JP2000206997A

JP2000206997A - 受信装置及び方法、通信装置及び方法

Info

Publication number: JP2000206997A
Application number: JP11007001A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Mine; 貴宏嶺; Takashi Araki; 貴志荒木; Shiro Omori; 士郎大森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】留守録再生時、伝送帯域が制限された、入力
音声と同様の音声周波数帯域で出力される音声では音質
はあまり良好とは言えない。つまり、聴覚的品質が劣
る。【解決手段】留守録時、メモリ１３にはサンプリング
周波数が８ＫＨｚの音声パラメータ符号が記録され、信
号処理装置５は留守録再生時、メモリ１３から上記音声
パラメータ符号を読み出し、サンプリング周波数が１６
ＫＨｚの広帯域音声を生成する。このため、受信装置１
はメモリ１３の記録容量を節約でき、かつ高品質の音声
を再生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信や放送によっ
て伝えられた、音声信号の音声パラメータ符号を使って
音声信号を合成する受信装置及び方法、通信装置及び方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の通信装置では、受話側における入
力音声と出力音声のサンプリング周波数が同一であると
共に、音声周波数帯域も同一であった。これは、電話回
線の伝送帯域が例えば３００〜３４００Ｈｚと狭く、電
話回線を介して送られてくる音声信号の周波数帯域が制
限されてしまうためである。

【０００３】また、上記通信装置では、受話側に半導体
メモリ等の記録媒体を備え、送信されてきた音声信号の
パラメータを記録し、後で再生するようないわゆる留守
番記録機能を備えたものもあるが、再生時には特にサン
プリング周波数や周波数帯域についてはそのままにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記留守録
再生時、伝送帯域が制限された、入力音声と同様の音声
周波数帯域で出力される音声では音質はあまり良好とは
言えない。つまり、聴覚的品質が劣る。また、ディジタ
ル携帯電話の音質についても不満がある。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、留守録再生時に聴覚的品質を向上させた受話音
声を得ることのできる受信装置及び方法、通信装置及び
方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る受信装置
は、上記課題を解決するために、第１のサンプリング周
波数ｆ_s1の音声信号を生成するために送信装置から伝送
されてきた伝送信号に基づく音声パラメータ符号を記録
する記録媒体と、上記記録媒体に記録された上記音声パ
ラメータ符号を使って生成した第１の帯域Ｂ₁の音声信
号のサンプリング周波数を第２のサンプリング周波数ｆ
_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）に変換するサンプリングレート変換手
段と、上記記録媒体に記録された上記音声パラメータ符
号を使って上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外成分である第２
の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周波数ｆ_s2の音声信号
を推測する帯域外成分推測手段とを備える。

【０００７】そして、上記受信装置は、上記サンプリン
グレート変換手段で第２のサンプリング周波数ｆ_s2とさ
れた上記第１の帯域Ｂ₁の音声信号と、上記帯域外成分
推測手段で推測された上記第２のサンプリング周波数ｆ
_s2の上記第２の帯域Ｂ₂の音声信号とを加算手段を用い
て加算する。

【０００８】また、本発明に係る受信方法は、上記課題
を解決するために、第１のサンプリング周波数ｆ_s1の音
声信号を生成するために伝送されてきた伝送信号に基づ
く音声パラメータ符号を記録媒体から読み出して第１の
帯域Ｂ₁の音声信号を生成し、そのサンプリング周波数
を第２のサンプリング周波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）に変換
し、かつ上記記録媒体から読み出した上記音声パラメー
タ符号を使って上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外成分である
第２の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周波数ｆ_s2の音声
信号を推測する。

【０００９】本発明に係る通信装置は、上記課題を解決
するために、入力音声信号に第１のサンプリング周波数
ｆ_s1による符号化処理を施して伝送信号を生成する送信
手段と、上記第１のサンプリング周波数ｆ_s1による符号
化処理を施して生成された伝送信号に基づく音声パラメ
ータ符号を記録媒体から読み出して第２のサンプリング
周波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）の音声信号を生成する受信手
段とを備える。

【００１０】ここで、上記受信手段は、上記第１のサン
プリング周波数ｆ_s1の音声信号を生成するために送信装
置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメータ
符号を記録する記録媒体と、上記音声パラメータ符号を
上記記録媒体から読み出して生成した第１の帯域Ｂ₁の
音声信号のサンプリング周波数を第２のサンプリング周
波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）に変換するサンプリングレート
変換手段と、上記記録媒体から読み出した上記音声パラ
メータ符号を使って上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外成分で
ある第２の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周波数ｆ_s2の
音声信号を推測する帯域外成分推測手段とを備える。

【００１１】そして、上記受信手段は、上記サンプリン
グレート変換手段で第２のサンプリング周波数ｆ_s2とさ
れた上記第１の帯域Ｂ₁の音声信号と、上記帯域外成分
推測手段で推測された上記第２のサンプリング周波数ｆ
_s2の上記第２の帯域Ｂ₂の音声信号とを加算手段を用い
て加算する。

【００１２】また、本発明に係る通信方法は、上記課題
を解決するために、入力音声信号に第１のサンプリング
周波数ｆ_s1による符号化処理を施して伝送信号を生成
し、上記第１のサンプリング周波数ｆ_s1による符号化処
理を施して生成された伝送信号に基づく音声パラメータ
符号を記録媒体から読み出して上記第１の帯域Ｂ₁の帯
域外成分である第２の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周
波数ｆ_s2の音声信号を推測する。

【００１３】そして、本発明では、受信手段に送られて
きた伝送信号に基づく音声パラメータ符号を記録媒体か
ら読み出して生成した第１の帯域Ｂ₁の第１のサンプリ
ング周波数ｆ_s1を第２のサンプリング周波数ｆ_s2（ｆ_s2
＞ｆ_s1）に変換し、上記音声パラメータ符号を使って推
測した第２のサンプリング周波数ｆ_s2の第２の帯域Ｂ₂
の音声信号に加算することによって、サンプリング周波
数の高い、広帯域音声を得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、本
発明に係る受信装置の具体例となる、図１に示す受信装
置１であり、本発明に係る受信方法を適用している。こ
の受信装置１は、パーソナルディジタルセルラー（Pers
onal Digital Cellular，ＰＤＣ）として、現在広く使
用されている、ディジタル携帯電話の受話側として用い
ることができる。

【００１５】受信装置１は、第１のサンプリング周波数
ｆ_s1の音声信号を生成するために後述する送信装置から
基地局を介して伝送されてきた音声パラメータ符号か
ら、第２のサンプリング周波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）の音
声信号を生成する。第１のサンプリング周波数ｆ_s1とし
ては８ＫＨｚを、第２のサンプリング周波数ｆ_s2として
は１６ＫＨｚを用いる。

【００１６】また、この受信装置１は、いわゆる留守番
録音機能を有しており、上記音声パラメータ符号を例え
ば半導体メモリに記録しておき、使用者の操作に応じて
上記メモリから上記音声パラメータ符号を読み出し、留
守中に送信されてきた送話音声を第２のサンプリング周
波数ｆ_s2で再生することができる。

【００１７】アンテナ２を介して基地局から受信した音
声パラメータ符号は、ＲＦ受信部３、制御部４を経由し
て信号処理装置５のメモリ５ａに格納される。また、上
記留守番録音機能が使用者により設定されているときに
は上記音声パラメータ符号はメモリ１３に格納される。

【００１８】信号処理装置５のメモリ５ａに格納された
音声パラメータ符号は、信号処理装置５の復号部で復号
処理された後、所定の信号処理が施されて出力される。
また、使用者の操作により留守番録音された送話音声を
再生するとき、メモリ１３に格納された音声パラメータ
符号は信号処理装置５の復号部で復号された後、所定の
信号処理が施されて出力される。なお、以後、前者をリ
アルタイム操作時、後者を留守録再生時という。

【００１９】リアルタイム操作時及び留守録再生時、信
号処理装置５からの出力信号は、Ｄ／Ａ変換器６でアナ
ログ信号とされた後、アンチエイリアシングフィルタ
７、ボリューム８及びアンプ９を経由してスピーカ１０
から出力される。なお、制御部４には例えばキー操作部
１１とＬＣＤ表示部１２が接続されている。

【００２０】図２には、上記音声パラメータ符号を例え
ば無線伝送路、及び基地局を介して送信する、送信装置
１５の構成を示す。

【００２１】マイクロホン１６から入力された音声信号
は、アンプ１７，ボリューム１８，アンチエイリアシン
グフィルタ１９及びＡ／Ｄ変換器２０を経由して信号処
理装置２１のメモリ２１ａに格納される。

【００２２】メモリ２１ａに格納された音声信号は、信
号処理装置２１内部の音声符号化部で符号処理され、音
声パラメータ符号として出力される。この音声パラメー
タ符号は、制御部２２及びＲＦ（ＲＦ送信）アンプ２３
及びアンテナ２４を経由して基地局へ送信される。な
お、制御部２２にはキー操作部２５とＬＣＤ表示部２６
が接続されている。

【００２３】ここで、信号処理装置２１内部の音声符号
化部は、無線伝送路により制限される狭帯域化を考慮し
た音声パラメータ符号を生成する。一般的には、３００
Ｈｚ〜３４００Ｈｚの伝送帯域を考慮している。音声パ
ラメータ符号は、制御部２２を介してＲＦアンプ２３に
供給される。そして、アンテナ２４からＲＦ信号として
送信される。

【００２４】送信装置１５から基地局を介して送信され
てきた音声パラメータ符号は、上述したように、留守番
録音機能が設定されているときには受信装置１のメモリ
１３に記録される。

【００２５】表１にはデジタル電話標準規格における、
１フレームのフルレートの音声データフォーマット例に
おける、音声パラメータ符号を示す。また、表２にはハ
ーフレートのフォーマット例における、音声パラメータ
符号を示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】本発明で使用する音声パラメータ符号とし
ては、励振源に関する線形予測（ＬＰＣ）残差や、線形
予測係数αの他、表１及び表２に示すような、ピッチ周
波数に関するラグＬＡＧや、例えば２０msecのフレーム
におけるフレームパワーＲ０、ＣＲＣ等がある。これら
の音声パラメータ符号は、１フレーム当たり、１６ビッ
ト（bit）を１ワード（Word）とする、１０ワード構成
で送信されてくる。

【００２９】そして、上記留守録再生時、メモリ１３か
ら上記音声パラメータ符号が読み出され、受信装置１内
部の信号処理装置５に送られる。

【００３０】図１の受信装置１内部の信号処理装置５
は、図３に示すデコーダ２７と、図４に示す帯域幅拡張
部３２とを備えてなる。

【００３１】上記図２に示した送信装置１５の信号処理
装置２１における音声符号器での符号化方法がＰＳＩ−
ＣＥＬＰ（Pitch Synchronus Innovation - CELP：ピッ
チ同期雑音励振源−ＣＥＬＰ）符号化方式によるもので
あるとすれば、デコーダ２７は、ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号
化による伝送信号を用いて音声をデコードし、出力端子
２８にデコード音声Ｓｎｄ_Nを、出力端子２９に線形予
測係数α_Nを、出力端子３０に励振源ＮＥｘｃ_Nを供給す
る。

【００３２】帯域幅拡張部３２は、第１のサンプリング
周波数ｆ_s1（＝８ＫＨｚ）の音声信号を生成するために
送信装置から伝送されてきたＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化に
よる伝送信号を使ってデコーダ２７が復号した第１の帯
域Ｂ₁（３００〜３４００Ｈｚ）のデコード音声Ｓｎｄ_N
のサンプリング周波数を第２のサンプリング周波数ｆ_s2
（＝１６ＫＨｚ）に変換するサンプリングレート変換手
段と、上記デコーダ２７が上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化
による伝送信号をデコードして得た線形予測係数α
_Nと、励振源ＮＥｘｃ_Nとを使って第２のサンプリング周
波数ｆ_s2（＝１６ＫＨｚ）の第２の帯域Ｂ₂（３４００
Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）の信号を推測する帯域外成分推測
手段とを備える。

【００３３】そして、上記サンプリングレート変換手段
により第２のサンプリング周波数ｆ_s2とされた上記第１
の帯域Ｂ₁（３００〜３４００Ｈｚ）のデコード音声Ｓ
ｎｄ_Ｎと、上記帯域外成分推測手段で推測された上記第
１の帯域Ｂ_１（３００〜３４００Ｈｚ）の帯域外成分と
なる上記第２のサンプリング周波数ｆ_s2の上記第２の帯
域Ｂ₂の信号とを加算手段となる加算器４６で加算す
る。

【００３４】ここで、上記サンプリングレート変換手段
は図４におけるアップサンプル部４５である。また、上
記帯域外成分推測手段は、アップサンプル部４５と、加
算器４６を除いた部分である。

【００３５】以下、帯域幅拡張部３２の構成を詳細に説
明する。先ず、上記帯域外成分推測手段について説明す
る。上記帯域外成分推測手段は、線形予測係数→自己相
関（α_N→ｒ_N）変換部３６と、自己相関（ｒ）広帯域化
部３７と、広帯域コードブック（ｒ_wＣＢ）３８と、自
己相関→線形予測係数（ｒ_w→α_w）変換部３９と、ＬＰ
Ｃ合成部４０と、励振源拡張部４１と、高域抽出＆抑圧
フィルタ４２と、乗算器４３とからなる。

【００３６】入力端子３４から供給された線形予測係数
α_Nは、線形予測係数→自己相関（α_N→ｒ_N）変換部３
６に供給される。このα_N→ｒ_N変換部３６は、線形予測
係数α_Nを自己相関ｒ_Nに変換し、自己相関（ｒ）広帯域
化部３７に供給する。自己相関（ｒ）広帯域化部３７は
広帯域コードブック（ｒ_wＣＢ）３８を用いて自己相関
ｒを広帯域化（拡張化）する。広帯域コードブック（ｒ
_wＣＢ）３８は広帯域音から抽出した自己相関パラメー
タｒ_wを用いて予め作成されている。

【００３７】広帯域コードブック（ｒ_wＣＢ）３８を用
い、自己相関（ｒ）広帯域化部３７が拡張した拡張自己
相関ｒ_wは自己相関→線形予測係数（ｒ_w→α_w）変換部
３９に供給される。ｒ_w→α_w変換部３９は拡張自己相関
ｒ_wを拡張線形予測係数α_wに再度変換してからＬＰＣ合
成部４０に供給する。ＬＰＣ合成部４０はｒ_w→α_w変換
部３９からの広帯域線形予測係数α_wと後述する励振源
拡張部４１からの拡張励振源に基づいて広帯域音声を合
成する。

【００３８】ＬＰＣ合成部４０の合成出力は、高域抽出
＆抑圧フィルタ４２に供給される。高域抽出＆抑圧フィ
ルタ４２は、周波数帯域３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの信
号成分を除去し、第２の帯域Ｂ₂＝３４００Ｈｚ〜６０
００Ｈｚの信号成分を抽出するように、高い周波数成分
を抑圧する。このフィルタ４２からのフィルタ出力に
は、端子４４から供給されるゲインが乗算器４３で乗算
される。乗算器４３でゲインが乗算された出力（第２の
帯域Ｂ₂＝３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）は、加算器４
６に供給される。

【００３９】上記ＬＰＣ合成部４０には、上述したよう
に励振源拡張部４１からの拡張励振源も供給される。励
振源拡張部４１は、入力端子３５から供給された励振源
に関するパラメータとしてのＬＰＣ残差（このＬＰＣ残
差を励振源ＮＥｘｃ_Nと記す。）を拡張する。この励振
源拡張部４１の詳細な構成を図５に示す。

【００４０】先ず、入力端子３５を介して供給された励
振源ＮＥｘｃ_Nは、アップサンプル部５０によりアップ
サンプルされる。アップサンプル部５０の出力は、ＬＰ
Ｆ５１、ブースト部５２を介して出力端子５５からＬＰ
Ｃ合成部４０に送られる。すなわち、励振源ＮＥｘｃ_N
をアップサンプルした信号は、音声信号を合成する際の
上記拡張励振源として用いられる。ブースト部５２は、
破擦音や摩擦音が検出された場合に、上記拡張励振源を
ブーストするためのもので、そのブースト量は破擦音検
出部５４の出力により制御される。破擦音検出部５４
は、入力端子５３を介して上記α_N→ｒ_N変換部３６から
の自己相関ｒ_Nを受け取り、破擦音や摩擦音を検出す
る。

【００４１】また、帯域幅拡張部３２は、上述したよう
に上記サンプリングレート変換手段として、入力端子３
３から供給された、第１の帯域Ｂ₁＝３００〜３４００
Ｈｚのデコード音声Ｓｎｄ_Nのサンプリング周波数をｆ
_s1＝８ｋＨｚからｆ_s2＝１６ｋＨｚにアップサンプルす
るアップサンプル部４５を備えている。

【００４２】そして、アップサンプル部４５でサンプリ
ング周波数が第２のサンプリング周波数ｆ_s2＝１６ｋＨ
ｚに変換された、第１の帯域Ｂ₁＝３００Ｈｚ〜３４０
０Ｈｚの音声信号成分と、乗算器４３からの乗算出力で
ある、第２のサンプリング周波数ｆ_s2＝１６ｋＨｚの第
２の帯域Ｂ₂＝３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚの音声信号
成分とを加算器４６で加算する。このように、帯域幅拡
張部３２は帯域が３００〜６０００Ｈｚで、サンプリン
グ周波数が１６ｋＨｚの広帯域音声信号Ｓｎｄ_wを出力
端子４７から出力する。

【００４３】以上の構成の帯域幅拡張部３２における、
主要な動作原理について以下に説明する。帯域幅拡張部
３２は、３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの第１の帯域Ｂ₁の
音声信号を生成するための音声パラメータ符号から３４
００Ｈｚ〜６０００Ｈｚという第２の帯域Ｂ₂用の音声
符号化パラメータを生成し、広帯域ＬＰＣ合成を行う。
その後、原音声の周波数帯域である低域（３００Ｈｚ〜
３４００Ｈｚ）側を、原音声を１６ＫＨｚにアップサン
プルしたものに置換する。すなわち、高域通過フィルタ
を施し高域（３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）のみを残
し、この高域成分の中でも高い周波数成分を抑圧し、さ
らにゲインを調整し、その後、原音声（３００Ｈｚ〜３
４００Ｈｚ）をアップサンプル（第２のサンプリング周
波数ｆ_s2）したものに加算する。

【００４４】ここで、音声パラメータ符号の広帯域化
（或いは拡張化）は、線形予測係数αの広帯域化、励振
源ＮＥｘｃ_Nの広帯域化の二つが必要である。また、α
の広帯域化には、αと相互に変換可能なパラメータであ
る自己相関ｒによるコードブックを予め作成しておく必
要がある。このコードブックによる量子化、逆量子化に
よって自己相関ｒが広帯域化される。

【００４５】先ず、線形予測係数αの広帯域化について
説明する。αはスペクトル包絡を表すフィルタ係数であ
ることに着目し、高域側を推定しやすい別のスペクトル
包絡を表すパラメータである自己相関ｒに一旦変換し、
これを広帯域化し、その後で広帯域（或いは拡張）自己
相関ｒ_wから広帯域（或いは拡張）線形予測係数α_wに逆
変換する。拡張にはベクトル量子化を用いる。狭帯域自
己相関ｒ_nをベクトル量子化し、そのインデックスから
対応するｒ_wを求めればよい。

【００４６】狭帯域自己相関と広帯域自己相関には、後
述するように一定の関係が成り立つため、広帯域自己相
関によるコードブックのみを用意すればよく、狭帯域自
己相関をこれによりベクトル量子化でき、また逆量子化
により広帯域自己相関が求まる。

【００４７】狭帯域信号を、広帯域信号を帯域制限した
ものとすれば、広帯域自己相関と狭帯域自己相関には以
下の（１）式に示す関係がある。

【００４８】

【数１】

【００４９】ここで、φは自己相関、ｘ_nは狭帯域信
号、ｘ_wは広帯域信号、ｈは帯域制限フィルタのインパ
ルス応答である。

【００５０】さらに、自己相関とパワースペクトルの関
係から、次の（２）式が得られる。

【００５１】

【数２】

【００５２】この帯域制限フィルタのパワー特性と等し
い周波数特性を持つ、もう一つの帯域制限フィルタを考
え、これをＨ’とすれば、上記（２）式は、次の（３）
式のようになる。

【００５３】

【数３】

【００５４】この新たなフィルタの通過域、阻止域は当
初の帯域制限フィルタと同等であり、減衰特性が２乗と
なる。したがって、この新たなフィルタもまた、帯域制
限フィルタといえる。これを考慮すると、狭帯域自己相
関は、広帯域自己相関と帯域制限のフィルタのインパル
ス応答との畳み込み、すなわち広帯域自己相関を帯域制
限したものと単純化される。すなわち、次の（４）式と
なる。

【００５５】

【数４】

【００５６】以上より、狭帯域自己相関をベクトル量子
化するにあたっては、広帯域コードブックのみを用意す
れば、量子化時に必要な狭帯域ベクトルは演算により作
成が可能であり、狭帯域自己相関から予めコードブック
を用意しておく必要がないことが分かる。

【００５７】さらに、各広帯域自己相関のｒ_wコードベ
クタは単調減少もしくはなだらかに増減するカーブを持
つために、上記Ｈ’により低域通過させても大きな変化
がなく、ｒ_n量子化は、直接ｒ_wコードブックで行える。
ただし、サンプリング周波数が１／２のため、１次おき
に比較する必要がある。

【００５８】線形予測係数αの拡張は有声音（Ｖ）と無
声音（ＵＶ）に分けることによって、さらに精度良い拡
張が可能であるため、これも行っている。これに伴いコ
ードブックもＶ用、ＵＶ用の二つを用いている。

【００５９】次に、励振源の拡張について説明する。Ｐ
ＳＩ−ＣＥＬＰにおいては狭帯域での励振源を、図５の
アップサンプル部５０でゼロ値を挿入することでアップ
サンプルし、エイリアシング歪みを発生させたものを用
いる。この方法は非常に単純であるが、元の音声のパワ
ーや調波構造の差分が保存されるので、励振源としては
十分な品質であるといえる。

【００６０】そして、以上で得られた広帯域αと広帯域
励振源によりＬＰＣ合成部４０でＬＰＣ合成を行う。

【００６１】また、広帯域ＬＰＣ合成された音声は、こ
のままでは品質が悪いので、低域側はコーデック出力の
オリジナル音声Ｓｎｄ_Nで置換する。このために、合成
音のうち３４００Ｈｚ以上を抽出し、一方でコーデック
出力をｆs＝１６ＫＨｚにアップサンプルし、これらを
加算する。

【００６２】このとき、乗算器４３で高域側に乗算する
ゲインをユーザの好みに応じてゲイン調整器で調整可能
としている。ユーザ毎の個人差が大きいため、この値を
可変にしている。高域側ゲインの値をユーザからの入力
により予め設定しておき、この値を参照し、乗算を行
う。

【００６３】また、加算前に高域側に対し、高域抽出＆
抑圧フィルタ４２で約６ＫＨｚ以上の成分を若干抑圧す
るフィルタリングを施すことで、聴きやすい音にしてい
る。このフィルタ係数を選択可能とし、予め選択された
フィルタにより処理を行うことで、好みに応じ高域側の
周波数帯域を選択可能とした。このフィルタの選択もユ
ーザの入力により設定する。

【００６４】なお、このフィルタ４２を用いての処理
は、低域側のパワー特性に影響を与えないため、加算後
に行っても良い。あるいは、あえて低域側にも影響のあ
るフィルタを加算後に施す事も可能である。以上により
広帯域音声が得られる。

【００６５】次に、以上の動作原理に基づいた、帯域幅
拡張部３２の詳細な動作について図６のフローチャート
を用いて説明する。

【００６６】ステップＳ１で図４に示したα_N→ｒ_N変換
部３６は、図３に示したデコーダ２７によりデコードさ
れた線形予測係数α_Nを自己相関ｒ_Nに変換する。また、
デコーダ２７でデコードされた音声信号Ｓｎｄ_Nはステ
ップＳ２でＶ／ＵＶ判定される。

【００６７】このステップＳ２での判定結果がＶである
と、ステップＳ４では有声音用自己相関ｒ_Nを量子化す
る。この量子化は、ステップＳ３で求めた狭帯域Ｖ用パ
ラメータを用いる。すなわち、広帯域Ｖのコードブック
３８から、１次おきに比較して求めた狭帯域Ｖ用パラメ
ータを用いる。

【００６８】一方、ステップＳ２での判定結果がＵＶで
あるときには、ステップＳ４ではステップＳ３で求めた
狭帯域ＵＶ用パラメータを用いて無声音用自己相関ｒを
量子化する。

【００６９】そして、ステップＳ５でそれぞれ広帯域Ｖ
コードブック又は広帯域ＵＶコードブックを用いて逆量
子化し、これにより広帯域自己相関ｒ_Wが得られる。広
帯域自己相関ｒ_WはステップＳ６でｒ_W→α_W変換部３９
によりα_Wに変換される。

【００７０】一方、デコーダ２７からの励振源は、ステ
ップＳ７で図５に示したアップサンプル部５０によりサ
ンプル間にゼロが詰められることでアップサンプルさ
れ、エイリアシングにより広帯域化される。これが広帯
域励振源として、ＬＰＣ合成部４０に供給される。

【００７１】そして、ステップＳ８で、ＬＰＣ合成部４
０が広帯域α_Wと広帯域励振源とを、ＬＰＣ合成し、広
帯域の音声信号が得られる。

【００７２】しかし、このままでは予測によって求めら
れた広帯域信号にすぎず、予測による誤差が含まれてい
るので品質が悪い。特に入力狭帯域音声の周波数範囲
（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）に関しては、コーデック
出力のオリジナル音声Ｓnd_N（入力音声）をそのまま利
用したほうが良い。

【００７３】したがって、ＬＰＣ合成部４０からの合成
音のうち、入力狭帯域音声の周波数範囲３００〜３４０
０ＨｚをステップＳ９でバンドストップフィルタ（ＢＳ
Ｐ）を用いたフィルタリングにより除去する。

【００７４】そして、ステップＳ１０でアップサンプル
部４５により上記オリジナル音声Ｓｎｄ_Nをアップサン
プルしたものと、ステップＳ１３で加算器４６により加
算する。このとき、ステップＳ１１で高域側に対し、約
６ＫＨｚ以上の成分を若干抑圧する高域抽出＆抑圧フィ
ルタ４２によりフィルタリングすることで、聴きやすい
音にしている。このフィルタ係数は上述したように選択
可能とされている。

【００７５】さらに、ステップＳ１２では、乗算器４３
を用いてユーザの好みに応じて高域側ゲインを調整可能
としている。

【００７６】なお、ここで、帯域幅拡張部３２で用い
る、コードブックの作成について説明する。コードブッ
クの作成は一般によく知られたＧＬＡ(Generalized Llo
yd Algorithm)による方法である。広帯域音声を一定時
間、例えば２０msecごとのフレームに区切り、そのフレ
ーム毎に、一定次例えば６次までの自己相関を求めてお
く。このフレーム毎の自己相関をトレーニングデータと
し、６次元のコードブックを作成する。このとき、有声
音、無声音の区別を行い、有声音の自己相関、無声音の
自己相関を別々に集め、それぞれのコードブックを作成
してもよい。この場合、帯域拡張処理中αの拡張時、コ
ードブックを参照するが、このときにも有声音、無声音
の判別を行い、対応するコードブックを利用する。

【００７７】帯域幅拡張部３２では、広帯域有声音用コ
ードブックと広帯域無声音用コードブックを用いてい
る。この広帯域有声音用コードブックの作成については
図７を、広帯域無声音用コードブックの作成については
図８を参照しながら説明する。

【００７８】先ず、広帯域音声信号を学習用に用意し、
図７のステップＳ３１で１フレーム２０msecにフレーミ
ングする。次に、ステップＳ３２で各フレームにおい
て、例えばフレームエネルギーやゼロクロスの値等を調
べることによって有声音（Ｖ）か無声音（ＵＶ）かの分
類を行う。

【００７９】そして、ステップＳ３３で広帯域有声音フ
レームにおいて、例えば６次までの自己相関パラメータ
ｒを計算する。また、ステップＳ３４では広帯域無声音
フレームにおける、例えば６次までの自己相関パラメー
タｒを求める。

【００８０】この各フレームの６次の自己相関パラメー
タから、図８のステップＳ４１で広帯域パラメータを抽
出し、ＧＬＡにより次元６の広帯域Ｖ（ＵＶ）コードブ
ックをステップＳ４２で作成する。

【００８１】以上、ＰＳＩ−ＣＥＬＰによる復号化方法
を用いた帯域幅拡張部３２では、留守番録音時にメモリ
１３に記録した音声パラメータ符号を、留守録再生時に
使ってサンプリング周波数が８ＫＨｚから１６ＫＨｚに
変換された高品質の広帯域音声を生成することができ
る。

【００８２】メモリ１３にはサンプリング周波数が８Ｋ
Ｈｚの音声パラメータ符号を記録し、再生音声としては
サンプリング周波数が１６ＫＨｚの広帯域音声とするの
で、少ない記録容量で記録し、かつ高品質の音声を再生
することができる。

【００８３】次に、図１の受信装置１内部の信号処理装
置５の他の具体例について図９〜図１１を用いて説明す
る。この他の具体例は、図９に示すデコーダ５８と、図
１０に示す帯域幅拡張部６５とを備えてなる。このデコ
ーダ５８と帯域幅拡張部６５を備えた信号処理装置５で
も留守番録音時に図１におけるメモリ１３に記録した上
記表１、表２に示した音声パラメータ符号を、留守録再
生時に読み出してサンプリング周波数が１６ＫＨｘの広
帯域音声を再生することができる。

【００８４】上記図２に示した送信装置１５の信号処理
装置２１における音声符号器での符号化方法がＶＳＥＬ
Ｐ（Vector Sum Excited Linear Prediction：ベクトル
和励起線形予測）符号化方式によるものであるとすれ
ば、デコーダ５８はＶＳＥＬＰ符号化による伝送信号を
用いて音声をデコードして出力端子５９にデコード音声
Ｓｎｄ_Nを、出力端子６０に線形予測係数α_Nを、出力端
子６１に励振源１Ｅｘｃ_N1を、出力端子６２に励振源２
Ｅｘｃ_N2を供給する。

【００８５】帯域幅拡張部６５は、図１０に示すような
構成である。上記図４に示した帯域幅拡張部３２と異な
るのは励振源切換＆拡張部６８を設けている点である。

【００８６】ＰＳＩ−ＣＥＬＰは、コーデック自体、特
に有声音Ｖを聴感上滑らかに聞こえるような処理を行っ
ているが、ＶＳＥＬＰにはこれがなく、このために帯域
幅拡張したときに若干雑音が混入したように聞こえる。
そこで、広帯域励振源を作成する際に、励振源を切り換
える部を内部に備えた励振源切換＆拡張部６８を用い、
図１１に示すような処理を施す。この図１１に示す処理
は、上記図６に示した励振源処理をステップＳ８７〜ス
テップＳ８９のように変えたものである。

【００８７】ＶＳＥＬＰの励振源は、コーデックに利用
されるパラメータβ(長期予測係数), bL[i](長期フィル
タ状態),γ(利得), c1[i](励起コードベクタ)により、 β * bL[i] + γ * c1[i] として作成されるが、このうち前者がピッチ成分、後者
がノイズ成分を表すので、これをβ * bL[i]とγ * c1
[i]に分け、ステップＳ８７で、一定の時間範囲におい
て、前者のエネルギーが大きい場合にはピッチが強い有
声音と考えられるため、ステップＳ８８でＹＥＳに進
み、励振源をパルス列とし、ピッチ成分のない部分では
ＮＯに進み０に抑圧した。また、ステップＳ８７でエネ
ルギーが大きくない場合には従来どおりとし、こうして
作成された狭帯域励振源にステップＳ８９でゼロ詰め処
理によりPSI-CELP同様０を詰めアップサンプルすること
で広帯域励振源とした。これにより、ＶＳＥＬＰにおけ
る有声音の聴感上の品質が向上する。

【００８８】そして、ステップＳ９２でアップサンプル
部４５により上記オリジナル音声Ｓｎｄ_Nをアップサン
プルしたものと、ステップＳ９５で加算器４６により加
算する。このとき、ステップＳ９１で高域側に対し、約
６ＫＨｚ以上の成分を若干抑圧する高域抽出＆抑圧フィ
ルタ４２によりフィルタリングを施すことで、聴きやす
い音にしている。このフィルタ係数は上述したように選
択可能としている。

【００８９】さらに、ステップＳ９３では、乗算器４３
を用いてユーザの好みに応じて高域側ゲインを調整可能
としている。

【００９０】以上、ＶＳＥＬＰによる復号化方法を用い
た帯域幅拡張部６５でも、留守番録音時にメモリ１３に
記録した音声パラメータ符号を、留守録再生時に使って
サンプリング周波数が８ＫＨｚから１６ＫＨｚに変換さ
れた高品質の広帯域音声を生成することができる。

【００９１】メモリ１３にはサンプリング周波数が８Ｋ
Ｈｚの音声パラメータ符号を記録し、再生音声としては
サンプリング周波数が１６ＫＨｚの広帯域音声とするの
で、少ない記録容量で記録し、かつ高品質の音声を再生
することができる。

【００９２】さらに、図１の受信装置１内部の信号処理
装置５としては、図１２に示す帯域幅拡張部７０とその
前段の、図１３に示すデコード部とからなる信号処理装
置を他の具体例としてもよい。このデコーダ部と帯域幅
拡張部７０を備えた信号処理装置５でも留守番録音時に
図１におけるメモリ１３に記録した上記表１、表２に示
した音声パラメータ符号を、留守録再生時に読み出して
サンプリング周波数が１６ＫＨｘの広帯域音声を再生す
ることができる。

【００９３】図１３に示したデコード部は、ＶＳＥＬＰ
デコーダ７７とＰＳＩ−ＣＥＬＰデコーダ８１とを備
え、送信装置側から伝送されてくる、伝送信号の符号化
方式に応じて、デコーダ７７又は８１への音声パラメー
タ符号の入力を切り換える。つまり、入力端子７５を介
して受け取った上記伝送信号を切換スイッチ７６で、上
記符号化方式の種類、つまりＶＳＥＬＰ又はＰＳＩ-Ｃ
ＥＬＰに応じて切り換えている。

【００９４】ＶＳＥＬＰデコーダ７７からの二つの励振
源１Ｅｘｃ_N1及び励振源２Ｅｘｃ_N2は出力端子７８及び
７９を介して図１２の入力端子６６及び６７に供給され
る。また、ＰＳＩ-ＣＥＬＰデコーダ８１からの励振源
ＮＥｘｃ_Nは出力端子８２を介して図１２の入力端子３
５に供給される。

【００９５】また、ＶＳＥＬＰデコーダ７７又はＰＳＩ
−ＣＥＬＰデコーダ８１からの線形予測係数α_V又はα_p
は上記符号化方式の種類に応じて切換スイッチ８０によ
り選択されてから出力端子８３を介して図１２の入力端
子３４に供給される。

【００９６】同様に、ＶＳＥＬＰデコーダ７７又はＰＳ
Ｉ−ＣＥＬＰデコーダ８１からのデコード音声も上記符
号化方式の種類に応じて切換スイッチ８４により選択さ
れてから出力端子８５を介して図１２の入力端子３３に
供給される。

【００９７】また、図１２に示す、帯域幅拡張部７０側
では、上記符号化方式の種類に応じて切り換わる切換ス
イッチ７１により、励振源切換＆拡張部６８又は励振源
拡張部４１からの励振源出力を切り換えて、ＬＰＣ合成
部４０に供給する。

【００９８】したがって、この帯域幅拡張部７０でも、
留守番録音時にメモリ１３に記録した音声パラメータ符
号を、留守録再生時に使ってサンプリング周波数が８Ｋ
Ｈｚから１６ＫＨｚに変換された高品質の広帯域音声を
生成することができる。特に、サンプリング周波数を２
倍にした高品質の帯域幅拡張をメモリ１３に記録された
音声パラメータ符号を使い、送信装置側から伝送されて
くる伝送信号の符号化方式の種類に応じて行うことがで
きる。

【００９９】さらに、上記図１の受信装置１内部の信号
処理装置５は、図１４に示すような帯域幅拡張部９０を
備えてもよい。この帯域拡張部９０を備えた信号処理装
置５でも留守番録音時に図１におけるメモリ１３に記録
した上記表１、表２に示した音声パラメータ符号を、留
守録再生時に読み出してサンプリング周波数が１６ＫＨ
ｘの広帯域音声を再生することができる。

【０１００】帯域幅拡張部９０の入力端子９１には、メ
モリ１３から読み出されたＬＰＣ残差である励振源が供
給される。また、入力端子９２にはメモリ１３から読み
出された線形予測係数αが供給される。入力端子９１か
らの励振源は、ＬＰＣ合成フィルタ９３に送られると共
に、アップサンプル部１００に送られる。入力端子９２
からの線形予測係数はＬＰＣ合成フィルタ９３に送られ
る。

【０１０１】ＬＰＣ合成フィルタ９３は、入力端子９１
からの励振源を基に、入力端子９２からの線形予測係数
を用いて音声信号を合成する。ＬＰＣ合成フィルタ９３
で合成された音声信号は、アップサンプル部９４に供給
される。

【０１０２】アップサンプル部９４は、ＬＰＣ合成フィ
ルタ９３で合成された音声信号のサンプリング周波数ｆ
_s1をアップサンプルする。アップサンプルされた上記音
声信号は、バンドパスフィルタ９５で所定の帯域のみが
通過され、加算器９６に供給される。このアップサンプ
ル部９４、バンドパスフィルタ９５、加算部９６に通じ
る経路は、元の周波数帯域の成分の信号を合成された音
声信号に付加するための経路である。

【０１０３】また、ＬＰＣ合成フィルタ９３から線形予
測係数−自己相関変換部９７に線形予測係数が送られ
る。線形予測係数−自己相関変換部９７は、線形予測係
数を自己相関に変換するものである。この自己相関は狭
帯域コードブック９８に送られると共に、破擦音検出部
９９に送られる。

【０１０４】また、入力端子９１からの励振源は、アッ
プサンプル部１００でアップサンプルされ、ローパスフ
ィルタ１０１、ブースト部１０２を介して、ＬＰＣ合成
フィルタ１０３に送られる。ブースト部１０２は、破擦
音や摩擦音が検出された場合に励振源をブーストするた
めのもので、ブースト部１０２のブースト量は、破擦音
検出部９９の出力により制御される。

【０１０５】狭帯域コードブック９８には、予め複数の
音声信号のパターンから得られた狭帯域音声信号の自己
相関情報がコードベクタとして格納されている。狭帯域
コードブック９８で、線形予測係数−自己相関変換部９
７からの自己相関と、狭帯域コードブック９８に格納さ
れている自己相関情報とが比較され、マッチング処理が
行われる。そして、最もマッチしている自己相関情報の
インデックスが広帯域コードブック１０４に送られる。

【０１０６】広帯域コードブック１０４には、狭帯域コ
ードブック９８と対応して、狭帯域コードブック９８を
作成したときと同一のパターンの音声信号から得られる
広帯域音声信号の自己相関情報がコードベクタとして格
納されている。狭帯域コードブック９８で最もマッチし
ている自己相関情報が判断されると、このインデックス
が広帯域コードブック１０４に送られ、広帯域コードブ
ック１０４により、最もマッチしていると判断された狭
帯域の自己相関情報に対応する広帯域の自己相関情報が
読み出される。

【０１０７】広帯域コードブック１０４から読み出され
た広帯域の自己相関情報は、自己相関−線形予測係数変
換部１０５に送られる。自己相関−線形予測係数変換部
１０５により、自己相関から線形予測係数への変換が行
われる。この線形予測係数がＬＰＣ合成フィルタ１０３
に送られる。

【０１０８】ＬＰＣ合成フィルタ１０３ではＬＰＣ合成
が行われ、これにより、広帯域音声信号が合成される。
ＬＰＣ合成フィルタ１０３で合成された音声信号は、高
域抽出＆抑圧フィルタ１０６及び乗算器１０７に供給さ
れる。

【０１０９】高域抽出＆抑圧フィルタ１０６は、ＬＰＣ
合成フィルタ１０３からの合成出力から入力狭帯域音声
信号の周波数帯域３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの信号成分
を除去し、３４００Ｈｚ以上の信号成分を抽出すると共
に、ユーザの好みに応じて高い周波数成分を抑圧する。
乗算器１０７は、高域抽出＆抑圧フィルタ１０６からの
フィルタ出力に端子１０８から調整されたゲインを乗算
する。

【０１１０】そして、加算器９６は、乗算器１０７から
の乗算出力に、ＢＰＦ９５を介した元の狭帯域音声信号
成分を加算する。これにより、広帯域の音声信号が得ら
れる。この音声信号が出力端子１０９から出力される。

【０１１１】以上より、この図１４に示した帯域幅拡張
部９０を備える受信装置でも、留守番録音時にメモリ１
３に記録した音声パラメータ符号を、留守録再生時に使
ってサンプリング周波数が８ＫＨｚから１６ＫＨｚに変
換された高品質の広帯域音声を生成することができる。

【０１１２】なお、上記帯域幅拡張部３２、６５、７０
又は９０を備えた信号処理装置を用いた受信装置は、送
信装置と一体化され、図１５に示すような、携帯電話装
置１１０を構成してもよい。この携帯電話装置１１０
は、留守番録音機能を有しており、上記音声パラメータ
符号を例えば半導体メモリや、磁気テープなどの記録媒
体に記録しておき、使用者の操作に応じて上記記録媒体
から上記音声パラメータ符号を読み出し、留守中に送信
されてきた送話音声を第２のサンプリング周波数ｆ_s2で
再生することができる。

【０１１３】この携帯電話装置１１０で、マイクロホン
１１１から入力された音声信号は、アンプ１１２，ボリ
ューム１１３，アンチエイリアシングフィルタ１１４及
びＡ／Ｄ変換器１１５を経由して信号処理装置１１６の
メモリ１１６ａに格納される。

【０１１４】メモリ１１６ａに格納された音声信号は、
信号処理装置１１６内部の音声符号化部で符号処理さ
れ、音声パラメータ符号として出力される。

【０１１５】この音声パラメータ符号は、制御部１１７
及びＲＦ送受信部１１８及びアンテナ１１９を経由して
基地局へ送信される。

【０１１６】ここで、信号処理装置１１６内部の音声符
号化部は、伝送路により制限される狭帯域化を考慮した
音声パラメータ符号を制御部１１７を介してＲＦ送受信
１１８に供給する。

【０１１７】また、アンテナ１１９を介して基地局から
受信した音声パラメータ符号は、ＲＦ送受信部１１８、
制御部１１７を経由して信号処理装置１２２のメモリ１
２２ａに格納される。また、上記留守番録音機能が使用
者により設定されているときには上記音声パラメータ符
号はメモリ１３０に格納される。

【０１１８】信号処理装置１２２のメモリ１２２ａに格
納された音声パラメータ符号は、信号処理装置１２２の
復号部で復号処理された後、所定の信号処理が施されて
出力される。また、使用者の操作により留守番録音され
た送話音声を再生するとき、メモリ１３０に格納された
音声パラメータ符号は信号処理装置１２２の復号部で復
号された後、所定の信号処理が施されて出力される。

【０１１９】リアルタイム操作時及び留守録再生じ、信
号処理装置１２２から出力信号は、Ｄ／Ａ変換器１２３
でアナログ信号とされた後、アンチエイリアシングフィ
ルター１２４、ボリューム１２５及びアンプ１２８を経
由してスピーカ１２７から出力される。

【０１２０】ここで、信号処理装置１２２は、上記帯域
幅拡張部３２、６５、７０又は９０を備えてなる。した
がって、携帯電話装置１１０は、留守番録音時にメモリ
１３０に記録した音声パラメータ符号を、留守録再生時
に使ってサンプリング周波数が８ＫＨｚから１６ＫＨｚ
に変換された高品質の広帯域音声を生成することができ
る。また、メモリ１３０にはサンプリング周波数が８Ｋ
Ｈｚの音声パラメータ符号を記録し、再生音声としては
サンプリング周波数が１６ＫＨｚの広帯域音声とするの
で、少ない記録容量で記録し、かつ高品質の音声を再生
することができる。

【０１２１】なお、上記受信装置及び携帯電話装置で
は、上記音声パラメータ符号を記録する記録媒体として
半導体メモリを用いているが、磁気テープ等の他の記録
媒体でもよい。

【０１２２】さらに、上記受信装置及び携帯電話装置で
は、上記音声パラメータ符号を専用のメモリ１３及びメ
モリ１３０に記録したが、本発明では制御部又は信号処
理装置内のメモリを共用してもよい。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によれば、記録媒体に記録した音
声パラメータ符号を、留守録再生時に使ってサンプリン
グ周波数が例えば２倍に変換された高品質の広帯域音声
を生成することができる。

【０１２４】また、記録媒体にはサンプリング周波数が
ｆ_s1の音声パラメータ符号を記録し、再生音声としては
サンプリング周波数がｆ_s2（ｆ_s1＜ｆ_s2）の広帯域音声
とするので、記録媒体の記録容量を節約できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態となる受信装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】上記図１に示した受信装置に音声パラメータ符
号を基地局を介して送信する送信装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装置
を帯域幅拡張部と共に構成するＰＳＩ−ＣＥＬＰデコー
ダを示す図である。

【図４】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装置
をＰＳＩ−ＣＥＬＰデコーダと共に構成する帯域幅拡張
部の処理を説明するための機能ブロック図である。

【図５】上記図４に示した帯域幅拡張部に含まれる励振
源拡張部の詳細な構成を示すブロック図である。

【図６】上記図４に示した帯域幅拡張部の詳細な動作を
説明するためのフローチャートである。

【図７】上記図４に示した帯域幅拡張部で用いられるコ
ードブックに使われるトレーニングデータ生成処理を説
明するためのフローチャートである。

【図８】上記コードブックの生成を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図９】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装置
の他の具体例に含まれるＶＳＥＬＰデコーダを示す図で
ある。

【図１０】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置の他の具体例に含まれる帯域幅拡張部の処理を説明す
るための機能ブロック図である。

【図１１】上記図１０に示した帯域幅拡張部の詳細な動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１２】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置のさらに他の具体例に含まれる帯域幅拡張部の処理を
説明するための機能ブロック図である。

【図１３】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置のさらに他の具体例に含まれるデコード部の構成を示
すブロック図である。

【図１４】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置の、またさらに他の具体例に含まれる帯域幅拡張部の
処理を説明するための機能ブロック図である。

【図１５】上記図４，図１０，図１２又は図１４に示し
た帯域幅拡張部を用いた信号処理装置を含んだ受信装置
を、送信装置と一体化して有してなる、携帯電話装置の
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１受信装置、５信号処理装置、１３メモリ、１５
送信装置、２１信号処理装置、２７ＰＳＩ−ＣＥ
ＬＰデコーダ、３２帯域幅拡張部、３６線形予測係
数→自己相関（α_N→ｒ_N）変換部、３７自己相関広帯
域化部、３８広帯域コードブック、３９自己相関→線
形予測係数変換部、４０ＬＰＣ合成部、４１励振源
拡張部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大森士郎東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5D045 CB01 5K052 AA00 BB02 BB12 EE40 FF07 GG34 GG48 9A001 CC02 EE05 JJ12 KK56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のサンプリング周波数ｆ_s1の音声信
号を生成するために送信装置から伝送されてきた伝送信
号に基づく音声パラメータ符号を記録する記録媒体と、上記記録媒体に記録された上記音声パラメータ符号を使
って生成した第１の帯域Ｂ₁の音声信号のサンプリング
周波数を第２のサンプリング周波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）
に変換するサンプリングレート変換手段と、上記記録媒体に記録された上記音声パラメータ符号を使
って上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外成分である第２の帯域
Ｂ₂の第２のサンプリング周波数ｆ_s2の音声信号を推測
する帯域外成分推測手段とを備えることを特徴とする受
信装置。
【請求項２】上記サンプリングレート変換手段で第２
のサンプリング周波数ｆ_s2とされた上記第１の帯域Ｂ₁
の音声信号と、上記帯域外成分推測手段で推測された上
記第２のサンプリング周波数ｆ_s2の上記第２の帯域Ｂ₂
の音声信号とを加算する加算手段を備えることを特徴と
する請求項１記載の受信装置。
【請求項３】上記帯域外成分推測手段は、上記音声パ
ラメータ符号としての線形予測残差を帯域拡張する部分
と、上記音声パラメータ符号としての線形予測係数の広
帯域への拡張部分とからなることを特徴とする請求項１
記載の受信装置。
【請求項４】上記線形予測係数の広帯域への拡張部分
は、上記線形予測係数を自己相関に変換する第１変換部
と、第１変換部の自己相関を予め広帯域の自己相関を格
納したコードブックを参照することにより拡張する自己
相関拡張部と、この自己相関拡張部からの拡張自己相関
を拡張線形予測係数に変換する第２の変換部とを備える
ことを特徴とする請求項３記載の受信装置。
【請求項５】上記線形予測残差を帯域拡張する部分
は、上記線形予測残差をアップサンプルするアップサン
プル部を備えることを特徴とする請求項３記載の受信装
置。
【請求項６】上記伝送信号はＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化
又はＶＳＥＬＰ符号化された信号であり、上記帯域外成
分推測手段は上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化又はＶＳＥＬ
Ｐ符号化された信号を復号して得られた上記記録媒体中
の音声パラメータ符号を使って上記第１の帯域Ｂ₁の帯
域外成分である第２の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周
波数ｆ_s2の音声信号を推測することを特徴とする請求項
１記載の受信装置。
【請求項７】第１のサンプリング周波数ｆ_s1の音声信
号を生成するために伝送されてきた伝送信号に基づく音
声パラメータ符号を記録媒体から読み出して第１の帯域
Ｂ₁の音声信号を生成し、そのサンプリング周波数を第
２のサンプリング周波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）に変換し、
かつ上記記録媒体から読み出した上記音声パラメータ符
号を使って上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外成分である第２
の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周波数ｆ_s2の音声信号
を推測することを特徴とする受信方法。
【請求項８】入力音声信号に第１のサンプリング周波
数ｆ_s1による符号化処理を施して伝送信号を生成する送
信手段と、上記第１のサンプリング周波数ｆ_s1による符号化処理を
施して生成された伝送信号に基づく音声パラメータ符号
を記録媒体から読み出して第２のサンプリング周波数ｆ
_s2（ｆ_s2＞ｆ_s1）の音声信号を生成する受信手段とを備
えることを特徴とする通信装置。
【請求項９】上記受信手段は、上記第１のサンプリング周波数ｆ_s1の音声信号を生成す
るために送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく
音声パラメータ符号を記録する記録媒体と、上記音声パラメータ符号を上記記録媒体から読み出して
生成した第１の帯域Ｂ₁の音声信号のサンプリング周波
数を第２のサンプリング周波数ｆ_s2（ｆ_s2＞ｆ_s ₁）に変
換するサンプリングレート変換手段と、上記記録媒体から読み出した上記音声パラメータ符号を
使って上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外成分である第２の帯
域Ｂ₂の第２のサンプリング周波数ｆ_s2の音声信号を推
測する帯域外成分推測手段とを備えることを特徴とする
請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】上記受信手段は、上記サンプリングレ
ート変換手段で第２のサンプリング周波数ｆ_s2とされた
上記第１の帯域Ｂ₁の音声信号と、上記帯域外成分推測
手段で推測された上記第２のサンプリング周波数ｆ_s2の
上記第２の帯域Ｂ₂の音声信号とを加算する加算手段を
備えることを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】上記受信手段の上記帯域外成分推測手
段は、上記音声パラメータ符号としての線形予測残差を
帯域拡張する部分と、上記音声パラメータ符号としての
線形予測係数の広帯域への拡張部分とからなることを特
徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１２】上記線形予測係数の広帯域への拡張部
分は、上記線形予測係数を自己相関に変換する第１変換
部と、第１変換部の自己相関を予め広帯域の自己相関を
格納したコードブックを参照することにより拡張する自
己相関拡張部と、この自己相関拡張部からの拡張自己相
関を拡張線形予測係数に変換する第２の変換部とを備え
ることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１３】上記線形予測残差を帯域拡張する部分
は、上記線形予測残差をアップサンプルするアップサン
プル部を備えることを特徴とする請求項１１記載の通信
装置。
【請求項１４】上記伝送信号はＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号
化又はＶＳＥＬＰ符号化された信号であり、上記帯域外
成分推測手段は上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化又はＶＳＥ
ＬＰ符号化された信号を復号して得られた音声パラメー
タ符号を上記記録媒体から読み出して上記第１の帯域Ｂ
₁の帯域外成分である第２の帯域Ｂ₂の第２のサンプリン
グ周波数ｆ_s2の音声信号を推測することを特徴とする請
求項９記載の通信装置。
【請求項１５】入力音声信号に第１のサンプリング周
波数ｆ_s1による符号化処理を施して伝送信号を生成し、
上記第１のサンプリング周波数ｆ_s1による符号化処理を
施して生成された伝送信号に基づく音声パラメータ符号
を記録媒体から読み出して上記第１の帯域Ｂ₁の帯域外
成分である第２の帯域Ｂ₂の第２のサンプリング周波数
ｆ_s2の音声信号を推測することを特徴とする通信方法。