(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定区間毎の音源信号の符号化に用いる音源符号帳として、過去の符号化駆動音源を用いて更新することにより得られる拡張適応音源符号帳を少なくとも備え、前記拡張適応音源符号帳が、符号化音源ベクトル長以上のサイズを有する一つ以上の符号帳ベクトルからなり、前記拡張適応音源符号帳の更新が、前記拡張適応音源符号帳内で過去の駆動音源ベクトルと類似な区間を探索により決定し、その区間にその駆動音源ベクトルを加重加算することにより行われる音声符号化装置。
【請求項２】
ＣＥＬＰ型音声符号化の音源符号帳として、過去の駆動音源を順次蓄える適応音源符号帳と、過去の符号化駆動音源を用いて更新することにより得られる拡張適応音源符号帳であって、前記拡張適応音源符号帳が符号化音源ベクトル長以上のサイズを有する一つ以上の符号帳ベクトルからなり、前記拡張適応音源符号帳の更新が、前記拡張適応音源符号帳内で過去の駆動音源ベクトルと類似な区間を探索により決定し、その区間にその駆動音源ベクトルを加重加算する拡張適応音源符号帳と、固定の音源符号ベクトルを蓄えた固定符号帳と、前記拡張適応音源符号帳を過去の駆動音源により更新する拡張適応音源符号帳更新器と、前記適応音源符号帳と前記拡張適応音源符号帳の出力のいずれかを選択する適応音源／拡張適応音源選択器と、適応音源または拡張適応音源のいずれかと固定音源とを加算する加算器とを備えた音声符号化装置。
【請求項３】
前記適応音源／拡張適応音源選択器が、適応音源探索および拡張適応音源探索の結果により、いずれか聴感重み付け二乗誤差の小さい方の音源を選択する請求項２記載の音声符号化装置。
【請求項４】
前記適応音源／拡張適応音源選択器が、適応音源探索、拡張適応音源探索およびそれらにより得られた音源各々に対する固定音源探索の結果により、いずれか聴覚重み付け二乗誤差の小さい方の音源を選択する請求項２記載の音声符号化装置。
【請求項５】
前記入力音声または聴感重み付け入力音声に対してピッチ分析を行い、ピッチ予測ゲイン等のピッチ周期性度合いを表す値を出力するピッチ分析器を備え、前記適応音源／拡張適応音源選択器における適応音源と拡張適応音源の選択時に前記ピッチ周期性度合いの値を参照し、ピッチ周期性度合いがあるしきい値以上に高い場合に、適応音源が無条件で選択される請求項３または４記載の音声符号化装置。
【請求項６】
適応音源の出力ラグ値、拡張適応音源信号、過去の駆動音源信号を入力とし、拡張適応音源が選択された場合を含めて、当該区間におけるピッチ周期ラグ値を算出し、固定音源符号帳へ出力するピッチ周期ラグ算出器を備えた請求項３または４記載の音声符号化装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の音声符号化装置をソフトウェアで実現するためのプログラムを記録した磁気ディスク、光磁気ディスクまたはＲＯＭカートリッジ等の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル携帯電話等のディジタル移動通信端末やボイスメール等に必須な音声信号の符復号化を行う音声符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、４〜８kbps程度のビットレートの音声符号化装置はＣＥＬＰ(Code Excited Linear Prediction)型が主流であり、"Code Excited Linear Prediction(CELP): High-Quality Speech at Very Low Bit Rate" (by M.R.Schroeder and B.S.Atal, Proc.ICASSP'85,pp.937-940,1985), "Improved Speech Quality and Efficient Vector Quantization in SELP" (by W.B.Kleijn, et.al., Proc.ICASSP'88,pp.155-158,1988)  に記載されたものが知られている。図７は従来のＣＥＬＰ音声符号化装置の符号化側の構成を示したもので、入力音声に対してＬＰＣ分析および量子化を行うＬＰＣ分析・ 量子化器９０１、入力音声に対して聴感重み付けを行う聴感重み付けフィルタ９０２、過去の駆動音源を蓄え適応音源符号帳探索時に使用する適応音源符号帳９０３、適応音源にゲインを乗算するゲイン乗算器９０４、雑音音源ベクトルを格納する雑音音源符号帳９０５、雑音音源にゲインを乗算するゲイン乗算器９０６、適応音源と雑音音源を加算する加算器９０７、加算器９０７により得られた駆動音源に対し、聴感重み付きＬＰＣ合成を行う聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ９０８、聴感重み付けフィルタ９０２により得られる聴感重み付き入力音声から聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ９０８により得られる聴感重み付き合成音声を減算する減算器９０９、減算器９０９により得られた誤差信号の二乗誤差を最小にするような適応音源符号、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号を決定する聴感重み付き二乗誤差最小化器９１０、符号化により得られるＬＰＣ符号、適応音源符号、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号を多重化する多重化器９１１から構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の音声符号化装置において、適応音源符号帳は、音声の音源信号に含まれるピッチ予測信号を効率的に生成するために設けられたもので、音声信号の母音等の定常区間には有効に機能するが、音声の立ち上がりや周囲雑音の存在する信号には十分に機能せず、低ビットレートでの高音声品質を実現することが困難であるという問題を有していた。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、低ビットレートでの高音声品質を実現することができる優れた音声符号化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、適応音源符号帳に加え、過去の駆動音源により符号帳の更新を行うことにより過去の駆動音源の特徴が保持される拡張適応音源符号帳を新たに備え、適応音源符号帳と拡張適応音源符号帳の出力のいずれかを選択できるようにしたものであり、適応音源が有効に働かない場合に、より過去の駆動音源の特徴が保持された拡張適応音源を用いることにより、低ビットレートにおいて高い音声品質を実現できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、一定区間毎の音源信号の符号化に用いる音源符号帳として、過去の符号化駆動音源を用いて更新することにより得られる拡張適応音源符号帳を少なくとも備え、前記拡張適応音源符号帳が、符号化音源ベクトル長以上のサイズを有する一つ以上の符号帳ベクトルからなり、前記拡張適応音源符号帳の更新が、前記拡張適応音源符号帳内で過去の駆動音源ベクトルと類似な区間を探索により決定し、その区間にその駆動音源ベクトルを加重加算することにより行われる音声符号化装置であり、より過去の駆動音源の特徴が保持された拡張適応音源を用いることにより、低ビットレートにおいてより高い音声品質を実現することができるという作用を有する。
【０００７】
また、本発明の請求項２、３、４に記載の発明は、ＣＥＬＰ型音声符号化の音源符号帳として、過去の駆動音源を順次蓄える適応音源符号帳、過去の駆動音源により符号帳の更新を行うことにより過去の駆動音源の特徴が保持される請求項１と同様な拡張適応音源符号帳、および固定の音源符号ベクトルを蓄えた固定符号帳を備え、さらに拡張適応音源符号帳を過去の駆動音源により更新する拡張適応音源更新器、適応音源符号帳と拡張適応音源符号帳の出力のいずれかを選択する適応音源／拡張適応音源選択器とを備えたものであり、適応音源または拡張適応音源のいずれかと固定音源との和で音源の符号化を行う構成において、適応音源探索および拡張適応音源探索の結果により、または適応音源探索、拡張適応音源探索およびそれらにより得られた音源各々に対する固定音源探索の結果から、いずれか聴感重み付き二乗誤差の小さい方の音源を選択することにより、固定音源探索の結果も含めたより高い音声品質を実現することができるという作用を有する。
【０００８】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、入力音声または聴感重み付き入力音声に対してピッチ分析を行い、ピッチ予測ゲイン等のピッチ周期性度合いを表す値を出力するピッチ分析器を備えたものであり、適応音源／拡張適応音源選択器における適応音源と拡張適応音源の選択時にピッチ周期性度合いの値を参照し、ピッチ周期性度合いがあるしきい値以上に高い場合に、適応音源が無条件で選択されるようにして、入力音声の定常区間で拡張適応音源が選択される場合に生じうる音声品質の劣化を防ぐという作用を有する。
【０００９】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、適応音源の出力ラグ値、拡張適応音源信号、過去の駆動音源信号を入力とし、拡張適応音源が選択された場合を含めて、当該区間におけるピッチ周期ラグ値を固定音源へ出力するピッチ周期ラグ算出器を備えたものであり、拡張適応音源選択時にも、固定音源探索時にピッチ周期情報を用いる方法を適用することができ、より音声品質の向上を図ることができるという作用を有する。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は第１の発明のＣＥＬＰ型音声符号化装置の符号化側のブロック図を示したものである。図１において、１０１は入力音声に対してＬＰＣ分析および量子化を行うＬＰＣ分析・量子化器、１０２は入力音声に対して聴感重み付けを行う聴感重み付けフィルタ、１０３は過去の駆動音源の特徴が保持されている拡張適応音源符号帳である。この拡張適応音源符号帳１０３は、符号化音源ベクトル長以上のサイズを有する一つ以上の符号帳ベクトルからなる。ここで、符号帳ベクトルが一つの場合、その符号帳ベクトルを、
EAC n , n=0,1,...,L+N-1
とすると、この符号帳から得られる第k 番目の拡張適応音源ベクトルdk n  は、dk n  = EAC k+n , n=0,1,...,N-1;k=0,1,...,L-1
と表される。ただし、Ｌは符号帳サイズ、Ｎは音源ベクトル長である。１０４は拡張適応音源符号帳出力に対してゲインを乗じるゲイン乗算器、１０５は過去の駆動音源を蓄え適応音源符号帳探索時に使用する適応音源符号帳、１０６は適応符号音源に対してゲインを乗じるゲイン乗算器、１０７は拡張適応音源符号帳１０３と適応音源符号帳１０５の出力のいずれかを選択する適応音源／拡張適応音源選択器、１０８は固定の音源符号ベクトルを格納した固定符号帳、１０９は固定音源にゲインを乗算するゲイン乗算器、１１０は適応音源／拡張適応音源のいずれかと固定音源を加算する加算器、１１１は加算器１１０により得られた駆動音源に対し聴感重み付きＬＰＣ合成を行う聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ、１１２は聴感重み付けフィルタ１０２により得られる聴感重み付き入力音声から聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ１１１により得られる聴感重み付き合成音声を減算する減算器、減算器１１２により得られた誤差信号の二乗誤差を最小にするような適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号を決定する聴感重み付き二乗誤差最小化器、１１４は符号化後の駆動音源を用いて拡張適応音源符号帳を更新する拡張適応音源符号帳更新器、１１５は符号化により得られるＬＰＣ符号、適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、固定音源符号およびそれらのゲイン符号を多重化する多重化器である。
【００１１】
以上のように構成された音声符号化装置について、図１を用いてその動作を説明する。まず従来のＣＥＬＰ符号化装置と同様、入力音声に対してＬＰＣ分析・量子化器１０１によりＬＰＣ分析および量子化を行い、得られた量子化ＬＰＣ係数を用いて聴感重み付けフィルタ１０２により聴覚重み付き入力音声を得る。一方、拡張適応音源符号帳１０３とゲイン乗算器１０４または適応音源符号帳１０５とゲイン乗算器１０６により得られる拡張適応音源または適応音源と、固定符号帳１０８とゲイン乗算器１０９により得られる固定音源とを加算器１１０により加算して得られる駆動音源信号を聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ１１１により合成し、得られた合成信号を聴覚重み付き入力音声から減算器１１２により減算し、得られた誤差信号の二乗誤差を最小にするような適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号を決定する。
【００１２】
ここで、聴感重み付き二乗誤差を最小にするような適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号の決定は、図２に示すような手順で順次決定する。まず、拡張適応音源符号帳探索および適応音源符号帳探索を各々独立に行い（Ｓ１０１、Ｓ１０２）、拡張適応音源符号帳および適応音源符号帳から最適な符号ベクトルを決定する。ここで、拡張適応音源符号帳探索においては、拡張適応音源符号帳内で、聴感重み付き二乗誤差を最小にする符号ベクトルdk n (n=0 〜N-1)を求めるか、または入力音声からＬＰＣ予測によりＬＰＣ残差信号を求めその残差信号との相関を最大にするような拡張適応音源符号ベクトルを求めてもよい。あるいは、残差信号との相関最大化により複数の符号ベクトル候補を求めておき、その中から聴感重み付き二乗誤差を最小にするものを選択してもよい。次に、得られた拡張適応音源と適応音源のうち、聴感重み付き二乗誤差の小さい方の音源を選択する（Ｓ１０３）。そして、選択された音源（拡張適応音源または適応音源）に対して固定音源探索を行う（Ｓ１０４）。最後に、選択された拡張適応音源または適応音源および固定音源に対するゲイン符号をゲイン探索により決定し、駆動音源符号化を終了する（Ｓ１０５）。なお、ゲイン探索は図２の手順に示すような音源符号化の最後にまとめて行う方法以外に、拡張適応音源または適応音源のゲインと固定音源のゲインを逐次的に決定することも可能である。
【００１３】
音源符号化により決定された適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号は、ＬＰＣ分析および量子化を行うＬＰＣ分析・量子化器１０１により得られるＬＰＣ符号と共に、多重化器１１５により多重化され、符号化データとして出力される。また、拡張適応音源符号帳および適応音源符号帳は、符号化された駆動音源信号を用いて更新される。このうち、拡張適応音源符号帳の更新は、拡張適応音源符号帳更新器１１４を用いて以下のように行われる。まず、更新前の拡張適応音源符号帳ベクトルEAC n (n=0〜L+N-1)（符号帳ベクトルが一つの場合）に対して、符号化駆動音源e n (n=0〜N-1)と符号帳ベクトル内で類似する区間を探索する。方法としては、拡張適応音源符号帳ベクトルと駆動音源との相互相関最大化またはゲイン正規化後予測ゲイン最大化等による。それにより得られた符号帳内の類似区間に対して、以下により符号帳を更新する。
0003874851.tif 000002
ここで、
Ｍ：類似区間先頭サンプル
α：更新係数
【００１４】
次に、本実施の形態におけるＣＥＬＰ型音声符号化装置の復号側構成を図３を参照して説明する。図３において、１５１は符号化データに対して、ＬＰＣ符号、適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、雑音音源符号およびそれらのゲイン符号を分離する分離器、１５２は過去の駆動音源の特徴が保持されている拡張適応音源符号帳であり、その内容は符号化側と同様である。１５３は拡張適応音源符号帳出力に対して拡張適応音源ゲイン符号から得られるゲインを乗じるゲイン乗算器、１５４は過去の駆動音源を蓄えた適応音源符号帳、１５５は適応音源に対して適応音源ゲイン符号から得られるゲインを乗じるゲイン乗算器、１５６は拡張適応音源符号帳１５２と適応音源符号帳１５４の出力のいずれかを選択する適応音源／拡張適応音源選択器、１５７は固定の音源符号ベクトルを格納した固定符号帳、１５８は固定音源に固定音源ゲイン符号から得られるゲインを乗算するゲイン乗算器、１５９は適応音源／拡張適応音源のいずれかと固定音源を加算する加算器、１６０はＬＰＣ符号からＬＰＣ係数を復号するＬＰＣ復号器、１６１は加算器１５９により得られた駆動音源に対しＬＰＣ合成を行うＬＰＣ合成フィルタである。
【００１５】
以上のように、構成された音声符号化装置の復号側について、図３を用いてその動作を説明する。まず分離器１５１により符号化データに対して、ＬＰＣ符号、適応音源または拡張適応音源符号と適応音源／拡張適応音源選択情報、固定音源符号およびそれらのゲイン符号を分離する。次に、適応音源／拡張適応音源選択情報により、適応音源または拡張適応音源とそのゲイン符号より適応音源または拡張適応音源いずれか符号化側で選択された音源を生成し、固定音源符号およびそのゲイン符号を用いて生成された固定音源と加算器１５９で加算し、駆動音源を生成する。そして、ＬＰＣ復号器１６０で復号されたＬＰＣ係数を用いてＬＰＣ合成フィルタ１６１で駆動音源に対しＬＰＣ合成を行い復号音声を得る。最後に、拡張適応音源符号帳１５２および適応音源符号帳１５４が、符号化された駆動音源信号を用いて拡張適応音源符号帳更新器１６２により更新される。拡張適応音源符号帳の更新方法は符号化側と同様である。
【００１６】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、過去の駆動音源の特徴が保持されている拡張適応音源符号帳を新たに設け、適応音源または拡張適応音源のいずれかと固定音源との和で駆動音源を表現し、適応音源探索および拡張適応音源探索の結果から、いずれか聴感重み付き二乗誤差の小さい方の音源を選択することにより、特に音声の立ち上がりや周囲騒音を含む信号に対し、従来の適応音源のみではうまく表現できなかった音源をより正確に表現でき、より高い音声品質を実現することができる。
【００１７】
なお、図１に示したＣＥＬＰ型の全体構成は一つの典型的な例であり、本発明は他のＣＥＬＰ型の構成にも適用可能である。
【００１８】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態におけるＣＥＬＰ型音声符号化装置の構成は、図１に示す符号化側および図３に示す復号側の構成と同じであるが、音源探索の動作手順が異なる。図４は第２の実施の形態の音源探索の動作手順を示したもので、第１の実施の形態とは異なり、拡張適応音源符号帳探索および適応音源符号帳探索それぞれに対して固定符号帳探索を行った結果に対して拡張適応音源か適応音源の選択をするものである。図４において、まず適応音源符号帳探索を行い（Ｓ２０１）、それにより得られた適応音源に対して固定音源探索を行った後（Ｓ２０２）、適応音源と固定音源のゲイン符号化を行い（Ｓ２０３）、最適な適応音源、固定音源およびそれらのゲイン符号を決定する。次に、拡張適応音源に対しても同様に拡張適応音源符号帳探索、固定音源探索およびゲイン符号化を行い（Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２０６）、最適な拡張適応音源、固定音源およびそれらのゲイン符号を決定する。そして、得られた適応音源とそれに対応する固定音源および拡張適応音源とそれに対応する固定音源の組み合わせのうち、聴感重み付き二乗誤差が小さい方を最終的に選択する（Ｓ２０７）。なお、ゲイン符号化は、図４では固定音源探索後に行うようになっているが、適応音源符号帳探索または拡張適応音源符号帳探索直後にそれらのゲインを単独で符号化する方法も可能である。なお、上記した以外の動作は、拡張適応音源符号帳の更新も含め第１の実施の形態と同様である。
【００１９】
以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、過去の駆動音源の特徴が保持されている拡張適応音源符号帳を新たに設け、適応音源または拡張適応音源のいずれかと固定音源との和で駆動音源を表現し、適応音源および拡張適応音源いずれか最適な音源を選択できるようにし、更に適応音源と拡張適応音源の選択法として、適応音源探索および拡張適応音源探索各々に対して固定音源探索を行った結果に対して聴感重み付き二乗誤差の小さい方の音源を選択するように動作することにより、特に音声の立ち上がりや周囲騒音を含む信号に対し、従来の適応音源のみではうまく表現できなかった音源をより正確に表現でき、より高い音声品質を実現することができる。
【００２０】
（実施の形態３）
図５は本発明の第３の実施の形態におけるＣＥＬＰ型音声符号化装置の符号化側の構成を示したものである。図５において、１０１〜１１５までは第１および第２の実施の形態を示す図１と同一であり、図１と異なるのは、入力音声信号に対してピッチ分析を行い、ピッチ予測ゲイン等のピッチ周期性度合いを表す値を出力するピッチ分析器５０１を備えていることである。
【００２１】
以上のように構成された音声符号化装置について、図５を用いてその動作を説明する。ここでは、第１および第２の実施の形態と異なるピッチ分析器５０１とその結果に基づいた適応音源／拡張適応音源選択器１０７の動作についてのみ説明する。それ以外の動作は第１および第２の実施の形態と同一である。ピッチ分析器５０１では、入力音声を用いてピッチ分析を行い、ピッチ予測ゲインや正規化最大相互相関値等のピッチ周期性度合いを表す値を出力する。なお、ピッチ分析は、図５では入力音声に対して行うようになっているが、聴感重み付けされた入力信号に対して行うことも可能である。そして、適応音源／拡張適応音源選択器１０７における適応音源と拡張適応音源の選択時に、ピッチ周期性度合いの値を参照し、ピッチ周期性度合いがあるしきい値以上に高い場合に、適応音源が無条件で選択されるように動作する。音声の母音定常区間等のピッチ周期性度合いが高い場合は、一般に適応音源の方が拡張適応音源より望ましく、このような区間で拡張適応音源が選択された場合、稀にかえって劣化を招く場合があり、本実施形態のような構成により、それを防ぐことができる。なお、本実施の形態は、第１および第２の実施の形態のいずれに対しても適用することができる。
【００２２】
（実施の形態４）
図６は本発明の第４の実施の形態におけるＣＥＬＰ型音声符号化装置の符号化側の構成を示したものである。図６において、１０１〜１１５までは第１および第２の実施の形態を示す図１と同じであり、図１と異なるのは、適応音源の出力ラグ値、拡張適応音源信号、過去の駆動音源信号を入力とし、拡張適応音源が選択された場合を含めて、当該区間におけるピッチ周期ラグ値を固定音源符号帳へ出力するピッチ周期ラグ算出器６０１を備えたことである。
【００２３】
以上のように構成された音声符号化装置について、図６を用いてその動作を説明する。ここでは、第１および第２の実施の形態と異なるピッチ周期ラグ算出器６０１と固定音源探索の動作についてのみ説明する。それ以外の動作は第１および第２の実施の形態と同一である。ピッチ周期ラグ算出器６０１において、適応音源の出力ラグ値、拡張適応音源信号、過去の駆動音源信号を入力とし、拡張適応音源が選択された場合を含めて、当該区間におけるピッチ周期ラグ値を固定音源符号帳へ出力する。ここで、適応音源が選択された場合は、その探索の結果得られる適応音源ラグをそのまま出力する。一方、拡張適応音源が選択された場合にも、当該区間のピッチ周期ラグに相当する値を算出して出力する。算出方法としては、当該区間の拡張適応音源信号および過去の駆動音源信号から最大残差相関算出等によりピッチ周期ラグを求めるか、または当該区間の前区間で得られた適応音源ラグ（前区間が適応音源が選択されていない場合は、その以前の適応音源ラグ）をそのまま用いる。ただし、最大残差相関値が小さい等、ピッチ周期性が低い場合は、そのような状態である旨の情報を出力する。そして、出力されたピッチ周期ラグは、その情報が必要なタイプの固定音源探索において使用される。これは、例えば雑音音源をラグの周期で音源符号化長の長さだけ繰り返す処理や、パルス音源をやはりラグの周期で繰り返し立てるというような場合である。拡張適応音源は主に音声の立ち上がり等、適応音源が有効に機能しない区間で効果を出すことができるが、母音等の定常区間において拡張適応音源が選択される場合もあり、そのような場合や、音源符号化区間長より短いピッチ周期ラグを持つような音声に対してその立上り区間で拡張適応音源が選択された場合に、ピッチ周期ラグ算出器６０１により得られるピッチ周期ラグを算出し、ピッチ周期ラグを必要とするタイプの固定音源探索に用いることにより、より高品質な符号化を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、上記第１および第２の実施の形態から明らかなように、過去の駆動音源の特徴が保持されている拡張適応音源符号帳を新たに設け、適応音源または拡張適応音源のいずれかと固定音源との和で駆動音源を表現し、適応音源探索および拡張適応音源探索の結果から、いずれか聴感重み付き二乗誤差の小さい方の音源を選択するものであり、より過去の駆動音源の特徴が保持された拡張適応音源を用いることにより、低ビットレートにおいてより高い音声品質を実現することができる。特に音声の立ち上がりや周囲騒音を含む信号に対し、従来の適応音源のみではうまく表現できなかった音源をより正確に表現でき、より高い音声品質を実現することができる。
【００２６】
また本発明は、上記第３の実施の形態から明らかなように、ピッチ分析器により得られるピッチ周期性度合いを表す値を、適応音源／拡張適応音源選択器における適応音源と拡張適応音源の選択時に参照し、ピッチ周期性度合いがあるしきい値以上に高い場合に、適応音源を無条件で選択することにより、音声の母音定常区間等のピッチ周期性度合いが高い区間に拡張適応音源が選択された場合に生じうる劣化を防ぐことができる。
【００２７】
また本発明は、上記第４の実施の形態から明らかなように、適応音源の出力ラグ値、拡張適応音源信号、過去の駆動音源信号を入力とし、拡張適応音源が選択された場合を含めて、当該区間におけるピッチ周期ラグ値を固定音源へ出力するピッチ周期ラグ算出器を備えることにより、拡張適応音源選択時にも、固定音源探索時にピッチ周期情報を用いる方法を適用することができ、より音声品質の向上を図ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１、２における音声符号化装置の符号化側のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における音源符号化部の動作手順を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態１、２における音声符号化装置の復号側のブロック図
【図４】本発明の実施の形態２における音源符号化部の動作手順を示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態３における音声符号化装置の符号化側のブロック図
【図６】本発明の実施の形態４における音声符号化装置の符号化側のブロック図
【図７】従来の音声符号化装置のブロック図
【符号の説明】
１０１  ＬＰＣ分析・量子化器
１０２  聴感重み付けフィルタ
１０３  拡張適応音源符号帳
１０４  ゲイン乗算器
１０５  適応音源符号帳
１０６  ゲイン乗算器
１０７  適応音源／拡張適応音源選択器
１０８  固定音源符号帳
１０９  ゲイン乗算器
１１０  加算器
１１１  聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ
１１２  減算器
１１３  二乗誤差最小化器
１１４  拡張適応音源符号帳更新器
１１５  多重化器
１５１  分離器
１５２  拡張適応音源符号帳
１５３  ゲイン乗算器
１５４  適応音源符号帳
１５５  ゲイン乗算器
１５６  適応音源／拡張適応音源選択器
１５７  固定音源符号帳
１５８  ゲイン乗算器
１５９  加算器
１６０  ＬＰＣ復号器
１６１  ＬＰＣ合成フィルタ
５０１  ピッチ分析器
６０１  ピッチ周期ラグ算出器
９０１  ＬＰＣ分析・量子化器
９０２  聴感重み付けフィルタ
９０３  適応音源符号帳
９０４  ゲイン乗算器
９０５  固定音源符号帳
９０６  ゲイン乗算器
９０７  加算器
９０８  聴感重み付きＬＰＣ合成フィルタ
９０９  減算器
９１０  二乗誤差最小化器
９１１  多重化器
【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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