JPS63223792A

JPS63223792A - 文−音声変換装置

Info

Publication number: JPS63223792A
Application number: JP62058622A
Authority: JP
Inventors: 達郎松本; 晋太木村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1988-09-19
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2702919B2

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】〔目　次〕概要産業上の利用分野従来の技術発明が解決しようとする問題点問題点を解決するための手段作用実施例 ■、実施例と第１図との対応関係 ■、実施例の構成 ■、実施例の動作（ｉ）乱数発生器による音韻仮説の選択（ｉｉ　）カウ
ンタによる音韻仮説の選択■、実施例のまとめ ■０発明の変形態様発明の効果〔概　要〕文−音声変換装置であって、文字列に対応して、仮説生
成手段で少なくとも１つの音韻仮説とその出現確率を出
力し、仮説限定手段でその中から１つを選択して音韻記
号列を出力することにより、自然性の高い合成音声の生
成が可能となる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、文−音声変換装置に関し、特に、人力された
文字列に対応して、自然性の高い音声出力を得るための
文−音声変換装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、文−音声変換装置は、翻訳電話、コンピュータ
の音声出力装置、盲人用読書器等に利用されている。

第６図は、一般的な文−音声変換装置の構成を示す。図
において、音韻記号生成部７１１には、文字列が入力さ
れ、変換ルールａ格納部７３１に格納された文字列一台
面記号変換ルールに基づいて、音素環境などを考慮した
音韻記号列を作成する。例えば日本語において、音素／
Ｎ／は、置かれた環境によって、音韻（ｍ）、　　（ｎ
）、（す〕になる。音声パラメータ生成部２６１には、
音韻記号生成部７１１で作成された音韻記号列が入力さ
れ、変換ルールｂ格納部２７１に格納された音韻記号−
パラメータ変換ルールに基づいて、音声パラメータを作
成する。音声合成部２８１は、音声パラメータに基づい
て音声を出力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したように、置かれた環境によって必ず
音素変形が生じる場合、その変形した音素を条件異音と
言う。

一方、ある環境で音素変形が生じたり、生じなかったり
する場合があり、そのときの変形した音素を自由異音と
言う。例えば日本語において、無声子音に囲まれた母音
は、無声化したりしなかったりする。これは、個人的要
因９発生速度、意味等に依存するものであるが、一義的
に決められるものではない。

上述した従来方式にあっては、１つの文字列に対して、
それに対応する音韻記号が一義的に決定されるために、
実際の発生に現れる自由異音のようなゆらぎを得ること
はできなかった。そのため、同じ文を音声に変換する場
合、常に同じ音声になってしまい、自然性に欠けるとい
う問題点があった。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、自然性の高い合成音声の生成が可能となるように
した文−音声変換装置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〕

第４図は、本発明の文−音声変換装置の原理ブロック図
である。

図において、入力された文章に応答して音声を出力する
文−音声変換装置における音素変形ルール格納手段１３
１は、文字に対応する音素変形ルールを格納している。

仮説生成手段１１１は、文字列が導入され、音素変形ル
ールに基づいて、該文字列に対応した少なくとも１つの
音韻仮説と出現確率を出力する。

仮説限定手段１５１は、仮説生成手段１１１から出力さ
れた出現確率に基づいて、音韻仮説の中の１つを選択し
て音韻記号列を出力する。

従って、全体として、文字列に対応した音韻記号列を出
力するように構成されている。

〔作　用〕

仮説生成手段１１１には文字列が導入され、音素変形ル
ール格納手段１３１に格納されている各文字に対応する
音素変形ルールに基づいて、文字列に対応する少なくと
も１つの音韻仮説と出現確率を出力する。

本発明にあっては、仮説生成手段１１１から出力される
少なくとも１つの音韻仮説の中から、それぞれの出現確
率に基づいて１つを選択して、音韻記号列を出力するこ
とにより、自然性の高い合成音声の生成が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例における文−音声変換装置
の全体構成を示す。

■、　　　　と　１　との・　　− ここで、本発明の実施例と第１図との対応関係を示して
おく。

仮説生成手段１１１は、仮説生成部２１１に相当する。

音素変形ルール格納手段１３１は、変形ルール格納部２
３１に相当する。

仮説限定手段１５１は、仮説限定部２５１に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

↓−犬隻■傅揚虞第２図において、仮説生成部２１１は、文字列が入力さ
れ、各文字に対応した音韻とその出現確率を変形ルール
格納部２３１から読み出して、音韻仮説及びその出現確
率を出力する。尚、１つの文字列に複数の自由異音が存
在すると、仮説生成部２１１で作成される音韻仮説の数
は、それらの積となる。

仮説限定部２５１は、仮説生成部２１１から出力された
出現確率に基づき、音韻仮説の中から１つを選択して、
音韻記号列を出力する。音声パラメータ生成部２６１に
は、仮説限定部２５１からの音韻記号列が入力され、変
換ルールｂ格納部２７１に格納された音韻記号−パラメ
ータ変換ルールに基づいて、音声パラメータを作成する
。

音声合成部２８１は、音声パラメータに基づいて音声を
出力する。

第３図は、第２図の仮説限定部２５１の具体的な回路例
を示す。図において、乱数発生器３５１は、仮説生成部
２１１からの仮説選択信号が入力されると乱数を発生し
て、４つのコンパレータ３５２〜３５５の各入力端１に
入力する。コンパレータ３５２〜３５５の各入力端２に
は、仮説生成部２１１からの各音韻仮説の出現確率が入
力される。なお、コンパレータ３５３の入力端２へは、
コンパレータ３５２に入力される１番目の音韻仮説の出
現確率と２番目の音韻仮説の出現確率とを加算器３６２
で加算して入力する。同様に、コンパレータ３５４の入
力端２へは、コンパレータ３５３に入力される出現確率
と３番目の音韻仮説の出現確率とを加算器３６３で加算
して入力する。

コンパレータ３５５の入力端２へは、コンパレータ３５
４に入力される出現確率と４番目の音韻仮説の出現確率
とを加算器３６４で加算して入力する。

コンパレータ３５２〜３５５のそれぞれは、（入力端１
からのデータ）≦（入力端２からのデータ）のときに“
１”を出力する。

コンパレータ３５２の出力は、エクスクル−シブオアゲ
ート３５６の一方の入力端に入力される。

コンパレータ３５３の出力は、エクスクル−シブオアゲ
ート３５６の他方の入力端及びエクスクル−シブオアゲ
ート３５７の一方の入力端に入力される。コンパレータ
３５４の出力は、エクスクル−シブオアゲート３５７の
他方の入力端及びエクスクル−シブオアゲート３５８の
一方の入力端に入力される。コンバレー°夕３５５の出
力は、エクスクル−シブオアゲート３５８の他方の入力
端に入力される。

３つのエクスクル−シブオアゲート３５６〜３５８の出
力は、エンコーダ３５９に入力され、エンコーダ３５９
では音韻仮説を指定するためのアドレスを出力する。

゛仮説テーブル３６０は、仮説生成部２１１で作成され
た音韻仮説を格納し、エンコーダ３５９で指定されたア
ドレスに対応した音韻仮説を出力し、レジスタ３６１に
保持する。

第４図は、第２図の仮説限定部２５１の別回路例を示す
。図に示す回路は、第３図の乱数発生器３５１をカウン
タ４５１に置き換えたものであるので、カウンタ４５１
について説明する。カウンタ４５１は、加算器４７１．
レジスタ４７２．コンパレータ４７３で構成されている
。

仮説生成部２１１からの仮説選択信号は、レジスタ４７
２に入力される。レジスタ４７２に格納されたデータが
読み出されると、コンパレータ３５２〜３５５に入力さ
れると共に、コンパレータ４７３の一方の入力端及び加
算器４７１の一方の入力端に入力される。加算器４７１
の他方の入力端には、所定の定数が入力され、加算器４
７１の出力はレジスタ４７２に書き込まれる。コンパレ
ータ４７３の他方の入力端には、所定の数字（例えば“
１００”）が入力され、コンパレータ４７３からの出力
はリセット信号として、レジスタ４７２に入力される。

且−ｊ■Ｉ濱（社）１生第５図（イ）は、変形ルール格納部２３１に格納された
母音“ｉ”の音素変形ルールを示す。図において、矢印
の左側は変換対象を示しており、右側は変換結果を示し
ている。更に、スラッシュ（１）の右側は変換対象の環
境を示している。また、ｌは無声化したｉを、［−ｖｏ
ｃ）は無声を示す属性を、＃＃は単語境界を、＋＋は意
味の切れ目の形態素境界を表している。また、アンダー
ラインは変形対象の存在場所を示している。

変形対象として“ｉ”を考えた場合、無声子音に囲まれ
た“ｉ″は、無声化する確率が３０％であり、また、“
ｉ″の次が単語あるいは意味の切れ目になるときは、無
声化する確率が２０％である。

第５図（ロ）は、第５図（伺のルールに基づく、文字列
″５ＨＩＫＡＳＨＩ　（シかし）″の音韻仮説の作成例
を示す。’　５ＨＩＫＡＳ）Ｉビには、母音“ｉ”が２
つ使用されているので、それぞれについて無声化する場
合としない場合が考えられ、全体としては４通りの音韻
仮説が考えられる。また、乱数範囲内に、発生した乱数
が存在するときに、その音韻仮説を選択する。尚、音韻
仮説は発音記号で記述した。

いま、文字列として“５ＨＩＫＡＳＨビを考え、文字列
中の２つの母音“ｉ”のみが無声化したりしなかったり
するものとする。また、第２図の仮説限定部２５１の回
路として、乱数発生器３５１を使用した回路（第３図）
とカウンタ４５１を使用した回路（第４図）を分けて説
明する。

以下、第２図〜第５図を参照する。

（ｉ）　　Ｌ　　　　”による３　　ｉの゛最初に、仮
説生成部２１１に文字列″Ｓｉｔ　ＩＫＡＳＨビが入力
される。仮説生成部２１１は、文字列中の最初に現れる
母音“ｉ”が無声子音に囲まれているので、変形ルール
格納部２３１に格納された音素変形ルールを基にして、
無声化する確率が３０％、無声化しない確率が７０％で
あることを読み出す。同様に、文字列中の２番目に現れ
る母音“ｉ”が単語境界なので、無声化する確率が２０
％。

無声化しない確率が８０％であることを読み出す。

次に、仮説生成部２１１は、変形ルール格納部２３１か
ら読み出した確率を基にして、文字列“５ＨＩＫＡＳＨ
ビの音韻仮説とその出現確率を求めて出力する。

音韻仮説の１つとしては、２つの母音“ｉ”が共に無声
化する場合（音韻仮説（Ｊ”１ｋａＪ”ｌ：ｌ）が考え
られ、それぞれの母音“ｉ”の無声化の確率が３０％と
２０％であるから、２つの母音“ｉ”が共に無声化する
確率は６％となる。

同様に、最初の母音“ｉ”が無声化し、２番目の母音゛
ｉ”が無声化しない場合（音韻仮説（ｆｌｋａＪ”　ｉ
））の確率は２４％となる。最初の母音“ｉ”が無声化
しないで、２番目の母音“ｉ”が無声化する場合（音韻
仮説（ｆｉｋａｆｌ））の確率は１４％となる。２つの
母音“ｉ”が共に無声化する場合（音韻仮説（Ｊ”　１
ｋａＪ”　ｉ））の確率は５６％となる。

仮説生成部２１１は、上述の音韻仮説とその出現確率と
共に仮説選択信号を仮説限定部２５１に出力する。

仮説生成部２１１からの音韻仮説は、仮説テーブル３６
０に格納される。

複数の音韻仮説の出現確率は、コンパレータ３５２〜３
５５に入力される。文字列“５ＨＩＫＡＳＨビの場合の
２つの“ｉ”が無声化する確率は６％なので、“６”が
コンパレータ３５２及び加算器３６２に入力される（図
中ＰＩ）。同様に、最初の“ｉ”のみが無声化する確率
は２４％なので、“２４”が加算器３６２に入力される
（図中Ｐ２）。

加算器３６２では、入力された“６″と６２４”とを加
算し、加算結果“３０”をコンパレータ３５３及び加算
器３６３に入力する。

２番目の“ｉ″のみが無声化する確率は１４％なので、
“１４”が加算器３６３に入力される（図中Ｐ３）。加
算器３６３では、人力された“１４”と“３０”とを加
算し、加算結果“４４”をコンパレータ３５４及び加算
器３６４に入力する。

２つのｉ”が無声化しない確率は５６％なので、“５６
”が加算器３６４に入力される（図中Ｐ４）。加算器３
６４では、入力された“４４”と“５６″とを加算し、
加算結果“１００″をコンパレータ３５５に入力する。

乱数発生器３５１には、音韻仮説とその出現確率が入力
されると共に仮説選択信号が入力され、乱数発生器３５
１はそれを受けて１〜１００の範囲内で乱数を発生する
。発生した乱数（例えば“２０”）は、コンパレータ３
５２〜３５５の入力端ｌに入力される。

コンパレータ３５２は、入力端２に６”が入力されてお
り、（入力端１からのデータ１２０″）〉（入力端２か
らのデータ“６”）なので、“０”を出力する。出力デ
ータは、エクスクル−シブオアゲート３５６に入力され
る。

同様に、コンパレータ３５３は、入力端２に“３０′が
入力されており、（入力端ｌからのデータ“２０″）＜
（入力端２からのデータ“３０”）なので、′１”を出
力する。出力データは、エクスクル−シブオアゲート３
５６及びエクスクル−シブオアゲート３５７に入力され
る。

コンパレータ３５４は入力端２に１４８″が入力されて
おり、（入力端１からのデータ″２０″）く（入力端２
からのデータ“４８″）なので、１１”を出力する。出
力データは、エクスクル−シブオアゲート３５７及びエ
クスクル−シブオアゲート３５８に入力される。

コンパレータ３５５は、入力端２に＠１００’″が入力
されており、（入力端１からのデータ１２０”）〈（入
力端２からのデータ“１００″）なので、“１”を出力
する。出力データは、エクスクル−シブオアゲート３５
８に入力される。

エクスクル−シブオアゲート３５６は、２つの入力デー
タ（“０”と“１”）の排他的論理和をとって“１″を
出力する。同様に、エクスクル−シブオアゲート３５７
は、２つの入力データ（“１”と“１”）の排他的論理
和をとって“θ′″を出力する。エクスクル−シブオア
ゲート３５８は、２つの入力データ（“１”と１″）の
排他的論理和をとって”Ｏ″を出力する。

エクスクル−シブオアゲート３５６〜３５８の出力デー
タ“１００”は、エンコーダ３５９に入力される。エン
コーダ３５９は、仮説テーブル３６０の２番目の音韻仮
説（Ｊ’１ｋａｆｉ）が格納されているアドレスを出力
する。

仮説テーブル３６０からは、エンコーダ３５９でアドレ
スを指定したデータが読み出されてレジスタ３６１に保
持される。

なお、上述では乱数を′２０”とし、２番目の音韻仮説
の範囲（７〜３０）内の値を考えたが、乱数が１番目の
音韻仮説の範囲（１〜６）内であれば、エクスクル−シ
ブオアゲート３５６〜３５８からは“０００”が出力さ
れる。同様に、乱数が３番目の音韻仮説の範囲（３１〜
４４）内であれば、エクスクル−シブオアゲート３５６
〜３５８からは“０１０″が出力される。乱数が４番目
の音韻仮説の範囲（４５〜１００）内であれば、エクス
クル−シブオアゲート３５６〜３５８からは“００１”
が出力される。

エンコーダ３５９は、これらの入力データを基にして、
それぞれの音韻仮説が格納されているアドレスを出力す
る。

音声パラメータ生成部２６１は、レジスタ３６１に保持
された２番目の音韻仮説を文字列“５ＨＩＫＡＳＨビの
音韻記号列として読み出し、変換ルールｂ格納部２７１
に格納された音韻記号−パラメータ変換ルールに基づい
て、音声パラメータを作成する。音声合成部２８１は、
音声パラメータに基づく音声を出力する。

（ｉｉ　）カラン　によるｆの゛第４図に示す回路は、第３図に示す回路の乱数発生器３
５１をカウンタ４５１に置き換えたものであるから、カ
ウンタ４５１に着目して動作を説明する。

レジスタ４７２に仮説選択信号が入力される毎に、レジ
スタ４７２のデータと所定の定数が加算器４７１に入力
され、それらを加算した結果を再度レジスタ４７２に格
納する。

レジスタ４７２からの出力データが”１００″を越える
とコンパレータ４７３から“１”が出力され、レジスタ
４７２をリセットし、最初から計数が始まる。

レジスタ４７２から出力されるデータは乱数ではないが
、定数を選定することにより、疑似乱数として扱うこと
ができる。

ｌロトシλえ互多− このように、文字列に応じて、仮説生成部２１１は、少
なくとも１つの音韻仮説とその出現確率を出力する。仮
説限定部２５１は、乱数発生器３５１あるいはカウンタ
４５１を用い、出現確率に基づいて音韻仮説の１つを選
択して、音韻記号列として出力する。音声パラメータ生
成部２６１では、音韻記号列を基に音声パラメータを作
成し、音声合成部２８１から音声を出力する。従って、
自然性の高い合成音声の生成が可能となる。

ｙ−１泗フ１艮憇盗なお、上述した本発明の実施例にあっては、コンパレー
タの数を音韻仮説と同数としたが、コンパレータ３５５
からは常に“１′が出力されるので、省略して常時″１
′をエクスクル−シブオアゲート３５８に入力すること
もできる。また、コンパレータの数より音韻仮説の数が
少ない場合は、余分なコンパレータからは“１”を出力
するようにすればよい。

また、母音が無声化するかどうかの確率は、個人によっ
て異なることがあるので、各個人の音素変形ルールを変
形ルール格納部２３１に格納しておいて、選択使用すれ
ば、個人性の高い合成音声を生成することも可能となる
。

更に、「夏、実施例と第１図との対応関係」において、
第１図と本発明との対応関係を説明しておいたが、これ
に限られることはなく、各種の変形態様があることは当
業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、文字列に対応して、
仮説生成手段で少なくとも１つの音韻仮説とその出現確
率を出力し、仮説限定手段でその中から１つを選択して
音韻記号列を出力して、自然性の高い合成音声を得るこ
とができ、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の文−音声変換装置の原理ブロック図、第２図は本発明の一実施例による文−音声変換装置を適
用した全体構成図、第３図は実施例の仮説限定部の回路構成図、第４図は実
施例の仮説限定部の別回路構成図、第５図は実施例にお
ける音韻仮説説明図、第６図は従来例の構成図である。図において、１１１は仮説生成手段、１３１は音素変形ルール格納手段、１５１は仮説限定手段、２１１は仮説生成部、２３１は変形ルール格納部、２５１は仮説限定部、２６１は音声パラメータ生成部、２７１は変換ルールｂ格納部、２８１は音声合成部、３５１は乱数発生器、３５２．３５３，３５４，３５５．４７３はコンパレー
タ、３５６．３５７．３５８はエクスクル−シブオアゲート
、３５９はエンコーダ、３６０は仮説テーブル、３６１．４７２はレジスタ、３６２．３６３，３６４，４７１は加算器、４５１はカ
ウンタ、７１１は音韻記号生成部、７３１は変換ルールａ格納部である。杢４５６目　の　尿　甥　フ゛Ｑ　　ｖ／７　図第１図斎素度Ｔ”）ＩＬ−）Ｌ（イ）音郁儂胱を口）央禍９ｊ１１０音韻仮翫洸哨図第５図化＋や１０鳩國凹第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力された文章に応答して音声を出力する文−音
声変換装置において、文字に対応する音素変形ルールを格納する音素変形ルー
ル格納手段（１３１）と、文字列が導入され、前記音素変形ルールに基づいて、該
文字列に対応した少なくとも１つの音韻仮説と出現確率
を出力する仮説生成手段（１１１）と、仮説生成手段（１１１）から出力された出現確率に基づ
いて、前記音韻仮説の中の１つを選択して音韻記号列を
出力する仮説限定手段（１５１）と、を備えるように構成したことを特徴とする文−音声変換
装置。
（２）前記音韻記号は、合成の最小単位を表す記号であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の文−音
声変換装置。
（３）前記音素変形ルールは、各文字に対応した音韻記
号とその出現確率であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の文−音声変換装置。