(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を予め定めたフレーム単位に区切るフレーム分割部と、前記フレーム単位毎に前記音声信号から少なくとも１種類の第１の特徴量を計算しモード判別を行なうモード判別部と、前記モード判別結果に応じて前記音声信号の符号化処理を行う符号化部とを有する音声符号化装置において、前記モード判別部で予め定められたモードが選択されると前記音声信号から短時間予測ゲインを求め該短時間予測ゲインに応じて予め格納された複数の符号帳を切替制御する符号帳切替部を有することを特徴とする音声符号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載された音声符号化装置において、前記符号帳切替部は前記短時間予測ゲインの時間変化比に応じて前記複数の符号帳を切替制御するようにしたことを特徴とする音声符号化装置。
【請求項３】
請求項１に記載された音声符号化装置において、現フレーム又は過去の少なくとも１つ以上のフレームのいずれかの２フレーム分のそれぞれの前記短時間予測ゲインの比に基づいて、前記符号帳切替部は前記複数の符号帳を切替制御するようにしたことを特徴とする音声符号化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された音声符号化装置において、前記複数の符号帳は、複数のＲＭＳコードブック、複数のＬＳＰコードブック、複数の適応コードブック、複数の音源コードブック、及び複数のゲインコードブックのいずれかを備えていることを特徴とする音声符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号を低遅延、特に、５ｍｓ−１０ｍｓ以下の短いフレーム単位で高品質に符号化するための音声符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音声信号を符号化する方式として、例えば、Ｋ．Ｏｚａｗａ氏らによる”Ｍ−ＬＣＥＬＰ  Ｓｐｅｅｃｈ  Ｃｏｄｉｎｇ  ａｔ  ４  ｋｂ／ｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｄｅｂｏｏｋ”（ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ．Ｅ７７−Ｂ，Ｎｏ．９，ｐｐ．１１１４−１１２１，１９９４年）と題した論文（文献１）が知られている。
【０００３】
この従来例では、送信側で、線形予測（ＬＰＣ）分析を用いて、フレーム毎（例えば４０ｍｓ）に音声信号からスペクトル特性を表すスペクトルパラメータを抽出し、フレーム単位の信号又はフレーム単位の信号に聴感重み付けを行った信号からその特徴量を計算して、この特徴量を用いてモード判別（例えば、母音部と子音部）を行って、モード判別結果に応じてアルゴリズムあるいはコードブックを切りかえて音声符号化を行っている。
【０００４】
符号化部では、フレームをさらにサブフレーム（例えば８ｍｓ）に分割し、サブフレーム毎に過去の音源信号を基に適応コードブックにおけるパラメータ（ピッチ周期に対応する遅延パラメータとゲインパラメータ）を抽出し適応コードブックにより前記サブフレームの音声信号をピッチ予測し、ピッチ予測して求めた残差信号に対して、予め定められた種類の雑音信号からなる音源コードブック（ベクトル量子化コードブック）から最適音源コードベクトルを選択し最適なゲインを計算することにより、音源信号を量子化する。音源コードベクトルの選択の仕方は、選択した雑音信号により合成した信号と、前記残差信号との誤差電力を最小化するように行う。そして、選択されたコードベクトルの種類を表すインデクスとゲインならびに、前記スペクトルパラメータと適応コードブックのパラメータをマルチプレクサ部により組み合わせて伝送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の音声符号化では、コードブックサイズが限られている関係上、十分な音質性能を得ることができないという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、伝送するビット数を増やすことなしに、数倍のサイズのコードブックを有することと等しい機能を有する音声符号化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、音声信号を予め定めたフレーム単位に区切るフレーム分割部と、前記フレーム単位毎に前記音声信号から少なくとも１種類の第１の特徴量を計算しモード判別を行なうモード判別部と、前記モード判別結果に応じて前記音声信号の符号化処理を行う符号化部とを有する音声符号化装置において、前記モード判別部で予め定められたモードが選択されると前記音声信号から短時間予測ゲインを求め該短時間予測ゲインに応じて予め格納された複数の符号帳を切替制御する符号帳切替部を有することを特徴とする音声符号化装置が得られる。
【０００８】
また、前記符号帳切替部は前記短時間予測ゲインの時間変化比に応じて前記複数の符号帳を切替制御するようにしてもよい。
【０００９】
さらに、現フレーム又は過去の少なくとも１つ以上のフレームのいずれかの２フレーム分のそれぞれの前記短時間予測ゲインの比に基づいて、前記符号帳切替部が前記複数の符号帳を切替制御するようにしてもよい。
【００１１】
そして、前記複数の符号帳には、例えば、複数のＲＭＳコードブック、複数のＬＳＰコードブック、複数の適応コードブック、複数の音源コードブック、及び複数のゲインコードブックのいずれかが備えられている。
【００１２】
前記構成により、伝送するビット数を増やすことなしに、予め定められたモードにおいて複数のコードブックを切り替えることにより、数倍のサイズのコードブックを有することと等しい機能を有するため、音質の改善が行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照して説明する。ここでは、一例として、予め定められたモードにおいて、複数のゲインコードブックを切り替える例について説明する。
【００１４】
本発明による音声符号化装置の実施例１を図１に示す。ここでは、予め定められたモードにおいて、第２の特徴量（例えば、短時間予測ゲイン）を用いてゲインコードブックを切替える構成について説明する。
【００１５】
図１を参照して、入力端子１００から音声信号を入力し、フレーム分割回路１１０では音声信号を所定のフレーム長（例えば５ｍｓ）毎に分割し、サブフレーム分割回路１２０では、１フレームの音声信号をフレームよりも短いサブフレーム（例えば２．５ｍｓ）に分割する。
【００１６】
スペクトルパラメータ計算回路２００では、少なくとも１つのサブフレームの音声信号に対して、サブフレーム長よりも長い窓（例えば２４ｍｓ）をかけて音声を切り出してスペクトルパラメータをあらかじめ定められた次数（例えばＰ＝１０次）計算する。ここでスペクトルパラメータの計算には、周知のＬＰＣ分析又はＢｕｒｇ分析等を用いることができる。ここでは、Ｂｕｒｇ分析を用いることとする。Ｂｕｒｇ分析の詳細については、例えば、”信号解析とシステム同定”（コロナ社１９８８年刊、中溝著）の８２〜８７頁（文献２）に記載されているので説明は略する。さらに、スペクトルパラメータ計算部では、Ｂｕｒｇ法により計算された線形予測係数αｉ  （ｉ＝１，…，１０）を量子化及び補間に適したＬＳＰパラメータに変換する。ここで、線形予測係数からＬＳＰへの変換は、菅村他による”線スペクトル対（ＬＳＰ）音声分析合成方式による音声情報圧縮”と題した論文（電子通信学会論文誌、Ｊ６４−Ａ、ｐｐ．５９９−６０６、１９８１年）（文献３）を参照することができる。つまり、第２サブフレームでＢｕｒｇ法により求めた線形予測係数を、ＬＳＰパラメータに変換し、第１サブフレームのＬＳＰを直線補間により求めて、第１サブフレームのＬＳＰを逆変換して線形予測係数に戻し、第１、２サブフレームの線形予測係数αｉｌ（ｉ＝１，…，１０，ｌ＝１，…，５）を聴感重み付け回路２３０に出力する。また、第１、２サブフレームのＬＳＰをスペクトルパラメータ量子化回路２１０へ出力する。
【００１７】
スペクトルパラメータ量子化回路２１０では、予め定められたサブフレームのＬＳＰパラメータを効率的に量子化する。以下では、量子化法として、ベクトル量子化を用いるものとし、第２サブフレームのＬＳＰパラメータを量子化するものとする。ＬＳＰパラメータのベクトル量子化の手法は周知の手法を用いることができる。具体的な方法として、例えば、特開平４−１７１５００号公報（文献４）、特開平４−３６３０００号公報（文献５）、特開平５−６１９９号公報（文献６）、又はＴ．Ｎｏｍｕｒａ  ｅｔ  ａｌ．，による”ＬＳＰ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  ＶＱ−ＳＶＱＷｉｔｈ  Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  ｉｎ  ４．０７５  ｋｂｐｓ  Ｍ−ＬＣＥＬＰ  Ｓｐｅｅｃｈ  Ｃｏｄｅｒ”と題した論文（Ｐｒｏｃ．Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐｐ．Ｂ．２．５，１９９３）（文献７）を参照できるのでここでは説明を省略する。また、スペクトルパラメータ量子化回路２１０では、第２サブフレームで量子化したＬＳＰパラメータをもとに、第１、２サブフレームのＬＳＰパラメータを復元する。ここでは、現フレームの第２サブフレームの量子化ＬＳＰパラメータと１つ過去のフレームの第２サブフレームの量子化ＬＳＰを直線補間して、第１、２サブフレームのＬＳＰを復元する。ここで、量子化前のＬＳＰと量子化後のＬＳＰとの誤差電力を最小化するコードベクトルを１種類選択した後に、直線補間により第１〜第４サブフレームのＬＳＰを復元できる。さらに性能を向上させるためには、前記誤差電力を最小化するコードベクトルを複数候補選択したのちに、各々の候補について、累積歪を評価し、累積歪を最小化する候補と補間ＬＳＰの組を選択するようにすることができる。
【００１８】
以上により復元した第１、２サブフレームのＬＳＰと第２サブフレームの量子化ＬＳＰをサブフレーム毎に線形予測係数α′ｉｌ（ｉ＝１，…，１０，ｌ＝１，…，５）に変換し、インパルス応答計算回路３１０へ出力する。また、第２サブフレームの量子化ＬＳＰのコードベクトルを表すインデクスをマルチプレクサ４００に出力する。
【００１９】
上記において、直線補間のかわりに、ＬＳＰの補間パターンをあらかじめ定められたビット数（例えば２ビット）分用意しておき、これらのパターンの各々に対して１、２サブフレームのＬＳＰを復元して累積歪を最小化するコードベクトルと補間パターンの組を選択するようにしてもよい。このようにすると補間パターンのビット数だけ伝送情報が増加するが、ＬＳＰのフレーム内での時間的な変化をより精密に表すことができる。ここで、補間パターンは、トレーニング用のＬＳＰデータを用いて予め学習して作成してもよいし、予め定められたパターンを格納しておいてもよい。予め定められたパターンとしては、例えば、Ｔ．Ｔａｎｉｇｕｃｈ  ｅｔ  ａｌ  による”Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ＣＥＬＰ  ｓｐｅｅｃｈ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｔ  ４ｋｂ／ｓ  ａｎｄ  ｂｅｌｏｗ”と題した論文（Ｐｒｏｃ．ＩＣＳＬＰ，ｐｐ．４１−４４，１９９２）（文献８）に記載されたパターンを用いることができる。また、さらに性能を改善するためには、補間パターンを選択した後に、予め定められたサブフレームにおいて、ＬＳＰの真の値とＬＳＰの補間値との誤差信号を求め、前記誤差信号をさらに誤差コードブックで表すようにしてもよい。
【００２０】
聴感重み付け回路２３０は、スペクトルパラメータ計算回路２００から、各サブフレーム毎に量子化前の線形予測係数αｉｌ（ｉ＝１，…，１０，ｌ＝１，…，５）を入力し、前記文献１にもとづき、サブフレームの音声信号に対して聴感重み付けを行い、聴感重み付け信号を出力する。
【００２１】
モード判別回路２５０は、聴感重み付け回路２３０からフレーム単位で聴感重み付け信号を受取りピッチ予測ゲインと、予め定めた閾値に対し、モードを決め（例えば母音部と子音部）、モード判別結果を適応コードブック回路５００、音源量子化回路３５０へ出力する。
【００２２】
図１にもどり、応答信号計算回路２４０は、スペクトルパラメータ計算回路２００から、各サブフレーム毎に線形予測係数αｉｌを入力し、スペクトルパラメータ量子化回路２１０から、量子化、補間して復元した線形予測係数α′ｉｌをサブフレーム毎に入力し、保存されているフィルタメモリの値を用いて、入力信号ｄ（ｎ）＝０とした応答信号を１サブフレーム分計算し、減算器２３５へ出力する。ここで、応答信号ｘｚ  （ｎ）は数１で表される。
【００２３】
【数１】
0003616432.tif 000002
ここで、γは、聴感重み付け量を制御する重み係数であり、下記の数３と同一の値である。
【００２４】
減算器２３５は、数２により、聴感重み付け信号から応答信号を１サブフレーム分減算し、ｘ′ｗ  （ｎ）を適応コードブック回路３００へ出力する。
【００２５】
【数２】
0003616432.tif 000003
インパルス応答計算回路３１０は、ｚ変換が数３で表される重み付けフィルタのインパルス応答ｈｗ  （ｎ）を予め定められた点数Ｌだけ計算し、適応コードブック回路３００、音源量子化回路３５０へ出力する。
【００２６】
【数３】
0003616432.tif 000004
適応コードブック回路５００は、ピッチパラメータを求める。詳細は前記文献２を参照することができる。また、適応コードブックによりピッチ予測を数４に従い行い、適応コードブック予測残差信号ｚ（ｎ）を出力する。
【００２７】
【数４】
0003616432.tif 000005
ここで、ｂ（ｎ）は、適応コードブックピッチ予測信号であり、数５で表せる。
【００２８】
【数５】
0003616432.tif 000006
ここで、β、Ｔは、それぞれ、適応コードブックのゲイン、遅延を示す。ｖ（ｎ）は適応コードベクトルである。記号＊は畳み込み演算を示す。
【００２９】
不均一パルス数型スパース音源コードブック３５１は、各々のベクトルの０でない成分の個数が異なるスパースコードブックである。
【００３０】
音源量子化回路３５０では、音源コードブック３５１に格納された音源コードベクトルの全部あるいは一部に対して、数６を最小化するように、最良の音源コードベクトルｃｊ  （ｎ）を選択する。このとき、最良のコードベクトルを１種選択してもよいし、２種以上のコードベクトルを選んでおいて、ゲイン量子化の際に、１種に本選択してもよい。ここでは、２種以上のコードベクトルを選んでおくものとする。数６において、ｚ（ｎ）は選ばれた適応コードベクトルとの予測残差信号である。
【００３１】
【数６】
0003616432.tif 000007
なお、一部の音源コードベクトルに対してのみ、数６を適用するときには、複数個の音源コードベクトルをあらかじめ予備選択しておき、予備選択された音源コードベクトルに対して、数６を適用することもできる。
【００３２】
ゲイン量子化回路３６５は、モード判別回路２５０からモード判別情報を、スペクトルパラメータ計算回路２００からスペクトルパラメータを受け取り、モード判別情報が予め定められたモード、例えば、母音モードのときに、第２の特徴量を用いてゲインコードブック３７１とゲインコードブック３７２のいずれか一方を選択し、選択されたゲインコードブックからゲインコードベクトルを読み出して、インデクスをマルチプレクサ４００に出力する。
【００３３】
図２を参照して、ゲイン量子化回路３６５を説明する。短期予測ゲイン計算回路１１１０は入力端子１０４０からスペクトルパラメータを受け取り、第２の特徴量として、数７に従い短期予測ゲインＧを計算し、ゲインコードブック切替え回路１１２０に出力する。
【００３４】
【数７】
0003616432.tif 000008
ゲインコードブック切替え回路１１２０は、短期予測ゲイン計算回路１１１０から、短期予測ゲインを、入力端子１０５０からモード情報を受け取り、予め定められたモードの場合に、短期予測ゲインを、予め定めた閾値と比べてゲインコードブック切替え情報をゲイン量子化回路１１３０へ出力する。ゲイン量子化回路１１３０は、入力端子１０１０から適応コードベクトルを、入力端子１０２０から音源コードベクトルを、入力端子１０３０からインパルス応答情報を、ゲインコードブック切替え回路１１２０からゲインコードブック切替え情報を入力し、入力端子１０６０あるいは入力端子１０７０のうち、ゲインコードブック切替え情報により選択された入力端子に接続されるゲインコードブックからゲインコードベクトルを受け取り、選択された音源コードベクトルに対して、数８を最小化するように、音源コードベクトルと、ゲインコードブックに切替え情報により切り替えられた、ゲインコードブック中のゲインコードベクトルとの組み合わせを選択する。
【００３５】
【数８】
0003616432.tif 000009
ここでβ′ｋ  ，γ′ｋ  は、ゲインコードブック切り替え情報により切り替えられたゲインコードブックに格納された２次元ゲインコードブックにおけるｋ番目のコードベクトルである。選択された音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表すインデクスを出力端子１０８０に出力する。
【００３６】
重み付け信号計算回路３６０は、スペクトルパラメータ計算回路の出力パラメータ及び、それぞれのインデクスを入力し、インデクスからそれに対応するコードベクトルを読みだし、まず、数９にもとづき駆動音源信号ｖ（ｎ）を求める。
【００３７】
【数９】
0003616432.tif 000010
次に、スペクトルパラメータ計算回路２００の出力パラメータ、スペクトルパラメータ量子化回路２１０の出力パラメータを用いて数１０により重み付け信号ｓｗ  （ｎ）をサブフレーム毎に計算し、応答信号計算回路２４０へ出力する。
【００３８】
【数１０】
0003616432.tif 000011
次に、本発明による音声符号化装置の実施例２について説明する。
【００３９】
本実施例は、実施例１のゲイン量子化回路３６５のみが異なるため、ここでは、ゲイン量子化回路の説明のみを図３を用いて行う。
【００４０】
図において、短期予測ゲイン計算回路２１１０は入力端子２０４０からスペクトルパラメータを受け取り、第２の特徴量として、数１１に従い短期予測ゲインＧを計算し、短期予測ゲイン比計算回路２１４０と遅延器２１５０に出力する。
【００４１】
【数１１】
0003616432.tif 000012
短期予測ゲイン比計算回路２１４０は、短期予測ゲイン計算回路２１１０から現フレームの短期予測ゲインを、遅延器２１５０から過去のフレームの短期予測ゲインを受け取り、その時間比を計算し、ゲインコードブック切り替え回路２１２０に出力する。ゲインコードブック切替え回路２１２０は、短期予測ゲイン比計算回路２１４０から短期予測ゲイン比を、入力端子２０５０からモード情報を受け取り、予め定められたモードの場合に、短期予測ゲインを予め定めた閾値と比べてゲインコードブック切替え情報をゲイン量子化回路２１３０へ出力する。ゲイン量子化回路２１３０は、入力端子２０１０から適応コードベクトルを、入力端子２０２０から音源コードベクトルを、入力端子２０３０からインパルス応答情報を、ゲインコードブック切り替え回路２１２０からゲインコードブック切替え情報を入力し、入力端子２０６０あるいは入力端子２０７０のうち、ゲインコードブック切替え情報により選択された入力端子に接続されるゲインコードブックからゲインコードベクトルを受け取り、選択された音源コードベクトルに対して数１２を最小化するように、音源コードベクトルと、ゲインコードベクトル切替え情報により切り替えられた、ゲインコードブック中のゲインコードベクトルとの組み合わせを選択する。
【００４２】
【数１２】
0003616432.tif 000013
ここでβ′ｋ  ，γ′ｋ  は、ゲインコードブック切り替え情報により切り替えられたゲインコードブックに格納された２次元ゲインコードブックにおけるｋ番目のコードベクトルである。選択された音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表すインデクスを出力端子２０８０に出力する。
【００４３】
本発明による音声符号化装置の実施例３について説明する。
【００４４】
本実施例は、実施例１に対してゲイン量子化回路のみが異なるので、ここでは、図４を参照して、ゲイン量子化回路の説明のみを行う。
【００４５】
図において、短期予測ゲイン計算回路３１１０は入力端子３０４０からスペクトルパラメータを受け取り、第２の特徴量として、数１３に従い短期予測ゲインＧを計算し、短期予測ゲイン比計算回路３１４０と遅延器３１５０に出力する。
【００４６】
【数１３】
0003616432.tif 000014
短期予測ゲイン比計算回路３１４０は、短期予測ゲイン計算回路３１１０から現フレームの短期予測ゲインを、遅延器３１６０から２つ前の過去のフレームの短期予測ゲインを受け取り、その比を計算し、ゲインコードブック切替え回路３１２０に出力する。ゲインコードブック切替え回路３１２０は短期予測ゲイン比計算回路３１４０から、短期予測ゲイン比を、入力端子３０５０からモード情報を受け取り、予め定められたモードの場合に、短期予測ゲインを、予め定めた閾値と比べてゲインコードブック切替え情報をゲイン量子化回路３１３０へ出力する。ゲイン量子化回路３１３０は、入力端子３０１０から適応コードベクトルを、入力端子３０２０から音源コードベクトルを、入力端子３０３０からインパルス応答情報を、ゲインコードブック切替え回路３１２０からゲインコードブック切替え情報を入力し、入力端子３０６０あるいは入力端子３０７０のうち、ゲインコードブック切替え情報により選択された入力端子に接続されるゲインコードブックからゲインコードベクトルを受け取り、選択された音源コードベクトルに対して、数１４を最小化するように、音源コードベクトルと、ゲインコードブック切替え情報により切り替えられた、ゲインコードブック中のゲインコードベクトルとの組み合わせを選択する。
【００４７】
【数１４】
0003616432.tif 000015
ここでβ′ｋ  ，γ′ｋ  は、ゲインコードブック切り替え情報により切り替えられたゲインコードブック３５５に格納された２次元ゲインコードブックにおけるｋ番目のコードベクトルである。選択された音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表すインデクスを出力端子３０８０に出力する。
【００４８】
本発明による音声符号化装置の実施例４について説明する。
【００４９】
本実施例では、実施例１に対してゲイン量子化回路のみが異なるので、ここでは、図５を参照して、ゲイン量子化回路の説明のみを行う。
【００５０】
図において、短期予測ゲイン計算回路４１１０は入力端子４０４０からスペクトルパラメータを受け取り、第２の特徴量として、数１５に従い短期予測ゲインＧを計算し、遅延器４１７０と遅延器４１５０に出力する。
【００５１】
【数１５】
0003616432.tif 000016
短期予測ゲイン比計算回路４１４０は、遅延器４１７０から過去のフレームの短期予測ゲインを、遅延器４１６０から２つ前の過去のフレームの短期予測ゲインを受け取り、その比を計算し、ゲインコードブック切替え回路４１２０に出力する。ゲインコードブック切替え回路４１２０は短期予測ゲイン比計算回路４１４０から、短期予測ゲイン比を、入力端子４０５０からモード情報を受け取り、予め定められたモードの場合に、短期予測ゲインを、予め定めた閾値と比べてゲインコードブック切替え情報をゲイン量子化回路４１３０へ出力する。ゲイン量子化回路４１３０は、入力端子４０１０から適応コードベクトルを、入力端子４０２０から音源コードベクトルを、入力端子４０３０からインパルス応答情報を、ゲインコードブック切り替え回路４１２０からゲインコードブック切替え情報を入力し、入力端子４０６０あるいは入力端子４０７０のうち、ゲインコードブック切替え情報により選択された入力端子に接続されるゲインコードブックからゲインコードベクトルを受け取り、選択された音源コードベクトルに対して、数１６を最小化するように、音源コードベクトルと、ゲインコードブック切替え情報により切り替えられた、ゲインコードブック中のゲインコードベクトルとの組み合わせを選択する。
【００５２】
【数１６】
0003616432.tif 000017
ここで、β′ｋ  ，γ′ｋ  は、ゲインコードブック切替え情報により切り替えられたゲインコードブック３５５に格納された２次元ゲインコードブックにおけるｋ番目のコードベクトルである。選択された音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表すインデクスを出力端子４０８０に出力する。
【００５３】
本発明のよる音声符号化装置の実施例５について説明する。
【００５４】
本実施例では、実施例１に対してゲイン量子化回路とゲインコードブックの構成が異なる。ここでは、図６及び図７を参照して説明する。
【００５５】
ゲイン量子化回路９３６５は、モード判別回路２５０からモード判別情報を、スペクトルパラメータ計算回路２００からスペクトルパラメータを受け取り、モード判別情報が予め定められたモードのときに、第２の特徴量を用いてゲインコードブック９３７１とゲインコードブック９３７２あるいはゲインコードブック９３７３のいずれか一方を選択し、選択されたゲインコードブックからゲインコードベクトルを読みだして、インデクスをマルチプレクサ４００に出力する。
【００５６】
図７において、短期予測ゲイン計算回路５１１０は入力端子５０４０からスペクトルパラメータを受け取り、第２の特徴量として、数１７に従い短期予測ゲインＧを計算し、遅延器５１７０と遅延器５１５０に出力する。
【００５７】
【数１７】
0003616432.tif 000018
短期予測ゲイン比計算回路５１４０は、遅延器５１７０から過去のフレームの短期予測ゲインを、遅延器５１６０から２つ前の過去のフレームの短期予測ゲインを受け取り、その比を計算し、ゲインコードブック切替え回路５１２０に出力する。ゲインコードブック切替え回路５１２０は、短期予測ゲイン比計算回路５１４０から、短期予測ゲイン比を、入力端子５０５０からモード情報を受け取り、予め定められたモードの場合に、短期予測ゲインを、予め定めた閾値と比べてゲインコードブック切替え情報をゲイン量子化回路５１３０へ出力する。ゲイン量子化回路５１３０は、入力端子５０１０から適応コードベクトルを、入力端子５０２０から音源コードベクトルを、入力端子５０３０からインパルス応答情報を、ゲインコードブック切替え回路５１２０からゲインコードブック切替え情報を入力し、入力端子５０６０あるいは入力端子５０７０、入力端子５０９０のうち、ゲインコードブック切替え情報により選択された入力端子に接続されるゲインコードブックからゲインコードベクトルを受け取り、選択された音源コードベクトルに対して、数１８を最小化するように、音源コードベクトルと、ゲインコードブック切替え情報により切り替えられた、ゲインコードブック中のゲインコードベクトルとの組み合わせを選択する。
【００５８】
【数１８】
0003616432.tif 000019
ここで、β′ｋ  ，γ′ｋ  は、ゲインコードブック切替え情報により切り替えられたゲインコードブック３５５に格納された２次元ゲインコードブックにおけるｋ番目のコードベクトルである。選択された音源コードベクトルとゲインコードベクトルを表すインデクスを出力端子５０８０に出力する。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送するビット数を増やすことなしに、予め定められたモードにおいて複数のコードブックを切り替えることにより、数倍のサイズのコードブックを有することと等しい機能を有するため、音質の改善が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音声符号化装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すゲイン量子化回路の一例を示すブロック図である。
【図３】図１に示すゲイン量子化回路の他の例を示すブロック図である。
【図４】図１に示すゲイン量子化回路のさらに他の例を示すブロック図である。
【図５】図１に示すゲイン量子化回路の別の例を示すブロック図である。
【図６】本発明による音声符号化装置の他の一実施例を示すブロック図である。
【図７】図６に示すゲイン量子化回路の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１０  フレーム分割回路
１２０  サブフレーム分割回路
２００  スペクトルパラメータ計算回路
２１０  スペクトルパラメータ量子化回路
２１１  ＬＳＰコードブック
２３０  重み付け回路
２３５  減算回路
２４０  応答信号計算回路
２５０  モード判別回路
３１０  インパルス応答計算回路
３５０  音源量子化回路
３５１  不均一パルス数型スパース音源コードブック
３６０  重み付け信号計算回路
３６５，９３６５  ゲイン量子化回路
３７１，３７２，９３７１，９３７２，９３７３  ゲインコードブック
４００  マルチプレクサ
５００  適応コードブック回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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