JPS5853349B2 - 音声分析合成方法 - Google Patents
音声分析合成方法Info
- Publication number
- JPS5853349B2 JPS5853349B2 JP54115828A JP11582879A JPS5853349B2 JP S5853349 B2 JPS5853349 B2 JP S5853349B2 JP 54115828 A JP54115828 A JP 54115828A JP 11582879 A JP11582879 A JP 11582879A JP S5853349 B2 JPS5853349 B2 JP S5853349B2
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- JP
- Japan
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- signal
- unvoiced
- speech
- amplitude
- power
- Prior art date
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は音声信号をスペクトル情報と音源情報とに分
解しそれぞれの情報を表わすパラメータより元の音声信
号を復元する音声分析合成方法に関する。
解しそれぞれの情報を表わすパラメータより元の音声信
号を復元する音声分析合成方法に関する。
従来この種の方法として帯域フィルタ群による短時間ス
ペクトル分析合成、ホルマント形分析合成、線形予測形
分析合戊など種々の方法が提案されている。
ペクトル分析合成、ホルマント形分析合成、線形予測形
分析合戊など種々の方法が提案されている。
これらは犬むね第１図に示す構成をしている。
入力端子１に加えられた音声信号は音声分析器２のスペ
クトル情報抽出部３と音源情報抽出部４とでそれぞれス
ペクトルパラメータと音源パラメータとに分解され、こ
れ等パラメータはパラメータ符号器５で低ピット符号化
されて伝送される。
クトル情報抽出部３と音源情報抽出部４とでそれぞれス
ペクトルパラメータと音源パラメータとに分解され、こ
れ等パラメータはパラメータ符号器５で低ピット符号化
されて伝送される。
受信側では復号器６でパラメータを復号し音声合成器７
の音源情報復元部８とスペクトル情報復元部９とを駆動
することによって合成音声出力を端子１０から得る。
の音源情報復元部８とスペクトル情報復元部９とを駆動
することによって合成音声出力を端子１０から得る。
従来のこの種装置の音源情報抽出部４の詳細な構成を第
２図に示す。
２図に示す。
入力端子１１からの音声信号又はスペクトル分析を経た
後の残差信号は信号電力（又は信号振幅）算出器１２、
有声性／無声性判定器１３及び基本周期抽出器１４にそ
れぞれ供給される。
後の残差信号は信号電力（又は信号振幅）算出器１２、
有声性／無声性判定器１３及び基本周期抽出器１４にそ
れぞれ供給される。
入力端子１１に加えられた音声信号又は残差信号から２
０〜３０ｍ５（ミ’Ｊ秒）の短区間（フレーム）を切り
だし、この区間内の信号電力（又は信号振幅）を演算器
１２で算出し、またこのフレームが有声性であるか無声
性であるかを有声性／無声性判定器１３で判定する。
０〜３０ｍ５（ミ’Ｊ秒）の短区間（フレーム）を切り
だし、この区間内の信号電力（又は信号振幅）を演算器
１２で算出し、またこのフレームが有声性であるか無声
性であるかを有声性／無声性判定器１３で判定する。
従来の信号電力（又は信号振幅）算出器１２ではフレー
ム内の信号電力（又は信号振幅）を切りたしたフレーム
内の実効値（平均値）で表わしている。
ム内の信号電力（又は信号振幅）を切りたしたフレーム
内の実効値（平均値）で表わしている。
従って音韻の継続時間が短かく瞬時的な成分をもつ音韻
やフレーム内に音韻の一部しか入らない過渡的状態など
では、そのフレームの電力（又は振幅）は平均化されて
耳に達する音量が実効的に小さくなり了解性が悪くなっ
てしまうという欠点があった。
やフレーム内に音韻の一部しか入らない過渡的状態など
では、そのフレームの電力（又は振幅）は平均化されて
耳に達する音量が実効的に小さくなり了解性が悪くなっ
てしまうという欠点があった。
特に音声分析合成方法を実際の伝送網に適用したとき、
限界系付近における受話音量が小さい領域を著しく了解
性が悪くなってしまうという欠点をもっていた。
限界系付近における受話音量が小さい領域を著しく了解
性が悪くなってしまうという欠点をもっていた。
この発明の目的は了解性が従来よりもよい音声分析合成
方法を提供することにある。
方法を提供することにある。
この発明によれば無声性と判定されたフレームにおける
信号の電力（又は振幅）を強調して了解性を改善する。
信号の電力（又は振幅）を強調して了解性を改善する。
この信号電力の強調は分析の際に行ってその強調された
無声音の電力を示すパラメータを出力する。
無声音の電力を示すパラメータを出力する。
或は従来と同様に無声音に対する信号電力の強調を特に
行わないで得られた音声パラメータを用いて音声合成す
る際にその無声音の再生時に有声音に対し相対的に強調
するようにしてもよい。
行わないで得られた音声パラメータを用いて音声合成す
る際にその無声音の再生時に有声音に対し相対的に強調
するようにしてもよい。
第３図はこの発明方法を適用した音源情報抽出部４を示
し、第２図と対応する部分に同一符号を付けて示す。
し、第２図と対応する部分に同一符号を付けて示す。
入力端子１１には音声信号が供給される。
この音声信号は例等処理を施されてないものでも或はス
ペクトル情報抽出処理が施され、ピッチ、電力（振幅）
、有声性と無声性とが区別される情報のみとなったいわ
ゆる残差信号でもよい３このような音声信号は信号電力
算出器１２、有声性／無声性判定器１３及び基本周期抽
出器１４へ供給される。
ペクトル情報抽出処理が施され、ピッチ、電力（振幅）
、有声性と無声性とが区別される情報のみとなったいわ
ゆる残差信号でもよい３このような音声信号は信号電力
算出器１２、有声性／無声性判定器１３及び基本周期抽
出器１４へ供給される。
入力端子１１に加えられた音声信号から２０〜３０ｍ５
のフレームを切りだし、その各フレーム内の信号電力（
又は信号振幅）を算出器１２で算出するとともにこのフ
レームが有声性であるか無声性であるかを判定器１３で
判定する。
のフレームを切りだし、その各フレーム内の信号電力（
又は信号振幅）を算出器１２で算出するとともにこのフ
レームが有声性であるか無声性であるかを判定器１３で
判定する。
判定器１３で無声子音と判定されたフレームの電力（又
は振幅）を無声子音強調回路１６で強調する。
は振幅）を無声子音強調回路１６で強調する。
つまり算出器１２で算出された信号電力（又は振幅）は
無声子音強調回路１６を通過して出力端子１５へ供給さ
れるが、その場合無声子音は特に強調される。
無声子音強調回路１６を通過して出力端子１５へ供給さ
れるが、その場合無声子音は特に強調される。
第４図はこの発明を音声合成器１の中の音源情報抽出部
８に適用した例を示す。
８に適用した例を示す。
入力端子１γ。１８．１９は音源パラメータの入力端子
であって基本周期パラメータは入力端子１７に、有声性
パラメータ及びその電力（又は振幅）パラメータは入力
端子１８に、無声性パラメータ及びその電力（又は振幅
）パラメータは入力端子１９にそれぞれ与えられる。
であって基本周期パラメータは入力端子１７に、有声性
パラメータ及びその電力（又は振幅）パラメータは入力
端子１８に、無声性パラメータ及びその電力（又は振幅
）パラメータは入力端子１９にそれぞれ与えられる。
端子１γの基本周期パラメータを用いてパルス発生器２
０が制御され、その出力の電力（又は振幅）は端子１８
の有声性及び電力（又は振幅）パラメータを用いて有声
音源発生器２１で制御されて有声音信号が得られる。
０が制御され、その出力の電力（又は振幅）は端子１８
の有声性及び電力（又は振幅）パラメータを用いて有声
音源発生器２１で制御されて有声音信号が得られる。
一方白雑音発生器２２の出力は無声子音強調回路２３を
経て増幅された端子１９の電力（又は振幅）パラメータ
を用いて無声音源発生器２４が制御されて無声音信号が
得られる。
経て増幅された端子１９の電力（又は振幅）パラメータ
を用いて無声音源発生器２４が制御されて無声音信号が
得られる。
この発明によればこのように無声子音と判定されたフレ
ームの電力（又は振幅）は分析側（第３図の実施例）又
は合成側（第４図の実施例）で強調されるためその効果
としては音韻の継続時間が短かく瞬時的な成分をもつ音
韻やフレーム内に音韻の一部しか入らない過渡状態での
音韻の了解性を著しく向上させることができる。
ームの電力（又は振幅）は分析側（第３図の実施例）又
は合成側（第４図の実施例）で強調されるためその効果
としては音韻の継続時間が短かく瞬時的な成分をもつ音
韻やフレーム内に音韻の一部しか入らない過渡状態での
音韻の了解性を著しく向上させることができる。
つぎにこのような効果を実験データで示す。
第５図は情報伝送容量２．４キロビット／秒のＰＡＲＣ
ＯＲ形音声分析合或系にこ合成明を適用したときの明り
よう度試験結果を示し、無声子音強調回路の強調係数Ｃ
を従来の分析法による値１の２〜８倍まで変化させたと
きの試験系の系利得に対する単音明りよう度を示してい
る。
ＯＲ形音声分析合或系にこ合成明を適用したときの明り
よう度試験結果を示し、無声子音強調回路の強調係数Ｃ
を従来の分析法による値１の２〜８倍まで変化させたと
きの試験系の系利得に対する単音明りよう度を示してい
る。
強調係数Ｃ＝１（従来方法）を・印、Ｃ＝２を○印、Ｃ
２０を△印、Ｃ＝８をＸ印でそれぞれ示している。
２０を△印、Ｃ＝８をＸ印でそれぞれ示している。
この図よりこの発明を適用した場合には従来の方法にく
らべて約２〜５多単音明りよう度が向上しているといえ
る。
らべて約２〜５多単音明りよう度が向上しているといえ
る。
またこの図より強調係数は２〜４程度がよいことが理解
される。
される。
第６図は４．８キロビット／秒のＰＡＲＣＯＲ形分析合
威系にこ合成明を適用し無声子音の強調係数Ｃに対する
単音明りよう度を求めたものであり、・印は系利得が１
５ｄＢ、○印は４０ｄＢ、△印は５０ｄＢ、×印は５５
ｄＢの場合である。
威系にこ合成明を適用し無声子音の強調係数Ｃに対する
単音明りよう度を求めたものであり、・印は系利得が１
５ｄＢ、○印は４０ｄＢ、△印は５０ｄＢ、×印は５５
ｄＢの場合である。
同図から最も明りよう度が向上するのは無声子音強調係
数が２〜４のときであることがわかる。
数が２〜４のときであることがわかる。
さらにこの発明の有効性を示すため、第６図の結果から
得られた無声子音の強調係数の最適値２を用いてＰＡＲ
ＣＯＲ形分析合成系のビットレートに対する品質をＡＥ
Ｎ（音声の品質を測定する尺度で値が小さいほど高品質
）によって求めその結果を第１図に示す。
得られた無声子音の強調係数の最適値２を用いてＰＡＲ
ＣＯＲ形分析合成系のビットレートに対する品質をＡＥ
Ｎ（音声の品質を測定する尺度で値が小さいほど高品質
）によって求めその結果を第１図に示す。
同図からこの発明を適用することによってＡＥＮが約１
ｄＢ向上することがわかる。
ｄＢ向上することがわかる。
つぎに４．８キロビット／秒のＰＡＲＣＯＲ形音声分析
合成系にこの発明を適用し、単音明りよう度が８０多に
なるときの個々の音韻の正聴率（正しく聴きとられた割
合）を求めた結果を第８図に示す。
合成系にこの発明を適用し、単音明りよう度が８０多に
なるときの個々の音韻の正聴率（正しく聴きとられた割
合）を求めた結果を第８図に示す。
・印は強調係数Ｃ＝１、○印はＣ＝２、△印はＣ２０の
場合である。
場合である。
同図からこの発明を適用することによって従来の方法で
はごく低い正聴率しか得られなかったｓｙや訂などの音
韻の了解性を改善することができるといえる。
はごく低い正聴率しか得られなかったｓｙや訂などの音
韻の了解性を改善することができるといえる。
なお第１図乃至第４図において例えば算出器１２、判定
器１３、基本周期抽出器１４、無声子音強調回路１６，
２３、有声音源発生器２１．無声音源発生器２４などが
それぞれ独立して構成されている場合について述べたが
、従来の音声分析、合成装置におけると同様に電子計算
機（マイクロコンピュータをも意味する）を用いて上記
各部の機能を演算処理により行う場合にもこの発明は適
用できる。
器１３、基本周期抽出器１４、無声子音強調回路１６，
２３、有声音源発生器２１．無声音源発生器２４などが
それぞれ独立して構成されている場合について述べたが
、従来の音声分析、合成装置におけると同様に電子計算
機（マイクロコンピュータをも意味する）を用いて上記
各部の機能を演算処理により行う場合にもこの発明は適
用できる。
以上説明したようにこの発明は音声分析合成系の分析部
又は合成部において、無声音区間と判定された音声の電
力（又は振幅）を無声子音強調手段で強調してやること
により合成音声の了解性が著しく向上するとともに、著
しく低い正聴率の音韻をなくすことができるという利点
がある。
又は合成部において、無声音区間と判定された音声の電
力（又は振幅）を無声子音強調手段で強調してやること
により合成音声の了解性が著しく向上するとともに、著
しく低い正聴率の音韻をなくすことができるという利点
がある。
又この発明で行う無声子音の強調は従来の方法で求めら
れた電力（又は振幅）を２倍乃至４倍程度に強調するも
のであるからデジタル処理の分析又は合成の場合は従来
の方法で求まった電力（又は振幅）の値を１ピツトない
し２ピツトシフトするだけで良く簡単な構造で実現でき
るという利点がある。
れた電力（又は振幅）を２倍乃至４倍程度に強調するも
のであるからデジタル処理の分析又は合成の場合は従来
の方法で求まった電力（又は振幅）の値を１ピツトない
し２ピツトシフトするだけで良く簡単な構造で実現でき
るという利点がある。
以上説明したような効果があるから、この発明は音声信
号を低ピットでディジタル伝送する音声帯域圧縮伝送方
式に適用することができる。
号を低ピットでディジタル伝送する音声帯域圧縮伝送方
式に適用することができる。
又この発明は音声信号を記憶装置に記録することによっ
て音声応答装置にも適用することができる。
て音声応答装置にも適用することができる。
つまりこの明細書の請求の範囲で述べていることは音声
分析装置において無声子音を強調したパラメータを出力
する場合、音声合成装置において無声子音が強調された
パラメータを利用して再生する場合又は従来方法で得ら
れたパラメータより再生時に無声子音を強調する場合の
倒れの場合をも意味しているものである。
分析装置において無声子音を強調したパラメータを出力
する場合、音声合成装置において無声子音が強調された
パラメータを利用して再生する場合又は従来方法で得ら
れたパラメータより再生時に無声子音を強調する場合の
倒れの場合をも意味しているものである。
第１図は音声分析合成方法を示す構成図、第２図は第１
図中の音源情報抽出部４の従来の詳細な構成を示すブロ
ック図、第３図はこの発明を適用した音源情報抽出部の
一実施例を示すブロック図、第４図はこの発明を適用し
た音声合成器の一部詳細例を示すブロック図、第５図は
単音明りよう度−系利得特性曲線図、第６図は単音明り
よう度−無声子音強調係数特性曲線図、第７図はＡＥＮ
−情報伝送容量特性曲線図、第８図は個々の音韻の正聴
率を示す図である。 １：音声信号入力端子、２：音声分析器、３ニスベクト
ル情報抽出部、４：音源情報抽出部、５：パラメータの
符号器、６：復号器、１：音声合成器、８：音源情報復
元部、９ニスベクトル情報復元部、１０：合成音声出力
端子、１１：音声信号又は残差信号の入力端子、１２：
信号電力（又は信号振幅）算出器、１３：有声／無声性
判定器、１４：基本周期抽出器、１５：音源パラメータ
出力端子、１６：無声子音強調回路、１１：基本周期パ
ラメータ入力端子、１８：有声性パラメータ及び電力（
又は振幅）パラメータ入力端子、１９：無声性パラメー
タ及び電力（又は振幅）パラメータの入力端子、２０：
パルス発生器、２１：有声音源発生器、２２：白雑音発
生器、２３：無声子音強調回路、２４：無声音源発生器
。
図中の音源情報抽出部４の従来の詳細な構成を示すブロ
ック図、第３図はこの発明を適用した音源情報抽出部の
一実施例を示すブロック図、第４図はこの発明を適用し
た音声合成器の一部詳細例を示すブロック図、第５図は
単音明りよう度−系利得特性曲線図、第６図は単音明り
よう度−無声子音強調係数特性曲線図、第７図はＡＥＮ
−情報伝送容量特性曲線図、第８図は個々の音韻の正聴
率を示す図である。 １：音声信号入力端子、２：音声分析器、３ニスベクト
ル情報抽出部、４：音源情報抽出部、５：パラメータの
符号器、６：復号器、１：音声合成器、８：音源情報復
元部、９ニスベクトル情報復元部、１０：合成音声出力
端子、１１：音声信号又は残差信号の入力端子、１２：
信号電力（又は信号振幅）算出器、１３：有声／無声性
判定器、１４：基本周期抽出器、１５：音源パラメータ
出力端子、１６：無声子音強調回路、１１：基本周期パ
ラメータ入力端子、１８：有声性パラメータ及び電力（
又は振幅）パラメータ入力端子、１９：無声性パラメー
タ及び電力（又は振幅）パラメータの入力端子、２０：
パルス発生器、２１：有声音源発生器、２２：白雑音発
生器、２３：無声子音強調回路、２４：無声音源発生器
。
Claims (1)
- １ 音声信号をスペクトル情報と音源情報とに分解しそ
れぞれの情報をあられすパラメータから元の音声を復元
する音声分析合成方法において、音声信号から信号電力
を計算する第１の手段と、前記音声信号の有声性と無声
性とを判定する第２の手段と、それにより無声性と判定
された区間の前記第１の手段で計算された信号電力を強
調する第３の手段とを設けた音声分析合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54115828A JPS5853349B2 (ja) | 1979-09-10 | 1979-09-10 | 音声分析合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54115828A JPS5853349B2 (ja) | 1979-09-10 | 1979-09-10 | 音声分析合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5639600A JPS5639600A (en) | 1981-04-15 |
| JPS5853349B2 true JPS5853349B2 (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=14672120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54115828A Expired JPS5853349B2 (ja) | 1979-09-10 | 1979-09-10 | 音声分析合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853349B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01152499A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 倍速再生装置 |
-
1979
- 1979-09-10 JP JP54115828A patent/JPS5853349B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5639600A (en) | 1981-04-15 |
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