JPH02310600A - マルチパルス音声符号化方法 - 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〕 この発明はピッチ情報を用いたマルチパルス音声符号化
方法に関し、特にパルス探索時にパルス振幅の修正を行
なうことができるマルチパルス音声符号化方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来、この種のピッチ情報を用いたマルチパルス音声符
号化方法はピッチがない区間もピッチがある区間と同じ
ように、ピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィルタ
の縦続フィルタのインパルス応答を算出し、縦続フィル
タのインパルス応答と入力音声信号の相互相関を算出し
、相互相関が最大の位Ｔにパルスを立て、パルスの位置
で相互相関からパルス恵幅で正規化した自己相関を引き
、これを新たな相互相関とすることを逐次繰り返すこと
によってパルスを探索するものとなっていた。

〔発明が解決しようとする牒題〕

上述した従来のマルチパルス音声符号化方法はピッチ再
生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦続フィルタの
インパルス応答の長さはピッチを表現するために、スペ
クトル包絡フィルタのみのインパルス応答の長さより長
く取っであるため、インパルス応答を算出する時間、イ
ンパルス応答の自己相関を算出する時間、インパルス応
答と入力音声信号の相互相関を算出する時間、パルス探
索時における相互相関からパルス振幅で正規化し之自己
相関を引く時間が長くかがシ、ｙＩＬＫ時間がむだにな
るなどの欠点がある。

［！１題を解決するための手段〕 この発明に係るマルチパルス音声符号化方法は、ＬＰＣ
分析およびピッチ抽出を行ったのち、ピッチがある区間
ではピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦
８！フイルタのインパルス応答を算出し、縦続フィルタ
のインパルス応答の第１の自己相関を算出し、縦続フィ
ルタのインパルス応答と入力音声信号の第１の相互相関
を算出し、第１の相互相関が最大の位置にパルスを立て
パルスの位置で第１の相互相関からパルス振幅で正規化
された第１の自己相関を引き、これを新たな第１の相互
相関とすることを逐次繰ル返すことによってパルスを探
索し、ピッチがない区間ではスペクトル包絡フィルタの
みのインパルス応答を算出し、スペクトル包絡フィルタ
のみのインパルス応答の第２の自己相関を算出し、スペ
クトル包絡フィルタのみのインパルス応答と入力音声信
号の第２の相互相関を算出し、第２の相互相関が最大の
位置にパルスを立て、パルスの位置でｇｇ２の相互相関
からパルス振幅で正規化した第２の自己相関を引き、こ
れを新たな第２の相互相関とし、さらにパルス振幅を修
正することを繰シ返すことによってパルスを探索するも
のである。

〔作　用〕

この発明はピッチがない場合の演算量が低減するので、
パルス振幅の修正を十分に行なうことができる。

〔実施例〕

図はこの発明に係るマルチパルス音声符号化方法の一実
施例を示すブロック図である。同図において、１は音声
信号が入力する入力端子、２はスペクトル包絡フィルタ
の係数を求めて出力するＬＰＣ分析器、３はピッチおよ
びピッチゲインを求めて出力するピップ抽出器、４はピ
ッチおよびピッチゲインよシピツチがあるかないかを判
別し、ピッチ有無判別情報信号を出力するピッチ有無判
別器、５は入力するピッチ有無判別情報信号に基づいて
ピッチがないフレームではスペクトル包絡フィルタの係
数をピッチなしインパルス応答算出器に出力し、ピッチ
がらるフレームではスペクトル包絡フィルタの係数をピ
ッチ付きインパルス応答算出器に出力するスイッチ、６
はピッチがないフレームではスペクトル包絡フィルタの
係数からスペクトル包絡フィルタのみのインパルス応答
を算出して出力するピッチなしインパルス応答算出器、
７はピッチがあるフレームではスペクトル包絡フィルタ
の係数からピッチ再生フィルタおよびスペクトル包絡フ
ィル−の縦続フィルタのインパルス応答を算出して出力
するピッチ付きインパルス応答算出器、８はピッチ有無
判別情報信号よυピッチがないフレームではピッチなし
インパルス応答を選択して出力し、ピッチがあるフレー
ムではピッチ付きインパルス応答を選伏して出力するセ
レクタ、９はピッチ有無判別情報信号に基いて、ピッチ
がないフレームではスペクトル包絡フィルタのみのイン
パルス応答の自己相関を算出して出力し、ピッチがある
フレームではピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィ
ルタの縦続フィルタのインパルス応答の自己相関を算出
して出力する自己相関算出器、１０はピッチ有無判定情
報信号に基いて、ピッチがないフレームではスペクトル
包絡フィルタのみのインパルス応答と入力音声信号の相
互相関を算出して出力し、ピッチがある７レームではピ
ッチ再生フィルタ、スペクトル包絡７イルタの縦続フィ
ルタのインパルス応Ｓおよび入力音声信号の相互相関を
算出して出力する相互相関算出器、１１は相互相関が最
大の位置にパルスを立て、パルスの位置で相互相関から
パルス幅で正規化し九自己相関を引き、これを新たな相
互相関とすることを逐次繰り返すことによってパルスを
探索するパルス探索器、１２はこのパルス探索器１１で
求め之パルス列が入力し、スペクトル包絡フィルタの係
数、ピッチとピッチゲインおよびパルス列ヲエンコード
スルエンコーダ、１３ｉ１１１１力端子である。

なお、前記ピッチなしインパルス応答算出器６で算出さ
れたスペクトル包絡フィルタのみのインパルス応答長は
ピッチ付きインパルス応答算出器Ｔで算出されたピッチ
再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦続フィルタ
のインパルス応答長に比べて短かいため、インパルス応
答を算出する時間はピッチがないフレームはピッチがあ
るフレームに比べて短かくなる。また、自己相関算出器
９はピッチ有無判別情報信号に基いてピッチがないフレ
ームではスペクトル包絡フィルタのみのインパルス応答
の自己相関を算出し、ピッチがあるフレームではピッチ
再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦続フィルタ
のインパルス応答の自己相関を算出するが、このスペク
トル包絡フィルタのみのインパルス応答長はピッチ再生
フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦続フィルタのイ
ンパルス応答長に比べて短かいため、インパルス応答の
自己相関を算出する時間はピッチがないフレームはピッ
チがあるフレームに比べて短かくなる。

また、相互相関算出器１０はピッチ有無判別情報に基い
て、ピッチがないフど−ムはスペクトル包絡フィルタの
みのインパルス応答と入力音声信号の相互相関を算出し
、ピッチがちるフレームはピッチ再生フィルタとスペク
トル包絡フィルタの縦続フィルタのインパルス応答と入
力音声信号の相互相関を算出するが、スペクトル包絡フ
ィルタのみのインパルス応答長はピッチ再生フィルタと
スペクトル包絡フィルタの縦続フィルタのインパルス応
答長に比べて短いため、インパルス応答と入力音声信号
の相互相関を算出する時間はピッチがないフレームはピ
ッチがあるフレームに比べて短くなる。また、上記パル
ス探索器１１は相互相関が最大の位置にパルスを立て、
パルスの位置で相互相関からパルス振幅で正規化した自
己相関を引き、これを新たな相互相関とすることを逐次
縁シ返すことによってパルスを探索するが、このインパ
ルス応答の自己相関長はピッチがないフレームはピッチ
があるフレームに比べて短いため、自己相関を引く時間
はピッチが危いフレームはピッチがあるフレームに比べ
て短くなる。

次に、上記によるマルチパルス音声符号化方法の動作に
ついて説明する。まず、入力端子１に入力した音声信号
はそれぞれＬＰＣ分析器２．ピッチ抽出器３および相互
相関算出器１０に入力する。

そこで、とのＬＰＣ分析器２はスペクトル包絡フィルタ
の係数を求めて出力し、ピッチ抽出器３はピッチおよび
ピッチゲインを求めてピッチ有無判別器４に出力する。

このピッチ有無判別器４はピッチとピッチゲインよりピ
ッチがあるかないかを判別し、ピッチ有無判別情報信号
をスイッチ５゜セレクタ８．自己相関算出器９．相互相
関算出器１０およびパルス探索器１１に出力する。そし
て、スイッチ５はとのきツチ有無判別情報信号にょシ、
例えばピッチがあるフレームではスペクトル包絡フィル
タの係数をビット付きインパルス応答Ｘ出器７に出力す
る。このピッチ付きインパルス応答算出器７はピッチ再
生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦続フィルタの
インパルス応答を算出してセレクタ８に出力する。そし
て、セレクタ８はピッチ１ｒＣ１きインパルス応答を選
択して自己相関算出器９および相互相関算出器１０に出
力する。

この自己相関算出器９はこのピッチ付インパルス応答に
よりピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦
続フィルタのインパルス応答の自己相関ｔ−算出してパ
ルス探索器１１に出力する。また、相互相関算出器１０
はピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦続
フィルタのインパルス応答と入力音声信号との相互相関
を算出してパルス探策器１１に出力する。そして、パル
ス探索器１１は相互相関が最大の位置にパルスを立て、
パルスの位置で相互相関からパルス振幅で正規化した自
己相関を引き、これを新たな相互相関することを逐次繰
り返すことＫよってパルスを探索する。次に、スイッチ
５はこのピッチ有無判別情報信号により例えばピッチが
ないフレームではスペクトル包絡フィルタの係数をピッ
チなしインパルス応答算出器６に出力する。このピッチ
なしインパルス応答算出、器６はスペクトル包絡フィル
タのみのインパルス応答を算出してセレクタ８に出力す
る。このスペクトル包絡フィルタのみのインパルス応答
長はピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの縦
続フィルタのインパルス応答長く比べて短いため、イン
パルス応答を算出する時間は、ピッチがないフレームは
ピッチがあるフレームに比べて短くなる。そして、セレ
クタ８はピッチなしインパルス応答を選択して自己相関
算出器９および相互相関算出器１０に出力する。この自
己相関算出器９はスペクトル包絡フィルタのみのインパ
ルス応答の自己相関を算出してパルス探索器１１に出力
する。このスペクトル包絡フィルタのみのインパルス応
答長はピッチ再生フィルタとスペクトル包絡フィルタの
縦［フィルタのインパルス応答長に比べて鎧かいため、
インパルス応答の自己相関を算出する時間は、ピッチが
ないフレームはピッチがあるフレームに比べて短かくカ
る。

″また、相互相関算出器１０はスペクトル包絡フィルタ
のみのインパルス応答と入力音声信号の相互相関を算出
してパルス探索器１１に出力する。このスペクトル包絡
フィルタのみのインパルス応答長はピッチ再生フィルタ
とスペクトル包絡フィルタの縦続フィルタのインパルス
応答長に比べて短いため、インパルス応答と入力音声信
号の相互相関を算出する時間は、ピッチがないフレーム
はピッチがあるフレームに比べて短くなる。そして、パ
ルス探索器１１は相互相関が最大の位置にパルスを立て
、パルスの位置で相互相関からパルス振幅で正規化した
自己相関を引き、これを新たが相互相関とし、さらにパ
ルス振幅を修正することを繰シ返すことによってパルス
を探索する。このインパルス応答の自己相関長は、ピッ
チがないフレームはピッチがあるフレームに比べて短い
ため、自己相関を引く時間は、ピッチがないフレームは
ピッチがあるフレームに比べて短くなる。このように、
ピッチがないフレームはピッチがあるフレームに比べて
、（４）インパルス応答の演算、の）インパルス応答の
自己相関の演算、０インパルス応答と入力音声信号の相
互相関の演算、Ｅ）相互相関からパルス振幅で正規化し
た自己相関を引く演算、の４箇所で演算時間が低減され
る。従って、ピッチがないフレームはピッチがあるフレ
ームに比べて時間に余裕ができるので、パルス探索時に
パルス振幅の修正を十分に行ない、−律にピッチ付きマ
ルチパルス符号化を行なう場合に比べて音質を改善する
ことができる。そして、パルス探索器１１で求めたパル
ス列はエンコーダ１２に送られ、とζでスペクトル包絡
フィルタの係数およびピッチとピッチゲインならびにパ
ルス列がエンコードされて出力端子１３から出力する。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、この発明に係るマルチパル
ス音声符号化方法によれば、ピッチがある場合とピッチ
が々い場合とで、（Ａ）インパルス応答の演算、（６）
インパルス応答の自己相関の演算、０インパルス応答と
入力音声信号の相互相関の演算、■）相互相関からパル
ス振幅で正規化した自己相関を引く演算の４箇所を切り
換えることによって、上記（Ａ）〜（ＤＪの４箇所でピ
ッチがない場合の演算量を低減し、その分ピッチがない
場合にはパルス探索時にパルス振幅の修正を十分に行な
い、−律にピッチ付きマルチパルス符号化を行なう場合
に比べて音質を改善することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に係るマルチパルス音声符号化方法の一実
施例を示すブロック図である。 １拳・・・入力端子、２＠・・・ＬＰＣ分析器、３・・
・・ピッチ抽出器、４・・・・ピッチ有無判別器、５・
・・・スイッチ、６＠・・・ピッチなしインパルス応答
算出器、７・・・・ピッチ付きインパルス応答算出器、
８・・・・セレクタ、９・・・・自己相関算出器、１０
・・・・相互相関算出器、１１・・・・パルス探索器、
１２・・・・エンコーダ、１３・・・・出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピッチ情報を用いたマルチパルス音声符号化方法におい
   て、ＬＰＣ分析およびピッチ抽出を行なつたのち、ピッ
   チがある区間ではピッチ再生フィルタとスペクトル包絡
   フィルタの縦続フィルタのインパルス応答を算出し、縦
   続フィルタのインパルス応答の第１の自己相関を算出し
   、縦続フィルタのインパルス応答と入力音声信号の第１
   の相互相関を算出し、第１の相互相関が最大の位置にパ
   ルスを立てパルスの位置で第１の相互相関からパルス振
   幅で正規化された第１の自己相関を引き、これを新たな
   第１の相互相関とすることを逐次繰り返すことによつて
   パルスを探索し、ピッチがない区間ではスペクトル包絡
   フィルタのみのインパルス応答を算出し、スペクトル包
   絡フィルタのみのインパルス応答の第２の自己相関を算
   出し、スペクトル包絡フィルタのみのインパルス応答と
   入力音声信号の第２の相互相関を算出し、第２の相互相
   関が最大の位置にパルスを立て、パルスの位置で第２の
   相互相関からパルス振幅で正規化した第２の自己相関を
   引き、これを新たな第２の相互相関とし、さらにパルス
   振幅を修正することを繰り返すことによつてパルスを探
   索することを特徴とするマルチパルス音声符号化方法。