【手続補正書】
【提出日】平成15年11月25日(2003.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声波形のパラメータ系列に基づいて合成音声を出力するための音声合成装置であって、
音声合成に使用すべきパラメータ系列に含まれる波形パラメータとピッチパラメータとに基づいてピッチ波形を生成するピッチ波形生成手段と、
前記ピッチ波形生成手段で生成されたピッチ波形を接続して音声波形を生成する音声波形生成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】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、前記ピッチ波形生成手段は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ周期を１周期とするピッチ波形を生成す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】
前記ピッチ波形生成手段は、前記パワスペクトル包絡を前記ピッチパラメータによって決定される合成音声のピッチ周波数に基づいてサンプリングし、そのサンプル値をフーリエ変換で時間領域の波形に変換し、その波形をピッチ波形とすることを特徴とする請求項２に記載の音声合成装置。
【請求項４】
前記ピッチ波形生成手段は、前記パワスペクトル包絡上の、合成音声のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値を、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求め、そのサンプル値をフーリエ変換することによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２に記載の音声合成装置。
【請求項５】
前記ピッチ波形生成手段は、前記パワスペクトル包絡から前記ピッチ波形を生成する際に、該パワスペクトル包絡のサンプル値を係数とする正弦級数の和を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２に記載の音声合成装置。
【請求項６】
前記正弦級数において、位相を半周期ずつずらした正弦関数を用いることを特徴とする請求項５に記載の音声合成装置。
【請求項７】
前記ピッチ波形生成手段は、前記パワスペクトル包絡上の、合成音声のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値を、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求め、得られた各サンプル値を係数とする正弦級数の積和を求めることでピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２に記載の音声合成装置。
【請求項８】
前記余弦関数と前記正弦関数との積和を各ピッチパラメータ毎に予め求めて得られた波形生成行列を格納する格納手段を更に備え、
前記ピッチ波形生成手段は、前記格納手段より得られるピッチパラメータに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項７に記載の音声合成装置。
【請求項９】
前記ピッチ波形生成手段によるピッチ波形の生成に際して、スペクトル包絡を示す波形パラメータを前記ピッチ波形の周期毎に補間する波形パラメータ補間手段をさらに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１０】
前記ピッチ波形生成手段によるピッチ波形の生成に際して、合成音声のピッチを示すピッチパラメータを前記ピッチ波形の周期毎に補間するピッチパラメータ補間手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または９に記載の音声合成装置。
【請求項１１】
前記ピッチ波形生成手段は、前記ピッチ波形の１周期がサンプリング周期の整数倍でない場合、該ピッチ波形の周期と該サンプリング周期とのずれ量に基づいて位相のずれたピッチ波形を生成す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１２】
前記位相のずれたピッチ波形は、ｎ個のピッチ波形を接続して得られる波形であり、その周期は前記サンプリング周波数の整数倍となることを特徴とする請求項１１に記載の音声合成装置。
【請求項１３】
音声合成に使用するパラメータ系列に含まれる波形パラメータとピッチパラメータとに基づいて１ピッチ周期の無声波形を生成する無声波形生成手段を更に備え、
前記音声波形生成手段は、前記パラメータ系列のならびに基づいて、前記ピッチ波形生成手段で生成されたピッチ波形と前記無声波形生成手段で生成された無声波形接続して合成音声の音声波形を生成す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１４】
前記無声波形生成手段における波形パラメータは、音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、該無声波形生成手段は、このパワスペクトル包絡から合成音声の無声波形を生成することを特徴とする請求項１３に記載の音声合成装置。
【請求項１５】
前記無声波形のピッチ周波数は可聴周波数帯域より低いことを特徴とする請求項１３に記載の音声合成装置。
【請求項１６】
前記無声波形生成手段は、前記パワスペクトル包絡上の、前記無声波形のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値と、位相のずれをランダムに与えた正弦関数との積和を求めることにより無声波形を生成することを特徴とする請求項１５に記載の音声合成装置。
【請求項１７】
前記パワスペクトル包絡上のサンプル値は、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求めることを特徴とする請求項１６に記載の音声合成装置。
【請求項１８】
前記余弦関数と前記正弦関数との積和を各ピッチパラメータ毎に予め求めて得られた波形生成行列を格納する格納手段を更に備え、
前記ピッチ波形生成手段は、前記格納手段より得られるピッチパラメータに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項１７に記載の音声合成装置。
【請求項１９】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、
前記ピッチ波形生成手段は、該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値を獲得し、獲得されたサンプル値を余弦級数の係数として用いて、該係数と余弦関数との積和に基づいてピッチ波形を生成す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２０】
前記余弦級数において、位相を半周期ずつずらした余弦関数を用いることを特徴とする請求項１９に記載の音声合成装置。
【請求項２１】
前記パワスペクトル包絡上のサンプル値は、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求めることを特徴とする請求項１９に記載の音声合成装置。
【請求項２２】
前記パワスペクトル包絡を係数とする余弦級数と前記パワスペクトル包絡のサンプル値を係数とする正弦級数との積和を各ピッチパラメータ毎に予め求めて得られた波形生成行列を格納する格納手段を更に備え、
前記ピッチ波形生成手段は、前記格納手段より得られるピッチパラメータに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２１に記載の音声合成装置。
【請求項２３】
前記ピッチ波形生成手段は、後続のピッチ波形の振幅値に基づいて、当該ピッチ波形の振幅値を補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項１９に記載の音声合成装置。
【請求項２４】
前記補正手段は、当該ピッチ波形の第０次の振幅値と後続のピッチ波形の第０次の振幅値との比に基づいて、各サンプルポイントにおけるピッチ波形の値を補正することを特徴とする請求項２３に記載の音声合成装置。
【請求項２５】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、前記ピッチ波形生成手段は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ周期の半周期分のピッチ波形を生成し、
前記音声波形生成手段は、生成された前記半周期分のピッチ波形を対称性を有するように接続して１周期分のピッチ波形を生成し、該１周期分のピッチ波形を接続することで音声波形を生成す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２６】
前記ピッチ波形生成手段は、前記ピッチ波形の１周期がサンプリング周期の整数倍でない場合、ｎ個のピッチ波形を接続し、接続して得られた波形の周期が該サンプリング周期の整数倍となるようにし、（ｎ＋１）／２の整数値分まで接続したピッチ波形を生成し、
前記音声波形生成手段は、（ｎ＋１）／２の整数値分まで接続したピッチ波形に、これと対称な波形を接続してｎ個分のピッチ波形を生成し、該ｎ個分のピッチ波形を接続することで音声波形を生成す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２７】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、
前記ピッチ波形生成手段において用いる前記パワスペクトル包絡の形状を変化させる変更手段を更に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２８】
前記ピッチ波形生成手段は、前記変更手段によって変化したパワスペクトル包絡上のサンプル値を前記波形パラメータと余弦関数との積和により求め、得られた各サンプル値と正弦関数との積和を求めることでピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２７に記載の音声合成装置。
【請求項２９】
前記余弦関数と前記正弦関数との積和を各ピッチパラメータ及び前記変更手段で得られる各パワスペクトル包絡毎に予め求めて得られる波形生成行列を格納する格納手段を更に備え、
前記ピッチ波形生成手段は、ピッチパラメータ及び設定されたパワスペクトル包絡に対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２８に記載の音声合成装置。
【請求項３０】
前記ピッチ波形生成手段において、パラメータの配列の順序を変化させる手段を有し、配列の順序の変化したパラメータからピッチ波形を生成することを特徴とする請求項２に記載の音声合成装置。
【請求項３１】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表す級数の各次数に対応する係数であり、前記ピッチ波形生成手段は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ波形を生成し、
前記パワスペクトル包絡を表す級数と前記波形パラメータより得られる係数との対応を変更する変更手段を更に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３２】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表す級数の各次数に対応する係数であり、前記ピッチ波形生成手段は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ波形を生成し、
前記波形パラメータの各係数を変更する変更手段を更に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３３】
前記変更手段は、前記パワスペクトル包絡を表すための級数の次数をパラメータとする関数を前記波形パラメータの各係数に作用させることを特徴とする請求項３２に記載の音声合成装置。
【請求項３４】
音声波形のパラメータ系列に基づいて合成音声を出力するための音声合成方法であって、
音声合成に使用すべきパラメータ系列に含まれる波形パラメータとピッチパラメータとに基づいてピッチ波形を生成するピッチ波形生成工程と、
前記ピッチ波形生成工程で生成されたピッチ波形を接続して音声波形を生成する音声波形生成工程とを備えることを特徴とする音声合成方法。
【請求項３５】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、前記ピッチ波形生成工程は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ周期を１周期とするピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項３６】
前記ピッチ波形生成工程は、前記パワスペクトル包絡を前記ピッチパラメータによって決定される合成音声のピッチ周波数に基づいてサンプリングし、そのサンプル値をフーリエ変換で時間領域の波形に変換し、その波形をピッチ波形とすることを特徴とする請求項３５に記載の音声合成方法。
【請求項３７】
前記ピッチ波形生成工程は、前記パワスペクトル包絡上の、合成音声のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値を、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求め、そのサンプル値をフーリエ変換することによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３５に記載の音声合成方法。
【請求項３８】
前記ピッチ波形生成工程は、前記パワスペクトル包絡から前記ピッチ波形を生成する際に、該パワスペクトル包絡のサンプル値を係数とする正弦級数の和を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３５に記載の音声合成方法。
【請求項３９】
前記正弦級数において、位相を半周期ずつずらした正弦関数を用いることを特徴とする請求項３８に記載の音声合成方法。
【請求項４０】
前記ピッチ波形生成工程は、前記パワスペクトル包絡上の、合成音声のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値を、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求め、得られた各サンプル値を正弦級数の係数として該正弦級数の積和を求めることでピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３５に記載の音声合成方法。
【請求項４１】
前記余弦関数と前記正弦関数との積和を各ピッチパラメータ毎に予め求めて得られた波形生成行列を格納する格納工程を更に備え、
前記ピッチ波形生成工程は、前記格納工程より得られるピッチパラメータに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項４０に記載の音声合成方法。
【請求項４２】
前記ピッチ波形生成工程によるピッチ波形の生成に際して、スペクトル包絡を示す波形パラメータを前記ピッチ波形の周期毎に補間する波形パラメータ補間工程をさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項４３】
前記ピッチ波形生成工程によるピッチ波形の生成に際して、合成音声のピッチを示すピッチパラメータを前記ピッチ波形の周期毎に補間するピッチパラメータ補間工程をさらに備えることを特徴とする請求項３４または４２に記載の音声合成方法。
【請求項４４】
前記ピッチ波形生成工程は、前記ピッチ波形の１周期がサンプリング周期の整数倍でない場合、該ピッチ波形の周期と該サンプリング周期とのずれ量に基づいて位相のずれたピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項４５】
前記位相のずれたピッチ波形は、ｎ個のピッチ波形を接続して得られる波形であり、その周期は前記サンプリング周波数の整数倍となることを特徴とする請求項４４に記載の音声合成方法。
【請求項４６】
音声合成に使用するパラメータ系列に含まれる波形パラメータとピッチパラメータとに基づいて１ピッチ周期の無声波形を生成する無声波形生成工程を更に備え、
前記音声波形生成工程は、前記パラメータ系列のならびに基づいて、前記ピッチ波形生成工程で生成されたピッチ波形と前記無声波形生成工程で生成された無声波形を接続して合成音声の音声波形を生成することを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項４７】
前記無声波形生成工程における波形パラメータは、音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、該無声波形生成工程は、このパワスペクトル包絡から合成音声の無声波形を生成することを特徴とする請求項４６に記載の音声合成方法。
【請求項４８】
前記無声波形のピッチ周波数は可聴周波数帯域より低いことを特徴とする請求項４６に記載の音声合成方法。
【請求項４９】
前記無声波形生成工程は、前記パワスペクトル包絡上の、前記無声波形のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値と、位相のずれをランダムに与えた正弦関数との積和を求めることにより無声波形を生成することを特徴とする請求項４８に記載の音声合成方法。
【請求項５０】
前記パワスペクトル包絡上のサンプル値は、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求めることを特徴とする請求項４９に記載の音声合成方法。
【請求項５１】
前記余弦関数と前記正弦関数との積和を各ピッチパラメータ毎に予め求めて得られた波形生成行列を格納する格納工程を更に備え、
前記ピッチ波形生成工程は、前記格納工程より得られるピッチパラメータに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項５０に記載の音声合成方法。
【請求項５２】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、
前記ピッチ波形生成工程は、該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ周波数の整数倍におけるサンプル値を獲得し、獲得されたサンプル値を余弦級数の係数として用いて、該係数と余弦関数との積和に基づいてピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項５３】
前記余弦級数において、位相を半周期ずつずらした余弦関数を用いることを特徴とする請求項５２に記載の音声合成方法。
【請求項５４】
前記パワスペクトル包絡上のサンプル値は、前記波形パラメータと余弦関数との積和により求めることを特徴とする請求項５２に記載の音声合成方法。
【請求項５５】
前記パワスペクトル包絡を係数とする余弦級数と前記パワスペクトル包絡のサンプル値を係数とする正弦級数との積和を各ピッチパラメータ毎に予め求めて得られた波形生成行列を格納する格納工程を更に備え、
前記ピッチ波形生成工程は、前記格納工程より得られるピッチパラメータに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項５４に記載の音声合成方法。
【請求項５６】
前記ピッチ波形生成工程は、後続のピッチ波形の振幅値に基づいて、当該ピッチ波形の振幅値を補正する補正工程を備えることを特徴とする請求項５２に記載の音声合成方法。
【請求項５７】
前記補正工程は、当該ピッチ波形の第０次の振幅値と後続のピッチ波形の第０次の振幅値との比に基づいて、各サンプルポイントにおけるピッチ波形の値を補正することを特徴とする請求項５６に記載の音声合成方法。
【請求項５８】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、前記ピッチ波形生成工程は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ周期の半周期分のピッチ波形を生成し、
前記音声波形生成工程は、生成された前記半周期分のピッチ波形を対称性を有するように接続して１周期分のピッチ波形を生成し、該１周期分のピッチ波形を接続することで音声波形を生成することを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項５９】
前記ピッチ波形生成工程は、前記ピッチ波形の１周期がサンプリング周期の整数倍でない場合、ｎ個のピッチ波形を接続し、接続して得られた波形の周期が該サンプリング周期の整数倍となるようにし、（ｎ＋１）／２の整数値分まで接続したピッチ波形を生成し、
前記音声波形生成工程は、（ｎ＋１）／２の整数値分まで接続したピッチ波形に、これと対称な波形を接続してｎ個分のピッチ波形を生成し、該ｎ個分のピッチ波形を接続することで音声波形を生成することを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項６０】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表すものであり、
前記ピッチ波形生成工程において用いる前記パワスペクトル包絡の形状を変化させる変更工程を更に備えることを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項６１】
前記ピッチ波形生成工程は、前記変更工程によって変化したパワスペクトル包絡上のサンプル値を前記波形パラメータと余弦関数との積和により求め、得られた各サンプル値と正弦関数との積和を求めることでピッチ波形を生成することを特徴とする請求項６０に記載の音声合成方法。
【請求項６２】
前記余弦関数と前記正弦関数との積和を各ピッチパラメータ及び前記変更工程で得られる各パワスペクトル包絡毎に予め求めて得られる波形生成行列を格納する格納工程を更に備え、
前記ピッチ波形生成工程は、ピッチパラメータ及び設定されたパワスペクトルに対応する波形生成行列と前記波形パラメータとの積を求めることによりピッチ波形を生成することを特徴とする請求項６１に記載の音声合成方法。
【請求項６３】
前記ピッチ波形生成工程において、パラメータの配列の順序を変化させる工程を有し、配列の順序の変化したパラメータからピッチ波形を生成することを特徴とする請求項３５に記載の音声合成方法。
【請求項６４】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表す級数の各次数に対応する係数であり、前記ピッチ波形生成工程は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ波形を生成し、
前記パワスペクトル包絡を表す級数と前記波形パラメータより得られる係数との対応を変更する変更工程を更に備えることを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項６５】
前記波形パラメータは周波数空間における音声のパワスペクトル包絡を表す級数の各次数に対応する係数であり、前記ピッチ波形生成工程は該パワスペクトル包絡から合成音声のピッチ波形を生成し、
前記波形パラメータの各係数を変更する変更工程を更に備えることを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。
【請求項６６】
前記変更工程は、前記パワスペクトル包絡を表すための級数の次数をパラメータとする関数を前記波形パラメータの各係数に作用させることを特徴とする請求項３４に記載の音声合成方法。