JPH05307395A - 音声合成装置 - Google Patents
音声合成装置Info
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- JPH05307395A JPH05307395A JP4135706A JP13570692A JPH05307395A JP H05307395 A JPH05307395 A JP H05307395A JP 4135706 A JP4135706 A JP 4135706A JP 13570692 A JP13570692 A JP 13570692A JP H05307395 A JPH05307395 A JP H05307395A
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- JP
- Japan
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- sound
- voice
- signal
- synthetic
- voice signal
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 所定のパラメータで合成音声信号を生成する
合成音声信号生成回路２０と、合成音声信号を音波に変
換して出力するスピーカ６と、合成音声と共に周囲雑音
を取り込んで音声信号に変換するマイクロホン１６と、
このマイクロホン１６で取り込んだ音声信号の周囲雑音
成分を抽出して分析する周囲音抽出分析回路２１とを有
し、この分析結果に基づいて合成音声信号を生成する際
のパラメータを調整する。 【効果】 周囲雑音環境が変化するような状況下に置か
れても、聞き取り易い合成音声を得ることができる。
合成音声信号生成回路２０と、合成音声信号を音波に変
換して出力するスピーカ６と、合成音声と共に周囲雑音
を取り込んで音声信号に変換するマイクロホン１６と、
このマイクロホン１６で取り込んだ音声信号の周囲雑音
成分を抽出して分析する周囲音抽出分析回路２１とを有
し、この分析結果に基づいて合成音声信号を生成する際
のパラメータを調整する。 【効果】 周囲雑音環境が変化するような状況下に置か
れても、聞き取り易い合成音声を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人工的に音声を作り出
す音声合成装置に関するものである。
す音声合成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人工的に音声を作り出す近年の音声合成
方式としては、例えば、人が発声した音声波形をそのま
ま或いは波形符号化して蓄積しておき必要に応じて繋ぎ
合わせて出力する録音編集方式と、人が発声した音声波
形を分析してパラメータに変換された形で蓄積しておき
それを繋ぎ合わせて音声合成器を駆動して音声を作り出
すパラメータ編集方式と、文字列或いは音素記号列から
音声学的，言語学的規則に基づいて音声を作り出す規則
合成方式が存在する。
方式としては、例えば、人が発声した音声波形をそのま
ま或いは波形符号化して蓄積しておき必要に応じて繋ぎ
合わせて出力する録音編集方式と、人が発声した音声波
形を分析してパラメータに変換された形で蓄積しておき
それを繋ぎ合わせて音声合成器を駆動して音声を作り出
すパラメータ編集方式と、文字列或いは音素記号列から
音声学的，言語学的規則に基づいて音声を作り出す規則
合成方式が存在する。
【０００３】すなわち、上記録音編集方式による音声合
成は、予め人が発声した音声を、単語や文節等を単位に
とって蓄積（録音）しておき、必要に応じてそれらを読
み出して接続（編集）し、音声を合成する方式である。
一般に録音編集方式では、相異なる蓄積単位時間の接続
における音声の音響的特徴（スペクトル包絡，振幅，基
本周波数，発声速度等）の連続性の良否が文章音声の品
質を左右する。蓄積する単位を、文節，文というように
大きくとればとるほど、作り出される音声の品質（明瞭
度，自然性等）は良くなるが、合成できる語彙や文章の
種類が限られる。一方、蓄積単位を音節，単音というよ
うに小さくすると、合成できる語彙や文章の自由度は増
すが、音声の品質が著しく低下する。
成は、予め人が発声した音声を、単語や文節等を単位に
とって蓄積（録音）しておき、必要に応じてそれらを読
み出して接続（編集）し、音声を合成する方式である。
一般に録音編集方式では、相異なる蓄積単位時間の接続
における音声の音響的特徴（スペクトル包絡，振幅，基
本周波数，発声速度等）の連続性の良否が文章音声の品
質を左右する。蓄積する単位を、文節，文というように
大きくとればとるほど、作り出される音声の品質（明瞭
度，自然性等）は良くなるが、合成できる語彙や文章の
種類が限られる。一方、蓄積単位を音節，単音というよ
うに小さくすると、合成できる語彙や文章の自由度は増
すが、音声の品質が著しく低下する。
【０００４】また、上記パラメータ編集方式による音声
合成は、上記録音編集方式の場合と同様に単語，文節等
を単位とするが、予め人が発声した音声を音声生成モデ
ルに基づいて分析して、パラメータ時系列の形で蓄え、
必要に応じて接続したパラメータ時系列を用いて音声合
成器を駆動して音声を合成する方式である。音源及びス
ペクトル包絡パラメータの形で蓄えるので、波形を蓄え
る場合に比べて、合成音声の自然性は方式により若干低
下するが、大幅な情報圧縮が図れる。更に、パラメータ
を操作することにより、時間長の伸縮や、接続部のピッ
チやスペクトル変化の平滑化等を行うことができる。
合成は、上記録音編集方式の場合と同様に単語，文節等
を単位とするが、予め人が発声した音声を音声生成モデ
ルに基づいて分析して、パラメータ時系列の形で蓄え、
必要に応じて接続したパラメータ時系列を用いて音声合
成器を駆動して音声を合成する方式である。音源及びス
ペクトル包絡パラメータの形で蓄えるので、波形を蓄え
る場合に比べて、合成音声の自然性は方式により若干低
下するが、大幅な情報圧縮が図れる。更に、パラメータ
を操作することにより、時間長の伸縮や、接続部のピッ
チやスペクトル変化の平滑化等を行うことができる。
【０００５】さらに、上記規則合成方式による音声合成
は、蓄えておく単位として音節，音素，１ピッチ区間の
波形等のような基本的な小さな単位で特徴パラメータを
用い、そのかわりそれらを接続する規則や、ピッチ・振
幅等の韻律情報を制御する規則を精密に定めることによ
り、いかなる言葉でも、音素，音節記号或いは文字の系
列から合成できるようにしようとする方式である。この
とき音声が自然で聞き易いものであるためには、ピッチ
やストレスの変化や、スペクトルの時間的変化が滑らか
で、ポーズ等が自然でなければならない。したがって、
この方式の場合は、合成に用いる基本単位の品質と共
に、自然音声の音声学的ないし言語学的特徴に基づく、
音響パラメータの制御規則（制御情報と制御機構）が重
要な役割を果たす。
は、蓄えておく単位として音節，音素，１ピッチ区間の
波形等のような基本的な小さな単位で特徴パラメータを
用い、そのかわりそれらを接続する規則や、ピッチ・振
幅等の韻律情報を制御する規則を精密に定めることによ
り、いかなる言葉でも、音素，音節記号或いは文字の系
列から合成できるようにしようとする方式である。この
とき音声が自然で聞き易いものであるためには、ピッチ
やストレスの変化や、スペクトルの時間的変化が滑らか
で、ポーズ等が自然でなければならない。したがって、
この方式の場合は、合成に用いる基本単位の品質と共
に、自然音声の音声学的ないし言語学的特徴に基づく、
音響パラメータの制御規則（制御情報と制御機構）が重
要な役割を果たす。
【０００６】ここで、図８に上述したように人工的に音
声を合成する従来の音声合成装置の一例を示す。この図
８において、音源発生部２では、音源パラメータ蓄積部
７から供給される音源パラメータに基づいて音源データ
が生成される。この音源データは、音声合成フィルタ３
に送られる。当該音声合成フィルタ３には、スペクトル
パラメータ蓄積部８からのスペクトルパラメータも供給
されるようになっており、したがって、当該音声合成フ
ィルタ３で上記スペクトルパラメータに基づいて上記音
源データをフィルタリングすることで合成音声信号の波
形データが得られるようになる。この合成音声信号の波
形データは、レベル調整器４に送られる。このレベル調
整器４には、使用者が設定する音量に相当する音量ボリ
ューム部１からのレベル調整データも供給され、したが
って、当該レベル調整器４で上記使用者が設定したレベ
ル調整データに基づいて上記合成音声信号のレベルが調
整される。このレベル調整器４でレベル調整がなされた
合成音声信号は、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換
器５でアナログの合成音声信号に変換され、更にスピー
カ６等の放音手段によって合成音声として出力される。
声を合成する従来の音声合成装置の一例を示す。この図
８において、音源発生部２では、音源パラメータ蓄積部
７から供給される音源パラメータに基づいて音源データ
が生成される。この音源データは、音声合成フィルタ３
に送られる。当該音声合成フィルタ３には、スペクトル
パラメータ蓄積部８からのスペクトルパラメータも供給
されるようになっており、したがって、当該音声合成フ
ィルタ３で上記スペクトルパラメータに基づいて上記音
源データをフィルタリングすることで合成音声信号の波
形データが得られるようになる。この合成音声信号の波
形データは、レベル調整器４に送られる。このレベル調
整器４には、使用者が設定する音量に相当する音量ボリ
ューム部１からのレベル調整データも供給され、したが
って、当該レベル調整器４で上記使用者が設定したレベ
ル調整データに基づいて上記合成音声信号のレベルが調
整される。このレベル調整器４でレベル調整がなされた
合成音声信号は、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換
器５でアナログの合成音声信号に変換され、更にスピー
カ６等の放音手段によって合成音声として出力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
音声合成装置は、使用環境として一定の音響環境下に置
かれる場合を前提としているため、通常、音声合成出力
レベルが一定の値となるように設定されている。
音声合成装置は、使用環境として一定の音響環境下に置
かれる場合を前提としているため、通常、音声合成出力
レベルが一定の値となるように設定されている。
【０００８】ところが、上述したような従来の音声合成
装置においては、周囲の音響環境が変化する場合には以
下に述べるような問題が生じてしまう。
装置においては、周囲の音響環境が変化する場合には以
下に述べるような問題が生じてしまう。
【０００９】すなわち、周囲の音響環境が変化する場合
としては、例えば移動型ロボットに或いは自動車の車内
等で音声合成装置を使用した場合が考えられる。このよ
うに周囲の音響環境が変化する場合には、合成された音
声が聞き取り難くなる。このため、当該従来の音声合成
装置を使用する使用者は、上記合成音声を聞き取り易く
するために、例えば、周囲の音響環境に合わせて音量を
調整したり、ヘッドホンを使用したり、若しくはもう一
度音声合成をやり直させたり（言い直させたり）等のこ
とを行わなければならなくなる。これは使いやすい装置
とは言えない。このように、従来の音声合成装置は、当
該音声合成装置が使用される雑音環境が変化するような
場合についての十分な対応が考慮されていないという問
題点がある。
としては、例えば移動型ロボットに或いは自動車の車内
等で音声合成装置を使用した場合が考えられる。このよ
うに周囲の音響環境が変化する場合には、合成された音
声が聞き取り難くなる。このため、当該従来の音声合成
装置を使用する使用者は、上記合成音声を聞き取り易く
するために、例えば、周囲の音響環境に合わせて音量を
調整したり、ヘッドホンを使用したり、若しくはもう一
度音声合成をやり直させたり（言い直させたり）等のこ
とを行わなければならなくなる。これは使いやすい装置
とは言えない。このように、従来の音声合成装置は、当
該音声合成装置が使用される雑音環境が変化するような
場合についての十分な対応が考慮されていないという問
題点がある。
【００１０】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、周囲雑音環境が変化するよ
うな状況下であっても、聞き取り易い合成音声を得るこ
とのできる音声合成装置を提供することを目的とするも
のである。
みて提案されたものであり、周囲雑音環境が変化するよ
うな状況下であっても、聞き取り易い合成音声を得るこ
とのできる音声合成装置を提供することを目的とするも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の音声合成装置
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、所定のパラメータを用いて合成音声信号を生成する
合成音声信号生成手段と、上記合成音声信号生成手段か
らの合成音声信号を音波に変換して合成音声を出力する
放音手段と、上記放音手段から出力された合成音声と共
に周囲雑音を取り込んで音声信号に変換する集音手段
と、上記集音手段で取り込んだ音声信号の周囲雑音成分
を抽出してこの周囲雑音成分を分析する分析手段とを有
し、上記分析手段での分析結果（周囲雑音成分の分析結
果）に基づいて上記合成音声信号生成手段で合成音声信
号を生成する際の上記パラメータを調整するようにした
ものである。
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、所定のパラメータを用いて合成音声信号を生成する
合成音声信号生成手段と、上記合成音声信号生成手段か
らの合成音声信号を音波に変換して合成音声を出力する
放音手段と、上記放音手段から出力された合成音声と共
に周囲雑音を取り込んで音声信号に変換する集音手段
と、上記集音手段で取り込んだ音声信号の周囲雑音成分
を抽出してこの周囲雑音成分を分析する分析手段とを有
し、上記分析手段での分析結果（周囲雑音成分の分析結
果）に基づいて上記合成音声信号生成手段で合成音声信
号を生成する際の上記パラメータを調整するようにした
ものである。
【００１２】すなわち、本発明の音声合成装置は、例え
ば周囲雑音環境が変化するような環境で使用される音声
合成装置であって、周囲雑音の状態が変化した場合に
も、周囲の音をマイクロホン等の集音手段を用いて装置
に取り込んで周囲雑音を分析し、この分析結果に基づい
て音声を合成する際のパラメータを調整することによ
り、聞き取り易い音声合成出力を得るようにしたもので
ある。
ば周囲雑音環境が変化するような環境で使用される音声
合成装置であって、周囲雑音の状態が変化した場合に
も、周囲の音をマイクロホン等の集音手段を用いて装置
に取り込んで周囲雑音を分析し、この分析結果に基づい
て音声を合成する際のパラメータを調整することによ
り、聞き取り易い音声合成出力を得るようにしたもので
ある。
【００１３】また、本発明の音声合成装置は、音源パラ
メータとスペクトルパラメータを用いて合成音声信号を
生成すると共にレベルを調整して出力する合成音声信号
生成手段と、上記合成音声信号生成手段からの合成音声
信号を音波に変換して合成音声を出力する放音手段と、
上記放音手段から出力された合成音声と共に周囲雑音を
取り込んで音声信号に変換する集音手段と、上記集音手
段で取り込んだ音声信号の周囲雑音成分を抽出してこの
周囲雑音成分を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理により
周波数分析すると共に当該周波数分析結果（周囲雑音成
分の周波数分析結果）に基づいてある音により他の音が
マスクされる際のいわゆるマスキングカーブを算出する
分析手段とを有し、上記分析手段で算出したマスキング
カーブを用いて、上記放音手段から出力される合成音声
が上記周囲雑音にマスクされないように上記合成音声信
号生成手段での上記音源パラメータとスペクトルパラメ
ータとレベル調整値をコントロールするようにしたもの
である。
メータとスペクトルパラメータを用いて合成音声信号を
生成すると共にレベルを調整して出力する合成音声信号
生成手段と、上記合成音声信号生成手段からの合成音声
信号を音波に変換して合成音声を出力する放音手段と、
上記放音手段から出力された合成音声と共に周囲雑音を
取り込んで音声信号に変換する集音手段と、上記集音手
段で取り込んだ音声信号の周囲雑音成分を抽出してこの
周囲雑音成分を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理により
周波数分析すると共に当該周波数分析結果（周囲雑音成
分の周波数分析結果）に基づいてある音により他の音が
マスクされる際のいわゆるマスキングカーブを算出する
分析手段とを有し、上記分析手段で算出したマスキング
カーブを用いて、上記放音手段から出力される合成音声
が上記周囲雑音にマスクされないように上記合成音声信
号生成手段での上記音源パラメータとスペクトルパラメ
ータとレベル調整値をコントロールするようにしたもの
である。
【００１４】すなわち、この音声合成装置は、周囲雑音
信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）をかけて周波数分析
を行い、この周波数分析の結果のスペクトルにより、マ
スキングカーブを求め、このマスキングカーブを用いて
出力合成音が周囲音にマスクされないように、音源パラ
メータ，スペクトルパラメータ及びレベル調整値をコン
トロールするようにしたものである。
信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）をかけて周波数分析
を行い、この周波数分析の結果のスペクトルにより、マ
スキングカーブを求め、このマスキングカーブを用いて
出力合成音が周囲音にマスクされないように、音源パラ
メータ，スペクトルパラメータ及びレベル調整値をコン
トロールするようにしたものである。
【００１５】
【作用】本発明の音声合成装置によれば、一旦合成して
放音手段から出力した合成音声を集音手段で周囲雑音と
共に取り込み、この集音手段で取り込んだ信号から周囲
雑音の信号を抽出して分析し、この周囲雑音信号の抽出
分析結果に基づいてパラメータを調整して再び音声を合
成することで、周囲雑音に影響され難い合成音声を得る
ようにしている。
放音手段から出力した合成音声を集音手段で周囲雑音と
共に取り込み、この集音手段で取り込んだ信号から周囲
雑音の信号を抽出して分析し、この周囲雑音信号の抽出
分析結果に基づいてパラメータを調整して再び音声を合
成することで、周囲雑音に影響され難い合成音声を得る
ようにしている。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１７】本発明実施例の音声合成装置の基本構成
は、図１に示すように、所定のパラメータで合成音声信
号を生成する合成音声信号生成回路２０と、上記合成音
声信号生成回路２０からの合成音声信号を音波に変換し
て合成音声を出力する放音手段（スピーカ６）と、上記
スピーカ６から出力された合成音声と共に周囲雑音を取
り込んで音声信号に変換する集音手段（マイクロホン１
６）と、上記マイクロホン１６で取り込んだ音声信号の
周囲雑音成分を抽出しこの抽出した周囲雑音成分を分析
する分析手段（周囲音抽出分析回路２１）とを有し、上
記周囲音抽出分析回路２１での分析結果に基づいて上記
合成音声信号生成回路２０で合成音声信号を生成する際
の上記パラメータを調整するようにしたものである。
は、図１に示すように、所定のパラメータで合成音声信
号を生成する合成音声信号生成回路２０と、上記合成音
声信号生成回路２０からの合成音声信号を音波に変換し
て合成音声を出力する放音手段（スピーカ６）と、上記
スピーカ６から出力された合成音声と共に周囲雑音を取
り込んで音声信号に変換する集音手段（マイクロホン１
６）と、上記マイクロホン１６で取り込んだ音声信号の
周囲雑音成分を抽出しこの抽出した周囲雑音成分を分析
する分析手段（周囲音抽出分析回路２１）とを有し、上
記周囲音抽出分析回路２１での分析結果に基づいて上記
合成音声信号生成回路２０で合成音声信号を生成する際
の上記パラメータを調整するようにしたものである。
【００１８】すなわち、本実施例の音声合成装置は、前
述したような周囲音響環境が変化するような音響環境下
においても、聞き取り易い合成音声出力を得るために構
築されているものであって、上記合成音声信号生成回路
２０で生成し上記スピーカ６から出力した合成音声と共
に現在の周囲の音響環境を上記マイクロホン１６により
装置内に取り込み、上記周囲音抽出分析回路２１により
当該マイクロホン１６で取り込んだ音からノイズ（周囲
雑音）の成分を抽出すると共にこのノイズ成分を解析し
て、この解析結果に基づいて上記合成音声信号生成回路
２０で音声合成パラメータを調整することで合成音声が
聞き取り易くなるようにコントロールしている。なお、
本実施例では、ディジタル的に信号を扱うようにしてい
るため、ディジタルデータである上記合成音声信号はデ
ィジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５を介してアナロ
グの信号に変換された後に上記スピーカ６に送られると
共に、上記マイクロホン１６からのアナログ音声信号
は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５を介し
てディジタル信号に変換されて上記周囲音抽出分析回路
２１に送られるようになっている。
述したような周囲音響環境が変化するような音響環境下
においても、聞き取り易い合成音声出力を得るために構
築されているものであって、上記合成音声信号生成回路
２０で生成し上記スピーカ６から出力した合成音声と共
に現在の周囲の音響環境を上記マイクロホン１６により
装置内に取り込み、上記周囲音抽出分析回路２１により
当該マイクロホン１６で取り込んだ音からノイズ（周囲
雑音）の成分を抽出すると共にこのノイズ成分を解析し
て、この解析結果に基づいて上記合成音声信号生成回路
２０で音声合成パラメータを調整することで合成音声が
聞き取り易くなるようにコントロールしている。なお、
本実施例では、ディジタル的に信号を扱うようにしてい
るため、ディジタルデータである上記合成音声信号はデ
ィジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５を介してアナロ
グの信号に変換された後に上記スピーカ６に送られると
共に、上記マイクロホン１６からのアナログ音声信号
は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５を介し
てディジタル信号に変換されて上記周囲音抽出分析回路
２１に送られるようになっている。
【００１９】図２には、上記基本構成のより詳細な具体
例（第１の具体例）の構成を示す。なお、この図２にお
いて、図１及び前述した図８と同様の構成要素には同一
の指示符号を付している。
例（第１の具体例）の構成を示す。なお、この図２にお
いて、図１及び前述した図８と同様の構成要素には同一
の指示符号を付している。
【００２０】ここで、この第１の具体例の上記合成音声
信号生成回路２０は、音量ボリューム部１と音源発生部
２と音声合成フィルタ３と音源パラメータ蓄積部７とス
ペクトルパラメータ蓄積部８とレベル調整器１０で構成
され、また、上記周囲音抽出分析回路（分析手段）２１
は、バッファ１１とＲＭＳ（root mean square) 値算出
部１２と加算器１３とバッファ１４とで構成されてい
る。
信号生成回路２０は、音量ボリューム部１と音源発生部
２と音声合成フィルタ３と音源パラメータ蓄積部７とス
ペクトルパラメータ蓄積部８とレベル調整器１０で構成
され、また、上記周囲音抽出分析回路（分析手段）２１
は、バッファ１１とＲＭＳ（root mean square) 値算出
部１２と加算器１３とバッファ１４とで構成されてい
る。
【００２１】すなわち、この図２において、上記音源発
生部２では、音源パラメータ蓄積部７から供給される音
源パラメータに基づいて音源データが生成される。この
音源データは、上記音声合成フィルタ３に送られる。当
該音声合成フィルタ３には、スペクトルパラメータ蓄積
部８からのスペクトルパラメータも供給されるようにな
っており、したがって、当該音声合成フィルタ３で上記
スペクトルパラメータに基づいて上記音源データをフィ
ルタリングすることで合成音声信号の波形データが得ら
れるようになる。この合成音声信号の波形データは、上
記レベル調整器１０に送られる。このレベル調整器１０
には、使用者が設定する音量に相当する音量ボリューム
部１からのレベル調整データも供給され、したがって、
当該レベル調整器１０で上記使用者が設定したレベル調
整データに基づいて上記合成音声信号のレベルが調整さ
れる。このレベル調整器１０でレベル調整がなされた合
成音声信号は、上記Ｄ／Ａ変換器５でアナログの合成音
声信号に変換され、更に上記スピーカ６等の放音手段に
よって合成音声として出力される。
生部２では、音源パラメータ蓄積部７から供給される音
源パラメータに基づいて音源データが生成される。この
音源データは、上記音声合成フィルタ３に送られる。当
該音声合成フィルタ３には、スペクトルパラメータ蓄積
部８からのスペクトルパラメータも供給されるようにな
っており、したがって、当該音声合成フィルタ３で上記
スペクトルパラメータに基づいて上記音源データをフィ
ルタリングすることで合成音声信号の波形データが得ら
れるようになる。この合成音声信号の波形データは、上
記レベル調整器１０に送られる。このレベル調整器１０
には、使用者が設定する音量に相当する音量ボリューム
部１からのレベル調整データも供給され、したがって、
当該レベル調整器１０で上記使用者が設定したレベル調
整データに基づいて上記合成音声信号のレベルが調整さ
れる。このレベル調整器１０でレベル調整がなされた合
成音声信号は、上記Ｄ／Ａ変換器５でアナログの合成音
声信号に変換され、更に上記スピーカ６等の放音手段に
よって合成音声として出力される。
【００２２】一方、上記マイクロホン１６では、上記ス
ピーカ６から出力された合成音声と共に、周囲雑音も取
り込まれる。当該マイクロホン１６で取り込まれた音声
信号は、Ａ／Ｄ変換器１５を介してディジタル音声信号
に変換された後、バッファ１４に一旦蓄えられた後、上
記加算器１３に加算信号として送られる。また、この加
算器１３には、上記レベル調整器１０から出力されバッ
ファ１１を介した合成音声信号が減算信号として供給さ
れるようになっている。なお、上記バッファ１１，１４
は、上記加算器１３に供給される上記レベル調整器１０
から出力された合成音声信号と、上記マイクロホン１６
で取り込みＡ／Ｄ変換器１５を介した音声信号中に含ま
れる合成音声信号とが同一のものとなるように、タイミ
ングを揃えるために設けられている。これにより、上記
加算器１５の出力は、上記マイクロホン１６で周囲雑音
と共に取り込んだ合成音声信号成分が取り除かれるたも
の、すなわち、周囲雑音成分のみの信号となる。当該加
算器１５からの上記周囲雑音成分の信号は、上記ＲＭＳ
値算出部１２に送られ、当該算出部１２でＲＭＳ値が求
められる。このＲＭＳ値は上記レベル調整器１０に送ら
れ、当該レベル調整器１０ではこのＲＭＳ値に基づいて
レベル調整がなされる。
ピーカ６から出力された合成音声と共に、周囲雑音も取
り込まれる。当該マイクロホン１６で取り込まれた音声
信号は、Ａ／Ｄ変換器１５を介してディジタル音声信号
に変換された後、バッファ１４に一旦蓄えられた後、上
記加算器１３に加算信号として送られる。また、この加
算器１３には、上記レベル調整器１０から出力されバッ
ファ１１を介した合成音声信号が減算信号として供給さ
れるようになっている。なお、上記バッファ１１，１４
は、上記加算器１３に供給される上記レベル調整器１０
から出力された合成音声信号と、上記マイクロホン１６
で取り込みＡ／Ｄ変換器１５を介した音声信号中に含ま
れる合成音声信号とが同一のものとなるように、タイミ
ングを揃えるために設けられている。これにより、上記
加算器１５の出力は、上記マイクロホン１６で周囲雑音
と共に取り込んだ合成音声信号成分が取り除かれるたも
の、すなわち、周囲雑音成分のみの信号となる。当該加
算器１５からの上記周囲雑音成分の信号は、上記ＲＭＳ
値算出部１２に送られ、当該算出部１２でＲＭＳ値が求
められる。このＲＭＳ値は上記レベル調整器１０に送ら
れ、当該レベル調整器１０ではこのＲＭＳ値に基づいて
レベル調整がなされる。
【００２３】言い換えれば、この第１の具体例の構成に
おいては、音声合成出力環境下における音（合成音声と
周囲雑音を含む音）を上記マイクロホン１６により取り
込んでＡ／Ｄ変換してバッファ１４に蓄え、その際の出
力した合成音声信号の波形データもバッファ１１に蓄
え、これらバッファ１１，１４の双方に蓄えられた波形
データから上記加算器１３によりノイズ（周囲雑音）成
分を抽出するようにしている。このノイズ成分を用いて
ＲＭＳ値算出部１２で周囲雑音のＲＭＳ値を求め、この
ＲＭＳ値を音声合成出力に対してレベル調整を施すレベ
ル調整器１０に入力し、当該音声合成出力レベルを周囲
音より大きい音になるようにコントロールして出力す
る。
おいては、音声合成出力環境下における音（合成音声と
周囲雑音を含む音）を上記マイクロホン１６により取り
込んでＡ／Ｄ変換してバッファ１４に蓄え、その際の出
力した合成音声信号の波形データもバッファ１１に蓄
え、これらバッファ１１，１４の双方に蓄えられた波形
データから上記加算器１３によりノイズ（周囲雑音）成
分を抽出するようにしている。このノイズ成分を用いて
ＲＭＳ値算出部１２で周囲雑音のＲＭＳ値を求め、この
ＲＭＳ値を音声合成出力に対してレベル調整を施すレベ
ル調整器１０に入力し、当該音声合成出力レベルを周囲
音より大きい音になるようにコントロールして出力す
る。
【００２４】これにより、この第１の具体例の構成によ
れば、図３に示すように、スピーカ６からの合成音声の
出力音量（レベル）ＡOUT の予め設定されている音量
（設定音量）よりも、周囲雑音のレベル（周囲音ＲＭＳ
値に応じたレベル）ａrms が高い時には、上記出力音量
ＡOUT を周囲音よりも大きい音にコントロールして出力
させることができるようになる。なお、当該出力音量Ａ
OUT を周囲音よりも大きい音にコントロールする際のレ
ベルは、使用者が予め設定しておくことができる。
れば、図３に示すように、スピーカ６からの合成音声の
出力音量（レベル）ＡOUT の予め設定されている音量
（設定音量）よりも、周囲雑音のレベル（周囲音ＲＭＳ
値に応じたレベル）ａrms が高い時には、上記出力音量
ＡOUT を周囲音よりも大きい音にコントロールして出力
させることができるようになる。なお、当該出力音量Ａ
OUT を周囲音よりも大きい音にコントロールする際のレ
ベルは、使用者が予め設定しておくことができる。
【００２５】次に、前述の図１に示した本発明の音声合
成装置は、図４に示す第２の具体例のような構成とする
ことも可能である。なお、この図４において、前述の図
１及び図２と対応する構成要素には同一の指示符号を付
している。
成装置は、図４に示す第２の具体例のような構成とする
ことも可能である。なお、この図４において、前述の図
１及び図２と対応する構成要素には同一の指示符号を付
している。
【００２６】この図４に示す第２の具体例装置の合成音
声信号生成回路２０は、上記音量ボリューム部１と音源
発生部２と音声合成フィルタ３と音源パラメータ蓄積部
３０とスペクトルパラメータ蓄積部３１とレベル調整器
３２とで構成され、上記音源パラメータとスペクトルパ
ラメータを用いて合成音声信号を生成すると共にレベル
を調整して出力するものとする。また、上記周囲音抽出
分析回路（分析手段）２１は、上記バッファ１１，１４
と加算器１３と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路３４と
マスキングカーブ算出部３３とで構成され、上記マイク
ロホン１６で取り込んだ音声信号の周囲雑音成分を抽出
しこの抽出した周囲雑音成分を上記高速フーリエ変換部
３４での高速フーリエ変換処理により周波数分析すると
共に、当該周波数分析結果（周囲雑音成分の周波数分析
結果）に基づいて上記マスキングカーブ算出部３３でマ
スキングカーブを算出するようにしている。
声信号生成回路２０は、上記音量ボリューム部１と音源
発生部２と音声合成フィルタ３と音源パラメータ蓄積部
３０とスペクトルパラメータ蓄積部３１とレベル調整器
３２とで構成され、上記音源パラメータとスペクトルパ
ラメータを用いて合成音声信号を生成すると共にレベル
を調整して出力するものとする。また、上記周囲音抽出
分析回路（分析手段）２１は、上記バッファ１１，１４
と加算器１３と高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路３４と
マスキングカーブ算出部３３とで構成され、上記マイク
ロホン１６で取り込んだ音声信号の周囲雑音成分を抽出
しこの抽出した周囲雑音成分を上記高速フーリエ変換部
３４での高速フーリエ変換処理により周波数分析すると
共に、当該周波数分析結果（周囲雑音成分の周波数分析
結果）に基づいて上記マスキングカーブ算出部３３でマ
スキングカーブを算出するようにしている。
【００２７】この第２の具体例構成は、上記マスキング
カーブ算出部３３で算出したマスキングカーブのデータ
を用いて上記スピーカ６から出力される合成音声が上記
周囲雑音にマスクされないように、上記合成音声信号生
成回路２０での上記音源パラメータとスペクトルパラメ
ータとレベル調整値をコントロールするようにしてい
る。
カーブ算出部３３で算出したマスキングカーブのデータ
を用いて上記スピーカ６から出力される合成音声が上記
周囲雑音にマスクされないように、上記合成音声信号生
成回路２０での上記音源パラメータとスペクトルパラメ
ータとレベル調整値をコントロールするようにしてい
る。
【００２８】すなわち、この図４において、上記音源発
生部２では、音源パラメータ蓄積部３０から供給される
音源パラメータに基づいて音源データが生成され、この
音源データは上記音声合成フィルタ３に送られる。当該
音声合成フィルタ３には、スペクトルパラメータ蓄積部
３１からのスペクトルパラメータも供給されるようにな
っており、当該音声合成フィルタ３で上記スペクトルパ
ラメータに基づいて上記音源データをフィルタリングす
ることで合成音声信号の波形データが得られる。この合
成音声信号の波形データは、上記レベル調整器３２に送
られ、このレベル調整器１０で上記音量ボリューム部１
からのレベル調整データに基づいて上記合成音声信号の
レベルが調整される。このレベル調整器３２でレベル調
整がなされた合成音声信号は、上記Ｄ／Ａ変換器５を介
してスピーカ６によって合成音声として出力される。
生部２では、音源パラメータ蓄積部３０から供給される
音源パラメータに基づいて音源データが生成され、この
音源データは上記音声合成フィルタ３に送られる。当該
音声合成フィルタ３には、スペクトルパラメータ蓄積部
３１からのスペクトルパラメータも供給されるようにな
っており、当該音声合成フィルタ３で上記スペクトルパ
ラメータに基づいて上記音源データをフィルタリングす
ることで合成音声信号の波形データが得られる。この合
成音声信号の波形データは、上記レベル調整器３２に送
られ、このレベル調整器１０で上記音量ボリューム部１
からのレベル調整データに基づいて上記合成音声信号の
レベルが調整される。このレベル調整器３２でレベル調
整がなされた合成音声信号は、上記Ｄ／Ａ変換器５を介
してスピーカ６によって合成音声として出力される。
【００２９】一方、マイクロホン１６では上記スピーカ
６から出力された合成音声と共に周囲雑音も取り込み、
このマイクロホン１６で取り込まれた音声信号はＡ／Ｄ
変換器１５を介して上記バッファ１４に一旦蓄えられた
後、上記加算器１３に加算信号として送られる。また、
この加算器１３には、上記レベル調整器３２から出力さ
れバッファ１１を介した合成音声信号が減算信号として
供給されている。当該加算器１５の出力は、前述同様に
上記マイクロホン１６で周囲雑音と共に取り込んだ合成
音声信号成分が取り除かれるたもの、すなわち、周囲雑
音成分のみの信号となる。当該加算器１５からの上記周
囲雑音成分の信号は、上記高速フーリエ変換部３４に送
られ、当該高速フーリエ変換部３４で高速フーリエ変換
処理がなされる。この高速フーリエ変換処理結果（スペ
クトルデータ）が上記マスキングカーブ算出部３３に送
られ、当該マスキングカーブ算出部３３ではある音（周
囲雑音）により他の音（合成音声）がマスクされる際の
いわゆるマスキングカーブが求められる。当該マスキン
グカーブのデータは、上記音源パラメータ蓄積部３０と
スペクトルパラメータ蓄積部３１とレベル調整器３２と
に送られ、これら蓄積部３０，３１とレベル調整器３２
では、上記マスキングカーブのデータを用いて、出力合
成音が周囲雑音にマスクされないように音源パラメー
タ，スペクトルパラメータ及びレベル調整値がコントロ
ールされる。
６から出力された合成音声と共に周囲雑音も取り込み、
このマイクロホン１６で取り込まれた音声信号はＡ／Ｄ
変換器１５を介して上記バッファ１４に一旦蓄えられた
後、上記加算器１３に加算信号として送られる。また、
この加算器１３には、上記レベル調整器３２から出力さ
れバッファ１１を介した合成音声信号が減算信号として
供給されている。当該加算器１５の出力は、前述同様に
上記マイクロホン１６で周囲雑音と共に取り込んだ合成
音声信号成分が取り除かれるたもの、すなわち、周囲雑
音成分のみの信号となる。当該加算器１５からの上記周
囲雑音成分の信号は、上記高速フーリエ変換部３４に送
られ、当該高速フーリエ変換部３４で高速フーリエ変換
処理がなされる。この高速フーリエ変換処理結果（スペ
クトルデータ）が上記マスキングカーブ算出部３３に送
られ、当該マスキングカーブ算出部３３ではある音（周
囲雑音）により他の音（合成音声）がマスクされる際の
いわゆるマスキングカーブが求められる。当該マスキン
グカーブのデータは、上記音源パラメータ蓄積部３０と
スペクトルパラメータ蓄積部３１とレベル調整器３２と
に送られ、これら蓄積部３０，３１とレベル調整器３２
では、上記マスキングカーブのデータを用いて、出力合
成音が周囲雑音にマスクされないように音源パラメー
タ，スペクトルパラメータ及びレベル調整値がコントロ
ールされる。
【００３０】ここで、当該第２の具体例における上記パ
ラメータ調整の例を以下に示す。例えば、上記周囲雑音
が正弦波のような波形の場合には、図５に示すように、
その正弦波の周波数（周囲雑音の周波数）を避けるよう
に上記スペクトルパラメータを変更して声道の共振周波
数に対応するいわゆるホルマント（formant)周波数を変
化させるようにする。なお、この図５において、図中曲
線ＥＮA は合成音声の包絡を示し、図中曲線ＭＣa は周
囲雑音のマスキングカーブを、図中曲線ｅｎAは本具体
例により補正された合成音声の包絡を示す。同じく上記
周囲雑音が正弦波のような波形の場合には、例えば図６
に示すように、上記音源パラメータを変更してピッチ周
波数を変化させるようにする。なおこの図６において、
図中曲線ＰＴA は合成音声のピッチを示し、曲線ＭＣa
は周囲雑音のマスキングカーブを、図中曲線ｐｔA は本
具体例により補正された合成音声のピッチを示してい
る。
ラメータ調整の例を以下に示す。例えば、上記周囲雑音
が正弦波のような波形の場合には、図５に示すように、
その正弦波の周波数（周囲雑音の周波数）を避けるよう
に上記スペクトルパラメータを変更して声道の共振周波
数に対応するいわゆるホルマント（formant)周波数を変
化させるようにする。なお、この図５において、図中曲
線ＥＮA は合成音声の包絡を示し、図中曲線ＭＣa は周
囲雑音のマスキングカーブを、図中曲線ｅｎAは本具体
例により補正された合成音声の包絡を示す。同じく上記
周囲雑音が正弦波のような波形の場合には、例えば図６
に示すように、上記音源パラメータを変更してピッチ周
波数を変化させるようにする。なおこの図６において、
図中曲線ＰＴA は合成音声のピッチを示し、曲線ＭＣa
は周囲雑音のマスキングカーブを、図中曲線ｐｔA は本
具体例により補正された合成音声のピッチを示してい
る。
【００３１】また、上記周囲雑音が帯域雑音のような場
合には、図７に示すように、上記マスキングカーブ以下
にならないように上記スペクトルパラメータを変更して
周波数包絡のレベルを調整するというようなことを行
う。なお、この図７において、図中曲線ＥＮA は合成音
声の包絡を示し、図中曲線ＭＣa は周囲雑音のマスキン
グカーブを、図中曲線ｅｎA は本具体例により補正され
た合成音声の包絡を示す。
合には、図７に示すように、上記マスキングカーブ以下
にならないように上記スペクトルパラメータを変更して
周波数包絡のレベルを調整するというようなことを行
う。なお、この図７において、図中曲線ＥＮA は合成音
声の包絡を示し、図中曲線ＭＣa は周囲雑音のマスキン
グカーブを、図中曲線ｅｎA は本具体例により補正され
た合成音声の包絡を示す。
【００３２】上述したようなことから、本実施例の音声
合成装置によれば、周囲雑音環境が変化するような状況
下（移動ロボットや自動車内等）での従来の音声合成装
置の聞き取りにくい合成音声出力に比べて、より聞き取
り易い合成音声出力を得ることが可能となっている。
合成装置によれば、周囲雑音環境が変化するような状況
下（移動ロボットや自動車内等）での従来の音声合成装
置の聞き取りにくい合成音声出力に比べて、より聞き取
り易い合成音声出力を得ることが可能となっている。
【００３３】
【発明の効果】上述のように、本発明の音声合成装置に
おいては、所定のパラメータを用いて合成音声信号を生
成し、この合成音声信号を音波に変換して出力した合成
音声と共に周囲雑音を取り込んで音声信号に変換し、こ
の音声信号の周囲雑音成分を分析した分析結果に基づい
て合成音声信号を生成する際のパラメータを調整するよ
うにしたことにより、周囲雑音環境が変化するような状
況下であっても、聞き取り易い合成音声を得ることがで
きるようになる。
おいては、所定のパラメータを用いて合成音声信号を生
成し、この合成音声信号を音波に変換して出力した合成
音声と共に周囲雑音を取り込んで音声信号に変換し、こ
の音声信号の周囲雑音成分を分析した分析結果に基づい
て合成音声信号を生成する際のパラメータを調整するよ
うにしたことにより、周囲雑音環境が変化するような状
況下であっても、聞き取り易い合成音声を得ることがで
きるようになる。
【図１】本発明実施例の音声合成装置の基本構成を示す
ブロック回路図である。
ブロック回路図である。
【図２】本実施例の第１の具体的構成を示すブロック回
路図である。
路図である。
【図３】第１の具体例におけるレベル調整の様子を説明
するための図である。
するための図である。
【図４】本実施例の第２の具体的構成を示すブロック回
路図である。
路図である。
【図５】第２の具体例における周囲雑音が正弦波の場合
のスペクトルパラメータの調整の様子を説明するための
図である。
のスペクトルパラメータの調整の様子を説明するための
図である。
【図６】第２の具体例における周囲雑音が正弦波の場合
の音源パラメータの調整の様子を説明するための図であ
る。
の音源パラメータの調整の様子を説明するための図であ
る。
【図７】第２の具体例における周囲雑音が帯域雑音の場
合のスペクトルパラメータの調整の様子を説明するため
の図である。
合のスペクトルパラメータの調整の様子を説明するため
の図である。
【図８】従来の音声合成装置の概略構成を示すブロック
回路図である。
回路図である。
１・・・・・音量ボリューム部 ２・・・・・音源発生部 ３・・・・・音声合成フィルタ ５・・・・・Ｄ／Ａ変換器 ６・・・・・スピーカ ７，３０・・・・音源パラメータ蓄積部 ８，３１・・・・スペクトルパラメータ蓄積部 １０，３２・・・レベル調整器 １１，１４・・・バッファ １２・・・・ＲＭＳ値算出部 １３・・・・加算器 １５・・・・Ａ／Ｄ変換器 ２０・・・・合成音声信号生成回路 ２１・・・・周囲音抽出分析回路 ３３・・・・マスキングカーブ算出部 ３４・・・・高速フーリエ変換部
Claims (2)
- 【請求項１】 所定のパラメータを用いて合成音声信号
を生成する合成音声信号生成手段と、 上記合成音声信号生成手段からの合成音声信号を音波に
変換して合成音声を出力する放音手段と、 上記放音手段から出力された合成音声と共に周囲音を取
り込んで音声信号に変換する集音手段と、 上記集音手段で取り込んだ音声信号の周囲音成分を分析
する分析手段とを有し、 上記分析手段での分析結果に基づいて上記合成音声信号
生成手段で合成音声信号を生成する際の上記パラメータ
を調整することを特徴とする音声合成装置。 - 【請求項２】 音源パラメータとスペクトルパラメータ
を用いて合成音声信号を生成すると共にレベルを調整し
て出力する合成音声信号生成手段と、 上記合成音声信号生成手段からの合成音声信号を音波に
変換して合成音声を出力する放音手段と、 上記放音手段から出力された合成音声と共に周囲音を取
り込んで音声信号に変換する集音手段と、 上記集音手段で取り込んだ音声信号の周囲音成分を高速
フーリエ変換処理により周波数分析すると共に当該周波
数分析結果に基づいてマスキングカーブを算出する分析
手段とを有し、 上記分析手段で算出したマスキングカーブを用いて、上
記放音手段から出力される合成音声が上記周囲音にマス
クされないように上記合成音声信号生成手段での上記音
源パラメータとスペクトルパラメータとレベル調整値を
コントロールすることを特徴とする音声合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135706A JPH05307395A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 音声合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135706A JPH05307395A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 音声合成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05307395A true JPH05307395A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=15157986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4135706A Pending JPH05307395A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 音声合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05307395A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002268699A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Sony Corp | 音声合成装置及び音声合成方法、並びにプログラムおよび記録媒体 |
| JP2004525412A (ja) * | 2001-03-08 | 2004-08-19 | 松下電器産業株式会社 | 合成された音声の了解度を改善するためのランタイム合成装置適合方法およびシステム |
| JP2008015361A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Sharp Corp | 音声合成装置、音声合成方法および音声合成方法を実現するためのプログラム |
| JP2008170554A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Toshiba Corp | オーディオデータ処理装置及び端末装置 |
| JPWO2007091475A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-02 | 日本電気株式会社 | 音声合成装置、音声合成方法及びプログラム |
| JP2009163182A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Alpine Electronics Inc | 音声処理装置、音声処理方法及び音声処理プログラム |
| JP2017003774A (ja) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 富士通株式会社 | 音声生成装置、音声生成方法、及びプログラム |
| CN113993042A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-28 | 歌尔光学科技有限公司 | 发声装置及其控制方法、以及控制装置 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4135706A patent/JPH05307395A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004525412A (ja) * | 2001-03-08 | 2004-08-19 | 松下電器産業株式会社 | 合成された音声の了解度を改善するためのランタイム合成装置適合方法およびシステム |
| JP2002268699A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-20 | Sony Corp | 音声合成装置及び音声合成方法、並びにプログラムおよび記録媒体 |
| JPWO2007091475A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2009-07-02 | 日本電気株式会社 | 音声合成装置、音声合成方法及びプログラム |
| US8209180B2 (en) | 2006-02-08 | 2012-06-26 | Nec Corporation | Speech synthesizing device, speech synthesizing method, and program |
| JP2008015361A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Sharp Corp | 音声合成装置、音声合成方法および音声合成方法を実現するためのプログラム |
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| JP2009163182A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Alpine Electronics Inc | 音声処理装置、音声処理方法及び音声処理プログラム |
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| CN113993042A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-28 | 歌尔光学科技有限公司 | 发声装置及其控制方法、以及控制装置 |
| CN113993042B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-06-04 | 歌尔科技有限公司 | 发声装置及其控制方法、以及控制装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020625 |