JPS59232399A - 音声合成装置における音声エネルギ整合方式 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は音声合成装置における音声エネルギ整合方式に
関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、音声合成装置としてＬＳＰ　（ＬｉｎｅＳｐｅｃ
ｔｒｕｍ　Ｐａ１ｒ　−ｉｐスペクトル対）方式を用い
たものが開発され、すでに実用化されている。

上記ＬＳＰ方式によれば、従来用いられているＰＡＲＣ
ＯＲ方式よシ少ない情報量で音声合成を行なうことがで
き、か２音声品質レベルを一定値以上に保持することが
可能でおる。しかして、上記ＬＳＰ方式を用いた音声合
成装置は、ピッチ情報によシ複数段階に初期設定された
一定の振−を持つパルス列を有声音の音源に使用してい
る。

この音源ノ４？ルスは、１フレーム毎のピッチ情報によ
ってその周期が変化させられるが、上記したようにその
大きさが一定である苑め、フレーム毎のエネルギに不整
合が生じて合成音に歪ができＡ音質が劣化する虞れがあ
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ピッチ情報
に対応する倍率を求め、この倍率に基づき、音源パルス
の振幅を変化させることによシ、エネルギ整合を行なう
音声合成装置における音声エネルギ整合方式を提供する
ことを目的とする。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。まず
、第１図によ、ｊ５　ＬＳＰ音声合成装置の概略構成に
ついて説明する。第１図において、ノはタ′イミング信
号発生回路で、この回路Ｊから出力されるタイミング信
号は、制御部２及びタイミング制御回路３へ送られる。

そして、上記制御部２からは音声情報ＲＯＭ部４、イニ
シャル情報アドレステーブルＲＯＭ部（以下ＩＮＡテー
ブルＲＯＭ部と略称する）５、パラメータ変換回路６へ
制御指令が送られる。上記制御部２は外部からの入力情
報に従って上記各部の動作制御を行なう。上記音声情報
ＲＯＭ部４及びＩＮＡテーブルＲＯＭ部５は、制御部２
からのアドレス指定によってその記憶内容が編集用バッ
ファ７ａ。

７ｂに読出される。上記バッファ７ｂに読出された情報
は、制御部２、音声情報ＲＯＭ部４、・ぐラメータ変換
回路６へ送られると共に、音源基準値Ａ、Ｂが音源回路
８へ送られる。この人。

Ｂは、それぞれ「１」又は「０」の値であシ、「０．０
」〜「１．１」の組合わせによって、有声音の場合、４
つの基準値が指定される。また、上記バッファ７ａに保
持された情報は、パラメータ変換回路６、振幅回路９へ
送られると共に、ピッチ情報が音源回路８、フレーム情
報がタイミング制御回路３及び補間回路１０へ送られる
。そして、上記パラメータ変換回路６及び振幅回路９の
出力１１〜ＩＩＯは、補間回路ノ０で補間され、０１〜
０１Ｇとしてディジタルフィルタ１ノへ送られる。また
、音源回路８は、バッファ７ｂからの信号Ａ　ｔ　Ｂに
よって、有声音の場合４つの基準値を切換え、１５ビツ
トの音源情報Ｚｌ”’Ｚ１５をディジタルフィルタ１ノ
へ出力する。さらに、タイミング制御回路３は、バッフ
ァ７ａから送られてくるフレーム情報に従ってタイミン
グ信号を発生し、補間回路１０及びデ（ジタルフィルタ
１１へ与える。このディジタルフィルタ１）は、補間回
路１０を介して入力される音声パラメータ及び音源回路
８から送られてくる音源情報等に従ってＬＳＰ音声合成
を行なう。このディジタルフィルタ１１から出力される
ディジタル音声信号は、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ
）変換回路１２を介してアナログ音声信号に変換される
。

しかして、本発明は上記音源回路８において第２図（、
）に示す整合信号発生回路２０及び！２図（ｂ）に示す
エネルギ整合回路３０を設けたもので、以下その詳細を
説明する。第２図（、）に示す整合信号発生回路２０は
、デコーダ２ノ及びオア回路２２ｈ〜２２ｄからなシ、
第１図の音声情報ＲＯＭ部４からバッファ７ａを介して
音源回路８に送られてくる７ビツトのピッチ情報がデコ
ーダ２ノへ入力される。このデコーダ２ノは、７ビツト
のピッチ情報のうち、上位４ビツトに対してデコード処
理を行なっておシ、ピッチ情報が「１６」〜「２３」の
時に出力ライン０．　１「２４」〜「３１」の時に出力
ライン０２＋「３２」〜「４７」の時に出力２インＯｓ
ｗ「４８」〜「６３」の時に出力ラインｏ４、・「６４
」〜「７９」の時に出方ラインｏ５、「８０」〜「９５
」の時に出力ラインｏ６からそれぞれ１”信号を出力す
る。そして、上記デコーダ２ノの出力ライン０１〜０５
から出力される信号はオア回路２２ａ１出カライン０１
　ｇ０６からの信号はオア回路２２ｂ１出カライン０２
’　？　Ｏｓ　　ｖ　０６からの信号はオア回路２２Ｃ
１出カラインＯｘ　　ｔ　Ｏｓ　　ｔ　Ｏ・からの信号
はオア回路２２ｄを介して取出され、整合信号ａ−ｄと
して第２図（ｂ）に示すエネルギ整合回路３０へ送られ
る。上記整合信号発生回路２０は、第３図に示すように
ピッチ情報の値を「１６」〜ｒ２３Ｊ　ｔ　ｒ２４Ｊ〜
ｒ３１Ｊ　、ｒ３２Ｊ〜「４７Ｊ　、　「４８Ｊ〜「６
３」、「６゛４」〜１’−７９ｊ　、　「８０ｊ〜「９
５」の６つの範囲に分け、それぞれの範囲でその平方根
を整数の値に近似して「４」〜「９」の値を設定する。

この場合、近似平方根「４」を基準とすれば近似平方根
「５」〜「９」の倍率は、第３図に示すヨウＫ　ｒ１７
Ｊ、　ｒ４Ｊｔ　ｒｘ：Ｊ　、　ｒ２Ｊ　、ｒ２８１倍
となる。そして、上記整合信号発生回路２０から出力さ
れる整合信号ａｘｄによってエネルギ整合回路３０の整
合動作が行なわれる。

上記エネルギ整合回路３０は、１５ビット構成の音源パ
ルスの振幅データを上記整合信号ａ〜ｄによシビ、チ情
報の平方、根に比例して変化させることによりエネルギ
整合を行なうもので、上記整合信号ａ＝ｄはアンド回路
Ａ１〜Ａｎに入力される。すなわち、整合信号ａはアン
ド回路ＡＩ　　＋　Ａｓ　　＋　Ａａ　　ｔ　ＡＩＯ％
信号すはアンド回路Ａｚ　　＊Ａｓ　　ｌＡ９　　ｙＡ
ｌＢ、信号Ｃはアンド回路Ａ４　　＊　Ａｓ　　ｔ　Ａ
１２　　？　Ａ１５、信号ｄはアンド回路Ａ１　＊　Ａ
１１ｔ　Ａ口に入力される。また、上記整合信号ａ　−
ｄは、それぞれインノ々−タ３ノ〜３４を介してアンド
回路３５　ａ　、　３５　ｅ　１３５ｄｔ３５ｅに入力
され、さらに、整合信号ｄはアンド回路３５ｂに直接入
力される。そして、エネルギ整合回路３０には、１５ビ
ツト構成のつまシ、ＭＳＢ　、　１３．・・・ＩＩＬＳ
Ｂのビットによって構成される音源振幅デニタが入力さ
れるが、そのうちの９−　ｓ　ｔ　７のビットは音源基
準値Ａ　ｔ　Ｂによって設定される設定ビットとなって
お９、それぞれインバータ３６．３７９３８に入力され
ると共に、アンド回路、３９．４．０．４１に入力され
る。上記９．８．７の設定ビットは、音源基準値Ａ　ｔ
　Ｂによって［０００Ｊ　、ｌ−１００Ｊ　。

ｒｌｌＯＪ　ｔ　ｒｌｌｌｊの４段階に設定される。

そして、上記アンド回路３９．４０には、インバータ３
７．３８の出力がそ′れぞれ入力され、アンド回路４）
には、サングル信号ＳＡが入力される。このサンプル信
号ＳＡは、有声音の場合に第４図に示すぜ、チインノＲ
ルスを発生させるための信号で、ピッチ情報によってピ
ッチ周期が設定される。しかして、上記インノぐ一夕３
６の出力はアンド回路Ａｔ　　＊　Ａ２　＋　Ａ４　　
＊　Ａ７　　＋アンド回路３９の出力はアンド回路Ａｌ
　　？　Ａｓ　　ｖＡｇｔＡｘｘ、アンド回路４０の出
力はアンド回路Ａｓ　　＊　Ａ９　ｓ　Ａｌｌ　＋　Ａ
ｌａ　ｔアンド回路４ノの出力はアンド回路Ａｌｅ　ｖ
　Ａｌｌ　ｖ　Ａ１１ｉ　ｗ　３５　ｂに入力される。

また、サングル信号ＳＡは、インバータ４２を介してア
ンド回路３５＊ｔ３５ｃｖ３５　（１ｅ　３５　＠に入
力される。そして、アンド回路に監　＊３９ｇ４０ｇ４
１の出力がオア回路４３＆、アンド回路Ａ２　　ｖ　Ａ
ｓ　　＋　４０　ｔ　４１の出力がオア回路４３ｂ１ア
／ド回路Ａ４　　管ＡＢｓＡ６．４１の出力がオア回路
４３Ｃ１アンド回路Ａ７〜ＡＩＯの出力がオア回路４３
ｄ１アンド回路Ａｌｌ””Ａ１３の出力がオア回路４３
ｅ１アンド回路Ａ１４　ｒ　Ａｓ５　ｔ　３５１Ｌの出
力がオア回路４３ｆ１アンド回路３５ｂ、３５ｃの出力
がオア回路４３ｇに入力される。上記オア回路４３ｔｈ
〜４３ｇの出力は音源振幅データの第１１〜第５ビツト
として、またアンド回路３５　ｄ　、　３５ｅの出力は
音源振幅データの第４．第３ビツトとして出力される。

また、音源振幅データのＭＳＢ。

第１３１１２．２．１ビツト及びＬＳＢは、入力データ
がそのまま出力される。上記エネルギ整合回路３０から
出力される音源振幅データは、バッファ（図示せず）に
保持され、音源情報ｚ８〜ｚ１５として第１図のディジ
タルフィルタ１ノへ送られる。

次に上記実施例の動作を説明する。第１図において制御
部２は、外部から入力情報が与えられると、ＩＮＡテー
ブルＲＯＭ部５をアクセスし、イニシャル情報、スター
トアドレスをノ々ツファ２ｂに読出して音声合成処理を
開始する。まず、制御部２はＩＮＡテーブルＲＯＭ部６
から音源基準値Ａ、・Ｂをバッファ７ｂに読出し、音源
回路８へ出力する。次に音声情報ＲＯＭ部４から音声情
報を読出し、無音／有音の判別を行ない、無音であれば
７レームカウンタをセットして無音フレーム回数をカウ
ントする。また、有音の場合、有声音のピッチ初期値、
ピッチ差分、無声音の何れであるかを識別し、ピッチ情
報を音源回路８へ出力する。

音源回路８は、有声音の場゛合に第４図に示すピッチイ
ンパルスを発生する。この場合、ピッチ情報に従ってサ
ンプル信号ＳＡの出力タイミングが制御され、ピッチ周
期が設定される。また、ピッチインパルスは、ＳＡ＝″
１“でノーイレベルとなっている時が１音声区間で例え
ば１２５μｓｅｃに設定される。また、音源回路８は、
有声音の場合に音源基準値Ａ　ｔ　Ｂに従って第５図に
示すようにＳＡ−ｌ＃において４段階の音源振幅データ
を発生し、第２図（ｂ）に示すエネルギ整合回路３０へ
入力する。上記音源振幅入力データは音源基準値Ａ　、
　Ｂ−によって第９〜第７ビツトが、「０ＯＯＪ　　、
ｌ’−１００Ｊ　　、丁１１０Ｊ。

「１１１」の４段階に設定される。この場合、音源振幅
入力データは、ＭＳＢ、第１３〜第１０ビツトがオール
６１＃、第６〜第１ビツト、ＬＳＢがオール″０＃に保
持される。また、上記音源振幅入力データは、ＳＡ＝“
０＃のタイミングでは平均値ドリフト補正のため、ＭＳ
Ｂ　、第１３〜第５ビ、トをすべてＩ　Ｑ　ＩＩ、第４
〜第１ビツト及びＬＳＢをすべて１”に設定している。

しかして、エネルギ整合回路３０は、音源振幅入力デー
タを第２図（、）に示す整合信号発生回路２０からの整
合信号ａ　−ｄによシ、ピッチ情報の平方根に比例させ
て出力する。今例えば音源振幅入力データの設定ビット
が第５図の■に示すように「０００」であったとすると
、インバータ３６の出力が１＃、アンド回路３９〜４ノ
の出力が′０”となる。また、サンプル信号ＳＡが′１
”の場合、インバータ４２の出力が”ｏ”となって、ア
ンド回路３５ａ＋３５ｅ〜３５ｅの出力が′０＃となる
。さらに、上記アンド回路４ノの出力が′０”の場合、
アンド回路３５ｂの出力も′０”となる。上記のように
インバータ３６の出力が１”でアンド回路３９〜４ノの
出力が０＃となった場合、アンド回路Ａ。

〜Ａ１５のうちインバータ３６の出力によってアンド回
路Ａ１１Ａ２　　ｔＡ４　？Ａ７＋Ｚ）ダートのみが開
かれる。このため整合信号ａ　＝　ｄは、アンド回路Ａ
１　ｔ　Ａ２　　＊　Ａ４　　ｗ　Ａ７を通り、オア回
路４３ｈ〜４Ｊｄよシ第５図の■′に示すように第１１
〜第８ビツトのデータとして出力される。

そして、他のビットにおいては音声振幅入力データのビ
ットがそのまま出力される。なお、第５図では負論理で
示しである。以下同様にして設定ビットに応じて音源振
幅出力データが第５図に示すように変化する。上記整合
信号ａ　％　ｄは、第３図に示すようにピッチ情報に応
じて出力されるものであシ、エネルギ整合回路３０から
出力される音源振幅出力データは、音源振幅入力データ
をピッチ情報の平方根に比例した値となる。そして、上
記エネルギ整合回路３０から出力される音源振幅出力デ
ータは、バッファを介して音源情報Ｚｌ””ｚ１５とし
て、第１図のディジタルフィルタ１ノへ送られる。上記
のようにして音源回路８から音源基準値Ａ、Ｂ、有声／
無声、ピッチ情報に合った音源値が所定のタイミングで
出力され、ディジタルフィルタ１ノに入力される。また
、ディジタルフィルタ１ノには、補間回路１０で補間さ
れた振幅データが所定のタイミングで入力される。これ
によシディジタルフィルタ１ノは、所定のアルゴリズム
に基づいてＬＳＰ音声合成を行ない、その合成出力をＤ
／Ａ変換回路Ｊ２へ送ってアナログ音声信号に変換する
。

なお、上記実施例ではピッチ情報の平方根に近似した値
を論理回路により求めたがこれに限定されず、例えばピ
ッチ情報に対し所定の演算を施して倍率を求めるように
してもよい。さらに求められたイ側率をエネルギ整合回
路３０のような論理回路を用いず乗算回路によシ倍率を
振幅データに乗算するようにしてもよく、上記実施例に
限定されることはない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ピッチ情報に対応す
る倍率を求め、この倍率に基づき音源ノ９ルスの振幅を
変化させるようにしたので、フレーム毎のエネルギ整合
を容易に行ない得、音質の良好な音声合成装置を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はＬＳＰ
音声合成装置の概略構成を示すブロック図、第２図（、
）　（ｂ）は第１図における音源回路の主要部の構成を
示す回路図、第３図は第２図（ａ）に示す回路の動作を
説明するための図、第４図は音源回路で作成されるピッ
、テインノ４ルスの波形図、第５図は第２図（ｂ）に示
す回路の動作を説明するための音源情報の入出力関係を
示す図である。 ８・・・音源回路、２ｏ・・・整合信号発生回路、２ノ
・・・ｆ”：１−＄、３．ｏ・・・エネルギ整合回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声合成装置において、１フレーム毎のピッチ情報に対
   応する倍率を算出する手段と、音源回路よシ出力する音
   源パルスの振幅を上記手段により求めた倍率データに基
   づき、エネルギ整合を行なう手段とを具備したこ・とを
   特徴とする音声合成装置における音声エネルギ整合方式
   。