JPS6046440B2 - 音声処理方法とその装置 - Google Patents

音声処理方法とその装置

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JPS6046440B2
JPS6046440B2 JP57209489A JP20948982A JPS6046440B2 JP S6046440 B2 JPS6046440 B2 JP S6046440B2 JP 57209489 A JP57209489 A JP 57209489A JP 20948982 A JP20948982 A JP 20948982A JP S6046440 B2 JPS6046440 B2 JP S6046440B2
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frame
audio
excitation
processing device
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ビシユニユ・サル−プ・アタル
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Publication date
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    • G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声処理に関し、特にデジタル音声符号化装置
に関する。
音声蓄積や音声応答機能を持つデジタル音声通信システ
ムは信号圧縮を用いて蓄積や伝送に必要なビットレート
を減少させる。
当業者には公知のように、音声パタンは、その明瞭度品
質には本質的でない冗長性を含んでいる。音声パタンか
ら冗長成分を除去することにより、音声の複製を構成す
るのに必要なデジタルコードの数を大幅に低減すること
ができる。しかし、複製音声の主観的な品質は圧縮及び
符号化の技術によつて変化する。米国特許第３６２４３
０汚に示されている公知の１つのデジタル音声符号化シ
ステムは、入力音声信号の線形予測解析を行う。音声信
号は一連の間隔に分割され、間隔内の音声を表わす一群
のパラメータが作られる。このパラメータ群は、間隔内
の音声のスペクトル包絡線を表わす線形予測係数信号と
、音声励起に対応するピッチ及び有声音信号とを含んで
いる。これらのパラメータ信号は、音声信号波形自体よ
りもはるかに遅いビットレートで符号化される。入力音
声信号の複製がパラメータ信号コードから合成によつて
作られる。合成装置は一般に声道のモデルを含み、その
中で励起パルスが全ボール予測フィルタによりスペクト
ル包絡線表示予測係数によつて修正される。従来のピッ
チ励起形線形予測符号化は非常に効率が良い。
しかし、生成される音声の複製は、開き取りが困難であ
るような合成品質しか持たないことがしばしばある。一
般に、このような低品質性は、音声パタンと使用される
線形予測モデルの適合の悪さに由来する。ピッチコード
の誤り、あるいは音声間隔が有声音か無声音かの決定の
誤りにより、音声の複製は乱れたり不自然なものとなる
。同様の問題は音声のフオルマイン符号化についても存
在する。例えば、ＡＤＰＣＭやＡＰＣのように、予測の
あとの剰余から音声励起が得られる別の符号化方式では
、励起が不正確なモデルの影響を受けないために、大き
な改善が見られる。しかし、これらのシステムの励起ビ
ットレートは、線形予測モデルよりも少くとも１桁大き
い。剰余形のシステムで励起ビットレートを小さくしよ
うと試みると、音声品質が劣化してしまう。本発明の目
的は剰余形符号化方式よりも小さなビットレートで高品
質の改善された音質符号化方式を提供することにある。
本発明の要旨 本発明は順次パタン処理装置に関し、この順次パタンは
一連の時間間隔に分割される。
各時間間隔において、間隔の順次パタン信号及び人工パ
タン信号を表わす信号が作られる。間隔内の順次パタン
及び人工パタン信号に応動して、順次パタンと人工パタ
ンとの差を小さくするコード信号が順次パタンを表わす
ために作られる。本発明の１つの特徴に従えば、音声パ
タンは一連の時間間隔に分割される。
各間隔において、間隔の音声パタンが表示する信号が人
工音声表示信号とともに作られる。間隔の音声表示信号
と人工音声表示信号との差に対応する信号が作られ、さ
らに差に対応する信号が小さくなるように人工音声表示
信号を修正するための信号が作られる。本発明の一実施
例では、一群の予測パラメータ信号が各時間フレームに
ついて音声信号から作られる。予測剰余信号が時間フレ
ーム音声信号と時間フレーム予測パラメータとに応動し
て作られる。予測剰余信号は第１の予測フィルタに通さ
れ・てこの時間フレームに対する音声表示信号になる。
またこの時間フレームに対する人工音声表示信号が第２
の予測フィルタにおいてフレーム予測パラメータから作
られる。この時間フレームの音声表示信号と人工音声表
示信号とに応動して、励ｌ起コード信号が形成さ、これ
が該第２の予測フィルタに印加されて、フレーム音声表
示信号と人工音声表示信号との重みづけ平均２乗誤差を
最小にする。励起コード信号と予測パラメータ信号はこ
の時間フレームの音声パタンの複製を作るのに用いられ
る。詳細な説明 第１図は本発明の一実施例てある音声処理装置の一般的
なブロック図を示す。
第１図で、話されたメッセージのような音声パタンがマ
イクロホン１０１で受信される。対応するアナログ音声
信号が予測解析器１１０のフィルタ・サンプラ回路１１
３で帯域炉波され、一連のパルスサンプルに変換される
。フィルタは、４．０ｋＨｚ以上の音声信号成分を除去
し、当業者には公知のようにサンプリングは、８．０ｋ
Ｈｚで行うことができる。サンプリングのタイミングは
クロック発生器１０３からのサンプリングクロックＳＣ
によつて行われる。回路１１３からのサンプルの各々は
アナログデジタル変換器１１５におて、振幅を表わすデ
ジタルコードに変換される。音声サンプル列は予測パラ
メータ計算機１１９に供給され、この計算機は当業質に
は公知のように、音声信号を１０乃至２０ｍｓの間隔に
分割し、一群線形予測係数信号Ａｋ．．ｋ＝１、２、３
、ｐを発生する。
この信号は各間隔におけるＮ＞ＰであるＮケの音声サン
プルの予測短時間スペクトルを表わす。油変換器１１５
からの音声サンプルは、信号Ａ，の形成のための時間を
与えるために遅延１１７で遅延される。遅延されたサン
プルは予測剰余発生器１１８の入力に印加される。予測
剰余発生器は、当業者には公知のように、遅延された音
声サンプルと予測パラメータＡｋとに応動して、これら
の差に対応する信号を形成する。予測解析器１１０で行
れる。各フレームについての予測パラメータ及び予測剰
余信号の形成は、１９７坪６月１９日のビイー・エス・
アターノレ（Ｂ．Ｓ．Ａｔａｌ）に付与された米国特許
第３７４０４７６号又は当業者に公知の他の装置によつ
て実現できる。予測パラメータ信号Ａｋは短時間音声ス
ペクトルを効率良く表わすことができるが、剰余信号は
一般に音声間隔によつて大きく変化し、また高いビット
速度を示すために、多くの分野で応用に適していない。
ピッチ励起形ボコーダの場合は、剰余信号のピークのみ
がピッチパルス●コードとして伝送される。しかし、そ
れで得られる音の品質は一般に貧弱である。第７図の波
形７０１は２・時間フレームにわたる典型的な音声パタ
ンを示している。波形７０３は、波形７０１のパタン及
びこのフレームの予測パラメータから抽出した予測剰余
信号を表わしている。すぐわかるように、波形７０３は
比較的複雑であり、そのピークに対応するピッチパルス
を符号化しても予測剰余信号の適切な近似にはならない
。本発明に従えば、励起コード処理装置１２０はフレー
ムの剰余信号Ｄｋ及び予測パラメータＡ，を受信し、予
め定めたビット数からなる間隔励起コードを発生する。
この励起コードは波形７０５に示され、ほぼ一定の比較
的遅いビット速度を持つ。フレームのこの励起コードと
予測パラメータとから作られる波形７０１の音声パタン
の複製を波形７０７に示す。波形７０１及び７０７を比
較すると、比較的遅いビット速度で、適応予測符号化に
おける高品質の音声特性が実現されていることがわかる
。一連のフレームの各々の予測剰余信号Ｄｋと予測パラ
メータ信号Ａｋとは、相い続くフレームの開始時におい
て回路１１０から励起信号形成回路１２０に印加される
。
回路１２０は各フレームに対して予め定めたビット数を
持つ多要素フレーム励起コードＥＣを発生する。各励起
コードは、フレームの励起機能を表わす１≦ｉ≦Ｉのパ
ルス列に対応する。フレーム内における各パルスの振幅
β汲び位置Ｍｉは、フレームの励起信号及び予測パラメ
ータ信号からフレームの音声信号の複製が構成できるよ
うに励起信号形成回路で決定される。山及びＭｉ信号は
コータ１３１で符号化され、マルチプレクサ１３５でフ
レームの予測パラメータ信号と多重化されてフレームの
音声パタンに対応するデジタル信号になる。励起信号形
成回路１２０において、１フレームの予測剰余信号市及
び予測パラメータ信号Ａ，はそれぞれゲート１２２及び
１２４を介してフィルタ１２１に印加される。
各フレームの開始時において、フレームクロック信号Ｆ
Ｃがゲート１２２及び１２４を開き、Ｄｋ信号をフィル
タ１２１に印加するとともに暉信号をフィルタ１２１及
び１２３に印加する。フィルタ１２１は誤差信号の量子
化スペクトルがそのフオルマント領域に集中″するよう
に信号市を修正するよう構成されている。１９７（Ｓ１
月９日にビイー・エス・アターノレ（Ｂ．Ｓ．Ａｔａｌ
）等に付与された米国特許第４１３３９７６号に示され
ているように、このフィルタ構成はスペクトルの高信号
エネルギー部分をマスクする働きがある。
フィルタ１２１の伝達関数は、Ｚ変換信号によりとかけ
る。
ただしＢ（Ｚ）はフレーム予測パラメータＡ，によつて
制御される。予測フィルタ１２３は計算機１１９からの
フレーム予測パラメータ信号と、励起信号処理装置１２
７からの人工励起信号ＥＣとを受信する。
フィルタ１２３は式１の伝達関数を持つている。フィル
タ１２１が予測剰余信号Ｄｋに応じて重みづけフレーム
音声信号ｙを形成するのに対し、フィルタ１２３は信号
処理装置１２７からの励起信号に応動して重みづけ人工
音声信号父を発生する。重みづけフレーム音声信号ｙは
、音声パタンを連続するフレーム間隔に分割したものに
対応する第１のフレーム間隔音声パタン対応信号であり
、人工音声信号９は人工的な第２のフレーム間隔音声パ
タン対応信号である。信号ｙ及びｙは相関処理装置１２
５て相関がとられ、これらの間の重みづけた差に対応す
る信号Ｅが作られる。信号Ｅは、フィルタ１２１からの
重みづけ音声表示信号とフィルタ１２３からの重みづけ
人工音声表示信号との差を小さくするように励起？号Ｅ
Ｃを調整するために信号処理装置１２７に印加される。
励起信号は１≦ｉ≦Ｉのパルス列である。
各パルスは振幅β，と位Ｍ，とを持つ。処理装置１２７
はフィルタ１２１からの重みづけフレーム音声表示信号
とフィルタ１２３からの重みづけ人工表示信号との間の
差を小さくするように順次β１及びＭ，を形成する。重
みづけフレーム音声表示信号は Ｋ−１１−Ｋ で与えられ、フレームの重みづけ人工音声表示信号はで
与えられる。
ただし、Ｈｎはフィルタ１２１又は１２３のインパルス
応答である。回路１２０で形成される励起信号は要素β
，，Ｍ，、ｉ＝１、２、 Ｉを持つコード信号であ
る。
β，はフレーム内のパルスの振幅であり、Ｍ，はパルス
の位置である。相関信号発生回路１２５は各要素の相関
信号を順次発生する。各要素はフレーム内の時間１≦ｑ
≦Ｑに位置する。この結果、相関処理回路は、式４に従
い、要素１に対してＱケの可能な侯補を形成する。ただ
し、 である。
励起信号発生器１２７は相関信号発生回路からのＣ，ｑ
信号を受信し、最大の絶対値を持つＣｌｑ信号を選択し
、コード信号のｉ番目の要素を形成する。ただし、ｑ＊
は最大の絶対値を持つ相関信号の位置である。次にイン
デックスｉがｉ＋１に増分され、予測フィルタ１２３の
出力における信号９．が修正される。式４、５及び６に
従つて処理が繰返されて、要素β，＋１、Ｍｉ＋１が形
成される。要素β，及びＭ，が形成された後、要素β０
ｍ０１β２ｍ２、・ ・・、β！ＭＩを持つ信号がコー
タ１３１に印加される。当業者には公知のように、コー
タ１３１はβ，ｍ１要素を量子化し、通信網１４０に伝
送するのに適したコード信号を形成する。第１図のフィ
ルタ１２１及び１２３の各々は前述の米国特許第４１３
３９７６号に述べられているトランスバーサルフィルタ
を用いることができる。
処理装置１２５及び１２７の各々はＣ．Ｓ．Ｐ．社のマ
クロアリスメテイツクプロセツサシステム１００やその
他の処理装置のような、式４及び６に必要な処理を行う
ことのできる当業者には公知の処理装置の１つを用いる
ことができる。処理装置１２５は、当業者には公知のよ
うに式４に従つてＣ，ｑ信ｌ号の形成を制御するための
プログラム命令を氷久に蓄えた読出し専用メモリを含ん
でおり、処理装置１２７は式６に従つてβ，及びＭ，信
号要素を選択するためのプログラム命令を永久に蓄えた
読出し専用メモリを含んでいる。処理装置１２５内のプ
ログラム命令はフオートラン（ＦＯＲＴＲＡＮ）言語の
形式で付録Ａで示されており、処理装置１２７内のプロ
グラム命令はフオートラン（ＦＯＲＴＲＡＮ）言語の形
式で付録Ｂに示されている。
第３図は各時間フレームについての処理装置１２５及び
１２７の動作を表わす流れ図を示している。
第３図で、Ｈｋインパルス応答信号が、式１の伝達関係
に対してフレーム予測パラメータに応じてブロック３０
５で作られる。これは、持ち合せブロック３０３で示し
たように、クロック１０３からのＦＣ信号の受信の後で
行われる。要素インデックスｉ及び励起パルス位置イン
デックスｑはブロック３０７におて１に初期化される。
予測フィルタ１２１及び１２３からの信号Ｙｎ及び９、
，−１が受信されると、ブロック３０９で信号Ｃ，９が
作られる。位置インデックスｑがブロック３１１で増分
され、次の位置のＣＩｑ信号の形成が開始される。処理
装置１２５で励起信号要素１に対するＣｉＱ信号が形成
されると、処理装置１２７が付勢される。
処理装置１２７におけるｑインデックスがブロック３１
５で１に初期化され、ｉインデックスと処理装置１２５
で作られたＣｌｑ信号とが処理装置１２７に転送される
。最大の絶対値を持つＣ，ｑ信号を表わす信号Ｃ，ｑ＊
とその位置ｑ＊とがブロック３１７でゼ狛にセットされ
る。ブロック３１９，３２１，３２３及び３２５を含む
ループにおいて、Ｃｉｑ信号の絶対値が信号Ｃｉｑ＊と
比較され、これらの大きい方が信号Ｃｉ，＊として蓄え
られる。処理装置１２５からのＣ，Ｑ信号が処理された
後、ブロック３２５からブロック３２７へ移る。励起コ
ード要素の位置Ｍ，はｑ＊にセットされ、励起コード要
素β，は式６に従つて作られる。β，Ｍ，要素はブロッ
ク３２８で予測フィルタ１２３に出力され、インデック
スｉはブロック３２９で増分される。フレームのβ！ｍ
！要素が形成されると、判定ブロック３３１から持ち合
せブロック３０３へ再び制御が移る。この結果処理装置
１２５及び１２７は持ち状態になり、次のフレームのＦ
Ｃフレームクロックパルスを持ち合わせる。処理装置１
２７内の励起コードはコータ１３１にも供給される。こ
のコータは処理装置１２７からの励起コードを回路網１
４０で用いるのに適した形式に変換する。このフレーム
に対する予測パラメータ信号Ａｋは遅延１３３を介して
マルチプレクサ１３５の１つの入力に印加される。コー
タ１３１からの励起コード信号ＥＣはマルチプレクサの
他の入力に印加される。フレームの多重化された励起及
び予測パラメータコードは次に回路網１４０に送られる
。回路網１４０は、通信システム、音声蓄積装置゛のメ
ッセージメモリ、あるいは音声合成で用いるためのたと
えば語や音素のような予め定めたメッセージ単位のメッ
セージや語量を蓄える装置等である。
メッセージ単位が何であれ、回路゛１２０で得られたフ
レームコード列は回路網１４０から音声合成器１５０へ
送られる。合成器は回路１２０からのフレーム励起コー
ドとフレーム予測パラメータを用いて音声パタンを複製
を作る。合成器１５０内のデマルチプレクサ１５２はフ
レームの励起コードＥＣをその予測パラメータＡｋと分
離させる。
励起コードは、デコーダ１５３で励起パルス列に復号さ
れた後、音声合成フィルタ１５４の励起入力に印加され
る。Ａ，コードはフィルタ１５４のパラメータ入力に印
加さる。フィルタ１５４は励起及び予測パラメータ信号
に応動して当業者には公知のようにフレーム音声信号の
符号化された複製を作る。ＤＡ変換器１５６は符号化さ
れた複製をアナログ信号に変換し、この信号は低域フィ
ルタ１５８を通過した後変換器１６０によつて音声パタ
ンに変換される。回路１２０において励起コードを形成
を行う別の方法として、信号Ｙｎと父。
との間の重みづけ平均２乗誤差に基づくものがある。ｉ
番目の励起信号パルスのβ汲びＭ，を形成した時の重み
づけ平均２乗誤差はで与えらヤる。
ただし、−Ｈｎはインパルス応答Ｈ（Ｚ）のｎ番目のサ
ンプルであり、Ｍ，は励起コード信号のｊ番目のパルス
の位置であり、β，はｊ番目のパルスが振幅である。パ
ルスの位置と振幅は順の作り出される。
励起信号のｉ番目の要素は式７のＥ，を最小化すること
によつて決定される。式７は次のように書きかえること
ができる。よつて、β，、Ｍ，に先行する既知の励起コ
ード要素は第１項にしか現れない。
公知のように、Ｅ，を最小化するβ，は式８をβ，微分
してと置くことによつて得られる。
これにより、β，の最適値は、ただし １１−ｒ【 は予測フィルタのインパルス応答信号Ｈｋの自己相関係
数である。
式１０のβ，はパルス位置の関数であり、その可能な各
値から決定できる。
可能なパルス位置についてのｌβ口の最大値が選択され
る。β，及びＭ，の値が得られた後、同様の方法で式１
０を解くことによりβ，＋１、Ｍｉ＋１の値が決定され
る。式１０の第１の項、すなわち Ｅ【−１１１１
五１ は予測フィルタ１２１の出力におけるフレームの音声表
示信号に対応している。
式１０の第２の項、すなわちは、予測フィルタ１２３の
出力におけるフレームの人工音声表示信号に対応してい
る。
β，は、位置Ｍ，における励起パルスの振幅であり、第
１項と第２項との差を最小にするものである。第２図に
示したデータ処理回路は、第１の励起信号形成回路１２
０の別の構成方法を示すものである。
第２図の回路は、式１０に従い、フレーム予測剰余信号
市及びフレーム予測パラメータ信号Ａｋに応動して音声
パタンの各フレームについての励起コードを発生するも
のであり、前述のＣ．Ｓ．Ｐ社のマクロ・アリスメテイ
ツク・プロセッサ・システム１００又は当業者には公知
の他の処理装置で実現できる。第２図において、処理装
置２１０は音声パタンの一連のフレームの各々の予測パ
ラメータ信号Ａ，及び予測剰余信号Ｄｎを回路１１０か
らメモリ２１８を介して受信する。
この処理装置は、予測フィルタサブルーチン用読出し専
用メモリ２０１及び励起処理サブルーチン用読出し専用
メモリ２０５に氷久に蓄えられた命令の制御の下で励起
コード信号要素β１９ｍ１９β２９ｍ２９１９β！９ｍ
１を形成するように動作する。ＲＯＭ２Ｏｌの予測フィ
ルタサブルーチンは付録Ｃに示され、励起処理サブルー
チンは付録Ｄに示されている。処理装置２１０は、共通
バス２２５、データメモリ２３０、中央処理装置２４０
、演算処理装置２５０、制御器インターフェイス２２０
及び入出力インターフェイス２６０を含んでいる。
。当業者には公知のように、中央処理装置２４０は制御
器２１５からのコード命令に応動して、処理装置２１０
内の他の装置の一連の動作を制御するように構成されて
いる。演算処理装置２５０は中央処理装置２４０からの
制御信号に応動してデータメモリ２３０からのコード信
号に対する演算処理に行うよう構成されている。データ
メモリ２３０は中央処理装置２４０によつて指定された
信号を蓄え、この信号を演算処理装置２５０及び入出カ
イ”ンターフエイス２６０に供給する。制御器インター
フェイス２２０は、ＲＯＭ２Ｏｌ及びＲＯＭ２Ｏ５内の
プログラム命令が制御器２１５を介して中央処理装置２
４０へ入力されるための通信リンクであり、入出力イン
ターフェイス２６０は、Ｄ，・及びＡｋ信号をデータメ
モリ２３０へ印加するとともに、出力信号β，及びＭ，
をデータメモリから第１図のコータ１３１へ供給する。
第２図の回路の動作は、第４図のフィルタパラメータ処
理流れ図、第５図の励起コード処理流れノ図、及び第６
図のタイミング図に示されている。
音声信号の開始時において、第４図のブロック４０５か
らブロック４１０に入り、クロック発生器１０３からの
単一パルスＳＴによつてフレーム計数値ｒが第１フレー
ムにセットされる。第６図は２つの相い続くフレームに
おける第１図及び第２図の回路の動作を示している。第
１フレームの時刻Ｔ。（５ｔ７の間において、予測解析
器１１０は、波形６０１のサンプリングクロックパルス
の制御の下で、波形６０５のようにフレームｒ＋２の音
声パタンサンプルを形成する。解析器１１０は波形６０
７で示すように、時間Ｔ。乃至Ｔ３においてフレームｒ
＋１に対するＡ，信号を発生し、時間ち乃至Ｔ６におい
て予測剰余信号Ｄｋを発生する。信号ＦＣ（波形６０３
）は時間Ｔ。乃至ｔ１に生じる。剰余信号発生器１１８
から送られ、先行するフレーム中にメモリ２１８に蓄え
られていた信号，は、中央処理装置２４０の制御の下に
入出力インターフェイス２６０及び共通バス２２５を介
してデータメモリ２３０に入れられる。第４図の動作ブ
ロック４１５で示されているように、これらの処理はフ
レームクロック信号ＦＣに応動して行われる。予測パラ
メータ計算機１１９から送られ先行するフレームにおい
てメモリ２１８に蓄えられていたフレーム予測パラメー
タ信号Ａｋもブロック４２０に示したようにメモリ２３
０に入えられる。これらの動作は第６図の時刻Ｔ。とｔ
１の間に行われる。フレームの市及びＡｋ信号がメモリ
２３０に入れられた後、ブロック４２５に入り、式１の
伝達関数に対応する予測フィルタ係数Ｂｋが演算処理装
置２５０で作註て、データメモリ２５０に入れられる。
８ｋＨｚのサンプリング速度に対して、ｐは普通１６で
あり、αは普通０．８５である。
次に予測フィルタインパルス応答信号ＨｋｌＫ−１〜
乙） ”−”■
！１０ノが演算処理装置２５０て作られて
データメモリ２３０に蓄えられる。インパルス応答信号
Ｈｋが蓄えられると、ブロック４３５に入り、式１１の
予測フィルタ自己相関信号が作られて蓄えられる。第６
図の時刻Ｔ２において、制御器２１５はＲＯＭ２Ｏｌを
インターフェイス２２０から切り離し、励起処理サブル
ーチン用ＲＯＭ２Ｏ５を該イターフエイスに接続する。
これにより、第５図に示した励起パルスコードβ，，Ｍ
，の生が開始される。第６図の時静２とＴ４の間におい
て、励起パルス列が形成される。ブロック５０５におい
て、励起パルスインデックスｉが１に初期化され、位置
インデックスｑが１にセットされる。ブロック５１０で
β１がゼロにセットされ、動作ブロック５１５に入つて
βＩｑ＝β１１が決定される。β１１はこのフレームの
位置ｑ＝１における最適励起パルスである。次に判定ブ
ロック５２０において、β１１の絶対値が予め蓄えられ
ていたβ１と比較される。最初β１はゼロであるため、
ブロック５２５においてＭ，コードはｑ＝１にセットさ
れ、β，コードはβ１１にセットされる。次にブロック
５３０において位置インデックスが増分され、判定ブロ
ック５３５からブロック５１５に入つて信号β１。
が作られる。ブロック５１５，５２５，５３０及び５３
５を含むループがすべてのパルス位置１≦ｑ≦Ｑについ
て繰返えされる。Ｑ番目の繰返しの後、第１の励起パル
ス振幅β１＝β，ｑ＊及びフレーム内のその位置ｍ１＝
ｑ＊がメモリ２３０に蓄えられる。この方法により、１
個の励起パルスの最初のものが決定される。第７図の波
形７０５においてフレームｒは時刻Ｔ。とちの間にある
。このフレームに対する励起コードは８個のパルスであ
る。振幅β１で位置ｍ１の第１パルスは時刻Ｔ．．ｌで
生じているが、これは第５図の流れ図でｉ＝１に対して
決定されたものである。ブロック５４５においてインデ
ックスｉが次の励起パルスに増分され、ブロック５５０
及び５１０を介してブロック５１５に入る。
ブロック５１０と５５０との間のループの各繰返しが終
了するごとに、励起信号が修正されて式７の信号がさら
に小さくなる。２回目の繰返しが終了すると、パルスβ
２，ｍ２（波形７０５では時刻Ｔｍ２）が形・成される
。
インデックスｉが増分されるにつれて、励起パルスβ３
ｍ３（時刻Ｔ．．３）、β４ｍ４（時刻Ｔｊ，４）、β
５ｍ５（時刻Ｔ，ｎ５）、β６ｍ６（時刻Ｔ．．６）、
β７ｍ７（時刻Ｔ．．７）、及びβ８ｎ１８（時刻Ｔ．
．８）が作られる。ノＩ番目の繰返しの後（波形６０９
のＴ４）、ブロック５５０からブロック５５５に入り、
現在のフレームの励起コードβ１ｍ１，β２ｍ２，・・
，β，ＭＯが作られる。
ブロック５６０でフレームインデックスが増分され、次
のフレームに対する第４図の予測フィルタ動作が第６図
の時刻Ｔ７において、ブロック４１５で開始される。次
のフレームのクロック信号ＦＣが第６図のＴ７で生じる
と、フレームｒ＋３の予測パラメータ信号が作られ、（
波形６０５の時刻Ｔ７とＴｌ４の間）、Ａｋ及びＤｋ信
号がフレームｒ＋２のために作られ（波形６０７の時刻
賜とＴｌ３の間）、フレームｒ＋１のための励起コード
が作られる（波形６０９の時刻ちとＴｌ２の間）。第２
図の処理装置からのフレーム励起コードは、当業者には
公知のように、入出力インターフェイス２６０を介して
第１図のコータ１３１に供給される。コータ１３１は前
述のように動作し、励起コードの量子化と書式化を行つ
て回路網１４０に印加する。フレームのＡｋ予測パラメ
ータ信号は遅延１３３を介してマルチプレクサ１３５の
１つの入力に印加され、コータ１３１からのフレーム励
起コードはこれと正しく多重化される。本発明について
一実施例を参照して説明した。当業者には公知のように
、本発明の範囲と精神を逸脱することなく種々の変形が
可能であることは明らかである。たとえば、ここで述べ
た実施例で線形予測パラメータと予測剰余とを用いてい
る。線形予測パラメータはフオルマントパラメータ又は
当業者に公知の他の音声パラメータで置きかえることが
できる。このとき、予測フィルタは使用する音声パラメ
ータと音声信号とに応動するよう構成され、第１図の回
路１２０で作られる励起信号は、音声パラメータ信号と
組合せて使われて、本発明に従つてフレームの音声パタ
ン複製を形成する。本発明の復号装置は生物的及び地質
的パタンのような順次パタンに拡張してその効率のよい
表示を得ることができる。従つて、本願で゜゜音声パタ
ゾ゛というときは、音声による信号パタンに限定される
ものでなく本発明の適用において等価な他の信号パタン
を含むものであり又゜゜励起゛も音声に必ずしも対応す
る用語ではないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である音声処理装置回路のブ
ロック図を示し、第２図は第１図の回路で用いることの
できる励起信号形成処理装置のブロック図を示し、第３
は第１図の励起信号形成回路の動作を示す流れ図を示し
、第４図及び第５図は第２図の回路の回路の動作を示す
流れ図を示し、第６図は第１図及び第２図の励起信号形
成回路の動作を示すタイミング図を示し、第７図は本発
明の音声処理を説明するための波形図を示している。 〔図面の主要部分の説明〕、人工音声表示信号を発生す
る手段・・・・・・第１図の予測フィルタ１２３、差に
対応する信号を発生する手段・・・・・・第１図の相関
信号発生器１２５、修正するよう構成された信号を発生
する手段・・・・・・第１図の励起信号発生器１２７、
音声パラメータ信号を発生する手段・・・・・・第１図
の予測パラメータ計算機１１９、音声表示信号を発生す
る手段・・・・・・第１図の予測フィルタ１２１、第１
の信号を発生する手段・・・・・・第１図の励起信号発
生器１２７、線形予測パラメータを発生する手段・・・
・・・第１図の予測パラメータ計算機１１９、予測剰余
信号を形成する手段・・・・・・第１図の剰余信号発生
器１１８。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 音声パタンを連続するフレーム間隔に分割したフレ
    ーム間隔音声パタンに対応する第１の信号を生成する手
    段：該フレーム間隔音声パタンを表示するパラメータの
    組と所定の形式を有する励起信号とに応答した第２のフ
    レーム間隔音声パタン対応信号を生成する手段：該第１
    と第２のフレーム間隔音声パタン対応信号との間に相当
    する信号を発生する手段：及び該相応信号に応答して該
    差相当信号を減少させるような該励起信号を発生する手
    段とからなる音声処理装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載に音声処理装置におい
    て、該第１の信号生成手段は、その伝達特性が該フレー
    ム間隔音声パタン表示パラメータａｋにより制御される
    フィルタ１２１を含み、該フィルタは音声パタンサンプ
    ルと該フレーム間隔音声パタン表示パラメータとの差に
    相当する予測剰余信号ｄｋを受信して該第１の信号を生
    成しているものである音声処理装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の音声処理装置におい
    て、該パラメータａｋの組は該フレーム間隔音声パター
    ンの予測短時間スペクトルを表わす線形予測係数の組で
    ある音声処理装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の音声処理装置におい
    て、該励起信号は１フレーム中のパルスの最大数が予じ
    め定められているパルス列であり、フレーム中のパルス
    各々の振幅βｉと位置ｍｉは該第２のフレーム間隔音声
    パタン対応信号生成手段１２３において該励起信号と該
    フレーム間隔音声パタン表示パラメータとからフレーム
    間隔音声パタンの複製を構成するように決定されている
    ものである音声処理信号。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の音声処理装置におい
    て、該差相当信号発生手段１２５は該第１と第２のフレ
    ーム間隔音声パタン対応信号との間の相関を発生してい
    るものである音声処理装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の音声処理装置におい
    て、該差相当信号発生手段は該第１と第２のフレーム間
    隔音声パタン対応信号との間の平均２乗差を発生してい
    る手段からなる音声処理装置。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の音声処理装置におい
    て、該励起信号と該フレーム間隔音声パタン表示パラメ
    ータとを多重化する手段１３５を含む音声処理装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の音声処理装置におい
    て、該励起信号は多重化前に符号化されている音声処理
    装置。
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