專利名稱：降噪裝置及包括降噪裝置的聲音編碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能得到高品質(zhì)合成聲音的聲源矢量生成裝置以及能用低位速率對高 品質(zhì)的聲音信號進行編碼/解碼的聲音編碼裝置和聲音解碼裝置。
背景技術(shù)：
CELP (Code Excited Linear Prediction 編碼激勵線性預(yù)測)型的聲音編碼裝 置，是對每個以一定的時間劃分聲音的幀進行線性預(yù)測，用存儲過去的驅(qū)動聲源的自適應(yīng) 碼本和存儲多個噪聲矢量的噪聲碼本，對每幀線性預(yù)測的預(yù)測殘差(激勵信號)進行編碼 的方式。例如在“低位速率高品質(zhì)量話音”("High Quality Speechat Low Bit Rate"Μ. R. Schroeder, Proc. ICASSP' 85，PP937-940)中公開的 CELP 型聲音編碼裝置。

圖1表示CELP型的聲音編碼裝置的概略結(jié)構(gòu)。CELP型的聲音編碼裝置將聲音信 息分離成聲源信息和聲道信息并進行編碼。對于聲道信息，將輸入聲音信號10輸入到濾波 器系數(shù)分析單元11中并進行線性預(yù)測，在濾波器系數(shù)量化單元12對線性預(yù)測系數(shù)(LPC) 進行編碼。借助于對合成濾波器13提供線性預(yù)測系數(shù)，在合成濾波器13能將聲道信號摻 入聲源信息中。對于聲源信息，在每個進一步細(xì)分幀的區(qū)間(稱為子幀)進行自適應(yīng)碼本 14的搜索和噪聲碼本15的聲源搜索。自適應(yīng)碼本14的搜索和噪聲碼本15的聲源搜索，是 決定使式(1)的編碼失真最小的自適應(yīng)碼矢量的碼號及其增益(音調(diào)(Pitch)增益)、和噪 聲碼矢量的碼號及其增益(噪聲碼增益)的處理。
權(quán)利要求
1.一種聲音編碼裝置，其特征在于，包括 存儲多個振種的振種存儲裝置；對應(yīng)于振種的值輸出不同的矢量系列的振蕩器；將從所述振蕩器輸出的矢量系列作為聲源矢量進行LPC合成，生成合成話音的合成濾 波器；切換從所述振種存儲裝置供給所述振蕩器的振種，另一方面對應(yīng)于各振種，估算生成 的合成話音的失真，指定估算值為最大的振種號碼的裝置； 從輸人聲音信號中除去噪聲分量的降噪聲裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的聲音編碼裝置，其特征在于， 所述降噪裝置包括將所述輸人聲音信號變換成數(shù)字信號的A/D變換裝置； 調(diào)節(jié)決定噪聲降低量的降噪系數(shù)的降噪系數(shù)調(diào)節(jié)裝置；對由所述A/D變換裝置得到的一定時間長度的數(shù)字信號，進行線性預(yù)測分析的LPC分 析裝置；對于由所述A/D變換裝置得到的一定時間長度的數(shù)字信號，進行離散傅里葉變換，以 得到輸人頻譜和復(fù)數(shù)頻譜的傅里葉變換裝置； 存儲推定的噪聲頻譜的噪聲頻譜儲存裝置；借助于比較由所述傅里葉變換裝置得到的輸人頻譜和存儲在所述噪聲頻譜存儲裝置 中的噪聲頻譜，推定噪聲頻譜，并將得到的噪聲頻譜存儲在所述噪聲頻譜存儲裝置中的噪 聲推定裝置；根據(jù)利用所述降噪系數(shù)調(diào)節(jié)裝置得到的系數(shù)，從利用所述傅里葉變換裝置得到的輸人 頻譜減去存儲在所述噪聲頻譜儲存裝置中的噪聲頻譜，并且考察得到的頻譜，對過分降低 的頻率的頻譜進行補償?shù)慕翟?頻譜補償裝置；對由所述降噪/頻譜補償裝置得到的頻譜，進行穩(wěn)定處理，同時對由所述傅里葉變換 裝置得到的復(fù)數(shù)頻譜的相位中，在所述降噪/頻譜補償裝置補償?shù)念l率的相位，進行調(diào)整 的頻譜穩(wěn)定化裝置；根據(jù)所述頻譜穩(wěn)定裝置中穩(wěn)定處理的頻譜和調(diào)整的相位頻譜，進行反傅里葉變換的反 博里葉變換裝置；對由反傅里葉變換裝置得到的信號，進行頻譜增強的頻譜增強裝置；和 使由所述頻譜增強裝置得到的信號與前一幀信號匹配的波形匹配裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的聲音編碼裝置，其特征在于， 所述噪聲推定裝置包括預(yù)先進行是否噪聲區(qū)間的判定的裝置；在判定是噪聲區(qū)間的場合，在每個頻率將由所述傅里葉變換裝置得到的輸人頻譜與補 償用噪聲頻譜進行大小比較的裝置；在比補償用噪聲頻譜小的場合，借助于將補償用噪聲頻譜作為輸人頻譜，推定補償用 噪聲頻譜的裝置；在比補償用噪聲頻譜小的場合，借助于將該頻率的補償用噪聲頻譜作為輸人頻譜，用 一定的比例對該輸人頻譜進行加法運算，推定平均噪聲頻譜的裝置；將所述補償用噪聲頻譜和所述平均噪聲頻譜存儲在噪聲頻譜儲存裝置中的裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的聲音編碼裝置，其特征在于，所述降噪/頻譜補償裝置將存儲在所述噪聲頻譜儲存裝置中的平均噪聲頻譜乘以用所述降噪系數(shù)調(diào)節(jié)裝置得 到的降噪系數(shù)，再從用所述傅里葉變換裝置得到的輸人頻譜中減去，對成為負(fù)的頻譜值的 頻率，利用存儲在所述噪聲頻譜儲存裝置中的補償用噪聲頻譜進行補償。
5.如權(quán)利要求2所述的聲音編碼裝置，其特征在于，所述頻譜穩(wěn)定裝置考察用所述降噪/頻譜補償裝置進行降噪和頻譜補償?shù)念l譜的全頻帶功率和聽覺重 要的一部分的局部頻帶的功率，判別輸人的信號是不是無聲音區(qū)間，在判斷是無聲音區(qū)間 的場合，對全頻帶功率和中頻帶功率進行穩(wěn)定處理和功率減小處理。
6.如權(quán)利要求2所述的聲音編碼裝置，其特征在于，所述頻譜穩(wěn)定裝置對用所述博里葉變換得到的復(fù)數(shù)頻譜，根據(jù)是否在所述降噪/頻譜補償裝置受到頻譜 補償?shù)男畔?，進行隨機相位旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求2所述的聲音編碼裝置，其特征在于，所述頻譜增強裝置預(yù)先準(zhǔn)備多個在增強頻譜中用的加權(quán)系數(shù)的集合，在降噪時，對應(yīng)于輸人的信號的狀 態(tài)選擇加權(quán)系數(shù)的集合，并用被選擇的加權(quán)系數(shù)進行頻譜增強。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種降噪裝置及包括降噪裝置的聲音編碼裝置。將以往的CELP型聲音編碼/解碼裝置的噪聲矢量讀出單元和噪聲碼本，分別置換為根據(jù)輸入振種的值輸出不同矢量序列的振蕩器和存儲多個振種(產(chǎn)生振蕩器振蕩的“種子”)的振種存儲單元。由此，不必將固定矢量原樣地存儲在固定碼本(ROM)中，能大幅度地減小存儲器容量。
文檔編號G10L19/00GK102129862SQ201110065940
公開日2011年7月20日 申請日期1997年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月7日
發(fā)明者安永和敏, 森井利幸, 江原宏幸, 渡邊泰助 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社