JPH0438359B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0438359B2 JPH0438359B2 JP60096224A JP9622485A JPH0438359B2 JP H0438359 B2 JPH0438359 B2 JP H0438359B2 JP 60096224 A JP60096224 A JP 60096224A JP 9622485 A JP9622485 A JP 9622485A JP H0438359 B2 JPH0438359 B2 JP H0438359B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voiced
- pitch
- frame
- bits
- unvoiced
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Description
（産業上の利用分野）
本発明は音声信号のピツチ情報および有声／無
声判別信号の符号化に関し、特に効率的な符号化
に関する。 （従来の技術） 音声のピツチ情報、有声／無声判別信号は音声
の特徴を表現する極めて重要なパラメータであ
り、音声分析合成装置等でスペクトロル包絡パラ
メータと共に広く使用されている。 音声のピツチ情報は例えば20ｍｓ周期のフレー
ム毎に自己相関係等を介して公知の手法を利用し
て抽出される。ピツチ情報の表現形式としてはピ
ツチ周期、ピツチ周波数があるが、これらは等価
である。以下の説明では簡単のためにピツチ情報
の表現形式としてピツチ周期を用いる。ピツチ周
期は例えば音声信号の標本化周期に対応して
0.125ｍsec（8SHz 標本化時）きざみの離散量と
して表現される。又、ピツチ周期の分布範囲は経
験的な２〜15ｍsec（成人の場合）である事が知ら
れており7bitsで表現可能である。尚、有声／無
声判別信号は２値の符号であり、一般に1bitで表
現可能であり、更に、無声時になピツチが存在し
ない事を利用して、ピツチ周期を２ｍsec未満の
予じめ定められた数値とする事により有声／無声
判別信号に特別なビツトを割り振らない事も可能
である。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら従来のピツチおよび有声／無声判
別信号の符号化方法に於いては、有声／無声判別
信号をピツチに含めて符号化する場合でも、フレ
ーム周期20msに於いて毎フレーム7bitsを要し、
７÷（20×10-3）＝350bpsもの符号化速度を要求す
る。 近時、音声分析合成装置等では益々符号化速度
を低減する要求が強くなりつつあり従来方法によ
るピツチ等の符号化速度は大きな障害となつてい
る。即ち、音声分析合成装置そのものが2400〜
4800bps符号化速度を有する場合と、600bps程度
を要求される場合とではピツチ等の符号化速度に
対する条件も自づと異なつたものとなる。 本発明の目的もピツチおよび有声／無声判別信
号の符号化の効率を大幅に改善する事にある。 （問題点を解決するための手段） 本発明のピツチおよび有声／無声判別信号の符
号化方法は、一定のフレーム周期毎に分析された
音声信号のピツチ情報および有声／無声判別信号
を符号化するためのピツチおよび有声／無声判別
信号の符号化方法であつて、相隣接する２つのフ
レームより分析された各２つのピツチ情報と有
声／無声判別信号を一つの符号化単位とし、且つ
これら２つのフレームの有声／無声信号が共に有
声の場合には符号化単位を構成する２つのピツチ
情報の一方を他方よりの差分として符号化し、
又、これら２つのフレームの有声／無声信号のう
ちのいずれか一方が有声の場合には有声に対応す
るフレームのビツチ情報に多数のビツトを他のフ
レームのピツチ情報に少数のビツトを割当てて符
号化する手段を有して構成される。 （実施例） 次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明を詳細に説明するためのブロツク
図である。 音声信号がＡ／Ｄ変換器１に入力され3.4KHz
に帯域制限された後8KHzで標本化されピツチ抽
出器２と有声／無声判別器３とへ供給される。ピ
ツチ抽出器２は制御器６より供給されるフレーム
周期信号６１、本実施例では20ｍsec周期の信号、
に同期して自己相関法によりピツチ周期を算出
し、結果をメモリ４へ出力する。有声／無声判別
器３は制御器６より供給されるフレーム周期の信
号６１に同期して公知の手法により音声の有声／
無声を判別し結果をメモリ４へ出力する。メモリ
４は記憶したピツチ周期情報および有声／無声判
別信号を制御器６より供給される40ｍsec周期の
符号化周期信号６２に同期して符号化器５へ出力
する。符号化器５は符号化周期信号６２に同期し
て入力される２つの相隣接するフレームのピツチ
周期情報と有声／無声判別信号を以下の方法で符
号化する。 ２つの有声／無声判別信号共に無声の場合には
10bitsで構成される符号の全ビツトを“０”とす
る（第２図ａに図示）。 時間的に前方のフレームのみ有声の場合には
10bitsで構成される符号のうち第２図ｂで“a1”
〜“a7”で示す所定の位置の7bitsに前方のフレ
ームのピツチ周期情報を割当て、“０”で示す所
定の位置3bitsを“０”とする。 時間的に後方のフレームのみ有声の場合には
10bitsで構成される符号のうち第２図ｃで“b1〜
b7”で示す所定の位置の7bitsに後方のフレーム
のピツチ周期情報を割当て、“０”で示す所定の
位置の3bitsを“０”とする。 ２つのフレーム共に有声の場合には10bitsで構
成される符号のうち第２図ｄで“c1〜c7”で示す
所定の位置の7bitsに前方のフレームのピツチ周
期情報を割当て、“d1〜d3”で示す所定の位置の
3bitsに後方のフレームのピツチ周期情報と前方
のフレームのピツチ周期情報との差の値を後述の
方法で割当てる。 符号化器５は以上の方法で符号化周期信号６２
に同期して組立てた符号を出力する。 ところでピツチ周期２〜15ｍsecに対応する数
値16〜120であり、これを7bitsで表現すると以下
の通りとなる。ここでは“Ｘ”で示すビツトは
“１”又は“０”であり、Ｔは周期を示す。
声判別信号の符号化に関し、特に効率的な符号化
に関する。 （従来の技術） 音声のピツチ情報、有声／無声判別信号は音声
の特徴を表現する極めて重要なパラメータであ
り、音声分析合成装置等でスペクトロル包絡パラ
メータと共に広く使用されている。 音声のピツチ情報は例えば20ｍｓ周期のフレー
ム毎に自己相関係等を介して公知の手法を利用し
て抽出される。ピツチ情報の表現形式としてはピ
ツチ周期、ピツチ周波数があるが、これらは等価
である。以下の説明では簡単のためにピツチ情報
の表現形式としてピツチ周期を用いる。ピツチ周
期は例えば音声信号の標本化周期に対応して
0.125ｍsec（8SHz 標本化時）きざみの離散量と
して表現される。又、ピツチ周期の分布範囲は経
験的な２〜15ｍsec（成人の場合）である事が知ら
れており7bitsで表現可能である。尚、有声／無
声判別信号は２値の符号であり、一般に1bitで表
現可能であり、更に、無声時になピツチが存在し
ない事を利用して、ピツチ周期を２ｍsec未満の
予じめ定められた数値とする事により有声／無声
判別信号に特別なビツトを割り振らない事も可能
である。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら従来のピツチおよび有声／無声判
別信号の符号化方法に於いては、有声／無声判別
信号をピツチに含めて符号化する場合でも、フレ
ーム周期20msに於いて毎フレーム7bitsを要し、
７÷（20×10-3）＝350bpsもの符号化速度を要求す
る。 近時、音声分析合成装置等では益々符号化速度
を低減する要求が強くなりつつあり従来方法によ
るピツチ等の符号化速度は大きな障害となつてい
る。即ち、音声分析合成装置そのものが2400〜
4800bps符号化速度を有する場合と、600bps程度
を要求される場合とではピツチ等の符号化速度に
対する条件も自づと異なつたものとなる。 本発明の目的もピツチおよび有声／無声判別信
号の符号化の効率を大幅に改善する事にある。 （問題点を解決するための手段） 本発明のピツチおよび有声／無声判別信号の符
号化方法は、一定のフレーム周期毎に分析された
音声信号のピツチ情報および有声／無声判別信号
を符号化するためのピツチおよび有声／無声判別
信号の符号化方法であつて、相隣接する２つのフ
レームより分析された各２つのピツチ情報と有
声／無声判別信号を一つの符号化単位とし、且つ
これら２つのフレームの有声／無声信号が共に有
声の場合には符号化単位を構成する２つのピツチ
情報の一方を他方よりの差分として符号化し、
又、これら２つのフレームの有声／無声信号のう
ちのいずれか一方が有声の場合には有声に対応す
るフレームのビツチ情報に多数のビツトを他のフ
レームのピツチ情報に少数のビツトを割当てて符
号化する手段を有して構成される。 （実施例） 次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明を詳細に説明するためのブロツク
図である。 音声信号がＡ／Ｄ変換器１に入力され3.4KHz
に帯域制限された後8KHzで標本化されピツチ抽
出器２と有声／無声判別器３とへ供給される。ピ
ツチ抽出器２は制御器６より供給されるフレーム
周期信号６１、本実施例では20ｍsec周期の信号、
に同期して自己相関法によりピツチ周期を算出
し、結果をメモリ４へ出力する。有声／無声判別
器３は制御器６より供給されるフレーム周期の信
号６１に同期して公知の手法により音声の有声／
無声を判別し結果をメモリ４へ出力する。メモリ
４は記憶したピツチ周期情報および有声／無声判
別信号を制御器６より供給される40ｍsec周期の
符号化周期信号６２に同期して符号化器５へ出力
する。符号化器５は符号化周期信号６２に同期し
て入力される２つの相隣接するフレームのピツチ
周期情報と有声／無声判別信号を以下の方法で符
号化する。 ２つの有声／無声判別信号共に無声の場合には
10bitsで構成される符号の全ビツトを“０”とす
る（第２図ａに図示）。 時間的に前方のフレームのみ有声の場合には
10bitsで構成される符号のうち第２図ｂで“a1”
〜“a7”で示す所定の位置の7bitsに前方のフレ
ームのピツチ周期情報を割当て、“０”で示す所
定の位置3bitsを“０”とする。 時間的に後方のフレームのみ有声の場合には
10bitsで構成される符号のうち第２図ｃで“b1〜
b7”で示す所定の位置の7bitsに後方のフレーム
のピツチ周期情報を割当て、“０”で示す所定の
位置の3bitsを“０”とする。 ２つのフレーム共に有声の場合には10bitsで構
成される符号のうち第２図ｄで“c1〜c7”で示す
所定の位置の7bitsに前方のフレームのピツチ周
期情報を割当て、“d1〜d3”で示す所定の位置の
3bitsに後方のフレームのピツチ周期情報と前方
のフレームのピツチ周期情報との差の値を後述の
方法で割当てる。 符号化器５は以上の方法で符号化周期信号６２
に同期して組立てた符号を出力する。 ところでピツチ周期２〜15ｍsecに対応する数
値16〜120であり、これを7bitsで表現すると以下
の通りとなる。ここでは“Ｘ”で示すビツトは
“１”又は“０”であり、Ｔは周期を示す。
【表】
‥
14＜＿T＜16msec １ １ １ × × × ×
即ち上位の3bitsには必ず１が１ヶ以上含まれ
る。従つて以下の手順により符号の復合化が可能
である。 (1) 上位3bitsが全て“０”の場合には前方のフ
レームを無声フレーム、従つてピツチ周期も
“０”とし、下位7bitsを後方のフレームに割当
てる。 (2) 上記(1)に於いて下位7bitsが全て“０”の場
合は後方のフレームも無声フレームとする。 (3) 上記(1)に於いて下位7bitsに“１”が含まれ
る場合には後方のフレームを有声フレームと
し、下位7bitsが示す数値そのものを後方のフ
レームのピツチ周期とする。 (4) 上位3bitsに“１”が含まれる場合には前方
のフレームを有声フレームとし、上位7bitsが
示す数値そのものを前方のフレームのピツチ周
期とする。 (5) 上記(4)に於いて下位3bitsが全て“０”の場
合は後方のフレームを無声フレームとする。 (6) 上記(4)に於いて下位3bitsに“１”が含まれ
る場合は後方のフレームを有声フレームとし、
下位7bitsが示す数値（＝“１”〜“７”）と
前方のフレームのピツチ周期とを用いて次式に
より後方のフレームのピツチ周期を算出する。 後方フレームのピツチ周期＝前方フレームの ピツチ周期＋−４ 従つて前述の第２図ｄに於いて“d1〜d3”で示
すビツトは以下の手順で決定されるＪを直接表現
したものである。 Ｊ＝後方のフレームのピツチ周期−前方のフレ
ームのピツチ周期＋４ （i Ｊ８） Ｊ＝７ （i Ｊ０） Ｊ＝１ なお、経験的に20ｍsec程度の周期で分析され
た相隣接したピツチ周期の殆んどはその相互の差
が３以内であることが知られている。 （発明の効果） 以上説明した様に本発明によれば音声信号のピ
ツチ情報および有声／無声判別信号を従来方法に
対して例えば5/7に圧縮して符合化することが可
能となる。
14＜＿T＜16msec １ １ １ × × × ×
即ち上位の3bitsには必ず１が１ヶ以上含まれ
る。従つて以下の手順により符号の復合化が可能
である。 (1) 上位3bitsが全て“０”の場合には前方のフ
レームを無声フレーム、従つてピツチ周期も
“０”とし、下位7bitsを後方のフレームに割当
てる。 (2) 上記(1)に於いて下位7bitsが全て“０”の場
合は後方のフレームも無声フレームとする。 (3) 上記(1)に於いて下位7bitsに“１”が含まれ
る場合には後方のフレームを有声フレームと
し、下位7bitsが示す数値そのものを後方のフ
レームのピツチ周期とする。 (4) 上位3bitsに“１”が含まれる場合には前方
のフレームを有声フレームとし、上位7bitsが
示す数値そのものを前方のフレームのピツチ周
期とする。 (5) 上記(4)に於いて下位3bitsが全て“０”の場
合は後方のフレームを無声フレームとする。 (6) 上記(4)に於いて下位3bitsに“１”が含まれ
る場合は後方のフレームを有声フレームとし、
下位7bitsが示す数値（＝“１”〜“７”）と
前方のフレームのピツチ周期とを用いて次式に
より後方のフレームのピツチ周期を算出する。 後方フレームのピツチ周期＝前方フレームの ピツチ周期＋−４ 従つて前述の第２図ｄに於いて“d1〜d3”で示
すビツトは以下の手順で決定されるＪを直接表現
したものである。 Ｊ＝後方のフレームのピツチ周期−前方のフレ
ームのピツチ周期＋４ （i Ｊ８） Ｊ＝７ （i Ｊ０） Ｊ＝１ なお、経験的に20ｍsec程度の周期で分析され
た相隣接したピツチ周期の殆んどはその相互の差
が３以内であることが知られている。 （発明の効果） 以上説明した様に本発明によれば音声信号のピ
ツチ情報および有声／無声判別信号を従来方法に
対して例えば5/7に圧縮して符合化することが可
能となる。
第１図は本発明の実施例を説明するためのブロ
ツク図、第２図は本発明による符号構成の説明図
である。 １……Ａ／Ｄ変換器、２……ピツチ抽出器、３
……有声／無声判別器、４……メモリ、５……符
号化器、６……制御器。
ツク図、第２図は本発明による符号構成の説明図
である。 １……Ａ／Ｄ変換器、２……ピツチ抽出器、３
……有声／無声判別器、４……メモリ、５……符
号化器、６……制御器。
Claims (1)
- １ 一定のフレーム周期毎に分析された音声信号
のピツチ情報および有声／無声判別信号を符号化
するためのピツチおよび有声／無声判別信号の符
号化方法であつて、相隣接する２つのフレームよ
り分析された各２つのピツチ情報と有声／無声判
別信号を一つの符号化単位とし、且つこれら２つ
のフレームの有声／無声信号が共に有声の場合に
は符号化単位を構成する２つのピツチ情報の一方
を他方よりの差分として符号化し、又、これら２
つのフレームの有声／無声信号のうちのいずれか
一方が有声の場合には有声に対応するフレームの
ピツチ情報に多数のビツトを他のフレームのピツ
チ情報に少数のビツトを割当てて符号化する事を
特徴とするピツチおよび有声／無声判別信号の符
号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096224A JPS61254999A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | ピッチおよび有声／無声判別信号の符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096224A JPS61254999A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | ピッチおよび有声／無声判別信号の符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61254999A JPS61254999A (ja) | 1986-11-12 |
| JPH0438359B2 true JPH0438359B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=14159260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60096224A Granted JPS61254999A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | ピッチおよび有声／無声判別信号の符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61254999A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08179798A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Nec Corp | 音声のピッチラグ符号化方法および装置 |
| JPH08179795A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Nec Corp | 音声のピッチラグ符号化方法および装置 |
| US6813600B1 (en) * | 2000-09-07 | 2004-11-02 | Lucent Technologies Inc. | Preclassification of audio material in digital audio compression applications |
-
1985
- 1985-05-07 JP JP60096224A patent/JPS61254999A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61254999A (ja) | 1986-11-12 |
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