JPH0229236B2

JPH0229236B2 -

Info

Publication number: JPH0229236B2
Application number: JP57095929A
Authority: JP
Inventors: Satoru Taguchi; Masanori Kobayashi; Takayuki Ishikawa
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1990-06-28
Also published as: JPS58211797A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は帯域分割型ボコーダとくに帯域分割線
形予測型ボコーダに関する。

近年における線形予測型音声分析法（LPC分
析法）の確立により、実用的な線形予測型ボコー
ダが広く普及されつつある。

このLPC分析法は音声のスペクトラム包絡を
全極型モデルで近似するものであるが、これには
従来、経験的に知られたフオルマント帯域幅の過
少推定と比較的にエネルギの小さい第３フオルマ
ントの近似性が悪いという二つの欠点があるとさ
れている。

上述の第１の欠点は、第１フオルマント等エネ
ルギの集中する周波数スペクトラムの極が過度に
集中するために起るものと考えられる。

最近、このような特定の周波数に極が集中する
のを防ぐために、音声帯域を複数のサブバンドに
分割し、各サブバンドに対しそれぞれ適当な次数
のLPC分析を行ない極の適宜な分散を計る帯域
分割型線形予測分析法が検討されている。

この方式は、帯域の分割を適当に選ぶことによ
り、上述の第１の欠点ばかりでなく第２の欠点を
も緩和し、線形予測型ボコーダの音質改善に貢献
する有力な手段になる可能性を秘めている。

しかしながら従来、このような帯域分割を行な
つた場合においても、合成音を生成する際に用い
る励振用音源に対しては帯域分割による特殊性を
特に考慮せず、従来の方式がそのまま踏襲されて
いる。そのため合成音を肉声の構造により近ずけ
自然性を改善するという点で必らずしも充分では
ないという欠点を有している。

本発明の目的は上述の従来の欠点を除去するに
ある。

第(1)の発明の帯域分割型ボコーダは、入力音声
信号を複数の音声伝送帯域に分割しそれぞれの帯
域について線形予測分析を行う帯域分割型ボコー
ダにおいて、予め定めた低群側の帯域に対しては
制御された繰り返し周波数をもつ波形列を音源と
しまた予め定めた高群側の帯域に対しては前記制
御された繰り返し周波数をもつ波形列と雑音とを
前記入力音声信号の有声度に応じて合成し音源と
して音声合成を行う手段を有する。

また、第(2)の発明の帯域分割型ボコーダは、入
力音声信号を複数の音声伝送帯域に分割しそれぞ
れの帯域について線形予測分析を行う帯域分割型
ボコーダにおいて、前記入力音声信号の有声度が
予め定めた中位の範囲にあるときは予め定めた低
群側の帯域に対しては制御された繰り返し周波数
をもつ波形列を音源としまた予め定めた高群側の
帯域に対しては前記制御された繰り返し周波数を
もつ波形列と雑音とを合成し音源として音声合成
を行ない、前記有声度が前記中位の範囲よりも高
い範囲のときは前記低群側の帯域および前記高群
側の帯域いずれに対しても前記制御された繰り返
し周波数をもつ波形列を音源として音声合成を行
ない、前記有声度が前記中位の範囲よりも低い範
囲のときは前記低群側の帯域および前記高群側の
帯域いずれに対しても前記制御された繰り返し周
波数をもつ波形列と前記雑音とを合成し音源とし
て音声合成を行なう手段を有する。

次に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第１図、第２図、第３図および第４図は本発明
の一実施例を示すブロツク図であり、第１図は全
体の構成を示すブロツク図、第２図は送信側の構
成を示すブロツク図、第３図は第(1)の発明の一実
施例の受信側の構成を示すブロツク図および第４
図は第(2)の発明の一実施例の受信側の構成を示す
ブロツク図である。

本実施例は第１図に示すように送信側１、受信
側２／２′および伝送路３から構成される。

送信側１は、さらに第２図に示すように、低域
フイルタおよびＡ／Ｄ変換器１０１、ウインドウ
処理器１０２、フーリエ変換器１０３、パワース
ペクトラムメモリ１０４、低域側自已相関係数計
測器１０５、低域側線形予測係数分析器１０６、
高域側自已相関係数計測器１０７、高域側線形予
測係数分析器１０８、有声度計測器１０９、ピツ
チ抽出器１１０および符号化器１１１を有する。

また第(1)の発明の実施例の受信側２は第３図に
示すように復号化器２０１、低域側LPCフイル
タ２０２、低域側補間器２０３、低域側帯域フイ
ルタ２０４、高域側LPCフイルタ２０５、高域
側補間器２０６、周波数変換器２０７、高域側帯
域フイルタ２０８、低域高域合成器２０９、Ｄ／
Ａ変換器および低域フイルタ２１０、ピツチ発生
器２１１、擬声帯波形発生器２１２、雑音発生器
２１３、可変合成器２１４、低域側可変利得増幅
器２１５および高域側可変利得増幅器２１６を有
する。

また第(2)の発明の実施例の受信側２′は、第４
図に示すように、第３図のすべての構成要素を含
むほかに、さらにそれに加えて音源切替／制御部
２１７を含んでいる。

さて、伝送すべき音声波形は、第２図に示す送
信側１の音声入力端子１０００から入力され、低
域フイルタおよびＡ／Ｄ変換器１０１の低域フイ
ルタにより、例えば3333Hz以上の高域成分が遮断
されたものが、例えば8000Hz標本化周波数により
標本化され、Ａ／Ｄ変換器により例えば12ビツト
のデジタル信号に量子化され、ウインドウ処理器
１０２に供給される。

ウインドウ処理器１０２は、入力した量子化音
声信号を、一旦、内部のメモリに格納する。この
メモリは、前記量子化音声信号の、例えば、
30mSEC分（240サンプル分）を記憶し、これに
ハミングウインドウまたは矩形ウインドウ等のウ
インドウ関数を乗ずるウインドウ処理を行なう。
このようなウインドウ処理は、例えば10mSEC周
期で繰り返され、これが基本分析周期（以後基本
フレーム周期）となる。

さて、ウインドウ処理された音声波形データ
は、基本フレーム周期ごとに、フーリエ変換器１
０３、有声度計測器１０９およびピツチ抽出器１
１０に供給される。

フーリエ変換器１０３は、入力した前述のウイ
ンドウ処理された音声波形データを用い、これを
フーリエ変換することにより、各周波数のスペク
トラム成分を求め、さらにこの絶対値の２乗をと
ることにより各周波数におけるパワースペクトラ
ム成分に変換して、これをパワースペクトラムメ
モリ１０４に格納する。こうしてメモリ１０４に
格納されたパワースペクトラム成分を表わす各デ
ータは、低域側自已相関係数計測器１０５および
高域側自已相関係数計測器１０７により自由に読
み出され、以下に述べるように自已相関係数を計
測するのに用いられる。

さて、低域側自已相関係数計測器１０５は、前
記パワースペクトラムの低域側、例えば０から
1333Hzのパワースペクトラムの成分をメモリ１０
４から読み出し、これにフーリエ逆変換を施すこ
とにより必要な範囲内の各遅れ時間における自已
相関係数を計測し、これを低域側線形予測係数分
析器１０６に供給する。また、これとともに計測
器１０５は、計測した遅れ時間０の自已相関係数
を、この基本フレーム周期における低域側短時間
平均電力として、出力ライン１０５０を介し、符
号化器１１１に供給する。

分析器１０６は、供給された自已相関係数デー
タの組からＫパラメータを所定の次数まで、例え
ばオートコリレーシヨン（AUTO
CORRELATION）法等の線形予測分析法により
抽出し、抽出された低域側Ｋパラメータを符号化
器１１１に供給する。

一方、高域側自已相関係数計測器１０７は、前
記パワースペクトラムの高域側、上記の例では
1333Hzから3333Hzのパワースペクトラムの成分を
メモリ１０４から読み出し、これにフーリエ逆変
換を施すことにより、必要な範囲内の各遅れ時間
における自已相関係数を計測し、これを高域側線
形予測係数分析器１０８に供給する。但し、上述
のフーリエ変換の演算に当つて、1333Hzから3333
Hzのパワースペクトラム成分を、1333Hzだけ周波
数の低い方に周波数シフトし、０から2000Hzのパ
ワースペクトラムと見做してフーリエ逆変換を実
行し、自已相関係数を計測する。また、これとと
もに計測器１０７は、計測した遅れ時間０の自已
相関係数を、この基本フレーム周期における高域
側短時間平均電力として、出力ライン１０７０を
介し符号化器１１１に供給する。

なお、上述の低域側自已相関係数計測器１０５
および高域側自已相関係数計測器１０７で行なう
フーリエ逆変換は、パワースペクトラムがスカラ
量（実数成分のみで虚数成分を含まない量）であ
るために、必らずしもフーリエ逆変換に限定され
る必要はなく、フーリエ変換またはコサイン変換
のいずれを用いてもよい。

分析器１０８は、供給された自已相関係数のデ
ータの組から、Ｋパラメータを所定の次数まで、
例えばオートコリレーシヨン法等の線形予測分析
法により抽出し、抽出された高域側Ｋパラメータ
を符号化器１１１に供給する。

なお、上述のオートコリレーシヨン法の詳細に
ついては、例えば、ジヨンマツコール（John
Makhoul）：“リニアプレデイクレヨン（Linear
Prediction）：アチユートリアルレビユー（Ａ
Tutorial Review）”、Proceedings of the
IEEE、Vol.63、No.４、pp.561〜580、April、
1975を参照されたいなおまた、分析器１０６および１０８による低
域側および高域側の線形予測係数分析に際して
は、これらに入力される音声信号の周波数帯域
が、上述のように、低域側は０から1333Hzまで、
また高域側は０から2000Hzまでとなり、その最高
周波数がもとの標本化周期できまる最高周波数
4000Hzに対し、それぞれ1/3および1/2に制限され
ているため、線形予測分析を行う場合の標本化周
期は、それぞれもとの標本化周期の３倍および２
倍にデシメート（decimate）したものを用いた
ことと等価となる。

さて、有声度計測器１０９は、ウインドウ処理
された前記音声波形データの供給を受け、各基本
フレーム周期ごとに、このフレーム中の音声信号
の有声度を計測し、その計測結果を有声度表示信
号として出力ライン１０９０を介して符号化器１
１１に供給する。この有声度計測器１０９は、例
えば、特開昭54−151303有声無声判別装置を応用
し、そこで得られる判別式の値を有声度表示信号
として用いることができる。

ピツチ抽出器１１０は、供給された前記ウイン
ドウ処理された音声波形データから、各基本フレ
ーム周期におけるピツチ周波数データを抽出し、
これを符号化器１１１に供給する。

符号化器１１１は、こうして供給された各種デ
ータを符号化して伝送フレームを作成し、各基本
フレームごとに一伝送フレームずつ伝送路３を介
して受信側２／２′に送出する。

さて、受信側２／２′においては、伝送路３を
介して伝送された上述の伝送フレームを受信し、
それに従つて以下に述べるようにして音声を合成
する。

最初に、第３図に示す、第(1)の発明の一実施例
の受信側２について説明する。

受信側２においては、第３図に示すように、伝
送路３を介して伝送された前記伝送フレームが、
復号化器２０１に次々に供給される。

復号化器２０１は、これらの伝送フレームを復
号化することにより、送信側の各データを再生
し、これらの各データをそれぞれ下記のように供
給する。

まず、再生された低域側Ｋパラメータを低域側
LPCフイルタ２０２に供給し、同様に、再生さ
れた高域側Ｋパラメータを高域側LPCフイルタ
２０５に供給する。また、再生された有声度表示
信号を出力ライン２０１０を介して可変合成器２
１４の可変合成制御信号として供給する。さら
に、再生されたピツチ周波数データをピツチ周波
数制御信号としてピツチ発生器２１１に供給す
る。

復号化器２０１は、さらにまた、再生された低
域側短時間平均電力を出力ライン２０１１を介し
て、低域側利得制御情報として低域側可変利得増
幅器２１５に供給する。同様に再生された高域側
短時間平均電力を出力ライン２０１２を介して高
域側利得制御情報として高域側可変利得増幅器２
１６に供給する。

さて、ピツチ発生器２１１はピツチ周波数デー
タにより指定された繰り返し周波数をもつインパ
ルスデータを発生し、これを擬声帯波形発生器２
１２に供給する。

擬声帯波形発生器２１２は、供給されたインパ
ルスデータの指定する時間位置に予め定められた
波形をもつ擬声帯波形を発生する。

すなわち、ピツチ発生器２１１からの出力デー
タは、第５図Ａに示すように、ピツチパルスの発
生時点t_p0、t_p1、t_p2、……を示す情報だけを含む
データであるが、擬声帯波形発生器２１２は、第
５図Ｂに示すように、指定された各ピツチパルス
の時点を基準として、第５図Ｃに示すような予め
定められた擬声帯波形をもつ擬声帯波形列を発生
する。この擬声帯波形発生器２１２は、ROM
（読出し専用メモリ）に予め定めた擬声帯波形デ
ータを書き込んでおき、各ピツチパルスの発生時
点ごとにこのROMの内容を順次読み出すことに
より容易に実現することができる。この擬声帯波
形発生器２１２の使用は、後述する音源励振デー
タをより肉声に近ずけることを目的としたもの
で、場合によつてはこれを省略することもできる
（第５図Ｂ）の擬声帯波形列のかわりに第５図Ａ
のピツチパルス列をそのまま用いることもでき
る）。

さて、擬声帯波形発生器２１２の出力は、一方
ではライン２１２０を介して可変合成器２１４の
一方の入力信号として供給され、もう一方ではラ
イン２１２１を介して低域側可変利得増幅器２１
５の入力に供給される。

可変合成器２１４は一方ではライン２１２０を
介して供給される前述の擬声帯波形列と、他方で
は雑音発生器２１３からライン２１３０を介して
供給される雑音データとを、ライン２０１０を介
して供給される有声度表示信号による前記可変合
成制御信号の制御に応答して可変合成する。

すなわち、合成器２１４は、擬声帯波形発生器
２１２の出力Ｐに荷重係数W_Pを掛け、また雑音
発生器２１３の出力Ｎに荷重係数W_Nを掛けて両
者を加算し、出力ＥをＥ＝W_PＰ＋W_NＮとして合成するが、この荷重係数W_PおよびW_N
は、有声度表示信号の予め定めた関数とする。す
なわち、荷重係数W_Pは有声度表示信号の表示す
る有声度Ｖが高くなるに従つて増加する特定の関
数であり、また荷重係数W_Nは有声度表示信号の
表示する有声度Ｖが低くなるに従つて増加する特
定の関数とする。この結果、可変合成器２１４の
出力２１４０は、有声度表示信号の表示する有声
度Ｖが著るしく高い場合には擬声帯波形列が雑音
に比較して圧倒的に大きくなり、その結果雑音は
無視することができ、また逆に有声度Ｖが著るし
く低い場合には雑音が擬声帯波形列に比較して圧
倒的に大きくなり、その結果出力２１４０は雑音
のみと見做せるように合成される。こうして合成
された可変合成器２１４の合成出力は、出力ライ
ン２１４０を介して高域側可変利得増幅器２１６
の入力に供給される。

さて、低域側可変利得増幅器２１５は、ライン
２１２１を介して供給された擬声帯波形列を、ラ
イン２０１１を介して供給された低域側短時間平
均電力で荷重することにより可変増幅し、これを
励振信号ライン２１５０を介して低域側LPCフ
イルタ２０２に音源励振データとして供給する。
また高域側可変利得増幅器２１６は、ライン２１
４０を介して供給された前述の可変合成器２１４
の合成出力をライン２０１２を介して供給される
高域側短時間平均電力で荷重することにより可変
増幅し、これを励振信号ライン２１６０を介して
高域側LPCフイルタ２０５に音源励振データと
して供給する。

さて、再生された低域側Ｋパラメータの供給を
受けた低域側LPCフイルタ２０２は、その内部
において、供給されたＫパラメータをαパラメー
タに変換し、このαパラメータをLPCフイルタ
のフイルタ係数として使用し、ライン２１５０を
介して供給された音源励振データと、このフイル
タ係数とより低域側の音声波形データを合成し、
これを低域側補間器２０３に供給する。

前述の送信側におけるデシメートのため、こう
して低域側のＫパラメータから合成された低域側
音声波形データは、その標本化周期が正常の標本
化周期の３倍になつている。低域側補間器２０３
は、供給されたこの音声波形データを1333Hzの低
域フイルタを通すことによつて補間し正常の標本
化周期の音声波形データを作成し、これを低域側
帯域フイルタ２０４に供給する。

低域側帯域フイルタ２０４は、供給されたデー
タを、例えば300Hzから1333Hzまでの帯域をもつ
帯域フイルタを通すことにより不要帯域の周波数
成分を除去して低域側の音声波形データを生成
し、低域高域合成器２０９の一方の入力に供給す
る。

一方、再生された高域側Ｋパラメータの供給を
受けた高域側LPCフイルタ２０５は、その内部
において、供給されたＫパラメータをαパラメー
タに変換し、このαパラメータをLPCフイルタ
のフイルタ係数として使用し、ライン２１６０を
介して供給された音源励振データとこのフイルタ
係数とより高域側の音声波形データを合成し、こ
れを高域側補間器２０６に供給する。

前述の送信側１における処理のため、高域側Ｋ
パラメータは、もとの音声信号の1333Hzから3333
Hzの成分を周波数シフトすることにより０から
2000Hzまでの帯域にうつしこれを正常の２倍の標
本化周期にデシメートした音声波形に対するＫパ
ラメータとなつている。従つて、このＫパラメー
タから合成された音声波形データは、その標本化
周期が正常の標本化周期の２倍であり、また、そ
の周波数が1333Hzだけ低い方に周波数シフトされ
た波形となつている。

そこで、高域側補間器２０６は、供給されたこ
の音声波形データを2000Hzの低域フイルタを通す
ことにより補間し正常の標本化周期の音声波形デ
ータを作成し、これを周波数変換器２０７に供給
する。

周波数変換器２０７は、供給されたこの音声波
形データに1333Hzの正弦波を掛けて音声波形の周
波数を1333Hzだけシフトし、これを高域側帯域フ
イルタ２０８に供給する。

高域側帯域フイルタ２０８は、供給されたデー
タを1333Hzから3333Hzまでの帯域をもつ帯域フイ
ルタを通すことにより不要帯域の周波数成分を除
去して高域側音声波形データを生成し、低域高域
合成器２０９の他方の入力側に供給する。

低域高域合成器２０９は供給された低域側音声
波形データと高域側音声波形データとを加算して
合成する。かくしてその出力には帯域分割線形予
測型ボコーダの合成音声データが生成され、Ｄ／
Ａ変換器および低域フイルタ２１０に供給され
る。

Ｄ／Ａ変換器および低域フイルタ２１０は、供
給された合成音声データをＤ／Ａ変換器によりア
ナログ音声信号に変換し、さらに低域フイルタに
より4000Hz以上の成分を遮断し、合成された音声
信号として出力端子２０００より出力する。

以上の説明より明らかなように、この実施例の
ボコーダは、音声帯域を高域側と低域側とに分割
し、低域側に対しては抽出されたピツチ周波数に
より制御される繰り返し周波数をもつ擬声帯波形
列（またはピツチパルス列）を音源として用い、
また高域側に対しては前記擬声帯波形列（または
ピツチパルス列）と雑音とを可変合成したものを
音源として用いて音声合成を行なつている。

これは、音声発生機構をモデル化した場合に、
周波数の比較的低い領域では空気振動は体積流と
なりピツチパルスによる繰り返し構造が明瞭にな
るが、周波数の比較的高い領域においては体積流
とならずピツチ構造が不明瞭となる点をより忠実
にシミユレートし、合成音声を一層肉声に近ずけ
自然性を改善したものである。

以上の実施例においては、低域側の帯域と高域
側の帯域とで異なる音源構成を用いることによ
り、より忠実に発声機構をシユミレートしたもの
であるが、これをさらに一歩進めたものが以下に
示す第(2)の発明である。

次に第(2)の発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

本実施例の送信側１は第２図に示した第(1)の発
明の送信側の実施例と全く同一である。

それに対して受信側２′は第４図に示すように、
第３図に示した第(1)の発明の受信側の実施例のす
べての構成要素を含むほかに、さらにそれに加え
て、音源切替／制御部２１７を含んでいる。

この音源切替／制御部２１７は、その第１の入
力として擬声帯波形列を供給する擬声帯波形発生
器２１２の出力ライン２１２０と、その第２の入
力として擬声帯波形列と雑音との合成出力を供給
する可変合成器２１４の出力ライン２１４０と、
その第３の入力として復号化器２０１の復号化さ
れた有声度表示信号を供給する出力ライン２０１
０を有し、その第１の出力として低域側可変利得
増幅器２１５に低域側音源情報を供給する出力ラ
イン２１７０と、その第２の出力として高域側可
変利得増幅器２１６に高域側音源情報を供給する
出力ライン２１７１を有している。この音源切
替／制御部２１７の機能は、ライン２０１０を介
して供給される有声度表示信号の表示する有声度
Ｖに応答して、出力ライン２１７０および出力ラ
イン２１７１を、入力ライン２１２０および２１
４０に対し、第６図に示すように選択的に接続替
えすることである。

すなわち、ライン２０１０を介して供給される
有声度表示信号の表示する有声度Ｖに対し、予め
定めた二つのスレシホールド値VhおよびVlをVh
＞Vlなるように選び、有声度ＶがVhＶVlな
る範囲にあるときは、これを中位の有声度領域に
あるとして、この場合には低域側可変利得増幅器
２１５に入力するライン２１７０を擬声帯波形列
を供給するライン２１２０に接続し、かつ高域側
可変利得増幅器２１６に入力するライン２１７１
を擬声帯波形列と雑音との合成出力を供給するラ
イン２１４０に接続する。この結果、中位の有声
度の領域では、第(1)の発明の実施例と同様に、低
域側の励振音源としては擬声帯波形列が用いら
れ、また高域側の励振音源としては擬声帯波形列
と雑音との合成出力が用いられることになる。

これに対して、有声度ＶがＶ＞Vhの範囲にあ
るときは、これも高位の有声度の領域にあると定
義して、この場合には低域側および高域側に入力
するそれぞれのライン２１７０およびライン２１
７１ともに擬声帯波形列を供給するライン２１２
０に接続する。この結果、高位の有声度の領域で
は低域側および高域側とも同じ励振音源として擬
声帯波形列が用いられる。

さらにまた、有声度ＶがＶ＜Vlの範囲にある
ときはこれを低位の有声度の領域にあると定義し
て、この場合には低域側および高域側に入力する
それぞれのライン２１７０およびライン２１７１
ともに擬声帯波形列と雑音との合成出力を供給す
るライン２１４０に接続する。この結果低位の有
声度の領域では、低域側および高域側ともに同じ
励振音源として擬声帯波形列と雑音とが合成され
た合成出力が用いられる。

以上のように、本実施例を用いると、有声度に
応答し低域側および高域側に対し、第(1)の発明の
実施例よりもさらに一層適切な励振音源を供給す
ることができる。

なお、以上の第(1)および第(2)の発明の実施例に
おいては、伝送帯域を高域側と低域側とに２分割
しただけであるが、この分割数をさらに増し、こ
れら分割した帯域を低群側に属する帯域と高群側
に属する帯域とに区別し、低群側に属する帯域に
対しては、その音源として対応する上述の実施例
の低域側に対する音源と同じ構成の音源を用い、
また高群側に属する帯域に対しては対応する上述
の実施例の高域側に対する音源と同じ構成の音源
を用いるようにすることもできる。

また、高域側と低域側との分離するのに使用し
た1333Hzの分割周波数は単なる一例でありこれに
限るものではない。

同様に、デシメートの比率も一例を示したにす
ぎない。

また、制御された繰り返し周波数をもつ音源波
形としては、すでに説明したように、擬声帯波形
列またはピツチパルス列を用いることができる。

また、以上に述べた各実施例においては、送信
側で帯域分割を行なうに当つて、まず全帯域のパ
ワースペクトラムを求めこれを各帯域に分割した
が、このかわりに時間軸上で取り扱かい、入力波
形を帯域フイルタを用いて分割してから周波数シ
フトにより基底帯域におとし、この波形を帯域幅
に応じてデシメートしてから線形予測分析を行な
うという構成をとることもできる。

さらにまた、以上の各実施例の合成側において
は、低域側および高域側で別別に時間軸上の出力
波形を求め、これを時間軸上で合成したが、この
かわりに以下に示すように周波数領域で合成して
から時間軸上の波形を生成するようにすることも
できる。

すなわち、復号化器２０１で再生した低域側お
よび高域側のＫパラメータを用い低域側および高
域側のスペクトトル包絡を演算し、これと、再生
した低域側および低域側短時間平均電力情報（ラ
イン２０１１およびライン２０１２）とにより全
帯域自已相関係数を算出する。この全帯域自已相
関係数から線形予測分析により全帯域のαパラメ
ータを算出し、このαパラメータをフイルタ係数
とする全帯域LPCフイルタを構成する。また、
前述の低域側および高域側の短時間平均電力情報
と低域側および高域側のスペクトル包絡情報とよ
り全帯域予測残差電力を算出し、これを、前述の
全帯域LPCフイルタに励振信号を供給する全帯
域可変利得増幅器の利得制御信号として用いる。

一方、この全帯域可変利得増幅器の入力に用い
る音源情報を下記のようにして生成する。すなわ
ち、前述の実施例の低域側可変利得増幅器２１５
に供給すべき信号（すなわちライン２１２１また
はライン２１７０）を、いつたも、特定の低域側
帯域特性をもつ低域側音源帯域フイルタを通した
出力と、前述の実施例の高域側可変利得増幅器２
１６に供給すべき信号（すなわちライン２１４０
またはライン２１７１）を、いつたん、特定の高
域側帯域特性をもつ高域側音源帯域フイルタを通
した出力とを加算により合成し、これを前述の全
帯域可変利得増幅器の入力音源情報として供給す
る。

上述のような方法をとることにより、各帯域の
Ｋパラメータ情報を周波数領域で合成するような
処理形式をとる実施例が得られる。なお、上述の
低域側音源帯域フイルタおよび高域側音源帯域フ
イルタの帯域特性を可変とし、これを復号化した
有声度表示信号（ライン２０１０）を用いて有声
度に応答して最適な帯域特性になるように制御す
ることもできる。

以上のように、本発明を用いると帯域分割型ボ
コーダの合成音を肉声の構造に近ずけ、自然性を
改善するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第(1)および第(2)の発明の一実施例の全
体の構成を示すブロツク図、第２図は前記実施例
の送信側の詳細を示すブロツク図、第３図は第(1)
の発明の前記実施例の受信側の詳細を示すブロツ
ク図、第４図は第(2)の発明の前記実施例の受信側
の詳細を示すブロツク図、第５図Ａはピツチパル
ス列を、第５図Ｂは擬声帯波形列を、また第５図
Ｃは擬声帯波形をそれぞれ説明するためのタイム
チヤート、第６図は前記第４図に使用されている
音源切替／制御部２１７の動作を説明するための
図である。図において、１……送信側、２……第(1)の発明
の実施例の受信側、２′……第(2)の発明の実施例
の受信側、３……伝送路、１０１……低域フイル
タおよびＡ／Ｄ変換器、１０２……ウインドウ処
理器、１０３……フーリエ変換器、１０４……パ
ワースペクトラムメモリ、１０５……低域側自已
相関係数計測器、１０６……低域側線形予測係数
分析器、１０７……高域側自已相関係数計測器、
１０８……高域側線形予測係数分析器、１０９…
…有声度計測器、１１０……ピツチ抽出器、１１
１……符号化器、２０１……復号化器、２０２…
…低域側LPCフイルタ、２０３……低域側補間
器、２０４……低域側帯域フイルタ、２０５……
高域側LPCフイルタ、２０６……高域側補間器、
２０７……周波数変換器、２０８……高域側帯域
フイルタ、２０９……低域高域合成器、２１０…
…Ｄ／Ａ変換器および低域フイルタ、２１１……
ピツチ発生器、２１２……擬声帯波形発生器、２
１３……雑音発生器、２１４……可変合成器、２
１５……低域側可変利得増幅器、２１６……高域
側可変利得増幅器、２１７……音源切替／制御
部。

Claims

【特許請求の範囲】１入力音声信号を複数の音声伝送帯域に分割し
それぞれの帯域について線形予測分析を行う帯域
分割型ボコーダにおいて、予め定めた低群側の帯
域に対しては制御された繰り返し周波数をもつ波
形列を音源としまた予め定めた高群側の帯域に対
しては前記制御された繰り返し周波数をもつ波形
列と雑音とを前記入力音声信号の有声度に応じて
合成し音源として音声合成を行う手段を有するこ
とを特徴とする帯域分割型ボコーダ。２入力音声信号を複数の音声伝送帯域に分割し
それぞれの帯域について線形予測分析を行う帯域
分割型ボコーダにおいて、前記入力音声信号の有声度が予め定めた中位の
範囲にあるときは予め定めた低群側の帯域に対し
ては制御された繰り返し周波数をもつ波形列を音
源としまた予め定めた高群側の帯域に対しては前
記制御された繰り返し周波数をもつ波形列と雑音
とを合成し音源として音声合成を行ない、前記有声度が前記中位の範囲よりも高い範囲の
ときは前記低群側の帯域および前記高群側の帯域
いずれに対しても前記制御された繰り返し周波数
をもつ波形列を音源として音声合成を行ない、前記有声度が前記中位の範囲よりも低い範囲の
ときは前記低群側の帯域および前記高群側の帯域
いずれに対しても前記制御された繰り返し周波数
をもつ波形列と前記雑音とを合成し音源として音
声合成を行なう手段を有することを特徴とする帯域分割型ボコーダ。