JPH10282998A - 音声パラメータ符号化装置 - Google Patents
音声パラメータ符号化装置Info
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- JPH10282998A JPH10282998A JP9086254A JP8625497A JPH10282998A JP H10282998 A JPH10282998 A JP H10282998A JP 9086254 A JP9086254 A JP 9086254A JP 8625497 A JP8625497 A JP 8625497A JP H10282998 A JPH10282998 A JP H10282998A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音声信号および周囲騒音信号における定常区
間に対して、ＬＰＣ分析および量子化によるスペクトル
変動を減少させ、聴感上の劣化を抑えてＬＰＣパラメー
タ量子化を行なう。 【解決手段】 まず一定の短区間毎に区切られた入力音
声信号に対して、ＬＰＣ分析器101 によりＬＰＣ係数を
算出する。次に、得られたＬＰＣ係数を入力として、現
区間および過去の区間のＬＰＣ係数またはそれと等価な
ＬＳＰパラメータ等の別表現のパラメータへ変換後のＬ
ＰＣパラメータを用いて、ＬＰＣパラメータ補正器102
により現区間ＬＰＣパラメータに対する補正を行なう。
補正は、現区間のＬＰＣパラメータの、過去のＬＰＣパ
ラメータからの変動が少ないときに、その変動をより小
さくなるように行なう。そして、補正後のＬＰＣパラメ
ータに対して、ＬＰＣパラメータ量子化器103 により量
子化を行い、ＬＰＣパラメータ量子化符号を出力する。
間に対して、ＬＰＣ分析および量子化によるスペクトル
変動を減少させ、聴感上の劣化を抑えてＬＰＣパラメー
タ量子化を行なう。 【解決手段】 まず一定の短区間毎に区切られた入力音
声信号に対して、ＬＰＣ分析器101 によりＬＰＣ係数を
算出する。次に、得られたＬＰＣ係数を入力として、現
区間および過去の区間のＬＰＣ係数またはそれと等価な
ＬＳＰパラメータ等の別表現のパラメータへ変換後のＬ
ＰＣパラメータを用いて、ＬＰＣパラメータ補正器102
により現区間ＬＰＣパラメータに対する補正を行なう。
補正は、現区間のＬＰＣパラメータの、過去のＬＰＣパ
ラメータからの変動が少ないときに、その変動をより小
さくなるように行なう。そして、補正後のＬＰＣパラメ
ータに対して、ＬＰＣパラメータ量子化器103 により量
子化を行い、ＬＰＣパラメータ量子化符号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル携帯電
話等のディジタル移動通信端末に必須な音声符号化装置
において、音声信号のＬＰＣパラメータを符号化するＬ
ＰＣパラメータ符号化装置に関する。
話等のディジタル移動通信端末に必須な音声符号化装置
において、音声信号のＬＰＣパラメータを符号化するＬ
ＰＣパラメータ符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＰＣパラメータ符号化装置は、音声符
号化装置において音声のスペクトル包絡情報を表すＬＰ
Ｃ( 線形予測）パラメータを量子化・符号化するための
ものであり、従来装置の一つとして、例えば、 ITU-T R
ecommendation G.729 (Codingof Speech at 8kbit/s Us
ing Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Lin
ear-Prediction(CS-ACELP), '96/3) に記載されたもの
が知られている。図５は従来のＬＰＣパラメータ符号化
装置の構成を示しており、入力音声に対してＬＰＣ分析
器501 でＬＰＣ分析を行ってＬＰＣ係数を算出し、ＬＰ
Ｃ係数・ＬＳＰパラメータ変換器502 により、量子化効
率の高く線形予測係数と等価なＬＳＰパラメータに変換
後、ＬＳＰパラメータ量子化器503 により量子化を行
い、得られた量子化符号を出力する構成となっている。
号化装置において音声のスペクトル包絡情報を表すＬＰ
Ｃ( 線形予測）パラメータを量子化・符号化するための
ものであり、従来装置の一つとして、例えば、 ITU-T R
ecommendation G.729 (Codingof Speech at 8kbit/s Us
ing Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Lin
ear-Prediction(CS-ACELP), '96/3) に記載されたもの
が知られている。図５は従来のＬＰＣパラメータ符号化
装置の構成を示しており、入力音声に対してＬＰＣ分析
器501 でＬＰＣ分析を行ってＬＰＣ係数を算出し、ＬＰ
Ｃ係数・ＬＳＰパラメータ変換器502 により、量子化効
率の高く線形予測係数と等価なＬＳＰパラメータに変換
後、ＬＳＰパラメータ量子化器503 により量子化を行
い、得られた量子化符号を出力する構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＬＰＣパラメータ符号化装置においては、ＬＰＣ分
析により得られたＬＰＣパラメータをできるだけ忠実に
量子化するような構成となっているが、ＬＰＣ分析が短
区間毎に区切られた入力音声信号に対して行われるた
め、入力信号の有する真のスペクトル包絡を表すＬＰＣ
パラメータとは、分析区間の位置により異なる可能性が
ある。例えば、スペクトルが定常な区間の信号に対して
分析区間毎に変動するスペクトル包絡を有するＬＰＣパ
ラメータとなった場合、聴感的に劣化した品質となる可
能性がある。特に、現在８〜４kbpsの音声符号化方式に
おいて主流のCELP(Code Excited Linear Prediction)符
号化方式において、自動車内騒音等の周囲騒音信号が符
号化される際、本来比較的定常である信号がＬＰＣ分析
区間毎に得られるＬＰＣパラメータで形成されるスペク
トル包絡が変動し、聴感上の劣化要因となるという問題
点を有していた。また、ＬＰＣパラメータ量子化によ
り、その量子化誤差が生じることによっても量子化前の
ＬＰＣパラメータにより形成されるスペクトル包絡の変
動以上の変動が生じ、聴感上の劣化となる同様な問題を
有していた。
来のＬＰＣパラメータ符号化装置においては、ＬＰＣ分
析により得られたＬＰＣパラメータをできるだけ忠実に
量子化するような構成となっているが、ＬＰＣ分析が短
区間毎に区切られた入力音声信号に対して行われるた
め、入力信号の有する真のスペクトル包絡を表すＬＰＣ
パラメータとは、分析区間の位置により異なる可能性が
ある。例えば、スペクトルが定常な区間の信号に対して
分析区間毎に変動するスペクトル包絡を有するＬＰＣパ
ラメータとなった場合、聴感的に劣化した品質となる可
能性がある。特に、現在８〜４kbpsの音声符号化方式に
おいて主流のCELP(Code Excited Linear Prediction)符
号化方式において、自動車内騒音等の周囲騒音信号が符
号化される際、本来比較的定常である信号がＬＰＣ分析
区間毎に得られるＬＰＣパラメータで形成されるスペク
トル包絡が変動し、聴感上の劣化要因となるという問題
点を有していた。また、ＬＰＣパラメータ量子化によ
り、その量子化誤差が生じることによっても量子化前の
ＬＰＣパラメータにより形成されるスペクトル包絡の変
動以上の変動が生じ、聴感上の劣化となる同様な問題を
有していた。
【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、特に定常区間におけるＬＰＣパラメータの変動を減
少させ、聴感的な劣化を抑えることのできる優れたＬＰ
Ｃパラメータ符号化装置を提供することを目的とする。
で、特に定常区間におけるＬＰＣパラメータの変動を減
少させ、聴感的な劣化を抑えることのできる優れたＬＰ
Ｃパラメータ符号化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、一定区間毎に区切られた入力音声信号から
求められた現区間および過去の区間のＬＰＣパラメータ
または量子化後のそれらのＬＰＣパラメータ、またはそ
れらのＬＰＣパラメータに加え少なくとも１つ以上の入
力音声に関するパラメータを用いて現区間のＬＰＣパラ
メータの補正を行うＬＰＣパラメータ補正器を備え、Ｌ
ＰＣパラメータの変動および他のパラメータの特性によ
り、量子化対象の、または量子化後のＬＰＣパラメータ
の変動を制御するようにしたものである。この構成によ
り、定常区間におけるＬＰＣパラメータの変動を減少さ
せ、聴感的な劣化を抑えることができる。
に本発明は、一定区間毎に区切られた入力音声信号から
求められた現区間および過去の区間のＬＰＣパラメータ
または量子化後のそれらのＬＰＣパラメータ、またはそ
れらのＬＰＣパラメータに加え少なくとも１つ以上の入
力音声に関するパラメータを用いて現区間のＬＰＣパラ
メータの補正を行うＬＰＣパラメータ補正器を備え、Ｌ
ＰＣパラメータの変動および他のパラメータの特性によ
り、量子化対象の、または量子化後のＬＰＣパラメータ
の変動を制御するようにしたものである。この構成によ
り、定常区間におけるＬＰＣパラメータの変動を減少さ
せ、聴感的な劣化を抑えることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の第１の
発明は、一定区間毎に区切られた入力音声信号から求め
られた現区間および過去の区間のＬＰＣパラメータを用
いて、現区間のＬＰＣパラメータの補正を行うＬＰＣパ
ラメータ補正器と、ＬＰＣパラメータ補正器で補正され
たＬＰＣパラメータに対して量子化を行うＬＰＣパラメ
ータ量子化器を備えたものであり、ＬＰＣパラメータ補
正器が、過去の区間からのＬＰＣパラメータの変化量が
小さいときに現区間のＬＰＣパラメータを過去のパラメ
ータにより近い値となるように補正するよう動作するこ
とにより、定常区間におけるＬＰＣパラメータの変動を
減少させ聴感的な劣化を抑えることができるすることが
できるという作用を有する。
発明は、一定区間毎に区切られた入力音声信号から求め
られた現区間および過去の区間のＬＰＣパラメータを用
いて、現区間のＬＰＣパラメータの補正を行うＬＰＣパ
ラメータ補正器と、ＬＰＣパラメータ補正器で補正され
たＬＰＣパラメータに対して量子化を行うＬＰＣパラメ
ータ量子化器を備えたものであり、ＬＰＣパラメータ補
正器が、過去の区間からのＬＰＣパラメータの変化量が
小さいときに現区間のＬＰＣパラメータを過去のパラメ
ータにより近い値となるように補正するよう動作するこ
とにより、定常区間におけるＬＰＣパラメータの変動を
減少させ聴感的な劣化を抑えることができるすることが
できるという作用を有する。
【０００７】また、本発明の請求項２および３に記載の
第２の発明は、前記第１の発明において、ＬＰＣパラメ
ータ補正器による補正を、現区間および過去のＬＰＣパ
ラメータに加え、入力音声に関する少なくとも１つ以上
のパラメータを用いて行う構成としたものであり、さら
に、その具体構成の一つとして、ＬＰＣパラメータ補正
に用いるＬＰＣパラメータ以外のパラメータとして、ピ
ッチ予測ゲインを用いる構成としたものであり、ＬＰＣ
パラメータ以外のパラメータを併用することにより、よ
り適切に量子化ＬＰＣパラメータの変動量制御ができ、
特にピッチ予測ゲインを用いることにより、ＬＰＣパラ
メータ補正器が、過去の区間からのＬＰＣパラメータの
変化量が小さいほど、そしてピッチ予測ゲインが小さい
ほど現区間のＬＰＣパラメータを過去のパラメータによ
り近い値となるように補正するように動作させ、特に車
内騒音等の定常な周囲騒音信号に対する聴感的な劣化を
抑えることができるという作用を有する。
第２の発明は、前記第１の発明において、ＬＰＣパラメ
ータ補正器による補正を、現区間および過去のＬＰＣパ
ラメータに加え、入力音声に関する少なくとも１つ以上
のパラメータを用いて行う構成としたものであり、さら
に、その具体構成の一つとして、ＬＰＣパラメータ補正
に用いるＬＰＣパラメータ以外のパラメータとして、ピ
ッチ予測ゲインを用いる構成としたものであり、ＬＰＣ
パラメータ以外のパラメータを併用することにより、よ
り適切に量子化ＬＰＣパラメータの変動量制御ができ、
特にピッチ予測ゲインを用いることにより、ＬＰＣパラ
メータ補正器が、過去の区間からのＬＰＣパラメータの
変化量が小さいほど、そしてピッチ予測ゲインが小さい
ほど現区間のＬＰＣパラメータを過去のパラメータによ
り近い値となるように補正するように動作させ、特に車
内騒音等の定常な周囲騒音信号に対する聴感的な劣化を
抑えることができるという作用を有する。
【０００８】また、請求項４に記載の第３の発明は、前
記第１および第２の発明において、ＬＰＣパラメータ補
正器を、ＬＰＣパラメータ量子化器の後段に備え、少な
くともＬＰＣパラメータ量子化後の現区間および過去の
ＬＰＣパラメータを用いて、量子化後の現区間ＬＰＣパ
ラメータの補正を行うようにしたものであり、これによ
り、ＬＰＣパラメータの量子化による量子化誤差により
生じる未量子化パラメータにおける変動以上のスペクト
ル変動を抑えることができるという作用を有する。
記第１および第２の発明において、ＬＰＣパラメータ補
正器を、ＬＰＣパラメータ量子化器の後段に備え、少な
くともＬＰＣパラメータ量子化後の現区間および過去の
ＬＰＣパラメータを用いて、量子化後の現区間ＬＰＣパ
ラメータの補正を行うようにしたものであり、これによ
り、ＬＰＣパラメータの量子化による量子化誤差により
生じる未量子化パラメータにおける変動以上のスペクト
ル変動を抑えることができるという作用を有する。
【０００９】さらに、請求項５に記載の発明は、請求項
１から４のいずれかに記載の音声パラメータ符号化装置
をソフトウェアで実現したプログラムを記録した磁気デ
ィスク、光磁気ディスク、ＲＯＭカートリッジ等の記録
媒体、またはその記録媒体を用いて音声パラメータ符号
化器として動作する装置であり、本発明をソフトウエア
として実現することができるという作用を有する。
１から４のいずれかに記載の音声パラメータ符号化装置
をソフトウェアで実現したプログラムを記録した磁気デ
ィスク、光磁気ディスク、ＲＯＭカートリッジ等の記録
媒体、またはその記録媒体を用いて音声パラメータ符号
化器として動作する装置であり、本発明をソフトウエア
として実現することができるという作用を有する。
【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は第１の発明のＬＰＣパラメータ
符号化装置のブロック図を示したものである。図１にお
いて、101 は短区間毎に区切られた入力音声に対してＬ
ＰＣ( 線形予測）分析を行うＬＰＣ分析器、102 はＬＰ
Ｃ分析器101 で得られた現区間のＬＰＣパラメータに対
して補正を行なうＬＰＣパラメータ補正器、103 は補正
後のＬＰＣパラメータに対して量子化を行なうＬＰＣパ
ラメータ量子化器である。また、図２は図１のＬＰＣパ
ラメータ補正器102 の構成を示すブロック図であり、20
1 はＬＰＣ分析で得られたＬＰＣ係数をＬＳＰパラメー
タに変換するＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器、20
2 はＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器201 により得
られた現区間および過去の区間のＬＳＰパラメータか
ら、補正係数を算出する補正係数算出器、203 は補正係
数算出器202 で得られた補正係数を用いて現区間のＬＳ
Ｐパラメータを補正するＬＳＰパラメータ補正器であ
る。
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は第１の発明のＬＰＣパラメータ
符号化装置のブロック図を示したものである。図１にお
いて、101 は短区間毎に区切られた入力音声に対してＬ
ＰＣ( 線形予測）分析を行うＬＰＣ分析器、102 はＬＰ
Ｃ分析器101 で得られた現区間のＬＰＣパラメータに対
して補正を行なうＬＰＣパラメータ補正器、103 は補正
後のＬＰＣパラメータに対して量子化を行なうＬＰＣパ
ラメータ量子化器である。また、図２は図１のＬＰＣパ
ラメータ補正器102 の構成を示すブロック図であり、20
1 はＬＰＣ分析で得られたＬＰＣ係数をＬＳＰパラメー
タに変換するＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器、20
2 はＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器201 により得
られた現区間および過去の区間のＬＳＰパラメータか
ら、補正係数を算出する補正係数算出器、203 は補正係
数算出器202 で得られた補正係数を用いて現区間のＬＳ
Ｐパラメータを補正するＬＳＰパラメータ補正器であ
る。
【００１１】以上のように構成されたＬＰＣパラメータ
符号化装置について図１および図２を用いてその動作を
説明する。図１において、まず一定の短区間毎に区切ら
れた入力音声信号に対して、ＬＰＣ分析器101 によりＬ
ＰＣ係数を算出する。次に、得られたＬＰＣ係数を入力
として、現区間および過去の区間のＬＰＣ係数、または
それと等価なＬＳＰパラメータ等の別表現のパラメータ
へ変換後のＬＰＣパラメータを用いて、ＬＰＣパラメー
タ補正器102 により現区間ＬＰＣパラメータに対する補
正を行なう。そして、補正後のＬＰＣパラメータに対し
て、ＬＰＣパラメータ量子化器103 により量子化を行
い、ＬＰＣパラメータ量子化符号を出力する。
符号化装置について図１および図２を用いてその動作を
説明する。図１において、まず一定の短区間毎に区切ら
れた入力音声信号に対して、ＬＰＣ分析器101 によりＬ
ＰＣ係数を算出する。次に、得られたＬＰＣ係数を入力
として、現区間および過去の区間のＬＰＣ係数、または
それと等価なＬＳＰパラメータ等の別表現のパラメータ
へ変換後のＬＰＣパラメータを用いて、ＬＰＣパラメー
タ補正器102 により現区間ＬＰＣパラメータに対する補
正を行なう。そして、補正後のＬＰＣパラメータに対し
て、ＬＰＣパラメータ量子化器103 により量子化を行
い、ＬＰＣパラメータ量子化符号を出力する。
【００１２】図２において、図１のＬＰＣ分析器101 で
得られたＬＰＣ係数を、ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ
変換器201 によりＬＰＣ係数と等価で量子化効率の高い
ＬＳＰパラメータに変換する。なお、本実施の形態では
ＬＳＰパラメータでの補正および量子化について示す
が、他のＬＰＣパラメータ( ＬＰＣ係数や反射係数等）
でもよい。そして、変換された現区間および過去の区間
のＬＳＰパラメータを用いて補正係数算出器202 におい
てＬＳＰパラメータ補正のための補正係数を算出後、Ｌ
ＳＰパラメータ補正器203 において現区間ＬＳＰパラメ
ータの補正を行なう。ここで、ＬＳＰパラメータ補正器
203 では現区間のＬＳＰパラメータが、過去のＬＳＰパ
ラメータからの変動が少ないときに、その変動をより小
さくなるように補正する。
得られたＬＰＣ係数を、ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ
変換器201 によりＬＰＣ係数と等価で量子化効率の高い
ＬＳＰパラメータに変換する。なお、本実施の形態では
ＬＳＰパラメータでの補正および量子化について示す
が、他のＬＰＣパラメータ( ＬＰＣ係数や反射係数等）
でもよい。そして、変換された現区間および過去の区間
のＬＳＰパラメータを用いて補正係数算出器202 におい
てＬＳＰパラメータ補正のための補正係数を算出後、Ｌ
ＳＰパラメータ補正器203 において現区間ＬＳＰパラメ
ータの補正を行なう。ここで、ＬＳＰパラメータ補正器
203 では現区間のＬＳＰパラメータが、過去のＬＳＰパ
ラメータからの変動が少ないときに、その変動をより小
さくなるように補正する。
【００１３】一つの具体的実現方法として、１区間前の
ＬＳＰパラメータとの移動平均でその補正処理を行なう
構成が考えられる。その場合、補正後の現区間第ｉ次の
ＬＳＰパラメータWc(n,i)(n:分析区間番号、i=1,..,P:
P:ＬＳＰ次数）は、式（１）で表される。 Wc(n,i) = f(d)× W(n,i) + (1.0 - f(d))×W(n-1,i) ・・・（１） ただし、f(d)は、移動平均の係数を補正係数として補正
係数算出器202 において算出されるもので、現区間の１
区間前に対するＬＳＰパラメータの変動量ｄの関数とし
て表し、変動量ｄが小さいほどf(d)が小さくなり１区間
前からの変動をより小さくするようにする。ここで、ｄ
をＬＳＰパラメータの現区間の１区間前との間の距離と
した場合のf(d)の一例を式（２）に示す。
ＬＳＰパラメータとの移動平均でその補正処理を行なう
構成が考えられる。その場合、補正後の現区間第ｉ次の
ＬＳＰパラメータWc(n,i)(n:分析区間番号、i=1,..,P:
P:ＬＳＰ次数）は、式（１）で表される。 Wc(n,i) = f(d)× W(n,i) + (1.0 - f(d))×W(n-1,i) ・・・（１） ただし、f(d)は、移動平均の係数を補正係数として補正
係数算出器202 において算出されるもので、現区間の１
区間前に対するＬＳＰパラメータの変動量ｄの関数とし
て表し、変動量ｄが小さいほどf(d)が小さくなり１区間
前からの変動をより小さくするようにする。ここで、ｄ
をＬＳＰパラメータの現区間の１区間前との間の距離と
した場合のf(d)の一例を式（２）に示す。
【数１】 また、A,B は定数で、例えば、A=0.5, B=0.01
【００１４】なお、式（１）はMA型での補正処理構成で
あるが、式（３）に示すようなAR型の構成でもよい。 Wc(n,i) = f(d)× W(n,i) + (1.0 - f(d))×Wc(n-1,i) ・・・（３） また、上記では過去のＬＳＰパラメータとして過去１区
間のみを用いる構成であるが、さらに複数の区間を用い
る構成でもよい。
あるが、式（３）に示すようなAR型の構成でもよい。 Wc(n,i) = f(d)× W(n,i) + (1.0 - f(d))×Wc(n-1,i) ・・・（３） また、上記では過去のＬＳＰパラメータとして過去１区
間のみを用いる構成であるが、さらに複数の区間を用い
る構成でもよい。
【００１５】以上のように、本発明の実施の形態１によ
れば、ＬＰＣパラメータ補正器102において、過去の区
間からのＬＰＣパラメータの変化量が小さいときに現区
間のＬＰＣパラメータを過去のパラメータにより近い値
となるように補正することにより、定常区間におけるＬ
ＰＣパラメータの変動を減少させ聴感的な劣化を抑える
ことができる。
れば、ＬＰＣパラメータ補正器102において、過去の区
間からのＬＰＣパラメータの変化量が小さいときに現区
間のＬＰＣパラメータを過去のパラメータにより近い値
となるように補正することにより、定常区間におけるＬ
ＰＣパラメータの変動を減少させ聴感的な劣化を抑える
ことができる。
【００１６】（実施の形態２）図３は第２の発明のＬＰ
Ｃパラメータ符号化装置のブロック図を示したものであ
る。図３において、301 は短区間毎に区切られた入力音
声に対してＬＰＣ( 線形予測）分析を行うＬＰＣ分析
器、302 はＬＰＣ分析器301 で得られたＬＰＣ係数をＬ
ＳＰパラメータに変換するＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメー
タ変換器、303 は入力音声およびＬＰＣ分析器301 で得
られたＬＰＣ係数を入力としてピッチ予測ゲインを算出
するピッチ予測ゲイン算出器、304 は現区間および過去
の区間のＬＳＰパラメータおよびピッチ予測ゲインを用
いて現区間のＬＳＰパラメータに対する補正処理を行な
うための補正係数を算出する補正係数算出器、305 は現
区間のＬＳＰパラメータに対する補正処理を行なうＬＳ
Ｐパラメータ補正器、306 は補正後のＬＳＰパラメータ
を量子化するＬＳＰパラメータ量子化器である。
Ｃパラメータ符号化装置のブロック図を示したものであ
る。図３において、301 は短区間毎に区切られた入力音
声に対してＬＰＣ( 線形予測）分析を行うＬＰＣ分析
器、302 はＬＰＣ分析器301 で得られたＬＰＣ係数をＬ
ＳＰパラメータに変換するＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメー
タ変換器、303 は入力音声およびＬＰＣ分析器301 で得
られたＬＰＣ係数を入力としてピッチ予測ゲインを算出
するピッチ予測ゲイン算出器、304 は現区間および過去
の区間のＬＳＰパラメータおよびピッチ予測ゲインを用
いて現区間のＬＳＰパラメータに対する補正処理を行な
うための補正係数を算出する補正係数算出器、305 は現
区間のＬＳＰパラメータに対する補正処理を行なうＬＳ
Ｐパラメータ補正器、306 は補正後のＬＳＰパラメータ
を量子化するＬＳＰパラメータ量子化器である。
【００１７】以上のように構成されたＬＰＣパラメータ
符号化装置について図３を用いてその動作を説明する。
図３において、まず一定の短区間毎に区切られた入力音
声信号に対して、ＬＰＣ分析器301 によりＬＰＣ係数を
算出する。次に、ＬＰＣ分析器301 で得られたＬＰＣ係
数を、ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器302 により
ＬＰＣ係数と等価で量子化効率の高いＬＳＰパラメータ
に変換する。なお、本実施の形態ではＬＳＰパラメータ
での補正および量子化について示すが、他のＬＰＣパラ
メータ( ＬＰＣ係数や反射係数等）でもよい。一方、ピ
ッチ予測ゲイン算出器303 により、ピッチ周期性の度合
いを表すピッチ予測ゲインを求める。次に、補正係数算
出器304 において、現区間および過去の区間のＬＳＰパ
ラメータおよびピッチ予測ゲインを用いて、現区間ＬＳ
Ｐパラメータに対する補正処理のための補正係数を算出
後、ＬＳＰパラメータ補正器305 により現区間ＬＳＰパ
ラメータに対する補正を行なう。そして、補正後のＬＳ
ＰパラメータをＬＳＰパラメータ量子化器306 により量
子化し、ＬＰＣパラメータ量子化符号を出力する。ＬＳ
Ｐパラメータ補正器305 では現区間のＬＳＰパラメータ
の、過去のＬＳＰパラメータからの変動が少ないとき
に、また、ピッチ予測ゲインが小さいときに、ＬＳＰパ
ラメータの変動をより小さくなるように補正する。ピッ
チ予測ゲインは、音声信号の有声性を表すパラメータの
一つであり、有声性の高い音声区間と有声性の低い車内
騒音等の定常的な騒音信号区間を区別する指標として用
いることにより、ピッチ予測ゲインが小さいときにＬＳ
Ｐパラメータの変動がより小さくなるように補正するこ
とで、車内騒音等の定常的な騒音信号に対してよりその
スペクトルの変動を減少させることができる。
符号化装置について図３を用いてその動作を説明する。
図３において、まず一定の短区間毎に区切られた入力音
声信号に対して、ＬＰＣ分析器301 によりＬＰＣ係数を
算出する。次に、ＬＰＣ分析器301 で得られたＬＰＣ係
数を、ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器302 により
ＬＰＣ係数と等価で量子化効率の高いＬＳＰパラメータ
に変換する。なお、本実施の形態ではＬＳＰパラメータ
での補正および量子化について示すが、他のＬＰＣパラ
メータ( ＬＰＣ係数や反射係数等）でもよい。一方、ピ
ッチ予測ゲイン算出器303 により、ピッチ周期性の度合
いを表すピッチ予測ゲインを求める。次に、補正係数算
出器304 において、現区間および過去の区間のＬＳＰパ
ラメータおよびピッチ予測ゲインを用いて、現区間ＬＳ
Ｐパラメータに対する補正処理のための補正係数を算出
後、ＬＳＰパラメータ補正器305 により現区間ＬＳＰパ
ラメータに対する補正を行なう。そして、補正後のＬＳ
ＰパラメータをＬＳＰパラメータ量子化器306 により量
子化し、ＬＰＣパラメータ量子化符号を出力する。ＬＳ
Ｐパラメータ補正器305 では現区間のＬＳＰパラメータ
の、過去のＬＳＰパラメータからの変動が少ないとき
に、また、ピッチ予測ゲインが小さいときに、ＬＳＰパ
ラメータの変動をより小さくなるように補正する。ピッ
チ予測ゲインは、音声信号の有声性を表すパラメータの
一つであり、有声性の高い音声区間と有声性の低い車内
騒音等の定常的な騒音信号区間を区別する指標として用
いることにより、ピッチ予測ゲインが小さいときにＬＳ
Ｐパラメータの変動がより小さくなるように補正するこ
とで、車内騒音等の定常的な騒音信号に対してよりその
スペクトルの変動を減少させることができる。
【００１８】一つの具体的実現方法として、１区間前の
ＬＳＰパラメータとの移動平均でその補正処理を行なう
構成を考える場合、補正後の現区間の第ｉ次のＬＳＰパ
ラメータWc(n,i)(n:分析区間番号、i=1,..,P: P:ＬＳＰ
次数）は、式（４）で表される。 Wc(n,i) = f(d,gp) × W(n,i) + (1.0 - f(d,gp))×W(n-1,i)・・・（４） ここで、f(d,gp) は、移動平均の係数を補正係数として
補正係数算出器304 において算出されるもので、現区間
の１区間前に対するＬＳＰパラメータの変動量ｄおよび
ピッチ予測ゲインgpの関数として表し、変動量ｄが小さ
いほど、またピッチ予測ゲインgpが低いほどf(d)が小さ
くなり１区間前からの変動をより小さくするようにす
る。ここで、ｄをＬＳＰパラメータの現区間の１区間前
との間の距離、gpを正規化(0.0≦gp≦1.0)されたピッチ
予測ゲインとした場合のf(d,gp）の一例を式（５）に示
す。
ＬＳＰパラメータとの移動平均でその補正処理を行なう
構成を考える場合、補正後の現区間の第ｉ次のＬＳＰパ
ラメータWc(n,i)(n:分析区間番号、i=1,..,P: P:ＬＳＰ
次数）は、式（４）で表される。 Wc(n,i) = f(d,gp) × W(n,i) + (1.0 - f(d,gp))×W(n-1,i)・・・（４） ここで、f(d,gp) は、移動平均の係数を補正係数として
補正係数算出器304 において算出されるもので、現区間
の１区間前に対するＬＳＰパラメータの変動量ｄおよび
ピッチ予測ゲインgpの関数として表し、変動量ｄが小さ
いほど、またピッチ予測ゲインgpが低いほどf(d)が小さ
くなり１区間前からの変動をより小さくするようにす
る。ここで、ｄをＬＳＰパラメータの現区間の１区間前
との間の距離、gpを正規化(0.0≦gp≦1.0)されたピッチ
予測ゲインとした場合のf(d,gp）の一例を式（５）に示
す。
【数２】 A,Bは定数で、例えば、A=0.5, B=0.02
【００１９】なお、式（５）は、MA型での補正処理構成
であるが、式（６）に示すようなAR型の構成でもよい。 Wc(n,i) = f(d,gp) × W(n,i) + (1.0 - f(d,gp)）×Wc(n-1,i) ・・・（６） また、上記では過去のＬＳＰパラメータとして過去１区
間のみを用いる構成であるが、さらに複数の区間を用い
る構成でもよい。
であるが、式（６）に示すようなAR型の構成でもよい。 Wc(n,i) = f(d,gp) × W(n,i) + (1.0 - f(d,gp)）×Wc(n-1,i) ・・・（６） また、上記では過去のＬＳＰパラメータとして過去１区
間のみを用いる構成であるが、さらに複数の区間を用い
る構成でもよい。
【００２０】また、上記実施の形態２では、ピッチ予測
ゲインを用いた方法として示したが、他のパラメータ、
例えば区間毎の入力信号のパワー等を含めた複数のパラ
メータの組み合わせを用いることも可能である。
ゲインを用いた方法として示したが、他のパラメータ、
例えば区間毎の入力信号のパワー等を含めた複数のパラ
メータの組み合わせを用いることも可能である。
【００２１】（実施の形態３）図４は第３の発明のＬＰ
Ｃパラメータ符号化装置のブロック図を示したものであ
る。図４において、401 は短区間毎に区切られた入力音
声に対してＬＰＣ( 線形予測）分析を行うＬＰＣ分析
器、402 はＬＰＣ分析器401 で得られたＬＰＣパラメー
タに対して量子化を行なうＬＰＣパラメータ量子化器、
403 はＬＰＣパラメータ量子化器402 で得られた現区間
の量子化ＬＰＣパラメータに対して補正を行なうＬＰＣ
パラメータ補正器である。
Ｃパラメータ符号化装置のブロック図を示したものであ
る。図４において、401 は短区間毎に区切られた入力音
声に対してＬＰＣ( 線形予測）分析を行うＬＰＣ分析
器、402 はＬＰＣ分析器401 で得られたＬＰＣパラメー
タに対して量子化を行なうＬＰＣパラメータ量子化器、
403 はＬＰＣパラメータ量子化器402 で得られた現区間
の量子化ＬＰＣパラメータに対して補正を行なうＬＰＣ
パラメータ補正器である。
【００２２】以上のように構成されたＬＰＣパラメータ
符号化装置について図４を用いてその動作を説明する。
図４において、まず一定の短区間毎に区切られた入力音
声信号に対して、ＬＰＣ分析器401 によりＬＰＣ係数を
算出する。そして、得られたＬＰＣ係数に対して、ＬＰ
Ｃパラメータ量子化器402 において、ＬＰＣ係数または
それと等価なＬＳＰパラメータ等の他のパラメータに変
換されたＬＰＣパラメータの量子化を行なう。そして、
ＬＰＣパラメータ補正器403 において、量子化後の現区
間および過去の区間のＬＰＣパラメータを用いて、現区
間の量子化ＬＰＣパラメータに対して補正を行なう。補
正は、現区間の量子化ＬＰＣパラメータの、過去の量子
化ＬＰＣパラメータからの変動が少ないときに、その変
動をより小さくなるように補正する。具体的構成の一例
として、実施の形態１に示した方法を量子化後のＬＰＣ
パラメータに適用することで実現できる。また、実施の
形態２に示したように、ＬＰＣパラメータに加えて他の
パラメータ（例えばピッチ予測ゲイン）を補正係数算出
に用いる構成でもよい。
符号化装置について図４を用いてその動作を説明する。
図４において、まず一定の短区間毎に区切られた入力音
声信号に対して、ＬＰＣ分析器401 によりＬＰＣ係数を
算出する。そして、得られたＬＰＣ係数に対して、ＬＰ
Ｃパラメータ量子化器402 において、ＬＰＣ係数または
それと等価なＬＳＰパラメータ等の他のパラメータに変
換されたＬＰＣパラメータの量子化を行なう。そして、
ＬＰＣパラメータ補正器403 において、量子化後の現区
間および過去の区間のＬＰＣパラメータを用いて、現区
間の量子化ＬＰＣパラメータに対して補正を行なう。補
正は、現区間の量子化ＬＰＣパラメータの、過去の量子
化ＬＰＣパラメータからの変動が少ないときに、その変
動をより小さくなるように補正する。具体的構成の一例
として、実施の形態１に示した方法を量子化後のＬＰＣ
パラメータに適用することで実現できる。また、実施の
形態２に示したように、ＬＰＣパラメータに加えて他の
パラメータ（例えばピッチ予測ゲイン）を補正係数算出
に用いる構成でもよい。
【００２３】以上のように、本発明の実施の形態３によ
れば、ＬＰＣパラメータ補正器403において、過去の区
間からの量子化ＬＰＣパラメータの変化量が小さいとき
に現区間の量子化ＬＰＣパラメータを過去のパラメータ
により近い値となるように補正することにより、定常区
間におけるＬＰＣパラメータの変動を減少させ聴感的な
劣化を抑えることができる。また、量子化後のＬＰＣパ
ラメータに対して補正を行なうことにより、ＬＰＣパラ
メータの量子化による量子化誤差により生じる未量子化
パラメータにおける変動以上のスペクトル変動を抑える
ことができる。
れば、ＬＰＣパラメータ補正器403において、過去の区
間からの量子化ＬＰＣパラメータの変化量が小さいとき
に現区間の量子化ＬＰＣパラメータを過去のパラメータ
により近い値となるように補正することにより、定常区
間におけるＬＰＣパラメータの変動を減少させ聴感的な
劣化を抑えることができる。また、量子化後のＬＰＣパ
ラメータに対して補正を行なうことにより、ＬＰＣパラ
メータの量子化による量子化誤差により生じる未量子化
パラメータにおける変動以上のスペクトル変動を抑える
ことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、第１の発明にお
いては、ＬＰＣパラメータ補正器において、過去の区間
からのＬＰＣパラメータの変化量が小さいときに現区間
のＬＰＣパラメータを過去のパラメータにより近い値と
なるように補正することにより、定常区間におけるＬＰ
Ｃパラメータの変動を減少させ聴感的な劣化を抑えるこ
とができるすることができるという効果が得られる。
いては、ＬＰＣパラメータ補正器において、過去の区間
からのＬＰＣパラメータの変化量が小さいときに現区間
のＬＰＣパラメータを過去のパラメータにより近い値と
なるように補正することにより、定常区間におけるＬＰ
Ｃパラメータの変動を減少させ聴感的な劣化を抑えるこ
とができるすることができるという効果が得られる。
【００２５】また、第２の発明においては、ＬＰＣパラ
メータ補正器において、過去の区間からのＬＰＣパラメ
ータの変化量が小さいほど、そしてピッチ予測ゲインが
小さいほど、現区間のＬＰＣパラメータを過去のパラメ
ータにより近い値となるように補正することにより、定
常区間、特に車内騒音等の定常な周囲騒音信号に対し
て、ＬＰＣパラメータの変動を減少させ聴感的な劣化を
抑えることができるという効果が得られる。
メータ補正器において、過去の区間からのＬＰＣパラメ
ータの変化量が小さいほど、そしてピッチ予測ゲインが
小さいほど、現区間のＬＰＣパラメータを過去のパラメ
ータにより近い値となるように補正することにより、定
常区間、特に車内騒音等の定常な周囲騒音信号に対し
て、ＬＰＣパラメータの変動を減少させ聴感的な劣化を
抑えることができるという効果が得られる。
【００２６】また、第３の発明においては、ＬＰＣパラ
メータ補正器において、過去の区間からの量子化ＬＰＣ
パラメータの変化量が小さいときに現区間の量子化ＬＰ
Ｃパラメータを過去のパラメータにより近い値となるよ
うに補正することにより、定常区間におけるＬＰＣパラ
メータの変動を減少させ聴感的な劣化を抑えることがで
き、また、量子化後のＬＰＣパラメータに対して補正を
行なうことにより、ＬＰＣパラメータの量子化による量
子化誤差により生じる未量子化パラメータにおける変動
以上のスペクトル変動を抑えることができるという効果
が得られる。
メータ補正器において、過去の区間からの量子化ＬＰＣ
パラメータの変化量が小さいときに現区間の量子化ＬＰ
Ｃパラメータを過去のパラメータにより近い値となるよ
うに補正することにより、定常区間におけるＬＰＣパラ
メータの変動を減少させ聴感的な劣化を抑えることがで
き、また、量子化後のＬＰＣパラメータに対して補正を
行なうことにより、ＬＰＣパラメータの量子化による量
子化誤差により生じる未量子化パラメータにおける変動
以上のスペクトル変動を抑えることができるという効果
が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１における音声パラメータ
符号化装置のブロック図
符号化装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるＬＰＣパラメー
タ補正器のブロック図
タ補正器のブロック図
【図３】本発明の実施の形態２における音声パラメータ
符号化装置のブロック図
符号化装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における音声パラメータ
符号化装置のブロック図
符号化装置のブロック図
【図５】従来の音声パラメータ符号化装置のブロック図
１０１ ＬＰＣ分析器 １０２ ＬＰＣパラメータ補正器 １０３ ＬＰＣパラメータ量子化器 ２０１ ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器 ２０２ 補正係数算出器 ２０３ ＬＳＰパラメータ補正器 ３０１ ＬＰＣ分析器 ３０２ ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器 ３０３ ピッチ予測ゲイン算出器 ３０４ 補正係数算出器 ３０５ ＬＳＰパラメータ補正器 ３０６ ＬＳＰパラメータ量子化器 ４０１ ＬＰＣ分析器 ４０２ ＬＰＣパラメータ量子化器 ４０３ ＬＰＣパラメータ補正器 ５０１ ＬＰＣ分析器 ５０２ ＬＰＣ係数・ＬＳＰパラメータ変換器 ５０３ ＬＳＰパラメータ量子化器
Claims (5)
- 【請求項１】 一定区間毎に区切られた入力音声信号か
ら求められた現区間および過去の区間のＬＰＣ( 線形予
測) パラメータを用いて、現区間のＬＰＣパラメータの
補正を行うＬＰＣパラメータ補正器と、ＬＰＣパラメー
タ補正器で補正されたＬＰＣパラメータに対して量子化
を行うＬＰＣパラメータ量子化器を備え、ＬＰＣパラメ
ータ補正器が、過去の区間からのＬＰＣ パラメータの
変化量が小さいときに現区間のＬＰＣパラメータを過去
のパラメータにより近い値となるよう補正するように動
作することを特徴とする音声パラメータ符号化装置。 - 【請求項２】 ＬＰＣパラメータ補正器による補正を、
現区間および過去のＬＰＣパラメータに加え、入力音声
に関する少なくとも１つ以上のパラメータを用いて行う
ことを特徴とする請求項１記載の音声パラメータ符号化
装置。 - 【請求項３】 ＬＰＣパラメータ補正に用いるＬＰＣパ
ラメータ以外のパラメータとして、ピッチ予測ゲインを
用い、ＬＰＣパラメータ補正器が、過去の区間からのＬ
ＰＣパラメータの変化量が小さいほど、そしてピッチ予
測ゲインが小さいほど現区間のＬＰＣパラメータを過去
のパラメータにより近い値となるよう補正するように動
作することを特徴とする請求項２記載の音声パラメータ
符号化装置。 - 【請求項４】 ＬＰＣパラメータ補正器を、ＬＰＣパラ
メータ量子化器の後段に備え、少なくともＬＰＣパラメ
ータ量子化後の現区間および過去のＬＰＣパラメータを
用いて、量子化後の現区間ＬＰＣパラメータの補正を行
うようにした請求項１から３のいずれかに記載の音声パ
ラメータ符号化装置。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の音声
パラメータ符号化装置をソフトウェアで実現したプログ
ラムを記録した磁気ディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ
カートリッジ等の記録媒体、またはその記録媒体を用い
て音声パラメータ符号化器として動作する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086254A JPH10282998A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 音声パラメータ符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086254A JPH10282998A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 音声パラメータ符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282998A true JPH10282998A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13881692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9086254A Pending JPH10282998A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 音声パラメータ符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10282998A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001015144A1 (fr) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vocodeur et procede correspondant |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP9086254A patent/JPH10282998A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001015144A1 (fr) * | 1999-08-23 | 2001-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vocodeur et procede correspondant |
| KR100391527B1 (ko) * | 1999-08-23 | 2003-07-12 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 음성 부호화 장치, 기록 매체, 음성 복호화 장치, 신호 처리용 프로세서, 음성 부호화 복호화 시스템, 통신용 기지국, 통신용 단말 및 무선 통신 시스템 |
| US6988065B1 (en) | 1999-08-23 | 2006-01-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voice encoder and voice encoding method |
| CN1296888C (zh) * | 1999-08-23 | 2007-01-24 | 松下电器产业株式会社 | 音频编码装置以及音频编码方法 |
| US7289953B2 (en) | 1999-08-23 | 2007-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for speech coding |
| US7383176B2 (en) | 1999-08-23 | 2008-06-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for speech coding |
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