JPH0650437B2 - 音声処理装置 - Google Patents
音声処理装置Info
- Publication number
- JPH0650437B2 JPH0650437B2 JP60163090A JP16309085A JPH0650437B2 JP H0650437 B2 JPH0650437 B2 JP H0650437B2 JP 60163090 A JP60163090 A JP 60163090A JP 16309085 A JP16309085 A JP 16309085A JP H0650437 B2 JPH0650437 B2 JP H0650437B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frame
- excitation
- speech
- voice
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 79
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 13
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 claims description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 2
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 12
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- FTGYKWAHGPIJIT-UHFFFAOYSA-N hydron;1-[2-[(2-hydroxy-3-phenoxypropyl)-methylamino]ethyl-methylamino]-3-phenoxypropan-2-ol;dichloride Chemical compound Cl.Cl.C=1C=CC=CC=1OCC(O)CN(C)CCN(C)CC(O)COC1=CC=CC=C1 FTGYKWAHGPIJIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
- G10L19/10—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters the excitation function being a multipulse excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は音声処理に関し、特にデジタル音声符号化装置
に関する。
に関する。
音声蓄積や音声応答性能を持つデジタル音声通信システ
ムは信号圧縮を用いて蓄積や伝送に必要なビツトレート
を減少させる。当業者には公知のように、音声パタン
は、その明瞭度品質には本質的でない冗長性を含んでい
る。音声パタンから冗長成分を除去することにより、音
声の複製を構成するのに必要なデジタルコードの数を大
幅に低減することができる。しかし、複製音声の主観的
な品質は圧縮及び符号化の技術によつて変化する。
ムは信号圧縮を用いて蓄積や伝送に必要なビツトレート
を減少させる。当業者には公知のように、音声パタン
は、その明瞭度品質には本質的でない冗長性を含んでい
る。音声パタンから冗長成分を除去することにより、音
声の複製を構成するのに必要なデジタルコードの数を大
幅に低減することができる。しかし、複製音声の主観的
な品質は圧縮及び符号化の技術によつて変化する。
米国特許第3,624,302号に示されている公知の
1つのデジタル音声符号化システムは、入力音声信号の
線形予測解析を行う。音声信号は一連の間隔に分割さ
れ、間隔内の音声を表わす一群のパラメータが作られ
る。このパラメータ群は、間隔内の音声のスペクトル包
絡線を表わす線形予測係数信号と、音声励起に対応する
ピツチ及び有声音信号とを含んでいる。これらのパラメ
ータ信号は、音声信号波形自体よりもはるかに遅いビツ
トレートで符号化される。入力音声信号の複製がパラメ
ータ信号コードから合成によつて作られる。合成装置は
一般に声道のモデルを含み、その中で励起パルスが全ポ
ール予測フイルタによりスペクトル包絡線表示予測係数
によつて修正される。
1つのデジタル音声符号化システムは、入力音声信号の
線形予測解析を行う。音声信号は一連の間隔に分割さ
れ、間隔内の音声を表わす一群のパラメータが作られ
る。このパラメータ群は、間隔内の音声のスペクトル包
絡線を表わす線形予測係数信号と、音声励起に対応する
ピツチ及び有声音信号とを含んでいる。これらのパラメ
ータ信号は、音声信号波形自体よりもはるかに遅いビツ
トレートで符号化される。入力音声信号の複製がパラメ
ータ信号コードから合成によつて作られる。合成装置は
一般に声道のモデルを含み、その中で励起パルスが全ポ
ール予測フイルタによりスペクトル包絡線表示予測係数
によつて修正される。
従来のピツチ励起形線形予測符号化は非常に効率が良
い。しかし、生成される音声の複製は、聞き取りが困難
であるような合成品質しか持たないことがしばしばあ
る。一般に、このような低品質性は、音声パタンと使用
される線形予測モデルの適合の悪さに由来する。ピツチ
コードの誤り、あるいは音声間隔が有声音が無声音かの
決定の誤りにより、音声の複製は乱れたり不自然なもの
となる。同様の問題は音声のフオルマント符号化につい
ても存在する。例えば、ADPCMやAPCのように、
予測のあとの剰余から音声励起が得られる別の符号化方
式では、励起が不正確なモデルの影響を受けないため
に、大きな改善が見られる。しかし、これらのシステム
の励起ビツトレートは、線形予測モデルよりも少なくと
も1桁大きい。余剰形のシステムで励起ビツトレートを
小さくしようと試みると、音声品質が劣化しまう。本発
明の目的は余剰形符号化方式よりも小さなビツトレート
で高品質の改善された音声符号化方式を提供することに
ある。
い。しかし、生成される音声の複製は、聞き取りが困難
であるような合成品質しか持たないことがしばしばあ
る。一般に、このような低品質性は、音声パタンと使用
される線形予測モデルの適合の悪さに由来する。ピツチ
コードの誤り、あるいは音声間隔が有声音が無声音かの
決定の誤りにより、音声の複製は乱れたり不自然なもの
となる。同様の問題は音声のフオルマント符号化につい
ても存在する。例えば、ADPCMやAPCのように、
予測のあとの剰余から音声励起が得られる別の符号化方
式では、励起が不正確なモデルの影響を受けないため
に、大きな改善が見られる。しかし、これらのシステム
の励起ビツトレートは、線形予測モデルよりも少なくと
も1桁大きい。余剰形のシステムで励起ビツトレートを
小さくしようと試みると、音声品質が劣化しまう。本発
明の目的は余剰形符号化方式よりも小さなビツトレート
で高品質の改善された音声符号化方式を提供することに
ある。
本発明の要旨 本発明は順次パタン処理装置に関し、この順次パタンは
一連の時間間隔に分割される。各時間間隔において、間
隔の順次パタン信号及び人工パタン信号を表わす信号が
作られる。間隔内の順次パタン及び人工パタン信号に応
動して、順次パタンと人工パタンとの差を小さくするコ
ード信号が順次パタンを表わすために作られる。
一連の時間間隔に分割される。各時間間隔において、間
隔の順次パタン信号及び人工パタン信号を表わす信号が
作られる。間隔内の順次パタン及び人工パタン信号に応
動して、順次パタンと人工パタンとの差を小さくするコ
ード信号が順次パタンを表わすために作られる。
本発明の1つの特徴に従えば、音声パタンは一連の時間
間隔に分割される。各間隔において、間隔の音声パタン
を表示する信号が人工音声表示信号とともに作られる。
間隔の音声表示信号と人工音声表示信号との差に対応す
る信号が作られ、さらに差に対応する信号が小さくなる
ように人工音声表示信号を修正するための信号が作られ
る。
間隔に分割される。各間隔において、間隔の音声パタン
を表示する信号が人工音声表示信号とともに作られる。
間隔の音声表示信号と人工音声表示信号との差に対応す
る信号が作られ、さらに差に対応する信号が小さくなる
ように人工音声表示信号を修正するための信号が作られ
る。
本発明の一実施例では、一群の予測パラメータ信号が各
時間フレームについて音声信号から作られる。予測余剰
信号が時間フレーム音声信号と時間フレーム予測パラメ
ータとに応動して作られる。予測余剰信号は第1の予測
フイルタに通されてこの時間フレームに対する音声表示
信号になる。またこの時間フレームに対する人工音声表
示信号が第2の予測フイルタにおいてフレーム予測パラ
メータから作られる。この時間フレームの音声表示信号
と人工音声表示信号とに応動して、励起コード信号が形
成され、これが該第2の予測フイルタに印加されて、フ
レーム音声表示信号と人工音声表示信号との重みづけ平
均2乗誤差を最小にする。励起コード信号と予測パラメ
ータ信号はこの時間フレームの音声パタンの複製を作る
のに用いられる。
時間フレームについて音声信号から作られる。予測余剰
信号が時間フレーム音声信号と時間フレーム予測パラメ
ータとに応動して作られる。予測余剰信号は第1の予測
フイルタに通されてこの時間フレームに対する音声表示
信号になる。またこの時間フレームに対する人工音声表
示信号が第2の予測フイルタにおいてフレーム予測パラ
メータから作られる。この時間フレームの音声表示信号
と人工音声表示信号とに応動して、励起コード信号が形
成され、これが該第2の予測フイルタに印加されて、フ
レーム音声表示信号と人工音声表示信号との重みづけ平
均2乗誤差を最小にする。励起コード信号と予測パラメ
ータ信号はこの時間フレームの音声パタンの複製を作る
のに用いられる。
詳細な説明 第1図は本発明の一実施例である音声処理装置の一般的
なブロツク図を示す。第1図で、話されたメツセージの
ような音声パタンがマイクロホン101で受信される。
対応するアナログ音声信号が予測解析器110のフイル
タ・サンプラ回路113で帯域波され、一連のパルス
サンプルに変換される。フイルタは、4.0kHz以上の
音声信号成分を除去し、当業者には公知のようにサンプ
リングは、8.0kHzで行うことができる。サンプリン
グのタイミングはクロツク発生器103からのサンプリ
ングクロツクSCによつて行われる。回路113からの
サンプルの各々はアナログデジタル変換器115におい
て、振幅を表わすデジタルコードに変換される。
なブロツク図を示す。第1図で、話されたメツセージの
ような音声パタンがマイクロホン101で受信される。
対応するアナログ音声信号が予測解析器110のフイル
タ・サンプラ回路113で帯域波され、一連のパルス
サンプルに変換される。フイルタは、4.0kHz以上の
音声信号成分を除去し、当業者には公知のようにサンプ
リングは、8.0kHzで行うことができる。サンプリン
グのタイミングはクロツク発生器103からのサンプリ
ングクロツクSCによつて行われる。回路113からの
サンプルの各々はアナログデジタル変換器115におい
て、振幅を表わすデジタルコードに変換される。
音声サンプル列は予測パラメータ計算機119に供給さ
れ、この計算機は当業者には公知のように、音声信号を
10乃至20msの間隔に分割し、一群線形予測係数信
号ak、k=1、2、3、…pを発生する。この信号は
各間隔における>>PであるNケの音声サンプルの予測
短時間スペクトルを表わす。AD変換器115からの音
声サンプルは、信号akの形成のための時間を与えるた
めに遅延117で遅延される。遅延されたサンプルは予
測剰余発生器118の入力に印加される。予測剰余発生
器は、当業者には公知のように、遅延された音声サンプ
ルと予測パラメータakとに応動して、これらの差に対
応する信号を形成する。予測解析器110で行われる。
各フレームについての予測パラメータ及び予測剰余信号
の形成は、1973年6月19日のビイー・エイ・アタ
ール(B.S.Atal)に付与された米国特許第3,740,
476号又は当業者に公知の他の装置によつて実現でき
る。
れ、この計算機は当業者には公知のように、音声信号を
10乃至20msの間隔に分割し、一群線形予測係数信
号ak、k=1、2、3、…pを発生する。この信号は
各間隔における>>PであるNケの音声サンプルの予測
短時間スペクトルを表わす。AD変換器115からの音
声サンプルは、信号akの形成のための時間を与えるた
めに遅延117で遅延される。遅延されたサンプルは予
測剰余発生器118の入力に印加される。予測剰余発生
器は、当業者には公知のように、遅延された音声サンプ
ルと予測パラメータakとに応動して、これらの差に対
応する信号を形成する。予測解析器110で行われる。
各フレームについての予測パラメータ及び予測剰余信号
の形成は、1973年6月19日のビイー・エイ・アタ
ール(B.S.Atal)に付与された米国特許第3,740,
476号又は当業者に公知の他の装置によつて実現でき
る。
予測パラメータ信号akは短時間音声スペクトルを効率
良く間等わすことができるが、剰余信号は一般に音声間
隔によつて大きく変化し、また高いビツト速度を示すた
めに、多くの分野で応用に適していない。ピツチ励起形
ボコーダの場合は、剰余信号のピークのみがピツチパル
ス・コードとして伝送される。しかし、それで得られる
音の品質は一般に貧弱である。第7図の波形701は2
・時間フレームにわたる典型的な音声パタンを示してい
る。波形703は、波形701のパタン及びこのフレー
ムの予測パラメータから抽出した予測剰余信号を表わし
ている。すぐわかるように、波形703は比較的複雑で
あり、そのピークに対応するピツチパルスを符号化して
も予測剰余信号の適切な近似にはならない。本発明に従
えば、励起コード処理装置120はフレームの余剰信号
dk及び予測パラメータakを受信し、予め定めたビツ
ト数からなる間隔励起コードを発生する。この励起コー
ドは波形705に示され、ほぼ一定の比較的遅いビツト
速度を持つ。フレームのこの励起コードと予測パラメー
タとから作られる波形701の音声パタンの複製を波形
707に示す。波形701及び707を比較すると、比
較的遅いビツト速度で、適応予測符号化における高品質
の音声特性が実現されていることがわかる。
良く間等わすことができるが、剰余信号は一般に音声間
隔によつて大きく変化し、また高いビツト速度を示すた
めに、多くの分野で応用に適していない。ピツチ励起形
ボコーダの場合は、剰余信号のピークのみがピツチパル
ス・コードとして伝送される。しかし、それで得られる
音の品質は一般に貧弱である。第7図の波形701は2
・時間フレームにわたる典型的な音声パタンを示してい
る。波形703は、波形701のパタン及びこのフレー
ムの予測パラメータから抽出した予測剰余信号を表わし
ている。すぐわかるように、波形703は比較的複雑で
あり、そのピークに対応するピツチパルスを符号化して
も予測剰余信号の適切な近似にはならない。本発明に従
えば、励起コード処理装置120はフレームの余剰信号
dk及び予測パラメータakを受信し、予め定めたビツ
ト数からなる間隔励起コードを発生する。この励起コー
ドは波形705に示され、ほぼ一定の比較的遅いビツト
速度を持つ。フレームのこの励起コードと予測パラメー
タとから作られる波形701の音声パタンの複製を波形
707に示す。波形701及び707を比較すると、比
較的遅いビツト速度で、適応予測符号化における高品質
の音声特性が実現されていることがわかる。
一連のフレームの各々の予測剰余信号dkと予測パラメ
ータ信号akとは、相い続くフレームの開始時において
回路110から励起信号形成回路120に印加される。
回路120は各フレームに対して予め定めたビツト数を
持つ多要素フレーム励起コードECを発生する。各励起
コードは、フレームの励起機能を表わす1≦i≦Iのパ
ルス列に対応する。
ータ信号akとは、相い続くフレームの開始時において
回路110から励起信号形成回路120に印加される。
回路120は各フレームに対して予め定めたビツト数を
持つ多要素フレーム励起コードECを発生する。各励起
コードは、フレームの励起機能を表わす1≦i≦Iのパ
ルス列に対応する。
フレーム内における各パルスの振幅βi及び位置m
iは、フレームの励起信号及び予測パラメータ信号から
フレームの音声信号の複製が構成できるように励起信号
形成回路で決定される。βi及びmi信号はコーダ13
1で符号化され、マルチプレクサ135でフレームの予
測パラメータ信号と多重化されてフレームの音声パタン
に対応するデジタル信号になる。
iは、フレームの励起信号及び予測パラメータ信号から
フレームの音声信号の複製が構成できるように励起信号
形成回路で決定される。βi及びmi信号はコーダ13
1で符号化され、マルチプレクサ135でフレームの予
測パラメータ信号と多重化されてフレームの音声パタン
に対応するデジタル信号になる。
励起信号形成回路120において、1フレームの予測剰
余信号dk及び予測パラメータ信号akはそれぞれゲー
ト122及び124を介してフイルタ121に印加され
る。各フレームの開始時において、フレームクロツク信
号FCがゲート122及び124を開き、dk信号をフ
イルタ121に印加するとともにak信号をフイルタ1
21及び123に印加する。フイルタ121は誤差信号
の量子化スペクトルがそのフオルマント領域に集中する
ように信号dkを修正するように構成されている。19
79年1月9日にビイー・エス・アタール(B.S.Atal)
等に付与された米国特許第4,133,976号に示さ
れているように、このフイルタ構成はスペクトルの高信
号エネルギー部分をマスクする働きがある。
余信号dk及び予測パラメータ信号akはそれぞれゲー
ト122及び124を介してフイルタ121に印加され
る。各フレームの開始時において、フレームクロツク信
号FCがゲート122及び124を開き、dk信号をフ
イルタ121に印加するとともにak信号をフイルタ1
21及び123に印加する。フイルタ121は誤差信号
の量子化スペクトルがそのフオルマント領域に集中する
ように信号dkを修正するように構成されている。19
79年1月9日にビイー・エス・アタール(B.S.Atal)
等に付与された米国特許第4,133,976号に示さ
れているように、このフイルタ構成はスペクトルの高信
号エネルギー部分をマスクする働きがある。
フイルタ121の伝達関数は、Z変換信号により とかける。ただしB(Z)はフレーム予測パラメータak
によつて制御される。
によつて制御される。
予測フイルタ123は計算機119からのフレーム予測
パラメータ信号と、励起信号処理装置127からの人工
励起信号ECとを受信する。フイルタ123は式1の伝
達関数を持つている。フイルタ121が予測剰余信号d
kに応じて重みづけフレーム音声信号yを形成するのに
対し、フイルタ123は信号処理装置127からの励起
信号に応動して重みづけ人工音声信号 を発生する。重みづけフレーム音声信号yは、音声パタ
ンを連続するフレーム間隔に分割したものに対応する第
1のフレーム間隔音声パタン対応信号であり、人工音声
信号 は人工的な第2のフレーム間隔音声パタン対応信号であ
る。信号y及び は相関処理装置125で相関がとられ、これらの間の重
みづけた差に対応する信号Eが作られる。信号Eは、フ
イルタ121からの重みづけ音声表示信号とフイルタ1
23からの重みづけ人工音声表示信号との差を小さくす
るように励起信号ECを調整するために信号処理装置1
27に印加される。
パラメータ信号と、励起信号処理装置127からの人工
励起信号ECとを受信する。フイルタ123は式1の伝
達関数を持つている。フイルタ121が予測剰余信号d
kに応じて重みづけフレーム音声信号yを形成するのに
対し、フイルタ123は信号処理装置127からの励起
信号に応動して重みづけ人工音声信号 を発生する。重みづけフレーム音声信号yは、音声パタ
ンを連続するフレーム間隔に分割したものに対応する第
1のフレーム間隔音声パタン対応信号であり、人工音声
信号 は人工的な第2のフレーム間隔音声パタン対応信号であ
る。信号y及び は相関処理装置125で相関がとられ、これらの間の重
みづけた差に対応する信号Eが作られる。信号Eは、フ
イルタ121からの重みづけ音声表示信号とフイルタ1
23からの重みづけ人工音声表示信号との差を小さくす
るように励起信号ECを調整するために信号処理装置1
27に印加される。
励起信号は1≦i≦Iのパルス列である。各パルスは振
幅βiと位置miとを持つ。処理装置127はフイルタ
121からの重みづけフレーム音声表示信号とフイルタ
123からの重みづけ人工音声表示信号との間の差を小
さくするように順次βi及びmiを形成する。重みづけ
フレーム音声表示信号は で与えられ、フレームの重みづけ人工音声表示信号は で与えられる。ただし、hnはフイルタ121又は12
3のインパルス応答である。
幅βiと位置miとを持つ。処理装置127はフイルタ
121からの重みづけフレーム音声表示信号とフイルタ
123からの重みづけ人工音声表示信号との間の差を小
さくするように順次βi及びmiを形成する。重みづけ
フレーム音声表示信号は で与えられ、フレームの重みづけ人工音声表示信号は で与えられる。ただし、hnはフイルタ121又は12
3のインパルス応答である。
回路120で形成される励起信号は要素βi、mi、i
=1、2、…、Iを持つコード信号である。βiはフレ
ーム内のパルスの振幅であり、miはパルスの位置であ
る。相関信号発生回路125は各要素の相関信号を順次
発生する。各要素はフレーム内の時間1≦q≦Qに位置
する。この結果、相関処理回路は、式4に従い、要素i
に対してQケの可能な候補を形成する。
=1、2、…、Iを持つコード信号である。βiはフレ
ーム内のパルスの振幅であり、miはパルスの位置であ
る。相関信号発生回路125は各要素の相関信号を順次
発生する。各要素はフレーム内の時間1≦q≦Qに位置
する。この結果、相関処理回路は、式4に従い、要素i
に対してQケの可能な候補を形成する。
ただし、 である。励起信号発生器127は相関信号発生回路から
のCiq信号を受信し、最大の絶対値を持つCiq信号を選
択し、コード信号のi番目の要素 を形成する。ただし、q※は最大の絶対値を持つ相関信
号の位置である。次にインデツクスiがi+1に増分さ
れ、予測フイルタ123の出力における信号ynが修正
される。式4、5及び6に従つた処理が繰返されて、要
素βi+1、mi+1が形成される。要素βI及びmI
が形成された後、要素β1m1、β2m2、…、βIm
Iを持つ信号がコーダ131に印加される。当業者には
公知のように、コーダ131はβimi要素を量子化
し、通信網140に伝送するのに適したコード信号を形
成する。
のCiq信号を受信し、最大の絶対値を持つCiq信号を選
択し、コード信号のi番目の要素 を形成する。ただし、q※は最大の絶対値を持つ相関信
号の位置である。次にインデツクスiがi+1に増分さ
れ、予測フイルタ123の出力における信号ynが修正
される。式4、5及び6に従つた処理が繰返されて、要
素βi+1、mi+1が形成される。要素βI及びmI
が形成された後、要素β1m1、β2m2、…、βIm
Iを持つ信号がコーダ131に印加される。当業者には
公知のように、コーダ131はβimi要素を量子化
し、通信網140に伝送するのに適したコード信号を形
成する。
第1図のフイルタ121及び123の各々は前述の米国
特許第4,133,976号に述べられているトランス
バーサルフイルタを用いることができる。処理装置12
5及び127の各々はC.S.P.社のマクロアリスメテイツ
クプロセツサシステム100やその他の処理装置のよう
な、式4及び6に必要な処理を行うことのできる当業者
には公知の処理装置の1つを用いることができる。処理
装置125は、当業者には公知のように式4に従つてC
iq信号の形成を制御するためのプログラム命令を永久に
蓄えた読出し専用メモリを含んでおり、処理装置127
は式6に従つてβi及びmi信号要素を選択するための
プログラム命令を永久に蓄えた読出し専用メモリを含ん
でいる。処理装置125内のプログラム命令はフオート
ラン(FORTRAN)言語の形式で付録Aに示されて
おり、処理装置127内のプログラム命令はフオートラ
ン(FORTRAN)言語の形式で付録Bに示されてい
る。
特許第4,133,976号に述べられているトランス
バーサルフイルタを用いることができる。処理装置12
5及び127の各々はC.S.P.社のマクロアリスメテイツ
クプロセツサシステム100やその他の処理装置のよう
な、式4及び6に必要な処理を行うことのできる当業者
には公知の処理装置の1つを用いることができる。処理
装置125は、当業者には公知のように式4に従つてC
iq信号の形成を制御するためのプログラム命令を永久に
蓄えた読出し専用メモリを含んでおり、処理装置127
は式6に従つてβi及びmi信号要素を選択するための
プログラム命令を永久に蓄えた読出し専用メモリを含ん
でいる。処理装置125内のプログラム命令はフオート
ラン(FORTRAN)言語の形式で付録Aに示されて
おり、処理装置127内のプログラム命令はフオートラ
ン(FORTRAN)言語の形式で付録Bに示されてい
る。
第3図は各時間フレームについての処理装置125及び
127の動作を表わす流れ図を示している。第3図で、
hkインパルス応答信号が、式1の伝達関数に対してフ
レーム予測パラメータに応じてブロツク305で作られ
る。これは、待ち合せブロツク303で示したように、
クロツク103からのFC信号の受信の後で行われる。
要素インデツクスi及び励起パルス位置インデツクスq
はブロツク307において1に初期化される。予測フイ
ルタ121及び123からの信号yn及び が受信されると、ブロツク309で信号Ciqが作られ
る。位置インデツクスqがブロツク311で増分され、
次の位置のCiq信号の形成が開始される。
127の動作を表わす流れ図を示している。第3図で、
hkインパルス応答信号が、式1の伝達関数に対してフ
レーム予測パラメータに応じてブロツク305で作られ
る。これは、待ち合せブロツク303で示したように、
クロツク103からのFC信号の受信の後で行われる。
要素インデツクスi及び励起パルス位置インデツクスq
はブロツク307において1に初期化される。予測フイ
ルタ121及び123からの信号yn及び が受信されると、ブロツク309で信号Ciqが作られ
る。位置インデツクスqがブロツク311で増分され、
次の位置のCiq信号の形成が開始される。
処理装置125が励起信号要素iに対するCiQ信号が形
成されると、処理装置127が付勢される。処理装置1
27におけるqインデツクスがブロツク315で1に初
期化され、iインデツクスと処理装置125で作られた
Ciq信号とが処理装置127に転送される。最大の絶対
値を持つCiq信号を表わす信号 とその位置q※とがブロツク317でゼロにセツトされ
る。ブロツク319、321、323及び325を含む
ループにおいて、Ciq信号の絶対値が信号 と比較され、これらの大きい方が信号 として蓄えられる。
成されると、処理装置127が付勢される。処理装置1
27におけるqインデツクスがブロツク315で1に初
期化され、iインデツクスと処理装置125で作られた
Ciq信号とが処理装置127に転送される。最大の絶対
値を持つCiq信号を表わす信号 とその位置q※とがブロツク317でゼロにセツトされ
る。ブロツク319、321、323及び325を含む
ループにおいて、Ciq信号の絶対値が信号 と比較され、これらの大きい方が信号 として蓄えられる。
処理装置125からのCiQ信号が処理された後、ブロツ
ク325からブロツク327へ移る。励起コード要素の
位置miはq※にセツトされ、励起コード要素βiは式
6に従つて作られる。βimi要素はブロツク328で
予測フイルタ123に出力され、インデツクスiはブロ
ツク329で増分される。フレームのβImI要素が形
成されると、判定ブロツク331から待ち合せブロツク
303へ再び制御が移る。この結果処理装置125及び
127は待ち状態になり、次のフレームのFCフレーム
クロツクパルスを待ち合わせる。
ク325からブロツク327へ移る。励起コード要素の
位置miはq※にセツトされ、励起コード要素βiは式
6に従つて作られる。βimi要素はブロツク328で
予測フイルタ123に出力され、インデツクスiはブロ
ツク329で増分される。フレームのβImI要素が形
成されると、判定ブロツク331から待ち合せブロツク
303へ再び制御が移る。この結果処理装置125及び
127は待ち状態になり、次のフレームのFCフレーム
クロツクパルスを待ち合わせる。
処理装置127内の励起コードはコーダ131にも供給
される、このコードは処理装置127からの励起コード
を回路綱140で用いるのに適した形式に変換する。こ
のフレームに対する予測パラメータ信号akは遅延13
3を介してマルチプレクサ135の1つの入力に印加さ
れる。コーダ131からの励起コード信号ECはマルチ
プれクサの他の入力に印加される。フレームの多重化さ
れた励起及び予測パラメータコードは次に回路綱140
に送られる。
される、このコードは処理装置127からの励起コード
を回路綱140で用いるのに適した形式に変換する。こ
のフレームに対する予測パラメータ信号akは遅延13
3を介してマルチプレクサ135の1つの入力に印加さ
れる。コーダ131からの励起コード信号ECはマルチ
プれクサの他の入力に印加される。フレームの多重化さ
れた励起及び予測パラメータコードは次に回路綱140
に送られる。
回路綱140は、通信システム、音声蓄積装置のメツセ
ージメモリ、あるいは音声合成で用いるためのたとえば
語や音素のような予め定めたメツセージ単位のメツセー
ジや語彙を畜える装置等である。メツセージ単位が何で
まれ、回路120で得られたフレームコード列は回路網
140から音声合成器150へ送られる。合成器は回路
120からのフレーム励起コードとフレーム予測パラメ
ータを用いて音声パタンの複製を作る。
ージメモリ、あるいは音声合成で用いるためのたとえば
語や音素のような予め定めたメツセージ単位のメツセー
ジや語彙を畜える装置等である。メツセージ単位が何で
まれ、回路120で得られたフレームコード列は回路網
140から音声合成器150へ送られる。合成器は回路
120からのフレーム励起コードとフレーム予測パラメ
ータを用いて音声パタンの複製を作る。
合成器150内のデマルチプレクサ152はフレームの
励起コードECをその予測パラメータakと分離させ
る。励起コードは、デコーダ153で励起パルス列に復
号された後、音声合成フイルタ154の励起入力に印加
される。akコードはフイルタ154のパラメータ入力
に印加される。フイルタ154は励起及び予測パラメー
タ信号に応動して当業者には公知のようにフレーム音声
信号の符号化された複製を作る。DA変換器156は符
号化された複製をアナログ信号に変換し、この信号は低
域フイルタ158を通過した後変換器160によつて音
声パタンに変換される。
励起コードECをその予測パラメータakと分離させ
る。励起コードは、デコーダ153で励起パルス列に復
号された後、音声合成フイルタ154の励起入力に印加
される。akコードはフイルタ154のパラメータ入力
に印加される。フイルタ154は励起及び予測パラメー
タ信号に応動して当業者には公知のようにフレーム音声
信号の符号化された複製を作る。DA変換器156は符
号化された複製をアナログ信号に変換し、この信号は低
域フイルタ158を通過した後変換器160によつて音
声パタンに変換される。
回路120において励起コードを形成を行う列の方法と
して、信号ynと との間の重みづけ平均2乗誤差に基づくものがある。i
番目の励起信号パルスのβi及びmiを形成した時の重
みづけ平均2乗誤差は で与えられる。ただし、hnはインパルス応答H(Z)の
n番目のサンプルであり、mjは励起コード信号のj番
目のパルスの位置であり、βjはj番目のパルスの振幅
である。
して、信号ynと との間の重みづけ平均2乗誤差に基づくものがある。i
番目の励起信号パルスのβi及びmiを形成した時の重
みづけ平均2乗誤差は で与えられる。ただし、hnはインパルス応答H(Z)の
n番目のサンプルであり、mjは励起コード信号のj番
目のパルスの位置であり、βjはj番目のパルスの振幅
である。
パルスの位置と振幅は順に作り出される。励起信号のi
番目の要素は式7のEiを最小化することによつて決定
される。式7は次のように書きかえることができる。
番目の要素は式7のEiを最小化することによつて決定
される。式7は次のように書きかえることができる。
よつて、βi、miに先行する既知の励起コード要素は
第1項にしか現れない。
第1項にしか現れない。
公知のように、Eiを最小化するβiは式8をβiで微
分して と置くことによつて得られる。これより、βiの最適値
は、 ただし は予測フイルタのインパルス応答信号hkの自己相関係
数である。
分して と置くことによつて得られる。これより、βiの最適値
は、 ただし は予測フイルタのインパルス応答信号hkの自己相関係
数である。
式10のβiはパルス位置の関数であり、その可能な各
値から決定できる。可能なパルス位置についての|βi
|の最大値が選択される。βi及びmiの値が得られた
後、同様の方法で式10を解くことによりβi+1、m
i+1の値が決定される。式10の第1の項、すなわち は予測フイルタ121の出力におけるフレームの音声表
示信号に対応している。式10の第2の項、すなわち は、予測フイルタ123の出力におけるフレームの人工
音声表示信号に対応している。βiは、位置miにおけ
る励起パルスの振幅であり、第1項と第2項との差を最
小にするものである。
値から決定できる。可能なパルス位置についての|βi
|の最大値が選択される。βi及びmiの値が得られた
後、同様の方法で式10を解くことによりβi+1、m
i+1の値が決定される。式10の第1の項、すなわち は予測フイルタ121の出力におけるフレームの音声表
示信号に対応している。式10の第2の項、すなわち は、予測フイルタ123の出力におけるフレームの人工
音声表示信号に対応している。βiは、位置miにおけ
る励起パルスの振幅であり、第1項と第2項との差を最
小にするものである。
第2図に示したデータ処理回路は、第1の励起信号形成
回路120の別の構成方法を示すものである。第2図の
回路は、式10に従い、フレーム予測剰余信号dk及び
フレーム予測パラメータ信号akに応動して音声パタン
の各フレームについての励起コードを発生するものであ
り、前述のC.S.P.社のマクロ・アリスメテイツク・プロ
セツサ・システム100又は当業者には公知の他の処理
装置で実現できる。
回路120の別の構成方法を示すものである。第2図の
回路は、式10に従い、フレーム予測剰余信号dk及び
フレーム予測パラメータ信号akに応動して音声パタン
の各フレームについての励起コードを発生するものであ
り、前述のC.S.P.社のマクロ・アリスメテイツク・プロ
セツサ・システム100又は当業者には公知の他の処理
装置で実現できる。
第2図において、処理装置210は音声パタンの一連の
フレームの各々の予測パラメータ信号ak及び予測剰余
信号dnを回路110からメモリ218を介して受信す
る。この処理装置は、予測フイルタサブルーチン用読出
し専用メモリ201及び励起処理サブルーチン用読出し
専用メモリ205に永久に蓄えられた命令の制御の下で
励起コード信号要素β1、m1、β2、m2、…、
βI、mIを形成するように動作する。ROM201の
予測フイルタサブルーチンは付録Cに示され、励起処理
サブルーチンは付録Dに示されている。
フレームの各々の予測パラメータ信号ak及び予測剰余
信号dnを回路110からメモリ218を介して受信す
る。この処理装置は、予測フイルタサブルーチン用読出
し専用メモリ201及び励起処理サブルーチン用読出し
専用メモリ205に永久に蓄えられた命令の制御の下で
励起コード信号要素β1、m1、β2、m2、…、
βI、mIを形成するように動作する。ROM201の
予測フイルタサブルーチンは付録Cに示され、励起処理
サブルーチンは付録Dに示されている。
処理装置210は、共通バス225、データメモリ23
0、中央処理装置240、演算処理装置250、制御器
インターフエイス220及び入出力インターフエイス2
60を含んでいる。当業者には公知のように、中央処理
装置240は制御器215からのコード命令に応動し
て、処理装置210内の他の装置の一連の動作を制御す
るよう構成されている。演算処理装置250は中央処理
装置240からの制御信号に応動してデータメモリ23
0からのコード信号に対する演算処理を行うよう構成さ
れている。データメモリ230は中央処理装置240に
よつて指定された信号を蓄え、この信号を演算処理装置
250及び入出力インターフエイス260に供給する。
制御器インターフエイス220は、ROM201及びR
OM205内のプログラム命令が制御器215を介して
中央処理装置240へ入力されるための通信リンクであ
り、入出力インターフエイス260は、dk及びak信
号をデータメモリ230へ印加するとともに、出力信号
βi及びmiをデータメモリから第1図のコーダ131
へ供給する。
0、中央処理装置240、演算処理装置250、制御器
インターフエイス220及び入出力インターフエイス2
60を含んでいる。当業者には公知のように、中央処理
装置240は制御器215からのコード命令に応動し
て、処理装置210内の他の装置の一連の動作を制御す
るよう構成されている。演算処理装置250は中央処理
装置240からの制御信号に応動してデータメモリ23
0からのコード信号に対する演算処理を行うよう構成さ
れている。データメモリ230は中央処理装置240に
よつて指定された信号を蓄え、この信号を演算処理装置
250及び入出力インターフエイス260に供給する。
制御器インターフエイス220は、ROM201及びR
OM205内のプログラム命令が制御器215を介して
中央処理装置240へ入力されるための通信リンクであ
り、入出力インターフエイス260は、dk及びak信
号をデータメモリ230へ印加するとともに、出力信号
βi及びmiをデータメモリから第1図のコーダ131
へ供給する。
第2図の回路の動作は、第4図のフイルタパラメータ処
理流れ図、第5図の励起コード処理流れ図、及び第6図
のタイミング図を示されている。音声信号の開始時にお
いて、第4図のブロツク405からブロツク410に入
り、クロツク発生器103からの単一パルスSTによつ
てフレーム係数値rが第1フレームにセツトされる。第
6図は2つの相い続くフレームにおける第1図及び第2
図の回路の動作を示している。第1フレームの時刻t0
とt7の間において、予測解析器110は、波形601
のサンプリングクロツクパルスの制御の下で、波形60
5のようにフレームr+2の音声パタンサンプルを形成
する。解析器110は波形607で示すように、時間t
0乃至t3においてフレームr+1に対するak信号を
発生し、時間t3乃至t6において予測剰余信号dkを
発生する。信号FC(波形603)は時間t0乃至t1
に生じる。剰余信号発生器118から送られ、先行する
フレーム中にメモリ218に蓄えられていた信号d
kは、中央処理装置240の制御の下に入出力インター
フエイス260及び共通バス225を介してデータメモ
リ230に入れられる。第4図の動作ブロツク415で
示されているように、これらの処理はフレームクロツク
信号FCに応動して行われる。予測パラメータ計算機1
19から送られ先行するフレームにおいてメモリ218
に蓄えられていたフレーム予測パラメータ信号akもブ
ロツク420に示したようにメモリ230に入れられ
る。これらの動作は第6図の時刻t0とt1の間に行わ
れる。
理流れ図、第5図の励起コード処理流れ図、及び第6図
のタイミング図を示されている。音声信号の開始時にお
いて、第4図のブロツク405からブロツク410に入
り、クロツク発生器103からの単一パルスSTによつ
てフレーム係数値rが第1フレームにセツトされる。第
6図は2つの相い続くフレームにおける第1図及び第2
図の回路の動作を示している。第1フレームの時刻t0
とt7の間において、予測解析器110は、波形601
のサンプリングクロツクパルスの制御の下で、波形60
5のようにフレームr+2の音声パタンサンプルを形成
する。解析器110は波形607で示すように、時間t
0乃至t3においてフレームr+1に対するak信号を
発生し、時間t3乃至t6において予測剰余信号dkを
発生する。信号FC(波形603)は時間t0乃至t1
に生じる。剰余信号発生器118から送られ、先行する
フレーム中にメモリ218に蓄えられていた信号d
kは、中央処理装置240の制御の下に入出力インター
フエイス260及び共通バス225を介してデータメモ
リ230に入れられる。第4図の動作ブロツク415で
示されているように、これらの処理はフレームクロツク
信号FCに応動して行われる。予測パラメータ計算機1
19から送られ先行するフレームにおいてメモリ218
に蓄えられていたフレーム予測パラメータ信号akもブ
ロツク420に示したようにメモリ230に入れられ
る。これらの動作は第6図の時刻t0とt1の間に行わ
れる。
フレームのdk及びak信号がメモリ230に入れられ
た後、ブロツク425に入り、式1の伝達関数に対応す
る予測フイルタ係数bk bk=αkak h=1、2、…、p (12) が演算処理装置250で作られて、データメモリ250
に入れられる。8kHzのサンプリング速度に対して、p
は普通16であり、αは普通0.85である。次に予測
フイルタインパルス応答信号hk、 が演算処理装置250で作られてデータメモリ230に
蓄えられる。インパルス応答信号hkが蓄えられると、
ブロツク435に入り、式11の予測フイルタ自己相関
信号が作られて蓄えられる。
た後、ブロツク425に入り、式1の伝達関数に対応す
る予測フイルタ係数bk bk=αkak h=1、2、…、p (12) が演算処理装置250で作られて、データメモリ250
に入れられる。8kHzのサンプリング速度に対して、p
は普通16であり、αは普通0.85である。次に予測
フイルタインパルス応答信号hk、 が演算処理装置250で作られてデータメモリ230に
蓄えられる。インパルス応答信号hkが蓄えられると、
ブロツク435に入り、式11の予測フイルタ自己相関
信号が作られて蓄えられる。
第6図の時刻t2において、制御器215はROM20
1をインターフエイス220から切り離し、励起処理サ
ブルーチン用ROM205を該インターフエイスに接続
する。これにより、第5図に示した例示パルスコードβ
i、miの生成が開始される。第6図の時刻t2とt4
の間において、励起パルス列が形成される。ブロツク5
05において、励起パルスインデツクスiが1に初期化
され、位置インデツクスqが1にセツトされる。ブロツ
ク510でβ1がゼロにセツトされ、動作ブロツク51
5に入つてβiq=β11が決定される。β11はこのフレー
ムの位置q=1における最適励起パルスである。次に判
定ブロツク520において、β11の絶対値が予め蓄えら
れていたβ1と比較される。最初β1はゼロであるた
め、ブロツク525においてmiコードはq=1にセツ
トされ、βiコードはβ11にセツトされる。
1をインターフエイス220から切り離し、励起処理サ
ブルーチン用ROM205を該インターフエイスに接続
する。これにより、第5図に示した例示パルスコードβ
i、miの生成が開始される。第6図の時刻t2とt4
の間において、励起パルス列が形成される。ブロツク5
05において、励起パルスインデツクスiが1に初期化
され、位置インデツクスqが1にセツトされる。ブロツ
ク510でβ1がゼロにセツトされ、動作ブロツク51
5に入つてβiq=β11が決定される。β11はこのフレー
ムの位置q=1における最適励起パルスである。次に判
定ブロツク520において、β11の絶対値が予め蓄えら
れていたβ1と比較される。最初β1はゼロであるた
め、ブロツク525においてmiコードはq=1にセツ
トされ、βiコードはβ11にセツトされる。
次にブロツク530において位置インデツクスが増分さ
れ、判定ブロツク535からブロツク515に入つて信
号β12が作られる。ブロツク515、525、530及
び535を含むループがすべてのパルス位置1≦q≦Q
について繰返えされる。Q番目の繰返しの後、第1の励
起パルス振幅 及びフレーム内のその位置m1=q※がメモリ230に
蓄えられる。この方法により、I個の励起パルスの最初
のものが決定される。第7図の波形705においてフレ
ームrは時刻t0とt1の間にある。このフレームに対
する励起コードは8個のパルスである。振幅β1で位置
m1の第1パルスは時刻tm1で生じているが、これは第
5図の流れ図でi=1に対して決定されたものである。
れ、判定ブロツク535からブロツク515に入つて信
号β12が作られる。ブロツク515、525、530及
び535を含むループがすべてのパルス位置1≦q≦Q
について繰返えされる。Q番目の繰返しの後、第1の励
起パルス振幅 及びフレーム内のその位置m1=q※がメモリ230に
蓄えられる。この方法により、I個の励起パルスの最初
のものが決定される。第7図の波形705においてフレ
ームrは時刻t0とt1の間にある。このフレームに対
する励起コードは8個のパルスである。振幅β1で位置
m1の第1パルスは時刻tm1で生じているが、これは第
5図の流れ図でi=1に対して決定されたものである。
ブロツク545においてインデツクスiが次の励起パル
スに増分され、ブロツク550及び510を介してブロ
ツク515に入る。ブロツク510と550との間のル
ープの各繰返しが終了するごとに、励起信号が修正され
て式7の信号がさらに小さくなる。2回目の繰返しが終
了すると、パルスβ2、m2(波形705では時刻
tm2)が形成される。インデツクスiが増分されるにつ
れて、励起パルスβ3m3(時刻tm3)、β4m4(時
刻m4)、β5m5(時刻tm5)、β6m6(時刻
tm6)、β7m7(時刻tm7)、及びβ8m8(時刻t
m8)が作られる。
スに増分され、ブロツク550及び510を介してブロ
ツク515に入る。ブロツク510と550との間のル
ープの各繰返しが終了するごとに、励起信号が修正され
て式7の信号がさらに小さくなる。2回目の繰返しが終
了すると、パルスβ2、m2(波形705では時刻
tm2)が形成される。インデツクスiが増分されるにつ
れて、励起パルスβ3m3(時刻tm3)、β4m4(時
刻m4)、β5m5(時刻tm5)、β6m6(時刻
tm6)、β7m7(時刻tm7)、及びβ8m8(時刻t
m8)が作られる。
I番目の繰返しの後(波形609のt4)、ブロツク5
50からブロツク555に入り、現在のフレームの励起
コードβ1m1、β2m2、…、βImIが作られる。
ブロツク560でフレームインデツクスが増分され、次
のフレームに対する第4図の予測フイルタ動作が第6図
の時刻t7において、ブロツク415で開始される。次
のフレームのクロツク信号FCが第6図のt7で生じる
と、フレームr+3の予測パラメータ信号が作られ(波
形605の時刻t7とt14の間)、ak及びdk信号が
フレームr+2のために作られ(波形607の時刻t7
とt13の間)、フレームr+1のための励起コードが作
られる(波形609の時刻t7とt12の間)。
50からブロツク555に入り、現在のフレームの励起
コードβ1m1、β2m2、…、βImIが作られる。
ブロツク560でフレームインデツクスが増分され、次
のフレームに対する第4図の予測フイルタ動作が第6図
の時刻t7において、ブロツク415で開始される。次
のフレームのクロツク信号FCが第6図のt7で生じる
と、フレームr+3の予測パラメータ信号が作られ(波
形605の時刻t7とt14の間)、ak及びdk信号が
フレームr+2のために作られ(波形607の時刻t7
とt13の間)、フレームr+1のための励起コードが作
られる(波形609の時刻t7とt12の間)。
第2図の処理装置からのフレーム励起コードは、当業者
には公知のように、入出力インターフエイス260を介
して第1図のコーダ131に供給される。コーダ131
は前述のように動作し、励起コードの量子化と書式化を
行つて回路網140に印加する。フレームのak予測パ
ラメータ信号は遅延133を介してマルチプレクサ13
5の1つの入力に印加され、コーダ131からのフレー
ム励起コードはこれと正しく多重化される。
には公知のように、入出力インターフエイス260を介
して第1図のコーダ131に供給される。コーダ131
は前述のように動作し、励起コードの量子化と書式化を
行つて回路網140に印加する。フレームのak予測パ
ラメータ信号は遅延133を介してマルチプレクサ13
5の1つの入力に印加され、コーダ131からのフレー
ム励起コードはこれと正しく多重化される。
本発明について一実施例を参照して説明した。当業者に
は公知のように、本発明の範囲と精神を逸脱することな
く種々の変化が可能であることは明らかである。たとえ
ば、ここで述べた実施例は線形予測パラメータと予測剰
余とを用いている。線形予測パラメータはフオルマント
パラメータ又は当業者に公知の他の音声パラメータで置
きかえることができる。このとき、予測フイルタは使用
する音声パラメータと音声信号とに応動するよう構成さ
れ、第1図の回路120で作られる励起信号は、音声パ
ラメータ信号と組合せて使われて、本発明に従つてフレ
ームの音声パタン複数を形成する。本発明の復号装置は
生物的及び地質的パタンのような順次パタンに拡張して
その効率のよい表示を得ることができる。従つて、本願
で“音声パタン”というときは、音声による信号パタン
に限定されるものではなく本発明の適用において等価な
他の信号パタンを含むものであり又“励起”も音声に必
ずしも対応する用語ではないと理解すべきである。
は公知のように、本発明の範囲と精神を逸脱することな
く種々の変化が可能であることは明らかである。たとえ
ば、ここで述べた実施例は線形予測パラメータと予測剰
余とを用いている。線形予測パラメータはフオルマント
パラメータ又は当業者に公知の他の音声パラメータで置
きかえることができる。このとき、予測フイルタは使用
する音声パラメータと音声信号とに応動するよう構成さ
れ、第1図の回路120で作られる励起信号は、音声パ
ラメータ信号と組合せて使われて、本発明に従つてフレ
ームの音声パタン複数を形成する。本発明の復号装置は
生物的及び地質的パタンのような順次パタンに拡張して
その効率のよい表示を得ることができる。従つて、本願
で“音声パタン”というときは、音声による信号パタン
に限定されるものではなく本発明の適用において等価な
他の信号パタンを含むものであり又“励起”も音声に必
ずしも対応する用語ではないと理解すべきである。
第1図は本発明の一実施例である音声処理装置回路のブ
ロツク図を示し、 第2図は第1図の回路で用いることのできる励起信号形
成処理装置のブロツク図を示し、 第3図は第1図の励起信号形成回路の動作を示す流れ図
を示し、 第4図及び第5図は第2図の回路の回路の動作を示す流
れ図を示し、 第6図は第1図及び第2図の励起信号形成回路の動作を
示すタイミング図を示し、 第7図は本発明の音声処理を説明するための波形図を示
している。 <主要部分の符号の説明> 音声メツセジフレーム間隔信号系列を受信する手段……
152 変換手段……153 音声パタン発生手段……154
ロツク図を示し、 第2図は第1図の回路で用いることのできる励起信号形
成処理装置のブロツク図を示し、 第3図は第1図の励起信号形成回路の動作を示す流れ図
を示し、 第4図及び第5図は第2図の回路の回路の動作を示す流
れ図を示し、 第6図は第1図及び第2図の励起信号形成回路の動作を
示すタイミング図を示し、 第7図は本発明の音声処理を説明するための波形図を示
している。 <主要部分の符号の説明> 音声メツセジフレーム間隔信号系列を受信する手段……
152 変換手段……153 音声パタン発生手段……154
Claims (1)
- 【請求項1】出力音声パターンを発生するための音声処
理装置であって、 音声パターンパラメータを表わす複数の信号および励起
信号の符号化表示を含む入力信号系列を受信するための
手段(例えば152)を含み、該励起信号は、複数の候
補励起信号の中から (i)入力音声パターンと該複数の音声パターンパラメー
タにもとづいた予測信号の間の差を反映する信号と (ii)候補励起信号を反映する信号、 との間の差であって周波数重みづけされた差を減少する
ように選択されたものであり、更に 該励起信号の符号化表示をパルス系列に変換するための
変換手段(例えば153)、および 該音声パターンパラメータを表わす信号と該変換手段の
出力の両方に応動して該入力音声パターンに対応する該
出力音声パターンを発生するための手段(例えば15
4)を含むことを特徴とする音声処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US326371 | 1981-12-01 | ||
US06/326,371 US4472832A (en) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | Digital speech coder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6156400A JPS6156400A (ja) | 1986-03-22 |
JPH0650437B2 true JPH0650437B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=23271926
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57209489A Expired JPS6046440B2 (ja) | 1981-12-01 | 1982-12-01 | 音声処理方法とその装置 |
JP60163090A Expired - Lifetime JPH0650437B2 (ja) | 1981-12-01 | 1985-07-25 | 音声処理装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57209489A Expired JPS6046440B2 (ja) | 1981-12-01 | 1982-12-01 | 音声処理方法とその装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4472832A (ja) |
JP (2) | JPS6046440B2 (ja) |
CA (1) | CA1181854A (ja) |
DE (1) | DE3244476A1 (ja) |
FR (1) | FR2517452B1 (ja) |
GB (1) | GB2110906B (ja) |
NL (1) | NL193037C (ja) |
SE (2) | SE456618B (ja) |
Families Citing this family (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4720863A (en) * | 1982-11-03 | 1988-01-19 | Itt Defense Communications | Method and apparatus for text-independent speaker recognition |
JPS59153346A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Nec Corp | 音声符号化・復号化装置 |
DE3463192D1 (en) * | 1983-03-11 | 1987-05-21 | Prutec Ltd | Speech encoder |
US4667340A (en) * | 1983-04-13 | 1987-05-19 | Texas Instruments Incorporated | Voice messaging system with pitch-congruent baseband coding |
US4731846A (en) * | 1983-04-13 | 1988-03-15 | Texas Instruments Incorporated | Voice messaging system with pitch tracking based on adaptively filtered LPC residual signal |
US4638451A (en) * | 1983-05-03 | 1987-01-20 | Texas Instruments Incorporated | Microprocessor system with programmable interface |
CA1219079A (en) * | 1983-06-27 | 1987-03-10 | Tetsu Taguchi | Multi-pulse type vocoder |
US4669120A (en) * | 1983-07-08 | 1987-05-26 | Nec Corporation | Low bit-rate speech coding with decision of a location of each exciting pulse of a train concurrently with optimum amplitudes of pulses |
NL8302985A (nl) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Philips Nv | Multipulse excitatie lineair predictieve spraakcodeerder. |
CA1236922A (en) * | 1983-11-30 | 1988-05-17 | Paul Mermelstein | Method and apparatus for coding digital signals |
CA1223365A (en) * | 1984-02-02 | 1987-06-23 | Shigeru Ono | Method and apparatus for speech coding |
US4701954A (en) * | 1984-03-16 | 1987-10-20 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Multipulse LPC speech processing arrangement |
EP0163829B1 (en) * | 1984-03-21 | 1989-08-23 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Speech signal processing system |
US4709390A (en) * | 1984-05-04 | 1987-11-24 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Speech message code modifying arrangement |
JPS60239798A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-28 | 日本電気株式会社 | 音声信号符号化/復号化装置 |
US4872202A (en) * | 1984-09-14 | 1989-10-03 | Motorola, Inc. | ASCII LPC-10 conversion |
CA1249061A (en) * | 1984-12-25 | 1989-01-17 | Takashi Mochizuki | Method and apparatus for encoding/decoding image signal |
US4675863A (en) | 1985-03-20 | 1987-06-23 | International Mobile Machines Corp. | Subscriber RF telephone system for providing multiple speech and/or data signals simultaneously over either a single or a plurality of RF channels |
NL8500843A (nl) * | 1985-03-22 | 1986-10-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Multipuls-excitatie lineair-predictieve spraakcoder. |
FR2579356B1 (fr) * | 1985-03-22 | 1987-05-07 | Cit Alcatel | Procede de codage a faible debit de la parole a signal multi-impulsionnel d'excitation |
US4944013A (en) * | 1985-04-03 | 1990-07-24 | British Telecommunications Public Limited Company | Multi-pulse speech coder |
US4912764A (en) * | 1985-08-28 | 1990-03-27 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Digital speech coder with different excitation types |
US4890328A (en) * | 1985-08-28 | 1989-12-26 | American Telephone And Telegraph Company | Voice synthesis utilizing multi-level filter excitation |
US4720861A (en) * | 1985-12-24 | 1988-01-19 | Itt Defense Communications A Division Of Itt Corporation | Digital speech coding circuit |
USRE34247E (en) * | 1985-12-26 | 1993-05-11 | At&T Bell Laboratories | Digital speech processor using arbitrary excitation coding |
US4827517A (en) * | 1985-12-26 | 1989-05-02 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Digital speech processor using arbitrary excitation coding |
US4935963A (en) * | 1986-01-24 | 1990-06-19 | Racal Data Communications Inc. | Method and apparatus for processing speech signals |
CA1323934C (en) * | 1986-04-15 | 1993-11-02 | Tetsu Taguchi | Speech processing apparatus |
US4868867A (en) * | 1987-04-06 | 1989-09-19 | Voicecraft Inc. | Vector excitation speech or audio coder for transmission or storage |
US4969192A (en) * | 1987-04-06 | 1990-11-06 | Voicecraft, Inc. | Vector adaptive predictive coder for speech and audio |
US4890327A (en) * | 1987-06-03 | 1989-12-26 | Itt Corporation | Multi-rate digital voice coder apparatus |
US4817157A (en) * | 1988-01-07 | 1989-03-28 | Motorola, Inc. | Digital speech coder having improved vector excitation source |
US4896361A (en) * | 1988-01-07 | 1990-01-23 | Motorola, Inc. | Digital speech coder having improved vector excitation source |
US5285520A (en) * | 1988-03-02 | 1994-02-08 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Predictive coding apparatus |
JP2625998B2 (ja) * | 1988-12-09 | 1997-07-02 | 沖電気工業株式会社 | 特徴抽出方式 |
SE463691B (sv) * | 1989-05-11 | 1991-01-07 | Ericsson Telefon Ab L M | Foerfarande att utplacera excitationspulser foer en lineaerprediktiv kodare (lpc) som arbetar enligt multipulsprincipen |
US5261027A (en) * | 1989-06-28 | 1993-11-09 | Fujitsu Limited | Code excited linear prediction speech coding system |
US5263119A (en) * | 1989-06-29 | 1993-11-16 | Fujitsu Limited | Gain-shape vector quantization method and apparatus |
JPH0332228A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-12 | Fujitsu Ltd | ゲイン―シェイプ・ベクトル量子化方式 |
JPH0365822A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Fujitsu Ltd | ベクトル量子化符号器及びベクトル量子化復号器 |
US5235669A (en) * | 1990-06-29 | 1993-08-10 | At&T Laboratories | Low-delay code-excited linear-predictive coding of wideband speech at 32 kbits/sec |
SE467806B (sv) * | 1991-01-14 | 1992-09-14 | Ericsson Telefon Ab L M | Metod att kvantisera linjespektralfrekvenser (lsf) vid beraekning av parametrar foer ett analysfilter ingaaende i en talkodare |
US5301274A (en) * | 1991-08-19 | 1994-04-05 | Multi-Tech Systems, Inc. | Method and apparatus for automatic balancing of modem resources |
US5659659A (en) * | 1993-07-26 | 1997-08-19 | Alaris, Inc. | Speech compressor using trellis encoding and linear prediction |
US5546383A (en) | 1993-09-30 | 1996-08-13 | Cooley; David M. | Modularly clustered radiotelephone system |
US5602961A (en) * | 1994-05-31 | 1997-02-11 | Alaris, Inc. | Method and apparatus for speech compression using multi-mode code excited linear predictive coding |
AU696092B2 (en) * | 1995-01-12 | 1998-09-03 | Digital Voice Systems, Inc. | Estimation of excitation parameters |
SE508788C2 (sv) * | 1995-04-12 | 1998-11-02 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande att bestämma positionerna inom en talram för excitationspulser |
JP3137176B2 (ja) * | 1995-12-06 | 2001-02-19 | 日本電気株式会社 | 音声符号化装置 |
DE19643900C1 (de) * | 1996-10-30 | 1998-02-12 | Ericsson Telefon Ab L M | Nachfiltern von Hörsignalen, speziell von Sprachsignalen |
US5839098A (en) | 1996-12-19 | 1998-11-17 | Lucent Technologies Inc. | Speech coder methods and systems |
US5832443A (en) * | 1997-02-25 | 1998-11-03 | Alaris, Inc. | Method and apparatus for adaptive audio compression and decompression |
US6003000A (en) * | 1997-04-29 | 1999-12-14 | Meta-C Corporation | Method and system for speech processing with greatly reduced harmonic and intermodulation distortion |
US7392180B1 (en) | 1998-01-09 | 2008-06-24 | At&T Corp. | System and method of coding sound signals using sound enhancement |
US6182033B1 (en) * | 1998-01-09 | 2001-01-30 | At&T Corp. | Modular approach to speech enhancement with an application to speech coding |
US5963897A (en) * | 1998-02-27 | 1999-10-05 | Lernout & Hauspie Speech Products N.V. | Apparatus and method for hybrid excited linear prediction speech encoding |
US6516207B1 (en) * | 1999-12-07 | 2003-02-04 | Nortel Networks Limited | Method and apparatus for performing text to speech synthesis |
US7295614B1 (en) | 2000-09-08 | 2007-11-13 | Cisco Technology, Inc. | Methods and apparatus for encoding a video signal |
JP4209257B2 (ja) | 2003-05-29 | 2009-01-14 | 三菱重工業株式会社 | 分散型コントローラとその動作方法、及び、分散型コントローラを備えるフォークリフト |
EP2595146A1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-05-22 | Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Method of and apparatus for evaluating intelligibility of a degraded speech signal |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3346695A (en) * | 1963-05-07 | 1967-10-10 | Gunnar Fant | Vocoder system |
US3624302A (en) * | 1969-10-29 | 1971-11-30 | Bell Telephone Labor Inc | Speech analysis and synthesis by the use of the linear prediction of a speech wave |
US3740476A (en) * | 1971-07-09 | 1973-06-19 | Bell Telephone Labor Inc | Speech signal pitch detector using prediction error data |
DE2435654C2 (de) * | 1974-07-24 | 1983-11-17 | Gretag AG, 8105 Regensdorf, Zürich | Verfahren und Vorrichtung zur Analyse und Synthese von menschlicher Sprache |
JPS5246642A (en) * | 1975-10-09 | 1977-04-13 | Mitsubishi Metal Corp | Swimming pool |
JPS5343403A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd | System for analysing and synthesizing voice |
US4130729A (en) * | 1977-09-19 | 1978-12-19 | Scitronix Corporation | Compressed speech system |
US4133976A (en) * | 1978-04-07 | 1979-01-09 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Predictive speech signal coding with reduced noise effects |
US4184049A (en) * | 1978-08-25 | 1980-01-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Transform speech signal coding with pitch controlled adaptive quantizing |
JPS5648690A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Hitachi Ltd | Sound synthesizer |
-
1981
- 1981-12-01 US US06/326,371 patent/US4472832A/en not_active Ceased
-
1982
- 1982-11-18 CA CA000415816A patent/CA1181854A/en not_active Expired
- 1982-11-22 SE SE8206641A patent/SE456618B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-11-25 FR FR8219772A patent/FR2517452B1/fr not_active Expired
- 1982-11-29 GB GB08233923A patent/GB2110906B/en not_active Expired
- 1982-11-30 NL NL8204641A patent/NL193037C/nl not_active IP Right Cessation
- 1982-12-01 DE DE19823244476 patent/DE3244476A1/de active Granted
- 1982-12-01 JP JP57209489A patent/JPS6046440B2/ja not_active Expired
-
1985
- 1985-07-25 JP JP60163090A patent/JPH0650437B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-27 SE SE8704178A patent/SE467429B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2517452A1 (fr) | 1983-06-03 |
SE456618B (sv) | 1988-10-17 |
US4472832A (en) | 1984-09-18 |
SE8704178D0 (sv) | 1987-10-27 |
SE8206641D0 (sv) | 1982-11-22 |
JPS6156400A (ja) | 1986-03-22 |
FR2517452B1 (fr) | 1986-05-02 |
NL193037C (nl) | 1998-08-04 |
JPS58105300A (ja) | 1983-06-23 |
JPS6046440B2 (ja) | 1985-10-16 |
NL8204641A (nl) | 1983-07-01 |
SE467429B (sv) | 1992-07-13 |
NL193037B (nl) | 1998-04-01 |
DE3244476C2 (ja) | 1988-01-21 |
SE8704178L (sv) | 1987-10-27 |
GB2110906B (en) | 1985-10-02 |
GB2110906A (en) | 1983-06-22 |
CA1181854A (en) | 1985-01-29 |
SE8206641L (sv) | 1983-06-02 |
DE3244476A1 (de) | 1983-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0650437B2 (ja) | 音声処理装置 | |
EP0175752B1 (en) | Multipulse lpc speech processing arrangement | |
US4220819A (en) | Residual excited predictive speech coding system | |
USRE32580E (en) | Digital speech coder | |
US4709390A (en) | Speech message code modifying arrangement | |
US3624302A (en) | Speech analysis and synthesis by the use of the linear prediction of a speech wave | |
KR100264863B1 (ko) | 디지털 음성 압축 알고리즘에 입각한 음성 부호화 방법 | |
JP4662673B2 (ja) | 広帯域音声及びオーディオ信号復号器における利得平滑化 | |
US6345248B1 (en) | Low bit-rate speech coder using adaptive open-loop subframe pitch lag estimation and vector quantization | |
US6041297A (en) | Vocoder for coding speech by using a correlation between spectral magnitudes and candidate excitations | |
EP0360265B1 (en) | Communication system capable of improving a speech quality by classifying speech signals | |
JPH05197400A (ja) | 低ビット・レート・ボコーダ手段および方法 | |
EP0232456A1 (en) | Digital speech processor using arbitrary excitation coding | |
US4791670A (en) | Method of and device for speech signal coding and decoding by vector quantization techniques | |
US4945565A (en) | Low bit-rate pattern encoding and decoding with a reduced number of excitation pulses | |
JPH0341500A (ja) | 低遅延低ビツトレート音声コーダ | |
EP0855699B1 (en) | Multipulse-excited speech coder/decoder | |
EP0361432B1 (en) | Method of and device for speech signal coding and decoding by means of a multipulse excitation | |
JP2648138B2 (ja) | 音声パターンを圧縮する方法 | |
JP2898641B2 (ja) | 音声符号化装置 | |
JPH09297597A (ja) | 高能率音声伝送方法及び高能率音声伝送装置 | |
JPH1185198A (ja) | ボコーダ符号化復号装置 | |
JPH0414813B2 (ja) | ||
WO2001009880A1 (en) | Multimode vselp speech coder | |
Morikawa et al. | A speech analysis-synthesis system based on the ARMA model and its evaluation |