(57)【要約】【課題】合成音声の自然性の劣化をマスクして変形歪を聴覚上で軽減し、また、音声素片の接続部を含む所定の区間で音声の雑音的な成分の割合を調整することによって合成音声の自然性の劣化をマスクして接続歪を聴覚上で軽減する音声合成装置を得る。【解決手段】音声合成装置１は合成する２つの音声素片を変形する変形手段１１および変形手段１２、音声の所定の帯域の位相を撹乱した音声素片を出力する変形歪マスク手段１３および変形歪マスク手段１４、音声素片を接続する接続手段１５、音声の所定の帯域の位相を撹乱する、音声パラメータを音声信号に変換し、合成音声として出力する音声生成手段１７を備えて構成される。【選択図】        図１
2004354893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成装置において、
変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の雑音成分の割合を制御する変形歪マスク手段を備えること
を特徴とする音声合成装置。
【請求項２】
変形歪マスク手段は、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の位相を制御する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の音声合成装置。
【請求項３】
変形歪マスク手段は、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声に雑音信号を重畳する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の音声合成装置。
【請求項４】
変形歪マスク手段は、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の音声合成装置。
【請求項５】
音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成装置において、
音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声素片の接続部を含む所定の区間で音声の雑音成分の割合を制御する接続歪マスク手段を備えること
を特徴とする音声合成装置。
【請求項６】
接続歪マスク手段は、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声の位相を制御する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の音声合成装置。
【請求項７】
接続歪マスク手段は、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声に雑音信号を重畳する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の音声合成装置。
【請求項８】
接続歪マスク手段は、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換する手段を備えることを特徴とする請求項５記載の音声合成装置。
【請求項９】
音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成方法において、
変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の雑音成分の割合を制御すること
を特徴とする音声合成方法。
【請求項１０】
音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成方法において、
音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声素片の接続部を含む所定の区間で音声の雑音成分の割合を制御すること
を特徴とする音声合成方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０記載の音声合成方法をコンピューターに実行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、ＶＣＶ（Ｖｏｗｅｌ−Ｃｏｎｓｏｎａｎｔ−Ｖｏｗｅｌ）や、ＣＶ（Ｃｏｎｓｏｎａｎｔ−Ｖｏｗｅｌ）などの音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成装置と音声合成方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声合成装置は、複数の音声素片に対しそれぞれの韻律パラメータに応じて継続時間長を線形に伸縮する、或いはピッチ周期を変更する等の変形をした後、その変形して得られた音声素片を接続し、得られた一連の音声パラメータを音声信号に変換して合成音声を得ていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
Ｅ．Ｍｏｕｌｉｎｅ  ａｎｄ  Ｆ．Ｃｈａｒｐｅｎｔｉｒｅ  “Ｐｉｔｃｈ−Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｗａｖｅｆｏｒｍ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  ｔｅｘｔ−ｔｏ−ｓｐｅｅｃｈ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  ｄｉｐｈｏｎｅｓ”Ｓｐｅｅｃｈ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．９，ｐｐ．４５３−４６７，Ｄｅｃ１９９０
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の音声合成装置では、継続時間長を伸縮して得られる音声素片から生成される音声信号は、その音声特徴の時間変化が本来の音声特徴の時間変化に比較して緩慢あるいは急峻となるので、合成音声の自然性が劣化するという問題があった。特に有声区間を伸長した場合には、合成音声のピッチ波形の時間変化が小さくなりブザー音的な劣化音となることが顕著であった。
【０００５】
また、音声素片の接続部では素片間の不連続が生じる場合があり、合成音声の自然性が劣化するという問題があった。また、この不連続を解消するために素片間の変化を緩慢にする補間処理をもって素片を接続する場合でも、その音声特徴の時間変化が本来の時間変化に比較して緩慢となり、特に有声音区間で接続した場合には、合成音声のピッチ波形の時間変化が小さく、ブザー音的な劣化音となることが顕著であった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、変形した音声素片から生成される音声信号の雑音的な成分の割合を調整することによって合成音声の自然性の劣化をマスクして変形歪を聴覚上で軽減し、また、音声素片の接続部を含む所定の区間で音声の雑音的な成分の割合を調整することによって合成音声の自然性の劣化をマスクして接続歪を聴覚上で軽減する音声合成装置、音声合成方法及びプログラムを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声合成装置は、音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成装置において、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の雑音成分の割合を制御する変形歪マスク手段を備えるものである。
【０００８】
この発明に係る音声合成装置は、音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成装置において、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声素片の接続部を含む所定の区間で音声の雑音成分の割合を制御する接続歪マスク手段を備えるものである。
【０００９】
この発明に係る音声合成方法は、音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成方法において、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の雑音成分の割合を制御するものである。
【００１０】
この発明に係る音声合成方法は、音声素片を変形、接続して音声を合成する音声合成方法において、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声素片の接続部を含む所定の区間で音声の雑音成分の割合を制御するものである。
【００１１】
この発明に係るプログラムは、請求項９または請求項１０記載の音声合成方法をコンピューターに実行させるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態について説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る音声合成装置について、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は実施の形態１に係る音声合成装置１の構成を示すブロック図であり、図２および図３はこの音声合成装置１による位相撹乱帯域の時間推移の例を示す図である。
【００１３】
この実施の形態１に係る音声合成装置１は図１に示すように、合成する２つの音声素片を変形する変形手段１１および変形手段１２、音声の所定の帯域の位相を撹乱した音声素片を出力する変形歪マスク手段１３および変形歪マスク手段１４、音声素片を接続する接続手段１５、音声の所定の帯域の位相を撹乱する接続歪マスク手段１６、音声パラメータを音声信号に変換し、合成音声として出力する音声生成手段１７を備えて構成される。
【００１４】
変形手段１１は、韻律パラメータＡに応じて音声素片Ａの継続時間長を線形に伸縮し、ピッチ周期を変更して音声素片Ａａに変形する。
また、変形手段１２は、韻律パラメータＢに応じて音声素片Ｂの継続時間長を線形に伸縮し、ピッチ周期を変更して音声素片Ｂａに変形する。
【００１５】
変形歪マスク手段１３は、変形手段１１により変形された音声素片Ａａを構成する音声パラメータに対し音声の所定の帯域の位相を撹乱して音声素片Ａｂを出力する。
また、変形歪マスク手段１４は、変形手段１２により変形された音声素片Ｂａを構成する音声パラメータに対し音声の所定の帯域の位相を撹乱して音声素片Ｂｂを出力する。
【００１６】
接続手段１５は、変形歪マスク手段１３から出力された音声素片Ａｂを構成する音声パラメータと変形歪マスク手段１４から出力された音声素片Ｂｂを構成する音声パラメータを接続して一連の音声パラメータを生成する。
接続歪マスク手段１６は、音声素片Ａｂ，Ｂｂを接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声の所定の帯域の位相を撹乱する。
音声生成手段１７は、接続歪マスク手段１６から出力された音声パラメータを音声信号に変換し、合成音声として出力する。
【００１７】
つぎに音声合成装置１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、合成する音声の一方の音声素片Ａを、変形手段１１により韻律パラメータＡに応じて音声素片の継続時間長を線形に伸縮し、またピッチ周期の変更等を行って音声素片Ａａを得る。また同様に合成する音声の他の一方の音声素片Ｂを変形手段１２により韻律パラメータＢに応じて音声素片の継続時間長を線形に伸縮し、またピッチ周期の変更等を行って音声素片Ｂａを得る。
【００１８】
つぎに、変形歪マスク手段１３により音声素片Ａａから生成される音声信号に対して、時刻ｔにおいて周波数Ｆｍ（ｔ）より高域の信号の位相を撹乱した音声信号が得られる音声素片Ａｂを求め、同様に変形歪マスク手段１４により音声素片Ｂａから生成される音声信号に対して、時刻ｔにおいて周波数Ｆｍ（ｔ）より高域の信号の位相を撹乱した音声信号が得られる音声素片Ｂｂを求め、夫々の音声素片Ａｂ、Ｂｂを接続手段１５に出力する。
【００１９】
変形歪マスク手段１３，１４における具体的な処理は、音声素片を表現するパラメータに応じたものとする。例えば、ピッチ時間波形を音声素片のパラメータとして持つピッチ波形重畳型の場合、音声素片Ａａ，Ｂａの各ピッチ時間波形をフーリエ変換などにより周波数領域に変換、周波数Ｆｍ（ｔ）より高域の位相をランダムに回転した後に逆フーリエ変換して得られるピッチ時間波形を音声素片Ａｂ、Ｂｂとして処理し、また、ピッチ、高調波の振幅・位相を音声素片のパラメータとしてもつ正弦波合成型の場合、音声素片Ａａ，Ｂａの周波数Ｆｍ（ｔ）より高域の高調波の位相をランダムな値に変更したパラメータを音声素片Ａｂ，Ｂｂとして処理する。
【００２０】
ここで、周波数Ｆｍ（ｔ）は、例えば式（１）に従い決定する。
【数１】
2004354893.tif 000003
式（１）のＦｈ，Ｆｌは位相撹乱帯域下限が取り得る最高周波数と最低周波数である。また、ｔ１，ｔ２はそれぞれ位相撹乱帯域幅の変化の開始時刻、終了時刻である。
【００２１】
図２の式（１）に従い決定した位相撹乱帯域の時間推移の例を示す。これは、継続時間長がｔ１より短くて変形による影響が少ない素片では位相撹乱帯域を小さくして変形歪のマスクを弱くし、変形により継続時間長がｔ１より長くて不自然な合成音が長時間に渡る素片ではｔ１以降の区間で位相撹乱帯域を拡大することにより強力に変形歪をマスクするものである。
【００２２】
周波数Ｆｍ（ｔ）を決定するパラメータである上述したＦｈ，Ｆｌ，ｔ１，ｔ２は、例えば音声素片毎に予め調整して設定しておく。例えば、変形によりブザー音的になる傾向が強い撥音／Ｎ／や摩擦性有声子音／ｚ／などではＦｌを低く設定することにより、これらに対してはより強力に変形歪をマスクすることが可能となる。
【００２３】
上述したようにして変形された音声素片から生成される合成音声の位相を撹乱することにより、変形された音声素片から生成される音声信号がブザー音的になるなどの自然性の劣化を聴覚上マスクすることができ、劣化の少ない合成音声を得ることができる。
【００２４】
変形歪マスク手段１３から出力された音声素片Ａｂ、および変形歪マスク手段１４から出力された音声素片Ｂｂは、接続手段１５に入力される。接続手段１５は、音声素片Ａｂ，Ｂｂを構成する音声パラメータを接続して一連の音声パラメータを生成し、その一連の音声パラメータを接続歪マスク手段１６へ出力する。
【００２５】
その後、接続歪マスク手段１６では、接続手段１５から入力された一連の音声パラメータに対して時刻ｔでは周波数Ｆｃ（ｔ）より高域の信号の位相を撹乱した音声信号が得られる音声パラメータを求め音声生成手段１７に出力する。
【００２６】
接続歪マスク手段１６における具体的な処理は、音声パラメータに応じたものとする。例えば、ピッチ時間波形をパラメータとして持つピッチ波形重畳型の場合、接続手段１５から入力された音声パラメータの各ピッチ時間波形をフーリエ変換などにより周波数領域に変換、周波数Ｆｃ（ｔ）より高域の位相をランダムに回転した後に逆フーリエ変換して得られるピッチ時間波形を、音声パラメータとして音声生成手段１７に出力する。また、例えば、ピッチ、高調波の振幅・位相を音声素片のパラメータとしてもつ正弦波合成型の場合、接続手段１５から入力された音声パラメータの周波数Ｆｃ（ｔ）より高域の高調波の位相をランダムな値に変更し、音声パラメータとして音声生成手段１７に出力する。
【００２７】
ここで、周波数Ｆｃ（ｔ）は、例えば、式（２）に従い決定する。
【数２】
2004354893.tif 000004
式（２）のＦｈＡ，ＦｈＢはそれぞれ音声素片Ａｂ，Ｂｂの位相撹乱帯域下限が取り得る最高周波数であり、Ｆｌは位相撹乱帯域下限が取り得る最低周波数である。また、ｔｃは音声素片Ａｂ，Ｂｂの接続部であり、ｔａ，ｔｂはそれぞれ位相撹乱帯域幅の変化の開始時刻、終了時刻である。
【００２８】
式（２）に従い決定した位相撹乱帯域の時間推移の例を図３に示す。接続部ｔｃを中心に経過時刻に応じて位相撹乱帯域を拡大することにより、接続による不連続や、補間処理による歪が発生する区間においてより強力に接続歪をマスクすることができる。周波数Ｆｃ（ｔ）を決定するパラメータであるＦｈＡ，ＦｈＢ，ｔａ，ｔｂは、例えば接続する音声素片の組み合わせ毎に、予め調整して設定しておく。
【００２９】
上述したようにして音声素片を接続し、得られた音声パラメータから生成される合成音声の位相を撹乱することにより、音声素片の接続部で合成音声が不連続になる、あるいは接続の補間処理により合成音声がブザー音的になるなどの自然性の劣化を聴覚上マスクすることができ、劣化の少ない合成音声を得ることができる。
【００３０】
音声生成手段１７は、接続歪マスク手段１６から出力された音声パラメータを音声信号に変換し、合成音声として出力する。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１によれば、音声素片の変形に伴う聴覚上の歪を音声信号の位相を調整することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。また、音声素片の接続に伴う聴覚上の歪を音声信号の位相を調整することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。
【００３２】
なお、上述した例では変形歪マスク手段１３，１４と、接続歪マスク手段１６とを含む音声合成装置１を示したが、変形歪マスク手段１３，１４のみを含む構成、或いは接続歪マスク手段１６のみを含む構成の音声合成装置も可能である。
【００３３】
また、上述した例では変形手段１１、変形手段１２をそれぞれ独立して持つ構成を示したが、一つの変形手段を共有して用いる構成も可能であり、また、変形歪マスク手段１３，１４についても同様に、一つの変形歪マスク手段を共有して用いる構成も可能である。
【００３４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る音声合成装置２について、図４〜図６を参照して説明する。なお、図４は実施の形態２に係る音声合成装置２の構成を示すブロック図であり、図５および図６はこの音声合成装置２による重畳雑音信号の平均パワーの時間推移の例を示す図である。
【００３５】
実施の形態２に係る音声合成装置２は、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声に雑音信号を重畳したものとすることにより合成音声の変形歪をマスクするものであり、また、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声に雑音信号を重畳することにより合成音声の接続歪をマスクするものである。その他の構成と動作は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【００３６】
図４に示すように音声合成装置２を構成する変形歪マスク手段２３は変形された音声素片Ａａを構成する音声パラメータに対し音声に所定の雑音信号を重畳する手段であり、また変形歪マスク手段２４は変形された音声素片Ｂａを構成する音声パラメータに対し音声に所定の雑音信号を重畳する手段である。接続歪マスク手段２６は音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し音声に所定の雑音信号を重畳する手段である。
【００３７】
変形歪マスク手段２３、変形歪マスク手段２４では、音声素片Ａａ、音声素片Ｂａから生成される音声信号に対して時刻ｔでは平均パワーＰ（ｔ）である雑音信号を重畳した音声信号が得られる音声素片Ａｂ、音声素片Ｂｂを求め、接続手段１５に出力する。
【００３８】
変形歪マスク手段２３，２４における具体的な処理は、音声素片を表現するパラメータに応じたものとする。例えば、ピッチ時間波形を音声素片のパラメータとして持つピッチ波形重畳型の場合、音声素片Ａａ，Ｂａの各ピッチ時間波形に雑音信号を加算して得られるピッチ時間波形を音声素片Ａｂ，Ｂｂとして処理し、また、ピッチ、高調波の振幅・位相を音声素片のパラメータとしてもつ正弦波合成型の場合、音声素片Ａａ，Ｂａの高調波振幅・位相にそれぞれ雑音信号の振幅スペクトル・位相スペクトルを加算したパラメータを音声素片Ａｂ，Ｂｂとして処理する。
【００３９】
ここで、重畳する雑音信号の平均パワーＰ（ｔ）を、例えば式（３）に従い決定する。
【数３】
2004354893.tif 000005
式（３）におけるＰｌ，Ｐｈは重畳する雑音信号の最低平均パワーと最高平均パワーである。また、ｔ１，ｔ２はそれぞれ重畳する雑音信号の平均パワーの変化の開始時刻、終了時刻である。
【００４０】
式（３）に従い決定した重畳雑音信号の平均パワーの時間推移の例について図５を参照して説明する。これは、継続時間長がｔ１より短くて変形による影響が少ない素片では重畳雑音信号の平均パワーを小さくして変形歪のマスクを弱くし、変形により継続時間長がｔ１より長くて不自然な合成音が長時間に渡る素片ではｔ１以降の区間で重畳雑音信号の平均パワーを増加することにより強力に変形歪をマスクするものである。
【００４１】
重畳雑音信号の平均パワーＰ（ｔ）を決定するパラメータであるＰｌ，Ｐｈ，ｔ１，ｔ２は音声素片毎に予め調整して設定しておく。例えば、変形によりブザー音的になる傾向が強い撥音／Ｎ／や摩擦性有声子音／ｚ／などではＰｈを大きく設定することにより、これらに対してはより強力に変形歪をマスクすることが可能となる。
【００４２】
上述したようにして変形された音声素片から生成される合成音声に雑音信号を重畳することにより、変形された音声素片から生成される音声信号がブザー音的になるなどの自然性の劣化を聴覚上マスクすることができ、劣化の少ない合成音声を得ることができる。
【００４３】
変形歪マスク手段２３から出力された音声素片Ａｂと変形歪マスク手段２４から出力された音声素片Ｂｂは、接続手段１５に入力される。接続手段１５は、音声素片Ａｂ，Ｂｂを構成する音声パラメータを接続して一連の音声パラメータを生成し、その一連の音声パラメータを接続歪マスク手段２６へ出力する。
【００４４】
つぎに、接続歪マスク手段２６では、接続手段１５から入力された一連の音声パラメータに対して時刻ｔでは平均パワーＰ（ｔ）である雑音信号を重畳した音声信号が得られる音声パラメータを求め、音声生成手段１７に出力する。
【００４５】
接続歪マスク手段２６における具体的な処理は、音声パラメータに応じたものとする。例えば、ピッチ時間波形をパラメータとして持つピッチ波形重畳型の場合、接続手段１５から入力された音声パラメータの各ピッチ時間波形に雑音信号を加算して得られるピッチ時間波形を、音声パラメータとして音声生成手段１７に出力する。また、例えば、ピッチ、高調波の振幅・位相を音声素片のパラメータとしてもつ正弦波合成型の場合、接続手段１５から入力された音声パラメータの高調波振幅・位相にそれぞれ雑音信号の振幅スペクトル・位相スペクトルを加算し、音声パラメータとして音声生成手段１７に出力する。
【００４６】
ここで、重畳する雑音信号の平均パワーＰｃ（ｔ）は、例えば式（４）に従い決定する。
【数４】
2004354893.tif 000006
式（４）におけるＰｌＡ，ＰｌＢはそれぞれ音声素片Ａｂ，Ｂｂの重畳雑音信号平均パワーが取り得る最小値であり、Ｐｈは重畳雑音平均パワーが取り得る最大値である。また、ｔｃは音声素片Ａｂ，Ｂｂの接続部であり、ｔａ，ｔｂはそれぞれ重畳雑音信号平均パワーの変化の開始時刻、終了時刻である。
【００４７】
図６に式（４）に従い決定した重畳雑音信号の平均パワーの時間推移の例を示す。接続部ｔｃを中心に経過時刻に応じて重畳雑音信号の平均パワーを増加することにより、接続による不連続や、補間処理による歪が発生する区間においてより強力に接続歪をマスクすることができる。平均パワーＰｃ（ｔ）を決定するパラメータであるＰｌＡ，ＰｌＢ，ｔａ，ｔｂは、例えば接続する音声素片の組み合わせ毎に、予め調整して設定しておく。
【００４８】
上述したように音声素片を接続して得られた音声パラメータから生成される合成音声に雑音信号を重畳することにより、音声素片の接続部で合成音声が不連続になる、あるいは接続の補間処理により合成音声がブザー音的になるなどの自然性の劣化を聴覚上マスクすることができ、劣化の少ない合成音声を得ることができる。
【００４９】
以上のように、この実施の形態２によれば、音声素片の変形に伴う聴覚上の歪を音声信号に雑音信号を重畳することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。また、音声素片の接続に伴う聴覚上の歪を音声信号に雑音信号を重畳することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。
【００５０】
なお、上述したように変形歪マスク手段２３、変形歪マスク手段２４と接続歪マスク手段２６とを含む音声合成装置２を示したが、変形歪マスク手段２３，２４のみを含む構成、または接続歪マスク手段２６のみを含む構成も可能である。
【００５１】
また、変形手段１１、変形手段１２をそれぞれ独立して持つ構成を示したが、一つの変形手段を共有して用いる構成も可能であり、変形歪マスク手段２３、変形歪マスク手段２４も同様に、一つの変形歪マスク手段を共有して用いる構成も可能である。
【００５２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る音声合成装置３について、図７〜図９を参照して説明する。なお、図７は実施の形態３に係る音声合成装置３の構成を示すブロック図であり、図８および図９はこの音声合成装置による雑音信号置換帯域の時間推移の例を示す図である。
【００５３】
実施の形態３は、変形された音声素片を構成する音声パラメータに対し、音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換したことにより合成音声の変形歪をマスクするものであり、また、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し、音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換したことにより合成音声の接続歪をマスクするものである。その他の構成と動作は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【００５４】
音声合成装置３は図７に示すように、変形された音声素片Ａａを構成する音声パラメータに対し音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換したものとする変形歪マスク手段３３と、変形された音声素片Ｂａを構成する音声パラメータに対し音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換したものとする変形歪マスク手段３４と、音声素片を接続して得られた一連の音声パラメータに対し音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換したものとする接続歪マスク手段３６が備わる。
【００５５】
変形歪マスク手段３３、変形歪マスク手段３４では、音声素片Ａａ，Ｂａから生成される音声信号に対して時刻ｔでは周波数Ｆｍ（ｔ）より高域の信号を雑音信号に置換した音声信号が得られる音声素片Ａｂ，Ｂｂを求め、接続手段１５に出力する。
【００５６】
変形歪マスク手段３３，３４における具体的な処理は、音声素片を表現するパラメータに応じたものとする。例えば、ピッチ時間波形を音声素片のパラメータとして持つピッチ波形重畳型の場合、音声素片Ａａ，Ｂａの各ピッチ時間波形をフーリエ変換などにより周波数領域に変換、周波数Ｆｍ（ｔ）より高域を雑音信号のスペクトルに置換した後に逆フーリエ変換して得られるピッチ時間波形を音声素片Ａｂ，Ｂｂとして処理し、また、ピッチ、高調波の振幅・位相を音声素片のパラメータとしてもつ正弦波合成型の場合、音声素片Ａａ，Ｂａの周波数Ｆｍ（ｔ）より高域の高調波の振幅・位相を雑音信号のスペクトルに置換したパラメータを音声素片Ａｂ，Ｂｂとして処理する。
【００５７】
ここで周波数Ｆｍ（ｔ）は、例えば式（５）に従い決定する。
【数５】
2004354893.tif 000007
式（５）におけるＦｈ，Ｆｌは雑音信号置換帯域下限が取り得る最高周波数と最低周波数である。また、ｔ１，ｔ２はそれぞれ雑音信号置換帯域幅の変化の開始時刻、終了時刻である。
【００５８】
図８に式（５）に従い決定した雑音信号置換帯域の時間推移の例を示す。これは、継続時間長がｔ１より短くて変形による影響が少ない素片では雑音信号置換帯域を小さくして変形歪のマスクを弱くし、一方、変形により継続時間長がｔ１より長くて不自然な合成音が長時間に渡る素片ではｔ１以降の区間で雑音信号置換帯域を拡大することにより強力に変形歪をマスクするものである。周波数Ｆｍ（ｔ）を決定するパラメータであるＦｈ，Ｆｌ，ｔ１，ｔ２は、音声素片毎に予め調整して設定しておく。例えば、変形によりブザー音的になる傾向が強い撥音／Ｎ／や摩擦性有声子音／ｚ／などではＦｌを低く設定することにより、これらに対してはより強力に変形歪をマスクすることが可能となる。
【００５９】
上述したように変形された音声素片から生成される合成音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換することにより、変形された音声素片から生成される音声信号がブザー音的になるなどの自然性の劣化を聴覚上マスクすることができ、劣化の少ない合成音声を得ることができる。
【００６０】
変形歪マスク手段３３、変形歪マスク手段３４から出力された音声素片Ａｂ、Ｂｂは、接続手段１５に入力される。接続手段１５は、音声素片Ａｂ，Ｂｂを構成する音声パラメータを接続して一連の音声パラメータを生成し、その一連の音声パラメータを接続歪マスク手段３６へ出力する。接続歪マスク手段３６では、接続手段１５から入力された一連の音声パラメータに対して時刻ｔでは周波数Ｆｃ（ｔ）より高域の信号を雑音信号に置換した音声信号が得られる音声パラメータを求め音声生成手段１７に出力する。
【００６１】
接続歪マスク手段３６における具体的な処理は、音声パラメータに応じたものとする。例えば、ピッチ時間波形をパラメータとして持つピッチ波形重畳型の場合、接続手段１５から入力された音声パラメータの各ピッチ時間波形をフーリエ変換などにより周波数領域に変換、周波数Ｆｃ（ｔ）より高域を雑音信号のスペクトルに置換した後に逆フーリエ変換して得られるピッチ時間波形を、音声パラメータとして音声生成手段１７に出力する。また、例えば、ピッチ、高調波の振幅・位相を音声素片のパラメータとしてもつ正弦波合成型の場合、接続手段１５から入力された音声パラメータの周波数Ｆｃ（ｔ）より高域の高調波の振幅・位相を雑音信号のスペクトルに置換し、音声パラメータとして音声生成手段１７に出力する。
【００６２】
ここで周波数Ｆｃ（ｔ）は、例えば式（６）に従い決定する。
【数６】
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式（６）におけるＦｈＡ，ＦｈＢはそれぞれ音声素片Ａｂ，Ｂｂの雑音信号置換帯域下限が取り得る最高周波数であり、Ｆｌは雑音信号置換帯域下限が取り得る最低周波数である。また、ｔｃは音声素片Ａｂ，Ｂｂの接続部であり、ｔａ，ｔｂはそれぞれ雑音信号置換帯域幅の変化の開始時刻、終了時刻である。
【００６３】
図９に式（６）に従い決定した雑音信号置換帯域の時間推移の例を示す。接続部ｔｃを中心に経過時刻に応じて雑音信号置換帯域を拡大することにより、接続による不連続や、補間処理による歪が発生する区間においてより強力に接続歪をマスクすることができる。周波数Ｆｃ（ｔ）を決定するパラメータであるＦｈＡ，ＦｈＢ，ｔａ，ｔｂは、例えば接続する音声素片の組み合わせ毎に、予め調整して設定しておく。
【００６４】
上述したように音声素片を接続して得られた音声パラメータから生成される合成音声の所定の周波数帯域を雑音信号に置換することにより、音声素片の接続部で合成音声が不連続になる、あるいは接続の補間処理により合成音声がブザー音的になるなどの自然性の劣化を聴覚上マスクすることができ、劣化の少ない合成音声を得ることができる。
【００６５】
以上のように、この実施の形態３によれば、音声素片の変形に伴う聴覚上の歪を音声信号の所定の周波数帯域を雑音信号に置換することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。また、音声素片の接続に伴う聴覚上の歪を音声信号の所定の周波数帯域を雑音信号に置換することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。
【００６６】
なお、変形歪マスク手段３３，３４と接続歪マスク手段３６とを含む音声合成装置３を示したが、変形歪マスク手段３３，３４のみを含む構成、或いは接続歪マスク手段３６のみを含む構成も可能である。
【００６７】
また、変形手段１１、変形手段１２をそれぞれ独立して持つ構成を示したが、一つの変形手段を共有して用いる構成も可能であり、さらに変形歪マスク手段３３と変形歪マスク手段３４も一つの変形歪マスク手段を共有して用いる構成も可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、音声素片の変形に伴う聴覚上の歪を音声信号の位相を調整することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。
この発明によれば、音声素片の接続に伴う聴覚上の歪を音声信号の位相を調整することによりマスクすることができ、合成音声の自然性の劣化を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る音声合成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る音声合成装置の、位相撹乱帯域の時間推移の例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る音声合成装置の、位相撹乱帯域の時間推移の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る音声合成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態２に係る音声合成装置の、重畳雑音信号の平均パワーの時間推移の例を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る音声合成装置の、重畳雑音信号の平均パワーの時間推移の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る音声合成装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態３に係る音声合成装置の、雑音信号置換帯域の時間推移の例を示す図である。
【図９】実施の形態３に係る音声合成装置の、雑音信号置換帯域の時間推移の例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３  音声合成装置、１１，１２  変形手段、１３，１４，２３，２４，３３，３４  変形歪マスク手段、１５  接続手段、１６，２６，３６  接続歪マスク手段、１７  音声生成手段。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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