JPH0229233B2 - - Google Patents
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- JPH0229233B2 JPH0229233B2 JP57095927A JP9592782A JPH0229233B2 JP H0229233 B2 JPH0229233 B2 JP H0229233B2 JP 57095927 A JP57095927 A JP 57095927A JP 9592782 A JP9592782 A JP 9592782A JP H0229233 B2 JPH0229233 B2 JP H0229233B2
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- Japan
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- speech synthesis
- spectrum
- sound source
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- Prior art date
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Links
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 31
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 31
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 8
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音声合成装置に関する。複数のチヤン
ネルフイルタで構成されるチヤンネルフイルタバ
ンクを用い、音声の各チヤンネルフイルタに対応
する周波数成分の大きさを検出し、これにより音
声のスペクトル包絡の情報を得て、これを音声の
情報量圧縮に利用するチヤンネルボコーダあるい
は音声分析合成装置が従来より用いられている。
ネルフイルタで構成されるチヤンネルフイルタバ
ンクを用い、音声の各チヤンネルフイルタに対応
する周波数成分の大きさを検出し、これにより音
声のスペクトル包絡の情報を得て、これを音声の
情報量圧縮に利用するチヤンネルボコーダあるい
は音声分析合成装置が従来より用いられている。
しかしながら、このようなチヤンネルボコーダ
は音声の各周波数成分を別別のチヤンネルフイル
タで抽出するため、これを合成して生ずる出力側
における再生音声は、そのスペクトルが各フイル
タの境界周波数ごとに不連続になり、これが再生
音声の品質を劣化し、チヤンネルボコーダの最大
の欠点となつている。
は音声の各周波数成分を別別のチヤンネルフイル
タで抽出するため、これを合成して生ずる出力側
における再生音声は、そのスペクトルが各フイル
タの境界周波数ごとに不連続になり、これが再生
音声の品質を劣化し、チヤンネルボコーダの最大
の欠点となつている。
本発明の目的は従来装置のもつ上述の欠点を除
去するにある。
去するにある。
本発明の装置は、チヤンネルフイルタバンクを
用いて抽出された各周波数スペクトラム成分に関
する情報を入力しこれを用いて音声合成を行なう
音声合成装置であつて、前記各周波数スペクトラ
ム成分に関するパワースペクトラムを求める手段
と、前記パワースペクトラムをフーリエ逆変換し
さらに線形予測分析合成を行うことにより位相連
続な音声合成フイルタを構成する手段とを有す
る。
用いて抽出された各周波数スペクトラム成分に関
する情報を入力しこれを用いて音声合成を行なう
音声合成装置であつて、前記各周波数スペクトラ
ム成分に関するパワースペクトラムを求める手段
と、前記パワースペクトラムをフーリエ逆変換し
さらに線形予測分析合成を行うことにより位相連
続な音声合成フイルタを構成する手段とを有す
る。
次に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
図は本発明の音声合成装置の一実施例を含む音
声分析合成装置の一例を示すブロツク図である。
声分析合成装置の一例を示すブロツク図である。
図の音声分析合成装置は、音声分析側１音声合
成側２および伝送路３からなり、この中の音声合
成側２が本発明の音声合成装置の一実施例を示
す。さて、音成分析側１は、Ｎ個の帯域フイルタ
BPF−１〜BPF−Ｎから構成されるチヤンネル
フイルタバンク１０１、前記チヤンネルフイルタ
バンク１０１の各帯域フイルタ対応に設けられた
Ｎ個の検波器を含む検波器群１０２、前記検波器
群１０２の各検波器対応に設けられたＮ個の低域
フイルタを含む低域フイルタ群１０３、スペクト
ラム情報符号化器１０４、音源パラメータ分析器
１０５および音源情報符号化器１０６を含み、ま
た、音声合成側２は、スペクトラム情報復号化器
２０１、Ｎ個のスペクトラム電力計算器よりなる
スペクトラム電力計算器群２０２、自己相関係数
演算器２０３、線形予測分析器２０４、LPC音
声合成フイルタ２０５、音源情報復号化器２０
６、音源励振信号発生器２０７を含み、また伝送
路３はスペクトラム情報伝送路３０１および音源
情報伝送路３０２を含んでいる。
成側２および伝送路３からなり、この中の音声合
成側２が本発明の音声合成装置の一実施例を示
す。さて、音成分析側１は、Ｎ個の帯域フイルタ
BPF−１〜BPF−Ｎから構成されるチヤンネル
フイルタバンク１０１、前記チヤンネルフイルタ
バンク１０１の各帯域フイルタ対応に設けられた
Ｎ個の検波器を含む検波器群１０２、前記検波器
群１０２の各検波器対応に設けられたＮ個の低域
フイルタを含む低域フイルタ群１０３、スペクト
ラム情報符号化器１０４、音源パラメータ分析器
１０５および音源情報符号化器１０６を含み、ま
た、音声合成側２は、スペクトラム情報復号化器
２０１、Ｎ個のスペクトラム電力計算器よりなる
スペクトラム電力計算器群２０２、自己相関係数
演算器２０３、線形予測分析器２０４、LPC音
声合成フイルタ２０５、音源情報復号化器２０
６、音源励振信号発生器２０７を含み、また伝送
路３はスペクトラム情報伝送路３０１および音源
情報伝送路３０２を含んでいる。
音声分析側１の入力端子１０００から入力する
音声信号は、チヤンネルフイルタバンク１０１の
Ｎ個の帯域フイルタBPF−１〜BPF−Ｎおよび
音源パラメータ分析器１０５に供給される。
音声信号は、チヤンネルフイルタバンク１０１の
Ｎ個の帯域フイルタBPF−１〜BPF−Ｎおよび
音源パラメータ分析器１０５に供給される。
チヤンネルフイルタバンク１０１は、音声帯域
の例えば3.4KHzを、ほぼ等間隔のＮ個の帯域に
分割し、かくして分割されたそれぞれの帯域のス
ペクトラム成分（周波数成分）だけの通過を許す
ようなＮ個の帯域フイルタから構成されている。
従つて、チヤンネルフイルタバンク１０１の各帯
域フイルタの出力には、入力音声信号のその周波
数帯域成分に相当する振巾と周波数をもつ振動波
形が現われる。これらの各波形は検波器群１０２
の各検波器に供給され、ここでそれぞれ包絡線検
波され、さらに低域フイルタ群１０３の各低域フ
イルタを通過させることにより不要な高調波成分
が除かれ、その結果、低域フイルタ群１０３の各
低域フイルタの出力には、入力音声信号周波数ス
ペクトラムの各周波数における成分に比例する出
力が得られる。
の例えば3.4KHzを、ほぼ等間隔のＮ個の帯域に
分割し、かくして分割されたそれぞれの帯域のス
ペクトラム成分（周波数成分）だけの通過を許す
ようなＮ個の帯域フイルタから構成されている。
従つて、チヤンネルフイルタバンク１０１の各帯
域フイルタの出力には、入力音声信号のその周波
数帯域成分に相当する振巾と周波数をもつ振動波
形が現われる。これらの各波形は検波器群１０２
の各検波器に供給され、ここでそれぞれ包絡線検
波され、さらに低域フイルタ群１０３の各低域フ
イルタを通過させることにより不要な高調波成分
が除かれ、その結果、低域フイルタ群１０３の各
低域フイルタの出力には、入力音声信号周波数ス
ペクトラムの各周波数における成分に比例する出
力が得られる。
この各出力は、スペクトラム情報符号化器１０
４において量子化され、さらに符号化されて、ス
ペクトラム情報伝送路３０１を介し、音声合成側
２に伝送される。
４において量子化され、さらに符号化されて、ス
ペクトラム情報伝送路３０１を介し、音声合成側
２に伝送される。
一方、音源パラメータ分析器１０５は、供給さ
れた音声信号よりピツチ周波数、有声／無声判別
信号および短時間平均電力から構成される音源情
報を計測し、音源情報符号化器１０６に供給す
る。符号化器１０６はこの音源情報を量子化し符
号化して、音源情報伝送路３０２を介し音声合成
側２に伝送する。
れた音声信号よりピツチ周波数、有声／無声判別
信号および短時間平均電力から構成される音源情
報を計測し、音源情報符号化器１０６に供給す
る。符号化器１０６はこの音源情報を量子化し符
号化して、音源情報伝送路３０２を介し音声合成
側２に伝送する。
音声合成側２においては、スペクトラム情報伝
送路３０１を介して伝送された、符号化されたス
ペクトラム情報は、スペクトラム情報復号化器２
０１で復号化され、そのＮ個の出力端子に、伝送
された音声信号の周波数スペクトラムの各周波数
における成分に比例するデータが現われ、これら
のデータはスペクトラム電力計測器群２０２の対
応するスペクトラム電力計測器に供給される。こ
れらの各電力計測器は、入力するデータを２乗す
ることにより各周波数における電力スペクトラム
成分データに変換し、これを自己相関係数演算器
２０３に供給する。
送路３０１を介して伝送された、符号化されたス
ペクトラム情報は、スペクトラム情報復号化器２
０１で復号化され、そのＮ個の出力端子に、伝送
された音声信号の周波数スペクトラムの各周波数
における成分に比例するデータが現われ、これら
のデータはスペクトラム電力計測器群２０２の対
応するスペクトラム電力計測器に供給される。こ
れらの各電力計測器は、入力するデータを２乗す
ることにより各周波数における電力スペクトラム
成分データに変換し、これを自己相関係数演算器
２０３に供給する。
自己相関係数演算器２０３は、こうして供給さ
れた各周波数における電力スペクトラム成分デー
タを用いて、適当な内挿を行なうことにより必要
な周波数範囲の電力周波数スペクトラムを近似
し、これを逆フーリエ変換することにより、必要
な遅れ時間の範囲で所定の遅れ時間ごとの自己相
関係数を演算し、これを線形予測分析器２０４に
供給する。
れた各周波数における電力スペクトラム成分デー
タを用いて、適当な内挿を行なうことにより必要
な周波数範囲の電力周波数スペクトラムを近似
し、これを逆フーリエ変換することにより、必要
な遅れ時間の範囲で所定の遅れ時間ごとの自己相
関係数を演算し、これを線形予測分析器２０４に
供給する。
線形予測分析器２０４は、供給された自己相関
係数より、例えばDurbin（ダービン）法を用いて
線形予測パラメータであるαパラメータを演算に
より求め、これを出力ライン２０４０を介して、
LPC音声合成フイルタ２０５のフイルタ係数と
して供給する。
係数より、例えばDurbin（ダービン）法を用いて
線形予測パラメータであるαパラメータを演算に
より求め、これを出力ライン２０４０を介して、
LPC音声合成フイルタ２０５のフイルタ係数と
して供給する。
一方、音源情報復号化器２０６は、音源情報伝
送路３０２を介して伝送された音源情報を復号
し、これを音源励振信号発生器に２０７に供給す
る。
送路３０２を介して伝送された音源情報を復号
し、これを音源励振信号発生器に２０７に供給す
る。
音源励振信号発生器２０７は、供給された音源
情報データ（ピツチ周波数データ、有声／無声判
別データ、および短時間平均電力データ）を用い
て公知の方法によりフイルタ励振信号データを発
生し、これを出力ライン２０７０を介しLPC音
声合成フイルタ２０５のフイルタ励振信号として
供給する。
情報データ（ピツチ周波数データ、有声／無声判
別データ、および短時間平均電力データ）を用い
て公知の方法によりフイルタ励振信号データを発
生し、これを出力ライン２０７０を介しLPC音
声合成フイルタ２０５のフイルタ励振信号として
供給する。
LPC音声合成フイルタ２０５は、ライン２０
４０を介して供給された前記αパラメータによる
フイルタ係数と、ライン２０７０を介して供給さ
れた前記フイルタ励振信号とを用いて音声を合成
し、波形出力端子２０００に出力する。なお、フ
イルタ２０５は巡回型フイルタとして容易に構成
できる。
４０を介して供給された前記αパラメータによる
フイルタ係数と、ライン２０７０を介して供給さ
れた前記フイルタ励振信号とを用いて音声を合成
し、波形出力端子２０００に出力する。なお、フ
イルタ２０５は巡回型フイルタとして容易に構成
できる。
さて、よく知られているように、αパラメータ
を用いたLPC音声合成フイルタの伝達特性をＨ
（Ｚ）とすると、Ｈ（Ｚ）は （但し、ＰはLPCフイルタの次数、Ｇは利得を
表す定数、またαiはαパラメータの各成分をそれ
ぞれ表わす。）という形の全極型モデルによつて
表わされる。これより周波数ｆにおけるこのフイ
ルタの伝達特性は、τを標本化周期とすると、 となる。
を用いたLPC音声合成フイルタの伝達特性をＨ
（Ｚ）とすると、Ｈ（Ｚ）は （但し、ＰはLPCフイルタの次数、Ｇは利得を
表す定数、またαiはαパラメータの各成分をそれ
ぞれ表わす。）という形の全極型モデルによつて
表わされる。これより周波数ｆにおけるこのフイ
ルタの伝達特性は、τを標本化周期とすると、 となる。
(2)式より明らかなように、Ｈ（ ）の分母は、
一般には無限大または零の値をとらず、従つて伝
達特性はｆに関して連続な関数となる。
一般には無限大または零の値をとらず、従つて伝
達特性はｆに関して連続な関数となる。
合成側におけるこのような伝達特性をもつ
LPCフイルタの使用と、上述の電力周波数スペ
クトラムの近似とにより、本実施例の出力合成音
声は従来のチヤンネルボコーダの最大の欠点であ
るスペクトルの不連続性が除かれ、これにもとず
く品質劣化が緩和される。
LPCフイルタの使用と、上述の電力周波数スペ
クトラムの近似とにより、本実施例の出力合成音
声は従来のチヤンネルボコーダの最大の欠点であ
るスペクトルの不連続性が除かれ、これにもとず
く品質劣化が緩和される。
なお、上述の実施例においては、スペクトラム
情報と音源情報との符号化、伝送および復号化を
別別に取り扱つたが、勿論、共通の符号化器、伝
送路および復号化器を用いて共通に処理すること
もできる。
情報と音源情報との符号化、伝送および復号化を
別別に取り扱つたが、勿論、共通の符号化器、伝
送路および復号化器を用いて共通に処理すること
もできる。
以上述べたように、本発明を用いるとチヤンネ
ルボコーダの品質向上を達成できる。
ルボコーダの品質向上を達成できる。
図は本発明の音声合成装置の一実施例を含む音
声分析合成装置の一例を示すブロツク図である。 図において、１……音声分析側、２……音声合
成側、３……伝送路、１０１……チヤンネルフイ
ルタバンク、１０２……検波器群、１０３……低
域フイルタ群、１０４……スペクトラム情報符号
化器、１０５……音源パラメータ分析器、１０６
……音源情報符号化器、２０１……スペクトラム
情報復号化器、２０２……スペクトラム電力計測
器群、２０３……自己相関係数演算器、２０４…
…線形予測分析器、２０５……LPC音声合成フ
イルタ、２０６……音源情報復号化器、２０７…
…励振信号発生器、３０１……スペクトラム情報
伝送路、３０２……音源情報伝送路。
声分析合成装置の一例を示すブロツク図である。 図において、１……音声分析側、２……音声合
成側、３……伝送路、１０１……チヤンネルフイ
ルタバンク、１０２……検波器群、１０３……低
域フイルタ群、１０４……スペクトラム情報符号
化器、１０５……音源パラメータ分析器、１０６
……音源情報符号化器、２０１……スペクトラム
情報復号化器、２０２……スペクトラム電力計測
器群、２０３……自己相関係数演算器、２０４…
…線形予測分析器、２０５……LPC音声合成フ
イルタ、２０６……音源情報復号化器、２０７…
…励振信号発生器、３０１……スペクトラム情報
伝送路、３０２……音源情報伝送路。
Claims (1)
- １ チヤンネルフイルタバンクを用いて抽出され
た各周波数スペクトラム成分に関する情報を入力
しこれを用いて音声合成を行なう音声合成装置に
おいて、前記各周波数スペクトラム成分に関する
パワースペクトラムを求める手段と、前記パワー
スペクトラムをフーリエ逆変換しさらに線形予測
分析合成を行うことにより位相連続な音声合成フ
イルタを構成する手段とを有することを特徴とす
る音声合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095927A JPS58211796A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 音声合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095927A JPS58211796A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 音声合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211796A JPS58211796A (ja) | 1983-12-09 |
| JPH0229233B2 true JPH0229233B2 (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=14150902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57095927A Granted JPS58211796A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 音声合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58211796A (ja) |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57095927A patent/JPS58211796A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58211796A (ja) | 1983-12-09 |
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