JPS60140299A - 素片編集型音声分析装置 - Google Patents
素片編集型音声分析装置Info
- Publication number
- JPS60140299A JPS60140299A JP58250106A JP25010683A JPS60140299A JP S60140299 A JPS60140299 A JP S60140299A JP 58250106 A JP58250106 A JP 58250106A JP 25010683 A JP25010683 A JP 25010683A JP S60140299 A JPS60140299 A JP S60140299A
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- JP
- Japan
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- waveform
- pitch
- envelope
- data
- segment
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- Pending
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- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
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。
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）
この発明は素片編集型音声合成方式において原音の分析
を行う音声分析装置に関するものである。
を行う音声分析装置に関するものである。
（従来技術）
一般に、音声をピッチ区間で抽出した波形を素片波形と
して対応する素片のエンベロープとトモに予め記憶回路
内に種々用意しておき、合成データとして原音波形のピ
ッチ区間毎の素片とエンベロープとを次々検索し、この
検索された素片波形にピッチとエンベロープとを結合し
て合成音を得る型の素片編集型音声合成方式がある。
して対応する素片のエンベロープとトモに予め記憶回路
内に種々用意しておき、合成データとして原音波形のピ
ッチ区間毎の素片とエンベロープとを次々検索し、この
検索された素片波形にピッチとエンベロープとを結合し
て合成音を得る型の素片編集型音声合成方式がある。
従来の素片編集型音声合成方式は、ピッチ・エンベロー
プを検索する場合に、原音波形のそのビ、チ区間のデー
タをそのまま一波形ずつ記憶されたものを検索する必要
がおった（特願昭５７−６１８８５参照）。この従来の
方式においては、音声のピッチとエンベロープデータを
そのままの形でそれぞれ別に記憶していくので、素片波
形の数が多くなるとそれに比例してデータ量が増加し、
そのため大きな記憶容量を必要とするという欠点を持っ
ていた。また、この装置を集積回路化する場合、メモリ
内に予め記憶できるデータ量には限度があり、記憶容量
を豊富に持たせることは困鼎であるという欠点があった
。
プを検索する場合に、原音波形のそのビ、チ区間のデー
タをそのまま一波形ずつ記憶されたものを検索する必要
がおった（特願昭５７−６１８８５参照）。この従来の
方式においては、音声のピッチとエンベロープデータを
そのままの形でそれぞれ別に記憶していくので、素片波
形の数が多くなるとそれに比例してデータ量が増加し、
そのため大きな記憶容量を必要とするという欠点を持っ
ていた。また、この装置を集積回路化する場合、メモリ
内に予め記憶できるデータ量には限度があり、記憶容量
を豊富に持たせることは困鼎であるという欠点があった
。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような欠点を除き、高品質の音声
を少ないデータ量で記憶できるようにした音声分析装置
を提供することにある。
を少ないデータ量で記憶できるようにした音声分析装置
を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の構成は、原音波形からピッチ区間ｔ−算出して
素片波形を検索する素片検索部と、この各素片に対応す
るピッチおよびエンベロープを検索するピッチ・エンベ
ローブ検索部とをもつ床片編集型音声分析装置において
、前記検索すべきピッチおよびエンベロープの複数のデ
ータをそれぞれ４差分データとしてあらかじめ記憶した
差分データ記憶手段と、この記憶手段から読出された差
分データによって形成されるピッチおよびエンベロープ
と前記原音波形から抽出されたピッチおよびエンベロー
プとの類似度を計算して最も類似度の高いデータを前記
原音波形のデータとして選択するデータ選択手段とを備
えることを特徴とする。
素片波形を検索する素片検索部と、この各素片に対応す
るピッチおよびエンベロープを検索するピッチ・エンベ
ローブ検索部とをもつ床片編集型音声分析装置において
、前記検索すべきピッチおよびエンベロープの複数のデ
ータをそれぞれ４差分データとしてあらかじめ記憶した
差分データ記憶手段と、この記憶手段から読出された差
分データによって形成されるピッチおよびエンベロープ
と前記原音波形から抽出されたピッチおよびエンベロー
プとの類似度を計算して最も類似度の高いデータを前記
原音波形のデータとして選択するデータ選択手段とを備
えることを特徴とする。
（実施例）
第１図は本発明の実施例を含むプロ、り図、第２図は本
実施例に用いられる原音およびその抽出波の波形図、第
３図は第２図の抽出波形を正規化した波形図である。こ
のブロック図は、本実施例に相当し音声分析を行ってそ
の波形を記憶する分析部Ａと、この分析された素片波形
を合成して所定音声をつくる合成部Ｂとを含んでいる。
実施例に用いられる原音およびその抽出波の波形図、第
３図は第２図の抽出波形を正規化した波形図である。こ
のブロック図は、本実施例に相当し音声分析を行ってそ
の波形を記憶する分析部Ａと、この分析された素片波形
を合成して所定音声をつくる合成部Ｂとを含んでいる。
図中、２は入力端子１から入力する原音波形からピッチ
区間（ピッチ周波数）全検出するピッチ検出回路、３は
各種ピッチおよびエンベロープを差分データとして記憶
した差分データ記憶回路、４は原音のピッチ区間から正
規化されたピッチおよびエンベロープ波形をめるピッチ
・エンベロープ計算回路、５は記憶回路３のデータと原
音のデータとの類似度を計算するピッチ・エンベローノ
類似度計算回路、６は各ピーク値間の素片の記憶した素
片記憶回路、７はこれら素片の類似度を計算する類似度
計算回路、８は合成データ記憶回路、９は波形を合成し
て出力端子１０から出力する素片波形結合回路である。
区間（ピッチ周波数）全検出するピッチ検出回路、３は
各種ピッチおよびエンベロープを差分データとして記憶
した差分データ記憶回路、４は原音のピッチ区間から正
規化されたピッチおよびエンベロープ波形をめるピッチ
・エンベロープ計算回路、５は記憶回路３のデータと原
音のデータとの類似度を計算するピッチ・エンベローノ
類似度計算回路、６は各ピーク値間の素片の記憶した素
片記憶回路、７はこれら素片の類似度を計算する類似度
計算回路、８は合成データ記憶回路、９は波形を合成し
て出力端子１０から出力する素片波形結合回路である。
なお、この種の回路の具体例としては、特開昭５７−１
３９７９９ などが参考になる０ まず、入力端子１から供給される原音波形のピ、チ波形
、エンベロープ波形、素片等を抽出する手順を説明する
。
３９７９９ などが参考になる０ まず、入力端子１から供給される原音波形のピ、チ波形
、エンベロープ波形、素片等を抽出する手順を説明する
。
音声波形の大部分を占める有声音部の波形は準周期的な
性質を持っているので、入力された原音波形からピッチ
検出回路２において極値をめ、その極値が指定時間の同
量大振幅を保持していればその極値ｆ：最初のピーク値
と定める（第２図参照）。次から新たに極値を捜してい
き指定時間の同量大振幅を保持し、１つ前のピーク値の
振幅に比べ指定した割合よシ振幅が大きければその極値
を波形の次のピーク値と定める。この極値サーチは極太
値、極小値または両方いずれかを指定し、絶対振幅が小
さすぎる極値は選ばないようにしてノイズの影響をなく
しておく。このようにして次々に波形のピーク値を捜し
ていき、ピッチ・エンベロープ計算回路４においてめら
れたピーク値間の時間からピッチ周波数を算出し、ピー
ク値の値からエンベロープの値をめ、ピッチ・エンベロ
ープの最小単位が１になるよう゛正規化を行ない正規化
ピッチ波形・正規化エンベロープ波形をめる（第３図参
照）０ この原音波形から抽出された正規−エンベロープ波形は
、類似度計算回路５におりて、差分データ記憶回路３の
登録差分データとその類似度が計算される。２つの波形
ｘ、ｙの類似ｐｉＳ （％）を計算する場合、各波形の
サンプリング点の振幅Ｘｉ、 ｙｌに対して次式によシ
計算を行う。
性質を持っているので、入力された原音波形からピッチ
検出回路２において極値をめ、その極値が指定時間の同
量大振幅を保持していればその極値ｆ：最初のピーク値
と定める（第２図参照）。次から新たに極値を捜してい
き指定時間の同量大振幅を保持し、１つ前のピーク値の
振幅に比べ指定した割合よシ振幅が大きければその極値
を波形の次のピーク値と定める。この極値サーチは極太
値、極小値または両方いずれかを指定し、絶対振幅が小
さすぎる極値は選ばないようにしてノイズの影響をなく
しておく。このようにして次々に波形のピーク値を捜し
ていき、ピッチ・エンベロープ計算回路４においてめら
れたピーク値間の時間からピッチ周波数を算出し、ピー
ク値の値からエンベロープの値をめ、ピッチ・エンベロ
ープの最小単位が１になるよう゛正規化を行ない正規化
ピッチ波形・正規化エンベロープ波形をめる（第３図参
照）０ この原音波形から抽出された正規−エンベロープ波形は
、類似度計算回路５におりて、差分データ記憶回路３の
登録差分データとその類似度が計算される。２つの波形
ｘ、ｙの類似ｐｉＳ （％）を計算する場合、各波形の
サンプリング点の振幅Ｘｉ、 ｙｌに対して次式によシ
計算を行う。
すなわち、２つの波形が全く同じなら類似度１００係と
なシ、２つの波形が正反対ならは類似度θ％となる。し
たがって、第３図の波形と第２図の波形とは類似度９６
．３％となり、また第３図の波形と目盛７の矩形波とは
類似度７８．７％となる。
なシ、２つの波形が正反対ならは類似度θ％となる。し
たがって、第３図の波形と第２図の波形とは類似度９６
．３％となり、また第３図の波形と目盛７の矩形波とは
類似度７８．７％となる。
ここで差分データ記憶回路３は、第３図の波形を記憶し
ていたとすると、通常の記憶回路では時刻１．−１．に
対応して波形値（２，６，９，１１゜１２．１１，９，
６．２）が記憶されるはずであるが、この差分データ記
憶回路３の場合は、第１の初期値２と、差分データ＋４
．＋３． ＋２．＋１および第２の初期値（ピーク値）
１２と、差分データー１．−２．−３．−４が１己憶さ
れている。
ていたとすると、通常の記憶回路では時刻１．−１．に
対応して波形値（２，６，９，１１゜１２．１１，９，
６．２）が記憶されるはずであるが、この差分データ記
憶回路３の場合は、第１の初期値２と、差分データ＋４
．＋３． ＋２．＋１および第２の初期値（ピーク値）
１２と、差分データー１．−２．−３．−４が１己憶さ
れている。
この差分データ記憶回路３から登録された差分データを
読出して初期値（この場合２）指定された素片敵−まで
ＩＪＩＩ算して合成されたエンベロープ波形を形成する
。このように読出されたエンベロープ波形と原音から抽
出された正規化エンベロープ波形（第２図）とから類似
度計算回路５においてその類似度を計、搾して、最も類
似度の高い登録差分データをで択する。
読出して初期値（この場合２）指定された素片敵−まで
ＩＪＩＩ算して合成されたエンベロープ波形を形成する
。このように読出されたエンベロープ波形と原音から抽
出された正規化エンベロープ波形（第２図）とから類似
度計算回路５においてその類似度を計、搾して、最も類
似度の高い登録差分データをで択する。
次に登録差分データから作ったエンベロープ波形の第２
の極値（この場合１２）を初期値として、次の区間の原
音から抽出した正規化エンベロープ波形と登録差分デー
タから作ったエンベロープ波形との類似度を計算して最
も類似度の高い登録差分データを選んでいく。このよう
にして原音抽出の正規化エンベロープ波形について初期
値と登録差分データ名がめられる。ピッチ波形について
もエンベロープ波形と全く同じ手順で原音抽出正規化ピ
ッチ波形に“ついて初期値と登録差分データ名がめられ
る。
の極値（この場合１２）を初期値として、次の区間の原
音から抽出した正規化エンベロープ波形と登録差分デー
タから作ったエンベロープ波形との類似度を計算して最
も類似度の高い登録差分データを選んでいく。このよう
にして原音抽出の正規化エンベロープ波形について初期
値と登録差分データ名がめられる。ピッチ波形について
もエンベロープ波形と全く同じ手順で原音抽出正規化ピ
ッチ波形に“ついて初期値と登録差分データ名がめられ
る。
このようにして類似度計算回路５で選んだエンベロープ
およびピッチの登録差分データ名を合成データ記憶回路
８のエンベロープ・ピッチ登録差分データ名記憶部８１
に記憶していく。
およびピッチの登録差分データ名を合成データ記憶回路
８のエンベロープ・ピッチ登録差分データ名記憶部８１
に記憶していく。
次に、各ピーク値間の素片を登録素片記憶回路６に登録
されている全ての素片と素片類似度計算回路７で類似度
を計算し、指定された類似度（例えば、９５チ以上）よ
シ大きくて最も類似度の高い素片があれば、その区間は
選ばれた登録素片の素片番号を合成データ記憶回路８の
素片、酢号・素片くシ返し数記憶部８２に記憶する。も
し、登録されている全部の素片が指定された類似度よｐ
小さい場合は、そのピーク値間の素片を登録素片記憶回
路６に新たに登録しく特願昭５７−６１８８５参照ン、
合成データ記憶回路８の素片番号・素片くシ返し数記憶
部８２に記憶し、その区間はこの追加された登録素片の
データを用いる。この時各ピーク値間に対応する登録素
片の素片番号を順番に記憶して編止していく。以上の動
作を連続する２つのピーク値間についてくり返し行なえ
ば全ピーク値間の素片番号・素片くシ返し数がめられる
。
されている全ての素片と素片類似度計算回路７で類似度
を計算し、指定された類似度（例えば、９５チ以上）よ
シ大きくて最も類似度の高い素片があれば、その区間は
選ばれた登録素片の素片番号を合成データ記憶回路８の
素片、酢号・素片くシ返し数記憶部８２に記憶する。も
し、登録されている全部の素片が指定された類似度よｐ
小さい場合は、そのピーク値間の素片を登録素片記憶回
路６に新たに登録しく特願昭５７−６１８８５参照ン、
合成データ記憶回路８の素片番号・素片くシ返し数記憶
部８２に記憶し、その区間はこの追加された登録素片の
データを用いる。この時各ピーク値間に対応する登録素
片の素片番号を順番に記憶して編止していく。以上の動
作を連続する２つのピーク値間についてくり返し行なえ
ば全ピーク値間の素片番号・素片くシ返し数がめられる
。
以上のようにしてエンベロープ登録差分データ名、ピッ
チ登録差分データ名素片番号・素片くり返し数が原音波
形についてまるので、音声波形を合成する場合には、合
成データ記憶回路８のエンベロープ・ピッチ登録差分デ
ータ名記憶部８１と素片番号・素片くり返し数記憶部８
２の内容を素片番号順に素片波形結合回路９が読み出し
、エンベロープとピッチの初期値に差分データを加算し
て１素片ごとのエンベロープとピッチとがめられ、素片
番号・素片くシ返し数からめられる素片データにこれら
を合成すれば合成音声波形を出力端子１０から出力する
ことができる。
チ登録差分データ名素片番号・素片くり返し数が原音波
形についてまるので、音声波形を合成する場合には、合
成データ記憶回路８のエンベロープ・ピッチ登録差分デ
ータ名記憶部８１と素片番号・素片くり返し数記憶部８
２の内容を素片番号順に素片波形結合回路９が読み出し
、エンベロープとピッチの初期値に差分データを加算し
て１素片ごとのエンベロープとピッチとがめられ、素片
番号・素片くシ返し数からめられる素片データにこれら
を合成すれば合成音声波形を出力端子１０から出力する
ことができる。
本実施例においては、エンベロープデータ・ピッチデー
タとして初期値だけを記憶しておくだけであとは０〜±
７のような差分データのみを登録しておけばよいので、
記憶するデータ量が非常に少なくなる。また、エンベロ
ープデータとピッチデータで登録差分データとを共通に
使えるので更にデータ量ヲ少なくすることが可能になる
。なお、素片波形系列については、原音波形との類似度
が指定した値より少い場合に、記憶回路に追加すること
により類似度が指定値よシ必ず大きくなっているのでそ
の合成波形は原音波形に類似した品質のよい合成音を得
ることが可能である。
タとして初期値だけを記憶しておくだけであとは０〜±
７のような差分データのみを登録しておけばよいので、
記憶するデータ量が非常に少なくなる。また、エンベロ
ープデータとピッチデータで登録差分データとを共通に
使えるので更にデータ量ヲ少なくすることが可能になる
。なお、素片波形系列については、原音波形との類似度
が指定した値より少い場合に、記憶回路に追加すること
により類似度が指定値よシ必ず大きくなっているのでそ
の合成波形は原音波形に類似した品質のよい合成音を得
ることが可能である。
また、類似度の指定を変えることによシ任意に登録素片
波形数と合成音の品質を変えることができるので、必要
な品質に応じて類似度を変えて登録素片波形数を最小に
することができる。
波形数と合成音の品質を変えることができるので、必要
な品質に応じて類似度を変えて登録素片波形数を最小に
することができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、比較的少数の登
録差分データをエンベロープとピッチとに共通に使用で
き、さらに音声のピッチとエンベロープとを予め登録し
た差分データと初期値と合ぜて比較していくので、原音
のピッチ波形・エンベロープ波形と合成された音のピッ
チ波形・エンベロープ波形とで形状に大きな差がなく、
高品質の合成音を得ることができる。また、登録差分デ
ータの種類を任意に変えて種々の使用状況に応じた合成
音を得ることも可能であシ、その使用目的に応じたハー
ドウェア・磯溝の大きな設計変更も必要なしに共通の装
置で用いることが可能となる。
録差分データをエンベロープとピッチとに共通に使用で
き、さらに音声のピッチとエンベロープとを予め登録し
た差分データと初期値と合ぜて比較していくので、原音
のピッチ波形・エンベロープ波形と合成された音のピッ
チ波形・エンベロープ波形とで形状に大きな差がなく、
高品質の合成音を得ることができる。また、登録差分デ
ータの種類を任意に変えて種々の使用状況に応じた合成
音を得ることも可能であシ、その使用目的に応じたハー
ドウェア・磯溝の大きな設計変更も必要なしに共通の装
置で用いることが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を含むプロ、り図、第２図は
本発明の波形分析に２ける原音波形と原音抽出正規化エ
ンベロープ波形の一例を示す波形図、第３図は本発明に
おける合成音の正規化エンベロープ波形の一例を示す波
形図である。図において １・・・・・・原音波形入力端子、２・・・・・・ピッ
チ検出回路、３・・・・・・差分データ記憶回路、４・
・・・・・正規化エンペローフ・ピッチ計算回路、５・
・・・・・エンベロープ・ピッチ類似度計算回路、６・
・曲・登録素片記憶回路、７・・・・・・素片類似度計
算回路、８・・・・・・合成データ記憶回路、９・・・
・・・素片波形結合回路、１０・・・・・・合成波形出
力端子、Ａ・・・・・・分析部、Ｂ・・・・・・合成部
である。 謬７ｆｆｉ →を 第、３図
本発明の波形分析に２ける原音波形と原音抽出正規化エ
ンベロープ波形の一例を示す波形図、第３図は本発明に
おける合成音の正規化エンベロープ波形の一例を示す波
形図である。図において １・・・・・・原音波形入力端子、２・・・・・・ピッ
チ検出回路、３・・・・・・差分データ記憶回路、４・
・・・・・正規化エンペローフ・ピッチ計算回路、５・
・・・・・エンベロープ・ピッチ類似度計算回路、６・
・曲・登録素片記憶回路、７・・・・・・素片類似度計
算回路、８・・・・・・合成データ記憶回路、９・・・
・・・素片波形結合回路、１０・・・・・・合成波形出
力端子、Ａ・・・・・・分析部、Ｂ・・・・・・合成部
である。 謬７ｆｆｉ →を 第、３図
Claims (1)
- 原音波形からピッチ区間を算出して素片波形を検索する
素片検索部と、この各素片に対応するピ、チおよびエン
ベロープを検索するピッチφエンベロープ検索部とをも
つ素片編集型音声分析装置において、前記検索すべきピ
ッチおよびエンベロープの複数のデータをそれぞれ差分
データとしてあらかじめ記憶した差分データ記憶手段と
、この記憶手段から読出された差分データによって形成
されるピッチおよびエンベロープと前記原音波形から抽
出されたピッチおよびエンベロープとの類似度を計算し
て最も類似度の高いデータを前記原音波形のデータとし
て選択するデータ選択手段とを備えることを特徴とする
素片編集型音声分析装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250106A JPS60140299A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 素片編集型音声分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250106A JPS60140299A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 素片編集型音声分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140299A true JPS60140299A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17202903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58250106A Pending JPS60140299A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 素片編集型音声分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03233500A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-10-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 音声合成方式およびこれに用いる装置 |
| US7089187B2 (en) | 2001-09-27 | 2006-08-08 | Nec Corporation | Voice synthesizing system, segment generation apparatus for generating segments for voice synthesis, voice synthesizing method and storage medium storing program therefor |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58250106A patent/JPS60140299A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03233500A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-10-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 音声合成方式およびこれに用いる装置 |
| US7089187B2 (en) | 2001-09-27 | 2006-08-08 | Nec Corporation | Voice synthesizing system, segment generation apparatus for generating segments for voice synthesis, voice synthesizing method and storage medium storing program therefor |
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