JPH0266598A - 音声信号圧縮伸張装置 - Google Patents
音声信号圧縮伸張装置Info
- Publication number
- JPH0266598A JPH0266598A JP63219073A JP21907388A JPH0266598A JP H0266598 A JPH0266598 A JP H0266598A JP 63219073 A JP63219073 A JP 63219073A JP 21907388 A JP21907388 A JP 21907388A JP H0266598 A JPH0266598 A JP H0266598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- audio signal
- voiced
- representative
- waveforms
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- Pending
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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。
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、音声信号圧縮伸張装置に関する。
従来の技術
第７図は、従来の音声信号圧縮伸張装置の動作を説明す
るための波形図である。
るための波形図である。
第７図（ａ）に示すように、音声信号の定常部では通常
、類似した波形が繰り返されているので、第７図（ｂ）
に示すようにこの繰り返し波形から代表波形を切り出し
、他の類似する波形を間引くことにより音声信号を圧縮
する。
、類似した波形が繰り返されているので、第７図（ｂ）
に示すようにこの繰り返し波形から代表波形を切り出し
、他の類似する波形を間引くことにより音声信号を圧縮
する。
そして、第７図（ｃ）に示すように、間引かれた波形を
切り出された波形により繰り返して補間することにより
伸張する。
切り出された波形により繰り返して補間することにより
伸張する。
したがって、上記従来例では、音声信号の定常部の類似
した波形を間引くことにより圧縮し、間引かれた波形を
代表波形により繰り返して補間して伸張するように構成
されている。
した波形を間引くことにより圧縮し、間引かれた波形を
代表波形により繰り返して補間して伸張するように構成
されている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来の音声信号圧縮伸張装置では、
間引かれた波形を代表波形で単に繰り返して補間するこ
とにより伸張するので、伸張された繰り返し波形の接続
点において、振幅、ピンチ周期（繰り返し波形の周期）
等に起因する不連続部が発生し、したがって、再生され
た音に異音が発生するという問題点がある。
間引かれた波形を代表波形で単に繰り返して補間するこ
とにより伸張するので、伸張された繰り返し波形の接続
点において、振幅、ピンチ周期（繰り返し波形の周期）
等に起因する不連続部が発生し、したがって、再生され
た音に異音が発生するという問題点がある。
この結果、再生された音質の劣化を防止するために、圧
縮率を高めることができないという問題点がある。
縮率を高めることができないという問題点がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、再生された音質が劣
化することなく圧縮率を高めることができる音声信号圧
縮伸張装置を提供することを目的とする。
化することなく圧縮率を高めることができる音声信号圧
縮伸張装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、音声信号の定常部
の繰り返し波形から代表波形を抽出して他の波形を間引
くとともに、音声信号の繰り返し波形の１周期における
サンプル数を求めることにより音声信号を圧縮し、この
抽出された代表波形の標本値により、間引かれた波形の
補間多項式を求め、この補間多項式とサンプル数により
、間弓かれた波形の標本値を求めて補間することにより
伸張するようにしたものである。
の繰り返し波形から代表波形を抽出して他の波形を間引
くとともに、音声信号の繰り返し波形の１周期における
サンプル数を求めることにより音声信号を圧縮し、この
抽出された代表波形の標本値により、間引かれた波形の
補間多項式を求め、この補間多項式とサンプル数により
、間弓かれた波形の標本値を求めて補間することにより
伸張するようにしたものである。
作用
本発明は上記構成により、伸張された繰り返し波形の接
続点が代表波形の振幅、ピッチ周期（繰り返し波形の周
期）等にかかわらず連続するので、再生された音質が劣
化することなく圧縮率を高めることかできる。
続点が代表波形の振幅、ピッチ周期（繰り返し波形の周
期）等にかかわらず連続するので、再生された音質が劣
化することなく圧縮率を高めることかできる。
実施例
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明に係る音声信号圧縮伸張装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は、第１図の音声信号圧縮伸張装
置の動作を説明するためのフローチャート、第３図は、
第１図の有声音圧縮器の動作を説明するための波形図、
第４図は、第１図の有声音伸張器の動作を説明するため
の波形図、第６図、第６図はそれぞれ、第１図の有声音
伸張器の動作説明図である。
は、本発明に係る音声信号圧縮伸張装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は、第１図の音声信号圧縮伸張装
置の動作を説明するためのフローチャート、第３図は、
第１図の有声音圧縮器の動作を説明するための波形図、
第４図は、第１図の有声音伸張器の動作を説明するため
の波形図、第６図、第６図はそれぞれ、第１図の有声音
伸張器の動作説明図である。
第１図上段は音声信号圧縮装置を示し、１は、音声が入
力するマイクロホン、２は、マイクロホン１からのアナ
ログ音声信号をディジタル音声信号に変換するＡ／Ｄ変
換回路、３は、Ａ／Ｄ変換回路２からのディジタル音声
信号の有音部と無音部を判定して有音部を抽出する有音
／無音判定器、４は、有音／無音判定器３により抽出さ
れた有音部の有声音部と無声音部を判定して有声音部を
抽出する有声音／無声音判定器、５は、有声音／無声音
判定器４により抽出された有声音部を後述するように圧
縮する有声音圧縮器、６は、有音／無音判定器３により
判定された無音部と、有声音／無声音判定器４により判
定された無声音部と、有声音圧縮器６により圧縮された
有声音部をそれぞれ符号化する符号化器、７は、符号化
器６からの符号化データを格納するためのメモリである
。
力するマイクロホン、２は、マイクロホン１からのアナ
ログ音声信号をディジタル音声信号に変換するＡ／Ｄ変
換回路、３は、Ａ／Ｄ変換回路２からのディジタル音声
信号の有音部と無音部を判定して有音部を抽出する有音
／無音判定器、４は、有音／無音判定器３により抽出さ
れた有音部の有声音部と無声音部を判定して有声音部を
抽出する有声音／無声音判定器、５は、有声音／無声音
判定器４により抽出された有声音部を後述するように圧
縮する有声音圧縮器、６は、有音／無音判定器３により
判定された無音部と、有声音／無声音判定器４により判
定された無声音部と、有声音圧縮器６により圧縮された
有声音部をそれぞれ符号化する符号化器、７は、符号化
器６からの符号化データを格納するためのメモリである
。
第１図下段は音声信号伸張装置を示し、８は、符号化デ
ータを格納するためのメモリ、９は、メモリ８から読み
出された符号化データを無音部と、無声音部と有声音部
に復号化する復号化器、１０は、復号化器９により復号
化された有声音部を後述するように伸張する有声音部伸
張器、１１は、復号化器９により復号化された無音部及
び無声音部と、有声音部伸張器１０により伸張された有
声音部をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換回路、
１２は、Ｄ／Ａ変換回路１１からの音声信号を音響変換
するスピーカである。
ータを格納するためのメモリ、９は、メモリ８から読み
出された符号化データを無音部と、無声音部と有声音部
に復号化する復号化器、１０は、復号化器９により復号
化された有声音部を後述するように伸張する有声音部伸
張器、１１は、復号化器９により復号化された無音部及
び無声音部と、有声音部伸張器１０により伸張された有
声音部をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換回路、
１２は、Ｄ／Ａ変換回路１１からの音声信号を音響変換
するスピーカである。
次に、第２図（ａ）、第３図を参照して有声音圧縮器５
の動作を説明する。
の動作を説明する。
第２図（ａ）に示すステップ２１において、有声音圧縮
器５は、自己相関関数等の手法により、第３図（ａ）に
示すような有声音部の各繰り返し波形の１周期内のサン
プル数を求め、続くステップ２２において、第３図（ｂ
）に示すような代表波形Ａ、、Ａ１を求め、更にステッ
プ２３において、代表波形ＡＯ，Ａ、以外の繰り返し波
形を間引く。
器５は、自己相関関数等の手法により、第３図（ａ）に
示すような有声音部の各繰り返し波形の１周期内のサン
プル数を求め、続くステップ２２において、第３図（ｂ
）に示すような代表波形Ａ、、Ａ１を求め、更にステッ
プ２３において、代表波形ＡＯ，Ａ、以外の繰り返し波
形を間引く。
そして、この有声音部の圧縮データとして、代表波形Ａ
Ｏ、Ａ Ｉ及び間引かれた波形の１周期内のサンプル
数と、代表波形ＡＯ，Ａｔの各標本点の振幅がメモリ７
に格納される。
Ｏ、Ａ Ｉ及び間引かれた波形の１周期内のサンプル
数と、代表波形ＡＯ，Ａｔの各標本点の振幅がメモリ７
に格納される。
次に、第２図（ｂ）、第４図〜第６図を参照して有声音
伸張器１０の動作を説明する。
伸張器１０の動作を説明する。
第２図（ｂ）に示すステップ２４において、第４図（ａ
）に示すような代表波形Ａ ＯＮ Ａ Ｉのサンプル数
をそれぞれｌｏ、ｌｔとし、各標本点の振幅をそれぞれ
、 Ａｏ＝ｘｏ（ｏ）、ｘｏ（１）、＋＋＋ ｘｏ（ｌｏ
１）ＡＩ ”ｘｌ （ＯＬ ｘｌ （’） ｒ
”’ｒ ｘｌ （”Ｉ ’ ）とすると（第４図（
ａ）では、標本点ｘ ｏ （０） ＋ ｘ ｏ （’
） ＊Ｘｏ（２）のみ図示）、有声音伸張器１０は、各
標本点Ｘ（０）〜Ｘ・（ｇ、 −１）に対する補間多項
式を定義する。
）に示すような代表波形Ａ ＯＮ Ａ Ｉのサンプル数
をそれぞれｌｏ、ｌｔとし、各標本点の振幅をそれぞれ
、 Ａｏ＝ｘｏ（ｏ）、ｘｏ（１）、＋＋＋ ｘｏ（ｌｏ
１）ＡＩ ”ｘｌ （ＯＬ ｘｌ （’） ｒ
”’ｒ ｘｌ （”Ｉ ’ ）とすると（第４図（
ａ）では、標本点ｘ ｏ （０） ＋ ｘ ｏ （’
） ＊Ｘｏ（２）のみ図示）、有声音伸張器１０は、各
標本点Ｘ（０）〜Ｘ・（ｇ、 −１）に対する補間多項
式を定義する。
この補間多項式は、例えば第６図に示すように、４つの
点ａｏ１ａｌｓ ａ２、ａ３の座標をａＯ（１，ｘｏ） ａｔ（０，ｘｔ） ａ２（１，ｘ２） ａ３（２，ｘ３） とし、次の条件 （１）連続する４点を通ること、 （２）各点において、前後の区間での１次微分係数が一
致すること。
点ａｏ１ａｌｓ ａ２、ａ３の座標をａＯ（１，ｘｏ） ａｔ（０，ｘｔ） ａ２（１，ｘ２） ａ３（２，ｘ３） とし、次の条件 （１）連続する４点を通ること、 （２）各点において、前後の区間での１次微分係数が一
致すること。
により、次式
％式％）
を得、この式を代表波形の連続する４つの区間ｘＩ（Ｊ
−１）、ｘｌ（」）、ｘｌ（」＋１）、Ｘ （Ｊ＋２）
に頴次適用し、補間多項式を求める。
−１）、ｘｌ（」）、ｘｌ（」＋１）、Ｘ （Ｊ＋２）
に頴次適用し、補間多項式を求める。
続くステップ２５において、代表波形Ａ ｏ、 Ａ １
と、補間される波形の１周期内のサンプル数を一致させ
るために、代表波形Ａ Ｏ、Ａ １間のに番目の波形の
１周期内のサンプル数をｌｋとして、代表波形Ａｏ、Ａ
Ｉのサンプル数がｌｋになるようにリサンプリングを行
う。
と、補間される波形の１周期内のサンプル数を一致させ
るために、代表波形Ａ Ｏ、Ａ １間のに番目の波形の
１周期内のサンプル数をｌｋとして、代表波形Ａｏ、Ａ
Ｉのサンプル数がｌｋになるようにリサンプリングを行
う。
すなわち、代表波形Ａｏ、ＡＩの標本点ｘＨ（０）〜Ｘ
１（ｌ、 −１）の間を（ｌｋ−１）等分し、第４図（
ｂ）に示すように、それぞれの振幅ＡＯ”” ｘｏ’（
０） ｔ ｘｏ’（１） ｌ ”’ｒ ｘＯ’（１
３０１）Ａ１’−ｘｌ’（０）、 ｘｌ’（１）、 ・
・・、 ｘ１’（１１１）を求める。
１（ｌ、 −１）の間を（ｌｋ−１）等分し、第４図（
ｂ）に示すように、それぞれの振幅ＡＯ”” ｘｏ’（
０） ｔ ｘｏ’（１） ｌ ”’ｒ ｘＯ’（１
３０１）Ａ１’−ｘｌ’（０）、 ｘｌ’（１）、 ・
・・、 ｘ１’（１１１）を求める。
補間される波形の１周期内のｊ番目の標本点の振幅ｘｌ
（Ｄは、第６図に示すように、代表波形Ａ、 Ａ、のり
サンプルされたｊ番目の振幅Ｘ。’（Ｄ。
（Ｄは、第６図に示すように、代表波形Ａ、 Ａ、のり
サンプルされたｊ番目の振幅Ｘ。’（Ｄ。
但し、ｊ＝ｏ、１．・・・、 １ｌｋ−１０：補間さ
れる波形数 ｋ −１２・・・ ｎ を用いて算出する。
れる波形数 ｋ −１２・・・ ｎ を用いて算出する。
したがって、上記実施例によれば、各代表波形Ａｏ、Ａ
ｌの補間多項式により、間引かれた波形の標本値を再生
することにより、間引かれた波形が滑らかに補間するこ
とができ、したがって、再生された音質が劣化すること
なく圧縮率を高めることができる。
ｌの補間多項式により、間引かれた波形の標本値を再生
することにより、間引かれた波形が滑らかに補間するこ
とができ、したがって、再生された音質が劣化すること
なく圧縮率を高めることができる。
発明の詳細
な説明したように、本発明は、音声信号の繰り返し波形
の定常部から代表波形を抽出して他の波形を間引くとと
もに、音声信号の繰り返し波形の１周期におけるサンプ
ル数を求めることにより音声信号を圧縮し、この抽出さ
れた代表波形の標本値により、間引かれた波形の補間多
項式を求め、間引かれた波形の標本値を求めて補間する
ことにより伸張するようにしたので、伸張された繰り返
し波形の接続点が代表波形の振幅、ピッチ周期（繰り返
し波形の周期）等にかかわらず連続し、したがって、再
生された音質が劣化することなく圧縮率を高めることが
できる。
の定常部から代表波形を抽出して他の波形を間引くとと
もに、音声信号の繰り返し波形の１周期におけるサンプ
ル数を求めることにより音声信号を圧縮し、この抽出さ
れた代表波形の標本値により、間引かれた波形の補間多
項式を求め、間引かれた波形の標本値を求めて補間する
ことにより伸張するようにしたので、伸張された繰り返
し波形の接続点が代表波形の振幅、ピッチ周期（繰り返
し波形の周期）等にかかわらず連続し、したがって、再
生された音質が劣化することなく圧縮率を高めることが
できる。
第１図は、本発明に係る音声信号圧縮伸張装置の一実施
例を示すブロック図、第２図は、第１図の音声信号圧縮
伸張装置の動作を説明するためのフローチャート、第３
図は、第１図の有声音圧縮器の動作を説明するための波
形図、第４図は、第１図の有声音伸張器の動作を説明す
るための波形図、第６図、第６図はそれぞれ、第１図の
有声音伸張器の動作説明図、第７図は、従来の音声信号
圧縮伸張装置の動作を説明するための波形図である。 ５・・・有声音圧縮器（代表波形抽出、サンプル数算出
手段）、６・・・符号化器、了、８・・・メモリ、９・
・・有声音伸張器（補間多項式算出、補間手段）。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ｉｆ
！３図 （ｃｌ） １四期内Ｖ〕プノ園 （ｂ） 第 図 第 図 （０フ タ も 第 図 （Ｃ） １同期四ηＬ７１Ｌ数 補薗沢腟牧ｎ＝り Ｎ ７ 図 （Ｏン 第 図 第 第 図 （Ｃン 図
例を示すブロック図、第２図は、第１図の音声信号圧縮
伸張装置の動作を説明するためのフローチャート、第３
図は、第１図の有声音圧縮器の動作を説明するための波
形図、第４図は、第１図の有声音伸張器の動作を説明す
るための波形図、第６図、第６図はそれぞれ、第１図の
有声音伸張器の動作説明図、第７図は、従来の音声信号
圧縮伸張装置の動作を説明するための波形図である。 ５・・・有声音圧縮器（代表波形抽出、サンプル数算出
手段）、６・・・符号化器、了、８・・・メモリ、９・
・・有声音伸張器（補間多項式算出、補間手段）。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ｉｆ
！３図 （ｃｌ） １四期内Ｖ〕プノ園 （ｂ） 第 図 第 図 （０フ タ も 第 図 （Ｃ） １同期四ηＬ７１Ｌ数 補薗沢腟牧ｎ＝り Ｎ ７ 図 （Ｏン 第 図 第 第 図 （Ｃン 図
Claims (1)
- 音声信号の定常部の繰り返し波形から代表波形を抽出し
て他の波形を間引く手段と、音声信号の繰り返し波形の
１周期におけるサンプル数を求める手段と、前記抽出さ
れた代表波形の標本値により、間引かれた波形の補間多
項式を求める手段と、前記補間多項式とサンプル数によ
り、間引かれた波形の標本値を求め、補間する手段とを
有する音声信号圧縮伸張装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219073A JPH0266598A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 音声信号圧縮伸張装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219073A JPH0266598A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 音声信号圧縮伸張装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266598A true JPH0266598A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16729839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63219073A Pending JPH0266598A (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 音声信号圧縮伸張装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266598A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078654A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Embedded System:Kk | 音声認証装置及び方法並びにプログラム |
| US7630883B2 (en) | 2001-08-31 | 2009-12-08 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Apparatus and method for creating pitch wave signals and apparatus and method compressing, expanding and synthesizing speech signals using these pitch wave signals |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898798A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-11 | 松下電器産業株式会社 | 音素片編集型音声合成の補間方式 |
-
1988
- 1988-09-01 JP JP63219073A patent/JPH0266598A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898798A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-11 | 松下電器産業株式会社 | 音素片編集型音声合成の補間方式 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7630883B2 (en) | 2001-08-31 | 2009-12-08 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Apparatus and method for creating pitch wave signals and apparatus and method compressing, expanding and synthesizing speech signals using these pitch wave signals |
| US7647226B2 (en) | 2001-08-31 | 2010-01-12 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Apparatus and method for creating pitch wave signals, apparatus and method for compressing, expanding, and synthesizing speech signals using these pitch wave signals and text-to-speech conversion using unit pitch wave signals |
| JP2006078654A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Embedded System:Kk | 音声認証装置及び方法並びにプログラム |
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