JPS5981700A - 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】 〔技術分野〕 本発明は音声の特徴を示すパラメータをメモリ酸に関す
る。

〔背景技術〕

この種音声斡成装置には、ＰＡ、ＩＡＯＯＲ係級をパラ
メータとしたＲＡＲＯＯ）１万式のもの或いはＬＡＰ周
波数をパラメータとしたＬＳＰ方式のものがある。いず
れも音声の定常期間と着像される例えば２０ｍｅｅＯの
フレーム開明ｉ、’ｌ上１−７ｆ　ｉ１′４４ｉ１号か
ら抽出した声道のフィルタ特性を示す１組のフィルタパ
ラメータ群として取り扱われるＰＡｆ（００Ｂ係数或い
はＬＢＰ）！１波数と、声帯での汗源の周期を示すピッ
チパラメータと、このＷ　源の振巾を示すアンプパラメ
ータと、を用いて、連続したフレーム周期毎にこれ等パ
ラメータを更新する事に依り音声を順次再合成するもの
である。

弔１図に上述の如き音声合成装置の一般的な構成を示す
。同図に於いて、（１）はフィルタパラメータ＄−１：
ｒＫと、ピッチパラメータＰと、アンプパラメータＡと
、をフレーム周期単位で貯えたメモリ部である。（２）
は人間の声帯にて生じる汗Ｒ信号を模擬したディジタル
形式のパルス信号を発生する會諒発生回路であり、上記
メモリ部（１）から得られるピッチパラメータＰに基づ
いて出力すべきパルス信号の１開が決定される。＋３１
は・該汁源発生回路（２１から得られるパルス信号の振
巾を制？１１１Ｔる乗算器であり、上記メモリ部（１）
から得られるアンプパラメータＡに基づいてその乗数が
決定される。１４）は該乗算器１３１からの信号、即ち
首諒信号が人力される人間の声道のフィルタ特性を備え
たディジタルフィルタであり、上記メモリ部（１）から
得られる例えば８個１組のフィルタパラメータＷｅ　−
ＩＴ　［Ｋ　＝　（Ｋｌ、に２．・・・、に８）に哉づ
いて、その周波数特性が制御され、ディジタル形式の音
声・信号が出力される。Ｋ５）は該ディジタルフィルタ
（４）からの音声信号をアナログ形式に変換するＤ−Ａ
岐ｕＤ器、（６Ｉは該Ｄ−Ａ変換器（５１からの音声信
号を増巾してスピーカ（７１を駆動する増１］回路であ
り、このスピーカ（７）にて合成背戸が発声される。

即ち、上述の音声合成装置に於いては、メモリ回路（１
）から２０　ｍ　ｓｅｃ　　のフレーム周期′ｔ１ｙに
、フィルタパラメータ＄：ｒ−ｒ、ピッチパラメータＰ
１アンプパラメータ人を読み出す事（ニイ衣り、これ等
パラメータに応じた合成音声が得られる。

〔従　来　例〕

上述の如き音声合成装置に於いてＩ’／ｌｊえはＬＳＰ
方式の場合従来はそのメモリ部（１）を構成するパラメ
ータＲＯＭｆｌｌ＋には第２因に示す如く音声の連続し
たフレームＩＡＩＩＩＪＩ　（２０ｍ５ｅｃ）に’Ｒ応
Ｌ　テＩｆｆ　系列的に連続した複数のフレーム領域Ｆ
が設けられその各フレーム１１目域Ｆにそのフレームｈ
！ｉＩ萌単位の背戸波形を再生する為の各パラメータ：
ＩｍＫ　（＝　Ｋ１、Ｋ２、・・・、Ｋ８）、Ｐ、Ａの
イ１ぼがそのまま格納されていた。

しかしながら、音声の定常ｔ４Ｊ１ｒｆｎと着像せるフ
レームｈ！ｉ１期毎の各パラメータ４二に、Ｐ、Ａは直
りＩＪのフレーム１−４期に於ける各パラメータ１−Ｘ
、ＰＳＡと同一である場合が多く、隣接するフレーム頭
載Ｆ毎（＝同一の各パラメータ十Ｅ、Ｐ、Ａをそのまま
格納してお（事はパラメータＬ（ＯＭＯｌｌのメモリ頭
載の無駄につながり、この為（二メモリ部（１）の負担
が太き（なり、この種背戸合成装置のコスト高を招く欠
点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上述の欠点を解消する目的で為されたものであ
り、各パラメータの情報墳の圧縮を行ないメモリ部の負
担の低減化を１剥った音声合成装置を提供するものであ
る。

〔発明の構成〕

本発明の音声合成装置は、メモリ部、具体的にはパラメ
ータＲＯＭの各フレーム領域にピッチ命令コード；ｊｉ
ｉ域を設け、曲常はこのと７′ｙ′命令コードＩＷＩ域
に当該フレームＦｉｌと１ｉＦｉｉＪのフレーム−期と
でのピッチパラメータの疫分値を貯えておき、−刀、上
記ピッＴ命分コード領域に特殊コードを割り当てたＪ場
合には、１ば削のフレーム吻胡にて音声合成する為に用
いられたフィルタパラメータ群とピッチパラメータとを
再び用いて当該フレーム周期の音声を再合成するもので
ある。

実施例 弔６図（ａｌ、（ｉｌｌにＬＳＰ方式を採用した本発明
音声合成装置の一実施例のパラメータＲＯＭに於けるフ
レーム傾城ＦＳｖの夫々の１８画を示す。同１゛４（ａ
ｌのフレーム１１目域Ｆ′は旨声の各パラメータ↑に１
Ｐ、Ａ（：変動がある場合でのフレーム１Ｍ萌に対応し
ており、４バイト（３２ビツト）から構成されている。

この頭載Ｆの・、６１のバイト（８ビツト）の下位３ピ
ツトをビツナ命令コード傾城ｐＱθとし、このコード領
域ｐｃｅにこのフレーム頑域Ｆに対応するフレームＩ−
！ｉｌ萌（フレームｎ９号Ｔ）でのピッチパラメータＰ
　（Ｔ）と直前のフレーム周期（フレーム番号Ｔ−１）
でのピッチパラメータＰ（Ｔ−１）とＯＪＭ分１＋ｉΔ
Ｐ＝＝Ｐ（Ｔｌ−Ｐ　（Ｔ　−１）が格納されている。

ただし、この差分４ｉｉｉ△Ｐがとり得る値としては１
０進数の＋６、〜、−ろであり、５ビツトコードの０１
１、〜．１０１となっている。−１弟１のバイトの上位
５ビツトからなるアンプパラメータ１１貞域ａｅ（二は
アンプパラメータ人の実数値が格納されている。さらに
弔２、Ｉ：ｔＪＩ３、及び弔４のバイトの２４ビツトか
らｌｘ、ｂフィルタパラメータ領域ｆθ（二はピップパ
ラメータＰの場合と同じ（ＬＳＰ向波数群ににの８個１
組のΔに謬ＩＦ：　ｉＴｌ　−’にｃ（Ｔ　−１）＝（
ΔＫｌ　　、　ΔＫ　２　、　　・・・、ΔＫＢ）が格
納されている。具体的には各６ピントの８１固のＬＳＰ
Ｓ液内の差分１直Δに１、Δに２１、　　・・・、ΔＫ
Ｂが縦割りの各小頭域（二配列格納されている。同図１
’ｉ））のフレーム領域７は、冴声の各ノヘラメータ１
−ＩＫＳＰＳＡじ変動がない場合でのフレーム１１勺期
に対１．６しており、１バイト（８ビツト）から構成さ
れている。この領域Ｖの下位３ピントからなるピッチ分
令コード１頂域ｐａｅには、１ぼ削のフレーム周期（フ
レーム舒号Ｔ−１）での各パラメータ±ＩＫ（Ｔ’−１
）、Ｐ（Ｔ−１）、Ａ（Ｔ−１）とこの時のフレーム周
期（フレーム番号Ｔ）での各パラメーター１ｍＫ　ｉＴ
ｌ、Ｐ（’Ｉ’ｌ、Ａ　（Ｔｌとが同一である事を示す
特殊コード１００が格納されている。

尚、この特殊コード１００はピッナノ（ラメータの差分
値ΔＰの値とはなり得ないものである。−万このフレー
ム領域Ｆ′の残りの上位５ビツト求、第６図ｔｌＬｌの
場合とは異なり、くり返しフレーム数Ｉ■［１域ｆｍｅ
として用いられ、この領域ｆｍｅには１１削のフレーム
周期での各パラメータ１ゴＫ（Ｔ−１）、Ｐ（Ｔ−１）
、Ａ（Ｔ−１）と同一であるこの時のフレーム周期での
各パラメータにｌ［ｃ（Ｔｌ、　ＰＩＴＩ、Ａ（Ｔｌが
以ｆ汝Ｎフレーム間（二亘ってこれ等各ノ（ラメ−ター
ｔ［Ｋ（ＴｌＮ）、Ｐ　（ＴｌＮ　）、Ａ（Ｔ十′Ｎ）
ｔ′−変化が無い事を示す（り返しフレーム数Ｎが格納
されている。

弔４図（二本発明の背戸合成装置（二用いられる］−ラ
メータＲＯＭからフレームＩｓ　ＩＩＪＩ毎（二各）く
ラメータを読み出す為の読み出し手段の一実施例を示す
。

同ＩＪ（７）ハーフメータＲＯＭ１１１１４ｔ、第５図
（ａｌ及び［１）１に示した夫々のフレーム領域Ｆ、が
が混在しており、しかもこれ等のフレーム領域Ｆ、Ｉは
首声の連続したフレーム周期に対しらして時系列的（ユ
格納されている。同図に於いて、１１２はパラメータｉ
（ＯＭＬＩＩ＋から得られる−１のフレーム領域Ｆ又は
他方のフレーム０頁域Ｆ′の弔１のバイトのビツナ命令
コード誼域ｐｃｅ及びアンプパラメータ頃城＆ｅの夫々
の内咎を共（＝貯える弔１のバッファメモリ、０３１は
フレーム領域Ｆの第２、弔６、第４のバイトからなるフ
ィルタパラメータ領域ｆｅの内容を貯える第２のバッフ
ァメモリであり、８個１組のＬＳＦ周波数（二対応して
縦割りの８つの小瑣域（二分割されている。！１４１は
上記第１のバッフアメモジ（１力の下位３ピツトのコー
ドを解読するデコーダであり、１００を解読した時（二
特味コード横出信号を発する。（１９は上記第１のバッ
ファメモリ（１２１の上位５ピツトの数（ｉｉ！をカウ
ントするカウンタ回路であり、上記デコーダ（１２１か
らの特殊コード検知信号を受信した時に、第１のバッフ
ァメモリ（１４の上位５ピツトに格納されているくり返
しフレームｖｉＮが取り込まれ、以後フレーム周期毎に
このフレーム数Ｎが零になるシ１づつダウンカウントさ
れる。

即ち、このカウンタ回路＋ｔＳからは破線で示す如く該
回路（１５）でのダウンカウント動作を？：なってい０
間、くり返リモート（ｄ号を、又こ：（２以外の時に１
．４゜差分モード信号を発し、これ等モード信号曇二依
り第１、第２、及び第３のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ６の
切り換えを制御する。」１６）は１゛イ３１の加算器、
（１′Ｏは該＄１の加（μ器（１６１からの出カイ直を
貯える第１のレジスタであり、この弔１の７ＩＩＪ算器
１１１ｉ１の−１の入力は、第１のスイッチＳ１をａ　
！１ｌｌｌに閉成する囁（二依り、第１のバッファメモ
リの下位３ピツトの値となり、逆（二〇側に閉成する事
（二依り、零値となる。父、この第１の加算器１６）の
他方の入力は第１のレジスタ（１１の値となっている。

１１８１）ｉ第２のレジスタであり、第２のスイッチＳ
２をｊＶト戊する１（に依り、上記ＩＡ１のバッファメ
モリ１１２１の上位５ビツトの内容が貯えられる。＋１
１は弔２の加算器、１・′Ｏｊは該第２の加算器（１９
１からの８個の出力４１ｉＩを貯える’Ｊ４乙のレジス
タであり、この弔６カレジスタｉ、：（）の−万の入力
は、第３のスイッチＳ　５７．＝　ａ　Ｉｌｌ！ｌに閉
「戊する事Ｃ二依り、上記第２のバッファメモリ；１：
すの各小頭域の値となり、逆（二す側に開成する事に依
り、零値となる。又、この外２の加算器１１８）の他方
の入力は、第６のレジスタ１劃の各８個の値となる。

次に斯る読み出し手段の動作を述べる。

（１）パラメータＲＯＭ０ＩＩのフレーム９頁域Ｆ（フ
レーム番号Ｔ）ｌ二基づいて各パラメータ１：Ｌ：［Ｋ
、Ｐ、への値４二Ｅ　（Ｔｌ、Ｐ　（Ｔｌ、Ａ　ＩＴＩ
を読み出す場合、第１のバッファメモリ（１２１の下位
６ピツトにはピッチパラメータの差分値△Ｐが書き込ま
れ、残りの上位５ピツトＣ二はアンプパラメータＡの１
直Ａ（Ｔｌが書き込まれる。さしくユ、第２のバッファ
メモリ（りの縦、刷りの８つの小娘域には８個１組のＬ
ＳＰ問波数群の差分値ΔＫｌ、Δに２、・・・、Δに８
が夫々書き込まれる。

この１１１デコーダ（１４１は第１のバッファメモリ１
１２の下位６ピツトのピッチパラメータの差分値ΔＰが
１００でないので、特殊コード検知信号は得られず、こ
の為カウンタ回路（１１はカウント動作せず、このカウ
ンタ回路（１５）からのモード信号は差分モード信号と
なり、この転性モード信号に依って第１、弔６のスイツ
ｊＳｔ、ＳＯ５はａ側に閉）戊され、第２のスイッチＳ
２は閉成されている。

従って、第１の刀目算器１国は弔１のレジスタ（１Ｂ（
＝貯えられた直前のフレーム向ｎｉｌ　（フレーム番号
Ｔ−１）でのピップパラメータＰの・１１αＰ（Ｔ−１
）と、第１のバッファメモリ（１２１の下位６ビソトの
ピップパラメータの差分値△Ｐとの和、叩ちこの］！す
のフレーム周期でのピッチパラメータＰの値Ｐ　（Ｔｌ
を算出して第１のレジスタｆ１７１の１ｉ４Ｐ（Ｔ−１
）をこの時の値Ｐ　（Ｔｌに更新し、この４ｉｔＴ　Ｐ
　（Ｔｌが打源発生回路（第１図（２））に伝送される
。Ｘ１弔２の加、チマ器０鼾求第３のレジスタ１２１に
貯えられた直前のフレームｙ＠　ｔ＋ＪＪ　（フレーム
番号Ｔ−１）での各Ｌ　Ｓ　Ｐ　ｌ？、１波数−Ｔ：Ｉ
Ｋの１直Ｋｌ（Ｔ−１）、Ｋ２（Ｔ−１）、・・・、Ｋ
ａ（Ｔ−１）と弔２のバッファメモリ＋１３１のＬＳＰ
周波数の各差分値Δに＋、Δに２、・・・、Δに８との
和、即ちこの時のフレーム周期でのＬＳＰ￥彼数詐Ｋ　
ｊ　ｔＴｌ、Ｋ２ｉＴｌ、・・・、Ｋ８１Ｔｌを算出し
て弔６のレジスタｆ瀾の６値Ｋｌ（’１’−１）、Ｋ２
（Ｔ−１）、・・・、Ｋａ（ｒ−１）をこれ等Ｌ８Ｐ周
波数の６値Ｋ　１　ｔＴｌ、Ｋ２１Ｔｌ、・・・、Ｋ８
１Ｔｌに（新し、このイ・ｉｉ　Ｋ　ｌ　（Ｔｌ、Ｋ２
（Ｔｌ、・・・、Ｋ　８　（Ｔｌがディジタルフィルタ
（ｆＡ　１１ａ＋４１　）に伝送される。尚、弔１のバ
ッファメモリｒ１７ＪのアンプパラメータＡの値Ａ（Ｔ
ｌは弔２の１ノジスタ１慢に貯えられ、乗Ｗ、器（１（
４１図（３１）に伝送される。

（１１）パラメータＲＯトｌＩ　ＩＩのフレーム用域Ｆ
’（フレーム番号Ｔ）に基づいて各パラメータ１に、Ｐ
。

Ａの値ＩＫＩＴｌ、Ｐ　（Ｔｌ、Ａ　（Ｔｌを読み出Ｔ
ｊ萌合、ｒｇ　１のバッファメモリ（１２１の下位３ピ
ツトには特殊コード１１１０が書き込まれ、残りの上位
５ピントにはくり返しフレーム数Ｎが書き込まれる。尚
、・；ｔ２のバッファメモリ＋１３１には何ら書き込ま
れない。

この時デコーダ■は弔１のバッファメモリ＋＋２１の下
位３ピツトの特殊コードを検知する事に依って特殊コー
ド検知１５号を発しカウンタ回路（１５）はこの特殊コ
ード検知信号を受信する。これに依ってカウンタ回路１
１５ｊは上記第１のバッファメモリｑ２１の上位５ビツ
トのくり返しフレーム数Ｎをフレーム周期毎（二１づつ
カウントし、このカウント動作の間くり退しモード信号
を発生して第１及び第３のスイッチをｂ側に閉Ｉ戊せし
めると共（二第２のスイッチを開成せしめる。

従って、＄１のＩＪ口算器ＩＬｌｉ）は第１のレジスタ
ｆ１７１に貯えられた直前のフレーム鳴＠８（フレーム
４９号Ｔ−１）でのピッチパラメータＰの１ｉＩＰ’（
Ｔ−１）に零値を加える事に依ってこのイ１αＰ（Ｔ−
１）をこの時のフレーム周期に続くＮフレーム周１す］
に亘ってくり返し保持する。即ち、ピッチパラメータＰ
は Ｐ（Ｔ−１）＝Ｐ（ＴｌＮ）、Ｎ　＝　Ｑ、１．２、と
なり、この値Ｐ（Ｔ−１）が館源発生回路（弔１図（２
１）にフレーム向１υｊｆ８にくり返し伝送される。

父、弔２の７．ＩＬｌ算器（１引ま第３のレジスタｌ’
！（１１に貯えられた１百前のフレーム周期での各ＬＳ
Ｆ同波数１−ＩＫのイＫＫＩ（Ｔ−１’）　　、　　Ｋ
２（Ｔ−’１）、　　・・・、　　Ｋ　８（Ｔ−１）の
夫々（二零値を加える−４１Ｃ二依って、これ等の値に
＋（Ｔ−１）、Ｋ２（Ｔ−１）、・・・、Ｋａ（Ｔ−１
）をこの時のフレーム周期（二続くＮフレーム周期（二
亘ってくり返し保持下る。即ち、ＬＳＦ周波数＃：１−
ＯＪＫは ４二Ｋ（Ｔ−１）＝４二区　（ＴｌＮ　　）　、　Ｎ＝
０，１　．２、・・・ となり、このイ直’ｌ’：ＩＫ（Ｔ−１）がディジタル
フィルタ（、、ｌ’ｇＩ図＋４１）ｌニフレーム周期毎
にくり返し伝送される。尚、第２のレジスタ（１８）に
貯えられた直萌のフレーム周期のアンプパラメータＡの
ｆｒｉＡ（Ｔ−１）はこの時のフレーム周期にＦＡ＜Ｎ
フレーム１ｉ！ｄ、１１７１に亘って保持される。即ち
、アンプパラメータＡは Ａ（Ｔ−１）＝Ａ（ＴｌＮ）、Ｎ＝０，１．２、となり
、この値Ｐ（Ｔ−１）が乗算器（・１３１囚（３１）（
＝（り返し伝送される。

斯して、パラメータＲＯＭＩＩＩＩの各フレーム領域Ｆ
Ｓｖに対応して上述のＩｌ＋、　（ｉｌｌの場合のデー
タ処理を適宜採用する事に依り、連続したフレーム周期
毎に得られる各種パラメータ±ＩＫ　（Ｔｌ、Ｐ　ＩＴ
Ｉ、ＡｔＴｌに基づき第１図に示した如き音声合成装置
が駆動され合成音声が得られる。

〔効　果〕

本発明のｗ声合成装置は、以上の説明から明しに当該フ
レーム周期と１区前のフレーム周期とでのピッチパラメ
ータの差分値を貯えておき、−万、上記ピッチ命令コー
ド領域（二特殊コードを割分てた場合（＝は１ぼ的のフ
レーム１偵域（二て音声含酸する為に用いらね、たフィ
ルタパラメータ群舶とピッチパラメータとχ再び用いて
当該フレーム周期のｇ声を再合成するものであるので、
音声ｑ）フィルタパラメータ群及びピッチパラメータ（
二変動がない音声区間に於いてはフレーム領域（ニビツ
ナパラメータ及びフィルタパラメータ群を格納する嘔な
く、小情報准の特殊コードをそのビツナ命令コード１ｉ
ＬＩ域に格納するだけで、各フレーム内期毎の音声を合
成せしめる事ができ、各パラメータのＩＮ報鼠の大巾な
圧縮が可能となる。しかも直前のフレーム周期でのフィ
ルタパラメータ群及びピッチパラメータと再使用するか
、新たなこれ等パラメータを使用するのかの判定の為の
特殊コードを通常はどツナパラメータの差分値を格納す
べきピッチ命令コード領域に共存せしめている為に、こ
の判定の為の命令ビットを新たに設ける必要がない。

従ってメモリ部の負担の軽減化が因れ、この種ｔｔ声合
成装置の低コスト化が望める。

【図面の簡単な説明】

化１図は一般的な斤声合成装随の構成を示すブロック図
、第２因は従来装置シー用いられるメモリ部の模式図、
！　！＋　１９（ａｌ及び１ｔ）ｌは夫々本発明の佇声
合成装置（二用いられるメモリ部の一実Ｍｌｉ例の模式
図、第４１図は本発明装置Ｃ二用いられる読み出し手段
の一実施例をボ丁ブロック肉である。 （１１・・・メモリ部、Ｆ、Ｉ・・・フレーム１偵域、
ｐｃｅ・・・ピッチ命令コード領域、ｆｅ・・・フィル
タパラメζ゛＼夕―域。 ５・′１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）音声の定常期間と着像されるフレーム周期毎に背戸
   信号から抽出した声道のフィルタ特性を示す１組のフィ
   ルタパラメータ群と声帯での昔源の周期を示すピッチパ
   ラメータとを用いて、音声を再合成する音声合成装置に
   於いて 上記フィルタパラメータ群情報並びにピッチパラメータ
   情報を複数のフレームｉ負域（こフレーム同期単位で貯
   えたメモリ部を備えており、該メモリ部の各フレーム領
   域にはピッチ命令コード領域が設けられ、通′帛は、こ
   のピッチ命令コード領域には、当該フレーム周期と直前
   のフレーム周期とでのピッチパラメータの差分値が貯え
   られており、−万上記命令コード頭域（二特殊コードが
   割り合てられた場合には、直前のフレーム周期（二て音
   声合成する為に用いられたフィルタパラメータ群とピッ
   チパラメータとを再び用いて、当該フレーム周期の音声
   を再合成する事を特徴とした音声合成装置。