(57)【要約】【課題】時間をかけることなく、安定して高品質な音声合成データを作成することができる音声合成装置を提供する。【解決手段】音声合成装置１は、複数のノードと各ノード間の接続を表すエッジとで構成され、前記ノードのそれぞれに置換可能なテキストデータが割り当てられて全体として文章を形成することができる有向グラフを使用して、前記有向グラフの形式で記述可能な入力された入力文章に対応した音声を合成する音声合成装置であって、音声蓄積手段７と、グラフ群蓄積手段１１と、入力文章グラフ比較手段（入力文章グラフ解析手段）１３と、音声選択手段１５と、音声接続手段１７と、を備えている。【選択図】図１
2010032918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードと各ノード間の接続を表すエッジとで構成され、前記ノードのそれぞれに置換可能なテキストデータが割り当てられて全体として文章を形成することができる有向グラフを使用して、前記有向グラフの形式で記述可能な入力された入力文章に対応した音声を合成する音声合成装置であって、
音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている複数の音声を蓄積する音声蓄積手段と、
前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている複数の前記有向グラフを蓄積するグラフ群蓄積手段と、
前記グラフ群蓄積手段に蓄積されている有向グラフと、前記入力文章を示すテキストデータとを比較することで、前記入力文章と前記蓄積されているいずれかの有向グラフとの対応関係を得て、その対応付けられている前記有向グラフから、前記音声の発話内容を示す複数のテキストデータを得て、前記入力文章とその得た複数のテキストデータとを紐付ける入力文章グラフ比較手段と、
この入力文章グラフ比較手段で紐付けられた、前記入力文章と音声の発話内容を示す複数のテキストデータとの対応関係を用いて、前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている前記音声について、当該音声における接続部分の類似度が最大となる組み合わせを選択する音声選択手段と、
この音声選択手段で選択された音声の組み合わせを、前記入力文章の構成順に接続する音声接続手段と、
を備えることを特徴とする音声合成装置。
【請求項２】
予め入力された音声の発話内容を示すテキストデータを蓄積する音声発話内容蓄積手段と、
この音声発話内容蓄積手段に蓄積された音声の発話内容を示すテキストデータと、当該音声の音声波形の対応する区間とを比較して対応付け、この対応付けた対応関係を前記音声蓄積手段に蓄積するアラインメント手段と、
予め入力された前記複数の有向グラフのいずれかと前記音声発話内容蓄積手段に蓄積された前記発話内容を示すテキストデータとを比較することで、前記発話内容を示すテキストデータが有向グラフをどのように通るか決定し、当該テキストデータと当該有向グラフとを対応づけて、その対応づけた有向グラフを前記グラフ群蓄積手段に蓄積する発話内容グラフ比較手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の音声合成装置。
【請求項３】
前記音声選択手段で選択された音声において、当該音声の音声波形同士の接続部分における音の高低差を少なくするように補正する音声補正手段を備え、
前記音声接続手段は、前記音声補正手段で補正された音声の組み合わせを接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の音声合成装置。
【請求項４】
複数のノードと各ノード間の接続を表すエッジとで構成され、前記ノードのそれぞれに置換可能なテキストデータが割り当てられて全体として文章を形成することができる有向グラフを使用して、前記有向グラフの形式で記述可能な入力された入力文章に対応した音声を合成するために、音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている複数の音声を蓄積する音声蓄積手段と、前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている複数の前記有向グラフを蓄積するグラフ群蓄積手段と、を備えたコンピュータを、
前記グラフ群蓄積手段に蓄積されている有向グラフと、前記入力文章を示すテキストデータとを比較することで、前記入力文章と前記蓄積されているいずれかの有向グラフとの対応関係を得て、その対応付けられている前記有向グラフから、前記音声の発話内容を示す複数のテキストデータを得て、前記入力文章とその得た複数のテキストデータとを紐付ける入力文章グラフ比較手段、
この入力文章グラフ比較手段で紐付けられた、前記入力文章と音声の発話内容を示す複数のテキストデータとの対応関係を用いて、前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている前記音声について、当該音声における接続部分の類似度が最大となる組み合わせを選択する音声選択手段、
この音声選択手段で選択された音声の組み合わせを、前記入力文章の構成順に接続する音声接続手段、
として機能させることを特徴とする音声合成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力文章が予め有向グラフで記述可能で、当該入力文章に対応する音声が蓄積されている場合に、当該入力文章を音声合成する音声合成装置及び音声合成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声合成をする方法や装置に次に示すものが開示されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に開示されている装置は、自然発話音声波形信号接続型音声合成装置であり、音素の発話時間が記憶されている音声合成用データベースを備えたものである。
【０００３】
そして、この音声合成装置は、当該装置に入力されたテキストデータ（任意の文章）を、音素に分解した後、この分解した音素を音素単位で繋ぎ合わせている。そして、音声合成装置は、音素単位で繋ぎ合わせる際に、音素の接続間における音韻韻律コスト及び連結コストが最小になるものを、音声合成用データベースから探索し、探索した結果を音声合成データとして出力するものである。
【特許文献１】特許第３０５０８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、任意の文章を音声合成できるものの、文章の切れ目や単語の意味を考慮することなく、音韻韻律コスト及び連結コストの和が最小となる音素単位で音声合成を行っている。このため、特許文献１に開示されている装置では、音声合成データの音質が良くなる場合があるものの、文章の切れ目であるにも拘わらず音素を連結してしまう等、安定して高品質な音声合成データを作成することができないという問題がある。
また、特許文献１に開示されている装置では、音素単位で音韻韻律コスト及び連結コストの計算を行っていくため、音声合成データを作成するまでに多くの時間がかかるという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、時間をかけることなく、安定して高品質な音声合成データを作成することができる音声合成装置及び音声合成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の音声合成装置は、複数のノードと各ノード間の接続を表すエッジとで構成され、前記ノードのそれぞれに置換可能なテキストデータが割り当てられて全体として文章を形成することができる有向グラフを使用して、前記有向グラフの形式で記述可能な入力された入力文章に対応した音声を合成する音声合成装置であって、グラフ群蓄積手段と、音声蓄積手段と、入力文章グラフ比較手段と、音声選択手段と、音声接続手段と、を備える構成とした。
【０００７】
かかる構成によれば、音声合成装置は、入力文章グラフ比較手段によって、グラフ群蓄積手段に蓄積されている有向グラフと、入力文章を示すテキストデータとを比較することで、前記入力文章と前記蓄積されているいずれかの有向グラフとの対応関係を得て、その対応付けられている前記有向グラフから、前記音声の発話内容を示す複数のテキストデータを得て、前記入力文章とその得た複数のテキストデータとを紐付けるようにしている。続いて、音声合成装置は、音声選択手段によって、前記入力文章と音声の発話内容を示す複数のテキストデータとの対応関係を用いて、前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている前記音声について、当該音声における接続部分の類似度が最大となる組み合わせを選択する。そして、音声合成装置は、音声接続手段によって、音声選択手段で選択された音声の音声波形を、入力文章の構成順に接続する。なお、有向グラフは、テキストデータである文章及び単語等のリストを含んでいる複数のノードと各ノード間の接続を表すエッジとで構成されており、グラフ理論において、文章及び単語の繋がり方に着目して「点（ノード）とそれを結ぶ線（エッジ）」の概念を指している。また、この装置において、入力文章が有向グラフで表現可能なものであることを前提としている。
【０００８】
請求項２に記載の音声合成装置は、請求項１に記載の音声合成装置において、音声発話内容蓄積手段と、アラインメント手段と、発話内容グラフ比較手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、音声合成装置は、アラインメント手段によって、音声発話内容蓄積手段に予め入力されて蓄積された音声の発話内容を示すテキストデータと、当該音声の音声波形の対応する区間とを比較して対応付け、この対応付けた対応関係を前記音声蓄積手段に蓄積する。また、音声合成装置は、発話内容グラフ比較手段によって、予め入力された前記複数の有向グラフのいずれかと前記音声発話内容蓄積手段に蓄積された前記発話内容を示すテキストデータとを比較することで、前記発話内容を示すテキストデータが有向グラフをどのように通るか決定し、当該テキストデータと当該有向グラフとを対応づけて、その対応づけた有向グラフを前記グラフ群蓄積手段に蓄積する。これにより音声合成を実行する前の準備をすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の音声合成装置は、請求項１又は２に記載の音声合成装置において、音声補正手段を備え、前記音声接続手段は、前記音声補正手段で補正された音声の組み合わせを接続することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、音声合成装置は、音声補正手段によって、音声選択手段で選択された音声において、当該音声の音声波形同士の接続部分における音の高低差を少なくするように補正する。ここで、高低差を少なくするようにとは、接続する音声波形の周波数又は特徴量の平均値になるように調整する仕方や、接続する音声波形の前方（又は後方）の周波数又は特徴量に近づける仕方（同じ値にしてもよいし、差が所定範囲内に収まるようにしてもよい）が挙げられる。
【００１２】
請求項４に記載の音声合成プログラムは、複数のノードと各ノード間の接続を表すエッジとで構成され、前記ノードのそれぞれに置換可能なテキストデータが割り当てられて全体として文章を形成することができる有向グラフを使用して、前記有向グラフの形式で記述可能な入力された入力文章に対応した音声を合成するために、音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている複数の音声の音声波形を蓄積する音声蓄積手段と、前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている複数の前記有向グラフを蓄積するグラフ群蓄積手段と、を備えたコンピュータを、入力文章グラフ比較手段、音声選択手段、音声接続手段、として機能させる構成とした。
【００１３】
かかる構成によれば、音声合成プログラムは、入力文章グラフ比較手段によって、グラフ群蓄積手段に蓄積されている有向グラフと、入力文章を示すテキストデータとを比較することで、前記入力文章と前記蓄積されているいずれかの有向グラフとの対応関係を得て、その対応付けられている前記有向グラフから、前記音声の発話内容を示す複数のテキストデータを得て、前記入力文章とその得た複数のテキストデータとを紐付けるようにしている。続いて、音声合成プログラムは、音声選択手段によって、前記入力文章と音声の発話内容を示す複数のテキストデータとの対応関係を用いて、前記音声の発話内容を示すテキストデータと対応付けられている前記音声について、当該音声における接続部分の類似度が最大となる組み合わせを選択する。そして、音声合成プログラムは、音声接続手段によって、音声選択手段で選択された音声の音声波形を、入力文章の構成順に接続する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、４に記載の発明によれば、有向グラフに対応する音声を組み合わせることで、時間をかけることなく、安定して高品質な音声合成データを作成することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、音声の音声波形と音声の発話内容を示すテキストデータから有向グラフを作成することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、合成する音声について、聴覚上の違和感の生じるおそれを是正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
（音声合成装置の構成）
図１は音声合成装置のブロック図である。図１に示すように、音声合成装置１は、入力文章が、有向グラフで表記可能な場合に、当該入力文章に対応した音声を合成（音声合成）するものであって、アラインメント手段３と、発話内容グラフ解析手段（発話内容グラフ比較手段）５と、音声蓄積手段７と、音声発話内容蓄積手段９と、グラフ群蓄積手段１１と、入力文章グラフ解析手段（入力文章グラフ比較手段）１３と、音声選択手段１５と、音声接続手段１７と、音声補正手段１９とを備えている。
【００１８】
アラインメント手段３は、音声蓄積手段７に蓄積されている音声と、音声発話内容蓄積手段９に蓄積されている音声の発話内容を示すテキストデータとを入力し、蓄積された音声の音声波形の区間と当該音声の発話内容を示すテキストデータとの時間的な対応付けを行ったものを出力するものである。この実施形態において、アラインメントとは、動的計画法（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）を利用したマッチングを行って、音声の音声波形と、発話内容の音声区間との時間的な対応付けをとることを指している。
【００１９】
アラインメント手段３によりアラインメントされた一例を、下記に示す。
＜アラインメントの例＞
０ｍｓ〜１４７０ｍｓ  「日本のはるか東の」
１４７０ｍｓ〜２０００ｍｓ  ＜無音＞
２０００ｍｓ〜２３５０ｍｓ  「北緯」
２３５０ｍｓ〜２９１０ｍｓ  「２２度」
２９１０ｍｓ〜３２００ｍｓ  「東経」
３２００ｍｓ〜４２００ｍｓ  「１４５度付近には」
４２００ｍｓ〜５０００ｍｓ    ＜無音＞
５０００ｍｓ〜７５２０ｍｓ  「９３０ヘクトパスカルの」
７５２０ｍｓ〜１０５００ｍｓ「熱帯低気圧があって」
１０５００ｍｓ〜１３９００ｍｓ「ほとんど停滞しています。」
【００２０】
なお、音声蓄積手段７に蓄積されている音声と、音声発話内容蓄積手段９に蓄積されている音声の発話内容とは対応している。例えば、音声蓄積手段７の音声が「今日の天気は晴れです。」であれば、音声発話内容蓄積手段９の音声の発話内容も「今日の天気は晴れです。」である。また、動的計画法とは、マッチング手法の一つであり、ビタビ（Viterbi algorithm）計算を適用するものである。
【００２１】
発話内容グラフ解析手段５は、音声発話内容蓄積手段９に蓄積されている音声の発話内容を示すテキストデータを読み出して、予めグラフ群蓄積手段１１に入力されている有向グラフのリストを辿って（比較して）、発話内容を示すテキストデータが有向グラフをどのように通るか決定し、当該テキストデータと当該有向グラフとを対応づけて、その対応づけた有向グラフをグラフ群蓄積手段１１に出力するものである。
【００２２】
有向グラフとは、グラフ理論において、複数のノード（節点、頂点）とエッジ（枝、辺）とからなるもので、これらエッジによるノードのつながり方に着目して抽象化された「点とそれを結ぶ線」で表されるものである。そして、有向グラフでは、エッジにはノードとどの向きにより接続されるのかの方向が示されている。また、有向グラフは、ノードのそれぞれに置換可能なテキストデータが割り当てられて全体として文章を形成するものであり、置換可能なテキストデータとしては、単語、フレーズ、文章等である。
【００２３】
そして、この発話内容グラフ解析手段５において、「有向グラフのリストを辿って（比較して）の「比較する」とは、有向グラフの単語、フレーズ、文章等と、テキストデータの各部分とが一致するか否かを判定することである。
【００２４】
また、この発話内容グラフ解析手段５において、「発話内容を示すテキストデータが有向グラフをどのように通るか決定」とは、発話内容を示すテキストデータの各部分と、有向グラフのノードに含まれる単語、フレーズ、文章等との一致したところを繋いでいく、つまり、テキストデータに対応したノードを順番に繋いでいくことで、ノードとその後に続くノードとを結ぶエッジを特定することである。
【００２５】
さらに、この発話内容グラフ解析手段５において、「対応付ける」とは、例えば、あるテキストデータａとテキストデータｂが、ノードとその後に続くノードとを結ぶエッジを特定した結果、テキストデータａ＝ＳＴＡＲＴ＋ノードａ１＋エッジＡ１＋ノードｂ２＋エッジＡ２＋ノードｃ１＋エッジＡ３＋ノードｄ８＋ＥＮＤ、テキストデータｂ＝ＳＴＡＲＴ＋ノードａ８＋エッジＢ１＋ノードｂ２＋エッジＢ２＋ノードｃ５＋エッジＢ３＋ノードｄ５＋エッジＢ４＋ノードｅ１＋エッジＢ５＋ノードｆ４＋ＥＮＤといったように、テキストデータが構成されていた順序に並べることである。なお、ＳＴＡＲＴは、グラフを開始するノードであり、ＥＮＤは、グラフを終了するノードである。
【００２６】
なお、具体的な比較例（発話内容グラフ解析手段５、入力文章グラフ解析手段１３の解析例）は後記する。
【００２７】
音声蓄積手段７は、様々な音声の音声波形と発声時間とを対応付けた音声データを、予め蓄積したもので、一般的なハードディスク等の記録媒体によって構成されている。そして、この音声蓄積手段７では、アラインメント手段３からの読み出し要求に基づいて、蓄積している音声の音声波形をアラインメント手段３に出力し、このアラインメント手段３において、対応付けられた音声と発声区間との対応付けを（例えば、前記したように、０ｍｓ〜１４７０ｍｓ  「日本のはるか東の」）、アラインメント手段３からの書き込み要求に基づいて蓄積（書き込む）する。なお、予め蓄積している音声を初期入力の音声ともいう。
【００２８】
また、音声蓄積手段７は、実際に入力文章に対応した音声を音声合成する際に、音声選択手段１５からの読み出し要求に基づいて、発声区間が対応付けられている音声波形を、音声選択手段１５に出力する。
【００２９】
音声発話内容蓄積手段９は、音声蓄積手段７に蓄積されている音声データに対応したテキストデータである音声の発話内容を予め蓄積したもので、一般的なハードディスク等の記録媒体によって構成されている。
【００３０】
この音声発話内容蓄積手段９は、アラインメント手段３からの読み出し要求に基づいて、音声の発話内容をアラインメント手段３に出力し、このアラインメント手段３において、対応付けられた音声と発声区間との対応付けを、アラインメント手段３からの書き込み要求に基づいて蓄積（書き込む）する。なお、予め入力されて蓄積している音声の発話内容を初期入力の音声の発話内容ともいう。
【００３１】
そして、この音声発話内容蓄積手段９は、発話内容グラフ解析手段５からの読み出し要求に基づいて、音声の発話内容を発話内容グラフ解析手段５に出力する。
【００３２】
グラフ群蓄積手段１１は、予め入力された有向グラフを蓄積していると共に、発話内容グラフ解析手段５から出力された複数の有向グラフを蓄積するもので、一般的なハードディスク等の記録媒体によって構成されている。また、このグラフ群蓄積手段１１は、複数の有向グラフの各ノードに割り当てられているリストのそれぞれを蓄積している。
【００３３】
そして、このグラフ群蓄積手段１１は、蓄積している有向グラフを、入力文章グラフ解析手段１３からの読み出し要求に基づいて、入力文章グラフ解析手段１３に出力する。
【００３４】
なお、音声合成装置１において、これら音声蓄積手段７と、音声発話内容蓄積手段９と、グラフ群蓄積手段１１とについて、音声発話内容蓄積手段９には、予め発話内容を示すテキストデータが蓄積されており、音声蓄積手段７には、予め対応関係が取れた音声の音声波形の区間が蓄積されており、グラフ群蓄積手段１１には、有向グラフが蓄積されているものとする。すなわち、音声合成装置１では、音声合成する段階として、音声蓄積手段７、グラフ群蓄積手段１１、入力文章グラフ解析手段１３、音声選択手段１５及び音声接続手段１７が必須の構成である。
【００３５】
つまり、音声合成装置１では、アラインメント手段３によるアラインメント及び発話内容グラフ解析手段５による発話内容を示すテキストデータと有向グラフとの対応付けを、音声合成する準備段階として行っている。そして、音声合成装置１は、音声蓄積手段７およびグラフ群蓄積手段１１の各データを用いて、入力文章グラフ解析手段１３、音声選択手段１５及び音声接続手段１７により動作するように構成している。なお、音声合成装置１に、発話内容を示す新たなテキストデータを入力する場合には、同じように、アラインメント手段３よるアラインメント及び発話内容グラフ解析手段５による発話内容を示すテキストデータと有向グラフとの対応付け（紐付け）を行う。
【００３６】
入力文章グラフ解析手段１３は、グラフ群蓄積手段１１に蓄積されている有向グラフと、入力文章を示すテキストデータとを比較することで、入力文章とグラフ群蓄積手段１１に蓄積されているいずれかの有向グラフとの対応関係を得て、その対応付けられている当該有向グラフから、音声の発話内容を示す複数のテキストデータを得て、当該入力文章とその得た複数のテキストデータとを紐付け（対応付け）、紐付けた当該対応関係および当該テキストデータを音声選択手段１５に出力するものである。なお、入力文章は、テキストデータであり、有向グラフで表現可能な文章である。また、この入力文章グラフ解析手段１３は、発話内容グラフ解析手段５と同じアルゴリズムを採用したものである。この入力文章グラフ解析手段１３から音声選択手段１５に出力する文章および単語対応関係は、有向グラフにおけるノード部分（文章又は単語）と入力文章を示すテキストデータとを対応付けたものである。
【００３７】
つまり、この入力文章グラフ解析手段１３では、発話内容グラフ解析手段５の説明で用いた前記した例のように、入力文章のテキストデータｃが、例えば、ＳＴＡＲＴ＋ノードａ１＋エッジＡ１＋ノードｂ２＋エッジＡ２＋ノードｃ１＋エッジＡ３＋ノードｄ８＋ＥＮＤを通ることが得られる。
【００３８】
そして、この入力文章グラフ解析手段１３は、入力文章と有向グラフとを比較して、入力文章を示すテキストデータの各部分がどこのノードを通るかを辿る処理を、グラフ群蓄積手段１１に蓄積されている複数の有向グラフについて実行し、その結果、入力文章とすべて一致した１つの有向グラフを採用している。そして、この有向グラフおよび有向グラフに含まれているリストを含む発話内容を、音声選択手段１５に出力する。つまり、この入力文章グラフ解析手段１３では、入力文章を示すテキストデータが、グラフ群蓄積手段１１に蓄積されている有向グラフの中において、どのように通るかを決定すると共に、決定した有向グラフおよびグラフに含まれているリストを含む発話内容を、音声選択手段１５に出力している。なお、この入力文章グラフ解析手段１３は、有向グラフと入力文章を、音声選択手段１５に出力するようにしてもよい。
【００３９】
音声選択手段１５は、入力文章グラフ解析手段１３で対応関係を比較した結果（入力文章となるようにテキストデータがどのように通るかを決定した有向グラフ）に基づいて、音声蓄積手段７から当該結果に対応する音声の組合せを、所定の類似度を評価する評価関数により求め、評価した結果（音声の組合せ）の中で、各音声の接続部分の類似度が最も高くなる組合せを選択するものである。なお、類似度は、連結コストおよび音韻韻律コストが最小になるものを選択しており、例えば、特開２００４−１３９０３３号公報、あるいは、特開２００７−１１４２３６号公報に記載されている手段を用いて行っている。
【００４０】
この音声選択手段１５は、音声の接続部分の類似度が最も高くなる組合せを選択した後、当該音声を、そのまま接続する際（当該装置１の使用者が予め設定する）には当該音声を音声接続手段１７に出力し、選択した音声を補正した後で接続する際には当該音声を音声補正手段１９に出力する。
【００４１】
音声接続手段１７は、音声選択手段１５で選択された音声を接続するものである。この音声接続手段１７による音声の接続方法は、例えば、接続する前後の音声において、前の音声波形が１００ｍｓであれば、１１０ｍｓ（後端側を１０ｍｓ余計に取得する）取得し、１１０ｍｓから２０ｍｓ遡った部分をフェードアウトし、かつ、後の音声の音声波形が１００ｍｓであれば、１１０ｍｓ（前端側を１０ｍｓ余計に取得する）取得し、１１０ｍｓの前側から２０ｍｓ遡った部分をフェードインし、足し合わせることで行っている。つまり、波形の先端の音声波形の終端と、後の音声の音声波形の先端とをフェードして足し合わせることで行っている。そして、音声接続手段１７は、接続した音声（合成音声）を、外部に出力している。
【００４２】
音声補正手段１９は、音声選択手段１５で選択された音声を補正するものである。この音声補正手段１９では、接続する音声の高さの違い（周波数の高低差）やＭＦＣＣ（Mel-Frequency Cepstrum Coefficient）等の特徴量の違いがあるときに、例えば、信号処理により前後の音声の高さの平均値を求め、前後の各音声の高さとその平均値との差分だけ補正する。これにより、接続した合成音声に生じる、聴覚上の違和感をできるだけ低減するものである（高低差がでないようにする）。
【００４３】
この音声補正手段１９による補正については、ここでは、特開平２−４７７００号公報に記載されている方法を適用することとしている。
【００４４】
この音声合成装置１によれば、入力文章が有向グラフで表現可能であれば、時間をかけることなく、安定して高品質な音声合成データを作成することができる。
【００４５】
（音声合成の具体例）
次に、図２、３を参照して、音声合成の具体例について説明する（適宜、図１参照）。
まず、音声合成装置１には、図２に示した有向グラフ、「ＳＴＡＲＴ」、Ａ１「場所の」、Ａ２「緯度」、Ａ３「経度付近には」、Ａ４「気圧の」、Ａ５「番号から変わった＋（擾乱・・・）」「（・・・変わった）−擾乱種類があって」「擾乱種類があって」、Ａ６「ほとんど停滞しています」、Ａ７「方角へ」、Ａ８「時速で進んできます」、「ＥＮＤ」が入力されているものとする。なお、ここで、Ａ４からＡ５の上側のルート「１」を通る場合とは、「番号から変わった」という変数と、「擾乱種類があって」という変数がある場合で、例えば、「台風第３号から変わった熱帯低気圧があって」などが該当する。
また、「番号から変わった＋（擾乱種類があって）」という記述法の意味は、「擾乱種類があって」というフレーズが後ろに続く「番号から変わった」というフレーズを示し，「(番号から変わった)−擾乱種類があって」という記法の意味は、「番号から変わった」というフレーズが前にある「擾乱種類があって」というフレーズを示す。
【００４６】
つまり、音声合成装置１では、予め音声蓄積手段７及び音声発話内容蓄積手段９に、つぎの音声と有向グラフとが蓄積されている。
「［場所］の、［緯度］、［経度］付近には、［気圧］の、（｜［番号］から変わった）［擾乱種類］があって、（ほとんど停滞しています。｜［方角］へ、毎時［時速］で進んでいます。）」
これらの音声と有向グラフとを初期入力と呼称する。
【００４７】
そして、音声合成する一例として、図２では、入力文章として、「ルソン島の、北緯１６度、東経１２２度付近には、９５０ヘクトパスカルの、台風第３号から変わった熱帯低気圧があって、南へ、毎時１０ｋｍで進んでいます。」を挙げる。
【００４８】
なお、音声合成装置１の音声発話内容蓄積手段９に蓄積されている有向グラフにおいて、「（Ａ｜Ｂ）」はＡかＢを通る分岐の有向グラフを表しており、「［］」は変数を表している。また、音声合成装置１の音声蓄積手段７に蓄積されている音声は、有向グラフ上のすべての固定部分と、変数部分とをカバーしているものとする。
【００４９】
まず、音声合成装置１は、アラインメント手段３によって、初期入力の音声と音声の発話内容との対応付けを行う。続いて、音声合成装置１は、発話内容グラフ解析手段５によって、音声の発話内容と、有向グラフとの対応関係をとる。そして、初期入力の有向グラフが前記したようにつぎのものである。
「［場所］の、［緯度］、［経度］付近には、［気圧］の、（｜［番号］から変わった）［擾乱種類］があって、（ほとんど停滞しています。｜［方角］へ、毎時［時速］で進んでいます。）」
そして、この初期入力の音声の発話内容が、以下の説明では、「日本のはるか東の、北緯２２度、東経１４５度付近には、９３０ヘクトパスカルの、熱帯低気圧があって、ほとんど停滞しています。」であるとする。
【００５０】
また、図３に有向グラフにおけるノードに対応したリストの一例を示す。［場所］のリストには、一例として、日本のはるか東・ルソン島・東シナ海・オホーツク海が含まれている。［緯度］のリストには、一例として、北緯０度から南緯０度までが含まれ、［経度］には、東経１度から西経１８０度までが含まれている。［気圧］のリストには、一例として、７００ヘクトパスカルから１２００ヘクトパスカルまでが含まれている。［番号］のリストには、一例として、台風第１号から台風第２００号が含まれている。［擾乱種類］のリストには、一例として、熱帯低気圧があって・低気圧があって、が含まれている。［方角］のリストには、一例として、東西南北を表す１６方位が含まれ、［時速］のリストには、一例として、１キロから５００キロまで含まれるものとする。そして、これらのリスト（置換可能なテキストデータ）は、有向グラフのノードのそれぞれに関連づけて、グラフ群蓄積手段１１に蓄積されている。したがって、有向グラフを比較するときに、ノードに対応したリストを参照できるようになっている。
【００５１】
そうすると、有向グラフにおけるノードと、ノードに対応したリストとを参照することで、［場所］のリストである、日本のはるか東・ルソン島・東シナ海・オホーツク海の中から［場所］＝「日本のはるか東」を得る。以下同様に、ノードそれぞれの対応関係を得る。
【００５２】
また、有向グラフが分岐している分岐〈１〉では、初期入力の音声の発話内容の「熱帯低気圧」がノード［擾乱種類］のリストにある熱帯低気圧に該当することから、分岐〈１〉＝「２」という対応関係が得られる。
【００５３】
さらに、有向グラフが分岐している分岐〈２〉では、初期入力の音声の発話内容の「ほとんど・・・」であるので、ノード「方角」のリストに該当するものがないことから、分岐〈２〉＝「１」という対応関係が得られる。
【００５４】
つまり、音声合成装置１は、発話内容グラフ解析手段５によって、［場所］＝「日本のはるか東」、［緯度］＝「北緯２２度」、［経度］＝「東経１４５度」、［気圧］＝「９３０ヘクトパスカル」、〈分岐１〉＝「２」、［擾乱種類］＝「熱帯低気圧」、〈分岐２〉＝「１」という対応関係を得る。
【００５５】
そして、音声合成装置１は、発話内容グラフ解析手段５によって、新たに仮説を生成し、分岐が合流する部分では、仮説のマージを行い、類似度の高い仮説を残すようにする。そして、音声合成装置１は、発話内容グラフ解析手段５によって、有向グラフが複数の場合に最も類似度の高かった有向グラフに対する音声の対応関係を選択する。
【００５６】
そして、音声合成装置１は、アラインメント手段３及び発話内容グラフ解析手段５によって、すべての音声の発話内容について有向グラフにおける対応関係を選択していくことで、当該有向グラフのノードにおける各変数と、音声との対応関係がとれるようになる。
これにより、音声合成装置１では、例えば、［場所］を表すノードに含まれる「日本のはるか東」の音声の発声区間を得ることができる。
【００５７】
そして、音声合成装置１は、これから音声合成しようとする入力文章である図２に示した「ルソン島の、北緯１６度、東経１２２度付近には、９５０ヘクトパスカルの、台風第３号から変わった熱帯低気圧があって、南へ、毎時１０ｋｍで進んでいます。」と有向グラフとの比較を、入力文章グラフ解析手段１３によって行う。
【００５８】
そうすると、音声合成装置１は、入力文章グラフ解析手段１３によって、［場所］＝「ルソン島」、［緯度］＝「北緯１６度」、［経度］＝「東経１２２度」、［気圧］＝「９５０ヘクトパスカル」、〈分岐１〉＝「１」、［番号］＝「台風第３号」、［擾乱種類］＝「熱帯低気圧」、〈分岐２〉＝「２」、［方角］＝「南」、［時速］＝「１０ｋｍ」という対応関係を得る。
【００５９】
そして、音声合成装置１は、入力文章グラフ解析手段１３によって、入力文章に対する有向グラフ上の位置（対応関係）が判明し、アラインメント手段３及び発話内容グラフ解析手段５によって、音声の発声区間も特定できていることから、音声選択手段１５によって、音声の接続部分における組み合わせについて、動的計画法による探索を行い、最終的に組み合わせた文章全体で、最も音声の類似度が高い組み合わせを選択する。
【００６０】
そして、音声合成装置１は、音声接続手段１７によって、音声選択手段１５で選択された音声について、当該音声の接続前後で２０ｍｓ程度フェードし、足し合わせて、合成音声を作成して出力する。場合によっては、音声合成装置１は、音声補正手段１９によって、選択された音声を補正してから、音声接続手段１７によって接続してもよい。
【００６１】
（音声合成装置の動作）
次に、図４、図５に示すフローチャートを参照して、音声合成装置１の動作について説明する（適宜、図１参照）。図４は、実際に音声合成する前の準備段階の動作を示しており、図５は、実際に入力文章を音声合成する際の動作を示している。
【００６２】
図４に示すように、音声合成装置１は、アラインメント手段３によって、音声蓄積手段７に蓄積されている全ての音声について、アラインメントを実行し（ステップＳ１）、全ての音声のアラインメントが終了したか否かを判定する（ステップＳ２）。音声合成装置１は、アラインメント手段３によって、全ての音声のアラインメントが終了したと判定するまで（ステップＳ２、Ｎｏ）、アラインメントを実行する。
【００６３】
続いて、音声合成装置１は、アラインメント手段３によって、全ての音声のアラインメントが終了したと判定した場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）には、発話内容グラフ解析手段５によって、音声の発話内容と有向グラフとの対応付けを行う（ステップＳ３）。音声合成装置１は、発話内容グラフ解析手段５によって、音声の発話内容と有向グラフとの対応付けが終了したと判定するまで（ステップＳ４、Ｎｏ）、対応付けを行う。音声合成装置１は、対応付けを行った有向グラフを、グラフ群蓄積手段１１に出力する。
【００６４】
そして、音声合成装置１は、発話内容グラフ解析手段５によって、音声の発話内容と有向グラフとの対応付けが終了したと判定した場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）には、音声合成する準備段階の処理を終了する（エンド）。
【００６５】
図５に示すように、音声合成装置１は、入力文章グラフ解析手段１３によって、入力された入力文章と、グラフ群蓄積手段１１に蓄積されている有向グラフとの対応関係を比較（解析）する（ステップＳ１１）。続いて、音声合成装置１は、音声選択手段１５によって、有向グラフに対応する音声を、音声蓄積手段７から読み出して、読み出した音声の組み合わせで類似度が最大となるものを選択する（ステップＳ１２）。
【００６６】
そして、音声合成装置１は、音声補正手段１９によって、音声選択手段１５で選択された音声を補正する（音声の接続部分の高低や特徴量を調整する）（ステップＳ１３）。そして、音声合成装置１は、音声接続手段１７によって、補正した音声を接続し、合成音声として出力する（ステップＳ１４）。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、音声合成装置１として説明したが、コンピュータと協働する、各手段の処理を実行可能に記述したコンピュータ言語として構成することも可能である。
【００６８】
なお、音声合成装置１では、アラインメント手段３によりアラインメントした結果を、音声発話内容蓄積手段９に蓄積して、入力文章グラフ解析手段１３が接続して処理する（図１で図示せず）ようにしてもよい。また、音声合成装置１では、発話内容グラフ解析手段５により比較した結果を、音声発話内容蓄積手段９に蓄積して、音声選択手段１５が接続して処理する（図１で図示せず）ようにしてもよい。
【００６９】
また、音声合成装置１では、音声補正手段１９を、音声選択手段１５と音声接続手段１７の間に配置したが、音声選択手段１５の中又は音声接続手段１７の中に含む構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係る音声合成装置のブロック図である。
【図２】本発明に係る音声合成装置における有向グラフの例を示した図である。
【図３】有向グラフにおけるノードに対応したリストの一例を示した図である。
【図４】図１に示した音声合成装置の動作（音声合成の準備段階）を示したフローチャートである。
【図５】図１に示した音声合成装置の動作（音声合成の実行段階）を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１      音声合成装置
３      アラインメント手段
５      発話内容グラフ解析手段
７      音声蓄積手段
９      音声発話内容蓄積手段
１１    グラフ群蓄積手段
１３    入力文章グラフ解析手段
１５    音声選択手段
１７    音声接続手段
１９    音声補正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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