JPH0576639B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0576639B2 JPH0576639B2 JP59192113A JP19211384A JPH0576639B2 JP H0576639 B2 JPH0576639 B2 JP H0576639B2 JP 59192113 A JP59192113 A JP 59192113A JP 19211384 A JP19211384 A JP 19211384A JP H0576639 B2 JPH0576639 B2 JP H0576639B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- residual
- speech
- white noise
- audio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明はPARCOR方式やLPC方式などの線形
予測法による音声再生方法に関するものである。
予測法による音声再生方法に関するものである。
［背景技術］
現在PARCOR方式などの線形予測法を用いた
音声合成ICが各種市販されている。この種の線
形予測法による音声合成は、合成音Ｓ（ｎ）を Ｓ（ｎ）＝p 〓k=1i Ak・Ｓ（ｎ−ｋ）＋Zn として、残差Znの２乗平均値が最小となるよう
な予測係数Akを求め、予測次数ｐが充分大きい
（ｐ≧８）場合には、残差Znが有声音区間では音
源ピツトに対応したインパルス列、無声音区間で
は白色雑音に近くなることを利用し、残差波形を
有声音区間ではピツチ周期と平均残差強度をもつ
インパルス列（場合によつては三角波、１ピツチ
残差波形なども用いられる）で、無声音区間では
平均残差強度をもつ白色雑音でそれぞれ置き換え
ることによつて、良好な音質を保ちながら情報圧
縮を行なうものである。
音声合成ICが各種市販されている。この種の線
形予測法による音声合成は、合成音Ｓ（ｎ）を Ｓ（ｎ）＝p 〓k=1i Ak・Ｓ（ｎ−ｋ）＋Zn として、残差Znの２乗平均値が最小となるよう
な予測係数Akを求め、予測次数ｐが充分大きい
（ｐ≧８）場合には、残差Znが有声音区間では音
源ピツトに対応したインパルス列、無声音区間で
は白色雑音に近くなることを利用し、残差波形を
有声音区間ではピツチ周期と平均残差強度をもつ
インパルス列（場合によつては三角波、１ピツチ
残差波形なども用いられる）で、無声音区間では
平均残差強度をもつ白色雑音でそれぞれ置き換え
ることによつて、良好な音質を保ちながら情報圧
縮を行なうものである。
第２図は残差波形を模型的に示したもので、ａ
の無声音区間においては白色雑音状の残差の２乗
平均値を最小にするように音声パラメータが決定
されるが、ｂの有声音区間においてはインパルス
状の残差が加わつているので、この場合の音声パ
ラメータはインパルスと白色雑音とを含んだ全体
の残差の２乗平均値を最小にするように決定され
る。しかしインパルス部分は振幅が大きいので２
乗平均値のかなりの部分を占めるものと考えら
れ、したがつてｂ図において、零レベルがａ図の
場合よりも２乗平均値のインパルス分Ｄだけ嵩上
げされて実線位置にくるように音声パラメータが
決定されるので、白色雑音状残差のみの２乗平均
値は最小にはならなくなる。
の無声音区間においては白色雑音状の残差の２乗
平均値を最小にするように音声パラメータが決定
されるが、ｂの有声音区間においてはインパルス
状の残差が加わつているので、この場合の音声パ
ラメータはインパルスと白色雑音とを含んだ全体
の残差の２乗平均値を最小にするように決定され
る。しかしインパルス部分は振幅が大きいので２
乗平均値のかなりの部分を占めるものと考えら
れ、したがつてｂ図において、零レベルがａ図の
場合よりも２乗平均値のインパルス分Ｄだけ嵩上
げされて実線位置にくるように音声パラメータが
決定されるので、白色雑音状残差のみの２乗平均
値は最小にはならなくなる。
しかし音声パラメータが抽出される過程では１
周期の大部分を占める白色雑音状部分に相関性が
残存しており、この白色雑音状の残差を最小にす
ることによつて、この部分から声道の特徴を抽出
するのであるから、インパルスのために白色雑音
状残差が最小でなくなるのでは不合理であり、そ
の分だけ原音の復元性が悪くなると考えられる。
また音声を合成する際には、有声音区間では音源
波形としてインパルス列のみを使用するので、そ
の意味からも分析の段階で白色雑音残差が零にな
るように音声パラメータを決定しておくことが望
ましい。
周期の大部分を占める白色雑音状部分に相関性が
残存しており、この白色雑音状の残差を最小にす
ることによつて、この部分から声道の特徴を抽出
するのであるから、インパルスのために白色雑音
状残差が最小でなくなるのでは不合理であり、そ
の分だけ原音の復元性が悪くなると考えられる。
また音声を合成する際には、有声音区間では音源
波形としてインパルス列のみを使用するので、そ
の意味からも分析の段階で白色雑音残差が零にな
るように音声パラメータを決定しておくことが望
ましい。
［発明の目的］
本発明は上記の問題点に鑑み為されたものであ
り、線形予測法による残差波形をインパルス系列
および白色ランダム雑音で近似する音声再生方法
の予測分析において、有声音区間での白色雑音状
残差のみの２乗平均値を最小とするように音声パ
ラメータを決定し、それによつて音声復元性を向
上することを目的とするものである。
り、線形予測法による残差波形をインパルス系列
および白色ランダム雑音で近似する音声再生方法
の予測分析において、有声音区間での白色雑音状
残差のみの２乗平均値を最小とするように音声パ
ラメータを決定し、それによつて音声復元性を向
上することを目的とするものである。
［発明の開示］
しかして本発明は、線形予測による残差波形を
インパルス系列および白色雑音で近似する音声再
生方法において、まず原音声波形を線形予測分析
し、得られた残差波形情報を用いてインパルス列
と白色雑音のみからなる残差波形を生成し、この
残差波形を原音声波形から差し引いた波形につい
て再度線形予測分析を行なつて各音声パラメータ
を求め、これらの音声パラメータと上記残差波形
情報とを用いて音声波形を合成するようにしたも
のであり、予測に先立つてインパルスのみの２乗
平均値すなわち第２図ｂにおけるＤを相殺してお
くようにしたものである。
インパルス系列および白色雑音で近似する音声再
生方法において、まず原音声波形を線形予測分析
し、得られた残差波形情報を用いてインパルス列
と白色雑音のみからなる残差波形を生成し、この
残差波形を原音声波形から差し引いた波形につい
て再度線形予測分析を行なつて各音声パラメータ
を求め、これらの音声パラメータと上記残差波形
情報とを用いて音声波形を合成するようにしたも
のであり、予測に先立つてインパルスのみの２乗
平均値すなわち第２図ｂにおけるＤを相殺してお
くようにしたものである。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。同図において、原音声は低域フイルタ１を
通つてＡ／Ｄ変換２されたのち、メモリ３に記憶
される。次にこの原音声波形S0はメモリ３から読
み出され、マイクロコンピユータ４によつて線形
予測分析が行なわれる。１回目の予測５によつて
音声パラメータAkが抽出されると共に残差情報
としてピツチパラメータＰおよび振幅パラメータ
Ｕが得られるが、この時の音声パラメータAkお
よび残差波形Z0は捨てられ、残差情報ＰおよびＵ
のみが利用される。これらのＰおよびＵが音源発
生回路６に加えられて、純粋のインパルス列と白
色雑音のみからなる残差波形Z1が生成される。こ
の残差波形がメモリ３から読み出された原音声波
形S0から引き算され、こうして得られた波形S1に
より２回目の予測７が行なわれる。２回目の予測
７で得られた音声パラメータAkとＰおよびＵパ
ラメータ（前回得られたＰおよびＵでも同じ）が
音声情報として記憶または電送８される。再生側
ではＰおよびＵを音源発生回路９に加えてZ1と全
く同じ音源波形Z2を生成し、これをデイジタルフ
イルタ１０に加えて音声パラメータAkにより音
声波形S2を合成し、Ｄ／Ａ変換器１１および低域
フイルタ１２を通して合成音声とする。
ある。同図において、原音声は低域フイルタ１を
通つてＡ／Ｄ変換２されたのち、メモリ３に記憶
される。次にこの原音声波形S0はメモリ３から読
み出され、マイクロコンピユータ４によつて線形
予測分析が行なわれる。１回目の予測５によつて
音声パラメータAkが抽出されると共に残差情報
としてピツチパラメータＰおよび振幅パラメータ
Ｕが得られるが、この時の音声パラメータAkお
よび残差波形Z0は捨てられ、残差情報ＰおよびＵ
のみが利用される。これらのＰおよびＵが音源発
生回路６に加えられて、純粋のインパルス列と白
色雑音のみからなる残差波形Z1が生成される。こ
の残差波形がメモリ３から読み出された原音声波
形S0から引き算され、こうして得られた波形S1に
より２回目の予測７が行なわれる。２回目の予測
７で得られた音声パラメータAkとＰおよびＵパ
ラメータ（前回得られたＰおよびＵでも同じ）が
音声情報として記憶または電送８される。再生側
ではＰおよびＵを音源発生回路９に加えてZ1と全
く同じ音源波形Z2を生成し、これをデイジタルフ
イルタ１０に加えて音声パラメータAkにより音
声波形S2を合成し、Ｄ／Ａ変換器１１および低域
フイルタ１２を通して合成音声とする。
このように原音声波形S0から残差波形Z1を差し
引いた波形S1によつて２回目の予測を行なつた場
合に、インパルスの２乗平均値すなわち第２図ｂ
におけるＤが相殺されるのは次の理由による。い
ま音源（残差）波形Z1のみを入力として予測を行
なつたとすると、Z1は有声音区間ではインパルス
列のみで構成されており、インパルスの１周期に
占める時間は小さいので殆どサンプリングにかか
らず、そのためにすべての音声パラメータは実質
的に零となり、その残差は音源と同一のインパル
ス列となる。したがつて音源波形Z1を反転した波
形（−Z1）を原音声波形S0に重畳した波形S1（＝
S0−Z1）を入力として予測を行なうと、残差には
インパルス列の反転した波形が重畳されるので、
元のインパルスの２乗平均値が相殺されることに
なり、純粋の誤差成分である白色雑音状残差のみ
を２乗平均値を最小にすることにより、この部分
に残存する相関性をほぼ完全に除去できるのであ
る。
引いた波形S1によつて２回目の予測を行なつた場
合に、インパルスの２乗平均値すなわち第２図ｂ
におけるＤが相殺されるのは次の理由による。い
ま音源（残差）波形Z1のみを入力として予測を行
なつたとすると、Z1は有声音区間ではインパルス
列のみで構成されており、インパルスの１周期に
占める時間は小さいので殆どサンプリングにかか
らず、そのためにすべての音声パラメータは実質
的に零となり、その残差は音源と同一のインパル
ス列となる。したがつて音源波形Z1を反転した波
形（−Z1）を原音声波形S0に重畳した波形S1（＝
S0−Z1）を入力として予測を行なうと、残差には
インパルス列の反転した波形が重畳されるので、
元のインパルスの２乗平均値が相殺されることに
なり、純粋の誤差成分である白色雑音状残差のみ
を２乗平均値を最小にすることにより、この部分
に残存する相関性をほぼ完全に除去できるのであ
る。
［発明の効果］
上述のように本発明は、まず原音声波形を予測
して得られた残差波形情報を用いてインパルス列
と白色雑音のみからなる残差波形を生成し、この
残差波形を原音声波形から差し引いた波形につい
て再度予測を行なつて各音声パラメータを求め、
これらの音声パラメータと上記残差波形情報とを
用いて音声波形を合成するものであるから、有声
音区間と無声音区間とを問わず白色雑音状の残差
の２乗平均値を最小とするように音声パラメータ
の抽出を行なうことができ、したがつて音源波形
をインパルス列と白色雑音とで近似して音声を再
生する場合の原音復元性をきわめて簡単な構成に
よつて改善し得るという利点がある。
して得られた残差波形情報を用いてインパルス列
と白色雑音のみからなる残差波形を生成し、この
残差波形を原音声波形から差し引いた波形につい
て再度予測を行なつて各音声パラメータを求め、
これらの音声パラメータと上記残差波形情報とを
用いて音声波形を合成するものであるから、有声
音区間と無声音区間とを問わず白色雑音状の残差
の２乗平均値を最小とするように音声パラメータ
の抽出を行なうことができ、したがつて音源波形
をインパルス列と白色雑音とで近似して音声を再
生する場合の原音復元性をきわめて簡単な構成に
よつて改善し得るという利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク回路
図、第２図ａ，ｂは同上の動作を示す波形図であ
る。 １は低域フイルタ、２はＡ／Ｄ変換器、３はメ
モリ、４はマイクロコンピユータ、５は第１の予
測回路、６は音源発生回路、７は第２の予測回
路、８は記憶または伝送回路、９は音源発生回
路、１０はデイジタルフイルタ、１１はＤ／Ａ変
換器、１２は低域フイルタ、S0は原音声波形、S1
は重畳された波形、S2は再生音声波形、Z0は残差
波形、Z1およびZ2は近似された音源（残差）波
形。
図、第２図ａ，ｂは同上の動作を示す波形図であ
る。 １は低域フイルタ、２はＡ／Ｄ変換器、３はメ
モリ、４はマイクロコンピユータ、５は第１の予
測回路、６は音源発生回路、７は第２の予測回
路、８は記憶または伝送回路、９は音源発生回
路、１０はデイジタルフイルタ、１１はＤ／Ａ変
換器、１２は低域フイルタ、S0は原音声波形、S1
は重畳された波形、S2は再生音声波形、Z0は残差
波形、Z1およびZ2は近似された音源（残差）波
形。
Claims (1)
- １ 線形予測による残差波形をインパルス列及び
白色雑音で近似する音声再生方法において、まず
原音声波形を線形予測分析し、得られた残差波形
情報を用いてインパルス列と白色雑音のみからな
る残差波形を生成し、この残差波形を原音声波形
から差し引いた波形について線形予測分析を行な
つて各音声パラメータを求め、これらの音声パラ
メータと上記残差波形情報とを用いて音声波形を
合成することを特徴とする音声再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192113A JPS6170599A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 音声再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192113A JPS6170599A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 音声再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170599A JPS6170599A (ja) | 1986-04-11 |
| JPH0576639B2 true JPH0576639B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=16285878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192113A Granted JPS6170599A (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 音声再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170599A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60239800A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-28 | 日本電気株式会社 | 残差励振型ボコ−ダ |
-
1984
- 1984-09-13 JP JP59192113A patent/JPS6170599A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6170599A (ja) | 1986-04-11 |
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