JP6307715B2 - Audio signal processing apparatus and audio signal processing method - Google Patents

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Description

本発明は、音声信号の量子化等、音声信号のディジタル処理の技術に関する。   The present invention relates to a technique for digital processing of an audio signal, such as quantization of an audio signal.

ディジタルの音声信号を生成する際、信号を量子化する手順が行われる。従来、この量子化の手順においては、例えば、出力信号を1サンプリング時間遅延する遅延手段と、遅延手段によって遅延された遅延信号と入力信号とを加算して加算結果を得る加算手段と、加算結果の信号のうちで、固有に持つ共振周波数の前後の周波数成分のみを増幅して共振結果を得る共振手段と、共振結果を量子化し、量子化結果を得る量子化手段とを有するノイズシェーピング手段を備え、入力信号を加算手段、共振手段、量子化手段の順に処理して出力信号として出力させる構成において、この入力信号の一部を量子化手段から再び加算手段に帰還させる構成を備えたA/D変換装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   When a digital audio signal is generated, a procedure for quantizing the signal is performed. Conventionally, in this quantization procedure, for example, delay means for delaying an output signal by one sampling time, addition means for adding the delay signal delayed by the delay means and the input signal, and obtaining an addition result; A noise shaping means comprising: a resonance means for amplifying only the frequency components before and after the inherent resonance frequency, and obtaining a resonance result; and a quantization means for quantizing the resonance result and obtaining a quantization result. A / A comprising a configuration in which an input signal is processed in the order of addition means, resonance means, and quantization means and output as an output signal, and a part of this input signal is fed back from the quantization means to the addition means again. A D converter is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−298365号公報(段落[0022]、[図1]等参照)JP 2001-298365 A (see paragraphs [0022], [FIG. 1], etc.)

しかしながら、上記特許文献1に記載の発明は、例えば量子化手段で処理された信号の一部を加算手段に帰還させる構成を備えている等、構成と処理が複雑になるという問題がある。   However, the invention described in Patent Document 1 has a problem that the configuration and processing are complicated, for example, a configuration in which a part of the signal processed by the quantizing unit is fed back to the adding unit.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成と処理によってノイズシェーピングを実現して量子化ノイズの聴感上の影響を低減させることができる音声信号処理装置、音声信号処理方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an audio signal processing device and an audio signal processing method capable of realizing noise shaping with a simple configuration and processing to reduce the audible effect of quantization noise. The issue is to provide.

かかる課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、声信号を量子化る量子化手段と、前記量子化する処理で発生する量子化ノイズの響を低減させるノイズシェーピングを実現できる第1伝達関数を有する、前記量子化手段の後段に設けられるフィルタと、前記第1伝達関数の逆関数である第2伝達関数を有する、前記量子化手段の前段に設けられるフィルタとを備えることを特徴とする。
To solve such problems, the invention of claim 1 includes a quantization unit you quantizing audio signals, the noise shaping to reduce the influence of quantization noise generated in the process of the quantization A first filter provided at the subsequent stage of the quantization means having a first transfer function that can be realized, and a second filter provided at the front stage of the quantization means having a second transfer function that is an inverse function of the first transfer function . and 2 filters, and wherein the obtaining Bei a.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記第1伝達関数は、帰還の要素を含む初期伝達関数に基づいて信号処理を実現する構成から帰還ループを外した構成を得る等価変換の過程によって得られるように構成されたことを特徴とする。請求項2に記載の発明のこのような構成が加わることにより、請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の構成に加え、前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとの間には、前記第一のフィルタで処理された前記音声信号を前記第二のフィルタに帰還させる帰還手段が設けられないように音声信号処理装置を構成することができる
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect , the first transfer function has a configuration in which a feedback loop is removed from a configuration that realizes signal processing based on an initial transfer function including a feedback element. It is characterized by being obtained by the process of equivalent conversion to obtain By adding such a configuration of the invention described in claim 2, in the invention described in claim 3, in addition to the configuration described in claim 1, a gap between the first filter and the second filter is provided. The audio signal processing device can be configured such that no feedback means for feeding back the audio signal processed by the first filter to the second filter is provided.

以上より、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に請求項2に記載の発明の構成が追加されることで、結果的に実現される音声信号処理の新規な構成を規定する
As described above, the invention described in claim 3 has a novel configuration of the audio signal processing realized as a result of adding the configuration of the invention of claim 2 to the invention of claim 1. Stipulate .

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の構成に加え、第1伝達関数は、全ての係数が整数であように構成されたことを特徴とする。
The invention according to claim 4, in addition to the configuration of claim 3, prior Symbol first transfer function is characterized in that all the coefficients have been adapted Ru integer der.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一つに記載の構成に加え、前記音声信号処理装置において、音声信号の周波数特性を変化させることで、前記音声信号の大きさに対する前記量子化ノイズの大きさを小さくする機能を有し、前記第2フィルタの前段に設けられる前処理手段をさらに、備えることを特徴とする。 Invention according to claim 5, in addition to the configuration according to any one of claims 1 to 4, in the audio signal processing device, by changing the frequency characteristics of the audio signal, the magnitude of the audio signal wherein a function to reduce the size of the quantization noise, further, a feature in that it comprises pretreatment means provided upstream of the second filter for of.

請求項6に記載の発明は、音声信号処理装置によって実行される音声信号処理方法であって、音声信号を量子化する処理で発生する量子化ノイズの影響を低減させるノイズシェーピングを実現できる第1伝達関数の逆関数である、第2伝達関数を用いて音声信号をフィルタリングし、前記フィルタリングした音声信号を量子化し、前記第1伝達関数を用いて前記量子化した音声信号をフィルタリングすることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の構成に加え、前記第1伝達関数は、帰還の要素を含む初期伝達関数に基づいて信号処理を実現する構成から帰還ループを外した構成を得る等価変換の過程によって得られる、ことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is an audio signal processing method executed by the audio signal processing device, and is capable of realizing noise shaping that reduces the influence of quantization noise generated in the process of quantizing the audio signal. Filtering an audio signal using a second transfer function that is an inverse function of the transfer function, quantizing the filtered audio signal, and filtering the quantized audio signal using the first transfer function And
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the first transfer function excludes a feedback loop from a configuration that realizes signal processing based on an initial transfer function including a feedback element. It is obtained by the process of equivalent conversion to obtain the above configuration.

請求項1、及び請求項6に記載の発明によれば、量子化された音声信号のノイズシェー
ピングを実現できる特性を有する第一のフィルタによる処理を量子化手段の処理の後段に
おいて行うことにより、量子化ノイズのノイズシェーピングを行うことができる。また、
第一のフィルタの逆特性を有する第二のフィルタによる処理を量子化手段の処理の前段に
おいて行うことにより、音声信号自体は第二のフィルタの処理と第一のフィルタの処理と
がそれぞれ行われることで、元の状態を維持したまま量子化できる。そして、第一のフィルタによる処理、量子化手段による処理、第二のフィルタによる処理の順に音声信号を処理することにより、量子化とノイズシェーピングとを、簡素な構成における簡素な処理として実現できる。これにより、信号を帰還させるためのフィードバックループを必要としない簡易な構成と処理によって量子化ノイズの影響を低減可能なノイズシェーピングが実現できると共に、ノイズシェーピング処理によって原信号に加わった変質作用を、逆特性を有するフィルタにより相殺することができる
According to the first and sixth aspects of the invention, by performing the processing by the first filter having a characteristic capable of realizing noise shaping of the quantized audio signal in the subsequent stage of the processing of the quantization means, Noise shaping of quantization noise can be performed. Also,
By performing the processing by the second filter having the inverse characteristic of the first filter in the preceding stage of the processing of the quantization means, the processing of the second filter and the processing of the first filter are performed on the audio signal itself. Thus, quantization can be performed while maintaining the original state. Then, by processing the audio signal in the order of processing by the first filter, processing by the quantization means, and processing by the second filter, quantization and noise shaping can be realized as simple processing with a simple configuration. As a result, noise shaping that can reduce the influence of quantization noise by a simple configuration and processing that does not require a feedback loop to feed back the signal can be realized, and the alteration effect added to the original signal by noise shaping processing can be realized. It can be canceled by a filter having an inverse characteristic .

さらに、請求項1および6に記載の発明によれば、第一のフィルタと、第二のフィルタとは、所定の伝達関数を備えたことにより、複数の時系列信号からなる音声信号のノイズシェーピングを、伝達関数を用いて確実に行うことが可能となる。また、第二のフィルタの伝達関数は第一のフィルタの伝達関数の逆関数となるように構成されていることにより、第二のフィルタと第一のフィルタとでそれぞれ処理された信号は元の状態が維持される。これにより、原信号を変質させずに量子化とノイズシェーピングを行うことが可能になる。Further, according to the first and sixth aspects of the invention, the first filter and the second filter have a predetermined transfer function, so that noise shaping of an audio signal composed of a plurality of time-series signals is performed. Can be reliably performed using a transfer function. Further, since the transfer function of the second filter is configured to be an inverse function of the transfer function of the first filter, the signals processed by the second filter and the first filter are the original ones. State is maintained. As a result, quantization and noise shaping can be performed without altering the original signal.
また、請求項2および7に記載の発明によれば、量子化処理部の後段に設けたフィルタの伝達関数を、帰還の要素を含む初期伝達関数に基づいて信号処理を実現する構成を等価変換して帰還ループを外した構成に対応した伝達関数としている。こうすることで、この発明によれば、帰還の要素を含んで実現されていた等価変換前の音声信号が実現していたノイズシェーピング特性を、等価変換後に帰還ループを外した構成においてもそのまま維持することができる。According to the second and seventh aspects of the invention, the transfer function of the filter provided in the subsequent stage of the quantization processing unit is equivalently converted to a configuration that realizes signal processing based on an initial transfer function including a feedback element. Thus, the transfer function corresponds to a configuration in which the feedback loop is removed. In this way, according to the present invention, the noise shaping characteristics realized by the audio signal before the equivalent conversion realized including the feedback element are maintained as they are even in the configuration in which the feedback loop is removed after the equivalent conversion. can do.

請求項3に記載の発明によれば、第一のフィルタで処理された音声信号を第二のフィルAccording to the invention of claim 3, the audio signal processed by the first filter is converted to the second filter.
タに帰還させる帰還手段が設けられないように構成されていることにより、信号を帰還させるための複雑な構成が形成されることと帰還させた信号を含めた信号処理を行うというThe feedback means is not provided, so that a complicated structure for returning the signal is formed and the signal processing including the returned signal is performed.
複雑な処理の発生や、帰還によってシステムの出力が無限に増大してシステムの破損を招くようなシステムの不安定化を抑止できて、簡素な構成と処理によってノイズシェーピンIt is possible to suppress the instability of the system that can cause system damage due to infinite increase in system output due to the occurrence of complicated processing and feedback, and noise shaping with simple configuration and processing
グを具体的に実現し、特別な配慮を行わなくてもシステムの安定化を図ることができる。The system can be realized concretely, and the system can be stabilized without special consideration.

請求項4に記載の発明によれば、第一のフィルタの備える第1伝達関数は、全ての係数が整数であるように構成されたことにより、フィルタ係数の値が小数点以下の成分をも含む場合とは異なり、第一のフィルタで処理した音声信号を再度量子化する必要がなく、簡素な構成と簡素な手順において量子化とノイズシェーピングを行うことが可能になる。
According to the fourth aspect of the present invention, the first transfer function of the first filter is configured so that all the coefficients are integers, so that the value of the filter coefficient also includes a component after the decimal point. Unlike the case, it is not necessary to re-quantize the audio signal processed by the first filter, and quantization and noise shaping can be performed with a simple configuration and a simple procedure.

請求項5に記載の発明によれば、符号化の前に音声信号の周波数特性を変化させること
で、音声信号の大きさに対する量子化ノイズの大きさを小さくできる前処理手段と共にノ
イズシェーピング手段が用いられる。これにより、請求項5に記載の発明によれば、存在する量子化ノイズの大きさを音声信号の大きさに対して小さくしつつノイズシェーピングを行い、音声信号の音質をより向上させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the noise shaping means and the preprocessing means that can reduce the magnitude of the quantization noise with respect to the magnitude of the voice signal by changing the frequency characteristic of the voice signal before encoding. Used . Thus, according to the invention described in claim 5, noise shaping can be performed while reducing the size of the existing quantization noise with respect to the size of the audio signal, and the sound quality of the audio signal can be further improved. .

この発明の実施の形態に係る音声信号処理装置の全体構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the whole structure of the audio | voice signal processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同上音声信号処理装置の伝達関数による処理の原理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the principle of the process by the transfer function of an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置の伝達関数による処理の原理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the principle of the process by the transfer function of an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置の伝達関数による処理の原理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the principle of the process by the transfer function of an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置の伝達関数による処理の原理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the principle of the process by the transfer function of an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置の伝達関数による処理の原理を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the principle of the process by the transfer function of an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置における、量子化部の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the quantization part in an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置における、従来の(この実施の形態のポストフィルタとプリフィルタとを用いない場合の)前処理部と量子化部との構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the conventional pre-processing part (when not using the post filter and pre-filter of this embodiment) and a quantization part in an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置における、本発明に係る(この実施の形態のポストフィルタとプリフィルタとを用いた場合の)前処理部と量子化部との構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the pre-processing part based on this invention (when the post filter and pre-filter of this embodiment are used) and a quantization part in an audio | voice signal processing apparatus same as the above. 同上音声信号処理装置による処理行った音声信号と、比較例としての、従来の音声信号処理装置による処理を行った音声信号とをそれぞれ再生した結果を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the result of having each reproduced | regenerated the audio | voice signal processed by the audio | voice signal processing apparatus same as the above, and the audio | voice signal which performed the process by the conventional audio | voice signal processing apparatus as a comparative example. 同上音声信号処理装置による処理を行った音声信号と、比較例としての、従来の音声信号処理装置による処理を行った音声信号とをそれぞれ再生した結果を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the result of each reproducing | regenerating the audio | voice signal which processed with the audio | voice signal processing apparatus same as the above, and the audio | voice signal which performed the process by the conventional audio | voice signal processing apparatus as a comparative example.

[基本構成]
図1にこの発明の実施の形態を示す。
[Basic configuration]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

図1は、この実施の形態に係る音声信号処理装置の全体構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration of the audio signal processing apparatus according to this embodiment.

この実施の形態の音声信号処理装置1Aには、例えば、入力されたアナログの音声信号をディジタルの音声信号に変換(A/D変換)して出力する処理に用いられる。音声信号処理装置1Aは、例えば、少なくとも一のCPU等の制御手段を備え、音声信号をA/D変換するための各種処理や、A/D変換に関連する各種処理等を行う。   The audio signal processing apparatus 1A according to this embodiment is used for, for example, a process of converting an input analog audio signal into a digital audio signal (A / D conversion) and outputting the digital audio signal. The audio signal processing apparatus 1A includes, for example, at least one control unit such as a CPU, and performs various processes for A / D conversion of an audio signal, various processes related to A / D conversion, and the like.

図1に示す通り、この実施の形態の音声信号処理装置1Aは、符号化部1、前処理部2、量子化部3を備えている。   As shown in FIG. 1, the audio signal processing device 1 </ b> A according to this embodiment includes an encoding unit 1, a preprocessing unit 2, and a quantization unit 3.

符号化部1は、A/D変換の際の符号化処理を行う。即ち、符号化部1にはアナログ信号を標本化、量子化した後のデータが入力され、このデータを符号化してディジタル信号を生成する。符号化部1による符号化は、例えば、時系列信号によって形成される音声信号を線形予測によって予測符号化を行う形態(例えば、適応的差分パルス符号変調(adaptive differential pulse code modulation:ADPCM、以下「ADPCM」と記載する))等が考えられる。ただしこれに限定されず、どのような符号化方法を用いてもよい。また、符号化部1においてA/D変換時の標本化や量子化が行われる構成であってもよい。   The encoding unit 1 performs an encoding process at the time of A / D conversion. That is, the data obtained by sampling and quantizing the analog signal is input to the encoding unit 1, and this data is encoded to generate a digital signal. The encoding by the encoding unit 1 is, for example, a form in which a speech signal formed by a time-series signal is subjected to predictive encoding by linear prediction (for example, adaptive differential pulse code modulation (ADPCM), hereinafter “ It is described as “ADPCM”))). However, the present invention is not limited to this, and any encoding method may be used. Further, the encoding unit 1 may be configured to perform sampling or quantization at the time of A / D conversion.

前処理部2は、符号化部1から出力されたディジタル信号に対し、この実施の形態における量子化処理を行う前の信号成分を調整する機能を備えている。具体的には、前処理部2は量子化処理が行われる前の音声信号の高域周波数の信号成分を増幅させる機能を有している。この前処理部2は、例えばこの実施の形態の符号化部1においてADPCM等の予測符号化による符号化が行われる場合、符号化されたディジタル信号に対し、ローパスフィルタ(図示せず)による高域周波数成分のカットやバンドパスフィルタ(図示せず)による特定周波数帯以外の周波数成分のカット等を行う機能を有している。これにより、
音声データや出力された音声の大きさに対する量子化ノイズの大きさを相対的に小さくすることができる。
The preprocessing unit 2 has a function of adjusting the signal component before the quantization processing in this embodiment is performed on the digital signal output from the encoding unit 1. Specifically, the preprocessing unit 2 has a function of amplifying a high frequency signal component of the audio signal before the quantization process is performed. For example, when the encoding unit 1 of this embodiment performs encoding by predictive encoding such as ADPCM, the pre-processing unit 2 performs high-pass filtering (not shown) on the encoded digital signal. It has a function of cutting frequency components other than a specific frequency band by a band frequency component cut or a band pass filter (not shown). This
It is possible to relatively reduce the magnitude of the quantization noise with respect to the voice data and the output voice.

量子化部3は、符号化部1及び前処理部2から出力された音声信号を量子化する。この、量子化部3の具体的構成と処理の原理については後述する。   The quantization unit 3 quantizes the audio signal output from the encoding unit 1 and the preprocessing unit 2. The specific configuration and processing principle of the quantization unit 3 will be described later.

[量子化部の具体的構成]
図1に示す通り、量子化部3は、「量子化手順」を行う「量子化手段」としての量子化処理部31と、量子化処理部31の後段に設けられた、「ノイズシェーピング手順」を行う「ノイズシェーピング手段」、及び「第一のフィルタリング手順」を行う「第一のフィルタ」としてのポストフィルタ32と、量子化処理部31の前段に設けられた、「ノイズシェーピング手順」を行う「ノイズシェーピング手段」、及び、「第二のフィルタリング手順」を行う「第二のフィルタ」としてのプリフィルタ33とを備えている。
[Specific configuration of quantization unit]
As illustrated in FIG. 1, the quantization unit 3 includes a quantization processing unit 31 as a “quantization unit” that performs the “quantization procedure”, and a “noise shaping procedure” that is provided in the subsequent stage of the quantization processing unit 31. The “noise shaping means” for performing the “first filtering procedure”, the post filter 32 as the “first filter” for performing the “first filtering procedure”, and the “noise shaping procedure” provided before the quantization processing unit 31 are performed. A "noise shaping means" and a prefilter 33 as a "second filter" for performing a "second filtering procedure".

なお、量子化部3においては、プリフィルタ33、量子化処理部31、ポストフィルタ32の順に処理が行われる構成のみが存在し、処理された信号の一部を帰還させる「帰還手段」に相当する構成(例えば、ポストフィルタ32で処理された音声信号の一部をプリフィルタ33に帰還させるための構成)は設けられていない。そのため、複雑な処理の発生や、帰還によってシステムの出力が無限に増大してシステムの破損を招くようなシステムの不安定化を抑止できる。そして、簡素な構成により、特別な配慮を行わなくてもシステムの安定化を図ることができる。   Note that the quantization unit 3 has only a configuration in which processing is performed in the order of the pre-filter 33, the quantization processing unit 31, and the post filter 32, and corresponds to “feedback means” that feeds back a part of the processed signal. A configuration (for example, a configuration for returning a part of the audio signal processed by the post filter 32 to the pre-filter 33) is not provided. For this reason, it is possible to suppress instability of the system, such as generation of complicated processing and system output resulting from infinite increase due to feedback. The system can be stabilized with a simple configuration without special consideration.

量子化処理部31は、サンプリングされた音声信号(この実施の形態においては、符号化部1及び前処理部2から出力された音声信号)を量子化するための具体的な処理を行う。   The quantization processing unit 31 performs specific processing for quantizing the sampled audio signal (in this embodiment, the audio signals output from the encoding unit 1 and the preprocessing unit 2).

ポストフィルタ32は、量子化された音声信号のノイズシェーピングを実現できる特性を有しており、量子化された音声信号についてのノイズシェーピングを行う。即ち、ポストフィルタ32は、量子化処理部31から出力された音声信号に存在する各種のノイズ、例えば量子化によって発生した量子化ノイズを、ノイズが目立ちやすい周波数帯である高い周波数帯や音声信号の小さい周波数帯から、ノイズが目立ちにくい周波数帯である低い周波数帯や音声信号の大きい周波数帯に移動させることで、ノイズの存在を目立たなくして量子化された音声信号が出力された際の音質を向上させる機能を奏する。ポストフィルタ32は、後述するような所定の伝達関数を備えており、この伝達関数によって音声信号の演算処理を行う。また、ポストフィルタ32の備える伝達関数は、後述するように、全ての係数が整数であるように構成されている。   The post filter 32 has a characteristic capable of realizing noise shaping of the quantized audio signal, and performs noise shaping on the quantized audio signal. In other words, the post filter 32 is a high frequency band or audio signal that is a frequency band in which noise is conspicuous in various noises present in the audio signal output from the quantization processing unit 31, for example, quantization noise generated by quantization. The sound quality when a quantized audio signal is output by moving from a low frequency band to a low frequency band where noise is less noticeable or to a high frequency band where the audio signal is large. Has a function to improve. The post filter 32 has a predetermined transfer function as will be described later, and performs an audio signal calculation process using this transfer function. Further, the transfer function of the post filter 32 is configured such that all the coefficients are integers, as will be described later.

プリフィルタ33は、ポストフィルタ32の逆特性を有している。プリフィルタ33もポストフィルタ32と同様に所定の伝達関数を備えており、この伝達関数によって音声信号の演算処理を行う。プリフィルタ33の備える伝達関数は、ポストフィルタ32の備える伝達関数の逆関数となるように構成されており、この伝達関数によって音声信号の演算処理を行う。これにより、プリフィルタ33の備える伝達関数とポストフィルタ32の備える伝達関数とを乗算すると、全通過フィルタとなるように構成されており、プリフィルタ33で演算処理を行った音声信号をポストフィルタ32で演算処理を行うと、その音声信号の信号値は、原信号の信号値と同じになる。   The prefilter 33 has the reverse characteristics of the postfilter 32. Similar to the post filter 32, the pre-filter 33 also has a predetermined transfer function, and performs an audio signal calculation process using this transfer function. The transfer function included in the pre-filter 33 is configured to be an inverse function of the transfer function included in the post-filter 32, and an audio signal calculation process is performed using this transfer function. Thus, when the transfer function provided in the prefilter 33 and the transfer function provided in the postfilter 32 are multiplied, the filter is configured to be an all-pass filter. When the arithmetic processing is performed at, the signal value of the audio signal becomes the same as the signal value of the original signal.

なお、量子化部3においては、図示せぬバッファが設けられており、このバッファ(図示せず)には、ポストフィルタ32やプリフィルタ33で伝達関数を用いて処理が行われる場合に用いられる、直前数個分の信号(や信号値)が一時的に保管されるように構成されている。   Note that the quantization unit 3 is provided with a buffer (not shown), and this buffer (not shown) is used when processing is performed using a transfer function by the post filter 32 or the prefilter 33. The signals (or signal values) for the last few signals are temporarily stored.

[ポストフィルタの原理]
ポストフィルタ32においては、z領域における、下記(式1)に示す伝達関数

Figure 0006307715
[Principles of post filter]
In the post filter 32, the transfer function shown in the following (formula 1) in the z region.
Figure 0006307715

を用いて処理を行う。なお、

Figure 0006307715
Process using. In addition,
Figure 0006307715

はフィードバック要素であり、z−1の時間遅れを含むものである。 Is a feedback element and includes a time delay of z- 1 .

式1の伝達関数は、z領域における伝達関数として

Figure 0006307715
The transfer function of Equation 1 is
Figure 0006307715

として表すこともできる。なお、ここでの係数aは整数に限られている。これは、係数aを整数に限定することにより、ポストフィルタ32で処理された音声信号を更に量子化する必要がなくなり(係数に少数点以下の値が発生すると、その信号をさらに量子化して小さい単位に細分化しなければ適切な処理が図れない可能性が生ずるが、係数を整数のみとすることで、更なる細分化が不要になるから。)、構成の簡素化と処理の簡素化を図ることができるからである。 It can also be expressed as Note that the coefficient in a n is limited to an integer. This can be achieved by limiting the coefficient a n integer, when it is not necessary to further quantize the audio signal processed by the post-filter 32 (the value after the decimal point coefficient occurs, the signal further by quantizing There is a possibility that proper processing cannot be achieved unless it is subdivided into small units, but since further subdivision is not required by using only integer coefficients.) Simplification of configuration and simplification of processing It is because it can plan.

上記(式1)や(式2)の伝達関数を用いて、ポストフィルタ32からポストフィルタ32への音声信号の帰還を行わずにノイズシェーピングを行える理由を以下説明する。   The reason why the noise shaping can be performed without performing the feedback of the audio signal from the post filter 32 to the post filter 32 using the transfer functions of the above (Expression 1) and (Expression 2) will be described below.

まず、帰還の要素を含む伝達関数における処理は、一般には、図2に示すような帰還を含む構成で実現される。同図においては、量子化処理部31の前段と後段からそれぞれポストフィルタ32に送り、更に量子化処理部31の前段に信号を帰還させることで(式1)や(式2)の伝達関数による処理を実現している。   First, processing in a transfer function including a feedback element is generally realized by a configuration including feedback as shown in FIG. In the same figure, the signal is sent to the post-filter 32 from the previous stage and the subsequent stage of the quantization processing unit 31 and further fed back to the previous stage of the quantization processing unit 31 so that the transfer functions of (Equation 1) and (Equation 2) are used. Processing is realized.

この図2において、量子化処理部31において発生する量子化ノイズをQとすると、元の音声信号に対して量子化ノイズQを足すものと同価になり、図3に示すものと同価となる。ここで、量子化前と量子化後の差分信号は量子化ノイズQであるため、帰還ループを外すと、図4に示すものと同価になる。この図4に示すものから量子化ノイズQをまとめると、図5に示すものと同価値になる。この図5に示すものの並列要素(図5において

Figure 0006307715
In FIG. 2, if the quantization noise generated in the quantization processing unit 31 is Q, it is equivalent to adding the quantization noise Q to the original audio signal, and equivalent to that shown in FIG. Become. Here, since the difference signal before and after the quantization is the quantization noise Q, if the feedback loop is removed, the difference signal becomes equivalent to that shown in FIG. When the quantization noise Q is summarized from the one shown in FIG. 4, it has the same value as that shown in FIG. A parallel element of the one shown in FIG. 5 (in FIG.
Figure 0006307715

のブロックとその直上の実線で示された要素)は加算となり(一般的に知られた等価交換規則)、また、要素がない線は1倍の要素があると扱えるため、最終的に、図5は、図6に示すものと等価となる。この図6は、帰還を要素に含んでおらず、上記(式1)(式2)で示すものと等価である。従って、(式1)(式2)においてこの実施の形態のノイズシェーピングを実現することが可能である。なお、図2乃至図5においては、説明の簡単のために便宜的にポストフィルタ32と記載したが、これらは等価変換の過程のものであって、図2乃至図5に示す通り、関数の内容が図6に示すものと異なっている。その点で、図2乃至図5に示すポストフィルタ32は、図6のポストフィルタ32と(等価であっても)厳密な意味では同一ではない。 (The element indicated by the solid line immediately above it) is an addition (generally known equivalent exchange rule), and a line without an element can be treated as having one element. 5 is equivalent to that shown in FIG. FIG. 6 does not include feedback as an element, and is equivalent to that shown in the above (Expression 1) and (Expression 2). Therefore, the noise shaping of this embodiment can be realized in (Expression 1) and (Expression 2). In FIGS. 2 to 5, the post filter 32 is described for convenience for the sake of simplicity. However, these are in the process of equivalent conversion, and as shown in FIGS. 2 to 5, The contents are different from those shown in FIG. In that regard, the post filter 32 shown in FIGS. 2 to 5 is not exactly the same as the post filter 32 of FIG. 6 (even if equivalent).

[ポストフィルタとプリフィルタを用いた構成]
上述のように、ポストフィルタ32にてノイズシェーピングに用いられる所定の伝達関数を
H(z)・・・(式3)
とした場合、プリフィルタ33においては、所定の伝達関数として、ポストフィルタ32の伝達関数とは逆関数、即ち

Figure 0006307715
[Configuration using post-filter and pre-filter]
As described above, the predetermined transfer function used for noise shaping by the post filter 32 is represented by H (z) (Equation 3).
In this case, in the pre-filter 33, as a predetermined transfer function, a function reverse to the transfer function of the post-filter 32, that is,
Figure 0006307715

が用いられることになる。
これにより、この実施の形態の量子化部3は、図7に示すように構成される。これにより、一般的なノイズシェーピングシステムよりも簡素な構成で簡素な処理によってノイズシェーピングを実現できるようになる。
Will be used.
Thus, the quantization unit 3 of this embodiment is configured as shown in FIG. Thereby, noise shaping can be realized by a simple process with a simpler configuration than a general noise shaping system.

[前処理部と量子化部との組み合わせによる構成(実装最適化)]
この実施の形態において、前処理部2において用いられるフィルタの伝達関数Gn(z)は、z=−1に零点を持つものである。
[Configuration by combining pre-processing and quantization units (mounting optimization)]
In this embodiment, the transfer function Gn * (z) of the filter used in the preprocessing unit 2 has a zero at z = −1.

仮に、前処理部2において用いられるフィルタの伝達関数をGn(z)とし、前処理部2のみによって量子化ノイズの除去を行う場合、音声信号処理装置1の前処理部2と量子化部3の構成は、図8に示すようになる(なお、図8において、量子化部3にはプリフィルタ33、ポストフィルタ32が設けられておらず、量子化処理部31のみが設けられた構成であるとする)。これに、プリフィルタ33、ポストフィルタ32が設けられた構成とした場合、図9に示す構成となる。図8、図9に示す通り、双方のシステム構成の構成は大きく相違しない。即ち、前処理部2の構成と共にこの実施の形態のプリフィルタ33、ポストフィルタ32を用いても、構成はさほど複雑化したものにはならずに済む。 If the transfer function of the filter used in the preprocessing unit 2 is Gn * (z) and the quantization noise is removed only by the preprocessing unit 2, the preprocessing unit 2 and the quantization unit of the audio signal processing device 1 are used. 8 is as shown in FIG. 8 (in FIG. 8, the quantization unit 3 is not provided with the pre-filter 33 and the post filter 32, and only the quantization processing unit 31 is provided). ). If the prefilter 33 and the postfilter 32 are provided in this configuration, the configuration shown in FIG. 9 is obtained. As shown in FIGS. 8 and 9, the configuration of both system configurations is not greatly different. That is, even if the pre-filter 33 and the post-filter 32 of this embodiment are used together with the configuration of the preprocessing unit 2, the configuration does not have to be so complicated.

なお、図9に示す伝達関数Gn(z)は、図8に示す、前処理部2において用いられるフィルタの伝達関数
Gn(z)・・・(式5)
を、上記(式3)に示すポストフィルタ32の伝達関数H(z)で割ったもの、すなわち

Figure 0006307715
Note that the transfer function Gn (z) shown in FIG. 9 is the transfer function Gn * (z) of the filter used in the preprocessing unit 2 shown in FIG.
Divided by the transfer function H (z) of the post filter 32 shown in (Equation 3) above, that is,
Figure 0006307715

である。 It is.

なお、上述した通り、(式5)に示す伝達関数Gn(z)は、z=−1に零点を持つものであるから、プリフィルタ33に用いられる、ポストフィルタ32の逆特性フィルタ

Figure 0006307715
As described above, since the transfer function Gn * (z) shown in (Equation 5) has a zero at z = −1, the inverse characteristic filter of the post filter 32 used for the prefilter 33 is used.
Figure 0006307715

と直列接続した合成特性

Figure 0006307715
Characteristics in series with
Figure 0006307715

は約分により分母からzを除去することができ、FIRフィルタによる実装が可能である。 Can remove z from the denominator by reduction, and can be implemented with an FIR filter.

ここで、伝達関数Gn(z)は、z=−1に零点を持ち、振幅が高周波帯域に向かい緩やかに単調減少するフィルタである。ここで、伝達関数Gn(z)によるフィルタリングで生じる量子化ノイズQは周波数に依らず一定のレベルであると仮定すると、ナイキスト周波数付近の帯域では量子化ノイズQがフィルタリング後のエネルギーを上回り、劣化の影響が強くなる。特に、原信号の高周波エネルギーが小さいときに量子化ノイズQによる劣化の影響を受ける帯域が広くなる。よって、以下の条件を満たす特性(即ち伝達関数H(z)の特性)が量子化ノイズQに対して有効と考えられる。
・ナイキスト周波数で振幅を零とする。
・簡素な実装をするため次数を1とする。
・伝達関数H(z)のポストフィルタ32は因果性フィルタとする。
Here, the transfer function Gn * (z) is a filter having a zero point at z = −1 and whose amplitude gradually decreases monotonously toward the high frequency band. Here, assuming that the quantization noise Q generated by filtering by the transfer function Gn * (z) is a constant level regardless of the frequency, the quantization noise Q exceeds the energy after filtering in the band near the Nyquist frequency, The effect of deterioration becomes stronger. In particular, when the high frequency energy of the original signal is small, the band affected by the deterioration due to the quantization noise Q becomes wide. Therefore, a characteristic that satisfies the following condition (that is, a characteristic of the transfer function H (z)) is considered to be effective for the quantization noise Q.
・ Set the amplitude to zero at the Nyquist frequency.
・ The order is set to 1 for simple implementation.
The post filter 32 of the transfer function H (z) is a causal filter.

さらには、上記(式1)が示すように、伝達関数H(z)の零次項は1となる必要がある。   Furthermore, as the above (Formula 1) shows, the zero-order term of the transfer function H (z) needs to be 1.

これらの条件を満たすポストフィルタ32の伝達関数H(z)を
H(z)=1+z−1・・・(式9)
とすると、上記伝達関数Gn(z)は、例えばn=3,5,7,9のとき、下記(式10)〜(式13)のように算出される。

Figure 0006307715
Figure 0006307715
Figure 0006307715
Figure 0006307715
The transfer function H (z) of the post filter 32 satisfying these conditions is expressed as H (z) = 1 + z −1 (Equation 9).
Then, the transfer function Gn (z) is calculated as in the following (Expression 10) to (Expression 13) when n = 3, 5, 7, 9 for example.
Figure 0006307715
Figure 0006307715
Figure 0006307715
Figure 0006307715

上記(式10)〜(式13)に示す伝達関数Gn(z)のフィルタを用いた音声信号処理装置1Aの出力は、図2に示すポストフィルタ32を用いたシステムと同じものになる。   The output of the audio signal processing apparatus 1A using the filter of the transfer function Gn (z) shown in the above (Equation 10) to (Equation 13) is the same as the system using the post filter 32 shown in FIG.

以上に示した、この実施の形態に示すノイズシェーピングは、下記(条件1)(条件2)の条件を満たすどのようなポストフィルタ32に対しても適用が可能となる。
・(条件1):伝達関数H(z)の係数がすべて整数であること。
(条件2):前処理部2の伝達関数Gn(z)との合成特性{Gn(z)/H(z)}を約分することで分母のzを除去できること。
The noise shaping shown in this embodiment described above can be applied to any post filter 32 that satisfies the following conditions (condition 1) (condition 2).
(Condition 1): All the coefficients of the transfer function H (z) are integers.
(Condition 2): z in the denominator can be removed by dividing the composite characteristic {Gn * (z) / H (z)} with the transfer function Gn * (z) of the preprocessing unit 2.

以上示した通り、この実施の形態の音声信号処理装置1Aにおいては、量子化された音声信号のノイズシェーピングを実現できる特性を有するポストフィルタ32による処理を量子化処理部31の処理の後段において行うことにより、量子化ノイズのノイズシェーピングを行うことができる。また、ポストフィルタ32の逆特性を有するプリフィルタ33による処理を量子化処理部31の処理の前段において行うことにより、音声信号自体はプリフィルタ33の処理とポストフィルタ32の処理とがそれぞれ行われることで、元の状態を維持したまま量子化できる。そして、ポストフィルタ32による処理、量子化手段による処理、プリフィルタ33による処理の順に音声信号を処理することにより、量子化とノイズシェーピングとを、簡素な構成における簡素な処理として実現できる。これにより、簡素な構成と処理によってノイズシェーピングを実現して量子化ノイズの聴感上の影響を低減させることができる。   As described above, in the audio signal processing apparatus 1A according to this embodiment, the post-filter 32 having a characteristic capable of realizing noise shaping of the quantized audio signal is performed in the subsequent stage of the process of the quantization processing unit 31. Thus, noise shaping of quantization noise can be performed. Further, by performing the processing by the prefilter 33 having the inverse characteristics of the postfilter 32 in the previous stage of the processing of the quantization processing unit 31, the processing of the prefilter 33 and the processing of the postfilter 32 are performed on the audio signal itself. Thus, quantization can be performed while maintaining the original state. Then, by processing the audio signal in the order of processing by the post filter 32, processing by the quantization means, and processing by the prefilter 33, quantization and noise shaping can be realized as simple processing with a simple configuration. As a result, noise shaping can be realized with a simple configuration and processing, and the audible effect of quantization noise can be reduced.

この実施の形態の音声信号処理装置1Aにおいては、ポストフィルタ32で処理された音声信号をプリフィルタ33に帰還させる帰還手段が設けられないように構成されていることにより、信号を帰還させるための複雑な構成が形成されることと帰還させた信号を含めた信号処理を行うという複雑な処理の発生や、帰還によってシステムの出力が無限に増大してシステムの破損を招くようなシステムの不安定化を抑止できて、簡素な構成と処理によってノイズシェーピングを具体的に実現し、特別な配慮を行わなくてもシステムの安定化を図ることができる。   The audio signal processing apparatus 1A according to this embodiment is configured so that no feedback means for returning the audio signal processed by the post filter 32 to the prefilter 33 is provided, so that the signal is fed back. Instability of the system such as the formation of a complicated configuration and the generation of complicated processing such as signal processing including the feedback signal, and system output infinitely increasing the system output due to feedback Therefore, noise shaping can be specifically realized with a simple configuration and processing, and the system can be stabilized without special consideration.

この実施の形態の音声信号処理装置1Aにおいては、ポストフィルタ32は伝達関数H(z)を、プリフィルタ33は伝達関数1/H(z)を備えたことにより、複数の時系列信号からなる音声信号のノイズシェーピングを、伝達関数を用いて確実に行うことが可能となる。また、プリフィルタ33の伝達関数1/Hz)はポストフィルタ32の伝達関数H(z)の逆関数となるように構成されていることにより、プリフィルタ33とポストフィルタ32とでそれぞれ処理された信号は元の状態が維持される。これにより、原信号を変質させずに量子化とノイズシェーピングを行うことが可能になる。   In the audio signal processing apparatus 1A of this embodiment, the post filter 32 includes a transfer function H (z), and the prefilter 33 includes a transfer function 1 / H (z), and thus includes a plurality of time series signals. It is possible to reliably perform noise shaping of an audio signal using a transfer function. Further, since the transfer function 1 / Hz of the pre-filter 33 is configured to be an inverse function of the transfer function H (z) of the post-filter 32, the pre-filter 33 and the post-filter 32 are respectively processed. The signal remains in its original state. As a result, quantization and noise shaping can be performed without altering the original signal.

この実施の形態の音声信号処理装置1Aにおいては、ポストフィルタ32の備える伝達関数H(z)は、全ての係数が整数であるように構成されたことにより、ポストフィルタ32で処理した音声信号を再度量子化する必要がなく、簡素な構成と簡素な手順において量子化とノイズシェーピングを行うことが可能になる。   In the audio signal processing apparatus 1A according to this embodiment, the transfer function H (z) included in the post filter 32 is configured so that all the coefficients are integers, so that the audio signal processed by the post filter 32 is processed. There is no need to quantize again, and quantization and noise shaping can be performed with a simple configuration and simple procedure.

この実施の形態の音声信号処理装置1Aにおいては、符号化の前に音声信号の周波数特性を変化させることで、音声信号の大きさに対する量子化ノイズの大きさを小さくできる,前処理部2と共にポストフィルタ32とプリフィルタ33が用いられることにより、存在する量子化ノイズの大きさを音声信号の大きさに対して小さくしつつノイズシェーピングを行い、音声信号の音質をより向上させることができる。   In the audio signal processing apparatus 1A of this embodiment, the magnitude of the quantization noise with respect to the size of the audio signal can be reduced by changing the frequency characteristics of the audio signal before encoding. By using the post filter 32 and the pre-filter 33, it is possible to perform noise shaping while reducing the size of the existing quantization noise with respect to the size of the audio signal, thereby further improving the sound quality of the audio signal.

上記実施の形態においては、時系列信号は音声信号としたが、これに限定されず、動画の画像信号等、時系列的に動的変化を示し、相関性の高いものであればどのようなものであってもよい。また、この実施の形態の時系列信号を形成する音声信号は、データベース等に予め記録された音声サンプル等であって、それらの中から相関性の高いものを抽出して複数の系列を形成することで実現するものであってもよい。   In the above embodiment, the time series signal is an audio signal. However, the present invention is not limited to this, and any video signal such as a moving image signal that shows a dynamic change in time series and has high correlation can be used. It may be a thing. Also, the audio signal forming the time series signal of this embodiment is an audio sample or the like recorded in advance in a database or the like, and a plurality of sequences are formed by extracting highly correlated ones from them. It may be realized.

上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。   The above embodiment is an exemplification of the present invention, and it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment.

図10,図11に、この実施の形態に係る音声信号処理装置1Aにおいて本発明に係る処理を行った信号に基づく音声データの再生結果と、比較例として、従来の方法に係る処理を行った信号に基づく音声データの再生結果を示す。図10、図11において、符号101は本発明に基づく音声データの再生結果である。具体的には、図1に示す符号化部1にて線形予測による予測符号化を行って符号化した音声信号に、ポストフィルタ32とプリフィルタ33とを用いて量子化処理部31が量子化した音声信号を復号して再生した音声の音質を示したものである(なお、本実施例においては、本発明に基づく音声データ(再生結果101に示すもの)に前処理部2の処理は行っていない。)。一方、符号102は、比較例としての音声データの再生結果である。具体的には、図1に示す符号化部1にて線形予測による予測符号化を行って符号化した音声信号に、(ポストフィルタ32とプリフィルタ33とを用いずに)量子化処理部31が量子化した音声信号を復号して再生した音声の音質を示したものである(なお、本実施例においては、比較例としての音声データ(再生結果102に示すもの)にも前処理部2の処理は行っていない)。   10 and 11, the audio signal reproduction result based on the signal subjected to the process according to the present invention in the audio signal processing apparatus 1A according to this embodiment and the process according to the conventional method are performed as a comparative example. The reproduction | regeneration result of the audio | voice data based on a signal is shown. 10 and 11, reference numeral 101 denotes a reproduction result of audio data based on the present invention. Specifically, the quantization processing unit 31 uses the post filter 32 and the pre-filter 33 to quantize the speech signal encoded by performing the predictive coding by the linear prediction in the coding unit 1 shown in FIG. The sound quality of the sound reproduced by decoding the reproduced audio signal is shown (in this embodiment, the preprocessing unit 2 performs the process on the audio data (shown in the reproduction result 101) based on the present invention. Not.) On the other hand, reference numeral 102 denotes a reproduction result of audio data as a comparative example. Specifically, the quantization processing unit 31 (without using the post-filter 32 and the pre-filter 33) is added to the speech signal encoded by performing the predictive coding by linear prediction in the coding unit 1 shown in FIG. Shows the sound quality of the sound reproduced by decoding the quantized sound signal (in the present embodiment, the pre-processing unit 2 also represents sound data (shown in the reproduction result 102) as a comparative example). Is not performed).

同図に示す通り、本発明に基づいて処理を行った音声データの再生結果101の方が、比較例の音声データの再生結果102よりもODGscoreが高い(すなわち音質が良好である)ことを示している。これにより、本発明に基づいて処理を行った音声の方が、従来の方法で処理を行った音声に比べて良好な音質で再生できることが示された。   As shown in the figure, the ODG score is higher (that is, the sound quality is better) in the reproduction result 101 of the audio data processed according to the present invention than in the reproduction result 102 of the audio data of the comparative example. ing. As a result, it was shown that the sound processed according to the present invention can be reproduced with better sound quality than the sound processed by the conventional method.

1A・・・音声信号処理装置
2・・・前処理部(前処理手段)
31・・・量子化処理部(量子化手段)
32・・・ポストフィルタ(ノイズシェーピング手段、第一のフィルタ)
33・・・プリフィルタ(ノイズシェーピング手段、第二のフィルタ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Audio | voice signal processing apparatus 2 ... Pre-processing part (Pre-processing means)
31 ... Quantization processing unit (quantization means)
32 ... Post filter (noise shaping means, first filter)
33 ... Pre-filter (noise shaping means, second filter)

Claims (7)

声信号を量子化る量子化手段と、
前記量子化する処理で発生する量子化ノイズの影響を低減させるノイズシェーピングを実現できる第1伝達関数を有する、前記量子化手段の後段に設けられるフィルタと、
前記第1伝達関数の逆関数である第2伝達関数を有する、前記量子化手段の前段に設けられるフィルタと
を備えることを特徴とする音声信号処理装置。
And quantization means you quantizing audio signal,
A first filter provided at a subsequent stage of the quantization means, having a first transfer function capable of realizing noise shaping that reduces the influence of quantization noise generated in the quantization process ;
A second filter provided in front of the quantization means, having a second transfer function that is an inverse function of the first transfer function ;
The audio signal processing apparatus characterized by obtaining Bei a.
前記第1伝達関数は、帰還の要素を含む初期伝達関数に基づいて信号処理を実現する構成から帰還ループを外した構成を得る等価変換の過程によって得られる、請求項1記載の音声信号処理装置。2. The audio signal processing device according to claim 1, wherein the first transfer function is obtained by an equivalent conversion process for obtaining a configuration in which a feedback loop is removed from a configuration that realizes signal processing based on an initial transfer function including a feedback element. . 記第フィルタから前記第フィルタに音声信号を帰還させる帰還手段がない
ことを特徴とする請求項1に記載の音声信号処理装置。
The audio signal processing apparatus according to claim 1 from the previous SL first filter, characterized in that no feedback means for feeding back an audio signal to the second filter.
第1伝達関数は、全ての係数が整数であ
とを特徴とする請求項1または2に記載の音声信号処理装置。
Before Symbol first transfer function, Ru all coefficients integer der
The audio signal processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized and this.
前記音声信号処理装置は、さらに、
声信号の周波数特性を変化させることで、前記音声信号の大きさに対する前記量子化ノイズの大きさを小さくする機能を有し、前記第2フィルタの前段に設けられる前処理手段
備えることを特徴とする請求項1乃至の何れか一つに記載の音声信号処理装置。
The audio signal processing device further includes:
By changing the frequency characteristics of the audio signal, the has a function to reduce the size of the quantization noise to the magnitude of the speech signal, preprocessing means provided upstream of the second filter
The audio signal processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, feature in that it comprises.
音声信号処理装置によって実行される音声信号処理方法であって、
音声信号を量子化する処理で発生する量子化ノイズの影響を低減させるノイズシェーピングを実現できる第1伝達関数の逆関数である、第2伝達関数を用いて音声信号をフィルタリングし、
前記フィルタリングした音声信号を量子化し、
前記第1伝達関数を用いて前記量子化した音声信号をフィルタリングする
ことを特徴とする音声信号処理方法。
An audio signal processing method executed by an audio signal processing device,
Filtering the audio signal using the second transfer function, which is an inverse function of the first transfer function that can realize noise shaping that reduces the influence of quantization noise generated in the process of quantizing the audio signal;
Quantizing the filtered audio signal;
An audio signal processing method, wherein the quantized audio signal is filtered using the first transfer function .
前記第1伝達関数は、帰還の要素を含む初期伝達関数に基づいて信号処理を実現する構成から帰還ループを外した構成を得る等価変換の過程によって得られる、請求項6記載の音声信号処理方法。7. The audio signal processing method according to claim 6, wherein the first transfer function is obtained by an equivalent conversion process for obtaining a configuration in which a feedback loop is removed from a configuration for realizing signal processing based on an initial transfer function including a feedback element. .
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