JPS63127299A - 音声信号符号化・復号化方式およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は音声信号を低い伝送と、トレイトで少ない演算
量により高品質に符号化、復号化するための音声信号符
号化・復号化方式およびその装置に関する。

（従来の技術） 音声信号を低い伝送ビットレイト、例えば４．８Ｋｂｐ
ｓ以下で少ない演算量で符号化する場合、有声フレーム
では１フレームの音源信号を１・つのピッチ区間（代表
区間）のパルス列で表わしてこのパルス列を伝送し、受
信側で１フレームの音源信号を代表区間のパルス列同志
の補間により復元し音声を合成する方法が知られている
。この方法では４．８Ｋｂｐｓ以下の低ビツトレートで
も比較的自然性のある良好な音質を得ることができる。

有声フレームでの代表区間のパルス列を求める処理の一
例を示す第３図（ａｌ〜第３図（ｃ）を参照すると、第
３図（ａ）は１フレームの音声波形を示し、第３図（ｂ
）はフレームをピッチ周期ｐｄＩ毎のサブフレームに分
割し比例である。この分割には、１つ前のフレームＮ、
７−、の最後のサブフレーム分割点Ｔ。

を記憶しておき、この点＠　ｐ　ｄ　／だけずらしなが
らサブフレーム分割をする。次にあらかじめ定められ穴
位置のサブフレーム区間（代表区間）に対して、あらか
じめ定められた個数のパルスを計算する。ここでは、フ
レームのほぼ中央のサブフレーム区間３を代表区間とし
ている。第３図（ｃ）は代表区間についてパルス列を求
め比例である。音源情報としては、ピッチ周期と代表区
間のパルス列の振幅および位置情報とを伝送する。更に
、音源情報以外に合成フィルタの係数を送る。

受信側では隣接するフレームの代表区間のパルス列を補
間して１フレームの音源パルス列を復元する。このとき
、代表区間のパルス列は固定とし、代表区間以外のサブ
フレーム区間のパルスの位置は代表区間のパルスの位置
をピッチ周期だけ時間的にずらして求める。また、振幅
は隣接し友フレームの代表区間のパルスの振幅同志の間
を線形に補間して求める。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらとの方法では、信号の特性がフレーム間で
変化したときなどに代表区間のパルス列がフレーム間で
大きく変化し九り、代表区間の開始点とパルスとの相対
位置がフレーム間で大きく変化してしまりたときには代
表区間のパルス列を固定するとフレームの音源パルスを
復元した際にサブフレーム区間と代表区間との間でピッ
チ周期が急に伸縮し音質を損なうという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の音声信号符号化・復号化方式は音声信号を予め
定められたフレーム区間に分割し、前記音声信号から短
時間スペクトル包絡を表わすスペクトルパラメータとピ
ッチを表わすピッチパラメータとを抽出し符号化するパ
ラメータ計算回路と；前記フレーム区間を細分化して複
数個のピッチ区間を求め前記フレーム区間の音声信号を
表わすための音源信号を前記ピッチ区間のうちの予め定
められたピッチ区間について過去のフレームのパルス列
から時間的に滑らかに変化させるように処理を施して求
めたパルス列と雑音およびパルス列の組み合わせとのい
ずれかで表わし、°前記パルス列と前記雑音およびパル
ス列の組み合わせとのいずれかからなる音源情報を符号
化する駆動音源信号計算回路と；前記パラメータ計算回
路の出力のピッチパラメータを表わす符号およびスペク
トルパラメータを表わす符号と前記駆動音源信号計算回
路の出力の音源情報を表わす符号とを組み合わせて出力
するマルチプレクサ回路とを送信側に備え； 前記ピッチパラメータを表わす符号と前記スペクトルパ
ラメータを表わす符号と前記音源情報を表わす符号とが
組み合わされた符号系列が入力され、前記ピッチパラメ
ータを表わす符号と前記スペクトルパラメータを表わす
符号と前記音源情報を表わす符号とを分離して復号する
デマルチプレクサ回路と；復号され次ピッチパラメータ
と復号された音源情報とを基に予め定められたピッチ区
間のパルス列が音源のときはこのパルス列に対して時間
的に滑らかな変化を与える処理を施して１フレームの駆
動音源信号を復元し、雑音およびパルス列の組み合わせ
が音源のときは前記音源情報を基にパルス列および雑音
を発生して駆動音源信号を復元する駆動音源信号復元回
路と；前記駆動音源信号および復号され次スペクトルパ
ラメータを基に音声信号を合成し出力する合成フィルタ
回フレーム区間に分割し、前記音声信号から短時間スペ
クトル包絡を表わすスペクトルパラメータとピッチを表
わすピッチパラメータとを抽出し符号化するパラメータ
計算回路と；前記フレーム区間を細分化して複数個のピ
ッチ区間を求め前記フレーム区間の音声信号を表わすた
めの音源信号を前記ピッチ区間のうちの予め定められ友
ピッチ区間について過去のフレームのパルス列から時間
的に滑らかに変化させるように処理を施して求めたパル
ス列と雑音およびパルス列の組み合わせとのいずれかで
表わし、前記パルス列と前記雑音およびパルス列の組み
合わせとのいずれかからなる音源情報を符号化する駆動
音源信号計算回路と；前記パラメータ計算回路の出力の
ピッチパラメータを表わす符号およびスペクトルパラメ
ータを表わす符号と前記駆動音源信号計算回路の出力の
音源情報を表わす符号とを組み合わせて出力するマルチ
プレクサ回路とを備える。

本発明の音声信号復号化装置はピッチパラメータを表わ
す符号とスペクトルパラメータを表わす符号と音源情報
を表わす符号とが組み合わされた符号系列が入力され、
前記ピッチパラメータを表わす符号と前記スペクトルパ
ラメータを表わす符号と前記音源情報を表わす符号とを
分離して復号するデマルチプレクサ回路と；復号された
ピッチパラメータと復号された音源情報とを基に予め定
められたピッチ区間のパルス列が音源のときはこのパル
ス列に対して時間的に滑らかな変化を与える処理を施し
て１フレームの駆動音源信号を復元し、雑音およびパル
ス列の組み合わせが音源のときは前記音源情報を基にパ
ルス列および雑音を発生して駆動音源信号を復元する駆
動音源信号復元回路と；前記駆動音源信号および復号さ
れたスペクトルパラメータを基に音声信号を合成し出力
する合成フィルタ回路とを備える。

（作用） 本発明は、有声区間では音声信号の周期性を利用し、フ
レーム内のあらかじめ定められたピッチ区間（代表区間
）のパルス列を用いて音源信号を表わし、無声区間では
パルス列と雑音との組み合わせによりて音源信号を表わ
す。このとき、有声区間では代表区間の位置？：あらか
じめ定めておき、その区間についてのみパルス列を求め
ることによシ、演算量を大幅に低減している点は従来と
同じであるが、以下の点に特徴がある。

より滑らかな合成音声が得られるように、有声区間では
ピッチ区間毎にパルスの位相を滑らかに変化させる処理
を施している。また、このときに周期性の強いパルスを
基準にしている。送信側では具体的には、第２図（ａ）
〜第２図ｆｅ）に示すようにまず代表区間（３番目の区
間）に前後Ｍサンプルを付加した区間Ｎａに対してパル
ス列を求める。

次に、ピッチ区間毎にパルスの位相を滑らかに変化させ
る九めに次の処理を行なう、前フレームの代表区間のパ
ルス列を記憶しておく。このパルス列のうちあらかじめ
定められた基準パルスを補間し九ピッチ周期だけずらし
て求めた位置に現フレームの代表区間の目標パルスが得
られると考える。

そして目標パルスと同極性で目標パルスに最も近い位置
にあるパルスとの位置の差りを求め、現フレームの代表
区間の全てのパルスの位置をこの差りだけずらす。この
とき最終的に代表区間にはいってくるパルスの数があら
かじめ定められた個数（ここでは５としている）になる
ようにパルスの数を調整する。具体的には、区間Ｎａに
対してパルス数を多めに求めておき、調整の際に振幅の
小さいパルスから順次削っていけばよい、そして代表区
間のパルスの振幅および位置とピッチ周期とを音源情報
として受信側に伝送する。目標パルスに最も近い位置に
あるパルスを求める際に、周期性の強いパルスを基準に
するため次の処理を行なっている。前述のように求めた
目標パルスに最も近い位置にあるパルスの振幅の絶対値
がその代表区間のパルス振幅量大絶対値に対しあらかじ
め定められたしきい値を下回ったときには、その代表区
間の右側では逆の極性の最大振幅のパルスを補間ｏ基準
パルスとして用いる。このようにするのは、振幅の大き
なパルスは周期性を保存していると考えられるが、振幅
の小さなパルスはランダムに近く周期性が保存されてい
ないと考えられるからである。パルス列の振幅と位置と
を求める方法としては、従来例に用いられている方法の
他に、例えばアナリシスーパイーシンセシス（ＡＮＡＬ
ＹＳ　Ｉ　８−ｂｙ−８ＹＮＴＨＥＳＩ８：Ａ−ｂ−８
）手法を用いてもよい。この手法の詳細についてはＢ、
Ｓ、ＡＴＡＬ氏らにょるＩＡ　　ＮＥＷ　　ＭＯＤＥＬ
　ＯＦ　ＬＰＣＲＡＴｇＳｌ　　と題した論文（ＰＲＯ
Ｃ，Ｉ、Ｃ，Ａ、Ｓ。

ｓ、ｐｉ、第６１４頁−第６１７頁、１９８２年）（文
献１）等に説明されている。−力、無声区間に於けるパ
ルス列と雑音との組み合わせによる音源の求め方は従来
例の方法を参照することができる。また、サブフレーム
区間での雑音の振幅の求め方としては、従来例の方法以
外にも、次のようにして求めることもできる。１つ前の
サブフレームの音声信号を基にして現サブフレームへの
影響信号を求め、これを現サブフレームの音声信号から
減算し次結果に聴感重みずけを行なった後、サブフレー
ム区間での重みすけ信号の電力Ｐ１を求める。ここで、
影響信号、聴感重みすけおよび後述の重みすけ合成フィ
ルタを求める方法には、従来例や上記文献１の方法を参
照できる。−力、雑音を用いて重みすけ合成フィルタを
駆動して得た出力信号の電力Ｐ２を求める。そして、　
Ｇｐ＝４ワ可から雑音の振幅Ｇを求める。なお、更に演
算量を低減化するためには上記重みすけ処理を略すこと
もできる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

本発明の一実施例を示す第１因（ａ）において、音声信
号Ｘ（ｎ）が端子１００を通して入力されあらかじめ定
められたサンプル数だけバッファメモリ回路１１０に蓄
積される。Ｋパラメータ計算回路１４０はバッファメモ
リ回路１１０からあらかじめ定められたサンプル数の音
声信号を入力し、音声信号のスペクトル包絡を表わすに
パラメータを計算する。ここでにパラメータはＰＡＲＣ
ＯＲ係数と同一のパラメータである。Ｋ　ハラメータの
計算法としては、自己相関法がよく知られている。この
方法の詳細については、ＪＯＨＮ　ＭＡＫＨＯＴＪＬ氏
らによる”ＱＵＡＮＴＩＺＡＴＩＯＮ　ＰＲＯＰＥＴＬ
ＴＩＥ８０ＦＴＲＡＮＳＭＩ８８ＩＯＮ　ＰＡ幻ｆｆ１
ＥＴＥＲ８ＩＮ　ＬＩＮ−ＥＡＲＰＲＥＤＩＣＴＩＩ　
　８ＹＳＴＥＭＳ”　　と題した論文（ＩＥＥＥ　ＴＲ
ＡＮＳ、Ａ、８．Ｓ、Ｐ７’、第３０９頁−第３２１頁
、１９８３年）（文献２）等を参照することができる。

再び第１図（ａ）に戻って、ＫパラメータＫｉはにパラ
メータ符号化回路１６０へ出力され、あらかじめ定めら
れた量子化ビット数にメづいて符号化され、符号Ｌｋｉ
がマルチプレクサ２６０へ出力される。また、Ｋパラメ
ータ符号化回路１６０は符号Ｌｋｉを復号化して得たに
パラメータ復号値Ｋｉ／を補間回路１６５へ出力する。

ピッチ分析回路１３０はバッファメモリ回路１１０の出
力を用いてピッチ周期Ｐｄを計算する。ピッチ周期Ｐｄ
の計算法は、例えばＲ，Ｖ、ＣＯＸ氏らに！　る”ＲＥ
ＡＬ−ＴＩＭＥＩＭＰＬＥＭＢＮＴＩＯＮ　ＯＦ　ＴＩ
ＭＥ　　　ＤＯＭＡＩＮＨＡＲＭＯＮＩＣ８ＣＡＬＩＮ
Ｇ　ＯＦ　５ＰＥＥＣＨ５ＩＧ−ＮＡＬＳ”　　と題し
た論文（ＩＥＥＥＴＲＡＮＳ、Ａ、８．８゜ｐｚ、第２
５８頁−第２７２頁、１９８３年）（文献３）等で述べ
られている方法を用いることができる。このときにピッ
チ周期離れ九位置の自己相関係数（ピッチゲイン）を用
いてあらかじめ定められたしきい値と比較してフレーム
の音声信号が有声か無声かを判別する。無声の場合はピ
ッチ周期ｔ″Ｏとする。ピッチ符号化回路１５０はピッ
チ量子化符号化し、符号Ｌｄをマルチプレクサ２６０へ
出力する。このとき、無声の場合は０に対応する符号を
出力する。また復号化して得たピッチ周期Ｐｄ′を駆動
音源信号計算回路２２０および雑音振幅計算回路２２６
へ出力する。補間回路１６５！−１，にパラメータ復号
値に、／　ｔ、有声フレームの場合はピッチ周期Ｐｄ′
毎に、かつ無声フレームの場合はあらかじめ定められた
時間間隔毎に線形補間し、更にこれらを予測係数α、／
に変換してインパルス応答計算回路１７０および重みず
け回路２００へ出力する。インパルス応答計算回路１７
０は予測係数値αｔ′を入力し、重みすけされ次合成フ
ィルタの伝達関数を表わすインパルス応答ｈ　ｗ　（ｎ
）を計算する。ここで、ｈｗ（ｎ）の計算には、例えば
特開昭６０−１８６８９８号公報（文献４）に記載のイ
ンパルス応答計算回路と同一の方法を用いることができ
る。インパルス応答ｈ　ｗ（ｎ）は自己相関関数計算回
路１８０へ出力される。自己相関関数計算回路１８０は
インパルス応答計算回路１７０からインパルス応答ｈ　
ｗ（ｎ）を入力し、自己相関関数′ＦＬｈｈに）を計算
し、駆動音源信号計算回路２５０へ出力する。ここでＲ
ｈｈ−の計算には例えば上記文献４に記載の自己相関関
数計算回路と同一の方法を用いることができる。重みす
け回路２００はフレームのサンプル数だけＸ（ｎ）を入
力し、また、補間回路１６５から予測係数αｔ′を入力
し、Ｘ（ｎｌに対し重みずけを施して求めたＸｗ　（ｎ
）を出力する。この計算には、例えば上記文献４に記載
の重みすげ回路と同一の方法を用いることができる。駆
動音源信号計算回路２５０ではまずピッチ周期ｐ　ａ　
／　＋用いてフレームが有声か無声かを判別する。そし
て音声信号を表わす音源信号として、有声のフレームで
はあらかじめ定められたピッチ区間（代表区間）におけ
るパルス列を計算する。

ここで、有声のフレームでの代表区間のパルス列の求め
力を第２図（ａ）〜第２因（ｅｌを参照して説明する。

第２図（ａｌに１フレームの音声波形を示す。

まず最初に、第２１１　（ｂｌに示すように、フレーム
をピッチ周期Ｐｄ′ごとのサブフレームに分割する。

この分割には、１つ前のフレームＮ７　　、の最後のサ
ブフレーム分割点ＴＳを記憶しておき、この点をＰｄ２
だけずらしながらサブフレーム分割をすることができる
。１つ前のフレームが無声のばあいは、例えばフレーム
の左端の点からサブフレームを分割する方法や信号の立
ち上が９点を求めて分割する方法などを用いることがで
きる。次に、第２図ｆｃ）に示すように％あらかじめ定
められたビ。

チ区間（代表区間）に対して、あらかじめ定められ九個
数のパルス列を計算する。ここではフレームのほぼ中央
のサブフレーム区間３を代表区間としているが、他の良
好な方法を用いることもできる。代表区間でのパルス列
の計算には、サブフレーム境界でパルスが隣接して求ま
ることを防ぎ能率良くパルスを求めるために次のように
行なう。

まず、このサブフレーム区間の両側にＤサンプル追加し
た区間Ｎｅ　（Ｐｄ’＋　２　Ｄサンプル）について、
相互相関関数Ｒ，ｈｘｔｎｖ計算する。ここでＤは自己
相関関数計算回１２１１８０（第１図（（支）参照）で
求めた自己相関関数Ｒｈｈ■の最大遅延時間を示す。Ｒ
ｈｘｈｌの計算には上記文献４の相互相関関数計算回路
での計算法を参照することができる。

ＲｈｘｈｉとＲｈｈｂｉとを用いてパルス列の探索を行
ない、代表区間に前後Ｍサンプル伸ばし九区間Ｎａに対
して、あらかじめ定められ九個数のパルス列を求める。

パルス探索には作用の項で説明した方法を用いることが
できる。パルスメモリ２５５（第１図（ａ）参照）に格
納されている前フレームの代表区間のパルスを用いて作
用の項で説明した方法によシ、現フレームの代表区間で
のパルスの位置のシフト量りを計算し、代表区間におけ
るパルスをＬだけずらす。そして、代表区間でのパルス
数があらかじめ定められ九個数になるように作用の項で
説明し友方法によりパルスの個数ｔ−調整する。

このようにして求めた代表区間のパルス列を第２図（ｅ
）に示す。代表区間のパルス列の振幅および位置を符号
化回路２３０へ出力する。

−力、無声フレームではパルス列と雑音との組み合わせ
によシ音源信号を求める。雑音振幅計算回路２２６は雑
音メモリ２２５に格納されている雑音の振幅を計算する
。これには、既に作用の項で述べた方法を参照すること
ができる。符号化回路２３０はパルス列が入力された場
合には、パルス列の振幅および位置を符号化し、これら
の符号をマルチプレクサ２６０へ出力する。パルス列の
符号化法には、例えば上記文献４に記載の符号化回路と
同一の方法を用いることができる。パルス列と雑音の情
報が入力された場合には、パルス列に対しては上述の方
法と同じ方法を用いて符号化し、雑音に対しては振幅を
あらかじめ定められたビット数で符号化し、符号上マル
チプレクサ２６０へ出力する。マルチプレクサ回路２６
０はにパラメータ符号化回路１６０の符号Ｌｋｉとピッ
チ符号化回路１５０の符号Ｌｄと符号化回路２３０ｅと
を入力され、これらを組あわせて送信側出力端子２７０
から出力する。以上が本発明の一実施例の音声信号符号
化方式およびその装置の説明である。

次に、本発明の一実施例の音声信号復号化方式およびそ
の装置構成について第１図（ｄ）を参照して説明する。

デマルチプレクサ２９０は受信側入力端子２８０から入
力された符号のうちにパラメーラメータ復号回路３３０
．ピッチ復号回路３２０および復号回路３００へ出力す
る。にパラメータ復号回路３３０はにパラメータを復号
して復号値Ｋｉ／を補間回路３３５へ出力する。ピッチ
復号回路３２０はピッチ周期Ｐｄ′を復号して、駆動音
源信号復元回路３７０および補間回路３３５へ出力する
。復号回路３００は音源情報を復号し駆動音源信号復元
回路３７０へ出力する。駆動音源信号復元回路３７０は
ピッチ周期Ｐｄ′の復号値を用いて、これが０以外の値
であれば゛、有声フレームであって音源としてパルス列
が用いられると判別する。そして、送信側の駆動音源信
号計算回路２５０と同じ方法を用いて、フレームをピッ
チ周期Ｐｄ′ごとのサブフレームに分割する。そしてあ
らかじめ定められ九代表区間の位置で表わされるサブフ
レーム区間に対して、受信し次パルス情報を用いてパル
ス列を発生させる。送信側と同じ動作をするパルスメモ
リ３６５を用いて、駆動音源信号復元回路３７０と同じ
方法により代表区間のパルス列と隣接フレームのパルス
列とを用いてパルス列を補間して１フレームの音源パル
ス列を発生させ、駆動音源信号を復元する。このとき、
送信側と同じ方法で目標パルスを求めてパルスの振幅の
補間を行なう。そして復元し九ｌフレームの駆動音源信
号を合成フィルタ回路３５０へ出力する。−力、パルス
列と雑音との組み合わせが音源として用いられる場合は
、従来例に記載の駆動音源信号復元回路と同じ処理を施
して駆動音源信号を求め合成フィルタ回路３５０へ出力
する。補間回路３３５は送信側の補間回路１６５と同一
の動作をし、復号されたにハラメータを補間する。

そして補間されたにパラメータを合成フィルタ回路３５
０へ出力する。合成フィルタ回路３５０は入力された駆
動音源信号および補間されたにパラメータから１フレ一
ム分の合成音声信号Ｘ（ｎ）を計算し受信側出力端子３
６０から出力する。

なお、駆動音源信号計算回路２５０において、無声区間
での種々の音声を良好に表わすとともＫ。

無声区間と有声区間との間で良好な遷移を笑現すにして
もよい。この場合はパルス数を表わす情報（例えば、フ
レームあたシ２ビ、ト程度）を受信側に伝送する必要が
ある。音源パルス列の計算法としては、本実施例で述べ
念力法の他に、種々の方法を用いることができる０例え
ば、パルスを１つ求めるごとに過去に求め九パルスの振
幅ｉｐ４．ｉする方法を用いることができる。この方法
の詳細については小野氏らＫよる１マルチパルス駆動型
音声符号化法における音源パルス探索法の検討１と題し
た論文（日本音響学会講演論文集第１５７頁、１９８３
年）（文献５）等を参照することができる。−力、雑音
源を計算する他の方法としては、例えば、あらかじ林定
められた時間長の雑音を伺種類もコードブックとして蓄
積しておき、雑音信号から合成し比信号とサブフレーム
区間の音声信号との誤差電力を最小化するような雑音を
サブフレーム毎に選択し、これを表わすインデックスを
雑音情報として伝送する方法が知られている。

この方法の詳細については、Ｂ、８．ＡＴＡＬ氏らによ
るｌ　８ＴＯＣＨＡＳＴＩＣＣ０ＤＩＮＧ　ＯＦ　５Ｐ
−ＥＥＣＨ８ＩＧＮＡＬ８　ＡＴ　ｖＥＲＹ　ＬＯＷ　
ＢＩＴＲＡＴＥＳｍと題した論文（ＰＲＯＣ，、ＩＣＣ
８４，第１６１０頁−第１６１３頁、１９８４年）（文
献６）等を参照することができる。但しこの方法では、
特性は改善されるが、極めて多量の演算ｉ１を必要とし
、簡単な装置構成では英現不可能である。

この方法の演算量を低減する方法としては、音声信号を
予測し几予測残差信号から雑音源の振幅と位相を求める
方法が知られている。この方法は音声信号を合成しなく
てもよいので演算量を低減することはできるが品質は劣
化する。この方法の詳細については大山氏によるＩ残差
を雑音でモデル化した駆動音源による線形予測分析合成
力式１と題した論文（日本音響学会講演論文集、昭和５
９年１０月、第１６５頁−第１６６頁）（文献７）を参
照することができる。

Ｋ　ハラメータの補間べ代表区間を基準としてピッチ周
期に同期させて補間してもよいし、あらかじめ定められ
たピッチ区間例えば、フレームの中央付近のピッチ区間
を基準として補間を施してもよい。ピッチ周期について
もサブフレーム毎ににパラメータと同じような補間処理
を施すようにしてもよい。ま九、これらのパラメータの
補間法としては直線補間以外の方法も考えられる。例え
ば、パルス列やピッチ周期については対数補間等も考え
られる。また１合成フィルタのパラメータの補間は、例
えば予測係数（但し、この場合はフィルタの安定性をチ
ェックする必要がある）、対数断面積関数、フォルマン
トパラメータおよび自己相関関数を補間する方法等を用
いることもできる。

これらの具体的な方法はＢ　、８　、ＡＴＡＬ氏らによ
る”８ＰＢＢＣＨＡＮＡＬＹＳＩ８　　ＡＮＤ　　８Ｙ
ＮＴＨＥ−８Ｉ８　ＢＹ　ＬＩＮＥＡＲＰ几ＥＤＩＣＴ
ＩＯＮ　ＯＦ　Ｔ厄ＷＡＶＥ書　トＪｌｉ　Ｌ７’ｊ　
１ｆｉ１文（Ｊ　、ＡＣＯｔＪ８Ｔ、　ＳＯＣ，ＡＭ、
　。

第６３７頁−第６５５頁、１９７１年）（対８）等を参
照することができる。

代表ピッチ区間の選択法として他の方法を用いることも
できる。本実施例ではフレーム長は一定としてＫ　ハラ
メータの分析および音源パルス列の計算をし念が、フレ
ーム長は可変としてもよい。

このようにした場合には、音声の変化部ではフレーム長
を短くシ、定常部ではフレーム長を長くできるので伝送
ピットレイトを低減することができる。

ディジタル信号処理の分野でよく知られているように、
自己相関関数はパワースペクトルから計算することもで
きる。また、相互相関関数はクロスパワースペクトルか
ら計算することもできる。

これらの対応関係についてはＡ、Ｖ、ＯＰＰＥＮＨＥＩ
Ｍ氏らに！ル”ＤＩＧＩＴＡＬ　８ＩＧＮＡＬ　ＰＲＯ
ＣＥＳＳ　−ＩＮＧ”と題した単行本（文献９）等にて
詳細に説明されているのでここでは説明を省略する。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、音源信号として有声
区間では音声信号の周期性を利用してあらかじめ定めら
れた代表区間についてのみパルス列を探索し、これを用
いて１フレームの音声信号を表わしているため、パルス
探索や代表区間の探索に要する演算量が少なくハード化
が容易である。

また、ビ、チ区間毎にパルスの位相を滑らかに変化させ
るような処理を施し、パルス列°の補間の際に周期性の
強いパルスを基準にしているため、よシ滑らかな合成音
声が得られる。さらに、無声区間ではパルス列と雑音と
の組み合わせにより音源信号を表わしているため、徨々
の子音波形や過渡的な音声波形でも良好に表わすことが
できる。また、有声無声の判別を過まった場合でも音質
の劣化を招くことはない。

【図面の簡単な説明】

一区間での処理内容の一例を示す図である。 １１０・・・・・・バッファメモリ回路、３５ｏ・・・
・・・合成フィルタ回路、２００・・・・・・重みずけ
回路、１７゜・・・・・・インパルス応答計算回路、１
８ｏ・・・・・・自己相関関数計算回路、２５５，３６
５・・・・・・パルスメモリ、２２６・・・・・・雑音
振幅計算回路、２５ｏ・・・・・・駆動音源信号計算回
路、３７０・・・・・・駆動音源信号復元回路、１３０
・旧・・ピッチ分析回路、１４０・・・・・・パラメー
タ計算回路、１５ｏ・・・・・・ピッチ符号化回路、１
６０・・曲にパラメータ符号化回路、２２５゜３１０・
・・・・・雑音メモリ、２３ｏ・・・・・・符号化回路
、１６５．３３５・川・・補間回路、２６ｏ・・・・・
・マルチプレクサ、２９０・・・・・・デマルチプレク
サ、３００・・・・・・復号回路、３２ｏ・・・・・・
ピッチ復号回路、３３゜・・・・・・Ｋ　／＜ラメータ
復号回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声信号を予め定められたフレーム間に分割し、
   前記音声信号から短時間スペクトル包絡を表わすスペク
   トルパラメータとピッチを表わすピッチパラメータとを
   抽出し符号化するパラメータ計算回路と；前記フレーム
   区間を細分化して複数個のピッチ区間を求め前記フレー
   ム区間の音声信号を表わすための音源信号を前記ピッチ
   区間のうちの予め定められたピッチ区間について過去の
   フレームのパルス列から時間的に滑らかに変化させるよ
   うに処理を施して求めたパルス列と雑音およびパルス列
   の組み合わせとのいずれかで表わし、前記パルス列と前
   記雑音およびパルス列の組み合わせとのいずれかからな
   る音源情報を符号化する駆動音源信号計算回路と；前記
   パラメータ計算回路の出力のピッチパラメータを表わす
   符号およびスペクトルパラメータを表わす符号と前記駆
   動音源信号計算回路の出力の音源情報を表わす符号とを
   組み合わせて出力するマルチプレクサ回路とを送信側に
   備え；前記ピッチパラメータを表わす符号と前記スペク
   トルパラメータを表わす符号と前記音源情報を表わす符
   号とが組み合わされた符号系列が入力され、前記ピッチ
   パラメータを表わす符号と前記スペクトルパラメータを
   表わす符号と前記音源情報を表わす符号とを分離して復
   号するデマルチプレクサ回路と；復号されたピッチパラ
   メータと復号された音標情報とを基に予め定められたピ
   ッチ区間のパルス列が音源のときはこのパルス列に対し
   て時間的に滑らかな変化を与える処理を施して１フレー
   ムの駆動音源信号を復元し、雑音およびパルス列の組み
   合わせが音源のときは前記音源情報を基にパルス列およ
   び雑音を発生して駆動音源信号を復元する駆動音源信号
   復元回路と；前記駆動音源信号および復号されたスペク
   トルパラメータを基に音声信号を合成し出力する合成フ
   ィルタ回路とを受信側に備え； ることを特徴とする音声信号符号化・復号化方式。
2. （２）音声信号を予め定められたフレーム区間に分割し
   、前記音声から短時間スペクトル包絡を表わすスペクト
   ルパラメータとピッチを表わすピッチパラメータとを抽
   出し符号化するパラメータ計算回路と；前記フレーム区
   間を細分化して複数個のピッチ区間を求め前記フレーム
   区間の音声信号を表わすための音源信号を前記ピッチ区
   間のうちの予め定められたピッチ区間について過去のフ
   レームのパルス列から時間的に滑らかに変化させるよう
   に処理を施して求めたパルス列と雑音およびパルス列の
   組み合わせとのいずれかで表わし、前記パルス列と前記
   雑音およびパルス列の組み合わせとのいずれかからなる
   音源情報を符号化する駆動音源信号計算回路と；前記パ
   ラメータ計算回路の出力のピッチパラメータを表わす符
   号およびスペクトルパラメータを表わす符号と前記駆動
   音源信号計算回路の出力の音源情報を表わす符号とを組
   み合わせて出力するマルチプレクサ回路とを備えること
   を特徴とする音声信号符号化装置。
3. （３）ピッチパラメータを表わす符号とスペクトルパラ
   メータを表わす符号と音源情報を表わす符号とが組み合
   わされた符号系列が入力され、前記ピッチパラメータを
   表わす符号と前記スペクトルパラメータを表わす符号と
   前記音源情報を表わす符号とを分離して復号するデマル
   チプレクサ回路と；復号されたピッチパラメータと復号
   された音源情報とを基に予め定められたピッチ区間のパ
   ルス列が音源のときはこのパルス列に対して時間的に滑
   らかな変化を与える処理を施して１フレームの駆動音源
   信号を復元し、雑音およびパルス列の組み合わせが音源
   のときは前記音源情報を基にパルス列および雑音を発生
   して駆動音源信号を復元する駆動音源信号復元回路と；
   前記駆動音源信号および復号されたスペクトルパラメー
   タを基に音声信号を合成し出力する合成フィルタ回路と
   を備えることを特徴とする音声信号復号化装置。