(57)【要約】【課題】環境が変化しても聴き取りやすい合成音声を得るための話速変換装置等を提供することである。【解決手段】定型メッセージを表すデータが供給されると、音片編集部８は、定型メッセージ内の音片と読みが合致する音片の音片データを音片データベース１０から索出させ、発声スピードを決定して、決定したスピードに合致するよう、話速変換部１１にこの音片データを変換させる。発声スピードは、速度検出部１２が検出した移動体の速度に基づいて決定する。一方で音片編集部８は定型メッセージの韻律予測を行うなどして、索出された音片データのうちから定型メッセージ内の各音片に最もよく合致するものを１個ずつ特定する。そして、特定した音片データや、特定ができないため代わりに音響処理部４に供給させた波形データを互いに結合して、合成音声を表すデータを生成する。【選択図】  図１
2004361766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
取得した音声データのスピードを、生成された話速設定データにより表されるスピードに基づいて変換する音声データ変換手段と、
を備えることを特徴とする話速変換装置。
【請求項２】
前記音声データ変換手段は、取得した音声データをサンプリングする変換を行うことにより、変換後の音声データが表す音声のスピードが、話速設定データにより表されるスピードとなるようにする、
ことを特徴とする請求項１に記載の話速変換装置。
【請求項３】
前記音声データ変換手段は、取得した音声データが表す波形のうち実質的に無音状態を表している部分を特定し、当該部分の時間長を変化させる変換を行うことにより、音声データが表す音声のスピードを、話速設定データにより表されるスピードに基づいたスピードとなるようにする、
ことを特徴とする請求項１に記載の話速変換装置。
【請求項４】
前記話速設定データ生成手段は、移動体の加速度のピークを検出し、検出した最新のピークを所定の複数のランクのいずれかに分類して記憶し、過去に検出されたピークが、最新のピークが分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度で分類されたかを特定して、特定した結果に基づいて話速設定データを生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の話速変換装置。
【請求項５】
同一の読みの語句を互いに異なるスピードで発声する複数の音声の波形を表す複数の音声データを記憶する音声データ記憶手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
前記音声データ変換手段が記憶する音声データのうち、表す音声のスピードが、生成された話速設定データにより表されるスピードに最も近いものを選択する音声データ選択手段と、
を備えることを特徴とする話速変換装置。
【請求項６】
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
外部の状況を表す物理量を検出して、当該物理量に基づいて、音声が満たすべき条件を表す条件設定データを生成する条件設定データ生成手段と、
取得した音声データを変換して、変換後の音声データが表す音声が、生成された条件設定データにより表される条件を満たすようにする音声データ変換手段と、
を備えることを特徴とする話速変換装置。
【請求項７】
前記条件設定データ生成手段は、車両の移動速度、当該車両のブレーキの動き、及び／又は当該車両のハンドルの動きを表す物理量を検出するものである、
ことを特徴とする請求項６に記載の話速変換装置。
【請求項８】
音声の波形を表す音声データを取得し、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成し、
取得した音声データのスピードを、生成された話速設定データにより表されるスピードに基づいて変換する、
ことを特徴とする話速変換方法。
【請求項９】
同一の読みの語句を互いに異なるスピードで発声する複数の音声の波形を表す複数の音声データを記憶し、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成し、
前記音声データ変換手段が記憶する音声データのうち、表す音声のスピードが、生成された話速設定データにより表されるスピードに最も近いものを選択する、
ことを特徴とする話速変換方法。
【請求項１０】
音声の波形を表す音声データを取得し、
外部の状況を表す物理量を検出して、当該物理量に基づいて、音声が満たすべき条件を表す条件設定データを生成し、
取得した音声データを変換して、変換後の音声データが表す音声が、生成された条件設定データにより表される条件を満たすようにする、
ことを特徴とする話速変換方法。
【請求項１１】
移動体の速度又は加速度を検出する装置を備えたコンピュータを、
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
取得した音声データのスピードを、生成された話速設定データにより表されるスピードに基づいて変換する音声データ変換手段と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
移動体の速度又は加速度を検出する装置を備えたコンピュータを、
同一の読みの語句を互いに異なるスピードで発声する複数の音声の波形を表す複数の音声データを記憶する音声データ記憶手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
前記音声データ変換手段が記憶する音声データのうち、表す音声のスピードが、生成された話速設定データにより表されるスピードに合致しているものを選択する音声データ選択手段と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
外部の状況を表す物理量を検出する装置を備えたコンピュータを、
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
外部の状況を表す物理量を検出して、当該物理量に基づいて、音声が満たすべき条件を表す条件設定データを生成する条件設定データ生成手段と、
取得した音声データを変換して、変換後の音声データが表す音声が、生成された条件設定データにより表される条件を満たすようにする音声データ変換手段と、
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、話速変換装置、話速変換方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声を合成する手法として、録音編集方式と呼ばれる手法がある。録音編集方式は、駅の音声案内システムや、車載用のナビゲーション装置などに用いられている。
録音編集方式は、単語と、この単語を読み上げる音声を表す音声データとを対応付けておき、音声合成する対象の文章を単語に区切ってから、これらの単語に対応付けられた音声データを取得してつなぎ合わせる、という手法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−４９１９３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、音声データを単につなぎ合わせた場合、合成音声の発声スピード（発声する時間の長さ）は、あらかじめ用意されている音声データの発声スピードにより決まる値になる。一方、人の聴覚の特性は、音声を聞く人がいる場所や、移動速度、周囲の状況、また車内などにおいても、車のいる場所、車の速度、車の周囲の状況、車内の状況などの諸環境の条件に大きく影響されるので、これらの要因が変化すれば、同一の音声でも聞こえ方が大きく変化する。
【０００５】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、環境が変化しても聴き取りやすい合成音声を得るための話速変換装置、話速変換方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、この発明の第１の観点にかかる話速変換装置は、
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
取得した音声データのスピードを、生成された話速設定データにより表されるスピードに基づいて変換する音声データ変換手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記音声データ変換手段は、取得した音声データをサンプリングする変換を行うことにより、変換後の音声データが表す音声のスピードが、話速設定データにより表されるスピードとなるようにするものであってもよい。
【０００８】
前記音声データ変換手段は、取得した音声データが表す波形のうち実質的に無音状態を表している部分を特定し、当該部分の時間長を変化させる変換を行うことにより、音声データが表す音声のスピードを、話速設定データにより表されるスピードに基づいたスピードとなるようにするものであってもよい。
【０００９】
前記話速設定データ生成手段は、移動体の加速度のピークを検出し、検出した最新のピークを所定の複数のランクのいずれかに分類して記憶し、過去に検出されたピークが、最新のピークが分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度で分類されたかを特定して、特定した結果に基づいて話速設定データを生成するものであってもよい。
【００１０】
また、この発明の第２の観点にかかる話速変換装置は、
同一の読みの語句を互いに異なるスピードで発声する複数の音声の波形を表す複数の音声データを記憶する音声データ記憶手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
前記音声データ変換手段が記憶する音声データのうち、表す音声のスピードが、生成された話速設定データにより表されるスピードに最も近いものを選択する音声データ選択手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の第３の観点にかかる話速変換装置は、
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
外部の状況を表す物理量を検出して、当該物理量に基づいて、音声が満たすべき条件を表す条件設定データを生成する条件設定データ生成手段と、
取得した音声データを変換して、変換後の音声データが表す音声が、生成された条件設定データにより表される条件を満たすようにする音声データ変換手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記条件設定データ生成手段は、車両の移動速度、当該車両のブレーキの動き、及び／又は当該車両のハンドルの動きを表す物理量を検出するものであってもよい。
【００１３】
また、この発明の第４の観点にかかる話速変換方法は、
音声の波形を表す音声データを取得し、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成し、
取得した音声データのスピードを、生成された話速設定データにより表されるスピードに基づいて変換する、
ことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の第５の観点にかかる話速変換方法は、
同一の読みの語句を互いに異なるスピードで発声する複数の音声の波形を表す複数の音声データを記憶し、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成し、
前記音声データ変換手段が記憶する音声データのうち、表す音声のスピードが、生成された話速設定データにより表されるスピードに最も近いものを選択する、
ことを特徴とする。
【００１５】
また、この発明の第６の観点にかかる話速変換方法は、
音声の波形を表す音声データを取得し、
外部の状況を表す物理量を検出して、当該物理量に基づいて、音声が満たすべき条件を表す条件設定データを生成し、
取得した音声データを変換して、変換後の音声データが表す音声が、生成された条件設定データにより表される条件を満たすようにする、
ことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明の第７の観点にかかるプログラムは、
移動体の速度又は加速度を検出する装置を備えたコンピュータを、
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
取得した音声データのスピードを、生成された話速設定データにより表されるスピードに基づいて変換する音声データ変換手段と、
して機能させるためのものであることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明の第８の観点にかかるプログラムは、
移動体の速度又は加速度を検出する装置を備えたコンピュータを、
同一の読みの語句を互いに異なるスピードで発声する複数の音声の波形を表す複数の音声データを記憶する音声データ記憶手段と、
移動体の速度又は加速度を検出して、当該速度又は加速度に基づき、音声のスピードを指定する話速設定データを生成する話速設定データ生成手段と、
前記音声データ変換手段が記憶する音声データのうち、表す音声のスピードが、生成された話速設定データにより表されるスピードに合致しているものを選択する音声データ選択手段と、
して機能させるためのものであることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明の第９の観点にかかるプログラムは、
外部の状況を表す物理量を検出する装置を備えたコンピュータを、
音声の波形を表す音声データを取得する音声データ取得手段と、
外部の状況を表す物理量を検出して、当該物理量に基づいて、音声が満たすべき条件を表す条件設定データを生成する条件設定データ生成手段と、
取得した音声データを変換して、変換後の音声データが表す音声が、生成された条件設定データにより表される条件を満たすようにする音声データ変換手段と、
して機能させるためのものであることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、車両などの移動体に搭載されて利用される音声合成システムを例とし、図面を参照して説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る音声合成システムの構成を示す図である。図示するように、この音声合成システムは、本体ユニットＭと、音片登録ユニットＲとにより構成されている。
【００２０】
本体ユニットＭは、言語処理部１と、一般単語辞書２と、ユーザ単語辞書３と、音響処理部４と、検索部５と、伸長部６と、波形データベース７と、音片編集部８と、検索部９と、音片データベース１０と、話速変換部１１と、速度検出部１２とにより構成されている。
【００２１】
言語処理部１、音響処理部４、検索部５、伸長部６、音片編集部８、検索部９及び話速変換部１１は、いずれも、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されており、それぞれ後述する処理を行う。
なお、言語処理部１、音響処理部４、検索部５、伸長部６、音片編集部８、検索部９及び話速変換部１１の一部又は全部の機能を単一のプロセッサが行うようにしてもよい。
【００２２】
一般単語辞書２は、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク装置等の不揮発性メモリより構成されている。一般単語辞書２には、表意文字（例えば、漢字など）を含む単語等と、この単語等の読みを表す表音文字（例えば、カナや発音記号など）とが、この音声合成システムの製造者等によって、あらかじめ互いに対応付けて記憶されている。
【００２３】
ユーザ単語辞書３は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ／Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク装置等のデータ書き換え可能な不揮発性メモリと、この不揮発性メモリへのデータの書き込みを制御する制御回路とにより構成されている。なお、プロセッサがこの制御回路の機能を行ってもよく、言語処理部１、音響処理部４、検索部５、伸長部６、音片編集部８、検索部９及び話速変換部１１の一部又は全部の機能を行うプロセッサがユーザ単語辞書３の制御回路の機能を行うようにしてもよい。
ユーザ単語辞書３は、表意文字を含む単語等と、この単語等の読みを表す表音文字とを、ユーザの操作に従って外部より取得し、互いに対応付けて記憶する。ユーザ単語辞書３には、一般単語辞書２に記憶されていない単語等とその読みを表す表音文字とが格納されていれば十分である。
【００２４】
波形データベース７は、ＰＲＯＭやハードディスク装置等の不揮発性メモリより構成されている。波形データベース７には、表音文字と、この表音文字が表す単位音声の波形を表す波形データをエントロピー符号化して得られる圧縮波形データとが、この音声合成システムの製造者等によって、あらかじめ互いに対応付けて記憶されている。単位音声は、規則合成方式の手法で用いられる程度の短い音声であり、具体的には、音素や、ＶＣＶ（Ｖｏｗｅｌ−Ｃｏｎｓｏｎａｎｔ−Ｖｏｗｅｌ）音節などの単位で区切られる音声である。なお、エントロピー符号化される前の波形データは、例えば、ＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）されたデジタル形式のデータからなっていればよい。
【００２５】
音片データベース１０は、ＰＲＯＭやハードディスク装置等の不揮発性メモリより構成されている。
音片データベース１０には、例えば、図２に示すデータ構造を有するデータが記憶されている。すなわち、図示するように、音片データベース１０に格納されているデータは、ヘッダ部ＨＤＲ、インデックス部ＩＤＸ、ディレクトリ部ＤＩＲ及びデータ部ＤＡＴの４種に分かれている。
【００２６】
なお、音片データベース１０へのデータの格納は、例えば、この音声合成システムの製造者によりあらかじめ行われ、及び／又は、音片登録ユニットＲが後述する動作を行うことにより行われる。
【００２７】
ヘッダ部ＨＤＲには、音片データベース１０を識別するデータや、インデックス部ＩＤＸ、ディレクトリ部ＤＩＲ及びデータ部ＤＡＴのデータ量、データの形式、著作権等の帰属などを示すデータが格納される。
【００２８】
データ部ＤＡＴには、音片の波形を表す音片データをエントロピー符号化して得られる圧縮音片データが格納されている。
なお、音片とは、音声のうち音素１個以上を含む連続した１区間をいい、通常は単語１個分又は複数個分の区間からなる。
また、エントロピー符号化される前の音片データは、上述の圧縮波形データの生成のためエントロピー符号化される前の波形データと同じ形式のデータ（例えば、ＰＣＭされたデジタル形式のデータ）からなっていればよい。
【００２９】
ディレクトリ部ＤＩＲには、個々の圧縮音声データについて、
（Ａ）  この圧縮音片データが表す音片の読みを示す表音文字を表すデータ（音片読みデータ）、
（Ｂ）  この圧縮音片データが格納されている記憶位置の先頭のアドレスを表すデータ、
（Ｃ）  この圧縮音片データのデータ長を表すデータ、
（Ｄ）  この圧縮音片データが表す音片の発声スピード（再生した場合の時間長）を表すデータ（スピード初期値データ）、
（Ｅ）  この音片のピッチ成分の周波数の時間変化を表すデータ（ピッチ成分データ）、
が、互いに対応付けられた形で格納されている。（なお、音片データベース１０の記憶領域にはアドレスが付されているものとする。）
【００３０】
なお、図２は、データ部ＤＡＴに含まれるデータとして、読みが「サイタマ」である音片の波形を表す、データ量１４１０ｈバイトの圧縮音片データが、アドレス００１Ａ３６Ａ６ｈを先頭とする論理的位置に格納されている場合を例示している。（なお、本明細書及び図面において、末尾に“ｈ”を付した数字は１６進数を表す。）
【００３１】
なお、上述の（Ａ）〜（Ｅ）のデータの集合のうち少なくとも（Ａ）のデータ（すなわち音片読みデータ）は、音片読みデータが表す表音文字に基づいて決められた順位に従ってソートされた状態で（例えば、表音文字がカナであれば、五十音順に従って、アドレス降順に並んだ状態で）、音片データベース１０の記憶領域に格納されている。
【００３２】
インデックス部ＩＤＸには、ディレクトリ部ＤＩＲのデータのおおよその論理的位置を音片読みデータに基づいて特定するためのデータが格納されている。具体的には、例えば、音片読みデータがカナを表すものであるとして、カナ文字と、先頭１字がこのカナ文字であるような音片読みデータがどのような範囲のアドレスにあるかを示すデータとが、互いに対応付けて格納されている。
【００３３】
なお、一般単語辞書２、ユーザ単語辞書３、波形データベース７及び音片データベース１０の一部又は全部の機能を単一の不揮発性メモリが行うようにしてもよい。
【００３４】
速度検出部１２は、例えば、速度センサより構成される。速度検出部１２は、この音声合成システムが搭載されている移動体の移動速度を検出し、検出した移動速度を示すデータを生成して音片編集部８へと供給する。
【００３５】
音片登録ユニットＲは、図１に示すように、収録音片データセット記憶部１３と、音片データベース作成部１４と、圧縮部１５とにより構成されている。なお、音片登録ユニットＲは音片データベース１０とは着脱可能に接続されていてもよく、この場合は、音片データベース１０に新たにデータを書き込むときを除いては、音片登録ユニットＲを本体ユニットＭから切り離した状態で本体ユニットＭに後述の動作を行わせてよい。
【００３６】
収録音片データセット記憶部１３は、ハードディスク装置等のデータ書き換え可能な不揮発性メモリより構成されている。
収録音片データセット記憶部１３には、音片の読みを表す表音文字と、この音片を人が実際に発声したものを集音して得た波形を表す音片データとが、この音声合成システムの製造者等によって、あらかじめ互いに対応付けて記憶されている。なお、この音片データは、例えば、ＰＣＭされたデジタル形式のデータからなっていればよい。
【００３７】
音片データベース作成部１４及び圧縮部１５は、ＣＰＵ等のプロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されており、このプログラムに従って後述する処理を行う。
【００３８】
なお、音片データベース作成部１４及び圧縮部１５の一部又は全部の機能を単一のプロセッサが行うようにしてもよく、また、言語処理部１、音響処理部４、検索部５、伸長部６、音片編集部８、検索部９及び話速変換部１１の一部又は全部の機能を行うプロセッサが音片データベース作成部１４や圧縮部１５の機能を更に行ってもよい。また、音片データベース作成部１４や圧縮部１５の機能を行うプロセッサが、収録音片データセット記憶部１３の制御回路の機能を兼ねてもよい。
【００３９】
音片データベース作成部１４は、収録音片データセット記憶部１３より、互いに対応付けられている表音文字及び音片データを読み出し、この音片データが表す音声のピッチ成分の周波数の時間変化と、発声スピードとを特定する。
発声スピードの特定は、例えば、この音片データのサンプル数を数えることにより特定すればよい。
【００４０】
一方、ピッチ成分の周波数の時間変化は、例えば、この音片データにケプストラム解析を施すことにより特定すればよい。具体的には、例えば、音片データが表す波形を時間軸上で多数の小部分へと区切り、得られたそれぞれの小部分の強度を、元の値の対数（対数の底は任意）に実質的に等しい値へと変換し、値が変換されたこの小部分のスペクトル（すなわち、ケプストラム）を、高速フーリエ変換の手法（あるいは、離散的変数をフーリエ変換した結果を表すデータを生成する他の任意の手法）により求める。そして、このケプストラムのピークを与える周波数のうちの最小値を、この小部分におけるピッチ成分の周波数として特定する。
【００４１】
なお、ピッチ成分の周波数の時間変化は、例えば、特開２００３−１０８１７２号公報に開示された手法に従って音片データをピッチ波形データへと変換してから、このピッチ波形データに基づいて特定するようにすると良好な結果が期待できる。具体的には、音片データをフィルタリングしてピッチ信号を抽出し、抽出されたピッチ信号に基づいて、音片データが表す波形を単位ピッチ長の区間へと区切り、各区間について、ピッチ信号との相関関係に基づいて位相のずれを特定して各区間の位相を揃えることにより、音片データをピッチ波形信号へと変換すればよい。そして、得られたピッチ波形信号を音片データとして扱い、ケプストラム解析を行う等することにより、ピッチ成分の周波数の時間変化を特定すればよい。
【００４２】
一方、音片データベース作成部１４は、収録音片データセット記憶部１３より読み出した音片データを圧縮部１５に供給する。
圧縮部１５は、音片データベース作成部１４より供給された音片データをエントロピー符号化して圧縮音片データを作成し、音片データベース作成部１４に返送する。
【００４３】
音片データの発声スピード及びピッチ成分の周波数の時間変化を特定し、この音片データがエントロピー符号化され圧縮音片データとなって圧縮部１５より返送されると、音片データベース作成部１４は、この圧縮音片データを、データ部ＤＡＴを構成するデータとして、音片データベース１０の記憶領域に書き込む。
【００４４】
また、音片データベース作成部１４は、書き込んだ圧縮音片データが表す音片の読みを示すものとして収録音片データセット記憶部１３より読み出した表音文字を、音片読みデータとして音片データベース１０の記憶領域に書き込む。
また、書き込んだ圧縮音片データの、音片データベース１０の記憶領域内での先頭のアドレスを特定し、このアドレスを上述の（Ｂ）のデータとして音片データベース１０の記憶領域に書き込む。
また、この圧縮音片データのデータ長を特定し、特定したデータ長を、（Ｃ）のデータとして音片データベース１０の記憶領域に書き込む。
また、この圧縮音片データが表す音片の発声スピード及びピッチ成分の周波数の時間変化を特定した結果を示すデータを生成し、スピード初期値データ及びピッチ成分データとして音片データベース１０の記憶領域に書き込む。
【００４５】
次に、この音声合成システムの動作を説明する。
まず、言語処理部１が、この音声合成システムに音声を合成させる対象としてユーザが用意した、表意文字を含む文章（フリーテキスト）を記述したフリーテキストデータを外部から取得したとして説明する。
【００４６】
なお、言語処理部１がフリーテキストデータを取得する手法は任意であり、例えば、図示しないインターフェース回路を介して外部の装置やネットワークから取得してもよいし、図示しない記録媒体ドライブ装置にセットされた記録媒体（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭなど）から、この記録媒体ドライブ装置を介して読み取ってもよい。また、言語処理部１の機能を行っているプロセッサが、自ら実行している他の処理で用いたテキストデータを、フリーテキストデータとして、言語処理部１の処理へと引き渡すようにしてもよい。
【００４７】
フリーテキストデータを取得すると、言語処理部１は、このフリーテキストに含まれるそれぞれの表意文字について、その読みを表す表音文字を、一般単語辞書２やユーザ単語辞書３を検索することにより特定する。そして、この表意文字を、特定した表音文字へと置換する。そして、言語処理部１は、フリーテキスト内の表意文字がすべて表音文字へと置換した結果得られる表音文字列を、音響処理部４へと供給する。
【００４８】
音響処理部４は、言語処理部１より表音文字列を供給されると、この表音文字列に含まれるそれぞれの表音文字について、当該表音文字が表す単位音声の波形を検索するよう、検索部５に指示する。
【００４９】
検索部５は、この指示に応答して波形データベース７を検索し、表音文字列に含まれるそれぞれの表音文字が表す単位音声の波形を表す圧縮波形データを索出する。そして、索出された圧縮波形データを伸長部６へと供給する。
【００５０】
伸長部６は、検索部５より供給された圧縮波形データを、圧縮される前の波形データへと復元し、検索部５へと返送する。検索部５は、伸長部６より返送された波形データを、検索結果として音響処理部４へと供給する。
音響処理部４は、検索部５より供給された波形データを、言語処理部１より供給された表音文字列内での各表音文字の並びに従った順序で、音片編集部８へと供給する。
【００５１】
音片編集部８は、音響処理部４より波形データを供給されると、この波形データを、供給された順序で互いに結合し、合成音声を表すデータ（合成音声データ）として出力する。フリーテキストデータに基づいて合成されたこの合成音声は、規則合成方式の手法により合成された音声に相当する。
【００５２】
なお、音片編集部８が合成音声データを出力する手法は任意であり、例えば、図示しないＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ）変換器やスピーカを介して、この合成音声データが表す合成音声を再生するようにしてもよい。また、図示しないインターフェース回路を介して外部の装置やネットワークに送出してもよいし、図示しない記録媒体ドライブ装置にセットされた記録媒体へ、この記録媒体ドライブ装置を介して書き込んでもよい。また、音片編集部８の機能を行っているプロセッサが、自ら実行している他の処理へと、合成音声データを引き渡すようにしてもよい。
【００５３】
次に、音響処理部４が、外部より配信された、表音文字列を表すデータ（配信文字列データ）を取得したとする。（なお、音響処理部４が配信文字列データを取得する手法も任意であり、例えば、言語処理部１がフリーテキストデータを取得する手法と同様の手法で配信文字列データを取得すればよい。）
【００５４】
この場合、音響処理部４は、配信文字列データが表す表音文字列を、言語処理部１より供給された表音文字列と同様に扱う。この結果、配信文字列データが表す表音文字列に含まれる表音文字に対応する圧縮波形データが検索部５により索出され、圧縮される前の波形データが伸長部６により復元される。復元された各波形データは音響処理部４を介して音片編集部８へと供給され、音片編集部８が、この波形データを、配信文字列データが表す表音文字列内での各表音文字の並びに従った順序で互いに結合し、合成音声データとして出力する。配信文字列データに基づいて合成されたこの合成音声データも、規則合成方式の手法により合成された音声を表す。
【００５５】
次に、音片編集部８が、定型メッセージデータを取得したとする。なお、定型メッセージデータは、定型メッセージを表音文字列として表すデータである。
音片編集部８が定型メッセージデータを取得する手法は任意であり、例えば、言語処理部１がフリーテキストデータを取得する手法と同様の手法で定型メッセージデータを取得すればよい。
【００５６】
定型メッセージデータが音片編集部８に供給されると、音片編集部８は、定型メッセージに含まれる音片の読みを表す表音文字に合致する表音文字が対応付けられている圧縮音片データをすべて索出するよう、検索部９に指示する。
【００５７】
検索部９は、音片編集部８の指示に応答して音片データベース１０を検索し、該当する圧縮音片データと、該当する圧縮音片データに対応付けられている上述の音片読みデータ、スピード初期値データ及びピッチ成分データとを索出し、索出された圧縮音片データを伸長部６へと供給する。１個の音片につき複数の圧縮音片データが該当する場合も、該当する圧縮音片データすべてが、音声合成に用いられるデータの候補として索出される。一方、圧縮音片データを索出できなかった音片があった場合、検索部９は、該当する音片を識別するデータ（以下、欠落部分識別データと呼ぶ）を生成する。
【００５８】
伸長部６は、検索部９より供給された圧縮音片データを、圧縮される前の音片データへと復元し、検索部９へと返送する。検索部９は、伸長部６より返送された音片データと、索出された音片読みデータ、スピード初期値データ及びピッチ成分データとを、検索結果として話速変換部１１へと供給する。また、欠落部分識別データを生成した場合は、この欠落部分識別データも話速変換部１１へと供給する。
【００５９】
一方、音片編集部８は、移動体の移動速度を表すデータを速度検出部１２より供給されると、このデータが表す移動速度に基づいて、定型メッセージの発声スピード（この定型メッセージを発声する時間長）を決定する。そして、音片編集部８は、話速変換部１１に対し、話速変換部１１に供給された音片データを変換して、当該音片データが表す音片の時間長を、決定した発声スピードに合致するスピード（又は、決定した発声スピードに一定程度以上近いスピード）にすることを指示する。
【００６０】
なお、移動体の移動速度と発声スピードとの対応関係は任意であり、例えば音片編集部８は、移動体の移動速度が大きいほど発声スピードが速くなるように決定すればよい。
【００６１】
話速変換部１１は、音片編集部８の指示に応答し、検索部９より供給された音片データを指示に合致するように変換して、音片編集部８に供給する。具体的には、例えば、検索部９より供給された音片データの元の時間長を、索出されたスピード初期値データに基づいて特定した上、この音片データをリサンプリングして、この音片データのサンプル数を、音片編集部８の指示したスピードに合致する時間長にすればよい。
【００６２】
また、話速変換部１１は、検索部９より供給された音片読みデータ及びピッチ成分データも音片編集部８に供給し、欠落部分識別データを検索部９より供給された場合は、更にこの欠落部分識別データも音片編集部８に供給する。
【００６３】
なお、発声スピードデータが音片編集部８に供給されていない場合、音片編集部８は、話速変換部１１に対し、話速変換部１１に供給された音片データを変換せずに音片編集部８に供給するよう指示すればよく、話速変換部１１は、この指示に応答し、検索部９より供給された音片データをそのまま音片編集部８に供給すればよい。
【００６４】
音片編集部８は、話速変換部１１より音片データ、音片読みデータ及びピッチ成分データを供給されると、供給された音片データのうちから、定型メッセージを構成する音片の波形に最もよく近似できる波形を表す音片データを、音片１個につき１個ずつ選択する。
【００６５】
音片データを選択する基準は任意であり、例えば、音片編集部８は、定型メッセージについて韻律予測を行った上、定型メッセージ内のそれぞれの音片について、話速変換部１１より供給された音片データのうちから、ピッチ成分のの時間変化が韻律予測の結果との間で最も高い相関を示すものを１個ずつ選択するようにすればよい。
【００６６】
具体的には、まず音片編集部８は、定型メッセージデータが表す定型メッセージに、例えば「藤崎モデル」や「ＴｏＢＩ（Ｔｏｎｅ  ａｎｄ  Ｂｒｅａｋ  Ｉｎｄｉｃｅｓ）」等の韻律予測の手法に基づいた解析を加えることにより、この定型メッセージ内の各音片のピッチ成分の周波数の時間変化を予測し、予測結果を表す関数を特定する。一方で、音片編集部８が、話速変換部１１より供給された音片データのピッチ成分の周波数の時間変化を表す関数を、話速変換部１１より供給されたピッチ成分データに基づいて特定する。
【００６７】
そして、音片編集部８は、定型メッセージ内のそれぞれの音片について、この音片のピッチ成分の周波数の時間変化の予測結果を表す関数と、この音片と読みが合致する音片の波形を表す各音片データのピッチ成分の周波数の時間変化を表す関数との相関係数を求め、最も高い相関係数を与えた音片データを選択する。
【００６８】
一方、音片編集部８は、話速変換部１１より欠落部分識別データも供給されている場合には、欠落部分識別データが示す音片の読みを表す表音文字列を定型メッセージデータより抽出して音響処理部４に供給し、この音片の波形を合成するよう指示する。
【００６９】
指示を受けた音響処理部４は、音片編集部８より供給された表音文字列を、配信文字列データが表す表音文字列と同様に扱う。この結果、この表音文字列に含まれる表音文字が示す音声の波形を表す圧縮波形データが検索部５により索出され、この圧縮波形データが伸長部６により元の波形データへと復元され、検索部５を介して音響処理部４へと供給される。音響処理部４は、この波形データを音片編集部８へと供給する。
【００７０】
音片編集部８は、音響処理部４より波形データを返送されると、この波形データと、話速変換部１１より供給された音片データのうち音片編集部８が特定したものとを、定型メッセージデータが示す定型メッセージ内での各音片の並びに従った順序で互いに結合し、合成音声を表すデータとして出力する。
【００７１】
なお、話速変換部１１より供給されたデータに欠落部分識別データが含まれていない場合は、音響処理部４に波形の合成を指示することなく直ちに、音片編集部８が選択した音片データを、定型メッセージデータが示す定型メッセージ内での各音片の並びに従った順序で互いに結合し、合成音声を表すデータとして出力すればよい。
【００７２】
以上説明した、この音声合成システムでは、合成音声の発声スピードは、この音声合成システムが搭載されている移動体の移動速度に応じて変化する。従って、例えばこの音声合成システムをカーナビゲーション装置におけるナビゲーション音声の発生に用いた場合に、車両の移動速度が大きいほど音片編集部８が音片データの発声スピードを速くするよう決定することによって、車両の走行状況に応じた適正な速さでのナビゲーション音声が得られる。例えば、車両が高速で交差点に近づいている場合、車両のスピードに応じた話速で必要な情報を発声することにより、搭乗者は、交差点に進入する前に必要な情報を聴取することができる。また、その他、移動体の速度が変化しても聴き取りやすい合成音声を容易に得ることができる。
【００７３】
なお、この音声合成システムの構成は上述のものに限られない。
例えば、波形データや音片データはＰＣＭ形式のデータである必要はなく、データ形式は任意である。
また、波形データベース７や音片データベース１０は波形データや音片データを必ずしもデータ圧縮された状態で記憶している必要はない。波形データベース７や音片データベース１０が波形データや音片データをデータ圧縮されていない状態で記憶している場合、本体ユニットＭは伸長部６を備えている必要はない。
【００７４】
また、音片データベース作成部１４は、図示しない記録媒体ドライブ装置にセットされた記録媒体から、この記録媒体ドライブ装置を介して、音片データベース１０に追加する新たな圧縮音片データの材料となる音片データや表音文字列を読み取ってもよい。
また、音片登録ユニットＲは、必ずしも収録音片データセット記憶部１３を備えている必要はない。
【００７５】
また、音片データベース作成部１４は、マイクロフォン、増幅器、サンプリング回路、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ及びＰＣＭエンコーダなどを備えていてもよい。この場合、音片データベース作成部１４は、収録音片データセット記憶部１３より音片データを取得する代わりに、自己のマイクロフォンが集音した音声を表す音声信号を増幅し、サンプリングしてＡ／Ｄ変換した後、サンプリングされた音声信号にＰＣＭ変調を施すことにより、音片データを作成してもよい。
【００７６】
また、ピッチ成分データは音片データが表す音片のピッチ長の時間変化を表すデータであってもよい。この場合、音片編集部８は、音片のピッチ長の時間変化を韻律予測を行うことにより予測し、予測結果と、この音片と読みが合致する音片の波形を表す音片データのピッチ長の時間変化を表すピッチ成分データとの相関を求めるようにすればよい。
【００７７】
また、音片編集部８は、例えば、言語処理部１と共にフリーテキストデータを取得し、このフリーテキストデータが表すフリーテキストに含まれる音片の波形に近い波形を表す音片データを、定型メッセージに含まれる音片の波形に近い波形を表す音片データを選択する処理と実質的に同一の処理を行うことによって選択して、音声の合成に用いてもよい。
この場合、音響処理部４は、音片編集部８が選択した音片データが表す音片については、この音片の波形を表す波形データを検索部５に索出させなくてもよい。なお、音片編集部８は、音響処理部４が合成しなくてよい音片を音響処理部４に通知し、音響処理部４はこの通知に応答して、この音片を構成する単位音声の波形の検索を中止するようにすればよい。
【００７８】
また、音片編集部８は、例えば、音響処理部４と共に配信文字列データを取得し、この配信文字列データが表す配信文字列に含まれる音片の波形に近い波形を表す音片データを、定型メッセージに含まれる音片の波形に近い波形を表す音片データを選択する処理と実質的に同一の処理を行うことによって選択して、音声の合成に用いてもよい。この場合、音響処理部４は、音片編集部８が選択した音片データが表す音片については、この音片の波形を表す波形データを検索部５に索出させなくてもよい。
【００７９】
また、音片編集部８は、音響処理部４より返送された波形データを話速変換部１１に供給することにより、当該波形データが表す波形の時間長を、発声スピードデータが示すスピードに合致させる（又は、当該スピードに一定程度以上近いスピードにする）ようにしてもよい。こうすることにより、音響処理部４が規則合成方式の手法により合成した音声の発生スピードも、移動体の移動速度に応じて変化する。
【００８０】
また、この音声合成システムは音片データベース１０を複数備えていてもよく、この場合は、各音片データベース１０が、互い重複しない異なった範囲の発声スピードに対応付けられていてもよい。この場合は、例えば、各音片データベース１０が記憶している圧縮音片データの読みの組み合わせは共通しているものとし、一方で、ある範囲の発声スピードに対応付けられている音片データベース１０内のある読みの圧縮音片データは、より高い（速い）発声スピードに対応付けられている音片データベース１０内の同一の読みの圧縮音片データより低い（遅い）発声スピードで読み上げられた音声を表しているものとなっていればよい。
【００８１】
この音声合成システムが上述のように音片データベース１０を複数備えている場合、音片編集部８は、例えば、決定した音声スピードに基づいて、どの音片データベース１０を用いるかを決定し、決定した音片データベース１０を示すデータを検索部９に供給すればよい。そして、検索部９は、このデータが示す音片データベース１０から、圧縮音片データの索出を行えばよい。
【００８２】
また、話速変換部１１は、音片データをリサンプリングする代わりに、音片データのうち実質的に無音状態を表している部分を特定し、特定した部分の時間長を調整することにより、当該音片データが表す音片の時間長を、発声スピードデータが示すスピードに合致させてもよい。
【００８３】
また、この音声合成システムが外部の状況について検出する物理量は必ずしも移動体の速度である必要はなく、その他の任意の物理量を表すものであってよい。
【００８４】
従って、速度検出部１２は、例えば、加速度センサ等より構成されていてもよく、速度検出部１２は、この音声合成システムが搭載されている移動体の加速度を検出し、検出した加速度を示すデータを生成して音片編集部８へと供給するようにしてもよい。また、検出した、加速度を積分するための積分回路等を更に備えていてもよく、この場合は、検出した加速度を積分した結果を示すデータを生成し、このデータを音片編集部８へと供給するようにしてもよい。
【００８５】
また、速度検出部１２は、この音声合成システムが搭載されている移動体の加速度のピークを検出し、検出したつど、検出された最新のピークの値を示すデータを生成して、音片編集部８へと供給するようにしてもよい。
一方で音片編集部８は、加速度のピークの値を示すデータを速度検出部１２より供給されるつど、このデータが示すピークの値を所定の複数のランクのいずれかに分類し、最新のピークの値が分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度でピークの値が分類されたかを特定して、特定した結果に従って発声スピードを決定するようにしてもよい。
【００８６】
なお、この場合、速度検出部１２は、例えば、加速度センサが生成する信号をデジタル形式のデータに変換してピークを検出するためのＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器や論理回路などを備えていればよい。
【００８７】
また、この場合、音片編集部８は、例えばＰＲＯＭ等からなる不揮発性メモリを更に備えるものとし、図３（ａ）にデータ構造を示すテーブルをあらかじめ記憶し、このテーブルを参照することにより発声スピードを決定すればよい。図示するように、このテーブルは、発声スピードを、検出された加速度のピークが属するランクと、このランクに属するピークが検出された頻度とに対応付けた形で格納していればよい。
【００８８】
また、この音声合成システムは、例えば自動車に搭載されて利用されるものである場合、この自動車のブレーキの踏み込みの量のピークを検出して検出結果を表すデータを音片編集部８へ供給するブレーキ用のセンサを更に備えていてもよい。また、この自動車のハンドルの角速度のピークを検出して検出結果を表すデータを音片編集部８へ供給するハンドル用のセンサを更に備えていてもよい。
【００８９】
この場合、音片編集部８は、例えば、ブレーキの踏み込みの量のピークの値を示すデータや、ハンドルの角速度のピークの値を示すデータを供給されるつど、これらのデータが示すピークの値を、ブレーキの踏み込みの量及びハンドルの角速度についてそれぞれ定められた複数のランクのいずれかに分類し、最新のピークの値が分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度でピークの値が分類されたかを特定する。
【００９０】
そして、音片編集部８は、自動車の加速度のピークの値ｐａと、ブレーキの踏み込みの量のピークの値ｐｂと、ハンドルの角速度のピークの値ｐωとより、数式１の右辺の値αを求める。
【００９１】
【数１】
α＝（ＷＡ１・ｐａ）＋（ＷＡ２・ｐｂ）＋（ＷＡ３・ｐω）
（ただし、ＷＡ１、ＷＡ２及びＷＡ３は所定の係数）
【００９２】
また、音片編集部８は、自動車の加速度の最新のピークの値が分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度でピークの値が分類されたかを示す値ｆａと、ブレーキの踏み込みの量の最新のピークの値が分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度でピークの値が分類されたかを示す値ｆｂと、ハンドルの角速度のピークの値が分類されたランクと同一のランクへと過去どのような頻度でピークの値が分類されたかを示す値ｆωとより、数式２の右辺の値βを求める。
【００９３】
【数２】
β＝（ＷＢ１・ｆａ）＋（ＷＢ２・ｆｂ）＋（ＷＢ３・ｆω）
（ただし、ＷＢ１、ＷＢ２及びＷＢ３は所定の係数）
【００９４】
一方でこの場合、音片編集部８は、例えば、図３（ｂ）にデータ構造を示すような、発声スピードをα及びβの値に対応付けた形で格納するテーブルをあらかじめ記憶しているものとし、このテーブルを参照することにより発声スピードを決定すればよい。
【００９５】
また、この音声合成システムは、音声の発声スピードを、現在時刻に基づいて変化させてもよい。この場合は、例えば音片編集部８が、水晶発振器などからなるタイマを備え、現在日時を示すデータをこのタイマから連続的に取得し、取得したデータに基づいて音片データの発生スピードを決定するなどすればよい。
【００９６】
また、この音声合成システムが外部の状況についての物理量の検出結果に応じて変化させる対象は必ずしも音声の発声スピードである必要はなく、音声を特徴付けるその他の任意の要素であってよい。
【００９７】
従って、この音声合成システムは、例えば、音片編集部８は、検索部９より供給される音片データや音響処理部４から音片編集部８を介して供給される波形データの振幅を変化させてもよい。
【００９８】
また、この音声合成システムは、移動体の内部あるいは外部の騒音のレベルを検出し検出結果を表すデータを音片編集部８へ供給するため、例えばマイクロホンやレベル検出回路などを備えていてもよい。この場合、音片編集部８は、例えばこのデータが表す騒音のレベルに基づいて合成音声の振幅を決定し、決定した振幅に合致するように音片データや波形データを変換すればよい。このような構成を有していれば、この音声合成システムは、騒音レベルが高いほど合成音声の振幅を大きくする等して、周囲の騒音が大きくても合成音声の聞きやすさを保つことができる。
【００９９】
また、この音声合成システムは、移動体の内部あるいは外部の騒音が占有する帯域を検出し検出結果を表すデータを音片編集部８へ供給するため、例えばマイクロホンやフーリエ変換装置などを備えていてもよい。この場合、音片編集部８は、例えば、このデータが表す騒音の占有帯域を合成音声の減衰帯域として決定し（あるいはその他、騒音の占有帯域に基づいて合成音声の減衰帯域を決定し）、決定した減衰帯域内のスペクトル成分を音片データや波形データから除去するようにしてもよい。このような構成を有していれば、この音声合成システムは、騒音が占める帯域と合成音声が占める帯域との重複を回避するなどして、周囲の騒音が大きくても合成音声の聞きやすさを保つことができる。
【０１００】
また、この音声合成システムでは、例えば、音片編集部８が音片データや波形データの声質を変化させるようにしてもよい。
具体的には、例えば音片編集部８は、音片データを、この音片データが表す音片のピッチ成分（基本周波数成分）及び高調波成分の時間変化を表すサブバンドデータへと変換し、得られたサブバンドデータを更に変換し、音片の波形を表すデータへと戻す。ただし、サブバンドデータを波形を表すデータへと変換する際、音片編集部８は、このサブバンドデータが表わすそれぞれの成分を、元来表している周波数と異なる周波数（例えば、元来の周波数の２倍の周波数）の成分の時間変化を表すものとして解釈して変換を行う。
【０１０１】
このような構成を有していれば、この音声合成システムは、例えばカーナビゲーション用の合成音声として、夜間には音声のピッチを昼間より高めにして眠気を誘いにくい合成音声を生成する、等することにより自動車を運転する時間帯に適した合成音声を得ることもできる。
【０１０２】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明にかかる話速変換装置は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。
例えば、速度センサ（又はその他任意の物理量を検出するためのセンサ）が接続されたパーソナルコンピュータに上述の言語処理部１、一般単語辞書２、ユーザ単語辞書３、音響処理部４、検索部５、伸長部６、波形データベース７、音片編集部８、検索部９、音片データベース１０及び話速変換部１１の動作を実行させるためのプログラムを格納した媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、フロッピー（登録商標）ディスク等）から該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する本体ユニットＭを構成することができる。
また、パーソナルコンピュータに上述の収録音片データセット記憶部１３、音片データベース作成部１４及び圧縮部１５の動作を実行させるためのプログラムを格納した媒体から該プログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行する音片登録ユニットＲを構成することができる。
【０１０３】
そして、これらのプログラムを実行し本体ユニットＭや音片登録ユニットＲとして機能するパーソナルコンピュータが、図１の音声合成システムの動作に相当する処理として、例えば、図４〜図６に示す処理を行うものとする。
図４は、このパーソナルコンピュータがフリーテキストデータを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
図５は、このパーソナルコンピュータが配信文字列データを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
図６は、このパーソナルコンピュータが定型メッセージデータ及び発声スピードデータを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
【０１０４】
すなわち、このパーソナルコンピュータが、外部より、上述のフリーテキストデータを取得すると（図４、ステップＳ１０１）、このフリーテキストデータが表すフリーテキストに含まれるそれぞれの表意文字について、その読みを表す表音文字を、一般単語辞書２やユーザ単語辞書３を検索することにより特定し、この表意文字を、特定した表音文字へと置換する（ステップＳ１０２）。なお、このパーソナルコンピュータがフリーテキストデータを取得する手法は任意である。
【０１０５】
そして、このパーソナルコンピュータは、フリーテキスト内の表意文字をすべて表音文字へと置換した結果を表す表音文字列が得られると、この表音文字列に含まれるそれぞれの表音文字について、当該表音文字が表す単位音声の波形を波形データベース７より検索し、表音文字列に含まれるそれぞれの表音文字が表す単位音声の波形を表す圧縮波形データを索出する（ステップＳ１０３）。
【０１０６】
次に、このパーソナルコンピュータは、索出された圧縮波形データを、圧縮される前の波形データへと復元し（ステップＳ１０４）、復元された波形データを、表音文字列内での各表音文字の並びに従った順序で互いに結合し、合成音声データとして出力する（ステップＳ１０５）。なお、このパーソナルコンピュータが合成音声データを出力する手法は任意である。
【０１０７】
また、このパーソナルコンピュータが、外部より、上述の配信文字列データを任意の手法で取得すると（図５、ステップＳ２０１）、この配信文字列データが表す表音文字列に含まれるそれぞれの表音文字について、当該表音文字が表す単位音声の波形を波形データベース７より検索し、表音文字列に含まれるそれぞれの表音文字が表す単位音声の波形を表す圧縮波形データを索出する（ステップＳ２０２）。
【０１０８】
次に、このパーソナルコンピュータは、索出された圧縮波形データを、圧縮される前の波形データへと復元し（ステップＳ２０３）、復元された波形データを、表音文字列内での各表音文字の並びに従った順序で互いに結合し、合成音声データとしてステップＳ１０５の処理と同様の処理により出力する（ステップＳ２０４）。
【０１０９】
一方、このパーソナルコンピュータが、外部より、上述の定型メッセージデータ及び発声スピードデータを任意の手法により取得すると（図６、ステップＳ３０１）、まず、この定型メッセージデータが表す定型メッセージに含まれる音片の読みを表す表音文字に合致する表音文字が対応付けられている圧縮音片データをすべて索出する（ステップＳ３０２）。
【０１１０】
また、ステップＳ３０２では、該当する圧縮音片データに対応付けられている上述の音片読みデータ、スピード初期値データ及びピッチ成分データも索出する。なお、１個の音片につき複数の圧縮音片データが該当する場合は、該当する圧縮音片データすべてを索出する。一方、圧縮音片データを索出できなかった音片があった場合は、上述の欠落部分識別データを生成する。そして、このパーソナルコンピュータは、索出された圧縮音片データを、圧縮される前の音片データへと復元する（ステップＳ３０３）。
【０１１１】
一方、このパーソナルコンピュータは、移動体の移動速度（又はその他任意の物理量）を表すデータを速度センサ（例えば、車両の車速を表す車速パルスを供給する装置：図示せず）等より供給されると、このデータが表す移動速度等に基づいて、定型メッセージの発声スピードを決定する（ステップＳ３０４）。なお、移動体の移動速度等と発声スピードとの対応関係は任意である。
【０１１２】
次に、このパーソナルコンピュータは、ステップＳ３０３で復元された音片データを、上述の音片編集部８が行う処理と同様の処理により変換して、当該音片データが表す音片の時間長を、ステップＳ３０４で決定した発声スピード（又は、決定した発声スピードに一定程度以上近いスピード）にする（ステップＳ３０５）。なお、発声スピードデータが供給されていない場合は、復元された音片データを変換しなくてもよい。
【０１１３】
次に、このパーソナルコンピュータは、音片の時間長が変換された音片データのうちから、定型メッセージを構成する音片の波形に最も近い波形を表す音片データを、上述の音片編集部８が行う処理と同様の処理を行うことにより、音片１個につき１個ずつ選択する（ステップＳ３０６）。
【０１１４】
ステップＳ３０６でこのパーソナルコンピュータは、例えば、定型メッセージデータが表す定型メッセージに韻律予測の手法に基づいた解析を加えることにより、この定型メッセージの韻律を予測し、一方で、索出された音片データのピッチ成分の周波数の時間変化を表す関数をピッチ成分データに基づいて特定して、定型メッセージ内のそれぞれの音片について、この音片のピッチ成分の周波数の時間変化の予測結果を表す関数と、この音片と読みが合致する音片の波形を表す各音片データのピッチ成分の周波数の時間変化を表す関数との相関係数を求め、最も高い相関係数を与えた音片データを選択するようにすればよい。
【０１１５】
一方、このパーソナルコンピュータは、欠落部分識別データを生成した場合、欠落部分識別データが示す音片の読みを表す表音文字列を定型メッセージデータより抽出し、この表音文字列につき、音素毎に、配信文字列データが表す表音文字列と同様に扱って上述のステップＳ２０２〜Ｓ２０３の処理を行うことにより、この表音文字列内の各表音文字が示す音声の波形を表す波形データを復元する（ステップＳ３０７）。
【０１１６】
そして、このパーソナルコンピュータは、復元した波形データと、ステップＳ３０６で選択した音片データとを、定型メッセージデータが示す定型メッセージ内での各音片の並びに従った順序で互いに結合し、合成音声を表すデータとして出力する（ステップＳ３０８）。
【０１１７】
なお、パーソナルコンピュータに本体ユニットＭの機能を行わせるプログラムは、パーソナルコンピュータに複数の音片データベース１０の機能を行わせてもよい。この場合、このパーソナルコンピュータは、ステップＳ３０２の処理を開始するまでにステップＳ３０４の処理を完了するものとし、一方でステップＳ３０２においては、例えば、決定した音声スピードに基づいて、どの音片データベース１０を用いるかを決定し、決定した音片データベース１０より圧縮音片データの索出を行えばよい。そして、ステップＳ３０５の処理は省略するようにすればよい。
【０１１８】
パーソナルコンピュータに複数の音片データベース１０の機能を行わせる場合、各音片データベース１０は、例えば、互い重複しない異なった範囲の発声スピードに対応付けられているものとし、各音片データベース１０が記憶している圧縮音片データの読みの組み合わせは共通しており、一方で、ある範囲の発声スピードに対応付けられている音片データベース１０内のある読みの圧縮音片データは、より高い（速い）発声スピードに対応付けられている音片データベース１０内の同一の読みの圧縮音片データより低い（遅い）発声スピードで読み上げられた音声を表しているものになっているものとする。
【０１１９】
また、パーソナルコンピュータに本体ユニットＭや音片登録ユニットＲの機能を行わせるプログラムは、例えば、通信回線の掲示板（ＢＢＳ）にアップロードし、これを通信回線を介して配信してもよく、また、これらのプログラムを表す信号により搬送波を変調し、得られた変調波を伝送し、この変調波を受信した装置が変調波を復調してこれらのプログラムを復元するようにしてもよい。
そして、これらのプログラムを起動し、ＯＳの制御下に、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
【０１２０】
なお、ＯＳが処理の一部を分担する場合、あるいは、ＯＳが本願発明の１つの構成要素の一部を構成するような場合には、記録媒体には、その部分を除いたプログラムを格納してもよい。この場合も、この発明では、その記録媒体には、コンピュータが実行する各機能又はステップを実行するためのプログラムが格納されているものとする。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、環境が変化しても聴き取りやすい合成音声を得るための話速変換装置、話速変換方法及びプログラムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る音声合成システムの構成を示すブロック図である。
【図２】音片データベースのデータ構造を模式的に示す図である。
【図３】（ａ）は、車両の加速度に基づいて発声スピードを決定するために用いるテーブルのデータ構造を示す図であり、（ｂ）は、自動車の加速度、ブレーキの踏み込みの量、及びハンドルの角速度に基づいて発声スピードを決定するために用いるテーブルのデータ構造を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る音声合成システムの機能を行うパーソナルコンピュータがフリーテキストデータを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態に係る音声合成システムの機能を行うパーソナルコンピュータが配信文字列データを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態に係る音声合成システムの機能を行うパーソナルコンピュータが定型メッセージデータ及び発声スピードデータを取得した場合の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｍ          本体ユニット
１          言語処理部
２          一般単語辞書
３          ユーザ単語辞書
４          音響処理部
５          検索部
６          伸長部
７          波形データベース
８          音片編集部
９          検索部
１０        音片データベース
１１        話速変換部
１２        速度検出部
Ｒ          音片登録ユニット
１３        収録音片データセット記憶部
１４        音片データベース作成部
１５        圧縮部
ＨＤＲ      ヘッダ部
ＩＤＸ      インデックス部
ＤＩＲ      ディレクトリ部
ＤＡＴ      データ部
【図１】
2004361766.tif 000003
【図２】
2004361766.tif 000004
【図３】
2004361766.tif 000005
【図４】
2004361766.tif 000006
【図５】
2004361766.tif 000007
【図６】
2004361766.tif 000008