JPH08160993A

JPH08160993A - 音声分析合成器

Info

Publication number: JPH08160993A
Application number: JP6330477A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ishikawa; 孝行石川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】音声分析合成器において、ピッチ情報から生成
されるパルス励振時刻を時間位置変調することにより、
合成音声の自然性を向上させる。【構成】音声信号をスペクトラル包絡情報と音源情報に
分離して伝送し、合成側で音声を生成する音声分析合成
器（通常のピッチ励振線形予測ボコーダ）に、分析側に
て逆フィルタ・定常度算出器、合成側にて振幅時刻制御
器を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声分析合成器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の音声分析合成器は、分析側にて入
力音声信号をスペクトラル包絡情報と音源情報に分離
し、合成側で前述のスペクトラル包絡情報と音源情報を
利用して合成音声を生成している。

【０００３】一般に、スペクトラル包絡情報としてはＬ
ＰＣ（線形予測符号）係数が用いられ、音源情報として
は声帯振動数（ピッチ周波数）が利用され、代表的なも
のにピッチ励振型ＬＰＣボコーダがある。

【０００４】特に、ピッチ励振型ＬＰＣボコーダは、音
声を合成するための駆動音源信号（音源情報）を、有声
音声時には、ピッチ周波数に応じたインパルス列に単純
化して表現し、その励振周期もピッチ周波数に対応した
固定周期（固定間隔）で発生させている。そして、無声
音声時には、声帯振動がなくピッチ周波数が存在しない
ため、前述のピッチ周波数に基づき固定周期的に励振さ
れるインパルス列の代わりに、白色雑音信号に応じた不
定周期パルス列を発生している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のピ
ッチ励振型ＬＰＣボコーダでは、有声音声の合成に際
し、音源情報として、ピッチ周波数に応じた固定周期列
でインパルスを発生している。

【０００６】しかしながら、本来の自然音声（有声音
声）の声帯振動は、一定（固定周期）ではなく、肉声の
変化に応じた時間的ゆらぎ、瞬時変動等を伴う準周期的
な動作をしている。

【０００７】従って、従来のピッチ励振型ＬＰＣボコー
ダでは、有声音声を合成する際に、肉声の変動に伴う声
帯の時間的ゆらぎが表現し得ず、このため、自然性に乏
しい機械的合成音声しか生成できなかった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であって、ピッチ情報から生成されるパルス励振時刻を
時間位置変調することにより、合成音声の自然性を向上
させる音声分析合成器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の音声分析合成器は、従来のピッチ励振型Ｌ
ＰＣボコーダに加えて、分析側で有声音声時の声帯の瞬
時的ゆらぎ（準周期的励振）を観測する定常度算出手段
を有し、合成側では定常度情報を基に、ピッチ励振周期
にゆらぎを与え、準周期的インパルス列を生成（ピッチ
励振点の励振時刻の時間位置変調）する手段を有するこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明においては、定常度算出器は、好ま
しくは、入力信号に対するケプストラム分析手段と、ケ
プストラム分析の結果から電力を算出する手段、及び電
力量の比較手段を具備していることを特徴とする。

【００１１】また、本発明においては、好ましくは、振
幅時刻変調器は、インパルス励振時刻の可変量及び可変
周期を決める演算器と、疑似乱数発生器を具備し、前記
演算器と疑似乱数発生器からの情報に基づきピッチの振
幅時刻変調を行う変調器を具備していることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】本発明によれば、パルス列の励振時刻を可変
（変調）することにより、本来の瞬時ゆらぎを含んだ準
周期的ピッチ周期に等しい音源インパルス列が生成で
き、自然性の高い合成音声が実現出来る。

【００１３】本発明においては、定常度情報として、好
ましくは、ケプストラムを線形値に変換した線形ケプス
トラム値のフレーム内総電力値Ｐ_LCPと線形ケプストラ
ム値の声帯振動（ピッチ周波数）成分に相当する部分の
みを抽出し窓処理を施した矩形窓内電力値ＷＰ_LPCの比
（定常度Ｃ_p＝ＷＰ_LPC／Ｐ_LCPと）として算出される。
この場合、矩形窓内電力ＷＰ_LCPはピッチの分散によっ
て変化するのに対し、フレーム内総電力値Ｐ_LCPはピッ
チの分散に影響を受けず、定常度Ｃ_pが大きい場合ピッ
チのゆらぎは小さく、定常度Ｃ_pが小さい場合ピッチの
ゆらぎが大きくなり、ピッチ周波のゆらぎ量を定量的に
測定することができる。

【００１４】そして、本発明によれば、音声合成側は、
音声分析側から伝送された定常度情報に基づき、インパ
ルス励振を可変するに際して、好ましくは疑似乱数を用
いて励振位置の可変量を規定するため、励振位置の偏り
を防ぎ、自然な変調パルスを得ることができる。

【００１５】

【実施例】本発明について図面を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。図１を参照して、ＬＰＣ分析部１及びＬＰＣ合
成部２は、従来型のピッチ励振型ＬＰＣボコーダを構成
している。

【００１７】より詳細には、図１を参照して、ＬＰＣ分
析部１は、音声信号を入力する窓切出処理器11と、窓切
出処理器11の出力信号を入力しαパラメータα₁〜
α₁₂、および電力パラメータＰ_wを出力するＬＰＣ分析
器12と、αパラメータα₁〜α₁₂を入力し所定のビット
数に量子化した量子化αパラメータα₁′〜α₁₂′を出
力するα量子化器13と、電力パラメータＰ_wを入力し所
定のビット数に量子化した量子化電力パラメータＰ_w′
を出力する電力量子化器14と、窓切出処理器11の出力信
号を入力しピッチパラメータＰ_tを出力するピッチ抽出
器15と、窓切出処理器11の出力信号およびＬＰＣ分析器
12の出力信号α₁〜α₁₂を入力し残差信号Ｚ_wを出力する
逆フィルタ16と、を備えている。

【００１８】さらに、ＬＰＣ分析部１は、ピッチ抽出器
15の出力信号Ｐ_tおよび逆フィルタ16の出力信号Ｚ_wを入
力し、定常度Ｃ_pを出力する定常度算出器17と、定常度
算出器17の出力信号Ｃ_pを入力し所定のビット数に量子
化した量子化定常度Ｃ´_pを出力する定常度量子化器18
と、α量子化器13の出力信号α₁′〜α₁₂′、電力量子
化器14の出力信号Ｐ_w′、ピッチ抽出器15の出力信号
Ｐ_t、および定常度量子化器18の出力信号Ｃ_p′の各信号
を入力した後多重化し、伝送路30へ出力する多重化器19
と、を備えている。

【００１９】一方、ＬＰＣ合成部２は、伝送路を介して
多重化器19の出力信号を入力し、前述の多重化された各
信号を量子化αパラメータα₁′〜α₁₂′、量子化電力
パラメータＰ_w′、ピッチパラメータＰ_t、Ｃ_p′に分離
する分離器21と、それぞれの入力端が分離器21に接続さ
れ、α₁′〜α₁₂′信号を復号してα″₁〜α″₁₂を出力
するα復号化器22と、Ｐ_w′信号を復号してＰ″_wを出力
する電力復号器23と、ピッチパラメータＰ_tに基づいた
インパルス列Ｉ_tを出力するパルス列発生器24と、を備
えている。

【００２０】さらに、ＬＰＣ合成部２は、量子化定常度
Ｃ_p′信号を復号してＣ″_pを出力する定常度復号器25
と、ピッチパラメータＰ_t、パルス列発生器24の出力信
号Ｉ_tおよび定常度復号器25の出力信号Ｃ″_pを入力し変
調パルス列Ｉ_Mを出力する振幅時刻変調器26と、電力復
号器23の出力信号Ｐ″_wと振幅時刻変調器26の出力信号
Ｉ_Mを入力し振幅パルス列Ｉ_MPを出力する振幅制御器27
と、α復号化器22の出力信号α″₁〜α″₁₂および振幅
制御器27の出力信号Ｉ_MPを入力し、合成音声を出力する
音声合成器28と、を具備している。

【００２１】図１において、窓切出処理器１〜多重化器
19までが分析側であり、分離器21〜音声合成器28までが
合成側である。

【００２２】窓切出処理器11は、入力音声信号を、好ま
しくは300〜3.4kHzに帯域制限した後、８kHzのサンプリ
ング周期で標本化し、各音声サンプルを例えば16ビット
に量子化する。次に、30msec（240サンプル）毎の音声
サンプルにハミング窓関数の乗算を分析フレーム周期で
ある20msec毎に行なう。

【００２３】ＬＰＣ分析器12は、窓切出処理器11から入
力した信号に対しＬＰＣ分析（線形予測分析）を施し、
12次のαパラメータα₁〜α₁₂を抽出し、また、入力音
声信号の分析フレーム毎の電力を表わす電力パラメータ
Ｐ_wを出力する。

【００２４】ピッチ抽出器15は、窓切出処理器11からの
信号を分析フレーム毎に有声音声であるか無声音声であ
るかを判定し、有声音声の場合にはピッチ周波数を抽出
し、判定結果とピッチ周波とを一括してピッチパラメー
タＰ_t（Ｐ_t＞０）として出力する。また、無声音声の場
合にはピッチパラメータＰ_tをゼロ（Ｐ_t＝０）として出
力する。

【００２５】逆フィルタ16は、窓切出処理器11からの音
声信号を入力信号としＬＰＣ分析器12の出力信号α₁〜
α₁₂をフィルタ係数として駆動するデジタルフィルタ
（逆フィルタ）であり、分析フレーム毎にフォルマント
の影響を除去した残差信号Ｚ_wを出力する。

【００２６】定常度算出器17は、残差信号Ｚ_wのケプス
トラム分析値と、補助情報としてのピッチパラメータＰ
_tとから定常度Ｃ_pを算出する。

【００２７】ＬＰＣ分析器12の出力αパラメータα₁〜
α₁₂および電力パラメータＰ_wと、定常度算出器17の出
力である定常度Ｃ_pは、夫々、α量子化器13、電力量子
化器14、定常度量子化器18にてそれぞれ所定のビット数
に量子化され、α₁′〜α₁₂′、Ｐ_w′、Ｃ_p′として、
ピッチ抽出器15の出力Ｐ_tと共に多重化器19にて多重化
処理される。

【００２８】一方、分離器21にて多重化器19からの信号
を分離した後、α復号化器22、電力復号器23、定常度復
号器25で復号化αパラメータα″₁〜α″₁₂、復号化電
力パラメータＰ″_w、復号化定常度Ｃ″_pを算出する。
尚、本実施例においての量子化／復号化処理は、αパラ
メータおよび定常度Ｃ_pを線形量子化／復号化、電力パ
ラメータＰ_wを対数量子化／復号化で実施している。パ
ルス列発生器24は、ピッチパラメータＰ_tで規定される
周期毎にインパルス列Ｉ_tを発生する。

【００２９】振幅時刻変調器26は、インパルス列Ｉ_tの
励振時刻を声帯のゆらぎ量として規定されている定常度
Ｃ″_pおよびピッチパラメータＰ_tを利用して、変調パル
ス列Ｉ_M（時間軸上の変調パルス列）を生成する。

【００３０】振幅制御器27は、振幅時刻変調器26の出力
である変調パルス列Ｉ_Mの振幅値を電力パラメータＰ″_w
の大きさに応じて可変するものであり、振幅可変後の変
調パルス列Ｉ_MPとして出力する。

【００３１】音声合成器28は、リカーシブ型デジタルフ
ィルタから構成されており、スペクトラル包絡情報に相
当するα″₁〜α″₁₂パラメータをフィルタ係数とし、
音源情報に相当する変調パルス列Ｉ_MPを入力信号として
駆動することにより合成音声を生成する。

【００３２】次に本発明の特徴の一つである定常度算出
器17について詳述する。図２は定常度算出器17の構成を
示すブロック図である。図２を参照して、定常度算出器
17は、フーリエ変換器171、対数スペクトル計算機172、
フーリエ逆変換器173、線形化処理器174、総電力算出器
175、矩形窓処理器176、窓内電力算出器177、電力比較
器178から構成される。

【００３３】図２を参照して、逆フィルタ16から出力さ
れた残差信号Ｚ_wはフーリエ変換器171に入力され、分析
フレーム毎にパワースペクトル値Ｆ_wを算出した後、対
数スペクトル計算器172により対数値に変換される。

【００３４】フーリエ逆変換器173は、対数化パワース
ペクトル値を入力信号としてフーリエ逆変換を施すもの
であり、その演算結果がケプストラム値Ｃ_EPとなる。

【００３５】本実施例では、ケプストラム値Ｃ_EPの総電
力値と窓内電力値を利用して定常度Ｃ_pを算出すること
を特徴としている。

【００３６】なお、フーリエ逆変換器173の出力値はｌo
g（対数）値であり、電力算出を直接出来ない。このた
め、線形化処理器174により、一旦ｌog（対数）値から
ｌinear（線形）値に変換した線形ケプストラム値ＬＣ
_EPを利用して電力算出を行なう。

【００３７】すなわち、総電力算出器175は、線形ケプ
ストラム値ＬＣ_EPのフレーム内総電力値Ｐ_LCPを算出
し、一方、矩形窓処理器176は、線形ケプストラム値Ｌ
Ｃ_EPの声帯振動（ピッチ周波数）成分に相当する部分の
み抽出し、窓内電力算出器177にて矩形窓内電力ＷＰ_LCP
を算出する。

【００３８】なお、矩形窓内電力ＷＰ_LCPは、ピッチ抽
出器15の出力であるピッチパラメータＰ_tを補助情報と
してケプストラム上の音源信号位置を規定し、その規定
点を中心とした矩形窓（リフター）内総電力を窓内総電
力ＷＰ_LCPとして求めるものである。

【００３９】電力比較器178は、総電力算出器175の出力
Ｐ_LCPと窓内電力算出器177の出力とＷＰ_LCPの比（ＷＰ
_LCP／Ｐ_LCP）を算出し、これを定常度Ｃ_pとして出力す
る。

【００４０】一般に、音声信号は、フィルタ特性を示す
インパルス応答と音源信号の畳み込み（convolution）
により表わされることは周知である。逆に、音声信号が
わかればインパルス応答と音源信号の分離が可能であ
り、その分離手法としてケプストラム（CEPSTRUM）分析
手法がある。

【００４１】即ち、ケプストラム分析は、音声を横軸を
ケフレンシー（１／ｆ）とし、低ケフレンシー部へ音色
に当るスペクトル情報を、高ケフレンシー部へ音階に当
る音源情報を分離した後、ケプストラム値としてのエネ
ルギー密度（電力）を縦軸に表現する分析手法である。

【００４２】つまり、高ケフレンシーに着目すれば音源
信号のみを分離抽出することが可能である。故に、音源
信号（即ちピッチ周波数）が安定して固定周期的に生成
している音声信号の場合は、ケフレンシー上の音源信号
のケプストラム値は、ピッチ周期にほぼ対応した点に集
中する。

【００４３】しかし、声帯のゆらぎ等がありピッチ周波
数にゆらぎがある場合のケプストラム値は、ピッチのゆ
らぎの影響を受け、ケフレンシー上の一点に集中せずに
分散した値となる。

【００４４】つまり、ピッチ周波数が固定周期の場合の
ケプストラム値はケフレンシー上の一点に集中した大き
なピーク値を持つ（図５参照）が、声帯の瞬時ゆらぎを
含む場合は、そのゆらぎにより、エネルギーが一点に集
中せず、ゆるやかな山状のケプストラム値（図４参照）
となる。

【００４５】よって、ケプストラムの形状を観測するこ
とにより、ピッチのゆらぎ量を測定できることになる。

【００４６】本実施例では、このゆらぎ量を定量的に表
わすためにケプストラムの形状を電力量に置換して算出
している。

【００４７】また、本実施例では、音源情報の抽出をよ
り正確に行うため、フォルマントの影響を除去した後、
ケプストラム分析を行っている。

【００４８】しかしながら、実時間処理等のハードウェ
ア処理時間の制約がある場合は、処理時間が比較的多い
逆フィルタ16の処理を省くことも可能である。但し、こ
の場合のケプストラム値はフォルマントの影響を強く受
けたものになるため、フレーム内総電力Ｐ_LCPを算出す
るに際して、フォルマントの影響を受けている低ケフレ
ンシー部を除去した後に、フレーム内総電力Ｐ_LCPを算
出するようにしている。

【００４９】ところで、窓内電力算出器177の出力ＷＰ
_LCPは、ピッチパラメータＰ_tに基づいて設定される矩形
窓（リフター）内のケプストラム電力値であり、ピッチ
周波数にゆらぎが無い場合は、リフター内に音源信号電
力が集中するため、ＷＰ_LCPは大きな電力値（図５参
照）を示す。しかし、ピッチ周波数にゆらぎがある場合
は、リフター外にも音源信号が分散してしまい、リフタ
ー内の電力値ＷＰ_LCP（図４）は小さな値となる。

【００５０】矩形窓（リフター）の決定は、ピッチ抽出
器15の出力であるピッチパラメータＰ_tをケフレンシー
上の中心点とし、その幅は、ピッチ周波数に応じて可変
するものとする。但し、実験結果として、１／（ピッチ
周波数±20）で、その幅全てを代表させても、音源信号
電力の抽出精度に差が余り表われないため、本実施例で
は、一括して、リフターの幅を、１／（ピッチ周波数±
20）としている。

【００５１】以上説明したように、ピッチの分散によっ
て変化する矩形窓内電力ＷＰ_LCPに対し、ピッチの分散
に影響を受けない、フレーム内総電力Ｐ_LCPを基準値と
した比較値である定常度Ｃ_p（Ｃ_p＝ＷＰ_LCP／Ｐ_LCP）に
より、ピッチの分散、即ちピッチ周波のゆらぎ量を定量
的に測定することができる。

【００５２】なお、図４は、ピッチ周波数のゆらぎが大
きい（男声一般成人）ときのケプストラム分析図、図５
は、ピッチ周波数のゆらぎが小さい（男声アナウンサ
ー）ときのケプストラム分析図をそれぞれ示している。

【００５３】本実施例では、ピッチ抽出器15よりピッチ
パラメータＰ_tを定常度算出器17へ伝送しているが、定
常度算出器17内でもピッチパラメータの抽出が可能であ
り、ピッチパラメータＰ_tを特に伝送しなくとも、矩形
窓内電力ＷＰ_LCPの算出は可能である。例えば、定常度
算出器17内のケプストラム分析値の高ケフレンシー上の
ピーク点をピッチ位置と決定することにより、ピッチパ
ラメータの内部抽出が行なえる。

【００５４】次に、振幅時刻変調器26について詳述す
る。図３は、振幅時刻変調器26の構成を示すブロック図
である。

【００５５】図３を参照して、振幅時刻変調器26は、演
算器261、変調器262、疑似乱数発生器263、遅延器264か
ら構成される。

【００５６】振幅時刻変調器26は、定常度復号器25から
の定常度情報Ｃ″_pと、ピッチパラメータＰ_tを利用する
ことにより、インパルス列Ｉ_tのパルス励振位置を可変
（変調）するものであり、その可変量及び可変速度は演
算器261及び疑似乱数発生器263で規程される。

【００５７】本実施例においては、まず、変調パルス列
Ｉ_Mを生成するか否かの判断を演算器261で行う。具体的
には、定常度復号器25からの定常度情報Ｃ″_pの値が基
準値Ｘ（Ｘは、過去の分析データの統計的処理に基づ
き、主観評価として実験的に決定した値、本実施例では
Ｘ＝0.4とする）以上の値（Ｃ″_p≧Ｘ）は、励振位置の
可変なしと判断し、パルス列発生器24から来る固定周期
インパルス列Ｉ_tを、そのまま振幅制御器27へ出力す
る。

【００５８】一方、Ｃ″_pの値が基準値Ｘより小さい
（Ｃ″_p＜Ｘ）の場合は、ピッチにゆらぎがあるものと
判断し、インパルス列Ｉ_tの励振位置を可変するものと
し、疑似乱数発生器263及び演算器261の情報に基づいて
インパルスの励振時刻を可変（変調）し、変調パルス列
Ｉ_Mとして出力する。

【００５９】遅延器264は、変調パルス列を１フレーム
分蓄積することにより、励振時刻が変化（本来の位置よ
り時間的に早く／遅く励振）することによる励振データ
の欠落を防ぐためのものである。

【００６０】以下では、Ｘ＝0.4、ピッチ周波数400Hz、
定常度Ｃ″_p＝0.3の場合の例を示す。

【００６１】インパルス列Ｉ_tは、Ｉ_t＝８kHz／400Hz＝
20となり、20サンプルを基本として１回励振されるイン
パルス列Ｉ_tがパルス列発生器24で生成される。

【００６２】演算器261は、まず、定常度Ｃ″_p＜0.4で
あるため、ピッチにゆらぎがあるものと判断し、インパ
ルス列Ｉ_tの励振位置を可変するものとする。

【００６３】次に、励振位置の可変に当たり、可変する
大きさ（可変量）及び可変位置（可変周期）を規程す
る。

【００６４】可変量をΔＩ_mpxとすると、ΔＩ_mpxはピッ
チ周期及び定常度情報に比例した計算式（次式(1)参
照）で与えられ、Ｉ_t、Ｘ、及びＣ″_pに上記各値を代入
すると、ΔＩ_mpxは２となる。

【００６５】ΔＩ_mpx＝Ｉ_t（Ｘ−Ｃ″_p） …(1) ＝20×（0.4−0.3）＝２

【００６６】本実施列の場合は、ピッチ励振の可変量は
−ΔＩ_mpx〜＋ΔＩ_mpx、即ち上式より−２〜＋２と規定
されることになる。

【００６７】上式(1)からもわかるように、定常度Ｃ″_p
が大きい（ピッチのゆらぎが小さい）とΔＩ_mpxの値は
小さく、Ｃ″_pが小さい（ピッチのゆらぎが大きい）と
ΔＩ_mpxの値は大きくなる。すなわち、定常度Ｃ″_pの値
に応じたインパルス励振時刻の可変の大きさ（最大可変
量）が決まることになる。

【００６８】実際にインパルス励振を可変するに際して
は、励振位置の偏りを防ぎ、自然な変調パルスＩ_Mを得
るために、疑似乱数（本実施例ではＭ系列）から得られ
た乱数値ＲＮＤ（−１〜＋１）をΔＩ_mpxに乗じた値を
可変量ΔＩ_mpとする（次式(2)参照）。

【００６９】ΔＩ_mp＝ΔＩ_mpx×ＲＮＤ …(2)

【００７０】すなわち、最大可変量ΔＩ_mpxによって規
定された範囲内で、乱数値ＲＮＤの出力値に従ったパル
ス励振位置の可変情報が決定される。

【００７１】よって振幅時刻変調器26の出力である変調
パルス列Ｉ_Mは、次式(3)により計算されて出力される。

【００７２】Ｉ_M＝Ｉ_t−ΔＩ_mp ＝Ｉ_t−ΔＩ_mpx×ＲＮＤ …(3)

【００７３】そこで、変調パルスＩ_Mは、遅延器264上に
あるメモリに２フレーム分のパルス列Ｉ_t（前フレーム
分及び現フレーム分）を一旦保存しておき、前フレーム
分Ｉ_tに対し、メモリ保存内容の格納位置の変更を行
う。すなわち、ΔＩ_mp情報をメモリのアドレス変更情報
に対応させることにより、インパルスの生成位置をΔＩ
_mpに従った位置にストアしなおし、定周期的メモリ上へ
配置されていたインパルス列がΔＩ_mpで変調された位置
に配置され、変調パルス列Ｉ_Mが生成されることにな
る。

【００７４】以上説明したように、本実施例を利用する
ことにより、人間の声帯のゆらぎ量がモデル化されて伝
えられ、より人間の音声の発生機構に忠実な分析・合成
を行うことが可能である。

【００７５】なお、本実施例では、音源パルスをインパ
ルスとしたが、三角波やマルチパルス波等についても同
様にして適用することが可能であり、種々な音源情報表
現手段について、ゆらぎ量（定常度）を導入することに
より、分析・合成音質の改善を可能とすることができ
る。

【００７６】以上本発明を上記実施例に即して説明した
が、本発明は上記態様にのみ限定されず、本発明の原理
に準ずる各種態様を含むことは勿論である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、パルス列
の励振時刻を可変（変調）することにより、本来の瞬時
ゆらぎを含んだ準周期的ピッチ周期に等しい音源インパ
ルス列が生成でき、自然性の高い合成音声が実現できる
という効果を有する。

【００７８】また、本発明によれば、定常度算出器は、
ピッチの分散によって変化する矩形窓内電力に対し、ピ
ッチの分散に影響を受けない、フレーム内総電力を基準
値とした比較値として定常度を算出し、これにより、ピ
ッチ周波のゆらぎ量を定量的に測定することができる。

【００７９】そして、本発明によれば、振幅時刻変調器
は、分析側の定常度情報に基づき、インパルス励振を可
変するに際して、好ましくは疑似乱数を用いて励振位置
の可変量を規定するため、励振位置の偏りを防ぎ、自然
な変調パルスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る音声分析合成器の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における定常度算出器の構成
を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における振幅時刻変調器のブ
ロック図である。

【図４】ピッチ周波数のゆらぎが大きいときのケプスト
ラム分析図である。

【図５】ピッチ周波数のゆらぎが小さいときのケプスト
ラム分析図である。

【符号の説明】

１ＬＰＣ分析部２ＬＰＣ合成部 11 窓切出処理器 12 ＬＰＣ分析器 13 α量子化器 14 電力量子化器 15 ピッチ抽出器 16 逆フィルタ 17 定常度算出器 18 定常度量子化器 19 多重化器 21 分離器 22 α復号化器 23 電力復号器 24 パルス列発生器 25 定常度復号器 26 振幅時刻変調器 27 振幅制御器 28 音声合成器 30 伝送路 171 フーリエ変換器 172 対数スペクトル計算機 173 フーリエ逆変換器 174 線形化処理器 175 総電力算出器 176 矩形窓処理器 177 窓内電力算出器 178 電力比較器 261 演算器 262 変調器 263 疑似乱数発生器 264 遅延器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分析側にピッチ周波数情報の時間的ゆらぎ
を示す定常度を算出する定常度算出器を有し、合成側に
ピッチ周波数に基づいて励振されるインパルス列の時間
位置を前記定常度算出器で算出された定常度に基づき変
調する振幅時刻変調器を有することを特徴とする音声分
析合成器。
【請求項２】前記定常度算出器が、入力信号に対するケ
プストラム分析手段と、前記ケプストラム分析手段の分
析結果から電力を算出する手段、及び電力量の比較手段
を具備したことを特徴とする請求項１記載の音声分析合
成器。
【請求項３】前記振幅時刻変調器が、インパルス励振時
刻の可変量及び可変周期を決める演算器と、疑似乱数発
生器と、を具備し、更に、前記演算器と前記疑似乱数発
生器とからの情報に基づきピッチの振幅時刻変調を行う
変調器を具備したことを特徴とする請求項１記載の音声
分析合成器。
【請求項４】前記定常度が、ケプストラムの１フレーム
内の総電力値と、ケプストラムのピッチ周波数成分に相
当する部分を抽出して窓処理を施した矩形窓内電力値
と、の比として算出されることを特徴とする請求項１記
載の音声分析合成器。
【請求項５】ピッチ周波数情報の時間的ゆらぎを示す定
常度情報を算出する手段を有することを特徴とする音声
分析器。
【請求項６】ピッチ周波数に基づいて励振されるインパ
ルス列の時間位置を、音声分析器側から伝送されるピッ
チ周波数情報の時間的ゆらぎを示す定常度情報に基づ
き、変調する手段を有することを特徴とする音声合成
器。