JPH09269799A - Voice coding circuit provided with noise suppression function - Google Patents

Voice coding circuit provided with noise suppression function

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JPH09269799A
JPH09269799A JP8076195A JP7619596A JPH09269799A JP H09269799 A JPH09269799 A JP H09269799A JP 8076195 A JP8076195 A JP 8076195A JP 7619596 A JP7619596 A JP 7619596A JP H09269799 A JPH09269799 A JP H09269799A
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JP
Japan
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noise
frame
power
code
input signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8076195A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuriko Tsukahara
由利子 塚原
Takashi Obara
隆 小原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of a coded voice signal by performing a noise suppression without exerting adverse influence on a voice coding processing. SOLUTION: In the voice coding circuit, the power level of a background noise to be included in a transmitted input signal is estimated by a noise suppression control part 20 and a modifying quantity (r) is calculated from the estimated value and the power of the transmitted input signal. Then, the code word of the frame power calculated in the frame power energy calculating part 31 of a voice coding part 30 and the code word of the zero input response signal calculated in a zero input response calculating part 36 and code words of gain values GS, PO of the long-term productive rag and the code respectively selected in a long-term predictive rag selecting part 38 and a code book searching part 39 are respectively modifyingly operated based on the modifying quantity (r) and then code words of respective coding parameters after the modifying operations are transmitted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル自動
車・携帯電話装置やディジタルコードレス電話機、ディ
ジタル有線電話装置等のディジタル音声通信装置に設け
られる音声符号化回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice coding circuit provided in a digital voice communication device such as a digital automobile / portable telephone device, a digital cordless telephone, a digital wire telephone device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル携帯電話装置などの通信装置
では、一般にCELP(Code ExcitedLinear Predictio
n)方式などの低ビットレートの音声符号化方式が使用
されている。この種の符号化方式を使用すると、背景雑
音が比較的大きい環境下でも良好な音声通話を行なうこ
とが可能である。なお、CELP方式の詳細な点につい
ては、M.R.Schroeder 氏とB.S.Atal氏の“Code-Excited
Linear Prediction(CELP):High-Quality Speech At Ve
ry Low Bit Rates”in Proc.ICASSP,1985.pp.937-939に
述べられている。
2. Description of the Related Art In communication devices such as digital mobile phone devices, CELP (Code Excited Linear Predictio) is generally used.
n) Low bit rate audio coding method such as the method is used. By using this type of coding method, it is possible to make a good voice call even in an environment where the background noise is relatively large. For details on the CELP method, please refer to “Code-Excited” by MR Schroeder and BSAtal.
Linear Prediction (CELP): High-Quality Speech At Ve
ry Low Bit Rates ”in Proc. ICASSP, 1985.pp.937-939.

【0003】しかし、バスや通勤電車内等のような高雑
音環境下では背景雑音は音声の明瞭感を著しく低下させ
るため、雑音を除去して音声のみを符号化に供するノイ
ズキャンセラの研究が種々なされている。その一つとし
て、例えば特開平7−193548号に示される「雑音
低減処理方法」がある。
However, in a high noise environment such as in a bus or a commuter train, background noise remarkably reduces the clarity of speech, so various researches have been made on a noise canceller that removes noise and provides only speech for coding. ing. One of them is, for example, the "noise reduction processing method" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-193548.

【0004】図3は、この例に示される雑音低減処理機
能を備えた音声符号化回路の概要を示すものである。同
図において、マイクロホン1から出力された送話信号
は、アナログ/ディジタル(A/D)変換器2でディジ
タル信号に変換されたのちフレームパワー計算部3に入
力され、ここでフレームごとのパワーが計算される。ま
た、上記送話信号に混入される雑音のレベルを基に、レ
ベル弁別回路7では雑音抑圧量のしきい値が決定され、
このしきい値は抑圧比計算回路4に与えられる。抑圧比
計算回路4では、上記フレームパワー計算部3で算出さ
れた送信信号のパワーと、上記レベル弁別回路7で決定
された雑音抑圧量のしきい値とに基づいて、雑音に対す
る抑圧比が算出される。この抑圧比は、スムージング回
路5でフレームごとのばらつきを抑えるためにスムージ
ングされたのちノイズリデュース回路6に与えられる。
このノイズリデュース回路6では、送信信号と上記抑圧
比との乗算が行なわれ、これにより送信信号中の雑音成
分が抑圧される。そして、この雑音が抑圧された送信信
号は、音声符号化部8に供給されて音声符号化処理され
る。
FIG. 3 shows an outline of a speech coding circuit having a noise reduction processing function shown in this example. In the figure, the transmission signal output from the microphone 1 is converted into a digital signal by an analog / digital (A / D) converter 2 and then input to a frame power calculation unit 3, where the power for each frame is calculated. Calculated. Further, the level discrimination circuit 7 determines the threshold value of the noise suppression amount based on the level of noise mixed in the transmission signal.
This threshold value is given to the suppression ratio calculation circuit 4. The suppression ratio calculation circuit 4 calculates the suppression ratio for noise based on the power of the transmission signal calculated by the frame power calculation unit 3 and the threshold value of the noise suppression amount determined by the level discrimination circuit 7. To be done. This suppression ratio is smoothed by the smoothing circuit 5 to suppress variations for each frame, and then given to the noise reduce circuit 6.
The noise reduce circuit 6 multiplies the transmission signal by the suppression ratio, thereby suppressing the noise component in the transmission signal. Then, the transmission signal in which this noise is suppressed is supplied to the voice encoding unit 8 and subjected to voice encoding processing.

【0005】すなわち、従来の音声符号化回路は、雑音
レベルに応じて抑圧比を算出し、この抑圧比に基づいて
送話入力信号の雑音抑圧を行なったのち、その信号を音
声符号化部8に入力して音声符号化を行なうように構成
されている。
That is, the conventional speech encoding circuit calculates a suppression ratio according to the noise level, suppresses the noise of the transmission input signal based on this suppression ratio, and then the signal is encoded by the speech encoding unit 8. It is configured to input to and perform voice encoding.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来の音声符号化回路には次のような解決すべき課題
があった。すなわち、一般にCELP方式等を用いた音
声符号化回路は、符号化するフレームの前後の信号を参
照してLPC解析およびピッチ解析し、これにより得ら
れたLPC係数やピッチ周期等を符号化して送信するよ
うに構成されている。このため、上記した従来の音声符
号化回路のように、送話入力信号を雑音抑圧したのち音
声符号化すると、フレーム境界の信号値が歪んで、これ
によりLPC解析およびピッチ解析の解析結果が不正確
になることがあった。
However, such a conventional speech coding circuit has the following problems to be solved. That is, generally, a speech encoding circuit using the CELP method or the like refers to signals before and after a frame to be encoded, performs LPC analysis and pitch analysis, and encodes and transmits the LPC coefficient and pitch period obtained by this. Is configured to. For this reason, when the speech input signal is noise-suppressed and then speech-encoded like the above-described conventional speech encoding circuit, the signal value at the frame boundary is distorted, and the analysis results of the LPC analysis and the pitch analysis are not obtained. It could be accurate.

【0007】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、音声符号化処理に悪影
響を及ぼすことなく雑音抑圧処理を行なえるようにし、
これにより符号化音声信号の品質向上を図ることができ
る雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable noise suppression processing without adversely affecting speech coding processing,
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a speech coding circuit having a noise suppression processing function that can improve the quality of a coded speech signal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、一定長ごとにフレーム化された送話入力
信号をフレームごとに解析して所定の符号化パラメータ
の符号語を生成する音声符号化処理手段と、上記送話入
力信号のフレームごとに当該送話入力信号に混入してい
る雑音のパワーを推定するための雑音レベル推定手段
と、符号語変更手段とを備えている。そして、この符号
語変更手段により、上記雑音レベル推定手段による雑音
パワーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームの
パワーとの差に基づいて、上記音声符号化処理手段にお
いて生成された符号化パラメータの符号語のうち少なく
ともフレームパワーを表わす符号語を変更するようにし
たものである。
In order to achieve the above object, the present invention analyzes a transmission input signal framed by a certain length for each frame and generates a codeword of a predetermined coding parameter. The audio coding processing means, the noise level estimating means for estimating the power of noise mixed in the transmission input signal for each frame of the transmission input signal, and the code word changing means. Then, by the code word changing means, the coding generated by the speech coding processing means based on the difference between the noise power estimation result by the noise level estimating means and the power of the corresponding transmission input signal frame. Among the codewords of the parameters, at least the codeword representing the frame power is changed.

【0009】したがってこの発明によれば、雑音抑圧処
理が、音声符号化処理手段で解析されて生成されたフレ
ームパワーを表わす符号語に対し行なわれる。すなわ
ち、符号化後の信号に対しノイズキャンセル処理が行な
われる。このため、音声符号化処理手段へは雑音抑圧処
理前の送話入力信号を供給することができ、これにより
音声符号化部30ではノイズキャンセル処理の影響を全
く受けることなくLPC解析やピッチ解析等のフレーム
間符号化処理を正確に行なうことが可能となる。また、
雑音抑圧処理を特定の符号化パラメータの符号語を変更
することにより行なえるので、符号化前の送話入力信号
に対し雑音抑圧のための演算処理を行なう場合よりも少
ない演算量で雑音抑圧処理を行なうことが可能となる。
Therefore, according to the present invention, the noise suppression processing is performed on the code word representing the frame power generated by being analyzed by the voice encoding processing means. That is, noise cancellation processing is performed on the encoded signal. Therefore, the speech input signal before noise suppression processing can be supplied to the speech coding processing means, whereby the speech coding unit 30 is not affected by the noise cancellation processing at all, and LPC analysis, pitch analysis, etc. are performed. It is possible to accurately perform the interframe coding processing of. Also,
Since noise suppression processing can be performed by changing the code word of a specific encoding parameter, noise suppression processing can be performed with a smaller amount of calculation than when performing arithmetic processing for noise suppression on a transmission input signal before encoding. Can be performed.

【0010】またこの発明は、音声符号化処理手段が、
適応コードブックまたは雑音コードブックからコードを
選択してこの選択したコードおよび当該コードのゲイン
を用いて駆動信号を符号化する手段を有している場合
に、符号語変更手段において、上記コードのゲインを表
わす符号語を、上記雑音レベル推定手段による雑音パワ
ーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームのパワ
ーとの差に基づいて、変更することを特徴としている。
According to the present invention, the voice encoding processing means is
When a code is selected from the adaptive codebook or the noise codebook and the driving signal is coded using the selected code and the gain of the code, the codeword changing means has the gain of the code. It is characterized in that the code word representing is changed based on the difference between the noise power estimation result by the noise level estimating means and the power of the corresponding transmission input signal frame.

【0011】さらにこの発明は、音声符号化処理手段
が、送話入力信号のフレームごとに所定の重み付けを行
ない、この重み付けがなされた信号からゼロ入力応答成
分を差し引く手段を有している場合に、符号語変更手段
において、上記ゼロ入力応答成分のパワーを表わす符号
語、あるいは重み付けフィルタにより重み付けがなされ
た後の信号のパワーを表わす符号語を、上記雑音レベル
推定手段による雑音パワーの推定結果と、対応する送話
入力信号フレームのパワーとの差に基づいて変更するこ
とも特徴としている。
Further, according to the present invention, when the speech coding processing means has a means for performing a predetermined weighting for each frame of the transmission input signal and subtracting the zero input response component from the weighted signal. In the code word changing means, the code word representing the power of the zero input response component or the code word representing the power of the signal after being weighted by the weighting filter is used as the noise power estimation result by the noise level estimating means. , Is also characterized in that it is changed based on the difference from the power of the corresponding transmission input signal frame.

【0012】この様に、フレームパワーを表わす符号語
の変更処理に加えて、コードゲインを表わす符号語や、
ゼロ入力応答成分のパワーを表わす符号語あるいは重み
付けフィルタにより重み付けがなされた後の信号のパワ
ーを表わす符号語に対し変更処理を行なうことにより、
上記フレームパワーの符号語に対する変更処理との整合
性を高めることができ、この結果フレームパワーの符号
語に対する変更処理のみを行なう場合に比べて、より一
層正確なノイズキャンセル処理を行なうことが可能とな
る。
As described above, in addition to the process of changing the code word representing the frame power, the code word representing the code gain,
By changing the codeword representing the power of the zero input response component or the codeword representing the power of the signal after being weighted by the weighting filter,
It is possible to improve the consistency with the above-described change processing for the frame power code word, and as a result, it is possible to perform more accurate noise cancellation processing as compared with the case where only the change processing for the frame power code word is performed. Become.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)この実施形態は、フルレートの音声
符号化回路にこの発明を適用したもので、図1はこの実
施形態に係わる雑音抑圧機能を備えた音声符号化回路の
機能構成を示すブロック図である。
(First Embodiment) In this embodiment, the present invention is applied to a full-rate voice encoding circuit, and FIG. 1 shows a functional configuration of a voice encoding circuit having a noise suppressing function according to this embodiment. It is a block diagram.

【0014】この実施形態の音声符号化回路は、フレー
ム分割部10と、雑音抑圧制御部20と、音声符号化部
30と、多重化部(MUX)40とを備えている。フレ
ーム分割部10では、図示しないマイクロホンから出力
されたのちA/D変換器でディジタル化された送話入力
信号を所定のフレーム長に分割する処理が行なわれ、こ
のフレーム分割された送話入力信号は雑音抑圧制御部2
0および音声符号化部30にそれぞれ入力される。な
お、フレーム長は例えば上記A/D変換器における16
0サンプル相当に設定される。
The speech coding circuit of this embodiment comprises a frame division section 10, a noise suppression control section 20, a speech coding section 30, and a multiplexing section (MUX) 40. The frame division unit 10 divides the transmission input signal, which is output from a microphone (not shown) and then digitized by the A / D converter, into a predetermined frame length. Is the noise suppression control unit 2
0 and the speech coding unit 30 respectively. The frame length is, for example, 16 in the A / D converter.
It is set to correspond to 0 sample.

【0015】雑音抑圧制御部20は、雑音レベル推定部
21および変更量計算部22を備える。雑音レベル推定
部21では、上記送話入力信号のフレームごとの雑音レ
ベルの推定が行なわれる。この雑音レベルの推定は、送
話入力信号に混入されている背景雑音のみを抽出してそ
のパワーのフレーム平均値を求め、さらにこのフレーム
平均値の対数値を算出することにより行なわれる。な
お、雑音レベルの推定方法には種々考えられるが、例え
ば特願平7−52137号「雑音レベル推定回路」に述
べられている方法が適当である。
The noise suppression control section 20 comprises a noise level estimation section 21 and a change amount calculation section 22. The noise level estimation unit 21 estimates the noise level for each frame of the transmission input signal. The noise level is estimated by extracting only the background noise mixed in the transmission input signal, obtaining the frame average value of the power, and calculating the logarithmic value of the frame average value. There are various methods for estimating the noise level, but the method described in Japanese Patent Application No. 7-52137, "Noise Level Estimating Circuit" is suitable.

【0016】変更量計算部22では、上記雑音レベル推
定部21で算出された雑音レベルの推定値を基に、後述
する音声符号化部30において符号語の変更のために使
用する変更量rの算出が行なわれる。この変更量rの算
出は例えば次のように行なわれる。
In the change amount calculation unit 22, based on the noise level estimation value calculated by the noise level estimation unit 21, the change amount r used for changing the codeword in the speech coding unit 30 described later is calculated. Calculation is performed. The calculation of the change amount r is performed as follows, for example.

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】なお、Nは雑音レベル、L,A,Bは定数
であり、これらの定数L,A,Bは例えばL=8、A=
16、B=12に設定される。一方、音声符号化部30
は次のように構成される。すなわち、上記フレーム分割
部10から出力された送話入力信号は、音声符号化部3
0内において、フレーム・エネルギ計算部31、LPC
係数計算部32およびサブフレーム分割部33にそれぞ
れ入力される。
N is a noise level, L, A and B are constants, and these constants L, A and B are, for example, L = 8 and A =
16, B = 12 is set. On the other hand, the voice encoding unit 30
Is configured as follows. That is, the transmission input signal output from the frame division unit 10 is transmitted to the voice encoding unit 3
Within 0, the frame energy calculator 31, LPC
It is input to the coefficient calculation unit 32 and the subframe division unit 33, respectively.

【0019】このうち先ずフレーム・エネルギ計算部3
1では、上記送話入力信号の各フレームごとに、そのエ
ネルギの二乗平均値の対数値が算出され、この算出値が
ベクトル量子化されたのち符号化される。このエネルギ
の計算方法を以下に示す。すなわち、フレーム・エネル
ギR(0)は次式で求められる。
First of all, the frame energy calculation unit 3
In 1, the logarithmic value of the root mean square value of the energy is calculated for each frame of the transmission input signal, and the calculated value is vector-quantized and then encoded. The calculation method of this energy is shown below. That is, the frame energy R (0) is calculated by the following equation.

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】次に上記R(0)はフルスケールを基準と
して次式のように変換される。なお、フルスケールRma
x は最大サンプル振幅の二乗と定義される。 RdB=10 log10(R(0)/Rmax ) そして、RdBは32レベルに量子化される。このRdBの
32量子化値は最小値である−66(R0 の0符号と対
応する)から最大値である−4(R0 の31符号と対応
する)までの値をとる。量子化のステップ・サイズは、
2(2dBステップ)とする。R0 は次式を最小にする値
である。 abs(R0 −(RdB+66)/2) ただし、R0 は32個のR0 の符号語と対応して0から
31までの整数値をとる。
Next, R (0) is converted as shown in the following equation with reference to full scale. In addition, full scale Rma
x is defined as the square of the maximum sample amplitude. RdB = 10 log 10 (R (0) / Rmax) Then, RdB is quantized into 32 levels. The 32 quantized value of this RdB takes a value from the minimum value -66 (corresponding to the 0 code of R0) to the maximum value -4 (corresponding to the 31 code of R0). The quantization step size is
2 (2 dB step). R0 is a value that minimizes the following equation. abs (R0- (RdB + 66) / 2) However, R0 takes an integer value from 0 to 31 corresponding to 32 code words of R0.

【0022】R0 を量子化した値Rq(0)は次式で与えら
れる。 Rq(0)=Rmax (10 (2R0 -66)/10 ) なお、以上のフレーム・エネルギの計算方法は、電波シ
ステム開発センター発行のディジタル方式自動車電話シ
ステム標準規格(RCRSTD−27C)第5章5.
1.1.5節に詳しく述べられている。
A quantized value Rq (0) of R0 is given by the following equation. Rq (0) = Rmax (10 (2R0 -66) / 10 ) The above frame energy calculation method is described in Chapter 5 5 of Digital Car Telephone System Standard (RCRSTD-27C) issued by Radio System Development Center. .
See Section 1.1.5 for details.

【0023】またフレーム・エネルギ計算部31では、
上記算出した送話入力信号のフレーム・エネルギの符号
語を、前記変更量計算部22により求められた変更量r
を用いて変更するための演算が行なわれる。すなわち、
上記R(0)の値は R(0)×r に変換される。
Further, in the frame energy calculation unit 31,
The code amount of the frame energy of the transmission input signal calculated above is used as the change amount r calculated by the change amount calculation unit 22.
The calculation for changing is performed using. That is,
The value of R (0) is converted into R (0) × r 2.

【0024】LPC係数計算部32は、上記送話入力信
号のフレームごとの自己相関行列を求め、FLATアル
ゴリズムにより10次までのLPC係数を求めて符号化
する。
The LPC coefficient calculator 32 obtains the autocorrelation matrix for each frame of the transmission input signal, obtains the LPC coefficients up to the 10th order by the FLAT algorithm, and encodes them.

【0025】サブフレーム分割部33は、上記送話入力
信号のフレームを4つのサブフレームに分割し、これら
のサブフレームを重み付けフィルタ34に入力する。重
み付けフィルタ34は、聴感雑音重み付けフィルタから
なり、上記LPC係数計算部32で求められたLPC係
数に応じてフィルタ係数が設定される。そして、上記送
話入力信号のサブフレームをこのフィルタに通すことに
より、聴感を考慮した重み付けを行なった励起信号を生
成する。この重み付けフィルタの構成および特性は、前
記RCRSTD−27Cの第5章5.1.1.6.1節
に詳しく述べられている。
The subframe division unit 33 divides the frame of the transmission input signal into four subframes and inputs these subframes to the weighting filter 34. The weighting filter 34 is composed of a perceptual noise weighting filter, and the filter coefficient is set according to the LPC coefficient obtained by the LPC coefficient calculating section 32. Then, the sub-frame of the transmission input signal is passed through this filter to generate an excitation signal weighted in consideration of hearing. The construction and characteristics of this weighting filter are described in detail in Chapter 5, Section 5.1.1.1.1 of RCR STD-27C.

【0026】上記重み付けフィルタ34から出力された
励起信号は減算器35に入力され、この減算器35にお
いて前フレームのゼロ入力応答信号が差し引かれる。こ
のゼロ入力応答信号はゼロ入力応答計算部36で作成さ
れる。
The excitation signal output from the weighting filter 34 is input to the subtractor 35, which subtracts the zero input response signal of the previous frame. This zero input response signal is created by the zero input response calculation unit 36.

【0027】ゼロ入力応答計算部36は、上記LPC係
数と、後述するローカルデコーダ41から出力される前
フレームの励起信号とを基に、前フレームが現フレーム
に与える影響であるゼロ入力応答信号を作成する。また
このゼロ入力応答信号を作成する際にゼロ入力応答計算
部36は、上記フレーム・エネルギ計算部31において
行なわれるフレーム・エネルギの符号語変更処理との整
合性をとるために、上記ゼロ入力応答信号のレベルを前
記変更量計算部22により求められた変更量rに応じて
1/r倍する。すなわち、ゼロ入力応答計算部36は、
次式に示す合成フィルタH(z)の分子をr-1する。
The zero-input response calculation section 36 determines a zero-input response signal, which is the influence of the previous frame on the current frame, on the basis of the LPC coefficient and the excitation signal of the previous frame output from the local decoder 41 described later. create. Further, when creating the zero-input response signal, the zero-input response calculation unit 36 uses the zero-input response calculation unit 36 in order to maintain consistency with the frame energy codeword changing process performed in the frame energy calculation unit 31. The signal level is multiplied by 1 / r according to the change amount r obtained by the change amount calculation unit 22. That is, the zero input response calculation unit 36
The numerator of the synthesis filter H (z) shown in the following equation is r −1 .

【0028】[0028]

【数3】 (Equation 3)

【0029】上記減算器35において、前フレームのゼ
ロ入力応答信号が減算された励起信号は、符号選択部3
7、長期予測ラグ選択部38およびコードブック・サー
チ部39にそれぞれ入力される。
The excitation signal from which the zero input response signal of the previous frame is subtracted in the subtractor 35 is the code selection unit 3
7, input to the long-term prediction lag selection unit 38 and the codebook search unit 39, respectively.

【0030】このうち先ず長期予測ラグ選択部38で
は、過去のサブフレームの励起信号の一部を用いて現サ
ブフレームの励起信号を近似するための処理が行なわれ
る。すなわち、音声信号は通常周期性を有しているの
で、過去の複数のサンプルを繰り返すことにより近似信
号つまり長期予測ベクトルが作成される。この周期はラ
グと呼ばれ符号化される。
Of these, the long-term prediction lag selecting section 38 first performs a process for approximating the excitation signal of the current subframe by using a part of the excitation signal of the past subframe. That is, since an audio signal usually has periodicity, an approximate signal, that is, a long-term predicted vector is created by repeating a plurality of past samples. This period is called a lag and is encoded.

【0031】コードブック・サーチ部39は、雑音コー
ドブックを有する。そして、上記長期予測ラグ選択部3
8で近似された長期予測ベクトルをより精度のよいもの
にするために、上記雑音コードブックから適当な雑音コ
ードの選択を行なう。この選択した雑音コードは符号ベ
クトルと呼ばれ、このコードは符号化される。このコー
ドブック・サーチ部39において行なわれるサーチ処理
の詳細は、前記RCRSTD−27Cの第5章5.1.
1.6.3.節および5.1.1.6.4.節に述べら
れている。
The codebook search unit 39 has a noise codebook. Then, the long-term predicted lag selection unit 3
In order to make the long-term predicted vector approximated by 8 more accurate, an appropriate noise code is selected from the above noise codebook. This selected noise code is called a code vector and this code is coded. For details of the search processing performed by the codebook search unit 39, refer to Chapter 5, 5.1. Of RCRSTD-27C.
1.6.3. Section and 5.1.1.1.6.4. Described in the section.

【0032】また、上記長期予測ラグ選択部38および
コードブック・サーチ部39において作成された長期予
測ベクトルおよび符号ベクトルは、それぞれ長期予測係
数βおよび符号ベクトルのスカラ利得γが与えられたの
ち相互に加算され、これにより現サブフレームにおける
励起関数となる。この励起関数ex(n) は次のように表
わされる。 ex(n) =βc0 (n) +γc1 (n) 0≦n≦N−1 ただし、 c0 :非重み付き長期予測ベクトル c1 :コードブックから選んだ非重み付き符号ベクトル N=40=160/4 である。各々の励起ベクトルにおけるエネルギは次式で
与えられる。
Further, the long-term prediction vector and the code vector created in the long-term prediction lag selecting section 38 and the codebook search section 39 are mutually given a long-term prediction coefficient β and a scalar gain γ of the code vector, respectively. Are added, which results in the excitation function in the current subframe. This excitation function ex (n) is expressed as follows. ex (n) = βc 0 (n) + γc 1 (n) 0 ≦ n ≦ N−1, where c 0 : non-weighted long-term prediction vector c 1 : non-weighted code vector selected from codebook N = 40 = It is 160/4. The energy in each excitation vector is given by the following equation.

【0033】[0033]

【数4】 RSを与えられたサブフレームにおける近似残差エネル
ギとする。RSはN,R′q (0) およびLPCフィルタ
の正規予測利得の関数である。
(Equation 4) Let RS be the approximate residual energy in a given subframe. RS is a function of N, R'q (0) and the normal prediction gain of the LPC filter.

【0034】[0034]

【数5】 ただし、 ri :サブフレームの直接形フィルタ係数αi の集合に
対応するサブフレームのi番目の反射係数(i=1〜1
0)。 上記長期予測係数βおよび符号ベクトルのスカラ利得γ
は、それぞれ二つの新たなパラメータGS,P0 に変換
される。GSはRSの推定値を調節するためのエネルギ
のオフセットパラメータであり、 R=GS・RS のように定義される。またP0 は、サブフレームにおけ
る総励起エネルギに対する割合として長期予測ベクトル
から発生するエネルギの割合であり、 P0 =β2 Rz (0) /R 0≦P0 ≦1 のように定義される。したがって、β,γはそれぞれ次
式によりパラメータGS,P0 に書き替えられる。
(Equation 5) Where r i is the i-th reflection coefficient (i = 1 to 1) of the sub-frame corresponding to the set of direct filter coefficients α i of the sub-frame
0). The long-term prediction coefficient β and the scalar gain γ of the code vector
Are converted into two new parameters GS and P0 respectively. GS is an energy offset parameter for adjusting the estimated value of RS, and is defined as R = GS · RS. The P0 is the ratio of energy generated from the long-term prediction vector as a percentage of the total excitation energy in a sub-frame is defined as P0 = β 2 Rz (0) / R 0 ≦ P0 ≦ 1. Therefore, β and γ are rewritten into the parameters GS and P0 by the following equations, respectively.

【0035】[0035]

【数6】 符号選択部37は、上記各パラメータGS,P0 をベク
トル量子化したのち符号化する。すなわち、先に述べた
β,γをRz(k)による等価式に置き換えると、
(Equation 6) The code selection unit 37 vector-quantizes each of the parameters GS and P0 and then codes them. That is, when β and γ described above are replaced with the equivalent formula by Rz (k),

【0036】[0036]

【数7】 なお、Rpp,Rpc,Rccはそれぞれ次のように表わされ
る。
(Equation 7) Note that Rpp, Rpc, and Rcc are represented as follows.

【0037】[0037]

【数8】 (Equation 8)

【0038】上記GS,P0 は量子化される。{GS,
P0 }ベクトルを量子化する最初のステップは、上記E
の式で必要となるパラメータの計算からなる。 Rcc(k,j) k=0,1 j=k,1 Rz(0),Rz(1) RS Rpc(k) k=0,1 a,b,c,d,e 次に、上記Eの式は{GS,P0 }コードブックにおけ
る各々のベクトルに対して評価され、重み付き誤差を最
小にするベクトルを選ぶ。
The GS and P0 are quantized. {GS,
The first step in quantizing the P0} vector is the above E
It consists of the calculation of the parameters required by the formula. Rcc (k, j) k = 0,1 j = k, 1 Rz (0), Rz (1) RS Rpc (k) k = 0,1 a, b, c, d, e The expression is evaluated for each vector in the {GS, P0} codebook, choosing the vector that minimizes the weighted error.

【0039】また、符号選択部37では、上記パラメー
タGS,P0 の符号語を、前記雑音抑圧制御部20によ
り算出された変更量rに基づいて変更するための処理が
行なわれる。すなわち、上記c,d,eの値をそれぞれ c/r,d/r,e/r に置き換える。
Further, the code selecting unit 37 performs a process for changing the code word of the parameters GS and P0 based on the change amount r calculated by the noise suppression control unit 20. That is, the values of c, d, and e are replaced with c / r, d / r, and e / r, respectively.

【0040】以上のように作成された各符号化パラメー
タ、つまり上記フレーム・エネルギ計算部31で算出さ
れさらに雑音抑圧のための変更処理が施されたフレーム
・エネルギの符号語R(0)×rと、LPC係数計算部
32で算出されたLPC係数と、長期予測ラグ選択部3
8およびコードブック・サーチ部39でそれぞれ作成さ
れた長期予測ベクトルおよび符号ベクトルと、符号選択
部37で算出されかつ雑音低抑圧のための符号語変更処
理が施されたパラメータGS,P0 の符号語とは、多重
化部40で多重されて図示しない伝送回路部から受信側
装置に向け送出される。
Each coding parameter created as described above, that is, the frame energy code word R (0) × r calculated by the frame energy calculation unit 31 and further subjected to the change processing for noise suppression. And the LPC coefficient calculated by the LPC coefficient calculation unit 32, and the long-term prediction lag selection unit 3
8 and the codebook search unit 39 respectively, the long-term prediction vector and the code vector, and the code word of the parameters GS and P0 calculated by the code selection unit 37 and subjected to the code word changing process for low noise suppression. Are multiplexed by the multiplexing unit 40 and sent from the transmission circuit unit (not shown) to the receiving side device.

【0041】またそれとともに、上記各符号化パラメー
タはローカルデコーダ41に入力される。ローカルデコ
ーダ41では、上記各符号化パラメータを基に、受信側
装置の音声復号部で復号再生されると予測される励起信
号の生成が行なわれる。そして、この生成された前サブ
フレームの励起信号は、上記ゼロ入力応答計算部36お
よび長期予測ラグ選択部38において、前記ゼロ入力応
答の計算および長期予測係数の計算のためにそれぞれ使
用される。
At the same time, each of the above coding parameters is input to the local decoder 41. The local decoder 41 generates an excitation signal that is predicted to be decoded and reproduced by the speech decoding unit of the reception side device, based on the above-mentioned encoding parameters. Then, the generated excitation signal of the previous subframe is used in the zero input response calculation unit 36 and the long-term prediction lag selection unit 38 for the calculation of the zero input response and the calculation of the long-term prediction coefficient, respectively.

【0042】このような構成であるから、送話信号が入
力されると、雑音抑圧制御部20においてこの送話入力
信号に含まれる背景雑音のパワーが推定されて、この雑
音のパワー値に応じて雑音抑圧のための変更量rが算出
される。
With such a configuration, when the transmission signal is input, the noise suppression control unit 20 estimates the power of the background noise included in the transmission input signal, and the power of the noise is estimated according to the power value of the noise. Then, the change amount r for noise suppression is calculated.

【0043】また、上記送話入力信号は、雑音抑圧処理
されずにそのまま音声符号化部30に入力される。そし
て、この音声符号化部30の各計算部において、上記送
話入力信号を符号化伝送するための各符号化パラメータ
がそれぞれ算出される。すなわち、フレーム・エネルギ
計算部31ではフレーム・エネルギの符号語R(0)が
算出され、LPC係数計算部32ではLPC係数が算出
される。また、長期予測ラグ選択部38およびコードブ
ック・サーチ部39ではそれぞれ長期予測ベクトルおよ
び符号ベクトルが算出され、符号選択部37ではパラメ
ータGS,P0の符号語が算出される。
Further, the transmission input signal is directly input to the voice encoding unit 30 without being subjected to noise suppression processing. Then, in each calculation unit of the voice encoding unit 30, each encoding parameter for encoding and transmitting the transmission input signal is calculated. That is, the frame energy calculation unit 31 calculates the code word R (0) of the frame energy, and the LPC coefficient calculation unit 32 calculates the LPC coefficient. The long-term prediction lag selection unit 38 and the codebook search unit 39 calculate long-term prediction vectors and code vectors, respectively, and the code selection unit 37 calculates the code words of the parameters GS and P0.

【0044】また、このとき上記フレーム・エネルギ計
算部31では、上記雑音抑圧制御部20により算出され
た変更量rを基に、フレーム・エネルギの符号語R
(0)に対し雑音抑圧のための変更処理が施される。す
なわち、音声符号化部30に入力される前の送話入力信
号に対してではなく、音声符号化部30で得られたフレ
ーム・エネルギの符号語に対しノイズキャンセル処理が
行なわれる。
At this time, in the frame energy calculating section 31, the code word R of the frame energy is calculated based on the change amount r calculated by the noise suppression control section 20.
Change processing for noise suppression is performed on (0). That is, the noise canceling process is performed not on the transmission input signal before being input to the voice encoding unit 30, but on the code word of the frame energy obtained by the voice encoding unit 30.

【0045】さらに、ゼロ入力応答計算部36および符
号選択部37では、上記フレーム・エネルギの符号語変
更との整合をとるために、上記雑音抑圧制御部20によ
り算出された変更量rを基に、ゼロ入力応答信号および
パラメータGS,P0 の符号語の変更処理が行なわれ
る。
Further, in the zero input response calculation unit 36 and the code selection unit 37, in order to match the change of the frame energy with the code word, the change amount r calculated by the noise suppression control unit 20 is used as a basis. , The zero input response signal and the code word of the parameters GS and P0 are changed.

【0046】そうして音声符号化部30で算出された各
符号化パラメータは、多重化部40で多重化されて、伝
送回路部から通信相手装置に向け送信される。以上述べ
たようにこの実施形態では、フルレートの音声符号化回
路において、雑音抑圧制御部20により送話入力信号に
含まれる背景雑音のパワーレベルを推定して、この推定
値と上記送話入力信号のパワーとから変更量rを算出
し、この変更量rを基に、音声符号化部30のフレーム
・エネルギ計算部31で求められたフレーム・エネルギ
の符号語と、ゼロ入力応答計算部36で求められたゼロ
入力応答信号の符号語と、長期予測ラグ選択部38およ
びコードブック・サーチ部39でそれぞれ選択された長
期予測ラグおよび雑音コードに対応する符号化パラメー
タGS,P0 の符号語をそれぞれ変更操作し、この変更
操作後の各符号化パラメータの符号語を伝送するように
している。
The respective coding parameters calculated by the voice coding unit 30 are multiplexed by the multiplexing unit 40 and transmitted from the transmission circuit unit to the communication partner device. As described above, in this embodiment, in the full-rate speech encoding circuit, the noise suppression control unit 20 estimates the power level of the background noise included in the transmission input signal, and the estimated value and the transmission input signal are calculated. Of the frame energy calculated by the frame energy calculation unit 31 of the speech encoding unit 30 and the zero input response calculation unit 36 based on the change amount r. The obtained codeword of the zero input response signal and the codewords of the coding parameters GS and P0 corresponding to the long-term prediction lag and noise code selected by the long-term prediction lag selection unit 38 and the codebook search unit 39, respectively. A change operation is performed, and the codeword of each coding parameter after this change operation is transmitted.

【0047】したがってこの実施形態によれば、音声符
号化部30における符号化後の各符号化パラメータに対
しノイズキャンセル処理が行なわれることになり、この
ため音声符号化部30へはノイズキャンセル前の送話入
力信号を入力することができ、これにより音声符号化部
30ではノイズキャンセル処理の影響を全く受けること
なくLPC係数の計算を正確に行なうことが可能とな
る。したがって、符号化音声の品質を高めることができ
る。
Therefore, according to this embodiment, the noise canceling process is performed for each coding parameter after coding in the speech coding unit 30, and therefore the speech coding unit 30 is subjected to the noise cancellation process before the noise cancellation. A speech input signal can be input, which allows the speech encoding unit 30 to accurately calculate the LPC coefficient without being affected by the noise canceling process. Therefore, the quality of coded speech can be improved.

【0048】また、符号化パラメータの符号語を操作す
ることでノイズキャンセルのための演算を行なうことが
できるので、送話入力信号に対しノイズキャンセルのた
めの演算を行なう場合に比べて、演算量を少なくするこ
とができ、これによりノイズキャンセルを含む音声符号
化処理の処理遅延量を低減して符号化の高速化を図るこ
とが可能となる。
Further, since the operation for noise cancellation can be performed by operating the code word of the encoding parameter, the amount of operation can be increased as compared with the case where the operation for noise cancellation is performed on the transmission input signal. It is possible to reduce the processing delay amount of the speech coding processing including noise cancellation, and to speed up the coding.

【0049】なお、以上の実施形態では、ゼロ入力応答
信号の符号語および符号化パラメータGS,P0 の符号
語に対し、フレーム・エネルギの符号語変更に対する整
合をとるために、符号語変更処理を行なっているが、こ
れらの整合のための符号語変更処理は必ずしも行わなく
てもよい。
In the above embodiment, the codeword changing process is performed to match the codeword of the zero input response signal and the codeword of the coding parameters GS and P0 with the change of the frame energy codeword. However, the code word changing process for these matching does not necessarily have to be performed.

【0050】(第2の実施形態)この実施形態は、ハー
フレートの音声符号化回路にこの発明を適用したもの
で、図2はこの実施形態に係わる雑音抑圧機能を備えた
音声符号化回路の機能構成を示すブロック図である。な
お、同図において前記図1と同一機能部分には同一部号
を付して説明を行なう。
(Second Embodiment) In this embodiment, the present invention is applied to a half-rate speech coding circuit. FIG. 2 shows a speech coding circuit having a noise suppressing function according to this embodiment. It is a block diagram showing functional composition. In the figure, the same function parts as those in FIG.

【0051】音声符号化部50には、フレーム・エネル
ギ計算部51、LPC係数計算部52およびサブフレー
ム分割部53に加えて、ピッチ解析部54およびフィル
タ55が設けてある。
The speech coding section 50 is provided with a pitch analysis section 54 and a filter 55 in addition to the frame energy calculation section 51, the LPC coefficient calculation section 52 and the subframe division section 53.

【0052】フレーム・エネルギ計算部51では、送話
入力信号の1フレームを構成する4つのサブフレームの
平均の振幅ampn (n=0,1,2,3)が求めら
れ、これらの振幅ampn の二乗平均値の対数値がベク
トル量子化されたのち符号化される。その計算式を以下
に示す。すなわち、先ずサブフレームの平均の振幅am
n は、次のように求められる。
The frame energy calculator 51 obtains the average amplitudes amp n (n = 0, 1, 2, 3) of the four subframes constituting one frame of the transmission input signal, and these amplitudes amp The logarithmic value of the root mean square value of n is vector-quantized and then coded. The calculation formula is shown below. That is, first, the average amplitude am of the subframes
p n is calculated as follows.

【0053】[0053]

【数9】 この振幅ampn はμ−law変換されて次式に示すμ
ampn となる。
[Equation 9] This amplitude amp n is μ-law converted to μ shown in the following equation.
It becomes amp n .

【0054】[0054]

【数10】 (Equation 10)

【0055】ただし、μ=100、Smax は入力PCM
信号の最大振幅である。次に、次式のerrを最小にす
るiを電力パラメータインデックスPOWとする。
However, μ = 100, Smax is the input PCM
It is the maximum amplitude of the signal. Next, i that minimizes err in the following equation is set as the power parameter index POW.

【0056】[0056]

【数11】 そして、量子化電力Pnは以下のように求められる。[Equation 11] Then, the quantized power Pn is obtained as follows.

【0057】[0057]

【数12】 (Equation 12)

【0058】フレーム・エネルギ計算部51で求められ
た量子化電力Pnは、雑音抑圧制御部60に入力され
る。雑音抑圧制御部60は、雑音レベル推定部61およ
び変更量計算部62からなる。雑音レベル推定部61で
は、上記フレーム・エネルギ計算部51で求められた量
子化電力Pnを基に、送信入力信号に含まれる背景雑音
パワーのサブフレーム平均値の対数値が推定される。
The quantized power Pn obtained by the frame energy calculator 51 is input to the noise suppression controller 60. The noise suppression control unit 60 includes a noise level estimation unit 61 and a change amount calculation unit 62. The noise level estimation unit 61 estimates the logarithmic value of the subframe average value of the background noise power included in the transmission input signal based on the quantized power Pn obtained by the frame energy calculation unit 51.

【0059】変更量計算部62では、上記雑音レベル推
定部61で算出された雑音パワーの推定値を基に、サブ
フレーム・エネルギの符号語を変更するための変更量r
の算出が行なわれ、この算出された変更量rはフレーム
・エネルギ計算部51に供給される。
In the change amount calculation unit 62, the change amount r for changing the code word of the subframe energy based on the noise power estimation value calculated by the noise level estimation unit 61.
Is calculated, and the calculated change amount r is supplied to the frame energy calculation unit 51.

【0060】フレーム・エネルギ計算部51では、上記
フレーム・エネルギの計算過程において、振幅ampn
を、前記変更量計算部62により求められた変更量rを
用いて変更するための演算が行なわれる。すなわち、上
記ampn の値は ampn ×r に変換される。そして、この変換後のampn ×rがベ
クトル量子化され符号化される。
In the frame energy calculation section 51, the amplitude amp n is calculated in the frame energy calculation process.
Is calculated using the change amount r obtained by the change amount calculation unit 62. That is, the value of the # 038 n are converted to # 038 n × r. Then, the converted amp n × r is vector-quantized and coded.

【0061】LPC係数計算部52は、送話入力信号の
サブフレームごとに10次までのLPC係数を求め、奇
数フレームのLPCをLSPに変換して符号化する。ま
た、フィルタ55で聴感重み付けのために使用するフィ
ルタ係数を算出する。ピッチ解析部54は、フレーム分
割部10から出力された送話入力信号フレームのピッチ
周期の解析を行ない、これによりフィルタ55で使用す
るフィルタ係数を算出する。
The LPC coefficient calculation unit 52 obtains the LPC coefficients up to the 10th order for each subframe of the transmission input signal, converts the LPC of the odd frame into the LSP, and encodes the LSP. Further, the filter 55 calculates a filter coefficient used for weighting the perceptual sensation. The pitch analysis unit 54 analyzes the pitch period of the transmission input signal frame output from the frame division unit 10, and thereby calculates the filter coefficient used by the filter 55.

【0062】サブフレーム分割部53は、320サンプ
ルからなる現フレームを4つのサブフレームに分割す
る。そして、この分割されたサブフレームをフィルタ5
5に入力する。フィルタ55は、サブフレーム分割部5
3から出力された送話入力信号のサブフレームに対し、
聴感重み付け、スペクトル重み付およびピッチ重み付け
のためのフィルタリング処理を行ない、これにより参照
信号を作成する。
The subframe division unit 53 divides the current frame consisting of 320 samples into four subframes. Then, the divided subframe is filtered by the filter 5
Enter in 5. The filter 55 includes the subframe division unit 5
For the sub-frame of the transmission input signal output from 3,
Filtering processing for perceptual weighting, spectrum weighting, and pitch weighting is performed to create a reference signal.

【0063】なお、上記LPC係数計算部52、ピッチ
解析部54およびフィルタ55における処理の詳細は、
それぞれRCRSTD−27C第5章の5.2.1.5
節、5.2.1.7節および5.2.1.8節に述べら
れている。
The details of the processing in the LPC coefficient calculation section 52, the pitch analysis section 54 and the filter 55 are as follows.
5.2.1.5 of RCRSTD-27C Chapter 5 respectively
Sections 5.2, 1.7 and 5.2.1.8.

【0064】上記フィルタ55から出力された参照信号
は乗算器56に入力される。乗算器56では、上記フレ
ーム・エネルギ計算部51において行なわれる振幅am
nの符号語変更処理との整合性をとるために、上記フ
ィルタ55から出力された参照信号のレベルが、前記変
更量計算部62により求められた変更量rを用いてr倍
される。
The reference signal output from the filter 55 is input to the multiplier 56. In the multiplier 56, the amplitude am performed in the frame energy calculator 51 is calculated.
The level of the reference signal output from the filter 55 is multiplied by r using the change amount r obtained by the change amount calculation unit 62 in order to achieve consistency with the pn codeword changing process.

【0065】この乗算器56から出力された参照信号は
続いて減算器57に入力され、ここでゼロ入力応答計算
部58で作成された前サブフレームのゼロ入力応答信号
が差し引かれる。そして、この減算器57から出力され
た参照信号は、符号選択部63、第1のコードブック・
サーチ部59および第2のコードブック・サーチ部65
にそれぞれ入力される。
The reference signal output from the multiplier 56 is subsequently input to the subtractor 57, where the zero input response signal of the previous subframe created by the zero input response calculation section 58 is subtracted. Then, the reference signal output from the subtractor 57 is the code selection unit 63, the first codebook
Search unit 59 and second codebook search unit 65
Respectively.

【0066】第1のコードブック・サーチ部59は、上
記減算器57から出力された参照信号を近似するため
に、過去のフレームから作成される適応コードブック
(ACB)または固定コードブック(FCB)に対しサ
ーチを行なっていずれかのコードを選択し、この選択し
たコードを符号化する。第2のコードブック・サーチ部
65は、参照信号の近似精度を高めるために、雑音コー
ドブック(SCB)のサーチを行なって適当なコードを
選択し、この選択したコードを符号化する。
The first codebook search unit 59 is an adaptive codebook (ACB) or a fixed codebook (FCB) created from past frames in order to approximate the reference signal output from the subtractor 57. Is searched to select one of the codes, and the selected code is encoded. The second codebook search unit 65 searches the noise codebook (SCB) to select an appropriate code and encodes the selected code in order to improve the approximation accuracy of the reference signal.

【0067】符号選択部63は、上記第1のコードブッ
ク・サーチ部59で選択された信号の重み付け合成信号
SYNp と、第2のコードブック・サーチ部65で選択
された信号の重み付け合成信号SYNSCに対しそれぞれ
利得を与えて和をとり、これにより上記参照信号の近似
信号となる。また、上記利得は、合成信号SYNp また
は合成信号SYNSCのパワーおよび現サブフレームの推
定残差電力RSで正規化され符号化される。なお、現サ
ブフレームの推定残差電力RSは、フレームパワーとフ
ィルタ55のゲインを用いて推定する。
The code selecting section 63 weights the combined signal SYNp of the signals selected by the first codebook search section 59 and the weighted combined signal SYNSC of the signals selected by the second codebook search section 65. To each of them, the gain is given to each of them, and the sum is obtained, thereby becoming an approximate signal of the above reference signal. The gain is normalized and coded by the power of the combined signal SYNp or the combined signal SYNSC and the estimated residual power RS of the current subframe. The estimated residual power RS of the current subframe is estimated using the frame power and the gain of the filter 55.

【0068】なお、上記第1および第2のコードブック
・サーチ部59,65において行なわれるコードブック
サーチ処理、および符号選択部63におけるサブフレー
ム残差利得の符号化処理の詳細は、RCRSTD−27
C第5章の5.2.1.8節に述べられている。
The details of the codebook search process performed in the first and second codebook search units 59 and 65 and the coding process of the subframe residual gain in the code selection unit 63 are described in RCRSTD-27.
C Chapter 5, section 5.2.1.8.

【0069】そうして音声符号化部50で作成された各
符号化パラメータ、つまり上記フレーム・エネルギ計算
部51で算出されさらに雑音抑圧のための変更処理が施
されたサブフレーム・エネルギの符号語ampn ×r
と、LPC係数計算部52で算出されたLPC係数と、
第1および第2のコードブック・サーチ部59,65に
おいて選択された信号SYNp ,SYNSCと、符号選択
部63で得られた符号化利得と、多重化部40で多重さ
れて図示しない伝送回路部から受信側装置に向け送出さ
れる。
In this way, each coding parameter created by the speech coding unit 50, that is, the code word of the subframe energy calculated by the frame energy calculation unit 51 and further subjected to the change processing for noise suppression. amp n × r
And the LPC coefficient calculated by the LPC coefficient calculation unit 52,
The signals SYNp and SYNSC selected by the first and second codebook search units 59 and 65, the coding gain obtained by the code selection unit 63, and the transmission circuit unit (not shown) multiplexed by the multiplexing unit 40. Is sent to the receiving side device.

【0070】またそれとともに、上記各符号化パラメー
タはローカルデコーダ66に入力される。ローカルデコ
ーダ66では、上記各符号化パラメータを基に、受信側
装置の音声復号部で復号再生されると予測される励起信
号の生成が行なわれる。そして、この生成された前サブ
フレームの励起信号は、上記ゼロ入力応答計算部58お
よび第1のコードブック・サーチ部59において、前記
ゼロ入力応答の計算およびACB/FCBのサーチのた
めにそれぞれ使用される。
At the same time, the above encoding parameters are input to the local decoder 66. In the local decoder 66, an excitation signal that is predicted to be decoded and reproduced by the speech decoding unit of the reception side device is generated based on each of the above coding parameters. Then, the generated excitation signal of the previous subframe is used in the zero input response calculation unit 58 and the first codebook search unit 59 for calculating the zero input response and ACB / FCB search, respectively. To be done.

【0071】このような構成であるから、前記第1の実
施形態において述べたフルレートの音声符号化部30を
使用した場合と同様に、フレーム・エネルギ計算部51
において、雑音抑圧制御部60により算出された変更量
rを基に、サブフレームの二乗平均値の振幅ampn
対し雑音抑圧のための変更処理が施され、この変更処理
後の振幅ampn ×rがベクトル量子化され符号化され
る。すなわち、音声符号化部50に入力される前の送話
入力信号に対してではなく、音声符号化部50で得られ
たサブフレーム・エネルギの符号語に対しノイズキャン
セル処理が行なわれる。
With such a configuration, as in the case of using the full-rate speech coding unit 30 described in the first embodiment, the frame energy calculation unit 51 is used.
In the above, based on the change amount r calculated by the noise suppression control unit 60, the change process for noise suppression is performed on the amplitude amp n of the root-mean-square value of the subframe, and the amplitude amp n × n after the change process is performed. r is vector quantized and encoded. That is, the noise canceling process is performed not on the transmission input signal before being input to the voice encoding unit 50 but on the code word of the subframe energy obtained by the voice encoding unit 50.

【0072】さらに、乗算器56において、フィルタ5
5から出力された参照信号に対して、上記雑音抑圧制御
部60により算出された変更量rを基に変更処理が行な
われ、これにより符号選択部63で求められたコード利
得の符号語に変更処理が施され、上記サブフレーム・エ
ネルギの符号語変更との整合がとられる。
Further, in the multiplier 56, the filter 5
The reference signal output from the signal No. 5 is subjected to change processing based on the change amount r calculated by the noise suppression control unit 60, thereby changing to the code word of the code gain obtained by the code selection unit 63. Processing is performed to match the subframe energy codeword changes.

【0073】以上のようにこの実施形態によれば、ハー
フレートの音声符号化回路において、雑音抑圧制御部6
0で求められた変更量rに基づいて、音声符号化部50
のフレーム・エネルギ計算部51で算出されたサブフレ
ームの二乗平均値の振幅ampn の変更処理と、フィル
タ55において生成された参照信号の変更処理がそれぞ
れ行なわれる。したがって、この実施形態においても、
音声符号化部50における符号化後の各符号化パラメー
タに対しノイズキャンセル処理が行なわれることにな
り、このため音声符号化部50へはノイズキャンセル前
の送話入力信号を入力することができ、これにより音声
符号化部50ではノイズキャンセル処理の影響を全く受
けることなくLPC解析およびピッチ解析を正確に行な
うことが可能となる。したがって、符号化音声の品質を
高めることができる。
As described above, according to this embodiment, in the half-rate voice encoding circuit, the noise suppression control unit 6
Based on the change amount r obtained by 0, the speech encoding unit 50
The process of changing the amplitude amp n of the root mean square value of the subframe calculated by the frame energy calculation unit 51 and the process of changing the reference signal generated by the filter 55 are performed. Therefore, also in this embodiment,
The noise canceling process is performed on each coding parameter after coding in the speech coding unit 50. Therefore, the speech input signal before noise cancellation can be input to the speech coding unit 50, As a result, the speech encoding unit 50 can accurately perform the LPC analysis and the pitch analysis without being affected by the noise canceling process. Therefore, the quality of coded speech can be improved.

【0074】なお、この発明は上記各実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、上記各実施形態ではCEL
P方式の音声符号化回路を例にとって説明したが、VX
C方式などの他のベクトル量子化方式を採用した音声符
号化回路にこの発明を適用してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each of the above embodiments, the CEL
The description has been given by taking the P-type voice encoding circuit as an example.
The present invention may be applied to a voice encoding circuit that adopts another vector quantization method such as the C method.

【0075】その他、音声符号化部および雑音抑圧制御
部の構成、変更対象とする符号化パラメータ、符号語の
変更処理手法などについても、この発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形実施できることはいうまでもない。
In addition, with respect to the configurations of the voice coding unit and the noise suppression control unit, the coding parameters to be changed, the code word change processing method, and the like, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. There is no end.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、フレ
ーム化された送信入力信号をフレームごとに解析して所
定の符号化パラメータの符号語を生成する音声符号化処
理手段と、上記送信入力信号のフレームごとに当該送信
入力信号に混入している雑音のパワーを推定するための
雑音レベル推定手段と、符号語変更手段とを備え、この
符号語変更手段により、上記雑音レベル推定手段による
雑音パワーの推定結果と、対応する送信入力信号フレー
ムのパワーとの差に基づいて、上記音声符号化処理手段
において生成された符号化パラメータの符号語のうち少
なくともフレームパワーを表わす符号語を変更するよう
にしている。
As described above in detail, according to the present invention, the speech coding processing means for analyzing the framed transmission input signal for each frame to generate the code word of the predetermined coding parameter, and the transmission input. A noise level estimating means for estimating the power of noise mixed in the transmission input signal for each frame of the signal and a code word changing means are provided, and the code word changing means causes noise by the noise level estimating means. Based on the difference between the power estimation result and the power of the corresponding transmission input signal frame, at least the codeword representing the frame power is changed among the codewords of the coding parameters generated by the speech coding processing means. I have to.

【0077】したがってこの発明によれば、雑音抑圧処
理を、音声符号化処理手段で解析されて生成されたフレ
ームパワーを表わす符号語に対し行なうことができる。
このため、音声符号化処理手段へは雑音抑圧処理前の送
話入力信号を供給することができ、これにより音声符号
化部30ではノイズキャンセル処理の影響を全く受ける
ことなくLPC解析やピッチ解析等のフレーム間符号化
処理を正確に行なうことができる。
Therefore, according to the present invention, the noise suppression process can be performed on the code word representing the frame power generated by being analyzed by the voice encoding processing means.
Therefore, the speech input signal before noise suppression processing can be supplied to the speech coding processing means, whereby the speech coding unit 30 is not affected by the noise cancellation processing at all, and LPC analysis, pitch analysis, etc. are performed. It is possible to accurately perform the interframe coding processing of.

【0078】すなわち、この発明によれば、音声符号化
処理に悪影響を及ぼすことなく雑音抑圧処理を行なうこ
とができ、これにより符号化音声信号のより一層の品質
向上を図ることができる雑音抑圧処理機能を備えた音声
符号化回路を提供することができる。
That is, according to the present invention, the noise suppression processing can be performed without adversely affecting the speech encoding processing, whereby the quality of the encoded speech signal can be further improved. A voice encoding circuit having a function can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態に係わる雑音抑圧機
能を備えた音声符号化回路の機能構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a voice encoding circuit having a noise suppressing function according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施形態に係わる雑音抑圧機
能を備えた音声符号化回路の機能構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a voice encoding circuit having a noise suppressing function according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の雑音低減機能付き音声符号化回路の概略
構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional speech encoding circuit with a noise reduction function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…フレーム分割部 20,60…雑音抑圧制御部 21,61…雑音レベル推定部 22,62…変更量計算部 30,50…音声符号化部 31,51…フレーム・エネルギ計算部 32,52…LPC係数計算部 33,53…サブフレーム分割部 34,55…重み付けフィルタ 35,57…ゼロ入力応答差し引き用の減算器 36,58…ゼロ入力応答計算部 37,63…符号選択部 38…長期予測ラグ選択部 39,59,65…コードブック・サーチ部 40…多重化部(MUX) 41,66…ローカルデコーダ 54…ピッチ解析部 56…符号語変更用の乗算器 59,61…コード選択部 10 ... Frame division unit 20, 60 ... Noise suppression control unit 21, 61 ... Noise level estimation unit 22, 62 ... Change amount calculation unit 30, 50 ... Speech coding unit 31, 51 ... Frame energy calculation unit 32, 52 ... LPC coefficient calculation unit 33, 53 ... Subframe division unit 34, 55 ... Weighting filter 35, 57 ... Subtractor for subtracting zero input response 36, 58 ... Zero input response calculation unit 37, 63 ... Sign selection unit 38 ... Long-term prediction Lag selection unit 39, 59, 65 ... Codebook search unit 40 ... Multiplexing unit (MUX) 41, 66 ... Local decoder 54 ... Pitch analysis unit 56 ... Multiplier for changing codeword 59, 61 ... Code selection unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定長ごとにフレーム化された送話入力
信号をフレームごとに解析して所定の符号化パラメータ
の符号語を生成する音声符号化処理手段と、 前記送話入力信号のフレームごとに当該送話入力信号に
混入している雑音のパワーを推定するための雑音レベル
推定手段と、 この雑音レベル推定手段による雑音パワーの推定結果
と、対応する送話入力信号フレームのパワーとの差に基
づいて、前記音声符号化処理手段において生成された符
号化パラメータの符号語のうち少なくともパワーを表わ
す符号語の内容を変更する符号語変更手段とを具備した
ことを特徴とする雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化
回路。
1. A voice encoding processing unit for analyzing a frame-by-frame transmission input signal for each fixed length to generate a code word of a predetermined encoding parameter, and for each frame of the transmission input signal. , A noise level estimation means for estimating the power of noise mixed in the transmission input signal, and a difference between the noise power estimation result by the noise level estimation means and the power of the corresponding transmission input signal frame. And a code word changing means for changing the content of at least the code word representing the power among the code words of the coding parameter generated by the speech coding processing means. Speech coding circuit equipped with.
【請求項2】 音声符号化処理手段が、適応コードブッ
クまたは雑音コードブックからコードを選択してこの選
択したコードおよび当該コードのゲインを用いて駆動信
号を符号化する手段を有している場合に、 符号語変更手段は、前記コードのゲインを表わす符号語
を、前記雑音レベル推定手段による雑音パワーの推定結
果と、対応する送話入力信号フレームのパワーとの差に
基づいて、変更することを特徴とする請求項1記載の雑
音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路。
2. The speech coding processing means has means for selecting a code from an adaptive codebook or a noise codebook and coding a drive signal using the selected code and the gain of the code. The code word changing means changes the code word representing the gain of the code based on the difference between the noise power estimation result by the noise level estimating means and the power of the corresponding transmission input signal frame. A speech coding circuit having a noise suppression processing function according to claim 1.
【請求項3】 音声符号化処理手段が、送話入力信号の
フレームごとに所定の重み付けを行ない、この重み付け
がなされた信号からゼロ入力応答成分を差し引く手段を
有している場合に、 符号語変更手段は、前記ゼロ入力応答成分のパワーを表
わす符号語を、前記雑音レベル推定手段による雑音パワ
ーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームのパワ
ーとの差に基づいて、変更することを特徴とする請求項
1記載の雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路。
3. A code word when the speech coding processing means has a means for performing a predetermined weighting for each frame of a transmission input signal and subtracting a zero input response component from the weighted signal. The changing means changes the codeword representing the power of the zero input response component based on the difference between the noise power estimation result by the noise level estimating means and the power of the corresponding transmission input signal frame. A speech coding circuit having a noise suppression processing function according to claim 1.
【請求項4】 音声符号化処理手段が、送話入力信号の
フレームごとに重み付けフィルタにより所定の重み付け
を行ない、この重み付け後の信号からゼロ入力応答成分
を差し引く手段を有している場合に、 符号語変更手段は、前記重み付けフィルタにより重み付
けがなされた後の信号のパワーを表わす符号語を、前記
雑音レベル推定手段による雑音パワーの推定結果と、対
応する送話入力信号フレームのパワーとの差に基づい
て、変更することを特徴とする請求項1記載の雑音抑圧
処理機能を備えた音声符号化回路。
4. The speech coding processing means includes a means for performing a predetermined weighting by a weighting filter for each frame of a transmission input signal and subtracting a zero input response component from the weighted signal, The code word changing means determines the code word representing the power of the signal after being weighted by the weighting filter as a difference between the noise power estimation result by the noise level estimating means and the power of the corresponding transmission input signal frame. The speech coding circuit having the noise suppression processing function according to claim 1, wherein the speech coding circuit is modified based on the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010541018A (en) * 2007-10-03 2010-12-24 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド Speech energy estimation from coded parameters.
WO2012070670A1 (en) * 2010-11-25 2012-05-31 日本電気株式会社 Signal processing device, signal processing method, and signal processing program

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