JPH10228294A - 音声合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地名探索時間の短縮及び正確な地名の読出し
と、機器の小型化及び低価格の音声合成装置の実現を行
う。 【解決手段】入力された文字データを単語に変換してか
ら音声合成して音声出力する音声合成装置に於いて、前
記文字データを単語に変換するためのデータが記憶さ
れ、単語の種別毎に別個に設けられた複数の単語辞書部
と、前記文字データを単語に変換する際に用いる辞書部
を選択する辞書選択手段とを有することを特徴とする音
声合成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声合成装置に係
り、特に音声合成装置の辞書処理部分に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器に音声合成技術を用いて
各種情報を音声出力することが多くなってきた。例え
ば、ＦＭ多重受信機では、多重通信にて送られてきた交
通情報等の文字データを表示器に表示するだけでなく、
その文字データを音声合成技術により音声化し、交通情
報等を音声として再生することが行われている。

【０００３】音声合成を行う場合、文字データを文節等
に区切る処理や、再生音を機械ではなく人が喋ったよう
にするためにアクセントやイントネーションを付加する
処理等が行われる。そして、それらの処理はマイクロコ
ンピュータ（マイコン）を用いて行い、それら処理のた
めには言語解析やアクセント付加のためのデータ、所謂
辞書と言われている莫大なデータが必要となる。又、音
声合成処理は多くの処理を必要とするため、マイコンの
負担が大きく、高速処理可能なマイコンが必要であり、
又処理のための大容量のメモリも必要となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、入力された文字データを単語に変換してか
ら音声合成して音声出力する音声合成装置に於いて、前
記文字データを単語に変換するためのデータが記憶さ
れ、単語の種別毎に別個に設けられた複数の単語辞書部
と、前記文字データを単語に変換する際に用いる辞書部
を選択する辞書選択手段とを有することを特徴とする。

【０００５】又、車両に搭載された装置から合成音声を
音声出力する音声合成装置であって、前記車両の位置を
検出する位置検出手段を有し、前記辞書選択手段は、前
記位置検出手段により検出された前記車両の位置に応じ
て前記辞書部を選択することを特徴とする。又、前記辞
書部は、一般単語データが記憶された一般辞書部と、地
域固有の単語データが記憶されたエリア辞書部とから構
成され、前記辞書選択手段は、一般辞書部と、前記位置
検出手段により検出された前記車両の位置に応じたエリ
ア辞書部とを選択することを特徴とする。

【０００６】又、前記辞書部は、選択された地名データ
が記憶された広域辞書部を有し、前記辞書選択手段は、
前記一般辞書部と、前記広域地名辞書部と、前記位置検
出手段により検出された前記車両の位置に応じたエリア
辞書部とを選択することを特徴とする。又、前記辞書選
択手段は、前記位置検出手段により検出された前記車両
の位置が存在する区域に対して所定条件で隣接する区域
に対応するエリア辞書を選択することを特徴とする。

【０００７】又、前記車両の進行方向を検出する進行方
向検出手段を有し、前記辞書選択手段は、前記進行方向
検出手段により検出された前記車両の進行方向に応じて
前記辞書部を選択することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例に付いて図を用いて説
明する。図１は本発明の一実施例の音声通信システムを
示す機能構成図である。尚、図１には主として音声合成
処理に関連した部分のみを図示している。１は情報セン
ター等に設置された各種情報を送信するデータ送信装置
であり、又、 ２はデータ送信装置１からのデータを受
信する自動車等に設置されたデータ受信装置であって、
これらデータ送信装置１とデータ受信装置２により音声
通信システムが構成される。

【０００９】３は情報を記憶する情報記憶部で、ハード
（磁気）ディスクや光学ディスク等の大容量記憶装置に
より構成され、各種情報が記憶されている。４は情報記
憶装置に記憶された文字データを加工し、発音を示すデ
ータ（表音データ）に変換する言語処理部であり、マイ
クロコンピュータ（マイコン）により構成されている。
そして、言語処理部４は、文字データで表される文を音
素（ア、イ等の発音の元素と言えるもの）に分解し、そ
して句読点や句読点間が長い場合に於ける適当な部分の
文節間等の部分に、文章発声中に於ける区切り（息継ぎ
部分等）を示す区切符号を付加して表音データを形成す
る。尚、句読点により区切られる部分は呼気段落と称
し、句読点以外で区切られた部分はフレーズと称する。
つまり、呼気段落は主に句読点により区切られ、呼気段
落はさらにフレーズに分けられる。５は言語処理部４の
言語処理に用いられるデータが記憶された単語辞書部で
あり、磁気ディスクやＲＯＭそしてＲＡＭ等の記憶装置
により構成されている。そして単語辞書部５には、単語
の文字データとそれに対応する読みデータが、また単語
のアクセントのデータ等が記憶されており、言語処理部
４はこれらのデータを用いて言語処理を行う。６は言語
処理部４で形成された表音データを搬送波（電波）に載
せて送信し、またデータ受信装置２側からの送信信号を
受信して復調（複号）する送受信部で、発振回路、変調
回路、増幅回路、同調回路、検波回路等により構成され
ている。そして、これら情報記憶部３、言語処理部４、
辞書部５、送信部６等によりデータ送信装置１が形成さ
れている。

【００１０】７はデータ送信装置１の送信部６からの送
信信号を受信して復調し、表音データを出力し、また必
要に応じてデータ送信装置１へデータを送信する受信部
で、同調回路、検波回路、発信回路、変調回路、増幅回
路等で構成されている。８は表音データに於ける各音素
の発音期間及び各音素間の無音期間の長さに関するデー
タを付加する音素長生成部である。つまり、表音データ
は各音素とその並びが規定されているだけであるが、音
素長生成部８はこの表音データに於ける各音素の発音期
間（音素長）及び各音素間の無音期間を規定する。９は
音素長生成部８の音素長処理に用いられるデータが記憶
された音素長辞書部であり、ＲＯＭ等の記憶装置により
構成されている。そして、音素長テーブル９には、例え
ば音素の配列パターンとその配列（つまり、主として単
語に対応する）に於ける各音素の発音長パターンが関連
付けられて記憶されており、音素長生成部８は入力され
た表音データの音素配列パターンに応じて音素長テーブ
ル９から音素長パターンデータを読み出し、この音素長
パターンデータに基づき音素長処理を行う。

【００１１】１０は音素長処理が行われた表音データに
イントネーション、アクセントを付加する処理を行うピ
ッチ生成部である。つまり、音素長処理が施された表音
データは、各音素の配列、長さ及び音素間の無音期間の
長さが規定されているが、ピッチ生成部１０では、音の
高低、及び強弱を規定する。１１はイントネーションを
付加するための処理に必要なデータが記憶されたイント
ネーションテーブルであり、ＲＯＭ等の記憶装置により
構成されている。そして、ピッチ生成部１０は入力され
た表音データの音素配列パターンを読み出し、表音デー
タにイントネーションデータを付加する処理を行う。
又、１２はアクセントを付加するための処理に必要なデ
ータが記憶されたアクセントテーブルでありＲＯＭ等の
記憶装置により構成されている。そして、ピッチ生成部
１０は入力された単語のアクセント型等に応じてアクセ
ントテーブル１２からアクセントパターンを読み出し、
表音データにアクセントデータを付加する処理を行う。
つまり、ピッチ生成部１０からは、音素（配列）、音素
長、音素間の無音期間、イントネーション、アクセント
に関するデータを含む音声データが出力される。

【００１２】１３は出力波形を生成する波形生成部で、
入力された音声データから音声波形を合成する。１４は
各音素に対応する波形が記憶された音素辞書で、ＲＯＭ
等の記憶装置により構成されている。そして、波形生成
部１３は入力された音声データの音素に対応する波形を
音素辞書１４から読み出し、またその波形を音声データ
のイントネーションデータ及びアクセントデータにより
変形し、そしてそれらの加工が完了した波形をつなぎ合
わせて音声波形を合成し出力する。そして、この波形生
成部１３から出力された音声合成出力が、必要に応じて
増幅器で増幅されてスピーカより音として再生される。
１５は車両の位置及び進行方向等をＧＰＳ（グローバル
ポジショニング システム）等の信号を利用して自車
の位置や移動方向を検出し、またＣＤ−ＲＯＭ等に記憶
された地図データを用いてＬＣＤ等から構成された表示
器に地図及び自車位置を表示するナビゲーション部であ
り、自車位置等のデータを送受信部７に出力し、データ
送信装置１側にデータが送信されるようになっている。

【００１３】図２はデータ受信装置２に於ける音声合成
処理及び自車の位置や進行方向の検出を行う部分の具体
的構成を示す構成図である。２１は送受信部７からの表
音データの入力やナビゲーション部１５からの位置等の
データをデータ送信装置１に送信する場合に於ける送受
信部７へのデータ出力の緩衝動作を行う入出力インター
フェイスである。２２はマイクロコンピュータ（マイコ
ン）で、入力された表音データに演算処理を施し、アク
セント付加、イントネーション付加、波形接続等の音声
合成処理やナビゲーション部２８からの自車位置データ
等の入出力処理等を行う。２３はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏ
ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）で、音素長データ、イントネー
ションデータ、アクセントデータそしてマイコン２２の
プログラム等が記憶されている。２４はＲＡＭ（Ｒａｎ
ｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で、マイコン２
４の演算処理に於けるデータの一時記憶等に用いられ
る。２５はスイッチ等により構成された操作部で、デー
タ受信装置２の使用者がデータ種別の選択のために操作
する。２６はデジタル／アナログ変換器（Ａ／Ｄ）で、
マイコン２２により音声合成処理されたデジタル信号を
アナログ信号に変換する。そして、アナログ信号に変換
された音声合成信号が必要に応じて増幅され、スピーカ
２７から音声として出力される。２８は車両の位置及び
進行方向等をＧＰＳ（グローバル ポジショニング シ
ステム）等の信号を利用して自車の位置や移動方向を検
出し、またＣＤ−ＲＯＭ等に記憶された地図データを用
いてＬＣＤ等から構成された表示器に地図及び自車位置
を表示するナビゲーション部でありマイコン２２に自車
位置等のデータを出力し、データ送信装置１側に自車位
置等が送信されるようになっている。尚、このナビゲー
ション部２８は図１のナビゲーション部１５に対応して
いる。

【００１４】つまり、本実施例においては、データ送信
装置１側で言語処理を行って文章を読みと韻律記号とか
らなる表音データを生成して送信する動作に加え、デー
タ受信部２のナビゲーション部が検出する位置等の情報
信号による請求を受けて辞書部５のエリア別地名辞書の
選択を行って地名等の情報をデータ送信装置２側に送
る。そして、データ受信装置２側では、データ送信装置
１から送信された表音データにアクセント、イントネー
ションを付加する処理や位置情報に基づいた地名等を音
声出力を行う。従って、データ受信装置２側では、比較
的小規模な辞書（データ）を必要とするが、高速な処理
速度が要求される言語処理を行う必要がない。又、地名
等の辞書（データ）はデータ送信装置１に備えられて処
理される。このため、データ受信装置２を比較的小容量
のメモリ及び低速のマイコンで実現でき、装置を小型
化、また低コスト化でき、特に小型化が要求される車載
用装置においては有利である。

【００１５】次に辞書部５の構成について説明する。図
３は辞書部５の第１実施例に於ける辞書構成を示す図で
ある。第１実施例に於ける辞書部５は、図３に示すよう
に一般単語、例えば普通名詞や動詞、形容詞等のデータ
が記憶された一般単語辞書部Ｄ０と、各地域（例えば、
都道府県別）特有のデータ、例えば地名、施設名等の固
有名詞のデータが地域毎に記憶された複数のエリア辞書
部Ｅ１〜Ｅｎに分割されている。

【００１６】そして、言語処理部４は、これら各辞書部
より必要な部分だけを選択し（通常は、一般単語辞書部
Ｄ０と、幾つかのエリア辞書部Ｅｍが選択される）、処
理に用いる。図４は辞書部５の第２の実施例を示す図
で、図４に示す構成では、単語辞書部５を一般単語辞書
Ｄ０と、例えば高速自動車道の名称やインターチエン
ジ、サービスエリアや都道府県名、市町村名等の常に比
較的よく用いるデータを記憶した広域地名辞書部Ｄ１
と、そして前述のエリア辞書部Ｅ１〜Ｅｎに分割されて
いる。

【００１７】言語処理部４は、これらの各辞書部より必
要な部分だけを選択し（通常は、一般単語辞書部Ｄ０と
広域地名辞書部Ｄ１と、幾つかのエリア辞書部Ｅｍが選
択される）、処理に用いる。尚、これらの辞書部は、記
憶媒体の記憶領域を分割し、各分割領域に各辞書部のデ
ータを記憶する等の方法により構成されている。次に言
語処理部４が行う辞書の選択処理について説明する。図
５は言語処理部４（マイコン）が行う辞書選択処理を示
すフローチャートである。ステップＳ１では、情報送信
先の移動体（車両）位置の検出を行いステップＳ２に移
る。この位置情報は、車両に装着されたナビゲーション
部に於いて衛星を利用して位置を測定するＧＰＳ（グロ
ーバル ポジショニング システム）が検出した位置デ
ータ（緯度、経度）を車両側からデータ送信装置１側
（情報発信センター）にデータ送信要求時に送信し、そ
のデータによって車両の位置を特定する方法等により行
う（例えば、図１に示すデータ受信装置２のナビゲーシ
ョン部１５が検出する位置がデータ送信装置１に送信さ
れた情報によって行う）。

【００１８】ステップＳ２では、検出した車両位置に基
づいてエリア辞書を選択してステップＳ３に移る。ステ
ップＳ３では一般単語辞書Ｄ０（図４で示した第２実施
例の辞書構成では広域地名辞書Ｄ１を加える）と、ステ
ップＳ２で選択したエリア辞書Ｅｍを使用する辞書とし
て処理を終える。そして、その後、言語処理時に設定さ
れた辞書が使用され、処理が行われる。このような辞書
の選択処理により、言語処理に使用される辞書の内容が
減少するので、検索が速く処理速度が向上する。又、地
域特有のデータは殆どの場合、車両の位置する地域のデ
ータだけで充分であり音声合成品質の低下は最小限に抑
えることができる。

【００１９】次にエリア辞書の選択方法について幾つか
の方法を説明する。図６はエリア辞書の選択方法を示す
説明図である。先ず、図６に示すように対象地域を地域
毎に２次元の区域（横軸：経度、縦軸：緯度）に分割す
る。例えば日本全国を対象とする場合は、北東端から順
に２次元の格子で区切られた区域に分割する。そして、
ＧＰＳによって検出された車両の現在位置（緯度、経
度）から当該車両の存在する区域に対応するエリア辞書
を選択する。このように地域毎に分割されたエリア辞書
を用い、例えば日本全国を探索するのではなく、車両の
存在する区域に対応するエリア辞書を選択し、その中か
ら地名等の検索を行うことで検索時間を短縮でき、又処
理する辞書容量が小さくなるので各地域に於けるデータ
を多数（詳細なデータ）使用することができるので地名
や名称の発音等も正確に再生することができる。

【００２０】次にエリア辞書選択方法の別の例を説明す
る。図７はエリア辞書選択方法の一例を示す説明図であ
る。先ず、図６で示したような方法により、対象地域を
エリア辞書に対応させて分割する。更に、その分割され
た区域を更に縦横に分割（本例では縦横各３分割して計
９分割している）して小区域を形成する。そして、車両
位置データを基に対象とする車両の存在する小区域Ａを
検出する。その後、当該車両の存在する小区域Ａに隣接
する周囲の小区域を含めた領域Ｂを求め、その領域Ｂを
含む区域Ｄａ〜Ｄｄに対応するエリア辞書を、言語処理
に使用するエリア辞書として設定する。

【００２１】このような辞書選択方法によれば、辞書容
量は若干増すものの、必要な情報が確実に入手でき、車
両がある程度移動したとしても、適切に言語処理を行う
ことが可能となる。次に、車両の進行方向をエリア辞書
選択のパラメータとして用いたエリア辞書選択方法の別
の例を説明する。図９はエリア辞書選択方法の一例を示
す説明図である。先ず、前述の図６で示したような方法
により、対象地域をエリア辞書に対応させて分割する。
更に、その分割された区域を更に縦横に分割（本例では
縦横各々３分割で、計９分割）して小区域を形成する。
そして、車両位置データを基に対象とする車両の存在す
る小区域Ａを検出する。その後、当該車両の存在する小
区域Ａに隣接する周囲の小区域と更にその地域に隣接す
る小区域を含めた領域Ｂを含む区域Ｄａ〜Ｄｄに対応す
るエリア辞書を、言語処理に使用するエリア辞書として
設定する。

【００２２】次に、車両に搭載されたＧＰＳによる異な
った時刻での位置情報から、車両の進行方向を検知す
る。そして、その進行方向を図８に示したように移動体
の走行方向のベクトルを考えて有限数（８方向）に量子
化しておき、例えば車両の方向が〔１，−１〕方向であ
れば、車両が存在する小区域Ａに対して進行方向〔１，
−１〕側の小区域Ｅを移動先小区域Ｅとして設定する。
次に移動先小区域Ｅ側に隣接する周囲の小区域と更にそ
の地域に隣接する小区域を含めた領域Ｆを求め、その領
域Ｆを含む区域Ｄｅ〜Ｄｉに対応するエリア辞書を、言
語処理に使用するエリア辞書として追加する。このよう
な辞書選択方法によれば、辞書内容は若干増えるもの
の、必要な情報が確実に入手でき、車両がかなりの速度
で移動したとしても、適切に言語処理を行うことが可能
となる。

【００２３】尚、上述の各実施例で用いた小区域の大き
さ、領域を形成する小区域の数等は、エリア辞書に対応
した地区の広さ、使用方法等を考慮して設定すれば良
く、例えば小区域を区域と同じにしても良く、更にまた
車両速度等によって可変しても良く（車両速度が早いほ
ど、隣接する小区域の数を大きくする、つまり速度が速
ければ３つ隣の小区域まで領域を広げる等）、本実施例
に限定されるものではない。そして、辞書の分割方法
も、上述の各実施例の方法に限ることはなく、装置の使
用状況に応じてその分割方法を設定すれば良い。又、上
述の例においては、データ送信装置１側で言語処理を行
っていたが、データ受信装置２側に単語辞書を持たせて
データ受信装置２側で言語処理を行う構成でも実現でき
る。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明におい
ては、移動体に於ける音声処理の負担を削減できること
から比較的低性能のマイコンや小容量のメモリにより構
成されるために低コストとなり、しかも検索速度が速く
リアルタイムに正確な地名の読み出し可能な音声合成装
置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に於ける音声通信システムの
構成図

【図２】データ受信装置２の構成図

【図３】辞書部５の辞書構成の一例を示す構成図

【図４】辞書部５の辞書構成の一例を示す構成図

【図５】マイコン４が行う辞書選択処理を示すフローチ
ャート

【図６】エリア辞書の構成を示す構成図

【図７】エリア辞書選択方法（静止時）の一例を示す説
明図

【図８】移動体の走行方向の量子化を示す図

【図９】エリア辞書選択方法（移動時）の一例を示す説
明図

【符号の説明】

１・・・・・・・・データ送信装置 ２・・・・・・・・データ受信装置 ３・・・・・・・・記憶部 ４・・・・・・・・言語処理部 ５・・・・・・・・辞書部 ６・・・・・・・・送受信部 ７・・・・・・・・送受信部 ８・・・・・・・・音素長生成部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された文字データを単語に変換して
   から音声合成して音声出力する音声合成装置に於いて、 前記文字データを単語に変換するためのデータが記憶さ
   れ、単語の種別毎に別個に設けられた複数の単語辞書部
   と、 前記文字データを単語に変換する際に用いる辞書部を選
   択する辞書選択手段とを有することを特徴とする音声合
   成装置。
2. 【請求項２】 車両に搭載された装置から合成音声を音
   声出力する音声合成装置であって、 前記車両の位置を検出する位置検出手段を有し、 前記辞書選択手段は、前記位置検出手段により検出され
   た前記車両の位置に応じて前記辞書部を選択することを
   特徴とする請求項１記載の音声合成装置。
3. 【請求項３】 前記辞書部は、一般単語データが記憶さ
   れた一般辞書部と、地域固有の単語データが記憶された
   エリア辞書部とから構成され、 前記辞書選択手段は、一般辞書部と、前記位置検出手段
   により検出された前記車両の位置に応じたエリア辞書部
   とを選択することを特徴とする請求項２記載の音声合成
   装置。
4. 【請求項４】 前記辞書部は、選択された地名データが
   記憶された広域辞書部を有し、 前記辞書選択手段は、前記一般辞書部と、前記広域地名
   辞書部と、前記位置検出手段により検出された前記車両
   の位置に応じたエリア辞書部とを選択することを特徴と
   する請求項３記載の音声合成装置。
5. 【請求項５】 前記辞書選択手段は、前記位置検出手段
   により検出された前記車両の位置が存在する区域に対し
   て所定条件で隣接する区域に対応するエリア辞書を選択
   することを特徴とする請求項３、または請求項４記載の
   音声合成装置。
6. 【請求項６】 前記車両の進行方向を検出する進行方向
   検出手段を有し、前記辞書選択手段は、前記進行方向検
   出手段により検出された前記車両の進行方向に応じて前
   記辞書部を選択することを特徴とする請求項２、請求項
   ３、請求項４、または請求項５記載の音声合成装置。