JPS61255000A - 線形予測型音声分析合成装置 - Google Patents
線形予測型音声分析合成装置Info
- Publication number
- JPS61255000A JPS61255000A JP60096223A JP9622385A JPS61255000A JP S61255000 A JPS61255000 A JP S61255000A JP 60096223 A JP60096223 A JP 60096223A JP 9622385 A JP9622385 A JP 9622385A JP S61255000 A JPS61255000 A JP S61255000A
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- Japan
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- speech
- power
- pitch
- multiplier
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- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野）
本発明は音声分析合成装置に関し、特に音声合成フィル
タの出力波形に対して利得調整を施す手段を有する音声
分析合成装置の動作振幅範囲の拡大を図った音声分析合
成装置に関する。
タの出力波形に対して利得調整を施す手段を有する音声
分析合成装置の動作振幅範囲の拡大を図った音声分析合
成装置に関する。
（従来の技術）
音声分析合成装置は分析側で音声を分析して特徴パラメ
ータを抽出し、合成側で前記パラメータを再合成するも
のであり、通常、装置規模が比較的小さい固定小数点に
よる有限精度演算を利用する音声合成フィルタを備えて
音声波形を合成している。このような分析合成装置によ
る音声合成にあっては、合成される音声波形の品質を高
品位のものに保持するためには不十分となり勝な音声合
成フィルタのダイナミックレンジ、 Ｓ ／Ｎ （８ｉ
ｇ−ｎａｌ ｔｏ Ｎｏ１ｓｅ）比を補足する目的か
ら音声合成フィルタの入力側ではなく出力側で入力音声
の音源の強さに対応した利得調整を行なっている。
ータを抽出し、合成側で前記パラメータを再合成するも
のであり、通常、装置規模が比較的小さい固定小数点に
よる有限精度演算を利用する音声合成フィルタを備えて
音声波形を合成している。このような分析合成装置によ
る音声合成にあっては、合成される音声波形の品質を高
品位のものに保持するためには不十分となり勝な音声合
成フィルタのダイナミックレンジ、 Ｓ ／Ｎ （８ｉ
ｇ−ｎａｌ ｔｏ Ｎｏ１ｓｅ）比を補足する目的か
ら音声合成フィルタの入力側ではなく出力側で入力音声
の音源の強さに対応した利得調整を行なっている。
しかしながら従来のこの種の音声合成手段には次の如き
更に改善すべき問題点がある。
更に改善すべき問題点がある。
すなわち、音声合成フィルタはそのスペクトル伝送特性
が音声の発声者の声道伝送特性と対応づけられるもので
あり、被分析音声波形のスペクトル包絡形状の変化に伴
ないそのフィルタ係数も時々変化するものである。従っ
て音声合成フィルタはそのフィルタ利得、即ち入力偏号
の′電力と出力信号の電力との比も時々刻々変化する。
が音声の発声者の声道伝送特性と対応づけられるもので
あり、被分析音声波形のスペクトル包絡形状の変化に伴
ないそのフィルタ係数も時々変化するものである。従っ
て音声合成フィルタはそのフィルタ利得、即ち入力偏号
の′電力と出力信号の電力との比も時々刻々変化する。
そのため従来の音声合成フィルタの出力波形に対して利
得調整を施す手段を有する音声分析合成装置では、経験
的に知られる合成フィルタの最大利得を勘案して音声合
成フィルタの入力信号レベルを一定にしている。従って
合成フィルタの利得が小さい場合には音声合成フィルタ
の出力波形レベルが相対的に小さくなり、本来の目的で
ある音声合成フィルタのダイナミックレンジ、Ｓ／Ｎ比
の補足が充分に達成されないという問題がある。
得調整を施す手段を有する音声分析合成装置では、経験
的に知られる合成フィルタの最大利得を勘案して音声合
成フィルタの入力信号レベルを一定にしている。従って
合成フィルタの利得が小さい場合には音声合成フィルタ
の出力波形レベルが相対的に小さくなり、本来の目的で
ある音声合成フィルタのダイナミックレンジ、Ｓ／Ｎ比
の補足が充分に達成されないという問題がある。
本発明の目的も上述し１ヒ欠点を除去し、音声合成フィ
ルタのダイナミックレンジ、８７Ｎ比の補足を充分に達
成し得る音声分析合成装置を提供することにある。
ルタのダイナミックレンジ、８７Ｎ比の補足を充分に達
成し得る音声分析合成装置を提供することにある。
本発明の装置は、音声合成フィルタの出力波形に対して
利得調整を施す機能を有し、且つ正規化予測残差電力を
算出する手段を合成側に有して構成される。
利得調整を施す機能を有し、且つ正規化予測残差電力を
算出する手段を合成側に有して構成される。
次に図面を参照して不発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による音声分析合成装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
第１図に示す実施例は分析側１と合成側２とから成り、
さらに分析側１は窓処理器１１．ＬＰＧ分析器１２．ピ
ッチ抽出器１３．電力算出器１４゜Ｋ量子化器１５．ピ
ッチ量子化器１６．電力量子化器１７．マルチプレクサ
１８を備えて構成され、また合成１ＩＩ１２は、デマル
チプレクサ１９．に復号化器２０．ピッチ復号化器２１
．電力復号化器２２゜正規化予測残差電力算出器２３，
１７２乗器＋１１２４゜掛算器（１１２５、Ｋ／α変換
器２６．ＬＰＣ合成フィルタ２７．掛算器＋２１２８．
ピッチパルス発生器２９、雑音発生器３０．切換器３１
，１／２乗器（２）３２を備えて構成される。
さらに分析側１は窓処理器１１．ＬＰＧ分析器１２．ピ
ッチ抽出器１３．電力算出器１４゜Ｋ量子化器１５．ピ
ッチ量子化器１６．電力量子化器１７．マルチプレクサ
１８を備えて構成され、また合成１ＩＩ１２は、デマル
チプレクサ１９．に復号化器２０．ピッチ復号化器２１
．電力復号化器２２゜正規化予測残差電力算出器２３，
１７２乗器＋１１２４゜掛算器（１１２５、Ｋ／α変換
器２６．ＬＰＣ合成フィルタ２７．掛算器＋２１２８．
ピッチパルス発生器２９、雑音発生器３０．切換器３１
，１／２乗器（２）３２を備えて構成される。
第１図において、入力ライン１００１ ’を介して入
力した入力音声信号は窓処理器１１によって窓処理を受
ける。この窓処理は次のようにして実施される。
力した入力音声信号は窓処理器１１によって窓処理を受
ける。この窓処理は次のようにして実施される。
窓処理器１１は入力音声信号を低域フィルタリングした
のちＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ
）コンバータによって所定のビット数での量子化を実施
する。
のちＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ
）コンバータによって所定のビット数での量子化を実施
する。
本実施例の場合、低域フィルタリングは遮断周波数３．
４ＫＨｚのＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａ５ｓ Ｆｉｌｔｅｒ）
を通してこの周波数以上の周波数成分をカットし、その
おと８ＫＨｚ のサンプリング周波数で標本化したも
のを１サンプル当り１２ビツトで量子化したうえ−Ｈ内
部メモリにストアする。この内部メモリは入力する量子
化信号を予め設定する時間分たとえば３０ｍ５ＥＣ分す
なわち２４０サンプルの窓時間分を記憶しこれにハミン
グ関数あるいは矩形関数等の窓関数を乗算して切出す窓
処理を所定の周期９本実施例では１０ｍ５ＥＣ周期で笑
施しこれが分析フレーム周期となる。
４ＫＨｚのＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａ５ｓ Ｆｉｌｔｅｒ）
を通してこの周波数以上の周波数成分をカットし、その
おと８ＫＨｚ のサンプリング周波数で標本化したも
のを１サンプル当り１２ビツトで量子化したうえ−Ｈ内
部メモリにストアする。この内部メモリは入力する量子
化信号を予め設定する時間分たとえば３０ｍ５ＥＣ分す
なわち２４０サンプルの窓時間分を記憶しこれにハミン
グ関数あるいは矩形関数等の窓関数を乗算して切出す窓
処理を所定の周期９本実施例では１０ｍ５ＥＣ周期で笑
施しこれが分析フレーム周期となる。
このようにして窓処理器１１から出力される分析フレー
ムごとの量子化音声信号はＬＰＧ分析器１２、ピッチ抽
出器１３と電圧算出器１４とに供給される。
ムごとの量子化音声信号はＬＰＧ分析器１２、ピッチ抽
出器１３と電圧算出器１４とに供給される。
ＬＰＣ分析器１２は入力した分析フレームごとの量子化
音声信号をＬＰＣ分析し所定の次数のＬＰＣ。
音声信号をＬＰＣ分析し所定の次数のＬＰＣ。
本実施例では１０次のにパラメータ（部分自己相関係数
）を抽出しに′１３を子化器１５へ出力する。Ｋ量子化
器１５は供給されたにパラメータを所定のビット数に量
子化しマルチプレクサ１８へ出方する。ピッチ抽出器１
３は公知の方法により人力した分析フレームごとの量子
化音声信号の有声／無声を判定し、更にビ・ソチ周期を
抽出しピッチ量子化器１６へ出力する。ピッチ量子化器
１６は供給された有声／無声判別結果とピッチ周期情報
ｋ 一括して所定のビット数に量子化しマルチプレクサ
１８へ出力する。電力算出器１４は人力した分析７レー
ムごとの量子化音声信号の′は力を算出し電力量子化器
１７へ出力する。電力童子化器１７は供給された電力情
報を所定のビット数に量子化しマルチプレクサ１８へ出
力する。
）を抽出しに′１３を子化器１５へ出力する。Ｋ量子化
器１５は供給されたにパラメータを所定のビット数に量
子化しマルチプレクサ１８へ出方する。ピッチ抽出器１
３は公知の方法により人力した分析フレームごとの量子
化音声信号の有声／無声を判定し、更にビ・ソチ周期を
抽出しピッチ量子化器１６へ出力する。ピッチ量子化器
１６は供給された有声／無声判別結果とピッチ周期情報
ｋ 一括して所定のビット数に量子化しマルチプレクサ
１８へ出力する。電力算出器１４は人力した分析７レー
ムごとの量子化音声信号の′は力を算出し電力量子化器
１７へ出力する。電力童子化器１７は供給された電力情
報を所定のビット数に量子化しマルチプレクサ１８へ出
力する。
マルチプレクサ１８はこうして供給を受けた入力を所定
の形式で多重化したうえ伝送路１０１を介して合成側２
に伝送する。
の形式で多重化したうえ伝送路１０１を介して合成側２
に伝送する。
合成側２ではデマルチプレクサ１９によって入力の多重
化分離を行ない、ＬＰＣ符号はに復号化器２０に、ピッ
チ情報（有声／無声判別情報を含む）はピッチ復号化器
２１に、電力情報は電力復号化器２２にそれぞれ供給さ
れ復号化される。
化分離を行ない、ＬＰＣ符号はに復号化器２０に、ピッ
チ情報（有声／無声判別情報を含む）はピッチ復号化器
２１に、電力情報は電力復号化器２２にそれぞれ供給さ
れ復号化される。
Ｋ復号化器２０は復号化したにパラメータをに／α変換
器２６と正規化予測残差算出器２３とへ出力する。正規
化予測残差電力算出器２３は下記＋１）式により正規化
予測残差電力Ｕを算出する。
器２６と正規化予測残差算出器２３とへ出力する。正規
化予測残差電力算出器２３は下記＋１）式により正規化
予測残差電力Ｕを算出する。
（１）式に於いてに、（ｐ＝１．２・・・・・・１０）
はにパラメータである。正規化予測残差電力算出器２３
は算出したＵを１／２乗器（１１２４へ出力する。
はにパラメータである。正規化予測残差電力算出器２３
は算出したＵを１／２乗器（１１２４へ出力する。
１／２乗器（１）２４はテーブルバックアップ法により
σを算出し掛算器（１）２５へ出力する。
σを算出し掛算器（１）２５へ出力する。
Ｋ／α変換器２６は公知の手法を用いてにパラメータか
らαパラメータ（α重 、α２・・・・・・αＳＯ）を
算出しＬＰＧ合成フィルタ２７へ出力する。
らαパラメータ（α重 、α２・・・・・・αＳＯ）を
算出しＬＰＧ合成フィルタ２７へ出力する。
１／２乗器（２１３２は電力復号化器２２より供給され
る電力情報Ｐよりテーブルルックアップ法によりｒｔ求
め掛算器（２） ２８へ出力する。
る電力情報Ｐよりテーブルルックアップ法によりｒｔ求
め掛算器（２） ２８へ出力する。
ピッチ復号化器２１は復写したピッチ周期情報をピッチ
パルス発生器２９へ、有声／無声判別情報を切換器３１
へ出力する。ピッチパルス発生器２９はピッチ周期情報
と一致する周期を有するピッチパルス列を発生し切換器
３１へ出力する。雑音発生器３０は例えば１５次のＭ系
列等を用いて白色雑音を発生し切換器３１へ出力する。
パルス発生器２９へ、有声／無声判別情報を切換器３１
へ出力する。ピッチパルス発生器２９はピッチ周期情報
と一致する周期を有するピッチパルス列を発生し切換器
３１へ出力する。雑音発生器３０は例えば１５次のＭ系
列等を用いて白色雑音を発生し切換器３１へ出力する。
切換器３１は有声／無声情報に基づいて、有声時にはピ
ッチパルス列を無声時には白色雑音を選択して掛算器（
１）２５へ供給する。掛算器（１）２５は前記４Ｕを用
いてピッチパルス列又は白色雑音の振＠を但倍しＬＰＣ
合成フィルタ２７へ出力する。ＬＰＣ合成フィルタ２７
はに／α変埃器２６より供給されるαパラメータをフィ
ルタ係数とし、掛算器（１１２５より供給されるス「倍
されたピッチパルス列又は白色雑音を入力として音声を
合成（掛算器（２）２８へ出力する。
ッチパルス列を無声時には白色雑音を選択して掛算器（
１）２５へ供給する。掛算器（１）２５は前記４Ｕを用
いてピッチパルス列又は白色雑音の振＠を但倍しＬＰＣ
合成フィルタ２７へ出力する。ＬＰＣ合成フィルタ２７
はに／α変埃器２６より供給されるαパラメータをフィ
ルタ係数とし、掛算器（１１２５より供給されるス「倍
されたピッチパルス列又は白色雑音を入力として音声を
合成（掛算器（２）２８へ出力する。
ところでＬＰＧ合成フィルタの利得はおおむねｘ／ｆで
あることが経験的に知られ１いる。これはＬＰＣ合成フ
ィルタのインパルス応答波形の電力と入力インパルスの
電力の比が正確にｔｐになることからも容易に類推し得
る。従って掛算器（１）２５のピッチパルス列又は白色
雑音列の電力を一定とすればＬＰＣ合成フィルタ２７の
出力電力はほぼ一定になり、ＬＰＧ合成フィルタ２７の
動作範囲の上限近くに算大合成波形振幅がほぼ保たれる
様に設定することは極めて容易である。
あることが経験的に知られ１いる。これはＬＰＣ合成フ
ィルタのインパルス応答波形の電力と入力インパルスの
電力の比が正確にｔｐになることからも容易に類推し得
る。従って掛算器（１）２５のピッチパルス列又は白色
雑音列の電力を一定とすればＬＰＣ合成フィルタ２７の
出力電力はほぼ一定になり、ＬＰＧ合成フィルタ２７の
動作範囲の上限近くに算大合成波形振幅がほぼ保たれる
様に設定することは極めて容易である。
ＬＰＧ合成フィルタ２７により合成さｆ、た音声波形は
掛算器＋２１２８により１１倍され、分析側電力と対応
付けられた後、出力ライン２００１に送出される。
掛算器＋２１２８により１１倍され、分析側電力と対応
付けられた後、出力ライン２００１に送出される。
以上説明した如く本発明によれば、音声合成フィルタの
出力波形に対して利得調整を施す機能と、合成側で正規
化予測残差電力を算出する機能とを有することにより、
常に音声合成フィルタをダイナミックレンジの上限近く
で使用することが可能となり、合成音償金大幅に改善し
た音声分析合成装置を実現できるという効果がある。
出力波形に対して利得調整を施す機能と、合成側で正規
化予測残差電力を算出する機能とを有することにより、
常に音声合成フィルタをダイナミックレンジの上限近く
で使用することが可能となり、合成音償金大幅に改善し
た音声分析合成装置を実現できるという効果がある。
第１図は本発明による音声分析合成装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。 １・・・・・・分析側、２・・・・・・合成側、１１・
山・・窓処理器、１２・・・・・・ＬＰＣ分析器、１３
・・・・・・ピッチ抽出器、１４・・・・・・電力算出
器、１５・・・・・・Ｋ量子化器、１６・・・・・・ピ
ッチ量子化器、１７・・・・・・電力量子化器、１８・
・・・・・マルチプレクサ、１９・・・・・・デマルチ
プレクサ、２０・・・・・・Ｋ復号化器、２１・・・・
・・ピッチ復号化器、２２・・・・・・電力復号化器、
２３・・・・・正規化予測電力算出器、２４・・・・・
・１／２乗器（１）、２５・・印・掛算器（１）、２６
・・・・・・Ｋ／α変換器、２７・・す・・ＬＰＣ合成
フィルタ、２８・・・・・・掛算器に）、２９・・・・
・・ピッチパルス発生器、３０・・・・・・雑音発生器
、３１・・印・切換器、３２・・・・・・１／２乗器（
２）。
成を示すブロック図である。 １・・・・・・分析側、２・・・・・・合成側、１１・
山・・窓処理器、１２・・・・・・ＬＰＣ分析器、１３
・・・・・・ピッチ抽出器、１４・・・・・・電力算出
器、１５・・・・・・Ｋ量子化器、１６・・・・・・ピ
ッチ量子化器、１７・・・・・・電力量子化器、１８・
・・・・・マルチプレクサ、１９・・・・・・デマルチ
プレクサ、２０・・・・・・Ｋ復号化器、２１・・・・
・・ピッチ復号化器、２２・・・・・・電力復号化器、
２３・・・・・正規化予測電力算出器、２４・・・・・
・１／２乗器（１）、２５・・印・掛算器（１）、２６
・・・・・・Ｋ／α変換器、２７・・す・・ＬＰＣ合成
フィルタ、２８・・・・・・掛算器に）、２９・・・・
・・ピッチパルス発生器、３０・・・・・・雑音発生器
、３１・・印・切換器、３２・・・・・・１／２乗器（
２）。
Claims (1)
- 正規化予測残差電力を算出する手段を合成側に有し、且
つ音声合成フィルタの出力波形に対して利得調整を於す
手段を有して成ることを特徴とする音声分析合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096223A JP2535809B2 (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | 線形予測型音声分析合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096223A JP2535809B2 (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | 線形予測型音声分析合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61255000A true JPS61255000A (ja) | 1986-11-12 |
| JP2535809B2 JP2535809B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=14159233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60096223A Expired - Lifetime JP2535809B2 (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | 線形予測型音声分析合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2535809B2 (ja) |
-
1985
- 1985-05-07 JP JP60096223A patent/JP2535809B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2535809B2 (ja) | 1996-09-18 |
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