[发明专利]声音合成装置和方法,电话装置,和程序服务媒介

说明书

本发明涉及一种声音合成装置和方法，例如，用来在接收侧由通过通讯系统或广播系统传送的输入窄带声音信号或其参数合成宽带信号。本发明还涉及一种采用该声音合成装置和方法的电话装置，和一种将声音合成方法用作程序的程序服务媒介。

传统的有线电话和无线电话的音质不能令电话用户满意。事实上如此低音质的一个原因在于当前电话的频带局限于300到3,400Hz。

由于在通话中使用的传送途径受到有关的规则和标准的限制，难以加宽频带。为得到通话领域中的高音质，已提出多种方法用于在接收侧预测所接收声音频带外的组分和产生一个宽带信号。

典型地，在用于线性预测编码(LPC)分析和合成的公知方法的基础上已经提出一种方法，用于声音信号的处理，将从窄带声音信号中获取的线性预测因子α和线性预测残数或通过使剩余量化获得的激发源都加宽频带，并且通过LPC由变宽频带的线性预测因子α和激发源合成宽带声音。

但是，由于这样获取的宽带声音是失真的，原始声音的频率组分从所合成的宽带声音中滤波出来并且将其加到原始声音中。

考虑到激发源几乎是白噪声这样一个事实，还已经提出加宽激发源频带的方法，将零插入到两个连续的样本之间以产生一个混淆的组分并且这个组分将用来作为宽带激发源。

例如当一个零插入到两个连续样本之间时，频谱相对于所采用的Nyquist频率表现出线性对称。因此，这种方法对于从最初几乎是白噪声的窄带激发源中获取宽带激发源是有一定效果的。

假设窄带信号的采样频率是8kHz，宽带信号的是16kHz并且窄带激发源限制在300到3,400Hz，例如，通过上述方法所获得的宽带激发源是具有3,400Hz到4,600Hz间隙的300到3,400Hz和4,600Hz到7,700Hz。因此，即使通过宽带LPC合成也不能产生对应于这个间隙的频带，但是将会产生不包含对应该间隙的频带的宽带声音。因此，宽带声音不是自然的声音。

如上所述，由于从LPC合成中所产生的激发源包含加宽的频带等等是低质的，因此所合成的信号也将是低质的。

本发明的一个目的是，通过提供一种由改进激发源的质量能够合成优质宽带信号的声音合成装置和方法，来克服已有技术的上述缺点。

本发明的另一个目的是提供一种具有接收装置的电话装置，该接收装置能通过采用上面的声音合成装置和方法提供优质的宽带信号。

本发明的再一个目的是提供一种程序服务媒介，其以程序形式使用声音合成方法和因此能便宜地提供优质宽带信号。

根据本发明，提供一种声音合成装置，该声音合成装置用于从由滤波合成所获得的部分输出信号合成宽带信号，该滤波合成的输入参数是窄带信号的线性预测剩余量或激发源；该声音合成装置包含用于向线性预测剩余或激发源添加噪音信号的装置。

根据本发明，还提供一种声音合成装置，该声音合成装置用于从由滤波合成所获得的部分输出信号中合成宽带信号，该滤波合成的输入参数是窄带信号的线性预测剩余或激发源；该声音合成装置包含用于从线性预测剩余或激发源形成宽带激发源的装置和用于向宽带激发源添加噪音信号的装置。

根据本发明，还提供一种声音合成装置，该声音合成装置用于从由滤波合成所获得的部分输出信号中合成宽带信号，该滤波合成的输入参数是窄带信号的线性预测剩余或激发源；该声音合成装置包含用于向线性预测剩余或激发源添加噪音信号的装置和用于从已经由噪音添加装置添加噪音信号的线性预测剩余或激发源形成宽带激发源的装置。

根据本发明，还提供一种声音合成装置，该声音合成装置用于从由滤波合成所获得的部分输出信号中合成宽带信号，该滤波合成的输入参数是窄带信号的线性预测剩余或激发源；该声音合成装置包含用于分析窄带信号来提供线性预测剩余信号的装置；用于从通过分析装置所获得的线性预测剩余产生宽带剩余信号的装置；和用于向宽带剩余信号添加具有某一信号组分的噪音信号的装置，该信号组分的频率没有包含在由宽带剩余信号产生装置所产生的宽带剩余信号的频带中。

根据本发明，还提供一种声音合成装置，该声音合成装置用于从由滤波合成所获得的部分输出信号中合成宽带信号，该滤波合成的输入参数是窄带信号的线性预测剩余或激发源；该声音合成装置包含用于分析窄带信号来提供线性预测剩余信号的装置；用于向线性预测剩余信号添加具有某一信号组分的噪音信号的装置，该信号组分的频率没有包含在由分析装置所产生线性预测剩余信号的频带中；和用于从已由噪音添加装置添加了噪音信号的线性预测剩余信号中产生宽带剩余信号的装置。