JPS60262200A - スペクトルパラメ−タ補間方法 - Google Patents
スペクトルパラメ−タ補間方法Info
- Publication number
- JPS60262200A JPS60262200A JP59119333A JP11933384A JPS60262200A JP S60262200 A JPS60262200 A JP S60262200A JP 59119333 A JP59119333 A JP 59119333A JP 11933384 A JP11933384 A JP 11933384A JP S60262200 A JPS60262200 A JP S60262200A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interpolation
- coefficient
- signal
- frame
- extracted
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- Pending
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
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
本発明は残差駆動型の音声分析合成系に使用するスペク
トルパラメータ補間方法に関するものである。
トルパラメータ補間方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
音声分析合成方式とは、第１図ａ，ｂに示すように離散
的信号に一定長の窓関数、例えば３０ｍＳ長のハミング
窓を掛けて切り出した有限個のデータから、音声のスペ
クトル情報を表現するパラメータ（ＰＡＲＯＯＲ，係数
等のスペクトルパラメータ）、音源情報を表現するパラ
メータ（音源パラメータ）を分離して抽出し、この抽出
したパラメータを用いて元の音声信号を復元するもので
ある。
的信号に一定長の窓関数、例えば３０ｍＳ長のハミング
窓を掛けて切り出した有限個のデータから、音声のスペ
クトル情報を表現するパラメータ（ＰＡＲＯＯＲ，係数
等のスペクトルパラメータ）、音源情報を表現するパラ
メータ（音源パラメータ）を分離して抽出し、この抽出
したパラメータを用いて元の音声信号を復元するもので
ある。
上記スペクトルパラメータ（Ｐｕｔ００Ｒ係数）は声道
フィルタの伝達特性を規定し、まだ」二記音源パラメー
タは、声道フィルタの駆動信号を規定するものである。
フィルタの伝達特性を規定し、まだ」二記音源パラメー
タは、声道フィルタの駆動信号を規定するものである。
音声信号には、周期性のある有声音部分と、雑音性の無
声音部分があるが、有声、無声の判定パラメータは、声
道フィルタの励振関数（駆動波形）を有声音と無声音で
切り換えるだめのものである。
声音部分があるが、有声、無声の判定パラメータは、声
道フィルタの励振関数（駆動波形）を有声音と無声音で
切り換えるだめのものである。
スペクトルパラメータは、音声信号を声道逆フィルタに
通して得られる残差信号のスペクトルが白色化するよう
に決定されるものである。捷だ音源パラメータとして、
前記残差信号からエネルギ計算によって振幅が、また自
己相関法によって周期性の有無（有声無声判定）および
ピノチ周期が抽出される。従って音声を合成する時は、
分析の際に得られる残差信号に相当する駆動信号を音源
パラメータから作り出して声道フィルタに入力すれば良
い。
通して得られる残差信号のスペクトルが白色化するよう
に決定されるものである。捷だ音源パラメータとして、
前記残差信号からエネルギ計算によって振幅が、また自
己相関法によって周期性の有無（有声無声判定）および
ピノチ周期が抽出される。従って音声を合成する時は、
分析の際に得られる残差信号に相当する駆動信号を音源
パラメータから作り出して声道フィルタに入力すれば良
い。
残差駆動型の音声分析合成系では残差信号のベースバン
ドを駆動信号として使用するものでビノチ周期を抽出し
なくても良いのが特徴である。ところで、それぞれのパ
ラメータは分析窓長を一定時間長で移動させながら抽出
されるものであり、残差信号をめる場合にもこの一定時
間長ごとに更新されるものである。従って、このままで
はフレームの堺目でスペク１・２レの不連続が生じ、合
成音声の品質が劣化する。スペクトルの不連続性を防ぐ
ために、通常、分析・合成の際にスペクトルパラメータ
をフレーム間で補間する処理を行っている。
ドを駆動信号として使用するものでビノチ周期を抽出し
なくても良いのが特徴である。ところで、それぞれのパ
ラメータは分析窓長を一定時間長で移動させながら抽出
されるものであり、残差信号をめる場合にもこの一定時
間長ごとに更新されるものである。従って、このままで
はフレームの堺目でスペク１・２レの不連続が生じ、合
成音声の品質が劣化する。スペクトルの不連続性を防ぐ
ために、通常、分析・合成の際にスペクトルパラメータ
をフレーム間で補間する処理を行っている。
しかし女から、分析の際に、ＰＡＲＯＯ）Ｒ係数が１に
近い値となる有声区間と、０に近い値あるいは負となる
無声区間の間で急峻な補間を行なうような場合が生じ、
その結果有声区間の最後のフレームの後半では有声信号
がほとんど無声区間の特性を持ったフィルタを通過する
ことになり、スペクトルが充分に平滑化されないｔま出
力される現象が発生する。残差ベースバンド信号を符号
化・復号化したものと、これに全波整流等の非線形処理
を施こして生成した高域成分とを加算したものを駆動信
号として音声を合成しても異常振幅現象が生じ高品質の
音声が合成できない欠点があった。
近い値となる有声区間と、０に近い値あるいは負となる
無声区間の間で急峻な補間を行なうような場合が生じ、
その結果有声区間の最後のフレームの後半では有声信号
がほとんど無声区間の特性を持ったフィルタを通過する
ことになり、スペクトルが充分に平滑化されないｔま出
力される現象が発生する。残差ベースバンド信号を符号
化・復号化したものと、これに全波整流等の非線形処理
を施こして生成した高域成分とを加算したものを駆動信
号として音声を合成しても異常振幅現象が生じ高品質の
音声が合成できない欠点があった。
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
法で正しい音源情報を抽出し、異常振幅現象のない音声
を合成することを目的とする。゛発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、１次のＰＡＲＯＯ
Ｒ係数がフレーム間で、ある一定の値以上減少したフレ
ームではＰＡＲＣＯＲ係数の補間を行なわず、その他の
フレームでは補間を行なって、残差信号の計算及び合成
演算を行なうようにしたもので、正しい残差信号が抽出
でき，異常振幅現象のない音声が合成できる効果を得る
ものである。
法で正しい音源情報を抽出し、異常振幅現象のない音声
を合成することを目的とする。゛発明の構成 本発明は上記目的を達成するために、１次のＰＡＲＯＯ
Ｒ係数がフレーム間で、ある一定の値以上減少したフレ
ームではＰＡＲＣＯＲ係数の補間を行なわず、その他の
フレームでは補間を行なって、残差信号の計算及び合成
演算を行なうようにしたもので、正しい残差信号が抽出
でき，異常振幅現象のない音声が合成できる効果を得る
ものである。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例について図面とともに説明する
。第２図において１は音声入力端子で、この音声入力端
子１に入力された入力音声は、ＰＡＲ，ＣｏＲ，分析器
１Ｊと、ＰＡＲ，ＯＯＲ係数の前補間（フレームの先頭
から次のフレームの値に向ケてパラメータを補間する方
法）を行なうためのデータ遅延器１２に印加される。２
はＰＡＲＣＯＲ分析器１１よシ出力される現フレームの
ＰＡ．Ｒ，ＯＯＲ係数ｋ：（ｐは次数）であシ、このＰ
ＡＲ，ＣＯＩＩ｛，係数ｋｐ２は、係数遅延器１３と補
間判定器１４に印加される。係数遅延器１３の出力は１
つ前のフレームのＰＡＲＣＯＲ係数ｋバー，３であり、
このＰＡＲＯＯＲ係数ｋ贋は補間判定器１４に印加され
る。ｌ５は補間値計算器、４は前補間を行なうだめの１
フレーム遅れの音声信号、］６は残差信号計算器、Ｊ７
は残差処理器、１８は符号器である。この符号器】８の
出力はチャンネルＪ９を介して合成側に供給される。ま
た合成側の構成は、復号器２０，駆動信号発生器２Ｊ、
補間判定器２２、補間値計算器２３、合成器２４からな
る。
。第２図において１は音声入力端子で、この音声入力端
子１に入力された入力音声は、ＰＡＲ，ＣｏＲ，分析器
１Ｊと、ＰＡＲ，ＯＯＲ係数の前補間（フレームの先頭
から次のフレームの値に向ケてパラメータを補間する方
法）を行なうためのデータ遅延器１２に印加される。２
はＰＡＲＣＯＲ分析器１１よシ出力される現フレームの
ＰＡ．Ｒ，ＯＯＲ係数ｋ：（ｐは次数）であシ、このＰ
ＡＲ，ＣＯＩＩ｛，係数ｋｐ２は、係数遅延器１３と補
間判定器１４に印加される。係数遅延器１３の出力は１
つ前のフレームのＰＡＲＣＯＲ係数ｋバー，３であり、
このＰＡＲＯＯＲ係数ｋ贋は補間判定器１４に印加され
る。ｌ５は補間値計算器、４は前補間を行なうだめの１
フレーム遅れの音声信号、］６は残差信号計算器、Ｊ７
は残差処理器、１８は符号器である。この符号器】８の
出力はチャンネルＪ９を介して合成側に供給される。ま
た合成側の構成は、復号器２０，駆動信号発生器２Ｊ、
補間判定器２２、補間値計算器２３、合成器２４からな
る。
次に上記実施例の動作について説明する。第３図は、４
フレーム分の抽出された１次のＰＡＲ’０ＯＲ係数ａ、
補間した１次の１）Ａ．Ｔ｛．ＣＯＲ，係数ｂ、音声信
号Ｃ、補閲しない場合の残差信号ｄ、補間した場合の残
差信号ｅを示している。ここでＰＡＰＣＯＲ係数の補間
は、現フレームの係数をｋト１つ前のフレームの係数を
ｋ訓，、フレーム内のデータポイント数をｍとすると、 で、サンプリング毎に補間を行なう。この処理は補間値
計算器１６で行なっている。
フレーム分の抽出された１次のＰＡＲ’０ＯＲ係数ａ、
補間した１次の１）Ａ．Ｔ｛．ＣＯＲ，係数ｂ、音声信
号Ｃ、補閲しない場合の残差信号ｄ、補間した場合の残
差信号ｅを示している。ここでＰＡＰＣＯＲ係数の補間
は、現フレームの係数をｋト１つ前のフレームの係数を
ｋ訓，、フレーム内のデータポイント数をｍとすると、 で、サンプリング毎に補間を行なう。この処理は補間値
計算器１６で行なっている。
第３図の１フレーム目と２フレーム目の間ではＰＡＲＯ
ＯＲ係数が＋１側に大きく変化しており、この部分で補
間を行なわないと、第３図ｄのように、フレームの端で
周期的信号を含んだ部分で、スペクトルが平滑化されず
、原信号がそのまま通過する現象が起こる。従って、こ
の場合には補間によって異常現象が回避できる。一方＋
１に近い値から一側に大きく変化している３フレーム目
と４フレーム目の間で補間を行なうと、入力信号が周期
的であるにもかかわらずｐＡ．ａｃｏａ係数は負となっ
てしまい、第３図ｅの３フレーム目に示すように、スペ
クトルが十分平滑化されない部分がでてくる。こうした
部分では正しい音源情報が抽出できなかったり、合成音
声が発振する原因となる。そこで、本実施例では１次の
ＰＡＲＯＯＲ係数が」−側から一側へ大きく変化したと
ころだけ補間を行なわないようにしている。そのだめに
、として式〔２〕が満足されるフレームでは補間を行な
わないようにしている。ここでＳＬは負の値である。こ
の処理は、補間判定器１４で行なっている。また合成側
の補間判定器２２でも同様の判定処理を行なうようにし
ている。このようにして抽出しだ残差信号を用いると正
しい音源情報が得られる。
ＯＲ係数が＋１側に大きく変化しており、この部分で補
間を行なわないと、第３図ｄのように、フレームの端で
周期的信号を含んだ部分で、スペクトルが平滑化されず
、原信号がそのまま通過する現象が起こる。従って、こ
の場合には補間によって異常現象が回避できる。一方＋
１に近い値から一側に大きく変化している３フレーム目
と４フレーム目の間で補間を行なうと、入力信号が周期
的であるにもかかわらずｐＡ．ａｃｏａ係数は負となっ
てしまい、第３図ｅの３フレーム目に示すように、スペ
クトルが十分平滑化されない部分がでてくる。こうした
部分では正しい音源情報が抽出できなかったり、合成音
声が発振する原因となる。そこで、本実施例では１次の
ＰＡＲＯＯＲ係数が」−側から一側へ大きく変化したと
ころだけ補間を行なわないようにしている。そのだめに
、として式〔２〕が満足されるフレームでは補間を行な
わないようにしている。ここでＳＬは負の値である。こ
の処理は、補間判定器１４で行なっている。また合成側
の補間判定器２２でも同様の判定処理を行なうようにし
ている。このようにして抽出しだ残差信号を用いると正
しい音源情報が得られる。
以上のように本発明では、１次のＰＡ．ＲＯＯＲ係数が
」一側から一側へ大きく変化したフレーム間のみ補間を
行なわないようにしているため、スペクトル平滑あやま
りの少ない残差信号が抽出でき、正しい音源情報が得ら
れ、異常現象のない良好な音声が合成できる利点がある
。
」一側から一側へ大きく変化したフレーム間のみ補間を
行なわないようにしているため、スペクトル平滑あやま
りの少ない残差信号が抽出でき、正しい音源情報が得ら
れ、異常現象のない良好な音声が合成できる利点がある
。
発明の効果
本発明は上記のような構成であり、１次のＰ．ＡＲＯＯ
Ｒ係数が負の方向に大きく変化するフレームでは補間を
行なわないようにしたため、有声フレームの後端で音声
信号スベク１・ルが充分に平滑されずそのまま通過して
くる現象が防止され、異常現象のない音声が合成できる
利点を有する。
Ｒ係数が負の方向に大きく変化するフレームでは補間を
行なわないようにしたため、有声フレームの後端で音声
信号スベク１・ルが充分に平滑されずそのまま通過して
くる現象が防止され、異常現象のない音声が合成できる
利点を有する。
第１図ａ，ｂは従来の音声分析合成方法の概略図、第２
図は本発明の一実施例におけるスペクトルパラメータ補
間方法を実施する装置のプロノク図、第３図は同装置の
各部の波形を示す図である。 ＩＪ・・・・・ＰＡＲＯＯＲ分析器、］２・・・・デー
タ遅延器、１３・・・・・・係数遅延器、１４・・・・
・・補間判定器、１５・・・補間値計算器、１６・・・
・・残差信号計算器、１７・・・・・・残差処理器、１
８・・・・・・符号器、１９・・・・・チャンネノペ２
０・゛・・・複合器、２１・・・・・・駆動波生成器、
２２・・・・・補間判定器、２３・・・・補間値計算器
、２４・・合成器。 −８５０−
図は本発明の一実施例におけるスペクトルパラメータ補
間方法を実施する装置のプロノク図、第３図は同装置の
各部の波形を示す図である。 ＩＪ・・・・・ＰＡＲＯＯＲ分析器、］２・・・・デー
タ遅延器、１３・・・・・・係数遅延器、１４・・・・
・・補間判定器、１５・・・補間値計算器、１６・・・
・・残差信号計算器、１７・・・・・・残差処理器、１
８・・・・・・符号器、１９・・・・・チャンネノペ２
０・゛・・・複合器、２１・・・・・・駆動波生成器、
２２・・・・・補間判定器、２３・・・・補間値計算器
、２４・・合成器。 −８５０−
Claims (1)
- 残差信号計算および合成演算を行なう際に、１次のＰＡ
ＲＣ！ＯＩＩ，係数がフレーム間である一定値以七減少
したフレームではＰＡ．ＲＯＯＲ係数の補間を行なわず
、その他のフレームでは補間を行なうことを特徴とする
スペクトルパラメータ補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119333A JPS60262200A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | スペクトルパラメ−タ補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119333A JPS60262200A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | スペクトルパラメ−タ補間方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262200A true JPS60262200A (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=14758881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59119333A Pending JPS60262200A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | スペクトルパラメ−タ補間方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262200A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01211800A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 音声合成装置 |
| US5809460A (en) * | 1993-11-05 | 1998-09-15 | Nec Corporation | Speech decoder having an interpolation circuit for updating background noise |
| US8195469B1 (en) | 1999-05-31 | 2012-06-05 | Nec Corporation | Device, method, and program for encoding/decoding of speech with function of encoding silent period |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP59119333A patent/JPS60262200A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01211800A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 音声合成装置 |
| US5809460A (en) * | 1993-11-05 | 1998-09-15 | Nec Corporation | Speech decoder having an interpolation circuit for updating background noise |
| US8195469B1 (en) | 1999-05-31 | 2012-06-05 | Nec Corporation | Device, method, and program for encoding/decoding of speech with function of encoding silent period |
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