JPH10124091A

JPH10124091A - 音声符号化装置および情報記憶媒体

Info

Publication number: JPH10124091A
Application number: JP8278234A
Authority: JP
Inventors: Naoya Tanaka; 中直也田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】パルス音源を用いるＣＥＬＰ方式の音声符号
化装置において、パルス音源の性能を向上させることに
よって、符号化音声の品質を向上させる。【解決手段】入力音声信号２１１のピッチ周期に対応
する間隔の複数のパルス列を生成するパルス音源２０５
の構成を、各パルス列について、その先頭パルスの存在
範囲がサブフレーム内の一部範囲内に制限され、かつ、
その存在範囲が各パルス列毎に独立に割り当てられるよ
うにする。ピッチ周期パルスの性質を利用して、パルス
がサブフレーム内に効率的に配置されるように、先頭パ
ルスの存在範囲を割り当てることによって、パルス音源
信号を効率的に生成し、符号化音声の品質を向上させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力音声信号を４
〜８ｋｂｐｓ程度のビットレートで符号化する音声符号
化装置およびそれをプログラム化して記憶した情報記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】4kbps から8kbps 程度のビットレートの
音声符号化方法として、入力音声信号をあらかじめ定め
られた時間長の音声フレームに分割し、各音声フレーム
を分析してスペクトルパラメータを算出し、このスペク
トルパラメータを係数とする合成フィルタを、コードブ
ックから選択した音源信号により駆動することによって
合成音声信号を得る方法がある。この音声符号化方法
は、一般にＣＥＬＰ(CodeExcited Linear Prediction c
oding:符号励振線形予測符号化) と呼ばれており、その
基本的な原理は、M. R. Schroeder and B. S. Atal, "C
ode-Excited Linear Prediction (CELP) : High-Qualit
y Speech at Very Low Bit Rates", Proc.，ICASSP, 19
85, pp. 937-940 に紹介されている。

【０００３】ＣＥＬＰを利用した音声符号化方法として
は、音源の構成法を中心に数多くの応用例があるが、過
去の音源信号を蓄えておき、入力音声信号のピッチ周期
に応じて切り出して用いる適応コードブックと、あらか
じめ定められた形状の音源信号を格納してあり、その中
から音源信号として最もふさわしいものを取り出して用
いる雑音コードブックとを備え、合成フィルタの入力と
なる音源信号（以下これを駆動音源信号とする）を、２
つのコードブックから選択した音源信号の線形和として
生成する方法が一般的である。また、駆動音源信号の選
択は、前記音声フレームをさらに細かく分割したサブフ
レーム単位で行うことが多い。これは、音声のスペクト
ル情報が時間的に比較的ゆっくりと変化するのに対し
て、音源情報は変化が激しいため、より短い周期で更新
する必要があるためである。

【０００４】以下に従来の駆動音源信号の生成方法を図
７を用いて説明する。図７において、ピッチ周期分析手
段５０１は、入力音声信号５１１からピッチ候補５１２
を抽出する。続いて、適応コードブック５０４に蓄えら
れた過去の音源信号から、ピッチ候補５１２に応じて音
源信号を切り出す。適応コードブックから切り出された
適応コードベクトル候補５１３と、雑音コードブック５
０５から取り出された雑音コードベクトル候補５１４
に、それぞれゲインコードブック５０６からのゲインを
乗じた線形和により駆動音源候補５１５を生成する。一
方、線形予測分析手段５０２は、入力音声５１１から線
形予測係数を算出し、これを量子化手段５０３で量子化
して線形予測係数５１６を得、これと駆動音源候補とか
ら線形予測合成フィルタ５０７により合成音声５１７を
得る。この合成音声５１７と入力音声信号５１１の差を
とり、聴覚重み付けフィルタ５０８によって重み付けを
行った後、誤差最小化手段５０９によって重み付き誤差
５１９を最小化するような、適応コードベクトル、雑音
コードベクトルおよびゲインコードの組み合わせを決定
する。最終的に、量子化手段５０３からの線形予測計数
符号、適応コードブック５０４からの適応符号５２２、
雑音コードブック５０５からの雑音符号５２３、ゲイン
コードブック５０６からのゲイン符号５２４がマルチプ
レクサ５１０によって多重化され、符号化出力５２５と
して出力される。

【０００５】音源の構成法として、雑音コードブック５
０５の代わりにピッチ周期パルス音源を用いて、特に有
声部分の音声品質を向上させる方法が知られており、そ
のような例としては、特開平５−１０８０９８号公報に
示される方法がある。ピッチ周期パルス音源により生成
される音源信号ｐｃ（ｉ）は、図８に示すように、先頭
パルス位置ＳＰとパルス間隔Ｌを用いて、式（１）のよ
うに表わされる。

【０００６】

【数１】ここで、ＮＳはサブフレームＳＦのサンプル数、ＳＰは
先頭パルス位置、Ｌはピッチ周期（パルス間隔）、ＮＰ
はサブフレームＳＦに含まれるパルス数、δ（ｉ）はデ
ルタ関数である。

【０００７】図９はｍ個のパルス列から構成されるパル
ス音源を示す図である。第１パルス列から第ｍパルス列
までの各パルス列は、すべて等しいパルス間隔Ｌを持
ち、先頭パルス位置ＳＰ１のみが異なるものである。ｍ
個の各パルス列に対してゲインを乗じた後、加算された
パルス列がパルス音源の出力となる。出力パルス音源信
号ｏｕｔ（ｉ）はｊ番目のパルス列をｐｃ_j（ｉ）とし
て、式（２）のように表わされる。

【０００８】

【数２】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】式（２）で表わされる
パルス音源信号を表わすのに必要な情報は、ピッチ周期
Ｌ、ｍ個の先頭パルス位置ＳＰ_j（1 ≦ｊ≦（ｍ）、各
パルス列に対するゲインｇｐ_j（1 ≦ｊ≦（ｍ）であ
る。このなかで、ピッチ周期Ｌに関しては、適応コード
ブックをピッチ周期に応じて切り出す長さ（適応ラグ）
をピッチ周期として利用すれば、符号化して伝送する必
要はない。また、ゲインについては、例えば、ゲインが
＋１，−１の２値しかとらない構成にすることで、情報
量の削減が可能である。しかしながら、先頭パルス位置
については、ｍ個すべての位置情報を符号化する必要が
あり、これが伝送情報量の増加、もしくは符号化できる
パルス数の制約となり、音声品質の劣化につながってい
た。

【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、先頭パルスの存在範囲を限定することにより、先頭
パルス位置を量子化するのに必要な情報量を減少させる
とともに、先頭パルスの存在範囲を効率的に配置するこ
とにより、パルス音源の性能を向上し、符号化音声の品
質を向上させることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の音声符号化装置は、従来のパルス音源を用
いるＣＥＬＰ方式の音声符号化装置に加えて、パルス音
源信号の先頭パルスの存在範囲をサブフレーム内の一部
範囲に制限し、かつ、その存在範囲をパルスが効率的に
配置されるように規定する機能を備えている。この構成
により、パルス音源信号を効率的に符号化し、符号化音
声の品質を向上させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、従来のＣＥＬＰ方式の音声符号化装置において、複
数の音源のうち、少なくとも１つの音源が、入力音声信
号のピッチ周期に対応する間隔の複数のパルス列を生成
するパルス音源であり、各パルス列について、先頭パル
スの存在範囲が、サブフレーム内の一部範囲内に制限さ
れ、かつその存在範囲がパルス列毎に独立に規定されて
いることを特徴とする音声符号化装置であり、ピッチ周
期パルスの性質を利用して、パルスがサブフレーム内に
効率的に配置されるように、先頭パルスの存在範囲を規
定することによって、音声品質を向上させるものであ
る。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の音声符号化装置において、入力音声信号のピッ
チ周期に対応して、各先頭パルスの存在範囲を適応的に
割り当てる構成としたもので、ピッチ周期パルスの性質
を利用して、パルスをサブフレーム内に効率的に配置す
ることによって、音声品質を向上させるものである。

【００１４】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の音声符号化装置において、入力音声信号の性質
を、あらかじめ定められた複数のカテゴリーに分類する
手段を備え、各カテゴリー毎に入力音声信号の性質に適
合するように、先頭パルスの存在範囲を規定しておくこ
とにより、入力音声信号を符号化するのにより適したパ
ルス配置を実現し、音声品質を向上するものである。

【００１５】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の音声符号化装置において、入力音声信号の性質
を、あらかじめ定められた複数のカテゴリーに分類する
手段が、入力音声信号が有声であるか無声であるかを判
定する手段であり、入力音声信号が有声のときは、入力
音声信号のピッチ周期に対応して、各パルス列の先頭パ
ルス位置の存在範囲を適応的に割り当て、無声のとき
は、各パルス列の先頭パルス位置の存在範囲が、あらか
じめ定められた位置に固定される構成としたもので、音
源信号として求められるパルス配置が明らかに異なる、
音声の有声区間と無声区間に対して、それぞれに適した
パルス配置を行うことにより、音声品質を向上するもの
である。

【００１６】また、請求項５に記載の発明は、本発明に
よる音声符号化装置を、信号処理プロセッサを用いてソ
フトウェアで実現するためのプログラムを記憶させたフ
ロッピディスクなどの記憶媒体であり、例えば、パーソ
ナルコンピュータなどの汎用信号処理装置上でソフトウ
ェアにより本発明による音声符号化装置を実現できるも
のである。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける音声符号化装置の構成を示すものである。図１にお
いて、１０１は入力音声１１１からピッチ候補１１２を
算出するピッチ周期分析手段、１０２は入力音声１１１
から線形予測係数を算出する線形予測分析手段、１０３
は算出された線形予測係数を量子化して線形予測係数１
１６を出力する量子化手段、１０４は過去の音源を蓄え
た適応コードブック、１０５は従来の雑音コードブック
に代わるパルス音源、１０６はゲインコードブック、１
０７は適応コードブック１０４から切り出された適応コ
ードベクトル候補１１３とパルス音源１０５から生成さ
れたパルス音源ベクトル候補１１４とを合成して合成音
声１１７を生成する線形予測合成フィルタ、１０８は合
成音声１１７と入力音声１１１との差を取った誤差１１
８を重み付けして聴覚重み付き誤差１１９を出力する聴
覚重み付けフィルタ、１０９は聴覚重み付き誤差１１９
を最小化する誤差最小化手段、１１０は量子化手段１０
３から出力された線形予測係数符号１２１と、誤差最小
化手段１０９から出力されたフィードバック１２０によ
り組み合わせを決定された適応コードブック１０４から
の適応符号１２２と、パルス音源１０５からのパルス符
号１２３と、ゲインコードブック１０６からのゲイン符
号１２４を多重化して符号化出力１２５を出力するマル
チプレクサである。

【００１８】本実施の形態は、図７に示した従来の音声
符号化装置において、雑音コードブックの代わりにパル
ス音源１０５を使用し、適応コードブック１０４の適応
ラグを表す適応符号１２２をパルス音源１０５に入力し
たものであり、他の構成および動作は従来例と同じなの
で、以下には従来例と異なる部分の動作についてのみ説
明する。

【００１９】図１において、ピッチ周期分析手段１０１
は、入力音声信号１１１からピッチ候補１１２を抽出す
る。続いて、適応コードブック１０４に蓄えられた過去
の音源信号から、ピッチ候補１１２に応じて音源信号を
切り出し、適応コードベクトル候補１１３とする。適応
コードベクトル候補１１３に対応する適応符号１２２が
パルス音源１０５に入力され、適応コードベクトル候補
１１３の適応ラグを周期とする複数のパルス列から構成
されるパルス音源ベクトル候補１１４が生成される。適
応コードベクトル候補１１３およびパルス音源ベクトル
候補１１４に、それぞれゲインコードブック１０６から
のゲインを乗じた線形和により駆動音源候補１１５を生
成し、線形予測合成フィルタ１０７によって合成音声１
１７を得る。合成音声１１７と入力音声信号１１１の差
をとり、聴覚重み付けフィルタ１０８によって重み付け
を行った後、誤差最小化手段１０９によって重み付き誤
差１１９を最小化するような、適応コードベクトル、雑
音コードベクトルおよびゲインコードの組み合わせを決
定する。

【００２０】図２は図１におけるパルス音源１０５の構
成を示す図である。パルス音源はｍ個のピッチ周期パル
スを発生する構成である。サブフレームＳＦはｎ個のブ
ロックに分割されており、各パルス列の先頭パルスの存
在範囲は、各ブロックを単位として、その範囲内に限定
されている。例えば、第１パルス列の先頭パルス位置Ｓ
Ｐ１の存在範囲Ｄ１は、第１ブロック内に限定され、同
様に第２パルス列から第ｍパルス列までの先頭パルス位
置も、それぞれ対応する存在範囲内に限定される。ここ
で、ピッチ周期パルス列の性質として、先頭パルス以降
はピッチ周期間隔Ｌ毎にパルスが存在する。したがっ
て、先頭パルス位置がサブフレームの前の方にあるほ
ど、サブフレーム内に存在するパルスの数は増加するこ
とになり、また、生成されるパルス音源ベクトルの周期
性も強くなる。生成された音源ベクトルの周期性の強さ
は、特に有声音において、符号化音声の品質と密接に関
係しており、一般的に、強い周期性をもつ音源ベクトル
を生成する能力のある音源のほうが音声品質が高い。よ
って、先頭パルスの存在範囲を、サブフレームの前の方
のブロックに加重をかけて配置する、例えば第１ブロッ
クから第ｋブロックまでには２個づつ、第ｋ＋１ブロッ
ク以降第ｍブロックまでには１個づつ配置することによ
り、周期性の強い音源ベクトルを生成でき、特に有声音
の音声品質を向上することができる。ただし、前の方の
ブロックに加重をかけすぎ、後の方のブロックにおい
て、パルスが配置されないブロックが存在するような構
成は、符号化音声の品質を局所的に劣化させる可能性が
高く、望ましくない。

【００２１】なお、図２においては、分割されたｎ個の
ブロックは重ならないように配置されているが、これを
重なり合うように配置することも可能であり、また、各
ブロックの長さは均等でも不均等でも構わない。

【００２２】（実施の形態２）図３は本発明によるパル
ス音源を使用したＣＥＬＰ方式の音声符号化装置の第２
の実施の形態を示すブロック図である。図１に示した第
１の実施の形態の音声符号化装置に加えて、適応コード
ブック２０４の適応ラグを表わす適応符号２２２に対応
して、適応的に先頭パルスの存在範囲を割り当てるため
のパルス存在範囲割当手段２２６を設けている。駆動音
源信号の生成方法は、パルス存在範囲割当手段２２６に
よって、パルス音源から生成されるパルス列の先頭パル
スの存在範囲が、ピッチ周期に対応して適応的に割り当
てられる点以外は、実施の形態１と同じであるので、説
明を省略し、以下に、パルス存在範囲割当手段２２６に
よって、入力される適応符号２２２に対応して、パルス
存在範囲がどのように割り当てられるかを、図４を用い
て説明する。

【００２３】図４は図３におけるパルス音源２０５の構
成を示す図である。パルス音源はｍ個のピッチ周期パル
スを発生する構成である。サブフレームＳＦはｎ個のブ
ロックに均等に分割されており、各パルス列の先頭パル
スの存在範囲は、各ブロックを単位として、その範囲内
に限定されている。例えば、第１パルス列の先頭パルス
位置ＳＰ１の存在範囲Ｄ１は、第１ブロック内に限定さ
れ、同様に第２パルス列から第ｍパルス列までの先頭パ
ルス位置も、それぞれ対応する存在範囲内に限定され
る。ピッチ周期パルス列の性質として、先頭パルス以
降、ピッチ周期間隔Ｌ毎にパルスが存在するが、ピッチ
周期がサブフレームＳＦよりも長い場合には、２番目以
降のパルスはサブフレーム内に存在しない。つまり、ｍ
個の各パルス列はすべて単独パルスとなる。この状態に
おける先頭パルス存在範囲の配置を標準配置とする。標
準配置は、ｎ個の各ブロックに対して少なくとも１本以
上のパルスが存在するような配置とする。図４に示す例
では、標準状態において、第１パルス列の先頭パルス存
在範囲Ｄ１は、第１ブロックに割り当てられており、以
下同様に、第２パルス列は第２ブロック、第ｍパルス列
は第ｎブロックに割り当てられている。ここで、サブフ
レーム長をＮＳ、ブロック長をＮＢとして、ピッチ周期
Ｌが、ＮＳ−ＮＢ≦Ｌ＜ＮＳであるとき、第１パルス列
の第２パルス位置ＳＰ１−２は第ｎブロック内に入る。
これに対して、第２パルス列の第２パルス位置ＳＰ２−
２は、サブフレームＳＦの外側に位置することになり、
第２パルス列は単独パルスとなる。同様に、第３パルス
以降についても、２番目のパルスはサブフレームＳＦの
外側に位置することになるため、この状態では、ピッチ
周期を利用して符号化されるパルス列は第１パルス列の
みである。そこで、第２パルス列の先頭パルス存在範囲
Ｄ２を１つ前のブロックにシフトすれば、シフトされた
第２パルス列の第２パルス位置ＳＰ２ａ−２も第ｎブロ
ック内に入ることになり、ピッチ周期を利用して符号化
されるパルス列を増加させることができる。しかしなが
ら、第２パルス列だけをシフトすると、第２ブロックに
はパルスが存在しないことになり、局所的な音質劣化を
引き起こす可能性がある。そこで、第３パルス列以降、
第ｍパルス列までの各パルス列についても、前方への１
ブロックシフトを行う。これにより、第１ブロックから
第ｎ−１ブロックまでの各ブロックについて、先頭パル
ス存在範囲が割り当てられることになる。第ｎブロック
については、先頭パルス存在範囲の割り当てがなくなる
が、第１パルス列の第２パルス位置ＳＰ１−２およびシ
フトされた第２パルス列の第２パルスＳＰ２ａ−２が第
ｎブロック内に存在することから、全ブロックに関し
て、パルスの含まれないブロックは存在しない。ピッチ
周期ＬがＬ＜ＮＳ−ＮＢのときも、同様に先頭パルス存
在範囲のシフトを行うことができ、第ｊパルス列に対す
るシフトブロック数ＮＳＢ_jは、標準状態における先頭
パルス存在範囲のブロック番号をＩＢ_jとして、式
（３）で与えられる。

【００２４】

【数３】

【００２５】なお、式（３）によるシフトを行うと、シ
フト数が大きくなると特定のブロック（第１ブロック
と、第１ブロックからピッチ周期Ｌの倍数だけ離れたブ
ロック）にパルスが集中するので、シフト数が大きくな
るような構成、つまり分割ブロック数が多い構成では、
ＮＳＢ_j＝ＩＢ_j−１を満たすパルス列にのみＮＳＢ_j
ブロックの前方シフトを行い、1 番目からｊ−１番目の
パルス列に対してはシフトを行わず、ｊ＋１番目以降ｍ
番目までのパルス列に対しては１ブロックの前方シフト
しか行わない構成を用いてもよい。

【００２６】以上のような構成により、ピッチ周期に対
応して、適応的に先頭パルス位置を切り替えて、ピッチ
周期を利用してより効率よくパルス列を符号化すること
によって、より周期性の強いパルス音源ベクトルを生成
でき、特に有声音の音声品質を向上することができる。

【００２７】（実施の形態３）図５は本発明によるパル
ス音源を使用したＣＥＬＰ方式の音声符号化装置の第３
の実施の形態を示すブロック図である。図１に示した第
１の実施の形態の音声符号化装置において、入力音声信
号３１１の性質を分類する入力音声分類手段３２６を設
け、ｎ個のパルス音源を、入力音声分類手段３２６によ
って制御されるスイッチ３２７によって切り替える構成
としたものである。入力音声分類手段３２６は、入力音
声信号３１１をあらかじめ定められたｎ個のカテゴリー
に分類するものであり、分類の基準となる音声のパラメ
ータとしては、ピッチ周期、有声/ 無声、フレーム内の
パワの偏り等を用いることができる。ｎ個のパルス音源
３０５ａ、３０５ｎは、それぞれ、予め定められたカテ
ゴリーに分類される入力音声信号３１１に対して適する
ように、先頭パルス存在範囲の割り当てを行ったもので
ある。このような構成とすることにより、入力音声信号
３１１の性質にあわせたパルス音源信号を生成し、符号
化音声の品質を向上させることができる。

【００２８】（実施の形態４）図６は本発明によるパル
ス音源を使用したＣＥＬＰ方式の音声符号化装置の第４
の実施の形態を示すブロック図である。図５に示した第
３の実施の形態の音声符号化装置において、入力音声分
類手段として有声/ 無声判定手段４２６を使用し、有声
音用の第１のパルス音源４０５ａと、無声音用の第２の
パルス音源４０５ｂを、有声/ 無声判定手段４２６によ
って制御される切替スイッチ４２７によって切り替える
構成としたものである。有声音用の第１のパルス音源４
０５ａは、実施の形態２で説明したように、適応コード
ブック４０４の適応ラグを表す適応符号４２２に対応し
て、適応的に先頭パルスの存在範囲を割り当てるための
パルス存在範囲割当手段４２８を用いて、入力音声のピ
ッチ周期に対応して適応的に先頭パルス存在位置を割り
当てる構成であり、有声音に適した周期性の強いパルス
音源信号を生成する。これに対して、無声音用の第２の
パルス音源４０５ｂは、無声音に適した周期性の無いパ
ルス音源信号を生成するために、実施の形態２で説明し
たパルス音源構成において、ピッチ周期の長短に関わら
ず、標準配置の状態のパルス存在範囲の割り当てのまま
で使用し、かつ、ピッチ周期がサブフレーム長よりも短
いときでもピッチ周期パルス列ではなく、先頭パルス位
置だけで表わされる単独パルスを用いる。したがって、
第２のパルス音源４０５ｂは、適応符号４２２の入力を
必要としない。このような構成とすることにより、入力
音声信号の性質にあわせたパルス音源信号を生成し、符
号化音声の品質を向上させることができる。

【００２９】なお、第２のパルス音源４０５ｂは、適応
符号４２２の入力を必要としないため、駆動音源信号４
１５を生成するための音源の組み合わせは、図６におい
て説明されている適応コードブック＋第１のパルス音源
と、適応コードブック＋第２のパルス音源という組み合
わせの他に、適応コードブック＋第１のパルス音源と、
第２のパルス音源のみという組み合わせも可能となる。

【００３０】（実施の形態５）本発明の第５の実施の形
態では、上記した音声符号化装置の処理アルゴリズムを
プログラミング言語によって記述し、ソフトウェアとし
て実現するものであり、そのプログラムをフロッピディ
スク等の記憶媒体に記録しておき、パーソナルコンピュ
ータ等の汎用信号処理装置に記憶媒体を接続して、プロ
グラムを実行させることにより、本発明の音声符号化装
置の機能を実現することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、パルス音源を用
いるＣＥＬＰ方式の音声符号化装置において、パルスの
存在範囲を限定することによって、符号化に必要な情報
量を削減するとともに、複数のパルス存在範囲を固定ま
たは適応的に効率良く配置することによって、パルス音
源の性能を向上し、符号化音声の品質を向上させること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における音声符号化装置
の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態1 におけるパルス音源の構
成を示す概念図

【図３】本発明の実施の形態２における音声符号化装置
の構成を示すブロック図

【図４】本発明の実施の形態２におけるパルス音源の構
成を示す概念図

【図５】本発明の実施の形態３における音声符号化装置
の構成を示すブロック図

【図６】本発明の実施の形態４における音声符号化装置
の構成を示すブロック図

【図７】従来のＣＥＬＰ方式を用いた音声符号化装置の
構成を示すブロック図

【図８】周期パルス列の表現方法を示す概念図

【図９】複数の周期パルス列を用いたパルス音源の構成
を示す概念図

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１ピッチ周期分析手段１０２、２０２、３０２、４０２線形予測分析手段１０３、２０３、３０３、４０３量子化手段１０４、２０４、３０４、４０４適応コードブック１０５、２０５、３０５、４０５パルス音源１０６、２０６、３０６、４０６ゲインコードブック１０７、２０７、３０７、４０７線形予測合成フィル
タ１０８、２０８、３０８、４０８聴覚重み付けフィル
タ１０９、２０９、３０９、４０９誤差最小化手段１１０、２１０、３１０、４１０出力符号を多重化す
るマルチプレクサ１１１、２１１、３１１、４１１入力音声信号１１２、２１２、３１２、４１２入力音声から分析さ
れたピッチ周期候補１１３、２１３、３１３、４１３適応コードベクトル
候補１１４、２１４、３１４、４１４パルス音源ベクトル
候補１１５、２１５、３１５、４１５駆動音源候補１１６、２１６、３１６、４１６量子化された線形予
測係数１１７、２１７、３１７、４１７合成音声１１８、２１８、３１８、４１８入力音声と合成音声
の誤差１１９、２１９、３１９、４１９聴覚的に重み付けさ
れた入力音声と合成音声の誤差１２０、２２０、３２０、４２０各コードブックに対
するフィードバック１２１、２２１、３２１、４２１線形予測係数符号１２２、２２２、３２２、４２２適応符号１２３、２２３、３２３、４２３パルス符号１２４、２２４、３２４、４２４ゲイン符号１２５、２２５、３２５、４２５符号化出力２２６、４２８パルス存在範囲割当手段３２６入力音声分類手段４２６有声／無声判定手段３２７、４２７切替スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定められた時間長のフレームに分割され
た入力音声信号を、スペクトル情報と音源情報に分離
し、音源情報を表す駆動音源信号を複数の音源コードブ
ックを参照して生成し、スペクトル情報を表す合成フィ
ルタを用いて駆動音源信号から合成音声信号を再生し、
その合成音声信号と入力音声信号との間の聴覚的に重み
付けされた誤差を最小化する音源コードベクトルを、音
源コードブックから選択することによって、音声信号を
符号化する装置において、複数の音源のうち、少なくと
も１つの音源が、入力音声信号のピッチ周期に対応する
間隔の複数のパルス列を生成するパルス音源であり、各
パルス列について、その先頭パルスの存在範囲が、前記
フレーム内の一部範囲内に制限され、かつ、その存在範
囲がパルス列毎に独立に規定されていることを特徴とす
る音声符号化装置。
【請求項２】各パルス列の先頭パルス位置の存在範囲
が、入力音声信号のピッチ周期に対応して、適応的に割
り当てられることを特徴とする請求項１に記載の音声符
号化装置。
【請求項３】入力音声信号の性質を、あらかじめ定め
られた複数のカテゴリーに分類する手段を有し、分類さ
れたカテゴリー毎に、各パルス列の先頭パルス位置の存
在範囲を規定することを特徴とする請求項１に記載の音
声符号化装置。
【請求項４】入力音声信号の性質を、あらかじめ定め
られた複数のカテゴリーに分類する手段が、入力音声信
号が有声であるか無声であるかを判定する手段であり、
入力音声信号が有声のときは、入力音声信号のピッチ周
期に対応して、各パルス列の先頭パルス位置の存在範囲
を適応的に割り当てられ、無声のときは、各パルス列の
先頭パルス位置の存在範囲が、あらかじめ定められた位
置に固定されることを特徴とする請求項３に記載の音声
符号化装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の音声
符号化装置を信号処理プロセッサを用いてソフトウェア
で実現するためのプログラムを記憶した情報記憶媒体。