JPS6265100A - Ｃｓｍ型音声合成器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はＣＡＭ型音声合成器、すなわち高々４〜６波の
周波数で表現されるＣ　Ｓ　Ｍ　（Ｃｏｍｐｏｓ　ｉ　
ｔｅ８ｉｎｕｓｏｉｄａｌ　Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　：複合
正弦波モデル）を用いて音声を合成する音声合成器に関
する。

（従来の技術） 音声合成器として従来ＬＰＣ型音声合成器が広く用いら
れているが、ＬＰＣ型音声合成器は一般に構造が複雑で
ある。また音声合成に用いるＬＰＣフィルタの特性が、
パラメータ伝送時のエラー等によりその安定性が損なわ
れるという欠点があるＯ これに対してＣ８Ｍを用いて音声合成を行なうＣ８Ｍ型
音声合成器は、後に詳述するように、フィルタを有して
おらずその構造が非常に簡単であり、本質的に合成時に
おける安定性の問題を生ずることはない。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、高々４〜６波の周波数で表現されるＣ８
Ｍを用いて音声を合成するためには、単にこれらを線形
結合するだけでは全く不充分で、これ以外にいくつかの
特別の処理をすることが必要である。

これらの処理については現在一般に必づしも明確に知ら
れておらず、とくに’Ｃ８Ｍを用いて無声音の合成を行
々う場合におけるスペクトルの拡散法が確立しておらず
、従ってＣ８Ｍ型音声合成器は壕だ実用化されていると
はいい難い。

本発明の目的は、Ｃ８Ｍを用いて音声合成を行なう場合
における上述の梅々の問題を解決して、実用的なＣ８Ｍ
型音声合成器を提供することにある。

（発明の構成） 本発明による音声処理装置は、音声信号を代表する複数
個の正弦波信号の強度および周波数パラメ・−夕を抽出
する手段と、抽出された強度および周波数のパラメータ
をもつ複数個の正弦波信号を出力する正弦波発生手段と
、前記正弦波発生手段から複数個の正弦波信号を重畳す
る重畳手段と、予め定めた有限な下限値と上限値の分布
を有する乱数信号を発生する乱数発生手段と、前記音声
信号が、有声時には、前記正弦波信号を前記音声信号の
ピッチ周期に応答して位相リセットするとともに、無声
時には前記乱数信号に基づいて定められた周期の連続波
形で前記正弦波信号を変調する変調手段とを備える音声
処理装置。

（実施例） 最初にＣ８Ｍ型音声合成器の原理について説明する。

Ｃ８Ｍとは、音声信号を、振幅と周波数とを自由に選べ
るパラメータとしてもつ特定の個数の正弦波の和として
、表現するものである。この正弦波の個数としては高々
４〜６個の予め定めた数が用いられる。

従ってＣＡＭ音声合成を行なう場合には、まず、音声信
号をＣ８Ｍ音声分析により、予め定められた個数の正弦
波の和として表現する必要がある。

Ｃ８Ｍ音声分析については後に詳述することとし、ここ
ではその要点のみを説明する。

Ｃ８Ｍ分析におりてもＬＰＣ分析の場合と同様に、位相
情報の無視、音源の影響の平均化、雑音成分による不安
定性の回避等を目的に、中間パラメータとして自己相関
係数を使用する。

すなわち、Ｃ８Ｍ分析は、各分析フレーム毎に表現され
るべき音声波形から直接算出される標本自己相関係数の
低次のタップのＮ個を、合成波の自己相関係数の低次の
タップのＮ個と一致するように、合成すべき各正弦波の
周波数およびその強度（電力振幅）を決定することであ
る。

今、合成すべき正弦波の個数をｎとし、各正弦波の角周
波数をωｒ　（ｒ　＝Ｉ　Ｈ２＋・・・ｎ）、各正弦波
の強度をｍｔとすると、Ｃ８Ｍの合成波ｙｔは、となる
が、このタップｌの自己相関係数ｒ／はωｉ。

ｍｉを用いて容易に表わされ、 ｒｔ＝　　　Σ　ｍｉ　　ｃｏｓ　　／　　ωｉである
。

一方、表現されるべき音声波形のサンプルをＸｔとする
と、あるフレームにおけるタップｌの標本自己相関係Ｖ
ｔは として与えられる。但し、Ｍは１分析フレームにおける
サンプル数である。

さて、Ｃ８Ｍ分析においては、上述のｒｌが、与えられ
たＶ／と低次のＮ個について等しくなるように各ｍｉｌ
ωｉの値を決定することである。

すなわち、 ７／＝Ｖ／：但し、’　＝ｏ　−＋　１１２　、　”・
Ｎが成立するようにｍｉ、ωｉの値を決定することにし
て、ここでは、上述のｎ個の正弦波のｍｉおよびωｉが
、与えられた音声信号に応答して各分析フレームごとに
次次に得られるものとする。

こうして得られたＣ８Ｍパラメータｍｉ、ωｉによる音
声特徴ベクトルパターンの一例を第１図に示す。。

ま九、分析フレームの窓長を３０ｍ５ＥＣとして分析し
た９次（Ｎ＝９）のＣ８Ｍ（正弦波の個数ｎ＝５）う１
ンスペクトルと、同一の音声サンプルより求め九９次の
ＬＰＧスペクトル包絡（ＬＰＣ合成フィルタの周波数伝
送特性）との対応例を第４図に示す。

なお、上述の次数Ｎと、正弦波の個数ｎとの間には、後
述するように Ｎ＝２ｎ−１ の関係がある。

これらの図より、Ｃ８Ｍは実現すべき原音声の特徴を抽
出した情報を含んでいることが類える。

しかしながら、こうしてＣ８Ｍ分析の結果得られた６組
のｍｉ、ωｉの値を用いて、このｍｉ、ωｉで指定され
る強度（実際の振幅は前述のようにＪｍおよび角周波数
をもつｎ個の正弦波を作り、これを単純に加算合成した
だけでは、人間の耳には、単に正弦波が合成さｉｔた音
として聞えるだけで、もとの音声を再現するという目的
は達成できない。

これは、正弦波を単純加算しても、発生された信号のス
ペクトルは、離散化されｆＣ，ｎ個の線スペクトルに過
ぎず、一方、音声信号のスペクトルは連続的なスペクト
ル包絡を有し、さらにまた、有声音ではピッチ構造で表
現され、また無声音では確率過程で表現される微細かス
ペクトル構造を合せもっていて、単純加算したＣ８Ｍと
音声信号とはスペクトル構造が全く異なっていることに
起因すると考えられる。

そこで、Ｃ８Ｍを用いて音声を合成するには、何らかの
方法を用いて線スペクトルを連続的なスペクトルへ拡散
することが必要となる。つまりＣ８Ｍ音声合成とは、ｆ
ＩＥ３図、第４図で示されるよう々線スペクトルで表現
された音声特徴ベクトルパターンから音声スペクトルパ
ターンを発生させ「）ることと考えることができる。

本発明においては、Ｃ８Ｍ音声合成において上述のスペ
クトル拡散を行なうために、以下のような手法を用いる
。

すなわち、有声音は明確なピンチ構造を有するため、前
述のようにして指定されるｎ個の各正弦波を、このピッ
チ周期ごとに位相のリセットを行なう。これにより、簡
単にスペクトル包絡の発生とピッチの微細スペクトル構
造の発生とが可能になる。

さらにまた、実施例の説明において詳述するような特殊
の時間窓処理を上述の位相リセット波形に施すことによ
り位相リセット時における合成波形の不連続性を除き、
音声波形のもつ連続性を確保している。

以上の実施例により第４図に示したＣ　Ｓ　Ｍのライン
スペクトルは、第５図囚に示されるように拡散され、ス
ペクトル包絡とピッチの微細構造とを有するスペクトル
に変化し、聴覚的にも充分実用に耐える音質が得られる
ことが実験結果明らかとなっている。

なお参考のため、上述の処理を行なわず、単純加算をし
ただけのＣ８Ｍのスペクトルを第５図（Ｂ）に示す。前
述のように、このようなスペクトルをもつ波形では聴覚
的には単に正弦波が合成された音として聞えるだけで、
音声を再現するという目的は達成されない。

以上は有声音の場合であるが、無声音の場合には以下の
ように行なう。すなわち、上述の有声音の場合に、ピッ
チ周期毎に行なった位相のリセットと特殊の時間窓処理
とを、無声音の場合にはピッチ周期のかわシに、確率過
程としてランダムに発生するその周期が分布嶋と下限値
とを設定されたパルスを用い、このパルスの発生時点ご
とに上述の処理を実施するようにする。

以上の手法を用いることにより聴覚的にある程度実用に
耐えるＣ８Ｍ合成を行なうことができる。

しかし々から、本来無声音は有声音と異なり声帯のよう
な明確な音源を有するのではなく、云わば声道全体が乱
流を発生し音源となっている。従って無声音には位相初
期化によシ発生する各周波数成分の明確な位相関係は不
要である。

そこで、本発明では、不要な位相関係を有せずに周波数
拡散を行なう無声音の合成法として、Ｃ８Ｍの各周波数
に雑音でＦ’Ｍ変調を行なう方法を用いる。この雑音は
白色雑音や上述の周期が分布幅と下限値を設定されたも
のでよい。これにより、無声音に於ける不必要な位相初
期化を実施せずに周波数拡散を実施できる。々お、以上
のＣＡＭ合成はフィルタを用いない合成法であるため、
合成側の安定性に対する考慮を必要としない。このため
、ｍｉ、ωｉの情報を合成側Ｉ’Ｃ伝送し、合成側で音
声を再現するような通信手段に用いる場合に、回線品質
が比較的に劣悪で伝送途中にエラーを発生するようなと
きにはボコーダよりも良好な音質が得られるという特徴
が考えられる。

次に本発明の具体的実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

本実施例は送信側と、受信側よりなる。

送信側は図示されていないが、Ａ／Ｄ変換器。

ハミング窓処理器、自己相関係数計測器、Ｃ８Ｍ分析器
、Ｃ８Ｍ量子化器、電力量子化器、ピッチ抽出器、有声
音／無声音判定器およびマルチプレクサを含む。

また、受信側は、第１図のようにさらに、デマルチプレ
クサおよび復号化器２０１．補間器２ｏ２゜周期算出器
２０４．乱数発生器２０５．ｎ個の位相リセット機能付
可変周波数発振器２０６（１）。

２０６（２）、・・・２０６ｆｎ）、ｎ個の可変利得増
幅器２０７（１）、　２０７（２）、　・・・２０７ｆ
ｎ）、加算合成器２０８、可変長窓関数発生器２ｏ９１
乗算器２１ｏ。

２１１、ｎ個（７）ＦＭ変調器２５０（１）、　２５０
ｆ２）。

・・・２５０ｆｎ）、鋸歯状波発生器２５１および有声
／無声切替器２５２ａ〜２５２ｃを含んでいる。

さて、本実施例の動作は下記の通りである。伝送される
べき音声波形は、Ａ／Ｄ変換器に供給され、ここで振幅
および時間軸が量子化されたディジタルデータに変換さ
れ、この出力はそれぞれ、ハミング窓処理器、ピッチ抽
出器、有声音／無声音判定器の入力側（供給される。

ハミング窓処理器に供給されたディジタルデータは、予
め定められている１フレームごトニ、公知のハミング官
関数による荷重乗算がなされ、各フレームのデータごと
に自己相関係数計測器に供給される。

自己相関係数計測器は、こうして入力された各フレーム
のデータごとに前述した下記の演算により低位のＮ個の
自己相関係数ｖ／（但しＺ＝１．２　。

・・・Ｎ）を求める。

すなわち、１フレ一ム分のデータをＸｔ（但し、ｔ＝ｏ
　、　１　、・・・、Ｍ−１）とすると、の演算処理を
行なうことにより、Ｎ個の各ｖ／を求める。

こうして求められた各フレームごとのＶ／の組を次のＣ
８Ｍ分析器に供給するとともに、この中ムにおける電力
情報として、電力量子化器に供給する。

さて、上述の各フレームごとの自己相関係数ｖ／の組の
供給を受けたＣ８Ｍ分析器は後に詳述する演算を行なう
ことによって、対応するフレームのＣ８Ｍのｎ！の各正
弦波の強度および角周波数を指定するｍｉ、ωｉ（但し
ｉ＝ｌ　、　２　、・・・ｎ）の組を決定し、これをＣ
８Ｍ景子量子化器５に供給する。

ＣＡＭｔ８Ｍ量子化器らｍｉ、ωｉの値の組を、再生音
質に対する要求と回線の伝送容量とを勘案して定まる適
当な粗さで量子化した後、マルチプレクサに供給する。

また前述のＶ。の供給を受けた電力量子化器も、ｖｏを
上述の観点から定まる適当々粗さで量子化した後、同様
にマルチプレクサに供給する。

また、Ａ／Ｄ変換器さら原音声信号のディジタルデータ
の供給を受けたピッチ抽出器は、このディジタルデータ
よりピッチ周期を抽出してこれを適当に量子化したデー
タとしてマルチプレクサに供給し、同様に有声音／無声
音判定器も供給されたディジタルデータより有声音／無
声音の判定を行ないこれを２短信号としてマルチプレク
サに供給する。

以上の信号の供給を受けたマルチプレクサは、これらの
信号を、受信名（ｊｌにおける分離が容易に行なえ、ま
た与えられた伝送路を伝送するのに通した形に合成し、
伝送路を介して受信側に伝送する。

さて受信側においては、こうして伝送された信号をデマ
ルチプレクサおよび復号化器２０１において、復号化お
よび分離を行なうことによって、送信側のマルチプレク
サの入力側における各信号を復元する。

説明を簡単にするためにｎ個のＦＭ変調器２５０＋１＋
　、　２５０（２３、・・・２５０（ｎ＋が存在しない
ものとする０ こうして復元された各信号は、メモリ機能を有する補間
器２０２に供給され、必要な補間がほどこされた後、そ
れぞれ次のように用いられる。

まず、Ｃ８Ｍのｎ個の６波の角周波数を指定するωｉ（
ω１〜ω１１）は、前記ｎ個の位相リセット機能付可変
周波数発掘器２０６Ｔ１）〜２０６（ｎ）の周波数制御
入力に加えられ、これらの発振器の出力角周波数を指定
された角周波数ω１〜ωｎに設定する。

また、Ｃ８Ｍ　（ｉ’）　ｎ個の６波の強度ＣＴ／／ｉ
力振幅）と指定するｍ１〜ｍｎは前記ｎ個の可変利得増
幅器２０７（ｌｊ〜２０７ｆｎｉの利得制御端子に供給
され、これによって各周波数の発振電力が指定された値
になるように制御する。

こうして得られたｎ個の出力は、加算合成器２０８にお
いて加算合成が行なわれた後、次の乗算器２１０に供給
される。

さて、デマルチプレクサおよび復号化器２０１から出力
されるピッチ周期情報は、メモリを含む補間器２０２に
おいて、必要に応じて補間が施され、ピッチ周期を表わ
すディジタルデータとして可変長窓関数発生器２０９に
供給される。

さて、可変長窓関数発生器２０９け、位相リセットによ
って出力波形に生ずる不連続を除き音声波形のもつ連続
性を確保する窓関数を発生するためのもので、またさら
にこの窓関数と密接な時間関係を有する位相リセット用
パルスをも発生する。

前述のように可変長窓関数発生５２０９には開法の位相
リセット用パルス間の間隔を指定するデータ列が入力さ
れるが、可変長窓関数発生器２０９は、このデータで指
定される時間間隔を有するインパルスを開法に発生し、
これを有声／無声切替器２５２ａを介して位相リセット
機能付可変周波数発振器２０６ｆｌ）〜２０　ｓ　（ｎ
）の位相リセット端子に供給し、これＫよってこれら発
振器の位相リセットを行々う。またこれを補間器２０２
にも供給し、角周波数データωｉおよび強度データｍｉ
を補間するためのタイミング信号として使用する。

さて、窓関数発生器２０９は上述の位相リセット用パル
スの発生と同期して下記のような可変長の窓関数Ｗ　（
、）を発生する。

すなわち、入力されたデータにより指定されたその時点
における位相リセット用パルス間間隔の値をＴとし、前
の位相リセット用パルスが発生してからの経過時間をＸ
とすると Ｗ（Ｘ）＝　０．５＋０．５　ｃｏｓ　（ｇ　−）但し
　０　（ｘ　＜　Ｔ で表わされるような窓関数を発生する。この窓関数ｗ（
ｘ）を第６回置に示す。上述のＴの値は、有声音の場合
にはピッチ周期を表わし、時間とともに変化する。従っ
て、この窓関数Ｗ　（、）は可変長でろシ、上述の位相
リセット用パルスの発生と第６図向に示すような相対時
間関係で同期している（窓関数の開始時点および終止時
点が位相リセット用パルスの発生時点とほぼ一致してい
る）。

こうして発生された窓関数は有声／無声切替器２５２ｂ
を介して乗算器２１０に供給される。この結果、乗算器
２１０において、加算合成器２０８で合成された各位相
リセット用パルスごとに位相リセットされるｎ個の正弦
波形と、各位相リセット用パルスに同期して発生される
上述の窓関数Ｗ（，１との積が得られる。こうして得ら
れる波形は、各正弦波が位相リセットされる直前で窓関
数Ｗ　ｆ、）の乗算により連続的に０に収束されており
、また位相リセット時点では各正弦波は０から立ち上る
ので波形の連続性が確保され、かくして窓関数Ｗ（、）
の乗算により位相リセット波形に生ずる不連続性を除く
ことができる。

不連続性を除かれた乗算器２１０の出力は、次の乗算器
２１１に供給され、ここで送信側１から送られた各フレ
ームの電力情報によって加重され、合成音声としてライ
ン２０００から出力される。

以上が有声音合成時の動作であシ有声／無声切替器２５
２ａ　、２５２ｂ　、２５２ｃは全て第１図と反対側に
接続されている。

一方、無声音合成時にはこの切替器２５２ａ〜２５２Ｃ
は＠１図に示す接続となっている。

無声音合成時の動作は以下の通りである。乱数発生器２
０５で発生された乱数が周期算出器２０４へ出力される
。周期算出器２０４は算出した周期データを鋸歯状波発
生器２５１へ出力する。鋸歯状波発生器２５１は供給さ
れた周期データで周期が制御される鋸歯状波（第２図に
示した波形図）を発生し、スイッチ２５２ｃの（ＵＶ）
側へ出力する。

ＦＭ変調器２５０（１１〜ｆｎ）は位相リセット機能付
可変周波数発振器２０６（１）〜２０６（ｎ）より供給
される正弦波をＦＭ変調するものであり、その変調信号
は、無声音の場合には前記鋸歯状波がスイッチ２５２Ｃ
を介して供給され、又、有声音の場合には１０１を圧が
スイッチ２５２Ｃを介して供給される。即ち２０６−１
〜２０６−ｎの出力波形は無声音では鋸歯状波によＪＦ
Ｍ変調され、有声音では変調されない。ＦＭ変調により
正弦波が周波数拡散されることは公知であり説明を省略
する。尚、変調指数は聴覚的な観点から経験的に最適化
されている。

可変長窓関数発生器２０９はリセット信号をスイッチ２
５２ａの閏傭に、可変長窓関数をスイッチ２５２ｂの（
至）側に出力する。スイッチ２５２ａの（ＵＶ）［ｄＯ
ＰＥＮｆ６　リ、２５２ｂの（ＵＶ）ｌｌＩ［ＦｉＤｃ
信号が印加されている。スイッチ２５２８〜２５２ｃは
デマルチプレクサおよび復号化器２０１よシ出力される
Ｖ／ＵＶ信号により一斉に切替えられる。故に有声音時
には位相リセットを利用した方法で音声が合成され、無
声音時にはＦＭ変調により音声が合成される。

尚、無声音合成の場合には２０６（１１〜２０６（ｎｌ
は位相リセットが行なわれない。又、乗算器２１０には
一定のＤＣ信号が印加され波形の整形は実施されない。

又、補間器２０２は有声音時のみ２０６Ｔ１）〜２０６
（ｎ）に供給されるリセット信号に同期して補間処理を
実施する。無声音時には例えば５ｍ５ｅｃ等一定周期毎
に補間処理を実施する。

以上に説明したように、本実施例の受信側２においては
、前述した音声合成に必要なＣＡＭ合成が実行され、こ
の結果、送信側１に入力した原音声の再現が、伝送路１
２００における情報量の圧縮や伝送エラーにもかかわら
ず比較的良好な音質をもって行なわれることになる。

以上で説明した補間器２０２における各伝送データに対
する補間は、送信側１で各伝送データを量子化する際の
粗さに応じて種々の組合せ（例えばωｉだけ、あるいは
ωｉ、ｍｉだけ、等）で行なうことが可能で、また補間
の方法も、直線補間あるいはさらに高級な関数による補
間を用いることも可能である。なお、ωｉ　、ｍｉに対
する補間に関しては、上述の位相リセット用パルスの発
生時点ごとに補間データが得られるように補間点を選定
することが有利であり、ωｉ、ｍｉの値の更新をこのタ
イミングで行なう丸めに前述のように位相リセット用パ
ルスをライン２０９０を介して補間器２０２に供給して
いる。

このような補間を行なうためには、必要な後のデータが
到着するかまたは発生するかした後に、補間データが求
められるため、発振器２０６に対する位相のリセットお
よび周波数ωｉの設定、また増幅器２０７に対する強度
ｍｉの設定等の実際の処理は、実時間より必要な一定時
間だけ遅れて実行されることになる。このため補間器２
０２には必要な情報を必要時点１で記憶しておくための
メモリが含まれている。

次に、位相リセット機能付可変周波数発振器２０６の回
路例を第７図に示す。周波数制御端子２０６１に加わる
電圧によって、定電流電源２０６２および２０６３に流
れる、容ｉ：２０６４に対する充放電電流値を制御し、
これによって発振周波数を可変とする。Ｖ点の発ｍ［圧
波形は基準電圧の＋ｖｒと−Ｖｒとの間を直線的に上下
する三角波形となる。位相リセット端子２０６５にイン
パルスを加えると、■点は瞬間的に接地され、強制的に
０電位に引き戻され、そこから発揚を再スタートして位
相リセットが行なわれる。このＶ点の三角波発振出力を
正弦波変換器２０６６に入力し正弦波に変換して端子２
０６７より出力し、これを発振器２０６の出力として用
いる。正弦波変換器２０６６は例えばＲＯＭに格納した
サイン関数値を入力波形で読出す等の方法により容易に
実現できる。

またこのような位相リセット機能付可変周波数発振器は
計算機のプログラムを用いて実現することも容易である
。

次に可変利得増幅器２０７の回路例を第８図に示す。増
幅すべき信号を端子２０７１に加え、制御信号を端子２
０７２に加えることによって負帰還量を制御し出力端子
２０７３に制御された振幅を有する出力を得る。

またこのほかに、アナログ乗算器を用いて実現すること
もできるし、またＤ／Ａ変換器の基準電圧にアナログ波
形入力を用い、ディジタル入力に、ディジタル量で表現
された制御情報を用いる等の方法によっても容易に実現
することができる。

次に乱数発生器２０５の一回路例を第９図に示す。１５
段のシフトレジスタ２０５１と１個の半加算器２０５２
とによｌ）　２１＠　−１の同期を有する１５次のＭ系
列の疑似乱数を発生する。必要な時点でクロック端子２
０５３にシフトパルスを加えることによシ、次の乱数値
が得られる。

次に周期算出器２０４のブロック図を第１０回置に示す
。これは以上の乱数発生器２０５から出力されるＯから
２１１−１の範囲に一様に分布している乱数を、無声音
時の位相リセット用パルスの時間間隔を指定する乱数と
して用いるのに適した分布に変換するもので、定数乗算
器２０４１と定数加算器２０４２よりなる。これによっ
て、第１Ｏ図ＣＢ）に示すように、乱数の分布幅りと下
限値りとを適当な値に設定することができる。

次に窓関数発生器２０９の一実施例を！１１図に示す。

これは、レジスタ２０９１．プリセット可能なダウンカ
ウンタ２０９２．カウンタ２０９３　。

読出し専用メモＩＪ　（ＲＯＭ　）２０９４を含んでい
る。

補間器２０２から供給された位相リセット用パルス間隔
を指定するデータＴは、レジスタ２０９１に格納される
。ダウンカウンタ２０９２は一定周期の高速クロックＣ
ＬＫをカウントするカウンタで、まず、レジスタ２０９
１の内容Ｔをプリセットシ、これをクロックＣＬＫを用
いてダウンカウントする。カウンタ２０９２の内容がＯ
になると出力端子よりパルスを発生し、これにより再び
レジスタ２０９１の内容をプリセットしてこの値のダウ
ンカウントを開始する。かくしてダウンカウンタ２０９
２の出力２０９２−１にはＴに比例した周期（例えばＴ
／ｋ　）をもつパルス列が発生する。このパルス列はカ
ウンタ２０９３のクロックとして加えられる。このクロ
ックで歩進されるカウンタ２０９３のカウント出力はＲ
ＯＭ２０９４にアドレス指定信号として加えられ、そこ
に書き込壕れている宮関数Ｗ　（−１のデータを順番に
読出してライン２０９１に出力する。カウンタ２０９３
の内容がｋになると、ＲＯＭ２０９４の窓関数Ｗ　（、
）の最後のデータが読出され、これとともにカウンタ２
０９３はリセットされてライン２０９０にリセットパル
スを出力する。このリセットパルスは、切替器２５２　
ａ（Ｖ）を介して発振器２０６（１）〜２０６（ｎ）の
位相リセット用端子および補間器２０２に供給される前
述の位相リセット用パルスとして用いられると共に、レ
ジスタ２０９１に次の入力データをセットするために用
いられる。またＲＯＭ２０９４の中にに個のサンプルと
して予め格納されている窓関数Ｗ　（、）のデータはラ
イン２０９１に読出されて乗算器２１０に供給される。

かくして、パルス間間隔がつぎつぎに指定された値をも
つ位相リセット用パルスと、これと第６図（Ｂ）に示す
ように同期された可変長の窓関数ｗ　（ｘ）とが生成さ
れる。

Ｃ８Ｍ分析および具体的構成については方法を用いるこ
とが嵯蛾山氏らの論文“複合正弦波モデルによる音声ス
ペクトル分析１電子通信学会論文誌’　８１　／　２　
Ｖｏｌ、Ｊ６４−Ａ〜２Ｆ、１０５〜１１２や本願出願
人の出願になる特願昭５９−１４３０４５に詳しく述べ
られている。

以上は本発明の一実施例を示したもので、本発明は以上
の実施例に限定されるものではない。

例えば、送信側のＣＡＭ分析において、本実施例では、
標本自己相関係数とＣ８Ｍの自己相関係数とを等しいと
する方程式を解く方法を用いたが、このかわりに、ＬＰ
Ｃ係数の無損失化による線スペクトル周波数の算出およ
び留数計算による方法を用いることもできる。いずれに
せよ、Ｃ８Ｍ分析によって得られた適正なＣ８Ｍパラメ
ータと他の必要なパラメータとを上述の実施例の受信側
に供給することによシ良好な音質をもつＣＡＭ音声合成
が可能となる。こうしてＣ８Ｍ型音声分析合成装置を構
成することもできる。

また本実施例においては、補間器により、位相リセット
時点で、パラメータ補間を行なうようにしたが、これは
省略することもできる。

さらに、本実施例においては、特定の関数形をもつ可変
長窓関数を用いたが、この関数形は一例を示したもので
、他の関数形が用いられることも明らかである。

さらに乱数発生器１周期算出器等も一例を示したもので
、これに限定される必要はない。

尚、本実施例では無声音の合成に於いてＦＭ変調を用い
ているが、有声音の合成に於いて４．ＦＭ変調を用いる
ことができる。即ち、上述の位相リセットとＦＭ変調を
共用する形式で用いることにより、より肉声に近い音声
の合成が可能となる。

単純なＣＡＭ位相初期化により合成した音声のスペクト
ルが極めて明確なピッチ調波構造であるのに対し、実際
の音声は声帯のゆらぎ等により、ある程度不明確かピッ
チ構造を有している。従って、有声音合成時にＦＭ変調
を併用することにより、より肉声に近い音声が合成でき
る。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、ＦＭ変調器を有して
、良好な無声音の合成法を実施することが可能とな５、
Ｃ８Ｍパラメータを用いて音声信号を良好な音質をもっ
て合成するＣ８Ｍ型音声合成器を提供できる。

この合成器は構造が簡単でフィルタを含まず、このため
合成側における安定性の問題が生じない等の利点を有し
、これを用いて音声伝送装置、音声分析合成装置等の性
能向上を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
鋸歯状波発生器の出力波形図、第３図はＣ８Ｍパラメー
タによる音声特徴ベクトルパターンの一例を示す図、第
４図はＣ８Ｍラインスペクトルと、同一音声サンプルよ
り求めたＬＰＣスペクトル包絡との対応例を示す図、第
５図（５）は拡散され九〇ＳＭのスペクトル包絡とピッ
チの微細構造とを示す図、第５図（Ｂｌは単純加算した
だけの０８Ｍスペクトルを示す図、第６図（５）は可変
長窓関数の関数形を示す図、第６図（Ｂｌは前記可変長
窓関数と位相リセット用パルスとの相対時間関係を示す
図、第７図は位相リセット機能付可変周波数発掘器の一
回路を示す図、第８図は可変利得増幅器の一回路例を示
す図、第９図は乱数発生器の一回路例を示す図、第１０
図（８）は周期算出器のブロック図、第１０図の）は前
記周期算出器の出力の乱数の分布を示す図、第１１図は
可変長窓発生器の一例を示すブロック図である。 ２０１・・・・・・デマルチプレクサおよび復号化器、
２０２・・・・・・補間器、２０４・旧・・周期算出器
、２０５・・・・・・乱数発生器、２０６−１〜２０６
−ｎ・・・・・・位相リセット機能付可変周波数発振器
、２０７−１〜２０７−ｎ・・・・・・可変利得増幅器
、２０８・・・・・・加算合成器、２０９・・・・・・
可変長窓関数発生器、２１０，２１１・・・・・・乗算
器、２５０（１１〜２５０（ｎ）・・・・・・ＦＭ変調
器、２５１・・・・・・鋸歯状波発生器、２５２ａ〜２
５２ｃ・・・・・・有声／無声切替器。 茅　１　図 ＄５　苗（Ａ） 丼５　　Ｉ！１ＩｃＢ） 夏Ａ凹ＣＢ） ＃″　７ｒ！ＩＡ 茅ｌθ図（Ａ） ｚｓｚａ’ｔイ”ｒＬｌ−１１Ｋｄ’ｘ−２ａｉｔｔノ
ー−２ｏ１（ｑｔ）享　Ｉｆ　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声信号を代表する複数個の正弦波信号の強度お
   よび周波数パラメータを抽出する手段と、抽出された強
   度および周波数のパラメータをもつ複数個の正弦波信号
   を出力する正弦波発生手段と、前記正弦波発生手段から
   の複数個の正弦波信号を重畳する重畳手段と、予め定め
   た有限な下限値と上限値の分布を有する乱数信号を発生
   する乱数発生手段と、前記音声信号が、有声時には、前
   記正弦波信号を前記音声信号のピッチ周期に応答して位
   相リセットするとともに、無声時には前記乱数信号に基
   づいて定められた周期の連続波形で前記正弦波信号を変
   調する変調手段とを備えるＣＳＭ型音声合成器。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において前記変調手段
   の連続波形は、のこぎり波形であることを特徴とするＣ
   ＳＭ型音声合成器。