(57)【要約】【課題】音声をある方式により符号化して得た符号を、他の方式により復号可能な符号に高音質かつ低演算量で変換する。【解決手段】線形予測係数符号変換回路１１００は、第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得て、これを記憶保持し、また、記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算し、これから第２の線形予測係数の情報を求める。部分音声復号回路１５００は、第１の符号列から第１の励振信号の情報を得て、これを記憶保持し、また、記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算し、第１の線形予測係数をもつフィルタを第１の励振信号で駆動して第１の音声信号を生成する。励振信号情報生成回路２６００は、第１の線形予測係数と第２の線形予測係数と第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求める。【選択図】    図１
2004151123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方式に準拠する第１の符号列を、第２の方式に準拠する第２の符号列へ変換する符号変換方法であって、
前記第１の符号列が利用できない場合には、前記第１の方式において過去に復号され記憶保持されている音声パラメータを直接利用して前記第２の符号列を求めることを特徴とする符号変換方法。
【請求項２】
前記第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得るステップと、
前記第１の符号列から第１の励振信号の情報を得るステップと、
前記第１の線形予測係数の情報を記憶保持するステップと、
前記第１の励振信号の情報を記憶保持するステップと、
記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算するステップと、
記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算するステップと、
前記第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求めるステップと、
前記第１の励振信号の情報から第２の励振信号の情報を求めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の符号変換方法。
【請求項３】
前記第１の線形予測係数の情報から得られる第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数の情報から得られる第２の線形予測係数をもつフィルタを前記第１の励振信号の情報から得られる第１の励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成するステップと、
前記第１の線形予測係数または前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項２記載の符号変換方法。
【請求項４】
前記励振信号の情報が、適応コードブック情報と固定コードブック情報とゲイン情報のいずれかを含むことを特徴とする請求項２または３記載の符号変換方法。
【請求項５】
第１の方式に準拠する第１の符号列を、第２の方式に準拠する第２の符号列へ変換する符号変換装置であって、
前記第１の符号列が利用できない場合には、前記第１の方式において過去に復号され記憶保持されている音声パラメータを直接利用して前記第２の符号列を求めることを特徴とする符号変換装置。
【請求項６】
前記第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得る線形予測係数情報復号回路と、
前記第１の符号列から第１の励振信号の情報を得る励振信号情報復号回路と、
前記第１の線形予測係数の情報を記憶保持する線形予測係数情報記憶回路と、
前記第１の励振信号の情報を記憶保持する励振信号情報記憶回路と、
記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算する線形予測係数情報計算回路と、
記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算する励振信号情報計算回路と、
前記第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求める線形予測係数情報符号化回路と、
前記第１の励振信号の情報から第２の励振信号の情報を求める励振信号情報生成回路と、
を含むことを特徴とする請求項５記載の符号変換装置。
【請求項７】
前記第１の線形予測係数の情報から得られる第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数の情報から得られる第２の線形予測係数をもつフィルタを前記第１の励振信号の情報から得られる第１の励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する部分音声復号回路と、
前記第１の線形予測係数または前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求める励振信号情報生成回路と、
を含むことを特徴とする請求項６記載の符号変換装置。
【請求項８】
前記励振信号の情報が、適応コードブック情報と固定コードブック情報とゲイン情報のいずれかを含むことを特徴とする請求項６または７記載の符号変換装置。
【請求項９】
第１の方式に準拠する第１の符号列を、第２の方式に準拠する第２の符号列へ変換する符号変換装置を構成するコンピュータに、
前記第１の符号列が利用できない場合には、前記第１の方式において過去に復号され記憶保持されている音声パラメータを直接利用して前記第２の符号列を求める処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムであって、
前記第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得る処理と、
前記第１の符号列から第１の励振信号の情報を得る処理と、
前記第１の線形予測係数の情報を記憶保持する処理と、
前記第１の励振信号の情報を記憶保持する処理と、
前記記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算する処理と、
記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算する処理と、
前記第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求める処理と、  前記第１の励振信号の情報から第２の励振信号の情報を求める処理と、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項９または１０記載のプログラムであって、
前記第１の線形予測係数の情報から得られる第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数の情報から得られる第２の線形予測係数をもつフィルタを前記第１の励振信号の情報から得られる第１の励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成し、
前記第１の線形予測係数または前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求めることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
請求項９から１１いずれかに記載のプログラムであって、
前記励振信号の情報が、適応コードブック情報と固定コードブック情報とゲイン情報のいずれかを含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
請求項９から１２いずれかに記載のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号を低ビットレートで伝送あるいは蓄積するための符号化および復号方法に関し、特に、異なる符号化復号方式を用いて音声通信を行うに際し、音声をある方式により符号化して得た符号を、他の方式により復号可能な符号に高音質かつ低演算量で変換する、符号変換方法、符号変換装置、プログラム及びその記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声信号を中低ビットレートで高能率に符号化する方法として、音声信号を線形予測（Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：ＬＰ）フィルタとそれを駆動する励振信号に分離して符号化する方法が広く用いられている。
【０００３】
その代表的な方法の一つにＣｏｄｅ  Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（ＣＥＬＰ）がある。ＣＥＬＰでは、入力音声の周波数特性を表すＬＰ係数が設定されたＬＰフィルタを、入力音声のピッチ周期を表す適応コードブック（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｏｄｅｂｏｏｋ：ＡＣＢ）と、乱数やパルスから成る固定コードブック（Ｆｉｘｅｄ  Ｃｏｄｅｂｏｏｋ：  ＦＣＢ）との和で表される励振信号により駆動することで、合成音声信号が得られる。このとき、ＡＣＢ成分とＦＣＢ成分には各々ゲイン（ＡＣＢゲインとＦＣＢゲイン）を乗ずる。なお、ＣＥＬＰに関しては非特許文献１が参照される。
【０００４】
【非特許文献１】
Ｍ．  Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ著「Ｃｏｄｅ  ｅｘｃｉｔｅｄ  ｌｉｎｅａｒ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：  Ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｓｐｅｅｃｈ  ａｔｖｅｒｙ  ｌｏｗ  ｂｉｔ  ｒａｔｅｓ  」、（Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．  Ｃｏｎｆ．  ｏｎ  Ａｃｏｕｓｔ．，  Ｓｐｅｅｃｈ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，  ｐｐ．９３７−９４０，  １９８５  ）
【０００５】
ところで、例えば３Ｇ  移動体網と有線パケット網間の相互接続を想定した場合、各網で用いられる標準音声符号化方式が異なるため、直接接続できないという問題がある。これに対する解法としてはタンデム接続が考えられる。
【０００６】
図１２は、第１の音声符号化方式（方式１）を用いて音声を符号化して得た符号（第１の符号列）を、第２の方式（方式２）により復号可能な符号（第２の符号列）に変換する、従来の符号変換装置の構成の一例を示す図である。図１２を参照して、タンデム接続に基づく従来の符号変換装置について説明する。
【０００７】
符号分離回路１０１０は、入力端子１０を介して入力した第１  の符号列から、音声パラメータ、すなわち、ＬＰ係数、ＡＣＢ、ＦＣＢ、ＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインに対応する符号（ＬＰ係数符号、ＡＣＢ符号、ＦＣＢ符号、ゲイン符号）を分離する。ここで、ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインはまとめて符号化復号されるものとし、簡単のため、これをゲイン、その符号をゲイン符号と呼ぶことにする。また、ＬＰ係数符号、ＡＣＢ符号、ＦＣＢ符号、ゲイン符号を各々第１のＬＰ係数符号、第１  のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号、第１のゲイン符号として、音声復号回路１０５０へ出力する。
【０００８】
ところで、音声符号変換装置に関しては、特許文献１が参照される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０２７９９号公報（図１）
【００１０】
音声復号回路１０５０は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＬＰ係数符号、第１  のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号、第１のゲイン符号を入力し、これらの符号から方式１の復号方法により音声を復号し、復号された音声を第１の復号音声として音声符号化回路１０６０へ出力する。
【００１１】
音声符号化回路１０６０は、音声復号回路１０５０から出力される第１の復号音声を入力し、これを第２の符号化方法により符号化してＬＰ係数符号、ＡＣＢ符号、ＦＣＢ符号、ゲイン符号を得る。そしてこれらの符号を第２のＬＰ係数符号、第２のＡＣＢ符号、第２のＦＣＢ符号、第２のゲイン符号として、符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１２】
なお、音声の符号化方法および復号方法に関しては、前述の非特許文献１または非特許文献２が参照される。
【００１３】
【非特許文献２】
「ＡＭＲ  ｓｐｅｅｃｈ  ｃｏｄｅｃ；  Ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  」（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２６．０９０）
【００１４】
符号多重回路１０２０は、音声符号化回路１０６０から出力される第２のＬＰ係数符号、第２のＡＣＢ符号号、第２のＦＣＢ符号、第２のゲイン符号を入力し、これらを多重化して得られる符号列を第２の符号列として出力端子２０を介して出力する。以上により図１２の説明を終える。
【００１５】
なお、後述するが、過去のＬＳＰから現フレームのＬＳＰを計算する方法については、非特許文献３を参照することもできる。
【００１６】
【非特許文献３】
「ＡＭＲ  ｓｐｅｅｃｈ  ｃｏｄｅｃ；  Ｅｒｒｏｒ  ｃｏｎｃｅａｌｍｅｎｔ  ｏｆ  ｌｏｓｔ  ｆｒａｍｅｓ」（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２６．０９１）の第６．２．３  節の記載
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の符号変換装置は、パケットロスなどにより第１の符号列が利用できない場合、変換後の第２の符号列から復号される音声信号の音質劣化が著しいという問題点を有している。その理由は、第１の符号列が利用できない場合、方式１において過去に復号されて記憶保持されている音声パラメータを利用することによって劣化を伴った音声信号を生成し、この音声信号を方式２により再分析して符号化を行うことにより第２の符号列を得るからである。
【００１８】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、第１の符号列が利用できない場合に、第２の符号列から復号される音声信号の音質劣化を軽減できる符号変換装置、符号変換方法、プログラム及びその記録媒体を提供することにある。これ以外の本発明の目的、特徴、利点等は以下の説明から、当業者には直ちに明らかとされるであろう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る符号変換方法は、第１の方式に準拠する第１の符号列を、第２の方式に準拠する第２の符号列へ変換する符号変換方法であって、前記第１の符号列が利用できない場合には、前記第１の方式において過去に復号され記憶保持されている音声パラメータを直接利用して前記第２の符号列を求めるステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る他の符号変換方法は、前記第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得るステップと、前記第１の符号列から第１の励振信号の情報を得るステップと、前記第１の線形予測係数の情報を記憶保持するステップと、前記第１の励振信号の情報を記憶保持するステップと、記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算するステップと、記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算するステップと、前記第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求めるステップと、前記第１の励振信号の情報から第２の励振信号の情報を求めるステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明に係る他の符号変換方法は、上記符号変換方法において、前記第１の線形予測係数の情報から得られる第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数の情報から得られる第２の線形予測係数をもつフィルタを前記第１の励振信号の情報から得られる第１の励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成するステップと、前記第１の線形予測係数または前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求めるステップを含むことを特徴とする。上記符号変換方法において、好ましくは、前記励振信号の情報が、適応コードブック情報と固定コードブック情報とゲイン情報とからなることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る符号変換装置は、第１の方式に準拠する第１の符号列を、第２の方式に準拠する第２の符号列へ変換する符号変換装置であって、前記第１の符号列が利用できない場合には、前記第１の方式において過去に復号され記憶保持されている音声パラメータを直接利用して前記第２の符号列を求める手段を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る他の符号変換装置は、前記第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得る線形予測係数情報復号回路と、前記第１の符号列から第１の励振信号の情報を得る励振信号情報復号回路と、前記第１の線形予測係数の情報を記憶保持する線形予測係数情報記憶回路と、前記第１の励振信号の情報を記憶保持する励振信号情報記憶回路と、記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算する線形予測係数情報計算回路と、記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算する励振信号情報計算回路と、前記第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求める線形予測係数情報符号化回路と、前記第１の励振信号の情報から第２の励振信号の情報を求める励振信号情報生成回路とを含むことを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に係る他の符号変換装置は、前記第１の線形予測係数の情報から得られる第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数の情報から得られる第２の線形予測係数をもつフィルタを前記第１の励振信号の情報から得られる第１の励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する部分音声復号回路と、前記第１の線形予測係数または前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求める励振信号情報生成回路とを含むことを特徴とする。
【００２５】
上記符号変換装置において、好ましくは、前記励振信号の情報が、適応コードブック情報と固定コードブック情報とゲイン情報とからなることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るプログラムは、第１の方式に準拠する第１の符号列を、第２の方式に準拠する第２の符号列へ変換する符号変換装置を構成するコンピュータに、
前記第１の符号列が利用できない場合には、前記第１の方式において過去に復号され記憶保持されている音声パラメータを直接利用して前記第２の符号列を求める処理を実行させるためのプログラムであることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る他のプログラムは、前記第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得る処理と、
前記第１の符号列から第１の励振信号の情報を得る処理と、
前記第１の線形予測係数の情報を記憶保持する処理と、
前記第１の励振信号の情報を記憶保持する処理と、
記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算する処理と、
記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算する処理と、
前記第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求める処理と、
前記第１の励振信号の情報から第２の励振信号の情報を求める処理と、
を実行させるためのプログラムであることを特徴とする（図１０のフローチャート参照）。
【００２８】
さらに、本発明に係る他のプログラムは、前記第１の線形予測係数の情報から得られる第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数の情報から得られる第２の線形予測係数をもつフィルタを前記第１の励振信号の情報から得られる第１の励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成し、前記第１の線形予測係数または前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求めることを特徴とする。
【００２９】
上記プログラムにおいて、好ましくは、前記励振信号の情報が、適応コードブック情報と固定コードブック情報とゲイン情報とからなることを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明による記録媒体には上記プログラムが記録されていることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。まず、本発明の装置と方法の概要と原理を説明したあと、実施例について以下に詳細に説明する。図１は本発明に係る符号変換装置の第１  実施例の構成図である。
【００３２】
同図を参照すると、本発明に係る符号変換装置は線形予測係数符号変換回路（ＬＰ係数符号変換回路）１１００と、部分音声復号回路１５００と、励振信号情報生成回路（第２の励振信号情報生成回路）２６００とを含んで構成される。
【００３３】
線形予測係数符号変換回路１１００は、第１の方式に準拠する第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得て、これを記憶保持し、また、記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算し、これから第２の線形予測係数の情報を求める。部分音声復号回路１５００は、第１の符号列から第１の励振信号の情報を得て、これを記憶保持し、また、記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算し、第１の線形予測係数をもつフィルタを第１の励振信号で駆動して第１の音声信号を生成する。励振信号情報生成回路２６００は、第１の線形予測係数と第２の線形予測係数と第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求める。
【００３４】
次に、本発明に係る方法は以下のステップを有する（図１１のフローチャート参照）。
ステップａ：第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得る。
ステップｂ  ：第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数を得る。
ステップｃ  ：第１の線形予測係数の情報を記憶保持する。
ステップｄ  ：記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を計算する。
ステップｅ  ：第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を求める。
ステップｆ  ：第２の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数を得る。
ステップｇ  ：第１の符号列から第１の励振信号の情報を得る。
ステップｈ  ：第１の励振信号の情報を記憶保持する。
ステップｉ  ：記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を計算する。
ステップｊ  ：第１の励振信号の情報から第１の励振信号を得る。
ステップｋ  ：第１の線形予測係数あるいは前記第２の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号により駆動することによって第１の音声信号を生成する。
ステップｌ  ：第１の線形予測係数と前記第２の線形予測係数と前記第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を求める。
【００３５】
次に、本発明の作用を述べる。本発明では、第１の符号列が利用できない場合には、方式１において過去に復号されて記憶保持されている音声パラメータを直接利用して第２の符号列を求める。
【００３６】
このため、方式１において過去の音声パラメータから生成される劣化を伴った音声信号を方式２により再分析して符号化を行うことに起因する、第２の符号列から復号される音声信号における音質劣化を軽減できる。
【００３７】
【実施例】
次に、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。まず、第１  実施例について説明する。第１  実施例の説明には前述の図１を用いる。同図を参照すると、符号変換装置は符号分離回路１０１０と、ＬＰ係数符号変換回路１１００と、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０と、インパルス応答計算回路１１２０と部分音声復号回路１５００と、第２の励振信号情報生成回路２６００と、第２の励振信号計算回路１６１０と、第２の励振信号記憶回路１６２０と、符号多重回路１０２０とを含んで構成される。
【００３８】
同図において、従来例の図１２と同一または同等の要素には、同一の参照符号が付されている。図１において、入力端子１０、出力端子２０、符号分離回路１０１０、符号多重回路１０２０は、結線の一部が分岐する以外は基本的に図１０に示した要素と同じである。以下では、上述した同一または同等の要素の説明は省略し、主に、図１０に示した構成との相違点について説明する。
【００３９】
また、方式１において、ＬＰ係数の符号化はＴｆｒ１  ｍｓｅｃ周期（フレーム）毎に行われ、ＡＣＢ、ＦＣＢおよびゲインなど励振信号の構成要素の符号化はＴｓｆｒ１＝Ｔｆｒ１／Ｎｓｆｒ１  ｍｓｅｃ周期（サブフレーム）毎に行われるものとし、一方、方式２においては、ＬＰ係数の符号化はＴｆｒ２  ｍｓｅｃ周期（フレーム）毎に行われ、励振信号の構成要素の符号化はＴｓｆｒ２＝Ｔｆｒ２／Ｎｓｆｒ２  ｍｓｅｃ周期（サブフレーム）毎に行われるものとする。
【００４０】
また、方式１のフレーム長、サブフレーム数およびサブフレーム長を各々Ｌｆｒ１、Ｎｓｆｒ１およびＬｓｆｒ１＝Ｌｆｒ１／Ｎｓｆｒ１とし、方式２のフレーム長、サブフレーム数およびサブフレーム長を各々Ｌｆｒ２、Ｎｓｆｒ２およびＬｓｆｒ２＝Ｌｆｒ２／Ｎｓｆｒ２とする。以下の説明では、簡単のため、Ｌｆｒ１＝  Ｌｆｒ２、Ｎｓｆｒ１＝Ｎｓｆｒ２＝２、Ｌｓｆｒ１＝Ｌｓｆｒ２  とする。ここで、例えば、サンプリング周波数を８０００Ｈｚ  とし、Ｔｆｒ１およびＴｆｒ２を１０ｍｓｅｃとすれば、Ｌｆｒ１およびＬｆｒ２は１６０サンプル、Ｌｓｆｒ１およびＬｓｆｒ２は８０サンプルとなる。
【００４１】
ＬＰ係数符号変換回路１１００は、符号分離回路１０１０から第１のＬＰ係数符号を入力し、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。ここで、前述の非特許文献２やＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７２９など多くの標準方式では、ＬＰ係数を線スペクトル対（Ｌｉｎｅ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｐａｉｒ：ＬＳＰ）で表現し（ＬＰ係数情報としてＬＳＰを用いる）、ＬＳＰを符号化および復号することが多いため、ＬＰ係数の符号化および復号は、ＬＳＰ領域で行われるとする。ＬＰ係数からＬＳＰへの変換、およびＬＳＰ  からＬＰ係数への変換については、周知の方法、例えば非特許文献２の第５．２．３節および第５．２．４節の記載が参照される。
【００４２】
次に、第１のＬＰ係数符号を方式１におけるＬＳＰ  復号方法により復号して、第１のＬＳＰを得る。パケットロスなどにより現在のフレームにおいて第１の符号列が利用できない場合には、過去のフレームにおいて復号され記憶保持されている過去の第１のＬＳＰから現在のフレームにおける第１のＬＳＰを計算する。現在のフレームが利用可能か否かは、前記フレーム消失フラグにより通知される。
【００４３】
そして、第１のＬＳＰを、方式２におけるＬＳＰ量子化方法および符号化方法により量子化および符号化して、第２のＬＳＰとこれに対応する符号（  第２のＬＰ係数符号）  を得る。そして、第２のＬＰ係数符号を方式２におけるＬＳＰ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力し、第１のＬＳＰ
と第２のＬＳＰをＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。
【００４４】
次に、図２を参照して、ＬＰ係数符号変換回路１１００の各構成要素について説明する。図２はＬＰ係数符号変換回路１１００の一例の構成図である。同図を参照すると、ＬＰ係数符号変換回路１１００はＬＳＰ計算回路１１７と、ＬＳＰ復号回路１１０と、第１のＬＳＰコードブック１１１と、ＬＳＰ記憶回路１１６と、ＬＳＰ符号化回路１３０と、第２のＬＳＰコードブック１３１とを含んで構成される。
【００４５】
ＬＳＰ復号回路１１０は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。このフレーム消失フラグにより現フレームが利用可能と通知される場合、符号分離回路１０１０から出力される第１のＬＰ係数符号を入力端子３１を介して入力し、前記第１のＬＰ係数符号に対応するＬＳＰ  を、複数セットのＬＳＰが格納された第１のＬＳＰコードブック１１１より読み出し、読み出されたＬＳＰを第１のＬＳＰとする。ここで、ＬＰ係数符号からのＬＳＰの復号は、方式１におけるＬＳＰの復号方法に従い、方式１のＬＳＰコードブックを用いる。前記フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、ＬＳＰ計算回路１１７から出力される第１のＬＳＰを入力する。そして前記第１のＬＳＰをＬＳＰ符号化回路１３０とＬＳＰ記憶回路１１６へ出力するとともに、出力端子３３を介してＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。
【００４６】
ＬＳＰ計算回路１１７は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。前記フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、ＬＳＰ記憶回路１１６から出力される過去の第１のＬＳＰを入力し、次式により現フレームにおける第１のＬＳＰを計算し、前記第１のＬＳＰをＬＳＰ復号回路１１０へ出力する。
【００４７】
【数１】
2004151123.tif 000003
式（１）において、ｑｊ（ｎ）は第ｎフレームにおけるＬＳＰ、Ｎは定数（例えば、２）、ｃｋは定数（例えば、ｃ１は０．９、ｃ２は０．１）、Ｐ  は線形予測次数（  例えば、１０）  である。なお、過去のＬＳＰから現フレームのＬＳＰを計算する方法については、前述の非特許文献３を参照することもできる。
【００４８】
ＬＳＰ記憶回路１１６は、ＬＳＰ復号回路１１０から出力される第１のＬＳＰを入力し、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力し、前述の第１のＬＳＰを記憶保持する。前述のフレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、前述の記憶保持された第１のＬＳＰをＬＳＰ復号回路１１０へ出力する。
【００４９】
ＬＳＰ符号化回路１３０は、ＬＳＰ復号回路１１０から出力され前述の第１のＬＳＰを入力し、複数セットのＬＳＰが格納された第２のＬＳＰコードブック１３１から第２のＬＳＰとそれに対応するＬＰ係数符号の各々を順次読み込み、前記第１のＬＳＰとの誤差が最小となる前記第２のＬＳＰを選択し、それに対応する前記ＬＰ係数符号を、第２のＬＰ係数符号として出力端子３２を介して符号多重回路１０２０へ出力し、前記第２のＬＳＰを出力端子３４を介してＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。ここで、前記第２のＬＳＰの選択方法、すなわちＬＳＰの量子化および符号化方法は、方式２におけるＬＳＰの量子化方法および符号化方法に従い、方式２のＬＳＰコードブックを用いる。ここで、ＬＳＰの量子化および符号化については、例えば非特許文献２の第５．２．５  節の記載が参照される。
【００５０】
以上により、図２によるＬＰ係数符号変換回路１１００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００５１】
ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０は、ＬＰ係数符号変換回路１１００から出力される第１  のＬＳＰと第２のＬＳＰとを入力し、第１  のＬＳＰを第１のＬＰ係数に変換し、第２のＬＳＰを第２のＬＰ係数に変換し、第１のＬＰ係数を第２の励振信号情報生成回路２６００内のＡＣＢ符号生成回路２２００と部分音声復号回路１５００とインパルス応答計算回路１１２０へ出力し、第２のＬＰ係数を第２の励振情報生成回路２６００内のＡＣＢ符号生成回路２２００とインパルス応答計算回路１１２０へ出力する。ここで、ＬＳＰからＬＰ係数への変換については、非特許文献２の第５．２．４  節の記載が参照される。
【００５２】
部分音声復号回路１５００は、符号分離回路１０１０から出力される第１  のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号、第１  のゲイン符号を入力し、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から第１のＬＰ係数を入力し、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。前記フレーム消失フラグにより現フレームが利用可能と通知される場合は、方式１におけるＡＣＢ信号復号方法、ＦＣＢ信号復号方法およびゲイン復号方法の各々を用いて、前記第１  のＡＣＢ符号、前記第１  のＦＣＢ符号および前記第１  のゲイン符号の各々から、第１のＡＣＢ遅延、第１のＦＣＢ信号および第１のゲインの各々を復号する。前記フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合は、雑音信号を第１のＦＣＢ信号とし、過去のフレームにおいて復号され記憶保持されている過去の第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインの各々から、現在のフレームにおける第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインを計算する。そして、前記第１  のＡＣＢ遅延を用いて第１のＡＣＢ信号を生成し、前記第１  のＡＣＢ信号、前記第１  のＦＣＢ信号および前記第１  のゲインと、前記第１のＬＰ係数とから、第１の音声を生成し、前記第１の音声をＡＣＢ符号生成回路２２００へ出力する。ここで、第１のＬＰ係数の代わりに第２のＬＰ係数を用いることもできる。
【００５３】
次に、図３を参照して、部分音声復号回路１５００の各構成要素について説明する。図３は部分音声復号回路１５００の一例の構成図である。同図を参照すると、部分音声復号回路１５００は励振信号情報復号回路１６００と、励振信号情報計算回路１６０７と、励振信号情報記憶回路１６０６と、励振信号記憶回路１５７０と、励振信号計算回路１５４０と、合成フィルタ１５８０とを含んで構成される。さらに、励振信号情報復号回路１６００はＡＣＢ復号回路１５１０と、ＦＣＢ復号回路１５２０と、雑音生成回路１５２６と、ゲイン復号回路１５３０とを含んで構成され、励振信号情報計算回路１６０７はＡＣＢ遅延計算回路１５１７と、ゲイン計算回路１５３７とを含んで構成され、励振信号情報記憶回路１６０６はＡＣＢ遅延記憶回路１５１６と、ゲイン記憶回路１５３６とを含んで構成される。
【００５４】
励振信号情報復号回路１６００は、励振信号の情報に対応する符号からその励振信号の情報を復号する。符号分離回路１０１０から出力される第１のＡＣＢ符号、第１  のＦＣＢ符号および第１  のゲイン符号を各々入力端子５１、５２および５３を介して入力し、前記第１  のＡＣＢ符号、前記第１  のＦＣＢ符号および前記第１  のゲイン符号の各々から、ＡＣＢ遅延、ＦＣＢ信号およびゲインの各々を復号し、各々を第１のＡＣＢ遅延、第１  のＦＣＢ信号および第１  のゲインとする。ここで、前記第１  のゲインは、ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとからなり、各々を第１  のＡＣＢゲインと第１  のＦＣＢゲインとする。ただし、入力端子４５を介して入力されるフレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合は、雑音信号を第１のＦＣＢ信号とし、励振信号情報計算回路１６０７より第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインを入力する。次に、励振信号記憶回路１５７０から出力される過去の励振信号を入力する。前記過去の励振信号と前記第１  のＡＣＢ遅延とを用いてＡＣＢ信号を生成し、これを第１  のＡＣＢ信号とする。そして、前記第１  のＡＣＢ信号、前記第１  のＦＣＢ信号、前記第１  のＡＣＢゲインおよび前記第１  のＦＣＢゲインを、励振信号計算回路１５４０へ出力する。
【００５５】
励振信号情報計算回路１６０７は、入力端子４５を介して入力されるフレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合は、過去のフレームにおいて復号され記憶保持されている過去の第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインを励振信号情報記憶回路１６０６から入力し、その各々から現在のフレームにおける第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインを計算し、これらを励振信号情報復号回路１６００へ出力する。
【００５６】
励振信号情報記憶回路１６０６は、励振信号情報復号回路１６００から出力される第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインとを入力し、前記第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインを記憶保持する。入力端子４５を介して入力されるフレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合は、記憶保持されている過去の第１のＡＣＢ遅延と第１のゲインを励振信号情報計算回路１６０７へ出力する。
【００５７】
次に、励振信号情報復号回路１６００の構成要素であるＡＣＢ復号回路１５１０、ＦＣＢ復号回路１５２０、ゲイン復号回路１５３０および雑音生成回路１５２６、励振信号情報計算回路１６０７の構成要素であるＡＣＢ遅延計算回路１５１７およびゲイン計算回路１５３７、励振信号情報記憶回路１６０６の構成要素であるＡＣＢ遅延記憶回路１５１６およびゲイン記憶回路１５３６を詳細に説明する。
【００５８】
ＡＣＢ復号回路１５１０は、励振信号記憶回路１５７０から出力される過去の励振信号を入力し、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。そのフレーム消失フラグにより現フレームが利用可能と通知される場合、符号分離回路１０１０から出力される第１  のＡＣＢ符号を、入力端子５１を介して入力し、図４に示す方式１におけるＡＣＢ符号とＡＣＢ遅延の対応関係を用いて、第１  のＡＣＢ符号に対応する第１のＡＣＢ遅延Ｔ１を得る。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、ＡＣＢ遅延計算回路１５１７から出力される第１のＡＣＢ遅延Ｔ１を入力する。過去の励振信号において、現サブフレームの始点よりＴ１サンプル過去の点から、サブフレーム長に相当するＬ＿ｓｆｒ１サンプルの信号を切り出して、第１のＡＣＢ信号を生成する。ここで、Ｔ１がＬ＿ｓｆｒ１よりも小さい場合には、Ｔ１サンプル分のベクトルを切り出し、このベクトルを繰り返し接続して、長さＬ＿ｓｆｒ１サンプルの信号とする。そして、第１のＡＣＢ信号を励振信号計算回路１５４０へ出力し、第１のＡＣＢ遅延を出力端子６２を介して（第２の励振信号情報生成回路２６００内の）ＡＣＢ符号生成回路２２００内のＡＣＢ符号化回路２２２０へ出力する。ここで、第１のＡＣＢ信号を生成する方法の詳細については、非特許文献２の第６．１節および第５．６節の記載が参照される。
【００５９】
ＡＣＢ遅延計算回路１５１７は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、ＡＣＢ遅延記憶回路１５１６から出力される過去の第１のＡＣＢ遅延を入力し、次式により現フレームにおける第１のＡＣＢ遅延を計算し、第１のＡＣＢ遅延をＡＣＢ復号回路１５１０へ出力する。
【００６０】
【数２】
2004151123.tif 000004
ここで、ｄ（ｎ）は第ｎフレームの第２サブフレームにおけるＡＣＢ遅延、Ｎ  は定数（例えば、２）、ｃｋは定数（  例えば、ｃ１は０．９、ｃ２は０．１）  である。なお、過去のＡＣＢ遅延から現フレームのＡＣＢ遅延を計算する方法については、非特許文献３の第６．２．３節の記載を参照することもできる。
【００６１】
ＡＣＢ遅延記憶回路１５１６は、ＡＣＢ復号回路１５１０から出力される第１のＡＣＢ遅延を入力し、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力し、第１のＡＣＢ遅延を記憶保持する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、記憶保持された第１のＡＣＢ遅延をＡＣＢ遅延計算回路１５１７へ出力する。
【００６２】
ＦＣＢ復号回路１５２０は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用可能と通知される場合、符号分離回路１０１０から出力される第１  のＦＣＢ符号を、入力端子５２を介して入力し、第１のＦＣＢ符号に対応する第１のＦＣＢ信号を、励振信号計算回路１５４０へ出力する。ここで、ＦＣＢ符号からのＦＣＢ信号の復号は、方式１におけるＦＣＢ信号の復号方法に従う。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、雑音生成回路１５２６から出力される第１のＦＣＢ信号を入力し、これを励振信号計算回路１５４０へ出力する。ここで、ＦＣＢ信号は、パルス位置とパルス極性で規定されるマルチパルス信号により表現されることが多い。このとき、第１  のＦＣＢ符号はパルス位置に対応する符号（  パルス位置符号）  とパルス極性に対応する符号（  パルス極性符号）  とからなる。マルチパルス信号により表現されたＦＣＢ信号を生成する方法の詳細については、非特許文献２の第６．１節および第５．７節の記載が参照される。
【００６３】
雑音生成回路１５２６は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力し、これにより現フレームが利用不可能と通知される場合、雑音信号を生成し、これを第１のＦＣＢ信号としてＦＣＢ復号回路１５２０へ出力する。なお、雑音信号を生成する方法については、非特許文献３の第６．２．３節の記載を参照することもできる。
【００６４】
ゲイン復号回路１５３０は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用可能と通知される場合、符号分離回路１０１０から出力される第１  のゲイン符号を、入力端子５３を介して入力し、第１  のゲイン符号に対応するゲインを、複数のゲインが格納されたゲインコードブックから読み出す。ここで、ゲイン符号からのゲインの復号は、方式１におけるゲインの復号方法に従い、方式１のゲインコードブックを用いる。そして、読み出されたゲイン、すなわち、ＡＣＢゲインに対応する第１のＡＣＢゲインと、ＦＣＢゲインに対応する第１のＦＣＢゲインとを励振信号計算回路１５４０へ出力する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、ゲイン計算回路から出力される第１のＡＣＢゲインおよび第１のＦＣＢゲインを入力し、これを励振信号計算回路１５４０へ出力する。ここで、第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインがまとめて符号化される場合には、ゲインコードブックには第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとから成る２次元ベクトルが複数格納される。また、第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインが個別に符号化される場合には、二つのゲインコードブックが内蔵され、一方のゲインコードブックに第１のＡＣＢゲインが複数格納され、他方のゲインコードブックに第１のＦＣＢゲインが複数格納される。
【００６５】
ゲイン計算回路１５３７は、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、ゲイン記憶回路１５３６から出力される過去の第１のＡＣＢゲインと過去の第１のＦＣＢゲインを入力し、次式により現フレームにおける第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインを計算し、これらをゲイン復号回路１５３０へ出力する。
【００６６】
【数３】
2004151123.tif 000005
ここで、ｇ（ｎ）は第ｎ  フレームの第２サブフレームにおけるＡＣＢゲインまたはＦＣＢゲイン、Ｎ  は定数（  例えば、２）  、ｃｋは定数（  例えば、ｃ１は０．９  、ｃ２は０．１）  である。なお、過去のＡＣＢゲインと過去のＦＣＢゲインから現フレームのＡＣＢゲインとＦＣＢゲインを各々計算する方法については、非特許文献３の第６．２．３節の記載を参照することもできる。
【００６７】
ゲイン記憶回路１５３６は、ゲイン復号回路１５３０から出力される第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインを入力し、フレーム消失フラグを入力端子４５を介して入力し、第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインを記憶保持する。フレーム消失フラグにより現フレームが利用不可能と通知される場合、記憶保持された第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインをゲイン復号回路１５３０へ出力する。
【００６８】
励振信号計算回路１５４０は、ＡＣＢ復号回路１５１０から出力される第１のＡＣＢ信号を入力し、ＦＣＢ復号回路１５２０から出力される第１のＦＣＢ信号を入力し、ゲイン復号回路１５３０から出力される第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとを入力する。第１のＡＣ信号に第１のＡＣＢゲインを乗じて得た信号と、第１のＦＣＢ信号に第１のＦＣＢゲインを乗じて得た信号と、を加算して第１の励振信号を得る。そして第１の励振信号を合成フィルタ１５８０と励振信号記憶回路１５７０とへ出力する。
【００６９】
励振信号記憶回路１５７０は、励振信号計算回路１５４０から出力される第１の励振信号を入力し、これを記憶保持する。そして、過去に入力されて記憶保持されている過去の第１の励振信号をＡＣＢ  復号回路１５１０へ出力する。
【００７０】
合成フィルタ１５８０は、励振信号計算回路１５４０から出力される第１の励振信号を入力し、ＬＳＰ  ＿ＬＰＣ変換回路１１１０から出力される第１のＬＰ係数を入力端子６１を介して入力する。そして、第１のＬＰ係数をもつ線形予測フィルタを、第１の励振信号で駆動することにより第１の音声を生成する。第１の音声を（第２の励振信号情報生成回路２６００内の）ＡＣＢ符号生成回路２２００内の目標信号計算回路２２１０へ出力端子６３を介して出力する。なお、第１のＬＰ係数の代わりに第２のＬＰ係数を用いることも可能である。
【００７１】
以上で図３による部分音声復号回路１５００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００７２】
第２の励振信号情報生成回路２６００は、ＬＳＰ  ＿ＬＰＣ変換回路１１１０から第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを入力し、部分音声復号回路１５００から第１の音声と第１のＡＣＢ遅延とを入力し、インパルス応答計算回路１１２０からインパルス応答信号を入力し、第２の励振信号記憶回路１６２０に記憶保持される過去の第２の励振信号を入力する。第１の音声と第１のＬＰ係数および第２のＬＰ係数とから第１の目標信号を計算し、過去の第２の励振信号とインパルス応答信号と第１の目標信号と第１のＡＣＢ遅延とから、第２のＡＣＢ遅延と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとを求める。第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとインパルス応答信号とから第２の目標信号を計算し、第２の目標信号との距離が最小となるＦＣＢ信号を求め、第２のＦＣＢ信号とする。第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号と第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号と、ゲインコードブックに格納されたＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとから計算される、第１の目標信号と再構成音声との重み付け自乗誤差を最小にする第２のＡＣＢゲインと第２のＦＣＢゲインとを選択する。そして、第２のＡＣＢ信号と第２のＦＣＢ信号と第２のＡＣＢゲインおよび第２のＦＣＢゲインを第２の励振信号計算回路１６１０へ出力し、第２のＡＣＢ遅延と第２のＦＣＢ信号と第２のＡＣＢゲインおよび第２のＦＣＢゲインの各々に対応する、方式２により復号可能な符号を、第２のＡＣＢ符号と第２のＦＣＢ符号と第２のゲイン符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００７３】
図５を参照して、第２の励振信号情報生成回路２６００の各構成要素について説明する。図５は第２の励振信号情報生成回路２６００の一例の構成図である。同図を参照すると、第２の励振信号情報生成回路２６００はＡＣＢ符号生成回路２２００と、ＦＣＢ  符号生成回路１３００と、ゲイン符号生成回路１４００とを含んで構成される。
【００７４】
ＡＣＢ符号生成回路２２００は、ＬＳＰ＿  ＬＰＣ変換回路１１１０から第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを入力し、部分音声復号回路１５００から第１の音声と第１のＡＣＢ遅延とを入力し、インパルス応答計算回路１１２０からインパルス応答信号を入力し、第２の励振信号記憶回路１６２０に記憶保持される過去の第２の励振信号を入力する。第１の音声と第１のＬＰ係数および第２のＬＰ係数とから第１の目標信号を計算する。次に、過去の第２の励振信号とインパルス応答信号と第１の目標信号と第１のＡＣＢ遅延とから、第２のＡＣＢ遅延と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとを求める。そして、第１の目標信号をＦＣＢ符号生成回路１３００とゲイン符号生成回路１４００へ出力し、最適ＡＣＢゲインをＦＣＢ符号生成回路１３００へ出力し、第２のＡＣＢ信号をＦＣＢ符号生成回路１３００とゲイン符号生成回路１４００と第２の励振信号計算回路１６１０へ出力し、第２のＡＣＢ遅延に対応する、方式２により復号可能な符号を、第２のＡＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００７５】
図６を参照して、ＡＣＢ符号生成回路２２００の各構成要素について説明する。図６はＡＣＢ符号生成回路２２００の一例の構成図である。同図を参照すると、ＡＣＢ符号生成回路２２００は目標信号計算回路２２１０と、ＡＣＢ符号化回路２２２０と、最適ＡＣＢゲイン計算回路２２３０とを含んで構成される。
【００７６】
目標信号計算回路２２１０は、部分音声復号回路１５００内の合成フィルタ１５８０から出力される第１の音声を入力端子５７を介して入力し、ＬＳＰ＿  ＬＰＣ変換回路１１１０から出力される第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを、各々入力端子３６と入力端子３５とを介して入力する。まず、第１のＬＰ係数を用いて、聴感重み付けフィルタＷ（ｚ）を構成する。そして、第１の音声により聴感重み付けフィルタを駆動して聴感重み付け音声信号を生成する。次に、第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを用いて、聴感重み付け合成フィルタＷ（ｚ）／Ａ２（ｚ）を構成する。そして、聴感重み付け合成フィルタの零入力応答を聴感重み付け音声信号から減算して得られる第１の目標信号ｘ（ｎ）を、ＡＣＢ符号化回路２２２０と最適ＡＣＢゲイン計算回路２２３０へ出力するとともに、ＦＣＢ符号生成回路１３００内の第２の目標信号計算回路１３１０へ出力端子７８を介して出力する。なお、第１の目標信号を計算する方法の詳細については、非特許文献２の第５．５節の記載が参照できる。
【００７７】
ＡＣＢ符号化回路２２２０は、目標信号計算回路２２１０から出力される第１の目標信号を入力し、部分音声復号回路１５００内のＡＣＢ復号回路１５１０から出力される第１のＡＣＢ遅延を入力端子５８を介して入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子７４を介して入力し、第２の励振信号記憶回路１６２０から出力される過去の第２の励振信号を入力端子７５を介して入力する。過去の第２の励振信号から遅延ｋ  で切り出された信号とインパルス応答信号との畳み込みにより、フィルタ処理された遅延ｋ  の過去の励振信号ｙｋ（ｎ），ｎ＝０，  …，Ｌｓｆｒ２−１を計算する。次に、第１のＡＣＢ遅延を中心とする、ある値の範囲内にある遅延ｋ  について、ｙｋ（ｎ）  と第１の目標信号ｘ（ｎ）とから正規化相互相関を計算し、正規化相互相関が最大となる遅延を選択する。これは、ｘ（ｎ）とｙｋ（ｎ）との自乗誤差が最小となる遅延を選択することに対応する。この選択された遅延を第２のＡＣＢ遅延ｄ  とし、過去の第２の励振信号から第２のＡＣＢ遅延ｄ  で切り出された信号を第２のＡＣＢ信号ｖ  （ｎ  ）とする。ここで、正規化相互相関Ｒｘｙ（ｋ）は次式により表される。
【００７８】
【数４】
2004151123.tif 000006
Ｒｘｙ（ｋ）の代りに、第１の目標信号の自己相関Ｒｓｓ（ｋ）を用いることもできる。
【００７９】
【数５】
2004151123.tif 000007
ここで、ｓｗ（ｎ）は第１の目標信号である。
【００８０】
また、Ｒｓｓ（ｋ）の代りに、次式による正規化自己相関Ｒｓｓ’（ｋ）を用いることもできる。
【００８１】
【数６】
2004151123.tif 000008
この場合、演算量低減のために、自己相関Ｒｓｓ（ｋ）を用いて予備選択を行い、予備選択された複数候補の中から、正規化自己相関Ｒｓｓ’（ｋ  ）を用いて本選択を行っても良い。そして、第２のＡＣＢ信号をＦＣＢ符号生成回路１３００内の第２の目標信号計算回路１３１０とゲイン符号生成回路１４００と第２の励振信号計算回路１６１０とへ出力端子７６を介して出力し、第２のＡＣＢ遅延に対応する第２のＡＣＢ符号を符号多重回路１０２０へ出力端子５４を介して出力し、フィルタ処理された遅延ｄ  の過去の励振信号ｙｄ（ｎ）  を最適ＡＣＢゲイン計算回路２２３０へ出力する。
【００８２】
ここで、自乗誤差最小化に基づいてＡＣＢ遅延を選択する上述の方法の代わりに、方式１における符号および遅延と方式２における符号および遅延との対応関係を用いることにより、第２のＡＣＢ遅延および第２のＡＣＢ符号を得ることもできる。ここで、図４を参照して、符号の読み替えについて説明する。図４は方式１における符号および遅延と方式２における符号および遅延との対応関係を示す図である。例えば、方式１におけるＡＣＢ符号ｉＴ１が５６のとき、これに対応するＡＣＢ遅延Ｔ１が７６であるとする。方式２では、ＡＣＢ符号ｉＴ２が５３のとき、これに対応するＡＣＢ遅延Ｔ２が７６であるとすると、ＡＣＢ遅延の値が同一（この場合では７６）となるように、方式１から方式２へとＡＣＢ符号を変換するには、方式１におけるＡＣＢ符号５６を方式２におけるＡＣＢ符号５３に対応付ければよい。また、同一のＡＣＢ遅延が存在しない場合には、例えば、最も近い値を選べばよい。
【００８３】
以上により、符号の読み替えについての説明を終え、再び図６の説明に戻る。
【００８４】
最適ＡＣＢゲイン計算回路２２３０は、目標信号計算回路２２１０から出力される第１の目標信号ｘ（ｎ）を入力し、ＡＣＢ  符号化回路２２２０から出力されるフィルタ処理された遅延ｄの過去の励振信号ｙｄ（ｎ）を入力する。ここで、遅延ｄは、第２のＡＣＢ遅延である。次に、第１の目標信号ｘ（ｎ）とｙｄ（ｎ）から最適ＡＢＣゲインｇｐを次式により計算する。
【００８５】
【数７】
2004151123.tif 000009
そして、最適ＡＣＢゲインをＦＣＢ符号生成回路１３００内の第２の目標信号計算回路１３１０へ出力端子７７を介して出力する。なお、第２のＡＣＢ信号を計算する方法および最適ＡＣＢゲインを計算する方法の詳細については、非特許文献２の第６．１  節および第５．６  節の記載が参照できる。
【００８６】
以上で図６によるＡＣＢ符号生成回路２２００の説明を終え、再び図５の説明に戻る。
【００８７】
ＦＣＢ符号生成回路１３００は、ＡＣＢ符号生成回路２２００から出力される第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとを入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力する。第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとインパルス応答信号とから第２の目標信号を計算する。次に、第２の目標信号と、ＦＣＢ符号生成回路１３００が内蔵するテーブルに格納されたＦＣＢ信号と、インパルス応答信号とから、第２の目標信号との距離が最小となるＦＣＢ信号を求める。そして、ＦＣＢ信号に対応する、方式２により復号可能な符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力し、求められたＦＣＢ信号を、第２のＦＣＢ信号としてゲイン符号生成回路１４００と第２の励振信号計算１６１０とへ出力する。
【００８８】
図７を参照して、ＦＣＢ符号生成回路１３００の各構成要素について説明する。図７はＦＣＢ符号生成回路１３００の一例の構成図である。同図を参照すると、ＦＣＢ符号生成回路１３００は第２の目標信号計算回路１３１０と、ＦＣＢ符号化回路１３２０とを含んで構成される。
【００８９】
第２の目標信号計算回路１３１０は、ＡＣＢ符号生成回路２２００内の目標信号計算回路２２１０から出力される第１の目標信号を入力端子８１を介して入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子８４を介して入力し、ＡＣＢ符号生成回路２２００内のＡＣＢ符号化回路２２２０から出力される第２のＡＣＢ信号を入力端子８３を介して入力し、ＡＣＢ符号生成回路２２００内の最適ＡＣＢゲイン計算回路２２３０から出力される最適ＡＣＢゲインを入力端子８２を介して入力する。第２のＡＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより、フィルタ処理された第２のＡＣＢ信号ｙ（ｎ），ｎ＝０，…，  Ｌｓｆｒ１−１を計算し、Ｙ  （ｎ  ）に最適ＡＣＢゲインを乗じて得られる信号を第１の目標信号から減算して第２の目標信号ｘ’（ｎ）を得る。そして、第２の目標信号をＦＣＢ符号化回路１３２０へ出力する。
【００９０】
ＦＣＢ符号化回路１３２０は、第２の目標信号計算回路１３１０から出力される第２の目標信号を入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子８４を介して入力する。ＦＣＢ符号化回路１３２０は、複数のＦＣＢ信号が格納されたテーブルを内蔵しており、ＦＣＢ信号をテーブルから順次読み出し、ＦＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより、フィルタ処理されたＦＣＢ信号ｚ（ｎ），ｎ＝０，…，Ｌｓｆｒ２−１を順次計算する。次に、ｚ（ｎ）と第２の目標信号ｘ‘（ｎ）とから正規化相互相関を順次計算し、正規化相互相関が最大となるＦＣＢ信号を選択する。これは、ｘ’（ｎ）  とｚ（ｎ）との自乗誤差が最小となるＦＣＢ信号を選択することに対応する。ここで、正規化相互相関Ｒｘ‘ｚ（ｋ）は次式により表される。
【００９１】
【数８】
2004151123.tif 000010
この選択されたＦＣＢ信号を第２のＦＣＢ信号ｃ  （ｎ  ）とする。そして、第２のＦＣＢ信号に対応する、方式２により復号可能な符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力端子５５を介して出力し、第２のＦＣＢ信号をゲイン符号生成回路１４００内のゲイン符号化回路１４１０と第２の励振信号計算１６１０とへ出力端子８５を介して出力する。なお、ＦＣＢ信号の表現方法については、複数のパルスから成り、パルス位置とパルス極性により規定されるマルチパルス信号により、ＦＣＢ信号を効率的に表現する方法を用いることもでき、この場合には、第２のＦＣＢ符号はパルス位置とパルス極性とに対応する。ここで、ＦＣＢ信号をマルチパルスで表現した場合の符号化方法の詳細については、非特許文献２の第３．８節の記載が参照できる。
【００９２】
ここで、音声領域における自乗誤差最小化に基づいてＦＣＢ信号を選択する上述の方法の代わりに、ＬＰ係数符号変換回路１１００と同様の方法を用いることもできる。すなわち、部分音声復号回路１５００で得られた第１のＦＣＢ信号を入力し、第１のＦＣＢ信号との距離が最小となるようなＦＣＢ信号を方式２おけるＦＣＢ信号のテーブルから選択し、第２のＦＣＢ信号とする。
【００９３】
また、ＦＣＢ信号がマルチパルスで表現されている場合は、ＡＣＢ符号生成回路２２００と同様の方法により、方式１におけるパルス位置およびパルス極性とその符号と、方式２におけるパルス位置およびパルス極性とその符号との対応関係を用いることもできる。すなわち、パルス位置の値およびパルス極性が方式１と方式２とで同一となるように対応付けて、符号を読み替えればよい。
【００９４】
以上で図７によるＦＣＢ符号生成回路１３００の説明を終え、再び図５の説明に戻る。
【００９５】
ゲイン符号生成回路１４００は、ＡＣＢ符号生成回路２２００から出力される第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号とを入力し、ＦＣＢ符号生成回路１３００から出力される第２のＦＣＢ信号を入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力する。第１の目標信号と前記第２のＡＣＢ信号と第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号と、ゲイン符号生成回路１４００が内蔵するテーブルに格納されたＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとから計算される、第１の目標信号と再構成音声との重み付け自乗誤差を最小にするＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとを選択する。そして、選択されたＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインに対応する、方式２により復号可能な符号を、第２のゲイン符号として符号多重回路１０２０へ出力する。また、選択されたＡＣＢゲインおよびＦ  ＣＢゲインを、各々第２のＡＣＢゲインおよび第２のＦＣＢゲインとして第２の励振信号計算回路１６１０へ出力する。
【００９６】
図８を参照して、ゲイン符号生成回路１４００の構成要素である、ゲイン符号化回路１４１０について説明する。図８はゲイン符号生成回路１４００の一例の構成図である。同図を参照するとゲイン符号生成回路１４００はゲイン符号化回路１４１０と、ゲインコードブック１４１１とを含んで構成される。
【００９７】
ゲイン符号化回路１  ４１０は、ＡＣＢ符号生成回路２２００内の目標信号計算回路２２１０から出力される第１の目標信号を入力端子９３を介して入力し、ＡＣＢ符号生成回路２２００内のＡＣＢ符号化回路２２２０から出力される第２のＡＣＢ信号を入力端子９２を介して入力し、ＦＣＢ符号生成回路１３００内のＦＣＢ符号化回路１３２０から出力される第２のＦＣＢ信号を入力端子９１を介して入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子９４を介して入力する。ゲイン符号化回路１  ４１０は、複数のＡＣＢゲインと複数のＦＣＢゲインとが格納されたテーブルを内蔵しており、ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインをテーブルから順次読み出し、第２のＡＣＢ信号と第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号とＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとから重み付け再構成音声を順次計算し、重み付け再構成音声と第１の目標信号との自乗誤差を順次計算し、自乗誤差を最小にするＡＣＢインとＦＣＢゲインを選択する。ここで、自乗誤差は次式により表される。
【００９８】
【数９】
2004151123.tif 000011
ただし、ｇ  ’ｐ  とｇ  ’ｃ  は、各々ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインである。また、ｙ  （ｎ）はフィルタ処理された第２のＡＣＢ信号であり、第２のＡＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより得られ、ｚ（ｎ）はフィルタ処理された第２のＦＣＢ信号であり、第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより得られる。なお、重み付け再構成音声は次式により表される。
【００９９】
【数１０】
2004151123.tif 000012
最後に、選択されたＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインに対応する、方式２により復号可能な符号を、第２のゲイン符号として出力端子５６を介して符号多重回路１０２０へ出力し、ＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインを、各々第２のＡＣＢゲインおよび第２のＦＣＢゲインとして出力端子９５と９６を介して第２の励振信号計算回路１６１０へ出力する。
【０１００】
ここで、音声領域における自乗誤差最小化に基づいてゲインを選択する上述の方法の代わりに、ＬＰ係数符号変換回路１１００と同様の方法を用いることもできる。すなわち、部分音声復号回路１５００で得られた第１のゲインを入力し、第１のゲインとの距離が最小となるようなゲインを方式２おけるゲインのテーブル（方式２のゲインコードブック）から選択し、第２のゲインとする。
【０１０１】
以上で図８によるゲイン符号生成回路１４００の説明を終え、図１の説明に戻る。
【０１０２】
インパルス応答計算回路１１２０は、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から出力される第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数を入力し、第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数を用いて聴感重み付け合成フィルタを構成する。そして、聴感重み付け合成フィルタのインパルス応答信号を（第２の励振信号情報生成回路２６００内の）ＡＣＢ符号生成回路２２００内のＡＣＢ符号化回路２２２０と（第２の励振信号情報生成回路２６００内の）ＦＣＢ符号生成回路１３００内の第２の目標信号計算回路１３１０およびＦＣＢ符号化回路１３２０と（第２の励振信号情報生成回路２６００内の）ゲイン符号生成回路１４００内のゲイン符号化回路１４１０とへ出力する。なお、聴感重み付け合成フィルタのインパルス応答信号を計算する方法の詳細については、非特許文献２の第５．４節の記載が参照できる。
【０１０３】
第２の励振信号計算回路１６１０は、第２の励振信号情報生成回路２６００内のＡＣＢ符号生成回路２２００から出力される第２のＡＣＢ信号を入力し、第２の励振信号情報生成回路２６００内のＦＣＢ符号生成回路１３００から出力される第２のＦＣＢ信号を入力し、第２の励振信号情報生成回路２６００内のゲイン符号生成回路１４００から出力される第２のＡＣＢゲインと第２のＦＣＢゲインとを入力する。第２のＡＣＢ信号に第２のＡＣＢゲインを乗じて得た信号と、第２のＦＣＢ信号に第２のＦＣＢゲインを乗じて得た信号と、を加算して第２の励振信号を得る。そして第２の励振信号を第２の励振信号記憶回路１６２０へ出力する。
【０１０４】
第２の励振信号記憶回路１６２０は、第２の励振信号計算回路１６１０から出力される第２の励振信号を入力し、これを記憶保持する。そして、過去に入力されて記憶保持されている第２の励振信号を第２の励振信号情報生成回路２６００内のＡＣＢ符号生成回路２２００へ出力する。
【０１０５】
以上により第１の実施例の説明を終える。
【０１０６】
上述した本発明の各実施例の符号変換装置は、ディジタル信号処理プロセッサ等のコンピュータ制御で実現するようにしてもよい。図９は本発明の第２の実施例として、上記各実施例の符号変換処理をコンピュータで実現する場合の装置構成を模式的に示す図である。同図を参照すると、コンピュータ１はＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）２と、メモリ３と、記録媒体読出装置インタフェース４とを含んでいる。記録媒体６を含む記録媒体読出装置５はコンピュータ１とは別個に設けられている。
【０１０７】
記録媒体６から読み出されたプログラムを実行するコンピュータ１において、第１の符号化復号装置により音声を符号化して得た第１の符号を第２の符号化復号装置により復号可能な第２の符号へ変換する符号変換処理を実行するにあたり、記録媒体６には、
（ａ）  第１の符号列から第１の線形予測係数の情報を得る処理と、
（ｂ）  第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数を得る処理と、
（ｃ）  第１の線形予測係数の情報を記憶保持する処理と、
（ｄ）  記憶保持されている過去の第１の線形予測係数の情報から第１の線形予測係数の情報を得る処理と、
（ｅ）  第１の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数の情報を得る処理と、
（ｆ）  第２  の線形予測係数の情報から第２の線形予測係数を得る処理と、
（ｇ）  第１の符号列から第１の励振信号の情報を得る処理と、
（ｈ）  第１の励振信号の情報を記憶保持する処理と、
（ｉ）  記憶保持されている過去の第１の励振信号の情報から第１の励振信号の情報を得る処理と、
（ｊ）  第１の励振信号の情報から第１の励振信号を得る処理と、
（ｋ）  第１の線形予測係数あるいは第２の線形予測係数をもつフィルタを励振信号により駆動することによって第１の音声信号を生成する処理と、
（ｌ）  第１の線形予測係数と第２の線形予測係数と第１の音声信号とから第２の励振信号の情報を得る処理
を実行させるためのプログラムが記録されている。記録媒体６から該プログラムを記録媒体読出装置５、インタフェース４を介してメモリ３に読み出して実行する。上記プログラムは、マスクＲＯＭ等、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに格納してもよく、記録媒体は不揮発性メモリを含むほか、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ（ＤＶＤ）、磁気テープ（ＭＴ）、可搬型ＨＤＤ  等の媒体の他、例えばサーバ装置からコンピュータで該プログラムを通信媒体伝送する場合等、プログラムを担持する有線、無線で通信される通信媒体等も含む。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の符号列が利用できない場合に、方式１において過去の音声パラメータから生成される劣化を伴った音声信号を方式２により再分析して符号化を行うことに起因する、第２の符号列から復号される音声信号における音質劣化を軽減できる、という効果を奏する。その理由は、本発明においては、方式１において過去に復号されて記憶保持されている音声パラメータを直接利用して第２の符号列を求めるように構成したためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例の構成図である。
【図２】ＬＰ係数符号変換回路１１００の一例の構成図である。
【図３】部分音声復号回路１５００の一例の構成図である。
【図４】ＡＣＢ符号とＡＣＢ遅延との対応関係とＡＣＢ符号の読み替え方法を説明する図である。
【図５】第２の励振信号情報生成回路２６００の一例の構成図である。
【図６】ＡＣＢ符号生成回路２２００の一例の構成図である。
【図７】ＦＣＢ符号生成回路１３００の一例の構成図である。
【図８】ＦＣＢ符号生成回路１３００の一例の構成図である。
【図９】本発明による符号変換装置の第２の実施例の構成図である。
【図１０】本発明に係るプログラムの内容を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る符号変換方法の手順を示すフローチャートである。
【図１２】従来の符号変換装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
１  コンピュータ
２  ＣＰＵ
３  メモリ
４  記録媒体読出装置インタフェース
５  記録媒体読出装置
６  記録媒体
１０，３１，３５，３６，３７，５１，５２，５３，５７，６１      入力端子
７４，７５，８１，８２，８３，８４，８５，９１，９２，９３，９４    入力端子
２０，３２，３３，３４，５５，５６，６２，６３      出力端子
７６，７７，７８，８６，９５，９６      出力端子
１１０  ＬＳＰ  復号回路
１１１  第１のＬＳＰ  コードブック
１１６  ＬＳＰ  記憶回路
１３０  ＬＳＰ  符号化回路
１３１  第２のＬＳＰ  コードブック
１０１０  符号分離回路
１０２０  符号多重回路
１０５０  音声復号回路
１０６０  音声符号化回路
１１００  ＬＰ係数符号変換回路
１１１０  ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路
１１２０  インパルス応答計算回路
１３００  ＦＣＢ  符号生成回路
１３１０  第２の目標信号計算回路
１３２０  ＦＣＢ符号化回路
１４００  ゲイン符号生成回路
１４１０  ゲイン符号化回路
１５００  部分音声復号回路
１５１０  ＡＣＢ復号回路
１５１６  ＡＣＢ遅延記憶回路
１５２０  ＦＣＢ復号回路
１５２６  雑音生成回路
１５３０  ゲイン復号回路
１５３６  ゲイン記憶回路
１５４０  励振信号計算回路
１５７０  励振信号記憶回路
１５８０  合成フィルタ
１６００  励振信号情報復号回路
１６０６  励振信号情報記憶回路
１６０７  励振信号情報計算回路
１６１０  第２の励振信号計算回路
１６２０  第２の励振信号記憶回路
２２００  ＡＣＢ  符号生成回路
２２１０  目標信号計算回路
２２２０  ＡＣＢ符号化回路
２２３０  最適ＡＣＢゲイン計算回路
【図１】
2004151123.tif 000013
【図２】
2004151123.tif 000014
【図３】
2004151123.tif 000015
【図４】
2004151123.tif 000016
【図５】
2004151123.tif 000017
【図６】
2004151123.tif 000018
【図７】
2004151123.tif 000019
【図８】
2004151123.tif 000020
【図９】
2004151123.tif 000021
【図１０】
2004151123.tif 000022
【図１１】
2004151123.tif 000023
【図１２】
2004151123.tif 000024