JPH01179199A - 音声符号化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔Ｍ東上の利用分野〕 本発明は、音声信号をフレーム単位にょシ分析１−１特
徴パラメータの抽出を行ない、音源を表わす複数パルス
の組み合せ、および、特徴を示す係数によって音声信号
の符号化を行なうピッチ予測マルチパルス音声符号化器
に関するものである。

〔従来の技術］ か＼る音声符号化器は、ディジタル電話装置等に用いら
れておシ、第４図に原理的なブロック図を示すとおシ、
加算器１を介する音声信号Ｓｖをマルチパルス符号化器
２により複数パルスの組み合せへ変換し、これをマルチ
パルス復号化器３により再生音声としたうえ、加算器４
を介してピッチ予測フィルタ５へ与え、こ＼において、
加算器４を介する再生音声に基づいてピッチ予測を行な
い、加算器１により音声信号ｓｖとの差によるピッチ予
測残差を求め、これをマルチパルス符号化器２へ与え、
以上の操作を反復して符号化信号Ｓｃを作成するものと
なっている。

なお、以上については、１日経エレクトロニクスＪ　１
９８６．６．１６号、第２０４頁に詳紳が記載されてい
る。

この原理に基づぐ符号化器は、「ピッチ予測マルチパル
ス高忠実度音声竹号化器−ｉ　（Ｏｚａｗａ、　Ｋａｎ
ｄ　Ａｒａｓｅｌ（ｉ　、　Ｔ　ｒＨｉｇｈ　Ｑｕａｌ
ｉｔｙ　Ｍｕｌｔｉ−ｐｕｌｓｅ　　５ｐｅｅｃ’＞　
　Ｃｏｄｅｒ　　ｚ＋ｉｔｈ、Ｐｉｃｈ　　Ｐｒｅｄｉ
ｃｔｉｏｎ　Ｊ　　ＩＣＡＳＳＰ　　８６　９３．３　
　Ａｐｒ、１９８６）に具体例が開示されており、第５
図のブロック図に示すとおシとなっている。

すなわち、音声信号Ｓｖを特徴パラメータ分析器１１へ
与え、こ＼において例えばＬＰＣ分析を行ないＰＡＲＣ
ＯＲ係数を求め、この出力を量子化器１２によ多量子化
し、多重化装置１３へ送出する一方、音声信号Ｓｖをピ
ッチ抽出器１４へ与え、こ＼においてピッチ予測フィル
タの係数を求め、この出力を量子化器１５により量子化
して多重化装置１３へ送出すると共に、各量子化器１２
．１５の出力を逆量子化器１６．１７において逆量子化
し、これらの出力をパルス探索器１８へ与え、かつ、逆
量子化器１６の出力は係数としてピッチ予測フィルタ５
へ与えている。

パルス探索器１８は、第４図のマルチパルス符号化器２
と同等なものであり、加算器１を介する音声信号Ｓｖを
複数パルスの組み合せによるパルス列へ変換しており、
この出力は量子化器２０において量子化され、多重化装
置１３へ送出されると共に、第４図のマルチパルス復号
化器３の機能を実現する逆量子化器２１および復号化器
２２により再生音声となシ、加算器４を介してピッチ予
測フィルタ５へ与えられ、これの出力と音声信号Ｓｖと
の差が加算器１によりピッチ予測残差信号として求めら
れ、これが再びパルス探索器１８へ与えられてパルス列
へ変換され、以上の操作が反復されるものとなっており
、各量子化器１２．１５．２０の出力を多重化装置１３
が多重化し、音声信号Ｓｖを示す符号化信号を作成する
ものとなっている。

また、点線により示した範囲２３の機能は、音声信号Ｓ
ｖを一定時間のフレームへ分割し、更に、これをピッチ
周期にしたがうサブフレームへ分割し１、このピッチ周
期毎の演算処理により実現している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来においては、ピッチ周期にょシサプフレー
ムへ分割して演算処理を行なっておシ、音声信号Ｓｖに
応じてピッチ周期が大きく変化し、フレームによっても
ピッチ周期が変化するため、１フレ一ム分の処理時間巾
約６０％を占めるパルス探索処理の演算所要時間および
ワークエリアが大幅に変化し、制御状況が被雑化すると
共に処理効率が低下するものとなシ、ハードウェア化す
る場合も自機となる問題を生じている。

また、ピッチ周期が変化すればサブフレーム数も変化す
るため、各サブフレーム毎のパルス数割当てを各フレー
ム毎に求める必要が生じ、これをはソ最適として求める
場合には、パルス探索処理と同等の演算処理時間を要し
、これの制御状況も複雑になる等の問題を生じている。

〔問題点を解決するだめの手段〕

前述の問題を解決するため、本発明はつぎの手段により
構成するものとなっている。

すなわち、音声信号を入力とするピッチ抽出器と、これ
の出力を量子化する量子化器と、これの出力を逆量子化
する逆量子化器と、これの出力に基づき音声信号のピッ
チ周期を一定のピッチ周期へ変換するピッチ波期へ変換
するピッチ周期変換器と、これの出力を複数パルスの組
み合せおよび係数により符号化する手段とを備えたもの
である。

〔作　用〕

したがって、音声信号のピッチ周期が変化しても、ピッ
チ周期変換器により一定のピッチ周期へ変換され、これ
が符号化されるものとなり、常に一定のピッチ周期に基
づく符号化処理を行なえばよく、これのパルス探索処理
および各サブフレーム毎のパルス数割当て処理が容易と
なる。

〔実施例〕

以下、実施例を示す第１図乃至第３図によって本発明の
詳細な説明する。

第１図はブロック図であシ、音声信号Ｓｖを入力とする
ピッチ抽出器３１が設けられ、これが第５図のピッチ抽
出器１１と同等の動作を行なうものとなっており、これ
の出力を量子化器３２により量子化し１、図上省略した
多重化装置１３へ送出していると共に、量子化器３２の
出力を逆量子化器３３により逆量子化を行ない、ピッチ
周期変換器３４へ与えている。

ピッチ周期変換器３４は、逆量子化器３３の出力に基づ
き、音声信号Ｓｖの変化するピッチ周期を一定のピッチ
周期を一定のピッチ周期へ変換し、加算器１および特徴
パラメータ分析器１１へ与えており、これ以降は第５図
と同様の構成となっているため、量子化器１２，２０．
３２の各出力を多重化装置１３により多重化し、音声信
号Ｓｖを示す符号化信号として送出するものとなってい
る。

第２図は、ピッチ周期変換器３４の動作状況を示す図で
あり、音声信号Ｓｖからピッチ抽出器３１が抽出したピ
ッチ周期をｋとしたとき、これを時間軸上において補間
し、または、間引きを行ない、一定のピッチ周期ｍへ変
換している。

したがって、パルス探索器１８が行なうマルチパルス符
号化処理上のサブフレーム長をＬ１サブフレーム数をＮ
として固定し、これに応じてピッチ周期ｍを定めること
によシ、パルス探索処理の所要演算時間およびワークエ
リアのメモリ容量がはソ一定となシ、各サブフレーム毎
のパルス数割当ても固定的となり、制御状況を簡単とす
ることができる。

第３図は、第１図と対応する復号化器のブロック図であ
り、多重化装置１３と反対の動作を行なう図上省略した
分離装置を介して与えられる各量子化信号を、逆量子化
器４１〜４３によシ逆量子化し、逆量子化器４１の出力
から得られるパルス列を、逆量子化器４２．４３の各出
力に基づき合成フィルタ４４およびピッチ予測フィルタ
４５によシ合成音声とし、これをピッチ周期逆変換器４
６において第２図に示すピッチ周期にの合成音声へ変換
するものとなっている。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなとお９本発明によれば、音声
信号のピッチ周期を一定のピッチ周期へ変換し、これの
符号化処理を行なうものとしていることにより、パルス
列へ変換する演算処理時間および各サブフレーム毎の割
当パルス数がはソー定となり、これらの制御状況が簡単
になると共に、ワークエリアのメモリ容量が固定的とな
り、特に符号化器のハードウェア化において顕著な効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第１図は符
号化器のブロック図、第２図はピッチ周期変換器の動作
状況を示す図、第３図は第１図と対応する復号化器のブ
ロック図、第４図は原理的なブロック図、第５図は従来
例のブロック図である。 １．４・・・・加算器、５・・・・ピッチ予測フィルタ
、１１・・・・特徴パラメータ分析器、１２．２０．３
２・・・・量子化器、１７．２１．３３・・・・逆量子
化器、１８・・・・パルス探索器、２２・・・・復号化
器、３１・・・・ピッチ抽出器、３４・・・・ピッチ周
期変換器、Ｓｖ　　・・・・音声信号、ｍ、ｋ・・・・
ピッチ周期。 特許出願人　　日本電気株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声信号を入力とするピッチ抽出器と、該ピッチ抽出器
   の出力を量子化する量子化器と、該量子化器の出力を逆
   量子化する逆量子化器と、該逆量子化器の出力に基づき
   前記音声信号のピッチ周期を一定のピッチ周期へ変換す
   るピッチ周期変換器と、該ピッチ周期変換器の出力を複
   数パルスの組み合せおよび係数により符号化する手段と
   を備えたことを特徴とする音声符号化器。