JPH02120894A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動制御システムにおけるシステム管
理者に音声メツセージ等を出力する音声合成装置に関す
る。

（従来の技術） 近時、例えば自動制御システムや、工場組立てラインな
どにおいて、その稼働状況をシステム管理者や作業者等
に、迅速、且つ的確に知らせるための手段として音声合
成装置の音声メツセージ出力が用いられてきている。

このような従来の音声合成装置における音声生成の方式
としては、例えば録音編集方式及び分析合成方式がある
。これらの方式は、音声出力しようとするメツセージ内
容を予め録音しておき、これを再生することを基本とす
るものであり、高品質の音声を出力することができるが
、予め録音し分析されていないものは、音声出力をする
ことができない。

これに対し、音声出力のメツセージ内容を容易に変え得
るようにした方式として規則合成方式がある。この方式
を用いれば、入力記号列だけから音声合成をすることが
できるので、簡単に音声出力のメツセージ内容を変更す
ることができる。しかし、この方式は音節に対応する音
声パラメータをつなげて音声出力をするので前記の録音
編集方式や分析合成方式に比べて音質がかなり劣る。

（発明が解決しようとする課題） 従来の録音編集方式及び分析合成方式では、高品質の音
声を出力することができるが、予め録音し分析されてい
ないものは、音声出力をすることができない。一方、他
の従来例である規則合成方式では、音声出力のメツセー
ジ内容を変更することができるが音質が劣るという問題
があった。

そこで、予め録音分析されて音声パラメータとしてメモ
リーに用意されているものについては、分析合成方式で
音声を合成しそれ以外のものについては、規則合成方式
で音声を合成することが考えられる。しかし、このよう
な方式にすると、音声合成装置として、分析合成方式と
規則合成方式の２方式に対応できるものを用意しなけれ
ばならず、そのためそれを制御システムの１部としては
、組込みにくいという問題があった。

本発明は上記事情に基づいてなされもので、出力する音
声メツセージの管理が容易であるとともに、合成音の音
質が良好で聞き易く、さらには制御システムの一部とし
て組込み易い音声合成装置を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、第１の発明は、人力文字列
を解析して音声記号列と韻律記号列とを求め、音声素片
パラメータが格納されているファイルを参照して前記音
声記号列に対応した音声パラメータ列を生成するととも
に前記韻律記号列に対応した韻律パラメータ列を生成す
る音韻パラメータ列生成手段を備え、この音韻パラメー
タ列生成手段で生成した音声パラメータ列と韻律パラメ
ータ列から音声を合成して所要の合成音が得られること
を確認した後当該音声パラメータ列及び韻律パラメータ
列を差換可能な記憶媒体に書込む音韻パラメータ書込み
手段と、前記差換可能な記憶媒体に書込まれた音声パラ
メータ列と韻律パラメータ列を読込んで音声を合成する
音韻パラメータ読取り合成手段とを有することを要旨と
する。

また、第２の発明は、上記第１の発明に係る音声合成装
置において、前記音韻パラメータ書込み手段には、前記
音韻パラメータ列生成手段に加えて、音声を入力するこ
とにより、音声パラメータ列と韻律パラメータ列を抽出
する音韻パラメータ列抽出手段を備えてなることを要旨
とする。

（作用） 上記構成において、第１の発明では、音韻パラメータ列
生成手段で生成した音声パラメータ列と韻律パラメータ
列を用いて差換可能な記憶媒体に出力メツセージのいく
つかを書込んでおき、これを再生することにより、音声
メツセージの管理がやり易くなり、出力する音声メツセ
ージの内容変更が容易となる。また、ファイルに格納し
である音声素片パラメータは、音声分析で求められる音
声パラメータと同種のものを用い、さらに、音韻パラメ
ータ列と韻律パラメータ列から予め音声を合成し、正し
い韻律やアクセント等が付いていることを確認してから
差換可能な媒体に書込まれるので、音質が良好で聞き易
い合成音が再生出力される。また、制御システムに組込
むのは、記憶媒体の読取装置と音声合成器等の簡単な構
成からなる音韻パラメータ読取り合成手段のみで済むの
で、制御システムの一部として組込むことが容易となる
。

第２の発明では、上記第１の発明の作用に加えて、固定
メツセージ等の音声は、その音声から音韻パラメータ列
抽出手段で抽出した音声パラメータ列と韻律パラメータ
列をそのまま用いて合成することができるので、−層高
品質の音声を出力することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。

まず、音声合成装置の構成を説明すると、第１図（Ａ）
は、音韻パラメータ書込み手段としての音韻パラメータ
書込み装置を示し、第１図（Ｂ）は、音韻パラメータ読
取り合成手段としての音韻パラメータ読取り合成装置を
示している。

音韻パラメータ書込み装置には、音韻パラメータ列生成
手段としての音韻パラメータ列生成部１０、音韻パラメ
ータ列抽出手段としての音韻パラメータ列抽出部２０及
び音声合成書込み部３０が備えられている。音韻パラメ
ータ列生成部１−０の出力滑子ａｌ　　　ｂＩと音韻パ
ラメータ列抽出部２０の出力端子ａ２　、ｂ２とは、音
声合成書込み部３０の入力端子ａ３、ｂ３に対し、ノ１
−ドスイッチ又はソフトスイッチにより、電気的にａ１
ａ３　、ｔ）Ｉ−’）３が接続されるか、ａｌ−８３１
ｂ２−ｂ３が接続されるかが選択できるようになっでい
る。第１図（Ａ）の状態は、ａｌ−８３、ｂ、−ｂ３が
接続された場合を示している。

そして、音韻パラメータ列生成部１０には、入力文字列
１００を解析し、アクセント辞書２を参照して、その音
声記号列２００と韻律記号列３００を求める文字列解析
部１が備えられている。この文字列解析部１で求められ
た音声記号列２００は、音声パラメータ列生成装置４に
入力され、音声素片パラメータファイル３を参照して音
声パラメータ列４００が変換生成されるようになってい
る。ここで、音声素片パラメータファイル３に格納され
ている音声素片パラメータは、音韻パラメータ列抽出部
２０で音声分析して求められる音声パラメータと同種の
ものが用いられている。また、韻律記号列３００は、韻
律パラメータ列生成装置５に与えられて、韻律パラメー
タ列５００が変換生成されるようになっている。６はエ
ディタファイルであり、音声記号列２００及び韻律記号
列３００の修正用として設けられている。

音韻パラメータ列抽出部２０には、第２図に示すように
、ＬＰＦＩＩ及びＡ／Ｄ変換器１２等で構成された音声
前処理部７が備えられ、その出力端子に音声バラメ・−
夕刊抽出装置８と韻律パラメータ列抽出装置９が並列に
接続されている。音韻パラメータ列抽出部２０には、テ
ープデツキ等から音声６００を入力することにより、前
記の音声素片パラメータファイル３に格納された音声素
片パラメータと同種の音声パラメータ列４０１を抽出し
、また、韻律パラメータ列５０１を抽出する機能を有し
ている。

また、音声合成書込み部３０には、音韻パラメータ列生
成部１０で生成された音声パラメータ列４００と韻律パ
ラメータ列５００、又は音韻パラメータ列抽出部２０で
抽出された音声パラメータ列４０１と韻律パラメータ列
５０１を予め音声合成して、正しいアクセントや韻律の
合成音声７００が得られるか否かを確認する音声合成器
１３と、この確認後に、その音声パラメータ列４００．
４０１及び韻律パラメータ列５００．５０１を差換可能
な記憶媒体としての図示省略のメモリカードに書込むメ
モリカード書込装置１４が備えられている。

一方、音韻パラメータ読取り合成装置４０には、メモリ
カードを差込んで音声パラメータ列４０２と韻律パラメ
ータ列５０２を読取るメモリカード読取装置１５と、こ
の読取った両パラメータ列４０２．５０２を合成して音
声合成音８００を生成する音声合成器１６が備えられて
いる。

次に上述のように構成された音声合成装置の作用を第３
図のフローチャートを用いて説明する。

文字列解析部１に文字列１００が与えられると（ステッ
プ２１）、アクセント辞書２が参照されて音声記号列２
００と韻律記号列３００が求められる。次いで、音声記
号列２００は、音声パラメータ列生成装置４に入力され
、音声素片パラメータファイル３が参照されて音声パラ
メータ列４００に変換生成される。一方、韻律記号列３
００は、韻律パラメータ列生成装置５に与えられて韻律
パラメータ列５００に変換生成される。

ここで、音韻パラメータ列生成部１０の出力端子ａｌ　
　　ｂｌが、音声合成書込み部３０の入力端子ａ３、ｂ
３にそれぞれ接続されていると、音声パラメータ列生成
装置４によって変換生成された音声パラメータ列４００
と韻律パラメータ列生成装置５によって変換生成された
韻律パラメータ列５００は、音声合成器１３に入力され
、ここに入力されたこれらパラメータ列４００．５００
に従い、所定の合成規則に基づいて、前記文字列１００
に対応した合成音声７００が生成出力される（ステップ
２２）。

この合成音声７００を聴取し、正しいアクセントや韻律
で合成されている場合は（ステップ２３のＹ　ｅ　ｓ　
）　、音声パラメータ列４００と韻律パラメータ列５０
０をメモリカード書込装置１４に送り、差換可能な記憶
媒体としてのメモリカードに、これを書込む（ステップ
２５）。

入力文字列１００だけから音声合成するので、アクセン
ト辞書２にその文字列１００に対応するものがなかった
り、日本語解析ルールや辞書による解析ミスにより正し
い日本語のアクセントや韻律のついていない音声が合成
されることがある（ステップ２３のＮｏ）。このときは
、音声記号列２００と韻律記号列３００をエディタファ
イル６に取込み、これをエディタで修正しくステップ２
４）、これらを再び音声パラメータ列生成装置４と、韻
律パラメータ列生成装置５に入力して合成音声７００を
生成し、これを聴取して正しいアクセントや韻律で合成
されている場合には、音声パラメータ列４００と韻律パ
ラメータ列５００をメモリカード書込装置１４に送り、
これを書込む。

正しいアクセントや韻律で合成されていない場合は、エ
ディタファイル修正から、再び行い、正しいアクセント
や韻律で合成されるまでこれを繰返す（ステップ２２．
２３．２４）。そして、正しいアクセントや韻律で合成
されたところで音声パラメータ列４００と韻律パラメー
タ列５００をメモリカード書込装置１４に送り、これを
メモリカードに書込む。

また、この実施例の音韻パラメータ書込み装置は、音韻
パラメータ抽出部２０により音声分析機能を持ち、テー
プデツキ等から音声６００を入力することにより音韻パ
ラメータ列生成部１０側の規則合成で用いた音声素片パ
ラメータファイルと同じ音声パラメータを抽出し、さら
に韻律パラメータを抽出する機能を持っている。このと
きは、音韻パラメータ列抽出部２０の出力端子ａ２、ｂ
２が、音声合成書込み部３０の入力端子ａ３、ｂ３にそ
れぞれ切換え接続される。

そして、テープデツキやマイク等からの音声６００は、
音韻パラメータ列抽出部２０における音声前処理部７に
入力され音声パラメータ列抽出装置８及び韻律パラメー
タ列抽出装置９に送られる。音声パラメータ列抽出装置
８では、規則合成で用いる音声素片パラメータと同じ音
声パラメータ４０１が抽出される。なお、ここでいう音
声パラメータとは、ケプストラム、メルケブストラム、
ＬＳＰＳＰＡＲＣＯＲ，ホルマントパラメータ等が考え
られる。また、韻律パラメータ列抽出装置９では、韻律
パラメータ列５０１が抽出される。

これらの抽出された両パラメータ４０１．５０１は、音
声合成器１３に送られ、音声が再合成されることが確認
されてからメモリカード書込み装置１４に送られてこれ
がメモリカードに書込まれる。

次いで、上述のように、音韻パラメータ書込み装置によ
り音韻パラメータの書込まれたメモリカードを、音韻パ
ラメータ読取り合成装置４０におけるメモリカード読取
装置１５に差し込むと、そのメモリカードに書込まれて
いる音声パラメータ列４０２と韻律パラメータ列５０２
が読み取られる。そして、これらは、音声合成器１６に
入力され、その音声パラメータ列４０２と韻律パラメー
タ列５０２の内容に基づいて音声合成音８００が生成さ
れる。

上述したように、この実施例によれば、音韻パラメータ
書込み装置により、分析合成出力したい録音した固定メ
ツセージは、これを音声分析し、その音韻パラメータを
メモリカードに書込んでおく。また、録音していないメ
ツセージを音声出力したい場合には、そのメツセージの
規則合成方式により生成される音韻パラメータをメモリ
カードに書込んでおく。一方、音韻パラメータ読取り合
成装置４０では、メモリカード読取装置１５と音声合成
器１６という簡単な構成からなる装置で、音声合成音が
得られ、しかも、分析合成と規則合成方式で同じ種類の
音声パラメータと韻律パラメータを用いているので合成
音は、同じ音質のものとなり聞き易くなるという効果を
有している。

このように、録音とそれを分析する手間をかけないで音
声合成したいメツセージは、音韻パラメータ列生成部１
０側の規則合成方式で生成した音韻パラメータにより音
声が生成できるので、従来のように出力メツセージ内容
を変えられないということがなくなり、しかも、音韻パ
ラメータ列抽出部２０側ですでに録音分析しであるもの
は、それをそのまま使用できるので、規則合成方式のも
のに比べて高品質な音声を出力することができる。

特に、規則合成方式により生成するメツセージについて
は、男／女のパラメータを選択してメモリカードに書込
むことにより、分析合成の音韻パラメータのものと組合
せて、さらに効果的なメツセージ音声出力が可能となる
。

ところで、一般に、規則合成装置はミ滑らかで韻律が正
しい合成音を生成するためには、音声素片パラメータフ
ァイルやアクセント辞書などのために多（のＲＯＭを必
要とし、そのうえ、音声合成するための処理を考えると
装置の小形化は難しく、またハードを小形にした場合は
、ホストコンピュータ側のソフト処理にかなり負担をか
けねばならない。

これに対し、この実施例の音声合成装置は、音韻パラメ
ータ書込み装置と音韻パラメータ読取り合成装置４０と
に分れており、実際に、制御システムに組込まれるのは
、メモリカード読取装置１５と音声合成器１６という簡
単な構成からなる音韻パラメータ読取り合成装置４０で
あり、規則合成方式により生成した音韻パラメータをメ
モリカードから読取ることで音声が生成でき、その音声
合成器は従来の分析合成方式のものを用意するだけで良
く、専用ＬＳＩなどによりさらにハードが小形化でき、
制御システムの１部として組込み易いという利点を有し
ている。

また、メモリカードに出力メツセージのいくつかを書込
んでおき、これを再生するので、出力する音声メツセー
ジの管理がやりやすいことや、特に規則合成方式で生成
した音韻パラメータで出力する場合でも、予め合成音に
、正しい韻律やアクセントが付いていることを確認して
からメモリカードに書込むようにしたので、韻律やアク
セントが間違って、聞き苦しい合成音が出力されるとい
うことがないという利点を持っている。

なお、上述の実施例では、音韻パラメータを記憶する記
憶媒体としてメモリカードを用いたが、これをＣＤ−Ｒ
ＯＭなどに置換えることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、第１の発明によれば、音韻パラメ
ータ書込み手段により人力文字列から生成した音声パラ
メータ列と韻律パラメータ列とを用いて差換可能な記憶
媒体に出力メツセージの幾つかを書込んでおき、これを
音韻パラメータ読取り合成手段で再生するようにしたの
で、音声メツセージ等の管理がやり易くなり、出力する
音声メツセージの内容変更が容易となる。また、ファイ
ルに格納する音声素片パラメータは音声分析で求められ
る音声パラメータと同種のものを用いることができ、さ
らに、音声パラメータ列と韻律パラメータ列は、予め合
成して正しい韻律やアクセント等が付いている所要の合
成音が得られることを確認してから記憶媒体に書込むよ
うにしたので、音質が良好で聞き易い合成音を再生出力
することができる。また、制御システムに組込むのは、
記憶媒体読取装置と音声合成器等の簡単な構成からなる
音韻パラメータ読取り合成手段のみで済むので、制御シ
ステムの一部として組込むことが容易になるという利点
がある。

また、第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加
えて、さらに、固定メツセージ等の音声は、その音声か
ら音韻パラメータ列抽出手段で抽出した音声パラメータ
列と韻律パラメータ列をそのまま用いて合成することが
できるので、−層、高品質の音声を出力することができ
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る音声合成装置の実施
例を示すもので、第１図は全体構成を示すブロック図、
第２図は音声前処理部の内部構成を示すブロック図、第
３図は作用を説明するためのフローチャートである。 １：文字列解析部、 ３：音声素片パラメータファイル、 ４：音声パラメータ列生成装置、 ５：韻律パラメータ列生成装置、 １４：メモリカード書込装置、 １５：メモリカード読取装置、 １６：音声合成器、 １０：音韻パラメータ列生成部（音韻パラメータ列生成
手段）、 ２０：音韻パラメータ列抽出部（音韻パラメータ列抽出
手段）、 ３０：音韻パラメータ列生成部及び音韻パラメータ列抽
出部とともに音韻パラメータ書込み手段を構成する音声
合成書込み部、４０：音韻パラメータ読取り合成装置（
音韻パラメータ読取り合成手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力文字列を解析して音声記号列と韻律記号列と
   を求め、音声素片パラメータが格納されているファイル
   を参照して前記音声記号列に対応した音声パラメータ列
   を生成するとともに前記韻律記号列に対応した韻律パラ
   メータ列を生成する音韻パラメータ列生成手段を備え、
   この音韻パラメータ列生成手段で生成した音声パラメー
   タ列と韻律パラメータ列から音声を合成して所要の合成
   音が得られることを確認した後当該音声パラメータ列及
   び韻律パラメータ列を差換可能な記憶媒体に書込む音韻
   パラメータ書込み手段と、 前記差換可能な記憶媒体に書込まれた音声パラメータ列
   と韻律パラメータ列を読込んで音声を合成する音韻パラ
   メータ読取り合成手段と を有することを特徴とする音声合成装置。
2. （２）請求項１記載の音声合成装置において、前記音韻
   パラメータ書込み手段には、前記音韻パラメータ列生成
   手段に加えて、音声を入力することにより、音声パラメ
   ータ列と韻律パラメータ列を抽出する音韻パラメータ列
   抽出手段を備えてなることを特徴とする音声合成装置。