JPH01293399A - 音声符号化復号化装置及び音声符号化装置ならびに音声復号化装置 - 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） 本発明は音声信号を低いビットレートで効率的に符号化
、復号化するための音声符号化復号化方式及びその装置
に関する。

（従来の技術） 音声信号を低いビットレート、例えば１６ｋｂ／ｓ程度
以下で伝送する方式としては、マルチパルス符号化法な
どが知られている。これらは音源信号を複数個のパルス
の組合せ（マルチパルス）で表し、声道の特徴をデジタ
ルフィルタで表し、音源パルスの情報とフィルタの係数
を、一定時間区間（フレーム）毎に求めて伝送している
。この方法の詳細については、例えば（Ａｒａｓｅｋｉ
、　Ｏｚａｗａ、　Ｏｎｏ　ａｎｄ　０ｃｈｉａｌ。

“Ｍｕｌｉｔ−ｐｕｌｓｅ　Ｅｘｃｉｔｅｄ　５ｐｅｅ
ｃｈ　Ｃｏｄｅｒ　Ｂａ５ｅｄ　ｏｎＭａｘｉｍｕｍ　
Ｃｒｏｓｓ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　５ｅａｒｃｈ　
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ”。

（ＧＬＯＢＥＣＯＭ’　８３．　ＩＥＥＥ　Ｇｌｏｂａ
ｌ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ。

２３．３．１９８３））に記載されている。この方法で
は、声道情報と音源信号を分離してそれぞれ表現するこ
と、および音源信号を表現する手段として複数のパルス
列の組合せ（マルチパルス）を用いることにより、復号
後に良好な音声信号を出力する。音源信号を表すマルチ
パルス列を求める基本的な考え方については第３図を用
いて説明する。図中の入力端子８００からはフレーム毎
に分割された区間の音声信号が入力される。合成フィル
タ回路８２０には現フレームの音声信号から求められた
スペクトルパラメータが入力されている。音源計算回路
８１０において初期音源マルチパルス列を発生し、これ
を前記合成フィルタ８２０に人力することによって出力
として合成音声波形が得られる。減算器８４０では前記
人力信号から合成音声波形を減する。この結果を重み付
は回路８５０へ人力し、出力として現フレームでの重み
付は誤差電力を得る。そしてこの重み付は誤差電力を最
小とするように、音源計算回路８１０において音源マル
チパルス列の振幅と位置を求める。

一方、ピッチの微細構造を表すピッチパラメータを用い
てピッチ予測を行うことにより文献１の方式の音質を改
善するピッチ予測マルチパルス法については、特願昭５
８−１３９０２２号明細書（文献２）において説明され
ているので、ここでは説明を省略する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記文献１の従来法ではビットレートが
充分に高く音源パルスの数が充分なときは音質が良好で
あったが、ビットレートを下げて行くと音質が低下して
いた。特に、従来の方式においては、ピッチ周波数の高
い入力信号の場合、例えば女性の声を入力した場合には
、再生音声か劣化するという欠点があった。これはピッ
チ周波数が高い場合には、パルス計算のフレーム内に多
くのピッチ波形が含まれることになり、このピッチ波形
を良好に再生するためには、ピッチ周波数が低い話者の
場合と比べて、より多くの個数のマルチパルスを必要と
する理由による。従ってこの理由から、音質を低下させ
ることなく伝送ヒツトレートを大幅に下げる、すなわち
１フレーム内のパルス数を大幅に減少させることが困難
であった。

一方、前記文献２の従来法では、ピッチ毎の相関に基づ
きピッチパラメータを用いてピッチ予測を行っているも
のの、大振幅音源信号、小振幅音源信号を問わず、マル
チパルスとピッチ予測とを用いて音源信号を表わしてい
た。大振幅音源信号はピッチ毎の相関が高いと考えられ
るが、小振幅音源信号では相関は低いと考えられる。こ
の方法による音質をさらに改善するためには、音源信号
を表すマルチパルス列の内、小振幅のマルチパルス列あ
るいは小振幅の音源信号の役割がさらに重要である。こ
のことは特に子音性の音声信号に対して重要である。従
来の方法では音源信号を表現するマルチパルス列として
、振幅が大きいものから順に、設定した個数のみを求め
て伝送していた。

従って従来例では予め設定した情報量の上限により、充
分な個数の小振幅パルスを求めることができず、音源信
号の近似度が充分でなく、再生音声の品質の点で限界が
あり、それ以上の音質の向上は図れなかった。また、こ
のことはビットレートが低いときに特に顕著であった。

本発明の目的は、比較的少ない演算量で、ビットレート
が高いところでも、下げていっても従来よりも良好な音
声を再生するこが可能である音声符号化復号北方式およ
びその装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の音声符号化復号化方式は、離散的な音声信号を
入力し、前記音声信号のピッチの微細構造を表わすピッ
チパラメータと前記音声信号のスペクトルを表すスペク
トルパラメータを求め、前記音声信号を予め定められた
種類に分類し、前記音声信号の音源信号を前記種類に応
じてピッチ予測して求めたマルチパルス列とコードブッ
クかあるいはピッチ予測して求めたマルチパルス列を用
いて表して伝送し、前記音声信号の種類に応じて前記コ
ードブックと前記マルチパルス列と前記ピッチパラメー
タまたは前記マルチパルス列と前記ピッチパラメータと
を用いて前記音源信号を復元し前記スペクトルパラメー
タを用いて前記音声信号を良好に表す合成音声信号を出
力する。

本発明の音声符号化装置は、入力した離散的な音声信号
系列からピッチの微細構造を表すピッチパラメータを求
めて符号化するピッチパラメータ計算回路と、短時間ス
ペクトル特性を表すスペクトルパラメータを求めて符号
化するスペクトルパラメータ計算回路と、前記音声信号
を予め定められた種類に分類し判別符号を出力する判別
回路と、前記ピッチパラメータと前記スペクトルパラメ
ータを用いて前記音声信号の音源信号を区間に応じてピ
ッチ予測して求めたマルチパルス列と複数個のコードブ
ックから一種類を選択したコードブックで表す音源信号
計算回路と、前記ピッチパラメータと前記スペクトルパ
ラメータと前記判別符号と前記マルチパルス列と前記コ
ードブックとを組み合わせて出力するマルチプレクサ回
路とを有する。

本発明の音声復号化装置は、音源信号を表す音源マルチ
パルス列を表す符号と音声信号のピッチの微細構造を表
わすピッチパラメータを表わす符号と前記音声信号の短
時間スペクトル特性を表わすスペクトルパラメータを表
す符号と音源信号を表す符号と判別符号を入力して分離
し復号化するデマルチプレクサ回路と、前記復号化され
た音源信号のうちマルチパルス列を復元し前記復号化さ
れたピッチパラメータを用いてピッチを再生した音源信
号を求めるピッチ再生回路と、判別符号に応じて複数種
類のコードブックから一種類を選択し前記ピッチ再生回
路の出力を用いて駆動音源信号を復元する音源信号復元
回路と、前記復元された駆動音源信号または前記再生さ
れた音、源信号と前記復号されたスペクトルパラメータ
を用いて音声信号を合成するスペクトル包絡フィルタ回
路とを有する。

（作用） 本発明は、前記文献２のピッチ予測マルチパルス符号化
法において、少ない伝送情報量で、音源信号を従来方法
よりも効果的に表現するために、フレーム毎の音声信号
を予め定められた種類、例えば母音部分、子音部分ある
いは有声部分、無声部分に分類し、前記音声信号を表す
ための音源信号として母音あるいは有声部分ではピッチ
予測マルチパルス法で、子音あるいは無声部分ではピッ
チ予測マルチパルス法とコードブックで表すことを特徴
としている。

母音、子音部分の判別には、周知の方法、例えば現フレ
ームのパワー、前フレームとのパワーの差、前フレーム
とのスペクトルの変化、ピッチ性などのパラメータを用
いることができる。ｉ方、有声、無声部分の判別には、
ピッチゲイン等のパラメータを用いることができる。

本発明の作用を第２図を用いて説明する。第２図の上部
は音源信号を表現するための大振幅のマルチパルスをピ
ッチ予測により求める回路のブロック図となっている。

図中の入力端子３００からはフレーム毎に分割された区
間の音声信号が入力される。符号入力端子３０５からは
、現フレームが母音区間であるか子音区間であるかを示
す符号が入力される。ピッチ再生フィルタ３１５には現
フレームの音声信号から求められたピッチパラメータが
入力されている。スペクトル包絡フィルタ回路３２０に
は現フレームの音声信号から求められたスペクトルパラ
メータが入力されている。マルチパルス音源３１０にお
いて初期音源マルチパルス列を発生し、これを前記ピッ
チ再生フィルタ３１５に入力することによって駆動音源
信号が得られる。前記スペクトル包絡フィルタ回路３２
０に前記駆動音源信号を入力することによって合成音声
波形が出力として得られる。、減算器３４０では前記入
力信号から合成音声波形を減する。この結果を重み付は
回路３５０へ入力し、出力として現フレームでの重み付
は誤差電力を得る。そしてこの重み付は誤差電力を最小
とするように、マルチパルス音源３１０において音源マ
ルチパルス列の振幅と位置を求める。スイッチ３８０は
、マルチパルス列を求めるときは常に上側に接続されて
いる。スイッチ３８０はマルチパルス列が求まった後に
、符号入力端子３０５から入力された符号が現フレーム
が子音部分であることを示す場合には下側に接続され、
求められたマルチパルス列とピッチ再生フィルタ３１５
とスペクトル包絡フィルタ回路３２０により得られる合
成音声波形ｘ（ｎ）を減算器２２０へ出力する。符号入
力端子３０５から入力された符号が現フレームが母音部
分であることを示す場合にはスイッチは上側に接続され
たままとなり、音源信号としてはマルチパルスが出力さ
れる。

以上は、音源をピッチ予測したマルチパルス列で表す場
合であり、ピッチ予測したマルチパルス列とコードブッ
クを用いて音源信号を表す場合には上述の処理に加えて
下記の処理を行なう。

小振幅音源計算回路２３０は、フレーム区間をさらにい
くつかに分割した小区間（例えは５ｍ５６ｃ、程度）の
各々について、音源信号の小振幅成分の特徴を表す小振
幅の音源信号を計算する。ここで、この小振幅音源信号
はほぼランダムな位相特性を有し、はとんど雑音信号に
近いと考えられる。このような信号を非常に効率よく符
号化するためには、予め複数個作成した小振幅音源信号
のコードブック（符号帳）を用意して符号化するベクト
ル量子化の手法を用いることができる。ベクトル量子化
については、例えばＲ，Ｍ、　Ｇｒａｙ、　”Ｖｅｃｔ
ｏｒ　ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒｓｐｅｅｃｈ
　ｃｏｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ”（
Ｊ、　Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ　Ｓｏｃ。

Ａｍｅｒｉｃａ、　ｖｏｌ、８０．５ｕｐｐ１．１．　
Ｑｌ、　１９８６）に詳しいのでここでは説明を略す。

以下で、小振幅音源信号回路２３０の動作を説明する。

減算器２２０で再生信号ｘ（ｎ）を元の音声波形ｘ（ｎ
）から減じた結果生じる残差信号ｅ（ｎ）を、時間分割
回路２４０によってフレームよりも短い小区間に時間的
に一様に分割する。コードブック（符号帳）２５０は、
予め複数個作成して用意されており、時間分割回路２４
０によって分割された各小区間について、コードブック
の中から１種類を入力として、ゲイン回路２５５を通し
てゲインを合わせた後、スペクトル包絡フィルタ３２０
と同様のスペクトルパラメータを用いたスペクトル包絡
フィルタ２６０により合成残差信号ｅ（ｎ）を合成する
。

減算器２７０は、入力残差信号ｅ（ｎ）がら合成残差信
号’９ｎ）を減する。この結果は重み付は回路２８０に
入力され、出力として重み付は誤差電力を得る。ここで
重み付は回路２８０は第２図上部の重み付は回路３５０
と同一の動作を行う。そして重み付は誤差電力を最小と
するようにフードブック２５０の中から最適なものを選
び、そのインデクスを出力とする。

次に、小振幅音源信号をコードブックを用いて表現し、
コードブックを選択するための実際の方法について、以
下で式を用いて説明する。コードブックの選択方法とし
ては次式で定義される誤差電力Ｅを最小化するように計
算する。

Ｅ＝　Σ［（ｅ（ｎ）　−ｇ−ｅ（ｎ））］　本ｗ（ｎ
）Ｆ　　　　　　　　（１）ここで、ｅ（ｎ）は第２図
の入力誤差信号であり、ｇはゲイン回路２５５において
乗するゲイン、ｅ（ｎ）は選択された一種類のコードブ
ックとスペクトル包絡フィルタによって再生した残差信
号である。ｗ（ｎ）は聴感を考えた重み付はフィルタ（
第２図中の重み付は回路２８０と同一である。）のイン
パルス応答を示す。

（１）式をｇについて最小化すると（２）式の形となる
。

ここで、 ｅｗ（ｎ）＝ｅ（ｎ）本ｗ（ｎ）＝ｎ（ｎＤｈ（ｎ）申
ｗ（ｎ）　　　　　　　　　（３ａ）ｅｗ（ｎ）＝　ｅ
（ｎ）＊ｗ（ｎ）　　　　　　　　　　　　（３ｂ）記
号＊は畳み込みを表す。（２）式の分母はｅｗ（ｎ）の
自己相関（厳密には共分散）、 分子はｅｗ（ｎ）とｅｗ（ｎ）の相互相関である。また
（３ａ）式のｎ（ｎ）はコードブック中の、選択された
ある１種類のコードが表す信号である。

また、ｈ（ｎ）はスペクトル包絡フィルタ回路２６０の
インパルス応答を示す。

このとき誤差電力Ｅは次式のように書けるので、Ｅ＝　
ｅ　Ｗ（ｎ）”−ｇｌΣｅｗ（ｎ）　ｅｗ（ｎ）　　　
　　（４）ｎ　　　　　　　　　　ｎ Ｅを最小化するコードブックは、（４）酸第２項を最大
化、即ちｇを最大化するように選択さればよい。

コードブックを選択するための計算量をさらに大幅に削
減するための方法としては、次のような構成も考えられ
る。音源信号を表すマルチパルス列は相互相関を用いて
探索する。この求め方は前記文献１．２等に詳しいので
ここでは説明は省略するが、ピッチ予測マルチパルス列
を求めた後の相互相関関数Φ誌”を用いることにより、
前述の方法より大幅に演算量を削減した上で、コードブ
ックを選択することが可能となる。

以下に示す方法ではコードブック選択の際に信号ｅｗ（
ｎ）を再生しなくてよいので、特性を前述の方法とほぼ
同じに保ちながら演算量を大幅に低減できる。以下に導
出方法を説明する。まずΦ吐′、ｅｗ（ｎ）は次のよう
にして書くことができる。

Φｄ″＝Σｅｗ（ｎ）ｈｗ（ｎ）　　　　　　　　　　
（５）ｅｗ（ｎ）：ｎ（ｎ）申ｈｗ（ｎ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（６）（６）
式を（２）式に代入し、（５）式を用いると、次の様に
変形が可能である。

ここでΦ建′はピッチ予測によりマルチパルス列を求め
た後の相互相関関数、Ｒｈｈ（０）は、スペクトル包絡
フィルタ２６０と重み付は回路２８０の従属接続からな
るフィルタのインパルス応答の電力である。

Ｒｎｎ（０）はコードブック２５０のうちある１種類の
コードを選択した場合の、前記コードにより表される信
号ｎ（ｎ）の電力である。（７）式の分子はΦ誌′と選
択されたコードにより表される信号ｎ（ｎ）との相互相
関関数である。前述の（２）式と同じように、コードブ
ックは（７）式のｇを最大化するものを選べはよい。

なお、コードブック２５０は、大振幅のピッチ予測マル
チパルス列を予め定められた個数だけ求めた後の音源の
残差信号を用いて、予めトレーニングすることによって
作成してもよいし、例えばガウス性の統計的性質を持つ
ような雑音信号を位相特性を種々に変化させて複数個用
いて作成しておいてもよい。後者の方法についてはＭ、
Ｒ，５ｈｒｏｅｄｅｒ　ａｎｄＢ、Ｓ、Ａｔａｌ：“Ｃ
ｏｄｅ−Ｅｘｃｉｔｅｄ　１ｉｎｅａｒ　ｐｒｅｄｉｃ
ｔｉｏｎ　（ＣＥＬＰ）：ｈｉｇｈ−ｑｕａｌｉｔｙ　
５ｐｅｅｃｈ　ａｔ　ｖｅｒｙ　ｌｏｗ　ｂｉｔ　ｒａ
ｔｅｓ、”、　Ｐｒｏｃ。

１、Ｃ，Ａ、Ｓ、Ｓ、Ｐ、　ｖｏｌ、１．　ｐａｐｅｒ
　ｎｏ、２５．１．１．　Ｍａｒｃｈ、　１９８５を参
照することができる。

送信側の伝送情報は、ピッチ予測した大振幅のマルチパ
ルスの振幅、位置、小振幅音源信号のコープツクのイン
ガウスとゲインと、ピッチパラメータ、スペクトルパラ
メータである。

（実施例） 本発明の一実施例を示す第１図（ａ）、（ｂ）において
、入力端子５００から離散的な音声信号ｘ（ｎ）を入力
する。時間分割回路５１０は入力された音声信号を時間
的に−様なフレーム毎（例えば２０ｍ５ｅｃ、毎）に分
割する。ピッチパラメータ計算回路５１５はピッチの微
細構造を表わすピッチパラメータを計算する。計算方法
は前記文献２に示されているような方法を用いる。量子
化器５１６は前記求められたピッチパラメータを量子化
する。逆量子化器５１８は、量子化した結果を用いて逆
量子化して出力する。スペクトルパラメータ計算回路５
２０では前記分割した区間の音声信号のスペクトルを表
すスペクトルパラメータを衆知のＬＰＧ分析法によって
求める。

求められたスペクトルパラメータに対しては、スペクト
ルパラメータ量子化器５２５において量子化を行う。量
子化の方法は、特願昭５９−２７２４３５号明細書（文
献５）に示されているようなスカラー量子化や、あるい
は前記文献４に示されたベクトル量子化を行ってもよい
。逆量子化器５３０は、量子化した結果を用いて逆量子
化して出力する。重み付は回路５４０は、逆量子化され
たスペクトルパラメータを用いて前記分割された音声信
号に重み付けを行う。

重み付けの方法は、前記文献５の重み付は回路２００を
参照することができる。インパルス応答計算回路５５０
は、逆量子化されたピッチパラメータと逆量子化された
スペクトルパラメータを用いてインパルス応答を計算す
る。具体的な方法は前記文献２を参照できる。自己相関
関数回路５６０は前記インパルス、応答の自己相関関数
を計算し音源パルス計算回路５８０へ出力する。自己相
関関数の計算法は前記文献２の自己相関関数計算回路１
８０を参照することができる。相互相関関数計算回路５
７０は前記重み付けられた信号と前記インパルス応答と
の相互相関関数を計算して音源パルス計算回路５８０へ
出力する。具体的な方法は前記文献２を参照できる。

判別回路５７５では、現フレームが例えば母音区間であ
るか子音区間であるかを判別し、その結果を示す判別符
号を音源パルス計算回路５８０へ出力する。判別には前
記作用の項で示した通り例えばスペクトルの変化、パワ
ー、パワーの変化といった衆知のパラメータを用いるこ
とができる。

音源パルス計算回路５８０では、判別回路５７５の出力
が母音を示す符号である場合には、マルチパルスをピッ
チ予測により、予め定められた個数（Ｌｌ個）だけ求め
る。マルチパルス列の計算方法については、前記文献２
の音源パルス計算回路２１０を参照することができる。

判別回路５７５の出力が母音を示す符号である場合には
小振幅音源信号を計算することはせず、ここで音源信号
に関する計算を終了する。従ってこの場合には量子化器
５８５、ピッチ再生器６００、ピッチ再生フィルタ６０
５、スペクトル包絡フィルタ６１０、減算器６１５、ｌ
卦振幅音源計算回路６２０は作動しない。

量子化器５８５は音源マルチパルス列を量子化して符号
を出力する。この出力は逆量子化器５９０によって逆量
子化され、パルス発生器６００によってマルチパルスを
再生する。ピッチ再生フィルタ６０５では前記再生され
たマルチパルスと前記逆量子化器５１８によって逆量子
化されたピッチパラメータを入力としピッチを再生した
音源信号を出力する。前記音源信号と前記逆量子化器５
３０から出力されたスペクトルパラメータをスペクトル
包絡フィルタ６１０に通すことによって、前記音源パル
スによる合成音声信号ｘ（ｎ）が求まる。

判別回路５７５の出力が子音を示す場合には、前述の構
成によりＬ２個（Ｌ２＜Ｌｌ）のピッチ予測したマルチ
パルス列を求め合成信号γｎ）を求める。

さらに減算器６１５は、前記音声信号ｘ（ｎ）から合成
音声信号’９ｎ）を減することによって、残差信号ｅ（
ｎ）を小振幅音源計算回路へ出力する。

小振幅音源計算回路６２０では、前記作用の項で動作を
説明したように、フレームよりみ短い区間に分割された
小区間（例えば５ｍ５ｅｃ、）の小振幅音源信号を複数
個のコードブックの中から最適なものを用いて表す。

現フレームが母音区間であるか子音区間であるかを示す
符号、小振幅音源信号を表すコードブックのインデクス
とゲイン、量子化器５８５の出力であるマルチパルス列
を量子化した符号、量子化器５１６の出力であるピッチ
パラメータを量子化した符号、さらに量子化器５２５の
出力であるスペクトルパラメータを量子化した符号は、
それぞれマルチパルスサ６３０の入力となる。ただし、
現フレームが母音区間である場合には小振幅音源信号を
表すコードブックのインデクスとゲインは入力とはなら
ない。マルチプレクサ６３０は以上の各符号を組み合わ
せて出力する。

一方、受信側では、デマルチプレクサ７１０は、マルチ
パルス列の符号、ピッチパラメータの符号、スペクトル
パラメータの符号、スペクトルバラメータの符号、現フ
レームが母音区間であるか子音区間であるかを示す判別
符号、現フレームが子音区間である場合には小振幅音源
信号を表すインデクス及びゲインの符号を分離して出力
する。音源パルス復号器７２０はマルチパルスの振幅、
位置を復号する。スペクトルパラメータ復号器７５０は
、送信側の逆量子化器５３０と同じ働きをする。小振幅
音源復号器７３０は、送信側の小振幅音源計算回路６２
０と同一のコードブックを有しており、現フレームが子
音区間であることを示す符号を受信した場合には、受信
したインデクスを用いて小振幅音源信号を表すコードを
選択して出力する。ゲイン回路７３５は、現フレームが
子音区間であることを示す符号を受信した場合に、受信
したゲインの符号を用いて小振幅音源信号の振幅を決定
する。ピッチパラメータ復号器７４５は送信側の逆量子
化器５１８と同じ働きをする。パルス発生器７２５は前
記マルチパルス列による音源信号を発生させる。ピッチ
再生フィルタ７５５は前記水められた音源信号と前記復
号されたピッチパラメータを入力としてピッチを再生し
た合成音源信号を再生する。加算器７４０は前記ピッチ
を再生した音源信号と、現フレームが子音区間であるこ
とを示す符号を受信した場合にはゲイン回路７３５の出
力信号を加算して、駆動音源信号を求め、スペクトル包
絡フィルタ回路７６０を駆動するる。スペクトル包絡フ
ィルタ回路７６０では前記駆動音源信号及び前記復号さ
れたスペクトルパラメータを用いて合成音声波形を求め
て出力する。

以上述べた構成は本発明の一構成に過ぎず、種々の変形
も可能である。

小振幅音源信号を求めるための計算量をさらに大幅に削
減するためには、作用の項の（５）式から（７）式で説
明したように、ピッチ予測による大振幅マルチパルスを
求めた後の相互相関関数Φ誌′を用いてコードブックを
選択するような構成とすることが可能である。このよう
にすると、前記作用の項でも述べた通り、コードブック
選択の際に信号ｅｗ（ｎ）を再生しなくてよいので、第
１図に示した構成と比べて演算量を大幅に低減できる。

また、子音部分に対しては、子音の性質（例えば破裂性
、摩擦性等）に応じて異なるコードブックを予め作成し
ておき、これらを切り替えて使用してもよい。

また１、マルチパルスの計算方法としては、前記文献１
に示した方法の他に、種々の衆知な方法を用いることが
できる。

また、スペクトルパラメータとしては、他の衆知なパラ
メータ（線スペクトル対、ケプストラム、メルケブスト
ラム、対数断面積比等）を用いることもできる。さらに
、スペクトルパラメータの量子化法としてはスカラー量
子化以外にもベクトル量子（ｔＪを用いることができる
。ベクトル量子化については、前記文献３を参照できる
。

また、フレーム長は一定としたが、可変としてもよい、 （発明の効果） 本発明によれば、従来例に比べて、音源信号を予め定め
られた種類（例えば母音部分、子音部分あるいは有声部
分、無声部分）に分類し、前記分類に応じて母音あるい
は有声部分では音源を比較的少ない個数のピッチ予測マ
ルチパルス列、子音あるいは無声部分においてはピッチ
予測したマルチパルス列のみならす音質改善にさらに効
果のある小振幅の音源信号をコードブックを併せて用い
ることによって非常に少ない伝送情報量で表すことがで
きる。従って、従来法とビットレートを同一としても、
母音部分のみらなす子音区間においても従来法よりもよ
り良好な再生音声信号を得ることができるという大きな
効果がある。さらに、この効果はビットレートを下げて
いった場合により顕著となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による音声符号化復号化方法とその装置
の一実施例の構成を示すブロック図、第２図は本発明の
作用を示すブロック図である。第３図はマルチパルス列
探索法の従来例を表すブロック図である。 図において、 ５１０．２４０・・・時間分割回路、５１５・・・ピッ
チパラメータ計算回路、５２０・・・スペクトルパラメ
ータ計算回路、５１６．５２５，５８５・・・量子化器
、５１８，５３０，５９０・・・逆量子化器、５４０，
３５０，２８０，８５０．、、重み付は回路、５５０・
・・インパルス応答計算回路、５６０・、・自己相関関
数計算回路、５７０・・・相互相関関数計算回路、５７
５・・・判別回路、５８０・・・音源パルス計算回路、
６００，７２５・・・パルス発生器、７５５，３１５，
６０５・・・ピッチ再生フィルタ・６１０．７６０，３
２０，２６０・・・スペクトル包絡フィルタ、８２０・
・・合成フィルタ回路、６２０，２３０・・・小振幅音
源計算回路、６３０・・・マルチプレクサ、７１０・・
・デマルブレクサ、７２０・・・音源パルス復号器、７
３０・・・小振幅音源復号器、７４０・・・加算器、７
４５・・・ピッチパラメータ復号器、７５０・・・スペ
クトルパラメータ復号器、３１０・・・マルチパルス音
源、８１０・・・音源計算回路、６１５．３４０．２２
０．２７０゜８４０・・・減算器、７３５，２５５・・
・ゲイン回路、３８０・・・スイッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）離散的音声信号を入力し、前記音声信号のピッチ
   の微細構造を表すピッチパラメータと前記音声信号のス
   ペクトルを表すスペクトルパラメータを求め、前記音声
   信号を予め定められた種類に分類し、前記種類に応じて
   前記音声信号の音源信号をピッチ予測して求めたマルチ
   パルス列とコードブックとの両者かあるいはピッチ予測
   して求めたマルチパルス列を用いて表して伝送し、前記
   種類に応じてコードブックと前記マルチパルス列と前記
   ピッチパラメータとを用いて前記音源信号を復元し前記
   スペクトルパラメータを用いて前記音声信号を良好に表
   す合成音声信号を出力することを特徴とする音声符号化
   復号化方式。
2. （２）入力した離散的な音声信号系列からピッチの微細
   構造を表すピッチパラメータを求めて符号化するピッチ
   パラメータ計算回路と、短時間スペクトル特性を表すス
   ペクトルパラメータを求めて符号化するスペクトルパラ
   メータ計算回路と、前記音声信号を予め定められた種類
   に分類する判別回路と、前記判別回路の出力に応じて前
   記ピッチパラメータと前記スペクトルパラメータを用い
   て前記音声信号の音源信号をピッチ予測して求めたマル
   チパルス列とコードブックから一種類を選択してコード
   ブックの両者かあるいはピッチ予測して求めたマルチパ
   ルス列で表す音源信号計算回路と、前記ピッチパラメー
   タと前記スペクトルパラメータと前記マルチパルス列と
   前記コードブックのインデクスと前記判別回路の出力と
   を組合せて出力するマルチプレクサ回路とを有すること
   を特徴とする音声符号化装置。
3. （３）音源信号を表す符号と音声信号のピッチの微細構
   造を表すピッチパラメータを表す符号と前記音声信号の
   短時間スペクトル特性を表すスペクトルパラメータを表
   す符号と判別符号を入力して分離し復号化するデマルチ
   プレクサ回路と、前記判別符号に応じて前記復号化され
   た音源信号のうちマルチパルス列を復元し前記復号化さ
   れたピッチパラメータを用いてピッチを再生した音源信
   号を求めるピッチ再生回路と、コードブックから一種類
   を選択し前記ピッチ再生回路の出力を用いて駆動音源信
   号を復元する音源信号復元回路と、前記復元された駆動
   音源信号と前記復号されたスペクトルパラメータを用い
   て音声信号を合成するスペクトル包絡フィルタ回路とを
   有することを特徴とする音声復号化装置。