JPH0481200B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0481200B2
JPH0481200B2 JP58201387A JP20138783A JPH0481200B2 JP H0481200 B2 JPH0481200 B2 JP H0481200B2 JP 58201387 A JP58201387 A JP 58201387A JP 20138783 A JP20138783 A JP 20138783A JP H0481200 B2 JPH0481200 B2 JP H0481200B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peak
cepstrum
time
component
long
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 - Lifetime
Application number
JP58201387A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6093499A (ja
Inventor
Yukio Mitome
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP58201387A priority Critical patent/JPS6093499A/ja
Priority to US06/665,852 priority patent/US4914749A/en
Publication of JPS6093499A publication Critical patent/JPS6093499A/ja
Publication of JPH0481200B2 publication Critical patent/JPH0481200B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスペクトル包絡パラメータ値の抽出方
法に関するものである。
音声を情報量圧縮して記憶あるいは伝送する場
合や音声認識を行なう場合等においては音声のス
ペクトル包絡を表わすパラメータの値を精度よく
抽出することが重要となる。又、音声以外にも信
号のスペクトル包絡を表わす情報が必要になるこ
とがしばしばある。
従来、信号(例えば、音声信号等)のスペクト
ル包絡を表わすパラメータの1つにケプストラム
が知られている。これは信号の対数スペクトルの
逆フーリエ変換を求めることによつて得られ、そ
の短時間成分のパラメータ値はスペクトルの概形
を表わす。1例を第1図に示す。第1図aにおい
ては、101は信号の対数スペクトルを表わす。
これを逆フーリエ変換して第1図bのケプストラ
ムが得られる。このケプストラムのうち短時間成
分104は第1図aにおけるスペクトル概形10
2に対応する。即ち、前記ケプストラムの短時間
成分のパラメータ値104はスペクトル概形を表
わすパラメータである。
しかしながら前記従来例で得られるスペクトル
概形を表わすパラメータはスペクトルの微細構造
の平均値を表わすのみで真のスペクトル包絡を表
わしていない。第1図の例では前記スペクトル概
形を表わすパラメータ104が表わしている前記
スペクトル概形102は真のスペクトル包絡10
3とは異なつている。
第2の従来例として、真のスペクトル包絡パラ
メータをより良く近似するパラメータ値を抽出す
るものが知られている。(電子通信学会論文誌(A)
1972年4月号に掲載の今井聖他による文献“改良
ケプストラム法によるスペクトル包絡の抽出”) これは、ケプストラムの長時間成分(第1図の
例では第1図bの105)のフーリエ変換を求
め、その値が正の部分は残し、負の部分を零にす
る非線形処理を施し、それを再び逆フーリエ変換
して得られるパラメータの短時間成分を前記スペ
クトル概形を変わすパラメータの値に加え、さら
にこのときの長時間成分について同様の処理を数
回くり返すというものである。
前記第2の従来例によれば、真のスペクトル包
絡を比較的良好に表わすパラメータ値を抽出でき
るもののフーリエ変換を何回もくり返すため非常
に多くの演算量を必要としていた。
本発明の目的は信号のスペクトル包絡を比較的
良好に近似するパラメータの値を少な演算量で得
ることができるスペクトル包絡パラメータ値の抽
出方法を提供することにある。
本発明のスペクトル包絡パラメータ値の抽出方
法では、まず対数スペクトルあるいはその定数倍
の値を逆フーリエ変換した結果からスペクトル概
形を表わす短時間成分とスペクトルの微細構造を
表わす長時間成分とを分離する。次に前記長時間
成分のピークを検出し、前記短時間成分の時間の
原点と前記長時間成分のピーク時刻とを一致さ
せ、前記短時間成分のパラメータ値と、前記長時
間成分のパラメータ値と、前記長時間成分の対称
成分のパラメータ値とを加え合わせることにより
真のスペクトル包絡を比較的良好に近似するパラ
メータの値が得られる。
本発明の方法によれば、前記第1の従来例にお
ける演算量に比べ、ピーク検出に要する演算と若
干の加算を余分に必要するだけで、前記第2の従
来例で得られるパラメータ値と同程度に良好な近
似を与えるスペクトル包絡パラメータの値をくり
返し演算をすることなく得ることができる。
ここで再び第1図a〜dを用いて本発明の原理
を説明する。前記ケプストラムの長時間成分10
5はスペクトルの微細構造106(第1図c)を
表わしていてこれは対数スペクトル101とスペ
クトル概形102の差に等しい。一方スペクトル
の微細構造の包絡107(第1図c)は前記スペ
クトル包絡103と前記スペクトル概形102の
差に等しい。従つて前記ケプストラムの長時間成
分105から前記スペクトルの微細構造の包絡1
07を表わすパラメータの値が得られればそのパ
ラメータ値と前記スペクトル概形を表わすパラメ
ータ値、即ちケプストラムの短時間成分105と
の和は真のスペクトル包絡103を表わすことに
なる。ところで前記スペクトルの微細構造106
は周波数軸上の正弦波を振幅変調した形となつて
いる。このとき、周波数軸上の周期に対応してケ
プストラムの長時間成分105は時間軸上にピー
クを有する。従つて前記ケプストラムの長時間成
分105を、前記ピーク時刻108(第1図b)
が時間の原点に一致するようにシフトすることは
前記振幅変調された周波数軸上の正弦波を包絡線
検波することと等価である。即ち、前記ケプスト
ラムの長時間成分105を時間軸上でシフトした
パラメータ値109(第1図d)は前記スペクト
ルの微細構造の包絡を表わしている。従つて前記
ケプストラムの短時間成分104と前記時間軸上
でシフトした長時間成分109との和110(第
1図d)は前記スペクトル包絡103を表わすパ
ラメータとなる。なお、ケプストラムの対称性か
ら、負の時間に存在する対称な成分についても、
そのピーク近傍の値を加える必要がある。もし、
正の時間に存在する情報のみを用いるならば、こ
れは、ピーク時刻を中心に長時間成分を折り返し
て実現することができる。即ち前記長時間成分1
05を時間軸上でシフトする際には前記ピーク時
刻以前のパラメータ値は、前記ピーク時刻を中心
に折返して前記ピーク時刻以後のパラメータ値と
加え合わせておく必要がある。
第1図a〜dの例では、ケプストラムについ説
明したが、一般に対数スペクトルを定数倍した値
についても同様の方法が適用できる。
又、スペクトルの微細構造が上記の例のように
正弦波的でなくひずみ波の場合には、時間軸上に
おいて、前記ピーク時刻の整数倍の時刻にもピー
クを生ずる。これらの成分についても前記の方法
と同様にして加え合わせることにより、さらにス
ペクトル包絡の近似を良くすることができる。
次に本発明のスペクトル包絡パラメータ値の抽
出方法を実施する場合の例を示す。
第2図は本発明の抽出方法を具体的に実現する
装置の一実施例を示すブロツク図である。信号が
入力端子207から入力されると、制御回路20
6は制御情報伝送路A215を介して対数スペク
トル抽出回路201に対して制御信号を送り、対
数スペクトルの抽出を指示する。
前記対数スペクトル抽出回路201において対
数スペクトルが抽出されると、前記制御回路20
6は制御情報伝送路B216を介して逆フーリエ
変換回路202に対し制御情報を送り、前記スペ
クトル抽出回路201からスペクトル伝送路20
9を介して送られる対数スペクトル情報に対して
逆フーリエ変換を施してケプストラムのパラメー
タ値を求めるように指示する。こうして得られた
ケプストラムのパラメータ値はケプストラム伝送
路A210を介してケプストラムメモリ203に
送られ記憶される。
次に前記制御回路206は制御情報伝送路C2
17を介して前記ケプストラムメモリ203に対
して制御情報を送り、ケプストラムの長時間成分
をケプストラム伝送路B211を介してピーク検
出回路204に送るよう指示する。
次に前記制御回路206は制御情報伝送路E2
19を介してピーク検出回路204に制御情報を
送り、前記ケプストラムメモリ203から送られ
たケプストラムの長時間成分のピークを検出しそ
のときの時刻の情報をピーク時刻伝送路212を
介して前記ケプストラムメモリ212に送るよう
に指示する。
次に前記制御回路206は再び前記ケプストラ
ムメモリ203に制御情報を送り、ケプストラム
の短時間成分のパラメータ値を時間の原点から順
にケプストラム伝送路C213を介して加算回路
205に送らせ、同時に前記ピーク検出回路20
4から送られたピーク時刻以前の長時間成分のパ
ラメータ値を前記ピーク時刻から時間の負の方向
へ順にケプストラム伝送路D214を介して前記
加算回路205に送らせ、さらに前記ピーク時刻
以後の長時間成分のパラメータ値を前記ピーク時
刻から順にケプストラム伝送路E220を介して
前記加算回路に送らせる。このとき、前記制御回
路206は制御情報伝送路D218を介して前記
加算回路205に制御情報を送り、前記ケプスト
ラムメモリ203から送られる三種のパラメータ
値を加算させ、結果を出力端子208に出力させ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜dは本発明の原理を説明する図であ
る。第2図は本発明のスペクトル包絡パラメータ
値の抽出方法を実現する装置の一実施例を示すブ
ロツク図である。図において、 101は信号の対数スペクトル、102はスペ
クトル概形、103はスペクトル包絡、104は
スペクトル概形を表わすケプストラムの短時間成
分、105はスペクトルの微細構造を表わすケプ
ストラムの長時間成分、106はスペクトルの微
細構造、107はスペクトルの微細構造の包絡、
108はケプストラムの長時間成分のピーク時
刻、109は時間軸上でシフトした長時間成分、
201は対数スペクトル抽出回路、202は逆フ
ーリエ変換回路、203はケプストラムメモリ、
204はピーク検出回路、205は加算回路、2
06は制御回路、207は入力端子、208は出
力端子、をそれぞれ表わす。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 信号の対数スペクトルを逆にフーリエ変換す
    ることによりスペクトル包絡パラメータ値を抽出
    する方法において、前記対数スペクトルあるいは
    その定数倍の値を逆フーリエ変換した値から、ス
    ペクトル概形を表す短時間成分とスペクトルの微
    細構造を表す長時間成分とを分離し、前記長時間
    成分のピークを検出し、前記短時間成分の時間の
    原点と前記長時間成分のピーク時刻とを一致さ
    せ、前記短時間成分のパラメータ値と、前記長時
    間成分のパラメータ値と、前記長時間成分の対称
    成分のパラメータ値とを加え合わせることを特徴
    としたスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法。
JP58201387A 1983-10-27 1983-10-27 スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法 Granted JPS6093499A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58201387A JPS6093499A (ja) 1983-10-27 1983-10-27 スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法
US06/665,852 US4914749A (en) 1983-10-27 1984-10-29 Method capable of extracting a value of a spectral envelope parameter with a reduced amount of operations and a device therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58201387A JPS6093499A (ja) 1983-10-27 1983-10-27 スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6093499A JPS6093499A (ja) 1985-05-25
JPH0481200B2 true JPH0481200B2 (ja) 1992-12-22

Family

ID=16440238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58201387A Granted JPS6093499A (ja) 1983-10-27 1983-10-27 スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4914749A (ja)
JP (1) JPS6093499A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63127297A (ja) * 1986-11-17 1988-05-31 キヤノン株式会社 音声合成装置
JPH1084284A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Sony Corp 信号再生方法および装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566035A (en) * 1969-07-17 1971-02-23 Bell Telephone Labor Inc Real time cepstrum analyzer
US3649765A (en) * 1969-10-29 1972-03-14 Bell Telephone Labor Inc Speech analyzer-synthesizer system employing improved formant extractor
US3681530A (en) * 1970-06-15 1972-08-01 Gte Sylvania Inc Method and apparatus for signal bandwidth compression utilizing the fourier transform of the logarithm of the frequency spectrum magnitude
US4219695A (en) * 1975-07-07 1980-08-26 International Communication Sciences Noise estimation system for use in speech analysis
US4076960A (en) * 1976-10-27 1978-02-28 Texas Instruments Incorporated CCD speech processor

Also Published As

Publication number Publication date
US4914749A (en) 1990-04-03
JPS6093499A (ja) 1985-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4180707A (en) Distortion sound effects circuit
CN1971711A (zh) 语音信号自适应增强系统
JP2791036B2 (ja) 音声処理装置
KR20040066835A (ko) 대역폭 확장기 및 광대역 오디오 신호 생성 방법
KR20010021877A (ko) 음향 신호 충돌의 공간각 및 보청기로부터의 출력 신호의의존성을 전기적으로 선택하는 방법
JPS54147708A (en) Pre-processing method in audio recognizer
DE2636032C3 (de) Elektrische Schaltungsanordnung zum Extrahieren der Grundschwingungsperiode aus einem Sprachsignal
JPH0481200B2 (ja)
JPH069000B2 (ja) 音声情報処理方法
JP3158536B2 (ja) 楽音信号発生装置
US2572900A (en) Audio compression system
CN114724576B (zh) 一种啸叫检测中的门限实时更新方法、装置以及系统
JPH07146700A (ja) ピッチ強調方法および装置ならびに聴力補償装置
JPS6271383A (ja) 音声情報や画像情報を電気的に明らかにする方法及びその方法を実行するための装置
SU1058077A1 (ru) Устройство дл преобразовани динамического диапазона звуковых сигналов
JPH07226992A (ja) 低音域成分補償方法
RU2237933C1 (ru) Способ и устройство точного аналогового сжатия части частотного диапазона звуковых сигналов
JP2750332B2 (ja) 楽音分析方法及びこの分析方法を用いた楽音分析装置
GB936124A (en) Speech bandwidth compression systems
RU2130651C1 (ru) Способ и устройство точного аналогового деления мгновенной частоты сигналов
JPS58160996A (ja) 雑音抑圧方式
Popov et al. Reduction of the Transmission Rate of Sound Broadcasting Signals Based on their Modulation Representation
JP2003101350A (ja) 信号発生装置、信号発生方法及び信号発生プログラム
KR100513714B1 (ko) 다중 채널 보청기에서의 주파수 밴드별 소리 신호의 세기측정장치 및 그 방법
JPH0524958Y2 (ja)