JP3233544B2 - Ｖｃｖ連鎖波形を接続する音声合成方法およびその装置 - Google Patents
Ｖｃｖ連鎖波形を接続する音声合成方法およびその装置Info
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- JP3233544B2 JP3233544B2 JP04042295A JP4042295A JP3233544B2 JP 3233544 B2 JP3233544 B2 JP 3233544B2 JP 04042295 A JP04042295 A JP 04042295A JP 4042295 A JP4042295 A JP 4042295A JP 3233544 B2 JP3233544 B2 JP 3233544B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自然音声データベース
を利用して音声を合成する際に、少ない音声データベー
スから高品質の音声を合成することのできるＶＣＶ（母
音−子音−母音）連鎖波形を接続する音声合成方法およ
びその装置に関するものである。
を利用して音声を合成する際に、少ない音声データベー
スから高品質の音声を合成することのできるＶＣＶ（母
音−子音−母音）連鎖波形を接続する音声合成方法およ
びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、音声の合成は、大量の自然音声デ
ータベースから種々の音韻連鎖波形を接続して音声を合
成するものであった。
ータベースから種々の音韻連鎖波形を接続して音声を合
成するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音声合成技術では、データベースの構築に多大の労
力を要し、また、音声合成の際に音韻連鎖波形の検索に
多くの時間がかかるという実用上の問題があった。
来の音声合成技術では、データベースの構築に多大の労
力を要し、また、音声合成の際に音韻連鎖波形の検索に
多くの時間がかかるという実用上の問題があった。
【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、少ない音声データベースから効率的に高品質の
音声を合成する音声合成方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。
であり、少ない音声データベースから効率的に高品質の
音声を合成する音声合成方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、自然音声データベースに登録されている
音声データから合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の候補を切
り出し、切り出したＶＣＶ連鎖波形から最適な接続組み
合わせを決定し、その組み合わせの各ＶＣＶ連鎖波形の
有声音部分をピッチ波形列に分解し、分解したその組み
合わせのＶＣＶ連鎖波形を順次ピッチパターンに沿って
再配列することによって全てのＶＣＶ連鎖波形を接続
し、接続されたＶＣＶ連鎖波形同士の接続点でパワーを
整合し、接続によって得られた音声の韻律を微調整する
ようにしたものである。
成するために、自然音声データベースに登録されている
音声データから合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の候補を切
り出し、切り出したＶＣＶ連鎖波形から最適な接続組み
合わせを決定し、その組み合わせの各ＶＣＶ連鎖波形の
有声音部分をピッチ波形列に分解し、分解したその組み
合わせのＶＣＶ連鎖波形を順次ピッチパターンに沿って
再配列することによって全てのＶＣＶ連鎖波形を接続
し、接続されたＶＣＶ連鎖波形同士の接続点でパワーを
整合し、接続によって得られた音声の韻律を微調整する
ようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明は、自然音声データベースに含まれるＶ
ＣＶ連鎖波形に着目し、それらを接続して音声を合成す
るようにしたものであり、短時間で必要な波形を検索す
ることができる。また、種々の音韻連鎖波形を接続する
従来の合成方法では、大容量の音声データベースを必要
とし、そのデータベースを特定することも困難であった
が、本発明では、ＶＣＶ連鎖波形に着目しているので、
必要なデータベースの容量が小さく、その特定も容易で
あるため、データベースを容易に構築することができ
る。さらに、ＶＣＶ連鎖波形の有声部分をピッチ波形列
に分解し、それらを順次ピッチパターンに沿って再配列
することによって全てのＶＣＶ連鎖波形を接続合成し、
その接続点でのパワーの整合および得られた音声の韻律
の微調整を行なうので、極めて自然で明瞭な音声を合成
することができる。
ＣＶ連鎖波形に着目し、それらを接続して音声を合成す
るようにしたものであり、短時間で必要な波形を検索す
ることができる。また、種々の音韻連鎖波形を接続する
従来の合成方法では、大容量の音声データベースを必要
とし、そのデータベースを特定することも困難であった
が、本発明では、ＶＣＶ連鎖波形に着目しているので、
必要なデータベースの容量が小さく、その特定も容易で
あるため、データベースを容易に構築することができ
る。さらに、ＶＣＶ連鎖波形の有声部分をピッチ波形列
に分解し、それらを順次ピッチパターンに沿って再配列
することによって全てのＶＣＶ連鎖波形を接続合成し、
その接続点でのパワーの整合および得られた音声の韻律
の微調整を行なうので、極めて自然で明瞭な音声を合成
することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例における音声合成装
置について図面を参照しながら説明する。図１におい
て、１は文字列分割処理部、２は候補検索部、３は波形
選択部、４は波形分解部、５は波形統合部、６はパワー
整合部、７は韻律修正部である。また１０は文字入力端
子、１１はピッチパターン入力端子、１２は合成音声出
力端子である。さらに２１はテキストデータベース、３
１は自然音声データベースである。
置について図面を参照しながら説明する。図１におい
て、１は文字列分割処理部、２は候補検索部、３は波形
選択部、４は波形分解部、５は波形統合部、６はパワー
整合部、７は韻律修正部である。また１０は文字入力端
子、１１はピッチパターン入力端子、１２は合成音声出
力端子である。さらに２１はテキストデータベース、３
１は自然音声データベースである。
【０００８】以上のように構成された本実施例の音声合
成装置について、以下その動作を説明する。テキストデ
ータベース２１は、自然音声データベース３１の内容を
文字表示したものであり、文字列をキーとして、その文
字列に対応する音声波形が読み出されるように構成され
ている。また、自然音声データベース３１には、母音の
定常区間を示すマーカーを付加しておき、文字列をキー
としてその文字列に対応する音声波形を読み出すとき
に、先行母音の定常部開始マークから後続母音の定常部
終了マークまでが読み出せるようになっている。
成装置について、以下その動作を説明する。テキストデ
ータベース２１は、自然音声データベース３１の内容を
文字表示したものであり、文字列をキーとして、その文
字列に対応する音声波形が読み出されるように構成され
ている。また、自然音声データベース３１には、母音の
定常区間を示すマーカーを付加しておき、文字列をキー
としてその文字列に対応する音声波形を読み出すとき
に、先行母音の定常部開始マークから後続母音の定常部
終了マークまでが読み出せるようになっている。
【０００９】合成すべき音声の文字列を文字入力端子１
０から入力し、その文字列を文字列分割処理部１でＶＣ
Ｖ単位に分割して、合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の種類
を特定する。例えば、単語音声「横浜市」を合成する場
合、文字入力端子１０から“yokohamasi”と入力する
と、文字列分割処理部１で“ yo oko oha ama ashi”の
ように分割する。
０から入力し、その文字列を文字列分割処理部１でＶＣ
Ｖ単位に分割して、合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の種類
を特定する。例えば、単語音声「横浜市」を合成する場
合、文字入力端子１０から“yokohamasi”と入力する
と、文字列分割処理部１で“ yo oko oha ama ashi”の
ように分割する。
【００１０】候補検索部２は、テキストデータベース２
１から、文字列分割処理部１で分割されたＶＣＶ文字列
がどのテキストの何番目のＶＣＶ単位と一致するかを検
索して、合成に使用できるＶＣＶ連鎖波形の候補を特定
し、接続順にＶＣＶラティスを構成する。図２は“ yok
ohamashi”を合成する場合を例として、必要なＶＣＶ連
鎖波形が含まれているテキストの一覧を示している。図
２において、（Tm，Vn）はＶＣＶ連鎖波形のインデック
スであり、Tmはテキスト番号、VnはＶＣＶ番号を示して
いる。また、図３は図２のインデックス（Tm，Vn）を用
いてＶＣＶラティスを構成した例を示す。
１から、文字列分割処理部１で分割されたＶＣＶ文字列
がどのテキストの何番目のＶＣＶ単位と一致するかを検
索して、合成に使用できるＶＣＶ連鎖波形の候補を特定
し、接続順にＶＣＶラティスを構成する。図２は“ yok
ohamashi”を合成する場合を例として、必要なＶＣＶ連
鎖波形が含まれているテキストの一覧を示している。図
２において、（Tm，Vn）はＶＣＶ連鎖波形のインデック
スであり、Tmはテキスト番号、VnはＶＣＶ番号を示して
いる。また、図３は図２のインデックス（Tm，Vn）を用
いてＶＣＶラティスを構成した例を示す。
【００１１】波形選択部３は、ＶＣＶラティスの全ての
組み合わせについて、自然音声データベース３１から読
み出したＶＣＶ連鎖波形同士の接続箇所でのスペクトル
歪みが最小となる組み合わせを選択する。このとき、同
じテキストから切り出されたＶＣＶ連鎖波形、接続順番
と同じ順番またはそれに近い順番にあるＶＣＶ連鎖波形
を優先して処理するようにしている。図３の例では、 yo は （T1，V1） oko は （T1，V2） oha は （T4，V3） ama は （T2，V3） ashi は （T1，V5） の組み合わせを優先して、スペクトル歪みを計算する。
スペクトル歪みは、接続母音同士の定常区間で計算し、
スペクトル歪みが最小となる位置で接続する。接続位置
でのスペクトル歪みが全て一定値以下となるとき、その
ＶＣＶ連鎖波形の組み合わせを採用する。また、スペク
トル歪みが一定値以下とならない場合のみ、他の組み合
わせも含めて最善の組み合わせを選定するようにしてい
る。
組み合わせについて、自然音声データベース３１から読
み出したＶＣＶ連鎖波形同士の接続箇所でのスペクトル
歪みが最小となる組み合わせを選択する。このとき、同
じテキストから切り出されたＶＣＶ連鎖波形、接続順番
と同じ順番またはそれに近い順番にあるＶＣＶ連鎖波形
を優先して処理するようにしている。図３の例では、 yo は （T1，V1） oko は （T1，V2） oha は （T4，V3） ama は （T2，V3） ashi は （T1，V5） の組み合わせを優先して、スペクトル歪みを計算する。
スペクトル歪みは、接続母音同士の定常区間で計算し、
スペクトル歪みが最小となる位置で接続する。接続位置
でのスペクトル歪みが全て一定値以下となるとき、その
ＶＣＶ連鎖波形の組み合わせを採用する。また、スペク
トル歪みが一定値以下とならない場合のみ、他の組み合
わせも含めて最善の組み合わせを選定するようにしてい
る。
【００１２】波形分解部４は、選択されたＶＣＶ連鎖波
形のうち、実際の合成に使用する部分すなわち先行母音
の接続位置から後続母音の接続位置までの波形につい
て、有声部分のピッチ波形に分解する。すなわち、有声
部分の音声波形についてインパルス駆動点を推定し、こ
の点を中心とする窓関数を掛けてピッチ波形を抽出して
いる。窓関数としては、ピッチ間隔の３倍の窓幅を持つ
ブラックマンハリス窓を用いている。
形のうち、実際の合成に使用する部分すなわち先行母音
の接続位置から後続母音の接続位置までの波形につい
て、有声部分のピッチ波形に分解する。すなわち、有声
部分の音声波形についてインパルス駆動点を推定し、こ
の点を中心とする窓関数を掛けてピッチ波形を抽出して
いる。窓関数としては、ピッチ間隔の３倍の窓幅を持つ
ブラックマンハリス窓を用いている。
【００１３】波形統合部５は、波形分解部４で分解され
たＶＣＶ連鎖波形を、ピッチパターン入力端子１１から
入力したピッチパターンに沿って順次再配置する。この
とき、ピッチ波形の再配置間隔が元の配置間隔よりも短
くなる場合は、ピッチ波形を重複配置し、長くなる場合
は、間引きをして時間長を調整する。パワー整合部６
は、ＶＣＶ連鎖波形間のパワーを整合させるためのもの
であり、接続されたＶＣＶ連鎖波形同士の接続位置の前
後において、パワーの大きい方のＶＣＶ連鎖波形のパワ
ーに小さい方のパワーを整合させるようにしている。韻
律修正部７は、接続によって得られた音声の韻律に不自
然な箇所が生じた際に、その音声のパワー包絡、ピッチ
周期および音律継続時間長を微調整して、合成音声出力
端子１２から出力する。
たＶＣＶ連鎖波形を、ピッチパターン入力端子１１から
入力したピッチパターンに沿って順次再配置する。この
とき、ピッチ波形の再配置間隔が元の配置間隔よりも短
くなる場合は、ピッチ波形を重複配置し、長くなる場合
は、間引きをして時間長を調整する。パワー整合部６
は、ＶＣＶ連鎖波形間のパワーを整合させるためのもの
であり、接続されたＶＣＶ連鎖波形同士の接続位置の前
後において、パワーの大きい方のＶＣＶ連鎖波形のパワ
ーに小さい方のパワーを整合させるようにしている。韻
律修正部７は、接続によって得られた音声の韻律に不自
然な箇所が生じた際に、その音声のパワー包絡、ピッチ
周期および音律継続時間長を微調整して、合成音声出力
端子１２から出力する。
【００１４】以上のように、本実施例によれば、自然音
声データベース３１のＶＣＶ連鎖波形に着目し、これら
を接続して音声を合成するようにしたので、合成に必要
なデータベースの容量が小さくて済み、したがって容易
にデータベースを構築することができる。例えば、ＶＣ
Ｖバランス単語音声データベースを使用すれば、５００
〜１５００単語のデータベースでよい。
声データベース３１のＶＣＶ連鎖波形に着目し、これら
を接続して音声を合成するようにしたので、合成に必要
なデータベースの容量が小さくて済み、したがって容易
にデータベースを構築することができる。例えば、ＶＣ
Ｖバランス単語音声データベースを使用すれば、５００
〜１５００単語のデータベースでよい。
【００１５】また、本実施例によれば、ＶＣＶ連鎖波形
のみを対象とすればよいので、従来の種々の音韻連鎖波
形を用いる場合に比べ、より短時間で目的の音韻連鎖波
形を検索することができる。また、合成に使用するＶＣ
Ｖ連鎖波形を選定する際に、同一テキスト中のＶＣＶ連
鎖波形、同一位置のＶＣＶ連鎖波形を優先的に処理する
ので、効率的に必要なＶＣＶ連鎖波形を選定することが
できる。
のみを対象とすればよいので、従来の種々の音韻連鎖波
形を用いる場合に比べ、より短時間で目的の音韻連鎖波
形を検索することができる。また、合成に使用するＶＣ
Ｖ連鎖波形を選定する際に、同一テキスト中のＶＣＶ連
鎖波形、同一位置のＶＣＶ連鎖波形を優先的に処理する
ので、効率的に必要なＶＣＶ連鎖波形を選定することが
できる。
【００１６】さらに、本実施例によれば、ＶＣＶ連鎖波
形の有声部分をピッチ波形に分解し、それらをピッチパ
ターンに沿って再配置して全てのＶＣＶ連鎖波形を接続
合成するようにしたので、極めて自然で明瞭な音声を合
成することができる。
形の有声部分をピッチ波形に分解し、それらをピッチパ
ターンに沿って再配置して全てのＶＣＶ連鎖波形を接続
合成するようにしたので、極めて自然で明瞭な音声を合
成することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、自然音声データベースに含まれるＶＣＶ連鎖波形に
着目し、それらを接続して音声を合成するようにしたも
のであり、短時間で必要な波形を検索することができ
る。また、種々の音韻連鎖波形を接続する従来の合成方
法では、大容量の音声データベースを必要とし、そのデ
ータベースを特定することも困難であったが、本発明で
は、ＶＣＶ連鎖波形に着目しているので、必要なデータ
ベースの容量が小さく、その特定も容易であるため、デ
ータベースを容易に構築することができる。さらに、Ｖ
ＣＶ連鎖波形の有声部分をピッチ波形列に分解し、それ
らを順次ピッチパターンに沿って再配列することによっ
て全てのＶＣＶ連鎖波形を接続合成し、その接続点での
パワーの整合および得られた音声の韻律の微調整を行な
うので、極めて自然で明瞭な音声を合成することができ
る。
に、自然音声データベースに含まれるＶＣＶ連鎖波形に
着目し、それらを接続して音声を合成するようにしたも
のであり、短時間で必要な波形を検索することができ
る。また、種々の音韻連鎖波形を接続する従来の合成方
法では、大容量の音声データベースを必要とし、そのデ
ータベースを特定することも困難であったが、本発明で
は、ＶＣＶ連鎖波形に着目しているので、必要なデータ
ベースの容量が小さく、その特定も容易であるため、デ
ータベースを容易に構築することができる。さらに、Ｖ
ＣＶ連鎖波形の有声部分をピッチ波形列に分解し、それ
らを順次ピッチパターンに沿って再配列することによっ
て全てのＶＣＶ連鎖波形を接続合成し、その接続点での
パワーの整合および得られた音声の韻律の微調整を行な
うので、極めて自然で明瞭な音声を合成することができ
る。
【００１８】本発明はまた、合成に必要なＶＣＶ連鎖波
形の最適な接続組み合わせを決定する際に、同一テキス
トに含まれるＶＣＶ連鎖波形同士の組み合わせ、および
接続順番に近い位置にあったＶＣＶ連鎖波形を優先処理
するようにしたので、少ない音声データベースから効率
的に高品質の音声を合成することができる。
形の最適な接続組み合わせを決定する際に、同一テキス
トに含まれるＶＣＶ連鎖波形同士の組み合わせ、および
接続順番に近い位置にあったＶＣＶ連鎖波形を優先処理
するようにしたので、少ない音声データベースから効率
的に高品質の音声を合成することができる。
【図１】本発明の一実施例における音声合成装置の構成
を示す概略ブロック図
を示す概略ブロック図
【図２】同装置における合成に必要なＶＣＶ連鎖波形が
含まれているテキストの一例を示す一覧図
含まれているテキストの一例を示す一覧図
【図３】同装置におけるＶＣＶラティスの一例を示す一
覧図
覧図
１ 文字列分解処理部 ２ 候補検索部 ３ 波形選択部 ４ 波形分解部 ５ 波形統合部 ６ パワー整合部 ７ 韻律修正部 １０ 文字入力端子 １１ ピッチパターン入力端子 １２ 合成音声出力端子 ２１ テキストデータベース ３１ 自然音声データベース
フロントページの続き (72)発明者 本 多 ▲高▼ 神奈川県川崎市多摩区東三田１丁目１番 １号 明治大学理工学部内 (56)参考文献 特開 平６−318094（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−203798（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−10300（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−119394（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−284898（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−73092（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−264800（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−181995（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 13/06 G10L 13/08
Claims (3)
- 【請求項１】 自然音声データベースに登録されている
音声データから合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の候補を切
り出し、切り出したＶＣＶ連鎖波形から最適な接続組み
合わせを決定し、その組み合わせの各ＶＣＶ連鎖波形の
有声音部分をピッチ波形列に分解し、分解したその組み
合わせのＶＣＶ連鎖波形を順次ピッチパターンに沿って
再配列することによって全てのＶＣＶ連鎖波形を接続
し、接続されたＶＣＶ連鎖波形同士の接続点でパワーを
整合し、接続によって得られた音声の韻律を微調整する
ようにしたＶＣＶ連鎖波形を接続する音声合成方法。 - 【請求項２】 合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の最適な接
続組み合わせを決定する際に、同一テキストに含まれる
ＶＣＶ連鎖波形同士の組み合わせ、および接続順番に近
い位置にあったＶＣＶ連鎖波形を優先的に処理するよう
にした請求項１記載のＶＣＶ連鎖波形を接続する音声合
成方法。 - 【請求項３】 合成すべき音声の文字列をＶＣＶ単位に
分割して合成に必要なＶＣＶ連鎖波形の種類を特定する
文字列分割処理部と、分割されたＶＣＶ文字列がどのテ
キストデータベースの何番目のＶＣＶ単位と一致するか
を検索して、合成に使用できるＶＣＶ連鎖波形の候補を
特定して接続順にＶＣＶラティスを構成する候補検索部
と、ＶＣＶラティスの全ての組み合わせについて、自然
音声データベースから読み出したＶＣＶ連鎖波形同士の
接続箇所でのスペクトル歪みが最小となる組み合わせを
選択する波形選択部と、選択されたＶＣＶ連鎖波形のう
ち、実際の合成に使用する部分の波形について有声部分
をピッチ波形に分解する波形分解部と、分解されたＶＣ
Ｖ連鎖波形をピッチパターンに沿って順次再配置する波
形統合部と、接続されたＶＣＶ連鎖波形同士の接続位置
の前後においてパワーの大きい方のＶＣＶ連鎖波形のパ
ワーに小さい方のパワーを整合させるパワー整合部と、
接続によって得られた音声の韻律におけるパワー包絡、
ピッチ周期および音韻継続時間長を微調整する韻律修正
部とを備えたＶＣＶ連鎖波形を接続する音声合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04042295A JP3233544B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Ｖｃｖ連鎖波形を接続する音声合成方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04042295A JP3233544B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Ｖｃｖ連鎖波形を接続する音声合成方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234793A JPH08234793A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3233544B2 true JP3233544B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=12580227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04042295A Expired - Fee Related JP3233544B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Ｖｃｖ連鎖波形を接続する音声合成方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233544B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3242331B2 (ja) * | 1996-09-20 | 2001-12-25 | 松下電器産業株式会社 | Ｖｃｖ波形接続音声のピッチ変換方法及び音声合成装置 |
| JP3349905B2 (ja) * | 1996-12-10 | 2002-11-25 | 松下電器産業株式会社 | 音声合成方法および装置 |
| JP3706112B2 (ja) * | 2003-03-12 | 2005-10-12 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 音声合成装置及びコンピュータプログラム |
| JP4574333B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2010-11-04 | 株式会社ケンウッド | 音声合成装置、音声合成方法及びプログラム |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP04042295A patent/JP3233544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPH08234793A (ja) | 1996-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |