を符号化・復号化した音声（以下、出力音声と呼称する）とを高速フーリエ変換し、各周波数領域にて入力音声および出力音声の特徴量を抽出し、比較して評価する方法であり、時間領域から周波数領域への変換に時間を要するためにリアルタイムで長時間の音声検査を行うことができないという問題点、および検査対象機器の符号化・復号化に要する時間が変動する場合に、周波数領域での特徴量を比較するこの方法では、符号化・復号化に要する時間変動に対応できず正確な検査ができないという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、対象とする符号化・復号化機器の出力音声をリアルタイムに長時間の音声検査ができる音声検査方法および検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声および出力される出力音声をそれぞれサンプリングし、サンプリングした入力音声と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従して制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により出力側の音声を推定した推定音声を作成し、この推定音声とサンプリングされた出力音声との差を誤差信号として算出して適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する動作を繰り返し、最小となった誤差信号と予め設定された異常検出レベルとを比較することにより、上記音声符号化・復号化機器を評価する方法である。
【０００８】
この発明の請求項２に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声をサンプリングする入力音声検出部と、音声符号化・復号化機器から出力される出力音声をサンプリングする出力音声検出部と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従してフィルタ係数を制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタで構成され、サンプリングされた入力音声と上記適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により、出力側の音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部と、推定音声作成部が作成した推定音声と出力音声検出部がサンプリングした出力音声との差の誤差信号を算出し、推定音声作成部にフィードバックするとともに、誤差評価部に出力する誤差信号作成部と、入力された誤差信号の波形レベルと、予め設定された音声異常検出レベルとを比較して音声符号化・復号化機器を評価する誤差評価部とを備え、推定音声作成部は、誤差信号作成部からの誤差信号をフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新し、誤差評価部は、誤差信号作成部から入力された誤差信号の波形レベルと音声異常レベルとを比較し、誤差信号の波形レベルが音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたものである。
【０００９】
この発明の請求項３に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２の構成の誤差評価部には音声異常検出レベルおよび音声異常持続時間レベルを設定し、誤差信号が音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常持続時間レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたものである。
【００１０】
この発明の請求項４に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２または請求項３の構成の誤差評価部に備えられた音声異常検出レベルは、入力音声の大きさに応じて設定するように構成したものである。
【００１１】
この発明の請求項５に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１の方法において誤差信号が予め設定された異常検出レベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御部を一定時間停止させる方法である。
【００１２】
この発明の請求項６に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至５の構成の推定音声作成部は、誤差信号が所定のレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させるように構成したものである。
【００１３】
この発明の請求項７に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１または請求項６の方法において、音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて複数の音声を作成し、作成した複数の推定音声とサンプリングされた出力音声との差の誤差信号をそれぞれ算出し、算出した複数の誤差信号の最も小さくなる推定音声を選択する方法である。
【００１４】
この発明の請求項８に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至請求項４および請求項６の構成の推定音声作成部は、符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて推定音声を作成するように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の音声符号化・復号化機器の検査装置の構成を示すブロック図、図２は図１の構成の検査装置による検査方法のフローチャートである。図において、１は検査の対象となる音声符号化・復号化機器である。２は入力音声をサンプリングする入力音声検出部、３は出力音声をサンプリングする出力音声検出部である。
【００１６】
４はサンプリングされた入力音声から出力音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部であり、適応型ディジタルフィルタ４ａと、入力音声および推定音声と出力音声との差が入力されて適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を音声符号化・復号化機器の特性変動に追従するように制御するフィルタ係数制御部４ｂとで構成されている。５は推定音声と出力音声との差を算出して誤差評価部に出力するとともに、フィルタ係数制御部４ｂに入力する誤差信号作成部である。６は誤差信号作成部５からの誤差信号を評価する誤差評価部である。
【００１７】
次に図２のフローチャートによって実施の形態１の検査方法を説明する。ステップＳ１において、入力音声検出部２にて入力音声x(n)、出力音声検出部３において出力音声d(n)をそれぞれサンプリングする。n はサンプリングした時刻である。ステップＳ２において、推定音声作成部４で（式１）によりフィルタ処理を行い入力音声から出力側の音声を推定した推定音声y(n)を算出する。
【００１８】
【数１】
【００１９】
Wiは i番目の適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数、I はフィルタのタップ数、idは時間遅れである。
【００２０】
次にステップＳ３では、誤差信号作成部５において、出力音声d(n)と推定音声y(n)との差 e(n)＝d(n)−y(n) を算出し、これを誤差信号e(n)として誤差評価部６に出力するとともに、推定音声作成部４のフィルタ係数制御部４ｂに入力する。ステップＳ４では、誤差評価部６において音声符号化・復号化機器の誤差信号ｅの波形として表示され、波形を監視することで誤差信号ｅの評価が行われる。
【００２１】
ステップ５において、誤差信号作成部５から誤差信号e(n)が入力された、フィルタ係数制御部４ｂによって出力音声d(n)と推定音声y(n)との差e(n)が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新を行い、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
【００２２】
【数２】
【００２３】
次に音声符号化・復号化機器を上記図１の構成において図２のフローチャートにしたがって音声検査を実施した場合の各音声波形の状況について説明する。図３は音声符号化・復号化機器について音声検査を実施した場合の各音声および誤差信号の状況を示すものである。（ａ）が入力音声ｘ、（ｂ）が出力音声ｄ、（ｃ）が推定音声ｙ、（ｄ）が誤差信号ｅである。実際には出力音声ｄは入力音声ｘより符号化・復号化機器における符号化・復号化する時間の遅れがあるが、図３は入力音声ｘと出力音声ｙの時間軸の始点を合わせて表示している。
【００２４】
図３の音声検査の例では、時間軸０〜０．８秒の間は誤差信号ｅは０であり正常であることを示している。時間軸０．８〜１．１７秒の間には誤差信号ｅが現れており異常があることを示している。実際の出力音声ｄは音声が途切れた状態になっている。音声検査は誤差信号ｅの振幅を監視することで音声符号化・復号化機器の良否が連続してリアルタイムで検査することができる。
【００２５】
検査対象の符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間が変動する場合でも、時間の変動がサンプルステップ数に換算して、id〜id＋Ｉ−１の範囲であれば（式１）（式２）の演算によりその時間変動に対応した出力音声ｄを推定し正確な検査を行うことができる。つまり、検査対象機器の符号化・復号化に要する時間変動がid〜id＋Ｉ−１の範囲になるようにidとＩの値が設定されている。
【００２６】
このように入力音声ｘと出力音声ｄとを検出し、入力音声ｘから出力音声ｄの推定を適応型のディジタルフィルタを用いて行い、出力音声ｄと推定音声ｙとを時間領域で比較することで音声検査がリアルタイムで長時間継続して検査できる音声符号化・復号化検査装置が得られる。
【００２７】
また、検査対象の符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間が変動する場合でも、符号化・復号化に要する時間変動がid〜id＋Ｉ−１の範囲であれば、その時間変動に対応した推定音声ｙを推定し、正確な検査が実施できる。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態１の図１の構成においては、誤差信号ｅを波形として表示するものであったが、実施の形態２の構成は、実施の形態１の誤差評価部６に音声異常検出レベルを設定した構成としたものである。
【００２９】
誤差評価部６では誤差信号作成部５で作成された誤差信号ｅが、音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力することにより、必要とする音声異常レベルに対応した音声検査が効率よく実施できる。
【００３０】
実施の形態３．
実施の形態２は、実施の形態１の誤差評価部６に音声異常検出レベルを備え、誤差評価部６に誤差信号ｅが音声異常検出レベルを超えたときに、異常信号を出力する構成であったが、この実施の形態３は、さらに超えた部分の持続時間を検出する構成としたものである。図４に実施の形態２の誤差評価部６に音声異常検出レベルを設定した場合の誤差信号ｅの例を示す。
【００３１】
図４において、音声異常検出レベルは誤差信号ｅのレベル０．５に設定した場合を示すものであり、誤差評価部６において誤差信号ｅの振幅を常時監視し、誤差信号ｅが設定された音声異常検出レベルを超えたサンプルステップ数、すなわち図４に示す音声異常検出レベルの外側にある誤差信号ｅの点数をカウントし、このカウント数により誤差信号の持続時間が評価され、音声異常の時間を考慮した検査が実施できる。
【００３２】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態２または実施の形態３の構成の誤差評価部６に設定した音声異常検出レベルを入力音声のレベルに応じて段階的に設定できるように構成したものである。
【００３３】
このように構成すると、音声異常検査レベルが検査される符号化・復号化機器の入力音声レベルの変動に関わりなく要求される評価レベルに合わせた検査が実施できるので、広範囲の検査対象機器に適用可能な検査装置が構成できる。
【００３４】
実施の形態５．
実施の形態１の図１の音声符号化・復号化機器の検査装置の構成において、フィルタ係数制御部によるフィルタ係数の更新を続行すると、誤差信号が収束し、実施の形態２または実施の形態３における音声異常検出レベルを超えたときの音声異常検出レベルの外側にある誤差信号ｅが小さくなって的確な音声検査が困難になる可能性がある。この実施の形態５では、図１の構成に音声異常検出レベルを備えた実施の形態２または実施の形態３の構成に加えて、初めて誤差信号ｅが音声異常検出レベルを超えたとき以後の一定時間、適応アルゴリズムによるフィルタ係数の制御を停止させるように構成したものである。
【００３５】
このように適応アルゴリズムによるフィルタ係数の制御を一定時間停止することにより、誤差信号ｅの収束を防いで音声異常を強調した音声検査が可能な検査装置が得られる。
【００３６】
実施の形態６．
検査される符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動の巾がサンプルステップ数に換算してフィルタタップ数Ｉを超える場合は正確な検査を行うことが困難になる。この場合はフィルタタップ数Ｉを大きくすれば解決できるが、フィルタ処理のフィルタ係数更新の演算量が増し、リアルタイムで検査ができなくなる問題点がある。実施の形態６は、この問題点を解決するために推定音声作成部４の入力音声ｘから推定音声ｙを推定するときに用いるディジタルフィルタの時間区間を符号化・復号化に要する時間の変動に応じて変動させた構成である。
【００３７】
以下具体的な方法について説明する。図５は音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動に応じて入力音声ｘと適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させる場合の音声検査方法のフローチャートである。音声検査装置は図１と同一の構成である。ステップＳ１１において、入力音声x(n)を入力音声検出部２において、出力音声d(n)を出力音声検出部３においてそれぞれサンプリングする。ｎはサンプリングした時刻である。ステップＳ１２において、推定音声作成部４で次に示す（式３）（式４）（式５）によりフィルタ処理を行い、３通りの推定音声yJ、yJ＋１、yJ−１を求める。
【００３８】
【数３】
【００３９】
Ｊはフィルタ演算時刻の変動量を示す変数であり、初期のフィルタ演算時刻（Ｊ＝０）から符号化・復号化処理に要する時間の変動に応じて演算に用いる適応型ディジタルフィルタと入力音声ｘの時間区間を変動させたものである。yJは現在のフィルタ演算時刻での推定音声、yJ＋１は現在の演算時刻からサンプルステップを１つ進めた場合の推定音声、yJ−１は現在の演算時刻からサンプルステップを１つだけ遅らせた推定音声である。
【００４０】
次にステップ１３において、３通りの誤差信号ｅ即ち、
eJ＝d(n)−yJ eJ＋１＝d(n)−yJ＋１ eJ−１＝d(n)−yJ−１
を算出し、ステップ１４で、eJ、eJ＋１、eJ−１の内絶対値が最小のものを真の誤差信号e(n)とし、それに応じてフィルタ演算時刻Ｊを更新する。
【００４１】
ステップ１５において、誤差評価部６の誤差信号ｅの大きさを評価して音声検査を実施する。ステップ１６においては、算出された誤差信号e(n)をフィルタ係数制御部４ｂに入力し、出力音声d(n)と推定音声y(n)との差e(n)の２乗平均値を（式２）で演算し、差e(n)が最小となるようにステップＳ１１にもどって処理を繰り返して適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新を行う。この実施の形態５における誤差信号ｅの評価は上記実施の形態１〜４と同様に行われる。
【００４２】
次に実施の形態５の演算に用いる適応型ディジタルフィルタと入力音声の時間区間を変動させる処理について説明する。フィルタ演算時刻Ｊは初期値を０とし、出力音声ｄは入力音声ｘに対して時間遅れid＋Ｄだけ変化させたものと仮定し、入力音声ｘから出力音声ｄを推定するフィルタ係数は、WD＝１、Wi＝０（ｉ≠Ｄ）が理想的である。図６はこの場合の入力音声ｘ、出力音声ｄ、フィルタ係数を示したものである。図中（１）はyJを求めるためのフィルタ係数および入力音声ｘの演算区間、（２）はyJ＋１を求めるためのフィルタ係数および入力音声の演算区間、（３）はyJ−１を求めるためのフィルタ係数および入力音声ｘの演算区間である。
【００４３】
０≦Ｄ＜Ｉの場合、演算区間（１）で理想的なフィルタ係数が実現できるため、演算区間を遅延させる必要はない。時間遅れが変動してＤ≧Ｉとなった場合、演算区間（１）（３）では理想的なフィルタ係数が実現できず、演算区間（２）でのみフィルタ係数が実現できる。よって誤差信号eJ＋１が最小となり、フィルタ演算時刻Ｊが１インクリメントされて演算区間が（２）に移動する。同様に時間遅れが変動してＤ＜０となった場合、演算区間（３）のみで理想的なフィルタ係数が実現できるため、誤差信号eJ−１が最小となり、フィルタ演算時刻Ｊがデクリメントされて演算区間が（３）に移動する。以上のように演算に用いるディジタルフィルタと入力音声ｘの時間区間は、入力音声ｘと出力音声ｙ間の時間遅れの変動に応じて移動することになる。
【００４４】
このようにこの実施の形態６によれば、検査対象の符号化・復号化機器に要する時間の変動幅が大きい場合でもその変動に応じて演算に用いる適応型ディジタルフィルタと入力音声ｘの時間区間を変動させることにより、音声の良否をリアルタイムで検査することができる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声および出力される出力音声をそれぞれサンプリングし、サンプリングした入力音声と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従して制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により出力側の音声を推定した推定音声を作成し、この推定音声とサンプリングされた出力音声との差を誤差信号として算出し、算出した誤差信号を出力するとともに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する動作を繰り返し、最小となった誤差信号と予め設定された音声異常検出レベルとを比較することにより、音声符号化・復号化機器を評価する方法であり、符号化・復号化機器がリアルタイムで長時間の音声検査ができ、検査対象機器の符号化・復号化に要する時間変動に対応してリアルタイムに音声検査を行うことができる。
【００４６】
この発明の請求項２に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声をサンプリングする入力音声検出部と、音声符号化・復号化機器から出力される出力音声をサンプリングする出力音声検出部と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従してフィルタ係数を制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタで構成され、サンプリングされた入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により、出力側の音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部と、推定音声作成部が作成した推定音声と出力音声検出部がサンプリングした出力音声との差の誤差信号を算出し、推定音声作成部にフィードバックするとともに、誤差評価部に出力する誤差信号作成部と、入力された誤差信号の波形レベルと、予め設定された音声異常検出レベルとを比較して音声符号化・復号化機器を評価する誤差評価部とを備え、
推定音声作成部は、誤差信号作成部からの誤差信号をフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新し、誤差評価部は、誤差信号作成部から入力された誤差信号の波形レベルと音声異常検出レベルとを比較し、誤差信号の波形レベルが音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたので、符号化・復号化機器がリアルタイムで長時間の音声検査が行うことができ、検査対象機器の符号化・復号化に要する時間変動に対応してリアルタイムに音声検査を行うことができる。
【００４７】
この発明の請求項３に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２の構成の誤差評価部には音声異常検出レベルおよび音声異常持続時間レベルを設定し、誤差信号が音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常持続時間レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたので、符号化・復号化機器の誤差信号の持続時間を考慮した検査ができる。
【００４８】
この発明の請求項４に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項３または請求項４の構成の誤差評価部に備えられた音声異常検出レベルは、入力音声の大きさに応じて設定するように構成したので、符号化・復号化機器入力音声レベルの変動に関わりなく要求される評価レベルに合わせた検査が実施でき、広範囲の検査対象機器に適用可能な検査装置となる。
【００４９】
この発明の請求項５に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１の方法において誤差信号が予め設定されたレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させる方法であり、誤差信号の収束を防いで音声異常をより強調した検査ができる。
【００５０】
この発明の請求項６に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至請求項５の構成の推定音声作成部は、誤差信号が所定のレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させるように構成したので、誤差信号の収束を防いで音声異常をより強調した検査ができる。
【００５１】
この発明の請求項７に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１または請求項６の方法において、音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて複数の音声を作成し、作成した複数の推定音声とサンプリングされた出力音声との差の誤差信号をそれぞれ算出し算出した複数の誤差信号の最も小さくなる推定信号を選択する方法であり、音声符号化・復号化機器の符号化・復号化の時間変動が大きい場合においても、リアルタイムで長時間の音声検査が実施できる。
【００５２】
この発明の請求項８に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至請求項４および請求項６の構成の推定音声作成部は、符号化・複合化機器の符号化・復号化に要する時間変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて推定音声を推定するように構成したので、符号化・復号化の時間の変動が大きい場合にも、リアルタイムで長時間の音声検査が実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の音声符号化・復号化機器の検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の構成の検査装置による検査方法のフローチャートである。
【図３】 音声符号化・復号化機器について図２のフローチャートにそって音声検査を実施した場合の各音声および誤差信号の状況を示す図である。
【図４】 実施の形態２の誤差評価部に音声異常検出レベルを設けた場合の誤差信号の状態を示す図である。
【図５】 実施の形態５の適応型ディジタルフィルタの時間区間を符号化・復号化する時間に応じて遅延させる場合の音声検査方法のフローチャートである。
【図６】 適応型ディジタルフィルタの時間区間を符号化・復号化に要する時間の変動に応じて遅延させて音声検査を行う場合の音声波形の状況を示す図である。
【図７】 従来の符号化・復号化機器の品質評価方法のフローチャートである。
【図８】 臨界帯域パワースペクトルのフィルタ処理に用いられる臨界帯域フィルタのフィルタ係数を示す図である。
【符号の説明】
１ 音声符号化・復号化機器、２ 入力音声検出部、３ 出力音声検出部、
４ａ 適応型ディジタルフィルタ、４ｂ フィルタ係数制御部、４ 推定音声作成部、
５ 誤差信号作成部、６ 誤差評価部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力音声を符号化した後復号化して出力音声を生成する音声符号化・復号化機器、または入力音声を符号化する符号化機器と符号化した入力音声を復号化して出力音声を作成する復号化機器とで構成される音声符号化・復号化機器の検査方法および検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声符号化・復号化機器の検査方法としては、特開平７−８４５９６号公報に符号化音声の品質評価方法が示されている。この品質評価方法はフローチャートを図７に示す通りであり、ＳＢ１において、その原音声データが被測定符号化・復号化装置で符号化された音声が、例えば２０ｍｓ毎に１フレームにまとめられ、原音声データと復号化されて出力された音声データとを高速フーリエ変換し、ＳＢ２において、パワースペクトルの算出処理により、短時間音声スペクトルの実数部と虚数部とが分離され、２乗和されて短時間パワースペクトルが出力され、短時間パワースペクトルは周波数軸からＢａｒｋ周波数に変換される。
【０００３】
ＳＢ３において、短時間パワースペクトルとあらかじめフィルタ係数記憶部に記憶された例えば図８に示す臨界帯域フィルタのフィルタ係数との乗算（以下、畳み込みという）が行われ、次にフィルタ係数の複数個のセットと短時間パワースペクトルの畳み込みによって複数個の臨界帯域パワースペクトルが得られ、臨界パワースペクトルに等ラウドネス曲線を模擬したプリエンファシス特性が乗算されて複数個の総合的な臨界帯域パワースペクトルが得られ、ＳＢ４において、プリエンファシス処理とＢａｒｋスペクトルの計算処理が行われ、ＳＢ５において、各フレーム毎のマスキング量計算処理が行われて現フレームでのＢａｒｋスペクトルが求められ、ＳＢ６において、歪計算処理が行われる。
【０００４】
この方法によれば符号化音声の品質を高い精度で推定でき、しかも計算量が削減できるという効果が得られると示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の音声符号化・復号化機器の検査方法は、入力される原音声（以下入力音声と呼称する）と、入力音声を符号化・復号化した音声（以下、出力音声と呼称する）とを高速フーリエ変換し、各周波数領域にて入力音声および出力音声の特徴量を抽出し、比較して評価する方法であり、時間領域から周波数領域への変換に時間を要するためにリアルタイムで長時間の音声検査を行うことができないという問題点、および検査対象機器の符号化・復号化に要する時間が変動する場合に、周波数領域での特徴量を比較するこの方法では、符号化・復号化に要する時間変動に対応できず正確な検査ができないという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、対象とする符号化・復号化機器の出力音声をリアルタイムに長時間の音声検査ができる音声検査方法および検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声および出力される出力音声をそれぞれサンプリングし、サンプリングした入力音声と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従して制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により出力側の音声を推定した推定音声を作成し、この推定音声とサンプリングされた出力音声との差を誤差信号として算出して適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する動作を繰り返し、最小となった誤差信号と予め設定された異常検出レベルとを比較することにより、上記音声符号化・復号化機器を評価する方法である。
【０００８】
この発明の請求項２に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声をサンプリングする入力音声検出部と、音声符号化・復号化機器から出力される出力音声をサンプリングする出力音声検出部と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従してフィルタ係数を制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタで構成され、サンプリングされた入力音声と上記適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により、出力側の音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部と、推定音声作成部が作成した推定音声と出力音声検出部がサンプリングした出力音声との差の誤差信号を算出し、推定音声作成部にフィードバックするとともに、誤差評価部に出力する誤差信号作成部と、入力された誤差信号の波形レベルと、予め設定された音声異常検出レベルとを比較して音声符号化・復号化機器を評価する誤差評価部とを備え、推定音声作成部は、誤差信号作成部からの誤差信号をフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新し、誤差評価部は、誤差信号作成部から入力された誤差信号の波形レベルと音声異常レベルとを比較し、誤差信号の波形レベルが音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたものである。
【０００９】
この発明の請求項３に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２の構成の誤差評価部には音声異常検出レベルおよび音声異常持続時間レベルを設定し、誤差信号が音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常持続時間レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたものである。
【００１０】
この発明の請求項４に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２または請求項３の構成の誤差評価部に備えられた音声異常検出レベルは、入力音声の大きさに応じて設定するように構成したものである。
【００１１】
この発明の請求項５に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１の方法において誤差信号が予め設定された異常検出レベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御部を一定時間停止させる方法である。
【００１２】
この発明の請求項６に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至５の構成の推定音声作成部は、誤差信号が所定のレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させるように構成したものである。
【００１３】
この発明の請求項７に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１または請求項６の方法において、音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて複数の音声を作成し、作成した複数の推定音声とサンプリングされた出力音声との差の誤差信号をそれぞれ算出し、算出した複数の誤差信号の最も小さくなる推定音声を選択する方法である。
【００１４】
この発明の請求項８に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至請求項４および請求項６の構成の推定音声作成部は、符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて推定音声を作成するように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１の音声符号化・復号化機器の検査装置の構成を示すブロック図、図２は図１の構成の検査装置による検査方法のフローチャートである。図において、１は検査の対象となる音声符号化・復号化機器である。２は入力音声をサンプリングする入力音声検出部、３は出力音声をサンプリングする出力音声検出部である。
【００１６】
４はサンプリングされた入力音声から出力音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部であり、適応型ディジタルフィルタ４ａと、入力音声および推定音声と出力音声との差が入力されて適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を音声符号化・復号化機器の特性変動に追従するように制御するフィルタ係数制御部４ｂとで構成されている。５は推定音声と出力音声との差を算出して誤差評価部に出力するとともに、フィルタ係数制御部４ｂに入力する誤差信号作成部である。６は誤差信号作成部５からの誤差信号を評価する誤差評価部である。
【００１７】
次に図２のフローチャートによって実施の形態１の検査方法を説明する。ステップＳ１において、入力音声検出部２にて入力音声x(n)、出力音声検出部３において出力音声d(n)をそれぞれサンプリングする。n はサンプリングした時刻である。ステップＳ２において、推定音声作成部４で（式１）によりフィルタ処理を行い入力音声から出力側の音声を推定した推定音声y(n)を算出する。
【００１８】
【数１】
Wiは i番目の適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数、I はフィルタのタップ数、idは時間遅れである。
【００２０】
次にステップＳ３では、誤差信号作成部５において、出力音声d(n)と推定音声y(n)との差 e(n)＝d(n)−y(n) を算出し、これを誤差信号e(n)として誤差評価部６に出力するとともに、推定音声作成部４のフィルタ係数制御部４ｂに入力する。ステップＳ４では、誤差評価部６において音声符号化・復号化機器の誤差信号ｅの波形として表示され、波形を監視することで誤差信号ｅの評価が行われる。
【００２１】
ステップ５において、誤差信号作成部５から誤差信号e(n)が入力された、フィルタ係数制御部４ｂによって出力音声d(n)と推定音声y(n)との差e(n)が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新を行い、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
【００２２】
【数２】
次に音声符号化・復号化機器を上記図１の構成において図２のフローチャートにしたがって音声検査を実施した場合の各音声波形の状況について説明する。図３は音声符号化・復号化機器について音声検査を実施した場合の各音声および誤差信号の状況を示すものである。（ａ）が入力音声ｘ、（ｂ）が出力音声ｄ、（ｃ）が推定音声ｙ、（ｄ）が誤差信号ｅである。実際には出力音声ｄは入力音声ｘより符号化・復号化機器における符号化・復号化する時間の遅れがあるが、図３は入力音声ｘと出力音声ｙの時間軸の始点を合わせて表示している。
【００２４】
図３の音声検査の例では、時間軸０〜０．８秒の間は誤差信号ｅは０であり正常であることを示している。時間軸０．８〜１．１７秒の間には誤差信号ｅが現れており異常があることを示している。実際の出力音声ｄは音声が途切れた状態になっている。音声検査は誤差信号ｅの振幅を監視することで音声符号化・復号化機器の良否が連続してリアルタイムで検査することができる。
【００２５】
検査対象の符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間が変動する場合でも、時間の変動がサンプルステップ数に換算して、id〜id＋Ｉ−１の範囲であれば（式１）（式２）の演算によりその時間変動に対応した出力音声ｄを推定し正確な検査を行うことができる。つまり、検査対象機器の符号化・復号化に要する時間変動がid〜id＋Ｉ−１の範囲になるようにidとＩの値が設定されている。
【００２６】
このように入力音声ｘと出力音声ｄとを検出し、入力音声ｘから出力音声ｄの推定を適応型のディジタルフィルタを用いて行い、出力音声ｄと推定音声ｙとを時間領域で比較することで音声検査がリアルタイムで長時間継続して検査できる音声符号化・復号化検査装置が得られる。
【００２７】
また、検査対象の符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間が変動する場合でも、符号化・復号化に要する時間変動がid〜id＋Ｉ−１の範囲であれば、その時間変動に対応した推定音声ｙを推定し、正確な検査が実施できる。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態１の図１の構成においては、誤差信号ｅを波形として表示するものであったが、実施の形態２の構成は、実施の形態１の誤差評価部６に音声異常検出レベルを設定した構成としたものである。
【００２９】
誤差評価部６では誤差信号作成部５で作成された誤差信号ｅが、音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力することにより、必要とする音声異常レベルに対応した音声検査が効率よく実施できる。
【００３０】
実施の形態３．
実施の形態２は、実施の形態１の誤差評価部６に音声異常検出レベルを備え、誤差評価部６に誤差信号ｅが音声異常検出レベルを超えたときに、異常信号を出力する構成であったが、この実施の形態３は、さらに超えた部分の持続時間を検出する構成としたものである。図４に実施の形態２の誤差評価部６に音声異常検出レベルを設定した場合の誤差信号ｅの例を示す。
【００３１】
図４において、音声異常検出レベルは誤差信号ｅのレベル０．５に設定した場合を示すものであり、誤差評価部６において誤差信号ｅの振幅を常時監視し、誤差信号ｅが設定された音声異常検出レベルを超えたサンプルステップ数、すなわち図４に示す音声異常検出レベルの外側にある誤差信号ｅの点数をカウントし、このカウント数により誤差信号の持続時間が評価され、音声異常の時間を考慮した検査が実施できる。
【００３２】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態２または実施の形態３の構成の誤差評価部６に設定した音声異常検出レベルを入力音声のレベルに応じて段階的に設定できるように構成したものである。
【００３３】
このように構成すると、音声異常検査レベルが検査される符号化・復号化機器の入力音声レベルの変動に関わりなく要求される評価レベルに合わせた検査が実施できるので、広範囲の検査対象機器に適用可能な検査装置が構成できる。
【００３４】
実施の形態５．
実施の形態１の図１の音声符号化・復号化機器の検査装置の構成において、フィルタ係数制御部によるフィルタ係数の更新を続行すると、誤差信号が収束し、実施の形態２または実施の形態３における音声異常検出レベルを超えたときの音声異常検出レベルの外側にある誤差信号ｅが小さくなって的確な音声検査が困難になる可能性がある。この実施の形態５では、図１の構成に音声異常検出レベルを備えた実施の形態２または実施の形態３の構成に加えて、初めて誤差信号ｅが音声異常検出レベルを超えたとき以後の一定時間、適応アルゴリズムによるフィルタ係数の制御を停止させるように構成したものである。
【００３５】
このように適応アルゴリズムによるフィルタ係数の制御を一定時間停止することにより、誤差信号ｅの収束を防いで音声異常を強調した音声検査が可能な検査装置が得られる。
【００３６】
実施の形態６．
検査される符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動の巾がサンプルステップ数に換算してフィルタタップ数Ｉを超える場合は正確な検査を行うことが困難になる。この場合はフィルタタップ数Ｉを大きくすれば解決できるが、フィルタ処理のフィルタ係数更新の演算量が増し、リアルタイムで検査ができなくなる問題点がある。実施の形態６は、この問題点を解決するために推定音声作成部４の入力音声ｘから推定音声ｙを推定するときに用いるディジタルフィルタの時間区間を符号化・復号化に要する時間の変動に応じて変動させた構成である。
【００３７】
以下具体的な方法について説明する。図５は音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動に応じて入力音声ｘと適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させる場合の音声検査方法のフローチャートである。音声検査装置は図１と同一の構成である。ステップＳ１１において、入力音声x(n)を入力音声検出部２において、出力音声d(n)を出力音声検出部３においてそれぞれサンプリングする。ｎはサンプリングした時刻である。ステップＳ１２において、推定音声作成部４で次に示す（式３）（式４）（式５）によりフィルタ処理を行い、３通りの推定音声yJ、yJ＋１、yJ−１を求める。
【００３８】
【数３】
Ｊはフィルタ演算時刻の変動量を示す変数であり、初期のフィルタ演算時刻（Ｊ＝０）から符号化・復号化処理に要する時間の変動に応じて演算に用いる適応型ディジタルフィルタと入力音声ｘの時間区間を変動させたものである。yJは現在のフィルタ演算時刻での推定音声、yJ＋１は現在の演算時刻からサンプルステップを１つ進めた場合の推定音声、yJ−１は現在の演算時刻からサンプルステップを１つだけ遅らせた推定音声である。
【００４０】
次にステップ１３において、３通りの誤差信号ｅ即ち、
eJ＝d(n)−yJ eJ＋１＝d(n)−yJ＋１ eJ−１＝d(n)−yJ−１
を算出し、ステップ１４で、eJ、eJ＋１、eJ−１の内絶対値が最小のものを真の誤差信号e(n)とし、それに応じてフィルタ演算時刻Ｊを更新する。
【００４１】
ステップ１５において、誤差評価部６の誤差信号ｅの大きさを評価して音声検査を実施する。ステップ１６においては、算出された誤差信号e(n)をフィルタ係数制御部４ｂに入力し、出力音声d(n)と推定音声y(n)との差e(n)の２乗平均値を（式２）で演算し、差e(n)が最小となるようにステップＳ１１にもどって処理を繰り返して適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の更新を行う。この実施の形態５における誤差信号ｅの評価は上記実施の形態１〜４と同様に行われる。
【００４２】
次に実施の形態５の演算に用いる適応型ディジタルフィルタと入力音声の時間区間を変動させる処理について説明する。フィルタ演算時刻Ｊは初期値を０とし、出力音声ｄは入力音声ｘに対して時間遅れid＋Ｄだけ変化させたものと仮定し、入力音声ｘから出力音声ｄを推定するフィルタ係数は、WD＝１、Wi＝０（ｉ≠Ｄ）が理想的である。図６はこの場合の入力音声ｘ、出力音声ｄ、フィルタ係数を示したものである。図中（１）はyJを求めるためのフィルタ係数および入力音声ｘの演算区間、（２）はyJ＋１を求めるためのフィルタ係数および入力音声の演算区間、（３）はyJ−１を求めるためのフィルタ係数および入力音声ｘの演算区間である。
【００４３】
０≦Ｄ＜Ｉの場合、演算区間（１）で理想的なフィルタ係数が実現できるため、演算区間を遅延させる必要はない。時間遅れが変動してＤ≧Ｉとなった場合、演算区間（１）（３）では理想的なフィルタ係数が実現できず、演算区間（２）でのみフィルタ係数が実現できる。よって誤差信号eJ＋１が最小となり、フィルタ演算時刻Ｊが１インクリメントされて演算区間が（２）に移動する。同様に時間遅れが変動してＤ＜０となった場合、演算区間（３）のみで理想的なフィルタ係数が実現できるため、誤差信号eJ−１が最小となり、フィルタ演算時刻Ｊがデクリメントされて演算区間が（３）に移動する。以上のように演算に用いるディジタルフィルタと入力音声ｘの時間区間は、入力音声ｘと出力音声ｙ間の時間遅れの変動に応じて移動することになる。
【００４４】
このようにこの実施の形態６によれば、検査対象の符号化・復号化機器に要する時間の変動幅が大きい場合でもその変動に応じて演算に用いる適応型ディジタルフィルタと入力音声ｘの時間区間を変動させることにより、音声の良否をリアルタイムで検査することができる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声および出力される出力音声をそれぞれサンプリングし、サンプリングした入力音声と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従して制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により出力側の音声を推定した推定音声を作成し、この推定音声とサンプリングされた出力音声との差を誤差信号として算出し、算出した誤差信号を出力するとともに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する動作を繰り返し、最小となった誤差信号と予め設定された音声異常検出レベルとを比較することにより、音声符号化・復号化機器を評価する方法であり、符号化・復号化機器がリアルタイムで長時間の音声検査ができ、検査対象機器の符号化・復号化に要する時間変動に対応してリアルタイムに音声検査を行うことができる。
【００４６】
この発明の請求項２に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、音声符号化・復号化機器に入力される入力音声をサンプリングする入力音声検出部と、音声符号化・復号化機器から出力される出力音声をサンプリングする出力音声検出部と、音声符号化・復号化機器の特性変動に追従してフィルタ係数を制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタで構成され、サンプリングされた入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により、出力側の音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部と、推定音声作成部が作成した推定音声と出力音声検出部がサンプリングした出力音声との差の誤差信号を算出し、推定音声作成部にフィードバックするとともに、誤差評価部に出力する誤差信号作成部と、入力された誤差信号の波形レベルと、予め設定された音声異常検出レベルとを比較して音声符号化・復号化機器を評価する誤差評価部とを備え、
推定音声作成部は、誤差信号作成部からの誤差信号をフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新し、誤差評価部は、誤差信号作成部から入力された誤差信号の波形レベルと音声異常検出レベルとを比較し、誤差信号の波形レベルが音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたので、符号化・復号化機器がリアルタイムで長時間の音声検査が行うことができ、検査対象機器の符号化・復号化に要する時間変動に対応してリアルタイムに音声検査を行うことができる。
【００４７】
この発明の請求項３に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２の構成の誤差評価部には音声異常検出レベルおよび音声異常持続時間レベルを設定し、誤差信号が音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常持続時間レベルを超えたときに異常信号を出力する構成としたので、符号化・復号化機器の誤差信号の持続時間を考慮した検査ができる。
【００４８】
この発明の請求項４に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項３または請求項４の構成の誤差評価部に備えられた音声異常検出レベルは、入力音声の大きさに応じて設定するように構成したので、符号化・復号化機器入力音声レベルの変動に関わりなく要求される評価レベルに合わせた検査が実施でき、広範囲の検査対象機器に適用可能な検査装置となる。
【００４９】
この発明の請求項５に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１の方法において誤差信号が予め設定されたレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させる方法であり、誤差信号の収束を防いで音声異常をより強調した検査ができる。
【００５０】
この発明の請求項６に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至請求項５の構成の推定音声作成部は、誤差信号が所定のレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させるように構成したので、誤差信号の収束を防いで音声異常をより強調した検査ができる。
【００５１】
この発明の請求項７に係る音声符号化・復号化機器の検査方法は、請求項１または請求項６の方法において、音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて複数の音声を作成し、作成した複数の推定音声とサンプリングされた出力音声との差の誤差信号をそれぞれ算出し算出した複数の誤差信号の最も小さくなる推定信号を選択する方法であり、音声符号化・復号化機器の符号化・復号化の時間変動が大きい場合においても、リアルタイムで長時間の音声検査が実施できる。
【００５２】
この発明の請求項８に係る音声符号化・復号化機器の検査装置は、請求項２乃至請求項４および請求項６の構成の推定音声作成部は、符号化・複合化機器の符号化・復号化に要する時間変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて推定音声を推定するように構成したので、符号化・復号化の時間の変動が大きい場合にも、リアルタイムで長時間の音声検査が実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の音声符号化・復号化機器の検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の構成の検査装置による検査方法のフローチャートである。
【図３】 音声符号化・復号化機器について図２のフローチャートにそって音声検査を実施した場合の各音声および誤差信号の状況を示す図である。
【図４】 実施の形態２の誤差評価部に音声異常検出レベルを設けた場合の誤差信号の状態を示す図である。
【図５】 実施の形態５の適応型ディジタルフィルタの時間区間を符号化・復号化する時間に応じて遅延させる場合の音声検査方法のフローチャートである。
【図６】 適応型ディジタルフィルタの時間区間を符号化・復号化に要する時間の変動に応じて遅延させて音声検査を行う場合の音声波形の状況を示す図である。
【図７】 従来の符号化・復号化機器の品質評価方法のフローチャートである。
【図８】 臨界帯域パワースペクトルのフィルタ処理に用いられる臨界帯域フィルタのフィルタ係数を示す図である。
【符号の説明】
１ 音声符号化・復号化機器、２ 入力音声検出部、３ 出力音声検出部、
４ａ 適応型ディジタルフィルタ、４ｂ フィルタ係数制御部、４ 推定音声作成部、
５ 誤差信号作成部、６ 誤差評価部。
Claims (8)
- 入力音声を符号化した後に復号化して出力音声を作成する音声符号化・復号化機器、または入力音声を符号化する符号化機器と、符号化した入力音声を復号化して出力音声を作成する復号化機器とで構成される音声符号化・復号化機器の検査方法であって、上記音声符号化・復号化機器に入力される入力音声および出力される出力音声をそれぞれサンプリングし、サンプリングした上記入力音声と、上記音声符号化・復号化機器の特性変動に追従して制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により出力側の音声を推定した推定音声を作成し、該推定音声と上記サンプリングされた上記出力音声との差を誤差信号として算出し、上記適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて上記誤差信号が最小となるように上記適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新する動作を繰り返し、最小となった上記誤差信号と予め設定された音声異常検出レベルとを比較することにより上記音声符号化・復号化機器を評価することを特徴とする音声符号化・復号化機器の検査方法。
- 入力音声を符号化した後に復号化して出力音声を生成する音声符号化・復号化機器、または入力音声を符号化する符号化機器と、符号化した入力音声を復号化して出力音声を作成する復号化機器とで構成される音声符号化・復号化機器の検査装置であって、上記音声符号化・復号化機器に入力される入力音声をサンプリングする入力音声検出部と、上記音声符号化・復号化機器から出力される出力音声をサンプリングする出力音声検出部と、上記音声符号化・復号化機器の特性変動に追従してフィルタ係数を制御するフィルタ係数制御部を備えた適応型ディジタルフィルタで構成され、上記サンプリングされた入力音声と上記適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数との演算により、出力側の音声を推定した推定音声を作成する推定音声作成部と、該推定音声作成部が作成した推定音声と上記出力音声検出部がサンプリングした出力音声との差の誤差信号を算出し、上記推定音声作成部にフィードバックするとともに、下記誤差評価部に出力する誤差信号作成部と、入力された誤差信号の波形レベルと、予め設定された音声異常検出レベルとを比較して上記音声符号化・復号化機器を評価する誤差評価部とを備え、上記推定音声作成部は、上記誤差信号作成部からの誤差信号を上記フィルタ係数制御部に入力し、推定音声を出力音声に適応させる適応アルゴリズムを用いて誤差信号が最小となるように上記適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新し、上記誤差評価部は、上記誤差信号作成部から入力された上記誤差信号の波形レベルと上記音声異常検出レベルとを比較し、上記誤差信号の波形レベルが上記音声異常検出レベルを超えたときに異常信号を出力することを特徴とする音声符号化・復号化機器の検査装置。
- 誤差評価部には、音声異常検出レベルおよび音声異常持続時間レベルが設定され、誤差信号が上記音声異常検出レベルを超えた時間をカウントし、音声異常持続時間レベルを超えたときに異常信号を出力することを特徴とする請求項２記載の音声符号化・復号化機器の検査装置。
- 誤差評価部に備えられた音声異常検出レベルは、入力音声の大きさに応じて設定することを特徴とする請求項２または請求項３記載の音声符号化・復号化機器の検査装置。
- 誤差信号が予め設定されたレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御部を一定時間停止させることを特徴とする請求項１記載の音声符号化・復号化機器の検査方法。
- 推定音声作成部は、誤差信号が所定のレベルを超えたときに、適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の制御を一定時間停止させることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の音声符号化・復号化機器の検査装置。
- 音声符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動 させて複数の推定音声を作成し、作成した複数の推定音声と上記サンプリングされた出力音声との差のそれぞれの誤差信号を算出し、算出した複数の誤差信号が最も小さくなる推定音声を選択することを特徴とする請求項１または請求項５記載の音声符号化・復号化機器の検査方法。
- 推定音声作成部は、符号化・復号化機器の符号化・復号化に要する時間の変動に応じて、入力音声と適応型ディジタルフィルタのフィルタ係数の演算に用いる時間区間を変動させて推定音声を作成するように構成されていることを特徴とする請求項２〜請求項４および請求項６のいずれかに記載の音声符号化・復号化機器の検査装置。
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