JPS63199399A - 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】 ［産業上の利用分針］ 本発明は音声合成装置に関し、特に音声合成する特徴パ
ラメータを間引きし又は重複使用することにより発声速
度を変える音声合成装置に関する。

［従来の技術］ 音声信号は一定時間内でみるとほぼ定常的である。従来
は、この点に着目し、音声信号を一定時間長毎に分析し
、分析結果に基づいて各区間を一組の特徴パラメータで
表現せしめ、予めこれらを記憶し、音声合成の際は、こ
れらの特徴パラメータを一定時間長毎に取り出し、順次
に合成する方法が知られている。この方法は、合成操作
が極めて簡単であり、音質劣化が少ないので実用に価す
る。具体的には、−組の特徴パラメータは一定時間長の
音声に対応する。従って、特徴パラメータの組を適当に
間引きし又は重複使用することにより合成音声の持続時
間を増減できる。そして、従来は、この方法で発声速度
を変えることが試みられていた。しかし、破裂性子音（
ｋ、ｔ、ｐ。

ｂ、ｄ、ｇ、ｒ等）の持続時間は短いので、たかだか１
組か２組の特徴パラメータが合成されるのみである。従
って、従来方法では、間引いたり重複使用する特徴パラ
メータの組がたまたま破裂性子音に該当する場合には音
声の明瞭度を著しく損なっていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述の従来技術の欠点を除去するものであり、
その目的とする所は、発声速度を変えても合成音声の明
瞭度を損なわない音声合成装置を提供することにある。

　　　　　・ ［問題点を解決するための手段コ 本発明の音声合成装置は上記の目的を達成するために、
所定時間長の音声に対応する特徴パラメータと少なくと
も前記特徴パラメータ毎に対応させた発声速度制御の可
否情報を記憶する記憶手段と、音声合成の際に、前記可
否情報の内容が速度制御可である特徴パラメータのみを
対象としてその特徴パラメータを間引きし又は重複使用
する速度制御手段を備えることをその概要とする。

また本発明の音声合成装置は上記の目的を達成するため
に、所定時間長の音声に対応する特徴パラメータと少な
くとも前記特徴パラメータ毎に対応させた発声速度制御
可否の多値情報を記憶する記憶手段と、発声速度に応じ
て閾値な設定する閾値設定手段と、音声合成の際に、前
記多値情報の内容が前記閾値より小さい特徴パラメータ
のみを対象としてその特徴パラメータを間引きし又は重
複使用する速度制御手段を備えることをその概要とする
。

また好ましくは、記憶手段は破裂性子音の破裂時点を示
す特徴パラメータに対応して最大の多値情報を記憶し、
続く特徴パラメータに対応して減少するような多値情報
を記憶することをその〜態様とする。

また好ましくは、速度制御手段は多値情報が所定の符号
を有するときは無条件でその特徴パラメータの重複使用
を行なわないことをその一態様とする。

また好ましくは、閾値設定手段は発声速度が標準速度よ
り速いか又は遅くなるほど高い閾値を設定することをそ
の一態様とする。

［作用〕 かかる構成において、記憶手段は所定時間長の音声に対
応する特徴パラメータと少なくとも前記特徴パラメータ
毎に対応させた発声速度制御の可否情報（例えば２値情
報）を記憶する。速度制御手段は、音声合成の際に、前
記可否情報の内容が速度制御可である特徴パラメータの
みを対象としてその特徴パラメータを間引きし又は重複
使用する。

またかかる構成において、記憶手段は所定時間長の音声
に対応する特徴パラメータと少なくとも前記特徴パラメ
ータ毎に対応させた発声速度制御可否の多値情報を記憶
する。好ましくは、記憶手段は破裂性子音の破裂時点を
示す特徴パラメータに対応して最大の多値情報を記憶し
、続く特徴パラメータに対応して減少するような多値情
報を記憶する。閾値設定手段は発声速度（例えば外部か
らの発声速度指令）に応じて閾値を設定する。

好ましくは、閾値設定手段は発声速度が標準速度より速
いか又は遅くなるほど高い閾値を設定する。速度制御手
段は、音声合成の際に、前記多値情報の内容が前記閾値
より小さい特徴パラメータのみを対象としてその特徴パ
ラメータを間引きし又は重複使用する。好ましくは、速
度制御手段は多値情報が所定の符号を有するときは無条
件でその特徴パラメータの重複使用を行なわない。

［実施例の説明］ 以下添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明する
。

［第１実施例］ 第１図は本発明による第１実施例の音声合成装置のブロ
ック構成図である。図において、１は入力端子であり、
図示せぬホスト側から送られる発声指令及び発声速度指
令等を入力する。２は中央演算装置（ＣＰＵ）であり、
入力した発声指令及び発声速度指令に従って合成音声の
発声及び速度制御を行なう。２ＡはＣＰＵ２が実行する
制御プログラムを記憶してるメモリ（ＲＯＭ）であり、
例えば第６図に示す第１実施例の制御プログラム又は第
１０図に示す第２実施例の制御プログラムを記憶してい
る。更に、３は速度制御の可否情報と供に音声の特徴パ
ラメータの組を収納している第１記憶装置、４はＣＰＵ
２が使用する補助記憶装置、５はＰＡＲＣＯＲ型音声合
成器、６はＤ／Ａ変換器、７は増幅器、８は音声出力用
のスピーカである。

第２図（Ａ）〜（Ｃ）は同一男性の発声した「ミタイ」
の一部「タイ」の音声波形を示す図に係り、第２図（Ａ
）は丁寧に発声した場合の音声波形、第２図（Ｂ）は約
１．５倍の速さで発声した場合の音声波形、第２図（ｃ
）は約２倍の速さで発声した場合の音声波形を示しいて
いる。

第３図（Ａ）〜（Ｃ）は第２図（Ａ）〜（Ｃ）の各音声
波形の一部を時間軸方向に同一倍率で拡大した図に係り
、音声「夕」の開始部分を示している。音声波形の下の
目盛は１目盛が長さ１０ミリ秒のフレームであり、各フ
レームはその区間の音声波形を一組の特徴パラメータで
表現する。例えば、第３図（Ａ）のフレーム（ａ＋）は
子音「ｔ」の破裂時点の特徴を示している。これを、第
３図（Ｂ）のフレーム（ｂ＋　）又は第３図（Ｃ）のフ
レーム（Ｃ１）と比較すれば解るように、子音「ｔ」の
破裂時点の特徴は発声速度が変化しても殆ど変っていな
い。従って、逆にＲ声速度を変化させる場合は、もし破
裂時点の特徴フレームに対して間引きや重複使用が行わ
れると、特徴が著しく変化し、音声の明瞭度を損なう。

この点は、他の破裂性子音（ｋ、ｐ、ｄ、ｇ、ｒ等）の
場合も同じである。そこで、第１実施例では音声波形を
フレーム単位で分析した特徴パラメータの形で格納する
際に、速度制御の可否情報をフレーム毎に付加し、例え
ば破裂性子音の破裂時点のフレームのように、間引きや
重複使用の対象とすべきでないフレームに対しては可否
情報の内容を“否°′とする。

第４図は第１実施例の可否情報及び特徴パラメータの組
の構造を示す図である。男声「ミタイ」を各１０ミリ秒
のフレームで分析すると、特徴パラメータの組の総フレ
ーム数は１〜ＮのＮ個である。そして各フレームにおけ
る特徴パラメータの組は夫々ピッチＰＪ　　（ｉはフレ
ーム番号）、アンプＡ、及びＰＡＲＣＯＲ係数に、から
成る。

またフレーム毎に速度制御の可否情報ｅを付しである。

可否情報ｅの内容が“０′°のときは速度制御（間引、
重複使用）可であり、”　１　”のときは速度制御不可
である。

第５図（Ａ）は第１実施例における速度指令Ｖとフレー
ムの間引き又は重複使用の周期ｍとの関係を示す図であ
る。図において、速度指令■の内容は標準速度のときに
０゛°とする。この場合、ＣＰＵ２は第４図の特徴パラ
メータの組を全部そのまま出力する。標準より速い速度
指令Ｖは正の整数゛１〜４°′で表わず。この場合、Ｃ
ＰＵ２は演算ｍ＝６−１ｖｌを実行して周期ｍを求め、
かつ速度指令Ｖの符号は正であるから周期ｍ＠に間引き
可否の制御を行う。即ち、ｍフレーム毎に速度制御の可
否情報ｅの内容を調べ、もしｅの内容が′０”（可）で
あればそのフレームの特徴パラメータの組のＰＡＲＣＯ
Ｒ型音声合成器５への転送を間引く。標準より遅い速度
指令Ｖは負の整数°゛−１〜−４°゛で表わす。この場
合、ＣＰＵ２は演算ｍ＝６−ＩｖＩを実行して周期ｍを
求め、かつ速度指令Ｖの符号は負であるから周期ｍ毎に
重複使用可否の制御を行う。即ち、ｍフレーム毎に速度
制御の可否情報ｅの内容を調べ、もしｅの内容が°’ｏ
”（可）であればそのフレームの特徴パラメータの組を
重複使用してＰＡＲＣＯＲ型音声合成器５に転送する。

第６図は第１実施例の速度制御手順を示すフローヂャー
トである。第１図の入力端子１から発声指令及び速度指
令Ｖが入力されると第６図の処理を開始する。第６図に
おいて、変数ｊはフレームの計数値（フレーム番号）を
示しており、１〜Ｎの値をとる。変数（周期カウンタ）
ｎは間引き又は重複使用をするための周期ｍを計数して
おり、０〜ｍ−１の値をとる。フラグｆは１周期内での
間引き又は重複使用の処理の完了状態を示しており、１
周期の開始時点では周期カウンタｎと共に′０′′にリ
セットされ、間引き又は重複使用を行うと１′′にセッ
トされる。またフラグｆは、重複処理の際は、同一の特
徴パラメータを２回使用する指標として１次的に数値゛
″−１″がセットされる。

〈初期処理〉 ステップＳ１では演算ｍ＝６−１ｖｌを行って周期ｍを
求める。ステップＳ２ではフレーム番号ｊに数値１をセ
ットしてフレーム（１）からの音声パラメータ（可否情
報ｅを含む）のアクセスを可能にする。ステップＳ３で
は周期カウンタｎとフラグｆをリセットする。ステップ
Ｓ４では速度指令■の内容を調べる。

〈標準速度の発声〉 ステップＳ４の判別で速度指令■の内容が０°′のとき
は標準速度の発声である。フローはステップＳｌｌに進
み、当該フレームｊの特徴パラメータの組をＰＡＲＣＯ
Ｒ型音声合成器５に転送する。更に、ＰＡＲＣＯＲ型音
声合成装置５は転送された特徴パラメータの組を音声情
報に合成し、Ｄ／Ａ変換器６は合成された音声情報をア
ナログ信号に変換し、増幅器７はアナログ信号を増幅し
、スピーカ８は合成音声を出力する。

一方、ＣＰＵ２はこの間に、ステップＳ１２ではフラグ
ｆを調べ、°−１°゛ではないからステップＳ１３に進
み、フレーム番号ｊに＋１する。ステップＳ１５ては略
１フレームの時間長（１０ミ９秒）だけ時間を待ち、ス
テップＳ１６ではフレーム番号ｊが総フレーム数Ｎに達
したか否かを調べる。もしＮに達していれば総フレーム
数Ｎの出力を完了したので、ステップＳ１９に進み、処
理を終了する。またＮに達していな間は、ステップＳ１
７に進み、周期カウンタｎに＋１する。

ステップ３１８ではｎ＜ｍか否かを調べ、もしｎ＜ｍな
ら１周期の途中であるからステップＳ４に戻り、次のフ
レームの読み出しを行う。また、ｎ＜ｍでないならｎ＝
ｍ（次の周期の始まり）であるから、ステップＳ３に戻
り、周期カウンタｎ及びフラグｆをリセットする。こう
して、標準速度の発声では無条件で総フレーム数Ｎの特
徴パラメータの組が出力される。

く標準速度よりも速い発声〉 ステップＳ４の判別で速度指令Ｖの内容が”　ｏ　”で
ないときは標準速度よりも速いか、遅い発声である。そ
して速度指令Ｖの符号が正のときは標準速度よりも速い
発声であり、以下の間引き処理を行う。さて、ステップ
Ｓ３を通り、周期カウンタｎ＝ｏ及びフラグｆ−＝Ｏの
タイミング（１周期の始め）は間引き処理の可否を調べ
るタイミングである。ステップＳ５ではフラグｆの内容
を調べる。フラグｆの内容は始めは°゛Ｏ゛′であるか
らステップ＄６に進み、当該フレームの速度制御の可否
情報ｅＪを読み出す。ステップＳ７ではｅＪの内容が°
°０”°か否かを調べる。もし可否情報ｅＪの内容が′
０゛なら当該フレームは速度制御を可とされたフレーム
であり、フローはステップＳ８に進み、速度指令■の符
号が正か否かを調べる。今、速度指令Ｖの符号は正であ
るから、ステップＳＩＯに進み、フラグｆに１”°をセ
ットして間引き処理完了した旨の宣言をする。ステップ
Ｓ１２の判別では、フラグｆの内容は負でないからステ
ップＳ１３に進み、フレーム番号ｊに＋１する。こうし
て間引きの処理は、ステップＳｌｌの処理を行わずにフ
レーム番号を１つ更新することにより完了する。ステッ
プＳ１５では所定の時間待ちをする。この場合の待ち時
間は１フレ一ム時間長ではない。そして、次にステップ
Ｓ５に戻ったときはフラグｆの内容は０′′でない。即
ち、これ以降の１周期内では常にステップＳ５からステ
ップＳｌｌに進み、標準速度の発声において述べたと同
様にして順々に特徴パラメータの組を読み出し、ＰＡＲ
ＣＯＲ型音声合成器５に転送する。かようにして、周期
ｍ毎にその最初のフレームの可否情報ｅ、１の内容が調
べられ、もし゛可パならばそのフレームの特徴パラメー
タの組が間引かれる。

しかし、ステップＳ７の判別において可否情報ｅＪの内
容が“°１パのときは当該フレームの特徴パラメータの
組の転送を間引かない。フローはステップＳｌｌに進み
、当該フレームの特徴パラメータの組をＰＡＲＣＯＲ型
音声合成器５に転送する。従って、このフレーム処理で
はフラグｆに１゛′がセットされないから、次のステッ
プＳ５の判別でもフラグｆ＝ｏを満足する。そして、ス
テップＳ６では次のフレームの可否情報ｅ　Ｊｕｌの内
容が調べられ、もしこれが′０°′のときはこのフレー
ムについて間引の処理が行なわれる。このようにして、
標準速度よりも速い発声の場合は、周期ｍ毎に間引きの
制御が実行され、もし当該フレームの特徴パラメータの
組を間引けないときはその次のフレームが可否情報ｅの
内容に従って間引かれることにより、標準速度よりも速
い発声を常に忠実に達成し、しかも重要な破裂性子音の
破裂時点のフレームは失われない。

く標準速度よりも遅い発声〉 ステップＳ８の判別で速度指令Ｖの符号が負のときは標
準速度よりも遅い発声の場合であり、以下の重複使用の
処理を行う。同様にして、ステップＳ３を通り、周期カ
ウンタｎ＝ｏ及びフラグｆ＝ｏのタイミングは重複使用
の処理の可否を調べるタイミングである。ステップＳ５
ではフラグｆの内容を調べる。フラグｆの内容は始めは
０°°であるからステップＳ６に進み、当該フレームの
速度制御の可否情報ｅＪを読み出す。

ステップＳ７ではｅ」の内容がパ０″′か否かを調べる
。もし可否情報ｅＪの内容が°゛０゛°なら当該フレー
ムは速度制御を可とされたフレームてあす、フローはス
テップＳ８に進み、速度指令Ｖの符号が正か否かを調べ
る。今、速度指令Ｖの符号は負であるから、ステップＳ
９に進み、同一の特徴パラメータを２回使用する指標と
して１次的にフラグｆに数値”　−ｔ　”をセットする
。ステップＳｌｌでは１回目の特徴パラメータの組をＰ
ＡＲＣＯＲ型音声合成器５に転送する。ステップＳ１２
の判別ではフラグｆの内容が−１°゛であることにより
ステップＳ１４に進み、フラグｆに１“をセットする。

重複使用のため特徴パラメータの組を１回余分に転送完
了した旨の宣言である。またステップＳ１３の処理をス
キップすることによりフレーム番号を更新しない。即ち
、このフレーム番号の特徴パラメータを２度使用する。

こうして、次からのステップＳ５の判別においてはフラ
グｆの内容が°１°°であることにより、当該１周期を
完了するまではフレーム番号ｊを更新して各特徴パラメ
ータの組をＰＡＲＣＯＲ型音声合成器５に転送する。

しかし、ステップＳ７の判別において可否情報ｅ、の内
容が１°°のときは当該フレームの特徴パラメータの組
の重複転送を行わない。フローはステップＳｌｌに進み
、当該フレームの特徴パラメータの組をＰＡＲＣＯＲ型
音声合成器５に転送し、ステップＳ１３でフレーム番号
を１つ更新する。従って、このフレーム処理ではフラグ
ｆに”　１　”がセットされないから、次のステップＳ
５の判別でもフラグｆ＝ｏを満足する。そして、ステッ
プＳ６では次のフレームの可否情報ｅＪや１の内容が調
べられ、もしこれが”　ｏ　”のときはこのフレームに
ついて重複使用の処理が行なわれる。

このようにして、標準速度よりも遅い発声の場合は、周
期ｍ毎に重複使用の制御が実行され、もし当該フレーム
の特徴パラメータの組を重複使用できないときはその次
のフレームの可否情報ｅの内容に従って次のフレームの
特徴パラメータの組を重複使用することにより、標準速
度よりも遅い発声を常に忠実に達成し、しかも重要な破
裂性子音の破裂時点のフレームは重複使用されない。

第７図（Ａ）は第１実施例の可否情報ｅに対する４種類
の速度指令Ｖにおける処理結果を示した図に係り、音声
「夕」の開始部分のフレーム（ｉ−２）からフレーム（
ｉ　＋５）までの８フレームについての各処理結果を示
している。図において、”　ｘ　”印は間引きしたフレ
ームを表し、◎″印は重複使用したフレームを表す。ま
たフレーム（ｉ−２）の位置は何れの速度でも丁度１周
期ｍの倍数の位置にあると仮定する。

速度指令ｖ＝２の場合は、演算ｍ＝６−１２１により、
周期ｍ＝４である。従って、先頭フレーム（ｉ−２）と
、それから４つ目のフレーム（ｉ　＋２）の可否情報ｅ
の内容が調べられ、この場合は何れも’ｏ”（可）であ
るので、供に間引かれる。

速度指令ｖ＝３の場合は、演算ｍ−６−１３１により周
期ｍ＝３である。従って、先頭フレーム（ｉ−２）と、
それから３つ目のフレーム（ｉ＋１）等の可否情報ｅの
内容が調べられ、この場合は何れもＯ′°であるので、
供に間引かれる。

速度指令ｖ＝４の場合は、演算ｍミロ−１４１により周
期ｍ＝２である。従って、先頭フレーム（ｉ−２）と、
２つ目のフレーム（ｉ）と、更に２つ目のフレーム（ｉ
　＋２）等の可否情報ｅの内客が調べられる。この場合
はフレーム（ｉ−２）及びフレーム（ｉ　＋２）につい
ては何れも“０′”であるので、供に間引かれる。しか
し、フレーム（ｉ）については可否情報ｅの内容がパ１
°゛（不可）であるので、当該フレームの特徴パラメー
タの組は間引かれずに、その次のフレーム（ｉ＋１）の
可否情報ｅの内容が調べられ、この場合は内容が“０°
°であるので間引かれる。

こうして、平均の発声速度には影響を与えず、しかも破
裂性子音「ｔ」の破裂時点を示すフレームＮ）の特徴パ
ラメータは間引かれることなくそのまま合成器５に転送
されるので、明瞭性のある音声が合成される。

速度指令Ｖ−−４の場合は演算ｍ＝６−１４１により周
期ｍ＝２である。従って、先頭フレーム（ｉ−２）と、
２つ目のフレーム（ｉ）と、更に２つ目のフレーム（ｉ
＋２）等の可否情報ｅの内容が調べられる。またＶの符
号が負であるので、フレームの重複使用が行われる。即
ち、この場合もフレーム（ｉ−２）及びフレーム（ｉ　
＋２）については何れも０°°であるので、供に重複使
用が行われる。しかし、フレーム（ｉ）については可否
情報ｅの内容が°’１”（不可）であるので、当該フレ
ームの特徴パラメータの組は重複使用されず、その次の
フレーム（ｉ＋１）の可否情報ｅの内容が調べられ、こ
の場合は内容が０″であるので、重複使用される。この
場合も、平均の発声速度には影響を与えず、しかも破裂
性子音「ｔ」の破裂時点を示すフレーム（ｉ）の特徴パ
ラメータは重複使用されることなく１回だけ合成器５に
転送されるので、破裂音がダブらず、明瞭な音声が合成
される。

第８図（Ａ）は第１実施例の可否情報ｅに対する４種類
の速度指令Ｖにおける処理結果を原音声の波形と共に示
した図に係り、音声「夕」の開始部分のフレーム（ｉ−
２）からフレーム（ｉ＋５）までの８フレームについて
の各処理結果が示されている。第７図（Ａ）と同様に、
”ｘ”印は間引きしたフレームを表し、゛◎パ印は重複
使用したフレームを表す。第８図（Ａ）より明らかな通
り、無声破裂性子音「ｔ」の破裂時点を示すフレーム（
ｉ）の信号は、発声速度■の如何に依らず間引きや重複
使用の対象とはなっていない。

［第２実施例］ 第２実施例のブロック構成図は第１図のものと同一であ
る。第２実施例の特徴は、第１実施例で各フレーム毎に
付加した１ビツトの可否情報ｅを多値化して利用するこ
とにより、フレームの間引ぎや重複使用を速度指令Ｖの
大小に応じて適応的に行わせしめ、発声速度を変化させ
た場合にもより自然で、明瞭な音声を合成出力すること
にある。

第３図（Ａ）に戻り、今度は無声破裂性子音「ｔ」の破
裂時点のフレーム（ａｌ）とその次のフレーム（ａ１＋
＋）に着目する。前述の如く、速度指令Ｖを変えても、
破裂時点のフレーム（ａ、）、（ｂＩ）及び（０皿）に
ついてはさほど変化が認められなかった。しかし、次の
フレーム（ａＩ＋＋）に着目すると、１．５倍の速さの
フレーム（ｂ＋＋＋）との間では殆ど不変であるのに対
し、２倍の速さのフレーム（ｃ１＋１）と比較すると、
もはやフレーム（ａｌ＋１）の特徴を表わすフレームは
見当らない。これは発声が速くなるのに従い、子音「ｔ
」から後続の母音「ａ」への長音結合部が短くなる為で
あり、この点は他の破裂性子音（ｋ、ｐ、ｂ、ｄ、ｇ、
ｒ等）の場合も同様である。

そこで、第２実施例では発声速度Ｖを変える場合に、標
準より速い発声においては、破裂時点のフレームは間引
かず、かつ後続母音部への長音結合部フレームについて
はその間引き法を工夫し、即ち、速度指令Ｖの大小に応
じて間引き法を適応的に変化させることにより、自然に
近い音声を合成出力する。また標準より遅い発声におい
ては、破裂性子音の継続時間をある程度以上長くすると
子音部の音韻性が失われることが知られているので、第
２実施例では多値化した可否情報ｅ２に対してフレーム
の間引きだけを禁止する符号情報もイ」加して処理を行
い、フレームの重複使用による破裂性子音の音韻性の変
化を防止する。

第９図は第２実施例の可否情報及び特徴パラメータの組
の構造を示す図である。図において、フレーム番号及び
特徴パラメータの組に関しては第４図のものと同一であ
るが、速度制御の可否情報ｅ２は異なる。第２実施例の
可否情報ｅ２は図のよう多値化されており、”　ｏ　”
を含む正又は負の整数で表わされる。

そして、可否情報ｅ２の内容は、その絶対値が速度指令
Ｖに応じて決定された所定閾値ｔより以下のときは、当
該フレームの間引診や重複使用を可とし、また所定閾値
ｔより大きいときは当該フレームの特徴パラメータの組
をそのまま音声出力させるように利用される。

また可否情報ｅ２の内容に負の符号が付されたときは、
常に重複使用の対象から外される。

即ち、速度指令Ｖが標準より遅い場合はその可否情報ｅ
２の内容が負でないフレームのみを対象として上記の処
理を行う。

第９図において、無声破裂性子音「ｔ」の破裂時点のフ
レーム（ｉ）に対しては例えば最大の絶対値１８１を与
え、以下の後続の母音「ａ」に至る長音結合部の３フレ
ームに対しては夫々絶対値１３１．１２１．ｌｉｔを与
えている。このような傾斜特性を与えると、速度指令Ｖ
が標準速度に近い時（閾値ｔが低い時）は母音定常部に
近いフレームのみが間引きや重複使用の対象となり、速
度指令Ｖが標準速度から外れる（閾値ｔが高くなる）に
従って破裂時点に近いフレームまで間引きや重複使用の
対象になる。またその際に、子音部分のフレーム（ｉ）
及びフレーム（ｉ＋１）には負の符号を与え、重複使用
を無条件に禁止して音韻変化を防止している。

第５図（Ｂ）は第２実施例における発声速度ｖ１閾値を
及び間引き又は重複使用の周期ｍの関係を示す図である
。同様にして、速度指令Ｖの内容は標準の発声速度を０
″とし、標準速度より速い場合を正の整数“１〜４°°
で表わし、標準速度より遅い場合を負の整数“−１〜−
４°′で表わしている。そして、閾値を及び周期ｍの値
は速度指令Ｖの内容を用いて下記の演算（１）及び（２
）により決定する。

ｔ＝　ｌ　ｖ　ｌ−１・・・（１） ｍ＝６−ｌｖｌ　　　　　　　　・・・（２）従って、
もし速度指令Ｖが標準の０°°のときは演算（１）によ
り閾値ｔ＝−１になるから、この場合は可否情報ｅ２の
絶対値は閾値を以下の値を取り得ない。従って、常にフ
レームの間引きも重複使用も起こらず、全フレームの特
徴パラメーりの組がそのまま合成出力される。

こうして、入力端子１から発声指令及び速度指令Ｖが人
力されると、ＣＰＵ２は演算（１）及び（２）を実行し
て閾値ｔと周期ｍを求め、もし速度指令■の内容が０゛
′か正の整数であればｍフレーム毎に可否情報ｅ２の内
容を調べ、その絶対値が閾値を以下であるときは当該フ
レームの特徴パラメータの組を間引く。また速度指令■
が負の整数であれば、ｍフレーム毎に可否情報ｅ２の内
容を調べ、ｅ２の符号が負でなく、かつ閾値上以下であ
るとぎは当該フレームの特徴パラメータの組を重複使用
する。

第１０図は第２実施例の速度制御手順を示すフローチャ
ートである。尚、第６図と同一の処理には同一のステッ
プ番号を付して説明を省略する。

く初期処理〉 入力端子１から発声指令及び速度指令Ｖが人力されると
ステップ５１００に入力する。ステップ５１００では前
記の演算（１）及び（２）に従って閾値ｔ＝ｌｖｌ−１
と周期ｍ＝６−１ｖｌを求める。

〈標準速度の発声〉 ステップ５１０１の判別で速度指令Ｖの内容が０°′の
ときは標準速度の発声である。フローはステップ５１０
５に進み、ｌｅ２．＋Ｉ＞ｔか否かの判別をする。とこ
ろで、標準速度のときは閾値ｔ＝Ｉｏｌ−１＝−１であ
るから、１ｅ２Ｊｌ＞ｔを必ず満足する。従って、全フ
レームを通じてステップ５１０６を実行し、標準速度の
発声が遂行される。

く標準速度よりも速い発声〉 ステップ５１０１の判別で速度指令Ｖの内容が正の整数
ときは標準速度よりも速い発声である。

同様にして、ステップＳ３を通り、周期カウンタｎ＝ｏ
及びフラグｆ＝ｏのタイミング（１周期の始め）は間引
き処理の可否を調べるタイミングである。ステップＳ６
では可否情報ｅ２Ｊを取り出し、ステップ５１０５では
１ｅ２ＪＩ＞ｔか否かの判別をする。もし１ｅ２ｔｌ＞
ｔを満足するときは、当該フレームを間引かないでステ
ップ５ＩＯ６に進む。この場合はフラグｆに′１゛′を
立てないので、次のフレームについてもステップ５１０
５では１ｅ２Ｊｌ＞ｔか否かの判別をする。また１ｅ２
Ｊｌ＞ｔを満足するときは、ステップ５ＩＯ７に進み、
当該フレームを間引いて、フラグｆに１゛′を立て、間
引き処理完了の旨を宣言する。

〈標準速度よりも遅い発声〉 ステップ５１０１の判別で速度指令Ｖの符号が負のとき
は標準速度よりも遅い発声の場合であり、以下の重複使
用の処理を行う。同様にして、ステップＳ３を通り、周
期カウンタｎ＝ｏ及びフラグｆ＝ｏのタイミングは重複
使用の処理の可否を調べるタイミングである。ステップ
Ｓ６では可否情報ｅ２ｊを取り出し、ステップ５１０２
ではｅ　２Ｊ＜　Ｏか否かの判別をする。ｅ２ｊ＜Ｏの
ときは重複使用禁止フレームと判断して無条件で重複使
用を行わない。フローはステップ５１０６に進み、当該
フレームの特徴パラメータの組を転送し、ステップＳ１
３に進み、フレーム番号を更新する。

またｅ２ｊ〈０でないときは閾値による制御に従う。即
ち、ステップ５１０３ではｅ　２Ｊ＞　ｔか否かの判別
をする。ｅ２ｊ＞ｔのときは重複使用不可フレームと判
断して重複使用を行わない。またｅＢ＞ｔでないときは
ステップ５１０４に進み、フラグｆに°°−１°°をセ
ットして当該フレームの重複使用を可能にする。

第７図（Ｂ）は第２実施例の可否情報ｅ２に対する４種
類の速度指令Ｖにおける処理結果を示した図に係り、音
声「夕」の開始部分のフレーム（ｉ−２）からフレーム
（ｉ＋５）までの８フレームについての各処理結果を示
している。同様にして、”ｘ”印は間引きしたフレーム
を表わし、◎゛印は重複使用したフレームを表わす。

またフレーム（ｉ−２）の位置は何れの速度においても
丁度１周期ｍの倍数の位置にあると仮定した。

まず速度指令ｖ＝２の場合は、■の内容が正であるから
間引き制御の対象になる。演算（１）及び演算（２）に
より閾値ｔ＝１、周期ｍ＝４が求まる。従って、各先頭
フレームはフレーム（ｉ−２）及びフレーム（ｉ＋２）
であり、対応する可否情報ｅ２の絶対値が閾値ｔと比較
される。フレーム（’ｉ　−２）ではｌ　ｅ２＋−２１
＝Ｏで閾値ｔ＝１以下であるから間引きの対象になる。

しかし、フレーム（ｉ＋２）ではｆｅ２亘＋２１＝２で
閾値ｔ＝１より大きいから間引籾は行われない。次のフ
レーム（ｉ＋３）においては、ｌ　ｅ２ｒ＋３　ｌ　＝
１で閾値ｔ＝１以下となり、間引きが行われる。こうし
て、速度指令ｖ＝２の場合はフレーム（ｉ−２）及びフ
レーム（ｉ＋３）の特徴パラメータの組が間引きされる
。

次に速度指令ｖ＝３の場合は、■の内容が正であるから
間引ぎ制御の対象になる。演算（１）及び演算（２）に
より閾値ｔ＝２１周期ｍ＝３が求まる。従って、各先頭
フレームはフレーム（ｉ−２）、　　フレーム（ｉ＋１
）及びフレーム（ｉ＋４）である。フレーム（ｉ−２）
及びフレーム（ｉ　＋４）では夫々ｌｅ２．−２　ｌ＝
ｌ　ｅ２１＋４　１　＝Ｏであり、閾値ｔ＝２以下であ
るから間引きの対象になる。しかし、フレーム（ｉ＋１
）ではＩ　ｅ２１４１　１　＝　３で閾値ｔ＝２より大
きいから、間引きは行われない。次のフレーム（ｉ＋２
）では、ｌ　ｅ２１＋２　　ｌ　＝２で閾値ｔ＝２以下
となり、間引きが行われる。こうして、速度指令ｖ＝３
の場合はフレーム（ｆ−２）、フレーム（ｉ＋２）及び
フレーム（ｉ＋４）の特徴パラメータの組が間引きされ
る。

次に速度指令ｖ＝４の場合は、■の内容が正であるから
間引き制御の対象になる。演算（１）及び演算（２）に
より、閾値ｔ＝３２周期ｍ＝２及求まる。従って、各先
頭フレームはフレーム（ｉ−２）、　　フレーム（ｉ）
、フレーム（ｉ＋２）及びフレーム（ｉ　＋４）である
。フレーム（ｉ−２）　、　　フレーム（ｉ＋２）及び
フレーム（ｉ＋４）においてはｌ　ｅ２１−２　　ｌ　
＝”ｌ　ｅ２１４２　１　＝２．　　ｌ　ｅ２１＋ａ　
　ｌ　＝Ｏであり、何れも閾値ｔ＝３以下であるから間
引きの対象になる。しかし、フレーム（ｉ）ではｌｅ２
＋１＝８で閾値ｔ＝３より大きいから間引きは行われな
いい次のフレーム（ｉ＋１）においては、ｌ　ｅ２＋＋
＋　　ｌ　＝３で閾値ｔ＝３以下となり、間引きが行わ
れる。こうして、速度指令ｖ＝４においてはフレーム（
ｉ−２）　、　フレーム（ｉ＋１）。

フレーム（ｉ＋２）及びフレーム（ｉ＋４）の特徴パラ
メータの組が間引きされる。

最後に速度指令ｖ＝−４の場合は、■の内容が負である
から重複使用の制御対象である。演算（１）及び演算（
２）により閾値ｔ＝３、周期ｍ＝２が求まる。従って、
各先頭フレームはフレーム（ｉ−２）、　　フレーム（
ｉ）、フレーム（ｉ＋２）及びフレーム（ｉ＋４）であ
る。

そこで、各対応する可否情報ｅ２の値が調べられ、負で
なければ閾値ｔと比較される。フレーム（ｉ−２）、　
　フレーム（ｉ＋２）及びフレーム（ｉ＋４）では可否
情報ｅ２の値が負でない。

そして、ｌ　ｅ２＋−２ｌ　＝Ｏ１ｌｅ２μ２１＝２、
Ｉｅ２Ｉや、１＝０でであるから何れも閾値ｔ＝３以下
であり、重複使用の対象となる。しかし、フレーム（ｉ
）ではｅ２Ｈ＝−８であるから、可否情報ｅ２の値が負
であるので重複使用は行われない。また、同１周期内の
残りのフレーム（ｉ＋１）でもｅ２＋＋＋＝３で、負で
あるから重複使用は行われない。こうして、速度指令ｖ
＝−４においてはフレーム（ｉ−２）、フレーム（ｉ＋
２）及びフレーム（ｉ　＋４）で重複使用される。

第８図（Ｂ）は第２実施例の可否情報ｅ２に対する４種
類の速度指令Ｖにおける処理結果を原音声の波形と共に
示した図に係り、音声「夕」の１１１分のフレーム（ｉ
−２）からフレーム（ｉ＋５）までの８フレームについ
ての各処理結果が示されている。第７図（Ｂ）と同様に
、”　ｘ　”印は間引きしたフレームを表わし、パ◎°
゛印は重複使用したフレームを表わす。第８図（Ｂ）よ
り明らかな通り、標準速度より速い発声においては、無
声破裂性子音「ｔ」の破裂時点のフレームが常に保存さ
れ、更に破裂時点と母音「ａ」の定常部とを結ぶ調音結
合部分のフレーム（ｉ＋１）、　　フレーム（ｉ＋２）
及びフレーム（ｉ＋３）が発声速度Ｖの増加に応じて、
母音定常部に近いフレームから順に適応的に間引きされ
ているので、合成出力される音声は発声速度Ｖに依らず
、その明瞭性及び自然性を保つことができる。また、標
準速度より遅い発声においては、無声破裂性子音「ｔ」
の特徴を示すフレーム（ｉ）びフレーム（ｉ＋１）が重
複使用されずにそのまま転送されているので、合成出力
される音声は破裂性の子音部が時間軸方向に延長されず
、その音韻性を保つことができる。

尚、上述の実施例では音声の特徴を表す特徴パラメータ
及び音声合成器としてＰＡＲＣＯＲ係数及びＰＡＲＣＯ
Ｒ型音声合成器を用いたが、１定時間長の音声を１組の
パラメータで表現する合成方式であれば、いかなる方式
でも実施可能であることは明白である。

また、第２実施例において、間引きや重複使用の閾値ｔ
を速度指令Ｖを変数とする１次式の形で与えたが、速度
指令Ｖ毎に独立した手段で与えることが出来ることは明
白である。

更に、第２実施例において、破裂性子音部と後続母音部
定常部への調音結合部分について速度制御の可否情報ｅ
２の効果を説明したが、本発明の効果はそれに限定され
ず、合成出力する音声の如何なる部分にも適用可能なこ
とは明らかである。

［発明の効果コ 以上述べた如く、従来は単に機械的に行われていた特徴
パラメータの間引きや重複使用を、本発明によれば、速
度制御の可否情報を負荷し、速度指令Ｖの大小に応じて
特徴パラメータの間引きや重複使用を適応的に行うため
、音韻変化や脱落のない明瞭で且つ自然性を持った音声
を合成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１実施例の音声合成装置のブロ
ック構成図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ，）は同一男性の発声した「ミタイ
」の一部「タイ」の音声波形を示す図、 第３図（Ａ）〜（Ｃ）は第２図（Ａ）〜（Ｃ）の各音声
波形の一部を時間軸方向に同一倍率で拡大した図、 第４図は第１実施例の可否情報及び特徴パラメータの組
の構造を示す図、 第５図（Ａ）は第１実施例における速度指令Ｖとフレー
ムの間引き又は重複使用の周期ｍとの関係を示す図、 第５図（Ｂ）は第２実施例における発声速度Ｖ、閾値を
及び間引き又は重複使用の周期ｍの関係を示す図、 第６図は第１実施例の速度制御手順を示すフローチャー
ト、 第７図（Ａ）は第１実施例の可否情報ｅに対する４種類
の速度指令Ｖにおける処理結果を示した図、 第７図（Ｂ）は第２実施例の可否情報ｅ２に対する４種
類の速度指令Ｖにおける処理結果を示した図、 第８図（Ａ）は第１実施例の可否情報ｅに対する４種類
の速度指令Ｖにおける処理結果を原音声の波形と共に示
した図、 第８図（Ｂ）は第２実施例の可否情報ｅ２に対する４種
類の速度指令Ｖにおける処理結果を原音声の波形と共に
示した図、 第９図は第２実施例の可否情報及び特徴パラメータの組
の構造を示す図、 第１０図は第２実施例の速度制御手順を示すフローチャ
ートである。 図中、１・・・入力端子、２・・・中央演算装置（ｃｐ
Ｕ）、３・・・第１記憶装置、４・・・補助記憶装置、
５・・・ＰＡＲＣＯＲ型音声合成器、６・・・Ｄ／Ａ変
換器、７・・・増幅器、８・・・スピーカである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声合成する特徴パラメータを間引きし又は重複
   使用することにより発声速度を変える音声合成装置にお
   いて、所定時間長の音声に対応する特徴パラメータと少
   なくとも前記特徴パラメータ毎に対応させた発声速度制
   御の可否情報を記憶する記憶手段と、音声合成の際に、
   前記可否情報の内容が速度制御可である特徴パラメータ
   のみを対象としてその特徴パラメータを間引きし又は重
   複使用する速度制御手段を備えることを特徴とする音声
   合成装置。
2. （２）音声合成する特徴パラメータを間引きし又は重複
   使用することにより発声速度を変える音声合成装置にお
   いて、所定時間長の音声に対応する特徴パラメータと少
   なくとも前記特徴パラメータ毎に対応させた発声速度制
   御可否の多値情報を記憶する記憶手段と、発声速度に応
   じて閾値を設定する閾値設定手段と、音声合成の際に、
   前記多値情報の内容が前記閾値より小さい特徴パラメー
   タのみを対象としてその特徴パラメータを間引きし又は
   重複使用する速度制御手段を備えることを特徴とする音
   声合成装置。
3. （３）記憶手段は破裂性子音の破裂時点を示す特徴パラ
   メータに対応して最大の多値情報を記憶し、続く特徴パ
   ラメータに対応して減少するような多値情報を記憶する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の音声合成
   装置。
4. （４）速度制御手段は多値情報が所定の符号を有すると
   きは無条件でその特徴パラメータの重複使用を行なわな
   いことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の音声合
   成装置。
5. （５）閾値設定手段は発声速度が標準速度より速いか又
   は遅くなるほど高い閾値を設定することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の音声合成装置。