JPH0363698A

JPH0363698A - 音声合成装置

Info

Publication number: JPH0363698A
Application number: JP1199250A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Fujisaki; 藤崎　博也; Keikichi Hirose; 広瀬　啓吉; Mikio Yamaguchi; 幹雄山口
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-08-02
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1991-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2590268B2

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、音声を合成する音声合成装置に関し、特に、
文章や音韻記号を入力して、音声として出力するテキス
ト合成装置や音声規則合成装置に用いることが可能な音
声合成装置に関する。

（従来の技術）従来の音声合成装置の一例として、Ｄ、Ｈ，に１ａｔｔ
が　”Ｓｏｆｔｗａｒｅ　　ｆｏｒ　　ａ　　ｃａｓｃ
ａｄｅ／ｐａｒａｌｌｅｌ　　ｆｏｒｍａｔｓｙｎｔｈ
ｅｓｉｚｅｒ　　　、　　Ｔｈｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　
　ｏｆ　　ｔｈｅＡｃｏｕｓｔｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔ
ｙ　ｏｆ　　Ａｍｅｒｉｃａ　６７（３）、　Ｍａｒ１
９８０　ｐｐ　９７１−９９５において、提案している
音声合成装置の回路構成を第３図に示す。

第３図において、有声音を合成するときにはインパルス
波形生成部２１において、有声音を作成するための音源
波形、本例では、インパルス波形信号が作成される。

このインパルス波形信号は、共振器２２，２３．２４に
より発生する音声の種類に応じた周波数特性が付与され
る。また、強度制御部２５．２６により信号の強度が可
変設定される。このように作成された有声音の音源波形
（声帯音源波形）を模擬したアナログ信号は共振器３２
．３４〜３８および反共振器３３により調音された後、
−次微演算部５５により放射特性が付与されて、音声信
号として出力される。

一方、無声音を合成するときには、乱数発生部２７で発
生された雑音波形が強度変調部２８．ローパスフィルタ
２９を介して出力され、この出力のアナログ信号が無声
音、すなわち、人間の呼気が声道の狭い部分を通って生
じる乱流による雑音の音源信号となる。

次に、発生する音声の種類、たとえば帯気音。

摩擦音等に応じてず＝号処理系が選択されて、上記アナ
ログ信号は、強度制御部３０または３１により強度が調
整され、また、選択された系の中からさらに、発生対象
の音韻に対応して選択された共振器２反共振器により調
音された後、−次微分演算部５５により、放射特性が付
与されて出力される。

なお、有声音および無声音のそれぞれにおいて、破裂音
を発生ずるときは、第４図に示すような指数関数的に減
衰するステップ状の波形の信号を不図示の信号発生部に
より発生し、この信号を破裂音の破裂部を示す信号とし
て、上記音源信号に付加している。

このように、人間の音声の生成過程を模擬することによ
り上述の電気回路により作成された音声信号がスピーカ
等から音声出力されていた。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来のこの種の音声合成装置では、有声
音用の共振器や、反共振器の数は、もっばら母音を合成
するために最適化されているため、鼻音やバズバーとい
った低域にパワーが集中した音声を合成することが困難
である。さらに、鼻音、バズバーを合成するときの境い
目で、共振器１反共振器の特性を急峻に変える必要があ
り、そのとき不要なりリック音が発生されて合成音の品
質が劣化しやすいという不具合があった。

そこで、本発明の目的は、このような不具合を解消し、
高品質の母音を発生することが可能な音声合成装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、周波数７００Ｈｚ以下においてパワーの集中
した有声音をその有声音の音源波形から合成する第１合
成手段と、周波数７００Ｈｚ以上にもパワーの分散した
有声音をその有声音の音源波形から合成する第２合成手
段と、第１合成手段と第２合成手段の動作を指示する指
示信号を受信し、当該受信した指示信号に応じて第１合
成手段と第２合成手段を動作可能状態とする制御手段と
を具えたことを特徴とする。

［作　用］本発明は、鼻音やバズバーなどのように周波数７００Ｈ
ｚ以下にパワーの集中した音声を合成する第１合成手段
と、母音のように周波数７００Ｈｚ以上Ｃもパワーの分
散した音声を合成する第２合成手段とを別個に設け、発
生する音声の種類に応じ゛て上記合成手段を選択する。

この結果、従来のように１つの合成手段Ｃより複数種類
の音声を発生させる必要がなく、共振回路のフィルタ係
数を音声の種類に応じて急激Ｃ変化させることにより生
じるクリック音の発生を阻止し、合成音、特に鼻音。

バズバーならびに、鼻音、バズバーと母音との過渡部の
品質を高めることが可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。

′ｆＳ１図において、１ｏｏｏは音源部であり、声帯音
源波形生成部１．摩摩擦音源波形生部２．破裂音源生成
部３により構成される。

声帯音源波形生成部ｌは有声音を発生するときに、外部
装置からの動作信号により起動され、声帯音源波形を有
する信号を発生する０本例において、声帯音源波形とし
ては信号の強度と時間の関係を多項式で表わすことがで
きる波形を用いる。

摩擦音源波形生成部２は摩擦音を発生するときに動作信
号により起動され、摩擦音源波形を有する信号を発生す
る。本例においては代表的なランダム波形を用いる。

破裂音源波形生成部３は破裂音を発生するときに動作信
号（より起動され、破裂音源波形を有する信号を発生す
る。本例においてはステップ的な変化を有する波形を用
いる。

２０００は音源部１０００において発生された音源信号
を、合成対象の音韻の種類に応じて調音する調音部であ
る。調音部２０００は第１合成手段としてのバズバー・
鼻音用分岐部１１およびその強度制御部５、第２合成手
段としての帯無音・有声音用分岐部１２およびその強度
制御部６，７およびその強度制御部８ならびに破裂部分
用分岐部１４およびその強度制御部９から主に構成され
ているゆ強度制御部５．６が制御手段として動作する。

バズバー・鼻音用分岐部１１は強度制御部５を介して声
帯音源波形の信号を人力し、声帯音源波形の信号の特定
の周波数成分を強調あるいは減衰することにより、バズ
バー、鼻音を調音する。

帯無音・有声音用分岐部１２は合成対象の音韻の種類に
応じて有声音の発生のときは声帯音源波形の信号、帯無
音の発生のときは摩擦音源波形の信号を人力し、帯無音
、有声音を調音する。

摩擦音用分岐部１３は摩擦音源波形の信号を人力し、摩
擦音を調音する。

破裂部分用分岐部１４は、破裂音源波形の信号を入力し
て破裂音を調音する。

強度制御部５，６，７．８，９は外部装置、例えばマイ
クロコンピュータ等から合成対象の音韻に固有のパラメ
ータを受信し、入力した音源信号の強度を可変設定する
。

変調部４は声帯音源波形の基本周期に同期して摩擦音源
波形の信号を振幅変調する。なお、声帯音源波形の信号
が出力されないとき、すなわち声帯が振動していないと
きは変調部４の振幅変調は行われない。上述の各分岐部
１１，１２，１３．１４から出力される信号が加算部１
５を介して放射特性部３０００に出力される。放射特性
部３０００は入力信号の高域周波数を強調、すること（
より放射特性を付与した音声信号を出力する。

第２図は第１図に示す回路の具体的な回路構成を示す。

本回路では各音源信号発生器において放射特性を付与し
ている。

第２図において、１０！は多項式波形発生器であり、本
例では４次多項式波形の高域強調を行った声帯音源波形
の信号を発生する。なお、他の計算式で求めた波形や自
然音声から分析によって抽出した波形を利用することも
できる。

１０２は乱数を用いてランダム波形を発生し、高域強調
を行つに摩擦音源波形の信号を出力する乱数発生器であ
る。

１０３はステップ波形Ｃ高域強調を行った破裂音源波形
の信号すなわち、インパルス波形を発生するインパルス
波形発生器である。

第１図示のバズバー・鼻音用分岐部１１．　＠無音・有
声音用分岐部１２．摩擦音用分岐部１３および破裂部分
用分岐部１４はそれぞれ対応の制御部の指示により入力
信号の所定周波数部分を強調する共振器および所定周波
数部分を減衰する反共振器が縦続接続されている。帯無
音・有声音用分岐部１２には特に、母音の極零対を示す
波形を作成するための共振器１２６，１２８および反共
振器１２７．１２９が設けられている。

次に、第２図に示す回路の動作説明を行う。

合成しようとする音声に応じて動作信号により、各波形
生成部１０１〜１０３が起動され、対応の強度制御部に
より音源信号の強度が調整される。

しかる後、それぞれの分岐部の共振器および反共振器に
より特定の周波数帯域が強調および減衰され、加算部１
５から、調音処理および放射特性の付加処理が施された
音声信号が出力される。

第２図に示した共振器の数は約６　ｋＨｚまでの周波数
成分を表現するのに通した数である。合成信号の自然音
声に対する模擬の程度たとえば細かく模擬するかまたは
粗く模擬するか等により共振器および反共振器の個数を
増減することもできる。

また、表現したい音声の周波数成分の範囲がたとえば５
　ｋＨｚまでのように狭いときは共振器および反共振器
の個数を減することができる。

実施例の他に次の例が挙げられる。

ｌ）本実施例では、各種の分岐部において、共振器およ
び反共振器を固定的に縦続接続する例を示しているが、
共振器および反共振器の接続位置を入れ替え自在とする
ことも可能である。また、強度制御部と、共振器１反共
振器の接続順序も入れ替え可能である。

２）第４図は、アナログ回路によって実現できる他、デ
ィジタル信号で波形を表現し、ディジタル演算を専用の
ディジタル回路を用いて実現することもでき、あるいは
、マイクロプロセッサや、ディジタル信号処理プロセッ
サ等を用いてソフトウェア２より実現することもできる
。

本実施例の分岐部１１〜１４の全てに常に信号が流れて
いるわけではない。たとえば、破裂音用分岐部１４は破
裂音の最初の破裂部分を合成している以外は合成音生成
に寄与していない。そこで、デジタル処理により音声合
成を行う場合は各分岐部１１〜１４の処理をサブルーチ
ン化し、発生すべき音韻の種類ごとに計算処理を行うサ
ブルーチンのみを選択することにより、全体としての音
声合成時間を短縮することができる。

［発明の効果１本発明は、鼻音やバズバーなどのように周波数７００）
１ｚ以下にパワーの集中した音声を合成する第１合成手
段と、母音のように周波数７００Ｈｚ以上にもパワーの
分散した音声を合成する第２合成手段とを別個に設け、
発生する音声の種類に応じて上記合成手段を選択する。

この結果、従来のように１つの合成手段により複数種類
の音声を発生させる必要がなく、共振回路のフィルタ係
数を音声の種類に応じて急激に変化させることＣより生
じるクリック音の発生を阻止し、合成音、特に鼻音。

バスバーならびに鼻音、バズバーと母音との過渡部の品
質を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を′示すブロック図、第２図は本発明実施例の具体的な回路構成を示すブロン
、り図、第３図は従来例の回路構成を示すブロック図、第４図は
従来例の減衰波形の形状を示す波形図である。１・・・声帯音源波形生成部、２・・・摩擦音源波形生成部、３・・・破裂音源波形生成部、４・・・変調部、５〜９・・・強度制御部、１１・・・バズバー・鼻音用分岐部、１２・・・帯無音・有声音用分岐部、１４・・・破裂部分用分岐部、１０１・・・多項式波形発生器、１０２−・・乱数発生器、１０３・・・インパルス波形発生器、１１１　　Ｎ１１５，１２１〜１２６，１２８，１３１
，１３３，１３５，１４１゜１４３．１４５．１４８・
・・共振器、１１６．１２７，１２９，１３２，１３４
，１４２，１４４・・・反共振器。

Claims

【特許請求の範囲】１）周波数７００Ｈｚ以下においてパワーの集中した有
声音をその有声音の音源波形から合成する第１合成手段
と、周波数７００Ｈｚ以上にもパワーの分散した有声音をそ
の有声音の音源波形から合成する第２合成手段と、前記第１合成手段と前記第２合成手段の動作を指示する
指示信号を受信し、当該受信した指示信号に応じて前記
第１合成手段と前記第２合成手段を動作可能状態とする
制御手段とを具えたことを特徴とする音声合成装置。