JPS63500896A

JPS63500896A - デジタル信号プロセッサを利用するｒｅｌｐボコーダ

Info

Publication number: JPS63500896A
Application number: JP60505057A
Authority: JP
Inventors: ウイルソン、フィリップ・ジオン
Original assignee: エム／エ−−コム・ガバメント・システムズ　インコーポレイテッド; ヒューズ・ネットワーク・システムズ・インコーポレーテッド
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1985-11-01
Publication date: 1988-03-31
Also published as: DK311386A; NO862602D0; EP0203940A1; NO862602L; DK311386D0; AU577641B2; WO1986002726A1; AU5019885A; CA1240396A; EP0203940A4

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】発明の名称デジタル信号プロセッサを利用するＲＥＬＰボコーダ発明の背景本発明は、主にボイスコーグ（ボコーダ）に関し、特に、残留励起線形予測（ＲＥ　Ｌ　Ｐ　：　Ｒ５ｉｄｕａｌ　−Ｅ　ｘｃｉｔｅｄＬ　１ｎｅａｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　）ボコーダに関する。ボコーダは伝送のために音声信号をデジタル信号に変換し、受信したときこれらのデジタル信号を音声信号に合成する。

ボコーダは普通３２Ｋ　ｂｐｓ　（キロビット／秒）から約２．４Ｋ　ｂｐｓにまで柔軟に変化するボーレートで動作する。

ボコーダは基本的に２の基本的な種類に分けられる。すなわち、波形コーグとピッチ励起源コーグである。波形コーグは高いデータレート（１６Ｋ　ｂｐｓ以上）で動作し、音響ノイズや伝送ノイズに対して強い高品質の自然な音声を作り出す。

ピッチ励起源コーグは、人間の発声別欄の数学的モデルに基づいた分析／合成モードにおいて、低いデータ速度（４，８Ｋ　ｂｐｓ以下）で動作する。ピッチ励起源コーグは普通音声ロボットで使用され、音響条件の悪い場合にはあまりよく働かない。

ＲＥＬＰボコーダは始めに、１９７５年のＩＥＥＥ伝送委−２３の“９．６ｋｂｐｓ以下の伝送速度の残留励起線形予測”（Ｒｅ５ｉｄｕａｌ　−Ｅｘｃｉｔｅｄ　Ｌ　１ｎｅａｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　Ｖｏｃｏｄｅｒｗｉｔｈ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｒａｔｅ　３　ｅｌｏｗ　９，６ｋｂｉｔｓ　ｓ　）にラン（Ｕｎ）とマジル（ｌｖｌａｇｉｌｌ　）によって提案された。また、改善されたＲＥＬＰボコーダはＩＣＡＳＳＰ−７９の“４．茅−９，６ｋｂｐｓのＲＥＬＰボコーダの開発”　（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｒ　ａ４．８−９，６　ｋｂｐｓ　ＲＥ　Ｌ　Ｐ　ｖｏｃｏｄｅｒ）　テ、ダンクバーブ（Ｄ　ａｎｋｂｅｒｏ　）とウオング（Ｗｏｎｇ）によって提案された。

ＲＥＬＰボコーダの目的は、波形コーグと、ピッチ励起源コーグのギャップとなっている動作範囲、すな゛わち４．８から９．６ｋｂｐｓにおいて満足できる性能を提供することである。

ＲＥＬＰボコーダは波形コーグとピッチ励起源コーグの両方の特徴をいくつか有する。

従来のＲＥＬＰボコーダでは、デジタル音声データ信号サンプルは、サンプルの各ブロックに対する線形予測符号化（Ｌ　Ｐ　Ｇ　：　１ｉｎｅａｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　ｃｏｄｉｎｇ）係数を提供するためにしＰＣＰ道モデモデル技術って比較的短い時間区分（普通１０−３０＋＋＋ｓの範囲）で分析される。ＬＰＧ係数は、デジタル信号サンブルングによって表わされる声道、声門の流れ、音声の放射を表わす。しＰＣＣ散散使用して、デジタル音声データ信号サンプルは、残留信号（ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｓｉｇｎａｌ　）　（予測エラー信号）サンプルを提供するために、各短時間区分に渡って回度全極巡回デジタルフィルタによって反転されフィルタを通される。音声の時変特性は異なるパラメータを有する一運のフィルタによって処理される。

残留信号とＬＰＣ係数は伝送のために符号化（皇子化）され、フォーマットされる。受信されると、音声はＬＰＧ係数に対応して残留信号を処理することにより合成される。

先行技術のＲＥＬＰボコーダにおいて、残留信号サンプルは、遅くされたデータ速度で残留信号サンプルを提供するために、量子化に先立って帯域制限され、ダウンサンプリングされる。ダウンサンプリングされた残留信号がアップサンプリングされ、ゼロがデータ点に挿入されるとき、音声信号の合成の間に上部帯域高調波が発生される。

ランとマギルのＲＥＬＰボコーダにおいては、残留信号は、適応デルタ変調による伝送に先立って、８子化される。ダンクバーブとウォングは種々の他の量子化技術を考え、ピッチ予Ｊ適応微分パルスコード変調（ＰＰＡＤＰＣＭ　：　ｐｉｔｃｈｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　ｄｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｕｌｓｅ　ｃｏ’ｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）が最良の信８足子化雑音比をｊ〒供するという結論に達した。

残留信号サンプルは、ＰＰＡＤＰＣＭ技術に対応してピッチ遅延を決定するために、ピッチ分析によって処理され、決定されたピッチ遅延に対応してピッチ予測器ゲインによってイン分析によって処理され、さらに、それによって量子化された残留信号を提供するために、量子化装置ゲインと、ピッチ予測器ゲインと、および遅延パラメータに対応して、ＰＰＡＤＰＣＭによって処理される。ｎ子化装置ゲイン、ピッチ予測器ゲイン、およびピッチ遅延パラメータは、伝送のために９子化されるＬＰＧ係数および量子化された残留信号と組合せられる。

先行技術のＲＥＬＰボコーダは、複雑なハードウェアを必要とし、商業ベースに合わない高価な装置となっていた。

発明の概要本発明は、１つは送信器システムのために、もう１つ（よりモートコントロール受信器システムのために、都合２つのデジタル信号プロセッサが組込まれる商業ベースのＲＥＬＰボコーダを提供することである。（ａ）サンプルｈ＼ら発生される線形予測符号化（ＬＰＧ）、係数に対応してサンプルを反転フィルタ（ｉｎｖｅｒｓｅ　ｆｉｌｔｅｒ）を通すことによって発生される量子化された残留信号と、（ｂ）量子化されたＬ’ＰＣ係数と、および、（Ｃ）反転フィルタを通されたサンブルカλら、残留信号の量子化の間に、発生されたピッチとゲインのノくラメータ、（それらの全てはデジタル音声データのサンプルｂＸらプロセッサによって発生される）を含むフォーマットされた伝送信号を提供ゴるために、伝送デジタル信号プロセッサ【ま、デジタル音声データ信号サンプルを処理するために適応される。

受信器デジタル信号プロセッサは、再構成さ１するデジタル音声データ信号サンプルを合成するためのフォーマットされた伝送信号を処理するために適応される。

送信器デジタル信号プロセッサは、ＬＰＣ係数を発生するためのルーチン、残留信号を発生するためのルーチン、および、残留信号とＬＰＣｇｉｔ数とを量子化するためのル−チンとを達成するために適応される。ＬＰＣｉ数を発生するためのルーチ゛ンは、音声の高周波数を強調するためにサンプルを前置強調するためのサブルーチン、自動相関関数（ＡＣＦ　：ａｕｔｏ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　）係数を発生するために、前置強調されたサンプルからＡＣＦを定義するためのサブルーチンと、および、発生されたＡＣＦ係数からＬＦ ’Ｃ係数を発生するためのサブルーチンとを含む。残留信号を発生するためのルーチンは、発生されたＬ　Ｐ　Ｇ−係数に対応して前置強調（ｐｒｅ−ｅｍｐｈａｓｉｓ）されたサンプルを反転フィルタを通すためのサブルーチンと、量子化の効果を減少させるように、ローパスフィルタによって残留信号を帯域制限するためのサブルーチンと、および、伝送のために量子化され、フォーマットされる残留信号のサンプルの数を減少させるために帯域制限された残留信号をダウンサンプリングするためのサブルーチンとを含む。残留信号とＬＰＧ係数とを量子化するためのルーチンは、ＬＰＣ係数を量子化するためのサブルーチンと、それによって現在のフレームに対してピッチ遅延パラメータを提供するために、前のフレームに対して発生されるＡＣＦ係数に対応して現在のダウンサンプリングされる残留信号フレームのＡＣＦ分析によってダウンサンプリングされる残留信号のピッチ周期を見積もるためのサブルーチンと、各対応するフレームに対して見積もられるピッチ遅延パラメータに対応して各残留信号フレームに対するピッチ予測器ゲインパラメータを提供するためのサブルーチンと、各相当するフレームに対するピッチ遅延とピッチ予測器ゲインパラメータに対応して各残留信号フレームに対して量子化装置ゲインパラメータを提供するためのサブルーチンと、および、各相当するフレームに対してピッチ遅延、ピッチ予測器ゲイン、および量子化装置ゲインパラメータに対応してピッチ予測適応微分パルスコード変１　（ＰＰＡＤＰＣＭ）によって各残留信号フレームをＯ子化するためのサブルーチンとを含む。

伝送信号の中に含まれる量子化されるＬＰＧ係数からＬＰＧ係数を再発生させるためのサブルーチンと、それによってデコードされダウンサブリングされる残留信号を提供するために、伝送信号に含まれるピッチ遅延、ピッチ予測ゲイン、および賛子化装置ゲインパラメータに対応して、伝送信号に含まれるＤ子化される残留信号をデコードするためのサブルーチンと、デコードされダウンサンプリングされる残留４１号から全帯域の残留信号をスペクトラムによって再発生するためのサブルーチンと、再発生されるＬＰＧ係数に対応して再発生される全帯域の残留信号を自動巡回フィルタによって前置強調されるデジタル音声データ信号サンプルを再発生丈るためのサブルーチンと、および音声の高周波数を属調（ｄｅ −ｅｍｐｈａｓｉｓ　）・し、それにより再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを提供するために、再発生される前置強調されるサンプルを属調するためのサブルーチンとを含む合成ルーチンを実行することによって再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを合成するために、受信器デジタル信号プロセッサはフォーマットされる伝送信号を処理するために適応される。デコードサブルーチンは、伝送信号の中の量子化装置ゲインパラメータに対応して各量子化される残留信号フレームに対して量子化装匠係数に合せて大きさを調整するためのサブルーチンと、大きさがｖ４Ｗされる量子化装置係数に対応して伝送信号の中に占まれる量子化される残留信号からデータサンプルを提供するためのサブルーチンと、ピッチ遅延とピッチ予測器ゲインパラメータに対応してピッチ励起によってデータサンプルからデコードされダウンサンプリングされる残留信号を提供するためのサブルーチンとを含む。

本発明の他の特徴は、実施例の記述に関連して議論される。

図面の簡単な説明第１図は、伝送のために入力信号サンプルをコード化するために、送信器デジタル信号プロセッサに組込まれるプロセスを示す渫能ブロックダイアグラムである。

第２図は、第１図で示されるプロセスに対応して、コード化されるサンプルをデコードするための受信器信号プロセッサに組込まれるプロセスを示す機能ブロックダイアグラムである。

第３図は、送信器デジタル信号プロセッサによって実行されるＬＰＧ係数発生ルーチンのフローチャートである。

第４図は送信器デジタル信号プロセッサによって実行され。

る残留信号発生ルーチンのフローチャートである。

第５図は、送信器デジタル信号プロセッサによって実行される量子化ルーチンのフローチャートである。

第６図は、第３図のルーチンに含まれるＰＰＡＤＰＣＭｆｆ量子化サブルーチンの間に組込まれる量子化フィルタのダイアグラムである。

第７図は、受信器デジタル信号プロセッサによって実行さ実施例の説明本発明の実茄例において、送信器デジタル信号プロセッサと受信器デジタル信号プロセッサは、それぞれテキサスインスツルメンツ社製のモデルＴ　Ｍ　Ｓ　３２０１０デジタル信号プロセッサである。Ｔ　Ｍ　Ｓ　３２０１０プロセツサは、１６ビツトで、２００ｎＳのマシンサイクル時間で、３２ビツトＡＬＵとアキュムレータを有するスタンドアローンプロセッサである。プロセッサは、ネスチングされるサブルーチンのために４レベルのスタックを有し、算術性能はハードウェア１６＊１６ビツトのパラレルマルチプレクサによって増強される。それは４００ｎＳでバイブライン化されるマルチプレックス／アキュムレート動作を実行する。Ｔ　Ｍ　Ｓ　３２０１０プロセツサは、ＴＢＬＲ／ＴＢＬＷ（テーブルリード／ライト）命令を経由して、バッファのために外部ＲＡＭをアドレッシングすることによって増加されることができる内部ＲＡ　Ｍとして使用可能な１４４個の１６ビツトワードを有する。これらの命令により、データメモリ要求と動作速度との間のトレードオフが可能となる。プログラムメモリは外部データメモリとして再定義されることができるが、そのアクセス時間は６００ｎＳである。

外部プログラムメモリは全速において８にバイトにまで拡張することができる。

２つのプロセッサは、リアルタイムでＲＥＬＰボコーダの全ての動作を実行しなければならない。プロセッサの選択は２つのキーファクタ、すなわち、動作速度と使用可能な内部ＲＡＭ　（フレーム格納が要求されるので特に重要である）によって強制される。Ｔ　Ｍ　Ｓ　３２０１０プロセツサは、その早い動作速度（５ＭＨｚ）、データ格納容旦、および拡張用の開発ツールに基づいて選択される。

送信器プロセッサの基本的なは能を、第１図を参照して説明する。デジタル音声データ信号サンプル１０は、引続いての＋−ｐ　ｃ分析の間に高周波特性を改善するように前置強調１１される。前置強調サンプル１２は、ＬＰＧ反射係数（ＬＰＣｒｃ４１ｅｃｔｉｏｎ　ｃａｅＨｉｃｉｅｎｔｓ）　１４を提供するためにＬＰＧ分析１３がなされる。

ＬＰＧ反射係数１４は量子化ＬＰＣ反４Ｊ係数１６を提供するために量子化１５される。ＬＰＧ反射係数１４は続いての受信器への伝送の間の擾乱を最少にするように量子化される・ＬＰＧ係数１７は量子化ＬＰＣ反射係数１６から発生１８される。

ＩＩケ装強調されるサンプル１２は、残留信号２０を提供するために、ＬＰＧ係数１７に対応して反転フィルタ１９を通される。残留信号２ｏは基底帯域残留信号２３を提供するように帯域制限２１され、ダウンサンプリング２２される。

基底残留信号２３は、信子化残留信号２５に続いての伝送の間の擾乱の効果を最少にするために、ＰＰＡＤＰＣＭ！子化２４によって量子化される。Ｐ　Ｐ　Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ　ｆｆｉ子化２４のこれらのパラメータは、ピッチ遅延、ピッチ予測器ゲイン、および量イ化装置ゲインである。これらの３つのパラメータはｒ ’ＰＡＤＰｃＭｆｉ子化２４の間に発生され、受信器システムによって受信される団子化残留信号にデコードすることが必要である。従って、ピッチ遅延信号、ピッチ予測器ゲイン信号、および量子化装置ゲイン信号は、それぞれ基底帯域残留信号２３のＰＰＡＤＰＣＭｆｆ量子化２４に附随するライン２６上に、ライン２７上に、およびライン２８上に提供される。

量子化残留信号２５、量子化装置、ライン２６上のピッチ遅延信号、ピッチ予測器ゲイン信号２７、旦子化装貨ゲイン信号２８、および量子化ＬＰＣ係数１６は、伝送フレーム３４を提供するためにフォーマット３２することによって線形に結合される。

受信器プロセッサの基本的な掠能は第２図を参照して説明される。各受信データ伝送フレーム３６のフォーマットは、包子化残留信号３９と、ピッチ遅延パラメータ４０と、ピッチ予測器ゲインパラメータ４１と、量子化装置ゲインパラメータ４２と、Ｊ３よび岨子化ＬＰＣ反射係数４３を提供するために、デコードされる。

デコードされる基底帯域残留信号４７を提供するために、ピッチ遅延４０と、ピッチ予測器ゲイン４１と、量子化装置ゲイン４２に対応して、ｍ子化残留信号３９はＰ　Ｐ　Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭデコード４６によってデコードされる。デコードされる基底帯域残留信号４７は、全帯域残留信号４９を提供するためにスペクトラル的に再発生４８される。

量子化ＬＰＧ反射係数４３はＬＰＧ係数を発生するために処理５０される。

全帯域残留信号４９は、デコードされる音声データ信号サンプル５３を合成するために、発生されたＬＰＧ係＠５１に対応してフィルタ４９を通される。デコードされた音声データ信号サンプル５３は、再発生デジタル音声・データ信号サンプル５５を提供するために弱震５４される。

上述の信号処理機能を実行するために送信器プロセッサによって実行される処理ルーチンは、第３図、第４図、および第５図のフローチャートを参照して以下に述べられる。

第３図のフローチャートによって表わせられる処理ルーチンは一般にＬＰＧ分析に何匹する。このルーチ）ンは、前置強ｍ音・声データ信号サンプルのバッファされるフレームからＬＰＧ係数を発生する。第４図のルーチンは、一般に残留信号の発生に導かれ、第５図のルーチンは一般に残留信号とＬＰＧ係数の」子化に導かれる。

ＬＰＧ分析ルーチンは、初期化５８、サンプル入力５９、前置強調６１、ＡＧＦＲ生６３、ＡＣＦ正規化、およびＬＰＧ分析６６のサブルーチンを含む。

サンプル入力サブルーチン５９は外部データメモリバッファからデジタル音声データ信号サンプルを読み込む。

前置強調６１のためのサブルーチンは第１番目のデジタル前置強調に入力された音声データ信号サンプルに適用する。アルゴリズムへの入力と出力はそれぞれ両方とも、内部ＲＡＭに位置する入力された音声サンプルＳｎであり、前置強調された音声サンプルＳ′ｎである。第１番目のデジタル前置強調は、音声の高周波数を強調するために、入力された音声信号に適用される。これにより、声道の周波数応答をより正確に評価することになり、その周波数応答はＬＰＧパラメータによって制御される。前置強調には単一遅延高周波通過フィルタを使用する。経験によると、前置強調定数（ａ）の選択は臨界的ではなく、それは普通、０．９３７５にセットされることが示される。フィルタに対する差の式は：Ｓ′″ｎ　 −ＳＡ　−ａ−８ａ−ｔ　（第１式）前置強Ｘｉ機能は弱震芸能を適用することにより受信器システムで補足される。

前置強調サンプルは、第４図の残留信号発生ルーチンで使用するために外部データメモリに格納される。

Ａ　ＣＦ発生サブルーチン６３は、各入力音声データ信号サンプルのための相関バッファを相互作用的に更新する。このバッファはサブルーチンの１回目のコールに先立ってゼロにされなければならない。このサブルーチンの出力は、ゼロと１０点の間の遅延に対する３２ビット精度の自動相関関数（八〇Ｆ）である、ＬＰＧ係数を発生するために、自動相関関数（ＡＣＦ＞は、前に強調音声サンプル（ＳＪ　）のウィンドウの決まられたバッファから定義されなければならない。

シーケンスのＡＣＦは以下のように定義される。

−１−ＫＲＫ＝Σ　Ｘ、・ＸＪ轄　・ｋ＝ｏ、・・・、Ｎ−１ｊ−ｏ　・・・・・・　（第２式）ここで、ＸＪ　＝ＷＪ−３Ｊ　（第３式）ウィンドウ（ＷＪ）は８１の簡単化のために四角になるように選択される。

Ｗ＋＝１ｎ−０、・・・、Ｎ−１一〇　他の場合　（第４式）１０回目のしＰＣ分析にはＡＣＦ係数ＲＯ１・・・、Ｒ■が必要である。これらの係数は、各入力音声データ信号サンプルに対して相互作用的に更新されることができる。

ＲＫ　（ｎ＋１）＝Ｒに　（ｎ）＋Ｘｎ　−Ｘｎ−に・・・・・・・・・　（第５式）ここで、Ｒに　（ｎ）はに番目のＡＣＦ係数のｎ回目の循環計算である。

この式はＡＣＦ５Ｒ生サブルーチン６３に組込まれている。係数Ｒには四捨五入の誤差の問題を除くために３２ビツトの精度が維持されている。アルゴリズムは、ゼロに初期化され、各循環計算の後にリップルする遅延バッファを作成することによって組込まれる。また、この組込みは３２ビツトの結果がオーバーフローしないことを保証する。ＡＣＦの最大値はゼロ遅延要素である。例えば、各入力サンプルが最大１２ビツトの分解能を有するとすると、１８０個のサンプルのデータバッファに対して、アキュムレータによって保持される最大値は＝１０！＋＋２［２・２″　・１８０１−２９．４９２ビツト・・・・・・・・・　（第６式）サンプル入力の終了時には、３２ビツトＡＣＦの結果は１６ビツトの係数に変換されなければならない。ＡＣＦ正規化サブルーチン６５は、３２ビツトＡＣＦを１６ビツトの結果に変換するために必要とされる全ての動作を実行する。ＬＰＧ分析サブルーチン６６は大きさの調整されたＡＣＦ入力に透明である。

従って、１６ビツトのＡＣＦの最大ダイナミックレンジを得るために、３２ビツトの結果は１６ビツトの先端を切ることにに先立って最大値Ｒｏで調整される。

これのための最適手順は全ての係数をＲｅによって割ることである。しかしながら、実行効率はＰｏ値の中の先頭のせ口を除くように３２ビツトの数を簡単に左にシフトさせることによって大いに改善される。

３２ビツトの補正フレームが完了する決定６７は、プロセッサをＡＣＦ正規化サブルーチン６５に進ませる。

ＬＰＧ分析サブルーチン６６は、１０個のＬＰＧ係数と１０個のＬＰＣ反剣反数係数３６生させるダービンのアルゴリズムを組°込む。ダービンのアルゴリズムの入力は正規化された１６ビツトのＡＣＦである。

ダービンのアルゴリズムはＬＰＧ係数を発生するために非常に効率のよいアルゴリズムである。Ｊ、マツコール（Ｍ　ａｋｈｏｕｌ　）によるプロシーディングＩＥＥＥ６３巻　ベージ５６１−５８０の、“線形予ｉ！！ＩＩ　：指導の復習 ”　（Ｌ　１ｎｅａｒＰｒｅｄｉｔｉｏｎ　ＡＴｕｔｏｒｉａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　）を参照せよ。そのアルゴリズムは固定費数点算術に適し、また、副産物として、反射係数を発生する。その反射係数は受信器への伝送に先立って量子化と符号化に使用されることができる。

代わりに、ＬＰＧ係数はし・ロークス・ギューギエン（ｌ　ｅ　Ｒｏｕｘ−Ｇ　ｕｅｇｕｃｎ）　（Ｌ　Ｇ　）帰納法によって発生されることができ、それは、Ｊ、し・ロータスとＣ，ギューギエンによるプロシーディングＩＣＡＳＳＰ−７７のベージ７４２−７４３の“線形予測における部分的相関係数の固定少数点計算”（Ａ　Ｆｉｘｅｄ　Ｐｏ１ｎｔ　Ｃｏｌｌ１ｐｕｔａｔｉｏｎｏｆ　ＰａｒｔｉａｌＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　＞に述べられている。ＬＧ帰納法は、ダーピンアルゴリズムより早いけれども、ＬＰＧ反射係数だけで、ＬＰＧ係数を発生しない。本来それは別々に発生されなければならない。

ダービンの回帰手順はつぎの通りである。

初期化：Ｅｏ　＝Ｒｏ　（第７式）Ｋ１＝−Ｒｔ／Ｒロ　（第８式）Ｅｌ　＝　［１−Ｋｔ　２］’Ｅｏ　（第９式）％式％）：・・・・・・　（第１０式）ａｔ　＝Ｋｉ　（ｉｌ１式）・・・・・・　（第１２式）Ｅ＋＝［Ｉ　Ｋｔ　２　］　・Ｅ＋−１’　（第１３式）シンボルの定義：Ｒ＋は第１番目の自動相関関数に＋は第１番目の反射係数 ’　ａｉは第１番目のＬＰＣ係数（第１回目の循環計算）ＬＰＣ分析の回数Ｐは実験的に決定され、第１０回目の分析かしながら、ＬＰＧ係数ａには量子化ノイズに敏感で、信号に重大な擾乱を誘起する。解決法は量子化ノイズに対する感度をより鈍感にするＬＰＧ反射係数に＋を量子化し、符号化することである。この動作はＬＰＧ係数う子化サブルーチン６８によってなされ、それは第５図の量子化ルーチンの一部である。受信器において、ＬＰＣ係数は上述の循環計算のサブセットを使用して８子化された反射係数から逆変換されることができる。

初期化サブルーチン５８とサンプル入カサプル°−チン５９は１、送信器プロセッサに対するメインプログラムに含まれる。メインプログラムは以下の階層、すなわち、前置強調６１、ＡＣＦ発生６３、ＡＣＦＩＥ規化６５、およびＬＰＧ分析６Ｇに対応して、第３図のＬＰＧ分析ルーチン内の他のサブルーチンのコールをＩＩＩｍする。メインプログラムは、予め決められた前置強調音声データ信号サンプルと、１０ＩｌのＬＰＧ係数のフレームを発生するために、第５図のＬＰＣ分析ルーチンを組込んでいる。ここで使用される“ＬＰＧ係数”と言う言葉は、ＬＰＧ反射係数が指定されていなければ、ＬＰＧ係数か、あるいはＬＰＧ反射係数のどちらかである。

残留信号発生ルーチンは、第４図のフローチャートによって表わせられる。このルーチンは初期化７、サンプル人カフ１、反転フィルタ７２、帯域制限７３、およびダウンサンプリング７４のサブルーチンを含む。

初期化サブルーチン７０は、帯域制限サブルーチン７３の間に使用するために、外部データメモリから送信器プロセッサの内部ＲＡＭに第２回目のセクションのフィルタ係数を転送する。

サンプル入力サブルーチン７１は、外部データメモリにある音声データバッファから音声遅延バッファのぜ口遅延位置に前置強調サンプルを入力し、その音声遅延バッファは送信器プロセッサの内部ＲＡＭにある。遅延バッファは、ＬＰＣ係数に対応してオールゼロ有限インパルス応答（Ｆ：　Ｉ　Ｒ：ｆｉｎｅｔｅ−ｉｍｐｕｌｓｅ−ｒｅｓｐｏｎｓｅ　）フィルタの反転フィルタサブルーチン７２を組込むために使用される。

。反転フィルタサブルーチン７２は、残留信＠１９（第１図）を発生するためのＬＰＧ係数に対応してオールゼロ反転フィルタを組込んでいる。このサブルーチン７２からの出力は、外部データメモリにある残留信号データバッファに提供される。

残留信号２０は、ＬＰＧ係数１７に対応して前置強調された音声データ信号サンプル１２を反転フィルタを通すことによってＨ（ｚ）によって表される。

Ｈ（ｚ）＝［１−Σ　ａ　Ｋ　−Ｚ　−Ｋ］　−１Ｃ％ｔｔａンノに、１ここで、ａＫは第に番目のＬＰＧ係数である。残留信号１９は音声データ信号サンプルをオールぜロフィルタＨ（ｚ　）　−’を通すことによって得られる。× ４はｎのときに入力されたらば、７　イ）Ｌｔりは次の差の式（ｄｉＨｅｒｅｎｃｅ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　）によって表されることができる。

Ｙｒ、−Ｘｒ、＋ａ１　°Ｘｎ−１＋　ａ２６Ｘｒｔ−２＋・・・＋ａ目　・Ｘｎ−膿　（第１５式）この構造を組込むための最も簡単な方法は、係数ａＫを固定されたレジスタの中に置き、シフトレジスタを使用して遅延バッファを組込むことである。Ｔ　Ｍ　８３２０１０マイクロコードはＬＴＤ／ＭＰＹコマンドを使用してこの動作が実行されるように最適化される。プロセッサは、４００ｎＳで実行するパイプライン化されたマルチプル／アキュムレート命令を有する。

帯域制限サブルーチン７３は、第８番Ｆ］の長円ハーフ帯域フィルタを組込むことによって残留信号２０の低域パスフィルタを行なう。それは、４つの第２回目のセクションのカスケードを使用することによって組込まれる。長円フィルタの転送関数は、）−１（ｚ　）　＝Ａ　（ｚ　）　／Ｂ　（ｚ　）　（Ｚｉ６式）％式％：０・・・・・・　（第１８式）Ｌ、Ａ、ラビナ（Ｒａｂｉｎｅｒ）と８．ゴールド（ＧＯＩ（＋　＞によるブレンチスホール（ｐｒｅｎｔｉｃｅ−１−１ａｌｌ　）　１９７５年の“デジタル信号のプロセッシイングの理論と応用”　（Ｔ　ｈｅｏｒｙ　ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　［）ｉｇｉｔａｌ　５ｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　）に述べられる係数の量子化の効果と有限レジスタ長効果を減少させるように、このフィルタを組込むことが重要である。これは多項式Ｈ（ｚ）を第２番目の多項式に因数化することによって最良に達成される。

Ｈ（Ｚ）＝ｈｈ　（Ｚ）　・Ｈ２（Ｚ）・ｔ−ｈ　（Ｚ）　・Ｈ＋　（Ｚ）　（第１９式）％式％・・・・・・　（第２０式）第２番目の多項式）１　（ｚ）は第２番［］のフィルタ部によって組込まれている。第２番目のセクションは、４つの第２番目の部のカスケードを提供するために４回コールされる内部サブルーチンに組込まれる。４つのセクションのカスケードは第８番目の長円ローパスフィルタと同等である。各セクションは一組のフィルタ係数を使用し、それ自身の遅延バッファを必要とし、それは各循環計算ごとにシフトされなければならない。

ダウンサンプリングサブルーチン７４は、予め決められたサンプルを放棄することによってダウンサンプリングを組込む。

ダウンサンプリングアルゴリズムは、入力データ点を放棄することと、あるいは、フレーム当りのエネルギを維持するために、それの大きさをｖ！４整することとの間を変化するようにフレームカウンタを使用する。ダウンサンプリング様能はフィルタを通された残留信号サンプルデータ速度を減少させる。

この機能は、フレーム位置ポインタによって実行される。サンプルは放棄されるか、あるいは、大きさがＸ１整される（残留信号の平均フレームエネルギを維持するために予め決められた因子が掛けられる）。例えば、ダウンサンプリング比が２ならば、調整因子もまた２である。

フレームが完了したという決定１５は、第４図の残留信号発生ルーチンなう９く。

サンプル入カフ１と反転フィルタ７２のサブルーチンと、決定７５は共に集積化され、第４図の残留信号発生ルーチンの他のサブルーチンの階層に対するコールを制御する。そのような階層のコールの順番は帯域制限７３とダウンサンプリング７４である。

第５図のフローチャートによって表される量子化ルーチンは以下のサブルーチンを有する。すなわち、（ＬＰＣ分析サブルーチン６６に関連して前述の）ＬＰＧ係数俣子化６８、ピンチ遅延７８、ピッチ予測器ゲイン８０、量子化ゲイン８１、ＣＲＣ８２、ＰＰＡＤＰＣＭ聞子化８３、およびデータフォーマット８４゜しＰＣＣ係数壬子化サブルーチン６８．１０個のし１０反射係数１４を量子化する。このサブルーチンは、ＬＰＧ分析サブルーチン６６の動作の間に、ＬＰＣ反躬反数係数１４子化調査サブルーチン６８とからその入力データを得る。

反射係数はＣＯＤ標準ＬＰＧ−１０と比べて、係数当り可変のビット数で量子化され、それは、Ｔ、Ｅ、　トレメイン（Ｔｒｅｍａｉｎ＞による１９８２年の４月の音声技術（５ｐｅｅｃｈ７　ｅｃｈｎｏｌｏｏｙ　）の“主標準線形予測のコーディングアルゴリズム：　ＬＰＣ−１０”　（Ｔｈｅ　Ｇｏｖｅｒ＋＋＋ｅｎｔ　３ｔａｎｄａｒｄＬ　１ｎｅａｒ　Ｐ　ｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　ＣｏｄｉｎｇＡ　Ｉｇｏｒｉｔｈｍ　：　Ｌ　Ｐ　Ｇ　−１０）に述べられている。

データ管理は、Ｔ　Ｍ　Ｓ　３２０１０の内部ＲＡＭの利用性が！ｌＪ限されているために、必要である。（＝ｌ加的なデータバッファは外部データメモリに位置され、それはアクセス時間が非常に遅い（８００ｎＳ＞。データ管理アルゴリズムは、内部ＲＡ　Ｍメモリを使用して実行するための全てのルーチンを可能にするために、内部ＲＡ　Ｍと外部データメモリの間のバッファ転送を実行する。

ピッチ遅延サブルーチン７８は、信号２２の自動相関関数（ＡＣＦ）分析を使用してＰＰＡＤＰＣＭｆｆｉ子化に対して使用されるダウンサンプリングされた残留信号２２（第１図）のピッチ遅延パラメータを決定するようにピッチ周期を評価する。アルゴリズムへの入力は、以前のフレームの部分的ＡＣＦと現在の残留信号フレームである。アルゴリズムからの出力は、評価されたピッチ遅延Ｔと更新された部分ＡＣＦである。

ピッチ遅延はフレーム速度で更新される。ピッチ分析はサンプル自動相関検出器を使用する。

Ｒ（Ｔ＞　＝Σ　Ｓｎ　−８ｎ−ｒ　（第２１式）ピッチ遅延Ｔは、Ｔ、、、、とＴよ。との間のＲ（Ｔ）を評価して、Ｒ（Ｔ）の最大値として選択される。ピッチ遅延の正確な評価を可能とするために、分析は３つのピッチ周期、すなわち、Ｎ＞３Ｔ　をカバーしなければならない。ピッチ検出の制限は、ＲＥＬＰボコーダアルゴリズムのフォートランシュミレーションを使用して実験的に選択される。例えば、Ｔ−へは１５サンプル遅延であり、Ｔ−よは４０サンプル遅延である。これは、ダウンサンプリングされた残留信号２２が４ＫＨｚのサンプリング速度を有していれば、各々２６７）１　ｚと１００Ｈｚのピッチ周波数に対応する。従って、値Ｎは２つのダウンサンプリングされたフレームとなるように選択される。自動相関検出器Ｒ（Ｔ）は、２つの部分的ＡＣＦのＲ１（Ｔ）とＲ２（Ｔ）として評価され、ここでニＲ１（Ｔ）−Σ　Ｓｎ　−３ｎ−ｒ　（第２２式）Ｒ２（Ｔ）＝Σ　Ｓｎ　−８ｒＬ−■　（第２３式）−ＭＭは単一ダウンサンプリングされたフレームである。Ｒ（Ｔ）は、外部データメモリに格納されている、現在のフレームの部分的ＡＣＦ、Ｒ２（Ｔ）　と、前（７）’７レー４’（７）ＡＣＦ。

Ｒ１（Ｔ）とを加算することによって計算される。

ピッチ予測ゲインサブルーチン８０は、ＰＰＡＤＰＣＭｆｆｉ子化に対するピッチ予測器ゲインパラメータＢを評価し、フレーム速度でその様な評価を更新する。ピッチ予測器ゲインＢは：１’ｌ−Ｉ　Ｎ−１Ｂ−ΣＳｎ　−８ｒｒ−Ｔ／Σ　５ｎ−ｖ　−８ｎ−ｙｎ＝ｏ　ｎ＆０・・・・・・　（第２４式）として評価される。ここで、Ｍは単一ダウンサンプリングされたフレームであり、Ｔはピッチ遅延である。Ｂは２つの制限の間にさせられる。すなわち、３＞１，０　ソｔｌ）ときは、Ｂ−１，０３＜０．１　そのときは、Ｓ＝Ｏ，Ｏ８子化ゲインサブルーチン８１はＰＰＡＤＰＣＭｆ量子化に対して墨子化装置ゲインパラメータｑＩムを評価し、そのフレーム速度でその様な評価を更新する。

このパラメータは量子化装置を入力信号レベルに調整するために使用され、金子化の各入力と出力レベルはｑｓ社、、が掛けられる。パラメータは最大値Ｘｎであるように選択される。ここで、Ｘｎ＝１Ｓｎ−Ｂ−８ｒＬ−ｙ　！ｎ＝Ｑ、・・・、Ｍ−１（第２５式）ここで、Ｍは単一ダウンサンプルされたフレームであり、■はピッチ遅延であり、Ｂはピッチ予測器ゲインである。

ＣＲＣサブルーチン８２は、伝送中にごットエラーの検出を可能とするために、伝送フレームの一部でｎビット巡回冗長符号（ＣＲＣ）を導入する。そのコードはＬＰＧ係数とＰＰＡＤＰＣＭパラメータを保護する。サブルーチンへの入力は関連する量子化係数である。サブルーチンからの出力は伝送されるべきｎピットＣＲＣである。

ＰＰＡＤＰＣＭサブルーチン８３は、予測適応微分パルスコード変１（ＰＰＡＤＰＣＭ）を使用して、ダウンサンプリングされた残留信号２２を量子化する。しかしながら、“ピッチ予測”という言葉は誤ったことに導く。ピッチ予測器は量子化に先立つて、残留信号２２から支配的な周波数を取除くために使用される。

この周波数が最も共通なピッチ周期であるので、予測器は、量子化Ｂ　ａの動作を決定することなしに、交流周波数にロックする。従って、厳密なピッチ抽出アルゴリズムは必要ない。予測器はガウス確率分布関数（ｐｄｆ）で“白色ノイズ °′信号を発生するように、波形の支配的な周期性を除く。この信号は、Ｊ、マックス（Ｍａｘ）による１９６０年５月の“情報理論に関するＩＲＥ変操゛°の゛最少擾乱のための量子化″（“Ｑｕａｎｔｉｚｉｎｇｆｏｒ　Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｄｉｓｔｏｒｔｉｎ″ＩＲＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｈｅｏｒｙ　）に述べられるように、古典的なマックス量子化装３を使用して量子化されることができる。

第６図は、Ｐ　Ｐ　Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭ量子化装置の構造を示す。量子化装置は、量子化によって導入されるエラースペクトラムが−ＩＸになるように、予測器ループに埋め込まれる。量子化装置のパラメータはピッチ遅延Ｔ、ｆｆ量子化ゲイン、ｑ　・　、ビン、８魁へチ予測器ゲインＢ１および量子化のオーダーＱである。実験により、３ビツト量子化装置は受信器側でよい主観的な音声品位を確保するのに遡しているということを決定された。

データフォーマットサブルーチン８４は伝送のためにデータフレーム３４（第１図）をフォーマットする。サブルーチン８４への入力は、ｍ子化残留信号サンプル２５の予め決められた数、ピッチ遅延パラメータ２６、ピッチ遅延予測器ゲイン２７、量子化装置ゲイン２８、量子化ＬＰＣ係数３１（第１図）、およびＣＲＣである。サブルーチン８４からの出力は、出力バッファに目かれる伝送データフレーム３４である。

フレームが完全であるという決定８５は、第５図の量子化ルーチンを結論ずける。

負−５図の量子化ルーチンの中のサブルーチンの階層に対するコールは、メインプログラムのυＩ御下にある。以下のサブルーチンはサブルーチン指定されたＰＰＱＮＴの中に共に集積化される：すなわち、ＰＰＱＮＴは、ピッチ予測器ゲイン８０、量子化ゲイン８１、およびＰＰＡＤＰＣＭｆｆ量子化８３である。

階層のコールは次の通り：ビッチ７８、ＰＰＱＮＴ、ＣＲＣ。

およびデータフォーマット８４．サブルーチン６８は、第３図のＬＰＧ分析ルーチンの中のＬＰＧ分析サブルーチンによってコールされる。

受信器デジタル信号プロセッサは合成処理ルーチンを利用する。第７図を参照して、合成ルーチンは以下のサブルーチンを結論ずける：初期化８８、データ人力８９、スペクトラム再発生９３、ＬＰＧ合成フィルタ９４、非強調９５、および音声出力９１゜、　初期化サブルーチン８８は、受信器プロセッサに対するメインプログラムに含まれる。処理化サブルーチン８８は、各サブルーチンの実行に先立って、プロセフシ内の全てのレジスタとデータロケーションを初期化する。

データ人カサブルーヂン８９はまた、受信器プロセッサに対するメインプログラムに含まれる。このサブルーチンは、フレームバッファから外部データメモリにフレームを入力することにより、送信器から受信されたデータ伝送フレーム３ＧをＣＲＣチェックサブルーチン９ｏは、伝送エラーをチェックするための受信された伝送データフレームの中のｎピントと比較するためのｎビットを発生するため受信された伝送データフレームを使用する。エラーが検出されたならば、現在のフレームに対するＬＰＣとＰＰＡＤＰＣＭの組は放棄され、前のパラメータの組に置換えられる。このサブルーチンの入力は、データ伝送フレームからのｎビットのＣＲＣワードである。このサブルーチンからの出力は、サブルーチンが休んでいる間に、どの相のパラメータを使用するかを示すためのフラグである。

ＬＰＧ係数発生サブルーチン９１は、伝送された量子化ＬＰＣパラメータを読み込み、ＬＰＣ反削反数係数コードするた係数をＬＰＧ係数に°変換するセットアツプアルゴリズムを実行する。このサブルーチンへの入力は伝送された量子化ＬＰＣ反射係数であり、出力はＬＰＧ係数５１である（第２図）。

ＬＰＧ合成フィルタ５２に先立って、ＬＰＣ゛係数が、伝送された量子化ＬＰＧ反射係数から発生されなければならない。

これらの量子化ＬＰＧ反射係数は、Ｔ、Ｅ、　トレマイン（７ｒｅｍａｉｎ）による１９８２年の４月の音声技術（Ｓ　ｐｅｅｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　）の “支！ｌ’ｉ！標準線形予測コーディングアルゴリズム：ＬＰＣ−１０″（Ｔｈｅ　Ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ　５ｔａｎｄａｒｄＬ　１ｎｅａｒ　Ｐ　ｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　Ｃｏｄｉｒ＋ｇ　Ａ　ｌａｏｒｉｔｈｍ：　Ｌ　Ｐ　Ｃ−１０＞に述べられている母子化装置調査表を使用して、解かれ、デコードされなければならない。ＬＰＧ係数は、それから、セットアツプアルゴリズムを使用してデコードされたＬＰＧ反躬ａ１ｇｏｒｉｔｔ＋ｍ　）　１．ｔ、Ｊ、７７］ウル（Ｍ　ａｋｈｏｕ　ｌ　）によ６１９７５年のＰｒｏｃｌＥＥＥのｆ３３％　５６１ページから５８０ページの“線形予測：復習指ｍ”　（Ｌ　１ｎｅａｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　：　Ａ　ＴｕｔｏｒｉａｌＲｅｖｉｅｗ）に述べられる１組のダービンアルゴリズム（Ｄ　ｕｒｂｉｎ　Ａ　ｒｇｏｒｉｔｈｍ）である。

循環は次の通り：初期化：　ａｌ”　＝ｋｌ　（第２６式）の回数Ｐは１０である。

ＰＰＡＤＰＣＭデコードサブルーチン９２は、送信器から受信されたビットバック量子化残留像＠３９とη子化パラメータ４０．４１．４２を読込み、デコードされた基底帯域（ダウンサンプリングされた）残留信号４７（第２０）を発生する。このサブルーチン９２は、送信器Ｐ　Ｐ　Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭコード化と反対の動作を実行しなければならない。従って、３つの部分に分割される：アンパッキング、ｍ子化装置調査、ピッチ励起。

ＰＰＡＤＰＣＭデコードサブルーチン９２は先ず、ＰＰＡＤＰＣＭ旦子化装置係数子化装置係数　Ｍに転送し、量子化１１ゲインパラメータを使用して、それらの大きさを調整する。この動作への入力は、外部データメモリに格納された係数バッファとＱ予電装置ゲインである。この動作の出力は、内部ＲＡＭにある大きさの調整された調査表である。

サブルーチン９２は次に、外部データメモリのデータバッファからバックされたデータバイトを読込み、そのバイトをアンバックし、母子化装置調査表を使用して、データサンプルをデコードする。この動作への入力はビットバックされたデータワードと、母子化係数衣である。受信されたデータバイトは、各個々のデータサンプルのマスクを剥がすことにより、個々のデータサンプルにアンバックされる。その個々のデータサンプルは、データサンプルを量子化するために送信器で使用されたものと同一の長子化装置調査表を使用してデコードされる。

Ｐ　Ｐ　Ａ　Ｄ　Ｐ　ＣＭデコードサブルーチン９２は、入力データを“ピッチ励起”し、ダウンサンプリングされた残留信号４７をリカバーするための可変遅延の第１番目の差の式に組込まれている。この動作への入力は、送信されたデータサンプル、ピッチ遅延パラメータ、およびピッチ予測器ゲインパラメータである。この動作からの出力は、ダウンサンプルされた残留信号４７である。この動作の差の式は：Ｓｎ　−Ｘｎ　＋　Ｂ−８ｎ−ｒ　（Ｍ２９式）ここで、Ｓｈはダウンサンプリングされた残留信号サンプル、Ｘｉは送信されたデータサンプル、Ｂはピッチ予測器ゲイン、およびＴは現在のフレームのピッチ遅延（周期）である。

スペクトラム再発生サブルーチン９３は受信器プロセッサに蝉するメインプログラムに含まれる。スペクトラム再発生サブルーチン９３は、ダウンサンプリングされた残留信号４７がら全帯域残留信号４９を発生する。その効果は、４ＫＨ２のダウンサンプリングされた信号を８　Ｋ　Ｈｚの全帯域信号４９に変換することである。

ＬＰＧ合成フィルタサブルーチン９４は、ＬＰＧ係数によりて支配された自動循環ＬＰＧ合成フィルタを組込んでいる。

このサブルーチンへの入力は、ＬＰＧ係数５１と再発生された全帯域残留信号である。このサブルーチンからの出力は、再発生された前置強調音声データ信号サンプル５３である。このサブルーチン９４は、残留信号４９を１０番目の全極フィルタに通すことによって音声データ信号サンプル５３を発生する。このフィルタは、発生されたＬＰＧ係数５１によって支配される。

′フィルタの転送関数は：１−１（Ｚ）−［１−Σ　ａ、（−２コー！　（第３０式）ここで、ａＫはに番目のＬＰＧ係数である。ＸＡがｎ回目の残留信号サンプル４９を表し、’／ａが対応づる再発生された前置強調される音声データ信号サンプル５３を表すならば、フィルタ動作は以下の差の式によって表わせられることができる：Ｖｈ　＝ＸＡ　＋ａｌ°ｙｎ−１＋８２　・’ｌ／７１−２　＋・・・・・・＋８℃　・Ｖｈ−目　（第３１式）この式を組込むための最も簡単な方法は、係数ａＫを固定レジスタにおき、シフ１−レジスタを使用して遅延バッファを組込むことである。Ｔ　Ｍ　８３２０１０マイクロコードは、ＬＴＤ／　Ｍ　Ｐ　Ｙコマンドを使用してこの動作を実行するように最適化される。プロセッサは４ｏｏｎｓで実行するバイブライン化されたマルチブルアキュムレイト命令を有する。

属調サブルーチン９５は、第１番目のデジタル属調フィルタを組込んでいる。このサブルーチンは現在再発生されたサンプル５３、前に再発生されたサンプル、および前記強調定数である。このサブルーチンからの出力は、再発生された音声データ信号サンプル５５である。

第１番目のデジタル温調は、送信器プロセッサの前置強調関数を補足するように適用される。温調は単一遅延ローバスフィルタを使用する。属調定数（Ａ）はまた、０．９３７５にセットされる。そのフィルタの差の式は：Ｙｎ　＝　Ｘｎ　＋　Ａ−Ｙｒｉ　−ｓ　（第３２式）この音声出力サブルーチン９７はまた、受信器プロセッサに対するメインプログラムに含まれる。このサブルーチンは再発生された音声データ信号サンプルを、サンプルが供給される外部データメモリのデータバッファに出力する。

フレームが完了したという決定９８は、第７図の合成ルーチンを導く。

第７図の合成ルーチンに対する階層のコールは、受信器プロセッサに対するメインプログラムによって制御され、以下の順番で以下のサブルーチンをコールする：ＣＲＣチェック９０、ＬＰＧ係数発生９１、ＰＰＡＤＰＣＭデコーディング９２、反転フィルタ９４、および温調９５゜共通の場所にある送信器と受信器システムは、単一デジタルプロセッサに含まれることができる。

ＬＰＣ厨り引物ＦＩＧ、　／ストツフＯ国際調査報告スターμ ＦＩ６．７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）デジタル音声データ信号サンプルからプロセッサによって発生される（ａ）サンプルから発生された線形予測コーディング（ＬＰＣ）係数に対応してサンプルを反転フィルタに通すことにより発生された量子化残留信号と、（ｂ）量子化ＬＰＣ係数と、および（ｃ）反転フィルタを通されたサンプルからの残留信号を量子化する間に発生されたピッチとゲインパラメータを含むフォーマットされた伝送信号を提供するために、デジタル音声データ信号サンプルを処理するために使用される前記デジタル信号プロセッサを具備することを特徴とする残留励起線形予測（ＲＥＬＰ）ボコーダ。
（２）前記信号プロセッサは、ＬＰＣ係数を発生するためのルーチンと、残留信号を発生するルーチンと、および残留信号とＬＰＣ係数を量子化するためのルーチンを実行するために使用されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（３）前記ＬＰＣ係数を発生するためのルーチンは、音声の高周波を強調するために、サンプルを前置強調するためのサプルーチンと、自動相関関数（ＡＣＦ）係数を発生するために、前置強請されたサンプルからＡＣＦを定義するためのサプルーチンと、および発生されたＡＣＦ係数からＬＰＣ係数を発生するためのサプルーチンを具備することを特徴とする請求の範囲第２項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（４）前記残留信号を発生するための前記ルーチンは、発生されたＬＰＣ係数に対応して前置強調されたサンプルを反転フィルタに通すためのサプルーチンと、ローバスフィルタを通すことによって前記残留信号を帯域制限するためのサプルーチンと、および伝送のために量子化され、フォーマットされる残留信号サンプルの数を減少させるために前記帯域制限された残留信号をダウンサンプリングするためのサプルーチンとを具備することを特徴とする請求の範囲第３項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（５）残留信号とＬＰＣ係数を量子化するための前記ルーチンは、ＬＰＣ係数を量子化するためのサプルーチンと、それによって、現在のフレームに対してピッチ遅延パラメータを提供するように、前のフレームに対して発生されたＡＣＦ係数に対応して、現在ダウンサンプルされた残留信号フレームのＡＣＦ分析によってダウンサンプルされた残留信号のピッチ周期を評価するためのサプルーチンと、各対応するフレームに対して評価されたピッチ遅延パラメータに対応して、各残留信号フレームに対してピッチ予測ゲインパラメータを提供するためのサプルーチンと、各対応するフレームに対するピッチ遅延とピッチ予測ゲインパラメータに対応して、各残留信号フレームに対する量子化装置ゲインパラメータを提供するためのサプルーチンと、および、各相当するフレームに対するピッチ遅延と、ピッチ予測器ゲインと、および量子化装置ゲインパラメータに対応して、ピッチ予測適応微分パルスコード変調（ＰＰＡＤＰＣＭ）によって各残留信号フレームを量子化するためのサプルーチンとを具備することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（６）前記ＲＥＬＰボコーダは、再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを合成するために、前記フォーマットされた伝送信号を処理するために適応される第２のデジタル信号プロセッサを更に具備し、伝送信号に含まれる量子化されたＬＰＣ係数からＬＰＣ係数を再発生するためのサプルーチンと、それによってデコードされたダウンサンプリングされた残留信号を供給するために、伝送信号に含まれるピッチ遅延と、ピッチ予測ゲインと、および量子化ゲインパラメータとに対応して、伝送信号に含まれる量子化残留信号をデコードするためのサプルーチンと、デコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号から全帯域残留信号をスペクトラル的に再発生するためのサプルーチンと、再発生されたＬＰＣ係数に対応して、再発生された全帯域残留信号を自動循環フィルタを通すことにより、前置強調デジタル音声データ信号サンプルを再発生するためのサプルーチンと、および、それによって、再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを提供するように、音声の高周波を弱調するために、再発生された前置強調サンプルを弱調するためのサプルーチンとを具備する合成ルーチンを実行するために、前記第２のプロセッサは適用されることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（７）前記デコードサプルーチンは、伝送信号に含まれる量子化装置係数の大きさを調整するためのサプルーチンと、大きさの調整された量子化装置係数に対応して、伝送信号に含まれる量子化残留信号からデータサンプルを提供するためのサプルーチンと、および、ピッチ遅延と、およびピッチ予測器ゲインパラメータに対応して、ピッチ励起によってデータサンプルからデコードされたダウンサンプリングされた残留信号を提供するためのサプルーチンとを具備することを特徴とする請求の範囲第６項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（８）前記ピッチ励起サプルーチンは、Ｓｎ＝Ｘｎ＋Ｂ・Ｓｎ−Ｔここで、Ｓｎは提供され、デコードされ、ダウンサンプルされた残留信号サンプルであり、Ｘｎは提供されたデータサンプルであり、Ｂはピッチ予測器ゲインであり、および、Ｔは現在の残留信号フレームに対するピッチ遅延であるような、可変遅延の第１番目の差の式に対応して、データサンプルを処理することを具備することを特徴とする請求の範囲第７項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（９）信号サンプルを合成するために、前記フォーマットされた伝送信号を処理するために適用される第２のデジタル信号プロセッサを更に具備することを特徴とする請求の範囲第５項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１０）再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを合成するために、前記フォーマットされた伝送信号を処理するために適用される第２のデジタル信号プロセッサを更に具備することを特徴とする請求の範囲第２項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１１）再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを合成するために、前記フォーマットされた伝送信号を処理するために適用される第２のデジタル信号プロセッサを更に具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１２）前記第２のプロセッサは、伝送信号に含まれる量子化ＬＰＣ係数からＬＰＣ係数を再発生するためのサプルーチンと、デコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号を提供するために、伝送信号に含まれるピッチ遅延と、ピッチ予測ゲインと、および、量子化装置ゲインパラメータとに対応して、伝送信号に含まれる量子化信号をデコードするためのサプルーチンと、デコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号から全帯域残留信号をスぺクトラル的に再発生するためのサプルーチンと、再発生されだＬＰＣ係数に対応して、再発生された全帯域残留信号を自動循環フィルタを通すことによって、前置強調デジタル音声データ信号サンプルを再発生するためのサプルーチンと、および、再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを提供するために、音声の高周波を弱調するために、再発生された前置強調サンプルを弱調するためのサプルーチンとを具備する合成ルーチンを実行するために適用されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１３）前記デコードサプルーチンは、伝送信号に含まれる量子化装置ゲインパラメータに対応して、各量子化フレームに対する量子化装置係数の大きさを調整するためのサプルーチンと、大きさを調整された量子化装置係数に対応して、伝送信号に含まれる量子化残留信号からデータサンプルを提供するためのサプルーチンと、および、ピッチ遅延とピッチ予測器ゲインパラメータとに対応して、ピッチ励起によってデータサンプルからデコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号を提供するためのサプルーチンとを具備することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１４）前記ピッチ励起サプルーチンは、可変遅延の第１番目の差の式：Ｓｎ＝Ｘｎ＋Ｂ・Ｓｎ−Ｔ（ここで、Ｓｎは提供され、デコードされ、ダウンサンプリングきれた残留信号サンプルであり、Ｘｎは提供されるデータサンプルであり、Ｂはピッチ予測器ゲインであり、および、Ｔは現在の残留信号フレームに対するピッチ遅延である）に対応して、データサンプルを処理することを具備することを特徴とする請求の範囲第１３項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１５）（ａ）サンプルから発生された線形予測コーディング（ＬＰＣ）係数に対応して、デジタル音声データ信号サンプルを反転フィルタに通すことによって発生された量子化残留信号と、（ｂ）量子化ＬＰＣ係数と、（ｃ）反転フィルタされたサンプルから残留信号の量子化の間に発生されるピッチとゲインのパラメータとを含むフォーマットされた伝送信号を、再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを合成するために、処理するために適応されるデジタル信号プロセッサを具備することを特徴とする残留励起線形予測（ＲＥＬＰ）ボコーダ。
（１６）前記プロセッサは、伝送信号に含まれる量子化ＬＰＣ係数からＬＰＣ係数を再発生するためのサブルーチンと、デコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号を提供するために、伝送信号に含まれるピッチ遅延と、ピッチ予測ゲインと、量子化装置ゲインパラメータとに対応して、伝送信号に含まれる量子化残留信号をデコードするためのサプルーチンと、デコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号から全帯域残留信号をスぺクトラル的に再発生するためのサプルーチンと、再発生されるＬＰＣ係数に対応して、再発生される全帯域残留信号を自動循環フィルタに通すことによって、前置強調デジタルデータ信号サンプルを再発生するためのサプルーチンと、および、再構成されるデジタル音声データ信号サンプルを提供するために、音声の高周波を弱調するために、再発生された前置強調サンプルを弱調するためのサプルーチンとを具備する合成ルーチンを実行するために適応されることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１７）前記デコードサプルーチンは、伝送信号に含まれる量子化装置ゲインパラメータに対応して、各量子化フレームに対する量子化装置係数の大きさを調整するためのサプルーチンと、大きさを調整された量子化装置係数に対応して、伝送信号に含まれる量子化残留信号からデータサンプルを提供するためのサプルーチンと、および、ピッチ遅延とピッチ予測器ゲインパラメータとに対応して、ピッチ励起によってデータサンプルからデコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号を提供するためのサプルーチンとを具備することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載のＲＥＬＰボコーダ。
（１８）前記ピッチ励起サプルーチンは、可変遅延の第１番目の差の式：Ｓｎ＝Ｘｎ＋Ｂ・Ｓｎ−Ｔ（ここで、Ｓｎは提供され、デコードされ、ダウンサンプリングされた残留信号サンプルであり、Ｘｎは提供されるデータサンプルであり、Ｂはピッチ予測器ゲインであり、および、Ｔは現在の残留信号フレームに対するピッチ遅延である）に対応して、データサンプルを処理することを具備することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のＲＥＬＰボコーダ。