JPS60237500A - マルチパルス型ボコ−ダ - Google Patents
マルチパルス型ボコ−ダInfo
- Publication number
- JPS60237500A JPS60237500A JP59094040A JP9404084A JPS60237500A JP S60237500 A JPS60237500 A JP S60237500A JP 59094040 A JP59094040 A JP 59094040A JP 9404084 A JP9404084 A JP 9404084A JP S60237500 A JPS60237500 A JP S60237500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pitch
- prediction coefficient
- pulse
- vocoder
- pitch prediction
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 238000006257 total synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明はマルチパルス型ボコーダに関する。
(従来技術)
入力音声を分析して、この入力音声信号の音声情報を構
成するスペクトル包絡情報と音源情報とを分析側で抽出
し、これら音声情報を伝送路を介して合成側に送出して
入力音声信%f、再生するボコーダはよく知られている
。
成するスペクトル包絡情報と音源情報とを分析側で抽出
し、これら音声情報を伝送路を介して合成側に送出して
入力音声信%f、再生するボコーダはよく知られている
。
上述したスペクトル包絡情報は、入力音声信号を発生す
る声道系のスペクトル分布情報を表わすもので、通常L
PG分析によって得らnた分析次数に対応する個数のL
PG係数、たとえばαパラメータ、にパラメータ等によ
って表現され、まm音源情報はスペクトル包絡の微細構
造を示すもので入力音声信号からスペクトル分布情報を
除いた、いわゆる残差信号として知ら几るもので、入力
音声信号の音源の強さ、ピッチ周期および有声・熱声に
関する情報が含まn、通常これらの情報は入力音声信号
の分析フレームごとの自己相関係数を介して抽出さルる
こともよく知らnている。
る声道系のスペクトル分布情報を表わすもので、通常L
PG分析によって得らnた分析次数に対応する個数のL
PG係数、たとえばαパラメータ、にパラメータ等によ
って表現され、まm音源情報はスペクトル包絡の微細構
造を示すもので入力音声信号からスペクトル分布情報を
除いた、いわゆる残差信号として知ら几るもので、入力
音声信号の音源の強さ、ピッチ周期および有声・熱声に
関する情報が含まn、通常これらの情報は入力音声信号
の分析フレームごとの自己相関係数を介して抽出さルる
こともよく知らnている。
サテ、スペクトル包絡情報はボコーダの合成側で入力音
声信号を合成する場合、通常全極型のデジタルフィルタ
を利用して近似的声道系を形成せしめるLPC合成器の
係数として利用さ扛、音源情報はこのデジタルフィルタ
の駆動音源として利用さn、このデジタルフィルタによ
って入力音声信号が合成される。
声信号を合成する場合、通常全極型のデジタルフィルタ
を利用して近似的声道系を形成せしめるLPC合成器の
係数として利用さ扛、音源情報はこのデジタルフィルタ
の駆動音源として利用さn、このデジタルフィルタによ
って入力音声信号が合成される。
このようにして得らルる従来のLPCボコーダは、約4
Kb(キロビット)以下の低ビツトレートでも音声の合
成が可能であり多用さnているものの、高品質の音声合
成は高ピントレートにおいても困難であるという欠点を
有する。この原因は音源情報のモデル化の場合、有声音
に対してはその内容に対応するピッチ周期を抽出してこ
のピッチ周期に対応する単一のインパルス列で近似的に
表現し、ランダム周期の無声音に対しては白色雑音で近
似的に表現するという単純なモデル化処理を前提として
いるため、入力音声信号の音源情報を忠実に抽出したも
のとならず、従って音源情報に含まする入力音声信号の
波形情報の分析、合成が実施さ扛ていないことによる。
Kb(キロビット)以下の低ビツトレートでも音声の合
成が可能であり多用さnているものの、高品質の音声合
成は高ピントレートにおいても困難であるという欠点を
有する。この原因は音源情報のモデル化の場合、有声音
に対してはその内容に対応するピッチ周期を抽出してこ
のピッチ周期に対応する単一のインパルス列で近似的に
表現し、ランダム周期の無声音に対しては白色雑音で近
似的に表現するという単純なモデル化処理を前提として
いるため、入力音声信号の音源情報を忠実に抽出したも
のとならず、従って音源情報に含まする入力音声信号の
波形情報の分析、合成が実施さ扛ていないことによる。
マルチパルス型ボコーダは、このような波形非伝送によ
る問題の改善を図るため波形伝送を行なって入力音声信
号の合成を実施するボコーダのひとつとして近時よく知
られつつあるものでおる。
る問題の改善を図るため波形伝送を行なって入力音声信
号の合成を実施するボコーダのひとつとして近時よく知
られつつあるものでおる。
第1図り従来のマルチパルス型ボコーダの分析側に於け
る基本的構成を示すブロック図である。
る基本的構成を示すブロック図である。
LPG合成器1は声道をシミユレートする全極型デジタ
ルフィルタを備え、その係数は入力端子20旧を介して
入力さルる入力音声信号x(n)(n−1,2,3・−
・・・・n)をLPC分析器2により分析フレームごと
に分析したLPG係数が供給さ几る。
ルフィルタを備え、その係数は入力端子20旧を介して
入力さルる入力音声信号x(n)(n−1,2,3・−
・・・・n)をLPC分析器2により分析フレームごと
に分析したLPG係数が供給さ几る。
音源パルス発生器3は、入力音声信号の音源情報がら複
数個のインパルス系列、すなわちマルチノくルスからな
る駆動音源系列V(n)を得て、こnをLPC合成器1
の駆動音源として供給する。
数個のインパルス系列、すなわちマルチノくルスからな
る駆動音源系列V(n)を得て、こnをLPC合成器1
の駆動音源として供給する。
LPC合成器1はこうして入力するI、PC係数を、通
常は全極型デジタルフィルタを利用する合ポM J I
l−jlの瓜勃ト1 マルチIくルスをffimGfl
fiとして駆動さn合成信号′3i″(n) e出力す
る。この場合、マルチパルスは入力音声信号の波形情報
を含むものであり、LPG合成器lは波形情報を含む入
力音声信号の合成を行なうこととなる。
常は全極型デジタルフィルタを利用する合ポM J I
l−jlの瓜勃ト1 マルチIくルスをffimGfl
fiとして駆動さn合成信号′3i″(n) e出力す
る。この場合、マルチパルスは入力音声信号の波形情報
を含むものであり、LPG合成器lは波形情報を含む入
力音声信号の合成を行なうこととなる。
さて、LPC合成器1から出力する合成信号X(n)は
次に減算器4で入力音声信号x(n)との差をとり、誤
差e(n)を得てこnを聴感重み付は器5に送出する。
次に減算器4で入力音声信号x(n)との差をとり、誤
差e(n)を得てこnを聴感重み付は器5に送出する。
聴感重み付は器5は、誤差e(n)に対して次の(1)
式に示す特性W(Z)を有する重み付はフィルタによっ
て聴感的な重み付けを付与したうえ、こルらを2乗誤差
最小化器6に送出するものである。
式に示す特性W(Z)を有する重み付はフィルタによっ
て聴感的な重み付けを付与したうえ、こルらを2乗誤差
最小化器6に送出するものである。
W(Z)=(1−5; a Z−”)/(1−整a*r
’Z”〕〕k−1kk− 1・・・・・・・・・・・ (1) (1)式においてak はLPC合成器1の全極型デジ
タルフィルタの係数とすべきLPC係数、pはその次数
であシ従ってLPG分析次数、γは重み付は係数、Zは
全極型デジタルフィルタのZ変換表示による伝達関数H
(Z−’)におけるZ=exp(j’)を示し、ここに
λ=2πΔTfでありΔTは分析フレームの標本化すy
プリング周期、fは周波数を示す。
’Z”〕〕k−1kk− 1・・・・・・・・・・・ (1) (1)式においてak はLPC合成器1の全極型デジ
タルフィルタの係数とすべきLPC係数、pはその次数
であシ従ってLPG分析次数、γは重み付は係数、Zは
全極型デジタルフィルタのZ変換表示による伝達関数H
(Z−’)におけるZ=exp(j’)を示し、ここに
λ=2πΔTfでありΔTは分析フレームの標本化すy
プリング周期、fは周波数を示す。
また(1)式において重み付は係数γは、0〈γ〈1の
範囲で設定される。
範囲で設定される。
(1)式に示すW(Z)はr=1に対しては1、γ=0
に対してはW(Z)=1−p(Z)の範囲の範囲で変化
し、rの値は誤差e(n)の周波数スペクトルにおける
フォルマント領域に現わ扛る過大なレベルを抑圧する程
度に対応して前述した範囲の中で設定さ1、合成すべき
信号の聴感的重み付けの役割を果たすものであり、通常
予め最適聴感テストによってその最適値が選定さ几る。
に対してはW(Z)=1−p(Z)の範囲の範囲で変化
し、rの値は誤差e(n)の周波数スペクトルにおける
フォルマント領域に現わ扛る過大なレベルを抑圧する程
度に対応して前述した範囲の中で設定さ1、合成すべき
信号の聴感的重み付けの役割を果たすものであり、通常
予め最適聴感テストによってその最適値が選定さ几る。
このようにして重み付けさ扛た誤差e(n)は、音源パ
ルス発生器3から出力される駆動音源系列V (n )
、すなわちマルチパルスの最適時間位置と振幅とを決定
するために2乗誤差最小化器6に送出さ扛、次の(2)
式による2乗誤差εを計算し、εを最小にするように駆
動音源系列V(n)が選択される。
ルス発生器3から出力される駆動音源系列V (n )
、すなわちマルチパルスの最適時間位置と振幅とを決定
するために2乗誤差最小化器6に送出さ扛、次の(2)
式による2乗誤差εを計算し、εを最小にするように駆
動音源系列V(n)が選択される。
ε=l: (e(n)薫W(n))” ・・−・・・・
・・・・・・・・(2)−1 (2)式において記号簀は聴感重み付は器5の重み付は
フィルタによるたたみ込み積分、Nはマルチパルスを計
算する区間長を示す。
・・・・・・・・(2)−1 (2)式において記号簀は聴感重み付は器5の重み付は
フィルタによるたたみ込み積分、Nはマルチパルスを計
算する区間長を示す。
上述した処理はマルチパルスのパルスごとに繰返され、
分析による合成がマルチパルスごとに行なわルる、いわ
ゆるAnalysis−by−8ynthesis手法
(以下A−b−8手法と略称する)である。
分析による合成がマルチパルスごとに行なわルる、いわ
ゆるAnalysis−by−8ynthesis手法
(以下A−b−8手法と略称する)である。
L71”しながら、マルチパルス型ボコーダには次に述
べるような欠点がある。
べるような欠点がある。
すなわち、フレーム内で分析の結果発生するパルス数よ
りもフレーム内に存在する所望の音質の合成音を再生す
るために必要なパルス数が多いときには合成信号は人力
音声信号の音源情報に関する波形伝送を忠実に実行した
ものとならず、合成信号の音声品質が上述したパルス数
の差に対応した程度の劣化を伴なうこととなる。
りもフレーム内に存在する所望の音質の合成音を再生す
るために必要なパルス数が多いときには合成信号は人力
音声信号の音源情報に関する波形伝送を忠実に実行した
ものとならず、合成信号の音声品質が上述したパルス数
の差に対応した程度の劣化を伴なうこととなる。
マルチパルス型ボコーダでは、たとえば分析周期t−2
0m S E Cとする1フームにおいて発生すべき音
源駆動パルスの数はピットレートに対応して通常4〜1
6個のうち予め設定した固定数を利用する、入力音声信
号が女声あるいは幼児声の如くピッチ周期が小さい高声
の場合、音源信号のピッチ周期が25m5EC程度とな
ることも珍しくない、この場合1分析フレーム中に設定
すべき駆動音源パルスの数としては少なくとも8個必要
となる。このような場合、分析フレーム内で発生すべき
駆動音源パルスの数が8個以下、たとえば4個に設定し
であるときにはこのような駆動音源パルスを利用するマ
ルチパルス型ボコーダでは倍ピツチエラーと同様な結果
を含む合成音が発生し合成音質が著しく劣化することと
なる。
0m S E Cとする1フームにおいて発生すべき音
源駆動パルスの数はピットレートに対応して通常4〜1
6個のうち予め設定した固定数を利用する、入力音声信
号が女声あるいは幼児声の如くピッチ周期が小さい高声
の場合、音源信号のピッチ周期が25m5EC程度とな
ることも珍しくない、この場合1分析フレーム中に設定
すべき駆動音源パルスの数としては少なくとも8個必要
となる。このような場合、分析フレーム内で発生すべき
駆動音源パルスの数が8個以下、たとえば4個に設定し
であるときにはこのような駆動音源パルスを利用するマ
ルチパルス型ボコーダでは倍ピツチエラーと同様な結果
を含む合成音が発生し合成音質が著しく劣化することと
なる。
上述した欠点を除去する目的でマルチパルス型ボコーダ
にピッチ予測係数の導入が試みら几ている。ピッチ予測
係数は音声がピッチ周期、即ち声帯の撮動周期、を繰返
し周期として概周期性を有する性質を表わすものである
。マルチパルス型ボコーダに於けるピッチ予測係数の利
用は音源パルス発生器とLPG合成器との間にピッチ周
期とピッチ予測係数とにエリ伝達関数の決定さ江るピッ
チ合成器を挿入することにより行なわれる。
にピッチ予測係数の導入が試みら几ている。ピッチ予測
係数は音声がピッチ周期、即ち声帯の撮動周期、を繰返
し周期として概周期性を有する性質を表わすものである
。マルチパルス型ボコーダに於けるピッチ予測係数の利
用は音源パルス発生器とLPG合成器との間にピッチ周
期とピッチ予測係数とにエリ伝達関数の決定さ江るピッ
チ合成器を挿入することにより行なわれる。
第2図はマルチパルス型ボコーダにピッチ合成器を挿入
する場合に於ける分析側の一構成例でろる。第2図に於
いて参照番号1〜6は第1図に於ける同一の参照番号の
ブロックと同一のものでろる。ピンチ分析器7は自己相
関法等により音声信号のピッチ周期T とピッチ予測係
数b l(i =Tp−j、 Tp−j+1.・・・・
・・、 T、、 T、 +1.・・・・・−2T、 十
j−1,T、十j )を算出する。ピッチ合成器8は音
源パルス列により駆動される一種のフィルタであり、下
記(3)式に示すピッチ予測特性に相等する伝達関数を
有する。
する場合に於ける分析側の一構成例でろる。第2図に於
いて参照番号1〜6は第1図に於ける同一の参照番号の
ブロックと同一のものでろる。ピンチ分析器7は自己相
関法等により音声信号のピッチ周期T とピッチ予測係
数b l(i =Tp−j、 Tp−j+1.・・・・
・・、 T、、 T、 +1.・・・・・−2T、 十
j−1,T、十j )を算出する。ピッチ合成器8は音
源パルス列により駆動される一種のフィルタであり、下
記(3)式に示すピッチ予測特性に相等する伝達関数を
有する。
ピッチ合成器8を用いることにより音源パルス発生器3
にめら扛るパルス発生数はエリ少ないものでよいことに
なる。従って音源駆動パルス数を固定とした場合、上述
の欠点が緩和さ几る。なお、マルチパルス型ボコーダに
於けるピッチ予測係数の利用法については小浜等「ピッ
チ情報を用いたマルチパルス駆動形音声符号化法」、日
本音響学会、昭和58年度秋季研究発表会講演論文集。
にめら扛るパルス発生数はエリ少ないものでよいことに
なる。従って音源駆動パルス数を固定とした場合、上述
の欠点が緩和さ几る。なお、マルチパルス型ボコーダに
於けるピッチ予測係数の利用法については小浜等「ピッ
チ情報を用いたマルチパルス駆動形音声符号化法」、日
本音響学会、昭和58年度秋季研究発表会講演論文集。
Oct、 1983 2−2−14に詳しく述べらnて
いる。
いる。
しがしながら、ピッチ予測係数の導入はピッチ予測係数
等を分析側から合成側へ伝送する必要を生じる。従って
前記係数の導入は例えば96008P8等伝送ビット速
度が一定のマルチパルス型ボコーダに於いては他のパラ
メータの情報量を削除して行なわnる。故にピッチ予測
係数の導入は音質の点で以下の3通りの結果を招く。
等を分析側から合成側へ伝送する必要を生じる。従って
前記係数の導入は例えば96008P8等伝送ビット速
度が一定のマルチパルス型ボコーダに於いては他のパラ
メータの情報量を削除して行なわnる。故にピッチ予測
係数の導入は音質の点で以下の3通りの結果を招く。
■ ピッチ予測係数の導入により合成音の音質が改善さ
ルる。
ルる。
■ ピッチ予測係数の導入によるピッチ予測効果と、ピ
ッf 予I11係数以外の他のパラメータを削減した結
果による音質劣化とが相殺さ几、殆んど音質改善の効果
がない。
ッf 予I11係数以外の他のパラメータを削減した結
果による音質劣化とが相殺さ几、殆んど音質改善の効果
がない。
■ ピッチ予測効果よりもピッチ予測係数以外の他のパ
ラメータを削減した結果による音質劣化の影響が木きく
、むしろ合成音の劣化を招く。
ラメータを削減した結果による音質劣化の影響が木きく
、むしろ合成音の劣化を招く。
従来、ピッチ予測係数を導入したマルチパルス型ボコー
ダに於いては画一的にピッチ予測を実施していたために
、上記■のごとく、むしろ合成音質を劣化させる場合が
あるという欠点を有していた。
ダに於いては画一的にピッチ予測を実施していたために
、上記■のごとく、むしろ合成音質を劣化させる場合が
あるという欠点を有していた。
(発明の目的)
本発明の目的は上述の欠点を除去し、所定の伝送ビット
速度のマルチパルス型ボコーダに於いて、最も音質の優
rt、た符号化手段を有するマルチパルス型ボコーダを
提供することにある。
速度のマルチパルス型ボコーダに於いて、最も音質の優
rt、た符号化手段を有するマルチパルス型ボコーダを
提供することにある。
(発明の構成)
本発明のマルチパルス型ボコーダの具体例は、入力音声
信呆ヲ分析フレームごとにLPC分析して抽出し7jL
PC係数をスペクトル包絡情報としこのスペクトル包絡
情報とともに前記入力音声信号の音声情報を構成する音
源情報を分析フレームごとにこの音源情報の特徴に対応
する発生時間位置と振幅とを有する複数個のインパルス
系列(マルチパルス)を以って表現し前記入力音声信号
の分析器よび合成を行なうマルチパルス型ボコーダに2
いて、前記入力音声信号の分析フレームごとに抽出する
ピッチ周期とピッチ予測係数とを介して、ピッチ予測効
果と、ピッチ予測を行なう場合に削減される他のパラメ
ータの影響とを比較判断したうえ、ピッチ予測効果が大
なる場合には、ピッチ周期及びピッチ予測係数を分析側
より合成側へ伝送し、前記効果が小なる場合には、前記
周期および/又はピッチ予測係数の代りにマルチパルス
駆動音源の情報をより多く伝送する手段を備えて構成さ
几る。
信呆ヲ分析フレームごとにLPC分析して抽出し7jL
PC係数をスペクトル包絡情報としこのスペクトル包絡
情報とともに前記入力音声信号の音声情報を構成する音
源情報を分析フレームごとにこの音源情報の特徴に対応
する発生時間位置と振幅とを有する複数個のインパルス
系列(マルチパルス)を以って表現し前記入力音声信号
の分析器よび合成を行なうマルチパルス型ボコーダに2
いて、前記入力音声信号の分析フレームごとに抽出する
ピッチ周期とピッチ予測係数とを介して、ピッチ予測効
果と、ピッチ予測を行なう場合に削減される他のパラメ
ータの影響とを比較判断したうえ、ピッチ予測効果が大
なる場合には、ピッチ周期及びピッチ予測係数を分析側
より合成側へ伝送し、前記効果が小なる場合には、前記
周期および/又はピッチ予測係数の代りにマルチパルス
駆動音源の情報をより多く伝送する手段を備えて構成さ
几る。
(笑施例)
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明にIるマルチパルス型ボコーダの分析側
の一実施例を示すブロック図、第4図は本発明によるマ
ルチパルス型ボコーダの合成側の一実施例を示すブロッ
ク図である。
の一実施例を示すブロック図、第4図は本発明によるマ
ルチパルス型ボコーダの合成側の一実施例を示すブロッ
ク図である。
第3図に示す本発明によるマルチパルス型ボコーダの分
析側は、LPC合成器1.LPC分析器2、音源パルス
発生器3.減算器4.聴感重み付は器5.2乗誤差最小
化器6.ピッチ分析器7゜ピッチ合成器8.切替器9.
量子化器10.量子化復号化器(1)11.ピッチ予測
制御信号発生器12゜量子化復号化器(2) 13 、
マルチプレクサ14工り構成されている。図に於いて参
照番号1〜8は第2図に於ける同一参照番号のブロック
と同一であり、本発明を特徴付ける主要な構成はピッチ
予測制御信号発生器12と切替器9とである。
析側は、LPC合成器1.LPC分析器2、音源パルス
発生器3.減算器4.聴感重み付は器5.2乗誤差最小
化器6.ピッチ分析器7゜ピッチ合成器8.切替器9.
量子化器10.量子化復号化器(1)11.ピッチ予測
制御信号発生器12゜量子化復号化器(2) 13 、
マルチプレクサ14工り構成されている。図に於いて参
照番号1〜8は第2図に於ける同一参照番号のブロック
と同一であり、本発明を特徴付ける主要な構成はピッチ
予測制御信号発生器12と切替器9とである。
波形入力端子2001e介して入力音声信号がLPC分
析器2.減算器4.ピッチ分析器7へ供給さする。LP
C分析器2は入力音声信号を自己相関法等工く知らする
LPC分析を利用してLPG分析し、LPG係数を算出
する。LPG分析器2は更に算出したLPG係数を量子
化復号化器(2)13へ出力する。量子化復号器(2)
13は供給さnたLPC係数を所要のビット数、例えば
48bits程度で表現するために量子化する。量子化
さしたLPC係数は出力ライ/131を介してマルチプ
レクサ14へ供給さ扛る。量子化復号化器(2)13は
更に量子化さnたLPG係数を復号化し出力ライン13
2を介してLPC合成器1と聴感重み付け器5とへ供給
する。ピッチ分析器7は入力音声信号のピッチ周期とピ
ッチ予測係数とを例えば自己相関係数を介して算出する
。第5図はピッチ分析器7の動作を説明するための波形
図である。第5図に於いて自己相関係数列501は入力
音声信号から下記(4)式により算出さ几る係数列であ
る。
析器2.減算器4.ピッチ分析器7へ供給さする。LP
C分析器2は入力音声信号を自己相関法等工く知らする
LPC分析を利用してLPG分析し、LPG係数を算出
する。LPG分析器2は更に算出したLPG係数を量子
化復号化器(2)13へ出力する。量子化復号器(2)
13は供給さnたLPC係数を所要のビット数、例えば
48bits程度で表現するために量子化する。量子化
さしたLPC係数は出力ライ/131を介してマルチプ
レクサ14へ供給さ扛る。量子化復号化器(2)13は
更に量子化さnたLPG係数を復号化し出力ライン13
2を介してLPC合成器1と聴感重み付け器5とへ供給
する。ピッチ分析器7は入力音声信号のピッチ周期とピ
ッチ予測係数とを例えば自己相関係数を介して算出する
。第5図はピッチ分析器7の動作を説明するための波形
図である。第5図に於いて自己相関係数列501は入力
音声信号から下記(4)式により算出さ几る係数列であ
る。
点502はピッチ周期Tpに対応するピッチ予測係数b
Tp−11点504は周期Tp−2に対応するピッチ予
1fltl係数bTp4.・・−・・・、を示す。又、
点512は周期Tp+1に対応するピンチ予測係数bT
、+1゜点513は周期Tp+2に対応するピッチ予測
係数bT、+2# ・・・・・−0を示す。閘ピッチ周
期Tpはピッチ周期分布範囲、例えば2.5m5EC〜
15m5EC(8幻tす/プルで20〜120タップ遅
れに相等する)に於ける自己相関係数列501の最大値
に付随してめら扛る。
Tp−11点504は周期Tp−2に対応するピッチ予
1fltl係数bTp4.・・−・・・、を示す。又、
点512は周期Tp+1に対応するピンチ予測係数bT
、+1゜点513は周期Tp+2に対応するピッチ予測
係数bT、+2# ・・・・・−0を示す。閘ピッチ周
期Tpはピッチ周期分布範囲、例えば2.5m5EC〜
15m5EC(8幻tす/プルで20〜120タップ遅
れに相等する)に於ける自己相関係数列501の最大値
に付随してめら扛る。
再び第3図に戻って、ピッチ分析器7により算出@n、
fcピッチ周期データとピッチ予測係数とは量子化復号
化器(1)11とピッチ予測側(財)信号発生器12と
へ出力さ江る。量子化復号化器(1)11は供給さfた
ピンチ周期データとピッチ予測係数とを有限のビット数
に量子化しマルチプレクサ14へ出力する。更に量子化
復号化器(1)11は量子化さ几たピッチ周期データと
ピッチ予測係数とを復号化しピッチ合成器8へ出力する
。ピッチ予測制御信号発生器12はピッチ分析器7よシ
供給さnるピッチ周期データTpとピッチ予測係数bT
、を用いて下記(4)式が成立するか否かを判定する。
fcピッチ周期データとピッチ予測係数とは量子化復号
化器(1)11とピッチ予測側(財)信号発生器12と
へ出力さ江る。量子化復号化器(1)11は供給さfた
ピンチ周期データとピッチ予測係数とを有限のビット数
に量子化しマルチプレクサ14へ出力する。更に量子化
復号化器(1)11は量子化さ几たピッチ周期データと
ピッチ予測係数とを復号化しピッチ合成器8へ出力する
。ピッチ予測制御信号発生器12はピッチ分析器7よシ
供給さnるピッチ周期データTpとピッチ予測係数bT
、を用いて下記(4)式が成立するか否かを判定する。
Tp−LE−TR−AND−b丁、、・G’l’−bR
・・・・・・・・・(4)(4)式に於いてT、は例え
ば63にbRは例えば07に設定さnる定数である。な
2、T&・bB等は音質評価等が実験的にめらnる。(
4)式はピッチ周期T、が予じめ設定さルた範囲T、以
内であり。
・・・・・・・・・(4)(4)式に於いてT、は例え
ば63にbRは例えば07に設定さnる定数である。な
2、T&・bB等は音質評価等が実験的にめらnる。(
4)式はピッチ周期T、が予じめ設定さルた範囲T、以
内であり。
且つ、ピッチ予測係数bTpが予じめ設定さ几た値bR
を超える場合のみに成立する。(4)式が成立する場合
にはピッチ予測制御信号発生器12は切替器9をピッチ
合成器8側へ接続する制御信号を、又、(4)式が不成
立の場合には切替器9を音源パルス発生器3側へ接続す
る制御信号を発生する。従って上記(4)式が不成立の
場合には本実施例は第1図に示す従来のピッチ予測を実
施しない型式のマルチパルス型ボコーダの分析側と処理
構造が一致し、上記(4)式が成立する場合には本実施
例は第2図IC示す従来のピッチ予測型のマルチパルス
型ボコーダの分析側と処理構造が一致する。ピッチ予測
制御信号発生器12は更に切替器9に対する制御信呆と
同等の2短信号をマルチプレクサ14と量子化器10と
音源パルス発生器3とへ出力する。
を超える場合のみに成立する。(4)式が成立する場合
にはピッチ予測制御信号発生器12は切替器9をピッチ
合成器8側へ接続する制御信号を、又、(4)式が不成
立の場合には切替器9を音源パルス発生器3側へ接続す
る制御信号を発生する。従って上記(4)式が不成立の
場合には本実施例は第1図に示す従来のピッチ予測を実
施しない型式のマルチパルス型ボコーダの分析側と処理
構造が一致し、上記(4)式が成立する場合には本実施
例は第2図IC示す従来のピッチ予測型のマルチパルス
型ボコーダの分析側と処理構造が一致する。ピッチ予測
制御信号発生器12は更に切替器9に対する制御信呆と
同等の2短信号をマルチプレクサ14と量子化器10と
音源パルス発生器3とへ出力する。
切替器9の接続具合により、2乗誤差最小化器6゜音曲
パルス発生器3.ピッチ合成器8.LPC合成合成器械
潰二器4.聴感重み付は器5エリなるA−’b −B手
法によるループは適宜ピッチ予測を実施しつつ最適な音
源パルス系列を決定する。音源パルス系列は音源情報の
特徴に対応する発生時間位置と振幅とを有する予じめ定
めた複数個のインパルス系列(マルチパルス)であり、
直接的ICU喜11百バ117 ’1 ”蓼出叫’l
Iff ? h益圧シ引与ユIし典1^へ出力さnる。
パルス発生器3.ピッチ合成器8.LPC合成合成器械
潰二器4.聴感重み付は器5エリなるA−’b −B手
法によるループは適宜ピッチ予測を実施しつつ最適な音
源パルス系列を決定する。音源パルス系列は音源情報の
特徴に対応する発生時間位置と振幅とを有する予じめ定
めた複数個のインパルス系列(マルチパルス)であり、
直接的ICU喜11百バ117 ’1 ”蓼出叫’l
Iff ? h益圧シ引与ユIし典1^へ出力さnる。
無論ピッチ予i117il:実施しない場合にはヒツチ
データ相等分のマルチパルス数の増加を実施し得る。
データ相等分のマルチパルス数の増加を実施し得る。
量子化器10扛マルチパルス列を有限のビット数(上述
の制御信会によりビット数は変化する)に量子化しマル
チプレクサ14へ出力する、マルチプレクサ14は量子
化器10より供給さnる量−半化さ牡たマルチパルスと
、量子化復号化器(1)、]1より供給さnる量子化さ
tl−たピッチ周期2工びピッチ予測係数と、ピッチ予
測制御信号発生器12より供給さnる切替器9に対する
制御信号と同等の2値信呆と、量子化復号化器(2)1
3工9供給でしる量子化さ几たLPC係数とを多重化し
データ出力端子141へ出力する。無論−Ml記得制御
信呆と同等の2短信号を直接伝送せずに、2短信号がピ
ッチ予測を実施しないことを意味するときに、ピッチ周
期又はピッチ予測係数に割当てらnた符号ビットを特定
の符号に設定することによりピッチ予測を実施しない意
味の情報を伝透し得る。
の制御信会によりビット数は変化する)に量子化しマル
チプレクサ14へ出力する、マルチプレクサ14は量子
化器10より供給さnる量−半化さ牡たマルチパルスと
、量子化復号化器(1)、]1より供給さnる量子化さ
tl−たピッチ周期2工びピッチ予測係数と、ピッチ予
測制御信号発生器12より供給さnる切替器9に対する
制御信号と同等の2値信呆と、量子化復号化器(2)1
3工9供給でしる量子化さ几たLPC係数とを多重化し
データ出力端子141へ出力する。無論−Ml記得制御
信呆と同等の2短信号を直接伝送せずに、2短信号がピ
ッチ予測を実施しないことを意味するときに、ピッチ周
期又はピッチ予測係数に割当てらnた符号ビットを特定
の符号に設定することによりピッチ予測を実施しない意
味の情報を伝透し得る。
例えばピッチ周期を0″として伝送す扛ばよい。
第4図に示す合成側は、分析側データ出力端子141を
経由しデータ入力端子15011に介して分析側伝送さ
nたデータに基づいて入力音声信号の合成を行なうもの
であり、デマルチプレクサ16゜復号化器(1)17
、復号化器(2)18 、復号化器(3) 19 。
経由しデータ入力端子15011に介して分析側伝送さ
nたデータに基づいて入力音声信号の合成を行なうもの
であり、デマルチプレクサ16゜復号化器(1)17
、復号化器(2)18 、復号化器(3) 19 。
ピッチ合成器20.切替器23.LPC合成器21゜L
P F (Low Pa5s Filtcr) 等を
備えて構成さnる。
P F (Low Pa5s Filtcr) 等を
備えて構成さnる。
デマルチプレクサ16は、データ入力端子1501を介
して入力した各糧データをマルチプレクサ14の多重化
前の状態に復元踵マルチノくルスデータは出力ライン1
61を介して復号化器(1)17に、LPC係数データ
は出力ライ/162を介して復号化器(2) 18に、
ピッチ周期及びピッチ予測係数データは出力ライ/16
3を介して復号化器(3)19に、上述の切替器9に対
する制御信号と同等の2短信号は出力ライン164e介
して切替器23にそ肛ぞれ供給さ扛、こ律らの復号化器
によってデータの復号化を行なつ1こうえ、そ几ぞ几出
カライン171,181.191に送出する。
して入力した各糧データをマルチプレクサ14の多重化
前の状態に復元踵マルチノくルスデータは出力ライン1
61を介して復号化器(1)17に、LPC係数データ
は出力ライ/162を介して復号化器(2) 18に、
ピッチ周期及びピッチ予測係数データは出力ライ/16
3を介して復号化器(3)19に、上述の切替器9に対
する制御信号と同等の2短信号は出力ライン164e介
して切替器23にそ肛ぞれ供給さ扛、こ律らの復号化器
によってデータの復号化を行なつ1こうえ、そ几ぞ几出
カライン171,181.191に送出する。
ピンチ合成器20は第3図分析側に於けるピッチ合成器
8と同一の構造のものである。切替器23は出力ライン
164より供給さルる2短信号によりピッチ合成器20
の出力パルス1LPc合成器21へ供給するか、復号化
器(1)17より出力さnるマルチパルスヲ直接LPC
合成器21へ供給するかを制御する。
8と同一の構造のものである。切替器23は出力ライン
164より供給さルる2短信号によりピッチ合成器20
の出力パルス1LPc合成器21へ供給するか、復号化
器(1)17より出力さnるマルチパルスヲ直接LPC
合成器21へ供給するかを制御する。
LPG合成器21は、このようにして入力するピッチ予
測を適宜付加さnたマルチパルスを音源情報としてp次
の全極型デジタルフィルタの駆動音源に利用し、また出
力ライy18 it介して入力するp次のLPG係数デ
ータを上記全極型デジタルフィルタの係数としてこのL
PC合成フィルタを制御して入力音声信号を合成し、こ
tLk出カシカライン211してLPF22に送出し、
所定の1成域フィルタリングを行ってアナログ量の合成
音声として出力ライン221に送出する。
測を適宜付加さnたマルチパルスを音源情報としてp次
の全極型デジタルフィルタの駆動音源に利用し、また出
力ライy18 it介して入力するp次のLPG係数デ
ータを上記全極型デジタルフィルタの係数としてこのL
PC合成フィルタを制御して入力音声信号を合成し、こ
tLk出カシカライン211してLPF22に送出し、
所定の1成域フィルタリングを行ってアナログ量の合成
音声として出力ライン221に送出する。
なお、分析側に於いて切替器9の制御信央と同等の2短
信号を直接伝送せずに、例えばピッチ予損11係数を”
0”に設定する等の手段でピッチ予測を実施しない意味
の情報を送出する場合には、合成側に於いては復号化器
(3)19がピッチ予測係数を101に復号化すること
により容易に対応し得ることは明らかである。この場合
には切替器23及び出力ライン164は不要となる。
信号を直接伝送せずに、例えばピッチ予損11係数を”
0”に設定する等の手段でピッチ予測を実施しない意味
の情報を送出する場合には、合成側に於いては復号化器
(3)19がピッチ予測係数を101に復号化すること
により容易に対応し得ることは明らかである。この場合
には切替器23及び出力ライン164は不要となる。
また、第3図および第4図に示す本発明の実施例におい
ては、LPC係数としてにパラメータを用いているがこ
nは他のLPG係数、たとえばαパラメータ等を利用し
てもよく、また符号化器とマルチプレクサ、pよび復号
化器とデマルチプレクサはそルぞnこれらを一体化した
構成のものとしても同様に実施し得ることは明らかであ
り、またLPC合成フィルタは全極型以外の非極型デジ
タルフィルタ等と置換してもほぼ同様に実施しうろこと
もまた明らかである。
ては、LPC係数としてにパラメータを用いているがこ
nは他のLPG係数、たとえばαパラメータ等を利用し
てもよく、また符号化器とマルチプレクサ、pよび復号
化器とデマルチプレクサはそルぞnこれらを一体化した
構成のものとしても同様に実施し得ることは明らかであ
り、またLPC合成フィルタは全極型以外の非極型デジ
タルフィルタ等と置換してもほぼ同様に実施しうろこと
もまた明らかである。
(発明の効果)
以上説明した如く本発明に工【ば、マルチパルスボコー
ダにおいて、伝送ビット速度が一定の条件下に於いてピ
ッチ周期およびピッチ予測係数にビットを割当てる有効
性を判断しつつ最適なビットの割当てを行なうことによ
り、最も合成音質を高め得るという効果がある。
ダにおいて、伝送ビット速度が一定の条件下に於いてピ
ッチ周期およびピッチ予測係数にビットを割当てる有効
性を判断しつつ最適なビットの割当てを行なうことによ
り、最も合成音質を高め得るという効果がある。
第1図は従来のピッチ予測を実施しないマルチパルス型
ボコーダの基本的構成を示すブロック図、第2図は従来
のピッチ予測を実施するマルチパルス型ボコーダの基本
的構5!2を説明するためのブロック図、第3図は本発
明によるマルチパルス型ボコーダの分析側の一実施例を
示すブロック図、第4図は本発明によるマルチパルス型
ボコーダの合成側の一実施例を示すブロック図、第5図
はピッチ分析器7の動作を説明するための波形図である
。 1.21・・・・・・LPC合成器、2・・・・・・L
PC分析器、3・・・・・−音源パルス発生器、4・・
・・・・減算器、5・・・・・・聴感重み付は器、6・
・−・・・2乗誤差最小化器、7・・・・・・ピッチ分
析器、8,20・・・・・・ピッチ合成器、9.23・
・・・・・切替器、10・・・・・・量子化器、11・
−・・・・量子化復号化器(1)、12・・・・・・ピ
ッチ予測制御信号発生器、13・・・・−・量子化復号
化器(2)、14・・・・・・マルチプレクサ、16・
・・・・・デマルチプレクサ、17・・・−・復号化器
(1)、18・・・・・・復号化器(2)、19・す・
復号化器(3)、22・・・・・・LPF処) YI圀
ボコーダの基本的構成を示すブロック図、第2図は従来
のピッチ予測を実施するマルチパルス型ボコーダの基本
的構5!2を説明するためのブロック図、第3図は本発
明によるマルチパルス型ボコーダの分析側の一実施例を
示すブロック図、第4図は本発明によるマルチパルス型
ボコーダの合成側の一実施例を示すブロック図、第5図
はピッチ分析器7の動作を説明するための波形図である
。 1.21・・・・・・LPC合成器、2・・・・・・L
PC分析器、3・・・・・−音源パルス発生器、4・・
・・・・減算器、5・・・・・・聴感重み付は器、6・
・−・・・2乗誤差最小化器、7・・・・・・ピッチ分
析器、8,20・・・・・・ピッチ合成器、9.23・
・・・・・切替器、10・・・・・・量子化器、11・
−・・・・量子化復号化器(1)、12・・・・・・ピ
ッチ予測制御信号発生器、13・・・・−・量子化復号
化器(2)、14・・・・・・マルチプレクサ、16・
・・・・・デマルチプレクサ、17・・・−・復号化器
(1)、18・・・・・・復号化器(2)、19・す・
復号化器(3)、22・・・・・・LPF処) YI圀
Claims (1)
- (1)入力音声信号を分析フレームごとにLPC(Li
near Prediction Coefficie
nt 、線形予測係数)分析して抽出したLPG係数を
スペクトル包絡情報としこのスペクトル包絡情報ととも
に前記入力音声信号の音声情報を構成する音源情報を分
析フレームごとにこの音源情報の特徴に対応する発生時
間位置と振幅とを有する予じめ定めた複数個のインパル
ス系列(マルチパルス)を以って表現して前記入力音声
信号の分析および合成を行なうマルチパルス型ボコーダ
において、前記入力音声信号の分析フレーム内のピッチ
周期とピッチ予測係数とをめるためのピッチ分析手段と
、前記ピッチ周期が予じめ設定きれた範囲内であり、且
つ、ピッチ予測係数が予じめ設定さnた値を超える場合
のみにピッチ周期とピッチ予測係数とを合成側へ伝送し
、他の場合には前記場合に於いてピッチ周期とピッチ予
測係数とに割当てたビットをマルチパルス符号化ビット
として利用して伝送し更にピッチ周期とピッチ予測係数
とを伝送するか否かを合成側へ知らしめる符号を合成9
へ伝送する符号化制御手段とを分析側に有し、前記符号
化制御手段と対応する復号化制御手段とピッチ合成器と
を合成側に有すること1に特徴とするマルチパルス型ボ
コーダ。 (り 特許請求の範囲第(1)項記載のマルチパルス型
ボコーダに於いて、前記符号化制御手段はピッチ周期又
はピッチ予測係数に割当てら几たビットのどちらかの構
成ビットの全部又は一部を特定の符号に設定することに
より、ピッチ周期とピッチ予測係数とを伝送するか否か
全合成側へ知らしめる手段であることを特徴とするマル
チパルス型ボコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094040A JPS60237500A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | マルチパルス型ボコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094040A JPS60237500A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | マルチパルス型ボコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237500A true JPS60237500A (ja) | 1985-11-26 |
| JPH0411040B2 JPH0411040B2 (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=14099451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094040A Granted JPS60237500A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | マルチパルス型ボコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60237500A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01187597A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-26 | Nec Corp | 音声符号化方式 |
| JPH02165200A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 符号・復号化装置 |
| US5274741A (en) * | 1989-04-28 | 1993-12-28 | Fujitsu Limited | Speech coding apparatus for separately processing divided signal vectors |
| US5352917A (en) * | 1990-07-04 | 1994-10-04 | Tadahiro Ohmi | Electronic device provided with metal fluoride film |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP59094040A patent/JPS60237500A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01187597A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-26 | Nec Corp | 音声符号化方式 |
| JPH02165200A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 符号・復号化装置 |
| US5274741A (en) * | 1989-04-28 | 1993-12-28 | Fujitsu Limited | Speech coding apparatus for separately processing divided signal vectors |
| US5352917A (en) * | 1990-07-04 | 1994-10-04 | Tadahiro Ohmi | Electronic device provided with metal fluoride film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0411040B2 (ja) | 1992-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6046440B2 (ja) | 音声処理方法とその装置 | |
| JPH0668680B2 (ja) | 改善された多パルス線形予測符号化音声処理装置 | |
| USRE43099E1 (en) | Speech coder methods and systems | |
| JPH0439679B2 (ja) | ||
| JP2586043B2 (ja) | マルチパルス符号化装置 | |
| JPH0411040B2 (ja) | ||
| JP3166673B2 (ja) | ボコーダ符号化復号装置 | |
| JPS6162100A (ja) | マルチパルス型符号化復号化装置 | |
| JP3063087B2 (ja) | 音声符号化復号化装置及び音声符号化装置ならびに音声復号化装置 | |
| JP3006790B2 (ja) | 音声符号化復号化方法及びその装置 | |
| JPH043876B2 (ja) | ||
| JPS6087400A (ja) | マルチパルス型音声符号復号化装置 | |
| JP2581050B2 (ja) | 音声分析合成装置 | |
| JP2853126B2 (ja) | マルチパルス符号化装置 | |
| JPH043560B2 (ja) | ||
| JP2639118B2 (ja) | マルチパルス型音声符号復号化装置 | |
| JP2754558B2 (ja) | マルチパルス符号化装置のマルチパルス量子化方法 | |
| JPS61128299A (ja) | 音声処理装置 | |
| JPH0242239B2 (ja) | ||
| JPS60102699A (ja) | 音声分析合成装置 | |
| JPH01314300A (ja) | 音声符号化復号化方法とその装置 | |
| JPS62215300A (ja) | マルチパルス型ボコ−ダ | |
| JPH0438360B2 (ja) | ||
| JPH0291697A (ja) | 音声符号化復号化方式とその装置 | |
| JPH10105200A (ja) | 音声符号化/復号化方法 |