JPS635398A - 音声分析方式 - Google Patents
音声分析方式Info
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- JPS635398A JPS635398A JP61148418A JP14841886A JPS635398A JP S635398 A JPS635398 A JP S635398A JP 61148418 A JP61148418 A JP 61148418A JP 14841886 A JP14841886 A JP 14841886A JP S635398 A JPS635398 A JP S635398A
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- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 claims description 9
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
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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】
［技術分野１
本発明は、音声波形から声道パラメータ、ピッチパラメ
ータおよびアンプパラメータなどの特徴パラメータを抽
出する音声分析方式に関するしのである。
ータおよびアンプパラメータなどの特徴パラメータを抽
出する音声分析方式に関するしのである。
［背景技術１
一般に、音声分析合成システムは、第４図に示すように
、入力されろ原音声ｖ１の波形を分析することにより特
徴パラ７−タを抽出し、その特徴パラメータをコード化
した音声再生用フードＳＣを出力する音声分析器Ｘと、
この音声ｔＩＴ生用コードＳＣをメモリに記憶しておき
、適宜読み出し″〔伝送するコード記憶伝送手段Ｙと、
入力される音声再生用フードに基いて音声を合成し、合
成音声をスピーカＳＰがら出力する音声合成器Ｚとで梅
成されている。この音声分析合成方式としては、音源の
生成と声道の共鳴に上る調音とを分離する線形分離等価
回路モデルをｍいたものがあり、この方式による音声合
成器Ｚにおいては、原音声を声道調音等価フィルタの逆
特性のフィルタを通して得られる残差波形を音源波形と
して用い、声道調音等価フィルタにて抽出された声道パ
ラメータに基いて形成される声道調音等価フィルタを制
御することにより原音声を再生するようになっている。
、入力されろ原音声ｖ１の波形を分析することにより特
徴パラ７−タを抽出し、その特徴パラメータをコード化
した音声再生用フードＳＣを出力する音声分析器Ｘと、
この音声ｔＩＴ生用コードＳＣをメモリに記憶しておき
、適宜読み出し″〔伝送するコード記憶伝送手段Ｙと、
入力される音声再生用フードに基いて音声を合成し、合
成音声をスピーカＳＰがら出力する音声合成器Ｚとで梅
成されている。この音声分析合成方式としては、音源の
生成と声道の共鳴に上る調音とを分離する線形分離等価
回路モデルをｍいたものがあり、この方式による音声合
成器Ｚにおいては、原音声を声道調音等価フィルタの逆
特性のフィルタを通して得られる残差波形を音源波形と
して用い、声道調音等価フィルタにて抽出された声道パ
ラメータに基いて形成される声道調音等価フィルタを制
御することにより原音声を再生するようになっている。
ここに、音声分析器Ｘで声道パラメータを抽出する過程
で得られる残差波形をそのまま音源波形として用いれば
、この音源波形を声道調音等使フィルタに通して得られ
る合成音声波形は原音声波形と全く同じになる。しが【
、なから、このように残差波形を音源波形とした場合に
は、多くの音声再生情報（ｖｆに音源波形を再生するた
めの情報が多くなる）が必要になって音声再生情報の記
憶伝送系が複雑且つ大規侯化して実用的なシステムが得
られないという問題があった。そこで、従来、音声再生
情報の圧縮を行うために、その残差波形から抽出された
ピッチパラメータＰ、有声／無声切換パラメータＵ／Ｖ
およびアンプパラメータへの３つの音源制御用の特徴パ
ラメータに基いて、残差波形の近似波形を生成して音源
波形としている。この場合、残差波形をそのまま音源波
形とする場合に比べて大幅な情報圧縮が行えるので、ハ
ード化が容易にできコストを安くでさるものの、圧縮さ
れた音声再生情報である特徴パラメータ（ピッチパラメ
ータＰ、アンプパラメータＡ）１こ基いて発生される近
似波形を音源波形として用いているため、合成音声波形
には大１眼な劣化が生じることになる。第５図は音声合
成器２の一例を示すもので、音源発生部１０は、無声音
発生部１１、有声音発生部１２、音源切換部１３および
振幅制御部１４にて形成され、音源制御用のＶｊ徴パラ
メータＰ、Ｖ／Ｕ、Ａにて設定された波形の音源信号を
発生するようになっている。この音源発生部１０から出
力される音源信号は、声道パラメータＫ（例えば、偏相
関係数に１〜ｋｎ）によってフィルタ特性が設定される
声道調音等価フィルタ１５に入力され、マクロな周波数
特性である音声スペクトルエンベロープが付与されて合
成音声信号が得られるようになっている。ここに、音源
発生部１０の無声音発生部１１では、ホワイトノイズよ
りなる無声音源信号が発生され、有声音発生部１２では
、メモリに記憶されている１ビフ子分の波形をピッチパ
ラメータＰにて設定される間隔で繰り返すことによって
所定周期の有声音源信号が発生されるようになっている
。−方、音源切換部１３では、有声／無声切換パラメー
タ■／Ｕによって無声音あるいは有声音のいずれを出力
するかを切り換えるようになっており、また、振幅側ｍ
部１４では、その強度（すなわち振幅）をアンプパラメ
ータＡに基いて制御して音源信号を出力するようになっ
ている。
で得られる残差波形をそのまま音源波形として用いれば
、この音源波形を声道調音等使フィルタに通して得られ
る合成音声波形は原音声波形と全く同じになる。しが【
、なから、このように残差波形を音源波形とした場合に
は、多くの音声再生情報（ｖｆに音源波形を再生するた
めの情報が多くなる）が必要になって音声再生情報の記
憶伝送系が複雑且つ大規侯化して実用的なシステムが得
られないという問題があった。そこで、従来、音声再生
情報の圧縮を行うために、その残差波形から抽出された
ピッチパラメータＰ、有声／無声切換パラメータＵ／Ｖ
およびアンプパラメータへの３つの音源制御用の特徴パ
ラメータに基いて、残差波形の近似波形を生成して音源
波形としている。この場合、残差波形をそのまま音源波
形とする場合に比べて大幅な情報圧縮が行えるので、ハ
ード化が容易にできコストを安くでさるものの、圧縮さ
れた音声再生情報である特徴パラメータ（ピッチパラメ
ータＰ、アンプパラメータＡ）１こ基いて発生される近
似波形を音源波形として用いているため、合成音声波形
には大１眼な劣化が生じることになる。第５図は音声合
成器２の一例を示すもので、音源発生部１０は、無声音
発生部１１、有声音発生部１２、音源切換部１３および
振幅制御部１４にて形成され、音源制御用のＶｊ徴パラ
メータＰ、Ｖ／Ｕ、Ａにて設定された波形の音源信号を
発生するようになっている。この音源発生部１０から出
力される音源信号は、声道パラメータＫ（例えば、偏相
関係数に１〜ｋｎ）によってフィルタ特性が設定される
声道調音等価フィルタ１５に入力され、マクロな周波数
特性である音声スペクトルエンベロープが付与されて合
成音声信号が得られるようになっている。ここに、音源
発生部１０の無声音発生部１１では、ホワイトノイズよ
りなる無声音源信号が発生され、有声音発生部１２では
、メモリに記憶されている１ビフ子分の波形をピッチパ
ラメータＰにて設定される間隔で繰り返すことによって
所定周期の有声音源信号が発生されるようになっている
。−方、音源切換部１３では、有声／無声切換パラメー
タ■／Ｕによって無声音あるいは有声音のいずれを出力
するかを切り換えるようになっており、また、振幅側ｍ
部１４では、その強度（すなわち振幅）をアンプパラメ
ータＡに基いて制御して音源信号を出力するようになっ
ている。
ここに、有声音を合成する場合には、有声音発生ｆｌａ
ｉｌに蓄えられている１ピッチ分の波形を、ピッチパラ
メータＰによって所定周期で読み出して有声音源信号を
発生させるようになっているので、上述の劣化を少しで
も小さくするには、その波形によって生成される￥Ｉ′
ａ波形がどのようなものになるかを考慮して少しでも合
成音声が原音声に近くなるように各特徴パラメータＰ、
Ａを決定することが必要であると考えられる。
ｉｌに蓄えられている１ピッチ分の波形を、ピッチパラ
メータＰによって所定周期で読み出して有声音源信号を
発生させるようになっているので、上述の劣化を少しで
も小さくするには、その波形によって生成される￥Ｉ′
ａ波形がどのようなものになるかを考慮して少しでも合
成音声が原音声に近くなるように各特徴パラメータＰ、
Ａを決定することが必要であると考えられる。
ところで、従来の音声分析方式においては、ピッチパラ
メータＰを求める方法として、波形処理法（波形包絡法
、零交叉法）、相関処理法（自己相関法、変形相関法、
ＡＭ［）Ｆ法）、スペクトル処理法（ケプストラム法、
ピリオドヒストグラム法）などを採用していたが、これ
らの方法を用いたものにおいては、単に原音声中のピッ
チを求゛めようとしているだけであって、残差波形の近
似波形を音源波形として用いている音声合成２ｉｔＺＩ
Ｉｌｌｌ１７）ｌ情は全く考慮されていないものであり
、しかも、ピッチ抽出精度も十分高いとは言えないもの
であった。
メータＰを求める方法として、波形処理法（波形包絡法
、零交叉法）、相関処理法（自己相関法、変形相関法、
ＡＭ［）Ｆ法）、スペクトル処理法（ケプストラム法、
ピリオドヒストグラム法）などを採用していたが、これ
らの方法を用いたものにおいては、単に原音声中のピッ
チを求゛めようとしているだけであって、残差波形の近
似波形を音源波形として用いている音声合成２ｉｔＺＩ
Ｉｌｌｌ１７）ｌ情は全く考慮されていないものであり
、しかも、ピッチ抽出精度も十分高いとは言えないもの
であった。
したがって、この従来方式で抽出された特徴パラメータ
を用いて音声合成器Ｚで音声合成を行う場合には、どう
しても原音声に忠実な合成音声を得ることはできないと
いう問題があった。
を用いて音声合成器Ｚで音声合成を行う場合には、どう
しても原音声に忠実な合成音声を得ることはできないと
いう問題があった。
［発明の目的］
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、原音声に忠実な合成音声を得るため
の特徴パラメータを抽出できる音声分析方式を提供する
ことにある。
的とするところは、原音声に忠実な合成音声を得るため
の特徴パラメータを抽出できる音声分析方式を提供する
ことにある。
［発明の開示］
（実施例）
第１図は本発明方式を用いた音声づ１析器Ｘを示すもの
で、声道Ｆ９４’ｇ２フィルタ特性を抽出する声道パラ
メータ抽出手段１と、声道調音等価フィルタのフィルタ
特性とは逆のフィルタ特性を有するフィルタよりなる残
差波形抽出手段２と、残差波形抽出手段２にて抽出され
た残差波形と有声、音の合成時に用いる１ピツチ分の波
形との相互相関関数を求め、相互相関関数中の２つのピ
ークの間隔に基いてピッチパラメータＰを求めるピッチ
パラメータ抽出手段３と、残差波形と音声合成時に用い
る１ピツナの波形とのエネルギーの比較に基いてアンプ
パラメータＡを抽出ｒるアンプパラメータ抽出手段４と
、各抽出手段１．３．４にて抽出された特徴パラメータ
に、Ｐ、Ａをコード化して音声再生コードＳＣとして出
力するパラメータコード化手段５とで形成されている。
で、声道Ｆ９４’ｇ２フィルタ特性を抽出する声道パラ
メータ抽出手段１と、声道調音等価フィルタのフィルタ
特性とは逆のフィルタ特性を有するフィルタよりなる残
差波形抽出手段２と、残差波形抽出手段２にて抽出され
た残差波形と有声、音の合成時に用いる１ピツチ分の波
形との相互相関関数を求め、相互相関関数中の２つのピ
ークの間隔に基いてピッチパラメータＰを求めるピッチ
パラメータ抽出手段３と、残差波形と音声合成時に用い
る１ピツナの波形とのエネルギーの比較に基いてアンプ
パラメータＡを抽出ｒるアンプパラメータ抽出手段４と
、各抽出手段１．３．４にて抽出された特徴パラメータ
に、Ｐ、Ａをコード化して音声再生コードＳＣとして出
力するパラメータコード化手段５とで形成されている。
ここに、本発明に係る音声分析方式の特徴とするところ
は、音源の生成と声道の共鳴による調音とを分離する線
形分離等価回路モデルを用い、有声音の合成時には予め
記憶している１ピツチ分の波形を用いてその繰り返し間
隔に対応するピッチパラメータＰと、強度に対応するア
ンプパラメータＡとを用いて音源波形を生成するととも
に、該音源波形を声道パラメータＫにてフィルタ特性が
設定される声道調音等ｆＪｉフィルタを通すことにより
合成音声信号を得るようにした音声合成器Ｚに入力する
各特徴パラメータに、Ｐ、Ａを原音声から抽出する従来
例と同様の音声分析方式において、原音声を声道調音等
価フィルタの逆フィルタ特性のフィルタを通して得られ
る残差波形からピッチパラメータＰを抽出する際に、該
残差波形と上記の１ピツチ分の波形との相互相関関数を
求め、その相互相関関数中の２つのピークの距離を抽出
してピッチパラメータＰを求めるようにしたことにある
。
は、音源の生成と声道の共鳴による調音とを分離する線
形分離等価回路モデルを用い、有声音の合成時には予め
記憶している１ピツチ分の波形を用いてその繰り返し間
隔に対応するピッチパラメータＰと、強度に対応するア
ンプパラメータＡとを用いて音源波形を生成するととも
に、該音源波形を声道パラメータＫにてフィルタ特性が
設定される声道調音等ｆＪｉフィルタを通すことにより
合成音声信号を得るようにした音声合成器Ｚに入力する
各特徴パラメータに、Ｐ、Ａを原音声から抽出する従来
例と同様の音声分析方式において、原音声を声道調音等
価フィルタの逆フィルタ特性のフィルタを通して得られ
る残差波形からピッチパラメータＰを抽出する際に、該
残差波形と上記の１ピツチ分の波形との相互相関関数を
求め、その相互相関関数中の２つのピークの距離を抽出
してピッチパラメータＰを求めるようにしたことにある
。
以下、実施例の動作について説明する。第２図は動作を
示す７０−チャートであり、いま、入力された原音声Ｖ
ｉは、声道俣擬フィルタ特性を抽出する声道パラメータ
抽出手段１に入力され、声道バラ／−夕Ｋが抽出される
。また、この原音声■１は声道調音等価フィルタの逆フ
ィルタ特性を有するフィルタよりなる残差波形抽出手段
２に入力され、逆フィルタリングによって第３図（ａ）
に示すような残差波形が抽出されろ。この残差波形は、
ピッチパラメータ抽出手段３に入力され、第３図（ｂ）
に示すような有声音の合成時に用いる１ピンチの波形と
残差波形との相互相関関数が計算される。この相互相関
関数は、第３図（ｃ）に示すような波形となり、この波
形中の２つのピークの間隔すなわちピッチ周期がピッチ
パラメータとして抽出される。このようにして抽出され
たピッチパラメータＰは、音声合成器Ｚにおける有声音
の合成時に用いられる１ビ２チの波形を考慮して抽出さ
れているので、１ピツチの波形およびピッチパラメータ
Ｐに基い′Ｃ発生される有声音源の波形は望ましい音源
波形であるところの残差波形１こ極めて近い近似波形と
なり、原音声に忠実な合成音声を得ることができるよう
になっている。
示す７０−チャートであり、いま、入力された原音声Ｖ
ｉは、声道俣擬フィルタ特性を抽出する声道パラメータ
抽出手段１に入力され、声道バラ／−夕Ｋが抽出される
。また、この原音声■１は声道調音等価フィルタの逆フ
ィルタ特性を有するフィルタよりなる残差波形抽出手段
２に入力され、逆フィルタリングによって第３図（ａ）
に示すような残差波形が抽出されろ。この残差波形は、
ピッチパラメータ抽出手段３に入力され、第３図（ｂ）
に示すような有声音の合成時に用いる１ピンチの波形と
残差波形との相互相関関数が計算される。この相互相関
関数は、第３図（ｃ）に示すような波形となり、この波
形中の２つのピークの間隔すなわちピッチ周期がピッチ
パラメータとして抽出される。このようにして抽出され
たピッチパラメータＰは、音声合成器Ｚにおける有声音
の合成時に用いられる１ビ２チの波形を考慮して抽出さ
れているので、１ピツチの波形およびピッチパラメータ
Ｐに基い′Ｃ発生される有声音源の波形は望ましい音源
波形であるところの残差波形１こ極めて近い近似波形と
なり、原音声に忠実な合成音声を得ることができるよう
になっている。
［発明の効果１
本発明は上述のように、音源の生成と声道の共鳴による
調音とを分離する線形分離等価回路モデルを用い、有声
音の合成時には予め記憶している１ピツチ分の波形を用
いてその繰り返し間隔に対応するピンチパラメータと、
強度に対応するアンプパラメータとを用いて音源波形を
生成するとともに、該ｆｆ源波形を声道パラメータにて
フィルタ特性が設定される声道調音等価フィルタを通ｒ
ことに上り合成音声信号を得るようにした音声合成器に
入力する各特徴パラメータを原音声から抽出する音声分
析方式において、原音声を声道調音等！ｉ！！ｉフィル
タの逆フィルタ特性のフィルタを通して得られる残差波
形がらピッチパラメータを抽出する際に、該残差波形と
上記の１ピツチ分の波形との相互相関関数を求め、その
相互相関！！！！数中の２つのピークの距離を抽出して
ピッチパラメータを求めるようにしたものであり、本発
明の方式にて抽出されるピッチパラメータは、音声合成
器における有声音の合成時に用いられる１ピツチの波形
を考慮して抽出されているので、このピッチパラメータ
に基いて発生される有声音源信号の波形は望ましい音源
波形であるところの残差波形に極めて近い近似波形とな
り、原音声に忠犬な合成音声を得ることができるという
効果がある。
調音とを分離する線形分離等価回路モデルを用い、有声
音の合成時には予め記憶している１ピツチ分の波形を用
いてその繰り返し間隔に対応するピンチパラメータと、
強度に対応するアンプパラメータとを用いて音源波形を
生成するとともに、該ｆｆ源波形を声道パラメータにて
フィルタ特性が設定される声道調音等価フィルタを通ｒ
ことに上り合成音声信号を得るようにした音声合成器に
入力する各特徴パラメータを原音声から抽出する音声分
析方式において、原音声を声道調音等！ｉ！！ｉフィル
タの逆フィルタ特性のフィルタを通して得られる残差波
形がらピッチパラメータを抽出する際に、該残差波形と
上記の１ピツチ分の波形との相互相関関数を求め、その
相互相関！！！！数中の２つのピークの距離を抽出して
ピッチパラメータを求めるようにしたものであり、本発
明の方式にて抽出されるピッチパラメータは、音声合成
器における有声音の合成時に用いられる１ピツチの波形
を考慮して抽出されているので、このピッチパラメータ
に基いて発生される有声音源信号の波形は望ましい音源
波形であるところの残差波形に極めて近い近似波形とな
り、原音声に忠犬な合成音声を得ることができるという
効果がある。
第１図は本発明方式を用いた音声分析器のブロック図、
第２図および第３図は同上の動作説明図、第４図は音声
分析合成システムの構成図、第５図 ゛は音声合成器の
構成図である。 １は声道パラメータ抽出手段、２は残差波形抽出手段、
３はピッチパラメータ抽出手段、４はアンプパラメータ
抽出手段、５はパラメータフード化手段である。 代理人 弁理士 石 ｔｎ ａ 七第２図 第３図 ｊｌＴ４図 第５図 ＋１”１
第２図および第３図は同上の動作説明図、第４図は音声
分析合成システムの構成図、第５図 ゛は音声合成器の
構成図である。 １は声道パラメータ抽出手段、２は残差波形抽出手段、
３はピッチパラメータ抽出手段、４はアンプパラメータ
抽出手段、５はパラメータフード化手段である。 代理人 弁理士 石 ｔｎ ａ 七第２図 第３図 ｊｌＴ４図 第５図 ＋１”１
Claims (1)
- （１）音源の生成と声道の共鳴による調音とを分離する
線形分離等価回路モデルを用い、有声音の合成時には予
め記憶している１ピッチ分の波形を用いてその繰り返し
間隔に対応するピッチパラメータと、強度に対応するア
ンプパラメータとを用いて音源波形を生成するとともに
、該音源波形を声道パラメータにてフィルタ特性が設定
される声道調音等価フィルタを通すことにより合成音声
信号を得るようにした音声合成器に入力する各特徴パラ
メータを原音声から抽出する音声分析方式において、原
音声を声道調音等価フィルタの逆フィルタ特性のフィル
タを通して得られる残差波形からピッチパラメータを抽
出する際に、該残差波形と上記の１ピッチ分の波形との
相互相関関数を求め、その相互相関関数中の２つのピー
クの距離を抽出してピッチパラメータを求めるようにし
たことを特徴とする音声分析方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148418A JPH0690638B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 音声分析方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148418A JPH0690638B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 音声分析方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635398A true JPS635398A (ja) | 1988-01-11 |
| JPH0690638B2 JPH0690638B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=15452350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61148418A Expired - Lifetime JPH0690638B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 音声分析方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690638B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003530605A (ja) * | 2000-04-06 | 2003-10-14 | テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン（パブル） | 音声信号におけるピッチ推定 |
| JP2005326125A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Tdk Corp | セラミック焼成用さや、及び、セラミック成形体の焼成方法 |
| US8223978B2 (en) | 2006-01-12 | 2012-07-17 | Panasonic Corporation | Target sound analysis apparatus, target sound analysis method and target sound analysis program |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51138307A (en) * | 1975-05-26 | 1976-11-29 | Hitachi Ltd | Voice analysis device |
| JPS5226107A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Basic period sampler of voice |
| JPS61128300A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | 日本電気株式会社 | ピツチ抽出装置 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61148418A patent/JPH0690638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0690638B2 (ja) | 1994-11-14 |
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