JPS61269198A - 音声合成方式 - Google Patents
音声合成方式Info
- Publication number
- JPS61269198A JPS61269198A JP60111797A JP11179785A JPS61269198A JP S61269198 A JPS61269198 A JP S61269198A JP 60111797 A JP60111797 A JP 60111797A JP 11179785 A JP11179785 A JP 11179785A JP S61269198 A JPS61269198 A JP S61269198A
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- JP
- Japan
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- waveform
- periodic waveform
- fundamental
- fundamental periodic
- frame
- Prior art date
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- Pending
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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、基本周期波形を繰り返し出力することによっ
て情報量の圧縮を行う音声合成方式の音質改良に関する
ものである。
て情報量の圧縮を行う音声合成方式の音質改良に関する
ものである。
〈発明の概要〉
本発明は音声波形より基本周期波形を検出し、この検出
した基本周期波形を繰り返し出力することによって情報
量の圧縮を行なう音声合成方式において、音声波形が非
定常な個所については基本周期波形を繰返さず、一つの
基本周期波形を生成出力して音声を合成するようにして
、合成音の調音結合を保持するようにしたものである。
した基本周期波形を繰り返し出力することによって情報
量の圧縮を行なう音声合成方式において、音声波形が非
定常な個所については基本周期波形を繰返さず、一つの
基本周期波形を生成出力して音声を合成するようにして
、合成音の調音結合を保持するようにしたものである。
〈従来の技術〉
音声波形は大部分が周期的である為符号（送信）器では
、波形の概形が良く似た基本周期波形について、繰り返
し回数とともにある基本周期波形一つだけを符号化（送
信）すれば、復号（受信）器において、それを繰り返し
回数分出力することによって音声合成が可能である。し
たがって従来より、音声波形よりこの基本周期波形を検
出し、この検出した基本周期波形を繰返し出力すること
によって情報量の圧縮を行なって音声合成を行なってい
る。
、波形の概形が良く似た基本周期波形について、繰り返
し回数とともにある基本周期波形一つだけを符号化（送
信）すれば、復号（受信）器において、それを繰り返し
回数分出力することによって音声合成が可能である。し
たがって従来より、音声波形よりこの基本周期波形を検
出し、この検出した基本周期波形を繰返し出力すること
によって情報量の圧縮を行なって音声合成を行なってい
る。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、上記の如き従来の音声合成方式にあっては、子
音から母音への遷移部等のように音声波形が非定常な（
振幅包絡が変動する）個所では、ｊ 声道
の共鳴周波数（ホルマント）は、次の母音の影響を受け
て変化する（調音結合の）為、子音部。
音から母音への遷移部等のように音声波形が非定常な（
振幅包絡が変動する）個所では、ｊ 声道
の共鳴周波数（ホルマント）は、次の母音の影響を受け
て変化する（調音結合の）為、子音部。
母音部それぞれの基本周期波形の繰り返しにより合成音
を実現すると、調音結合が消え、聴覚上不自然に聞こえ
るだけでなく、全く異なる音韻に聞こえることがある。
を実現すると、調音結合が消え、聴覚上不自然に聞こえ
るだけでなく、全く異なる音韻に聞こえることがある。
例えば、／ＭＥ／と／ＮＥ／の音声について考えてみる
と、第５図（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ／ＭＥ／及び／
ＮＥ／の音声波形とホルマント遷移を示すように、Ｍと
Ｎの波形の概形（第１ホルマントに対応）は、良く似て
いる。従って、／ＭＥ／と聞こえるのは、第２ホルマン
１−（Ｆ２）の調音結合によるものであると考えらえる
。ところが、従来方式では、／ＭＥ／を合成するとＭ−
Ｈの遷移部まで波形の概形が良く似ているために、／Ｍ
／の定常部と同じ基本周期波形を繰り返すことになる。
と、第５図（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ／ＭＥ／及び／
ＮＥ／の音声波形とホルマント遷移を示すように、Ｍと
Ｎの波形の概形（第１ホルマントに対応）は、良く似て
いる。従って、／ＭＥ／と聞こえるのは、第２ホルマン
１−（Ｆ２）の調音結合によるものであると考えらえる
。ところが、従来方式では、／ＭＥ／を合成するとＭ−
Ｈの遷移部まで波形の概形が良く似ているために、／Ｍ
／の定常部と同じ基本周期波形を繰り返すことになる。
このため、第２ホルマント、（Ｆ２）の調音結合が消え
て合成音が／ＮＥ／と聞こえることがしばしばあった。
て合成音が／ＮＥ／と聞こえることがしばしばあった。
特に、従来この種の音声合成において鼻子音が聞き取り
難いと指摘されているのは、このことが、原因であった
と考えられる。
難いと指摘されているのは、このことが、原因であった
と考えられる。
本発明はこのような点に鑑みて創案されたもので、合成
音の調音結合が保持され、明瞭性、了解性に富んだ合成
音の実現を可能とする音声合成方式を提供することを目
的としている。
音の調音結合が保持され、明瞭性、了解性に富んだ合成
音の実現を可能とする音声合成方式を提供することを目
的としている。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明の音声合成方式は、子音から母音の遷移部では音
声波形の振幅包絡が変動することに注目し、即ち、波形
が非定常な個所はホルマントも非定常（遷移する）とい
う観点から、その変動する個所については基本周期波形
を繰り返さず、一つの基本周期波形を牛成合成し、波形
の振幅包絡が変動しない個所では、基本周期波形を繰り
返して出力して音声を合成するように構成している。
声波形の振幅包絡が変動することに注目し、即ち、波形
が非定常な個所はホルマントも非定常（遷移する）とい
う観点から、その変動する個所については基本周期波形
を繰り返さず、一つの基本周期波形を牛成合成し、波形
の振幅包絡が変動しない個所では、基本周期波形を繰り
返して出力して音声を合成するように構成している。
〈作用〉
上記の如き構成により、合成音の調音結合が保持され、
明瞭性、了解性に富んだ合成音が得られる。
明瞭性、了解性に富んだ合成音が得られる。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
まず、本発明の実施例において用いられる基本周期波形
生成のアルゴリズムについて説明するがその手順は次の
通シである。
生成のアルゴリズムについて説明するがその手順は次の
通シである。
■ まず有声音の分析区間（フレーム）で、センタクリ
ッピングを行う。このときのクリッピングレベルは、フ
レーム全体の最大振幅の一定の割合に設定する。
ッピングを行う。このときのクリッピングレベルは、フ
レーム全体の最大振幅の一定の割合に設定する。
■ 次に基本周期波形の開始点を求める。これは、フレ
ームにおいて最初にクリッピングレベルを単調増加に超
える近傍の零レベルと交差する個所である。
ームにおいて最初にクリッピングレベルを単調増加に超
える近傍の零レベルと交差する個所である。
■ 次に基本周期波形の開始点がフレームの開始点と異
なっていれば、基本周期波形の開始点までフレームを移
動（シフト）シ、■にもどる。
なっていれば、基本周期波形の開始点までフレームを移
動（シフト）シ、■にもどる。
また、フレームの開始点と基本周期波形の開始点が同一
であれば、その個所から基本周期波形の終点の候補につ
いて自己相関関数を計算し、値が最大となる点を基本周
期波形の終点として、基本周期波形を生成する。終点の
候補は、振幅がフレームにおいてクリッピングレベルを
単調増加方向に超える近傍の零レベルと交差する個所で
ある（但し、最初に超える点は除く）。もし終点候補が
ないときは、フレームを一定間隔シフトして■にもどろ
。
であれば、その個所から基本周期波形の終点の候補につ
いて自己相関関数を計算し、値が最大となる点を基本周
期波形の終点として、基本周期波形を生成する。終点の
候補は、振幅がフレームにおいてクリッピングレベルを
単調増加方向に超える近傍の零レベルと交差する個所で
ある（但し、最初に超える点は除く）。もし終点候補が
ないときは、フレームを一定間隔シフトして■にもどろ
。
波形が非定常のために上記■のステップで音声セグメン
トをシフトした個所は、一つの基本周期波形として生成
する。
トをシフトした個所は、一つの基本周期波形として生成
する。
次に、上記アルゴリズムの具体例について述べる。。
第３図は、子音から母音の遷移部（振幅包絡が増加傾向
）の音声波形例を示す図である。
）の音声波形例を示す図である。
まず、フレーム２５ （２０ｍ５ｅｃ）において、クリ
ッピングレベル２６をフレームの最大振幅２７の一定の
割合（７０％）に設定してセンタクリッピングを行ない
、基本周期波形の開始点２８を求める。次に、フレーム
２５を基本周期波形の開始点２８までシフトしてフレー
ム２９とする。このフレーム２９においても同様の操作
を行ない、基本周期波形の開始点３Ｉまでフレーム２９
をシフトしてフレーム３０とする。このフレーム３０で
は、基本周期波形の開始点とフレームの開始点が同じ点
３Ｉである為、その点８１から基本周期波形の終点候補
３２．８３について自己相関関数を計算する。この計算
した自己相関関数の値が最大となる点３２を基本周期波
形の終点として基本周期波形８４を生成する。次に、フ
レームの開始点を点３２までシフトし、フレーム３５に
おいて同様の処理を繰り返す。ここで波形が非定常の為
フレームをシフトした個所３６は、一つの基本周期波形
として生成する。
ッピングレベル２６をフレームの最大振幅２７の一定の
割合（７０％）に設定してセンタクリッピングを行ない
、基本周期波形の開始点２８を求める。次に、フレーム
２５を基本周期波形の開始点２８までシフトしてフレー
ム２９とする。このフレーム２９においても同様の操作
を行ない、基本周期波形の開始点３Ｉまでフレーム２９
をシフトしてフレーム３０とする。このフレーム３０で
は、基本周期波形の開始点とフレームの開始点が同じ点
３Ｉである為、その点８１から基本周期波形の終点候補
３２．８３について自己相関関数を計算する。この計算
した自己相関関数の値が最大となる点３２を基本周期波
形の終点として基本周期波形８４を生成する。次に、フ
レームの開始点を点３２までシフトし、フレーム３５に
おいて同様の処理を繰り返す。ここで波形が非定常の為
フレームをシフトした個所３６は、一つの基本周期波形
として生成する。
第４図は、母音から子音の遷移部（振幅包絡が減少傾向
）の音声波形例を示す図である。
）の音声波形例を示す図である。
まず、フレーム３７において、クリッピングレベル５１
をフレームの最大振幅５２の一定の割合（７０％）に設
定してセンタクリッピングを行ない、基本周期波形の終
点候補があるか否かを調べる。
をフレームの最大振幅５２の一定の割合（７０％）に設
定してセンタクリッピングを行ない、基本周期波形の終
点候補があるか否かを調べる。
このフレーム２７において、基本周期波形の終点候補が
ない為、フレームを一定区間（１０ｍ５ｅｃ ）シフト
スる（フレーム３８）。次ニフレーム８８を前と同様の
操作により基本周期波形の開始点３９までシフトする（
フレーム４０）。フレーム４０においても基本周期波形
の終点候補がない為、同様の操作を行ないフレーム４１
．４２を得る。フレーム４，２では、基本周期波形の開
始点とフレームの開始点が同じ点４３で、かつ終点候補
４４・４５が存在する為、自己相関関数を計算すること
により、基本周期波形の終点を求め、基本周期波形４６
を生成する。次に、フレームの開始点を点４４までシフ
トし、フレーム４７において同様の処理を繰り返す。こ
こで、波形が非定常の為フレームをシフトした個所４８
は、一つの基本周期波形として生成する。
ない為、フレームを一定区間（１０ｍ５ｅｃ ）シフト
スる（フレーム３８）。次ニフレーム８８を前と同様の
操作により基本周期波形の開始点３９までシフトする（
フレーム４０）。フレーム４０においても基本周期波形
の終点候補がない為、同様の操作を行ないフレーム４１
．４２を得る。フレーム４，２では、基本周期波形の開
始点とフレームの開始点が同じ点４３で、かつ終点候補
４４・４５が存在する為、自己相関関数を計算すること
により、基本周期波形の終点を求め、基本周期波形４６
を生成する。次に、フレームの開始点を点４４までシフ
トし、フレーム４７において同様の処理を繰り返す。こ
こで、波形が非定常の為フレームをシフトした個所４８
は、一つの基本周期波形として生成する。
第１図は、上記アルゴリズムを実行する本発明の一実施
例における具体的な符号器の回路構成の一例を示す図で
ある。
例における具体的な符号器の回路構成の一例を示す図で
ある。
第１図において、１は入力端子、３はセグメントバッフ
ァ器、５は無音検出器、８は無声子音検出器、１１は基
本周期波形生成器、Ｉ３は比較器、１６は符号化器であ
シ、端子ｌに低域除去されサンプリングされた音声信号
２が入力されると、セグメントバッファ器３でフレーム
（２０ｍｓｅｃ） ７５：切シ出される。切シ出された
音声は、無音検出器５で方形窓（１０ｍ５ｅｃ ）を使
って平均振幅が計算され、ある閾値以下であれば無音と
判定され、その情報６が符号化器１６に送られ符号化１
７される。
ァ器、５は無音検出器、８は無声子音検出器、１１は基
本周期波形生成器、Ｉ３は比較器、１６は符号化器であ
シ、端子ｌに低域除去されサンプリングされた音声信号
２が入力されると、セグメントバッファ器３でフレーム
（２０ｍｓｅｃ） ７５：切シ出される。切シ出された
音声は、無音検出器５で方形窓（１０ｍ５ｅｃ ）を使
って平均振幅が計算され、ある閾値以下であれば無音と
判定され、その情報６が符号化器１６に送られ符号化１
７される。
有音と判定された音声７は、無声子音検出器８、で方形
窓（１０ｍ５ｅｃ ）を使って零交差回路が計数され、
ある閾値以上であれば無声と判定され、その情報９が符
号化器１６に送られ符号化１７される。
窓（１０ｍ５ｅｃ ）を使って零交差回路が計数され、
ある閾値以上であれば無声と判定され、その情報９が符
号化器１６に送られ符号化１７される。
有声音と判定された音声１０は、基本周期波形生成器２
で基本周期波形１２が生成され、比較器１３で連続する
（一つ前の）基本周期波形と繰り返し可能かどうか判定
する。繰り返し可能であれば繰り返し回数がカウントさ
れる。繰り返し不可能なときは、一つ前の基本周期波形
の繰り返し回数と本基本周期波形１４が符号化器１６に
送られ符号化１７される。
で基本周期波形１２が生成され、比較器１３で連続する
（一つ前の）基本周期波形と繰り返し可能かどうか判定
する。繰り返し可能であれば繰り返し回数がカウントさ
れる。繰り返し不可能なときは、一つ前の基本周期波形
の繰り返し回数と本基本周期波形１４が符号化器１６に
送られ符号化１７される。
第２図は上記基本周期波形生成器１１の詳細な回路構成
例を示す図である。
例を示す図である。
第２図において、１８はピーク検出器、２０はクリッピ
ングレベル設定器、２２はセンタクリッバ器、２４は自
己相関器であり、有声音の信号１０が入力されると、ピ
ーク検出器１８でフレームのビーク１９が検出され、ク
リッピングレベル設定器２０でピークに対する割合（４
０−７０％）によって、クリッピングレベル２１が設定
される。センタクリッパ器２２では、基本周期波形の開
始・終点候補が検出される。候補は、振幅がクリッピン
グレベルを単調増加方向に超える近傍の零レベルと交差
する点である。求められた基本周期波形の開始点がフレ
ームの開始点と異なるときは、そ。
ングレベル設定器、２２はセンタクリッバ器、２４は自
己相関器であり、有声音の信号１０が入力されると、ピ
ーク検出器１８でフレームのビーク１９が検出され、ク
リッピングレベル設定器２０でピークに対する割合（４
０−７０％）によって、クリッピングレベル２１が設定
される。センタクリッパ器２２では、基本周期波形の開
始・終点候補が検出される。候補は、振幅がクリッピン
グレベルを単調増加方向に超える近傍の零レベルと交差
する点である。求められた基本周期波形の開始点がフレ
ームの開始点と異なるときは、そ。
の差の時間長をフレームのシフト長１５としてセグメン
トバッファ器３に送る。フレームをシフトした個所は基
本周期波形１２として生成する。基本周期波形の開始点
が、フレームの開始点であれば、求められた終点候補に
ついて、自己相関器２４で自己相関関数を計算する。自
己相関関数の値が！１ 最大となる点を基
本周期波形の終点とし、その時間長（終点−開始点）を
フレームのシフト長としてセグメントバッファ器３に送
る。フレームをシフトした個所は、基本周期波形Ｉ２と
して生成する。
トバッファ器３に送る。フレームをシフトした個所は基
本周期波形１２として生成する。基本周期波形の開始点
が、フレームの開始点であれば、求められた終点候補に
ついて、自己相関器２４で自己相関関数を計算する。自
己相関関数の値が！１ 最大となる点を基
本周期波形の終点とし、その時間長（終点−開始点）を
フレームのシフト長としてセグメントバッファ器３に送
る。フレームをシフトした個所は、基本周期波形Ｉ２と
して生成する。
符号器１６は、生成された基本周期波形１４を、ＡＤＭ
、ＡＤＰＣＭ等波形符号化により符号化する。
、ＡＤＰＣＭ等波形符号化により符号化する。
付属情報としてその繰り返し回数を符号化する。
以上のようにして、音声波形より基本周期波形を検出し
、この検出した基本周期波形を繰り返し出力することに
よって情報量の圧縮を行なうに際し、音声波形が非定常
で基本周期波形の振幅包絡が変動する個所では基本周期
波形を繰返さずに一つの基本周期波形を生成して出力し
て音声を合成し、音声波形が定常で基本周期波形の振幅
包絡が変動しない個所では基本周期波形を繰り返し出力
して音声を合成することにより、合成音の調音結合が保
持されることになる。
、この検出した基本周期波形を繰り返し出力することに
よって情報量の圧縮を行なうに際し、音声波形が非定常
で基本周期波形の振幅包絡が変動する個所では基本周期
波形を繰返さずに一つの基本周期波形を生成して出力し
て音声を合成し、音声波形が定常で基本周期波形の振幅
包絡が変動しない個所では基本周期波形を繰り返し出力
して音声を合成することにより、合成音の調音結合が保
持されることになる。
なお、上記実施例においては、本発明に係る基本周期波
形生成手段をハードウェア回路として実現した例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、まとめ
てミニコンピユータ−等で実現することも可能である。
形生成手段をハードウェア回路として実現した例を示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、まとめ
てミニコンピユータ−等で実現することも可能である。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、基本周期波形を繰り返し
出力する音声合成方式において、音声波形の非定常部（
子音から母音の遷移部等）を一つの基本周期波形として
生成するようになしているため、合成音の調音結合が保
持され、明瞭性、了解性に富んだ合成音を実現すること
が出来る。
出力する音声合成方式において、音声波形の非定常部（
子音から母音の遷移部等）を一つの基本周期波形として
生成するようになしているため、合成音の調音結合が保
持され、明瞭性、了解性に富んだ合成音を実現すること
が出来る。
第１図は本発明の一実施例における基本周期波形生成ア
ルゴリズムを実行する具体的な符号器の回路構成の一例
を示す図、第２図は基本周期波形生成器の詳細構成を示
すブロック図、第３図は、子音から母音の遷移部の音声
波形に対する本発明における基本周期波形生成の具体例
を説明するための図、第４図は、母音から子音の遷移部
の音声波形に対する本発明における基本周期波形生成の
具体例を説明するための図、第５図（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ、／ＭＥ／及び／ＮＥ／の音声波形とホルマン
ト遷移を示す図である。 ３・・・セグメントバッファ器、５・・・無音検出器、
８・・・無声子音検出器、１１・・基本周期波形生成器
、１３・・・比較器、１６−符号化器、１８・・・ピー
ク検出器、２０・・・クリッピングレベル設定器、２２
・・・センタクリッパ器、２４・・・自己相関器。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）纂１図 第２図 １ＨＥ／ ｌσノ 第５図 １′−一＼３，２ ７ＨＥ／ （ｂ）
ルゴリズムを実行する具体的な符号器の回路構成の一例
を示す図、第２図は基本周期波形生成器の詳細構成を示
すブロック図、第３図は、子音から母音の遷移部の音声
波形に対する本発明における基本周期波形生成の具体例
を説明するための図、第４図は、母音から子音の遷移部
の音声波形に対する本発明における基本周期波形生成の
具体例を説明するための図、第５図（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ、／ＭＥ／及び／ＮＥ／の音声波形とホルマン
ト遷移を示す図である。 ３・・・セグメントバッファ器、５・・・無音検出器、
８・・・無声子音検出器、１１・・基本周期波形生成器
、１３・・・比較器、１６−符号化器、１８・・・ピー
ク検出器、２０・・・クリッピングレベル設定器、２２
・・・センタクリッパ器、２４・・・自己相関器。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）纂１図 第２図 １ＨＥ／ ｌσノ 第５図 １′−一＼３，２ ７ＨＥ／ （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、音声波形より基本周期波形を検出し、該検出した基
本周期波形を繰り返し出力することによって情報量の圧
縮を行う音声合成方式において、基本周期波形の振幅包
絡が変動する音声波形が非定常な個所では基本周期波形
を繰り返さず一つの基本周期波形を生成出力して音声を
合成し、 基本周期波形の振幅包絡が変動しない音声波形が定常な
個所では基本周期波形を繰り返し出力して音声を合成す
ることを特徴とする音声合成方式。 ２、基本周期波形生成の為センタクリッピングを用いた
自己相関分析を行ない、クリッピングレベルを分析区間
の最大振幅の割合で設定し、該分析区間において、音声
波形が最初にクリッピングレベルを超える近傍の零レベ
ルと交差する個所まで移動して再帰的にセンタクリッピ
ングを用いた自己相関分析を行うことにより前記基本周
期波形を生成し、 分析区間から移動された連続する音声波形は、前記一つ
の基本周期波形とすることにより前記基本周期波形を生
成するように成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の音声合成方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111797A JPS61269198A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 音声合成方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111797A JPS61269198A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 音声合成方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269198A true JPS61269198A (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=14570394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111797A Pending JPS61269198A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 音声合成方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269198A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002091470A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Fujitsu Ten Ltd | 音声区間検出装置 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP60111797A patent/JPS61269198A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002091470A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Fujitsu Ten Ltd | 音声区間検出装置 |
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