JPH06222795A - 符号励振線形予測符号化方式 - Google Patents
符号励振線形予測符号化方式Info
- Publication number
- JPH06222795A JPH06222795A JP5008078A JP807893A JPH06222795A JP H06222795 A JPH06222795 A JP H06222795A JP 5008078 A JP5008078 A JP 5008078A JP 807893 A JP807893 A JP 807893A JP H06222795 A JPH06222795 A JP H06222795A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- synthesis filter
- long
- voiced sound
- term
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 再生音声信号の振幅スペクトルのピッチ微細
構造を明確化して音声品質の改善を図る。 【構成】 有無声判定器１５により該当フレームが有声
音フレームであると判定されたときに、予め用意された
雑音コードブック１０の各コードベクトルの振幅スペク
トルと推定された長期合成フィルタ１４の振幅スペクト
ルとの相互相関を取って相関の大きなコードベクトルを
特定の数だけ予備選択をする。これらの予備選択された
コードベクトルから合成による分析法により最適のコー
ドベクトルを選択する。
構造を明確化して音声品質の改善を図る。 【構成】 有無声判定器１５により該当フレームが有声
音フレームであると判定されたときに、予め用意された
雑音コードブック１０の各コードベクトルの振幅スペク
トルと推定された長期合成フィルタ１４の振幅スペクト
ルとの相互相関を取って相関の大きなコードベクトルを
特定の数だけ予備選択をする。これらの予備選択された
コードベクトルから合成による分析法により最適のコー
ドベクトルを選択する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声を符号化する符号
励振線形予測符号化方式に関する。
励振線形予測符号化方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の符号励振線形予測符号化
方式（以下、「ＣＥＬＰ」という）のブロック図を示し
ている。図２に示すように、フレームバッファ１は、入
力音声信号をバッファリングして線形予測分析器（ＬＰ
Ｃ分析器）２に与える。このＬＰＣ分析器２は、短時間
予測係数を計算して量子化して短期予測器３およびマル
チプレクサ４に与える。短期予測器３と、この短期予測
器３が閉ループを形成するための加算器５とは、短期合
成フィルタ６を構成している。減算器７は、前記短期合
成フィルタ６の出力とフレームバッファ１の音声信号と
の誤差を示す誤差信号を生成して聴覚的重み付けフィル
タ８に与える。この聴覚的重み付けフィルタ８は、誤差
信号に予め決められた聴覚的重み付けをして生成した信
号を誤差電力最小化回路９を介して各コードベクトルに
対する聴覚重み付けされた誤差電力を計算し、コードベ
クトルの探索のために雑音コードブック１０にフィード
バックする。
方式（以下、「ＣＥＬＰ」という）のブロック図を示し
ている。図２に示すように、フレームバッファ１は、入
力音声信号をバッファリングして線形予測分析器（ＬＰ
Ｃ分析器）２に与える。このＬＰＣ分析器２は、短時間
予測係数を計算して量子化して短期予測器３およびマル
チプレクサ４に与える。短期予測器３と、この短期予測
器３が閉ループを形成するための加算器５とは、短期合
成フィルタ６を構成している。減算器７は、前記短期合
成フィルタ６の出力とフレームバッファ１の音声信号と
の誤差を示す誤差信号を生成して聴覚的重み付けフィル
タ８に与える。この聴覚的重み付けフィルタ８は、誤差
信号に予め決められた聴覚的重み付けをして生成した信
号を誤差電力最小化回路９を介して各コードベクトルに
対する聴覚重み付けされた誤差電力を計算し、コードベ
クトルの探索のために雑音コードブック１０にフィード
バックする。
【０００３】この雑音コードブック１０の出力は増幅器
１１に与えられる。また、増幅器１１の利得は、誤差電
力最小化回路９で計算される。前記増幅器１１の出力は
加算器１２に与えられる。この加算器１２の出力は、前
記短期合成フィルタ６の加算器５と長期予測器１３に与
えられる。この長期予測器１３の出力は、前記加算器１
１およびマルチプレクサ４に与えられる。前記長期予測
器１３と加算器１２とは、長期合成フィルタ１４を構成
している。前記誤差電力最小化回路９の出力は、長期予
測器１３にも与えられる。前記雑音コードブック１０の
最適コードベクトルのインデックスおよびこの最適コー
ドベクトルに対する最適利得（ゲイン）の量子化値はマ
ルチプレクサ４に送られ、また、逆量子化され増幅器１
１に与えられる。
１１に与えられる。また、増幅器１１の利得は、誤差電
力最小化回路９で計算される。前記増幅器１１の出力は
加算器１２に与えられる。この加算器１２の出力は、前
記短期合成フィルタ６の加算器５と長期予測器１３に与
えられる。この長期予測器１３の出力は、前記加算器１
１およびマルチプレクサ４に与えられる。前記長期予測
器１３と加算器１２とは、長期合成フィルタ１４を構成
している。前記誤差電力最小化回路９の出力は、長期予
測器１３にも与えられる。前記雑音コードブック１０の
最適コードベクトルのインデックスおよびこの最適コー
ドベクトルに対する最適利得（ゲイン）の量子化値はマ
ルチプレクサ４に送られ、また、逆量子化され増幅器１
１に与えられる。
【０００４】前記雑音コードブック１０は、Ａ−ｂ−Ｓ
（合成による分析）法によって、最適コードベクトルが
探索される。前記雑音コードブック１０の最適コードベ
クトルのインデックスは、マルチプレクサ４に送られ
る。また、前記コードベクトルの利得が、計算され量子
化されてマルチプレクサ４に送られる。この量子化値は
逆量子化され増幅器１１に設定される。前記長期合成フ
ィルタ１４のラグおよび長時間予測係数は、ＬＰＣ分析
器２で計算された短時間予測係数で構成される逆フィル
タ１９にフレームバッファの音声信号を入力し、その出
力をピッチ抽出器２０で相関分析を行い求める。この値
は、量子化されてマルチプレクサ４に送られ、また、逆
量子化されて長期予測器１３に送られる。
（合成による分析）法によって、最適コードベクトルが
探索される。前記雑音コードブック１０の最適コードベ
クトルのインデックスは、マルチプレクサ４に送られ
る。また、前記コードベクトルの利得が、計算され量子
化されてマルチプレクサ４に送られる。この量子化値は
逆量子化され増幅器１１に設定される。前記長期合成フ
ィルタ１４のラグおよび長時間予測係数は、ＬＰＣ分析
器２で計算された短時間予測係数で構成される逆フィル
タ１９にフレームバッファの音声信号を入力し、その出
力をピッチ抽出器２０で相関分析を行い求める。この値
は、量子化されてマルチプレクサ４に送られ、また、逆
量子化されて長期予測器１３に送られる。
【０００５】前記長期合成フィルタ１４の伝達関数Ｐ
（ｚ）は、次の数１で表わされる。
（ｚ）は、次の数１で表わされる。
【０００６】
【数１】
【０００７】前記短期合成フィルタ６の伝達関数Ｈ
（ｚ）は、次の数２で表わされる。
（ｚ）は、次の数２で表わされる。
【０００８】
【数２】
【０００９】次に前記雑音コードブック１０について説
明する。前記雑音コードブック１０は、ＣＥＬＰの伝送
ビットレートおよびハードウェアによって異なるが、こ
こでは４０次元でコードサイズは１０２４（＝２10）と
する。４０次元とは、コードベクトルの長さを指し４０
サンプルのデータである。コードサイズは、コードベク
トルの総数で、ここでは１０２４個の異なるコードベク
トルが入っている。これを示すためには、１０ビットの
情報が必要になる。コードベクトルとしては、異なる乱
数系列が入っているとする。雑音コードブック１０の探
索方法を説明する。まず、１番目のコードベクトルを選
択し、これを長期合成フィルタ１４に入力する。この長
期合成フィルタ１４の出力を短期合成フィルタ６に入力
する。この短期合成フィルタ６の出力は再生音声信号と
等価である。減算器７は、短期合成フィルタ６の出力と
フレームバッファ１の音声信号との誤差信号を生成して
聴覚的重み付けフィルタ８に与える。この聴覚的重み付
けフィルタ８の伝達関数Ｗ（ｚ）は、次の数３で表わさ
れる。
明する。前記雑音コードブック１０は、ＣＥＬＰの伝送
ビットレートおよびハードウェアによって異なるが、こ
こでは４０次元でコードサイズは１０２４（＝２10）と
する。４０次元とは、コードベクトルの長さを指し４０
サンプルのデータである。コードサイズは、コードベク
トルの総数で、ここでは１０２４個の異なるコードベク
トルが入っている。これを示すためには、１０ビットの
情報が必要になる。コードベクトルとしては、異なる乱
数系列が入っているとする。雑音コードブック１０の探
索方法を説明する。まず、１番目のコードベクトルを選
択し、これを長期合成フィルタ１４に入力する。この長
期合成フィルタ１４の出力を短期合成フィルタ６に入力
する。この短期合成フィルタ６の出力は再生音声信号と
等価である。減算器７は、短期合成フィルタ６の出力と
フレームバッファ１の音声信号との誤差信号を生成して
聴覚的重み付けフィルタ８に与える。この聴覚的重み付
けフィルタ８の伝達関数Ｗ（ｚ）は、次の数３で表わさ
れる。
【００１０】
【数３】
【００１１】この式の意味は、誤差信号スペクトルのホ
ルマント領域を軽く見るように働くことである。結局、
量子化雑音スペクトルは、ホルマント領域に集まりそれ
以外の領域では、減少する。Ｗ（ｚ）のスペクトルを図
３（ｂ）に示す。
ルマント領域を軽く見るように働くことである。結局、
量子化雑音スペクトルは、ホルマント領域に集まりそれ
以外の領域では、減少する。Ｗ（ｚ）のスペクトルを図
３（ｂ）に示す。
【００１２】ホルマント領域の雑音は、マスキング効果
で軽減され、Ｗ（ｚ）を入れたことにより、聴覚的Ｓ／
Ｎは、改善される。１０２４回これを繰り返し、聴覚重
み付け誤差信号電力最小のコードベクトルを最適コード
ベクトルとし選択して、そのコードベクトルインデック
スをマルチプレクサに送る。
で軽減され、Ｗ（ｚ）を入れたことにより、聴覚的Ｓ／
Ｎは、改善される。１０２４回これを繰り返し、聴覚重
み付け誤差信号電力最小のコードベクトルを最適コード
ベクトルとし選択して、そのコードベクトルインデック
スをマルチプレクサに送る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＣＥＬ
Ｐにおいては、ホルマント（スペクトル包絡）によるマ
スキング効果しか考慮されていないことになる。
Ｐにおいては、ホルマント（スペクトル包絡）によるマ
スキング効果しか考慮されていないことになる。
【００１４】該当フレームの音声信号が無声音（音源信
号を雑音と見なして良い）の時はこれで良いと思われる
が、有声音（音源信号を周期性信号と見なして良い）の
ときは、ホルマントの山部に量子化雑音が集中し、その
領域のスペクトル微細構造が不明確化することになり、
有声音時の音声品質の劣化があると思われる。
号を雑音と見なして良い）の時はこれで良いと思われる
が、有声音（音源信号を周期性信号と見なして良い）の
ときは、ホルマントの山部に量子化雑音が集中し、その
領域のスペクトル微細構造が不明確化することになり、
有声音時の音声品質の劣化があると思われる。
【００１５】図３（ａ）に有声音のスペクトルを示す。
【００１６】本発明の課題は、再生音声信号（特に有声
音信号）の振幅スペクトルのピッチ微細構造を明確化し
て音声品質の改善を図ることができるＣＥＬＰを提供す
ることにある。
音信号）の振幅スペクトルのピッチ微細構造を明確化し
て音声品質の改善を図ることができるＣＥＬＰを提供す
ることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、雑音コ
ードブックのコードベクトルを利得調整して長期合成フ
ィルタに入力し、この長期合成フィルタの出力を短期合
成フィルタに入力して該当フレームの音声信号を再生す
る手段を含む符号励振線形予測符号化方式において、該
当フレームが有声音フレームであるか否かを判定する有
声音判定手段と、この有声音判定手段により該当フレー
ムが有声音フレームであると判定されたときに予め用意
された雑音コードブックの各コードベクトルの振幅スペ
クトルと推定された長期合成フィルタの振幅スペクトル
との相互相関を取って相関の大きなコードベクトルを特
定の数だけ予備選択する予備選択手段と、この予備選択
手段により予備選択されたコードベクトルから合成によ
る分析法により最適のコードベクトルを選択する最適ベ
クトル選択手段とを有することを特徴とする符号励振線
形予測符号化方式が得られる。
ードブックのコードベクトルを利得調整して長期合成フ
ィルタに入力し、この長期合成フィルタの出力を短期合
成フィルタに入力して該当フレームの音声信号を再生す
る手段を含む符号励振線形予測符号化方式において、該
当フレームが有声音フレームであるか否かを判定する有
声音判定手段と、この有声音判定手段により該当フレー
ムが有声音フレームであると判定されたときに予め用意
された雑音コードブックの各コードベクトルの振幅スペ
クトルと推定された長期合成フィルタの振幅スペクトル
との相互相関を取って相関の大きなコードベクトルを特
定の数だけ予備選択する予備選択手段と、この予備選択
手段により予備選択されたコードベクトルから合成によ
る分析法により最適のコードベクトルを選択する最適ベ
クトル選択手段とを有することを特徴とする符号励振線
形予測符号化方式が得られる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１は本発明の１実施例を示すブロック図である。
図１の実施例において図２の実施例と同一の構成要素
は、同一の符号が付されている。図１の実施例は、該当
フレームが有声音フレームである場合にピッチ構造をよ
り強調する雑音コードベクトルを選択するものである。
る。図１は本発明の１実施例を示すブロック図である。
図１の実施例において図２の実施例と同一の構成要素
は、同一の符号が付されている。図１の実施例は、該当
フレームが有声音フレームである場合にピッチ構造をよ
り強調する雑音コードベクトルを選択するものである。
【００１９】図１において、前記長期予測器１３の出力
は有無声判定器１５に与えられる。この有無声判定器１
５は、長期予測係数の大きさにより有声信号であるか無
声信号であるかを判定して判定信号をスペクトル計算器
１６に与える。このスペクトル計算器１６は、有無声判
定器１５により有声信号であると判定したときに長期合
成フィルタ１４の伝達関数の振幅スペクトルを計算して
スペクトル相関器１７に与える。このスペクトル相関器
１７は、振幅スペクトルコードブック１８からの出力も
受けて予備選択信号を前記雑音コードブック１０に与え
る。前記長期合成フィルタ１４の伝達関数Ｐ（ｚ）は、
数２で表わされるが、その振幅スペクトルはＺ＝ｅ
-jwTs とすることにより次の数４で表わされる。
は有無声判定器１５に与えられる。この有無声判定器１
５は、長期予測係数の大きさにより有声信号であるか無
声信号であるかを判定して判定信号をスペクトル計算器
１６に与える。このスペクトル計算器１６は、有無声判
定器１５により有声信号であると判定したときに長期合
成フィルタ１４の伝達関数の振幅スペクトルを計算して
スペクトル相関器１７に与える。このスペクトル相関器
１７は、振幅スペクトルコードブック１８からの出力も
受けて予備選択信号を前記雑音コードブック１０に与え
る。前記長期合成フィルタ１４の伝達関数Ｐ（ｚ）は、
数２で表わされるが、その振幅スペクトルはＺ＝ｅ
-jwTs とすることにより次の数４で表わされる。
【００２０】
【数４】
【００２１】雑音コードブック１０内のコードベクトル
は乱数であるから、スペクトルは平坦に近いと考えられ
るが、ここの例のように、４０次元つまり４０サンプル
程度では、その振幅スペクトルの形は様々であると思わ
れる。そのスペクトルを予め計算して、振幅スペクトル
コードブック１８にいれておく。（予め計算しておくの
で、この為の演算は、符号化処理には含まれない。）ス
ペクトル相関器１７で、数４で計算された振幅スペクト
ルと振幅コードブック１０内の各コードベクトルとの相
関（積和）をとる。
は乱数であるから、スペクトルは平坦に近いと考えられ
るが、ここの例のように、４０次元つまり４０サンプル
程度では、その振幅スペクトルの形は様々であると思わ
れる。そのスペクトルを予め計算して、振幅スペクトル
コードブック１８にいれておく。（予め計算しておくの
で、この為の演算は、符号化処理には含まれない。）ス
ペクトル相関器１７で、数４で計算された振幅スペクト
ルと振幅コードブック１０内の各コードベクトルとの相
関（積和）をとる。
【００２２】ベクトル相関器１７の出力の大きなコード
ベクトル（ピッチ構造と類似している）を、特定の数
（この例では、例えば５１２個）を予備選択する。これ
により、ピッチ構造のスペクトルと良く整合したコード
ベクトルの集まりを選ぶことができ、これらの中からコ
ードベクトルを選ぶことで微細構造をより明確化でき
る。
ベクトル（ピッチ構造と類似している）を、特定の数
（この例では、例えば５１２個）を予備選択する。これ
により、ピッチ構造のスペクトルと良く整合したコード
ベクトルの集まりを選ぶことができ、これらの中からコ
ードベクトルを選ぶことで微細構造をより明確化でき
る。
【００２３】選択した５１２個のコードベクトルの中か
ら、Ａ−ｂ−Ｓ法で最適コードベクトルを選択する、ま
た最適利得を計算する。この方法により、有声音フレー
ムの再生音声の明瞭度を上げることができる。また、無
声音に対しては、従来法と同じく雑音コードブックを全
探索する。
ら、Ａ−ｂ−Ｓ法で最適コードベクトルを選択する、ま
た最適利得を計算する。この方法により、有声音フレー
ムの再生音声の明瞭度を上げることができる。また、無
声音に対しては、従来法と同じく雑音コードブックを全
探索する。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、再生音声信号（特に有声音信
号）の振幅スペクトルのピッチ微細構造を明確化して音
声品質の改善を図ることがある。
号）の振幅スペクトルのピッチ微細構造を明確化して音
声品質の改善を図ることがある。
【図１】本発明の１実施例を示すブロック図である。
【図２】従来の符号励振線形予測符号化方式を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】従来の符号励振線形予測符号化方式における信
号の波形を示す波形図である。
号の波形を示す波形図である。
１ フレームバッファ ２ ＬＰＣ分析器 ３ 短期予測器 ６ 短期合成フィルタ ７ 減算器 ８ 聴覚的重み付けフィルタ ９ 誤差電力最少化回路 １０ 雑音コードブック １３ 長期予測器 １４ 長期合成フィルタ １５ 有無声判定器 １６ スペクトル計算器 １７ スペクトル相関器 １８ 振幅スペクトルコードブック １９ 逆フィルタ ２０ ピッチ抽出器
Claims (1)
- 【請求項１】 雑音コードブックのコードベクトルを利
得調整して長期合成フィルタに入力し、この長期合成フ
ィルタの出力を短期合成フィルタに入力して該当フレー
ムの音声信号を再生する手段を含む符号励振線形予測符
号化方式において、該当フレームが有声音フレームであ
るか否かを判定する有声音判定手段と、この有声音判定
手段により該当フレームが有声音フレームであると判定
されたときに予め用意された雑音コードブックの各コー
ドベクトルの振幅スペクトルと推定された長期合成フィ
ルタの振幅スペクトルとの相互相関を取って相関の大き
なコードベクトルを特定の数だけ予備選択する予備選択
手段と、この予備選択手段により予備選択されたコード
ベクトルから合成による分析法により最適のコードベク
トルを選択する最適ベクトル選択手段とを有することを
特徴とする符号励振線形予測符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008078A JPH06222795A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 符号励振線形予測符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008078A JPH06222795A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 符号励振線形予測符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222795A true JPH06222795A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11683307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5008078A Withdrawn JPH06222795A (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | 符号励振線形予測符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06222795A (ja) |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP5008078A patent/JPH06222795A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2262748C2 (ru) | Многорежимное устройство кодирования | |
| JPH04363000A (ja) | 音声パラメータ符号化方式および装置 | |
| US20040023677A1 (en) | Method, device and program for coding and decoding acoustic parameter, and method, device and program for coding and decoding sound | |
| JP3254687B2 (ja) | 音声符号化方式 | |
| JPH09281998A (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP3357795B2 (ja) | 音声符号化方法および装置 | |
| JP3180786B2 (ja) | 音声符号化方法及び音声符号化装置 | |
| JPH08272395A (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP2000112498A (ja) | 音声符号化方法 | |
| JP3353852B2 (ja) | 音声の符号化方法 | |
| JPH04344699A (ja) | 音声符号化・復号化方法 | |
| JP3490324B2 (ja) | 音響信号符号化装置、復号化装置、これらの方法、及びプログラム記録媒体 | |
| JPH06282298A (ja) | 音声の符号化方法 | |
| JPH0830299A (ja) | 音声符号化装置 | |
| JPH08292797A (ja) | 音声符号化装置 | |
| Zinser et al. | CELP coding at 4.0 kb/sec and below: Improvements to FS-1016 | |
| JP2736157B2 (ja) | 符号化装置 | |
| JPH06222795A (ja) | 符号励振線形予測符号化方式 | |
| JP3192051B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP3552201B2 (ja) | 音声符号化方法および装置 | |
| JP3024467B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
| JPH0519796A (ja) | 音声の励振信号符号化・復号化方法 | |
| JP3468862B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
| JPH08320700A (ja) | 音声符号化装置 | |
| JP3335650B2 (ja) | 音声符号化方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |