A Fast Pitch Searching Algorithm Using Correlation Characteristics in CELP Vocoder

상관관계 특성을 용한 CELP 보코더의 고속 피치검색 알고리듬

The major drawback to the Code Excited Linear Prediction(CELP) type vocoders is their large computational requirements. In this paper, a simple method is proposed to reduce the pitch searching time in the pitch filter almost without degradation of quality. Bease upon the observational regularity of the correlation function of speech, the searching range can be restricted to the positive side in pitch search. This is done by skipping the negative side with the width which is estimated from the previous positive envelope. In addition to that, the maximum number of available lags can be limited by the threshold, $L_T$, which is set on 58 empirically. So, only the limited numbers of lags are considered in pitch search, which is less than a half of that of the full search method. By using the proposed method in pitch search, its required computations are greatly reduced. Experimental result shows 51% time reduction almost without lowering the speech quality in segmental SNR measure.

CELP 타입의 보코더에서 가장 큰 단점은 계산량이 상당히 커서 실시간 구현에 어려움이 많다는데 있다. 이러한 계산량의 부담을 줄이기 위해서 본 논문에서는 음질의 저하없이 피치검색시간을 단축하는 간단한 방법을 제안한다. 음성신호의 상관함수에서 발견되는 몇 가지의 특성으로부터 피치검색은 상관함수의 양의 구간만으로 한정될 수 있다. 이러한 피치검색구간의 한정은 상관함수에서 음의 진폭구간을 앞선 양의 진폭 구간의 폭만큼으로 추정하여 건너뜀으로서 구현할 수 있다. 또한 검색되는 피치래그의 개수를 일정한 수로 제한할 수도 있는데 실험적으로 약 58로 제한된다. 따라서 제안된 수의 피치래그에서만 피치검색이 수행된다. 제안된 방법으로 피치검색을 수행한 결과 기존의 방법에 비하여 음질의 저하없이 약 51%의 시간단축이 되었다.