JP2758688B2 - 音声合成器 - Google Patents
音声合成器Info
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- JP2758688B2 JP2758688B2 JP2058609A JP5860990A JP2758688B2 JP 2758688 B2 JP2758688 B2 JP 2758688B2 JP 2058609 A JP2058609 A JP 2058609A JP 5860990 A JP5860990 A JP 5860990A JP 2758688 B2 JP2758688 B2 JP 2758688B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音声合成器に関し、特に規則合成方式を用い
てフレームごとに分析した音声情報パラメータをフレー
ム単位で合成する音声合成器に関する。
てフレームごとに分析した音声情報パラメータをフレー
ム単位で合成する音声合成器に関する。
従来の音声合成器では、一定時間長のフレーム毎に分
析した音声情報パラメータを用いて音声を合成する場
合、一定フレーム時間毎に例えば、スペクトル情報や残
差（パルス）などのパラメータを使って音声合成する。
このような音声合成器で低速音声発生を行う場合には、
音声と無声、あるいは母音と子音の区別を判定せず無差
別に一定間隔のフレームを繰り返し送出させることによ
り低速化を行っている。また高速音声発声を行う場合に
も、音声と無声、あるいは母音と子音の判別をせず無差
別に一定間隔のフレームを間引くことにより高速化を行
っている。
析した音声情報パラメータを用いて音声を合成する場
合、一定フレーム時間毎に例えば、スペクトル情報や残
差（パルス）などのパラメータを使って音声合成する。
このような音声合成器で低速音声発生を行う場合には、
音声と無声、あるいは母音と子音の区別を判定せず無差
別に一定間隔のフレームを繰り返し送出させることによ
り低速化を行っている。また高速音声発声を行う場合に
も、音声と無声、あるいは母音と子音の判別をせず無差
別に一定間隔のフレームを間引くことにより高速化を行
っている。
従来の音声合成器では、上述のような低速音声発声を
行うと、特に/k/,/p/,/t/などの破裂子音においては同
一子音が不連続に繰り返されることなどから子音部が言
葉の変化を伴ってしまい、合成音が不連続かつ不自然に
なるという欠点がある。また上述のような高速音声発生
を行うと、特に/k/,/p/,/t/などの破裂子音の出現箇所
で子音部の欠落による言葉の変化を伴ってしまい、合成
音が不明瞭になるという欠点がある。
行うと、特に/k/,/p/,/t/などの破裂子音においては同
一子音が不連続に繰り返されることなどから子音部が言
葉の変化を伴ってしまい、合成音が不連続かつ不自然に
なるという欠点がある。また上述のような高速音声発生
を行うと、特に/k/,/p/,/t/などの破裂子音の出現箇所
で子音部の欠落による言葉の変化を伴ってしまい、合成
音が不明瞭になるという欠点がある。
本発明の音声合成器は、一定時間長のフレーム毎に分
析した音声情報パラメータを前記フレーム単位で合成す
る音声合成器において；音声データベースとしての音声
ファイルから入力される音声合成に必要な音声データを
スペクトル情報と残差情報とに分離した形で一時記憶し
蓄える音声メモリと；前記音声メモリから１フレーム単
位で前記スペクトル情報と残差情報とを読み出し制御す
るフレーム制御手段と；前記音声メモリから読み出され
た前記スペクトル情報から予測ゲインを算出する予測ゲ
イン算出手段と；あらかじめ前記予測ゲインのしきい値
を格納しておく第１のレジスタと；前記予測ゲイン算出
手段からの前記予測ゲインの算出値と前記第１のレジス
タからの前記予測ゲインのしきい値とを１フレーム単位
で比較して前記比較したフレームが子音部フレームであ
るか母音部フレームであるかを判断し、子音部フレーム
であるときは子音部判定信号を出力し、母音部フレーム
であるときは母音部判定信号を出力する予測ゲイン判定
手段と；前記音声メモリから読み出される前記スペクト
ル情報を第１のスイッチを通して入力し蓄積する第２の
レジスタと；前記音声メモリから読み出される前記残差
情報を第２のスイッチを通して入力し蓄積する第３のレ
ジスタと；低速音声合成時には、前記予測ゲイン判定手
段から前記子音部判定信号が入力されたときは前記第１
のスイッチと前記第２のスイッチとを前記第２のレジス
タ入力と前記第３のレジスタ入力とが前記音声メモリ出
力に結合されるように接続制御するとともに前記第２の
レジスタと前記第３のレジスタとを制御して前記第２の
レジスタに蓄積されている前記スペクトル情報と前記第
３のレジスタに蓄積されている前記残差情報とを読み出
し、前記予測ゲイン判定手段から前記母音部判定信号が
入力されたときは前記第１のスイッチと前記第２のスイ
ッチとを前記第２のレジスタ入力と前記第３のレジスタ
入力とが前記音声メモリ出力に結合されている前記接続
状態を開放状態にしかつ前記第２のレジスタの出力が同
第２のレジスタの入力におよび前記第３のレジスタの出
力が第３のレジスタの入力に各各結合されるように接続
制御して前フレームで読み出された前記スペクトル情報
および前記残差情報を各各のレジスタに再度入力して繰
り返し読み出し、高速音声合成時には、前記第１のスイ
ッチと前記第２のスイッチとを前記第２のレジスタ入力
と前記第３のレジスタ入力とが前記音声メモリ出力に結
合状態のままになるように接続制御して前記予測ゲイン
判定手段から前記子音部判定信号が入力されたときは前
記第２のレジスタと前記第３のレジスタとを制御して前
記第２のレジスタに蓄積されている前記スペクトル情報
と前記第３のレジスタに蓄積されている前記残差情報と
を読み出すとともに前記予測ゲイン判定手段から前記母
音部判定信号が入力されたときは前記第２のレジスタに
蓄積されている前フレームの前記スペクトル情報と前記
第３のレジスタに蓄積されている前フレームの前記残差
情報とを廃棄して前記音声メモリから次のフレームの前
記スペクトル情報と前記残差情報とを前記第２のレジス
タと前記第３のレジスタとの各各に蓄積するように制御
するレジスタ制御手段と；前記第２のレジスタから読み
出された前記スペクトル情報および前記第３のレジスタ
から読み出された前記残差情報とを合成して音声として
出力する合成フィルタと；を備える。
析した音声情報パラメータを前記フレーム単位で合成す
る音声合成器において；音声データベースとしての音声
ファイルから入力される音声合成に必要な音声データを
スペクトル情報と残差情報とに分離した形で一時記憶し
蓄える音声メモリと；前記音声メモリから１フレーム単
位で前記スペクトル情報と残差情報とを読み出し制御す
るフレーム制御手段と；前記音声メモリから読み出され
た前記スペクトル情報から予測ゲインを算出する予測ゲ
イン算出手段と；あらかじめ前記予測ゲインのしきい値
を格納しておく第１のレジスタと；前記予測ゲイン算出
手段からの前記予測ゲインの算出値と前記第１のレジス
タからの前記予測ゲインのしきい値とを１フレーム単位
で比較して前記比較したフレームが子音部フレームであ
るか母音部フレームであるかを判断し、子音部フレーム
であるときは子音部判定信号を出力し、母音部フレーム
であるときは母音部判定信号を出力する予測ゲイン判定
手段と；前記音声メモリから読み出される前記スペクト
ル情報を第１のスイッチを通して入力し蓄積する第２の
レジスタと；前記音声メモリから読み出される前記残差
情報を第２のスイッチを通して入力し蓄積する第３のレ
ジスタと；低速音声合成時には、前記予測ゲイン判定手
段から前記子音部判定信号が入力されたときは前記第１
のスイッチと前記第２のスイッチとを前記第２のレジス
タ入力と前記第３のレジスタ入力とが前記音声メモリ出
力に結合されるように接続制御するとともに前記第２の
レジスタと前記第３のレジスタとを制御して前記第２の
レジスタに蓄積されている前記スペクトル情報と前記第
３のレジスタに蓄積されている前記残差情報とを読み出
し、前記予測ゲイン判定手段から前記母音部判定信号が
入力されたときは前記第１のスイッチと前記第２のスイ
ッチとを前記第２のレジスタ入力と前記第３のレジスタ
入力とが前記音声メモリ出力に結合されている前記接続
状態を開放状態にしかつ前記第２のレジスタの出力が同
第２のレジスタの入力におよび前記第３のレジスタの出
力が第３のレジスタの入力に各各結合されるように接続
制御して前フレームで読み出された前記スペクトル情報
および前記残差情報を各各のレジスタに再度入力して繰
り返し読み出し、高速音声合成時には、前記第１のスイ
ッチと前記第２のスイッチとを前記第２のレジスタ入力
と前記第３のレジスタ入力とが前記音声メモリ出力に結
合状態のままになるように接続制御して前記予測ゲイン
判定手段から前記子音部判定信号が入力されたときは前
記第２のレジスタと前記第３のレジスタとを制御して前
記第２のレジスタに蓄積されている前記スペクトル情報
と前記第３のレジスタに蓄積されている前記残差情報と
を読み出すとともに前記予測ゲイン判定手段から前記母
音部判定信号が入力されたときは前記第２のレジスタに
蓄積されている前フレームの前記スペクトル情報と前記
第３のレジスタに蓄積されている前フレームの前記残差
情報とを廃棄して前記音声メモリから次のフレームの前
記スペクトル情報と前記残差情報とを前記第２のレジス
タと前記第３のレジスタとの各各に蓄積するように制御
するレジスタ制御手段と；前記第２のレジスタから読み
出された前記スペクトル情報および前記第３のレジスタ
から読み出された前記残差情報とを合成して音声として
出力する合成フィルタと；を備える。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
第２図および第３図はそれぞれ本実施例において低速音
声発生および高速音声を行なった場合の信号波形図であ
る。第１図は、スペクトル情報と音源情報とを分離した
形で記憶し合成する残差駆動音声合成器を示し、まず、
音声ファイル１から合成に必要な音声データを音声メモ
リ２に送り、一時蓄える。音声メモリ２はフレーム制御
回路10で制御され、１フレーム単位ずつスペクトル情報
を予測ゲイン算出器３とレジスタ６とに転送し、残差は
レジスタ７に転送する。予測ゲイン算出器３では予測ゲ
インが計算され、判定器４で予測ゲインの値としきい値
レジスタ５の値とを比較させる。
第２図および第３図はそれぞれ本実施例において低速音
声発生および高速音声を行なった場合の信号波形図であ
る。第１図は、スペクトル情報と音源情報とを分離した
形で記憶し合成する残差駆動音声合成器を示し、まず、
音声ファイル１から合成に必要な音声データを音声メモ
リ２に送り、一時蓄える。音声メモリ２はフレーム制御
回路10で制御され、１フレーム単位ずつスペクトル情報
を予測ゲイン算出器３とレジスタ６とに転送し、残差は
レジスタ７に転送する。予測ゲイン算出器３では予測ゲ
インが計算され、判定器４で予測ゲインの値としきい値
レジスタ５の値とを比較させる。
スペクトル情報において、例えば偏自己相関（PARCO
R）方式の場合、フレーム内の平均残差信号力（Pe）は
音声スペクトル情報の一つの表現方法である偏自己相関
係数（Ki）を用いて第（１）式のように表される。
R）方式の場合、フレーム内の平均残差信号力（Pe）は
音声スペクトル情報の一つの表現方法である偏自己相関
係数（Ki）を用いて第（１）式のように表される。
ただし、P0入力音声の平均電力を示す。また、偏自己
相関係数の次数Ｐは通常10程度の値を選択する。
相関係数の次数Ｐは通常10程度の値を選択する。
この平均残差信号電力（Pe）は入力音声が母音定常部
である周期波の場合、偏自己相関係数Kiが大きくなり１
に近いため、第（１）式から分るように非常に小さな値
をとる。また、入力音声が子音部のような非周期波の場
合、偏自己相関係数Kiが小さくなり０に近いため、Peは
P0に近い値を取る。従って、予測ゲインPe/P0の値をし
きい値と比較することにより、母音部フレームと子音部
フレームとの区別を判定をすることができる。
である周期波の場合、偏自己相関係数Kiが大きくなり１
に近いため、第（１）式から分るように非常に小さな値
をとる。また、入力音声が子音部のような非周期波の場
合、偏自己相関係数Kiが小さくなり０に近いため、Peは
P0に近い値を取る。従って、予測ゲインPe/P0の値をし
きい値と比較することにより、母音部フレームと子音部
フレームとの区別を判定をすることができる。
まず低速音声発生時には、予測ゲインがしきい値以上
の場合、すなわち子音部フレームと判断された場合に
は、判定器４に接続しているレジスタ制御回路11から制
御して、レジスタ６および７に蓄積されている各データ
を合成フィルタ８に送出し、合成フィルタ８は音声合成
を行い音声出力を端子９へ出力する。また、予測ゲイン
がしきい値以下（母音部フレーム）の場合には、切換用
のスイッチSW1およびSW2をそれぞれレジスタ６および７
の出力端側に切換えて、レジスタ６および７に蓄積され
ている１フレーム分のスペクトル情報と残差との各デー
タを合成フィルタ８へ繰り返し送出する。この母音部フ
レームのとき、音声メモリ２からレジスタ6,7へのデー
タ転送は一時中断させられる。
の場合、すなわち子音部フレームと判断された場合に
は、判定器４に接続しているレジスタ制御回路11から制
御して、レジスタ６および７に蓄積されている各データ
を合成フィルタ８に送出し、合成フィルタ８は音声合成
を行い音声出力を端子９へ出力する。また、予測ゲイン
がしきい値以下（母音部フレーム）の場合には、切換用
のスイッチSW1およびSW2をそれぞれレジスタ６および７
の出力端側に切換えて、レジスタ６および７に蓄積され
ている１フレーム分のスペクトル情報と残差との各デー
タを合成フィルタ８へ繰り返し送出する。この母音部フ
レームのとき、音声メモリ２からレジスタ6,7へのデー
タ転送は一時中断させられる。
このように、母音部フレームのみを繰り返し合成する
ことにより、第２図に例示するように、低速化されたフ
レーム中では、フレームb,b′や、フレームc,c′のごと
く、母音部フレームが繰返して現われ、子音部フレーム
a,dはもとのまま現われる。
ことにより、第２図に例示するように、低速化されたフ
レーム中では、フレームb,b′や、フレームc,c′のごと
く、母音部フレームが繰返して現われ、子音部フレーム
a,dはもとのまま現われる。
次に、高速音声発生時における動作を説明する。高速
音声発生時には、スイッチSW1およびSW2をいずれも音声
メモリ２側に接続したまた、前述の場合と同様に予測ゲ
インの大小により子音部フレームと母音部フレームとの
区別を判定する。
音声発生時には、スイッチSW1およびSW2をいずれも音声
メモリ２側に接続したまた、前述の場合と同様に予測ゲ
インの大小により子音部フレームと母音部フレームとの
区別を判定する。
予測ゲインがしきい値以上のフレーム、すなわち子音
部であると判断されたフレームでは、判定器４に接続し
ているレジスタ制御回路11でレジスタ6,7を制御して、
蓄積されている各データを合成フィルタ８に送出され、
合成フィルタ８は音声を合成を行い音声出力を端子９へ
出力する。また、予測ゲインがしきい値以下（母音部フ
レーム）の場合には、レジスタ６および７に蓄積されて
いる１フレーム分のスペクトル情報と残差との各データ
を廃棄し、次の１フレーム分の各データをレジスタ６お
よび７に蓄積する。このデータ廃棄は、合成フィルタ８
を一時中断することにより行う。
部であると判断されたフレームでは、判定器４に接続し
ているレジスタ制御回路11でレジスタ6,7を制御して、
蓄積されている各データを合成フィルタ８に送出され、
合成フィルタ８は音声を合成を行い音声出力を端子９へ
出力する。また、予測ゲインがしきい値以下（母音部フ
レーム）の場合には、レジスタ６および７に蓄積されて
いる１フレーム分のスペクトル情報と残差との各データ
を廃棄し、次の１フレーム分の各データをレジスタ６お
よび７に蓄積する。このデータ廃棄は、合成フィルタ８
を一時中断することにより行う。
このように母音部フレームのみを１フレーム分間引く
ことにより、第３図に例示するごとく、高速化されたフ
レームでは、母音部フレームc,dが間引かれ、子音部フ
レームa,b,e,fはもとのまま現われる。
ことにより、第３図に例示するごとく、高速化されたフ
レームでは、母音部フレームc,dが間引かれ、子音部フ
レームa,b,e,fはもとのまま現われる。
以上説明したように本発明によれば、フレーム毎に予
測ゲインを算出してしきい値と比較し、この比較の結果
により子音部フレームであるか否かを判定し、子音部フ
レームでの繰り返しおよび間引きを防ぐことにより、従
来に比べより滑らかで連続的な低速および高速発生が実
現でき、より自然に近い明瞭度の高い低速および高速音
声合成音を得ることが可能となる。
測ゲインを算出してしきい値と比較し、この比較の結果
により子音部フレームであるか否かを判定し、子音部フ
レームでの繰り返しおよび間引きを防ぐことにより、従
来に比べより滑らかで連続的な低速および高速発生が実
現でき、より自然に近い明瞭度の高い低速および高速音
声合成音を得ることが可能となる。
第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図および第
３図は本発明の実施例の動作を例示する信号波形図であ
る。 １……音声ファイル、２……音声メモリ、３……予測ゲ
イン算出器、４……判定器、５……しきい値（レジス
タ）、6,7……レジスタ、８……合成フィルタ、９……
端子、10……フレーム制御回路、11……レジスタ制御回
路、SW1,SW2……スイッチ。
３図は本発明の実施例の動作を例示する信号波形図であ
る。 １……音声ファイル、２……音声メモリ、３……予測ゲ
イン算出器、４……判定器、５……しきい値（レジス
タ）、6,7……レジスタ、８……合成フィルタ、９……
端子、10……フレーム制御回路、11……レジスタ制御回
路、SW1,SW2……スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G10L 3/00 - 9/18 ＪＩＣＳＴ
Claims (1)
- 【請求項１】一定時間長のフレーム毎に分析した音声情
報パラメータを前記フレーム単位で合成する音声合成器
において、 音声データベースとしての音声ファイルから入力される
音声合成に必要な音声データをスペクトル情報と残差情
報とに分離した形で一時記憶し蓄える音声メモリと、 前記音声メモリから１フレーム単位で前記スペクトル情
報と残差情報とを読み出し制御するフレーム制御手段
と、 前記音声メモリから読み出された前記スペクトル情報か
ら予測ゲインを算出する予測ゲイン算出手段と、 あらかじめ前記予測ゲインのしきい値を格納しておく第
１のレジスタと、 前記予測ゲイン算出手段からの前記予測ゲインの算出値
と前記第１のレジスタからの前記予測ゲインのしきい値
とを１フレーム単位で比較して前記比較したフレームが
子音部フレームであるか母音部フレームであるかを判断
し、子音部フレームであるときは子音部判定信号を出力
し、母音部フレームであるときは母音部判定信号を出力
する予測ゲイン判定手段と、 前記音声メモリから読み出される前記スペクトル情報を
第１のスイッチを通して入力し蓄積する第２のレジスタ
と、 前記音声メモリから読み出される前記残差情報を第２の
スイッチを通して入力し蓄積する第３のレジスタと、 低速音声合成時には、前記予測ゲイン判定手段から前記
子音部判定信号が入力されたときは前記第１のスイッチ
と前記第２のスイッチとを前記第２のレジスタ入力と前
記第３のレジスタ入力とが前記音声メモリ出力に結合さ
れるように接続制御するとともに前記第２のレジスタと
前記第３のレジスタとを制御して前記第２のレジスタに
蓄積されている前記スペクトル情報と前記第３のレジス
タに蓄積されている前記残差情報とを読み出し、前記予
測ゲイン判定手段から前記母音部判定信号が入力された
ときは前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを前
記第２のレジスタ入力と前記第３のレジスタ入力とが前
記音声メモリ出力に結合されている前記接続状態を開放
状態にしかつ前記第２のレジスタの出力が同第２のレジ
スタの入力におよび前記第３のレジスタの出力が同第３
のレジスタの入力に各各結合されるように接続制御して
前フレームで読み出された前記スペクトル情報および前
記残差情報を各各のレジスタに再度入力して繰り返し読
み出し、高速音声合成時には、前記第１のスイッチと前
記第２のスイッチとを前記第２のレジスタ入力と前記第
３のレジスタ入力とが前記音声メモリ出力に結合状態の
ままになるように接続制御して前記予測ゲイン判定手段
から前記子音部判定信号が入力されたときは前記第２の
レジスタと前記第３のレジスタとを制御して前記第２の
レジスタに蓄積されている前記スペクトル情報と前記第
３のレジスタに蓄積されている前記残差情報とを読み出
すとともに前記予測ゲイン判定手段から前記母音部判定
信号が入力されたときは前記第２のレジスタに蓄積され
ている前フレームの前記スペクトル情報と前記第３のレ
ジスタに蓄積されている前フレームの前記残差情報とを
廃棄して前記音声メモリから次のフレームの前記スペク
トル情報と前記残差情報とを前記第２のレジスタと前記
第３のレジスタとの各各に蓄積するように制御するレジ
スタ制御手段と、 前記第２のレジスタから読み出された前記スペクトル情
報および前記第３のレジスタから読み出された前記残差
情報とを合成して音声として出力する合成フィルタと、 を備えることを特徴とする音声合成器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058609A JP2758688B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 音声合成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058609A JP2758688B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 音声合成器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259197A JPH03259197A (ja) | 1991-11-19 |
| JP2758688B2 true JP2758688B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=13089274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058609A Expired - Lifetime JP2758688B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 音声合成器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758688B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3068250B2 (ja) | 1991-07-22 | 2000-07-24 | 日本電気株式会社 | 音声合成器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3620787B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2005-02-16 | カナース・データー株式会社 | 音声データの符号化方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58143394A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-25 | 株式会社日立製作所 | 音声区間の検出・分類方式 |
| JPH0756598B2 (ja) * | 1984-07-25 | 1995-06-14 | 株式会社日立製作所 | 音声合成装置の音声合成方式 |
| JPS63234299A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | 株式会社日立製作所 | 音声分析合成方式 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2058609A patent/JP2758688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3068250B2 (ja) | 1991-07-22 | 2000-07-24 | 日本電気株式会社 | 音声合成器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03259197A (ja) | 1991-11-19 |
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