JPS6332599A - 音声符号化装置 - 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、音声の蓄積伝送や移動通信を高能率に行なう
音声符号化装置に関するものである。

従来の技術 従来より、高能率の音声符号化装置は、移動通信におけ
る周波数高域圧縮、音声蓄積におけるメモリ量の削減な
らびに音声伝送における低ビツトレート化を実現するも
のとして注目されている。

音声１１ｅ（ｋｂ工ｔ／秒〕以下の伝送速度で符号化す
る音声符号化装置の代表的な方法として、マルチ・パル
ス・リニア・プレデイクチイブ・コーチング（Ｍｕｌｔ
ｉ　ｐｕｌｓｅ　Ｌ　Ｐ　Ｇ　）がＢ、　Ｓ、人ｔａ１
らにより提案されている（例えば、「ア　ニューモデル
　オプ　エルピーシ−エキサイティジョン　フォー　プ
ロデューシイング　ナチュラルサウンデイング　スピー
チ　アット　ロー　ビット　　　レイ　ト　ｊ　　（ａ
　　ｎｅｗ　　ｍｏｄｅｌ　　ｏｆ　　ＬＰＧＩＣｘｃ
ｉｔａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｎａｔ
ｕｒａｌ　ＳｏｕｎｄｌｎｇＳｐｅｅｃｈ　ａｔ　ＬＩ
ＯＷ　Ｂｉｔ　Ｒａｔｅ　ＩＧＡＳＰ　　予稿集１９８
２　　Ｐ６１４〜Ｐｓ１７））。この方法は駆動音源に
複数個のパルスを用い、声道特性を表現するのに線形予
測係数を用いたものである。

以下図面を５照しながら、上述したような従来の音声符
号化装置について説明を行なう：第４図は従来の音声符
号化装置の構成を示すものである。

第４図において、６０１は音声信号を入力する入力端子
、５０２は音声信号から合成音声音差し引き誤差信号を
出力する減算回路、５０３は誤差信号に聴感上の重み付
けを行なう聴感重み付け回路、６０４は重み付け誤差信
号を最小化する音源パルスの振幅と位置を求める誤差最
小化回路、６０５は音源パルスを発生する音源パルス発
生回路、５０６は線形予測符号化Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｒｅ
ｄｉｃｔｉｖｅ　Ｃｏｄｉｎｇ（以下ｈｐｃと略称する
）係数（ａパラメータ）により音声を合成するＬＰＧ合
成回路である。

以上のように構成された音声符号化装置について、以下
その動作について説明する。

まず、ＬＰＧ合成回路５０６は音源パルスにより励振さ
れて台底音声全発生する。次に減算回路５０２は入力端
子５０１から入力した音声信号から前記合成音声を差し
引き、誤差信号全発生する。

セして聴感重み付け回路５０３は第（１）式に示すよう
に、聴覚のマスキング効果を用いて、誤差信号に聴感上
の重み付けを行なう。

ただし、ａｋ：第に次の線形予測係数（ａパラメータ） γ：Ｏ≦γ≦１なる定数 さらに誤差最小化回路５０４は重み付けされた誤差信号
の２乗平均値を最小化するように、音源パルスの振幅と
位置を求め、音源パルス発生回路５０６に音源パルスの
振幅と位置の情報を送る。

そして音源パルス発生回路５０５は音源パルスの振幅と
位置の情報から音源パルス時系列を発生し、ＬＰＧ合成
回路６０６を励振する。このように、これら一連の処理
はａｎａｌｙｓｉｓ　−ｂｙ　−５ｙｎｔｈｅｓｉｓ手
法により、誤差信号が最小になるように繰り返し行なわ
れ、最終的に得られた音源パルスの振幅と位置を音源信
号とする。

しかしながら、上記のような構成および方法では処理量
が非常に多いという問題を有していた。

この問題を解決しようという他の従来の技術としては、
例えば特開昭５９−１１６７９４号公報に示されている
ように「音声符号化方式とそれに供する装置」がある。

以下図面全参照しながら、他の従来の音声符号化装置に
ついて説明を行なう。

第５図は従来の音声符号化装置の構成を示すものである
。第５図において、６０１は入力端子、６０２は音声信
号時系列を１フレーム（例えば２ｏ（ｍｓｅｃ））分蓄
積するバッフツメモリ回路、６０３は音声のスペクトル
包絡特性を示す偏自己相関係数（Ｋパラメータ）を求め
るにパラメータ計算回路、６０４はにパラメータを所定
の量子化ビット数で符号化するにパラメータ符号化回路
、６０５は符号化されたにパラメータおよび音源パルス
の情報を送出するマルチプレクサ、６０６はにパラメー
タに基づく音声のスペクトル包絡特性を聴感重み付けし
た特性に対応するインパルス応答時系列を求めるインパ
ルス応答計算回路、６０７は音声信号に聴感上の重み付
けを行なう聴感重み付け回路、６０Ｂは現フレームより
１フレーム前に求められた音源パルスによる現フレーム
への影響の成分を生成する合成フィルタ回路、６０９は
インパルス応答の自己相関関数を求める自己相関関数計
算回路、６１０は重み付けされた音声信号時系列とイン
パルス応答時系列との相互相関関数を求める相互相関関
数計算回路、６１１は音声信号時系列から現フレームよ
り１フレーム前に求められた音源パルスによる現フレー
ムへの影響を取り除く減算回路、６１２は音源パルスの
振幅と位置を求める音源パルス計算回路、６１３は音源
パルス全所定の量子化ピント数で符号化する音源パルス
符号化回路、６１４は現フレームより１フレーム前の音
源パルス全発生する音源パルス発生回路、ら１５はマル
チプレクサからの符号化された情報を出する出力端子で
ある。

以上のように溝底された音声符号化装置について、以下
その動作について説明する。

まず入力端子６０１から入力された音声信号時系列Ｘ　
（ｎ）はバッファメモリ回路６０２に１フレ一ム分蓄積
され、Ｋパラメータ計算回路６０３はそのフレームのに
パラメータ全計算し、求められたにパラメータはにパラ
メータ符号化回路６０４により所定のビット数に符号化
され、マルチプレクサ６０５．インパルス応答計算回路
６０６、聴感重み付け回路６ｏ了および合成フィルタ回
路６０８に出力される。次に、インパルス応答計算回路
６０６は第（２）式に示すように合成フィルタ回路６０
Ｂと第（１）式の特性を持つ聴感重み付け回路６０７の
縦続接続からなるフィルタＨｗ（Ｚ）のインパルス応答
ｈｗ（ｎ）ｋ求め、自己相関関数計算回路６０９および
相互相関関数計算回路６１０に出力する。なお、線形予
測係数（ａパラメータ）は偏自己相関係数（Ｋパラメー
タ）を変換することにより求められる。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（２）そして、自己相関関数計算回路６０９
は第（３）式に示すようにｈｙ（ｎ）の自己相関関数Ｒ
ｈｈ（ｍ）　ｉ計算し、Ｒｈｈ（ｍ）　’に音源パルス
計算回路６１２に出力する。

ただし、ｍ：遅れ時間　０≦ｍ（Ｎ ｎ：フレーム長 また、減算回路６１１はバッファメモリ回路６０２に蓄
積された音声信号時系列Ｘ（ｎ）から、合成フィルタ回
路６０８の出力時系列を１フレ一ム分減算することによ
り、現フレームより１フレーム前に求められた音源パル
スによる現フレームへの影響を取り除き、その減算結果
ｅ（ｎ）’を聴感重み付け回路６０７に出力する。聴感
重み付け回路６０７は第（１）式に示したような特性Ｗ
（Ｚ）　ｋ持ち、聴覚のマスキング効果を用いて、減算
結果６（ｎ）に聴感上の重み付けを行ない、得られた６
ｗ（ｎ）ｋ相互相関関数計算回路６１０に出力する。相
互相関関数計算回路６１０は第（４）式に示すように６
ｗ（ｎ）とｈｗ　（ｎ　）とを入力し、相互相関関数ψ
ｈｘ（ｎ）を計算し、これを音源パルス計算回路６１３
に出力する。

ただし、ｍ：遅れ時間　０≦ｍ　（Ｎ 次に、音源パルス計算回路６１２は第（５）式に示すよ
うに、自己相関関数Ｒｈｈ（ｍ）と相互相関関数ψｈｘ
（ｍ）からｇｉ（Ｉｎ）をフレーム内の各サンプルにつ
いて計算し、Ｉｇｉ（ｍｉ）Ｉｔ最大とするようなｍ１
ｆ音源パルスの位置とし、その時のｇｌ（ｍよ）を音源
パルスの振幅とする。この操作を繰り返して、音源パル
スの振幅と位置全１不ずつ求めていく。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（５）ただしｇｌ：フレーム内の１番目に立つ
音源パルスの振幅 ｍｉ：１番目の音源パルスのフレーム内のサンプル位置 音源パルスの振幅と位置は音源パルス符号化回路６１３
に出力される。音源パルス符号化回路６１３では音源パ
ルスの振幅ｇ４（ｍｉ）と位置ｍｉ’に所定のピット数
で符号化し、マルチプレクサ６０５および音源パルス発
生回路６１４に出力する。音源パルス発生回路６１４は
符号化された音源パルスがら、位置ｍｉに振幅ｇｉ（ｍ
ｉ）のパルスをもつ音源パルス列全１フレーム分計算し
、これにさらに１フレ一ム分の０を付加して２フレーム
の長さにし、これを合成フィルタ回路６０８に出力する
。合成フィルタ回路６０８は、Ｋパラメータ符号化回路
６０４から符号化されたにパラメータを入力して音声の
スペクトル包絡特性を持ったフィルタを構成し、音源パ
ルス発生回路６１４からの音源パルス列で駆動して、現
フレームより１フレーム前の音源パルスによる影響の成
分全求め、減算回路６１１に出力する。次にマルチプレ
クサ６０５はにパラメータ符号化回路６０４の出力符号
と、音源パルス符号化回路６１３の出力符号を入力し、
これら全組み合わせて、出力端子６１５から通信路へ出
力する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成および方法でも特に第
（５）式の音源パルスを求める時の処理量が非常に多い
という問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、音質全あまり劣化させずに
処理量を削減することのできる音声符号化装置を提供す
るものである。

問題点全解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明の音声符号化装置は、
ある一定時間の音声信号時系列から短時間スペクトル包
絡特性を抽出するスペクトル分析回路と、音声信号時系
列のピッチ特性を抽出するピッチ抽出回路と、音声信号
時系列から前記スペクトル分析回路で求められたスペク
トル包絡特性を取シ除いた残差信号時系列を前記ピッチ
抽出回路で求められたピッチ周期に同期してピッチ周期
当たり１本以上の複数のパルスで表現することにより圧
縮する音源圧縮回路とを備え、また、前記音源圧縮回路
は、過去に求められた音源パルスによる現時点への影響
の時系列を発生する合成フィルタ回路と、音声信号時系
列から前記合成フィルタ回路で発生した合成信号時系列
を差し引くことにより過去に求められた音源パルスによ
る現時点への影響を取り除く第１の減算回路と、前記第
１の減算回路の出力信号時系列罠聴感上の重み付け全行
なう聴感重み付け回路と、前記スペクトル分析回路の出
力に基づいて短時間スペクトル包絡特性全聴感重み付け
した特性に対応するインパルス応答時系列全求めるイン
パルス応答計算回路と、前記聴感重み付け回路の出力信
号時系列と前記インパルス応答計算回路で求められたイ
ンパルス応答時系列との相互相関関数２求める相互相関
関数計算回路と、前記インパルス応答計算回路で求めら
れたインパルス応答時系列の自己相関関数を求める自己
相関関数計算回路と、前記相互相関関数計算回路で求め
られた相互相関関数と前記自己相関関数計算回路で求め
られた自己相関関数と前記ピンチ抽出回路で求められた
ピッチ特性とそれまでに求１っている音源パルスとに基
づいて新たな音源パルスを求める音源パルス計算回路と
を備え、また、前記音源パルス計算回路は、前記ピッチ
抽出回路で求められたピッチ周期で複数の小区間に分割
され前記相互相関関数計算回路で求められた相互相関関
数を記憶する記憶回路と、駆動音源であるところのパル
スが求まる毎にそのパルスの振幅と前記自己相関関数計
算回路で求められた自己相関関数との積算２行なう積算
回路と、前記記憶回路の内容から前記積算回路の出力２
差し引いて相互相関関数からすでに求められた音源パル
スの影響を取り除く第２の減算回路と、前記記憶回路の
１つの小区間の内容から最大絶対値を求めてその最大絶
対値から求められる音源パルスの影響？前記第２の減算
回路により取り除いた後に前記記憶回路の別の小区間か
ら最大絶対値全求めるという操作を全ての音源パルスが
求まるまで繰り返す最大値探索回路と、前記最大値探索
回路で求められた最大絶対値が得られる場所の前記記憶
回路の内容全前記自己相関関数計算回路で求められた零
次の自己相関関数で除することにより音源パルスの振幅
を求める除算回路とを備えた構成となっている。

作用 本発明はこの構成によって、記憶回路全ピッチ周期の長
さの小区間Ｃ以下これ全サブフレームと呼ぶ）に分割す
ることによって、音源パルスの振＠ｇ工（ｍｉ）および
位置ｍｉ　ｆ求めるために、第（＠式で示したｇｌ（ｍ
ｌ）の最大絶対値全探索する時に、探索する範囲が（ピ
ッチ周期）／（フレーム長）になることにより処理量が
減り、さらに、あるサブフレームで音源パルス全１本求
めたら、次は別のサブフレームで音源パルスを求めると
いうふうに、音源パルスをサブフレーム毎に１本づつ求
めるようにすることにより、サブフレーム化したことに
よる音質の劣化を防ぐことになる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における音声符号化
装置の構成を示すものである。第１図において、１０１
は入力端子、１０２はバッファメモリ回路、１０３はス
ペクトル分析回路であるところのにパラメータ計算回路
、１０４はにパラメータ符号化回路、１０５は音声信号
のピッチ全抽出するピッチ抽出回路、１０６はにパラメ
ータｉａパラメータに変換するに／ａ変換回路、１０７
はインパルス応答計算回路、１０８は聴感重み付け回路
、１０９は合成フィルタ回路、１１０は自己相関関数計
算回路、１１１は相互相関関数計算回路、１１２は音源
パルス計算回路、１１３は音源パルス符号化回路、１１
４は音源パルス発生回路、１１６はマルチプレクサ、１
１６は出力端子である。

第２図は本発明の一実施例における音源パルス計算回路
１１２の構成を示すものである。第２図において、２０
０はピンチ周期を入力するピッチ周期入力端子、２０１
は相互相関関数全入力する相互相関関数入力端子、２０
２は自己相関関数全入力する自己相関関数入力端子、２
０３は相互相関関数を記憶しピッチ周期の長さの複数の
サブフレームに分割された記憶回路、２０４は記憶回路
２０３から１つのサブフレームを選択するスイッチ、２
ｏ５は１つのサブフレームの相互相関関数ψｈｘ（ｍ）
の最大絶対値を求める最大値探索回路、２０６は最大値
探索回路２０５で求められた相互相関関数ψｈｘ（ｍ）
’（ｉ＝ｏ次の自己相関関数Ｒｈｈ（０）で除算するこ
とにより音源パルスの振幅ｇ１（ｍ工）を求める除算回
路、２ｏ了は相互相関関数ψｈｘ　（ｍ）からすでに求
められた音源パルスの影響？取り除く減算回路、２０８
は新たな音源パルスが求まる毎に音源パルスの振幅ｇ１
（ｍｌ）と自己相関関数Ｒｈｈ（ｍ）の積算を行なう積
算回路、２０９は音源パルスの位置ｍ１出力する音源パ
ルス位置出力端子、２１０は音源パルスの振幅ｇｉ（”
ｉ）’を出力する音源パルス振幅出力端子である。

以上のように横取された音声符号化装置について、以下
その動作について説明する。

まず、入力端子１０１から入力された音声信号時系列Ｘ
（ｎ）　Ｉｄバッファメモリ回路１０２に１フレ一ム分
蓄積され、Ｋパラメータ計算回路１０３はそのフレーム
の偏自己相関係ａ（Ｋパラメータ）全計算し、求められ
たにパラメータはにノ（ラメータ符号化回路１０４によ
り所定のピント数で符号化され、マルチプレクサ１１５
、Ｋ　／　ｓ変換回路１０６および合成フィルタ回路１
０９に出力される。また音声信号時系列からスペクトル
包絡特性の除かれた残差信号はにパラメータ計算回路１
０３からピッチ抽出回路１０５に出力され、ピッチ抽出
回路１０５は残差信号から音声信号時系列のピッチを抽
出し、音源パルス計算回路１１２に出力する。次に符号
化された偏自己相関係ｆｉ（Ｋパラメータ）はＫ　／　
ｈ変換回路１ｏθで線形予測係数（ｈパラメータ）に変
換され、インパルス応答計算回路１０７および聴感重み
付け回路１０８に出力される。インパルス応答計算回路
１０７は、第（２）式に示した特性を持つ合成フィルタ
回路１０９と第（１）式に示した特性を持つ聴感重み付
け回路１０８の縦続接続からなるフィルタＨｗ　（Ｚ　
）のインパルス応答ｈｗ（ｎ）ｋ求め、自己相関関数計
算回路１１０および相互相関関数計算回路１１１に出力
する。そして自己相関関数計算回路１１０は第（３）式
に示したように、ｈｗ（ｎ）の自己相関関数Ｒｈｈ（ｍ
）を計算し、Ｒｈｈ（ｍ）’ｒ音源パルス計算回路１１
２に出力する。また、減算回路１１７はバッファメモリ
回路１０２に蓄積された音声信号時系列Ｘ（ｎ）から、
合成フィルタ回路１０９の出入時系列全１フレ一ム分減
算することにより、現フレームより１フレーム前に求め
られた音源パルスによる現フレームへの影響を取り除き
、その減算結果２（ｎ）を聴感重み付け回路１０８に出
力する。聴感重み付け回路１０Ｂは、第（１）式に示し
たような特性Ｗ　（Ｚ）ｋ持ち、聴覚のマスキング効果
音用いて、減算結果β（ｎ）に聴感上の重み付け全行な
い、得られたＪｗ（ｎ）ｋ相互相関関数計算回路１１１
に出力する。相互相関関数計算回路１１１は第（４）式
に示したように２ｗ（ｎ）とり、（ｎ）とを入力し、相
互相関関数ψｈ工（ｍ）　ｋ計算し、これを音源パルス
計算回路１１２に出力する。次に、音源パルス計算回路
１１２は第（６）式に示したように、自己相関間ｖ、Ｆ
ｔｈｈ　（ｍ）と相互相関関数ψｈｘ’（ｍ）からｇｉ
（ｍｌ）ｔフレーム内の各サンプルについて計算シ、ｌ
　ｇｉ（ｍｉ）　ｌ　ｋ最大とするようなｍｌ全音源パ
ルスの位置とし、その時のｇｉ（ｍｉ）’に音源パルス
の振幅とする。この操作？繰り返して、音源パルスの振
幅と位置全１本づつ求めていく。ただしＩｇ工（ｍよ）
１の最大争の探索は、ピッチ抽出回路１０５から送られ
てくるピッチ周期に同期して行なわれる。音源パルス計
算回路１１２で求められた音源パルスの振幅ｇ１（ｍｉ
）と位置ｍｉの情徹は音源パルス符号化回路１１３に出
力され、所定のビット数で符号化された後、マルチプレ
クサ１１６および音源パルス発生回路１１４に出力され
る。音源パルス発生回路１１４は符号化された音源パル
スから、位置ｍ１に振幅ｇ１（ｍｉ）のパルスを持つ音
源パルス列を１フレーム分求め、これにさらに１フレ一
ム分の零を付加して２フレ一ム分の長さとし、これ全合
成フィルタ回路１０９に出力する。合成フィルタ回路１
０９は、Ｋパラメータ符号化回路１０４から符号化され
たにパラメータケ入力して音声のスペクトル包絡特性を
待ったフィルタ全横取し、音源パルス発生回路１１４か
らの音源パルス列で駆動して、現フレームより１フレー
ム前の音源パルスによる影響の成分を求め、減算回路１
１７に出力する。最後にマルチプレクサ１１５はにパラ
メータ符号化回路１０４の出力符号と音源パルス符号化
回路１１３の出力符号とを入力し、これらを組み合わせ
て、出力端子１１６から通信路へ出力する。

次に第２図に用いて音源パルス計算回路１１２の動作に
ついて説明する。

まず、相互相関関数入力端子２０１から入力された相互
相関関数ψｈｘ　（ｍ）は記憶回路２０３に送られる。

この記憶回路２０３はピッチ周期入力端子２００から入
力されるピッチ周期の幅のサブフレームに分割されてい
る。次にスイッチ２０４は記憶回路２０３の１つのサブ
フレーム全選択シ、そのサブフレームの相互相関関数ψ
ｈｘ（ｍ）ｅ最大値探索回路２０５に出力する。最大値
探索回路２０５はスイッチ２０４により選択されたサブ
フレームの相互相関関数ψｈｘ（ｍ）の最大絶対値を求
め、最大絶対値の位置つまり音源パルスの位置ｍｉ全全
音源パル２置置出力端子０９に出力し、最大絶対値が得
られた相互相関関数ψｈｘ（ｍ）ｋ除算回路２０６に出
力する。スイッチ２０４は音源パルスが１本求まる毎に
、別のサブフレームに切す換えられる。除算回路２０６
は最大値探索回路２０５で求められた相互相関関数ψｈ
ｘ（ｍ）を０次の自己相関関数Ｒｈｈ　（０）で除算す
ることにより第（５）式に示した音源パルスの振幅ｇ工
（ｍｉ）を求め、音源パルス振幅出力端子２１０に出力
する。減算回路２０７は第（５）式の分子に示したよう
に記憶回路２０３に格納されている相互相関関数ψｈｘ
（ｍ）刀・ら、すでに求められた音源パルスの影響を取
り除いて、記憶回路２０３に再格納する。積算回路２０
８は第（６）式の分子の有頂に示したように、新たな音
源パルスが求まる毎に、音源パルスの振幅ｇ１（ｍよ）
と自己相関関数Ｒｈｈ（ｍ）の積算を行ない、すでに求
められた音源パルスの影響の成分ｇ、ｌ！・Ｒｎｈ（１
ｍｌ−ｍ工１）（ただし１≦ｍｉ≦Ｎ　渣生成し、減算
回路２０７に出力する。

本実施例の音源パルス計算回路１１２による音源パルス
の探索の方法全第３図に示す。第３図は１フレーム当た
り１６本の音源パルス全求める様子を示しており、波形
は１フレ一ム分の相互相関関数ψｈｘ（ｍ）である。

まず１フレーム中の相互相関関数の最大絶対値を求め、
それをａ点とし、このａ点を基準にして、ピッチ抽出回
路１０５で求めたピッチ周期（Ｔ）の長さのサブフレー
ムに分割する（ステップ人）。

次に各サブフレームの１本目のパルスヲ求メる。

この時のパルスの求め方は、まず第２サブフレームの音
源パルスｉａ点に立て、次に第３サブフレームにおいて
、ａ点の音源パルスの影響を除いた相互相関関数から得
られる最大絶対値のｂ点に音源パルスを立て、以下同様
に第（５）式に基づいて、各サブフレームに１本づつの
音源パルスｃ、ｄ。

ｅ全党てる（ステップＢ）。

次に各サブフレームに２本目の音源パルスｆ。

ｇ　＋　ｈ、ｌ、］　ｋ立てる（ステップＣ）。以下同
様にして合計１６本の音源パルス？求める（ステップＤ
、Ｉ！：）。なお、ピッチ周期に満たない第１サブフレ
ームおよび第４サブフレームの音源パルスの本数は、そ
のサブフレームの長さに比例して分配される。

以上のように本実施例によれば、相互相関関数Ｉ／ｈｘ
（ｍ）ｋ記憶する記憶回路２０３を複数のサブフレーム
に分割し、最大値探索回路２０５はスイッチ２０４で選
択されたサブフレームの相互相関関数ψｈｘ（ＤＩ）の
最大絶対値を探索するようにしたことにより、最大値探
索回路２０６は音源パルス全１本求める毎にフレームの
全ての領域を探索しないで済むようになり、処理量を減
らすことができる。さらに記憶回路２０３は、音声信号
時系列のピッチ周期の幅で分割され、また振幅の大きい
音源パルスを避けるように分割されているので、サブフ
レーム化のために起こるサブフレーム境界での不連続性
による音質の劣化を防ぐことができる。さらに音源パル
ス全サブフレーム毎に１本づつ求める二うにすることに
より、音源パルスの相互干渉による音質の劣化を防ぐこ
とができる。

なお、本実施例では第３図に示したように、音源パルス
の探索をサブフレーム順に循環的に行なっているが、こ
れは各サブフレームにおける相互相関関数の絶対値の総
和の大きい順に行なっても良い。この場合には処理量は
少し増すが、サブフレーム化ｖｃよる音質劣化は少なく
なる。

また、本実施例では自己相関関数Ｒｈｈ（ｍ）全第（３
）式に示したように、ｎおよびｍの範囲をＮ″！でとし
ているが、ｈｙ（ｎ）は指数関数的に減衰しているので
、この範囲を短かくしても良い。この場合には演算量が
さらに少なくなる。

また、本実施例では相互相関関数ψｈｘ（ｍ）ｋ第（４
）式に示したように、ｎの範囲−ｉＮまでとしているが
、ｈ、（ｎ）は指数関数的に減衰しているので、この範
囲音燭かくしても良い。この場合には演算量がさらに少
なくなる。

また、ピッチ抽出回路１０５で求められたピ。

チ特性を用いて、ピッチ予測の技術を導入することによ
り、さらに音質が改善される。

発明の効果 本発明は、音声信号時系列のピッチ周期を抽出するピッ
チ抽出回路と、ピッチ周期の長さのサブフレームに分割
された記憶回路と、音源パルスが１本求まる毎にサブフ
レームを変えて、そのサブフレームの最大絶対値全求め
る最大値探索回路全役けることにより、処ダ量を減らす
ことができ、さらにサブフレーム化による音質の劣化が
少なくて済むという効果を得ることができる優れた音声
符号化装置全実現するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における音声符号化装置の構
成を示すブロック図、第２図は同音声符号化装置の音源
パルス計算回路のブロック図、第３図は同音声符号化装
置の音源パルス計算回路の動作のタイミングチャート、
第４図は第１の従来例における音声符号化装置のブロッ
ク図、第５図は第２の従来例における音声符号化装置の
ブロック図である。 １０３・・・・・・Ｋパラメータ計算回路、１０５・・
・・・ピッチ抽出回路、１０７・・・・・・インパルス
応答計算回路、１０８・・・・・・聴感重み付け回路、
１０９・・・・・・合成フィルタ回路、１１０・・・・
・・自己相関関数計算回路、１１１・・・・・−相互相
関関数計算゛回路、１１２・・・・・・音源パルス計算
回路、１１４・・・・・・音源パルス発生回路、１１７
・・・・・・減算回路、２０３・・・・・・記憶回路、
２０５・・・・・・最大値探索回路、２０６・・・・・
・除算回路、２０７・・・・・・減算回路、２０８・・
・・・・乗算回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 嘉３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ある一定時間の音声信号時系列から短時間スペク
   トル包絡特性を抽出するスペクトル分析回路と、音声信
   号時系列のピッチ特性を抽出するピッチ抽出回路と、音
   声信号時系列から前記スペクトル分析回路で求められた
   スペクトル包絡特性を取り除いた残差信号時系列を前記
   ピッチ抽出回路で求められたピッチ周期に同期してピッ
   チ周期当たり１本以上の複数のパルスで表現することに
   より圧縮する音源圧縮回路とを備えたことを特徴とする
   音声符号化装置。
2. （２）音源圧縮回路は、過去に求められた音源パルスに
   よる現時点への影響の時系列を発生する合成フィルタ回
   路と、音声信号時系列から前記合成フィルタ回路で発生
   した合成信号時系列を差し引くことにより過去に求めら
   れた音源パルスによる現時点への影響を取り除く第１の
   減算回路と、前記第１の減算回路の出力信号時系列に聴
   感上の重み付けを行なう聴感重み付け回路と、スペクト
   ル分析回路の出力に基づいて短時間スペクトル包絡特性
   を聴感重み付けした特性に対応するインパルス応答時系
   列を求めるインパルス応答計算回路と、前記聴感重み付
   け回路の出力信号時系列と前記インパルス応答計算回路
   で求められたインパルス応答時系列との相互相関関数を
   求める相互相関関数計算回路と、前記インパルス応答計
   算回路で求められたインパルス応答時系列の自己相関関
   数を求める自己相関関数計算回路と、前記相互相関関数
   計算回路で求められた相互相関関数と前記自己相関関数
   計算回路で求められた自己相関関数とピッチ抽出回路で
   求められたピッチ特性とそれまでに求まっている音源パ
   ルスとに基づいて新たな音源パルスを求める音源パルス
   計算回路とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の音声符号化装置。
3. （３）音源パルス計算回路は、ピッチ抽出回路で求めら
   れたピッチ周期で複数の小区間に分割され相互相関関数
   計算回路で求められた相互相関関数を記憶する記憶回路
   と、駆動音源であるところのパルスが求まる毎にそのパ
   ルスの振幅と前記自己相関関数計算回路で求められた自
   己相関関数との積算を行なう積算回路と、前記記憶回路
   の内容から前記積算回路の出力を差し引いて相互相関関
   数からすでに求められた音源パルスの影響を取り除く第
   ２の減算回路と、前記記憶回路の１つの小区間の内容か
   ら最大絶対値を求めてその最大絶対値から求められる音
   源パルスの影響を前記第２の減算回路により取り除いた
   後に前記記憶回路の別の小区間から最大絶対値を求める
   という操作を全ての音源パルスが求まるまで繰り返す最
   大値探索回路と、前記最大値探索回路で求められた最大
   絶対値が得られる場所の前記記憶回路の内容を前記自己
   相関関数計算回路で求められた零次の自己相関関数で除
   することにより音源パルスの振幅を求める除算回路とを
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の音
   声符号化装置。