JPS6064399A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は會零片編集形の音声合成装置Ｉ：関するもので
ある。

１ｃ７）　従来技術 音声信号の周波数ｖ冥時間で低くするには入力音声波形
の一部を一定周期で捨て去り、残りの部分の音声信号波
形の時間軸を伸長すればよい。また周波数を高くするに
は、逆Ｃ二人力會声波形の一部を繰り返し用いて時間軸
を圧縮するのが普通である。このよう（二音声信号の周
波数を実時間で変える場合、一定周期で音声波形Ｃ−接
続部が生じ、これか再生首のＳ／Ｎ比を劣化させていた
。

（ハ）　目　的 本発明は音声波形の接続部に急激な波形の不連続のでな
い音声合成装置を提供する事を目的とする。

本発明は音声信号等のアナログ信号なＡＤ変換してディ
ジタル値１：変換した音素片サンプルを第１グロックＣ
二従ってディジタル記憶手段に記憶し、且つ第２グロツ
グ（二従ってディジタル記憶手段から読み出して、これ
をＤＡ変換して第１クロツクと第２グロツクの周波数比
率によυ入力背戸信号の周波数変換を実時間で行う所の
背嚢片編集形の音声合成装置であって、前記ディジタル
記憶手段の記憶番地（瞥込みλ番地）と読み出し番地の
間の番地差が所定の値（＝なるのを測定する番地差測定
回路を設け、該番地差が所定の値（：なったとき、読み
出し番地１：記憶されている第１音声ナンブルと、該読
み出し番地Ｉ：所定の値を加えた飛び越し番地Ｉ：記憶
されている第２の音声サンプルとを、初めは第１音声サ
ンプルの比率が高＜、ｆンプル点と共Ｉ：順次第２晋声
サンプルの比率が高くなるよう加重平均処理を行い、こ
の加重平均処理の終了時１；前記読み出し番地を前記飛
び越し番地Ｃ：おきかえ、加重平均処理の期間中は前記
第１音声サンプルと第２音声サンプルの加重平均された
値を出力し、又加重平均処理以外の期間は前記第１會声
サンプルを出力する加重平均回路を設け、該回路出力な
りＡ変換して周波数変換された音声信号を再生する構成
とする。

咋）実施例 本発明の実施例を以下図面と共Ｃ：説明する。第１図は
本発明の詳細な説明するための概念図でおり、横軸１ｔ
ｌは時間軸、縦軸（１１１はディジタル記憶手段の番地
を表わす。尚、ＲＡＭ等のディジタル記憶手段は有限の
番地数しかとシ得ないが、この全番地数を第１図では（
ｈａ）から（ｈｌ）、（ｈｌ）から６２）、（ｈ２）か
ら（ｈ　！ｌ）とし、これを積み重ねて等価的に番地数
が順次増えて行くようＩ：表わしている。そして＄１図
（；おいてｌａｌはＡＤ変換された音声サンプルの記憶
番地（薔込み本発明の構成を第１図（：基づき説明する
と、（岨で表わされる番地に記憶された内容を（ｂｌ）
の同じ縦軸の時点で読み出す。（ｌｚ）と（１）が交叉
すると、読み出し番地が記憶番地を越えるため、読み出
し番地はこの時点でＲＡＭの全番地数を減じた番地の内
容から再度読み出しを行う。そのため再生音声波形Ｃ：
不連続が生じる。

そこで記憶番地（ａ）と読み出し番地（１２）との番地
差を測定し、これが所定値（ｐｔ）ｃなった時点（ｔｌ
）から時点（ｔ２）までの期間（即ちｔｌ−ｔ２間）だ
け、加重平均処理を行う。この加重平均処理は（ｂｌ）
の延長上の破線部の番地の音声サンプル（第Ｉ　Ｗ声す
ンプルと称す）と、ｔｌの時点の（ｂｌ）の番地数から
所定数（ディジタル記憶手段の全番地数（ｈｌ−ｈｏ）
から所定数（Ｐｌ）を減じた［　（ｈ＋−ｈａ）　−ｐ
＋）数が簡便で望ましい）を減じた数の番地の音声サン
プル（ｔｌからｔ２の期間の（１）　２）の下方の破線
部の番地の音声サンプルで、第２背声サンプルと称す）
とＣ：ついて行う。第１及び第２音声サンプルの値を（
８１（ｔｌ、５ｚ（ｔＢと表わすと、（ｔｌ）の時点で
は第１音声サンプルの比率が高く（ｓａａａ（ｔ）＝ｓ
ｔｌｔｌ＋、８２（ｔｌ　程度の「１ 比率が実用的と思われる。但しＢａａｄ［ｔｌは第１及
び第２音声サンプルの加重平均値である。後述の（１）
式参照）、所定数のサンプルの期間この比率で加重平均
し、次Ｉ：第１晋声サンプルの比率を少し低（し、この
分集２音声サンプルの比率を高く所定サンプルの期間だ
け加重平均−えばｌａｍａａ（ｔ）＝＝＝　Ｅ］１１ｔ
ｌ＋、、８！１ｔ））ｆル。ソシテ、１に のようＣニサンプル点と共に順次第２サンプルの比率を
高（した加重平均を行い、（ｔ２）の時点で飛び越し番
地を読み出し番地ｔ：おきかえる。従つて（ｔｌ）の時
点までは（１’ｌ）の実線部の番地の音声サンプルが読
み出され、（１＊）から（ｔ２）の期間は序々（二（’
ｂ　２）の下方破線部の比率が高くなるよう加重平均処
理された値が読み出される。即ち、（ｂｌ）と（ｂ２）
の実線部の読み出しの間の遷移を急激な波形変動を伴な
わず滑らかに行なわす事ができる所以である。（’ｈ　
２）と（ｂ３）の実線部の間の遷移は（ｔ３）から（ｔ
４）の破線部の期間に同ｍ＋二行なわれる。

このような加重平均処理は急激な波形変化を伴なわず、
従って強い雑音は抑止できるが、加工された音声波形処
理である限り（：おいて音質の劣化はまぬがれ得ない。

そこで、この加重平均を行う周期を出来る限り長（する
事が再生音質を高める事１：なる。従って、本発明は記
憶番地（書込み番地）（ａ）と読み出し番地（ｂｌとの
番地差を測定し、この番地差が所定値になったとき、前
述の加重平均処理を行うようにし、該加重平均処理の周
期を長くシ、再生音質の劣化の少い音声合成装置を提供
するものである。

次（二本発明の実施例の回路構成を第２図と共（：説明
する。（１）は音声信号入力端子、（２）は入力音声信
号を第１クロック発生回路（５）の出力に従ってディジ
タル値に変換するＡＤ変換回路、（３）は該ＡＤ変換回
路（２）でディジタル値（：変換された音声サンプルを
記憶するディジタル記憶回路、（４）は該ディジタル記
憶回路の書込み及び読み出しの番地入力端子と出力結線
される切換回路であり、書込み時Ｃ二は書込みアドレス
カウンタ（７）の出力を選択し、また読み出し時は加算
回路（１４１と読み出し力クンタ（＋０１の出力を選択
するよう構成されている。（５）は第１グロツグの発生
回路であり、（６）は第１クロツクを分周する分周回路
、（７）はディジタル記憶回路（３）の書込み番地を指
定する薔込みアドレスカウンタである。（８）は第２ク
ロック発生回路、（９）は第２クロツクを分周する分周
回路、０Ｑｌはディジタル記憶回路（３）の読出し番地
を指定する続出しアドレスカウンタである。

尚、読出し番地の上位２ビツトは加算回路０４１の出力
で指定する。０９は書込み番地及び読出し番地の番地差
測定回路であり、書込みカウンタ（７）の上位ビット　
（４ビツト）と、加算回路［１４１の出力（２ビツト）
を含め読出し力カンタ（ＩＩの上位ピット　（４ビツト
）との番地差が所定の値になる事を検出して加重平均処
理開始パルスを加重比率発生回路（ｌｅｔ：出力する。

加重比率発生回路ｌｉＧは加重比率１：応じたパルスを
加重回路ｔｉηに出力すると共に加重平均処理の期間を
表すパルスを歩進回路Ｑｌｌ及びコード発生回路Ｑ３に
供給する。歩進回路１１１Ｊは、加重平均処理期間パル
スの終了時に所定数（飛び越し番地に対応した数）だけ
歩進するよう構成されている。コード発生回路１２１）
ま加重平均処理期間以外は、論理゛０・を発生し、加重
平均処理期間中は論理“Ｏ“と所定コードとを交互に発
生する。（Ｉａｌは加算回路であり、歩進回路αＤとコ
ード発生回路ｆｉ２の出力を加算し、その出力は加算回
路■の片方の加算入力端子に供給される。加算回路口］
は読み出しアドレスカウンタ０ωの上位２ビツトと、加
算回路０の出力２ピントを加算し、切換回路（４）の読
出しアドレス入力端の上位２ビツトに出力する。

従って、読出し番地の上位２ビツトは、ピ）続出しアド
レスカウンタ顛の上位２ビツトと、ｌＯ）歩進回路αυ
の出力の２ビツトと、（ハ）コード発生回路ａ７Ｊの出
力２ビツトとを加えた値となる。ここで、加重平均処理
の期間以外のときは、コード発生回路（１７Ｊの出力は
”。・だから、続出し番地の上位２ビツトは、読出しア
ドレスカウンタα〔と歩進回路ａｌｌとの上位２ビツト
の和となり、第１図Ｃ二おける（）ｚ）、（’ｂ２）、
（１）Ｉ）・・・の実線部の番地Ｃ：対応する。

次Ｃ：加重平均処理期間中の働きを第３図（−示すタイ
ムチャートと共（：説明する。第３図（ＩＬ）は前記第
２クロツクを示す。この第２クロツクが論理“０°の期
間Ｃ；は第２図に＝図示のコード発生回路αりは論理“
０・を出力する。従って、この期間Ｃ：ディジタル記憶
回路（３）から読み出される番地の音声信号は前記第１
図の説明の第１音声サンプルである。この期間を第６図
（１１１０：おける斜線で囲まれた斜線部（１ｂ）ｃス
す。また、第３図＋ＩＬＩＩｍおいて第２クロツクが論
理“１・の期間Ｃ：は、第２図におけるコード発生回路
（１３が飛越し番地数Ｃ二対窓する所定値を出力する。

従ってこの期間Ｃニデイジタル記憶回路（３）から読み
出される番地の音声は第１図の前記説明Ｉ：おける第２
音声サンプルである。

この第２音声サンプルの読み出される期間を第６図（Ｃ
１ｌ：おける斜線で曲まれだ斜線部（１０）　ｌ二本す
。

加重比率発生回路Ｃ１６１は第１旨声サンプルと第２音
声サンプルの加重比率Ｃ：応じた数のパルスを第３図＋
（ｌ１１＝おける（Ｏｄ）と（１ｄ）の期間口発生する
。即ち、（Ｃ１）および（Ｃ２）をそれぞれ第１音声サ
ンプルおよび第２音声サンプルの加重係数とし、α１＋
α２−１６、また、第１晋声サンプルの加重比率なｉ、
第２音声サンプルの加重比率を−とすると、第３図＋（
ｉｌの（Ｏｄ）の期６ 間（二α１個のパルス、また（１ｄ）の期間１１６２個
のパルスを加重回路ｌηＣ；出力する。

第３図＋＋１１の（Ｏｄ）の期間は第１音声サンプル８
１（ｔｌがディジタル記憶回路（３）から読み出されて
おり、従って加重回路（１？）は第１音声サンプルをα
１回加算する（即ちＣ１・１３１　［ｔｌ）。また、第
３図（朝の（１１１）の期間は第２晋声サンプルＳ２［
ｔｌがディジタル記憶回路（３）から読み出されており
、加重平均回路（１７）は、第１音声サンプルなα１回
加算した値Ｃ：加えて、第２音声サンプルをα２回加算
する（即ちα＋　−ｓ　１１ｔｌ＋ｆｆ　２−　ｓ　２
ｉｔｌ）　ｏ続いて加重回路σηはこの加算された値を
、４ピッ計分相対的（：下位にずらして、第２クロツク
の立ち下シでラッチ出力すると、その出力値は Ｂ　ａ　ａｄｌｔ）＝’ｉ−，ａｌｔ＋＋　（１−Ｔｉ
）８２［ｔｌ　’−（１）とし、加重平均処理が終ると
、シはり＝１１６　１６ となるようＣ二する。この加重回路ａηの出力なりＡ変
換回路ａ８でアナログ値Ｃ：変換し、ローパスフィルタ
ｒＬ９を介してアナログ音声波形を再生する。加重回路
は加重平均処理以外の時点では第１音声ナンプルのみを
出力する。この第１音声サンプルのみが出力される期間
、即ち加重平均処理をしていない期間は、入力音声信号
がサンプリングされた音声サンプルを読み出し速度を変
えて再生するだけであるから音質の劣化はない。また、
加重平均処理期間中は、第１音声サンプルと第２晋声サ
ンプルとが序々に入れ変るから急激な波形変動１：よる
雑音は生じない。

以上の実施例の説明は入力部信号の周波数を高くする場
合について説明したが、入力音声信号の周波数を下げる
場合１：おいても同様（−作用する事は明らかであるの
で、その説明は省略する、。

また、上述口おいては記憶回路としてディジタル記憶素
子を使用する例（一ついて説明したが、記憶回路として
アナログ記憶素子、例えばＢＢＤ−？００Ｄ素子を２系
列設け、且つこれらアナログ記憶素子の入力信号として
はＡＤ変換する前のアナログ波形信号を使用し、前述の
２系列の記憶素子の著述および読み串しグロックを適当
（：切換え制御することにより本発明をアナログ記憶素
子を使用した回路にも適用できる。

第４図は本発明の加重平均処理により先行昔素片と後続
音素片とを接続した時の雑音低減効果な説明するための
タイムチャートである。第４図Ｃ：おいて、（ａｌ及び
１１））はそれぞれ先行及び後続の音声波形である。本
発明の如き波形接続処理をしない従来例の場合Ｃ二は同
図（０１のようＣ：先行及び後続音素片波形の接続点Ｉ
：不連続（１＋の時点）か生じ、再生音質を大きく損っ
ていた。

一方１本発明においては同図（ｉｌｌ　（：、示すよう
に、波形接続点（ｔｌ）の近くでは先行音素片１ａｌの
比率が高く、順次後続音素片＋１１１の比率が高くなる
よう加重平均処理を行うので、（ｔｌ）の時点で［ａｌ
弧；示す先行音素片波形から序々（二（′ｂ）の後続音
素片波形へと遷移する。それ故、本発明Ｃ：おいては、
同図（ａ口：示すようＩ：音声波形の接続が滑らかＩ：
行なわれ、再生音質の劣化が少なくなる。

（ホ）効　果 このよう（二本発明の構成Ｃ；よれば、音声信号の周波
数変換を行なうため先行音素片波形と後続音素片波形を
接続する際、波形の接続点（二おいて急激な波形変動（
：よる雑音の発生しない実時間の周波数変換を実現でき
る。また、ディジタル記憶手段の読み出し及び記憶番地
の番地差を測定し、加重平均処理を開始するという構成
により加重平均処理周期を大きくとれるよう構成し、加
重平均処理の頻度を減じる事（二より自然性の高い音質
の再生音が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理を説明するための図面、第２
図は本発明の音声合成装置のブロック回路図、第６図は
加重平均処理動作を説明するためのタイム・チャートで
あり、同図（２Ｌ）は第２グロツク、同図（ｂｌは第１
昔声サンプルの出力期間、同図（０）は第２音声サンプ
ルの出力期間、同図＋（１１は加重比率に応じたパルス
の出力期間を示す図である。 第４図は本発明Ｃ二使用した加重平均処理による雑音低
減効果を説明するためのタイムチャートである。 （１）・・・音声入力端子、（２）・・・ＡＤ変換回路
、（訃・・記憶回路、（４）・・・切換回路、（５）・
・・第１クロツレ発生回路、（６１（９）・・・分局回
路、（７）・・・書込みアドレスカウンタ、（８）・・
・第２グロツグ発生回路、（１０・・・読出しアドレス
カウンタ、（Ｉｌｌ・・・歩進回路、（１２１・・・コ
ード発生回路、（１３１０４１・・・加重回路、（＋５
１・・・番地差測定回路、αか・・加重比率発生回路、
ａη・・・加重回路、０■・・・ＤＡ変換回路、（１！
Ｊ・・・ローパスフィルタ、区 区 噂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｍＴＩＬｌ　アナログ入力信号をディジタル信号（：変
   換するアナログ・ディジタル変換回路と、（１）ｌ　該
   アナログ・ディジタル回路の出力信号を記憶する記憶回
   路と。 （ｃｌ　Ｂ記憶回路Ｃ：記憶される前記出力信号の箸込
   み番地を第１クロツク（二従って指定する書込みアドレ
   ス回路と、 ＋６１　前記記憶回路Ｃ：記憶された信号や読出し番地
   を第２グロック雪；従って指定する読出しアドレス回路
   と、 ｔｅｌ　前記憶回路の書込み番地と読出し番地の番地差
   を測定する番地差測定回路と、 ・ｌｆｌ　前記記憶回路Ｃ二おいて前記読出しアドレス
   回路の読出し番地Ｃ：記憶されている第１サンプルと、
   該番地数ｇ二所定の値（飛び越し番地数）を加えた数の
   番地（飛び越し番地）に記憶されている！２？ンプルと
   を、初めは第１ｆンプルの比率か高く、順次第２サンプ
   ルの比率が高くなるような具合ζ：加重平均処理を行な
   うよう１；前記番地差測定回路で制御される加重平均回
   路と、（ｇｌ　該加重平均回路の出力をアナログ値Ｃ：
   変換するディジタル・アナログ変換回路 とよシなる音声合成装置。 （２）読み出しアドレス回路は加重平均処理の終了時Ｃ
   ：飛び越し番地を新たな読み出し番地１：設定しなおす
   手段であり、加重平均処理以外の期間においては記憶回
   路に通常の読み出し指定を行なうことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項（二記載の音声合成装置。