JPH09269799A - 雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路 - Google Patents
雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路Info
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- JPH09269799A JPH09269799A JP8076195A JP7619596A JPH09269799A JP H09269799 A JPH09269799 A JP H09269799A JP 8076195 A JP8076195 A JP 8076195A JP 7619596 A JP7619596 A JP 7619596A JP H09269799 A JPH09269799 A JP H09269799A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音声符号化処理に悪影響を及ぼすことなく雑
音抑圧処理を行なえるようにし、これにより符号化音声
信号の品質向上を図る。 【解決手段】 音声符号化回路において、雑音抑圧制御
部２０により送信入力信号に含まれる背景雑音のパワー
レベルを推定して、この推定値と上記送信入力信号のパ
ワーとから変更量ｒを算出し、この変更量ｒを基に、音
声符号化部３０のフレーム・エネルギ計算部３１で求め
られたフレームパワーの符号語と、ゼロ入力応答計算部
３６で求められたゼロ入力応答信号の符号語と、長期予
測ラグ選択部３８およびコードブック・サーチ部３９で
それぞれ選択された長期予測ラグおよびコードの利得値
ＧＳ，Ｐ０の符号語をそれぞれ変更操作し、この変更操
作後の各符号化パラメータの符号語を伝送するようにし
たものである。
音抑圧処理を行なえるようにし、これにより符号化音声
信号の品質向上を図る。 【解決手段】 音声符号化回路において、雑音抑圧制御
部２０により送信入力信号に含まれる背景雑音のパワー
レベルを推定して、この推定値と上記送信入力信号のパ
ワーとから変更量ｒを算出し、この変更量ｒを基に、音
声符号化部３０のフレーム・エネルギ計算部３１で求め
られたフレームパワーの符号語と、ゼロ入力応答計算部
３６で求められたゼロ入力応答信号の符号語と、長期予
測ラグ選択部３８およびコードブック・サーチ部３９で
それぞれ選択された長期予測ラグおよびコードの利得値
ＧＳ，Ｐ０の符号語をそれぞれ変更操作し、この変更操
作後の各符号化パラメータの符号語を伝送するようにし
たものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル自動
車・携帯電話装置やディジタルコードレス電話機、ディ
ジタル有線電話装置等のディジタル音声通信装置に設け
られる音声符号化回路に関する。
車・携帯電話装置やディジタルコードレス電話機、ディ
ジタル有線電話装置等のディジタル音声通信装置に設け
られる音声符号化回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル携帯電話装置などの通信装置
では、一般にＣＥＬＰ（Code ExcitedLinear Predictio
n）方式などの低ビットレートの音声符号化方式が使用
されている。この種の符号化方式を使用すると、背景雑
音が比較的大きい環境下でも良好な音声通話を行なうこ
とが可能である。なお、ＣＥＬＰ方式の詳細な点につい
ては、M.R.Schroeder 氏とB.S.Atal氏の“Code-Excited
Linear Prediction(CELP):High-Quality Speech At Ve
ry Low Bit Rates”in Proc.ICASSP,1985.pp.937-939に
述べられている。
では、一般にＣＥＬＰ（Code ExcitedLinear Predictio
n）方式などの低ビットレートの音声符号化方式が使用
されている。この種の符号化方式を使用すると、背景雑
音が比較的大きい環境下でも良好な音声通話を行なうこ
とが可能である。なお、ＣＥＬＰ方式の詳細な点につい
ては、M.R.Schroeder 氏とB.S.Atal氏の“Code-Excited
Linear Prediction(CELP):High-Quality Speech At Ve
ry Low Bit Rates”in Proc.ICASSP,1985.pp.937-939に
述べられている。
【０００３】しかし、バスや通勤電車内等のような高雑
音環境下では背景雑音は音声の明瞭感を著しく低下させ
るため、雑音を除去して音声のみを符号化に供するノイ
ズキャンセラの研究が種々なされている。その一つとし
て、例えば特開平７−１９３５４８号に示される「雑音
低減処理方法」がある。
音環境下では背景雑音は音声の明瞭感を著しく低下させ
るため、雑音を除去して音声のみを符号化に供するノイ
ズキャンセラの研究が種々なされている。その一つとし
て、例えば特開平７−１９３５４８号に示される「雑音
低減処理方法」がある。
【０００４】図３は、この例に示される雑音低減処理機
能を備えた音声符号化回路の概要を示すものである。同
図において、マイクロホン１から出力された送話信号
は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２でディジ
タル信号に変換されたのちフレームパワー計算部３に入
力され、ここでフレームごとのパワーが計算される。ま
た、上記送話信号に混入される雑音のレベルを基に、レ
ベル弁別回路７では雑音抑圧量のしきい値が決定され、
このしきい値は抑圧比計算回路４に与えられる。抑圧比
計算回路４では、上記フレームパワー計算部３で算出さ
れた送信信号のパワーと、上記レベル弁別回路７で決定
された雑音抑圧量のしきい値とに基づいて、雑音に対す
る抑圧比が算出される。この抑圧比は、スムージング回
路５でフレームごとのばらつきを抑えるためにスムージ
ングされたのちノイズリデュース回路６に与えられる。
このノイズリデュース回路６では、送信信号と上記抑圧
比との乗算が行なわれ、これにより送信信号中の雑音成
分が抑圧される。そして、この雑音が抑圧された送信信
号は、音声符号化部８に供給されて音声符号化処理され
る。
能を備えた音声符号化回路の概要を示すものである。同
図において、マイクロホン１から出力された送話信号
は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２でディジ
タル信号に変換されたのちフレームパワー計算部３に入
力され、ここでフレームごとのパワーが計算される。ま
た、上記送話信号に混入される雑音のレベルを基に、レ
ベル弁別回路７では雑音抑圧量のしきい値が決定され、
このしきい値は抑圧比計算回路４に与えられる。抑圧比
計算回路４では、上記フレームパワー計算部３で算出さ
れた送信信号のパワーと、上記レベル弁別回路７で決定
された雑音抑圧量のしきい値とに基づいて、雑音に対す
る抑圧比が算出される。この抑圧比は、スムージング回
路５でフレームごとのばらつきを抑えるためにスムージ
ングされたのちノイズリデュース回路６に与えられる。
このノイズリデュース回路６では、送信信号と上記抑圧
比との乗算が行なわれ、これにより送信信号中の雑音成
分が抑圧される。そして、この雑音が抑圧された送信信
号は、音声符号化部８に供給されて音声符号化処理され
る。
【０００５】すなわち、従来の音声符号化回路は、雑音
レベルに応じて抑圧比を算出し、この抑圧比に基づいて
送話入力信号の雑音抑圧を行なったのち、その信号を音
声符号化部８に入力して音声符号化を行なうように構成
されている。
レベルに応じて抑圧比を算出し、この抑圧比に基づいて
送話入力信号の雑音抑圧を行なったのち、その信号を音
声符号化部８に入力して音声符号化を行なうように構成
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来の音声符号化回路には次のような解決すべき課題
があった。すなわち、一般にＣＥＬＰ方式等を用いた音
声符号化回路は、符号化するフレームの前後の信号を参
照してＬＰＣ解析およびピッチ解析し、これにより得ら
れたＬＰＣ係数やピッチ周期等を符号化して送信するよ
うに構成されている。このため、上記した従来の音声符
号化回路のように、送話入力信号を雑音抑圧したのち音
声符号化すると、フレーム境界の信号値が歪んで、これ
によりＬＰＣ解析およびピッチ解析の解析結果が不正確
になることがあった。
な従来の音声符号化回路には次のような解決すべき課題
があった。すなわち、一般にＣＥＬＰ方式等を用いた音
声符号化回路は、符号化するフレームの前後の信号を参
照してＬＰＣ解析およびピッチ解析し、これにより得ら
れたＬＰＣ係数やピッチ周期等を符号化して送信するよ
うに構成されている。このため、上記した従来の音声符
号化回路のように、送話入力信号を雑音抑圧したのち音
声符号化すると、フレーム境界の信号値が歪んで、これ
によりＬＰＣ解析およびピッチ解析の解析結果が不正確
になることがあった。
【０００７】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、音声符号化処理に悪影
響を及ぼすことなく雑音抑圧処理を行なえるようにし、
これにより符号化音声信号の品質向上を図ることができ
る雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路を提供する
ことにある。
ので、その目的とするところは、音声符号化処理に悪影
響を及ぼすことなく雑音抑圧処理を行なえるようにし、
これにより符号化音声信号の品質向上を図ることができ
る雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、一定長ごとにフレーム化された送話入力
信号をフレームごとに解析して所定の符号化パラメータ
の符号語を生成する音声符号化処理手段と、上記送話入
力信号のフレームごとに当該送話入力信号に混入してい
る雑音のパワーを推定するための雑音レベル推定手段
と、符号語変更手段とを備えている。そして、この符号
語変更手段により、上記雑音レベル推定手段による雑音
パワーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームの
パワーとの差に基づいて、上記音声符号化処理手段にお
いて生成された符号化パラメータの符号語のうち少なく
ともフレームパワーを表わす符号語を変更するようにし
たものである。
にこの発明は、一定長ごとにフレーム化された送話入力
信号をフレームごとに解析して所定の符号化パラメータ
の符号語を生成する音声符号化処理手段と、上記送話入
力信号のフレームごとに当該送話入力信号に混入してい
る雑音のパワーを推定するための雑音レベル推定手段
と、符号語変更手段とを備えている。そして、この符号
語変更手段により、上記雑音レベル推定手段による雑音
パワーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームの
パワーとの差に基づいて、上記音声符号化処理手段にお
いて生成された符号化パラメータの符号語のうち少なく
ともフレームパワーを表わす符号語を変更するようにし
たものである。
【０００９】したがってこの発明によれば、雑音抑圧処
理が、音声符号化処理手段で解析されて生成されたフレ
ームパワーを表わす符号語に対し行なわれる。すなわ
ち、符号化後の信号に対しノイズキャンセル処理が行な
われる。このため、音声符号化処理手段へは雑音抑圧処
理前の送話入力信号を供給することができ、これにより
音声符号化部３０ではノイズキャンセル処理の影響を全
く受けることなくＬＰＣ解析やピッチ解析等のフレーム
間符号化処理を正確に行なうことが可能となる。また、
雑音抑圧処理を特定の符号化パラメータの符号語を変更
することにより行なえるので、符号化前の送話入力信号
に対し雑音抑圧のための演算処理を行なう場合よりも少
ない演算量で雑音抑圧処理を行なうことが可能となる。
理が、音声符号化処理手段で解析されて生成されたフレ
ームパワーを表わす符号語に対し行なわれる。すなわ
ち、符号化後の信号に対しノイズキャンセル処理が行な
われる。このため、音声符号化処理手段へは雑音抑圧処
理前の送話入力信号を供給することができ、これにより
音声符号化部３０ではノイズキャンセル処理の影響を全
く受けることなくＬＰＣ解析やピッチ解析等のフレーム
間符号化処理を正確に行なうことが可能となる。また、
雑音抑圧処理を特定の符号化パラメータの符号語を変更
することにより行なえるので、符号化前の送話入力信号
に対し雑音抑圧のための演算処理を行なう場合よりも少
ない演算量で雑音抑圧処理を行なうことが可能となる。
【００１０】またこの発明は、音声符号化処理手段が、
適応コードブックまたは雑音コードブックからコードを
選択してこの選択したコードおよび当該コードのゲイン
を用いて駆動信号を符号化する手段を有している場合
に、符号語変更手段において、上記コードのゲインを表
わす符号語を、上記雑音レベル推定手段による雑音パワ
ーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームのパワ
ーとの差に基づいて、変更することを特徴としている。
適応コードブックまたは雑音コードブックからコードを
選択してこの選択したコードおよび当該コードのゲイン
を用いて駆動信号を符号化する手段を有している場合
に、符号語変更手段において、上記コードのゲインを表
わす符号語を、上記雑音レベル推定手段による雑音パワ
ーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームのパワ
ーとの差に基づいて、変更することを特徴としている。
【００１１】さらにこの発明は、音声符号化処理手段
が、送話入力信号のフレームごとに所定の重み付けを行
ない、この重み付けがなされた信号からゼロ入力応答成
分を差し引く手段を有している場合に、符号語変更手段
において、上記ゼロ入力応答成分のパワーを表わす符号
語、あるいは重み付けフィルタにより重み付けがなされ
た後の信号のパワーを表わす符号語を、上記雑音レベル
推定手段による雑音パワーの推定結果と、対応する送話
入力信号フレームのパワーとの差に基づいて変更するこ
とも特徴としている。
が、送話入力信号のフレームごとに所定の重み付けを行
ない、この重み付けがなされた信号からゼロ入力応答成
分を差し引く手段を有している場合に、符号語変更手段
において、上記ゼロ入力応答成分のパワーを表わす符号
語、あるいは重み付けフィルタにより重み付けがなされ
た後の信号のパワーを表わす符号語を、上記雑音レベル
推定手段による雑音パワーの推定結果と、対応する送話
入力信号フレームのパワーとの差に基づいて変更するこ
とも特徴としている。
【００１２】この様に、フレームパワーを表わす符号語
の変更処理に加えて、コードゲインを表わす符号語や、
ゼロ入力応答成分のパワーを表わす符号語あるいは重み
付けフィルタにより重み付けがなされた後の信号のパワ
ーを表わす符号語に対し変更処理を行なうことにより、
上記フレームパワーの符号語に対する変更処理との整合
性を高めることができ、この結果フレームパワーの符号
語に対する変更処理のみを行なう場合に比べて、より一
層正確なノイズキャンセル処理を行なうことが可能とな
る。
の変更処理に加えて、コードゲインを表わす符号語や、
ゼロ入力応答成分のパワーを表わす符号語あるいは重み
付けフィルタにより重み付けがなされた後の信号のパワ
ーを表わす符号語に対し変更処理を行なうことにより、
上記フレームパワーの符号語に対する変更処理との整合
性を高めることができ、この結果フレームパワーの符号
語に対する変更処理のみを行なう場合に比べて、より一
層正確なノイズキャンセル処理を行なうことが可能とな
る。
【００１３】
（第１の実施形態）この実施形態は、フルレートの音声
符号化回路にこの発明を適用したもので、図１はこの実
施形態に係わる雑音抑圧機能を備えた音声符号化回路の
機能構成を示すブロック図である。
符号化回路にこの発明を適用したもので、図１はこの実
施形態に係わる雑音抑圧機能を備えた音声符号化回路の
機能構成を示すブロック図である。
【００１４】この実施形態の音声符号化回路は、フレー
ム分割部１０と、雑音抑圧制御部２０と、音声符号化部
３０と、多重化部（ＭＵＸ）４０とを備えている。フレ
ーム分割部１０では、図示しないマイクロホンから出力
されたのちＡ／Ｄ変換器でディジタル化された送話入力
信号を所定のフレーム長に分割する処理が行なわれ、こ
のフレーム分割された送話入力信号は雑音抑圧制御部２
０および音声符号化部３０にそれぞれ入力される。な
お、フレーム長は例えば上記Ａ／Ｄ変換器における１６
０サンプル相当に設定される。
ム分割部１０と、雑音抑圧制御部２０と、音声符号化部
３０と、多重化部（ＭＵＸ）４０とを備えている。フレ
ーム分割部１０では、図示しないマイクロホンから出力
されたのちＡ／Ｄ変換器でディジタル化された送話入力
信号を所定のフレーム長に分割する処理が行なわれ、こ
のフレーム分割された送話入力信号は雑音抑圧制御部２
０および音声符号化部３０にそれぞれ入力される。な
お、フレーム長は例えば上記Ａ／Ｄ変換器における１６
０サンプル相当に設定される。
【００１５】雑音抑圧制御部２０は、雑音レベル推定部
２１および変更量計算部２２を備える。雑音レベル推定
部２１では、上記送話入力信号のフレームごとの雑音レ
ベルの推定が行なわれる。この雑音レベルの推定は、送
話入力信号に混入されている背景雑音のみを抽出してそ
のパワーのフレーム平均値を求め、さらにこのフレーム
平均値の対数値を算出することにより行なわれる。な
お、雑音レベルの推定方法には種々考えられるが、例え
ば特願平７−５２１３７号「雑音レベル推定回路」に述
べられている方法が適当である。
２１および変更量計算部２２を備える。雑音レベル推定
部２１では、上記送話入力信号のフレームごとの雑音レ
ベルの推定が行なわれる。この雑音レベルの推定は、送
話入力信号に混入されている背景雑音のみを抽出してそ
のパワーのフレーム平均値を求め、さらにこのフレーム
平均値の対数値を算出することにより行なわれる。な
お、雑音レベルの推定方法には種々考えられるが、例え
ば特願平７−５２１３７号「雑音レベル推定回路」に述
べられている方法が適当である。
【００１６】変更量計算部２２では、上記雑音レベル推
定部２１で算出された雑音レベルの推定値を基に、後述
する音声符号化部３０において符号語の変更のために使
用する変更量ｒの算出が行なわれる。この変更量ｒの算
出は例えば次のように行なわれる。
定部２１で算出された雑音レベルの推定値を基に、後述
する音声符号化部３０において符号語の変更のために使
用する変更量ｒの算出が行なわれる。この変更量ｒの算
出は例えば次のように行なわれる。
【００１７】
【数１】
【００１８】なお、Ｎは雑音レベル、Ｌ，Ａ，Ｂは定数
であり、これらの定数Ｌ，Ａ，Ｂは例えばＬ＝８、Ａ＝
１６、Ｂ＝１２に設定される。一方、音声符号化部３０
は次のように構成される。すなわち、上記フレーム分割
部１０から出力された送話入力信号は、音声符号化部３
０内において、フレーム・エネルギ計算部３１、ＬＰＣ
係数計算部３２およびサブフレーム分割部３３にそれぞ
れ入力される。
であり、これらの定数Ｌ，Ａ，Ｂは例えばＬ＝８、Ａ＝
１６、Ｂ＝１２に設定される。一方、音声符号化部３０
は次のように構成される。すなわち、上記フレーム分割
部１０から出力された送話入力信号は、音声符号化部３
０内において、フレーム・エネルギ計算部３１、ＬＰＣ
係数計算部３２およびサブフレーム分割部３３にそれぞ
れ入力される。
【００１９】このうち先ずフレーム・エネルギ計算部３
１では、上記送話入力信号の各フレームごとに、そのエ
ネルギの二乗平均値の対数値が算出され、この算出値が
ベクトル量子化されたのち符号化される。このエネルギ
の計算方法を以下に示す。すなわち、フレーム・エネル
ギＲ（０）は次式で求められる。
１では、上記送話入力信号の各フレームごとに、そのエ
ネルギの二乗平均値の対数値が算出され、この算出値が
ベクトル量子化されたのち符号化される。このエネルギ
の計算方法を以下に示す。すなわち、フレーム・エネル
ギＲ（０）は次式で求められる。
【００２０】
【数２】
【００２１】次に上記Ｒ（０）はフルスケールを基準と
して次式のように変換される。なお、フルスケールＲma
x は最大サンプル振幅の二乗と定義される。 ＲdB＝１０ log10（Ｒ（０）／Ｒmax ） そして、ＲdBは３２レベルに量子化される。このＲdBの
３２量子化値は最小値である−６６（Ｒ0 の０符号と対
応する）から最大値である−４（Ｒ0 の３１符号と対応
する）までの値をとる。量子化のステップ・サイズは、
２（２dBステップ）とする。Ｒ0 は次式を最小にする値
である。 ａｂｓ（Ｒ0 −（ＲdB＋６６）／２） ただし、Ｒ0 は３２個のＲ0 の符号語と対応して０から
３１までの整数値をとる。
して次式のように変換される。なお、フルスケールＲma
x は最大サンプル振幅の二乗と定義される。 ＲdB＝１０ log10（Ｒ（０）／Ｒmax ） そして、ＲdBは３２レベルに量子化される。このＲdBの
３２量子化値は最小値である−６６（Ｒ0 の０符号と対
応する）から最大値である−４（Ｒ0 の３１符号と対応
する）までの値をとる。量子化のステップ・サイズは、
２（２dBステップ）とする。Ｒ0 は次式を最小にする値
である。 ａｂｓ（Ｒ0 −（ＲdB＋６６）／２） ただし、Ｒ0 は３２個のＲ0 の符号語と対応して０から
３１までの整数値をとる。
【００２２】Ｒ0 を量子化した値Ｒq(0)は次式で与えら
れる。 Ｒq(0)＝Ｒmax （１０ (2R0 -66)/10 ） なお、以上のフレーム・エネルギの計算方法は、電波シ
ステム開発センター発行のディジタル方式自動車電話シ
ステム標準規格（ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃ）第５章５．
１．１．５節に詳しく述べられている。
れる。 Ｒq(0)＝Ｒmax （１０ (2R0 -66)/10 ） なお、以上のフレーム・エネルギの計算方法は、電波シ
ステム開発センター発行のディジタル方式自動車電話シ
ステム標準規格（ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃ）第５章５．
１．１．５節に詳しく述べられている。
【００２３】またフレーム・エネルギ計算部３１では、
上記算出した送話入力信号のフレーム・エネルギの符号
語を、前記変更量計算部２２により求められた変更量ｒ
を用いて変更するための演算が行なわれる。すなわち、
上記Ｒ（０）の値は Ｒ（０）×ｒ に変換される。
上記算出した送話入力信号のフレーム・エネルギの符号
語を、前記変更量計算部２２により求められた変更量ｒ
を用いて変更するための演算が行なわれる。すなわち、
上記Ｒ（０）の値は Ｒ（０）×ｒ に変換される。
【００２４】ＬＰＣ係数計算部３２は、上記送話入力信
号のフレームごとの自己相関行列を求め、ＦＬＡＴアル
ゴリズムにより１０次までのＬＰＣ係数を求めて符号化
する。
号のフレームごとの自己相関行列を求め、ＦＬＡＴアル
ゴリズムにより１０次までのＬＰＣ係数を求めて符号化
する。
【００２５】サブフレーム分割部３３は、上記送話入力
信号のフレームを４つのサブフレームに分割し、これら
のサブフレームを重み付けフィルタ３４に入力する。重
み付けフィルタ３４は、聴感雑音重み付けフィルタから
なり、上記ＬＰＣ係数計算部３２で求められたＬＰＣ係
数に応じてフィルタ係数が設定される。そして、上記送
話入力信号のサブフレームをこのフィルタに通すことに
より、聴感を考慮した重み付けを行なった励起信号を生
成する。この重み付けフィルタの構成および特性は、前
記ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃの第５章５．１．１．６．１節
に詳しく述べられている。
信号のフレームを４つのサブフレームに分割し、これら
のサブフレームを重み付けフィルタ３４に入力する。重
み付けフィルタ３４は、聴感雑音重み付けフィルタから
なり、上記ＬＰＣ係数計算部３２で求められたＬＰＣ係
数に応じてフィルタ係数が設定される。そして、上記送
話入力信号のサブフレームをこのフィルタに通すことに
より、聴感を考慮した重み付けを行なった励起信号を生
成する。この重み付けフィルタの構成および特性は、前
記ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃの第５章５．１．１．６．１節
に詳しく述べられている。
【００２６】上記重み付けフィルタ３４から出力された
励起信号は減算器３５に入力され、この減算器３５にお
いて前フレームのゼロ入力応答信号が差し引かれる。こ
のゼロ入力応答信号はゼロ入力応答計算部３６で作成さ
れる。
励起信号は減算器３５に入力され、この減算器３５にお
いて前フレームのゼロ入力応答信号が差し引かれる。こ
のゼロ入力応答信号はゼロ入力応答計算部３６で作成さ
れる。
【００２７】ゼロ入力応答計算部３６は、上記ＬＰＣ係
数と、後述するローカルデコーダ４１から出力される前
フレームの励起信号とを基に、前フレームが現フレーム
に与える影響であるゼロ入力応答信号を作成する。また
このゼロ入力応答信号を作成する際にゼロ入力応答計算
部３６は、上記フレーム・エネルギ計算部３１において
行なわれるフレーム・エネルギの符号語変更処理との整
合性をとるために、上記ゼロ入力応答信号のレベルを前
記変更量計算部２２により求められた変更量ｒに応じて
１／ｒ倍する。すなわち、ゼロ入力応答計算部３６は、
次式に示す合成フィルタＨ（ｚ）の分子をｒ-1する。
数と、後述するローカルデコーダ４１から出力される前
フレームの励起信号とを基に、前フレームが現フレーム
に与える影響であるゼロ入力応答信号を作成する。また
このゼロ入力応答信号を作成する際にゼロ入力応答計算
部３６は、上記フレーム・エネルギ計算部３１において
行なわれるフレーム・エネルギの符号語変更処理との整
合性をとるために、上記ゼロ入力応答信号のレベルを前
記変更量計算部２２により求められた変更量ｒに応じて
１／ｒ倍する。すなわち、ゼロ入力応答計算部３６は、
次式に示す合成フィルタＨ（ｚ）の分子をｒ-1する。
【００２８】
【数３】
【００２９】上記減算器３５において、前フレームのゼ
ロ入力応答信号が減算された励起信号は、符号選択部３
７、長期予測ラグ選択部３８およびコードブック・サー
チ部３９にそれぞれ入力される。
ロ入力応答信号が減算された励起信号は、符号選択部３
７、長期予測ラグ選択部３８およびコードブック・サー
チ部３９にそれぞれ入力される。
【００３０】このうち先ず長期予測ラグ選択部３８で
は、過去のサブフレームの励起信号の一部を用いて現サ
ブフレームの励起信号を近似するための処理が行なわれ
る。すなわち、音声信号は通常周期性を有しているの
で、過去の複数のサンプルを繰り返すことにより近似信
号つまり長期予測ベクトルが作成される。この周期はラ
グと呼ばれ符号化される。
は、過去のサブフレームの励起信号の一部を用いて現サ
ブフレームの励起信号を近似するための処理が行なわれ
る。すなわち、音声信号は通常周期性を有しているの
で、過去の複数のサンプルを繰り返すことにより近似信
号つまり長期予測ベクトルが作成される。この周期はラ
グと呼ばれ符号化される。
【００３１】コードブック・サーチ部３９は、雑音コー
ドブックを有する。そして、上記長期予測ラグ選択部３
８で近似された長期予測ベクトルをより精度のよいもの
にするために、上記雑音コードブックから適当な雑音コ
ードの選択を行なう。この選択した雑音コードは符号ベ
クトルと呼ばれ、このコードは符号化される。このコー
ドブック・サーチ部３９において行なわれるサーチ処理
の詳細は、前記ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃの第５章５．１．
１．６．３．節および５．１．１．６．４．節に述べら
れている。
ドブックを有する。そして、上記長期予測ラグ選択部３
８で近似された長期予測ベクトルをより精度のよいもの
にするために、上記雑音コードブックから適当な雑音コ
ードの選択を行なう。この選択した雑音コードは符号ベ
クトルと呼ばれ、このコードは符号化される。このコー
ドブック・サーチ部３９において行なわれるサーチ処理
の詳細は、前記ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃの第５章５．１．
１．６．３．節および５．１．１．６．４．節に述べら
れている。
【００３２】また、上記長期予測ラグ選択部３８および
コードブック・サーチ部３９において作成された長期予
測ベクトルおよび符号ベクトルは、それぞれ長期予測係
数βおよび符号ベクトルのスカラ利得γが与えられたの
ち相互に加算され、これにより現サブフレームにおける
励起関数となる。この励起関数ｅｘ(n) は次のように表
わされる。 ｅｘ(n) ＝βｃ0 (n) ＋γｃ1 (n) ０≦ｎ≦Ｎ−１ ただし、 ｃ0 ：非重み付き長期予測ベクトル ｃ1 ：コードブックから選んだ非重み付き符号ベクトル Ｎ＝４０＝１６０／４ である。各々の励起ベクトルにおけるエネルギは次式で
与えられる。
コードブック・サーチ部３９において作成された長期予
測ベクトルおよび符号ベクトルは、それぞれ長期予測係
数βおよび符号ベクトルのスカラ利得γが与えられたの
ち相互に加算され、これにより現サブフレームにおける
励起関数となる。この励起関数ｅｘ(n) は次のように表
わされる。 ｅｘ(n) ＝βｃ0 (n) ＋γｃ1 (n) ０≦ｎ≦Ｎ−１ ただし、 ｃ0 ：非重み付き長期予測ベクトル ｃ1 ：コードブックから選んだ非重み付き符号ベクトル Ｎ＝４０＝１６０／４ である。各々の励起ベクトルにおけるエネルギは次式で
与えられる。
【００３３】
【数４】 ＲＳを与えられたサブフレームにおける近似残差エネル
ギとする。ＲＳはＮ，Ｒ′q (0) およびＬＰＣフィルタ
の正規予測利得の関数である。
ギとする。ＲＳはＮ，Ｒ′q (0) およびＬＰＣフィルタ
の正規予測利得の関数である。
【００３４】
【数５】 ただし、 ｒi ：サブフレームの直接形フィルタ係数αi の集合に
対応するサブフレームのｉ番目の反射係数（ｉ＝１〜１
０）。 上記長期予測係数βおよび符号ベクトルのスカラ利得γ
は、それぞれ二つの新たなパラメータＧＳ，Ｐ0 に変換
される。ＧＳはＲＳの推定値を調節するためのエネルギ
のオフセットパラメータであり、 Ｒ＝ＧＳ・ＲＳ のように定義される。またＰ0 は、サブフレームにおけ
る総励起エネルギに対する割合として長期予測ベクトル
から発生するエネルギの割合であり、 Ｐ0 ＝β2 Ｒz (0) ／Ｒ ０≦Ｐ0 ≦１ のように定義される。したがって、β，γはそれぞれ次
式によりパラメータＧＳ，Ｐ0 に書き替えられる。
対応するサブフレームのｉ番目の反射係数（ｉ＝１〜１
０）。 上記長期予測係数βおよび符号ベクトルのスカラ利得γ
は、それぞれ二つの新たなパラメータＧＳ，Ｐ0 に変換
される。ＧＳはＲＳの推定値を調節するためのエネルギ
のオフセットパラメータであり、 Ｒ＝ＧＳ・ＲＳ のように定義される。またＰ0 は、サブフレームにおけ
る総励起エネルギに対する割合として長期予測ベクトル
から発生するエネルギの割合であり、 Ｐ0 ＝β2 Ｒz (0) ／Ｒ ０≦Ｐ0 ≦１ のように定義される。したがって、β，γはそれぞれ次
式によりパラメータＧＳ，Ｐ0 に書き替えられる。
【００３５】
【数６】 符号選択部３７は、上記各パラメータＧＳ，Ｐ0 をベク
トル量子化したのち符号化する。すなわち、先に述べた
β，γをＲz(k)による等価式に置き換えると、
トル量子化したのち符号化する。すなわち、先に述べた
β，γをＲz(k)による等価式に置き換えると、
【００３６】
【数７】 なお、Ｒpp，Ｒpc，Ｒccはそれぞれ次のように表わされ
る。
る。
【００３７】
【数８】
【００３８】上記ＧＳ，Ｐ0 は量子化される。｛ＧＳ，
Ｐ0 ｝ベクトルを量子化する最初のステップは、上記Ｅ
の式で必要となるパラメータの計算からなる。 Ｒcc(k,j) ｋ＝０，１ ｊ＝ｋ，１ Ｒz(0)，Ｒz(1) ＲＳ Ｒpc(k) ｋ＝０，１ ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ 次に、上記Ｅの式は｛ＧＳ，Ｐ0 ｝コードブックにおけ
る各々のベクトルに対して評価され、重み付き誤差を最
小にするベクトルを選ぶ。
Ｐ0 ｝ベクトルを量子化する最初のステップは、上記Ｅ
の式で必要となるパラメータの計算からなる。 Ｒcc(k,j) ｋ＝０，１ ｊ＝ｋ，１ Ｒz(0)，Ｒz(1) ＲＳ Ｒpc(k) ｋ＝０，１ ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ 次に、上記Ｅの式は｛ＧＳ，Ｐ0 ｝コードブックにおけ
る各々のベクトルに対して評価され、重み付き誤差を最
小にするベクトルを選ぶ。
【００３９】また、符号選択部３７では、上記パラメー
タＧＳ，Ｐ0 の符号語を、前記雑音抑圧制御部２０によ
り算出された変更量ｒに基づいて変更するための処理が
行なわれる。すなわち、上記ｃ，ｄ，ｅの値をそれぞれ ｃ／ｒ，ｄ／ｒ，ｅ／ｒ に置き換える。
タＧＳ，Ｐ0 の符号語を、前記雑音抑圧制御部２０によ
り算出された変更量ｒに基づいて変更するための処理が
行なわれる。すなわち、上記ｃ，ｄ，ｅの値をそれぞれ ｃ／ｒ，ｄ／ｒ，ｅ／ｒ に置き換える。
【００４０】以上のように作成された各符号化パラメー
タ、つまり上記フレーム・エネルギ計算部３１で算出さ
れさらに雑音抑圧のための変更処理が施されたフレーム
・エネルギの符号語Ｒ（０）×ｒと、ＬＰＣ係数計算部
３２で算出されたＬＰＣ係数と、長期予測ラグ選択部３
８およびコードブック・サーチ部３９でそれぞれ作成さ
れた長期予測ベクトルおよび符号ベクトルと、符号選択
部３７で算出されかつ雑音低抑圧のための符号語変更処
理が施されたパラメータＧＳ，Ｐ0 の符号語とは、多重
化部４０で多重されて図示しない伝送回路部から受信側
装置に向け送出される。
タ、つまり上記フレーム・エネルギ計算部３１で算出さ
れさらに雑音抑圧のための変更処理が施されたフレーム
・エネルギの符号語Ｒ（０）×ｒと、ＬＰＣ係数計算部
３２で算出されたＬＰＣ係数と、長期予測ラグ選択部３
８およびコードブック・サーチ部３９でそれぞれ作成さ
れた長期予測ベクトルおよび符号ベクトルと、符号選択
部３７で算出されかつ雑音低抑圧のための符号語変更処
理が施されたパラメータＧＳ，Ｐ0 の符号語とは、多重
化部４０で多重されて図示しない伝送回路部から受信側
装置に向け送出される。
【００４１】またそれとともに、上記各符号化パラメー
タはローカルデコーダ４１に入力される。ローカルデコ
ーダ４１では、上記各符号化パラメータを基に、受信側
装置の音声復号部で復号再生されると予測される励起信
号の生成が行なわれる。そして、この生成された前サブ
フレームの励起信号は、上記ゼロ入力応答計算部３６お
よび長期予測ラグ選択部３８において、前記ゼロ入力応
答の計算および長期予測係数の計算のためにそれぞれ使
用される。
タはローカルデコーダ４１に入力される。ローカルデコ
ーダ４１では、上記各符号化パラメータを基に、受信側
装置の音声復号部で復号再生されると予測される励起信
号の生成が行なわれる。そして、この生成された前サブ
フレームの励起信号は、上記ゼロ入力応答計算部３６お
よび長期予測ラグ選択部３８において、前記ゼロ入力応
答の計算および長期予測係数の計算のためにそれぞれ使
用される。
【００４２】このような構成であるから、送話信号が入
力されると、雑音抑圧制御部２０においてこの送話入力
信号に含まれる背景雑音のパワーが推定されて、この雑
音のパワー値に応じて雑音抑圧のための変更量ｒが算出
される。
力されると、雑音抑圧制御部２０においてこの送話入力
信号に含まれる背景雑音のパワーが推定されて、この雑
音のパワー値に応じて雑音抑圧のための変更量ｒが算出
される。
【００４３】また、上記送話入力信号は、雑音抑圧処理
されずにそのまま音声符号化部３０に入力される。そし
て、この音声符号化部３０の各計算部において、上記送
話入力信号を符号化伝送するための各符号化パラメータ
がそれぞれ算出される。すなわち、フレーム・エネルギ
計算部３１ではフレーム・エネルギの符号語Ｒ（０）が
算出され、ＬＰＣ係数計算部３２ではＬＰＣ係数が算出
される。また、長期予測ラグ選択部３８およびコードブ
ック・サーチ部３９ではそれぞれ長期予測ベクトルおよ
び符号ベクトルが算出され、符号選択部３７ではパラメ
ータＧＳ，Ｐ0の符号語が算出される。
されずにそのまま音声符号化部３０に入力される。そし
て、この音声符号化部３０の各計算部において、上記送
話入力信号を符号化伝送するための各符号化パラメータ
がそれぞれ算出される。すなわち、フレーム・エネルギ
計算部３１ではフレーム・エネルギの符号語Ｒ（０）が
算出され、ＬＰＣ係数計算部３２ではＬＰＣ係数が算出
される。また、長期予測ラグ選択部３８およびコードブ
ック・サーチ部３９ではそれぞれ長期予測ベクトルおよ
び符号ベクトルが算出され、符号選択部３７ではパラメ
ータＧＳ，Ｐ0の符号語が算出される。
【００４４】また、このとき上記フレーム・エネルギ計
算部３１では、上記雑音抑圧制御部２０により算出され
た変更量ｒを基に、フレーム・エネルギの符号語Ｒ
（０）に対し雑音抑圧のための変更処理が施される。す
なわち、音声符号化部３０に入力される前の送話入力信
号に対してではなく、音声符号化部３０で得られたフレ
ーム・エネルギの符号語に対しノイズキャンセル処理が
行なわれる。
算部３１では、上記雑音抑圧制御部２０により算出され
た変更量ｒを基に、フレーム・エネルギの符号語Ｒ
（０）に対し雑音抑圧のための変更処理が施される。す
なわち、音声符号化部３０に入力される前の送話入力信
号に対してではなく、音声符号化部３０で得られたフレ
ーム・エネルギの符号語に対しノイズキャンセル処理が
行なわれる。
【００４５】さらに、ゼロ入力応答計算部３６および符
号選択部３７では、上記フレーム・エネルギの符号語変
更との整合をとるために、上記雑音抑圧制御部２０によ
り算出された変更量ｒを基に、ゼロ入力応答信号および
パラメータＧＳ，Ｐ0 の符号語の変更処理が行なわれ
る。
号選択部３７では、上記フレーム・エネルギの符号語変
更との整合をとるために、上記雑音抑圧制御部２０によ
り算出された変更量ｒを基に、ゼロ入力応答信号および
パラメータＧＳ，Ｐ0 の符号語の変更処理が行なわれ
る。
【００４６】そうして音声符号化部３０で算出された各
符号化パラメータは、多重化部４０で多重化されて、伝
送回路部から通信相手装置に向け送信される。以上述べ
たようにこの実施形態では、フルレートの音声符号化回
路において、雑音抑圧制御部２０により送話入力信号に
含まれる背景雑音のパワーレベルを推定して、この推定
値と上記送話入力信号のパワーとから変更量ｒを算出
し、この変更量ｒを基に、音声符号化部３０のフレーム
・エネルギ計算部３１で求められたフレーム・エネルギ
の符号語と、ゼロ入力応答計算部３６で求められたゼロ
入力応答信号の符号語と、長期予測ラグ選択部３８およ
びコードブック・サーチ部３９でそれぞれ選択された長
期予測ラグおよび雑音コードに対応する符号化パラメー
タＧＳ，Ｐ0 の符号語をそれぞれ変更操作し、この変更
操作後の各符号化パラメータの符号語を伝送するように
している。
符号化パラメータは、多重化部４０で多重化されて、伝
送回路部から通信相手装置に向け送信される。以上述べ
たようにこの実施形態では、フルレートの音声符号化回
路において、雑音抑圧制御部２０により送話入力信号に
含まれる背景雑音のパワーレベルを推定して、この推定
値と上記送話入力信号のパワーとから変更量ｒを算出
し、この変更量ｒを基に、音声符号化部３０のフレーム
・エネルギ計算部３１で求められたフレーム・エネルギ
の符号語と、ゼロ入力応答計算部３６で求められたゼロ
入力応答信号の符号語と、長期予測ラグ選択部３８およ
びコードブック・サーチ部３９でそれぞれ選択された長
期予測ラグおよび雑音コードに対応する符号化パラメー
タＧＳ，Ｐ0 の符号語をそれぞれ変更操作し、この変更
操作後の各符号化パラメータの符号語を伝送するように
している。
【００４７】したがってこの実施形態によれば、音声符
号化部３０における符号化後の各符号化パラメータに対
しノイズキャンセル処理が行なわれることになり、この
ため音声符号化部３０へはノイズキャンセル前の送話入
力信号を入力することができ、これにより音声符号化部
３０ではノイズキャンセル処理の影響を全く受けること
なくＬＰＣ係数の計算を正確に行なうことが可能とな
る。したがって、符号化音声の品質を高めることができ
る。
号化部３０における符号化後の各符号化パラメータに対
しノイズキャンセル処理が行なわれることになり、この
ため音声符号化部３０へはノイズキャンセル前の送話入
力信号を入力することができ、これにより音声符号化部
３０ではノイズキャンセル処理の影響を全く受けること
なくＬＰＣ係数の計算を正確に行なうことが可能とな
る。したがって、符号化音声の品質を高めることができ
る。
【００４８】また、符号化パラメータの符号語を操作す
ることでノイズキャンセルのための演算を行なうことが
できるので、送話入力信号に対しノイズキャンセルのた
めの演算を行なう場合に比べて、演算量を少なくするこ
とができ、これによりノイズキャンセルを含む音声符号
化処理の処理遅延量を低減して符号化の高速化を図るこ
とが可能となる。
ることでノイズキャンセルのための演算を行なうことが
できるので、送話入力信号に対しノイズキャンセルのた
めの演算を行なう場合に比べて、演算量を少なくするこ
とができ、これによりノイズキャンセルを含む音声符号
化処理の処理遅延量を低減して符号化の高速化を図るこ
とが可能となる。
【００４９】なお、以上の実施形態では、ゼロ入力応答
信号の符号語および符号化パラメータＧＳ，Ｐ0 の符号
語に対し、フレーム・エネルギの符号語変更に対する整
合をとるために、符号語変更処理を行なっているが、こ
れらの整合のための符号語変更処理は必ずしも行わなく
てもよい。
信号の符号語および符号化パラメータＧＳ，Ｐ0 の符号
語に対し、フレーム・エネルギの符号語変更に対する整
合をとるために、符号語変更処理を行なっているが、こ
れらの整合のための符号語変更処理は必ずしも行わなく
てもよい。
【００５０】（第２の実施形態）この実施形態は、ハー
フレートの音声符号化回路にこの発明を適用したもの
で、図２はこの実施形態に係わる雑音抑圧機能を備えた
音声符号化回路の機能構成を示すブロック図である。な
お、同図において前記図１と同一機能部分には同一部号
を付して説明を行なう。
フレートの音声符号化回路にこの発明を適用したもの
で、図２はこの実施形態に係わる雑音抑圧機能を備えた
音声符号化回路の機能構成を示すブロック図である。な
お、同図において前記図１と同一機能部分には同一部号
を付して説明を行なう。
【００５１】音声符号化部５０には、フレーム・エネル
ギ計算部５１、ＬＰＣ係数計算部５２およびサブフレー
ム分割部５３に加えて、ピッチ解析部５４およびフィル
タ５５が設けてある。
ギ計算部５１、ＬＰＣ係数計算部５２およびサブフレー
ム分割部５３に加えて、ピッチ解析部５４およびフィル
タ５５が設けてある。
【００５２】フレーム・エネルギ計算部５１では、送話
入力信号の１フレームを構成する４つのサブフレームの
平均の振幅ａｍｐn （ｎ＝０，１，２，３）が求めら
れ、これらの振幅ａｍｐn の二乗平均値の対数値がベク
トル量子化されたのち符号化される。その計算式を以下
に示す。すなわち、先ずサブフレームの平均の振幅ａｍ
ｐn は、次のように求められる。
入力信号の１フレームを構成する４つのサブフレームの
平均の振幅ａｍｐn （ｎ＝０，１，２，３）が求めら
れ、これらの振幅ａｍｐn の二乗平均値の対数値がベク
トル量子化されたのち符号化される。その計算式を以下
に示す。すなわち、先ずサブフレームの平均の振幅ａｍ
ｐn は、次のように求められる。
【００５３】
【数９】 この振幅ａｍｐn はμ−ｌａｗ変換されて次式に示すμ
ａｍｐn となる。
ａｍｐn となる。
【００５４】
【数１０】
【００５５】ただし、μ＝１００、Ｓmax は入力ＰＣＭ
信号の最大振幅である。次に、次式のｅｒｒを最小にす
るｉを電力パラメータインデックスＰＯＷとする。
信号の最大振幅である。次に、次式のｅｒｒを最小にす
るｉを電力パラメータインデックスＰＯＷとする。
【００５６】
【数１１】 そして、量子化電力Ｐｎは以下のように求められる。
【００５７】
【数１２】
【００５８】フレーム・エネルギ計算部５１で求められ
た量子化電力Ｐｎは、雑音抑圧制御部６０に入力され
る。雑音抑圧制御部６０は、雑音レベル推定部６１およ
び変更量計算部６２からなる。雑音レベル推定部６１で
は、上記フレーム・エネルギ計算部５１で求められた量
子化電力Ｐｎを基に、送信入力信号に含まれる背景雑音
パワーのサブフレーム平均値の対数値が推定される。
た量子化電力Ｐｎは、雑音抑圧制御部６０に入力され
る。雑音抑圧制御部６０は、雑音レベル推定部６１およ
び変更量計算部６２からなる。雑音レベル推定部６１で
は、上記フレーム・エネルギ計算部５１で求められた量
子化電力Ｐｎを基に、送信入力信号に含まれる背景雑音
パワーのサブフレーム平均値の対数値が推定される。
【００５９】変更量計算部６２では、上記雑音レベル推
定部６１で算出された雑音パワーの推定値を基に、サブ
フレーム・エネルギの符号語を変更するための変更量ｒ
の算出が行なわれ、この算出された変更量ｒはフレーム
・エネルギ計算部５１に供給される。
定部６１で算出された雑音パワーの推定値を基に、サブ
フレーム・エネルギの符号語を変更するための変更量ｒ
の算出が行なわれ、この算出された変更量ｒはフレーム
・エネルギ計算部５１に供給される。
【００６０】フレーム・エネルギ計算部５１では、上記
フレーム・エネルギの計算過程において、振幅ａｍｐn
を、前記変更量計算部６２により求められた変更量ｒを
用いて変更するための演算が行なわれる。すなわち、上
記ａｍｐn の値は ａｍｐn ×ｒ に変換される。そして、この変換後のａｍｐn ×ｒがベ
クトル量子化され符号化される。
フレーム・エネルギの計算過程において、振幅ａｍｐn
を、前記変更量計算部６２により求められた変更量ｒを
用いて変更するための演算が行なわれる。すなわち、上
記ａｍｐn の値は ａｍｐn ×ｒ に変換される。そして、この変換後のａｍｐn ×ｒがベ
クトル量子化され符号化される。
【００６１】ＬＰＣ係数計算部５２は、送話入力信号の
サブフレームごとに１０次までのＬＰＣ係数を求め、奇
数フレームのＬＰＣをＬＳＰに変換して符号化する。ま
た、フィルタ５５で聴感重み付けのために使用するフィ
ルタ係数を算出する。ピッチ解析部５４は、フレーム分
割部１０から出力された送話入力信号フレームのピッチ
周期の解析を行ない、これによりフィルタ５５で使用す
るフィルタ係数を算出する。
サブフレームごとに１０次までのＬＰＣ係数を求め、奇
数フレームのＬＰＣをＬＳＰに変換して符号化する。ま
た、フィルタ５５で聴感重み付けのために使用するフィ
ルタ係数を算出する。ピッチ解析部５４は、フレーム分
割部１０から出力された送話入力信号フレームのピッチ
周期の解析を行ない、これによりフィルタ５５で使用す
るフィルタ係数を算出する。
【００６２】サブフレーム分割部５３は、３２０サンプ
ルからなる現フレームを４つのサブフレームに分割す
る。そして、この分割されたサブフレームをフィルタ５
５に入力する。フィルタ５５は、サブフレーム分割部５
３から出力された送話入力信号のサブフレームに対し、
聴感重み付け、スペクトル重み付およびピッチ重み付け
のためのフィルタリング処理を行ない、これにより参照
信号を作成する。
ルからなる現フレームを４つのサブフレームに分割す
る。そして、この分割されたサブフレームをフィルタ５
５に入力する。フィルタ５５は、サブフレーム分割部５
３から出力された送話入力信号のサブフレームに対し、
聴感重み付け、スペクトル重み付およびピッチ重み付け
のためのフィルタリング処理を行ない、これにより参照
信号を作成する。
【００６３】なお、上記ＬＰＣ係数計算部５２、ピッチ
解析部５４およびフィルタ５５における処理の詳細は、
それぞれＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃ第５章の５．２．１．５
節、５．２．１．７節および５．２．１．８節に述べら
れている。
解析部５４およびフィルタ５５における処理の詳細は、
それぞれＲＣＲＳＴＤ−２７Ｃ第５章の５．２．１．５
節、５．２．１．７節および５．２．１．８節に述べら
れている。
【００６４】上記フィルタ５５から出力された参照信号
は乗算器５６に入力される。乗算器５６では、上記フレ
ーム・エネルギ計算部５１において行なわれる振幅ａｍ
ｐnの符号語変更処理との整合性をとるために、上記フ
ィルタ５５から出力された参照信号のレベルが、前記変
更量計算部６２により求められた変更量ｒを用いてｒ倍
される。
は乗算器５６に入力される。乗算器５６では、上記フレ
ーム・エネルギ計算部５１において行なわれる振幅ａｍ
ｐnの符号語変更処理との整合性をとるために、上記フ
ィルタ５５から出力された参照信号のレベルが、前記変
更量計算部６２により求められた変更量ｒを用いてｒ倍
される。
【００６５】この乗算器５６から出力された参照信号は
続いて減算器５７に入力され、ここでゼロ入力応答計算
部５８で作成された前サブフレームのゼロ入力応答信号
が差し引かれる。そして、この減算器５７から出力され
た参照信号は、符号選択部６３、第１のコードブック・
サーチ部５９および第２のコードブック・サーチ部６５
にそれぞれ入力される。
続いて減算器５７に入力され、ここでゼロ入力応答計算
部５８で作成された前サブフレームのゼロ入力応答信号
が差し引かれる。そして、この減算器５７から出力され
た参照信号は、符号選択部６３、第１のコードブック・
サーチ部５９および第２のコードブック・サーチ部６５
にそれぞれ入力される。
【００６６】第１のコードブック・サーチ部５９は、上
記減算器５７から出力された参照信号を近似するため
に、過去のフレームから作成される適応コードブック
（ＡＣＢ）または固定コードブック（ＦＣＢ）に対しサ
ーチを行なっていずれかのコードを選択し、この選択し
たコードを符号化する。第２のコードブック・サーチ部
６５は、参照信号の近似精度を高めるために、雑音コー
ドブック（ＳＣＢ）のサーチを行なって適当なコードを
選択し、この選択したコードを符号化する。
記減算器５７から出力された参照信号を近似するため
に、過去のフレームから作成される適応コードブック
（ＡＣＢ）または固定コードブック（ＦＣＢ）に対しサ
ーチを行なっていずれかのコードを選択し、この選択し
たコードを符号化する。第２のコードブック・サーチ部
６５は、参照信号の近似精度を高めるために、雑音コー
ドブック（ＳＣＢ）のサーチを行なって適当なコードを
選択し、この選択したコードを符号化する。
【００６７】符号選択部６３は、上記第１のコードブッ
ク・サーチ部５９で選択された信号の重み付け合成信号
ＳＹＮp と、第２のコードブック・サーチ部６５で選択
された信号の重み付け合成信号ＳＹＮSCに対しそれぞれ
利得を与えて和をとり、これにより上記参照信号の近似
信号となる。また、上記利得は、合成信号ＳＹＮp また
は合成信号ＳＹＮSCのパワーおよび現サブフレームの推
定残差電力ＲＳで正規化され符号化される。なお、現サ
ブフレームの推定残差電力ＲＳは、フレームパワーとフ
ィルタ５５のゲインを用いて推定する。
ク・サーチ部５９で選択された信号の重み付け合成信号
ＳＹＮp と、第２のコードブック・サーチ部６５で選択
された信号の重み付け合成信号ＳＹＮSCに対しそれぞれ
利得を与えて和をとり、これにより上記参照信号の近似
信号となる。また、上記利得は、合成信号ＳＹＮp また
は合成信号ＳＹＮSCのパワーおよび現サブフレームの推
定残差電力ＲＳで正規化され符号化される。なお、現サ
ブフレームの推定残差電力ＲＳは、フレームパワーとフ
ィルタ５５のゲインを用いて推定する。
【００６８】なお、上記第１および第２のコードブック
・サーチ部５９，６５において行なわれるコードブック
サーチ処理、および符号選択部６３におけるサブフレー
ム残差利得の符号化処理の詳細は、ＲＣＲＳＴＤ−２７
Ｃ第５章の５．２．１．８節に述べられている。
・サーチ部５９，６５において行なわれるコードブック
サーチ処理、および符号選択部６３におけるサブフレー
ム残差利得の符号化処理の詳細は、ＲＣＲＳＴＤ−２７
Ｃ第５章の５．２．１．８節に述べられている。
【００６９】そうして音声符号化部５０で作成された各
符号化パラメータ、つまり上記フレーム・エネルギ計算
部５１で算出されさらに雑音抑圧のための変更処理が施
されたサブフレーム・エネルギの符号語ａｍｐn ×ｒ
と、ＬＰＣ係数計算部５２で算出されたＬＰＣ係数と、
第１および第２のコードブック・サーチ部５９，６５に
おいて選択された信号ＳＹＮp ，ＳＹＮSCと、符号選択
部６３で得られた符号化利得と、多重化部４０で多重さ
れて図示しない伝送回路部から受信側装置に向け送出さ
れる。
符号化パラメータ、つまり上記フレーム・エネルギ計算
部５１で算出されさらに雑音抑圧のための変更処理が施
されたサブフレーム・エネルギの符号語ａｍｐn ×ｒ
と、ＬＰＣ係数計算部５２で算出されたＬＰＣ係数と、
第１および第２のコードブック・サーチ部５９，６５に
おいて選択された信号ＳＹＮp ，ＳＹＮSCと、符号選択
部６３で得られた符号化利得と、多重化部４０で多重さ
れて図示しない伝送回路部から受信側装置に向け送出さ
れる。
【００７０】またそれとともに、上記各符号化パラメー
タはローカルデコーダ６６に入力される。ローカルデコ
ーダ６６では、上記各符号化パラメータを基に、受信側
装置の音声復号部で復号再生されると予測される励起信
号の生成が行なわれる。そして、この生成された前サブ
フレームの励起信号は、上記ゼロ入力応答計算部５８お
よび第１のコードブック・サーチ部５９において、前記
ゼロ入力応答の計算およびＡＣＢ／ＦＣＢのサーチのた
めにそれぞれ使用される。
タはローカルデコーダ６６に入力される。ローカルデコ
ーダ６６では、上記各符号化パラメータを基に、受信側
装置の音声復号部で復号再生されると予測される励起信
号の生成が行なわれる。そして、この生成された前サブ
フレームの励起信号は、上記ゼロ入力応答計算部５８お
よび第１のコードブック・サーチ部５９において、前記
ゼロ入力応答の計算およびＡＣＢ／ＦＣＢのサーチのた
めにそれぞれ使用される。
【００７１】このような構成であるから、前記第１の実
施形態において述べたフルレートの音声符号化部３０を
使用した場合と同様に、フレーム・エネルギ計算部５１
において、雑音抑圧制御部６０により算出された変更量
ｒを基に、サブフレームの二乗平均値の振幅ａｍｐn に
対し雑音抑圧のための変更処理が施され、この変更処理
後の振幅ａｍｐn ×ｒがベクトル量子化され符号化され
る。すなわち、音声符号化部５０に入力される前の送話
入力信号に対してではなく、音声符号化部５０で得られ
たサブフレーム・エネルギの符号語に対しノイズキャン
セル処理が行なわれる。
施形態において述べたフルレートの音声符号化部３０を
使用した場合と同様に、フレーム・エネルギ計算部５１
において、雑音抑圧制御部６０により算出された変更量
ｒを基に、サブフレームの二乗平均値の振幅ａｍｐn に
対し雑音抑圧のための変更処理が施され、この変更処理
後の振幅ａｍｐn ×ｒがベクトル量子化され符号化され
る。すなわち、音声符号化部５０に入力される前の送話
入力信号に対してではなく、音声符号化部５０で得られ
たサブフレーム・エネルギの符号語に対しノイズキャン
セル処理が行なわれる。
【００７２】さらに、乗算器５６において、フィルタ５
５から出力された参照信号に対して、上記雑音抑圧制御
部６０により算出された変更量ｒを基に変更処理が行な
われ、これにより符号選択部６３で求められたコード利
得の符号語に変更処理が施され、上記サブフレーム・エ
ネルギの符号語変更との整合がとられる。
５から出力された参照信号に対して、上記雑音抑圧制御
部６０により算出された変更量ｒを基に変更処理が行な
われ、これにより符号選択部６３で求められたコード利
得の符号語に変更処理が施され、上記サブフレーム・エ
ネルギの符号語変更との整合がとられる。
【００７３】以上のようにこの実施形態によれば、ハー
フレートの音声符号化回路において、雑音抑圧制御部６
０で求められた変更量ｒに基づいて、音声符号化部５０
のフレーム・エネルギ計算部５１で算出されたサブフレ
ームの二乗平均値の振幅ａｍｐn の変更処理と、フィル
タ５５において生成された参照信号の変更処理がそれぞ
れ行なわれる。したがって、この実施形態においても、
音声符号化部５０における符号化後の各符号化パラメー
タに対しノイズキャンセル処理が行なわれることにな
り、このため音声符号化部５０へはノイズキャンセル前
の送話入力信号を入力することができ、これにより音声
符号化部５０ではノイズキャンセル処理の影響を全く受
けることなくＬＰＣ解析およびピッチ解析を正確に行な
うことが可能となる。したがって、符号化音声の品質を
高めることができる。
フレートの音声符号化回路において、雑音抑圧制御部６
０で求められた変更量ｒに基づいて、音声符号化部５０
のフレーム・エネルギ計算部５１で算出されたサブフレ
ームの二乗平均値の振幅ａｍｐn の変更処理と、フィル
タ５５において生成された参照信号の変更処理がそれぞ
れ行なわれる。したがって、この実施形態においても、
音声符号化部５０における符号化後の各符号化パラメー
タに対しノイズキャンセル処理が行なわれることにな
り、このため音声符号化部５０へはノイズキャンセル前
の送話入力信号を入力することができ、これにより音声
符号化部５０ではノイズキャンセル処理の影響を全く受
けることなくＬＰＣ解析およびピッチ解析を正確に行な
うことが可能となる。したがって、符号化音声の品質を
高めることができる。
【００７４】なお、この発明は上記各実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、上記各実施形態ではＣＥＬ
Ｐ方式の音声符号化回路を例にとって説明したが、ＶＸ
Ｃ方式などの他のベクトル量子化方式を採用した音声符
号化回路にこの発明を適用してもよい。
れるものではない。例えば、上記各実施形態ではＣＥＬ
Ｐ方式の音声符号化回路を例にとって説明したが、ＶＸ
Ｃ方式などの他のベクトル量子化方式を採用した音声符
号化回路にこの発明を適用してもよい。
【００７５】その他、音声符号化部および雑音抑圧制御
部の構成、変更対象とする符号化パラメータ、符号語の
変更処理手法などについても、この発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形実施できることはいうまでもない。
部の構成、変更対象とする符号化パラメータ、符号語の
変更処理手法などについても、この発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形実施できることはいうまでもない。
【００７６】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、フレ
ーム化された送信入力信号をフレームごとに解析して所
定の符号化パラメータの符号語を生成する音声符号化処
理手段と、上記送信入力信号のフレームごとに当該送信
入力信号に混入している雑音のパワーを推定するための
雑音レベル推定手段と、符号語変更手段とを備え、この
符号語変更手段により、上記雑音レベル推定手段による
雑音パワーの推定結果と、対応する送信入力信号フレー
ムのパワーとの差に基づいて、上記音声符号化処理手段
において生成された符号化パラメータの符号語のうち少
なくともフレームパワーを表わす符号語を変更するよう
にしている。
ーム化された送信入力信号をフレームごとに解析して所
定の符号化パラメータの符号語を生成する音声符号化処
理手段と、上記送信入力信号のフレームごとに当該送信
入力信号に混入している雑音のパワーを推定するための
雑音レベル推定手段と、符号語変更手段とを備え、この
符号語変更手段により、上記雑音レベル推定手段による
雑音パワーの推定結果と、対応する送信入力信号フレー
ムのパワーとの差に基づいて、上記音声符号化処理手段
において生成された符号化パラメータの符号語のうち少
なくともフレームパワーを表わす符号語を変更するよう
にしている。
【００７７】したがってこの発明によれば、雑音抑圧処
理を、音声符号化処理手段で解析されて生成されたフレ
ームパワーを表わす符号語に対し行なうことができる。
このため、音声符号化処理手段へは雑音抑圧処理前の送
話入力信号を供給することができ、これにより音声符号
化部３０ではノイズキャンセル処理の影響を全く受ける
ことなくＬＰＣ解析やピッチ解析等のフレーム間符号化
処理を正確に行なうことができる。
理を、音声符号化処理手段で解析されて生成されたフレ
ームパワーを表わす符号語に対し行なうことができる。
このため、音声符号化処理手段へは雑音抑圧処理前の送
話入力信号を供給することができ、これにより音声符号
化部３０ではノイズキャンセル処理の影響を全く受ける
ことなくＬＰＣ解析やピッチ解析等のフレーム間符号化
処理を正確に行なうことができる。
【００７８】すなわち、この発明によれば、音声符号化
処理に悪影響を及ぼすことなく雑音抑圧処理を行なうこ
とができ、これにより符号化音声信号のより一層の品質
向上を図ることができる雑音抑圧処理機能を備えた音声
符号化回路を提供することができる。
処理に悪影響を及ぼすことなく雑音抑圧処理を行なうこ
とができ、これにより符号化音声信号のより一層の品質
向上を図ることができる雑音抑圧処理機能を備えた音声
符号化回路を提供することができる。
【図１】この発明の第１の実施形態に係わる雑音抑圧機
能を備えた音声符号化回路の機能構成を示すブロック
図。
能を備えた音声符号化回路の機能構成を示すブロック
図。
【図２】この発明の第２の実施形態に係わる雑音抑圧機
能を備えた音声符号化回路の機能構成を示すブロック
図。
能を備えた音声符号化回路の機能構成を示すブロック
図。
【図３】従来の雑音低減機能付き音声符号化回路の概略
構成を示す図。
構成を示す図。
１０…フレーム分割部 ２０，６０…雑音抑圧制御部 ２１，６１…雑音レベル推定部 ２２，６２…変更量計算部 ３０，５０…音声符号化部 ３１，５１…フレーム・エネルギ計算部 ３２，５２…ＬＰＣ係数計算部 ３３，５３…サブフレーム分割部 ３４，５５…重み付けフィルタ ３５，５７…ゼロ入力応答差し引き用の減算器 ３６，５８…ゼロ入力応答計算部 ３７，６３…符号選択部 ３８…長期予測ラグ選択部 ３９，５９，６５…コードブック・サーチ部 ４０…多重化部（ＭＵＸ） ４１，６６…ローカルデコーダ ５４…ピッチ解析部 ５６…符号語変更用の乗算器 ５９，６１…コード選択部
Claims (4)
- 【請求項１】 一定長ごとにフレーム化された送話入力
信号をフレームごとに解析して所定の符号化パラメータ
の符号語を生成する音声符号化処理手段と、 前記送話入力信号のフレームごとに当該送話入力信号に
混入している雑音のパワーを推定するための雑音レベル
推定手段と、 この雑音レベル推定手段による雑音パワーの推定結果
と、対応する送話入力信号フレームのパワーとの差に基
づいて、前記音声符号化処理手段において生成された符
号化パラメータの符号語のうち少なくともパワーを表わ
す符号語の内容を変更する符号語変更手段とを具備した
ことを特徴とする雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化
回路。 - 【請求項２】 音声符号化処理手段が、適応コードブッ
クまたは雑音コードブックからコードを選択してこの選
択したコードおよび当該コードのゲインを用いて駆動信
号を符号化する手段を有している場合に、 符号語変更手段は、前記コードのゲインを表わす符号語
を、前記雑音レベル推定手段による雑音パワーの推定結
果と、対応する送話入力信号フレームのパワーとの差に
基づいて、変更することを特徴とする請求項１記載の雑
音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路。 - 【請求項３】 音声符号化処理手段が、送話入力信号の
フレームごとに所定の重み付けを行ない、この重み付け
がなされた信号からゼロ入力応答成分を差し引く手段を
有している場合に、 符号語変更手段は、前記ゼロ入力応答成分のパワーを表
わす符号語を、前記雑音レベル推定手段による雑音パワ
ーの推定結果と、対応する送話入力信号フレームのパワ
ーとの差に基づいて、変更することを特徴とする請求項
１記載の雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路。 - 【請求項４】 音声符号化処理手段が、送話入力信号の
フレームごとに重み付けフィルタにより所定の重み付け
を行ない、この重み付け後の信号からゼロ入力応答成分
を差し引く手段を有している場合に、 符号語変更手段は、前記重み付けフィルタにより重み付
けがなされた後の信号のパワーを表わす符号語を、前記
雑音レベル推定手段による雑音パワーの推定結果と、対
応する送話入力信号フレームのパワーとの差に基づい
て、変更することを特徴とする請求項１記載の雑音抑圧
処理機能を備えた音声符号化回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8076195A JPH09269799A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8076195A JPH09269799A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09269799A true JPH09269799A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13598371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8076195A Pending JPH09269799A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 雑音抑圧処理機能を備えた音声符号化回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09269799A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541018A (ja) * | 2007-10-03 | 2010-12-24 | アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド | 符号化されたパラメータからの音声エネルギ推定 |
| WO2012070670A1 (ja) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | 日本電気株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、及び信号処理プログラム |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8076195A patent/JPH09269799A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541018A (ja) * | 2007-10-03 | 2010-12-24 | アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド | 符号化されたパラメータからの音声エネルギ推定 |
| WO2012070670A1 (ja) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | 日本電気株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、及び信号処理プログラム |
| CN103238180A (zh) * | 2010-11-25 | 2013-08-07 | 日本电气株式会社 | 信号处理设备、信号处理方法及信号处理程序 |
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