JPH0462600B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0462600B2 JPH0462600B2 JP59227996A JP22799684A JPH0462600B2 JP H0462600 B2 JPH0462600 B2 JP H0462600B2 JP 59227996 A JP59227996 A JP 59227996A JP 22799684 A JP22799684 A JP 22799684A JP H0462600 B2 JPH0462600 B2 JP H0462600B2
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- Japan
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- speech
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- white noise
- unvoiced
- voiced
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は音声信号よりスペクトル情報、音声ピ
ツチ周波数、および電力を含む基本的な音声のパ
ラメータを抽出、量子化した後に伝送し、再び原
音声を合成する事で音声の狭帯域圧縮伝送を可能
とする音声分析合成系における音声合成器に関す
るものである。
ツチ周波数、および電力を含む基本的な音声のパ
ラメータを抽出、量子化した後に伝送し、再び原
音声を合成する事で音声の狭帯域圧縮伝送を可能
とする音声分析合成系における音声合成器に関す
るものである。
音声信号の狭帯域圧縮伝送の一つの手段とし
て、例えば偏自己相関（PARCOR）方式のよう
に一定フレーム時間毎に音声信号の偏自己相関関
数、音声基本ピツチ周期、残差電力、および有声
無声情報を抽出し伝送パラメータとする方式があ
る。
て、例えば偏自己相関（PARCOR）方式のよう
に一定フレーム時間毎に音声信号の偏自己相関関
数、音声基本ピツチ周期、残差電力、および有声
無声情報を抽出し伝送パラメータとする方式があ
る。
この方式において音声合成部では、第３図に示
すように、受信データを逆量子化器２によつて逆
量子化した後、有声フレーム時には、逆量子化器
２からの有声無声情報信号（Ｖ／UV）によつて
切換器５を動作させてパルス発生器４と増幅器６
を接続する。音声基本ピツチ周期によつて駆動さ
れるパルス発生器４の出力を残差電力AOにより
増幅し、この増幅されたパルス発生器４からの出
力を偏自己相関関数Kiで制御される合成フイルタ
７の駆動源として用い、合成フイルタ７から有声
音を生成する。また、無声フレーム時には、逆量
子化器２からの有声無声情報信号（Ｖ／UV）に
よつて切換器５を動作させて白色雑音発生器３と
増幅器６を接続する。白色雑音発生器３の出力を
残差電力AOにより増幅し、この増幅された白色
雑音発生器３の出力を合成フイルタ７の駆動源と
して用い、合成フイルタ７から無声音を生成す
る。
すように、受信データを逆量子化器２によつて逆
量子化した後、有声フレーム時には、逆量子化器
２からの有声無声情報信号（Ｖ／UV）によつて
切換器５を動作させてパルス発生器４と増幅器６
を接続する。音声基本ピツチ周期によつて駆動さ
れるパルス発生器４の出力を残差電力AOにより
増幅し、この増幅されたパルス発生器４からの出
力を偏自己相関関数Kiで制御される合成フイルタ
７の駆動源として用い、合成フイルタ７から有声
音を生成する。また、無声フレーム時には、逆量
子化器２からの有声無声情報信号（Ｖ／UV）に
よつて切換器５を動作させて白色雑音発生器３と
増幅器６を接続する。白色雑音発生器３の出力を
残差電力AOにより増幅し、この増幅された白色
雑音発生器３の出力を合成フイルタ７の駆動源と
して用い、合成フイルタ７から無声音を生成す
る。
ところが、従来この種の音声合成器では、入力
音声が有声無声のいずれであるか不明瞭な場合で
も有声音または無声音と決定付けられ、それぞれ
パルス発生器、白色雑音発生器により合成フイル
タが駆動されている。
音声が有声無声のいずれであるか不明瞭な場合で
も有声音または無声音と決定付けられ、それぞれ
パルス発生器、白色雑音発生器により合成フイル
タが駆動されている。
このように音声の有声無声判定において必ず有
声フレーム、または無声フレームとどちらかに決
定されるため、無声音から有声音へまた有声音か
ら無声音へ変化する所謂渡りの部分において合成
音が不自然になる欠点があつた。
声フレーム、または無声フレームとどちらかに決
定されるため、無声音から有声音へまた有声音か
ら無声音へ変化する所謂渡りの部分において合成
音が不自然になる欠点があつた。
本発明の目的は、前記欠点を改善するものであ
つて従来の音声合成器に比べ品質が良く自然な合
成音を得ることのできる音声合成器を提供するこ
とにある。
つて従来の音声合成器に比べ品質が良く自然な合
成音を得ることのできる音声合成器を提供するこ
とにある。
本発明の特徴は、伝送パラメータである音声ス
ペクトル情報より最小２乗誤差を算出し、この最
小２乗誤差によつて有声音振幅および無声音振幅
の配分を制御する回路を付加した点にある。
ペクトル情報より最小２乗誤差を算出し、この最
小２乗誤差によつて有声音振幅および無声音振幅
の配分を制御する回路を付加した点にある。
偏自己相関（PARCOR）型音声分析の場合、
最小２乗誤差（Ep）は音声スペクトル情報の一
種である偏自己相関関数Ki（ｉ＝１〜ｐ，ｐは標
本値）を用いて第(1)式のように表わされる。
最小２乗誤差（Ep）は音声スペクトル情報の一
種である偏自己相関関数Ki（ｉ＝１〜ｐ，ｐは標
本値）を用いて第(1)式のように表わされる。
Ep＝Ep・p
Πi=1
（１−Ki 2） …(1)
ただし、Epは基準値であり、正規化時にはEp＝
1.0，０である。
1.0，０である。
第２図ａのように入力音声が母音定常部である
周期波の場合、偏自己相関関数Kiの予測ゲインが
大きくなるため、第(1)式から理解できるように、
最小２乗誤差Epは非常に小さな値を取り、第２
図ｂに示すように残差信号がインパルス状とな
る。また第２図ａに示すように、入力音声が子音
部のような非周期波の場合、偏自己相関関数Kiの
予測ゲインが小さくなるため、第２図ｃに示すよ
うに最小２乗誤差Epは基準値Epに近い値を取り、
残差信号は雑音的となる。従つて、最小２乗誤差
Epは入力音声の母音性及び子音性を表わす効果
的なパラメータである。
周期波の場合、偏自己相関関数Kiの予測ゲインが
大きくなるため、第(1)式から理解できるように、
最小２乗誤差Epは非常に小さな値を取り、第２
図ｂに示すように残差信号がインパルス状とな
る。また第２図ａに示すように、入力音声が子音
部のような非周期波の場合、偏自己相関関数Kiの
予測ゲインが小さくなるため、第２図ｃに示すよ
うに最小２乗誤差Epは基準値Epに近い値を取り、
残差信号は雑音的となる。従つて、最小２乗誤差
Epは入力音声の母音性及び子音性を表わす効果
的なパラメータである。
第１図を参照して、本発明による音声合成器に
ついて説明すると、前述した各種の音声パラメー
タは入力端子９から逆量子化器１０へ入力され、
逆量子化器１０において、偏自己相関関数Ki、残
差振幅Ap、及び基本ピツチ周期PTに分類される。
偏自己相関関数Kiは最小２乗誤差算出回路１１に
入力され、ここで正規化された最小２乗誤差
（Ep／Ep）が求められ、図示のように最小２乗誤
差Ep／Epは増幅器１４の倍率（増幅率）となる。
また最小２乗誤差Ep／Epは加算器１２に入力さ
れて、加算器１２からの出力（１−Ep／Ep）は
図示のように増幅器１３の倍率（増幅率）とな
る。増幅器１３及び１４には残差振幅Apが入力
され、増幅器１３からは有声音源残差振幅A1が
生成され、増幅器１４からは無声音源残差振幅
A2が出力される。
ついて説明すると、前述した各種の音声パラメー
タは入力端子９から逆量子化器１０へ入力され、
逆量子化器１０において、偏自己相関関数Ki、残
差振幅Ap、及び基本ピツチ周期PTに分類される。
偏自己相関関数Kiは最小２乗誤差算出回路１１に
入力され、ここで正規化された最小２乗誤差
（Ep／Ep）が求められ、図示のように最小２乗誤
差Ep／Epは増幅器１４の倍率（増幅率）となる。
また最小２乗誤差Ep／Epは加算器１２に入力さ
れて、加算器１２からの出力（１−Ep／Ep）は
図示のように増幅器１３の倍率（増幅率）とな
る。増幅器１３及び１４には残差振幅Apが入力
され、増幅器１３からは有声音源残差振幅A1が
生成され、増幅器１４からは無声音源残差振幅
A2が出力される。
逆量子化器１０に連結されたパルス発生器１６
は基本ピツチ周期PTで駆動され、パルス発生器
１６の出力B1は増幅器１８へ入力される。出力
B1は増幅器１８において有声音源残差振幅A1を
倍率（増幅率）として増幅され、増幅器１８から
の出力B2は加算器１９へ入力される。
は基本ピツチ周期PTで駆動され、パルス発生器
１６の出力B1は増幅器１８へ入力される。出力
B1は増幅器１８において有声音源残差振幅A1を
倍率（増幅率）として増幅され、増幅器１８から
の出力B2は加算器１９へ入力される。
一方図示のように白色雑音発生器１５からの出
力C1は増幅器１７へ入力され、ここで無声音源
残差振幅A2を倍率（増幅率）として増幅され、
増幅器１７からの出力C2が加算器１９へ入力さ
れる。加算器１９では音声源残差振幅B2と無声
音源残差振幅C2が加算され、この加算器１９か
らの出力Ｄは駆動源として音声合成フイルタ２０
へ入力される。
力C1は増幅器１７へ入力され、ここで無声音源
残差振幅A2を倍率（増幅率）として増幅され、
増幅器１７からの出力C2が加算器１９へ入力さ
れる。加算器１９では音声源残差振幅B2と無声
音源残差振幅C2が加算され、この加算器１９か
らの出力Ｄは駆動源として音声合成フイルタ２０
へ入力される。
合成フイルタ２０の駆動源である加算器１９か
らの出力Ｄは最小２乗誤差Epの関数として第(2)
式で表わされる。
らの出力Ｄは最小２乗誤差Epの関数として第(2)
式で表わされる。
駆動源＝｛NG×Ep／Ep＋PG
×（１−Ep／Ep）｝×√p＊…(2)
ここで、NGは白色雑音発生器の出力電圧
PGはパルス発生器の出力電圧
POWは入力音声電力を表わす。
第(2)式から理解できるように加算器１９からの
出力Ｄは白色雑音発生器１５からの白色雑音及び
パルス発生器１６からのパルスの比率を連続的に
変化させており、前述したように加算器１９から
の出力Ｄを駆動源として合成フイルタ２０を駆動
し、合成フイルタ２０へ入力される偏自己相関関
数Kiによつて合成フイルタ２０を用いて合成音を
生成し、出力端子２１へ出力する。
出力Ｄは白色雑音発生器１５からの白色雑音及び
パルス発生器１６からのパルスの比率を連続的に
変化させており、前述したように加算器１９から
の出力Ｄを駆動源として合成フイルタ２０を駆動
し、合成フイルタ２０へ入力される偏自己相関関
数Kiによつて合成フイルタ２０を用いて合成音を
生成し、出力端子２１へ出力する。
以上説明したように、本発明では合成フイルタ
の線形予測係数から求められる最小２乗誤差を用
いて、有声音源及び無声音源の振幅配分を制御し
ているので、子音母音の渡り部分のように有声無
声判定が一意的に決定不可能な場合、有声無声の
判定が誤つた場合などにおいても合成音の不自然
さが無くなり、品質のよい合成音を得ることがで
きる。
の線形予測係数から求められる最小２乗誤差を用
いて、有声音源及び無声音源の振幅配分を制御し
ているので、子音母音の渡り部分のように有声無
声判定が一意的に決定不可能な場合、有声無声の
判定が誤つた場合などにおいても合成音の不自然
さが無くなり、品質のよい合成音を得ることがで
きる。
なお、本発明による音声合成器は音声分析系に
独立して適用することも可能であるし、また音声
分析、合成系においては、通常使用される有声無
声判定情報は不要となり、他の情報（例えばスペ
クトル情報）を増加させて音質を良くすることが
できる。
独立して適用することも可能であるし、また音声
分析、合成系においては、通常使用される有声無
声判定情報は不要となり、他の情報（例えばスペ
クトル情報）を増加させて音質を良くすることが
できる。
第１図は本発明による音声合成器の一実施例を
示すブロツク図、第２図ａは音声信号の波形図、
第２図ｂは残差信号の波形図、第２図ｃは最小２
乗誤差の波形図、第３図は従来の音声合成器のブ
ロツク図である。 １，９……入力端、２，１０……逆量子化器、
３，１５……白色雑音発生器、４，１６……パル
ス発生器、５……切換スイツチ、６，１３，１
４，１７，１８……増幅器、７，２０……合成フ
イルタ、８，２１……出力端子、１１……最小２
乗誤差算出回路、１２，１９……加算器。
示すブロツク図、第２図ａは音声信号の波形図、
第２図ｂは残差信号の波形図、第２図ｃは最小２
乗誤差の波形図、第３図は従来の音声合成器のブ
ロツク図である。 １，９……入力端、２，１０……逆量子化器、
３，１５……白色雑音発生器、４，１６……パル
ス発生器、５……切換スイツチ、６，１３，１
４，１７，１８……増幅器、７，２０……合成フ
イルタ、８，２１……出力端子、１１……最小２
乗誤差算出回路、１２，１９……加算器。
Claims (1)
- １ 有音声のピツチ周期で規定されたパルス信号
及び白色雑音に基づいて決定される駆動信号に応
じて音声を合成する音声合成フイルタと、音声ス
ペクトルによつて導出される最小２乗誤差に応じ
て前記パルス信号及び前記白色雑音の振幅を修正
して修正パルス信号及び修正白色雑音を得て該修
正パルス信号及び前記修正白色雑音によつて前記
駆動信号を決定する制御手段とを有することを特
徴とする音声合成器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227996A JPS61107400A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 音声合成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227996A JPS61107400A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 音声合成器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107400A JPS61107400A (ja) | 1986-05-26 |
| JPH0462600B2 true JPH0462600B2 (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=16869540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59227996A Granted JPS61107400A (ja) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | 音声合成器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107400A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2508002B2 (ja) * | 1986-06-24 | 1996-06-19 | 日本電気株式会社 | 音声符号化方法とその装置 |
| JPS63127299A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-31 | 日本電気株式会社 | 音声信号符号化・復号化方式およびその装置 |
| JP2639118B2 (ja) * | 1989-08-01 | 1997-08-06 | 日本電気株式会社 | マルチパルス型音声符号復号化装置 |
| JP4433668B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2010-03-17 | 日本電気株式会社 | 帯域拡張装置及び方法 |
| JP5325130B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2013-10-23 | 日本電信電話株式会社 | Ｌｐｃ分析装置、ｌｐｃ分析方法、音声分析合成装置、音声分析合成方法及びプログラム |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59227996A patent/JPS61107400A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61107400A (ja) | 1986-05-26 |
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