JPH03144500A - 駆動音源信号生成装置 - 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】 且」ＵΣ墾 本発明は、開動音源信号生成装置、より詳細には、規則
音声合成装置に関し、高品位な音声を合成するための合
成系に係わる。

ｋ来技先 特開昭６２−２０５４００号公報においては、１周期波
形の語長を長くして、すなわち１合成時のサンプリング
周波数より高いサンプリング周波数の↓周期分の駆動音
源信号を用意し、これを間引いて用い、間引きの間隔を
変化することで異なるピッチの波形を合成しているが、
この脅威装置では間引きの前にフィルタを設けていない
ためにエイリアスの問題が生じる。

第４図は、音源波形を伸縮することで目的のピッチ周波
数を得る音源信号生成装置の一例を説明するための図で
、１０は、音源生成装置、２０は韻律制御部で、音源生
成装置１０は、開動音源メモリ１１、音源合成部１２、
第１の低域フィルタ１３、音源伸縮部１４、第２の低域
フィルタ１５等から成り、図示のように、音源信号の伸
縮処理の前段と後段にそれぞれ所定の遮断周波数を持つ
低域遮断フィルタ１３．１５を設ける必要がある。

なぜなら、音源信号の圧縮（間引き）処理は等価的にサ
ンプリングレートの低下であるため、伸縮部に入力され
る音源信号の周波数成分を基のサンプリングレートによ
る帯域中（サンプリング定理により導かれる）より狭く
制限しておかないとエイリアスが生じてしまう（第５図
（ｂ））。前段の低域遮断フィルタエ３はこれを防ぐた
めにある。

逆に、音源信号の伸張処理は等価的にサンプリングレー
トを高くしたことにあたり、伸張処理後、信号成分の帯
域より高域にエイリアスが生じる（第５図（ｅ））、後
段の低域遮断フィルタ１５はこのエイリアスを遮断する
ためにある。

しかし、これらの低域遮断フィルタは伸縮の度合に応じ
てその遮断周波数を動的に変化する必要が、あり、装置
の構成及び制御を複雑にしているという問題点がある。

上述のごとき問題点を解決するために、本出願人は、別
途、開動音源メモリに蓄える音源波形のピッチ周波数を
１本装置に要求される合成可能なピッチ周波数の下限あ
るいはそれ以下のピッチ周波数にすることで、音源波形
を伸張することなく、圧縮のみで目的とするピッチ周波
数を合成するようにし、これにより、伸縮処理の後段の
低域濾過フィルタを省いて構成を簡単化した音源信号生
成装置を提案した。

且−一敗 本発明の目的は、上記本出願人が別途提案した音源信号
生成装置を更に改良して、前段及び後段の低域濾過フィ
ルタを省くことができる音源信号生成装置を提供するこ
とにある。

盪−一撲 本発明は、上記目的を達成するために、蓄えられた音源
波形を時間的に伸縮することにより、ピッチ周波数の異
なった音源信号を合成する音源信号生成装置において、
音声信号を逆フィルタリング等により得た音源波形を保
存する駆動音源メモリと、前記開動音源メモリの時間波
形を所定の割合で圧縮を行なう音源圧縮手段とを有し、
装置全体のサンプリングレートを開動音源メモリに蓄え
る音源波形の帯域に比べ高く設定し、さらに、開動音源
メモリに蓄える音源波形のピッチ周波数を本装置に要求
される合成可能なピッチ周波数の下限あるいはそれ以下
のピッチ周波数にし、音源波形の伸縮時に伸縮処理の前
後の位置にエイリアス除去の目的で設けられる低域濾過
手段を省略したことを特徴としたものである。以下、本
発明の実施例に基いて説明する。

第上図は１本発明の一実施例を説明するための構成図で
、図中、１０は音源生成装置、２０は韻律制御部、３０
は声道特性パラメータメモリ。

４０は声道パラメータ合成部、５０は声道フィルタで、
本発明においては、音源生成部１０は開動音源メモリ１
１．音源合或部１２．音源圧縮部１６より構成され、音
源の伸縮処理では必要としていた音源圧縮部１６の前段
及び後段低域濾過フィルタが省略されている。

ここで、声道特性パラメータは、従来より用いられてい
るＬＰＧ、ＬＳＰ、ＰＡＲＣＯＲなどの線形予測による
パラメータや、フォルマント合成器に用いられるフォル
マントパラメータなどを用いることができる。開動音源
は、ＣＶ等を単位とした音声資料を、上記声道特性パラ
メータによる声道フィルタの逆特性を持つフィルタに入
力して得た出力である。このとき音声資料のピッチ周波
数はこの合成器で合成する最低のピッチ周波数以下に設
定する。

圧縮処理部でのエイリアス発生を防ぐために、本装置の
サンプリング周波数ｆｓは以下のように決定する６駆動
音源メモリに蓄える音源波形の帯域の上限周波数をｆｔ
とし、圧縮率をＰとする。

ここでの圧縮率とは、圧縮処理部の入力と出力のサンプ
ル数の比であり、例えば、圧縮率が０．８のとき入力に
１００サンプルの波形が入力されると、８０サンプルに
時間圧縮された波形が出力される。

第２図（ａ）〜（Ｑ）に、ｆｓ、ｆｔ、ｐの関係を示す
。サンプリング定理により帯域の上限はサンプリング周
波数の１／２に制限される（第２図（ａ））。圧縮処理
はサンプリング周波数の低下と等価に考えることができ
るので、圧縮処理後の４１Ｆ域は第２図（ｂ）、（Ｑ）
で示すように低くなる。このとき駆動音源メモリに若え
られた音源波形の帯域が第２図（ｂ）のように圧縮処理
後の帯域に含まれていればエイリアスは生じない。しか
し、第２図（ｃ）に示すように音源波形の帯域が圧縮処
理後の帯域を越えるようであれば、エイリアスを生じて
しまう。これにより５本発明ではサンプリング周波数を
以下の式を濶足するように設定する。

ｆ　５＝２ｘｆ　ｔ／ｐｍｉｎ ここで、ｐ　ｍｉｎは圧縮率の下限である。

このようにサンプリング周波数を決定することによって
、圧縮処理の前段に低域濾過フィルタを設けて圧縮率に
応じて音源波形の帯域を制限する必要がなくなる。

次に、第工図に基いて本発明を用いた音声合成器の全体
の動作を説明する。韻律制御部２０は合成を行なう音韻
の系列に基づいて音韻種類、音韻の時間長、ピッチを表
現する音源の圧縮率を出力する。音源合成部１２は、韻
律制御部２０から示される音韻種類によって駆動音源メ
モリ１１より所定の音律を読み出す。これを部分的な削
除、繰り返し等の処理により、韻律制御部２０より示さ
れる時間長を圧縮率で割った長さになるように音源信号
を合成して出力する。ここで、時間長を圧縮率で割った
長さを用いるのは、後の処理で音源信号が行なわれるの
で、合成時の時間長を韻律部から示されるそれに等しく
するためである。

音源圧縮部工６は音源合成部工２からの音源信号を圧縮
率に基づいて圧縮する。このとき、間弓きの間隔は一定
にせず、ピッチの分解精度を高める。−例として、第３
図に、圧縮率０．８の時の間引きを示す。

声道パラメータ合成部４０は、韻律制御部２０から示さ
れる音韻種類によって声道特性パラメータメモリ３０よ
り読み出す。これを部分的な削除、線形補間等の処理に
より、韻律制御部２０より示される時間長になるように
声道パラメータを合成して出力する。声道フィルタ５０
は、声道パラメータによる伝達特性をもち、音源信号の
入力により、合成音声を出力する。

塾−一来 以上の説明から明らかなように、本発明によると、サン
プリング周波数を高く設定し、開動音源メモリに蓄える
音源波形のピッチ周波数を１本装置に要求される合成可
能なピッチ周波数の下限あるいはそれ以下のピッチ周波
数にすることで、伸縮処理の前後に設けられるエイリア
ス除去用の低域濾過フィルタを省いた構成の音源信号−
生成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第工図は、本発明の一実施例を説明するための構成国、
第２図は、本発明の動作説明をするための図、第３図は
、圧縮率０．８の時の間引きを示す図、第４図及び第５
図は、従来の音声信号生成装置の一例を説明するための
図である。 １０・・・音源生成装置、２０・・・韻律制御部、３０
・・・声道特性パラメータメモリ、４０・・・声道パラ
メータ合成部、 ５０・・・声道フィルタ、 工・・・開動音源 メモリ、 工２・・・音源合成部、 工６・・・音源圧縮部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、蓄えられた音源波形を時間的に伸縮することにより
   、ピッチ周波数の異なった音源信号を合成する音源信号
   生成装置において、音声信号を逆フィルタリング等によ
   り得た音源波形を保存する駆動音源メモリと、前記駆動
   音源メモリの時間波形を所定の割合で圧縮を行なう音源
   圧縮手段とを有し、装置全体のサンプリングレートを駆
   動音源メモリに蓄える音源波形の帯域に比べ高く設定し
   、さらに、駆動音源メモリに蓄える音源波形のピッチ周
   波数を本装置に要求される合成可能なピッチ周波数の下
   限あるいはそれ以下のピッチ周波数にし、音源波形の伸
   縮時に伸縮処理の前後の位置にエイリアス除去の目的で
   設けられる低域濾過手段を省略したことを特徴とする駆
   動音源信号生成装置。