JPS5981699A - 音声合成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は音声の特徴を示すパラメータをメモリ部に貯え
ておき、このメモリ部から読み出されるパラメータに基
づいて音声を再合成する音声合成装置に関する。

〔背景技術〕

この種音声合成装置には、ＰＡＲＯＯＲ係数をパラメー
タとしたＲＡＲＯＯＲ方式のもの或いはＬ８Ｆ周波数を
パラメータとしたＬｓＰ方式のものがある。いずれも音
声の定常期間と看做される例えば２　ｇ　ｍ５ｅｏのフ
レーム周期毎に音声信号から抽出した声道のフィルタ特
性を示す１組のフィルタパラメータ群として収り扱われ
るＰＡＲＯＯＲ係数或いはＬ８Ｐ葡波数と、声帯での音
源の周期を示すピッチパラメータと、この音源の振巾を
示すアンプパラメータと、を用いて、連続したフレーム
周期毎にこれ等パラメータを更新する事に依り片声を順
次再合成するものである。

第１図に上述の７／ＩＴき背戸合成装置の一般的な構成
を示す。同図に於いて、（１１はフィルタパラメータＴ
■に■と、ピッチパラメータＰと、アンプパラメータＡ
とをフレーム同期単位で貯えたメモリ部である。（２）
は人間の声帯にて生じる音源信号を模擬したディジタル
１形式のパルス信号を発生する音源発生回路であり、上
記メモリ部（１）から得られるピッチパラメータＰに基
づいて出力すべきパルス信号の周期が決定される。（３
）は該汁７１ｉｉ発生回路（２１から得られるパルス信
号の振巾を制御する乗算器であり、上記メモリｆｉ５；
’ｆｆ１ｎから得られるアンプパラメータＡに基づいて
その乗数が決定される。（４）は該乗算器（３）からの
信号、即ち音源信号が入力される人間の声道のフィルタ
特性を備えたディジタルフィルタであり上記メモリ部＋
１１から得られる例えば８個１組のフィルタパラメータ
群”１：［＝（Ｋ１、Ｋ２、・・・、ｘｅ）に基づいて
、その周波数特性が制御され、ディジタル形式の背戸信
号が出力さ、れる。（５）は該ディジタルフィルタ（４
）からの４声信号をアナログ形式に変換するＤ−Ａ変１
負器、（６）は該Ｄ−Ａ変換器（５）からの音声１蕗号
を増［１ｊシてスピーカ（７）を賜物する増１１］回路
であり、このスピーカ（７１にて合成酢声が発声される
。

即ち、上述の音声合成装置（二於いては、メモリ部ｆｉ
＋から２［ＪｍθｅＯのフレーム固１舅ｆ１すＣ二、フ
ィルタパラメータｎｐ王ｒｉ、ビッナパラメータＰ、ア
ンプパラメータＡ、を読み出す事（二依り、これ等パラ
メータに応じた合成音声が得られる。

〔従　来　例〕

上述の如き４声合成装置に於いて、例えばＬｓＰ方式の
場合、従来はそのメモリ部ｔｘｔを構成するパラメータ
ＲＯＭＩＩＩには＠２図に示す如（背戸の連続したフレ
ームＢ％ｊ…ｊ（２０ｍθθ０）に対応して時系列的Ｃ
二連続した複数のフレーム姻戚Ｆが設けられ、その各フ
レーム領域Ｆにそのフレーム周期単位の背戸波形を再生
する為の各パラメータ＝ｖ：ＩＫ（＝に１、Ｋ２、・・
・、Ｋ８）、Ｐ、Ａの値がそのまま格納されていた。

しかしながら、背戸の定常樹間と着像せるフレーム周期
毎の各パラメータ：！Ｔ：区、Ｐ、Ａは直前のフレーム
１刈萌に於ける各パラメーター、ＩＺｒＫ、　Ｐ、　Ａ
と非常に類似している場合が多く、隣接するフレームＩ
ｌｎ域Ｆ毎にほとんど類似した各パラメーター口ＩＫ、
Ｐ、Ａをそのまま格納しておく嘔は、パラメータＲＯＭ
ｌｌｌ＋のメモリ１域の無献（二つｙ、ｃがり、この為
メモリ部（１１が大規模なものとなりこり種音声合成１
１幌のコスト高を招く欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の欠点を解消する目的で為されたもので
あり、各パラメータの情報儀の匝稲を行ないメモリ部の
負担の蝿ン或１ヒを図った４声合成装置を提供するもの
である。

〔発明の構成〕

本発明の擢…合成装置はメモリ部、異体的にはパラメー
タＲＯＭの各フレーム領域にビッヂ命令コード領域を設
は通常はこのピッチ命令Ｊ−ド碩域に当該フレームｌｉ
！１ｌＩｖ１と直前のフレーム開明とでのピッチパラメ
ータの玲分値を貯えておき、−万上記ビツテ命令コード
＋＋ｔ４域（二持味コードを割り当てた場合しは、この
フレームＩＪ（（域（二当該フレーム周期でのとツナパ
ラメータの実数値を貯えるピッチパラメータ領域を付設
したものである。

実施例 第１１１（ａ＋、（１１１にＬＡＰ方式を採用した本発
明背戸合成装置の一実７ｉ１！！　’＋Ｉ’ｌのパラメ
ータＲＯＭに於けるフレーム順城Ｆ、ゾの区画を示す。

同図１ａｌのフレーム領域Ｆは汗声の各パラメーター’
＋’：ｒＫ、ｐ％Ａの変動が比較的小さい音声区間での
フレーム開明に対応しており、４バイト（６２ビツト）
から構成されている。このｆｉｌ’ｌ域Ｆの第１４．初
バイト（８ビツト）の下位６ピントなピップ°命令コー
ド領域ｐａｅとし、このコード領Ｊ或ｐＣｅにこのフレ
ーム頭載Ｆに対応するフレーム開明（フレーム番号Ｔ）
でのピッチパラメータＰ　（Ｔ＋と直前のフレーム周期
（フレーム番号Ｔ−１）でのピッチパラメータＰ（Ｔ−
１）との差分値ΔＰ＝ＰｉＴｌ−Ｐ　（Ｔ　−１）が格
納されている。ただし、この左分値ΔＰがとり得る値と
しては１０進数の６、〜、−５であり、３ビツトコード
の０１１、〜．１０１となつている。−万、第１のバイ
トの上位５ビツトからなるアンプパラメータ領域ａＳに
はアンプパラメータＡの実数値が格納されている。さら
（二、第２．１ｆｉ３．及びｔＢ４のバイトの２４ピツ
トからなる差分フィルタパラメータ鎖酸ｆθにはピッチ
パラメータＰの場合と同じ（Ｌ８Ｆ周波数群モＸの８個
１組の△不【＝二Ｆ尺ｌＴｌ−”ｒｌＫ　（Ｔ−１）＝
（Δに＋、Δに２、・・・、ΔＫ１．）が格納されてい
る。

具体的には、各３ビツトの８個のＬ　８　Ｐ　１問波数
の差分値Δに１、Δに２、・・・、Δに８が縦割りの各
小頭域に配列格納されている。同図（’ｔ）ｌのフレー
ム領域Ｖは音声の各パラメータＴ［、Ｐ、　ＡＯ）Ｋ動
が比較的大きな音声区間でのフレーム周期に対応してお
り、６バイト（４８ビツト）から構成されている。この
領域Ｆ′の粥１のバイト（８ビツト）の下位３ビツトか
らなるビツナ命令コード鎮域ＰＱｅｊ二は同図［ａｌの
場合のピッチパラメータの差分値△Ｐの値とはなり得な
い特殊コード１００が格納されている。−力、第１のバ
イトの上位５ピツ目ま同図（ｆｌｌの場合と同じくアン
プパラメータ領域ａｓとなっている。さら（Ｚ、、弔２
、弔３、第４、第５のバイトの３２ピツトからなるフィ
ルタパラメータ領域ｆｅには、同図（ａｌの場合とは異
なり、Ｌ８Ｆ　周波数％−に区＝（Ｋ　１　、　Ｋ　２
、　・・・、　Ｋｓ）の実数値が格納されている。具体
的（二は各４ビツトの８個のＬＡＰ固波＠Ｋｌ、Ｋ２、
・・・、ＫＢが縦割りの各小頭域に配列格納されている
。そして最後の弔６のバイトは８ビツト構成のピップパ
ラメータ領域ｐｅとして付設されたものであり、この領
域ｐθには、８ピツトのピッチパラメータＰの実数値が
格納されている。

第４図（二本発明の音声合成装置に用いられるパラメー
タＲＯＭからフレーム周明毎に各パラメータを読み出す
為の読み出し手段の一実施例を示す。

同図のパラメータＲＯＭ！ｌ旧二は＋ｉ８６図ｆＰＬｌ
及び＋１）ｌ＋’：示した夫々のフレーム領域Ｆ、Ｆ’
が混在しておりしかも、これ等のフレーム領域Ｆ、Ｆ’
は音声の連続したフレーム周期に対応して時系列的に格
納されている。同図に於いて、１１オはパラメータＲＯ
Ｍ＋１１１から得られる一方のフレーム領域Ｆ又は他方
のフレーム１泊域Ｖの第１のバイトのビッグ命令コード
領域ｐｃθ及びアンプパラメータ１１１１域ａｅの夫々
の内容を共に貯える第１のノ曵ツファメモリ、１１Ｊは
フレームＡ域Ｆの第２、第５、■？ｔ’、　４０ノ（イ
トカ鳴なるフィルタパラメータ領域ｆｅの内−４、父ヲ
マフレーム領域Ｆ′の弔２、弔６、−＋１４、・君５の
）（イトからなるフィルタパラメータ領域ｆ’ｅの内イ
タを貯える第２のバッファメモリであり、８個１組のＬ
ｓ　ｐ　１４波数に対応して縦割りの８つの小川ＩＡ　
に分割されている。１１４１はフレーム領域ｙの第６の
、（イトからなるピッチパラメータ領域ｐｅの内容を貯
える第３のバッファメモリである。（１５１は上記第１
のバッファメモリｔｔ３の下位３ビツトのコードを角ｇ
続するデコーダであり、破線で示−ｆ如（１００を解読
したＨに実数モード信号、又１００思外を解読した時：
二走分モード信号を発しこれ等モード信号に依って弔１
、ト１′４２及び第３のスイツｊ８１、Ｓ２、ｓｓのＩ
ｇＪり換えを制ａ′ｆる。ｌｌ唱ｆ、　４１の加算器、
１１７）は該第１の加算器（１ｅからの出力値を貯える
一ｐ１１のレジスタであり、この第１の加算′ａＩｔ６
１の一方の入力は、＋８１のスイッチＳ１をａ側に閉成
する事に依り、上記ｔ！ＩＩ３のバッファメモリＱ４１
の値となり、逆（二ｂ　ｌｌ１ｌＩに閉成する事に依り
、第１のバッファメモリ（１３１の下位３ビツトの値と
なる。父、この第１の加算器ｔｔｅの他方の入力は第２
のスイツｊｓ２をａ側に閉成する事に依り、零値となり
、′＠２のスイツｙ−８！２を１）　＋１１１１に閉成
する事に依り、第１のレジスタ＋１７）の値となる。（
１酊ま第２の加算器、（１引ま該加算器１１８）からの
８個の出力値を夫々貯える第２のレジスタであり、この
第２の加算器（ＩｇＩの一方の人力は上記第２のバッフ
ァメモリ叫の各小領域の値となる。又この第２の加算器
（１樽の他方の入力は、弔５のスイッチ８ｇをａ側に閉
成する事に依り、零値となり、弔３のスイッチ８ｓをｂ
側に閉成する事に依り、第２のレジスタｆｉｎの各８個
の値となる。

次に斬る読み出し手段の動作を述べる。

（１）パラメータＲＯＭｌｌｌ３のフレーム領域Ｆ／　
（フレーム番号Ｔ）の各パラメータＴ−Ｅ、Ｐ％Ａの値
’：Ｔ、Ｋ　（Ｔｌ、Ｐ（Ｔｌ、Ａ　ＩＴＩを読み出す
場合、弔１のバツファメモリリの下位３ビツト（二は持
味コード１００が書き込ま扛、残りの上位５ピツトには
アンプパラメータＡの値Ａ　ＩＴＩが訂き込まれイ）。

さらに、第２のバッファメモリ（１３）の縦古１りの８
つの小り貞賊には８飼１組のＬＳＰ局波数１１″？−工
ＩＫの各実数値１：ＩＫ　（Ｔｌ＝　Ｋ　１　（Ｔｌ、
Ｋ　２１ＴＩ、・・・、Ｋ　８　（Ｔｌが夫々蒔き込ま
れる。また第乙のバッファメモリ１１１にはピッチパラ
メータＰの実数値Ｐ　（ＴｌがＷ）き込まれる。この時
、デコーダｆ＋５１は第１のバッファメモリ＋１２１の
下位３ピツトの特殊コード１００を解読して実数モード
信号を発し、各第１、第２、及び第３のスイツｊｓｌ、
Ｂ２、Ｂ５をａ側に開成せしめる。

従って、・Ｂ１の加算器ｉ１１は実質的に加算を行なわ
ず、第６のバッファメモリＩのピッチパラメータＰの値
Ｐ　（Ｔｌがこの弔１の加算器（１６）を介してそのま
ま・１口のレジスタ０７）に貯えらハ１、この値Ｐ　ｌ
’Ｉ’ｌが　□Ｗ源発生回路（弔１１角（２１）に伝送
される。・Ｉｓ　２の加算器（国も又実質的に加算を行
なわず、弔２のバッファメモリ（１３１のＬＳＰＩｉ！
１波数群１にの値ＩＫ（ＴＩＦ＝に１１Ｔｌ、Ｋ　２　
（’ｒｌ、・・・、Ｋ８（Ｔｌがこの弔２の加算器（１
樽を介してそのまま弔、２のレジスタ＋＋１に貯えられ
、これ等のイｉｊｉ　Ｋ　１　（ＴＩ、Ｋ２（Ｔｌ、・
・・、Ｋ　８　（’ｒｌがデイジタノνフイノν夕（弔
１図＋４１Ｅ二伝送される。尚、弔１のバッファメモリ
（１りのアンプパラメータＡの値Ａ　ＩＴＩは直接乗算
器（第１１填１３））に伝送される。

（１１）パラメータＲＯＭｉｌｌ＋のフレーム領域Ｆ（
フレーム番号Ｔ）の各パラメータ’１’ｌＫ、Ｐ、Ａの
値、、　１１Ｋ　ｔＴｌ、Ｐ　（Ｔｌ、Ａ　ＩＴＩ　ヲ
ｎｉＢ　ミ出’ｆ　Ｂ６　合、Ｔｓｌのバッファメモリ
（１４の下位３ビツトにはピッチパラメータの光分値Δ
Ｐが書き込まれ、残りの上位５ビツトにはアンプパラメ
ータＡ（７Ｊ値Ａ　（Ｔ）が書き込まれる。さらに、第
２のバッファメモ月１３１の縦割りの８つの小領域（二
は８個１組のＬ８Ｆ周波数群の差分値Δに１、Δに２、
・・・、ΔＫＢが夫々書き込まれる。尚、第６のバッフ
ァメモリＪ１４１には何ら書き込まれない。

この時、デコーダ（１！１は弔１のバッファメモリ１１
２１の下位３ピツトのビツヲーパラメータの差分値ΔＰ
が１００でないＶを解読して差分モード信号を発し、各
４１、第２、及び第５のスイツ−ｊ８１．８２、Ｂ３を
ｎ１ｌｌｌｌニ閉成せＬ　メル。

従って、弔１の加ｒＸ器（則は弔１のレジスタｔ１７）
＋：ｌ−貯えられた＋ｔＩ　ｔ’ｆｌのフレーム開明（
フレーム番号Ｔ−１）でのピッチパラメータＰの値ｐ（
’ｒ−ｉ）と、・召１のバッファメモリ＋４２１のＦ位
６ビツトのピッチパラメータの差分値ΔＰとの１４１即
ちこの時のフレームｈ’ｌ萌でのピッチパラメータＰｏ
）値Ｐ（Ｔ）をＷ出り、ｔ［１１：Ｕｔｚｔｌ’１１７
１（７）１１１ｉ　（Ｔ　−１）をこの時の値Ｐ（Ｔｌ
ｉ二更新し、この値Ｐ　（Ｔｌが行源発生回路（弔１図
Ｉ２０に伝送される。父、第２の用Ｊ蕗器Ｕυは第２の
レジスタ１１）テに貯えられた直１ｉｉ１のフレーム固
（す１（フレーム訴号Ｔ−１）での各ＬＳＰＳ液内コニ
にの１直Ｋｌ（Ｔ−１）、　Ｋ２（Ｔ−１）、・・・、
Ｋ８（Ｔ−１）と、弔２のバッファメモリＩＩ（Ｉｔ／
）　ＬＳＰ￥波数の各光分値ΔＫｌ、Δに２、・・・、
Δ■（８とのト１１、即ちこの時のフレーム１期でのＬ
ＳＰ周波数の各ｆ＋ＲＫ　ｌ　ｌ’ｒｌ、Ｋ２（Ｔｌ、
・・・、Ｋ８１ＴｌをＪ、￥出して第２のレジスタ＋＋
ＣＩ〕？ｉｉｉ　Ｋ　ｔ　（Ｔ　−１）、Ｋ２（Ｔ−１
）、・・・、Ｋ８（Ｔ−１）をこれ等ＬＡＰ周波数の各
値Ｋ　１１ＴＩ、Ｋ２（Ｔｌ、・・・、Ｋ８（Ｔｌに更
新し、この：１ｉ’（Ｋ　ｌ　（ＴＩ、Ｋ２１Ｔｌ、・
・、Ｋ　８１ＴＩカ；ディジタルフィルタ（ｒ（１，１
１又１＋４１）に伝送される。面、４０のバッファメモ
リ（功のアンプパラメータへの＠ｉ　Ａ　（Ｔｌは１述
の１１１の場合と同Ｒ（シ１（接乗（ｉＬ！（・考Ｓ１
１゛λ１１３１）に伝送される。

析してパラメータＲＯＭ旧）の各フレーム番号域Ｆ１Ｆ
′に対応して上述の（ｌ）、印の場合のデータ処理をＴ
１穫１（採用する弔に依り、連続したフレームトＩＲｉ
ＩＩＩ毎に得られる各種パラメー９　”１’Ｔ　［Ｋ　
ＩＴＩ、ＰＩＴＩ、　Ａｌ’Ｌ’ｌ、ζ二哉づき弔１１
Ｎ（二示した０１１き音声合を戊装置が・ｔ、ＩＡ動さ
れ、イキを戊音声が１％られる。

上述の実施例に於いては、パラメータＩ（ＯＭＩＩＩＩ
の各フレーム領域Ｆ、Ｆ’でのピッチパラメータの差分
圃ΔＰ、若しくは特殊コード１００及びピッチパラメー
タＰがピッチパラメータ情報として旧り扱われ℃いるが
、この内の持味コード１００はＩ、ＨＩＦ川／用！数の
光分（直へ−にＩＫ若しくはＬ８Ｐ周波数ニドにと共に
フィルタパラメータ情報として兼用されている。

〔効　果〕

本発明りＨ声合成′″装置は以上の悦、明から明らかな
如く、メモリ部の名、フレーム領域にピップ−命令コー
ド領域を設け、通常はこのピップ命令コード領域に当該
フレーム閤ｌ男と直前のフレームＩｉ’ｉｌ　Ｉ明とで
のピッチパラメータの差分・ｉ直を貯えておき、−万、
ピッチ命令コードｌｉ＠域（二特殊コードを’ｔ’ｌり
合−Ｃた場合には、このフレーム６０域に当１１シフレ
ーム周期でのピッチパラメータの実数１＋ｔ″ｉを貯え
ろピッチパラメータ（直載を付設したものであるので、
宜声ノビツテパラメータの変動が比較的小さ−な音声区
間に於いてはピップ命令コード領域のピッチパラメータ
の差分値が圧縮されにピツヲーパラメータ情報として用
い、さらに、音声のピップ−パラメータの変動が比較的
大きく、その差分形式が適応できない音声区１句に於い
てのみ、ピッチパラメータ領域に貯えられたピッチパラ
メータの実数（ｉαをピッチパラメータ情報としＣ用い
る“罫ができ、′ボにピッチパラメータのそのままのｆ
直をその１青）Ｍとしてメモリ部に貯えていた従来装置
に比べ℃メモｙ部の大巾な情報圧縮が可能となる。しか
もビッナパラメータθ〕情叩が実敬資であるか差分値で
あるかの判定の為の特殊コードを、通常はその差分値を
格納すべきピッチ命令コード（１α域に共存せしめてい
る為に、この判定の為の命令ビ′ットを新たに設ける必
要がなく、メモリ部のメモリ領域の有効利用ができ、こ
のメモリ部の負担の軽減化を図り、この種号車合成装置
の低コスト化が堕める。

【図面の簡単な説明】

第１１メ１は一般的な音声合成装置のｍ或を示すブロッ
ク図、第２図は従来装置（二用いられるメモリ部の模式
１図、第３図（＋′！、ｌ及び＋ｉｌｌは夫々本発明の
音声合成装置に用いられるメモリ部の一実施例の模式１
図、第４図は本発明装置に用いられる読み出し羊膜の一
実施例を示“すブロック図である。 （【）・・・メモリ部、Ｆｌｌ・・・フレーム領域、Ｐ
Ｃｅ・・・ピップ命令コード領域、ｐｅ・・・ビツアパ
ラメータ頭城、ｆｅ・・・フィルタパラメータ領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）音声の定常期間と看做されるフレーム周期毎に音声
   信号から抽出した声道のフィルタ特性を示す１組のフィ
   ルタパラメータ群と声帯でのＷ源の周期を示すピッチパ
   ラメータとを用いて、音声を再合成する音声合成装置に
   於いて、 上記フィルタパラメータ群情報並びにピッチパラメータ
   情報を複数のフレーム領域Ｉ域（＝フレーム周期単位で
   貯えたメモリ部を備えており、該メモリ部の各フレーム
   領域にはピップ命令コード領域が設けられ、 通常はこのピッチ命令コード領域には当該フレーム周期
   と直前のフレーム周期とでのピッチパラメータの差分値
   が貯えられており、 −万、上記ピッチ命令コード領域に特殊コードが割り合
   てられた場合１＝はフレーム領域（ユこの時の、フレー
   ム周期でのピップパラメータの値が貯えられたビツナパ
   ラメータ領域を付設してなる哄を特徴とした音声合成装
   置。