JPS6093499A - スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法 - Google Patents
スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法Info
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- JPS6093499A JPS6093499A JP58201387A JP20138783A JPS6093499A JP S6093499 A JPS6093499 A JP S6093499A JP 58201387 A JP58201387 A JP 58201387A JP 20138783 A JP20138783 A JP 20138783A JP S6093499 A JPS6093499 A JP S6093499A
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 10
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
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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】
本発明はスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法に関す
るものである。
るものである。
音声を情報量圧縮して記憶あるいは伝送する場合や音声
認識を行なう場合等においては音声のスペクトル包絡を
表わすパラメータの値を精度よく抽出することが３ｉ要
となる。又、音声以外にも信号のスペクトル包絡を表わ
す情報が必’Ｊ？になることがしにしばある。
認識を行なう場合等においては音声のスペクトル包絡を
表わすパラメータの値を精度よく抽出することが３ｉ要
となる。又、音声以外にも信号のスペクトル包絡を表わ
す情報が必’Ｊ？になることがしにしばある。
従来、信号（例えば、音声信号等）のスペクトル包絡を
表わすパラメータの１つにケープストラムが知られてい
る。これは信号の対数スペクトルの逆フーリエ変換をめ
ることによって得られ、その短時間成分のパラメータ値
はスペクトルのＲ形を表わす。１例を第１図に示す。第
１図（！Ｉ）において、１０１は信号の対数スペクトル
を表わす。これを逆フーリエ変換して第１図（ｂ）のケ
プストラムが得られる。このケプストラムのうち短時間
成分１０４は第１図（、）におけるスペクトル概形１０
２に対応する。即ち、前記ケプストラムの短時間成分の
パラメータ値１０４はスペクトル概形を表わすパラメー
タである。
表わすパラメータの１つにケープストラムが知られてい
る。これは信号の対数スペクトルの逆フーリエ変換をめ
ることによって得られ、その短時間成分のパラメータ値
はスペクトルのＲ形を表わす。１例を第１図に示す。第
１図（！Ｉ）において、１０１は信号の対数スペクトル
を表わす。これを逆フーリエ変換して第１図（ｂ）のケ
プストラムが得られる。このケプストラムのうち短時間
成分１０４は第１図（、）におけるスペクトル概形１０
２に対応する。即ち、前記ケプストラムの短時間成分の
パラメータ値１０４はスペクトル概形を表わすパラメー
タである。
しかしながら前記従来例で得られるスペクトル概形を表
わすパラメータはスペクトルの微細構造の平均値を表わ
すのみで真のスペクトル包絡を表 ゛わしでいない。第
１図の例では前記スペクトル概形を表わすパラメータ１
０４が表わしている前記スペクトル概形１０２は真のス
ペクトル包絡１０３とは異なっている。
わすパラメータはスペクトルの微細構造の平均値を表わ
すのみで真のスペクトル包絡を表 ゛わしでいない。第
１図の例では前記スペクトル概形を表わすパラメータ１
０４が表わしている前記スペクトル概形１０２は真のス
ペクトル包絡１０３とは異なっている。
第２の従来例として、真のスペクトル包絡パラメータを
より良く近似するパラメータ値を抽出するものが知られ
ている。（電子通信学会論文誌（Ａｌ１９７９年４月号
に掲載の今井を他による文献＠改良ケプストラム法によ
るスペクトル概形の抽出″）これは、ケプストラムの長
時間成分（第１図の例では第１図（ｂ）の１０５）のフ
ーリエ変換をめ、その値が正の部分は残し、負の部分を
零にする非線形処理を施し、それを再び逆フーリエ変換
して得られるパラメータの短時間成分を前記スペクトル
概形を変わすパラメータの値に加え、さらにこのときの
長時間成分について同様の処理を数回くり返すというも
のである。
より良く近似するパラメータ値を抽出するものが知られ
ている。（電子通信学会論文誌（Ａｌ１９７９年４月号
に掲載の今井を他による文献＠改良ケプストラム法によ
るスペクトル概形の抽出″）これは、ケプストラムの長
時間成分（第１図の例では第１図（ｂ）の１０５）のフ
ーリエ変換をめ、その値が正の部分は残し、負の部分を
零にする非線形処理を施し、それを再び逆フーリエ変換
して得られるパラメータの短時間成分を前記スペクトル
概形を変わすパラメータの値に加え、さらにこのときの
長時間成分について同様の処理を数回くり返すというも
のである。
前記第２の従来例によれば、真のスペクトル包絡を比較
的良好に表わすパラメータ鯵を抽出でき為もののフーリ
エ変換を何回もくり返すため非常に多くの演算量を必要
としていた。
的良好に表わすパラメータ鯵を抽出でき為もののフーリ
エ変換を何回もくり返すため非常に多くの演算量を必要
としていた。
本発明の目的は信号のスペクトル包格を比較的良好に近
似するパラメータの値を少ない演算量で得ることができ
るスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法を提供するこ
とにある。
似するパラメータの値を少ない演算量で得ることができ
るスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法を提供するこ
とにある。
本発明のスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法では、
まず対数スペクトルあるいはその定数倍の値を逆フーリ
エ変換した結果からスペクトル概形を表わす短詩、間成
分とスペクトルの徽細構６を表わす長時間成分とを分離
する。次に前記長８＃間成分のピークを検出し、前記短
時間成分の時間の原点と前記長時間成分のピーク時刻と
を一致させ、前記短時間成分のパラメータ値と前記長時
間り見分のパラメータ値とを加え合わせることにより兵
のスペクトル包絡を比較的良好に近似するパラメータの
値が得られる。
まず対数スペクトルあるいはその定数倍の値を逆フーリ
エ変換した結果からスペクトル概形を表わす短詩、間成
分とスペクトルの徽細構６を表わす長時間成分とを分離
する。次に前記長８＃間成分のピークを検出し、前記短
時間成分の時間の原点と前記長時間成分のピーク時刻と
を一致させ、前記短時間成分のパラメータ値と前記長時
間り見分のパラメータ値とを加え合わせることにより兵
のスペクトル包絡を比較的良好に近似するパラメータの
値が得られる。
本発明の方法によれば、前記第１の従来例における演算
量に比べ、ピーク検出に％する演算と若干の加算を余分
に必要とするだけで、前記Ｉｓ ２の従来例ｆ得られる
パラメータ値と同程度に良好な近似を与えるスペクトル
包絡パラメータの値をくスペクトル包絡１０３と前薮己
スペクトル概形１０２の差に等しい。従って前記ケプス
トラムの長１ｊ４間成分１０５かも前記スペクトルの微
細構造の包絡１０７を表わすパラメータの値が得られれ
ｄそのパラメータ値と前記スペクトル概形を表わすパラ
メータ値、即ちケプストラムの短時間成分１０５との和
は真のスペクトル包絡１０３を表かすことになる。とこ
ろで前記スペクトルの微細構造１０６は周波数軸上の正
弦波を振幅変調した形となっている。このとき、周波数
軸上の周期に対応してケプストラムの長時間成分１０５
は時間軸上にピークを有する。
量に比べ、ピーク検出に％する演算と若干の加算を余分
に必要とするだけで、前記Ｉｓ ２の従来例ｆ得られる
パラメータ値と同程度に良好な近似を与えるスペクトル
包絡パラメータの値をくスペクトル包絡１０３と前薮己
スペクトル概形１０２の差に等しい。従って前記ケプス
トラムの長１ｊ４間成分１０５かも前記スペクトルの微
細構造の包絡１０７を表わすパラメータの値が得られれ
ｄそのパラメータ値と前記スペクトル概形を表わすパラ
メータ値、即ちケプストラムの短時間成分１０５との和
は真のスペクトル包絡１０３を表かすことになる。とこ
ろで前記スペクトルの微細構造１０６は周波数軸上の正
弦波を振幅変調した形となっている。このとき、周波数
軸上の周期に対応してケプストラムの長時間成分１０５
は時間軸上にピークを有する。
シフトすることは前記振幅変調された周波数軸上の正弦
波を包絡線検波することと等価である。即ルの微細構造
の包絡を表わしている。従って前記クトル包絡１０３を
表わすパラメータとなネ。なお、前記長時間成分１０５
を時間軸上でシフトする際には前記ピーク時刻以前のパ
ラメータ値は、前記ピーク時刻を中心に折返して前記ピ
ーク時刻以後のだが、一般に対数スペクトルを定数倍し
た伊についても同様の方法が適用できる。
波を包絡線検波することと等価である。即ルの微細構造
の包絡を表わしている。従って前記クトル包絡１０３を
表わすパラメータとなネ。なお、前記長時間成分１０５
を時間軸上でシフトする際には前記ピーク時刻以前のパ
ラメータ値は、前記ピーク時刻を中心に折返して前記ピ
ーク時刻以後のだが、一般に対数スペクトルを定数倍し
た伊についても同様の方法が適用できる。
又、スペクトルの微細構造が上記の例のように正弦波的
でなくひずみ波の場合には、時間軸上において、前記ピ
ーク時刻の整数倍の時刻にもピークを生ずる。これらの
成分についても前記の方法と同様にして加え合わせるこ
とにより、さらにスペクトル包絡の近似を良くすること
ができる。
でなくひずみ波の場合には、時間軸上において、前記ピ
ーク時刻の整数倍の時刻にもピークを生ずる。これらの
成分についても前記の方法と同様にして加え合わせるこ
とにより、さらにスペクトル包絡の近似を良くすること
ができる。
次に本発明のスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法を
実施する場合の例を示す。
実施する場合の例を示す。
第２図は本発明の抽出方法を具体的に実現する装置の一
実施例を示すプロ、り図である。信号が入力端子２０７
から入力されると、制御回路２０６は制ＬＩＭＩＴＳ報
伝送路Ａ２１５を介して対数スペクトル抽出回路２０１
［対して制御信号を送り、対数スペクトルの抽出を指示
する。
実施例を示すプロ、り図である。信号が入力端子２０７
から入力されると、制御回路２０６は制ＬＩＭＩＴＳ報
伝送路Ａ２１５を介して対数スペクトル抽出回路２０１
［対して制御信号を送り、対数スペクトルの抽出を指示
する。
前記対数スペクトル抽出回路２０１におい″ＵＮ数スペ
クトルが抽出されると、前記制御回路２０６は制御情報
伝送路Ｂ ２１６を介して逆フーリエ変換回路２０２に
対し制御情報を送り、前記スペクトル抽出回路２０１力
）らスペクトル伝送路２０９を介して送られる対数スペ
クトル情報に対して逆フーリエ食換を施してケプストラ
ムのパラメータ値をめるよ５に指示する。（５して得ら
れ九ケプヌトラムのパラメータ値はケプストラム伝送路
Ａ ２１０を介してケプストラムメモリ２０３に送られ
記憶される。
クトルが抽出されると、前記制御回路２０６は制御情報
伝送路Ｂ ２１６を介して逆フーリエ変換回路２０２に
対し制御情報を送り、前記スペクトル抽出回路２０１力
）らスペクトル伝送路２０９を介して送られる対数スペ
クトル情報に対して逆フーリエ食換を施してケプストラ
ムのパラメータ値をめるよ５に指示する。（５して得ら
れ九ケプヌトラムのパラメータ値はケプストラム伝送路
Ａ ２１０を介してケプストラムメモリ２０３に送られ
記憶される。
次に前記制御回路２０６は制御情報伝送路Ｃ２１７を介
しで前記ケプストラムメモリ２０３に対して制御情報を
送り、ケプストラムの長時間成分をケプストラム伝送路
１３２１１１介してピーク検出回路２０４に送るよう指
示する。
しで前記ケプストラムメモリ２０３に対して制御情報を
送り、ケプストラムの長時間成分をケプストラム伝送路
１３２１１１介してピーク検出回路２０４に送るよう指
示する。
次に前記制御回路２０６は制御情報伝送路Ｂ２１９を介
してピーク検出回路２０４ Ｋ９＋ｌＩ御情報を送り。
してピーク検出回路２０４ Ｋ９＋ｌＩ御情報を送り。
ＡｉＪ記ケプストラムメモリ２０３から送られたケプス
トラムの長時ｌｉｔ］ ｍ分のピークを検出しそのとき
の）ｊ、７刻の情報をピーク時刻伝送路２１２を介して
前記ケプストラムメモリ２１２に送るように指示する。
トラムの長時ｌｉｔ］ ｍ分のピークを検出しそのとき
の）ｊ、７刻の情報をピーク時刻伝送路２１２を介して
前記ケプストラムメモリ２１２に送るように指示する。
次に前記１１１！Ｉ御回路２０６は再び前記ケプストラ
ムメモリ２０３に制御情報を送り、ケプストラムの短時
間成分のパラメータ値を時間の原点から順にケプストラ
ム伝送路Ｃ２１３を介して加算回路２０５に送らせ、同
時に前記ピーク検出回路２０４から送られたピーク時刻
以前の長時間成分のパラメータ値を前記ピーク時刻から
時間のｈの方向へ順にケプストラム伝送路Ｄ ２１４を
介して前記加算回路２０５に送らせ、さらに前記ピーク
時刻以後の長時間成分のパラメータ値を前記ピーク時刻
から順にケプストラム伝送路Ｅ２２０を介して前記加算
回路に送らせる。このとき、前記制御回路２０６は制御
情報伝送路Ｄ ２１８を介して前記加算回路２０５に制
御情報を送り、前記ケプストラムメモリ２０３力）ら送
られる三種のパラメータ値を加算させ、結果を出力端子
２０Ｂに出力させる。
ムメモリ２０３に制御情報を送り、ケプストラムの短時
間成分のパラメータ値を時間の原点から順にケプストラ
ム伝送路Ｃ２１３を介して加算回路２０５に送らせ、同
時に前記ピーク検出回路２０４から送られたピーク時刻
以前の長時間成分のパラメータ値を前記ピーク時刻から
時間のｈの方向へ順にケプストラム伝送路Ｄ ２１４を
介して前記加算回路２０５に送らせ、さらに前記ピーク
時刻以後の長時間成分のパラメータ値を前記ピーク時刻
から順にケプストラム伝送路Ｅ２２０を介して前記加算
回路に送らせる。このとき、前記制御回路２０６は制御
情報伝送路Ｄ ２１８を介して前記加算回路２０５に制
御情報を送り、前記ケプストラムメモリ２０３力）ら送
られる三種のパラメータ値を加算させ、結果を出力端子
２０Ｂに出力させる。
第２図は本発明のスペクトル包絡パラメータ値の抽出方
法を実現する装置の一実施例を示すプロ、り図である。
法を実現する装置の一実施例を示すプロ、り図である。
図において、
１０１は信号の対数スペクトル、１０２はスペクトル概
形、１０３はスペクトル包絡、１０４はスペクトル概形
を表わすケプストラムの短時間成分、１０５はスペクト
ルの微細構造を表わすケプストラムの長時間成奔、１０
６はスペクトルの微細構造、１０７Ｆｉスペクトルの微
ＩＩＩ＋１構造の包絡、１０８はケプストラムの長時間
成分のピーク時刻、１０９は時間軸上でシフトした長時
間成分、２０１は対数スペクトル抽出回路、２０２は逆
フーリエ変換回路、１３６寸ケプストラムメモリ、２０
４ ｉｉピーク検出回路、２ｏ５は加算回路、２０６＃
ｉ制御回路、２０７は入力端子、２０８は出力端子、を
それぞれ表わす。
形、１０３はスペクトル包絡、１０４はスペクトル概形
を表わすケプストラムの短時間成分、１０５はスペクト
ルの微細構造を表わすケプストラムの長時間成奔、１０
６はスペクトルの微細構造、１０７Ｆｉスペクトルの微
ＩＩＩ＋１構造の包絡、１０８はケプストラムの長時間
成分のピーク時刻、１０９は時間軸上でシフトした長時
間成分、２０１は対数スペクトル抽出回路、２０２は逆
フーリエ変換回路、１３６寸ケプストラムメモリ、２０
４ ｉｉピーク検出回路、２ｏ５は加算回路、２０６＃
ｉ制御回路、２０７は入力端子、２０８は出力端子、を
それぞれ表わす。
第１図
第２図
Claims (1)
- 信号の対数スペタートルを逆フーリエ変換することによ
りスペクトル包絡パラメータ値を抽出する方法において
、前記対数スペクトルあるいはその定数倍の憾を逆フー
リエ変換した結果から、スペクトル概形を嚢わす＊ｎｎ
酸成分スペクトルの微細構造を表わす長時間成分とを分
離し、０１１把に時間ｌ成分のピークを検出し、創配短
時間成分の時間の原点と前記長時間成分のピーク片側と
を一致させ、前記短時間成分のパラメータ値と前記長時
間成分のパラメータ値とを加え合わせることを特徴とし
たスペクトル包絡パラメータ値の抽出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201387A JPS6093499A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法 |
| US06/665,852 US4914749A (en) | 1983-10-27 | 1984-10-29 | Method capable of extracting a value of a spectral envelope parameter with a reduced amount of operations and a device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201387A JPS6093499A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093499A true JPS6093499A (ja) | 1985-05-25 |
| JPH0481200B2 JPH0481200B2 (ja) | 1992-12-22 |
Family
ID=16440238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201387A Granted JPS6093499A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | スペクトル包絡パラメ−タ値の抽出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4914749A (ja) |
| JP (1) | JPS6093499A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127297A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | キヤノン株式会社 | 音声合成装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1084284A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Sony Corp | 信号再生方法および装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3566035A (en) * | 1969-07-17 | 1971-02-23 | Bell Telephone Labor Inc | Real time cepstrum analyzer |
| US3649765A (en) * | 1969-10-29 | 1972-03-14 | Bell Telephone Labor Inc | Speech analyzer-synthesizer system employing improved formant extractor |
| US3681530A (en) * | 1970-06-15 | 1972-08-01 | Gte Sylvania Inc | Method and apparatus for signal bandwidth compression utilizing the fourier transform of the logarithm of the frequency spectrum magnitude |
| US4219695A (en) * | 1975-07-07 | 1980-08-26 | International Communication Sciences | Noise estimation system for use in speech analysis |
| US4076960A (en) * | 1976-10-27 | 1978-02-28 | Texas Instruments Incorporated | CCD speech processor |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP58201387A patent/JPS6093499A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-29 US US06/665,852 patent/US4914749A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127297A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | キヤノン株式会社 | 音声合成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0481200B2 (ja) | 1992-12-22 |
| US4914749A (en) | 1990-04-03 |
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