JPH0219475B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0219475B2 JPH0219475B2 JP57177228A JP17722882A JPH0219475B2 JP H0219475 B2 JPH0219475 B2 JP H0219475B2 JP 57177228 A JP57177228 A JP 57177228A JP 17722882 A JP17722882 A JP 17722882A JP H0219475 B2 JPH0219475 B2 JP H0219475B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pitch
- pitch period
- interval
- synthesis method
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は音声の分析合成系において、スペクト
ルパラメータの更新周期をピツチに同期させ、か
つ、パラメータをピツチ単位に符号化し、符号化
されたパラメータから元の音声を復元するピツチ
同期音声分析合成方法に関するものである。
ルパラメータの更新周期をピツチに同期させ、か
つ、パラメータをピツチ単位に符号化し、符号化
されたパラメータから元の音声を復元するピツチ
同期音声分析合成方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
音声分析合成方式とは、第１図ａ，ｂに示すよ
うに離散的音声信号に一定長の窓関数、例えば
30ms長のハミング窓等を掛けて切り出した有限
個のデータから、音声のスペクトル情報を表現す
るパラメータ（スペクトルパラメータ）と、音源
情報を表現するパラメータ（音源パラメータ）を
分離して抽出し、この抽出したパラメータを用い
て元の音声信号を復元するものである。
うに離散的音声信号に一定長の窓関数、例えば
30ms長のハミング窓等を掛けて切り出した有限
個のデータから、音声のスペクトル情報を表現す
るパラメータ（スペクトルパラメータ）と、音源
情報を表現するパラメータ（音源パラメータ）を
分離して抽出し、この抽出したパラメータを用い
て元の音声信号を復元するものである。
上記スペクトルパラメータは、声道フイルタの
伝達特性を規定し、また上記音源パラメータは、
声道フイルタの駆動信号を規定するものである。
音声信号には、周期性のある音声部分と、雑音性
の無声音部分があるが、有声、無声の判定パラメ
ータは、声道フイルタの励振関数（駆動波形）を
有声音と無声音で切換えるためのものである。
伝達特性を規定し、また上記音源パラメータは、
声道フイルタの駆動信号を規定するものである。
音声信号には、周期性のある音声部分と、雑音性
の無声音部分があるが、有声、無声の判定パラメ
ータは、声道フイルタの励振関数（駆動波形）を
有声音と無声音で切換えるためのものである。
スペクトルパラメータは、音声信号を声道逆フ
イルタに通して得られる残差信号のスペクトルが
白色化するように決定されるものである。また音
源パラメータとして、前記残差信号からエネルギ
計算によつて振幅が、また自己相関法によつて周
期性の有無（有声無声判定）およびピツチ周期が
抽出される。従つて音声を合成する時は分析の際
得られる残差信号に相当する駆動信号を音源パラ
メータから作り出して声道フイルタに入力すれば
良い。ここでこれらスペクトルパラメータと音源
パラメータは分析窓を一定時間長（例えば10ms）
移動させながら抽出されたもので、この一定時間
長ごとに更新される。
イルタに通して得られる残差信号のスペクトルが
白色化するように決定されるものである。また音
源パラメータとして、前記残差信号からエネルギ
計算によつて振幅が、また自己相関法によつて周
期性の有無（有声無声判定）およびピツチ周期が
抽出される。従つて音声を合成する時は分析の際
得られる残差信号に相当する駆動信号を音源パラ
メータから作り出して声道フイルタに入力すれば
良い。ここでこれらスペクトルパラメータと音源
パラメータは分析窓を一定時間長（例えば10ms）
移動させながら抽出されたもので、この一定時間
長ごとに更新される。
しかしながら、上記従来例では各パラメータは
一定時間長ごとに更新されるため、実際のピツチ
の間隔とは無関係な範囲から切り出された信号区
間の平均的な値をとることになる。従つて、スペ
クトルパラメータ、ピツチ周期、あるいは有声無
声判定は、実際の音声のもつている子音と母音の
過渡部での特徴的な性質を表わしにくく、抑揚の
自然さや、明瞭性を劣化させる原因となつてい
る。
一定時間長ごとに更新されるため、実際のピツチ
の間隔とは無関係な範囲から切り出された信号区
間の平均的な値をとることになる。従つて、スペ
クトルパラメータ、ピツチ周期、あるいは有声無
声判定は、実際の音声のもつている子音と母音の
過渡部での特徴的な性質を表わしにくく、抑揚の
自然さや、明瞭性を劣化させる原因となつてい
る。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題点を除去し、抑揚の
自然さの向上と、明瞭性の向上を図ることを目的
とするものである。
自然さの向上と、明瞭性の向上を図ることを目的
とするものである。
発明の構成
本発明は、音声信号を積分した信号を平滑化し
て得られた信号の極小点の間隔から抽出したピツ
チ周期に基づき、これに同期して分析合成を行な
い、かつピツチ単位に符号化することにより抑揚
の自然さの向上と、明瞭性の向上を図ろうとする
ものである。
て得られた信号の極小点の間隔から抽出したピツ
チ周期に基づき、これに同期して分析合成を行な
い、かつピツチ単位に符号化することにより抑揚
の自然さの向上と、明瞭性の向上を図ろうとする
ものである。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例について図面とともに
説明する。
説明する。
今、離散的な音声信号列を｛ｘ（ｎ）｝とする
と、その離散的フーリエ変換Ｘ(K)は、 Ｘ(K)＝N-1 〓n=0 Ｘ（ｎ）WN nk ……(1) （但し、WN＝l-j(2〓/N)） と表わされる。Ｎはサンプル数である。ここで、
ｋ＝０とすれば、直流成分が Ｘ（０）＝N-1 〓n=0 ｘ（ｎ） ……(2) として求められる。
と、その離散的フーリエ変換Ｘ(K)は、 Ｘ(K)＝N-1 〓n=0 Ｘ（ｎ）WN nk ……(1) （但し、WN＝l-j(2〓/N)） と表わされる。Ｎはサンプル数である。ここで、
ｋ＝０とすれば、直流成分が Ｘ（０）＝N-1 〓n=0 ｘ（ｎ） ……(2) として求められる。
上記(2)式をＮの関数とみなして、
Ｘ（０）≡Ｘ（０，Ｎ）＝N-1
〓n=0
ｘ（ｎ） ……(3)
とおく。Ｘ（０，Ｎ）は音声信号の積分値であり、
高周波成分の性質が抑制され、低周波成分の性質
（ピツチ周期）が強く現われる。Ｎが丁度ピツチ
周期となるところでは積分値は極小となる。
高周波成分の性質が抑制され、低周波成分の性質
（ピツチ周期）が強く現われる。Ｎが丁度ピツチ
周期となるところでは積分値は極小となる。
ピツチの高調波成分が強い音声信号では、積分
波形Ｘ（０，Ｎ）がピツチの基本周期以外のサン
プル点でも極小となる個所が出現する。このよう
な場合には、積分波形に平滑化処理を施してから
極小点を求めればよい。
波形Ｘ（０，Ｎ）がピツチの基本周期以外のサン
プル点でも極小となる個所が出現する。このよう
な場合には、積分波形に平滑化処理を施してから
極小点を求めればよい。
第２図ａ，ｂは実際の音声信号ｘ（ｎ）につい
て積分値Ｘ（０，Ｎ）を計算し、さらにＸ（０，
Ｎ）に平滑化処理を施したＧ（０，Ｎ）を示した
ものである。Ｇ（０，Ｎ）が極小となるＮの値
（Nmin）を求めることにより、ピツチ周期が求
める。
て積分値Ｘ（０，Ｎ）を計算し、さらにＸ（０，
Ｎ）に平滑化処理を施したＧ（０，Ｎ）を示した
ものである。Ｇ（０，Ｎ）が極小となるＮの値
（Nmin）を求めることにより、ピツチ周期が求
める。
次に、スペクトルパラメータ抽出の更新周期
を、第２図に示すサンプル数Ｎを適当に決め（例
えば200ポイント）、この区間の最初のサンプル点
から、この区間に完全に含まれる最後のピツチ周
期が終るサンプル点までとして決定する（第２図
において１の点から９の点までが更新周期）。ま
た次のスペクトルパラメータ抽出の更新周期は、
第２図の９の点の次の点（サンプル点）からＮサ
ンプルの音声信号を積分し、上記同様に更新周期
を決定する。
を、第２図に示すサンプル数Ｎを適当に決め（例
えば200ポイント）、この区間の最初のサンプル点
から、この区間に完全に含まれる最後のピツチ周
期が終るサンプル点までとして決定する（第２図
において１の点から９の点までが更新周期）。ま
た次のスペクトルパラメータ抽出の更新周期は、
第２図の９の点の次の点（サンプル点）からＮサ
ンプルの音声信号を積分し、上記同様に更新周期
を決定する。
これらの処理を順次繰返し、スペクトルパラメ
ータ抽出の更新周期をピツチ周期に同期した形で
決定しながら分析を行なう。
ータ抽出の更新周期をピツチ周期に同期した形で
決定しながら分析を行なう。
次に有声無声の判定を第２図に示したピツチ周
期単位に行なう。ここで、第２図で示されるピツ
チ周期の区間に含まれる音声信号の零クロス密度
が一定値（ZS）以下の場合を有声、それ以上の場
合を無声と判断する。また同区間の音声データの
エネルギが一定値（LS）以下の場合は無音部とす
る。この時無声部あるいは無音部と判定されたピ
ツチ周期（区間）については最大Ｍ（ms）、例え
ば20msまでをひとまとめにして符号化の効率化
を図る。
期単位に行なう。ここで、第２図で示されるピツ
チ周期の区間に含まれる音声信号の零クロス密度
が一定値（ZS）以下の場合を有声、それ以上の場
合を無声と判断する。また同区間の音声データの
エネルギが一定値（LS）以下の場合は無音部とす
る。この時無声部あるいは無音部と判定されたピ
ツチ周期（区間）については最大Ｍ（ms）、例え
ば20msまでをひとまとめにして符号化の効率化
を図る。
一方各ピツチ周期ごとのエネルギはそのピツチ
周期区間に対応する残差信号から計算する。
周期区間に対応する残差信号から計算する。
第３図は、第２図の極小点の間隔より求めたピ
ツチ周期の時間変化を示したものである。第３図
に示すようにピツチ周期の定常部とみられる部分
でも細かい変動があり、これが音声を合成した時
のノイズ（ジツタ）の原因となる。この細かい変
動を抑制するために、第３図に示すピツチ周期を
平滑処理する。第４図は平滑化処理を施こしたピ
ツチ周期の例である。
ツチ周期の時間変化を示したものである。第３図
に示すようにピツチ周期の定常部とみられる部分
でも細かい変動があり、これが音声を合成した時
のノイズ（ジツタ）の原因となる。この細かい変
動を抑制するために、第３図に示すピツチ周期を
平滑処理する。第４図は平滑化処理を施こしたピ
ツチ周期の例である。
以上の方法で抽出したスペクトルパラメータと
音源パラメータをピツチ周期ごとに符号化し、合
成系でこれを復号化して音声を合成する。
音源パラメータをピツチ周期ごとに符号化し、合
成系でこれを復号化して音声を合成する。
発明の効果
本発明は上記のような構成であり、本発明によ
れば抑揚が自然で、明瞭性が高い高品質の合成音
声が得られる利点がある。
れば抑揚が自然で、明瞭性が高い高品質の合成音
声が得られる利点がある。
第１図ａ，ｂは従来の音声分析合成方法の概略
図、第２図ａ，ｂはそれぞれ音声信号、および音
声信号の積分波を平滑化した波形を示す図、第３
図は本発明の一実施例におけるピツチ同期音声分
析合成方法におけるピツチ周期の時間的変化を示
す図、第４図は同方法におけるピツチ周期の時間
的変化を平滑化したものを示す図である。
図、第２図ａ，ｂはそれぞれ音声信号、および音
声信号の積分波を平滑化した波形を示す図、第３
図は本発明の一実施例におけるピツチ同期音声分
析合成方法におけるピツチ周期の時間的変化を示
す図、第４図は同方法におけるピツチ周期の時間
的変化を平滑化したものを示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｎ点の音声データを積分した信号を平滑化処
理し、この平滑化処理した信号の極小点の間隔よ
りピツチ周期を抽出し、最初のサンプル点から第
Ｎ点までの間に含まれる最後のピツチ周期までを
１フレームとして分析合成を行うことを特徴とす
るピツチ同期音声分析合成方法。 ２ 平滑化処理した信号の極小点の間隔より抽出
したピツチ周期ごとに、パラメータを符号化する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のピ
ツチ同期音声分析合成方法。 ３ 平滑化処理した信号の極小点の間隔より抽出
したピツチ周期内の音声データの零クロス密度を
計算し、この零クロス密度よりピツチ周期ごとの
有声・無声判定を行うことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のピツチ同期音声分析合成方
法。 ４ 平滑化処理した信号の極小点の間隔より抽出
したピツチ周期を、有声部にわたつて平滑化する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のピ
ツチ同期音声分析合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177228A JPS5965896A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | ピツチ同期音声分析合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177228A JPS5965896A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | ピツチ同期音声分析合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965896A JPS5965896A (ja) | 1984-04-14 |
| JPH0219475B2 true JPH0219475B2 (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=16027388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177228A Granted JPS5965896A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | ピツチ同期音声分析合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5965896A (ja) |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57177228A patent/JPS5965896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5965896A (ja) | 1984-04-14 |
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