JPH01200290A - 音声合成装置 - 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〉 この発明は、規則合成音声を生成する音声合成装置に関
する。

〈従来の技術〉 自然な合成音声を生成するためには所定の母音を無声化
することが重要である。

従来、母音の無声化の規則としては、「桜井成心°“共
通語の発音で注意すべきことがら″゛日本語発音アクセ
ント辞典（改定新版）ＮＨＫｚ、解説・付録　Ｐ、１２
８　１９８５年」に−船釣な法則として示されている。

これには、母音無音化の生起する典型的な音韻環境につ
いて詳しく述べられている。

また、実際に音声合成装置において用いられる無声化の
規則としては、例えば［佐原大和１箱田和雄“法則によ
る音声合成”研究実用化報告第２７巻第１２号、ｐ、２
５６２（６２）電々公社編１９７８年」がある。

第３図は上記従来の母音無声化規則を用いた無声化判定
ルーチンのフローチャートである。以下、第３図を用い
てこの従来の無声化判定ルーチンについて説明する。

ステップＳ　３＋で、対象とする母音が高舌母音（／　
ｉ／、　／ｕ／）であるか否かが判別される。その結果
、高舌母音であればステップＳ　３２に進み、そうでな
ければ有声と判断してステップＳ３□に進む。

ステップＳ３２で、対象とする母音が無声子音に挾まれ
るか否かが判別される。その結果、挾まれていればステ
ップ３３３に進み、そうでなければ有声と判断してステ
ップＳ　３７に進む。

ステップＳ　３３で、対象とする母音がアクセント核（
音の高さが相対的に高から低に変化する位置）を有して
いるか否かが判別される。その結果、アクセント核を有
していればステップＳ　３９に進み、そうでなければス
テップＳ３４に進む。

ステップＳ　、４で、対象とする母音が第１モーラであ
るか否かが判別される。その結果、第１モーラであれば
ステップＳ　３１＋に進み、そうでなければステップＳ
　３６に進む。

ステップＳ　３５で、先行する母音がすでに無声化され
ているか否かが判別される。その結果、無声化されてい
れば準無声化としてステップＳ　３１１へ進み、そうで
なければステップＳ３８に進む。

ステップＳ３．で、対象とする母音が同種の無声摩擦音
に挾まれているか否かが判別される。その結果、挾まれ
ていれば準無声化としてステップ３３１１に進み、そう
でなければステップＳ３ａに進む。

ステップＳ３７で、対象とする母音を有声化すると判定
される。

ステップ５３１１で、対象とする母音を無声化すると判
定される。

ステップＳ　３９で、対象とする母音の継続時間を短く
するなどの準無声化処理が実行される。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の無声化規則では、母音無声化
と音韻系列との間および母音無声化上アクセントパター
ンとの間に明確な無声化基準が示されておらず、無声化
の判定基準としは曖昧な点がある。また、発生速度が変
わると一般に無声化する割合も変わるが、発生速度と無
声化基準との関係が定量的に記述されていない。そのた
め、無声化の規則か実音声と必ずしも一致しない場合が
ある。したがって、上記従来の無声化の規則によって生
成された合成音声は不自然に聞えるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、音韻系列別の無声化生起度
合いと、アクセントパターン別の無声化生起度合いと、
発声速度に応じて設定される無声化閾値とに基づいて、
対象母音の有声化・無声化を判定することによって、実
音声に近い自然な合成音声を生成することができる音声
合成装置を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明は、文字列が入力さ
れる文字列解析部の出力から、規則ファイルに格納され
た規則に従って合成パラメータ生成手段で音声合成パラ
メータを生成し、この音声合成パラメータに基づいて音
声合成手段で音声合成を行う音声合成装置において、　
上記文字列解析部から入力された文字列の音韻系列と上
記規則ファイルに格納された音韻系列別の無声化生起度
合いに基づいて、上記入力された文字列の各母音毎の音
韻系列無声化生起度合いを設定する第１無声化生起度合
い設定手段と、上記文字列解析部から入力された文字列
のアクセントパターンと上記規則ファイルに格納された
アクセントパターン別の無声化生起度合いに基づいて、
上記入力された文字列の各母音毎のアクセントパターン
無声化生起度合いを設定する第２無声化生起度合い設定
手段と、上記第１無声化生起度合い設定手段によって設
定された音韻系列無声化生起度合いと、上記第２無声化
生起度合い設定手段によって設定されたアクセントパタ
ーン無声化生起度合いとから、上記各母音毎の無声化生
起度合いを算出する無声化生起度合い算出手段と、上記
規則ファイルは発声速度別の無声化判定閾値を格納して
おり、この発声速度別の無声化判定閾値に基づいて、指
定された発声速度に従って無声化判定閾値を設定する無
声化判定閾値設定手段と、上記無声化生起度合い算出手
段で算出された無声化生起度合いと上記無声化判定閾値
設定手段で設定された無声化判定閾値に基づいて、入力
文字列の各母音毎に有声化・無声化を判定することを特
徴としている。

〈作用〉 任意の文字列が文字列解析部に入力され、文字列解析部
からの出力が合成パラメータ生成手段に入力されると、
規則ファイルに格納された規則に従って音声合成パラメ
ータが生成される。

その際に、上記入力された文字列の音韻系列と上記規則
ファイルに格納された音韻系列別の無声化生起度合いに
基づいて、上記入力された文字列の各母音毎の音韻系列
無声化生起度合いが第１無声化生起度合い設定手段によ
って設定される。また、上記入力された文字列のアクセ
ントパターンと上記規則ファイルに格納されたアクセン
トパターン別の無声化生起度合いに基づいて、上記入力
された文字列の各母音毎のアクセントパターン無声化生
起度合いが第２無声化生起度合い設定手段によって設定
される。そして、上記第１無声化生起度合い設定手段に
よって設定された音韻系列無声化生起度合いと、上記第
２無声化生起度合い設定手段によって設定されたアクセ
ントパターン無声化生起度合いとから、上記各母音毎の
無声化生起度合いが無声化生起度合い算出手段によって
算出される。

さらに、上記規則ファイルに格納された発声速度別の無
声化判定閾値に基づいて、指定された発声速度における
無声化判定閾値が無声化判定閾値設定手段によって設定
される。

そうすると、上記有声化・無声化判定手段は、上記無声
化生起度合い算出手段で算出された無声化生起度合いと
、上記無声化判定閾値設定手段で設定された無声化判定
閾値に基づいて、入力文字列の各母音毎に有声化・無声
化を判定する。

その後に、上記合成パラメータ生成手段で生成された音
声合成パラメータと、上記有声化・無声化判定手段で判
定された母音の有声化・無声化の判定結果に基づいて、
音声合成手段によって音声合成が行われる。

したがって、母音の無声化現象に大きな影響を与える音
韻系列およびアクセントパターンと発声速度を考慮して
母音毎の有声化・無声化を判定でき、自然な合成音声を
得ることができる。

〈実施例〉 以下、第１図のブロック図により、この発明の音声合成
装置の構成および動作の該要を説明する。

任意の文字列が文字列解析部１に入力されると、文字列
解析部１は入力された上記文字列の構文解釈を行い、文
字列全体のイントネーションパターンを決定する。さら
に、単語辞書２を参照して上記文字列に含まれる単語を
検索し、文字列内の各単語のアクセント及び音韻系列を
決定することにより、上記文字列の音韻系列及びアクセ
ントパターンを決定する。このようにして、上記文字列
解析部１において決定された文字列全体のイントネーシ
ョンパターンと、上記文字列の音韻系列およびアクセン
トパターンとは、規則制御部３に出力される。

特徴パラメータファイル８はターゲット特徴パラメータ
ファイル６と時系列特徴パラメータファイル７とから構
成され、上記ターゲット特徴パラメータファイル６は、
母音の特徴を表わすターゲット特徴パラメータを上記規
則制御部３に出力し、また、上記時系列特徴パラメータ
ファイル７は子音の特徴を表わす時系列特徴パラメータ
を規則制御部３に出力する。一方、規則ファイル４は上
記特徴パラメータファイルから出力されるターゲット特
徴パラメータと時系列特徴パラメータとを接続するため
の音韻制御規則と、各韻律を制御するための韻律制御規
則とをそれぞれ上記規則制御部３に出力する。この韻律
制御規則の中に、後述する無声化音韻系列、音韻系列毎
の母音無声化生起度合いおよびアクセントパターン別の
母音無声化生起度合いが含まれている。

上記規則制御部３は、上記特徴パラメータファイル８か
ら入力されたターゲット特徴パラメータおよび時系列特
徴パラメータと、上記規則ファイル４から入力された各
音韻を結合させるための上記音韻制御用ｍｌおよび各韻
律を制御するための上記韻律制御規則を参照して、上記
文字列解析部１から入力された文字列全体のイントネー
ションパターン、文字列の音韻系列、アクセントパター
ン、及び、後述する母音の有声化・無声化の判定結果に
より、音声合成に必要なパラメータを生成し、生成され
た上記パラメータを音声合成器５に出力する。

音声合成器５は、入力されたパラメータに基づいて、音
声合成を行ない入力された文字列に対応する規則合成装
置を出力する。

第２図は上記規則制御部３で行なわれている有声化・無
声化判定ルーチンのフローチャートである。以下第２図
を用いて有声化・無声化判定ルーチンについて説明する
。

ステップＳ、で、まず、文字列解析部１から人力される
音韻系列および規則ファイル４に格納された音韻系列別
の無声化生起度合いを表した無声化生起係数から、母音
毎に音韻系列無声化生起係数が求められる。

但し、前後の子音のどちらかが促音のときは上記音韻系
列無声化生起係数をα倍（α：　０〈α〈１　の定数）
して無声化生起度合いを低くするようにしている。

また、この音韻系列無声化生起係数は、例えば、以下の
特徴をもつ。

１、母音か高舌母音（／ｉ／　、　／ｕ／）であり、こ
の母音に先行する子音が無声摩擦音（／ｓ／　、　／ｓ
ｈ／　。

／ｈ／）または無声破擦音（／ｃｈ／　、　／ｌｓ／）
であって、後続する子音が無声破裂音（／ｐ／　、　／
ｌ／　、　／に／　。

／ｐｙ／　、　／ｋｙ／）または無声破擦音（／ｃｈ／
　、　／ｌｓ／）のときは、前後の子音が無声破裂音（
／ｐ／　、　／ｌ／　。

／に／、後続子音は／ｐｙ／　、　／ｋｙ／を含む）の
ときよりも無声化の度合いが高い。

２、母音が高舌母音（／ｉ／　、　／ｕ／）であり、前
後の子音が無声破裂音（／ｐ／　、　／ｌ／　、　／に
／　、後続子音は／ｐｙ／　、　／ｋｙ／を含む）のと
きは、前後の子音が種類の異なる無声摩擦音（／ｓ／　
、　／ｓｈ／　、　／ｈ／、後続子音は／ｈｙ／を含む
）のときよりも無声化の度合いが高い。

３、母音が高舌母音（／ｉ／　、　／ｕ／）であり、前
後の子音か種類の異なる無声摩擦音（／ｓ／　、　／　
ｓｈ／　。

／ｈ／、後続子音は／ｂｙ／を含む）のときは、前後の
子音が同一の無声摩擦音（／ｓ／　、　／ｓｈ／　、　
／ｈ／）のときよりも　無声化の度合いが高い。

４、母音が高舌母音（／ｉ／　、　／ｕ／）であり、前
後の子音が同一の無声摩擦音（／ｓ／　、　／ｓｈ／　
、　／ｈ／）のときは、前後の子音のどちらかが無声子
音でないときよりも無声化の度合いが高い。

５、母音が高舌母音（／ｉ／　、　／ｕ／）でないとき
は無声化はしない。

表１に高舌母音の前後の子音で場合分けした音韻系列無
声化生起係数の一例を示す。縦は先行子音、横は後続子
音であり、各係数は数字が大きいほど無声化の度合いが
高いことを示す。括弧内の数字は前後の子音が同一の場
合を示している。

−以下、余白− 第１表 次に、文字列解析部１から入力されるアクセントパター
ンと規則ファイル４に格納されたアクセントパターン別
無声化生起係数から、母音毎にアクセントパターン無声
化生起係数が求められる。

上記アクセントパターン別の無声化生起度合いは、以下
の特徴を持つ。

ａ、アクセント核にある母音はほとんど無声化すること
がない。

ｂ、０型の発声は、ｌ型以上の発声に比べて母音が無声
化する度合いが高い。

Ｃ０語頭はｌ型の発声を除いて無声化の度合いが高い。

ｄ、アクセント核の直前にある母音はアクセント核にあ
る母音より無声化の度合いが高いが、アクセント核より
後にある母音より無声化の度合いが低い。

第２表にアクセントパターン別の無声化生起度合いの一
例を示す。縦はアクセント型、横は対象母音のモーラ位
置を示し、各係数は数字が大きい程無声化の度合いが高
いことを示す。ここで、上記アクセント型とは、単語を
形成する音節のうち高く唱える音節の位置によって分類
するものであり、例えば“ｎ型”とは第２番目の音節か
らｎ番目までを高く唱え、１番目の音節とｎ千１番目以
下の音節はすべて低く唱えることを表わす（新明解国語
事典　第３版　付録　アクセント−覧）。

第２表 さらに、上記音韻系列無声化生起係数とアクセントパタ
ーン無声化生起係数から、次式により母音毎に無声化生
起度合いρ（ｎ）　　（１＝、ｌ、　２．・・。

ＷＭ＋ｌ　　ＷＭは入力した音韻系列別のモーラ数であ
り、１Ｍ＋１は語尾の無音を表わす）が求められる。

ρ（ｎ）＝音韻系列無声化生起係数Ｘ アクセントパターン無声化生起係数 ステップＳ、で、規則ファイル４に格納しである発声速
度毎に定めた無声化を判定するための無声化判定閾値と
、文字列解析部ｌから入力された発声速度とから、次の
ようにして無声化の判定基準となる閾値θが求められる
。すなわち、普通の発声速度のときの閾値を定め、それ
より発声速度が速いときは閾値を下げ、それより発声速
度が遅いときは閾値を上げる。

一例として、普通発声速度の閾値を６としたときの発声
速度毎の閾値を第３表に示す。

第３表 また、無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの無声
化判定閾値θ２が次式で求められる。

θ２−θ×β　（βは、１〈βの実数）次に、母音毎に
無声化の判定に入る。

ステップＳ３で、１モーラ目から判定を行なうためにｎ
−１とする。

ステップＳ４で、現モーラ（ｎモーラ）の無声化生起度
合いρ（ｎ）と無声化判定閾値θとが比較される。その
結果、ρ（ｎ）≧θのときは現モーラの母音は無声化の
可能性があるとしてステップＳ、に進み、ρ（ｎ）〈θ
のときは無声化しないと判定してステップＳ　１１へ進
む。

ステップＳ、で、次モーラ（ｎ＋１）の無声化生起度合
いρ（ｎ＋１）と、現モーラ（ｎ）の無声化生起度合い
ρ（ｎ）とが比較される。その結果、ρ（ｎ）≧ρ（ｎ
＋１）すなわち現モーラの方が無声化の度合が高い場合
は、現モーラの母音は無声化するが、次モーラの母音は
無声化しない場合があるとしてステップＳ８へ進む。一
方、ρ（ｎ）〈ρ（ｎ＋１）すなわち現モーラの方が無
声化の度合いが低い場合は、現モーラの母音は無声化し
ない場合があるとしてステップＳ６へ進む。

これは、無声化する母音が続く場合は、発音の不明確に
なるのを避けるために無声化の度合いの低い一方の母音
を無声化させないためである。

ステップＳ８で、次モーラの母音が必ず無声化されるよ
うにρ（ｎ＋　１　）を大きくしてステップＳ７へ進む
。

ステップＳ７で、現モーラの無声化生起度合いρ（ｎ）
と、上記無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの無
声化判定閾値θ２とが比較される。

その結果、ρ（ｎ）≧０２の場合は現モーラの母音は無
声化の度合いが強いためステップＳ　１０へ進む。

一方、ρ（ｎ）＜０２の場合は現モーラの母音を無声化
しないためステップＳ　ＩＩへ進む。

ステップＳ８で、次モーラの無声化生起度合ρ（ｎ＋１
）と、無声化の生起しやすい母音が連鎖したときの無声
化判定閾値θ２とが比較される。

その結果、ρ（ｎ＋１）＜０２の場合は次モーラの母音
を無声化しないと判定してステップＳ、に進む。

一方、ρ（ｎ＋１）≧０２の場合は次モーラの母音は無
声化の度合いが強いためそのままステップ３１０に進む
。

ステップＳ、で、次モーラの母音を無声化させないため
に、ρ（ｎ＋１）＝ＯとしてステップＳ　１０に進む。

ステップＳ　１０で、ｎモーラ目の母音を無声化すると
判定してステップＳＩ！に進む。

ステップＳ　ＩＩで、ｎモーラ目の母音を有声化すると
判定してステップＳｌｔに進む。

ステップＳｌ！で、次モーラの母音の判定に移るために
、ｎを１つインクリメントされる。

ステップＳＩ３で、ｎが入力した音韻系列のモーラ数（
ＷＭ）以下であるか否かが判定される。その結果、ｎ≦
ＷＭの場合は上記ステップｓ４がらステップＳ　Ｉ２が
繰返され、ｎ＞ＷＭの場合はこの無声化の判定ルーチン
を終了する。

以上のように、この発明では、音韻系列別の無声化生起
度合いとアクセントパターン別の無声化生起度合いと発
声速度に応じて設定される無声化判定閾値と無声化の生
起しゃすい母音が連鎖したときの無声化判定閾値とに基
づいて、対象母音の有声化・無声化を判定するので、入
力された文字列に対して、この文字列の音韻系列とアク
セントパターンと発声速度に則して母音の無声化を行な
うことができる。したがって、この発明によれば、より
自然な合成音声を生成することができる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の音声合成装置は、
規則ファイルの音韻系列別の無声化生起度合いとアクセ
ントパターン別の無声化生起度合いに基づいて、入力文
字列の各母音毎の無声化生起度合いを算出し、さらに、
発声速度別の無声化判定閾値に基づいて、指定された発
声速度における無声化判定閾値を設定し、上記無声化生
起度合いと上記無声化判定閾値に基づいて、入力文字列
の各母音毎に有声化・無声化を判定するようにしたので
、母音の無声化現象に大きな影響を与える音韻系列とア
クセントパターンと発声速度を考慮して、対象とする母
音の有声化・無声化を判定することができる。したがっ
て、実音声に近い自然な合成音声を生成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の音声合成装置の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は上記実施例における母音の有声化・無
声化判定ルーチンのフローチャート、第３図は従来の有
声化・無声化判定ルーチンのフローチャートである。 ｌ・・・文字列解析部、２・・・単語辞書、３・・・規
則制御部、　　４・・・規則ファイル、５・・・音声合
成器、 ６・・・ターゲット特徴パラメータファイル、７・・・
時系列特徴パラメータファイル、８・・・特徴ハラメー
タファイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）文字列が入力される文字列解析部の出力から、規
   則ファイルに格納された規則に従って合成パラメータ生
   成手段で音声合成パラメータを生成し、この音声合成パ
   ラメータに基づいて音声合成手段で音声合成を行う音声
   合成装置において、上記文字列解析部から入力された文
   字列の音韻系列と、上記規則ファイルに格納された音韻
   系列別の無声化生起度合いに基づいて、上記入力された
   文字列の各母音毎の音韻系列無声化生起度合いを設定す
   る第１無声化生起度合い設定手段と、上記文字列解析部
   から入力された文字列のアクセントパターンと、上記規
   則ファイルに格納されたアクセントパターン別の無声化
   生起度合いに基づいて、上記入力された文字列の各母音
   毎のアクセントパターン無声化生起度合いを設定する第
   ２無声化生起度合い設定手段と、 上記第１無声化生起度合い設定手段によって設定された
   音韻系列無声化生起度合いと、上記第２無声化生起度合
   い設定手段によって設定されたアクセントパターン無声
   化生起度合いとから、上記各母音毎の無声化生起度合い
   を算出する無声化生起度合い算出手段と、 上記規則ファイルは発声速度別の無声化判定閾値を格納
   しており、この発声速度別の無声化判定閾値に基づいて
   、指定された発声速度に従って無声化判定閾値を設定す
   る無声化判定閾値設定手段と、 上記無声化生起度合い算出手段で算出された無声化生起
   度合いと、上記無声化判定閾値設定手段で設定された無
   声化判定閾値に基づいて、入力文字列の各母音毎に有声
   化・無声化を判定することを特徴とする音声合成装置。