JPH01302299A

JPH01302299A - 音声分析合成装置、音声分析装置及び音声合成装置

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Publication number: JPH01302299A
Application number: JP63133478A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Ozawa; 一範小澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1989-12-06
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JP3063088B2

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）本発明は、ケプストラムをもとにして分析したスペクト
ルパラメータとそれにより求めた音源信号とを、合成に
用いる複数個（例えばＣ■、ＶＣ等数１００個）の単位
音声毎に分析して格納し、音源信号の韻律（ピッチ、振
幅、時間長など）を制御し、前記音源信号を用いて合成
フィルタを駆動して音声を合成する音声する音声分析合
成方式との装置に関する。

（従来の技術）任意語音声合成の方式として、単位音声に対して線形予
測分析等による線形予測係数をスペクトルパラメータと
して用い、これを単位音声に用いて分析した予測残差信
号の一部を音源信号として用い、この音源信号により、
線形予測係数から構成される合成フィルタを駆動して音
声を合成する方式が知られている。この方式は、例えば
、佐藤氏による“ＣＶＣと音源要素にもとず＜　（ＳＹ
ＭＰＬＥ）合音声成“（日本音響学会音声研究会資料８
８３−６９．１９８４年）（文献１）と題した論文に詳
細に記載されている。文献１の方式では、線形予測係数
としてＬＳＰ係数を用い、無声音区間では、元の単位音
声から線形予測分析して得られた予測残差信号を音源信
号として用い、有声音区間では、母音区間の代表的な１
ピッチ周期区間から切り出した予測残差信号を有声音区
間の音源として使用して、合成フィルタを駆動して音声
を合成している。この方式では、音源として、有声音区
間ではインパルス列、無声音区間では雑音信号を用いる
方式と比べ、音質が改善されるとしている。

（発明が解決しようとする問題点）音声合成、特に任意語合成では、単位音声を接続し音声
を合成するわけであるが、人間が発話の際に行っている
ような自然な抑揚をつけるために、韻律情報あるいは、
韻律規則に従い、音声信号あるいは音源信号のピッチ周
期を変化させる必要がある。然るに前記文献１の方式で
は、有声区間の音源である残差信号のピッチ周期を変化
させたときに、合成フィルタの係数を分析したもとの単
位音声のピンチ周期と、合成すべき音声のピッチ周期が
異なるために、残差信号の変更したピッチと合成フィル
タのスペクトル包絡とでミスマツチングが発生し、合成
音声のスペクトルが大きく歪むため、合成音声が大きく
歪み雑音が重畳したり、明瞭度が大幅に低下するという
大きな問題点があった。また、この問題点は、ピッチ周
期の短い女声話者において、ピッチ周期を大きく変化さ
せたときに特に顕著であるという第１の問題点があった
。

さらに、前記文献１でも同様であるが、従来は音声信号
のスペクトル包絡を表すスペクトルパラメータの分析に
ＬＰＣ分析を用いることが多かった。

ＬＰＧ分析法は原理的に、推定したスペクトル包絡が分
析すべき音声信号のピッチ構造に影響され易いという問
題点がある。この問題点は特にピッチ周波数の高い女声
話者において、第１ホルマント周波数とピッチ周波数が
接近している母音（イ、つ、オ等）や鼻子音などにおい
て顕著であり、ＬＰＣ分析ではホルマントの推定がピッ
チ周波数に影響され、ホルマント周波数のシフトやバン
ド幅の過小推定などの発生していた。このため、特に女
性音声において、ピッチを変化させて合成させたときに
犬きな音質劣化が生じるという第２の問題点があった。

さらに、前記文献１の方法では、母音区間では、同一母
音区間の代表的な１ピッチ区間の予測残信号を、基本的
には繰り返し使用しているので母音区間での残差信号の
スペクトル及び位相の時間的な変化を十分に表すことが
できず、母音区間で音質が劣化するという第３の問題点
があった。

第１の問題点については、スペクトル包絡の低域のホル
マントのピークを、合成するときのピッチ周波数の位置
に一致させるようにピーク位置をずらすことによりある
程度改善する方法が知られており、具体的には例えば、
匂坂氏らによる″ピッチ構造を考慮したスペクトル包絡
の合成法″（日本音響学会講演論文集５０１−５０２頁
、１９７９年１０月）（文献２）と題した論文を参照で
きる。しかしながら前記文献２の方法では、ホルマント
のピーク位置を、変更したピッチ周波数の位置にずらし
てしまうために、本質的な改善法ではなく、ホルマント
位置の移動によって明瞭性、音質が劣化するという問題
点が新たに発生していた。

また、第２の問題点については、ピッチ構造の影響をう
けにくい分析法として、ケプストラム法や、前述のＬＰ
Ｇ分析とケプストラム法の中間的な分析法としてＬＰＣ
ケプストラム分析法や、ケプストラム法をさらに改善し
た改良ケプストラム法などが提案されており、それらの
ケプストラム係数を用いて合成フィルタを直接的に構成
する方法も提案されている。ケプストラム法については
、例えば、オッペンハイム氏らによる”Ｈｏｍｏｍｏｒ
ｐｈｉｃａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　５ｐｅｅｃｈ、”（
ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、　Ａｕｄｉｏ　＆Ｅｌｅｃｔｒ
ｏａｃｏｕｓｔｉｃｓ、　ＡＵ−１６，ｐ、２２１．１
９６８）と題した論文（文献３）などがあり、ＬＰＣケ
プストラム法については、ＬＰＧ分析で求めた線形予測
係数からケプストラムに変換する方法が知られており、
例えば、アタル氏らによる”Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓ
ｓ　ｏｆ　ｌ１ｎｅａｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｃｈａ
ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　５ｐｅｅｃ
ｈ　ｗａｖｅ　ｆｏｒ　ａｕｔｏｍａｔｉｃｓｐｅａｋ
ｅｒ　１ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｖｅｒ
ｆｉｃａｔｉｏｎ”（Ｊ、　ＡｃｏｕｓｔｉｃａｌＳｏ
ｃ、　Ａｍｅｒｉｃａ、　ｐｐ、１３０４−１３１２．
１９７４）と題した論文（文献４）などを参照できる。

また、改良ケプストラム法については例えば、今井氏ら
による″改良ケプストラム法によるスペクトル包絡の抽
出″（電子通信学会論文誌Ｊ６２−Ａ、　ｐｐ、２１７
〜２２３．１９７９）と題した論文（文献５）などがあ
り、ケプストラム係数を直接的に用いる直接近似″（電
子通信学論文誌Ｊ５９−Ａ、ｐ、１５７〜１６４．１９
７６）と題した論文（文献６）などがあるのでここでは
説明を省略する。しかしながら、ケプストラム、あるい
は改良ケプストラム分析法は、前述のＬＰＧ分析の問題
点を改善することができるものの、これらの係数を直接
的に用いる合成フィルタの構成が、ＬＰＧ係数により構
成されるＬＰＧ合成フィルタにくらべ著しく複雑で演算
量、遅延が多いため、装置化が容易ではないという問題
点あった。

本発明の目的は、単位音声を分析してスペクトルパラメ
ータと音源信号を求め、これらを接続して音声を合成す
る音声分析合成方式において、従来の問題点を改善し、
音源信号のピッチ周期を変化させて合成フィルタを駆動
して音声を合成した際に母音区間でも子音区間でも自然
に良好な音質が得られ、合成フィルタの構成の容易なる
音声分析合成方式とその装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明による音声分析合成方式は、音声合成に供する単
位音声信号からケプストラムを基にして求めたスペクト
ルパラメータを用いて前記単位音声区間全体の音源信号
を求め、前記音源信号と前記スペクトルパラメータを前
記単位音声について格納し、前記音源信号の韻律情報を
制御しながら前記スペクトルパラメータを用いて音声を
合成し、前記合成音声のスペクトルをケプストラムをも
とにして補正するフィルタとを有することを特徴とする
。

本発明による音声分析装置は、音声合成に供する単位音
声信号から予め定められた時間長毎にあるいは前記単位
音声から抽出したピッチパラメータに応じた時間長毎に
ケプストラムをもとにした分析を行いスペクトルパラメ
ータを計算して格納するスペクトルパラメータ計算回路
と、前記ピッチパラメータに応じた時間区間毎あるいは
予め定められた時間区間毎に前記スペクトルパラメータ
をもとに線形予測係数による逆フィルタを行い前記単位
音声全体の音源信号を求めて格納する音源信号計算回路
とを有することを特徴とする。

本発明による音声合成装置は、単位音声毎に音源信号を
格納する音源信号格納回路と、前記単位音声毎にケプス
トラムをもとにして求めたスペクトルパラメータを格納
するスペクトルパラメータ格納回路と、前記音源信号の
韻律を制御する韻律制御回路と、前記韻律を制御された
音源信号と前記スペクトルパラメータを用いて音声を合
成する合成回路と、前記スペクトルパラメータと前記合
成音声からケプストラムをもとにして求めたスペクトル
パラメータとを用いて前記合成音声のスペクトルを補正
するフィルタ回路とを有することを特徴とする。

（作用）本発明は、音声信号のスペクトル分析法として、前記文
献２〜４に示したようにピッチ構造の影響をうけにくい
ケプストラム法、ＬＰＣケプストラム法や改良ケプスト
ラム法を用いて得たスペクトル包絡を、ＬＰＣ係数によ
り近似する手法をとる。このようにすると、分析、合成
フィルタともにＬＰＣフィルタが使用できるのでフィル
タの構成を簡略化できる。そしてケプストラムをもとに
して求めたＬＰＧ係数を用いて単位音声を分析し、予測
残差信号を求めこれを音源信号とする。さらに、音源信
号を単位音声では、有声音、無声音を問わず全区間に対
して有するとともに、合成フィルタとしては構成の容易
なＬＰＧ合成フィルタを用いる。さらに、音源信号のピ
ッチを変化させて音声を合成したときに発生するスペク
トル歪を補正するために、前述の分析法と同様に、ケプ
ストラム、ＬＰＣケプストラムあるいは改良ケプストラ
ムをもとにして得たスペクトル包絡をＬＰＧ係数により
近似して、スペクトルの歪を補正するための補正フィル
タをＬＰＧ合成フィルタにより構成することを特徴する
。

本発明の作用を示す第２図に置いて、分析側（第２図（
ａ））では、合成に用いる単位音声信号（例えば、ｃｖ
、ｖｃなど）を端子１００から入力し、ケプストラム計
算部１２０は、予め定められた時間間隔、あるいは母音
区間では別途計算したピッチ周期毎に、ケプストラムを
計算する。この計算法としては、ＦＦＴを用いる方法、
ＬＰＣ分析により求めた線形予測係数からＬＰＣケプス
トラムに変換する方法、改良ケプストラム分析法を用い
る方法などが考えられる。具体的な方法は前記文献３〜
５を参照できるのでここでは説明を省略する。以下では
改良ケプストラム分析法を用いるものとして説明を進め
る。

ＬＰＣ変換部１５０では、ケプストラム計算部１２０で
求めたケプストラムｃ（ｉＸｉ　＝　０〜Ｐ；Ｐは次数
）をＬＰＧ変換部１５０は人力して線形予測係数ａ（ｉ
）を計算する。

具体的には、ケプストラムを一旦、ＦＦＴ（例えば２５
６点）して平滑化対数スペクトルを求め、これを指数変
換して平滑化スペクトルに変換する。そしてこれを逆Ｆ
ＦＴ（例えば２５６点）すると、自己相関関数が求めら
れる。自己相関関数からＬＰＧ係数を求める。ＬＰＧ係
数としては種々のもの（線形予測係数、ＰＡＲＣＯＲ，
ＬＳＰなど）が知られているが、ここでは線形予測係数
を用いるものとする。自己相関関数からは衆知の方法（
例えばグービン法など）を用いて再帰的に線形予測係数
ａ（ｉ）（ｉ＝１〜Ｍ）を求めることができる。求めた
線形予測係数はスペクトルパラメータ格納部２６０へ単
位音声毎に格納される。

ＬＰＣ逆フィルタ部２００では、線形予測係数を用いて
単位音声を逆フィルタし、単位音声信号の全区間に対し
て予測残差信号を音源信号として求め、音源信号格納部
２５０に単位音声毎に蓄積する。また、予測残差信号の
母音区間では、各ピッチ毎の開始位置も格納しておく。

一方、合成側（第２図（ｂ））では、音源信号格納部・
２５０は、端子２７０から入力した制御情報にもとづき
、必要な単位音声を選択しこれに対応する予測残差信号
を出力する。

ピッチ制御部３００では、前記制御情報のうち、ピンチ
を変化させるための情報を用いて、母音区間では、前記
ピッチの開始位置にもとづいてピッチ区間毎に残差信号
のピッチの伸縮を行う。具体的な方法については、前記
文献１に記載されているらように、ピッチ周期を長くす
るときはピッチ区間の後ろに零を詰め、ピッチ周期を短
くするときはピッチ区間の後ろからサンプルを切り詰め
る。

また母音区間の時間長は、前記制御情報により指定され
た時間長を用いて、ピッチ単位で調整する。

スペクトルパラメータ格納部２６０は、前記制御情報に
従い、単位音声を選択しこれに対応するＬＰＣパラメー
タ町を出力する。

ＬＰＣ合成フィルタ３５０は、下式の伝達特性をもピッ
チを変化させた予測残差信号とＬＰＧパラメータとを用
いて合成した音声ｘ（ｎ）を出力する。

補正用スペクトルパラメータ計算部３７０は、ＬＰＧパ
ラメータ計算部３７０は、ＬＰＧパラメータａ１と合成
音声ｘ（ｎ）をもちいて、ピッチを変化させたときに合
成音声に発生するスペクトル歪を補正するなめの、補正
用スペクトルパラメータｂ、をケプストラムをもとにし
て計算する。ケプストラムとしては、前述のように種々
のものが考えられるが、ここでは、ＬＰＣ係数から変換
の容易なＬＰＣケプストラムを用いる。具体的には以下
のように行う。まず、ａｌを用いて前述文献５の方法に
基づきＬＰＣケプストラムｃ’（ｉ）に変換し、以下の
パワスペクトルＨ２（Ｚ）を計算する。

Ｈ２（Ｚ）＝ｅｘｐ（Σｃ’（ｉ）Ｚ−リ　　　　　　
　　　　　　　　（２）次に、合成音声ｘ（ｎ）の有声
音区間についてあらかじめ定められた区間長毎に、ある
いはピッチ同期にＬＰＧ分析を行ない、スペクトルパラ
メータａ１１を計算し、これをＬＰＣケプストラムｃ１
１（ｉ）に変換し以下のパワスペクトルＦ２（ｚ）を計
算する。

Ｆ２（ｚ）＝ｅｘｐ（Σｃ”（ｉ）ｚ’）　　　　　　
　　　　　　　　　（３）次に、（２）式（３）式の比
を以下のように求める。

Ｇ”（ｚ）＝　Ｈ２（ｚ）／Ｆ２（ｚ）　　　　　　　
　　　（４）そして、（３）式を逆フーリエ変換して自
己相関関数Ｒ（ｍ）を求め、Ｒ（ｍ）からＬＰＧ分析に
より補正用スペクトルパラメータｂｉを計算する。なお
、（２）、（３）式はＦＦＴを用いて計算することがで
きる。また、（３）式の計算はＬＰＣケプストラムを基
に行ったが、ケプストラムや改良ケプストラムを基に計
算することもできる。

ＬＰＧ補正フィルタ３８０は、以下の伝達特性Ｑ（Ｚ）
を持ち、Ｑ（Ｚ）　＝　１／（１−Σｂ、ｚ−’）　　　　　　
　　　（５）合成音声ｘ（ｎ）を人力し、補正用スペク
トルパラメータｂｉを用いて、スペクトル歪を補正した
合成音声ｘ’（ｎ）を端子３９０へ出力する。

以上で本発明の作用に関する説明を終える。

（実施例）第１図に本発明の一実施例の構成を示すブロック図を示
す。

第１図（ａ）は本発明による音声分析装置、第１図（ｂ
）は本発明による音声合成装置の実施例を示す。

分析側では、入力端子４００から単位音声信号を入力し
、分析回路４１０で、あらかじめ定められた時間区間毎
にあるいは、母音区間ではピッチ周期に等しい区間ごと
に、−旦、ＬＰＧ分析を行なった後にＬＰＣケプストラ
ムに変換する。改良ケプストラム計算回路４２０では、
ＬＰＣケプストラムを初期値として前記作用の項で述べ
たように、改良ケプストラム法を用いて、音声のピッチ
の影響を受けにくい改良ケプストラムをあらかじめ定め
られた次数だけ求める。なお、ここではＬＰＣケプスト
ラムを初期値としたが、ＦＦＴにより求めたケプストラ
ムを初期値としてともよい。

ＬＰＧ変換回路４３０では、改良ケプストラムにより表
したスペクトル包絡をＬＰＣ係数により近似する。

具体的な方法は前記作用の項を参照できる。ＬＰＧ係数
としては線形予測係数を用いる。予め定められた次数の
線形予測係数は前記単位音声の全区間に対してスペクト
ルパラメータ格納回路４６０へ格納される。

ＬＰＣ逆フィルタ４４０は、予め定められた次数の線形
予測係数を入力し、前記単位音声信号を逆フィルタして
、前記単位音声の全区間に対して予測残差信号を求める
。

ピッチ分割回路４４５は、単位音声の有声区間では、予
測残差信号に対してピンチ分割位置を求め、予測残差信
号を音源信号としてピンチ分割位置と共に音源信号格納
回路４５０へ格納する。なお、ピッチ分割位置の求め方
としては、例えば、特願昭６２−２１０６９０（文献６
）や他の良好な方法を用いることがきる。

合成側では、制（雄部５１０は、端子５００から韻律制
御（ピンチ、時間長、振幅）情報、単位音声の接続情報
を入力し、音源格納回路５５０、スペクトルパラメータ
格納回路５８０、ピッチ変更回路５６０、振幅制御回路
５７０へ出力する。

音源格納回路５５０は、単位音声の接続情報を人力し、
その単位音声に対応する予測残差信号を出力する。ピッ
チ変更回路５６０は、ピンチ制御情報を人力し、母音区
間においてあらかじめ指定されているピンチ分割位置を
用いて、予測残差信号のピッチの変更を行なう。ピッチ
を変更するための具体的な方法は、前記作用の項で説明
した方法や、他の衆知な方法を用いることができる。

次に、振幅制御回路５７０は、振幅制御情報を人力し、
それに従い、予測残差信号の振幅を制御しｅ（ｎ）を出
力する。スペクトルパラメータ格納回路５８０は、単位
音声の接続情報を人力し、その単位音声に対応するスペ
クトルパラメータ系列を出力する。ここでは、前記作用
の項と同様にスペクトルパラメータとして、ＬＰＧ係数
ａ１を用いることにするが、他の衆知なパラメータを用
いることができる。

合成とフィルタ回路６００は、前記作用の項の（１）式
の特性を有しており、ピッチを変更した予測残差信号を
人力して係数ａ１を用いて次式に従い合成音声ｘ（ｎ）
を計算する。

Ｘ（ｎ）　＝　ｅ（ｎ）十Σａ、・ｘ（ｎ−ｉ）　　　
　　　　　　（６）振幅制御回路７１０は、合成音声Ｘ
（Ｎ）にゲインＧをかけて出力する。ゲインＧはゲイン
計算回路７００から人力する。ゲイン計算回路７００の
動作は後述する。

ＬＰＣケプストラム計算回路６０５は、ＬＰＧ係数をＬ
ＰＣケプストラムｃ’（ｉ）に変換する。

ＦＦＴ計算回路６１０は、ｃ’（ｉ）を人力し、あらか
じめ定められた点数（例えば２５６点）のＦＦＴ（高速
フーリエ変換）を行い、前記（２）式で定義したパワス
ペクトルＨ２（ｚ）を計算し出力する。なお、ＦＦＴの
計算は、例えば○ｐｐｅｎｈｅｉｍ氏らによる”Ｄｉｇ
ｉｔａｌ　ＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”（Ｐｒ
ｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ、１９７５年）と題した単行本
の第６章（文献７）に記載されているのでここでは説明
を省略する。

ＬＰＧ分析回路６４０は、ピッチ周期を変更して得た合
成音声ｘ（ｎ）の母音区間において、ＬＰＣ分析を行い
、ＬＰＧ係数ａ、′を計算する。このとき、作用の項で
述べたように、ＬＰＧ分析をピッチ同期で行なってもよ
いし、固定長フレーム区間毎に行なってもよい。

ＬＰＣケプストラム計算回路６４５はＬＰＣ係数をＬＰ
Ｃケプストラムｃ１１（ｉ）に変換する。

ＦＦＴ計算回路６３０は係数Ｃ”′（ｉ）を人力し、前
記（３）式で定めたパワスペクトルＦ２（ｚ）を計算し
出力する。

なお、前記作用の項で述べたように、ＬＰＣケプストラ
ムを用いてもよいし、ケプストラムや改良ケプストラム
を用いることもできる。

補正用スペクトルパラメータ計算回路６２０は、Ｈ２（
ｚ）、Ｆ２（ｚ）を用いて、（４）式に従いＧ２（ｚ）
を計算す　。

る。さらに、これを逆ＦＦＴ　して自己相関関数Ｒ（ｍ
）を求め、ＬＰＧ分析してＬＰＣ係数ｂｉを求める。

補正用フィルタ６５０は、係数ｂｉを用い、振幅制御回
路７１０の出力を人力して、スペクトル歪を補正した合
成音声ｘ’（ｎ）を下式に従い計算する。

ｘ’（ｎ）　＝　Ｇ−ｘ（ｎ）＋Σｂｉ−ｘ’（ｎ−ｉ
）　　　　　　（７）（７）式でＧ−ｘ（ｎ）は補正用
フィルタ６５０の入力信号を示す。

ゲイン計算回路７００は、ピッチを変化させた区間で、
ｘ（ｎ）とｘ’（ｎ）のピッチ毎の平均電力を等しくす
るためのゲインＧを計算する。これは、補正用フィルタ
６５０のゲインＧが１ではないからである。具体的には
、ピッチを変化させた区間で、ピッチ毎にｘ（ｎ）とｘ
’（ｎ）の平均電力を下式に従い計算する。

ＰＬ　＝　１／Ｎ・Σｘ２（ｎ）　　　　　　　　　　
（８ａ）Ｆ２　：　１／Ｎ−Σｘ２（ｎ）　　　　　　
　　　　（８ｂ）ここでＮはピッチ区間のサンプル数を
示す。そしてゲインＧを下式から求める。

Ｇゴｆ呵７＃　　　　　　　　　　　＜９＞このゲイン
Ｇがかけられた、最終的な合成音声信号Ｘ”（ｎ）は端
子６６０を通して出力される。

以上本発明の一実施例に対する説明を終える。

上記実施例は、あくまでも本発明の一構成にすぎず、種
々の変形も可能である。

本実施例では、単位音声の全区間について、音源信号と
して、線形予測分析して得られた予測残差信号を用いた
が、演算量、メモリ量の低減のために、有声区間、特に
母音区間では、代表的な１ピッチ区間の予測残差信号を
用いて、これの振幅、ピッチを制御しながら繰り返して
用いてもよい。

また、音源信号としては、線形予測分析して得られる予
測残差信号のみならず他の良好な音源信号、例えば、零
位相化信号、位相等化信号、マルチパルス音源などを用
いることができる。

また、格納するスペクトルパラメータとしては、実施例
方法以外に他の良好なスペクトルパラメータ、例えば、
ホルマント、ＡＲＭＡ、　ＰＳＥ、ＬＳＰ、　ＰＡＲＣ
ＯＲ，メルケプストラム、−膜化ケプストラム、メル一
般化ケプストラムなどを用いることができる。

また、スペクトルパラメータとしてＬＰＣ係数をスペク
トルパラメータ格納回路２６０に格納したが、ケプスト
ラムや改良ケプストラムを格納するようにすることもで
きる。ただしこのようにすると合成側でもＬＰＣ合成フ
ィルタの前にＬＰＣ変換回路が必要となる。

補正用フィルタのスペクトルパラメータも本実施例の方
法以外に、他の良好なパラメータ、例えば、ホルマント
、ＡＲＭＡ、　ＰＳＥＳＬＳＰ、　ＰＡＲＣＯＲ。

メルケプストラム、−膜化ケプストラム、メルー般化ケ
プストラムなどを用いることができる。

また、補正用フィルタの構成としては、（５）式で示し
たような全極形フィルタを用いたが、極−雰形フィルタ
や、ＦＩＲフィルタを用いる構成としてもよい。但しこ
のようにすると、演算量がかなり増大する。

また、演算量低減化のために、振幅制御回路７１０、ゲ
イン計算回路７００を省略するこ、ともできる。ただし
このようにすると、合成音声ｘ’（ｎ）のレベルが多少
変化するおそれがある。

また、振幅制御回路５７０は、残差信号のパワーを制御
するのではなく、ゲイン計算回路７００、振幅制御回路
７１０と同一の構成とし、合成音声ｘ（ｎ）のパワーを
制御するようにしてもよい。ただしこのときは、制御化
部５１０から入力する制御信号は、残差信号のピッチ毎
の単位パワーではなく、合成音声のピンチ毎の単位パワ
ーとする必要がある。

また、振幅制御回路５７０．７１０、ゲイン回路７００
は簡略化のために省略することもできるるまた、分析側
で、ピッチ分割は行わないで、合成時に制御情報として
与えるようにしてもよい。

このようにすると、ピッチ分割回路４４５は不要となる
。

また、本実施例では、韻律制御情報を端子５００を通し
て入力する構成としたが、韻律制御に関しては、アクセ
ント情報、イントネーション情報を入力して、規則によ
り韻律制御情報を発生するようにしてもよい。

また、演算量低減のために、補正用フィルタの計算は、
ピッチ制御回路５６０において、ピッチの変化が太きい
ときにのみ計算するような構成としてもよい。

また、各単位音声毎に、ピッチの変化量に応じて補正用
スペクトルパラメータをコードブックとして有しておく
か、あるいはスペクトルパラメータの変化自体をコード
ブックあるいはテーブルとして予め有しておき、スペク
トルパラメータの最適な変化を参照するようにしてもよ
い。このようにすると、前者の場合では補正用フィルタ
の計算が簡略化される、後者の場合では補正用フィルタ
の計算が不要となる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、単位音声の全て
の区間について音源信号とスペクトルパラメータを有し
ており、これらを用いて音声を合成しているので、子音
区間のみならず、従来音質が劣化していた母音区間でも
良好な音質の合成音得ることができるという大きな効果
がある。また、本発明によれば、スペクトルパラメータ
及びスペクトル補正の計算にピンチの影響を受けにくい
分析法を用いていると共に、音源信号のピッチ周期を、
あらかじめ分析して格納しておいた音源信号のピッチ周
期に比べ大きく変化させて合成しても、それにより発生
するスペクトル歪を補正する補正フィルタを有している
ので、音質劣化のほとんどない音声を合成することがで
きるという効果がある。またこの効果は、ピンチ周期の
短い女性話者について特に顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を示すブロック図、第２図
は本発明の作用を示すブロック図である。図において、１２０．４１０・・・ケプストラム計算部
、１５０．４３０・・・ＬＰＣ変換回路、２００．４４
０・・・ＬＰＣ逆フィルタ、２５０．４５０・・・音源
信号格納回路、３００．５６０９０．ピッチ制御回路、
３５０．６００・・・合成フィルタ、３００．６５０・
・・補正用フィルタ、３７０．６２０・・・補正用スペ
クトルパラメータ計算回路、２６０．４６０・・・スペ
クトルパラメータ格納回路、４２０．・・改良ケプスト
ラム計算部、５７０．７１０・・・振幅制御回路、６０
５．６４５・・・ＬＰＣケプストラム計算回路、６１０
．６３０・・・ＦＦＴ計算回路、６４０、ＬＰＣ分析回
路、７００・・・ゲイン計算回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声合成に供する単位音声信号からケプストラム
を基にして求めたスペクトルパラメータを用いて前記単
位音声区間全体の音源信号を求め、前記音源信号と前記
スペクトルパラメータを前記単位音声について格納し、
前記音源信号の韻律情報を制御しながら前記スペクトル
パラメータを用いて音声を合成し、前記合成音声のスペ
クトルをケプストラムをもとにして補正するフィルタと
を有することを特徴とする音声分析合成方式。
（２）音声合成に供する単位音声信号から予め定められ
た時間長毎にあるいは前記単位音声から抽出したピッチ
パラメータに応じた時間長毎にケプストラムをもとにし
た分析を行いスペクトルパラメータを計算して格納する
スペクトルパラメータ計算回路と、前記ピッチパラメー
タに応じた時間区間毎あるいは予め定められた時間区間
毎に前記スペクトルパラメータをもとに線形予測係数に
よる逆フィルタを行い前記単位音声全体の音源信号を求
めて格納する音源信号計算回路とを有することを特徴と
する音声分析装置。
（３）単位音声毎に音源信号を格納する音源信号格納回
路と、前記単位音声毎にケプストラムをもとにして求め
たスペクトルパラメータを格納するスペクトルパラメー
タ格納回路と、前記音源信号の韻律を制御する韻律制御
回路と、前記韻律を制御された音源信号と前記スペクト
ルパラメータを用いて音声を合成する合成回路と、前記
スペクトルパラメータと前記合成音声からケプストラム
をもとにして求めたスペクトルパラメータとを用いて前
記合成音声のスペクトルを補正するフィルタ回路とを有
することを特徴とする音声合成装置。