JPS59224898A - 駆動信号生成方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、自動案内放送装置や電話などの音声通信に使
用する残差駆動型音声合成装置の駆動信号を生成する駆
動信号生成方法に関するものである０ 従来例の構成とその問題点 第１図は従来の駆動信号生成方法を示している。

以下にこの従来例の構成について第１図とともに２　ペ
ージ 説明する。第１図において、１は音声入力端子、１０は
予測フィルタ、１１はローパスフィルタ、１２はダウン
サンプラ、Ｉ３は符号器、１４は伝送チャンネル、１５
は復号器、１６はアップサンプラ、］７はローパスフィ
ルタ、１８は全波整流器、１９はスペクトル平滑器、２
は駆動信号出力端子である。

音声入力端子１から入力された音声信号は、予測フィル
ター０で線形予測分析され、音声信号の短時間スペクト
ルを表現するスペクトルパラメーク（例えばＰＡ、Ｒ，
ＣＡＲ係数など）が抽出される。

さらに、音声信号は、抽出されたパラメータで形成され
る逆フィルタに通されて残差信号３に変換サレル。この
残差信号をローパスフィルター１に通して残差ベースバ
ンド信号を得る。これをダウンサンプラ１２でＮに再標
本化した後、符号器１３で符号化して伝送チャンネル１
４に送出する。

原音声信号がｌ０Ｉ（Ｉ−Ｉｚで標本化されている時、
ローパスフィルター１のカットオフ周波数を６００Ｔ−
Ｔｚに選定するとＩに再標本化でき、従って伝送３　ペ
ージ や１ 速度か百に低速化されるものである。

上記のように符号化された残差ベースバンド信号からも
との音声信号を復元する時は、寸ず復号器１５で再標本
化された残差ベースバンド信号を復元した後、アップサ
ンプラ１６でもとの標本化周波数に変換する。これをロ
ーパスフィルタ１１と同一特性のローパスフィルタ１７
に通してもとの残差ベースバンド信号を再生する。もと
の音声信号を復元するだめには、残差信号３に相当する
駆動信号が必要であるが、再生残差ベースバンド信号は
、帯域が（例えば６００１（ｚ以下に）制限されている
から、高域成分を生成付加する必要がある。全波整流器
１８は再生残差ベースバンド信号を非線形処理して高域
成分を生成付加するだめのものである。スペクトル平滑
器１９は平坦なスペクトル特性を有する駆動信号を得る
だめのものである。これは、残差信号３がほぼ平坦なス
ペクトル特性をもっていることに由来する。上記のよう
にして得られた駆動信号を、予測フィルタ１０と逆の特
性を有する合成フィルタに入力すればもとの音声が再生
される。

しかしながら、上記従来例では、全波整流によって高域
成分を生成しているため、高域成分が弱く複雑なスペク
トル平坦化の操作を必要とし、しかも非線形処理による
スペクＩ・ル歪が残ると云う欠点があった。

発明の目的 ・　本発明は、上記従来例の欠点を除去するもので簡単
な方法で駆動信号を生成するとともに、歪の少ない音声
を合成することを目的とするものである０ 発明の構成 本発明は、上記の目的を達成するため、残差ベースバン
ド信号の時間軸上の極大値および極小値から々るパルス
系列（極値パルス系列と呼ぶ）を導出し、これを全零形
の相関整合フィルタに通して、原残差信号と同一の自己
相関係数を持たせるようにしたもので、駆動信号が簡単
に生成できるとともに、歪の少ない音声が合成できる効
果を得るものである。

５ページ 実施例の説明 以下に本発明の一実施例の構成について説明する。第２
図は本発明による実施例の構成である。

ローパスフィルタ１７までの構成は従来例と同一である
。２０は極値検出器、２１は相関整合フィルタ、２は駆
動信号出力端子である。

極値検出器２０はローパスフィルタ１７の出力信号すな
わち、再生残差ベースバンド信号の極大値および極小値
を抽出して、極値パルス系列を出力する。極大点、極小
点では信号の微係数の極性が変化することを利用して、
■サンプル前の値との差分値の極性変化を検知すること
によって、きわめて容易に極大点、極小点を判定ｊ〜て
いる。相関整合フィルタ２１は極値パルス系列を、原残
差信号と同じ自己相関係数を持つパルス系列に変換する
ためのもので、例えば４次〜１０次程度の全零形の簡単
なフィルタを使用している。

今、極値パルス系列をＰｒＬ、（ｙ＋、−ｏ、　１．２
−Ｎ、）とするとＰｎは例えば第３図体）に示すような
信号系列となる。残差信号をフィルタリングする際のカ
６　ベージ ットオフ周波数を６００１−Ｔｚ程度に設定すると、残
差ベースバンドに含壕れる周波数はピッチ周波数の２倍
までである。従って、第３図（Ａ）の例ではＰｎとＰＦ
３．＋２の間隔がピッチ周期Ｐ７＋、とＰｎ＋Ｉの間隔
はおよそ２ｍｓで、標本化周波数が１０　ＫＩ−Ｔｚの
とき、ＰｎとＰｒＬ刊の間には約２０個の０″が存在す
る。

第３図の）は、上記のＰｒＬを相関整合フィルタに通し
て得られた駆動信号Ｅ（ｎ　、　ｉ　）　ｉ＝ｏ、　１
．２．−、Ｔ。

を示している。ここで■はＰｎ、とＰ７１＋］の間の標
本数（０°′の個数）である。極値パルス系列は、ピい
値を持つから、Ｐｎｆ：Ｍ次（１≦Ｍく１）の全零形の
相関整合フィルタに通すと、その出力Ｅ（ｎ。

ｔ）、乙−０，１，２，・・・ＩＩＩは第３図ＣＢ）の
ように極値パルスごとに、極値パルスＰｎの１次結合（
βｌは結合係数）として表わされる。すなわち、Ｅ（ｙ
＋、、ｉ）−βｉＰｎ・・・・・・・・・・・・・・・
・・　（＋＋ただし、Ｍ（ｉ≦■のときはβ７．−０と
定義する。

（１）式の自己相関係数ＶＰ、（τ）、τ−０，１．，
２．・・・２Ｍ。

７　ページ ただし、Ｎは分析フレーム内に存在する極値ノ（ルスの
数を表わす。一方、原残差信号Ｒ，（ｋ）、　ｋ＝ｏ。

１．２．・・・、に、の自己相関係数児τ）は、次式で
表わされる。

ただし、Ｋは分析フレーム内の総テーク数である。

ここで、 Σ　Ｐ７１Ｆ　＝δＰ′ −Ｏ Σ且２（ｋ）−δＪ ｋ＝。

とおくと、（１）、（３）式は ｉ問昭５９−２２４８９８　（３） と書き換えられる０ Ｅ（ｎ、Ｔ、）の自己相関係数をＲ，（Ａ：）のそれと
等しくするため、 ■（τ）＝ＶＲ（τ）　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
（６）とおく。（６）式を解くに当り、寸ず、ノクワー
の整合を行なう。すなわち、（４）、（５＋式の分旬同
志を等しくおく。

δ、′δβ２−δ８ これから、 δβ２−δＲ′／δＰ２　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（７）が求まる。次に
（６）式から、 上式の右辺は、原残差信号の正規化自己相関係数である
。これを、ρ（τ）とおくと、（８）式は、９ページ Σ　βｔ・β乙十τ−δｓ　　ρ（Ｔ）　　　−・−−
−・・・＝・−−−（９）−０ となる。

（９）式の右辺は既知であるから、（９）式から、βｔ
。

（ｉ＝　Ｏ，Ｉ　、　２．・・・、Ｍ）が決定される。

例えば、Ｍ＝４　（／１次の相関整合フィルり）のとき
；ｉ＞ＭではβＬ−０であるから、を得る。００式を解
けばβｔが求まる。実施例では、このβｔを用いて全零
形のフイ）レタを構成し、これに極値パルス系列を入力
するようにしているだめ、原残差信号と同一の自己相関
係数を持った駆動信号系列が得られるものである０ 発明の効果 本発明は上記のような構成であり、以下に示す効果が得
られるものである。

１０　ページ （ａ）　　極値パルス系列を使用しているので、相関整
合が極めて簡単彦構成で実現できる。

（ｂ）相関整合によって、原残差信号に極めて類似した
駆動信号が得られるため、歪の少ない高品質の音声が合
成できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の駆動信号生成する装置のブロック図、第
２図は本発明の一実施例における駆動信号生成方法を実
施する装置のブロック図、第３図（Ａ）は、極値パルス
系列の時間波形図、第３図ｆｆ３）は本発明による駆動
信号の時間波形図である。 １０・・・予測フィルタ、１１・・・ローパスフィルタ
、１２・・・ダウンサングラ、１３・・・符号器、１／
Ｉ・・・伝送チャンネル、１５・・・復号器、１６・・
・アップザンプラ、１７・・・ローパスフィルタ、２０
・・・極値検出器、２１・・・相関整合フィルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）残差のベースバンド信号から導出した極値パルス
   系列を、相関整合フィルタに通すことによって、自己相
   関係数を原残差信号の自己相関係数に整合させることを
   特徴とする１駆動化号生成方法。
2. （２）全零形の線形フィルタを相関整合フィルタとして
   用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆
   動信号生成方法。