JP2000206996A - 受信装置及び方法、通信装置及び方法 - Google Patents

受信装置及び方法、通信装置及び方法

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JP2000206996A
JP2000206996A JP11007000A JP700099A JP2000206996A JP 2000206996 A JP2000206996 A JP 2000206996A JP 11007000 A JP11007000 A JP 11007000A JP 700099 A JP700099 A JP 700099A JP 2000206996 A JP2000206996 A JP 2000206996A
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band
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signal
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Takahiro Mine
貴宏 嶺
Takashi Araki
貴志 荒木
Shiro Omori
士郎 大森
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送帯域が制限された、入力音声と同様の音
声周波数帯域で出力される音声では音質はあまり良好と
は言えない。つまり、聴覚的品質が劣る。 【解決手段】 信号切換部３２は、切換スイッチ１５０
を備え、第１のポストフィルタ処理（ａ）４７でスペク
トル整形及び聴感上の品質が向上された上記第１のサン
プリング周波数ｆs1（＝８ＫＨｚ）の第１の帯域Ｂ
1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）の音声信号と、第２の
ポストフィルタ処理（ｂ）４８でスペクトル整形及び聴
感上の品質が向上された第２のサンプリング周波数ｆs2
（＝１６ＫＨｚ）の第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４
００Ｈｚ）の音声信号と、第３のポストフィルタ処理
（ｂ）４９でスペクトル整形及び聴感上の品質が向上さ
れた第２のサンプリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨｚ）の
広帯域Ｂw（３００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）の音声信号を
ユーザの所望に応じて切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信や放送によっ
て伝えられた、音声信号の音声パラメータ符号を使って
音声信号を合成する受信装置及び方法、通信装置及び方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の通信装置では、受話側における入
力音声と出力音声のサンプリング周波数が同一であると
共に、音声周波数帯域も同一であった。これは、電話回
線の伝送帯域が例えば３００〜３４００Ｈｚと狭く、電
話回線を介して送られてくる音声信号の周波数帯域が制
限されてしまうためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記伝送帯
域が制限された、入力音声と同様の音声周波数帯域で出
力される音声では音質はあまり良好とは言えない。つま
り、聴覚的品質が劣る。また、ディジタル携帯電話の音
質についても不満がある。
【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、聴覚的品質を向上させた受話音声を得ることの
できる受信装置及び方法、通信装置及び方法の提供を目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る受信装置
は、上記課題を解決するために、第１のサンプリング周
波数ｆs1の音声信号を生成するために送信装置から伝送
されてきた伝送信号に基づく音声パラメータ符号を使っ
て生成した第１の帯域Ｂ1の音声信号のサンプリング周
波数を第２のサンプリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に
変換するサンプリングレート変換手段と、上記音声パラ
メータ符号を使って生成した第１のサンプリング周波数
ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第１のポストフィル
タ処理を施すと共に、上記サンプリングレート変換手段
からの第２のサンプリング周波数ｆ s2の第１の帯域Ｂ1
の音声信号に第２のポストフィルタ処理を施すポストフ
ィルタ手段と、このポストフィルタ手段からの第１のフ
ィルタ処理出力と第２のフィルタ処理出力とを切り換え
る切り換え手段とを備える。
【０００６】ここで、上記ポストフィルタ手段は、上記
第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するた
めに送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声
パラメータ符号に応じたポストフィルタ処理を上記第１
のポストフィルタ処理として上記第１のサンプリング周
波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に施す。
【０００７】また、上記ポストフィルタ手段は、復号化
された信号が入力され、フィルタ係数が第１の周期で更
新されるスペクトル整形フィルタ手段と、このスペクト
ル整形フィルタ手段からの出力が入力され、ゲインが上
記第１の周期とは異なる第２の周期で更新されるゲイン
調整手段とを有する。
【０００８】本発明に係る受信方法は、上記課題を解決
するために、第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号
を生成するために送信装置から伝送されてきた伝送信号
に基づく音声パラメータ符号を使って生成した第１のサ
ンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第
１のポストフィルタ処理を施して得られる第１の処理出
力と、上記音声パラメータ符号を使って生成した第１の
帯域Ｂ1の音声信号のサンプリング周波数を第２のサン
プリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換して得た第２
のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号
に第２のポストフィルタ処理を施して得られた第２の処
理出力とを、切り換える。
【０００９】上記第１のポストフィルタ処理は、上記第
１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するため
に送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パ
ラメータ符号に応じたポストフィルタ処理を上記第１の
サンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に
施す。
【００１０】また、上記第２のポストフィルタ処理は、
上記第１のポストフィルタ処理を、上記サンプリングレ
ート変換された第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の
帯域Ｂ1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに
対して施す。
【００１１】本発明に係る通信装置は、上記課題を解決
するために、入力音声信号に第１のサンプリング周波数
ｆs1による符号化処理を施して伝送信号を生成する送信
手段と、上記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号
を生成するために送信手段から伝送されてきた伝送信号
に基づく音声パラメータ符号を使って生成した第１のサ
ンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第
１のポストフィルタ処理を施して得られる第１の処理出
力と、上記音声パラメータ符号を使って生成した第１の
帯域Ｂ1の音声信号のサンプリング周波数を第２のサン
プリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換して得た第２
のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号
に第２のポストフィルタ処理を施して得られた第２の処
理出力とを、切り換えて出力する受信手段とを備える。
【００１２】ここで、上記受信手段は、上記第１のサン
プリング周波数ｆs1の音声信号を生成するために送信装
置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメータ
符号を使って生成した第１の帯域Ｂ1の音声信号のサン
プリング周波数を第２のサンプリング周波数ｆs2（ｆs2
＞ｆs1）に変換するサンプリングレート変換手段と、上
記音声パラメータ符号を使って生成した第１のサンプリ
ング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第１のポ
ストフィルタ処理を施すと共に、上記サンプリングレー
ト変換手段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第１
の帯域Ｂ1の音声信号に第２のポストフィルタ処理を施
すポストフィルタ手段と、このポストフィルタ手段から
の第１のフィルタ処理出力と第２のフィルタ処理出力と
を切り換える切り換え手段とを備える。
【００１３】本発明に係る通信方法は、上記課題を解決
するために、入力音声信号に第１のサンプリング周波数
ｆs1による符号化処理を施して伝送信号を生成すると共
に、上記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生
成するために送信装置から伝送されてきた伝送信号に基
づく音声パラメータ符号を使って生成した第１のサンプ
リング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第１の
ポストフィルタ処理を施して得られる第１の処理出力
と、上記音声パラメータ符号を使って生成した第１の帯
域Ｂ1の音声信号のサンプリング周波数を第２のサンプ
リング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換して得た第２の
サンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号に
第２のポストフィルタ処理を施して得られた第２の処理
出力とを、切り換えて出力する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、本
発明に係る受信装置の具体例となる、図１に示す受信装
置１であり、本発明に係る受信方法を適用している。こ
の受信装置１は、パーソナルディジタルセルラー（Pers
onal Digital Cellular，ＰＤＣ）として、現在広く使
用されている、ディジタル携帯電話の受話側として用い
ることができる。
【００１５】受信装置１は、第１のサンプリング周波数
ｆs1の音声信号を生成するために後述する送信装置から
基地局を介して伝送されてきた音声パラメータ符号か
ら、第１のサンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の
音声信号と、第２のサンプリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆ
s1）の第１の帯域Ｂ1の音声信号と、第２のサンプリン
グ周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）の広帯域Ｂw（第１の帯域
Ｂ1＋第２の帯域Ｂ2）の音声信号を生成し、これら３種
類の音声信号を切り換えて出力する。第１のサンプリン
グ周波数ｆs1としては８ＫＨｚを、第２のサンプリング
周波数ｆs2としては１６ＫＨｚを用いる。また、第１の
帯域Ｂ1としては３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚを、第２の
帯域Ｂ2としては３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚを用い
る。したがって、広帯域ＢWとしては３００Ｈｚ〜６０
００Ｈｚを用いる。
【００１６】図１において受信装置１がアンテナ２を介
して基地局から受信した音声パラメータ符号は、ＲＦ受
信部３、制御部４を経由して信号処理装置５のメモリ５
ａに格納される。
【００１７】信号処理装置５のメモリ５ａに格納された
音声パラメータ符号は、信号処理装置５の復号部で復号
処理された後、所定の信号処理が施されて出力される。
【００１８】信号処理装置５からの出力信号は、Ｄ／Ａ
変換器６でアナログ信号とされた後、アンチエイリアシ
ングフィルタ７、ボリューム８及びアンプ９を経由して
スピーカ１０から出力される。なお、制御部４には例え
ばキー操作部１１とＬＣＤ表示部１２が接続されてい
る。
【００１９】図２には、上記音声パラメータ符号を例え
ば無線伝送路、及び基地局を介して送信する、送信装置
１５の構成を示す。この送信装置１５もＰＤＣとして、
現在広く使用されている、ディジタル携帯電話の送話側
として使うことができる。
【００２０】マイクロホン１６から入力された音声信号
は、アンプ１７，ボリューム１８，アンチエイリアシン
グフィルタ１９及びＡ／Ｄ変換器２０を経由して信号処
理装置２１のメモリ２１ａに格納される。
【００２１】メモリ２１ａに格納された音声信号は、信
号処理装置２１内部の音声符号化部で符号処理され、音
声パラメータ符号として出力される。この音声パラメー
タ符号は、制御部２２及びＲＦ送信部２３及びアンテナ
２４を経由して基地局へ送信される。なお、制御部２２
にはキー操作部２５とＬＣＤ表示部２６が接続されてい
る。
【００２２】ここで、信号処理装置２１内部の音声符号
化部は、無線伝送路により制限される狭帯域化を考慮し
た音声パラメータ符号を生成する。一般的には、３００
Ｈｚ〜３４００Ｈｚの伝送帯域を考慮している。上記伝
送信号に基づく音声パラメータ符号は、制御部２２を介
してＲＦ送信部２３に供給される。例えば、音声パラメ
ータ符号としては、励振源に関する線形予測（ＬＰＣ）
残差や、線形予測係数αがある。他には、ピッチ周波数
に関するラグＬＡＧや、例えば２０msecのフレームにお
けるフレームパワーＲ０等がある。
【００２３】図１の受信装置１内部の信号処理装置５
は、図３に示すデコーダ２７と、図４に示す信号切換部
３２とを備えてなる。
【００２４】上記図２に示した送信装置１５の信号処理
装置２１における音声符号部での符号化方法がＰＳＩ−
ＣＥＬＰ（Pitch Synchronus Innovation - CELP：ピッ
チ同期雑音励振源−ＣＥＬＰ）符号化方式によるもので
あるとすれば、デコーダ２７は、ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号
化による伝送信号を用いて音声をデコードし、出力端子
２８にデコード音声ＳｎｄNを、出力端子２９に線形予
測係数αNを、出力端子３０に励振源ＮＥｘｃNを供給す
る。ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化による伝送信号は、第１の
サンプリング周波数ｆs1＝８ＫＨｚの第１の帯域Ｂ1＝
３００〜３４００Ｈｚの音声信号を生成するために伝送
されてきたものである。
【００２５】信号切換部３２は、第１のサンプリング周
波数ｆs1（＝８ＫＨｚ）の音声信号を生成するために送
信装置から伝送されてきたＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号による
伝送信号を使ってデコーダ２７が復号した第１の帯域Ｂ
1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）のデコード音声ＳｎｄN
のサンプリングレートを第２のサンプリング周波数ｆs2
（＝１６ＫＨｚ）に変換するサンプリグレート変換手段
と、上記音声パラメータ符号を使って生成した第１のサ
ンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第
１のポストフィルタ処理を施すと共に、上記サンプリン
グレート変換手段からの第２のサンプリング周波数ｆs2
の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第２のポストフィルタ処
理を施すポストフィルタ手段と、このポストフィルタ手
段からの第１のフィルタ処理出力と第２のフィルタ処理
出力とを切り換える切り換え手段とを備える。
【００２６】さらに、この受信装置は、上記デコーダ２
７が上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号をデコードして得た線形
予測係数αNと、励振源ＮＥｘｃNとを使って第２のサン
プリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨｚ）の第２の帯域Ｂ2
（３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）の信号を推測する帯域
外成分推測手段と、上記サンプリングレート変換手段か
らの第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の
音声信号に上記帯域外成分推測手段で推測された第２の
サンプリング周波数ｆs2の第２の帯域Ｂ2の音声信号を
加算する加算手段とを備え、上記ポストフィルタ手段は
上記加算手段からの加算出力に第３のポストフィルタ処
理を施し、上記切り換え手段は上記第３のフィルタ処理
出力も上記第１及び第２のフィルタ処理出力とともに切
り換える。
【００２７】ここで、上記ポストフィルタ手段は図４に
示す第１のポストフィルタ処理（ａ）４７、第２のポス
トフィルタ処理（ｂ）４８、第３のポストフィルタ処理
（ｂ）４９を行う。これら各ポストフィルタ処理４７〜
４９は、上記ポストフィルタ手段の行う、ポストフィル
タ処理をブロックとして示したものである。第２又は第
３のポストフィルタ処理（ｂ）４８又は４９は、第１の
ポストフィルタ処理（ａ）４７を第２のサンプリング周
波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1又は広帯域ＢWの音声信号にお
けるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対して施す。なお、上記
ポストフィルタ処理に付加している（ａ），（ｂ）は、
サンプリング周波数ｆs1で動作する処理と、ｆs2で動作
する処理を区別する記号である。
【００２８】上記サンプリングレート変換手段は図４に
おけるアップサンプル部４５である。上記切り換え手段
は切り換えスイッチ部１５０である。上記加算手段は加
算部４６である。そして、上記帯域外成分推測手段は、
アップサンプル部４５とポストフィルタ処理（ａ）４
７，（ｂ）４８及び（ｂ）４９と切り換えスイッチ部１
５０と加算部４６を除いた部分である。
【００２９】以下、信号切換部３２の構成を詳細に説明
する。
【００３０】先ず、上記帯域外成分推測手段は、線形予
測係数→自己相関（αN→ｒN）変換部３６と、自己相関
（ｒ）広帯域化部３７と、広帯域コードブック（ｒwＣ
Ｂ）３８と、自己相関→線形予測係数（ｒw→αw）変換
部３９と、ＬＰＣ合成部４０と、励振源拡張部４１と、
高域抽出＆抑圧フィルタ４２と、乗算部４３とからな
る。
【００３１】入力端子３４から供給された線形予測係数
αNは、線形予測係数→自己相関（αN→ｒN）変換部３
６に供給される。このαN→ｒN変換部３６は、線形予測
係数αNを自己相関ｒNに変換し、自己相関（ｒ）広帯域
化部３７に供給する。自己相関（ｒ）広帯域化部３７は
広帯域コードブック（ｒwＣＢ）３８を用いて自己相関
ｒを広帯域化（拡張化）する。広帯域コードブック（ｒ
wＣＢ）３８は広帯域音から抽出した自己相関パラメー
タｒwを用いて予め作成されている。
【００３２】広帯域コードブック（ｒwＣＢ）３８を用
い、自己相関（ｒ）広帯域化部３７が拡張した拡張自己
相関ｒwは自己相関→線形予測係数（ｒw→αw）変換部
３９に供給される。ｒw→αw変換部３９は拡張自己相関
ｒwを拡張線形予測係数αwに再度変換してからＬＰＣ合
成部４０に供給する。
【００３３】ＬＰＣ合成部４０はｒw→αw変換部３９か
らの広帯域線形予測係数αwと後述する励振源拡張部４
１からの拡張励振源に基づいて広帯域音声を合成する。
【００３４】ＬＰＣ合成部４０の合成出力は、高域抽出
＆抑圧フィルタ４２に供給される。高域抽出＆抑圧フィ
ルタ４２は、周波数帯域３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの信
号成分を除去し、第２の帯域Ｂ2＝３４００Ｈｚ〜６０
００Ｈｚの信号成分を抽出するように、高い周波数成分
を抑圧する。このフィルタ４２からのフィルタ出力に
は、端子４４から供給されるゲインが乗算部４３で乗算
される。乗算部４３でゲインが乗算された出力（第２の
帯域Ｂ2＝３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）は、加算部４
６に供給される。
【００３５】上記ＬＰＣ合成部４０には、励振源拡張部
４１からの拡張励振源も供給される。励振源拡張部４１
は、入力端子３５から供給された励振源に関するパラメ
ータとしてのＬＰＣ残差（このＬＰＣ残差を励振源ＮＥ
ｘｃNと記す。）を拡張する。励振源拡張部４１の詳細
な構成を図５に示す。
【００３６】先ず、入力端子３５を介して供給された励
振源ＮＥｘｃNは、アップサンプル部５０によりアップ
サンプルされる。アップサンプル部５０の出力は、ＬＰ
Ｆ５１、ブースト部５２を介して出力端子５５からＬＰ
Ｃ合成部４０に送られる。すなわち、励振源ＮＥｘｃN
をアップサンプルした信号は、音声信号を合成する際の
上記拡張励振源として用いられる。ブースト部５２は、
破擦音や摩擦音が検出された場合に、上記拡張励振源を
ブーストするためのもので、そのブースト量は破擦音検
出部５４の出力により制御される。破擦音検出部５４
は、入力端子５３を介して上記αN→ｒN変換部３６から
の自己相関ｒNを受け取り、破擦音や摩擦音を検出す
る。
【００３７】このような構成の励振源拡張部４１からの
励振源が上記ＬＰＣ合成部４０に供給される。そして、
ＬＰＣ合成部４０は、ｒw→αw変換部３９からの広帯域
線形予測係数αwと上記拡張励振源に基づいて広帯域音
声を合成する。ここまでの構成が上記帯域外成分推測手
段である。
【００３８】次に、入力端子３３を介して上記図３のデ
コーダ２７から供給されるデコード音声ＳｎｄNにポス
トフィルタ処理を施すポストフィルタについて説明す
る。
【００３９】このポストフィルタは、本件出願人が既に
出願した、特開平９−１２７９９６号公報に開示されて
いる、音声復号化方法及び装置で適用している技術によ
り、上記デコード音声信号ＳｎｄNのスペクトル整形及
び聴感上の品質向上を実現する。
【００４０】図６には上記音声復号化方法及び装置を適
用したポストフィルタの詳細な構成を示す。ポストフィ
ルタの要部となるスペクトル整形フィルタ１３１は、ホ
ルマント強調フィルタ１３２と高域強調フィルタ１３３
とからなっている。このスペクトル整形フィルタ１３１
からの出力は、スペクトル整形によるゲイン変化を補正
するためのゲイン調整器１３４に送られており、このゲ
イン調整器１３４のゲインＧは、ゲイン制御部１３６に
より決定される。ゲイン制御部１３６は、スペクトル整
形フィルタ１３１の入力と出力とを比較してゲイン変化
を計算し、ゲイン調整器１３４のゲインＧの補正値を算
出する。ここで、スペクトル整形フィルタ１３１の上記
入力とは端子１３５を介して供給される、上記デコード
音声信号ＳｎｄNであり、上記出力とは端子１３７を介
してこのポストフィルタから導出されるフィルタ出力で
ある。このような構成のポストフィルタの詳細な動作に
ついては後述する。
【００４１】次に、上記サンプリング周波数変換手段と
してのアップサンプル部４５は、サンプリング周波数が
第１のサンプリング周波数ｆs1＝８ｋＨｚの第１の帯域
Ｂ1＝３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの音声信号のサンプリ
ング周波数を第２のサンプリング周波数ｆs2＝１６ｋＨ
ｚに変換する。このアップサンプル部４５からの、サン
プリング周波数が第２のサンプリング周波数ｆs2＝１６
ｋＨｚに変換された第１の帯域Ｂ1＝３００Ｈｚ〜３４
００Ｈｚの音声信号成分は、加算部４６及び第２のポス
トフィルタ処理（ｂ）４８に供給される。
【００４２】また、加算部４６が乗算部４３からの乗算
出力である、第２のサンプリング周波数ｆs2＝１６ｋＨ
ｚの第２の帯域Ｂ2＝３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚの音
声信号成分に、アップサンプル部４５からの上記音声信
号成分を加算することによって得られた加算出力は第３
のポストフィルタ処理（ｂ）４９に供給される。
【００４３】また、信号切換部３２は、上述したよう
に、上記切換手段として切換スイッチ１５０を備え、第
１のポストフィルタ処理（ａ）４７でスペクトル整形及
び聴感上の品質が向上された上記第１のサンプリング周
波数ｆs1（＝８ＫＨｚ）の第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ
〜３４００Ｈｚ）の音声信号と、第２のポストフィルタ
処理（ｂ）４８でスペクトル整形及び聴感上の品質が向
上された第２のサンプリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨ
ｚ）の第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）の
音声信号と、第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９でス
ペクトル整形及び聴感上の品質が向上された第２のサン
プリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨｚ）の広帯域Ｂw（３
００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）の音声信号を切り換える。
【００４４】切り換えスイッチ１５０は、上記第１のサ
ンプリング周波数ｆs1（＝８ＫＨｚ）の第１の帯域Ｂ1
（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）の音声信号を被選択端子
ａで受け、第２のサンプリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨ
ｚ）の第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）の
音声信号を被選択端子ｂで受け、第２のサンプリング周
波数ｆs2（＝１６ＫＨｚ）の広帯域Ｂw（３００Ｈｚ〜
６０００Ｈｚ）の音声信号を被選択端子ｃで受ける。そ
して、切り換え制御信号端子１５１からの切り換え制御
信号に基づいて選択片ｄを切り換えることにより、いず
れか一の音声信号をＤ／Ａ変換器６に供給する。
【００４５】以上の構成の信号切換部３２における、主
要な動作原理について以下に説明する。信号切換部３２
は、３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの第１の帯域Ｂ1の音声
信号を生成するための音声パラメータ符号から３４００
Ｈｚ〜６０００Ｈｚという第２の帯域Ｂ2用の音声符号
化パラメータを生成し、広帯域ＬＰＣ合成を行う。その
後、原音声の周波数帯域である低域（３００Ｈｚ〜３４
００Ｈｚ）側を、原音声を１６ＫＨｚにアップサンプル
したものに置換する。すなわち、高域通過フィルタを施
し高域（３４００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）のみを残し、こ
の高域成分の中でも高い周波数成分を抑圧し、さらにゲ
インを調整し、その後、原音声（３００Ｈｚ〜３４００
Ｈｚ）をアップサンプル（第２のサンプリング周波数ｆ
s2）したものに加算して、第２のサンプリング周波数ｆ
s2（＝１６ＫＨｚ）の広帯域Ｂw（３００Ｈｚ〜６００
０Ｈｚ）の音声信号を得る。
【００４６】ここで、音声パラメータ符号の広帯域化
（或いは拡張化）は、線形予測係数αの広帯域化、励振
源ＮＥｘｃNの広帯域化の二つが必要である。また、α
の広帯域化には、αと相互に変換可能なパラメータであ
る自己相関ｒによるコードブックを予め作成しておく必
要がある。このコードブックによる量子化、逆量子化に
よって自己相関ｒが広帯域化される。
【００４７】先ず、線形予測係数αの広帯域化について
説明する。αはスペクトル包絡を表すフィルタ係数であ
ることに着目し、高域側を推定しやすい別のスペクトル
包絡を表すパラメータである自己相関ｒに一旦変換し、
これを広帯域化し、その後で広帯域（或いは拡張）自己
相関ｒwから広帯域（或いは拡張）線形予測係数αwに逆
変換する。拡張にはベクトル量子化を用いる。狭帯域自
己相関ｒnをベクトル量子化し、そのインデックスから
対応するｒwを求めればよい。
【００４８】狭帯域自己相関と広帯域自己相関には、後
述するように一定の関係が成り立つため、広帯域自己相
関によるコードブックのみを用意すればよく、狭帯域自
己相関をこれによりベクトル量子化でき、また逆量子化
により広帯域自己相関が求まる。
【００４９】狭帯域信号を、広帯域信号を帯域制限した
ものとすれば、広帯域自己相関と狭帯域自己相関には以
下の（１）式に示す関係がある。
【００５０】
【数１】
【００５１】ここで、φは自己相関、ｘnは狭帯域信
号、ｘwは広帯域信号、ｈは帯域制限フィルタのインパ
ルス応答である。
【００５２】さらに、自己相関とパワースペクトルの関
係から、次の（２）式が得られる。
【００５３】
【数２】
【００５４】この帯域制限フィルタのパワー特性と等し
い周波数特性を持つ、もう一つの帯域制限フィルタを考
え、これをＨ’とすれば、上記（２）式は、次の（３）
式のようになる。
【００５５】
【数３】
【００５６】この新たなフィルタの通過域、阻止域は当
初の帯域制限フィルタと同等であり、減衰特性が２乗と
なる。したがって、この新たなフィルタもまた、帯域制
限フィルタといえる。これを考慮すると、狭帯域自己相
関は、広帯域自己相関と帯域制限のフィルタのインパル
ス応答との畳み込み、すなわち広帯域自己相関を帯域制
限したものと単純化される。すなわち、次の（４）式と
なる。
【００５７】
【数４】
【００５８】以上より、狭帯域自己相関をベクトル量子
化するにあたっては、広帯域コードブックのみを用意す
れば、量子化時に必要な狭帯域ベクトルは演算により作
成が可能であり、狭帯域自己相関から予めコードブック
を用意しておく必要がないことが分かる。
【００５９】さらに、各広帯域自己相関のｒwコードベ
クタは単調減少もしくはなだらかに増減するカーブを持
つために、上記Ｈ’により低域通過させても大きな変化
がなく、ｒn量子化は、直接ｒwコードブックで行える。
ただし、サンプリング周波数が１／２のため、１次おき
に比較する必要がある。
【００６０】線形予測係数αの拡張は有声音（Ｖ）と無
声音（ＵＶ）に分けることによって、さらに精度良い拡
張が可能であるため、これも行っている。これに伴いコ
ードブックもＶ用、ＵＶ用の二つを用いている。
【００６１】次に、励振源の拡張について説明する。Ｐ
ＳＩ−ＣＥＬＰにおいては狭帯域での励振源を、図５の
アップサンプル部５０でゼロ値を挿入することでアップ
サンプルし、エイリアシング歪みを発生させたものを用
いる。この方法は非常に単純であるが、元の音声のパワ
ーや調波構造の差分が保存されるので、励振源としては
十分な品質であるといえる。
【００６２】そして、以上で得られた広帯域αと広帯域
励振源によりＬＰＣ合成部４０でＬＰＣ合成を行う。
【００６３】また、広帯域ＬＰＣ合成された音声は、こ
のままでは品質が悪いので、低域側はコーデック出力の
オリジナル音声ＳｎｄNで置換する。このために、合成
音のうち３４００Ｈｚ以上を抽出し、一方でコーデック
出力をｆs＝１６ＫＨｚにアップサンプルし、これらを
加算する。
【００６４】このとき、乗算部４３で高域側に乗算する
ゲインをユーザの好みに応じてゲイン調整器で調整可能
としている。ユーザ毎の個人差が大きいため、この値を
可変にしている。高域側ゲインの値をユーザからの入力
により予め設定しておき、この値を参照し、乗算を行
う。
【００６５】また、加算前に高域側に対し、高域抽出＆
抑圧フィルタ４２で約６ＫＨｚ以上の成分を若干抑圧す
るフィルタリングを施すことで、聴きやすい音にしてい
る。このフィルタ係数を選択可能とし、予め選択された
フィルタにより処理を行うことで、好みに応じ高域側の
周波数帯域を選択可能とした。このフィルタの選択もユ
ーザの入力により設定する。
【００６６】なお、このフィルタ４２を用いての処理
は、低域側のパワー特性に影響を与えないため、加算後
に行っても良い。あるいは、あえて低域側にも影響のあ
るフィルタを加算後に施す事も可能である。以上により
広帯域音声が得られる。
【００６７】次に、以上の動作原理に基づいて、信号切
換部３２が広帯域音声信号を生成する動作について図７
のフローチャートを用いて説明する。
【００６８】ステップＳ１で図４に示したαN→ｒN変換
部３６は、図３に示したデコーダ２７によりデコードさ
れた線形予測係数αNを自己相関ｒNに変換する。また、
デコーダ２７でデコードされた音声信号ＳｎｄNはステ
ップＳ２でＶ／ＵＶ判定される。
【００６９】このステップＳ２での判定結果がＶである
と、ステップＳ４では有声音用自己相関ｒNを量子化す
る。この量子化は、ステップＳ３で求めた狭帯域Ｖ用パ
ラメータを用いる。すなわち、広帯域Ｖのコードブック
３８から、１次おきに比較して求めた狭帯域Ｖ用パラメ
ータを用いる。
【００７０】一方、ステップＳ２での判定結果がＵＶで
あるときには、ステップＳ４ではステップＳ３で求めた
狭帯域ＵＶ用パラメータを用いて無声音用自己相関ｒを
量子化する。
【００７１】そして、ステップＳ５でそれぞれ広帯域Ｖ
コードブック又は広帯域ＵＶコードブックを用いて逆量
子化し、これにより広帯域自己相関ｒWが得られる。広
帯域自己相関ｒWはステップＳ６でｒW→αW変換部３９
によりαWに変換される。
【００７２】一方、デコーダ２７からの励振源は、ステ
ップＳ７で図５に示したアップサンプル部５０によりサ
ンプル間にゼロが詰められることでアップサンプルさ
れ、エイリアシングにより広帯域化される。これが広帯
域励振源として、ＬＰＣ合成部４０に供給される。
【００７３】そして、ステップＳ８で、ＬＰＣ合成部４
０が広帯域αWと広帯域励振源とを、ＬＰＣ合成し、広
帯域の音声信号が得られる。
【００７４】しかし、このままでは予測によって求めら
れた広帯域信号にすぎず、予測による誤差が含まれてい
るので品質が悪い。特に入力狭帯域音声の周波数範囲
（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）に関しては、コーデック
出力のオリジナル音声ＳndN（入力音声）をそのまま利
用したほうが良い。
【００７５】したがって、ＬＰＣ合成部４０からの合成
音のうち、入力狭帯域音声の周波数範囲３００〜３４０
０ＨｚをステップＳ９でバンドストップフィルタ（ＢＳ
Ｐ）を用いたフィルタリングにより除去する。
【００７６】そして、ステップＳ１０でアップサンプル
部４５により上記オリジナル音声ＳｎｄNをアップサン
プルしたものと、ステップＳ１３で加算部４６により加
算する。このとき、ステップＳ１１で高域側に対し、約
６ＫＨｚ以上の成分を若干抑圧する高域抽出＆抑圧フィ
ルタ４２によりフィルタリングすることで、聴きやすい
音にしている。このフィルタ係数は上述したように選択
可能とされている。
【００７７】さらに、ステップＳ１２では、乗算部４３
を用いてユーザの好みに応じて高域側ゲインを調整可能
としている。
【００７８】なお、ここで、信号切換部３２で用いる、
コードブックの作成について説明する。コードブックの
作成は一般によく知られたＧＬＡ(Generalized Lloyd A
lgorithm)による方法である。広帯域音声を一定時間、
例えば２０msecごとのフレームに区切り、そのフレーム
毎に、一定次例えば６次までの自己相関を求めておく。
このフレーム毎の自己相関をトレーニングデータとし、
６次元のコードブックを作成する。このとき、有声音、
無声音の区別を行い、有声音の自己相関、無声音の自己
相関を別々に集め、それぞれのコードブックを作成して
もよい。この場合、帯域拡張処理中αの拡張時、コード
ブックを参照するが、このときにも有声音、無声音の判
別を行い、対応するコードブックを利用する。
【００７９】信号切換部３２では、広帯域有声音用コー
ドブックと広帯域無声音用コードブックを用いている。
この広帯域有声音用コードブックの作成については図８
を、広帯域無声音用コードブックの作成については図９
を参照しながら説明する。
【００８０】先ず、広帯域音声信号を学習用に用意し、
図８のステップＳ３１で１フレーム２０msecにフレーミ
ングする。次に、ステップＳ３２で各フレームにおい
て、例えばフレームエネルギーやゼロクロスの値等を調
べることによって有声音（Ｖ）か無声音（ＵＶ）かの分
類を行う。
【００８１】そして、ステップＳ３３で広帯域有声音フ
レームにおいて、例えば６次までの自己相関パラメータ
ｒを計算する。また、ステップＳ３４では広帯域無声音
フレームにおける、例えば６次までの自己相関パラメー
タｒを求める。
【００８２】この各フレームの６次の自己相関パラメー
タから、図９のステップＳ４１で広帯域パラメータを抽
出し、ＧＬＡにより次元６の広帯域Ｖ（ＵＶ）コードブ
ックをステップＳ４２で作成する。
【００８３】以上のようにして広帯域有声音用及び広帯
域無声音用コードブックを作成できる。
【００８４】次に、上記図６に示したポストフィルタの
動作について詳細に説明する。
【００８５】図６のスペクトル整形フィルタ１３１の特
性ＰＦ(Ｚ)は、線形予測係数αiを用いると、次の
（５）式のように表せる。
【００８６】
【数５】
【００８７】この（５）式の分数部分がホルマント強調
フィルタ特性を、（１−ｋｚ-1）の部分が高域強調フィ
ルタ特性をそれぞれ表す。また、β，γ，ｋは定数であ
り、一例としてβ＝0.6，γ＝0.8，ｋ＝0.3を挙げるこ
とができる。
【００８８】また、ゲイン調整部１３４のゲインＧは、
次の（６）式のように表せる。
【００８９】
【数６】
【００９０】この式中のｘ（ｉ）はスペクトル整形フィ
ルタ１３１の入力、すなわち上記広帯域音声信号Ｓｎｄ
wであり、ｙ（ｉ）はスペクトル整形フィルタの出力で
ある。
【００９１】ここで、上記スペクトル整形フィルタ１３
１の係数の更新周期は、図１０に示すように、ＬＰＣ合
成部４０の係数であるαwの更新周期と同じく、２０サ
ンプル、２．５ｍｓｅｃであるのに対し、ゲイン調整部
１３４のゲインＧの更新周期は、１６０サンプル、２０
ｍｓｅｃである。
【００９２】このように、ポストフィルタのスペクトル
整形フィルタ１３１の係数の更新周期に比較して、ゲイ
ン調整部１３４のゲインＧの更新周期を長くとることに
より、ゲイン調整の変動による悪影響を防止している。
【００９３】すなわち、一般のポストフィルタにおいて
は、スペクトル整形フィルタの係数の更新周期とゲイン
の更新周期とを同じにしており、このとき、ゲインの更
新周期を２０サンプル、２．５ｍｓｅｃとすると、図１
０からも明らかなように、１ピッチ周期の中で変動する
ことにより、クリックノイズを生じる原因となる。そこ
で、ポストフィルタでは、ゲインの切換周期をより長
く、例えば１フレーム分の１６０サンプル、２０ｍｓｅ
ｃとすることにより、ゲインの変動を防止することがで
きる。また逆に、スペクトル整形フィルタ１３１の係数
の更新周期を１６０サンプル、２０ｍｓｅｃと長くする
ときには、短時間の音声スペクトルの変化にポストフィ
ルタ特性が追従できず、良好な聴感上の品質改善が行え
ないが、このフィルタ係数の更新周期を２０サンプル、
２．５ｍｓｅｃと短くすることにより、効果的なポスト
フィルタ処理が可能となる。
【００９４】ところで、このポストフィルタは、上記第
１のサンプリング周波数ｆs1（８ＫＨｚ）の音声信号を
生成するために送信装置から伝送されてきた伝送信号に
基づく音声パラメータ符号（例えばα）を用いて上記デ
コード音声信号に第１のポストフィルタ処理（ａ）４７
を施しているが、上記第２のポストフィルタ処理（ｂ）
４８及び第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９が実際に
ポストフィルタ処理を施すのは、第２のサンプリング周
波数ｆs2（１６ＫＨｚ）とされた音声信号に対してであ
る。このため、第２のポストフィルタ処理（ｂ）４８及
び第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９は、上記第１の
ポストフィルタ処理（ａ）４７をサンプリング周波数が
１６ＫＨｚの音声信号における２（＝ｆs2／ｆs1）倍の
サンプルに対して施す。
【００９５】このようにして、第１のポストフィルタ処
理（ａ）４７は上記デコード音声信号のスペクトル整形
及び聴感上の品質を効果的に向上できる。また、第２の
ポストフィルタ処理（ｂ）４８及び第３のポストフィル
タ処理（ｂ）４９は第２のサンプリング周波数ｆs2（１
６ＫＨｚ）とされた第１の帯域Ｂ1及び広帯域ＢWの音声
信号のスペクトル整形及び聴感上の品質を効果的に向上
できる。
【００９６】そして、図４に示した信号切換部３２は、
切り換えスイッチ１５０により、第１のポストフィルタ
処理（ａ）４７，第２のポストフィルタ（ｂ）４８及び
第３のポストフィルタ（ｂ）４９でスペクトル整形及び
聴感上の品質が効果的に向上された音声信号、つまりサ
ンプリング周波数が８ＫＨｚの第１の帯域Ｂ1（３００
〜３４００Ｈｚ）の音声信号と、サンプリング周波数が
１６ＫＨｚの第１の帯域Ｂ1（３００〜３４００Ｈｚ）
の音声信号と、サンプリング周波数が１６ＫＨｚの広帯
域ＢW（３００〜６０００Ｈｚ）の広帯域音声信号とを
切り換えてＤ／Ａ変換器６に送ることができる。
【００９７】このため、上記図１に示した受信装置１
は、サンプリング周波数が８ＫＨｚ，１６ＫＨｚと異な
る、第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）のＰ
ＳＩ−ＣＥＬＰによる受話音声信号や、サンプリング周
波数が１６ＫＨｚの広帯域（３００Ｈｚ〜６０００Ｈ
ｚ）のＰＳＩ−ＣＥＬＰによる受話音声信号にポストフ
ィルタ処理を施した上で、ユーザに選択させることがで
きる。ユーザ側では選択肢が広がる。また、状況に応じ
て受話音声を帯域拡張するだけでなく、入力時の帯域と
同様にすることができるので、内蔵のバッテリーの減り
を抑えることもできる。
【００９８】なお、Ｄ／Ａ変換器６でのサンプリング周
波数を１６ＫＨｚに固定して、１６ＫＨｚ固定での第１
の帯域Ｂ1の音声信号と、広帯域ＢWの音声信号を切り換
えるようにしてもよい。Ｄ／Ａ変換器６で用いるクロッ
クを８Ｋｚ／１６ＫＨｚと切り換えなくて済むため、ハ
ードウェア負担を減らすことができる。
【００９９】また、アップサンプル部４５では、切り換
えスイッチ１５０における、サンプリング周波数の８Ｋ
Ｈｚ／１６ＫＨｚ切り換え持に、フィルタ出力をクリア
しておく。ノイズ発生を防ぐためである。
【０１００】次に、図１の受信装置１内部の信号処理装
置５の他の具体例について図１１〜図１３を用いて説明
する。この他の具体例は、図１１に示すデコーダ５８
と、図１２に示す信号切換部６５とを備えてなる。
【０１０１】上記図２に示した送信装置１５の信号処理
装置２１における音声符号器での符号化方法がＶＳＥＬ
Ｐ（Vector Sum Excited Linear Prediction：ベクトル
和励起線形予測）符号化方式によるものであるとすれ
ば、デコーダ５８はＶＳＥＬＰ符号化による伝送信号を
デコードして出力端子５９にデコード音声ＳｎｄNを、
出力端子６０に線形予測係数αNを、出力端子６１に励
振源１ＥｘｃN1を、出力端子６２に励振源２ＥｘｃN2を
供給する。
【０１０２】信号切換部６５は、図１２に示すような構
成であり、上記図４に示した信号切換部３２と異なるの
は励振源切換＆拡張部６８を設けている点である。
【０１０３】ＰＳＩ−ＣＥＬＰは、コーデック自体、特
に有声音Ｖを聴感上滑らかに聞こえるような処理を行っ
ているが、ＶＳＥＬＰにはこれがなく、このために帯域
幅拡張したときに若干雑音が混入したように聞こえる。
そこで、広帯域励振源を作成する際に、励振源を切り換
える部を内部に備えた励振源切換＆拡張部６８を用い、
図１２に示すような処理を施す。この図１２に示す処理
は、上記図７に示した励振源処理をステップＳ８７〜ス
テップＳ８９のように変えたものである。
【０１０４】ＶＳＥＬＰの励振源は、コーデックに利用
されるパラメータβ(長期予測係数), bL[i](長期フィル
タ状態),γ(利得), c1[i](励起コードベクタ)により、 β * bL[i] + γ * c1[i] として作成されるが、このうち前者がピッチ成分、後者
がノイズ成分を表すので、これをβ * bL[i]とγ * c1
[i]に分け、ステップＳ８７で、一定の時間範囲におい
て、前者のエネルギーが大きい場合にはピッチが強い有
声音と考えられるため、ステップＳ８８でＹＥＳに進
み、励振源をパルス列とし、ピッチ成分のない部分では
ＮＯに進み０に抑圧した。また、ステップＳ８７でエネ
ルギーが大きくない場合には従来どおりとし、こうして
作成された狭帯域励振源にステップＳ８９でゼロ詰め処
理によりPSI-CELP同様０を詰めアップサンプルすること
で広帯域励振源とした。これにより、ＶＳＥＬＰにおけ
る有声音の聴感上の品質が向上する。
【０１０５】そして、ステップＳ９２でアップサンプル
部４５により上記オリジナル音声ＳｎｄNをアップサン
プルしたものと、ステップＳ９５で加算部４６により加
算する。このとき、ステップＳ９１で高域側に対し、約
６ＫＨｚ以上の成分を若干抑圧する高域抽出＆抑圧フィ
ルタ４２によりフィルタリングを施すことで、聴きやす
い音にしている。このフィルタ係数は上述したように選
択可能としている。
【０１０６】さらに、ステップＳ９３では、乗算部４３
を用いてユーザの好みに応じて高域側ゲインを調整可能
としている。
【０１０７】この信号切換部６５でも第１のポストフィ
ルタ処理（ａ）４７，第２のポストフィルタ処理（ｂ）
４８及び第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９を行うポ
ストフィルタを備えている。第１のポストフィルタ処理
（ａ）４７は上記デコード音声信号のスペクトル整形及
び聴感上の品質を効果的に向上でき、第２のポストフィ
ルタ処理（ｂ）４８及び第３のポストフィルタ処理
（ｂ）４９は第２のサンプリング周波数ｆs2（１６ＫＨ
ｚ）とされた第１の帯域Ｂ1及び広帯域ＢWの音声信号の
スペクトル整形及び聴感上の品質を効果的に向上でき
る。
【０１０８】したがって、ＶＳＥＬＰによる復号化方法
を用いた信号切換部６５でも、ユーザの好みに基づい
て、サンプリング周波数が８ＫＨｚの第１の帯域Ｂ
1（３００〜３４００Ｈｚ）の音声信号，サンプリング
周波数が１６ＫＨｚの第１の帯域Ｂ1の音声信号又はサ
ンプリング周波数が１６ＫＨｚの広帯域ＢWの音声信号
のスペクトル整形及び聴感上の品質を効果的に向上した
上で切り換えてＤ／Ａ変換器６に送ることができる。
【０１０９】このため、上記図１に示した受信装置１
は、サンプリング周波数が８ＫＨｚ，１６ＫＨｚと異な
る、第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）のＶ
ＳＥＬＰによる受話音声信号や、サンプリング周波数が
１６ＫＨｚの広帯域（３００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）のＶ
ＳＥＬＰによる受話音声信号にポストフィルタ処理を施
した上で、ユーザに選択させることができる。ユーザ側
では選択肢を広げることができる。状況に応じてＶＳＥ
ＬＰによる受話音声を帯域拡張するだけでなく、入力時
の帯域と同様にすることができるので、内蔵のバッテリ
ーの減りを抑えることもできる。
【０１１０】さらに、図１の受信装置１内部の信号処理
装置５としては、図１４に示す信号切換部７０とその前
段の、図１５に示すデコード部とからなる信号処理装置
を他の具体例としてもよい。
【０１１１】図１５に示したデコード部は、ＶＳＥＬＰ
デコーダ７７とＰＳＩ−ＣＥＬＰデコーダ８１とを備
え、送信装置側から伝送されてくる、音声パラメータ符
号の符号化方式に応じて、デコーダ７７又は８１への音
声パラメータ符号の入力を切り換える。つまり、入力端
子７５を介して受け取った上記音声パラメータ符号を切
換スイッチ７６で、上記符号化方式の種類、つまりＶＳ
ＥＬＰ又はＰＳＩ-ＣＥＬＰに応じて切り換えている。
【０１１２】ＶＳＥＬＰデコーダ７７からの二つの励振
源１ＥｘｃN1及び励振源２ＥｘｃN2は出力端子７８及び
７９を介して図１４の入力端子６６及び６７に供給され
る。また、ＰＳＩ-ＣＥＬＰデコーダ８１からの励振源
ＮＥｘｃNは出力端子８２を介して図１４の入力端子３
５に供給される。
【０１１３】また、ＶＳＥＬＰデコーダ７７又はＰＳＩ
−ＣＥＬＰデコーダ８１からの線形予測係数αV又はαp
は上記符号化方式の種類に応じて切換スイッチ８０によ
り選択されてから出力端子８３を介して図１４の入力端
子３４に供給される。
【０１１４】同様に、ＶＳＥＬＰデコーダ７７又はＰＳ
Ｉ−ＣＥＬＰデコーダ８１からのデコード音声も上記符
号化方式の種類に応じて切換スイッチ８４により選択さ
れてから出力端子８５を介して図１４の入力端子３３に
供給される。
【０１１５】また、図１４に示す、信号切換部７０側で
は、上記符号化方式の種類に応じて切り換わる切換スイ
ッチ７１により、励振源切換＆拡張部６８又は励振源拡
張部４１からの励振源出力を切り換えて、ＬＰＣ合成部
４０に供給する。
【０１１６】この信号切換部７０でも第１のポストフィ
ルタ処理（ａ）４７，第２のポストフィルタ処理（ｂ）
４８及び第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９を行うポ
ストフィルタを備えている。第１のポストフィルタ処理
（ａ）４７は上記デコード音声信号のスペクトル整形及
び聴感上の品質を効果的に向上でき、第２のポストフィ
ルタ処理（ｂ）４８及び第３のポストフィルタ処理
（ｂ）４９は第２のサンプリング周波数ｆs2（１６ＫＨ
ｚ）とされた第１の帯域Ｂ1及び広帯域ＢWの音声信号の
スペクトル整形及び聴感上の品質を効果的に向上でき
る。
【０１１７】したがって、この信号切換部７０によれ
ば、送信装置側から伝送されてくる伝送信号の符号化方
式の種類に応じ、サンプリング周波数が８ＫＨｚ，１６
ＫＨｚと異なる、第１の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４０
０Ｈｚ）の受話音声信号や、サンプリング周波数が１６
ＫＨｚの広帯域（３００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）の受話音
声信号にポストフィルタ処理を施した上で、ユーザに選
択させることができる。ユーザ側では選択肢を広げるこ
とができる。状況に応じて受話音声を帯域拡張するだけ
でなく、入力時の帯域と同様にすることができるので、
内蔵のバッテリーの減りを抑えることもできる。
【０１１８】さらに、上記図１の受信装置１内部の信号
処理装置５は、図１６に示すような信号切換部９０を備
えてもよい。
【０１１９】信号切換部９０の入力端子９１には、上記
音声パラメータ符号の内、ＬＰＣ残差である励振源が供
給される。また、入力端子９２には線形予測係数αが供
給される。入力端子９１からの励振源は、ＬＰＣ合成フ
ィルタ９３に送られると共に、アップサンプル部１００
に送られる。入力端子９２からの線形予測係数はＬＰＣ
合成フィルタ９３に送られる。
【０１２０】ＬＰＣ合成フィルタ９３は、入力端子９１
からの励振源を基に、入力端子９２からの線形予測係数
を用いて音声信号を合成する。ＬＰＣ合成フィルタ９３
で合成された音声信号は、第１のポストフィルタ処理
（ａ）１６１及びアップサンプル部９４に供給される。
【０１２１】第１のポストフィルタ処理（ａ）１６１
は、上記第１のポストフィルタ処理（ａ）４７と同様に
動作する。ここでは説明を省略する。
【０１２２】アップサンプル部９４は、ＬＰＣ合成フィ
ルタ９３で合成された音声信号のサンプリング周波数ｆ
s1をアップサンプルする。アップサンプルされた上記音
声信号は、第２のポストフィルタ処理（ｂ）１６２及び
バンドバスフィルタ（ＢＰＦ）９５に供給される。
【０１２３】第２のポストフィルタ処理（ｂ）１６２は
上記第２のポストフィルタ処理（ｂ）４８と同様に動作
する。すなわち、上記第１のポストフィルタ処理（ａ）
１６１をサンプリング周波数が１６ＫＨｚの音声信号に
おける２（＝ｆs2／ｆs1）倍のサンプルに対して施す。
【０１２４】バンドパスフィルタ９５はアップサンプル
部９４からの出力のうち所定の帯域のみを通過させ、加
算部９６に供給する。このアップサンプル部９４、バン
ドパスフィルタ９５、加算部９６に通じる経路は、元の
周波数帯域の成分の信号を合成された音声信号に付加す
るための経路である。
【０１２５】また、ＬＰＣ合成フィルタ９３から線形予
測係数−自己相関変換部９７に線形予測係数が送られ
る。線形予測係数−自己相関変換部９７は、線形予測係
数を自己相関に変換するものである。この自己相関は狭
帯域コードブック９８に送られると共に、破擦音検出部
９９に送られる。
【０１２６】また、入力端子９１からの励振源は、アッ
プサンプル部１００でアップサンプルされ、ローパスフ
ィルタ１０１、ブースト部１０２を介して、ＬＰＣ合成
フィルタ１０３に送られる。ブースト部１０２は、破擦
音や摩擦音が検出された場合に励振源をブーストするた
めのもので、ブースト部１０２のブースト量は、破擦音
検出部９９の出力により制御される。
【０１２７】狭帯域コードブック９８には、予め複数の
音声信号のパターンから得られた狭帯域音声信号の自己
相関情報がコードベクタとして格納されている。狭帯域
コードブック９８で、線形予測係数−自己相関変換部９
７からの自己相関と、狭帯域コードブック９８に格納さ
れている自己相関情報とが比較され、マッチング処理が
行われる。そして、最もマッチしている自己相関情報の
インデックスが広帯域コードブック１０４に送られる。
【０１２８】広帯域コードブック１０４には、狭帯域コ
ードブック９８と対応して、狭帯域コードブック９８を
作成したときと同一のパターンの音声信号から得られる
広帯域音声信号の自己相関情報がコードベクタとして格
納されている。狭帯域コードブック９８で最もマッチし
ている自己相関情報が判断されると、このインデックス
が広帯域コードブック１０４に送られ、広帯域コードブ
ック１０４により、最もマッチしていると判断された狭
帯域の自己相関情報に対応する広帯域の自己相関情報が
読み出される。
【０１２９】広帯域コードブック１０４から読み出され
た広帯域の自己相関情報は、自己相関−線形予測係数変
換部１０５に送られる。自己相関−線形予測係数変換部
１０５により、自己相関から線形予測係数への変換が行
われる。この線形予測係数がＬＰＣ合成フィルタ１０３
に送られる。
【０１３０】ＬＰＣ合成フィルタ１０３ではＬＰＣ合成
が行われ、これにより、広帯域音声信号が合成される。
ＬＰＣ合成フィルタ１０３で合成された音声信号は、高
域抽出＆抑圧フィルタ１０６及び乗算部１０７に供給さ
れる。
【０１３１】高域抽出＆抑圧フィルタ１０６は、ＬＰＣ
合成フィルタ１０３からの合成出力から入力狭帯域音声
信号の周波数帯域３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚの信号成分
を除去し、３４００Ｈｚ以上の信号成分を抽出すると共
に、ユーザの好みに応じて高い周波数成分を抑圧する。
乗算部１０７は、高域抽出＆抑圧フィルタ１０６からの
フィルタ出力に端子１０８から調整されたゲインを乗算
する。
【０１３２】そして、加算部９６は、乗算部１０７から
の乗算出力に、ＢＰＦ９５を介した元の狭帯域音声信号
成分を加算し、広帯域の音声信号を出力する。この広帯
域の音声信号は第３のポストフィルタ処理（ｂ）１６３
に供給される。
【０１３３】第３のポストフィルタ処理（ｂ）１６３は
上記第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９と同様に動作
する。すなわち、上記第２のポストフィルタ処理（ｂ）
１６２と同様に、上記第１のポストフィルタ処理（ａ）
１６１をサンプリング周波数が１６Ｈｚの音声信号にお
ける２（＝ｆs2／ｆs1）倍のサンプルに対して施す。
【０１３４】第１のポストフィルタ処理（ａ）１６１か
らの第１のフィルタ処理出力と、第２のポストフィルタ
処理（ｂ）１６２からの第２のフィルタ処理出力と、第
３のポストフィルタ処理（ｂ）１６３からの第３のフィ
ルタ処理出力は切り換えスイッチ１０９の被選択端子
ａ，ｂ，ｃに供給される。
【０１３５】すなわち、切り換えスイッチ１０９は、上
記第１のサンプリング周波数ｆs1（＝８ＫＨｚ）の第１
の帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）のポストフィ
ルタ処理が施された音声信号を被選択端子ａで受け、第
２のサンプリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨｚ）の第１の
帯域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）のポストフィル
タ処理が施された音声信号を被選択端子ｂで受け、第２
のサンプリング周波数ｆs2（＝１６ＫＨｚ）の広帯域Ｂ
w（３００Ｈｚ〜６０００Ｈｚ）のポストフィルタ処理
が施された音声信号を被選択端子ｃで受ける。そして、
切り換え制御信号端子１２９からの切り換え制御信号に
基づいて選択片ｄを切り換えることにより、いずれか一
のポストフィルタ処理が施された音声信号をＤ／Ａ変換
器６に供給する。
【０１３６】以上より、この図１６に示した信号切換部
９０を備える受信装置でも、サンプリング周波数が８Ｋ
Ｈｚ，１６ＫＨｚと異なる、第１の帯域Ｂ1（３００Ｈ
ｚ〜３４００Ｈｚ）の受話音声信号や、サンプリング周
波数が１６ＫＨｚの広帯域（３００Ｈｚ〜６０００Ｈ
ｚ）の受話音声信号を、ポストフィルタ処理を施した上
でユーザに選択させることができる。
【０１３７】なお、上記受信装置１内部の信号処理装置
５は、各信号切換部３２，６５，７０及び９０内に、各
ポストフィルタ処理の後又は前で第１〜第３の雑音低減
処理を行う雑音低減処理部を備えても良い。
【０１３８】この雑音低減処理部は、本件出願人が既に
出願した、特開平７−１９３５４８号公報に開示されて
いる、雑音低減処理方法を用いて、背景雑音を検出し、
抑圧する。この雑音低減処理方法は、上記第１のサンプ
リング周波数ｆs1の音声信号を生成するために送信装置
から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメータ符
号から検出された背景雑音区間の雑音レベルに応じて制
御信号を形成し、この制御信号に基づいて雑音低減処理
の内容を変化させる。
【０１３９】図１７には、上記雑音低減処理方法を適用
した雑音低減処理部の第１の雑音低減処理（ａ）１７
１，第２の雑音低減処理（ｂ）１７２，第３の雑音低減
処理（ｂ）１７３を、第１のポストフィルタ処理（ａ）
４７，第２のポストフィルタ処理（ｂ）４８，第３のポ
ストフィルタ処理（ｂ）４９の後段で行う信号切換部３
２を示す。また、図１８には、上記雑音低減処理部の詳
細な構成を示す。上記加算部４６からの加算出力とな
る、帯域３００〜６０００Ｈｚ、サンプリング周波数が
１６ｋＨｚの広帯域音声信号Ｓｎｄwは入力端子１４１
を介して、フレームパワー計算部１４２に供給される。
フレームパワー計算部１４２は、例えば周期２０ｍｓｅ
ｃのフレーム毎のパワーとして、例えば自乗平均の平方
根、いわゆるｒｍｓ値を計算する。このフレームパワー
計算部１４２で計算されたフレーム平均パワー値は、抑
圧比計算部１４３に供給される。抑圧比計算部１４３
は、上記フレームパワー計算部１４２で計算されたフレ
ーム平均パワーを用いて、雑音を抑圧するための係数で
ある抑圧比を計算する。抑圧比計算部１４３で計算され
た抑圧比は、スムージング部１４４に送られる。スムー
ジング部１４４は、抑圧比計算部１４３で計算された抑
圧比にスムージング処理を施す。このスムージング処理
とは、例えば２０ｍｓｅｃで１６０サンプルのフレーム
単位で分割された入力音声信号のつながりの不連続性を
避けるための処理である。このスムージング処理が施さ
れた抑圧比は、ノイズリデュース部１４５に送られ、こ
のノイズリデュース部１４５において上記広帯域音声信
号Ｓｎｄwの雑音を除去するために用いられる。
【０１４０】抑圧比計算部１４３には、端子１４８を介
して入力された雑音レベル検出信号をレベル弁別部１４
７で弁別して得られた制御信号が供給されており、この
制御信号に応じて、例えば上記抑圧比計算のしきい値が
切換制御されるようになっている。
【０１４１】次に、この雑音低減処理部の動作について
詳細に説明する。図１８のフレームパワー計算部１４２
は、上記フレーム当たりの上記デコード音声信号Ｓｎｄ
Nの平均パワーｒｍｓを計算する。この平均パワーｒｍ
ｓは抑圧比計算部１４３に供給される。
【０１４２】抑圧比計算部１４３は、平均パワーｒｍｓ
と、あるしきい値ｎｒ１とを比較し、その比較結果によ
り、抑圧比scaleを計算する。すなわち、この抑圧比sca
leは、上記平均パワーｒｍｓがしきい値ｎｒ１以上のと
き１とし、しきい値ｎｒ１よりも小さいとき、 scale＝ｒｍｓ／Ｋ ・・・（７） とする。ここで、Ｋは定数である。この例の場合には、
Ｋ＝ｎｒ１となる。
【０１４３】あるいは、全てのｒｍｓについて上記
（７）式を計算し、その計算結果としての抑圧比scale
が１よりも小（scale＜１）となる場合には、この
（７）式で計算された抑圧比scaleを上記デコード音声
信号ＳｎｄNに乗算する。これは、上記平均パワーｒｍ
ｓが上記しきい値ｒｎ１よりも小となるフレームにおい
ては、上記デコード音声信号ＳｎｄNに１よりも小さい
ゲインを乗算することを意味する。また、この（７）式
の結果、抑圧比scaleが１以上（scale≧１）となる場合
には、上記デコード音声信号ＳｎｄNには何も処理を施
さずそのまま出力する。これは、抑圧比scaleが上記し
きい値となるフレームにおいては、上記デコード音声信
号ＳｎｄNに１のゲインを乗算することを意味する。し
たがって、このしきい値ｎｒ１を適切に選ぶことによ
り、雑音部分のようなパワーの小さい部分ではゲインが
小さく制御されることになり、実質的に雑音低減の効果
が得られる。なお、上記（７）式を用いた場合のノイズ
抑圧の効果は、入力信号の平均パワーに対して１／２倍
となる。
【０１４４】また、ノイズの抑圧がききすぎる場合や、
一定レベル以下をミュートする部と組み合わせて使用す
る場合などにおいては、上記しきい値ｎｒ１（これを第
１のしきい値とする。）よりも小さい第２のしきい値ｎ
ｒ２を設定し、入力レベルがこの第２のしきい値ｎｒ２
よりも小さくなる領域で、抑圧を小さく、すなわちエキ
スパンダの伸長作用の強さを弱めることが好ましい。
【０１４５】ところで、入力された信号に対して音声と
雑音とを区別して処理しているわけではないので、子音
などの音声パワーが相対的に小さいところで音声が無く
なる傾向がある。特に強くノイズリデュースをかけたと
きにこの現象が顕著に現れ、音声の種類によってはかな
りの違和感を感じる。したがって、フレーム平均パワー
に対して、どの程度の強さでノイズリデュースをかける
か、またどのくらいの大きさからかけるかの検討が必要
になってくる。
【０１４６】また、上記のような処理をフレーム単位で
行うと、フレームでの音声のつながりが不連続になり、
聞いたときに不自然感を感じてしまう。
【０１４７】これらのことを考慮して、上記抑圧比scal
eに対してアタックタイム、リカバリタイムを設定し、
例えばフレーム単位のスムージングを行うことにより、
上記不自然感が出ないようにすることが考えられる。
【０１４８】すなわち、上記図１８の構成からも明らか
なように、抑圧比計算部１４３で計算して求められた抑
圧比scaleは、一旦スムージング部１４４によるスムー
ジング処理を施した後、ノイズリデュース部１４５に送
るようにしている。
【０１４９】このスムージング部１４４は、上述したよ
うなノイズ低減処理において生じる問題を解決するため
に設けられたものであり、上記アタックタイム、リカバ
リタイムを設定している。この例では、アタックタイム
を“０”とし、リカバリータイムは可変としている。
【０１５０】すなわち、計算した現在のフレームの音声
パワーが前のフレームより大きい時にはその値をそのま
ま使い、逆に小さい場合は所定の特性を備えるローパス
フィルタ（ＬＰＦ）によりスムージングを行い、フレー
ムパワーの変化による処理の不自然感が出ないようにす
る。ノイズリデュース部１４５は、上記広帯域音声信号
Ｓｎｄwにスムージング部１４４を介した抑圧比scaleを
乗算して入力信号Ｓｎｄwの雑音低減処理を行い、雑音
が低減された出力信号を出力端子１４６から出力してい
る。
【０１５１】ところで、上記抑圧比計算部１４３には、
端子１４８を介した雑音レベル検出信号をレベル弁別部
１４７で弁別して得られた制御信号が供給されている。
この制御信号に応じて、上記抑圧比計算のしきい値が切
換制御されている。すなわち、抑圧比計算のしきい値
は、雑音レベル検出信号に基づいている。
【０１５２】この雑音レベル検出信号は、上記第１のサ
ンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するために送信
装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメー
タ符号から検出された背景雑音区間の音声レベルにより
表すことができる。
【０１５３】ここでは、図示を省略しているが、上記音
声パラメータ符号から背景雑音区間を検出する雑音区間
検出部と、この雑音区間検出部で検出された雑音区間の
雑音レベルを検出する雑音レベル検出部が必要とされ、
端子１４８には雑音レベル検出部で検出された雑音レベ
ル検出信号が供給される。
【０１５４】また、この雑音低減処理部は、上記第１の
サンプリング周波数ｆs1（８ＫＨｚ）の音声信号を生成
するために送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づ
く音声パラメータ符号を第１の雑音低減処理に用いてい
るが、他の雑音低減処理（ｂ）１７２，雑音低減処理
（ｂ）１７３が実際に雑音低減処理を施すのは、第２の
サンプリング周波数ｆs2（１６ＫＨｚ）とされた音声信
号に対してである。このため、第２の雑音低減処理
（ｂ）１７２，第３の雑音低減処理（ｂ）１７３は、上
記第１の雑音低減処理（ａ）１７１をサンプリング周波
数が１６ＫＨｚの音声信号における２（＝ｆs2／ｆs1）
倍のサンプルに対して施す。
【０１５５】このようにして、第１の雑音低減処理
（ａ）１７１は、上記ポストフィルタ（ａ）４７でスペ
クトル整形及び聴感上の品質が向上された音声信号中の
雑音成分を低減できる。また、第２の雑音低減処理
（ｂ）１７２，第３の雑音低減処理（ｂ）１７３はポス
トフィルタ処理済みの第２のサンプリング周波数ｆ
s2（１６ＫＨｚ）とされた第１の帯域Ｂ1及び広帯域ＢW
の音声信号の雑音成分を低減できる。
【０１５６】すなわち、図１７に示した信号切換部３２
は、切り換えスイッチ１５０により、第１のポストフィ
ルタ処理（ａ）４７，第２のポストフィルタ処理（ｂ）
４８及び第３のポストフィルタ処理（ｂ）４９でスペク
トル整形及び聴感上の品質が効果的に向上され、第１の
雑音低減処理（ａ）１７１，第２の雑音低減処理（ｂ）
１７２及び第３の雑音低減処理（ｂ）１７３で雑音が低
減された音声信号、つまりサンプリング周波数が８ＫＨ
ｚの第１の帯域Ｂ1（３００〜３４００Ｈｚ）の音声信
号と、サンプリング周波数が１６ＫＨｚの第１の帯域Ｂ
1（３００〜３４００Ｈｚ）の音声信号と、サンプリン
グ周波数が１６ＫＨｚの広帯域ＢW（３００〜６０００
Ｈｚ）の広帯域音声信号とを切り換えてＤ／Ａ変換器６
に送ることができる。
【０１５７】なお、上記信号切換部３２、６５、７０又
は９０を備えた信号処理装置を用いた受信装置は、送信
装置と一体化され、図１９に示すような、携帯電話装置
１１０を構成してもよい。この携帯電話装置１１０も、
ＰＤＣとして、現在広くしようされている、ディジタル
携帯電話に適用できる。
【０１５８】この携帯電話装置１１０で、マイクロホン
１１１から入力された音声信号は、アンプ１１２，ボリ
ューム１１３，アンチエイリアシングフィルタ１１４及
びＡ／Ｄ変換器１１５を経由して信号処理装置１１６の
メモリ１１６ａに格納される。
【０１５９】メモリ１１６ａに格納された音声信号は、
信号処理装置１１６内部の音声符号化部で符号処理さ
れ、音声パラメータ符号として出力される。
【０１６０】この音声パラメータ符号は、制御部１１７
及びＲＦ（ＲＦ送信）アンプ１１８及びアンテナ１１９
を経由して基地局へ送信される。
【０１６１】ここで、信号処理装置１１６内部の音声符
号化部は、伝送路により制限される狭帯域化を考慮した
音声パラメータ符号を制御部１１７を介してＲＦアンプ
１１８に供給する。
【０１６２】また、アンテナ１１９を介して基地局から
受信した音声パラメータ符号は、ＲＦアンプ１１８、制
御部１１７を経由して信号処理装置１２２のメモリ１２
２ａに格納される。
【０１６３】信号処理装置１２２のメモリ１２２ａに格
納された音声パラメータ符号は、信号処理装置１２２の
復号部で復号処理された後、所定の信号処理が施されて
出力される。
【０１６４】信号処理装置１２２から出力信号は、Ｄ／
Ａ変換器１２３でアナログ信号とされた後、アンチエイ
リアシングフィルター１２４、ボリューム１２５及びア
ンプ１２８を経由してスピーカ１２７から出力される。
【０１６５】ここで、信号処理装置１２２は、上記信号
切換部３２、６５、７０又は９０を備えてなる。したが
って、この図１９に示した携帯電話装置１１０は、受話
側でサンプリング周波数を２倍にした高品質の広帯域音
声信号の、スペクトル整形及び聴感上の品質を効果的に
向上し、かつ、雑音成分を低減することができる。
【０１６６】なお、上記実施の形態では、受信装置、送
信装置、携帯電話装置を、ＰＤＣとして使用されている
ディジタル携帯電話装置に適用できるとして説明した
が、広帯域（ワイドバンド）ＣＤＭＡ方式、すなわち、
周波数帯域幅が広い移動体通信システムにも適用が可能
である。
【０１６７】
【発明の効果】以上、本発明によれば、サンプリング周
波数が例えば８ＫＨｚ，１６ＫＨｚと異なる、第１の帯
域Ｂ1（３００Ｈｚ〜３４００Ｈｚ）のＰＳＩ−ＣＥＬ
Ｐ又はＶＳＥＬＰによる受話音声信号や、サンプリング
周波数が１６ＫＨｚの広帯域（３００Ｈｚ〜６０００Ｈ
ｚ）の受話音声信号にポストフィルタ処理を施した上
で、ユーザに選択させることができる。このため、ユー
ザ側では選択肢が広がる。また、状況に応じて受話音声
を帯域拡張するだけでなく、入力時の帯域と同様にする
ことができるので、内蔵のバッテリーの減りを抑えるこ
ともできる。また、雑音低減処理を施し、雑音成分を低
減した上で、ユーザに選択させてもよい。
【０１６８】したがって、聴覚的品質を向上させた受話
音声を得ることのできる受信装置及び方法、通信装置及
び方法の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態となる受信装置の構成を示
すブロック図である。
【図２】上記図１に示した受信装置に音声パラメータ符
号を基地局を介して送信する送信装置の構成を示すブロ
ック図である。
【図３】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装置
を信号切換部と共に構成するＰＳＩ−ＣＥＬＰデコーダ
を示す図である。
【図４】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装置
をＰＳＩ−ＣＥＬＰデコーダと共に構成する信号切換部
の処理を説明するための機能ブロック図である。
【図５】上記図４に示した信号切換部に含まれる励振源
拡張部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】上記図４に示した信号切換部に含まれるポスト
フィルタの詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】上記図４に示した信号切換部の詳細な動作を説
明するためのフローチャートである。
【図８】上記図４に示した信号切換部で用いられるコー
ドブックに使われるトレーニングデータ生成処理を説明
するためのフローチャートである。
【図９】上記コードブックの生成を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図１０】上記ポストフィルタのフィルタ係数更新周期
とゲイン更新周期とを説明するための図である。
【図１１】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置の他の具体例に含まれるＶＳＥＬＰデコーダを示す図
である。
【図１２】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置の他の具体例に含まれる信号切換部の処理を説明する
ための機能ブロック図である。
【図１３】上記図１２に示した信号切換部の詳細な動作
を説明するためのフローチャートである。
【図１４】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置のさらに他の具体例に含まれる信号切換部の処理を説
明するための機能ブロック図である。
【図１５】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置のさらに他の具体例に含まれるデコード部の構成を示
すブロック図である。
【図１６】上記図１に示した受信装置内部の信号処理装
置の、またさらに他の具体例に含まれる信号切換部の処
理を説明するための機能ブロック図である。
【図１７】上記図４に示した信号切換部内のポストフィ
ルタの後段で雑音低減処理を行う信号切換部の処理を説
明するための機能ブロック図である。
【図１８】上記図１７に示した信号切換部に含まれる雑
音低減処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１９】上記各信号切換部を用いた信号処理装置を含
んだ受信装置を、送信装置と一体化して有してなる、携
帯電話装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 受信装置、１５ 送信装置、２１ 信号処理装置、
２７ ＰＳＩ−ＣＥＬＰデコーダ、３２ 信号切換部、
３６ 線形予測係数→自己相関（αN→ｒN）変換部、３
７ 自己相関広帯域化部、３８ 広帯域コードブック、
３９ 自己相関→線形予測係数変換部、４０ ＬＰＣ合
成部、４１ 励振源拡張部、４５ アップサンプル部、
４６ 加算部、４７ ポストフィルタ（ａ）、４８，４
９ ポストフィルタ（ｂ）、１５０ 切り換えスイッチ
フロントページの続き (72)発明者 大森 士郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D045 CB10 5K052 AA00 BB02 EE07 EE40 FF07 GG34 GG48 9A001 CC02 EE05 JJ12 KK56

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信
    号を生成するために送信装置から伝送されてきた伝送信
    号に基づく音声パラメータ符号を使って生成した第１の
    帯域Ｂ1の音声信号のサンプリング周波数を第２のサン
    プリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換するサンプリ
    ングレート変換手段と、 上記音声パラメータ符号を使って生成した第１のサンプ
    リング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第１の
    ポストフィルタ処理を施すと共に、上記サンプリングレ
    ート変換手段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第
    １の帯域Ｂ1の音声信号に第２のポストフィルタ処理を
    施すポストフィルタ手段と、 このポストフィルタ手段からの第１のフィルタ処理出力
    と第２のフィルタ処理出力とを切り換える切り換え手段
    とを備えることを特徴とする受信装置。
  2. 【請求項２】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１の
    サンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するために送
    信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメ
    ータ符号に応じたポストフィルタ処理を上記第１のポス
    トフィルタ処理として上記第１のサンプリング周波数ｆ
    s1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に施すことを特徴とする
    請求項１記載の受信装置。
  3. 【請求項３】 上記ポストフィルタ手段は、復号化され
    た信号が入力され、フィルタ係数が第１の周期で更新さ
    れるスペクトル整形フィルタ手段と、このスペクトル整
    形フィルタ手段からの出力が入力され、ゲインが上記第
    １の周期とは異なる第２の周期で更新されるゲイン調整
    手段とを有することを特徴とする請求項１記載の受信装
    置。
  4. 【請求項４】 上記ポストフィルタ手段は、上記第２の
    周期を上記第１の周期よりも長くすることを特徴とする
    請求項３記載の受信装置。
  5. 【請求項５】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１の
    ポストフィルタ処理を、上記サンプリングレート変換手
    段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ
    1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対し、
    上記第２のポストフィルタ処理として施すことを特徴と
    する請求項２記載の受信装置。
  6. 【請求項６】 上記伝送信号はＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化
    又はＶＳＥＬＰ符号化された信号であり、上記ポストフ
    ィルタ手段は上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化又はＶＳＥＬ
    Ｐ符号化された信号を復号して得られた音声パラメータ
    符号に基づいた第１のポストフィルタ処理を上記第１の
    サンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に
    施すことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
  7. 【請求項７】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１の
    ポストフィルタ処理を、上記サンプリングレート変換手
    段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ
    1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対し、
    第２のポストフィルタ処理として施すことを特徴とする
    請求項６記載の受信装置。
  8. 【請求項８】 上記切り換え手段が上記第１のサンプリ
    ング周波数ｆs1の上記第１のフィルタ処理出力から上記
    第２のサンプリング周波数ｆs2の上記第２のフィルタ処
    理出力に切り換えるときに、上記サンプリングレート変
    換手段はフィルタ状態の初期化を行うことを特徴とする
    請求項１記載の受信装置。
  9. 【請求項９】 上記音声パラメータ符号を使って上記第
    １の帯域Ｂ1の帯域外成分である第２の帯域Ｂ2の第２の
    サンプリング周波数ｆs2の音声信号を推測する帯域外成
    分推測手段と、 上記サンプリングレート変換手段からの第２のサンプリ
    ング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号に上記帯域
    外成分推測手段で推測された第２のサンプリング周波数
    ｆs2の第２の帯域Ｂ2の音声信号を加算する加算手段と
    を備え、 上記ポストフィルタ手段は上記加算手段からの加算出力
    に第３のポストフィルタ処理を施し、 上記切り換え手段は上記第３のフィルタ処理出力も上記
    第１及び第２のフィルタ処理出力とともに切り換えるこ
    とを特徴とする請求項１記載の受信装置。
  10. 【請求項１０】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１
    のポストフィルタ処理を、上記加算手段からの加算出力
    におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対し、第３のポスト
    フィルタ処理として施すことを特徴とする請求項９記載
    の受信装置。
  11. 【請求項１１】 上記帯域外成分推測手段は、上記音声
    パラメータ符号としての線形予測残差を帯域拡張する部
    分と、上記音声パラメータ符号としての線形予測係数を
    広帯域に拡張する部分とからなることを特徴とする請求
    項９記載の受信装置。
  12. 【請求項１２】 上記線形予測係数を広帯域に拡張する
    部分は、上記線形予測係数を自己相関に変換する第１変
    換部と、第１変換部の自己相関を予め広帯域の自己相関
    を格納したコードブックを参照することにより拡張する
    自己相関拡張部と、この自己相関拡張部からの拡張自己
    相関を拡張線形予測係数に変換する第２の変換部とを備
    えることを特徴とする請求項１１記載の受信装置。
  13. 【請求項１３】 上記線形予測残差を帯域拡張する部分
    は、上記線形予測残差をアップサンプルするアップサン
    プル部を備えることを特徴とする請求項１１記載の受信
    装置。
  14. 【請求項１４】 上記伝送信号はＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号
    化又はＶＳＥＬＰ符号化された信号であり、上記帯域外
    成分推測手段は上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化又はＶＳＥ
    ＬＰ符号化された信号を復号して得られた音声パラメー
    タ符号を使って上記第１の帯域Ｂ1の帯域外成分である
    第２の帯域Ｂ2の第２のサンプリング周波数ｆs2の音声
    信号を推測することを特徴とする請求項９記載の受信装
    置。
  15. 【請求項１５】 上記第１のポストフィルタ処理及び第
    ２のポストフィルタ処理の前又は後で第１の雑音低減処
    理及び第２の雑音低減処理を行う雑音低減処理手段を備
    えることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
  16. 【請求項１６】 上記雑音低減処理手段は、上記第１の
    サンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するために送
    信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメ
    ータ符号から検出された背景雑音区間の雑音レベルに応
    じて制御信号を形成し、この制御信号に基づいた第１の
    雑音低減処理を上記第１のポストフィルタ処理の入力又
    は出力信号に施すことを特徴とする請求項１５記載の受
    信装置。
  17. 【請求項１７】 上記雑音低減処理手段は、上記第１の
    雑音低減処理を上記第２のポストフィルタ処理の入力又
    は出力信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対して施
    すことを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
  18. 【請求項１８】 上記雑音低減処理手段は、上記第３の
    ポストフィルタ処理の前又は後で第３の雑音低減処理を
    行うことを特徴とする請求項１５記載の受信装置。
  19. 【請求項１９】 上記雑音低減処理手段は、上記第１の
    雑音低減処理を上記第３のポストフィルタ処理の入力又
    は出力信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対し、上
    記第３の雑音低減処理として施すことを特徴とする請求
    項１８記載の受信装置。
  20. 【請求項２０】 第１のサンプリング周波数ｆs1の音声
    信号を生成するために送信装置から伝送されてきた伝送
    信号に基づく音声パラメータ符号を使って生成した第１
    のサンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号
    に第１のポストフィルタ処理を施して得られる第１のフ
    ィルタ処理出力と、上記音声パラメータ符号を使って生
    成した第１の帯域Ｂ1の音声信号のサンプリング周波数
    を第２のサンプリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換
    して得た第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ
    1の音声信号に第２のポストフィルタ処理を施して得ら
    れた第２のフィルタ処理出力とを、切り換えることを特
    徴とする受信方法。
  21. 【請求項２１】 上記第１のポストフィルタ処理は、上
    記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成する
    ために送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音
    声パラメータ符号に応じたポストフィルタ処理を上記第
    １のサンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信
    号に施すことを特徴とする請求項２０記載の受信方法。
  22. 【請求項２２】 上記第２のポストフィルタ処理は、上
    記第１のポストフィルタ処理を、上記サンプリングレー
    ト変換された第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯
    域Ｂ1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対
    して施すことを特徴とする請求項２１記載の受信方法。
  23. 【請求項２３】 入力音声信号に第１のサンプリング周
    波数ｆs1による符号化処理を施して伝送信号を生成する
    送信手段と、 上記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成す
    るために送信手段から伝送されてきた伝送信号に基づく
    音声パラメータ符号を使って生成した第１のサンプリン
    グ周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第１のポス
    トフィルタ処理を施して得られる第１の処理出力と、上
    記音声パラメータ符号を使って生成した第１の帯域Ｂ1
    の音声信号のサンプリング周波数を第２のサンプリング
    周波数ｆs 2（ｆs2＞ｆs1）に変換して得た第２のサンプ
    リング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第２の
    ポストフィルタ処理を施して得られた第２の処理出力と
    を、切り換えて出力する受信手段とを備えることを特徴
    とする通信装置。
  24. 【請求項２４】 上記受信手段は、 上記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成す
    るために送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく
    音声パラメータ符号を使って生成した第１の帯域Ｂ1の
    音声信号のサンプリング周波数を第２のサンプリング周
    波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換するサンプリングレート
    変換手段と、 上記音声パラメータ符号を使って生成した第１のサンプ
    リング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第１の
    ポストフィルタ処理を施すと共に、上記サンプリングレ
    ート変換手段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第
    １の帯域Ｂ1の音声信号に第２のポストフィルタ処理を
    施すポストフィルタ手段と、 このポストフィルタ手段からの第１のフィルタ処理出力
    と第２のフィルタ処理出力とを切り換える切り換え手段
    とを備えることを特徴とする請求項２３記載の通信装
    置。
  25. 【請求項２５】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１
    のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するために
    送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラ
    メータ符号に応じたポストフィルタ処理を上記第１のポ
    ストフィルタ処理として上記第１のサンプリング周波数
    ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に施すことを特徴とす
    る請求項２４記載の通信装置。
  26. 【請求項２６】 上記ポストフィルタ手段は、復号化さ
    れた信号が入力され、フィルタ係数が第１の周期で更新
    されるスペクトル整形フィルタ手段と、このスペクトル
    整形フィルタ手段からの出力が入力され、ゲインが上記
    第１の周期とは異なる第２の周期で更新されるゲイン調
    整手段とを有することを特徴とする請求項２４記載の通
    信装置。
  27. 【請求項２７】 上記ポストフィルタ手段は、上記第２
    の周期を上記第１の周期よりも長くすることを特徴とす
    る請求項２６記載の通信装置。
  28. 【請求項２８】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１
    のポストフィルタ処理を、上記サンプリングレート変換
    手段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域
    Ｂ1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対
    し、上記第２のポストフィルタ処理として施すことを特
    徴とする請求項２５記載の通信装置。
  29. 【請求項２９】 上記伝送信号はＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号
    化又はＶＳＥＬＰ符号化された信号であり、上記ポスト
    フィルタ手段は上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化又はＶＳＥ
    ＬＰ符号化された信号を復号して得られた音声パラメー
    タ符号に基づいた第１のポストフィルタ処理を上記第１
    のサンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号
    に施すことを特徴とする請求項２４記載の通信装置。
  30. 【請求項３０】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１
    のポストフィルタ処理を、上記サンプリングレート変換
    手段からの第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域
    Ｂ1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対
    し、第２のポストフィルタ処理として施すことを特徴と
    する請求項２９記載の通信装置。
  31. 【請求項３１】 上記切り換え手段が上記第１のサンプ
    リング周波数ｆs1の上記第１のフィルタ処理出力から上
    記第２のサンプリング周波数ｆs2の上記第２のフィルタ
    処理出力に切り換えるときに、上記サンプリングレート
    変換手段はフィルタ状態の初期化を行うことを特徴とす
    る請求項２４記載の通信装置。
  32. 【請求項３２】 上記音声パラメータ符号を使って上記
    第１の帯域Ｂ1の帯域外成分である第２の帯域Ｂ2の第２
    のサンプリング周波数ｆs2の音声信号を推測する帯域外
    成分推測手段と、 上記サンプリングレート変換手段からの第２のサンプリ
    ング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号に上記帯域
    外成分推測手段で推測された第２のサンプリング周波数
    ｆs2の第２の帯域Ｂ2の音声信号を加算する加算手段と
    を備え、 上記ポストフィルタ手段は上記加算手段からの加算出力
    に第３のポストフィルタ処理を施し、 上記切り換え手段は上記第３のフィルタ処理出力も上記
    第１及び第２のフィルタ処理出力とともに切り換えるこ
    とを特徴とする請求項２４記載の通信装置。
  33. 【請求項３３】 上記ポストフィルタ手段は、上記第１
    のポストフィルタ処理を、上記加算手段からの加算出力
    におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対し、第３のポスト
    フィルタ処理として施すことを特徴とする請求項３２記
    載の通信装置。
  34. 【請求項３４】 上記帯域外成分推測手段は、上記音声
    パラメータ符号としての線形予測残差を帯域拡張する部
    分と、上記音声パラメータ符号としての線形予測係数を
    広帯域に拡張する部分とからなることを特徴とする請求
    項３２記載の通信装置。
  35. 【請求項３５】 上記線形予測係数を広帯域に拡張する
    部分は、上記線形予測係数を自己相関に変換する第１変
    換部と、第１変換部の自己相関を予め広帯域の自己相関
    を格納したコードブックを参照することにより拡張する
    自己相関拡張部と、この自己相関拡張部からの拡張自己
    相関を拡張線形予測係数に変換する第２の変換部とを備
    えることを特徴とする請求項３４記載の通信装置。
  36. 【請求項３６】 上記線形予測残差を帯域拡張する部分
    は、上記線形予測残差をアップサンプルするアップサン
    プル部を備えることを特徴とする請求項３４記載の通信
    装置。
  37. 【請求項３７】 上記伝送信号はＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号
    化又はＶＳＥＬＰ符号化された信号であり、上記帯域外
    成分推測手段は上記ＰＳＩ−ＣＥＬＰ符号化又はＶＳＥ
    ＬＰ符号化された信号を復号して得られた音声パラメー
    タ符号を使って上記第１の帯域Ｂ1の帯域外成分である
    第２の帯域Ｂ2の第２のサンプリング周波数ｆs2の音声
    信号を推測することを特徴とする請求項３２記載の通信
    装置。
  38. 【請求項３８】 上記第１のポストフィルタ処理及び第
    ２のポストフィルタ処理の前又は後で第１の雑音低減処
    理及び第２の雑音低減処理を行う雑音低減処理手段を備
    えることを特徴とする請求項２４記載の通信装置。
  39. 【請求項３９】 上記雑音低減処理手段は、上記第１の
    サンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成するために送
    信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音声パラメ
    ータ符号から検出された背景雑音区間の雑音レベルに応
    じて制御信号を形成し、この制御信号に基づいた第１の
    雑音低減処理を上記第１のポストフィルタ処理の入力又
    は出力信号に施すことを特徴とする請求項３８記載の通
    信装置。
  40. 【請求項４０】 上記雑音低減処理手段は、上記第１の
    雑音低減処理を上記第２のポストフィルタ処理の入力又
    は出力信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対して施
    すことを特徴とする請求項３８記載の通信装置。
  41. 【請求項４１】 上記雑音低減処理手段は、上記第３の
    ポストフィルタ処理の前又は後で第３の雑音低減処理を
    行うことを特徴とする請求項３８記載の通信装置。
  42. 【請求項４２】 上記雑音低減処理手段は、上記第１の
    雑音低減処理を上記第３のポストフィルタ処理の入力又
    は出力信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対し、上
    記第３の雑音低減処理として施すことを特徴とする請求
    項４１記載の通信装置。
  43. 【請求項４３】 入力音声信号に第１のサンプリング周
    波数ｆs1による符号化処理を施して伝送信号を生成する
    と共に、上記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号
    を生成するために送信装置から伝送されてきた伝送信号
    に基づく音声パラメータ符号を使って生成した第１のサ
    ンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信号に第
    １のポストフィルタ処理を施して得られる第１の処理出
    力と、上記音声パラメータ符号を使って生成した第１の
    帯域Ｂ1の音声信号のサンプリング周波数を第２のサン
    プリング周波数ｆs2（ｆs2＞ｆs1）に変換して得た第２
    のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯域Ｂ1の音声信号
    に第２のポストフィルタ処理を施して得られた第２の処
    理出力とを、切り換えて出力することを特徴とする通信
    方法。
  44. 【請求項４４】 上記第１のポストフィルタ処理は、上
    記第１のサンプリング周波数ｆs1の音声信号を生成する
    ために送信装置から伝送されてきた伝送信号に基づく音
    声パラメータ符号に応じたポストフィルタ処理を上記第
    １のサンプリング周波数ｆs1の第１の帯域Ｂ1の音声信
    号に施すことを特徴とする請求項４３記載の通信方法。
  45. 【請求項４５】 上記第２のポストフィルタ処理は、上
    記第１のポストフィルタ処理を、上記サンプリングレー
    ト変換された第２のサンプリング周波数ｆs2の第１の帯
    域Ｂ1の音声信号におけるｆs2／ｆs1倍のサンプルに対
    して施すことを特徴とする請求項４３記載の通信方法。
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