JPS59188700A - 音声合成装置 - Google Patents
音声合成装置Info
- Publication number
- JPS59188700A JPS59188700A JP58062879A JP6287983A JPS59188700A JP S59188700 A JPS59188700 A JP S59188700A JP 58062879 A JP58062879 A JP 58062879A JP 6287983 A JP6287983 A JP 6287983A JP S59188700 A JPS59188700 A JP S59188700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speech
- synthesis
- sound source
- vocal tract
- parameters
- 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.)
- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は単語より小さい音声単位のパラメータを組合
せて任意の音声を合成する音声合成装置に関し、特に音
声釜１部の持続時間の制御を容易々らしめようとするも
のである。
せて任意の音声を合成する音声合成装置に関し、特に音
声釜１部の持続時間の制御を容易々らしめようとするも
のである。
く背景技術〉
ディジタル技術を用いた音声合成装置においては、合成
器に与える音源パラメータ（ピッチ周波数、音源振幅）
と声道パラメータ（ホルマント周波数やＰＡＲＣＯＲ係
数藩ど）係数一定周期毎に更新する。この周期、あるい
はその時間長をフレーム周期、フレーム長などと呼び、
通常５〜２０ ｒｒｉ Ｓｅｅの値がとられる。
器に与える音源パラメータ（ピッチ周波数、音源振幅）
と声道パラメータ（ホルマント周波数やＰＡＲＣＯＲ係
数藩ど）係数一定周期毎に更新する。この周期、あるい
はその時間長をフレーム周期、フレーム長などと呼び、
通常５〜２０ ｒｒｉ Ｓｅｅの値がとられる。
従来の音声合成装置では、フレーム周期は固定であるか
、半固定であった。半固定の場合、５゜１０．２０．４
０ｍ５ｅｃなどとびとびの値をとることが可能であり、
合成器への制御情報量を多くして合成音の品質を向上さ
せたい場合は５ｍ５ｅｃなどの短かいフレーム周期が選
択され、品質よりも高い情報圧縮が優先される場合には
２０ ｍ ｓｅｃ々どの長いフレーム周期が選択された
。捷だ、音声のパラメータを抽出する分析の段階で１０
ｍ５ｅｃのフレーム更新周期で分析したものを合成装置
のパラメータメモリに蓄積しておき、５ｍｓ＊のフレー
ム周期で合成すると２倍速度が早い早口の合成音が得ら
れ、逆に２０ｍ５ｅｃのフレーム周期で合成すると速度
が半分のゆっくりした口調の合成音が実現できるなどの
応用も可能であった。しかし、これらの方法では合成す
べき音声区間全体にわたって一様な速度調整しか行って
いなかった。
、半固定であった。半固定の場合、５゜１０．２０．４
０ｍ５ｅｃなどとびとびの値をとることが可能であり、
合成器への制御情報量を多くして合成音の品質を向上さ
せたい場合は５ｍ５ｅｃなどの短かいフレーム周期が選
択され、品質よりも高い情報圧縮が優先される場合には
２０ ｍ ｓｅｃ々どの長いフレーム周期が選択された
。捷だ、音声のパラメータを抽出する分析の段階で１０
ｍ５ｅｃのフレーム更新周期で分析したものを合成装置
のパラメータメモリに蓄積しておき、５ｍｓ＊のフレー
ム周期で合成すると２倍速度が早い早口の合成音が得ら
れ、逆に２０ｍ５ｅｃのフレーム周期で合成すると速度
が半分のゆっくりした口調の合成音が実現できるなどの
応用も可能であった。しかし、これらの方法では合成す
べき音声区間全体にわたって一様な速度調整しか行って
いなかった。
一方、単語より小さな合成単語を用いて任意の連続音声
を合成する方式では、適切なリズム感を与えるため−１
−子音部、母音定常部、母音間あるいは子音−母音間の
遷移部において異なった持続時間の制御を行う必要があ
る。従来はこのような制御を行うため、つまシ規則によ
り定められた音声区分長にするために、あらかじめ蓄積
された合成単位の持続時間よシ長い持続時間を実現する
必要のある場合は、同一フレームの音声パラメータを繰
り返し使用する、あるいは逆に短かい一持続時間を実現
する必要のある場合は、適当なフレームの音声パラメー
タを間引く、すなわちそのフレームを使用しないことに
よって短かい時間を実現するなどの手法を用いる必要が
あった。しかし、これらの場合、音声のどの部分を繰り
返し使用したり、間引いたシするかを決めるアルゴリズ
ムが明確でないばかりでなく、間引くことによる音声パ
ラメータ値のギャップが合成音の品質に悪影響を及ぼす
可能性があるなどの欠点があった。
を合成する方式では、適切なリズム感を与えるため−１
−子音部、母音定常部、母音間あるいは子音−母音間の
遷移部において異なった持続時間の制御を行う必要があ
る。従来はこのような制御を行うため、つまシ規則によ
り定められた音声区分長にするために、あらかじめ蓄積
された合成単位の持続時間よシ長い持続時間を実現する
必要のある場合は、同一フレームの音声パラメータを繰
り返し使用する、あるいは逆に短かい一持続時間を実現
する必要のある場合は、適当なフレームの音声パラメー
タを間引く、すなわちそのフレームを使用しないことに
よって短かい時間を実現するなどの手法を用いる必要が
あった。しかし、これらの場合、音声のどの部分を繰り
返し使用したり、間引いたシするかを決めるアルゴリズ
ムが明確でないばかりでなく、間引くことによる音声パ
ラメータ値のギャップが合成音の品質に悪影響を及ぼす
可能性があるなどの欠点があった。
〈発明の概要〉
この発明の目的は合成音声に自然なリズムとテンポを与
えるため、音声区分、例えば母音、子音などＢ声名部の
持続時間の制御を簡単に行えるようにしだ音声合成装置
を提供することにある。
えるため、音声区分、例えば母音、子音などＢ声名部の
持続時間の制御を簡単に行えるようにしだ音声合成装置
を提供することにある。
この発明によれば合成すべき音声信号と対応した音声単
位の音声合成パラメータをパラメータ蓄積部から読出し
、その読出された音声単位の音声合成パラメータのフレ
ーム数を変更することなく、音韻規則によって定められ
た音声区分長を実現するように各フレームの合成サンプ
ル数を演算し、その演算された合成サンプル数を、少く
ともそれが変るごとにフレーム長バッファレジスタに格
納し、そのフレーム長バッファレジスタの合成サンプル
数だけ合成するごとに音源情報バッファｌ／ジメタ及び
声道パラメータバッ゛ファレジスクに対する書替え要求
を出す。
位の音声合成パラメータをパラメータ蓄積部から読出し
、その読出された音声単位の音声合成パラメータのフレ
ーム数を変更することなく、音韻規則によって定められ
た音声区分長を実現するように各フレームの合成サンプ
ル数を演算し、その演算された合成サンプル数を、少く
ともそれが変るごとにフレーム長バッファレジスタに格
納し、そのフレーム長バッファレジスタの合成サンプル
数だけ合成するごとに音源情報バッファｌ／ジメタ及び
声道パラメータバッ゛ファレジスクに対する書替え要求
を出す。
〈実施例〉
第１図はこの発明による音声合成装置の実施例を示す。
制御部１では合成すべき音声を表現する文字情報等に基
づいて音声合成パラメータ蓄積部２よシ、連続音声を合
成するに必要な音声単位の音声合成′パラメータを読み
出す。音声単位は音声合成のための単位であって音素（
音韻）もしくは〔子音−母音（、ＣＶ ） ］、〔］子
音−母音−子音ＣＶＣ））などの音素の複合単位であり
、ＰＡＲＣＯＲ係数、振幅、有声／無声係数などのパ
ラメータの形式で表現されている。、丑だ、蓄積部２に
は無音部、子音摩擦部、子音破裂部、母音立上り部、母
音定常部、母音立下シ部などの各セグメントを示す情報
も同時に記憶させである。
づいて音声合成パラメータ蓄積部２よシ、連続音声を合
成するに必要な音声単位の音声合成′パラメータを読み
出す。音声単位は音声合成のための単位であって音素（
音韻）もしくは〔子音−母音（、ＣＶ ） ］、〔］子
音−母音−子音ＣＶＣ））などの音素の複合単位であり
、ＰＡＲＣＯＲ係数、振幅、有声／無声係数などのパ
ラメータの形式で表現されている。、丑だ、蓄積部２に
は無音部、子音摩擦部、子音破裂部、母音立上り部、母
音定常部、母音立下シ部などの各セグメントを示す情報
も同時に記憶させである。
制御部１では、読み出しだ音声合成パラメータからピッ
チ周波数の時間パタンを生成して、ピンチ周期、振幅、
有声／無声係数などの音源情報を作シ出す一方、読み出
されたＰＡＲＣＯＲ係数をもとに、音源情報及び声道パ
ラメータからなる１フレ一ム分の音声合成パラメータを
組立て、その音源情報を音源バッファレジスタ３に、声
道パラメータを声道パラメータバッファレジスタ４に（
−ｉぞれ転送する。
チ周波数の時間パタンを生成して、ピンチ周期、振幅、
有声／無声係数などの音源情報を作シ出す一方、読み出
されたＰＡＲＣＯＲ係数をもとに、音源情報及び声道パ
ラメータからなる１フレ一ム分の音声合成パラメータを
組立て、その音源情報を音源バッファレジスタ３に、声
道パラメータを声道パラメータバッファレジスタ４に（
−ｉぞれ転送する。
また制御部１は与えられたテンポや着目している音素の
単語内の位置、周囲の音素環境に基づいて規則によって
定められた音声区分長、つｔ、ｂ一つの音素の立上り区
分、定常区分、立下沙区分、その音素自体の区分などの
持続時間を実現する各フレームの時間を、例えば従来と
同様の手法により計算し、前記読み出された音声単位に
ついてあらかじめ蓄積きれているその音声単位の相当部
分の長さとの比較から、その読み出された音声単位の音
声合成パラメータのフレーム数を変更することなく、そ
のフレームの合成サンプＪし数、つｔ、ｂ７ ｖ−ム長
ヲ算出シ、、 フレーム長バッファレジスタ５に転送
する。
単語内の位置、周囲の音素環境に基づいて規則によって
定められた音声区分長、つｔ、ｂ一つの音素の立上り区
分、定常区分、立下沙区分、その音素自体の区分などの
持続時間を実現する各フレームの時間を、例えば従来と
同様の手法により計算し、前記読み出された音声単位に
ついてあらかじめ蓄積きれているその音声単位の相当部
分の長さとの比較から、その読み出された音声単位の音
声合成パラメータのフレーム数を変更することなく、そ
のフレームの合成サンプＪし数、つｔ、ｂ７ ｖ−ム長
ヲ算出シ、、 フレーム長バッファレジスタ５に転送
する。
例えば［Ｓ ａ Ｋ ｕ Ｙ ａ ］という合成音を作
成する場合を考えてみる。合成のための音声単位はＣＶ
型であるとし、語頭の〔Ｓａ〕における母音〔ａ〕の前
記針′！Ａ、によシ求まった実現すべき持続時間は６０
ｍ５ｅｃであったとする。音声合成単位は８Ｋ［−１ｚ
サンプリング、１０ｍ５ｅｃのフレーム周期で分析され
ているので、１フレーム長に相当する合成サンプ２し数
は８０である。また、音声合成単位［Ｓａ］の〔ａ〕の
あらかじめ記憶されている持続時間は９０ｍ Ｓｅｃ
）即ち９フレームとすると、（６０’／９０）Ｘ８０＝
５３ が、合成すべき１フレーム長（合成サンプル数）となる
。すなわち、１フレーム長が５３サンプルで９フレーム
を合成するとメにより、６０ｍ５ｅｃの持続時間を有す
る〔ａ〕を実現する。
成する場合を考えてみる。合成のための音声単位はＣＶ
型であるとし、語頭の〔Ｓａ〕における母音〔ａ〕の前
記針′！Ａ、によシ求まった実現すべき持続時間は６０
ｍ５ｅｃであったとする。音声合成単位は８Ｋ［−１ｚ
サンプリング、１０ｍ５ｅｃのフレーム周期で分析され
ているので、１フレーム長に相当する合成サンプ２し数
は８０である。また、音声合成単位［Ｓａ］の〔ａ〕の
あらかじめ記憶されている持続時間は９０ｍ Ｓｅｃ
）即ち９フレームとすると、（６０’／９０）Ｘ８０＝
５３ が、合成すべき１フレーム長（合成サンプル数）となる
。すなわち、１フレーム長が５３サンプルで９フレーム
を合成するとメにより、６０ｍ５ｅｃの持続時間を有す
る〔ａ〕を実現する。
フレーム長カウンタ６は合成音を１サンプル合成する毎
にクロック発生器１１のクロックを計数して計数値を１
進め、カウンタ６の計数値は比較器７によってフレーム
長バッファレジスタ５の合成サンプル数と比較され、こ
の合成サンプル数を越えると、比較器７は制御部１に次
の１フレ一ム分の音声データを要求し、新たな音声合成
データ、つまシ音源情報、声道パラメータ及び合成サン
プ／ｌ／ 数カ音源バッファレジスタ３、声道パラメー
タバッファレジスタ４、フレーム長バッファレジスタ５
にそれぞれ転送される。
にクロック発生器１１のクロックを計数して計数値を１
進め、カウンタ６の計数値は比較器７によってフレーム
長バッファレジスタ５の合成サンプル数と比較され、こ
の合成サンプル数を越えると、比較器７は制御部１に次
の１フレ一ム分の音声データを要求し、新たな音声合成
データ、つまシ音源情報、声道パラメータ及び合成サン
プ／ｌ／ 数カ音源バッファレジスタ３、声道パラメー
タバッファレジスタ４、フレーム長バッファレジスタ５
にそれぞれ転送される。
上記操作をくり返しながら、音源生成部８及び音声合成
声道回路９はクロック発生器１１のクロックで動作し、
各バッファレジスタ３，４よりそれぞれデータを抗みと
り、音源生成部８で音源信号を生成し、その音源信号を
音声合成声道回路９に供給し、音声合成声道回路９の伝
達関数がバッファレジスタ４のデータによシ設定され、
音声を合成して出力端子１０に出力する。
声道回路９はクロック発生器１１のクロックで動作し、
各バッファレジスタ３，４よりそれぞれデータを抗みと
り、音源生成部８で音源信号を生成し、その音源信号を
音声合成声道回路９に供給し、音声合成声道回路９の伝
達関数がバッファレジスタ４のデータによシ設定され、
音声を合成して出力端子１０に出力する。
一般に合成すべき音声のテンポが指定された場合、母音
と子音では伸縮の割合が異なる。１だ、子音の種類、母
音の種類によっても伸縮の割合が異なる。例えば発声の
テンポをゆっくりしていくと、有声破裂音は、５０〜５
Ｑｍｓｅｃを境として、それ以上持続時間が伸びないが
、摩擦音や母音では持続時間が伸びる傾向がある。逆に
早いテンポでは摩擦音の持続時間は一定値以下にはなり
にくいなどの性質がある。従って程々の文音声を合成す
る場合、音素毎にあるいは場合によっては音素よりも小
さい音声セグメント（音声区間）毎に持続時間を決めて
やることが好ましい。しかし従来においてはテンポを調
整する場合は先に述べたようにフレーム長を半固定的に
しか変化せず、音声合成の途中できめ細かくフレーム長
を制御することは行っていなかった。前述のようにテン
ポの変更によシ、−持続時間が比例的に変化しない場合
はあらかじめ個別に発声され、蓄積されている音声合成
単位の時間構造とテンポによって異なったものとなる。
と子音では伸縮の割合が異なる。１だ、子音の種類、母
音の種類によっても伸縮の割合が異なる。例えば発声の
テンポをゆっくりしていくと、有声破裂音は、５０〜５
Ｑｍｓｅｃを境として、それ以上持続時間が伸びないが
、摩擦音や母音では持続時間が伸びる傾向がある。逆に
早いテンポでは摩擦音の持続時間は一定値以下にはなり
にくいなどの性質がある。従って程々の文音声を合成す
る場合、音素毎にあるいは場合によっては音素よりも小
さい音声セグメント（音声区間）毎に持続時間を決めて
やることが好ましい。しかし従来においてはテンポを調
整する場合は先に述べたようにフレーム長を半固定的に
しか変化せず、音声合成の途中できめ細かくフレーム長
を制御することは行っていなかった。前述のようにテン
ポの変更によシ、−持続時間が比例的に変化しない場合
はあらかじめ個別に発声され、蓄積されている音声合成
単位の時間構造とテンポによって異なったものとなる。
この発明ではこのような関係をあらかじめ記憶しておき
、これを参照することによって前述したフレーム長可変
方式で音素毎に持続時間を調整することができ、より品
質のよい合成音声を得ることができる。
、これを参照することによって前述したフレーム長可変
方式で音素毎に持続時間を調整することができ、より品
質のよい合成音声を得ることができる。
第１図ではフレーム毎に音声合成パラメータとフレーム
長とを更新する実施例を示したが、第２図は他の実施例
を示すものである。即ちこの例ではフレーム周期の更新
が必要の場合のみ、つ捷り計算した合成サンプル数が変
化した時のみ制御部１から制御線１２を介してフレーム
長バッファレジスタ５の内容を更新する。合成音の時間
制御は母音毎あるいは子音毎に行うのが普通であるから
同一フレーム長での合成は数フレーム継続することが多
い。従って音声合成パラメータをバツファレジスタに転
送するたびに、フレーム長データを必ずしも転送する必
要はない。この実施例では一定長の音声セグメント（音
声区間）を合成後に、合成フレーム長を更新する必要が
生じた場合に、フレーム長バッファレジスタ５の内外を
書き替えることが司−能である。
長とを更新する実施例を示したが、第２図は他の実施例
を示すものである。即ちこの例ではフレーム周期の更新
が必要の場合のみ、つ捷り計算した合成サンプル数が変
化した時のみ制御部１から制御線１２を介してフレーム
長バッファレジスタ５の内容を更新する。合成音の時間
制御は母音毎あるいは子音毎に行うのが普通であるから
同一フレーム長での合成は数フレーム継続することが多
い。従って音声合成パラメータをバツファレジスタに転
送するたびに、フレーム長データを必ずしも転送する必
要はない。この実施例では一定長の音声セグメント（音
声区間）を合成後に、合成フレーム長を更新する必要が
生じた場合に、フレーム長バッファレジスタ５の内外を
書き替えることが司−能である。
〈効 果〉
以上説明したように、この発明は合成音声全体を一様に
伸、縮するのではなく、音声区間毎にその持続時間の制
御をきめ細かく行うことができ、しかもその場合はフレ
ーム数は変更しないため、どのフレームを繰返すか、ど
のフレームを間引くかの判定をする必要がなく簡単に行
うことができるため、単語より小さな音声単位から任意
音声を合成する際、適切なリズム等の実現が容易に行え
る利点がある。
伸、縮するのではなく、音声区間毎にその持続時間の制
御をきめ細かく行うことができ、しかもその場合はフレ
ーム数は変更しないため、どのフレームを繰返すか、ど
のフレームを間引くかの判定をする必要がなく簡単に行
うことができるため、単語より小さな音声単位から任意
音声を合成する際、適切なリズム等の実現が容易に行え
る利点がある。
第１図及び第２図はそれぞれこの発明の実施例を示すブ
ロック図である。 １：制御部、２：音声合成パラメータ蓄積部、３：音源
バッファレジスタ、４：声道パラメータバッファレジス
タ、５：フレーム長バッファレジスタ、６：フレーム長
カウンタ、７：比較器、８：音源生成部、９：音声合成
声道回路、１０：出力端子、１１：クロック発生回路、
１２：制御線。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 草 野 卓士 １ 図 １ オ ２ 図 １
ロック図である。 １：制御部、２：音声合成パラメータ蓄積部、３：音源
バッファレジスタ、４：声道パラメータバッファレジス
タ、５：フレーム長バッファレジスタ、６：フレーム長
カウンタ、７：比較器、８：音源生成部、９：音声合成
声道回路、１０：出力端子、１１：クロック発生回路、
１２：制御線。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 草 野 卓士 １ 図 １ オ ２ 図 １
Claims (1)
- （１） 音声合成パラメータ蓄積部から、合成すべき
音声信号に対応した。音声単位の音声合成パラメータを
読出し、その読出された音声合成パラメータを１フレ一
ム分ごとの音声合成パラメータに組立て、その各フレー
ムの音声合成パラメータ中の音源情報を音源バッファレ
ジスフに格納し、その音声合成パラメータ中の声道パラ
メータを声道パラメータバッファレジスタに格納し、そ
の音源バッファレジスタの音源情報により音源生成部で
音源信号を生成し、その音源信号により音声合成声道回
路を駆動すると共にその音声合成声道回路の伝達特性を
上記声道パラメータバッファレジスタの声道パラメータ
により設定してその音声合成声道回路から合成音声信号
を出力する音声合成装置において、 上記読出された音声単位の音声合成パラメータのフレー
ム数を変更することなく、規則によって定められた音声
区分長を実現するように各フレームの合成サンプル数を
演算する手段と、その演算された合成サンプル数が、少
くともそれが変化するごとに格納されるフレーム長バッ
ファレジスタと、そのフレーム長バッファレジスタの合
成サンプル数の合成が終了するごとに上記音源情報バッ
ファレジスタ及び上記声道パラメータレジスタに対する
書替え要求を出す手段とを具備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 |
|---|---|---|---|
| JP58062879A JPS59188700A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 音声合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58062879A JPS59188700A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 音声合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188700A true JPS59188700A (ja) | 1984-10-26 |
| JPH04280B2 JPH04280B2 (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=13212988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58062879A Granted JPS59188700A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 音声合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188700A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203161A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 熱収縮フイルム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57125999A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-05 | Seiko Instr & Electronics | Voice synthesizer |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP58062879A patent/JPS59188700A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57125999A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-05 | Seiko Instr & Electronics | Voice synthesizer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203161A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 熱収縮フイルム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04280B2 (ja) | 1992-01-06 |
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