JPH0844394A - 励起パラメータの評価 - Google Patents
励起パラメータの評価Info
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- JPH0844394A JPH0844394A JP7077829A JP7782995A JPH0844394A JP H0844394 A JPH0844394 A JP H0844394A JP 7077829 A JP7077829 A JP 7077829A JP 7782995 A JP7782995 A JP 7782995A JP H0844394 A JPH0844394 A JP H0844394A
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
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- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 デジタル音声信号の励起パラメータを正確に
決定すること。 【構成】 デジタル音声信号を少なくとも２つの周波数
バンドに分割し、周波数バンド信号の少なくとも１つに
ついて非線形演算を施して、修正周波数バンドを生成
し、その修正された周波数バンドが有声か無声かを決定
する。
決定すること。 【構成】 デジタル音声信号を少なくとも２つの周波数
バンドに分割し、周波数バンド信号の少なくとも１つに
ついて非線形演算を施して、修正周波数バンドを生成
し、その修正された周波数バンドが有声か無声かを決定
する。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は、音声解析と合成において励起
パラメータが評価される精度の改良に関する。音声解析
と合成は電気通信や音声認識等の種々の応用分野におい
て汎く用いられている。あるタイプの音声解析・合成シ
ステムであるボコーダ（ｖｏｃｏｄｅｒ）は、短い時間
感覚での励起に対して、音声をシステムの応答としてモ
デル化する。ボコーダ・システムとしては線形予測ボコ
ーダ、準同型ボコーダ、チャネルボコーダ、正弦変換コ
ーダ（ＳＴＣ）、マルチバンド励起ボコーダ（ＭＢ
Ｅ）、改良型マルチバンド励起ボコーダ（ＩＭＢＥ）等
が知られている。ボコーダは、典型的には、励起パラメ
ータとシステムパラメータに基づいて音声を合成する。
典型的には、入力信号は、例えば、ハミングの窓（Ｈａ
ｍｍｉｎｇ Ｗｉｎｄｏｗ）を用いてセグメント化され
る。そして、各セグメントについて、システムパラメー
タと励起パラメータが決定される。システムパラメータ
は、スペクトル・エンベロープ（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅ
ｎｖｅｌｏｐｅ）或はシステムのインパルス応答を含
む。励起パラメータは、入力信号がピッチを持つか否か
を示す有声／無声決定および基本周波数（又はピッチ）
を含む。ＩＭＢＥ（ＴＭ）ボコーダのように、音声を周
波数バンドに分割するボコーダにおいては、励起パラメ
ータは、単一の有声／無声決定ではなく、各周波数バン
ド毎の有声／無声決定を含むこともできる。正確な励起
パラメータは高品質の音声合成にとって本質的である。
励起パラメータは、音声合成が必要とされない音声認識
等の分野においても使用される。励起パラメータの精度
は、そのシステムのパフォーマンスに直接影響する。
パラメータが評価される精度の改良に関する。音声解析
と合成は電気通信や音声認識等の種々の応用分野におい
て汎く用いられている。あるタイプの音声解析・合成シ
ステムであるボコーダ（ｖｏｃｏｄｅｒ）は、短い時間
感覚での励起に対して、音声をシステムの応答としてモ
デル化する。ボコーダ・システムとしては線形予測ボコ
ーダ、準同型ボコーダ、チャネルボコーダ、正弦変換コ
ーダ（ＳＴＣ）、マルチバンド励起ボコーダ（ＭＢ
Ｅ）、改良型マルチバンド励起ボコーダ（ＩＭＢＥ）等
が知られている。ボコーダは、典型的には、励起パラメ
ータとシステムパラメータに基づいて音声を合成する。
典型的には、入力信号は、例えば、ハミングの窓（Ｈａ
ｍｍｉｎｇ Ｗｉｎｄｏｗ）を用いてセグメント化され
る。そして、各セグメントについて、システムパラメー
タと励起パラメータが決定される。システムパラメータ
は、スペクトル・エンベロープ（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅ
ｎｖｅｌｏｐｅ）或はシステムのインパルス応答を含
む。励起パラメータは、入力信号がピッチを持つか否か
を示す有声／無声決定および基本周波数（又はピッチ）
を含む。ＩＭＢＥ（ＴＭ）ボコーダのように、音声を周
波数バンドに分割するボコーダにおいては、励起パラメ
ータは、単一の有声／無声決定ではなく、各周波数バン
ド毎の有声／無声決定を含むこともできる。正確な励起
パラメータは高品質の音声合成にとって本質的である。
励起パラメータは、音声合成が必要とされない音声認識
等の分野においても使用される。励起パラメータの精度
は、そのシステムのパフォーマンスに直接影響する。
【０００２】
【発明の要約】ある態様において、一般的に、本発明は
音声信号に対して非線形操作を施して、音声信号の基本
周波数を強調し、それによって、基本周波数やその他の
励起パラメータが決定される精度を改善する。励起パラ
メータを決定する典型的なアプローチでは、アナログ音
声信号ｓ（ｔ）をサンプリングして、音声信号ｓ（ｎ）
を生成する。音声信号ｓ（ｎ）は窓ｗ（ｎ）に掛け合わ
され、一般に、音声セグメントもしくは音声フレームと
呼ばれる窓掛け信号ｓW（ｎ）（ｗｉｎｄｏｗｅｄ ｓ
ｉｇｎａｌ・窓による重み付けを行った信号）が生成さ
れる。窓掛け信号ｓW（ｎ）に関してフーリエ変換が施
されて、周波数スペクトラムｓW（ω）が生成され、そ
れから励起パラメータが決定される。音声信号ｓ（ｎ）
が基本周波数ωo又はピッチ周期ｎo（ｎo＝２π／ωo）
で周期的である場合、音声信号ｓ（ｎ）の周波数スペク
トルは、ωoとその高調周波数（ωoの整数倍）でエネル
ギを有する線形スペクトルとなるべきである。予想され
るように、ｓW（ω）はωoおよびその高調周波数付近に
中心を有するスペクトルピークを有する。しかしなが
ら、窓掛け操作によって、スペクトルピークはある幅を
有し、その幅は窓ｗ（ｎ）の長さと形状に依存し、か
つ、窓ｗ（ｎ）の長さが増大するにしたがって、減少す
る傾向を有する。この窓掛けによってもたらされるエラ
ーは励起パラメータを精度を低下させる。スペクトルピ
ークの幅を減少させ、それによって励起パラメータの精
度を向上させるためには、窓ｗ（ｎ）の長さは、できる
だけ長くする必要がある。
音声信号に対して非線形操作を施して、音声信号の基本
周波数を強調し、それによって、基本周波数やその他の
励起パラメータが決定される精度を改善する。励起パラ
メータを決定する典型的なアプローチでは、アナログ音
声信号ｓ（ｔ）をサンプリングして、音声信号ｓ（ｎ）
を生成する。音声信号ｓ（ｎ）は窓ｗ（ｎ）に掛け合わ
され、一般に、音声セグメントもしくは音声フレームと
呼ばれる窓掛け信号ｓW（ｎ）（ｗｉｎｄｏｗｅｄ ｓ
ｉｇｎａｌ・窓による重み付けを行った信号）が生成さ
れる。窓掛け信号ｓW（ｎ）に関してフーリエ変換が施
されて、周波数スペクトラムｓW（ω）が生成され、そ
れから励起パラメータが決定される。音声信号ｓ（ｎ）
が基本周波数ωo又はピッチ周期ｎo（ｎo＝２π／ωo）
で周期的である場合、音声信号ｓ（ｎ）の周波数スペク
トルは、ωoとその高調周波数（ωoの整数倍）でエネル
ギを有する線形スペクトルとなるべきである。予想され
るように、ｓW（ω）はωoおよびその高調周波数付近に
中心を有するスペクトルピークを有する。しかしなが
ら、窓掛け操作によって、スペクトルピークはある幅を
有し、その幅は窓ｗ（ｎ）の長さと形状に依存し、か
つ、窓ｗ（ｎ）の長さが増大するにしたがって、減少す
る傾向を有する。この窓掛けによってもたらされるエラ
ーは励起パラメータを精度を低下させる。スペクトルピ
ークの幅を減少させ、それによって励起パラメータの精
度を向上させるためには、窓ｗ（ｎ）の長さは、できる
だけ長くする必要がある。
【０００３】窓ｗ（ｎ）の最大有効長は制限される。音
声信号は定常的な信号ではなく、その代わりに時間によ
って変化する基本周波数を持つ。有意の励起パラメータ
を得るために、解析された音声セグメントは、実質的に
変化しない基本周波数を持たなければならない。したが
って、窓ｗ（ｎ）の長さは、基本周波数が窓内で大きく
変化しないように十分に短くなければならない。窓ｗ
（ｎ）の最大長さの制限に加えて、変化する基本周波数
はスペクトルピークを拡げる傾向がある。この拡大効果
は周波数が増加するに応じて大きくなる。例えば、窓の
間で基本周波数がΔωoだけ変化したとすると、ｍ次の
高調波の周波数即ちｍｗoの周波数はｍΔωoだけ変化
し、ｍωoに対応するスペクトルピークはωoに対応する
スペクトルピークより、より大きく拡げられる。より高
次の高調波での増加する拡大は、基本周波数の評価と高
周波バンドについての有声／無声決定の生成における高
次同調波の有効性を低下させる。非線形演算を施すこと
によって、変化する基本周波数の高次同調波への大きな
インパクトは減少されるか、消失され、より高次の同調
波は基本周波数の評価及び有声／無声決定の生成にとっ
てより有効に作用する。適当な非線形演算は、複素数
（又は実数）から実数値にマッピングし、複素数（又は
実数）値の大きさの非減少関数である出力を生成する。
かかる非線形演算は、例えば、絶対値、絶対値の２乗、
絶対値のあるべき乗もしくは絶対値の対数を含む。
声信号は定常的な信号ではなく、その代わりに時間によ
って変化する基本周波数を持つ。有意の励起パラメータ
を得るために、解析された音声セグメントは、実質的に
変化しない基本周波数を持たなければならない。したが
って、窓ｗ（ｎ）の長さは、基本周波数が窓内で大きく
変化しないように十分に短くなければならない。窓ｗ
（ｎ）の最大長さの制限に加えて、変化する基本周波数
はスペクトルピークを拡げる傾向がある。この拡大効果
は周波数が増加するに応じて大きくなる。例えば、窓の
間で基本周波数がΔωoだけ変化したとすると、ｍ次の
高調波の周波数即ちｍｗoの周波数はｍΔωoだけ変化
し、ｍωoに対応するスペクトルピークはωoに対応する
スペクトルピークより、より大きく拡げられる。より高
次の高調波での増加する拡大は、基本周波数の評価と高
周波バンドについての有声／無声決定の生成における高
次同調波の有効性を低下させる。非線形演算を施すこと
によって、変化する基本周波数の高次同調波への大きな
インパクトは減少されるか、消失され、より高次の同調
波は基本周波数の評価及び有声／無声決定の生成にとっ
てより有効に作用する。適当な非線形演算は、複素数
（又は実数）から実数値にマッピングし、複素数（又は
実数）値の大きさの非減少関数である出力を生成する。
かかる非線形演算は、例えば、絶対値、絶対値の２乗、
絶対値のあるべき乗もしくは絶対値の対数を含む。
【０００４】非線形演算は、入力信号の基本周波数にお
いて、スペクトルピークを有する出力信号を生成する傾
向を有する。このことは、入力信号が基本周波数におい
てスペクトルピークを持たない場合にも正しい。例え
ば、ωoの３次と４次の同調波の間の領域にある周波数
のみを通過させるバンドパスフィルタが音声信号ｓ
（ｎ）に対して設置され、バンドパスフィルタの出力ｘ
（ｎ）は３ωo，４ωoおよび５ωoにスペクトルピーク
を有する。ｘ（ｎ）はωoにおいてスペクトルピークを
持たないにもかかわらず、｜ｘ（ｎ）｜2はあるピーク
を持つであろう。実信号ｘ（ｎ）については｜ｘ（ｎ）
｜2はｘ2（ｎ）に等しい。よく知られているように、ｘ
2（ｎ）のフーリエ変換はｘ（ｎ）のフーリエ変換ｘ
（ω）のｘ（ω）を用いた畳み込み（ｃｏｎｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ）
いて、スペクトルピークを有する出力信号を生成する傾
向を有する。このことは、入力信号が基本周波数におい
てスペクトルピークを持たない場合にも正しい。例え
ば、ωoの３次と４次の同調波の間の領域にある周波数
のみを通過させるバンドパスフィルタが音声信号ｓ
（ｎ）に対して設置され、バンドパスフィルタの出力ｘ
（ｎ）は３ωo，４ωoおよび５ωoにスペクトルピーク
を有する。ｘ（ｎ）はωoにおいてスペクトルピークを
持たないにもかかわらず、｜ｘ（ｎ）｜2はあるピーク
を持つであろう。実信号ｘ（ｎ）については｜ｘ（ｎ）
｜2はｘ2（ｎ）に等しい。よく知られているように、ｘ
2（ｎ）のフーリエ変換はｘ（ｎ）のフーリエ変換ｘ
（ω）のｘ（ω）を用いた畳み込み（ｃｏｎｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ）
【数１】 ｘ（ω）を用いたｘ（ω）の畳み込みは、ｘ（ω）がス
ペクトルピークを有する周波数間の差に等しい周波数に
おいてスペクトルピークを持つ。周期信号のスペクトル
ピーク間の差は、基本周波数とその倍数である。かくし
て、３ωo，４ωoおよび５ωoにおいてｘ（ω）がスペ
クトルピークを有する例において、ｘ（ω）を用いて畳
み込まれたｘ（ω）はωo（４ωo−３ωo，５ωo−４ω
o）においてスペクトルピークを持つ。典型的な周期信
号について、基本周波数におけるスペクトルピークは、
最も際立ったものとなる。
ペクトルピークを有する周波数間の差に等しい周波数に
おいてスペクトルピークを持つ。周期信号のスペクトル
ピーク間の差は、基本周波数とその倍数である。かくし
て、３ωo，４ωoおよび５ωoにおいてｘ（ω）がスペ
クトルピークを有する例において、ｘ（ω）を用いて畳
み込まれたｘ（ω）はωo（４ωo−３ωo，５ωo−４ω
o）においてスペクトルピークを持つ。典型的な周期信
号について、基本周波数におけるスペクトルピークは、
最も際立ったものとなる。
【０００５】上記の議論は、複素信号にも適用される。
複素信号ｘ（ｎ）について、｜ｘ（ｎ）｜2のフーリエ
変換は以下の通りである。
複素信号ｘ（ｎ）について、｜ｘ（ｎ）｜2のフーリエ
変換は以下の通りである。
【数２】 これは、ｘ（ω）のｘ*（ω）との自己相関であり、ｎ
ωoだけ離れたスペクトルピークがｎωoにおいてピーク
を生成するという性質をも有する。｜ｘ（ｎ）｜，ある
実数ａについて｜ｘ（ｎ）｜aおよびｌｏｇ｜ｘ（ｎ）
｜は｜ｘ（ｎ）｜2と同じではないけれども、｜ｘ
（ｎ）｜2についての上記の議論は、定量的なレベルで
は近似的に適用することができる。例えば、｜ｘ（ｎ）
｜＝ｙ（ｎ）0.5（ここで、ｙ（ｎ）＝｜ｘ（ｎ）｜2に
ついて、ｙ（ｎ）のテイラー級数展開は以下のように表
される。
ωoだけ離れたスペクトルピークがｎωoにおいてピーク
を生成するという性質をも有する。｜ｘ（ｎ）｜，ある
実数ａについて｜ｘ（ｎ）｜aおよびｌｏｇ｜ｘ（ｎ）
｜は｜ｘ（ｎ）｜2と同じではないけれども、｜ｘ
（ｎ）｜2についての上記の議論は、定量的なレベルで
は近似的に適用することができる。例えば、｜ｘ（ｎ）
｜＝ｙ（ｎ）0.5（ここで、ｙ（ｎ）＝｜ｘ（ｎ）｜2に
ついて、ｙ（ｎ）のテイラー級数展開は以下のように表
される。
【数３】 乗算は連係的であるので、信号ｙk（ｎ）のフーリエ変
換はｙk-1（ｎ）のフーリエ変換を用いて畳み込んだＹ
（ω）である。｜ｘ（ｎ）｜2以外の非線形演算の挙動
はＹ（ω）のＹ（ω）による多重畳み込みの挙動を観察
することによって｜ｘ（ｎ）｜2から派生されうる。Ｙ
（ω）がｎωoにおいてピークを有するとすると、Ｙ
（ω）のＹ（ω）を用いた多重畳み込みも、ｎωoにお
いてピークを有することであろう。
換はｙk-1（ｎ）のフーリエ変換を用いて畳み込んだＹ
（ω）である。｜ｘ（ｎ）｜2以外の非線形演算の挙動
はＹ（ω）のＹ（ω）による多重畳み込みの挙動を観察
することによって｜ｘ（ｎ）｜2から派生されうる。Ｙ
（ω）がｎωoにおいてピークを有するとすると、Ｙ
（ω）のＹ（ω）を用いた多重畳み込みも、ｎωoにお
いてピークを有することであろう。
【０００６】上で示した如く非線形演算は周期信号の基
本周波数を強調し、かつ、それは周期信号がより高次の
同調波において大きなエネルギを含む場合には、とりわ
け有用である。本発明によれば、入力信号に対する励起
パラメータは入力信号を少なくとも２つの周波数バンド
信号に分割することによって、生成される。その後、周
波数バンド信号の少なくとも１つに関して非線形演算が
行われ、それによって、少なくとも１つの修正周波数バ
ンド信号を生成する。最終的に各修正周波数バンド信号
について、その修正周波数バンド信号が有声か無声かを
決定する。典型的には、有声／無声の決定は規則的な時
間間隔でなされる。ある修正周波数バンド信号が有声か
無声かを決定するため、有声エネルギ（修正周波数バン
ド信号の評価された基本周波数と評価された基本周波数
の高次同調波に寄与する全エネルギの１部）と修正周波
数バンド信号の全エネルギが計算される。通常、０．５
ω0以下の周波数は全エネルギには含まれないものとす
る。なぜならば、これら周波数を含むとパフォーマンス
が低下するからである。修正周波数バンド信号は、その
修正周波数バンド信号の有声エネルギが修正周波数バン
ド信号の全エネルギの予め決められた割合を越えた時
に、有声であると判定され、そうでなければ無声と判定
される。修正周波数バンド信号は有声であると判定され
た場合、有声度が全エネルギに対する有声エネルギの比
に基づいて評価される。有声エネルギは修正周波数バン
ド信号とそれ自信もしくは他の修正周波数バンド信号と
の相関からも決定することができる。
本周波数を強調し、かつ、それは周期信号がより高次の
同調波において大きなエネルギを含む場合には、とりわ
け有用である。本発明によれば、入力信号に対する励起
パラメータは入力信号を少なくとも２つの周波数バンド
信号に分割することによって、生成される。その後、周
波数バンド信号の少なくとも１つに関して非線形演算が
行われ、それによって、少なくとも１つの修正周波数バ
ンド信号を生成する。最終的に各修正周波数バンド信号
について、その修正周波数バンド信号が有声か無声かを
決定する。典型的には、有声／無声の決定は規則的な時
間間隔でなされる。ある修正周波数バンド信号が有声か
無声かを決定するため、有声エネルギ（修正周波数バン
ド信号の評価された基本周波数と評価された基本周波数
の高次同調波に寄与する全エネルギの１部）と修正周波
数バンド信号の全エネルギが計算される。通常、０．５
ω0以下の周波数は全エネルギには含まれないものとす
る。なぜならば、これら周波数を含むとパフォーマンス
が低下するからである。修正周波数バンド信号は、その
修正周波数バンド信号の有声エネルギが修正周波数バン
ド信号の全エネルギの予め決められた割合を越えた時
に、有声であると判定され、そうでなければ無声と判定
される。修正周波数バンド信号は有声であると判定され
た場合、有声度が全エネルギに対する有声エネルギの比
に基づいて評価される。有声エネルギは修正周波数バン
ド信号とそれ自信もしくは他の修正周波数バンド信号と
の相関からも決定することができる。
【０００７】計算上の負荷を低減するため、即ち、パラ
メータの数を減少させるため、有声／無声の決定をする
に先立って修正周波数バンド信号のセットは、他の、典
型的にはより少ない修正周波数バンド信号のセットに変
換することができる。例えば、第１のセットの２つの修
正周波数バンド信号は第２のセットにおいて、単一の修
正周波数バンド信号に結合される。デジタル化した音声
の基本周波数も評価することができる。多くの場合、こ
の評価はある修正周波数バンド信号を少なくとも１つの
他の周波数バンド信号（修正されている場合も修正され
ない場合もある）と組み合わせること、及び結果として
得られる組み合わせ信号の基本周波数を評価することの
２つの工程を含む。したがって、例えば、少なくとも２
つの修正周波数バンド信号を生成するため、非線形演算
が少なくとも２つの周波数バンド信号に関してなされた
時に、修正周波数バンド信号は１つの信号に組み合わす
ことができ、かつ、その信号の基本周波数の評価が作り
出される。修正周波数バンド信号は和算によって組み合
わせることができる。他の方式では信号対雑音比は修正
周波数バンド信号の各々について決定することができ重
みつけされた組み合わせが高い信号対雑音比を持ったあ
る修正周波数バンド信号がその信号に対してある低い信
号対雑音比を有する修正周波数バンド信号より多く寄与
するように生成される。他の態様において、一般的に本
発明は非線形演算を用いることによって基本周波数評価
の精度を改善することを特徴としている。非線形演算は
入力信号に対して行われ、それによって基本周波数が評
価される修正信号を生成する。いま一つの方式では入力
信号は少なくとも２つの周波数バンド信号に分割され、
次いでこれら周波数バンド信号に関して非線形演算がな
され、修正周波数バンド信号を生成する。最後に、修正
周波数バンド信号は基本周波数が評価される結合された
信号を生成すべく組み合わされる。本発明の他の特徴と
利点は以下の詳細な実施例についての説明と請求の範囲
から明らかになるであろう。
メータの数を減少させるため、有声／無声の決定をする
に先立って修正周波数バンド信号のセットは、他の、典
型的にはより少ない修正周波数バンド信号のセットに変
換することができる。例えば、第１のセットの２つの修
正周波数バンド信号は第２のセットにおいて、単一の修
正周波数バンド信号に結合される。デジタル化した音声
の基本周波数も評価することができる。多くの場合、こ
の評価はある修正周波数バンド信号を少なくとも１つの
他の周波数バンド信号（修正されている場合も修正され
ない場合もある）と組み合わせること、及び結果として
得られる組み合わせ信号の基本周波数を評価することの
２つの工程を含む。したがって、例えば、少なくとも２
つの修正周波数バンド信号を生成するため、非線形演算
が少なくとも２つの周波数バンド信号に関してなされた
時に、修正周波数バンド信号は１つの信号に組み合わす
ことができ、かつ、その信号の基本周波数の評価が作り
出される。修正周波数バンド信号は和算によって組み合
わせることができる。他の方式では信号対雑音比は修正
周波数バンド信号の各々について決定することができ重
みつけされた組み合わせが高い信号対雑音比を持ったあ
る修正周波数バンド信号がその信号に対してある低い信
号対雑音比を有する修正周波数バンド信号より多く寄与
するように生成される。他の態様において、一般的に本
発明は非線形演算を用いることによって基本周波数評価
の精度を改善することを特徴としている。非線形演算は
入力信号に対して行われ、それによって基本周波数が評
価される修正信号を生成する。いま一つの方式では入力
信号は少なくとも２つの周波数バンド信号に分割され、
次いでこれら周波数バンド信号に関して非線形演算がな
され、修正周波数バンド信号を生成する。最後に、修正
周波数バンド信号は基本周波数が評価される結合された
信号を生成すべく組み合わされる。本発明の他の特徴と
利点は以下の詳細な実施例についての説明と請求の範囲
から明らかになるであろう。
【０００８】
【実施例】図１から図５はある信号の周波数バンドが有
声か無声か、ソフトウエアによって好ましい課題に設定
される種々のブロックと単位を決定するためのシステム
の構成を示している。図１を参照して、有声／無声決定
システム１０においてサンプルユニット１２がアナログ
の音声信号ｓ（ｔ）をサンプリングして音声信号ｓ
（ｎ）を生成する。典型的な音声のコード化への応用に
ついてはサンプリングレートは６ｋＨｚから１０ｋＨｚ
の範囲に設定される。チャネル処理ユニット１４は音声
信号ｓ（ｎ）を少なくとも２つの周波数バンドに分割
し、それら周波数バンドを処理して周波数バンド信号の
第１のセットＴ0（ω）…ＴI（ω）を生成する。以下で
議論するように、チャネル処理ユニット１４は各チャネ
ル処理ユニット１４の第１ステージに用いられているバ
ンドパスフィルタのパラメータによって差別化されてい
る。本実施例においては、１６個のチャネル処理ユニッ
トが設けられている（Ｉ＝１５）。リマップユニット１
６は周波数バンド信号の第１のセットを変換して、周波
数バンド信号の第２のセットＵ0（ω）…ＵK（ω）を生
成する。好ましい実施例においては、周波数バンド信号
の第２のセットにおいては１１の周波数バンド信号があ
る（Ｋ＝１０）。このようにして、リマップユニット１
６は１６個のチャネル処理ユニット１４からの周波数バ
ンド信号を１１個の周波数バンド信号にマッピングす
る。リマップユニット１６は、周波数バンド信号の第１
のセットの低周波数成分Ｔ0（ω）…Ｔ5（ω）を周波数
バンド信号の第２のセットＵ0（ω）…Ｕ5（ω）に直接
にマッピングすることによって上記の処理を行う。リマ
ップユニット１６は第１のセットの残りの周波数バンド
信号の各１対を第２のセットにおける単一の周波数信号
になるように組み合わせる。例えば、Ｔ6（ω）とＴ
7（ω）は結合されてＵ6（ω）が生成され、また、Ｔ14
（ω）とＴ15（ω）とが組み合わされてＵ10（ω）が生
成される。リマッピングについては他の種々の方式も採
用することができる。
声か無声か、ソフトウエアによって好ましい課題に設定
される種々のブロックと単位を決定するためのシステム
の構成を示している。図１を参照して、有声／無声決定
システム１０においてサンプルユニット１２がアナログ
の音声信号ｓ（ｔ）をサンプリングして音声信号ｓ
（ｎ）を生成する。典型的な音声のコード化への応用に
ついてはサンプリングレートは６ｋＨｚから１０ｋＨｚ
の範囲に設定される。チャネル処理ユニット１４は音声
信号ｓ（ｎ）を少なくとも２つの周波数バンドに分割
し、それら周波数バンドを処理して周波数バンド信号の
第１のセットＴ0（ω）…ＴI（ω）を生成する。以下で
議論するように、チャネル処理ユニット１４は各チャネ
ル処理ユニット１４の第１ステージに用いられているバ
ンドパスフィルタのパラメータによって差別化されてい
る。本実施例においては、１６個のチャネル処理ユニッ
トが設けられている（Ｉ＝１５）。リマップユニット１
６は周波数バンド信号の第１のセットを変換して、周波
数バンド信号の第２のセットＵ0（ω）…ＵK（ω）を生
成する。好ましい実施例においては、周波数バンド信号
の第２のセットにおいては１１の周波数バンド信号があ
る（Ｋ＝１０）。このようにして、リマップユニット１
６は１６個のチャネル処理ユニット１４からの周波数バ
ンド信号を１１個の周波数バンド信号にマッピングす
る。リマップユニット１６は、周波数バンド信号の第１
のセットの低周波数成分Ｔ0（ω）…Ｔ5（ω）を周波数
バンド信号の第２のセットＵ0（ω）…Ｕ5（ω）に直接
にマッピングすることによって上記の処理を行う。リマ
ップユニット１６は第１のセットの残りの周波数バンド
信号の各１対を第２のセットにおける単一の周波数信号
になるように組み合わせる。例えば、Ｔ6（ω）とＴ
7（ω）は結合されてＵ6（ω）が生成され、また、Ｔ14
（ω）とＴ15（ω）とが組み合わされてＵ10（ω）が生
成される。リマッピングについては他の種々の方式も採
用することができる。
【０００９】次に有声／無声決定ユニット１８は、それ
ぞれは第２のセットの１つの周波数バンド信号に関係し
ている、周波数バンド信号が有声か無声かを決定し、か
つ、これら決定の結果を示す出力信号（Ｖ／ＵＶ0…Ｖ
／ＵＶK）を生成する。各決定ユニット１８は周波数バ
ンド信号の全エネルギに対する関連した周波数バンド信
号の有声エネルギの比を計算する。この比が所定のしき
い値を越えると決定ユニット１８はその周波数バンド信
号が有声であると判定する。そうでない場合その周波数
バンド信号は無声であると判定する。決定ユニット１８
はその関係する周波数バンド信号の有声エネルギを以下
のように計算する。
ぞれは第２のセットの１つの周波数バンド信号に関係し
ている、周波数バンド信号が有声か無声かを決定し、か
つ、これら決定の結果を示す出力信号（Ｖ／ＵＶ0…Ｖ
／ＵＶK）を生成する。各決定ユニット１８は周波数バ
ンド信号の全エネルギに対する関連した周波数バンド信
号の有声エネルギの比を計算する。この比が所定のしき
い値を越えると決定ユニット１８はその周波数バンド信
号が有声であると判定する。そうでない場合その周波数
バンド信号は無声であると判定する。決定ユニット１８
はその関係する周波数バンド信号の有声エネルギを以下
のように計算する。
【数４】 ここで、Ｉnは［（ｎ−０．２５）ω0、（ｎ＋０．２
５）ω0］であり、ω0は基本周波数の評価値（以下で記
述されるようにして生成される）及びＮは考慮すべき基
本周波数ω0の同調波の数である。決定ユニット１８
は、それらの関連する周波数バンド信号の全エネルギを
以下の通りに演算する。
５）ω0］であり、ω0は基本周波数の評価値（以下で記
述されるようにして生成される）及びＮは考慮すべき基
本周波数ω0の同調波の数である。決定ユニット１８
は、それらの関連する周波数バンド信号の全エネルギを
以下の通りに演算する。
【数５】 いま一つの方式では、周波数バンド信号が有声か無声か
を決定するだけでなく、決定ユニット１８はある周波数
バンド信号が有声である割合を決定する。上で述べた有
声／無声の決定と同様にして有声の度合は全エネルギに
対する有声エネルギの比の関数であり：その比が１に近
いときは、周波数バンド信号は有声度が高くその比が２
分の１に等しいかそれ以下の時には無声である確立が高
く、さらにその比が２分の１と１の間の値であるときに
は、周波数バンド信号はその比によって示される度合に
応じて有声である。
を決定するだけでなく、決定ユニット１８はある周波数
バンド信号が有声である割合を決定する。上で述べた有
声／無声の決定と同様にして有声の度合は全エネルギに
対する有声エネルギの比の関数であり：その比が１に近
いときは、周波数バンド信号は有声度が高くその比が２
分の１に等しいかそれ以下の時には無声である確立が高
く、さらにその比が２分の１と１の間の値であるときに
は、周波数バンド信号はその比によって示される度合に
応じて有声である。
【００１０】図２を参照して、基本周波数評価ユニット
２０は結合ユニット２２と評価器を含む結合ユニット２
２はチャネル処理ユニット１４（図１）の出力Ｔ
i（ω）を足し合わせてＸ（ω）を生成する。いま一つ
の方法では結合ユニット２２は各チャネル処理ユニット
１４の出力について信号対雑音比を評価し、かつ、より
高い信号対雑音比を有する出力が低い信号対雑音比を有
する出力よりもＸ（ω）に対してより大きく寄与するよ
うに種々の出力を重み付けする。評価器２４はωminか
らωmaxの範囲でＸ（ω）を最大にする値ω0を選択する
ことによって、基本周波数（ω0）を評価する。Ｘ
（ω）はωの離散サンプルについてのみ適用されるので
Ｘ（ω0）のω0近傍での放物線補間が評価の精度を向上
するのに用いられる。評価器２４はＸ（ω）のバンド幅
内のω0のＮ個の高調波のピーク近傍における放物線評
価を組み合わせることによって基本周波数評価の精度を
も改善する。基本周波数の評価が一旦決定されると、有
声エネルギＥV（ω0）は以下の通りに計算される。
２０は結合ユニット２２と評価器を含む結合ユニット２
２はチャネル処理ユニット１４（図１）の出力Ｔ
i（ω）を足し合わせてＸ（ω）を生成する。いま一つ
の方法では結合ユニット２２は各チャネル処理ユニット
１４の出力について信号対雑音比を評価し、かつ、より
高い信号対雑音比を有する出力が低い信号対雑音比を有
する出力よりもＸ（ω）に対してより大きく寄与するよ
うに種々の出力を重み付けする。評価器２４はωminか
らωmaxの範囲でＸ（ω）を最大にする値ω0を選択する
ことによって、基本周波数（ω0）を評価する。Ｘ
（ω）はωの離散サンプルについてのみ適用されるので
Ｘ（ω0）のω0近傍での放物線補間が評価の精度を向上
するのに用いられる。評価器２４はＸ（ω）のバンド幅
内のω0のＮ個の高調波のピーク近傍における放物線評
価を組み合わせることによって基本周波数評価の精度を
も改善する。基本周波数の評価が一旦決定されると、有
声エネルギＥV（ω0）は以下の通りに計算される。
【数６】 ここで、Ｉnは［（ｎ−０．２５）ω0、（ｎ＋０．２
５）ω0］である。その後、有声エネルギＥV（０．５ω
0）が計算され、かつ、ＥV（ω0）と比較され、基本周
波数の最終評価としてω0と０．５ω0との間を選択す
る。図３を参照して、いま一つの基本周波数評価ユニッ
ト２６は非線形演算ユニット２８、窓掛けと高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）ユニット３０と評価器３２を含む。非
線形演算ユニット２８はｓ（ｎ）について非線形演算、
ここでは絶対値の２乗を施し、ｓ（ｎ）の基本周波数を
強調すると共にω0を評価するに際して、有声エネルギ
の決定を容易化する。
５）ω0］である。その後、有声エネルギＥV（０．５ω
0）が計算され、かつ、ＥV（ω0）と比較され、基本周
波数の最終評価としてω0と０．５ω0との間を選択す
る。図３を参照して、いま一つの基本周波数評価ユニッ
ト２６は非線形演算ユニット２８、窓掛けと高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）ユニット３０と評価器３２を含む。非
線形演算ユニット２８はｓ（ｎ）について非線形演算、
ここでは絶対値の２乗を施し、ｓ（ｎ）の基本周波数を
強調すると共にω0を評価するに際して、有声エネルギ
の決定を容易化する。
【００１１】窓掛けとＦＦＴユニット３０は非線形演算
ユニット２８の出力を掛け合わせてそれをセグメント化
し、かつ、結果の積のＦＦＴとＸ（ω）とを演算する。
最後に、前記評価器２４と同一の働きを成す評価器３２
は基本周波数の評価値を生成する。図４を参照して、音
声信号ｓ（ｎ）がチャネル処理ユニット１４に入力され
ると特定周波数バンドに属する成分ｓi（ｎ）はバンド
パスフィルタ３４によって分離される。バンドパスフィ
ルタ３４は演算の負荷を減少させるために、ダウンサン
プリングを用いておりシステムのパフォーマンスに何ら
の深刻な影響を与えることなしにそれを実行する。バン
ドパスフィルタ３４は有限インパルスレスポンス（ＦＩ
Ｒ）もしくは無限インパルスレスポンス（ＩＩＲ）フィ
ルタとして構成することができ、或はＦＦＴを用いるバ
ンドパスフィルタ３４は１７周波数において３２点ＦＩ
Ｒフィルタの出力を演算するために３２点実数入力ＦＦ
Ｔを用いて構成することもでき、ＦＦＴが計算される時
間ごとに入力音声サンプルをシフトすることによってダ
ウンサンプリングを実行する。例えば、使用される第１
ＦＦＴが３２の内の１点をサンプリングするとすれば、
１０のダウンサンプリングファクタは第２のＦＦＴにお
いて４２の内の１１のサンプル点を用いることによって
達成される。第１の非線形演算ユニット３６は、分離さ
れた周波数バンドｓi（ｎ）について非線形演算を実行
し、分離された周波数バンドｓi（ｎ）の基本周波数を
強調する。ｓi（ｎ）（ｉは０より大きい）の複素数の
値については絶対値│ｓi（ｎ）│が使用される。ｓ
0（ｎ）の実数値についてはｓ0（ｎ）が０より大きけれ
ばそのままｓ0（ｎ）の値が用いられ、ｓ0（ｎ）が０か
それより小さい場合には０が用いられる。非線形演算ユ
ニット３６の出力がローパスフィルタとダウンサンプリ
ングユニット３８を通過するとデータレートは減少し、
かつ、その結果としてシステムのそれ以後の要素の演算
負荷を減少させる。ローパスフィルタとダウンサンプリ
ングユニット３８としては、ダウンサンプリングファク
タ２について異なるサンプルごとに演算を行う７点ＦＩ
Ｒフィルタが用いられる。窓掛け及びＦＦＴユニット４
０はローパスフィルタとダウンサンプリングユニット３
８の出力をある窓で掛け合わせその積の実数入力ＦＦＴ
とＳi（ω）を演算する。
ユニット２８の出力を掛け合わせてそれをセグメント化
し、かつ、結果の積のＦＦＴとＸ（ω）とを演算する。
最後に、前記評価器２４と同一の働きを成す評価器３２
は基本周波数の評価値を生成する。図４を参照して、音
声信号ｓ（ｎ）がチャネル処理ユニット１４に入力され
ると特定周波数バンドに属する成分ｓi（ｎ）はバンド
パスフィルタ３４によって分離される。バンドパスフィ
ルタ３４は演算の負荷を減少させるために、ダウンサン
プリングを用いておりシステムのパフォーマンスに何ら
の深刻な影響を与えることなしにそれを実行する。バン
ドパスフィルタ３４は有限インパルスレスポンス（ＦＩ
Ｒ）もしくは無限インパルスレスポンス（ＩＩＲ）フィ
ルタとして構成することができ、或はＦＦＴを用いるバ
ンドパスフィルタ３４は１７周波数において３２点ＦＩ
Ｒフィルタの出力を演算するために３２点実数入力ＦＦ
Ｔを用いて構成することもでき、ＦＦＴが計算される時
間ごとに入力音声サンプルをシフトすることによってダ
ウンサンプリングを実行する。例えば、使用される第１
ＦＦＴが３２の内の１点をサンプリングするとすれば、
１０のダウンサンプリングファクタは第２のＦＦＴにお
いて４２の内の１１のサンプル点を用いることによって
達成される。第１の非線形演算ユニット３６は、分離さ
れた周波数バンドｓi（ｎ）について非線形演算を実行
し、分離された周波数バンドｓi（ｎ）の基本周波数を
強調する。ｓi（ｎ）（ｉは０より大きい）の複素数の
値については絶対値│ｓi（ｎ）│が使用される。ｓ
0（ｎ）の実数値についてはｓ0（ｎ）が０より大きけれ
ばそのままｓ0（ｎ）の値が用いられ、ｓ0（ｎ）が０か
それより小さい場合には０が用いられる。非線形演算ユ
ニット３６の出力がローパスフィルタとダウンサンプリ
ングユニット３８を通過するとデータレートは減少し、
かつ、その結果としてシステムのそれ以後の要素の演算
負荷を減少させる。ローパスフィルタとダウンサンプリ
ングユニット３８としては、ダウンサンプリングファク
タ２について異なるサンプルごとに演算を行う７点ＦＩ
Ｒフィルタが用いられる。窓掛け及びＦＦＴユニット４
０はローパスフィルタとダウンサンプリングユニット３
８の出力をある窓で掛け合わせその積の実数入力ＦＦＴ
とＳi（ω）を演算する。
【００１２】最後に、第２非線形演算ユニット４２はＳ
i（ω）について非線形演算を施し、有声もしくは全エ
ネルギの評価を容易化すると共に基本周波数評価におい
て用いられる場合には、チャネル処理ユニット１４の出
力Ｔi（ω）を構造的に組み合わせることを保証する。
絶対値の２乗はＴi（ω）の全ての成分を実数で正の値
とするので、好適に用いられる。他の実施例は請求の範
囲に含まれる。例えば、図５を参照していま一つの有声
／無声決定システム４４はサンプリングユニット１２、
チャネル処理ユニット１４、リマップユニット１６及び
有声／無声決定ユニット１８を含み、これらユニットは
有声／無声決定システム１０の対応するユニットと同一
の働きを成す。しかしながら、非線形演算は高周波数バ
ンドに最も有利に適用されるので決定システム４４は高
周波に対応する周波数バンドのチャネル処理ユニットの
みを用い、かつ、低周波に対応する周波数バンドではチ
ャネル変換ユニット４６を用いる。チャネル変換ユニッ
トは入力信号に対して非線形演算を施すのみならず、周
波数バンド信号を発生するよく知られた技術にしたがっ
て入力信号を処理する。例えば、チャネル変換ユニット
４６はバンドパスフィルタと窓掛けとＦＦＴユニットを
含むことができる。いま一つの方式では窓掛け及びＦＦ
Ｔユニット４０と図４の非線形演算ユニット４２は窓掛
け及び自己相関ユニットによって置換することができ
る。有声エネルギと全エネルギは自己相関から演算され
る。
i（ω）について非線形演算を施し、有声もしくは全エ
ネルギの評価を容易化すると共に基本周波数評価におい
て用いられる場合には、チャネル処理ユニット１４の出
力Ｔi（ω）を構造的に組み合わせることを保証する。
絶対値の２乗はＴi（ω）の全ての成分を実数で正の値
とするので、好適に用いられる。他の実施例は請求の範
囲に含まれる。例えば、図５を参照していま一つの有声
／無声決定システム４４はサンプリングユニット１２、
チャネル処理ユニット１４、リマップユニット１６及び
有声／無声決定ユニット１８を含み、これらユニットは
有声／無声決定システム１０の対応するユニットと同一
の働きを成す。しかしながら、非線形演算は高周波数バ
ンドに最も有利に適用されるので決定システム４４は高
周波に対応する周波数バンドのチャネル処理ユニットの
みを用い、かつ、低周波に対応する周波数バンドではチ
ャネル変換ユニット４６を用いる。チャネル変換ユニッ
トは入力信号に対して非線形演算を施すのみならず、周
波数バンド信号を発生するよく知られた技術にしたがっ
て入力信号を処理する。例えば、チャネル変換ユニット
４６はバンドパスフィルタと窓掛けとＦＦＴユニットを
含むことができる。いま一つの方式では窓掛け及びＦＦ
Ｔユニット４０と図４の非線形演算ユニット４２は窓掛
け及び自己相関ユニットによって置換することができ
る。有声エネルギと全エネルギは自己相関から演算され
る。
【図１】 図１は、ある信号の周波数バンドが有声か無
声かを決定するためのシステムのブロックダイヤグラム
である。
声かを決定するためのシステムのブロックダイヤグラム
である。
【図２】 図２は、基本周波数評価ユニットのブロック
ダイヤグラムである。
ダイヤグラムである。
【図３】 図３は、基本周波数評価ユニットのブロック
ダイヤグラムである。
ダイヤグラムである。
【図４】 図４は、図１のシステムのチャネル処理ユニ
ットのブロックダイヤグラムである。
ットのブロックダイヤグラムである。
【図５】 図５は、信号の周波数バンドが有声か無声か
を決定するためのシステムのブロックダイヤグラムであ
る。
を決定するためのシステムのブロックダイヤグラムであ
る。
１０…有声／無声決定システム、 １２…サンプルユ
ニット、１４…チャネル処理ユニット、 １６…リ
マップユニット、１８…有声／無声決定ユニット、
２０…基本周波数評価ユニット、２２…結合ユニット、
２４…評価器、２６…基本周波数評価ユ
ニット、 ２８…非線形演算ユニット、３０…窓掛け
と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット、３２…評価
器、 ３４…バンドパスフィルタ、
３６…非線形演算ユニット、 ３８…ダウンサン
プリングユニット、４０…窓掛け及びＦＦＴユニット、
４２…非線形演算ユニット。
ニット、１４…チャネル処理ユニット、 １６…リ
マップユニット、１８…有声／無声決定ユニット、
２０…基本周波数評価ユニット、２２…結合ユニット、
２４…評価器、２６…基本周波数評価ユ
ニット、 ２８…非線形演算ユニット、３０…窓掛け
と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ユニット、３２…評価
器、 ３４…バンドパスフィルタ、
３６…非線形演算ユニット、 ３８…ダウンサン
プリングユニット、４０…窓掛け及びＦＦＴユニット、
４２…非線形演算ユニット。
フロントページの続き (72)発明者 ジェ・エス・リム アメリカ合衆国01890マサチューセッツ州 ウィンチェスター、ウエスト・チャード ン・ロード21番
Claims (35)
- 【請求項１】 デジタル音声信号を解析して、デジタル
音声信号について励起パラメータを決定する方法であっ
て、該方法は以下の工程からなる：デジタル音声信号を
少なくとも２つの周波数バンド信号に分割する；少なく
とも１つの周波数バンド信号について、非線形演算を実
行して少なくとも１つの修正周波数バンド信号を生成す
る；及び少なくとも１つの修正周波数バンド信号につい
て修正周波数バンド信号が有声か無声かを決定する。 - 【請求項２】 上記決定工程は正規の時間間隔で実行さ
れる請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 デジタル音声信号は、音声をコード化す
る１つの工程として分析される請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 さらに、デジタル音声信号の基本周波数
を評価する工程を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 少なくとも１つの修正周波数バンド信号
の基本周波数を評価する工程を更に含む請求項１記載の
方法。 - 【請求項６】 修正周波数バンド信号を少なくとも１つ
の他の周波数バンド信号と組み合わせて結合信号を生成
する工程と、結合信号の基本周波数を評価する工程とを
更に含む請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 上記非線形演算実行工程は少なくとも２
つの周波数バンド信号について実行され、少なくとも２
つの修正周波数バンド信号を生成し、かつ、上記結合工
程は少なくとも２つの修正周波数バンド信号を結合する
ことからなる請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 上記結合工程は修正周波数バンド信号と
少なくとも１つの他の周波数バンド信号とを足し合わせ
て結合信号を生成する請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 修正周波数バンド信号と少なくとも１つ
の他の周波数バンド信号について信号対雑音比を決定す
る工程を更に含み、上記結合工程は修正周波数バンド信
号と少なくとも１つの他の周波数バンド信号を重み付け
し、高い信号対雑音比を有する周波数バンド信号が低い
信号対雑音比を有する周波数バンド信号に比べてより多
く寄与するように結合信号を生成する請求項６記載の方
法。 - 【請求項１０】 上記決定工程は修正周波数バンド信号
の有声エネルギを決定し：修正周波数バンド信号の全エ
ネルギを決定し；修正周波数バンド信号の有声エネルギ
が修正周波数バンド信号の全エネルギの所定の割合を越
える時には、修正周波数バンド信号が有声であると判定
し；及び修正周波数バンド信号の有声エネルギが修正周
波数バンド信号の全エネルギの所定の比に等しいかそれ
より小さい時には修正周波数バンド信号が無声であると
判定するものである請求項６記載の方法。 - 【請求項１１】 有声エネルギは修正周波数バンド信号
の評価された基本周波数及びその基本周波数の同調波に
寄与する全エネルギの１部である請求項１０記載の方
法。 - 【請求項１２】 上記決定工程は：修正周波数バンド信
号の有声エネルギを決定する；修正周波数バンド信号の
全エネルギを決定する；修正周波数バンド信号の有声エ
ネルギが修正周波数バンド信号の全エネルギの所定の比
率を越えた時に修正周波数バンド信号が有声であると判
定する；及び修正周波数バンド信号の有声エネルギが修
正周波数バンド信号の全エネルギの所定の比率に等しい
かそれ以下である場合に修正周波数バンド信号が無声で
あると判定することを含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１３】 修正周波数バンド信号の有声エネルギ
は、修正周波数バンド信号とそれ自信もしくはその他の
修正周波数バンド信号との相関から得られる請求項１２
記載の方法。 - 【請求項１４】 修正周波数バンド信号が有声であると
判定された場合、上記決定工程は修正周波数バンド信号
の有声エネルギと修正周波数信号の全エネルギとを比較
することによって修正周波数バンド信号について有声度
を評価することを更に含む請求項１２記載の方法。 - 【請求項１５】 上記実行工程は上記実行工程によって
生成された修正周波数バンド信号の数が上記分割工程に
よって生成された周波数バンド信号の数と等しくなるよ
うに全ての周波数バンド信号について非線形演算を実行
することを含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１６】 上記実行工程は上記実行工程によって
生成される修正周波数バンド信号の数が、上記分割工程
によって生成される周波数バンド信号の数より少なくな
るように周波数バンド信号の幾つかについてのみ非線形
演算を実行することを含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１７】 非線形演算が施される周波数バンド信
号は、非線形演算が施されない周波数バンド信号よりも
高い周波数に対応するものである請求項１６記載の方
法。 - 【請求項１８】 非線形演算が実行されない周波数バン
ド信号について周波数バンド信号が有声か無声かを決定
する工程を更に含む請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 非線形演算は絶対値である請求項１記
載の方法。 - 【請求項２０】 非線形演算は絶対値の２乗である請求
項１記載の方法。 - 【請求項２１】 非線形演算はある実数の乗の絶対値で
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項２２】 少なくとも２つの周波数バンド信号に
ついて非線形演算を実行して、修正周波数バンド信号の
第１のセットを生成する：修正周波数バンド信号の第１
のセットを少なくとも１つの修正周波数バンド信号の第
２のセットに変換する；及び第２セットの少なくとも１
つの修正周波数バンド信号について修正周波数バンド信
号が有声か無声かを決定する工程を更に含む請求項１記
載の方法。 - 【請求項２３】 上記変換工程は、第１のセットの少な
くとも２つの修正周波数バンド信号を組み合わせて第２
のセットの１つの修正周波数バンド信号を生成する請求
項２２記載の方法。 - 【請求項２４】 デジタル音声の基本周波数を評価する
工程を更に含む請求項２２記載の方法。 - 【請求項２５】 修正周波数バンド信号の第２のセット
のある修正周波数バンド信号を少なくとも１つの他の周
波数バンド信号と組み合わせて結合信号を生成する：及
び結合信号の基本周波数を評価する工程をさらに含む請
求項２２記載の方法。 - 【請求項２６】 上記決定工程は：修正周波数バンド信
号の有声エネルギを決定する；修正周波数バンド信号の
全エネルギを決定する；修正周波数バンド信号の有声エ
ネルギが修正周波数バンド信号の全エネルギの所定の比
率より大きい場合には修正周波数バンド信号が有声であ
ると判定する；修正周波数バンド信号の有声エネルギが
修正周波数バンド信号の全エネルギの所定の比率に等し
いかそれ以下であるときには修正周波数バンド信号が無
声であると判定することを含む請求項２２記載の方法。 - 【請求項２７】 上記修正周波数バンド信号が有声であ
ると判定された時に上記決定工程は修正周波数バンド信
号の有声エネルギを修正周波数バンド信号の全エネルギ
と比較することによって修正周波数バンド信号の有声度
を評価することを含む請求項２６記載の方法。 - 【請求項２８】 励起パラメータの幾つかをコード化す
る工程を更に含む請求項１記載の方法。 - 【請求項２９】 デジタル音声信号を解析してデジタル
音声信号の励起パラメータを決定する方法であって、該
方法は以下の工程からなる：入力信号を２つの周波数バ
ンド信号に分割する；周波数バンド信号の最初の１つに
非線形演算を施して第１修正周波数バンド信号を生成す
る；第１修正周波数バンド信号と少なくとも１つの他の
周波数バンド信号とを組み合わせて結合周波数バンド信
号を生成する；及び結合周波数バンド信号の基本周波数
を評価する。 - 【請求項３０】 デジタル音声信号を解析してデジタル
音声信号の励起パラメータを決定する方法であって、該
方法は以下の工程からなる；デジタル音声信号を少なく
とも２つの周波数バンド信号に分割する；周波数バンド
信号の少なくとも１つについて非線形演算を施して少な
くとも１つの修正バンド信号を生成する；及び少なくと
も１つの修正バンド信号から基本周波数を評価する。 - 【請求項３１】 デジタル音声信号を解析してデジタル
音声信号の基本周波数を決定する方法であって、該方法
は以下の工程からなる：デジタル音声信号を少なくとも
２つの周波数バンド信号に分割する；周波数バンド信号
の少なくとも２つについて非線形演算を施して少なくと
も２つの修正周波数バンド信号を生成する；少なくとも
２つの修正周波数バンド信号を組み合わせて結合信号を
生成する；及び結合信号の基本周波数を評価する。 - 【請求項３２】 デジタル音声信号を解析してデジタル
音声信号の励起パラメータを決定することによって音声
をコード化するシステムであって、該システムは以下の
ものからなる：デジタル音声信号を少なくとも２つの周
波数バンド信号に分割する手段；周波数バンド信号の少
なくとも１つについて非線形演算を実行し、少なくとも
１つの修正周波数バンド信号を生成する手段；及び少な
くとも１つの修正周波数バンド信号について該修正周波
数バンド信号が有声か無声かを決定する手段。 - 【請求項３３】 少なくとも１つの修正周波数バンド信
号を少なくとも１つの他の周波数バンド信号と組み合わ
せて結合信号を生成する手段と、結合信号の基本周波数
を評価する手段とをさらに含む請求項３２記載のシステ
ム。 - 【請求項３４】 上記実行する手段が上記実行手段によ
って生成される修正周波数バンド信号の数が分割手段に
よって生成される周波数バンド信号の数より少なくなる
ように周波数バンド信号の幾つかのみについて非線形演
算を施す手段を更に含む請求項３２記載のシステム。 - 【請求項３５】 実行手段が非線形演算を施す周波数バ
ンド信号は上記実行手段が非線形演算を施さない周波数
バンド信号に比べてより高い周波数に対応するものであ
る請求項３４記載のシステム。
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