JPH059040B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH059040B2 JPH059040B2 JP60147256A JP14725685A JPH059040B2 JP H059040 B2 JPH059040 B2 JP H059040B2 JP 60147256 A JP60147256 A JP 60147256A JP 14725685 A JP14725685 A JP 14725685A JP H059040 B2 JPH059040 B2 JP H059040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analysis
- multipulse
- pulse
- analysis frame
- filter
- 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
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 75
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 1
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 1
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はマルチパルス符号化装置に関し、特に
分析側の分析フレーム周期と同期しかつ分析フレ
ーム間の連続性を保持しつつ分析フレームごとに
独立的に合成した音声波形をそれぞれ利得調整し
たのち線形加算して合成音声を得る手段を有する
マルチパルス符号化装置におけるマルチパルス列
符号化効率の改善を図つたマルチパルス符号化装
置に関する。 〔従来の技術〕 マルチパルス符号化装置は音源波形情報として
マルチパルスを利用する符号化装置であり、通常
は固定小数点による有限精度演算で音声波形を合
成している。また音声合成においては音声合成フ
イルタのダイナミツクレンジ、Ｓ／Ｎ（Signal／
Noise）比を極力改善する目的でフイルタの出力
側で音源の強さに対応した利得調整を行なつてい
る。 このようなマルチパルス符号化装置では、分析
側で抽出したマルチパルス列を音源情報としこれ
をαパラメータやＫパラメータの如きLPC
（Linear Prediction Coding、線形予測符号化）
係数によるスペクトル包絡情報とともに合成側に
送出して音声合成を行なつている。 分析側から合成側に送出するこれら特徴パラメ
ータは分析フレーム単位、もしくは可変長フレー
ムで伝送されるがいずれにせよ音声合成は分析フ
レーム単位で処理される。 さて、上述した分析フレームは特徴パラメータ
の分析、伝送上の都合等の観点でその時間長が設
定されており従つて特徴パラメータの忠実な伝送
とは原則的に無関係なものとなつている。このた
め、折角マルチパルス列を利用し音源波形伝送を
前提とするマルチパルス符号化装置も、このよう
な画一的な分析フレームごとの特徴パラメータを
合成側で連続的に利用するだけでは分析フレーム
境界にまたがる合成波形の忠実な連続性が基本的
に無視されてその波形再現性にも劣化をきたすこ
とが避けられないという問題点がある。 この問題点に対し近時次のような改善策を考慮
したものが紹介されている。 すなわち、分析側の分析フレーム周期に同期
し、分析フレーム間の連続性を保持しつつマルチ
パルス列の音声合成フイルタによるインパルス応
答波形の合算としての合成波形をインパルス応答
持続時間を加味しながら再生していくという手段
を介して分析フレーム間の不連続性の問題を基本
的に排除したマルチパルス符号化装置である。本
発明もこのようなマルチパルス符号化装置を対象
とするものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、分析フレーム間の不連続性の問
題を排除した従来のこの種のマルチパルス符号化
装置にも次のようなマルチパルス符号化装置特有
の問題点を残留する。 すなわちマルチパルスは元来、全極型モデルと
して構成する音声合成フイルタのインパルス応答
の線形加算が入力音声波形に極力近似したものと
して検索されたものであり、従つて音源波形を近
似する複数のパルス列として検索されている。こ
の検索にも種々の方法があるがいずれにせよ声帯
振動波形に対応した複数の励振点を形成しうるよ
うな数多くのパルスの集合として構成され、この
ためその符号化効率にも限度があるという問題が
ある。 本発明の目的は上述した欠点が除去し複数の励
振点を１個もしくはたかだか数個程度で代表しう
る励振点をもつようなマルチパルスを検索する手
段を備えてマルチパルスの個数を大幅に低減しそ
の符号化効率を大幅に改善したマルチパルス符号
化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〕 本発明のマルチパルス符号化装置は、分析側の
分析フレーム周期と同期しかつ相続く分析フレー
ムにおける次の分析フレームの時間領域に入り込
む前分析フレームのインパルス応答持続時間成分
を含めて加算する音声信号の再設定による分析フ
レーム間の連続性を保持しつつ分析フレームごと
に独立的に合成した音声波形に最大振幅を付与し
てそれぞれ利得調整したのち線形加算して合成音
声を得る手段を有するマルチパルス符号化装置に
おいて、マルチパルス分析を行なつて検索された
マルチパルス列にもとづき分析フレームごとの入
力音声信号の位相等化フイルタのフイルタ係数を
決定する位相等化フイルタ係数決定手段と、前記
位相等化フイルタによつて位相等化を施された入
力音声信号に対して分析フレームごとにマルチパ
ルス分析を再度実施して出力マルチパルスを決定
するマルチパルス決定手段とを備える。 〔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図は本発明によるマルチパルス符号化装置の
第１の実施例の構成を示すブロツク図である。 第１図に示すマルチパルス符号化装置は分析側
１と合成側２とから構成され、さらに分析側１は
窓処理器１０１、切替器１０２、位相等化フイル
ム１０３、切替器１０４、係数算出器１０５、マ
ルチパルス分析器１０６、LPC分析器１０７、
マルチパルス符号化器１０８、LPC係数符号化
器１０９およびマルチプレクサ１１０を備えて構
成される。また、合成側２はデマルチプレクサ２
０１、LPC係数復号化器２０２、正規化マルチ
パルス復合化器２０３、最大振幅復号化器２０
４、LPC合成フイルタ２０５、乗算器２０６お
よび波形接続器２０７を備えて構成される。 入力ライン１００１を介して入力した入力音声
信号は窓処理器１０１によつてLPF（Low Pass
Filter）にかけられて不要の高域周波数を遮断し
たのちＡ／Ｄコンバータによつて所定のサンプリ
ング周波数8kHzで標本化されたのち所定のビツ
ト数12ビツトでサンプルごとに量子化される。こ
の量子化音声信号は一旦内部メモリにあらかじめ
設定する時間分ずつ、たとえば20ｍSECすなわち
160サンプル分ずつあらかじめ設定する窓関数た
とえば矩形関数によつて切出され格納される。 こうして格納された量子化音声信号はまた20ｍ
SECずつ次々に読出され切替器１０２，１０４を
介してマルチパルス分析器１０６に供給されこれ
がマルチパルス分析における基本分析フレーム長
となる。 マルチパルス分析器１０６は公知のマルチパル
ス抽出技術を利用し基本分析フレームごとにマル
チパルス列を抽出する。 公知のマルチパルス列抽出技術としては、いわ
ゆるスペクトル領域評価としてのAbS（Analysis
−by Synthesis）処理や、いわゆる相関領域評価
としての相関関数処理等があるが本実施例では後
者の手法を利用している。 この相関領域評価は、入力音声信号と分析側に
おける分析評価用合成フイルタのインパルス応答
との相互相関およびインパルス応答の自己相関を
利用して所望のマルチパルス列を検索するもので
ある。この目的に利用する分析評価用合成フイル
タはLPC分析器１０７に内蔵されておりマルチ
パルス分析器１０６はLPC分析器１０７からイ
ンパルス応答を入力しつつマルチパルスの検索を
行なう。本実施例においてはこのマルチパルスの
検索は最先頭の基本分析フレーム分を除き各分析
フレーム長に次々にマルチパルスによるインパル
ス応答持続時間を加味してあらかじめ設定するい
わゆる孤立時間で実行しその詳細は次のとおりで
ある。 LPC分析器１０７は量子化音声信号を30ｍ
SECのハミング関数で切出しつつ20ｍSECの基本
分析フレーム長で読出しながらこの量子化音声信
号に公知のLPC分析を行ない所定の次数のLPC
係数を抽出する。このLPC係数は内蔵合成フイ
ルタの係数として利用され声道フイルタの聴感重
みづけインパルス応答が求められる。このインパ
ルス応答はマルチパルス分析器１０６に供給され
る。 マルチパルス分析器１０６は基本分析フレーム
ごとの量子化音声信号とインパルス応答との相互
相関演算ならびにインパルス応答の自己相関演算
を介してまず最先頭の基本分析フレームのマルチ
パルス列を検索する。 さて、こうして求められた先端頭の基本分析フ
レームのマルチパルス列はLPC分析器１０７に
供給され内蔵合成フイルタによるインパルス応答
が求められる。このマルチパルスによるインパル
ス応答波形は、基本分析フレームにわたる部分と
基本分析フレームを超えて接続する部分との両方
をマルチパルス分析器１０６に供給される。ただ
し、基本分析フレームを超えて接続するインパル
ス応答接続時間は合成音声の品質レベル等を勘案
してあらかじめ設定する時間範囲に限定してい
る。 マルチパルス分析器１０６は次の基本分析フレ
ームの量子化音声信号と、この基本分析フレーム
の時間領域にまたがる前基本分析フレームのイン
パルス応答波形の量子化データとを極性を考慮し
て加算合成し、基本分析フレーム間の連続性を保
持した量子化音声信号を相続く基本分析フレーム
に対して次々に設定していく。こうして基本分析
フレーム間の連続性を保持しつつ再度マルチパル
ス列を検索する。 こうして検索されるマルチパルス列は基本分析
フレーム相互間の連続性は保持されているものの
マルチパルス列符号化効率の観点から言えば従来
のマルチパルス符号化装置と基本的には何等変つ
ていない。そこで本実施例では次のような位相等
化を窓処理器１０１の出力に対して施しこの問題
の解決を図つている。 この位相等化の基本的な考え方は次のとおりで
ある。すなわち、いま検索されたマルチパルス列
があり、これがLPC係数で構成される全極型デ
イジタルフイルタで構成される音声合成フイルタ
に印加されるときそのインパルス応答波形の線形
加算が所望の音源情報を提供するものとする。こ
のようなデイジタルフイルタは容易に構成するこ
とができる。 この場合、検索されたマルチパルスの代りにこ
れらマルチパルス列にもとづいてある代表インパ
ルスを設定し、このインパルス応答も音源情報を
ほぼ満足しうるものが得られるとする。このよう
なインパルスの設定も容易に設定可能である。 逆に、マルチパルス列によつて得られるインパ
ルス応答波形を代表インパルスの応答波形に変換
するフイルタが存在すれば、入力音声信号をこの
フイルタを通してからマルチパルスを検索すれば
前記マルチパルス列の代りに前記代表インパルス
が求められることは明らかである。入力音声信号
の位相等化の目的もかかるフイルタによつてマル
チパルスの代りにパルス数を大幅に低減したかか
る代表インパルスを得ることにある。このような
フイルタが位相等化フイルタである。なお、上記
した代表インパルスはピツチ周期等に対応しつつ
基本分析フレームごとに通常複数個が得られるこ
ととなる。 位相等化フイルタの基本的な概念は誉田、守谷
両氏により紹介されており、例えば「位相等化処
理を用いた音声符号化」日本音響学会音声研究会
資料S84−05、1984年４月に記載されている。 さて、上述した位相等化フイルタはトランスバ
ーサル型のデイジタルフイルタ等で容易に実現で
きることは明らかであり、位相等化フイルタ１０
３はかかる目的のデイジタルフイルタである。 係数算出器１０５は位相等化フイルタ１０３の
フイルタ係数を提供するものであり、このフイル
タ係数はマルチパルス分析器１０６から供給され
るマルチパルス列を利用し次のようにして決定さ
れる。 いまマルチパルス（もしくは予測残差波形）を
ｅ(n)とし、また位相等化フイルタのインパルス応
答をｈ(m)（ｍ＝０、１、２、…、Ｍ）で表わすと
位相等化残差波形は次の(1)式のep(n)で示すことが
できる。 ep(n)＝M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ） ……(1) またピツチパルス列は(2)式のeM(n)で示される。 eM(n)＝∞ 〓l=-∞ δ（ｎ−nl） ……(2) (2)式のδはクロネツカのデルタでありｎ＝nlつ
まりδ(o)のとき振幅１のパルスとなり、またnl−
nl-1がピツチ周期となる。 係数算出器１０５はマルチパルスｅ(n)を入力し
ｅ(n)の自己相関係数を求め、この係数の最大値を
検索することにより先ずピツチ周期を算出したあ
と、このピツチ周期と同じ周期を有しかつその時
間的位置もほぼ一致するピツチパルス列eM(n)をマ
ルチパルス列から選択する。 上記ep(n)とeM(n)とが最もよくマツチングする所
望のｈ(m)は(1)式で示される位相等化残差波形ep(n)
と(2)式で示されるピツチパルス列eM(n)との自乗誤
差を最小化することによつて求められる。自乗誤
差Ｄは次の(3)式によつて表現される。 Ｄ＝N-1 〓n=0 （ep(n)−eM(n)）2＝N-1 〓n=0 （M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ）−L-1 〓l=0 δ（ｎ−nl））2 ……(3) ただし(3)式ににおいてＬは区間０〜Ｍ−１に含
まれるピツチパルスの数である。 (3)式にもとづき偏微分∂D／∂h(k)を求めこれを零と おくことによつてep(n)とeM(n)との自乗誤差を最小
化するインパルス応答ｈ(m)が求まる。 ∂D／∂h(k)＝N-1 〓n=0 ｛２（M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ）−L-1 〓l=0 δ（ｎ−nl））・ｅ（ｎ−ｋ）｝ ……(4) (4)式を零とおいて次の(5)式が得られる。N-1 〓n=0 M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ）ｅ（ｎ−ｋ））ｈ(m)＝L-1 〓l=0 δ（ｎ−nl）ｅ（ｎ−ｋ） ……(5) （ｋ＝０、１、２、…、Ｍ） (5)式からｈ(m)は（ｋ−１）元（ｋ＋１）次方程
式から求められる。この算出式は次の(6)式に示す
如きマトリツクス方程式として示すことができ
る。
分析側の分析フレーム周期と同期しかつ分析フレ
ーム間の連続性を保持しつつ分析フレームごとに
独立的に合成した音声波形をそれぞれ利得調整し
たのち線形加算して合成音声を得る手段を有する
マルチパルス符号化装置におけるマルチパルス列
符号化効率の改善を図つたマルチパルス符号化装
置に関する。 〔従来の技術〕 マルチパルス符号化装置は音源波形情報として
マルチパルスを利用する符号化装置であり、通常
は固定小数点による有限精度演算で音声波形を合
成している。また音声合成においては音声合成フ
イルタのダイナミツクレンジ、Ｓ／Ｎ（Signal／
Noise）比を極力改善する目的でフイルタの出力
側で音源の強さに対応した利得調整を行なつてい
る。 このようなマルチパルス符号化装置では、分析
側で抽出したマルチパルス列を音源情報としこれ
をαパラメータやＫパラメータの如きLPC
（Linear Prediction Coding、線形予測符号化）
係数によるスペクトル包絡情報とともに合成側に
送出して音声合成を行なつている。 分析側から合成側に送出するこれら特徴パラメ
ータは分析フレーム単位、もしくは可変長フレー
ムで伝送されるがいずれにせよ音声合成は分析フ
レーム単位で処理される。 さて、上述した分析フレームは特徴パラメータ
の分析、伝送上の都合等の観点でその時間長が設
定されており従つて特徴パラメータの忠実な伝送
とは原則的に無関係なものとなつている。このた
め、折角マルチパルス列を利用し音源波形伝送を
前提とするマルチパルス符号化装置も、このよう
な画一的な分析フレームごとの特徴パラメータを
合成側で連続的に利用するだけでは分析フレーム
境界にまたがる合成波形の忠実な連続性が基本的
に無視されてその波形再現性にも劣化をきたすこ
とが避けられないという問題点がある。 この問題点に対し近時次のような改善策を考慮
したものが紹介されている。 すなわち、分析側の分析フレーム周期に同期
し、分析フレーム間の連続性を保持しつつマルチ
パルス列の音声合成フイルタによるインパルス応
答波形の合算としての合成波形をインパルス応答
持続時間を加味しながら再生していくという手段
を介して分析フレーム間の不連続性の問題を基本
的に排除したマルチパルス符号化装置である。本
発明もこのようなマルチパルス符号化装置を対象
とするものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、分析フレーム間の不連続性の問
題を排除した従来のこの種のマルチパルス符号化
装置にも次のようなマルチパルス符号化装置特有
の問題点を残留する。 すなわちマルチパルスは元来、全極型モデルと
して構成する音声合成フイルタのインパルス応答
の線形加算が入力音声波形に極力近似したものと
して検索されたものであり、従つて音源波形を近
似する複数のパルス列として検索されている。こ
の検索にも種々の方法があるがいずれにせよ声帯
振動波形に対応した複数の励振点を形成しうるよ
うな数多くのパルスの集合として構成され、この
ためその符号化効率にも限度があるという問題が
ある。 本発明の目的は上述した欠点が除去し複数の励
振点を１個もしくはたかだか数個程度で代表しう
る励振点をもつようなマルチパルスを検索する手
段を備えてマルチパルスの個数を大幅に低減しそ
の符号化効率を大幅に改善したマルチパルス符号
化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〕 本発明のマルチパルス符号化装置は、分析側の
分析フレーム周期と同期しかつ相続く分析フレー
ムにおける次の分析フレームの時間領域に入り込
む前分析フレームのインパルス応答持続時間成分
を含めて加算する音声信号の再設定による分析フ
レーム間の連続性を保持しつつ分析フレームごと
に独立的に合成した音声波形に最大振幅を付与し
てそれぞれ利得調整したのち線形加算して合成音
声を得る手段を有するマルチパルス符号化装置に
おいて、マルチパルス分析を行なつて検索された
マルチパルス列にもとづき分析フレームごとの入
力音声信号の位相等化フイルタのフイルタ係数を
決定する位相等化フイルタ係数決定手段と、前記
位相等化フイルタによつて位相等化を施された入
力音声信号に対して分析フレームごとにマルチパ
ルス分析を再度実施して出力マルチパルスを決定
するマルチパルス決定手段とを備える。 〔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図は本発明によるマルチパルス符号化装置の
第１の実施例の構成を示すブロツク図である。 第１図に示すマルチパルス符号化装置は分析側
１と合成側２とから構成され、さらに分析側１は
窓処理器１０１、切替器１０２、位相等化フイル
ム１０３、切替器１０４、係数算出器１０５、マ
ルチパルス分析器１０６、LPC分析器１０７、
マルチパルス符号化器１０８、LPC係数符号化
器１０９およびマルチプレクサ１１０を備えて構
成される。また、合成側２はデマルチプレクサ２
０１、LPC係数復号化器２０２、正規化マルチ
パルス復合化器２０３、最大振幅復号化器２０
４、LPC合成フイルタ２０５、乗算器２０６お
よび波形接続器２０７を備えて構成される。 入力ライン１００１を介して入力した入力音声
信号は窓処理器１０１によつてLPF（Low Pass
Filter）にかけられて不要の高域周波数を遮断し
たのちＡ／Ｄコンバータによつて所定のサンプリ
ング周波数8kHzで標本化されたのち所定のビツ
ト数12ビツトでサンプルごとに量子化される。こ
の量子化音声信号は一旦内部メモリにあらかじめ
設定する時間分ずつ、たとえば20ｍSECすなわち
160サンプル分ずつあらかじめ設定する窓関数た
とえば矩形関数によつて切出され格納される。 こうして格納された量子化音声信号はまた20ｍ
SECずつ次々に読出され切替器１０２，１０４を
介してマルチパルス分析器１０６に供給されこれ
がマルチパルス分析における基本分析フレーム長
となる。 マルチパルス分析器１０６は公知のマルチパル
ス抽出技術を利用し基本分析フレームごとにマル
チパルス列を抽出する。 公知のマルチパルス列抽出技術としては、いわ
ゆるスペクトル領域評価としてのAbS（Analysis
−by Synthesis）処理や、いわゆる相関領域評価
としての相関関数処理等があるが本実施例では後
者の手法を利用している。 この相関領域評価は、入力音声信号と分析側に
おける分析評価用合成フイルタのインパルス応答
との相互相関およびインパルス応答の自己相関を
利用して所望のマルチパルス列を検索するもので
ある。この目的に利用する分析評価用合成フイル
タはLPC分析器１０７に内蔵されておりマルチ
パルス分析器１０６はLPC分析器１０７からイ
ンパルス応答を入力しつつマルチパルスの検索を
行なう。本実施例においてはこのマルチパルスの
検索は最先頭の基本分析フレーム分を除き各分析
フレーム長に次々にマルチパルスによるインパル
ス応答持続時間を加味してあらかじめ設定するい
わゆる孤立時間で実行しその詳細は次のとおりで
ある。 LPC分析器１０７は量子化音声信号を30ｍ
SECのハミング関数で切出しつつ20ｍSECの基本
分析フレーム長で読出しながらこの量子化音声信
号に公知のLPC分析を行ない所定の次数のLPC
係数を抽出する。このLPC係数は内蔵合成フイ
ルタの係数として利用され声道フイルタの聴感重
みづけインパルス応答が求められる。このインパ
ルス応答はマルチパルス分析器１０６に供給され
る。 マルチパルス分析器１０６は基本分析フレーム
ごとの量子化音声信号とインパルス応答との相互
相関演算ならびにインパルス応答の自己相関演算
を介してまず最先頭の基本分析フレームのマルチ
パルス列を検索する。 さて、こうして求められた先端頭の基本分析フ
レームのマルチパルス列はLPC分析器１０７に
供給され内蔵合成フイルタによるインパルス応答
が求められる。このマルチパルスによるインパル
ス応答波形は、基本分析フレームにわたる部分と
基本分析フレームを超えて接続する部分との両方
をマルチパルス分析器１０６に供給される。ただ
し、基本分析フレームを超えて接続するインパル
ス応答接続時間は合成音声の品質レベル等を勘案
してあらかじめ設定する時間範囲に限定してい
る。 マルチパルス分析器１０６は次の基本分析フレ
ームの量子化音声信号と、この基本分析フレーム
の時間領域にまたがる前基本分析フレームのイン
パルス応答波形の量子化データとを極性を考慮し
て加算合成し、基本分析フレーム間の連続性を保
持した量子化音声信号を相続く基本分析フレーム
に対して次々に設定していく。こうして基本分析
フレーム間の連続性を保持しつつ再度マルチパル
ス列を検索する。 こうして検索されるマルチパルス列は基本分析
フレーム相互間の連続性は保持されているものの
マルチパルス列符号化効率の観点から言えば従来
のマルチパルス符号化装置と基本的には何等変つ
ていない。そこで本実施例では次のような位相等
化を窓処理器１０１の出力に対して施しこの問題
の解決を図つている。 この位相等化の基本的な考え方は次のとおりで
ある。すなわち、いま検索されたマルチパルス列
があり、これがLPC係数で構成される全極型デ
イジタルフイルタで構成される音声合成フイルタ
に印加されるときそのインパルス応答波形の線形
加算が所望の音源情報を提供するものとする。こ
のようなデイジタルフイルタは容易に構成するこ
とができる。 この場合、検索されたマルチパルスの代りにこ
れらマルチパルス列にもとづいてある代表インパ
ルスを設定し、このインパルス応答も音源情報を
ほぼ満足しうるものが得られるとする。このよう
なインパルスの設定も容易に設定可能である。 逆に、マルチパルス列によつて得られるインパ
ルス応答波形を代表インパルスの応答波形に変換
するフイルタが存在すれば、入力音声信号をこの
フイルタを通してからマルチパルスを検索すれば
前記マルチパルス列の代りに前記代表インパルス
が求められることは明らかである。入力音声信号
の位相等化の目的もかかるフイルタによつてマル
チパルスの代りにパルス数を大幅に低減したかか
る代表インパルスを得ることにある。このような
フイルタが位相等化フイルタである。なお、上記
した代表インパルスはピツチ周期等に対応しつつ
基本分析フレームごとに通常複数個が得られるこ
ととなる。 位相等化フイルタの基本的な概念は誉田、守谷
両氏により紹介されており、例えば「位相等化処
理を用いた音声符号化」日本音響学会音声研究会
資料S84−05、1984年４月に記載されている。 さて、上述した位相等化フイルタはトランスバ
ーサル型のデイジタルフイルタ等で容易に実現で
きることは明らかであり、位相等化フイルタ１０
３はかかる目的のデイジタルフイルタである。 係数算出器１０５は位相等化フイルタ１０３の
フイルタ係数を提供するものであり、このフイル
タ係数はマルチパルス分析器１０６から供給され
るマルチパルス列を利用し次のようにして決定さ
れる。 いまマルチパルス（もしくは予測残差波形）を
ｅ(n)とし、また位相等化フイルタのインパルス応
答をｈ(m)（ｍ＝０、１、２、…、Ｍ）で表わすと
位相等化残差波形は次の(1)式のep(n)で示すことが
できる。 ep(n)＝M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ） ……(1) またピツチパルス列は(2)式のeM(n)で示される。 eM(n)＝∞ 〓l=-∞ δ（ｎ−nl） ……(2) (2)式のδはクロネツカのデルタでありｎ＝nlつ
まりδ(o)のとき振幅１のパルスとなり、またnl−
nl-1がピツチ周期となる。 係数算出器１０５はマルチパルスｅ(n)を入力し
ｅ(n)の自己相関係数を求め、この係数の最大値を
検索することにより先ずピツチ周期を算出したあ
と、このピツチ周期と同じ周期を有しかつその時
間的位置もほぼ一致するピツチパルス列eM(n)をマ
ルチパルス列から選択する。 上記ep(n)とeM(n)とが最もよくマツチングする所
望のｈ(m)は(1)式で示される位相等化残差波形ep(n)
と(2)式で示されるピツチパルス列eM(n)との自乗誤
差を最小化することによつて求められる。自乗誤
差Ｄは次の(3)式によつて表現される。 Ｄ＝N-1 〓n=0 （ep(n)−eM(n)）2＝N-1 〓n=0 （M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ）−L-1 〓l=0 δ（ｎ−nl））2 ……(3) ただし(3)式ににおいてＬは区間０〜Ｍ−１に含
まれるピツチパルスの数である。 (3)式にもとづき偏微分∂D／∂h(k)を求めこれを零と おくことによつてep(n)とeM(n)との自乗誤差を最小
化するインパルス応答ｈ(m)が求まる。 ∂D／∂h(k)＝N-1 〓n=0 ｛２（M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ）−L-1 〓l=0 δ（ｎ−nl））・ｅ（ｎ−ｋ）｝ ……(4) (4)式を零とおいて次の(5)式が得られる。N-1 〓n=0 M 〓m=0 ｈ(m)ｅ（ｎ−ｍ）ｅ（ｎ−ｋ））ｈ(m)＝L-1 〓l=0 δ（ｎ−nl）ｅ（ｎ−ｋ） ……(5) （ｋ＝０、１、２、…、Ｍ） (5)式からｈ(m)は（ｋ−１）元（ｋ＋１）次方程
式から求められる。この算出式は次の(6)式に示す
如きマトリツクス方程式として示すことができ
る。
以上説明した如く本発明によれば、分析側の分
析フレーム周期と同期しかつ分析フレーム間の連
続性を保持しつつ分析フレームごとに独立的に合
成した音声波形をそれぞれ利得調整したのち線形
加算して合成音声を得るマルチパルス符号化装置
において、検索したマルチパルス列から位相等化
フイルタの係数を決定し分析フレームごとの入力
音声を位相等化したあと再度マルチパルス分析を
実施する手段を備えることによりマルパルスの個
数を大幅に減少しマルチパルス符号化効率を大幅
に改善したマルチパルス符号化装置が実現できる
という効果がある。
析フレーム周期と同期しかつ分析フレーム間の連
続性を保持しつつ分析フレームごとに独立的に合
成した音声波形をそれぞれ利得調整したのち線形
加算して合成音声を得るマルチパルス符号化装置
において、検索したマルチパルス列から位相等化
フイルタの係数を決定し分析フレームごとの入力
音声を位相等化したあと再度マルチパルス分析を
実施する手段を備えることによりマルパルスの個
数を大幅に減少しマルチパルス符号化効率を大幅
に改善したマルチパルス符号化装置が実現できる
という効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブ
ロツク図、第２図は本発明の第２の実施例の構成
を示すブロツク図である。 １，１′……分析側、２，２′……合成側、１０
１……窓処理器、１０２……切替器、１０３……
位相等化フイルタ、１０４……切替器、１０５…
…係数算出器、１０６……マルチパルス分析器、
１０７……LPC分析器、１０８……マルチパル
ス符号化器、１０９……LPC係数符号化器、１
１０……マルチプレクサ、１１１……等化係数符
号化器、２０１……デマルチプレクサ、２０２…
…LPC係数復号化器、２０３……正規化マルチ
パルス復号化器、２０４……最大振幅復号化器、
２０５……LPC合成フイルタ、２０６……乗算
器、２０７……波形接続器、２０８……等化係数
復号化器、２０９……位相分散フイルタ。
ロツク図、第２図は本発明の第２の実施例の構成
を示すブロツク図である。 １，１′……分析側、２，２′……合成側、１０
１……窓処理器、１０２……切替器、１０３……
位相等化フイルタ、１０４……切替器、１０５…
…係数算出器、１０６……マルチパルス分析器、
１０７……LPC分析器、１０８……マルチパル
ス符号化器、１０９……LPC係数符号化器、１
１０……マルチプレクサ、１１１……等化係数符
号化器、２０１……デマルチプレクサ、２０２…
…LPC係数復号化器、２０３……正規化マルチ
パルス復号化器、２０４……最大振幅復号化器、
２０５……LPC合成フイルタ、２０６……乗算
器、２０７……波形接続器、２０８……等化係数
復号化器、２０９……位相分散フイルタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 分析側の分析フレーム周期と同期しかつ相続
く分析フレームにおける次の分析フレームの時間
領域に入り込む前分析フレームのインパルス応答
持続時間成分を含めて加算する音声信号の再設定
による分析フレーム間の連続性を保持しつつ分析
フレームごとに独立的に合成した音声波形に最大
振幅を付与してそれぞれ利得調整したのち線形加
算して合成音声を得る手段を有するマルチパルス
符号化装置において、マルチパルス分析を行なつ
て検索されたマルチパルス列にもとづき分析フレ
ームごとの入力音声信号の位相等化フイルタのフ
イルタ係数を決定する位相等化フイルタ係数決定
手段と、前記位相等化フイルタによつて位相等化
を施された入力音声信号に対して分析フレームご
とにマルチパルス分析を再度実施して出力マルチ
パルスを決定するマルチパルス決定手段とを備え
ることを特徴とするマルチパルス符号化装置。 ２ 分析側から合成側に伝送される前記位相等化
フイルタのフイルタ係数に基づき分析フレームご
とに独立的に合成した音声波形の位相分散を前記
位相等化による効果を消去するように行なう手段
を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載とマルチパルス符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147256A JPS627098A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | マルチパルス符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147256A JPS627098A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | マルチパルス符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627098A JPS627098A (ja) | 1987-01-14 |
| JPH059040B2 true JPH059040B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=15426117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147256A Granted JPS627098A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | マルチパルス符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627098A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541445U (ja) * | 1991-11-16 | 1993-06-08 | 大建工業株式会社 | 収納ボツクス |
| JPH05265494A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Idou Tsushin Syst Kaihatsu Kk | 音声符号化・復号化装置 |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP60147256A patent/JPS627098A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS627098A (ja) | 1987-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5473759A (en) | Sound analysis and resynthesis using correlograms | |
| Schafer et al. | Design and simulation of a speech analysis-synthesis system based on short-time Fourier analysis | |
| US4220819A (en) | Residual excited predictive speech coding system | |
| US4066842A (en) | Method and apparatus for cancelling room reverberation and noise pickup | |
| EP0342687B1 (en) | Coded speech communication system having code books for synthesizing small-amplitude components | |
| JPS61134000A (ja) | 音声分析合成方式 | |
| JPH0439679B2 (ja) | ||
| EP0772185A2 (en) | Speech decoding method and apparatus | |
| US5369730A (en) | Speech synthesizer | |
| Robinson | Speech analysis | |
| JP3255190B2 (ja) | 音声符号化装置並びにその分析器及び合成器 | |
| JPH059040B2 (ja) | ||
| Farina et al. | Realisation of “virtual” musical instruments: measurements of the Impulse Response of Violins using MLS technique | |
| JPH05281996A (ja) | ピッチ抽出装置 | |
| US6049814A (en) | Spectrum feature parameter extracting system based on frequency weight estimation function | |
| JPS642960B2 (ja) | ||
| JPH087597B2 (ja) | 音声符号化器 | |
| JPH058839B2 (ja) | ||
| JP2947012B2 (ja) | 音声符号化装置並びにその分析器及び合成器 | |
| JPH0650439B2 (ja) | マルチパルス駆動形音声符号化器 | |
| EP0475520B1 (en) | Method for coding an analog signal having a repetitive nature and a device for coding by said method | |
| Miller | Removal of noise from a voice signal by synthesis | |
| JPH0235994B2 (ja) | ||
| JP2621376B2 (ja) | マルチパルス符号化装置 | |
| JPS60239800A (ja) | 残差励振型ボコ−ダ |