JP2007079351A - 音声合成装置、学習データ生成装置、ポーズ予測装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音声の境界を検出し、当該境界を識別する情報である境界情報を取得し、取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得し、ポーズ情報を境界ごとに取得し、ポーズ情報において、1種以上の属性情報が示す確率についての情報である属性情報確率情報を算出し、取得した各境界についてのポーズ情報に基づいて、隣り合う2つの境界についての2つのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を算出し、最後の境界における各ポーズ情報の確率についての情報である最後境界ポーズ情報確率情報を算出する学習データ生成装置が作成した学習データを利用した音声合成により、自然な音声合成出力が可能となる。
【選択図】図1
Description
海木、他1名、「局所的構造によるポーズ挿入規則化の検討」、1996、信学論、J79−D−II、(9)、pp.1455−1463 工藤、他1名、「チャンキングの段階適用による日本語係り受け解析」、2002、情処論、43、(6)、1834−1842
かかる構成により、的確にポーズの位置と種類が予測できる。かかるポーズ予測装置は、上述した音声合成装置の他、特に外国人の日本語等の音読の訓練などに利用できる。
かかる構成により、学習データを生成し、かつ当該学習データを利用して、的確なポーズの位置や種類の予測が可能となる。そのために、極めて自然な音声合成出力ができる。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態における音声処理システムのブロック図である。
音声処理システムは、学習データ生成装置11、音声合成装置12を具備する。
学習データ生成装置11は、音声合成装置12が音声合成処理するための学習データを生成する。
属性情報確率情報取得部1206は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。属性情報確率情報取得部1206の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
なお、ポーズ情報系列決定部1209は、具体的には、例えば、数式4によりポーズ情報の系列を算出する。
また、数式5において、「P(xki|oi)」は、属性情報確率情報を示す。また、「P(oi−1|oi)」は、ポーズ情報確率情報を示す。「P(oI)」は、最後境界ポーズ情報確率情報を示す。
次に、音声処理システムの動作について説明する。まず、学習データ生成装置11の動作について、図2から図5のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS201)音声受付部1102は、文の音声を受け付けたか否かを判断する。文の音声を受け付ければステップS202に行き、文の音声を受け付けなければステップS211に行く。
(ステップS202)境界決定部1103は、受け付けた文の音声に対応する文(文字コード列)を読み出す。
(ステップS204)ポーズ情報取得部1105は、ステップS201で受け付けた音声に対して、音声処理し、音声と文(ステップS202で読み出した文)とのアライアメントをとる。
(ステップS205)ポーズ情報取得部1105は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS206)ポーズ情報取得部1105は、変数Iに、ステップS203で得た境界の数を代入する。
(ステップS207)ポーズ情報取得部1105は、「i>I」を満たすか否かを判断する。「i>I」を満たせばステップS201に戻り、「i>I」を満たさなければステップS208に行く。
(ステップS209)第一属性情報取得部1104は、i番目の境界の1種類以上の属性情報を取得する。
(ステップS210)第一属性情報取得部1104は、カウンタiを1、インクリメントする。そして、ステップS207に戻る。
なお、図2のフローチャートにおいて、ステップS212、ステップS213、ステップS214の処理順序は問わない。
次に、ステップS212における属性情報確率情報を算出する処理の詳細について、図3のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS301)属性情報確率情報算出部1106は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS303)属性情報確率情報算出部1106は、カウンタjに1を代入する。
(ステップS305)属性情報確率情報算出部1106は、カウンタkに1を代入する。
(ステップS308)属性情報確率情報算出部1106は、カウンタkを1、インクリメントする。そして、ステップS306に戻る。
(ステップS309)属性情報確率情報算出部1106は、カウンタjを1、インクリメントする。そして、ステップS304に戻る。
(ステップS310)属性情報確率情報算出部1106は、カウンタiを1、インクリメントする。そして、ステップS302に戻る。
次に、ステップS213における、ポーズ情報確率情報を算出する処理の詳細について、図4のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS401)ポーズ情報確率情報算出部1107は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS403)ポーズ情報確率情報算出部1107は、カウンタjに1を代入する。
(ステップS406)ポーズ情報確率情報算出部1107は、カウンタjを1、インクリメントする。そして、ステップS404に戻る。
(ステップS407)ポーズ情報確率情報算出部1107は、カウンタiを1、インクリメントする。そして、ステップS402に戻る。
次に、ステップS214における最後境界ポーズ情報確率情報を算出する処理の詳細について、図5のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS503)最後境界ポーズ情報確率情報算出部1108は、文の最後の境界のポーズ情報がj番目の種類のポーズ情報である数(xとする)を算出する。
(ステップS504)最後境界ポーズ情報確率情報算出部1108は、「x/N」を算出する。「x/N」が、i番目の種類のポーズ情報(候補値)に対応する最後境界ポーズ情報確率情報である。
(ステップS505)最後境界ポーズ情報確率情報算出部1108は、カウンタiを1、インクリメントし、ステップS502に戻る。
(ステップS601)文受付部1203は、文を受け付けたか否かを判断する。文を受け付ければステップS602に行き、文を受け付けなければステップS601に戻る。
(ステップS602)境界情報取得部1204は、ステップS601で受け付けた文を分割し(境界を取得し)、当該文の境界を識別する情報である境界情報を1以上取得する。
(ステップS603)第二属性情報取得部1205は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS605)第二属性情報取得部1205は、i番目の境界に対応する全属性情報を取得する。全属性情報とは、例えば、上述した7種類の属性情報である。
(ステップS606)第二属性情報取得部1205は、ステップS605で取得した全属性情報を、メモリ等に一時格納する。
(ステップS607)第二属性情報取得部1205は、カウンタiを1、インクリメントする。そして、ステップS604に戻る。
(ステップS608)属性情報確率情報取得部1206は、属性情報確率情報を取得する。属性情報確率情報を取得する処理の詳細は、図7のフローチャートを用いて説明する。
なお、図6のフローチャートにおいて、受け付けた文中に、境界が1以上あるものとする。
次に、ステップS608の属性情報確率情報を取得する処理の詳細について、図7のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS701)属性情報確率情報取得部1206は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS702)属性情報確率情報取得部1206は、i番目の境界が存在するか否かを判断する。i番目の境界が存在すればステップS703に行き、i番目の境界が存在しなければ上位関数にリターンする。
(ステップS703)属性情報確率情報取得部1206は、カウンタjに1を代入する。
(ステップS705)属性情報確率情報取得部1206は、カウンタkに1を代入する。
(ステップS707)属性情報確率情報取得部1206は、i番目の境界のj番目の種類の属性情報の値を取得する。かかる値は、ステップS605で取得されている。
(ステップS708)属性情報確率情報取得部1206は、P(属性情報の値|k番目のポーズ情報の値)を、学習データ格納部1202から検索し、取得する。
(ステップS709)属性情報確率情報取得部1206は、ステップS708で取得した確率情報(P(属性情報の値|k番目のポーズ情報の値))を、メモリ等に一時格納する。
(ステップS710)属性情報確率情報取得部1206は、カウンタkを1、インクリメントし、ステップS706に戻る。
(ステップS711)属性情報確率情報取得部1206は、カウンタjを1、インクリメントし、ステップS704に戻る。
(ステップS712)属性情報確率情報取得部1206は、カウンタiを1、インクリメントし、ステップS702に戻る。
以下、本実施の形態における音声処理システムの具体的な動作について説明する。
まず、学習データ生成装置11の動作について説明する。
そして、学習データ生成装置11の音声受付部1102は、人が読み上げた音声を、文ごとに受け付ける。
そして、境界決定部1103は、図9に示すような境界を得る。図9において(1)から(16)が境界である。
そして、学習データ生成装置11は、学習データ記憶部1101に学習データを記録する。記録された学習データの例を図13に示す。
次に、音声合成装置12の具体的な動作について説明する。
まず、ユーザは、文「14日、中日と阪神の試合が行われた。」を入力する。
次に、文受付部1203は、文「14日、中日と阪神の試合が行われた。」を受け付ける。
そして、音声合成出力部1210は、ポーズ情報系列決定部1209が決定したポーズ情報に対応した無音区間を構成し、文受付部1203が受け付けた文を音声合成出力する。
また、本ポーズ予測装置の評価において、単純に境界毎に与えられた説明変数に基づいて、ポーズの位置を予測する従来技術との比較を行った。
以上、本実施の形態によれば、発話全体で最適なポーズの位置や種類が決定でき、そのためにより自然な音声合成出力が可能となる。
また、本実施の形態の音声合成装置によれば、少ない計算量でポーズ予測が可能となるため、例えば、リアルタイムの音声合成処理の前処理として極めて有効である。
なお、本実施の形態によれば、音声合成装置が有する上述のポーズ予測装置は、音声合成以外の処理にも適用可能である。音声合成以外の処理とは、例えば、入力した文の発音練習や、発音評価などである。
また、本実施の形態によれば、主として、7つの属性情報を説明したが、7つ以外の属性情報を用いても良い。
また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
12 音声合成装置
1101 学習データ記憶部
1102 音声受付部
1103 境界決定部
1104 第一属性情報取得部
1105 ポーズ情報取得部
1106 属性情報確率情報算出部
1107 ポーズ情報確率情報算出部
1108 最後境界ポーズ情報確率情報算出部
1201 学習データ受付部
1202 学習データ格納部
1203 文受付部
1204 境界情報取得部
1205 第二属性情報取得部
1206 属性情報確率情報取得部
1207 ポーズ情報確率情報取得部
1208 最後境界ポーズ情報確率情報取得部
1209 ポーズ情報系列決定部
1210 音声合成出力部
Claims (6)
- 情報が記憶される学習データ記憶部と、
1以上の文の音声を受け付ける音声受付部と、
前記音声受付部が受け付けた音声の境界を検出し、当該境界を識別する情報である境界情報を、文ごとに取得する境界決定部と、
前記境界決定部が取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得する第一属性情報取得部と、
前記音声受付部が受け付けた音声から無音区間を検知し、前記無音区間の長さに基づいて、前記境界のポーズの種類についての情報であるポーズ情報を境界ごとに取得するポーズ情報取得部と、
前記ポーズ情報において、前記1種以上の属性情報が現われる確率についての情報である属性情報確率情報を算出し、前記学習データ記憶部に記録する属性情報確率情報算出部と、
前記ポーズ情報取得部が取得した各境界についてのポーズ情報に基づいて、隣り合う2つの境界についての2つのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を算出し、前記学習データ記憶部に記録するポーズ情報確率情報算出部と、
最後の境界における各ポーズ情報の確率についての情報である最後境界ポーズ情報確率情報を算出し、前記学習データ記憶部に記録する最後境界ポーズ情報確率情報算出部を具備する学習データ生成装置。 - 属性情報確率情報とポーズ情報確率情報と最後境界ポーズ情報確率情報を有する学習データを格納している学習データ格納部と、
文を受け付ける文受付部と、
前記文受付部が受け付けた文を分割し、当該文の境界を識別する情報である境界情報を1以上取得する境界情報取得部と、
前記境界情報取得部が取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得する第二属性情報取得部と、
前記境界ごとに前記第二属性情報取得部が取得した1種以上の各属性情報に対応する1以上の属性情報確率情報を前記学習データ格納部から取得する属性情報確率情報取得部と、
前記境界情報取得部が取得した1以上の境界情報が示す各境界について、ポーズ情報と当該各境界の前の境界についてのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を前記学習データ格納部から取得するポーズ情報確率情報取得部と、
前記最後境界ポーズ情報確率情報を前記学習データ格納部から取得する最後境界ポーズ情報確率情報取得部と、
前記属性情報確率情報取得部が取得した前記境界ごとの1以上の属性情報確率情報、前記ポーズ情報確率情報取得部が取得したポーズ情報確率情報、および前記最後境界ポーズ情報確率情報取得部が取得した最後境界ポーズ情報確率情報を用いて、確率が最大となるポーズ情報の系列を動的計画法により決定するポーズ情報系列決定部と、
前記ポーズ情報系列決定部が決定したポーズ情報に対応した無音区間を構成し、前記文受付部が受け付けた文を音声合成出力する音声合成出力部を具備する音声合成装置。 - 属性情報確率情報とポーズ情報確率情報と最後境界ポーズ情報確率情報を有する学習データを格納している学習データ格納部と、
文を受け付ける文受付部と、
前記文受付部が受け付けた文を分割し、当該文の境界を識別する情報である境界情報を1以上取得する境界情報取得部と、
前記境界情報取得部が取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得する第二属性情報取得部と、
前記境界ごとに前記第二属性情報取得部が取得した1種以上の各属性情報に対応する1以上の属性情報確率情報を前記学習データ格納部から取得する属性情報確率情報取得部と、
前記境界情報取得部が取得した1以上の境界情報が示す各境界について、ポーズ情報と当該各境界の前の境界についてのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を前記学習データ格納部から取得するポーズ情報確率情報取得部と、
前記最後境界ポーズ情報確率情報を前記学習データ格納部から取得する最後境界ポーズ情報確率情報取得部と、
前記属性情報確率情報取得部が取得した前記境界ごとの1以上の属性情報確率情報、前記ポーズ情報確率情報取得部が取得したポーズ情報確率情報、および前記最後境界ポーズ情報確率情報取得部が取得した最後境界ポーズ情報確率情報を用いて、確率が最大となるポーズ情報の系列を動的計画法により決定するポーズ情報系列決定部と、
前記ポーズ情報系列決定部が決定したポーズ情報を出力する出力部を具備するポーズ予測装置。 - コンピュータに、
1以上の文の音声を受け付ける音声受付ステップと、
前記音声受付ステップで受け付けた音声の境界を検出し、当該境界を識別する情報である境界情報を、文ごとに取得する境界決定ステップと、
前記境界決定ステップで取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得する第一属性情報取得ステップと、
前記音声受付ステップで受け付けた音声から無音区間を検知し、前記無音区間の長さに基づいて、前記境界のポーズの種類についての情報であるポーズ情報を境界ごとに取得するポーズ情報取得ステップと、
前記ポーズ情報において、前記1種以上の属性情報が現われる確率についての情報である属性情報確率情報を算出し、記憶部に記録する属性情報確率情報算出ステップと、
前記ポーズ情報取得ステップで取得した各境界についてのポーズ情報に基づいて、隣り合う2つの境界についての2つのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を算出し、記憶部に記録するポーズ情報確率情報算出ステップと、
最後の境界における各ポーズ情報の確率についての情報である最後境界ポーズ情報確率情報を算出し、記憶部に記録する最後境界ポーズ情報確率情報算出ステップを実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
文を受け付ける文受付ステップと、
前記文受付ステップで受け付けた文を分割し、当該文の境界を識別する情報である境界情報を1以上取得する境界情報取得ステップと、
前記境界情報取得ステップで取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得する第二属性情報取得ステップと、
前記境界ごとに前記第二属性情報取得ステップで取得した1種以上の各属性情報に対応する1以上の属性情報確率情報を、格納している学習データから取得する属性情報確率情報取得ステップと、
前記境界情報取得ステップで取得した1以上の境界情報が示す各境界について、ポーズ情報と当該各境界の前の境界についてのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を、前記学習データから取得するポーズ情報確率情報取得ステップと、
前記最後境界ポーズ情報確率情報を前記学習データから取得する最後境界ポーズ情報確率情報取得ステップと、
前記属性情報確率情報取得ステップで取得した前記境界ごとの1以上の属性情報確率情報、前記ポーズ情報確率情報取得ステップで取得したポーズ情報確率情報、および前記最後境界ポーズ情報確率情報取得ステップで取得した最後境界ポーズ情報確率情報を用いて、確率が最大となるポーズ情報の系列を動的計画法により決定するポーズ情報系列決定ステップと、
前記ポーズ情報系列決定ステップで決定したポーズ情報に対応した無音区間を構成し、前記文受付ステップが受け付けた文を音声合成出力する音声合成出力ステップを実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
文を受け付ける文受付ステップと、
前記文受付ステップで受け付けた文を分割し、当該文の境界を識別する情報である境界情報を1以上取得する境界情報取得ステップと、
前記境界情報取得ステップで取得した1以上の境界情報が示す各境界の1種以上の属性情報を取得する第二属性情報取得ステップと、
前記境界ごとに前記第二属性情報取得ステップで取得した1種以上の各属性情報に対応する1以上の属性情報確率情報を、格納している学習データから取得する属性情報確率情報取得ステップと、
前記境界情報取得ステップで取得した1以上の境界情報が示す各境界について、ポーズ情報と当該各境界の前の境界についてのポーズ情報が連続する確率についての情報であるポーズ情報確率情報を前記学習データから取得するポーズ情報確率情報取得ステップと、
前記最後境界ポーズ情報確率情報を前記学習データから取得する最後境界ポーズ情報確率情報取得ステップと、
前記属性情報確率情報取得ステップで取得した前記境界ごとの1以上の属性情報確率情報、前記ポーズ情報確率情報取得ステップで取得したポーズ情報確率情報、および前記最後境界ポーズ情報確率情報取得ステップで取得した最後境界ポーズ情報確率情報を用いて、確率が最大となるポーズ情報の系列を動的計画法により決定するポーズ情報系列決定ステップと、
前記ポーズ情報系列決定ステップで決定したポーズ情報を出力する出力ステップを実行させるためのプログラム。
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