JPH0229797A - テキスト音声変換装置 - Google Patents

テキスト音声変換装置

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JPH0229797A
JPH0229797A JP63179107A JP17910788A JPH0229797A JP H0229797 A JPH0229797 A JP H0229797A JP 63179107 A JP63179107 A JP 63179107A JP 17910788 A JP17910788 A JP 17910788A JP H0229797 A JPH0229797 A JP H0229797A
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JP
Japan
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language
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phoneme
prosodic
japanese
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JP63179107A
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Mitsuko Kaseda
加世田 光子
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 〔)既      要〕 多国語のテキストを音声変換可能なテキスト音声変換装
置に関し、 装置を大型化することなく、利用者にとって理解し易い
多国語音声を出力することを目的とし、書かれた第1の
言語の文字列を前記第1の言語とは異なる発音用の第2
の言語の発音・韻律記号列に変換する発音・韻律記号生
成手段と、前記発音・韻律記号に基づいて音声を合成す
る音声合成手段とを有するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、テキストを音声に変換するテキスト音声変換
装置に関し、特に多国語のテキストを音声変換可能なテ
キスト音声変換装置に関する。
近年、発話障害のある身障者の発声手段としての用途、
盲人支援用の読書器、電子メール等の文章読み上げ装置
さらには教育用などテキスト音声変換装置の用途が広ま
っている。
テキスト音声変換装置は、日常使用されている文章を音
声に自動的に変換して出力する装置であり、例えば日本
語の文章をキーボードから入力すると、その入力した文
章が音声となって出力される。
キーボードから入力した文章は、日本語辞書と音声合成
規則に基づいて最終的に発音の単位である合成単位に分
離され、各合成単位毎に音響パラメータが作成される。
そして、上記音響パラメータに基づいて、音声合成器に
より音声波形が合成される。
上記合成単位としては、現在音素(C1■)、かな音節
(CV) 、VCV、CVCさらには2音素の組合せ(
CV、VC)を基本単位としたctyad、dipho
ne等が考えられている。Cは子音、■は母音を示す。
例えば、「かもめ」は合成単位が音素(C1■)である
場合、/に/、/a/、/m/、10/、/m/、/e
/に、かな音節である場合/ k a /、/mO/、
/ m e /に分解される。またVCVである場合、
/ k a /、/ a m o /、/ o m e
 /に、CVCである場合/ k a m /、/ m
 o m /、/ m e /に分解される。
〔従来の技術〕
近年、国際化に伴い、国際的な情報交流が年々活発とな
ってきており、テキスト音声変換装置においても、−ケ
国のみならず多国語に対応できる機能が要求されている
従来、多国語での音声変換可能なテキスト音声変換装置
としては、第10図に示すような音素(C,V)を合成
単位としたものがあった。
同図において、61はキーボード等の文字列入力装置で
あり、入力装置61から入力される文章は、入力制御部
62によりJISコード等の所定の文字コードに変換さ
れ、入力制御部62を介して主制御部63に送られ、文
章蓄積部64に蓄積される。文章蓄積部64に蓄積され
た文章は言語処理部65に読み出され、音素単位に分解
される。
さらに言語処理部65は、書かれた言語に応じてその言
語特有のアクセントやイントネーションを表現するため
の韻律情報を音素列の間に挿入し、時系列の音素情報、
韻律情報を音響処理部66に出力する。音響処理部66
は入力する音素情報、韻律情報等に基づいて音素ファイ
ル67を参照しながら音響パラメータ(音声合成用の制
御パラメータ)を作成し特に図示してはいないが内蔵し
ている音声合成器により、音声を合成し、その合成され
た音声はスピーカ68を介して、外部に発声される。尚
、音素ファイル67には各音素のスペクトルパラメータ
が格納されており、音響処理部66は音素ファイル67
から各音素に対応するスペクトルパラメータを読み出し
、音声を合成している。このように、音声の最小単位で
ある音素を合成単位としているため、はとんどあらゆる
言語の音声を発声することが可能である。
しかしながら、音素を合成単位として音声合成を行うた
めには、音声学的、音響学的に多くの知識が必要となる
ため、明瞭な音声を実現することは非常に困難となって
いる。このため、他国語である場合、利用者にとって理
解しにくいなどの問題が生じていた。
このような問題を解決して、実用的な音質を得ようとし
たものに第11図に示すような音節を合成単位とした音
声変換装置がある。同図において、入力値r1171、
入力制御部72、主制御部73、文章蓄積部74、スピ
ーカ78は、第10図に示す同一名称のものと同じもの
なので詳しい説明は省略する。
この音声変換装置は、同図において、破線80.80.
80で囲んで示すように各言語毎に専用の言語処理部8
1、音響処理部82、音声ファイル83を設けている。
入力文字例は言語処理部81によって書かれた言語に対
応する発音記号及び韻律記号の列に変換され、音響処理
部82によって音節を合成単位とした波形の合成が行わ
れる。音声ファイル83内には、各言語の音節単位のス
ペクトルパラメータが格納されており、音響処理部82
は、音声ファイル83を参照しながら、波形合成を行う
。このように、音節を合成単位として波形合成を行うこ
とにより、音がより明瞭なものとなり実用的な音質を得
ることが可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したように、音素を合成単位とした場合、音響処理
部66は、全ての言語で共有できるので小型、低コスト
化が可能であるが1、音質が低下するため内容がよ(理
解できないなど実用上問題があった。
また、音節を合成単位とした場合、実用的な音質が得ら
れるが、各言語に対して複数の言語処理部81、音響処
理部82、音声ファイル83を設ける必要があるため、
装置が巨大なものとなり設置スペースを多く必要とする
と共に、コストも高くなるという欠点があった。
本発明は、装置を大型化することなく、利用者にとって
理解し易い多国語音声を出力することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図である。
発音・韻律記号生成手段1は、英語、ドイツ語、フラン
ス語等の多国語で書かれた第1の言語の文字列(テキス
ト)を、前記第1の言語とは異なる発音用の第2の言語
の発音・韻律記号列に変換する。例えば、前記第2の言
語が日本語であった場・合には、他国語で書かれた文字
列を日本語的な発音・イントネーションを表現する日本
語用の発音・韻律記号列に変換する。
音声合成手段2は、発音・韻律記号生成手段1により生
成された第2の言語用の発音・韻律記号列に基づいて第
2の言語に最適な合成単位で音声を合成する。
発音・韻律記号生成手段1は、例えば文字列をその書か
れた第1の言語用の発音・韻律記号列に変換する言語処
理手段3と、言語処理手段3によって生成された前記発
音・韻律記号列を前記第2の言語用の発音・韻律記号の
列に変換する発音・韻律記号変換手段4を有する。
例えば、文字列が英語で書かれており、前記第2の言語
が日本語であった場合、文字列は言語処理手段3により
いったん英語用の発音・韻律記号列に変換される。そし
て、その英語用の発音・韻律記号列が発音・韻律記号変
換手段4により、日本語用の発音・韻律記号列に変換さ
れる。
〔作   用〕
本発明では、多国語で書かれた第1の言語の文字列を発
音・韻律記号変換手段1によりfめ定められた第2の言
語用の発音・韻律記号列に変換して、音声合成手段2に
より適切な合成単位で音声合成を行っている。
したがって、例えば英語で書かれた文章は、日本語的な
発音・イントネーションで読み上げられる。このため、
所定言語が母国語であった場合、利用者は容易に文章の
内容を理解できるようになる。
また、音声合成手段2は1個だけ設ければよいので、小
型化、低コスト化が可能である。
〔実  施  例〕
以下、実施例について図面を参照しながら説明する。第
2図は、一実施例のシステム構成図である。
入力装置11は、キーボード等から成る文章の文字列を
入力する装置であり、入力装置11から入力された文字
列は入力制御部12によりJTSコード等の文字コード
に変換され、入力制御部12を介して、マイクロプロセ
ッサ等から成る主制御部13に送られ、フロッピィディ
スク、ハードディスク等の外部記憶装置から成る文章蓄
積部14に書き込まれる。
主制御部13は、マイクロプロセッサ等から成り図示し
ていないROM (リード・オンリ・メモリ)に格納さ
れているプログラムを実行して、入力制御部12、言語
処理部15、及び音響処理部17を制御している。
言語処理部15は、日本語の文章の文字列を日本語用の
発音・韻律記号の時系列に変換する日本語用言語処理部
15a1英語の文章の文字列を英語用の発音・韻律記号
の時系列に変換する英語用言語処理部15b、ドイツ語
の文章の文字列をドイツ語用の発音・韻律記号の時系列
に変換するドイツ語用言語処理部15Cを有しており、
日本語用言語処理部15aから出力される時系列の発音
・韻律記号は直接音響処理部17に出力される。
また、英語用言語処理部15b、ドイツ語用言語処理部
15cから出力される時系列の発音記号・韻律記号は、
それぞれ発音・韻律記号変換部16b、16cに送られ
る。
英語用発音・韻律記号変換部16b、ドイツ語用発音・
韻律記号変換部16cは、それぞれ英語用の発音・韻律
記号列、ドイツ語用の発音・韻律記号列を、日本語的な
発音、イントネーションで各言語を発音させるための日
本語用の発音・韻律記号の列に変換して音響処理部17
に出力するものである。
音響処理部17は、入力する時系列の日本語用の発音記
号・韻律記号に基づいて音声波形を合成するブロックで
あり、その詳細は後述する。
音声ファイル18は、合成単位のスペクトル包絡に関す
る情報であるスペクトルパラメータや音の強さの情報で
ある音源パラメータを格納しているファイルであり、音
響処理部17は入力する日本語用の発音記号の列を合成
単位に分割し、分割した合成単位をキーとして音声ファ
イル18から、その合成単位のスペクトルパラメータ及
び音源パラメータを読み出して、音声の合成を行ってい
る。
音響処理部17によって合成された音声波形はスピーカ
19を介して発音される。
第3図は、言語処理部15の一構成例を示すブロック構
成図である。日本語用言語処理部15.a、英語用言語
処理部15b、ドイツ語用言語処理部15とも第3図に
示すようなブロック構成となっており、どの言語処理部
もほぼ同様な動作をするので以下日本語用言語処理部1
5aの場合を例にとって説明する。
前処理部21は、主制御部13の制御により文章蓄積部
14から所定長単位で文章の文字列を読み出して、その
文章を句読点「、」、「、」により区切る。
単語同定部22は、日本語の各単語を格納している単語
辞書23を検索して、文章を単語単位に分割する。単語
辞書23内には、単語の品詞、発音記号、アクセントの
位置を表す情報などが格納されており、各単語に関する
品詞情報、発音記号、アクセント位置情報なども読み出
される。構文解析部24は、単語の品詞情報を基に、文
章を文節単位に分割するとともに、文節関係などの構文
情報を作成する。
発音解析部25は、前後の単語の発音記号を考慮して、
発音記号の修正を行ったり、固有名詞や数詞などの単語
辞書に登録されていない単語に対して発音記号を設定す
る。
また、韻律解析部26は、構文解析部24によって作成
された構文情報を基にイントネーションやポーズ長を求
め、また複合語や附属語が続いた語のアクセント位置を
予め定められた規則に基づいて求め、韻律記号の修正、
生成を行う。
上述のような一連の動作により日本語用言語処理部15
aにより日本語の文章が日本語用の発音・韻律記号の列
に変換され音響処理部17に出力される。
英語用言語処理部15b、ドイツ語用言語処理部15c
においては、単語辞書23内にはそれぞれ英語用、ドイ
ツ語用の単語が格納されており、英語の文構造規則、ド
イツ語の文構造規則に基づいて、噴筒単位に分割された
それぞれの言語での発音記号・韻律記号列が作成される
第4図に、英語用言語処理部15bにより作成される音
素の発音記号を示す。
言語学的には、英語の発音記号は、同図に示す音素記号
31によって表記されるが、本実施例では、それぞれの
音素記号31に対してアルファベント文字で表わされる
アルパベット(ARP八BへT)記号32を対応させ、
このアルパベソト記号32により英語の発音記号を表わ
すようにしている。例えば「e」の音素記号31はアル
パベット記号32ではrEYjで表わされ、raJの音
素記号31はrAAJのアルパベソト記号32で表わさ
れる。英語用言語処理部15b内の単語辞書23′には
、発音記号としてアルパベット記号32が格納されてい
る。
次に、第5図は英語用発音・韻律記号変換部15bの一
実施例のブロック構成図である。
音素変換テーブルは、第6図に示すように英語の発音記
号(アルパベソト記号32)に対応する日本語の発音記
号45を格納しているテーブルであり、図示していない
ROM (リード・オンリ・メモリ)等に格納されてい
る。例えば、rIYJのアルパベフト記号32は、「■
−」の日本語の発音記号45に対応しており、同様にr
HHJのアルパベット記号32がrHJの日本語の発音
記号45に対応している。尚、「−」は長音記号である 日本語用音素変換部4工は、英語用言語処理部15bか
ら第4図に示す英語の発音記号(音素記号)31と韻律
記号から成る列を入力すると、音素変換テーブル42を
参照して英語の発音記号(音素記号)31を日本語の発
音記号45に変換する。
また、音素修正ルール44は、日本語の音声の規則に関
する情報を格納している記憶域であり、語尾の子音(C
)に付加する母音(V)の情報、子音(C)が連続して
いる場合、その子音の間に挿入する母音(V)の情報な
どが格納されている。
例えば、語尾の子音(C)に付加する母音(V)は、一
般にrUJが多いが、rTJの場合にはrOJを付加す
るなど、各子音毎に異なっている。
また、単母音(IH,E)(等)の後に無声破裂子音(
P、T、K)が続いて単語が終了している場合には、促
音(「っ」)を追加するなどのルールを格納している。
音素修正部43は、日本語用音素変換部41から入力す
る日本語用の発音・韻律記号の列を、音素修正ルール4
4を参照しながら、語尾の子音(C)に所定の母音(V
)を付加したり、促音(「っ」)の追加などを行い正し
い日本語の発音記号に変換し、音響処理部17に出力す
る。
ドイツ語用発音・韻律記号変換部16cも、上記英語用
発音・韻律記号変換部16bとほぼ同様な構成となって
いるので、詳しい説明は省略する。
次に、第7図は音源処理部17の一構成例を示す図であ
る。
時間長設定部51は、日本語の各発音記号の発声時間長
が格納されているテーブルを有しており、発音・韻律記
号の列を入力すると、このテーブルを参照しながら音声
の各合成単位に対し発声時間長を設定する。
音声ファイル52は、各合成単位毎にPARCOR係数
から成るスペクトルパラメータと音の強さを指示する音
源パラメータ等を格納しているファイルであり、例えば
ROM (リード・オンリ・メモリ)またはフロッピィ
ディスクやハードディスク等の外部記憶装置に作成され
る。
スペクトルパラメータ生成部53は、音声ファイル52
を参照して、各合成単位に対しスペクトルパラメータを
設定する。また、音源パラメータ生成部54は、音声フ
ァイル52を参照して、各合成単位に対し音源パラメー
タを設定する。
さらに、ピッチパラメータ生成部55は基本的なイント
ネーションパターンを記憶しており、文節内のアクセン
ト位置に基づいて、自然なインネーションを表現するた
めに各合成単位毎にピッチパラメータ(基本周波数を示
す)を設定する。
上記スペクトルパラメータ、ピンチパラメータ、音源パ
ラメータは、時系列にPARCOR型の波形合成部56
に出力され、波形合成部56により音声が合成される。
次に、上記のように構成された本実施例の動作を第8図
乃至第9図のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、「私は彼に会った。」という日本語の文字列が入
力装置11から入力された場合を例にとって、説明する
言語処理部15は、「私は彼に会った。」という文字列
を文章蓄積部13から読み出すと、まず日本語の文字列
であるかどうか判別する(SAI)。
上記判別SAIは、例えば次のようにして行われる。一
般に日本語は漢字かな混じり文で2バイトコードを含ん
でおり、英語は1バイトコードのみを含むので、この文
字を示すコードのバイト数の違いにより判別を行う。
また、「かな」、「漢字」を表わすコード(日本語の表
記コード)と、アルファベントを表わすコード(英語の
表記コード)はコードの値の範囲が異っており、コード
の値により判別することも可能である。
したがって、通常文の最初の文字コードにより日本語で
あるかどうか判別可能であるが、数字や記号など両者に
共通の文字コードが最初に位置していた場合には後方の
文字コードを検索していくことにより判別できる。
以上のような処理により、日本語であると判別されると
、上記文字列は日本語用言語処理部15aに送られる。
日本語用言語処理部15aは、日本語の単語辞書23を
参照しながら前処理部21、単語同定部22、構文解析
部23を介し、構文解析を行った後、発音解析部25、
韻律解析部26を介して「私は彼に会った」という日本
語の文字列をrWATAsHIWA KA’RENI 
 A’QTΔ、」という発音・韻律記号の列に変換する
(SA2)。ここで、「′」、「、」は韻律記号であり
、「”」はアクセント位置、「、」はポーズ長を示す記
号である。
rWATAsHIWA  KA’  RENI  A’
QTA、Jという日本語の発音・韻律記号の文字列は日
本語用言語処理部15aから音響処理部17に出力され
、音響処理部17により音声に変換される(SA3)。
一方、rl  MET  HIMJという英語の文字列
が入力装置11から入力されると、入力制御部12によ
りJISコードに変換されて入力制御部12を介してそ
の文字列の入力データが主制御部14に送られ、文章蓄
積部13に書き込まれる。
言語処理部14は、主制御部14から加わる制御命令に
より、文章蓄積部13からrl  METHIMJとい
う文字列を入力すると、rIJがアルファベントである
ので英語の文字列であると判別しく5AI)、その文字
列を英語用言語処理部15bに出力する。
英語用言語処理部15bは、入力される「■MET  
HIMlの文字列を英語の単語辞書23′を参照しなが
らrAY  MEH’ T  Hl)I’ Mlの英語
用発音・韻律記号の列に変換して、英語用発音・韻律記
号変換部16bに出力する(SA4)。
英語用発音・韻律記号変換部16は、rAYMEH’ 
T  HIH’ MJの英語用発音・韻律記号の列を、
rAI  ME’ QTOHビM 」の日本語用発音・
韻律記号の列に変換して音響処理部17に出力する(S
A5)。この処理SA5の詳細を第9図のフローチャー
トを参照しながら説明する。
英語用発音・韻律記号変換部16の日本語用音素変換部
41はrAY  MEH’ T  HIH’ Mlの英
語用発音・韻律記号の列を入力すると、音素変換テーブ
ル(第6図参照)を参照してrAYJ−rAIJ、rM
J−rMJ、rEHj−rEJ、rHJ→rHJ、rl
H−HJ、rMJ→rMJの変換を行う(SBI)。こ
の結果rAY  MEH’ T  HIH’ Mlがr
AI  ME’T  H1’M」と変換され、音素修正
部43に出力される。
音素修正部43は、音素修正ルール44に格納されてい
るルールに基づき、rME’ TJを日本語用の促音的
表現であるrME’ QTJに変換する。さらに、rM
E’ QTJの語尾が子音rTJで終わっているので、
語尾のrTJの後にrOJを追加する。この結果、rM
E’ TJがrME”QTOJに変換される。
またrH1’MJも語尾が子音rMJで終わっているの
で、語尾rMJO後に母音rUJを追加する。
したがって、最終的にrAI  ME’ QTOHI’
MJの日本語用の発音・韻律記号列に変換されて、音響
処理部17に出力される。
そして、音響処理部17から「アイ メットヒム」と日
本語的な発音でrl  MET  HIMJの英語の文
が放音される。
尚、英語の音素を直接日本語の音素に変換できる変換テ
ーブルと変換規則を用意して、英語の文章を直接日本語
用の発音・韻律記号列に変換するようにしてもよい。こ
のようにすれば、より高速に音声を出力させることがで
きる。
また、上記実施例では英語、ドイツ語の文章を日本語的
な発音で合成するようにしているが、英語、ドイツ語以
外にも、フランス語、スペイン語、イタリア語、ロシア
語等の各種言語を日本語的な発音で合成するようにする
ことも可能である。
また、逆に日本語を例えば英語、ドイツ語的な発音で合
成するようにすることも可能である。
さらに、スペクトルパラメータも、PARCOR係数に
限定されず、ホルマント、メルケプストラム、LSP(
線スペクトル対: 1ine spectrumpa 
i r)等を用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば装置を大型化する
ことなく、簡単なシステム構成で多国語のテキストを利
用者にとって理解し易い明瞭な音声で出力することがで
きる。また、利用者にとって聞き取り易い母国語的な発
音で音声出力されるので、外国語に不慣れな人でも内容
を理解し易い利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は一実施例のシステム構成図、 第3図は言語処理部の一構成例を示す図、第4図は英語
用の発音記号を示す図、 第5図は英語用発音・韻律記号変換部の一構成例を示す
ブロック図、 第6図は音素変換テーブルの内容を示す図、第7図は音
源処理部の一構成例を示す図、第8図は入力文字列を日
本語用の発音・韻律記号の列に変換する処理を説明する
フローチャート、第9図は英語用の発音・韻律記号の列
を日本語用の発音・韻律記号の列に変換する処理を説明
するフローチャート、 第10図は従来のテキスト音声変換装置の一例を示す図
、 第11図は従来のテキスト音声変換装置の他の例を示す
図である。 1・・・発音・韻律記号生成手段、 2・・・音声合成手段、 3・・・言語処理手段、 4・・・発音・韻律記号変換手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)書かれた第1の言語の文字列を前記第1の言語とは
    異なる発音用の第2の言語の発音・韻律記号列に変換す
    る発音・韻律記号生成手段(1)と、前記発音・韻律記
    号に基づいて音声を合成する音声合成手段(2)とを有
    することを特徴とするテキスト音声変換装置。 2)前記発音・韻律記号生成手段(1)は、前記文字列
    を前記書かれた第1の言語用の発音・韻律記号列に変換
    する言語処理手段(3)と、 その変換された発音・韻律記号列を前記第2の言語用の
    発音・韻律記号列に変換する発音・韻律記号変換手段(
    4)とを有することを特徴とする請求項1記載のテキス
    ト音声変換装置。
JP63179107A 1988-07-20 1988-07-20 テキスト音声変換装置 Pending JPH0229797A (ja)

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