JPS63282794A - Multi-pulse voice encoder - Google Patents

Multi-pulse voice encoder

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Publication number
JPS63282794A
JPS63282794A JP62117152A JP11715287A JPS63282794A JP S63282794 A JPS63282794 A JP S63282794A JP 62117152 A JP62117152 A JP 62117152A JP 11715287 A JP11715287 A JP 11715287A JP S63282794 A JPS63282794 A JP S63282794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
quantizer
input
output
pulses
Prior art date
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Pending
Application number
JP62117152A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
弥生 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP62117152A priority Critical patent/JPS63282794A/en
Publication of JPS63282794A publication Critical patent/JPS63282794A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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フレーム単位で分析しその特徴パラ
メータを抽出することによって音声を符号化する符号化
器に関し、特に音源を複数個の・マルスの組合せで表わ
し、このパルス列と合成フィルタのA’ラメータによっ
て音声信号を符号化するマルチパルス音声符号化器に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an encoder that encodes audio by analyzing audio signals frame by frame and extracting characteristic parameters thereof, and particularly relates to an encoder that encodes audio by analyzing audio signals frame by frame and extracting characteristic parameters thereof. The present invention relates to a multi-pulse audio encoder that encodes an audio signal expressed by a combination of pulse trains and an A' parameter of a synthesis filter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のマルチパルス音声符号化器の具体例を第4図に示
す。1フレームはNサンプル、送信ノ母ルス数をM個と
する。・マルスの量子化については。
A specific example of a conventional multi-pulse speech encoder is shown in FIG. One frame has N samples, and the number of transmission pulses is M.・About Mars' quantization.

ノ4’ルスの振1tlfiiヲmピット、ノセルスの位
置をにピットで量子化するものとする。対向する復号化
器は・やルスの復号を、1フレームをさらにi個に分割
したサラフレーム単位で行うものとする。1は特徴・ぐ
ラメータ分析器であり、これを例えばLPG 分析器と
すると、入力音声信号をハミング窓かけして1フレーム
に切り出しLPC分析を行い、 PARCOR係数を求
める。2は第1の量子化器で、特徴パラメータ分析器1
で求められたPARCOR係数を量子化し、多重化装置
(図示せず)に送出する。3は逆量子化器で、第1の量
子化器2で量子化されたPARCOR係数を逆量子化す
る。4は自己相関器で。
4' It is assumed that the position of the nocellus is quantized by the pit. It is assumed that the opposing decoder performs the decoding for each frame, which is obtained by further dividing one frame into i frames. Reference numeral 1 denotes a feature/grammeter analyzer. If this is an LPG analyzer, for example, the input audio signal is subjected to a Hamming window, cut out into one frame, and subjected to LPC analysis to obtain a PARCOR coefficient. 2 is the first quantizer, feature parameter analyzer 1
The PARCOR coefficients obtained are quantized and sent to a multiplexer (not shown). 3 is an inverse quantizer that inversely quantizes the PARCOR coefficients quantized by the first quantizer 2; 4 is an autocorrelator.

逆量子化器3で求められたPARCOR係数を線形予測
係数(以下、α・母うメータと呼ぶ)に変換し、聴感的
重みづけをしたα・ぐラメータを係数とするLPC合成
フィルタのインパルス応答の正規化自己相関rhhを求
める。5は逆フィルタで、音声信号を入力して残差を出
力する。6は自己相関器4で求められた正規化自己相関
Fhhをインパルス応答とするようなフィルタで、逆フ
ィルタ5で求められた残差を入力して聴感的に重みづけ
された入力音声信号と重みづけ合成フィルタのインパル
ス応答との正規化相互相関?shを求める。7は・母ル
ス探索器で、自己相関器4及びフィルタ6で求められた
’5h、’4shを用いてパルスの探索を行う。ここで
、求めるパルス数は1フレームあたりM個であるが、サ
ブフレームごとに定められたノJ?ルスの数にもとづい
てサブフレーム単位でi9ルスの探索を行い、パルスを
求める。8は第2の量子化器で。
Impulse response of an LPC synthesis filter that converts the PARCOR coefficient obtained by the inverse quantizer 3 into a linear prediction coefficient (hereinafter referred to as α-grammeter) and uses the α-grammeter that has been audibly weighted as a coefficient. Find the normalized autocorrelation rhh. 5 is an inverse filter that inputs the audio signal and outputs the residual. Reference numeral 6 denotes a filter that uses the normalized autocorrelation Fhh obtained by the autocorrelator 4 as an impulse response, and inputs the residual obtained by the inverse filter 5 to perform an aurally weighted input audio signal and weights. Normalized cross-correlation with the impulse response of the filter synthesis filter? Find sh. Reference numeral 7 denotes a pulse searcher which searches for pulses using '5h and '4sh obtained by the autocorrelator 4 and filter 6. Here, the number of pulses to be sought is M per frame, but the number of pulses determined for each subframe is J? Based on the number of pulses, i9 pulses are searched in subframe units to find pulses. 8 is the second quantizer.

パルス探索器7で求められたM個のパルスを入力し、振
幅についてはmビット、位置についてはサブフレーム単
位でにビットに量子化する。第1の量子化器2.第2の
量子化器8の出力は多重化装置で多重化されて送出され
る。このようなマルチノクルス音声符号化器は2文献[
ADsPを用いた1テツプマルチパルスコーデツクの開
発」1佐藤。
The M pulses found by the pulse searcher 7 are input, and the amplitude is quantized into m bits and the position is quantized into bits in units of subframes. First quantizer 2. The output of the second quantizer 8 is multiplexed by a multiplexer and sent out. Such a multinoculus speech encoder is described in two documents [
"Development of 1-step multipulse codec using ADsP" 1 Sato.

水上″(昭和61年度電子通信学会通信部門全国大会A
 185 )に示されている。
Minakami'' (1986 IEICE Communications Division National Conference A
185).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したマルチieルス音声符号化器は、ノクルス探索
器7において1フレーム内でM個のパルスを求めるもの
である。しかし、復号化器側において1フレームをさら
にi個に分割したサブフレーム単位で・やルスの情報を
復号化するものもあり、1フレ一ム単位で)J?ルスを
求めてもそのままM個の・にルスを送信することができ
ず、符号化器側においてサブフレーム単位でパルスを求
めなければならない場合がある。これは音質の劣化の原
因となる。また、復号化器のパルスの復号法が1フレ一
ム単位かサブフレーム単位かによって2種のノjルス探
索器をもたなければならないので符号化器の規模が大き
くなるという欠点がある。
The multi-IE pulse speech encoder described above uses the Noculus searcher 7 to find M pulses within one frame. However, on the decoder side, one frame is further divided into i subframes, and some information is decoded in units of subframes (J? Even if the pulses are determined, the pulses cannot be directly transmitted to the M number of pulses, and the encoder may have to determine the pulses in subframe units. This causes deterioration in sound quality. Furthermore, since two types of Norse searchers must be provided depending on whether the pulse decoding method used by the decoder is in units of one frame or in units of subframes, there is a drawback that the scale of the encoder becomes large.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によるマルチノ母ルス音声符号化器は、音声信号
か入力される特徴・ぐラメータ分析器及び相互相関器と
、前記特徴パラメータ分析器の出力が入力される第1の
量子化器と、該第1の量子化器の出力が入力される逆量
子化器と、該逆量子化器の出力が入力される自己相関器
と、前記相互相関器と自己相関器の出力が入力される・
母ルス探索器と、該パルス探索器の出力が入力される第
2の量子化器と、該第2の量子化器の出力が入力される
パルス数制御器とから構成される。
A multi-noise speech encoder according to the present invention comprises: a feature/parameter analyzer and a cross-correlator to which a speech signal is input; a first quantizer to which the output of the feature parameter analyzer is input; an inverse quantizer to which the output of the first quantizer is input; an autocorrelator to which the output of the inverse quantizer is input; and an autocorrelator to which the outputs of the cross-correlator and autocorrelator are input.
It is composed of a base pulse searcher, a second quantizer to which the output of the pulse searcher is input, and a pulse number controller to which the output of the second quantizer is input.

なお、パルス数制御器は、具体的には前記第2の量子化
器の出力、またはパルス削減器の出力が入力される・母
ルス数計数器と、該/Jルス数計数器の出力が入力され
るパルス内挿器と、該パルス内挿器の出力が入力される
パルス数比較器と、該ノクルス数比較器の出力がそれぞ
れ入力される・やルス数削減器とノソルス位置量子化器
とで構成される。
In addition, the pulse number controller specifically receives the output of the second quantizer or the output of the pulse reducer.The output of the base pulse number counter and the /J pulse number counter is input to the pulse number controller. An input pulse interpolator, a pulse number comparator to which the output of the pulse interpolator is input, and a Noculus number reducer and a Noculus position quantizer to which the output of the Noculus number comparator is input, respectively. It consists of

p1下余日 〔実施例〕 次に本発明について図面を参照して説明する。p1 lower days left 〔Example〕 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

1フレームはNサングル、送信パルス数をMとする。I
?ルスの量子化についてはノクルスの振幅をmビット、
位置をにビットで量子化するものとする。
One frame has N samples, and the number of transmission pulses is M. I
? For Luss quantization, the Noculus amplitude is set to m bits,
Assume that the positions are quantized in bits.

また本実施例の符号化器に対向する復号化器は・母ルス
の情報を、1フレームをさらに分割したサブフレーム単
位で復号化するものとする。
Furthermore, the decoder opposite to the encoder of this embodiment decodes the information of the parent pulse in units of subframes obtained by further dividing one frame.

特徴・臂うメータ分析器1は9例えばLPC分析器の場
合、入力音声信号をハミング窓かけして1フレームに切
り出し、 LPC分析を行なってPARCOR係数を求
める。第1の量子化器2は特徴パラメータ分析器1で求
められたPARCOR係数を量子化し。
Features/Meter Analyzer 1 is 9 For example, in the case of an LPC analyzer, the input audio signal is cut out into one frame by applying a Hamming window, and LPC analysis is performed to obtain the PARCOR coefficient. The first quantizer 2 quantizes the PARCOR coefficients obtained by the feature parameter analyzer 1.

多重化装置(図示せず)に送出する。逆量子化器3は第
1の量子化器2で量子化されたPARCOR係数を逆量
子化する。自己相関器4は逆量子化器3で求められたP
ARCOR係数を線形予測係数(以下αパラメータと呼
ぶ)に変換し、聴感的重みづけをしたαA?ラメータを
係数とするI、PC合成フィルタのインパルス応答の正
規化自己相関≠hhを求める。
to a multiplexer (not shown). The dequantizer 3 dequantizes the PARCOR coefficients quantized by the first quantizer 2. The autocorrelator 4 uses P obtained by the inverse quantizer 3.
ARCOR coefficients are converted into linear prediction coefficients (hereinafter referred to as α parameters), and αA? is audibly weighted. The normalized autocorrelation≠hh of the impulse response of the PC synthesis filter is calculated using the parameter I as a coefficient.

5は相互相関器で、音声信号を入力して残差を出力する
逆フィルタ6と、自己相関器4で求めたψhhをインノ
ぐルス応答とするようなフィルタ7とから構成され、聴
感的に重みづけされた音声信号と重みづけ合成フィルタ
のインパルス応答との正規化相互相関ψ、hを求める。
Reference numeral 5 denotes a cross-correlator, which is composed of an inverse filter 6 that inputs an audio signal and outputs a residual, and a filter 7 that makes ψhh obtained by the autocorrelator 4 an innogulus response. The normalized cross-correlation ψ, h between the weighted audio signal and the impulse response of the weighted synthesis filter is determined.

パルス探索器8は自己相関器4及び相互相関器5で求め
られたψhh tψ8hを用いてノクルスの探索を行う
。ノfルスの探索は1フレームで行い、求めるパルス数
はM個である。第2の量子化器9は・ぞルス探索器8で
求められたM個のノjルスを入力し、パルスの振幅をm
ビットに量子化する。10は・やルス数制御器で、第2
の量子化器9の出力ノクルスを入力し、対向する復号化
器のパルス復号化に合ったパルスを求め多重化装置に送
出する。
The pulse searcher 8 performs a Noculus search using ψhh tψ8h obtained by the autocorrelator 4 and cross-correlator 5. The search for nof pulses is performed in one frame, and the number of pulses to be found is M. The second quantizer 9 inputs the M number of pulses determined by the pulse searcher 8, and calculates the amplitude of the pulse by m.
Quantize into bits. 10 is a Luss number controller, the second
The output Noculus of the quantizer 9 is inputted, and a pulse matching the pulse decoding of the opposing decoder is determined and sent to the multiplexer.

・セルス数制御器10について図を用いて説明する。第
2図、第3図は本発明の・母ルス数制御器の一例のブロ
ック図と各部のパルス列を示す。1フレームは2例えば
4つのサブフレームに分割されるものとする。送信パル
ス数は各フレームに2例えば3個と定められているもの
とする。第3図aは第2の量子化器の出力である。出力
aはパルス数計数器11に入力され、第3図すに示すよ
うにす7”フレームに分割され、各サブフレーム内のノ
クルス数がカウントされる。サブフレームのナンバーを
す1.+2.す3.す4とすると、ノぐルス数はす1に
3.+2に4.す3に2.す4に3である。
- The cell number controller 10 will be explained using figures. FIGS. 2 and 3 show a block diagram of an example of the bus pulse number controller of the present invention and pulse trains of each part. It is assumed that one frame is divided into two, for example, four subframes. It is assumed that the number of transmission pulses is determined to be two, for example three, in each frame. FIG. 3a is the output of the second quantizer. The output a is input to the pulse number counter 11 and is divided into 7'' frames as shown in FIG. 3, and the number of noculus in each subframe is counted. If 3. and 4, then the Nogle number is 1 to 3.+2 to 4.3 to 2.4 to 3.

第3図すのパルス列はi?ルス内挿器12に入力され、
振幅がOでない・母ルス(以下、有効パルスと呼ぶ)間
がサブフレーム内で2に以上能れている場合には前の・
母ルスから2にのところに振幅が0のパルス(以下、ダ
ミーパルスと呼ぶ)が挿入される。この出力がC(第3
図C)で、+3にΔで示すダミーA?ルスが挿入されて
いる。出力Cはパルス数比較器13に入力され、各サブ
フレームが定められた・母ルス数と等しいかどうか比較
される。
The pulse train in Figure 3 is i? is input to the Lux interpolator 12,
If the amplitude is not O or there are two or more pulses (hereinafter referred to as effective pulses) within a subframe, the previous pulse is
A pulse with an amplitude of 0 (hereinafter referred to as a dummy pulse) is inserted at 2 from the mother pulse. This output is C (third
In Figure C), dummy A is indicated by Δ at +3? Luz is inserted. The output C is input to a pulse number comparator 13 and compared to see if each subframe is equal to a predetermined base pulse number.

+1.す3.+4は等しいが、+2はパルスが1個多い
。求めたノ母ルス数が定めた・やルス数より多い場合は
、・クルス削減器15に入力され、・母ルス振幅の小さ
い・臂ルスから順に削除される。この出力dは第3図d
に示すとおりで、+2において×で示した位置のパルス
が1個削減されている。出力dは・母ルス数計数器11
に入力され、前述の処理が繰り返される。・やルス数比
較器13において求めたノjルス数が定めた/?ルス数
と全てのサブフレームにおいて等しくなったとき、求め
たパルス列をパルス位置量子化器14に入力し、パルス
の位置についてにビットで量子化し、パルスの振幅。
+1. 3. +4 is equal, but +2 has one more pulse. If the determined number of base pulses is greater than the predetermined number of base pulses, it is input to the pulse reducer 15, and the base pulses are deleted in order from the smallest base pulse amplitude. This output d is shown in Figure 3.
As shown in , one pulse at the position indicated by the x mark is removed at +2. The output d is the base pulse number counter 11.
is input, and the above process is repeated.・The Norse number determined by the Norse number comparator 13 is determined by /? When the number of pulses becomes equal in all subframes, the obtained pulse train is input to the pulse position quantizer 14, and the pulse position is quantized in bits to determine the pulse amplitude.

位置を送出する。送出されるパルス列は第3図eに示す
とおりである。
Send the position. The pulse train sent out is as shown in FIG. 3e.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、・卆ルス数計数器。 As explained above, the present invention provides: - a pulse number counter.

パルス内挿器、・クルス数比較器、パルス位置量子化器
、パルス削減器で構成されるパルス数制御器を有するこ
とにより、復号化器におけるノクルスの復号化法に関係
なく、・クルス探索処理を1フレ一ム単位で行うことが
でき、音質の劣下を防ぐことができる。また復号化器の
パルス復号化処理が1フレ一ム単位でも、サブフレーム
単位でも同一の符号化器を用いることができ、コン・母
チビリティがあるという効果がある。
By having a pulse number controller consisting of a pulse interpolator, a Cruz number comparator, a pulse position quantizer, and a pulse reducer, the Cruz search process can be performed regardless of the Noculus decoding method in the decoder. This can be done frame by frame, thereby preventing deterioration in sound quality. Furthermore, the same encoder can be used for the pulse decoding process of the decoder on a frame-by-frame basis and on a sub-frame-by-subframe basis, which has the effect of providing compatibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は第1
図のパルス数制御器のブロック図、第3図は第2図の各
部の・母ルス列を示した図、第4図は従来例のブロック
図。 1は特徴・母うメータ分析器、2は第1の量子化器、3
は逆量子化器、4は自己相関器、5は相互相関器、6は
逆フィルタ、7はフィルタ、8ハノPルス探索器、9は
第2の量子化器、10は/?ルス数制御器。 第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of the pulse number controller shown in FIG. 3, FIG. 3 is a diagram showing the base pulse train of each part in FIG. 2, and FIG. 4 is a block diagram of a conventional example. 1 is a feature/matrix meter analyzer, 2 is a first quantizer, 3
is an inverse quantizer, 4 is an autocorrelator, 5 is a cross-correlator, 6 is an inverse filter, 7 is a filter, 8 is a Hano Prus searcher, 9 is a second quantizer, 10 is /? Lux number controller. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、音声信号が入力される特徴パラメータ分析器及び相
互相関器と、前記特徴パラメータ分析器の出力が入力さ
れる第1の量子化器と、該第1の量子化器の出力が入力
される逆量子化器と、該逆量子化器の出力が入力される
自己相関器と、前記相互相関器と自己相関器の出力が入
力されるパルス探索器と、該パルス探索器の出力が入力
される第2の量子化器と、該第2の量子化器の出力が入
力されるパルス数制御器とを有するマルチパルス音声符
号化器。
1. A feature parameter analyzer and a cross-correlator to which the audio signal is input, a first quantizer to which the output of the feature parameter analyzer is input, and an output of the first quantizer to be input. an inverse quantizer, an autocorrelator to which the output of the inverse quantizer is input, a pulse searcher to which the outputs of the cross-correlator and the autocorrelator are input, and an output of the pulse searcher to which the output is input. A multi-pulse speech encoder comprising: a second quantizer; and a pulse number controller to which the output of the second quantizer is input.
JP62117152A 1987-05-15 1987-05-15 Multi-pulse voice encoder Pending JPS63282794A (en)

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