(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装置及び方法の提供。【解決手段】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において、音声復号回路（１５００）は、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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、ゲイン符号生成回路（１４００）は、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離が最小となるゲイン（最適ゲイン）を計算し、前記最適ゲインを修正し、修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める。【選択図】図１
2004061558.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において、
前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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、
第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号とに基づき最適ゲインを導出するステップと、
前記最適ゲインを修正するステップと、
修正された最適ゲイン（「修正最適ゲイン」という）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
【請求項２】
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において、
前記第１の符号列からゲイン情報を復号するステップと、
復号されたゲイン（「復号ゲイン」という）を修正するステップと、
修正された復号ゲイン（「修正復号ゲイン」という）と、前記復号ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
【請求項３】
前記修正最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから、第１の自乗誤差を計算するステップと、
前記最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算するステップと、
前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差とに基づく評価関数を最小とするゲインを、前記ゲインコードブックから選択することによって、第２の符号列におけるゲイン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に記載の符号変換方法。
【請求項４】
前記修正復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算するステップと、
前記復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算するステップと、
前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数を最小とするゲインを、前記ゲインコードブックから選択することによって、第２の符号列におけるゲイン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に記載の符号変換方法。
【請求項５】
前記修正最適ゲインが、前記最適ゲインの長時間平均に基づくものである、ことを特徴とする請求項１又は３に記載の符号変換方法。
【請求項６】
前記修正復号ゲインが、前記復号ゲインの長時間平均に基づくものである、ことを特徴とする請求項２又は４に記載の符号変換方法。
【請求項７】
前記第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離を最小とするゲインを、前記最適ゲインとして求める、ことを特徴とする請求項１に記載の符号変換方法。
【請求項８】
前記評価関数が、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差と重み係数とからなる、ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一に記載の符号変換方法。
【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において、
前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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音声復号回路と、
第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号とに基づき、最適ゲインを計算する最適ゲイン計算回路と、
前記最適ゲインを修正する最適ゲイン修正回路と、
修正された最適ゲイン（「修正最適ゲイン」という）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるゲイン符号化回路と、
を含む、ことを特徴とする符号変換装置。
【請求項１０】
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において、
前記第１の符号列からゲイン情報を復号するゲイン復号回路と、
復号されたゲイン（「復号ゲイン」という）を修正する復号ゲイン修正回路と、
修正された復号ゲイン（「修正復号ゲイン」という）と、前記復号ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるゲイン符号化回路、
を含む、ことを特徴とする符号変換装置。
【請求項１１】
前記ゲイン符号化回路が、
前記修正最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める手段を備えている、
ことを特徴とする請求項９に記載の符号変換装置。
【請求項１２】
前記ゲイン符号化回路が、
前記修正復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める手段を備えている、ことを特徴とする請求項１０に記載の符号変換装置。
【請求項１３】
前記修正最適ゲインが、前記最適ゲインの長時間平均に基づくものである、ことを特徴とする請求項９又は１１に記載の符号変換装置。
【請求項１４】
前記修正復号ゲインが、前記復号ゲインの長時間平均に基づくものである、ことを特徴とする請求項１０又は１２に記載の符号変換装置。
【請求項１５】
前記最適ゲイン計算回路が、前記第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離を最小とするゲインを前記最適ゲインとして出力する、ことを特徴とする請求項９に記載の符号変換装置。
【請求項１６】
前記評価関数が、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差と重み係数とからなる、ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一に記載の符号変換装置。
【請求項１７】
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、
（ａ）前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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処理と、
（ｂ）第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号とに基づき最適ゲインを計算する処理と、
（ｃ）前記最適ゲインを修正する処理と、
（ｄ）修正された最適ゲイン（「修正最適ゲイン」という）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
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、
（ａ）前記第１の符号列からゲイン情報を復号する処理と、
（ｂ）復号されたゲイン（「復号ゲイン」という）を修正する処理と、
（ｃ）修正された復号ゲイン（「修正復号ゲイン」という）と、前記復号ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
請求項１７に記載のプログラムにおいて、
前記修正最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２０】
請求項１８に記載のプログラムにおいて、
前記修正復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２１】
請求項１７又は１９に記載のプログラムにおいて、
前記修正最適ゲインが、前記最適ゲインの長時間平均に基づくものである、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
請求項１８又は２０に記載のプログラムにおいて、
前記修正復号ゲインが、前記復号ゲインの長時間平均に基づくものである、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２のいずれか一に記載のプログラムにおいて、
前記第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離を最小とするゲインを前記最適ゲインとして求める処理、を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２４】
請求項１７乃至２２のいずれか一に記載のプログラムにおいて、
前記評価関数が、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差と重み係数とからなる、ことを特徴とするプログラム。
【請求項２５】
請求項１７乃至請求項２３のいずれか一に記載の前記プログラムを記録した記録媒体。
【請求項２６】
第１の方式で音声信号を符号化した符号を多重してなる符号列データを符号分離回路に入力し、前記符号分離回路にて分離された符号に基づき、前記第１の方式とは別の第２の方式に準拠する符号に変換し、該変換された符号を符号多重回路に供給し、前記符号多重回路から前記変換された符号を多重してなる符号列データを出力する符号変換装置において、
前記符号分離回路で分離された線形予測係数符号に基づき、第１の方式と第２の方式で復号してなる第１、第２の線形予測係数を生成する回路と、
前記符号分離回路から入力した第１の方式の適応コードブック（ＡＣＢ）符号を、第１の方式における符号と第２の方式における符号との対応関係を用いて読み替えることにより第２の方式のＡＣＢ符号を得、前記符号多重回路へ出力し、前記第２のＡＣＢ符号に対応するＡＣＢ遅延を第２のＡＣＢ遅延として目標信号計算回路へ出力する手段を含む適応コードブック符号変換回路（「ＡＣＢ符号変換回路」という）と、
前記符号分離回路で分離された第１の方式におけるＡＣＢ符号、固定コードブック（ＦＣＢ）符号及びゲイン符号を含む励振信号情報を入力として受け取ってそれぞれを復号し、前記符号分離回路で分離された線形予測係数符号に基づき第１の方式で復号してなる第１の線形予測係数をもつ合成フィルタを、前記励振信号情報から得られる励振信号で駆動することで、復号音声信号を合成して出力する音声復号回路と、
前記符号分離回路から出力される第１の方式のＦＣＢ符号を入力し、前記ＦＣＢ符号を第２の方式により復号可能な符号に変換し、前記変換したＦＣＢ符号を、第２のＦＣＢ符号として前記符号多重回路へ出力し、前記第２のＦＣＢ符号に対応する第２のＦＣＢ信号を出力する固定コードブック符号生成回路（「ＦＣＢ符号生成回路」という）と、
前記第１の線形予測係数と前記第２の線形予測係数から構成される聴感重み付け合成フィルタのインパルス応答信号を出力するインパルス応答計算回路と、
前記目標信号計算回路と、
ゲイン符号生成回路と、
を備え、
前記目標信号計算回路は、
前記音声復号回路の合成フィルタから出力される復号音声を入力し、前記第１の線形予測係数を用いて構成される聴感重み付けフィルタを前記復号音声で駆動して聴感重み付け音声信号を生成するとともに、前記第１及び第２の線形予測係数を用いて構成される聴感重み付け合成フィルタの零入力応答を、前記聴感重み付け音声信号から減算して得られる第１の目標信号を生成する重み付け信号計算回路と、
前記重み付け信号計算回路から出力される前記第１の目標信号と、前記ＡＣＢ符号変換回路から出力される前記第２のＡＣＢ遅延と、前記インパルス応答計算回路から出力される前記インパルス応答信号と、過去の第２の励振信号を記憶保持する第２の励振信号記憶回路から出力される過去の第２の励振信号とを入力し、前記過去の第２の励振信号から、遅延ｋ（ただし、ｋは前記第２のＡＣＢ遅延）で切り出された信号と前記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の過去の励振信号を計算して第２のＡＣＢ信号として出力するＡＣＢ信号生成回路と、
前記重み付け信号計算回路から出力される前記第１の目標信号と、前記ＡＣＢ信号生成回路から出力される、前記フィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号とを入力し、前記第１の目標信号と、前記フィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号とから、最適ＡＣＢゲインを導出して出力する最適ＡＣＢゲイン計算回路と、
を備え、
前記ゲイン符号生成回路は、
前記目標信号計算回路から出力される、前記第１の目標信号と、前記第２のＡＣＢ信号と、前記最適ＡＣＢゲインと、前記ＦＣＢ符号生成回路から出力される前記第２のＦＣＢ信号と、前記インパルス応答計算回路から出力される前記インパルス応答信号と、前記第１の線形予測係数とを入力し、
前記第１の目標信号と前記第２のＡＣＢ信号と前記最適ＡＣＢゲインと前記インパルス応答信号とから第２の目標信号を計算し、前記第２の目標信号と、前記第２のＦＣＢ信号と前記インパルス応答信号とから最適ＦＣＢゲインを計算する手段と、
前記最適ＡＣＢゲインから修正ＡＣＢゲインを求める手段と、
前記計算された最適ＦＣＢゲインを入力し、前記最適ＦＣＢゲインから修正ＦＣＢゲインを計算する手段と、
前記第１の線形予測係数から音声判定値を決定する手段と、
ＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインと、前記最適ＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記ＡＣＢゲインと前記修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算する手段と、
前記音声判定値から計算される重み係数と、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差とから計算される第１の評価関数を最小とするＡＣＢゲイン及び対応するＡＣＢゲイン符号を選択する手段と、
ＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインと前記最適ＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、前記ＦＣＢゲインと前記修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算する手段と、
前記音声判定値から計算される重み係数と第３の自乗誤差と第４の自乗誤差とから計算される第２の評価関数を最小とするＦＣＢゲイン及び対応するＦＣＢゲイン符号を選択する手段と、
選択されたＡＣＢゲイン符号とＦＣＢゲイン符号とからなる第２のゲイン符号を、第２の方式におけるゲイン復号方法により復号可能な符号として前記符号多重回路出力する手段と、
を備えている、ことを特徴とする符号変換装置。
【請求項２７】
前記目標信号計算回路から出力される第２のＡＣＢ信号と、前記ＦＣＢ符号生成回路から出力される第２のＦＣＢ信号と、前記ゲイン符号生成回路から出力される第２のＡＣＢゲインと第２のＦＣＢゲインとを入力し、前記第２のＡＣＢ信号に第２のＡＣＢゲインを乗じて得た信号と、前記第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、前記第２の励振信号を前記第２の励振信号記憶回路へ出力する第２の励振信号計算回路を備え、
前記第２の励振信号記憶回路は、前記第２の励振信号計算回路から出力される第２の励振信号を入力し、これを記憶保持し、過去に入力されて記憶保持されている第２の励振信号を前記目標信号計算回路へ出力する、ことを特徴とする請求項２６記載の符号変換装置。
【請求項２８】
前記ゲイン符号生成回路は、
前記ＡＣＢ信号生成回路から出力される前記第２のＡＣＢ信号と、前記重み付け信号計算回路から出力される前記第１の目標信号と、前記インパルス応答計算回路から出力される前記インパルス応答信号と、前記ＡＣＢゲイン符号化回路から出力される前記第２のＡＣＢゲインとを入力し、前記第２のＡＣＢ信号と前記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信号を計算し、前記フィルタ処理された第２のＡＣＢ信号に前記第２のＡＣＢゲインを乗じて得られる信号を、前記第１の目標信号から減算して第２の目標信号を導出し前記第２の目標信号を出力する第２の目標信号計算回路と、
前記ＦＣＢ信号生成回路から出力される前記第２のＦＣＢ信号と、前記インパルス応答計算回路から出力される前記インパルス応答信号と、前記第２の目標信号計算回路から出力される前記第２の目標信号とを入力し、前記第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより、フィルタ処理された第２のＦＣＢ信号を計算し、前記第２の目標信号と前記第２のＦＣＢ信号との距離を最小とする最適ＦＣＢゲインを計算する最適ＦＣＢゲイン計算回路と、
前記第１の線形予測係数とその長時間平均とから線形予測係数の変動量を計算し音声判定値を決定する音声／非音声識別回路と、
前記ＡＣＢ信号生成回路から出力される前記最適ＡＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値とを入力し、前記音声判定値が非音声区間のとき、前記最適ＡＣＢゲインの長時間平均を修正ＡＣＢゲインとして非音声区間において前記最適ＡＣＢゲインの長時間平均を計算し、音声区間のとき、前記最適ＡＣＢゲインそのものを修正ＡＣＢゲインとして出力する、最適ＡＣＢゲイン修正回路と、
前記ＡＣＢ信号生成回路から出力される前記最適ＡＣＢゲインと、前記最適ＡＣＢゲイン修正回路から出力される前記修正ＡＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値とを入力し、前記ＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインと、前記最適ＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記ＡＣＢゲインと前記修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記音声判定値から計算される重み係数と、前記第１の自乗誤差と、前記第２の自乗誤差とから評価関数を求め、前記評価関数が最小となるＡＣＢゲインを選択し、選択された前記ＡＣＢゲインを第２のＡＣＢゲインとして前記第２の目標信号計算回路へ出力するとともに、前記第２の励振信号計算回路へ出力し、前記第２のＡＣＢゲインに対応する符号をＡＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路へ出力するＡＣＢ符号ゲイン符号化回路と、
前記最適ＦＣＢゲイン計算回路から出力される前記最適ＦＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値とを入力し、前記音声判定値が非音声区間のとき、前記最適ＦＣＢゲインの長時間平均を修正ＦＣＢゲインとし、前記音声判定値が音声区間のとき、最適ＦＣＢゲインそのものを修正ＦＣＢゲインとし、前記修正ＦＣＢゲインをＦＣＢゲイン符号化回路へ出力する最適ＦＣＢゲイン修正回路と、
前記最適ＦＣＢゲイン計算回路から出力される前記最適ＦＣＢゲインと、前記最適ＦＣＢゲイン修正回路から出力される前記修正ＦＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値を入力し、前記ＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインと、前記最適ＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、前記ＦＣＢゲインと前記修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算し、前記音声判定値から計算される重み係数と前記第３の自乗誤差と前記第４の自乗誤差とから評価関数を計算し、前記評価関数が最小となるＦＣＢゲインを選択し、選択された前記ＦＣＢゲインを第２のＦＣＢゲインとして前記第２の励振信号計算回路へ出力し、第２のＦＣＢゲインに対応する符号をＦＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路へ出力するＦＣＢゲイン符号化回路と、
前記ＡＣＢゲイン符号化回路から出力されるＡＣＢゲイン符号と、前記ＦＣＢゲイン符号化回路から出力されるＦＣＢゲイン符号とを入力し、ＡＣＢゲイン符号とＦＣＢゲイン符号とを多重化して得られる第２のゲイン符号を、第２の方式におけるゲイン復号方法により復号可能な符号として前記符号多重回路へ出力するゲイン符号多重回路と、
を備えている、ことを特徴とする請求項２６記載の符号変換装置。
【請求項２９】
第１の方式で音声信号を符号化した符号を多重してなる符号列データを符号分離回路に入力し、前記符号分離回路にて分離された符号に基づき、前記第１の方式とは別の第２の方式に準拠する符号に変換し、該変換された符号を符号多重回路に供給し、前記符号多重回路から前記変換された符号を多重してなる符号列データを出力する符号変換装置において、
前記符号分離回路で分離された線形予測係数符号に基づき、第１の方式と第２の方式で復号してなる第１、第２の線形予測係数を生成する回路と、
前記符号分離回路から出力される第１のＡＣＢ符号を入力し、前記第１のＡＣＢ符号を第２の方式により復号可能な符号に変換し、変換されたＡＣＢ符号を、第２のＡＣＢ符号として前記符号多重回路へ出力するＡＣＢ符号変換回路と、
前記符号分離回路から出力される第１のＦＣＢ符号を入力し、前記第１のＦＣＢ符号を第２の方式により復号可能な符号に変換し、変換されたＦＣＢ符号を、第２のＦＣＢ符号として前記符号多重回路へ出力するＦＣＢ符号変換回路と、
前記符号分離回路から出力される第１のゲイン符号を入力し、前記第１のゲイン符号を第２の方式により復号可能な符号に変換し、変換されたゲイン符号を、第２のゲイン符号として前記符号多重回路へ出力するゲイン符号変換回路と、
を備え、
前記ゲイン符号変換回路が、
前記符号分離回路から出力される第１のゲイン符号と、前記第１の線形予測係数とを入力し、前記第１のゲイン符号を、第１の方式におけるゲイン復号方法により復号して得られる第１の適応コードブック（ＡＣＢ）ゲイン及び第１の固定コードブック（ＦＣＢ）ゲインから、修正ＡＣＢゲイン及び修正ＦＣＢゲインを計算する手段と、
前記第１の線形予測係数から音声判定値を決定する手段と、
ＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインと、前記第１のＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記ＡＣＢゲインと前記修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記音声判定値から計算される重み係数と、前記第１の自乗誤差と、前記第２の自乗誤差とから計算される第１の評価関数が最小となるＡＣＢゲイン及び対応するＡＣＢゲイン符号を選択する手段と、
ＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインと前記第１のＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、ＦＣＢゲインと前記修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算し、前記音声判定値から計算される重み係数と、前記第３の自乗誤差と、前記第４の自乗誤差とから計算される第２の評価関数を最小とするＦＣＢゲイン及び対応するＦＣＢゲイン符号を選択する手段と、
選択された前記ＡＣＢゲイン符号と前記ＦＣＢゲイン符号とからなる第２のゲイン符号を、第２の方式におけるゲイン復号方法により復号可能な符号として符号多重回路へ出力する手段と、
を備えている、ことを特徴とする符号変換装置。
【請求項３０】
前記ゲイン符号変換回路が、
前記第１の線形予測係数とその長時間平均とから線形予測係数の変動量を計算し音声判定値を決定する音声／非音声識別回路と、
前記符号分離回路から出力される第１のゲイン符号を入力し、第１のゲイン符号からＡＣＢゲイン及びＦＣＢゲインに対応する第１のＡＣＢゲイン符号及び第１のＦＣＢゲイン符号を分離し、第１のＡＣＢゲイン符号をＡＣＢゲイン復号回路へ出力し、第１のＦＣＢゲイン符号をＦＣＢゲイン復号回路へ出力するゲイン符号分離回路と、
複数セットのＡＣＢゲインが格納されたＡＣＢゲインコードブックを備えており、前記ゲイン符号分離回路から出力される第１のＡＣＢゲイン符号を入力し、前記第１のＡＣＢゲイン符号に対応するＡＣＢゲインを第１のＡＣＢゲインコードブックより読み出し、読み出されたＡＣＢゲインを第１のＡＣＢゲインとしてＡＣＢゲイン修正回路へ出力するとともに、ＡＣＢゲイン符号化回路へ出力し、ＡＣＢゲイン符号からのＡＣＢゲインの復号は、第１の方式におけるＡＣＢゲインの復号方法に従い、第１の方式のＡＣＢゲインコードブックを用いるＡＣＢゲイン復号回路と、
複数セットのＦＣＢゲインが格納されたＦＣＢゲインコードブックを備えており、前記ゲイン符号分離回路から出力される第１のＦＣＢゲイン符号を入力し、前記第１のＦＣＢゲイン符号に対応するＦＣＢゲインを第１のＦＣＢゲインコードブックより読み出し、読み出されたＦＣＢゲインを第１のＦＣＢゲインとしてＦＣＢゲイン修正回路へ出力するとともに、ＦＣＢゲイン符号化回路へ出力し、ＦＣＢゲイン符号からのＦＣＢゲインの復号は、第１の方式におけるＦＣＢゲインの復号方法に従い、第１の方式のＦＣＢゲインコードブックを用いるＦＣＢゲイン復号回路と、
前記ＡＣＢゲイン復号回路から出力される前記第１のＡＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値とを入力し、前記音声判定値が非音声区間のとき、前記第１のＡＣＢゲインの長時間平均を修正ＡＣＢゲインとし、音声区間のとき、前記第１のＡＣＢゲインそのものを修正ＡＣＢゲインとし、前記修正ＡＣＢゲインをＡＣＢゲイン符号化回路へ出力するＡＣＢゲイン修正回路と、
前記ＦＣＢゲイン復号回路から出力される前記第１のＦＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値とを入力し、前記音声判定値が非音声区間のとき、前記第１のＦＣＢゲインの長時間平均を修正ＦＣＢゲインとし、前記音声判定値が音声区間のとき、前記第１のＦＣＢゲインそのものを修正ＦＣＢゲインとし、前記修正ＦＣＢゲインをＦＣＢゲイン符号化回路へ出力するＦＣＢゲイン修正回路と、
前記ＡＣＢゲイン復号回路から出力される前記第１のＡＣＢゲインと、前記ＡＣＢゲイン修正回路から出力される前記修正ＡＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される音声判定値とを入力し、前記ＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインと第１のＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記ＡＣＢゲインと前記修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記音声判定値から計算される重み係数と、前記第１の自乗誤差と、前記第２の自乗誤差とから第１の評価関数を計算し、前記第１の評価関数が最小となるＡＣＢゲインを選択し、選択された前記ＡＣＢゲインを第２のＡＣＢゲインとし、前記第２のＡＣＢゲインに対応する符号を第２のＡＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路へ出力するＡＣＢゲイン符号化回路と、
前記ＦＣＢゲイン復号回路から出力される前記第１のＦＣＢゲインと、前記ＦＣＢゲイン修正回路から出力される前記修正ＦＣＢゲインと、前記音声／非音声識別回路から出力される前記音声判定値とを入力し、ＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインと前記第１のＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、前記ＦＣＢゲインと前記修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算し、前記音声判定値から計算される重み係数と、前記第３の自乗誤差と、前記第４の自乗誤差とから第２の評価関数を計算し、前記第２の評価関数が最小となるＦＣＢゲインを選択し、選択された前記ＦＣＢゲインを第２のＦＣＢゲインとし、第２のＦＣＢゲインに対応する符号を第２のＦＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路へ出力するＦＣＢゲイン符号化回路と、
前記ＡＣＢゲイン符号化回路から出力されるＡＣＢゲイン符号と、前記ＦＣＢゲイン符号化回路から出力されるＦＣＢゲイン符号とを入力し、ＡＣＢゲイン符号とＦＣＢゲイン符号とを多重化して得られる第２のゲイン符号を、第２の方式におけるゲイン復号方法により復号可能な符号として前記符号多重回路へ出力するゲイン符号多重回路と、
を備えている、ことを特徴とする請求項２９記載の符号変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号を低ビットレートで伝送あるいは蓄積するための符号化及び復号方法に関し、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、符号変換方法及び装置ならびに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。その代表的な方法の一つにＣｏｄｅ　Ｅｘｃｉｔｅｄ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（符号励振線形予測：「ＣＥＬＰ」という）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」という）と、乱数やパルスから成る固定コードブック（Ｆｉｘｅｄ　Ｃｏｄｅｂｏｏｋ：　「ＦＣＢ」という）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、前記ＡＣＢ成分と前記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Ｍ．　ＳｃｈｒｏｅｄｅｒとＢ．Ｓ．Ａｔａｌによる「Ｃｏｄｅ　ｅｘｃｉｔｅｄ　ｌｉｎｅａｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：　Ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｓｐｅｅｃｈ　ａｔ　ｖｅｒｙ　ｌｏｗ　ｂｉｔ　ｒａｔｅｓ」（Ｐｒｏｃ．　ｏｆ　ＩＥＥＥ　Ｉｎｔ．　Ｃｏｎｆ．ｏｎ　Ａｃｏｕｓｔ．，　Ｓｐｅｅｃｈ　ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　ｐｐ．９３７−９４０，　１９８５）（「文献１」という）が参照される。
【０００３】
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。これに対する最も簡単な解法はタンデム接続である。しかしながら、タンデム接続では、一方の標準方式を用いて音声を符号化して得た符号列からその標準方式を用いて音声信号を一旦復号し、この復号された音声信号を他方の標準方式を用いて再度符号化を行う。このため、各音声符号化復号方式で符号化と復号を一度だけ行う場合に比べて、一般に音質の低下、遅延の増加、計算量の増加を招くという問題がある。
【０００４】
これに対して、一方の標準方式を用いて音声を符号化して得た符号を他方の標準方式により復号可能な符号に、符号領域又は符号化パラメータ領域で変換する、符号変換方式は前述の問題に対し有効である。符号を変換する方法については、Ｈｏｎｇ−Ｇｏｏ　Ｋａｎｇらによる「Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　Ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｐｅｅｃｈ　Ｃｏｄｅｒｓ　ｉｎ　Ｃｌｅａｎ　ａｎｄ　Ｆｒａｍｅ　Ｅｒａｓｕｒｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ」　（Ｐｒｏｃ．　ｏｆ　ＩＥＥＥ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｓｐｅｅｃｈ　Ｃｏｄｉｎｇ　２０００，　ｐｐ．７８−８０，　２０００）（「文献２」という）が参照される。
【０００５】
図１２は、第１の音声符号化方式（「方式Ａ」という）を用いて音声を符号化して得た符号を、第２の方式（「方式Ｂ」という）により復号可能な符号に変換する、符号変換装置の構成の一例を示す図である。図１２を参照すると、符号変換装置は、入力端子１０と、符号分離回路１０１０と、ＬＰ係数符号変換回路１００と、ＡＣＢ符号変換回路２００と、ＦＣＢ符号変換回路３００と、ゲイン符号変換回路４００と、符号多重回路１０２０と、出力端子２０とを備えている。図１２を参照して、従来の符号変換装置の各構成要素について説明する。
【０００６】
入力端子１０から、方式Ａにより音声を符号化して得た第１の符号列を入力する。
【０００７】
符号分離回路１０１０は、入力端子１０から入力した第１の符号列から、ＬＰ係数、ＡＣＢ、ＦＣＢ、ＡＣＢゲイン及びＦＣＢゲインに対応する符号、すなわち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のゲイン符号と呼ぶことにする。そして、第１のＬＰ係数符号をＬＰ係数符号変換回路１００へ出力し、第１のＡＣＢ符号をＡＣＢ符号変換回路２００へ出力し、第１のＦＣＢ符号をＦＣＢ符号変換回路３００へ出力し、第１のゲイン符号をゲイン符号変換回路４００へ出力する。
【０００８】
ＬＰ係数符号変換回路１００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＬＰ係数符号を入力し、第１のＬＰ係数符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたＬＰ係数符号を、第２のＬＰ係数符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【０００９】
ＡＣＢ符号変換回路２００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＡＣＢ符号を入力し、第１のＡＣＢ符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたＡＣＢ符号を、第２のＡＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１０】
ＦＣＢ符号変換回路３００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＦＣＢ符号を入力し、第１のＦＣＢ符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたＦＣＢ符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１１】
ゲイン符号変換回路４００は、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し、第１のゲイン符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたゲイン符号を、第２のゲイン符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１２】
各変換回路のより具体的な動作を以下に説明する。
【００１３】
ＬＰ係数符号変換回路１００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＬＰ係数符号を、方式ＡにおけるＬＰ係数復号方法により復号して、第１のＬＰ係数を得る。次に、ＬＰ係数符号変換回路１００は、第１のＬＰ係数を、方式ＢにおけるＬＰ係数の量子化方法及び符号化方法により量子化及び符号化して第２のＬＰ係数符号を得る。そして、ＬＰ係数符号変換回路１００は、第２のＬＰ係数符号を方式ＢにおけるＬＰ係数復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１４】
ＡＣＢ符号変換回路２００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＡＣＢ符号を、方式Ａにおける符号と方式Ｂにおける符号との対応関係を用いて読み替えることにより、第２のＡＣＢ符号を得る。そして、ＡＣＢ符号変換回路２００は、第２のＡＣＢ符号を方式ＢにおけるＡＣＢ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１５】
ＦＣＢ符号変換回路３００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＦＣＢ符号を、方式Ａにおける符号と方式Ｂにおける符号との対応関係を用いて読み替えることにより、第２のＦＣＢ符号を得る。そして、ＦＣＢ符号変換回路３００は、第２のＦＣＢ符号を方式ＢにおけるＦＣＢ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１６】
ゲイン符号変換回路４００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のゲイン符号を、方式Ａにおけるゲイン復号方法により復号して、第１のゲインを得る。次に、ゲイン符号変換回路４００は、第１のゲインを、方式Ｂにおけるゲインの量子化方法及び符号化方法により量子化及び符号化して、第２のゲインとその符号（第２のゲイン符号）を得る。そして、ゲイン符号変換回路４００は、第２のゲイン符号を方式Ｂにおけるゲイン復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１７】
符号多重回路１０２０は、ＬＰ係数符号変換回路１００から出力される第２のＬＰ係数符号と、ＡＣＢ符号変換回路２００から出力される第２のＡＣＢ符号と、ＦＣＢ符号変換回路３００から出力される第２のＦＣＢ符号と、ゲイン符号変換回路４００から出力される第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。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２を参照して説明した従来の符号変換装置は、非音声区間における背景雑音の音質が劣化する、という問題点を有している。
【００１９】
その理由は、非音声区間において背景雑音エネルギーの時間変動が大きいためである。これは、第１のゲインを再量子化することによって得られる第２のゲインが、非音声区間において時間的に大きく変動することに起因する。
【００２０】
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、非音声区間における背景雑音音質の劣化を低減できる装置及び方法ならびにそのプログラムを記録した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。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する、本発明の第１のアスペクトに係る方法は、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において、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号とに基づき最適ゲインを計算するステップと、前記最適ゲインを修正するステップと、修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるステップと、を含む。本発明に係る方法において、最適ゲインは、好ましくは、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離が最小となるゲインとして求められる。
【００２２】
本発明の第２のアスペクトに係る方法は、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において、前記第１の符号列からゲイン情報を復号するステップと、復号されたゲイン（復号ゲイン）を修正するステップと、修正された復号ゲイン（修正復号ゲイン）と、前記復号ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるステップ、を含む。
【００２３】
上記第１のアスペクトに係る発明において、好ましくは、前記修正最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００２４】
上記第２のアスペクトに係る発明において、好ましくは、前記修正復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００２５】
上記第１のアスペクトに係る発明において、好ましくは、前記修正最適ゲインが、前記最適ゲインの長時間平均に基づく。
【００２６】
上記第２のアスペクトに係る発明において、好ましくは、前記修正復号ゲインが、前記復号ゲインの長時間平均に基づく。
【００２７】
本発明の第３のアスペクトに係る装置は、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において、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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音声復号回路と、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号とに基づき、最適ゲインを計算する最適ゲイン計算回路と、前記最適ゲインを修正する最適ゲイン修正回路と、修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるゲイン符号化回路、を含む。本発明に係る装置において、最適ゲイン計算回路は、好ましくは、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離が最小となるゲインを最適ゲインとして求める。
【００２８】
本発明の第４のアスペクトに係る装置は、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において、前記第１の符号列からゲイン情報を復号するゲイン復号回路と、復号されたゲイン（復号ゲイン）を修正する復号ゲイン修正回路と、修正された復号ゲイン（修正復号ゲイン）と、前記復号ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求めるゲイン符号化回路、を含む。
【００２９】
上記第３のアスペクトに係る発明において、ゲイン符号化回路は、好ましくは、前記修正最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００３０】
上記第４のアスペクトに係る発明において、ゲイン符号化回路は、好ましくは、前記修正復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００３１】
上記第３のアスペクトに係る発明の最適ゲイン修正回路において、好ましくは、前記修正最適ゲインが、前記最適ゲインの長時間平均に基づく。
【００３２】
上記第４のアスペクトに係る発明の復号ゲイン修正回路において、好ましくは、前記修正復号ゲインが、前記復号ゲインの長時間平均に基づく。
【００３３】
本発明の第５のアスペクト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、
（ａ）前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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処理と、
（ｂ）第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号とに基づきゲイン（最適ゲイン）を計算する処理と、
（ｃ）前記最適ゲインを修正する処理と、
（ｄ）修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、を実行させるためのプログラムを提供する。本発明において、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離が最小となるゲインを最適ゲインとして求める。
【００３４】
本発明の第６のアスペクト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、
（ａ）前記第１の符号列からゲイン情報を復号する処理と、
（ｂ）復号されたゲイン（復号ゲイン）を修正する処理と、
（ｃ）修正された復号ゲイン（修正復号ゲイン）と、前記復号ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、を実行させるためのプログラムを提供する。
【００３５】
上記第５のアスペクトに係る発明のプログラムにおいて、好ましくは、前記修正最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記最適ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００３６】
上記第６のアスペクトに係る発明のプログラムにおいて、好ましくは、前記修正復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、前記復号ゲインと、前記ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、前記第１の自乗誤差と前記第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインを前記ゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００３７】
上記第５のアスペクトに係る発明のプログラムにおいて、好ましくは、前記修正最適ゲインが、前記最適ゲインの長時間平均に基づく。
【００３８】
上記第６のアスペクトに係る発明のプログラムにおいて、好ましくは、前記修正復号ゲインが、前記復号ゲインの長時間平均に基づく。
【００３９】
本願の第７のアスペクトに係る発明は、前記第５及び第６のアスペクトに係る発明の前記プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。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。
【００４１】
本発明に係る符号変換装置において、音声復号回路（１５００）は、第１の方式に準拠する第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる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、ゲイン符号生成回路（１４００）は、第２の方式に準拠する第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離が最小となるゲイン（最適ゲイン）を計算し、前記最適ゲインを修正し、修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００４２】
本発明に係る方法は以下のステップを有する。
【００４３】
ステップａ：第１の符号列から第１の線形予測係数を得る。
【００４４】
ステップｂ：第１の符号列から励振信号の情報を得る。
【００４５】
ステップｃ：励振信号の情報から励振信号を得る。
【００４６】
ステップｄ：第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号によって駆動することで第１の音声信号を生成する。
【００４７】
ステップｅ：第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、前記第１の音声信号との距離が最小となるゲイン（最適ゲイン）を計算する。
【００４８】
ステップｆ：前記最適ゲインを修正する。
【００４９】
ステップｇ：修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、前記最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求める。
【００５０】
本発明では、非音声区間において、第２のゲインの時間変動が小さくなるような評価関数を用いて、前記第２のゲインを求める。
【００５１】
このため、前記非音声区間において、得られた第２のゲインの時間変動は小さくなり、同区間での背景雑音エネルギーの時間変動が小さくなる。
【００５２】
その結果、前記非音声区間における背景雑音音質の劣化を低減できる。
【００５３】
【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。
【００５４】
図１は、本発明による符号変換装置の第１の実施例の構成を示す図である。図１において、図１２と同一又は同等の要素には、同一の参照符号が付されている。図１を参照すると、入力端子１０と、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、ＡＣＢ符号変換回路１２００と、目標信号計算回路１７００と、ＦＣＢ符号生成回路１８００と、ゲイン符号生成回路１４００と、音声復号回路１５００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、出力端子２０とを備えている。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１２に示した要素と同じである。以下では、上述した同一又は同等の要素の説明は省略し、主に、図１２に示した構成との相違点について説明する。
【００５５】
また、方式Ａにおいて、ＬＰ係数の符号化は、
2004061558.tif 000003
ｍｓｅｃ周期（フレーム）毎に行われ、ＡＣＢ、ＦＣＢ及びゲインなど励振信号の構成要素の符号化は、
2004061558.tif 000004
ｍｓｅｃ周期（サブフレーム）毎に行われるものとする。
【００５６】
一方、方式Ｂにおいては、ＬＰ係数の符号化は、
2004061558.tif 000005
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、
2004061558.tif 000006
ｍｓｅｃ周期（サブフレーム）毎に行われるものとする。
【００５７】
また、方式Ａのフレーム長、サブフレーム数、及びサブフレーム長を、それぞれ、
2004061558.tif 000007
、
2004061558.tif 000008
及び
2004061558.tif 000009
とする。
【００５８】
方式Ｂのフレーム長、サブフレーム数、及び、サブフレーム長を、それぞれ、
2004061558.tif 000010
、
2004061558.tif 000011
及び、
2004061558.tif 000012
とする。
【００５９】
以下の説明では、簡単のため、
2004061558.tif 000013
とする。
【００６０】
ここで、例えば、サンプリング周波数を、８０００Ｈｚとし、
2004061558.tif 000014
及び
2004061558.tif 000015
を１０　ｍｓｅｃとすれば、
2004061558.tif 000016
及び
2004061558.tif 000017
は１６０サンプル、
2004061558.tif 000018
及び
2004061558.tif 000019
は８０サンプルとなる。
【００６１】
ＬＰ係数符号変換回路１１００は、符号分離回路１０１０から第１のＬＰ係数符号を入力する。ここで、「３ＧＰＰ　ＡＭＲ　Ｓｐｅｅｃｈ　Ｃｏｄｅｃ」（文献３）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、ＬＳＰを符号化及び復号することが多いため、ＬＰ係数の符号化及び復号は、ＬＳＰ領域で行われるとする。ＬＰ係数からＬＳＰへの変換、及びＬＳＰからＬＰ係数への変換については、周知の方法、例えば「文献３」の第５．２．３節及び第５．２．４節の記載が参照される。ＬＰ係数符号変換回路１１００は、前記第１のＬＰ係数符号を方式ＡにおけるＬＳＰ復号方法により復号して、第１のＬＳＰを得る。
【００６２】
次に、ＬＰ係数符号変換回路１１００は、前記第１のＬＳＰを、方式ＢにおけるＬＳＰ量子化方法及び符号化方法により量子化及び符号化して、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、ＬＰ係数符号変換回路１１００は、前記第２のＬＰ係数符号を方式Ｂ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、前記第１のＬＳＰと第２のＬＳＰをＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。
【００６３】
図２は、ＬＰ係数符号変換回路１１００の構成を示す図である。図２を参照すると、ＬＰ係数符号変換回路１１００は、ＬＳＰ復号回路１１０と、第１のＬＳＰコードブック１１１と、ＬＳＰ係数符号化回路１３０と、第２のＬＳＰコードブック１３１とを備えている。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。
【００６４】
ＬＳＰ復号回路１１０は、ＬＰ係数符号から対応するＬＳＰを復号する。ＬＳＰ復号回路１１０は、複数セットのＬＳＰが格納された第１のＬＳＰコードブック１１１を備えており、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、第１のＬＰ係数符号に対応するＬＳＰを第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としてＬＳＰ符号化回路１３０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。ここで、ＬＰ係数符号からのＬＳＰの復号は、方式ＡにおけるＬＳＰの復号方法に従い、方式ＡのＬＳＰコードブックを用いる。
【００６５】
ＬＳＰ符号化回路１３０は、ＬＳＰ復号回路１１０から出力される第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、第１のＬＳＰとの誤差が最小となる第２のＬＳＰを選択し、それに対応する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、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、第２のＬＳＰの選択方法、すなわちＬＳＰの量子化及び符号化方法は、方式ＢにおけるＬＳＰの量子化方法及び符号化方法に従い、方式ＢのＬＳＰコードブックを用いる。ここで、ＬＳＰの量子化及び符号化については、例えば「文献３」の第５．２．５節の記載が参照される。
【００６６】
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。
【００６７】
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ａ１，ｉに変換し、第２のＬＳＰを第２のＬＰ係数ａ２，ｉに変換し、第１のＬＰ係数ａ１，ｉを目標信号計算回路１７００と、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ａ２，ｉを目標信号計算回路１７００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、「文献３」の第５．２．４節の記載が参照される。
【００６８】
ＡＣＢ符号変換回路１２００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＡＣＢ符号を、方式Ａにおける符号と方式Ｂにおける符号との対応関係を用いて読み替えることにより、第２のＡＣＢ符号を得る。そして、ＡＣＢ符号変換回路１２００は、第２のＡＣＢ符号を方式ＢにおけるＡＣＢ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。また、ＡＣＢ符号変換回路１２００は、第２のＡＣＢ符号に対応するＡＣＢ遅延を第２のＡＣＢ遅延として目標信号計算回路１７００へ出力する。
【００６９】
ここで、図３を参照して、符号の読み替えについて説明する。例えば、方式ＡにおけるＡＣＢ符号
2004061558.tif 000020
が５６のとき、これに対応するＡＣＢ遅延
2004061558.tif 000021
が７６であるとする。方式Ｂでは、ＡＣＢ符号
2004061558.tif 000022
が５３のとき、これに対応するＡＣＢ遅延
2004061558.tif 000023
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Ａから方式ＢへとＡＣＢ符号を変換するには、方式ＡにおけるＡＣＢ符号５６を方式ＢにおけるＡＣＢ符号５３に対応付ければよい。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１の説明に戻る。
【００７０】
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係数を入力する。次に、音声復号回路１５００は、方式Ａにおける、ＡＣＢ信号復号方法、ＦＣＢ信号復号方法及びゲイン復号方法の各々を用いて、第１のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号及び第１のゲイン符号の各々から、ＡＣＢ遅延、ＦＣＢ信号及びゲインの各々を復号し、各々を第１のＡＣＢ遅延、第１のＦＣＢ信号及び第１のゲインとする。音声復号回路１５００は、第１のＡＣＢ遅延を用いてＡＣＢ信号を生成し、これを第１のＡＣＢ信号とする。そして、音声復号回路１５００は、第１のＡＣＢ信号、第１のＦＣＢ信号及び第１のゲインと、第１のＬＰ係数とから、音声を生成し、音声を目標信号計算回路１７００へ出力する。
【００７１】
図４は、音声復号回路１５００の構成を示す図である。図４を参照すると、音声復号回路１５００は、ＡＣＢ復号回路１５１０と、ＦＣＢ復号回路１５２０と、ゲイン復号回路１５３０とを有する励振信号情報復号回路１６００と、励振信号計算回路１５４０と、励振信号記憶回路１５７０と、合成フィルタ１５８０を備えている。図４を参照して、音声復号回路１５００の各構成要素について説明する。
【００７２】
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符号及び第１のゲイン符号を各々入力端子５１、５２及び５３を介して入力し、第１のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号及び第１のゲイン符号の各々から、ＡＣＢ遅延、ＦＣＢ信号及びゲインの各々を復号し、各々を第１のＡＣＢ遅延、第１のＦＣＢ信号及び第１のゲインとする。ここで、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。また、励振信号情報復号回路１６００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する。励振信号情報復号回路１６００は、過去の励振信号と第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、励振信号情報復号回路１６００は、第１のＡＣＢ信号、第１のＦＣＢ信号、第１のＡＣＢゲイン及び第１のＦＣＢゲインを、励振信号計算回路１５４０へ出力する。
【００７３】
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、及びゲイン復号回路１５３０について詳細に説明する。
【００７４】
ＡＣＢ復号回路１５１０は、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、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。次に、ＡＣＢ復号回路１５１０は、上述したＡＣＢ符号変換回路１２００と同様にして、図３に示す方式Ａ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
2004061558.tif 000024
を得る。励振信号において、現サブフレームの始点より
2004061558.tif 000025
サンプル過去の点から、サブフレーム長に相当する
2004061558.tif 000026
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、
2004061558.tif 000027
が
2004061558.tif 000028
よりも小さい場合には、
2004061558.tif 000029
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
2004061558.tif 000030
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、「文献３」の第６．１節及び第５．６節の記載が参照される。
【００７５】
ＦＣＢ復号回路１５２０は、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。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ており、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。ここで、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、「文献３」の第６．１節及び第５．７節の記載が参照される。
【００７６】
ゲイン復号回路１５３０は、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を介して入力する。ゲイン復号回路１５３０は、複数のゲインが格納されたテーブルを内蔵しており、第１のゲイン符号に対応するゲインをテーブルから読み出す。そして、ゲイン復号回路１５３０は、読み出されたゲインのうち、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。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ている場合には、テーブルには第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ている。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ている場合には、二つのテーブルが内蔵され、一方のテーブルに第１のＡＣＢゲインが複数格納されており、他方のテーブルに第１のＦＣＢゲインが複数格納されている。
【００７７】
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。励振信号計算回路１５４０は、第１のＡＣＢ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、励振信号計算回路１５４０は、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。
【００７８】
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、励振信号記憶回路１５７０は、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。
【００７９】
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、合成フィルタ１５８０は、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音声信号を生成する。音声信号を目標信号計算回路１７００へ出力端子６３を介して出力する。
【００８０】
以上で、図４による音声復号回路１５００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００８１】
目標信号計算回路１７００は、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から第１のＬＳＰと第２のＬＳＰとを入力し、ＡＣＢ符号変換回路１２００から第２のＡＣＢ符号に対応する第２のＡＣＢ遅延を入力し、音声復号回路１５００から復号音声を入力し、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。目標信号計算回路１７００は、復号音声と第１のＬＰ係数及び第２のＬＰ係数とから第１の目標信号を計算する。次に、目標信号計算回路１７００は、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２のＡＣＢ遅延とから、第２のＡＣＢ信号及び最適ＡＣＢゲインを求める。そして、目標信号計算回路１７００は、第１の目標信号と最適ＡＣＢゲインとをゲイン符号生成回路１４００へ出力し、第２のＡＣＢ信号をゲイン符号生成回路１４００と第２の励振信号計算回路１６１０とへ出力する。
【００８２】
図５は、目標信号計算回路１７００の構成を示す図である。図５を参照すると、目標信号計算回路１７００は、重み付け信号計算回路１７１０と、ＡＣＢ信号生成回路１７２０と、最適ＡＣＢゲイン計算回路１７３０とを備えている。図５を参照して、目標信号計算回路１７００の各構成要素について説明する。
【００８３】
重み付け信号計算回路１７１０は、音声復号回路１５００の合成フィルタ１５８０から出力される復号音声ｓ（ｎ）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ａ１，ｉと第２のＬＰ係数ａ２，ｉとを、各々入力端子３６と入力端子３５とを介して入力する。重み付け信号計算回路１７１０は、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。
【００８４】
そして、重み付け信号計算回路１７１０は、復号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、重み付け信号計算回路１７１０は、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。
【００８５】
そして、重み付け信号計算回路１７１０は、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信号生成回路１７２０と最適ＡＣＢゲイン計算回路１７３０へ出力するとともに、第２の目標信号計算回路１４３０へ出力端子７８を介して出力する。
【００８６】
ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、重み付け信号計算回路１７１０から出力される第１の目標信号を入力し、ＡＣＢ符号変換回路１２００から出力される第２のＡＣＢ遅延Ｔ（Ｂ）ｌａｇを入力端子３７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ｈ（ｎ）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ｕ（ｎ）を入力端子７５を介して入力する。
【００８７】
ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、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
2004061558.tif 000031
を計算する。
【００８８】
ここで、遅延ｋは第２のＡＣＢ遅延とする。過去の第２の励振信号から遅延ｋで切り出された信号を第２のＡＣＢ信号ｖ（ｎ）とする。
【００８９】
そして、ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、第２のＡＣＢ信号を第２の目標信号計算回路１４３０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、フィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号ｙｋ（ｎ）を最適ＡＣＢゲイン計算回路１７３０へ出力する。
【００９０】
最適ＡＣＢゲイン計算回路１７３０は、重み付け信号計算回路１７１０から出力される第１の目標信号ｘ（ｎ）を入力し、ＡＣＢ信号生成回路１７２０から出力されるフィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号ｙｋ（ｎ）を入力する。
【００９１】
次に、最適ＡＣＢゲイン計算回路１７３０は、第１の目標信号ｘ（ｎ）と、フィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号ｙｋ（ｎ）と、から最適ＡＣＢゲインｇｐを次式により計算する。最適ＡＣＢゲインｇｐは、第１の目標信号ｘ（ｎ）と、フィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号ｙｋ（ｎ）との距離を最小とするゲインである。
2004061558.tif 000032
【００９２】
そして、最適ＡＣＢゲイン計算回路１７３０は、最適ＡＣＢゲインｇｐをＡＣＢゲイン符号化回路１４１０へ出力端子７７を介して出力する。
【００９３】
なお、第２のＡＣＢ信号を計算する方法及び最適ＡＣＢゲインを計算する方法の詳細については、「文献３」の第６．１節及び第５．６節の記載が参照できる。以上で図５による目標信号計算回路１７００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００９４】
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。
【００９５】
そして、インパルス応答計算回路１１２０は、聴感重み付け合成フィルタのインパルス応答信号を目標信号計算回路１７００とゲイン符号生成回路１４００とへ出力する。ここで、聴感重み付け合成フィルタの伝達関数は次式により表される。
2004061558.tif 000033
【００９６】
ただし、
2004061558.tif 000034
【００９７】
は、第２のＬＰ係数
2004061558.tif 000035
をもつ線形予測フィルタの伝達関数である。
【００９８】
2004061558.tif 000036
【００９９】
は、第１のＬＰ係数
2004061558.tif 000037
をもつ聴感重み付けフィルタの伝達関数である。
【０１００】
ここで、Ｐは、線形予測次数（例えば、１０）であり、γ１とγ２は、重み付けを制御する係数（例えば、０．９４と０．６）である。
【０１０１】
ＦＣＢ符号生成回路１８００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＦＣＢ符号を入力し、第１のＦＣＢ符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。ＦＣＢ符号生成回路１８００は、変換されたＦＣＢ符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力し、第２のＦＣＢ符号に対応する第２のＦＣＢ信号をゲイン符号生成回路１４００と、第２の励振信号計算回路１６１０とへ出力する。ここで、ＦＣＢ信号は、複数のパルスから成り、パルスの位置（パルス位置）と極性（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。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るＦＣＢ信号の表現方法については、「文献３」の第５．７節の記載が参照される。
【０１０２】
図６は、図１のＦＣＢ符号生成回路１８００の構成を示す図である。図６を参照すると、ＦＣＢ符号生成回路１８００は、ＦＣＢ符号変換回路１３００と、ＦＣＢ信号生成回路１８２０を備えている。図６を参照して、ＦＣＢ符号生成回路１８００の各構成要素について説明する。
【０１０３】
ＦＣＢ符号変換回路１３００は、符号分離回路１０１０から入力端子８５を介して入力した第１のＦＣＢ符号ｉ（Ａ）Ｐを、方式Ａにおける符号と方式Ｂにおける符号との対応関係を用いて読み替えることにより、第２のＦＣＢ符号ｉ（Ｂ）Ｐを得る。そして、ＦＣＢ符号変換回路１３００は、これを方式ＢにおけるＦＣＢ復号方法により復号可能な符号として出力端子５５を介して符号多重回路１０２０へ出力し、第２のＦＣＢ符号に対応するパルス位置
2004061558.tif 000038
及び、パルス極性
2004061558.tif 000039
をＦＣＢ信号生成回路１８２０へ出力する。
【０１０４】
図７を参照して、パルス位置符号の読み替えについて説明する。
【０１０５】
例えば、方式Ａにおけるパルス位置符号
2004061558.tif 000040
が６のとき、これに対応するパルス位置
2004061558.tif 000041
が３０であるとする。方式Ｂでは、パルス位置符号
2004061558.tif 000042
が１のとき、これに対応するパルス位置
2004061558.tif 000043
が３０であるとすると、パルス位置の値が同一（この場合では３０）となるように、方式Ａから方式Ｂへとパルス位置符号を変換するには、方式Ａにおけるパルス位置符号６を方式Ｂにおけるパルス位置符号１に対応付ければよい。
【０１０６】
パルス極性符号については、読み替え前の符号に対応する極性（正又は負）と、読み替え後の符号に対応する極性とが等しくなるように、符号を読み替えればよい。
【０１０７】
以上により、パルス位置符号及びパルス極性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。
【０１０８】
ＦＣＢ信号生成回路１８２０は、ＦＣＢ符号変換回路１３００から出力されるパルス位置及びパルス極性を入力する。ＦＣＢ信号生成回路１８２０は、パルス位置及びパルス極性から規定されるＦＣＢ信号を第２のＦＣＢ信号ｃ（ｎ）とし、これを最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０と第２の励振信号計算回路１６１０とへ出力端子８６を介して出力する。
【０１０９】
以上で図６によるＦＣＢ符号生成回路１８００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【０１１０】
ゲイン符号生成回路１４００は、目標信号計算回路１７００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、ＦＣＢ符号生成回路１８００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し、ＬＰ係数符号変換回路１１００から出力される第１のＬＳＰを入力する。
【０１１１】
ゲイン符号生成回路１４００は、まず、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の目標信号と第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号とから最適ＦＣＢゲインを計算し、最適ＦＣＢゲインから修正ＦＣＢゲインを計算し、第１のＬＳＰから音声判定値を決定する。
【０１１２】
次に、ゲイン符号生成回路１４００は、ＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインと最適ＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、ＡＣＢゲインと修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算する。
【０１１３】
そして、ゲイン符号生成回路１４００は、音声判定値から計算される重み係数と第１の自乗誤差と第２の自乗誤差とから計算される評価関数が最小となるＡＣＢゲイン及び対応するＡＣＢゲイン符号を選択する。
【０１１４】
また、ゲイン符号生成回路１４００は、ＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインと最適ＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、ＦＣＢゲインと修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算する。
【０１１５】
そして、ゲイン符号生成回路１４００は、音声判定値から計算される重み係数と第３の自乗誤差と第４の自乗誤差とから計算される評価関数が最小となるＦＣＢゲイン及び対応するＦＣＢゲイン符号を選択する。
【０１１６】
最後に、ゲイン符号生成回路１４００は、選択されたＡＣＢゲイン符号とＦＣＢゲイン符号とからなる第２のゲイン符号を、方式Ｂにおけるゲイン復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力端子５６を介して出力する。
【０１１７】
図８は、ゲイン符号生成回路１４００の構成を示す図である。図８を参照すると、ゲイン符号生成回路１４００は、ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０と、ＡＣＢゲインコードブック１４１１と、ＦＣＢゲイン符号化回路１４２０と、ＦＣＢゲインコードブック１４２１と、第２の目標信号計算回路１４３０と、最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０と、最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０と、音声／非音声識別回路１４６０と、を備えている。図８を参照して、ゲイン符号生成回路１４００の各構成要素について詳細に説明する。
【０１１８】
第２の目標信号計算回路１４３０は、ＡＣＢ信号生成回路１７２０から出力される第２のＡＣＢ信号ｖ（ｎ）を入力端子９２を介して入力し、重み付け信号計算回路１７１０から出力される第１の目標信号ｘ（ｎ）を入力端子９３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ｈ（ｎ）を入力端子９４を介して入力し、ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０から出力される第２のＡＣＢゲインを入力する。
【０１１９】
第２の目標信号計算回路１４３０は、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
2004061558.tif 000044
を計算し、ｙ（ｎ）に第２のＡＣＢゲイン
2004061558.tif 000045
を乗じて得られる信号を、第１の目標信号ｘ（ｎ）から減算して、第２の目標信号ｘ２（ｎ）を得る。
2004061558.tif 000046
2004061558.tif 000047
【０１２０】
そして、第２の目標信号計算回路１４３０は、第２の目標信号ｘ２（ｎ）を最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０へ出力する。
【０１２１】
最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０は、ＦＣＢ信号生成回路１８２０から出力される第２のＦＣＢ信号ｃ（ｎ）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ｈ（ｎ）を入力端子９４を介して入力し、第２の目標信号計算回路１４３０から出力される第２の目標信号ｘ２（ｎ）を入力し、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フィルタ処理された第２のＦＣＢ信号
2004061558.tif 000048
を計算し、第２の目標信号ｘ２（ｎ）とフィルタ処理された第２のＦＣＢ信号ｚ（ｎ）から、次の式により最適ＦＣＢゲインｇｃを計算する。最適ＦＣＢゲインｇｃは、第２の目標信号ｘ２（ｎ）とフィルタ処理された第２のＦＣＢ信号ｚ（ｎ）との距離を最小とするゲインである。
2004061558.tif 000049
【０１２２】
そして、最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０は、最適ＦＣＢゲインを最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０とＦＣＢゲイン符号化回路１４２０とへ出力する。
【０１２３】
音声／非音声識別回路１４６０は、ＬＳＰ復号回路１１０から出力される第１のＬＳＰを入力端子９８を介して入力する。第１のＬＳＰとその長時間平均とからＬＳＰ変動量を計算し、ＬＳＰ変動量から音声判定値を決定する。
【０１２４】
ＬＳＰ変動量を求める手順を以下に示す。第ｎフレームにおいて、ＬＳＰの長時間平均
2004061558.tif 000050
を次式により計算する。
2004061558.tif 000051
ここで、Ｎｐは線形予測次数であり、βは例えば０．９である。
【０１２５】
第ｎフレームにおけるＬＳＰの変動量ｄｑ（ｎ）を次式により定義する。
2004061558.tif 000052
ここで、
2004061558.tif 000053
は、
2004061558.tif 000054
と
2004061558.tif 000055
との誤差として、例えば、
2004061558.tif 000056
又は、
2004061558.tif 000057
などが定義できるが、ここでは、後者を用いる。変動量ｄｑ（ｎ）が大きい区間を音声区間に、小さい区間を非音声区間に対応させることができる。変動量ｄｑ（ｎ）に対する閾値処理により、音声判定値
2004061558.tif 000058
を決定する。
【０１２６】
2004061558.tif 000059
（Ｖｓ＝１　ｄｑ（ｎ）がＣＶＳ以上の場合
Ｖｓ＝０　ｄｑ（ｎ）がＣＶＳより小の場合）
【０１２７】
ここで、Ｃｖｓはある定数（例えば、２．２）であり、Ｖｓ＝１は音声区間に、Ｖｓ＝０は非音声区間に対応する。音声判定値を最適ＡＣＢゲイン修正回路１４８０とＡＣＢゲイン符号化回路１４１０と最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０とＦＣＢゲイン符号化回路１４２０とへ出力する。
【０１２８】
最適ＡＣＢゲイン修正回路１４８０は、ＡＣＢ信号生成回路１７２０から出力される最適ＡＣＢゲインを入力端子９７を介して入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。最適ＡＣＢゲイン修正回路１４８０では、音声判定値Ｖｓが０（非音声区間）のとき、最適ＡＣＢゲインの長時間平均を修正ＡＣＢゲインとする。非音声区間において、次式により最適ＡＣＢゲインの長時間平均を計算する。
2004061558.tif 000060
【０１２９】
ここで、
2004061558.tif 000061
は第ｎサブフレームにおける最適ＡＣＢゲイン、
2004061558.tif 000062
は第ｎサブフレームにおける最適ＡＣＢゲインの長時間平均であり、αは例えば０．９である。なお、長時間平均には平均値、中央値、最頻値なども適用できる。
【０１３０】
一方、最適ＡＣＢゲイン修正回路１４８０では、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、最適ＡＣＢゲインそのものを修正ＡＣＢゲインとする。
【０１３１】
最適ＡＣＢゲイン修正回路１４８０は、修正ＡＣＢゲインを、ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０へ出力する。
【０１３２】
ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０は、ＡＣＢ信号生成回路１７２０から出力される最適ＡＣＢゲインｇｐを入力端子９７を介して入力し、最適ＡＣＢゲイン修正回路１４８０から出力される修正ＡＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。
【０１３３】
ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０は、ＡＣＢゲインコードブック１４１１から順次読み込まれるＡＣＢゲインと入力端子９７からの最適ＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、ＡＣＢゲインと修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算し、音声判定値から計算される重み係数と、第１の自乗誤差と、第２の自乗誤差とから次式で定義される評価関数を計算する。
2004061558.tif 000063
【０１３４】
ここで、
2004061558.tif 000064
は最適ＡＣＢゲイン、
2004061558.tif 000065
は修正ＡＣＢゲイン、
2004061558.tif 000066
はＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインであり、μは重み係数である。例えば、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、重み係数μは１．０とし、Ｖｓが０（非音声区間）のときはμは０．２とする。
【０１３５】
そして、ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０は、評価関数が最小となるＡＣＢゲインを選択し、選択されたＡＣＢゲインを第２のＡＣＢゲインとして第２の目標信号計算回路１４３０へ出力するとともに、第２の励振信号計算回路１６１０へ出力端子９５を介して出力し、第２のＡＣＢゲインに対応する符号をＡＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路１４７０へ出力する。
【０１３６】
最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０は、最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０から出力される最適ＦＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値Ｖｓを入力する。
【０１３７】
最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０において、音声判定値Ｖｓが０（非音声区間）のとき、最適ＦＣＢゲインの長時間平均を修正ＦＣＢゲインとする。非音声区間において、次式により最適ＦＣＢゲインの長時間平均を計算する。
2004061558.tif 000067
【０１３８】
ここで、
2004061558.tif 000068
は第ｎサブフレームにおける最適ＦＣＢゲイン、
2004061558.tif 000069
は第ｎサブフレームにおける最適ＦＣＢゲインの長時間平均であり、αは例えば０．９である。なお、長時間平均には、平均値、中央値、最頻値なども適用できる。
【０１３９】
一方、最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０において、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、最適ＦＣＢゲインそのものを修正ＦＣＢゲインとする。
【０１４０】
最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０は、修正ＦＣＢゲインをＦＣＢゲイン符号化回路１４２０へ出力する。
【０１４１】
ＦＣＢゲイン符号化回路１４２０は、最適ＦＣＢゲイン計算回路１４４０から出力される最適ＦＣＢゲインを入力し、最適ＦＣＢゲイン修正回路１４５０から出力される修正ＦＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。ＦＣＢゲイン符号化回路１４２０は、ＦＣＢゲインコードブック１４２１から順次読み込まれるＦＣＢゲインと、最適ＦＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、ＦＣＢゲインと修正ＦＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算し、音声判定値から計算される重み係数と第１の自乗誤差と第２の自乗誤差とから次式で定義される評価関数を計算する。
2004061558.tif 000070
【０１４２】
ここで、
2004061558.tif 000071
は最適ＦＣＢゲイン、
2004061558.tif 000072
は修正ＦＣＢゲイン、
2004061558.tif 000073
はＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインであり、μは重み係数である。例えば、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、重み係数μは１．０とし、音声判定値Ｖｓが０（非音声区間）のときはμは０．２とする。
【０１４３】
そして、ＦＣＢゲイン符号化回路１４２０は、評価関数が最小となるＦＣＢゲインを選択し、選択されたＦＣＢゲインを第２のＦＣＢゲインとして第２の励振信号計算回路１６１０へ出力端子９６を介して出力し、第２のＦＣＢゲインに対応する符号をＦＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路１４７０へ出力する。
【０１４４】
ゲイン符号多重回路１４７０は、ＡＣＢゲイン符号化回路１４１０から出力されるＡＣＢゲイン符号を入力し、ＦＣＢゲイン符号化回路１４２０から出力されるＦＣＢゲイン符号を入力し、ＡＣＢゲイン符号とＦＣＢゲイン符号とを多重化して得られる第２のゲイン符号を、方式Ｂにおけるゲイン復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力端子５６を介して出力する。
【０１４５】
以上で図８によるゲイン符号生成回路１４００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【０１４６】
第２の励振信号計算回路１６１０は、目標信号計算回路１７００から出力される第２のＡＣＢ信号を入力し、ＦＣＢ符号生成回路１８００から出力される第２のＦＣＢ信号を入力し、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の励振信号計算回路１６１０は、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。
【０１４７】
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の励振信号を目標信号計算回路１７００へ出力する。以上により、本発明の第１の実施例の説明を終える。
【０１４８】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図９は、本発明による符号変換装置の第２の実施例の構成を示す図である。図９においては、図１２におけるＬＰ係数符号変換回路１００と、ゲイン符号変換回路４００とを、それぞれＬＰ係数符号変換回路１１００とゲイン符号変換回路２４００とで置き換え、ＬＰ係数符号変換回路１１００とゲイン符号変換回路２４００との間に結線が付加されている。以下では、図１２に示す要素と同一又は同等の要素の説明は省略し、相違点について説明する。
【０１４９】
ＬＰ係数符号変換回路１１００は、図１を用いて説明した第１の実施例におけるそれと同様である。ただし、他回路との結線の仕方が異なっており、第１のＬＳＰをゲイン符号変換回路４００へ出力する。
【０１５０】
ゲイン符号変換回路２４００は、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し、ＬＰ係数符号変換回路１１００から出力される第１のＬＳＰを入力する。
【０１５１】
ゲイン符号変換回路２４００は、まず、第１のゲイン符号を、方式Ａにおけるゲイン復号方法により復号して得られる第１のゲイン（第１のＡＣＢゲイン及び第１のＦＣＢゲイン）から、修正ＡＣＢゲイン及び修正ＦＣＢゲインを計算し、第１のＬＳＰから音声判定値を決定する。
【０１５２】
次に、ゲイン符号変換回路２４００は、ＡＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＡＣＢゲインと第１のＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、ＡＣＢゲインと修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算する。
【０１５３】
そして、ゲイン符号変換回路２４００は、音声判定値から計算される重み係数と、第１の自乗誤差と、第２の自乗誤差とから計算される評価関数が最小となるＡＣＢゲイン及び対応するＡＣＢゲイン符号を選択する。
【０１５４】
また、ゲイン符号変換回路２４００は、ＦＣＢゲインコードブックから順次読み込まれるＦＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、ＦＣＢゲインと修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算する。そして、ゲイン符号変換回路２４００は、音声判定値から計算される重み係数と第３の自乗誤差と第４の自乗誤差とから計算される評価関数が最小となるＦＣＢゲイン及び対応するＦＣＢゲイン符号を選択する。
【０１５５】
最後に、ゲイン符号変換回路２４００は、選択されたＡＣＢゲイン符号とＦＣＢゲイン符号とからなる第２のゲイン符号を、方式Ｂにおけるゲイン復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【０１５６】
図１０は、図９のゲイン符号変換回路２４００の構成を示す図である。図１０を参照すると、ゲイン符号変換回路２４００は、音声／非音声識別回路１４６０と、ゲイン符号分離回路２４９０と、ＡＣＢゲイン復号回路２４７０と、ＡＣＢゲインコードブック２４７１と、ＡＣＢゲイン修正回路２４４０と、ＡＣＢゲイン符号化回路２４１０と、ＡＣＢゲインコードブック１４１１と、ＦＣＢゲイン復号回路２４８０と、ＦＣＢゲインコードブック２４８１と、ＦＣＢゲイン修正回路２４５０と、ＦＣＢゲイン符号化回路２４２０と、ＦＣＢゲインコードブック１４２１と、ゲイン符号多重回路１４７０と、を備えている。図１０を参照して、この実施例のゲイン符号変換回路２４００の各構成要素について説明する。なお、図１０において、音声／非音声識別回路１４６０及びゲイン符号多重回路１４７０は、図８に示した要素と基本的に同じであり、以下では、これらの説明は省略する。
【０１５７】
ゲイン符号分離回路２４９０は、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４５を介して入力し、第１のゲイン符号からＡＣＢゲイン及びＦＣＢゲインに対応する符号、すなわち第１のＡＣＢゲイン符号及び第１のＦＣＢゲイン符号を分離し、第１のＡＣＢゲイン符号をＡＣＢゲイン復号回路２４７０へ出力し、第１のＦＣＢゲイン符号をＦＣＢゲイン復号回路２４８０へ出力する。
【０１５８】
ＡＣＢゲイン復号回路２４７０は、複数セットのＡＣＢゲインが格納されたＡＣＢゲインコードブック２４７１を備えており、ゲイン符号分離回路２４９０から出力される第１のＡＣＢゲイン符号を入力し、第１のＡＣＢゲイン符号に対応するＡＣＢゲインを第１のＡＣＢゲインコードブック２４７１より読み出し、読み出されたＡＣＢゲインを第１のＡＣＢゲインとしてＡＣＢゲイン修正回路２４４０へ出力するとともに、ＡＣＢゲイン符号化回路２４１０へ出力する。ここで、ＡＣＢゲイン符号からのＡＣＢゲインの復号は、方式ＡにおけるＡＣＢゲインの復号方法に従い、方式ＡのＡＣＢゲインコードブックを用いる。
【０１５９】
ＦＣＢゲイン復号回路２４８０は、複数セットのＦＣＢゲインが格納されたＦＣＢゲインコードブック２４８１を備えており、ゲイン符号分離回路２４９０から出力される第１のＦＣＢゲイン符号を入力し、第１のＦＣＢゲイン符号に対応するＦＣＢゲインを第１のＦＣＢゲインコードブック２４８１より読み出し、読み出されたＦＣＢゲインを第１のＦＣＢゲインとしてＦＣＢゲイン修正回路２４５０へ出力するとともに、ＦＣＢゲイン符号化回路２４２０へ出力する。ここで、ＦＣＢゲイン符号からのＦＣＢゲインの復号は、方式ＡにおけるＦＣＢゲインの復号方法に従い、方式ＡのＦＣＢゲインコードブックを用いる。
【０１６０】
ＡＣＢゲイン修正回路２４４０は、ＡＣＢゲイン復号回路２４７０から出力される第１のＡＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。音声判定値Ｖｓが０（非音声区間）のとき、第１のＡＣＢゲインの長時間平均を修正ＡＣＢゲインとする。
【０１６１】
ＡＣＢゲイン修正回路２４４０は、非音声区間において、次式により第１のＡＣＢゲインの長時間平均を計算する。
2004061558.tif 000074
【０１６２】
ここで、
2004061558.tif 000075
は第ｎサブフレームにおける第１のＡＣＢゲイン、
2004061558.tif 000076
は第ｎサブフレームにおける第１のＡＣＢゲインの長時間平均であり、αは例えば０．９である。なお、長時間平均には、平均値、中央値、最頻値なども適用できる。
【０１６３】
一方、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、ＡＣＢゲイン修正回路２４４０は、第１のＡＣＢゲインそのものを修正ＡＣＢゲインとする。
【０１６４】
ＡＣＢゲイン修正回路２４４０は、修正ＡＣＢゲインをＡＣＢゲイン符号化回路２４１０へ出力する。
【０１６５】
ＦＣＢゲイン修正回路２４５０は、ＦＣＢゲイン復号回路２４８０から出力される第１のＦＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。
【０１６６】
ＦＣＢゲイン修正回路２４５０において、音声判定値Ｖｓが０（非音声区間）のとき、第１のＦＣＢゲインの長時間平均を修正ＦＣＢゲインとする。非音声区間において、次式により第１のＦＣＢゲインの長時間平均を計算する。
2004061558.tif 000077
【０１６７】
ここで、
2004061558.tif 000078
は第ｎサブフレームにおける第１のＦＣＢゲイン、
2004061558.tif 000079
は第ｎサブフレームにおける第１のＦＣＢゲインの長時間平均であり、αは例えば０．９である。なお、長時間平均には、平均値、中央値、最頻値なども適用できる。
【０１６８】
一方、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、ＦＣＢゲイン修正回路２４５０は、第１のＦＣＢゲインそのものを修正ＦＣＢゲインとする。
【０１６９】
ＦＣＢゲイン修正回路２４５０は、修正ＦＣＢゲインをＦＣＢゲイン符号化回路２４２０へ出力する。
【０１７０】
ＡＣＢゲイン符号化回路２４１０は、ＡＣＢゲイン復号回路２４７０から出力される第１のＡＣＢゲインを入力し、ＡＣＢゲイン修正回路２４４０から出力される修正ＡＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。
【０１７１】
ＡＣＢゲイン符号化回路２４１０は、ＡＣＢゲインコードブック１４１１から順次読み込まれるＡＣＢゲインと第１のＡＣＢゲインとから第１の自乗誤差を計算し、ＡＣＢゲインと修正ＡＣＢゲインとから第２の自乗誤差を計算し、音声判定値から計算される重み係数と第１の自乗誤差と第２の自乗誤差とから次式で定義される評価関数を計算する。
【０１７２】
2004061558.tif 000080
【０１７３】
ここで、
2004061558.tif 000081
は第１のＡＣＢゲイン、
2004061558.tif 000082
は修正ＡＣＢゲイン、
2004061558.tif 000083
はＡＣＢゲインコードブック１４１１から順次読み込まれるＡＣＢゲインであり、μは重み係数である。例えば、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、重み係数μは１．０とし、Ｖｓが０（非音声区間）のときはμは０．２とする。
【０１７４】
そして、ＡＣＢゲイン符号化回路２４１０は、評価関数が最小となるＡＣＢゲインを選択し、選択されたＡＣＢゲインを第２のＡＣＢゲインとし、第２のＡＣＢゲインに対応する符号を第２のＡＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路１４７０へ出力する。
【０１７５】
ＦＣＢゲイン符号化回路２４２０は、ＦＣＢゲイン復号回路２４８０から出力される第１のＦＣＢゲインを入力し、ＦＣＢゲイン修正回路２４５０から出力される修正ＦＣＢゲインを入力し、音声／非音声識別回路１４６０から出力される音声判定値を入力する。
【０１７６】
ＦＣＢゲイン符号化回路２４２０は、ＦＣＢゲインコードブック１４２１から順次読み込まれるＦＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとから第３の自乗誤差を計算し、ＦＣＢゲインと修正ＦＣＢゲインとから第４の自乗誤差を計算し、音声判定値から計算される重み係数と第３の自乗誤差と第４の自乗誤差とから次式で定義される評価関数を計算する。
2004061558.tif 000084
【０１７７】
ここで、
2004061558.tif 000085
は第１のＦＣＢゲイン、
2004061558.tif 000086
は修正ＦＣＢゲイン、
2004061558.tif 000087
はＦＣＢゲインコードブック１４２１から順次読み込まれるＦＣＢゲインであり、μは重み係数である。例えば、音声判定値Ｖｓが１（音声区間）のとき、重み係数μは１．０とし、音声判定値Ｖｓが０（非音声区間）のときはμは０．２とする。
【０１７８】
そして、ＦＣＢゲイン符号化回路２４２０は、評価関数が最小となるＦＣＢゲインを選択し、選択されたＦＣＢゲインを第２のＦＣＢゲインとし、第２のＦＣＢゲインに対応する符号を第２のＦＣＢゲイン符号としてゲイン符号多重化回路１４７０へ出力する。
【０１７９】
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１１は本発明の第３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。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の線形予測係数を得る処理と、
（ｂ）　第１の符号列から励振信号の情報を得る処理と、
（ｃ）　励振信号の情報から励振信号を得る処理と、
（ｄ）　第１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音声信号を生成する処理と、
（ｅ）　第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と、第１の音声信号との距離が最小となるゲイン（最適ゲイン）を計算する処理と、
（ｆ）　最適ゲインを修正する処理と、
（ｇ）　修正された最適ゲイン（修正最適ゲイン）と、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、最適ゲインと、ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、第１の自乗誤差と第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインをゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、
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。
【０１８０】
本発明の第４の実施例では、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の符号列からゲイン情報を復号する処理と、
（ｂ）　復号されたゲイン（復号ゲイン）を修正する処理と、
（ｃ）　修正された復号ゲイン（修正復号ゲイン）と、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとから第１の自乗誤差を計算し、復号ゲインと、ゲインコードブックから読み出されるゲインとから第２の自乗誤差を計算し、第１の自乗誤差と第２の自乗誤差に基づく評価関数が最小となるゲインをゲインコードブックから選択することによって第２の符号列におけるゲイン情報を求める処理、
を実行させるためのプログラムが記録されている。
【０１８１】
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例の構成にのみ限定されるものでなく、特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【０１８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、非音声区間における背景雑音音質の劣化を低減することができる、という効果を奏する。
【０１８３】
その理由は、本発明においては、第１の符号列から第１の線形予測係数をもつ合成フィルタを励振信号で駆動して得た第１の音声信号と第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号とから最適ゲインを導出し、さらに最適ゲインを修正し、修正した最適ゲインと、最適ゲインと、第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求め、その際、非音声区間において、第２のゲインの時間変動が小さくなるような評価関数を用いて、第２のゲインを求めるように構成したためである。上記効果は、第１の符号列からゲイン情報を復号し、復号されたゲインを修正し、修正された復号ゲインと、前記復号ゲインと第２の方式におけるゲインコードブックから読み出されるゲインとに基づき、第２の符号列におけるゲイン情報を求め、非音声区間において、第２のゲインの時間変動が小さくなるような評価関数を用いて、第２のゲインを求めるように構成してなる本発明によっても奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による符号変換装置の第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明による符号変換装置におけるＬＰ係数符号変換回路の構成を示す図である。
【図３】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４】本発明による符号変換装置の音声復号回路の構成を示す図である。
【図５】本発明による符号変換装置における目標信号計算回路の構成を示す図である。
【図６】本発明による符号変換装置におけるＦＣＢ符号生成回路の構成を示す図である。
【図７】パルス位置符号とパルス位置との対応関係とＡＣＢ符号の読み替え方法を説明する図である。
【図８】本発明による符号変換装置におけるゲイン符号生成回路の構成を示す図である。
【図９】本発明による符号変換装置の第２の実施例の構成を示す図である。
【図１０】本発明による符号変換装置におけるゲイン符号生成回路の構成を示す図である。
【図１１】本発明による符号変換装置の第３から第４の実施例の構成を示す図である。
【図１２】従来の符号変換装置の構成を示す図である。
【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
１０，３１，３５，３６，３７，５１，５２，５３，５７，６１，７４，７５，８１，８２，８３，８４，８５，９１，９２，９３，９４　入力端子
２０，３２，３３，３４，５５，５６，６２，６３，７６，７７，７８，８６，９５，９６　出力端子
１００，１１００　ＬＰ係数符号変換回路
１１０　ＬＰ係数復号回路
１３０　ＬＰ係数符号化回路
１１１　第１のＬＳＰコードブック
１３１　第２のＬＳＰコードブック
２００，１２００　ＡＣＢ　符号変換回路
３００，１３００　ＦＣＢ　符号変換回路
４００，２４００　ゲイン符号変換回路
１０１０　符号分離回路
１０２０　符号多重回路
１１１０　ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路
１１２０　インパルス応答計算回路
１４００　ゲイン符号生成回路
１４１０，２４１０　ＡＣＢゲイン符号化回路
１４１１，２４７１　ＡＣＢゲインコードブック
１４２０，２４２０　ＦＣＢゲイン符号化回路
１４２１，２４８１　ＦＣＢゲインコードブック
１４３０　第２の目標信号計算回路
１４４０　最適ＦＣＢゲイン計算回路
１４５０　最適ＦＣＢゲイン修正回路
１４６０　音声／非音声識別回路
１４７０　ゲイン符号多重回路
１４８０　最適ＡＣＢゲイン修正回路
１５００　音声復号回路
１５１０　ＡＣＢ復号回路
１５２０　ＦＣＢ復号回路
１５３０　ゲイン復号回路
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
１６１０　第２の励振信号計算回路
１６２０　第２の励振信号記憶回路
１７００　目標信号計算回路
１７１０　重み付け信号計算回路
１７２０　ＡＣＢ信号生成回路
１８００　ＦＣＢ符号生成回路
１８２０　ＦＣＢ信号生成回路
２４８０　ＦＣＢゲイン復号回路
２４５０　ＦＣＢゲイン修正回路
２４９０　ゲイン符号分離回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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