(57)【要約】本発明は、プリエコーおよびポストエコーの発生が抑圧されるように符号化できるようにする符号化装置に関する。局所的時間に発生する高周波数成分を含む低周波数成分の入力時系列信号に対して所定の波形分析が行われ、その分析結果に基づいて、図９Ａに示すような低周波数成分時系列信号が生成される。入力時系列信号から低周波数成分時系列信号が除去され、図９Ｂに示すような残差時系列信号が生成される。残差時系列信号の振幅が、符号化の単位であるブロック内でほぼ一定になるような振幅操作が行われ、図９Ｃに示すような量子化対象時系列信号が生成される。量子化対象時系列信号が量子化されて、符号化される。本発明は、音声記録再生装置に適用できる。
2002049218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力時系列信号を、所定の長さのブロックに区分する区分手段と、
前記ブロック内の前記入力時系列信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成手段と、
前記ブロック内の前記入力時系列信号から、前記低周波数成分信号を除去して、残差信号を生成する残差信号生成手段と、
前記残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、前記残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する振幅操作手段と、
前記量子化対象信号を量子化して、量子化信号を生成する量子化手段と、
前記波形情報、前記振幅操作情報、および前記量子化信号を符号化して符号列を生成する符号列生成手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記量子化手段は、
前記量子化対象信号を、周波数成分に変換して、周波数成分信号を生成する周波数成分生成手段と、
前記周波数成分信号を正規化するとともに量子化して、前記量子化信号を生成する手段と
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記周波数成分生成手段は、前記量子化対象信号をスペクトル変換することで、前記周波数成分信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記低周波数成分信号生成手段は、一般調和解析法に基づく前記周波数分析を行い、その分析結果に基づく前記波形情報に従って、前記低周波数成分信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記低周波数成分信号生成手段は、前記波形情報を量子化して、量子化波形情報を生成し、前記量子化波形情報を逆量子化して、逆量子化波形情報を生成し、前記逆量子化波形情報に従って、前記低周波数成分信号を生成し、
前記符号列生成手段は、前記量子化波形情報、前記振幅操作情報、および前記量子化信号を符号化して前記符号列を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記区分手段は、前記入力時系列信号を、前記入力時系列信号の一部が重複するようにして前記ブロックに区分し、
前記低周波数成分信号生成手段は、当該ブロックの低周波数成分信号と、前のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号と、次のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号とを時間軸上において合成して低周波数成分信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記低周波数成分信号生成手段は、前記低周波数成分信号に窓関数をかけることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の符号化装置。
【請求項８】
入力時系列信号をＭ個の帯域信号に分割して、前記帯域信号を所定のブロックに区分して符号化する符号化装置において、
少なくとも１つの帯域信号のブロック内の信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成手段と、
前記低周波数成分信号を当該帯域信号から除去して残差信号を生成する残差信号生成手段と、
前記残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、前記残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する振幅操作手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項９】
入力時系列信号を、所定の長さのブロックに区分する区分ステップと、
前記ブロック内の前記入力時系列信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、
前記ブロック内の前記入力時系列信号から、前記低周波数成分信号を除去して、残差信号を生成する残差信号生成ステップと、
前記残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、前記残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する振幅操作ステップと、
前記量子化対象信号を量子化して、量子化信号を生成する量子化ステップと、
前記波形情報、前記振幅操作情報、および前記量子化信号を符号化して符号列を生成する符号列生成ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１０】
入力時系列信号を、所定の長さのブロックに区分する区分ステップと、
前記ブロック内の前記入力時系列信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、
前記ブロック内の前記入力時系列信号から、前記低周波数成分信号を除去して、残差信号を生成する残差信号生成ステップと、
前記残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、前記残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する振幅操作ステップと、
前記量子化対象信号を量子化して、量子化信号を生成する量子化ステップと、
前記波形情報、前記振幅操作情報、および前記量子化信号を符号化して符号列を生成する符号列生成ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１１】
時系列信号をブロック毎に符号化して生成した符号列を受け取って復号する復号装置において、
前記符号列を、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号に分解する分解手段と、
前記量子化信号を、逆量子化する手段と、
前記逆量子化された信号に対して、前記振幅操作情報に従い、符号化時とは逆の振幅操作を行って、振幅操作された信号を生成する逆振幅操作手段と、
前記波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成手段と、
前記振幅操作された信号と前記低周波数成分信号に基づいて、時系列信号を生成する手段と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項１２】
前記波形情報が量子化されている場合、前記低周波数成分信号生成手段は、量子化されている前記波形情報を逆量子化し、その結果得られた情報に従って、前記低周波数成分信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の復号装置。
【請求項１３】
前記低周波数成分信号生成手段は、前記ブロックの一部が重複するように区分されている場合、当該ブロックの低周波数成分信号と、前のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号と、次のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号とを時間軸上において合成して低周波数成分信号を生成する
ことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の復号装置。
【請求項１４】
時系列信号をブロック毎に符号化して生成した符号列を受け取って復号する復号方法において、
前記符号列を、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号に分解する分解ステップと、
前記量子化信号を、逆量子化するステップと、
前記逆量子化された信号に対して、前記振幅操作情報に従い、符号化時とは逆の振幅操作を行って、振幅操作された信号を生成する逆振幅操作ステップと、
前記波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、
前記振幅操作された信号と前記低周波数成分信号に基づいて、時系列信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１５】
時系列信号をブロック毎に符号化して生成した符号列を受け取って復号する復号装置のプログラムであって、
前記符号列を、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号に分解する分解ステップと、
前記量子化信号を、逆量子化するステップと、
前記逆量子化された信号に対して、前記振幅操作情報に従い、符号化時とは逆の振幅操作を行って、振幅操作された信号を生成する逆振幅操作ステップと、
前記波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、
前記振幅操作された信号と前記低周波数成分信号に基づいて、符号化された時系列信号に対応する時系列信号を生成するステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、符号化装置および復号装置に関し、プリエコーおよびポストエコーの発生を抑圧することができる符号化装置および復号装置に関する。
背景技術
図１は、従来の符号化装置１および復号装置２の構成例を示している。
符号化装置１に供給された音響時系列信号ＳＳは、振幅操作部１１に入力される。
振幅操作部１１は、入力された音響時系列信号ＳＳを、符号化の単位であるブロック（固定長）毎に区分するとともに、そのブロックを複数に分割してサブブロックを生成し、そのサブブロック毎に、音響時系列信号ＳＳの振幅を分析する。振幅操作部１１は、その振幅分析結果に基づいて、ブロック内の振幅をほぼ一定にするための振幅操作において利用される振幅操作情報Ｇを生成する。例えば、ブロック内の音響時系列信号ＳＳが、図２Ａに示すような、局所的に発生している高周波数成分を含んでいる場合、振幅操作部１１は、時刻ｔ０において、振幅Ｈ１から振幅Ｈ２に、時刻ｔ１において、振幅Ｈ２から振幅Ｈ１に大きく変化したことを認知し、その旨を示す振幅操作情報Ｇを生成する。
振幅操作部１１は、生成した振幅操作情報Ｇを符号列生成部１４に出力するとともに、その振幅操作情報Ｇに基づいて、音響時系列信号ＳＳの振幅を各サブブロック毎に操作する。すなわち、振幅操作部１１は、ブロック内の振幅がほぼ一定になった時系列信号ＧＳを生成し、それを、スペクトル変換部１２に出力する。
図２の例の場合、操作操作部１１は、図２Ａに示すブロック内の音響時系列信号ＳＳに対して、時刻ｔ０までの振幅Ｈ１、および時刻ｔ１からの振幅Ｈ１を、振幅Ｈ２に増幅する振幅操作を行い、その結果得られた、図２Ｂに示すような、ブロック内の振幅がほぼ一定になった時系列信号ＧＳを、スペクトル変換部１２に出力する。
スペクトル変換部１２は、ＭＤＣＴ（変形離散コサイン変換）等に従い、振幅操作部１１からの時系列信号ＧＳを、周波数成分であるスペクトルＦに分解し、このスペクトルＦを正規化／量子化部１３に出力する。
正規化／量子化部１３は、スペクトル変換部１２からのスペクトルＦを分析し、正規化情報Ｎを生成する。正規化／量子化部１３は、生成した正規化情報Ｎを符号列生成部１４に出力するとともに、その正規化情報Ｎに基づいて、スペクトルＦを正規化する。
正規化／量子化部１３はまた、所定の量子化情報Ｑを、符号列生成部１４に出力するとともに、その量子化情報Ｑに基づいて、正規化されたスペクトルＦを量子化し、その結果得られたスペクトル情報ＱＦを符号列生成部１４に出力する。
符号列生成部１４は、振幅操作部１１からの振幅操作情報Ｇ、並びに正規化／量子化部１３からの正規化情報Ｎ、量子化情報Ｑ、およびスペクトル情報ＱＦを符号化して、符号列ＣＤを生成する。生成された符号列ＣＤは、復号装置２に供給される。
復号装置２に供給された符号列ＣＤは、符号列分解部２１に入力される。
符号列分解部２１は、入力された符号列ＣＤを、スペクトル情報ＱＦ、量子化情報Ｑ、正規化情報Ｎ、および振幅操作情報Ｇに分解するとともに、スペクトル情報ＱＦ、量子化情報Ｑ、および正規化情報Ｎを、逆量子化／逆正規化部２１に、振幅操作情報Ｇを、逆振幅操作部２４に出力する。
逆量子化／逆正規化部２２は、符号列分解部２１から入力された、スペクトル情報ＱＦを、量子化情報Ｑに基づいて逆量子化し、さらに、正規化情報Ｎに基づいて逆正規化するとともに、その結果得られた、符号化装置１（スペクトル変換部１２）で生成されたスペクトルＦに対応するスペクトルＦ’を、逆スペクトル変換部２３に出力する。
逆スペクトル変換部２３は、ＩＭＤＣＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　ＭＤＣＴ：逆変形離散コサイン変換）等に従って、逆量子化／逆正規化部２２からのスペクトルＦ’を時系列信号に逆スペクトル変換し、その結果得られた、符号化装置１（振幅操作部１１）で生成された時系列信号ＧＳに対応する時系列信号ＧＳ’を、逆振幅操作部２４に出力する。
例えば、図２Ｂに示した時系列信号ＧＳに対応した時系列信号ＧＳ’が生成され、逆振幅操作部２４に出力される。
逆振幅操作部２４は、逆スペクトル変換部２３からの時系列信号ＧＳ’に対し、符号列分解部２１からの振幅操作情報Ｇに基づく振幅操作、すなわち、符号化装置１（振幅操作部１１）で行われた振幅操作の場合とは逆に振幅が操作される振幅操作を行い、その結果得られた、符号化装置１に入力された音響時系列信号ＳＳに対応する音響時系列信号ＳＳ’を外部に出力する。
例えば、図２Ａに示した音響時系列信号ＳＳに対応した音響時系列信号ＳＳ’が生成され、外部に出力される。
このように、符号化装置１において、音響時系列信号ＳＳの小振幅部分（例えば、図２Ａの音響時系列信号ＳＳにおける振幅Ｈ１の部分）を増幅して、ブロック内の振幅をほぼ一定にする振幅操作（例えば、図２Ｂ）を行って符号化し、復号装置２において、増幅された部分を元に戻すような振幅操作を行うようにして、符号列を復号するようにしたので、量子化雑音が小振幅の信号にマスクされないで聞こえるプリエコーおよびポストエコーの発生が抑制される。
しかしながら、例えば、ブロック内の音響時系列信号ＳＳが、図３Ｂに示すような、局所的時間に発生する高周波数成分を含む、図３Ａに示すような、大きな振幅Ｈ１１の低周波数成分時系列信号である場合、符号化装置１（振幅操作部１１）は、その音響時系列信号ＳＳに対する振幅分析により、ブロック内の振幅は、振幅Ｈ１１で一定であると検出する。
すなわち、符号化装置１では、小振幅部分を増幅する振幅操作が行われず、音響時系列信号ＳＳ（図３Ａおよび図３Ｃ）と同様の時系列信号ＧＳが生成されて、それがスペクトル変換、正規化、量子化、そして符号化されるので、また復号装置２でも、振幅を元に戻す振幅操作が行われず、符号列が復号されるので、結局、図３Ｄに示すような拡散された高周波数成分の量子化雑音を含む、図３Ｃに示すような音響時系列信号ＳＳ’が生成され、例えば、図３Ｃ中、点線で囲まれている部分で、マスキングされずにプリエコーおよびポストエコーが聞こえてしまう。
以上のように、従来の符号化装置１および復号装置２では、プリエコーおよびポストエコーの抑圧が適切に行われない課題があった。
発明の開示
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、プリエコーおよびポストエコーの抑圧が適切に行われるように、音響時系列信号ＳＳを符号化し、それを復号することができるようにするものである。
本発明の符号化装置は、入力時系列信号を、所定の長さのブロックに区分する区分手段と、ブロック内の入力時系列信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成手段と、ブロック内の入力時系列信号から、低周波数成分信号を除去して、残差信号を生成する残差信号生成手段と、残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する振幅操作手段と、量子化対象信号を量子化して、量子化信号を生成する量子化手段と、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号を符号化して符号列を生成する符号列生成手段とを備えることを特徴とする。
量子化手段には、量子化対象信号を、周波数成分に変換して、周波数成分信号を生成する周波数成分生成手段と、周波数成分信号を正規化するとともに量子化して、量子化信号を生成する手段とを設けることができる。
周波数成分生成手段は、量子化対象信号をスペクトル変換することで、周波数成分信号を生成することができる。
低周波数成分信号生成手段は、一般調和解析法に基づく周波数分析を行い、その分析結果に基づく波形情報に従って、低周波数成分信号を生成することができる。
低周波数成分信号生成手段は、波形情報を量子化して、量子化波形情報を生成し、量子化波形情報を逆量子化して、逆量子化波形情報を生成し、逆量子化波形情報に従って、低周波数成分信号を生成し、符号列生成手段は、量子化波形情報、振幅操作情報、および量子化信号を符号化して符号列を生成することができる。
区分手段は、入力時系列信号を、入力時系列信号の一部が重複するようにしてブロックに区分し、低周波数成分信号生成手段は、当該ブロックの低周波数成分信号と、前のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号と、次のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号とを時間軸上において合成して低周波数成分信号を生成することができる。
低周波数成分信号生成手段は、低周波数成分信号に窓関数をかけることができる。
更に本発明の符号化装置は、入力時系列信号をＭ個の帯域信号に分割して、帯域信号を所定のブロックに区分して、少なくとも１つの帯域信号のブロック内の信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成手段と、この低周波数成分信号を当該帯域信号から除去して残差信号を生成する残差信号生成手段と、この残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、残差信号に対して所定の振幅操作を行って量子化対象信号を生成することができる。
本発明の符号化方法は、入力時系列信号を、所定の長さのブロックに区分する区分ステップと、ブロック内の入力時系列信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、ブロック内の入力時系列信号から、低周波数成分信号を除去して、残差信号を生成する残差信号生成ステップと、残差信号の振幅を分析し、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する量子化対象信号生成ステップと、量子化対象信号を量子化して、量子化信号を生成する量子化ステップと、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号を符号化して符号列を生成する符号列生成ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の第１のプログラムは、入力時系列信号を、所定の長さのブロックに区分する区分ステップと、ブロック内の入力時系列信号に対して所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づく所定の波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、ブロック内の入力時系列信号から、低周波数成分信号を除去して、残差信号を生成する残差信号生成ステップと、残差信号の振幅を分析するとともに、その分析結果に基づく所定の振幅操作情報に従い、残差信号に対して所定の振幅操作を行って、量子化対象信号を生成する量子化対象信号生成ステップと、量子化対象信号を量子化して、量子化信号を生成する量子化ステップと、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号を符号化して符号列を生成する符号列生成ステップとを含むことを特徴とする。
本発明の復号装置は、符号列を、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号に分解する分解手段と、量子化信号を、逆量子化する手段と、逆量子化された信号に対して、振幅操作情報に従い、符号化時とは逆の振幅操作を行って、振幅操作された信号を生成する逆振幅操作手段と、波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成手段と、振幅操作された信号と低周波数成分信号に基づいて、時系列信号を生成する生成手段とを備えることを特徴とする。
波形情報が量子化されている場合、低周波数成分信号生成手段は、量子化されている波形情報を逆量子化し、その結果得られた情報に従って、低周波数成分信号を生成することができる。
低周波数成分生成手段は、ブロックの一部が重複するように区分されている場合、当該ブロックの低周波数成分信号と、前のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号と、次のブロックの当該ブロックと重なる低周波数成分信号とを時間軸上において合成して低周波数成分信号を生成することができる。
本発明の復号方法は、符号列を、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号に分解する分解ステップと、量子化信号を、逆量子化するステップと、逆量子化された信号に対して、振幅操作情報に従い、符号化時における場合とは逆に振幅操作を行って、振幅操作された信号を生成する逆振幅操作ステップと、波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、振幅操作された信号と低周波数成分信号に基づいて、時系列信号を生成するステップと含むことを特徴とする。
本発明の第２のプログラムは、符号列を、波形情報、振幅操作情報、および量子化信号に分解する分解ステップと、量子化信号を、逆量子化するステップと、逆量子化された信号に対して、振幅操作情報に従い、符号化時とは逆の振幅操作を行って、振幅操作された信号を生成する逆振幅操作ステップと、波形情報に従って、低周波数成分信号を生成する低周波数成分信号生成ステップと、振幅操作された信号と低周波数成分信号に基づいて、符号化された時系列信号に対する時系列信号を生成するステップと含むことを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
図４は、本発明を適用した符号化装置３１の構成例を表している。この符号化装置３１は、図１の符号化装置１の振幅操作部１１の前段に、残差時系列信号生成部３２が設けられている。その他の構成は、図１における場合と同様であり、以下では、その説明を適宜省略する。
残差時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）３２は、入力された音響時系列信号ＳＳを、符号化の単位であるブロック毎に分割するとともに、そのブロック毎に所定の周波数分析を行い、その分析結果に基づいて波形情報Ｅを生成する。
生成部３２は、生成した波形情報Ｅを、符号列生成部１４に出力するとともに、それに基づいて生成した低周波数成分時系列信号ＥＳを、音響時系列信号ＳＳから差し引いて（除去して）、残差時系列信号ＲＳを生成し、それを、振幅操作部１１に出力する。すなわち、音響時系列信号ＳＳの低周波数成分が除去されて、残差時系列信号ＲＳとして、振幅操作部１１に供給される。
振幅操作部１１は、生成部３２からの残差時系列信号ＲＳの振幅を、サブブロック毎に分析し、その分析結果に基づいて、ブロック内の振幅をほぼ一定に保つための振幅操作情報Ｇを生成する。
振幅操作部１１は、生成した振幅操作情報Ｇを符号列生成部１４に出力するとともに、それに基づいて、残差時系列信号ＲＳの振幅を各サブブロック毎に操作し、その結果得られた、ブロック内の振幅がほぼ一定になった時系列信号ＧＳを、スペクトル変換部１２に出力する。
符号列生成部１４には、生成部３２からの波形情報Ｅ、振幅操作部１１からの振幅操作情報Ｇ、並びに正規化／量子化部１３からの正規化情報Ｎ、量子化情報Ｑ、およびスペクトル情報ＱＦが供給され、符号化生成部１４は、それらの情報を符号化して、符号列ＣＤを生成する。生成された符号化ＣＤは、後述する復号装置５１（図１１）に供給される。
図５は、生成部３２の構成例を示している。音響時系列信号ＳＳは、周波数分析部４１および減算器４３に入力される。
周波数分析部４１は、図示せぬ区分部によりブロックに区分された音響時系列信号ＳＳに対して周波数分析を行い、その分析結果に基づいて、低周波数成分時系列信号ＥＳを生成するための波形情報Ｅを生成し、低周波数成分時系列信号生成部４２および符号列生成部１４（図４）に出力する。
低周波数成分時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）４２は、周波数分析部４１からの波形情報Ｅに基づいて、低周波数成分時系列信号ＥＳを生成し、減算器４３に出力する。
減算器４３は、入力された音響時系列信号ＳＳから、生成部４２からの低周波数成分時系列信号ＥＳを、時間軸上で差し引き、その結果得られた残差時系列信号ＲＳを、振幅操作部１１に出力する。
次に、生成部３２の動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１において、周波数分析部４１は、ブロック内の音響時系列信号ＳＳに対してＦＦＴ分析を行い、ステップＳ２において、その分析結果に基づいて、波形情報Ｅの生成に利用する周波数の範囲を決定する。
例えば、図７Ａに示すような、大きな振幅の音響時系列信号ＳＳに対して、ＦＦＴ分析がなされると、図７Ｂに示すような分布が得られる。このとき、周波数分析部４１は、その分析結果として、２つのピークが存在し、最初（第１番目）のピークと第２番目のピークの間の極小値を示す周波数がｆｍである分布が得られたことを検出する。周波数分析部４１は、その検出結果から、０乃至周波数ｆｍ（図７Ｂ中、左右の矢印で示される範囲）を、波形情報Ｅの生成に利用する周波数の範囲として決定する。
ステップＳ３において、周波数分析部４１は、式（１）を演算して、ステップＳ２で決定した周波数の範囲内の処理対象周波数ｆｐの純音波形Ｑ（ｔ）を算出するとともに、ブロック内の音響時系列信号ＳＳを、処理対象時系列信号ｘ（ｔ）として式（２）を演算し、残差成分ＲＳ（ｔ）を算出する。
2002049218.tif 000003
2002049218.tif 000004
式（１）中、ｆｐは、処理対象周波数であり、純音波形のｓｉｎ項の振幅であるＳは、式（３）で求められる値であり、純音波形のｃｏｓ項の振幅であるＣは、式（４）で求められる値であり、Ｌは、ブロックの長さである。
2002049218.tif 000005
次に、ステップＳ４において、周波数分析部４１は、式（５）を演算し、ステップＳ３で算出した残差成分ＲＳ（ｔ）のエネルギー（以下、残差エネルギーと称する）Ｒを算出する。
2002049218.tif 000006
ステップＳ５において、周波数分析部４１は、ステップＳ３で算出した残差成分ＲＳ（ｔ）、そのとき利用した処理対象周波数ｆｐ、振幅Ｓ、および振幅Ｃ、並びにステップＳ４で算出した残差エネルギーＲをそれぞれ対応付けて記憶する。
次に、ステップＳ６において、周波数分析部４１は、すべての処理対象周波数ｆｐの純音波形について、処理対象時系列信号ｘ（ｔ）に対する残差エネルギーＲが算出されたか否かを判定し、すべての処理対象周波数ｆｐの純音波形について算出されていないと判定した場合、ステップＳ３に戻り、次の処理対象周波数ｆｐの純音波形についてステップＳ３乃至ステップＳ５の処理を実行する。
ステップＳ６で、すべての処理対象周波数ｆｐの純音波形について、残差エネルギーＲが算出されたと判定された場合、ステップＳ７に進み、周波数分析部４１は、ステップＳ４で算出した（ステップＳ５で記憶した）残差エネルギーＲのうちの最小値（以下、残差エネルギーＲｍｉｎと称する）を検出し、ｆｍｉｎ、Ｓｍｉｎ、およびＣｍｉｎを記憶する。ここでｆｍｉｎは、残差エネルギーＲｍｉｎが算出されたときの処理対象周波数ｆｐであり、Ｓｍｉｎは、式（６）で求められる値であり、Ｃｍｉｎは、式（７）で求められる値である。式（６）および式（７）中のｘ（ｔ）は、”現在のｘ（ｔ）”である。
2002049218.tif 000007
次に、ステップＳ８において、周波数分析部４１は、ステップＳ７で検出した残差エネルギーＲｍｉｎが、所定の閾値Ｗより小さいか否かを判定し、小さくないと判定した場合、ステップＳ９に進み、式（８）を演算し、次の処理対象時系列信号ｘ（ｔ）を算出する。
2002049218.tif 000008
その後、ステップＳ３に戻り、周波数分析部４１は、それ以降の処理を実行する。
ステップＳ８で、残差エネルギーＲｍｉｎが、閾値Ｗより小さいと判定された場合、ステップＳ１０に進み、周波数分析部４１は、ステップＳ７で記憶した図８に示すようなデータ、すなわち、処理対象周波数ｆｎ、振幅Ｓｎ、および振幅Ｃｎを、波形情報Ｅとして、生成部４２に出力する。
なお、周波数分析部４１が行うステップＳ１乃至ステップＳ１０の処理は、Ｗｉｅｎｅｒが提案した一般調和解析法に従ったものである。一般調和解析法は、Ｎ．Ｗｅｉｎｅｒ，”Ｔｈｅ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｉｎｔｅｇｒａｌ　ａｎｄ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｏｆ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｄｏｖｅｒ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，（１９５８）に述べられている。
次に、ステップＳ１１において、生成部４２は、周波数分析部４１からの波形情報Ｅを利用して、式（９）を演算し、低周波数成分時系列信号ＥＳ（ｔ）を生成するとともに、それを、減算器４３に出力する。
2002049218.tif 000009
例えば、ブロック内の音響時系列信号ＳＳが、図７Ａに示すような低周波数成分からなる信号である場合、周波数分析部４１によりステップＳ１乃至ステップＳ１１が実行された結果得られた波形情報Ｅに従えば、図９Ａに示すような低周波数成分時系列信号ＥＳ（ｔ）が生成される。
ステップＳ１２において、減算器４３は、入力された音響時系列信号ＳＳから、生成部４２からの低周波数成分時系列信号ＥＳ（ｔ）を、時間軸上で差し引いて、残差時系列信号ＲＳ（ｔ）を生成し、振幅操作部１１に出力する。すなわち、例えば、図７Ａに示す音響時系列信号ＳＳから、図９Ａに示す低周波数成分時系列信号ＥＳを差し引き、その結果得られた、図９Ｂに示すような、残差時系列信号ＲＳ（ｔ）が、操作振幅部１１に出力される。
このように高周波数成分のみからなる残差時系列信号ＲＳが振幅操作部１１に供給されるので、振幅操作部１１においては、残差時系列信号ＲＳに対して、残差時系列信号ＲＳの小振幅部分を増幅し、ブロック内の振幅がほぼ一定になるような振幅操作が行われ、その結果、図９Ｃに示すような、ブロック内の振幅がほぼ一定になった時系列信号ＧＳが生成される。
なお、周波数分析部４１は、ステップＳ５で、ステップＳ３乃至ステップＳ６の処理の繰り返し毎にデータを蓄積するが、ステップＳ６でＹＥＳの判断がなされ、ステップＳ９を経由してステップＳ５での処理を再び実行する場合、それまで記憶していたデータを一度消去した後、データを記憶するようになされている。
また、以上においては、処理対象周波数ｆｎ、振幅Ｓｎ、および振幅Ｃｎが波形情報Ｅとして生成部４２に出力されたが、式（１０）および式（１１）を演算して、振幅Ａおよび位相Ｐを算出し、図１０に示すように、処理対象周波数ｆｎ、振幅Ａｎ、および位相Ｐｎを波形情報Ｅとして生成部４２に供給することもできる。なお、この場合、ステップＳ１２において、生成部４２は、式（９）に代えて、式（１２）を演算し、低周波数成分時系列信号ＥＳ（ｔ）を算出する。
2002049218.tif 000010
また、以上においては、ステップＳ８で、残差エネルギーＲｍｉｎが閾値Ｗより小さいと判定された場合、ステップＳ１０に進むようにしたが、すなわち、周波数分析を終了するようにしたが、残差エネルギーＲｍｉｎが閾値Ｗより小さくならなくても、例えば、残差エネルギーＲｍｉｎの計算を所定の回数繰り返した場合に、周波数分析を終了するようにすることもできる。
図１１は、本発明を適用した、すなわち図４の符号化装置３１により生成された符号列ＣＤを復号する復号装置５１の構成例を示している。この復号装置５１には、図１の復号装置２の逆振幅操作部２４の後段に、音響時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）５２がさらに設けられている。その他の構成は、図１における場合と同様である。
復号装置５１に供給された、符号化装置３１で生成された符号列ＣＤは、符号列分解部２１に供給される。
符号列分解部２１は、入力された符号列ＣＤを、スペクトル情報ＱＦ、量子化情報Ｑ、正規化情報Ｎ、振幅操作情報Ｇ、および波形情報Ｅに分解するとともに、スペクトル情報ＱＦ、量子化情報Ｑ、および正規化情報Ｎを、逆量子化／逆正規化部２２に、振幅操作情報Ｇを、逆振幅操作部２４に、そして波形情報Ｅを、生成部５２にそれぞれ供給する。すなわち、例えば、符号化装置３１（生成部３２の周波数分析部４１（図５））で生成された、図９Ａに示した低周波数成分時系列信号ＥＳを生成するための波形情報Ｅが生成部５２に供給される。
逆量子化／逆正規化部２２は、符号列分解部２１から入力された、スペクトル情報ＱＦを、量子化情報Ｑに基づいて逆量子化し、さらに、正規化情報Ｎに基づいて逆正規化し、その結果得られたスペクトルＦ’を逆スペクトル変換部２３に出力する。
逆スペクトル変換部２３は、逆量子化／逆正規化部２２からのスペクトルＦ’を時系列信号に逆スペクトル変換する。すなわち、その結果、例えば、符号化装置３１（振幅操作部１１）で生成された、図９Ｃに示した時系列信号ＧＳに対応する時系列信号ＧＳ’が生成される。
逆スペクトル変換部２３は、生成した時系列信号ＧＳ’を逆振幅操作部２４に出力する。
逆振幅操作部２４は、逆スペクトル変換部２３からの時系列信号ＧＳ’に対し、符号列分解部２１からの振幅操作情報Ｇに基づく振幅操作、すなわち、符号化装置３１（振幅操作部１１）で行われた振幅操作の場合とは逆に振幅が操作される振幅操作を行う。その結果、例えば、符号化装置３１（生成部３２）で生成された、図９Ｂに示した残差時系列信号ＲＳに対応する残差時系列信号ＲＳ’が生成される。
逆振幅操作部２４は、生成した残差時系列信号ＲＳ’を、生成部５２に出力する。
生成部５２は、例えば、図１２に示すように構成され、符号列分解部２１からの波形情報Ｅは、低周波数成分時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）６１に入力され、逆振幅操作部２４からの残差時系列信号ＲＳ’は、加算器６２に供給される。
生成部６１は、入力された波形情報Ｅに基づいて、符号化装置３１（生成部３２の生成部４２（図５））で生成された低周波数成分時系列信号ＥＳに対応する低周波数成分時系列信号ＥＳ’を生成し、加算器６２に出力する。
加算器６２は、生成部６１からの低周波数成分時系列信号ＥＳ’と、逆振幅操作部２４からの残差時系列信号ＲＳ’を加算する。すなわち、その結果、例えば、符号化装置３１に入力された、図７Ａに示した音響時系列信号ＳＳに対応する音響時系列信号ＳＳ’が生成される。
加算器６２は、生成した音響時系列信号ＳＳ’を、外部の装置に出力する。
ところで、上述した、符号化装置３１（図４）では、波形情報Ｅが、符号列生成部１４において符号化されていたが、波形情報Ｅを、正規化および量子化して、符号化することもできる。しかしながら、波形情報Ｅを、正規化、量子化して符号化すると、量子化誤差を含む、量子化された波形情報（以下、波形情報ＱＥと称する）が復号装置５１（図１１）に供給されることになる。すなわち、復号装置５１で、波形情報ＱＥに基づいて低周波数成分時系列信号ＥＳ’が生成されるので、その低周波数成分時系列信号ＥＳ’は、波形情報ＱＥに含まれた量子化誤差により、符号化装置３１で生成された低周波数成分時系列信号ＥＳと異なるようになる。すなわち、この場合、音響時系列信号ＳＳと同等の音響時系列信号ＳＳ’を復号することができず、聴感上の問題が発生してしまうことがある。
そこで、符号化装置３１を、例えば、図１３に示すように、そして復号装置５１を、例えば、図１５に示すように構成することで、波形情報Ｅを量子化して符号化しても、適切な音響時系列信号ＳＳ’が生成されるようにすることができる。
図１３の符号化装置３１には、図４の符号化装置３１の生成部３２に代えて、残差時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）７１が設けられている。その他の構成は、図４における場合と同様である。
生成部７１は、例えば、図１４に示すように構成されている。すなわち、図５の生成部３２の周波数分析部４１と生成部４２の間に、正規化／量子化部８１と逆量子化／逆正規化部８２が設けられている。
正規化／量子化部８１は、周波数分析部４１からの波形情報Ｅを正規化するとともに、量子化し、その結果得られた波形情報ＱＥを、逆量子化／逆正規化部８２および符号列生成部１４に出力する。
逆量子化／逆正規化部８２は、正規化／量子化部８１からの波形情報ＱＥを、逆量子化するとともに、逆正規化し、その結果得られた、周波数分析部４１で生成された波形情報Ｅに対応する波形情報Ｅ’を、生成部４２に出力する。波形情報Ｅ’には、量子化誤差が含まれる。
生成部４２は、逆量子化／逆正規化部８２からの波形情報Ｅ’に基づいて、低周波数成分時系列信号ＥＳを生成し、減算器４３に出力する。
減算器４３は、入力された音響時系列信号ＳＳから、生成部４２からの低周波数成分時系列信号ＥＳ（量子化誤差を間接的に含む）を差し引き、残差時系列信号ＲＳを生成し、振幅操作部１１に出力する。
この残差時系列信号ＲＳが振幅操作、スペクトル変換、正規化、そして量子化され、スペクトル情報ＱＦが生成される。生成されたスペクトル情報ＱＦは、波形情報ＱＥ等とともに符号化され、復号装置５１に供給される。
図１５は、図１３の符号化装置３１により生成された符号列ＣＤを復号する復号装置５１の構成例を示している。この復号装置５１には、図１１の復号装置５１の生成部５２に代えて、音響時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）９１が設けられている。その他の部分は、図１１における場合と同様である。
符号列分解部２１は、入力された、図１３の符号化装置３１から供給された符号列ＣＤを、スペクトル情報ＱＦ、量子化情報Ｑ、正規化情報Ｎ、振幅操作情報Ｇ、および波形情報ＱＥに分解するとともに、スペクトル情報ＱＦ、量子化情報Ｑ、および正規化情報Ｎを、逆量子化／逆正規化部２２に、振幅操作情報Ｇを、逆振幅操作部２４に、そして波形情報ＱＥを、生成部９１にそれぞれ供給する。
符号列分解部２１により、符号列ＣＤから分離されたスペクトル情報ＱＦが、逆量子化、逆正規化、逆スペクトル変換、そして逆振幅操作されて残差時系列信号ＲＳ’が得られる。
生成部９１は、符号列分解部２１からの波形情報ＱＥを逆量子化するとともに、逆量子化して、波形情報Ｅ’を復号する。そして生成部９１は、この波形情報Ｅ’に基づいて低周波数成分時系列信号ＥＳ’を生成するとともに、それを残差時系列信号ＲＳ’に加算して、音響時系列信号ＳＳ’を生成する。
ここで生成される低周波数成分時系列信号ＥＳ’は、符号化装置３１における波形情報Ｅ’に基づいて生成されるので、低周波数成分時系列信号ＥＳ’を、符号化装置と同じものとすることができる。
すなわち、符号化装置と復号装置で同じ低周波成分時系列信号を用いることができるので、適切な音響時系列信号ＳＳ’が生成される。
図１６は、生成部９１の構成例を示している。この生成部９１には、図１２の生成部５２の生成部６１の前段に、逆量子化／逆正規化部１０１が設けられている。
逆量子化／逆正規化部１０１は、符号列分解部２１からの波形情報ＱＥを逆量子化、逆正規化し、その結果得られた、符号化装置３１で生成された波形情報Ｅに対応する波形情報Ｅ’を生成部６１に出力する。
生成部６１は、逆量子化／逆正規化部１０１からの波形情報Ｅ’に基づいて、低周波数成分時系列信号ＥＳ’を生成する。
また、上述した、図４の符号化装置３１では、図１７Ａに示すような音響時系列信号ＳＳが入力された場合、生成部３２は、例えば、図１７Ｂに示すように、時刻ｔ１から時間Ｔの間（時刻ｔ１から時刻ｔ２まで）に入力された音響時系列信号ＳＳを１つのブロック（ブロックＡ）として区分し、そして図１７Ｃに示すように、時刻ｔ２から時刻Ｔの間（時刻ｔ２から時刻ｔ３まで）に入力された音響時系列信号ＳＳを１つのブロック（ブロックＢ）として区分するようになされていた。つまり、音響時系列信号ＳＳは、重複しないように、区分されている。
しかしながら、上述したように、低周波数成分時系列信号ＥＳの生成に利用する処理対象周波数ｆｐは有限数、すなわち、その純音波形も有限数であることから、上述のように重複しないように区分された音響時系列信号ＳＳに対する周波数分析結果によって、隣接するブロック間で不連続な低周波数成分時系列信号ＥＳが生成される場合がある。すなわち、復号装置５１で、適切な音響時系列信号ＳＳ’が生成されない場合がある。
そこで、符号化装置３１を、例えば、図１８に示すように、そして復号装置５１を、図２１に示すように構成することで、より適切な音響時系列信号ＳＳ’が生成されるようにすることができる。
図１８の符号化装置３１には、図４の符号化装置３１の生成部３２に代えて、音響時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）１１１が設けられている。
生成部１１１は、例えば、図１９に示すように構成されている。すなわち、この生成部１１１には、図５の生成部３２の周波数分析部４１および生成部４２の間に、波形情報保持部１２１が設けられている。
この場合、図示せぬ区分部により、音響時系列信号ＳＳが、音響時系列信号ＳＳの一部が重複するように、ブロックに区分される。
例えば、図２０Ａに示すような音響時系列信号ＳＳについて、時刻ｔ１１から時間Ｔの間（時刻ｔ１１から時刻ｔ１３まで）に入力された音響時系列信号ＳＳでは、ブロックＡに区分され、時刻ｔ１１と時刻ｔ１３の中間の時刻である時刻ｔ１２から時間Ｔの間（時間ｔ１２から時間ｔ１４まで）に入力された音響時系列信号ＳＳは、ブロックＢに区分され、また時刻ｔ１２と時刻ｔ１４の中間の時刻である時刻ｔ１３から時間Ｔの間（時間ｔ１３から時間ｔ１５まで）に入力された音響時系列信号ＳＳは、ブロックＣに区分される。
周波数分析部４１は、このように、一部が重複するように区分されたブロック内の音響時系列信号ＳＳに対して周波数分析を行い、その分析結果に基づいて波形情報Ｅをそれぞれ生成し、波形情報保持部１２１に順次出力する。
波形情報保持部１２１は、周波数分析部４１からの波形情報Ｅを、３ブロック分記憶し、それをまとめて生成部４２に出力する。
具体的には、波形情報保持部１２１は、１ブロック分の波形情報Ｅが、周波数分析部４１から入力されたとき、そのときまでに記憶していた３ブロック分の波形情報Ｅ（以下、波形情報保持部１２１に記憶されている３つの波形情報Ｅのうち、最も先に記憶された波形情報Ｅを、波形情報Ｅ１と、その次に記憶された波形情報Ｅを、波形情報Ｅ２と、そして最も後に記憶された波形情報Ｅを、波形情報Ｅ３と称する）のそれぞれを、生成部４２に出力する。
そして波形情報保持部１２１は、保持していた波形情報Ｅ１を削除するとともに、波形情報Ｅ２として記憶していた波形情報を、波形情報Ｅ１として、波形情報Ｅ３として記憶していた波形情報Ｅを、波形情報Ｅ２として、そして周波数分析部４１から入力された波形情報を、波形情報Ｅ３としてそれぞれ記憶する。
波形情報保持部１２１は、周波数分析部４１から、波形情報Ｅが入力される度に、同様の動作を繰り返す。すなわち、生成部４２には、それぞれ一部分が重複する音響時系列信号ＳＳから生成された波形情報Ｅ１乃至Ｅ３が供給される。
生成部４２は、はじめに、波形情報Ｅ１乃至Ｅ３のそれぞれに基づいて、例えば、図２０Ｂ乃至図２０Ｄに示す低周波数成分時系列信号ＥＳ１乃至ＥＳ３を生成する。
そして生成部４２は、生成した低周波数成分時系列信号ＥＳ２（図２０Ｃ）に、低周波数時系列信号ＥＳ２と時間軸上において重なる、低周波数成分時系列信号ＥＳ１の部分（図２０Ｂで、実線で示されている部分）と、低周波数時系列信号ＥＳ２と時間軸上において重なる、低周波数成分時系列信号ＥＳ３の部分（図２０Ｄで、実線で示されている部分）を足し合わせて合成し、その合成結果に、式（１３）に示す窓関数Ｗ（ｔ）をかけることで、図２０Ｅの実線で示すような、低周波数時系列信号ＥＳを生成し減算器４３に出力する。
2002049218.tif 000011
このようにして生成された低周波数成分時系列信号ＥＳは、ブロック間で不連続にならない。
図２１は、図１８の符号化装置３１で生成された符号列ＣＤを復号する復号装５１の構成例を示している。
この復号装置には、図１１の復号装置５１の生成部５２に代えて、音響時系列信号生成部（以下、生成部と略称する）１３１が設けられている。その他の部分は、図１１における場合と同様であるので、その説明は省略する。
生成部１３１は、例えば、図２２に示すように構成されている。すなわち、生成部１３１には、図１２の生成部６１の前段に、波形情報保持部１４１が設けられている。
波形情報保持部１４１は、符号化装置３１の生成部１１１の波形情報保持部１２１と同様に動作し、３ブロック分の波形情報Ｅ１乃至Ｅ３を保持するとともに、それらを生成部６１に出力する。
生成部６１は、符号化装置３１の生成部１１１の生成部４２と同様に動作し、波形情報保持部１４１から得られた３つの波形情報Ｅ１乃至Ｅ３に基づいて、低周波数成分時系列信号ＥＳ１乃至ＥＳ３をそれぞれ生成するとともに、生成した低周波数成分時系列信号ＥＳ１乃至ＥＳ３を、図２０を参照して説明したように合成し、式（１３）に示す窓関数Ｗ（ｔ）をかけ、その結果得られた最終的な低周波数成分時系列信号ＥＳを、加算器６２に出力する。
また、上述した、図４の符号化装置３１では、音響時系列信号ＳＳを帯域分割することなく符号化していたが、帯域分割することで、符号化効率をより高めることができる。
そこで、符号化装置３１を、例えば、図２３に示すように、そして復号装置５１を、例えば、図２４に示すように構成することで、音響時系列信号ＳＳを帯域分割して符号化することができる。
図２３の符号化装置３１は、残差時系列生成部３２、振幅操作部１１−１乃至１１−４、スペクトル変換部１２−１乃至１２−４、正規化／量子化部１３−１乃至１３−４、および符号列生成部１４、並びに生成部３２の前段に設けられた帯域分割フィルタ１５１から構成されている。
帯域分割フィルタ１５１は、入力された音響時系列信号ＳＳをたとえばＰＱＦ（Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ　Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）やＱＭＦ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｆｉｌｔｅｒ）を用いて４つの帯域に分割して、帯域信号ＦＳ１乃至ＦＳ４を生成し、帯域信号ＦＳ１を、生成部３２に、帯域信号ＦＳ２を、振幅操作部１１−２に、帯域信号ＦＳ３を、振幅操作部１１−３に、そして帯域信号ＦＳ４を、振幅操作部１１−４にそれぞれ出力する。
生成部３２、振幅操作部１１−１乃至１１−４、スペクトル変換部１２−１乃至１２−４、正規化／量子化部１３−１乃至１３−４、および符号列生成部１４は、図４における場合と同様に動作するので、その詳細な説明は省略するが、振幅操作部１１−１は、生成部３２からの残差時系列信号ＲＳに対して振幅操作を行い、振幅操作部１１−２乃至１１−４は、帯域信号ＦＳ２乃至ＦＳ４に対して振幅操作を行う。
符号列生成部１４には、生成部３２からの波形情報Ｅ、振幅操作部１１−１乃至１１−４からの振幅操作情報Ｇ１乃至Ｇ４、並びに正規化／量子化部１３−１乃至１３−４からのスペクトル情報ＱＦ１乃至ＱＦ４、量子化情報Ｑ１乃至Ｑ４、および正規化情報Ｎ１乃至Ｎ４がそれぞれ供給され、符号列生成部１４は、それらを順次符号化して、符号列を生成する。
図２４の復号装置５１は、図１１の復号装置５１の、１個の符号列分解部２１、４個の逆量子化／逆正規化部２２−１乃至２２−４、４個の逆スペクトル変換部２３−１乃至２３−４、４個の逆振幅操作部２４−１乃至２４−４、および１個の生成部５２、並びに１個の帯域合成フィルタ１６１により構成されている。
符号列分解部２１は、入力された符号列ＣＤを、４個のスペクトル情報ＱＦ１乃至ＱＦ４、４個の量子化情報Ｑ１乃至Ｑ４、４個の正規化情報Ｎ１乃至Ｎ４、および振幅操作情報Ｇ１乃至Ｇ４、そして１個の波形情報Ｅに分解し、スペクトル情報ＱＦ１乃至ＱＦ４、量子化情報Ｑ１乃至Ｑ４、および正規化情報Ｎ１乃至Ｎ４を、逆量子化／逆正規化部２２−１乃至２２−４に、４個の振幅操作情報Ｇ１乃至Ｇ４を、逆振幅操作部２４−１乃至２４−４に、そして波形情報Ｅを、生成部５２に、それぞれ出力する。
逆量子化／逆正規化部２２−１乃至２２−４、逆スペクトル変換部２３−１乃至２３−４、逆振幅操作部２４−１乃至２４−４、および生成部５２は、図１１における場合と同様に動作するので、その詳細な説明は省略するが、生成部５２は、音響時系列信号ＳＳ’を、逆振幅操作部２４−２乃至２４−４は、時系列信号ＧＳ２’乃至ＧＳ４’（それぞれ符号化装置３１における帯域信号ＦＳ２乃至ＦＳ４に類似する信号）を、それぞれ帯域合成フィルタ１６１に出力する。
帯域合成フィルタ１６１は、例えばＩＰＱＦ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｐｏｌｙｐｈａｓｅ　Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）やＩＱＭＦ（Ｉｎｖｅｒｓｅ　Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｆｉｌｔｅｒ）を用いて合成し、最終的な音響時系列信号ＳＳ’を生成して、外部の装置に出力する。
以上のように、特定の帯域信号（例えば、上述の実施例では帯域信号ＦＳ１）に対して、符号化装置３１の生成部３２での処理を施して、振幅操作が行われるようにし、他の帯域信号（例えば、帯域信号ＦＳ２乃至ＦＳ４）に対しては、従来のように符号化することができ、効率的に音響時系列信号ＳＳを符号化することができる。なお、本発明は、音声記録再生装置に適用できる。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実現させることもできるが、ソフトウエアにより実現させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実現する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムがコンピュータにインストールされ、そのプログラムがコンピュータで実行されることより、上述した符号化装置３１および復号装置５１が機能的に実現される。
図２５は、上述のような符号化装置３１および復号装置５１として機能するコンピュータ５０１の一実施の形態の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）５１１にはバス５１５を介して入出力インタフェース５１６が接続されており、ＣＰＵ５１１は、入出力インタフェース５１６を介して、ユーザから、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１８から指令が入力されると、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）５１２、ハードディスク５１４、またはドライブ５２０に装着される磁気ディスク５３１、光ディスク５３２、光磁気ディスク５３３、若しくは半導体メモリ５３４などの記録媒体に格納されているプログラムを、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）５１３にロードして実行する。これにより、上述した各種の処理が行われる。さらに、ＣＰＵ５１１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース５１６を介して、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌｙ）などよりなる表示部５１７に必要に応じて出力する。なお、プログラムは、ハードディスク５１４やＲＯＭ５１２に予め記憶しておき、コンピュータ５０１と一体的にユーザに提供したり、磁気ディスク５３１、光ディスク５３２、光磁気ディスク５３３，半導体メモリ５３４等のパッケージメディアとして提供したり、衛星、ネットワーク等から通信部５１９を介してハードディスク５１４に提供することができる。
なお、本明細書において、記録媒体により提供されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
産業上の利用可能性
本発明によれば、プリエコーおよびポストエコーの発生を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の符号化装置及び復号装置の構成例を示すブロック図である。
図２Ａは、振幅操作を説明する図である。
図２Ｂは、振幅操作を説明する他の図である。
図３Ａは、従来の符号化装置および復号装置の動作を説明する図である。
図３Ｂは、従来の符号化装置および復号装置の動作を説明する他の図である。
図３Ｃは、従来の符号化装置および復号装置の動作を説明する他の図である。
図３Ｄは、従来の符号化装置および復号装置の動作を説明する他の図である。
図４は、本発明を適用した符号化装置の構成例を示すブロック図である。
図５は、図４の低周波数成分時系列信号生成部の構成例を示すブロック図である。
図６は、図４の低周波数成分時系列信号生成部の動作を説明するフローチャートである。
図７Ａは、図６のステップＳ２の処理を説明する図である。
図７Ｂは、図６のステップＳ２の処理を説明する他の図である。
図８は、波形情報Ｅの例を示す図である。
図９Ａは、本発明を適用した符号化装置の動作を説明する図である。
図９Ｂは、本発明を適用した符号化装置の動作を説明する他の図である。
図９Ｃは、本発明を適用した符号化装置の動作を説明する他の図である。
図１０は、波形情報Ｅの他の例を示す図である。
図１１は、本発明を適用した復号装置の構成例を示すブロック図である。
図１２は、図１１の音響時系列信号生成部の構成例を示すブロック図である。
図１３は、本発明を適用した符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
図１４は、図１３の残差時系列信号生成部の構成例を示すブロック図である。
図１５は、本発明を適用した復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
図１６は、図１５の音響時系列信号生成部の構成例を示すブロック図である。
図１７Ａは、図４の符号化装置の動作を説明する図である。
図１７Ｂは、図４の符号化装置の動作を説明する他の図である。
図１７Ｃは、図４の符号化装置の動作を説明する他の図である。
図１８は、本発明を適用した符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
図１９は、図１８の残差時系列信号生成部の構成例を示すブロック図である。
図２０Ａは、図１８の符号化装置の動作を説明する図である。
図２０Ｂは、図１８の符号化装置の動作を説明する他の図である。
図２０Ｃは、図１８の符号化装置の動作を説明する他の図である。
図２０Ｄは、図１８の符号化装置の動作を説明する他の図である。
図２０Ｅは、図１８の符号化装置の動作を説明する他の図である。
図２１は、本発明を適用した復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
図２２は、図２１の音響時系列信号生成部の構成例を示すブロック図である。
図２３は、本発明を適用した符号化装置の他の構成例を示すブロック図である。
図２４は、本発明を適用した復号装置の他の構成例を示すブロック図である。
図２５は、コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図１】
2002049218.tif 000012
【図２Ａ】
2002049218.tif 000013
【図２Ｂ】
2002049218.tif 000014
【図３Ａ】
2002049218.tif 000015
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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