专利名称：降噪装置及包括降噪装置的声音编码装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能得到高品质合成声音的声源矢量生成装置以及能用低位速率对高 品质的声音信号进行编码/解码的声音编码装置和声音解码装置。
背景技术：
CELP (Code Excited Linear Prediction 编码激励线性预测)型的声音编码装 置，是对每个以一定的时间划分声音的帧进行线性预测，用存储过去的驱动声源的自适应 码本和存储多个噪声矢量的噪声码本，对每帧线性预测的预测残差(激励信号)进行编码 的方式。例如在“低位速率高品质量话音”("High Quality Speechat Low Bit Rate"Μ. R. Schroeder, Proc. ICASSP' 85，PP937-940)中公开的 CELP 型声音编码装置。
图1表示CELP型的声音编码装置的概略结构。CELP型的声音编码装置将声音信 息分离成声源信息和声道信息并进行编码。对于声道信息，将输入声音信号10输入到滤波 器系数分析单元11中并进行线性预测，在滤波器系数量化单元12对线性预测系数(LPC) 进行编码。借助于对合成滤波器13提供线性预测系数，在合成滤波器13能将声道信号掺 入声源信息中。对于声源信息，在每个进一步细分帧的区间(称为子帧)进行自适应码本 14的搜索和噪声码本15的声源搜索。自适应码本14的搜索和噪声码本15的声源搜索，是 决定使式(1)的编码失真最小的自适应码矢量的码号及其增益(音调(Pitch)增益)、和噪 声码矢量的码号及其增益(噪声码增益)的处理。
权利要求
1.一种声音编码装置，其特征在于，包括 存储多个振种的振种存储装置；对应于振种的值输出不同的矢量系列的振荡器；将从所述振荡器输出的矢量系列作为声源矢量进行LPC合成，生成合成话音的合成滤 波器；切换从所述振种存储装置供给所述振荡器的振种，另一方面对应于各振种，估算生成 的合成话音的失真，指定估算值为最大的振种号码的装置； 从输人声音信号中除去噪声分量的降噪声装置。
2.如权利要求1所述的声音编码装置，其特征在于， 所述降噪装置包括将所述输人声音信号变换成数字信号的A/D变换装置； 调节决定噪声降低量的降噪系数的降噪系数调节装置；对由所述A/D变换装置得到的一定时间长度的数字信号，进行线性预测分析的LPC分 析装置；对于由所述A/D变换装置得到的一定时间长度的数字信号，进行离散傅里叶变换，以 得到输人频谱和复数频谱的傅里叶变换装置； 存储推定的噪声频谱的噪声频谱储存装置；借助于比较由所述傅里叶变换装置得到的输人频谱和存储在所述噪声频谱存储装置 中的噪声频谱，推定噪声频谱，并将得到的噪声频谱存储在所述噪声频谱存储装置中的噪 声推定装置；根据利用所述降噪系数调节装置得到的系数，从利用所述傅里叶变换装置得到的输人 频谱减去存储在所述噪声频谱储存装置中的噪声频谱，并且考察得到的频谱，对过分降低 的频率的频谱进行补偿的降噪/频谱补偿装置；对由所述降噪/频谱补偿装置得到的频谱，进行稳定处理，同时对由所述傅里叶变换 装置得到的复数频谱的相位中，在所述降噪/频谱补偿装置补偿的频率的相位，进行调整 的频谱稳定化装置；根据所述频谱稳定装置中稳定处理的频谱和调整的相位频谱，进行反傅里叶变换的反 博里叶变换装置；对由反傅里叶变换装置得到的信号，进行频谱增强的频谱增强装置；和 使由所述频谱增强装置得到的信号与前一帧信号匹配的波形匹配装置。
3.如权利要求2所述的声音编码装置，其特征在于， 所述噪声推定装置包括预先进行是否噪声区间的判定的装置；在判定是噪声区间的场合，在每个频率将由所述傅里叶变换装置得到的输人频谱与补 偿用噪声频谱进行大小比较的装置；在比补偿用噪声频谱小的场合，借助于将补偿用噪声频谱作为输人频谱，推定补偿用 噪声频谱的装置；在比补偿用噪声频谱小的场合，借助于将该频率的补偿用噪声频谱作为输人频谱，用 一定的比例对该输人频谱进行加法运算，推定平均噪声频谱的装置；将所述补偿用噪声频谱和所述平均噪声频谱存储在噪声频谱储存装置中的装置。
4.如权利要求2所述的声音编码装置，其特征在于，所述降噪/频谱补偿装置将存储在所述噪声频谱储存装置中的平均噪声频谱乘以用所述降噪系数调节装置得 到的降噪系数，再从用所述傅里叶变换装置得到的输人频谱中减去，对成为负的频谱值的 频率，利用存储在所述噪声频谱储存装置中的补偿用噪声频谱进行补偿。
5.如权利要求2所述的声音编码装置，其特征在于，所述频谱稳定装置考察用所述降噪/频谱补偿装置进行降噪和频谱补偿的频谱的全频带功率和听觉重 要的一部分的局部频带的功率，判别输人的信号是不是无声音区间，在判断是无声音区间 的场合，对全频带功率和中频带功率进行稳定处理和功率减小处理。
6.如权利要求2所述的声音编码装置，其特征在于，所述频谱稳定装置对用所述博里叶变换得到的复数频谱，根据是否在所述降噪/频谱补偿装置受到频谱 补偿的信息，进行随机相位旋转。
7.如权利要求2所述的声音编码装置，其特征在于，所述频谱增强装置预先准备多个在增强频谱中用的加权系数的集合，在降噪时，对应于输人的信号的状 态选择加权系数的集合，并用被选择的加权系数进行频谱增强。
全文摘要
本发明揭示一种降噪装置及包括降噪装置的声音编码装置。将以往的CELP型声音编码/解码装置的噪声矢量读出单元和噪声码本，分别置换为根据输入振种的值输出不同矢量序列的振荡器和存储多个振种(产生振荡器振荡的“种子”)的振种存储单元。由此，不必将固定矢量原样地存储在固定码本(ROM)中，能大幅度地减小存储器容量。
文档编号G10L19/00GK102129862SQ201110065940
公开日2011年7月20日 申请日期1997年11月6日 优先权日1996年11月7日
发明者安永和敏, 森井利幸, 江原宏幸, 渡边泰助 申请人:松下电器产业株式会社