JPS6324299A - 音声合成方式 - Google Patents

音声合成方式

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JPS6324299A
JPS6324299A JP61169127A JP16912786A JPS6324299A JP S6324299 A JPS6324299 A JP S6324299A JP 61169127 A JP61169127 A JP 61169127A JP 16912786 A JP16912786 A JP 16912786A JP S6324299 A JPS6324299 A JP S6324299A
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東福 裕之
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明riADPCM方式の音声合成方式に関し、特に
1つの代表波形素片を合成し、この代表波形素片の繰返
し利用によって音声を合成する波形素片合成形式の音声
合成方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、音声合成方式としてrl:PCM方式やADPC
M方式等の公知の波形符号化方式があり、特に、ADP
CM方式はPCMyj式に比べて約1/2のデータ量で
波形を合成できるためデータ1cの圧縮という而では非
常に有効な方式となっている。
A ]) P CM方式に、音声の隣接したサンプル間
の相関の強さを利用したデータ圧縮方式である。ADP
CM方式は連続したブンプリングポイントでの振幅値の
差を符号化・量子化する方式で、かつその量子化幅を適
応的に変化させてノイズを軽減させる。この場合の量子
化、14iは、現在の量子化幅とA D P、CM符号
とを利用し次の量子化幅を予測して決別する。この予測
計算の一例を示すとΔ1+1=△a X M (Ln 
)となる。ここでり、はn番目のADPCM符号データ
、△artn番目のサンプリングポイントに対する量子
化幅の大きさを表わしM(L、)は予測係数で現在の量
子化幅に予測係数を乗じた値を次のサンプリングポイン
トの量子化幅として使用する。音声レベルが小さい時は
予測係数に1より小ざくなり、従って量子化幅は小さく
なる。逆に、音声レベルが大きくなると予測係数tdl
より大きくなり、従って量子化幅は犬きくなる。但し、
量子化幅が大きくなりすぎると逆にノイズが多くなる為
量子化幅の上限の幼を決めておく必要がある。゛また童
子化幅の価が0になってしまうと次にいかなる予測係数
をかけても0のままとなってしまうため量子化幅の下限
も必要である。このような予測係数との乗算を含む処理
は通常、ROMに量子化幅のデータをテーブル化して入
れておき、予徂1演算はこの)((、)Mの内容を読出
して使用して竹なうようにする方式が採られており、こ
の方式はLSi化するのにも最適でりる。
上述した量子化テーブルは、A D P CM符号と量
子化幅ポインタとを利用してROMのアドレスを指定し
て胱出し差分1(qデータのテーブルを作成している。
量子化幅ポインタの指定内容に応じてI:(+ OMに
糾込む差分値を一定の比率で増大するよう〕よ値にして
おけば量子化幅ポインタの値を増加させることv′i−
子化幅に1よシ大きい予測係数をかけることを意味し、
予測係数の乗算を量子化幅ポインタに対する加減算ケ装
置きかえることができるものとなっでいる。
〔発明が屑決しようとする問題点〕
一般ンζ、音声波形に子音部の廿声ノイズと母音部のト
ーン(tone)波形と七の間のっなき゛の部分とに分
けられ、特に母音部の1・−ン鼓形にほとんど同じ周期
でほぼ同じ形の鼓形が連続的に少し−!゛つ変形しなが
ら並んでいるのが普通である。その中で連続する2〜3
彼形について見ればほとんど同じ形になっているため、
鼓形素片合成方式では代表鼓形として1彼形選びそれを
くり返し使用することにより音声合成のデータ量を圧縮
している。
ADPCM方式でこのような波形の繰返しを使って音声
合成のデータ景を圧縮しようとする場合、音声をナイキ
スト周波数でサンプリングし隣接したサンプリングポイ
ント間での音声波形の振幅値の差分値を適当な量子化幅
で符号化している。しかも、童子化幅は各サンプリング
ポイントの差分値の大きさに応じて適応的に変化させて
いる。従ってADPCM方式で代表波形素片を合成する
場合、量子化幅ri1波形内で一定ではなく、また各サ
ンプリングポイントでの量子化幅はそれぞれ直前のAD
PCMデータに依存することになる。
また、ADPCM方式においては、サンプリング周波数
rt通常音質とビ、)レートの関係により4kHz〜8
kHzが使用されている。
以上説明したようなADPCM方式を用いて代表波形素
片を合成する場合、実際の原波形のピッチ周期と合成し
た鼓形のピッチ周期は完全に一致きせることにできず、
ピッチ周期の誤差の影魯により合成鼓形の最後のサンプ
リングポイントの振l陽riOにならない。
1だ、原音のピッチ周期と合成鼓形のピッチ周期とが完
全に一致した場合でも、最後のツ”ンプリングポイント
での振幅値は直前のサンプリングポイントでの振幅値に
量子化幅とADPCM符号により決まる差分値を加えた
ものであるため直前のサンプリングポイントでの量子化
幅の値eでよってri1波形内の最後のサンプリングポ
イントの振幅イ)βをOKできないという問題が発生す
る。
以上説明したように、従来のA D P CM方式をそ
のまま用いて代表板形素片を合成する場合、代表波形素
片の最後のサンプリングポイントでの掘1陽値をOにで
きないため、このような代表波形素片を用いて複数回く
り返しを?′T72うと合5’y−波形の掘・届中心が
変化してしまうという問題が発生する。
これは、ADPCM方式が基本的に各サンプリングポイ
ントの振幅佃に差分値をカ11えて次のプンブリングポ
イントの振幅値を得るという差分符号′北方式の基本条
件にもとづくものであるため、1波形の最終振幅値がO
でないとその誤差が累積されていき合成鼓形の振1m中
心が変化してしまうためである。合成波形の振幅中心が
変化すると、波形データを音声に変換するD/Aコンバ
ータで振幅中心が変化した分だけオーバーフローする可
能性があり、オーバーフローした場合には正常な音P彼
形が合成できなくなるという重大な欠点が生じる。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、捻子化幅ポイン
タを記憶し吸出す手段と、差分値を累加。
累積する振幅値レジスタを零にリセットする手段とを備
えることにより合成音質を著しく改善しうる音声合成方
式と提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の方式は、音声合成に必要とする差分値をあらか
じめ上限および下限を有する量子化幅ポインタとA D
 P CMデータで選択される差分値データとして格納
したうえ原音声の糸幅情報にもとづいて前記差分値デー
タを吸出しつつ原音声の合成を行なうADPCM方式の
音声合成方式において、原音角の振幅悄伸にもとづいて
抄出すべき前記差分価データを指定する量子化幅ポイン
タを記憶しかつ砂出すY子化幅ポインタ記憶膀出し手段
と、前記重子化幅ポインタによって吸出される前記差分
値データを加算し7累積すべき振幅値レジスタを繰返し
波形の初めのタイミングで零にリセットする振幅値レジ
スタリセット手段とを有して構成される。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参がして詳細に説明する。
第1図は本発明の−実り例を示すブロック図であり、L
レジスタ101.デコーダ102.すξツタ103.A
レジス%104.A’ レジスタ105゜差分使データ
テーブルROM106.Xレジスタ107のnか加算器
108および109を俯えて構成される。ADPCM符
号データがLレジスタ101にう2.チでれLレジスタ
の内容で六分値データテーブルROM106のアドレス
を指定する。
Lレジスタ101の内容をデコーダ102でデコードし
た値と、現在の量子化幅ポインタの値が登録されている
Aレジスタ104の値とを加算器108で加算して得ら
れる次のサンプリングポイントの量子化幅ポインタの値
をへレジスタ104登録する。デコーダ102riLレ
ジスタの内容をデコードし量子化幅ポインタの移動を決
めるのが目的であるAレジスタ104の内容で差分値デ
ータテーブルROMIQ5のアドレスを指定する。
なお、量子化幅ポインタの値が指定外の値にならないよ
うリミッタ103を入れておく。
重子化幅ポインタの値が登録されているNレジスタ10
4の内容をANレジスタ105に転送し記憶させておき
必黴な時Aルジスタの内容をAレジスタに読出せるよう
にしておく。差分値データテーブルRO〜1106から
は差分値データが出力きれ、サンプリングポイントごと
に1つ前の波形蚕鍋値が登録されているXレジスタ10
7の内容と差分佃データとを加算器109で加算した次
の波形振幅値をXレジスタ107に登録する。Xレジス
タ107の内容にリセット信号で0にすることができる
第2図は第1図の実施例における廿声合成の内容を示す
フローチャートである。音声合成が開始きれると、まず
最初はXレジスタ107とAレジスタ104に初期値0
をセットする初期価セ、、ト1001を行ない、次にサ
ンプリングポイントごとにADPCM符号デー符号デー
タレスタ101にラッチし、Lレジスタ101と量子化
幅ポインタのへレジスタ104でROMアドレスを指定
し差分値データテーブルROMI O6の出力とXレジ
スタ107の内容とを加算し結果をXレジスタに格納し
、Xレジスタの内容をD/Aコンパ−タカら出力するサ
ンプリングポイントごとの演算処理。
XのD/Aコンバータからの出力10o2を行なう。こ
の時Lレジスタ101の内容をデコードした値と、Aレ
ジスタ]04の内容とを加(資)−し次の量子化幅ポイ
ンタとしてノ(レジスタ104に格納する。
以上が通常のADPCM方式での音声合成時のフローで
、次にくり返し波形合成時のフローを説明すると、最初
の繰返し波形の初期値セラ) 1003に示す如く、最
初のくり返し波形の始めにXレジスタ107をoにリセ
ットし、Aレジスタ104の内容をAルジスタ105に
記憶きせてから最初のサンプリングポイントS1を演算
して求める。
以下サンプリングポイントごとに通常の演算処理をしX
レジスタ107の値をD/Aコンパ−タカら出力する。
2回目のくり返し波形の始めにXレジスタ107を0に
リセットし、Aルジスタ105の内容をAレジスタ10
4に読出してから各サンプリングポイントごとに通常の
演算処理を行ないXレジスタ107の価をD/λコンバ
ータから出力する。
これらの処理フローをステップ1004〜1006に示
す。
第3図は第1図の実施例における合成鼓形のサンプリン
グポイン)5明図である。第2図によって説明した如く
、必要なくシ返し回数だけ同じフロー全く力返せば第3
し1に示すよう781〜S8のブンプリングデータ全く
り返し出力きせることかできる。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ADPCM方式の
音声合成方式において、性返し鼓形の最初のサンプリン
グポイントの差分値として糸幅0を基準とし、2回目以
降の繰返し波形の最初のサンプリングポイントの量子化
幅ポインタの値は1回目の値を使用してくり返し波形の
初期値を同じにしてA D P CM方式によって代表
波形素片のADPCM符号データをその1ま使用し、同
−波形全くシ返し合成する手段を備えることにより、著
しく音質を改善するとともに合成データ光の大幅な圧に
6が図れるADPCM方式による音声合成方式が実現で
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の音声合成方式の一実施例を示すブロッ
ク図、第2図は第1図の実施filで音声合成をの内容
を示すフローチャート、第3図rt第1ぶ1の尖Tp4
9t:における合成鼓形のプンブリングポイント駅明図
である。 101・・・・・・Lレジスタ、102・・・・・・デ
コーダ。 103・・・・・・すξツタ、104・・・・・・Aレ
ジスタ。 105・・・・・・Aルジスタ、106・・・・・・差
分値チータテ7’ k R,Oki、107−−−−−
−X 1/ジスタ、108゜109・・・・・・加算器
。 代理人 弁理士  内 原   晋・ 噛P佑A開姑 箔Z 回 柊・享

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 音声合成に必要とする差分値をあらかじめ上限および下
    限を有する量子化幅ポインタとADPCM(Adapt
    ive Differential PCM)データで
    選択される差分値データとして格納したうえ原音声の振
    幅情報にもとづいて前記差分値データを読出しつつ原音
    声の合成を行なうADPCM方式の音声合成方式におい
    て、 原音声の振幅情報にもとづいて読出すべき前記差分値デ
    ータを指定する量子化幅ポインタを記憶しかつ読出す量
    子化幅ポインタ記憶読出し手段と、前記量子化幅ポイン
    タによって読出される前記差分値データを加算し累積す
    べき振幅値レジスタを繰返し波形の初めのタイミングで
    零にリセットする振幅価レジスタリセット手段とを有し
    、1波分のADPCMデータを使用して繰返し波形合成
    を行なうことを特徴とするADPCM方式の音声合成方
    式。
JP61169127A 1986-07-17 1986-07-17 音声合成方式 Expired - Lifetime JPH0833742B2 (ja)

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