JPH07319491A - 音声合成方法及び装置 - Google Patents

音声合成方法及び装置

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JPH07319491A
JPH07319491A JP6116733A JP11673394A JPH07319491A JP H07319491 A JPH07319491 A JP H07319491A JP 6116733 A JP6116733 A JP 6116733A JP 11673394 A JP11673394 A JP 11673394A JP H07319491 A JPH07319491 A JP H07319491A
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waveform
pitch
voice
speech
parameter
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Mitsuru Otsuka
充 大塚
Takashi Aso
隆 麻生
Toshiaki Fukada
俊明 深田
Yasunori Ohora
恭則 大洞
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    • G10L13/02Methods for producing synthetic speech; Speech synthesisers
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成音声を生成する為の計算量を低減し、か
つ音質劣化を防止する。 【構成】 表音テキストとしての文字系列を入力する文
字系列入力部(1)と、声の高さ(ピッチ)情報を格納
する制御データ格納部(2)と、入力した文字系列から
パラメータを生成するパラメータ生成部(3)と、声の
高さとパラメータからピッチ波形及び無声波形を生成す
る波形生成部(4)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、規則合成方式による音
声合成方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の音声規則合成装置では、合成音声
の生成方法として、合成フィルタ方式(PARCOR、
LSP、MLSA)、波形編集方式、インパルス応答波
形の重ね合わせ方式を用いるものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとしている問題点】しかしながら、
上述した従来技術においては、合成フィルタ方式では音
声波形の生成に要する計算量が多く、波形編集方式では
合成音声の声の高さに合わせる波形編集処理が複雑であ
り、合成音声の音質が劣化する。また、インパルス応答
波形の重ね合わせ方式では波形の重なり合う部分で音質
が劣化する、というように各方法共問題があった。
【0004】上述した従来技術では、サンプリング周期
の整数倍にならないピッチ周期をもつ音声波形を生成す
る処理が難しく、そのため、正確なピッチの合成音声が
得られないという問題があった。
【0005】上述した従来技術では、合成音声のサンプ
リング周波数を変換するときに、サンプリング速度を上
昇・下降させる処理と低域フィルタの処理を行わなけれ
ばならず、処理が複雑で計算量が多い、という問題があ
る。
【0006】上述した従来技術では、周波数領域でのパ
ラメータ操作ができず、操作者にとって感覚的にわかり
にくいものであった。
【0007】上述した従来技術では、合成音声の音色を
変える為には、パラメータそのものを操作しなければな
らず、処理が非常に複雑になるという問題があった。
【0008】上述した従来技術では、合成音声全ての音
声波形を上述の合成フィルタ方式、波形編集方式、イン
パルス応答波形の重ね合わせ方式で生成しなければなら
ず、計算量が多大になるという問題があった。
【0009】
【問題点を解決するための手段】本発明は上記の問題点
に鑑みてなされたものであり、合成音声の音質劣化を防
止し、音声波形の生成に要する計算量を低減する音声合
成方法および装置を提供することを目的とする。また、
正確なピッチの合成音声が得られる音声合成方法および
装置を提供することを目的とする。また、合成音声のサ
ンプリング周波数の変換に要する計算量を低減する音声
合成方法および装置を提供することを目的とする。
【0010】上記の目的を達成するための本発明による
音声合成装置は、合成音声の声の高さとパラメータから
ピッチ波形を生成して接続することにより音声波形を生
成する生成手段を備える。
【0011】また、好ましくは合成音声のパラメータか
ら無声波形を生成して接続することにより音声波形を生
成する生成手段を備える。
【0012】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、ピッチ毎にあらかじめ求めた行列とパラメータと
の積を計算する。
【0013】また、好ましくは無声音声においては、あ
らかじめ求めた行列とパラメータとの積を計算する。
【0014】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、ピッチ周期ポイント数の小数部を表すために、位
相のずれたピッチ波形を生成して接続する。
【0015】また、好ましくはピッチ波形生成において
は、あるサンプリング周波数で求めたパラメータ(イン
パルス応答波形)を用いて、任意のサンプリング周波数
のピッチ波形を生成して接続する。
【0016】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、周波数特性を決定する関数を持ち、ピッチ周波数
の整数倍における関数値を掛けることにより、パラメー
タから求めたスペクトル包絡のサンプル値を変換し、変
換されたサンプル値をフーリエ変換することによりピッ
チ波形を生成する。
【0017】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、波形の対称性を利用する。
【0018】また、上記の目的を達成するための本発明
による音声合成方法は、合成音声の声の高さとパラメー
タからピッチ波形を生成して接続することにより音声波
形を生成する生成工程を備える。
【0019】また、好ましくは合成音声のパラメータか
ら無声波形を生成して接続することにより音声波形を生
成する生成工程を備える。
【0020】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、ピッチ毎にあらかじめ求めた行列とパラメータと
の積を計算する。
【0021】また、好ましくは無声波形の生成において
は、あらかじめ求めた行列とパラメータとの積を計算す
る。
【0022】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、ピッチ周期ポイント数の小数部を表すために、位
相のずれたピッチ波形を生成して接続する。
【0023】また、好ましくはピッチ波形生成において
は、あるサンプリング周波数で求めたパラメータ(イン
パルス応答波形)を用いて、任意のサンプリング周波数
のピッチ波形を生成して接続する。
【0024】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、周波数特性を決定する関数を持ち、ピッチ周波数
の整数倍における関数値を掛けることにより、パラメー
タから求めたスペクトル包絡のサンプル値を変換し、変
換されたサンプル値をフーリエ変換することによりピッ
チ波形を生成する。
【0025】また、好ましくはピッチ波形の生成におい
ては、波形の対称性を利用する。
【0026】
【実施例】
(実施例1)図25は実施例の音声合成装置の構成を示
すブロック図である。
【0027】101は合成音声のテキストや制御コマン
ド等を入力する為のキーボード(K.B)、102は表
示器108の表示画面上の所望の位置を入力し得るポイ
ンティングデバイスであり、これによりアイコンを指示
することで所望の制御コマンド等を入力することができ
る。103は本装置により実行される、後述する実施例
中の各種処理を制御する中央処理装置(CPU)であ
り、ROM105に格納されている制御プログラムに従
って処理を実行する。104は通信インターフェイス
(I/F)であり、各種通信機関を利用したデータの送
受信を制御する。105はリードオンリーメモリ(RO
M)であり、実施例に示すフローチャートに示す処理の
制御プログラムを格納する。106はランダムアクセス
メモリ(RAM)であり、実施例中の各種処理で生じる
データを格納する手段として用いる。107はスピーカ
であり、合成音声やオペレータへのメッセージ等の音声
を出力する。108はLCDやCRT等の表示器であ
り、キーボードから入力されるテキストや処理途中のデ
ータ表示を行う。109はバスであり、各構成間のデー
タ、コマンド等の伝送を行う。
【0028】図1は実施例1の音声合成装置の機能構成
を示すブロック図である。これらの各機能は、図25の
CPU103の制御により実行される。1は文字系列入
力部であり、合成すべき音声の文字系列を入力する。例
えば合成すべき音声が「あいうえお」であるときには、
「AIUEO」というような表音テキストの文字系列を
入力する。また、この文字系列入力部1より入力する文
字系列中には、表音テキストの他に発声速度や声の高さ
などを設定するための制御シーケンスなどを意味する文
字系列が含まれることもある。文字系列入力部1は、入
力した文字系列が表音テキストであるか制御シーケンス
であるか判断する。2は制御データ格納部であり、文字
系列入力部1で制御シーケンスと判断され、送られてき
た文字系列や、ユーザインタフェースより入力される発
声速度や声の高さなどの制御データを内部レジスタに格
納する。3はパラメータ生成部であり、文字系列入力部
1で入力され、表音テキストであると判断された文字系
列に対応して、あらかじめ記憶してあるパラメータ系列
をROM105よの読み出し、生成する。4はパラメー
タ格納部であり、パラメータ生成部3で生成されたパラ
メータ系列から処理対象とするフレームのパラメータを
取り出して内部レジスタに格納する。5はフレーム時間
長設定部であり、制御データ格納部2に格納された発声
速度に関する制御データとパラメータ格納部4に格納さ
れた発声速度係数K(発声速度に応じてフレーム時間長
を決めるために使用するパラメータ)から、各フレーム
の時間長Niを計算する。6は波形ポイント数格納部で
あり、1フレームの波形ポイント数nW を計算して内部
レジスタに格納する。7は合成パラメータ補間部であ
り、パラメータ格納部4に格納されている合成パラメー
タを、フレーム時間長設定部5で設定されたフレーム時
間長Niと波形ポイント数格納部6に格納された波形ポ
イント数nW で補間する。8はピッチスケール補間部で
あり、パラメータ格納部4に格納されているピッチスケ
ールを、フレーム時間長設定部5で設定されたフレーム
時間Niと波形ポイント数格納部6に格納された波形ポ
イント数nWで補間する。9は波形生成部であり、合成
パラメータ補間部7で補間された合成パラメータとピッ
チスケール補間部8で補間されたピッチスケールからピ
ッチ波形を生成し、ピッチ波形を接続して合成音声を出
力する。
【0029】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について、図2、図3、図4、図5、図6を参照して説
明する。
【0030】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
について説明する。図2において、フーリエ変換の次数
をN、合成パラメータの次数をMとする。ここでN、M
はN2Mを満たすようにする。音声の対数パワスペク
トル包絡を
【0031】
【外1】 とする。対数パワスペクトル包絡を指数関数に入力して
線形に戻し、逆フーリエ変換して求めたインパルス応答
は、
【0032】
【外2】 となる。
【0033】合成パラメータ p(m)(0m<M) は、インパルス応答の0次の値と1次以降の値の比を相
対的に2倍することにより得られる。すなわち、r≠0
として、 p(0)=rh(0) p(m)=2rh(m)(1m<M) とする。
【0034】サンプリング周波数を fs とする。サンプリング周期は
【0035】
【外3】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0036】
【外4】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0037】
【外5】 となる。[x]でx以下の整数を表し、ピッチ周期ポイ
ント数を整数で量子化して Np (f)=[Np (f)] とする。ピッチ周期を角度2πに対応させたときの1ポ
イントごとの角度をθとすると、
【0038】
【外6】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0039】
【外7】 となる(図3)。ピッチ波形を w(k)(0k<Np (f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0040】
【外8】 によってC(f)が与えられる。
【0041】基本周波数の整数倍の正弦波を重ね合わせ
【0042】
【外9】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))が
生成される(図4)。
【0043】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0044】
【外10】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))が
生成される(図5)。
【0045】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(1)、(2)の演算を直接行う代わ
りに、以下のように計算を高速化することもできる。ピ
ッチスケールsに対応するピッチ周期ポイント数をNp
(s)とし、
【0046】
【外11】 として、式(1)の場合
【0047】
【外12】 式(2)の場合
【0048】
【外13】 を計算してテーブルに記憶しておく。波形生成行列を WGM(s)=(ckm(s)) (0k<Np
(s),0m<M) とする。さらに、ピッチスケールsに対応するピッチ周
期ポイント数Np (s)、パワ正規化係数C(s)をテ
ーブルに記憶しておく。
【0049】波形生成部9では、合成パラメータ補間部
7より出力された合成パラメータp(m)(0m<
M)とピッチスケール補間部8より出力されたピッチス
ケールsを入力として、ピッチ周期ポイント数Np
(s)、パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM
(s)=(ckm(s))をテーブルから読み出し、
【0050】
【外14】 によりピッチ波形を生成する(図6)。
【0051】以上の表音テキストの入力からピッチ波形
を生成するまでの動作を、図7のフローチャートを参照
して説明する。
【0052】ステップS1で、文字系列入力部1より表
音テキストを入力する。
【0053】ステップS2で、外部入力された制御デー
タ(発声速度、声の高さ)と入力された表音テキスト中
の制御データを制御データ格納部2に格納する。
【0054】ステップS3で、文字系列入力部1より入
力された表音テキストからパラメータ生成部3において
パラメータ系列を生成する。
【0055】図8にステップS3で生成されたパラメー
タ1フレーム分のデータ構造例を示す。
【0056】ステップS4で波形ポイント数格納部6の
内部レジスタを0に初期化する。波形ポイント数をnW
で表すと nW =0 となる。
【0057】ステップS5で、パラメータ系列カウンタ
iを0に初期化する。
【0058】ステップS6で、パラメータ生成部3から
第iフレームと第i+1フレームのパラメータをパラメ
ータ格納部4の内部レジスタに取り込む。
【0059】ステップS7で、制御データ格納部2よ
り、発声速度をフレーム時間長設定部5に取り込む。
【0060】ステップS8で、フレーム時間長設定部5
において、パラメータ格納部4に取り込まれたパラメー
タの発声速度係数と、制御データ格納部2より取り込ま
れた発声速度を用いて、フレーム時間長Niを設定す
る。
【0061】ステップS9で、波形ポイント数nW がフ
レーム時間長Ni未満か否かを判別することにより、第
iフレームの処理が終了していないか否かを判断し、n
W Niの場合は第iフレームの処理が終了したと判断
してステップS14へ進み、nW <Niの場合は第iフ
レームの処理途中であると判断してステップS10へ進
み、処理が続けられる。
【0062】ステップS10で、合成パラメータ補間部
7において、パラメータ格納部4に取り込まれた合成パ
メータと、フレーム時間長設定部5で設定されたフレー
ム時間長と、波形ポイント数格納部6に格納された波形
ポイント数を用いて、合成パラメータの補間を行う。図
9は、合成パラメータの補間についての説明図である。
第iフレームの合成パラメータをpi [m](0m<
M)、第i+1フレームの合成パラメータをpi+1
[m](0m<M)、第iフレームの時間長をNi
イントとする。このとき、1ポイント当たりの合成パラ
メータの差分Δp [m](0m<M)は、
【0063】
【外15】 となる。次に、ピッチ波形を生成するごとに合成パラメ
ータp[m](0m<M)を更新する。
【0064】 p[m]=pi [m]+nw Δp [m] (3) の処理をピッチ波形開始点で行う。
【0065】ステップS11で、ピッチスケール補間部
8において、パラメータ格納部4に取り込まれたピッチ
スケールと、フレーム時間長設定部5で設定されたフレ
ーム時間長と波形ポイント数格納部6に格納された波形
ポイント数を用いて、ピッチスケールの補間を行う。図
10はピッチスケールの補間についての説明図である。
第iフレームのピッチスケールをsi 、第i+1フレー
ムのピッチスケールをsi+1 、第iフレームのフレーム
時間長をNi ポイントとする。このとき、1ポイント当
たりのピッチスケールの差分Δs は、
【0066】
【外16】 となる。次に、ピッチ波形を生成するごとにピッチスケ
ールsを更新する。
【0067】 s=si +nW Δs (4) の処理をピッチ波形開始点で行う。
【0068】ステップS12で、式(3)によって得ら
れた合成パラメータp[m](0m<M)と式(4)
によって得られたピッチスケールsを用いて波形生成部
9においてピッチ波形を生成する。ピッチスケールsに
対応するピッチ周期ポイント数Np (s)とパワ正規化
係数C(s)と波形生成行列WGM(s)=(c
km(s))(0k<Np (s),0m<M)をテー
ブルから読み出し、ピッチ波形を
【0069】
【外17】 によって生成する。
【0070】図11は生成されたピッチ波形の接続につ
いての説明図である。波形生成部9から合成音声として
出力される音声波形を W(n) (0n) とする。ピッチ波形の接続は、第jフレームのフレーム
時間をNj として W(nW +k)=w(k) (i=0,0k<Np
(s))
【0071】
【外18】 によって行う。
【0072】ステップS13で、波形ポイント数格納部
6で波形ポイント数nW を nW =nW +Np (s) のように更新し、ステップS9に戻り、処理を続ける。
【0073】ステップS9で、nW iの場合はステ
ップS14に進む。
【0074】ステップS14で、波形ポイント数nW を nW =nW −Ni のように初期化する。
【0075】ステップS15で、全フレームの処理が終
了したか否かを判別し、終了していない場合はステップ
S16に進む。
【0076】ステップS16では外部入力された制御デ
ータ(発声速度、声の高さ)を制御データ格納部2に格
納し、ステップS17でパラメータ系列カウンタiを i=i+1 のように更新し、ステップS6に戻り、処理を続ける。
【0077】ステップS15で全フレームの処理が終了
したと判断される場合は処理を終了する。
【0078】(実施例2)実施例2の音声合成装置の構
成および機能構成を示すブロック図は、実施例1と同じ
く図25および図1である。
【0079】本実施例では、ピッチ周期ポイント数の小
数部分を表現すべく、位相のずれたピッチ波形を生成
し、接続する例について説明する。
【0080】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について、図12を参照して説明する。
【0081】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
を p(m) (0m<M) とする。サンプリング周波数を fS とする。サンプリング周期は
【0082】
【外19】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0083】
【外20】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0084】
【外21】 となる。
【0085】[x]でx以下の整数を表す。
【0086】ピッチ周期ポイント数の小数部を、位相の
ずれたピッチ波形を接続することで表す。周波数fに対
応するピッチ波形の個数を、位相数 np (f) とする。図12はnp (f)=3としたときのピッチ波
形の例を示したものである。さらに、拡張ピッチ周期ポ
イント数を
【0087】
【外22】 とし、ピッチ周期ポイント数を
【0088】
【外23】 と量子化する。ピッチ周期ポイント数を角度2πに対応
させたときの1ポイントごとの角度をθ1 とすると、
【0089】
【外24】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0090】
【外25】 となる。拡張ピッチ周期ポイント数を2πに対応させた
ときの1ポイントごとの角度をθ2 とすると、
【0091】
【外26】 となる。拡張ピッチ波形を w(k) (0k<N(f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0092】
【外27】 によってC(f)が与えられる。
【0093】ピッチ周波数の整数倍の正弦波を重ね合わ
せて
【0094】
【外28】 のように拡張ピッチ波形w(k)(0k<N(f))
が生成される。
【0095】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0096】
【外29】 のように拡張ピッチ波形w(k)(0k<N(f))
を生成する。
【0097】位相インデックスを ip (0p <np (f)) とする。ピッチ周波数f、位相インデックスip に対応
する位相角を
【0098】
【外30】 と定義する。amodはaをbで割った剰余を表すとし
て、 r(f,ip )=ip N(f)modnp (f) と定義する。位相インデックスip に対応するピッチ波
形のピッチ波形ポイント数は
【0099】
【外31】 によって計算される。位相インデックスip に対応する
ピッチ波形は
【0100】
【外32】 となる。この後、位相インデックスを ip =(ip +1)modnp (f) と更新し、更新された位相インデックスを用いて、位相
角を φp =φ(f,ip ) と計算する。さらに、次のピッチ波形を生成するときに
ピッチ周波数がf′に変更されるときは、φp に最も近
い位相角を得るために
【0101】
【外33】 を満たすi′を求めて ip =i′ のようにip を決定する。
【0102】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(5)、(6)の演算を直接行う代わ
りに、以下のように計算を高速化することもできる。ピ
ッチスケールs∈S(Sはピッチスケールの集合)に対
応する位相数をnp (s)、位相インデックスをip
(0p <np (s))、拡張ピッチ周期ポイント数
をN(s)、ピッチ周期ポイント数をNp (s)、ピッ
チ波形ポイント数をP(s,ip )とし、
【0103】
【外34】 として、式(5)の場合
【0104】
【外35】 式(6)の場合
【0105】
【外36】 を計算してテーブルに記憶しておく。波形生成行列を WGM(s,ip )=(ckm(s,ip ) (0k<P(s,ip ),0m<M) とする。ピッチスケールsと位相インデックスip に対
応する位相角
【0106】
【外37】 をテーブルに記憶しておく。また、ピッチスケールsと
位相角φp (∈{φ(s,ip )|s∈S,0i<n
p (s)})に対して
【0107】
【外38】 を満たすi0 を与える対応関係を i0 =I(s,φp ) として、テーブルに記憶しておく、さらに、ピッチスケ
ールsと位相インデックスip に対応する位相数np
(s)、ピッチ波形ポイント数P(s,ip )、パワ正
規化係数C(s)をテーブルに記憶しておく。
【0108】波形生成部9では、内部レジスタに格納さ
れている位相インデックスをip 、位相角をφp とし、
合成パラメータ補間部7より出力された合成パラメータ
p(m)(0m<M)とピッチスケール補間部8より
出力されたピッチスケールsを入力として、位相インデ
ックスを ip =I(s,φp ) により決定し、ピッチ波形ポイント数P(s,ip )、
パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM(s,i
p )=(ckm(s,ip ))をテーブルから読み出し、
【0109】
【外39】 によりピッチ波形を生成する。ピッチ波形を生成した
後、位相インデックスを ip =(ip +1)modnp (s) のように更新し、更新された位相インデックスを用いて
位相角を φp =φ(s,ip ) のように更新する。
【0110】以上の動作を、図13のフローチャートを
参照して説明する。
【0111】ステップS201で、文字系列入力部1よ
り表音テキストを入力する。
【0112】ステップS202で、外部入力された制御
データ(発声速度、声の高さ)と入力された表音テキス
ト中の制御データを制御データ格納部2に格納する。
【0113】ステップS203で、文字系列入力部1よ
り入力された表音テキストからパラメータ生成部3にお
いてパラメータ系列を生成する。
【0114】ステップS203で生成されたパラメータ
1フレームのデータ構造は実施例1と同じであり、図8
に示されている。
【0115】ステップS204で、波形ポイント数格納
部6の内部レジスタを0に初期化する。波形ポイント数
をnw で表すと nw =0 となる。
【0116】ステップS205で、パラメータ系列カウ
ンタiを0に初期化する。
【0117】ステップS206で、位相インデックスi
p を0に、位相角φp を0に初期化する。
【0118】ステップS207で、パラメータ生成部3
から第iフレームと第i+1フレームのパラメータをパ
ラメータ格納部4に取り込む。
【0119】ステップS208で、制御データ格納部2
より、発声速度をフレーム時間長設定部5に取り込む。
【0120】ステップS209で、フレーム時間長設定
部5において、パラメータ格納部4に取り込まれたパラ
メータの発声速度係数と、制御データ格納部2より取り
込まれた発声速度を用いて、フレーム時間長Ni を設定
する。
【0121】ステップS210で、波形ポイント数nw
がフレーム時間長Ni 未満か否かを判別し、nw i
の場合はステップS217へ進み、nw <Ni の場合は
ステップS211へ進み、処理を続ける。
【0122】ステップS211で、合成パラメータ補間
部7において、パラメータ格納部4に取り込まれた合成
パラメータと、フレーム時間長設定部5で設定されたフ
レーム時間長と、波形ポイント数格納部6に格納された
波形ポイント数を用いて、合成パラメータの補間を行
う。パラメータの補間は実施例1のステップS10と同
じである。
【0123】ステップS212で、ピッチスケール補間
部8において、パラメータ格納部4に取り込まれたピッ
チスケールと、フレーム時間長設定部5で設定されたフ
レーム時間長と波形ポイント数格納部6に格納された波
形ポイント数を用いて、ピッチスケールの補間を行う。
ピッチスケールの補間は実施例1のステップS11と同
じである。
【0124】ステップS213で、式(4)によって得
られたピッチスケールsと位相角φp から ip =I(s,φp ) によって位相インデックスを決定する。
【0125】ステップS214で、式(3)によって得
られた合成パラメータp[m](0m<M)と式
(4)によって得られたピッチスケールsを用いて波形
生成部9においてピッチ波形を生成する。ピッチスケー
ルsに対応するピッチ波形ポイント数P(s,ip )と
パワ正規化係数C(s)と波形生成行列WGM(s,i
p)=(ckm(s,ip ))(0k<P(s,i
p ),0m<M)をテーブルから読み出し、ピッチ波
形を
【0126】
【外40】 によって生成する。
【0127】波形生成部9から合成音声として出力され
る音声波形を W(n)(0n) とする。ピッチ波形の接続は実施例1と同様であり、第
jフレームのフレーム時間長をNj として W(nW +k)=wp (k) (i=0,0k<P
(s,ip ))
【0128】
【外41】 によって行う。
【0129】ステップS215で、位相インデックスを ip =(ip +1)modnp (s) のように更新し、更新された位相インデックスip を用
いて、位相角を φp =φ(s,ip ) のように更新する。
【0130】ステップS216で、波形ポイント数格納
部6で波形ポイント数nw を nw =nw +P(s,ip ) のように更新し、ステップS210に戻り、処理を続け
る。
【0131】ステップS210で、nw i の場合は
ステップS217へ進む。
【0132】ステップS217で、波形ポイント数nw
を nw =nw −Ni のように初期化する。
【0133】ステップS218で、全フレームの処理が
終了したか否かを判別し、終了していない場合はステッ
プS219に進む。
【0134】ステップS219では外部入力された制御
データ(発声速度、声の高さ)を制御データ格納部2に
格納し、ステップS220でパラメータ系列カウンタi
を i=i+1 のように更新し、ステップS207に戻り、処理を続け
る。
【0135】ステップS218で全フレームの処理が終
了したと判断される場合は処理を終了する。
【0136】(実施例3)本実施例では、実施例1にお
けるピッチ波形生成の方法に加え、無声波形の生成につ
いて説明する。
【0137】図14は、実施例3の音声合成装置の機能
構成を示すブロック図である。これらの各機能は、図2
5のCPU103の制御により実行される。301は文
字系列入力部であり、合成すべき音声の文字系列を入力
する。例えば合成すべき音声が「音声」であるときに
は、「OnSEI」というような表音テキストの文字系
列を入力する。また、この文字系列入力部301より入
力する文字系列中には、表音テキストの他に発声速度や
声の高さなどを設定するための制御シーケンスを意味す
る文字系列などが含まれることもある。文字系列入力部
301は、入力した文字系列が表音テキストであるか制
御シーケンスであるか判断する。302は制御データ格
納部であり、文字系列入力部301で制御シーケンスと
判断され、送られてきた文字系列や、ユーザインタフェ
ースより入力される発声速度や声の高さなどの制御デー
タを内部レジスタに格納する。303はパラメータ生成
部であり、文字系列入力部301で入力された、表音テ
キストであると判断された文字系列に対応して予め記憶
してあるパラメータ系列をROM105より読み出し、
生成する。304はパラメータ格納部であり、パラメー
タ生成部303で生成されたパラメータ系列から処理対
象とするフレームのパラメータを取り出して内部レジス
タに格納する。305はフレーム時間長設定部であり、
制御データ格納部302に格納された発声速度に関する
制御データとパラメータ格納部304に格納された発声
速度係数K(発声速度に応じてフレーム時間長を決める
ために使用するパラメータ)から、各フレームの時間長
i を計算する。306は波形ポイント数格納部であ
り、1フレームの波形ポイント数nw を計算して内部レ
ジスタに格納する。307は合成パラメータ補間部であ
り、パラメータ格納部304に格納されている合成パラ
メータを、フレーム時間長設定部305で設定されたフ
レーム時間長Ni と波形ポイント数格納部306に格納
された波形ポイント数nw で補間する。308はピッチ
スケール補間部であり、パラメータ格納部304に格納
されているピッチスケールを、フレーム時間長設定部3
05で設定されたフレーム時間長Ni と波形ポイント数
格納部306に格納された波形ポイント数nw で補間す
る。309は波形生成部であり、合成パラメータ補間部
307で補間された合成パラメータとピッチスケール補
間部308で補間されたピッチスケールからピッチ波形
を生成し、ピッチ波形を接続して合成音声を出力する。
また、波形生成部309は、合成パラメータ補間部30
7より出力された合成パラメータから無声波形を生成
し、無声波形を接続して合成音声を出力する。
【0138】波形生成部309で行われるピッチ波形の
生成は実施例1における波形生成部9と同じである。
【0139】本実施例では、波形生成部309で行われ
るピッチ波形の生成の他に更なる無声波形の生成につい
て説明する。
【0140】無声波形の生成に用いる合成パラメータを p(m)(0m<M) とする。サンプリング周波数を fs とする、サンプリング周期は
【0141】
【外42】 である、無声波形の生成に使用する正弦波のピッチ周波
数を f とする。fは、可聴周波数帯域よりも低い周波数に設定
される。
【0142】[x]でx以下の整数を表す。
【0143】ピッチ周波数fに対応するピッチ周期ポイ
ント数は
【0144】
【外43】 となる。無声波形ポイント数を Nuv=Np (f) とする。無声波形ポイント数を角度2πに対応させたと
きの1ポイントごとの角度をθとすると、
【0145】
【外44】 となる。ピッチ周波数fの整数倍におけるスペクトル包
絡の値は
【0146】
【外45】 となる。無声波形を wuv(k)(0k<Nuv) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0147】
【外46】 によってC(f)が与えられる。無声波形生成に使用す
るパワ正規化係数を Cuv=C(f) とする。
【0148】ピッチ周波数fの整数倍の正弦波を、位相
をランダムにずらして重ね合わせることにより無声波形
を生成する。位相のずれをαl (1[Nuv
2])とする。αl は −παl <π を満たすランダムな値に設定される。
【0149】
【外47】 のように無声波形wuv(k)(0k<Nuv)が生成さ
れる。
【0150】式(7)の演算を直接行う代わりに、以下
のように計算を高速化することもできる。無声波形イン
デックスを iuv(0uv<Nuv) として、
【0151】
【外48】 を計算してテーブルに記憶しておく、無声波形生成行列
を UVWGM(iuv)=(c(iuv,m))(0uv
uv,0m<M) とする。さらに、ピッチ周期ポイント数Nuv、パワ正規
化係数Cuvをテーブルに記憶しておく。
【0152】波形生成部309では、内部レジスタに格
納されている無声波形インデックスをiuv、合成パラメ
ータ補間部7より出力された合成パラメータp(m)
(0m<M)を入力として、パワ正規化係数Cuv、無
声波形生成行列UVWGM(iuv)=(c(iuv
m))がテーブルから読み出され、
【0153】
【外49】 により無声波形が1ポイント生成される。無声波形が生
成された後、ピッチ周期ポイント数Nuvがテーブルから
読み出され、無声波形インデックスiuvを iuv=(iuv+1)modNuv のように更新し、波形ポイント数格納部306に格納さ
れている波形ポイント数nw を nw =nw +1 のように更新する。
【0154】以上の動作を、図15のフローチャートを
参照して説明する。
【0155】ステップS301で、文字系列入力部30
1より表音テキストを入力する。
【0156】ステップS302で、外部入力された制御
データ(発声速度、声の高さ)と入力された表音テキス
ト中の制御データを制御データ格納部302に格納す
る。
【0157】ステップS303で、文字系列入力部30
1より入力された表音テキストからパラメータ生成部3
03においてパラメータ系列を生成する。
【0158】図16は、ステップS303で生成された
パラメータ1フレームのデータ構造を示す。
【0159】ステップS304で、波形ポイント数格納
部306の内部レジスタを0に初期化する。波形ポイン
ト数をnw で表すと nw =0 となる。
【0160】ステップS305で、パラメータ系列カウ
ンタiを0に初期化する。
【0161】ステップS306で、無声波形インデック
スiuvを0に初期化する。
【0162】ステップS307で、パラメータ生成部3
03から第iフレームと第i+1フレームのパラメータ
をパラメータ格納部304に取り込む。
【0163】ステップS308で、制御データ格納部3
02より、発生速度をフレーム時間長設定部305に取
り込む。
【0164】ステップS309で、フレーム時間長設定
部305において、パラメータ格納部304に取り込ま
れた発声速度係数と、制御データ格納部302より取り
込まれた発声速度を用いて、フレーム時間長Ni を設定
する。
【0165】ステップS310で、パラメータ格納部3
04に取り込まれた有声・無声情報を用いて第iフレー
ムのパラメータが無声であるか否かを判断し、無声の場
合はステップS311に進み、有声の場合はステップS
317に進む。
【0166】ステップS311で、波形ポイント数nw
がフレーム時間長Ni 未満か否かを判別し、nw i
の場合はステップS315へ進み、nw <Ni の場合は
ステップS312へ進み、処理を続ける。
【0167】ステップS312で、合成パラメータ補間
部307より入力された第iフレームの合成パラメータ
i [m](0m<M)を用いて波形生成部309に
おいて無声波形を生成する。パワ正規化係数Cuvをテー
ブルから読み出し、さらに、無声波形インデックスiuv
に対応する無声波形生成行列UVWGM(iuv)=(c
(iuv,m))(0m<M)をテーブルから読み出し
を、無声波形が
【0168】
【外50】 によって生成される。
【0169】波形生成部309から合成音声として出力
される音声波形を W(n)(0n) とする。無声波形の接続は、第jフレームのフレーム時
間長をNj として W(nw +1)=wuv(iuv)(i=0)
【0170】
【外51】 によって行う。
【0171】ステップS313で、無声波形ポイント数
uvをテーブルから読み出し、無声波形インデックスを iuv=(iuv+1)modNuv のように更新する。
【0172】ステップS314で、波形ポイント数格納
部306で波形ポイント数nw を nw =nw +1 のように更新し、ステップS311に戻り、処理を続け
る。
【0173】ステップS310で有声・無声情報が有声
の場合、ステップS317に進み、第iフレームのピッ
チ波形を生成・接続する。ここで行われる処理は実施例
1のステップS9、S10、S11、S12、S13で
行われる処理に同じである。
【0174】ステップS311でnw i の場合、ス
テップS315へ進み、波形ポイント数nw を nw =nw −Ni のように初期化する。
【0175】ステップS316で、全フレームの処理が
終了したか否かを判別し、終了していない場合はステッ
プS318に進む。
【0176】ステップS318では外部入力された制御
データ(発声速度、声の高さ)を制御データ格納部30
2に格納し、ステップS319でパラメータ系列カウン
タiを i=i+1 のように更新し、ステップS307に戻り、処理を続け
る。
【0177】ステップS316で全フレームの処理が終
了したと判断される場合は処理を終了する。
【0178】(実施例4)本実施例では、分析時と合成
時で異なるサンプリング周波数で処理を可能とする例に
ついて説明する。
【0179】実施例4の音声合成装置の構成及び機能構
成を示すブロック図は、実施例1と同じく図25及び図
1である。
【0180】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について説明する。
【0181】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
を p(m)(0m<M) とする。合成パラメータであるインパルス応答波形のサ
ンプリング周波数を分析サンプリング周波数 fs1 とする。分析サンプリング周期は
【0182】
【外52】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0183】
【外53】 となる。分析ピッチ周期ポイント数は
【0184】
【外54】 となる。
【0185】[x]でx以下の整数を表し、分析ピッチ
周期ポイント数を整数で量子化して Np1(f)=[Np1(f)] とする。
【0186】合成音声のサンプリング周波数を合成サン
プリング周波数 fs2 とする。合成ピッチ周期ポイント数は
【0187】
【外55】 となり、さらに、
【0188】
【外56】 と量子化する。
【0189】分析ピッチ周期ポイント数を角度2πに対
応させたときの1ポイントごとの角度をθ1 とすると、
【0190】
【外57】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0191】
【外58】 となる。合成ピッチ周期ポイント数を2πに対応させた
ときの1ポイントごとの角度をθ2 とすると、
【0192】
【外59】 となる。ピッチ波形を w(k)(0k<Np2(f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0193】
【外60】 によってC(f)が与えられる。
【0194】ピッチ周波数の整数倍の正弦波を重ね合わ
せて
【0195】
【外61】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np2(f))を
生成する。
【0196】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0197】
【外62】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np2(f))を
生成する。
【0198】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(8)、(9)の演算を直接行う代わ
りに、以下のように計算を高速化することもできる。ピ
ッチスケールs∈S(Sはピッチスケールの集合)に対
応する分析ピッチ周期ポイント数をNP1(s)、合成ピ
ッチ周期ポイント数をNP2(s)とし、
【0199】
【外63】 として、式(8)の場合
【0200】
【外64】 式(9)の場合
【0201】
【外65】 を計算してテーブルに記憶しておく、波形生成行列を WGM(s)=(ckm(s))(0k<Np2(s),
m<M) とする。さらに、ピッチスケールsに対応する合成ピッ
チ周期ポイント数NP2(s)、パワ正規化係数C(s)
をテーブルに記憶しておく。
【0202】波形生成部9では、合成パラメータ補間部
7より出力された合成パラメータp(m)(0m<
M)とピッチスケール補間部8より出力されたピッチス
ケールsを入力として、合成ピッチ周期ポイント数NP2
(s)、パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM
(s)=(ckm(s))をテーブルから読み出し、
【0203】
【外66】 によりピッチ波形を生成する。
【0204】以上の動作を、図7のフローチャートを参
照して説明する。
【0205】ステップS1、S2、S3、S4、S5、
S6、S7、S8、S9、S10、S11は実施例1と
同じである。
【0206】ステップS12のピッチ波形生成処理につ
いて、本実施例における処理を説明する。式(3)によ
って得られた合成パラメータp[m](0m<M)と
式(4)によって得られたピッチスケールsを用いて波
形生成部9においてピッチ波形が生成される。ピッチス
ケールsに対応する合成ピッチ周期ポイント数N
p2(s)とパワ正規化係数C(s)と波形生成行列WG
M(s)=(ckm(s))(0k<Np2,0m<
M)がテーブルから読み出され、ピッチ波形を
【0207】
【外67】 によって生成する。
【0208】波形生成部9から合成音声として出力され
る音声波形を W(n)(0n) とする。ピッチ波形の接続は、第jフレームのフレーム
時間長をNj として W(nw +k)=w(k)(i=0,0k<N
p2(s))
【0209】
【外68】 によって行う。
【0210】ステップS13で、波形ポイント数格納部
6で波形ポイント数nw を nw =nw +Np2(s) のように更新する。
【0211】ステップS14、S15、S16、S17
は実施例1と同じである。
【0212】(実施例5)本実施例では、パワスペクト
ル包絡からピッチ波形を生成することにより、パワスペ
クトル包絡を利用した周波数領域でのパラメータ操作を
可能とする例について説明する。
【0213】実施例5の音声合成装置の構成及び機能構
成を示すブロック図は、実施例1と同じく図25及び図
1である。
【0214】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について説明する。
【0215】まず、ピッチ波形の生成に用いる合成パラ
メータについて説明する。図17において、フーリエ変
換の次数をN、ピッチ波形の生成に用いるインパルス応
答波形の次数をMとする。ここでN、MはN2Mを満
たすようにする。音声の対数パワスペクトル包絡を
【0216】
【外69】 とする。対数パワスペクトル包絡を指数関数に入力して
線形に戻し、逆フーリエ変換して求めたインパルス応答
は、
【0217】
【外70】 となる。
【0218】ピッチ波形の生成に用いるインパルス応答
波形 h′(m)(0m<M) は、インパルス応答の0次の値と1次以降の値の比を相
対的に2倍することにより得られる。すなわち、r≠0
として、 h′(0)=rh(0) h′(m)=2rh(m)(1m<M) とする。
【0219】合成パラメータを p(n)=r・exp(a(n))(0n<N) とする。このとき、
【0220】
【外71】 となる。
【0221】
【外72】 とすると、
【0222】
【外73】 となる。
【0223】サンプリング周波数を fs とする。サンプリング周期は、
【0224】
【外74】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0225】
【外75】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0226】
【外76】 となる。[x]でx以下の整数を表し、ピッチ周期ポイ
ント数を整数で量子化して Np (f)=[Np (f)] とする。ピッチ周期を角度2πに対応させたときの1ポ
イントごとの角度をθとすると、
【0227】
【外77】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0228】
【外78】 となる。ピッチ波形を w(k)(0k<Np (f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0229】
【外79】 によってC(f)が与えられる。
【0230】基本周波数の整数倍の正弦波を重ね合わせ
【0231】
【外80】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))を
生成する。
【0232】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0233】
【外81】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))を
生成する。
【0234】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(10)、(11)の演算を直接行う
代わりに、以下のように計算を高速化することもでき
る。ピッチスケールsに対応するピッチ周期ポイント数
をNp (s)とし、
【0235】
【外82】 として、式(10)の場合
【0236】
【外83】 式(11)の場合
【0237】
【外84】 を計算してテーブルに記憶しておく、波形生成行列を WGM(s)=(ckn(s)) (0k<Np (s),0n<N) とする。さらに、ピッチスケールsに対応するピッチ周
期ポイント数Np (s)、パワ正規化係数C(s)をテ
ーブルに記憶しておく。
【0238】波形生成部9では、合成パラメータ補間部
7より出力された合成パラメータp(n)(0n<
N)とピッチスケール補間部8より出力されたピッチス
ケールsを入力として、ピッチ周期ポイント数Np
(s)、パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM
(s)=(ckn(s))をテーブルから読み出し、
【0239】
【外85】 によりピッチ波形を生成する(図18)。
【0240】以上の動作を、図7のフローチャートを参
照して説明する。
【0241】ステップS1、S2、S3は実施例1と同
じである。
【0242】図19は、ステップS3で生成されたパラ
メータ1フレームのデータ構造を示す。
【0243】ステップS4、S5、S6、S7、S8、
S9は実施例1と同じである。
【0244】ステップS10で、合成パラメータ補間部
7において、パラメータ格納部4に取り込まれた合成パ
ラメータと、フレーム時間長設定部5で設定されたフレ
ーム時間長と、波形ポイント数格納部6に格納された波
形ポイント数を用いて、合成パラメータの補間が行われ
る。図20は、合成パラメータの補間についての説明図
である。第iフレームの合成パラメータをpi [n]
(0n<N)、第i+1フレームの合成パラメータを
i+1 [n](0n<N)、第iフレームの時間長を
i ポイントとする。このとき、1ポイント当たりの合
成パラメータの差分Δp [n](0n<N)は、
【0245】
【外86】 となる。次に、ピッチ波形を生成するごとに合成パラメ
ータp[n](0n<N)を更新する。
【0246】p[n]=pi [n]+nw Δp [n] の処理をピッチ波形開始点で行う。
【0247】ステップS11は、実施例1と同じであ
る。
【0248】ステップS12で、式(12)によって得
られた合成パラメータp[n](0n<N)と式
(4)によって得られたピッチスケールsを用いて波形
生成部9においてピッチ波形を生成する。ピッチスケー
ルsに対応するピッチ周期ポイント数Np (s)とパワ
正規化係数C(s)と波形生成行列WGM(s)=(c
kn(s))(0k<Np (s),0n<N)をテー
ブルから読み出し、ピッチ波形を
【0249】
【外87】 によって生成する。
【0250】図11は、生成されたピッチ波形の接続に
ついての説明図である。波形生成部9から合成音声とし
て出力される音声波形を W(n)(0n) とする。ピッチ波形の接続は、第jフレームのフレーム
時間長をNj として W(nw +k)=w(k)(i=0,0k<Np
(s))
【0251】
【外88】 によって行う。
【0252】ステップS13、S14、S15、S1
6、S17は実施例1と同じである。
【0253】(実施例6)本実施例では、周波数特性を
決定する関数を用いてスペクトル包絡を変換する例につ
いて説明する。
【0254】実施例6の音声合成装置の構成及び機能構
成を示すブロック図は、実施例1と同じく図25及び図
1である。
【0255】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について説明する。
【0256】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
を p(m)(0m<M) とする。サンプリング周波数を fs とする。サンプリング周期は
【0257】
【外89】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0258】
【外90】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0259】
【外91】 となる。[x]でx以下の整数を表し、ピッチ周期ポイ
ント数を整数で量子化して Np (f)=[Np (f)] とする。ピッチ周期を角度2πに対応させたときの1ポ
イントごとの角度をθとすると、
【0260】
【外92】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0261】
【外93】 となる。スペクトル包絡の操作に用いる周波数特性関数
を r(x)(0s /2) とする。図21は、f1 以上の周波数の高調波の振幅を
2倍にする例である。r(x)を変えることによって、
スペクトル包絡を操作することができる。この関数を用
いて、ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡の
値を
【0262】
【外94】 と変換する。ピッチ波形を w(k)(0k<Np (f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0263】
【外95】 によってC(f)が与えられる。
【0264】基本周波数の整数倍の正弦波を重ね合わせ
【0265】
【外96】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))を
生成する。
【0266】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0267】
【外97】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))を
生成する。
【0268】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(13)、(14)の演算を直接行う
代わりに、以下のように計算を高速化することもでき
る。ピッチスケールsに対応するピッチ周波数をf、ピ
ッチ周期ポイント数をNp (s)とし、
【0269】
【外98】 とする、さらに、周波数特性関数を r(x)(0s /2) とする。そして、式(13)の場合
【0270】
【外99】 式(14)の場合
【0271】
【外100】 を計算してテーブルに記憶しておく、波形生成行列を WGM(s)=(ckm(s))(0k<Np (s),
m<M) とする。さらに、ピッチスケールsに対応するピッチ周
期ポイント数Np (s)、パワ正規化係数C(s)をテ
ーブルに記憶しておく。
【0272】波形生成部9では、合成パラメータ補間部
7より出力された合成パラメータp(m)(0m<
M)とピッチスケール補間部8より出力されたピッチス
ケールsを入力として、ピッチ周期ポイント数Np
(s)、パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM
(s)=(ckm(s))をテーブルから読み出し、
【0273】
【外101】 によりピッチ波形を生成する。(図6) 以上の動作を、図7のフローチャートを参照して説明す
る。
【0274】ステップS1、S2、S3、S4、S5、
S6、S7、S8、S9、S10、S11は実施例1と
同じである。
【0275】ステップS12で、式(3)によって得ら
れた合成パラメータp[m](0m<M)と式(4)
によって得られたピッチスケールsを用いて波形生成部
9においてピッチ波形を生成する。ピッチスケールsに
対応するピッチ周期ポイント数Np (s)とパワ正規化
係数C(s)と波形生成行列WGM(s)=(c
km(s))(0k<Np (s),0m<M)をテー
ブルから読み出し、ピッチ波形を
【0276】
【外102】 によって生成する。
【0277】図11は、生成されたピッチ波形の接続に
ついての説明図である。波形生成部9から合成音声とし
て出力される音声波形を W(n)(0n) とする。ピッチ波形の接続は、第jフレームのフレーム
時間長をNj として W(nw +k)=w(k)(i=0,0k<Np
(s))
【0278】
【外103】 によって行う。
【0279】ステップS13、S14、S15、S1
6、S17は実施例1と同じである。
【0280】(実施例7)本実施例では、実施例1にお
ける正弦関数に変えて余弦関数を用いる例について説明
する。
【0281】実施例7の音声合成装置の構成及び機能構
成を示すブロック図は、実施例1と同じく図25及び図
1である。
【0282】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について説明する。
【0283】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
を p(m)(0m<M) とする。
【0284】サンプリング周波数を fs とする。サンプリング周期は、
【0285】
【外104】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0286】
【外105】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0287】
【外106】 となる。[x]でx以下の整数を表し、ピッチ周期ポイ
ント数を整数で量子化して Np (f)=[Np (f)] とする。ピッチ周期を角度2πに対応させたときの1ポ
イントごとの角度をθとすると、
【0288】
【外107】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0289】
【外108】 となる。(図3)ピッチ波形を w(k)(0k<Np (f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0290】
【外109】 によってC(f)が与えられる。
【0291】基本周波数の整数倍の余弦波を重ね合わせ
【0292】
【外110】 となる。さらに、次のピッチ波形のピッチ周波数をf′
とすると、次のピッチ波形の0次の値は
【0293】
【外111】 となる。
【0294】
【外112】 として、 w(k)=γ(k)w(k) のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))を
生成する(図22)。
【0295】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0296】
【外113】 のようにピッチ波形w(k)(0k<Np (f))を
生成する(図23)。
【0297】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(15)、(16)の演算を直接行う
代わりに、以下のように計算を高速化することもでき
る。ピッチスケールsに対応するピッチ周期ポイント数
をNp (s)とし
【0298】
【外114】 として、式(15)の場合
【0299】
【外115】 式(16)の場合
【0300】
【外116】 を計算してテーブルに記憶しておく、波形生成行列を WGM(s)=(ckm(s))(0k<Np (s),
m<M) とする。さらに、ピッチスケールsに対応するピッチ周
期ポイント数Np (s)、パワ正規化係数C(s)をテ
ーブルに記憶しておく。
【0301】波形生成部9では、合成パラメータ補間部
7より出力された合成パラメータp(m)(0m<
M)とピッチスケール補間部8より出力されたピッチス
ケールsを入力として、ピッチ周期ポイント数Np
(s)、パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM
(s)=(ckm(s))をテーブルから読み出し、
【0302】
【外117】 によりピッチ波形を生成する。さらに、式(17)によ
って波形生成行列を計算した場合、次のピッチ波形のピ
ッチスケールをs′として
【0303】
【外118】 を計算し、 w(k)=γ(k)w(k) をピッチ波形とする。
【0304】以上の動作を、図7のフローチャートを参
照して説明する。
【0305】ステップS1、S2、S3、S4、S5、
S6、S7、S8、S9、S10、S11は実施例1と
同じである。
【0306】ステップS12で、式(3)によって得ら
れた合成パラメータp[m](0m<M)と式(4)
によって得られたピッチスケールsを用いて波形生成部
9においてピッチ波形を生成する。ピッチスケールsに
対応するピッチ周期ポイント数Np (s)とパワ正規化
係数C(s)と波形生成行列WGM(s)=c
km(s))(0k<Np (s),0m<M)をテー
ブルから読み出し、ピッチ波形を
【0307】
【外119】 によって生成する。さらに、式(17)によって波形生
成行列を計算した場合、ピッチスケール補間部8から1
ポイント当たりのピッチスケールの差分Δs を読み出し
て、次のピッチ波形のピッチスケールを s′=s+Np (s)Δs のように計算する。このs′を用いて
【0308】
【外120】 を計算し、 w(k)=γ(k)w(k) をピッチ波形とする。
【0309】図11は、生成されたピッチ波形の接続に
ついての説明図である。波形生成部9から合成音声とし
て出力される音声波形を W(n)(0n) とする。ピッチ波形の接続は、第jフレームのフレーム
時間長をNj として W(nw +k)=w(k)(i=0,0k<Np
(s))
【0310】
【外121】 によって行う。
【0311】ステップS13、S14、S15、S1
6、S17は実施例1と同じである。
【0312】(実施例8)本実施例では、ピッチ波形の
対象性を利用して、半周期のピッチ波形を1周期分に用
いる例について説明する。
【0313】実施例8の音声合成装置の構成及び機能構
成を示すブロック図は、実施例1と同じく図25及び図
1である。
【0314】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について説明する。
【0315】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
を p(m)(0m<M) とする。
【0316】サンプリング周波数を fs とする。サンプリング周期は
【0317】
【外122】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0318】
【外123】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0319】
【外124】 となる。[x]でx以下の整数を表し、ピッチ周期ポイ
ント数を整数で量子化して Np (f)=[Np (f)] とする。ピッチ周期を角度2πに対応させたときの1ポ
イントごとの角度をθとすると、
【0320】
【外125】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトルの包
絡の値は
【0321】
【外126】 となる。半周期ピッチ波形を
【0322】
【外127】 ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0323】
【外128】 によってC(f)が与えられる。
【0324】基本周波数の整数倍の正弦波を重ね合わせ
【0325】
【外129】 のように半周期ピッチ波形w(k)(0[Np
(f)/2])が生成される。
【0326】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0327】
【外130】 のように半周期ピッチ波形w(k)(0[Np
(f)/2])が生成される。
【0328】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(18)、(19)の演算を直接行う
代わりに、以下のように計算を高速化することもでき
る。ピッチスケールsに対応するピッチ周期ポイント数
をNp (s)とし、
【0329】
【外131】 として、式(18)の場合
【0330】
【外132】 式(19)の場合
【0331】
【外133】 を計算してテーブルに記憶しておく、波形生成行列を
【0332】
【外134】 とする。さらに、ピッチスケールsに対応するピッチ周
期ポイント数Np (s)、パワ正規化係数C(s)をテ
ーブルに記憶しておく。
【0333】波形生成部9では、合成パラメータ補間部
7より出力された合成パラメータp(m)(0m<
M)とピッチスケール補間部8より出力されたピッチス
ケールsを入力として、ピッチ周期ポイント数Np
(s)、パワ正規化係数C(s)、波形生成行列WGM
(s)=(ckm(s))をテーブルから読み出し、
【0334】
【外135】 により半周期ピッチ波形を生成する。
【0335】以上の動作を、図7のフローチャートを参
照して説明する。
【0336】ステップS1、S2、S3、S4、S5、
S6、S7、S8、S9、S10、S11は実施例1と
同じである。
【0337】ステップS12で、式(3)によって得ら
れた合成パラメータp[m](0m<M)と式(4)
によって得られたピッチスケールsを用いて波形生成部
9において半周期ピッチ波形を生成する。ピッチスケー
ルsに対応するピッチ周期ポイント数Np (s)とパワ
正規化係数C(s)と波形生成行列WGM(s)=(c
km(s))(0k<[Np (s)/2],0m<
M)をテーブルから読み出し、半周期ピッチ波形を
【0338】
【外136】 によって生成する。
【0339】生成された半周期ピッチ波形の接続につい
て説明する。波形生成部9から合成音声として出力され
る音声波形を W(n)(0n) とする。半周期ピッチ波形の接続は、第jフレームのフ
レーム時間長をNj として
【0340】
【外137】 によって行う。
【0341】ステップS13、S14、S15、S1
6、S17は実施例1と同じである。
【0342】(実施例9)本実施例ではピッチ周期ポイ
ント数に小数点部分があるピッチ波形における波形の連
続性を利用して繰り返し用いる例について説明する。
【0343】実施例9の音声合成装置の構成及び機能構
成を示すブロック図は、実施例1と同じく図25及び図
1である。
【0344】波形生成部9で行われるピッチ波形の生成
について、図24を参照して説明する。
【0345】ピッチ波形の生成に用いる合成パラメータ
を p(m)(0m<M) とする。サンプリング周波数を f とする。サンプリング周期は
【0346】
【外138】 である。合成音声のピッチ周波数を f とすると、ピッチ周期は
【0347】
【外139】 となり、ピッチ周期ポイント数は
【0348】
【外140】 となる。
【0349】[x]でx以下の整数を表す。
【0350】ピッチ周期ポイント数の小数部を、位相の
ずれたピッチ波形を接続することで表す。周波数fに対
応するピッチ波形の個数を、位相数 n (f) とする。図24はnp (f)=3のときのピッチ波形の
例を示したものである。さらに、拡張ピッチ周期ポイン
ト数を
【0351】
【外141】 とし、ピッチ周期ポイント数を
【0352】
【外142】 と量子化する。ピッチ周期ポイント数を角度2πに対応
させたときの1ポイントごとの角度をθ1 とすると、
【0353】
【外143】 となる。ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡
の値は
【0354】
【外144】 となる。拡張ピッチ周期ポイント数を2πに対応させた
ときの1ポイントごとの角度をθ2 とすると、
【0355】
【外145】 となる。a mod bはaをbで割った剰余を表すと
して、拡張ピッチ波形ポイント数を
【0356】
【外146】 拡張ピッチ波形を w(k)(0k<Nex(f)) ピッチ周波数fに対応するパワ正規化係数を C(f) とする。C(f)=1.0となるピッチ周波数をf0
して
【0357】
【外147】 によってC(f)が与えられる。
【0358】ピッチ周波数の整数倍の正弦波を重ね合わ
せて、
【0359】
【外148】 のように拡張ピッチ波形w(k)(0k<N
ex(f))を生成する。
【0360】または、ピッチ周期の半分位相をずらして
重ね合わせて
【0361】
【外149】 のように拡張ピッチ波形w(k)(0k<N
ex(f))を生成する。
【0362】位相インデックスを ip (0p <np (f)) とする。ピッチ周波数f、位相インデックスip に対応
する位相角を
【0363】
【外150】 と定義する。
【0364】 r(f,ip )=ip N(f)mod np (f) と定義する。位相インデックスip に対応するピッチ波
形のピッチ波形ポイント数は
【0365】
【外151】 によって計算される。位相インデックスip に対応する
ピッチ波形は
【0366】
【外152】 となる。この後、位相インデックスを ip =(ip +1)mod np (f) と更新し、更新された位相インデックスを用いて、位相
角を φp =φ(f,ip ) と計算する。さらに、次のピッチ波形を生成するときに
ピッチ周波数がf′に変更されるときは、φp に最も近
い位相角を得るために
【0367】
【外153】 を満たすi′を求めて ip =i′ のようにip を決定する。
【0368】ピッチスケールを声の高さを表現するため
の尺度とする。式(20)、(21)の演算を直接行う
代わりに、以下のように計算を高速化することもでき
る。ピッチスケールs∈S(Sはピッチスケールの集
合)に対応する位相数をnp (s)、位相インデックス
をip (0p <np (s))、拡張ピッチ周期ポイ
ント数をN(s)、ピッチ周期ポイント数をNp
(s)、ピッチ波形ポイント数をP(s,ip )とし、
【0369】
【外154】 として、式(20)の場合
【0370】
【外155】 式(21)の場合
【0371】
【外156】 を計算してテーブルに記憶しておく、波形生成行列を WGM(s,ip )=(ckm(s,ip )) (0k<P(s,ip ),0m<M) とする。ピッチスケールsと位相インデックスip に対
応する位相角
【0372】
【外157】 をテーブルに記憶しておく、また、ピッチスケールsと
位相角φp (∈{φ(s,ip )|s∈S,0i<n
p (s)})に対して
【0373】
【外158】 を満たすi0 を与える対応関係を i0 =I(s,φp ) として、テーブルに記憶しておく、さらに、ピッチスケ
ールsと位相インデックスip に対応する位相数np
(s)、ピッチ波形ポイント数P(s,ip )、パワ正
規化係数C(s)をテーブルに記憶しておく。
【0374】波形生成部9では、内部レジスタに格納さ
れている位相インデックスをip 、位相角をφp とし、
合成パラメータ補間部7より出力された合成パラメータ
p(m)(0m<M)とピッチスケール補間部8より
出力されたピッチスケールsを入力として、位相インデ
ックスを ip =I(s,φp ) により決定し、ピッチ波形ポイント数P(s,ip )、
パワ正規化係数C(s)をテーブルから読み出す。そし
て、
【0375】
【外159】 のとき、波形生成行列WGM(s,ip )=(c
km(s,ip ))をテーブルから読み出し、
【0376】
【外160】 によりピッチ波形を生成する。また、
【0377】
【外161】 のとき、 k′=P(s,np (s)−1−ip )−1−k(0
k<P(s,ip )) として、波形生成行列WGM(s,ip )=(ckm
(s,np (s)−1−ip ))をテーブルから読み出
し、
【0378】
【外162】 によりピッチ波形を生成する。ピッチ波形を生成した
後、位相インデックスを ip =(ip +1)mod np (s) のように更新し、更新された位相インデックスを用いて
位相角を φp =φ(s,ip ) のように更新する。
【0379】以上の動作を、図13のフローチャートを
参照して説明する。
【0380】ステップS201、S202、S203、
S204、S205、S206、S207、S208、
S209、S210、S211、S212、S213は
実施例2と同じである。
【0381】ステップS214で、式(3)によって得
られた合成パラメータp[m](0m<M)と式
(4)によって得られたピッチスケールsを用いて波形
生成部9においてピッチ波形を生成する。ピッチスケー
ルsに対応するピッチ波形ポイント数P(s,ip )と
パワ正規化係数C(s)をテーブルから読み出す。そし
て、
【0382】
【外163】 のとき、波形生成行列WGM(s,ip )=(c
km(s,ip ))をテーブルから読み出し、
【0383】
【外164】 によりピッチ波形を生成する。また、
【0384】
【外165】 のとき、 k′=P(s,np (s)−1−ip )−1−k(0
k<P(s,ip )) として、波形生成行列WGM(s,ip )=(Ck ′m
(s,np (s)−1−ip ))をテーブルから読み出
し、
【0385】
【外166】 によりピッチ波形を生成する。
【0386】波形生成部9から合成音声として出力され
る音声波形を W(n)(0n) とする。ピッチ波形の接続は実施例1と同様であり、第
jフレームのフレーム時間長をNj として W(nw +k)=wp (k)(i=0,0k<P
(s,ip ))
【0387】
【外167】 によって行なう。
【0388】ステップS215、S216、S217、
S218、S219、S220は実施例2と同じであ
る。
【0389】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
合成音声の声の高さ(ピッチ)とパラメータからピッチ
波形および無声波形を生成して接続することにより音声
波形を生成するようにしたことにより、合成音声の音質
劣化を防止する効果がある。
【0390】以上説明したように、本発明によれば、ピ
ッチ波形および無声波形の生成において、あらかじめ求
めた行列とパラメータとの積を計算するようにしたこと
により、音声波形の生成に要する計算量を低減する効果
がある。
【0391】以上説明したように、本発明によれば、ピ
ッチ波形の生成において、ピッチ周期ポイント数の小数
部を表すために、位相のずれたピッチ波形を生成して接
続するようにしたことにより、正確なピッチの合成音声
が得られる効果がある。
【0392】以上説明したように、本発明によれば、ピ
ッチ波形生成において、あるサンプリング周波数で求め
たパラメータ(インパルス応答波形)を用いて、任意の
サンプリング周波数でピッチ波形を生成して接続するよ
うにしたことにより、任意のサンプリング周波数の合成
音声を簡単な方法で生成することができる効果がある。
【0393】以上説明したように、本発明によれば、パ
ラメータとして、音声のパワスペクトル包絡を使用し、
このパワスペクトル包絡からピッチ波形を生成するよう
にしたことにより、周波数領域のパラメータから音声波
形を生成でき、周波数領域でのパラメータ操作が可能と
なる効果がある。
【0394】以上説明したように、本発明によれば、ピ
ッチ波形の生成において、周波数特性を決定する関数を
持ち、ピッチ周波数の整数倍における関数値を掛けるこ
とにより、パラメータから求めたスペクトル包絡のサン
プル値を変換し、変換されたサンプル値をフーリエ変換
することによりピッチ波形を生成するようにしたことに
より、パラメータを操作せずに合成音声の音色を変える
ことが可能となる効果がある。
【0395】以上説明したように、本発明によれば、ピ
ッチ波形の生成において、波形の対称性を利用するよう
にしたことにより、音声波形の生成に要する計算量を低
減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る音声合成装置の機能構成
を示すブロック図。
【図2】本発明の実施例に係る合成パラメータについて
の説明図。
【図3】本発明の実施例に係るスペクトル包絡について
の説明図。
【図4】正弦波の重ね合わせについての説明図。
【図5】正弦波の重ね合わせについての説明図。
【図6】ピッチ波形の生成についての説明図。
【図7】音声波形生成手段を示すフローチャート。
【図8】パラメータ1フレームのデータ構造を示す図。
【図9】合成パラメータの補間についての説明図。
【図10】ピッチスケールの補間についての説明図。
【図11】波形接続についての説明図。
【図12】ピッチ波形についての説明図。
【図13】音声波形生成手段を示すフローチャート。
【図14】音声合成装置の機能構成を示すブロック図。
【図15】音声波形生成手段を示すフローチャート。
【図16】パラメータ1フレームのデータ構造を示す
図。
【図17】合成パラメータについての説明図。
【図18】ピッチ波形の生成についての説明図。
【図19】パラメータ1フレームのデータ構造を示す
図。
【図20】合成パラメータの補間についての説明図。
【図21】周波数特性関数についての説明図。
【図22】余弦波の重ね合わせについての説明図。
【図23】余弦波の重ね合わせについての説明図。
【図24】ピッチ波形についての説明図。
【図25】実施例における音声合成装置の構成を示すブ
ロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大洞 恭則 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された文字系列に従い音声波形のパ
    ラメータを生成するパラメータ生成手段と、 入力された合成音声の声の高さ情報と前記生成されたパ
    ラメータからピッチ波形を生成するピッチ波形生成手段
    と、 前記生成されたピッチ波形を接続して得た音声波形を出
    力する音声波形出力手段とを備えることを特徴とする音
    声合成装置。
  2. 【請求項2】 前記ピッチ波形生成手段は、音声の対数
    パワスペクトル包絡から求めたインパルス応答波形か
    ら、合成音声のピッチ周期を1周期とするピッチ波形を
    生成することを特徴とする請求項1に記載の音声合成装
    置。
  3. 【請求項3】 前記ピッチ波形生成手段は、インパルス
    応答波形からスペクトル包絡を求め、そのスペクトル包
    絡を合成音声のピッチ周波数でサンプリングし、そのサ
    ンプル値をフーリエ変換で時間領域の波形に変換するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の音声合成装置。
  4. 【請求項4】 前記ピッチ波形生成手段は、合成音声の
    ピッチ周波数の整数倍におけるスペクトル包絡のサンプ
    ル値をインパルス応答波形と余弦関数との積和により求
    め、そのスペクトル包絡のサンプル値をフーリエ変換す
    ることを特徴とする請求項1に記載の音声合成装置。
  5. 【請求項5】 前記ピッチ波形生成手段は、スペクトル
    包絡のサンプル値を正弦級数の係数とし、正弦関数との
    積和を求めることを特徴とする請求項1に記載の音声合
    成装置。
  6. 【請求項6】 前記正弦級数において、位相を半周期ず
    つずらした正弦関数を使うことを特徴とする請求項5に
    記載の音声合成装置。
  7. 【請求項7】 前記ピッチ波形生成手段は、前記余弦関
    数と前記正弦関数との積和を、行列としてピッチ毎に導
    出する行列導出手段を更に備え、前記導出された行列と
    前記インパルス応答波形との積を求めることを特徴とす
    る請求項2に記載の音声合成装置。
  8. 【請求項8】 前記ピッチ波形生成手段は、インパルス
    応答波形を、ピッチ周期毎に補間する手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の音声合成装置。
  9. 【請求項9】 前記ピッチ波形生成手段において、合成
    音声のピッチを、ピッチ周期毎に補間する手段をさらに
    備えることを特徴とする請求項1に記載の音声合成装
    置。
  10. 【請求項10】 前記ピッチ波形生成手段は、位相のず
    れたピッチ波形を生成することを特徴とする請求項1に
    記載の音声合成装置。
  11. 【請求項11】 パラメータから無声波形を生成する無
    声波形生成手段を更に備え、前記音声波形出力手段は前
    記無声波形を接続することを特徴とする請求項1に記載
    の音声合成装置。
  12. 【請求項12】 前記無声波形生成手段は、音声の対数
    パワスペクトル包絡から求めたインパルス応答波形か
    ら、無声波形を生成することを特徴とする請求項11に
    記載の音声合成装置。
  13. 【請求項13】 前記無声波形生成手段は、可聴周波数
    帯域より低い周波数の整数倍におけるスペクトル包絡の
    サンプル値をインパルス応答波形と余弦関数との積和に
    より求め、そのスペクトル包絡のサンプル値と位相のず
    れをランダムに与えた正弦関数との積和を求めることを
    特徴とする請求項12に記載の音声合成装置。
  14. 【請求項14】 前記無声波形生成手段は、前記余弦関
    数と前記正弦関数との積和を、行列として導出する行列
    導出手段を更に備え、前記導出された行列と前記インパ
    ルス応答波形との積を求めることを特徴とする請求項1
    2に記載の音声合成装置。
  15. 【請求項15】 前記ピッチ波形生成手段は、サンプリ
    ング周波数で求めたインパルス応答波形を用いて、任意
    のサンプリング周波数のピッチ波形を生成することを特
    徴とする請求項2に記載の音声合成装置。
  16. 【請求項16】 前記ピッチ波形生成手段は、周波数特
    性を決定する関数を持ち、ピッチ周波数の整数倍におけ
    る関数値を掛けることによりスペクトル包絡のサンプル
    値を変換し、変換されたサンプル値をフーリエ変換する
    ことを特徴とする請求項3に記載の音声合成装置。
  17. 【請求項17】 前記ピッチ波形生成手段は、波形の対
    称性を利用してピッチ波形を生成することを特徴とする
    請求項5および請求項10に記載の音声合成装置。
  18. 【請求項18】 入力された文字系列に従い音声波形の
    パラメータを生成するパラメータ生成工程と、 入力された合成音声の声の高さ情報と前記生成されたパ
    ラメータからピッチ波形を生成するピッチ波形生成工程
    と、 前記生成されたピッチ波形を接続して得た音声波形を出
    力する音声波形出力工程と、を備えることを特徴とする
    音声合成方法。
  19. 【請求項19】 前記音声の対数パワスペクトル包絡か
    ら求めたインパルス応答波形から、合成音声のピッチ周
    期を1周期とするピッチ波形を生成することを特徴とす
    る請求項18に記載の音声合成方法。
  20. 【請求項20】 インパルス応答波形からスペクトル包
    絡を求め、そのスペクトル包絡を合成音声のピッチ周波
    数でサンプリングし、そのサンプリング値をフーリエ変
    換で時間領域の波形に変換し、その波形をピッチ波形と
    すること、を特徴とする請求項19に記載の音声合成方
    法。
  21. 【請求項21】 合成音声のピッチ周波数の整数倍にお
    けるスペクトル包絡のサンプル値をインパルス応答波形
    と余弦関数との積和により求め、そのスペクトル包絡の
    サンプル値をフーリエ変換することによりピッチ波形を
    生成すること、を特徴とする請求項19に記載の音声合
    成方法。
  22. 【請求項22】 前記スペクトル包絡から前記ピッチ波
    形を求める際に、スペクトル包絡のサンプル値を正弦級
    数の係数とし、正弦関数との積和を求めることによりピ
    ッチ波形を求めること、を特徴とする請求項19に記載
    の音声合成方法。
  23. 【請求項23】 前記正弦級数において、位相を半周期
    ずつずらした正弦関数を使うこと、を特徴とする請求項
    19に記載の音声合成方法。
  24. 【請求項24】 前記余弦関数と前記正弦関数との積和
    を、行列としてピッチ毎に導出する行列導出工程と、 前記導出された行列と前記インパルス応答波形との積を
    求めることによりピッチ波形を生成すること、を特徴と
    する請求項19に記載の音声合成方法。
  25. 【請求項25】 インパルス応答波形を、ピッチ周期毎
    に補間すること、を特徴とする請求項18に記載の音声
    合成方法。
  26. 【請求項26】 合成音声のピッチを、ピッチ周期毎に
    補間すること、を特徴とする請求項18に記載の音声合
    成方法。
  27. 【請求項27】 ピッチ周期ポイント数の少数部を表す
    ために、位相のずれたピッチ波形を生成して接続するこ
    と、を特徴とする請求項19に記載の音声合成方法。
  28. 【請求項28】 パラメータから無声波形を生成する無
    声波形生成工程を備え、前記音声波形出力工程は無声波
    形を接続することを特徴とする請求項18に記載の音声
    合成方法。
  29. 【請求項29】 前記パラメータは、音声の対数パワス
    ペクトル包絡から求めたインパルス応答波形を使用し、
    このインパルス応答波形から、無声波形を生成すること
    を特徴とする請求項28に記載の音声合成方法。
  30. 【請求項30】 可聴周波数帯域より低い周波数の整数
    倍におけるスペクトル包絡のサンプル値をインパルス応
    答波形と余弦関数との積和により求め、そのスペクトル
    包絡のサンプル値と位相のずれをランダムに与えた正弦
    関数との積和を求めることにより無声波形を生成するこ
    と、を特徴とする請求項28に記載の音声合成方法。
  31. 【請求項31】 前記余弦関数と前記正弦関数との積和
    を、行列として導出する行列導出工程と、 前記導出された行列と前記インパルス応答波形との積を
    求めることにより無声波形を生成すること、を特徴とす
    る請求項28に記載の音声合成方法。
  32. 【請求項32】 サンプリング周波数で求めたインパル
    ス応答波形を用いて、任意のサンプリング周波数のピッ
    チ波形を生成すること、を特徴とする請求項19に記載
    の音声合成方法。
  33. 【請求項33】 周波数特性を決定する関数を持ち、ピ
    ッチ周波数の整数倍における関数値を掛けることにより
    スペクトル包絡のサンプル値を変換し、変換されたサン
    プル値をフーリエ変換することによりピッチ波形を生成
    すること、を特徴とする請求項20に記載の音声合成方
    法。
  34. 【請求項34】 波形の対称性を利用してピッチ波形を
    生成すること、を特徴とする請求項22および請求項2
    7に記載の音声合成方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115620701A (zh) * 2022-10-09 2023-01-17 出门问问创新科技有限公司 语音合成方法、装置、电子设备和存储介质

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3548230B2 (ja) * 1994-05-30 2004-07-28 キヤノン株式会社 音声合成方法及び装置
GB9600774D0 (en) * 1996-01-15 1996-03-20 British Telecomm Waveform synthesis
JPH10187195A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Canon Inc 音声合成方法および装置
JP4054507B2 (ja) * 2000-03-31 2008-02-27 キヤノン株式会社 音声情報処理方法および装置および記憶媒体
JP4632384B2 (ja) * 2000-03-31 2011-02-16 キヤノン株式会社 音声情報処理装置及びその方法と記憶媒体
JP2001282279A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc 音声情報処理方法及び装置及び記憶媒体
JP2002132287A (ja) * 2000-10-20 2002-05-09 Canon Inc 音声収録方法および音声収録装置および記憶媒体
EP1382035A1 (en) * 2001-04-18 2004-01-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio coding
JP2003295882A (ja) * 2002-04-02 2003-10-15 Canon Inc 音声合成用テキスト構造、音声合成方法、音声合成装置及びそのコンピュータ・プログラム
US7546241B2 (en) * 2002-06-05 2009-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Speech synthesis method and apparatus, and dictionary generation method and apparatus
JP4587160B2 (ja) * 2004-03-26 2010-11-24 キヤノン株式会社 信号処理装置および方法
US20050222844A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-06 Hideya Kawahara Method and apparatus for generating spatialized audio from non-three-dimensionally aware applications
JP2008225254A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Canon Inc 音声合成装置及び方法並びにプログラム
CN111091807B (zh) * 2019-12-26 2023-05-26 广州酷狗计算机科技有限公司 语音合成方法、装置、计算机设备及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5331323B2 (ja) * 1972-11-13 1978-09-01
JPS5681900A (en) * 1979-12-10 1981-07-04 Nippon Electric Co Voice synthesizer
US4885790A (en) * 1985-03-18 1989-12-05 Massachusetts Institute Of Technology Processing of acoustic waveforms
US5384891A (en) * 1988-09-28 1995-01-24 Hitachi, Ltd. Vector quantizing apparatus and speech analysis-synthesis system using the apparatus
JPH02239292A (ja) * 1989-03-13 1990-09-21 Canon Inc 音声合成装置
JP2763322B2 (ja) * 1989-03-13 1998-06-11 キヤノン株式会社 音声処理方法
US5300724A (en) * 1989-07-28 1994-04-05 Mark Medovich Real time programmable, time variant synthesizer
DE69028072T2 (de) * 1989-11-06 1997-01-09 Canon Kk Verfahren und Einrichtung zur Sprachsynthese
JP3278863B2 (ja) * 1991-06-05 2002-04-30 株式会社日立製作所 音声合成装置
US5327518A (en) * 1991-08-22 1994-07-05 Georgia Tech Research Corporation Audio analysis/synthesis system
DE69328450T2 (de) * 1992-06-29 2001-01-18 Nippon Telegraph And Telephone Corp., Tokio/Tokyo Verfahren und Vorrichtung zur Sprachkodierung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115620701A (zh) * 2022-10-09 2023-01-17 出门问问创新科技有限公司 语音合成方法、装置、电子设备和存储介质

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