JPS58219599A - 音声合成装置 - Google Patents

音声合成装置

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JPS58219599A
JPS58219599A JP57102612A JP10261282A JPS58219599A JP S58219599 A JPS58219599 A JP S58219599A JP 57102612 A JP57102612 A JP 57102612A JP 10261282 A JP10261282 A JP 10261282A JP S58219599 A JPS58219599 A JP S58219599A
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JP
Japan
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frequency
circuit
control signal
audio
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP57102612A
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English (en)
Inventor
矢島 正晴
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 本発明は音声合成装置の音質改善に関する。音声認識は
誤差率の点から実用上きわめて困難であるが、音声合成
装置はLSI技術による集積回路の集積度の向上、デジ
タル信号処理技術の発達忙よりLSI技術を用いて1チ
ツプ上に実現することのできる可能性がある。従って各
種の音声合成方式が提案されているが、音質については
自然の音声にくらべてまだ多くの改善が必要である。
記憶容量が限られたメモリに、出力しようとする音声波
形をそのま\の形で全て格納することは困難であり、が
んらかの方法で、その使用ビット数を減少したければな
らない、現在、提案されている音声合成方式は大別して
波形記憶方式、線形予測符号化(LPC)方式、フォル
マント方式にわけられる0本発明は波形素片方式忙関す
るもので。
特にその合成音の音質改善を意図したものである・波形
記憶方式には音声波形そのものを量子化するPCM方式
、相隣る音声の差分のみを量子化して記憶するDPCM
方式、 DPCM方式の量子化幅を変化させるADPC
M方式、音声波形の中で繰返し現われる素片波形を代表
として記憶する波形素片方式などがある。いずれにして
も、メモリに記憶されるべき音声波形は一定のサンプリ
ング周波数で連続波からサンプリング(標本化)され、
さらに量子化したビット列として格納される。メモリに
記憶容量の制限があるから、サンプリング周波数を可能
なかぎり低くして使用ビット数の増大をさけねばならな
い。しかし周知のとおり1染谷−シャノンの標本化定理
により音声を標本化してそれを復元するためにはサンプ
リング周波数はその音声信号の周波数帯域の2倍以上で
なければならない。
もしサンプリング周波数がこれ以下であれば、高周波成
分のおりかえしにより、雑音成分が生じ音質が低下する
。従ってサンプリング周波数を一定としないで、高い周
波数成分を多く含む音声と低い周波数成分を多く含む音
声とをわけ、それぞれに対して異なったサンプリング周
波数を用いる周波数可変方式が効果的である。この方式
では低い周波数成分を多く含む音声の使用ビット数が減
少するから、高い周波数成分を含む音声に用いられる使
用ビット数に余裕を生じ、全体として良質の音声復元が
可能になる。
しかしこの方式を用いる場合1問題とまるのはメモリに
記憶されているデジタル化音声波形データをよみだし、
これをD/Aコンバータで連続音声にもどす場合に必要
な低域r波器の設計である、サンプリングされた波形は
多数の高周波成分を含む、従って復元にあたり、この有
害な雑音を除去する念めにサンプリング周波数の1/2
以下の遮断周波数をもつ低域P波器を用いるが、この遮
断周波数として低い周波数成分の音声に対する最低サン
プリング周波数を基準として定めると高い周波数成分の
音声は4断される。従って従来はある程度の雑音を許容
して多少高い遮断周波数を設定せざるを得なかった。し
かし音質の向上という点からこれは大きな障害であった
。一方異なる遮断周波数をもつ複数個の低域r波器を用
意し九り、あるいは低域r波器の遮断周波数を数段階に
切換えられるようにすることは回路構成の複雑化、切換
制御の煩雑化からみて好ましくない。
本発明の目的は回路構成や制御の複雑化を招くことなく
良質の音声を合成する装置を提供すみことで、とくに、
サンプリング周波数可変方式の音声合成装置において、
使用する低域r波器の遮断周波数を音声の高周波成分に
応じて設定しても最低サンプリング周波数で標本化され
た音声の低周波成分に雑音を与えず高品質の音声合成装
置を提供することKある。
本発明の音声合成装置は音声波形データを記憶する合成
データメモリ、よみだされた信号を遅延させる遅延回路
、よみ出された信号と遅延回路からの出力信号との相加
平均を与える補間回路、上記遅延回路出力と補間回路出
力とを切換える切換゛  回路、これらの回路の動作を
制御するコントロール信号発生器を具備し、音声波形デ
ータのサンプリング周波数に応じて適宜定められるコン
トロール信号によって音声波形データをよみだし、遅延
補間、切換操作を経て、D/Aコンバータ、低域r波器
を通して音声信号を出力する構成を有する。
この結果低い周波数成分を有する音声波形は補間回路に
より補間され、見かけ上高いサンプリング周波数で標本
化された如き波形に変換され、良質の音声を合成できる
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。第1図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。1は合成データメモリ、2け遅延回路、4け補間回
路、3は切換回路、6はD/Aコンバータ、7は低域r
波器LPFである0図に示すように切換回路3にけ遅琶
回路2の出力と補間回路4の出力とが入力され、切換え
らねる。5はコントロール信号発生器でこ\からのコン
トロール信号a +  b * Cにより動作が制御さ
れる。コントロール信号aは合成データメモリ1から音
声データをよみだすタイミングあるいは音声の開始舎終
了などの音声情報を含んでいる。コントロール信号すは
遅延回路2の遅延時間を制御する信号であり、遅延時開
はコントロール信号aとの比率によりきめらhる。コン
トロール信号Cは切換回路3の切換を制御する。切換回
路3の出力けD/Aコ′シバ−タロで連続波とカリ、低
域r波器(LPF)7を介して合成音として出力される
合成データメモリ1に格納されたデータがどのような複
数個のサンプリング周波数を用いて標本化されたもので
あるかは対象とする合成音によるが、こ\では8KHz
 、 6KI1g 、 4KHzの3f11類が存在す
る場合の例で説明する。
■、サンプリング周波数が8KHzの場合この場合は合
成データメモリ1のデータが遅延回路2をとおりそのま
\D/Aコンバータ6に入力されるようにコントロール
信号Cを定メル。
コントロール信号R,bFi8KHzである。第2図が
この場合の合成データメモリ1の出力値とD/Aコンバ
ータ6の入力値とのタイム図であるう図示の如く合成デ
ータメモリ1の出力値が1,2゜3.4と変化したとき
、この出力は8KHzに相当する125μSだけ遅延し
てD/Aコンバータ6に1’、 2’、 3’ 、4’
 として入力される。
L サンプリング周波数が4KHzの場合低り周波数成
分の音声データの復元にあたり夏の場合と同一の低域r
波器を用い、しかも有−害な雑音が除去されるという本
発明の特徴的な動作である。
コントロール信号aはサンプリング周波数の4KHzに
設定するが、本実施例ではコントロール信号11 * 
c ij 4KHzの2倍の周波数にあたる8KHzと
する。これらのコントロール信号a。
b、cけタイミング制御されて発生され、第3図が合成
データメモリ1の出力値とD/Aコンバータ60入力値
とのタイム図であ石0合成データメモリ1からの出力は
4KHzに相当する時間継続し、AとBとの期間を合算
した期間のデータになる1図示のデータでは零の値とし
ている。
A、Hの期間の時間はともに125μSである・遅延1
1」路2の出力はコントロール信号すが8K)(zであ
るから全体として125ns遅延する。以下の動作の説
明にあたり1便宜上基準の時間は合成データメモリ1か
らの出力された時間とする。
コントロール信号Cによりて125μきごとに切換回路
3が切換えられる。コン)a−左信号Cの位相はAの期
間のデータが時間がBの期間Kkったとき遅延回路2の
出力としてD/Aコンバータ6に入力されるようになっ
ている。その値は零である。次にBの期間のデータは切
換により合成データメモリ1からの次の出力の前半であ
るCの期間のデータと補間された値が時間がCの期間に
D/Aコンバータ6に入力される0図でけEで示されて
いる。数値的関係全明確にするため1合成データメモリ
出力値を夫々1,2゜3としてIJ/Aコンバータ入力
値に「′」を附した。
こ\で1′・2′とした入力値は遅延回路2をとお9D
/Aコンバータ6に入力された値を、補間回路4から入
力された値は(1’ 、 2’ )、 (2’、 3”
)のように表示しである。この図かられかる如くD/A
コンバータ6に入力される信号はあたか48KHzでサ
ンプリングされたと同様になる。従って低域r波器LP
F7はIの場合と同様に4KHzに設定していても有害
な雑音の発生はない。
なおもし遅延回路2を7リツプフロツプで構成するなら
ば、コントロール信号すがコントロール信号8の倍数で
同位相の場合補間が行なわり、ない、その場合は、コン
トロール信号すの位相を第4図忙示すようにコントロー
ル信号aK対して125μきずらせばよい。遅延回路2
を構成するクリップ7aツブはコントロール信号すの立
上りで入力をとりいれるから遅延回路2の出力は(C)
に示すように125μsすなわち1/2クロツク遅延す
る。そしてコントロール信号CがHの場合に補間回路に
、Lの場合に遅延回路2に切換えられる。従って正しく
補間されD/Aコンバータ6の入力け1’ 、 (1’
 、 2’ )、 2’となる。第4図では簡単のため
メモリ出力は同一とした。淘、この様々制御以外K、コ
ントロール信号発生回路5と遅延回路2との間にゲート
回路を設け、遅延回路ヘランタが入力されるタイミング
とそこから出力されるタイミングとを多少ずらすように
ゲートの開閉を制御したり、あるいけ遅延回路の前後に
ラッチ回路を設けたりしてもよい。
■、サンプリング周波数が6KHzの場合この場合はコ
ントロール信号aは6KHz、コントロール信号す、c
は12KHzとすればよい。
■と全く同じ理由でサンプリング周波数は見かけ上・1
2KHzlC相当するD/Aコンバータ6の入力が得ら
れる。低域r#!器Vi4KH2K設定してあれば充分
である。
以上説明した如く対象とする音声が低周波成分。
高周波成分をともに含む場合、サンプリング周波数可変
方式では適宜サンプリング周波数を変えて標本化し、そ
のデータを合成データメモリ1に格納するが、本発明で
は出力段の低域f波器(LPF)7Fiいずれのサンプ
リング周波数でも同一でよく、しかも良好な音質をもつ
合成音を出力しうる。サンプリング周波数の個数が多く
なればコントロール信号発生回路5は一般には複雑とな
るが、コントロール信号す及びCけ同一で、マ几コント
ロール信号aとの兼ね合いにより作成できるから1回路
の複雑化も避けられる。
本発明の実施例としてあげた第1図の基本構成は少くと
も参照数字1から5までのブロックはマイクロコンビエ
ータチップで容易に実現できる。
合成データメモリ1としてはROM、もしくはRAM。
遅延回路2としてはレジスタ、切換回路3としてはI1
0ボート、補間回路4としてはALU、コントロール信
号発生回路5としてはタイミング信号発生回路が使用で
きる。メモリのアクセスタイミングとレジスタからのよ
み出しタイミングを命令、もしくはマシンサイクルで分
離することも可能となる。従って本発明の実用化はコス
ト的に極めて有利であることが明らかである・
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
2図及び第3図は第1図の実施例で、合成データメモリ
1のサンプリング周波数がそれぞれ8KHz、4KHz
である場合の動作を示すタイム図である。第4図は遅延
回路2が7リツプ70ツブである場合のタイム図を示し
たものである。 1・・・・・・合成データ・メモリ、2・・・・・・遅
延回路。 3・・・・・・切換回路、4・・・・・・補間回路、5
・旧・・コントロールM号発生回FIIr、  6・・
・・・・D/Aコンバータ、7・・・・・・LPF(低
域r波器) 賽4−v (d) 【L二tり0.−IL、  −−」−一一一一
−1−−−−−4−−−−−−−1−一一一一」時間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. メモリに記憶された音声データを逐次よみとりこの音声
    データを遅延させる遅延回路と、遅延した音声データと
    次によみとられた音声データとの相加平均をとる補間回
    路とを備え、音声データを補間することにより合成音声
    のサンプリング周波数を見かけ上高くすることを特徴と
    する音声合成装置。
JP57102612A 1982-06-15 1982-06-15 音声合成装置 Pending JPS58219599A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57102612A JPS58219599A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 音声合成装置

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JP57102612A JPS58219599A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 音声合成装置

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JPS58219599A true JPS58219599A (ja) 1983-12-21

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ID=14332060

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JP57102612A Pending JPS58219599A (ja) 1982-06-15 1982-06-15 音声合成装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7249020B2 (en) 2001-04-18 2007-07-24 Nec Corporation Voice synthesizing method using independent sampling frequencies and apparatus therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7249020B2 (en) 2001-04-18 2007-07-24 Nec Corporation Voice synthesizing method using independent sampling frequencies and apparatus therefor
US7418388B2 (en) 2001-04-18 2008-08-26 Nec Corporation Voice synthesizing method using independent sampling frequencies and apparatus therefor

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