JP4620517B2 - 音声データベース製造装置、音片復元装置、音声データベース製造方法、音片復元方法及びプログラム - Google Patents
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Description
録音編集方式は、単語と、この単語を読み上げる音声を表す音声データとを対応付けておき、音声合成する対象の文章を単語に区切ってから、これらの単語に対応付けられた音声データを取得してつなぎ合わせる、という手法である(例えば、特許文献1参照)。
音片を表す音片データ、及び、当該音片の読みを表す音片読みデータを取得するデータ取得手段と、
取得された前記音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータを用いて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
取得された前記音片データを、生成された前記暗号鍵を用いて暗号化することにより、暗号化音片データを生成する暗号化手段と、
生成された前記暗号化音片データを、前記音片読みデータのうち当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて外部の記憶装置の記憶領域に格納する音片記憶手段と、を備える、
ことを特徴とする。
音片を表す音片データが暗号化されたものに相当する暗号化音片データを、音片の読みを表す音片読みデータのうち、当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて記憶する外部の音声データベースに接続可能に構成され、
文章を表す文章情報を入力し、各前記暗号化音片データのうちから、前記文章を構成する音声と共通する読みに対応付けられている暗号化音片データを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した暗号化音片データを復号化する復号化手段と、により構成されており、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータからなる暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記所定の位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものである、
ことを特徴とする。
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記音声データベースに割り当てられた識別データの値により決まる位置を占めるデータからなる前記暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当していてもよく、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記識別データの値により決まる位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものであってもよい。
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記合成手段に割り当てられた識別データの値により決まる位置を占めるデータからなる前記暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当していてもよく、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記識別データの値により決まる位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものであってもよい。
音片を表す音片データ、及び、当該音片の読みを表す音片読みデータを取得し、
取得された前記音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータを用いて暗号鍵を生成し、
取得された前記音片データを、生成された前記暗号鍵を用いて暗号化することにより、暗号化音片データを生成し、
生成された前記暗号化音片データを、前記音片読みデータのうち当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて外部の記憶装置の記憶領域に格納する、
ことを特徴とする。
音片を表す音片データが暗号化されたものに相当する暗号化音片データを、音片の読みを表す音片読みデータのうち、当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて記憶する外部の音声データベースを用いる音片復元方法であって、
文章を表す文章情報を入力し、各前記暗号化音片データのうちから、前記文章を構成する音声と共通する読みに対応付けられている暗号化音片データを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択した暗号化音片データを復号化する復号化ステップと、により構成されており、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータからなる暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化ステップでは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記所定の位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化する、
ことを特徴とする。
コンピュータを、
音片を表す音片データ、及び、当該音片の読みを表す音片読みデータを取得するデータ取得手段と、
取得された前記音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータを用いて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
取得された前記音片データを、生成された前記暗号鍵を用いて暗号化することにより、暗号化音片データを生成する暗号化手段と、
生成された前記暗号化音片データを、前記音片読みデータのうち当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて外部の記憶装置の記憶領域に格納する音片記憶手段と、
して機能させるためのものであることを特徴とする。
音片を表す音片データが暗号化されたものに相当する暗号化音片データを、音片の読みを表す音片読みデータのうち、当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて記憶する外部の音声データベースに接続可能なコンピュータを、
文章を表す文章情報を入力し、各前記暗号化音片データのうちから、前記文章を構成する音声と共通する読みに対応付けられている暗号化音片データを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した暗号化音片データを復号化する復号化手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータからなる暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記所定の位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものである、
ことを特徴とする。
図1は、この発明の実施の形態に係る音声合成システムの構成を示す図である。図示するように、この音声合成システムは、本体ユニットMと、音片登録ユニットRと、音片データベースDとにより構成されている。
このうち、規則合成処理部4は、音響処理部41と、検索部42と、伸長部43と、波形データベース44とにより構成されている。
また、音片編集部5は、形態素解析部51と、一致音片決定部52と、韻律予測部53と、出力合成部54とにより構成されている。
ユーザ単語辞書3は、表意文字を含む単語等と、この単語等の読みを表す表音文字とを、ユーザの操作に従って外部より取得し、互いに対応付けて記憶する。ユーザ単語辞書3には、一般単語辞書2に記憶されていない単語等とその読みを表す表音文字とが格納されていれば十分である。
なお、音片とは、音声のうち音素1個以上を含む連続した1区間をいい、通常は単語1個分又は複数個分の区間からなる。音片は接続詞を含む場合もある。
また、暗号化される前の音片データは、上述の圧縮波形データの生成のため暗号化される前の波形データと同じ形式のデータ(例えば、PCM化されたデジタル形式のデータ)からなっていればよい。
(A) この暗号化音片データが表す音片の読みを示す表音文字を表すデータ(音片読みデータ)、
(B) この暗号化音片データが格納されている記憶位置の先頭アドレスを表すデータ、
(C) この暗号化音片データのデータ長を表すデータ、
(D) この暗号化音片データが表す音片の発声スピード(再生した場合の時間長)を表すデータ(スピード初期値データ)、
(E) この音片のピッチ成分の周波数の時間変化を表すデータ(ピッチ成分データ)、
が、互いに対応付けられた形で格納されている。(なお、音片データベースDの記憶領域にはアドレスが付されているものとする。)
また、上述のピッチ成分データは、例えば、図示するように、音片のピッチ成分の周波数を音片の先頭からの経過時間の1次関数で近似した場合における、この1次関数の切片β及び勾配αの値を示すデータからなっていればよい。(勾配αの単位は例えば[ヘルツ/秒]であればよく、切片βの単位は例えば[ヘルツ]であればよい。)
また、ピッチ成分データには更に、暗号化音片データが表す音片が鼻濁音化されているか否か、及び、無声化されているか否かを表す図示しないデータも含まれているものとする。
収録音片データセット記憶部10には、音片の読みを表す表音文字と、この音片を人が実際に発声したものを集音して得た波形を表す音片データとが、この音声合成システムの製造者等によって、あらかじめ互いに対応付けて記憶されている。なお、この音片データは、例えば、PCM化されたデジタル形式のデータからなっていればよい。
まず、音片登録ユニットRの動作を説明する。
音片データベースDに音片を登録する場合、まず、音片データベース作成部11は、音片データベースDが音片登録ユニットRに接続された状態で、収録音片データセット記憶部10より、互いに対応付けられている表音文字及び音片データを読み出し、この音片データが表す音声のピッチ成分の周波数の時間変化と、発声スピードとを特定する。
圧縮部12は、音片データベース作成部11より供給された表音文字のうち所定の位置を占めるものを抽出し、抽出された文字に基づいて暗号鍵を生成する。そして、生成したこの暗号鍵を用いて、音片データベース作成部11より供給された音片データを対称鍵暗号の手法により暗号化することにより暗号化音片データを作成し、音片データベース作成部11に返送する。
また、書き込んだ暗号化音片データの、音片データベースDの記憶領域内での先頭のアドレスを特定し、このアドレスを上述の(B)のデータとして音片データベースDの記憶領域に書き込む。
また、この暗号化音片データのデータ長を特定し、特定したデータ長を、(C)のデータとして音片データベースDの記憶領域に書き込む。
また、この暗号化音片データが表す音片の発声スピード及びピッチ成分の周波数の時間変化を特定した結果を示すデータを生成し、スピード初期値データ及びピッチ成分データとして音片データベースDの記憶領域に書き込む。
次に、本体ユニットMの動作を説明する。以下では、まず、言語処理部1が、この音声合成システムに音声を合成させる対象としてユーザが用意した、表意文字を含む文章(フリーテキスト)を記述したフリーテキストデータを外部から取得したとして説明する。
プロセッサが実行する当該他の処理としては、例えば、音声を表す音声データを取得し、この音声データに音声認識を施すことにより、この音声が表す語句を特定し、特定した語句に基づいて、この音声の発話者の要求の内容を特定して、特定した要求を満足させるために実行すべき処理を特定して実行するようなエージェント装置の機能をプロセッサに行わせるための処理などが考えられる。
あるいは、検索部42は、音響処理部41の指示の内容に合致する圧縮波形データのうち、韻律予測部53より供給された韻律予測データが示す韻律に合致する強度及びイントネーション等を有する素片を表すもののみを索出するようにしてもよい。
なお、定型メッセージデータは、定型メッセージを表意文字列として表すデータであり、具体的には、例えば本体ユニットMが、車両に登載されるナビゲーション装置を構成するものであれば、ナビゲーションの目的で当該ナビゲーション装置に発声させるべきメッセージ等を表すデータである。
また、発声スピードデータは、定型メッセージデータが表す定型メッセージの発声スピードの指定値(この定型メッセージを発声する時間長の指定値)を示すデータである。
照合レベルデータは、検索部6が行う後述の検索処理における検索条件を指定するデータであり、以下では「1」、「2」又は「3」のいずれかの値をとるものとし、「3」が最も厳格な検索条件を示すものとする。
具体的には、検索部6は、音片データベースDが記憶する音片読みデータのうち上述した所定の位置を占める部分を抽出して、抽出されたこれらの部分を用い、この暗号化音片データの生成に用いたものと同一の暗号鍵を生成し、この暗号鍵を復号化部7へと供給する。
(1) 照合レベルデータの値が「1」である場合は、話速変換部8より供給された音片データ(すなわち、定型メッセージ内の音片と読みが合致する音片データ)をすべて、定型メッセージ内の音片の波形に近いものとして選択する。
ただし、一致音片決定部52は、話速変換部8より供給された音片データのうちから、照合レベルデータの値に相当する条件を満たす音片データを選択できない音片があった場合、該当する音片を、検索部6が暗号化音片データを索出できなかった音片(つまり、上述の欠落部分識別データが示す音片)とみなして扱うことを決定するものとする。
例えば、音片データベースDを構成する不揮発性メモリは、CD(Compact Disc)−RW(ReWritable)等、アクセスのために記録媒体ドライブ装置(例えば、CD−RWドライブ装置)を必要とする記録媒体により構成されていてもよい。ただしこの場合、本体ユニットM及び音片登録ユニットRはそれぞれ、当該記録媒体へのアクセスを行う記録媒体ドライブ装置を備えるものとする。そして、音片登録ユニットRの記録媒体ドライブ装置は、音片データベース作成部11より供給されたデータを、自己にセットされた記録媒体に記録し、本体ユニットMの記録媒体ドライブ装置は、自己にセットされた記録媒体からデータを読み出して検索部6に供給するものとする。
この場合、具体的には、例えば、音片登録ユニットRの音片データベース作成部11と本体ユニットMの検索部6とが、それぞれ、モデム等からなる通信制御装置を備えていればよい。そして、音片データベース作成部11がこのネットワークを介してこのコンピュータにアクセスし、ヘッダ部HDR、インデックス部IDX及びディレクトリ部DIRに属するデータの一部又は全部をこのコンピュータにアップロードするものとし、一方で検索部6が、アップロードされたこのデータを、このネットワークを介してこのコンピュータにアクセスすることにより取得するものとすればよい。
識別符号の値により決まる一定の位置の具体例としては、例えば識別符号(又は識別符号を所定の形式で含んだデータ)の値を所定のハッシュ関数に代入し、あるいは識別符号の値にその他所定の演算を施すことにより得られる値が示す位置、などが挙げられる。
また、音片登録ユニットRは、必ずしも収録音片データセット記憶部10を備えている必要はない。
図3は、音片登録ユニットRの機能を行うパーソナルコンピュータが実行する処理を示すフローチャートである。
また、ピッチ成分の周波数の時間変化は、例えば、この音片データにケプストラム解析を施すことにより特定すればよい。具体的には、例えば、音片データが表す波形を時間軸上で多数の小部分へと区切り、得られたそれぞれの小部分のケプストラムを求め、このケプストラムの極大値を与える周波数のうちの最小値を、この小部分におけるピッチ成分の周波数として特定すればよい。なお、ピッチ成分の周波数の時間変化は、上述したように、例えば特開2003−108172号公報に開示された手法に従って音片データをピッチ波形データへと変換してから、このピッチ波形データに基づいて特定するようにすると良好な結果が期待できる。
なお、ステップS003でこのパーソナルコンピュータは、ステップS001で取得した表音文字のうち所定の位置を占めるものを抽出し、抽出された文字に基づいて暗号鍵を生成し、生成したこの暗号鍵を用いて、ステップS001で取得した音片データのうちこの暗号鍵の生成に用いた表音文字に対応付けられていた音片データを、対称鍵暗号の手法により暗号化することにより暗号化音片データを作成するものとする。表音文字のうちの所定の位置の定められ方は、当該所定の位置が、このパーソナルコンピュータの利用者に対して公開されない態様で定められている限り、任意である。
また、書き込んだ暗号化音片データの、音片データベースDの記憶領域内での先頭のアドレスを特定し、このアドレスを上述の(B)のデータとして音片データベースDの記憶領域に書き込む。
また、この暗号化音片データのデータ長を特定し、特定したデータ長を、(C)のデータとして音片データベースDの記憶領域に書き込む。
また、この暗号化音片データが表す音片の発声スピード及びピッチ成分の周波数の時間変化を特定した結果を示すデータを生成し、スピード初期値データ及びピッチ成分データとして音片データベースDの記憶領域に書き込む。
図4は、本体ユニットMの機能を行うパーソナルコンピュータがフリーテキストデータを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
図5は、本体ユニットMの機能を行うパーソナルコンピュータが配信文字列データを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
図6は、本体ユニットMの機能を行うパーソナルコンピュータが定型メッセージデータ及び発声スピードデータを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
なお、照合レベルデータが示す基準に合致する音片データが1個の音片につき複数あった場合は、これら複数の音片データを、設定した条件より厳格な条件に従って1個に絞り込むものとする。また、照合レベルデータの値に相当する条件を満たす音片データを選択できない音片があった場合は、該当する音片を、暗号化音片データを索出できなかった音片として扱うことと決定し、例えば欠落部分識別データを生成するものとする。
ただし、ステップS308でこのパーソナルコンピュータは、ステップS203の処理に相当する処理を行う代わりに、ステップS306における韻律予測の結果を用いて音声波形データを生成するようにしてもよい。
そして、これらのプログラムを起動し、OSの制御下に、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
D 音片データベース
R 音片登録ユニット
1 言語処理部
2 一般単語辞書
3 ユーザ単語辞書
41 音響処理部
42 検索部
43 伸長部
44 波形データベース
5 音片編集部
51 形態素解析部
52 一致音片決定部
53 韻律予測部
54 出力合成部
6 検索部
7 復号化部
8 話速変換部
10 収録音片データセット記憶部
11 音片データベース作成部
12 圧縮部
HDR ヘッダ部
IDX インデックス部
DIR ディレクトリ部
DAT データ部
Claims (10)
- 音片を表す音片データ、及び、当該音片の読みを表す音片読みデータを取得するデータ取得手段と、
取得された前記音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータを用いて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
取得された前記音片データを、生成された前記暗号鍵を用いて暗号化することにより、暗号化音片データを生成する暗号化手段と、
生成された前記暗号化音片データを、前記音片読みデータのうち当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて外部の記憶装置の記憶領域に格納する音片記憶手段と、を備える、
ことを特徴とする音声データベース製造装置。 - 前記暗号鍵生成手段は、取得された音片読みデータを構成するデータのうち、前記記憶装置又は当該暗号化音片データの復号化を行う外部の装置に固有に割り当てられた識別データの値により決まる位置を占めるデータを用いて、前記暗号鍵を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の音声データベース製造装置。 - 音片を表す音片データが暗号化されたものに相当する暗号化音片データを、音片の読みを表す音片読みデータのうち、当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて記憶する外部の音声データベースに接続可能に構成され、
文章を表す文章情報を入力し、各前記暗号化音片データのうちから、前記文章を構成する音声と共通する読みに対応付けられている暗号化音片データを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した暗号化音片データを復号化する復号化手段と、により構成されており、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータからなる暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記所定の位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものである、
ことを特徴とする音片復元装置。 - 前記音声データベースには、当該音声データベースに固有の識別データが割り当てられており、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記音声データベースに割り当てられた識別データの値により決まる位置を占めるデータからなる前記暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記識別データの値により決まる位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものである、
ことを特徴とする請求項3に記載の音片復元装置。 - 前記復号化手段が復号化した音片データを互いに結合することにより、合成音声を表すデータを生成する合成手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の音片復元装置。 - 前記復号化手段が復号化した音片データを互いに結合することにより、合成音声を表すデータを生成する合成手段を更に備え、
前記合成手段には、当該合成手段に固有の識別データが割り当てられており、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記合成手段に割り当てられた識別データの値により決まる位置を占めるデータからなる前記暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記識別データの値により決まる位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものである、
ことを特徴とする請求項3に記載の音片復元装置。 - 音片を表す音片データ、及び、当該音片の読みを表す音片読みデータを取得し、
取得された前記音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータを用いて暗号鍵を生成し、
取得された前記音片データを、生成された前記暗号鍵を用いて暗号化することにより、暗号化音片データを生成し、
生成された前記暗号化音片データを、前記音片読みデータのうち当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて外部の記憶装置の記憶領域に格納する、
ことを特徴とする音声データベース製造方法。 - 音片を表す音片データが暗号化されたものに相当する暗号化音片データを、音片の読みを表す音片読みデータのうち、当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて記憶する外部の音声データベースを用いる音片復元方法であって、
文章を表す文章情報を入力し、各前記暗号化音片データのうちから、前記文章を構成する音声と共通する読みに対応付けられている暗号化音片データを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択した暗号化音片データを復号化する復号化ステップと、により構成されており、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータからなる暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化ステップでは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記所定の位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化する、
ことを特徴とする音片復元方法。 - コンピュータを、
音片を表す音片データ、及び、当該音片の読みを表す音片読みデータを取得するデータ取得手段と、
取得された前記音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータを用いて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
取得された前記音片データを、生成された前記暗号鍵を用いて暗号化することにより、暗号化音片データを生成する暗号化手段と、
生成された前記暗号化音片データを、前記音片読みデータのうち当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて外部の記憶装置の記憶領域に格納する音片記憶手段と、
して機能させるためのプログラム。 - 音片を表す音片データが暗号化されたものに相当する暗号化音片データを、音片の読みを表す音片読みデータのうち、当該暗号化音片データが表す音片の読みを表すものと対応付けて記憶する外部の音声データベースに接続可能なコンピュータを、
文章を表す文章情報を入力し、各前記暗号化音片データのうちから、前記文章を構成する音声と共通する読みに対応付けられている暗号化音片データを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した暗号化音片データを復号化する復号化手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記暗号化音片データは、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち所定の位置を占めるデータからなる暗号鍵を用いて前記音片データが暗号化されたものに相当し、
前記復号化手段は、前記音声データベースが記憶する音片読みデータを構成するデータのうち前記所定の位置を占めるデータを用いて前記暗号鍵を生成し、生成した当該暗号鍵を用いて前記暗号化音片データを復号化するものである、
ことを特徴とするプログラム。
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