CN110349590B - 线性预测分析装置、方法以及记录介质 - Google Patents
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Abstract
自相关计算部(21)根据输入信号来计算自相关RO(i)。预测系数计算部(23)使用将系数wO(i)和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)来进行线性预测分析。在此，设为包含对至少一部分的各次数i，与各次数i对应的系数wO(i)随着与当前或过去的帧中的输入信号的基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加的情况、和与当前或过去的帧中的基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况。
Description
本申请是以下发明专利申请的分案申请：申请号：201580005184.3，申请日：2015年1月20日，发明名称：“线性预测分析装置、方法、程序以及记录介质”。
技术领域
本发明涉及声音信号、音响信号、心电图、脑波、脑磁图、地震波等数字时序信号的分析技术。
背景技术
在声音信号、音响信号的编码中，广泛使用基于对所输入的声音信号、音响信号进行线性预测分析而得到的预测系数来进行编码的方法(例如，参照非专利文献1、2。)。
在非专利文献1至3中，通过图16中例示的线性预测分析装置来计算预测系数。线性预测分析装置1具备自相关计算部11、系数乘法部12以及预测系数计算部13。
所输入的时域的数字声音信号、数字音响信号即输入信号按每个N样本的帧被处理。将在当前时刻作为处理对象的帧即当前帧的输入信号设为XO(n)(n＝0,1,……,N-1)。n表示输入信号中的各样本的样本序号，N为规定的正整数。在此，当前帧的前一帧的输入信号为XO(n)(n＝-N,-N+1,……,-1)，当前帧的后一帧的输入信号为XO(n)(n＝N,N+1,……,2N-1)。
[自相关计算部11]
线性预测分析装置1的自相关计算部11根据输入信号XO(n)通过式(11)求得自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax，Pmax为预测次数)并进行输出。Pmax为小于N的规定的正整数。
【数1】
[系数乘法部12]
接着，系数乘法部12通过对从自相关计算部11输出的自相关RO(i)按每个相同的i乘以预先决定的系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，求得变形自相关R’O(i)。即，通过式(12)求得变形自相关R’O(i)。
【数2】
R'O(i)＝RO(i)×wO(i) (12)
[预测系数计算部13]
并且，预测系数计算部13使用从系数乘法部12输出的变形自相关R’O(i)通过例如Levinson-Durbin法等，求得能够变换为1次至预先决定的预测次数即Pmax次的线性预测系数的系数。能够变换为线性预测系数的系数是PARCOR系数KO(1),KO(2),……,KO(Pmax)、线性预测系数aO(1),aO(2),……,aO(Pmax)等。
在非专利文献1即国际标准ITU-T G.718、非专利文献2即国际标准ITU-TG.729等中，使用预先求得的60Hz的带宽的固定的系数作为系数wO(i)。
具体而言，系数wO(i)如式(13)那样使用指数函数来定义，在式(13)之中使用f0＝60Hz这样的固定值。fs是采样频率。
【数3】
在非专利文献3中，记载有使用基于上述的指数函数以外的函数的系数的例子。但是，在此使用的函数是基于采样周期τ(相当于与fs对应的周期)和规定的常数a的函数，仍然使用固定值的系数。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：ITU-T Recommendation G.718,ITU,2008.
非专利文献2：ITU-T Recommendation G.729,ITU,1996
非专利文献3：Yoh’ichi Tohkura,Fumitada Itakura,Shin’ichiro Hashimoto,"Spectral Smoothing Technique in PARCOR Speech Analysis-Synthesis",IEEETrans.on Acoustics,Speech,and Signal Processing,Vol.ASSP-26,No.6,1978
发明内容
发明要解决的课题
在以往的声音信号、音响信号的编码中使用的线性预测分析方法中，使用对自相关函数RO(i)乘以固定的系数wO(i)而得到的变形自相关R’O(i)来求得能够变换为线性预测系数的系数。因此，在即使使用不需要基于对自相关RO(i)乘以系数wO(i)的变形的、即自相关RO(i)本身而不是变形自相关R’O(i)来求得能够变换为线性预测系数的系数，与能够变换为线性预测系数的系数对应的频谱包络中频谱的峰也不会过大的输入信号的情况下，存在以下可能性：由于对自相关RO(i)乘以系数wO(i)，与由变形自相关R’O(i)求得的能够变换为线性预测系数的系数对应的频谱包络与输入信号XO(n)的频谱包络近似的精度下降、即线性预测分析的精度下降。
本发明的目的在于，提供比以往分析精度高的线性预测分析方法、装置、程序以及记录介质。
用于解决课题的手段
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数wO(i)和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，包含以下情况：对至少一部分的各次数i，与各次数i对应的系数wO(i)随着基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加的情况、和处于随着与当前或过去的帧中的输入时序信号的周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；系数决定步骤，设为在2个以上的系数表的每一个中相对应地存储有i＝0,1,……,Pmax的各次数i和与各次数i对应的系数wO(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值、和与当前或过去的帧中的输入时序信号的周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从2个以上的系数表之中的一个系数表取得系数wO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将所取得的与各次数i对应的系数wO(i)和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，将2个以上的系数表之中的、在周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值为第一值且与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值为第三值的情况下在系数决定步骤中取得系数wO(i)的系数表设为第一系数表，将2个以上的系数表之中的、在周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值为比第一值大的第二值且与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值为比第三值小的第四值的情况下在系数决定步骤中取得系数wO(i)的系数表设为第二系数表，对至少一部分的各次数i，第二系数表中的与各次数i对应的系数比第一系数表中的与各次数i对应的系数大。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)，系数决定步骤，设为在系数表t0中储存系数wt0(i)，在系数表t1中储存系数wt1(i)，在系数表t2中储存系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与基音增益处于正相关关系的值，从系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将取得的系数和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，关于至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，系数决定步骤中，选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值大时决定的系数比在周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值小时决定的系数更大的情况。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与基音增益处于正相关关系的值，从系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将取得的系数和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，关于至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，根据周期、或周期的量化值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与基音增益处于正相关关系的值，(1)在周期短且基音增益大的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t0取得系数，(9)在周期长且基音增益小的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t2取得系数，(2)在周期短且基音增益为中等程度的情况下，(3)在周期短且基音增益小的情况下，(4)在周期为中等程度且基音增益大的情况下，(5)在周期为中等程度且基音增益为中等程度的情况下，(6)在周期为中等程度且基音增益小的情况下，(7)在周期长且基音增益大的情况下，(8)在周期长且基音增益为中等程度的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t1取得系数，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数wO(i)和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，包含以下情况：对至少一部分的各次数i，与各次数i对应的系数wO(i)处于随着与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况以及处于随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况。
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本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与基音增益处于正相关关系的值，从系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将取得的系数和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，关于至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，根据与基本频率处于正相关关系的值以及与基音增益处于正相关关系的值，(1)在基本频率高且基音增益大的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t0取得系数，(9)在基本频率低且基音增益小的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t2取得系数，(2)在基本频率高且基音增益为中等程度的情况下，(3)在基本频率高且基音增益小的情况下，(4)在基本频率为中等程度且基音增益大的情况下，(5)在基本频率为中等程度且基音增益为中等程度的情况下，(6)在基本频率为中等程度且基音增益小的情况下，(7)在基本频率低且基音增益大的情况下，(8)在基本频率低且基音增益为中等程度的情况下，设为在系数决定步骤中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在系数决定步骤中从系数表t1取得系数，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存系数wt0(i)，在系数表t1中储存系数wt1(i)，在系数表t2中储存系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，所述系数决定步骤中，选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值大时决定的系数比在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值小时决定的系数更大的情况。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，根据所述周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在周期短且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t0取得系数，(9)在周期长且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t2取得系数，(2)在周期短且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在周期短且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在周期长且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在周期长且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t1取得系数，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，所述系数决定步骤中，选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成与基本频率处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基本频率处于正相关关系的值小时决定的系数比在与基本频率处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况。
本发明的一方式的线性预测分析方法是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析方法，其中，包含：自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，根据与所述基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在基本频率高且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t0取得系数，(9)在基本频率低且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t2取得系数，(2)在基本频率高且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在基本频率高且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在基本频率低且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在基本频率低且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，设为在所述系数决定步骤中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t1取得系数，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
本发明的一方式的线性预测分析装置是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析装置，其中，包含：自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，所述系数决定部选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值大时决定的系数比在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值小时决定的系数更大的情况。
本发明的一方式的线性预测分析装置是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析装置，其中，包含：自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，根据所述周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在周期短且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0取得系数，(9)在周期长且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t2取得系数，(2)在周期短且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在周期短且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在周期长且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在周期长且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t1取得系数，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定部中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
本发明的一方式的线性预测分析装置是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析装置，其中，包含：自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，所述系数决定部选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成与基本频率处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基本频率处于正相关关系的值小时决定的系数比在与基本频率处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况。
本发明的一方式的线性预测分析装置是按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数的线性预测分析装置，其中，包含：自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，根据与所述基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在基本频率高且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0取得系数，(9)在基本频率低且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t2取得系数，(2)在基本频率高且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在基本频率高且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在基本频率低且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在基本频率低且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t1取得系数，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定部中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
发明效果
能够实现比以往分析精度高的线性预测。
附图说明
图1是用于说明第一实施方式以及第二实施方式的线性预测装置的例子的框图。
图2是用于说明线性预测分析方法的例子的流程图。
图3是用于说明第二实施方式的线性预测分析方法的例子的流程图。
图4是用于说明第二实施方式的线性预测分析方法的例子的流程图。
图5是表示基本频率以及基音增益与系数的关系的例子的图。
图6是表示周期以及基音增益与系数的关系的例子的图。
图7是用于说明第三实施方式的线性预测装置的例子的框图。
图8是用于说明第三实施方式的线性预测分析方法的例子的流程图。
图9是用于说明第三实施方式的具体例的图。
图10是表示基本频率以及基音增益与所选择的系数表的关系的例子的图。
图11是用于说明变形例的框图。
图12是用于说明变形例的框图。
图13是用于说明变形例的流程图。
图14是用于说明第四实施方式的线性预测分析装置的例子的框图。
图15是用于说明第四实施方式的变形例的线性预测分析装置的例子的框图。
图16是用于说明以往的线性预测装置的例子的框图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明线性预测分析装置以及方法的各实施方式。
[第一实施方式]
第一实施方式的线性预测分析装置2如图1所示那样例如具备自相关计算部21、系数决定部24、系数乘法部22以及预测系数计算部23。自相关计算部21、系数乘法部22以及预测系数计算部23的动作与以往的线性预测分析装置1的自相关计算部11、系数乘法部12以及预测系数计算部13中的动作分别相同。
向线性预测分析装置2输入按每规定时间区间即帧的时域的数字声音信号、数字音响信号、心电图、脑波、脑磁图、地震波等数字信号即输入信号XO(n)。输入信号是输入时序信号。将当前帧的输入信号设为XO(n)(n＝0,1,……,N-1)。n表示输入信号中的各样本的样本序号，N为规定的正整数。在此，当前帧的前一帧的输入信号为XO(n)(n＝-N,-N+1,……,-1)，当前帧的后一帧的输入信号为XO(n)(n＝N,N+1,……,2N-1)。以下，说明输入信号XO(n)为数字声音信号、数字音响信号的情况。输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)也可以是所收音的信号本身，也可以是为了分析而变换了采样速率的信号，也可以是预加重(pre-emphasis)处理后的信号，也可以是加窗后的信号。
此外，还向线性预测分析装置2输入按每帧的数字声音信号、数字音响信号的关于基本频率的信息和关于基音增益的信息。关于基本频率的信息由处于线性预测分析装置2外的基本频率计算部930求得。关于基音增益的信息由处于线性预测分析装置2外的基音增益计算部950求得。
基音增益是按每帧的输入信号的周期性的强度。基音增益例如是关于输入信号、其线性预测残差信号的存在基音周期量时间差的信号间被标准化的相关。
[基本频率计算部930]
基本频率计算部930根据当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分来求得基本频率P。基本频率计算部930例如求得包含当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)的全部或一部分在内的信号区间的数字声音信号、数字音响信号的基本频率P，将能够确定基本频率P的信息作为关于基本频率的信息来输出。作为求得基本频率的方法，存在各种公知的方法，因此也可以使用公知的任意方法。此外，也可以设为对所求得的基本频率P进行编码而得到基本频率码的结构，将基本频率码作为关于基本频率的信息来输出。进而也可以设为得到与基本频率码对应的基本频率的量化值^P的结构，将基本频率的量化值^P作为关于基本频率的信息来输出。以下，说明基本频率计算部930的具体例。
＜基本频率计算部930的具体例1＞
基本频率计算部930的具体例1是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)由多个子帧构成的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比基本频率计算部930先动作的情况下的例子。基本频率计算部930首先求得作为2以上的整数的M个子帧即XOs1(n)(n＝0,1,……,N/M-1),……,XOsM(n)(n＝(M-1)N/M,(M-1)N/M+1,……,N-1)的各自的基本频率即Ps1,……,PsM。设为N被M整除。基本频率计算部930将能够确定构成当前帧的M个子帧的基本频率即Ps1,……,PsM之中的最大值max(Ps1,……,PsM)的信息作为关于基本频率的信息来输出。
＜基本频率计算部930的具体例2＞
基本频率计算部930的具体例2是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和后一帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝N,N+1,……,N+Nn-1)(其中，Nn为满足Nn<N这样的关系的规定的正整数。)中，包含先读部分的信号区间构成为当前帧的信号区间的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比基本频率计算部930后动作的情况下的例子。基本频率计算部930关于当前帧的信号区间，求得当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和后一帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝N,N+1,……,N+Nn-1)的各自的基本频率即Pnow、Pnext，将基本频率Pnext存储至基本频率计算部930。基本频率计算部930还将能够确定关于前一帧的信号区间而求得并存储在基本频率计算部930中的基本频率Pnext、即关于前一帧的信号区间之中的当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn-1)而求得的基本频率的信息作为关于基本频率的信息来输出。另外，与具体例1同样，也可以关于当前帧求得按每多个子帧的基本频率。
＜基本频率计算部930的具体例3＞
基本频率计算部930的具体例3是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)本身构成为当前帧的信号区间的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比基本频率计算部930后动作的情况下的例子。基本频率计算部930求得当前帧的信号区间即当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)的基本频率P，将基本频率P存储至基本频率计算部930。基本频率计算部930还将能够确定关于前一帧的信号区间、即前一帧的输入信号XO(n)(n＝-N,-N+1,……,-1)而求得并存储在基本频率计算部930中的基本频率P的信息作为关于基本频率的信息来输出。
[基音增益计算部950]
基音增益计算部950根据当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分来求得基音增益G。基音增益计算部950例如求得包含当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)的全部或一部分在内的信号区间的数字声音信号、数字音响信号的基音增益G，将能够确定基音增益G的信息作为关于基音增益的信息来输出。作为求得基音增益的方法，存在各种公知的方法，因此也可以使用公知的任意方法。此外，也可以设为对所求得的基音增益G进行编码而得到基音增益码的结构，将基音增益码作为关于基音增益的信息来输出。进而也可以设为得到与基音增益码对应的基音增益的量化值^G的结构，将基音增益的量化值^G作为关于基音增益的信息来输出。以下，说明基音增益计算部950的具体例。
＜基音增益计算部950的具体例1＞
基音增益计算部950的具体例1是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)由多个子帧构成的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比基音增益计算部950先动作的情况下的例子。基音增益计算部950首先求得作为2以上的整数的M个子帧即XOs1(n)(n＝0,1,……,N/M-1),……,XOsM(n)(n＝(M-1)N/M,(M-1)N/M+1,……,N-1)的各自的基音增益即Gs1,……,GsM。设为N被M整除。基音增益计算部950将能够确定构成当前帧的M个子帧的基音增益即Gs1,……,GsM之中的最大值max(Gs1,……,GsM)的信息作为关于基音增益的信息来输出。
＜基音增益计算部950的具体例2＞
基音增益计算部950的具体例2是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和后一帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝N,N+1,……,N+Nn-1)中，包含先读部分的信号区间构成为当前帧的信号区间的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比基音增益计算部950后动作的情况下的例子。基音增益计算部950关于当前帧的信号区间，求得当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和后一帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝N,N+1,……,N+Nn-1)的各自的基音增益即Gnow,Gnext，将基音增益Gnext存储至基音增益计算部950。基音增益计算部950还将能够确定关于前一帧的信号区间而求得并存储在基音增益计算部950中的基音增益Gnext、即关于前一帧的信号区间之中的当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn-1)而求得的基音增益的信息作为关于基音增益的信息来输出。另外，与具体例1同样，也可以关于当前帧求得按每多个子帧的基音增益。
＜基音增益计算部950的具体例3＞
基音增益计算部950的具体例3是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)本身构成为当前帧的信号区间的情况，且与线性预测分析装置2相比基音增益计算部950后动作的情况下的例子。基音增益计算部950求得当前帧的信号区间即当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)的基音增益G，将基音增益G存储至基音增益计算部950。基音增益计算部950还将能够确定关于前一帧的信号区间、即前一帧的输入信号XO(n)(n＝-N,-N+1,……,-1)而求得并存储在基音增益计算部950中的基音增益G的信息作为关于基音增益的信息来输出。
以下，说明线性预测分析装置2的动作。图2是基于线性预测分析装置2的线性预测分析方法的流程图。
[自相关计算部21]
自相关计算部21根据所输入的每个N样本的帧的时域的数字声音信号、数字音响信号即输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)来计算自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S1)。Pmax为预测系数计算部23求得的能够变换为线性预测系数的系数的最大次数，是小于N的规定的正整数。所计算的自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)被提供给系数乘法部22。
自相关计算部21使用输入信号XO(n)，例如通过式(14A)来计算所定义的自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)并进行输出。即，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)的自相关RO(i)。
【数4】
或自相关计算部21使用输入信号XO(n)，例如通过式(14B)来计算自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。即，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)。
【数5】
或自相关计算部21也可以在求得与输入信号XO(n)对应的功率谱后按照Wiener-Khinchin的定理来计算自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在任意方法中，也可以如输入信号XO(n)(n＝-Np,-Np+1,……,-1,0,1,……,N-1,N,……,N-1+Nn)那样还使用前后帧的输入信号的一部分来计算自相关RO(i)。在此，Np,Nn分别是满足Np<N、Nn<N这样的关系的规定的正整数。或者，也可以将MDCT序列代用为功率谱的近似，根据近似后的功率谱来求得自相关。这样自相关的算出方法使用世界中使用的公知技术的任一个即可。
[系数决定部24]
系数决定部24使用所输入的关于基本频率的信息以及所输入的关于基音增益的信息，决定系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S4)。系数wO(i)是用于对自相关RO(i)进行变形的系数。系数wO(i)在信号处理的领域中，也被称为滞后(lag)窗wO(i)或滞后窗系数wO(i)。系数wO(i)为正值，因此有时将系数wO(i)比规定的值大/小表现为系数wO(i)的大小比规定的值大/小。此外，设为wO(i)的大小意味着该wO(i)的值。
被输入至系数决定部24的关于基本频率的信息是确定根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的基本频率的信息。即，用于系数wO(i)的决定的基本频率是根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的基本频率。
被输入至系数决定部24的关于基音增益的信息是确定根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的基音增益的信息。即，用于系数wO(i)的决定的基音增益是根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的基音增益。
与关于基本频率的信息对应的基本频率、以及与关于基音增益的信息对应的基音增益也可以根据相同的帧中的输入信号来计算，也可以根据不同的帧中的输入信号来计算。
系数决定部24关于0次至Pmax次的全部或一部分的次数，在与关于基本频率的信息对应的基本频率以及与关于基音增益的信息对应的基音增益可取的范围之中全部或一部分中，将与关于基本频率的信息对应的基本频率越大则越小且与关于基音增益的信息对应的基音增益越大则越小的值决定为系数wO(0),wO(1),……,wO(Pmax)。此外，系数决定部24也可以代替基本频率而使用与基本频率处于正相关关系的值，和/或代替基音增益而使用与基音增益处于正相关关系的值，决定为这样的系数wO(0),wO(1),……,wO(Pmax)。
即，系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)被决定为包含以下情况：对至少一部分的预测次数i，与该次数i对应的系数wO(i)的大小处于随着与包含当前帧的输入信号XO(n)的全部或一部分在内的信号区间的基本频率处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况、和处于随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况。换言之，也可以如后述那样，包含以下情况：根据次数i，系数wO(i)的大小不随着基本频率的增加而单调减少的情况、和/或不随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的情况。
此外，设为在与基本频率处于正相关关系的值可取的范围中，也可以存在系数wO(i)的大小和与基本频率处于正相关关系的值的增加无关而一定的范围，但在其他范围中系数wO(i)的大小随着与基本频率处于正相关关系的值的增加而单调减少。进而，设为在与基音增益处于正相关关系的值可取的范围中，也可以存在系数wO(i)的大小和与基音增益处于正相关关系的值的增加无关而一定的范围，但在其他范围中系数wO(i)的大小随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少。
系数决定部24例如使用关于与所输入的关于基本频率的信息以及所输入的基音增益分别对应的基本频率以及基音增益的加权和的单调非递增函数，决定系数wO(i)。例如，通过以下的式(1)来决定系数wO(i)。在以下的式(1)中，f(G)是求得与基音增益G处于正相关关系的频率的函数，H是对基本频率P和f(G)分别赋予权重δ和ε并相加后的值，即H＝δ×P+ε×f(G)。另外，设为权重系数δ以及ε为正数。即，H意味着基本频率以及基音增益的加权和。
【数6】
或也可以通过使用了比0大的预先决定的值即α的以下的式(2)来决定系数wO(i)。α是用于对在将系数wO(i)理解为滞后窗时的滞后窗的宽度、换言之滞后窗的强度进行调整的值。例如关于多个α的候选值，在包含线性预测分析装置2的编码装置和与该编码装置对应的解码装置中，对声音信号、音响信号进行编码解码，将解码声音信号、解码音响信号的主观质量、客观质量良好的候选值选择为α从而决定预先决定的α即可。
【数7】
或也可以通过使用了关于基本频率P和基音增益G这双方的预先决定的函数f(P,G)的以下的式(2A)来决定系数wO(i)。函数f(P,G)是与基本频率P成为正相关关系，且与基音增益G成为正相关关系的函数。换言之，函数f(P,G)是相对于基本频率P成为单调非减少，且相对于基音增益G成为单调非减少的函数。例如，在将函数fP(P)设为fP(P)＝αP×P+βP(αP为正数，βP为任意的数)、fP(P)＝αP×P2+βP×P+γP(αP为正数，βP、γP为任意的数)等，将函数fG(G)设为fG(G)＝αG×G+βG(αG为正数，βG为任意的数)、fG(G)＝αG×G2+βG×G+γG(αG为正数，βG、γG为任意的数)等时，函数f(P,G)为f(P,G)＝δ×fP(P)+ε×fG(G)等。
【数8】
此外，使用基本频率P以及基音增益G来决定系数wO(i)的式子不限于上述的式(1),(2),(2A)，只要能够记述相对于与基本频率处于正相关关系的值的增加而单调非增加的关系、和相对于与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调非增加的关系，则也可以是其他式。例如，也可以通过以下的(3)至(6)的任一式来决定系数wO(i)。在以下的(3)至(6)的式中，将a设为依赖于基本频率以及基音增益的加权和而决定的实数，将m设为依赖于基本频率以及基音增益的加权和而决定的自然数。例如，将a设为与基本频率以及基音增益的加权和处于负相关关系的值，将m设为与基本频率以及基音增益的加权和处于负相关关系的值。τ为采样周期。
【数9】
wo(i)＝1-τi/a,i＝0,1,...,Pmax (3)
式(3)是被称为巴特利特窗(Bartlett window)的形式的窗函数，式(4)是由二项系数定义的被称为二项式窗(Binomial window)的形式的窗函数，式(5)是被称为频域三角窗(Triangular in frequency domain window)的形式的窗函数，式(6)是被称为频域矩形窗(Rectangular in frequency domain window)的形式的窗函数。
在式(1)至式(6)的任一例中，已知在基本频率以及基音增益的加权和H小时的系数wo(i)的值比在H大时的系数wo(i)大。
另外，也可以仅关于至少一部分的次数i而不是0≤i≤Pmax的各i，系数wO(i)随着与基本频率处于正相关关系的值的增加而单调减少，或随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少。换言之，根据次数i，系数wO(i)的大小也可以不随着与基本频率处于正相关关系的值的增加而单调减少，也可以不随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少。
例如，在i＝0的情况下，也可以使用上述的式(1)至式(6)的任一个来决定系数wO(0)的值，也可以使用在ITU-T G.718等中也使用的wO(0)＝1.0001,wO(0)＝1.003这样的不依赖于与基本频率处于正相关关系的值、与基音增益处于正相关关系的值的经验上得到的固定值。即，关于1≤i≤Pmax的各i，与基本频率处于正相关关系的值、与基音增益处于正相关关系的值越大则系数wO(i)取越小的值，但关于i＝0的系数不限于此，也可以使用固定值。
此外，不限于基本频率以及基音增益的加权和，也可以使用乘以了基本频率和基音增益后的值等相对于基本频率以及基音增益这双方处于正相关关系的值。总之，使用基于基本频率和基音增益这双方而成为基本频率越大则系数wO(i)越小，或基音增益越大则系数wO(i)越小的至少任一个的系数wO(i)即可。
[系数乘法部22]
系数乘法部22通过按每个相同的i将由系数决定部24决定的系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)、和由自相关计算部21求得的自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)相乘，求得变形自相关R’O(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S2)。即，系数乘法部22通过以下的式(7)来计算自相关R’O(i)。所计算的自相关R’O(i)被提供给预测系数计算部23。
【数10】
R'O(i)＝RO(i)×wO(i) (7)
[预测系数计算部23]
预测系数计算部23使用从系数乘法部22输出的变形自相关R’O(i)来求得能够变换为线性预测系数的系数(步骤S3)。
例如，预测系数计算部23使用变形自相关R’O(i)，通过Levinson-Durbin法等，计算1次至预先决定的预测次数即Pmax次的PARCOR系数KO(1),KO(2),……,KO(Pmax)、线性预测系数aO(1),aO(2),……,aO(Pmax)并进行输出。
根据第一实施方式的线性预测分析装置2，将包含根据与基本频率以及基音增益处于正相关关系的值，对至少一部分的预测次数i，与该次数i对应的系数wO(i)的大小处于随着与包含当前帧的输入信号XO(n)的全部或一部分在内的信号区间的基本频率处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况、和处于随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况的系数wO(i)乘以自相关而求得变形自相关，求得能够变换为线性预测系数的系数，从而能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益高时也抑制了基音分量引起的频谱的峰的产生的能够变换为线性预测系数的系数，且能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益低时也能够表现频谱包络的能够变换为线性预测系数的系数，能够实现比以往高的分析精度。从而，在包含第一实施方式的线性预测分析装置2的编码装置和与该编码装置对应的解码装置中对声音信号、音响信号进行编码解码而得到的解码声音信号、解码音响信号的质量比在包含以往的线性预测分析装置的编码装置和与该编码装置对应的解码装置中对声音信号、音响信号进行编码解码而得到的解码声音信号、解码音响信号的质量更好。
＜第一实施方式的变形例＞
第一实施方式的变形例中，系数决定部24不是基于与基本频率以及基音增益处于正相关关系的值，而是基于与基本频率处于负相关关系的值、以及与基音增益处于正相关关系的值来决定系数wO(i)。
与基本频率处于负相关关系的值例如是周期、周期的估计值或周期的量化值。例如，若设为周期T、基本频率P、采样频率fs，则成为T＝fs/P，所以周期与基本频率处于负相关关系。将基于与基本频率处于负相关关系的值、以及与基音增益处于正相关关系的值来决定系数wO(i)的例子作为第一实施方式的变形例来进行说明。
第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2的功能结构和基于线性预测分析装置2的线性预测分析方法的流程图是与第一实施方式相同的图1和图2。第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第一实施方式的线性预测分析装置2相同。
还向线性预测分析装置2输入按每帧的数字声音信号、数字音响信号的关于周期的信息。关于周期的信息由处于线性预测分析装置2外的周期计算部940求得。
[周期计算部940]
周期计算部940根据当前帧的输入信号XO和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分来求得周期T。周期计算部940例如求得包含当前帧的输入信号XO(n)的全部或一部分在内的信号区间的数字声音信号、数字音响信号的周期T，将能够确定周期T的信息作为关于周期的信息来输出。作为求得周期的方法，存在各种公知的方法，因此也可以使用公知的任意方法。此外，也可以设为对所求得的周期T进行编码而得到周期码的结构，将周期码作为关于周期的信息来输出。进而也可以设为得到与周期码对应的周期的量化值^T的结构，将周期的量化值^T作为关于周期的信息来输出。以下，说明周期计算部940的具体例。
＜周期计算部940的具体例1＞
周期计算部940的具体例1是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)由多个子帧构成的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比周期计算部940先动作的情况下的例子。周期计算部940首先求得作为2以上的整数的M个子帧即XOs1(n)(n＝0,1,……,N/M-1),……,XOsM(n)(n＝(M-1)N/M,(M-1)N/M+1,……,N-1)的各自的周期即Ts1,……,TsM。设为N被M整除。周期计算部940将能够确定构成当前帧的M个子帧的周期即Ts1,……,TsM之中的最小值min(Ts1,……,TsM)的信息作为关于周期的信息来输出。
＜周期计算部940的具体例2＞
周期计算部940的具体例2是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和后一帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝N,N+1,……,N+Nn-1)(其中，Nn为满足Nn<N这样的关系的规定的正整数。)中，包含先读部分的信号区间构成为当前帧的信号区间的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比周期计算部940后动作的情况下的例子。周期计算部940关于当前帧的信号区间，求得当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)和后一帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝N,N+1,……,N+Nn-1)的各自的周期即Tnow,Tnext，将周期Tnext存储至周期计算部940。周期计算部940还将能够确定关于前一帧的信号区间而求得并存储在周期计算部940中的周期Tnext、即关于前一帧的信号区间之中的当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn-1)而求得的周期的信息作为关于周期的信息来输出。另外，与具体例1同样，也可以关于当前帧而求得按每个多个子帧的周期。
＜周期计算部940的具体例3＞
周期计算部940的具体例3是在当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)本身构成为当前帧的信号区间的情况，且关于同一帧与线性预测分析装置2相比周期计算部940后动作的情况下的例子。周期计算部940求得当前帧的信号区间即当前帧的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)的周期T，将周期T存储至周期计算部940。周期计算部940还将能够确定关于前一帧的信号区间、即前一帧的输入信号XO(n)(n＝-N,-N+1,……,-1)而求得并存储在周期计算部940中的周期T的信息作为关于周期的信息来输出。
此外，与第一实施方式同样，还向线性预测分析装置2输入关于基音增益的信息。关于基音增益的信息与第一实施方式同样，由处于线性预测分析装置2外的基音增益计算部950求得。
以下，说明第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2的动作之中，与第一实施方式的线性预测分析装置2不同的部分即系数决定部24的处理。
[变形例的系数决定部24]
第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2的系数决定部24使用所输入的关于周期的信息以及所输入的关于基音增益的信息，决定系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S4)。
输入至系数决定部24的关于周期的信息是确定根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的周期的信息。即，用于系数wO(i)的决定的周期是根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的周期。
输入至系数决定部24的关于基音增益的信息是确定根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的基音增益的信息。即，用于系数wO(i)的决定的基音增益是根据当前帧的输入信号和/或当前帧的附近的帧的输入信号的全部或一部分而求得的基音增益。
与关于周期的信息对应的周期、以及与关于基音增益的信息对应的基音增益也可以是根据相同的帧中的输入信号而计算的，也可以是根据不同的帧中的输入信号而计算的。
系数决定部24关于0次至Pmax次的全部或一部分的次数，在与关于周期的信息对应的周期以及与关于基音增益的信息对应的基音增益可取的范围之中全部或一部分中，将与关于周期的信息对应的周期越大则越大且与关于基音增益的信息对应的基音增益越大则越小的值决定为系数wO(0),wO(1),……,wO(Pmax)。此外，系数决定部24也可以代替周期而使用与周期处于正相关关系的值，和/或代替基音增益而使用与基音增益处于正相关关系的值，决定为这样的系数wO(0),wO(1),……,wO(Pmax)。
即，决定为系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)包含以下情况：对至少一部分的预测次数i，与该次数i对应的系数wO(i)的大小处于随着与包含当前帧的输入信号XO(n)的全部或一部分在内的信号区间的基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加的关系的情况、和处于随着与包含当前帧的输入信号XO(n)的全部或一部分在内的信号区间的基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况。
换言之，也可以包含以下情况：根据次数i，系数wO(i)的大小不随着与基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加的情况、和/或不随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的情况。
此外，设为在与基本频率处于负相关关系的值可取的范围中，也可以存在系数wO(i)的大小和与基本频率处于负相关关系的值的增加无关而一定的范围，但在其他范围中系数wO(i)的大小随着与基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加。进而，设为在与基音增益处于正相关关系的值可取的范围中，也可以存在系数wO(i)的大小和与基音增益处于正相关关系的值的增加无关而一定的范围，但在其他范围中系数wO(i)的大小随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少。
系数决定部24例如通过将上述的式(1)、式(2)中的H置换为以下的H′的这些式来决定系数wO(i)。
H′＝ζ×fs/T+ε×F(G)
在此，ζ以及ε为权重系数，设为正数。也就是说，T越大则H′的值越小，F(G)越大则H′的值变大。
或也可以通过使用了关于周期T和基音增益G这双方的预先决定的函数f(T,G)的以下的式(2B)来决定系数wO(i)。函数f(T,G)是与周期T成为负相关关系，且与基音增益G成为正相关关系的函数。换言之，函数f(T,G)是相对于周期T成为单调非增加，且相对于基音增益G成为单调非减少的函数。例如，在将函数fT(T)设为fT(T)＝αT×T+βT(αT为正数，βT为任意的数)、fT(T)＝αT×T2+βT×T+γT(αT为正数，βT、γT为任意的数)等，将函数fG(G)设为fG(G)＝αG×G+βG(αG为正数，βG为任意的数)、fG(G)＝αG×G2+βG×G+γG(αG为正数，βG、γG为任意的数)等时，函数f(T,G)为f(T,G)＝ζ×fs/fT(T)+ε×fG(G)等。
【数11】
另外，也可以仅关于至少一部分的次数i而不是0≤i≤Pmax的各i，系数wO(i)随着与基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加，或随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少。换言之，根据次数i，系数wO(i)的大小也可以不随着与基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加，也可以不随着与基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少。
例如，在i＝0的情况下，也可以使用上述的式(1)、式(2)、式(2B)来决定系数wO(0)的值，也可以使用在ITU-T G.718等中也使用的wO(0)＝1.0001,wO(0)＝1.003这样的不依赖于与基本频率处于负相关关系的值、与基音增益处于正相关关系的值的经验上得到的固定值。即，关于1≤i≤Pmax的各i，与基本频率处于负相关关系的值越大则系数wO(i)取越大的值，与基音增益处于正相关关系的值越大则系数wO(i)取越小的值，但关于i＝0的系数不限于此，也可以使用固定值。
总之，使用成为基于周期和基音增益这双方，周期越大则系数wO(i)越大，或基音增益越大则系数wO(i)越小的至少任一个的系数wO(i)即可。
根据第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2，将包含根据与基本频率处于负相关关系的值以及与基音增益处于正相关关系的值，对至少一部分的预测次数i，与该次数i对应的系数wO(i)的大小随着与包含当前帧的输入信号XO(n)的全部或一部分在内的信号区间的基本频率处于负相关关系的值的增加而单调增加的情况、和处于随着与同信号区间的基音增益处于正相关关系的值的增加而单调减少的关系的情况的系数wO(i)乘以自相关函数而求得变形自相关函数，求得能够变换为线性预测系数的系数，从而能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益高时也抑制了基音分量所引起的频谱的峰的产生的能够变换为线性预测系数的系数，且能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益低时也能够表现频谱包络的能够变换为线性预测系数的系数，能够实现比以往分析精度高的线性预测。从而，在包含第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2的编码装置和与该编码装置对应的解码装置中对声音信号、音响信号进行编码解码而得到的解码声音信号、解码音响信号的质量比在包含以往的线性预测分析装置的编码装置和与该编码装置对应的解码装置中对声音信号、音响信号进行编码解码而得到的解码声音信号、解码音响信号的质量更好。
[第二实施方式]
第二实施方式中，将与当前或过去的帧中的输入信号的基本频率处于正或负相关关系的值和规定的阈值进行比较，且将与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值进行比较，根据它们的比较结果来决定系数wO(i)。第二实施方式仅系数决定部24中的系数wO(i)的决定方法与第一实施方式不同，关于其他点与第一实施方式同样。以下，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明，关于与第一实施方式同样的部分省略重复说明。
在此说明首先将与基本频率处于正相关关系的值和规定的阈值进行比较，其后将与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值进行比较，根据它们的比较结果来决定系数wO(i)的例子，将与基本频率处于负相关关系的值和规定的阈值进行比较，其后将与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值进行比较，根据其比较结果来决定系数wO(i)的例子在第二实施方式的第一变形例中进行说明。
第二实施方式的线性预测分析装置2的功能结构和基于线性预测分析装置2的线性预测分析方法的流程图是与第一实施方式相同的图1和图2。第二实施方式的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第一实施方式的线性预测分析装置2相同。
第二实施方式的系数决定部24的处理的流程的例子如图3所示。第二实施方式的系数决定部24例如进行图3的各步骤S41A、步骤S42、步骤S43、步骤S44、步骤S45的处理。
系数决定部24将对应于所输入的关于基本频率的信息的与基本频率处于正相关关系的值和规定的第一阈值进行比较(步骤S41A)，此外，将对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值和规定的第二阈值进行比较(步骤S42)。
对应于所输入的关于基本频率的信息的与基本频率处于正相关关系的值例如是与所输入的关于基本频率的信息对应的基本频率本身。此外，对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值例如是与所输入的关于基音增益的信息对应的基音增益本身。
系数决定部24在与基本频率处于正相关关系的值为规定的第一阈值以上的情况下判断为基本频率高，在并非如此的情况下判断为基本频率低。此外，系数决定部24在与基音增益处于正相关关系的值为规定的第二阈值以上的情况下判断为基音增益大，在并非如此的情况下判断为基音增益小。
并且，系数决定部24在判断为基本频率高且基音增益大的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S43)。此外，在判断为基本频率高且基音增益小的情况、或在判断为基本频率低且基音增益大的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S44)。此外，在判断为基本频率低且基音增益小的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S45)。
在此，wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)<wl(i)这样的关系。在此，至少一部分的各i例如是0以外的i(也就是说，1≤i≤Pmax)。或wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)≤wl(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)<wl(i)，关于剩余至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)≤wl(i)这样的关系。wh(i),wm(i),wl(i)的各个被决定为随着i变大而分别wh(i),wm(i),wl(i)的值变小。例如，wh(i),wm(i),wl(i)通过以下预先决定的规则来求得：求得在基本频率为P1而基音增益为G1时的H即H1＝δ×P1+ε×f(G1)为式(1)的H时的wO(i)作为wh(i)，求得在基本频率为P2(其中P1>P2)而基音增益为G2(其中G1>G2)时的H即H2＝δ×P2+ε×f(G2)为式(1)的H时的wO(i)作为wm(i)，求得在基本频率为P3(其中P2>P3)而基音增益为G3(其中G2>G3)时的H即H3＝δ×P3+ε×f(G3)为式(1)的H时的wO(i)作为wl(i)。
另外，也可以设为将通过这些其中一个规则而预先求得的wh(i),wm(i),wl(i)存储在表中，通过与基本频率处于正相关关系的值和规定的阈值的比较以及与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值的比较而从表中选择wh(i),wm(i),wl(i)的其中一个的结构。另外，也可以使用wh(i)和wl(i)，决定其间的系数wm(i)。即，也可以通过wm(i)＝β’×wh(i)+(1-β’)×wl(i)来决定wm(i)。在此β’为0≤β’≤1，是通过基本频率P、基音增益G为越大的值则β’的值也变得越大，且基本频率P、基音增益G为越小的值则β’的值也变得越小的函数β’＝c(P,G)，根据基本频率P以及基音增益G而求得的值。通过这样求得wm(i)，在系数决定部24中仅存储有存储了wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表和存储了wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表这两个表，从而在判断为基本频率P高且基音增益G小的情况、判断为基本频率P低且基音增益G大的情况之中的基本频率高时、基音增益大时能够得到接近于wh(i)的系数，相反在判断为基本频率高且基音增益小的情况、判断为基本频率低且基音增益大的情况之中的基本频率低时、基音增益小时能够得到接近于wl(i)的系数。
另外，关于i＝0的系数wh(0),wm(0),wl(0)，不是必须满足wh(0)≤wm(0)≤wl(0)的关系，也可以使用满足wh(0)>wm(0)或/和wm(0)>wl(0)的关系的值。
根据第二实施方式，也与第一实施方式同样，能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益高时也抑制了基音分量引起的频谱的峰的产生的能够变换为线性预测系数的系数，且能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益小时也能够表现频谱包络的能够变换为线性预测系数的系数，能够实现比以往分析精度高的线性预测。
另外，在上述的说明中，系数的种类是系数wh(i),wm(i),wl(i)这3个，但系数的种类也可以是2个。例如，也可以仅使用两种系数wh(i),wl(i)。换言之，在上述的说明中，wm(i)也可以与wh(i)或wl(i)相等。
例如，系数决定部24在判断为基本频率高且基音增益大的情况下决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。在这以外的情况下决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
也可以是系数决定部24在判断为基本频率低且基音增益小的情况下决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，在这以外的情况下决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。关于其他处理，与上述的说明同样。
＜第二实施方式的第一变形例＞
第二实施方式的第一变形例中，将与基本频率处于负相关关系的值而不是与基本频率处于正相关关系的值和规定的阈值进行比较，且将与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值进行比较，根据它们的比较结果来决定系数wO(i)。在第二实施方式的第一变形例中和与基本频率处于负相关关系的值比较的规定的阈值与在第二实施方式中和与基本频率处于正相关关系的值比较的规定的阈值不同。
第二实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第一实施方式的变形例相同的图1和图2。第二实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2相同。
第二实施方式的第一变形例的系数决定部24的处理的流程的例子如图4所示。第二实施方式的第一变形例的系数决定部24例如进行图4的各步骤S41B、步骤S42、步骤S43、步骤S44、步骤S45的处理。
系数决定部24将对应于所输入的关于周期的信息的与基本频率处于负相关关系的值和规定的第三阈值进行比较(步骤S41B)，此外，将对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值和规定的第四阈值进行比较(步骤S42)。
对应于所输入的关于周期的信息的与基本频率处于负相关关系的值例如是与所输入的关于周期的信息对应的周期本身。此外，对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值例如是与所输入的关于基音增益的信息对应的基音增益本身。
系数决定部24在与基本频率处于负相关关系的值为规定的第三阈值以下的情况下判断为周期短，在并非如此的情况下判断为周期长。此外，系数决定部24在基音增益为规定的第四阈值以上的情况下判断为基音增益大，在并非如此的情况下判断为基音增益小。
并且，系数决定部24在判断为周期短且基音增益大的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S43)。此外，在判断为周期短且基音增益小的情况、或判断为周期长且基音增益大的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S44)。此外，在判断为周期长且基音增益小的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)(步骤S45)。
在此，wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)<wl(i)这样的关系。在此，至少一部分的各i例如是0以外的i(也就是说，1≤i≤Pmax)。或wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)≤wl(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)<wl(i)，关于剩余至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)≤wl(i)这样的关系。wh(i),wm(i),wl(i)的各个被决定为随着i变大而分别wh(i),wm(i),wl(i)的值变小。
例如，wh(i),wm(i),wl(i)通过以下预先决定的规则来求得：求得在周期为T1而基音增益为G1时的H′即H1′＝ζ×fs/T1+ε×f(G1)为式(1)的H时的wO(i)作为wh(i)，求得在周期为T2(其中T1<T2)而基音增益为G2(其中G1>G2)时的H′即H2′＝ζ×fs/T2+ε×f(G2)为式(1)的H时的wO(i)作为wm(i)，求得在周期为T3(其中T2<T3)而基音增益为G3(其中G2>G3)时的H′即H3′＝ζ×fs/T3+ε×f(G3)为式(1)的H时的wO(i)作为wl(i)。
另外，也可以设为将通过这些其中一个规则而预先求得的wh(i),wm(i),wl(i)存储在表中，通过与基本频率处于负相关关系的值和规定的阈值的比较以及与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值的比较而从表中选择wh(i),wm(i),wl(i)的其中一个的结构。另外，也可以使用wh(i)和wl(i)来决定其间的系数wm(i)。即，也可以通过wm(i)＝(1-β)×wh(i)+β×wl(i)来决定wm(i)。在此β为0≤β≤1，是通过周期T越长时、基音增益G越小时β的值变得越大，且周期T越短时、基音增益G越大时β的值变得越小的函数β＝b(T,G)，根据周期T以及基音增益G而求得的值。若这样求得wm(i)，则在系数决定部24中仅存储有存储了wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表和存储了wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表这两个表，从而在判断为周期短且基音增益小的情况、判断为周期长且基音增益大的情况之中的周期短时、基音增益大时能够得到接近于wh(i)的系数，相反在判断为周期短且基音增益小的情况、判断为周期长且基音增益大的情况之中的周期长时、基音增益小时能够得到接近于wl(i)的系数。
另外，关于i＝0的系数wh(0),wm(0),wl(0)，不是必须满足wh(0)≤wm(0)≤wl(0)的关系，也可以使用满足wh(0)>wm(0)或/和wm(0)>wl(0)的关系的值。
根据第二实施方式的第一变形例，也与第一实施方式的变形例同样，能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益高时也抑制了基音分量引起的频谱的峰的产生的能够变换为线性预测系数的系数，且能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益小时也能够表现频谱包络的能够变换为线性预测系数的系数，能够实现比以往分析精度高的线性预测。
另外，在上述的说明中，使用了三种系数wh(i),wm(i),wl(i)，但系数的种类也可以是2个。例如，也可以仅使用两种系数wh(i),wl(i)。换言之，在上述的说明中，wm(i)也可以与wh(i)或wl(i)相等。
例如，系数决定部24在判断为周期短且基音增益大的情况下决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。在这以外的情况下决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
也可以是系数决定部24在判断为周期长且基音增益小的情况下决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，在这以外的情况下决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。关于其他处理，与上述的说明同样。
＜第二实施方式的第二变形例＞
在上述的第二实施方式中，通过将与基本频率处于正相关关系的值与一个阈值进行比较，此外将与基音增益处于正相关关系的值与一个阈值进行比较，从而决定了系数wO(i)，但第二实施方式的第二变形例中，通过将这些值的各个与2个以上的阈值进行比较，从而决定系数wO(i)。以下，列举通过将与基本频率处于正相关关系的值与2个阈值fth1’,fth2’进行比较，将与基音增益处于正相关关系的值与2个阈值gth1,gth2进行比较，从而决定系数wO(i)的方法为例进行说明。
设为阈值fth1’,fth2’满足0<fth1’<fth2’这样的关系，阈值gth1,gth2满足0<gth1<gth2这样的关系。
系数决定部24将对应于所输入的关于基本频率的信息的与基本频率处于正相关关系的值和阈值fth1’,fth2’进行比较，此外，将对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值和阈值gth1,gth2进行比较。
对应于所输入的关于基本频率的信息的与基本频率处于正相关关系的值例如是与所输入的关于基本频率的信息对应的基本频率本身。此外，对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值例如是与所输入的关于基音增益的信息对应的基音增益本身。
系数决定部24在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大的情况下，判断为基本频率高，在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下的情况下，判断为基本频率为中等程度，在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下的情况下，判断为基本频率低。此外，系数决定部24在与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况下，判断为基音增益大，在与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况下判断为基音增益为中等程度，在与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况下判断为基音增益小。
并且，系数决定部24在基本频率低的情况下，与基音增益的大小无关，通过预先决定的规则来决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在基本频率为中等程度，且基音增益小的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在基本频率为中等程度且基音增益大或为中等程度的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在基本频率高且基音增益小或为中等程度的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在基本频率高且基音增益大的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
在此，wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)<wl(i)这样的关系。在此，至少一部分的各i例如是0以外的i(也就是说，1≤i≤Pmax)。或wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)≤wl(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)<wl(i)，关于剩余至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)≤wl(i)这样的关系。wh(i),wm(i),wl(i)的各个被决定为随着i变大而分别wh(i),wm(i),wl(i)的值变小。
另外，关于i＝0的系数wh(0),wm(0),wl(0)，不是必须满足wh(0)≤wm(0)≤wl(0)的关系，也可以使用满足wh(0)>wm(0)或/和wm(0)>wl(0)的关系的值。
汇总了以上的关系的图如图5所示。另外，在该例中，示出了在基本频率低的情况下与基音增益的大小无关而选择相同的系数的例子，但不限于此，也可以在基本频率低的情况下，决定系数以使基音增益越小则系数变得越大。总之，包含关于构成基音增益所取得的值的范围的3个范围的至少2个范围，关于至少一部分的各i，在基本频率低的情况下决定的系数比在基本频率高的情况下决定的系数更大的情况，且包含关于构成基本频率所取得的值的范围的3个范围的至少2个范围，在基音增益小时决定的系数比在基音增益大时决定的系数更大的情况。
另外，也可以设为将通过这些其中一个规则而预先求得的wh(i),wm(i),wl(i)存储在表中，通过与基本频率处于正相关关系的值和规定的阈值的比较以及与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值的比较而从表中选择wh(i),wm(i),wl(i)的其中一个的结构。另外，也可以使用wh(i)和wl(i)来决定其间的系数wm(i)。即，也可以通过wm(i)＝β’×wh(i)+(1-β’)×wl(i)来决定wm(i)。在此，β’为0≤β’≤1，是通过基本频率P、基音增益G为越大的值则β’的值也变得越大，且基本频率P、基音增益G为越小的值则β’的值也变得越小的函数β’＝c(P,G)，根据基本频率P以及基音增益G而求得的值。像这样，通过求得wm(i)，在系数决定部24中仅存储有存储了wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表和存储了wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表这两个表，从而在基本频率P为中等程度且基音增益G大或为中等程度的情况、基本频率P高且基音增益G小或为中等程度的情况之中的基本频率P高且基音增益G大时能够得到接近于wh(i)的系数，相反在基本频率P为中等程度且基音增益G大或为中等程度的情况、基本频率P高且基音增益G小或为中等程度的情况之中的基本频率P低且基音增益G小时能够得到接近于wl(i)的系数。
根据第二实施方式的第二变形例，也与第二实施方式同样，能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益高时也抑制了基音分量引起的频谱的峰的产生的能够变换为线性预测系数的系数，且能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益低时也能够表现频谱包络的能够变换为线性预测系数的系数，能够实现比以往分析精度高的线性预测。
＜第二实施方式的第三变形例＞
在上述的第二实施方式的第一变形例中，通过将与基本频率处于负相关关系的值与一个阈值进行比较，此外将与基音增益处于正相关关系的值与一个阈值进行比较，从而决定了系数wO(i)，但第二实施方式的第三变形例中对这些值的各个使用2个以上的阈值来决定系数wO(i)。以下，列举对这些值的各个使用2个阈值fth1,fth2,gth1,gth2来决定系数的方法为例进行说明。
第二实施方式的第三变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第二实施方式的第一变形例相同的图1和图2。第二实施方式的第三变形例的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第二实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2相同。
设为阈值fth1,fth2满足0<fth1<fth2这样的关系，阈值gth1,gth2满足0<gth1<gth2这样的关系。
系数决定部24将对应于所输入的关于周期的信息的与基本频率处于负相关关系的值和阈值fth1,fth2进行比较，此外将对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值和阈值gth1,gth2进行比较。
对应于所输入的关于周期的信息的与基本频率处于负相关关系的值例如是与所输入的关于周期的信息对应的周期本身。此外，对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值例如是与所输入的关于基音增益的信息对应的基音增益本身。
系数决定部24在与基本频率处于负相关关系的值小于阈值fth1的情况下，判断为周期短，在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且小于阈值fth2的情况下判断为周期的长度为中等程度，在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上的情况下判断为周期长。此外，系数决定部24在与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况下，判断为基音增益大，在与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况下判断为基音增益为中等程度，在与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况下判断为基音增益小。
并且，系数决定部24在周期长的情况下，与基音增益的大小无关，通过预先决定的规则来决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在周期的长度为中等程度且基音增益小的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在周期的长度为中等程度且基音增益大或为中等程度的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在周期短且基音增益小或为中等程度的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wm(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。此外，在周期短且基音增益大的情况下，通过预先决定的规则来决定系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)，将该决定的系数wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)设为wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
在此，wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)<wl(i)这样的关系。在此，至少一部分的各i例如是0以外的i(也就是说，1≤i≤Pmax)。或wh(i),wm(i),wl(i)决定为关于至少一部分的各i满足wh(i)<wm(i)≤wl(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)<wl(i)，关于剩余至少一部分的各i满足wh(i)≤wm(i)≤wl(i)这样的关系。wh(i),wm(i),wl(i)的各个被决定为随着i变大而分别wh(i),wm(i),wl(i)的值变小。
另外，关于i＝0的系数wh(0),wm(0),wl(0)，不是必须满足wh(0)≤wm(0)≤wl(0)的关系，也可以使用满足wh(0)>wm(0)或/和wm(0)>wl(0)的关系的值。
另外，也可以设为将通过这些其中一个规则而预先求得的wh(i),wm(i),wl(i)存储在表中，通过与基本频率处于负相关关系的值和规定的阈值的比较以及与基音增益处于正相关关系的值和规定的阈值的比较而从表中选择wh(i),wm(i),wl(i)的其中一个的结构。另外，也可以使用wh(i)和wl(i)来决定其间的系数wm(i)。即，也可以通过wm(i)＝(1-β)×wh(i)+β×wl(i)来决定wm(i)。在此，β为0≤β≤1，是通过在周期T越长时、基音增益G越小时β的值变得越大，且周期T越短时、基音增益G越大时β的值变得越小的函数β＝b(T,G)，根据周期T以及基音增益G而求得的值。像这样，通过求得wm(i)，在系数决定部24中仅存储有存储了wh(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表和存储了wl(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表这两个表，从而在周期T为中等程度且基音增益G大或为中等程度的情况、周期T短且基音增益G小或为中等程度的情况之中的周期T短且基音增益G大时能够得到接近于wh(i)的系数，相反在周期T为中等程度且基音增益G大或为中等程度的情况、周期T短且基音增益G小或为中等程度的情况之中的周期T长且基音增益G小时能够接到接近于wl(i)的系数。
汇总了以上的关系的图如图6所示。另外，在该例中，示出了在周期长的情况下与基音增益的大小无关而选择相同的系数的例子，但不限于此，也可以在周期长的情况下，决定系数以使基音增益越小则系数变得越大。总之，包含关于构成基音增益所取得的值的范围的3个范围的至少2个范围，关于至少一部分的各i，在周期长的情况下决定的系数比在周期短的情况下决定的系数更大的情况，且包含关于构成周期所取得的值的范围的3个范围的至少2个周期的范围，在基音增益小时决定的系数比在基音增益大时决定的系数更大的情况。
根据第二实施方式的第三变形例，也与第二实施方式的第一变形例同样，能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益高时抑制了基音分量引起的频谱的峰的产生的能够变换为线性预测系数的系数，且能够求得即使在输入信号的基本频率以及基音增益低时也能够表现频谱包络的能够变换为线性预测系数的系数，能够实现比以往分析精度高的线性预测。
[第三实施方式]
第三实施方式使用多个系数表来决定系数wO(i)。第三实施方式中，仅系数决定部24中的系数wO(i)的决定方法与第一实施方式不同，关于其他点与第一实施方式同样。以下，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明，关于与第一实施方式同样的部分省略重复说明。
第三实施方式的线性预测分析装置2中，系数决定部24的处理不同，如图7所例示，除了还具备系数表存储部25以外，与第一实施方式的线性预测分析装置2相同。在系数表存储部25中，存储有2个以上的系数表。以下，首先说明在系数表存储部25中存储有3个以上的系数表的例子。
第三实施方式的系数决定部24的处理的流程的例子如图8所示。第三实施方式的系数决定部24例如进行图8的步骤S46、步骤S47的处理。
首先，系数决定部24使用对应于所输入的关于基本频率的信息的与基本频率处于正相关关系的值以及对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值，从在系数表存储部25中存储的3个以上的系数表，选择相应于与该基本频率处于正相关关系的值和与该基音增益处于正相关关系的值的一个系数表t(步骤S46)。例如，对应于关于基本频率的信息的与基本频率处于正相关关系的值是与关于基本频率的信息对应的基本频率，对应于关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值是与关于基音增益的信息对应的基音增益。
例如，设为在系数表存储部25中，存储有不同的3个系数表t0,t1,t2，在系数表t0中储存有系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)(i＝0,1,……,Pmax)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。设为在3个系数表t0,t1,t2的各个中，储存有被决定为关于至少一部分的各i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于剩余的各i成为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)的系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)、系数wt1(i)(i＝0,1,……,Pmax)、和系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
此时，系数决定部24若与基本频率处于正相关关系的值为规定的第一阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第二阈值以上则选择系数表t0作为系数表t，在与基本频率处于正相关关系的值比规定的第一阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第二阈值以上的情况、或与基本频率处于正相关关系的值为规定的第一阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值比规定的第二阈值小的情况下选择系数表t1作为系数表t，在与基本频率处于正相关关系的值比规定的第一阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值比规定的第二阈值小的情况下选择系数表t2作为系数表t。
即，在与基本频率处于正相关关系的值为规定的第一阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第二阈值以上的情况，即判断为基本频率高且基音增益大的情况下，选择关于各i的系数最小的系数表t0作为系数表t，在与基本频率处于正相关关系的值比规定的第一阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值比规定的第二阈值小的情况，即判断为基本频率低且基音增益小的情况下，选择关于各i的系数最大的系数表t2作为系数表t。
换言之，将在系数表存储部25中存储的3个系数表之中的、在与基本频率处于正相关关系的值为第一值且与基音增益处于正相关关系的值为第三值的情况下由系数决定部24选择的系数表t0设为第一系数表t0，将在系数表存储部25中存储的3个系数表之中的、在与基本频率处于正相关关系的值为比第一值小的第二值且与基音增益处于正相关关系的值为比第三值小的第四值的情况下由系数决定部24选择的系数表t2作为第二系数表t2，对于至少一部分的各次数i，第二系数表t2中的与各次数i对应的系数的大小比第一系数表t0中的与各次数i对应的系数的大小更大。在此，设为第二值＜规定的第一阈值≤第一值，第四值＜规定的第二阈值≤第三值。
此外，将在没有选择第一系数表t0以及第二系数表t2的情况下选择的系数表即系数表t1设为第三系数表t1，对于至少一部分的各次数i，第三系数表t1中的与各所述次数i对应的系数比第一系数表t0中的与各次数i对应的系数大，且比第二系数表t2中的与各次数i对应的系数小。
并且，系数决定部24将在该选择的系数表t中储存的各次数i的系数wt(i)设为系数wO(i)(步骤S47)。即，设为wO(i)＝wt(i)。换言之，系数决定部24从所选择的系数表t取得与各次数i对应的系数wt(i)的大小，将与所取得的各次数i对应的大小的系数wt(i)设为wO(i)。
在第三实施方式中，与第一实施方式以及第二实施方式不同，不需要基于与基本频率以及基音增益处于正相关关系的式子来计算系数wO(i)，所以能够以更少的运算处理量来进行。
另外，在系数表存储部25中存储的系数表的个数也可以是2个。
例如，设为在系数表存储部25中存储有2个系数表t0,t2。在该情况下，系数决定部24如以下那样基于这2个系数表t0,t2来决定系数wO(i)。
例如，系数决定部24在与基本频率处于正相关关系的值为规定的第一阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第二阈值以上的情况，即判断为基本频率高且基音增益大的情况下，选择系数表t0作为系数表t。在这以外的情况下选择系数表t2作为系数表t。
也可以是系数决定部24在与基本频率处于正相关关系的值比规定的第一阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值比规定的第二阈值小的情况，即判断为基本频率低且基音增益小的情况下，选择系数表t2作为系数表t，在这以外的情况下选择系数表t0作为系数表t。
在该系数表存储部25中存储有2个系数表t0,t2的情况下，也可以说和在与基本频率处于正相关关系的值为第一值，且与基音增益处于正相关关系的值为第三值的情况下由系数决定部24选择的系数表t0即第一系数表t0中的与各次数i对应的系数的大小相比，在与基本频率处于正相关关系的值为比第一值小的第二值，且与基音增益处于正相关关系的值为比第三值小的第四值的情况下由系数决定部24选择的系数表t2即第二系数表t2中的与各次数i对应的系数的大小更大。在此，设为第二值＜规定的第一阈值≤第一值，第四值＜规定的第二阈值≤第三值。
＜第三实施方式的第一变形例＞
第三实施方式的第一变形例中，系数决定部24使用所输入的与基本频率处于负相关关系的值以及与基音增益处于正相关关系的值，从在系数表存储部25中存储的2个以上的系数表，选择相应于该输入的与基本频率处于负相关关系的值以及与基音增益处于正相关关系的值的一个系数表t。
第三实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第三实施方式相同的图7和图8。第三实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第三实施方式的线性预测分析装置2相同。
以下，首先说明从在系数表存储部25中存储的3个系数表t0,t1,t2之中选择一个系数表t的例子。
首先，系数决定部24使用对应于所输入的关于周期的信息的与基本频率处于负相关关系的值以及对应于所输入的关于基音增益的信息的与基音增益处于正相关关系的值，从在系数表存储部25中存储的3个系数表，选择相应于与该基本频率处于负相关关系的值和与该基音增益处于正相关关系的值的一个系数表t(步骤S46)。在该情况下，系数决定部24若与基本频率处于负相关关系的值为规定的第三阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值小于规定的第四阈值则选择系数表t2作为系数表t，在与基本频率处于负相关关系的值比规定的第三阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值小于规定的第四阈值的的情况、或与基本频率处于负相关关系的值为规定的第三阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第四阈值以上的情况下选择系数表t1作为系数表t，在与基本频率处于负相关关系的值比规定的第三阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第四阈值以上的情况下选择系数表t0作为系数表t。
即，在与基本频率处于负相关关系的值小于规定的第三阈值，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第四阈值以上的情况，即判断为周期短且基音增益大的情况下，选择关于各i的系数最小的系数表t0作为系数表t，在与基本频率处于负相关关系的值为规定的第三阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值比规定的第四阈值小的情况，即判断为周期长且基音增益小的情况下，选择关于各i的系数最大的系数表t2作为系数表t。
换言之，将在系数表存储部25中存储的3个系数表之中的、在与基本频率处于负相关关系的值为第一值且与基音增益处于正相关关系的值为第三值的情况下由系数决定部24选择的系数表t0作为第一系数表t0，将在系数表存储部25中存储的3个系数表之中的、与基本频率处于负相关关系的值为比第一值大的第二值且与基音增益处于正相关关系的值为比第三值小的第四值的情况下由系数决定部24选择的系数表t2作为第二系数表t2，对于至少一部分的各次数i，第二系数表t2中的与各次数i对应的系数的大小比第一系数表t0中的与各次数i对应的系数的大小更大。在此，设为第一值＜规定的第三阈值≤第二值，第四值＜规定的第四阈值≤第三值。
此外，将在没有选择第一系数表t0以及第二系数表t2的情况下选择的系数表即系数表t1作为第三系数表，对于至少一部分的各次数i，第三系数表t1中的与各所述次数i对应的系数比第一系数表t0中的与各次数i对应的系数大，且比第二系数表t2中的与各次数i对应的系数小。
第三实施方式的第一变形例与第一实施方式的变形例以及第二实施方式的第一变形例不同，不需要基于与基本频率处于负相关关系，与基音增益处于正相关关系的式子来计算系数wO(i)，所以能够以更少的运算处理量来进行。
在第三实施方式的第一变形例中，在系数表存储部25中存储的系数表的个数也可以是2个。
例如，设为在系数表存储部25中存储有2个系数表t0,t2。在该情况下，系数决定部24如以下那样，基于这2个系数表t0,t2决定系数wO(i)。
例如，系数决定部24在与基本频率处于负相关关系的值比规定的第三阈值小，且与基音增益处于正相关关系的值为规定的第四阈值以上的情况，即判断为周期短且基音增益大的情况下，选择系数表t0作为系数表t。在这以外的情况下选择系数表t2作为系数表t。
也可以是系数决定部24在与基本频率处于负相关关系的值为规定的第三阈值以上，且与基音增益处于正相关关系的值比规定的第四阈值小的情况，即判断为周期长且基音增益小的情况下，选择系数表t2作为系数表t，在这以外的情况下选择系数表t0作为系数表t。
在该系数表存储部25中存储有2个系数表t0,t2的情况下，也可以说和在与基本频率处于负相关关系的值为第一值，且与基音增益处于正相关关系的值为第三值的情况下由系数决定部24选择的系数表t0即第一系数表t0中的与各次数i对应的系数的大小相比，在与基本频率处于负相关关系的值为比第一值大的第二值，且与基音增益处于正相关关系的值为比第三值小的第四值的情况下由系数决定部24选择的系数表t2即第二系数表t2中的与各次数i对应的系数的大小更大。在此，设为第一值＜规定的第三阈值≤第二值，第四值＜规定的第四阈值≤第三值。
＜第三实施方式的第二变形例＞
在第三实施方式中，将与基本频率处于正相关关系的值与一个阈值进行比较，此外将与基音增益处于正相关关系的值与一个阈值进行比较，从而决定了系数表，但第三实施方式的第二变形例中，将这些值的各个与2个以上的阈值进行比较，根据它们的比较结果来决定系数wO(i)。
第三实施方式的第二变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第三实施方式相同的图7和图8。第三实施方式的第二变形例的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第三实施方式的线性预测分析装置2相同。
在系数表存储部25中存储有系数表t0,t1,t2。在3个系数表t0,t1,t2中，分别储存有被决定为关于至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)的系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)、系数wt1(i)(i＝0,1,……,Pmax)、系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。其中，关于i＝0的系数wt0(0),wt1(0),wt2(0)，不是必须满足wt0(0)≤wt1(0)≤wt2(0)的关系，也可以是处于wt0(0)>wt1(0)或/和wt1(0)>wt2(0)的关系的值。
在此，设为决定了满足0<fth1’<fth2’这样的关系的阈值fth1’,fth2’、和满足0<gth1<gth2这样的关系的阈值gth1,gth2。
系数决定部24选择在系数表存储部25中存储的系数表，以使包含关于构成与基本频率处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比与基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基本频率处于正相关关系的值小时决定的系数比与基本频率处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，得到在所选择的系数表中储存的系数作为系数wO(i)。
构成与基本频率处于正相关关系的值可取的范围的三个范围例如是与基本频率处于正相关关系的值>fth2’的范围(即，与基本频率处于正相关关系的值大的范围)、fth1’<与基本频率处于正相关关系的值≤fth2’的范围(即，与基本频率处于正相关关系的值为中等程度的范围)、fth1’≥与基本频率处于正相关关系的值的范围(即，与基本频率处于正相关关系的值小的范围)这三个范围。
此外，构成与基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围例如是与基音增益处于正相关关系的值≤gth1的范围(即，与基音增益处于正相关关系的值小的范围)、gth1<与基音增益处于正相关关系的值≤gth2的范围(即，与基音增益处于正相关关系的值为中等程度的范围)、gth2<与基音增益处于正相关关系的值的范围(即，与基音增益处于正相关关系的值大的范围)这三个范围。
系数决定部24例如
(1)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即判断为基本频率高且基音增益大的情况下，选择系数表t0的各系数wt0(i)作为系数wO(i)，
(2)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即判断为基本频率高且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(3)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即判断为基本频率高且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(4)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即判断为基本频率为中等程度且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(5)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即判断为基本频率为中等程度且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(6)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即判断为基本频率为中等程度且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(7)在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即判断为基本频率低且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(8)在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即判断为基本频率低且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(9)在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即判断为基本频率低且基音增益小的情况下，以选择系数表t2的各系数wt2(i)作为系数wO(i)的方式从在系数表存储部25中存储的系数表选择系数wO(i)。
换言之，在(1)的情况下通过系数决定部24从系数表t0取得系数，在(9)的情况下通过系数决定部24从系数表t2取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的情况下通过系数决定部24从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数。
此外，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下通过系数决定部24从系数表t1取得系数。
进而，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
＜第三实施方式的第二变形例的具体例＞
以下，说明第三实施方式的第二变形例的具体例。
向线性预测分析装置2输入：通过高通滤波器，采样变换为12.8kHz，进行了预加重处理的每1帧N样本的数字音响信号即输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)；作为关于基本频率的信息而关于当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn)(其中，Nn是满足Nn<N这样的关系的规定的正整数。)由基本频率计算部930求得的基本频率P；以及作为关于基音增益的信息而关于当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn)由基音增益计算部950求得的基音增益G。
自相关计算部21根据输入信号XO(n)通过下述的式(8)求得自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
【数12】
设为在系数表存储部25中，存储有系数表t0、系数表t1、系数表t2。
系数表t0是与式(13)的以往方法的f0＝60Hz同样的系数表，各次数的系数wtO(i)如下决定。
wt0(i)＝[1.0001,0.999566371,0.998266613,0.996104103,0.993084457,0.989215493,0.984507263,0.978971839,0.972623467,0.96547842,0.957554817,0.948872864,0.939454317,0.929322779,0.918503404,0.907022834,0.894909143]
系数表t1中，是式(13)的以往方法的f0＝40Hz的表，各次数的系数wt1(i)如下决定。
wt1(i)＝[1.0001,0.999807253,0.99922923,0.99826661,0.99692050,0.99519245,0.99308446,0.99059895,0.98773878,0.98450724,0.98090803,0.97694527,0.97262346,0.96794752,0.96292276,0.95755484,0.95184981]
系数表t2中，是式(13)的以往方法的f0＝20Hz的表，各次数的系数wt2(i)如下决定。
wt2(i)＝[1.0001,0.99995181,0.99980725,0.99956637,0.99922923,0.99879594,0.99826661,0.99764141,0.99692050,0.99610410,0.99519245,0.99418581,0.99308446,0.99188872,0.99059895,0.98921550,0.98773878]
在此，上述的wtO(i),wt1(i),wt2(i)的列表中，设为Pmax＝16，按i＝0,1,2,……,16的顺序从左起排列与i对应的系数的大小。即在上述的例子中，例如wt0(0)＝1.001，wt0(3)＝0.996104103。
在图9中以线图来表示系数表t0,t1,t2的系数wt0(i),wt1(i),wt2(i)的大小。图9的线图的虚线表示系数表t0的系数wt0(i)的大小，图9的线图的点划线表示系数表t1的系数wt1(i)的大小，图9的线图的实线表示系数表t2的系数wt2(i)的大小。图9的线图的横轴意味着次数i，图9的线图的纵轴表示系数的大小。从该线图可知，在各系数表内，处于随着i的值变大，系数的大小单调减少的关系。此外，若将与相同的i的值对应的不同的系数表的系数的大小进行比较，则对于i≥1，满足wt0(i)<wt1(i)<wt2(i)的关系。只要在系数表存储部25中存储的多个系数表具有这样的关系，就不限于上述的例子。
此外，如非专利文献1、非专利文献2所记载，也可以仅对i＝0的系数进行特殊对待，使用wt0(0)＝wt1(0)＝wt2(0)＝1.0001、wt0(0)＝wt1(0)＝wt2(0)＝1.003这样的经验上的值。另外，关于i＝0，不需要满足wt0(i)<wt1(i)<wt2(i)的关系，此外，wt0(0),wt1(0),wt2(0)也可以不一定必须是相同的值。例如，也可以如wt0(0)＝1.0001,wt1(0)＝1.0,wt2(0)＝1.0那样，仅关于i＝0，wt0(0),wt1(0),wt2(0)之中的两个以上的值的大小关系不满足wt0(i)<wt1(i)<wt2(i)的关系。
在本具体例中，阈值fth1’为80，阈值fth2’为160，阈值gth1为0.3，阈值gth2为0.6。
向系数决定部24输入基本频率P和基音增益G。
系数决定部24在基本频率为阈值fth1’＝80Hz以下的情况，即基本频率低的情况下，选择系数表t2作为系数表t。
此外，系数决定部24在基本频率比阈值fth1’＝80Hz大且为fth2’＝160Hz以下，且基音增益为阈值gth1＝0.3以下的情况，即基本频率为中等程度且基音增益小的情况下，选择系数表t2作为系数表t。
此外，系数决定部24在基本频率比阈值fth1’＝80Hz大且为fth2’＝160Hz以下，且基音增益比阈值gth1＝0.3大的情况，即基本频率为中等程度且基音增益大或为中等程度的情况下，选择系数表t1作为系数表t。
此外，系数决定部24在基本频率比阈值fth2’＝160Hz大，且基音增益为阈值gth2＝0.6以下的情况，即基本频率高且基音增益为中等程度或小的情况下，选择系数表t1作为系数表t。
进而，系数决定部24在基本频率比阈值fth2’＝160Hz大，且基音增益比阈值gth1＝0.6大的情况，即基本频率高且基音增益大的情况下，选择系数表t0作为系数表t。
基本频率以及基音增益与所选择的表的关系如图10所示。
并且，系数决定部24将该选择的系数表t的各系数wt(i)设为系数wO(i)。即，设为wO(i)＝wt(i)。换言之，系数决定部24从所选择的系数表t取得与各次数i对应的系数wt(i)的大小，将与所取得的各次数i对应的系数wt(i)设为wO(i)。
其后，系数决定部24与第一实施方式同样，通过将系数wO(i)乘以自相关RO(i)，求得变形自相关R’O(i)。
＜第三实施方式的第三变形例＞
在第三实施方式的第一变形例中，将与基本频率处于负相关关系的值与一个阈值进行比较，此外将与基音增益处于正相关关系的值与一个阈值进行比较，从而决定了系数表，但第三实施方式的第三变形例中将这些值的各个与2个以上的阈值进行比较，根据它们的比较结果来决定系数wO(i)。
第三实施方式的第三变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第三实施方式相同的图7和图8。第三实施方式的第三变形例的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同的部分以外，与第三实施方式的线性预测分析装置2相同。
在系数表存储部25中，存储有系数表t0,t1,t2。在3个系数表t0,t1,t2中，分别储存有被决定为关于至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于这以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)的系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)、系数wt1(i)(i＝0,1,……,Pmax)、系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。其中，关于i＝0的系数wt0(0),wt1(0),wt2(0)，不是必须满足wt0(0)≤wt1(0)≤wt2(0)的关系，也可以是处于wt0(0)>wt1(0)或/和wt1(0)>wt2(0)的关系的值。
在此，设为被决定为满足0<fth1<fth2这样的关系的阈值fth1,fth2、和满足0<gth1<gth2这样的关系的阈值gth1,gth2。
系数决定部24选择在系数表存储部25中存储的系数表，以使包含关于构成周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值大时决定的系数比在周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值小时决定的系数更大的情况，得到在所选择的系数表中储存的系数作为系数wO(i)。
在此，构成周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围例如是与基本频率处于负相关关系的值<fth1的范围(即，周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值小的范围)、fth1≤与基本频率处于负相关关系的值<fth2的范围(即，周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值为中等程度的范围)、fth2≤与基本频率处于负相关关系的值的范围(即，周期或周期的量化值或与基本频率处于负相关关系的值大的范围)这三个范围。
此外，构成与基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围例如是与基音增益处于正相关关系的值≤gth1的范围(即，与基音增益处于正相关关系的值小的范围)、gth1<与基音增益处于正相关关系的值≤gth2的范围(即，与基音增益处于正相关关系的值为中等程度的范围)、gth2<与基音增益处于正相关关系的值的范围(即，与基音增益处于正相关关系的值大的范围)这三个范围。
系数决定部24例如
(1)在与基本频率处于负相关关系的值比阈值fth1小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即周期短且基音增益大的情况下，选择系数表t0的各系数wt0(i)作为系数wO(i)，
(2)在与基本频率处于负相关关系的值比阈值fth1小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即周期短且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(3)在与基本频率处于负相关关系的值比阈值fth1小，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即周期短且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(4)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且比阈值fth2小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即周期为中等程度且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(5)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且比阈值fth2小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即周期为中等程度且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t1,t2其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(6)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且比阈值fth2小，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即周期为中等程度且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(7)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即周期长且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(8)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即周期长且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t1,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，
(9)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即周期长且基音增益小的情况下，以选择系数表t2的各系数wt2(i)作为系数wO(i)的方式从在系数表存储部25中存储的系数表选择系数wO(i)。
换言之，在(1)的情况下通过系数决定部24从系数表t0取得系数，在(9)的情况下通过系数决定部24从系数表t2取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的情况下通过系数决定部24从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数。
此外，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下通过系数决定部24从系数表t1取得系数。
进而，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
＜第三实施方式的第三变形例的具体例＞
以下，说明第三实施方式的第三变形例的具体例。在此，以与第三实施方式的第二变形例的具体例不同的部分为中心进行说明。
向线性预测分析装置2输入：通过高通滤波器，采样变换为12.8kHz，进行了预加重处理的每1帧N样本的数字音响信号即输入信号XO(n)(n＝0,1,……,N-1)；作为关于周期的信息而关于当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn)(其中，Nn是满足Nn<N这样的关系的规定的正整数。)由周期计算部940求得的周期T；以及作为关于基音增益的信息而关于当前帧的一部分的输入信号XO(n)(n＝0,1,……,Nn)由基音增益计算部950求得的基音增益G。
在本具体例中，阈值fth1为80，阈值fth2为160，阈值gth1为0.3，阈值gth2为0.6。
向系数决定部24输入周期T和基音增益G。
系数决定部24在周期T比阈值fth1＝80小，且基音增益G比阈值gth2＝0.6大的情况，即周期短且基音增益大的情况下，选择系数表t0作为系数表t。
此外，系数决定部24在周期T比阈值fth1＝80小，且基音增益G为阈值gth2＝0.6以下的情况，即周期短且基音增益为中等程度或小的情况下，选择系数表t1作为系数表t。
此外，系数决定部24在周期T为阈值fth1＝80以上且小于fth2＝160，且基音增益G比阈值gth1＝0.3大的情况，即周期为中等程度且基音增益大或为中等程度的情况下，选择系数表t1作为系数表t。
此外，系数决定部24在周期T为阈值fth1＝80以上且小于fth2＝160，且基音增益G为阈值gth1＝0.3以下的情况，即周期为中等程度且基音增益小的情况下，选择系数表t2作为系数表t。
进而系数决定部24在周期T为阈值fth2＝160以上的情况，即周期长的情况下，选择系数表t2作为系数表t。
＜第三实施方式的第四变形例＞
在第三实施方式中将多个系数表之中其中一个表中存储的系数决定为系数wO(i)，但第三实施方式的第四变形例除此之外还包含通过基于在多个系数表中存储的系数的运算处理来决定系数wO(i)的情况。
第三实施方式的第四变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第三实施方式相同的图7和图8。第三实施方式的第四变形例的线性预测分析装置2中，除了系数决定部24的处理不同，在系数表存储部25中存储的系数表不同的部分以外，与第三实施方式的线性预测分析装置2相同。
在系数表存储部25中，仅存储有系数表t0和t2，在系数表t0中储存有系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。在2个系数表t0,t2的各个中，储存有被决定为关于至少一部分的各i为wt0(i)<wt2(i)，关于剩余的各i成为wt0(i)≤wt2(i)的系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)和系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。其中，关于i＝0的系数wt0(0),wt2(0)，不是满足wt0(0)≤wt2(0)的关系，也可以是处于wt0(0)>wt2(0)的关系的值。
在此，设为被决定为满足0<fth1’<fth2’这样的关系的阈值fth1’,fth2’、和满足0<gth1<gth2这样的关系的阈值gth1,gth2。
系数决定部24例如
(1)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即判断为基本频率高且基音增益大的情况下，选择系数表t0的各系数wt0(i)作为系数wO(i)，
(2)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即判断为基本频率高且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(3)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth2’大，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即判断为基本频率高且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(4)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即判断为基本频率为中等程度且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(5)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即判断为基本频率为中等程度且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(6)在与基本频率处于正相关关系的值比阈值fth1’大且为阈值fth2’以下，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即判断为基本频率为中等程度且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(7)在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即判断为基本频率低且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(8)在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即判断为基本频率低且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(9)在与基本频率处于正相关关系的值为阈值fth1’以下，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即判断为基本频率低且基音增益小的情况下，以选择系数表t2的各系数wt2(i)作为系数wO(i)的方式从在系数表存储部25中存储的系数表选择、或求得系数wO(i)。
换言之，在(1)的情况下通过系数决定部24从系数表t0取得系数，在(9)的情况下通过系数决定部24从系数表t2取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的情况下通过系数决定部24从系数表t0,t2的其中一个系数表取得系数，或根据从系数表t0和t2取得的各系数而求得系数，此外，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下通过系数决定部24根据从系数表t0和t2取得的各系数而求得系数。
进而，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
作为根据从系数表t0和t2取得的各系数而求得系数的方法，例如存在使用系数表t0的各系数wt0(i)和系数表t2的各系数wt2(i)，通过wO(i)＝β’×wt0(i)+(1-β’)×wt2(i)来决定系数wO(i)的方法。
在此，β’为0≤β’≤1，是通过基本频率P越高而基音增益G越大则β’的值也变得越大，且基本频率P越小而基音增益G越小则β’的值也变得越小的函数β’＝c(P,G)，根据基本频率P以及基音增益G而求得的值。
像这样，通过求得w0(i)，在系数决定部24中仅存储有存储了wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表和存储了wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表这两个表，从而在根据从系数表t0和t2取得的各系数而得到系数的情况之中的基本频率P高且基音增益G大时能够得到接近于wh(i)的系数，相反在根据从系数表t0和t2取得的各系数而得到系数的情况之中的基本频率P低且基音增益G小时能够得到接近于wl(i)的系数。
＜第三实施方式的第五变形例＞
在第三实施方式中将在多个系数表之中其中一个表中存储的系数决定为系数wO(i)，但第三实施方式的第五变形例除此之外还包含通过基于在多个系数表中存储的系数的运算处理来决定系数wO(i)的情况。
第三实施方式的第五变形例的线性预测分析装置2的功能结构和流程图是与第三实施方式相同的图7和图8。第三实施方式的第五变形例的线性预测分析装置2中，除了系数决定部24的处理不同，在系数表存储部25中存储的系数表不同的部分以外，与第三实施方式的线性预测分析装置2相同。
在系数表存储部25中，仅存储有系数表t0和t2，在系数表t0中储存有系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。在2个系数表t0,t2的各个中，储存有被决定为关于至少一部分的各i为wt0(i)<wt2(i)，关于剩余的各i成为wt0(i)≤wt2(i)的系数wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)和系数wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)。
在此，设为被决定为满足0<fth1<fth2这样的关系的阈值fth1,fth2、和满足0<gth1<gth2这样的关系的阈值gth1,gth2。
系数决定部24例如
(1)在与基本频率处于负相关关系的值比阈值fth1小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即周期短且基音增益大的情况下，选择系数表t0的各系数wt0(i)作为系数wO(i)，
(2)在与基本频率处于负相关关系的值比阈值fth1小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即周期短且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(3)在与基本频率处于负相关关系的值比阈值fth1小，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即周期短且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(4)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且比阈值fth2小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即周期为中等程度且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(5)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且比阈值fth2小，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即周期为中等程度且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(6)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth1以上且比阈值fth2小，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即周期为中等程度且基音增益小的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(7)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth2大的情况，即周期长且基音增益大的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(8)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上，且与基音增益处于正相关关系的值比阈值gth1大且为阈值gth2以下的情况，即周期长且基音增益为中等程度的情况下，选择系数表t0,t2的其中一个系数表的各系数作为系数wO(i)，或根据系数表t0和t2的各系数而求得的系数被设为系数wO(i)，
(9)在与基本频率处于负相关关系的值为阈值fth2以上，且与基音增益处于正相关关系的值为阈值gth1以下的情况，即周期长且基音增益小的情况下，以选择系数表t2的各系数wt2(i)作为系数wO(i)的方式从在系数表存储部25中存储的系数表选择、或求得系数wO(i)。
换言之，在(1)的情况下通过系数决定部24从系数表t0取得系数，在(9)的情况下通过系数决定部24从系数表t2取得系数，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的情况下通过系数决定部24从系数表t0,t2的其中一个系数表取得系数，或根据从系数表t0和t2取得的各系数而求得系数，
此外，在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下通过系数决定部24根据从系数表t0和t2取得的各系数而求得系数。
进而，设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
作为根据从系数表t0和t2取得的各系数求得系数的方法，例如存在使用系数表t0的各系数wt0(i)和系数表t2的各系数wt2(i)，通过wO(i)＝(1-β)×wt0(i)+β×wt2(i)来决定系数wO(i)的方法。
在此，β为0≤β≤1，是通过周期T越长而基音增益G越小则β的值变得越大，且周期T越短而基音增益G越大则β的值变得越小的函数β＝b(T,G)，根据周期T以及基音增益G而求得的值。
像这样，通过求得wO(i)，在系数决定部24中仅存储有存储了wt0(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表和存储了wt2(i)(i＝0,1,……,Pmax)的表这两个表，从而在根据从系数表t0和t2取得的各系数而得到系数的情况之中的周期T短且基音增益G大时能够得到接近于wh(i)的系数，相反在根据从系数表t0和t2取得的各系数而得到系数的情况之中的周期T长且基音增益G小时能够得到接近于wl(i)的系数。
[第一实施方式至第三实施方式中共通的变形例]
如图11以及图12所示，在上述的全部的实施方式以及变形例中，也可以不包含系数乘法部22，在预测系数计算部23中使用系数wO(i)和自相关RO(i)进行线性预测分析。图11和图12分别是与图1和图7对应的线性预测分析装置2的结构例。在该情况下，预测系数计算部23如图13所示那样直接使用系数wO(i)和自相关RO(i)而不是将系数wO(i)和自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，来进行线性预测分析(步骤S5)。
[第四实施方式]
第四实施方式中，对输入信号XO(n)使用以往的线性预测分析装置进行线性预测分析，使用该线性预测分析的结果在基本频率计算部以及基音增益计算部中分别得到基本频率以及基音增益，使用基于所得到的基本频率以及基音增益的系数wO(i)，通过本发明的线性预测分析装置来求得能够变换为线性预测系数的系数。
第四实施方式的线性预测分析装置3如图14所示那样例如具备第一线性预测分析部31、线性预测残差计算部32、基本频率计算部33、基音增益计算部36、第二线性预测分析部34。
[第一线性预测分析部31]
第一线性预测分析部31进行与以往的线性预测分析装置1相同的动作。即，第一线性预测分析部31根据输入信号XO(n)而求得自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，通过按每个相同的i将自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)和预先决定的系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)相乘从而求得变形自相关R’O(i)(i＝0,1,……,Pmax)，根据变形自相关R’O(i)(i＝0,1,……,Pmax)求得能够变换为1次至预先决定的最大次数即Pmax次的线性预测系数的系数。
[线性预测残差计算部32]
线性预测残差计算部32对输入信号XO(n)进行基于能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数的线性预测、与线性预测等价或类似的滤波处理而求得线性预测残差信号XR(n)。滤波处理也可以说是加权处理，因此线性预测残差信号XR(n)也可以说是加权输入信号。
[基本频率计算部33]
基本频率计算部33求得线性预测残差信号XR(n)的基本频率P，输出关于基本频率的信息。作为求得基本频率的方法，存在各种公知的方法，因此也可以使用公知的任意方法。基本频率计算部33例如关于构成当前帧的线性预测残差信号XR(n)(n＝0,1,……,N-1)的多个子帧的每一个而求得基本频率。即，求得作为2以上的整数的M个子帧即XRs1(n)(n＝0,1,……,N/M-1),……,XRsM(n)(n＝(M-1)N/M,(M-1)N/M+1,……,N-1)的各自的基本频率即Ps1,……,PsM。设为N被M整除。基本频率计算部33接着输出能够确定构成当前帧的M个子帧的基本频率即Ps1,……,PsM之中的最大值max(Ps1,……,PsM)的信息作为关于基本频率的信息。
[基音增益计算部36]
基音增益计算部36求得线性预测残差信号XR(n)的基音增益G，输出关于基音增益的信息。作为求得基音增益的方法，存在各种公知的方法，因此也可以使用公知的任意方法。基音增益计算部36例如关于构成当前帧的线性预测残差信号XR(n)(n＝0,1,……,N-1)的多个子帧的每一个而求得基音增益。即，求得作为2以上的整数的M个子帧即XRs1(n)(n＝0,1,……,N/M-1),……,XRsM(n)(n＝(M-1)N/M,(M-1)N/M+1,……,N-1)的各自的基音增益即Gs1,……,GsM。设为N被M整除。基音增益计算部36接着输出能够确定构成当前帧的M个子帧的基音增益即Gs1,……,GsM之中的最大值max(Gs1,……,GsM)的信息作为关于基音增益的信息。
[第二线性预测分析部34]
第二线性预测分析部34进行与本发明的第一实施方式的线性预测分析装置2、第二实施方式的线性预测分析装置2、第二实施方式的第二变形例的线性预测分析装置2、第三实施方式的线性预测分析装置2、第三实施方式的第二变形例的线性预测分析装置2、第三实施方式的第四变形例的线性预测分析装置2、第一实施方式至第三实施方式中共通的变形例的线性预测分析装置2的其中一个相同的动作。即，第二线性预测分析部34根据输入信号XO(n)而求得自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，基于基本频率计算部33输出的关于基本频率的信息以及基音增益计算部36输出的关于基音增益的信息来决定系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，使用自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)和所决定的系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)而求得能够变换为1次至预先决定的最大次数即Pmax次的线性预测系数的系数。
＜第四实施方式的变形例＞
第四实施方式的变形例中，对输入信号XO(n)使用以往的线性预测分析装置进行线性预测分析，使用该线性预测分析的结果在周期计算部以及基音增益计算部中分别得到周期以及基音增益，使用基于所得到的周期以及基音增益的系数wO(i)，通过本发明的线性预测分析装置来求得能够变换为线性预测系数的系数。
第四实施方式的变形例的线性预测分析装置3例如如图15所示那样具备第一线性预测分析部31、线性预测残差计算部32、周期计算部35、基音增益计算部36、第二线性预测分析部34。第四实施方式的变形例的线性预测分析装置3的第一线性预测分析部31和线性预测残差计算部32分别与第四实施方式的线性预测分析装置3同样。以下，以与第四实施方式不同的部分为中心进行说明。
[周期计算部35]
周期计算部35求得线性预测残差信号XR(n)的周期T，输出关于周期的信息。作为求得周期的方法，存在各种公知的方法，因此也可以使用公知的任意方法。周期计算部35例如关于构成当前帧的线性预测残差信号XR(n)(n＝0,1,……,N-1)的多个子帧的每一个而求得周期。即，求得作为2以上的整数的M个子帧即XRs1(n)(n＝0,1,……,N/M-1),……,XRsM(n)(n＝(M-1)N/M,(M-1)N/M+1,……,N-1)的各自的周期即Ts1,……,TsM。设为N被M整除。周期计算部35接着输出能够确定构成当前帧的M个子帧的周期即Ts1,……,TsM之中的最小值min(Ts1……,TsM)的信息作为关于周期的信息。
[变形例的第二线性预测分析部34]
第四实施方式的变形例的第二线性预测分析部34进行与本发明的第一实施方式的变形例的线性预测分析装置2、第二实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2、第二实施方式的第三变形例的线性预测分析装置2、第三实施方式的第一变形例的线性预测分析装置2、第三实施方式的第三变形例的线性预测分析装置2、第三实施方式的第五变形例的线性预测分析装置2、第一实施方式至第三实施方式中共通的变形例的线性预测分析装置2的其中一个相同的动作。即，第二线性预测分析部34根据输入信号XO(n)而求得自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，基于周期计算部35输出的关于周期的信息以及基音增益计算部36输出的关于基音增益的信息来决定系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)，使用自相关RO(i)(i＝0,1,……,Pmax)和所决定的系数wO(i)(i＝0,1,……,Pmax)来求得能够变换为1次至预先决定的最大次数即Pmax次的线性预测系数的系数。
＜关于与基本频率处于正相关关系的值＞
如在第一实施方式中作为基本频率计算部930的具体例2而说明的那样，作为与基本频率处于正相关关系的值，也可以使用在前帧的信号处理中进行被称为Look-ahead的先读而利用的样本部分之中与当前帧的样本对应的部分的基本频率。
此外，作为与基本频率处于正相关关系的值，也可以使用基本频率的估计值。例如，也可以使用根据过去的多个帧的基本频率而预测的关于当前的帧的基本频率的估计值、关于过去的多个帧的基本频率的平均值、最小值、最大值作为基本频率的估计值。此外，也可以使用关于多个子帧的基本频率的平均值、最小值、最大值作为基本频率的估计值。
此外，作为与基本频率处于正相关关系的值，也可以使用基本频率的量化值。即，也可以使用量化前的基本频率，也可以使用量化后的基本频率。
进而，作为与基本频率处于正相关关系的值，在立体声等多个通道(channel)的情况下也可以使用关于其中一个分析完毕的通道的基本频率。
＜关于与基本频率处于负相关关系的值＞
如在第一实施方式中作为周期计算部940的具体例2而说明的那样，作为与基本频率处于负相关关系的值，也可以使用前的帧的信号处理中进行被称为Look-ahead的先读而利用的样本部分之中与当前帧的样本对应的部分的周期T。
此外，作为与基本频率处于负相关关系的值，也可以使用周期T的估计值。例如，也可以使用根据过去的多个帧的基本频率而预测的关于当前的帧的周期T的估计值、关于过去的多个帧的周期T的平均值、最小值、最大值作为周期T的估计值。此外，也可以使用关于多个子帧的周期T的平均值、最小值、最大值作为周期T的估计值。或者也可以使用过去的多个帧的基本频率以及通过进行被称为Look-ahead的先读而利用的样本部分之中与当前帧的样本对应的部分而预测的关于当前帧的周期T的估计值，同样，也可以使用过去的多个帧的基本频率以及关于进行被称为Look-ahead的先读而利用的样本部分之中与当前帧的样本对应的部分的平均值、最小值、最大值作为估计值。
此外，作为与基本频率处于负相关关系的值，也可以使用周期T的量化值。即，也可以使用量化前的周期T，也可以使用量化后的周期T。
进而，作为与基本频率处于负相关关系的值，在立体等多个通道的情况下也可以使用关于其中一个分析完毕的通道的周期T。
＜关于与基音增益处于正相关关系的值＞
如在第一实施方式中作为基音增益计算部950的具体例2而说明的那样，作为与基音增益处于正相关关系的值，也可以使用在前帧的信号处理中进行被成为Look-ahead的先读而利用的样本部分之中与当前帧的样本对应的部分的基音增益。
另外，在上述的各实施方式以及各变形例的与基本频率处于正相关关系的值、与基本频率处于负相关关系的值、与基音增益处于正相关关系的值与阈值的比较中，设定为在与基本频率处于正相关关系的值、与基本频率处于负相关关系的值、与基音增益处于正相关关系的值为与阈值相同的值的情况下，分组为以阈值为边界而邻接的两个情况的其中一方即可。即，也可以将设为某阈值以上的情况时设为比该阈值大的情况，且将设为比该阈值小的情况时设为为该阈值以下的情况。此外，也可以将设为比某阈值大的情况时设为为该阈值以上的情况，且将设为为该阈值以下的情况时设为比该阈值小的情况。
在上述装置以及方法中说明的处理不仅按记载的顺序而时序地执行，也可以根据执行处理的装置的处理能力或根据需要而并行或单独执行。
此外，在由计算机来实现线性预测分析方法中的各步骤的情况下，线性预测分析方法应具有的功能的处理内容由程序来记述。并且，通过由计算机执行该程序，其各步骤在计算机上实现。
记述了该处理内容的程序能够记录在能够由计算机读取的记录介质中。作为能够由计算机读取的记录介质，例如也可以是磁记录装置、光盘、光磁记录介质、半导体存储器等任意记录介质。
此外，各处理部件也可以通过在计算机上执行规定的程序来构成，也可以将这些处理内容的至少一部分在硬件上实现。
此外，在不脱离本发明的意旨的范围中能够进行适当变更是不言而喻的。
Claims (9)
1.一种线性预测分析方法，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数,
还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存系数wt0(i)，在系数表t1中储存系数wt1(i)，在系数表t2中储存系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
所述系数决定步骤中，选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值大时决定的系数比在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值小时决定的系数更大的情况。
2.一种线性预测分析方法，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数,
还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
根据所述周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在周期短且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t0取得系数，(9)在周期长且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t2取得系数，(2)在周期短且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在周期短且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在周期长且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在周期长且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，
在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t1取得系数，
设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
3.一种线性预测分析方法，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，
还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
所述系数决定步骤中，选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成与基本频率处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基本频率处于正相关关系的值小时决定的系数比在与基本频率处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况。
4.一种线性预测分析方法，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算步骤，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算步骤，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，
还包含系数决定步骤，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
根据与所述基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在基本频率高且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t0取得系数，(9)在基本频率低且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t2取得系数，(2)在基本频率高且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在基本频率高且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在基本频率低且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在基本频率低且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，设为在所述系数决定步骤中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，
在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定步骤中从系数表t1取得系数，
设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定步骤中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
5.一种线性预测分析装置，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，
还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
所述系数决定部选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值大时决定的系数比在周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值小时决定的系数更大的情况。
6.一种线性预测分析装置，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用基于当前或过去的帧中的输入时序信号的周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
根据所述周期、或周期的量化值、或周期的估计值、或与基本频率处于负相关关系的值、以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在周期短且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0取得系数，(9)在周期长且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t2取得系数，(2)在周期短且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在周期短且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在周期为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在周期长且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在周期长且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，
在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t1取得系数，
设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定部中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
7.一种线性预测分析装置，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
所述系数决定部选择系数表，取得在所选择的系数表中储存的系数，以使包含关于构成与基本频率处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值小时决定的系数比在与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况，且包含关于构成与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值可取的范围的三个范围的至少两个范围，在与基本频率处于正相关关系的值小时决定的系数比在与基本频率处于正相关关系的值大时决定的系数更大的情况。
8.一种线性预测分析装置，按每规定时间区间即帧求得与输入时序信号对应的能够变换为线性预测系数的系数，其中，包含：
自相关计算部，关于至少i＝0,1,……,Pmax的每一个，计算当前的帧的输入时序信号XO(n)与过去i样本的输入时序信号XO(n-i)或未来i样本的输入时序信号XO(n+i)的自相关RO(i)；以及
预测系数计算部，使用按每个对应的i将系数和所述自相关RO(i)相乘后的变形自相关R’O(i)，求得能够变换为1次至Pmax次的线性预测系数的系数，还包含系数决定部，设为在系数表t0中储存有系数wt0(i)，在系数表t1中储存有系数wt1(i)，在系数表t2中储存有系数wt2(i)，使用与基于当前或过去的帧中的输入时序信号的基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，从所述系数表t0,t1,t2之中的一个系数表取得系数，
关于i＝0以外的i之中的至少一部分的i为wt0(i)<wt1(i)≤wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的上述以外的i之中的至少一部分的各i为wt0(i)≤wt1(i)<wt2(i)，关于i＝0以外的i之中的剩余的各i为wt0(i)≤wt1(i)≤wt2(i)，
根据与所述基本频率处于正相关关系的值以及与周期性的强度或基音增益处于正相关关系的值，(1)在基本频率高且周期性的强度或基音增益大的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0取得系数，(9)在基本频率低且周期性的强度或基音增益小的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t2取得系数，(2)在基本频率高且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(3)在基本频率高且周期性的强度或基音增益小的情况下，(4)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益大的情况下，(5)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下，(6)在基本频率为中等程度且周期性的强度或基音增益小的情况下，(7)在基本频率低且周期性的强度或基音增益大的情况下，(8)在基本频率低且周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t0,t1,t2的其中一个系数表取得系数，
在(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8)的至少一个的情况下设为在所述系数决定部中从系数表t1取得系数，
设为k＝1,2,……,9，在(k)的情况下将在所述系数决定部中系数被取得的系数表tjk的序号设为jk，j1≤j2≤j3，j4≤j5≤j6，j7≤j8≤j9，j1≤j4≤j7，j2≤j5≤j8，j3≤j6≤j9。
9.一种计算机能够读取的记录介质，记录了用于使计算机执行权利要求1至4的任一个线性预测分析方法的各步骤的程序。
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