JPH0727397B2 - 音声合成装置 - Google Patents
音声合成装置Info
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- JPH0727397B2 JPH0727397B2 JP63183906A JP18390688A JPH0727397B2 JP H0727397 B2 JPH0727397 B2 JP H0727397B2 JP 63183906 A JP63183906 A JP 63183906A JP 18390688 A JP18390688 A JP 18390688A JP H0727397 B2 JPH0727397 B2 JP H0727397B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L13/00—Speech synthesis; Text to speech systems
- G10L13/06—Elementary speech units used in speech synthesisers; Concatenation rules
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、ピッチ波形素片やこれに準ずる音声波形素
片等の波形素片を編集して音声波形を再生する音声合成
装置に関する。
片等の波形素片を編集して音声波形を再生する音声合成
装置に関する。
〈従来の技術〉 音声波形のうち、母音等の有声音には、2,3ms〜10ms周
期でほぼ同じ波形が数回から十数回にわたって繰り返す
ピッチ構造が見られ、高い冗長性があることが知られて
いる。従来、上記ピッチ構造を利用して合成音声を生成
する素片編集方式による音声合成装置がある。この音声
合成装置は、ピッチ波形素片やこれに準じた音声波形素
片を所定の間だけ繰り返して接続して音声波形を合成す
るものである。こうすることによって、上記ピッチ波形
素片やこれに準じた音声波形素片等の波形素片データ量
の低減を図り、かつ、得られる合成音声の高い音質を保
持するのである。
期でほぼ同じ波形が数回から十数回にわたって繰り返す
ピッチ構造が見られ、高い冗長性があることが知られて
いる。従来、上記ピッチ構造を利用して合成音声を生成
する素片編集方式による音声合成装置がある。この音声
合成装置は、ピッチ波形素片やこれに準じた音声波形素
片を所定の間だけ繰り返して接続して音声波形を合成す
るものである。こうすることによって、上記ピッチ波形
素片やこれに準じた音声波形素片等の波形素片データ量
の低減を図り、かつ、得られる合成音声の高い音質を保
持するのである。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の素片編集方式による音声合成
装置は、ピッチ波形素片やこれに準じた音声波形素片を
単に所定の間だけ繰り返して接続して音声波形を合成す
るので、上記ピッチ波形素片や音声波形素片の接続部に
次のように歪みが生じるという問題がある。
装置は、ピッチ波形素片やこれに準じた音声波形素片を
単に所定の間だけ繰り返して接続して音声波形を合成す
るので、上記ピッチ波形素片や音声波形素片の接続部に
次のように歪みが生じるという問題がある。
第４図は音声波形の合成に用いる波形素片であるピッチ
波形素片の一例を示す。図中◎印はサンプリング時点に
おける波高値（以下、サンプリング波高値と言う）を示
し、この◎印から時間軸に垂直に引かれた実線はサンプ
リング時点を示し、上記サンプリング時点の中間におい
て時間軸に垂直に引かれた破線は波形合成時に上記サン
プリング波高値間を補間して補間波高値を出力する補間
波高値出力時点を示す。第４図に示すピッチ波形素片
は、波形が零クロスする位置によって次のように４種類
の波形タイプがある。
波形素片の一例を示す。図中◎印はサンプリング時点に
おける波高値（以下、サンプリング波高値と言う）を示
し、この◎印から時間軸に垂直に引かれた実線はサンプ
リング時点を示し、上記サンプリング時点の中間におい
て時間軸に垂直に引かれた破線は波形合成時に上記サン
プリング波高値間を補間して補間波高値を出力する補間
波高値出力時点を示す。第４図に示すピッチ波形素片
は、波形が零クロスする位置によって次のように４種類
の波形タイプがある。
すなわち、サンプリング時点間Tsを２分割してその前半
をP1とし後半をP2とする。そうすると、第４図（ａ）に
示す波形タイプは、ピッチ先端サンプリング波高値ｌ
の補間直線の零クロス点ｍが上記P2領域にあり、ピッチ
終端サンプリング波高値ｎの補間直線の零クロス点ｏが
P2領域にある波形である。また、第４図（ｂ）に示す波
形タイプは、ピッチ先端サンプリング波高値の補間直
線の零クロス点が上記P1領域にあり、ピッチ終端サンプ
リング波高値の補間直線の零クロス点がP1領域にある波
形である。また、第４図（ｃ）に示す波形タイプは、
ピッチ先端サンプリング波高値の補間直線の零クロス点
がP2領域にあり、ピッチ終端サンプリング波高値の補間
直線の零クロス点がP1領域にある波形である。また、第
４図（ｄ）に示す波形タイプは、ピッチ先端サンプリ
ング波高値の補間直線の零クロス点がP1領域にあり、ピ
ッチ終端サンプリング波高値の補間直線の零クロス点が
P2領域にある波形である。そこで、上述の各タイプのピ
ッチ波形素片を夫々単純に繰り返したり接続したりする
と、接続部においてピッチ周期が半サンプリング期間の
位相ずれを起こして、原波形と異なる歪みを生ずる。
をP1とし後半をP2とする。そうすると、第４図（ａ）に
示す波形タイプは、ピッチ先端サンプリング波高値ｌ
の補間直線の零クロス点ｍが上記P2領域にあり、ピッチ
終端サンプリング波高値ｎの補間直線の零クロス点ｏが
P2領域にある波形である。また、第４図（ｂ）に示す波
形タイプは、ピッチ先端サンプリング波高値の補間直
線の零クロス点が上記P1領域にあり、ピッチ終端サンプ
リング波高値の補間直線の零クロス点がP1領域にある波
形である。また、第４図（ｃ）に示す波形タイプは、
ピッチ先端サンプリング波高値の補間直線の零クロス点
がP2領域にあり、ピッチ終端サンプリング波高値の補間
直線の零クロス点がP1領域にある波形である。また、第
４図（ｄ）に示す波形タイプは、ピッチ先端サンプリ
ング波高値の補間直線の零クロス点がP1領域にあり、ピ
ッチ終端サンプリング波高値の補間直線の零クロス点が
P2領域にある波形である。そこで、上述の各タイプのピ
ッチ波形素片を夫々単純に繰り返したり接続したりする
と、接続部においてピッチ周期が半サンプリング期間の
位相ずれを起こして、原波形と異なる歪みを生ずる。
すなわち、例えば波形タイプ同士を単純に接続すると
第５図（ｂ）に示すように半サンプリング周期だけ位相
が遅れたようになる。また、波形タイプ同士を単純に
接続すると第５図（ｃ）に示すように半サンプリング周
期だけ位相が進んだようになる。この場合にはピッチ波
形素片の立ち上がり部の歪みとなり、合成音声の音質は
大きく劣化する。特にピッチ周期の短い（ピッチ周波数
の高い）女性音声の音質劣化が著しい。
第５図（ｂ）に示すように半サンプリング周期だけ位相
が遅れたようになる。また、波形タイプ同士を単純に
接続すると第５図（ｃ）に示すように半サンプリング周
期だけ位相が進んだようになる。この場合にはピッチ波
形素片の立ち上がり部の歪みとなり、合成音声の音質は
大きく劣化する。特にピッチ周期の短い（ピッチ周波数
の高い）女性音声の音質劣化が著しい。
そこで、上記問題を解決するために、１ピッチ波形素片
を切り出して高速フーリェ変換（FFT）分析により周波
数軸波形に一旦変換し、位相調整を行った後に逆FFTに
よって時間軸波形に逆変換することにより、ピッチ波形
素片の両端部を零に近付ける方法がある。また、切り出
された１ピッチ波形に対して線形予測符号化（LPC）分
析を行ってインパルス応答波形を再生し、これをピッチ
波形素片として用いる方法がある。しかしながら、上記
各方法においては、ピッチ波形素片の両端部が十分に零
に近付かなくピッチ波形素片に歪みが残るという問題
や、音色に変化が見られるという問題がある。
を切り出して高速フーリェ変換（FFT）分析により周波
数軸波形に一旦変換し、位相調整を行った後に逆FFTに
よって時間軸波形に逆変換することにより、ピッチ波形
素片の両端部を零に近付ける方法がある。また、切り出
された１ピッチ波形に対して線形予測符号化（LPC）分
析を行ってインパルス応答波形を再生し、これをピッチ
波形素片として用いる方法がある。しかしながら、上記
各方法においては、ピッチ波形素片の両端部が十分に零
に近付かなくピッチ波形素片に歪みが残るという問題
や、音色に変化が見られるという問題がある。
そこで、この発明の目的は、簡単な操作によって波形素
片を接続することによって音質劣化のない合成音声を生
成することができる音声合成装置を提供することにあ
る。
片を接続することによって音質劣化のない合成音声を生
成することができる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、この発明は、音声のピッチ波
形素片等の波形素片を編集して音声を合成する音声合成
装置において、上記波形素片の接続部における接続状態
を表す接続タイプを格納する接続タイプ記憶部と、上記
波形素片を接続する際に、上記接続タイプ記憶部に記憶
されている接続タイプに応じて、上記波形素片の終端サ
ンプリング時点と先端サンプリング時点との間を、本来
のサンプリング間隔のまま、または上記本来のサンプリ
ング間隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して接続する波形
素片接続部を備えたことを特徴としている。
形素片等の波形素片を編集して音声を合成する音声合成
装置において、上記波形素片の接続部における接続状態
を表す接続タイプを格納する接続タイプ記憶部と、上記
波形素片を接続する際に、上記接続タイプ記憶部に記憶
されている接続タイプに応じて、上記波形素片の終端サ
ンプリング時点と先端サンプリング時点との間を、本来
のサンプリング間隔のまま、または上記本来のサンプリ
ング間隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して接続する波形
素片接続部を備えたことを特徴としている。
〈作用〉 音声の波形素片を編集して音声を合成する際に、接続タ
イプ記憶部に記憶された接続タイプが参照される。そし
て、この接続タイプに応じて、波形素片の終端サンプリ
ング時点と先端サンプリング時点との間を、本来のサン
プリング間隔のまま、または上記本来のサンプリング間
隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して、上記波形素片接続
部によって上記波形素片がスムーズに接続されて音声波
形が合成される。
イプ記憶部に記憶された接続タイプが参照される。そし
て、この接続タイプに応じて、波形素片の終端サンプリ
ング時点と先端サンプリング時点との間を、本来のサン
プリング間隔のまま、または上記本来のサンプリング間
隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して、上記波形素片接続
部によって上記波形素片がスムーズに接続されて音声波
形が合成される。
〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図はこの発明の音声合成装置のブロック図である。
１はCPU（中央処理装置）５が音声合成を実行する際の
制御プログラムを格納する制御用ROM（リード・オンリ
・メモリ）、２は音声合成時にワークメモリとして使用
されるRAM（ランダム・アクセス・メモリ）、３は音声
の符号化データを格納するためのデータROMであり、４
は音声合成の起動等の入出力信号を授受するためのI/O
インターフェース部、６はCPU5の制御によって合成され
た音声波形のデータをD/A変換するD/A変換器であり、７
は入力されたアナログ音声波形を増幅してスピーカ８に
出力する増幅器である。上記構成の音声合成装置は制御
用ROM1,RAM2,データROM3,I/Oインターフェース部4,CPU5
およびD/A変換器６を１チップに集積することも可能で
あり、また、増設用として音声符号化データを格納する
外部データROM9を外部に増設することも可能である。
１はCPU（中央処理装置）５が音声合成を実行する際の
制御プログラムを格納する制御用ROM（リード・オンリ
・メモリ）、２は音声合成時にワークメモリとして使用
されるRAM（ランダム・アクセス・メモリ）、３は音声
の符号化データを格納するためのデータROMであり、４
は音声合成の起動等の入出力信号を授受するためのI/O
インターフェース部、６はCPU5の制御によって合成され
た音声波形のデータをD/A変換するD/A変換器であり、７
は入力されたアナログ音声波形を増幅してスピーカ８に
出力する増幅器である。上記構成の音声合成装置は制御
用ROM1,RAM2,データROM3,I/Oインターフェース部4,CPU5
およびD/A変換器６を１チップに集積することも可能で
あり、また、増設用として音声符号化データを格納する
外部データROM9を外部に増設することも可能である。
上記構成の音声合成装置に外部よりI/Oインターフェー
ス部４を介して音声合成の起動信号が入力されると、CP
U5は制御用ROM1に格納された制御用プログラムに基づい
て音声合成動作の実行を開始する。そうすると、データ
ROM3に格納されている音声符号化データに基づいてCPU5
によって合成音声波形データが生成される。そして、生
成された合成音声波形データはD/A変換器６によってア
ナログデータに変換され、増幅器７によって増幅されて
スピーカ８から合成音声が出力される。
ス部４を介して音声合成の起動信号が入力されると、CP
U5は制御用ROM1に格納された制御用プログラムに基づい
て音声合成動作の実行を開始する。そうすると、データ
ROM3に格納されている音声符号化データに基づいてCPU5
によって合成音声波形データが生成される。そして、生
成された合成音声波形データはD/A変換器６によってア
ナログデータに変換され、増幅器７によって増幅されて
スピーカ８から合成音声が出力される。
この発明の音声合成装置は、次のようにしてピッチ波形
素片またはこれに準じた音声波形素片等の波形素片を接
続して合成音声を生成することによって、ピッチ波形の
立ち上がり部に歪みのない合成音声を生成するのであ
る。
素片またはこれに準じた音声波形素片等の波形素片を接
続して合成音声を生成することによって、ピッチ波形の
立ち上がり部に歪みのない合成音声を生成するのであ
る。
まず第１の方法は、第５図（ａ）に示すように、第４図
に示したピッチ波形素片の波形タイプと波形タイプ
との接続あるいは波形タイプと波形タイプとの接続
によって、接続する際の時間軸に対して前方のピッチ波
形素片の終端サンプリング波高値の補間直線の零クロス
点と後方のピッチ波形素片の先端サンプリング波高値の
補間直線の零クロス点とが共に上記P2領域にある場合、
または、波形タイプと波形タイプとの接続あるいは
波形タイプと波形タイプとの接続によって、前方の
ピッチ波形素片の終端サンプリング波高値の補間直線の
零クロス点と後方のピッチ波形素片の先端サンプリング
波高値の補間直線の零クロス点とが共に上記P1領域にあ
る場合には、本来のサンプリング時点にピッチ波形素片
の終端サンプリング波高値と先端サンプリング波高を出
力してピッチ波形素片を接続する。そして、サンプリン
グ間隔Tsの1/2の時点でピッチ波形素片の終端サンプリ
ング波高値と先端サンプリング波高値の補間値（▲印）
を算出して出力し、２つのピッチ波形素片をスムーズに
接続するのである。以下、このようなピッチ波形素片の
接続方法を接続タイプ0aと言う。
に示したピッチ波形素片の波形タイプと波形タイプ
との接続あるいは波形タイプと波形タイプとの接続
によって、接続する際の時間軸に対して前方のピッチ波
形素片の終端サンプリング波高値の補間直線の零クロス
点と後方のピッチ波形素片の先端サンプリング波高値の
補間直線の零クロス点とが共に上記P2領域にある場合、
または、波形タイプと波形タイプとの接続あるいは
波形タイプと波形タイプとの接続によって、前方の
ピッチ波形素片の終端サンプリング波高値の補間直線の
零クロス点と後方のピッチ波形素片の先端サンプリング
波高値の補間直線の零クロス点とが共に上記P1領域にあ
る場合には、本来のサンプリング時点にピッチ波形素片
の終端サンプリング波高値と先端サンプリング波高を出
力してピッチ波形素片を接続する。そして、サンプリン
グ間隔Tsの1/2の時点でピッチ波形素片の終端サンプリ
ング波高値と先端サンプリング波高値の補間値（▲印）
を算出して出力し、２つのピッチ波形素片をスムーズに
接続するのである。以下、このようなピッチ波形素片の
接続方法を接続タイプ0aと言う。
また、第５図（ｂ）に示すように、波形タイプと波形
タイプとの接続あるいは波形タイプと波形タイプ
との接続によって、前方のピッチ波形素片の終端サンプ
リング波高値の補間直線の零クロス点がP1領域にあり後
方のピッチ波形素片の先端サンプリング波高値の補間直
線の零クロス点がP2領域にある場合には、本来のサンプ
リング時点でそのまま接続せずに、ピッチ波形素片の終
端サンプリング波高値と先端サンプリング波高値との間
を本来のサンプリング間隔より半サンプリング間隔だけ
詰めて出力してピッチ波形素片を接続する。以下、この
ようなピッチ波形素片の接続方法を接続タイプ1aと言
う。
タイプとの接続あるいは波形タイプと波形タイプ
との接続によって、前方のピッチ波形素片の終端サンプ
リング波高値の補間直線の零クロス点がP1領域にあり後
方のピッチ波形素片の先端サンプリング波高値の補間直
線の零クロス点がP2領域にある場合には、本来のサンプ
リング時点でそのまま接続せずに、ピッチ波形素片の終
端サンプリング波高値と先端サンプリング波高値との間
を本来のサンプリング間隔より半サンプリング間隔だけ
詰めて出力してピッチ波形素片を接続する。以下、この
ようなピッチ波形素片の接続方法を接続タイプ1aと言
う。
また、第５図（ｃ）に示すように、波形タイプと波形
タイプとの接続あるいは波形タイプと波形タイプ
との接続によって、前方のピッチ波形素片の終端サンプ
リング波高値の補間直線の零クロス点がP2領域にあり、
後方のピッチ波形素片の先端サンプリング波高値の補間
直線の零クロス点がP1領域にある場合には、本来のサン
プリング時点でそのまま接続せずに、ピッチ波形素片の
終端サンプリング波高値と先端サンプリング波高値との
間を本来のサンプリング間隔より半サンプリング間隔だ
け広げて出力してピッチ波形素片を接続する。そして、
ピッチ波形素片の終端サンプリング波高値と先端サンプ
リング波高値との間が次のようにして補間される。すな
わち、前方のピッチ波形素片の終端サンプリング波高値
を｜x1｜、後方のピッチ波形素片の先端サンプリング波
高値を｜x2｜とすると、｜x1｜＞｜x2｜の場合には、終
端サンプリング波高値｜x1｜（すなわち、大きい方の波
高値）に続く補間値x1/2を算出してTs/2の間隔で出力す
る。続いて、この補間値x1/2と先端サンプリング波高値
｜x2｜（すなわち、小さいほうの波高値）との間の補間
値を計算して出力する。以下、このようなピッチ波形素
片の接続方法を接続タイプ2-（ａ）と言う。また、｜x1
｜＜｜x2｜の場合には、先端サンプリング波高値｜x2｜
の前の補間値x2/2を算出してTs/2の間隔で出力する。続
いて、この補間値x2/2と終端サンプリング波高値｜x1｜
との間の補間値を計算して出力する。以下、このような
ピッチ波形素片の接続方法を接続タイプ2-（ｂ）と言
う。
タイプとの接続あるいは波形タイプと波形タイプ
との接続によって、前方のピッチ波形素片の終端サンプ
リング波高値の補間直線の零クロス点がP2領域にあり、
後方のピッチ波形素片の先端サンプリング波高値の補間
直線の零クロス点がP1領域にある場合には、本来のサン
プリング時点でそのまま接続せずに、ピッチ波形素片の
終端サンプリング波高値と先端サンプリング波高値との
間を本来のサンプリング間隔より半サンプリング間隔だ
け広げて出力してピッチ波形素片を接続する。そして、
ピッチ波形素片の終端サンプリング波高値と先端サンプ
リング波高値との間が次のようにして補間される。すな
わち、前方のピッチ波形素片の終端サンプリング波高値
を｜x1｜、後方のピッチ波形素片の先端サンプリング波
高値を｜x2｜とすると、｜x1｜＞｜x2｜の場合には、終
端サンプリング波高値｜x1｜（すなわち、大きい方の波
高値）に続く補間値x1/2を算出してTs/2の間隔で出力す
る。続いて、この補間値x1/2と先端サンプリング波高値
｜x2｜（すなわち、小さいほうの波高値）との間の補間
値を計算して出力する。以下、このようなピッチ波形素
片の接続方法を接続タイプ2-（ａ）と言う。また、｜x1
｜＜｜x2｜の場合には、先端サンプリング波高値｜x2｜
の前の補間値x2/2を算出してTs/2の間隔で出力する。続
いて、この補間値x2/2と終端サンプリング波高値｜x1｜
との間の補間値を計算して出力する。以下、このような
ピッチ波形素片の接続方法を接続タイプ2-（ｂ）と言
う。
また、第２の方法は、ナイキスト定理の２倍の周期でサ
ンプリングを行って、偶数サンプリング時点あるいは奇
数サンプリング時点にかかわらず、ピッチ波形の立ち上
がりに最も近いサンプリング時点から本来のナイキスト
定理の周期で音声合成に用いるサンプリングデータを再
サンプリングする。第６図にその際の波形タイプを示
す。ここで、上記愚数サンプリング時点とはナイキスト
定理の周期におけるサンプリング時点（第６図において
実線によって示した時点）であり、奇数サンプリング時
点とは偶数サンプリング時点間のサンプリング時点（第
６図において破線によって示した時点）である。この場
合、◎印のサンプリング時点におけるサンプリングデー
タが音声合成の対象となるサンプリング波高値（以下、
対象波高値と言う）となり、波形タイプとしては波形タ
イプと波形タイプの２種類に分類できる。
ンプリングを行って、偶数サンプリング時点あるいは奇
数サンプリング時点にかかわらず、ピッチ波形の立ち上
がりに最も近いサンプリング時点から本来のナイキスト
定理の周期で音声合成に用いるサンプリングデータを再
サンプリングする。第６図にその際の波形タイプを示
す。ここで、上記愚数サンプリング時点とはナイキスト
定理の周期におけるサンプリング時点（第６図において
実線によって示した時点）であり、奇数サンプリング時
点とは偶数サンプリング時点間のサンプリング時点（第
６図において破線によって示した時点）である。この場
合、◎印のサンプリング時点におけるサンプリングデー
タが音声合成の対象となるサンプリング波高値（以下、
対象波高値と言う）となり、波形タイプとしては波形タ
イプと波形タイプの２種類に分類できる。
第７図（ａ）に示すように、第６図に示したピッチ波形
素片の波形タイプと波形タイプとの接続あるいは波
形タイプと波形タイプとの接続によって、時間軸に
対して前方のピッチ波形素片の音声合成の対象となる終
端サンプリング波高値（以下、終端対象波高値と言う）
の補間直線の零クロス点と後方のピッチ波形素片の先端
対象波高値の補間直線の零クロス点とが共にP2領域にあ
る場合、音声合成の対象となるサンプリング時点にピッ
チ波形素片の終端対象波高値と先端対象波高値を出力し
てピッチ波形素片を接続する。そして、対象サンプリン
グ間隔の1/2の時点で、前方のピッチ波形素片の最終サ
ンプリング波高値ｑを補間値としてそのまま出力して２
つのピッチ波形素片をスムーズに接続するのである。以
下、このようなピット波形素片の接続方法を接続タイプ
0bと言う。
素片の波形タイプと波形タイプとの接続あるいは波
形タイプと波形タイプとの接続によって、時間軸に
対して前方のピッチ波形素片の音声合成の対象となる終
端サンプリング波高値（以下、終端対象波高値と言う）
の補間直線の零クロス点と後方のピッチ波形素片の先端
対象波高値の補間直線の零クロス点とが共にP2領域にあ
る場合、音声合成の対象となるサンプリング時点にピッ
チ波形素片の終端対象波高値と先端対象波高値を出力し
てピッチ波形素片を接続する。そして、対象サンプリン
グ間隔の1/2の時点で、前方のピッチ波形素片の最終サ
ンプリング波高値ｑを補間値としてそのまま出力して２
つのピッチ波形素片をスムーズに接続するのである。以
下、このようなピット波形素片の接続方法を接続タイプ
0bと言う。
また、第７図（ｂ）に示すように、波形タイプと波形
タイプとの接続あるいは波形タイプと波形タイプ
との接続によって、前方のピッチ波形素片の終端対象波
高値の補間直線の零クロス点がP1領域にあり、後方のピ
ッチ波形素片の先端対象波高値の補間直線の零クロス点
がP2領域にある場合には、音声合成の対象となるサンプ
リング時点でそのまま接続せずに、ピッチ波形素片の終
端対象波高値と先端対象波高とを半サンプリング間隔だ
け詰めて出力してピッチ波形素片を接続する。以下、こ
のようなピッチ波形素片の接続方法を接続タイプ1bと言
う。
タイプとの接続あるいは波形タイプと波形タイプ
との接続によって、前方のピッチ波形素片の終端対象波
高値の補間直線の零クロス点がP1領域にあり、後方のピ
ッチ波形素片の先端対象波高値の補間直線の零クロス点
がP2領域にある場合には、音声合成の対象となるサンプ
リング時点でそのまま接続せずに、ピッチ波形素片の終
端対象波高値と先端対象波高とを半サンプリング間隔だ
け詰めて出力してピッチ波形素片を接続する。以下、こ
のようなピッチ波形素片の接続方法を接続タイプ1bと言
う。
第２図は例えばピッチ波形素片を分析して得られたピッ
チ波形素片データをデータROM3（第１図参照）に格納す
る際のデータフォーマットの一例を示す図である。上記
フォーマットは複数のピッチ波形素片の符号化データか
らなり、１つのピッチ波形素片の符号化データは大別す
ると補助情報と音声情報とからなる。上記補助情報は、
そのピッチ波形素片が最終のピッチ波形素片か否かを表
す最終素片情報11、このピッチ波形素片のサンプリング
データを符号化した際の符号化方式情報12、ピッチ波形
素片を繰り返す際の繰り返し数情報13、このピッチ波形
素片を繰り返す際の第５図および第７図に示した接続タ
イプ（以下、繰り返し時接続タイプと言う）情報14およ
び同様にこのピッチ波形素片を次のピッチ波形素片へ接
続する際の上記接続タイプ（以下、次ピッチ波形素片接
続タイプと言う）情報15から構成される。また、上記音
声情報は、このピッチ波形素片に含まれる符号化データ
数を指定するサンプル数情報16および音声合成時に使用
される各サンプル時における複数の符号化データ17〜符
号化データ19の系列からなる。ここで、上記符号化デー
タは補助情報の符号化方式情報12に格納された符号化方
式（例えば、パルス符号化方式（PCM）や適応差分パル
ス符号化方式（ADPCM）等）のビット数に応じた形態に
よって格納されている。
チ波形素片データをデータROM3（第１図参照）に格納す
る際のデータフォーマットの一例を示す図である。上記
フォーマットは複数のピッチ波形素片の符号化データか
らなり、１つのピッチ波形素片の符号化データは大別す
ると補助情報と音声情報とからなる。上記補助情報は、
そのピッチ波形素片が最終のピッチ波形素片か否かを表
す最終素片情報11、このピッチ波形素片のサンプリング
データを符号化した際の符号化方式情報12、ピッチ波形
素片を繰り返す際の繰り返し数情報13、このピッチ波形
素片を繰り返す際の第５図および第７図に示した接続タ
イプ（以下、繰り返し時接続タイプと言う）情報14およ
び同様にこのピッチ波形素片を次のピッチ波形素片へ接
続する際の上記接続タイプ（以下、次ピッチ波形素片接
続タイプと言う）情報15から構成される。また、上記音
声情報は、このピッチ波形素片に含まれる符号化データ
数を指定するサンプル数情報16および音声合成時に使用
される各サンプル時における複数の符号化データ17〜符
号化データ19の系列からなる。ここで、上記符号化デー
タは補助情報の符号化方式情報12に格納された符号化方
式（例えば、パルス符号化方式（PCM）や適応差分パル
ス符号化方式（ADPCM）等）のビット数に応じた形態に
よって格納されている。
次に、上記第１の方法および第２の方法によって、波形
素片であるピッチ波形素片を接続して合成音声を生成す
る音声合成動作について、第３図のフローチャートに従
って詳細に説明する。
素片であるピッチ波形素片を接続して合成音声を生成す
る音声合成動作について、第３図のフローチャートに従
って詳細に説明する。
ステップS1で、データROM3に第２図に示すフォーマット
で格納されているピッチ波形素片データから１バイトの
補助情報が読み取られ、最終素片情報11,符号化方式情
報12,繰り返し数情報13,繰り返し時接続タイプ情報14お
よび次ピッチ波形素片接続タイプ情報15に分解される。
そして、この各情報に基づいて、RAM2内の最終素片情報
フラグ，符号化方式フラグ，繰り返し数カウント，繰り
返し時接続タイプおよび次ピッチ波形素片接続タイプが
夫々セットされる。さらに、RAM2には波形素片接続用繰
り返し時接続タイプおよび波形素片接続用時ピッチ波形
素片接続タイプを格納するエリアがあり、前ピッチ波形
素片データが有する繰り返し時接続タイプおよび次ピッ
チ波形素片接続タイプがセットされている。
で格納されているピッチ波形素片データから１バイトの
補助情報が読み取られ、最終素片情報11,符号化方式情
報12,繰り返し数情報13,繰り返し時接続タイプ情報14お
よび次ピッチ波形素片接続タイプ情報15に分解される。
そして、この各情報に基づいて、RAM2内の最終素片情報
フラグ，符号化方式フラグ，繰り返し数カウント，繰り
返し時接続タイプおよび次ピッチ波形素片接続タイプが
夫々セットされる。さらに、RAM2には波形素片接続用繰
り返し時接続タイプおよび波形素片接続用時ピッチ波形
素片接続タイプを格納するエリアがあり、前ピッチ波形
素片データが有する繰り返し時接続タイプおよび次ピッ
チ波形素片接続タイプがセットされている。
ステップS2で、データROM3から１つのピッチ波形素片が
有する符号化データ数を指定するサンプル数情報16が読
み取られ、RAM2内のサンプル数カウントにその数がセッ
トされる。
有する符号化データ数を指定するサンプル数情報16が読
み取られ、RAM2内のサンプル数カウントにその数がセッ
トされる。
ステップS3で、データROM3から１番目の符号化データ
（第１符号化データ）が読み取られる。
（第１符号化データ）が読み取られる。
ステップS4で、RAM2の符号化方式フラグにセットされた
符号化方式に従って、第１符号化データの復号化処理が
行われ、このピッチ波形素片の先端サンプリング波高値
が計算される。そして、この先端サンプリング波高値に
続くサンプリング波高値（第２符号化データに基づく）
との間の補間値が計算される。続いて、RAM2の波形素片
接続用繰り返し時接続タイプにセットされている前ピッ
チ波形素片データの次ピッチ波形素片接続タイプに応じ
て、前ピッチ波形素片との接続に必要な補間値算出処理
が実行される。また、上記算出された先端サンプリング
波高値のD/A変換器６への出力のタイミング（接続タイ
プ0aおよび接続タイプ0bであれば通常のタイミングで出
力し、接続タイプ1aおよび接続タイプ1bであれば半サン
プリング周期早く出力し、接続タイプ2-（ａ）または接
続タイプ2-（ｂ）であれば半サンプリング周期遅く出力
する）が計算される。
符号化方式に従って、第１符号化データの復号化処理が
行われ、このピッチ波形素片の先端サンプリング波高値
が計算される。そして、この先端サンプリング波高値に
続くサンプリング波高値（第２符号化データに基づく）
との間の補間値が計算される。続いて、RAM2の波形素片
接続用繰り返し時接続タイプにセットされている前ピッ
チ波形素片データの次ピッチ波形素片接続タイプに応じ
て、前ピッチ波形素片との接続に必要な補間値算出処理
が実行される。また、上記算出された先端サンプリング
波高値のD/A変換器６への出力のタイミング（接続タイ
プ0aおよび接続タイプ0bであれば通常のタイミングで出
力し、接続タイプ1aおよび接続タイプ1bであれば半サン
プリング周期早く出力し、接続タイプ2-（ａ）または接
続タイプ2-（ｂ）であれば半サンプリング周期遅く出力
する）が計算される。
ステップS5で、上記ステップS4において算出された先端
サンプリング波高値とその前後の補間値が上記ステップ
S4において算出された出力タイミングに従ってD/A変換
器６に出力される。
サンプリング波高値とその前後の補間値が上記ステップ
S4において算出された出力タイミングに従ってD/A変換
器６に出力される。
すなわち、第５図に示した４つの接続タイプに応じて、
前ピッチ波形素片の終端サンプリング波高値と現ピッチ
波形素片の先端サンプリング波高値との間を半サンプリ
ング周期だけ伸長あるいは短縮して補間し、D/A変換す
るのである。
前ピッチ波形素片の終端サンプリング波高値と現ピッチ
波形素片の先端サンプリング波高値との間を半サンプリ
ング周期だけ伸長あるいは短縮して補間し、D/A変換す
るのである。
ステップS6で、データROM3から次の符号化データ（第２
符号化データ）が読み取られる。
符号化データ）が読み取られる。
ステップS7で、上記符号化方式に従って、次の符号化デ
ータの復号化処理が行われ、次のサンプリング波高値が
計算される。そして、さらに上記次のサンプリング波高
値との間の補間値が計算される。そして、算出されたサ
ンプリング波高値と補間値とが通常のタイミングで（す
なわち、本来のサンプリング時点で）D/A変換器６に出
力される。
ータの復号化処理が行われ、次のサンプリング波高値が
計算される。そして、さらに上記次のサンプリング波高
値との間の補間値が計算される。そして、算出されたサ
ンプリング波高値と補間値とが通常のタイミングで（す
なわち、本来のサンプリング時点で）D/A変換器６に出
力される。
ステップS8で、サンプル数カウンタの計数値から１が減
算され、その値に基づいて現ピッチ波形素片の符号化デ
ータの処理が総て終了した否かが判別される。その結果
終了していればステップS9に進み、そうでなければステ
ップS6に戻って次の符号化データの処理を実行する。
算され、その値に基づいて現ピッチ波形素片の符号化デ
ータの処理が総て終了した否かが判別される。その結果
終了していればステップS9に進み、そうでなければステ
ップS6に戻って次の符号化データの処理を実行する。
ステップS9で、RAM2の波形素片接続用繰り返し時接続タ
イプにセットされている前ピッチ波形素片データが有す
る繰り返し時接続タイプが、RAM2の繰り返し接続タイプ
にセットされている現ピッチ波形素片データの繰り返し
時接続タイプに更新される。
イプにセットされている前ピッチ波形素片データが有す
る繰り返し時接続タイプが、RAM2の繰り返し接続タイプ
にセットされている現ピッチ波形素片データの繰り返し
時接続タイプに更新される。
ステップS10で、RAM2の繰り返し数カウンタの計数値か
ら１が減算され、その値に基づいて現ピッチ波形素片の
繰り返しが総て終了した否かが判別される。その結果終
了していればステップS11に進み、そうでなければステ
ップS3に戻って現ピッチ波形素片の第１符号化データが
再度入力され繰り返し処理が実行される。
ら１が減算され、その値に基づいて現ピッチ波形素片の
繰り返しが総て終了した否かが判別される。その結果終
了していればステップS11に進み、そうでなければステ
ップS3に戻って現ピッチ波形素片の第１符号化データが
再度入力され繰り返し処理が実行される。
ステップS11で、RAM2の波形素片接続用次ピッチ波形素
片接続タイプにセットされた前ピッチ波形素片データの
次ピッチ波形素片接続タイプが、RAM2の次ピッチ波形素
片接続タイプにセットされている現ピッチ波形素片デー
タの次ピッチ波形素片接続タイプに更新される。
片接続タイプにセットされた前ピッチ波形素片データの
次ピッチ波形素片接続タイプが、RAM2の次ピッチ波形素
片接続タイプにセットされている現ピッチ波形素片デー
タの次ピッチ波形素片接続タイプに更新される。
ステップS12で、RAM2の最終素片情報フラグを参照して
現ピッチ波形素片が最終素片であるか否かが判別され
る。その結果最終素片であれば音声合成動作を終了し、
そうでなければステップS1に戻り次のピッチ波形素片デ
ータが読み取られ、次ピッチ波形素片データの処理に入
る。
現ピッチ波形素片が最終素片であるか否かが判別され
る。その結果最終素片であれば音声合成動作を終了し、
そうでなければステップS1に戻り次のピッチ波形素片デ
ータが読み取られ、次ピッチ波形素片データの処理に入
る。
このように、波形タイプの異なるピッチ波形素片の接続
の組み合わせによって接続タイプを分類し、この接続タ
イプに応じて、接続される両ピッチ波形素片の終端サン
プリング時点と先端サンプリング時点との間を、本来の
サンプリング間隔に対して半サンプリング間隔だけ短縮
したり伸長したり、あるいは本来のサンプリング間隔の
まま接続するようにしている。したがって、ピッチ波形
素片の接続部において位相ずれが生じることがなく、ピ
ッチ波形素片間を簡単な操作によってスムーズに接続す
ることができる。すなわち、この発明によれば、ピッチ
波形素片の立ち上がりにおいて歪みがなく、音質の劣化
が生じない。
の組み合わせによって接続タイプを分類し、この接続タ
イプに応じて、接続される両ピッチ波形素片の終端サン
プリング時点と先端サンプリング時点との間を、本来の
サンプリング間隔に対して半サンプリング間隔だけ短縮
したり伸長したり、あるいは本来のサンプリング間隔の
まま接続するようにしている。したがって、ピッチ波形
素片の接続部において位相ずれが生じることがなく、ピ
ッチ波形素片間を簡単な操作によってスムーズに接続す
ることができる。すなわち、この発明によれば、ピッチ
波形素片の立ち上がりにおいて歪みがなく、音質の劣化
が生じない。
上記実施例においては、波形素片としてピッチ波形素片
を用いているが、この発明はこれに限定されるものでは
なく、ピッチ波形素片に準ずる音声波形素片であっても
よい。
を用いているが、この発明はこれに限定されるものでは
なく、ピッチ波形素片に準ずる音声波形素片であっても
よい。
〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の音声合成装置は、
音声の波形素片の接続部における接続状態を表す接続タ
イプを接続タイプ格納部に格納し、上記波形素片を接続
して音声を合成する際には、上記接続タイプ記憶部に記
憶された上記接続タイプに応じて、上記波形素片の終端
サンプリング時点と先端サンプリング時点との間を、本
来のサンプリング間隔のまま、または上記本来のサンプ
リング間隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して接続する波
形素片接続部を備えたので、波形素片の接続部において
位相ずれが生じることがない。したがって、簡単な操作
によってピッチ波形素片間をスムーズに補間して接続す
ることができる。したがって、この発明によれば、接続
された波形素片の立ち上がりにおいて歪みがなく音質の
劣化がない合成音声を生成することができる。
音声の波形素片の接続部における接続状態を表す接続タ
イプを接続タイプ格納部に格納し、上記波形素片を接続
して音声を合成する際には、上記接続タイプ記憶部に記
憶された上記接続タイプに応じて、上記波形素片の終端
サンプリング時点と先端サンプリング時点との間を、本
来のサンプリング間隔のまま、または上記本来のサンプ
リング間隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して接続する波
形素片接続部を備えたので、波形素片の接続部において
位相ずれが生じることがない。したがって、簡単な操作
によってピッチ波形素片間をスムーズに補間して接続す
ることができる。したがって、この発明によれば、接続
された波形素片の立ち上がりにおいて歪みがなく音質の
劣化がない合成音声を生成することができる。
第１図はこの発明の一実施例における音声合成装置のブ
ロック図、第２図はピッチ波形素片データをデータROM
に格納する際のフォーマットの一例を示す図、第３図は
音声合成動作のフローチャート、第４図は各波形タイプ
の説明図、第５図は各接続タイプとその接続方法の説明
図、第６図は他の実施例における波形タイプの説明図、
第７図は上記他の実施例における各接続タイプとその接
続方法の説明図である。 １……制御用ROM、２……RAM、３……データROM、４…
…I/Oインターフェース、５……CPU、６……D/A変換
器、７……増幅器、８……スピーカ、９……外部データ
ROM。
ロック図、第２図はピッチ波形素片データをデータROM
に格納する際のフォーマットの一例を示す図、第３図は
音声合成動作のフローチャート、第４図は各波形タイプ
の説明図、第５図は各接続タイプとその接続方法の説明
図、第６図は他の実施例における波形タイプの説明図、
第７図は上記他の実施例における各接続タイプとその接
続方法の説明図である。 １……制御用ROM、２……RAM、３……データROM、４…
…I/Oインターフェース、５……CPU、６……D/A変換
器、７……増幅器、８……スピーカ、９……外部データ
ROM。
Claims (1)
- 【請求項１】音声のピッチ波形素片等の波形素片を編集
して音声を合成する音声合成装置において、 上記波形素片の接続部における接続状態を表す接続タイ
プを格納する接続タイプ記憶部と、 上記波形素片を接続する際に、上記接続タイプ記憶部に
記憶されている接続タイプに応じて、上記波形素片の終
端サンプリング時点と先端サンプリング時点との間を、
本来のサンプリング間隔のまま、または上記本来のサン
プリング間隔の1/2だけ短縮あるいは伸長して接続する
波形素片接続部を備えたことを特徴とする音声合成装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183906A JPH0727397B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 音声合成装置 |
| DE68915353T DE68915353T2 (de) | 1988-07-21 | 1989-07-20 | Einrichtung zur Sprachsynthese. |
| EP89113343A EP0351848B1 (en) | 1988-07-21 | 1989-07-20 | Voice synthesizing device |
| US07/598,826 US5111505A (en) | 1988-07-21 | 1990-10-16 | System and method for reducing distortion in voice synthesis through improved interpolation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183906A JPH0727397B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 音声合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0232399A JPH0232399A (ja) | 1990-02-02 |
| JPH0727397B2 true JPH0727397B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16143883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183906A Expired - Fee Related JPH0727397B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 音声合成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5111505A (ja) |
| EP (1) | EP0351848B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0727397B2 (ja) |
| DE (1) | DE68915353T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4138016A1 (de) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Philips Patentverwaltung | Einrichtung zur erzeugung einer ansageinformation |
| US5463715A (en) * | 1992-12-30 | 1995-10-31 | Innovation Technologies | Method and apparatus for speech generation from phonetic codes |
| JPH06232826A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-08-19 | Hitachi Ltd | 音声差分ｐｃｍデータ伸長方法 |
| JP3563772B2 (ja) * | 1994-06-16 | 2004-09-08 | キヤノン株式会社 | 音声合成方法及び装置並びに音声合成制御方法及び装置 |
| US6278974B1 (en) | 1995-05-05 | 2001-08-21 | Winbond Electronics Corporation | High resolution speech synthesizer without interpolation circuit |
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| DE19861167A1 (de) | 1998-08-19 | 2000-06-15 | Christoph Buskies | Verfahren und Vorrichtung zur koartikulationsgerechten Konkatenation von Audiosegmenten sowie Vorrichtungen zur Bereitstellung koartikulationsgerecht konkatenierter Audiodaten |
| US8473298B2 (en) * | 2005-11-01 | 2013-06-25 | Apple Inc. | Pre-resampling to achieve continuously variable analysis time/frequency resolution |
| KR102306537B1 (ko) * | 2014-12-04 | 2021-09-29 | 삼성전자주식회사 | 소리 신호를 처리하는 방법 및 디바이스. |
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Family Cites Families (8)
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| US4419540A (en) * | 1980-02-04 | 1983-12-06 | Texas Instruments Incorporated | Speech synthesis system with variable interpolation capability |
| JPS57125999A (en) * | 1981-01-29 | 1982-08-05 | Seiko Instr & Electronics | Voice synthesizer |
| JPS602680B2 (ja) * | 1981-06-18 | 1985-01-23 | 三洋電機株式会社 | 音声合成装置 |
| US4601052A (en) * | 1981-12-17 | 1986-07-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voice analysis composing method |
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| US4619359A (en) * | 1983-07-05 | 1986-10-28 | Patrick Howard Gibson | Materials handling and weighing apparatus |
| US4692941A (en) * | 1984-04-10 | 1987-09-08 | First Byte | Real-time text-to-speech conversion system |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP63183906A patent/JPH0727397B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-07-20 EP EP89113343A patent/EP0351848B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-20 DE DE68915353T patent/DE68915353T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-16 US US07/598,826 patent/US5111505A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4392018A (en) | 1981-05-26 | 1983-07-05 | Motorola Inc. | Speech synthesizer with smooth linear interpolation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0351848A2 (en) | 1990-01-24 |
| EP0351848B1 (en) | 1994-05-18 |
| DE68915353T2 (de) | 1994-10-20 |
| EP0351848A3 (en) | 1990-03-21 |
| JPH0232399A (ja) | 1990-02-02 |
| US5111505A (en) | 1992-05-05 |
| DE68915353D1 (de) | 1994-06-23 |
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