JPS58149098A - デ−タ変換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声パラメータ抽出の場合の如く成る条件下に
得られたデータを別の形式に変換するデータ変換方式に
関する。　　。

従来、音声の分析手法として一ケプストラム方式と呼ば
れるものがあるが、これは第１図に示す如く入力した音
声の周波数スペクトラムをフ−１７エ変換した上で対数
本しくけ分数べきて関数変換し、更にこれに逆フーリエ
変換を施して人間の音声を声帯の振動モードと声道の蚕
動モードとに分離した所轄ケプストラムを得るものであ
る。

一方、上述のケプストラムを音声の合成壽に利用せんと
する場合特定の波形部分を強−すると共に音声合成用フ
ィルタの縮装個数を極力−１減する為第２図に示す如き
データ変換を行うことがある。

即ち、既に得ているケプストラムに先ずフーリエ変換を
施こす。この結果前述のｗＬ１図に示す関数変換後のス
ペクトラムを得ることになるが、これを更に所望の変換
、例えば指数変換又は分数べき変換し得られたスペクト
ラムに逆フーリエ変換を施せば所望のケプストラムが得
られる。

しかしながら上述の如き従来の手法によれは、例えば！
２図のケプストラムがＴ箇のポイント、例えば２５６ポ
イントの値により定義されるものとするとこれに施すべ
きフーリエ変換及び逆フーリエ変換だけで２０４８回の
積和の５１ｊＬを要する。史に関数変換に於いて２５６
Ｘ２回の演算が加わる為演算所要時間が長大なものにな
るという欠陥があった。

本発明は上述の如き従来技術の欠陥を除去する為になさ
れたものであって、一般に必要なケプストラムの１１１
Ｆ１２５６ポイント中高々２０ボに コサイン変換を施し、これによって得呑値に適当な関数
変換を施し、前記関数変換した値と所望のケプストラム
のコサイン変換との連立方程式を解く為に、所望のケプ
ストラムにコサイン変換を施す係数の逆１トリックスを
予じめ計算しておきこれと前記関数変換した値との積和
から所望のケプストラムを得るようにしたデータ変換方
式を提供することを目的凸する。

１ 以下本発明ｔその理論と実施例とに基づいて評細に説明
する。

１ｉ４３図は第１図に於ける入力音声のｌ＃Ｕ波Ｖスペ
クトラムＦ＄＋　＋示す図であるがこれを第１図に示し
た演算を施せば第４図に示す如きケプストラムＣｍい）
が得られる。このケプストラム０ｍ軸）を所望のケプス
トラムに変換せんとして第２図に示す如き従来のｍＸ手
法を用いようとすると、フーリエ変換、逆フーリエ変換
のみで貌大な５ＩｊＬを賛すること前述の通りである。

本発明に、一般的に例えば２５６ボイ／トで足義される
ケプストラムＣｍ（ｎｌ　の悼の大部分は零であり高々
２０ポインＩｔ一定叡すれば足りる！ 点、及び音響周波数のスペクトラムＦｌ）は実数の偶関
鰐で与えられるからこれをフーリエ変換したケプストラ
ムＣｍ（。）も又実数の偶関Ｖであり、これをフーリエ
変換する場合の虚数項は全て零となるからフーリエ変換
の代りにコサイン変換ｔｈっでも結果は同じである点に
注目する。

そこで−例として音声周波数のスペクトラムＦ（ａｌ’
ｔｌ／ｍ乗の分数べき（ｍは正でも負でもよい）で関数
変換して得られたケプストラムＣ□（ｎｌ　ｔ　１　／
　１乗の分数べきで関数変換して所望のケプストラムを
得る場合を想定すると、となる。

ここで０≦ｔ、ｎ≦ｉ　であって周波数スペクトラムＦ
ｔｈｌ又はケプストラムＣ１（ｎｌ上でそれらの儲全定
義すべき点を示す。

さて、上記（ｌｌ　、　（２１両式から・・・・・・・
・・（３） 図に示す演算を行ったのと全く同等となることは明らか
であろう。

次に上述の連立方程式を解く為の演算方式について説明
する。

上記（３）式は次のように書きなおすことができる。即
チｃｌ（ｎ）：Ａ−１，８，ＩＬ（Ｃ；ＩＣＬ（ｖＩ）
１．！。１５，１，１４ｋ及びＮｆ％定の値に選択した
場合定数のマトリックスとなる。

従ってＷＬｓ図に示す如き手順で演算を行えば所望のケ
プストラムＣ１（ｎｌを求めることができる。

本図に於いて演算ステップの中間出力■及び■ｉ［６図
に示す如くコサイン変換されたｍ波数スペクトラムとな
り、所望のケプストラムＣ１（ｎｌは第７図の如くなる
。

同、Ａ−１はＡ−の逆ストリックスであるから予じ、め
計算して表にしておくことができる。

又、前記式（３）の未知数、即ち所望のケプストラムＣ
ｚ（ｎｌ、はＣ１（−ｗ　）＝Ｃ１（ＮｌであってＮ＋
１箇の憤を壱するから定＃Ｂも又Ｎ＋１簡の値を予しめ
計算し表にしてメモリに蓄えておけばよい。

第８−は以上の説明を総合して本発明のデータ変換方式
に於いて用いる演算子ｓｒ更に具体的に示したものであ
る。

最後に貼る方式を用いた場合の振興回数の節減について
簡単に説明すると、例えば周波数スペクトラムＦ（釦或
はこれをデータ変換して得られるケプストラムＣ１（ｎ
）ｉ定義す゛る点の数を等間隔に２０点、即ち前記式（
３）　Ｋ於いてＮ＝２０とした場合第８図に於ける２回
の積和演算は２（Ｎ＋１）−８８２回、罠にｇ数変換の
為の演算が２１回、合計約９００回の演算を行えば足９
る。

一方、これを従来の方式で行えＦｉ２，５６０回の・ｌ 演算を必要とすること前述の通りであるから、本発明の
データ変換方式によれば演算回数を約１／３に減少させ
ることが可能となる。

本発明は以上説明した如く構成するのでプロセッサが遂
行しなければならない演算ｔ’を約１７３に減少するこ
とができる。このことは換言す、れば一定の演算能力を
有する装置ｔ用いた場合応答に要する時間が１／３に短
縮すること意味するので音声の分析１合成に於いて問題
となっている応答の遅れによる不自然さ全除去する上で
著しい効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は入力音声の周波数スペクトラムを所定のケプス
トラムに変換する手順’ｔ１票１ｐ面７、第２図はケプ
ストラムを所望のケプストラムに変換する従来の手順−
ｌＡ績ｉ３図及び第４図は夫々第１図の入力音声スペク
トラム及び出力されるケプストラムの波形會示す図、第
５図は本発明のデータ変換方式の演算中ＩＩｌを説副７
Ｙイｒ７−１第６図及びｗ、７図は夫々第５図に於ける
ケプストラムＣｍ（ｎｌをコサイン変換した結果の波形
及び所望のケプストラムＣ１（ｎ）の波形を示す図、第
８図は本発明のデータ変換方式の具体的演算手順を示す
ブロック図である。 特許出願人　　東洋通信機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ある標本化されたケプストラムの零次から特定次数まで
   の値にコサイン変換を施しスペクトラムを前記ケプスト
   ラムの次数に等しい数の標本化点の値に適当な関数変換
   を施し、前記関数変換した値と所望のケプストラムのコ
   サイン変換との連立方程式金屑く為に所望のケプストラ
   ムにコサイン変換を施す係数の逆ストリックスを予じめ
   計算しておきこれと前記関数変換した値との検相から所
   望のケプストラムを得ることを％像とするデータ変換方
   式。