JPS6040631B2 - 音素片編集型音声合成方式 - Google Patents
音素片編集型音声合成方式Info
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- JPS6040631B2 JPS6040631B2 JP56197946A JP19794681A JPS6040631B2 JP S6040631 B2 JPS6040631 B2 JP S6040631B2 JP 56197946 A JP56197946 A JP 56197946A JP 19794681 A JP19794681 A JP 19794681A JP S6040631 B2 JPS6040631 B2 JP S6040631B2
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- Japan
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- interpolation
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- speech synthesis
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- Expired
Links
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101100087530 Caenorhabditis elegans rom-1 gene Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主にマイクロコンピュータおよびＤ／Ａ変換
器を用いた音素片編集型音声合成方式に関し、出力音声
の振幅値、ピッチ周期あるいはホルマント周波数のなめ
らかな補間を行って、なめらかな自然な音声のつながり
が得られるものを提供することにある。
器を用いた音素片編集型音声合成方式に関し、出力音声
の振幅値、ピッチ周期あるいはホルマント周波数のなめ
らかな補間を行って、なめらかな自然な音声のつながり
が得られるものを提供することにある。
従来、マイクロコンピュータ、ＲＯＭおよびＤ／Ａ変換
器を基本構成要素とする音素片編集型音声合成装置では
、前記ＲＯＭ中に書き込まれた音声のピッチ単位からな
る特定の音素片データを複数回繰り返して１個の音韻単
位を構成し、これらの音韻単位を順次接続することによ
ってまとまった単語音声を得ている。
器を基本構成要素とする音素片編集型音声合成装置では
、前記ＲＯＭ中に書き込まれた音声のピッチ単位からな
る特定の音素片データを複数回繰り返して１個の音韻単
位を構成し、これらの音韻単位を順次接続することによ
ってまとまった単語音声を得ている。
このため前記ＲＯＭ中の音素片によって決定される音韻
の境界面で合成音声の振幅、ピッチ周期およびホルマン
ト周波数が急激に変化する。このため従来の音素片編集
型音声合成方式では、合成音においてなめらかな自然な
音声のつながりが得られない欠点がある。そこで本発明
は、定められた位相から始まる正弦波の和で表わされた
音素片を順次接続し所望の音声信号を得るに際し、少な
くともその間を補間すべき両端の音素片データに関しそ
のサンプル数を等しくするサンプリング手段と、始端音
素片および終端音素片の各々の同一番目のサンプル値を
順次参照し平均化処理により補間用音素片デーータを作
成する演算手段とを有し、記憶されている音素片間の各
々の周波数成分に対するレベル補間を実行すると共に、
音素片間の差分データとその繰り返し数を記憶し、この
記憶を用いて補間用演算を実行するようにして、音韻境
界面の不連続性を隣り合う音素片間におけるサンプリン
グ値の算術平均で改善してなめらかな自然な音声のつな
がりを得ると共に、その補間用演算を軽減できるもので
あって、以下本発明の一実施例を説明する。先ず、ｎ番
目の音素片をＰｈｎで表わし、これをフーリエ展開する
と第１式で表わすことができる。・・・・・・第１式 ここで、ヘルムホルツの位相法則（楽音については、耳
は位相に感じない）を音声に仮定すると、第１式は各周
波数成分の位相を変化させることにより、第２式のよう
に正弦波の和で表わすことができる。
の境界面で合成音声の振幅、ピッチ周期およびホルマン
ト周波数が急激に変化する。このため従来の音素片編集
型音声合成方式では、合成音においてなめらかな自然な
音声のつながりが得られない欠点がある。そこで本発明
は、定められた位相から始まる正弦波の和で表わされた
音素片を順次接続し所望の音声信号を得るに際し、少な
くともその間を補間すべき両端の音素片データに関しそ
のサンプル数を等しくするサンプリング手段と、始端音
素片および終端音素片の各々の同一番目のサンプル値を
順次参照し平均化処理により補間用音素片デーータを作
成する演算手段とを有し、記憶されている音素片間の各
々の周波数成分に対するレベル補間を実行すると共に、
音素片間の差分データとその繰り返し数を記憶し、この
記憶を用いて補間用演算を実行するようにして、音韻境
界面の不連続性を隣り合う音素片間におけるサンプリン
グ値の算術平均で改善してなめらかな自然な音声のつな
がりを得ると共に、その補間用演算を軽減できるもので
あって、以下本発明の一実施例を説明する。先ず、ｎ番
目の音素片をＰｈｎで表わし、これをフーリエ展開する
と第１式で表わすことができる。・・・・・・第１式 ここで、ヘルムホルツの位相法則（楽音については、耳
は位相に感じない）を音声に仮定すると、第１式は各周
波数成分の位相を変化させることにより、第２式のよう
に正弦波の和で表わすことができる。
・・・第２式
但し、Ａｎｘは各周波数成分の振幅値
ｆＭは音素片Ｐｈｎの基本周波数
Ｐ舷ま位相操作を行った第ｎ番目の音素片である。
今、音声の帯域をｆｃヘルツとすると、第１式は次のよ
うに表わせる。
うに表わせる。
・・・・・・第３式
但し、Ｍｎは
Ｍｎ・ｆｍ≦ｆＣ＜（Ｍｎ＋・）・ｆｎ。
より求められる整数である。
このｆｃヘルツに帯域制限された音声について以下述べ
る。
る。
この音声を標本化定理に基づいてサンプリングした結果
をＰＭで表わす。
をＰＭで表わす。
・・・・・・第４式
ただしＰ＆ｉは位相操作を行った第ｎ番目の日素片の第
ｉ番自のサンプル値、ヶｓは標本化定理に基づいたサン
プル時間である。
ｉ番自のサンプル値、ヶｓは標本化定理に基づいたサン
プル時間である。
７ｓは一般に、
１ １ ．…．・第５式
７Ｓ＝Ｚ＝瓦
で表わされるから、第４式は第６式となる。
・・・第６式ただし、Ｎｎは整数で、
Ｎｎ＝ｆｓ／ｆｍ ・・・・・・第７式である。
ゆえに、第７式より各音素片に対してｆｓは一定値であ
るが、ｆ血は各音素片によって変化するため、Ｎｎ（各
音素片のサンプル数）も各音素片によって変化する。こ
こで、隣り合う音素片の基本周波数に対する第ｋ次高調
波の振幅値は、第１図に示す通り、自然音声においてな
めらかに変化している。
るが、ｆ血は各音素片によって変化するため、Ｎｎ（各
音素片のサンプル数）も各音素片によって変化する。こ
こで、隣り合う音素片の基本周波数に対する第ｋ次高調
波の振幅値は、第１図に示す通り、自然音声においてな
めらかに変化している。
なお、第１図においてｌｏは基本周波数、１２は第２次
高調波、１３は第３次高調波、１４は第４次高調波であ
る。このことは、従釆の音素片編集型音声合成に使用さ
れる隣り合う音素片間において、Ｎｎを等しくすること
により（等サンプル数）、次のような簡単な算術平均に
よって音素片補間を行うことが可能である。第ｎ番目の
音素片と第（ｎ＋１）番目の音素片との間の補間音素片
をＰｈｍｎ＋，で表わすと、Ｐｈｎ、川，ｉ＝（Ｐ血＋
Ｐｈｎ十，ｉ）／２ …第８式によって求められる
。
高調波、１３は第３次高調波、１４は第４次高調波であ
る。このことは、従釆の音素片編集型音声合成に使用さ
れる隣り合う音素片間において、Ｎｎを等しくすること
により（等サンプル数）、次のような簡単な算術平均に
よって音素片補間を行うことが可能である。第ｎ番目の
音素片と第（ｎ＋１）番目の音素片との間の補間音素片
をＰｈｍｎ＋，で表わすと、Ｐｈｎ、川，ｉ＝（Ｐ血＋
Ｐｈｎ十，ｉ）／２ …第８式によって求められる
。
つまり、第８式に第６式を代入すると、・・・・・・第
９式 Ｎｎ＝Ｎ帆とすると第９式は、 …・・・第ｉ巧式 と表わされ、第ｋ次高調波の振幅の線形補間を行うこと
ができる。
９式 Ｎｎ＝Ｎ帆とすると第９式は、 …・・・第ｉ巧式 と表わされ、第ｋ次高調波の振幅の線形補間を行うこと
ができる。
今、全ての音素片について等サンプル数サンプリングを
行う。
行う。
そこで、実際に音素片編集型音声合成に使用される第ｎ
番目の音素片Ｐ＆、Ｎと第ＤＰｈｎ、苔十ｌｉ＝（Ｐ鼻
ｎ＋１・Ｎｉ−Ｐｆｎ、Ｎｉ）／Ｑｎｎ＋１番目の音声
片Ｐら＋，、Ｎとの距離がＱｎ個音秦分あるときを考え
る。音素片Ｐ吾川Ｎと音素片Ｐ客ｎ十，、Ｎの間で各高
調波成分の振幅線形補間を行う場合、各同一番目のサン
プル値の差は第１１式にて表わすことができる。・・・
・・・第１１式ただし、ＤＰｈｎ、再十，ｉは第ｎ番目
の音素片Ｐ＆、Ｎの第ｉ番目のサンプリング値Ｐ＆、川
と第ｎ＋１番目の音素片Ｐ宝ｎ＋，、Ｎの第ｉ番目のサ
ンプリング値ＰＥｎ十，、Ｎｉとの差分をＱｎ等分した
値である。
番目の音素片Ｐ＆、Ｎと第ＤＰｈｎ、苔十ｌｉ＝（Ｐ鼻
ｎ＋１・Ｎｉ−Ｐｆｎ、Ｎｉ）／Ｑｎｎ＋１番目の音声
片Ｐら＋，、Ｎとの距離がＱｎ個音秦分あるときを考え
る。音素片Ｐ吾川Ｎと音素片Ｐ客ｎ十，、Ｎの間で各高
調波成分の振幅線形補間を行う場合、各同一番目のサン
プル値の差は第１１式にて表わすことができる。・・・
・・・第１１式ただし、ＤＰｈｎ、再十，ｉは第ｎ番目
の音素片Ｐ＆、Ｎの第ｉ番目のサンプリング値Ｐ＆、川
と第ｎ＋１番目の音素片Ｐ宝ｎ＋，、Ｎの第ｉ番目のサ
ンプリング値ＰＥｎ十，、Ｎｉとの差分をＱｎ等分した
値である。
よって、第ｎ番目の音素片Ｐを、Ｎの次に出力される音
素片Ｐ＆、ｑｎ、ｎ＋，は第１２式によって表わすこと
ができる。Ｐ＆、ｑｎ、ｎ川＝Ｐ＆、Ｎｉ＋ＤＰ＆、ｎ
＋，ｉ・ｑｎ
・・・・・・第１２式ただし、ｑｎは第１３式で表
わされる整数である。
素片Ｐ＆、ｑｎ、ｎ＋，は第１２式によって表わすこと
ができる。Ｐ＆、ｑｎ、ｎ川＝Ｐ＆、Ｎｉ＋ＤＰ＆、ｎ
＋，ｉ・ｑｎ
・・・・・・第１２式ただし、ｑｎは第１３式で表
わされる整数である。
ｑｎ＝１、２、・・・・・・、Ｑｎ ・・…・第１法
式ゆえに、第（ｎ＋１）番目の音素片は、第１２式より
Ｐも、ｃｎ、Ｍ，ｉ＝Ｐ品、Ｎｉ十ＤＰ＆、ｎ＋，ｉ・
Ｑｎ＝Ｐ益＋，、Ｎｉ
…・・・第１年式と書き表わされる。
式ゆえに、第（ｎ＋１）番目の音素片は、第１２式より
Ｐも、ｃｎ、Ｍ，ｉ＝Ｐ品、Ｎｉ十ＤＰ＆、ｎ＋，ｉ・
Ｑｎ＝Ｐ益＋，、Ｎｉ
…・・・第１年式と書き表わされる。
このことを考慮すると、実際にメモリＲＯＭにストアす
るデータは、音素片データの初期値Ｐｈ。
るデータは、音素片データの初期値Ｐｈ。
、Ｎと線形補闇値ＤＰを、ｎ十，と音素片間の距離デー
タＱｎとなる。このときのフローチャートの例を第２図
に示す。
タＱｎとなる。このときのフローチャートの例を第２図
に示す。
第３図はこれを実現するるための音素片編集型音声合成
装置のブロック図である。１はメモリＲＯＭで、音素片
データから音声に合成するプログラムおよび音素片デー
タ、音素片の繰り返し数などがストアされている。
装置のブロック図である。１はメモリＲＯＭで、音素片
データから音声に合成するプログラムおよび音素片デー
タ、音素片の繰り返し数などがストアされている。
２はマイクロコンピュータで、メモリＲＯＭＩの音声合
成プログラムおよび制御プログラムに従って第２図のフ
ローチャートを実行して音声を合成する。
成プログラムおよび制御プログラムに従って第２図のフ
ローチャートを実行して音声を合成する。
３はマイクロコンピュータ２によって合成されたディス
クリート音声データをアナｏグ信号量に変換するＤ／Ａ
変換器、４はＤ／Ａ変換器３出力のアナログ信号に含ま
れる高城ノイズを取りなめらかなアナログ信号にするロ
ーパスフィルタ、５は低周波増幅器、６はスピーカであ
る。
クリート音声データをアナｏグ信号量に変換するＤ／Ａ
変換器、４はＤ／Ａ変換器３出力のアナログ信号に含ま
れる高城ノイズを取りなめらかなアナログ信号にするロ
ーパスフィルタ、５は低周波増幅器、６はスピーカであ
る。
このように構成したため、マイクロコンビュー外こ補間
計算という過大な負担を持たせることなく、かつメモリ
量を増大せずに音素片編集型音声合成の補間を実行でき
る。
計算という過大な負担を持たせることなく、かつメモリ
量を増大せずに音素片編集型音声合成の補間を実行でき
る。
以上説明のように本発明の音素片編集型音声合成方式に
よると、音素片間の差分データとその繰り返し数を記憶
させ、この記憶を用いて補間用音素片データの算出を行
うため、なめらかな自然な音声のつながりを有する合成
音が得られると共に橘間用演算を軽減することができる
ものである。
よると、音素片間の差分データとその繰り返し数を記憶
させ、この記憶を用いて補間用音素片データの算出を行
うため、なめらかな自然な音声のつながりを有する合成
音が得られると共に橘間用演算を軽減することができる
ものである。
図面は本発明の音素片編集型音声合成方式の−実施例を
示し、第１図は第ｋ次高調波の振幅図、第２図は音声合
成補間方式のフローチャート、第３図は音声合成装置の
ブロック図である。 １・・・・・・メモリＲＯＭ、２・・・・・・マイクロ
コンピュータ、３・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、４・・・
…ローパスフィルタ、５．・・・・・低周波増幅器、６
・・・・・・スピーカ。 第３図第１図 第２図
示し、第１図は第ｋ次高調波の振幅図、第２図は音声合
成補間方式のフローチャート、第３図は音声合成装置の
ブロック図である。 １・・・・・・メモリＲＯＭ、２・・・・・・マイクロ
コンピュータ、３・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、４・・・
…ローパスフィルタ、５．・・・・・低周波増幅器、６
・・・・・・スピーカ。 第３図第１図 第２図
Claims (1)
- １ 定められた位相から始まる正弦波の和で表わされた
音素片を順次接続し所望の音声信号を得るに際し、少な
くともその間を補間すべき両端の音素片データに関しそ
のサンプル数を等しくするサンプリング手段と、始端音
素片および終端音素片の各々の同一番目のサンプル値を
順次参照し平均化処理により補間用音素片データを作成
する演算手段とを有し、記憶されている音素片間の各々
の周波数成分に対するレベル補間を実行すると共に、音
素片間の差分データとその繰り返し数を記憶し、この記
憶を用いて補間用演算を実行するようにした音素片編集
型音声合成方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197946A JPS6040631B2 (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 音素片編集型音声合成方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197946A JPS6040631B2 (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 音素片編集型音声合成方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898800A JPS5898800A (ja) | 1983-06-11 |
| JPS6040631B2 true JPS6040631B2 (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=16382925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56197946A Expired JPS6040631B2 (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 音素片編集型音声合成方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040631B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0215915A4 (en) * | 1985-03-18 | 1987-11-25 | Massachusetts Inst Technology | TREATMENT OF ACOUSTIC WAVE SHAPES. |
| US4885790A (en) * | 1985-03-18 | 1989-12-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Processing of acoustic waveforms |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP56197946A patent/JPS6040631B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5898800A (ja) | 1983-06-11 |
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