(57)【要約】【課題】線形予測符号化圧縮方式、ＡＤＰＣＭ圧縮方式等による圧縮において、高域の音質の劣化を小さく抑えることができる音声データ圧縮装置および伸張装置を提供する。【解決手段】高域減衰回路１は入力される音声データ（ＰＣＭデータ）の高域を減衰させる回路であり、例えばＩＩＲシェルビング型フィルタが用いられる。選択回路２は高域減衰回路１から出力される高域減衰済みの音声データまたは高域減衰回路１に入力される前の音声データのいずれか一方を選択して出力する。この選択回路２の選択操作はユーザによって行われる。線形予測符号化圧縮回路３は選択回路２から出力される音声データを線形予測符号化圧縮方式によって圧縮し出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧縮音声データの高域を減衰させる高域減衰手段と、
前記高域減衰手段から出力される音声データを、予測符号化圧縮方式によって圧縮する圧縮手段と、
を具備することを特徴とする音声データ圧縮装置。
【請求項２】
前記高域減衰手段の出力データと前記高域減衰手段の入力データの一方を選択して前記圧縮手段へ出力する選択手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の音声データ圧縮装置。
【請求項３】
前記圧縮手段は、線形予測符号化圧縮方式またはＡＤＰＣＭ圧縮方式によって音声データの圧縮を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音声データ圧縮装置。
【請求項４】
圧縮済み音声データを圧縮時の方式に対応する伸張方式を用いて伸張する伸張手段と、
前記伸張手段から出力される音声データの高域を増大して元の音声データを復元する高域復元手段と、
を具備することを特徴とする音声データ伸張装置。
【請求項５】
前記高域復元手段の出力データと前記高域復元手段の入力データの一方を選択して出力する選択手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載の音声データ伸張装置。
【請求項６】
前記伸張手段は、線形予測符号化圧縮方式またはＡＤＰＣＭ圧縮方式に対応する伸張方式に基づいて音声データの伸張を行うことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の音声データ伸張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線形予測符号化圧縮方式、ＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）圧縮方式等の予測符号化圧縮方式によって圧縮を行う音声データ圧縮装置および圧縮された音声データを伸張する音声データ伸張装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、線形予測符号化圧縮方式は、数サンプル前の情報から次のサンプルのデータを予測し、その差分（誤差）を記録しておく圧縮方式であり、ＡＤＰＣＭ圧縮方式より良好な結果が得られる。しかし、高域では近接サンプル間の相関が悪くなるため、予測精度が悪くなり、このため、高域成分の大きい波形では誤差成分が大きくなり、量子化ビット数を制限すると誤差が増える（言い換えればノイズが増える）問題がある。
なお、線形予測を用いた波形信号形成装置として特許文献１が知られている。また、本出願に関係する従来技術文献として特許文献２が知られている。
【特許文献１】特許第2897377号公報
【特許文献２】特開平5-268114号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、予測符号化圧縮方式によって圧縮を行う音声データ圧縮装置であって、高域の音質の劣化を小さく抑えることができる音声データ圧縮装置および伸張装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被圧縮音声データの高域を減衰させる高域減衰手段と、前記高域減衰手段から出力される音声データを、予測符号化圧縮方式によって圧縮する圧縮手段とを具備することを特徴とする音声データ圧縮装置である。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の音声データ圧縮装置において、前記高域減衰手段の出力データと前記高域減衰手段の入力データの一方を選択して前記圧縮手段へ出力する選択手段を設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の音声データ圧縮装置において、前記圧縮手段は、線形予測符号化圧縮方式またはＡＤＰＣＭ圧縮方式によって音声データの圧縮を行うことを特徴とする。
【０００６】
請求項４に記載の発明は、圧縮済み音声データを圧縮時の方式に対応する伸張方式を用いて伸張する伸張手段と、前記伸張手段から出力される音声データの高域を増大して元の音声データを復元する高域復元手段とを具備することを特徴とする音声データ伸張装置である。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の音声データ伸張装置において、前記高域復元手段の出力データと前記高域復元手段の入力データの一方を選択して出力する選択手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の音声データ伸張装置において、前記伸張手段は、線形予測符号化圧縮方式またはＡＤＰＣＭ圧縮方式に対応する伸張方式に基づいて音声データの伸張を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、線形予測符号化圧縮方式、ＡＤＰＣＭ圧縮方式等の符号化圧縮方式によってデータ圧縮を行う音声データ圧縮装置および音声データ伸張装置において、高域の音質の劣化を小さく抑えることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）はこの発明の一実施の形態による音声データ圧縮装置の要部の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は入力される音声データ（ＰＣＭデータ）の高域を減衰させる高域減衰回路であり、例えばＩＩＲシェルビング型フィルタが用いられる。なお、この明細書において、音声データとは、音声だけでなく楽音をディジタルデータに変換したデータも含むものとする。図２において、曲線Ｌ１はこの高域減衰回路１の特性例を示しており、この図に示すように、高域減衰回路１は入力される音声データの１ＫＨｚ以上の帯域について、例えば１２ｄＢ減衰させる。
【００１１】
なお、ＩＩＲシェルビング型フィルタに代えてＦＩＲフィルタを用いてもよい。しかし、ＩＩＲフィルタの方がＦＩＲフィルタよりレイテンシを小さく抑えることができる利点がある。また、ＩＩＲフィルタには規模が小さいという利点もある。
【００１２】
符号２は選択回路であり、高域減衰回路１から出力される高域減衰済みの音声データまたは高域減衰回路１に入力される前の音声データのいずれか一方を選択して出力する。この選択回路２の選択操作はユーザによって行われる。すなわち、データ圧縮処理時において、ユーザが圧縮前の音声データの高域に雑音成分が多いと感じた時は、選択回路２の選択を高域減衰回路１の出力側に切り替え、特に感じない場合は高域減衰回路１の入力側に切り替える。
【００１３】
符号３は線形予測符号化圧縮回路であり、選択回路２から出力される音声データを線形予測符号化圧縮方式によって圧縮し出力する。なお、この回路は従来から公知の回路である。
【００１４】
次に、図１（ｂ）は上述したデータ圧縮回路によって圧縮された音声データを伸張して圧縮前の音声データに戻すデータ伸張回路の構成を示すブロック図である。この図において、符号５は線形予測符号化伸張回路であり、圧縮済み音声データを線形予測符号化方式に基づいて伸張し出力する。なお、この線形予測符号化伸張回路５は従来から公知の回路である。
【００１５】
符号６は高域復元回路であり、線形予測符号化伸張回路５から出力される音声データの高域を減衰前の状態に復元し出力する。この高域復元回路６には、例えば、ＩＩＲシェルビング型フィルタが用いられる。図２において、曲線Ｌ２はこの高域復元回路６の特性例を示しており、この図に示すように、高域復元回路６は入力される音声データの１ＫＨｚ以上の帯域について、圧縮時の減衰量に対応して例えば１２ｄＢレベルアップさせる
【００１６】
なお、ＩＩＲシェルビング型フィルタに代えてＦＩＲフィルタを用いてもよい。圧縮時にＩＩＲシェルビング型フィルタまたはＦＩＲフィルタを用いて高域減衰を行い、伸張時にも同じ型のフィルタを用いて高域増大した場合には、位相特性、周波数特性を共に直線とすることができる利点が得られる。
【００１７】
符号７は選択回路であり、高域復元回路６から出力される高域復元済みの音声データまたは高域復元回路６に入力される前の音声データのいずれか一方を選択して出力する。この選択回路２の選択操作はユーザによって行われる。すなわち、データ圧縮処理時において、高域減衰が行われていた場合には、選択回路７の選択を高域復元回路６の出力側に切り替え、高域減衰が行われていなかった場合は高域復元回路６の入力側に切り替える。なお、この切り替えを自動で行ってもよい。この場合、圧縮データに選択回路７を切り替えるためのデータを付加する。
【００１８】
このように、上記実施形態によれば、圧縮前の音声データの高域に雑音が多い場合に、予め高域を減衰させてから圧縮する。予め高域を減衰させることで、近接サンプル間の相関を大きくすることができ、これにより、線形予測の精度が上がり、誤差が小さくなり、結果として再生音質を改善することができる。また、圧縮時に用いるフィルタと伸張時に用いるフィルタを適切に選択すれば、フィルタによる位相特性の変化を相殺することができる。また、上記実施形態によれば、選択回路２および７が設けられているので、高域減衰処理を行う必要がない場合に高域減衰回路１および高域復元回路６をバイパスすることができる。
【００１９】
また、上記実施形態は線形予測符号化圧縮方式を用いているが、この発明は、ＡＤＰＣＭ圧縮方式やその他の符号化圧縮方式によってデータ圧縮を行う音声データ圧縮装置および伸張装置に適用可能である。
なお、高域の信号レベルを検出し、レベルが高い時に減衰率を上げるようにしてもよい。この場合、減衰率は０（スルー）から、遮断（この場合、ＬＰＦになる）まで可変できるようにする。また、減衰率はデータと共に伸張側へ伝送する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明は、音声データを圧縮／伸張する装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施形態による音声データ圧縮装置および音声データ伸張装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態による音声データ圧縮装置および音声データ伸張装置の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…高域減衰回路、２、７…選択回路、３…線形予測符号化圧縮回路、５…線形予測符号化伸張回路、６…高域復元回路。
【図１】
2007271916.tif 000003
【図２】
2007271916.tif 000004