JPS5965896A - ピツチ同期音声分析合成方法 - Google Patents
ピツチ同期音声分析合成方法Info
- Publication number
- JPS5965896A JPS5965896A JP57177228A JP17722882A JPS5965896A JP S5965896 A JPS5965896 A JP S5965896A JP 57177228 A JP57177228 A JP 57177228A JP 17722882 A JP17722882 A JP 17722882A JP S5965896 A JPS5965896 A JP S5965896A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- pitch
- synthesis method
- speech analysis
- pinch
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- Granted
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は音声の分析合成系において、スペクトルパラメ
ータの更新周期をピッチに同期させ、かつ、パラメータ
をピッチ単位に符号化し、符号化された・シラメータか
ら元の音声を復元するピッチ同期音声分析合成方法に関
するものである。
ータの更新周期をピッチに同期させ、かつ、パラメータ
をピッチ単位に符号化し、符号化された・シラメータか
ら元の音声を復元するピッチ同期音声分析合成方法に関
するものである。
従来例の構成とその問題点
音声分析合成方式とは、第１図ａ、ｂに示すように離散
的音声信号に一定長の窓関数、例えは３ｏｍｓ長の−・
ミンク窓等を掛けて切り出した有限個のデータから、音
声のスペクトル るパラメータ（スペクトルノくラメータ）と、音源情報
を表現するパラメータ（音源・くラメータ）を分離して
抽出し、この抽出した・ぐラメータを用いて元の音声信
号を復元するものである。
的音声信号に一定長の窓関数、例えは３ｏｍｓ長の−・
ミンク窓等を掛けて切り出した有限個のデータから、音
声のスペクトル るパラメータ（スペクトルノくラメータ）と、音源情報
を表現するパラメータ（音源・くラメータ）を分離して
抽出し、この抽出した・ぐラメータを用いて元の音声信
号を復元するものである。
上記スペクトルパラメータは、声道フィルりの。
伝達特性を規定し、ｉ ／を上記音源パラメータは、声
道フィルタの駆動信号を規定するものである。
道フィルタの駆動信号を規定するものである。
音声信閃には、周期性のある音声部分と、雑音性の無声
音部分かあるが、有声、無声の判定パラメータは、声道
フィルタの励振関数（駆動波形）を有声音と無声音で切
換えるためのものである。
音部分かあるが、有声、無声の判定パラメータは、声道
フィルタの励振関数（駆動波形）を有声音と無声音で切
換えるためのものである。
スペクトルパラメータは、音声信号を声道逆フィルタに
通して得られる残差信号のスペクトルが白色化するよう
に決定されるものである。また音源パラメータとして、
前記残差信号からエイ・ル斤計算によって振幅が、また
自己相関法によって周期性の有無（有声無声判定）およ
びピッチ周期が抽出される。従って音声を合成する時は
分析の際得られる残差信号に相当する。駆動信号を音［
株］パラメータから作り出して声道フィルタに入力すれ
ば良い。ここでこれらスペクトルパラメータと音源パラ
メータは分析窓を一定時間長（例えは１０ｍ５）移動さ
せながら抽出されたもので、この一定時間長ごとに更新
される。
通して得られる残差信号のスペクトルが白色化するよう
に決定されるものである。また音源パラメータとして、
前記残差信号からエイ・ル斤計算によって振幅が、また
自己相関法によって周期性の有無（有声無声判定）およ
びピッチ周期が抽出される。従って音声を合成する時は
分析の際得られる残差信号に相当する。駆動信号を音［
株］パラメータから作り出して声道フィルタに入力すれ
ば良い。ここでこれらスペクトルパラメータと音源パラ
メータは分析窓を一定時間長（例えは１０ｍ５）移動さ
せながら抽出されたもので、この一定時間長ごとに更新
される。
しかしながら、上記従来例では各パラメータはの間隔と
は無関係な範囲から切り出された信号区間の平均的な値
をとることになる。従って、スペクトルパラメータ、ピ
ッチ周期、あるいは有声無声判定は、実際の音声のもっ
ている子音と母音の過渡部での特徴的な性質を表わしに
くく、抑揚の自然さや、明瞭性を劣化させる原因となっ
ている。
は無関係な範囲から切り出された信号区間の平均的な値
をとることになる。従って、スペクトルパラメータ、ピ
ッチ周期、あるいは有声無声判定は、実際の音声のもっ
ている子音と母音の過渡部での特徴的な性質を表わしに
くく、抑揚の自然さや、明瞭性を劣化させる原因となっ
ている。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題点を除去し、抑揚の自然さの
向上と、明瞭性の向上を図ることを目的とするものであ
る。
向上と、明瞭性の向上を図ることを目的とするものであ
る。
発明の構成
本発明は、音声信号を積分した信号を平滑化して得られ
た信号の極小点の間隔から抽出したピッチ周期に基づき
、これに同期して分析合成を行ない、かつピッチ単位に
符号化することにより抑揚の自然さの向上と、明瞭性の
向上を図ろうとするものである。
た信号の極小点の間隔から抽出したピッチ周期に基づき
、これに同期して分析合成を行ない、かつピッチ単位に
符号化することにより抑揚の自然さの向上と、明瞭性の
向上を図ろうとするものである。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例について図面とともに説明する
。
。
今、離散的な音声信号列をＩＸ（ｎ）Ｉ とすると、
その離散的フーリエ変換Ｘ（ｋ）は、 （但し、ＷＮ＝ ｅ−ｊ（２π／Ｉ寸））と表わされる
。Ｎはサンプル数である。ここで、ｋ二〇とすれば、直
流成分が 〉 として求められる。
その離散的フーリエ変換Ｘ（ｋ）は、 （但し、ＷＮ＝ ｅ−ｊ（２π／Ｉ寸））と表わされる
。Ｎはサンプル数である。ここで、ｋ二〇とすれば、直
流成分が 〉 として求められる。
上記（２）式をＮの関数とみなして、
とおく。Ｘ（ｏ、Ｎ）は音声信号の積分値であり、高周
波成分の性質が抑制され、低周波成分の性質（ピッチ周
期）が強く現われる。Ｎが丁度ピッチ周期となるところ
では積分値は極小となる。
波成分の性質が抑制され、低周波成分の性質（ピッチ周
期）が強く現われる。Ｎが丁度ピッチ周期となるところ
では積分値は極小となる。
ピッチの高調波成分が強い音声信号では、積分波形Ｘ（
ｃ、Ｎ）がピッチの基本周期以外のサンプル点ても極小
となる個所が出現するつこのような場合には、積分波形
に平滑化処理を施してから極小点を求めればよい。
ｃ、Ｎ）がピッチの基本周期以外のサンプル点ても極小
となる個所が出現するつこのような場合には、積分波形
に平滑化処理を施してから極小点を求めればよい。
第２図ａ、ｂは実際の音声信号ｘ（ｎ）について積分値
Ｘ（ｏ 、Ｎ）を計算し、さらにＸ（Ｑ、Ｎ）に平滑化
処理を施したＧ（Ｑ 、Ｎ）を示したものである。
Ｘ（ｏ 、Ｎ）を計算し、さらにＸ（Ｑ、Ｎ）に平滑化
処理を施したＧ（Ｑ 、Ｎ）を示したものである。
Ｇ（：］ 、Ｎ）か極小となるＮの値（Ｎｍ１ｎ ）を
求めることにより、ピッチ周期が求する。
求めることにより、ピッチ周期が求する。
次に、スペクトルパラメータ抽出の更新周期を、第２図
に示すサンプルｉＮを適当に決め（例えば２００ポイン
ト＞、この区間の最初のサンプル点から、この区間νて
完全に含壕れる最後のピッチ周期か終るサンプル点源で
として決定する（第２図において１の点から９の点源で
か更新周期）。また次のスペクトルパラメータ抽出の更
新周期は、第２図の９の点の１次の点（サンプル点）か
らＮサンプルの音声信号を積分し、上記同様に更新周期
を決定する。
に示すサンプルｉＮを適当に決め（例えば２００ポイン
ト＞、この区間の最初のサンプル点から、この区間νて
完全に含壕れる最後のピッチ周期か終るサンプル点源で
として決定する（第２図において１の点から９の点源で
か更新周期）。また次のスペクトルパラメータ抽出の更
新周期は、第２図の９の点の１次の点（サンプル点）か
らＮサンプルの音声信号を積分し、上記同様に更新周期
を決定する。
これらの処理を順次繰返し、スペクトルノくラメーク抽
出の更新周期をピッチ周期に同期した形で決定しながら
分析を行なう。
出の更新周期をピッチ周期に同期した形で決定しながら
分析を行なう。
次に有声無声の判定を第２図に示しだピッチ周期単位に
行なう。ここで、第２図で示されるピッチ周期の区間に
含−止れる音声信号の零クロス密度が一定値（Ｚｓ）以
下の場合を有声、それ以」−の場合を無声と判断する。
行なう。ここで、第２図で示されるピッチ周期の区間に
含−止れる音声信号の零クロス密度が一定値（Ｚｓ）以
下の場合を有声、それ以」−の場合を無声と判断する。
徒だ同区間の音しラータのエネルキが一定値（Ｌｓ）以
下の場合は無音部とする。この時無声部あるいは無音部
と判定されたピンチ周期（区間）については最大Ｍ（ｍ
ｓ）、例えば２０ｍ５までをひとまとめにして符号化の
効率化を図る。
下の場合は無音部とする。この時無声部あるいは無音部
と判定されたピンチ周期（区間）については最大Ｍ（ｍ
ｓ）、例えば２０ｍ５までをひとまとめにして符号化の
効率化を図る。
一方各ピッチ周期ごとのエイ・ルキはそのピッチ周期区
間に対応する残差信号から札算する。
間に対応する残差信号から札算する。
第３図は、第２図の極小点の間隔より求めたピッチ周期
の時間変化を示しだものである。第３図に示すようにピ
ッチ周期の定常部とみられる部分でも細かい変動があり
、これが音声を合成し−た時のノイズ（ジッタ）の原因
となる。この細かい変動を抑制するために、第３図に示
すピッチ周期を平滑処理する。第４図は平滑化処理を施
こしたピッチ周期の例である。
の時間変化を示しだものである。第３図に示すようにピ
ッチ周期の定常部とみられる部分でも細かい変動があり
、これが音声を合成し−た時のノイズ（ジッタ）の原因
となる。この細かい変動を抑制するために、第３図に示
すピッチ周期を平滑処理する。第４図は平滑化処理を施
こしたピッチ周期の例である。
以上の方法で抽出したスペクトル／くラメータと音源パ
ラメータをピッチ周期ことに符号化し、合成系でこれを
復号化して音声を合成する。
ラメータをピッチ周期ことに符号化し、合成系でこれを
復号化して音声を合成する。
発明の効果
本発明は」二側のような構成であり、本発明によれは抑
揚が自然で、明瞭性か高い高品質の合成音声か得られる
利点かある。
揚が自然で、明瞭性か高い高品質の合成音声か得られる
利点かある。
第１ｆＪａ、ｂは従来の音声分析合成方法の概略図、第
２図ａ、ｂはそれぞれ音声信号、および音声信月の積分
波を平滑化した波形を示す図、第３図（ｄ本発明の一実
施例におけるピッチ同期音声分析合成方法におけるピッ
チ周期の時間的変化を示す図、第４図は同方法における
ピッチ周期の時間的変化を平滑化したものを示す図であ
る。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ピッ÷ 男声六色？ １展櫨 フ
ィルタづ糸妖第２図
２図ａ、ｂはそれぞれ音声信号、および音声信月の積分
波を平滑化した波形を示す図、第３図（ｄ本発明の一実
施例におけるピッチ同期音声分析合成方法におけるピッ
チ周期の時間的変化を示す図、第４図は同方法における
ピッチ周期の時間的変化を平滑化したものを示す図であ
る。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ピッ÷ 男声六色？ １展櫨 フ
ィルタづ糸妖第２図
Claims (4)
- （１）Ｎ点の音声データを積分した信号を平滑化処理し
、この平滑化処理した信号の極小点の間隔よりピンチ周
期を抽出し、最初のサンプル点から第Ｎ点寸での間に含
まれる最後のピッチ周期までを１フレームとして分析合
成を行うことを特徴とするピッチ同期音声分析合成方法
っ - （２）平滑化処理した信号の極小点の間隔より抽出した
ピッチ周期ごとに、パラメータを符号化することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のピッチ同期音声分析
合成方法。 - （３）平滑化処理した信号の極小点の間隔より抽出した
ピンチ周期内の音声データの零クロス密度を計算し、こ
の零クロス密度よりピッチ周期ごとの有声・無声判定を
行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のピン
チ同期音声分析合成方法。 - （４）平滑化処理した信号の極小点の間隔より抽出した
ピッチ周期を、有声部にわたって平滑化することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のピンチ同期音声分析
合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177228A JPS5965896A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | ピツチ同期音声分析合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177228A JPS5965896A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | ピツチ同期音声分析合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965896A true JPS5965896A (ja) | 1984-04-14 |
| JPH0219475B2 JPH0219475B2 (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=16027388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177228A Granted JPS5965896A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | ピツチ同期音声分析合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5965896A (ja) |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57177228A patent/JPS5965896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219475B2 (ja) | 1990-05-01 |
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