【手続補正書】
【提出日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する音声符号器出力フレームを発生するための装置：
複数の有声音声フレームからピッチラグコンポーネント、振幅コンポーネント、位相コンポーネント、およびラインスペクトル情報コンポーネントを抽出する手段；
予測量子化スキームに従って、前記ピッチラグコンポーネント、振幅コンポーネント、位相コンポーネント、およびラインスペクトル情報コンポーネントのためのターゲットエラーベクトルを導き出すための手段；
前記ピッチラグコンポーネントのターゲットエラーベクトルと、前記振幅コンポーネントのターゲットエラーベクトルと、前記位相コンポーネントのターゲットエラーベクトルと、前記ラインスペクトル情報コンポーネントのターゲットエラーベクトルを量子化する手段；
前記ピッチラグコンポーネント、振幅コンポーネント、位相コンポーネント、およびラインスペクトル情報コンポーネントの前記量子化されたターゲットエラーベクトルを結合し、音声符号器出力フレームを形成する手段。
【請求項２】
前記ピッチラグコンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは、式
【数１】
2003532149.tif 000001
により記載されるピッチラグコンポーネントのターゲットエラーベクトル
【数２】
2003532149.tif 000002
に基づいており、
値
【数３】
2003532149.tif 000003
は、それぞれｍ1,ｍ2,…,ｍNのためのピッチラグであり、値
【数４】
2003532149.tif 000004
は、それぞれフレームｍ1,ｍ2,…,ｍNに対応する重みである、請求項１の装置。
【請求項３】
前記振幅コンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは、式
【数５】
2003532149.tif 000005
により記載される振幅コンポーネントのターゲットエラーベクトル
【数６】
2003532149.tif 000006
に基づいており、値
【数７】
2003532149.tif 000007
は、それぞれフレームｍ1,ｍ2,…,ｍNのための振幅ベクトルのサブセットであり、値
【数８】
2003532149.tif 000008
は、対応する重みベクトルの転置である、請求項１の装置。
【請求項４】
前記位相コンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは、式
【数９】
2003532149.tif 000009
により記載される位相コンポーネントのターゲットエラーベクトル
【数１０】
2003532149.tif 000010
に基づいており、
【数１１】
2003532149.tif 000011
は、抽出されたプロトタイプの位相を表す、請求項１の装置。
【請求項５】
ラインスペクトル情報コンポーネントの前記量子化されたターゲットエラーベクトルは式
【数１２】
2003532149.tif 000012
により記載されるラインスペクトル情報コンポーネントのターゲットエラーベクトル
【数１３】
2003532149.tif 000013
に基づいており、
値
【数１４】
2003532149.tif 000014
はフレームＭの直前のフレームの数Ｐのラインスペクトル情報パラメーターの寄与であり、値
【数１５】
2003532149.tif 000015
は、
【数１６】
2003532149.tif 000016
であるようなそれぞれの重みである、請求項１の装置。
【請求項６】
無線通信チャネルを介して音声符号器出力フレームを送信する手段をさらに備えた、請求項１の装置。
【請求項７】
下記を具備する、音声符号器出力フレームを発生する方法：
複数の有声音声フレームから、ピッチラグコンポーネント、振幅コンポーネント、位相コンポーネントおよびラインスペクトル情報コンポーネントを抽出する；
予測量子化スキームに従って、ピッチラグコンポーネント、振幅コンポーネント、位相コンポーネント、およびラインスペクトル情報コンポーネントのためのターゲットエラーベクトルを導き出す；
前記ピッチラグコンポーネントのターゲットエラーベクトルを量子化する；
前記振幅コンポーネントのターゲットエラーベクトルを量子化する；
前記位相コンポーネントのターゲットエラーベクトルを量子化する；
前記ラインスペクトル情報コンポーネントのターゲットエラーベクトルを量子化する；
前記ピッチラグコンポーネント、振幅コンポーネント、位相コンポーネント、およびラインスペクトル情報コンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルを結合し、音声符号器出力フレームを形成する。
【請求項８】
前記ピッチラグコンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは式
【数１７】
2003532149.tif 000017
により記載されるピッチラグコンポーネントの量子化されたエラーベクトル
【数１８】
2003532149.tif 000018
に基づいており、値
【数１９】
2003532149.tif 000019
は、それぞれフレームｍ1,ｍ2,…,ｍNのためのピッチラグであり、値
【数２０】
2003532149.tif 000020
は、それぞれフレームｍ1,ｍ2,…,ｍNに対応する重みである、請求項７の方法。
【請求項９】
前記振幅コンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは、式
【数２１】
2003532149.tif 000021
により記載される振幅コンポーネントのターゲットエラーベクトル
【数２２】
2003532149.tif 000022
に基づいており、値
【数２３】
2003532149.tif 000023
は、それぞれフレームｍ1,ｍ2,…,ｍNのための振幅ベクトルのサブセットであり、値
【数２４】
2003532149.tif 000024
は対応する重みベクトルの転置である、請求項７の方法。
【請求項１０】
前記位相コンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは式
【数２５】
2003532149.tif 000025
により記載される位相コンポーネントのターゲットエラーベクトル
【数２６】
2003532149.tif 000026
に基づいており、
【数２７】
2003532149.tif 000027
は、抽出されたプロトタイプの位相を表す、請求項７の方法。
【請求項１１】
前記ラインスペクトル情報コンポーネントの量子化されたターゲットエラーベクトルは式
【数２８】
2003532149.tif 000028
により記載されるラインスペクトル情報コンポーネントのターゲットエラーベクトルに基づいており、値
【数２９】
2003532149.tif 000029
はフレームＭの直前のフレームＰの数のラインスペクトル情報パラメーターの寄与であり、値
【数３０】
2003532149.tif 000030
は、
【数３１】
2003532149.tif 000031
であるようなそれぞれの重みである、請求項７の方法。
【請求項１２】
無線通信チャネルを介して前記音声符号器出力フレームを送信することをさらに備えた、請求項７の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
低ビットレートで発話を効率的に符号化するための１つの有効な技術は、マルチモード(multimode)コーディングである。例示的なマルチモードコーディングは、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりその全体がこの明細書に組み込まれる米国出願シリアル番号第０９／２１７，３４１（発明の名称：「可変レート発話コーディング」；出願日：１９９８年１２月２１日）（現在、２００４年２月１０日に発行された米国特許第６，４５６，９６４）に記載されている。一般的なマルチモードコーダは異なるモードすなわちエンコードおよびデコードアルゴリズムを、異なる種類の入力発話フレームに適用する。各モード、すなわちエンコーディング−デコーディングプロセスは特注生産され、例えば音声発話、非音声発話、遷移発話（例えば音声発話と非音声発話の間）、および背景ノイズ（沈黙または非発話）のようなある種の発話セグメントを最も効率的な態様で最適に表す。外部のオープンループモード(open-loop mode)判断機構は入力発話フレームを調べ、どのモードをフレームに適用するかに関する判断を行う。オープンループモード判断は、一般に入力フレームから多数のパラメータを抽出し、ある一時的かつスペクトル特性に関するパラメータを評価し、モード判断をその評価に基づかせることによって、行われる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
近年、波形コーダとパラメトリックコーダの両方のハイブリッドであるコーダが出現している。これらのいわゆるハイブリッドコーダの具体例は、プロトタイプ波形補間（ＰＷＩ）発話コーディングシステムである。ＰＷＩコーディングシステムは、プロトタイプピッチピリオド（ＰＰＰ）発話コーダとしても知られている。ＰＷＩコーディングシステムは音声発話をコーディングするための効率的な方法を提供する。ＰＷＩの基本概念は、固定時間間隔で代表的なピッチサイクル（プロトタイプ波形）を抽出し、その記述を送信し、プロトタイプ波形間を補間することにより発話信号を再構成することである。ＰＷＩ方法は、ＬＰ剰余信号上または発話信号上で動作することができる。例示ＰＷＩすなわちＰＰＰ発話コーダはこの発明の譲受人に譲渡され、参照することによりその全体がこの明細書に組み込まれる、１９９８年１２月２１日に出願した米国出願シリアル番号第０９／２１７，４９４（発明の名称：「定期的な発話コーディング(PERIODIC SPEECH CODING)）（現在２００２年９月２４日に発行された米国特許第６，４５６，９６４）に記載されている。他のＰＷＩすなわちＰＰＰ発話コーダは、米国特許第５，８８４、２５３およびW. Bastiaan Kleijn & Wolfgang Granzow著「１つのデジタル信号処理における発話コーディングにおける波形補間のための方法」２１５−２３０（１９９１）に記載されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図１に示すように、ＣＤＭＡ無線電話システムは一般に複数の移動加入者装置１０、複数の基地局１２、基地局コントローラ（ＢＳＣｓ）１４、移動交換局（ＭＳＣ）１６を含む。ＭＳＣ１６は公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）１８とインタフェースするように構成される。ＭＳＣ１６はまたＢＳＣ１４とインターフェースするように構成される。ＢＳＣ１４は迂回中継線を介して基地局（ＢＳｓ）１２に接続される。迂回中継線は、例えばＥ１／Ｔ１、ＡＴＭ、ＩＰ、ＰＰＰ、フレームリレー(Frame Relay)、ＨＤＳＬ，ＡＤＳＬ、またはｘＤＳＬを含むいくつかの公知のインターフェースのいずれかをサポートするように構成される。２以上のＢＳＣ１４がシステムに存在し得ることが理解される。各基地局１２は便宜的に少なくとも１つのセクタ（図示せず）を含み、各セクタは全方向性アンテナまたは基地局１２から放射状に特定の方向に向けられたアンテナから構成される。あるいは各セクタはダイバーシチ受信のための２つのアンテナから構成することができる。各基地局は、複数の周波数割当てをサポートするように便宜的に設計することができる。セクタと周波数割当ての交差は、ＣＤＭＡチャネルとして呼ぶことができる。基地局１２はまた基地局トランシーバサブシステム（ＢＴＳｓ）１２としても知られている。あるいは「基地局」はＢＳＣ１４および１つ以上のＢＳｓ１２を集合的に参照するために業界において使用することができる。ＢＳｓ１２はまた「セルサイト」１２を意味することができる。あるいは、所定のＢＳｓ１２の個々のセクタをセルサイトと呼ぶことができる。移動加入者装置１０は通常セルラ電話またはＰＣＳ電話１０である。システムはＩＳ−９５規格に従って使用するように便利的に構成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第１エンコーダ１００および第２デコーダ１１０は一緒になって第１発話コーダ（エンコーダ／デコーダ）すなわちスピーチコーデックを構成する。発話コーダは、例えば図１を参照して上述した加入者装置、ＢＴＳ、またはＢＳＣを含む発話信号を送信するためのどんな通信装置にも使用することができる。同様に、第２エンコーダ１０６と第１デコーダ１０４は一緒になって第２発話コーダを構成する。発話コーダは、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディスクリートゲートロジック、ファームウエア、または何らかの一般的プログラマブルソフトウエアモジュールおよびマイクロプロセッサを用いて実現できることは技術に熟達した人により理解される。ソフトウエアモジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、レジスタ、またはその他の形態の技術的に知られた記憶媒体に常駐可能である。あるいは、何らかの従来のプロセッサ、コントローラ、または状態機械をマイクロプロセッサの代わりに用いることができる。発話コーディングのために特に設計された例示ＡＳＩＣは、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりその全体がこの明細書に組み込まれる米国特許第５，７２７，１２３、さらにこの発明の譲受人に譲渡され、参照することによりその全体がこの明細書に組み込まれる米国出願シリアル番号０８／１９７，４１７（発明の名称：「ボコーダＡＳＩＣ」）（現在、１９９８年７月２１日に発行された米国特許第５，７８４，５３２）に記載されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図３において、発話コーダに使用可能なエンコーダ２００はモード判定モジュール２０２、ピッチ推定モジュール２０４、ＬＰ解析モジュール２０６、ＬＰ解析フィルタ２０８、ＬＰ量子化モジュール２１０、および剰余量子化モジュール２１２を含む。入力発話フレームｓ（ｎ）はモード判定モジュール２０２、ピッチ推定モジュール２０４、ＬＰ解析モジュール２０６、およびＬＰ解析フィルタ２０８に供給される。モード判定モジュール２０２は、各入力発話フレームｓ（ｎ）の、他にも特徴はあるが、周期性、エネルギ、信号対雑音比（ＳＮＲ）、ゼロ交差レートにもとづいてモードインデックスＩＭおよびモードＭを産出する。周期性に従って発話フレームを分類する種々の方法は、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりその全体がこの明細書に組み込まれる米国特許第５，９１１，１２８に記載されている。そのような方法はまた電気通信産業協会暫定規格ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−１２７およびＴＩＡ／ＥＩＡＩＳ−７３３にも組み込まれる。例示モード判定機構は上述した米国特許第６，６９１，０８４にも記載されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図５に示される一実施例において、マルチモードスピーチエンコーダ４００は通信チャネルすなわち送信媒体４０４を介してマルチモードスピーチデコーダ４０２と通信する。通信チャネル４０４は便利的にＩＳ−９５規格に従って構成されたＲＦインターフェースである。エンコーダは相関するデコーダ（図示せず）を有することを技術に熟達した人により理解されるであろう。エンコーダ４００および相関するデコーダは一緒になって第１発話コーダを形成する。また、デコーダ４０２は相関するエンコーダ（図示せず）を有することが技術に熟達した人により理解されるであろう。デコーダおよびその相関するエンコーダは一緒になって第２発話コーダを形成する。第１および第２発話コーダは便宜的に第１および第２ＤＳＰの一部として実装可能であり、例えばＰＣＳまたはセルラ電話システムの加入者装置および基地局装置、または衛星システムの加入者装置およびゲートウエイ(gateway)に駐在可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
【数３２】
2003532149.tif 000032
上記式において、係数ａ１は上述した米国特許第５，４１４，７９６および米国特許第６，４５６，９６４に記載された公知の方法に従って選択されたあらかじめ定義された値を持つフィルタタップ(filter taps)である。数字ｐは逆ＬＰフィルタが予測の目的のために使用する以前のサンプルの個数である。特定の実施例においてｐは１０に設定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
異なる符号化モード４１０は異なる種類の発話を符号化するために使用することができるので、発話フレームを分類することは利点がある。その結果、通信チャネル４０４のような共有チャネルにおいて帯域をより効率的に使用することができる。例えば、音声発話は周期的であり従って高度に予測できるので、低ビットレートで予測性の高い符号化モード４１０を採用して音声発話を符号化することができる。分類モジュール４０８のような分類モジュールは、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりその全体がこの明細書に組み込まれる、上述した米国特許第６，６９１，０８４および１９９９年２月２６日に出願された米国出願シリアル番号第０９／２５９，１５１（発明の名称：「閉ループマルチモード混合領域線形予測（ＭＤＬＰ）発話コーダ」）（現在、２００３年１０月２８日に発行された米国特許番号第６，６４０，２０９）に詳細に記載されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
ＮＥＬＰ符号化モード４１０に従って、濾波された擬似ランダム雑音信号は発話フレームのモデルを作るために使用される。ＮＥＬＰ符号化モデル４１０は低ビットレートを得る相対的に簡単な技術である。ＮＥＬＰ符号化モード４１２は非音声発話として分類されたフレームを符号化するのに有利になるように使用することができる。例示ＮＥＬＰ符号化モードは上述した米国特許第６，４５６，９６４に詳細に記載されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ＰＰＰ符号化モード４１０に従って、各フレーム内のピッチ期間のみが符号化される。発話信号の残りの期間はこれらのプロトタイプ期間を補間することにより再構成される。ＰＰＰコーディングの時間領域実施において、現在のプロトタイプ期間に近づけるために以前のプロトタイプ期間をどのように変更するかを記載する第１のセットのパラメーターが計算される。１つ以上のコードベクトルが選択される。このコードベクトルは加算されると、現在のプロトタイプ期間と変更された以前のプロトタイプ期間との間の差分を近似する。第２のセットのパラメーターはこれらの選択されたコードベクトルを表す。ＰＰＰコーディングの周波数領域実施において、プロトタイプの振幅と位相スペクトルを表すためにパラメータセットが計算される。これは絶対的な感覚であるいは以下に記載するように予測的に行なうことが出来る。ＰＰＰコーディングのどちらの実施においても、デコーダは第１および第２のセットのパラメーターに基づいて現在のプロトタイプを再構成することにより出力発話信号を合成する。次に発話信号は、現在の再構成されたプロトタイプ期間と以前の再構成されたプロトタイプ期間との領域に渡って補間される。従って、プロトタイプは、デコーダにおいて発話信号またはＬＰ剰余信号を再構成するために、フレーム内に同様に位置する以前のフレームからのプロトタイプで線形的に補間されるであろう現在のフレームの一部分である（すなわち、過去のプロトタイプ期間が現在のプロトタイプ期間の予報値として使用される）。例示ＰＰＰ発話コーダは上述した米国特許第６，４５６，９６４に詳細に記載されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
パケット逆アセンブラおよびパケット損失検出モジュール４１４がパケットを検出すると、パケットは逆アセンブルされ、適切な復号モード４１６に供給される。パケット逆アセンブラおよびパケット損失検出モジュール４１４がパケットを検出しないと、パケット損失が宣言され消去デコーダ４１８は、この発明の譲受人に譲渡され参照することによりこの明細書に組み込まれる、２０００年４月２４日に出願された関連する米国出願番号第０９／５５７，２８３（発明の名称「発話フレーム発話コーダにおけるフレーム消去補償方法」）（現在、２００３年６月２４日に発行された米国特許第６，５８４，４３８）に記載されているフレーム消去処理を実行する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
復号モード４１６と消去デコーダ４１８の並列アレイはポストフィルタ４２０に接続される。情報がポストフィルタ４２０に供給されたならば、関連のある復号モード４１６はパケットを復号し非量子化する。ポストフィルタ４２０は発話フレームを再構成し、合成し、合成された発話フレーム
【数３３】
2003532149.tif 000033
を出力する。例示復号モードおよびポストフィルタは上述した米国特許第５，４１４、７９６および米国特許第６，４５６，９６４に記載されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
発話信号がデコーダにおいて合成される一般的なＰＰＰ符号化モードに従って、ピッチラグ、振幅、および位相パラメータが送信される。一般的なＰＰＰ発話コーディング技術により採用される低ビットレートは絶対ピッチラグ情報および相対ピッチラグ差分値の両方の送信を許可しない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
周期的な性質により、音声フレームは、全セットのビット群を用いて、公知の長さのフレームの１つのプロトタイプピッチ期間または有限セットのプロトタイプ期間を量子化する機構を用いてコード化することができる。このプロトタイプピッチ期間の長さはピッチラグと呼ばれる。これらのプロトタイプピッチ期間および恐らくは隣接するフレームのプロトタイプピッチ期間を用いて知覚的品質の損失無く全体の発話フレームを再構成することができる。発話のフレームからプロトタイプピッチ期間を抽出し、これらのプロトタイプを用いて全体のフレームを再構成するこのＰＰＰ機構は上述した米国特許第６，４５６，９６４に記載されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
一実施例において、量子化器５００は図７に示すＰＰＰコーディング機構に従って音声フレームのような高度な周期的フレームを量子化するために用いられる。量子化器５００はプロトタイプ抽出器５０２、周波数領域変換器５０４、振幅量子化器５０６および位相量子化器５０８を含む。プロトタイプ抽出器５０２は周波数領域変換器５０４に接続される。周波数領域変換器５０４は振幅量子化器５０６および位相量子化器５０８に接続される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
例えばマルチバンド励起（ＭＢＥ）発話コーディングおよびハーモニックコーディングのようなコーディング音声フレームの他の機構は全体のフレーム（ＬＰ剰余または発話）またはその部分を、デコーダ（図示せず）において発話に合成するために量子化し使用できる振幅および位相からなるフーリエ変換表示を介して、周波数領域値に変換する。そのようなコーディング機構を有した図７の量子化器を使用するために、プロトタイプ抽出器５０２は省略され、周波数領域変換器５０４は、フレームの複合短期間周波数スペクトル表示を振幅ベクトルと位相ベクトルに分解する役目をする。そしていずれのコーディング機構においても、例えばハミングウインドウ(Hamming window)のような適切なウインドウ関数を最初に適用することができる。例示ＭＢＥ発話コーディング機構はD.W.Griffin & J.S. Lim著「マルチバンド励起ボコーダ」３６（８）IEE Trans. on ASSP  （１９８８年８月）に記載されている。例示ハーモニック発話コーディング機構はL.B. Almedia & J.M. Tribolet著「ハーモニックコーディング：低ビットレート、良品質、発話コーディング技術」Proc. ICASSP '82 1664-1667（1982）に記載されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
【数３４】
2003532149.tif 000034
を規準波形（フレーム全体またはその一部の時間領域または周波数領域）の位相に等しくなるように量子化することが可能であり、そしてゼロまたはそれ以上の線形のずれが規準波形の変形の１以上の帯域に適用される。そのような量子化技術は、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりこの明細書に組み込まれる、１９９９年７月１９日に出願された米国出願シリアル番号第０９／３５６，４９１（発明の名称：「位相スペクトル情報を副標本化するための方法および装置」）（現在、２００２年５月２８日に発行された米国特許第６，３９７，１７５）に記載されている。そのような規準波形はフレームｍＮまたはその他の所定の波形の変形であり得る。