JPH0117600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、音声合成装置に関するものであ
る。偏自己相関係数を特徴パラメータとして用い
る音声合成装置は、第１図に示されたような構成
とされる。同図において、１は音源部、２はデイ
ジタルフイルタ、３はパラメータ供給回路、４は
デイジタルーアナログ変換回路、５は増幅回路、
６はスピーカーである。

この種の音声合成において、有声音は、所定の
ピツチ周期とされたようなインパルスにもとづい
て形成され、無音声は、ランダムノイズ（ホワイ
トノイズ）に基づいて形成される。これに応じ
て、音源部１はインパルス発生回路１Ａ及びラン
ダムノイズ（ランダムパルス）発生回路１Ｂから
構成される。なお、第３図には、インパルス発生
回路１Ａから出されるインパルスの一例が示され
ている。同図において横軸ｔは時間である。

ところで、音声波形の中で母音部分は、1KHz
以下の第１ホルマント領域に主要なエネルギーが
存在するため、偏自己相関係数抽出の際には、こ
の低周波成分に対し、相対的に高い計算精度が要
求される。これを改善するために、入力波形の差
分信号（アナログ的には微分処理した信号）につ
いて偏自己相関係数を抽出する方法をとることが
できる。

この場合、抽出された偏自己相関係数を用いて
音声を合成する際には、積分処理が必要である。
このような積分処理は、例えばデイジタルーアナ
ログ変換回路４の出力側に抵抗と容量とからなる
積分回路を設けることによつて行なわせることが
できる。

しかしながら、この場合は、次のような問題が
生ずる。

すなわち、積分回路のような容量を含む回路
は、集積回路（IC）化することが比較的困難で
ある。従つて、例えば第１図に示された回路１な
いし５がIC化された場合、ICの外付部品として
抵抗、容量等が必要になつてくる。

従つて、この発明の目的は、積分処理のための
容量が必要にされない音声合成装置を提供するこ
とにある。

この発明は、合成に用いるフイルタが線形であ
ること、及びこれに応じて音源波形を適当に設定
することによつて抵抗及び容量からなるような積
分回路を使用しなくても積分処理をすることがで
きること、に注目してなされている。すなわち、
この発明では、従来音源情報として用いてきたイ
ンパルスを積分した波形を音源情報とするもので
ある。

いま微分処理Ｄ（Ｚ）＝１−kZ^-1、積分処理Ｉ
（Ｚ）＝１／（１−kZ^-1）、０＜ｋ１とすると、
積分波形ｉ（t_o）（以下積分音源と呼ぶ）は次式
(1)、(2)のようになる。

ｉ（t_o）＝１／2πjI（Ｚ）Z^n-1dZ ＝１／2πjZⁿ／Ｚ−ｋdZ ………(1) ∴i_o＝ｉ（t_o）＝kⁿ（ｎ＝０、１、２…） ………(2) 式(2)のi_oは、第４図に示されたような初項１、
公比ｋの等比数例である。

ここで、Ｄ（Ｚ）のｋと、Ｉ（Ｚ）のｋを異なつ
た値（Ｄ（Ｚ）のときk₁、Ｉ（Ｚ）のときk₂）とす
ると総合特性は、次式(3)、(4)のようになる。

Ｆ（Ｚ）＝Ｄ（Ｚ）・Ｉ（Ｚ） ＝（１−k₁Z^-1）／（１−k₂Z^-1） ………(3) f_o＝１／2πjF（Ｚ）Z^n-1dZ＝１／2πj〔１−k₂
−k₁／Ｚ−k₂〕Z^n-1dZ＝（k₂−k₁）k₂ ^n-1………(4) これは積分出力｛k₂ ⁿ｝の係数k₁の微分出力と
考えることができる。したがつてk₁＞k₂ならば全
体として微分特性を、k₁＜k₂であれば積分特性を
示すことになり、k₁、k₂の相対的な大小関係によ
りスペクトル概形の周波数特性の傾きを制御でき
ることが明らかである。

式(2)で示されたような信号は、例えばインパル
ス発生回路とその出力を受ける適当な演算回路も
しくは演算操作によつて形成することができる。
しかしながら、このように演算による場合は、回
路構成が複雑になつてしまうという難点がある。
そこで、この発明に従うと、特に制限されない
が、上記のような信号は、予めリードオンリメモ
リ（ROM）にセツトされる。

第２図は、この発明の実施例の音声合成装置の
ブロツク図である。同図において、１は音源部、
２はデイジタルフイルタ、３はパラメータ供給回
路、４はデイジタルーアナログ変換回路、５は増
幅回路、６はスピーカである。回路１ないし５
は、公知のIC技術によつてIC化される。

音源部１は、積分音源１Ａと、ランダムノイズ
（ランダムパルス）発生回路１Ｂとから構成され
ている。

積分音源１Ａは、リードオンメモリA₁と読み
出し制御部A₂とから構成されている。リードオ
ンリメモリA₁は、読み出し制御部A₂によつて選
択される複数の記憶番地を持つている。リードオ
ンリメモリA₁には、その先頭番地から順に、第
４図の信号i₁、i₂、i₃等のレベルに対応されたデ
ータが書き込まれている。

読み出し制御部A₂は、パラメータ供給回路３
から供給される信号によつて起動され、リードオ
ンリメモリの各番地を、その先頭番地から順次に
選択する。

特に制限されないが、この実施例においては、
制御部A₂の構成を比較的単純にさせ、かつ制御
を簡単にさせるために、リードオンリメモリの番
地は、パラメータ供給回路３から制御部A₂に供
給される信号周期（ピツチ周期）にかかわらず
に、制御部A₂の構成によつて決まる一定時間々
隔をもつて順次に変更される。

制御部A₂は、パラメータ供給回路３から信号
が供給される毎に、リードオンリメモリA₁の先
頭番地を指示するように構成される。制御部A₂
はまた、１つのピツチ周期に１回だけ順次の番地
信号を出力するような構成にされる。これによ
り、各ピツチ周期毎に、第４図のi₁、i₂、i₃に対
応されたデータが必ず１回だけ発生されることに
なる。

第２図の音声合成装置においては、パラメータ
供給回路３から供給されるパラメータ信号によつ
て、有声音時には音源１Ａから出力された上記の
ようなデータ信号が、また無声音時には回路１Ｂ
から出力されたランダムノイズがそれぞれデイジ
タルフイルタ２に取り込まれる。デイジタルフイ
ルタ２によつて所定の演算が行なわれ、その演算
結果がデイジタルーアナログ変換回路４に供給さ
れ、アナログ信号に変換される。このアナログ信
号が必要に応じて設けられた増幅回路５を介して
スピーカーに供給される。

この発明に従うと、上記のように、音源を適当
な構成にすることによつて積分処理を行なわせる
ので、抵抗及び容量からなるような積分回路を必
要としない。そのため、この発明の音声合成装置
は、IC化するのに適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、偏自己相関係数を用いる音声合成装
置のブロツク図、第２図は、この発明の実施例の
音声合成装置のブロツク図、第３図はインパルス
の波形図、第４図は、積分音源信号の波形図であ
る。 １……音源部、２……デイジタルフイルタ、３
……パラメータ供給回路、４……デイジタルーア
ナログ変換回路、５……増幅回路、６……スピー
カー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力波形の差分信号について抽出された偏自
   己相関係数を特徴パラメータとした音声合成装置
   において、有声音時の各ピツチ周期内において順
   次にレベルが減少される複数のインパルス信号が
   音源情報とされていることを特徴とする音声合成
   装置。 ２ 上記音源情報が、リードオンリメモリと、各
   ピツチ周期において上記複数のインパルス信号を
   上記リードオンリメモリから出力せしめるように
   上記リードオンリメモリの番地情報を順次に形成
   する制御部とからなる音源部によつて形成される
   ようにされてなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の音声合成装置。