语音合成的IIR滤波器,目的是改善合成语音的质量,特别是改善语音自然度。这3类滤波器包括:动
图4.7 QCELP编码原理图
态音调合成滤波器、线性预测编码滤波器及自适应共振峰合成滤波器。 TIA/EIA IS-96的QCELP语音编译码系统如图4.8所示。
图4.8 TIA/EIA IS-96的QCELP语音编译
码系统图
首先对输入模拟语音按8kHz取样,再按照20ms划分为一个语音帧,每帧含有160个样点值,接着将160个样点值生成3个参数子帧。①矢量码表参数:对于每一个码本,子帧分别计算一次码本增益G和码本序号,,而且需要不断更新,更新次数决定于不同速率。②音调参数:对于每一个音调子帧分别计算其增益G与滞后两组参量——最佳音调滞后L与音调滞后b。③滤波系数参数:即线性预测编码LPC的系数,前面分析已指出,为了进一步降低LPC参数的码率,提高稳定性,需要将LPC参数变换成线性频谱对LSP参数,且每个子帧LSP参数是通过相邻子帧线性内插求得的,它对于任何速率都是20ms更新一次。上述3组参数均需不断更新,更新后的参数再按一定的子帧结构打包传送至接收端。表4.4给出对应 不同速率的参数变化。
表4.4 QCELP对应每种速率所使用的参数 参数 速率速率l 速率2 速率3 速率4 (8Kbps) (4Kbps) (2Kbps) (1Kbps) 每帧更新1 1 1 1 LPC子帧次数 每次LPC160 160 160 160 子帧更新(20ms) (20ms) (20ms) (20ms) 所需取样值 每个子帧40 20 10 10 所占比特 每帧更新4 2 1 O 的音调台成子帧次数 40 80 160 - 每次音调(5m5) (10ms) (20ms) 合成子帧更新所需取样值 每个音调1O 10 10 合成子帧所占比特教 码表子帧8 4 2 1 每帧更新次数 20 40 80 160 每次码表(2.5ms) (5ms) (10ms) (20ms) 子桢更新所需取样值 每个码表10 10 10 60 子帧所占比特数
表4.5进一步给出在不同速率情况下的参数帧结构,且表中每一个参数帧均对应一个含160个样点的语音帧。 *************需更正1
表4.5 QCELP的不同速率参数帧结构 对速率1的参数帧结构: LPC 40(bit) 子帧 音调 10(bit) l 合成10(bit) l 子桢 10(bit) J 10(bit) 矢量lO lo I 10 码表(bl 10 I 10 子帧 itI 10 I 10 ) i 10 共 160 bit 计
对速率—F1的参数帧结构 LPC 20(bit) 子帧 音调 b11) I 合成101 10(bit) 子帧 矢量 10 l 码表10(bi10 I 10 子帧 t) 共计 80(bit)
对速率1/4的参数帧结构