JPS6174000A - 音声符号化方式 - 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】 発明の属する技術分野 本発明は、責声をディジタル信号によって伝送するため
の音声符号化方式に関する。

従来技術 従来、音声符号化方式としては、ＰＧＭ方式を始めとし
て、各種の符号化方式が提案されているが、ρＣＰ１方
式は、　６４Ｋｂ／ｓの伝送速度が必要で広い伝送帯域
を必要とする欠点がある。一方帯域圧縮によって伝送帯
域を減少させる各種の方式が提案されているが、′最近
、マルチパルス符号化方式が提案され、＋８Ｋｂ／ｓ程
度の伝送帯域で伝送できる方式として注目を集めている
。これは、複数個のインパルス系列（以下マルチパルス
という）からなるマルチパルス駆動音源モデルを用いて
得られた合成波形が、原音声波形に最も近くなるような
パルス列を探索して、音声を符号化するものであり、　
１８Ｋｂ／ｓ程度の低い伝送ビットレイトで音声を符号
化伝送することが可能である。マルチパルス符号化方式
の詳細については１文献（小沢他：マルチパルス駆動形
音声符号化法の検討：＊子通信学会研究会資料Ｇ５８２
−１８１）を参照されたい。

上述のマルチパルス符号化方式は、ｌフレーム当りのパ
ルス数が多い程復号音声の音質が向上するが、例えば１
８キロビット／秒の伝送速度では、１フレーム２０ミリ
秒当り３２パルスを使用するのが限度で、その場合の雑
音ＳＮＲは音声の種類にもよるが、１５〜１８ｄＢ程度
（前記文献参照）であり、今夕しの音質改善が望まれる
。

発明の目的 本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し。

復号音声の音質がより改善された音声符号化方式を提供
することにある。

発明の構成 本発明の音声符号化方式は、送信側に、入力音声のピッ
チ周期およびピッチゲインを抽出するピッチ分析器と、
入力音声を前記ピッチ分析器から入力されるピッチ周期
分だけ遅延させピッチゲインを乗じて出力する可変遅延
回路とからなるピッチ予測部と、該ピッチ予測部の出力
と前記入力音声信号との差を出力する減算器と、該減算
器の出力する残差信号ををマルチパルス符号化して伝送
路へ出力するマルチパルス符号器とを備え、受信側には
、前記マルチパルス符号化された受信信号を復号するマ
ルチパルス復号器と、該マルチパルス復号器の出力と後
記可変遅延回路の出力とを合成出力する加算器と、該加
算器の出力を送信側の前記ピッチ分析器から送られたピ
ッチ情報によって遅延させピッチゲインを乗じて前記加
算器へ供給する可変遅延回路とを備えて、前記加算器の
出力によって原音声信号を復元出力することを特徴とす
る。

発明の実施例 次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
。

図は１本発明の一実施例を示すブロック図である。すな
わち、送信側においては、入力端子１００から入力され
た原音声信号をピッチ分析器ｌと可変遅延回路２と減算
器３に入力させる。ピッチ分析器１は、入力音声信号の
ピッチ周期およびピッチゲインを測定する。ピッチ周期
とは音声信号の周期的な部分に着目した周期であり、通
常母音に対して５〜１０ミリセ力ンド程度である。ピッ
チゲインは１周期的な音声信号の１ピツチ前の振幅に対
する比であり、通常１以下の値である。可変遅延回路２
は、入力音声信号をピッチ分析器１から供給されるピッ
チ周期情報によって１ピッチ周期分Ｉ！！延させ、かつ
ピッチゲインを乗じて音声信号を予測出力して減算器３
に入力させる。減算器３は、可変遅延回路２の出力する
予測音声信号と入力端子１００から入力される原音声信
号との差（予測残差信号）を出力してマルチパルス符号
器４に供給する。可変遅延回路２の出力は、ピッチ分析
器１の出力によって音声の周期的な部分を予測している
ので、振幅の大きい母音に対する予測は比較的良好であ
る。従って、減算器３の出力する予測残差信号は、原音
声信号の最大振幅よりも数ｄＢは低いレベルとなる。従
って、マルチパルス符号器４は、原音声信号を直接マル
チパルス符号化するよりも、少ないビット数で良好な符
号化を行なうことができる。マルチパルス符号器４は、
入力信号からフレームごとにＬＰＧパラメータ（例えば
にパラメータ）を油出し、これを量子化符号化したＬＰ
Ｇパラメータ情報と、入力信号と上記パラメータから一
定のアルゴリズムで計算した複数の音源パルスの振幅１
位置を量子化符号化した音源パルス情報とを伝送路に送
出する。

受信側では、マルチパルス復号器５が上記情報を受信し
て、駆動音源パルス列と、　ＬＰＧパラメータを復号し
、復号された駆動音源パルス列によって、上記ＬＰＧパ
ラメータから構成される合成フィルタを駆動して音声信
号を復号する。マルチパルス復号器５の復号出力は、送
信側の減算器３の出力（残差信号）と同じである。マル
チパルス復号器５の出力は加Ｘ器６を介して可変遅延回
路７に入力させる。可変遅延回路７は、送信側の前記ピ
ッチ分析器工から送出されたピッチ周期およびピッチゲ
イン情報によって加算器６の出力を遅延および振幅制御
してピッチ予測信号を出力して加算器６に供給する。従
って、加算器６は、マルチパルス復号！Ｉ５の出力に可
変遅延回路７の出力を加算することによって原音声信号
を復元して、出力端子２００に出力する。

本実施例では、ピッチ分析器１および可変遅延回路２に
よってピッチ予測され、原音声信号より数ｄＢ振幅が低
減された残差信号をマルチパルス符号化して伝送し、復
号することにより、マルチパルス符号化／復号化の精度
を向上し、可変遅延回路７によって音声信号の周期的な
部分を復号した信号をマルチパルス復号器５の出力に加
算することによって原音声信号を復元することかでさる
。

従って、出力端子２００に得られる復号音声佐号は、原
音声信号を直接マルチパルス符号器４によってマルチパ
ルス符号化する場合に比してＳＮＲが数ｄＢｆｉ善され
、復号音声の品質が向上するという効果がある（または
伝送ビット数を低減することができる）、また、ピッチ
周期が短いような場合でも、周期的な信号は受信側の可
変遅延回路７で自然性を損なわないで復元できるから、
マルチパルス符号化による劣化を受けず、自然な音声を
復元することができる。なお、送信側のピッチ分析器ｌ
から、受信側の可変遅延回路７に伝送するピッチ周期、
ピッチゲイン情報は、それぞれｌフレーム当り数ビット
で足りる。また、ピッチゲインは伝送させなくて、あら
かじめ定められた適当なピッチゲインを固定的に使用す
ることも可能である。また、ピッチ分析器ｌの内蔵する
ピッチ抽出器は、例えピッチ抽出を倍ピツチまたは１／
２ピツチに謳ったとしても、予測ゲインが減少するだけ
であって重大な結果にはならないから、ボコーダに使用
されるような複雑なものは必要でなく、簡単なもので充
分である。

発明の効果 以上のように、本発明においては、ピッチ予測によって
原音声信号の最大振幅より数ｄＢ振幅が低減された残差
信号を、マルチパルス符号化して伝送し、これを復号し
た信号に、可変ｊ１遅延路によって音声信号の周期的な
部分を復号した信号を付加することによって原音声信号
を復元するように構成したから、原音声信号をｉ）ｉ！
接マルチパルス符号化して伝送する場合に比して忠実に
原音声信号を復元することができ、復号音声の品質が向
上するという効果がある。

４、ｌＮ面の顔ＩＩＬな説明 図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

図において、１：ピッチ分析器、２二可変遅延回路、３
：減算器、４：マルチパルス符号器。

５：マルチパルス復号器、６：加算器、７二可変Ｎ延回
路、１００：入力端子、２００：出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信側に、入力音声のピッチ周期およびピッチゲインを
   抽出するピッチ分析器と、入力音声を前記ピッチ分析器
   から入力されるピッチ周期分だけ遅延させピッチゲイン
   を乗じて出力する可変遅延回路とからなるピッチ予測部
   と、該ピッチ予測部の出力と前記入力音声信号との差を
   出力する減算器と、該減算器の出力する残差信号ををマ
   ルチパルス符号化して伝送路へ出力するマルチパルス符
   号器とを備え、受信側には、前記マルチパルス符号化さ
   れた受信信号を復号するマルチパルス復号器と、該マル
   チパルス復号器の出力と後記可変遅延回路の出力とを合
   成出力する加算器と、該加算器の出力を送信側の前記ピ
   ッチ分析器から送られたピッチ情報によつて遅延させピ
   ッチゲインを乗じて前記加算器へ供給する可変遅延回路
   とを備えて、前記加算器の出力によつて原音声信号を復
   元出力することを特徴とする音声符号化方式。