数字音频技术(第6版) 512

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　　第12章用于传输的语音编码485
　　显然，因为使用了一个码本，所以只有有限数量的可能残差解码器包含一个增益级
　　用于对残差信号进行缩放，还包含一个长时预测滤波器和一个短时预测滤波器。长时预测滤器包含了各个过往激励的经过时间平移的版本
　　了一个自适应码本的角色。从原始语音
　　信号中减去合成出来的信号，所得差值被施加到一个感觉加权滤波器上。重复进行这一系列操作，直到算法确定出能够生成最小残差信号的码本项。比如，按顺序对每个码本项进行测试在实际中，可以采用多种方法让这个码本搜索更有效率。产生出最佳匹配的这个码本项作为最终输出被传送出去。在接收端使用一个一模一样的码本和解码器来合成输出语音信号最终的激励信号是通过把音高预测与来自固定码本的新信号加总起来得到的。固定码本是一个矢量量化词典，它以硬连线的方式固化在编解码器中。码本可以显式地存储（如同在Speex中那样），也可以是代数形式的（如在 ACELP中那样）。新信号是信号中不能从线性或音高预测获得的那些
　　对它的量化占据了编码后信号中的大部分被分配比特。
　　EP编解码器也会对误差（噪声）信号进行整形，使其能量主要位于人耳更不可闻的频率区域中，从而在听感上把噪声的可闻度降至最低。例如，编码器中误差信号的均方可以在感觉加权域中被最小化。通过在误差上使用一个感觉噪声加权滤波器，就会在语音信号度更响的频谱位
　　置上让误差的幅度也更大一些，因此语音信号可以遮蔽这个误差。加权滤波器可以从线性预测系数中得出，比如使用带宽扩展。虽然远没有达到最优，但简单的加权滤波器确实能改善主观性能。
　　在一些情况中，可以通过重新生成那些在编码中丢失的额外谐波成分来增强CELP等语音编码器的性能。在另外一些情况中，可以从窄带信号估计宽带频谱形状，从而改善窄带编码。在LPC编码中，也可以放入宽带LPC包络描述来创建一个影子码本。在解码时，宽带络可以与窄带激励合并在一起
　　12.8.1CELP编码器和解码器
　　CELP编码器使用线性预测对声道进行建模，并使用合成-分析方法来编码语音信号。这是通过在一个闭环中对解码（合成）信号进行感觉优化来实现的。这产生了对于激励参数的最优参数化表示，这些激励参数最终由编码器编码并输出。在解码时，这些参数产生了合能与原始输入语音信号实现最佳匹配。这类经过感觉优化的编码意味着一个人类听者会在整体上选择"听起来最好"的解码信号。由于这是不可能的，因此编码器把信号分解成段
　　并在包含有解码算法的闭合环路中使用感觉加权滤波器进行顺序搜索。这个环路对内部生成的合成语音信号与原始的输入语音信号进行比较。两者之差形成了一个误差信号，它被迭代地使用用来更新各个参数，直到找到最接近的匹配结果并使误差信号最小化为止，这样就产生了最优的参数。这个误差信号经过一个滤波器进行感觉加权，这个滤波器近似等于输入语频