(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
数字列を先頭から２桁ずつの区間に分割し、奇数区間の数字には１桁ずつ発声された基本周波数の高い数字音声波形を指定し、偶数区間の数字には１桁ずつ発声された基本周波数の低い数字音声波形を指定し、これらの指定に基づいて切出された数字音声波形断片を結合して数字音声を形成するようにしたことを特徴とする数字音声の形成方法。
【請求項２】
請求項１に記された数字音声の形成方法において、
０から９まで変化させて単独で発声した波形と、３桁または４桁数字の後半１桁または２桁を任意の１桁または２桁の数字に固定した状態で、前半の２桁を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて３桁または４桁数字を連続発声した波形とを作成し、前記単独で発声した波形と前記前半の２桁の発声波形とを、前記基本周波数の高い数字音声波形とすることを特徴とする数字音声の形成方法。
【請求項３】
請求項１に記された数字音声の形成方法において、
３桁または４桁数字の前半２桁を任意の２桁の数字に固定した状態で、後半の１桁を０から９まで変化させて３桁数字を連続発声した波形と、該後半の２桁を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて４桁数字を連続発声した波形とを作成し、これらの波形を前記基本周波数の低い数字音声波形とすることを特徴とする数字音声の形成方法。
【請求項４】
１桁ずつ発声された基本周波数の高い数字音声波形と、１桁ずつ発声された基本周波数の低い数字音声波形とを記憶する音声波形蓄積部と、
数字列を先頭から２桁ずつの区間に分割する数字列分割部と、
該区間毎に、奇数区間には高い基本周波数を指定し、偶数区間には低い周波数を指定する基本周波数高さ指定部と、
該基本周波数高さ指定部で指定された高さの数字音声波形断片を前記音声波形蓄積部から抽出する音声波形抽出部と、
該音声波形抽出部から抽出された数字音声波形断片を結合して出力する音声信号出力部とを具備したことを特徴とする数字音声の形成装置。
【請求項５】
請求項４に記された数字音声の形成装置において、
０から９まで変化させて単独で発声した波形と、３桁または４桁数字の後半１桁または２桁を任意の１桁または２桁の数字に固定した状態で、前半の２桁を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて３桁または４桁数字を連続発声した波形とを作成し、前記単独で発声した波形と前記前半の２桁の発声波形とを、前記基本周波数の高い数字音声波形とすることを特徴とする数字音声の形成装置。
【請求項６】
請求項４に記された数字音声の形成装置において、
３桁または４桁数字の前半２桁を任意の２桁の数字に固定した状態で、後半の１桁を０から９まで変化させて３桁数字を連続発声した波形と、該後半の２桁を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて４桁数字を連続発声した波形とを作成し、これらの波形を前記基本周波数の低い数字音声波形とすることを特徴とする数字音声の形成装置。
【請求項７】
請求項４に記載の数字音声の形成装置において、
前記音声波形蓄積部は前記基本周波数の高い数字音声波形と、基本周波数の低い数字音声波形の一方のみを記憶し、他方の数字音声波形は前記一方の音声波形
を基にこれを周波数変換して形成することを特徴とする数字音声の形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は数字音声の形成方法および形成装置に関し、特に、複数の数字音声を連続して発生させる場合に、自然な抑揚をもつ数字音声を発生させることができるようにした数字音声の形成方法および形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電話番号の案内サービス等に見られるように、数字音声を合成して顧客に電話番号を提供するサービスが実用化されている。このようなサービスでは、数字が一つずつ独立的に発音されており、全体を通して聞くと、不自然な感じがする。
【０００３】
また、従来から、複数桁の数字、例えば４桁の数字を連続的に発声した場合に自然に聞こえる基本周波数パターンは、図７のように、最初の２桁、例えば「ゼロ」と「イチ」は一つの尾根を形成し、また、次の２桁、例えば「ニー」と「ヨン」が他の尾根を形成し、１つ目の尾根の高さは「高」程度、２つ目の尾根の高さは「中」程度であることが知られている。また、３桁の数字の場合には、最初の２桁は図７の最初の２桁と同じ尾根形状および高さを示し、３桁目は図７の後の２桁と同じ尾根形状で高さが「中」または「低」となることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した電話番号の案内サービス等の従来技術では、提供される数字音声が不自然に聞こえるため、顧客はこの不自然さに気を取られて正しい数字音声を聞き逃すことが生ずるという問題、換言すれば情報の伝達にミスが生じやすいという問題があった。
【０００５】
また、複数桁の数字、例えば４桁の数字の自然に聞こえる発声パターンを予め全部用意しておき、発声の要求があった都度、該要求のあった発声パターンを再生して発声させようとすると、００００から９９９９までの発声パターン、すなわち１０４  個のデータを用意しなければならず、メモリに記憶させるデータ量が非常に大きくなるという問題があった。またこの問題は、発声させる数字の桁数が増えると、１０のべき乗で増加するという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、複数桁の数字を連続発声した場合、自然な抑揚のある数字音声で聞こえる数字音声の形成方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、数字列を先頭から２桁ずつの区間に分割し、奇数区間の数字には１桁ずつ発声された基本周波数の高い数字音声波形を指定し、偶数区間の数字には１桁ずつ発声された基本周波数の低い数字音声波形を指定し、これらの指定に基づいて切出された数字音声波形断片を結合して数字音声を形成するようにした点に第１の特徴がある。この特徴によれば、自然な抑揚のある多数桁の数字音声を再生することができるようになる。
【０００８】
また、本発明は、０から９まで変化させて単独で発声した波形と、３桁または４桁数字の後半１桁または２桁を任意の１桁または２桁の数字に固定した状態で、前半の２桁を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて３桁または４桁数字を連続発声した波形とを作成し、前記単独で発声した波形と前記前半の２桁の発声波形とを、前記基本周波数の高い数字音声波形とした点に第２の特徴がある。
この特徴によれば、数字の音声合成の基となる、メモリに記憶させる数字音声波形のデータ量を、大幅に低減することができる。
【０００９】
また、本発明は、３桁または４桁数字の前半２桁を任意の２桁の数字に固定した状態で、後半の１桁を０から９まで変化させて３桁数字を連続発声した波形と、該後半の２桁を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて４桁数字を連続発声した波形とを作成し、これらの波形を前記基本周波数の低い数字音声波形とした点に第３の特徴がある。
この特徴によれば、数字の音声合成の基となる、メモリに記憶させる数字音声波形のデータ量を、大幅に低減することができる。
【００１０】
また、本発明は、１桁ずつ発声された基本周波数の高い数字音声波形と、１桁ずつ発声された基本周波数の低い数字音声波形とを記憶する音声波形蓄積部と、数字列を先頭から２桁ずつの区間に分割する数字列分割部と、該区間毎に、奇数区間には高い基本周波数を指定し、偶数区間には低い周波数を指定する基本周波数高さ指定部と、該基本周波数高さ指定部で指定された高さの数字音声波形断片を前記音声波形蓄積部から抽出する音声波形抽出部と、該音声波形抽出部から抽出された数字音声波形断片を結合して出力する音声信号出力部とを具備した点に第４の特徴がある。
この特徴によれば、自然な抑揚のある多数桁の数字音声を再生する数字音声の形成装置を提供できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の数字音声波形の作成方法について説明する。
【００１２】
４桁数字を連続発声すると、前半の２桁は基本周波数が高程度の第１の尾根を形成し、後半の２桁は基本周波数が中または低程度の第２の尾根を形成することに着目し、本発明では、前半の２桁の数字発声の波形と、後半の２桁の数字発声の波形とを別々に作り、これらの波形を任意に組み合わせて４桁の数字音声を合成するようにする。
【００１３】
そこで、本発明では、図１に示されているように、後半２桁を任意の２桁または１桁の数字に固定した状態で、前半の２桁ＸＸ’  を００から９９まで変化させて４桁数字を連続発声し、該４桁数字の連続発声を録音により、前半の２桁の数字発声波形として記憶する。例えば、後半２桁を「ニー」「ヨン」に固定して、前半の２桁ＸＸ’  を００（ゼロゼロ）から９９（キューキュー）まで変化させて、４桁数字を連続発声する。すなわち、「ゼロ」「ゼロ」「ニー」「ヨン」、「ゼロ」「イチ」「ニー」「ヨン」、「ゼロ」「ニー」「ニー」「ヨン」、…、「キュー」「キュー」「ニー」「ヨン」と発声して録音する。これにより、１００個の数字発声波形が前半の２桁ＸＸ’  の発声を含む波形として記憶される。
【００１４】
次に、前記とは逆に、図２に示されているように、前半の２桁を任意の２桁の数字、例えば「ニー」「ヨン」に固定して、後半２桁ＹＹ’  を、「ゼロ」「ゼロ」から「キュー」「キュー」まで変化させて、４桁数字で連続発声し、これを録音することにより、後半２桁ＹＹ’  の数字発声を含む波形として記憶する。これにより、１００個の数字発声波形が後半２桁ＹＹ’  の発声を含む波形として記憶される。
【００１５】
また、１桁の数字を発声する場合を想定して、１桁数字の「ゼロ」〜「キュー」までの１０個の発声波形を、前記１００個の前半の２桁ＸＸ’  の数字発声波形に追加して記憶する。さらに、３桁の数字を発声する場合を想定して、前半の２桁を任意の２桁の数字に固定して、後半１桁の数字を「ゼロ」〜「キュー」まで変化させて３桁数字で連続発声し録音する。そして、この１０個の発声波形を、前記１００個の後半２桁ＹＹ’  の数字発声波形に追加して記憶する。
【００１６】
したがって、本発明では、前半の数字発声波形として１１０個、後半の数字発声波形として１１０個の波形が、蓄積されることになる。
【００１７】
次に、本発明の、数字音声の合成方法の一実施形態について説明する。
【００１８】
（１）  発声する数字が１桁の場合には、前記の録音により得た前半の数字発声波形の中から、該当する１桁の数字発声波形を取り出して、再生する。
【００１９】
（２）  発声する数字が２桁の場合には、前記の録音により得た前半の数字発声波形の中から、該当する２桁の数字発声波形の断片を切り出して、再生する。
【００２０】
（３）  発声する数字が３桁の場合には、前記の録音により得た前半の数字発声波形の中から、該当する２桁の数字発声波形の断片を切り出し、さらに後半の数字発声波形の中から、該当する１桁の数字発声波形の断片を切り出して、両数字発声波形断片を結合して再生する。この場合、前半の２桁と後半の１桁の音声区間の前後に無音を付けずに切り出し、結合する。
【００２１】
（４）  発声する数字が４桁の場合には、前記の録音により得た前半の数字発声波形の中から、該当する２桁の数字発声波形の断片を切り出し、さらに後半の数字発声波形の中から、該当する２桁の数字発声波形の断片を切り出して、両数字発声波形断片を結合して再生する。この場合、前の２桁と後の２桁の音声区間の前後に無音を付けずに切り出し、結合する。例えば、図３に示されているように、前半２桁ＸＸ’  ，後半２桁ＹＹ’  の音声波形の断片を結合して、４桁（ＸＸ’  ＹＹ’  ）の音声を合成する。なお、該４桁の音声に不連続感が残る場合には、前記前後２桁ずつの音声波形の結合部（図のＡ点）に１００ｍ秒程度の無音期間を挿入するのが好ましい。前記（３）  および後述の（５）  の場合も同様である。
【００２２】
（５）  発声する数字が５桁以上の場合には、先頭から４桁毎に区分けし、各区分けされた数字に対して、前記（１）  〜（４）  の方法を適用して再生する。例えば、発声する数字が５桁の場合には、先頭から４桁までは（４）  の方法で再生し、５桁目は（１）  の方法で再生する。また、発声する数字が１０桁の場合には、１桁〜４桁、５桁〜８桁はそれぞれ（４）  の方法で再生し、９、１０桁目は（２）  の方法で再生する。この場合には、先頭から４桁ずつ独立に処理し、これらの４桁の間に３００ｍ秒程度の無音を挟んで接続する。
【００２３】
次に、本発明の、数字音声の合成装置の一実施形態について説明する。この合成装置は、例えばコンピュータを用いて実現することができる。図４は、本発明の一実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【００２４】
図において、１は、入力された数字列を、先頭から２桁ずつに分割する数字列分割部、２は、該分割された数字に基本周波数の高さ（すなわち、ピッチ）を指定する基本周波数高さ指定部、３は、基本周波数パターンの第１の尾根に対応する２桁数字および１桁数字の音声波形、および第２の尾根に対応する２桁数字および１桁数字の音声波形を蓄積する音声波形蓄積部、４は、前記基本周波数高さ指定部２から指定された位置に適した基本周波数をもつ音声波形を音声波形蓄積部３から抽出する音声波形抽出部、５は、必要に応じて無音を挿入しつつ、音声波形をスピーカまたは電話回線に出力する音声信号出力部である。
【００２５】
前記基本周波数高さ指定部２は、前記数字列分割部１で分割された区間の奇数番目に対しては高い基本周波数を指定し、偶数番目に対しては低い基本周波数を指定する。音声波形蓄積部３には、基本周波数の高い波形である前半の２桁音声波形３ａと、基本周波数の低い波形である後半の２桁音声波形３ｂを含む波形とが記憶されており、基本周波数高さ指定部２によって高い基本周波数が指定されると、音声波形抽出部４からの音声波形抽出信号ａによって、前半の２桁音声波形３ａから音声波形が切出され、一方低い基本周波数が指定されると、後半の２桁音声波形３ｂから音声波形が切出される。
【００２６】
次に、本実施形態の動作を、図４と図５を参照して説明する。図５は、本実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。例えば電話番号の数字列｛ａｎ  ｝（ｎは、正の整数）が数字列分割部１に入力すると（ステップＳ１）、数字列分割部１は、該数字列｛ａｎ  ｝を先頭から２桁ずつの区間に分割する（全部でｍ区間とする）（ステップＳ２）。次に、ｍ＝１と置き（ステップＳ３）、基本周波数高さ指定部２は、第ｍ区間の２桁数字（または、１桁数字）の基本周波数の高さ（前半の音声波形または後半の音声波形）を指定する（ステップＳ４）。次に、音声波形抽出部４は、第ｍ区間の２桁数字（または、１桁数字）の音声波形を、指定された音声波形蓄積部３中の領域から抽出する（ステップＳ５）。そして、音声信号出力部５は、該抽出された音声波形を、スピーカまたは電話回線に出力する（ステップＳ６）。ステップＳ７では、前記数字列｛ａｎ  ｝の全部がスピーカまたは電話回線に出力されたか否かの判断がなされ、この判断が否定の時にはステップＳ８に進んで、ｍに１が加算される。そして、再度ステップＳ４に戻って、前記と同様の動作が続けられる。前記の動作が繰り返し行われ、ステップＳ７の判断が肯定になると、本実施形態の動作は終了する。なお、前記音声信号出力部５は、必要に応じて、前半の２桁数字と後半の２桁数字との間に無音を挿入して、自然な抑揚のある複数桁の数字音声を生成するようにする。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、前半の２桁数字の音声波形断片と後半の２桁数字の音声波形断片とを結合して複数桁の数字音声を再生させるようにしたので、自然な抑揚をもち、聞き手に違和感を感じさせにくい自然な数字音声を発生することができるようになる。また、音声波形蓄積部３に蓄積する数字音声波形は、前半の１桁および２桁数字に対する１１０個と、後半の１桁および２桁数字に対する１１０個の、合計で２２０個の波形で済むので、音声波形蓄積部３に蓄積するデータ量は従来のものに比べて大幅に低減することができる。
【００２８】
次に、本発明の第２実施形態を、図６（ａ）  〜（ｃ）  を参照して説明する。図６（ａ）  〜（ｃ）  は本実施形態の要部のみを示すブロック図であり、それ以外の構成は図４と同一または同等である。同図（ａ）  では、音声波形蓄積部３に前半の１桁および２桁音声波形（１１０個の波形）３ａのみが記憶されている。変換器６は、該前半の２桁音声波形３ａを入力とし、該入力を後半の２桁音声波形の高さに変換して出力する働きをする。そこで、音声波形抽出部４が、前半の２桁音声波形の指示を受けるとスイッチ７は端子８ａを選択し、一方後半の２桁音声波形の指示を受けるとスイッチ７は端子８ｂを選択する。この結果、音声波形蓄積部３には、前半の２桁音声波形（１１０個の波形）３ａのみを蓄積させればよく、蓄積データ量を削減することができる。
【００２９】
同図（ｂ）  は同図（ａ）  の変形例を示し、音声波形蓄積部３には後半の１桁および２桁音声波形（１１０個の波形）３ｂのみが記憶されている。変換器９は、該後半の２桁音声波形３ｂを入力とし、該入力を前半の２桁音声波形の高さに変換して出力する働きをする。そこで、音声波形抽出部４が、前半の２桁音声波形の指示を受けるとスイッチ１０は端子１１ｂを選択し、一方後半の２桁音声波形の指示を受けるとスイッチ１０は端子８ａを選択する。この結果、音声波形蓄積部３には、後半の２桁音声波形（１１０個の波形）３ｂのみを蓄積させればよく、蓄積データ量を削減することができる。
【００３０】
同図（ｃ）  はさらに他の変形例を示し、音声波形蓄積部３には前半と後半の１桁および２桁音声波形の中間の高さの１桁および２桁の音声波形（１１０個の波形）３ｃのみが記憶されている。第１の変換器１２は、該中間の２桁音声波形３ｃを入力とし、該入力を前半の２桁音声波形の高さに変換して出力する働きをする。また、第２の変換器１３は、該中間の２桁音声波形３ｃを入力とし、該入力を後半の２桁音声波形の高さに変換して出力する働きをする。そこで、音声波形抽出部４が、前半の２桁音声波形の指示を受けるとスイッチ１４は端子１５ａを選択し、一方後半の２桁音声波形の指示を受けるとスイッチ１４は端子１５ｂを選択する。この結果、音声波形蓄積部３には、中間の高さの２桁音声波形（１１０個の波形）３ｃのみを蓄積させればよく、蓄積データ量を削減することができる。
【００３１】
なお、前記の実施形態では、前記音声波形蓄積部３に、図１または図２に示されているような、３桁または４桁数字の連続発声波形を蓄積するようにしたが、本発明はこれに限定されず、該３桁または４桁数字の連続発声した波形のうちの必要な前半１または２桁、または後半１または２桁の波形のみを予め切出して、これらのみを蓄積するようにしてもよい。そのようにすれば、音声波形蓄積部３の記憶容量、合成時の計算量を削減することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、基本周波数の高い数字音声波形と、基本周波数の低い数字音声波形とを別個に蓄積するようにしたので、メモリに記憶するデータ量を、従来より大きく低減できる。
【００３３】
また、本発明によれば、基本周波数の高い数字音声波形断片と、基本周波数の低い数字音声波形断片とを結合して、数字音声を合成するようにしたので、自然な抑揚をもつ複数数字の数字音声を発生させることができるようになり、聞き手に違和感を感じさせない自然な音声を合成することができるようになる。また、本発明は、自動音声応答装置等に適用すると好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】４桁の数字音声の前半２桁の音声波形を作成する方法の説明図である。
【図２】４桁の数字音声の後半２桁の音声波形を作成する方法の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の４桁の数字音声の合成方法の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の数字音声の合成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の変形例の要部の構成を示すブロック図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１…数字列分割部、２…基本周波数高さ指定部、３…音声波形蓄積部、４…音声波形抽出部、５…音声信号出力部、６、９、１２、１３…変換部。
【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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【図６】
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【図７】
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