JP4343302B2

JP4343302B2 - ピッチ強調方法及びその装置

Info

Publication number: JP4343302B2
Application number: JP01697099A
Authority: JP
Inventors: 幸司吉田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JPH11272297A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル携帯電話などのディジタル音声通信装置に搭載される音声復号器におけるピッチ強調方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディジタル携帯電話などでは、音声信号を効率的に情報圧縮して伝送するため音声符号／復号化装置を搭載している。音声符号／復号化装置の音声復号側において、符号化により生じる復号音声の品質劣化に対して聴感上の品質を向上させるためポストフィルタによる処理が実行される。ポストフィルタによる処理には、復号信号が有するピッチ周期性を強調することにより聴感品質の向上を図るピッチ強調が含まれる。従来のピッチ強調方法の一つとして、国際機関ＩＴＵ−Ｔの標準勧告Ｇ.７２９（８ｋｂｐｓＣＳ−ＡＣＥＬＰ音声符号化方式）に基づく技術がある。以下、その従来のピッチ強調方法について図６及び図７を用いて説明する。
【０００３】
図６は、音声符号／復号化装置の音声復号側に配置されたポストフィルタの構成を示すブロック図である。このポストフィルタ１は、音声復号後の復号音声に対して、後述するピッチ強調部２でピッチ強調を行った後、ホルマント強調部３で音声スペクトルの強調を行う。そして、高域強調部４でホルマント強調部３により生じたスペクトルの傾斜特性を補正し、最後にゲイン制御部５によりポストフィルタ処理後の信号パワーをポストフィルタ処理前の信号パワーに合わせるゲイン補正を行う。
【０００４】
図７はピッチ強調部２の構成を示すブロック図である。ピッチ強調部２は、音声復号時に用いられたＬＰＣパラメータにより構成されたＬＰＣ逆フィルタ２１で復号音声から残差信号を算出する。本従来例では、ＬＰＣ逆フィルタは、図６のホルマント強調部３におけるホルマント強調フィルタの分子項に相当し、ホルマント強調処理の一部を兼ねている。
【０００５】
ラグ値算出部２２では、ＬＰＣ逆フィルタ２１で得られた残差信号を用いてラグ値を算出する。ラグ値の算出には、音声復号で用いられたラグパラメータを利用する。ラグパラメータの表す整数ラグ値の前後から、残差信号の相関値が最大になる整数ラグ値を決定し、さらにその整数ラグ値の前後で正規化相関値が最大になる小数ラグ値Ｔを決定する。
【０００６】
ゲイン係数算出部２３では、ピッチ強調フィルタ２４のゲインを制御する係数ｇを算出する。これは、ラグ値Ｔにおけるピッチ予測ゲイン（正規化相関値）として求める。
【０００７】
最後にピッチ強調フィルタ２４により、復号音声のＬＰＣ逆フィルタ後の残差信号に対してピッチ強調処理を行う。ピッチ強調フィルタＨｐ（ｚ）は、（１）式で与えられる。
【０００８】
【数１】

ただし、γはピッチ強調の度合いを制御する定数である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のピッチ強調方法をより効率的な符号化を行う低ビットレート（例えば４ｋｂｐｓ）での音声符復号器に適用する場合、低ビットレート化に伴う復号音声品質の劣化をより抑えるために、ピッチ強調の度合いを強める必要がある。従来のピッチ強調方法は、ピッチ強調の度合いを強める場合、上記（１）式におけるピッチ強調の度合いを制御する定数γを大きくする必要がある。
【００１０】
しかしながら、単に定数γを大きくしただけでは、音声の自然性を損なうことから違和感のある音質となり、かえって聴感上の品質を劣化させてしまうという問題を有する。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、低ビットレートな音声符復号器において、復号音声の自然性を損なうことなく強調度合いの高いピッチ強調を行うことができ聴感品質をより高めることのできる優れたピッチ強調方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出し、前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの他のラグ値を一つ以上算出し、前記複数のラグ値での信号波形を用いて復号音声の強調を行うことである。
【００１３】
これにより、低ビットレートな音声符復号器に適用する際に、復号音声の自然性を損なうことなく強調度合いの高いピッチ強調を行い聴感品質をより向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１及び第２の態様のピッチ強調方法は、復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出し、前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの他のラグ値を一つ以上算出し、前記複数のラグ値での信号波形を用いて復号音声の強調を行うピッチ強調方法であり、他のラグ値は、第１のラグ値又は第１のラグ値の整数部分をｎ倍した値又はその付近の値であるようにしたものである。
【００１５】
これらの方法により、ピッチ強調を行う信号波形に最も類似な第１のラグ値（１ピッチ周期前）の信号に加え、波形の類似性の高い第２（又はそれ以降）のラグ値（２ピッチ又はそれ以上のピッチ周期前）における信号を用いることにより、過去の複数の類似信号波形を用いたより滑らかなピッチ強調を実現でき、復号音声の自然性を損なうことなく強調度合いの高いピッチ強調を行うことができる。
【００１６】
本発明の第３の態様のピッチ強調方法は、復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出し、前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの第２のラグ値を算出し、前記第１、第２のラグ値及び前記復号音声から第１及び第２のラグ値に対する第１及び第２のゲイン係数を算出し、前記復号音声、第１及び第２のラグ値及び第１及び第２のゲイン係数を用いて復号音声のピッチ強調を行うものである。
【００１７】
この方法は、複数のラグとして第１と第２の２つのラグ値を用いてピッチ強調を実現したもので、第１及び第２の態様の方法と同様、過去の複数の類似信号波形を用いたより滑らかなピッチ強調を実現でき、復号音声の自然性を損なうことなく強調度合いの高いピッチ強調を行うことができる。
【００１８】
本発明の第４の態様のピッチ強調方法は、第３の態様において、第２のラグ値を、第１のラグ値又はその整数部分の２倍の値を中心に、小数値を含むその前後のラグ値候補の中から、復号音声又はそれに関連する信号の相関値又はそれに関連する値を最大にするラグ値として算出するようにしたものである。
【００１９】
この方法によれば、算出すべき第２のラグ値を第１のラグ値からより適切な範囲に限定すると共に、少ない演算量で第２のラグ値を算出できる。
【００２０】
本発明の第５の態様のピッチ強調方法は、第３の態様において、第２のラグ値が、ラグ値算出に用いる復号音声又はそれに関連する信号のバッファ長の値を越える場合には、前記第２のラグ値における復号音声又はそれに関連する信号をピッチ強調フィルタ処理には用いないようにしたものである。
【００２１】
この方法によれば、第２のラグ値における信号をピッチ強調に用いる場合に生じる保存すべきバッファ容量（メモリ容量）の増加を抑えることができる。
【００２２】
本発明の第６の態様のピッチ強調方法は、第３の態様において、復号音声又はそれに関連する信号の第１又は第２のラグ値における正規化相関値があるしきい値以下の場合には、そのラグ値における復号音声又はそれに関連する信号をピッチ強調フィルタ処理には用いないようにしたものである。
【００２３】
この方法によれば、ピッチ強調を行う信号波形と類似性の高くない信号をピッチ強調に用いないことで、聴感品質の劣化を抑えることができる。
【００２４】
本発明の第７の態様のピッチ強調方法は、第３の態様において、ラグ値算出及び相関値算出に用いる復号音声又はそれに関連する信号として、復号音声に対してＬＰＣ逆フィルタを施して得られる残差信号を用いるようにしたものである。
【００２５】
本発明の第８の態様のピッチ強調方法は、第３から第７のいずれかの態様において、復号音声の代わりに、残差信号に対してピッチ強調フィルタ処理を行うようにしたものである。
【００２６】
これらの方法により、ピッチ強調処理の後段で行われるホルマント強調処理の一部を兼ねることができ、ホルマント強調処理での演算量を削減できる。
【００２７】
本発明の第９の態様の音声復号方法は、第１から第８のいずれかの態様のピッチ強調方法を復号側のポストフィルタの処理に適用したものであり、音声復号において聴感特性に優れたピッチ強調を可能にする。
【００２８】
本発明の第１０及び第１１の態様のピッチ強調装置は、復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出する第１のラグ値算出器と、前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの第２のラグ値を算出する第２のラグ値算出器と、前記第１,第２のラグ値及び前記復号音声から第１及び第２のラグ値に対する第１及び第２のゲイン係数を算出する第１及び第２のゲイン係数算出器と、前記復号音声、第１及び第２のラグ値及び第１及び第２のゲイン係数を用いてピッチ強調フィルタ処理を行うピッチ強調フィルタとを備え、また、復号音声又は音声復号で用いられるＬＰＣパラメータにより復号音声に対してＬＰＣ逆フィルタ処理を行い残差信号を求めるＬＰＣ逆フィルタを備えたものであり、第３〜第７のいずれかの態様の方法を装置として実現したものである。
【００２９】
本発明の第１２の態様のピッチ強調装置は、第１０の態様において、復号音声に対する代わりに、残差信号に対してピッチ強調フィルタ処理を行うピッチ強調フィルタを備えたものであり、第８の態様の方法を装置として実現したものである。
【００３０】
本発明の第１３の態様の音声復号装置は、第１０から第１２のいずれかの態様のピッチ強調装置を復号側のポストフィルタの一部として備えたものである。
【００３１】
本発明の第１４の態様の音声通信装置は、第１０から第１２のいずれかの態様のピッチ強調装置を復号側のポストフィルタの一部として備えたものである。
【００３２】
本発明の第１５の態様のコンピュータ・プログラム製品は、第１の態様のピッチ強調方法をソフトウェアで実現したプログラムを磁気ディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ等の記録媒体記録したものを用いてピッチ強調装置として動作するものである。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるポストフィルタを備えた無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
この無線通信装置において、送信側で音声がマイクなどの音声入力装置１０１によって電気的アナログ信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１０２に出力される。アナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換器１０２によってディジタル音声信号に変換され、音声符号化部１０３に出力される。音声符号化部１０３は、ディジタル音声信号に対して音声符号化処理を行い、符号化した情報を変復調部１０４に出力する。変復調部１０４は、符号化された音声信号をディジタル変調して、無線送信部１０５に送る。無線送信部１０５では、変調後の信号に所定の無線送信処理を施す。この信号は、アンテナ１０６を介して送信される。
【００３５】
一方、無線通信装置の受信側では、アンテナ１０７で受信した受信信号は、無線受信部１０８で所定の無線受信処理が施され、変復調部１０４に送られる。変復調部１０４では、受信信号に対して復調処理を行い、復調後の信号を音声復号化部１０９に出力する。音声復号化部１０９は、復調後の信号に復号処理を行ってディジタル復号音声信号を得て、そのディジタル復号音声信号をＤ／Ａ変換器１１０へ出力する。Ｄ／Ａ変換器１１０は、音声復号化部１０９から出力されたディジタル復号音声信号をアナログ復号音声信号に変換してスピーカなどの音声出力装置１１１に出力する。最後に音声出力装置１１１が電気的アナログ復号音声信号を復号音声に変換して出力する。
【００３６】
上記構成において、音声復号化部１０９は、図２に示す構成を有する。すなわち、受信データが分離器２０１に入力されると、受信データから量子化ＬＰＣを表現するＬＰＣパラメータ符号Ｌ、固定音源符号ベクトルを表現する固定音源符号Ｓ、ラグ値を表現するラグパラメータ符号Ｐ、及びゲイン情報を表現するゲイン符号Ｇが抽出され、それぞれの符号がＬＰＣ復号部２０７、固定音源符号帳２０５、ラグパラメータ復号部２０３、及びゲイン符号帳２０６に入力される。
【００３７】
ＬＰＣ復号部２０７は、ＬＰＣパラメータ符号Ｌから量子化ＬＰＣを復号し、合成フィルタ２０８に出力する。固定音源符号帳２０５は、予め定められた個数の形状の異なる固定音源符号ベクトルが格納されており、入力した固定音源符号Ｓを復号して得られる固定音源符号帳インデックスによって指定される固定音源符号ベクトルを出力する。この固定音源符号ベクトルは、乗算器で後述する固定音源符号帳利得が乗じられた後に加算器に出力される。
【００３８】
適応音源符号帳２０４は、過去に生成した駆動音源信号を逐次更新しながらバッファリングしており、ラグパラメータを用いて適応音源符号ベクトルを生成する。このラグパラメータは、入力したラグパラメータ符号Ｐをラグパラメータ復号部２０３で復号して得られる。この適応音源符号ベクトルは、乗算器で後述する適応音源符号帳利得が乗じられた後に加算器に出力される。
【００３９】
ゲイン符号帳２０６は、適応音源符号帳利得と固定音源符号帳利得のセット（ゲインベクトル）を予め定められた個数だけ格納しており、入力したゲイン符号Ｇを復号して得られるゲイン符号帳インデックスによって指定されるゲインベクトルの適応音源符号帳利得成分を乗算器に、固定音源符号帳利得成分を乗算器に夫々出力する。
【００４０】
加算器は、乗算器から入力される固定音源符号ベクトルと適応音源符号ベクトルの加算を行って駆動音源信号を生成し、合成フィルタ２０８及び適応音源符号帳２０４に出力する。
【００４１】
合成フィルタ２０８は、入力した量子化ＬＰＣを用いてＬＰＣ合成フィルタを構築する。この合成フィルタに対して加算器から出力される駆動音源信号を入力としてフィルタ処理を行って合成信号をポストフィルタ２０９に出力する。
【００４２】
ポストフィルタ２０９は、合成フィルタ２０８から入力した合成信号に対して、ピッチ強調、ホルマント強調、高域強調、及びゲイン制御などの音声信号の主観的品質を改善させるための処理を行う。ポストフィルタ２０９の出力は、所定の後処理が施された後にディジタル化された復号音声信号などの出力データとして出力される。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１にかかるポストフィルタのピッチ強調部の機能ブロック図である。実施の形態１に係るポストフィルタのピッチ強調部は、復号音声に対してＬＰＣ逆フィルタ処理を行い残差信号を求めるＬＰＣ逆フィルタ３０１、音声復号で用いられるラグパラメータを用いて復号音声から第１のラグ値を算出する第１のラグ値算出部３０２、第１のラグ値及び復号音声から第２のラグ値を算出する第２のラグ値算出部３０３、第１、第２のラグ値及び前記復号音声から第１及び第２のラグ値に対する第１及び第２のゲイン係数を算出する第１及び第２のゲイン係数算出部３０４、復号音声、第１及び第２のラグ値及び第１及び第２のゲイン係数を用いてピッチ強調フィルタ処理を行うピッチ強調フィルタ３０５を備える。
【００４４】
ピッチ強調フィルタ３０５のフィルタ特性を（２）式に示す。
【数２】

ここで、Ｔ１,Ｔ２は、第１及び第２のラグ値、ｇ１,ｇ２はＴ１,Ｔ２のピッチ強調フィルタのゲイン係数、γ１、γ２はラグ値Ｔ１,Ｔ２に対するピッチ強調の度合いを制御する定数である。ピッチ強調フィルタ３０５は、（２）式に示されるように第１のラグ値Ｔ１の信号に加え、第２のラグ値Ｔ２の信号を用いてピッチ強調する。
【００４５】
以上のように構成された実施の形態１についてそのピッチ強調の動作を図４に示す処理手順にしたがって説明する。なお、本実施の形態１でピッチ強調処理は復号音声の一定長の区間を単位として行われる。この区間長は、ピッチ強調が適用される音声符復号処理の符号化単位（フレーム又はサブフレーム）に対応している。
【００４６】
まず、ＬＰＣ逆フィルタ３０１では、復号音声ｓ（ｎ）（ｎ＝０，１，…，Ｎ−１；Ｎ：区間長）から残差信号ｒ（ｎ）（ｎ＝０，１，…，Ｎ−１）が算出される。ＬＰＣ逆フィルタ３０１を構成するＬＰＣ係数は、音声復号時に用いる符号化側から送信されたＬＰＣパラメータを用いている。なお、ＬＰＣ係数については、復号音声ｓ（ｎ）を直接ＬＰＣ分析して求めたＬＰＣパラメータを用いることができる。
【００４７】
次に、第１のラグ値算出部３０２において、残差信号ｒ（ｎ）から第１のラグ値Ｔ１を求める。第１のラグ値Ｔ１の算出方法は任意であるが、例えば、（３）式に示す残差信号の相関値Ｒ（ｋ）、又は（４）式に示す正規化相関値Ｒｎ（ｋ）が最大になるラグ値を第１のラグ値Ｔ１として求めることができる。
【００４８】
【数３】

【数４】

ここで、（３）式、（４）式においてｒｋ（ｎ）はラグ値ｋ（小数ラグ値を含む）における残差信号である。
【００４９】
また、最初に整数ラグ値でラグ値の範囲を絞り、その整数ラグ値の前後の特定範囲内で小数ラグ値の最適値を求めるという方法を採ることができる。また、音声復号時に符号化側から送信されるラグパラメータのラグ値をそのまま第１のラグ値とする、あるいはその整数部分を中心にその前後の範囲で小数ラグ値を算出しても良い。
【００５０】
このようにして得られた第１のラグ値Ｔ１は、ピッチ強調の対象信号波形に最も類似した信号波形が存在する位置までの遅延量を表すことになる。典型的には、復号音声信号又は残差信号が周期的な信号波形の場合、対象信号波形から１ピッチ周期前の信号波形までの距離を示す。
【００５１】
次に、第２のラグ値算出部３０３が、第１のラグ値Ｔ１と残差信号を用いて第２のラグ値Ｔ２を算出する。第２のラグ値算出部３０３は、第１のラグ値Ｔ１（又は第１のラグ値Ｔ１における整数部分）を２倍したラグ値を中心に、その前後の小数ラグ値を含む範囲で（４）式が最大になるラグ値を第２のラグ値Ｔ２として算出する。このように第２のラグ値を求めることにより、算出すべき第２のラグ値を第１のラグ値からより適切な範囲に限定すると共に、少ない演算量で第２のラグ値を算出できる。
【００５２】
このようにして得られた第２のラグ値Ｔ２は、典型的には、復号音声信号又は残差信号が周期的な信号波形の場合、対象信号波形から２ピッチ周期前の信号波形までの距離を示す。
【００５３】
なお、第２のラグ値Ｔ２の探索範囲が、残差信号のバッファ長の値を越えるような場合には、第２のラグ値算出を中止し、第２のラグ値Ｔ２における復号音声信号をピッチ強調に用いないようにする。このことで、残差信号及び復号音声信号のバッファ容量（メモリ容量）の増加を抑えることができる。
【００５４】
次に、第１及び第２のゲイン係数算出部３０４により、第１及び第２のラグ値におけるピッチ強調フィルタのゲイン係数を決定する。第１及び第２のゲイン係数ｇ１、ｇ２は（５）式、（６）式により算出できる。
【００５５】
【数５】

【数６】

なお、ｇ１、ｇ２に関連する（７）式及び（８）式の値があるしきい値Ｔｈ１、Ｔｈ２以下の場合、そのラグ値でのピッチ強調を行わないようにする。このことで、類似性の高くない復号音声信号をピッチ強調に用いてしまうことによる聴感品質の劣化を抑えることができる。
【００５６】
【数７】

【数８】

最後に、ピッチ強調フィルタ３０５により、復号音声に対して（２）式に示すピッチ強調フィルタを施すことでピッチ強調を行い、ピッチ強調後の出力信号を得る。
【００５７】
ピッチ強調後の出力に対しては、その後ホルマント強調、高域強調、及びゲイン制御の各処理が施され、ポストフィルタの出力となる。このような処理を行うことにより、聴感特性に優れたピッチ強調を可能にした音声復号を行うことができる。
【００５８】
以上のような実施の形態１によれば、第１のラグ値算出部３０２に加え、第２のラグ値算出部３０３を備え、第１のラグ値Ｔ１の２倍付近で最適な第２のラグ値Ｔ２を算出し、そのラグ値Ｔ２での復号音声信号を第１のラグ値での復号音声信号に加えてピッチ強調に用いることで、ピッチ強調を行う信号波形に最も類似な第１のラグ値（１ピッチ周期前）の信号に加え、波形の類似性の高い第２のラグ値（２ピッチ周期前）における信号を用いることとなり、過去の複数の類似信号波形を用いたより滑らかなピッチ強調を実現でき、復号音声の自然性を損なうことなく強調度合いの高いピッチ強調を行うことができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るポストフィルタのピッチ強調部の機能ブロックである。実施の形態２のポストフィルタは、ピッチ強調フィルタ４０５の入力として、復号音声信号の代わりにＬＰＣ逆フィルタ４０１の出力である残差信号を用いる。その他の構成（第１のラグ値算出部４０２、第２のラグ値算出部４０３、第１、第２のゲイン係数算出部４０４）は実施の形態１と同一である。
【００６０】
実施の形態２では、第１及び第２のラグ値における残差信号及びゲイン係数を用いてピッチ強調処理を行う。ここで、ＬＰＣ逆フィルタ４０１のフィルタ特性として、ピッチ強調処理の後段で行われる（９）式で示すホルマント強調フィルタの分子項に相当する特性を用いる。ａｉ（ｉ＝１，…，Ｎｐ）はＬＰＣ係数、γｎ，γｄはホルマント強調度合いを制御する定数、１／ｇｆはゲイン補正項である。
【００６１】
【数９】

【００６２】
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、本発明のピッチ強調フィルタで用いるラグ値及びゲイン係数算出時に用いる残差信号を得るためのＬＰＣ逆フィルタ処理が、ホルマント強調フィルタの一部を兼ねることができ、演算量の削減を図ることができる。
【００６３】
なお、上記実施の形態１及び２では、ピッチ強調に用いるラグ値として第１及び第２の２つのラグ値を用いる場合について説明したが、２つ以上のラグ値を用いる方法も同様に実現できる。
【００６４】
また、その場合に、第１のラグ値の１／２あるいは１／ｎ（ｎ＝３，４，…）付近のラグ値を用いるようにして、第１のラグ値算出時にｎ倍ピッチ誤り（ラグ値を本来のｎ倍の値として誤って算出してしまう）場合の改善を図ることも可能である。
【００６５】
また、上記実施の形態１及び２においては、ラグ値及びゲイン係数算出にＬＰＣ逆フィルタ後の残差信号を用いて算出する方法について説明したが、復号音声信号から直接求めてもよい。
【００６６】
また、本発明は、上述したピッチ強調方法をソフトウェアで実現したプログラムを磁気ディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭなどの記録媒体に記録したものを用いてピッチ強調装置として動作するものを含む。
【００６７】
上記実施の形態においては、音声復号がＣＥＬＰ型の場合について説明しているが、本発明はＣＥＬＰ型ではない音声復号である場合にも適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ピッチ強調を行う信号波形に最も類似な第１のラグ値（１ピッチ周期前）の信号に加え、波形の類似性の高い第２のラグ値（２ピッチ周期前）における信号を用いることにより、過去の複数の類似信号波形を用いたより滑らかなピッチ強調を実現でき、復号音声の自然性を損なうことなく強調度合いの高いピッチ強調を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるポストフィルタを備えた無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示す無線通信装置の音声復号化部の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態１にかかるポストフィルタのピッチ強調部の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態１におけるピッチ強調動作の動作手順を示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態２にかかるポストフィルタのピッチ強調部の構成を示すブロック図
【図６】従来のピッチ強調を行うポストフィルタの構成を示すブロック図
【図７】従来のポストフィルタにおけるピッチ強調部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
３０１，４０１ＬＰＣ逆フィルタ
３０２，４０２第１のラグ値算出部
３０３，４０３第２のラグ値算出部
３０４，４０４第１、第２のゲイン係数算出部
３０５，４０５ピッチ強調フィルタ

Claims

復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出し、
前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの他のラグ値であって、前記第１のラグ値又は前記第１のラグ値の整数部分をｎ倍した値又はその付近の値である他のラグ値を一つ以上算出し、
前記複数のラグ値を予め設定された特性式に適用して得られるピッチ強調フィルタに、前記復号音声を入力してフィルタ処理を行うことにより、復号音声の強調を行う、
ことを特徴とするピッチ強調方法。
復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出し、
前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの第２のラグ値であって、前記第１のラグ値又は前記第１のラグ値の整数部分を２倍した値を中心に、小数値を含むその前後のラグ値候補の中から、復号音声又は復号信号にＬＰＣ逆フィルタ処理を施して得られる残差信号の相関値を最大にする第２のラグ値を算出し、
前記第１、第２のラグ値及び前記復号音声から第１及び第２のラグ値に対する第１及び第２のゲイン係数を算出し、
前記第１及び第２のラグ値及び前記第１及び第２のゲイン係数を予め設定された特性式に適用して得られるピッチ強調フィルタに、前記復号音声を入力してフィルタ処理を行うことにより、復号音声のピッチ強調を行う、
ことを特徴とするピッチ強調方法。
第２のラグ値が、ラグ値算出に用いる前記復号音声又は前記残差信号のバッファ長の値を越える場合には、前記第２のラグ値における前記復号音声又は前記残差信号をピッチ強調には用いない、
ことを特徴とする請求項２記載のピッチ強調方法。
前記復号音声又は前記残差信号の第１又は第２のラグ値における正規化相関値があるしきい値以下の場合には、そのラグ値における前記復号音声又は前記残差信号をピッチ強調には用いない、
ことを特徴とする請求項２記載のピッチ強調方法。
復号音声の代わりに、復号音声に対してＬＰＣ逆フィルタを施して得られる残差信号をピッチ強調フィルタ処理の入力として用いる、
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のピッチ強調方法。
請求項１から請求項５のいずれかに記載のピッチ強調方法を復号側のポストフィルタの処理に適用したことを特徴とする音声復号化方法。
復号音声に対してＬＰＣ逆フィルタ処理を行い残差信号を求めるＬＰＣ逆フィルタと、
前記復号音声又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出する第１のラグ値算出器と、
前記第１のラグ値を基準にして前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの第２のラグ値であって、前記第１のラグ値又は前記第１のラグ値の整数部分を２倍した値を中心に、小数値を含むその前後のラグ値候補の中から、前記復号音声又は前記残差信号の相関値を最大にする第２のラグ値を算出する第２のラグ値算出器と、
前記第１及び第２のラグ値及び前記復号音声から第１及び第２のラグ値に対する第１及び第２のゲイン係数を算出する第１及び第２のゲイン係数算出器と、
前記第１及び第２のラグ値及び前記第１及び第２のゲイン係数を予め設定された特性式に適用して得られるフィルタであって、前記復号音声を入力してピッチ強調フィルタ処理を行うピッチ強調フィルタと、
を備えたことを特徴とするピッチ強調装置。
復号音声に対してＬＰＣ逆フィルタ処理を行い残差信号を求めるＬＰＣ逆フィルタと、
前記残差信号又は音声復号で用いられるラグパラメータの少なくとも一つからピッチ強調対象の信号波形に類似する信号波形までの第１のラグ値を算出する第１のラグ値算出器と、
前記第１のラグ値及び前記残差信号から前記ピッチ強調対象の信号波形に類似する他の信号波形までの第２のラグ値であって、前記第１のラグ値又は前記第１のラグ値の整数部分を２倍した値を中心に、小数値を含むその前後のラグ値候補の中から、前記復号音声又は前記残差信号の相関値を最大にする第２のラグ値を算出する第２のラグ値算出器と、
前記第１及び第２のラグ値及び前記残差信号から第１及び第２のラグ値に対する第１及び第２のゲイン係数を算出する第１及び第２のゲイン係数算出器と、
前記第１及び第２のラグ値及び前記第１及び第２のゲイン係数を予め設定された特性式に適用して得られるフィルタであって、前記残差信号を入力してピッチ強調フィルタ処理を行うピッチ強調フィルタと、
を備えたことを特徴とするピッチ強調装置。
請求項７または請求項８に記載のピッチ強調装置を復号側のポストフィルタの一部に適用した、
ことを特徴とする音声復号化装置。
請求項７または請求項８に記載のピッチ強調装置を復号側のポストフィルタの一部に適用した、
ことを特徴とするデジタル音声通信装置。