JPH01246599A - 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〕 本発明は音声合成装置に関し、特にディジタルフィルタ
として構成される音声合成フィルタによって入力音声信
号の合成音声を得る音声合成装置に関する。

〔従来の技術〕

入力音声信号のスペクトル包絡情報を線形予測係数（Ｌ
ｉｎｅａｒ　Ｐｒｅ’ｄｉｃｔｉｎｇ　Ｃｏｅｆｆｉｃ
ｉｅｎｔ　、以下ＬＰＣ係数と略称する）等を利用して
表わし、これをフィルタ係数として構成するディジタル
フィルタに音源情報を入力して駆動して合成音声を得る
音声合成装置はよく知られている。入力音声信号の特徴
を表現するスペクトル包絡情報と音源情報のうち、スペ
クトル包絡情報としてはαパラメータやにパラメータ等
ＬＰＣ係数が通常利用されており、また音源情報として
は、ピッチ周期、Ｖ／Ｕ　Ｖ　（Ｖｏｉｃｅ　／　［Ｊ
ｎＶｏｉｃｅ　）　、電力が利用され、これらスペクト
ル包絡情報と音源情報は所定の分析フレームごとに周期
的に入力音声信号から分析。

抽出されて音声合成フィルタに供給される。

従来、この種の音声合成器では、音声合成フィルタを含
む装置のハードウェアの大型化を避けて聴覚上必要なダ
イナミックレンジを確保しようとする場合には、音声合
成フィルタの入力側もしくは出力側のいずれか一方のみ
に音源エネルギーとしての電力を抑圧もしくは伸長する
ゲインコントローラを配置している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の音声合成装置には、しかしながら次のよ
うな問題がある。

すなわち、聴覚上、音声のダイナミックレンジは７０ｄ
Ｂ以上必要である。これを確保するためには、音声合成
フィルタの語長は少なくとも１６ビツトが最低必要であ
り、音声合成フィルタの演算精度を考慮すると、さらに
多くのビット数を必要とし、音声合成フィルタのハード
ウェアの大型化を余儀なくされてしまう。この問題に対
し、音声合成フィルタの入力側にゲインコントローラを
配して音声の入力電力を制御する方法があるが、これに
よればハードウェアの小型化は図れるものの合成音質な
らびにダイナミックレンジの劣化が避けられないという
欠点がある。

また、ハードウェアを大型化せず、十分なダイナミック
レンジを確保するために、音声合成フィルタの出力側に
ゲインコントローラを配置して合成波形のレベルを再調
整し、聴覚上不都合の生じないようにする方法がある。

しかし、この方法は、合成音声を分析フレーム単位の時
変性を有する電力に対応して不連続に変化させることと
なるため、合成音声の振幅変化も不連続になってしまい
、音質が劣化するという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は、入力音声信号のスペクトル包絡情報で
フィルタ係数を設定し音源情報を入力として駆動される
音声合成フィルタによって前記入力音声信号の合成音声
を得る音声合成装置において、前記音声合成フィルタに
入力する音源情報の電力を圧縮する第１のゲインコント
ローラと、前記音声合成フィルタから出力される合成音
声の電力を前記第１のゲインコントローラによる圧縮を
復元するように伸長する第２のゲインコントローラとを
備えて構成される。

〔実施例〕

次に図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
１図に示す本発明の実施例は、パラメータファイルロム
（ＲＯＭ）１０１．ピッチパルス列発生器１０６．雑音
源発生器１０７．スイッチ１０９　、第１のゲインコン
トローラとしてのゲインコントローラｆｉ＋’　　１０
９　、　ＬＰＧ合成フィルタ１１２、第２のゲインコン
トローラとしてのゲインコントローラ（２１１１４を有
して構成される。

パラメータファイルロム１０１は、ＬＰＧ係数１０８、
ピッチ周期１０３．ｖ／ｕｖ信号１０４゜電圧で表現す
る電力信号１０５をファイルしている。これら情報はフ
レーム信号１０２によって周期的、本実施例では１０ｍ
５ｅｃ毎に読み出される。Ｖ／ＵＶ信号は、スイッチ１
０９を制御しＶ（有声音）のときにピッチパルス発生器
１０６゜ＵＶ（無声音）のときに雑音源発生器１０７を
ゲインコントローラｆｉ＋　１０９に入力させる。電力
信号１０５は、ゲインコントローラ［１１１０９とゲイ
ンコントローラ＋２）　１１４とに供給される。ゲイン
コントローラｆｉｌ　１０９内のゲイン補正器（１１１
１０は、供給された電力信号１０５を圧縮し、ＬＰＧ合
成フィルタ１１２へ供給する前に音源信号１１１の振幅
を電力信号１０５のレベルに対応して調節する。ただし
、この調節は単純な比例関係では行なわず、対数対応等
の非線形対応ごす節で処理している。

ＬＰＧ合成フィルタ１１２は、音源信号１１１と音声ス
ペクトルの包絡情報を示すＬＰＣ係数１０８とで合成音
声１１３を生成し、ゲインコントローラｆ２１１１４へ
供給する。

ゲインコントローラ＋２）１１４は、合成音声１１３を
電力信号１０５に基づいて伸長処理する。

第２図は、第１図の実施例におけるゲイン補正器（１１
１１０およびゲイン補正器（２１１１５の補正信号幅の
説明図である。第２図中、通常信号２０１がゲインコン
トローラをもたない従来例の場合であり、補正信号ｆｉ
ｌ　２０２　、補正信号（２］２０３がそれぞれ第１図
中のゲイン補正器（１１１１０とゲイン補正器＋２１１
１５で生成される補正信号である。

ここで信号差（１１２０４、信号差＋２１２０５がそれ
ぞれ第１図のＬＰＧ合成フィルタ１１２における圧縮処
理幅と、この圧縮処理分を復元するに必要な伸長処理幅
に相当する。

ところで、従来方式では、既述した如く、第１図に示す
ゲインコンＩ・ローラ（１１１０９、ゲインコントロー
ラ（２Ｊ　１１４のいずれか一方のみ有する構成のため
、ゲインコントローラ（１）　１０９のみで構成された
場合はＬＰＧ合成フィルタ１１２のハード構成は小型化
できるが、聴覚上十分な音質レベルを得ることができな
い。また、ＬＰＧ合成フィルタ１１２の出力側にゲイン
コントローラ（２＋　１１４のみをもつ構成の場合は、
フレーム信号１０２によって読み出されるごとに不連続
に変化する電力信号１０５による影響を受け、合成音声
１１３も不自然な合成波形となる。

ところで、本実例の場合は、第２図に示しである信号差
（月２０４だけ第１図ＬＰＣ合成フィルタ１１２の入力
が減少するため、同フィルタのダイナミックレンジ、す
なわち構成ビット長の削減が可能となり、従来例では１
６ビツト長以上必要とされていたＬＰＣ合成フィルタの
語長を１４ないし１５ビット程度に削減することができ
る。また、第２図の信号差（２１２０４分だけ第１図Ｌ
ＰＧ合成フィルタ１１２の出力を伸長すればよいため、
ＬＰＣき成フィルタのゲイントローラを設置した影響は
大幅に軽減される。

即ち、本実施例では、第１のゲインコン１〜ローラとし
てのゲインコントローラ［１１０９によりＬ、ＰＣ合成
フィルタ１１２のダイナミックレンジの削減、ハードウ
ェアの小型化を図ったうえ、同フィルタのスムージング
効果の殆どが保存されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、音声き成フィルタ
の入力段及び出力段のそれぞれ電力圧縮用と復元伸長用
のゲインコントローラを用いることにより、合成、フィ
ルタのダイナミックレンジと減少し、同フィルタのハー
ド規模を小さくすることが出来るとともに、不自然さが
ほとんどなく、きわめて良好な音質が合成できる音声合
成装置が実現出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の実施例におけるゲインコントローラによる補正信号
幅の説明図である。 １０１・・・パラメータファイルロム、１０６・・・ピ
ッチパルス列発生器、１０７・・・雑音源発生器、１０
９・・ゲインコントローラ（１）、１１２・・・ＬＰＣ
合成フィルタ、１１４・・・ゲインコントローラ（２）
、１１９・・・スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　入力音声信号のスペクトル包絡情報でフィルタ係数を
   設定し音源情報を入力として駆動される音声合成フィル
   タによって前記入力音声信号の合成音声を得る音声合成
   装置において、前記音声合成フィルタに入力する音源情
   報の電力を圧縮する第１のゲインコントローラと、前記
   音声合成フィルタから出力される合成音声の電力を前記
   第１のゲインコントローラによる圧縮を復元するように
   伸長する第２のゲインコントローラとを備えて成ること
   を特徴とする音声合成装置。