專利名稱：語(yǔ)音編碼裝置以及語(yǔ)音編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語(yǔ)音編碼裝置以及語(yǔ)音編碼方法。
技術(shù)背景為了有效地利用移動(dòng)通信系統(tǒng)中的電波資源等，需要以低比特率壓縮語(yǔ) 音信號(hào)。另一方面，又希望提高通話語(yǔ)音的質(zhì)量以及實(shí)現(xiàn)較高臨場(chǎng)感的通話服務(wù)。 為了實(shí)現(xiàn)該目的，不僅需要語(yǔ)音信號(hào)的高質(zhì)量，而且需要能夠?qū)φZ(yǔ)音信號(hào)以 外的頻帶更寬的音頻信號(hào)等信號(hào)高質(zhì)量地進(jìn)行編碼。對(duì)于這樣相互矛盾的需求，將多個(gè)編碼技術(shù)分層次地結(jié)合起來(lái)的研究將 很有前途。具體而言，為將第一層和第二層分層次地組合的研究，所述第一 層，以適合語(yǔ)音信號(hào)的模式用低比特率對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼，所述第二層， 以也適合語(yǔ)音以外的信號(hào)的模式對(duì)輸入信號(hào)與第一層解碼信號(hào)的差分信號(hào)進(jìn) 行編碼。這種分層結(jié)構(gòu)的編碼方式具有，即使廢棄已編碼的比特流的一部分 也能夠從剩余的信息獲得解碼信號(hào)的特征(可擴(kuò)展性)，因此被稱為可擴(kuò)展編 碼。由可擴(kuò)展編碼的這種特性，還可以靈活地應(yīng)對(duì)比特率彼此不同的網(wǎng)絡(luò)之 間的通信。此外，可以說(shuō)這種特征適合于通過(guò)IP協(xié)議將多種網(wǎng)絡(luò)合并的將來(lái) 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。作為以往的可擴(kuò)展編碼，有使用由MPEG-4(Moving Picture Experts Group phase-4運(yùn)動(dòng)圖像專家組格式-4)標(biāo)準(zhǔn)化了的技術(shù)的編碼(例如參照非專利文獻(xiàn) 1)。在非專利文獻(xiàn)1記載的可擴(kuò)展編碼中，在第一層使用適合語(yǔ)音信號(hào)的 CELP(Code Excited Linear Prediction:碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè))，在第二層使用作為 對(duì)從原有信號(hào)中減去第一層解碼信號(hào)所獲得的殘差信號(hào)進(jìn)行編碼的 AAC(Advanced Audio Coder:高級(jí)音頻編碼)或TwinVQ(Transform Domain \Veighted Interleave Vector Quantization:傳輸i或加4又交織矢量量孑匕)這才羊的變換 編碼。另一方面，在變換編碼中，存在對(duì)頻語(yǔ)高效率地進(jìn)行編碼的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)l)。在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，將語(yǔ)音信號(hào)的頻帶劃分為低頻 域和高頻域兩個(gè)子帶，將低頻域的頻譜復(fù)制到高頻域，并將復(fù)制后的頻鐠進(jìn) 行變形而使其成為高頻域的頻譜。此時(shí)，對(duì)變形信息以較少的比特?cái)?shù)進(jìn)行編 碼，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低比特率。非專利文獻(xiàn)1:三木弼一編著，MPEG-4 ^全"C ，初版，(株)工業(yè)調(diào)查會(huì)， 1998年9月30日，pp.126-127專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)?zhí)乇?001-521648號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明需要解決的問(wèn)題一般地，語(yǔ)音信號(hào)或音頻信號(hào)的頻譜用隨同頻率緩慢地變化的分量(頻譜 包絡(luò))與細(xì)微地變化的分量(頻譜細(xì)微結(jié)構(gòu))的乘積來(lái)表示。作為一個(gè)例子，圖 1表示語(yǔ)音信號(hào)的頻譜，圖2表示頻譜包絡(luò)，圖3表示頻譜細(xì)微結(jié)構(gòu)。該頻 譜包絡(luò)(圖2)是使用10階的LPC(Linear Prediction Coding:線性預(yù)測(cè)編碼)系 數(shù)計(jì)算出的頻譜包絡(luò)。從這些圖可知，頻譜包絡(luò)(圖2)與頻譜細(xì)微結(jié)構(gòu)(圖3) 的乘積成為語(yǔ)音信號(hào)的頻譜(圖1)。這里，在對(duì)低頻域的頻譜進(jìn)行復(fù)制而使其成為高頻域的頻譜的情況下， 在復(fù)制目的地的高頻域的帶寬寬于復(fù)制源的低頻域的帶寬時(shí)，將低頻域的頻 譜復(fù)制到高頻域兩次以上。例如，在從圖1的低頻域(O-FL)將頻譜復(fù)制到高頻 域(FL-FH)的情況下，由于在該例中存在FH=2*FL的關(guān)系，所以需要將低頻 域的頻譜復(fù)制到高頻域兩次。如圖4所示，這樣將低頻域的頻譜復(fù)制到高頻 域多次后，在復(fù)制目的地的頻譜的連接部分產(chǎn)生頻譜的能量的不連續(xù)。發(fā)生 這樣的不連續(xù)的原因在于頻譜包絡(luò)。如圖2所示，在頻譜包絡(luò)中，頻率上升 的同時(shí)，能量衰減，所以在頻譜產(chǎn)生斜率。由于存在這樣的頻譜的斜率，在 將低頻域的頻譜復(fù)制到高頻域多次后，發(fā)生頻譜的能量的不連續(xù)，語(yǔ)音質(zhì)量 惡化?？赏ㄟ^(guò)增益調(diào)整對(duì)該不連續(xù)進(jìn)行校正，但是為了通過(guò)增益調(diào)整而獲得 充分的效果，需要較多的比特?cái)?shù)。本發(fā)明的目的在于提供，即使在將低頻域的頻譜復(fù)制到高頻域多次的情 況下，也能夠保持頻譜的能量的連續(xù)性，并且防止語(yǔ)音質(zhì)量的惡化的語(yǔ)音編 碼裝置以及語(yǔ)音編碼方法。解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的語(yǔ)音編碼裝置采用的結(jié)構(gòu)包括第一編碼單元，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的 低頻域的頻譜進(jìn)行編碼；平整單元，使用所述語(yǔ)音信號(hào)的LPC系數(shù)，對(duì)所述 低頻域的頻鐠進(jìn)行平整；以及第二編碼單元，使用平整后的低頻域的頻譜， 對(duì)所述語(yǔ)音信號(hào)的高頻域的頻譜進(jìn)行編碼。發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明能夠保持頻鐠的能量的連續(xù)性，并且防止語(yǔ)音質(zhì)量的惡化。


圖1是表示語(yǔ)音信號(hào)的頻語(yǔ)(以往)的圖；圖2是表示頻譜包絡(luò)(以往)的圖；圖3是表示頻譜細(xì)微結(jié)構(gòu)(以往)的圖；圖4是表示將低頻域的頻譜復(fù)制到高頻域多次時(shí)的頻譜(以往)的圖；圖5A是本發(fā)明的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖(低頻域的解碼頻譜)；圖5B是本發(fā)明的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖(通過(guò)逆濾波器后的頻譜)；圖5C是本發(fā)明的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖(高頻域的編碼)；圖5D是本發(fā)明的動(dòng)作原理的說(shuō)明圖(解碼信號(hào)的頻譜)；圖6是本發(fā)明實(shí)施方式1的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是上述語(yǔ)音編碼裝置的第二層編碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施方式1的濾波單元的動(dòng)作說(shuō)明圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施方式1的語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖io是上述語(yǔ)音解碼裝置的第二層解碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施方式2的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施方式2的語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施方式3的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施方式3的語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖15是本發(fā)明實(shí)施方式4的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖16是本發(fā)明實(shí)施方式4的語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17是本發(fā)明實(shí)施方式5的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖18是本發(fā)明實(shí)施方式5的語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖19是本發(fā)明實(shí)施方式5的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖(變形例1);圖20是本發(fā)明實(shí)施方式5的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖(變形例2);圖21是本發(fā)明實(shí)施方式5的語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖(變形例1);圖22是本發(fā)明實(shí)施方式6的第二層編碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖23是本發(fā)明實(shí)施方式6的頻譜變形單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖24是本發(fā)明實(shí)施方式6的第二層解碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖25是本發(fā)明實(shí)施方式7的頻語(yǔ)變形單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖26是本發(fā)明實(shí)施方式8的頻譜變形單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖27是本發(fā)明實(shí)施方式9的頻譜變形單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖28是本發(fā)明實(shí)施方式10的第二層編碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖29是本發(fā)明實(shí)施方式10的第二層解碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖30是本發(fā)明實(shí)施方式11的第二層編碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖31是本發(fā)明實(shí)施方式11的第二層解碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖32是本發(fā)明實(shí)施方式12的第二層編碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖；以及圖33是本發(fā)明實(shí)施方式12的第二層解碼單元的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中，在利用低頻域的頻譜，對(duì)高頻域進(jìn)行編碼時(shí)，從低頻域的 頻譜中除去頻譜包絡(luò)的影響而使頻譜平整，并使用平整后的頻譜，對(duì)高頻域 的頻譜進(jìn)行編碼。首先，使用圖5A-圖5D說(shuō)明本發(fā)明的動(dòng)作原理。在圖5A ~圖5D中，將FL作為閾值頻率，O-FL為低頻域，F(xiàn)L-FH為高 頻域。圖5A表示通過(guò)以往的編碼/解碼處理所獲得的低頻域的解碼頻譜，圖5B獲得的頻譜。這樣，使低頻域的解碼頻譜通過(guò)具有與頻譜包絡(luò)相反的特性的 逆濾波器，從而使低頻域的頻譜平整。然后，如圖5C所示，將平整后的低頻 域的頻譜復(fù)制到高頻域多次(這里為兩次)，對(duì)高頻域進(jìn)行編碼。如圖5B所示， 低頻域的頻譜已經(jīng)被平整，所以在高頻域的編碼中，不會(huì)發(fā)生上述那樣的由 頻譜包絡(luò)所引起的頻譜的能量的不連續(xù)。然后，通過(guò)對(duì)信號(hào)頻帶被擴(kuò)展到 O-FH的頻譜賦予頻語(yǔ)包絡(luò)，從而獲得如圖5D所示的解碼信號(hào)的頻譜。另外，作為高頻域的編碼方法，能夠使用下述方法，將低頻域的頻譜用 于音調(diào)濾波器的內(nèi)部狀態(tài)，并在頻率軸上按從低頻至高頻進(jìn)行音調(diào)濾波處理來(lái)估計(jì)頻譜的高頻域。根據(jù)該編碼方法，在高頻域的編碼中，對(duì)音調(diào)濾波器 的濾波信息進(jìn)行編碼即可，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低比特率。下面，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)在本實(shí)施方式中，說(shuō)明在第一層以及第二層中都進(jìn)行頻域中的編碼的情 況。此外，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行了低頻域的頻譜的平整后，反復(fù)利用平 整后的頻譜，對(duì)高頻域的頻譜進(jìn)行編碼。圖6表示本發(fā)明實(shí)施方式1的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)。在圖6所示的語(yǔ)音編碼裝置100中，LPC分析單元101進(jìn)行輸入語(yǔ)音信 號(hào)的LPC分析，并計(jì)算LPC系數(shù)a(i)(B匕NP)。這里，NP表示LPC系數(shù)的 階數(shù)，例如選擇10至18。計(jì)算出的LPC系數(shù)被輸入到LPC量化單元102。LPC量化單元102進(jìn)行LPC系數(shù)的量化。LPC量化單元102從量化效率 和穩(wěn)定性判定的觀點(diǎn)，將LPC系數(shù)變換為L(zhǎng)SP(Line Spectral Pair:線譜對(duì))參 數(shù)后進(jìn)行量化。量化后的LPC系數(shù)作為編碼數(shù)據(jù)被輸入到LPC解碼單元103 以及復(fù)用單元109。LPC解碼單元103對(duì)量化后的LPC系數(shù)進(jìn)行解碼而生成解碼LPC系數(shù) aq(i)(lS^NP),并將其輸出到逆濾波單元104。逆濾波單元104使用解碼LPC系數(shù)而構(gòu)成逆濾波器，并使輸入語(yǔ)音信號(hào) 通過(guò)該逆濾波器，從而使輸入語(yǔ)音信號(hào)的頻譜平整。逆濾波器如式(1)或式(2)所示。式(2)為，利用了用于控制平整的程度的共 振抑制系數(shù)丫(0<^<1)時(shí)的逆濾波器?！?1) …(2)于是，在將語(yǔ)音信號(hào)s(n)輸入到以式(l)表示的逆濾波器時(shí)所獲得的輸出 信號(hào)e(n)，如式(3)所示。<formula>formula see original document page 8</formula> …(3)同樣，在將語(yǔ)音信號(hào)s(n)輸入到以式(2)表示的逆濾波器時(shí)所獲得的輸出 信號(hào)e(n)，如式(4)所示。<formula>formula see original document page 9</formula> …(4)因此，通過(guò)該逆濾波處理，輸入語(yǔ)音信號(hào)的頻譜被平整。另外，在以下 的說(shuō)明中，將逆濾波單元104的輸出信號(hào)(頻譜被平整過(guò)的語(yǔ)音信號(hào))稱為預(yù)測(cè) 殘差信號(hào)。頻域變換單元105對(duì)從逆濾波單元104輸出的預(yù)測(cè)殘差信號(hào)進(jìn)行頻率分 析，并求殘差頻語(yǔ)作為變換系數(shù)。頻域變換單元105例如使用MDCT(Modified Discrete Cosine TransfoniK變形離散余弦變換)來(lái)將時(shí)域的信號(hào)變換為頻域的 信號(hào)。殘差頻譜被輸入到第一層編碼單元106以及第二層編碼單元108。第一層編碼單元106使用TwinVQ等進(jìn)行殘差頻譜的低頻域的編碼，并 將通過(guò)該編碼所獲得的第一層編碼數(shù)據(jù)輸出到第一層解碼單元107以及復(fù)用 單元109。第一層解碼單元107對(duì)第一層編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而生成第一層解碼頻 譜，并將其輸出到第二層編碼單元108。另外，第一層解碼單元107將變換 為時(shí)域前的第 一層解碼頻譜輸出。第二層編碼單元108使用由第一層解碼單元107獲得的第一層解碼頻譜， 對(duì)殘差頻譜的高頻域進(jìn)行編碼，并將由該編碼所獲得的第二層編碼數(shù)據(jù)輸出 到復(fù)用單元109。第二層編碼單元108將第一層解碼頻譜用于音調(diào)濾波器的 內(nèi)部狀態(tài)，并通過(guò)音調(diào)濾波處理而對(duì)殘差頻譜的高頻域進(jìn)行估計(jì)。此時(shí)，第 二層編碼單元108對(duì)殘差頻語(yǔ)的高頻域進(jìn)行估計(jì)，以便不破壞頻譜的諧波結(jié) 構(gòu)。此外，第二層編碼單元108對(duì)音調(diào)濾波器的濾波信息進(jìn)行編碼。進(jìn)而， 在第二層編碼單元108中，使用其頻譜被平整過(guò)的殘差頻譜來(lái)對(duì)殘差頻譜的 高頻域進(jìn)行估計(jì)。因此，即使通過(guò)濾波處理而使頻譜被遞歸地反復(fù)使用，從 而高頻域被估計(jì)，也能夠防止頻譜的能量的不連續(xù)的發(fā)生。因此，根據(jù)本實(shí) 施方式，能夠以低比特率而獲得高音質(zhì)。另外，在后面敘述第二層編碼單元 108的細(xì)節(jié)。復(fù)用單元109將第一層編碼數(shù)據(jù)、第二層編碼數(shù)據(jù)以及LPC系數(shù)編碼數(shù) 據(jù)進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出比特流。接著，說(shuō)明第二層編碼單元108的細(xì)節(jié)。圖7表示第二層編碼單元108 的結(jié)構(gòu)。內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081從第一層解碼單元107輸入第一層解碼頻譜Sl(k)(0Sk<FL)。內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081使用該第一層解碼頻譜來(lái)設(shè)定由濾波 單元1082使用的濾波器的內(nèi)部狀態(tài)。音調(diào)系數(shù)設(shè)定單元1084，根據(jù)搜索單元1083的控制，使音調(diào)系數(shù)T在 預(yù)先設(shè)定的搜索范圍Tmin~Tmax中一點(diǎn)一點(diǎn)地改變，同時(shí)將其依次地輸出到 濾波單元1082。濾波單元1082基于由內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081設(shè)定的濾波器的內(nèi)部狀態(tài) 和由音調(diào)系數(shù)設(shè)定單元1084輸出的音調(diào)系數(shù)T,進(jìn)行第 一層解碼頻語(yǔ)的濾波， 并計(jì)算殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)。在后面敘述該濾波處理的細(xì)節(jié)。搜索單元1083計(jì)算表示了從頻域變換單元105輸入的殘差頻譜S2(k)(0 KFH)與從濾波單元1082輸入的殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)之間的相似性的 參數(shù)、即相似程度。每次由音調(diào)系數(shù)設(shè)定單元1084提供音調(diào)系數(shù)T時(shí)進(jìn)行該 相似程度的計(jì)算處理，而且使計(jì)算出的相似程度為最大的音調(diào)系數(shù)(最合適的 音調(diào)系數(shù))T，(Tmin-T隨的范圍)被輸出到復(fù)用單元1086。此外，搜索單元1083 將使用該音調(diào)系數(shù)T，而生成的殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)輸出到增益編碼單元 1085。增益編碼單元1085基于從頻域變換單元105輸入的殘差頻譜S2(k)((Kk<FH)，計(jì)算殘差頻譜S2(k)的增益信息。另外，這里，以下述情況為例進(jìn)行說(shuō)明，用每個(gè)子帶的頻譜能量表示該增益信息，并將頻帶FL眾〈FH劃分為J個(gè)子帶。此時(shí)、第j個(gè)子帶的頻譜能量B(j)用式(5)來(lái)表示。在式(5)中，BL(j)表示第j個(gè)子帶的最小頻率，BH(j)表示第j個(gè)子帶的最大頻率。將這樣求出的殘差頻譜的子帶信息視為殘差頻譜的增益信息。<formula>formula see original document page 10</formula>5)此外，增益編碼單元1085同樣地根據(jù)式(6)計(jì)算殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)的子帶信息B，(j)，并根據(jù)式(7)計(jì)算每個(gè)子帶的變動(dòng)量V(j)。<formula>formula see original document page 10</formula>接著，增益編碼單元1085對(duì)變動(dòng)量V(j)進(jìn)行編碼而求編碼后的變動(dòng)量 Vq(j),并將該索引輸出到復(fù)用單元1086。復(fù)用單元1086將從搜索單元1083輸入的最合適的音調(diào)系數(shù)T，和從增益 編碼單元1085輸入的變動(dòng)量V(j)的索引進(jìn)行復(fù)用，將其作為第二層編碼數(shù)據(jù) 輸出到復(fù)用單元109。接著，說(shuō)明在濾波單元1082中的濾波處理的細(xì)節(jié)。圖8表示濾波單元 1082使用從音調(diào)系數(shù)設(shè)定單元1084輸入的音調(diào)系數(shù)T,生成頻帶FL^c〈FH 的頻鐠的情形。這里，為了方便而將全頻帶((Kk〈FH)的頻i普稱為S(k)，并使 用以式(8)表示的濾波函數(shù)。在該式中，T表示由音調(diào)系數(shù)設(shè)定單元1084提供 的音調(diào)系數(shù)，而且假設(shè)M-1。第一層解碼頻譜Sl(k)作為濾波器的內(nèi)部狀態(tài)被存儲(chǔ)在S(k)的OSk<FL的 頻帶中。另一方面，通過(guò)以下的步驟所求出的殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)被存儲(chǔ) 在S(k)FI^k<FH的頻帶中。通過(guò)濾波處理，將S2'(k)置換為以式(9)表示的頻譜，該頻譜為將以比k 低T的頻率的頻譜S(k-T)為中心、離開了相當(dāng)于i的附近的頻譜S(k-T-i)與預(yù) 定的加權(quán)系數(shù)Pi相乘所得的頻譜Pi S(k-T-i)全部相加后所得的頻譜。然后， 從較低的頻率(k-FL)開始，在FL^k<FH的范圍中依次改變k而進(jìn)行該運(yùn)算， 從而計(jì)算出FI^k<FH中的殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)。每次由音調(diào)系數(shù)設(shè)定單元1084提供音調(diào)系數(shù)T時(shí)，在FI^k<FH的范圍 中，對(duì)S(k)進(jìn)行清零后進(jìn)行以上的濾波處理。也就是說(shuō)，每次音調(diào)系數(shù)T發(fā) 生變化時(shí)，計(jì)算S(k),并將其輸出到搜索單元1083。這里，在圖8所示的例子中，由于音調(diào)系數(shù)T的大小比頻帶FL-FH小， 所以遞歸地使用低頻域((Kk〈FL)的頻鐠而生成高頻域(FLSk〈FH)的頻譜。由于 低頻域的頻譜如上述那樣被平整，所以即使在通過(guò)濾波處理遞歸地使用低頻 域的頻譜而生成高頻域的頻譜的情況下，也不在高頻域的頻譜中產(chǎn)生能量的 不連續(xù)。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠防止由于頻譜包絡(luò)的影響而在高頻域產(chǎn)生 頻譜的能量的不連續(xù)，并能夠改善語(yǔ)音質(zhì)量。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置。圖9表示本發(fā)明實(shí)施方式1的 語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)。該語(yǔ)音解碼裝置200接收從圖6所示的語(yǔ)音編碼裝置 IOO發(fā)送的比特流。在圖9所示的語(yǔ)音解碼裝置200中，分離單元201將從圖6所示的語(yǔ)音 編碼裝置100接收的比特流分離為第 一層編碼數(shù)據(jù)、第二層編碼數(shù)據(jù)以及LPC 系數(shù)，并將第一層編碼數(shù)據(jù)輸出到第一層解碼單元202，將第二層編碼數(shù)據(jù) 輸出到第二層解碼單元203，將LPC系數(shù)輸出到LPC解碼單元204。而且， 分離單元201將層信息(表示比特流中包含哪層的編碼數(shù)據(jù)的信息)輸出到判 定單元205。第一層解碼單元202使用第一層編碼數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行解碼處理而生成第一層 解碼頻諳，并將其輸出到第二層解碼單元203以及判定單元205。第二層解碼單元203使用第二層編碼數(shù)據(jù)和第一層解碼頻譜，生成第二 層解碼頻譜并輸出到判定單元205。另外，在后面敘述第二層解碼單元203 的細(xì)節(jié)。LPC解碼單元204將對(duì)LPC系數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼所獲得的解碼LPC 系數(shù)輸出到合成濾波單元207。這里，語(yǔ)音編碼裝置100發(fā)送包含第一層編碼數(shù)據(jù)和第二層編碼數(shù)據(jù)雙 方的比特流，但是有時(shí)在通信路徑的途中第二層編碼數(shù)據(jù)被丟棄。因此，判 定單元205基于層信息，判定比特流中是否包含第二層編碼數(shù)據(jù)。然后，在 比特流中不包含第二層編碼數(shù)據(jù)時(shí)，由于第二層解碼單元203不生成第二層 解碼頻譜，所以判定單元205將第一層解碼頻譜輸出到時(shí)域變換單元206。 但是，在該情況下，為了使次數(shù)與包含了第二層編碼數(shù)據(jù)時(shí)的解碼頻譜相一 致，判定單元205將第一層解碼頻譜的次數(shù)擴(kuò)展至FH為止，并使FL-FH的 頻譜為"O"而輸出。另一方面，在比特流中包含第一層編碼數(shù)據(jù)和第二層編碼 數(shù)據(jù)雙方時(shí)，判定單元205將第二層解碼頻譜輸出到時(shí)域變換單元206。時(shí)域變換單元206,將從判定單元205輸入的解碼頻譜變換為時(shí)域的信 號(hào)而生成解碼殘差信號(hào)，并輸出到合成濾波單元207。合成濾波單元207使用從LPC解碼單元204輸入的解碼LPC系數(shù) aq(i)( 1 〈<NP)而構(gòu)成合成濾波器。合成濾波器H(z)如式(10)或式(ll)所示。另外，在式(ll)中>7(0<丫<1)表示 共振抑制系數(shù)。<formula>formula see original document page 13</formula>然后，若將由時(shí)域變換單元206提供的解碼殘差信號(hào)作為eq(n)輸入到合 成濾波單元207，則在使用以式(10)表示的合成濾波器時(shí)，所輸出的解碼信號(hào) Sq(n)如式(12)所示。<formula>formula see original document page 13</formula>'=' …(12) 同樣地，在使用以式(ll)表示的合成濾波器時(shí)，解碼信號(hào)Sq(n)如式(13)所示,<formula>formula see original document page 13</formula>(13)接著，說(shuō)明第二層解碼單元203的細(xì)節(jié)。圖10表示第二層解碼單元203 的結(jié)構(gòu)。內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元2031從第一層解碼單元202輸入第一層解碼頻譜。內(nèi) 部狀態(tài)設(shè)定單元2031使用第一層解碼頻譜Sl(k),設(shè)定由濾波單元2033使用 的濾波器的內(nèi)部狀態(tài)。另一方面，分離單元2032從分離單元201輸入第二層編碼數(shù)據(jù)。分離單 元2032將第二層編碼數(shù)據(jù)分離為有關(guān)濾波系數(shù)的信息(最合適的音調(diào)系數(shù)T') 和有關(guān)增益的信息(變動(dòng)量V(j)的索引)，并將有關(guān)濾波系數(shù)的信息輸出到濾波 單元2033，同時(shí)將有關(guān)增益的信息輸出到增益解碼單元2034。濾波單元2033基于由內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元2031設(shè)定的濾波器的內(nèi)部狀態(tài) 和從分離單元2032輸入的音調(diào)系數(shù)T，，進(jìn)行第一層解碼頻譜Sl(k)的濾波， 并計(jì)算殘差頻譜的估計(jì)值S2'(k)。在濾波單元2033中，使用式(8)所示的濾波 函數(shù)。增益解碼單元2034對(duì)從分離單元2032輸入的增益信息進(jìn)行解碼，并求 對(duì)變動(dòng)量V(j)進(jìn)行編碼所獲得的變動(dòng)量Vq(j)。頻譜調(diào)整單元2035根據(jù)式(14)將從濾波單元2033輸入的解碼頻譜S'(k)與從增益解碼單元2034輸入的已解碼的每個(gè)子帶的變動(dòng)量Vq(j)相乘，從而 對(duì)解碼頻語(yǔ)S'(k)的頻帶FI^k<FH中的頻譜形狀進(jìn)行調(diào)整，并生成調(diào)整后的解 碼頻譜S3(k)。該調(diào)整后的解碼頻譜S3(k)作為第二層解碼頻譜被輸出到判定 單元205。s単"yW《,(y) (5z(y)""/^)，/c^//_/) ...(14)這樣，語(yǔ)音解碼裝置200能夠?qū)膱D6所示的語(yǔ)音編碼裝置100發(fā)送的比特流進(jìn)行解碼。(實(shí)施方式2)在本實(shí)施方式中，說(shuō)明在第一層中進(jìn)行時(shí)域中的編碼(例如，CELP編碼) 的情況。而且，在本實(shí)施方式中，使用在第一層的編碼處理中求得的解碼LPC 系數(shù)進(jìn)行第 一層解碼信號(hào)的頻譜的平整。圖11表示本發(fā)明實(shí)施方式2的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)。在圖11中，對(duì)與 實(shí)施方式l(圖6)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖11所示的語(yǔ)音編碼裝置300中，下采樣單元301對(duì)輸入語(yǔ)音信號(hào)的 采樣率進(jìn)行下采樣，并將所期望的采樣率的語(yǔ)音信號(hào)輸出到第一層編碼單元 302。第一層編碼單元302對(duì)已下采樣為所期望的采樣率的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼 處理而生成第一層編碼數(shù)據(jù)，并將其輸出到第一層解碼單元303以及復(fù)用單 元109。第一層編碼單元302例如使用CELP編碼。在如CELP編碼那樣進(jìn)行 LPC系數(shù)的編碼處理時(shí)，第一層編碼單元302能夠在該編碼處理中生成解碼 LPC系數(shù)。因此，第一層編碼單元302將在編碼處理中生成的第一層解碼LPC 系數(shù)輸出到逆濾波單元304。第一層解碼單元303使用第一層編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理而生成第一層解 碼信號(hào)，并將其輸出到逆濾波單元304。逆濾波單元304使用從第 一層編碼單元302輸入的第一層解碼LPC系數(shù) 而構(gòu)成逆濾波器，并使第一層解碼信號(hào)通過(guò)該逆濾波器，從而使第一層解碼 信號(hào)的頻譜平整。另外，逆濾波器的細(xì)節(jié)與實(shí)施方式1相同，所以省略其說(shuō) 明。而且，在以下的說(shuō)明中，將逆濾波單元304的輸出信號(hào)(頻鐠被平整過(guò)的 第 一層解碼信號(hào))稱為第 一層解碼殘差信號(hào)。頻域變換單元305對(duì)從逆濾波單元304輸出的第一層解碼殘差信號(hào)進(jìn)行 頻率分析而生成第一層解碼頻譜，并將其輸出到第二層編碼單元108。另外，延遲單元306將預(yù)定長(zhǎng)度的延遲賦予輸入語(yǔ)音信號(hào)。使該延遲的 大小與輸入語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)下采樣單元301、第一層編碼單元302、第一層解碼 單元303、逆濾波單元304以及頻域變換單元305時(shí)所產(chǎn)生的時(shí)間延遲為相 同值。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由于使用在第 一層的編碼處理中求得的解碼LPC 系數(shù)(第一層解碼LPC系數(shù))進(jìn)行第一層解碼信號(hào)的頻語(yǔ)的平整，所以能夠使 用第一層編碼數(shù)據(jù)的信息，使第一層解碼信號(hào)的頻譜平整。因此，根據(jù)本實(shí) 施方式，由于不需要LPC系數(shù)所需的編碼比特，所以能夠進(jìn)行頻譜的平整而 不增加信息量，該LPC系數(shù)為用于使第一層解碼信號(hào)的頻譜平整的系數(shù)。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置。圖12表示本發(fā)明實(shí)施方式2的 語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)。該語(yǔ)音解碼裝置400接收從圖11所示的語(yǔ)音編碼裝置 300發(fā)送的比特流。在圖12所示的語(yǔ)音解碼裝置400中，分離單元401將從圖11所示的語(yǔ) 音編碼裝置300接收的比特流分離為第一層編碼數(shù)據(jù)、第二層編碼數(shù)據(jù)以及 LPC系數(shù)編碼數(shù)據(jù)，并將第一層編碼數(shù)據(jù)輸出到第一層解碼單元402,將第 二層編碼數(shù)據(jù)輸出到第二層解碼單元405 ，將LPC系數(shù)編碼數(shù)據(jù)輸出到LPC 解碼單元407。而且，分離單元401將層信息(表示比特流中包含哪層的編碼 數(shù)據(jù)的信息)輸出到判定單元413。第一層解碼單元402使用第一層編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理而生成第一層解 碼信號(hào)，并將其輸出到逆濾波單元403以及上采樣單元410。而且，第一層 解碼單元402將在解碼處理中生成的第一層解碼LPC系數(shù)輸出到逆濾波單元 403。上采樣單元410對(duì)第一層解碼信號(hào)的采樣率進(jìn)行上采樣，使其與圖11的 輸入語(yǔ)音信號(hào)的采樣率相同并輸出到^(氐通濾波單元411以及判定單元413。低通濾波單元411將通過(guò)頻帶設(shè)定為O-FL,僅使上采樣后的頻帶O-FL 的第一層解碼信號(hào)通過(guò)而生成低頻信號(hào)，并將其輸出到加法單元412。逆濾波單元403使用從第一層解碼單元402輸入的第一層解碼LPC系數(shù) 而構(gòu)成逆濾波器，利用第一層解碼信號(hào)通過(guò)該逆濾波器而生成第一層解碼殘 差信號(hào)，并將其輸出到頻域變換單元404。頻域變換單元404對(duì)從逆濾波單元403輸出的第一層解碼殘差信號(hào)進(jìn)行 頻率分析而生成第一層解碼頻譜，并將其輸出到第二層解碼單元405。第二層解碼單元405使用第二層編碼數(shù)據(jù)和第一層解碼頻譜，生成第二 層解碼頻譜并輸出到時(shí)域變換單元406。另外，第二層解碼單元405的細(xì)節(jié) 與實(shí)施方式1的第二層解碼單元203(圖9)相同，所以省略其說(shuō)明。時(shí)域變換單元406，將第二層解碼頻語(yǔ)變換為時(shí)域的信號(hào)而生成第二層 解碼殘差信號(hào)，并將其輸出到合成濾波單元408。LPC解碼單元407將對(duì)LPC系數(shù)進(jìn)行解碼所獲得的解碼LPC系數(shù)輸出 到合成濾波單元408。合成濾波器。另外，合成濾波單元408的細(xì)節(jié)與實(shí)施方式1的合成濾波單元 207(圖9)相同，所以省略其說(shuō)明。合成濾波單元408與實(shí)施方式1相同地生 成第二層合成信號(hào)Sq(n)，并將其輸出到高通濾波單元409。高通濾波單元409將通過(guò)頻帶設(shè)定為FL-FH，僅使頻帶FL-FH的第二層 合成信號(hào)通過(guò)而生成高頻信號(hào)，并將其輸出到加法單元412。加法單元412將低頻信號(hào)與高頻信號(hào)相加而生成第二層解碼信號(hào)，并將其 輸出到判定單元413。判定單元413基于從分離單元401輸入的層信息，判定在比特流中是否 包含第二層編碼數(shù)據(jù)，并選擇第一層解碼信號(hào)或第二層解碼信號(hào)中的任一個(gè) 作為解碼信號(hào)而輸出。在比特流中不包含第二層編碼數(shù)據(jù)時(shí)，判定單元413 輸出第一層解碼信號(hào)，在比特流中包含第一層編碼數(shù)據(jù)和第二層編碼數(shù)據(jù)雙 方時(shí)，判定單元413輸出第二層解碼信號(hào)。另外，低通濾波單元411以及高通濾波單元409被用于減少低頻信號(hào)與 高頻信號(hào)之間相互造成的影響。因此，在低頻信號(hào)與高頻信號(hào)之間相互造成 的影響較小時(shí)，也可以采用語(yǔ)音解碼裝置400不使用這些濾波器的結(jié)構(gòu)。在 不使用這些濾波器時(shí)，由于不需要濾波的運(yùn)算，所以能夠削減運(yùn)算量。這樣，語(yǔ)音解碼裝置400能夠?qū)膱D11所示的語(yǔ)音編碼裝置300發(fā)送的 比特流進(jìn)行解碼。(實(shí)施方式3)第 一層音源信號(hào)的頻譜，與從輸入語(yǔ)音信號(hào)中去除了頻譜包絡(luò)的影響的 預(yù)測(cè)殘差信號(hào)的頻譜同樣地被平整。因此，在本實(shí)施方式中，將在第一層的 編碼處理中求得的第一層激勵(lì)信號(hào)視為頻譜被平整過(guò)的信號(hào)(即，實(shí)施方式2 中的第 一層解碼殘差信號(hào))來(lái)進(jìn)行處理。圖13表示本發(fā)明實(shí)施方式3的語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)。在圖13中，對(duì)與 實(shí)施方式2(圖ll)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。第一層編碼單元501對(duì)已下采樣為所期望的采樣率的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼 處理而生成第一層編碼數(shù)據(jù)，并將其輸出到復(fù)用單元109。第一層編碼單元 501例如使用CELP編碼。而且，第一層編碼單元501將在編碼處理中生成的 第一層激勵(lì)信號(hào)輸出到頻域變換單元502。另外，這里所述的激勵(lì)信號(hào)是指 輸入到進(jìn)行CELP編碼的第一層編碼單元501的內(nèi)部的合成濾波器(或聽覺(jué)加 權(quán)合成濾波器)的信號(hào)，也被稱為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。頻域變換單元502對(duì)第一層激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行頻率分析而生成第一層解碼頻 譜，并將其輸出到第二層編碼單元108。另外，使延遲單元503的延遲的大小與輸'入語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)下采樣單元這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，與實(shí)施方式2(圖ll)相比，不需要第一層解碼單 元303以及逆濾波單元304，所以能夠削減運(yùn)算量。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置。圖14表示本發(fā)明實(shí)施方式3的 語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)。該語(yǔ)音解碼裝置600接收從圖13所示的語(yǔ)音編碼裝置 500發(fā)送的比特流。在圖14中，對(duì)與實(shí)施方式2(圖12)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予 相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。第一層解碼單元601使用第一層編碼數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)^f亍解碼處理而生成第一層 解碼信號(hào)，并將其輸出到上采樣單元410。而且，第一層解碼單元601將在 解碼處理中生成的第一層激勵(lì)信號(hào)輸出到頻域變換單元602。頻域變換單元602對(duì)第一層激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行頻率分析而生成第一層解碼頻 譜，并將其輸出到第二層解碼單元405。這樣，語(yǔ)音解碼裝置600能夠?qū)膱D13所示的語(yǔ)音編碼裝置500發(fā)送的 比特流進(jìn)行解碼。(實(shí)施方式4)在本實(shí)施方式中，使用在第二層求出的第二層解碼LPC系數(shù)，使第一層 解碼信號(hào)以及輸入語(yǔ)音信號(hào)的各個(gè)信號(hào)的頻譜平整。圖15表示本發(fā)明實(shí)施方式4的語(yǔ)音編碼裝置700的結(jié)構(gòu)。在圖15中， 對(duì)與實(shí)施方式2(圖ll)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。第一層編碼單元701對(duì)已下采樣為所期望的采樣率的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼處理而生成第一層編碼數(shù)據(jù)，并將其輸出到第一層解碼單元702以及復(fù)用單 元109。第一層編碼單元701例如使用CELP編碼。第一層解碼單元702使用第一層編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理而生成第一層解 碼信號(hào)，并將其輸出到上采樣單元703。上采樣單元703對(duì)第一層解碼信號(hào)的采樣率進(jìn)行上采樣，使其與輸入語(yǔ) 音信號(hào)的采樣率相同，并將其輸出到逆濾波單元704。與逆濾波單元104相同，逆濾波單元704從LPC解碼單元103輸入解碼 LPC系數(shù)。逆濾波單元704使用解碼LPC系數(shù)而構(gòu)成逆濾波器，使上采樣后 的第一層解碼信號(hào)通過(guò)該逆濾波器，從而使第一層解碼信號(hào)的頻譜平整。另 外，在以下的說(shuō)明中，將逆濾波單元704的輸出信號(hào)(頻譜被平整了的第一層 解碼信號(hào))稱為第 一層解碼殘差信號(hào)。頻域變換單元705對(duì)從逆濾波單元704輸出的第一層解碼殘差信號(hào)進(jìn)行 頻率分析而生成第一層解碼頻譜，并將其輸出到第二層編碼單元108。另外，使延遲單元706的延遲的大小與輸入語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)下采樣單元 301、第一層編碼單元701、第一層解碼單元702、上采樣單元703、逆濾波 單元704以及頻域變換單元705時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間延遲為相同值。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置。圖16表示本發(fā)明實(shí)施方式4的 語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)。該語(yǔ)音解碼裝置800接收從圖15所示的語(yǔ)音編碼裝置 700發(fā)送的比特流。在圖16中，對(duì)與實(shí)施方式2(圖12)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予 相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。第一層解碼單元801使用第一層編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理而生成第一層解 碼信號(hào)，并將其輸出到上采樣單元802。上采樣單元802對(duì)第一層解碼信號(hào)的采樣率進(jìn)行上采樣，使其與圖15的 輸入語(yǔ)音信號(hào)的采樣率相同，并將其輸出到逆濾波單元803以及判定單元 413。與合成濾波單元408相同，逆濾波單元803從LPC解碼單元407輸入解 碼LPC系數(shù)。逆濾波單元803使用解碼LPC系數(shù)而構(gòu)成逆濾波器，使上釆樣 后的第一層解碼信號(hào)通過(guò)該逆濾波器，從而使第一層解碼信號(hào)的頻譜平整， 并將第一層解碼殘差信號(hào)輸出到頻域變換單元804。頻域變換單元804對(duì)從逆濾波單元803輸出的第一層解碼殘差信號(hào)進(jìn)行 頻率分析而生成第一層解碼頻譜，并將其輸出到第二層解碼單元405。這樣，語(yǔ)音解碼裝置800能夠?qū)膱D15所示的語(yǔ)音編碼裝置700發(fā)送的 比特流進(jìn)行解碼。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，在語(yǔ)音編碼裝置中，使用在第二層求出的第二 層解碼lpc系數(shù)，使第一層解碼信號(hào)以及輸入語(yǔ)音信號(hào)的各個(gè)信號(hào)的頻譜平 整，所以在語(yǔ)音解碼裝置中，能夠使用與語(yǔ)音編碼裝置共同的lpc系數(shù)來(lái)求 第一層解碼頻譜。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，在語(yǔ)音解碼裝置中，在生成解碼 信號(hào)時(shí)，不需要進(jìn)行如實(shí)施方式2和3那樣的分離為低頻域和高頻域的處理， 所以不需要低通濾波器以及高通濾波器而使裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)能夠削減濾 波處理的運(yùn)算量。(實(shí)施方式5)本實(shí)施方式使進(jìn)行頻譜的平整的逆濾波器的共振抑制系數(shù)根據(jù)輸入語(yǔ)音 信號(hào)的特性自適應(yīng)地改變，從而控制平整的程度。圖17表示本發(fā)明實(shí)施方式5的語(yǔ)音編碼裝置卯0的結(jié)構(gòu)。在圖17中， 對(duì)與實(shí)施方式4(圖15)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在語(yǔ)音編碼裝置900中，逆濾波單元904和905用式(2)表示。特征量分析單元901對(duì)輸入語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析而計(jì)算特征量，并將其輸 出到特征量編碼單元902。使用表示共振所產(chǎn)生的語(yǔ)音頻譜的強(qiáng)度的參數(shù)作 為特征量。具體而言，例如，使用相鄰的lsp參數(shù)之間的距離。 一般地，該 距離越小，共振的程度越強(qiáng)，與共振頻率對(duì)應(yīng)的頻譜的能量越大。在出現(xiàn)共 振較強(qiáng)的語(yǔ)音區(qū)間，由于平整處理，在共振頻率附近的頻譜過(guò)度地被衰減而 成為音質(zhì)惡化的原因。為了防止這種惡化，在出現(xiàn)共振較強(qiáng)的語(yǔ)音區(qū)間將上 述的共振抑制系數(shù)丫(0<丫<1)設(shè)定得較小來(lái)降低平整的程度。由此，能夠防止 由平整處理所產(chǎn)生的在共振頻率附近的頻譜的過(guò)度衰減，能夠抑制語(yǔ)音質(zhì)量 的惡化。特征量編碼單元902將乂人特征量分析單元901輸入的特征量進(jìn)行編碼而 生成特征量編碼數(shù)據(jù)，并將其輸出到特征量解碼單元903以及復(fù)用單元卯6。特征量解碼單元903使用特征量編碼數(shù)據(jù)對(duì)特征量進(jìn)行解碼，根據(jù)解碼 特征量決定在逆濾波單元904和905使用的共振抑制系數(shù)y,并將其輸出到逆 濾波單元904和905。在使用表示周期性的強(qiáng)度的參數(shù)作為特征量時(shí)，輸入 語(yǔ)音信號(hào)的周期性越強(qiáng)，越增大共振抑制系數(shù)y，輸入語(yǔ)音信號(hào)的周期性越弱， 越減小共振抑制系數(shù)y。這樣，通過(guò)控制共振抑制系數(shù)y，在有聲部分更強(qiáng)地進(jìn)行頻譜的平整，而在無(wú)聲部分頻譜的平整的程度減弱。因此，能夠防止在 無(wú)聲部分的過(guò)度的頻譜的平整，能夠抑制語(yǔ)音質(zhì)量的惡化。逆濾波單元904和905根據(jù)由特征量解碼單元903控制的共振抑制系數(shù) y, #4居式(2)進(jìn)行逆濾波處理。復(fù)用單元906將第一層編碼數(shù)據(jù)、第二層編碼數(shù)據(jù)、lpc系數(shù)以及特征 量編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，生成并輸出比特流。另外，使延遲單元907的延遲的大小與輸入語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)下采樣單元 301、第一層編碼單元701、第一層解碼單元702、上采樣單元703、逆濾波 單元905以及頻域變換單元705時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間延遲為相同值。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置。圖18表示本發(fā)明實(shí)施方式5的 語(yǔ)音解碼裝置的結(jié)構(gòu)。該語(yǔ)音解碼裝置1000接收從圖17所示的語(yǔ)音編碼裝 置900發(fā)送的比特流。在圖18中，對(duì)與實(shí)施方式4(圖16)相同的結(jié)構(gòu)部分賦 予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在語(yǔ)音解碼裝置1000中，逆濾波單元1003用式(2)表示。分離單元1001將從圖17所示的語(yǔ)音編碼裝置900接收的比特流分離為 第一層編碼數(shù)據(jù)、第二層編碼數(shù)據(jù)、lpc系數(shù)編碼數(shù)據(jù)以及特征量編碼數(shù)據(jù)， 并將第一層編碼數(shù)據(jù)輸出到第一層解碼單元801，將第二層編碼數(shù)據(jù)輸出到 第二層解碼單元405,將lpc系數(shù)輸出到lpc解碼單元407,將特征量編碼 數(shù)據(jù)輸出到特征量解碼單元1002。而且，分離單元1001將層信息(表示比特 流中包含哪層的編碼數(shù)據(jù)的信息)輸出到判定單元413。與特征量解碼單元903(圖17)相同，特征量解碼單元1002使用特征量編 碼數(shù)據(jù)對(duì)特征量進(jìn)行解碼，根據(jù)解碼特征量決定在逆濾波單元1003使用的共 振抑制系數(shù)y，并將其輸出到逆濾波單元1003。逆濾波單元1003根據(jù)由特征量解碼單元1002控制的共振抑制系數(shù)y，根 據(jù)式(2)進(jìn)行逆濾波處理。這樣，語(yǔ)音解碼裝置1000能夠?qū)膱D17所示的語(yǔ)音編碼裝置900發(fā)送 的比特流進(jìn)行解碼。另外，如上所述，lpc量化單元102(圖17)將lpc系數(shù)變換為lsp參數(shù) 后對(duì)其進(jìn)行量化。因此，在本實(shí)施方式中，語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu)也可以如圖 19所示。也就是說(shuō)，在圖19所示的語(yǔ)音編碼裝置1100中，不設(shè)置特征量分 析單元901， lpc量化單元102計(jì)算lsp參數(shù)之間的距離并將其輸出到特征量編碼單元902。進(jìn)而，在LPC量化單元102生成解碼LSP參數(shù)時(shí)，語(yǔ)音編碼裝置的結(jié)構(gòu) 也可以如圖20所示。也就是說(shuō)，在圖20所示的語(yǔ)音編碼裝置1300中，不設(shè) 置特征量分析單元901、特征量編碼單元902以及特征量解碼單元903， LPC 量化單元102生成解碼LSP參數(shù)，計(jì)算解碼LSP參數(shù)之間的距離并將其輸出 到逆濾波單元904和905。另外，對(duì)從圖20所示的語(yǔ)音編碼裝置1300發(fā)送的比特流進(jìn)行解碼的語(yǔ) 音解碼裝置1400的結(jié)構(gòu)如圖21所示。在圖21中，LPC解碼單元407還從解 碼LPC系數(shù)生成解碼LSP參數(shù)，計(jì)算解碼LSP參數(shù)之間的距離并將其輸出 到逆濾波單元1003。(實(shí)施方式6)在語(yǔ)音信號(hào)或音頻信號(hào)中，經(jīng)常發(fā)生復(fù)制源的低頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍 (頻語(yǔ)的振幅的最大值與最小值之比)大于復(fù)制目的地的高頻域的頻譜的動(dòng)態(tài) 范圍的情況。在這樣的情況下，復(fù)制低頻域的頻譜而使其為高頻域的頻譜時(shí)， 在高頻域發(fā)生頻譜的過(guò)大的峰值。然后，在將這樣具有過(guò)大的峰值的頻譜變 換為時(shí)域所獲得的解碼信號(hào)中，發(fā)生鈴響似的可聽見(jiàn)的噪聲，其結(jié)果，主觀 質(zhì)量降低。對(duì)此，為了實(shí)現(xiàn)主觀質(zhì)量的改善，提出了將低頻域的頻譜進(jìn)行變形而使 低頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍接近高頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù)(例如參照，押切，江原，吉田，"匕。f" 7 < A夕tl >夕'(二基d 〈》《夕卜少符號(hào)化汔用L、 t超広帯域;^r—"、音聲符號(hào)化o改善"，2004年秋季音講論集2-4-13， pp.297-298， 2004年9月)。在該技術(shù)中，需要將表示如何變形了低頻域的頻 譜的變形信息從語(yǔ)音編碼裝置發(fā)送到語(yǔ)音解碼裝置。這里，在語(yǔ)音編碼裝置中對(duì)該變形信息進(jìn)行編碼時(shí)，在編碼候補(bǔ)的數(shù)量 不夠的情況下，即，在低比特率的情況下，發(fā)生較大的量化誤差。于是，若 發(fā)生這樣的較大的量化誤差，則由該量化誤差引起而不能充分進(jìn)行低頻域的 頻譜的動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)整，其結(jié)果，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量惡化。特別是，在選擇了 所表示的動(dòng)態(tài)范圍大于高頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍的編碼候補(bǔ)時(shí)，在高頻域的 頻譜中容易發(fā)生過(guò)大的峰值，有時(shí)會(huì)明顯地出現(xiàn)質(zhì)量惡化。因此，在本實(shí)施方式中，在將使低頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍接近高頻域的 頻譜的動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù)適用于上述各個(gè)實(shí)施方式的情況下，在第二層編碼單元108對(duì)變形信息進(jìn)行編碼時(shí)，與使動(dòng)態(tài)范圍變大的編碼候補(bǔ)相比，更容易 選擇使動(dòng)態(tài)范圍變小的編碼候補(bǔ)。圖22表示本發(fā)明實(shí)施方式6的第二層編碼單元108的結(jié)構(gòu)。在圖22中， 對(duì)與實(shí)施方式l(圖7)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖22所示的第二層編碼單元108中，頻譜變形單元1087從第一層解 碼單元107輸入第一層解碼頻譜Sl(k)(OSk<FL)，并從頻域變換單元105輸入 殘差頻譜S2(k)(0^c<FH)。頻語(yǔ)變形單元1087為了使解碼頻譜Sl(k)的動(dòng)態(tài)范 圍為適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)范圍，將解碼頻譜Sl(k)進(jìn)行變形來(lái)改變解碼頻譜Sl(k)的動(dòng) 態(tài)范圍。然后，頻譜變形單元1087將表示如何變形了解碼頻譜Sl(k)的變形 信息進(jìn)行編碼后輸出到復(fù)用單元1086。而且，頻譜變形單元1087將變形后 的解碼頻譜(變形解碼頻譜)Sl'(j， k)輸出到內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081。圖23表示頻譜變形單元1087的結(jié)構(gòu)。頻譜變形單元1087將解碼頻譜 Sl(k)進(jìn)行變形而使解碼頻譜Sl(k)的動(dòng)態(tài)范圍接近殘差頻譜S2(k)的高頻域 (FI^k〈FH)的動(dòng)態(tài)范圍。而且，頻譜變形單元1087對(duì)變形信息進(jìn)行編碼，而 后將其輸出。在圖23所示的頻譜變形單元1087中，變形頻譜生成單元1101將解碼頻 鐠Sl(k)進(jìn)行變形而生成變形解碼頻譜Sl'(j， k)，并將其輸出到子帶能量計(jì)算 單元1102。這里，j為用于識(shí)別碼本1111的各個(gè)編碼候補(bǔ)(各個(gè)變形信息)的 索引，變形頻譜生成單元1101使用碼本1111所包含的各個(gè)編碼候補(bǔ)(各個(gè)變 形信息)進(jìn)行解碼頻譜Sl(k)的變形。這里，列舉一例使用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行頻譜 的變形的情況。例如，將碼本1111所包含的編碼候補(bǔ)表示為a(j)時(shí)，假設(shè)各 個(gè)編碼候補(bǔ)a(j)在(Ka(j^1的范圍中。因此，變形解碼頻譜Sl'(j， k)如式(15) 所示。其中，sign()表示返回正或負(fù)的符號(hào)的函數(shù)。因此，編碼候補(bǔ)a(j)取越接 近于"O，，的值，變形解碼頻譜Sl'(j, k)的動(dòng)態(tài)范圍越小。子帶能量計(jì)算單元1102將變形解碼頻譜Sl'(j,k)的頻域劃分為多個(gè)子帶， 求各個(gè)子帶的平均能量(子帶能量)Pl(j， n)，并將其輸出到方差計(jì)算單元1103。 這里，n表示子帶序號(hào)。方差計(jì)算單元1103為了表示子帶能量Pl(j, n)的偏差的程度，求子帶能 量Pl(j， n)的方差cjl(j)2。然后，方差計(jì)算單元1103將編碼候補(bǔ)(變形信息)j的方差al(jf輸出到減法單元1106。另一方面，子帶能量計(jì)算單元1104將殘差頻語(yǔ)S2(k)的高頻域劃分為多 個(gè)子帶，求各個(gè)子帶的平均能量(子帶能量)P2(n)，并將其輸出到方差計(jì)算單 元1105。方差計(jì)算單元1105為了表示子帶能量P2(n)的偏差的程度，求子帶能量 P2(n)的方差cj22，并將其輸出到減法單元1106。減法單元1106從方差022中減去方差(11(])2 ,并將通過(guò)該相減所獲得的 誤差信號(hào)輸出到判定單元1107以及加權(quán)誤差計(jì)算單元1108。判定單元1107判定誤差信號(hào)的符號(hào)(正或負(fù))，并基于判定結(jié)果，決定提 供給加權(quán)誤差計(jì)算單元1108的權(quán)重(weight)。判定單元1107在誤差信號(hào)的符號(hào)為正時(shí)，選擇Wp。s作為權(quán)重，在誤差信號(hào)的符號(hào)為負(fù)時(shí)，選擇Wneg作為權(quán)重，并將其輸出到加權(quán)誤差計(jì)算單元1108。
Wp。s和Wneg之間存在式(16)所示的大小關(guān)系。<formula>formula see original document page 23</formula>16)加權(quán)誤差計(jì)算單元1108，首先計(jì)算從減法單元1106輸入的誤差信號(hào)的平方值，接著將從判定單元1107輸入的權(quán)重W(Wp。s或Wneg)乘以誤差信號(hào)的平方值而計(jì)算加權(quán)平方誤差E,并將其輸出到搜索單元1109。加權(quán)平方誤差E 如式(17)所示。<formula>formula see original document page 23</formula>
依次輸出到變形頻譜生成單元1101，并搜索使加權(quán)平方誤差E為最小的編碼 候補(bǔ)(變形信息)。然后，搜索單元1109將使加權(quán)平方誤差E為最小的編碼候 補(bǔ)的索引j。pt作為最佳變形信息輸出到變形頻譜生成單元1110以及復(fù)用單元 1086。變形頻譜生成單元1110將解碼頻譜Sl(k)進(jìn)行變形而生成與最佳變形信 息j。pt對(duì)應(yīng)的變形解碼頻譜Sl'(j。pt， k),并將其輸出到內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置的第二層解碼單元203。圖24表 示本發(fā)明實(shí)施方式6的第二層解碼單元203的結(jié)構(gòu)。在圖24中，對(duì)與實(shí)施方 式l(圖IO)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在第二層解碼單元203中，變形頻譜生成單元2036基于從分離單元2032輸入的最佳變形信息j。pt，將從第一層解碼單元202輸入的第一層解碼頻譜 Sl(k)進(jìn)行變形而生成變形解碼頻譜Sl'(j。pt， k)，并將其輸出到內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定 單元2031。也就是說(shuō)，變形頻譜生成單元2036被配置為與語(yǔ)音編碼裝置端 的變形頻語(yǔ)生成單元1110對(duì)應(yīng)，并進(jìn)行與變形頻譜生成單元1110相同的處 理。如上所述，根據(jù)誤差信號(hào)的符號(hào)決定在計(jì)算加權(quán)平方誤差時(shí)的權(quán)重，并 且，該權(quán)重存在如式(16)所示的關(guān)系時(shí)，可以進(jìn)行如下敘述。也就是說(shuō)，誤差信號(hào)為正的情況是指變形解碼頻譜Sl'的偏差的程度小于 作為目標(biāo)值的殘差頻譜S2的偏差的程度的情況。也就是iJt，這相當(dāng)于在語(yǔ) 音解碼裝置端生成的變形解碼頻譜Sl'的動(dòng)態(tài)范圍小于殘差頻譜S2的動(dòng)態(tài)范 圍。另一方面，誤差信號(hào)為負(fù)的情況是指變形解碼頻譜sr的偏差的程度大于作為目標(biāo)值的殘差頻譜S2的偏差的程度的情況。也就是說(shuō)，這相當(dāng)于在語(yǔ)音解碼裝置端生成的變形解碼頻譜sr的動(dòng)態(tài)范圍大于殘差頻譜S2的動(dòng)態(tài)范圍。因此，如式(16)所示，通過(guò)將誤差信號(hào)為正時(shí)的權(quán)重Wp。s設(shè)定得小于誤差 信號(hào)為負(fù)時(shí)的權(quán)重wneg，從而在平方誤差為相同程度的值的情況下，生成動(dòng)態(tài)范圍比殘差頻語(yǔ)S2的動(dòng)態(tài)范圍小的變形解碼頻譜sr的編碼候補(bǔ)容易被選 擇。也就是說(shuō)，抑制動(dòng)態(tài)范圍的編碼候補(bǔ)被優(yōu)先地選擇。因此，減少了在語(yǔ) 音解碼裝置生成的估計(jì)頻譜的動(dòng)態(tài)范圍大于殘差頻譜的高頻域的動(dòng)態(tài)范圍的 頻度。這里，在變形解碼頻譜sr的動(dòng)態(tài)范圍大于作為目標(biāo)的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍 時(shí)，在語(yǔ)音解碼裝置中估計(jì)頻譜上出現(xiàn)過(guò)大的峰值并容易使人的耳朵感覺(jué)到 質(zhì)量惡化，與此情況相對(duì)，在變形解碼頻譜sr的動(dòng)態(tài)范圍小于作為目標(biāo)的頻 譜的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，在語(yǔ)音解碼裝置中估計(jì)頻譜上不容易出現(xiàn)上述那樣的過(guò)大 的峰值。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，在將使低頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍與高頻域 的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍匹配的技術(shù)適用于實(shí)施方式i的情況下，能夠防止聽覺(jué)性 的音質(zhì)惡化。另外，在上述說(shuō)明中，以一例列舉了使用指數(shù)函數(shù)作為頻譜變形方法， 但并不限于此，也可以利用其他的頻譜變形方法，例如使用了對(duì)數(shù)函數(shù)的頻 譜變形等。另外，在上述說(shuō)明中，說(shuō)明了使用子帶的平均能量的方差的情況，但只 要是表示頻譜的動(dòng)態(tài)范圍的大小的指標(biāo)，并不限定于子帶的平均能量的方差。(實(shí)施方式7)圖25表示本發(fā)明實(shí)施方式7的頻譜變形單元1087的結(jié)構(gòu)。在圖25中， 對(duì)與實(shí)施方式6(圖23)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖25所示的頻譜變形單元1087中，偏差程度計(jì)算單元1112-1根據(jù)解 碼頻譜Sl(k)的低頻域的值的分布來(lái)計(jì)算解碼頻語(yǔ)Sl(k)的偏差程度，并將其 輸出到閾值設(shè)定單元1113-1和1113-2。具體而言，偏差程度是指解碼頻譜Sl(k) 的標(biāo)準(zhǔn)偏差cj1。閾值設(shè)定單元1113-1使用標(biāo)準(zhǔn)偏差cj1求第一閾值TH1,并將其輸出到 平均頻譜計(jì)算單元1114-1以及變形頻譜生成卓元1110。這里，第一閾值TH1 是指用于來(lái)確定解碼頻譜Sl(k)中振幅比較大的頻譜的閾值，使用將標(biāo)準(zhǔn)偏差 cj1與預(yù)定的常數(shù)a相乘所得的值。閾值設(shè)定單元1113-2使用標(biāo)準(zhǔn)偏差al求第二闊值TH2，并將其輸出到 平均頻譜計(jì)算單元1114-2以及變形頻譜生成單元1110。這里，第二閾值TH2 是指用于來(lái)確定解碼頻譜S1 (k)的低頻域中振幅比較d、的頻譜的閾值，使用將 標(biāo)準(zhǔn)偏差cj1與預(yù)定的常數(shù)b(〈a)相乘所得的值。平均頻譜計(jì)算單元1114-1求其振幅比第 一 閾值TH1大的頻譜的平均振幅 值(以下，稱為第一平均值)，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元lll5。具體而 言，平均頻譜計(jì)算單元1114-1將解碼頻譜Sl(k)的低頻域的頻譜的值與解碼 頻譜Sl(k)的平均值ml加上第一閾值TH1所得的值(ml+THl)進(jìn)行比較，確定 具有大于該值的值的頻譜(步驟1)。接著，平均頻譜計(jì)算單元1114-1將解碼頻 譜Sl(k)的低頻域的頻譜的值與從解碼頻譜Sl(k)的平均值ml中減去第一閾 值TH1所得的值(ml-THl)進(jìn)行比較，確定具有小于該值的值的頻譜(步驟2)。 然后，平均頻譜計(jì)算單元1114-1求在步驟1和步驟2雙方所求得的頻譜的振 幅的平均值，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。平均頻譜計(jì)算單元1114-2求其振幅比第二閾值TH2小的頻譜的平均振幅 值(以下，稱為第二平均值)，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。具體而 言，平均頻譜計(jì)算單元1114-2將解碼頻譜Sl(k)的低頻域的頻譜的值與解碼 頻譜Sl(k)的平均值ml加上第二闞值TH2所得的值(ml+TH2)進(jìn)行比較，確定 具有小于該值的值的頻譜(步驟1)。接著，平均頻譜計(jì)算單元1114-2將解碼頻譜Sl(k)的低頻域的頻譜的值與從解碼頻鐠Sl(k)的平均值ml中減去第二閾 值TH2所得的值(ml-TH2)進(jìn)行比較，確定具有大于該值的值的頻語(yǔ)(步驟2)。 然后，平均頻譜計(jì)算單元1114-2求在步驟1和步驟2雙方所求得的頻譜的振 幅的平均值，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。另一方面，偏差程度計(jì)算單元1112-2根據(jù)殘差頻譜S2(k)的高頻域的數(shù) 值的分布來(lái)計(jì)算殘差頻語(yǔ)S2(k)的偏差程度，并將其輸出到閾值設(shè)定單元 1113-3和1113-4。具體而言，偏差程度是指殘差頻譜S2(k)的標(biāo)準(zhǔn)偏差cj2。閾值設(shè)定單元1113-3使用標(biāo)準(zhǔn)偏差cj2求第三閾值TH3,并將其輸出到 平均頻譜計(jì)算單元1114-3。這里，第三閾值TH3是指用于確定殘差頻語(yǔ)S2(k) 的高頻域中振幅比較大的頻譜的闊值，使用將標(biāo)準(zhǔn)偏差cj2與預(yù)定的常數(shù)c相 乘所得的值。閾值設(shè)定單元1113-4使用標(biāo)準(zhǔn)偏差a2求第四閾值TH4,并將其輸出到 平均頻譜計(jì)算單元1114-4。這里，第四閾值TH4是指用于確定殘差頻譜S2(k) 的高頻域中振幅比較小的頻譜的闊值，使用將標(biāo)準(zhǔn)偏差cj2與預(yù)定的常數(shù)d(<c) 相乘所得的值。平均頻譜計(jì)算單元1114-3求其振幅比第三閾值TH3大的頻譜的平均振幅 值(以下，稱為第三平均值)，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。具體而 言，平均頻譜計(jì)算單元1114-3將殘差頻譜S2(k)的高頻域的頻譜的值與殘差 頻諮S2(k)的平均值m3加上第三閾值TH3所得的值(m3+TH3)進(jìn)行比較，確 定具有大于該值的值的頻諳(步驟1)。接著，平均頻譜計(jì)算單元11M-3將殘差 頻譜S2(k)的高頻域的頻譜的值與從殘差頻譜S2 (k)的平均值m3中減去第三 閾值TH3所得的值(m3-TH3)進(jìn)行比較，確定具有小于該值的值的頻譜(步驟 2)。然后，平均頻譜計(jì)算單元1114-3求在步驟1和步驟2雙方所求得的頻譜 的振幅的平均值，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。平均頻譜計(jì)算單元1114-4求其振幅比第四閾值TH4小的頻譜的平均振幅 值(以下，稱為第四平均值)，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。具體而 言，平均頻譜計(jì)算單元1114-4將殘差頻譜S2(k)的高頻域的頻譜的值與殘差 頻譜S2(k)的平均值m3加上第四閾值TH4所得的值(m3+TH4)進(jìn)行比較，確 定具有小于該值的值的頻譜(步驟1)。接著，平均頻譜計(jì)算單元1114-4將殘差 頻i普S2(k)的高頻域的頻譜的值與從殘差頻譜S2(k)的平均值m3中減去第四 閾值TH4所得的值(m3-TH4)進(jìn)行比較，確定具有大于該值的值的頻譜(步驟2)。然后，平均頻譜計(jì)算單元1114-4求在步驟1和步驟2雙方所求得的頻譜 的振幅的平均值，并將其輸出到變形矢量計(jì)算單元1115。變形矢量計(jì)算單元1115使用第一平均值、第二平均值、第三平均值以及 第四平均值，由以下方式計(jì)算變形矢量。也就是說(shuō)，變形矢量計(jì)算單元1115計(jì)算第三平均值與第一平均值之比(以 下，稱為第一增益)以及第四平均值與第二平均值之比(以下，稱為第二增益)， 并將第一增益以及第二增益作為變形矢量輸出到減法單元1106。以下，將變 形矢量表示為g(i)(i=l, 2)。也就是說(shuō)，g(l)表示第一增益，g(2)表示第二增益。減法單元1106 ,人變形矢量g(i)中減去屬于變形矢量碼本1116的編碼候 補(bǔ)，并將通過(guò)該相減所獲得的誤差信號(hào)輸出到判定單元1107以及加權(quán)誤差計(jì) 算單元1108。以下，將編碼候補(bǔ)表示為v(j， i)。其中，j為用于識(shí)別變形矢 量碼本1116的各個(gè)編碼候補(bǔ)(各個(gè)變形信息)的索引。判定單元1107判定誤差信號(hào)的符號(hào)(正或負(fù))，并基于判定結(jié)果，對(duì)每個(gè) 第一增益g(l)和第二增益g(2)決定提供給加權(quán)誤差計(jì)算單元1108的權(quán)重 (weight)。對(duì)于第一增益g(l)，判定單元1107在誤差信號(hào)的符號(hào)為正時(shí)，選擇WHght作為權(quán)重，在誤差信號(hào)的符號(hào)為負(fù)時(shí)，選擇Wheavy作為權(quán)重，并將其輸出到加權(quán)誤差計(jì)算單元1108。另一方面，對(duì)于第二增益g(2)，判定單元1107在誤差信號(hào)的符號(hào)為正時(shí)，選擇Wheavy作為權(quán)重，在誤差信號(hào)的符號(hào)為負(fù)時(shí)， 選擇W,ight作為權(quán)重，并將其輸出到加權(quán)誤差計(jì)算單元1108。
W"ght和Wheavy之間存在式(18)所示的大小關(guān)系。 <formula>formula see original document page 27</formula>加權(quán)誤差計(jì)算單元1108,首先計(jì)算從減法單元1106輸入的誤差信號(hào)的平 方值，接著求誤差信號(hào)的平方值與每個(gè)第一增益g(l)和第二增益g(2)的從判定單元1107輸入的4又重W(W,jght或Wheavy)的積和，乂人而求加權(quán)平方誤差E,并將其輸出到搜索單元1109。加權(quán)平方誤差E如式(19)所示。<formula>formula see original document page 27</formula>搜索單元1109控制變形矢量碼本1116而使存儲(chǔ)在變形矢量碼本1116中 的編碼候補(bǔ)(變形信息)被依次輸出到減法單元1106，并搜索使加權(quán)平方誤差E為最小的編碼候補(bǔ)(變形信息)。然后，搜索單元1109將使加權(quán)平方誤差E為 最小的編碼候補(bǔ)的索引j。pt作為最佳變形信息輸出到變形頻語(yǔ)生成單元1110 以及復(fù)用單元1086。變形頻鐠生成單元1110使用第一閾值TH1、第二閾值TH2以及最佳變 形信息J。pp將解碼頻譜Sl(k)進(jìn)行變形，從而生成與最佳變形信息j率對(duì)應(yīng)的 變形解碼頻語(yǔ)Sl'(j。pt， k)，并將其輸出到內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081。變形頻鐠生成單元1110首先利用最佳變形信息j一而生成第三平均值與 第一平均值之比的解碼值(以下，稱為解碼第一增益)，以及第四平均值與第二 平均值之比的解碼值(以下，稱為解碼第二增益)。接著，變形頻傳生成單元1110比較解碼頻譜Sl(k)的振幅值和第一閾值 TH1，確定與第一閾值TH1相比振幅較大的頻譜，并將這些頻譜與解碼第一 增益相乘而生成變形解碼頻譜Sl'(j。pt， k)。同樣地，變形頻譜生成單元1110 比較解碼頻譜Sl(k)的振幅值和第二閾值TH2，確定與第二閾值TH2相比振 幅較小的頻謙，并將這些頻語(yǔ)與解碼第二增益相乘而生成變形解碼頻譜 Sl'(j。pt， k)。另外，在解碼頻譜Sl(k)中，對(duì)于屬于第一閾值TH1和第二閾值TH2之 間的區(qū)域內(nèi)的頻譜，不存在編碼信息。因此，變形頻譜生成單元1110使用具 有解碼第一增益與解碼第二增益的中間值的增益。例如，變形頻譜生成單元1U0從基于解碼第一增益、解碼第二增益、第一閾值TH1以及第二閾值TH2 的特性曲線，求對(duì)應(yīng)某一振幅x的解碼增益y，并將該增益乘以解碼頻譜Sl(k) 的振幅。也就是，解碼增益y為解碼第一增益以及解碼第二增益的線性插值。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠獲得與實(shí)施方式6相同的作用和效果。(實(shí)施方式8)圖26表示本發(fā)明實(shí)施方式8的頻語(yǔ)變形單元1087的結(jié)構(gòu)。在圖26中， 對(duì)與實(shí)施方式6(圖23)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖26所示的頻譜變形單元1087中，校正單元1117從方差計(jì)算單元 n05^入方差(j22。校正單元1117進(jìn)行減小方差022的值的校正處理，并將其輸出到減法單 元1106。
具體而言，；歐正單元1117將"0，，以上、小于"l"的值乘以方差a22。減法單元1106從校正處理后的方差中減去ol(j)2，并將通過(guò)該相減所獲 得的誤差信號(hào)輸出到誤差計(jì)算單元1118。誤差計(jì)算單元1118計(jì)算從減法單元1106輸入的誤差信號(hào)的平方值(平方 誤差)，并將其輸出到搜索單元1109。搜索單元1109對(duì)碼本1111進(jìn)行控制而使存儲(chǔ)在碼本1111的編碼候補(bǔ)(變 形信息)依次輸出到變形頻譜生成單元1101,并搜索使平方誤差為最小的編碼 候補(bǔ)(變形信息)。然后，搜索單元1109將使平方誤差為最小的編碼候補(bǔ)的索 引j。pt作為最佳變形信息輸出到變形頻語(yǔ)生成單元1110以及復(fù)用單元1086。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在校正單元1117的校正處理，在搜索單元 1109，進(jìn)行將校正處理后的方差、即、將值變小的方差作為目標(biāo)值的編碼候 補(bǔ)的搜索。因此，在語(yǔ)音解碼裝置中，由于能夠抑制估計(jì)頻譜的動(dòng)態(tài)范圍， 從而能夠進(jìn)一步減少上述那樣的過(guò)大的峰值的發(fā)生頻度。另外，在校正單元1117中，也可以根據(jù)輸入語(yǔ)音信號(hào)的特性，改變與方 差(722相乘的值。使用輸入語(yǔ)音信號(hào)的音調(diào)周期性的強(qiáng)度作為該特性是合適 的。也就是說(shuō)，校正單元1117也可以在輸入語(yǔ)音信號(hào)的音調(diào)周期性較弱時(shí)(例 如，音調(diào)增益較小時(shí))，使與方差022相乘的值為較大的值，在輸入語(yǔ)音信號(hào) 的音調(diào)周期性較強(qiáng)時(shí)(例如，音調(diào)增益較大時(shí))，使與方差022相乘的值為較小 的值。通過(guò)這樣的自適應(yīng)，僅對(duì)音調(diào)周期性較強(qiáng)的信號(hào)(例如母音部分)，不容 易產(chǎn)生過(guò)大的頻譜峰值，其結(jié)果，能夠改善聽覺(jué)性的音質(zhì)。(實(shí)施方式9)圖27表示本發(fā)明實(shí)施方式9的頻譜變形單元1087的結(jié)構(gòu)。在圖27中， 對(duì)與實(shí)施方式7(圖25)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖27所示的頻i普變形單元1087中，校正單元1117從變形矢量計(jì)算單 元1115輸入變形矢量g(i)。校正單元1117至少進(jìn)行以下一個(gè)校正處理，即減少第一增益g(l)的值的 校正處理以及增大第二增益g(2)的值的校正處理，并將其輸出到減法單元 1106。具體而言，校正單元1117將"0，，以上、小于"l，，的值乘以第一增益g(l), 將比"l"大的值乘以第二增益g(2)。減法單元1106從校正處理后的變形矢量中減去屬于變形矢量碼本1116 的編碼候補(bǔ)，并將通過(guò)該相減所獲得的誤差信號(hào)輸出到誤差計(jì)算單元1118。誤差計(jì)算單元1118計(jì)算從減法單元1106輸入的誤差信號(hào)的平方值(平方 誤差)，并將其輸出到搜索單元1109。搜索單元1109對(duì)變形矢量碼本1116進(jìn)行控制而使存儲(chǔ)在變形矢量碼本1116的編碼候補(bǔ)(變形信息)依次輸出到減法單元1106,并搜索使平方誤差為 最小的編碼候補(bǔ)(變形信息)。然后，搜索單元1109將使平方誤差為最小的編 碼候補(bǔ)的索引j。pt作為最佳變形信息輸出到變形頻譜生成單元1110以及復(fù)用 單元1086。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在校正單元1117的校正處理，在搜索單元 1109中，進(jìn)行將使校正處理后的變形矢量、即、使動(dòng)態(tài)范圍變小的變形矢量 為目標(biāo)值的編碼候補(bǔ)的搜索。因此，在語(yǔ)音解碼裝置中，由于能夠抑制估計(jì) 頻譜的動(dòng)態(tài)范圍，從而能夠進(jìn)一步減少上述那樣的過(guò)大的峰值的發(fā)生頻度。另外，在本實(shí)施方式中也與實(shí)施方式8相同，也可以在沖交正單元1117中， 根據(jù)輸入語(yǔ)音信號(hào)的特性，改變與變形矢量g(i)相乘的值。與實(shí)施方式8相同， 通過(guò)這樣的自適應(yīng)化，僅對(duì)音調(diào)周期性較強(qiáng)的信號(hào)(例如母音部分)，不容易產(chǎn) 生過(guò)大的頻譜峰值，其結(jié)果，能夠改善聽覺(jué)性的音質(zhì)。(實(shí)施方式10)圖28表示本發(fā)明實(shí)施方式10的第二層編碼單元108的結(jié)構(gòu)。在圖28 中，對(duì)與實(shí)施方式6(圖22)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖28所示的第二層編碼單元108中，頻譜變形單元1088從頻域變換 單元105輸入殘差頻譜S2(k)，并從搜索單元1083輸入殘差頻譜的估計(jì)值(估 計(jì)殘差頻譜)S2'(k)。頻譜變形單元1088參照殘差頻譜S2(k)的高頻域的動(dòng)態(tài)范圍，使估計(jì)殘 差頻譜S2'(k)變形，從而使估計(jì)殘差頻譜S2'(k)的動(dòng)態(tài)范圍改變。然后，頻譜 變形單元1088對(duì)表示如何地變形了估計(jì)殘差頻-潛S2'(k)的變形信息進(jìn)行編碼 后輸出到復(fù)用單元1086。而且，頻二潛變形單元1088將變形后的估計(jì)殘差頻 譜(變形殘差頻譜)輸出到增益編碼單元1085。另外，由于頻譜變形單元1088 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與頻譜變形單元1087相同，所以省略其詳細(xì)說(shuō)明。由于在增益編碼單元1085的處理為將實(shí)施方式1中的"殘差頻譜的估計(jì) 值S2'(k)"讀為"變形殘差頻譜，，的處理，所以省略其詳細(xì)說(shuō)明。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置的第二層解碼單元203。圖29表 示本發(fā)明實(shí)施方式10的第二層解碼單元203的結(jié)構(gòu)。在圖29中，對(duì)與實(shí)施 方式6(圖24)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在第二層解碼單元203中，變形頻譜生成單元2037基于從分離單元2032 輸入的最佳變形信息j。pt，即，關(guān)于變形殘差頻譜的最佳變形信息j。pt，將從濾波單元2033輸入的解碼頻譜S'(k)進(jìn)行變形，并將其輸出到頻語(yǔ)調(diào)整單元 2035。也就是說(shuō)，變形頻語(yǔ)生成單元2037被配置為與語(yǔ)音編碼裝置端的頻譜 變形單元1088對(duì)應(yīng)，并進(jìn)行與頻譜變形單元1088相同的處理。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由于不僅使解碼頻譜Sl(k)變形而且使估計(jì)殘差 頻譜S2'(k)變形，所以能夠生成具有更合適的動(dòng)態(tài)范圍的估計(jì)殘差頻譜。(實(shí)施方式11)圖30表示本發(fā)明實(shí)施方式11的第二層編碼單元108的結(jié)構(gòu)。在圖30 中，對(duì)與實(shí)施方式6(圖22)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在圖30所示的第二層編碼單元108中，頻-潛變形單元1087^4居與語(yǔ)音 解碼裝置共享的預(yù)定的變形信息，使解碼頻譜Sl(k)變形，從而^f吏解碼頻譜 Sl(k)的動(dòng)態(tài)范圍改變。然后，頻譜變形單元1087將變形解碼頻譜Sl'(j， k) 輸出到內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元1081。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的語(yǔ)音解碼裝置的第二層解碼單元203。圖31表 示本發(fā)明實(shí)施方式11的第二層解碼單元203的結(jié)構(gòu)。在圖31中，對(duì)與實(shí)施 方式6(圖24)相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。在第二層解碼單元203中，變形頻譜生成單元2036根據(jù)與語(yǔ)音編碼裝置 共享的預(yù)定的變形信息，即與圖30的頻譜變形單元1087使用過(guò)的預(yù)定的變 形信息相同的變形信息，使從第一層解碼單元202輸入的第一層解碼頻譜 Sl(k)變形，并將其輸出到內(nèi)部狀態(tài)設(shè)定單元2031。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，語(yǔ)音編碼裝置的頻譜變形單元1087和語(yǔ)音解碼 裝置的變形頻譜生成單元2036根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相同的變形信息進(jìn)行變形處 理，所以不需要從語(yǔ)音編碼裝置將變形信息發(fā)送到語(yǔ)音解碼裝置。這樣，與 實(shí)施方式6相比，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠降低比特率。另外，也可以圖28所示的頻譜變形單元1088和圖29所示的變形頻譜生 成單元2037根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相同的變形信息進(jìn)行變形處理。由此，能夠進(jìn)一 步降低比特率。(實(shí)施方式12)實(shí)施方式10中的第二層編碼單元108也可以采用不具有頻譜變形單元 1087的結(jié)構(gòu)。因此，作為實(shí)施方式12,圖32表示這種情況下的第二層編碼 單元108的結(jié)構(gòu)。而且，在第二層編碼單元108不具有頻譜變形單元1087的情況下，在語(yǔ)音解碼裝置中也不需要與頻語(yǔ)變形單元1087對(duì)應(yīng)的變形頻鐠生成單元2036。 因此，作為實(shí)施方式12,圖33表示這種情況下的第二層解碼單元203的結(jié) 構(gòu)。以上說(shuō)明了本發(fā)明實(shí)施方式。另外，實(shí)施方式6至12的第二層編碼單元108也可以用于實(shí)施方式2(圖 11)、實(shí)施方式3(圖12)、實(shí)施方式4(圖15)以及實(shí)施方式5(圖17)。但是，在 實(shí)施方式4和5(圖15，圖17)中，由于在對(duì)第一層解碼信號(hào)進(jìn)行上采樣后進(jìn) 行頻域變換，所以第一層解碼頻譜Sl(k)的頻域?yàn)?Kk<FH。但是，由于只在 進(jìn)行上采樣之后變換到頻域，所以在頻帶FI^k<FH中不包含有效的信號(hào)分 量。因此，在這些實(shí)施方式中，也可以將第一層解碼頻譜Sl(k)的頻帶作為 0^k<FL來(lái)處理。另外，實(shí)施方式6至12的第二層編碼單元108也可以用于在實(shí)施方式2 至5中記載的語(yǔ)音編碼裝置以外的語(yǔ)音編碼裝置的第二層中的編碼。另外，在上述實(shí)施方式中，在第二層編碼單元108內(nèi)，在復(fù)用單元1086 將音調(diào)系數(shù)和索引等進(jìn)行復(fù)用而將其作為第二層編碼數(shù)據(jù)輸出后，在復(fù)用單 元109將第一層編碼數(shù)據(jù)、第二層編碼數(shù)據(jù)以及LPC系數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用 而生成比特流，但并不限于此，也可以在第二層編碼單元108內(nèi)不設(shè)置復(fù)用 單元1086,而將音調(diào)系數(shù)和索引等直接輸入到復(fù)用單元109并進(jìn)行與第一層 編碼數(shù)據(jù)等的復(fù)用。另外，對(duì)于第二層解碼單元203,將在分離單元201從 比特流中分離而生成的第二層編碼數(shù)據(jù)輸入到第二層解碼單元203內(nèi)的分離 單元2032，在分離單元2032還分離為音調(diào)系數(shù)和索引等，但不限于此，也 可以在第二層解碼單元203內(nèi)不設(shè)置分離單元2032，而在分離單元201將比 特流直接分離為音調(diào)系數(shù)和索引等，從而將其輸入到第二層解碼單元203 。另外，在上述實(shí)施方式中，以可擴(kuò)展編碼的層數(shù)是2的情況為例進(jìn)行了 說(shuō)明，但不限于此，本發(fā)明也可以適用于具有三層以上的層的可擴(kuò)展編碼。另夕卜，在上述實(shí)施方式中以使用MDCT作為第二層中的變換編碼的方式 為例進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于此，在本發(fā)明中也可以使用FFT(快速傅立葉變 換)、DFT(離散付立葉變換)、DCT(離散余弦變換)、濾波器組(filterbank)以及 小波變換(Wavelet transform)等其他的變換編碼方式。另外，在上述實(shí)施方式中以輸入信號(hào)是語(yǔ)音信號(hào)的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明， 但不限于此，本發(fā)明也能夠適用于音頻信號(hào)。另外，將上述實(shí)施方式的語(yǔ)音編碼裝置和語(yǔ)音解碼裝置配置在移動(dòng)通信 系統(tǒng)所使用的無(wú)線通信移動(dòng)臺(tái)裝置和無(wú)線通信基站裝置上，能夠防止移動(dòng)通 信中的語(yǔ)音質(zhì)量的惡化。另外，有時(shí)無(wú)線通信移動(dòng)臺(tái)裝置被表示為UE,無(wú)線通信基站裝置被表示為NodeB。另外，在上述實(shí)施方式中，以本發(fā)明通過(guò)硬件構(gòu)成的情況為例進(jìn)行了說(shuō) 明，但本發(fā)明也可以通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，用于上述實(shí)施方式的說(shuō)明中的各功能塊通常被作為集成電路的 LSI來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些塊既可以被單獨(dú)地集成為一個(gè)芯片，也可以包含一部分或 全部地被集成為一個(gè)芯片。雖然此處稱為L(zhǎng)SI，但根據(jù)集成程度，可以被稱 為IC、系統(tǒng)LSI、超大LSI(SuperLSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。另外，實(shí)現(xiàn)集成電路化的方法不僅限于LSI，也可使用專用電路或通用 處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以-使用可在LSI制造后編程的FPGA(Field Programmable Gate Array:現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)，或者可重構(gòu)LSI內(nèi)部的電路單元的連接和 設(shè)定的可重構(gòu)處理器。再者，隨著半導(dǎo)體的技術(shù)進(jìn)步或隨之派生的其它技術(shù)的出現(xiàn)，如果出現(xiàn) 能夠替代LSI的集成電路化的新技術(shù)，當(dāng)然可利用該新技術(shù)進(jìn)行功能塊的集 成化。還存在著適用生物技術(shù)等的可能性。本說(shuō)明書基于2005年9月30日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2005-286533及2006 年7月21日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2006-199616。其內(nèi)容全部包含于此。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明能夠適用于在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的無(wú)線通信移動(dòng)臺(tái)裝置和無(wú)線 通信基站裝置等用途。
權(quán)利要求
1、一種語(yǔ)音編碼裝置，包括第一編碼單元，對(duì)比語(yǔ)音信號(hào)的閾值頻率低的頻帶的低頻域的頻譜進(jìn)行編碼；平整單元，使用具有與所述語(yǔ)音信號(hào)的頻譜包絡(luò)相反的特性的逆濾波器，對(duì)所述低頻域的頻譜進(jìn)行平整；以及第二編碼單元，使用平整后的低頻域的頻譜，對(duì)比所述語(yǔ)音信號(hào)的所述閾值頻率高的頻帶的高頻域的頻譜進(jìn)行編碼。
2、 如權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述平整單元使用所述語(yǔ) 音信號(hào)的LPC系數(shù)而構(gòu)成所述逆濾波器。
3、 如權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述平整單元根據(jù)所述語(yǔ) 音信號(hào)的共振的程度，改變平整的程度。
4、 如權(quán)利要求3所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述共振越強(qiáng)，所述平整 單元越降低所述平整的程度。
5、 如權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述第二編碼單元使所述 平整后的低頻域的頻譜變形，并使用變形后的低頻域的頻譜對(duì)所述高頻域的 頻譜進(jìn)行編碼。
6、 如權(quán)利要求5所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述第二編碼單元對(duì)所述 平整后的低頻域的頻譜進(jìn)行使所述平整后的低頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍接近所 述高頻域的頻譜的動(dòng)態(tài)范圍的變形。
7、 如權(quán)利要求6所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述第二編碼單元在多個(gè) 編碼候補(bǔ)中，與增大動(dòng)態(tài)范圍的編碼候補(bǔ)相比，優(yōu)先地使用減小動(dòng)態(tài)范圍的 編碼候補(bǔ)，使所述平整后的低頻域的頻譜變形。
8、 如權(quán)利要求7所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述第二編碼單元進(jìn)行減 小編碼候補(bǔ)搜索用的目標(biāo)值的校正，基于該校正后的目標(biāo)值，對(duì)所述多個(gè)編 碼候補(bǔ)搜索用于對(duì)所述平整后的低頻域的頻譜進(jìn)行變形的編碼候補(bǔ)。
9、 如權(quán)利要求5所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述第二編碼單元從所述 變形后的低頻域的頻譜估計(jì)所述高頻域的頻譜，使估計(jì)出的高頻域的頻譜變 形，并使用變形后的高頻域的頻譜，對(duì)所述語(yǔ)音信號(hào)的高頻域的頻譜進(jìn)行編 碼。
10、 如權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼裝置，其中，所述第二編碼單元從所 述平整后的低頻域的頻傳估計(jì)所述高頻域的頻諶，使估計(jì)出的高頻域的頻譜 變形，并使用變形后的高頻域的頻譜，對(duì)所述語(yǔ)音信號(hào)的高頻域的頻譜進(jìn)行 編碼。
11、 一種無(wú)線通信移動(dòng)臺(tái)裝置，具有權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼裝置。
12、 一種無(wú)線通信基站裝置，具有權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼裝置。
13、 一種語(yǔ)音編碼方法，包括第一編碼步驟，對(duì)比語(yǔ)音信號(hào)的閾值頻率低的頻帶的低頻域的頻譜進(jìn)行 編碼；平整步驟，使用具有與所述語(yǔ)音信號(hào)的頻譜包絡(luò)相反的特性的逆濾波 器，對(duì)所述低頻域的頻譜進(jìn)行平整；以及第二編碼步驟，使用平整后的低頻域的頻譜，對(duì)比所述語(yǔ)音信號(hào)的所述閾值頻率高的頻帶的高頻域的頻譜進(jìn)行編碼。
全文摘要
公開了語(yǔ)音編碼裝置，即使在將語(yǔ)音信號(hào)的低頻域的頻譜多次復(fù)制到高頻域的情況下，也保持頻譜的能量的連續(xù)性，并防止語(yǔ)音質(zhì)量的惡化。在該語(yǔ)音編碼裝置(100)中，LPC量化單元(102)進(jìn)行LPC系數(shù)的量化，LPC解碼單元(103)對(duì)量化后的LPC系數(shù)進(jìn)行解碼，逆濾波單元(104)通過(guò)使用解碼LPC系數(shù)所構(gòu)成的逆濾波器，對(duì)輸入語(yǔ)音信號(hào)的頻譜進(jìn)行平整，頻域變換單元(105)對(duì)平整后的頻譜進(jìn)行頻率分析，第一層編碼單元(106)對(duì)平整后的頻譜的低頻域進(jìn)行編碼而生成第一層編碼數(shù)據(jù)，第一層解碼單元(107)對(duì)第一層編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而生成第一層解碼頻譜，第二層編碼單元(108)使用第一層解碼頻譜，對(duì)平整后的頻譜的高頻域進(jìn)行編碼。
文檔編號(hào)G10L19/04GK101273404SQ20068003535
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
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