JP2702157B2 - 最適音源ベクトル探索装置 - Google Patents
最適音源ベクトル探索装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は音声信号を情報圧縮し、ディジタル伝送，
または蓄積を行なう音声符号化装置の改良に関するもの
である。
または蓄積を行なう音声符号化装置の改良に関するもの
である。
音声信号を合成フィルタを表すパラメータと音源を表
すパラメータとに分離することで情報圧縮を行なう音声
符号化方式の中にコードエキサイテッド線形予測（CEL
P:Code−Excited Linear Prediction）と呼ばれるもの
がある。CELPの一例を示すものとして、M.R.シュレー
ダ,B.S.アタルの「コードエキサイテッドリニアプリデ
ィクション（CELP）：ハイクオリティスピーチアットベ
リィロウビットレイツ」（M.R.Schroeder,B.S.Atal,Cod
e−Excited Linear Prediction（CELP）:high−quality
speech at very low bit rates,"Proc,IEEE Int.Conf.
Acoust.,Speech,Signal Processing,pp.937−940（198
5））（以下、文献１と称する）を挙げることができ
る。文献１に示される例では合成フィルタを表すパラメ
ータを10msec毎に分析により求め、一方40点（サンプリ
ング周波数が8KHzのときは5msecになる）毎に区切られ
た音声に時間対応した音源を表すパラメータとして、乱
数により生成した40点の雑音の時系列，即ち40次元のベ
クトル（以下、音源ベクトルと称する）を用いている。
すパラメータとに分離することで情報圧縮を行なう音声
符号化方式の中にコードエキサイテッド線形予測（CEL
P:Code−Excited Linear Prediction）と呼ばれるもの
がある。CELPの一例を示すものとして、M.R.シュレー
ダ,B.S.アタルの「コードエキサイテッドリニアプリデ
ィクション（CELP）：ハイクオリティスピーチアットベ
リィロウビットレイツ」（M.R.Schroeder,B.S.Atal,Cod
e−Excited Linear Prediction（CELP）:high−quality
speech at very low bit rates,"Proc,IEEE Int.Conf.
Acoust.,Speech,Signal Processing,pp.937−940（198
5））（以下、文献１と称する）を挙げることができ
る。文献１に示される例では合成フィルタを表すパラメ
ータを10msec毎に分析により求め、一方40点（サンプリ
ング周波数が8KHzのときは5msecになる）毎に区切られ
た音声に時間対応した音源を表すパラメータとして、乱
数により生成した40点の雑音の時系列，即ち40次元のベ
クトル（以下、音源ベクトルと称する）を用いている。
文献１の中の最適音源ベクトル探索装置の行っている
処理を周波数領域において行う装置として第２図に示す
ようなものがある。第２図はI.M.トランコソ,B.S.アタ
ルの「エフィシェントプロシージャーズフォーファイン
ディングジオプティマムイノベーションインストカステ
ィックコーダーズ」（I.M.Trancoso,B.S.Atal,“Effici
ent procedures for finding the optimum innovation
in stochastic coders,"Proc.IEEE Int.conf.Acoust.,S
peech,Signal Processing,pp.2375−2378（1986））
（以下、文献２と称する）に記載されている，従来の最
適音源ベクトル探索装置を示す図である。図におて、２
はＮ点（文献２の例ではサンプリング周波数が8KHzのと
きＮ＝40）のサンプル値系列である音源ベクトルを２・
Ｌ点（文献２中ではＬ＝40としている）離散フーリエ変
換（DFT:Discrete Fourier Transform）して得られるDF
T音源ベクトル（写像音源ベクトル）、１はＬ次元の次
元直交条件を満たすＬ次元歪評価空間に写像したＭ個の
DFT音源ベクトルから構成される符号帳（写像音源符号
帳）、４はＮ点のサンプル値系列である入力音声（入力
される音声信号）11を２・Ｌ点DFTして得られるDFT入力
音声（写像音声信号）、５は入力音声11を音声分析して
得られる合成フィルタ係数のインパルス応答を２・Ｌ点
DFTして得られる周波数特性としての評価重みフィルタ
係数である。また、12は入力音声11をDFTすることによ
りDFT音源ベクトル２と同様のＬ次元歪評価空間に写像
するDFT回路（第１のＬ次元写像手段）、14は入力音声1
1を分析して合成フィルタ係数を算出する音声分析回
路、15は音声分析回路14より出力される合成フィルタ係
数のインパルス応答を算出するインパルス応答生成回
路、16は音声分析回路14およびインパルス応答生成回路
15からなる音声分析手段、13はこの合成フィルタ係数の
インパルス応答をDFTすることによりDFT音源ベクトル２
と同様のＬ次元歪評価空間に写像するDFT回路（第２の
Ｌ次元写像手段）、６はDFT音源ベクトル２を切換えて
音源ベクトル選択回路９に入力する切換スイッチ、９は
切換スイッチ６が選択したＭ個の写像音源ベクトル中か
ら、評価重みフィルタ係数５とＭ個の写像音源ベクトル
を用いてDFT入力音声４に対する歪量が最小となる１個
の最適音源ベクトルコードを選択する音源ベクトル選択
回路（音源ベクトル選択手段）、10は音源ベクトル選択
回路９によって選択された最適音源ベクトルコードであ
る。
処理を周波数領域において行う装置として第２図に示す
ようなものがある。第２図はI.M.トランコソ,B.S.アタ
ルの「エフィシェントプロシージャーズフォーファイン
ディングジオプティマムイノベーションインストカステ
ィックコーダーズ」（I.M.Trancoso,B.S.Atal,“Effici
ent procedures for finding the optimum innovation
in stochastic coders,"Proc.IEEE Int.conf.Acoust.,S
peech,Signal Processing,pp.2375−2378（1986））
（以下、文献２と称する）に記載されている，従来の最
適音源ベクトル探索装置を示す図である。図におて、２
はＮ点（文献２の例ではサンプリング周波数が8KHzのと
きＮ＝40）のサンプル値系列である音源ベクトルを２・
Ｌ点（文献２中ではＬ＝40としている）離散フーリエ変
換（DFT:Discrete Fourier Transform）して得られるDF
T音源ベクトル（写像音源ベクトル）、１はＬ次元の次
元直交条件を満たすＬ次元歪評価空間に写像したＭ個の
DFT音源ベクトルから構成される符号帳（写像音源符号
帳）、４はＮ点のサンプル値系列である入力音声（入力
される音声信号）11を２・Ｌ点DFTして得られるDFT入力
音声（写像音声信号）、５は入力音声11を音声分析して
得られる合成フィルタ係数のインパルス応答を２・Ｌ点
DFTして得られる周波数特性としての評価重みフィルタ
係数である。また、12は入力音声11をDFTすることによ
りDFT音源ベクトル２と同様のＬ次元歪評価空間に写像
するDFT回路（第１のＬ次元写像手段）、14は入力音声1
1を分析して合成フィルタ係数を算出する音声分析回
路、15は音声分析回路14より出力される合成フィルタ係
数のインパルス応答を算出するインパルス応答生成回
路、16は音声分析回路14およびインパルス応答生成回路
15からなる音声分析手段、13はこの合成フィルタ係数の
インパルス応答をDFTすることによりDFT音源ベクトル２
と同様のＬ次元歪評価空間に写像するDFT回路（第２の
Ｌ次元写像手段）、６はDFT音源ベクトル２を切換えて
音源ベクトル選択回路９に入力する切換スイッチ、９は
切換スイッチ６が選択したＭ個の写像音源ベクトル中か
ら、評価重みフィルタ係数５とＭ個の写像音源ベクトル
を用いてDFT入力音声４に対する歪量が最小となる１個
の最適音源ベクトルコードを選択する音源ベクトル選択
回路（音源ベクトル選択手段）、10は音源ベクトル選択
回路９によって選択された最適音源ベクトルコードであ
る。
次に、上記従来装置の基本動作を説明する。まず、切
換スイッチ６は符号帳１の中のＭ個のDFT音源ベクトル
２を１個ずつ最適音源ベクトル選択回路９に伝える。最
適音源ベクトル選択回路９はＭ個のDFT音源ベクトル２
それぞれに対して、このDFT音源ベクトル２と評価重み
フィルタ係数５とDFT入力音声４とを用いて周波数領域
において再生音声が入力音声に対して持つ歪量を計算す
る。Ｍ個中のｋ番目の音源ベクトルを用いた場合の前記
歪量Ｄ（ｋ）は次式で与えられる。
換スイッチ６は符号帳１の中のＭ個のDFT音源ベクトル
２を１個ずつ最適音源ベクトル選択回路９に伝える。最
適音源ベクトル選択回路９はＭ個のDFT音源ベクトル２
それぞれに対して、このDFT音源ベクトル２と評価重み
フィルタ係数５とDFT入力音声４とを用いて周波数領域
において再生音声が入力音声に対して持つ歪量を計算す
る。Ｍ個中のｋ番目の音源ベクトルを用いた場合の前記
歪量Ｄ（ｋ）は次式で与えられる。
ここで、Ｘ（ｉ）はDFT入力音声のｉ番目の成分、Ｈ
（ｉ）は評価重みフィルタのｉ番目の成分、Ｃ（i,k）
はｋ番目のDFT音源ベクトルのｉ番目の成分、ｇ（ｋ）
はＤ（ｋ）を最小化する利得係数である。さらに、前述
の文献２によれば、第（１）式は次の第（２）式と等価
であり、実際の演算には第（２）式が用いられる。
（ｉ）は評価重みフィルタのｉ番目の成分、Ｃ（i,k）
はｋ番目のDFT音源ベクトルのｉ番目の成分、ｇ（ｋ）
はＤ（ｋ）を最小化する利得係数である。さらに、前述
の文献２によれば、第（１）式は次の第（２）式と等価
であり、実際の演算には第（２）式が用いられる。
ここで、Ｙ＊（ｉ）はＹ（ｉ）の共役複素数を表し、
Ｙ（ｉ）は次の第（３）式で与えられる。
Ｙ（ｉ）は次の第（３）式で与えられる。
Ｙ（ｉ）＝Ｘ（ｉ）・ａ（ｉ）/H（ｉ） …（３） またａ（ｉ）は次の第（４）式で与えられる。
ａ（ｉ）＝|H（ｉ）｜ …（４） こうして求めたＭ個のＤ（ｋ）の内、最小値を与える
DFT音源ベクトルの番号を最適音源ベクトルコードとし
て選択する。
DFT音源ベクトルの番号を最適音源ベクトルコードとし
て選択する。
従来の最適音源ベクトル探索装置は以上のように構成
されているので、最適音源ベクトル選択回路９の中で、
Ｌ次元の歪量計算をＭ回行なう必要があり、良好な再生
音声を得るためにＭを大きくとる（例えばＭ＝1024）
と、この歪量計算に要する演算量が莫大となり、装置化
した場合の装置規模が非常に大きくなるという問題点が
あった。
されているので、最適音源ベクトル選択回路９の中で、
Ｌ次元の歪量計算をＭ回行なう必要があり、良好な再生
音声を得るためにＭを大きくとる（例えばＭ＝1024）
と、この歪量計算に要する演算量が莫大となり、装置化
した場合の装置規模が非常に大きくなるという問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、最適音源ベクトル探索における歪量計算に
要する演算量を小さくできる最適音源ベクトル探索装置
を得ることを目的とする。
れたもので、最適音源ベクトル探索における歪量計算に
要する演算量を小さくできる最適音源ベクトル探索装置
を得ることを目的とする。
この発明に係る最適音源ベクトル探索装置は、写像音
源符号帳（１）と、音声分析手段（16）と、第１のＬ次
元写像手段（12）と、第２のＬ次元写像手段（13）と、
音源ベクトル予備選択手段（３）と、音源ベクトル選択
手段（９）からなる音声符号化装置の最適音源ベクトル
探索装置において、写像音源符号帳（１）は、Ｌ次元の
次元直交条件を満たすＬ次元歪評価空間に写像したＭ個
の写像音源ベクトル（２）を有し、第１のＬ次元写像手
段（12）は、入力される音声信号（11）を写像音源ベク
トル（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、写像音
声信号（４）として音源ベクトル予備選択手段（３）、
および、音源ベクトル選択手段（９）に出力し、音声分
析手段（16）は、入力される音声信号（11）を分析し合
成フィルタ係数を算出すると共に、この合成フィルタ係
数のインパルス応答を算出して第２のＬ次元写像手段
（13）に出力し、第２のＬ次元写像手段（13）は、合成
フィルタ係数のインパルス応答を写像音源ベクトル
（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、評価重みフ
ィルタ係数（５）として音源ベクトル予備選択手段
（３）、および、音源ベクトル選択手段（９）に出力
し、音源ベクトル予備選択手段（３）は、評価重みフィ
ルタ係数（５）の各成分の絶対値の大きさに基づいてL1
個（L1＜Ｌ）の次元成分を選出するとともに、L1個の次
元成分を対象に、評価重みフィルタ係数（５）とＭ個の
写像音源ベクトル（２）を用いて写像音声信号（４）に
対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）の写像音源ベクトル
を選択し、音源ベクトル選択手段（９）は、Ｌ次元全て
を対象に、音源ベクトル予備選択手段（３）の選択した
M1個の写像音源ベクトル中から、評価重みフィルタ係数
（５）とM1個の写像音源ベクトルを用いて写像音声信号
（４）に対する歪量が最小となる１個の最適写像音源ベ
クトルを選択するようにしたものである。
源符号帳（１）と、音声分析手段（16）と、第１のＬ次
元写像手段（12）と、第２のＬ次元写像手段（13）と、
音源ベクトル予備選択手段（３）と、音源ベクトル選択
手段（９）からなる音声符号化装置の最適音源ベクトル
探索装置において、写像音源符号帳（１）は、Ｌ次元の
次元直交条件を満たすＬ次元歪評価空間に写像したＭ個
の写像音源ベクトル（２）を有し、第１のＬ次元写像手
段（12）は、入力される音声信号（11）を写像音源ベク
トル（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、写像音
声信号（４）として音源ベクトル予備選択手段（３）、
および、音源ベクトル選択手段（９）に出力し、音声分
析手段（16）は、入力される音声信号（11）を分析し合
成フィルタ係数を算出すると共に、この合成フィルタ係
数のインパルス応答を算出して第２のＬ次元写像手段
（13）に出力し、第２のＬ次元写像手段（13）は、合成
フィルタ係数のインパルス応答を写像音源ベクトル
（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、評価重みフ
ィルタ係数（５）として音源ベクトル予備選択手段
（３）、および、音源ベクトル選択手段（９）に出力
し、音源ベクトル予備選択手段（３）は、評価重みフィ
ルタ係数（５）の各成分の絶対値の大きさに基づいてL1
個（L1＜Ｌ）の次元成分を選出するとともに、L1個の次
元成分を対象に、評価重みフィルタ係数（５）とＭ個の
写像音源ベクトル（２）を用いて写像音声信号（４）に
対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）の写像音源ベクトル
を選択し、音源ベクトル選択手段（９）は、Ｌ次元全て
を対象に、音源ベクトル予備選択手段（３）の選択した
M1個の写像音源ベクトル中から、評価重みフィルタ係数
（５）とM1個の写像音源ベクトルを用いて写像音声信号
（４）に対する歪量が最小となる１個の最適写像音源ベ
クトルを選択するようにしたものである。
この発明においては、上述のように構成したことによ
り、音源ベクトルを予備選択し、そのなかから写像音声
信号に対する歪量が小さい写像音源ベクトルを選択し、
選択された写像音源ベクトルのなかから写像音声信号に
対する歪量が最小となる最適写像音源ベクトルを選択す
るようにしたので、最適音源ベクトルを探索する際にお
ける，歪量計算に要する演算量が小さくなる。
り、音源ベクトルを予備選択し、そのなかから写像音声
信号に対する歪量が小さい写像音源ベクトルを選択し、
選択された写像音源ベクトルのなかから写像音声信号に
対する歪量が最小となる最適写像音源ベクトルを選択す
るようにしたので、最適音源ベクトルを探索する際にお
ける，歪量計算に要する演算量が小さくなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による最適音源ベクトル探
索装置を示すブロック図であり、図において、第２図と
同一符号は同一または相当部分である。また、３は音源
ベクトル予備選択回路（音源ベクトル予備選択手段）で
あり、切換スイッチ６により選択されたDFT音源ベクト
ル２のなかから評価重みフィルタ係数５の各成分の絶対
値の大きさに基づいてL1個（L1＜Ｌ）の次元成分を選出
するとともに、L1個の次元成分を対象に、評価重みフィ
ルタ係数５とＭ個のDFT音源ベクトル２を用いてDFT入力
音声４に対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）のDFT音源
ベクトルを選択する。６は切換スイッチであり、DFT音
源ベクトル２を切換えて、音源ベクトル選択回路９にで
はなく音源ベクトル予備選択回路３に出力する。８は第
２の切換スイッチであり、音源ベクトル予備選択回路３
が出力する指定信号７に応じてDFT音源ベクトル２を切
換えて音源ベクトル選択回路９に出力する。
索装置を示すブロック図であり、図において、第２図と
同一符号は同一または相当部分である。また、３は音源
ベクトル予備選択回路（音源ベクトル予備選択手段）で
あり、切換スイッチ６により選択されたDFT音源ベクト
ル２のなかから評価重みフィルタ係数５の各成分の絶対
値の大きさに基づいてL1個（L1＜Ｌ）の次元成分を選出
するとともに、L1個の次元成分を対象に、評価重みフィ
ルタ係数５とＭ個のDFT音源ベクトル２を用いてDFT入力
音声４に対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）のDFT音源
ベクトルを選択する。６は切換スイッチであり、DFT音
源ベクトル２を切換えて、音源ベクトル選択回路９にで
はなく音源ベクトル予備選択回路３に出力する。８は第
２の切換スイッチであり、音源ベクトル予備選択回路３
が出力する指定信号７に応じてDFT音源ベクトル２を切
換えて音源ベクトル選択回路９に出力する。
次に動作について説明する。
先ず、切換スイッチ６は符号帳１の中のDFT音源ベク
トル２を音源ベクトル予備選択回路３に伝える。音源ベ
クトル予備選択回路３は第（２）式におけるａ（ｉ）・
|Y（ｉ）｜の大きい次元が歪量への寄与度が大きい次元
であるとし、まずこのａ（ｉ）・|Y（ｉ）｜の大きなL1
個の次元を選出する。そしてＭ個のDFT音源ベクトル２
それぞれに対して、このL1個の次元についてのみDFT音
源ベクトル２と評価重みフィルタ係数５とDFT入力音声
４とを用いて周波数領域において再生音声が入力音声に
対して持つ歪量を計算する。Ｍ個中のｋ番目の音源ベク
トルを用いた場合の前記歪量D1（ｋ）は次式で与えられ
る。
トル２を音源ベクトル予備選択回路３に伝える。音源ベ
クトル予備選択回路３は第（２）式におけるａ（ｉ）・
|Y（ｉ）｜の大きい次元が歪量への寄与度が大きい次元
であるとし、まずこのａ（ｉ）・|Y（ｉ）｜の大きなL1
個の次元を選出する。そしてＭ個のDFT音源ベクトル２
それぞれに対して、このL1個の次元についてのみDFT音
源ベクトル２と評価重みフィルタ係数５とDFT入力音声
４とを用いて周波数領域において再生音声が入力音声に
対して持つ歪量を計算する。Ｍ個中のｋ番目の音源ベク
トルを用いた場合の前記歪量D1（ｋ）は次式で与えられ
る。
ここで、Ｉ（ｉ）はベクトル｛|a（ｊ）|,j＝1,L1｝
の中でｉ番目に大きなベクトル成分に対応する次元であ
る。こうして求めたＭ個のD1（ｋ）の内、小さなD1
（ｋ）を与えるM1個の音源ベクトルの番号は音源ベクト
ル指定信号７として第２の切換スイッチ８に送られ、第
２の切換スイッチは小さなD1（ｋ）を与えるM1個のDFT
音源ベクトルを音源ベクトル選択回路９に１個ずつ伝え
る。以下の音源ベクトル選択回路９の動作は第２図の音
源ベクトル選択回路９がＭ個のDFT音源ベクトルを選択
の対象にしていたのが、M1個を対象としていること以外
は同じなので説明は省略する。
の中でｉ番目に大きなベクトル成分に対応する次元であ
る。こうして求めたＭ個のD1（ｋ）の内、小さなD1
（ｋ）を与えるM1個の音源ベクトルの番号は音源ベクト
ル指定信号７として第２の切換スイッチ８に送られ、第
２の切換スイッチは小さなD1（ｋ）を与えるM1個のDFT
音源ベクトルを音源ベクトル選択回路９に１個ずつ伝え
る。以下の音源ベクトル選択回路９の動作は第２図の音
源ベクトル選択回路９がＭ個のDFT音源ベクトルを選択
の対象にしていたのが、M1個を対象としていること以外
は同じなので説明は省略する。
次に演算量について述べる。Ｄ（ｋ）、又はD1（ｋ）
の１次元のみの演算に要する演算量をＦとするとき、従
来の技術、即ち予備選択を行わずに最適音源ベクトルを
選択するための歪量計算を行なう方法ではＬ・Ｍ・Ｆの
演算量が必要であり、本実施例によれば、まず予備選択
にL1・Ｍ・Ｆそして本選択にＬ・M1・Ｆの合計（L1・Ｍ
＋Ｌ・M1）・Ｆの演算量が必要であるので、L1・Ｍ＋Ｌ
・M1＜Ｌ・Ｍを満たすようにL1,M1を定めれば、演算量
を減少させることができる。このとき、M1,L1が小さい
ほど演算量は減少するが、音源ベクトル予備選択回路で
最適音源ベクトルが予備選択されない場合が起こるので
M1,L1は適切に定める必要がある。実験例としてはＭ＝1
024,L＝40のときM1＝32,L1＝５とした場合は最適音源ベ
クトルが予備選択結果からもれることなく演算量の大幅
な減少が確認されている。
の１次元のみの演算に要する演算量をＦとするとき、従
来の技術、即ち予備選択を行わずに最適音源ベクトルを
選択するための歪量計算を行なう方法ではＬ・Ｍ・Ｆの
演算量が必要であり、本実施例によれば、まず予備選択
にL1・Ｍ・Ｆそして本選択にＬ・M1・Ｆの合計（L1・Ｍ
＋Ｌ・M1）・Ｆの演算量が必要であるので、L1・Ｍ＋Ｌ
・M1＜Ｌ・Ｍを満たすようにL1,M1を定めれば、演算量
を減少させることができる。このとき、M1,L1が小さい
ほど演算量は減少するが、音源ベクトル予備選択回路で
最適音源ベクトルが予備選択されない場合が起こるので
M1,L1は適切に定める必要がある。実験例としてはＭ＝1
024,L＝40のときM1＝32,L1＝５とした場合は最適音源ベ
クトルが予備選択結果からもれることなく演算量の大幅
な減少が確認されている。
なお上記実施例では最適音源探索の処理を回路内で実
現する例について述べたが、これをマイクロプロセッ
サ，信号処理プロセッサ等の汎用演算装置によるソフト
ウェア処理により実現してもよい。
現する例について述べたが、これをマイクロプロセッ
サ，信号処理プロセッサ等の汎用演算装置によるソフト
ウェア処理により実現してもよい。
また上記実施例では歪評価空間として、DFTによる周
波数領域を用いた場合について述べたが、これを次元直
交条件を満たす任意の写像空間を用いてもよい。
波数領域を用いた場合について述べたが、これを次元直
交条件を満たす任意の写像空間を用いてもよい。
以上のように、この発明によれば、写像音源符号帳
（１）と、音声分析手段（16）と、第１のＬ次元写像手
段（12）と、第２のＬ次元写像手段（13）と、音源ベク
トル予備選択手段（３）と、音源ベクトル選択手段
（９）からなる音声符号化装置の最適音源ベクトル探索
装置において、写像音源符号帳（１）は、Ｌ次元の次元
直交条件を満たすＬ次元歪評価空間に写像したＭ個の写
像音源ベクトル（２）を有し、第１のＬ次元写像手段
（12）は、入力される音声信号（11）を写像音源ベクト
ル（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、写像音声
信号（４）として音源ベクトル予備選択手段（３）、お
よび、音源ベクトル選択手段（９）に出力し、音声分析
手段（16）は、入力される音声信号（11）を分析して合
成フィルタ係数を算出すると共に、この合成フィルタ係
数のインパルス応答を算出して第２のＬ次元写像手段
（13）に出力し、第２のＬ次元写像手段（13）は、合成
フィルタ係数のインパルス応答を写像音源ベクトル
（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、評価重みフ
ィルタ係数（５）として音源ベクトル予備選択手段
（３）、および、音源ベクトル選択手段（９）に出力
し、音源ベクトル予備選択手段（３）は、評価重みフィ
ルタ係数（５）の各成分の絶対値の大きさに基づいてL1
個（L1＜Ｌ）の次元成分を選出するとともに、L1個の次
元成分を対象に、評価重みフィルタ係数（５）とＭ個の
写像音源ベクトル（２）を用いて写像音声信号（４）に
対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）の写像音源ベクトル
を選択し、音源ベクトル選択手段（９）は、Ｌ次元全て
を対象に、音源ベクトル予備選択手段（３）の選択した
M1個の写像音源ベクトル中から、評価重みフィルタ係数
（５）とM1個の写像音源ベクトルを用いて写像音声信号
（４）に対する歪量が最小となる１個の最適写像音源ベ
クトルを選択するようにしたので、音源ベクトルに対す
る歪量計算を行う際にその演算量を低減でき、小規模な
装置でも十分大きなＭ個の音源ベクトルの中から最適な
音源ベクトルを探索することが可能となり、同じ装置規
模でより高品質な再生音声を得ることができる効果が得
られる。
（１）と、音声分析手段（16）と、第１のＬ次元写像手
段（12）と、第２のＬ次元写像手段（13）と、音源ベク
トル予備選択手段（３）と、音源ベクトル選択手段
（９）からなる音声符号化装置の最適音源ベクトル探索
装置において、写像音源符号帳（１）は、Ｌ次元の次元
直交条件を満たすＬ次元歪評価空間に写像したＭ個の写
像音源ベクトル（２）を有し、第１のＬ次元写像手段
（12）は、入力される音声信号（11）を写像音源ベクト
ル（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、写像音声
信号（４）として音源ベクトル予備選択手段（３）、お
よび、音源ベクトル選択手段（９）に出力し、音声分析
手段（16）は、入力される音声信号（11）を分析して合
成フィルタ係数を算出すると共に、この合成フィルタ係
数のインパルス応答を算出して第２のＬ次元写像手段
（13）に出力し、第２のＬ次元写像手段（13）は、合成
フィルタ係数のインパルス応答を写像音源ベクトル
（２）と同様のＬ次元歪評価空間に写像し、評価重みフ
ィルタ係数（５）として音源ベクトル予備選択手段
（３）、および、音源ベクトル選択手段（９）に出力
し、音源ベクトル予備選択手段（３）は、評価重みフィ
ルタ係数（５）の各成分の絶対値の大きさに基づいてL1
個（L1＜Ｌ）の次元成分を選出するとともに、L1個の次
元成分を対象に、評価重みフィルタ係数（５）とＭ個の
写像音源ベクトル（２）を用いて写像音声信号（４）に
対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）の写像音源ベクトル
を選択し、音源ベクトル選択手段（９）は、Ｌ次元全て
を対象に、音源ベクトル予備選択手段（３）の選択した
M1個の写像音源ベクトル中から、評価重みフィルタ係数
（５）とM1個の写像音源ベクトルを用いて写像音声信号
（４）に対する歪量が最小となる１個の最適写像音源ベ
クトルを選択するようにしたので、音源ベクトルに対す
る歪量計算を行う際にその演算量を低減でき、小規模な
装置でも十分大きなＭ個の音源ベクトルの中から最適な
音源ベクトルを探索することが可能となり、同じ装置規
模でより高品質な再生音声を得ることができる効果が得
られる。
第１図はこの発明の一実施例による最適音源ベクトル探
索装置を示すブロック図、第２図は従来の最適音源ベク
トル探索装置を示すブロック図である。 図において、１はＭ個のDFT音源ベクトルから構成され
る符号帳、２はDFT音源ベクトル、３は音源ベクトル予
備選択回路、４はDFT入力音声、５は評価重みフィルタ
係数、６は切換スイッチ、７は指定信号、８は第２の切
換スイッチ、９は音源ベクトル選択回路、10は最適音源
ベクトルコードである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
索装置を示すブロック図、第２図は従来の最適音源ベク
トル探索装置を示すブロック図である。 図において、１はＭ個のDFT音源ベクトルから構成され
る符号帳、２はDFT音源ベクトル、３は音源ベクトル予
備選択回路、４はDFT入力音声、５は評価重みフィルタ
係数、６は切換スイッチ、７は指定信号、８は第２の切
換スイッチ、９は音源ベクトル選択回路、10は最適音源
ベクトルコードである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−99496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−139089（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−77730（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−94936（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】写像音源符号帳と、音声分析手段と、第１
のＬ次元写像手段と、第２のＬ次元写像手段と、音源ベ
クトル予備選択手段と、音源ベクトル選択手段からなる
音声符号化装置の最適音源ベクトル探索装置において、 写像音源符号帳は、Ｌ次元の次元直交条件を満たすＬ次
元歪評価空間に写像したＭ個の写像音源ベクトルを有
し、 第１のＬ次元写像手段は、入力される音声信号を写像音
源ベクトルと同様のＬ次元歪評価空間に写像し、写像音
声信号として音源ベクトル予備選択手段、および、音源
ベクトル選択手段に出力し、 音声分析手段は、入力される音声信号を分析し合成フィ
ルタ係数を算出すると共に、この合成フィルタ係数のイ
ンパルス応答を算出して第２のＬ次元写像手段に出力
し、 第２のＬ次元写像手段は、合成フィルタ係数のインパル
ス応答を写像音源ベクトルと同様のＬ次元歪評価空間に
写像し、評価重みフィルタ係数として音源ベクトル予備
選択手段、および、音源ベクトル選択手段に出力し、 音源ベクトル予備選択手段は、評価重みフィルタ係数の
各成分の絶対値の大きさに基づいてL1個（L1＜Ｌ）の次
元成分を選出するとともに、L1個の次元成分を対象に、
評価重みフィルタ係数とＭ個の写像音源ベクトルを用い
て写像音声信号に対する歪量が小さいM1個（M1＜Ｍ）の
写像音源ベクトルを選択し、 音源ベクトル選択手段は、Ｌ次元全てを対象に、音源ベ
クトル予備選択手段の選択したM1個の写像音源ベクトル
中から、評価重みフィルタ係数とM1個の写像音源ベクト
ルを用いて写像音声信号に対する歪量が最小となる１個
の最適写像音源ベクトルを選択することを特徴とする最
適音源ベクトル探索装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153963A JP2702157B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 最適音源ベクトル探索装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153963A JP2702157B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 最適音源ベクトル探索装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319799A JPH01319799A (ja) | 1989-12-26 |
| JP2702157B2 true JP2702157B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=15573896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63153963A Expired - Lifetime JP2702157B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 最適音源ベクトル探索装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702157B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522011A (en) * | 1993-09-27 | 1996-05-28 | International Business Machines Corporation | Speech coding apparatus and method using classification rules |
| EP1339040B1 (en) | 2000-11-30 | 2009-01-07 | Panasonic Corporation | Vector quantizing device for lpc parameters |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63153963A patent/JP2702157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01319799A (ja) | 1989-12-26 |
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