JPH052159B2

JPH052159B2 -

Info

Publication number: JPH052159B2
Application number: JP60021128A
Authority: JP
Inventors: Satoru Taguchi
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1993-01-11
Also published as: JPS61180299A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はコーデツク変換装置に関し、特に
LPC（Linear Prediction Coding）ボコーダ系通
信ネツトワークとマルチパルス符号化方式系通信
系ネツトワークとをインタフエースするために相
互の通信ネツトワークの符号構成を変換するコー
デツク変換装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、異種の符号化方式を利用する２つのコー
デツク（CODEC）を接続する場合にはいつたん
アナログ量の音声波形に変換したのち異る符号化
方式による符号化を実施する方法をとつている。

LPCボコーダ系通信ネツトワークとマルチパ
ルス符号化方式系通信ネツトワークとの間で行な
う音声通信にあつても両コーデツクの符号はいつ
たんアナログ量の音声波形に変換してから相手方
の符号に変換するという方式によつて運用されて
いる。

LPCボコーダ系通信ネツトワークはLPCボコ
ーダによつて抽出される入力音声信号の特徴パラ
メータ、すなわちαパラメータやＫパラメータの
如きLPCとしてのスペクトル包絡情報ならびに、
入力音声信号からこのスペクトル情報を除いた残
差信号としての音源情報とを所定の形式の符号に
変化して入力音声信号の代りに送信側（分析側）
から受信側（合成側）に送出し、受信側ではこれ
ら特徴パラメータを利用しデイジタル型の音声合
成フイルタの係数にLPCを設定したうえ音源情
報でこれを駆動するという手段で入力音声信号を
再生することを基本的な運用手段としている。上
述した音源情報は入力音声信号のピツチ周期、有
声／無声の別、ならびに音源の強さの３つの要素
で表現され、LPCボコーダにあつてはピツチ周
期は通常、抽出ピツチ数に対応した繰返し数のパ
ルスで、また無声音については白色雑音に置換し
て表現している。

また、マルチパルス符号化方式通信ネツトワー
クは、LPCボコーダ系通信ネツトワークにおい
てスペクトル包絡情報とともに送出すべき音源情
報を振幅と時間的位置が自由な複数のインパルス
系列、いわゆるマルチパルスで表現し、この場合
このマルチパルスは、これを駆動音源として合成
した合成波形と入力音声信号とが最もよく一致す
るように設定される。

これらLPCボコーダ系通信ネツトワークやマ
ルチパルス符号化方式系通信ネツトワークはいず
れも通常の符号化方式、たとえばPCM（Pulse
Code Modulation）等に比してはるかに少ない
データビツトレートで通信が可能であり、このた
め通信回線の大幅な効率化が図れるほか本質的に
通信の秘匿化も行ない易いといつた特徴を有し近
時多用されつつある。

これらの通信ネツトワークは同種のコーデツク
を介して通信を行なう場合、たとえばLPCボコ
ーダ系通信ネツトワーク相互間で通信を行なうよ
うな場合は勿論符号変換の必要はないが、異種の
コーデツクを介して通信を行なう場合すなわち
LPCボコーダ系通信ネツトワークとマルチパル
ス符号化系通信系の相互間で通信を行なう場合に
は符号変換が必要となる。

従来、異種のコーデツクを接続する場合にはそ
れぞれの形式で符号化された送受信内容を一旦も
との音声波形に変換し、このアナログ量の音声波
形を相手方の符号化形式のデイジタル量に変換す
るという手法をとつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来のコーデツク変換
装置には次に述べるような欠点がある。

すなわち、従来の手法によれば異種のコーデツ
クを接続する場合には一旦音声波形レベルに変換
して実施しているため音声波形変換処理による通
信品質の劣化増大が避けられず、また処理のため
のハードウエアの規模の増大も避けられないとい
う欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、特徴パ
ラメータの直接的変換を介して異種のコーデツク
を接続することにより音声波形変換処理による通
信品質の劣化増大を根本的に排除し、また処理の
ためのハードウエアも小規模な構成で済むコーデ
ツク変換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〕

本発明の装置は、LPCボコーダ系通信ネツト
ワークとマルチパルス符号化方式系通信ネツトワ
ークとをインタフエースするために相互の通信ネ
ツトワークの符号構成を変換するコーデツク変換
装置であつて、前記マルチパルス符号化方式系通
信ネツトワークによる信号を受け符号化されたマ
ルチパルス列から音源のピツチ周期を決定するピ
ツチ周期決定手段と、前記マルチパルス列から前
記LPCボコーダ系通信ネツトワークのLPC合成
フイルタを励振すべき励振パルス振幅もしくは励
振雑音振幅を決定する励振音源振幅決定手段と、
前記マルチパルス符号化方式系通信ネツトワーク
から入力した符号化スペクトル包絡情報を復号化
して求めた一次の自己相関関係と符号化された入
力音声の振幅情報にもとづいて算出した音源電力
とによつて入力音声の有無もしくは無声を判別す
る有声・無声判別手段とを備えて前記マルチパル
ス符号化方式系通信ネツトワークにおける音源情
報の符号構成を直接前記LPCボコーダ系通信ネ
ツトワークにおける音源情報の符号構成に変換す
る第一の符号変換部と、前記LPCボコーダ系通
信ネツトワークによる信号を受けLPCボコーダ
によつて抽出され符号化されたピツチ周期情報を
前記マルチパルス列の符号形式に変換して出力す
るピツチ周期符号変換手段を備えて前記LPCボ
コーダ系通信ネツトワークにおける音源情報の符
号構成を直接前記マルチパルス符号化方式系通信
ネツトワークにおける音源情報の符号構成に変換
する第二の符号変換部とを備えて構成される。

〔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図は本発明のコーデツク変換装置の基本的
構成を示すブロツク図である。

第１図に示すコーデツク変換装置１は第一の符
号変換部としての符号変換部(1)１１、および第二
の符号変換部としての符号変換部(2)１２を備えて
構成される。

第１図はさらに、コーデツク変換装置によつて
実行される符号変換を介して通信を行なう異種コ
ーデツクを有する２つの通信ネツトワーク、すな
わちマルチパルス符号化方式系ネツトワーク２
と、LPCボコーダ系通信ネツトワーク３を併記
して示している。

マルチパルス符号化方式系通信ネツトワーク２
は電話等の音声通信端末器である端末器２１−１
〜２１〜Ｎと、これら端末器を介して入力する音
声信号を符号化し、また符号化された音声信号を
復号化してもとの音声信号を再生するＮ個のコー
デツクとしてのマルチパルス符号化方式コーデツ
ク２２−１〜２２〜Ｎと、これらＮ個のコーデツ
クとLPCボコーダ系通信ネツトワークのLPCボ
コーダ群とが任意の組合せで通信しうるように接
続せしめるマルチパルス符号化方式系交換機２３
とを備えて構成される。

マルチパルス符号化方式コーデツク２２−１〜
２２−Ｎは、端末器２１−１〜２２−Ｎを介して
入力した音声信号の特徴パラメータを符号化する
場合、スペクトル包絡情報はLPCボコーダ系通
信ネツトワーク３と同じ内容のLPC係数を利用
するが、音源情報はLPCボコーダ系通信ネツト
ワーク３がピツチ周期および有声・無声ならびに
音源の強さを利用して音源情報をモデル化して表
現しているのに対し、マルチパルス列を利用して
音源のもつ波形情報を含んで音源情報を表現し、
これらスペクトル包絡情報と音源情報とを符号化
して音声信号の代りに送出し、またこのような符
号化情報を受けてこれを復号化したうえ音声合成
フイルタを駆動して入力音声信号を再生するコー
デツクである。

一方、LPCボコーダ系通信ネツトワーク３は、
端末器３１−１〜３１−Ｎを介して入力した入力
音声信号をLPCボコーダ３２−１〜３２−Ｎに
供給し、公知のLPC分析技術を利用してαパラ
メータ、Ｋパラメータ等のLPC係数を所定の次
数で抽出し、このスペクトル包絡情報を符号化す
る。また、音源情報はピツチ周期、有声・無声音
の別、および音源の強さをそれぞれ公知の技術に
よつて抽出したうえこれらを符号化して送出し、
またこれら符号化情報を受けるとこれらを復号化
したうえピツチ周期データは有声音の場合はピツ
チ周期に対応する繰返し数のパルスで、また無声
音の場合は白色雑音でモデル化して音源の強さ情
報とともにこれらを音声合成フイルタの駆動音源
とし、また前述したLPC係数を音声合成フイル
タの係数として音声合成フイルタを動作させ入力
音声信号の再生を行なう。

LPCボコーダ系交換機３３はこのようにして
符号化された入力音声信号の符号化データをコー
デツク変換装置１を介してマルチパルス符号化方
式系通信ネツトワーク２のいずれかのコーデツク
に供給し、またこのネツトワークから送出された
符号化データをコーデツク変換装置１を介して受
け、これをいずれかのボコーダに供給する変換動
作を行なう。

第２図は本発明において利用するLPCボコー
ダによる符号構成の一例を示すLPCボコーダ符
号構成図、第３図はマルチパルス符号化方式コー
デツクによる符号構成の一例を示すマルチパルス
符号構成図である。

第２，３図に示す数字は入力音声の分析フレー
ムごとに割当てるビツト数のシリアル数を示し、
またＳは同期ビツト、Ｋ１〜Ｋ１２はスペクトル
包絡情報としての12次のＫパラメータ、また第２
図に示す振幅は音源の振幅情報を、またピツチは
有声および無声を含むピツチ周期情報を示す。さ
らに第３図に示す最大振幅は分析フレームごとの
マルチパルス列の最大値を示し、また振幅１〜振
幅２２は前記最大振幅を基準として正規化した22
個のインパルスよりなるマルチパルスのそれぞれ
の振幅値、パルス位置１〜パルス位置２２は22個
のインパルスよりなるマルチパルスの隣接相互間
の距離をパラメータとして示すマルチパルスの位
置であり、パルス位置１のみは先頭パルスの分析
フレーム開始時間位置から距離をパラメータとし
て表わしている。なお、第２図はデータレートが
4800bps（bit per second）、分析フレーム長20ｍ
SEC、また第３図はデータレート14.4K（キロ）
bps、分析フレーム長は20ｍSECである。

第２図および第３図からも明らかな如く、これ
ら２つの符号構成はスペクトル包絡情報としての
Ｋパラメータは同一の割当てビツトで同一内容の
符号化が行なわれているが、その他の音源情報に
関しては互いに異る内容の符号化が行なわれてい
る。第１図に示すコーデツク変換装置は第２図に
示す符号構成を第３図に示す符号構成に、また第
３図に示す符号構成を第２図に示す符号構成に変
換するものである。

第４図は本発明によるコーデツク変換装置の第
一の符号変換部の第１の実施例の構成を示すブロ
ツク図、第５図は本発明によるコーデツク変換装
置の第二の符号変換部の一実施例の構成を示すブ
ロツク図である。

第４図に示す第一の符号変換部としての符号変
換部(1)１１−１は、デマルチプレクサ１１１、ピ
ツチ周期決定回路１１２、励振音源振幅決定回路
１１３、有声／無声判別回路１１４、一次自己相
関係数抽出回路１１５、音源電力算出回路１１
６、マルチプレクサ１１７等を備えて構成され
る。

第４図において、マルチパルス符号化方式系通
信ネツトワーク２からデマルチプレクサ１１１に
供給された符号化信号は第３図に示す内容の符号
構成で分析フレームごとのスペクトル包絡情報と
しての12次の各Ｋパラメータデータと、それぞれ
の振幅と位置情報とが示されている22個のマルチ
パルス情報、ならびにマルチパルス列の最大値と
しての最大振幅情報に関する多重化信号でありデ
マルチプレクサ１１１によつて多重化分離が行な
われ出力される。

ピツチ周期決定回路１１２は符号化マルチパル
ス情報と符号化最大振幅情報とを受け、分析フレ
ーム当り22個のマルチパルスの振幅および位置デ
ータを利用し入力音声信号のピツチ周期を次のよ
うにして決定する。

マルチパルス列は入力音声に最も近い音声を再
生しうる駆動音源系列を振幅と時間的位置が自由
な複数のインパルス系列で表現したものであり、
ピツチ周期抽出の場合にも前処理としてのこのマ
ルチパルス列が決定されているときはこれを利用
して容易にピツチ周期を求めることができる。

すなわち、マルチパルスの自己相関係数列を検
索して得られる最大値の時間位置からマルチパル
スの周期としてのピツチ周期データを得る方法、
あるいはマルチパルス相互間の差分の絶対値和を
算出しこれを最小とするものを検索して最大値の
時間位置情報としてのピツチ周期を知る方法等に
よつて容易にピツチ周期を抽出することができ
る。

このようにして決定した分析フレームごとのピ
ツチ周期データにはまた、有声／無声判別回路１
１４から出力される分析フレームごとの有声／無
声判別データが分析フレームごとに付与され、こ
れらは第２図に示す符号構成のピツチ情報として
マルチプレクサ１１７に供給される。

励振音源振幅決定回路１１３も符号化マルチパ
ルス情報と符号化最大振幅情報とを入力し、これ
らを復号化して分析フレームごとに22個のマルチ
パルスを再生する。このマルチパルスは入力音声
信号のスペクトル分布情報からスペクトル包絡情
報を除去した音源情報に良き近似を有するパルス
列であり、マルチパルスボコーダにあつては音声
合成フイルタの励振音源パルスとして利用される
ものである。励振音源振幅決定回路１１３は22個
のマルチパルス列の振幅情報の自乗平均値を求め
これをその分析フレームを代表する代表振幅値と
し、この励振パルス振幅・雑音振幅情報を音源電
力算出回路１１６およびマルチプレクサ１１７に
供給する。

前述した有声／無声判別データは次のようにし
て発生する。

第２，３図に示す共通の符号構成の符号化スペ
クトル包絡情報は本実施例の場合12次のＫパラメ
ータを利用している。

これら符号化スペクトル包絡情報はそのままマ
ルチプレクサ１１７に供給されるほか一次自己相
関係数決定回路１１５にも供給される。

一次自己相関係数抽出回路１１５はこの入力を
復号化したうえ自己相関は数演算回路によつて一
次の自己相関係数ρ₁すなわちK₁を抽出する。こ
のρ₁は入力音声の第１フオルマントとかなり良い
対応をとることは多くの資料から明らかになつて
おり、またこのρ₁の値は有声音と無声音に対応し
て明確な変化を示すことが多い。

本実施例の場合、符号化スペクトル包絡情報と
して12次のＫパラメータを利用しているのでρ₁を
得る際には直接復号するだけ処理してもよいが、
スペクトル包絡情報が運用目的に応じてLPC以
外の他の表現形式に変換されている場合には一旦
これをLPC表現に変換したうえこれを復号化し
て一次の自己相関係数ρ₁を求める。こうして得ら
れたρ₁は有声／無声判別回路１１４に供給され
る。

音源電力算出回路１１６は、励振音源振幅決定
回路１１３から励振パルス振幅もしくは雑音振幅
情報を受け、各分析フレームがこれら振幅情報に
よる振幅値を振幅値の実効値とする有声音もしく
は無声音区間であると見做してこの振幅情報にも
とづいて各分析フレームの電力を算出しこれを短
時間平均音源電力とする。有声音と無声音とで
は、分析フレーム単位でその音源電力を比較する
と一般的に言つて有声音の方が高エネルギーで音
源電力も高くなり、従つて前記短時間平均音源電
力の大小も有声、無声音の判定条件として利用し
うる。

有声／無声判別回路１１４はこうして入力した
一次自己相関係数と短時間平均音源電力とをそれ
ぞれあらかじめ設定した判定域値と比較しつつ分
析フレームごとに有声、無声の別を判定する。

マルチプレクサ１１７はこうして入力した各符
号化情報を所定の形式の多重化処理を行なつて
LPCボコーダ系通信ネツトワーク３に送出し、
かくして第３図に示す符号構成のコーデツクから
第２図に示す符号構成のコーデツクに直接符号変
換による送信が可能となる。

第５図に示す第二の符号変換部の一実施例とし
ての符号変換部(2)１２−１はデマルチプレクサ１
２１１、ピツチ周期復号化器１２１２、ピツチパ
ルス列発生器１２１３、切替器１２１４、雑音発
生器１２１５、クリツパ１２１６、ピツチ周期符
号変換回路１２１７およびマルチプレクサ１２１
８等を備えて構成される。

符号変換部(2)１２−１はLPCボコーダ系通信
ネツトワーク３から多重化された符号化スペクト
ル包絡情報と符号化振幅情報ならびに符号化ピツ
チ周期情報をデマルチプレクサ１２１１に受け、
これらを多重化分離する。これらの情報は第２図
に示す符号構成にもとづいて符号化されており、
12次のＫパラメータを利用する分析フレームごと
の符号化スペクトル包絡情報と音源の振幅情報は
そのままマルチプレクサ１２１８に供給される。

さて、符号化ピツチ周期情報は第２図の符号構
成にもとづき、かつ有声／無声データを含んだ内
容のものとしてピツチ周期復号化器１２１２に供
給され復号化されたのちピツチ周期データはピツ
チパルス列発生器１２１３に、また有声／無声デ
ータは分離されて切替器１２１４に供給される。

切替器１２１４は、入力した有声／無声データ
が有声を指定するときはピツチパルス列発生器１
２１３の出力をピツチ周期符号変換回路１２１７
に、また有声／無声データが無声を指定するとき
はクリツパ１２１６の出力をピツチ周期符号変換
回路１２１７に供給するように切替える。

ピツチパルス列発生器１２１３はピツチ周期復
号化器１２１２によつて復号化されたピツチ周期
データに対応するパルス間隔の繰返し数を有する
パルスによるピツチパルス列を発生し、有声／無
声データが有声の場合はこれを切替器１２４を介
してピツチ周期符号変換回路１２１７に供給す
る。

ピツチ周期符号変換回路１２１７は入力したピ
ツチパルス列を第３図に示す符号構成に変換する
ものであり、ピツチ周期に対応する繰返し数のパ
ルスを１分析フレームあたりのマルチパルス個数
分だけ、本実施例の場合は22個を対象とし前記等
パルス間隔を第３図のパルス位置１〜パルス位置
２２の内容とするように変換する。

ピツチ周期符号変換回路１２１７はまた、分析
フレームごとに符号化振幅情報を入力し、これを
各分析フレームごとのマルチパルス列の振幅情報
とする。すなわち、符号化振幅情報を復号化した
ものを正規化単位で表現し、これを第３図の振幅
１〜振幅２２に対応する内容とする。

前記した符号化振幅情報は第３図における最大
振幅として利用され、従つて第２図から第３図の
形式に符号構成を変換する場合はLPCボコーダ
系通信ネツトワークにおいてLPCボコーダによ
つて分析、抽出された分析フレームごとの振幅情
報が第３図における最大振幅、かつマルチパルス
の振幅情報として利用されることとなる。

さて、有声／無声データが無声を指定するとき
は、切替器１２１４はクリツパ１２１６の出力を
ピツチ周期符号変換回路１２１７に供給するよう
に接続される。

雑音発生器１２１５から出力する白色雑音はク
リツパ１２１６でその振幅の中央部分をクリツピ
ングし、クリツピング部分よりも上側と下側に残
つた分だけを利用する、いわゆるセンタークリツ
ピングを受ける。このセンタークリツピングの範
囲はこのクリツピングを介して残される上記上側
と下側に存在する雑音パルスの総数がマルチパル
スの個数に等しいように分析フレームごとに設定
される。これはクリツピング後に残るパルス数を
カウントする形式で実施され、かくして設定され
たランダム生起確率の22個のパルスのパルス位置
はパルス相互間の距離、先頭パルスは分析フレー
ム開始点からの距離をもつて表現され第３図に示
すパルス位置１〜パルス位置２２の符号構成に変
換される。

また、この場合の振幅情報は有生の場合と同じ
く、分析フレームごとの符号化振幅情報を利用し
第３図に示す振幅１〜振幅２２の符号構成にもと
づいて変換される。

このようにして第２図に示す符号構成にもとづ
いて形成されたLPCボコーダ系通信ネツトワー
ク３の送信信号が第３図に示す符号構成に対応し
て符号変換が行なわれパルス符号化方式系通信ネ
ツトワーク２に供給される。

次に第一の符号変換部の第２の実施例について
説明する。

第一の符号変換部の第２の実施例は第４図にお
けるピツチ周期決定回路がマルチパルス列の疑似
自己相関係数列の最大値を介してピツチ周期を決
定する内容のものに変換するものである。

第６図は第一の符号変換部の第２の実施例を示
すブロツク図である。

第４図に示すピツチ周期決定回路１１２は、入
力した符号化マルチパルス情報を復号化してマル
チパルス列を再生したのちこれらマルチパルス列
の自己相関係数列を検索して得られる最大値の時
間位置からピツチ周期を求めることを基本的手法
のひとつとしているが、第６図に示す符号変換部
(1)１１−２のピツチ周期決定回路１１８は次の疑
似自己相関係数を介してピツチ周期を求めてい
る。

疑似自己相関係数は自己相関係数を有限の区間
に対して求めたものであり、これによつて所要演
算量の減少を図るものである。

疑似自己相関係数は次の(1)式で示される。

(1)式においてｊはマルチパルス切出し窓位置の
対応マルチパルス番号、ｎはｊから有限区間のマ
ルチパルスの数、ｉはｊからの位置シフト量W_j、
W_j+iはそれぞれｊおよびｊ＋ｉのパルス位置にお
けるマルチパルスである。

(1)式の意味することはパルス位置がｉだけ離れ
たそれぞれｎ個のマルチパルス列の相互相関をと
るという形式でマルチパルスの有限区間に対して
算定したのが疑似自己相関係数_iであり、ピツチ
周期決定回路１１８はこの疑似自己相関係数_iを
算出したうえその最大値を検索しその時間位置か
らピツチ周期を求めようとするものである。

第７図は本発明によるコーデツク変換装置の第
一の符号変換部の第３の実施例の構成を示すブロ
ツク図である。

第７図に示す符号変換部(1)１１−３の構成は、
疑似自己相関係数算出器１１９、最大値検索器(1)
１２０、最大値検索器(2)１２１、最大値検索器(3)
１２２およびピツチ周期判定回路１２３のほかは
すべて第４図に示す第１の実施例の構成内容と同
様であるのでこれらに関する詳細な説明は省略す
る。

第７図に示す疑似自己相関係数算出器１１９は
前述した第２の実施例における疑似自己相関係数
を算出するものであり、符号化マルチパルス情報
を復号化したうえ疑似自己相関関数を算出してこ
れを最大値検索器(1)１２０，(2)１２１および(3)１
２２にそれぞれ供給する。これら３個の最大値検
索器はそれぞれの検索区間が、疑似自己相関係数
列の最大値を介して検索すべきピツチ周期検索範
囲を３分割した検索区間を有し、分割された各検
索区間における疑似自己相関係数列の最大値をそ
れぞれ検索したうえこれら最大値までの時間遅れ
をピツチ周期判定回路１２３に供給する。

ピツチ周期判定回路１２３は、こうして入力し
た各検索区間における３個の疑似自己相関係数最
大値までの時間遅れデータから求まるピツチ周期
の最大値のうちのさらに最大なものを判定したう
え一旦これを仮ピツチ周期として仮決定する。そ
うしてこの仮ピツチ周期の整数分の１以内の時間
位置に他の検索区間のピツチ周期最大値が存在す
る場合には音声資料等にもとづいてあらかじめ設
定した重み付け係数を勘案して再度ピツチ周期を
決定する。ピツチ周期判定回路１２３はこうして
確実にピツチ周期を決定する判定論理回路を有
し、有声／無声判別回路１１４から有声／無声判
別データを分析フレームごとに供給されつつヒツ
チ周期を決定しこれを符号化してマルチプレクサ
１１７に供給する。

なお、前述した重み付け係数は、ピツチ周期に
あらわれる倍ピツチ、半ピツチなどを弁別し、精
度よくピツチ周期を抽出することを目的としてあ
らかじめ設定される。

本実施例においては、ピツチ周期の検索範囲を
３分割しているが、これは３分割以上何分割とし
ても差支えなく運用目的等を勘案して任意に設定
しうるものである。

第８図は本発明のコーデツク変換装置の第一の
符号変換部の第４の実施例の構成を示すブロツク
図である。

第８図に示す第４の実施例の符号変換部(1)１１
−４は、第７図に示す第３の実施例にピツチメモ
リ１２４を付加した点のみが異る。

ピツチメモリ１２４は、ピツチ周期判定回路１
２２から出力されるピツチ周期を数フレーム程度
記憶しておきこれをピツチ周期判定回路１２３に
供給してピツチ周期判定処理を容易ならしめ、さ
らにこれら過去のピツチ周期にもとづいてピツチ
検索範囲を伸縮制御する検索範囲制御信号を出力
し、これによつて最大値検索器(1)１２０，(2)１２
１，(3)１２２の各検索範囲を制御し、検索効率の
向上を図つている。

次に本発明によるコーデツク変換装置の第一の
符号変換部の第５の実施例について説明する。

この第５の実施例の符号変換部(1)１１−５は第
４図によつて説明した第１の実施例における有
声／無声判別手段が、符号化スペクトル包絡情報
から求めた一次自己相関係数と、マルチパルス符
号化方式によつて符号化されている音源の振幅情
報を直接的に利用して求めた音源電力とを判定要
素としているのに対し、この音源電力を符号化マ
ルチパルス列を復号化して再生したうえこのマル
チパルス列から求まる音源波形の実効値を介して
分析フレームごとの短時間平均音源電力を求める
ものである。

第９図は第一の符号変換部の第５の実施例の構
成を示すブロツク図である。

第９図に示す音源電力算出回路１２５は、符号
化マルチパルスを復号化してマルチパルス列を再
生し、このマルチパルス列にもとづいて音源波形
を再生しこの実効値レベルから分析フレームごと
の短時間平均音源電力を算出しこれを有声／無声
判別回路１１４に供給する。

次に第一の符号変換部の第６の実施例について
説明する。

第１０図は第６の実施例の符号変換部(1)１１−
６の構成を示すブロツク図である。

この第６の実施例は第４図に示す第１の実施例
において、マルチパルス符号化方式の符号構成に
含まれているマルチパルスの最大振幅の自乗値
と、音声合成フイルタのインパルス応答波形の自
乗和とにもとづいて算出する音源電力を有声／無
声の判別条件として利用するものであり、第１の
実施例の場合に比しより正確な音源電力を反映す
るものであり従つて判別精度も向上しうるもので
ある。

第１０図において符号化最大振幅情報は最大振
幅復号化回路１２６によつて復号化されたあと、
自乗演算回路１２７によつてその自乗値を算出し
これを励振音源としてLPC合成フイルタ１２８
に供給する。このようにして供給された励振音源
はマルチパルス符号化方式による各分析フレーム
ごとのマルチパルス最大値の自乗値であり、最大
振幅マルチパルスはこの自乗処理によつて正パル
ス化されたうえで各分析フレームの音源電力に対
応するものとしてLPC合成フイルタ１２８に供
給される。全極型デイジタルフイルタを利用する
LPC合成フイルタ１２８はまた、一次自己関係
数抽出回路１１５から12次のＫパラメータを供給
されてこれをフイルタ係数とし前記励振音源によ
つて駆動され、かくして分析フレームごとにマル
チパルス最大値の自乗和によつて駆動されるイン
パルス応答波形がLPC合成フイルタ１２８から
出力される。

このようにして出力されたインパルス応答波形
は次にインパルス応答電力算出回路１２９に供給
されたうえその電力を算出される。この電力は合
成波形の電力に接近したものとして有声／無声判
別回路１１４に供給される。

第１１図は第一の符号変換部の第７の実施例の
構成を示すブロツク図である。次に第１１図を参
照しつつ第７の実施例について説明する。

第７の実施例は第１０図に示す第６の実施例に
おいて、正規化されたマルチパルスの振幅の自乗
和平均値に対応した重み付けを音源電力に付与す
るものである。

第１１図に示す符号変換部(1)１１−７は、符号
化マルチパルス情報と符号化最大振幅情報とをマ
ルチパルス復号化回路１３０に供給しマルチパル
ス列を再生する。このマルチパルス再生にあたつ
てはマルチパルスの振幅の正規化を行ない、分析
ごとの最大値を含むすべてのマルチパルスが世紀
化値として出力され、次に自乗和平均算出回路１
３１で自乗和平均値を算出される。このようにし
て算出された分析フレームごとの自乗和平均値は
各分析フレームごとの音源電力レベルに対応した
値を有しこれによつて音源電力に重み付けを付与
すればさらに精度の高い音源電力が有声／無声判
別に利用できることとなる。

乗算回路１３２はこのような重み付け乗算を実
施したあとこの重み付け音源電力を有声／無声判
別回路１１４に供給し、高精度の有声／無声判別
を実行する。

次に本発明による第一の符号変換部の第８の実
施例について説明する。

第１２図は第一の符号変換部の第８の実施例の
構成を示すブロツク図である。

第１２図に示す符号変換部(1)１１−８は、第４
図に示す第１の実施例において、マルチパルス符
号化方式の符号構成に含まれているマルチパルス
最大値をインパルスの振幅とするインパルス応答
波形の自乗和として算出される音源電力を有声／
無声判定に利用するものであり、具体的には第１
０図に示す第６の実施例がマルチパルス符号化方
式の符号構成に含まれているマルチパルス最大値
の自乗値をLPC合成フイルタの励振インパルス
とするのに対し、マルチパルス最大値を励振イン
パルスの振幅とするものであり、第１２図に示す
如くマルチパルス最大値に対応する振幅のインパ
ルスをインパルス発生器１３３によつて発生しこ
れをLPC合成フイルタ１２８の励振音源として
供給する。

最後に本発明のコーデツク変換装置の第一の符
号変換部の第９の実施例について説明する。

第１３図は本発明の第９の実施例の構成を示す
ブロツク図である。

第１３図に示す第９の実施例は、第１２図に示
す第８の実施例における音源電力に対し、正規化
されたマルチパルスの振幅の自乗和平均値による
重み付けを付与するものであつてインパルス応答
電力算出回路１２９の出力に対し自乗和平均算出
回路１３１の出力を重み係数として乗算回路１３
２によつて付与し、この分精度の高い有声／無声
判別を可能としている。

本発明の目的は、符号化パラメータの直接的変
換を介して異種のコーデツクを接続しうる点に基
本的特徴を有するものであり、前記した第１〜第
９の実施例の変形も種種考えられる。

たとえば、第１３図に示す第９の実施例におけ
るピツチ周期決定回路１１２は、これを他のピツ
チ周期決定手段、たとえば第６図，第７図もしく
は第８図に示す第２、第３もしくは第４の実施例
に示すピツチ周期決定手段と置換してもよく、こ
の場合それぞれのピツチ周期決定手段の特徴が加
味されたものとなる。また、このようにして第１
から第９までの構成の組合せによる他の変形も種
種容易に考えることができ、これらはいずれも本
発明の主旨を損なうことなく容易に実施できる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、LPCボコ
ーダ系通信ネツトワークとマルチパルス符号化系
通信ネツトワークとをインターフエースするため
に相互の通信ネツトワークの符号構成を交換する
コーデツク変換装置において、入力音声の符号化
特徴パラメータを直接的に変換する符号変換手段
を備えて異種コーデツクを接続することにより、
通信品質の劣化増大を根本的に排除し、また処理
時間を大幅に短縮するとともにハードウエア構成
も著しく簡素化しうるコーデツク変換装置が実現
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコーデツク変換装置の基本的
構成を示すブロツク図、第２図は本発明において
利用するLPCボコーダ符号構成図、第３図は本
発明において利用するマルチパルス符号構成図、
第４図は本発明によるコーデツク変換装置の第一
の符号変換部の第１の実施例の構成を示すブロツ
ク図、第５図は本発明によるコーデツク変換装置
の第二の符号変換部の一実施例を示すブロツグ
図、第６図、第７図、第８図、第９図、第１０
図、第１１図、第１２図および第１３図は本発明
によるコーデツク変換装置の第一符号変換のそれ
ぞれ第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８
および第９の実施例の構成を示すブロツク図であ
る。１……コーデツク変換装置、２……マルチパル
ス符号系交換機、３……LPCボコーダ系通信ネ
ツトワーク、１１，１１−１，１１−２、１１−
３，１１−４，１１−５，１１−６，１１−７，
１１−８，１１−９……符号変換部(1)、１２，１
２−１……符号変換部(2)、２１−１〜２１−Ｎ…
…端末器、２２−１〜２２−Ｎ……マルチパルス
符号化方式コーデツク、２３……マルチパルス符
号化方式系送受信局、３１−１〜３１−Ｎ……端
末器、３２−１〜３２−Ｎ……LPCボコーダ、
３３……LPCボコーダ系交換機、１１１……デ
マルチプレクサ、１１２……ピツチ周期決定回
路、１１３……励振音源振幅決定回路、１１４…
…有声／無声判別回路、１１５……一次自己相関
係数抽出回路、１１６……音源電力算出回路、１
１７……デマルチプレクサ、１１８……ピツチ周
期決定回路、１１９……疑似自己相関係数算出
器、１２０……最大値検索器(1)、１２１……最大
値検索器(2)、１２２……最大値検索器(3)、１２３
……ピツチ周期判定回路、１２４……ピツチメモ
リ、１２５……音源電力算出回路、１２６……最
大振幅復号化回路、１２７……自乗演算回路、１
２８……LPC合成フイルタ、１２９……インパ
ルス応答電力算出回路、１３０……マルチパルス
復号化回路、１３１……自乗和平均算出回路、１
３２……乗算回路、１３３……インパルス発生
器、１２１１……デマルチプレクサ、１２１２…
…ピツチ周期復号化器、１２１３……ピツチパル
ス列発生器、１２１４……切替器、１２１５……
雑音発生器、１２１６……クリツパ、１２１７…
…ピツチ周期符号変換回路、１２１８……マルチ
プレクサ。

Claims

【特許請求の範囲】１ LPCボコーダ系通信ネツトワークとマルチ
パルス符号化方式系通信ネツトワークとをインタ
フエースをするため相互の通信ネツトワークの符
号構成を変換するコーデツク変換装置であつて、
前記マルチパルス符号化方式系通信ネツトワーク
による信号を受け符号化されたマルチパルス列か
ら音源のピツチ周期を決定するピツチ周期決定手
段と、前記マルチパルス列から前記LPCボコー
ダ系通信ネツトワークのLPC合成フイルタを励
振すべき励振パルス振幅もしくは励振雑音振幅を
決定する励振音源振幅決定手段と、前記マルチパ
ルス符号化方式系通信ネツトワークから入力した
符号化スペクトル包絡情報を復号化して求めた一
次の自己相関関係と符号化された入力音声の振幅
情報にもとづいて算出した音源電力とによつて入
力音声の有無もしくは無声を判別する有声・無声
判別手段とを備えて前記マルチパルス符号化方式
系通信ネツトワークにおける音源情報の符号構成
を直接前記LPCボコーダ系通信ネツトワークに
おける音源情報符号構成に変換する第１の符号変
換部と、前記LPCボコーダ系通信ネツトワーク
による信号を受けLPCボコーダによつて抽出さ
れ符号化されたピツチ周期情報を前記マルチパル
ス列の符号形式に変換して出力するピツチ周期符
号変換手段を備えて前記LPCボコーダ系通信ネ
ツトワークにおける音源情報の符号構成を直接前
記マルチパルス符号化方式系通信ネツトワークに
おける音源情報の符号構成に変換する第二の符号
変換部とを備えて成ることを特徴とするコーデツ
ク変換装置。２前記ピツチ周期決定手段がマルチパルス列の
あらかじめ設定した有限区間を対象として算出し
た疑似自己相関机係数の最大値を介してピツチ周
期を決定するものであることを特徴とする特許請
求範囲第１項記載のコーデツク変換装置。３前記疑似自己相関係数の最大値を介してピツ
チ周期を決定する場合ピツチ周期の検索範囲を少
なくとも３分割した各検索範囲においてそれぞれ
ピツチ周期の最大値を検索したうえさらに各最大
値のうちの最大なものを検索して、ピツチ周期を
仮決定するとともに仮決定したピツチ周期の整数
分の１の近傍に検索範囲の最大値が存在する場合
にはあらかじめ設定したピツチ周期判定重み付け
を付与して再度ピツチ周期を判定する手段を有す
ることを特徴とする特許請求範囲第２項記載のコ
ーデツク装置。４分析フレームの過去数フレームにわたつて算
出されたピツチ周期を記憶しこのピツチ周期にも
とづいてピツチ検索範囲を制御する手段を有する
ことを特徴とする特許請求範囲第３項記載のコー
デツク変換装置。５前記有声・無声判別手段における音源電力
を、前記符号化されたマルチパルス列を復号化し
て再生したマルチパルス列から得られる音源波形
の実効値にもとづいて求めるマルチパルス復号化
手段を備えて算出することを特徴とする特許請求
範囲第１項記載のコーデツク変換装置。６前記有声・無声判別手段における音源電力が
マルチパルス符号化方式の符号構成に含まれてい
るマルチパルス最大値の自乗値と音声合成フイル
タのインパル応答波形の自乗和とにもとづいて算
出されたものであることを特徴とする特許請求範
囲第１項記載のコーデツク変換装置。７正規化されたマルチパルス振幅の自乗和の平
均値に対応する重み付けを音源電力に付与する手
段を有することを特徴とす特許請求範囲第６項記
載のコーデツク変換装置。８マルチパルス符号化方式の符号構成に含まれ
るマルチパルス最大値をインパルスの振幅とする
インパルス応答波形の自乗和として算出した音声
電力を前記有声・無声判別手段における音源電力
とすることを特徴とする特許請求範囲第１項記載
のコーデツク変換装置。９正規化されたマルチパルス振幅の自乗和の平
均値に対応する重み付けを音源電力に付与する手
段を有することを特徴とする特許請求範囲第８項
記載のコーデツク変換装置。