JPS61254999A - ピッチおよび有声／無声判別信号の符号化方法 - 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〕 本発明は音声信号のピッチ情報および有声／無声判別信
号の符号化に関し、特に効率的な符号化に関する。

（従来の技術） 音声のピッチ情報、有声／無声判別信号は音声の特徴を
表現する極めて重要なパラメータであり、音声分析合成
装置等でスペクトル包絡パラメータと共に広く使用され
ている。

音声のピッチ情報は例えば２Ｑｍｓ周期のフレーム毎に
自己相関係数等を介して公知の手法を利用して抽出され
る。ピッチ情報の表現形式としてはピッチ周期、ピッチ
周波数があるが、これらは等価である。以下の説明では
簡単のためにピッチ情報の表現形式としてピッチ周期を
用いる。ピッチ周期は例えば音声信号の標本化周期に対
応してα１２５ｍ５ｅｃ　（８ＩＧ（ｚ　標本化時）き
ざみの離散量とじて表現される。又、ピッチ周期の分布
範囲は経験的に２〜１５ｍ５ｅｃ（成人の場合ンである
事が知られており７ｂｉｔｓで表現可能である。尚、有
声／無声判別信号は２値の符号であり、一般Ｋ　１　ｂ
　ｉ　ｔで表現可能であり、更に、無声時にはピッチが
存在しない事を利用して、ピッチ周期を２ｍ５ｅｃ未満
の予じめ足められた数値とする事により有声／無声判別
信号に特別なビットを割り振らない事も可能である。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら従来のピッチおよび有声／無声判別信号の
符号化方法に於いては、有声／無声判別信号をピッチに
含めて符号化する場合でも、フレーム周期２０ｍ５　　
に於いて毎フレーム７ｂｉｔｓを要し、７÷（２０Ｘ１
０−３）＝３５０ｂｐｓ　　もの符号化速度を要求する
。

近時、音声分析合成装置等では益々符号化速度を低減す
る要求が強くなりつつあり従来方法によるピッチ等の符
号化速度は大きな障害となっている。即ち、音声分析合
成装置そのものが２４００〜４８００ｂｐｓ　　符号化
速度を有する場合と、６００ｂｐｓ程度を要求される場
合とではピッチ等の符号化速度に対する条件も自づと異
なったものとなる。

本発明の目的もピッチおよび有声／無声判別信号の符号
化の効率を大幅に改善する事にある。

ｃ問題点を解決するための手段） 本発明のピッチおよび有声／無声判別信号の符号化方法
は、一定のフレーム周期毎に分析された音声信号のピッ
チ情報および有声／無声判別信号を符号化するためのピ
ッチおよび有声／無声判別信号の符号化方法でろって、
相隣接する２つのフレームより分析された各２つのピッ
チ情報と有声／無声判別信号を一つの符号化単位とし、
且つこれら２つのフレームの有声／無声信号が共に有声
の場合には符号化単位を構成する２つのピッチ情報の一
方を他方よりの差分として符号化し、又、これら２つの
フレームの有声／無声信号のうちのいずれか一方が有声
の場合には有声に対応するフレームのピッチ情報に多数
のビラトラ他のフレームのピッチ情報に少数のビットを
割当てて符号化する手段を有して構成される。

（実施例） 次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第一図は本発明の詳細な説明するためのブロック図であ
る。

音声信号がＡ／Ｄ変換器１に入力され３．４　ＫＨｚに
帯域制限された後８ＫＨｚで標本化されピッチ抽出器２
と有声／無声判別器３とへ供給される。

ピッチ抽出器２は制御器６よシ供給されるフレーム周期
償号６１９本実施例では２０ｍ５ｅｃ　周期の信号、に
同期して自己相関法によりピッチ周期を算出し、結果を
メモリ４へ出力する。有声／無声判別器３は制御器６よ
り供給されるフレーム周期信号６１に同期して公知の手
法により音声の有声／無声を判別し結果をメモリ４へ出
力する。メモリ４は記憶したピッチ周期情報および有声
／無声判別信号を制御器６より供給される４　０ｍｓ　
ｅ　ｃ　周期の符号化周期信号６２に同期して符号化器
５へ出力する。符号化器５は符号化周期信号６２に同期
して入力される２つの相隣接するフレームのピッチ周期
情報と有声／無声判別信号を以下の方法で符号化する。

２つの有声／無声判別信号共に無声の場合には１Ｑｂｉ
ｔｓ　で構成される符号の全ビットｔ−″′Ｏ″とする
（第２図（ａ）に図示）。

時間的に前方のフレームのみ有声の場合には１０ｂｉｔ
ｓで構成される符号のうち第２図（ｂ）でａ□　”〜″
″ａγ”　で示す所定の位置の７ｂｉｔｓに前方のフレ
ームのピッチ周期情報を割当て　Ｔｌｏ″で示す所定の
位置３ｂｉｔｓ　ｆ″ＷＯＷとする。

時間的に後方のフレームのみ有声の場合にはＬＯ。

ｂｉｔｓ　　で構成される符号のうち第２図（Ｃ）で″
ｂ。

〜ｂ７′で示す所定の位置の７ｂｉｔｓに後方のフレー
ムのピッチ周期情報を割当て、０″で示す所定の位置の
３ｂｉｔｓを″Ｏ”とする。

２つのフレーム共に有声の場合には１Ｑｂｉｔｓで構成
される符号のうち第２図（ｄ）で１Ｃ！〜Ｃ１″で示す
所定の位置の７ｂｉｔｓに前方のフレームのピッチ周期
情報を割当て、１ｄ！〜ｄ３”で示す所定の位置の３ｂ
ｉｔｓに後方のフレームのピッチ周期情報と前方のフレ
ームのピッチ周期情報との差の値を後述の方法で割当て
る。

符号化器５は以上の方法で符号化周期信号６２に同期し
て組立てた符号を出力する。

ところでピッチ周期２〜１５ｍｓ　ｅ　Ｃに対応する数
値１６〜１２０であり、これを７ｂｉｔｓで表現すると
以下の通りとなる。ここで＠Ｘ”で示すビットは１１”
又は′Ｏ”であり％Ｔは周期を示す。

２＜Ｔ（４ｍ５ｅｃ　　　　　Ｏ０１ＸＸＸＸ４＜Ｔ＜
６　　＃　　　　　０１０ｘｘｘｘ６＜Ｔ＜８　　ｚ　
　　　　０ＩＩＸＸＸＸ１４＜Ｔ＜１６　　　＃　　　
　　　　１　１　１　ＸＸＸＸ即ち上位の３ｂｉｔｓ　
　には必ず１が１ヶ以上含まれる。従って以下の手順に
より符号の復号化が可能である。

（１）上位３ｂｉｔｓ　　が全て′″Ｏ”の場合には前
方のフレームを無声フレーム、従ってピッチ周期も′Ｏ
”とし、下位７ｂｉｔｓを後方のフレームに割当てる。

（２）　　上記（１）に於いて下位７ｂｉｔｓが全て０
”の場合は後方のフレームも無声フレームとする。

（３）上記（１）に於いて下位７ｂｉｔｓに１１″が含
まれる場合には後方のフレームを有声フレームとし、下
位７ｂｉｔｓ−ｄｉ示す数値そのものを後方のフレーム
のピッチ周期とする。

（４）上位３ｂｉｔｓに＠１”が含まれる場合には前方
のフレームを有声フレームとし、上位７ｂｉｔｓが示す
数値そのものを前方のフレームのピッチ周期とする。

（５）上記（４）に於いて下位３ｂｉｔｓが全て“０”
の場合は後方のフレームを無声フレームとする。

（６）上記（４）ニ於イテ下位３ｂｉｔＳ　Ｋ”　１　
”ｉ）ｉ含１れる場合は後方のフレームを有声フレーム
とし、下位３ｂｉｔｇが示す数値Ｉ（＝”１″〜″７”
）と前方のフレームのピッチ周期とを用いて次式により
後方のフレームのピッチ周期を算出する。

後方フレームのピッチ周期＝前方フレームのピッチ周期
＋Ｉ−４ 従って前述の第２図（ｄｌに於いて“ｄＬ〜ｄ３″で示
すビットは以下の手順で決定されるＪを直接表現したも
のである。

Ｊ＝後方のフレームのピッチ周期−前号のフレームのピ
ッチ周期＋４ ＣｉｆＪ≧８）　　Ｊ＝７ ＣｉｆＪ≦Ｏ）　　Ｊ＝１ なお、経験的に２０ｍ５ｅｃ程屁の周期で分析された相
隣接したピッチ周期の殆んどはその相互の差が３以内で
あることが知られている。

（発明の効果） 以上説明した様に本発明によれは音声信号のピッチ情報
および有声／無声判別信号を従来方法に対して例えば５
／７に圧縮して符号化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのブロック図、第
２図は本発明による符号構成の説明図である。 １・・・・・・Ａ／Ｉ）変換器、２・・・・・・ピッチ
抽出器、３・・・・・・有声／無声判別器、４・・・・
・・メモリ、５・・・・・・符号化器、６・・・・・・
制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定のフレーム周期毎に分析された音声信号のピッチ情
   報および有声／無声判別信号を符号化するためのピッチ
   および有声／無声判別信号の符号化方法であつて、相隣
   接する２つのフレームより分析された各２つのピッチ情
   報と有声／無声判別信号を一つの符号化単位とし、且つ
   これら２つのフレームの有声／無声信号が共に有声の場
   合には符号化単位を構成する２つのピッチ情報の一方を
   他方よりの差分として符号化し、又、これら２つのフレ
   ームの有声／無声信号のうちのいずれか一方が有声の場
   合には有声に対応するフレームのピッチ情報に多数のビ
   ットを他のフレームのピッチ情報に少数のビットを割当
   てて符号化する事を特徴とするピッチおよび有声／無声
   判別信号の符号化方法。