專利名稱：數(shù)據(jù)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理裝置，尤其涉及能夠?qū)⒁岳鏑ELP(CodeExcited Liner Prediction coding)方式被編碼了的語音解碼為高音質(zhì)的語音的數(shù)據(jù)處理裝置。
背景技術(shù)：
圖1及圖2表示現(xiàn)有的便攜式電話機(jī)一例的結(jié)構(gòu)。
在該便攜式電話機(jī)中進(jìn)行將語音根據(jù)CELP方式編碼為規(guī)定的編碼并發(fā)送的發(fā)送處理和接收其他便攜式電話機(jī)所發(fā)送的編碼并將其解碼為語音的接收處理，圖1表示進(jìn)行發(fā)送處理的發(fā)送部，圖2表示進(jìn)行接收處理的接收部。
在圖1所示的發(fā)送部，用戶講話的語音輸入至話筒(麥克風(fēng))1，在此轉(zhuǎn)換成作為電信號的語音信號并供給至A/D(Analog/Digital)轉(zhuǎn)換部2。A/D轉(zhuǎn)換部2將來自話筒1的模擬的語音信號例如通過以8KHz等的采樣頻率進(jìn)行采樣A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字的語音信號，再以規(guī)定的比特數(shù)進(jìn)行量子化并供給至運(yùn)算器3和LPC(Liner PredictionCoefficient)分析部4。
LPC分析部4將來自A/D轉(zhuǎn)換部2的語音信號例如以160個樣值長度為1幀，并將該1幀分割為各40個樣值的子幀，按各子幀進(jìn)行LPC分析，求出P次的線性預(yù)測系數(shù)α1，α2，…，αP。然后，LPC分析部4將以該P(yáng)次的線性預(yù)測系數(shù)αp(p＝1、2、…、P)為要素的矢量作為語音的特征矢量供給至矢量量子化部5。
矢量量子化部5記憶使以線性預(yù)測系數(shù)為要素的編碼矢量與編碼相互對應(yīng)的碼簿，并根據(jù)該碼簿將來自LPC分析部4的特征矢量α矢量量子化，并將該矢量量子化的結(jié)果所得的編碼(以下適當(dāng)稱之為A編碼(A_code))供給至碼決定部15。
再有，矢量量子化部5將成為構(gòu)成與A編碼對應(yīng)的編碼矢量α’的要素的線性預(yù)測系數(shù)α1’、α2’、…、αP’供給至語音合成濾波器6。
語音合成濾波器6例如在IIR(Infinite Impulse Response)型的數(shù)字濾波器將來自矢量量子化部5的線性系數(shù)αp’(p＝1、2、…、P)作為IIR濾波器的分支系數(shù)，同時將運(yùn)算器14所供給的殘留信號e作為輸入信號并進(jìn)行語音合成。
即，LPC分析部4所進(jìn)行的LPC分析為假設(shè)在當(dāng)前時刻n的語音信號(的樣值)sn及與其相鄰的過去的P個樣值sn-1、sn-2、…、sn-P中，下式sn+α1sn-1+α2sn-2+……+αPsn-P＝en……(1)所表示的線性一次結(jié)合成立，并用過去的P個樣值值sn-1、sn-2、…、sn-P將當(dāng)前時刻n的樣值sn的預(yù)測值(線性預(yù)測值)sn’根據(jù)下式sn’＝-(α1sn-1+α2sn-2+……+αPsn-P)……(2)進(jìn)行線性預(yù)測后，求出令實際的樣值sn與線性預(yù)測值sn’之間的平方誤差最小的線性預(yù)測系數(shù)αP。
在此，式(1)中，{en｝(…、en-1、en、en+1、…)的平均值為0、偏離為規(guī)定值σ2的互不相關(guān)的概率變量。
根據(jù)式(1)，樣值sn可由下式sn＝en-(α1sn-1+α2sn-2+……+αPsn-P)……(3)表示，將其進(jìn)行Z轉(zhuǎn)換則下式成立。
s＝E/(1+α1z-1+α2z-2+……+αPz-P) ……(4)不過在式(4)中，S和E分別表示式(3)的sn和en的Z轉(zhuǎn)換。
在此，根據(jù)式(1)及式(2)，en可由下式en＝sn-sn’ ……(5)表示，并稱之為實際的樣值sn與線性預(yù)測值sn’之間的殘留信號。
因而，根據(jù)式(4)，可以通過將線性預(yù)測系數(shù)αP作為IIR濾波器的分支系數(shù)，同時將殘留信號en作為IIR濾波器的輸入信號而求出語音信號sn。
因此，語音合成濾波器6如上述將來自矢量量子化部5的線性預(yù)測系數(shù)αP’作為分支系數(shù)時，同時將運(yùn)算器14所供給的殘留信號e作為輸入信號，進(jìn)行式(4)的運(yùn)算并求出語音信號(合成音數(shù)據(jù))ss。
另外，因為語音合成濾波器6不是采用LPC分析部4的LPC分析的結(jié)果所得的線性預(yù)測系數(shù)αP，而是采用作為與該矢量量子化的結(jié)果所得的編碼對應(yīng)的編碼矢量的線性預(yù)測系數(shù)αP’，所以語音合成濾波器6輸出的合成音信號與A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的語音信號基本上不相同。
語音合成濾波器6輸出的合成音數(shù)據(jù)ss供給至運(yùn)算器3。運(yùn)算器3從來自語音合成濾波器6的合成音數(shù)據(jù)ss減去A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的語音信號s(從合成音數(shù)據(jù)ss的各樣值減去對應(yīng)于該樣值的語音數(shù)據(jù)s的樣值)，并將該相減值供給至平方誤差運(yùn)算部7。平方誤差運(yùn)算部7對來自運(yùn)算器3的相減值的平方和(關(guān)于第k子幀的各樣值的相減值的平方和)進(jìn)行運(yùn)算，并將其結(jié)果所得的平方誤差供給至平方誤差最小判定部8。
平方誤差最小判定部8與平方誤差運(yùn)算部7輸出的平方誤差相對應(yīng)，記憶有作為表示長期預(yù)測延遲的編碼的L碼(L_code)、作為表示增益的編碼的G碼(G_code)及作為表示碼語(激勵碼簿)的編碼的I碼(I_code)，并輸出對應(yīng)于平方誤差運(yùn)算部7所輸出的平方誤差的L碼、G碼及L碼。L碼供給至自適應(yīng)碼簿記憶部9，G碼供給至增益解碼器10，I碼供給至激勵碼簿記憶部11。再有，L碼、G碼及I碼也供給至碼決定部15。
自適應(yīng)碼簿記憶部9例如對7比特的L碼與規(guī)定的延遲時間(延遲)相互對應(yīng)的自適應(yīng)碼簿進(jìn)行記憶，其將運(yùn)算器14所供給的殘留信號e延遲與平方誤差最小判定部8所供給的L碼相對應(yīng)的延時時間(長期預(yù)測延遲)量，并輸出至運(yùn)算器12。
在此，因為自適應(yīng)碼簿記憶部9將殘留信號e延遲對應(yīng)于L碼的時間量后輸出，所以該輸出信號將成為以該延遲時間為周期的周期信號。在利用了線性預(yù)測系數(shù)的語音合成中，該信號主要成為用以生成語言聲的合成音的驅(qū)動信號。因而，L碼在概念上表示語音的節(jié)拍周期。另外，根據(jù)CELP的規(guī)格，L碼取20至146的范圍的整數(shù)值。
增益解碼器10記憶G碼與規(guī)定的增益β及γ相對應(yīng)的表格，并輸出對應(yīng)于平方誤差最小判定部8所供給的G碼的增益β及γ。增益β和γ分別供給至運(yùn)算器12和13。在此，增益β被稱為長期濾波狀態(tài)輸出增益，另外，增益γ被稱為激勵碼簿增益。
激勵碼簿記憶部11例如對9比特的I碼與規(guī)定的激勵信號相對應(yīng)的激勵碼簿進(jìn)行記憶，并將對應(yīng)于平方誤差最小判定部8所供給的I碼的激勵信號輸出至運(yùn)算器13。
在此，記憶于激勵碼簿的激勵信號例如為與白澡聲等相近的信號，其在利用了線性預(yù)測系數(shù)的語音合成中主要成為用以生成非語言聲的合成音的驅(qū)動信號。
運(yùn)算器12將自適應(yīng)碼簿記憶部9的輸出信號與增益解碼器10輸出的增益β相乘，并將該相乘值1供給至運(yùn)算器14。運(yùn)算器13將激勵碼簿記憶部11的輸出信號與增益解碼器10輸出的增益γ相乘并將該相乘值n供給至運(yùn)算器14。運(yùn)算器14將來自運(yùn)算器12的相乘值1與來自運(yùn)算器13的相乘值n相加，并將該相加值作為殘留信號e供給至語音合成濾波器6和自適應(yīng)碼簿記憶部9。
在語音合成濾波器6中，如上所述，用以矢量量子化部5所供給的線性預(yù)測系數(shù)αp’為分支系數(shù)的IIR濾波器將運(yùn)算器14所供給的殘留信號e濾波，并將其結(jié)果所得的合成音數(shù)據(jù)供給至運(yùn)算器3。然后，在運(yùn)算器3及平方誤差運(yùn)算部7中進(jìn)行與上述情況同樣的處理，并將其結(jié)果所得的平方誤差供給至平方誤差最小判定部8。
平方誤差最小判定部8判定來自平方誤差運(yùn)算部7的平方誤差是否為最小(極小)。而且，當(dāng)平方誤差最小判定部8判定為平方誤差非最小時，如上述輸出對應(yīng)于該平方誤差的L碼、G碼及I碼，以下重復(fù)同樣的處理。
另一方面，當(dāng)平方誤差最小判定部8判定為平方誤差最小時，將確定信號輸出至碼決定部15。碼決定部15在鎖存矢量量子化部5所供給的A碼的同時，依次鎖存平方誤差最小判定部8所供給的L碼、G碼及I碼，并在從平方誤差最小判定部8接收到確定信號時將此時鎖存的A碼、L碼、G碼及I碼供給至信道解碼器16。信道解碼器16將來自碼決定部15的A碼、L碼、G碼及I碼復(fù)用，并作為編碼數(shù)據(jù)輸出。該編碼數(shù)據(jù)通過傳送路被發(fā)送。
根據(jù)以上，編碼數(shù)據(jù)為按子幀單位具有用于解碼的信息的A碼、L碼、G碼及I碼的編碼數(shù)據(jù)。
另外，在此，A碼、L碼、G碼及I碼為按各子幀所求得者，例如關(guān)于A碼，有時按各幀求得，這時，相同的A碼將用于構(gòu)成該幀的四個子幀的解碼。但是，即使在這種情況下，也可以視為構(gòu)成該一個幀的四個子幀分別具有相同的A碼，通過這樣考慮，可以認(rèn)為編碼數(shù)據(jù)成了按子幀單位具有為用于解碼的信息的A碼、L碼、G碼及I碼的編碼數(shù)據(jù)。
在此，在圖1(下述圖2、圖5、圖9、圖11、圖16、圖18及圖21中也同樣)中，各變量被賦予值[k]并被作為排列變量。該k值表示子幀數(shù)，在說明書中適當(dāng)省略其記述。
接下來，如上所述，從其他便攜式電話機(jī)的發(fā)送部發(fā)送到的編碼數(shù)據(jù)由圖2所示的接收部的信道解碼器21所接收，信道解碼器21從編碼數(shù)據(jù)分離出L碼、G碼、I碼、A碼，并將其分別供給至自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24、濾波系數(shù)解碼器25。
自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24、運(yùn)算器26至28分別與圖1中的自適應(yīng)碼簿記憶部9、增益解碼器10、激勵碼簿記憶部11、運(yùn)算器12至14為同樣構(gòu)成者，通過進(jìn)行與圖1中說明的情況同樣的處理，L碼、G碼及I碼被解碼為殘留信號e。該殘留信號e將作為輸入信號提供給語音合成濾波器29。
濾波系數(shù)解碼器25記憶有與圖1的矢量量子化部5所記憶相同的碼簿，其將A碼解碼為線性預(yù)測系數(shù)αp’并供給至語音合成濾波器29。
語音合成濾波器29與圖1的語音合成濾波器6為同樣構(gòu)成，其在將來自濾波系數(shù)解碼器25的線性預(yù)測系數(shù)αp’作為分支數(shù)的同時，將運(yùn)算器28所供給的殘留信號e作為輸入信號并進(jìn)行式(4)的運(yùn)算，據(jù)此，生成在圖1的平方誤差最小判定部8判定為平方誤差最小時的合成音數(shù)據(jù)。該合成音數(shù)據(jù)供給至D/A(Digital/Analog)轉(zhuǎn)換部30。D/A轉(zhuǎn)換部30將來自語音合成濾波器29的合成音數(shù)據(jù)從數(shù)字信號D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號，并供給至揚(yáng)聲器31輸出。
另外，在編碼數(shù)據(jù)中，當(dāng)A碼不是以子幀單位而是以幀單位進(jìn)行配置時，在圖2的接收部，除了可以將與配置于該幀的A碼對應(yīng)的線性預(yù)測系數(shù)用于構(gòu)成幀的四個子幀的全部解碼之外，還可以關(guān)于子幀用與相鄰的幀的A碼對應(yīng)的線性預(yù)測系數(shù)進(jìn)行插補(bǔ)，并將該插被的結(jié)果所得的線性預(yù)測系數(shù)用于各子幀的解碼。
如上，在便攜式電話機(jī)的發(fā)送部將作為提供給接收部的語音合成濾波器29的輸入信號的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)進(jìn)行編碼而發(fā)送，所以在接收部該編碼被解碼為殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)。但是，由于該解碼后的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)(以下適當(dāng)分別稱之為解碼殘留信號和解碼線性預(yù)測系數(shù))中含有量子化誤差等誤差，所以與對語音進(jìn)行LPC分析所得到的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)不一致。
因此，接收部的語音合成濾波器29輸出的合成音數(shù)據(jù)為有失真等的音質(zhì)劣化者。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種狀況而完成的，可得到高音質(zhì)的合成音等。
本發(fā)明第1種數(shù)據(jù)處理裝置以具備通過關(guān)于規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成單元；用分支對關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理單元為特征。
本發(fā)明第1種數(shù)據(jù)處理方法以具備通過關(guān)于規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成步驟；用分支對關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理步驟為特征。
本發(fā)明第1種程序以具備通過關(guān)于規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成步驟；用分支對關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理步驟為特征。
本發(fā)明第1種記錄載體以記錄有具備通過關(guān)于規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成步驟；用分支對關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理步驟的程序為特征。
本發(fā)明第2種數(shù)據(jù)處理裝置以具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元；通過關(guān)于作為學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成單元；為使通過用預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出分支系數(shù)的學(xué)習(xí)單元為特征。
本發(fā)明第2種數(shù)據(jù)處理方法以具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成步驟；通過關(guān)于作為學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成步驟；為使通過用預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出分支系數(shù)的學(xué)習(xí)步驟為特征。
本發(fā)明第2種程序以具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成步驟；通過關(guān)于作為學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成步驟；為使通過用預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出分支系數(shù)的學(xué)習(xí)步驟為特征。
本發(fā)明第2種記錄載體以記錄有具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成步驟；通過關(guān)于作為學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成步驟；為使通過用預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出分支系數(shù)的學(xué)習(xí)步驟的程序為特征。
本發(fā)明第1種數(shù)據(jù)處理裝置及數(shù)據(jù)處理方法，以及，程序及記錄載體，通過關(guān)于規(guī)定數(shù)據(jù)中正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支，用其分支，關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定的處理。
本發(fā)明第2種數(shù)據(jù)處理裝置及數(shù)據(jù)處理方法，以及，程序及記錄載體，作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息。然后，通過關(guān)于作為學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于預(yù)測教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支，為使通過用預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出分支系數(shù)。


圖1所示為現(xiàn)有的便攜式電話機(jī)發(fā)送部一例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2所示為現(xiàn)有的便攜式電話機(jī)接收部一例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為應(yīng)用了本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的一實施方式的結(jié)構(gòu)例圖。
圖4所示為便攜式電話機(jī)1011和1012的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖5所示為接收部114的第1結(jié)構(gòu)例框圖。
圖6為說明圖5的接收部114的處理的流程圖。
圖7為預(yù)測分支和等級分支的生成方法的說明圖。
圖8為預(yù)測分支和等級分支的生成方法的說明圖。
圖9所示為應(yīng)用了本發(fā)明的學(xué)習(xí)裝置的實施方式1的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖10為說明圖9的學(xué)習(xí)裝置處理的流程圖。
圖11所示為接收部114的第2結(jié)構(gòu)例框圖。
圖12A～圖12C所示為合成音數(shù)據(jù)的波形推移說明圖。
圖13所示為分支生成部301和302的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖14為說明分支生成部301和302的處理的流程圖。
圖15所示為分支生成部301和302的其他結(jié)構(gòu)例框圖。
圖16所示為應(yīng)用了本發(fā)明的學(xué)習(xí)裝置的實施方式2的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖17所示為分支生成部321和322的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖18所示為接收部114的第3結(jié)構(gòu)例框圖。
圖19為說明圖18的接收部114的處理的流程圖。
圖20所示為分支生成部341和342的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖21所示為應(yīng)用了本發(fā)明的學(xué)習(xí)裝置的實施方式3的結(jié)構(gòu)例框圖。
圖22為說明圖21的學(xué)習(xí)裝置的處理的流程圖。
圖23所示為應(yīng)用了本發(fā)明的計算機(jī)的一實施方式的結(jié)構(gòu)例框圖。
實施方式圖3所示為應(yīng)用了本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)(所謂系統(tǒng)是指復(fù)數(shù)個裝置在理論上的集合體，而不論其各構(gòu)成的裝置是否在同一箱體中)的一實施方式的結(jié)構(gòu)。
在該傳輸系統(tǒng)中，在便攜式電話機(jī)1011和1012分別與基站1021和1022進(jìn)行無線收發(fā)信的同時，通過基站1021和1022分別與交換站103之間進(jìn)行收發(fā)信，最終通過基站1021及1022以及交換站103在便攜式電話機(jī)1011和1012之間實現(xiàn)語音的收發(fā)信。另外，基站1021和1022可以是同一基站，也可以是不同基站。
在此，以下只要無需進(jìn)行特別區(qū)分，將便攜式電話機(jī)1011和1012表述為便攜式電話機(jī)101。
接下來，圖4表示圖3的便攜式電話機(jī)101的結(jié)構(gòu)例。
在該便攜式電話機(jī)101中依據(jù)CELP方式進(jìn)行語音的收發(fā)信。
即，天線111接收來自基站1021或1022的電波，并在將該接收信號供給至調(diào)制解調(diào)部112的同時，用電波將來自調(diào)制解調(diào)部112的信號發(fā)送給基站1021或1022。調(diào)制解調(diào)部112將來自天線111的信號解調(diào)，并將其結(jié)果所得如圖1所說明的編碼數(shù)據(jù)供給至接收部114。另外，調(diào)制解調(diào)部112對發(fā)送部113所供給的如圖1所說明的編碼數(shù)據(jù)加以調(diào)制，并將其結(jié)果所得的調(diào)制信號供給至天線111。發(fā)送部113與圖1所示發(fā)送部結(jié)構(gòu)相同，其依據(jù)CELP方式將輸入至此的用戶的語音編碼為編碼數(shù)據(jù)后供給至調(diào)制解調(diào)部112。接收部114接收來自調(diào)制解調(diào)部112的編碼數(shù)據(jù)后依據(jù)CELP方式進(jìn)行解碼，再解碼出高音質(zhì)的語音后輸出。
即，在接收部114，例如利用等級分類適應(yīng)處理，以CELP方式所解碼的合成音再被解碼為真實的高音質(zhì)的語音(的預(yù)測值)。
在此，等級分類適應(yīng)處理由等級分類處理和適應(yīng)處理組成，通過等級分類處理，將數(shù)據(jù)根據(jù)其性質(zhì)分出等級并按各等級施以適應(yīng)處理；適應(yīng)處理則為如下技法。
即，在適應(yīng)處理中，例如通過合成音與規(guī)定的分支系數(shù)的線性結(jié)合求得高音質(zhì)的語音的預(yù)測值。
具體地說，考慮如下例如現(xiàn)在將高音質(zhì)語音(的樣值值)作為教師數(shù)據(jù)的同時，依據(jù)CELP方式將該高音質(zhì)語音編碼為L碼、G碼、I碼及A碼，并將通過在圖2所示的接收部對這些編碼進(jìn)行解碼所得的合成音作為學(xué)生數(shù)據(jù)，然后根據(jù)通過若干個合成音(的樣值值)x1、x2、…的集合與規(guī)定的分支系數(shù)w1、w2、…的線性結(jié)合所規(guī)定的線性一次結(jié)合模型求得作為教師數(shù)據(jù)的高音質(zhì)語音y的預(yù)測值E[y]。這時，預(yù)測值E[y]可由下式表達(dá)。
E[y]＝w1x1+w2x2+……為使式(6)一般化，若將由分支系數(shù)wj的集合構(gòu)成的矩陣W、由學(xué)生數(shù)據(jù)xij的集合構(gòu)成的矩陣X、及由預(yù)測值E[yj]的集合構(gòu)成的矩陣Y’定義如下[數(shù)1]X=X11X12···X1JX21X22...X2J············XI1XI2···XIJ]]>W=W1W2···WJ,Y'=E[y1]E[y2]···E[yI]]]>則如下觀測方程式成立。
XW＝Y(jié)’ …(7)在此，矩陣X的成分xij意味著第i項學(xué)生數(shù)據(jù)的集合(用于第i項教師數(shù)據(jù)yj的預(yù)測的學(xué)生數(shù)據(jù)的集合)中的第j個學(xué)生數(shù)據(jù)；矩陣w的成分wj表示與學(xué)生數(shù)據(jù)的集合中的第j個學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行乘積運(yùn)算的分支系數(shù)。另外，yi表示第i項教師數(shù)據(jù)，因而E[yi]表示第i項教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值。另外，位于式(6)左側(cè)的y為矩陣Y的成分yi的省略后綴i者；另外，位于式(6)右側(cè)的x1、x2…亦為矩陣X的成分xij的省略后綴i者。
然后，考慮將最小平方法應(yīng)用于該觀測方程式以求得接近于真實的高音質(zhì)語音y的預(yù)測值E[y]。這時，若將由成為教師數(shù)據(jù)的真實的高音質(zhì)語音y的集合構(gòu)成的矩陣Y及由對應(yīng)于高音質(zhì)語音y的預(yù)測值E[y]的殘留e的集合構(gòu)成的矩陣E定義如下[數(shù)2]E=e1e2···eT,Y=y1y2···yT]]>根據(jù)式(7)，則如下殘留方程式成立。
XW＝Y(jié)+E…(8)這時，用于求得接近于原始的高音質(zhì)語音y的預(yù)測值E[y]的分支系數(shù)wj可以通過使平方誤差[數(shù)3]Σi=1Iei2]]>最小而求得。
因而，當(dāng)以分支系數(shù)Wj對上述平方誤差求微分所得為0時，即滿足于下式的分支系數(shù)Wj將成為用于求得接近于原始的高音質(zhì)語音y的預(yù)測值E[y]的最佳值。
e1∂e1∂Wj+e2∂e2∂Wj+···eI∂eI∂Wj=0(j=1,2,···,J)----(9)]]>因此，首先通過以分支系數(shù)wj對式(8)求微分，下式成立。
∂ei∂W1=Xi1,∂ei∂W2=Xi2,···,∂ei∂WJ=XiJ,(i=1,2,···,I)----(10)]]>由式(9)及(10)可得式(11)。
Σi=1IeiXi1=0,Σi=1IeiXi2=0,···Σi=1IeiXiJ=0----(11)]]>進(jìn)而，考慮式(8)的殘留方程式中的學(xué)生數(shù)據(jù)xij、分支系數(shù)wj、教師數(shù)據(jù)yi及誤差ei的關(guān)系，則從式(11)可得如下的正規(guī)方程式。
另外，若將矩陣(協(xié)方差矩陣)A及矢量v定義如下[數(shù)8]A=Σi=1Ixi1xi1Σi=1Ixi1xi2···Σi=1Ixi1xiJΣi=1Ixi2xi1Σi=1Ixi2xi2···Σi=1Ixi2xiJΣi=1IxiJxi1Σi=1IxiJxi2···Σi=1IxiJxiJ]]> 同時將矢量w如數(shù)1所示定義，則式(12)所示正規(guī)方程式可以下式AW＝v…(13)進(jìn)行表示。
式(12)中的各正規(guī)方程式可通過準(zhǔn)備某種程度數(shù)量的學(xué)生數(shù)據(jù)xij及教師數(shù)據(jù)yi的集合，以與應(yīng)求得的分支系數(shù)wj的數(shù)J相同數(shù)量建立，因而，通過關(guān)于矢量W對式(13)求解(但，若對式(13)求解，式(13)中的矩陣A需為正則)，可求得最佳分支系數(shù)(在此為令平方誤差最小的分支系數(shù))wj。另外，在解式(13)之際可以利用例如掃除法(Gauss-Jordan的消除法)等。
如上，求出最佳分支系數(shù)wj，再利用其分支系數(shù)wj，根據(jù)式(6)求得接近于真實的高音質(zhì)語音y的預(yù)測值E[y]，這就是適應(yīng)處理。
另外，例如在這樣的情況下，作為教師數(shù)據(jù)采用了以高采樣頻率采樣的語音信號或分配有多比特的語音信號，同時，作為學(xué)生數(shù)據(jù)采用了將對作為該教師數(shù)據(jù)的語音信號加以疏間或以低比特再量子化后的語音信號以CELP方式編碼并將該編碼結(jié)果解碼所得的合成音，則作為分支系數(shù)，對于生成以高采樣頻率采樣的語音信號或分配有多比特的語音信號，將得到預(yù)測誤差在統(tǒng)計學(xué)上為最小的高音質(zhì)的語音。因而，這時可以得到較高音質(zhì)的合成音。
在圖4的接收部114，通過如上等級分類適應(yīng)處理，將對編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼所得的合成音再解碼為高音質(zhì)的語音。
即，圖5表示圖4的接收部114的第1結(jié)構(gòu)例。另外，在圖中關(guān)于與圖2的情況相對應(yīng)的部分賦予同一代碼，以下適當(dāng)省略其說明。
語音合成濾波器29輸出的各子幀的合成音數(shù)據(jù)和信道解碼器21輸出的各子幀的L碼、G碼、I碼、A碼中的L碼將供給至分支生成部121和122。根據(jù)L碼，分支生成部121和122從供給至此的合成音數(shù)據(jù)中分別抽出作為用于預(yù)測高音質(zhì)語音的預(yù)測值的預(yù)測分支者和作為用于等級分類的等級分支者。預(yù)測分支供給至預(yù)測部125，等級分支供給至等級分類部123。
根據(jù)分支生成部122所供給的等級分支，等級分類部123進(jìn)行等級分類，并將作為其等級分類結(jié)果的等級碼供給至系數(shù)存儲器124。
在此，作為等級分類部123的等級分類方法，例如有利用了K比特ADRC(Adaptive Dynamic Range Coding)處理的方法等。
在此，在K比特ADRC處理中，例如將檢測出構(gòu)成等級分支的數(shù)據(jù)的最大值MAX和最小值MIN，并將DR＝MAX-MIN作為集合的局部動態(tài)范圍，并根據(jù)該動態(tài)范圍DR將構(gòu)成等級分支的各數(shù)據(jù)再量子化為K比特。即，從構(gòu)成等級分支的各數(shù)據(jù)中減去最小值MIN，并將該相減值以DR/2k相除(量子化)。然后，將如上所得的構(gòu)成等級分支的各數(shù)據(jù)的K比特的值按規(guī)定的順序排列后的比特列將作為ADRC編碼被輸出。
在將這種K比特ADRC處理利用于等級分類時，例如可以將該K比特ADRC處理的結(jié)果所得的ADRC編碼作為等級碼。
另外，等級分類也可以通過其他例如將等級分支看作以其各構(gòu)成的數(shù)據(jù)為要素的矢量，并將作為該矢量的等級分支加以矢量量子化等來進(jìn)行。
系數(shù)存儲器124對通過在下述圖9的學(xué)習(xí)裝置進(jìn)行學(xué)習(xí)處理而得的各等級的分支系數(shù)進(jìn)行記憶，并將在與等級分類部123輸出的等級碼對應(yīng)的地址上記憶的分支系數(shù)供給至預(yù)測部125。
預(yù)測部125取得分支生成部121所輸出的預(yù)測分支和系數(shù)存儲器124所輸出的分支系數(shù)，并用其預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行式(6)所示的線性預(yù)測運(yùn)算。據(jù)此，預(yù)測部125關(guān)于正在關(guān)注的關(guān)注子幀求得高音質(zhì)的語音(的預(yù)測值)并供給至D/A轉(zhuǎn)換部30。
接下來，參照圖6的流程圖，就圖5的接收部114的處理進(jìn)行說明。
信道解碼器21從供給至此的編碼數(shù)據(jù)分離出L碼、G碼、I碼、A碼并將其分別供給至自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24、濾波器系數(shù)解碼器25。再有，L碼也供給至分支生成部121及122。
然后，自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24、運(yùn)算器26至28進(jìn)行與圖2的情況同樣的處理，據(jù)此，L碼、G碼及I碼被解碼為殘留信號e。該殘留信號供給至語音合成濾波器29。
進(jìn)而，濾波器系數(shù)解碼器25，如圖2所述，將供給至此的A碼解碼為線性預(yù)測系數(shù)，向語音合成濾波器29供給。語音合成濾波器29用來自運(yùn)算器28的殘留信號和來自濾波器系數(shù)解碼器25的線性預(yù)測系數(shù)進(jìn)行語音合成，并將其結(jié)果所得的合成音供給至分支生成部121和122。
分支生成部121將語音合成濾波器29依次輸出的合成音的子幀依次作為關(guān)注子幀，在步驟S1，通過在抽出其關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)的同時，根據(jù)供給至此的L碼將從其關(guān)注子幀觀察在時間上為過去方向或未來方向的合成音數(shù)據(jù)抽出，生成預(yù)測分支并供給至預(yù)測部125。再有，在步驟S1，分支生成部122例如還是通過在抽出關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)的同時，根據(jù)供給至此的L碼將從其關(guān)注子幀觀察在時間上為過去方向或未來方向的合成音數(shù)據(jù)抽出，生成等級分支并供給至等級分類部123。
然后進(jìn)入步驟S2，等級分類部123根據(jù)分支生成部122所供給的等級分支進(jìn)行等級分類，并將其結(jié)果所得的等級碼供給至系數(shù)存儲器124，然后進(jìn)入步驟S3。
在步驟S3，系數(shù)存儲器124從與等級分類部123所供給的等級碼相對應(yīng)的地址讀出分支系數(shù)并供給至預(yù)測部125。
然后進(jìn)入步驟S4，預(yù)測部125取得系數(shù)存儲器124輸出的分支系數(shù)，并用其分支系數(shù)和來自分支生成部121的預(yù)測分支進(jìn)行式(6)所示的積和運(yùn)算，得出關(guān)注子幀的高音質(zhì)語音數(shù)據(jù)(的預(yù)測值)。
另外，步驟S1至S4的處理將關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)的樣值值分別作為關(guān)注數(shù)據(jù)而被進(jìn)行。即，子幀的合成音數(shù)據(jù)根據(jù)上述由40個樣值構(gòu)成，所以分別就該40個樣值的合成音數(shù)據(jù)進(jìn)行步驟S1至S4的處理。
如上所得的高音質(zhì)語音數(shù)據(jù)從預(yù)測部125通過D/A轉(zhuǎn)換部30被供給至揚(yáng)聲器31，據(jù)此由揚(yáng)聲器31輸出高音質(zhì)的語音。
步驟S4的處理之后，進(jìn)入步驟S5，判定是否還有應(yīng)該作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀，若判定為有則返回步驟S1，將下一個應(yīng)該作為關(guān)注子幀的子幀重新作為關(guān)注子幀，以下重復(fù)同樣的處理。另外，在步驟S5若判定沒有應(yīng)該作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀，則結(jié)束處理。
接下來，參照圖7及圖8就在圖5的分支生成部121的預(yù)測分支的生成方法加以說明。
分支生成部121例如如圖7所示，在抽出關(guān)注子幀的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)的同時，從關(guān)注子幀抽出以配置于其關(guān)注子幀的L碼所表明的延遲量的過去的位置為起點(diǎn)的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)(以下適當(dāng)稱之為延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù))，并作為關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)的預(yù)測分支。
或者，分支生成部121例如如圖8所示，在抽出關(guān)注子幀的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)的同時，抽出配置有L碼所表明的延遲量的過去的位置為關(guān)注子幀內(nèi)的合成音數(shù)據(jù)(例如關(guān)注數(shù)據(jù)等)的位置的L碼的、從關(guān)注子幀觀察為未來方向的子幀中所配置的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)(以下適當(dāng)稱之為延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù))，并作為關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)的預(yù)測分支。
另外，分支生成部121例如抽出關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)、延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)及延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)，并作為關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)的預(yù)測分支。
在此可以認(rèn)為，當(dāng)通過等級分類適應(yīng)處理預(yù)測關(guān)注數(shù)據(jù)時，通過在關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)之外采用關(guān)注子幀以外的子幀的合成音數(shù)據(jù)作為預(yù)測分支，可以得到更高音質(zhì)的語音。而且，這時可以考慮預(yù)測分支例如簡單地由除關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)之外，還有關(guān)注子幀的緊前和緊后的子幀的合成音數(shù)據(jù)構(gòu)成。
但是，象這樣在簡單地由關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)及關(guān)注子幀的緊前和緊后的子幀的合成音數(shù)據(jù)構(gòu)成預(yù)測分支時，在預(yù)測分支的構(gòu)成方法上幾乎沒有考慮合成音數(shù)據(jù)的波形特性，所以相應(yīng)地將對高音質(zhì)化產(chǎn)生影響。
因此，分支生成部121如上述將作為預(yù)測分支的合成音數(shù)據(jù)根據(jù)L碼進(jìn)行抽出。
即，由于配置于子幀的L碼所表明的延遲(長期預(yù)測延遲)表明關(guān)注數(shù)據(jù)部分的合成音的波形與過去的哪一時點(diǎn)上的合成音的波形類似，所以關(guān)注數(shù)據(jù)的部分的波形與延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的部分的波形有很大相關(guān)性。
因而，通過由關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和對于該合成音數(shù)據(jù)具有很大相關(guān)的延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方構(gòu)成預(yù)測分支，可以得到更高音質(zhì)的語音。
在此，在圖5的分支生成部122例如也與分支生成部121的情況同樣，可以從關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方生成等級分支，在圖5的實施方式中則為如此。
另外，預(yù)測分支和等級分支的構(gòu)成模式并不限定于上述模式。即，在預(yù)測分支和等級分支中除了含有關(guān)注子幀的所有的合成音數(shù)據(jù)之外，還可以只含有隔一個樣值等的合成音數(shù)據(jù)，或含有從配置于關(guān)注子幀的L碼所表明的僅延遲量的過去的位置的子幀起，為配置于該子幀的L碼所表明的僅延遲量的過去的位置的子幀的合成音數(shù)據(jù)等。
另外，在上述情況，令等級分支與預(yù)測分支為同一結(jié)構(gòu)，但可以令等級分支與預(yù)測分支為不同結(jié)構(gòu)。
再有，在上述情況，將配置有L碼所表明的僅延遲量的過去的位置為關(guān)注子幀內(nèi)的合成音數(shù)據(jù)(例如關(guān)注數(shù)據(jù)等)的位置的L碼的、從關(guān)注子幀觀察為未來方向的子幀中所配置的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)作為延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)含有于預(yù)測分支，但作為延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)也可以采用其他例如如下的合成音數(shù)據(jù)。
即，在CELP方式包含于編碼數(shù)據(jù)的L碼如上述表示與配置有該L碼的子幀的合成音數(shù)據(jù)的波形類似的過去的合成音數(shù)據(jù)的位置，但在編碼數(shù)據(jù)中，除了表示那種過去的類似波形的位置的L碼，還可以含有表示未來的類似波形的位置的L碼(以下適當(dāng)稱之為未來L碼)。這時，作為關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)的延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)，可以采用以位于配置于關(guān)注子幀的未來L碼所表明的僅延遲量的未來的位置的合成音數(shù)據(jù)為起點(diǎn)的1個以上的樣值。
接下來，圖9表示進(jìn)行記憶于圖5的系數(shù)存儲器124的分支系數(shù)的學(xué)習(xí)處理的學(xué)習(xí)裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)例。
話筒201至碼決定部215與圖1的話筒1至碼決定部15分別為同樣結(jié)構(gòu)。話筒1輸入學(xué)習(xí)用的語音信號，因而在話筒201至碼決定部215對該學(xué)習(xí)用的語音信號施以與圖1的情況同樣的處理。
但是，在L碼、G碼、I碼及A碼中，碼決定部215只輸出用于抽出在本實施方式中構(gòu)成預(yù)測分支和等級分支的合成音數(shù)據(jù)。
然后，在平方誤差最小判定部208判定平方誤差為最小時的語音合成濾波器206所輸出的合成音數(shù)據(jù)供給至分支生成部131和132。再有，碼決定部215在從平方誤差最小判定部208接收到確定信號時所輸出的L碼也供給至分支生成部131和132。另外，作為教師數(shù)據(jù)，A/D轉(zhuǎn)換部202輸出的語音數(shù)據(jù)將供給至正規(guī)方程式加法電路134。
分支生成部131根據(jù)碼決定部215輸出的L碼從語音合成濾波器206所輸出的合成音數(shù)據(jù)生成與圖5的分支生成部121的情況相同的預(yù)測分支，并作為學(xué)生數(shù)據(jù)供給至正規(guī)方程式加法電路134。
分支生成部132也根據(jù)碼決定部215輸出的L碼從語音合成濾波器206所輸出的合成音數(shù)據(jù)生成與圖5的分支生成部122的情況相同的等級分支，并供給到等級分類部133。
等級分類部133根據(jù)來自分支生成部132的等級分支進(jìn)行與圖5的等級分類部123的情況同樣的等級分類，并將其結(jié)果所得的等級碼供給至正規(guī)方程式加法電路134。
正規(guī)方程式加法電路134作為教師數(shù)據(jù)接收來自A/D轉(zhuǎn)換部202的語音數(shù)據(jù)，同時作為學(xué)生數(shù)據(jù)接收來自分支生成部131的預(yù)測分支，并以該教師數(shù)據(jù)及學(xué)生數(shù)據(jù)為對象按來自等級分類部133的各等級碼進(jìn)行添加。
即，正規(guī)方程式加法電路134按對應(yīng)于等級分類部133所供給的等級碼的各等級，利用預(yù)測分支(學(xué)生數(shù)據(jù))進(jìn)行為式(13)的矩陣A中各成分的學(xué)生數(shù)據(jù)之間的相乘(xinxim)和相當(dāng)于求和(∑)的運(yùn)算。
再有，正規(guī)方程式加法電路134仍按對應(yīng)于等級分類部133所供給的等級碼的各等級，利用學(xué)生數(shù)據(jù)及教師數(shù)據(jù)進(jìn)行為式(13)的矢量v中各成分的學(xué)生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)的相乘(xinyi)和相當(dāng)于求和(∑)的運(yùn)算。
正規(guī)方程式加法電路134將供給至此的學(xué)習(xí)用語音數(shù)據(jù)的所有子幀作為關(guān)注子幀，且將其關(guān)注子幀的所有語音數(shù)據(jù)作為關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行以上的添加，據(jù)此關(guān)于各等級建立式(13)所示的正規(guī)方程式。
分支系數(shù)決定電路135通過對在正規(guī)方程式加法電路134中按各等級生成的正規(guī)方程式求解，按各等級求出分支系數(shù)，并供給至系數(shù)存儲器136的對應(yīng)于各等級的地址。
另外，根據(jù)作為學(xué)習(xí)用的語音信號而準(zhǔn)備的語音信號，有時會產(chǎn)生在正規(guī)方程式加法電路134不能得到求分支系數(shù)所需數(shù)的正規(guī)方程式的等級，但關(guān)于這種等級，分支系數(shù)決定電路135例如輸出缺省的分支系數(shù)。
系數(shù)存儲器136將分支系數(shù)決定電路135所供給的各等級的分支系數(shù)記憶于與該等級對應(yīng)的地址。
接下來，參照圖10的流程圖，就在圖9的學(xué)習(xí)裝置進(jìn)行的、求得用以對高音質(zhì)的語音進(jìn)行解碼的分支系數(shù)的學(xué)習(xí)處理加以說明。
學(xué)習(xí)用的語音信號供給至學(xué)習(xí)裝置，在步驟S11從該學(xué)習(xí)用的語音信號生成教師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)。
即，學(xué)習(xí)用的語音信號輸入至話筒201，話筒201至碼決定部215進(jìn)行與圖1的話筒1至碼決定部15的情況分別同樣的處理。
其結(jié)果，在A/D轉(zhuǎn)換部202所得到的數(shù)字信號的語音數(shù)據(jù)作為教師數(shù)據(jù)被供給至正規(guī)方程式加法電路134。另外，在平方誤差最小判定部208判定平方誤差為最小時語音合成濾波器206輸出的合成音數(shù)據(jù)作為學(xué)生數(shù)據(jù)被供給至分支生成部131和132。再有，在平方誤差最小判定部208判定平方誤差為最小時碼決定部215輸出的L碼也作為學(xué)生數(shù)據(jù)被供給至分支生成部131和132。
之后，進(jìn)入步驟S12，分支生成部131將作為學(xué)生數(shù)據(jù)從語音合成濾波器206所供給的合成音的子幀作為關(guān)注子幀，進(jìn)而將其關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)依次作為關(guān)注數(shù)據(jù)，并根據(jù)來自碼決定部215的L碼，利用來自語音合成濾波器206的合成音數(shù)據(jù)，與圖5的分支生成部121的情況同樣，關(guān)于各關(guān)注數(shù)據(jù)生成預(yù)測分支并供給至正規(guī)方程式加法電路134。再有，在步驟S12，分支生成部132仍根據(jù)L碼，利用合成音數(shù)據(jù)與圖5的分支生成部122的情況同樣生成等級分支并供給至等級分類部133。
步驟S12的處理之后進(jìn)入步驟S13，等級分類部133根據(jù)來自分支生成部132的等級分支進(jìn)行等級分類，并將其結(jié)果所得的等級碼供給至正規(guī)方程式加法電路134。
然后進(jìn)入步驟S14，正規(guī)方程式加法電路134以來自A/D轉(zhuǎn)換器202的作為教師數(shù)據(jù)的高音質(zhì)的語音數(shù)據(jù)即學(xué)習(xí)用語音數(shù)據(jù)中的對應(yīng)于關(guān)注數(shù)據(jù)者及來自分支生成部132的作為學(xué)生數(shù)據(jù)的預(yù)測分支為對象，按關(guān)于來自等級分類部133的關(guān)注數(shù)據(jù)的各等級碼進(jìn)行式(13)的矩陣A和矢量v的、如上述的添加，并進(jìn)入步驟S15。
在步驟S15，首先判定是否有應(yīng)該作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀。若在步驟S15判定還有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀時，返回步驟S11，將下一個子幀重新作為關(guān)注子幀，以下重復(fù)同樣的處理。
另外，若在步驟S15判定沒有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀時，進(jìn)入步驟S16，分支系數(shù)決定電路135通過對在正規(guī)方程式加法電路134按各等級所生成的正規(guī)方程式求解，按各等級求得分支系數(shù)并供給至系數(shù)存儲器136的對應(yīng)于各等級的地址進(jìn)行記憶，并結(jié)束處理。
如上，系數(shù)存儲器136所記憶的各等級的分支系數(shù)被記憶于圖5的系數(shù)存儲器124。
如上，因為圖5的系數(shù)存儲器124所記憶的分支系數(shù)為通過進(jìn)行學(xué)習(xí)以使通過進(jìn)行線性預(yù)測運(yùn)算得到的高音質(zhì)語音預(yù)測值的預(yù)測誤差(平方誤差)在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《蟮谜?，所以圖5的預(yù)測部125輸出的語音為高音質(zhì)者。
另外，例如在圖5及圖9的實施方式中，由語音合成濾波器206輸出的合成音數(shù)據(jù)構(gòu)成了預(yù)測分支和等級分支，但如圖5及圖9中虛線所示，預(yù)測分支和等級分支可以含有I碼和L碼、G碼、A碼、從A碼得到的線性預(yù)測系數(shù)αp、從G碼得到的增益β、γ、其他從L碼、G碼、I碼或A碼所得到的信息(例如殘留信號e和求得殘留信號e的1，n、再有1/β、n/γ等)中的1種以上而構(gòu)成。另外，在CELP方式中有時在作為編碼數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)中含有列表插補(bǔ)比特和幀能量等，這種情況下預(yù)測分支和等級分支也可以含有軟插補(bǔ)比特和幀能量等而構(gòu)成。
接下來，圖11表示圖4的接收部114的第2結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖5中的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼，以下適當(dāng)省略其說明。即，除了取代分支生成部121和122，圖11的接收部114分別設(shè)置了分支生成部301和302之外，其與圖5中的情況為同樣構(gòu)成。
在圖5的實施方式中，在分支生成部121和122(在圖9的分支生成部131和132也同樣)，預(yù)測分支和等級分支除了關(guān)注子幀的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)之外還由延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方所構(gòu)成，但是預(yù)測分支和等級分支中是只含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)，還是只含有延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)，或是含有其雙方中的任一方，對此沒有特別的控制，所以需要預(yù)先決定含有哪一方并予以固定。
但是，在含有關(guān)注子幀的幀(以下適當(dāng)稱之為關(guān)注幀)等例如為相當(dāng)于發(fā)話開始時等的情況下，如圖12A所示，可以考慮比關(guān)注幀過去的幀等為無音狀態(tài)(等同于只存在雜音的狀態(tài))。同樣，在關(guān)注幀例如為相當(dāng)于發(fā)話結(jié)束時等的情況下，如圖12B所示，可以考慮比關(guān)注幀未來的幀等為無音狀態(tài)。而且，關(guān)于這種無音部分，即使包含于預(yù)測分支和等級分支也幾乎無助于音質(zhì)的提高，在惡劣的情況反倒會妨礙音質(zhì)的提高。
另一方面，當(dāng)關(guān)注幀為相當(dāng)于進(jìn)行發(fā)話開始時和結(jié)束時等以外的恒常發(fā)話的狀態(tài)時，如圖12C所示，可以考慮在關(guān)注幀的過去方向及未來方向的哪一方都存在相當(dāng)于恒常語音的合成音數(shù)據(jù)。而且在這種情況下，通過不只將延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的任一方，而將其雙方包含于預(yù)測分支和等級分支，可以謀求音質(zhì)的進(jìn)一步提高。
因此，圖11的分支生成部301和302判定合成音數(shù)據(jù)的波形推移例如為圖12A至圖12C所示的任一種，并根據(jù)該判定結(jié)果分別生成預(yù)測分支和等級分支。
即，圖13表示圖11的分支生成部301的結(jié)構(gòu)例。
語音合成濾波器29(圖11)輸出的合成音數(shù)據(jù)依次供給至合成音存儲器311，合成音存儲器311依次記憶該合成音數(shù)據(jù)。另外，合成音存儲器311至少具有能夠記憶在關(guān)于作為關(guān)注數(shù)據(jù)的合成音數(shù)據(jù)有可能作為預(yù)測分支的合成音數(shù)據(jù)中的、從最過去的樣值到最未來的樣值之間的合成音數(shù)據(jù)的記憶容量。另外，合成音存儲器311只記憶該記憶容量的合成音數(shù)據(jù)，則將接下來所供給的合成音數(shù)據(jù)以覆蓋最舊的記憶值的形式進(jìn)行記憶。
信道解碼器21(圖11)輸出的子幀單位的L碼依次供給至L碼存儲器312，L碼存儲器312依次記憶該L碼。另外，L碼存儲器312至少具有能夠記憶在關(guān)于作為關(guān)注數(shù)據(jù)的合成音數(shù)據(jù)有可能作為預(yù)測分支的合成音數(shù)據(jù)中的、從配置有最過去的樣值的子幀到配置有最未來的樣值的子幀之間的L碼的記憶容量，并只記憶該記憶容量的L碼，則將接下來所供給的L碼以覆蓋最舊的記憶值的形式進(jìn)行記憶。
幀功率計算部313用合成音存儲器311所記憶的合成音數(shù)據(jù)以規(guī)定的幀單位求出該幀的合成音數(shù)據(jù)的功率并供給至緩存器314。另外，在幀功率計算部313求得功率的單位的幀可以與CELP方式中的幀和子幀一致也可以不一致。因而，在幀功率計算部313求得功率的單位的幀可以由CELP方式中構(gòu)成幀的160個樣值和構(gòu)成子幀的40個樣值以外的值例如由128個樣值等構(gòu)成。但是，在本實施方式中為簡化說明，令在幀功率計算部313求得功率的單位的幀與CELP方式中的幀一致。
緩存器314依次記憶從幀功率計算部313所依次供給的合成音數(shù)據(jù)的功率。另外，緩存器314至少能夠記憶關(guān)注幀及其緊前和緊后的幀的合計3幀的合成音數(shù)據(jù)的功率，并只記憶該記憶容量的功率，則將接下來由幀功率計算部313所供給的功率以覆蓋最舊的記憶值的形式進(jìn)行記憶。
狀態(tài)判定部315根據(jù)緩存器314所記憶的功率判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移。即，狀態(tài)判定部315判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為如圖12A所示之關(guān)注幀的緊前的幀為無音的狀態(tài)(以下適當(dāng)稱之為升起狀態(tài))、如圖12B所示之關(guān)注幀的緊后的幀為無音的狀態(tài)(以下適當(dāng)稱之為落下狀態(tài))或如圖12C所示之從關(guān)注幀的緊前至緊后為恒常的狀態(tài)(以下適當(dāng)稱之為恒常狀態(tài))中的哪一個狀態(tài)。然后，狀態(tài)判定部315將該判定結(jié)果供給至數(shù)據(jù)抽出部316。
數(shù)據(jù)抽出部316通過從合成音存儲器311將關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)讀出進(jìn)行抽出。進(jìn)而，數(shù)據(jù)抽出部316根據(jù)來自狀態(tài)判定部315的波形推移的判定結(jié)果并參照L碼存儲器312，通過從合成音存儲器311將延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方讀出而進(jìn)行抽出。然后，數(shù)據(jù)抽出部316將從合成音存儲器311讀出的關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方作為預(yù)測分支而輸出。
接下來，參照圖14的流程圖就圖13的分支生成部301的處理加以說明。
語音合成濾波器29(圖11)輸出的合成音數(shù)據(jù)依次供給至合成音存儲器311，合成音存儲器311依次記憶該合成音數(shù)據(jù)。另外，信道解碼器21(圖11)輸出的子幀單位的L碼依次供給至L碼存儲器312，L碼存儲器312依次記憶其L碼。
另一方面，幀功率計算部313將合成音存儲器311所記憶的合成音數(shù)據(jù)以幀單位依次讀出，并求得各幀中的合成音數(shù)據(jù)的功率，并記憶于緩存器314。
然后，狀態(tài)判定部315在步驟S21從緩存器314讀出關(guān)注幀的功率Pn、其緊前的幀的功率Pn-1及其緊后的幀的功率Pn+1，并計算關(guān)注幀的功率Pn與緊前的幀的功率Pn-1的差分值Pn-Pn-1，同時計算緊后的幀的功率Pn+1與關(guān)注幀的功率Pn的差分值Pn+1-Pn，然后進(jìn)入步驟S22。
在步驟S22，狀態(tài)判定部315判定差分值Pn-Pn-1的絕對值及差分值Pn+1-Pn的絕對值是否都大于規(guī)定的閾值ε(是否在其以上)。
在步驟S22，當(dāng)判定為差分值Pn-Pn-1的絕對值或差分值Pn+1-Pn的絕對值中的至少一方不大于規(guī)定的閾值ε時，狀態(tài)判定部315判定為關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為如圖12C所示之從關(guān)注幀的緊前至緊后為恒常的恒常狀態(tài)，并將表明其旨意的“恒常狀態(tài)”消息供給至數(shù)據(jù)抽出部316，然后進(jìn)入步驟S23。
在步驟S23，數(shù)據(jù)抽出部316從狀態(tài)判定部315接收“恒常狀態(tài)”消息后從合成音存儲器311讀出關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)，同時再參照L碼存儲器312讀出作為延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)及延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的合成音數(shù)據(jù)。然后，數(shù)據(jù)抽出部316將這些合成音數(shù)據(jù)作為預(yù)測分支輸出并結(jié)束處理。
另外，在步驟S22，當(dāng)判定為差分值Pn-Pn-1的絕對值及差分值Pn+1-Pn的絕對值都大于規(guī)定的閾值ε時，進(jìn)入步驟S24，狀態(tài)判定部315判定差分值Pn-Pn-1和差分值Pn+1-Pn是否都為正。在步驟S24，當(dāng)判定為差分值Pn-Pn-1和差分值Pn+1-Pn都為正時，狀態(tài)判定部315判定為關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為如圖12A所示之關(guān)注幀的緊前的幀為無音狀態(tài)的升起狀態(tài)，并將表明其旨意的“升起狀態(tài)”消息供給至數(shù)據(jù)抽出部316后進(jìn)入步驟S25。
在步驟S25，數(shù)據(jù)抽出部316從狀態(tài)判定部315接收“升起狀態(tài)”消息后從合成音存儲器311讀出關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)，同時再參照L碼存儲器312讀出作為延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的合成音數(shù)據(jù)。然后，數(shù)據(jù)抽出部316將這些合成音數(shù)據(jù)作為預(yù)測分支輸出并結(jié)束處理。
另一方面，在步驟S24，當(dāng)判定為差分值Pn-Pn-1和差分值Pn+1-Pn中至少一方非正時，進(jìn)入步驟S26，狀態(tài)判定部315判定差分值Pn-Pn-1和差分值Pn+1-Pn是否都為負(fù)。在步驟S26，當(dāng)判定為差分值Pn-Pn-1和差分值Pn+1-Pn中至少一方為非負(fù)時，狀態(tài)判定部315判定為關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為恒常狀態(tài)，并將表明其旨意的“恒常狀態(tài)”消息供給至數(shù)據(jù)抽出部316后進(jìn)入步驟S23。
在步驟S23，數(shù)據(jù)抽出部316如上述從合成音存儲器311讀出關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)及延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)并作為預(yù)測分支輸出后結(jié)束處理。
另外，在步驟S26，當(dāng)判定為差分值Pn-Pn-1和差分值Pn+1-Pn都為負(fù)時，狀態(tài)判定值315判定為關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為如圖12B所示之關(guān)注幀的緊后的幀為無音狀態(tài)的落下狀態(tài)，并將表明其旨意的“落下狀態(tài)”消息供給至數(shù)據(jù)抽出部316后進(jìn)入步驟S27。
在步驟S27，數(shù)據(jù)抽出部316從狀態(tài)判定部315接收“落下狀態(tài)”消息后從合成音存儲器311讀出關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)，同時再參照L碼存儲器312讀出作為延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)的合成音數(shù)據(jù)。然后，數(shù)據(jù)抽出部316將這些合成音數(shù)據(jù)作為預(yù)測分支輸出后結(jié)束處理。
另外，圖11的分支生成部302可以與圖13所示之分支生成部301為同樣構(gòu)成，這時，如圖14中所說明，可以使其構(gòu)成等級分支。但是，在圖13中，合成音存儲器311、L碼存儲器312、幀功率計算部313、緩存器314及狀態(tài)判定部315可以以分支生成部301和302兼用。
另外，在上述情況為對關(guān)注幀和其緊前或緊后的幀各自的功率進(jìn)行比較以判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移，但對關(guān)注數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移的判定也可以比較其他例如關(guān)注幀與更為過去或未來的幀各自的功率而進(jìn)行。
再有，在上述情況中，將關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移判定為“恒常狀態(tài)”、“升起狀態(tài)”或“落下狀態(tài)”三種狀態(tài)中的任一種，但也可以判定為四種以上的狀態(tài)的任一種。即，例如在圖14中，在步驟S22將差分值Pn-Pn-1的絕對值及差分值Pn+1-Pn的絕對值都與1個閾值ε作比較而判定其大小關(guān)系，但可以通過將差分值Pn-Pn-1的絕對值和差分值Pn+1-Pn的絕對值與復(fù)數(shù)個閾值作比較來判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為四種以上的狀態(tài)的任一種。
而且，在如此判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移為四種以上的狀態(tài)的任一種時，除了關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)之外，預(yù)測分支還可以含有例如在將該延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)作為關(guān)注數(shù)據(jù)時成為延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的合成音數(shù)據(jù)等而構(gòu)成。
可是，在分支生成部301，在如上生成預(yù)測分支時構(gòu)成其預(yù)測分支的生成音數(shù)據(jù)的樣值數(shù)將變化。這種情況關(guān)于在分支生成部302所生成的等級分支也為同樣。
關(guān)于預(yù)測分支，即使構(gòu)成其的數(shù)據(jù)的數(shù)(分支數(shù))變化也沒關(guān)系，因為只要在下述圖16的學(xué)習(xí)裝置對與其預(yù)測分支為同一數(shù)的分支系數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)并記憶于系數(shù)存儲器124就行了。
另一方面，關(guān)于等級分支，若構(gòu)成其的分支數(shù)變化，則按各分支數(shù)的各等級分支所得的總等級數(shù)將變化，所以處理恐怕復(fù)雜化。因此，理想的是進(jìn)行這樣的分類即使等級分支的分支數(shù)變化，由該等級分支所得的等級數(shù)也不變化。
作為進(jìn)行象這樣即使等級分支的分支數(shù)變化由該等級分支所得的等級數(shù)也不變化的等級分類的方法，有在等級分類中例如考慮等級分支的結(jié)構(gòu)的方法。
即，在本實施方式中，根據(jù)等級分支除了由關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)還由含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的一方或雙方而構(gòu)成，等級分支的分支數(shù)將有增減。因此，例如現(xiàn)在等級分支由關(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的一方構(gòu)成時，設(shè)其分支數(shù)為S個；當(dāng)?shù)燃壏种в申P(guān)注子幀的合成音數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)及延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的雙方構(gòu)成時，設(shè)其分支數(shù)為L(＞S)個。而且，設(shè)在分支數(shù)為S個時得到n比特的等級碼，在分支數(shù)為L個時得到n+m比特的等級碼。
這時，在作為等級碼采用n+m+2比特的同時，將該n+m+2比特中的例如高位比特的2比特在等級分支含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)的情況、含有延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的情況、含有其雙方的情況的3種情況下分別設(shè)定為例如“00”、“01”、“10”，由此，不論分支數(shù)為S個和L個的哪一方，總等級數(shù)皆為2n+m+2等級的等級分類是可能的。
即，在等級分支含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的雙方且其分支數(shù)為L個時，進(jìn)行得到n+m比特的等級碼的等級分類，并將表示等級分支含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)和延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的雙方的“10”附加于該n+m比特的等級碼且作為其高位2比特，將得到的n+m+2比特作為最終的等級碼就可以了。
另外，在等級分支含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)且其分支數(shù)為S個時，進(jìn)行得到n比特的等級碼的等級分類，并將m比特的“0”附加于該n比特的等級碼且作為其高位比特而令其為n+m比特，再將表示等級分支含有延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)的“00”附加于該n+m比特且作為高位比特，將得到的n+m+2比特作為最終的等級碼就可以了。
再有，在等級分支含有延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)且其分支數(shù)為S個時，進(jìn)行得到n比特的等級碼的等級分類，并將m比特的“0”附加于該n比特的等級碼且作為其高位比特而令其為n+m比特，再將表示等級分支含有延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)的“01”附加于該n+m比特且作為高位比特，將得到的n+m+2比特作為最終的等級碼就可以了。
接下來，在圖13的分支生成部301中，在幀功率計算部313從合成音數(shù)據(jù)計算該幀單位的功率，但根據(jù)CELP方式，將語音編碼后的編碼數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))中如上述有時含有幀能量，這時可以將該幀能量用作該幀的合成音的功率。
圖15表示在將幀能量用作該幀的合成音的功率時的、圖11的分支生成部301的結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖13的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼。即，除了未設(shè)置幀功率計算部313之外，圖15的分支生成部301與圖13的情況為同樣構(gòu)成。
但是，供給至接收部114(圖11)的編碼數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))所包含的、各幀的幀能量被供給至緩存器314，緩存器314則記憶該幀能量。然后，狀態(tài)判定部315與用上述的從合成音數(shù)據(jù)所求得的幀單位的功率同樣用該幀能量判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移。
在此，編碼數(shù)據(jù)所包含的、各幀的幀能量在信道編碼器21被從編碼數(shù)據(jù)中分離并供給至分支生成部301。
另外，分支生成部302也可為如圖15所示結(jié)構(gòu)。
接下來，圖16表示在接收部114為如圖11所示結(jié)構(gòu)時對該系數(shù)存儲器124所記憶的分支系數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖9的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼，以下適當(dāng)省略其說明。即，除了取代分支生成部131和132而分別設(shè)置了分支生成部321和322之外，圖16的學(xué)習(xí)裝置與圖9的情況為同樣構(gòu)成。
分支生成部321和322與圖11的分支生成部301和302的情況分別同樣地構(gòu)成預(yù)測分支和等級分支。
因而，這種情況下可以得到能夠解碼更高音質(zhì)的語音的分支系數(shù)。
另外，在學(xué)習(xí)裝置中，在生成預(yù)測分支和等級分支時如圖15中說明用各幀的幀能量進(jìn)行關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移的判定時，可以用LPC分析部204的LPC分析過程所得的自相關(guān)系數(shù)計算該幀能量。
因此，圖17表示根據(jù)自相關(guān)系數(shù)求幀能量時的圖16的分支生成部321的結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖13的分支生成部301的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼，以下適當(dāng)省略其說明。即，除了取代幀功率計算部313而設(shè)置幀能量計算部331之外，圖17的分支生成部321與圖13的分支生成部301為同樣構(gòu)成。
圖16的LPC分析部204進(jìn)行LPC分析的過程所求出的語音的自相關(guān)系數(shù)供給至幀能量計算部331，幀能量計算部331根據(jù)該自相關(guān)系數(shù)計算編碼數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))所包含的幀能量并供給至緩存器314。
因而，在圖17的實施方式中，狀態(tài)判定部315與用上述從合成音數(shù)據(jù)所求出的幀單位的功率同樣用該幀能量判定關(guān)注數(shù)據(jù)附近的合成音數(shù)據(jù)的波形推移。
另外，圖16的生成等級分支的分支生成部322也可為如圖17所示構(gòu)成。
接下來，圖18表示圖4的接收部114的第3結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖5或圖11的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼而適當(dāng)省略其說明。
圖5和圖11的接收部114通過對語音合成濾波器29輸出的合成音數(shù)據(jù)施以等級分類適應(yīng)處理解碼出高音質(zhì)的語音，但圖18的接收部114通過對輸入至語音合成濾波器29的殘留信號(解碼殘留信號)和線性預(yù)測系數(shù)(解碼線性預(yù)測系數(shù))施以等級分類適應(yīng)處理解碼出高音質(zhì)的語音。
即，在自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24及運(yùn)算器26至28從L碼、G碼及I碼解碼的作為殘留信號的解碼殘留信號和在濾波系數(shù)解碼器25從A碼解碼的作為線性預(yù)測系數(shù)的解碼線性預(yù)測系數(shù)如上述其為含有誤差者，若將其原樣輸入至語音合成濾波器29，從語音合成濾波器29所輸出的合成音數(shù)據(jù)的音質(zhì)將劣化。
因此，在圖18的接收部114中，將通過進(jìn)行采用了通過學(xué)習(xí)求得的分支系數(shù)的預(yù)測運(yùn)算求出真實的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)的預(yù)測值，并將其提供給語音合成濾波器29而生成高音質(zhì)的合成音。
即，在圖18的接收部114中，例如利用等級分類適應(yīng)處理將解碼殘留信號解碼為真實的殘留信號(的預(yù)測值)，同時將解碼線性預(yù)測系數(shù)解碼為真實的線性預(yù)測系數(shù)(的預(yù)測值)，并通過將該殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)提供給語音合成濾波器29求出高音質(zhì)的合成音數(shù)據(jù)。
因此，運(yùn)算器28輸出的解碼殘留信號供給至分支生成部341和342。另外，信道解碼器21輸出的L碼也供給至分支生成部341和342。
然后，與圖5的分支生成部121和圖11的分支生成部301同樣，分支生成部341根據(jù)L碼從供給至此的解碼殘留信號抽出作為預(yù)測分支的樣值并供給至預(yù)測部345。
與圖5的分支生成部122和圖11的分支生成部302同樣，分支生成部342也根據(jù)L碼從供給至此的解碼殘留信號抽出作為等級分支的樣值并供給至等級分類部343。
等級分類部343根據(jù)分支生成部342所供給的等級分支進(jìn)行等級分類，并將作為其等級分類結(jié)果的等級碼供給至系數(shù)存儲器344。
系數(shù)存儲器344對通過下述圖21的學(xué)習(xí)裝置中的學(xué)習(xí)處理所得的、關(guān)于各等級的殘留信號的分支系數(shù)W(e)進(jìn)行記憶，并將記憶于與等級分類部343所輸出的等級碼相對應(yīng)的地址的分支系數(shù)供給至預(yù)測部345。
預(yù)測部345取得分支生成部341輸出的預(yù)測分支和系數(shù)存儲器344輸出的關(guān)于殘留信號的分支系數(shù)，并用其預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行式(6)所示的線性預(yù)測運(yùn)算。據(jù)此，預(yù)測部345求出關(guān)注子幀的殘留信號(的預(yù)測值)em并作為輸入信號供給至語音合成濾波器29。
濾波系數(shù)解碼器25輸出的、各子幀的解碼線性預(yù)測系數(shù)αp’被供給至分支生成部351和352，分支生成部351和352從該解碼線性預(yù)測系數(shù)分別抽出作為預(yù)想分支和等級分支者。在此，分支生成部351和352例如將關(guān)注子幀的線性預(yù)測系數(shù)全部分別作為預(yù)測分支和等級分支。預(yù)測分支由分支生成部351供給至預(yù)測部355，等級分支由分支生成部352提供至等級分類部353。
等級分類部353根據(jù)分支生成部352所供給的等級分支進(jìn)行等級分類，并將作為其等級分類結(jié)果的等級碼供給至系數(shù)存儲器354。
系數(shù)存儲器354對通過下述圖21的學(xué)習(xí)裝置中的學(xué)習(xí)處理所得的、關(guān)于各等級的線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)W(a)進(jìn)行記憶，并將記憶于與等級分類部353所輸出的等級碼相對應(yīng)的地址的分支系數(shù)供給至預(yù)測部355。
預(yù)測部355取得分支生成部351輸出的預(yù)測分支和系數(shù)存儲器354輸出的關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)，并用其預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行式(6)所示的線性預(yù)測運(yùn)算。據(jù)此，預(yù)測部355求出關(guān)注子幀的線性預(yù)測系數(shù)(的預(yù)測值)mαp并供給至語音合成濾波器29。
接下來，參照圖19的流程圖，就圖18的接收部114的處理加以說明。
信道解碼器21從供給至此的編碼數(shù)據(jù)分離出L碼、G碼、I碼、A碼并將其分別供給至自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24、濾波系數(shù)解器25。再有，L碼也供給至分支生成部341和342。
然后，在自適應(yīng)碼簿記憶部22、增益解碼器23、激勵碼簿記憶部24、運(yùn)算器26至28進(jìn)行與圖1的自適應(yīng)碼簿記憶部9、增益解碼器10、激勵碼簿記憶部11、運(yùn)算器12至14的情況同樣的處理，據(jù)此，L碼、G碼及I碼被解碼為殘留信號e。該解碼殘留信號由運(yùn)算器28供給至分支生成部341和342。
再有，濾波系數(shù)解碼器25如圖2所說明將供給至此的A碼解碼為解碼線性預(yù)測系數(shù)并供給至分支生成部351和352。
然后，在步驟S31生成預(yù)測分支和等級分支。
即，分支生成部341將供給至此的解碼殘留信號的子幀依次作為關(guān)注子幀，再將其關(guān)注子幀的解碼殘留信號的樣值依次作為關(guān)注數(shù)據(jù)，并在抽出關(guān)注子幀的解碼殘留信號的同時，根據(jù)信道解碼器21輸出的配置于關(guān)注子幀的L碼等抽出關(guān)注子幀以外的解碼殘留信號，即，其抽出以配置于關(guān)注子幀的L碼所表明的延遲量的過去的位置為起點(diǎn)的40個樣值的解碼殘留信號(以下也適當(dāng)稱之為延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù))或配置有L碼所表明的延遲量的過去的位置為關(guān)注數(shù)據(jù)的位置的L碼的、配置于從關(guān)注子幀觀察為未來方向的子幀的40個樣值的解碼殘留信號(以下也適當(dāng)稱之為延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù))并生成預(yù)測分支。分支生成部342也與分支生成部341同樣生成等級分支。
再有，在步驟S31，分支生成部351和352將濾波系數(shù)解碼器35輸出的關(guān)注子幀的解碼線性預(yù)測系數(shù)分別作為預(yù)測分支和等級分支抽出。
然后，分支生成部341所得出的預(yù)測分支供給至預(yù)測部345，分支生成部342所得出的等級分支供給至等級分類部343，分支生成部351所得出的預(yù)測分支供給至預(yù)測部355，分支生成部352所得出的等級分支供給至等級分類部353。
然后進(jìn)入步驟S32，等級分類部343根據(jù)分支生成部342所供給的等級分支進(jìn)行等級分類并將其結(jié)果所得的等級碼供給至系數(shù)存儲器344，同時等級分類部353根據(jù)分支生成部352所供給的等級分支進(jìn)行等級分類并將其結(jié)果所得的等級碼供給至系數(shù)存儲器354，然后進(jìn)入步驟S33。
在步驟S33，系數(shù)存儲器344從與等級分類部343所供給的等級碼相對應(yīng)的地址讀出關(guān)于殘留信號的分支系數(shù)并供給至預(yù)測部345，同時系數(shù)存儲器354從與等級分類部343所供給的等級碼相對應(yīng)的地址讀出關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)并供給至預(yù)測部355。
然后進(jìn)入步驟S34，預(yù)測部345取得系數(shù)存儲器344輸出的關(guān)于殘留信號的分支系數(shù)并用其分支系數(shù)和來自分支生成部341的預(yù)測分支進(jìn)行式(6)所示的積和運(yùn)算，并得到關(guān)注子幀的真實的殘留信號(的預(yù)測值)。再有，在步驟S34，預(yù)測部355取得系數(shù)存儲器344輸出的關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)并用其分支系數(shù)和來自分支生成部351的預(yù)測分支進(jìn)行式(6)所示的積和運(yùn)算，并得到關(guān)注子幀的真實的線性預(yù)測系數(shù)(的預(yù)測值)。
如上所得的殘留信號及線性預(yù)測系數(shù)被供給至語音合成濾波器29，在語音合成濾波器29中通過用該殘留信號及線性預(yù)測系數(shù)進(jìn)行式(4)的運(yùn)算生成與關(guān)注子幀的關(guān)注數(shù)據(jù)對應(yīng)的合成音數(shù)據(jù)。通過D/A轉(zhuǎn)換部30，該合成音數(shù)據(jù)從語音合成濾波器29供給至揚(yáng)聲器31，據(jù)此，從揚(yáng)聲器31輸出與該合成音數(shù)據(jù)對應(yīng)的合成音。
在預(yù)測部345和355分別得到殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)之后進(jìn)入步驟S35，判定是否還有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀的L碼、G碼、I碼及A碼。在步驟S35，若判定還有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的幀的L碼、G碼、I碼及A碼則返回步驟S31，將接下來應(yīng)作為關(guān)注子幀的子幀重新作為關(guān)注子幀，以下重復(fù)同樣處理。另外，在步驟S35若判定沒有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的幀的L碼、G碼、I碼及A碼則結(jié)束處理。
接下來，在圖18的分支生成部341(關(guān)于生成等級分支的分支生成部342也同樣)，預(yù)測分支由關(guān)注子幀的解碼殘留信號和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方構(gòu)成，但該構(gòu)成可為固定也可根據(jù)殘留信號的波形推移而為可變。
圖20表示根據(jù)殘留信號的波形推移令預(yù)測分支的構(gòu)成為可變時的分支生成部341的結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖13的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼，以下適當(dāng)省略其說明。即，除了取代合成音存儲器311和幀功率計算部313而設(shè)置殘留信號存儲器361和幀功率計算部363之外，圖20的分支生成部341與圖13的分支生成部301為同樣構(gòu)成。
運(yùn)算器28(圖18)輸出的解碼殘留信號依次供給至殘留信號存儲器361，殘留信號存儲器361依次記憶該解碼殘留信號。另外，殘留信號存儲器361至少具有能夠記憶關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)有可能作為預(yù)測分支的解碼殘留信號中的、從最過去的樣值到最未來的樣值之間的解碼殘留信號的記憶容量。另外，殘留信號存儲器361只記憶該記憶容量的解碼殘留信號，則將接下來所供給的解碼殘留信號的樣值以覆蓋最舊的記憶值的形式進(jìn)行記憶。
幀功率計算部363用殘留信號存儲器361所記憶的殘留信號以規(guī)定的幀單位求出該幀的殘留信號的功率并供給至緩存器314。另外，在幀功率計算部363求得功率的單位的幀與圖13的幀功率計算部313的情況同樣，可以與CELP方式中的幀和子幀一致也可以不一致。
在圖20的分支生成部341，不是求合成音數(shù)據(jù)的功率，而是求解碼殘留信號的功率，并根據(jù)該功率判定殘留信號的波形推移例如為如圖12中說明的升起狀態(tài)、落下狀態(tài)、恒常狀態(tài)中的哪一種。然后，根據(jù)該判定結(jié)果，除了抽出關(guān)注子幀的解碼殘留信號之外，還抽出延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)中的一方或雙方并生成預(yù)測分支。
另外，圖18的分支生成部342也可與圖20所示分支生成部341同樣地構(gòu)成。
另外，在圖18的實施方式中只關(guān)于解碼殘留信號根據(jù)L碼生成預(yù)測分支和等級分支，但關(guān)于解碼線性預(yù)測系數(shù)也可根據(jù)L碼抽出關(guān)注子幀以外的解碼線性預(yù)測系數(shù)并生成預(yù)測分支和等級分支。這時，如圖18中虛線所示，只要將信道解碼器21輸出的L碼供給至分支生成部351和352就可以了。
再有，在上述情況，當(dāng)從合成音數(shù)據(jù)生成預(yù)測分支和等級分支時，求出合成音數(shù)據(jù)的功率并根據(jù)該功率判定合成音數(shù)據(jù)的波形推移，另外當(dāng)從解碼殘留信號生成時，求出解碼殘留信號的功率并根據(jù)該功率判定合成音數(shù)據(jù)的波形推移，但是合成音數(shù)據(jù)的波形推移可以根據(jù)殘留信號的功率進(jìn)行判定，同樣，殘留信號的波形推移可以根據(jù)合成音數(shù)據(jù)的功率進(jìn)行判定。
接下來，圖21表示進(jìn)行圖18的系數(shù)存儲器344和354所記憶的分支系數(shù)的學(xué)習(xí)處理的學(xué)習(xí)裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于與圖16的情況對應(yīng)的部分，在圖中賦予同一代碼，以下適當(dāng)省略其說明。
A/D轉(zhuǎn)換部202輸出的作為數(shù)字信號的學(xué)習(xí)用的語音信號和LPC分析部204輸出的線性預(yù)測系數(shù)供給至預(yù)測濾波器370。另外，運(yùn)算器214輸出的解碼殘留信號(與供給至語音合成濾波器206者相同的殘留信號)及碼決定部215輸出的L碼供給至分支生成部371和372；矢量量子化部205輸出的解碼線性預(yù)測系數(shù)(構(gòu)成用于矢量量子化的碼簿的編碼矢量(質(zhì)心矢量)的線性預(yù)測系數(shù))供給至分支生成部381和382。再有，LPC分析部204輸出的線性預(yù)測系數(shù)供給至正規(guī)方程式加法電路384。
預(yù)測濾波器370將A/D轉(zhuǎn)換部202所供給的學(xué)習(xí)用語音信號的子幀依次作為關(guān)注子幀并用其關(guān)注子幀的語音信號和LPC分析部204所供給的線性預(yù)測系數(shù)例如通過進(jìn)行依照式(1)的運(yùn)算求出關(guān)注幀的殘留信號。該殘留信號作為教師數(shù)據(jù)供給至正規(guī)方程式加法電路374。
分支生成部371根據(jù)碼決定部215輸出的L碼用運(yùn)算器214所供給的解碼殘留信號生成與圖18的分支生成部341的情況相同的預(yù)測分支并供給至正規(guī)方程式加法電路374。分支生成部372也根據(jù)碼決定部215輸出的L碼用運(yùn)算器214所供給的解碼殘留信號生成與圖18的分支生成部342的情況相同的等級分支并供給至等級分類部373。
等級分類部373根據(jù)分支生成部371所供給的等級分支進(jìn)行與圖18的等級分類部343的情況同樣的等級分類，并將其結(jié)果所得的等級碼供給至正規(guī)方程式加法電路374。
正規(guī)方程式加法電路374在作為教師數(shù)據(jù)接收來自預(yù)測濾波器370的關(guān)注子幀的殘留信號的同時，作為學(xué)生數(shù)據(jù)接收來自分支生成部371的預(yù)測分支，并以該教師數(shù)據(jù)及學(xué)生數(shù)據(jù)為對象按來自等級分類部373的各等級碼進(jìn)行與圖9和圖16的正規(guī)方程式加法電路134的情況同樣的添加，由此關(guān)于各等級建立關(guān)于殘留信號的式(13)所示的正規(guī)方程式。
分支系數(shù)決定電路375通過對在正規(guī)方程式加法電路374按各等級生成的正規(guī)方程式分別求解，按各等級分別求出關(guān)于殘留信號的分支系數(shù)并分別供給至系數(shù)存儲器376的與各等級對應(yīng)的地址。
系數(shù)存儲器376記憶分支系數(shù)決定電路375所供給的關(guān)于各等級的殘留信號的分支系數(shù)。
分支生成部381用矢量量子化部205所供給的成為編碼矢量的要素的線性預(yù)測系數(shù)即解碼線性預(yù)測系數(shù)生成與圖18的分支生成部351的情況相同的預(yù)測分支并供給至正規(guī)方程式加法電路384。分支生成部382也用矢量量子化部205所供給的解碼線性預(yù)測系數(shù)生成與圖18的分支生成部352的情況相同的等級分支并供給至等級分類部383。
另外，在圖18的實施方式中，關(guān)于解碼線性預(yù)測系數(shù)，根據(jù)L碼抽出關(guān)注子幀以外的解碼線性預(yù)測系數(shù)而生成預(yù)測分支和等級分支，這時在圖21的分支生成部381和382也同樣有必要生成預(yù)測分支和等級分支，這時，如圖21的虛線所示將碼決定部215輸出的L碼供給至分支生成部381和382。
等級分類部383與圖18的等級分類部353的情況同樣，根據(jù)來自分支生成部382的等級分支進(jìn)行等級分類并將其結(jié)果所得的等級碼供給至正規(guī)方程式加法電路384。
正規(guī)方程式加法電路384在作為教師數(shù)據(jù)接收來自LPC分析部204的關(guān)注子幀的線性預(yù)測系數(shù)的同時，作為學(xué)生數(shù)據(jù)接收來自分支生成部381的預(yù)測分支，并以該教師數(shù)據(jù)及學(xué)生數(shù)據(jù)為對象按來自等級分類部383的各等級碼進(jìn)行與圖9和圖16的正規(guī)方程式加法電路134的情況同樣的添加，由此關(guān)于各等級建立關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的式(13)所示的正規(guī)方程式。
分支系數(shù)決定電路385通過對在正規(guī)方程式加法電路384按各等級生成的正規(guī)方程式求解，按各等級分別求出關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)并供給至系數(shù)存儲器386的與各等級對應(yīng)的地址。
系數(shù)存儲器386記憶分支系數(shù)決定電路385所供給的關(guān)于各等級的線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)。
另外，根據(jù)作為學(xué)習(xí)用的語音信號而準(zhǔn)備的語音信號，有時會產(chǎn)生在正規(guī)方程式加法電路374和378不能得到求分支系數(shù)所需數(shù)的正規(guī)方程式的等級，但關(guān)于這種等級，分支系數(shù)決定電路375和385例如輸出缺省的分支系數(shù)。
接下來，參照圖22的流程圖就圖21的學(xué)習(xí)裝置進(jìn)行的求得分別關(guān)于殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)的學(xué)習(xí)處理加以說明。
學(xué)習(xí)用的語音信號供給至學(xué)習(xí)裝置，在步驟S41，從該學(xué)習(xí)用的語音信號生成教師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)。
即，學(xué)習(xí)用的語音信號輸入至話筒201，話筒201至碼決定部215進(jìn)行與圖1的話筒1至碼決定部15的情況分別同樣的處理。
其結(jié)果，在LPC分析部204所得到的線性預(yù)測系數(shù)作為教師數(shù)據(jù)供給至正規(guī)方程式加法電路384。另外，該線性預(yù)測系數(shù)也供給至預(yù)測濾波器370。再有，在運(yùn)算器214所得到的解碼殘留信號作為學(xué)生數(shù)據(jù)供給至分支生成部371及372。
另外，A/D轉(zhuǎn)換部202輸出的數(shù)字語音信號供給至預(yù)測濾波器370，矢量量子化部205輸出的解碼線性預(yù)測系數(shù)作為學(xué)生數(shù)據(jù)供給至分支生成部381及382。再有，碼決定部215將從平方誤差最小判定部208接收到確定信號時的、來自平方誤差最小判定部208的L碼供給至分支生成部371及372。
然后，預(yù)測濾波器370通過將A/D轉(zhuǎn)換部202所供給的學(xué)習(xí)用語音信號的子幀依次作為關(guān)注子幀并用其關(guān)注子幀的語音信號和LPC分析部204所供給的線性預(yù)測系數(shù)(從關(guān)注子幀的語音信號求得的線性預(yù)測系數(shù))進(jìn)行依照式(1)的運(yùn)算求出關(guān)注子幀的殘留信號。在該預(yù)測濾波器370所得到的殘留信號作為教師數(shù)據(jù)供給至正規(guī)方程式加法電路374。
如上所述，得到教師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)之后，進(jìn)入步驟S42，分支生成部371和372用運(yùn)算器214所供給的解碼殘留信號根據(jù)來自碼決定部215的L碼分別生成關(guān)于殘留信號的預(yù)測分支和等級分支。即，分支生成部371和372從來自運(yùn)算器214的關(guān)注子幀的解碼殘留信號和延遲對應(yīng)的過去數(shù)據(jù)或延遲對應(yīng)的未來數(shù)據(jù)分別生成關(guān)于殘留信號的預(yù)測分支和等級分支。
再有，在步驟S42，分支生成部381和382從矢量量子化部205所供給的關(guān)注子幀的線性預(yù)測系數(shù)生成關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的預(yù)測分支和等級分支。
然后，關(guān)于殘留信號的預(yù)測分支從分支生成部371供給至正規(guī)方程式加法電路374，關(guān)于殘留信號的等級分支從分支生成部372供給至等級分類部373。另外，關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的預(yù)測分支從分支生成部381供給至正規(guī)方程式加法電路384，關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的等級分支從分支生成部382供給至等級分類電路383。
之后，在步驟S43，等級分類部373和383根據(jù)供給至此的等級分支進(jìn)行等級分類并將其結(jié)果所得的等級碼分別供給至正規(guī)方程式加法電路384和374。
然后，進(jìn)入步驟S44，正規(guī)方程式加法電路374以來自預(yù)測濾波器370的作為教師數(shù)據(jù)的關(guān)注子幀的殘留信號及來自分支生成部371的作為學(xué)生數(shù)據(jù)的預(yù)測分支為對象，按來自等級分類部373的各等級碼進(jìn)行式(13)的矩陣A和矢量V的上述添加。再有，在步驟S44，正規(guī)方程式加法電路384以來自LPC分析部204的作為教師數(shù)據(jù)的關(guān)注子幀的線性預(yù)測系數(shù)及來自分支生成部381的作為學(xué)生數(shù)據(jù)的預(yù)測分支為對象，按來自等級分類部383的各等級碼進(jìn)行式(13)的矩陣A和矢量V的上述添加，進(jìn)入步驟S45。
在步驟S45，判定是否還有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的幀的學(xué)習(xí)用語音信號。在步驟S45，若判定還有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀的學(xué)習(xí)用語音信號則返回步驟S41，將接下來的子幀重新作為關(guān)注子幀，以下重復(fù)同樣的處理。
另外，在步驟S45，若判定沒有應(yīng)作為關(guān)注子幀進(jìn)行處理的子幀的學(xué)習(xí)用語音信號則進(jìn)入步驟S46，分支系數(shù)決定電路375通過對按各等級生成的正規(guī)方程式求解，按各等級求出關(guān)于殘留信號的分支系數(shù)并供給至系數(shù)存儲器376的與各等級對應(yīng)的地址進(jìn)行記憶。再有，分支系數(shù)決定電路385也通過對按各等級生成的正規(guī)方程式求解，按各等級求出關(guān)于線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)并供給至系數(shù)存儲器386的與各等級對應(yīng)的地址進(jìn)行記憶并結(jié)束處理。
如上述，系數(shù)存儲器376所記憶的關(guān)于備等級的殘留信號的分支系數(shù)被記憶于圖18的系數(shù)存儲器344，系數(shù)存儲器386所記憶的關(guān)于各等級的線性預(yù)測系數(shù)的分支系數(shù)被記憶于圖18的系數(shù)存儲器354。
因而，因為圖18的系數(shù)存儲器344和354所記憶的分支系數(shù)分別為通過進(jìn)行學(xué)習(xí)以使通過進(jìn)行線性預(yù)測運(yùn)算所得到的真實的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差(平方誤差)在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《蟮谜?，所以圖18的預(yù)測部345和355輸出的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)為分別與真實的殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)大體一致，其結(jié)果，根據(jù)該殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)生成的合成音為失真少、高音質(zhì)者。接下來，上述一系列處理可以通過硬件進(jìn)行，也可以通過軟件進(jìn)行。在通過軟件進(jìn)行一系列的處理時，構(gòu)成該軟件的程序?qū)⒈话惭b于通用的計算機(jī)等。
因此，圖23表示安裝有執(zhí)行上述一系列處理的程序的計算機(jī)的一實施方式的結(jié)構(gòu)例。
程序可以預(yù)先記錄在內(nèi)置于計算機(jī)的作為記錄載體的硬盤405和ROM403中。
或者，還可以將程序暫時或永久地存放(記錄)于軟盤、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、MO(Magneto Optical)盤、DVD(Digital Versatile Disc)、磁盤、半導(dǎo)體存儲器等可移動的記錄載體411。這種可移動的記錄載體411可以作為所謂的軟件包提供。
另外，除了從上述可移動的記錄載體411將程序安裝于計算機(jī)之外，還可以通過數(shù)字衛(wèi)星廣播用的人造衛(wèi)星從下載站點(diǎn)無線傳送給計算機(jī)或者通過LAN(Local Area Network)、因特網(wǎng)這些網(wǎng)絡(luò)有線傳送給計算機(jī)，在計算機(jī)中以通信部408接收如此傳送到的程序并安裝于內(nèi)置的硬盤405。
計算機(jī)內(nèi)置有CUP(CENTRAL Processing Unit)402。輸入輸出接口410通過總線401連接于CUP402，當(dāng)用戶通過對由鍵盤、鼠標(biāo)、話筒等構(gòu)成的輸入部407的操作等并通過輸入輸出接口410輸入指令時，CPU402按該指令執(zhí)行存放于ROM(Read Only Memory)403中的程序?；蛘撸珻PU402將存放于硬盤405的程序、從衛(wèi)星或網(wǎng)絡(luò)傳送并由通信部408接收后安裝于硬盤405的程序、或從裝載于驅(qū)動器409的可移動的記錄載體411讀出后安裝于硬盤405的程序載入RAM(Random Access Memory)404后執(zhí)行。據(jù)此，CPU402進(jìn)行依照上述流程的處理或由上述框圖的結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的處理。然后，CPU402根據(jù)需要將該處理結(jié)果例如通過輸入輸出接口410從由LCD(Liquid CrystalDisplay)和揚(yáng)聲器等構(gòu)成的輸出部406輸出或從通信部408發(fā)送亦或記錄于硬盤405等。
在此，在本說明書中，對用以使計算機(jī)執(zhí)行各種處理的程序進(jìn)行描述的處理步驟也包括不一定需要按作為流程所記載的順序進(jìn)行時間序列處理而并列或個別地執(zhí)行的處理(例如并列處理或?qū)ο筇幚?。
另外，程序可以由一臺計算機(jī)進(jìn)行處理也可以由復(fù)數(shù)臺計算機(jī)進(jìn)行分散處理。再有，也可以將程序傳送給遠(yuǎn)方的計算機(jī)以執(zhí)行。
另外，在本實施方式中沒有特別提及關(guān)于作為學(xué)習(xí)用的語音信號用何種信號，但作為學(xué)習(xí)用的語音信號除了人類講話的語音，還可以采用例如樂曲(音樂)等。而且，依據(jù)上述學(xué)習(xí)處理，作為學(xué)習(xí)用的語音信號在用人類的講話時將得到提高這種人類講話的語音的音質(zhì)的分支系數(shù)，在用樂曲時將得到提高樂曲的音質(zhì)的分支系數(shù)。
另外，令系數(shù)存儲器124等預(yù)先記憶了分支系數(shù)，但記憶于系數(shù)存儲器124等的分支系數(shù)可以在便攜式電話機(jī)101中從圖3的基站102(或交換站103)和圖中未示的WWW(World Wide Web)服務(wù)器等下載。即，如上述，分支系數(shù)可以通過學(xué)習(xí)得到象人類講話用和樂曲用等適于某種語音信號者。再有，根據(jù)用于學(xué)習(xí)的教師數(shù)據(jù)及學(xué)生數(shù)據(jù)可以得到在合成音的音質(zhì)上產(chǎn)生差別的分支系數(shù)。因而，可以將這樣的各種分支系數(shù)記憶于基站102等，使用戶下載自己所需的分支系數(shù)。而且，這樣的分支系數(shù)的下載服務(wù)可以免費(fèi)進(jìn)行也可以收費(fèi)進(jìn)行。再有，當(dāng)收費(fèi)進(jìn)行分支系數(shù)的下載服務(wù)時，作為對于下載分支系數(shù)的報酬的費(fèi)用例如可以與便攜式電話機(jī)101的通話費(fèi)等一同索取。
另外，系數(shù)存儲器124等可以由可拆裝于便攜式電話機(jī)101的存儲卡等構(gòu)成。這時，若提供分別記憶有上述各種分支系數(shù)的不同的存儲卡，用戶可以根據(jù)情況將記憶有所需分支系數(shù)的存儲卡裝載于便攜式電話機(jī)101而進(jìn)行使用。
再有，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于例如從依據(jù)VSELP(Vector SumExcited Prediction)、PSI-CELP(Pitch Synchronous InnovationCELP)、CS-ACELP(Conjugate Structure Algebraic CELP)等的CELP方式進(jìn)行編碼化的結(jié)果所得編碼生成合成音的情況。
另外，本發(fā)明不局限于從依據(jù)CELP方式進(jìn)行編碼化的結(jié)果所得的編碼生成合成音的情況，還可廣泛應(yīng)用于從某種編碼得出殘留信號和線性預(yù)測系數(shù)而生成合成音的情況。
再有，本發(fā)明不局限于語音，例如還可應(yīng)用于圖像等。即，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用利用L碼這樣表示周期的周期信息所處理的數(shù)據(jù)。
另外，在本實施方式中，通過利用了分支系數(shù)的線性一次預(yù)測運(yùn)算來求出高音質(zhì)的語音和殘留信號、線性預(yù)測系數(shù)的預(yù)測值，但該預(yù)測值也可通過其他二次以上的高次預(yù)測運(yùn)算求得。
再有，在本實施方式中，將分支系數(shù)本身記憶于系數(shù)存儲器124等，但可以將其他例如作為將成為可無級調(diào)整的(可模擬式變化的)分支系數(shù)源(種)的信息的系數(shù)種記憶于系數(shù)存儲器124等，并根據(jù)用戶的操作從該系數(shù)種生成可得到用戶所需音質(zhì)的語音的分支系數(shù)。
產(chǎn)業(yè)利用的可行性根據(jù)本發(fā)明第1種數(shù)據(jù)處理裝置及數(shù)據(jù)處理方法以及程序及記錄載體，通過關(guān)于規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)，根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)以生成用于規(guī)定處理的分支，并用其分支關(guān)于關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定的處理。因而，例如可以進(jìn)行質(zhì)量良好的數(shù)據(jù)的解碼等。
根據(jù)本發(fā)明第2種數(shù)據(jù)處理裝置及數(shù)據(jù)處理方法以及程序及記錄載體，作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息。然后，通過關(guān)于作為學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)周期信息抽出規(guī)定數(shù)據(jù)而生成用于預(yù)測教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支，并進(jìn)行學(xué)習(xí)以使通過利用預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚?，并求出分支系?shù)。因而，例如可以得到用以得到質(zhì)量良好的數(shù)據(jù)的分支系數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種對規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為具備通過關(guān)于所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成單元；用所述分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理單元。
2.權(quán)利要求1中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為還具備取得通過進(jìn)行學(xué)習(xí)所求出的分支系數(shù)的分支系數(shù)取得單元；所述分支生成單元生成與所述分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算的預(yù)測分支，所述處理單元通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算來求出與在所述學(xué)習(xí)中作為教師所用的教師數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)測值。
3.權(quán)利要求2中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述處理單元通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行線性一次預(yù)測運(yùn)算來求出所述預(yù)測值。
4.權(quán)利要求1中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述分支生成單元生成用以進(jìn)行對所述關(guān)注數(shù)據(jù)區(qū)分等級的等級分類的等級分支，所述處理單元根據(jù)所述等級分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行等級分類。
5.權(quán)利要求1中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述分支生成單元在生成與通過進(jìn)行學(xué)習(xí)所求出的分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算的預(yù)測分支的同時，生成用以進(jìn)行對所述關(guān)注數(shù)據(jù)區(qū)分等級的等級分類的等級分支，所述處理單元根據(jù)所述等級分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行等級分類，并通過用與其等級分類的結(jié)果所得的等級對應(yīng)的所述分支系數(shù)和所述預(yù)測分支進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算來求出與在所述學(xué)習(xí)中作為教師所用的教師數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)測值。
6.權(quán)利要求1中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息得自對語音進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)。
7.權(quán)利要求6中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述編碼數(shù)據(jù)由CELP(Code Excited Liner Prediction coding)方式將語音進(jìn)行編碼。
8.權(quán)利要求7中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述周期信息為以CELP方式所規(guī)定的長期預(yù)測延遲。
9.權(quán)利要求6中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)為將所述編碼數(shù)據(jù)解碼后的解碼語音數(shù)據(jù)。
10.權(quán)利要求6中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)為用以將所述編碼數(shù)據(jù)解碼為語音數(shù)據(jù)的殘留信號。
11.權(quán)利要求1中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)為時間序列的數(shù)據(jù)，所述分支生成單元通過從所述關(guān)注數(shù)據(jù)抽出相隔與所述周期信息對應(yīng)的時間的位置的所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成所述分支。
12.權(quán)利要求11中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述分支生成單元通過從所述關(guān)注數(shù)據(jù)抽出在過去方向或未來方向相隔與所述周期信息對應(yīng)的時間的位置的所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的一方或雙方來生成所述分支。
13.權(quán)利要求12中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為還具備對所述規(guī)定數(shù)據(jù)的波形推移進(jìn)行判定的判定單元；所述分支生成單元根據(jù)所述判定單元的判定結(jié)果抽出在過去方向或未來方向相隔與所述周期信息對應(yīng)的時間的位置的所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的一方或雙方。
14.權(quán)利要求13中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述判定單元根據(jù)所述規(guī)定數(shù)據(jù)的功率判定其波形推移。
15.一種對規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理方法，其特征為具備通過關(guān)于所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成步驟；用所述分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理步驟。
16.一種使計算機(jī)對規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息進(jìn)行處理的程序，其特征為具備通過關(guān)于所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成步驟；用所述分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理步驟。
17.一種記錄有使計算機(jī)對規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息進(jìn)行處理的程序的記錄載體，其特征為記錄有具備如下步驟的程序，即通過關(guān)于所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用于規(guī)定處理的分支的分支生成步驟；用所述分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定處理的處理步驟。
18.一種對被用以處理規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息的規(guī)定的分支系數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成所述規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元；通過關(guān)于作為所述學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成單元；為使通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出所述分支系數(shù)的學(xué)習(xí)單元。
19.權(quán)利要求18中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述學(xué)習(xí)單元為使通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行線性一次預(yù)測運(yùn)算所得到的所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)。
20.權(quán)利要求18中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為還具備從作為所述學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)生成用以進(jìn)行對所述關(guān)注數(shù)據(jù)區(qū)分等級的等級分類的等級分支的等級分支生成單元；根據(jù)所述等級分支對所述關(guān)注數(shù)據(jù)進(jìn)行等級分類的等級分類單元，所述學(xué)習(xí)單元按所述等級分類單元的等級分類結(jié)果所得到的各等級求出所述分支系數(shù)。
21.權(quán)利要求20中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述等級分支生成單元通過關(guān)于所述關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成所述等級分支。
22.權(quán)利要求18中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述教師數(shù)據(jù)為語音數(shù)據(jù)，所述規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息得自對作為所述教師數(shù)據(jù)的語音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)。
23.權(quán)利要求22中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述編碼數(shù)據(jù)由CELP(Code Excited Liner Prediction coding)方式將語音數(shù)據(jù)編碼。
24.權(quán)利要求23中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述周期信息為以CELP方式所規(guī)定的長期預(yù)測延遲。
25.權(quán)利要求22中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)為將所述編碼數(shù)據(jù)解碼后的解碼語音數(shù)據(jù)。
26.權(quán)利要求22中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)為用以將所述編碼數(shù)據(jù)解碼為語音數(shù)據(jù)的殘留信號。
27.權(quán)利要求18中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述規(guī)定數(shù)據(jù)為時間序列的數(shù)據(jù)，所述預(yù)測分支生成單元通過從所述關(guān)注數(shù)據(jù)抽出相隔與所述周期信息對應(yīng)的時間的位置的所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成所述預(yù)測分支。
28.權(quán)利要求27中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述預(yù)測分支生成單元通過從所述關(guān)注數(shù)據(jù)抽出在過去方向或未來方向相隔與所述周期信息對應(yīng)的時間的位置的所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的一方或雙方來生成所述預(yù)測分支。
29.權(quán)利要求28中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為還具備對所述規(guī)定數(shù)據(jù)的波形推移進(jìn)行判定的判定單元，所述預(yù)測分支生成單元根據(jù)所述判定單元的判定結(jié)果抽出在過去方向或未來方向相隔與所述周期信息對應(yīng)的時間的位置的所述規(guī)定數(shù)據(jù)中的一方或雙方。
30.權(quán)利要求29中記載的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征為所述判定單元根據(jù)所述規(guī)定數(shù)據(jù)的功率判定其波形推移。
31.一種對被用以處理規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息的規(guī)定的分支系數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理方法，其特征為具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成所述規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成步驟；通過關(guān)于作為所述學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成步驟；為使通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出所述分支系數(shù)的學(xué)習(xí)步驟。
32.一種使計算機(jī)進(jìn)行對被用以處理規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息的規(guī)定的分支系數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理的程序，其特征為具備作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成所述規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成步驟；通過關(guān)于作為所述學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成步驟；為使通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出所述分支系數(shù)的學(xué)習(xí)步驟。
33.一種記錄有使計算機(jī)進(jìn)行對被用以處理規(guī)定數(shù)據(jù)和表示周期的周期信息的規(guī)定的分支系數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理的程序的記錄載體，其特征為記錄有具備如下步驟的程序，即作為成為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，從成為學(xué)習(xí)的教師的教師數(shù)據(jù)生成所述規(guī)定數(shù)據(jù)和周期信息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成步驟；通過關(guān)于作為所述學(xué)生數(shù)據(jù)的規(guī)定數(shù)據(jù)中的正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)根據(jù)所述周期信息抽出所述規(guī)定數(shù)據(jù)來生成用以預(yù)測所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測分支的預(yù)測分支生成步驟；為使通過用所述預(yù)測分支和分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算所得到的所述教師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的預(yù)測誤差在統(tǒng)計上變?yōu)樽钚《M(jìn)行學(xué)習(xí)，求出所述分支系數(shù)的學(xué)習(xí)步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及能夠得到高音質(zhì)的合成音等的數(shù)據(jù)處理裝置。分支生成部121從對以CELP方式進(jìn)行編碼的語音的編碼數(shù)據(jù)解碼后的合成音數(shù)據(jù)中正在關(guān)注的關(guān)注數(shù)據(jù)的子幀中的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)和以從關(guān)注子幀過去其關(guān)注子幀中配置的L碼所表明的延遲量的位置為起點(diǎn)的40個樣值的合成音數(shù)據(jù)生成預(yù)測分支。然后，預(yù)測部125通過用其預(yù)測分支和系數(shù)存儲器124所記憶的分支系數(shù)進(jìn)行規(guī)定的預(yù)測運(yùn)算來對高音質(zhì)的語音數(shù)據(jù)解碼。本發(fā)明可應(yīng)用于對語音進(jìn)行收發(fā)信的使攜式電話機(jī)。
文檔編號G10L19/12GK1459093SQ02800739
公開日2003年11月26日 申請日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月25日
發(fā)明者近藤哲二郎, 木村裕人, 渡邊勉, 服部正明 申請人:索尼公司