JPH0468400A - 音声符号化方式 - Google Patents

音声符号化方式

Info

Publication number
JPH0468400A
JPH0468400A JP2181748A JP18174890A JPH0468400A JP H0468400 A JPH0468400 A JP H0468400A JP 2181748 A JP2181748 A JP 2181748A JP 18174890 A JP18174890 A JP 18174890A JP H0468400 A JPH0468400 A JP H0468400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
delay time
sound source
adaptive
subframe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2181748A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Miyano
俊樹 宮野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2181748A priority Critical patent/JPH0468400A/ja
Publication of JPH0468400A publication Critical patent/JPH0468400A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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、特に8 kb
/s以下で、比較的少ない演算量により高品質に符号化
するための音声符号化方式に関するものである。
〔従来の技術] 従来、音源信号のピッチ周期性を利用した8kb/S以
下の低いビットレートの音声符号化復号化方式として、
Kleijin等による”Improved 5pee
chquality and efficient v
ector quantization 1nSELP
” (ICASSP ’88 S4.4. pp、15
5−158.1988)と題した論文(文献1)に記載
されている、過去の音源信号を繰り返して得られる適応
コードブックを用いる方式が知られている。
Nをサブフレーム長とすると、現在のサブフレームの始
端よりLサンプル前から(L−N+1)サンプルまでの
Nサンプルを、遅れ時間りの適応コードベクトルと呼び
、これらの適応コードヘクトルから、適応コードブック
が作られる。ただし、LがNより小さいときは、Lサン
プル前から前のサブフレームの終端までをNサンプルに
なるまで繰り返す。したがって、遅れ時間りの適応コー
ドベクトルc、(n)は、次式で表される。
CL (n)=x (n−[(L+n)/LコL)(0
≦n≦N −1)    (1) ただし、[]は、[]の中の数を越えない整数を表す記
号である。
適応コードベクトルの探索法は、次の弐で表される平均
2乗誤差を最小にするように選ばれる。
E= Σ (p  (n)  −βCL’  (n))
 2    (2)ここで、p (n)は、入力音声信
号から再生フィルタの零入力応答を引いたもの、ct’
(n)は、遅れ時間りの適応コードヘクトルcL(n)
の再生信号であり、βは適応コードヘクトルのゲインと
呼ばれるものである。
遅れ時間りとゲインβは、具体的には、次のようにして
選ばれる。
遅れ時間りは、次式を最大にするものが選ばれる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら従来の方式では、遅れ時間りがサブフレー
ム長Nより短いときは、各繰り返し区間に同じゲインを
掛けることになり、音源信号のピッチ周期性を良く表現
していないという欠点があった。繰り返し区間はピンチ
区間に対応しており、ピッチ区間が異なればゲインも異
なると考えるべきである。それにもかかわらず、各繰り
返し区間に同じゲインを用いる従来の方式では、良好な
音質が得られなかった。遅れ時間りがサブフレーム長N
より短いときとは、ピッチ周期が短いときなので、従来
方式では、特に女声の場合、音質が劣化していた。
本発明の目的は、上述した問題を解決し、比較的少ない
演算量により8 kb/s以下で音質の良好な音声符号
化方式を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、音声信号を入力し、前記音声信号のスペクト
ルパラメータを求め、過去の音源信号と前記スペクトル
パラメータとを用いて、適応コードブックのゲインと遅
れ時間とを求め、前記スペクトルパラメータと前記適応
コードブックのゲインおよび遅れ時間とを用いて、音源
コードブックのゲインと音源コードベクトルを求める音
声符号化方式であって、 前記適応コードブックの遅れ時間が予め定められたサブ
フレーム長よりも短いときは、前記遅れ時間長の音源信
号を予め定められた回数だけ繰り返す際に、前記遅れ時
間と前記繰り返し区間毎のゲインを求めるか、あるいは
、前記遅れ時間と前記繰り返し区間毎のゲインと前記音
源コードベクトルと前記音源コードベクトルのゲインを
サブフレーム全体での平均2乗誤差が最小になるように
求めることを特徴とする。
〔作用〕
本発明による音声符号化方式の作用を説明する。
適応コードベクトルの遅れ時間りがサブフレーム長Nよ
り短いとき、各繰り返し区間毎に、最適なゲインを求め
る。ここで言う最適なゲインとは、与えられた遅れ時間
りに対して、次式で表されるサブフレームでの平均2乗
誤差Eを最小にするゲインのことである。
・ ・ ・(5) ただし、 p (n)  :入力音声信号から再生フィルタの零入
力応答を引いたもの ・(8) ・ ・ ・(6) c、(n):遅れ時間りの適応コードベクトルb;t’
 (n)  :b=L(n)の再生信号iの範囲は、1
≦i≦[N/L]+1とする。
(5)式を最小にする各ゲインβ□を求めるために、各
b=t’(n)をSchmidtの直交化法を用いて、
次のようにして直交化する。bb1t’(n)を直交化
されたものとすると、 bbtL’(n) ・ ・ ・(9) とする。
このようにして、直交化した後で、次式で表されるサブ
フレームでの平均2乗誤差Eを最小にするゲインβ、′
を求める。
・ ・ ・00) 各ゲインβ、′を求めるには、00)式を各ゲインβ、
′で偏微分して0と置き、bb;t’(n)の直交性を
利用して、次式を得る。
(1≦i≦ [N/L]  −1−1)・ ・ ・(7
) ただし、ac (j)、cc (i、j)は、OD式を
00)式に代入すると、 ただし、 れ時間りを求めればよい。
このようにして、遅れ時間りと、各ゲインβ、′を求め
、サブフレームでの平均2乗誤差・ ・ ・圓 のbblL’(n)を元のblL’(n)の線形結合に
戻して、圓弐に代入し、各b=t’(n)の係数を計算
すれば、求めたかったベクトルβiが求まる。
また、直交化をせずに、次の連立方程式4式%() を解くことによって、与えられた遅れ時間りに対して、
最適なゲインβ8を求め、このβ、を用いて、(5)式
によりEを計算して、Eを最小にする遅れ時間りを探索
することによって、サブフレームでの平均2乗誤差Eを
最小にする遅れ時間と繰り返し区間毎のゲインを求める
こともできる。ここで、〈、〉は、内積を表す。
さらに、音源コードブックを加えても、前記と同様に直
交化法、連立方程式法のどちらでも、サブフレームでの
平均2乗誤差を最小にする適応コードブックの遅れ時間
と、繰り返し区間毎のゲインと、音源コードヘクトルと
、音源コードブックとを求めることができる。
〔実施例〕
第1図は本発明による音声符号化方式を実施する音声符
号化復号化装置を示すブロック図である。
送信側では、入力端子100から音声信号を入力し、■
フレーム分(例えば20m5 )の音声信号を、LPG
分析器110とサブフレーム分割器120に送る。
LPG分析器110では、現フレームのLPGを求め、
適応コードブック器140と音源コードブック器150
へLPGを送る。
サブフレーム分割器120では、1フレ一ム分の音声信
号を4つのサブフレームに分割し、重み付は再生フィル
タ130へ送る。
重み付は再生フィルタ130によって重み付けられた音
声信号と、音源コードブック器150から出力された過
去の音源信号は、適応コードブック器140へ送られ、
LPG分析器110から得られたLPGを使って、適応
コードブックのゲインの計算と、遅れ時間の探索が行わ
れる。
適応コードブック器140で求められたゲインと遅れ時
間は、音源コードブック器150へ送られ、そこでLP
G分析器110から得られたLPCを使って、音源コー
ドブックのゲインと音源コードベクトルが求められる。
LPG分析器110で求めたLPCと、適応コードブン
ク器140で求めた適応コードブックのゲインと遅れ、
そして音源コードブック器150で求めた音源コードブ
ックのゲインと音源コードベクトルのインデックスが、
マルチプレクサ160へ送られる。
受信側では、まずデマルチプレクサ170で、LPG、
適応コードブックのゲインと遅れ、音源コードブックの
ゲインと音源コードベクトルのインデックスが受信され
る。
音源コードブック器180では、受信したインデックス
に対応した音源コードベクトルを音源コードブックの中
から選び、受信したゲインをその音源コードベクトルに
掛ける。
適応コードブック器190では、受信した遅れ時間をも
とに過去の音源信号から適応コードベクトルを作り、そ
れに受信したゲインを掛ける。
音源コードブック器180から出力されたゲインを掛け
た音源コードベクトルと、適応コードブック器190か
ら出力されたゲインを掛けた適応コードベクトルをたし
て音源信号を作り、それを再生フィルタ200へ送る。
さらに、音源信号は適応コードブック器190へ送られ
、過去の音源信号になる。
再生フィルタ200では、受信したLPGを使って音源
信号を再生し、再生信号を出力端子210へ出力する。
第2図は、第1図の送信側の中の適応コードブック器1
40の一例を示すブロック図である。
入力端子240から過去の音源信号を入力し、コードベ
クトル作成器250へ送る。コードベクトル作成器25
0では、2乗誤差計算器300から指示された遅れ時間
に従って、過去の音源信号から適応コードベクトルを作
成し、それを重み付は再生フィルタ260へ送る。
その適応コードベクトルは、重み付は再生フィルタ26
0で、入力端子230から入力されたLPGを使って、
重み付は再生される。この時、遅れ時間がサブフレーム
長よりも短い場合は、各繰り返し区間毎に重み付は再生
する。
再生信号は、直交化器270へ送られ、遅れ時間がサブ
フレーム長よりも短い場合は、直交化される。
直交化された再生信号は、自己相関計算器280と相互
相関計算器290へ送られ、自己相関計算器280では
、直交化された各再生信号の自己相関が計算され、相互
相関計算器290では、入力端子220から入力された
重み付は音声信号と直交化された各再生信号との相互相
関が計算される。
これらの自己相関と相互相関を用いて、サブフレームで
の2乗誤差が、2乗誤差計算器300で計算され、次の
遅れ時間の指示を、コードベクトル作成器250へ出力
する。全ての遅れ時間について、2乗誤差が計算された
ら、その中で最小の2乗誤差を与える遅れ時間を、ゲイ
ン計算器310と出力端子320へ送る。
ゲイン計算器310では、与えられた遅れ時間に対する
各繰り返し区間のゲインを求め、出力端子330へ送る
〔発明の効果〕
以上で述べたように、本発明では、遅れがサブフレーム
長よりも短いとき、つまり、ピンチ周期が短いとき、音
源信号のピッチ周期性を従来方式よりも良く表現できる
といる効果がある。従って、本発明の音声符号化方式は
、特に女声のときに効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による音声符号化方式を実施する音声符
号化復号化装置を示すブロック図、第2図は第1図の送
信側の適応コードブ・ンク器の構成を示すブロック図で
ある。 110  ・・・・LPC分析器 120  ・・・・サブフレーム分割器130  ・・
・・重み付はフィルタ 140  ・・・・適応コードブック器150  ・・
・・音源コードブック器180  ・・・・音源コード
ブック器190  ・・・・適応コードブック器200
  ・・・・再生フィルタ 250  ・・・・コードベクトル作成器260  ・
・・・再生フィルタ 直交化器 自己相関計算器 相互相関計算器 2乗誤差計算器 ゲイン計算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)音声信号を入力し、前記音声信号のスペクトルパ
    ラメータを求め、過去の音源信号と前記スペクトルパラ
    メータとを用いて、適応コードブックのゲインと遅れ時
    間とを求め、前記スペクトルパラメータと前記適応コー
    ドブックのゲインおよび遅れ時間とを用いて、音源コー
    ドブックのゲインと音源コードベクトルを求める音声符
    号化方式であって、 前記適応コードブックの遅れ時間が予め定められたサブ
    フレーム長よりも短いときは、前記遅れ時間長の音源信
    号を予め定められた回数だけ繰り返す際に、前記遅れ時
    間と前記繰り返し区間毎のゲインを求めるか、あるいは
    、前記遅れ時間と前記繰り返し区間毎のゲインと前記音
    源コードベクトルと前記音源コードベクトルのゲインを
    サブフレーム全体での平均2乗誤差が最小になるように
    求めることを特徴とする音声符号化方式。
JP2181748A 1990-07-09 1990-07-09 音声符号化方式 Pending JPH0468400A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2181748A JPH0468400A (ja) 1990-07-09 1990-07-09 音声符号化方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2181748A JPH0468400A (ja) 1990-07-09 1990-07-09 音声符号化方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0468400A true JPH0468400A (ja) 1992-03-04

Family

ID=16106196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2181748A Pending JPH0468400A (ja) 1990-07-09 1990-07-09 音声符号化方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0468400A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08234795A (ja) * 1995-02-23 1996-09-13 Nec Corp 音声符号化装置
US7024355B2 (en) 1997-01-27 2006-04-04 Nec Corporation Speech coder/decoder

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6454497A (en) * 1987-06-26 1989-03-01 American Telephone & Telegraph Core excitation linear prediction vocoder and method therefor
JPH0283600A (ja) * 1988-09-20 1990-03-23 Nec Corp 音声符号化・復号化方式

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6454497A (en) * 1987-06-26 1989-03-01 American Telephone & Telegraph Core excitation linear prediction vocoder and method therefor
JPH0283600A (ja) * 1988-09-20 1990-03-23 Nec Corp 音声符号化・復号化方式

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08234795A (ja) * 1995-02-23 1996-09-13 Nec Corp 音声符号化装置
US7024355B2 (en) 1997-01-27 2006-04-04 Nec Corporation Speech coder/decoder
US7251598B2 (en) 1997-01-27 2007-07-31 Nec Corporation Speech coder/decoder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1221694B1 (en) Voice encoder/decoder
JPH0353300A (ja) 音声符号化装置
JP2626223B2 (ja) 音声符号化装置
JPH02272500A (ja) コード駆動音声符号化方式
US3909533A (en) Method and apparatus for the analysis and synthesis of speech signals
JPS58207100A (ja) 次数を減らした波形形成多項式を用いるlpc符号化方法
JP2000155597A (ja) デジタル音声符号器において使用するための音声符号化方法
JPH02249000A (ja) 音声符号化方式
JPH0468400A (ja) 音声符号化方式
JP3303580B2 (ja) 音声符号化装置
JPS6238500A (ja) 高能率音声符号化方式とその装置
JP2956068B2 (ja) 音声符号化復号化方式
JPH028900A (ja) 音声符号化復号化方法並びに音声符号化装置及び音声復合化装置
JP2615862B2 (ja) 音声符号化復号化方法とその装置
JP4228630B2 (ja) 音声符号化装置および音声符号化プログラム
JP2658794B2 (ja) 音声符号化方式
JP3071800B2 (ja) 適応ポストフィルタ
JPH10232697A (ja) 音声符号化方法および復号化方法
JP3035960B2 (ja) 音声符号化復号化方法及びその装置
JPS63127299A (ja) 音声信号符号化・復号化方式およびその装置
JP3144244B2 (ja) 音声符号化装置
JPH034300A (ja) 音声符号化復号化方式
JPH01257999A (ja) 音声信号符号化復号化方法及び音声信号符号化装置
JPH05127700A (ja) 音声符号化復号化方法およびそのための装置
JPH043878B2 (ja)