JPH10143195A

JPH10143195A - ポストフィルタ

Info

Publication number: JPH10143195A
Application number: JP30322396A
Authority: JP
Inventors: 秀享 ▲高▼橋; Hideyuki Takahashi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ピッチ構造やフォルマントピークをもたない子
音部や非音声区間においても違和感のない再生音を得る
ことができるポストフィルタを提供する。【解決手段】入力信号が音声であるときには選択スイッ
チ２でピッチ制御フィルタ３の実行を選択し、フォルマ
ント制御フィルタ４，スペクトル傾斜補正フィルタ５を
実行させる。一方、非音声であるときには、選択スイッ
チ２でピッチ制御フィルタ３の実行を禁止するととも
に、係数制御部７でフォルマント制御フィルタ４のフォ
ルマントを平坦化するように制御し、スペクトル傾斜補
正フィルタ５のスペクトルの傾斜を保つように制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポストフィルタ、
詳しくは、音声信号を高能率に符号化した音声データを
復号化する際に用いるポストフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、音声信号を能率よく圧縮するため
に広く用いられている手段として、音声信号のスペクト
ル包絡を表す線形予測パラメータと、線形予測残差信号
に対応する音源パラメータとで符号化する方式が知られ
ている。このような線形予測の手段を用いた音声符号化
方式は、少ない伝送容量で比較的高品質な合成音声を得
られることから、近年のハードウェア技術の進歩と相ま
ってさまざまな応用方式がさかんに研究、開発されてい
る。

【０００３】このような音声符号化方式の中でもよい音
質が得られる方式として、例えば、ｋｌｅｉｊｉｎ等に
よる“Ｉｍｐｒｏｖｅｄｓｐｅｅｃｈｑｕａｌｉｔ
ｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｖｅｃｔｏｒｑｕａ
ｎｔｉｚａｔｉｏｎｉｎＳＥＬＰ”（ＩＣＡＳＳＰ’
８８ｓ４．４，ｐｐ．１５５−１５８，１９８８）と
題した論文に記載されている、ＣＥＬＰ（ＣｏｄｅＥ
ｘｃｉｔｅｄＬｉｎｅａｒＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ
Ｃｏｄｉｎｇ）方式がよく知られるところにある。

【０００４】また近年では、非音声区間や無声区間にお
いては、より高能率な符号化を行う、可変ビットレート
符号化が提案されており、例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐ５，４１
４，７９６号に詳細に記載されている。このような可変
ビットレート符号化においては、トータルのビットレー
トを少なくできるという利点を有するばかりでなく、音
声の状態に関する情報を符号化データとして伝送あるい
は記録するため、復号化時には処理中のフレームの音声
の状態を直接知ることができ、復号化時における応用の
可能性が広がるという利点を有している。

【０００５】上述したような音声符号化装置に対する音
声復号化装置においては、主観的音質を向上させる目的
で、ポストフィルタを使用することが知られている。こ
のポストフィルタは、聴覚マスキング特性を利用して、
ノイズシェイピングを行うものである。ノイズシェイピ
ングとは、本来はほぼ平坦なスペクトル特性をもつ量子
化雑音に対して、処理対象音声のスペクトル特性に近く
なるようにスペクトル変形を行い、マスキングにより量
子化雑音の知覚を抑える機能をいう。このようなポスト
フィルタは一般に音声復号化装置の直後に具備される。

【０００６】図１０は、ＣＥＬＰ復号化装置の直後にポ
ストフィルタが具備された構成を示すものである。

【０００７】同図において、適応コードブック１１１
は、乗算器１１２を介して加算器１１５の第１の入力端
子に接続され、確率コードブック１１３は、乗算器１１
４を介して加算器１１５の第２の入力端子に接続されて
いる。加算器１１５の出力端子は合成フィルタ１１６を
介してポストフィルタ１０１に接続されるとともに、遅
延回路１１７を介して適応コードブック１１１に接続さ
れている。さらに、デマルチプレクサ１１８は、適応コ
ードブック１１１、確率コードブック１１３、合成フィ
ルタ１１６、ポストフィルタ１０１に各々接続されてい
る。

【０００８】上述した構成において、デマルチプレクサ
１１８は受信した信号を線形予測パラメータａ、適応コ
ードブックの遅れＬとゲインｂ、確率コードブックのイ
ンデックスｉとゲインｇに分解して、分解された線形予
測パラメータａを合成フィルタ１１６およびポストフィ
ルタ１０１に、遅れＬを適応コードブック１１１および
ポストフィルタ１０１に、ゲインｂを乗算器１１２に、
インデックスｉとゲインｇを各々確率コードブック１１
３と乗算器１１４に出力する。

【０００９】上記デマルチプレクサ１１８から出力され
た適応コードブックの遅れＬに基づいて適応コードブッ
ク１１１のコードベクトルを選択する。ここで適応コー
ドブック１１１は符号化装置における適応コードブック
の内容と同じ内容を有する。適応コードブック１１１に
は、遅延回路１１７を介して過去の駆動音源信号が入力
される。乗算器１１２はゲインｂにより、入力された適
応コードベクトルを増幅し、加算器１１５に送出する。

【００１０】一方、上記デマルチプレクサ１１８から出
力された確率コードブックのインデックスｉに基づいて
確率コードブック１１３のコードベクトルを選択する。
ここで確率コードブック１１３は符号化装置における確
率コードブックの内容と同じ内容を有する。乗算器１１
４はゲインｇにより、入力されたコードベクトルを増幅
し、加算器１１５に送出する。

【００１１】上記加算器１１５は増幅された確率コード
ベクトルと増幅された適応コードベクトルとを加算して
駆動音源信号を作成し、合成フィルタ１１６および遅延
回路１１７に送出する。

【００１２】上記合成フィルタ１１６は受信した線形予
測パラメータａを係数として前記駆動音源信号に対して
合成処理を行い、復号化信号を出力する。

【００１３】上記ポストフィルタ１０１は、線形予測パ
ラメータａと適応コードブックの遅れＬを用いて、入力
された前記復号化信号に対してスペクトルシェイピング
を行う。

【００１４】なお、上記ポストフィルタ１０１は、周知
の構成、例えば、Ｊｕｉｎ−ＨｗｅｙＣｈｅｎ，Ａｌ
ｌｅｎＧｅｒｓｈｏによる“ＡｄａｐｔｉｖｅＰｏ
ｓｔｆｉｌｔｅｒｉｎｇｆｏｒＱｕａｌｉｔｙＥ
ｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆＣｏｄｅｄＳｐｅｅｃ
ｈ”（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＳｐ
ｅｅｃｈａｎｄＡｕｄｉｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎ
ｇ，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．１，ｐｐ．５９−７１，Ｊａｎ
ｕａｒｙ，１９９５）と題した論文に記載されたような
構成をなしている。

【００１５】たとえば、この例によると、ポストフィル
タ１０１は、図１１に示すように、ピッチ強調フィルタ
１２１と、フォルマント強調フィルタ１２２と、スペク
トル傾斜補正フィルタ１２３と、利得制御部１２４とか
らなり、図に示すようにそれぞれが縦続接続された構成
をとる。

【００１６】なお、フォルマント強調フィルタ１２２
は、図４に示すような音声波形から導きだした図５に示
すスペクトル包絡の第１，第２，第３のフォルマント
Ｘ，Ｙ，Ｚを強調するものである。このフォルマントの
ピーク値Ｘ，Ｙ，Ｚにより母音が特徴づけられる。ま
た、図５中の点線はスペクトルの傾斜を示している。

【００１７】ここで、ピッチ強調フィルタ１２１の伝達
関数Ｈp （ｚ）、フォルマント強調フィルタ１２２の伝
達関数Ｈs （ｚ）、スペクトル傾斜補正フィルタ１２３
の伝達関数Ｈt （ｚ）は、それぞれ以下の式で表わされ
る。

【００１８】

【式１】ただし、ｐはピッチ周期（サンプル数）、γおよびλは
重み付け係数、である。

【００１９】

【式２】ただし、ａ１はスペクトルパラメータ、ｎは線形予測次
数、αおよびβは重み付け係数であり、通常、０＜β＜
α＜１の範囲に設定される。

【００２０】

【式３】ただし、μは補正係数であり、０＜μ＜１の範囲に設定
される。

【００２１】上記式１の伝達関数をもつピッチ強調フィ
ルタにより、再生音声のピッチ成分が強調され、明瞭度
を増す役割をもつ。また、式２の伝達関数をもつフォル
マント強調フィルタにより、再生音声のフォルマント構
造が強調され、量子化雑音のスペクトルもこのフォルマ
ント部分にエネルギーが集中して、再生音声のスペクト
ル包絡に近くなって、量子化雑音を知覚されにくくする
役割をもつ。また、式３の伝達関数をもつスペクトル傾
斜補正フィルタにより、前記フォルマント強調フィルタ
で補正できなかったスペクトルの傾斜を除去する役割を
もつ。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなポストフィルタは、あくまでピッチ構造、フォ
ルマントピークを有する有声音に対して主観的な音質を
向上させることを目的としたものであった。ピッチ構造
やフォルマントピークをもたない子音部や非音声区間、
特に背景雑音が混入した状況での非音声区間においてポ
ストフィルタリングを行うと、ピッチ強調フィルタおよ
びフォルマント強調フィルタにより、もともとないピッ
チやフォルマントを強調してしまう。

【００２３】また、空調機や自動車に代表される背景雑
音は一般に、低い周波数帯域に大きなエネルギーを持
ち、高い周波数帯域で徐々にエネルギーが小さくなるよ
うな傾斜のスペクトルを有する。そのような背景雑音に
対して、スペクトル傾斜補正フィルタにより高域がかえ
って強調されてしまう。これらが原因で、再生音の音質
が非常に違和感のあるものになってしまうという問題が
ある。

【００２４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、入力信号が非音声である場合においても違和
感のない再生音が得られるポストフィルタを提供するこ
とを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の第１のポストフィルタは、入力信号に対し
て、ピッチパラメータに基づいてピッチ構造を制御する
ピッチ構造制御手段と、上記入力信号が音声であるか非
音声であるかを区別する音声／非音声情報およびスペク
トルパラメータに基づいてフォルマント構造を制御する
フォルマント構造制御手段と、このフォルマント構造制
御手段の出力信号のスペクトルの傾斜を補正するスペク
トル傾斜補正手段と、上記フォルマント構造制御手段の
出力信号の利得を制御する利得制御手段と、上記音声／
非音声情報に基づき入力信号が音声であるときには上記
ピッチ構造制御手段を実行し、該入力信号が非音声であ
るときには同ピッチ構造制御手段を実行しないように制
御する選択手段と、を具備する。

【００２６】上記の目的を達成するために本発明の第２
のポストフィルタは、上記第１のポストフィルタにおい
て、さらに、上記音声／非音声情報に基づき入力信号が
音声であるときにはフォルマントを強調し、該入力信号
が非音声であるときには、フォルマントを平坦化するよ
うに上記フォルマント構造制御手段におけるフォルマン
ト制御係数を適応的に変化させる第１の係数制御手段を
具備する。

【００２７】上記の目的を達成するために本発明の第３
のポストフィルタは、上記第１または第２のポストフィ
ルタにおいて、さらに、上記音声／非音声情報に基づき
入力信号が音声であるときにはスペクトルの傾斜を補正
するようにし、該入力信号が非音声であるときにはスペ
クトルの傾斜を保つように上記スペクトル傾斜補正手段
におけるスペクトル傾斜の補正係数を適応的に変化させ
る第２の係数制御手段を具備する。

【００２８】上記第１のポストフィルタは、ピッチ構造
制御手段で、入力信号に対して、ピッチパラメータに基
づいてピッチ構造を制御し、フォルマント構造制御手段
で、上記入力信号が音声であるか非音声であるかを区別
する音声／非音声情報およびスペクトルパラメータに基
づいてフォルマント構造を制御する。また、スペクトル
傾斜補正手段で上記フォルマント構造制御手段の出力信
号のスペクトルの傾斜を補正し、さらに、利得制御手段
で上記フォルマント構造制御手段の出力信号の利得を制
御する。また、上記音声／非音声情報に基づき入力信号
が音声であるときには上記ピッチ構造制御手段を実行
し、該入力信号が非音声であるときには同ピッチ構造制
御手段を実行しないように選択手段で制御する。

【００２９】上記第２のポストフィルタは、上記第１の
ポストフィルタの作用に加えて、さらに、第１の係数制
御手段で、上記音声／非音声情報に基づき入力信号が音
声であるときにはフォルマントを強調し、該入力信号が
非音声であるときには、フォルマントを平坦化するよう
に上記フォルマント構造制御手段におけるフォルマント
制御係数を適応的に変化させる。

【００３０】上記第３のポストフィルタは、上記第１ま
たは第２のポストフィルタの作用に加えて、さらに、第
２の係数制御手段で、上記音声／非音声情報に基づき入
力信号が音声であるときにはスペクトルの傾斜を補正す
るようにし、該入力信号が非音声であるときにはスペク
トルの傾斜を保つように上記スペクトル傾斜補正手段に
おけるスペクトル傾斜の補正係数を適応的に変化させ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００３２】図１は、本発明が適用された一実施形態で
あるポストフィルタの構成を示したブロック図である。
なお、本実施形態のポストフィルタは、可変ビットレー
ト符号化／復号化装置の直後に具備されるものとして説
明する。また、該可変ビットレート符号化／復号化装置
は、処理対象フレームにおける入力信号の音声状態が音
声か非音声かの２種類に判別して、音声か非音声かによ
ってそれぞれ所定のビットレートで符号化／復号化され
る装置である。

【００３３】図２は、上記図１に示す上記実施形態のポ
ストフィルタを適用した可変ビットレートＣＥＬＰ復号
化装置の構成を示したブロック図であり、該可変ビット
レートＣＥＬＰ復号化装置の直後に該ポストフィルタが
具備された構成を示すものである。

【００３４】まず、該可変ビットレートＣＥＬＰ復号化
装置の構成について簡単に説明する。図に示すように、
適応コードブック１１は、乗算器１２を介して加算器１
５の第１の入力端子に接続され、確率コードブック１３
は、乗算器１４を介して加算器１５の第２の入力端子に
接続されている。また、上記加算器１５の出力端子は合
成フィルタ１６を介して図１に示すポストフィルタ１に
接続されるとともに、遅延回路１７を介して適応コード
ブック１１に接続されている。なお、ポストフィルタ１
の構成については、後に詳述する。

【００３５】一方、当該可変ビットレートＣＥＬＰ復号
化装置は、デマルチプレクサ１８を備えており、該デマ
ルチプレクサ１８は上記適応コードブック１１、確率コ
ードブック１３、合成フィルタ１６、ポストフィルタ１
に各々接続されている。

【００３６】さらに、上記デマルチプレクサ１８には、
音声状態判定部１９が接続されている。

【００３７】上記デマルチプレクサ１８は、上記音声状
態判定部１９を介して受信した符号化データ信号をスペ
クトルパラメータである線形予測パラメータａ、ピッチ
パラメータである適応コードブックの遅れＬと同ゲイン
ｂ、確率コードブックのインデックスｉと同ゲインｇに
分解するようになっている。そして、分解された線形予
測パラメータａを合成フィルタ１６およびポストフィル
タ１に、適応コードブックの遅れＬを適応コードブック
１１およびポストフィルタ１に、ゲインｂを乗算器１２
に、確率コードブックのインデックスｉとゲインｇを各
々確率コードブック１３と乗算器１４に出力するように
なっている。

【００３８】一方、当該装置は、上記デマルチプレクサ
１８から出力された適応コードブックの遅れＬに基づい
て適応コードブック１１のコードベクトルを選択するよ
うになっている。ここで適応コードブック１１は符号化
装置における適応コードブックの内容と同じ内容を有す
る。

【００３９】一方、上記適応コードブック１１には、遅
延回路１７を介して過去の駆動音源信号が入力されるよ
うになっている。さらに、乗算器１２にはデマルチプレ
クサ１８よりゲインｂが入力され、該ゲインｂに基づき
上記適応コードブック１１より入力された適応コードベ
クトルを増幅し、加算器１５に送出するようになってい
る。

【００４０】また、上記デマルチプレクサ１８から出力
された確率コードブックのインデックスｉに基づいて確
率コードブック１３のコードベクトルが選択される。こ
こで上記確率コードブック１３は符号化装置における確
率コードブックの内容と同じ内容を有する。さらに、乗
算器１４には上記デマルチプレクサ１８よりゲインｇが
入力され、該ゲインｇに基づきにより上記確率コードブ
ック１３より入力された確率コードベクトルを増幅し、
加算器１５に送出するようになっている。

【００４１】上記加算器１５は増幅された確率コードベ
クトルと増幅された適応コードベクトルとを加算して駆
動音源信号を作成し、合成フィルタ１６および遅延回路
１７に対して送出するようになっている。

【００４２】上記合成フィルタ１６は受信した線形予測
パラメータａを係数として上記駆動音源信号に対して合
成処理を行い、復号化信号を出力する。

【００４３】上記ポストフィルタ１は、線形予測パラメ
ータａと適応コードブックの遅れＬとを用いて、入力さ
れた上記復号化信号に対してスペクトルシェイピングを
行うようになっている。

【００４４】また、同図において、音声状態判定部１９
は、符号化データから音声状態に関する情報すなわち音
声／非音声情報ｆを読み出して、該情報ｆによって所定
量の符号化データを読み出すとともに、同音声／非音声
情報ｆをポストフィルタ１に対して出力するようになっ
ている。そして、デマルチプレクサ１８で音声／非音声
情報ｆによって所定のビット配分で各パラメータに分解
したのち、復号化処理が行われるようになっている。

【００４５】図１に戻って、本発明が適用される第１の
実施形態のポストフィルタを説明する。

【００４６】本実施形態のポストフィルタ１は、選択手
段としての選択スイッチ２と、ピッチ構造を制御するピ
ッチ構造制御手段としてのピッチ制御フィルタ３と、フ
ォルマント構造制御手段としてのフォルマント制御フィ
ルタ４と、スペクトル傾斜補正手段としてのスペクトル
傾斜補正フィルタ５と、利得制御手段としての利得制御
部６と、第１および第２の係数制御手段としての係数制
御部７と、を備える。

【００４７】本実施形態のポストフィルタにおいて、ピ
ッチ制御フィルタ３の伝達関数Ｈp1（ｚ）、フォルマン
ト制御フィルタ４の伝達関数Ｈs1（ｚ）、スペクトル傾
斜補正フィルタ５の伝達関数Ｈt1（ｚ）は、それぞれ以
下の式で表わされる。

【００４８】

【式４】ただし、ｐはピッチ周期（サンプル数）、γおよびλは
重み付け係数、である。

【００４９】

【式５】ただし、ａi はスペクトルパラメータである線形予測パ
ラメータ、ｎは線形予測次数、αおよびβは重み付け係
数であり、本実施形態では、０＜β＜α＜１の範囲で制
御される。

【００５０】

【式６】ただし、μは補正係数であり、本実施形態では、０＜μ
＜１の範囲で制御される。

【００５１】このように、上記ピッチ制御フィルタ３は
上記式４で示す伝達関数を有している。そして、受信し
た音が音声であるか非音声であるかの情報、音声／非音
声情報ｆに基づいて作用する選択スイッチ２により実行
されるか否かが選択されるようになっている。この選択
スイッチ２は、上記音声／非音声情報ｆにより受信した
音が“音声”であった場合、上記ピッチ制御フィルタ３
を実行するように選択し、該ピッチ制御フィルタ３が実
行されると、再生音声のピッチ成分が強調され、明瞭度
が増すことになる。

【００５２】また、上記フォルマント制御フィルタ４は
上記式５で示す伝達関数を有している。その係数は上記
音声／非音声情報ｆに基づいて作用する係数制御部７に
より制御されるようになっている。この係数制御部７
は、該音声／非音声情報ｆより、受信した音が“音声”
であると判断すると、フォルマントを強調すべくフォル
マント制御フィルタ４の係数α，βを制御する。これに
より、再生音声のフォルマント構造が強調され、量子化
雑音のスペクトルが制御されて量子化雑音が低減され
る。

【００５３】一方、上記係数制御部７は、音声／非音声
情報ｆより、受信した音が“非音声”であると判断する
と、フォルマントを平坦化させるべくフォルマント制御
フィルタ４の係数α，βを制御する。

【００５４】さらに、上記スペクトル傾斜補正フィルタ
５は上記式６で示す伝達関数を有している。その係数は
上記音声／非音声情報ｆに基づいて作用する係数制御部
７により制御されるようになっている。この係数制御部
７は、該音声／非音声情報ｆより、受信した音が“音
声”であると判断すると、スペクトルの傾斜を補正する
べくスペクトル傾斜補正フィルタ５の係数μを制御す
る。これにより、上記フォルマント制御フィルタ４で補
正できなかったスペクトルの傾斜が補正されることにな
る。

【００５５】一方、上記係数制御部７は、音声／非音声
情報ｆより、受信した音が“非音声”であると判断する
と、スペクトルの傾斜を保持するようにスペクトル傾斜
補正フィルタ５の係数μを適宜制御する。

【００５６】以下、このような構成をなす本実施形態の
ポストフィルタの動作について、図３に示すフローチャ
ートを参照して具体的に説明する。

【００５７】ポストフィルタ１に上記合成フィルタ１６
からの復号化信号および上記音声状態判定部１９からの
音声／非音声情報ｆが入力されると、該音声／非音声情
報ｆの値を調べることにより合成フィルタ１６からの復
号化信号が音声であるか非音声であるか判定する（ステ
ップＳ１）。本実施形態では、音声／非音声情報ｆ＝１
であれば音声、ｆ＝０であれば非音声であると判定す
る。

【００５８】上記ステップＳ１において、判定がｙｅｓ
であれば、スイッチ２を端子ｂ側に閉じて、ピッチ制御
フィルタ３を実行する（ステップＳ２）。次に係数制御
部７は、フォルマント制御フィルタ４の重み付け係数
α、βをそれぞれ0.8、0.5に設定するとともに（ステッ
プＳ３）、スペクトル傾斜補正フィルタ５の係数μを0.
5に設定する（ステップＳ４）。

【００５９】その後、フォルマント制御フィルタ４（ス
テップＳ７）、スペクトル傾斜補正フィルタ５（ステッ
プＳ８）、利得制御部６（ステップＳ９）がそれぞれ動
作され、ポストフィルタリングされた信号として出力さ
れる（ステップＳ１０）。

【００６０】また、上記ステップＳ１における判定がｎ
ｏ、すなわち非音声であれば、スイッチ２の端子ｃ側に
閉じることにより、ピッチ制御フィルタ３を実行しない
ようにする。次に係数制御部７は、ステップＳ５におい
てフォルマント制御フィルタ４の重ね付け係数α、βを
それぞれ0.5、0.1に設定するとともに、スペクトル傾斜
補正フィルタ５の補正係数μを0.1に設定する（ステッ
プＳ６）。この後、上記同様、フォルマント制御フィル
タ４（ステップＳ７）、スペクトル傾斜補正フィルタ５
（ステップＳ８）、利得制御部６（ステップＳ９）がそ
れぞれ実行され、ポストフィルタリングされた信号とし
て出力される（ステップＳ１０）。

【００６１】ところで、一般に“音声”は、図６に示す
ように周波数帯域によって、音声の強さと量子化雑音の
強さとの差が比較的大きく音が聞き易い帯域と、音声の
強さと量子化雑音の強さとの差が小さく音が聞きにくい
帯域とがある。本実施形態のポストフィルタは、このよ
うな音声を入力すると、上述した作用により図７に示す
ように量子化雑音のスペクトル特性を音声のスペクトル
特性に近づけるようにする。

【００６２】さらに、“音声”を入力する場合、量子化
雑音のスペクトル特性の傾斜が音声のスペクトル特性の
傾斜とずれてしまうことのないように、スペクトル傾斜
補正フィルタ５によりスペクトル特性の傾斜を補正す
る。

【００６３】一方、“非音声”、たとえば図８に示すよ
うな自動車やエアコンの背景雑音が入力された場合、従
来のスペクトル傾斜補正フィルタを通すと図９の“Ａ”
で示すようにスペクトル特性が高い周波数帯域で強調さ
れてしまう傾向があった。本実施形態のポストフィルタ
はかかる点を考慮して、上述したように“非音声”が入
力された場合には高い周波数帯域が強調されないように
スペクトルの傾斜を保持するように制御するようになっ
ている。これにより、図９の“Ｂ”で示すように特性が
改善される。

【００６４】このように、本実施形態のポストフィルタ
は、上述したような処理によって、“音声”が入力され
た場合は、従来どおりピッチ制御フィルタ３でピッチ強
調を行い、フォルマント制御フィルタ４でフォルマント
構造の強調を行い、スペクトル傾斜補正フィルタ５でス
ペクトルの傾斜を補正するようにしているが、一方、
“非音声”が入力された場合は、ピッチ制御フィルタ３
を実行しないようにするとともに、フォルマント制御フ
ィルタ４でフォルマント構造を平坦化させ、スペクトル
傾斜補正フィルタ５のスペクトルの緩やかな傾斜を保つ
ように制御する。

【００６５】以上詳述したように、上記実施形態のポス
トフィルタによれば、ピッチ構造やフォルマントピーク
をもたない子音部や非音声区間においても違和感のない
再生音を得ることが可能となる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、入力信号が非音声である場合においても違
和感のない再生音が得られるポストフィルタを提供でき
る。

【００６７】また、請求項２に記載の発明によれば、ピ
ッチ構造、フォルマントピークをもたない子音部や非音
声区間においても違和感のない再生音が得られるポスト
フィルタを提供できる。

【００６８】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
ピッチ構造、フォルマントピークをもたない子音部や非
音声区間において、さらに違和感のない再生音が得られ
るポストフィルタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるポストフィルタの構
成を示したブロック図である。

【図２】上記図１に示す上記実施形態のポストフィルタ
を適用した可変ビットレートＣＥＬＰ復号化装置の構成
を示したブロック図である。

【図３】上記実施形態のポストフィルタの具体的な動作
を示したフローチャートである。

【図４】音声波形の一例を示した線図である。

【図５】スペクトル包絡の一例を示した線図である。

【図６】上記実施形態のポストフィルタにおいて、入力
する“音声”特性の一例を示した線図である。

【図７】上記実施形態のポストフィルタにおいて、上記
図６に示した“音声”を入力した際の、量子化雑音の処
理後のスペクトル特性を示した線図である。

【図８】上記実施形態のポストフィルタにおいて、入力
する“非音声”特性の一例を示した線図である。

【図９】上記実施形態のポストフィルタおよび従来のポ
ストフィルタにおける、非音声が入力された際の、再生
信号のスペクトル特性を示した線図である。

【図１０】従来のポストフィルタの一構成例を示したブ
ロック図である。

【図１１】上記図１０に示すポストフィルタを適用した
可変ビットレートＣＥＬＰ復号化装置の構成を示したブ
ロック図である。

【符号の説明】

１…ポストフィルタ２…選択スイッチ３…ピッチ制御フィルタ４…フォルマント制御フィルタ５…スペクトル傾斜補正フィルタ６…利得制御部７…係数制御部１１…適応コードブック１３…確率コードブック１６…合成フィルタ１７…遅延回路１８…デマルチプレクサ１９…音声状態判定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号に対して、ピッチパラメータに
基づいてピッチ構造を制御するピッチ構造制御手段と、上記入力信号が音声であるか非音声であるかを区別する
音声／非音声情報およびスペクトルパラメータに基づい
てフォルマント構造を制御するフォルマント構造制御手
段と、このフォルマント構造制御手段の出力信号のスペクトル
の傾斜を補正するスペクトル傾斜補正手段と、上記フォルマント構造制御手段の出力信号の利得を制御
する利得制御手段と、上記音声／非音声情報に基づき入力信号が音声であると
きには上記ピッチ構造制御手段を実行し、該入力信号が
非音声であるときには同ピッチ構造制御手段を実行しな
いように制御する選択手段と、を具備したことを特徴とするポストフィルタ。
【請求項２】上記音声／非音声情報に基づき入力信号
が音声であるときにはフォルマントを強調し、該入力信
号が非音声であるときには、フォルマントを平坦化する
ように上記フォルマント構造制御手段におけるフォルマ
ント制御係数を適応的に変化させる第１の係数制御手段
を、さらに具備したことを特徴とする請求項１に記載のポス
トフィルタ。
【請求項３】上記音声／非音声情報に基づき入力信号
が音声であるときにはスペクトルの傾斜を補正するよう
にし、該入力信号が非音声であるときにはスペクトルの
傾斜を保つように上記スペクトル傾斜補正手段における
スペクトル傾斜の補正係数を適応的に変化させる第２の
係数制御手段を、さらに具備したことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のポストフィルタ。