JPS6031200A - 高調波生成方法 - Google Patents
高調波生成方法Info
- Publication number
- JPS6031200A JPS6031200A JP58140347A JP14034783A JPS6031200A JP S6031200 A JPS6031200 A JP S6031200A JP 58140347 A JP58140347 A JP 58140347A JP 14034783 A JP14034783 A JP 14034783A JP S6031200 A JPS6031200 A JP S6031200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- residual
- harmonic
- pass filter
- spectrum
- 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.)
- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は自動案内放送装置や電話などの音声通信に使用
する残差駆動型音声合成装置の駆動信号に用いる高調波
を生成する高調波生成方法に関するものである。
する残差駆動型音声合成装置の駆動信号に用いる高調波
を生成する高調波生成方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
第１図は従来の駆動信号生成方法を実施する装置を示し
ている。以下にこの従来例の構成について第１図ととも
に説明する。第１図において、１２ぺ一二′ は音声入力が加わる入力端子、ｌＯは予測フィルタ、１
１はローパスフィルタ、１２はダウンサンプラ、１３は
符号器、１４は伝送チャンネル、１５は復号器、１６は
アップサンプラー、１７はローパスフィルタ、１８は全
波整流器、１９はスペクトル平滑器、２は駆動信号が出
力される出力端子である。
ている。以下にこの従来例の構成について第１図ととも
に説明する。第１図において、１２ぺ一二′ は音声入力が加わる入力端子、ｌＯは予測フィルタ、１
１はローパスフィルタ、１２はダウンサンプラ、１３は
符号器、１４は伝送チャンネル、１５は復号器、１６は
アップサンプラー、１７はローパスフィルタ、１８は全
波整流器、１９はスペクトル平滑器、２は駆動信号が出
力される出力端子である。
入力端子１から入力された音声信号は、予測フィルタ１
０で線形予測分析され、音声信号の短時間スペクトルを
表現するスペクトルパラメータ（例えばＰＡＲＯＯＲ係
数など）が抽出される。さらに音声信号は、抽出された
パラメータで形成される逆フィルタに通されて残差信号
３に変換される。この残差信号をローパスフィルター１
に通して残差ベースバンド信号を得る。これをダウンサ
ンプラー１２でＫに再標本化した後、符号器１３で符号
化して伝送チャンネル１４に送出する。原音声信号が１
．０ＫＨｚで標本化されている時、ローパスフィルター
１のカットオフ周波数を６００Ｈｚに選定すると百に再
標本化でき、従って伝送速度３ベニ 、１ か■に低速化されるものである。
０で線形予測分析され、音声信号の短時間スペクトルを
表現するスペクトルパラメータ（例えばＰＡＲＯＯＲ係
数など）が抽出される。さらに音声信号は、抽出された
パラメータで形成される逆フィルタに通されて残差信号
３に変換される。この残差信号をローパスフィルター１
に通して残差ベースバンド信号を得る。これをダウンサ
ンプラー１２でＫに再標本化した後、符号器１３で符号
化して伝送チャンネル１４に送出する。原音声信号が１
．０ＫＨｚで標本化されている時、ローパスフィルター
１のカットオフ周波数を６００Ｈｚに選定すると百に再
標本化でき、従って伝送速度３ベニ 、１ か■に低速化されるものである。
上記のように符号化された残差ベースバンド信号からも
どの音声信号を復元する時は、まず、復号器１５で再標
本化された残差ベースバンド信号を復元した後、アンプ
サンプラー１６でもとの標本化周波数に変換する。これ
をローパスフィルタ１】と同一特性のローパスフィルタ
１７に通してもとの残差ベースバンド信号を再生する。
どの音声信号を復元する時は、まず、復号器１５で再標
本化された残差ベースバンド信号を復元した後、アンプ
サンプラー１６でもとの標本化周波数に変換する。これ
をローパスフィルタ１】と同一特性のローパスフィルタ
１７に通してもとの残差ベースバンド信号を再生する。
もとの音声信号を復元するためには、残差信号３に相当
する駆動信号が必要であるが、再生残差ベースバンド信
号は、帯域が（例えば６００Ｈｚ以下に）制限されてい
るから、高域成分を生成付加する必要がある。全波整流
器１８は再生残差ベースバンド信号を非線形処理して高
域成分を生成するだめのものである。スペクトルも平滑
器１９は平坦カスベクトル特性を有する駆動信号を得る
だめのもので、これは、残差信号３がほぼ平坦なスペク
トル特性をもっていることに由来する。上記のようにし
て得られた駆動信号を、予測フィルタ１ｏと逆の特性を
有する合成フィルタに入力すればもとの特開昭ＧＯ−３
１２００（２） 音声が再生される。
する駆動信号が必要であるが、再生残差ベースバンド信
号は、帯域が（例えば６００Ｈｚ以下に）制限されてい
るから、高域成分を生成付加する必要がある。全波整流
器１８は再生残差ベースバンド信号を非線形処理して高
域成分を生成するだめのものである。スペクトルも平滑
器１９は平坦カスベクトル特性を有する駆動信号を得る
だめのもので、これは、残差信号３がほぼ平坦なスペク
トル特性をもっていることに由来する。上記のようにし
て得られた駆動信号を、予測フィルタ１ｏと逆の特性を
有する合成フィルタに入力すればもとの特開昭ＧＯ−３
１２００（２） 音声が再生される。
しかしながら、上記従来例では全波整流によって高域成
分を生成しているため、非線形処理によるスペクトル歪
が残ると云う欠点があった。即ち、残差ベースバンド信
号の高調波スペクトル以外のスペクトルが混入し、雑音
の原因となっていた。
分を生成しているため、非線形処理によるスペクトル歪
が残ると云う欠点があった。即ち、残差ベースバンド信
号の高調波スペクトル以外のスペクトルが混入し、雑音
の原因となっていた。
発明の目的
本発明は、上記従来例の欠点を除去するもので雑音の少
ない音声を合成するための駆動信号を得る方法を提供す
るものである。さらに具体的には、高域成分として、残
差ベースバンド信号から、その高調波成分を忠実に生成
する高調波生成方法を提供するものである。
ない音声を合成するための駆動信号を得る方法を提供す
るものである。さらに具体的には、高域成分として、残
差ベースバンド信号から、その高調波成分を忠実に生成
する高調波生成方法を提供するものである。
発明の構成
本発明は、上記の目的を達成するだめ、残差ベースバン
ド信号を累乗することによって高域成分を生成するよう
にするもので、ベースバンドの高調波成分を忠実に生成
するとともに不要スペクトルの混入が少ない駆動信号が
得られるものである。
ド信号を累乗することによって高域成分を生成するよう
にするもので、ベースバンドの高調波成分を忠実に生成
するとともに不要スペクトルの混入が少ない駆動信号が
得られるものである。
実施例の説明
５ｔ・−ジ
以下に本発明の実施例の構成について、図面とともに説
明する。第２図において、４ｏは再生残差ベースバンド
信号が加わる入力端子、４１は２乗器（Ａ）％ ４２は
バンドパスフィルタ（５）、４３は加算器い）、４４は
２乗器（１３）、４５はバンドパスフィルタ（Ｉ３）、
４６は加算器の）、４７は２乗器（０）、４８はバンド
パスフィルタ（Ｃ１，４９は加算器（Ｇ！１１５０は高
調波信号が出力される出力端子である。
明する。第２図において、４ｏは再生残差ベースバンド
信号が加わる入力端子、４１は２乗器（Ａ）％ ４２は
バンドパスフィルタ（５）、４３は加算器い）、４４は
２乗器（１３）、４５はバンドパスフィルタ（Ｉ３）、
４６は加算器の）、４７は２乗器（０）、４８はバンド
パスフィルタ（Ｃ１，４９は加算器（Ｇ！１１５０は高
調波信号が出力される出力端子である。
今、再生残差ベースバンド信号が６００ Ｈｚに帯域制
限されているとすれば、ピッチ周波数の２〜４倍の高調
波までが、この帯域に含まれることになる。そこで、再
生残差ベースバンド信号をＥ（ｔ）として、これを余弦
波の和でモデル化すると、Ｅ（ｔ） ＝Σ（ｌｉ ｃｏ
ｓ （ｉｍωｔ＋θ、）・１山・・・・・・・・（１）
乙 １ と表わされる。ただし、■＝２〜４．ａ、は振幅、ωは
基本角周波数、θ、は位相角、ｔは時間である。
限されているとすれば、ピッチ周波数の２〜４倍の高調
波までが、この帯域に含まれることになる。そこで、再
生残差ベースバンド信号をＥ（ｔ）として、これを余弦
波の和でモデル化すると、Ｅ（ｔ） ＝Σ（ｌｉ ｃｏ
ｓ （ｉｍωｔ＋θ、）・１山・・・・・・・・（１）
乙 １ と表わされる。ただし、■＝２〜４．ａ、は振幅、ωは
基本角周波数、θ、は位相角、ｔは時間である。
簡単のため、［−２として（１）式の２乗を計算すると
、 Ｅ２（１’） −１ａｌ ＣＯ５（（ｒ）ｔ −） θ
＋ ）＋ ａ２ ｃｏｓ （２ωｔ ＋θ２））２６ペ
ー；゛ ＝α１α２ ｃｏｓ （ωｔ＋θ１−θ２）＋ａ１α２
ＣＯ８（３ωｔ＋θ１＋０２）となり、基本角周波数ω
の整数倍の高調波が生成され、帯域が２倍に拡張される
。
、 Ｅ２（１’） −１ａｌ ＣＯ５（（ｒ）ｔ −） θ
＋ ）＋ ａ２ ｃｏｓ （２ωｔ ＋θ２））２６ペ
ー；゛ ＝α１α２ ｃｏｓ （ωｔ＋θ１−θ２）＋ａ１α２
ＣＯ８（３ωｔ＋θ１＋０２）となり、基本角周波数ω
の整数倍の高調波が生成され、帯域が２倍に拡張される
。
第２図では、２乗器（Ａ）４．１で（２）式の演算を行
なうようにしている。バンドパスフィルタ（Ｎ４２は拡
張された帯域だけの信号を取り出すためのものである。
なうようにしている。バンドパスフィルタ（Ｎ４２は拡
張された帯域だけの信号を取り出すためのものである。
ベースバンドに電源ハム等の不要なスペクトルが含まれ
ていると、２乗演算によって不要スペクトルが拡散混入
してくる。バンドパスフィルタの挿入は、不要スペクト
ルの混入を最小限におさえるとともに、直流成分を除去
する効果を得るためのものである。ベースバンドが６０
０Ｈｚのトキ、バンドパスフィルタ（Ａ）４２は６００
Ｈｚから１、２ ＫＨｚを通過帯域とする。バンドパ
スフィルタ（Ｎ４２の出力と、再生残差ベースバンド信
号を加算器（Ａ）４３で加算し、これを２乗器（Ｂ）４
４に入力７ペー二′ して同様の操作を繰返せば、帯域はさらに２．４ＫＨｚ
寸で拡張される。
ていると、２乗演算によって不要スペクトルが拡散混入
してくる。バンドパスフィルタの挿入は、不要スペクト
ルの混入を最小限におさえるとともに、直流成分を除去
する効果を得るためのものである。ベースバンドが６０
０Ｈｚのトキ、バンドパスフィルタ（Ａ）４２は６００
Ｈｚから１、２ ＫＨｚを通過帯域とする。バンドパ
スフィルタ（Ｎ４２の出力と、再生残差ベースバンド信
号を加算器（Ａ）４３で加算し、これを２乗器（Ｂ）４
４に入力７ペー二′ して同様の操作を繰返せば、帯域はさらに２．４ＫＨｚ
寸で拡張される。
加算器（Ａ）４２の出力をＥＡ（ｔ）とすれば、ＥＡ（
ｔ）は（２）式から直流成分を除去した形式で表わされ
、ＥＡ（１）−Σｂｉ ｃｏｓ （’・ωｔ＋θＡｊ）
・・・・・・・・・（３）１−＋ となる。ただし、ｈＺは振幅、θｂ７は位相角である。
ｔ）は（２）式から直流成分を除去した形式で表わされ
、ＥＡ（１）−Σｂｉ ｃｏｓ （’・ωｔ＋θＡｊ）
・・・・・・・・・（３）１−＋ となる。ただし、ｈＺは振幅、θｂ７は位相角である。
（３）式の２乗を計算すると、
ｆＤＡ２（ｔ）−ΣＢＬ ＣＯ８（Ｌ ＊ωｔ＋θｎｉ
） ＋ Ｂｏ ・・−・−（４１−１ を得る。ただし、Ｂｊは振幅、θ８、は位相角、Ｂｏは
直流成分である。ＥＡ２（ｔ）を通過帯域１．２ ＫＨ
ｚ〜２．４ＫＨｚのバンドパスフィルタ（Ｂ）４５に通
して不要スペクトルを除去し、その出力と加算器（Ａ）
４３の出力を加算器（１３）４６で加算すると（４）式
から直流分Ｂ。を除いた形の信号が得られる。これをさ
らに２乗器（Ｏ４７および、通常帯域２．４ ＫＨｚ
〜４．８ ＫＨｚのバンドパスフィルタ（Ｏ１４８に入
力して同様の操作を繰返した後、加算器（Ｂ）４６の出
力を加算器（Ｏ）／＋９で加算して、１６次までの高調
波信号を得るようにしている。
） ＋ Ｂｏ ・・−・−（４１−１ を得る。ただし、Ｂｊは振幅、θ８、は位相角、Ｂｏは
直流成分である。ＥＡ２（ｔ）を通過帯域１．２ ＫＨ
ｚ〜２．４ＫＨｚのバンドパスフィルタ（Ｂ）４５に通
して不要スペクトルを除去し、その出力と加算器（Ａ）
４３の出力を加算器（１３）４６で加算すると（４）式
から直流分Ｂ。を除いた形の信号が得られる。これをさ
らに２乗器（Ｏ４７および、通常帯域２．４ ＫＨｚ
〜４．８ ＫＨｚのバンドパスフィルタ（Ｏ１４８に入
力して同様の操作を繰返した後、加算器（Ｂ）４６の出
力を加算器（Ｏ）／＋９で加算して、１６次までの高調
波信号を得るようにしている。
２乗演算を繰返すと、通常振巾ができ乗で発散してゆく
。これを防止するため、本発明では振巾を正規化しなが
ら２乗操作を繰返すようにしている０ 第３図は、残差ベースバンド信号の短時間周波数スペク
トルを示している。また、第４図は実施例における高調
波信号出力の短時間周波数スペクトルを示しており、ベ
ースバンドの高調波成分が忠実に生成されていることを
示している。第５図は、前記の高調波信号出力に、従来
と同様のスペクトル平滑化処理を施した結果で、駆動信
号のスペクトルを示している。各高調波成分の振巾がほ
ぼ同程度に調整されている。
。これを防止するため、本発明では振巾を正規化しなが
ら２乗操作を繰返すようにしている０ 第３図は、残差ベースバンド信号の短時間周波数スペク
トルを示している。また、第４図は実施例における高調
波信号出力の短時間周波数スペクトルを示しており、ベ
ースバンドの高調波成分が忠実に生成されていることを
示している。第５図は、前記の高調波信号出力に、従来
と同様のスペクトル平滑化処理を施した結果で、駆動信
号のスペクトルを示している。各高調波成分の振巾がほ
ぼ同程度に調整されている。
以上のように上記実施例では、再生残差ベースバンド信
号の２乗操作を繰返すことによって、高域成分を生成す
るようにしているため、ベースバンドの高調波成分が忠
実に生成される利点がある。
号の２乗操作を繰返すことによって、高域成分を生成す
るようにしているため、ベースバンドの高調波成分が忠
実に生成される利点がある。
また、バンドパスフィルタを挿入しながら２乗操作を行
なうようにしているため、不要スペクトル９ぺ一〕゛ の混入が少々い高域成分が生成される利点がある。
なうようにしているため、不要スペクトル９ぺ一〕゛ の混入が少々い高域成分が生成される利点がある。
発明の効果
本発明は」−記のような構成であり、以下に示す効果が
得られるものである。
得られるものである。
（ａ） ベースバンドの高調波成分が忠実に生成されか
つ不要スペクトルの混入が少ない駆動信号が得られる。
つ不要スペクトルの混入が少ない駆動信号が得られる。
（ｂ） 従って、雑音の少ない音声が合成できる効果が
ある。
ある。
第１図は従来の高調波生成方法を実施する装置のブロッ
ク図、第２図は本発明の一実施例における高調波生成方
法を実施する装置のブロック図、第３図は残差ベースバ
ンド信号の短時間周波数スペクトルを示す図、第４図は
本発明の一実施例において得られた高調波信号の短時間
周波数スペクトルを示す図、第５図は高調疲信号のスペ
クトルを平滑化した結果を示す図である。 １・・・入力端子、２・・出力端子、３・・・残差信号
、１０・・・予測フィルタ、１１・・・ローパスフィル
タ、１０ベー〕゛ １２・・・ダウンサンプラー、１３・・・符号器、１４
・・・チャンネル、１５・・・複合器、１６・・・アッ
プサンプ７−．１７・・・ローパスフィルタ、１８・・
・全波整流器、１９・・・スペクトル平滑器、４０・・
・入力端子、４１・・・２乗器（Ｎ１４２・・・バンド
パスフィルタ（５）、４３・・・加算器（Ａ）、４４・
・・２乗器（Ｂ）、４５・・・バンドパスフィルタ（Ｂ
）、４６・・加算器（Ｂ）％４７・・・２乗器（Ｏ１４
８・・・バンドパスフィルタ（Ｇり、４９・・・加算器
（Ｇり、５０・・・出力端子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名図
“ 減 ４−百％セ東
ク図、第２図は本発明の一実施例における高調波生成方
法を実施する装置のブロック図、第３図は残差ベースバ
ンド信号の短時間周波数スペクトルを示す図、第４図は
本発明の一実施例において得られた高調波信号の短時間
周波数スペクトルを示す図、第５図は高調疲信号のスペ
クトルを平滑化した結果を示す図である。 １・・・入力端子、２・・出力端子、３・・・残差信号
、１０・・・予測フィルタ、１１・・・ローパスフィル
タ、１０ベー〕゛ １２・・・ダウンサンプラー、１３・・・符号器、１４
・・・チャンネル、１５・・・複合器、１６・・・アッ
プサンプ７−．１７・・・ローパスフィルタ、１８・・
・全波整流器、１９・・・スペクトル平滑器、４０・・
・入力端子、４１・・・２乗器（Ｎ１４２・・・バンド
パスフィルタ（５）、４３・・・加算器（Ａ）、４４・
・・２乗器（Ｂ）、４５・・・バンドパスフィルタ（Ｂ
）、４６・・加算器（Ｂ）％４７・・・２乗器（Ｏ１４
８・・・バンドパスフィルタ（Ｇり、４９・・・加算器
（Ｇり、５０・・・出力端子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名図
“ 減 ４−百％セ東
Claims (2)
- （１）再生残差ベースバンド信号を累乗することを特徴
とする高調波生成方法。 - （２）累乗することによって拡張された帯域の信号のみ
を取り出し、これを累乗前の信号と加算することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の高調波生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140347A JPS6031200A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 高調波生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140347A JPS6031200A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 高調波生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6031200A true JPS6031200A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15266711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140347A Pending JPS6031200A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 高調波生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031200A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456000U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP58140347A patent/JPS6031200A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456000U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 |
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