JPS5926040B2 - 音声合成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は音声合成装置に関する。

音声合成装置の一方式として、アナログ音声情報をディ
ジタル信号に変換して、これをＲＯＭ等の記憶装置に記
憶しておき、再生時にはこのＲＯＭを走査してディジタ
ル音声情報を読み出して、アナログ信号に変換して原音
声を再生するようにしたものが知られている。

この種の音声合成装置において、従来のディジタル音声
情報の記憶方式は、たとえぱ第１図に示すように時刻を
、、を。

、を３、・・・・・・順に発生するアナログ信号Ａ１、
Ａ２、Ａ３、・・・・・・を有する音声情報を記憶する
に際して、そのディジタル音声情報Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・
・・・・・は第３図に示すように原音声の発生時系列と
同じ順序で連続的に並べてＲＯＭに記憶していた。しか
しながら、ＲＯＭはマトリクス状に接続した記憶素子に
情報を記憶するようになつているために、一本の行線が
何らかの理由で断線すると、その行に関する素子の情報
が読み出せなくなり、一定区間に亘つて音声情報が欠落
し、その再生音には間欠的なノイズが現われるという欠
点があつた。１０この発明は上述の欠点を除去するため
になされたもので、ディジタル音声情報をその原音声の
発生順序とは異なる基準で定めた順序で記憶し、この記
憶装置を上記基準にしたがつて走査してディジタル音声
情報を読み出すようにすることによつ１５て、たとえＲ
ＯＭの行（列）線に断線があつても、雑音なしに原音声
を再生出来る音声の合成装置を提供することを目的とす
る。

以下にこの発明の一実施例を図面とともに説明する。

２０第３図において、１はアナログ増幅器で、入力端子
２から入力されるアナログ音声信号を増幅するとともに
、その出力端子は異名現象を除去するためのローパスフ
ィルタ３に接続され、さらにフィルタ３の出力端子はＡ
−Ｄ変換器（アナログＬ２５ディジタル変換器）４に接
続されており、フィルタ３を通つたアナログ音声信号は
一定の周期毎にサンプリングされてＡＤ変換器４でその
アナログ信号波形の瞬時値がたとえば５ビットのディジ
タル信号に変換される。

３０５はハフマンコータで、その入力端子はＡＤ変換器
４の出力端子と接続されており、ＡＤ変換された音声情
報のディジタル値を第１表に示すようなハフマンコード
に変換する。

第１表において左側の櫃Ｉ）が音声情報のディジタル値
、右側の樺ｗｘが（Ｉ）欄のディジタル値に対応した・
・ラマンコードを表わす。人の音声情報を所定周期でサ
ンプリングしてデりク１−イジタル化した場合の各種の
デイジタル値の発生頻度は第７図に示すようにＯをピー
クとしてレベル５付近までのＯレベルの近傍の範囲に集
中しているので、音声情報をハフマンコード化すると音
声を表わすに必要なデイジタルデータの占有ビツト数は
極めて低くすることが出来ることが解る。

ハフマンコータ５の８ビツトの出力端子はバツフアレジ
スタ６に接続されるとともに、このバツフアレジスタ６
の出力端子は記憶装置７に接続され、ハフマンコータ５
で変換された音声情報は記憶装置７に記憶されるように
なつている。８はシフトカウンタで、このカウンタ８は
音声情報のそれぞれのサンプリング時期における標本に
ついてのハフマンコート沖、最上位の「１］が現われる
位置を計数することによつて、そのハフマンコードが何
ビツトを占有するかを計数し、その計数したビツト数の
信号をバツフアレジスタ６内のレジスタ６−１，６−２
から出力レジスタ６−３に転送するように、上記バツフ
アレジスタ６を制御する。

９は記憶装置７へのデータの書込みを制御するカウンタ
、１０は種々の制御信号を発生するタイミングパルス発
生回路である。

上記のような回路構成において、いま入力端子２にたと
えば第３図に示すような音声信号Ａが印加されると、こ
の音声信号Ａは増幅器１で適宜に基準化された大きさに
増幅され、フイルタ３に通されて雑音成分が除去されて
、ＡＤ変換器４に印加される。

そしてＡＤ変換器４でタイミングｔ１〜Ｔ５で音声信号
Ａの瞬時値Ａｌ，Ａ２，・・・・・・Ａ５がデイジタル
信号に変換される。

この各タイミングにおけるデイジタル量がたとえばであ
るとする。

これらのデイジタル信号Ｄ１〜Ｄ５は順次ハフマンコー
タ５に印加されて、それぞれ第１表にした〜かつて のようにハフマンコーデイングされる。

ハフマンコードＨ１がハフマンコータ５から出力される
と、このＨ１はバツフアレジスタ６−１に書き込まれ、
また「１］が表われる最上位桁が３であることがシフト
カウンタ８で読み取られる。

同様にしてＨ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５が順次バツフアレジ
スタ６−１に読み込れ、さらにバツフアレジスタ６−２
を介して出力レジスタ６−３に書き込まれる。一方各・
・フマンコードＨ２，Ｈ３・・・・・・中「１」となつ
ている先頭ビツト位置が読まれて、そのハフマンコード
の桁数がシフトカウンタ８で判別される。そしてシフト
カウンタ８の内容にしたがつてＨ，の場合には３桁分の
データが出力レジスタ６−３から読み出されて、記憶装
置７に第４図に示すように書き込まれる。以下同様にし
て、Ｈ２，Ｈ３・・・・・・Ｈ５がそれぞれ書き込まれ
る。以下、上述と同様の要領で、所定のメツセージ文の
音声情報の・・フマンコードが記憶装置７の中に順次書
き込まれる。このようにして複数のメツセージ文の音声
情報の一・フマンコードが各々メツセージ毎に記憶装置
７の所定アドレスに書き込まれる。上記のようにして記
憶装置７に記憶されたハフマンコート化された音声情報
は第５図に示すような多項式シフトレジスタ５０と排他
的オアゲート５１にてなるアドレス指定回路を用いて、
ＲＯＭに記憶される。

第５図に示す排他的オアゲート５１の出力は、ある１つ
のタイミングにおける出力コードＸＡと、その次の読み
出しタイミングにおける出力コードＸＢとは相互に不連
続な内容となる。

したがつてこのような回路を用いてＲＯＭのアドレス指
定を行なうと相隣るタイミングに対して相互に不連続な
アドレス指定がななわれ、たとえば、音声信号Ａｌ７）
ｔ１におけるハフマンコードＨ１は第ＸＡ番地、Ｔ２，
ｔ３・・・・・・におけるハフマンコードＨ２，Ｈ３・
・・・・・は相互に不連続なアドレスＸＢ，ＸＣ・・・
・・・にそれぞれ書き込まれる。

第６図は上記のようにしてＲＯＭに書き込まれた音声情
報の再生装置を示す。第６図において１１はハフマンコ
ード化された音声情報を上述のように不連続なアドレス
に記憶しているＲＯＭである。

なおメツセージ文が複数個ある場合には、ハフマンコー
ド化された音声情報はメツセージ文別にＲＯＭに記憶さ
れる。

１２はＲＯＭｌｌ中で、所望のメツセージ文が書き込ま
れている場所を指定する入力信号を所定のコード信号に
変換するコード変換器、１３はコード変換器１２の出力
を受けてＲＯＭｌｌのアドレスを指定する１５ビツトの
多項式シフトレジスタである。

多項式シフトレジスタ１３はクロツク信号を受けてその
内容が遷移するとともに、最上位桁と第２位の桁には排
他的オアゲート１３ａが接続されており、排他的オアゲ
ート１３ａの出力端子には１つのタイミングとその次の
タイミングにおける内容とは相互に不連続な出力を生じ
、この不連続な内容にしたがつて、ＲＯＭｌｌのアドレ
ス指定がなされる。１４はＲＯＭｌｌの音声情報のハフ
マンコードを８ビツト単位で読み出す８ビツトの第１シ
フトレジスタ、１５は第１シフトレジスタ１４の出力を
１６ビツトに再編成する第２シフトレジスタ、１６は第
２シフトレジスタから読み出されたハフマンコードを第
１表のデータにしたがつて元のデイジタル信号に変換す
るデコーダで、このデコーダ１６で変換されたデイジタ
ル信号はラツチ１７を介してＤＡ変換器（デイジタルア
ナログ変換器）１８に印加され、所定振幅のアナログ音
声信号に変換される。

１９はデコーダ１６に入力された各ハフマンコード中「
１」が表われる最上位桁を検出して、そのコードのコー
ド長を検出する多項式カウンタで、所定のコード長を検
出したとき端子１９−１に゛１゛出力を生じる、端子１
９−１は禁止ゲート２０の禁止入力端子に接続されてい
るとともに、禁止ゲート２０には分周回路２１からクロ
ツクφ１が印加されるようになつており、クロツクφ１
は、この禁止ゲート２０を介してシフトレジスタ１４，
１５、カウンタ１９，２２に印加されるとともに、デコ
ーダ１６から５ビツト分の信号が生じる毎に禁止ゲート
２０は閉じて、クロツクφ１の通過を禁止するようにな
つている。

２３はＢＵＳＹフラグとして動作するフリツプフロツプ
で、書き込み／読み出し信号ＷＲが印加されるとセツト
され、ＢＵＳＹフラグが゛１”となり、種々の書き込み
、読み出しを可能とするとともに、デコーダ１６からＳ
ＴＯＰコードが読み出されて、オアゲート２４を介して
フリツプフロツプ２３のりセツト端子に印加されると、
フラグばＯ゛となり音声情報の再生動作が停止する。

なおＳＴＯＰコードはコード変換器１２からも印加出来
るようになつている。２５はＩＢフラグで、第１シフト
レジスタ１４が空になつたとき、りセツトされ、外部の
コンピユータ等に信号を与えて、外部からの音声信号の
記憶を可能にする。

次に動作について説明する。

いまコードコンバータ１２に所望のメツセージ文を表わ
すコード信号を入力すると、このコード信号はＲＯＭｌ
ｌのアドレスを表わすコード信号に変換され、多項式シ
フトレジスタ１３に印加される。

この多項式シフトレジスタ１３の出力は排他的オアゲー
ト１３ａに印加され、その出力はＸＡとなり、ＲＯＭｌ
ｌのアドレスＸＡが指定され、そのアドレスに記憶され
ているハフマンコードＨ１がＲＯＭｌｌから８ビツト単
位で読み出され、第１シフトレジスタ１４に一度書き込
まれた後、第２シフトレジスタ１５に転送される。

そして第２シフトレジスタ１５の１６ビツト分にデータ
が満たされると、この第２シフトレジスタ１５の右端の
データから順次デコーダ１６に印加され、そのデータの
うち「１」が検出されると、その位置からデコードが開
始される。いまハフマンコードがＨ１−（１００）であ
る場合このハフマンコードＨ，から第１表の〔１〕欄に
対応するデイジタルコードＤ１−２にデコードされ、こ
の変換されたコードはラツチ１７に入力される。このと
きカウンタ１９によつて、デコーダ１９に入力されたハ
フマンコードのビツト長が計数され、たとえば、そのハ
フマンコードがＨ１（＝１００）である場合、カウンタ
１９の内容は「３」となつており、クロツクφ１が１つ
だけ第１シフトレジスタ１４、第２シフトレジスタ１５
、カウンタ１９に印加され、各シフトレジスタ１４，１
５の内容を３ビツトだけ右へシフトする。次のクロツク
のタイミングでは排他的オアゲート１３ａの出力はＸＢ
となり、ＲＯＭｌｌのアドレスＸＢが指定される。

以下同様にして、第２シフトレジスタ１５の後続のハフ
マンコードたとえばＨ２（＝１１１１）がデコーダ１６
に印加されてデイジタルコードＤ２−５にコード変換さ
れて、ラツチ１７に印加される。

そしてラツチ１７の内容Ｄｌ，Ｄ２がＤＡ変換器１８に
印加されて、アナログ信号Ａｌ，Ａ２に変換さハる。

上述の動作が１つのメツセージ文について行なわれ、適
宜な音声再生装置によつて所定のメツセージ文が音声と
して再生される。

１つのメツセージ文のあとに、ＳＴＯＰコードがＲＯＭ
ｌｌから読み出され、これがデコーダ１６に印加される
とＳＴＯＰ信号がオアゲート２４を介してフリツプフロ
ツプ２３のりセツト端子に印加され、ＢＵＳＹフラグが
１となり、音声の再生は停止する。

上述のように、原音声情報では、時系列的に連続してい
る（相互に隣接している）デイジタル信号をＲＯＭ上で
は不連続なアドレスに記憶することによつて、たとえば
第１図のＴ２における音声情報Ａ２に相当する一・フマ
ンコードを記憶しているアドレスＸＢの行線が断線して
、そのＸＢの読み出しが行なわれなかつた場合でも、他
の信号？゛二冨―台中＝＝↓ｚることはない。

なお上述の−実施例は音声デイジタル信号をさらにハフ
マンコード化した例を説明したが、この発明ゆこれに限
らず、ＰＣＭ（パルスコード変調）した音声情報、ＰＡ
ＲＣＯＲ音声情報等についても適用出来る。

以上詳述したように、この発明は時系列的に相互に隣接
する音声情報のデイジタル信号を記憶装置上で相互に不
連続なアドレスに記憶し、再生するようにしたものであ
るから、記憶装置の一つの行（或いは列）線が断線して
、その行の情報が読ｚ出されなかつた場合でも、再生時
には、音声情及が連続して欠落することがなく、雑音の
ない聴名上良質な音声を再生することが出来る。

図−面の簡単な説明 第１図は音声情報の一例を示すグラフ、第２図・ま従来
の音声情報の記憶態様を模式的に示す図、第３図は音声
情報を・・フマンコードに変換する回路の→１を示す回
路図、第４図は第３図の回路において記憶装置に・・フ
マンコードを書き込んだ例を示す図、第５図は音声情報
をＲＯＭの不連続なアドレスに書き込むためのアドレス
指定回路の一例を示す回路図、第６図はこの発明の一実
施例を示す回路図、第７図は音声のデイジタル量とその
発生頻度との開係を示すグラフである。

１１・・・・・・ＲＯＭ、１２・・・・・・コード変換
器、１３・・・・・・多項式シフトレジスタ、１３ａ・
・・・・弔馳的オアゲート、１４，１５・・・・・・シ
フトレジスタ、１６・・・・・・デコーダ、１８・・・
・・・ＤＡ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音声情報をその発生時系列順にデジタル化し、上記
   発生時系列上相隣るディジタル音声情報を所定の基準に
   したがつて相互に不連続なアドレスに記憶した記憶装置
   と、上記記憶装置を上記基準にしたがつて走査し、発生
   時系列からみて相隣るディジタル音声情報を連続して読
   み出す手段とを備えたことを特徴とする音声合成装置。