JPS6189737A - 音声分析合成装置 - Google Patents
音声分析合成装置Info
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- JPS6189737A JPS6189737A JP21068884A JP21068884A JPS6189737A JP S6189737 A JPS6189737 A JP S6189737A JP 21068884 A JP21068884 A JP 21068884A JP 21068884 A JP21068884 A JP 21068884A JP S6189737 A JPS6189737 A JP S6189737A
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 18
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (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〕
本発明は音声信号を伝送するディジタル通信方式に利用
される。特に、音声信号のスペクトルパラメータ情報、
有声無声情報、有声時ピンチ周波数情報、振幅情報を含
む基本的なパラメータを抽出し量子化した後に伝送し、
受信側で再び原信号を合成することにより、音声の狭帯
域伝送を可能゛とする音声分析合成装置に関する。
される。特に、音声信号のスペクトルパラメータ情報、
有声無声情報、有声時ピンチ周波数情報、振幅情報を含
む基本的なパラメータを抽出し量子化した後に伝送し、
受信側で再び原信号を合成することにより、音声の狭帯
域伝送を可能゛とする音声分析合成装置に関する。
〔従来の技術〕 ″
ディジタル伝送系統で音声伝送を行う場合に、情報量の
圧縮、または秘話を行うために、線形予測符号化方式な
どのように、音声信号のスペクトラム情報、有声無声情
報、基本ピッチ周波数および音声振幅情報など音声を形
成している基本パラメータのみを一定時間毎に抽出し、
量子化伝送し、受信側では再生する方法が知られている
。たとえば、音声信号を「２４００」ビット毎秒のディ
ジタル信号に帯域圧縮する場合に、基本パラメータを抽
出する単位であるフレーム時間を「２ｏ」ミリ秒に設定
すると、「１」フレーム当りのビット割当は「４８」ビ
ットになる。
圧縮、または秘話を行うために、線形予測符号化方式な
どのように、音声信号のスペクトラム情報、有声無声情
報、基本ピッチ周波数および音声振幅情報など音声を形
成している基本パラメータのみを一定時間毎に抽出し、
量子化伝送し、受信側では再生する方法が知られている
。たとえば、音声信号を「２４００」ビット毎秒のディ
ジタル信号に帯域圧縮する場合に、基本パラメータを抽
出する単位であるフレーム時間を「２ｏ」ミリ秒に設定
すると、「１」フレーム当りのビット割当は「４８」ビ
ットになる。
ここで、スペクトラム情報とは、線形予測符号化方式の
場合は予測係数を、偏自己相関方式の場合はパコール係
数を、また線スペクトラム対分析方式の場合はＬＳＰ係
数と呼ばれ音声の音韻情報をそれぞれ表現したものであ
る。有声無声情報とは、合成“時の音源を選択する情報
であり、分析フレームが有音声フレームか、また無音声
フレームがで決定される。基本ピッチ周波数とは、有音
声フレームに求められる音声の基本周波数であり、合成
時には有声音源のパルス間隔になる。また、振幅情報と
は、入力音声の電力を表わす情報で、通常入力音声の平
均振幅およびスペクトラム情報抽出時の予測残差振幅の
積で示される。
場合は予測係数を、偏自己相関方式の場合はパコール係
数を、また線スペクトラム対分析方式の場合はＬＳＰ係
数と呼ばれ音声の音韻情報をそれぞれ表現したものであ
る。有声無声情報とは、合成“時の音源を選択する情報
であり、分析フレームが有音声フレームか、また無音声
フレームがで決定される。基本ピッチ周波数とは、有音
声フレームに求められる音声の基本周波数であり、合成
時には有声音源のパルス間隔になる。また、振幅情報と
は、入力音声の電力を表わす情報で、通常入力音声の平
均振幅およびスペクトラム情報抽出時の予測残差振幅の
積で示される。
従来例音声分析合成装置では、振幅情報は音声信号の平
均振幅と分析時の予測残差振幅の積で求められていた。
均振幅と分析時の予測残差振幅の積で求められていた。
このような従来例装置では、伝送時の量子化にともない
、スペクトル情報の予測ゲインが変化した場合には、系
の利得を補正する機能を有せず、合成音の異状振幅をも
たらす原因の一つとなっていた。また、振幅情報が二つ
の変数の積で求められるため、ダイナミックレンジが広
くなり、量子化誤差が大きくなる欠点があった。
、スペクトル情報の予測ゲインが変化した場合には、系
の利得を補正する機能を有せず、合成音の異状振幅をも
たらす原因の一つとなっていた。また、振幅情報が二つ
の変数の積で求められるため、ダイナミックレンジが広
くなり、量子化誤差が大きくなる欠点があった。
本発明は、このような欠点を改善するもので、従来例装
置よりさらに原音声に近い振幅特性を有する音声分析合
成装置を擢供することを目的とする。
置よりさらに原音声に近い振幅特性を有する音声分析合
成装置を擢供することを目的とする。
送信制御装置には、入力する音声信号を分析する音声分
析部と、この音声分析部の出力信号を符号化して送信す
る手段とを備え、受信側装置には、上記送信する手段の
出力符号を受信して復号化する手段と、この手段の出力
から上記入力する音声信号に相当する音声信号を合成す
る′音声合成部とを備え、上記音声分析部には、入力す
る音声信号のスペクトル情報を抽出する手段と、この音
声信号の平均振幅を抽出する手段とを含み、上記音声合
成部には、上記復号化する手段から送出される量子化情
報から上記音声入力に相当する音声手段を合成する合成
フィルタを含む音声分析合成装置で、前述の問題点を解
決するための手段として、上記音声合成部には、上記ス
ペクトル情報がら予測残差を生成する手段と、この予測
残差の値と上記平均振幅の値との積に相当する値の信号
に基づいて、上記合成フィルタの駆動波振幅を制御する
手段とを含むことを特徴とする。
析部と、この音声分析部の出力信号を符号化して送信す
る手段とを備え、受信側装置には、上記送信する手段の
出力符号を受信して復号化する手段と、この手段の出力
から上記入力する音声信号に相当する音声信号を合成す
る′音声合成部とを備え、上記音声分析部には、入力す
る音声信号のスペクトル情報を抽出する手段と、この音
声信号の平均振幅を抽出する手段とを含み、上記音声合
成部には、上記復号化する手段から送出される量子化情
報から上記音声入力に相当する音声手段を合成する合成
フィルタを含む音声分析合成装置で、前述の問題点を解
決するための手段として、上記音声合成部には、上記ス
ペクトル情報がら予測残差を生成する手段と、この予測
残差の値と上記平均振幅の値との積に相当する値の信号
に基づいて、上記合成フィルタの駆動波振幅を制御する
手段とを含むことを特徴とする。
本発明では、合成フィルタの駆動音源が分析部で求めた
音声波形の平均振幅と、合成部で求めた予測残差振幅に
より制御される。
音声波形の平均振幅と、合成部で求めた予測残差振幅に
より制御される。
たとえば、偏自己相関型の音声分析合成装置では予測残
差電力Ｅ、ｌは（１）式で示される。
差電力Ｅ、ｌは（１）式で示される。
ただし、ｎ は分析次数、
Ｋ、は１次のパコール係数
また、音声入力電力をＰとすると、合成フィルタの駆動
源振幅Ｖは（２）式で示される。
源振幅Ｖは（２）式で示される。
ｖ＝Ｆ］１丁 ・・・−・・−（２）従来例
装置では、第２図に示すように、（２）式の■を量子化
伝送していた。しかし、合成フィルタで系の安定を確保
するためには、合成フィルタ駆動源として用いる予測残
差電力は（３）式に示すＥ、、′がより適合している。
装置では、第２図に示すように、（２）式の■を量子化
伝送していた。しかし、合成フィルタで系の安定を確保
するためには、合成フィルタ駆動源として用いる予測残
差電力は（３）式に示すＥ、、′がより適合している。
Ｅ、、’ ＝ １７１ （１＝に’ ｉ ” ）
−−−−−−−（３まただし、Ｋ Ｚ は量子化後の
パコール係数。
−−−−−−−（３まただし、Ｋ Ｚ は量子化後の
パコール係数。
以下、本発明実施例装置を図面に基づいて説明する。
第１図は、この発明実施例装置の構成を示すブロック構
成図である。
成図である。
まず、この実施例装置の構成を第１図に基づき説明する
。この実施例装置は、音声入力端子１とアナログ・ディ
ジタル変換器（以下Ａ−Ｄ変換器という。）２と、スペ
クトル抽出回路３と、振幅抽出回路４と、ピンチ抽出回
路５と、有声無声判定回路６と、符号器８と、復号器９
と、パルス発生器１０と、雑音発生器１）表、切換スイ
ッチ１２と、残差算出回路１３と、掛算器１４と、増幅
器１５と、合成フィルタ１６と、ディジタル・アナログ
変換器（以下Ｄ−Ａ変換器という。）１７と、音声出力
端子１８とを備える。
。この実施例装置は、音声入力端子１とアナログ・ディ
ジタル変換器（以下Ａ−Ｄ変換器という。）２と、スペ
クトル抽出回路３と、振幅抽出回路４と、ピンチ抽出回
路５と、有声無声判定回路６と、符号器８と、復号器９
と、パルス発生器１０と、雑音発生器１）表、切換スイ
ッチ１２と、残差算出回路１３と、掛算器１４と、増幅
器１５と、合成フィルタ１６と、ディジタル・アナログ
変換器（以下Ｄ−Ａ変換器という。）１７と、音声出力
端子１８とを備える。
音声入力端子１はＡ−Ｄ変換器２の入力に接続され、Ａ
−Ｄ変換器２の出力はスペクトル抽出回路３の入力、振
幅抽出回路４の入力、ピンチ抽出回路５の入力および有
声無声判定回路６の入力のそれぞれに接続される。スペ
クトル抽出回路３の出力は符号器８の第一の入力に接続
され、振幅抽出回路４の出力は符号器８の第二の入力に
接続され、ピッチ抽出回ｆｓ５の出力は符号器８の第三
の入力に接続され、有声無声判定回路６の出力は符号器
８の第四の入力に接続される。符号器８の出力は復号器
９の入力に接続される。復号器９の第一の出力は残差算
出回路１３の入力および合成フィルタ１６の第二の入力
に接続される。残差算出回路１３の出力は掛算器１４の
第一の入力に接続され、復号器９の第二の出力は掛算器
１４の第二の入力に接続される。掛算器１４の出力は増
幅器１５の第二の入力に接続される。
−Ｄ変換器２の出力はスペクトル抽出回路３の入力、振
幅抽出回路４の入力、ピンチ抽出回路５の入力および有
声無声判定回路６の入力のそれぞれに接続される。スペ
クトル抽出回路３の出力は符号器８の第一の入力に接続
され、振幅抽出回路４の出力は符号器８の第二の入力に
接続され、ピッチ抽出回ｆｓ５の出力は符号器８の第三
の入力に接続され、有声無声判定回路６の出力は符号器
８の第四の入力に接続される。符号器８の出力は復号器
９の入力に接続される。復号器９の第一の出力は残差算
出回路１３の入力および合成フィルタ１６の第二の入力
に接続される。残差算出回路１３の出力は掛算器１４の
第一の入力に接続され、復号器９の第二の出力は掛算器
１４の第二の入力に接続される。掛算器１４の出力は増
幅器１５の第二の入力に接続される。
復号器９の第三の出力はパルス発生器１ｏの入力に接続
され、パルス発生器１０の出力は切換スイッチ１２の一
方の被切換端子に接続される。雑音発生器１）の出力は
切換スイッチ１２の他方の被切換端子に接続される。復
号器９の第四の出力は切換スイッチ１２の制御入力に接
続される。切換スイッチ１２の出力は増幅器１５の第一
の入力に接続され、増幅器１５の出力は合成フィルタ１
６の第一の人力に接続され、合成フィルタ１６の出力は
Ｄ−Ａ変換器１７の入力に接続され、Ｄ−Ａ変換器１７
の出力は音声出力端子に接続される。
され、パルス発生器１０の出力は切換スイッチ１２の一
方の被切換端子に接続される。雑音発生器１）の出力は
切換スイッチ１２の他方の被切換端子に接続される。復
号器９の第四の出力は切換スイッチ１２の制御入力に接
続される。切換スイッチ１２の出力は増幅器１５の第一
の入力に接続され、増幅器１５の出力は合成フィルタ１
６の第一の人力に接続され、合成フィルタ１６の出力は
Ｄ−Ａ変換器１７の入力に接続され、Ｄ−Ａ変換器１７
の出力は音声出力端子に接続される。
次に、この実施例装置の動作を第１図に基づいて説明す
る。
る。
音声入力端子１から入力された音声信号ばＡ・Ｄ変換器
２でディジタル化された後に、スペクトル抽出回路３、
振幅抽出回路４、ピンチ抽出回路５および有声無声判定
回路６に送出される。各パラメータは符号器８で量子化
伝送された後に復号器９で復号化される。ピッチ情報は
パルス発生器１０のパルス周期となり、有声無声情報は
、切換スイッチ１２に送出され、存声時にはパルス発生
器１０の出力、無声時には雑音発生器１）の出力がスペ
クトル情報により制御される合成フィルタ１６の駆動波
形として選択される。また、残差算出回路１３でスペク
トル情報より算出された予測残差振幅は掛算器１４で振
幅情報との積が演算された後に、合成フィルタ駆動源振
幅として増幅器１５へ出力される。
２でディジタル化された後に、スペクトル抽出回路３、
振幅抽出回路４、ピンチ抽出回路５および有声無声判定
回路６に送出される。各パラメータは符号器８で量子化
伝送された後に復号器９で復号化される。ピッチ情報は
パルス発生器１０のパルス周期となり、有声無声情報は
、切換スイッチ１２に送出され、存声時にはパルス発生
器１０の出力、無声時には雑音発生器１）の出力がスペ
クトル情報により制御される合成フィルタ１６の駆動波
形として選択される。また、残差算出回路１３でスペク
トル情報より算出された予測残差振幅は掛算器１４で振
幅情報との積が演算された後に、合成フィルタ駆動源振
幅として増幅器１５へ出力される。
合成フィルタ１６の出力はＤ−Ａ変換器１７でアナログ
信号に変換された後に、音声出力端子３３から出力され
る。
信号に変換された後に、音声出力端子３３から出力され
る。
本発明は以上説明したように、駆動源振幅の算出に用い
る予測残差を合成部における量子化されたスペクトル情
報から求めることにより、従来例装置に比べ、さらに原
音声に忠実な振幅特性を有する合成音を生成することが
できる。
る予測残差を合成部における量子化されたスペクトル情
報から求めることにより、従来例装置に比べ、さらに原
音声に忠実な振幅特性を有する合成音を生成することが
できる。
また、伝送パラメータである振幅情報が人力音声の平均
振幅のみとなるので、グイナミソクレンジが狭くなり、
量子化精度を向上させる効果がある。
振幅のみとなるので、グイナミソクレンジが狭くなり、
量子化精度を向上させる効果がある。
第１図は本発明実施例装置の構成を示すブロック構成図
。 第２図は従来例装置の構成を示すブロック構成図。 １・・・音声入力端子、２・・・Ａ−Ｄ変換器、３・・
・スペクトル抽出回路、４・・・振幅抽出回路、５・・
・ピンチ抽出回路、６・・・有声無声判定回路、７・・
・掛算器、８・・・符号器、９・・・復号器、１０・・
・パルス発生器、１）・・・雑音発生器、１２・・・切
換スイッチ、１３・・・残差算出回路、１４・・・掛算
器、１５・・・増幅器、１６・・・合成フィルタ、１７
・・・Ｄ−Ａ変換器、１８・・・音声出力端子。
。 第２図は従来例装置の構成を示すブロック構成図。 １・・・音声入力端子、２・・・Ａ−Ｄ変換器、３・・
・スペクトル抽出回路、４・・・振幅抽出回路、５・・
・ピンチ抽出回路、６・・・有声無声判定回路、７・・
・掛算器、８・・・符号器、９・・・復号器、１０・・
・パルス発生器、１）・・・雑音発生器、１２・・・切
換スイッチ、１３・・・残差算出回路、１４・・・掛算
器、１５・・・増幅器、１６・・・合成フィルタ、１７
・・・Ｄ−Ａ変換器、１８・・・音声出力端子。
Claims (1)
- （１）送信制御装置には、 入力する音声信号を分析する音声分析部と、この音声分
析部の出力信号を符号化して送信する手段と を備え、 受信側装置には、 上記送信する手段の出力符号を受信して復号化する手段
と、 この手段の出力から上記入力する音声信号に相当する音
声信号を合成する音声合成部と を備え、 上記音声分析部には、 入力する音声信号のスペクトル情報を抽出する手段と、 この音声信号の平均振幅を抽出する手段と を含み、 上記音声合成部には、 上記復号化する手段から送出される量子化情報から上記
音声入力に相当する音声手段を合成する合成フィルタを
含む 音声分析合成装置において、 上記音声合成部には、 上記スペクトル情報から予測残差を生成する手段と、 この予測残差の値と上記平均振幅の値との積に相当する
値の信号に基づいて、上記合成フィルタの駆動波振幅を
制御する手段と を含むことを特徴とする音声分析合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21068884A JPS6189737A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 音声分析合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21068884A JPS6189737A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 音声分析合成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6189737A true JPS6189737A (ja) | 1986-05-07 |
Family
ID=16593455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21068884A Pending JPS6189737A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 音声分析合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6189737A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58211794A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-09 | 日本電気株式会社 | 線スペクトル対型ボコ−ダ |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP21068884A patent/JPS6189737A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58211794A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-09 | 日本電気株式会社 | 線スペクトル対型ボコ−ダ |
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