JPH05167457A - 音声符号化装置 - Google Patents
音声符号化装置Info
- Publication number
- JPH05167457A JPH05167457A JP33651491A JP33651491A JPH05167457A JP H05167457 A JPH05167457 A JP H05167457A JP 33651491 A JP33651491 A JP 33651491A JP 33651491 A JP33651491 A JP 33651491A JP H05167457 A JPH05167457 A JP H05167457A
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- JP
- Japan
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- signal
- drive signal
- weighted
- pulse
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低いビットレートにおいて、入力される音声
信号が無音又は無音声から急速な立ち上がりの有音に変
化する場合でも、歪を最小化することのできる優れた音
声符号化装置を提供することを目的とする。 【構成】 一定期間の入力音声信号に聴感重み付けを行
って重み付き音声信号を生成する重み付けフィルタ１
と、過去の駆動信号及びこの過去の駆動信号のうち使用
する部分を決定する遅延設定信号により予測駆動信号を
生成する長期予測フィルタ２と、パルス位置信号に応じ
て所定周期のパルス成分を生成するパルス生成器１０
と、複数の雑音信号を保持しコードブック番号に対応す
る雑音駆動信号を出力する確率的コードブック３と、遅
延設定信号、パルス位置信号及びコードブック番号を生
成する歪最小化器５ａとを備えた構成となっている。
信号が無音又は無音声から急速な立ち上がりの有音に変
化する場合でも、歪を最小化することのできる優れた音
声符号化装置を提供することを目的とする。 【構成】 一定期間の入力音声信号に聴感重み付けを行
って重み付き音声信号を生成する重み付けフィルタ１
と、過去の駆動信号及びこの過去の駆動信号のうち使用
する部分を決定する遅延設定信号により予測駆動信号を
生成する長期予測フィルタ２と、パルス位置信号に応じ
て所定周期のパルス成分を生成するパルス生成器１０
と、複数の雑音信号を保持しコードブック番号に対応す
る雑音駆動信号を出力する確率的コードブック３と、遅
延設定信号、パルス位置信号及びコードブック番号を生
成する歪最小化器５ａとを備えた構成となっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａ／Ｄ変換された音声
信号を低ビットに符号化する音声符号化装置に関する。
信号を低ビットに符号化する音声符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、４．８ｋｂ／ｓないし８．０ｋｂ
／ｓ程度の低レートの音声符号化装置においては、ＣＥ
ＬＰ（Ｃｏｄｅ Ｅｘｃｉｔｅｄ ＬｉｎｅａｒＰｒｅ
ｄｉｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅｒ）が広く用いられている。
図２にこのようなＣＥＬＰ音声符号化装置のブロック図
を示す。
／ｓ程度の低レートの音声符号化装置においては、ＣＥ
ＬＰ（Ｃｏｄｅ Ｅｘｃｉｔｅｄ ＬｉｎｅａｒＰｒｅ
ｄｉｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅｒ）が広く用いられている。
図２にこのようなＣＥＬＰ音声符号化装置のブロック図
を示す。
【０００３】以下、従来の音声符号化装置について説明
する。図２において、１は入力音声信号に重み付けを行
って重み付け音声信号を生成する重み付きフィルタであ
り、２は入力される過去の駆動信号を蓄えて予測駆動信
号を生成する長期予測フィルタであり、３は複数の雑音
信号をあらかじめ保持して雑音駆動信号を出力する確率
的コードブックである。４は予測駆動信号と雑音駆動信
号とを合成した合成音声信号である駆動信号に重み付け
を行って重み付け合成音声信号を生成する重み付き合成
フィルタである。５は、重み付け音声信号と重み付け合
成音声信号との歪を計算し、その歪が最小となるよう
に、長期予測フィルタ２に遅延設定信号としての長期予
測フィルタ遅延の信号を出力し、予測駆動信号のゲイン
を定めるゲイン係数を出力する。また、確率的コードブ
ック３に雑音駆動信号として選択する雑音信号のコード
ブック番号を出力し、その雑音駆動信号のゲインを定め
るゲイン係数を出力する。なお、６及び７はそれぞれの
ゲイン係数と予測駆動信号及び雑音駆動信号との積を得
る乗算器、８は２つの信号を合成する加算器、９は２つ
の信号の差分をとる減算器である。
する。図２において、１は入力音声信号に重み付けを行
って重み付け音声信号を生成する重み付きフィルタであ
り、２は入力される過去の駆動信号を蓄えて予測駆動信
号を生成する長期予測フィルタであり、３は複数の雑音
信号をあらかじめ保持して雑音駆動信号を出力する確率
的コードブックである。４は予測駆動信号と雑音駆動信
号とを合成した合成音声信号である駆動信号に重み付け
を行って重み付け合成音声信号を生成する重み付き合成
フィルタである。５は、重み付け音声信号と重み付け合
成音声信号との歪を計算し、その歪が最小となるよう
に、長期予測フィルタ２に遅延設定信号としての長期予
測フィルタ遅延の信号を出力し、予測駆動信号のゲイン
を定めるゲイン係数を出力する。また、確率的コードブ
ック３に雑音駆動信号として選択する雑音信号のコード
ブック番号を出力し、その雑音駆動信号のゲインを定め
るゲイン係数を出力する。なお、６及び７はそれぞれの
ゲイン係数と予測駆動信号及び雑音駆動信号との積を得
る乗算器、８は２つの信号を合成する加算器、９は２つ
の信号の差分をとる減算器である。
【０００４】次に、上記従来例の動作について説明す
る。いま、重み付きフィルタ１の出力である重み付け音
声信号をｖ［ｎ］とし、重み付き合成フィルタ４に入力
される駆動信号をｅ［ｎ］とすると、その差分であるｖ
［ｎ］−ｅ［ｎ］が歪最小化器５に供給され、この差分
が最小となるように各信号が歪最小化器５から出力され
る。この場合に、歪最小化器５から出力される遅延設定
信号の長期フィルタ遅延をＬ、コードブック番号をＩと
し、乗算器６及び７に入力される最適ゲイン係数をα及
びγとすると、駆動信号ｅ［ｎ］は、（数１）及び（数
２）に示す長期予測フィルタ２の出力成分及び確立的コ
ードブック３の出力成分の合成信号であり、（数３）で
表される。
る。いま、重み付きフィルタ１の出力である重み付け音
声信号をｖ［ｎ］とし、重み付き合成フィルタ４に入力
される駆動信号をｅ［ｎ］とすると、その差分であるｖ
［ｎ］−ｅ［ｎ］が歪最小化器５に供給され、この差分
が最小となるように各信号が歪最小化器５から出力され
る。この場合に、歪最小化器５から出力される遅延設定
信号の長期フィルタ遅延をＬ、コードブック番号をＩと
し、乗算器６及び７に入力される最適ゲイン係数をα及
びγとすると、駆動信号ｅ［ｎ］は、（数１）及び（数
２）に示す長期予測フィルタ２の出力成分及び確立的コ
ードブック３の出力成分の合成信号であり、（数３）で
表される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】
【数３】
【０００８】実際には、予測駆動信号と雑音駆動信号の
双方を同時に決定するのは困難であり、通常、最初に長
期フィルタ遅延Ｌ及び最適ゲイン係数αを決定し、続い
てコードブック番号Ｉ及び最適ゲイン係数γを決定す
る。
双方を同時に決定するのは困難であり、通常、最初に長
期フィルタ遅延Ｌ及び最適ゲイン係数αを決定し、続い
てコードブック番号Ｉ及び最適ゲイン係数γを決定す
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の音声符号化装置においては、４．８ｋｂ／ｓ程度より
さらに低いビットレートでは、符号化を行う一定期間と
してのフレーム長が長くなってしまう。従って、入力さ
れる音声信号が無音又は無音声から急速な立ち上がりの
有音に変化する場合には、過去の駆動信号が無い状態で
予測駆動信号が生成されるので、長期予測フィルタによ
る歪を最小化するという効果が薄れるという問題があっ
た。
の音声符号化装置においては、４．８ｋｂ／ｓ程度より
さらに低いビットレートでは、符号化を行う一定期間と
してのフレーム長が長くなってしまう。従って、入力さ
れる音声信号が無音又は無音声から急速な立ち上がりの
有音に変化する場合には、過去の駆動信号が無い状態で
予測駆動信号が生成されるので、長期予測フィルタによ
る歪を最小化するという効果が薄れるという問題があっ
た。
【００１０】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、低いビットレートにおいて、入力される音声信号
が無音又は無音声から急速な立ち上がりの有音に変化す
る場合でも、歪を最小化することのできる優れた音声符
号化装置を提供することを目的とする。
あり、低いビットレートにおいて、入力される音声信号
が無音又は無音声から急速な立ち上がりの有音に変化す
る場合でも、歪を最小化することのできる優れた音声符
号化装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、一定期間の入力音声信号に聴感重み付けを
行って重み付き音声信号を生成する重み付けフィルタ
と、過去の駆動信号及びこの過去の駆動信号のうち使用
する部分を決定する遅延設定信号により予測駆動信号を
生成する長期予測フィルタと、パルス位置信号に応じて
所定周期のパルス成分を生成するパルス生成器と、複数
の雑音信号を保持しコードブック番号に対応する雑音駆
動信号を出力する確率的コードブックと、予測駆動信
号、パルス成分及び雑音駆動信号を加算して合成音声信
号を生成してこれを新たな過去の駆動信号とする加算器
と、合成音声信号に重み付けを行って重み付き合成音声
信号を生成する重み付き合成フィルタと、重み付き音声
信号と重み付き合成音声信号との差分である差信号より
遅延設定信号、パルス位置信号及びコードブック番号を
生成して長期予測フィルタ、パルス生成器及び確率的コ
ードブックに与える歪最小化器とを備えた構成となって
いる。
するために、一定期間の入力音声信号に聴感重み付けを
行って重み付き音声信号を生成する重み付けフィルタ
と、過去の駆動信号及びこの過去の駆動信号のうち使用
する部分を決定する遅延設定信号により予測駆動信号を
生成する長期予測フィルタと、パルス位置信号に応じて
所定周期のパルス成分を生成するパルス生成器と、複数
の雑音信号を保持しコードブック番号に対応する雑音駆
動信号を出力する確率的コードブックと、予測駆動信
号、パルス成分及び雑音駆動信号を加算して合成音声信
号を生成してこれを新たな過去の駆動信号とする加算器
と、合成音声信号に重み付けを行って重み付き合成音声
信号を生成する重み付き合成フィルタと、重み付き音声
信号と重み付き合成音声信号との差分である差信号より
遅延設定信号、パルス位置信号及びコードブック番号を
生成して長期予測フィルタ、パルス生成器及び確率的コ
ードブックに与える歪最小化器とを備えた構成となって
いる。
【００１２】
【作用】本発明は上記構成により、予測駆動信号にパル
ス成分を加算することにより、長期予測フィルタのみで
は対応できなかった無音又は無音声から急速な有音の変
化に対しても、歪を最小化して高品質な音声の符号化が
できる効果を有する。
ス成分を加算することにより、長期予測フィルタのみで
は対応できなかった無音又は無音声から急速な有音の変
化に対しても、歪を最小化して高品質な音声の符号化が
できる効果を有する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明
する。図１において、図２と同じ構成要素については同
一の符号で表してその説明は省略し、図２と異なる部分
について説明する。１０は設定されるピッチにより所定
の周期でパルス成分を生成し、パルス位置信号により生
成するパルスの位置が定められるパルス生成器である。
１１はパルス生成器１０からのパルス成分とゲイン係数
との積を得る乗算器である。５ａは従来と同様に、長期
予測フィルタ２に遅延設定信号を、予測駆動信号のゲイ
ンを定めるゲイン係数を、確率的コードブック３にコー
ドブック番号を、雑音駆動信号のゲインを定めるゲイン
係数をそれぞれ出力する他、パルス生成器１０にパルス
位置信号を、乗算器１１にゲイン係数を出力する。な
お、１２はこれら３つの信号を合成する３入力加算器で
ある。
する。図１において、図２と同じ構成要素については同
一の符号で表してその説明は省略し、図２と異なる部分
について説明する。１０は設定されるピッチにより所定
の周期でパルス成分を生成し、パルス位置信号により生
成するパルスの位置が定められるパルス生成器である。
１１はパルス生成器１０からのパルス成分とゲイン係数
との積を得る乗算器である。５ａは従来と同様に、長期
予測フィルタ２に遅延設定信号を、予測駆動信号のゲイ
ンを定めるゲイン係数を、確率的コードブック３にコー
ドブック番号を、雑音駆動信号のゲインを定めるゲイン
係数をそれぞれ出力する他、パルス生成器１０にパルス
位置信号を、乗算器１１にゲイン係数を出力する。な
お、１２はこれら３つの信号を合成する３入力加算器で
ある。
【００１４】次に、上記実施例の動作について説明す
る。重み付きフィルタ１からは重み付き音声信号ｖ
［ｎ］が得られ、以後これに最も近い重み付き合成音声
信号を生成する駆動信号ｅ［ｎ］を符号化する。この駆
動信号ｅ［ｎ］は、上記の（数１）、（数２）及び次の
（数４）に示す長期予測フィルタ２の出力成分、確率的
コードブックの出力成分及びパルス生成器１０で生成さ
れる出力成分の合成信号であり、（数５）に示す式で表
される。
る。重み付きフィルタ１からは重み付き音声信号ｖ
［ｎ］が得られ、以後これに最も近い重み付き合成音声
信号を生成する駆動信号ｅ［ｎ］を符号化する。この駆
動信号ｅ［ｎ］は、上記の（数１）、（数２）及び次の
（数４）に示す長期予測フィルタ２の出力成分、確率的
コードブックの出力成分及びパルス生成器１０で生成さ
れる出力成分の合成信号であり、（数５）に示す式で表
される。
【００１５】
【数４】
【００１６】
【数５】
【００１７】（数５）において、Ｍはパルス位置を示
し、Ｐはパルス信号のピッチ周期を示す。
し、Ｐはパルス信号のピッチ周期を示す。
【００１８】この場合において、（数５）の３つの成分
を同時に決定するのは困難であり、まず長期予測フィル
タ２の成分を歪最小化器５により決定し、過去の駆動信
号のどの部分を用いるかを示す長期フィルタ遅延Ｌと最
適ゲイン係数αを出力する。
を同時に決定するのは困難であり、まず長期予測フィル
タ２の成分を歪最小化器５により決定し、過去の駆動信
号のどの部分を用いるかを示す長期フィルタ遅延Ｌと最
適ゲイン係数αを出力する。
【００１９】次に無音又は無音声から有音声への立ち上
がり等では、特に長期予測フィルタ２で合成できなかっ
たパルス成分が含まれていることがある。そこで、パル
ス生成器１０よりピッチ周期のパルス信号を発生させ、
歪最小化器５により残りの歪を最小化するパルス位置Ｍ
とゲイン係数βを出力する。
がり等では、特に長期予測フィルタ２で合成できなかっ
たパルス成分が含まれていることがある。そこで、パル
ス生成器１０よりピッチ周期のパルス信号を発生させ、
歪最小化器５により残りの歪を最小化するパルス位置Ｍ
とゲイン係数βを出力する。
【００２０】そして最後にさらに残りの歪が最小となる
ように、確率的コードブック３の成分を歪最小化し、選
択されたコードブック番号Ｉと最適ゲイン係数γを出力
する。
ように、確率的コードブック３の成分を歪最小化し、選
択されたコードブック番号Ｉと最適ゲイン係数γを出力
する。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上記実施例から明らかなよう
に、駆動信号に加算するパルス成分を生成するパルス生
成器を設けることにより、入力される低ビットレートの
音声信号が、無音部分から急速な立ち上がりの有音に変
化する場合でも、歪を最小化して高品質の符号化音声信
号を得る効果がある。
に、駆動信号に加算するパルス成分を生成するパルス生
成器を設けることにより、入力される低ビットレートの
音声信号が、無音部分から急速な立ち上がりの有音に変
化する場合でも、歪を最小化して高品質の符号化音声信
号を得る効果がある。
【図１】本発明による音声符号化装置の実施例のブロッ
ク図
ク図
【図２】従来の音声符号化装置のブロック図
１ 重み付きフィルタ ２ 長期予測フィルタ ３ 確率的コードブック ４ 重み付き合成フィルタ ５ａ 歪最小化器 ６ 乗算器 ７ 乗算器 ９ 減算器 １０ パルス生成器 １１ 乗算器 １２ ３入力加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 一定期間の入力音声信号に聴感重み付け
を行って重み付き音声信号を生成する重み付けフィルタ
と、過去の駆動信号及びこの過去の駆動信号のうち使用
する部分を決定する遅延設定信号により予測駆動信号を
生成する長期予測フィルタと、パルス位置信号に応じて
所定周期のパルス成分を生成するパルス生成器と、複数
の雑音信号を保持しコードブック番号に対応する雑音駆
動信号を出力する確率的コードブックと、前記予測駆動
信号、パルス成分及び雑音駆動信号を加算して合成音声
信号を生成してこれを新たな過去の駆動信号とする加算
器と、前記合成音声信号に重み付けを行って重み付き合
成音声信号を生成する重み付き合成フィルタと、前記重
み付き音声信号と前記重み付き合成音声信号との差分で
ある差信号より前記遅延設定信号、パルス位置信号及び
コードブック番号を生成して前記長期予測フィルタ、パ
ルス生成器及び確率的コードブックに与える歪最小化器
とを備えた音声符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33651491A JPH05167457A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 音声符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33651491A JPH05167457A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 音声符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167457A true JPH05167457A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18299919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33651491A Pending JPH05167457A (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 音声符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167457A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001020595A1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Fujitsu Limited | Voice encoder/decoder |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP33651491A patent/JPH05167457A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001020595A1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Fujitsu Limited | Voice encoder/decoder |
| US6594626B2 (en) | 1999-09-14 | 2003-07-15 | Fujitsu Limited | Voice encoding and voice decoding using an adaptive codebook and an algebraic codebook |
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