JPH0863194A - 残差駆動形線形予測方式ボコーダ - Google Patents
残差駆動形線形予測方式ボコーダInfo
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- JPH0863194A JPH0863194A JP6198714A JP19871494A JPH0863194A JP H0863194 A JPH0863194 A JP H0863194A JP 6198714 A JP6198714 A JP 6198714A JP 19871494 A JP19871494 A JP 19871494A JP H0863194 A JPH0863194 A JP H0863194A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低域残差信号より、母音、子音いずれに対し
ても広い周波数帯域に亘って平坦な成分分布を持ち、か
つ母音に対しては急峻なインパルス波形を持つ駆動信号
を生成し、極めて忠実度の高い音声信号を再生できる残
差駆動形線形予測方式ボコーダを提供する。 【構成】 低域残差信号に、(Ａ)立上り部分除去、(Ｂ)
立下り部分除去、(Ｃ)極大値以外除去のいずれかの波形
整形処理を施した後、周波数スペクトラム平坦化処理を
施すように構成する。
ても広い周波数帯域に亘って平坦な成分分布を持ち、か
つ母音に対しては急峻なインパルス波形を持つ駆動信号
を生成し、極めて忠実度の高い音声信号を再生できる残
差駆動形線形予測方式ボコーダを提供する。 【構成】 低域残差信号に、(Ａ)立上り部分除去、(Ｂ)
立下り部分除去、(Ｃ)極大値以外除去のいずれかの波形
整形処理を施した後、周波数スペクトラム平坦化処理を
施すように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号帯域圧縮に用
いられる残差駆動形線形予測方式ボコーダにおける音声
再生駆動信号生成方式の改良に関するものである。
いられる残差駆動形線形予測方式ボコーダにおける音声
再生駆動信号生成方式の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】送信側で音声信号に線形予測分析処理を
施し、その結果得られるパラメータ値を使って受信側で
音声信号を再生する、いわゆる線形予測方式ボコーダ
は、音声信号帯域圧縮装置として広く用いられている。
受信側の音声信号再生は、線形予測パラメータによって
制御される線形予測合成器に、駆動信号を印加すること
によって実現される。その駆動信号を生成する方式の一
つとして、送信側での線形予測分析の結果得られる残差
信号の低域成分（低域残差信号）を利用する方式が知ら
れている。このような構成の音声信号帯域圧縮装置は、
一般に残差駆動形線形予測方式ボコーダと呼ばれてお
り、例示すると、下記〜の公知文献に開示されてい
る。
施し、その結果得られるパラメータ値を使って受信側で
音声信号を再生する、いわゆる線形予測方式ボコーダ
は、音声信号帯域圧縮装置として広く用いられている。
受信側の音声信号再生は、線形予測パラメータによって
制御される線形予測合成器に、駆動信号を印加すること
によって実現される。その駆動信号を生成する方式の一
つとして、送信側での線形予測分析の結果得られる残差
信号の低域成分（低域残差信号）を利用する方式が知ら
れている。このような構成の音声信号帯域圧縮装置は、
一般に残差駆動形線形予測方式ボコーダと呼ばれてお
り、例示すると、下記〜の公知文献に開示されてい
る。
【０００３】 IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATION
S, Vol.COM-23,No.12,DECEMBER 1975,pp.1466〜1474，
Chong Kwan Un and D.Thomas Magill 「The Residual-Excited Linear Prediction Vocoder w
ith TransmissionRate Below 9.6 kbit/s」 〔以下、文
献１と呼ぶ〕 電子通信学会論文誌， 1985/5, Vol.J68-A No.5 , p
p.489〜495,来山、谷戸、山本、榑松著 「学習同定形スペクトル平滑法を用いる残差駆動形ボコ
ーダ方式(LI-RELP)」〔以下、文献２と呼ぶ〕 日本音響学会講演論文集，昭和61年10月， 1-4-22 ,
pp.165〜166,谷戸、山本、清水著 「残差駆動型線形予測方式における高調波再生方法の検
討」〔以下、文献３と呼ぶ〕 この残差駆動形線形予測方式ボコーダの受信側（再生
側）において、低域残差信号より駆動信号を得る方式と
しては、上記文献１〜３にも紹介されているように、図
２に示すような構成が公知である。図２において、入力
端子２０１に低域残差信号が印加される。その一部は非
線形回路２０２に導かれ、高調波成分を発生する。非線
形回路には、能率の良い高調波成分の発生に加え、入力
レベルと出力レベルに比例関係が要求されるため、主と
して全波整流あるいは半波整流が用いられる。発生した
高調波成分は、スペクトラム平滑回路２０３で周波数ス
ペクトラムが平坦化される。スペクトラム平滑回路とし
ては、前記文献１では二重差分回路を用いる例が示され
ており、前記文献２では適応形ＬＰＣ逆フィルタを用い
る例が示されている。周波数スペクトラムが平坦化され
た高調波成分は、高域通過濾波器２０４で低域残差信号
よりも高い周波数成分のみが取り出され、加算器２０５
にて低域残差信号に重畳され、出力端子２０６に所望の
駆動信号を得る。即ち，公知の駆動信号発生方法は，い
ずれも低域残差信号に非線形処理を施して高周波成分を
生成した後，これに低域残差信号を相加して駆動信号を
得るものである。
S, Vol.COM-23,No.12,DECEMBER 1975,pp.1466〜1474，
Chong Kwan Un and D.Thomas Magill 「The Residual-Excited Linear Prediction Vocoder w
ith TransmissionRate Below 9.6 kbit/s」 〔以下、文
献１と呼ぶ〕 電子通信学会論文誌， 1985/5, Vol.J68-A No.5 , p
p.489〜495,来山、谷戸、山本、榑松著 「学習同定形スペクトル平滑法を用いる残差駆動形ボコ
ーダ方式(LI-RELP)」〔以下、文献２と呼ぶ〕 日本音響学会講演論文集，昭和61年10月， 1-4-22 ,
pp.165〜166,谷戸、山本、清水著 「残差駆動型線形予測方式における高調波再生方法の検
討」〔以下、文献３と呼ぶ〕 この残差駆動形線形予測方式ボコーダの受信側（再生
側）において、低域残差信号より駆動信号を得る方式と
しては、上記文献１〜３にも紹介されているように、図
２に示すような構成が公知である。図２において、入力
端子２０１に低域残差信号が印加される。その一部は非
線形回路２０２に導かれ、高調波成分を発生する。非線
形回路には、能率の良い高調波成分の発生に加え、入力
レベルと出力レベルに比例関係が要求されるため、主と
して全波整流あるいは半波整流が用いられる。発生した
高調波成分は、スペクトラム平滑回路２０３で周波数ス
ペクトラムが平坦化される。スペクトラム平滑回路とし
ては、前記文献１では二重差分回路を用いる例が示され
ており、前記文献２では適応形ＬＰＣ逆フィルタを用い
る例が示されている。周波数スペクトラムが平坦化され
た高調波成分は、高域通過濾波器２０４で低域残差信号
よりも高い周波数成分のみが取り出され、加算器２０５
にて低域残差信号に重畳され、出力端子２０６に所望の
駆動信号を得る。即ち，公知の駆動信号発生方法は，い
ずれも低域残差信号に非線形処理を施して高周波成分を
生成した後，これに低域残差信号を相加して駆動信号を
得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】経験の示す所によれ
ば、残差駆動形線形予測方式ボコーダにおいて、良好な
音質の音声信号を再生するためには、駆動信号は次の
(1)〜(3)に示す条件を満たす必要がある。 (1) 周波数スペクトラムは音声周波数帯域において、略
平坦な分布を持つ。（母音、子音共） (2) 母音の場合は、上記(1) に加えて、図３に示すよう
に時間軸上一定の周期（ピッチ）でインパルス状の波形
を持つ。このため、周波数領域では、ピッチの基本周波
数並びにその高次高調波に相当する線スペクトルを持
つ。 (3) 時間軸上のインパルスは極めて急峻な波形を持つた
め、ピッチの高調波成分は広い周波数範囲に亘って振幅
が略一定であり、且つ位相が揃っている。
ば、残差駆動形線形予測方式ボコーダにおいて、良好な
音質の音声信号を再生するためには、駆動信号は次の
(1)〜(3)に示す条件を満たす必要がある。 (1) 周波数スペクトラムは音声周波数帯域において、略
平坦な分布を持つ。（母音、子音共） (2) 母音の場合は、上記(1) に加えて、図３に示すよう
に時間軸上一定の周期（ピッチ）でインパルス状の波形
を持つ。このため、周波数領域では、ピッチの基本周波
数並びにその高次高調波に相当する線スペクトルを持
つ。 (3) 時間軸上のインパルスは極めて急峻な波形を持つた
め、ピッチの高調波成分は広い周波数範囲に亘って振幅
が略一定であり、且つ位相が揃っている。
【０００５】さて、上記文献１〜３で紹介されているよ
うな、よく知られた高域生成方式においては、前述した
ように、全波整流あるいは半波整流によって発生した高
調波成分の周波数スペクトラムを平坦化しているため、
上記(1)および(2)の条件は満足しているが、(3) の条件
は必ずしも満足していない。従って、得られる駆動信号
の波形は必ずしも急峻なインパルス波形とならず、再生
音声の忠実度劣化の原因となっていた。本発明は、この
欠点を除去し、できるだけ原音に近い音声を再生しよう
とするものである。本発明の第１の目的は、母音、子音
いずれに対しても、広い周波数帯域に亘って平坦な成分
分布を持つ駆動信号を得ることにある。本発明の第２の
目的は、母音に対して急峻なインパルス波形を持つ駆動
信号を得ることにある。
うな、よく知られた高域生成方式においては、前述した
ように、全波整流あるいは半波整流によって発生した高
調波成分の周波数スペクトラムを平坦化しているため、
上記(1)および(2)の条件は満足しているが、(3) の条件
は必ずしも満足していない。従って、得られる駆動信号
の波形は必ずしも急峻なインパルス波形とならず、再生
音声の忠実度劣化の原因となっていた。本発明は、この
欠点を除去し、できるだけ原音に近い音声を再生しよう
とするものである。本発明の第１の目的は、母音、子音
いずれに対しても、広い周波数帯域に亘って平坦な成分
分布を持つ駆動信号を得ることにある。本発明の第２の
目的は、母音に対して急峻なインパルス波形を持つ駆動
信号を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、従来の方式における全波整流あるいは半
波整流のような非線形処理に代って、低域残差信号に対
して、その波形に応じた波形整形処理を施す。また、急
峻なインパルス波形を再現するため、従来の公知例のよ
うに、高調波成分を別個に生成して低域残差信号に相加
する方法をとらず、低域残差信号を直接変形して駆動信
号を生成する。
達成するため、従来の方式における全波整流あるいは半
波整流のような非線形処理に代って、低域残差信号に対
して、その波形に応じた波形整形処理を施す。また、急
峻なインパルス波形を再現するため、従来の公知例のよ
うに、高調波成分を別個に生成して低域残差信号に相加
する方法をとらず、低域残差信号を直接変形して駆動信
号を生成する。
【０００７】図５に、その構成を示す。図５において、
１０２は波形整形回路であり、ｘｉ（ｉ＝０，１，２，
・・）はその入力の時刻ｔ＝ｎΔｔ(ｎ＝０，１，２，
・・)における標本値、ｙｉ（ｉ＝０，１，２，・・）
は同じく出力の時刻ｔ＝ｎΔｔ（ｎ＝０，１，２，・
・）における標本値を表わすものとする。本発明におい
ては、波形整形処理として、次の三種の中のいずれかを
とる。 （Ａ）立上り除去：振幅の立上り部分を除去する。具体
的なアルゴリズムは、 ｜ｘi｜＜｜ｘi+1｜のとき、ｙi＝０ ｜ｘi｜≧｜ｘi+1｜のとき、ｙi＝ｘi とするものである。 （Ｂ）立下り除去：振幅の立下り部分を除去する。具体
的なアルゴリズムは、 ｜ｘi-1｜＞｜ｘi｜のとき、ｙi＝０ ｜ｘi-1｜≦｜ｘi｜のとき、ｙi＝ｘi （Ｃ）極大値以外除去：振幅の極大値以外を除去する。
具体的なアルゴリズムは、 ｜ｘi｜≧｜ｘi-1｜且つ｜ｘi｜≧｜ｘi+1｜のとき、ｙ
i＝ｘi 上記以外のとき、ｙi＝０である。
１０２は波形整形回路であり、ｘｉ（ｉ＝０，１，２，
・・）はその入力の時刻ｔ＝ｎΔｔ(ｎ＝０，１，２，
・・)における標本値、ｙｉ（ｉ＝０，１，２，・・）
は同じく出力の時刻ｔ＝ｎΔｔ（ｎ＝０，１，２，・
・）における標本値を表わすものとする。本発明におい
ては、波形整形処理として、次の三種の中のいずれかを
とる。 （Ａ）立上り除去：振幅の立上り部分を除去する。具体
的なアルゴリズムは、 ｜ｘi｜＜｜ｘi+1｜のとき、ｙi＝０ ｜ｘi｜≧｜ｘi+1｜のとき、ｙi＝ｘi とするものである。 （Ｂ）立下り除去：振幅の立下り部分を除去する。具体
的なアルゴリズムは、 ｜ｘi-1｜＞｜ｘi｜のとき、ｙi＝０ ｜ｘi-1｜≦｜ｘi｜のとき、ｙi＝ｘi （Ｃ）極大値以外除去：振幅の極大値以外を除去する。
具体的なアルゴリズムは、 ｜ｘi｜≧｜ｘi-1｜且つ｜ｘi｜≧｜ｘi+1｜のとき、ｙ
i＝ｘi 上記以外のとき、ｙi＝０である。
【０００８】
【作用】前述した如く、音声信号を線形予測分析した結
果得られる残差信号は、図３に示すような波形となる
が、低域残差信号は、その低域成分のみを取り出したも
のであるので、図４(ａ)に示すようななまった波形とな
る。図４における時刻ｔ0は、図３におけるインパルス
の生ずる時刻に相当し、振幅の極大値が現われる。図４
(ａ)に示すような低域残差信号を図５に示す波形整形回
路１０２に入力すると、得られる出力波形は、(Ａ)立上
り除去、(Ｂ)立下り除去、(Ｃ)極大値以外除去の各波形
整形処理に対応して、それぞれ図４の(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)
のようになる。これら３種の波形は、いずれも元の低域
残差信号(ａ)に比べて、急峻な振幅変化が存在するた
め、高次の高調波を含み、且つ、最も振幅変化が激しい
時刻ｔ＝ｔ0において、各高調波成分の位相が一致する
傾向を示す。
果得られる残差信号は、図３に示すような波形となる
が、低域残差信号は、その低域成分のみを取り出したも
のであるので、図４(ａ)に示すようななまった波形とな
る。図４における時刻ｔ0は、図３におけるインパルス
の生ずる時刻に相当し、振幅の極大値が現われる。図４
(ａ)に示すような低域残差信号を図５に示す波形整形回
路１０２に入力すると、得られる出力波形は、(Ａ)立上
り除去、(Ｂ)立下り除去、(Ｃ)極大値以外除去の各波形
整形処理に対応して、それぞれ図４の(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)
のようになる。これら３種の波形は、いずれも元の低域
残差信号(ａ)に比べて、急峻な振幅変化が存在するた
め、高次の高調波を含み、且つ、最も振幅変化が激しい
時刻ｔ＝ｔ0において、各高調波成分の位相が一致する
傾向を示す。
【０００９】このようにして得られた信号に、スペクト
ラム平坦化処理を施せば、先に述べた必要条件を満足す
ることができる。即ち、(1) 母音、子音いずれの場合に
も、広い周波数帯域に亘って略平坦な周波数スペクトラ
ム分布を持ち、(2) 母音の場合、ピッチの基本周波数並
びにその高次高調波に相当する線スペクトルを持ち、
(3) ピッチの高調波成分の振幅および位相の揃った所望
の駆動信号を得ることができる。
ラム平坦化処理を施せば、先に述べた必要条件を満足す
ることができる。即ち、(1) 母音、子音いずれの場合に
も、広い周波数帯域に亘って略平坦な周波数スペクトラ
ム分布を持ち、(2) 母音の場合、ピッチの基本周波数並
びにその高次高調波に相当する線スペクトルを持ち、
(3) ピッチの高調波成分の振幅および位相の揃った所望
の駆動信号を得ることができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の具体的実施例を示すブロッ
ク図である。図１において、１０１は入力端子、１０２
は上記図５で示したような波形整形回路、１０３はスペ
クトラム平滑回路、１０４は出力端子を示す。波形整形
回路１０２の機能は、上記図５で説明した如くである
が、具体的構成の一例を図６に示す。図６において、６
０１は波形整形回路の入力端子、６０２は常に相前後す
る３個の標本時刻の入力標本値ｘi-1，ｘi，ｘi+1(ｉ＝
０，１，２，‥‥）を保持するシフトレジスタ、６０３
はマイクロプロセッサユニット、６０４は出力値ｙiを
保持するバッファレジスタ、６０５は波形整形回路の出
力端子である。
ク図である。図１において、１０１は入力端子、１０２
は上記図５で示したような波形整形回路、１０３はスペ
クトラム平滑回路、１０４は出力端子を示す。波形整形
回路１０２の機能は、上記図５で説明した如くである
が、具体的構成の一例を図６に示す。図６において、６
０１は波形整形回路の入力端子、６０２は常に相前後す
る３個の標本時刻の入力標本値ｘi-1，ｘi，ｘi+1(ｉ＝
０，１，２，‥‥）を保持するシフトレジスタ、６０３
はマイクロプロセッサユニット、６０４は出力値ｙiを
保持するバッファレジスタ、６０５は波形整形回路の出
力端子である。
【００１１】マイクロプロセッサは、前述した(Ａ)立上
り除去、(Ｂ)立下り除去、(Ｃ)極大値以外除去のいずれ
か所要のモードにセットされ、それぞれ前述したような
アルゴリズムに従って出力値ｙiを計算し、バッファレ
ジスタ６０４を介して出力端子６０５に出力する。スペ
クトラム平滑回路１０３は、波形整形回路１０２の出力
の周波数スペクトラムを平坦化する機能をもつものであ
り、その具体的構成の一例を図７に示す。図７におい
て、７０１はスペクトラム平滑回路の入力端子、７０２
は線形予測分析器、７０３は逆フィルタ、７０４はスペ
クトラム平滑回路の出力端子である。入力端子７０１
に、波形整形回路１０２の出力ｙi（ｉ＝０，１，２，
‥‥）が印加されると、線形予測分析器７０２では、こ
の入力信号ｙiを自己回帰形の信号として捉え、この入
力信号ｙiを次の（数１）式の如く定義する処理が行わ
れる。
り除去、(Ｂ)立下り除去、(Ｃ)極大値以外除去のいずれ
か所要のモードにセットされ、それぞれ前述したような
アルゴリズムに従って出力値ｙiを計算し、バッファレ
ジスタ６０４を介して出力端子６０５に出力する。スペ
クトラム平滑回路１０３は、波形整形回路１０２の出力
の周波数スペクトラムを平坦化する機能をもつものであ
り、その具体的構成の一例を図７に示す。図７におい
て、７０１はスペクトラム平滑回路の入力端子、７０２
は線形予測分析器、７０３は逆フィルタ、７０４はスペ
クトラム平滑回路の出力端子である。入力端子７０１
に、波形整形回路１０２の出力ｙi（ｉ＝０，１，２，
‥‥）が印加されると、線形予測分析器７０２では、こ
の入力信号ｙiを自己回帰形の信号として捉え、この入
力信号ｙiを次の（数１）式の如く定義する処理が行わ
れる。
【００１２】
【数１】
【００１３】ここで、ａi は線形予測計数（システムパ
ラメータ）であって、ｚiをスペクトラム平坦な信号と
仮定している。このように、線形予測分析器７０２で
は、入力信号ｙi に線形予測分析を施して、線形予測係
数ａj(ｊ＝１，２，３，‥‥，Ｎ−１）の推定値が求め
られる。逆フィルタ７０３では、この線形予測係数ａj
を用い、時系列信号ｙiに対して次の（数２）式による
演算を施し、出力信号ｚiを得る。
ラメータ）であって、ｚiをスペクトラム平坦な信号と
仮定している。このように、線形予測分析器７０２で
は、入力信号ｙi に線形予測分析を施して、線形予測係
数ａj(ｊ＝１，２，３，‥‥，Ｎ−１）の推定値が求め
られる。逆フィルタ７０３では、この線形予測係数ａj
を用い、時系列信号ｙiに対して次の（数２）式による
演算を施し、出力信号ｚiを得る。
【００１４】
【数２】
【００１５】以上を総合すると、図１において、入力端
子１０１に印加される低域残差信号は、母音、子音に拘
らず、波形整形回路１０２を通過することによって、高
次高調波成分即ち高域成分を付与され、次に、スペクト
ラム平滑回路１０３を通過することによって、周波数ス
ペクトラムが平坦な信号となって出力端子１０４に現わ
れる。更に、母音の場合には、これに加えて、ピッチ周
波数の高次高調波も発生し、ピッチ周期に同期した顕著
なインパルス波形が現われる。
子１０１に印加される低域残差信号は、母音、子音に拘
らず、波形整形回路１０２を通過することによって、高
次高調波成分即ち高域成分を付与され、次に、スペクト
ラム平滑回路１０３を通過することによって、周波数ス
ペクトラムが平坦な信号となって出力端子１０４に現わ
れる。更に、母音の場合には、これに加えて、ピッチ周
波数の高次高調波も発生し、ピッチ周期に同期した顕著
なインパルス波形が現われる。
【００１６】図８に本発明による音声再生用駆動信号生
成回路をとり入れた残差駆動形線形予測方式ボコーダの
ブロック図を示す。図８において、８０１は音声信号入
力端子、８０２は線形予測分析器、８０３は逆フィル
タ、８０４は低域通過濾波器、８０５は多重化装置、８
０６は伝送路、８０７は分配装置、１０２は波形整形回
路、１０３はスペクトラム平滑回路、８０８は線形予測
合成器、８０９は音声信号出力端子である。波形整形回
路１０２およびスペクトラム平滑回路１０３が本発明の
適用部分である。
成回路をとり入れた残差駆動形線形予測方式ボコーダの
ブロック図を示す。図８において、８０１は音声信号入
力端子、８０２は線形予測分析器、８０３は逆フィル
タ、８０４は低域通過濾波器、８０５は多重化装置、８
０６は伝送路、８０７は分配装置、１０２は波形整形回
路、１０３はスペクトラム平滑回路、８０８は線形予測
合成器、８０９は音声信号出力端子である。波形整形回
路１０２およびスペクトラム平滑回路１０３が本発明の
適用部分である。
【００１７】入力音声信号が端子８０１に印加される
と、線形予測分析器８０２で線形予測パラメータ（シス
テムパラメータ）が推定される。このパラメータを用い
て、逆フィルタ８０３で入力音声信号に逆フィルタリン
グ処理を施して予測残差信号を得る。この予測残差信号
は、低域通過濾波器８０４にて低域成分のみ抽出され、
低域残差信号を得る。線形予測パラメータと低域残差信
号は、多重化装置８０５で多重化され、伝送路８０６に
送出される。この伝送路８０６を通して伝送される情報
量は、原音声信号に比べて圧縮されたものとなる。伝送
路８０６より受信された信号は、分配装置８０７によっ
て低域残差信号と線形予測パラメータに分離される。こ
のうち、低域残差信号は、波形整形回路１０２に与えら
れ、上述のように、(Ａ)振幅の立上り部分除去、(Ｂ)振
幅の立下り部分除去、(Ｃ)振幅の極大値以外の除去のう
ち、所望の波形整形処理が施される。この波形整形回路
１０２の出力信号は、スペクトラム平滑回路１０３で所
定のスペクトラム平滑処理が施され、駆動信号として出
力される。線形予測合成器８０８では、この駆動信号と
上記線形予測パラメータとを用いて、線形予測合成処理
を行って原音声信号を再生し、出力端子８０９に出力す
る。
と、線形予測分析器８０２で線形予測パラメータ（シス
テムパラメータ）が推定される。このパラメータを用い
て、逆フィルタ８０３で入力音声信号に逆フィルタリン
グ処理を施して予測残差信号を得る。この予測残差信号
は、低域通過濾波器８０４にて低域成分のみ抽出され、
低域残差信号を得る。線形予測パラメータと低域残差信
号は、多重化装置８０５で多重化され、伝送路８０６に
送出される。この伝送路８０６を通して伝送される情報
量は、原音声信号に比べて圧縮されたものとなる。伝送
路８０６より受信された信号は、分配装置８０７によっ
て低域残差信号と線形予測パラメータに分離される。こ
のうち、低域残差信号は、波形整形回路１０２に与えら
れ、上述のように、(Ａ)振幅の立上り部分除去、(Ｂ)振
幅の立下り部分除去、(Ｃ)振幅の極大値以外の除去のう
ち、所望の波形整形処理が施される。この波形整形回路
１０２の出力信号は、スペクトラム平滑回路１０３で所
定のスペクトラム平滑処理が施され、駆動信号として出
力される。線形予測合成器８０８では、この駆動信号と
上記線形予測パラメータとを用いて、線形予測合成処理
を行って原音声信号を再生し、出力端子８０９に出力す
る。
【００１８】上述したように、この駆動信号は、送信側
の逆フィルタ８０３の出力信号（残差信号）と酷似した
特性、即ち、(1) 母音、子音いずれの場合にも、広い周
波数帯域に亘って略平坦な周波数スペクトラム分布を持
ち、(2) 母音の場合、ピッチの基本周波数並びにその高
次高調波に相当する線スペクトルを持ち、(3) ピッチの
高調波成分の振幅および位相の揃った特性を有するた
め、従って、再生音声の忠実度が高く、極めて良好な音
質の音声信号を再生することができる。
の逆フィルタ８０３の出力信号（残差信号）と酷似した
特性、即ち、(1) 母音、子音いずれの場合にも、広い周
波数帯域に亘って略平坦な周波数スペクトラム分布を持
ち、(2) 母音の場合、ピッチの基本周波数並びにその高
次高調波に相当する線スペクトルを持ち、(3) ピッチの
高調波成分の振幅および位相の揃った特性を有するた
め、従って、再生音声の忠実度が高く、極めて良好な音
質の音声信号を再生することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べた如く、残差駆動形線形予測方
式ボコーダの受信側において、受信した低域残差信号に
所定の波形整形処理とスペクトル平滑処理を施し、送信
側の予測残差信号と酷似する特性を有する駆動信号を生
成するように構成したため、極めて忠実度の高い音声信
号を再生することができる。また、高い音声品質を保っ
た狭帯域伝送が可能となるため、伝送回路のコスト低減
や限られた資源の有効利用を図ることができ、その効果
は顕著である。
式ボコーダの受信側において、受信した低域残差信号に
所定の波形整形処理とスペクトル平滑処理を施し、送信
側の予測残差信号と酷似する特性を有する駆動信号を生
成するように構成したため、極めて忠実度の高い音声信
号を再生することができる。また、高い音声品質を保っ
た狭帯域伝送が可能となるため、伝送回路のコスト低減
や限られた資源の有効利用を図ることができ、その効果
は顕著である。
【図１】本発明による再生音声合成用駆動信号生成回路
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】従来の再生音声合成用駆動信号生成回路の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図３】音声の線形予測分析残差信号の波形の一例。
【図４】本発明の波形整形回路の入出力信号の例を示す
波形図。
波形図。
【図５】波形整形回路の発明図。
【図６】本発明の波形整形回路の具体的実現例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図７】本発明のスペクトラム平滑回路の具体的実現例
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図８】本発明を適用した残差駆動形線形予測方式ボコ
ーダの一実施例を示すブロック図。
ーダの一実施例を示すブロック図。
１０１、２０１、６０１、７０１、８０１ 入力端子 １０４、２０６，６０５，７０４，８０９ 出力端子 １０２ 波形整形回路 １０３、２０３ スペクトラム平滑回路 ２０２ 非線形回路 ２０４ 高域通過濾波器 ２０５ 加算回路 ６０２ シフトレジスタ ６０３ マイクロプロセッサユニット ６０４ 出力バッファ ７０２、８０２ 線形予測分析器 ７０３、８０３ 線形予測逆フィルタ ８０４ 低域通過濾波器 ８０５ 多重化装置 ８０６ 伝送路 ８０７ 分配装置 ８０８ 線形予測合成器
Claims (5)
- 【請求項１】 送信側に、入力音声信号に線形予測分析
処理を施してシステムパラメータと残差信号とを得る手
段と、該残差信号の低域成分を抽出して低域残差信号を
得るフィルタ手段と、該低域残差信号とシステムパラメ
ータを送信する手段とを具備し、 受信側に、上記低域残差信号とシステムパラメータを受
信する手段と、該受信した低域残差信号に所定の波形成
形処理を施す波形成形手段と、該波形成形手段の出力信
号にスペクトラム平滑処理を施して駆動信号を生成する
スペクトラム平滑手段と、該駆動信号から上記受信した
システムパラメータを用いて音声信号を再生する手段と
を具備して成る残差駆動形線形予測方式ボコーダ。 - 【請求項２】 請求項１記載の残差駆動形線形予測方式
ボコーダにおいて、 上記波形成形手段は、上記低域残差信号の振幅立上り部
分を除去する波形成形処理を施す手段であることを特徴
とする残差駆動形線形予測方式ボコーダ。 - 【請求項３】 請求項１記載の残差駆動形線形予測方式
ボコーダにおいて、 上記波形成形手段は、上記低域残差信号の振幅立下り部
分を除去する波形成形処理を施す手段であることを特徴
とする残差駆動形線形予測方式ボコーダ。 - 【請求項４】 請求項１記載の残差駆動形線形予測方式
ボコーダにおいて、 上記波形成形手段は、上記低域残差信号の振幅極大部分
以外を除去する波形成形処理を施す手段であることを特
徴とする残差駆動形線形予測方式ボコーダ。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のうち、いずれか
１項に記載の残差駆動形線形予測方式ボコーダにおい
て、 上記スペクトラム平滑手段は、上記波形成形手段の出力
信号に線形予測分析を施してシステムパラメータを得る
手段と、該システムパラメータを用いて上記波形成形手
段の出力信号に逆フィルタリング処理を施して上記駆動
信号を生成する手段とから成ることを特徴とする残差駆
動形線形予測方式ボコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198714A JPH0863194A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 残差駆動形線形予測方式ボコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6198714A JPH0863194A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 残差駆動形線形予測方式ボコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0863194A true JPH0863194A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16395793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6198714A Pending JPH0863194A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 残差駆動形線形予測方式ボコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0863194A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100945673B1 (ko) * | 2001-05-10 | 2010-03-05 | 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 | 프리-노이즈를 감소시킴으로써 로우 비트 레이트 오디오코딩 시스템의 과도현상 성능을 개선시키는 방법 |
| JP2010237703A (ja) * | 1997-12-08 | 2010-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 音信号加工装置及び音信号加工方法 |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP6198714A patent/JPH0863194A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010237703A (ja) * | 1997-12-08 | 2010-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 音信号加工装置及び音信号加工方法 |
| JP4684359B2 (ja) * | 1997-12-08 | 2011-05-18 | 三菱電機株式会社 | 音信号加工装置 |
| KR100945673B1 (ko) * | 2001-05-10 | 2010-03-05 | 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 | 프리-노이즈를 감소시킴으로써 로우 비트 레이트 오디오코딩 시스템의 과도현상 성능을 개선시키는 방법 |
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