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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- Expired
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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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