JP2003255973A - 音声帯域拡張システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 僅かな付加情報により音声の高周波数帯域信
号を高音質に擬似生成できる音声帯域拡張システムを提
供する。 【解決手段】 本発明の音声帯域拡張システムは、補助
信号入力部（１０２）を持ち、低域信号だけでなく補助
信号をも用いて高域信号を擬似生成する高域生成部１０
３を有するために、低域信号からだけでは生成が困難で
あった高音質な高域信号の擬似生成ができる。また高域
生成部１０３において線形予測フィルタやその残差信号
といった人間の音声生成モデルに基づいた方法を使用し
ないため、楽器音などでも高音質に高域信号の擬似生成
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音声帯域拡張技術に
係り、特に、僅かな付加情報により音声の高周波数帯域
信号を高音質に擬似生成できる音声帯域拡張システムお
よび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】狭帯域音声信号である低域信号から広帯
域音声信号である高域信号を生成する音声帯域拡張技術
が種々提案されている（たとえば、特開平０８−１３０
４９４号公報、特開平０８−３０５３９６号公報、特開
平０９−２５８７８７号公報を参照）。

【０００３】従来の音声帯域拡張システムの典型例は、
帯域が拡張される前の低域信号から高域信号を生成する
高域生成手段と、低域信号と高域信号とを合成して帯域
が拡張された音声信号を生成する帯域加算手段と、を有
する。

【０００４】低域信号から高域信号を擬似生成する方法
については様々な方法がある。従来技術では、一般に、
人間の音声生成モデルに基づき、まず低域信号を線形予
測分析してフィルタ係数と残差信号に分離する。そし
て、残差信号に非線形処理などを施して広帯域予測残差
信号を生成する。この広帯域予測残差信号に線形予測分
析で求めたフィルタ係数での逆フィルタ処理により高域
信号を擬似生成する。

【０００５】このように、従来の手法では、（１）低域
信号のみを用いて高域信号を擬似生成すること、およ
び、（２）線形予測分析など音声生成モデルに基づいて
高域信号を擬似生成すること、が特徴として挙げられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
帯域拡張方式には次のような問題があった。第１の問題
点は、低域信号のみを用いて高域信号を擬似生成するた
めに、高域信号の音質が悪いということである。高域信
号は必ずしも低域信号から予測可能ではないからであ
る。

【０００７】第２の問題点は、線形予測分析やその残差
信号など音声生成モデルに基づいて高域信号を擬似生成
するために、楽器音などの高域擬似生成が不得手である
ということである。楽器音などでは人間の音声とは生成
モデルが異なるからである。

【０００８】本発明の目的は、高音質な帯域拡張音声を
生成できる音声帯域拡張システムおよび方法を提供する
ことにある。

【０００９】本発明の他の目的は、人間の音声以外の楽
器音などについても、高音質な帯域拡張音声を生成でき
る音声帯域拡張システムおよび方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の音声帯域拡張シ
ステムは、低域信号および補助信号を用いて高域信号を
擬似生成するように動作する。

【００１１】本発明の第１の観点によれば、低域信号か
ら高域信号を擬似生成し、前記低域信号と前記擬似生成
された高域信号とを合成することによって広帯域な帯域
拡張音声信号を生成する音声帯域拡張システムにおい
て、前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号だ
けではなく前記音声帯域拡張システムに入力される補助
信号をも用いて前記高域信号を擬似生成する高域生成手
段を有することを特徴とする。

【００１２】本発明の第２の観点によれば、低域信号か
ら高域信号を擬似生成し、前記低域信号と前記擬似生成
された高域信号とを合成することによって広帯域な帯域
拡張音声信号を生成する音声帯域拡張システムにおい
て、前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号お
よび補助信号を用いて前記高域信号を擬似生成する高域
生成手段を有し、当該高域生成手段が前記高域信号をピ
ーク成分と非ピーク成分に分類し、前記ピーク成分と前
記非ピーク成分とを異なる方法で擬似生成することを特
徴とする。

【００１３】本発明の第３の観点によれば、音声帯域拡
張システムが使用する補助信号を生成する補助信号生成
システムにおいて、低域信号から高域予測信号を疑似生
成する高域信号予測手段と、前記高域予測信号をピーク
成分と非ピーク成分に分類するピーク成分分類手段と、
前記ピーク成分を符号化してピーク成分信号を生成する
ピーク成分信号生成手段と、前記非ピーク成分を符号化
して非ピーク成分信号を生成する非ピーク成分信号生成
手段と、ピーク成分信号と非ピーク成分信号とを多重化
して前記補助信号を生成する補助信号生成手段と、を含
むことを特徴とする。

【００１４】また、本発明による補助信号生成システム
において、高域信号をピーク成分と非ピーク成分に分類
するピーク成分分類手段と、前記ピーク成分を符号化し
てピーク成分信号を生成するピーク成分信号生成手段
と、前記非ピーク成分を符号化して非ピーク成分信号を
生成する非ピーク成分信号生成手段と、ピーク成分信号
と非ピーク成分信号を多重化して補助信号を生成する補
助信号生成手段と、を含むことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】１．システム構成 図１を参照すると、本発明の一実施形態による音声帯域
拡張システムは、低域信号入力部１０１、補助信号入力
部１０２、高域生成部１０３、帯域加算部１０４、およ
び、帯域拡張音声信号出力部１０５を有する。

【００１７】低域信号入力部１０１には帯域を拡張する
音声、すなわち低域信号が入力される。入力された低域
信号は高域生成部１０３と帯域加算部１０４へ出力され
る。ここで、低域信号は通常の時間領域の信号（例えば
ＰＣＭ信号）であっても、周波数領域信号（例えば、時
間領域の信号にＭＤＣＴ、フーリエ変換、あるいはサブ
バンド分割フィルタを施して得られた信号）であっても
良い。

【００１８】補助信号入力部１０２には低域信号を分析
して高域信号を擬似生成する際に用いられる補助信号が
入力される。入力された補助信号は高域生成部１０３へ
出力される。補助信号に含まれる情報の内容については
後で詳細に説明する。

【００１９】高域生成部１０３は、低域信号および補助
信号を用いて高域信号を擬似的に生成する。低域信号と
して時間領域の信号が入力された場合は、ＭＤＣＴ、フ
ーリエ変換あるいはサブバンド分割フィルタなどの変換
部を用いて周波数領域信号へ変換した後に、この周波数
領域信号と補助信号とを用いて高域信号を生成する。生
成された高域信号は帯域加算部１０４へ出力される。低
域信号と補助信号とを用いて高域信号を擬似的に生成す
る手法については後で詳細に説明する。

【００２０】帯域加算部１０４は、入力された低域信号
と生成された高域信号とを合成して帯域拡張された音声
信号を生成する。生成された帯域拡張音声信号は帯域音
声信号出力部１０５から出力される。低域信号と高域信
号とを合成する方法については後で詳細に説明する。

【００２１】上述した本実施形態の全体的な動作は、図
２に示すように、低域信号と補助信号とから高域信号を
生成するステップ（ステップ２０１）と、低域信号と高
域信号とを合成して帯域拡張音声信号を生成するステッ
プ（ステップ２０２）とからなる。

【００２２】２．高域信号の疑似生成 次に、高域生成部１０３の高域信号疑似生成動作につい
て詳細に説明する。高域生成部１０３は補助信号と周波
数領域の低域信号とを用いて高域信号を擬似的に生成す
る。

【００２３】高域生成部１０３では、高域の周波数帯域
を複数の副周波数帯域へ分割し、副周波数帯域毎に高域
信号の擬似生成処理を行う。ここでは、周波数成分Ｆ
１、Ｆ２、・・・、Ｆ３１、Ｆ３２（ヘルツ）という３
２個の周波数を含む１つの副周波数帯域を例として、副
周波数帯域毎に行う高域信号の擬似生成処理について説
明する。なお、これら周波数成分Ｆ１〜Ｆ３２にそれぞ
れ対応する信号成分をＭ１、Ｍ２、・・・、Ｍ３１、Ｍ
３２と記す。実際の用途では、低域信号、および、高域
信号がそれぞれ４から１２ｋＨｚ程度の帯域を持ち、副
周波数帯域は高域信号を１６から３２帯域程度に分割し
て得られることが多いと考えられる。

【００２４】副周波数帯域毎の処理としては、まず、副
周波数帯域に含まれる周波数成分の信号（本例ではＦ
１、Ｆ２、・・・、Ｆ３１、Ｆ３２の周波数を持つＭ
１、Ｍ２、・・・、Ｍ３１、Ｍ３２）を、ピーク成分と
非ピーク成分の２グループに分類する。副周波数帯域に
含まれる複数の信号は、各グループで異なる方法で擬似
生成される。

【００２５】２．１）ピーク／非ピーク分類 副周波数帯域に含まれる複数の信号（本例では３２個の
信号）をピーク成分と非ピーク成分に分類する方法につ
いて述べる。

【００２６】１つめの分類方法は、どの信号がピーク成
分に分類されるかを補助信号に符号化しておき、音声帯
域拡張システムではその補助信号に従いピーク成分と非
ピーク成分とを分類するという方法である（以下、ピー
ク分類方法１と呼ぶ）。

【００２７】２つめの分類方法は、まず副周波数帯域に
含まれる複数の信号（本例ではＭ１、Ｍ２、・・・、Ｍ
３１、Ｍ３２）の全てをピーク成分と仮定する。そし
て、後述するピーク成分の擬似生成方法（後述のピーク
成分振幅擬似生成方法１、あるいは、ピーク成分振幅擬
似生成方法２）によって信号の振幅値を擬似生成し、そ
の結果に基づいて再度ピーク成分と非ピーク成分とに分
類するという方法である（以下、ピーク分類方法２と呼
ぶ）。例えば、擬似生成された複数の信号の中で、その
振幅が大きい順に予め定められた個数の信号をピーク成
分とする方法などがある。この場合、大きい順に何個を
ピーク成分とするかを表すピーク成分数については、固
定値としておくか、変動する場合はピーク成分数に関す
る情報を補助信号に含めておく。

【００２８】これら２つの分類方法については、全ての
副周波数帯域で同一の分類方法を用いても、両者を混在
させてもよい。

【００２９】２．２）ピーク成分の振幅擬似生成 次に、ピーク成分として分類された信号の振幅値を擬似
生成する方法について述べる。

【００３０】１つめの擬似生成方法は、ピーク成分各々
の振幅値情報を補助信号に符号化しておき、音声帯域拡
張システムでは、その情報を用いてピーク成分の振幅値
を生成する方法である。本手法では、ピーク成分の振幅
を忠実に再現できるという利点がある反面、ピーク成分
各々の振幅値情報を補助信号に含めるために補助信号の
符号量が大きくなる。以下、この方法をピーク成分振幅
値擬似生成方法１と呼ぶこととする。

【００３１】２つめの擬似生成方法は、低域信号からの
予測によってピーク成分各々の振幅値を得る方法であ
る。この方法をピーク成分振幅値擬似生成方法２と呼ぶ
こととする。以下、予測方法について、周波数Fを持つ
信号Mの値を予測する方法を例に説明する。なお、これ
ら２つの擬似生成方法１および２については、全ての副
周波数帯域で同一の疑似生成方法を用いても、両者を混
在させてもよい。

【００３２】２．２．１）ピーク成分の振幅予測 １つめの予測方法は、２以上の整数Nについて、周波数
（F÷N）を持つ低域信号の信号値を用いて信号Mの値を
予測する方法である。たとえば、周波数（F÷２）を持
つ低域信号の値（もしくはその絶対値）を信号Mの値と
する方法や、周波数（F÷２）を持つ低域信号の値（も
しくはその絶対値）と周波数（F÷３）を持つ低域信号
の値（もしくはその絶対値）を加算した値を信号Mの値
とする方法や、周波数（F÷３）を持つ低域信号の値
（もしくはその絶対値）と周波数（F÷２）を持つ低域
信号の値（もしくはその絶対値）から線形予測した値を
信号Mの値とする方法などである。この方法をピーク成
分振幅値予測方法１と呼ぶこととする。

【００３３】整数Nについては、固定値としておくか、
変動する場合はその情報を補助信号に含めておく。ここ
ではN＝２または３の場合について例を述べたが、Nの値
に特に制限は無く、擬似生成の精度が高く（音質が高
く）なるようにNを設定してもよい。また、周波数（F÷
N）を持つ低域信号について、（F÷N）が非整数値など
になるため存在しない場合、低域信号の中で（F÷N）よ
りも低い周波数で最も近い周波数FLを持つ低域信号値ML
と、（F÷N）よりも高い周波数で最も近い周波数FHを持
つ低域信号値MHを用いて、内挿補間などにより周波数
（F÷N）を持つ低域信号を生成するとよい。たとえば、
（F÷N）が１００．３、FLが１００．０、FHが１０１．
０であった場合、周波数（１００．３）を持つ信号は
（ML×０．７＋MH×０．３）や（MLの絶対値×０．７＋
MHの絶対値×０．３）などの内挿補間によって求めると
よい。

【００３４】２つめの予測方法は、周波数FZからの低域
信号を周波数Fからの高域信号（本例ではＦ１、Ｆ２、
・・・、Ｆ３１、Ｆ３２の周波数を持つＭ１、Ｍ２、・
・・、Ｍ３１、Ｍ３２）へとコピーする方法である。こ
の場合、低域信号のどの周波数帯域を高域信号へコピー
するかを表す周波数情報（本例では周波数FZ)を補助信
号に含めておく必要がある。この方法をピーク成分振幅
値予測方法２と呼ぶこととする。

【００３５】これら２つの予測方法については、全ての
副周波数帯域で同一の予測方法を用いても、両者を混在
させてもよい。

【００３６】２．２．２）振幅補正 上記２つの予測方法を用いて高域信号を予測した場合、
その振幅の大きさを補正することでより高音質な高域信
号を擬似生成することができる。そのため、振幅の大き
さをどのように補正するかを補助信号に符号化しておく
とよい。予測された高域信号の振幅補正方法について例
を述べる。

【００３７】１つめの振幅補正方法は、補正後のピーク
成分の振幅値の情報、たとえば最大値や平均値や合計値
などのいずれかを補助信号に符号化しておき、その情報
に従って予測された高域信号の振幅補正を行う方法であ
る。この方法により、予測された高域信号を所望の最大
値や平均値や合計値などのいずれかを持つように補正す
ることができる。この方法をピーク成分振幅値補正方法
１と呼ぶこととする。

【００３８】２つめの振幅補正方法は、予測によって得
られる高域信号のピーク成分と補正後の高域信号のピー
ク成分の振幅比を補助信号に符号化しておき、その情報
に従って予測された高域信号の振幅値に振幅比を乗じて
振幅補正を行う方法である。この方法をピーク成分振幅
値補正方法２と呼ぶこととする。

【００３９】これら２つの振幅補正方法については、全
ての副周波数帯域で同一の方法を用いても、両者を混在
させてもよい。

【００４０】２．２．３）ピーク成分の極性生成 また、ピーク成分については、一般に振幅値が大きく、
音質に与える影響が大きい。そこで高音質な高域信号を
擬似生成するためには、ピーク成分信号の極性（正か負
か）をいかに擬似生成するかも重要である。以下にピー
ク成分の極性の生成方法について例を述べる。

【００４１】１つめの極性の生成方法は、乱数によって
極性を生成する方法である。補助信号に追加情報を一切
必要としないという利点がある。この方法をピーク成分
極性生成方法１と呼ぶこととする。

【００４２】２つめの極性の生成方法は、上述の予測方
法（ピーク成分振幅値予測方法１、および、ピーク成分
振幅値予測方法２）によって生成された高域信号の極性
をそのまま使用する方法である。この方法も補助情報を
一切必要としないという利点がある。この方法をピーク
成分極性生成方法２と呼ぶこととする。

【００４３】３つめの極性の生成方法は、各ピーク成分
の極性情報を各々補助信号に符号化しておき、その極性
情報に従ってピーク成分の極性を設定する方法である
（以下、ピーク成分極性生成方法３と呼ぶ）。ここで、
ピーク成分振幅値予測方法１を用いた場合、補助信号を
生成する際に予測されたピーク成分の振幅値の大きさや
周波数の順番など、予め定められた方法で各振幅値に対
応する極性情報を符号化しておくとよい。こうすること
で、音声帯域拡張システムでは、補助信号に含まれてい
る極性情報がピーク成分のどの信号に対応するものであ
るかを付加情報無しに正しく知ることができるようにな
る。

【００４４】４つめの極性の生成方法は、周波数FYから
の低域信号の極性を周波数Fからの高域信号（本例では
Ｆ１、Ｆ２、・・・、Ｆ３１、Ｆ３２の周波数を持つＭ
１、Ｍ２、・・・、Ｍ３１、Ｍ３２）のピーク成分の極
性へとコピーする方法である。この場合、低域信号のど
の周波数帯域の極性を高域信号へコピーするかを表す周
波数情報（本例では周波数FY)を補助信号に含めておく
必要がある。この方法をピーク成分極性生成方法４と呼
ぶこととする。

【００４５】これら４つの極性生成方法については、全
ての副周波数帯域で同一の方法を用いても、複数の方法
を混在させてもよい。

【００４６】２．３）非ピーク成分振幅疑似生成 次に、非ピーク成分について振幅値を擬似生成する方法
について述べる。

【００４７】１つめの非ピーク成分の振幅値生成方法
は、振幅値をゼロにする方法である。この方法を非ピー
ク成分振幅生成方法１と呼ぶこととする。

【００４８】２つめの非ピーク成分の振幅値生成方法
は、振幅値を乱数値とする方法である。発生させる乱数
の特性について、特に制限は無いが、例えば振幅値につ
いては、最も高音質となるような乱数振幅値に関する情
報を補助情報に含めておくと良い。ここで、乱数振幅値
に関する情報としては、乱数振幅の最大値、合計エネル
ギ、平均値、平均エネルギ、ピーク成分との振幅比、ピ
ーク成分とのエネルギ比のいずれかなどを用いると良
い。この方法を非ピーク成分振幅生成方法２と呼ぶこと
とする。

【００４９】これら２つの擬似生成方法については、全
ての副周波数帯域で同一の方法を用いても、両者を混在
させてもよい。

【００５０】また、ピーク成分の振幅補正情報や、非ピ
ーク成分の乱数振幅値情報については、高域信号の複数
の副周波数帯域間で似た値になることが多い。そのた
め、複数の副周波数帯域間でこれらの情報を共有した
り、周波数方向に差分符号化やエントロピ符号化を施し
たりすることにより補助信号の符号量を減らすことがで
きる。また周波数方向と同様に時間方向にもこれらの情
報を共有や差分符号化やエントロピ符号化を行うことに
より補助信号の高効率化（符号量削減）を実現できる。

【００５１】３．帯域合成 帯域加算部１０４は、低域信号と擬似生成された高域信
号とを合成して広帯域な帯域拡張音声信号を生成する。
例えば、１０２４個のＭＤＣＴ係数に変換された広帯域
な周波数領域信号の低域側５１２個が低域信号として入
力され、高域生成部１０３において高域側５１２個を擬
似生成した場合、１０２４個のＭＤＣＴ係数の低域側５
１２個を低域信号で、高域側５１２個を擬似生成した信
号で構成することで帯域加算を行う。ここではＭＤＣＴ
係数を例に説明したが、フーリエ変換など他の周波数変
換方式が用いられた場合も同様に、低域信号と擬似生成
された高域信号を周波数領域で結合することで広帯域信
号を構成できる。

【００５２】４．補助信号生成システム 図３を参照すると、補助信号を生成する補助信号生成シ
ステムは、高域信号予測部３０１、ピーク成分分類部３
０２、ピーク成分信号生成部３０３、非ピーク成分信号
生成部３０４、および、補助信号生成部３０５を有す
る。この補助信号生成システムの入力は低域信号および
高域信号であり、出力は補助信号である。

【００５３】高域信号予測部３０１は、入力された低域
信号を分析して高域信号を擬似生成する。擬似生成され
た高域予測信号はピーク成分分類部３０２に出力され
る。高域予測信号の擬似生成方法は上述のピーク成分振
幅値擬似生成方法２などが用いられる。なお、音声帯域
拡張システムでピーク成分振幅値擬似生成方法１などの
ように低域信号からの予測を行わない場合、高域信号予
測部３０１は不要となる。

【００５４】ピーク成分分類部３０２は、高域予測信号
あるいは高域信号のいずれか、もしくは両方を入力と
し、それらをピーク成分と非ピーク成分に分類する。周
波数や値といったピーク成分に関する情報がピーク成分
信号生成部３０３に出力される。同様に非ピーク成分に
関する周波数や値といった情報が非ピーク成分信号生成
部３０４に出力される。

【００５５】音声帯域拡張システムで上述のピーク分類
方法１が使用されている場合は、高域信号の中から聴覚
的重要性、信号強度などの基準でピーク成分を選択し、
選択された信号の周波数と値（振幅、極性のいずれか、
または両方）をピーク成分信号生成部３０３へ出力す
る。音声帯域拡張システムで上述のピーク分類方法２が
使用されている場合は、上述のピーク分類方法２でピー
ク成分を選択し、選択された信号の周波数と値（振幅、
極性のいずれか、または両方）をピーク成分信号生成部
３０３へ出力する。ピーク成分以外の信号は、非ピーク
成分として信号の周波数と値（振幅、極性のいずれか、
または両方）を非ピーク成分信号生成部３０４へ出力す
る。

【００５６】ピーク成分信号生成部３０３は、低域信号
と高域信号とピーク成分に関する情報のいずれか、また
は複数を入力とし、入力されたピーク成分に関する情報
を符号化してピーク成分信号を補助信号生成部３０５へ
出力する。

【００５７】音声帯域拡張システムで上述のピーク分類
方法１が使用されている場合は、入力された信号の周波
数を符号化してピーク成分信号として補助信号生成部３
０５へ出力する。また、音声帯域拡張システムで上述の
ピーク分類方法２が使用されている場合でピーク成分数
が可変である場合は、ピーク成分数に関する情報を符号
化してピーク成分信号として補助信号生成部３０５へ出
力する。また、ピーク分類方法１とピーク分類方法２が
混在している場合は、どの周波数帯域あるいは時間区間
でどの方法が用いられているかの情報をピーク成分信号
として補助信号生成部３０５へ出力する。

【００５８】音声帯域拡張システムで上述のピーク成分
振幅値擬似生成方法１が使用されている場合は、入力さ
れた信号の振幅値を符号化してピーク成分信号として補
助信号生成部３０５へ出力する。音声帯域拡張システム
で上述のピーク成分振幅値予測方法１が用いられ、か
つ、低域信号から高域信号の生成方法（Ｎの選択方法な
ど）が可変である場合は、その生成方法に関する情報を
ピーク成分信号として補助信号生成部３０５へ出力す
る。

【００５９】音声帯域拡張システムで上述のピーク成分
振幅値予測方法２が用いられている場合は、音質が高く
なるように低域信号のどの周波数から高域信号へコピー
すれば良いかを判定し、低域のコピー元周波数をピーク
成分信号として補助信号生成部３０５へ出力する。

【００６０】また、ピーク成分振幅値擬似生成方法１と
ピーク成分振幅値擬似生成方法２とが混在している場合
は、どの周波数帯域あるいは時間区間でどの方法が用い
られているかの情報をピーク成分信号として補助信号生
成部３０５へ出力する。

【００６１】同様に、ピーク成分振幅値予測方法１とピ
ーク成分振幅値予測方法２が混在している場合は、どの
周波数帯域あるいは時間区間でどの方法が用いられてい
るかの情報をピーク成分信号として補助信号生成部３０
５へ出力する。

【００６２】音声帯域拡張システムで上述のピーク成分
振幅値補正方法１あるいはピーク成分振幅値補正方法２
が用いられている場合は、高域信号と高域予測信号を比
較して、高域予測信号をどのように補正すれば高域信号
に近くなるかを表す補正情報をピーク成分信号として補
助信号生成部３０５へ出力する。この時、補正情報は、
時間方向または周波数方向、もしくはその両方向に同一
情報を共有、差分符号化、エントロピ符号化などをする
ことで情報量を削減してもよい。

【００６３】また、ピーク成分振幅値補正方法１とピー
ク成分振幅値補正方法２とが混在している場合は、どの
周波数帯域あるいは時間区間でどの方法が用いられてい
るかの情報をピーク成分信号として補助信号生成部３０
５へ出力する。

【００６４】音声帯域拡張システムで上述のピーク成分
極性生成方法３が使用されている場合は、ピーク成分の
信号の周波数と同一周波数を持つ信号を高域信号から選
びその極性をピーク成分信号として補助信号生成部３０
５へ出力する。ここで、同一周波数信号を持つ高域信号
の値がゼロである場合は、極性を乱数で決めてもよい。

【００６５】音声帯域拡張システムで上述のピーク成分
極性生成方法４が使用されている場合は、音質が高くな
るように低域信号のどの周波数から高域信号へ極性をコ
ピーすれば良いかを判定し、低域のコピー元周波数をピ
ーク成分信号として補助信号生成部３０５へ出力する。

【００６６】また、複数のピーク成分極性生成方法が混
在している場合は、どの周波数帯域あるいは時間区間で
どの方法が用いられているかの情報をピーク成分信号と
して補助信号生成部３０５へ出力する。

【００６７】非ピーク成分信号生成部３０４は、入力さ
れた非ピーク成分に関する情報を符号化して非ピーク成
分信号を補助信号生成部３０５へ出力する。音声帯域拡
張システムで上述の非ピーク成分振幅生成方法１が使用
されている場合には、非ピーク成分信号生成部３０４は
不要である。

【００６８】音声帯域拡張システムで上述の非ピーク成
分振幅生成方法２が使用されている場合には、非ピーク
成分として音声帯域拡張システムで生成すべき乱数の振
幅情報を非ピーク成分信号として補助信号生成部３０５
へ出力する。この時、乱数の振幅情報は、乱数のエネル
ギが、非ピーク成分に相当する周波数を持つ高域信号の
エネルギに近くなるように選択するとよい。

【００６９】また、非ピーク成分振幅生成方法１と非ピ
ーク成分振幅生成方法２とが混在している場合は、どの
周波数帯域あるいは時間区間でどの方法が用いられてい
るかの情報を非ピーク成分信号として補助信号生成部３
０５へ出力する。

【００７０】補助信号生成部３０５は、入力されたピー
ク成分信号と非ピーク成分信号とを多重化し、補助信号
を生成する。ピーク成分信号と非ピーク成分信号のいず
れかのみが入力された場合は、いずれか入力された信号
を補助信号とする。生成された補助信号は補助信号生成
システムの出力となる。

【００７１】図４は、本実施形態における補助信号生成
システムの動作を示すフローチャートである。まず、低
域信号から高域予測信号を生成し（ステップ４０１）。
次に、高域信号および高域予測信号の両方あるいは一方
を用いて、高域予測信号の周波数帯域に含まれる複数の
信号の中からピーク成分を選択する（ステップ４０
２）。ピーク成分に関する情報からピーク成分信号を生
成し（ステップ４０３）、非ピーク成分に関する情報か
ら非ピーク成分信号を生成する（ステップ４０４）。最
後にピーク成分信号と非ピーク成分信号とを多重化し、
補助信号を出力する（ステップ４０５）。

【００７２】５．オーディオ符号化／復号化システム 図５は、上記音声帯域拡張システムおよび補助信号生成
システムを利用した音声伝達システムの一例を示すブロ
ック図である。この例における音声伝達システムは、オ
ーディオ符号化システムとオーディオ復号システムから
なり、本発明による音声帯域拡張システムおよび補助信
号生成システムは、それぞれオーディオ復号システムお
よびオーディオ符号化システムに含まれる。これによ
り、従来よりも少ない符号量で広帯域かつ高音質なオー
ディオ信号を復号し出力することができる。

【００７３】図５に示すシステムは、周波数変換部５０
１、圧縮処理部５０２、補助信号生成システム５０３、
および多重化部５０４からなるオーディオ符号化システ
ムと、多重化解除部５０５、伸張部５０６、帯域拡張音
声生成システム５０７、および周波数逆変換部５０８か
らなるオーディオ復号システムと、で構成されている。

【００７４】オーディオ符号化システムはＭＰＥＧに代
表される一般のオーディオ符号化システムに補助信号生
成システム５０３を追加したものである。

【００７５】周波数変換部５０１は、入力されたオーデ
ィオ信号にＭＤＣＴまたはサブバンド変換処理といった
変換処理を施して周波数領域信号を得る。得られた周波
数領域信号の低域部分を圧縮処理部５０２に、低域部分
および高域部分の両方を補助信号生成システム５０３に
出力する。

【００７６】圧縮処理部５０２は低域信号をＭＰＥＧに
代表される一般のオーディオ符号化方式で圧縮して、低
域信号を圧縮したビットストリームを多重化処置５０４
に出力する。また、補助信号生成システム５０３が必要
とする場合は、圧縮処理部５０２の処理途中で得られる
周波数領域信号の量子化値を逆量子化した値を低域信号
として補助信号生成システム５０３へ出力する。

【００７７】補助信号生成システム５０３は低域信号と
高域信号を入力とし、音声帯域拡張システムで高音質な
高域が擬似生成できるような補助信号を生成し、多重化
処理５０４へ出力する。なお、入力の低域信号は、周波
数変換処理５０１が出力した低域信号、あるいは、圧縮
処理５０２が出力した低域信号のいずれかである。

【００７８】多重化処理５０４は、低域信号を圧縮した
ビットストリームと補助信号を多重化してビットストリ
ームを生成する。生成されたビットストリームは、一般
に、メモリカード、磁気ディスク、あるいは光ディスク
といった情報蓄積媒体に記録されるか、無線あるいは有
線通信路といった情報伝達媒体を通じて伝送される。

【００７９】オーディオ復号システムはＭＰＥＧに代表
される一般のオーディオ復号システムに帯域拡張音声生
成システム５０７を追加したものである。

【００８０】多重化解除処理５０５は、ビットストリー
ムに多重化されている低域信号を圧縮したビットストリ
ームと補助信号を分離し、低域信号を圧縮したビットス
トリームを伸張処理５０６へ、補助信号を帯域拡張音声
生成システム５０７へ出力する。

【００８１】伸張処理５０６は、ＭＰＥＧに代表される
一般のオーディオ復号方式でビットストリームを復号
し、低域信号を得る。一般的な伸張処理では、周波数領
域の信号を生成した後に周波数逆変換によって時間領域
の復号オーディオ信号を得るが、ここでは、周波数逆変
換を行う前の周波数領域の信号を帯域拡張音声生成シス
テム５０７に出力することとする。

【００８２】帯域拡張音声生成システム５０７は、低域
信号および補助信号から高域信号を擬似生成する。さら
に、低域信号と高域信号を合成して広帯域な周波数領域
信号を生成し、周波数逆変換処理５０８へ出力する。

【００８３】周波数逆変換処理５０８は、広帯域な周波
数領域信号に逆ＭＤＣＴやサブバンド逆変換処理を施し
て広帯域な時間領域信号に変換する。

【００８４】上述した本実施形態では、低域信号だけで
なく補助信号をも用いて高域信号を擬似生成するように
構成されているため、低域信号からだけでは生成が困難
であった高音質な高域信号の擬似生成ができる。また高
域生成部１０３において線形予測フィルタやその残差信
号といった人間の音声生成モデルに基づいた方法を使用
しないため、楽器音などでも高音質に高域信号の擬似生
成ができる。

【００８５】上述した本発明による音声帯域拡張システ
ムは、上記説明から明らかなように、コンピュータに、
高域生成部１０３および帯域加算部１０４にそれぞれ対
応する高域生成プログラムおよび帯域加算プログラムを
実行させることで実現することもできる。また、補正信
号生成システムも、同様にコンピュータシステムとして
実現可能である。

【００８６】

【発明の効果】第１の効果は、高音質な帯域拡張音声信
号を生成できることにある。その理由は、補助信号によ
り低域からだけでは予測不可能な高域信号を生成可能な
ためである。

【００８７】第２の効果は、楽器音など人間の音声以外
に対しても高音質な帯域拡張音声信号を生成できること
にある。その理由は、線形予測フィルタとその予測残差
といった人間の音声生成メカニズムに頼ったパラメータ
を用いずに高域信号を擬似生成するためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による音声帯域拡張システ
ムの全体的構成を示すブロック図である。

【図２】本実施形態の全体的動作を示すフローチャート
である。

【図３】本実施形態における補助信号生成システムを示
すブロック図である。

【図４】本実施形態における補助信号生成の動作を示す
フローチャートである。

【図５】本発明による音声帯域拡張システムの一般的な
利用方法を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１ 低域信号入力部 １０２ 補助信号入力部 １０３ 高域生成部 １０４ 帯域加算部 １０５ 帯域拡張音声出力部 ３０１ 高域信号予測部 ３０２ ピーク成分分類部 ３０３ ピーク成分信号生成部 ３０４ 非ピーク成分信号生成部 ３０５ 補助信号生成部 ５０１ 周波数変換部 ５０２ 圧縮処理部 ５０３ 補助信号生成システム ５０４ 多重化部 ５０５ 多重化解除部 ５０６ 伸張処理部 ５０７ 帯域拡張音声生成システム ５０８ 周波数逆変換部

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低域信号から高域信号を擬似生成し、前
   記低域信号と前記擬似生成された高域信号とを合成する
   ことによって広帯域な帯域拡張音声信号を生成する音声
   帯域拡張システムにおいて、 前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号だけで
   はなく前記音声帯域拡張システムに入力される補助信号
   をも用いて前記高域信号を擬似生成する高域生成手段を
   有することを特徴とする音声帯域拡張システム。
2. 【請求項２】 低域信号から高域信号を擬似生成し、前
   記低域信号と前記擬似生成された高域信号とを合成する
   ことによって広帯域な帯域拡張音声信号を生成する音声
   帯域拡張システムにおいて、 前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号および
   補助信号を用いて前記高域信号を擬似生成する高域生成
   手段を有し、 当該高域生成手段が前記高域信号をピーク成分と非ピー
   ク成分に分類し、前記ピーク成分と前記非ピーク成分と
   を異なる方法で擬似生成することを特徴とする音声帯域
   拡張システム。
3. 【請求項３】 前記高域生成手段は前記補助信号を復号
   して前記ピーク成分に該当する信号を識別し、前記ピー
   ク成分以外の信号を非ピーク成分とすることで、前記高
   域信号をピーク成分と非ピーク成分に分類することを特
   徴とする請求項２に記載の音声帯域拡張システム。
4. 【請求項４】 前記高域生成手段は予め定められた手法
   で高域予測信号を擬似生成し、前記高域予測信号から予
   め定められた手順で予め定められた個数の信号を選択し
   て前記ピーク成分に該当する信号とし、前記ピーク成分
   以外の信号を非ピーク成分とすることで、前記高域信号
   をピーク成分と非ピーク成分に分類することを特徴とす
   る請求項２に記載の音声帯域拡張システム。
5. 【請求項５】 前記高域生成手段は予め定められた手法
   で高域予測信号を擬似生成し、前記高域予測信号から振
   幅が大きい順に予め定められた個数の信号を選択して前
   記ピーク成分に該当する信号とし、前記ピーク成分以外
   の信号を非ピーク成分とすることで、前記高域信号をピ
   ーク成分と非ピーク成分に分類することを特徴とする請
   求項２に記載の音声帯域拡張システム。
6. 【請求項６】 前記予め定められた個数は固定値である
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の音声帯域拡
   張システム。
7. 【請求項７】 前記予め定められた個数は、前記補助信
   号を復号して得られることを特徴とする請求項４または
   ５に記載の音声帯域拡張システム。
8. 【請求項８】 前記ピーク成分を擬似生成する際に、そ
   の振幅値は前記補助信号を復号して得られることを特徴
   とする請求項２ないし７のいずれかに記載の音声帯域拡
   張システム。
9. 【請求項９】 前記ピーク成分を擬似生成する際に、そ
   の振幅値は前記低域信号から予測して得られることを特
   徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の音声帯域
   拡張システム。
10. 【請求項１０】 前記高域信号に含まれる周波数Ｆを持
    つ信号の値を前記低域信号から予測して得る際に、２以
    上の整数Ｎについて前記低域信号に含まれる周波数（Ｆ
    ÷Ｎ）を持つ信号の値を用いて予測することを特徴とす
    る請求項９に記載の音声帯域拡張システム。
11. 【請求項１１】 前記整数Ｎについて周波数（Ｆ÷Ｎ）
    を持つ信号が前記低域信号に無い場合に、周波数（Ｆ÷
    Ｎ）に最も近く（Ｆ÷Ｎ）よりも小さい周波数を持つ信
    号値と、周波数（Ｆ÷Ｎ）に最も近く（Ｆ÷Ｎ）よりも
    大きい周波数を持つ信号値との内挿補間によって前記周
    波数（Ｆ÷Ｎ）を持つ信号の値とすること特徴とする請
    求項１０に記載の音声帯域拡張システム。
12. 【請求項１２】 前記低域信号に含まれる一部の周波数
    帯域部分を前記高域信号に含まれる周波数帯域部分へコ
    ピーすることによって前記ピーク成分の値を得ることを
    特徴とする請求項９に記載の音声帯域拡張システム。
13. 【請求項１３】 前記ピーク成分の振幅を前記補助信号
    に含まれる補正情報に基づいて補正することを特徴とす
    る請求項２ないし１２のいずれかに記載の音声帯域拡張
    システム。
14. 【請求項１４】 前記補助信号に含まれる補正後の前記
    ピーク成分の振幅に関する情報に基づいて前記ピーク成
    分を補正することを特徴とする請求項１３に記載の音声
    帯域拡張システム。
15. 【請求項１５】 前記補助信号に含まれる補正倍率を用
    いて前記ピーク成分に前記補正倍率を乗じることで前記
    ピーク成分の振幅を補正することを特徴とする請求項１
    ３に記載の音声帯域拡張システム。
16. 【請求項１６】 前記補正情報は、時間方向および周波
    数方向の少なくとも一方向に共有、差分復号化またはエ
    ントロピ復号化を含む処理を施されて使用されることを
    特徴とする請求項１３ないし１５のいずれかに記載の音
    声帯域拡張システム。
17. 【請求項１７】 前記ピーク成分の信号の極性を乱数で
    決定することを特徴とする請求項２ないし１６のいずれ
    かに記載の音声帯域拡張システム。
18. 【請求項１８】 前記ピーク成分の信号の極性を前記擬
    似生成結果と同一にすることを特徴とする請求項８ない
    し１２のいずれかに記載の音声帯域拡張システム。
19. 【請求項１９】 前記ピーク成分の信号の極性は前記補
    助信号を復号して得られることを特徴とする請求項２な
    いし１６のいずれかに記載の音声帯域拡張システム。
20. 【請求項２０】 前記低域信号に含まれる一部の周波数
    帯域部分の極性を前記高域信号に含まれる周波数帯域部
    分の極性へコピーすることによって前記ピーク成分の信
    号の極性を得ることを特徴とする請求項２ないし１６の
    いずれかに記載の音声帯域拡張システム。
21. 【請求項２１】 前記非ピーク成分の信号の値をゼロと
    することを特徴とする請求項２ないし２０のいずれかに
    記載の音声帯域拡張システム。
22. 【請求項２２】 前記非ピーク成分の信号の値を乱数と
    することを特徴とする請求項２ないし２０のいずれかに
    記載の音声帯域拡張システム。
23. 【請求項２３】 前記補助信号を復号して得た前記乱数
    に関する振幅情報を用い、前記振幅情報に従って前記乱
    数を発生させることを特徴とする請求項２２に記載の音
    声帯域拡張システム。
24. 【請求項２４】 前記乱数に関する前記振幅情報を時間
    方向および周波数方向の少なくとも一方向に共有、差分
    復号化またはエントロピ復号化を含む処理を施して用い
    ることを特徴とする請求項２３に記載の音声帯域拡張シ
    ステム。
25. 【請求項２５】 請求項１ないし請求項２４のいずれか
    に記載の音声帯域拡張システムを含むことを特徴とする
    オーディオ復号システム。
26. 【請求項２６】 音声帯域拡張システムが使用する補助
    信号を生成する補助信号生成システムにおいて、 低域信号から高域予測信号を疑似生成する高域信号予測
    手段と、 前記高域予測信号をピーク成分と非ピーク成分に分類す
    るピーク成分分類手段と、 前記ピーク成分を符号化してピーク成分信号を生成する
    ピーク成分信号生成手段と、 前記非ピーク成分を符号化して非ピーク成分信号を生成
    する非ピーク成分信号生成手段と、 ピーク成分信号と非ピーク成分信号とを多重化して前記
    補助信号を生成する補助信号生成手段と、 を含むことを特徴とする補助信号生成システム。
27. 【請求項２７】 音声帯域拡張システムが使用する補助
    信号を生成する補助信号生成システムにおいて、 高域信号をピーク成分と非ピーク成分に分類するピーク
    成分分類手段と、 前記ピーク成分を符号化してピーク成分信号を生成する
    ピーク成分信号生成手段と、 前記非ピーク成分を符号化して非ピーク成分信号を生成
    する非ピーク成分信号生成手段と、 ピーク成分信号と非ピーク成分信号を多重化して補助信
    号を生成する補助信号生成手段と、 を含むことを特徴とする補助信号生成システム。
28. 【請求項２８】 請求項２６または２７に記載の補助信
    号生成システムを含むことを特徴とするオーディオ符号
    化システム。
29. 【請求項２９】 低域信号から高域信号を擬似生成し、
    前記低域信号と前記擬似生成された高域信号を合成する
    ことによって広帯域な帯域拡張音声信号を生成する音声
    帯域拡張方法において、 前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号だけで
    はなく補助信号をも用いて前記高域信号を擬似生成する
    ことを特徴とする音声帯域拡張方法。
30. 【請求項３０】 低域信号から高域信号を擬似生成し、
    前記低域信号と前記擬似生成された高域信号を合成する
    ことによって広帯域な帯域拡張音声信号を生成する音声
    帯域拡張方法において、 前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号および
    補助信号も用いて前記高域信号を擬似生成するステップ
    と、 前記高域信号をピーク成分と非ピーク成分とに分類する
    ステップと、 前記ピーク成分と前記非ピーク成分とを異なる方法で擬
    似生成するステップと、 を有することを特徴とする音声帯域拡張方法。
31. 【請求項３１】 前記分類ステップは、 前記補助情報を復号して前記ピーク成分に該当する信号
    を識別し、 前記ピーク成分以外の信号を非ピーク成分とすることで
    前記高域信号をピーク成分と非ピーク成分に分類する、 ことを特徴とする請求項３０に記載の音声帯域拡張方
    法。
32. 【請求項３２】 前記高域疑似生成ステップは、予め定
    められた手法で高域予測信号を擬似生成し、 前記分類ステップは、 前記高域予測信号から予め定められた手順で予め定めら
    れた個数の信号を選択して前記ピーク成分に該当する信
    号とし、 前記ピーク成分以外の信号を非ピーク成分とすること
    で、前記高域信号をピーク成分と非ピーク成分とに分類
    する、 ことを特徴とする請求項３０に記載の音声帯域拡張方
    法。
33. 【請求項３３】 前記高域疑似生成ステップは、予め定
    められた手法で高域予測信号を擬似生成し、 前記分類ステップは、 前記高域予測信号から振幅が大きい順に予め定められた
    個数の信号を選択して前記ピーク成分に該当する信号と
    し、 前記ピーク成分以外の信号を非ピーク成分とすること
    で、前記高域信号をピーク成分と非ピーク成分とに分類
    する、 ことを特徴とする請求項３０に記載の音声帯域拡張方
    法。
34. 【請求項３４】 前記予め定められた個数が固定値であ
    ることを特徴とする請求項３２または３３に記載の音声
    帯域拡張方法。
35. 【請求項３５】 前記予め定められた個数が固定値では
    なく、その個数の情報を前記補助信号を復号して得るこ
    とを特徴とする請求項３２または３３に記載の音声帯域
    拡張方法。
36. 【請求項３６】 前記ピーク成分を擬似生成する際に、
    その振幅値を前記補助信号を復号して得ることを特徴と
    する請求項３０ないし３５のいずれかに記載の音声帯域
    拡張方法。
37. 【請求項３７】 前記ピーク成分を擬似生成する際に、
    その振幅値を前記低域信号から予測して得ることを特徴
    とする請求項３０ないし３５のいずれかに記載の音声帯
    域拡張方法。
38. 【請求項３８】 前記高域信号に含まれる周波数Ｆを持
    つ信号の値を前記低域信号から予測して得る際に、２以
    上の整数Ｎについて前記低域信号に含まれる周波数（Ｆ
    ÷Ｎ）を持つ信号の値を用いて予測することを特徴とす
    る請求項３７に記載の音声帯域拡張方法。
39. 【請求項３９】 前記整数Ｎについて周波数（Ｆ÷Ｎ）
    を持つ信号が前記低域信号に無い場合に、周波数（Ｆ÷
    Ｎ）に最も近く（Ｆ÷Ｎ）よりも小さい周波数を持つ信
    号値と、周波数（Ｆ÷Ｎ）に最も近く（Ｆ÷Ｎ）よりも
    大きい周波数を持つ信号値との内挿補間によって前記周
    波数（Ｆ÷Ｎ）を持つ信号の値とすること特徴とする請
    求項３８に記載の音声帯域拡張方法。
40. 【請求項４０】 前記低域信号に含まれる一部の周波数
    帯域部分を前記高域信号に含まれる周波数帯域部分へコ
    ピーすることによって前記ピーク成分の値を得ることを
    特徴とする請求項３７に記載の音声帯域拡張方法。
41. 【請求項４１】 前記ピーク成分の振幅を前記補助信号
    に含まれる補正情報に基づいて補正することを特徴とす
    る請求項３０ないし４０のいずれかに記載の音声帯域拡
    張方法。
42. 【請求項４２】 前記補助信号に含まれる補正後の前記
    ピーク成分の振幅に関する情報に基づいて前記ピーク成
    分を補正することを特徴とする請求項４１に記載の音声
    帯域拡張方法。
43. 【請求項４３】 前記補助信号に含まれる補正倍率を用
    いて前記ピーク成分に前記補正倍率を乗じることで前記
    ピーク成分の振幅を補正することを特徴とする請求項４
    １に記載の音声帯域拡張方法。
44. 【請求項４４】 前記補正情報を時間方向および周波数
    方向の少なくとも一方向に共有、差分復号化またはエン
    トロピ復号化を含む処理を施して使用することを特徴と
    する請求項４１乃至請求項４３に記載の音声帯域拡張方
    法。
45. 【請求項４５】 前記ピーク成分の信号の極性を乱数で
    決定することを特徴とする請求項３０ないし４４のいず
    れかに記載の音声帯域拡張方法。
46. 【請求項４６】 前記ピーク成分の信号の極性を前記擬
    似生成結果と同一にすることを特徴とする請求項３６な
    いし４０に記載の音声帯域拡張方法。
47. 【請求項４７】 前記ピーク成分の信号の極性を前記補
    助信号を復号して得ることを特徴とする請求項３０ない
    し４４に記載の音声帯域拡張方法。
48. 【請求項４８】 前記低域信号に含まれる一部の周波数
    帯域部分の極性を前記高域信号に含まれる周波数帯域部
    分の極性へコピーすることによって前記ピーク成分の信
    号の極性を得ることを特徴とする請求項３０ないし４４
    のいずれかに記載の音声帯域拡張方法。
49. 【請求項４９】 前記非ピーク成分の信号の値をゼロと
    することを特徴とする請求項３０ないし４８のいずれか
    に記載の音声帯域拡張方法。
50. 【請求項５０】 前記非ピーク成分の信号の値を乱数と
    することを特徴とする請求項３０ないし４８のいずれか
    に記載の音声帯域拡張方法。
51. 【請求項５１】 前記補助信号を復号して得た前記乱数
    に関する振幅情報を用い、前記振幅情報に従って前記乱
    数を発生させることを特徴とする請求項５０に記載の音
    声帯域拡張方法。
52. 【請求項５２】 前記乱数に関する前記振幅情報を時間
    方向および周波数方向の少なくとも一方向に共有、差分
    復号化またはエントロピ復号化を含む処理を施して用い
    ることを特徴とする請求項５１に記載の音声帯域拡張方
    法。
53. 【請求項５３】 請求項２９ないし５２のいずれかに記
    載の音声帯域拡張方法を用いることを特徴とするオーデ
    ィオ復号方法。
54. 【請求項５４】 音声帯域拡張システムが使用する補助
    信号を生成する補助信号生成方法において、 低域信号から高域予測信号を擬似生成し、 前記高域予測信号をピーク成分と非ピーク成分に分類
    し、 前記ピーク成分を符号化してピーク成分信号を生成し、 前記非ピーク成分を符号化して非ピーク成分信号を生成
    し、 前記ピーク成分信号と前記非ピーク成分信号とを多重化
    して補助信号を生成する、 ことを特徴とする補助信号生成方法。
55. 【請求項５５】 音声帯域拡張システムが使用する補助
    信号を生成する補助信号生成方法において、 高域信号をピーク成分と非ピーク成分とに分類し、 前記ピーク成分を符号化してピーク成分信号を生成し、 前記非ピーク成分を符号化して非ピーク成分信号を生成
    し、 ピーク成分信号と非ピーク成分信号とを多重化して補助
    信号を生成する、 ことを特徴とする補助信号生成方法。
56. 【請求項５６】 請求項５４または５５に記載の補助信
    号生成方法を用いることを特徴とするオーディオ符号化
    方法。
57. 【請求項５７】 コンピュータに、低域信号から高域信
    号を擬似生成させ、前記低域信号と前記擬似生成された
    高域信号とを合成することによって広帯域な帯域拡張音
    声信号を生成させる音声帯域拡張プログラムにおいて、 前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号だけで
    はなく補助信号をも用いて前記高域信号を擬似生成する
    ステップを含むことを特徴とするプログラム。
58. 【請求項５８】 コンピュータに、低域信号から高域信
    号を擬似生成させ、前記低域信号と前記擬似生成された
    高域信号を合成することによって広帯域な帯域拡張音声
    信号を生成させる音声帯域拡張プログラムにおいて、 前記高域信号を擬似生成する際に、前記低域信号および
    補助信号も用いて前記高域信号を擬似生成するステップ
    と、 前記高域信号をピーク成分と非ピーク成分とに分類する
    ステップと、 前記ピーク成分と前記非ピーク成分とを異なる方法で擬
    似生成するステップと、 を有することを特徴とする音声帯域拡張プログラム。