JPH01197794A - 音声合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、規則合成音声を生成する音声合成装置に関
する。

〈従来の技術〉 自然な合成音声を生成するためには所定の母音を無声化
することが重要である。

従来、母音の無声化の規則としては、例えば［佐原大和
９箱田和雄“法則による音声合成″研究実用化報告第２
７巻第１２号、Ｐ、２５６２（６２）？！ｔ々公社編１
９７８年」がある。

第３図は上記従来の母音無声化規則を用いた無声化判定
ルーチンのフローチャートである。以下、第３図を用い
てこの従来の無声化判定ルーチンについて説明する。

ステップＳ３１で、対象とする母音が高舌母音（／ｉ／
、／ｕ／）であるか否かが判別される。その結果、高舌
母音であればステップＳ３ｔに進み、そうでなければ有
声と判断してステップＳ３？に進む。

ステップＳ３ｔで、対象とする母音が無声子音に挾まれ
るか否かが判別される。その結果、挾まれていればステ
ップＳ３３に進み、そうでなければ有声と判断してステ
ップＳ３？に進む。

ステップＳ３３で、対象とする母音がアクセント核（音
の高さが相対的に高から低に変化する位置）を有してい
るか否かが判別される。その結果、アクセント核を有し
ていればステップＳ。に進み、そうでなければステップ
Ｓ３４に進む。

ステップＳ３４で、対象とする母音が第１モーラである
か否かが判別される。その結果、第１モーラであればス
テップＳ３゜に進み、そうでなければステップＳ　３Ｋ
に進む。

ステップ９３Ｓで、先行する母音がすでに無声化されて
いるか否かが判別される。その結果、無声化されていれ
ば準無声化としてステップ５３１１へ進み、そうでなけ
ればステップ８３ｍに進む。

ステップＳ、６で、対象とする母音が同種の無声摩擦音
に挾まれているか否かが判別される。その結果、挾まれ
ていれば準無声化としてステップＳ３９に進み、そうで
なければステップ５３１１に進む。

ステップＳ３？で、対象とする母音を有声化すると判定
される。

ステップＳ３８で、対象とする母音を無声化すると判定
される。

ステップＳ３９で、対象とする母音の継続時間を短くす
るなどの準無声化処理が実行される。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の無声化の規則では、音韻系列
間における定量的な無声化基準が示されていないため、
無声化しやすい母音が続いたり発声速度を変えたときな
どの無声化の判定が実音声と必ずしも一致しないという
問題がある。また、無声化しにくい傾向のある促音の考
慮がなされていないという問題もある。

そこで、この発明の目的は音韻系列間での定量的な母音
無声化の判定基準を規則化し、得られた音韻系列別の無
声化生起度合に基づいて、さらに、この音韻系列別の無
声化生起度合と発声速度に応じて設定される無声化閾値
とに基づいて、対象母音の有声化・無声化を判定するこ
とによって、実音声に近い自然な合成音声を生成するこ
とができる音声合成装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明は、文字列が入力さ
れる文字列解析部の出力から、規則ファイルに格納され
た規則に従って合成パラメータ生成手段で音声合成パラ
メータを生成し、この音声合成パラメータに基づいて音
声合成手段で音声合成を行う音声合成装置において、上
記文字列解析部から入力された文字列の音韻系列と、上
記規則ファイルに格納された音韻系列別の無声化生起度
合いに基づいて、上記入力された文字列の各母音毎の無
声化生起度合いを設定する無声化生起度合い設定手段と
、上記無声化生起度合い設定手段で設定された無声化生
起度合いに基づいて、入力文字列の各母音毎に有声化・
無声化を判定する有声化・無声化判定手段を備えたこと
を特徴としている。

また、この発明は、上記規則ファイルに発声速度別の無
声化判定閾値を格納しており、この発声速度別の無声化
判定閾値に基づいて、指定された発声速度に従って無声
化判定閾値を設定する無声化判定閾値設定手段を備えて
、上記有声化・無声化判定手段は、上記無声化生起度合
い設定手段で設定された無声化生起度合いと、上記無声
化判定閾値設定手段で設定された無声化判定閾値に基づ
いて、人力文字列の各母音毎に有声化・無声化を判定す
る。

〈作用〉 任意の文字列が文字列解析部に入力され、文字列解析部
からの出力が合成パラメータ生成手段に入力されると、
規則ファイルに格納された規則に従って音声合成パラメ
ータが生成される。

その際に、上記入力された文字列の音韻系列と、上記規
則ファイルに格納された音韻系列別の無声化生起度合い
に基づいて、上記入力された文字列の各母音毎の無声化
生起度合いが無声化生起度合い設定手段によって設定さ
れる。また、上記規則ファイルに格納された発声速度別
の無声化判定閾値に基づいて、指定された発声速度にお
ける無声化判定閾値が無声化判定閾値設定手段によって
設定される。そうすると、上記有声化・無声化判定手段
は、上記無声化生起度合い設定手段で設定された無声化
生起度合いと、上記無声化判定閾値設定手段で設定され
た無声化判定閾値に基づいて、入力文字列の各母音毎に
有声化・無声化を判定する。

その後に、上記合成パラメータ生成手段で生成された音
声合成パラメータと、上記有声化・無声化判定手段で判
定された母音の有声化・無声化の判定結果に基づいて、
音声合成手段によって音声合成が行われる。

したがって、音韻系列と発声速度に基づいて、母音毎の
有声化・無声化を判定でき、自然な合成音声を得ること
ができる。

〈実施例〉 以下、第１図のブロック図により、この発明の音声合成
装置の構成および動作の該要を説明する。

任意の文字列が文字列解析部ｌに入力されると、文字列
解析部ｌは入力された上記文字列の構文解釈を行い、文
字列全体のイントネーションパターンを決定する。さら
に、単語辞書２を参照して上記文字列に含まれる単語を
検索し、文字列内の各単語のアクセント及び音韻系列を
決定することにより、上記文字列の音韻系列及びアクセ
ントパターンを決定する。このようにして、上記文字列
解析部ｌにおいて決定された文字列全体のイントネーシ
ョンパターンと、上記文字列の音韻系列およ゛びアクセ
ントパターンとは、規則制御部３に出力される。

特徴パラメータファイル８はターゲット特徴ハラメータ
ファイル６と時系列特徴パラメータファイル７とから構
成され、上記ターゲット特徴パラメータファイル６は、
母音の特徴を表わすターゲット特徴パラメータを上記規
則制御部３に出力し、また、上記時系列特徴パラメータ
ファイル７は子音の特徴を表わす時系列特徴パラメータ
を規則制御１３に出力する。一方、規［１フアイル４は
上記特徴パラメータファイルから出力されるターゲット
特徴パラメータと時系列特徴パラメータとを接続するた
めの音韻制御規則と、各韻律を制御するための韻律制御
規則とをそれぞれ上記規則制御部３に出力する。この韻
律制御規則の中に、後述する無声化音韻系列と、アクセ
ントパターン別の母音無声化生起度合いが含まれている
。

上記規則制御部３は、上記特徴パラメータファイル８か
ら入力されたターゲット特徴パラメータおよび時系列特
徴パラメータと、上記規則ファイル４から入力された各
音韻を結合させるための上記音韻制御規則および各韻律
を制御するための上記韻律制御規則を参照して、上記文
字列解析部菫から入力された文字列全体のイントネーシ
ョンパターン、文字列の音韻系列、アクセントパターン
、及び、後述する母音の有声化・無声化の判定結果によ
り、音声合成に必要なパラメータを生成し、生成された
上記パラメータを音声合成器５に出力する。

音声合成器５は、入力されたパラメータに基づいて、音
声合成を行ない入力された文字列に対応する規則合成装
置を出力する。

第２図は上記規則制御部３で行なわれている有声化・無
声化判定ルーチンのフローチャートである。以下第２図
を用いて有声化・無声化判定ルーチンについて説明する
。

ステップＳＩで、文字列解析部１から入力された音韻系
列、アクセントパターン及び規則ファイル４に格納され
た音韻系列別の無声化生起度合いから、母音毎に無声化
生起度合いρ（ｎＸｎ＝１．２゜・・・、１Ｍ＋　１　
：　ＷＭは入力した音韻系列別のモーラ数であり、１Ｍ
＋１は語尾の無声を表わす）が求められる。

ρ（ｎ）＝音韻系列別の無声化生起度合い但し、対象と
する母音がアクセント核を有していればρ（ｎ）をα１
倍（α１：０≦α＋＜１の定数）し、前後の子音のどち
らかが促音のときはρ（ｎ）をα。

倍（α、：０〈αｔ＜１の定数）して無声化生起度合い
を低くする。

また、上記音韻系列の無声化生起度合いは以下の特徴を
持つ。

■、母音が高舌母音（／ｉ／、／ｕ／）であり、この母
音に先行する子音が無声摩擦音（／ｓ／、／ｓｈ／、／
ｈ／）または無声破擦音（／ｃｈ／、／ｌｓ／）であっ
て、後続する子音が無声破裂音（／ｐ／、／ｌ／、／に
／、／ｐｙ／、／ｋｙ／）または無声破擦音（／ｃｈ／
、／ｌｓ／）のときは、前後の子音が無声破裂音（／ｐ
／、／ｌ／、／に／、後続子音は／ｐｙ／、／ｋｙ／を
含む）のときよりも無声化の度合いが高い。

２、母音が高舌母音（／ｆ／、／ｕ／）であり、前後の
子音が無声破裂音（ｊｐ／、／ｌ／、／に／、後続子音
は／ｐｙ／。

／ｋｙ／を含む）のときは、前後の子音が種類の異なる
無声摩擦音（／ｓ／　、　／ｓｈ／　、　／ｈ／　、後
続子音は／ｈｙ／を含む）のときより６無声化の度合い
が高い。

３、母音が高舌母音（／ｉ／、／ｕ／）であり、前後の
子音が種類の異なる無声摩擦音（／ｓ／、／ｓｈ／、／
ｈ／。

後続子音は／ｂｙ／を含む）のときは、前後の子音が同
一の無声摩擦音（／ｓ／、／ｓｈ／、／ｈ／）のときよ
りも無声化の度合いが高い。

４、母音が高舌母音（／ｉ／、／ｕ／）であり、前後の
子音が同一の無声摩擦音（／ｓ／　、　／ｓｈ／　、　
／ｈ／）のときは、前後の子音のどちらかが無声子音で
ないときよりも無声化の度合いが高い。

５、母音が高舌母音（／ｉ／、／ｕハでないときは無声
化はしない。

第１表に高舌母音の前後の子音で場合分けした無声化度
合いの一例を示す。縦は先行子音、横は後続子音であり
、各係数は数字が大きい程無声化の度合いが高いことを
示す。括弧内の数字は前後の子音が同一の場合を示す。

第１表 ステップＳ、で、規則ファイル４に格納しである発声速
度毎に定めた無声化を判定するための無声化判定閾値と
、文字列解析部ｌから入力された発声速度とから、次の
ようにして無声化の判定基準となる閾値θが求められる
。すなわち、普通の発声速度のときの閾値を定め、それ
より発声速度が速いときは閾値を下げ、それより発声速
度が遅いときは閾値を上げる。

一例として、普通発声速度の閾値を６としたときの発声
速度毎の閾値を第２表に示す。

第２表 また、無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの無声
化判定閾値θ２が次式で求められる。

θ２＝θ×β（βは、ｌくβの実数） 次に、母音毎に無声化の判定に入る。

ステップＳ３で、ｌモーラ目から判定を行なうためにｎ
＝１とする。

ステップＳ４で、現モーラ（ｎモーラ）の無声化生起度
合いρ（ｎ）と無声化判定閾値θとが比較される。その
結果、ρ（ｎ）≧θのときは現モーラの母音は無声化の
可能性があるとしてステップＳｓに進み、ρ（ｎ）＜θ
のときは無声化しないと判定してステップＳ　ＩＩへ進
む。

ステップＳ、で、次モーラ（ｎ＋１）の無声化生起度合
いρ（ｎ＋１）と、現モーラ（ｎ）の無声化生起度合い
ρ（ｎ）とが比較される。その結果、ρ（ｎ）≧ρ（ｎ
＋１）すなわち現モーラの方が無声化の度合が高い場合
は、現モーラの母音は無声化するが、次モーラの母音は
無声化しない場合があるとしてステップＳ、へ進む。一
方、ρ（ｎ）＜ρ（ｎ＋１）すなわち現モーラの方が無
声化の度合いが低い場合は、現モーラの母音は無声化し
ない場合があるとしてステップＳ、へ進む。

これは、無声化する母音が続く場合は、発音の不明確に
なるのを避けるために無声化の度合いの低い一方の母音
を無声化させないためである。

ステップＳ６で、次モーラの母音が必ず無声化されるよ
うにρ（ｎ＋１）を大きくしてステップＳ７へ進む。

ステップＳ、で、現モーラの無声化生起度合いρ（ｎ）
と、上記無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの無
声化判定閾値θ２とが比較される。

その結果、ρ（ｎ）≧０２の場合は現モーラの母音は無
声化の度合いが強いためステップＳ１゜へ進む。

一方、ρ（ｎ）＜０２の場合は現モーラの母音を無声化
しないためステップＳｌｌへ進む。

ステップＳ、で、次モーラの無声化生起度合ρ（ｎ＋１
）と、無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの無声
化判定閾値θ２とが比較されろ。

その結果、ρ（ｎ＋１）＜０２の場合は次モーラの母音
を無声化しないと判定してステップＳ８に進む。一方、
ρ（ｎ＋１）≧０２の場合は次モーラの母音は無声化の
度合いが強いためそのままステップＳ、。に進む。

ステップＳ８で、次モーラの母音を無声化させないため
に、ρ（ｎ＋１）＝０としてステップ９１０に進む。

ステップＳＩＯで、ｎモニラ目の母音を無声化すると判
定してステップＳｌ！に進む。

ステップＳ、で、ｎモーラ目の母音を有声化すると判定
してステップＳａｔに進む。

ステップＳＩ＊で、次モーラの母音の判定に移るために
、ｎを１つインクリメントされる。

ステップＳ＋３で、ｎが入力した音韻系列のモーラ数（
ＷＭ）以下であるか否かが判定される。その結果、１６
１Ｍの場合は上記ステップＳ４からステップｓｔｙが繰
返され、ｎ＞ＷＭの場合はこの無声化の判定ルーチンを
終了する。

以上のように、この発明では、アクセントパターン別の
無声化生起度合いと発声速度に応じて設定される無声化
判定閾値と無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの
無声化判定閾値とに基づいて、対象母音の有声化・無声
化を判定するので、入力された文字列に対して、この文
字列のアクセントパターンと発声速度に則して母音の無
声化を行なうことができる。したがって、この発明によ
れば、より自然な合成音声を生成することができる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の音声合成装置は、
規則ファイルの音韻系列別の無声化生起度合いに基づい
て、入力文字列の各母音毎の無声化生起度合いを無声化
生起度合い設定手段で設定し、この無声化生起度合いに
基づいて、上記人力文字列の各母音毎の有声化・無声化
を有声化・無声化判定手段で判定するようにしたので、
音韻系列別の無声化生起度合に基づいて対象とする母音
の有声化・無声化を判定することができる。したがって
、実音声に近い自然な合成音声を生成することができる
。

また、この発明の音声合成装置は、発声速度別の無声化
判定閾値に基づいて、指定された発声速度における無声
化判定閾値を無声化判定閾値設定手段によって設定し、
上記有声化・無声化判定手段は、上記無声化生起度合い
設定手段で設定された無声化生起度合いと、上記無声化
判定閾値に基づいて、入力文字列の各母音毎に有声化・
無声化を判定するようにすので、母音の無声化現象に大
きな影響を与える音韻系列と発声速度を考慮して、対象
とする母音の有声化・無声化を判定することができ、し
たがって、さらに実音声に近くより自然な合成音声を生
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の音声合成装置の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は上記実施例における母音の有声化・無
声化判定ルーチンのフローチャート、第３図は従来の有
声化・無声化判定ルーチンのフローチャートである。 ｌ・・・文字列解析部、２・・・単語辞書、３・・・規
則制御部、　　　４・・・規則ファイル、５・・・音声
合成器、 ６・・・ターゲット特徴パラメータファイル、７・・・
時系列特徴パラメータファイル、訃・・特徴パラメータ
ファイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）文字列が入力される文字列解析部の出力から、規
   則ファイルに格納された規則に従って合成パラメータ生
   成手段で音声合成パラメータを生成し、この音声合成パ
   ラメータに基づいて音声合成手段で音声合成を行う音声
   合成装置において、上記文字列解析部から入力された文
   字列の音韻系列と、上記規則ファイルに格納された音韻
   系列別の無声化生起度合いに基づいて、上記入力された
   文字列の各母音毎の無声化生起度合いを設定する無声化
   生起度合い設定手段と、 上記無声化生起度合い設定手段で設定された無声化生起
   度合いに基づいて、入力文字列の各母音毎に有声化・無
   声化を判定する有声化・無声化判定手段を備えたことを
   特徴とする音声合成装置。
2. （２）上記特許請求の範囲第１項に記載の音声合成装置
   において、 上記規則ファイルは発声速度別の無声化判定閾値を格納
   しており、この発声速度別の無声化判定閾値に基づいて
   、指定された発声速度に従って無声化判定閾値を設定す
   る無声化判定閾値設定手段を備えて、上記有声化・無声
   化判定手段は、上記無声化生起度合い設定手段で設定さ
   れた無声化生起度合いと、上記無声化判定閾値設定手段
   で設定された無声化判定閾値に基づいて、入力文字列の
   各母音毎に有声化・無声化を判定することを特徴とする
   音声合成装置。