(57)【要約】【課題】　信号間相関係数決定装置及び方法とこれを利用した信号ピッチ決定装置及び方法を提供する。【解決手段】　サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を入力し、両信号の値を第１ファジー集合の第１メンバーシップ関数に適用して両信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を決定し、両信号の値を小さな値を有する第２ファジー集合の第２メンバーシップ関数に適用して両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を決定し、確率Ｐ１と確率Ｐ２のうち最大値を求めて両信号がいずれも大きいか小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応するｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の対について動作を反復遂行してＭ個の確率Ｐ３を決定する演算部と、Ｍ個の確率Ｐ３を加算して両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部を含む。【選択図】　図３
2004070353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］の時間軸上でＬサンプル以前の信号に該当する信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を求める段階と、
　（ｂ）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を求める段階と、
　（ｃ）前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
　（ｄ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｃ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、
　（ｆ）前記Ｌを所定範囲で変化させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｅ）段階を反復遂行する段階と、
　（ｇ）前記（ｅ）段階で求めた多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定する段階と、を含むことを特徴とする信号ピッチ決定方法。
【請求項２】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒ（Ｒは正の実数であり、−Ｒ＜＝ｗ＜＝Ｒ）であり、前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を利用して前記（ａ）段階及び前記（ｂ）段階を行って、
　前記両信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ１とし、
　前記両信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］に負の符号を加えた−ｘ［ｉ＋ｋ］及び−ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ２とすることを特徴とする請求項１に記載の信号ピッチ決定方法。
【請求項３】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を次の数式に適用して前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
【数１】
2004070353.tif 000011
　（前記ｋは０からＭ−１までの整数、前記μＬは大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数であり、前記μＳは小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数である。）
　（ｂ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｃ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、
　（ｄ）前記Ｌを所定範囲で変化させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｅ）段階を反復遂行する段階と、
　（ｅ）前記（ｅ）段階で求めた多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定する段階と、を含むことを特徴とする信号ピッチ決定方法。
【請求項４】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、
　前記（ａ）段階で前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を前記数式に適用して前記確率Ｐ３は数式
【数２】
2004070353.tif 000012
　により求められることを特徴とする請求項３に記載の信号ピッチ決定方法。
【請求項５】
　前記（ａ）段階は、
　（ａ１）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］の符号を判断する段階と、
　（ａ２）前記両信号の符号情報と前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］とを入力されて次の表によって前記確率Ｐ３を求める段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の信号ピッチ決定方法。
【表１】
2004070353.tif 000013
【請求項６】
　前記（ａ）段階は、
　（ａ１）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］のうち最小値を求める段階と、
　（ａ２）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］に負の符号を加えた値のうち最小値を求める段階と、
　（ａ３）前記（ａ１）段階で求めた値と前記（ａ２）段階で求めた値のうち最大値を求めて前記確率Ｐ３を求める段階と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の信号ピッチ決定方法。
【請求項７】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を求める段階と、
　（ｂ）前記ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を求める段階と、
　（ｃ）前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
　（ｄ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｃ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、を含むことを特徴とする信号間相関係数決定方法。
【請求項８】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒ（Ｒは正の実数であり、−Ｒ＜＝ｗ＜＝Ｒ）であり、前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を利用して前記（ａ）段階及び前記（ｂ）段階を行って、
　前記両信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ１とし、
　前記両信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］に負の符号を加えた−ｘ［ｉ＋ｋ］及び−ｙ［ｊ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ２とすることを特徴とする請求項７に記載の信号間相関係数決定方法。
【請求項９】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を次の数式に適用して前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
【数３】
2004070353.tif 000014
　（前記ｋは０からＭ−１までの整数）、前記μＬは大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数であり、前記μＳは小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数である。）
　（ｂ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｃ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、を含むことを特徴とする信号間相関係数決定方法。
【請求項１０】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、
　前記（ａ）段階で前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を前記数式に適用して前記確率Ｐ３は数式
【数４】
2004070353.tif 000015
　により求められることを特徴とする請求項９に記載の信号間相関係数決定方法。
【請求項１１】
　前記（ａ）段階は、
　（ａ１）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の符号を判断する段階と、
　（ａ２）前記両信号の符号情報と前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］とを入力されて次の表によって前記確率Ｐ３を求める段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の信号間相関係数決定方法。
【表２】
2004070353.tif 000016
【請求項１２】
　前記（ａ）段階は、
　（ａ１）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］のうち最小値を求める段階と、
　（ａ２）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］に負の符号を加えた値のうち最小値を求める段階と、
　（ａ３）前記（ａ１）段階で求めた値と前記（ａ２）段階で求めた値のうち最大値を求めて前記確率Ｐ３を求める段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の信号間相関係数決定方法。
【請求項１３】
　サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び時間軸上で前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のＬサンプル以前の信号に該当する信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を決定し、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を決定し、前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応する前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］の対について前記動作を反復遂行して前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定する演算部と、
　前記演算部から入力された前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部とを含み、
　前記演算部は前記Ｌ値が所定範囲で変化するにつれてそれぞれのＬ値について前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定して前記加算部に出力し、前記加算部はそれぞれのＬ値についての前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して相関係数を決定して多数の相関係数を出力し、
　前記加算部から入力された多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定するピッチ決定部を含むことを特徴とする信号ピッチ決定装置。
【請求項１４】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒ（Ｒは正の実数あり、−Ｒ＜＝ｗ＜＝Ｒ）であり、前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を利用して前記演算部は前記確率Ｐ１及び前記確率Ｐ２を求める動作を行って、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ１とし、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］に負の符号を加えた−ｘ［ｉ＋ｋ］及び−ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ２とすることを特徴とする請求項１３に記載の信号ピッチ決定装置。
【請求項１５】
　サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び時間軸上で前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のＬサンプル以前の信号に該当する信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて、前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を下の数式
【数５】
2004070353.tif 000017
　（前記ｋは０からＭ−１までの整数、前記μＬは大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数であり、前記μＳは小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数である。）
　に適用して前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応する前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］の対について前記動作を反復遂行して前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定する演算部と、
　前記演算部から入力された前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部と、を含み、
　前記演算部は前記Ｌの値が所定範囲で変化するにつれてそれぞれのＬ値について前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定して前記加算部に出力し、前記加算部はそれぞれのＬ値についての前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して相関係数を決定して多数の相関係数を出力し、
　前記加算部から入力された多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定するピッチ決定部をさらに含むことを特徴とする信号ピッチ決定装置。
【請求項１６】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、
　前記演算部は前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を利用して前記確率Ｐ３を下の数式
【数６】
2004070353.tif 000018
　により決定することを特徴とする請求項１５に記載の信号ピッチ決定装置。
【請求項１７】
　前記演算部は、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］の符号を判断する符号判断部と、
　前記符号判断部から前記両信号の符号情報と前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］とを入力されて次の表によって前記確率Ｐ３を求める最大値決定部と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載の信号ピッチ決定装置。
【表３】
2004070353.tif 000019
【請求項１８】
　前記演算部は、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を入力されてそのうち最小値を決定して出力する第１最小値演算部と、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を入力されてそれぞれの信号に負の符号を加えた値のうち最小値を決定して出力する第２最小値演算部と、
　前記第１最小値演算部から出力された値及び前記第２最小値演算部から出力された値を入力されてそのうち最大値を決定して前記確率Ｐ３を決定する最大値演算部と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載の信号ピッチ決定装置。
【請求項１９】
　サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を決定し、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を決定し、前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応する前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の対について前記動作を反復遂行して前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定する演算部と、
　前記演算部から入力された前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部と、を含むことを特徴とする信号間相関係数決定装置。
【請求項２０】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒ（Ｒは正の実数であり、−Ｒ＜＝ｗ＜＝Ｒ）であり、前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を利用して前記演算部は前記確率Ｐ１及び前記確率Ｐ２を求める動作を行って、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ１とし、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］に負の符号を加えた−ｘ［ｉ＋ｋ］及び−ｙ［ｊ＋ｋ］のうち最小値を前記確率Ｐ２とすることを特徴とする請求項１９に記載の信号間相関係数決定装置。
【請求項２１】
　サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて、前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を下の数式
【数７】
2004070353.tif 000020
　（前記ｋは０からＭ−１までの整数、前記μＬは大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数であり、前記μＳは小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数である。）
　に適用して前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応する前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の対について前記動作を反復遂行して前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定する演算部と、
　前記演算部から入力された前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部と、を含むことを特徴とする信号間相関係数決定装置。
【請求項２２】
　前記第１メンバーシップ関数がμＬ（ｗ）＝（ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、前記第２メンバーシップ関数がμＳ（ｗ）＝（−ｗ＋Ｒ）／２Ｒであり、
　前記演算部は前記第１メンバーシップ関数及び前記第２メンバーシップ関数を利用して前記確率Ｐ３を下の数式
【数８】
2004070353.tif 000021
　により決定することを特徴とする請求項２１に記載の信号間相関係数決定装置。
【請求項２３】
　前記演算部は、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の符号を判断する符号判断部と、
　前記符号判断部から前記両信号の符号情報と前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］とを入力されて次の表によって前記確率Ｐ３を求める最大値決定部と、を含むことを特徴とする請求項２２に記載の信号間相関係数決定装置。
【表４】
2004070353.tif 000022
【請求項２４】
　前記演算部は、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を入力されてそのうち最小値を決定して出力する第１最小値演算部と、
　前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を入力されてそれぞれの信号に負の符号を加えた値のうち最小値を決定して出力する第２最小値演算部と、
　前記第１最小値演算部から出力された値及び前記第２最小値演算部から出力された値を入力されてそのうち最大値を決定して前記確率Ｐ３を決定する最大値演算部と、を含むことを特徴とする請求項２２に記載の信号間相関係数決定装置。
【請求項２５】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］の時間軸上でＬサンプル以前の信号に該当する信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を求める段階と、
　（ｂ）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を求める段階と、
　（ｃ）前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
　（ｄ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｃ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、
　（ｆ）前記Ｌを所定範囲で変化させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｅ）段階を反復遂行する段階と、
　（ｇ）前記（ｅ）段階で求めた多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定する段階と、を含むことを特徴とする信号ピッチ決定方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータにて読取れる記録媒体。
【請求項２６】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を次の数式に適用して前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
【数９】
2004070353.tif 000023
　（前記ｋは０からＭ−１までの整数、前記μＬは大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数であり、前記μＳは小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数である。）
　（ｂ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、
　（ｆ）前記μＬを所定範囲で変化させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｅ）段階を反復遂行する段階と、
　（ｇ）前記（ｅ）段階で求めた多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定する段階と、を含むことを特徴とする信号ピッチ決定方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータにて読取れる記録媒体。
【請求項２７】
　（ａ）サンプリングされた信号のｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を求める段階と、
　（ｂ）前記ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を求める段階と、
　（ｃ）前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
　（ｄ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｃ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、を含むことを特徴とする信号間相関係数決定方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータにて読取れる記録媒体。
【請求項２８】
　（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を次の数式に適用して前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、
【数１０】
2004070353.tif 000024
　（前記ｋは０からＭ−１までの整数、前記μＬは大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数であり、前記μＳは小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数である。）
　（ｂ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、
　（ｃ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、を含むことを特徴とする信号間相関係数決定方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータにて読み取れる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、両信号の類似度を表す係数である相関係数を決定する装置及びその方法と、これを利用して類似信号が反復される信号のピッチを決定する装置及びその方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
　音声信号は類似信号が継続的に反復される性質があるが、類似信号が反復される周期をピッチという。図１にこのような音声信号のピッチの例が図示されている。
　音声符号化器、音声認識及び音声合成などの分野では類似信号が反復される性質を有する音声信号を符号化及び／または復号化するためにピッチを求めるアルゴリズムが必要である。ピッチを求めるあらゆるアルゴリズムは音声信号と一ピッチ以前の信号とが似ているという点を利用する。ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ）のＧ．７２３．１、Ｇ．７２９、ヨーロッパ標準であるＧＳＭ等では一音声信号と一ピッチ以前の音声信号との間に強い相関度が存在するという点を利用してピッチを求める（非特許文献１参照）。
【０００３】
　しかし、従来の方法を利用してピッチを計算するためには膨大な量の乗算演算をしなければならず、ピッチを求める計算量が全体符号化計算の約２５％を占める程に膨大な計算量となる問題点がある。またピッチを求める従来のアルゴリズムをＡＳＩＣでハードウェア的に設計して処理するには多くの論理素子が必要であり、ＣＰＵやＤＳＰで計算する場合にも多くの電力を消耗する問題点がある。特にモバイル環境下では音質の低下なしに音声信号の符号化のための計算量を減らす技術が必須的に要求される。
【非特許文献１】ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ）のＧ．７２３．１、Ｇ．７２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　本発明が解決しようとする技術的課題は、ファジー論理を利用して両信号の類似度を表す相関係数を求めることによって、計算速度及び計算の正確度が向上しかつハードウェアの構成が簡単になって電力消耗を減らしうる信号間相関係数決定装置及びその方法を提供するところにある。
　本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記信号間相関係数決定装置及びその方法を利用して信号のピッチを求めることによって、計算速度及び計算の正確度が向上しかつハードウェアの構成が簡単になって電力消耗を減らしうる信号ピッチ決定装置及びその方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　前記課題を解決するために本発明による信号間相関係数決定装置は、サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を決定し、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を決定し、前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応する前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の対について前記動作を反復遂行して前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定する演算部と、前記演算部から入力された前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部と、を含む。
【０００６】
　前記課題を解決するために本発明による信号間相関係数決定方法は、（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を求める段階と、（ｂ）前記ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を求める段階と、（ｃ）前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、（ｄ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｃ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、を含む。
【０００７】
　前記他の課題を解決するために本発明による信号ピッチ決定装置は、サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び時間軸上で前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のＬサンプル以前の信号に該当する信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を決定し、前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を決定し、前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定する動作を行うが、前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつそれぞれのｋに相応する前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］の対について前記動作を反復遂行して前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定する演算部と、前記演算部から入力された前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を決定する加算部とを含み、前記演算部は前記Ｌ値が所定範囲で変化するにつれてそれぞれのＬ値について前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を決定して前記加算部に出力し、前記加算部はそれぞれのＬ値についての前記Ｍ個の前記確率Ｐ３を加算して相関係数を決定して多数の相関係数を出力し、前記加算部から入力された多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定するピッチ決定部を含む。
【０００８】
　前記他の課題を解決するために本発明による信号ピッチ決定方法は、（ａ）サンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］の時間軸上でＬサンプル以前の信号に該当する信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（前記ｋは０からＭ−１までの整数））を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を求める段階と、（ｂ）前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｘ［ｉ−Ｌ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を求める段階と、（ｃ）前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を求める段階と、（ｄ）前記ｋを０からＭ−１まで整数単位で増加させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｃ）段階を反復遂行してＭ個の前記Ｐ３を求める段階と、（ｅ）前記Ｍ個のＰ３を加算して前記両信号の類似度を表す相関係数を求める段階と、（ｆ）前記Ｌを所定範囲で変化させつつ前記（ａ）段階ないし前記（ｅ）段階を反復遂行する段階と、（ｇ）前記（ｅ）段階で求めた多数の相関係数のうち最大値に対応するＬを前記信号ｘ［ｉ＋ｋ］のピッチに決定する段階と、を含む。
　本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた次の望ましい実施例についての詳細な説明によりさらに明らかになる。先ず、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に立脚して本発明の技術的思想に合う意味及び概念として解釈されねばならない。
【発明の効果】
【０００９】
　本発明による信号間相関係数決定装置及び方法とこれを利用した信号ピッチ決定装置及び方法は、ファジー論理を利用して両信号の類似度を表す相関係数を求め、このように求めた相関係数を利用して類似信号が反復される特性を有する信号のピッチを求めることによって相関係数及びピッチを計算する速度及び正確度が向上し、またハードウェアの構成が簡単になって電力消耗が減少する効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
　以下、本発明による望ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
　まずファジー論理について簡単に説明すれば、ファジー論理は事実の程度を示す“程度の概念”である。すなわち伝統的なコンピュータが扱う“真”か“偽”かのバイナリ（０または１）のブーリーン（ｂｏｏｌｅａｎ）論理の限界を克服しようとする概念である。例えば、“背が高い”と”背が高くない”とを１と０とに表現する時、“すこし、適当に、非常に．．．高い”を０．２、０．５、０．８と表現できる。ここで０．２、０．５などをメンバーシップグレードという。そして、もし“背の高い人の集合”を集合Ａとすれば、集合Ａはファジー集合となる。そして背の高い程度を決定する関数をＴａｌｌ（ｘ）とし、次のような数式（１）により定義されると仮定する。
【００１１】
【数１１】
2004070353.tif 000003
【００１２】
　この時、関数Ｔａｌｌ（ｘ）はファジー集合Ａのメンバーシップ関数という。前記のように定義された関数Ｔａｌｌ（ｘ）を利用すれば人の“背の高い程度”を次のように表現できる。すなわち、甲という人の背が３フィート５インチであれば、甲の“背の高い程度”は０となり、乙の背が６フィート１インチであれば、乙の“背の高い程度”は０．５４となり、丙の背が７フィート２インチであれば丙の“背の高い程度”は１となる。
　一方、ファジー論理ではｔｒｕｔｈ（ｎｏｔ ｘ）＝１．０−ｔｒｕｔｈ（ｘ）、ｔｒｕｔｈ（ｘ ａｎｄ ｙ）＝ｍｉｎｉｍｕｍ（ｔｒｕｔｈ（ｘ）、ｔｒｕｔｈ（ｙ））、ｔｒｕｔｈ（ｘ ｏｒ ｙ）＝ｍａｘｉｍｕｍ（ｔｒｕｔｈ（ｘ）、ｔｒｕｔｈ（ｙ））の論理式で定義される。ここで“ｔｒｕｔｈ（ｘ）”はｘが真である確率またはｘがあるファジー集合のメンバーシップ関数であることを意味する。
【００１３】
　以下、前述したファジー論理を利用した本発明による信号間相関係数決定装置を図２Ａないし図５を参照して説明する。
　まず、本発明の実施例で使われる両信号間の類似度を表す相関係数を“両信号がいずれも大きい値を有するか両信号がいずれも小さな値を有する確率”と定義する。
　サンプリングされた信号ｘ［ｉ］及び信号ｙ［ｊ］が−ＲからＲまで変わる値を有する場合に大きい値を有する信号のファジー集合を集合Ｌといい、小さな値を有する信号の集合を集合Ｓという。集合Ｌ及び集合Ｓのメンバーシップ関数を各々μＬ及びμＳという。ここでｉ、ｊは時間軸上でのサンプルの順序を表す変数である。図２Ａはメンバーシップ関数μＬを表す図面であり、図２Ｂはメンバーシップ関数μＳを表す図面であって、各関数の数式は次の通りである。
【００１４】
【数１２】
2004070353.tif 000004
【００１５】
　前述した相関係数の定義をファジー集合Ｌ、Ｓを含む論理式で表せば次の数式（３）の通りである。
【００１６】
【数１３】
2004070353.tif 000005
【００１７】
　そして前記数式（３）をファジー論理式で表せば次の数式（４）の通りである。
【００１８】
【数１４】
2004070353.tif 000006
【００１９】
　前記数式（４）をファジー論理によって解釈すれば、ｍｉｎ（μＬ（ｘ）、μＬ（ｙ））は信号ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］がいずれも大きい値を有する確率を示し、ｍｉｎ（μＳ（ｘ）、μＳ（ｙ））は信号ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］がいずれも小さな値を有する確率を示す。そして（４）の値は信号ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］がいずれも大きい値を有するか信号ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］がいずれも小さな値を有する確率を示す。
　信号ｘと信号ｙ間の相関係数をＭ個の信号ｘのサンプルとＭ個の信号ｙのサンプルとを対象として前記数式（２ａ），（２ｂ）と前記数式（４）とを利用して整理すれば次の数式（５）の通りである。
【００２０】
【数１５】
2004070353.tif 000007
【００２１】
　両信号間の相関係数の計算において相関係数の正確な値は不要なので前記数式（５）で定数項と定数係数とを除去すれば次の数式（６）のように相関係数が決定される。
【００２２】
【数１６】
2004070353.tif 000008
【００２３】
　数式（６）に示したように、前記式による相関係数の演算は入力信号値を対象として最大値、最小値を求める演算及び加算演算だけ必要であり、乗算演算は必要ないので従来に比べて演算量が減少し、したがって相関係数を早く求められる。
　前記数式（６）により一般的な両信号ｘとｙ間の相関係数を求めることができる。またｘが音声信号である場合には信号ｘ［ｉ］及び信号ｙの代りに信号ｘ［ｉ］の時間軸上でＬサンプル以前の信号に該当するｘ［ｉ−Ｌ］を対象として前記数式（６）を適用して次の数式（７）により両信号間の相関係数を求めることができる。
【００２４】
【数１７】
2004070353.tif 000009
【００２５】
　また前記数式（７）を利用して音声信号ｘのピッチを求めることができる。すなわち、前記数式（７）でＬを所定範囲で変化させつつそれぞれのＬ値によって該当する相関係数を求め、そのうち相関係数が最大値になる場合のＬの値を音声信号のピッチとする。Ｌの変化範囲は例えば、信号ｘのサンプリングレートが８０００サンプル／秒である場合に２０サンプル〜１４７サンプルとすることができる。
【００２６】
　図３は、本発明による信号間相関係数決定装置の実施例を説明するためのブロック図であって、信号間相関係数決定装置３００は演算部１００及び加算部２００で構成される。
　演算部１００は所定のサンプリングレートで各々サンプリングされた信号ｘ［ｉ］、ｘ［ｉ＋１］、．．．、ｘ［ｉ＋Ｍ−１］及び信号ｙ［ｊ］、ｙ［ｊ＋１］、．．．、ｙ［ｊ＋Ｍ−１］を入力される。
【００２７】
　演算部１００は次のように動作する。
　１．ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値を求めて前記ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号がいずれも大きい値を有する確率Ｐ１を決定する。第１メンバーシップ関数μＬには例えば図２Ａに示した関数を使用できる。もちろん他の形態の関数も可能である。
　もし第１メンバーシップ関数μＬが図２Ａに示した関数であれば、確率Ｐ１はｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］のうち最小値になる。
【００２８】
　２．ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用し、そのうち最小値を求めて前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２を決定する。第２メンバーシップ関数μＳには例えば図２Ｂに示した関数を使用できる。もちろん他の形態の関数も可能である。
　もし第１メンバーシップ関数μＳが図２Ｂに示した関数であれば、確率Ｐ２は−ｘ［ｉ］及び−ｙ［ｊ］のうち最小値になる。
【００２９】
　３．演算部１００は前記確率Ｐ１と前記確率Ｐ２のうち最大値を求めて両信号ｘ［ｉ］及びｙ［ｊ］がいずれも大きい値を有するかいずれも小さな値を有する確率Ｐ３を決定して加算部２００に出力する。
　４．演算部１００はｘ［ｉ＋１］とｙ［ｊ＋１］ないしｘ［ｉ＋Ｍ−１］とｙ［ｊ＋Ｍ−１］の各々について前記１ないし３の過程を遂行して総Ｍ個の確率Ｐ３を決定して加算部２００に出力する。
　加算部２００は演算部１００から入力されたＭ個の確率Ｐ３を加算して両信号ｘとｙとの類似度を表す相関係数を決定する。
【００３０】
　図４は、図３に示した演算部１００の実施例を示すブロック図であって、符号判断部１１０及び最大値決定部１２０で構成される。
　一方、確率Ｐ３を求める数式（６）は信号ｘとｙの符号によって次の表のように簡単に求めることができる。
【００３１】
【表５】
2004070353.tif 000010
【００３２】
　したがって、前記表によって、数式（６）によって確率Ｐ３を決定する演算部１００を図４に示したように具現できる。
　すなわち、符号判断部１１０は信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］の符号を判断して符号情報を出力する。
　最大値決定部１２０は符号判断部１１０から両信号の符号情報及び信号の値を入力されて前記表によって確率Ｐ３を求める。
【００３３】
　図５は図３に示した演算部１００の他の実施例を示すブロック図であって、第１最小値演算部１３０、第２最小値演算部１４０及び最大値演算部１５０で構成される。
　第１最小値演算部１３０は信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を入力されてそのうち最小値を決定して出力する。
　第２最小値演算部１４０は信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］を入力されてそれぞれの信号に負の符号の加えた値のうち最小値を決定して出力する。
　最大値演算部１５０は第１最小値演算部１３０から出力された値と第２最小値演算部１４０から出力された値とを入力されてそのうち最大値を決定して確率Ｐ３を決定する。
【００３４】
　図６は、図３に示した本発明による信号間相関係数決定装置を利用した信号ピッチ決定装置の一実施例を説明するためのブロック図であって、相関係数演算装置３２０及びピッチ決定部３５０で構成される。
　まず、相関係数演算装置３２０は図３に示したように演算部１００及び加算部２００で構成され、演算部１００の具体実施例は前述したように図４及び図５に示されている。
　しかし、図３に示した相関係数演算装置３００の動作においては一つの相関係数を出力する実施例を説明したが、図６の相関係数演算装置３２０の動作は信号ｓのピッチを求めるために多数の相関係数を演算して出力するという点で差がある。すなわち、相関係数演算装置３２０は先にサンプリングされた信号ｓ［ｉ＋ｋ］及び時間軸上でｓ［ｉ＋ｋ］のＬサンプル以前の信号に該当するｓ［ｉ−Ｌ＋ｋ］（ｋは０からＭ−１までの整数）を入力されて前述したような動作を遂行して一つの相関係数を決定する。次に、Ｌの値が変化した一連のサンプル信号を入力される。例えば、以前の信号がｓ［ｉ＋ｋ］及びｓ［ｉ−５０＋ｋ］（ｋは０からＭ−１までの整数）であれば、Ｌが１だけ増加した場合には現在の信号はｓ［ｉ＋ｋ］及びｓ［ｉ−５１＋ｋ］（ｋは０からＭ−１までの整数）となる。相関係数演算装置３２０はまた新しいｓ［ｉ＋ｋ］及びｓ［ｉ−Ｌ＋ｋ］について相関係数を決定する。このように所定範囲でＬの値が変化するにつれてそれぞれのＬ値について相関係数を決定して多数の相関係数をピッチ決定部３５０に出力する。このように多数の相関係数を求めるために相関係数演算装置３２０の入力サンプル信号としてｓ［−ＰｉｔｃｈＭａｘ］、ｓ［−ＰｉｔｃｈＭａｘ＋１］、．．．、ｓ［Ｍ−１］のＰｉｔｃｈＭａｘ＋Ｍ個のサンプル値が備えられなければならない。ここでＰｉｔｃｈＭａｘはＬがＰｉｔｃｈＭｉｎ〜ＰｉｔｃｈＭａｘの範囲を有する時のＬの上限値に該当する。サンプリングレートが８０００サンプル／秒である場合にＰｉｔｃｈＭｉｎは２０、ＰｉｔｃｈＭａｘは１４７にし、相関係数決定及び／またはピッチ探索のための信号区間Ｍは約１２０サンプルにすることが望ましい。
　ピッチ決定部３５０は相関係数演算装置３２０から入力された多数の相関係数のうち最大値を決定し、相関係数値を最大にするＬを信号ｓのピッチに決定する。
【００３５】
　図７は図３に示した本発明による信号間相関係数決定装置で遂行される相関係数決定方法を説明するためのフローチャートである。
　まず、演算部１００はサンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］（ｋは０からＭ−１までの整数）を入力される（第４１０段階）。
　加算部２００での変数ｓｕｍと演算部１００での変数ｋとを０に設定する（第４２０段階）。
　ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を大きい値を有する第１ファジー集合のメンバーシップ関数である第１メンバーシップ関数μＬに各々適用してそのうち最小値をｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］信号が何れも大きい値を有する確率Ｐ１と決定する（第４３０段階）。
　ｘ［ｉ＋ｋ］及び信号ｙ［ｊ＋ｋ］を小さな値を有する第２ファジー集合のメンバーシップ関数である第２メンバーシップ関数μＳに各々適用してそのうち最小値を両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ２と決定する（第４４０段階）。
【００３６】
　演算部１００は確率Ｐ１と確率Ｐ２のうち最大値を前記両信号がいずれも大きい値を有するか前記両信号がいずれも小さな値を有する確率Ｐ３と決定する（第４５０段階）。
　第４５０段階後に加算部２００は演算部１００から第４５０段階で求めた確率Ｐ３を入力されて変数ｓｕｍをｓｕｍ＋Ｐ３にして新しいｓｕｍを求める（第４６０段階）。
　演算部１００は変数ｋを１だけ増加させる（第４７０段階）。
　演算部１００は変数ｋがＭより小さいかどうかを判断する（第４８０段階）。
　第４８０段階での判断結果、変数ｋがＭより小さければ、第４３０段階に復帰して第４３０段階ないし第４８０段階を変数ｋがＭより小さくならないまで反復遂行する。
　もし変数ｋがＭより小さくなければ、加算部２００は変数ｓｕｍの値を相関係数Ｃの値と決定する（第４９０段階）。
【００３７】
　図８は、図４または図５に示した演算部１００の実施例を含む本発明による信号間相関係数決定装置で遂行される相関係数決定方法を説明するためのフローチャートである。
　まず演算部１００はサンプリングされた信号ｘ［ｉ＋ｋ］及びｙ［ｊ＋ｋ］（ｋは０からＭ−１までの整数）を入力される（第５１０段階）。
　加算部２００での変数ｓｕｍと演算部１００での変数ｋとを０に設定する（第５２０段階）。
　演算部１００はｘ［ｉ＋ｋ］を変数ｓ、ｙ［ｊ＋ｋ］を変数ｔと設定する（第５３０段階）。
　演算部１００はｍａｘ（ｍｉｎ（ｓ，ｔ），ｍｉｎ（−ｓ，−ｔ））を演算してその値を変数ｔｍｐに設定する（第５４０段階）。ｔｍｐを演算する動作は図４に示した演算部の動作と図５に示した演算部の動作とに差があり、その演算動作は前述した通りである。
【００３８】
　第５４０段階後に加算部２００は演算部１００から第５４０段階で求めたｔｍｐを入力されて変数ｓｕｍをｓｕｍ＋ｔｍｐにして新しいｓｕｍを求める（第５５０段階）。
　演算部１００は変数ｋを１だけ増加させる（第５６０段階）。
　演算部１００は変数ｋがＭより小さいかどうかを判断する（第５７０段階）。
　第５７０段階での判断結果、変数ｋがＭより小さければ第５３０段階に復帰して第５３０段階ないし第５７０段階を変数ｋがＭより小さくならないまで反復遂行する。
　もし変数ｋがＭより小さくなければ、加算部２００は変数ｓｕｍの値を相関係数Ｃの値と決定する（第５８０段階）。
【００３９】
　図９は、図６に示した本発明による信号ピッチ決定装置で遂行される信号ピッチ決定方法を説明するためのフローチャートである。
　まず相関係数決定装置３２０は、信号ｘのサンプリングされた一連の信号ｘ［−ＰｉｔｃｈＭａｘ］、ｘ［−ＰｉｔｃｈＭａｘ＋１］、．．．、ｘ［Ｍ−１］を入力される（第６１０段階）。
　相関係数決定装置３２０は探索範囲を表す変数ＬをＰｉｔｃｈＭｉｎと設定し、ピッチ決定部３５０はピッチを表す変数ＰをＰｉｔｃｈＭｉｎと、相関係数のうち最大値である相関係数を表す変数ＣＭａｘを０と設定する（第６２０段階）。
　相関係数決定装置３２０は相関係数Ｃをｘ、Ｍ及びＬを変数として計算する（第６３０段階）。相関係数Ｃの計算は前述した図７及び図８を参照して説明した通りである。
【００４０】
　ピッチ決定部３５０は第６３０段階で求めた相関係数を表す変数ＣがＣＭａｘより大きいかどうかを判断する（第６４０段階）。
　第６４０段階での判断結果、変数ＣがＣＭａｘより大きければ変数Ｐは変数Ｌの値と新しく設定し、変数ＣＭａｘは変数Ｃと新しく設定する（第６５０段階）。
　第６４０段階での判断結果、変数ＣがＣＭａｘより大きくなければ相関係数決定装置３２０は変数Ｌを１だけ増加させる（第６６０段階）。
　相関係数決定装置３２０は変数ＬがＰｉｔｃｈＭａｘより小さいかあるいは同じかを判断する（第６７０段階）。
　第６７０段階での判断結果、変数ＬがＰｉｔｃｈＭａｘより小さいかあるいは同じであれらば、第６３０段階に復帰して第６３０段階ないし第６７０段階を変数ＬがＰｉｔｃｈＭａｘより大きくなるまで反復遂行する。
　第６７０段階での判断結果、変数ＬがＰｉｔｃｈＭａｘより大きければピッチ決定部３５０は変数Ｐの値を信号ｘのピッチ値と決定する（第６８０段階）。
【００４１】
　本発明はまたコンピュータにて読取れる記録媒体にコンピュータが読取れるコードに具現することが可能である。コンピュータにて読取れる記録媒体はコンピュータシステムによって読取れるデータが貯蔵されるあらゆる記録装置を含む。コンピュータにて読取れる記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ貯蔵装置などがあり、また、キャリヤウェーブ（例えば、インターネットを通した伝送）の形態に具現されるものも含む。またコンピュータにて読取れる記録媒体はネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータが読取れるコードに貯蔵されて実行される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
　本発明は信号のピッチをより正確でかつより速く求めることができて音声認識、音声合成などの技術分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】信号のピッチを説明するための図面である。
【図２Ａ】ファジー集合のメンバーシップ関数の一例（μＬ）を示す図面である。
【図２Ｂ】ファジー集合のメンバーシップ関数の一例（μＳ）を示す図面である。
【図３】本発明による信号間相関係数決定装置の実施例を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示した演算部の具体例を示すブロック図である。
【図５】図３に示した演算部の他の具体例を示すブロック図である。
【図６】図３に示した本発明による信号間相関係数決定装置を利用した信号ピッチ決定装置の一実施例を説明するためのブロック図である。
【図７】図３に示した本発明による信号間相関係数決定装置で遂行される相関係数決定方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明による信号間相関係数決定装置で遂行される相関係数決定方法の他の実施例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図６に示した本発明による信号ピッチ決定装置で遂行される信号ピッチ決定方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
　１００　演算部
　２００　加算部
　３００　信号間相関係数決定装置
【図１】
2004070353.tif 000025
【図２Ａ】
2004070353.tif 000026
【図２Ｂ】
2004070353.tif 000027
【図３】
2004070353.tif 000028
【図４】
2004070353.tif 000029
【図５】
2004070353.tif 000030
【図６】
2004070353.tif 000031
【図７】
2004070353.tif 000032
【図８】
2004070353.tif 000033
【図９】
2004070353.tif 000034