專利名稱：后置濾波器以及濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對編碼后的語音信號進行解碼的語音解碼裝置的后置濾 波器以及濾波方法。
背景技術(shù)：
在移動通信中，為了實現(xiàn)電波等傳輸路徑容量和存儲媒體的有效利用， 必需對語音和圖像的數(shù)字信息進行壓縮編碼，因此至今為止已開發(fā)了很多的 編碼/解碼方式。
其中，語音編碼技術(shù)通過將語音的發(fā)聲結(jié)構(gòu)模式化，并巧妙地應(yīng)用了矢
量量化的基本方式"CELP，， ( Code Excited Linear Prediction,編碼激勵線性預(yù) 測)，從而其性能顯著地提高了。另外，音頻編碼等的音樂編碼技術(shù)通過變換 編碼技術(shù)(MPEG規(guī)格ACC或MP3等)，其性能顯著地提高了 。
這里，作為低比特率的解碼器的后處理， 一般而言，使合成音在輸出前 通過后置濾波器。在絕大多數(shù)的移動電話用的標準編解碼器中使用該后置濾 波器。
在CELP的后置濾波器中，使用以下的濾波器使用了 LPC (Linear Predictive Coding,線性預(yù)測編碼)參數(shù)的零極點型(ARMA型)的極點增強 濾波器、高頻帶增強濾波器、以及音調(diào)濾波器(pitch filter)。其中，音調(diào)濾波 器為能夠通過進一步增強合成音所包含的周期性而在聽覺上減少噪聲感的重 要的后置濾波器。
在專利文獻l中，公開了以CELP等低速率的編解碼器的幀單位的壓縮 編碼為課題的、梳齒狀濾波器(與音調(diào)濾波器等效)的算法，通過該梳齒狀 濾波器，即使音調(diào)周期和音調(diào)周期性的特性在幀內(nèi)變化的過渡性特性的部分， 也能夠得到良好的質(zhì)量的合成音。
專利文獻1特開2001-147700號公報

發(fā)明內(nèi)容
3發(fā)明所要解決的課題
但是，現(xiàn)有的后置濾波器存在以下的問題音調(diào)濾波器在子幀的交界中 不連續(xù)地變化，因此解碼語音信號不連續(xù)，從而產(chǎn)生異常噪聲感和音質(zhì)的劣 化。
本發(fā)明鑒于上述問題，目的在于提供后置濾波器以及濾波方法，其在使 子幀長的合成信號通過音調(diào)濾波器而得到解碼語音信號時，能夠使解碼語音 信號在子幀的交界中連續(xù)地變化。
解決問題的方案
本發(fā)明的后置濾波器，使子幀長的信號以規(guī)定的采樣定時(sampling timing)間隔通過音調(diào)濾波器，該后置濾波器采用的結(jié)構(gòu)包括第一濾波器系 數(shù)計算單元，使初始值為O,對每個樣本(sample)求當前子幀的音調(diào)濾波器 系數(shù)，以逐漸地接近規(guī)定值；第二濾波器系數(shù)計算單元，使初始值為所述第 一濾波器系數(shù)計算單元所求出的音調(diào)濾波器系數(shù)的值，對每個樣本求前一個 子幀(preceding subframe)的音調(diào)濾波器系數(shù)，以逐漸地接近0;以及濾波運 算單元，對每個樣本使用所述前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)和所述當前子幀 的音調(diào)濾波器系數(shù)，使所述信號通過音調(diào)濾波器。
本發(fā)明的濾波方法，使子幀長的信號以規(guī)定的采樣定時間隔通過音調(diào)濾 波器，該濾波方法包括第一濾波器系數(shù)計算步驟，使初始值為0,對每個 樣本求當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，以逐漸地接近M^定值；第二濾波器系數(shù) 計算步驟，使初始值為所述第一濾波器系數(shù)計算步驟中所求出的音調(diào)濾波器 系數(shù)的值，對每個樣本求前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，以逐漸地接近0; 以及濾波運算步驟，對每個樣本使用所述前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)和所 述當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，使所述信號通過音調(diào)濾波器。
發(fā)明效果
才艮據(jù)本發(fā)明，使當前子幀的音調(diào)周期的濾波器逐漸提高強度而動作，并 且還使前一個子幀的音調(diào)周期的濾波器逐漸衰減強度而同時使用，從而能夠 實現(xiàn)即使在子幀的交界中也連續(xù)地變化的音調(diào)濾波器，能夠防止產(chǎn)生異常聲 感和音質(zhì)的劣化。


圖1是表示用于將編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到具備本發(fā)明的一個實施方式的后置濾波器的語音解碼裝置的語音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示具備本發(fā)明的一個實施方式的后置濾波器的語音解碼裝置的 結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的后置濾波器的內(nèi)部結(jié)枸的方框圖。 圖4是說明本發(fā)明的一個實施方式的后置濾波器內(nèi)的音調(diào)濾波器的算法 的流程圖。
圖5是表示一例在本發(fā)明的一個實施方式的后置濾波器中使用了窗函數(shù) 的情況下的音調(diào)濾波器系數(shù)的變化的圖。
具體實施例方式
下面使用

本發(fā)明的一個實施方式。
圖1是表示用于將編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到具備本實施方式的后置濾波器的語音 解碼裝置的語音編碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
預(yù)處理單元101對于輸入語音信號進行用于去除DC分量的高通濾波處 理、用于使隨后的編碼處理的性能得到改善的波形整形處理和預(yù)加重處理， 并且將這些處理后的信號(Xin)輸出到LPC分析單元102以及加法單元105。
LPC分析單元102使用Xin進行線性預(yù)測分析，并且將分析結(jié)果(線性預(yù) 測系數(shù))輸出到LPC量化單元103。 LPC量化單元103進行從LPC分析單元 102輸出的線性預(yù)測系數(shù)(LPC)的量化處理，將量化LPC輸出到合成濾波器 104，并且將表示量化LPC的代碼(L)輸出到復(fù)用單元114。
合成濾波器104使用基于量化LPC的濾波器系數(shù)，對A/v后述的加法單元 111輸出的驅(qū)動激勵(excitation)進行濾波合成，由此生成合成信號，并將合 成信號輸出到加法單元105。
加法單元105通過反轉(zhuǎn)合成信號的極性并與Xin進行加法運算而計算誤 差信號，并將誤差信號輸出到聽覺加權(quán)單元112。
自適應(yīng)激勵代碼本106對過去從加法單元111輸出的驅(qū)動激勵存儲在緩 沖器中，從由參數(shù)決定單元113輸出的信號所指定的過去的驅(qū)動激勵中，切 取相當于一幀的樣本作為自適應(yīng)激勵矢量輸出到乘法單元109。
增益代碼本107將由從參數(shù)決定單元113輸出的信號所確定的自適應(yīng)激 勵矢量的增益、以及固定激勵矢量的增益分別輸出到乘法單元109和乘法單 元110。固定激勵代碼本108將多個規(guī)定形狀的脈沖激勵矢量存儲在緩沖器，使 具有從參數(shù)決定單元113輸出的信號所確定的形狀的脈沖激勵矢量與擴頻矢 量相乘，并將由此得到的固定激勵矢量輸出到乘法單元110。
乘法單元109將從增益代碼本107輸出的增益與從自適應(yīng)激勵代碼本 106輸出的自適應(yīng)激勵矢量相乘，并將結(jié)果輸出到加法單元111。乘法單元110 將從增益代碼本107輸出的增益與從固定激勵代碼本108輸出的固定激勵矢 量相乘，并將結(jié)果輸出到加法單元111。
加法單元111分別從乘法單元109和乘法單元110輸入進行了增益乘法 后的自適應(yīng)激勵矢量和固定激勵矢量，對這些矢量進行矢量相加并且將作為 加法結(jié)果的驅(qū)動激勵輸出到合成濾波器104和自適應(yīng)激勵代碼本106。另夕卜， 輸入到自適應(yīng)激勵代碼本106的驅(qū)動激勵被存儲在緩沖器中。
聽覺加權(quán)單元112對從加法單元105輸出的誤差信號進行聽覺上的加權(quán) 處理，并將其結(jié)果作為編碼失真輸出到參數(shù)決定單元113。
參數(shù)決定單元113搜索使從聽覺加權(quán)單元112輸出的編碼失真最小的自 適應(yīng)激勵矢量、固定激勵矢量以及量化增益的代碼，并將檢索出的表示自適 應(yīng)激勵矢量的代碼(A)、表示固定激勵矢量的代碼(F)以及表示量化增益 的代碼(G)輸出到復(fù)用單元114。
復(fù)用單元114從LPC量化單元103輸入表示量化LPC的代碼(L ),從 參數(shù)決定單元113輸入表示自適應(yīng)激勵矢量的代碼(A)、表示固定激勵矢量 的代碼(F)和表示量化增益的代碼(G)，并且對這些的信息進行復(fù)用，并 且作為編碼信息輸出。
圖2是表示具備本實施方式的后置濾波器的語音解碼裝置的結(jié)構(gòu)的方框 圖。在圖2中，編碼信息由復(fù)用分離單元201分離成各個代碼(L、 A、 G、 F)。 表示量化LPC的代碼(L)輸出到LPC解碼單元202,表示自適應(yīng)激勵矢量 的代碼(A)輸出到自適應(yīng)激勵代碼本203，表示量化增益的代碼(G)輸出 到增益代碼本204,而表示固定激勵矢量的代碼(F)輸出到固定激勵代碼本 205。
LPC解碼單元202基于表示量化LPC的代碼(L )將量化LSP參數(shù)解碼， 將得到的量化LSP參數(shù)再變換為量化LPC參數(shù)，并將其輸出到合成濾波器 209。
自適應(yīng)激勵代碼本203存儲用于合成濾波器209的過去的驅(qū)動激勵，從與表示自適應(yīng)激勵矢量的代碼(A)對應(yīng)的自適應(yīng)激勵代碼本延遲(lag)指 定的過去的驅(qū)動激勵中，切取相當于一個幀的樣本作為自適應(yīng)激勵矢量輸出 到乘法單元206。另外，自適應(yīng)激勵代碼本203根據(jù)從加法單元208輸出的 驅(qū)動激勵更新被存儲的驅(qū)動激勵。
增益代碼本204對以表示量化增益的代碼(G)指定的自適應(yīng)激勵矢量 的增益和固定激勵矢量的增益進行解碼，將自適應(yīng)激勵矢量的增益輸出到乘 法單元206，并將固定激勵矢量的增益輸出到乘法單元207。
固定激勵代碼本205將多個規(guī)定形狀的脈沖激勵矢量存儲在緩沖器中， 使具有以表示固定激勵矢量的代碼(F)指定的形狀的脈沖激勵矢量與擴頻矢 量相乘而生成固定激勵矢量，并將其輸出到乘法單元207。
乘法單元206將自適應(yīng)激勵矢量與增益相乘，并將結(jié)果輸出到加法單元 208。乘法單元207將固定激勵矢量與增益相乘，并將結(jié)果輸出到加法單元 208。
加法單元208將/人乘法單元206和207輸出的、進4亍了增益相乘處理后 的自適應(yīng)激勵矢量與固定激勵矢量相加，從而生成驅(qū)動激勵，并且將其輸出 到合成濾波器209以及自適應(yīng)激勵代碼本203。
合成濾波器209使用由LPC解碼單元202解碼的濾波器系數(shù)，進行從加 法單元208輸出的驅(qū)動激勵的濾波合成，并將得到的信號(以下稱為"第一合 成信號")以及量化LPC參數(shù)輸出到后置濾波器"0。
后置濾波器210使用量化LPC參數(shù)，使第一合成信號通過極點增強的濾 波器。進而，后置濾波器210對第一合成信號進行音調(diào)分析，使用由音調(diào)分 析所得到的、相關(guān)最高的音調(diào)周期以及長期相關(guān)系數(shù)，使通過了極點增強的 濾波器后的合成信號(以下稱為"第二合成信號")通過音調(diào)濾波器，獲得解 碼語音信號。
另外，在后置濾波器210中，有時為了降低運算量，省略音調(diào)分析，而 以自適應(yīng)激勵代碼本203的自適應(yīng)激勵代碼本延遲和自適應(yīng)激勵矢量的增益 進行濾波處理。
接下來，使用圖3的方框圖，說明后置濾波器210的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外， 使用以下的標號表示在圖3所示的后置濾波器210的各個部分的處理所使用 的值。
Gp(.p、 GP(。)衰落系數(shù)(前者用于前一個幀，后者用于當前I:子幀長
R:強度系數(shù)
Pmax:音調(diào)周期的最大值
gp(-n、 gp(o):音調(diào)濾波器系數(shù)(前者用于前一個幀，后者用于當前幀) P(-l)、 P(0):音調(diào)周期(前者用于前一個幀，后者用于當前幀) fs"音調(diào)濾波器的狀態(tài)(過去的解碼語音信號) Xj: 第二合成信號
長期相關(guān)系數(shù) i:樣本值 yi:解碼語音信號 g:音調(diào)濾波器的強度
后置濾波器210包括極點增強濾波器301、音調(diào)分析單元302、 ROM (Readonly Memory,只讀存儲器)303、計數(shù)器304、增益計算單元305、 第一濾波器系數(shù)計算單元306、第二濾波器系數(shù)計算單元307、濾波器狀態(tài)設(shè) 定單元308、以及音調(diào)濾波器309。
極點增強濾波器301對每個子幀使用量化LPC參數(shù)，使第一合成信號通
過極點強調(diào)的濾波器，將其結(jié)果得到的第二合成信號Xi輸出到音調(diào)濾波器
309。另外，極點增強濾波器301將控制信號輸出到ROM303,該控制信號表 示通過音調(diào)濾波器309進行的濾波運算的開始。
音調(diào)分析單元302對每個子幀進行第一合成信號的音調(diào)分析，將其結(jié)果 得到的相關(guān)最高的音調(diào)周期P (0)輸出到濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308，并將長 期相關(guān)系數(shù)Yp (o)輸出到增益計算單元305 。
ROM303存儲衰落系數(shù)Gp(-,)、 GP(0,、子幀長I、強度系數(shù)R、音調(diào)周期 的最大植Pmax、音調(diào)濾波器系數(shù)gP"n的初始值、音調(diào)周期P(-1)的初始值、 以及音調(diào)濾波器的狀態(tài)fsi的初始值。然后，ROM303在從極點增強濾波器301 輸入了控制信號時，將衰落系數(shù)Gp (.,)以及音調(diào)濾波器系數(shù)gP (.!,的初始值輸 出到第二濾波器系數(shù)計算單元307,將衰落系數(shù)Gp (0)輸出到第一濾波器系數(shù) 計算單元306,將子幀長I輸出到計數(shù)器304,將強度系數(shù)R輸出到增益計算 單元305,將音調(diào)周期的最大值Pmax、音調(diào)周期P (-1)的初始值、以及音 調(diào)濾波器的狀態(tài)fSj的初始值輸出到濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308。
計數(shù)器304在每次從音調(diào)濾波器309輸入表示每個樣本的濾波運算的結(jié)束的控制信號時，將樣本值i增加l。然后，計數(shù)器304在樣本值i與子幀長 I相等時，l吏樣本值i復(fù)位(reset),并將表示每個子幀的濾波莽演算的結(jié)束 的控制信號輸出到增益計算單元305、第一濾波器系數(shù)計算單元306、濾波器 狀態(tài)設(shè)定單元308以及音調(diào)濾波器309。
增益計算單元305使用長期相關(guān)系數(shù)yp (0)和強度系數(shù)R，對每個幀根據(jù) 下式(1 )求音調(diào)濾波器的強度g,并將其輸出到第一濾波器系數(shù)計算單元306。 另外，如果長期相關(guān)系數(shù)xo)為l.O以上，則將音調(diào)濾波器的強度g設(shè)為與 強度系數(shù)R相等的值，而如果長期相關(guān)系數(shù)YP(o,為O.O以下，則將音調(diào)濾波 器的強度g設(shè)為0。這是為了進行不取極端的值的消波處理。
<formula>formula see original document page 9</formula>1 )
第 一濾波器系數(shù)計算單元306使用衰落系數(shù)Gp (o,、前一個樣本的音調(diào)濾 波器系數(shù)gP (o)以及音調(diào)濾波器強度g，對每個樣本根據(jù)下式(2 )求當前樣本 的音調(diào)濾波器系數(shù)gP(o)，并將其輸出到音調(diào)濾波器309。通過重復(fù)使用下式 (2),音調(diào)濾波器系數(shù)gp,o)逐漸地接近規(guī)定值音調(diào)濾波器的強度g。另外， 第一濾波器系數(shù)計算單元306在對于一個子幀的濾波運算結(jié)束時，將音調(diào)濾 波器系數(shù)gP (o,輸出到第二濾波器系數(shù)計算單元307，并將自身保持的音調(diào)濾 波器系數(shù)gP(o)初始化。
<formula>formula see original document page 9</formula>
第二濾波器系數(shù)計算單元307使用衰落系數(shù)GP(_n、以及前一個樣本的 音調(diào)濾波器系數(shù)gp(-D,對每個樣本根據(jù)下式(3)求當前樣本的音調(diào)濾波器 系數(shù)gP(.n，并將其輸出到音調(diào)濾波器309。通過重復(fù)使用下式(3),音調(diào)濾 波器系數(shù)gP(-u逐漸地接近O。另外，第二濾波器系數(shù)計算單元307從第一濾 波器系數(shù)計算單元306輸入音調(diào)濾波器系數(shù)gP (0>,并將其作為新的音調(diào)濾波 器系數(shù)gpw)。
gp (-i) =gp (陽i) xGp (陽" …(3)
濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308^^用音調(diào)濾波器的狀態(tài)fsi的初始值或者過去通 過音調(diào)濾波器所得到的解碼語音信號yi,對每個子幀設(shè)定音調(diào)濾波器的狀態(tài) fsi，將從當前樣本的P(-l)個樣本前的解碼語音信號yi-P(-i),以及從當前樣 本的P (0)個樣本前的解碼語音信號yi-p(o)輸出到音調(diào)濾波器309。另外，
9濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308對每個樣本從音調(diào)濾波器309輸入解碼語音信號yi, 在對于一個子幀的濾波運算結(jié)束時，更新濾波器狀態(tài)，并使音調(diào)周期P(O) 設(shè)為新的音調(diào)周期P (-1 )。
音調(diào)濾波器309使用音調(diào)濾波器系數(shù)gp(.j)、 gP(G>、以及過去的解碼語音 信號yi-P(.u和yi.P(oh根據(jù)下式(4)進行使第二合成信號Xi通過音調(diào)濾波器 的濾波運算，從而得到語音信號yi。另外，音調(diào)濾波器309將表示濾波運算 的結(jié)束的控制信號輸出到計數(shù)器304、第一濾波器系數(shù)計算單元306、第二濾 波器系數(shù)計算單元307、以及濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308。音調(diào)濾波器309在對 于一個子幀的濾波運算結(jié)束時，對下一個子幀的第二合成信號Xi進行濾波運 算。
<formula>formula see original document page 10</formula>
根據(jù)本實施方式，在濾波運算中，因為具有g(shù)p"nXy^(-,)的項，所以能 夠在子幀的交界中使解碼語音信號yi連續(xù)地變化。另外，gp(-pXy"p(4)的項
在每次進行每個樣本的濾波運算時都向o收斂。
接下來，使用圖4說明本實施方式的后置濾波器210的算法。另外，在 圖4中，將存儲在ROM303的常數(shù)的數(shù)值設(shè)為普通電話用的低比特率編解碼 器所使用的單位，即采樣率8kHz,子幀長5ms。
ROM303事先存儲后置濾波器210的常數(shù)(衰落系數(shù)Gp")、 GPW、子
幀長I、強度系數(shù)R、以及音調(diào)周期的最大值PMAX)以及各個參數(shù)和排列(音 調(diào)濾波器系數(shù)gP(w、音調(diào)周期P(-1)、以及音調(diào)濾波器的狀態(tài)fs。的初始 值。
首先，在音調(diào)濾波器309的起動前，進行各個參數(shù)和排列的初始化(ST恥1 和ST402 )。
接下來，極點增強濾波器301計算第二合成信號Xi (ST4(B)，音調(diào)分析 單元302進行音調(diào)分析而得到相關(guān)最高的音調(diào)周期P (0)以及長期相關(guān)系數(shù) Yp(o) (ST404)。
接下來，對計數(shù)器304的樣本值i和第一濾波器系數(shù)計算單元306的當 前幀的音調(diào)濾波器系數(shù)gP(o)進行初始化。另外，濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308將 音調(diào)濾波器的狀態(tài)fsi代入到解碼語音信號yi的排列的過去的區(qū)域(area )。另 外，通過增益計算單元305計算當前子幀的音調(diào)濾波器的強度g (ST405)。
接下來，第一濾波器系數(shù)決定單元306以及第二濾波器系數(shù)決定單元307對每個樣本計算音調(diào)濾波器系數(shù)gp(-D和gp(o),音調(diào)濾波器309使用該兩個 音調(diào)濾波器系數(shù)gP w ,和gP w使第二合成信號Xj通過兩個音調(diào)周期的音調(diào)濾
波器(ST406、 ST407、以及ST408)。另外，因為本實施方式的音調(diào)濾波器 309為AR濾波器，所以濾波運算的結(jié)果能夠直接遞歸地使用。
在一個子幀中進行st407的處理，計數(shù)器304通知子幀的結(jié)束時(st406: "是"),則將得到的解碼語音信號y;輸出(ST409),并為了進行下一個子幀 的濾波處理而進行狀態(tài)的更新(update)。具體而言，將音調(diào)周期P(O)作為 下一個子幀的音調(diào)周期P (-1)，存儲在濾波器狀態(tài)設(shè)定單元308中，并將音 調(diào)濾波器系數(shù)gp(。,作為下一個子幀的音調(diào)濾波器泉數(shù)gP(.n，存儲在第二濾 波器系數(shù)計算單元307中，并將比解碼語音信號yi的子幀長還處于過去的部 分作為下一個子幀的音調(diào)濾波器的狀態(tài)f&存儲(ST410和ST411 )。
這樣，根據(jù)本實施方式，使當前子幀的音調(diào)周期的濾波器逐漸地提高強 度而動作，并使前一個子幀的音調(diào)周期的濾波器逐漸衰減強度而同時使用， 能夠?qū)崿F(xiàn)即使在子幀的交界中也連續(xù)地變化的音調(diào)濾波器，能夠防止產(chǎn)生異 常噪聲感和音質(zhì)的劣化。
另外，雖然在本實施方式中，通過乘以常數(shù)而使音調(diào)濾波器系數(shù)對每個 樣本變化，但是本發(fā)明并不只限于此，使用窗函數(shù)也能夠得到同樣的效果。 此時，例如，也可以事先準備具有如圖5所示那樣地重疊的特性的排列W」-D 和Wip(o,，不進行衰落系數(shù)的運算，而像下式(5)那樣進行濾波處理即可。 但是，此時gp w)的更新通過存儲g而進行。
y產(chǎn)Xj十WV(國i) Xgp(國"Xy"p(." + W'p(o) xgp(0) Xyi國p(Q) …(5)
另外，雖然在本實施方式中，說明了通過音調(diào)分析求音調(diào)周期P (0)和 長期相關(guān)系數(shù)Xo)的情形，但是本發(fā)明并不只限于此，以自適應(yīng)激勵代碼本 203的延遲和自適應(yīng)激勵矢量的增益來代替這兩個值，也能夠得到同樣的效 果。此時，因為兼顧自適應(yīng)激勵矢量的增益與固定激勵矢量的增益進行編碼， 所以與長期預(yù)測系數(shù)本身產(chǎn)生差異，但是具有通過該代用而省去音調(diào)分析的 運算量的優(yōu)點。另外，還有將自適應(yīng)激勵代碼本的延遲直接作為音調(diào)使用， 只重新求長期預(yù)測系數(shù)的方法。根據(jù)該方法，能夠排除固定激勵矢量的增益
的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)更準確的音調(diào)濾波器。
另外，雖然在本實施方式中，將采樣頻率為8kHz和子幀長為5ms作為 基準而設(shè)定常數(shù)等，但是即使在采樣頻率和/或子幀長為其它的情形的情況
ii下，本發(fā)明也是有效的。順便提及的是，已確認在近年來采用的寬帶編解碼
器"kHz頻帶、Kklfe采樣)中使用時，將衰落系數(shù)(常數(shù))設(shè)定為0.95-0.97的值，則能夠得到良好的性能。
另外，在本實施方式中，雖然將音調(diào)濾波器設(shè)為AR濾波器，但是其為 MA濾波器也同樣地能夠?qū)崿F(xiàn)。將圖4的算法流程的音調(diào)濾波器的狀態(tài)存儲 在第二合成信號Xj的過去的部分，使音調(diào)濾波器系數(shù)的計算和濾波運算的部 分的濾波運算采用MA型，在濾波后的濾波器的狀態(tài)的更新中，將比第二合
是MA型也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的音調(diào)濾波器。
另外，雖然在本實施方式中，在固定激勵代碼本將脈沖激勵矢量與擴頻 矢量相乘而生成固定激勵矢量，但是本發(fā)明并不只限于此，也可以將脈沖激 勵矢量本身作為固定激勵矢量。
另外，雖然在本實施方式中，說明了用于CELP的情形，但是本發(fā)明并 不只限于此，對于其它的編解碼器也有效。這是因為后置濾波器為解碼處理 的后處理，不依存于編解碼器的種類。
另外，本發(fā)明涉及的信號，不僅是語音信號，也可以是聲頻信號。
另外，具備本發(fā)明的后置濾波器的語音解碼裝置，可以安裝在移動通信 系統(tǒng)中的通信終端裝置及基站裝置上，由此能夠提供具有與上述同樣的作用 效果的通信終端裝置、基站裝置、以及移動通信系統(tǒng)。
另外，這里，以由硬件構(gòu)成本發(fā)明的情況作為例子加以說明，但本發(fā)明 能夠由軟件實現(xiàn)。例如，以編程語言描述本發(fā)明涉及的算法，并通過將該程 序存儲于存儲器，以信息處理單元來實行，從而能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明涉及的語 音解碼裝置同樣的功能。
另外，用于上述實施方式的說明中的各功能塊通?？捎勺鳛榧呻娐返?LSI實現(xiàn)。它們既可以分別實行單芯片化，也可以一部分或者是全部地包含 在單個芯片中。
另夕卜，在此雖然稱做LSI,但根據(jù)集成度的不同也可以稱為IC、系統(tǒng)LSI、 超LSI、極大LSI等。
另外，集成電路化的方法并不局限于LSI,也可以通過專用電路或通用 處理器來實現(xiàn)。也可以利用LSI制造后可編程的FPGA (Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)，或可以利用對LSI內(nèi)部的電路塊的連接或設(shè)定為進行重新配置的可重配置處理器(Reconfigurable Processor )。
-再有，如果隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進步或者其他技術(shù)的派生，出現(xiàn)了替換LSI
集成電路的技術(shù)，當然也可以利用該技術(shù)來實現(xiàn)功能塊的集成化。也有應(yīng)用
于生物技術(shù)等的可能性。
2006年12月13日提交的日本專利申請第2006-336271號所包含的說明
書、說明書附圖以及說明書摘要的公開內(nèi)容，全都引用于本申請。
工業(yè)實用性
本發(fā)明適用于對編碼后的語音信號等進行解碼的語音解碼裝置等。
權(quán)利要求
1. 后置濾波器，使子幀長的信號以規(guī)定的采樣定時間隔通過音調(diào)濾波器，該后置濾波器包括第一濾波器系數(shù)計算單元，使初始值為0，對每個樣本求當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，以逐漸地接近規(guī)定值；第二濾波器系數(shù)計算單元，使初始值為所述第一濾波器系數(shù)計算單元所求出的音調(diào)濾波器系數(shù)的值，對每個樣本求前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，以逐漸地接近0；以及濾波運算單元，對每個樣本使用所述前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)和所述當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，使所述信號通過音調(diào)濾波器。
2. 如權(quán)利要求1所述的后置濾波器，所述第一濾波器系數(shù)計算單元對每 個樣本將所述當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)乘以加權(quán)參數(shù)，以增加所述當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，所述第二濾波器系數(shù)計算單元對每個樣本將所述前一 個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)乘以加權(quán)參數(shù)，以衰減所述前一個子幀的音調(diào)濾波 器系數(shù)。
3.具備權(quán)利要求1所述的后置濾波器的語音解碼裝置。
4.濾波方法，用于使子幀長的信號以規(guī)定的采樣定時間隔通過音調(diào)濾波 器，該濾波方法包括第一濾波器系數(shù)計算步驟，使初始值為0,對每個樣本求當前子幀的音 調(diào)濾波器系數(shù)，以逐漸地接近規(guī)定值；第二濾波器系數(shù)計算步驟，使初始值為所述第一濾波器系數(shù)計算步驟中 所求出的音調(diào)濾波器系數(shù)的值，對每個樣本求前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù), 以逐漸地接近0;以及濾波運算步驟，對每個樣本使用所述前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)和所 述當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)，使所述信號通過音調(diào)濾波器。
全文摘要
公開了后置濾波器，其在使子幀長的合成信號通過音調(diào)濾波器而得到解碼語音信號時，使解碼語音信號在子幀的交界中連續(xù)地變化。在該后置濾波器中，第一濾波器系數(shù)計算單元(306)使初始值為0，對每個樣本求當前子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)g_P(0)，以逐漸地接近音調(diào)濾波器的強度g。第二濾波器系數(shù)計算單元(307)使初始值為第一濾波器系數(shù)計算單元(306)所求出的音調(diào)濾波器系數(shù)的值，對每個樣本求前一個子幀的音調(diào)濾波器系數(shù)g_P(-1)，以逐漸地接近0。濾波器狀態(tài)設(shè)定單元(308)對每個子幀設(shè)定音調(diào)濾波器的狀態(tài)fs_i。音調(diào)濾波器(309)使用音調(diào)濾波器系數(shù)g_P(-1)、g_P(0)、以及過去的解碼語音信號y_i-P(-1)和y_i-P(0)，使合成信號x_i通過音調(diào)濾波器，從而得到解碼語音信號y_i。
文檔編號G10L19/12GK101548319SQ20078004459
公開日2009年9月30日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者森井利幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社