JPH02294700A - 音声分析合成装置 - 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〕 本発明は音声分析合成装置に関し、特に音声の駆動音源
パルスを抽出し、伝送するマルチパルス音声処理の音声
分析合成装置に関する．〔従来の技術〕 従来、この種の音声分析合成装置では、予め１フレーム
内に求めるべき駆動音源パルスの数を決めておき、この
決められた数のパルスを伝送する構成となっていた．つ
まり、従来の音声分析合成装置では、入力音声の有声ま
たは無声の状態にかかわらず、１フレーム内の駆動音源
パルス数は常に一定数となっていた． 〔発明が解決しようとする課題〕 前述した従来の音声分析合成装置では、入力音声の有声
部のようにスペクトル情報の予測利得が大きく、残差信
号がインパルス的になる場合も、また、無声部のように
スペクトル情報の予測利得が小さく、残差信号が白色雑
音のようにランダム的になる場合も、ｌフレーム内の駆
動音源パルス数を平均的なＳＮ比が良くなるように一定
値に定めていたため、有声部においては駆動音源パルス
の数は十分であるが、無声部においては絶対的に不足す
る、あるいは、無声部において十分に駆動音源パルス数
を割り当てると、予測利得の大きな有声部においてパル
スの大きさの精度が不足するなどの問題が発生し、音質
の劣化を招くという欠点がある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明の音声分析合成装置は、入力音声信号を一定時間
長のフレームに分け、このフレーム毎に前記入力音声信
号の駆動音源パルスを抽出し、伝送する音声分析合成装
置において、前記フレーム毎の前記入力音声信号より短
時間スペクトル情報分抽出する第１の手段と、前記短時
間スペクトル情報より楕成される合成フィルタのインパ
ルス応答の自己相関関数を求める第２の手段と、前記入
力音声信号と前記短時間スペクトル情報と前記自己相関
関数とにより相互相関関数を求める第３の手段と、前記
相互相関関数と前記自己相関関数とにより前記駆動音源
パルスを求める第４の手段とを有し、前記第４の手段に
前記合成フィルタの利得を求める第５の手段と、前記利
得に基づいて求める前記駆動音源パルスの数およびビッ
ト数割当を制御する第６の手段とを含んでいる．求めら
れた駆動音源パルスの符号化は、予測利得の大きなフレ
ームにおいてはパルス数を少なく設定し、パルスの大き
さを示すビットの割合を多くする．また、予測利得の小
さなフレームではパルス数を多く設定し、パルスの大き
さを示すビットの割合を少なくすることで、全体として
は伝送すべき駆動音源パルスの数によらず、伝送速・度
は常に一定に保たれる． 〔実施例〕 次に、本発明について図面を用いて説明する．第１図は
本発明の一実施例である音声分析合成装置の分析部を示
す．第１図において、音声入力端子１より入力された音
声信号は短時間スペクトル情報を抽出する線形予測器２
と相互相関関数抽出器３に入力される，線形予測器２の
出力結果は自己相関関数抽出器４と相互相関関数抽出器
３と予測利得算出器５と量子化器８に入力される。相互
相関関数抽出器３と、自己相関関数抽出器４の出力はそ
れぞれ、駆動音源パルス探索器７に入力されている．ま
た自己相関関数抽出器４の出力は相互相関関数抽出器３
へも入力される．予測利得算出器２では、１式で示すよ
うに、スペクトル情報Ｋｉによりスペクトル情報で構成
される合成フィルタの利得Ｅｇが計算される。

Ｅｇ＝１−Ｅｎ＝１−ＩＴ　（１−Ｋｉ２）−１１）１
薯！ この予測利得Ｅｇは、ビット割当制御器６に入力され、
予測利得に対して割当られるパルス数の情報は駆動音源
パルス探索器７と量子化器８に入力される． 駆動音源パルス探索器７で求まった音源パルスは量子化
器８で、フレーム全体でパルスに割り当てられるビット
数と伝送すべきパルス数より、音源パルス量子化ビット
数を決定し、景子化および符号化した後符号出力端子９
に出力する。

第２図はこの実施例の合成部を示す。第２図において、
符号入力端子１０より入力された符号は逆量子化器１１
でスペクトル情報とパルス情報に分離され、スペクトル
情報は合成フィルタ】５と予測利得算出器１２に入力さ
れる。予測利得算出器１２では１式で示される計算が実
行されたのち、予測利得はビット割当制御器１３に入力
され、予測利得に対して割当られるパルス数の情報を駆
動音源パルス復元器１４に与える。駆動音源パルス復元
器１４では、逆量子化器］１から受けたパルス情報から
、パルス数割当に従って、駆動音源パルスを復元し、合
成フィルタ１５に対し出力する．合成フィルタ１５は、
音声信号を合成し音声出力端子１６へ出力する。

この実施例では、合成部におけるパルス数割当も１式の
ように受信したスベクＩ〜ル情報の利得から分析部と同
一に作成したテーブルを参照することにより選択可能で
あるために、このパルス数割当情報を伝送するために必
要である特別なビットも不要となる。

パルス数割当情報も伝送するとして、例えば、第３図に
示すようなビット割当を行うことにより、最大４８％の
駆動音源パルスが増加する。これは音源パルスの符号化
ビット数の減少による合成音質の劣化をおぎなうに十分
である。但し、第３図は１６ｋｂｐｓ，２０ｍｓｅｃ／
フレームの場合である． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、入力音声から求められた
スペクトル情報の予測利得に応じて駆動音源パルス数お
よび駆動音源パルスの符号化ビット数を可変とする事に
よって、無声部のようにパルスの大きさの精度よりパル
ス数不足の方が音質劣化の大きな要因になっている場合
など、合成音声の品質を向上させる効果がある． 装置の分析部を示すブロック図、第２図は同じく合成部
を示すブロック図、第３図は本発明における１フレーム
のビット割当の一例を示す図である。

１・・・音声入力端子、２・・・線形予測器、３・・・
相互相関関数抽出器、４・・・自己相関関数抽出器、５
・・・予測利得算出器、６・・・ビット割当制御器、７
・・・駆動音源パルス探索器、８・・・量子化器、９・
・・符号出力端子、１０・・・符号入力端子、１１・・
・逆量子化器、１２・・・予測利得算出器、１３・・・
ビット割当制御器、１４・・・駆動音源パルス復元器、
１５・・・合成フィルタ、１６・・・音声出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力音声信号を一定時間長のフレームに分け、このフレ
   ーム毎に前記入力音声信号の駆動音源パルスを抽出し、
   伝送する音声分析合成装置において、前記フレーム毎の
   前記入力音声信号より短時間スペクトル情報を抽出する
   第１の手段と、前記短時間スペクトル情報より構成され
   る合成フィルタのインパルス応答の自己相関関数を求め
   る第２の手段と、前記入力音声信号と前記短時間スペク
   トル情報と前記自己相関関数とにより相互相関関数を求
   める第３の手段と、前記相互相関関数と前記自己相関関
   数とにより前記駆動音源パルスを求める第４の手段とを
   有し、前記第４の手段に前記合成フィルタの利得を求め
   る第５の手段と、前記利得に基づいて求める前記駆動音
   源パルスの数およびビット数割当を制御する第６の手段
   とを含むことを特徴とする音声分析合成装置。