JP3522012B2 - コード励振線形予測符号化装置 - Google Patents

コード励振線形予測符号化装置

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JP3522012B2 JP21451795A JP21451795A JP3522012B2 JP 3522012 B2 JP3522012 B2 JP 3522012B2 JP 21451795 A JP21451795 A JP 21451795A JP 21451795 A JP21451795 A JP 21451795A JP 3522012 B2 JP3522012 B2 JP 3522012B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコード励振線形予測
符号化（ＣＥＬＰ）装置に関し、特に非音声信号区間に
おける音響信号の影響を考慮したことに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】音声の符号化・復号化を行うにあたり、
音声区間とそれ以外の無音・雑音区間は同等に処理され
ていた。音声の符号化方法としては、例えば、下記の文
献に開示されている。
【０００３】文献：Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ＩＣＡＳＳ
Ｐ、１９９０年、ページ４６１〜４６４、『ＶＥＣＴＯ
Ｒ ＳＵＭ ＥＸＣＩＴＥＤ ＬＩＮＥＡＲ ＰＲＥＤ
ＩＣＴＩＯＮ（ＶＳＥＬＰ）ＳＰＥＥＣＨ ＣＯＤＩＮ
Ｇ ＡＴ ８ｋｂｐｓ』、Ｇｅｒｓｏｎ ａｎｄ Ｊａ
ｓｉｕｋ。
【０００４】この文献では、現在北米デジタルセルラ用
音声符号化方式の標準として定められているＶＳＥＬＰ
方式について述べられている。日本のデジタルセルラ用
音声符号化方式にも同様な方式が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＥＬ
Ｐ系符号化器の構成は、音声区間の符号化特性を重視し
たものであり、雑音を符号化・復号化した場合、合成音
は不自然な音となり、耳障りとなっていた。
【０００６】ＣＥＬＰ系の符号化器で符号化され、そし
て復号化された合成音の雑音区間は励振源に用いる符号
帳が音声に最適化されていること、ＬＰＣ分析（線形予
測分析）から得られるスペクトル推定誤差がフレーム毎
に異なるなどから符号化前の雑音からかけ離れた不自然
な音になり、通話品質を劣化させる原因となっていた。
【０００７】以上のようなことから、特に非音声信号区
間における音響信号（雑音や回転音や振動音など）の符
号化出力に与える影響を低減し、良好な音声再生を行い
得るコード励振線形予測符号化装置の提供が要請されて
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の発明
のコード励振線形予測符号化装置は、入力音響信号から
自己相関の情報（例えば、自己相関マトリクス又は自己
相関係数など）を求める『自己相関分析手段』と、上記
自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求める
『声道予測係数分析手段』と、上記声道予測係数から予
測利得係数を求める『予測利得係数分析手段』と、上記
入力音響信号と上記声道予測係数と上記予測利得係数と
から入力音響信号の非音声信号区間を検出し、この非音
声信号区間における上記自己相関の情報を、この非音声
信号区間における上記自己相関の情報と過去の非音声信
号区間における上記自己相関の情報との重み付け合成値
に変更調節する『自己相関調節手段』と、上記調節後の
自己相関の情報から非音声信号区間における声道予測係
数を補償した補償後声道予測係数を得る『声道予測係数
補償手段』と、上記補償後声道予測係数と適応励振信号
とを使用して入力音響信号をコード励振線形予測符号化
する『符号化手段』とを備えて、上述の課題を解決する
ものである。
【０００９】尚、上記声道予測係数分析手段の声道予測
係数は、例えば、ＬＰＣ（線形分析コーディング）で求
めることができる。上記予測利得係数は、例えば、声道
の反射係数として求めることもできる。上記自己相関調
節手段によって、例えば、過去に雑音と判定された区間
の自己相関の情報と現フレームの自己相関の情報との組
み合わせによって雑音を低減するように調節された自己
相関の情報を得ることができる。
【００１０】この調節された自己相関の情報から非音声
信号区間における声道予測係数を求めることで、非音声
信号区間の音響信号（例えば、雑音）に対する補償を行
った補償後の声道予測係数を得る。この補償後声道予測
係数を適応符号帳の適応励振信号などを使用して入力音
響信号をコード励振線形予測符号化することで、従来に
比べ特に非音声信号区間における符号化出力を雑音低減
に適したものにすることができる。
【００１１】また、請求項２の発明のコード励振線形予
測符号化装置は、入力音響信号から自己相関の情報を求
める『自己相関分析手段』と、上記自己相関分析手段の
分析結果から声道予測係数を求める『声道予測係数分析
手段』と、上記声道予測係数から予測利得係数を求める
『予測利得係数分析手段』と、上記声道予測係数からＬ
ＳＰ（線スペクトル対）係数を求めると共に、上記入力
音響信号と上記声道予測係数と上記予測利得係数とから
入力音響信号の非音声信号区間を検出し、この非音声信
号区間における上記ＬＳＰ係数を、この非音声信号区間
における上記ＬＳＰ係数と過去の非音声信号区間におけ
る上記ＬＳＰ係数との重み付け合成値に変更調節する
『ＬＳＰ係数調節手段』と、上記調節後のＬＳＰ係数か
ら非音声信号区間における声道予測係数を補償した補償
後声道予測係数を得る『声道予測係数補償手段』と、上
記補償後声道予測係数と適応励振信号とを使用して入力
音響信号をコード励振線形予測符号化する『符号化手
段』とを備えて、上述の課題を解決するものである。
【００１２】尚、非音声信号区間の音響信号の影響を低
減するために、声道予測係数からＬＳＰ係数に変換し
て、このＬＳＰ係数の段階で過去のフレームのＬＳＰ係
数も参考にしてＬＳＰ係数を調節することで、音声信号
区間におけるスペクトル変動に対してスペクトル変動を
抑えたＬＳＰ係数を得やすくし、最後にＬＳＰ係数から
声道予測係数に変換して、適応符号帳の適応励振信号な
どを使用して入力音響信号をコード励振線形予測符号化
することで、従来に比べ特に非音声信号区間における符
号化出力を雑音低減に適したものにすることができるの
である。
【００１３】更に、請求項３の発明のコード励振線形予
測符号化装置は、入力音響信号から自己相関マトリクス
又は自己相関係数を求める『自己相関分析手段』と、上
記自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求め
る『声道予測係数分析手段』と、上記声道予測係数から
予測利得係数を求める『予測利得係数分析手段』と、上
記入力音響信号と上記予測利得係数と上記声道予測係数
とから非音声信号区間を検出し、この非音声信号区間に
おける上記声道予測係数を、この非音声信号区間におけ
る上記声道予測係数と過去の非音声信号区間における上
記声道予測係数との重み付け合成値に変更調節して、調
節後の声道予測係数を得る『声道係数調節手段』と、上
記調節後の声道予測係数と適応励振信号とを使用して入
力音響信号をコード励振線形予測符号化する『符号化手
段』とを備えて、上述の課題を解決するものである。
【００１４】このような構成で、非音声信号区間におけ
る上記声道予測係数を過去の非音声信号区間における声
道予測係数を用いて直接求めるもので、非常に少ない演
算量で非音声信号区間の音響信号の影響を低減するよう
に符号化することができる。
【００１５】更にまた、請求項４の発明のコード励振線
形予測符号化装置は、入力音響信号から自己相関の情報
を求める『自己相関分析手段』と、上記自己相関分析手
段の分析結果から声道予測係数を求める『声道予測係数
分析手段』と、上記声道予測係数から予測利得係数を求
める『予測利得係数分析手段』と、上記入力音響信号か
ら帯域通過処理して得た帯域通過処理信号と、上記予測
利得係数とから、各帯域通過処理信号毎に非音声信号区
間を検出し、この各帯域通過処理信号毎の非音声信号区
間の検出結果に応じてノイズ除去のためのフィルタ係数
を生成し、上記入力音響信号に対して生成された上記フ
ィルタ係数を使用してノイズ除去を行って合成音声信号
の生成のためのターゲット信号を生成する『ノイズ除去
手段』と、上記声道予測係数を使用して上記合成音声信
号を生成する『合成音声生成手段』と、上記声道予測係
数と上記ターゲット信号とを使用して入力音響信号をコ
ード励振線形予測符号化する『符号化手段』とを備え
て、上述の課題を解決するものである。
【００１６】尚、上記ノイズ除去手段は、入力音響信号
から非音声信号区間のノイズを除去するためにフィルタ
で構成していて、このフィルタのフィルタ係数を声道予
測係数や、予測利得係数や、帯域通過処理信号を使用し
て求めることで、ノイズを除去したターゲット信号を得
ることができる。従って、このノイズ除去後のターゲッ
ト信号を使用し、コード励振線形予測符号化すること
で、非音声信号区間のノイズの影響を除去した符号化出
力を得ることができるのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施の形態を
図面を用いて説明する。本発明の実施の形態において
は、先ず（１）、フレーム音声・雑音判定をもとに合成
フィルタ係数の調節を自己相関マトリクス、又はＬＳＰ
係数、又は直接予測係数を用いて行い、雑音区間におい
ての不自然な異音を削減するように構成する。
【００１８】（２）更に、サブフレーム音声・雑音判定
をもとに、最適符号ベクトル選定のためのターゲット信
号をフィルタ処理して雑音を低減するように構成するも
のである。
【００１９】『第１の実施の形態』： （Ａ）具体的には、雑音区間異音抑圧型ＣＥＬＰ系音声
符号器において、入力信号をフレーム単位に音声・雑音
に分別し、現雑音区間フレームの自己相関マトリクスと
連続した前雑音区間フレームの自己相関マトリクスとの
組み合わせによって新しい自己相関マトリクスを計算
し、新しい自己相関マトリクスを用いてＬＰＣ分析を行
い、合成フィルタ係数を求めて量子化して復号器に送信
し、上記合成フィルタ係数を用いて最適符号帳ベクトル
の検索を行う構成とする。
【００２０】次に上述の（Ａ）の構成を実現する詳細な
構成を説明する。図１はＣＥＬＰ符号化装置の機能構成
図である。この図１において、ＣＥＬＰ符号化装置は、
フレームパワー計算部１０１と、自己相関マトリクス計
算部１０２と、ＬＰＣ分析部１０３と、合成フィルタ１
０４と、適応符号帳１０５と、雑音符号帳１０６と、利
得符号帳１０７と、重み付け距離計算部１０８と、ＬＳ
Ｐ量子化器１０９と、音声・雑音判定部１１０と、自己
相関マトリクス調節部１１１と、予測利得計算部１１２
と、乗算器１１３、１１４と、加算器１１５と、減算器
１１６と、量子化器１１７と、多重化部１３０とから構
成されている。
【００２１】この図１の構成で特徴的な部分は、特に自
己相関マトリクス計算部１０２と、音声・雑音判定部１
１０と、自己相関マトリクス調節部１１１と、ＬＰＣ分
析部１０３とによる声道係数を修正し、従来音声区間以
外の雑音部分のＣＥＬＰ符号化によって耳障りな音を再
生していた原因を解消するところである。
【００２２】『フレームパワー計算部１０１』は、フレ
ーム単位にまとめられてベクトルとして入力される原信
号ベクトルとして入力音声デジタル信号（音声ベクトル
信号）Ｓを与えられると、フレームパワーを求めてフレ
ームパワー信号Ｐとして多重化部１３０に与える。『自
己相関マトリクス計算部１０２』は、上記フレーム単位
の入力音声デジタル信号Ｓを与えられると、声道係数を
求めるための自己相関マトリクスＲを求めてＬＰＣ分析
部１０３と、自己相関マトリクス調節部１１１とに与え
る。
【００２３】『ＬＰＣ分析部１０３』は、自己相関マト
リクスＲから声道予測係数ａを求めて予測利得計算部１
１２に与えると共に、自己相関マトリクス調節部１１１
からの自己相関マトリクスＲａが与えられると、上記自
己相関マトリクスＲａによって上記声道予測係数ａを修
正した最適な声道予測係数ａａを求めて合成フィルタ１
０４とＬＳＰ量子化器１０９とに与える。
【００２４】『予測利得計算部１１２』は、上記声道予
測係数ａから反射係数に変換され、この反射係数から予
測利得を求め、これを予測利得信号ｐｇとして音声・雑
音判定部１１０に与える。この『音声・雑音判定部１１
０』は、適応符号帳１０５からピッチ係数信号ｐｔｃｈ
を与えられると共に、更に、フレーム単位の上記入力音
声デジタル信号Ｓと、上記声道予測係数ａと、上記予測
利得信号ｐｇとから、フレームの信号Ｓが音声信号であ
るか、それとも音声信号以外の雑音信号に当たるか否か
を判定して、音声／雑音判定信号ｖを自己相関マトリク
ス調節部１１１に与える。
【００２５】『自己相関マトリクス調節部１１１』は、
特に重要な機能部であって、雑音と判定したときにだけ
行われる処理で、上記自己相関マトリクスＲと、上記音
声／雑音判定信号ｖと、上記声道予測係数ａとを与えら
れると、『過去に雑音と判定された区間の自己相関マト
リクス』と、『現雑音フレームの自己相関マトリクス』
との組み合わせによって、新しい自己相関マトリクスＲ
ａを求めてＬＰＣ分析部１０３に与える。
【００２６】『適応符号帳１０５』は、周期性のある適
応励振ベクトルを予め複数内部に備えているものであっ
て、これらの適応励振ベクトルにはぞれぞれインデック
ス番号Ｉｐが付与されていて、重み付け距離計算部１０
８から指定される最適インデックス番号Ｉｐによって適
応励振ベクトル信号ｅａを出力し、乗算器１１３に与え
ると共にピッチ信号ｐｔｃｈ（入力音声信号Ｓと最適適
応励振ベクトル信号ｅａとの正規化相互相関の信号）を
出力して、音声・雑音判定部１１０に与える。また、こ
の適応符号帳１０５内部の適応励振ベクトル信号は加算
器１１５からの出力励振ベクトル信号ｅｘからの最適励
振ベクトル信号ｅｘＯＰによって更新される。
【００２７】『雑音符号帳１０６』は、雑音性の励振ベ
クトル信号を予め複数内部に備えているものであって、
これらの雑音性励振ベクトル信号にはぞれぞれインデッ
クス番号Ｉｓが付与されていて、重み付け距離計算部１
０８から指定される最適インデックス番号Ｉｓによって
雑音性励振ベクトル信号ｅｓを出力し、乗算器１１４に
与える。
【００２８】『利得符号帳１０７』は、上記適応励振ベ
クトル信号と雑音性励振ベクトルとに対する利得コード
（利得：ゲイン）を予め格納していて、これらの利得コ
ードにはインデックス番号Ｉｇがそれぞれ付与されてい
て、重み付け距離計算部１０８から指定される最適イン
デックス番号Ｉｇによって，適応励振ベクトル信号に対
しては利得コード信号ｇａを出力して乗算器１１３に与
え、雑音性励振ベクトル信号に対しては利得コード信号
ｇｓを出力して乗算器１１４に与える。
【００２９】『適応符号帳１０５側の乗算器１１３』
は、上記適応励振ベクトル信号ｅａと、利得コード信号
ｇａとの乗算を行って最適な利得（大きさ）の適応励振
ベクトル信号にして加算器１１５に与える。『雑音符号
帳１０６側の乗算器１１４』は、雑音励振ベクトル信号
ｅｓと、利得コード信号ｇｓとの乗算を行って最適な利
得（大きさ）の雑音性励振ベクトル信号にして加算器１
１５に与える。『加算器１１５』は上記最適な利得にさ
れた適応励振ベクトル信号と、上記最適な利得にされた
雑音性励振ベクトル信号との加算を行って、励振ベクト
ル信号ｅｘを合成フィルタ１０４に与えると共に、重み
付け距離計算部１０８で計算される２乗和Ｅが最小とな
る関係の最適な励振ベクトル信号ｅｘＯＰを適応符号帳
１０５にフィードバックさせて更新して格納させる。
【００３０】『合成フィルタ１０４』は、ＩＩＲ（Ｉｎ
ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：巡
回）型デジタルフィルタ回路で構成することができ、上
記修正後の最適な声道予測係数ａａと加算器１１５から
の励振ベクトル（励振信号）ｅｘとから合成音声ベクト
ル信号Ｓｗ（合成音声信号）を生成して減算器１１６に
与える。即ち、ＩＩＲ型デジタルフィルタに対して上記
修正後の最適な声道予測係数ａａのフィルタ（タップ）
係数として、励振ベクトル信号ｅｘをフィルタ処理して
合成音声ベクトル信号Ｓｗを得る。減算器１１６は、入
力音声デジタル信号Ｓと、合成音声ベクトル信号Ｓｗと
の減算を行い、この減算結果を誤差ベクトル信号ｅとし
て重み付け距離計算部１０８に与える。
【００３１】『重み付け距離計算部１０８』は、減算器
１１６からの誤差ベクトル信号ｅを与えられると、この
誤差ベクトル信号ｅを周波数変換して重み付けを行う。
重み付け後のベクトル信号の二乗和を求めて、この二乗
和によって得られたベクトル信号Ｅが最小となるように
最適な適応励振ベクトル信号、雑音励振ベクトル信号、
利得コード信号に当たる最適インデック番号Ｉａ、Ｉ
ｓ、Ｉｇを求めて、適応符号帳１０５と、雑音符号帳１
０６と、利得符号帳１０７とに与える。
【００３２】『利得コード用の量子化器１１７』は、利
得コード信号ｇａ、ｇｓとを量子化して、利得コード量
子化信号として多重化部１３０に与える。『ＬＳＰ量子
化器１０９』は、雑音除去処理によって最適に修正され
た声道予測係数ａａをＬＳＰ量子化して声道予測係数量
子化信号＜ａａ＞を多重化部１３０に与える。
【００３３】『多重化部１３０』は、上述のフレームパ
ワー信号Ｐと、利得コード量子化信号と、声道予測係数
量子化信号＜ａａ＞と、適応励振ベクトル選択用のイン
デックス番号Ｉｐと、利得コード選択用のインデックス
番号Ｉｇと、雑音性励振ベクトル選択用のインデックス
番号Ｉｓとを多重化して、この多重化によって得られる
多重化データをＣＥＬＰ符号化装置の符号化データとし
て出力するものである。
【００３４】（動作）： 入力端子１００に与えられ
た入力音声デジタル信号Ｓは、フレームパワー計算部１
０１でフレーム単位でのパワーが求められ、フレームパ
ワー信号Ｐとして多重化部１３０に与えられる。同時に
上記音声デジタル信号Ｓは自己相関マトリクス部１０２
に与えられて、自己相関マトリクスＲが求められて、こ
の自己相関マトリクスＲは更に、自己相関マトリクス調
節部１１１に与えられる。更に、上記入力音声ベクトル
信号Ｓは音声・雑音判定部１１０にも与えられ、ここで
入力音声デジタル信号Ｓが音声であるか、それとも音声
以外の雑音であるかを判定するのでるが、この判定には
他のビッチ信号や、声道予測係数ａや、予想利得信号ｐ
ｇなども使用して判定される。
【００３５】自己相関マトリクス計算部１０２で求めら
れた自己相関マトリクスＲから、ＬＰＣ分析部１０３で
声道予測係数ａが求められ、この声道予測係数ａから予
測利得計算部１１２で予測利得信号ｐｇが求められて、
声道予測係数ａと共に音声・雑音判定部１１０に与えら
れる。適応符号帳１０５から与えられるピッチ信号ｐｔ
ｃｈ、声道予測係数ａ、予測利得信号ｐｇ、入力デジタ
ル信号Ｓを使用して音声・雑音判定部１１０で、入力音
声デジタル信号Ｓが音声信号に当たるか雑音に当たるか
否かが判定され、音声／雑音判定信号ｖが自己相関マト
リクス調節部１１１に与えられ自己相関マトリクス調節
部１１１に与えられる。
【００３６】自己相関マトリクスＲと、声道予測係数ａ
と、音声／雑音判定信号ｖとから、自己相関マトリクス
調節部１１１で、過去に雑音と判定された区間の自己相
関マトリクスと現フレームの自己相関マトリクスとの組
み合わせによって、新しい自己相関マトリクスＲａが求
められる。これによって耳障りの原因となっていた雑音
部分に対する自己相関マトリクスが最適に修正されるこ
とになる。
【００３７】新しい自己相関マトリクスＲａは、ＬＰＣ
分析部１０３に与えられ、ここで新しい最適な声道予測
係数ａａが求められ、合成フィルタ１０４に与えられ
る。新しい最適な声道予測係数ａａをＩＩＲ型デジタル
フィルタに対するフィルタ係数として与え、合成フィル
タ１０４で励振ベクトル信号ｅｘに対するフィルタ処理
がなされ、合成音声ベクトル信号Ｓｗが得られる。
【００３８】この合成音声ベクトル信号Ｓｗは、入力音
声デジタル信号Ｓとの差が減算器で求められ、この差信
号が誤差ベクトル信号ｅとして重み付け距離計算部１０
８に与えられる。この誤差ベクトル信号ｅは、重み付け
距離計算部１０８で、周波数変換され、更に重み付けさ
れて、二乗和ベクトル信号Ｅが最小となるような最適な
適応励振ベクトル信号、雑音励振ベクトル信号、利得コ
ード信号に当たる最適インデック番号Ｉａ、Ｉｓ、Ｉｇ
が求められる。これらの最適インデック番号Ｉａ、Ｉ
ｓ、Ｉｇは多重化部１３０に与えられると共に、最適励
振ベクトルｅａ、ｅｓと利得コード信号ｇａ、ｇｓとを
得るために適応符号帳１０５と、雑音符号帳１０６と、
利得符号帳１０７とに与えられる。
【００３９】上記最適インデック番号Ｉａで読み出され
た適応励振ベクトル信号ｅａは、インデックス番号Ｉｇ
で読み出された利得コード信号ｇａで乗算されて加算器
１１５に与えられると共に、上記インデックス番号Ｉｓ
で読み出された雑音性励振ベクトル信号ｅｓも、上記イ
ンデックス番号Ｉｇで読み出された利得コード信号ｇｓ
で乗算されて加算器１１５に与えられる。乗算された２
つの信号は、加算器１１５で加算されて励振ベクトル信
号ｅｘが合成フィルタ１０４に与えられ、ここで合成音
声ベクトル信号Ｓｗを得る。
【００４０】このようにして、合成音声ベクトル信号Ｓ
ｗと入力音声デジタル信号Ｓとの誤差がなくなるまで、
適応符号帳１０５と、雑音符号帳１０６と、利得符号帳
１０７とを使用した合成音声ベクトル信号Ｓｗの生成が
行われ、また、音声以外の区間においては、声道予測係
数ａａが最適に修正されて、合成音声ベクトル信号Ｓｗ
が生成される。
【００４１】以上のような動作によって得られるフレー
ムパワー信号Ｐと、利得コード量子化信号と、声道予測
係数量子化信号＜ａａ＞と、適応励振ベクトル選択用の
インデックス番号Ｉｐと、利得コード選択用のインデッ
クス番号Ｉｇと、雑音性励振ベクトル選択用のインデッ
クス番号Ｉｓとは時事刻々多重化されて符号化データと
して出力される。
【００４２】（音声・雑音判定部１１０の詳細）：
音声・雑音判定部１１０は、『フレームパターン、分析
パラメータなどを用いて雑音区間の検出を行う』。そこ
で先ず、（１）分析パラメータを反射係数ｒ［ｉ］（ｉ
＝１、…、Ｎｐ、Ｎｐ＝フィルタ次数）に変換する。
尚、ここで、ｒ［ｉ］は、 −１．０＜ｒ［ｉ］＜１．０ とする。
【００４３】また、（２）反射係数ｒ［ｉ］を用いて予
測ゲインＲＳは、 ＲＳ＝Π（１．０−ｒ［ｉ］２） …（１） で表すことができる。尚ここで、ｉ＝１〜Ｎｐである。
【００４４】反射係数ｒ［０］は、分析フレーム信号の
スペクトルの傾きを示すものであり、｜ｒ［０］｜が０
に近いほど、スペクトルが平らであると言える。通常、
雑音スペクトルは、音声スペクトルに比べて傾きが少な
い。また、予測ゲインＲＳは有音区間では０に近い値に
なり、無声・雑音区間では１．０に近い値となる。
【００４５】また、ＣＥＬＰ符号化装置が適応される携
帯電話装置などの用途においては、音声発生源である人
の口と、信号入力部であるマイクロフォンとの距離が近
いため、フレームパワーは、音声区間では大きく、無音
（雑音区間）では小さくなる。
【００４６】そこで、音声・雑音の判定には、 Ｄ＝Ｐｏｗ・｜ｒ［０］｜／ＲＳ …（２） を求めて、この値に対してＤｔｈ（閾値）で判断し、Ｄ
＞Ｄｔｈならば音声と判定し、Ｄ＜Ｄｔｈならば雑音と
判定することができる。
【００４７】（自己相関マトリクス調節部１１１の詳
細）： 次に、上述の自己相関マトリクス調節部１１
１における、自己相関マトリクスＲの調節は、過去のい
くつかのｍフレーム連続で雑音と判定されたときに行
う。現フレームの自己相関マトリクスをＲ［０］、ｎフ
レーム前の雑音区間自己相関マトリクスをＲ［ｎ］とし
たときに、調節後の雑音区間の自己相関マトリクスＲａ
ｄｊは、 Ｒａｄｊ＝Σ（Ｗｉ・Ｒ［ｉ］） …（３） ｉ＝０〜ｍ−１、ΣＷｉ＝１．０、Ｗｉ≧Ｗｉ＋１≧０ で表すことができる。
【００４８】自己相関マトリクス調節部１１１は、この
ような計算に対応する処理を行うものである。この処理
によって得た自己相関マトリクスＲａｄｊをＬＰＣ分析
部１０３に与えるものである。
【００４９】（第１の実施の形態の効果）： 以上の
第１の実施形態によれば、音声以外の入力信号をＣＥＬ
Ｐ系の符号化装置で符号化した場合、入力信号をフレー
ム単位に分けて、声道分析（スペクトル分析）する影響
を受け、分析結果が実際のものとは異なってしまう。ま
た、分析結果の異なり度合いはフレーム毎に変動するた
めに符号化・復号化後の信号は原音声のスペクトルと異
なるばかりでなく、耳障りな音となってしまう。スペク
トル推定を行うための自己相関マトリクスを過去の雑音
フレームのものと組み合わせることによってフレーム間
の分析結果の異なり度合いを抑え、耳障りな合成音の発
生を防ぐことが可能となる。また、人間の聴覚上、定常
なノイズ区間よりも変動部分のノイズに敏感なため雑音
フレーム間のスペクトル変動を抑えることができる。
【００５０】『第２の実施の形態』： （Ｂ）更に、上述の（Ａ）の構成において、雑音区間合
成フィルタ係数をＬＳＰ（線スペクトル対：Ｌｉｎｅ
Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｐａｉｒ）係数に変換し、合成フィ
ルタのスペクトル特性を求め、合成フィルタスプクトル
特性と過去の雑音区間合成フィルタスペクトル特性とを
照合することによってスペクトル変動を抑えた新しいＬ
ＳＰ係数を求め、新しいＬＳＰ係数を合成フィルタ係数
に変換した後に量子化して復号器に送信し、合成フィル
タ係数を用いて最適符号帳ベクトルの検索を行うように
構成するものである。
【００５１】次に上述の（Ｂ）の構成を実現する詳細な
構成を説明する。図２はＣＥＬＰ符号化装置の機能構成
図である。この図２において、上述の図１と異なる構成
は、特に点線で囲んでいる部分である。即ち、『この点
線で囲まれた部分には』、自己相関マトリクス計算部１
０２と、ＬＰＣ分析部１０３Ａと、音声・雑音判定部１
１０Ａと、予測利得計算部１１２と、声道係数／ＬＳＰ
変換部１１９と、ＬＳＰ／声道係数変換部１２０と、Ｌ
ＳＰ係数調節部１２１とを備えている。
【００５２】上記点線で囲まれた部分以外は、おおよそ
同じ構成であり、同様な動作を行うので、『上記点線で
囲まれた部分を中心として、声道係数を修正し、従来音
声期間以外の時間の雑音部分のＣＥＬＰ符号化によって
耳障りな音を再生していた原因を解消することを述べ
る』。
【００５３】そこで、『声道係数／ＬＳＰ変換部１１
９』は、声道予測係数ａからＬＳＰ係数ｌに変換してＬ
ＳＰ係数調節部１２１に与える。『ＬＳＰ係数調節部１
２１』は、音声・雑音判定部１１０からの音声／雑音判
定信号ｖと、声道係数／ＬＳＰ変換部１１９からのＬＳ
Ｐ係数ｌとからＬＳＰ係数ｌの調節を行い、雑音の影響
の低減を行って、調節されたＬＳＰ係数ｌａをＬＳＰ／
声道係数変換部１２０に与える。
【００５４】『ＬＳＰ／声道係数変換部１２０』は、Ｌ
ＳＰ係数調節部１２１からの『調節されたＬＳＰ係数ｌ
ａ』を最適な声道予測係数ａａに変換して合成フィルタ
１０４へのデジタルフィルタ係数として与える。
【００５５】（ＬＳＰ係数調節部１２１の詳細）：
上述のＬＳＰ係数の調節は、過去のいくつかのｍフレー
ム連続で雑音と判定されたときに行う。ここで現フレー
ムＬＳＰ係数をＬＳＰ−０［ｉ］、ｎフレーム前の雑音
区間ＬＳＰ係数をＬＳＰ−ｎ［ｉ］とし、調節後のＬＳ
Ｐ係数は、ｉ＝１、…、Ｎｐ＝フィルタ次数としたと
き、 ＬＳＰａｄｊ［ｉ］＝ΣＷｋ・ＬＳＰ−ｋ［ｉ］ …（４） ここで、ｋ＝０〜ｍ−１、 ΣＷｋ＝１．０、ｉ＝０〜
Ｎｐ−１、Ｗｋ≧Ｗｋ＋１≧０で表すことができる。
【００５６】上記ＬＳＰ係数は、コサイン領域の係数で
ある。このような計算に対応する処理を行うものであ
る。この処理によって得たＬＳＰ係数ｌａをＬＳＰ／声
道係数変換部１２０に与えるものである。
【００５７】（動作）： 最適な声道予測係数ａａを
求めるまでの動作を説明し、符号帳による最適励振ベク
トル信号ｅｘの生成については、上述の第１の実施の形
態と同様であるので説明を省略する。そこで、先ず入力
音声デジタル信号Ｓは自己相関マトリクス部１０２に与
えられて、自己相関マトリクスＲが求められる。この自
己相関マトリクスＲは、ＬＰＣ分析部１０３Ａに与えら
れて、声道予測係数ａが求められる。この声道予測係数
ａは、予測利得計算部１１２と、声道係数／ＬＳＰ変換
部１１９と、音声・雑音判定部１１０とに与えられる。
【００５８】これによって、予測利得計算部１１２で
は、予想利得信号ｐｇが求められて音声・雑音判定部１
１０に与えられる。声道係数／ＬＳＰ変換部１１９では
声道予測係数ａからＬＳＰ係数ｌが求められてＬＳＰ係
数調節部１２１に与えられる。一方、声道予測係数ａ
と、入力音声ベクトル信号Ａと、ピッチ信号ｐｔｃｈ
と、予測利得信号ｐｇとが与えられると、音声／雑音判
定信号ｖとが出力されて、ＬＳＰ係数調節部１２１に与
えられる。このＬＳＰ係数調節部１２１でＬＳＰ係数ｌ
の調節を行い、雑音の影響の低減を行って、調節された
ＬＳＰ係数ｌａがＬＳＰ／声道係数変換部１２０に与え
られる。このＬＳＰ／声道係数変換部１２０でＬＳＰ係
数ｌａが最適な声道予測係数ａａに変換されて合成フィ
ルタ１０４に与えられるのである。
【００５９】このように構成することで、雑音区間の声
道予測係数を従来に比べて最適に修正して、耳障りな音
の元となる符号化信号を生成しないようにするものであ
る。
【００６０】（第２の実施の形態の効果）： 以上の
第２の実施の形態によれば、スペクトルと直接関係のあ
るＬＳＰ係数を調節することによって、上述の第１の実
施の形態と同じような効果を得ることができると共に、
ＬＰＣ分析を２度行う必要がないので演算量を削減する
ことが可能である。
【００６１】『第３の実施の形態』： （Ｃ）更にまた、上述の（Ａ）の構成において、雑音区
間合成フィルタ係数を過去の雑音区間合成フィルタ係数
との補間によって現雑音区間における新しい合成フィル
タ係数を直接計算し、新しい合成フィルタ係数を量子化
して復号器に送信し、新しい合成フィルタ係数を用いて
最適符号帳ベクトルの検索を行うように構成するもので
ある。
【００６２】次に上述の（Ｃ）の構成を実現する詳細な
構成を説明する。図３はＣＥＬＰ符号化装置の機能構成
図である。この図３において、上述の図１と異なる構成
は、特に点線で囲んでいる部分である。即ち、この点線
で囲まれた部分には、自己相関マトリクス計算部１０２
と、ＬＰＣ分析部１０３Ａと、音声・雑音判定部１１０
と、予測利得計算部１１２と、声道係数調節部１２６と
を備えている。『声道係数調節部１２６』は、ＬＰＣ分
析部１０３Ａからの声道予測係数ａと、音声・雑音判定
部１１０からの音声／雑音判定信号ｖとから声道予測係
数を、雑音の影響を低減し得るように調節して最適な声
道予測係数ａａを合成フィルタ１０４に与えるものであ
る。つまり、声道予測係数ａを過去の雑音区間の声道予
測係数と組み合わせることによって、新しい声道予測係
数ａａを直接求めるものである。
【００６３】具体的には、上記声道予測係数の調節は、
過去のいくつかのｍフレーム連続で雑音と判定されたと
きに行う。そして、現フレーム合成フィルタ係数をａ−
０［ｉ］、ｎフレーム前の雑音区間合成フィルタ係数を
ａ−ｎ［ｉ］としたときに、ｉ＝１、…、Ｎｐ：Ｎｐ＝
フィルタ次数として、調節後のフィルタ係数は、 ａａｄｊ［ｉ］＝ΣＷｋ・（ａ−ｋ）［ｉ］ …（５） 尚ここで、ΣＷｋ＝１．０、Ｗｋ≧Ｗｋ＋１≧０、ｋ＝
０〜ｍ−１、ｉ＝０〜Ｎｐ−１で表すことができる。
【００６４】このときに、調節後の係数を用いたフィル
タの安定性を確認する必要があり、不安定と判断された
ときには調節を行わないように制御することが好まし
い。
【００６５】（動作）： 最適な声道予測係数ａａを
求めるまでの動作を説明し、符号帳による最適励振ベク
トル信号ｅｘの生成については、上述の第１の実施の形
態と同様であるので説明を省略する。そこで、先ず入力
音声ベクトル信号Ｓは自己相関マトリクス部１０２に与
えられて、自己相関マトリクスＲが求められる。この自
己相関マトリクスＲは、ＬＰＣ分析部１０３Ａに与えら
れて、声道予測係数ａが求められる。この声道予測係数
ａは、予測利得計算部１１２と、声道係数調節部１２６
と、音声・雑音判定部１１０とに与えられる。
【００６６】予測利得計算部１１２では、声道予測係数
ａから予測利得係数ｐｇが求められて音声・雑音判定部
１１０に与えられる。入力音声デジタル信号Ｓと、予測
利得係数ｐｇと、声道予測係数ａと、ピッチ信号ｐｔｃ
ｈとが与えられた音声・雑音判定部１１０では、音声／
雑音区間の判定が行われて、音声／雑音判定信号ｖとが
求められて声道係数調節部１２６に与えられる。音声／
雑音判定信号ｖと、声道予測係数ａとから声道係数調節
部１２６で雑音の影響を低減し得るように調節された最
適な声道予測係数ａａが求められ合成フィルタ１０４に
与えられる。
【００６７】このように構成することで、雑音区間の声
道予測係数を従来に比べて最適に修正して、耳障りな音
の元となる符号化信号を生成しないようにするものであ
る。
【００６８】（第３の実施の形態の効果）： 以上の
第３の実施の形態によれば、声道係数を直接過去の雑音
区間の声道係数と組み合わせることによって、上述の第
１の実施の形態と同様な効果を得ることができると共
に、フィルタ係数を直接算出処理するので演算量を削減
することができる。
【００６９】『第４の実施の形態』： （Ｄ）サブフレーム毎に音声・雑音判定を行い、この判
定に基づいて雑音低減量、雑音低減法を決定し、決定さ
れた雑音低減法に従いターゲット信号ベクトルを計算し
て、ターゲット信号ベクトルを用いて最適符号帳ベクト
ルを検索するように雑音低減型ＣＥＬＰ系音声符号化器
を構成するものである。
【００７０】次に上述の（Ｄ）の構成を実現する詳細な
構成を説明する。図４はＣＥＬＰ符号化装置の機能構成
図である。この図４において、上述の図１と異なる構成
は、点線で囲んでいる部分である。即ち、この点線で囲
まれた部分には、音声・雑音判定部１１０Ｂと、ノイズ
低減フィルタ１２２と、予測利得計算部１１２と、フィ
ルタバンク１２４と、フィルタ制御部１２５とを備えて
いる。
【００７１】『フィルタバンク１２４』は、バンドパス
フィルタａ〜ｎから構成され、それぞれの通過帯域は、
異なる帯域であり、バンドパスフィルタａは入力音声デ
ジタル信号Ｓに対して通過帯域信号Ｓｂｐ１を出力し、
…、バンドパスフィルタｎは入力音声デジタル信号Ｓに
対して通過帯域信号ＳｂｐＮを出力して音声・雑音判定
部１１０Ｂに与える。このようなフィルタバンク構成に
よって、阻止帯域の雑音を低減し、ＳＮ比が増大された
通過通帯域信号を出力し、音声・雑音判定部１１０Ｂで
の音声区間・雑音区間の判定を、通過帯域ごとに容易に
行い得るようにすることができる。
【００７２】予測利得計算部１１２は、ＬＰＣ分析部１
０３Ａからの声道予測係数ａから予測利得係数ｐｇを求
めて、音声・雑音判定部１１０Ｂに与える。この音声・
雑音判定部１１０Ｂは、フィルタバンク１２４からの通
過帯域信号Ｓｂｐ１〜ＳｂｐＮと、ピッチ信号ｐｔｃｈ
と、予測利得係数ｐｇとから、各帯域ノイズ評価関数を
計算し、各帯域ごとの音声・雑音判定信号ｖ１〜ｖＮを
出力してフィルタ制御部１２５に与える。
【００７３】『フィルタ制御部１２５』は、音声・雑音
判定部１１０Ｂからの音声・雑音判定信号ｖ１〜ｖＮか
ら各帯域ごとの有声・無声・雑音判定に応じてノイズ低
減フィルタ係数の調節を行い、調節されたノイズ低減フ
ィルタ係数ｎｃをノイズ低減フィルタ１２２に与える。
ノイズ低減フィルタ１２２は、ＩＩＲ型又はＦＩＲ型の
デジタルフィルタで構成され、フィルタ制御部１２５か
らのノイズ低減フィルタ係数ｎｃを設定し、このフィル
タ係数によって入力音声デジタル信号Ｓを最適に処理し
雑音を低減したターゲット信号ｔを出力して、減算器１
１６に与えるものである。
【００７４】（動作）： ターゲット信号ｔを求める
までの動作を説明し、符号帳による最適励振ベクトル信
号ｅｘの生成については、上述の第１の実施の形態と同
様であるので説明を省略する。そこで、先ず入力音声デ
ジタル信号Ｓは自己相関マトリクス部１０２に与えられ
て、自己相関マトリクスＲが求められる。この自己相関
マトリクスＲは、ＬＰＣ分析部１０３Ａに与えられて、
声道予測係数ａが求められる。この声道予測係数ａは、
予測利得計算部１１２と合成フィルタ１０４とに与えら
れ、予測利得計算部１１２で予測利得係数ｐｇが求めら
れて音声・雑音判定部１１０Ｂに与えられる。
【００７５】一方、入力音声デジタル信号Ｓがフィルタ
バンク１２４に与えられ、ここで、各バンドパスフィル
タａ〜ｎによって帯域通過信号Ｓｂｐ１〜ＳｂｐＮが出
力される。これらの帯域通過信号Ｓｂｐ１〜ＳｂｐＮと
ピッチ信号ｐｔｃｈと予測利得係数ｐｇとは、音声・雑
音判定部１１０Ｂに与えられ、各帯域ごとの音声・雑音
判定信号ｖ１〜ｖＮが求められる。これらの音声・雑音
判定信号ｖ１〜ｖＮを用いて、フィルタ制御部１２５で
ノイズ低減フィルタ係数の調節が行われて、ノイズ低減
フィルタ係数ｎｃとしてノイズ低減フィルタ１２２に与
えられる。
【００７６】このノイズ低減フィルタ係数ｎｃによって
ノイズ低減フィルタ１２２は雑音低減を最適に行い得る
ように最適にデジタルフィルタのフィルタ係数として設
定される。この設定によってノイズ低減フィルタ１２２
で入力音声デジタル信号Ｓに対するフィルタ処理が行わ
れてターゲット信号ｔが得られる。このターゲット信号
ｔと合成フィルタ１０４からの合成音声信号Ｓｗとの差
ｅが減算器１１６で求められて、この誤差信号ｅを元に
重み付け距離計算部１０８で最適インデックスの探索が
行われるのである。
【００７７】このように構成することで、雑音区間のノ
イズを従来に比べて低減して、耳障りな音の元となる符
号化信号を生成しないようにするものである。
【００７８】（第４の実施の形態の効果）： 以上の
第４の実施の形態によれば、人間の聴感上、音声区間中
の背景雑音だけを聞いた場合に比べて不快感の度合いが
少ない。そこで、符号化時に音声区間を区別し、雑音区
間と音声区間とでノイズの低減方法を変えることによっ
て、音声区間で複雑な処理を行うことなく聴感上の音質
を向上することが可能である。
【００７９】また、ノイズ低減をＣＥＬＰ符号化装置の
ターゲット信号に対してだけに行うことで、サブフレー
ム単位でのノイズ低減を行うことが可能であり、音声・
雑音判定を誤ったときの音声に与える影響を少なくする
ことができると共に、ノイズ低減に伴うスペクトル歪み
の影響を少なくすることができる。
【００８０】（他の実施の形態）： （１）尚、以上
の実施の形態において、更に、パルス符号帳を備えて、
パルス性励振ベクトルを波形コードベクトルとして使用
して合成音声ベクトルを生成するように構成しても好ま
しい。
【００８１】（２）また、上述の図１の合成フィルタ１
０４を、ＩＩＲ型デジタルフィルタで構成することを述
べたが、他にＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：非巡回）型デジタルフィルタや、Ｉ
ＩＲ型とＦＩＲ型との複合型デジタルフィルタで構成す
ることも好ましい。
【００８２】（３）更に、上述のＣＥＬＰ符号化装置に
おいて、統計符号帳を備えてＣＥＬＰ符号化することも
好ましい。このような統計符号帳の構成、作成方法につ
いては、例えば、文献：特開平６−１３０９９５号公報
『統計コードブック及びその作成方法』で示されている
構成、作成方法で実現することもできる。
【００８３】（４）更にまた、上述の実施の形態では、
ＣＥＬＰ符号化装置の詳細な説明を行ったが、復号化装
置の構成は、例えば、文献：特開平５−１６５４９７号
公報『コード励振線形予測符号化器及び復号化器』で示
されている構成で復号することもできる。
【００８４】（５）また、上述の実施の形態ではＣＥＬ
Ｐ符号化装置への適用を示したが、他にＶＳ（ベクトル
和）ＥＬＰ符号化装置にも適用することができる。ＬＤ
（低遅延）−ＣＥＬＰ、ＣＳ（共役構造）−ＣＥＬＰ、
ＰＳＩ（ピッチ同期雑音）−ＣＥＬＰにも適用し得る。
【００８５】（６）更に、上述の実施の形態のＣＥＬＰ
符号化装置は携帯電話機などに適用して効果的であり、
こうした構成は、例えば、文献：特開平６−１３０９９
８号公報『圧縮音声復号化装置』に示されているＴＤＭ
Ａ送信装置、受信装置にも適用して効果的である。ま
た、本発明をＶＳＥＬＰによるＴＤＭＡ送信機に適用す
ることも好ましい。
【００８６】（７）更にまた、上述の図４のノイズ低減
フィルタ１２２として、ＩＩＲ型、ＦＩＲ型、ＩＩＲ・
ＦＩＲ複合型デジタルフィルタで実現する他に、カルマ
ンフィルタを適用することも好ましい。このカルマンフ
ィルタは、信号及び雑音の統計量が与えられれば適用可
能であり、信号及び雑音の統計量が時間的に変化するよ
に与えられた場合でも最適動作ができる効果がある。
【００８７】
【発明の効果】以上述べた様に請求項１の発明によれ
ば、入力音響信号から自己相関の情報を求める自己相関
分析手段と、自己相関分析手段の分析結果から声道予測
係数を求める声道予測係数分析手段と、声道予測係数か
ら予測利得係数を求める予測利得係数分析手段と、入力
音響信号と声道予測係数と予測利得係数とから入力音響
信号の非音声信号区間を検出し、この非音声信号区間に
おける自己相関の情報を、この非音声信号区間における
自己相関の情報と過去の非音声信号区間における自己相
関の情報との重み付け合成値に変更調節する自己相関調
節手段と、調節後の自己相関の情報から非音声信号区間
における声道予測係数を補償した補償後声道予測係数を
得る声道予測係数補償手段と、補償後声道予測係数と適
応励振信号とを使用して入力音響信号をコード励振線形
予測符号化する符号化手段とを備えたことで、非音声信
号区間の音響信号の自己相関の情報を調節し、非音声信
号区間の音響信号の影響を低減することができる。
【００８８】また、請求項２の発明によれば、入力音響
信号から自己相関の情報を求める自己相関分析手段と、
自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求める
声道予測係数分析手段と、声道予測係数から予測利得係
数を求める予測利得係数分析手段と、声道予測係数から
ＬＳＰ係数を求めると共に、入力音響信号と声道予測係
数と予測利得係数とから入力音響信号の非音声信号区間
を検出し、この非音声信号区間におけるＬＳＰ係数を、
この非音声信号区間におけるＬＳＰ係数と過去の非音声
信号区間におけるＬＳＰ係数との重み付け合成値に変更
調節するＬＳＰ係数調節手段と、調節後のＬＳＰ係数か
ら非音声信号区間における声道予測係数を補償した補償
後声道予測係数を得る声道予測係数補償手段と、補償後
声道予測係数と適応励振信号とを使用して入力音響信号
をコード励振線形予測符号化する符号化手段とを備えた
ことで、ＬＳＰ係数の段階で非音声信号区間におけるス
ペクトル変動の抑圧を行うので非音声信号区間の音響信
号の影響を低減することができる。
【００８９】更に、請求項３の発明によれば、入力音響
信号から自己相関の情報を求める自己相関分析手段と、
自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求める
声道予測係数分析手段と、声道予測係数から予測利得係
数を求める予測利得係数分析手段と、入力音響信号と予
測利得係数と声道予測係数とから非音声信号区間を検出
し、この非音声信号区間における声道予測係数を、この
非音声信号区間における声道予測係数と過去の非音声信
号区間における声道予測係数との重み付け合成値に変更
調節して、調節後の声道予測係数を得る声道係数調節手
段と、調節後の声道予測係数と適応励振信号とを使用し
て入力音響信号をコード励振線形予測符号化する符号化
手段とを備えたことで、声道予測係数から直接に非音声
信号区間の声道予測係数を調節することができるので、
演算量を非常に少なくしながら、非音声信号区間の音響
信号の符号化出力への影響を低減することができる。
【００９０】更にまた、請求項４の発明によれば、入力
音響信号から自己相関の情報を求める自己相関分析手段
と、自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求
める声道予測係数分析手段と、声道予測係数から予測利
得係数を求める予測利得係数分析手段と、入力音響信号
から帯域通過処理して得た帯域通過処理信号と、予測利
得係数とから、各帯域通過処理信号毎に非音声信号区間
を検出し、この各帯域通過処理信号毎の非音声信号区間
の検出結果に応じてノイズ除去のためのフィルタ係数を
生成し、入力音響信号に対して生成されたフィルタ係数
を使用してノイズ除去を行って合成音声信号の生成のた
めのターゲット信号を生成するノイズ除去手段と、声道
予測係数を使用して上記合成音声信号を生成する合成音
声生成手段と、声道予測係数とターゲット信号とを使用
して入力音響信号をコード励振線形予測符号化する符号
化手段とを備えたことで、ノイズ除去されたターゲット
信号を得ることができるので、非音声信号区間の符号化
出力にノイズの影響を与えないようにすることができ
る。
【００９１】従って、非音声信号区間における音響信号
（雑音や回転音や振動音など）の符号化出力に与える影
響を低減し、良好な音声再生を行うことができるコード
励振線形予測符号化装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のＣＥＬＰ符号化装
置の機能構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態のＣＥＬＰ符号化装
置の機能構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態のＣＥＬＰ符号化装
置の機能構成図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態のＣＥＬＰ符号化装
置の機能構成図である。
【符号の説明】
１００…入力端子、１０１…フレームパワー計算部、１
０２…自己相関マトリクス計算部、１０３…ＬＰＣ分析
部、１０４…合成フィルタ、１０５…適応符号帳、１０
６…雑音符号帳、１０７…利得符号帳、１０８…重み付
け距離計算部、１０９…ＬＳＰ量子化器、１１０…音声
・雑音判定部、１１１…自己相関マトリクス調節部、１
１２…予測利得計算部、１１３、１１４…乗算器、１１
５、１１６…加算器、１１７…量子化器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/00 G10L 19/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力音響信号から自己相関マトリクスの
    情報を求める自己相関分析手段と、 上記自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求
    める声道予測係数分析手段と、 上記声道予測係数から予測利得係数を求める予測利得係
    数分析手段と、 上記入力音響信号と上記声道予測係数と上記予測利得係
    数とから入力音響信号の非音声信号区間を検出し、この
    非音声信号区間における上記自己相関の情報を、この非
    音声信号区間における上記自己相関の情報と過去の非音
    声信号区間における上記自己相関の情報との重み付け合
    成値に変更調節する自己相関調節手段と、 上記調節後の自己相関の情報から非音声信号区間におけ
    る声道予測係数を補償した補償後声道予測係数を得る声
    道予測係数補償手段と、 上記補償後声道予測係数と適応励振信号とを使用して入
    力音響信号をコード励振線形予測符号化する符号化手段
    とを備えたことを特徴とするコード励振線形予測符号化
    装置。
  2. 【請求項２】 入力音響信号から自己相関の情報を求め
    る自己相関分析手段と、 上記自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求
    める声道予測係数分析手段と、 上記声道予測係数から予測利得係数を求める予測利得係
    数分析手段と、 上記声道予測係数からＬＳＰ係数を求めると共に、上記
    入力音響信号と上記声道予測係数と上記予測利得係数と
    から入力音響信号の非音声信号区間を検出し、この非音
    声信号区間における上記ＬＳＰ係数を、この非音声信号
    区間における上記ＬＳＰ係数と過去の非音声信号区間に
    おける上記ＬＳＰ係数との重み付け合成値に変更調節す
    るＬＳＰ係数調節手段と、 上記調節後のＬＳＰ係数から非音声信号区間における声
    道予測係数を補償した補償後声道予測係数を得る声道予
    測係数補償手段と、 上記補償後声道予測係数と適応励振信号とを使用して入
    力音響信号をコード励振線形予測符号化する符号化手段
    とを備えたことを特徴とするコード励振線形予測符号化
    装置。
  3. 【請求項３】 入力音響信号から自己相関の情報を求め
    る自己相関分析手段と、 上記自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求
    める声道予測係数分析手段と、 上記声道予測係数から予測利得係数を求める予測利得係
    数分析手段と、 上記入力音響信号と上記予測利得係数と上記声道予測係
    数とから非音声信号区間を検出し、この非音声信号区間
    における上記声道予測係数を、この非音声信号区間にお
    ける上記声道予測係数と過去の非音声信号区間における
    上記声道予測係数との重み付け合成値に変更調節して、
    調節後の声道予測係数を得る声道係数調節手段と、 上記調節後の声道予測係数と適応励振信号とを使用して
    入力音響信号をコード励振線形予測符号化する符号化手
    段とを備えたことを特徴とするコード励振線形予測符号
    化装置。
  4. 【請求項４】 入力音響信号から自己相関の情報を求め
    る自己相関分析手段と、 上記自己相関分析手段の分析結果から声道予測係数を求
    める声道予測係数分析手段と、 上記声道予測係数から予測利得係数を求める予測利得係
    数分析手段と、 上記入力音響信号から帯域通過処理して得た帯域通過処
    理信号と、上記予測利得係数とから、各帯域通過処理信
    号毎に非音声信号区間を検出し、この各帯域通過処理信
    号毎の非音声信号区間の検出結果に応じてノイズ除去の
    ためのフィルタ係数を生成し、上記入力音響信号に対し
    て生成された上記フィルタ係数を使用してノイズ除去を
    行って合成音声信号の生成のためのターゲット信号を生
    成するノイズ除去手段と、 上記声道予測係数を使用して上記合成音声信号を生成す
    る合成音声生成手段と、 上記声道予測係数と上記ターゲット信号とを使用して入
    力音響信号をコード励振線形予測符号化する符号化手段
    とを備えたことを特徴とするコード励振線形予測符号化
    装置。
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