JPS58215839A - 音声符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は音声信号をディｊタル符号化して伝送する音声
符号化装置の改良に関する。

〔発明の技術的背虚とその問題点〕

音声信号を低ビツトレイトでディジタル符号化し、これ
を伝送する装置として・や−コル型の音声符号化装置が
知られている。この装置は音声信号の短時間スペクトル
を表わす係数、ピッチ周期、有声無声の情報、短時間平
均電力等の特徴パラメータを符号化するものである。こ
の場合、従来装置にあっては、音声信号が定常と着像さ
れる期間、例えば２０　ｍ５ｅｃを１フレームとして区
切り、各フレーム毎に上記特徴パラメータを抽出してこ
れを符号化することが行われている。例えば従来一般的
な音声信号の短時間平均電力の符号化では、その自己相
関係数およびαパラメータを求めたり、また１フレーム
中の残差電力の平均値を求める等して上記平均電力を符
号化することが行われている。

然し乍ら、このような従来の符号化処理では、いずれも
１フレーム中における平均電力を求めている為、音声信
号が定常的であるにも拘らず各フレームにおける平均電
力に変動が生じると云う不具合があった。特に音声信号
のピッチ周期の整数倍の時間がフレーム長に近づいたと
き、上記不具合が顕著に生じ、平均電力の変動周期が大
きくなると云う問題が生じた。これは、例えば第１図に
有声音の音声信号波形例を示すように、また第２図に残
差信号波形例を示すように、ピッチ周期ｔ、毎に同じ信
号波形が繰返えすにも拘らず、符号化処理の為に区分さ
れるフレームが、上記音声信号が定常と着像せる時間を
基準としてピッチ周期ｔ、とけ独立に設定される為であ
る。この結果、例えば振幅ピークが２個含まれる計数フ
レームと振幅ぎ−クが１個しか含まれない偶数フレーム
が生じ、その平均電力の変動を招く。この変動は符号化
された信号を復号再生する場合にビート障害を生じ、信
号品質の劣化を招いた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、再生音声にビート障害を招くこ
となくその信号品質を十分に確保した符号化を効果的に
行い得る簡易で実用性の高い構成の音声符号化装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は音声信号の平均電力を符号化する音声符号化装
置において、上記音声信号のピッチ周期を検出し、この
ピッチ周期の整数倍の時間内における前記音声信号の平
均電力を求め、これを符号化するようにしたものである
。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、従来の設定されたフレームに
左右されることなしに、音声信号のピッチ周期そのもの
の整数倍の期間における上記音声信号の平均電力を求め
るので、符。骨化に供せられる上記平均電力の変動を生
じることがない。従って、常に安定に、しかも簡易に音
声信号の符号化を行い得、またこれを復元再生した信号
にビート障害を伴う虞れもなくなる。故に信号品質を十
分に確保した音声信号のディジタル符号化を可能とする
等の実用上絶大なる効果が奏せられる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第３図は実施例装置の要部概略構成図である。

符号化に供せられる音声信号Ｖは、ピッチ抽出回路１に
供給されると共に、遅延回路２を介したのち累積加算処
理３に供給されている。ピッチ抽出回路ｌは従来周知の
手段にょ多入力音声信号のピッチ周期を検出するもので
あり、このピッチ周期の情報、例えば上記ピッチ周期と
周期を同じで位相がＦａｙｎｃにそろったクロック信号
は前記累積加算器３に印加されている。遅延回路２は上
記ピッチ抽出回路１が音声信号のピッチ周期を検出する
迄の時間、上記音声信号を遅延して累積加算器３に供給
している。しかして累積加算器３は、装置本体が符号化
処理を行う　′タイミングを規定するフレーム同期信号
Ｆｇｙｎｅを受けて初期設定、つまりゼロリセットされ
、前記クロック信号がＮ回入力される間、遅延された音
声信号を入力して累積加算処理を行う如く構成されてい
る。この加算器３における加算処理は、例えば内蔵され
た計数器によるクロック信号の計数によシ、ピッチ周期
の整数倍の時間内、例えばＮ倍のピッチ周期時間に限っ
て行われるようになっている。そして、このＮ回に亘っ
てクロック信号が入力される期間、前記音声信号を取込
み、とれを累積加算してなる加算結果は、その加算処理
が完了した時点で除算器４に出力され、上記ピッチ周期
の倍数Ｎで除されて出力される。

ここで累積加算器３が入力音声信号の振幅電圧を求め、
これを累積加算するものとすれば、加算値をＮで除算す
る除算器４によって前記音声信号の平均電圧値が求めら
れることになる。

また累積加算器３が上記振幅電圧値を２乗処理したのち
、これを累積加算するものとすれば、その加算値をＮで
除初する除算器４は音声信号の平均電力を求めることに
なる。

このようにして、１フレーム内のピッチ周期の整数倍の
期間において求められる音声信号の平均電力が、図示し
ない符号化回路に供給され、各フレーム毎にディジタル
符号化されて出力される。尚、この符号化処理を、上記
平均電力と予測推定電力との残差信号電力を求め、この
残差信号電力を符号化すると共に残差信号電力から次の
タイミングにおける予測推定電力を予測するような予測
符号化によυ行えば、低ビツトレイトで効率の良い符号
化信号を得ることができる。尚、前述したぎッチ周期の
整数倍の時間は、フレーム周期を越えない最長の時間に
定めることが望ましい。

かくして本発明によれば音声信号のピッチ周期に適応的
な時間だけ上記音声信号の平均電力を求め、これを符号
化することが可能となる。

しかもピッチ周期毎に繰返えされる音声信号波形の′電
力を常に正しく、しかも安定に平均化することができる
。この為、フレーム周期毎に符号化に供される音声信号
の平均電力の値は、定常音声に対して常に一定となる。

これ故、これを符号化し、復号再生してもフレーム周期
での電力変動がない為、ビート障害すなわち音質劣化の
ない信号品質の高い音声信号を得ることが可能となる。

つまシ、ピッチ周期の整数倍の時間内において音声信号
の平均電力を求めると云う簡易な装置ｊｉ構成によって
信号品質の高い音声符号化処理が可能となる。故忙その
実用的利点は極めて高い。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば音声信号の１ピッチ周期だけを以ってその平均電力
を求めるようにしてもよい。

また、上記平均化処理を予測符号化における残差信号電
力に対して行う場合には、音声信号Ｖに代えて上記残差
信号電力を遅延回路２を介して入力するようにすればよ
い。このとき、ピッチ抽出回路１には、音声信号を常に
入力するようにしておくことは勿論のことである。まだ
ピッチ抽出回路ノの構成や、遅延回路２における遅延時
間は仕様に応じて定めれば良いことは云うまでもない。

更にはピッチ周期の検出が不可能な無声音入力時には、
】フレームの全体の電力平均を従来法と同様にして求め
るようにすればよい。要するに本発明はその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は音声信号波形のぎッチとフレームとの関係を示
す図、第２図は音声信号の残差信号電力波形を示す図、
第３図は本発明の一実施例装置の要部を示す概略構成図
である。 ノ・・・ピッチ抽出回路、２・・・遅延回路、３・・・
累積加算器、′４・・・除算器。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声信号のピッチ周期を求め、このピッチ周期の
   整数倍の時間内における上記音声信号の平均電力を求め
   て、この平均電力を所定時間毎に符号化して出力してな
   ることを特徴とする音声符号化装置。
2. （２）平均電力の所定時間毎の符号化は、平均電力とそ
   の予測推定電力との残差信号電力を予測符号化してなる
   ものである特許請求の範囲第１項記載の音声符号化装置
   。