JPH0258639B2 - - Google Patents
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- JPH0258639B2 JPH0258639B2 JP55072025A JP7202580A JPH0258639B2 JP H0258639 B2 JPH0258639 B2 JP H0258639B2 JP 55072025 A JP55072025 A JP 55072025A JP 7202580 A JP7202580 A JP 7202580A JP H0258639 B2 JPH0258639 B2 JP H0258639B2
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- Japan
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- phoneme
- waveform
- pitch
- waveforms
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音声合成装置、さらに詳しく言えば音
成素片を記録しておいてそれらを順次読み出して
音声を作り出す編集合成の改良に関するものであ
る。
成素片を記録しておいてそれらを順次読み出して
音声を作り出す編集合成の改良に関するものであ
る。
実用的な音声合成方式の１つとして、人間の自
然音声からピツチ単位の代表的な音声素片を有声
音素として、周期性を持たない音声素片を無声音
素として切り出して記憶しておき、記憶したとき
の情報に従つて読み出し継ぎ合わせて音声を作り
出す方式が提案されている。この方式では、音素
を記憶しておく記憶領域は、すべて同じ大きさで
確保しておく方が制御がし易い。従つて有声音素
の記憶領域として、最大のピツチを有する音素を
格納できる大きさで確保しておくことが必要とな
り、平均的な値のピツチを有する音素を格納した
場合、領域の後部に余り、即ち空き領域ができ、
音素記憶部を有効利用できない。たとえば平均的
なピツチが４ｍsecで、最大ピツチ６ｍsecの人の
音素を記憶する場合に、すべての音素記憶領域の
大きさを、６ｍsecの長さの音素を格納できるよ
うにさせると音素記憶部の３分の１は空いている
領域になつてしまう欠点を有する。また、この方
式では記憶した音素を記憶時のピツチ情報に従つ
て単に接続して再生する為、有声音部のピツチは
接続される各有声音素の記憶時のピツチと一致す
る。
然音声からピツチ単位の代表的な音声素片を有声
音素として、周期性を持たない音声素片を無声音
素として切り出して記憶しておき、記憶したとき
の情報に従つて読み出し継ぎ合わせて音声を作り
出す方式が提案されている。この方式では、音素
を記憶しておく記憶領域は、すべて同じ大きさで
確保しておく方が制御がし易い。従つて有声音素
の記憶領域として、最大のピツチを有する音素を
格納できる大きさで確保しておくことが必要とな
り、平均的な値のピツチを有する音素を格納した
場合、領域の後部に余り、即ち空き領域ができ、
音素記憶部を有効利用できない。たとえば平均的
なピツチが４ｍsecで、最大ピツチ６ｍsecの人の
音素を記憶する場合に、すべての音素記憶領域の
大きさを、６ｍsecの長さの音素を格納できるよ
うにさせると音素記憶部の３分の１は空いている
領域になつてしまう欠点を有する。また、この方
式では記憶した音素を記憶時のピツチ情報に従つ
て単に接続して再生する為、有声音部のピツチは
接続される各有声音素の記憶時のピツチと一致す
る。
従つて有声音素が変る際、ピツチも離散的に変
わる。合成時の連続した２つの音素のピツチの差
が大きい場合、ピツチの変化は“抑揚”に大きな
影響を持つため、抑揚が急激に変化し音質の劣化
につながる欠点も有する。この欠点を除去するに
はピツチが急激に変化する部分について、代表音
素をきめ細かく抽出すれば良いが、これには大き
な音素記憶部を必要とし好ましくない。
わる。合成時の連続した２つの音素のピツチの差
が大きい場合、ピツチの変化は“抑揚”に大きな
影響を持つため、抑揚が急激に変化し音質の劣化
につながる欠点も有する。この欠点を除去するに
はピツチが急激に変化する部分について、代表音
素をきめ細かく抽出すれば良いが、これには大き
な音素記憶部を必要とし好ましくない。
本発明はかかる諸欠点を除去したもので、音素
記憶部を減少しつつ、良質な音声波形を与えよう
とするものである。
記憶部を減少しつつ、良質な音声波形を与えよう
とするものである。
かかる本発明の音声合成装置は、
音素波形をデジタル的に各々記憶する一定の大
きさの複数の音素記憶領域、音素波形の合成に必
要な音素波形のピツチを示すピツチ制御信号が要
求する大きさの音素波形を所望の前記音素記憶領
域から読み出すように前記音素記憶領域内をアド
レスする音素内アドレスカウンタからなる音素記
憶部と、 該音素記憶部から読み出された前記音素波形を
継ぎ合わせて前記音素波形を合成する音声合成部
とを備え、 前記音素記憶領域は、当該音素記憶領域の大き
さより小さな音素波形はそのまま記憶し、大きな
音素波形は波形を途中で打ち切るか又は波形を
徐々に収束させる重み関数を波形にかけるかした
音素波形を記憶してなり、 前記音素記憶部は、前記ピツチ制御信号が前記
音素記憶領域より大きな音素波形の読み出しを要
求した場合に記憶した前記音素波形を読み出した
後は一定値を出力するように構成され、且つ前記
音素内アドレスカウンタはリセツト状態からカウ
ントして前記音素記憶領域内を順次アドレスしカ
ウント内容が前記ピツチ制御信号の要求する大き
さと一致するとリセツトされるように構成されて
なることを特徴とする。
きさの複数の音素記憶領域、音素波形の合成に必
要な音素波形のピツチを示すピツチ制御信号が要
求する大きさの音素波形を所望の前記音素記憶領
域から読み出すように前記音素記憶領域内をアド
レスする音素内アドレスカウンタからなる音素記
憶部と、 該音素記憶部から読み出された前記音素波形を
継ぎ合わせて前記音素波形を合成する音声合成部
とを備え、 前記音素記憶領域は、当該音素記憶領域の大き
さより小さな音素波形はそのまま記憶し、大きな
音素波形は波形を途中で打ち切るか又は波形を
徐々に収束させる重み関数を波形にかけるかした
音素波形を記憶してなり、 前記音素記憶部は、前記ピツチ制御信号が前記
音素記憶領域より大きな音素波形の読み出しを要
求した場合に記憶した前記音素波形を読み出した
後は一定値を出力するように構成され、且つ前記
音素内アドレスカウンタはリセツト状態からカウ
ントして前記音素記憶領域内を順次アドレスしカ
ウント内容が前記ピツチ制御信号の要求する大き
さと一致するとリセツトされるように構成されて
なることを特徴とする。
実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。
以下の説明では女性の音声の例を用いて説明す
るが、これは特に女性に特性するものではなく、
また説明に用いる数値も一例であつて特定のもの
ではない。
るが、これは特に女性に特性するものではなく、
また説明に用いる数値も一例であつて特定のもの
ではない。
第１図に音素の記憶方式を示す。ここではピツ
チの平均値が約４ｍsec、最大値が約６ｍsecの女
性の音声を例として用いる。音素記憶領域として
は６ｍsecの波形を格納できるだけの領域を用意
すれば、すべての音素を完全に再現できるわけで
あるが、これは、ほとんどの音素のピツチが４ｍ
sec前後になることを考えると（平均ピツチが４
ｍsecとの仮定から）非効率的である。また、音
素波形の後尾の部分は前半ほど音質の上で重要で
ないことから考えても６ｍsec分の音素記憶領域
を用意する必要はない。そこで領域の大きさとし
てはピツチの平均値前後（ここでは４ｍsec）に
設定し、ピツチが４ｍsecより小さい場合（第１
図ａ）は、音素波形の後尾に０を挿入して第１図
ｂのように記録し、全体として設定した長さに一
致させる。一方記憶すべきピツチが４ｍsecより
大きい場合（第１図ｃ）は、４ｍsecで打ち切つ
て第１図ｄのように記録するか、又はこれに第１
図ｅのような音素の終り付近で徐々に０に収束す
る重み関数をかけて、第１図ｆのような波形にし
て記録する。この様に、音素のピツチの平均値程
度の長さに圧縮して記録すると音素記憶部は、音
素を完全に再現できるように記録した場合の３分
の２になる。しかし音質に関して劣化はほとんど
ない。この方式の採用により、音素記憶領域のう
ちに空き領域が生ずる欠点は除去できる。
チの平均値が約４ｍsec、最大値が約６ｍsecの女
性の音声を例として用いる。音素記憶領域として
は６ｍsecの波形を格納できるだけの領域を用意
すれば、すべての音素を完全に再現できるわけで
あるが、これは、ほとんどの音素のピツチが４ｍ
sec前後になることを考えると（平均ピツチが４
ｍsecとの仮定から）非効率的である。また、音
素波形の後尾の部分は前半ほど音質の上で重要で
ないことから考えても６ｍsec分の音素記憶領域
を用意する必要はない。そこで領域の大きさとし
てはピツチの平均値前後（ここでは４ｍsec）に
設定し、ピツチが４ｍsecより小さい場合（第１
図ａ）は、音素波形の後尾に０を挿入して第１図
ｂのように記録し、全体として設定した長さに一
致させる。一方記憶すべきピツチが４ｍsecより
大きい場合（第１図ｃ）は、４ｍsecで打ち切つ
て第１図ｄのように記録するか、又はこれに第１
図ｅのような音素の終り付近で徐々に０に収束す
る重み関数をかけて、第１図ｆのような波形にし
て記録する。この様に、音素のピツチの平均値程
度の長さに圧縮して記録すると音素記憶部は、音
素を完全に再現できるように記録した場合の３分
の２になる。しかし音質に関して劣化はほとんど
ない。この方式の採用により、音素記憶領域のう
ちに空き領域が生ずる欠点は除去できる。
次に音素記憶部から音素を読み出し再生する方
式についての発明を説明する（第２図）。第２図
ａのように４ｍsecの領域に格納されている音素
を読み出す場合を考える。ピツチ制御信号が音素
記憶領域の発生可能時間長４ｍsecより大きい場
合、ここでは5.5ｍsecとすると、第２図ｂのよう
にまず４ｍsecの音素の全体を読み出し続いて1.5
ｍsecの長さで一定値０を挿入する。引きつづい
て接続すべき音素を読み出す。この方式により、
全体としてピツチが5.5ｍsecとなるようにするこ
とが出来る。また逆にピツチ制御信号が４ｍsec
より小さい場合、ここでは2.7ｍsecとすると、第
２図ｃのように、音素の全体を読み出さずに、ピ
ツチ制御信号すなわち2.7ｍsecのところで打ち切
つて接続すべき次の音素の読み出しに移行する
と、ピツチ2.7ｍsecのくり返し波形が合成でき
る。
式についての発明を説明する（第２図）。第２図
ａのように４ｍsecの領域に格納されている音素
を読み出す場合を考える。ピツチ制御信号が音素
記憶領域の発生可能時間長４ｍsecより大きい場
合、ここでは5.5ｍsecとすると、第２図ｂのよう
にまず４ｍsecの音素の全体を読み出し続いて1.5
ｍsecの長さで一定値０を挿入する。引きつづい
て接続すべき音素を読み出す。この方式により、
全体としてピツチが5.5ｍsecとなるようにするこ
とが出来る。また逆にピツチ制御信号が４ｍsec
より小さい場合、ここでは2.7ｍsecとすると、第
２図ｃのように、音素の全体を読み出さずに、ピ
ツチ制御信号すなわち2.7ｍsecのところで打ち切
つて接続すべき次の音素の読み出しに移行する
と、ピツチ2.7ｍsecのくり返し波形が合成でき
る。
前述の如く、音素の後尾の部分は音質面におい
てはあまり重要でないので、合成波形ｂ，ｃの品
質劣化はわずかである。以上のような一定値の挿
入および打ち切りによるピツチの再現方法を用い
れば、１つの音素を任意のピツチで読み出せるの
で、合成時に、接続すべき２つの音素の抽出時の
ピツチが大きく異なつていたとしても、その中間
に新たな音素を挿入することなく、１つの音素で
ピツチを徐々に変化させることができる。ピツチ
を２ｍsec、４ｍsec、５ｍsecと徐々に変えなが
ら１つの音素（第２図ａ）を読み出した例を第２
図ｄに示す。
てはあまり重要でないので、合成波形ｂ，ｃの品
質劣化はわずかである。以上のような一定値の挿
入および打ち切りによるピツチの再現方法を用い
れば、１つの音素を任意のピツチで読み出せるの
で、合成時に、接続すべき２つの音素の抽出時の
ピツチが大きく異なつていたとしても、その中間
に新たな音素を挿入することなく、１つの音素で
ピツチを徐々に変化させることができる。ピツチ
を２ｍsec、４ｍsec、５ｍsecと徐々に変えなが
ら１つの音素（第２図ａ）を読み出した例を第２
図ｄに示す。
第３図は本発明を実施するための音声合成装置
の音素記憶部の構成例であり、これにより第２図
で説明した機能を実現することが可能である。第
４図は音声合成装置のブロツク図およびその中で
の音素記憶部の位置を示したものである。まず第
４図を説明する。２が音素の格納されている音素
記憶部であり、３は２の音素から音声を合成する
際の制御情報が格納されている語制御部、４は制
御情報と音素から音声を合成する音声合成部、１
は合成すべき語を指定する語指定部、５は外部装
置との情報送受を行うインターフエイス部であ
る。
の音素記憶部の構成例であり、これにより第２図
で説明した機能を実現することが可能である。第
４図は音声合成装置のブロツク図およびその中で
の音素記憶部の位置を示したものである。まず第
４図を説明する。２が音素の格納されている音素
記憶部であり、３は２の音素から音声を合成する
際の制御情報が格納されている語制御部、４は制
御情報と音素から音声を合成する音声合成部、１
は合成すべき語を指定する語指定部、５は外部装
置との情報送受を行うインターフエイス部であ
る。
第４図の音素記憶部の構成を更に詳しく示した
ものが第３図であり、２１は複数個の音素記憶領
域からなる読出し専用メモリ（以下ROMとい
う）であり、２２は音素の番号を指定する音素番
号カウンタであり、ここでは音素が最大128個あ
るものとして７ビツトのプリセツタカウンタで構
成している。格納されている音素の数によりカウ
ンタのビツト数は当然変わる。２３は音素内のデ
ータの位置を示す音素内アドレスカウンタであ
る。ピツチの平均値が約４ｍsec、最大値が６ｍ
secの女性の音声を扱うものとし、またサンプリ
ング周波数を10KHzとすると、音素内アドレスカ
ウンタのビツト類は６ビツトにすれば、（26−１）
×0.1ｍsec＝6.3ｍsecとなり、6.3ｍsecの長さの
音素までアドレス可能になる。この長さはピツチ
の最大値より大きくなり十分である。２１１，２
１２，２１３は音素を記憶する音素記憶領域であ
り、各領域に音素を４ｍsec分記憶し、１サンプ
ル点を８ビツトで表わすとすると、８×40＝320
ビツトで構成されている。それぞれの音素記憶領
域は音素番号を持ちこれは音素番号カウンタで指
定される（a6〜a12）。音素記憶領域内の40点のデ
ータには０から39までのアドレスが上から順に割
り付けられている。これは音素内のアドレスカウ
ンタで指定される。（a0〜a5）。音素アドレスカウ
ンタは６ビツトであるので０から63まで指定可能
であるが、40から63までのアドレスに対して
ROM領域は存在せず、このアドレスに対して
ROM２１の出力線d0からd7には０が出力される
ようにROM２１は構成されている。以上のよう
に音素記憶部を構成すると第２図で説明した機能
が実現できる。すなわち、読み出したい音素の番
号が２２にセツトされており、ピツチがＰと指定
されたとすると、まず音素内アドレスカウンタ２
３をリセツトしこれを0.1ｍsec（10KHzサンプリ
ングであるので）ごとにインクリメントし、２３
の出力がピツチＰに一致したら２３にリセツトを
かければよい。なぜならＰは最大60（60ｍsec）で
あり、音素内アドレスカウンタの値が40から63と
なるときROM２１の出力が０となるからであ
る。
ものが第３図であり、２１は複数個の音素記憶領
域からなる読出し専用メモリ（以下ROMとい
う）であり、２２は音素の番号を指定する音素番
号カウンタであり、ここでは音素が最大128個あ
るものとして７ビツトのプリセツタカウンタで構
成している。格納されている音素の数によりカウ
ンタのビツト数は当然変わる。２３は音素内のデ
ータの位置を示す音素内アドレスカウンタであ
る。ピツチの平均値が約４ｍsec、最大値が６ｍ
secの女性の音声を扱うものとし、またサンプリ
ング周波数を10KHzとすると、音素内アドレスカ
ウンタのビツト類は６ビツトにすれば、（26−１）
×0.1ｍsec＝6.3ｍsecとなり、6.3ｍsecの長さの
音素までアドレス可能になる。この長さはピツチ
の最大値より大きくなり十分である。２１１，２
１２，２１３は音素を記憶する音素記憶領域であ
り、各領域に音素を４ｍsec分記憶し、１サンプ
ル点を８ビツトで表わすとすると、８×40＝320
ビツトで構成されている。それぞれの音素記憶領
域は音素番号を持ちこれは音素番号カウンタで指
定される（a6〜a12）。音素記憶領域内の40点のデ
ータには０から39までのアドレスが上から順に割
り付けられている。これは音素内のアドレスカウ
ンタで指定される。（a0〜a5）。音素アドレスカウ
ンタは６ビツトであるので０から63まで指定可能
であるが、40から63までのアドレスに対して
ROM領域は存在せず、このアドレスに対して
ROM２１の出力線d0からd7には０が出力される
ようにROM２１は構成されている。以上のよう
に音素記憶部を構成すると第２図で説明した機能
が実現できる。すなわち、読み出したい音素の番
号が２２にセツトされており、ピツチがＰと指定
されたとすると、まず音素内アドレスカウンタ２
３をリセツトしこれを0.1ｍsec（10KHzサンプリ
ングであるので）ごとにインクリメントし、２３
の出力がピツチＰに一致したら２３にリセツトを
かければよい。なぜならＰは最大60（60ｍsec）で
あり、音素内アドレスカウンタの値が40から63と
なるときROM２１の出力が０となるからであ
る。
以上述べたように本発明によれば、代表音素の
抽出をあまり細かくせず、また比較的小さな音素
記憶領域を用いても、同一音素に対してのきめ細
かなピツチの制御により、品質劣化の少ない音声
を合成できる。また本発明ではその機能を実現す
る非常に簡単でハードウエア量の小さな具体的な
回路構成法も示した。
抽出をあまり細かくせず、また比較的小さな音素
記憶領域を用いても、同一音素に対してのきめ細
かなピツチの制御により、品質劣化の少ない音声
を合成できる。また本発明ではその機能を実現す
る非常に簡単でハードウエア量の小さな具体的な
回路構成法も示した。
第１図は音素の記憶方式を説明した波形図、第
２図は音素の読み出し方式を説明した波形図、第
３図は本発明による音素記憶部を説明するブロツ
ク図、第４図は第３図の音素記憶部を含めた音声
合成装置全体のブロツク図である。 １…語指定部、２…音素記憶部、３…語制御記
憶部、４…音声合成部、５…インターフエイス
部、２１…読み出し専用メモリ、２１１，２１
２，２１３…音素記憶領域、２２…音素番号カウ
ンタ、２３…音素内アドレスカウンタ。
２図は音素の読み出し方式を説明した波形図、第
３図は本発明による音素記憶部を説明するブロツ
ク図、第４図は第３図の音素記憶部を含めた音声
合成装置全体のブロツク図である。 １…語指定部、２…音素記憶部、３…語制御記
憶部、４…音声合成部、５…インターフエイス
部、２１…読み出し専用メモリ、２１１，２１
２，２１３…音素記憶領域、２２…音素番号カウ
ンタ、２３…音素内アドレスカウンタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 音素波形をデジタル的に各々記憶する一定の
大きさの複数の音素記憶領域、音声波形の合成に
必要な音素波形のピツチを示すピツチ制御信号が
要求する大きさの音素波形を所望の前記音素記憶
領域から読み出すように前記音素記憶領域内をア
ドレスする音素内アドレスカウンタからなる音素
記憶部と、 該音素記憶部から読み出された前記音素波形を
継ぎ合わせて前記音声波形を合成する音声合成部
とを備え、 前記音素記憶領域は、当該音素記憶領域の大き
さより小さな音素波形はそのまま記憶し、大きな
音素波形は波形を途中で打ち切るか又は波形を
徐々に収束させる重み関数を波形にかけるかした
音素波形を記憶してなり、 前記音素記憶部は、前記ピツチ制御信号が前記
音素記憶領域より大きな音素波形の読み出しを要
求した場合に記憶した前記音素波形を読み出した
後は一定値を出力するように構成され、且つ前記
音素内アドレスカウンタはリセツト状態からカウ
ントして前記音素記憶領域内を順次アドレスしカ
ウント内容が前記ピツチ制御信号の要求する大き
さと一致するとリセツトされるように構成されて
なることを特徴とする音声合成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7202580A JPS56168698A (en) | 1980-05-29 | 1980-05-29 | Voice synthesizer |
| GB8115886A GB2076616B (en) | 1980-05-27 | 1981-05-22 | Speech synthesizer |
| US06/267,280 US4400582A (en) | 1980-05-27 | 1981-05-27 | Speech synthesizer |
| HK885/85A HK88585A (en) | 1980-05-27 | 1985-11-07 | Speech synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7202580A JPS56168698A (en) | 1980-05-29 | 1980-05-29 | Voice synthesizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56168698A JPS56168698A (en) | 1981-12-24 |
| JPH0258639B2 true JPH0258639B2 (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=13477451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7202580A Granted JPS56168698A (en) | 1980-05-27 | 1980-05-29 | Voice synthesizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56168698A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60113300A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-19 | 日本電気株式会社 | 音声合成方式 |
| JPS60221799A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-06 | 松下電器産業株式会社 | 楽音音程発生装置 |
| JPS6265098A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | 京王技研工業株式会社 | 音楽用ボコ−ダ |
| JPH0740197B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1995-05-01 | ロ−ランド株式会社 | 楽音発生装置 |
| JPS63286897A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-24 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号発生装置 |
| US5446238A (en) | 1990-06-08 | 1995-08-29 | Yamaha Corporation | Voice processor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51137307A (en) * | 1975-05-23 | 1976-11-27 | Hitachi Ltd | Audio synthesizing system |
| JPS52130201A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-01 | Hitachi Ltd | Audio sound synthesizer |
| JPS55111995A (en) * | 1979-02-20 | 1980-08-29 | Sharp Kk | Method and device for voice synthesis |
-
1980
- 1980-05-29 JP JP7202580A patent/JPS56168698A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56168698A (en) | 1981-12-24 |
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