【手続補正書】
【提出日】平成20年12月2日(2008.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
広帯域音声信号に関する研究を実施する際に、発明者は、時折スペクトルの上部に高エネルギーのパルス、つまり「バースト」を観察した。これらの高帯域バーストは、通常ほんの数ミリ秒（概して２ミリ秒、最長約３ミリ秒であり）持続し、周波数では最高で数キロヘルツ（ｋＨｚ）にまで達する場合があり、有声および無声両方の異なる種類の言語音の間にはっきりとランダムに発生する場合がある。一部の話者に関しては高帯域バーストがあらゆる文で発生する可能性がある一方、その他の話者に関してはそのようなバーストが全く発生しない可能性がある。概してこれらの事象は頻繁には発生しないが、発明者がいくつかの異なるデータベースからの、およびいくつかのその他のソースからの広帯域音声サンプルにおいてそれらの事象の例を発見したように、それらの事象は確かに偏在しているように見える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
フィルタバンクＡ１１０は、帯域分割スキームに従って入力信号をフィルタリングして低周波数サブバンドおよび高周波数サブバンドを生成するように構成される。特定の用途に関する設計基準に応じて、出力サブバンドは等しい帯域幅または等しくない帯域幅を有してよく、重なり合っていても、または重なり合っていなくてもよい。２つを超えるサブバンドを生成するフィルタバンクＡ１１０の構成も可能である。例えば、そのようなフィルタバンクは、狭帯域信号Ｓ２０の周波数範囲未満の周波数範囲（５０〜３００Ｈｚの範囲など）内の成分を含む超低帯域信号（very-low-band signal）を生成するように構成されることができる。そのような場合、広帯域音声符号器Ａ１００（図８を参照して導かれる）が、この超低帯域信号を別個に符号化するために提供されることができ、多重化装置Ａ１３０（図１１を参照して導かれる）が、多重化された信号Ｓ７０中に（例えば、別個の部分として）符号化された超低帯域信号を含むように構成されることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図５ａは、低減された標本化レートを有する２つのサブバンド信号を生成するように構成されたフィルタバンクＡ１１０の実装Ａ１１２のブロック図を示す。フィルタバンクＡ１１０は、高周波数（つまり高帯域）部分および低周波数（つまり低帯域）部分を有する広帯域音声信号Ｓ１０を受信するように構成される。フィルタバンクＡ１１２は、広帯域音声信号Ｓ１０を受信するように、および低帯域音声信号Ｓ２０を生成するように構成された低帯域処理経路と、広帯域音声信号Ｓ１０を受信するように、および高帯域音声信号Ｓ３０を生成するように構成された高帯域処理経路とを含む。低域通過フィルタ１１０は、広帯域音声信号Ｓ１０をフィルタリングして選択された低周波数サブバンドを通過させ、高域通過フィルタ１３０は、広帯域音声信号Ｓ１０をフィルタリングして選択された高周波数サブバンドを通過させる。両方のサブバンド信号とも広帯域音声信号Ｓ１０より狭い帯域幅を有するので、それらのサブバンドの標本化レートは情報の損失なしにある程度低減されることができる。ダウンサンプラ１２０は、所望のデシメーションファクタによって（例えば、信号のサンプルを取り除くこと、および／またはサンプルを平均値で置き換えることによって）低域通過信号の標本化レートを低減し、同様にダウンサンプラ１４０は、別の所望のデシメーションファクタによって高域通過信号の標本化レートを低減する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図５ｂは、フィルタバンクＢ１２０の対応する実装Ｂ１２２のブロック図を示す。アップサンプラ１５０は、低帯域音声信号Ｓ２０の標本化レートを（例えば、０埋めすることによって、および／またはサンプルを複製することによって）増加させ、低域通過フィルタ１６０は、（例えばエリアジングを防止するために）アップサンプリングされた信号をフィルタリングして低帯域部分のみを通過させる。同様に、アップサンプラ１７０は、処理された高帯域信号Ｓ３０ａの標本化レートを増加させ、高域通過フィルタ１８０は、アップサンプリングされた信号をフィルタリングして高帯域部分のみを通過させる。次に、２つの通過帯域信号は合計されて広帯域音声信号Ｓ１０ａを形成する。フィルタバンクＢ１２０を含む装置のいくつかの実装において、フィルタバンクＢ１２０は、高帯域復号器Ｂ２００によって受信されたおよび／または計算された１つまたは複数の重みによって２つの通過帯域信号の重み付けされた合計を生成するように構成される。２つを超える通過帯域信号を合成するフィルタバンクＢ１２０の構成も考えられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
さらに、サブバンドの重なりは、より少ない可聴アーティファクト、低減されたエリアジング、および／または一方の帯域から他方の帯域へのより目立たない遷移をもたらすことができる低帯域と高帯域の滑らかな混合を可能にする。そのような特徴は、その実装において、以下で説明される低帯域音声符号器Ａ１２０および高帯域音声符号器Ａ２００が異なる符号化方法に従って動作する実装に対して特に望ましい可能性がある。例えば、異なる符号化技術は、大きく異なる音を出す信号を生成する可能性がある。スペクトル包絡線を符号帳のインデックスの形態で符号化するコーダは、そうではなく振幅スペクトルを符号化するコーダとは異なる音を有する信号を生成する可能性がある。時間領域コーダ（例えば、パルス符号変調またはＰＣＭコーダ）は、周波数領域コーダとは異なる音を有する信号を生成する可能性がある。スペクトル包絡線の表現、および対応する残差信号を用いて信号を符号化するコーダは、スペクトル包絡線の表現のみを用いて信号を符号化するコーダとは異なる音を有する信号を生成する可能性がある。信号の波形の表現として信号を符号化するコーダは、正弦波コーダ（sinusoidal coder）からの出力とは異なる音を有する出力を生成する可能性がある。そのような場合、急峻な遷移領域を有するフィルタを使用して重なり合わないサブバンドを画定することは、合成された広帯域信号中のサブバンド間の急激におよび知覚的に認識できる遷移をもたらす可能性がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図６ｄは、一連の補間、リサンプリング、およびその他の操作を使用してアップサンプリング操作および高域通過フィルタリング操作と等価な機能を実行するフィルタバンクＢ１２２の実装Ｂ１２４のブロック図を示す。フィルタバンクＢ１２４は、例えばフィルタバンクＡ１１４などの符号器のフィルタバンクにおいて実行されたのと同様の操作を反転する、高帯域におけるスペクトル反転操作を含む。この特定の例において、さらにフィルタバンクＢ１２４は、７１００Ｈｚで信号の成分を減衰させる低帯域および高帯域におけるノッチフィルタを含むが、そのようなフィルタは任意的であり、含まれる必要はない。本出願と共に出願された特許出願「ＳＹＳＴＥＭＳ，ＭＥＴＨＯＤＳ，ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＳＰＥＥＣＨ  ＳＩＧＮＡＬ  ＦＩＬＴＥＲＩＮＧ」（米国公開第２００７／００８８５５８号として公開された）は、フィルタバンクＡ１１０およびＢ１２０の特定の実装のエレメントのレスポンスに関連するさらなる説明および図を含み、この資料は参照により本明細書に組み込まれる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図１０は、低帯域音声信号からの情報によって高帯域音声信号を符号化するための別のアプローチを使用する広帯域音声符号器Ａ１０４のブロック図を示す。この例において、高帯域励起信号は、符号化された低帯域励起信号Ｓ５０から導出される。符号器Ａ１０４は、例えば、その記述が参照によって本明細書に組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＥＮＣＯＤＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＥＣＯＤＩＮＧ  ＡＮ  ＨＩＧＨＢＡＮＤ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＯＦ  Ａ  ＳＰＥＥＣＨ  ＳＩＧＮＡＬ」なる名称で公開された特許出願ＷＯ２００６／１０７８３に記載されたような１つまたは複数の実施形態によって高帯域励起信号に基づく信号に基づいて利得包絡線（gain envelope）を符号化するように構成されることができる。広帯域音声符号器Ａ１０４の１つの特定の例は、約８．５５ｋｂｐｓ（キロビット／秒）で広帯域音声信号Ｓ１０を符号化するように構成され、約７．５５ｋｂｐｓが低帯域フィルタパラメータＳ４０および符号化された低帯域励起信号Ｓ５０に対して使用され、約１ｋｂｐｓが符号化された高帯域音声信号Ｓ３０ｂに対して使用される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
符号化された低帯域および広帯域信号を単一のビットストリームに合成することが望ましい可能性がある。例えば、（例えば、有線、光、または無線伝送チャネルを介した）伝送のために、または保存のために、符号化された信号を符号化された広帯域音声信号として多重化することが望ましい可能性がある。図１１は、広帯域音声符号器Ａ１０４と、低帯域フィルタパラメータＳ４０、符号化された低帯域励起信号Ｓ５０、および符号化された高帯域音声信号Ｓ３０ｂを多重化された信号Ｓ７０に合成するように構成された多重化装置Ａ１３０とを含む構成のブロック図を示す。
【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】
多重化装置Ａ１３０は、符号化された低帯域信号が高帯域および／または超低帯域信号などの多重化された信号Ｓ７０の別の部分とは無関係に復元および復号化されることができるように、符号化された低帯域信号（低帯域フィルタパラメータＳ４０および符号化された低帯域励起信号Ｓ５０を含む）を多重化された信号Ｓ７０の別個のサブストリームとして組み込むように構成されることが望ましい可能性がある。例えば、多重化された信号Ｓ７０は、符号化された高帯域音声信号Ｓ３０ｂを取り去ることによって符号化された低帯域信号が復元されることができるように構成されることができる。そのような特徴の１つの潜在的な利点は、符号化された広帯域信号を低帯域信号の復号化はサポートするが高帯域部分の復号化はサポートしないシステムに渡す前に当該符号化された広帯域信号を符号変換する必要を避けることである。
【手続補正１０】
【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】
低帯域音声符号器Ａ１２０のいくつかの実装は、残差信号に最もよく当てはまる、１組の符号帳ベクトルのうちの１つを特定することによって、符号化された低帯域励起信号Ｓ５０を計算するように構成される。しかし、低帯域音声符号器Ａ１２０は、実際に残差信号を生成することなしに残差信号の量子化された表現を計算するように実装されることもできることが認められる。例えば、低帯域音声符号器Ａ１２０は、いくつかの符号帳ベクトルを使用して（例えば、フィルタパラメータの現在の組に応じて）対応する合成された信号を生成するように、および知覚的に重み付けされた領域において元の低帯域音声信号Ｓ２０に最もよく当てはまる、生成された信号に関連する符号帳ベクトルを選択するように構成されることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
ｏｕｔ＝ｍａｘ（ｉｎ，０）
代替として、クリッパＣ８０は、以下のような式に従って入力信号をしきい値処理するように構成されることができ、
【数１】
2008536169.tif 000001
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
一致検出器Ｃ６０のさらなる実装は、開始領域指示信号ＳＢ５０内の各前縁を（例えば、高帯域バーストの予測される継続時間に基づく）所望の期間だけ順方向に伸張するように構成され、そして終了領域指示信号ＳＢ６０内の各後縁を（例えば、高帯域バーストの予測される継続時間に基づく）所望の期間だけ逆方向に伸張するように構成される。そのような実装は、対応するバースト指示信号ＳＢ１０、ＳＢ２０をこれら２つの伸張された信号の論理積として生成するように、または代替的に、（例えば、伸長された信号の平均を計算することによって）領域が重なり合う範囲に渡ってバーストの相対的な強さを示すための対応するバースト指示信号ＳＢ１０、ＳＢ２０を生成するように構成されることができる。そのような実装は、しきい値を超えるエッジのみを伸張するように構成されることができる。１つの例において、エッジは約４ミリ秒の期間だけ伸張される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
別の実装において、減衰制御信号計算器Ｃ１００は、差分信号がしきい値（例えば、３ｄＢまたは４ｄＢ）を超える程度に応じて、線形な減衰を示すように構成される。この例では、減衰制御信号ＳＢ７０は、差分信号がしきい値を超えるまで減衰を示さない。差分信号がしきい値を超えたとき、減衰制御信号ＳＢ７０は、その量だけしきい値が現在超えられている量に対して線形に比例する減衰値を示す。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
高帯域バースト抑制器Ｃ２０２は、減衰制御信号ＳＢ７０の現在の値に応じて高帯域音声信号Ｓ３０を減衰して処理された高帯域音声信号Ｓ３０ａを生成するように構成される、乗算器または増幅器などの利得制御エレメントＣ１５０を含む。概して、減衰制御信号ＳＢ７０は、高帯域バーストが高帯域音声信号Ｓ３０の現在の位置において検出されていない場合（検出されている場合には、典型的な減衰値は０．３の利得減少、または約１０ｄＢである）、減衰のない値（例えば、１．０の利得、または０ｄＢ）を示す。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
実際には、対応する音声信号Ｓ２０、Ｓ３０の最高標本化レートでのバースト検出操作のうちの少なくとも一部を実行することは不要である可能性がある。図１９は、順方向処理経路においてスムージングされた包絡線をダウンサンプリングするように構成されたダウンサンプラＣ１２０のインスタンスＣ１２０−１、および逆方向処理経路においてスムージングされた包絡線をダウンサンプリングするように構成されたダウンサンプラＣ１２０のインスタンスＣ１２０−２を含むバースト検出器Ｃ１６の実装Ｃ１８のブロック図を示す。１つの例において、各ダウンサンプラＣ１２０のインスタンスは、包絡線を８分の１にダウンサンプリングするように構成される。８ｋＨｚで標本化された２０ミリ秒のフレーム（１６０サンプル）の特定の例に関して、そのようなダウンサンプラは、１ｋＨｚの標本化レート、つまり１フレームあたり２０サンプルまで包絡線を低減する。ダウンサンプリングは、性能に大きな影響を与えることなしに高帯域バースト抑制操作の計算の複雑性を大幅に低減することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
実施形態は、ここで引用された公開された特許出願に開示されたその他の機能のうちの任意の１つまたは複数を含むことができる、および／またはそれらと共に使用されることができることが明白に考えられる。そのような特徴は、アンチスパースネスフィルタリング（anti-sparseness filtering）、非線形関数を使用したハーモニックエクステンション（harmonic extension）、変調された雑音信号とスペクトルが伸張された信号との混合、および／または適応的な白色化などのその他の特徴を含むことができる、低帯域励起信号からの高帯域励起信号の生成を含む。そのような特徴は、低帯域符号器において実行される正規化（regularization）に応じて高帯域音声信号を時間ワーピングすることを含む。そのような特徴は、元の音声信号と合成された音声信号の間の関係に応じた利得包絡線の符号化を含む。そのような特徴は、広帯域音声信号から低帯域音声信号および高帯域音声信号を得るための重なり合うフィルタバンクの使用を含む。そのような特徴は、低帯域励起信号Ｓ５０の正規化またはその他のシフトに応じた高帯域信号Ｓ３０および／または高帯域励起信号のシフトを含む。そのような特徴は、高帯域ＬＳＦなどの係数表現の固定的なまたは適応的なスムージングを含む。そのような特徴は、ＬＳＦなどの係数表現の量子化に関連する雑音の固定的なまたは適応的な整形を含む。そのような特徴は、利得包絡線の固定的なまたは適応的なスムージング、および利得包絡線の適応的な減衰も含む。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008536169.tif 000002
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2008536169.tif 000003
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６ｃ】
2008536169.tif 000004
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６ｄ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６ｄ】
2008536169.tif 000005