JPH02176800A - 音声信号復号化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声信号を低いビットレートで符号化したも
のを効率的に復号化するための音声信号復号化装置に利
用する。特に、移動通信などに使用する場合に伝送路の
誤り率が高くても、殆ど音質の劣化なく良好な音声を再
生するための音声信号復号化装置に関するものである。

〔概要〕

本発明は音声復号化装置において、 誤り訂正能力以上のバースト誤りを検出したときに重要
なパラメータである音源パルス振幅正規化情報およびス
ペクトル情報を補間することにより、 伝送路誤りが１０−２程度の高いバースト誤りでも音質
の劣化が殆どなく、良好な音声を再生できるようにした
ものである。

〔従来の技術〕

音声信号を１６−８ｋｂｐｓ程度で良好に符号化する方
法として、声道の特性をデジタルフィルタで表し、音源
を複数個のパルス列の組合せで良好に表すマルチパルス
符号化法が知られている。この方法では、フィルタの係
数と音源パルスの情報（パルスの振幅および位置）を２
０ｍ５程度のフレームごとにもとめて伝送する。この方
式の詳細については、たとえば、Ａｒａｓｅｋｉ　、　
Ｏｚａｗａ氏らによる“Ｍｕｌｔｉｐｕｌｓｅ　Ｂｘｃ
ｉｔｅｄ　５ｐｅｅｃｈ　Ｃｏｄｅｒ　Ｂａ５ｅｄ　ｏ
ｎ　ＭａｘｉｍｕｍＣｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
　　５ｅａｒｃｈ　　八１ｇｏｒｉｔｈｍ　　”　　（
ＧＬＯＢＢＣＯＭ８３、講演番号２３．３．１９８３）
　（文献１）に詳細に説明されているので、ここでは説
明を省略する。

従来、音声信号復号化装置は、上述の方式で優先伝送路
などのような伝送路誤りが非常に少ないところでは良好
な音声を再生できた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来の音声信号復号化装置では、上
述の方式を最近需要が急増している自動車電話などのよ
うな移動通信に適用した場合には、無線伝送路の誤り率
が１０−２程度と非常に高く、さらにはマルチパスフェ
ージングなどの原因により、ランダムエラーのみならず
バーストエラーも頻繁に発生するために、再生音質は極
端に劣化していた。特に、フィルタの係数の次数の低い
部分の重要な情報や、マルチパルス音源の振幅正規化情
報などの重要な情報に伝送路誤りが発生した場合に、音
質の劣化が大きく、極端な場合には通話が困難になる大
きな問題点があった。

本発明は上記の問題を解決するもので、伝送路誤りが１
０−２程度の高いバースト誤りでも音質の劣化が殆どな
く、良好な音声を再生可能な音声信号復号化装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、入力する音声信号の誤り制御された符号系列
を音源パルス振幅正規化情報とスペクトル情報と音源パ
ルス振幅位置情報とに分離するデマルチプレクサと、こ
のデマルチプレクサの分離された情報の誤り訂正を行う
誤り制御回路と、この誤り制御回路の出力に得られる訂
正された音源パルス振幅正規化情報を復号化する第一の
復号化回路と、上記誤り制御回路の出力に得られる訂正
されたスペクトル情報を復号化する第二の復号化回路と
、上記復号化された音源パルス振幅正規化情報に基づい
て上記誤り制御回路の出力に得られる訂正された音源パ
ルス振幅位置情報を復号化する第三の復号化回路と、上
記復号化されたスペクトル情報およびこの第三の復号化
回路の出力に基づいて音声信号を合成する合成手段とを
備えた音声信号復号化装置にふいて、上記誤り制御回路
は、上記デマルチプレクサの分離された情報に対して誤
り訂正能力以上のバースト誤りを検出したときに補間制
御信号を出力する手段を含み、この補間制御信号に基づ
いて上記第一の復号化回路および上記第二の復号化回路
の出力をそれぞれその前後のフレームで補間し、上記復
号化された音源パルス振幅正規化情報および上記復号化
されたスペクトル情報として出力する補間回路を備えた
ことを特徴とする。

本発明は、上記誤り制御回路に、上記デマルチプレクサ
の分離された情報に対して誤り訂正能力以上のバースト
誤りを検出したときに補間制御信号を出力する手段を含
み、この補間制御信号に基づいてバースト誤りの時間長
を検出する時間長検出回路と、この時間長検出回路の検
出結果に基づいて上記第一の復号化回路および上記第二
の復号化回路の出力に対して誤りが発生した時間長によ
り異なるデータを用いて補間し、上記復号化された音源
パルス振幅正規化情報および上記復号化されたスペクト
ル情報として出力する補間回路を備えることができる。

〔作用〕

音声信号の誤り制御されたスペクトルパラメータを表す
符号とマルチパルス音源を表す符号系列が、入力端子を
介して人力される。この符号系列は、バーストエラーに
対して強くなるように送信側でインターリーブが施され
ているので、デマルチプレクサはインターリーブを解除
した後に、スペクトル情報と音源パルス振幅正規化情報
と音源パルス振幅位置情報とを分離して誤り制御回路へ
出力する。誤り制御回路は、送信側で誤り訂正符号化さ
れた符号に対して誤り訂正を行うが、バースト誤りの発
生により誤りの個数が多く誤り訂正符号の誤り訂正能力
を越えたときには誤り訂正が不可能になる。マルチパル
ス符号化法の場合に、スペクトル情報はＬＰＧ係数を用
いるが、これは音声信号の音韻情報を担っており、フォ
ルマントの情報を表しているために、この情報が誤った
ときには再生音質に与える劣化は大きい。同様に、音源
の振幅を決定する音源パルス振幅正規化情報は復号化音
声の振幅を表しているために重要なパラメータである。

これらのパラメータに誤り訂正能力以上の誤りが生じた
ときには、誤り検出を行い、そのパラメータを前後のフ
レームの値から補間することにより、誤りによる再生音
質の劣化を抑えることができる。誤り制御回路は、スペ
クトル情報、音源パルス振幅正規化情報および音源パル
ス振幅位置情報に加え、ＬＰＧ係数および音源パルス振
幅正規化情報が誤り訂正能力を越えたことを示す補間制
御信号を補間回路に出力する。

補間回路では、補間制御信号を受けたときには、ＬＰＧ
係数および音源パルス正規化情報をそれぞれ前後のフレ
ームの値により補間し、それ以外のときはそのままの情
報を第三復号化回路および合成手段に出力する。合成手
段は再生音声を合成し出力端子に出力する。以上の動作
により伝送路誤りが１０−２程度の高いバースト誤りで
も音質の劣化が殆どなく、良好な音声を再生できる。

また、本発明は、以下のようにすることができる。誤り
制御回路は、ＬＰＧ係数、音源パルス振幅正規化情報お
よび音源パルス振幅位置情報に加え、ＬＰＧ係数または
音源パルス振幅正規化情報が誤り訂正能力を越えたこと
を示す補間制御信号を時間長検出部に出力する。伝送路
誤りは、１フレームのみに生ずるとは限らず、数フレー
ムにわたって連続的に生ずる場合があるので、時間長検
出部は、補間制御信号が何フレーム連続に出ているかを
計数し、その値を補間回路に出力する。補間回路では、
補間制御信号の計数値が「１」のときにはＬＰＧ係数お
よび音源パルス正規化情報を前後のフレームの値により
補間し、「２」以上の時にはフレーム遅延を増やさない
ために、ＬＰＧ係数および音源パルス正規化情報を前の
フレームの値により補間し、「０」のときはそのままの
情報を第三復号化回路および合成手段に出力し、合成手
段は、これにより再生音声を合成し出力することもでき
る。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照して説明する。第１
図は本発明一実施例音声信号復号化装置のブロック構成
図である。第１図において、音声信号復号化装置は、入
力端子１を介して人力する音声信号の誤り制御された符
号系列を音源パルス振幅正規化情報とスペクトル情報と
してＬＰＧ係数と音源パルス振幅位置情報とに分離する
デマルチプレクサ２と、デマルチプレクサ２０分離され
た情報の誤り訂正を行う誤り制御回路３と、誤り制御回
路３の出力に得られる訂正された音源パルス振幅正規化
情報を復号化する第一の復号化回路としてパルス振幅正
規化情報復号化回路５と、誤り制御回路３の出力に得ら
れる訂正されたＬＰＧ係数を復号化する第二の復号化回
路としてＬＰＣ復号化回路６と、上記復号化された音源
パルス振幅正規化情報に基づいて誤り制御回路３の出力
に得られる訂正された音源パルス振幅位置情報を復号化
する第三の復号化回路としてパルス復号化回路４と、上
記復号化されたＬＰＧ係数およびパルス復号化回路４の
出力に基づいて音声信号を合成する合成手段としてパル
ス発生回路９および合成フィルタ回路１０と、出力端子
１１とを備える。

ここで本発明の特徴とするところは、誤り制御回路３は
、デマルチプレクサ２の分離された情報に対して誤り訂
正能力以上のバースト誤りを検出したときに補間制御信
号を出力する手段を含み、この補間制御信号に基づいて
パルス振幅正規化情報復号化回路５およびＬＰＣ復号化
回路の出力をそれぞれその前後のフレームで補間し、上
記復号化された音源パルス振幅正規化情報および上記復
号化されたＬＰＧ係数として出力する補間回路８を備え
たことにある。

このような構成の音声信号復号化装置の動作について説
明する。第１図において、デマルチプレクサ２は、入力
端子１を介して受信した符号系列に対してインターリー
ブを解除した後に、ＬＰＧ係数、音源パルス振幅正規化
情報ならびに音源パルス振幅位置情報を分離して誤り制
御回路３に出力する。

誤り制御回路３は、送信側で誤り訂正された情報に対し
て誤り訂正を行い、誤り訂正能力を越えた場合には補間
制御信号を補間回路８に出力する。

ＬＰＣ復号化回路６は、ＬＰＧ係数を復号化して補間回
路８に出力する。パルス振幅正規化情報復号化回路５は
、パルス振幅正規化情報を復号化して補間回路３に出力
する。補間回１４８では、補間制御信号を受けた場合に
はＬＰＧ係数および音源パルスの振幅正規化情報を前後
のフィルターから補間し、ＬＰＧ係数は合成フィルタ回
路１０に出力し、またパルス振幅正規化情報はパルス復
号化回路４に出力する。パルス復号化回路４は、音源パ
ルス振幅正規化情報ならびに音源パルス振幅位置情報を
用いて音源パルス列を復号化しパルス発生回路９へ出力
する。パルス発生回路９は音源パルス列を発生させて出
力する。合成フィルタ回路１０はＬＰＧ係数と音源パル
ス列とを用いて１フレ一ム分の合成音声信号を求めて出
力端子１１を介して出力する。

上述した実施例はあくまで本発明の一実施例に過ぎずそ
の変形例も種々考えられる。

第２図は本発明の第二実施例音声信号復号化装置のブロ
ック構成図である。第２図において、７は時間長検出回
路および１２は補間回路である。

誤り制御回路３で、送信側で誤り訂正された情報に対し
て誤り訂正復号化を行い、誤り訂正能力を越えた場合に
は補間制御信号を時間長検出回路７に出力する。時間長
検出回路７は、補間制御信号が何フレーム連続に出てい
るかを計数し、その値を補間回路１２に出力する。

ＬＰＣ復号化回路６は、ＬＰＧ係数を復号化して補間回
路１２に出力する。パルス振幅正規化情報復号化回路５
は、パルス振幅正規化情報を復号化して補間回路１２に
出力する。補間回路１２では、補間制御信号の計数値を
受け、計数値が「１」のときにはＬＰＧ係数およびパル
スの正規化情報を前後のフレームから補間し、計数値が
「２」以上のときにはフレーム遅延を増やさないために
、ＬＰＣ係数およびパルス正規化情報を前のフレームか
ら補間し、計数値が「０」のときにはそのままの値を保
持し、ＬＰＧ係数は合成フィルタ回路１０に、パルス振
幅正規化情報はパルス復号化回路４に出力する。パルス
復号化回路４は、音源パルス正規化情報および音源パル
ス振幅位置情報を用いて音源パルス列を復号化しパルス
発生回路９へ出力する。パルス発生回路９は音源パルス
列を発生させて出力する。合成フィルタ回路１０はＬＰ
Ｇ係数および音源パルス列を用いて１フレ一ム分の合成
音声信号を求杓て出力端子１１を介して出力する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、移動通信などの
ように伝送路の誤りの高い用途に適用しても、音質の劣
化の殆どない良好な再生音声を得ることができる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例音声信号復号化装置のブロ
ック構成図。 第２図は本発明の第二実施例音声信号復号化装置のブロ
ック構成図。 １・・・入力端子、２・・・デマルチプレクサ、３・・
・誤り制御回路、４・・・パルス復号化回路、５・・・
パルス振幅正規化情報復号化回路、６・・・ＬＰＣ復号
化回路、７・・・時間長検出回路、８．１２・・・補間
回路、９・・・パルス発生回路、１０・・・合成フィル
タ回路、１１・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力する音声信号の誤り制御された符号系列を音源
   パルス振幅正規化情報とスペクトル情報と音源パルス振
   幅位置情報とに分離するデマルチプレクサと、このデマ
   ルチプレクサの分離された情報の誤り訂正を行う誤り制
   御回路と、この誤り制御回路の出力に得られる訂正され
   た音源パルス振幅正規化情報を復号化する第一の復号化
   回路と、上記誤り制御回路の出力に得られる訂正された
   スペクトル情報を復号化する第二の復号化回路と、上記
   復号化された音源パルス振幅正規化情報に基づいて上記
   誤り制御回路の出力に得られる訂正された音源パルス振
   幅位置情報を復号化する第三の復号化回路と、上記復号
   化されたスペクトル情報およびこの第三の復号化回路の
   出力に基づいて音声信号を合成する合成手段とを備えた 音声信号復号化装置において、 上記誤り制御回路は、上記デマルチプレクサの分離され
   た情報に対して誤り訂正能力以上のバースト誤りを検出
   したときに補間制御信号を出力する手段を含み、 この補間制御信号に基づいて上記第一の復号化回路およ
   び上記第二の復号化回路の出力をそれぞれその前後のフ
   レームで補間し、上記復号化された音源パルス振幅正規
   化情報および上記復号化されたスペクトル情報として出
   力する補間回路を備えた ことを特徴とする音声信号復号化装置。 ２、請求項１記載の音声信号復号化装置において、上記
   誤り制御回路は、上記デマルチプレクサの分離された情
   報に対して誤り訂正能力以上のバースト誤りを検出した
   ときに補間制御信号を出力する手段を含み、 この補間制御信号に基づいてバースト誤りの時間長を検
   出する時間長検出回路と、 この時間長検出回路の検出結果に基づいて上記第一の復
   号化回路および上記第二の復号化回路の出力に対して誤
   りが発生した時間長により異なるデータを用いて補間し
   、上記復号化された音源パルス振幅正規化情報および上
   記復号化されたスペクトル情報として出力する補間回路
   を備えたことを特徴とする音声信号復号化装置。