JPH10222196A - 音声符号化における波形利得見積方法 - Google Patents
音声符号化における波形利得見積方法Info
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- JPH10222196A JPH10222196A JP9032622A JP3262297A JPH10222196A JP H10222196 A JPH10222196 A JP H10222196A JP 9032622 A JP9032622 A JP 9032622A JP 3262297 A JP3262297 A JP 3262297A JP H10222196 A JPH10222196 A JP H10222196A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音声符号化における波形利得見積方法の提
供。 【解決手段】 復号済の包絡データを提供する、該包絡
データは典型的な音声信号を分析して得る。周期性の音
声パルス列信号に発振器を経由させ非周期性パルス信号
を発生し有声／無声音識別ユニットに送り、ノイズ信号
を別の経路で有声／無声音識別ユニットに送り、入力し
た音声信号音フレームを複数のサブフレームに分割し、
その後該有声／無声音識別ユニットで各入力サブフレー
ムに対し有声音か無声音かの判別を進行し、ＬＰＣ変数
を合成フィルタとポストフィルタに同時に送り、振幅計
算ユニットで合成フィルタより得た該ＬＰＣ変数と復合
済の包絡データにより利得を計算し、該利得を利得ユニ
ットに送り、出力する合成音声のレベルを制御し、ポス
トフィルタが必要な音声出力信号を送出する。
供。 【解決手段】 復号済の包絡データを提供する、該包絡
データは典型的な音声信号を分析して得る。周期性の音
声パルス列信号に発振器を経由させ非周期性パルス信号
を発生し有声／無声音識別ユニットに送り、ノイズ信号
を別の経路で有声／無声音識別ユニットに送り、入力し
た音声信号音フレームを複数のサブフレームに分割し、
その後該有声／無声音識別ユニットで各入力サブフレー
ムに対し有声音か無声音かの判別を進行し、ＬＰＣ変数
を合成フィルタとポストフィルタに同時に送り、振幅計
算ユニットで合成フィルタより得た該ＬＰＣ変数と復合
済の包絡データにより利得を計算し、該利得を利得ユニ
ットに送り、出力する合成音声のレベルを制御し、ポス
トフィルタが必要な音声出力信号を送出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一種の音声符号化の
技術に関し、特に、音声符号化に用いられる波形利得見
積方法に関する。
技術に関し、特に、音声符号化に用いられる波形利得見
積方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声合成の技術にあっては、線形予測コ
ーディング（Ｌｉｎｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏ
ｄｉｎｇ；ＬＰＣ）の技術が一般に用いられている。こ
の線形予測コーディングの方法では、ＬＰＣ−１０音声
エンコーダが、低ビット率の音声圧縮に広く用いられて
いる。
ーディング（Ｌｉｎｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏ
ｄｉｎｇ；ＬＰＣ）の技術が一般に用いられている。こ
の線形予測コーディングの方法では、ＬＰＣ−１０音声
エンコーダが、低ビット率の音声圧縮に広く用いられて
いる。
【０００３】図１に示されるのは、伝統的な音声符号化
技術のブロック図である。図中のブロック中には、イン
パルス列ジェネレータ１１（Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｔｒａｉ
ｎＧｅｎｅｒａｔｏｒ）、ランダムノイズジェネレータ
１２（Ｒａｎｄｏｍ Ｎｏｉｓｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏ
ｒ）、有声／無声音切り換えスイッチ１３（ｖｏｉｃｅ
ｄ／ｕｎｖｏｉｃｅｄ Ｓｗｉｔｃｈ）、利得ユニット
１４（Ｇａｉｎ Ｕｎｉｔ）、ＬＰＣフィルタ１５（Ｌ
ｉｎｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｆｉ
ｌｔｅｒ）、ＬＰＣフィルタ制御変数設定ユニット１６
を具え、その中、利得ユニット１４は別に利得設定ユニ
ット１４１を有している。
技術のブロック図である。図中のブロック中には、イン
パルス列ジェネレータ１１（Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｔｒａｉ
ｎＧｅｎｅｒａｔｏｒ）、ランダムノイズジェネレータ
１２（Ｒａｎｄｏｍ Ｎｏｉｓｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏ
ｒ）、有声／無声音切り換えスイッチ１３（ｖｏｉｃｅ
ｄ／ｕｎｖｏｉｃｅｄ Ｓｗｉｔｃｈ）、利得ユニット
１４（Ｇａｉｎ Ｕｎｉｔ）、ＬＰＣフィルタ１５（Ｌ
ｉｎｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｆｉ
ｌｔｅｒ）、ＬＰＣフィルタ制御変数設定ユニット１６
を具え、その中、利得ユニット１４は別に利得設定ユニ
ット１４１を有している。
【０００４】インパルス列ジェネレータ１１の発生する
周期性インパルス列（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｉｍｐｕｌｓ
ｅ Ｔｒａｉｎ）或いはランダムノイズジェネレータ１
２の発生するノイズ信号（Ｗｈｉｔｅ Ｎｏｉｓｅ）
は、声音／無声音切り換えスイッチ１３による、その入
力信号の類型属性によった適当な選択切り換えを経て、
利得ユニット１４が予め設定された利得値により、信号
の利得をなし、信号のレベルを調整する。そしてさらに
ＬＰＣフィルタ１５がＬＰＣフィルタ制御変数設定ユニ
ット１６に設定されたＬＰＣ変数（ＬＰＣ Ｐａｒａｍ
ｅｔｅｒｓ）に基づきろ波を執行し、最後に、ＬＰＣフ
ィルタ１５の出力端より音声出力Ｓ（ｎ）を行う。
周期性インパルス列（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｉｍｐｕｌｓ
ｅ Ｔｒａｉｎ）或いはランダムノイズジェネレータ１
２の発生するノイズ信号（Ｗｈｉｔｅ Ｎｏｉｓｅ）
は、声音／無声音切り換えスイッチ１３による、その入
力信号の類型属性によった適当な選択切り換えを経て、
利得ユニット１４が予め設定された利得値により、信号
の利得をなし、信号のレベルを調整する。そしてさらに
ＬＰＣフィルタ１５がＬＰＣフィルタ制御変数設定ユニ
ット１６に設定されたＬＰＣ変数（ＬＰＣ Ｐａｒａｍ
ｅｔｅｒｓ）に基づきろ波を執行し、最後に、ＬＰＣフ
ィルタ１５の出力端より音声出力Ｓ（ｎ）を行う。
【０００５】実際の音声符号化に応用される時、合成音
声の出力信号利得は予め設定或いは制御される必要があ
り、そうすることでその出力信号は入力音声の信号レベ
ルに符号するものとなる。伝統的な技術では、この利得
の設定及び制御の目的を達成するために、主に以下の二
種の技術が用いられている。第１種の方法は、音声信号
の線形予測サンプル（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｅ
ｄ Ｓａｍｐｌｅｓ；ＬＰＳ）のエネルギー値によりそ
の利得を設定する方法である。もう一種の利得設定及び
制御の方法は、二乗平均平方根値（ｒｏｏｔ−ｍｅａｎ
−ｓｑｕａｒｅ，ＲＭＳ）に基づき利得値を計算する方
法である。この種の従来の技術中、無声音声フレーム
（Ｕｎｖｏｉｃｅｄ Ｆｒａｍｅ）に対しては、その利
得値は単純に該二乗平均平方根値で見積もられ、有声音
声フレーム（Ｖｏｉｃｅｄ Ｆｒａｍｅ）に対しては、
同じ二乗平均平方根値見積法が使用されるが、さらに、
所謂、矩形窓（多数の現在ピッチ周期）の見積法を採用
することでより正確な利得値が得られる。上述の２種の
周知の技術を採用して得られた利得値はいずれも７ビッ
ト対数値によって平均化したものである。
声の出力信号利得は予め設定或いは制御される必要があ
り、そうすることでその出力信号は入力音声の信号レベ
ルに符号するものとなる。伝統的な技術では、この利得
の設定及び制御の目的を達成するために、主に以下の二
種の技術が用いられている。第１種の方法は、音声信号
の線形予測サンプル（Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｅ
ｄ Ｓａｍｐｌｅｓ；ＬＰＳ）のエネルギー値によりそ
の利得を設定する方法である。もう一種の利得設定及び
制御の方法は、二乗平均平方根値（ｒｏｏｔ−ｍｅａｎ
−ｓｑｕａｒｅ，ＲＭＳ）に基づき利得値を計算する方
法である。この種の従来の技術中、無声音声フレーム
（Ｕｎｖｏｉｃｅｄ Ｆｒａｍｅ）に対しては、その利
得値は単純に該二乗平均平方根値で見積もられ、有声音
声フレーム（Ｖｏｉｃｅｄ Ｆｒａｍｅ）に対しては、
同じ二乗平均平方根値見積法が使用されるが、さらに、
所謂、矩形窓（多数の現在ピッチ周期）の見積法を採用
することでより正確な利得値が得られる。上述の２種の
周知の技術を採用して得られた利得値はいずれも７ビッ
ト対数値によって平均化したものである。
【０００６】しかし、周知のいずれの利得見積技術を採
用しても、単一の利得見積方法だけで正確に利得値を見
積ることはできず、その原因は伝統的な線形予測コーデ
ィングエンコーダが開回路のシステムに属しているため
である。
用しても、単一の利得見積方法だけで正確に利得値を見
積ることはできず、その原因は伝統的な線形予測コーデ
ィングエンコーダが開回路のシステムに属しているため
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の周知の技術の欠点を克服するために、一種の改良した
音声符号化における利得見積技術を提供し、本発明の見
積技術を運用することで、滑らかな合成音声出力が得ら
れるようにすることにある。
の周知の技術の欠点を克服するために、一種の改良した
音声符号化における利得見積技術を提供し、本発明の見
積技術を運用することで、滑らかな合成音声出力が得ら
れるようにすることにある。
【０００８】本発明のもう一つの目的は、一種の、音声
符号化に用いられ、利得を見積るのに用いられる方法を
提供することにあり、それは主に、音声波形の包絡輪郭
（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｓｈａｐｅ）に基づき利得の見積
を進行する方法とする。
符号化に用いられ、利得を見積るのに用いられる方法を
提供することにあり、それは主に、音声波形の包絡輪郭
（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｓｈａｐｅ）に基づき利得の見積
を進行する方法とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、以下
のａからｆのステップを含む、音声符号化における波形
利得見積方法としている。 ａ．復号済の包絡データを提供する、なお該包絡データ
は典型的な音声信号を分析して得られる ｂ．一つの周期性音声インパルス列に一つの発振器を経
由させることで一つの非周期性パルスを発生させそれを
有声／無声音識別ユニットに送り、ノイズ信号を別の経
路で有声／無声音識別ユニットに送る ｃ．入力した音声信号の音声フレームを複数のサブフレ
ームに分割し、その後該有声／無声音識別ユニットで入
力された各一つのサブフレームに対して有声音か無声音
かの判別を進行する ｄ．修正済の線形予測コーディング（Ｌｉｎｅａｒ Ｐ
ｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）変数、即ちＬＰＣ
変数を一つの合成フィルタと一つのポストフィルタに同
時に送る ｅ．振幅計算ユニットが合成フィルタより得た該ＬＰＣ
変数と復合済の包絡データにより利得値を計算し、該利
得値を利得ユニットに送り、出力する合成音声のレベル
を制御する ｆ．ポストフィルタが一つの必要な音声出力信号を送出
する。
のａからｆのステップを含む、音声符号化における波形
利得見積方法としている。 ａ．復号済の包絡データを提供する、なお該包絡データ
は典型的な音声信号を分析して得られる ｂ．一つの周期性音声インパルス列に一つの発振器を経
由させることで一つの非周期性パルスを発生させそれを
有声／無声音識別ユニットに送り、ノイズ信号を別の経
路で有声／無声音識別ユニットに送る ｃ．入力した音声信号の音声フレームを複数のサブフレ
ームに分割し、その後該有声／無声音識別ユニットで入
力された各一つのサブフレームに対して有声音か無声音
かの判別を進行する ｄ．修正済の線形予測コーディング（Ｌｉｎｅａｒ Ｐ
ｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）変数、即ちＬＰＣ
変数を一つの合成フィルタと一つのポストフィルタに同
時に送る ｅ．振幅計算ユニットが合成フィルタより得た該ＬＰＣ
変数と復合済の包絡データにより利得値を計算し、該利
得値を利得ユニットに送り、出力する合成音声のレベル
を制御する ｆ．ポストフィルタが一つの必要な音声出力信号を送出
する。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、その中、ａのステ
ップ中の包絡データは音声信号の包絡形状索引値（Ｓｈ
ａｐｅ Ｉｎｄｅｘ）と量子化した利得（Ｑｕａｎｔｉ
ｚｅｄ Ｇａｉｎ）を含むことを特徴とする、音声符号
化における波形利得見積方法としている。
符号化における波形利得見積方法で、その中、ａのステ
ップ中の包絡データは音声信号の包絡形状索引値（Ｓｈ
ａｐｅ Ｉｎｄｅｘ）と量子化した利得（Ｑｕａｎｔｉ
ｚｅｄ Ｇａｉｎ）を含むことを特徴とする、音声符号
化における波形利得見積方法としている。
【００１１】請求項３の発明は、請求項２に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、包絡形状索引値及
び量子化した利得は音声信号の音声フレームを分析して
得られ、分析結果により、４ビットコードで１６種の異
なる包絡形状を含ませ、一つの対応表を得ることを特徴
とする、音声符号化における波形利得見積方法としてい
る。
符号化における波形利得見積方法で、包絡形状索引値及
び量子化した利得は音声信号の音声フレームを分析して
得られ、分析結果により、４ビットコードで１６種の異
なる包絡形状を含ませ、一つの対応表を得ることを特徴
とする、音声符号化における波形利得見積方法としてい
る。
【００１２】請求項４の発明は、請求項１に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、ｄのステップ中で
合成フィルタに送る修正済のＬＰＣ変数は、復号済の線
スペクトル対偶係数（ｌｉｎｅ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｐ
ａｉｒ）、即ち復号済のＬＰＳ変数に基づき、一つのＬ
ＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニットに送り、ＬＳＰ
時域中のＬＰＣ変数を修正するステップにより得られ、
その方法は音声フレーム間の中間グループ変数を見積
り、コード容量を増加しないで、音声フレームのノード
を滑らかとし遷移エラーの状況を減らすことを特徴とす
る、音声符号化における波形利得見積方法としている。
符号化における波形利得見積方法で、ｄのステップ中で
合成フィルタに送る修正済のＬＰＣ変数は、復号済の線
スペクトル対偶係数（ｌｉｎｅ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｐ
ａｉｒ）、即ち復号済のＬＰＳ変数に基づき、一つのＬ
ＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニットに送り、ＬＳＰ
時域中のＬＰＣ変数を修正するステップにより得られ、
その方法は音声フレーム間の中間グループ変数を見積
り、コード容量を増加しないで、音声フレームのノード
を滑らかとし遷移エラーの状況を減らすことを特徴とす
る、音声符号化における波形利得見積方法としている。
【００１３】請求項５の発明は、請求項４に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、ＬＳＰ時域中のＬ
ＰＣ変数を修正するステップの時、各一つの音声の音声
フレームを四つのサブフレームに分割し、各一つのサブ
フレームのＬＳＰ変数は、現在の音声フレームと前の一
つの音声フレーム間のＬＳＰ変数を修正することで得ら
れ、その後、該ＬＳＰ変数をＬＰＣ変数に転換すること
を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方法と
している。
符号化における波形利得見積方法で、ＬＳＰ時域中のＬ
ＰＣ変数を修正するステップの時、各一つの音声の音声
フレームを四つのサブフレームに分割し、各一つのサブ
フレームのＬＳＰ変数は、現在の音声フレームと前の一
つの音声フレーム間のＬＳＰ変数を修正することで得ら
れ、その後、該ＬＳＰ変数をＬＰＣ変数に転換すること
を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方法と
している。
【００１４】請求項６の発明は、請求項１に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、ｅのステップの中
の利得値の計算は、合成音声の最大振幅がちょうど復号
済の包絡に達した時に適当な利得値を計算し、入力音声
信号の有声音及び無声音の音声フレームに対してそれぞ
れ分析、計算を進行し、有声音と無声音の適当な利得を
それぞれ算出することを特徴とする、音声符号化におけ
る波形利得見積方法としている。
符号化における波形利得見積方法で、ｅのステップの中
の利得値の計算は、合成音声の最大振幅がちょうど復号
済の包絡に達した時に適当な利得値を計算し、入力音声
信号の有声音及び無声音の音声フレームに対してそれぞ
れ分析、計算を進行し、有声音と無声音の適当な利得を
それぞれ算出することを特徴とする、音声符号化におけ
る波形利得見積方法としている。
【００１５】請求項７の発明は、請求項６に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、有声音の音声フレ
ームに対する利得値の計算は、以下のａからｅのステッ
プを含む、 ａ．合成フィルタの該パルス位置部分の単位パルス応答
を計算する ｂ．以下の数式１によりこの一つのパルスの利得値を計
算する
符号化における波形利得見積方法で、有声音の音声フレ
ームに対する利得値の計算は、以下のａからｅのステッ
プを含む、 ａ．合成フィルタの該パルス位置部分の単位パルス応答
を計算する ｂ．以下の数式１によりこの一つのパルスの利得値を計
算する
【数１】ｃ．この一つのパルスの利得値を計算した後、
該パルスを合成フィルタに送る ｄ．合成フィルタが該信号を受け取った後、該信号を前
述のようにして計算したαk の値に掛け算し、こうして
合成フィルタの出力端にあって一つの有声合成音声を発
生する ｅ．以上の計算ステップを完成した後、以上の計算ステ
ップを以て次の一つのパルスの利得値を計算する 以上を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方
法としている。
該パルスを合成フィルタに送る ｄ．合成フィルタが該信号を受け取った後、該信号を前
述のようにして計算したαk の値に掛け算し、こうして
合成フィルタの出力端にあって一つの有声合成音声を発
生する ｅ．以上の計算ステップを完成した後、以上の計算ステ
ップを以て次の一つのパルスの利得値を計算する 以上を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方
法としている。
【００１６】請求項８の発明は、請求項６に記載の音声
符号化における波形利得見積方法で、無声音の音声フレ
ームに対する利得値の計算は、以下のａからｄのステッ
プを含む、 ａ．合成フィルタの全体のサブフレーム中でのノイズ応
答の位置を計算する ｂ．以下の数式２により全体のサブフレームのノイズの
利得値を計算する
符号化における波形利得見積方法で、無声音の音声フレ
ームに対する利得値の計算は、以下のａからｄのステッ
プを含む、 ａ．合成フィルタの全体のサブフレーム中でのノイズ応
答の位置を計算する ｂ．以下の数式２により全体のサブフレームのノイズの
利得値を計算する
【数２】ｃ．この一つのノイズの利得値を計算した後、
該ノイズを合成フィルタに送る ｄ．合成フィルタが該信号を受け取った後、該信号を前
述のようにして出したβj の値に掛け、こうして全体の
jth のサブフレーム中にあって、合成フィルタの出力端
が一つの無声音合成音声を発生する、 以上を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方
法としている。
該ノイズを合成フィルタに送る ｄ．合成フィルタが該信号を受け取った後、該信号を前
述のようにして出したβj の値に掛け、こうして全体の
jth のサブフレーム中にあって、合成フィルタの出力端
が一つの無声音合成音声を発生する、 以上を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方
法としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】図２は本発明の機能ブロック図で
あり、それは、一つの発振器２１（Ｖｉｂｒａｔｏ
ｒ）、一つの有声／無声音識別ユニット２２（Ｖｏｉｃ
ｅｄ／Ｕｎｖｏｉｃｅｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）、一つの
合成フィルタ２４（ＳｙｎｔｈｅｓｉｓＦｉｌｔｅ
ｒ）、一つのＬＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニット
２３（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ ＬＰＣ Ｃｏｅｆｆｉ
ｃｉｅｎｔ ｉｎ ＬＳＰ Ｄｏｍａｉｎ）、一つの振
幅計算ユニット２５（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｃａｌｃｕ
ｌａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）、一つのデコード済の包絡デ
ータユニット２６（Ｄｅｃｏｄｅｄ Ｅｎｖｅｌｏｐ
ｅ）、一つの利得ユニット２７（Ｇａｉｎ Ｕｎｉ
ｔ）、一つのポストフィルタ２８（Ｐｏｓｔ Ｆｉｌｔ
ｅｒ）を含む。前述の合成フィルタ２４内部には、一つ
の全極性フィルタ（Ａｌｌ−ｐｏｌｅ Ｆｉｌｔｅｒ）
と一つの解強調フィルタ（Ｄｅ−ｅｍｐｈａｓｉｓ Ｆ
ｉｌｔｅｒ）が含まれる。
あり、それは、一つの発振器２１（Ｖｉｂｒａｔｏ
ｒ）、一つの有声／無声音識別ユニット２２（Ｖｏｉｃ
ｅｄ／Ｕｎｖｏｉｃｅｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）、一つの
合成フィルタ２４（ＳｙｎｔｈｅｓｉｓＦｉｌｔｅ
ｒ）、一つのＬＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニット
２３（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ ＬＰＣ Ｃｏｅｆｆｉ
ｃｉｅｎｔ ｉｎ ＬＳＰ Ｄｏｍａｉｎ）、一つの振
幅計算ユニット２５（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｃａｌｃｕ
ｌａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）、一つのデコード済の包絡デ
ータユニット２６（Ｄｅｃｏｄｅｄ Ｅｎｖｅｌｏｐ
ｅ）、一つの利得ユニット２７（Ｇａｉｎ Ｕｎｉ
ｔ）、一つのポストフィルタ２８（Ｐｏｓｔ Ｆｉｌｔ
ｅｒ）を含む。前述の合成フィルタ２４内部には、一つ
の全極性フィルタ（Ａｌｌ−ｐｏｌｅ Ｆｉｌｔｅｒ）
と一つの解強調フィルタ（Ｄｅ−ｅｍｐｈａｓｉｓ Ｆ
ｉｌｔｅｒ）が含まれる。
【００１８】周期性音声インパルス列（Ｐｅｒｉｏｄｉ
ｃ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｔｒａｉｎ）が上述の発振器２１
を経た後、一つの非周期性パルス（Ａｐｅｒｉｏｄｉｃ
Ｐｕｌｓｅ）が有声／無声音識別ユニット２２に送出
され、ノイズ信号（Ｗｈｉｔｅ Ｎｏｉｓｅ）がもう一
つの経路を経て有声／無声音識別ユニット２２に送られ
る。
ｃ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｔｒａｉｎ）が上述の発振器２１
を経た後、一つの非周期性パルス（Ａｐｅｒｉｏｄｉｃ
Ｐｕｌｓｅ）が有声／無声音識別ユニット２２に送出
され、ノイズ信号（Ｗｈｉｔｅ Ｎｏｉｓｅ）がもう一
つの経路を経て有声／無声音識別ユニット２２に送られ
る。
【００１９】その中の有声／無声音識別ユニット２２に
採用される判別方法は、入力された音声信号の音声フレ
ームを４個のサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ）に分割
し、その後、各一つのサブフレームに対して有声か無声
音かの判別を進行する方法であり、この判別方法では、
上述の各一つのサブフレームに対して、その相関する変
数に基づき、総合的に各一つのサブフレームが有声音か
無声音かの判別を行っている。前述の変数は、ＮＣ、エ
ネルギー量、線スペクトル対偶係数（ｌｉｎｅＳｐｅｃ
ｔｒｕｍ Ｐａｉｒ；ＬＳＰ）、及び低周波数帯域対高
周波数帯域エネルギー比率（Ｌｏｗ ｔｏ Ｈｉｇｈ
Ｂａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ ＲａｔｉｏＶａｌｕｅ；ＬＯ
Ｈ）を含む。この有声か無声音かの判別の技術は、本出
願人により別件として特許出願中である。
採用される判別方法は、入力された音声信号の音声フレ
ームを４個のサブフレーム（Ｓｕｂｆｒａｍｅ）に分割
し、その後、各一つのサブフレームに対して有声か無声
音かの判別を進行する方法であり、この判別方法では、
上述の各一つのサブフレームに対して、その相関する変
数に基づき、総合的に各一つのサブフレームが有声音か
無声音かの判別を行っている。前述の変数は、ＮＣ、エ
ネルギー量、線スペクトル対偶係数（ｌｉｎｅＳｐｅｃ
ｔｒｕｍ Ｐａｉｒ；ＬＳＰ）、及び低周波数帯域対高
周波数帯域エネルギー比率（Ｌｏｗ ｔｏ Ｈｉｇｈ
Ｂａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ ＲａｔｉｏＶａｌｕｅ；ＬＯ
Ｈ）を含む。この有声か無声音かの判別の技術は、本出
願人により別件として特許出願中である。
【００２０】ゆっくりと変化する音声入力状況では、逐
一各一つの音声フレームを更新する方法で必要な出力品
質が得られる。しかし、遷移状況にある時には、各一つ
の音声フレームが変化する時に遷移エラーの状況が発生
しうる。このため、遷移エラーの状況を低減するため
に、ＬＰＣ変数を合成フィルタ２４に送る時に、本発明
中のＬＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニット２３によ
りＬＳＰ変数を修正する（上述の説明中のＬＳＰ変数は
修正前のＬＰＣ変数を指す）。その方法は音声フレーム
間の中間グループ変数を見積り、コード容量の増加しな
いで、音声フレームのノード（Ｎｏｄｅ）を滑らかとす
る目的を達成するものである。ＬＰＣ線形修正の計算回
数を減少するために、本発明の望ましい実施例では、各
一つの音声フレームを四つのサブフレームに分割し、各
一つのサブフレームのＬＳＰ変数を、現在の音声フレー
ムと前の音声フレーム間のＬＳＰ変数値を修正すること
で得る。その後、該ＬＳＰ変数をＬＰＣ変数に変換し、
最後に修正済のＬＰＣ変数を同時に合成フィルタ２４と
ポストフィルタ２８に送る。
一各一つの音声フレームを更新する方法で必要な出力品
質が得られる。しかし、遷移状況にある時には、各一つ
の音声フレームが変化する時に遷移エラーの状況が発生
しうる。このため、遷移エラーの状況を低減するため
に、ＬＰＣ変数を合成フィルタ２４に送る時に、本発明
中のＬＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニット２３によ
りＬＳＰ変数を修正する（上述の説明中のＬＳＰ変数は
修正前のＬＰＣ変数を指す）。その方法は音声フレーム
間の中間グループ変数を見積り、コード容量の増加しな
いで、音声フレームのノード（Ｎｏｄｅ）を滑らかとす
る目的を達成するものである。ＬＰＣ線形修正の計算回
数を減少するために、本発明の望ましい実施例では、各
一つの音声フレームを四つのサブフレームに分割し、各
一つのサブフレームのＬＳＰ変数を、現在の音声フレー
ムと前の音声フレーム間のＬＳＰ変数値を修正すること
で得る。その後、該ＬＳＰ変数をＬＰＣ変数に変換し、
最後に修正済のＬＰＣ変数を同時に合成フィルタ２４と
ポストフィルタ２８に送る。
【００２１】振幅計算ユニット２５は合成フィルタ２４
よりＬＰＣ変数を得ると共に、包絡データユニット２６
より復号済の相関データを得て、利得制御信号を利得ユ
ニット２７に送り、最後にポストフィルタ２８より必要
な音声出力信号を送出する。
よりＬＰＣ変数を得ると共に、包絡データユニット２６
より復号済の相関データを得て、利得制御信号を利得ユ
ニット２７に送り、最後にポストフィルタ２８より必要
な音声出力信号を送出する。
【００２２】包絡データユニット２６に入力される信号
は、包絡形状索引値（ＳｈａｐｅＩｎｄｅｘ）と量子化
した利得値（Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ Ｇａｉｎ）を含む。
この二つの変数の取得は、典型音声信号の音声フレーム
を分析することで得られる。本発明の実施例では、４ビ
ットコードにより１６種類の異なる包絡形状を包含し、
その対応表は図３に示されるとおりである。この包絡形
状コード表に基づき、包絡符号化過程にあって、一旦、
入力された音声の音声フレームの形状に対し、対比を行
って、該コード表中で最も符合する一つの包絡形状の索
引値を見つけた後、周知の対数量子化器の技術を以て、
利得と包絡形状索引値を量子化して例えば７ビットの利
得値となす。この技術を以て得られる量子化した利得及
び包絡形状索引値を図２に示される包絡データユニット
２６に送る。
は、包絡形状索引値（ＳｈａｐｅＩｎｄｅｘ）と量子化
した利得値（Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ Ｇａｉｎ）を含む。
この二つの変数の取得は、典型音声信号の音声フレーム
を分析することで得られる。本発明の実施例では、４ビ
ットコードにより１６種類の異なる包絡形状を包含し、
その対応表は図３に示されるとおりである。この包絡形
状コード表に基づき、包絡符号化過程にあって、一旦、
入力された音声の音声フレームの形状に対し、対比を行
って、該コード表中で最も符合する一つの包絡形状の索
引値を見つけた後、周知の対数量子化器の技術を以て、
利得と包絡形状索引値を量子化して例えば７ビットの利
得値となす。この技術を以て得られる量子化した利得及
び包絡形状索引値を図２に示される包絡データユニット
２６に送る。
【００２３】本発明の利得計算については、合成音声の
最大振幅がちょうど復号済の包絡を達成した時に計算す
る。本発明の利得計算方法にあっては、有声音と無声音
の音声フレームに対してそれぞれ分析、計算を行う。
最大振幅がちょうど復号済の包絡を達成した時に計算す
る。本発明の利得計算方法にあっては、有声音と無声音
の音声フレームに対してそれぞれ分析、計算を行う。
【００２４】１．有声音の音声フレーム：有声音の音声
フレームに対しては、非周期性パルスの励起形式とされ
る。利得計算時には、まず合成フィルタの該パルス位置
部分の単位パルス応答を計算する。この一つのパルスの
利得値は以下の数式１で計算できる。
フレームに対しては、非周期性パルスの励起形式とされ
る。利得計算時には、まず合成フィルタの該パルス位置
部分の単位パルス応答を計算する。この一つのパルスの
利得値は以下の数式１で計算できる。
【数１】このパルスの利得値を計算した後、該パルスを
合成フィルタに送り、合成フィルタが該信号を受け取っ
た後、該信号を前述のようにして計算したαk の値に掛
け算し、こうして合成フィルタ２４の出力端にあって一
つの有声合成音声（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ Ｓｐｅｅ
ｃｈ）を発生する。上述の計算ステップを完成した後、
上述のステップで次の一つのパルスの利得値を計算す
る。 ２．無声音の音声フレーム：無声音の音声フレームに対
しては、ノイズ（Ｗｈｉｔｅ Ｎｏｉｓｅ）の励起形式
が採用される。まず、合成フィルタの全体のサブフレー
ム中のノイズ応答の位置を計算するが、その目的は合成
信号のこの一つのサブフレーム中の振幅が復号包絡を超
過する減少を防ぐことにある。全体のサブフレームの利
得値は以下の数式２を以て計算する。
合成フィルタに送り、合成フィルタが該信号を受け取っ
た後、該信号を前述のようにして計算したαk の値に掛
け算し、こうして合成フィルタ２４の出力端にあって一
つの有声合成音声（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ Ｓｐｅｅ
ｃｈ）を発生する。上述の計算ステップを完成した後、
上述のステップで次の一つのパルスの利得値を計算す
る。 ２．無声音の音声フレーム：無声音の音声フレームに対
しては、ノイズ（Ｗｈｉｔｅ Ｎｏｉｓｅ）の励起形式
が採用される。まず、合成フィルタの全体のサブフレー
ム中のノイズ応答の位置を計算するが、その目的は合成
信号のこの一つのサブフレーム中の振幅が復号包絡を超
過する減少を防ぐことにある。全体のサブフレームの利
得値は以下の数式２を以て計算する。
【数２】この一つのノイズの利得値を計算した後、該ノ
イズを合成フィルタに送り、合成フィルタは該信号を受
け取った後、該信号を前述のようにして出したβj の値
に掛け、こうして全体のjth のサブフレーム中にあっ
て、合成フィルタの出力端が一つの無声音合成音声（Ｕ
ｎｖｏｉｃｅｄ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ Ｓｐｅｅｃ
ｈ）を発生する。
イズを合成フィルタに送り、合成フィルタは該信号を受
け取った後、該信号を前述のようにして出したβj の値
に掛け、こうして全体のjth のサブフレーム中にあっ
て、合成フィルタの出力端が一つの無声音合成音声（Ｕ
ｎｖｏｉｃｅｄ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ Ｓｐｅｅｃ
ｈ）を発生する。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、前述の周知の技術の欠点を克
服するために、一種の改良した音声符号化に用いられる
利得見積技術を提供し、本発明の見積技術を運用するこ
とで、滑らかな合成音声出力が得られるようにしてい
る。本発明はまた、一種の、音声符号化中に用いられ、
利得を見積るのに用いられる方法を提供しており、それ
は、音声波形の包絡輪郭（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｓｈａｐ
ｅ）に基づき利得の見積を進行する方法である。
服するために、一種の改良した音声符号化に用いられる
利得見積技術を提供し、本発明の見積技術を運用するこ
とで、滑らかな合成音声出力が得られるようにしてい
る。本発明はまた、一種の、音声符号化中に用いられ、
利得を見積るのに用いられる方法を提供しており、それ
は、音声波形の包絡輪郭（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｓｈａｐ
ｅ）に基づき利得の見積を進行する方法である。
【図１】伝統的な音声符号化技術の基本ブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の機能ブロック図である。
【図３】本発明の望ましい実施例中で、４ビットコード
を１６種の異なる包絡形状に対応させた、対応コード表
である。
を１６種の異なる包絡形状に対応させた、対応コード表
である。
１１ インパルス列ジェネレータ １２ ランダムノイズジェネレータ １３ 有声／無声音切り換えスイッチ １４ 利得ユニット １５ ＬＰＣフィルタ １６ ＬＰＣフィルタ制御変数設定ユニット １４１ 利得設定ユニット ２１ 発振器 ２２ 有声／無声音識別ユニット ２４ 合成フィルタ ２３ ＬＳＰドメインの補間ＬＰＣ係数ユニット ２５ 振幅計算ユニット ２６ デコード済の包絡データユニット ２７ 利得ユニット ２８ ポストフィルタ
Claims (8)
- 【請求項１】 以下のａからｆのステップを含む、音声
符号化における波形利得見積方法、 ａ．復号済の包絡データを提供する、なお該包絡データ
は典型的な音声信号を分析して得られる ｂ．一つの周期性音声インパルス列に一つの発振器を経
由させることで一つの非周期性パルスを発生させそれを
有声／無声音識別ユニットに送り、ノイズ信号を別の経
路で有声／無声音識別ユニットに送る ｃ．入力した音声信号の音声フレームを複数のサブフレ
ームに分割し、その後該有声／無声音識別ユニットで入
力された各一つのサブフレームに対して有声音か無声音
かの判別を進行する ｄ．修正済の線形予測コーディング（Ｌｉｎｅａｒ Ｐ
ｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）変数、即ちＬＰＣ
変数を一つの合成フィルタと一つのポストフィルタに同
時に送る ｅ．振幅計算ユニットが合成フィルタより得た該ＬＰＣ
変数と復合済の包絡データにより利得値を計算し、該利
得値を利得ユニットに送り、出力する合成音声のレベル
を制御する ｆ．ポストフィルタが一つの必要な音声出力信号を送出
する。 - 【請求項２】 請求項１に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、その中、ａのステップ中の包絡デー
タは音声信号の包絡形状索引値（ＳｈａｐｅＩｎｄｅ
ｘ）と量子化した利得（Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ Ｇａｉ
ｎ）を含むことを特徴とする、音声符号化における波形
利得見積方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、包絡形状索引値及び量子化した利得
は音声信号の音声フレームを分析して得られ、分析結果
により、４ビットコードで１６種の異なる包絡形状を含
ませ、一つの対応表を得ることを特徴とする、音声符号
化における波形利得見積方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、ｄのステップ中で合成フィルタに送
る修正済のＬＰＣ変数は、復号済の線スペクトル対偶係
数（ｌｉｎｅ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｐａｉｒ）、即ち復
号済のＬＰＳ変数に基づき、一つのＬＳＰドメインの補
間ＬＰＣ係数ユニットに送り、ＬＳＰ時域中のＬＰＣ変
数を修正するステップにより得られ、その方法は音声フ
レーム間の中間グループ変数を見積り、コード容量を増
加しないで、音声フレームのノードを滑らかとし遷移エ
ラーの状況を減らすことを特徴とする、音声符号化にお
ける波形利得見積方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、ＬＳＰ時域中のＬＰＣ変数を修正す
るステップの時、各一つの音声の音声フレームを四つの
サブフレームに分割し、各一つのサブフレームのＬＳＰ
変数は、現在の音声フレームと前の一つの音声フレーム
間のＬＳＰ変数を修正することで得られ、その後、該Ｌ
ＳＰ変数をＬＰＣ変数に転換することを特徴とする、音
声符号化における波形利得見積方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、ｅのステップの中の利得値の計算
は、合成音声の最大振幅がちょうど復号済の包絡に達し
た時に適当な利得値を計算し、入力音声信号の有声音及
び無声音の音声フレームに対してそれぞれ分析、計算を
進行し、有声音と無声音の適当な利得値をそれぞれ算出
することを特徴とする、音声符号化における波形利得見
積方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、有声音の音声フレームに対する利得
値の計算は、以下のａからｅのステップを含む、 ａ．合成フィルタの該パルス位置部分の単位パルス応答
を計算する ｂ．以下の数式１によりこの一つのパルスの利得値を計
算する 【数１】 ｃ．この一つのパルスの利得値を計算した後、該パルス
を合成フィルタに送る ｄ．合成フィルタが該信号を受け取った後、該信号を前
述のようにして計算したαk の値に掛け算し、こうして
合成フィルタの出力端にあって一つの有声合成音声を発
生する ｅ．以上の計算ステップを完成した後、以上の計算ステ
ップを以て次の一つのパルスの利得値を計算する 以上を特徴とする、音声符号化における波形利得見積方
法。 - 【請求項８】 請求項６に記載の音声符号化における波
形利得見積方法で、無声音の音声フレームに対する利得
値の計算は、以下のａからｄのステップを含む、 ａ．合成フィルタの全体のサブフレーム中でのノイズ応
答の位置を計算する ｂ．以下の数式２により全体のサブフレームのノイズの
利得値を計算する 【数２】 ｃ．この一つのノイズの利得値を計算した後、該ノイズ
を合成フィルタに送る ｄ．合成フィルタが該信号を受け取った後、該信号を前
述のようにして出したβj の値に掛け、こうして全体の
jth のサブフレーム中にあって、合成フィルタの出力端
が一つの無声音合成音声を発生する、以上を特徴とす
る、音声符号化における波形利得見積方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032622A JPH10222196A (ja) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | 音声符号化における波形利得見積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032622A JPH10222196A (ja) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | 音声符号化における波形利得見積方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10222196A true JPH10222196A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12363962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9032622A Pending JPH10222196A (ja) | 1997-02-03 | 1997-02-03 | 音声符号化における波形利得見積方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10222196A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007077841A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音声復号装置および音声復号方法 |
| CN110390939A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-29 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 音频压缩方法和装置 |
-
1997
- 1997-02-03 JP JP9032622A patent/JPH10222196A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007077841A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 音声復号装置および音声復号方法 |
| US8160874B2 (en) | 2005-12-27 | 2012-04-17 | Panasonic Corporation | Speech frame loss compensation using non-cyclic-pulse-suppressed version of previous frame excitation as synthesis filter source |
| JP5142727B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2013-02-13 | パナソニック株式会社 | 音声復号装置および音声復号方法 |
| CN110390939A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-29 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 音频压缩方法和装置 |
| CN110390939B (zh) * | 2019-07-15 | 2021-08-20 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 音频压缩方法和装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000801 |