发明名称 用于声音讯息的非常低位元率时域语音分析器
摘要 一种语音分析器(107)将声音讯息压缩以传送, 并包括:一 LPC 分析器(406),其从语音段中导出频谱向量;一记忆体(1910),其储存索引识别之预设频谱向量,索引也识别储存于接收器中之预设声音向量;一量化器(422), 其将导出之频谱向量与预设频谱向量比较以选择一预设频谱向量 ;及一输出缓冲区 , 以储存识别预设选取频谱向量之索引。语音分析器(107)也包括一声音高低决定器(414),其包括一声音高低函数产生器(414), 其从一语音段产生一声音高低函数。声音高低强化器(1116)利用一或多个循序语音段之声音高低函数位而强化目前语音段之声音高低函数 , 而声音高低侦测器(1118)则侦测目前语音段之声音高低。
申请公布号 TW318926 申请公布日期 1997.11.01
申请号 TW086101557 申请日期 1997.02.12
申请人 摩托罗拉公司 发明人 艾克梭强.李;佛洛依德.辛普森;强健黄
分类号 G10L7/06 主分类号 G10L7/06
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种压缩声音讯息之语音分析器,该讯息已分成表示语音段之语音框,该语音段已数位化以产生数位语音样本,该语音分析器包含:一LPC分析器,以分析数位语音样本并导出一频谱向量;一记忆体,以储存复数个预设频谱向量,其具有复数个对应索引,该复数个预设频谱向量与复数个预设发声向量相关;一量化器,将导出之频谱向量与复数个预设频谱向量比较,以导出一组表示之间距离之距离値;该量化器更比较该组导出距离値,并从其中选择一距离値,其具有该组导出距离値之最短距离;及一输出,以传送对应一预设频谱向量之索引,该向量具有最短之选择距离。2.根据申请专利范围第1项之语音分析器,其中对应复数个预设频谱向量之复数个预设发声向量未储存于该记忆体中。3.根据申请专利范围第1项之语音分析器,其中该复数个预设频谱向量与该对应之复数个索引皆表示一码簿。4.根据申请专利范围第1项之语音分析器,其中该输出耦合一输出缓冲区,其耦合一发射器以传送储存之索引。5.根据申请专利范围第4项之语音分析器,其中该发射器系一射频发射器。6.根据申请专利范围第1项之语音分析器,其中一语音段具有可分成复数个频带之频谱,而其中该复数个预设发声向量定义各复数个频带之预设发声与无声特性。7.根据申请专利范围第6项之语音分析器,其中各复数个频带之预设发声与无声特性表示发声之频带可能性。8.根据申请专利范围第4项之语音分析器,更包含一声音高低侦测器以侦测语音段之声音高低,并导出声音高低资料以便再储存于该输出缓冲区。9.一种用于语音分析器之声音高低决定器,以决定语音之一或多个循序段中之声音高低,各语音段由预设之数个数位语音样本表示,该声音高低决定器包括:一声音高低函数产生器,从预设之数个数位语音样本中产生表示一声音高低函数之复数个声音高低成份,其中该声音高低函数定义各复数个声音高低成份之振幅;一声音高低强化器,藉由产生复数个强化声音高低成份,并利用一或多个循序语音段之声音高低函数而强化目前语音段之声音高低函数;及一声音高低侦测器,藉由决定一强化声音高低成份之声音高低而侦测目前语音段之声音高低,该声音高低成份具有复数个强化声音高低成份之最大振幅。10.根据申请专利范围第9项之声音高低决定器,更包含一数位滤波器,耦合该声音高低函数产生器之输入,以限制语音段之频谱至声音高低成份之预设范围。11.根据申请专利范围第9项之声音高低决定器,更包含一或多个延迟元件以产生一或多个循序语音段之声音高低函数。12.根据申请专利范围第9项之声音高低决定器,其中该声音高低函数产生器包含:一平方器,将表示一语音段之预设数个数位语音样本平方以产生平方之数位语音样本;FFT计算器,以导出对应预设数个平方数位语音样本之频率成份,该语音样本表示一语音段;一绝对计算器,以计算由FFT计算器导出之频率成份之绝对値;及一IFFT计算器,从FFT计算器导出之频率成份中导出复数个声音高低成份。13.根据申请专利范围第12项之声音高低函数产生器,更包含一哈尔滤波器,耦合该平方器与该FFT计算器,以滤波,哈尔滤波器强调置入语音中之声门事件藉以增加声音高低侦测之正确性。14.根据申请专利范围第12项之声音高低函数产生器,更包含一限带滤波器,耦合该FFT计算器与该绝对値计算器,以限制该FFT导出之频率成份范围。15.根据申请专利范围第12项之声音高低函数产生器,更包含一常态器,耦合该IFFT计算器以常态化该导出之复数个声音高低成份之各声音高低成份。16.根据申请专利范围第9项之声音高低决定器,其中该声音高低强化器包含一动态峰値强化器,从复数个声音高低成份中产生复数个强化声音高低成份,规划该动态峰値强化器以执行以下步骤:(a)选择第一声音高低函数之第一声音高低成份,该第一声音高低成份具有一振幅;(b)决定关于第二声音高低函数之声音高低成份之声音高低成份范围,以对应选取之第一声音高低成份;(c)从该声音高低成份范围中选择具有极大振幅之第二声音高低成份;(d)将第一声音高低成份之振幅与第二声音高低成份之极大振幅相加以产生一强化声音高低成份;及对于第一声音高低函数之复数个声音高低成份之预设数个声音高低成份重覆该(a)至(d)步骤,以产生复数个强化声音高低成份。17.根据申请专利范围第16项之声音高低决定器,其中第一声音高低函数表示目前语音段之声音高低函数,而其中第二声音高低函数表示后续语音段之声音高低函数。18.根据申请专利范围第9项之声音高低决定器,其中语音段中之声音高低表示第一声音高低参考元素,而其中复数个强化声音高低成份之极大振幅表示第一大小,而其中该声音高低决定器更包含:一第二声音高低侦测器,利用前一语音段之声音高低与目前语音段之声音高低函数位侦测具有目前大小之目前语音段之第二声音高低,该侦测到之第二声音高低表示第二声音高低参考元素;一加法器,将一或多个先前语音段之目前大小与选取声音高低成份之大小相加以产生第二大小,一或多个先前语音段之每一个之选取声音高低成份由前一语音段之声音高低函数与声音高低决定;及一参考元素选择器,当第一大小与第二大小之比小于一门槛时,则选择第一声音高低参考元素,而且当第一大小与第二大小之比大于或等于该门槛时,则选择第二声音高低参考元素。19.根据申请专利范围第18项之声音高低决定器,其中计算了门槛。图示简单说明:第一图是根据本发明利用非常低低位元率时域语音分析器而用于声音讯息之通讯系统的方块图。第二图是根据本发明利用非常低低位元率时域语音分析器而用于声音讯息之呼叫端与附属呼叫发射器的方块图。第三图是显示第二图呼叫端操作的流程图。第四图的资料流程图显示用于第一图中呼叫端的语音分析器的上视图与功能之间的资料流程。第五图流程图说明用于第四图中语音分析器的码簿的发展。第六图显示当分析后归类为发声的类比语音波形段的例子。第七图是第一图中通讯系统发展的2个声音高低函数的图形,其对应第六图的类比波形。第八图显示当分析后归类为无声的类比语音波形部分的例子。第九图是第一图中通讯系统发展的2个声音高低函数的图形,其对应第八图的类比波形。第十图显示当分析后归类为从无声转移到发声的类比语音波形部分的例子。第十一图是第一图中通讯系统发展的2个声音高低函数的图形,其对应图十的类比波形。第十二图的方块图显示用于第四图语音分析器的声音高低决定器的各部分。第十三图的流程图详细显示用于第十二图的声音高低决定器的声音高低函数。第十四图的方块图详细显示用于第十二图的声音高低决定器的声音高低追踪器的操作。第十五图的流程图详细显示用于第十四图的声音高低侦测追踪器的动态程式函数的操作。第十六图的流程图显示第十四图的区域化自相关函数的第一部分。第十七图的流程图显示第十四图的区域化自相关函数的第二部分。第十八图的流程图显示用于决定第十四图中2个声音高低元素的声音高低元素的选择对数,其最正确的表示语音段的声音高低。第十九图的方块图显示第十四图中框发声分类器的操作。第二十图显示用于第二图呼叫端中的数位信号处理器的电气方块图。
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