JPH03102399A - 規則音声合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［目次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 ［概要］ 音素や文節を単位とし、音響パラメータを規則によって
生成、接続して音声合成フィルタ部に与えることにより
、合成音声を生成する規則音声合成装置に間し、 それぞれの声質に応じて、音響パラメータ生成規則を切
り替えて使用すると共に、パラメータ補間部における補
間フィルタの特性（フィルタの係数）を変化させて、声
質に応じた音響パラメータ時系列の変化パターンを生成
し、よってそれぞれの声質に応じた、より自然な合成音
声の生成を行うことができる規則音声合成装置を提供す
ることを目的とし、 入力文書に韻律記号生成規則を適用して音韻記号列を生
成する音韻記号生成部と、声質毎に用意された複数の音
響パラメータ生成規則のいずれかを選択する規則発生部
と、選択された音響パラメータ生成規則を音韻記号列に
適用して音響パラメータの目標値を生成する音響パラメ
ータ生成部と、音響パラメータの目標値をスムージング
して音響パラメータ時系列に変換するパラメータ補間部
と、音響パラメータ時系列を合成音声に変換する音声フ
ィルタ部と、選択すべき音響パラメータ生成規則を指定
すると共に、選択された前記規則に合わせて音響パラメ
ータ目標値のスムージング特性を制御する声質制御部と
、を備えて構成されている。

［産業上の利用分野］ 本発明は、音声合成装置に係り、特に音素や文節を単位
とし、音響パラメータを規則によって生成、接続して音
声合成フィルタ部に与えることにより、合成音声を生成
する規則音声合成装置に関するものである． ［従来の技術］ 第５図から理解されるように、従来の装置は、音韻記号
列生成部４０，音響パラメータ生成部４４．パラメータ
補間部４８，合成音声フィルタ５０を備えて構成されて
いる． そして入力文書は、最初に音韻記号生成部４ｏにおいて
韻律記号生成規則４２が適用され、人ヵ文書がどう発音
され、またどのようなイントネーションを持つかを示す
音韻記号列に変換される。

次に生成された音韻記号列は、音響パラメータ生成部４
４において、音響パラメータ生成規則４６が適用される
ことにより、各時刻における音響パラメータの目標値列
（ステップ状に変化するデータ系列）に変換される． さらに、パラメータ補間部４８において、音響パラメー
タの目標値列に対して音声合威フィルタ５０に与えるた
めのなめらかに変化する音響パラメータ時系列が生成さ
れる。

最後に、前記音響パラメータ時系列が音声合成フィルタ
５０に与えられ、該音声合成フィルタ５０が駆動されて
合成音声が生成される。

ここで従来の規則音声合成装置においても、複数の声質
の合成音声の出力は可能となっており、各声質毎に音響
パラメータ生成規則４２（フォルマント周波数や基本周
波数の値が異なっているもの）を用意し、予め声質選択
の指令に基づいて、音響パラメータ生成規則４２を選択
、適用し、その声質特有な音響パラメータ目標値を生成
している． そして、生成された音響パラメータの目標値列は、パラ
メータ補間部４８において、なめらかに変化する音響パ
ラメータ時系列とされるが、パラメータ補間部４８では
その変化パターンを声質毎に変化させることまで意図し
ないため、変化特性の係数は固定されており、常に同じ
変化パターン（目標値に達するまでの時間やパラメータ
の変化の度合い〉をとって、音響パラメータが遷移する
。

ところで、声質（声の個人性等）の要因となる音響的な
パラメータは、充分に解明されてはいないが、基本周波
数、ホルマント周波数やその帯域幅の他に，その変化パ
ターンをも声質を特徴づける要因であるといわれている
． ［発明が解決しようとする！！’，ｉｌｌしかしながら
、従来の規則音声合成装置では、音響パラメータの変化
パターンは前述のように常に一定で、実際の発声の違い
に見られるような個人毎の音響パラメータの変化パター
ンのバリエーションを得ることはできず、そのため声質
に応した、より自然な合成音声の生成を行うことができ
なかった． 本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、それぞれの声質に応じて、音響パラメータ
生成規則を切り替えて使用すると共に、パラメータ補間
部における補間フィルタの特性（フィルタの係数）を変
化させて、声質に応じた音響パラメータ時系列の変１ヒ
バターンを生成し、よってそれぞれの声質に応じた、よ
り自然な合成音声の生成を行うことができる規則音声合
成装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る規則音声合成
装置は第１図のように構成されている，同図において、
人力文書に音韻記号生成規則が適用されて、音韻記号生
成部１０により音韻記号列が生成される。

また規則発生部１４により声質毎に用意された音響パラ
メータ生成規則１２−１．１２−２・・・１２−Ｈのい
ずれかが選択される． さらに音響パラメータ生成部１６により、選択された音
響パラメータ生成規則１２−１．１２−２・・・１２−
ｎが音韻記号列に適用されて音響パラメータの目標値が
生成される。

またパラメータ補間部１８により音響パラメータの目標
値がスムージングされて音響パラメータ時系列に変換ざ
れる。

音声合成フィルタ部２０により音響パラメータ時系列は
音声合戒に変換される。

ここで、声質制御部２２により、選択すべき音響パラメ
ータ生成規則１２−１．１２−２・・・１２−ｎが指定
ざれると共に、選択された前記規則１２−１．１２−２
・・・１２−ｎに合わせて音響パラメータ目標値のスム
ージング特性が制御される． ［作用］ 入力文書は、まず音韻記号生成部１０において、音韻記
号生成規則が適用され、人力文書はどう発音され、どの
ようなイントネーションを持つかを示す音韻記号列に変
換される。

次に、生成された音韻記号列は、含饗パラメータ生成部
１６において、複数の音響パラメータ生成規則１２−１
．１２−２・・・１２−ｎが適用されることにより各時
刻における音響パラメータの目標値列（ステップ状に変
化するデータ系列）に変換される。

このとき、適用される音響パラメータ生成規則１２−１
．１２−２・・・１２−ｎは声質制御部２２によって所
定の声質に応じたものが選択される。

さらにパラメータ補間部１８において音響パラメータの
目標値列に対して、音声合成フィルタ部２０に与えらる
ためのなめらかに変化する音響パラメータ時系列が生成
される。

このとき、声質制御部２２によって、パラメータ補間部
１８における補間フィルタの変化特性が所定の声質に応
じた変化特性になるように脚！！（制御）され、その声
質に沿った音響パラメータ変化パターンが生成ざれる． 最後に前記音響パラメータ時系列が音声合成フィルタ部
２０に与えられ、該音声合成フィルタ部２０が駆動され
て、合成音声が生成される。

［実施倒］ 以下、図面に基づいて本発明に係る規則音声合成Ｈ置の
好適な実施例を説明する。

第２図において、規則音声合成装置は、音素記号生成部
６０及び韻律記号生成部６２とを備えた音韻記号生成部
１０，規則発生部１４，音響パラメータ生成部１６．パ
ラメータ補間部１８，音声合成フィルタ部２０，声質制
御部２２，ＤＡ変換部６４によって構成されている， そして、規則発生部１４では複数の音響パラメータ生成
規則１２−１．　　１２−２＝−１２−ｎとこれらを切
り替える切替器６６とを有していろ，ここで、人力文書
は音素記号生成ｇ５６０において音素記号生成規則６８
が適用されてとのように発音されるかを示す音素記号列
に変換される。また韻律記号生成部６２において韻律記
号生成規則７０が適用されて、人力文書のどの部分にア
クセントがあり、またどの部分でイントネーションが変
化するかを示す韻律記号列へ変換される。

次に該音素記号列及び韻律記号列は、音響パラメータ生
成部１６において、規則発生部１４から選択されたいず
れかの音響パラメータ生成規則ｌ２−１．１２−２・・
・１２−ｎが適用されて、音響パラメータの目標値のデ
ータに変換される。

すなわち、規則発生部１４ては各種の声質に応じた複数
の音響パラメータ生成規則１２−１．１２−２，・・・
１２−ｎが備えられており、声質制御部２２によって、
前記規則発生部１４から声胃に応じたいずれかの音響パ
ラメータ生成規則ｌ２−１．　　１　２−２，　　・−
　−　１　２−ｎが選択ざれる．そして、選択されたい
ずれかの音響パラメータ生成規則１２−１．１２−２・
・・１２−ｎが適用ざれて、声質に応じた音響パラメー
タの目標値データに変換されるのである。

さらに、音響パラメータの目標値データは、パラメータ
補間部！８に与えられるが、パラメータ補間部１８では
、声質制御部２２によってその変化特性がざらに声質に
沿うよう制御され、これにより前記目標値データは、声
質に沿ってなめらかに変化する音響パラメータ時系列に
変換される。

ここでパラメータ補間部１８における補間フィルタは既
存のさまざまなフィルタが労えられるが、例えば、第３
図に示すような臨界制動２次系のフィルタが用いられる
。

同図において、符号５１Ｌ５１２は加算器、符号５２１
．５２２は乗算器、符号５３１．５３２は加算器、符号
５４１．５４２はレジスタ、符号５５１，５５２は乗算
器を示しており、本フィルタは、積分器と負のフィード
バックからなる一吹遅れフィルタの縦列接続として、構
成されている． そして、乗算器５２１．５２２に人カされる時定数τの
値を調整することによって、フィルタの変化特性が制御
できる。

本実施例でば声質制御部２２が、音響パラメータ生成規
則１２−１．１２−２・・・Ｉ２−ｎのいずれかを選択
するのと共に、その声質に応じた音響パラメータの変化
パターンを生成するために、時定数τの調整（制御）が
行われる。

これにより音響パラメータの目標値を所定の声質に沿う
ようスムーズに（滑らかに変化させて）して、音響パラ
メータ時系列に変換することができる． 第４１！Ｉに時定数τを変化させた場合の音響パラメー
タの状態を示す。

同図から理解されるように時定数τを変化させることに
よって声質に沿ったさまざまな音響パラメータの変化パ
ターンを得ることができるのてある． 最後に、前記音響パラメータ時系列は、音声合成フィル
タ部２０に与えられて、デジタルの音声波形として合成
され、このデジタル音声波形はＤＡ変換部６４において
アナログ音声波形に変換されて、音声として聴取される
。

以上、本実施例によれば音質制御部２２で、声質に応じ
た音響パラメータ生成規則！２−１．　　１２−２・・
・１２−ｎのいずれかを選択すると共に、パラメータ補
間部１８の時定数τを制弾することによって、その声胃
特有の音響パラメータの値と変化パターンを得ることが
可能となり、これにより自然の発声に近い合成音声を得
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、声質に応じて、音
響パラメータ生成規則を選択すると共に、パラメータ補
間部で使用する補間フィルタの変化特性を制御すること
によって、その声質特有の音響パラメータの値と変化パ
ターンを得ることが可能となり、より自然な合成音声の
生成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本実施例の構成説明図、 第３図は臨界制動二次フィルタを用いたパラメータ補間
部を示す構成図、 第４図（Ａ）、　（Ｂ）は音響パラメータの変化パター
ン図、 第５図は従来例の構成説明図、 てある。 １０・・・音韻記号生成部 １２−１．　　　１２−２　　・　・　・ラメータ生成
規則 １４・・・規則発生部 １６・・・音響パラメータ生成部 １８・・・パラメータ補間部 ２０・・・音声合成フィルタ部 ２２・・・声質制御部。 １　２−ｎ　・ ・音響バ 音響バラメーク ↑ ＴＡＵ＝２０ 音響パラメータ ↑ ＴＡＵ＝４０ 音響パラメータの変化パターン図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力文書に韻律記号生成規則を適用して音韻記号列を生
   成する音韻記号生成部（１０）と、声質毎に用意された
   音響パラメータ生成規則（１２−１、１２−２・・・１
   ２−ｎ）のいずれかを選択する規則発生部（１４）と、 選択された音響パラメータ生成規則（１２−１、１２−
   ２・・・１２−ｎ）を音韻記号列に適用して音響パラメ
   ータの目標値を生成する音響パラメータ生成部（１６）
   と、 音響パラメータ（１６）の目標値をスムージングして音
   響パラメータ時系列に変換するパラメータ補間部（１８
   ）と、 音響パラメータ時系列を合成音声に変換する音声フィル
   タ部（２０）と、 選択すべき音響パラメータ生成規則（１２−１、１２−
   ２・・・１２−ｎ）を指定すると共に、選択された前記
   規則（１２−１、１２−２・・・１２−ｎ）に合わせて
   音響パラメータ目標値のスムージング特性を制御する声
   質制御部（２２）と、を備えた、ことを特徴とする規則
   音声合成装置。