JPH07295595A - 音声符号化方法 - Google Patents
音声符号化方法Info
- Publication number
- JPH07295595A JPH07295595A JP6088206A JP8820694A JPH07295595A JP H07295595 A JPH07295595 A JP H07295595A JP 6088206 A JP6088206 A JP 6088206A JP 8820694 A JP8820694 A JP 8820694A JP H07295595 A JPH07295595 A JP H07295595A
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- JP
- Japan
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- pitch
- period
- short
- long
- analysis
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なるピッチ周期を有する入力音声のピッチ
音源ベクトルの表現力を、情報量を増加させずに向上さ
せた音声符号化方法を提供する。 【構成】 入力音声９を長周期ピッチ分析手段３と短周
期ピッチ分析手段４により分析して長周期ピッチ１２と
短周期ピッチ１３を検出し、それぞれにピッチに合った
予測残差を予測残差蓄積手段２から選択して長周期ピッ
チ音源ベクトル１４と短周期ピッチ音源ベクトル１５と
を生成し、それらの合成によりピッチ音源ベクトル１６
を生成する。このピッチ音源ベクトル１６を用いて合成
音声１７を生成し、入力音声９との誤差を誤差最小化手
段８により最小にするようにピッチ分析手段にフィード
バックし、異なるピッチ周期を有する入力音声９に対応
したピッチ音源ベクトルを生成し、長周期ピッチ分析の
回数と短周期ピッチ周期分析の回数を音声フレーム内で
相異なる回数に設定して情報量を増加させないようにす
る。
音源ベクトルの表現力を、情報量を増加させずに向上さ
せた音声符号化方法を提供する。 【構成】 入力音声９を長周期ピッチ分析手段３と短周
期ピッチ分析手段４により分析して長周期ピッチ１２と
短周期ピッチ１３を検出し、それぞれにピッチに合った
予測残差を予測残差蓄積手段２から選択して長周期ピッ
チ音源ベクトル１４と短周期ピッチ音源ベクトル１５と
を生成し、それらの合成によりピッチ音源ベクトル１６
を生成する。このピッチ音源ベクトル１６を用いて合成
音声１７を生成し、入力音声９との誤差を誤差最小化手
段８により最小にするようにピッチ分析手段にフィード
バックし、異なるピッチ周期を有する入力音声９に対応
したピッチ音源ベクトルを生成し、長周期ピッチ分析の
回数と短周期ピッチ周期分析の回数を音声フレーム内で
相異なる回数に設定して情報量を増加させないようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低ビットレートの音声
符号化方式において、音声の２つのピッチ周期を効率的
に符号化することにより、音声品質を向上させる方法に
関する。
符号化方式において、音声の２つのピッチ周期を効率的
に符号化することにより、音声品質を向上させる方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、音声の蓄積や伝送に効率のよい低
ビットレートのディジタル符号化が用いられるが、その
音声品質が課題である。低ビットレートの音声符号化方
法では、入力音声を所定時間長の音声フレームに分割
し、各音声フレームに対して線形予測分析を行い、得ら
れた線形予測係数と予測残差を符号化する方法が主流で
ある。この予測残差は音源符号帳に蓄えられた音源ベク
トルによって符号化されるが、音源ベクトルを生成する
手段の１つとして前フレーム以前の予測残差を蓄えてお
き、それを音声のピッチ周期に合わせて切り出して用い
る手段がある（以下、切り出された音源ベクトルをピッ
チ音源ベクトルと称す）。
ビットレートのディジタル符号化が用いられるが、その
音声品質が課題である。低ビットレートの音声符号化方
法では、入力音声を所定時間長の音声フレームに分割
し、各音声フレームに対して線形予測分析を行い、得ら
れた線形予測係数と予測残差を符号化する方法が主流で
ある。この予測残差は音源符号帳に蓄えられた音源ベク
トルによって符号化されるが、音源ベクトルを生成する
手段の１つとして前フレーム以前の予測残差を蓄えてお
き、それを音声のピッチ周期に合わせて切り出して用い
る手段がある（以下、切り出された音源ベクトルをピッ
チ音源ベクトルと称す）。
【０００３】以下、従来のピッチ音源ベクトル生成手段
について説明する。図３は従来のピッチ音源ベクトル生
成手段の構成を示すブロック図である。図において、３
０１は入力音声３０７を分割した所定時間長の音声フレ
ームについて線形予測分析し、線形予測係数と予測残差
３０８とを算出する線形予測分析手段、３０２は予測残
差３０９を蓄積する予測残差蓄積手段、３０３は前記音
声フレームにおけるピッチ周期を分析してピッチ周期３
１０を抽出するピッチ周期分析手段、３０４はピッチ周
期３１０に基づいて予測残差蓄積手段３０２に蓄積した
予測残差を切り出してピッチ音源ベクトル３１１を生成
する音源ベクトル生成手段、３０５は前記線形予測係数
とピッチ音源ベクトル３１１とにより合成音声音３１２
を生成する線形予測合成手段、３０６は合成音声３１２
を入力音声３０７と比較検出した誤差をピッチ周期分析
手段にフィードバックしてその誤差が最小になるように
する誤差最小化手段である。
について説明する。図３は従来のピッチ音源ベクトル生
成手段の構成を示すブロック図である。図において、３
０１は入力音声３０７を分割した所定時間長の音声フレ
ームについて線形予測分析し、線形予測係数と予測残差
３０８とを算出する線形予測分析手段、３０２は予測残
差３０９を蓄積する予測残差蓄積手段、３０３は前記音
声フレームにおけるピッチ周期を分析してピッチ周期３
１０を抽出するピッチ周期分析手段、３０４はピッチ周
期３１０に基づいて予測残差蓄積手段３０２に蓄積した
予測残差を切り出してピッチ音源ベクトル３１１を生成
する音源ベクトル生成手段、３０５は前記線形予測係数
とピッチ音源ベクトル３１１とにより合成音声音３１２
を生成する線形予測合成手段、３０６は合成音声３１２
を入力音声３０７と比較検出した誤差をピッチ周期分析
手段にフィードバックしてその誤差が最小になるように
する誤差最小化手段である。
【０００４】上記構成において、その動作を説明する。
入力音声３０７を線形予測分析手段３０１によって線形
予測分析し、その予測残差３０８を予測残差蓄積手段３
０２に蓄積する。一方、入力音声３０７をピッチ周期分
析手段３０３によって分析し、ピッチ周期３１０を選択
する。音源ベクトル生成手段３０４は遅延された予測残
差３０９をピッチ周期３１０に合わせて予測残査蓄積手
段３０２から切り出すことにより、ピッチ音源ベクトル
３１１を生成する。線形予測合成手段３０５はピッチ音
源ベクトル３１１を音源として線形予測合成を行い、合
成音声音３１２を生成する。誤差最小化手段３０６は入
力音声３０７と合成音声音３１２の誤差を最小にするよ
うに、ピッチ周期分析手段３０３にフィードバックをか
ける。以上の過程により最適なピッチ音源ベクトルが生
成される。ピッチ周期の分析は音声フレームまたは音声
フレームをさらに分割したサブフレームに対して行い、
最適なピッチ周期を１つ選択する。
入力音声３０７を線形予測分析手段３０１によって線形
予測分析し、その予測残差３０８を予測残差蓄積手段３
０２に蓄積する。一方、入力音声３０７をピッチ周期分
析手段３０３によって分析し、ピッチ周期３１０を選択
する。音源ベクトル生成手段３０４は遅延された予測残
差３０９をピッチ周期３１０に合わせて予測残査蓄積手
段３０２から切り出すことにより、ピッチ音源ベクトル
３１１を生成する。線形予測合成手段３０５はピッチ音
源ベクトル３１１を音源として線形予測合成を行い、合
成音声音３１２を生成する。誤差最小化手段３０６は入
力音声３０７と合成音声音３１２の誤差を最小にするよ
うに、ピッチ周期分析手段３０３にフィードバックをか
ける。以上の過程により最適なピッチ音源ベクトルが生
成される。ピッチ周期の分析は音声フレームまたは音声
フレームをさらに分割したサブフレームに対して行い、
最適なピッチ周期を１つ選択する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
では、音声フレームまたはサブフレームに対するピッチ
周期が１つに限定されるため、複数の話者が同時に話す
場合などの、入力音声に複数のピッチ成分が存在する場
合には、予測残差を近似するのに最適なピッチ音源ベク
トルが得られないという問題があった。
では、音声フレームまたはサブフレームに対するピッチ
周期が１つに限定されるため、複数の話者が同時に話す
場合などの、入力音声に複数のピッチ成分が存在する場
合には、予測残差を近似するのに最適なピッチ音源ベク
トルが得られないという問題があった。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するもので、２
つのピッチ周期を効率的に符号化し、それを用いてピッ
チ音源ベクトルを生成することにより音声品質を向上さ
せることを目的とする。
つのピッチ周期を効率的に符号化し、それを用いてピッ
チ音源ベクトルを生成することにより音声品質を向上さ
せることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、入力音声のピッチ周期を所定の閾値に対
して長い周期と短い周期に分けて分析し、前記分析によ
り得た長周期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクト
ルと短周期ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトル
とを用いてピッチ音源ベクトルを生成し、かつ、前記ピ
ッチ分析において音声フレーム内での長いピッチ周期の
分析の回数と短いピッチ周期の分析の回数とを相異なる
回数に設定して符号化するようにした音声符号化方法で
ある。
成するために、入力音声のピッチ周期を所定の閾値に対
して長い周期と短い周期に分けて分析し、前記分析によ
り得た長周期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクト
ルと短周期ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトル
とを用いてピッチ音源ベクトルを生成し、かつ、前記ピ
ッチ分析において音声フレーム内での長いピッチ周期の
分析の回数と短いピッチ周期の分析の回数とを相異なる
回数に設定して符号化するようにした音声符号化方法で
ある。
【０００８】
【作用】本発明は上記の構成において、入力音声の長周
期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクトルと短周期
ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトルとの合成に
よるピッチ音源ベクトルが、異なるピッチ周期を有する
入力音声に対応するピッチ音源ベクトルとして表現力を
向上させ、かつ、長周期ピッチ分析と短周期ピッチ分析
の回数を相異なる回数に設定することが２種類のピッチ
周期を与えるピッチ周期情報の情報量を低減する。
期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクトルと短周期
ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトルとの合成に
よるピッチ音源ベクトルが、異なるピッチ周期を有する
入力音声に対応するピッチ音源ベクトルとして表現力を
向上させ、かつ、長周期ピッチ分析と短周期ピッチ分析
の回数を相異なる回数に設定することが２種類のピッチ
周期を与えるピッチ周期情報の情報量を低減する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の音声符号化方法の一実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の
音声符号化方法の構成を示すブロック図を示す。図にお
いて、１は音声入力を分割した所定時間長の音声フレー
ムについて線形予測分析し、線形予測係数と予測残差１
０とを算出する線形予測分析手段、２は予測残差１０を
蓄積する予測残差蓄積手段、３は所定の閾値に基づいて
前記音声フレームにおける長周期ピッチ１２を抽出する
長周期ピッチ分析手段、４は前記閾値に基づいて短周期
ピッチ１３を抽出する短周期ピッチ分析手段、５は長周
期ピッチ１２に基づいて予測残差蓄積手段２に蓄積した
予測残差を切り出して長周期ピッチ音源ベクトル１４を
生成する第１のピッチ音源ベクトル生成手段、６は同様
に短周期ピッチ１３に基づいて短周期ピッチ音源ベクト
ル１５を生成する第２のピッチ音源ベクトル生成手段、
７は長周期ピッチ音源ベクトル１４と短周期音源ベクト
ル１５とを合成したピッチ音源ベクトル１６と前記線形
予測係数とにより合成音声１７を生成する線形予測合成
手段、８は合成音声１７を入力音声９と比較した誤差を
長周期ピッチ分析手段３および短周期ピッチ分析手段に
フィードバックして誤差を最小にする誤差最小化手段、
１１は遅れ予測残差である。また、図２（ａ）は入力音
声を示す波形図であり、図２（ｂ）は入力音声に対応す
るピッチ分析のフレームを示す模式図であって、ａ、
ｂ、ｃ、・・・は音声フレーム、１、２、３、・・・は
前記音声フレームをさらに分割したサブフレームを示
す。
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の
音声符号化方法の構成を示すブロック図を示す。図にお
いて、１は音声入力を分割した所定時間長の音声フレー
ムについて線形予測分析し、線形予測係数と予測残差１
０とを算出する線形予測分析手段、２は予測残差１０を
蓄積する予測残差蓄積手段、３は所定の閾値に基づいて
前記音声フレームにおける長周期ピッチ１２を抽出する
長周期ピッチ分析手段、４は前記閾値に基づいて短周期
ピッチ１３を抽出する短周期ピッチ分析手段、５は長周
期ピッチ１２に基づいて予測残差蓄積手段２に蓄積した
予測残差を切り出して長周期ピッチ音源ベクトル１４を
生成する第１のピッチ音源ベクトル生成手段、６は同様
に短周期ピッチ１３に基づいて短周期ピッチ音源ベクト
ル１５を生成する第２のピッチ音源ベクトル生成手段、
７は長周期ピッチ音源ベクトル１４と短周期音源ベクト
ル１５とを合成したピッチ音源ベクトル１６と前記線形
予測係数とにより合成音声１７を生成する線形予測合成
手段、８は合成音声１７を入力音声９と比較した誤差を
長周期ピッチ分析手段３および短周期ピッチ分析手段に
フィードバックして誤差を最小にする誤差最小化手段、
１１は遅れ予測残差である。また、図２（ａ）は入力音
声を示す波形図であり、図２（ｂ）は入力音声に対応す
るピッチ分析のフレームを示す模式図であって、ａ、
ｂ、ｃ、・・・は音声フレーム、１、２、３、・・・は
前記音声フレームをさらに分割したサブフレームを示
す。
【００１０】上記構成において、ピッチ音源ベクトルを
生成する動作について説明する。図１において、入力音
声９は線形予測分析手段１により所定長の音声フレーム
について線形予測分析され、その予測残差１０が予測残
差蓄積手段２に蓄積される。一方、入力音声９を長周期
ピッチ分析手段３および短周期ピッチ分析手段４により
ピッチ周期を分析し、それぞれ長周期ピッチ１２と短周
期ピッチ１３を抽出する。第１のピッチ音源ベクトル生
成手段５は長周期ピッチ１２に基づいて予測残差蓄積手
段２に蓄積された予測残差を切り出して長周期ピッチ音
源ベクトル１４を生成する。また、第２のピッチ音源ベ
クトル生成手段６は同様に短周期ピッチ１３に基づいて
短周期ピッチ音源ベクトル１５を生成する。これら短周
期ピッチ音源ベクトル１５と長周期ピッチ音源ベクトル
１４とを合成してピッチ音源ベクトル１６とする。
生成する動作について説明する。図１において、入力音
声９は線形予測分析手段１により所定長の音声フレーム
について線形予測分析され、その予測残差１０が予測残
差蓄積手段２に蓄積される。一方、入力音声９を長周期
ピッチ分析手段３および短周期ピッチ分析手段４により
ピッチ周期を分析し、それぞれ長周期ピッチ１２と短周
期ピッチ１３を抽出する。第１のピッチ音源ベクトル生
成手段５は長周期ピッチ１２に基づいて予測残差蓄積手
段２に蓄積された予測残差を切り出して長周期ピッチ音
源ベクトル１４を生成する。また、第２のピッチ音源ベ
クトル生成手段６は同様に短周期ピッチ１３に基づいて
短周期ピッチ音源ベクトル１５を生成する。これら短周
期ピッチ音源ベクトル１５と長周期ピッチ音源ベクトル
１４とを合成してピッチ音源ベクトル１６とする。
【００１１】線形予測合成手段７はピッチ音源ベクトル
１６を音源として前記線形予測係数により線形予測合成
を行い、合成音声１７を生成する。誤差最小化手段８は
合成音声１７を入力音声９と比較した誤差を、長周期ピ
ッチ分析手段３および短周期ピッチ分析手段４にフィー
ドバックしてその誤差が最小になるようにする。以上の
過程により最適な長周期ピッチ１２と短周期ピッチ１３
とが選択され、最適なピッチ音源ベクトル１６が合成さ
れる。上記動作において、選択された２つのピッチ周期
をそのまま符号化するのでは情報量が２倍となってしま
うので、図２に示したように、長周期ピッチ分析と短周
期ピッチ分析の回数を異なるように設定することにより
情報量を削減する。すなわち、入力音声１０１を１０２
のａ、ｂ、ｃ、・・・で示される音声フレームと、１、
２、３、４で示されるサブフレームとに分割し、長周期
ピッチ分析は各音声フレームに対して１回、短周期ピッ
チ分析は各サブフレームに対して１回行うようにする。
ピッチ音源ベクトル１６の生成は各サブフレームごとに
行うが、長周期ピッチは同一フレーム内のサブフレーム
に対して同じ値を用い、短周期ピッチは各サブフレーム
で分析した値を用いる。
１６を音源として前記線形予測係数により線形予測合成
を行い、合成音声１７を生成する。誤差最小化手段８は
合成音声１７を入力音声９と比較した誤差を、長周期ピ
ッチ分析手段３および短周期ピッチ分析手段４にフィー
ドバックしてその誤差が最小になるようにする。以上の
過程により最適な長周期ピッチ１２と短周期ピッチ１３
とが選択され、最適なピッチ音源ベクトル１６が合成さ
れる。上記動作において、選択された２つのピッチ周期
をそのまま符号化するのでは情報量が２倍となってしま
うので、図２に示したように、長周期ピッチ分析と短周
期ピッチ分析の回数を異なるように設定することにより
情報量を削減する。すなわち、入力音声１０１を１０２
のａ、ｂ、ｃ、・・・で示される音声フレームと、１、
２、３、４で示されるサブフレームとに分割し、長周期
ピッチ分析は各音声フレームに対して１回、短周期ピッ
チ分析は各サブフレームに対して１回行うようにする。
ピッチ音源ベクトル１６の生成は各サブフレームごとに
行うが、長周期ピッチは同一フレーム内のサブフレーム
に対して同じ値を用い、短周期ピッチは各サブフレーム
で分析した値を用いる。
【００１２】以上のように本実施例の音声符号化方法に
よれば、入力音声の長周期ピッチと短周期ピッチとを分
析し、長周期ピッチ音源ベクトルと短周期ピッチ音源ベ
クトルとを生成して合成することにより音源ベクトルを
生成するとともに、長周期分析と短周期分析の回数を相
異なる回数に設定することにより、ピッチ周期情報の情
報量増加を少なくしてピッチ音源ベクトルの表現力を向
上させることができる。
よれば、入力音声の長周期ピッチと短周期ピッチとを分
析し、長周期ピッチ音源ベクトルと短周期ピッチ音源ベ
クトルとを生成して合成することにより音源ベクトルを
生成するとともに、長周期分析と短周期分析の回数を相
異なる回数に設定することにより、ピッチ周期情報の情
報量増加を少なくしてピッチ音源ベクトルの表現力を向
上させることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、入力音声のピッチ周期を所定の閾値に対して長い周
期と短い周期に分けて分析し、前記分析により得た長周
期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクトルと短周期
ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトルとを用いて
ピッチ音源ベクトルを生成し、かつ、前記ピッチ分析に
おいて音声フレーム内での長いピッチ周期の分析の回数
と短いピッチ周期の分析の回数とを相異なる回数に設定
して符号化するようにしたことにより、長周期ピッチと
短周期ピッチとに対応したピッチ音源ベクトルを伝送情
報量をほとんど増加させずに生成し、音声品質を向上さ
せた音声符号化を実現できる。
は、入力音声のピッチ周期を所定の閾値に対して長い周
期と短い周期に分けて分析し、前記分析により得た長周
期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクトルと短周期
ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトルとを用いて
ピッチ音源ベクトルを生成し、かつ、前記ピッチ分析に
おいて音声フレーム内での長いピッチ周期の分析の回数
と短いピッチ周期の分析の回数とを相異なる回数に設定
して符号化するようにしたことにより、長周期ピッチと
短周期ピッチとに対応したピッチ音源ベクトルを伝送情
報量をほとんど増加させずに生成し、音声品質を向上さ
せた音声符号化を実現できる。
【図１】本発明の音声符号化方法における音源ベクトル
生成手段の一実施例の構成を示すブロック図
生成手段の一実施例の構成を示すブロック図
【図２】本発明の音声符号化方法におけるピッチ周期の
分析回数を示す模式図
分析回数を示す模式図
【図３】従来の音声符号化方法におけるピッチ音源ベク
トル生成手段の構成を示すブロック図
トル生成手段の構成を示すブロック図
１ 線形予測分析手段 ２ 予測残差蓄積手段 ３ 長周期ピッチ分析手段 ４ 短周期ピッチ分析手段 ５ 第１のピッチ音源ベクトル生成手段 ６ 第２のピッチ音源ベクトル生成手段 ７ 線形予測合成手段 ８ 誤差最小化手段 ９ 入力音声 １０ 予測残差 １１ 遅れ予測残差 １２ 長周期ピッチ １３ 短周期ピッチ １４ 長周期ピッチ音源ベクトル １５ 短周期ピッチ音源ベクトル １６ ピッチ音源ベクトル １７ 合成音声
Claims (2)
- 【請求項１】 入力音声のピッチ周期を所定の閾値に対
して長い周期と短い周期に分けて分析し、前記分析によ
り得た長周期ピッチに対応する長周期ピッチ音源ベクト
ルと短周期ピッチに対応する短周期ピッチ音源ベクトル
とを用いてピッチ音源ベクトルを生成し、かつ、前記ピ
ッチ分析において音声フレーム内での長いピッチ周期の
分析の回数と短いピッチ周期の分析の回数とを相異なる
回数に設定して符号化するようにした音声符号化方法。 - 【請求項２】 長周期ピッチの分析を音声フレームごと
に行い、短周期ピッチの分析を前記音声フレームを分割
したサブフレームごとに行うようにした請求項１記載の
音声符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088206A JPH07295595A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 音声符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088206A JPH07295595A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 音声符号化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07295595A true JPH07295595A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13936435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088206A Pending JPH07295595A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 音声符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07295595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019407A1 (fr) * | 1998-09-29 | 2000-04-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Procede d'echantillonnage de periodes de hauteur de signal vocal et dispositif de compression/decompression de signal vocal dans l'axe des temps |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP6088206A patent/JPH07295595A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019407A1 (fr) * | 1998-09-29 | 2000-04-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Procede d'echantillonnage de periodes de hauteur de signal vocal et dispositif de compression/decompression de signal vocal dans l'axe des temps |
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