(57)【要約】【課題】  ノイズが少なく、あるいは自然な合成音声を生成するための波形接続装置等を提供することである。【解決手段】  ケプストラム分析部１は、入力端ＩＮより供給された波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定する。可変ＢＰＦ２は、ケプストラム分析部１が特定した周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタの特性で波形信号をフィルタリングして、ピッチ信号を生成する。ゼロクロス検出部３は、ピッチ信号が立ち上がってゼロクロスするタイミングを特定し、ピッチマーク付加部５は、波形信号に当該タイミングを示すピッチマークを付加する。波形接続処理部６は、ピッチマークが付された複数の波形信号を、それぞれ、ピッチ信号がゼロクロスするタイミング近傍で、且つ、先行の波形信号の終点と後続の波形信号の始点とがほぼ等しい瞬時値となるように区切り、その上で互いに接続して、合成音声を表す波形信号を生成する。【選択図】  図１
2005062442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定手段が特定したピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性となるように自己の通過帯域特性を変化させ、当該波形信号をフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタ手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分が所定の位相となるタイミングを特定する位相検出手段と、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出手段が検出したタイミングに相当する箇所の近傍で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続手段と、を備え、
前記接続手段は、前記第１及び第２の波形信号を、前記第１の波形信号の終点と前記第２の波形信号の始点とが互いに実質的に等しい瞬時値となるように区切るものである、
ことを特徴とする波形接続装置。
【請求項２】
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定手段が特定したピッチ成分の周波数と実質的に一致した中心周波数を有するバンドパスフィルタの通過帯域特性になるように自己の通過帯域特性を変化させ、当該波形信号をフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタ手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分が所定の位相となるタイミングを特定する位相検出手段と、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出手段が検出したタイミングに相当する箇所で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続手段と、を備える、
ことを特徴とする波形接続装置。
【請求項３】
前記ピッチ成分周波数特定手段は、前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、当該波形信号のケプストラムが極大値をとる周波数を、当該波形信号のピッチ成分の周波数として特定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の波形接続装置。
【請求項４】
前記位相検出手段は、前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分の値が所定方向への符号の変化を伴ってゼロクロスするタイミングを特定するものである、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の波形接続装置。
【請求項５】
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定ステップと、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定ステップで特定したピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性でフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタリングステップと、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタリングステップで抽出されたピッチ成分が所定値の位相となるタイミングを特定する位相検出ステップと、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出ステップで検出したタイミングに相当する箇所の近傍で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続ステップと、を含み、
前記接続ステップでは、前記第１及び第２の波形信号を、前記第１の波形信号の終点と前記第２の波形信号の始点とが互いに実質的に等しい瞬時値となるように区切る、
ことを特徴とする波形接続方法。
【請求項６】
コンピュータを、
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定手段が特定したピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性となるように自己の通過帯域特性を変化させ、当該波形信号をフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタ手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分が所定の位相となるタイミングを特定する位相検出手段と、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出手段が検出したタイミングに相当する箇所の近傍で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記接続手段は、前記第１及び第２の波形信号を、前記第１の波形信号の終点と前記第２の波形信号の始点とが互いに実質的に等しい瞬時値となるように区切るものである、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、波形接続装置、波形接続方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声合成の技術により合成された音声が広く利用されている。具体的には、たとえば、テキスト読み上げソフトウェアや、電話番号案内や、株式案内、旅行案内、店舗案内、交通情報など、多くの場面で利用されている。
【０００３】
音声合成の手法には、大別して、規則合成方式と、波形編集方式（コーパス方式）とがある。
規則合成方式は、音声を合成する対象のテキストについて形態素解析を行い、解析の結果に基づき、テキストに音韻論的処理を施すことにより音声を生成する手法である。規則合成方式では、音声合成に用いるテキストの内容についての制約が少なく、多様な内容のテキストを音声合成に用いることができる。しかし、規則合成方式では、波形編集方式に比べ、出力される音声の品質が劣っている。
【０００４】
一方、コーパス方式は、人間が実際に発話した音声を録音して、録音した音声を細分化して得られる構成部分をつなぎ合わせることにより、目的とする音声を得る手法である。波形編集方式は、音声の品質の点で規則合成方式より有利であり、肉声感のある音声が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、録音した音声の構成部分をつなぎ合わせる接続部分の波形は、単純につなぎ合わせた場合は一般に不連続となり、これがノイズの発生源となって、合成音声の品質の低下を招く。そこで、接続部分が不連続であることにより生じるこのノイズを軽減する手法として、２個の波形をつなぎ合わせる際、前に来る波形のうちなるべく後端に近い部分と、後ろに来る波形のうちなるべく前端に近い部分とから、瞬時値と接線の勾配とが互いにほぼ一致する点を１個ずつ探し出して、これらの点同士を接続する、という手法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば図５に示すように、前に来る波形（図５で“Ｓ１”として示す波形）のなるべく後端に近い部分と、後ろに来る波形（図５で“Ｓ２”として示す波形）のなるべく前端に近い部分とから、瞬時値が０になる（ゼロクロスする）点を１個ずつ探し出して接続する、という手法も考えられる。
【特許文献１】特開２００３−１５６８１号公報
【０００６】
ところが、一般に、音声の波形はピッチ周期と呼ばれる時間間隔で周期性を有しており、自然な合成音声を得るためには、先行の単位音声のピッチ周期の終点と後続の単位音声のピッチ周期の始点とを適切に（人が実際にこれらの単位音声を発声した場合に終点や始点となるような箇所を）選択したうえ、これらの終点と始点とを接続するようにして、音声をつなぎ合わせる必要がある。
【０００７】
これに対し、例えば、ゼロクロスする点同士を接続する上述の手法では、図５に示すように、区切りにより生じる端がピッチ周期の始点や終点として適切な点にならず、結果として得られる合成音声（図５で“Ｓ０”として示す波形を有する音声）が不自然なものとなることが多い（なお、図５において、“Ｄ１”として示す区間は波形Ｓ１のピッチ周期であり、“Ｄ２”として示す区間は波形Ｓ２のピッチ周期である）。同様の現象は、瞬時値と接線の勾配とが互いにほぼ一致する点同士を接続する上述の手法でも起こる。
【０００８】
この発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、ノイズが少なく、あるいは自然な合成音声を生成するための波形接続装置、波形接続方法及び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】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る波形接続装置は、
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定手段が特定したピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性となるように自己の通過帯域特性を変化させ、当該波形信号をフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタ手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分が所定の位相となるタイミングを特定する位相検出手段と、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出手段が検出したタイミングに相当する箇所の近傍で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続手段と、を備え、
前記接続手段は、前記第１及び第２の波形信号を、前記第１の波形信号の終点と前記第２の波形信号の始点とが互いに実質的に等しい瞬時値となるように区切るものである、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の第２の観点に係る波形接続装置は、
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定手段が特定したピッチ成分の周波数と実質的に一致した中心周波数を有するバンドパスフィルタの通過帯域特性になるように自己の通過帯域特性を変化させ、当該波形信号をフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタ手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分が所定の位相となるタイミングを特定する位相検出手段と、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出手段が検出したタイミングに相当する箇所で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１１】
前記ピッチ成分周波数特定手段は、前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、当該波形信号のケプストラムが極大値をとる周波数を、当該波形信号のピッチ成分の周波数として特定するものであってもよい。
【００１２】
前記位相検出手段は、前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分の値が所定方向への符号の変化を伴ってゼロクロスするタイミングを特定するものであってもよい。
【００１３】
また、この発明の第３の観点に係る波形接続方法は、
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定ステップと、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定ステップで特定したピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性でフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタリングステップと、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタリングステップで抽出されたピッチ成分が所定値の位相となるタイミングを特定する位相検出ステップと、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出ステップで検出したタイミングに相当する箇所の近傍で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続ステップと、を含み、
前記接続ステップでは、前記第１及び第２の波形信号を、前記第１の波形信号の終点と前記第２の波形信号の始点とが互いに実質的に等しい瞬時値となるように区切る、
ことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の第４の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
音声の波形を表す第１の波形信号、及び、前記第１の波形信号に後続すべき第２の波形信号を取得し、取得したそれぞれの波形信号について、当該波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定するピッチ成分周波数特定手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記ピッチ成分周波数特定手段が特定したピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性となるように自己の通過帯域特性を変化させ、当該波形信号をフィルタリングしてピッチ成分を抽出する可変フィルタ手段と、
前記第１及び第２の波形信号のそれぞれについて、前記可変フィルタ手段により抽出されたピッチ成分が所定の位相となるタイミングを特定する位相検出手段と、
前記第１及び第２の波形信号を、それぞれ、前記位相検出手段が検出したタイミングに相当する箇所の近傍で区切ることにより、前記第１の波形信号の終点及び前記第２の波形信号の始点を決定し、前記第１及び第２の波形信号を、当該第１の波形信号の終点と当該第２の波形信号の始点とで互いに接続する接続手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記接続手段は、前記第１及び第２の波形信号を、前記第１の波形信号の終点と前記第２の波形信号の始点とが互いに実質的に等しい瞬時値となるように区切るものである、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、この発明によれば、ノイズが少なく、あるいは自然な合成音声を生成するための波形接続装置、波形接続方法及びプログラムが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態を、音声合成装置を例として説明する。
図１は、この音声合成装置の構成を示すブロック図である。図示するように、この音声合成装置は、入力端ＩＮと、ケプストラム分析部１と、可変ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）２と、遅延部４と、ゼロクロス検出部３と、ピッチマーク付加部５と、波形接続処理部６と、出力端ＯＵＴとより構成されている。
この音声合成装置は、予め録音した音声を個々の単位音声（例えば、１個の単語や短文を表す音声など）に細分化することによって得られる波形信号が入力端ＩＮから供給されたとき、その供給された波形信号を合成した合成音声信号を出力端ＯＵＴより出力するものである。
【００１７】
ケプストラム分析部１、可変ＢＰＦ２、ゼロクロス検出部３、遅延部４、ピッチマーク付加部５及び波形接続処理部６は、それぞれ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスク装置等のメモリとより構成されており、あるいは、専用の回路から構成されている。遅延部４は、それぞれ、たとえばシフトレジスタやディレイライン等の遅延回路より構成されていてもよい。
なお、同一のプロセッサが、ケプストラム分析部１、可変ＢＰＦ２、ゼロクロス検出部３、遅延部４、ピッチマーク付加部５及び波形接続処理部６の一部又は全部の機能を行うようにしてもよい。
【００１８】
ケプストラム分析部１は、入力端ＩＮより波形信号が供給されるたびに、この波形信号にケプストラム分析を施すことにより、この波形信号が表す音声のピッチ成分の周波数を特定する。（なお、波形信号のデータ形式は任意であり、例えばＰＣＭ（Pulse Code Modulation）形式を採っていればよい。）
【００１９】
ケプストラム分析の具体的な処理として、例えば、ケプストラム分析部１は、入力端ＩＮより波形信号を供給されると、まず、この波形信号の強度を、元の値の対数に実質的に等しい値へと変換する。（対数の底は任意であり、例えば常用対数などでよい。）
次に、ケプストラム分析部１は、値が変換された波形信号のスペクトル（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極大値を与える周波数のうちの最小値を、ピッチ成分の周波数（基本周波数）として特定する。そして、ケプストラム分析部１は、特定したピッチ成分の周波数を可変ＢＰＦ２の中心周波数（通過帯域の中央の周波数）とするように、可変ＢＰＦ２の通過帯域特性を制御する。
【００２０】
可変ＢＰＦ２は、中心周波数が可変なＦＩＲ（Finite Impulse Response）型又はＩＩＲ（Infinite Impulse Response）型のバンドパスフィルタの機能を行う。
具体的には、可変ＢＰＦ２は、自己の中心周波数を、ケプストラム分析部１の制御に従った値に設定する。一方、可変ＢＰＦ２は、入力端ＩＮより波形信号の供給を受け、ケプストラム分析部１が中心周波数の決定に用いたものと同一の波形信号をフィルタリングし、フィルタリングされた波形信号（ピッチ信号）を、ゼロクロス検出部３へと供給する。
【００２１】
なお、ピッチ信号は、例えば、波形信号のサンプリング間隔と実質的に同一のサンプリング間隔を有するディジタル形式のデータからなっていればよい。また、可変ＢＰＦ２の帯域幅は、ケプストラム分析部１が特定したピッチ成分の周波数の２倍以内に常に収まることが望ましい。
【００２２】
ゼロクロス検出部３は、可変ＢＰＦ２から供給されたピッチ信号の瞬時値が負から正となるタイミング（立ち上がってゼロクロスするタイミング）を特定し、特定したタイミングを表す信号（ゼロクロス信号）を生成し、ピッチマーク付加部５へと供給する。ピッチ信号が立ち上がってゼロクロスするタイミングは、換言すれば、ピッチ信号を正弦波とみなした場合に当該正弦波の位相が０となるタイミングである。
【００２３】
遅延部４は、入力端ＩＮより波形信号を供給されるたびに、この波形信号を一定時間遅延させてピッチマーク付加部５に供給する。なお、遅延部４が波形信号を遅延させる時間長は、この波形信号のうち、ゼロクロス検出部３よりピッチマーク付加部５に供給されるゼロクロス信号により特定されるタイミング（つまり、ピッチ信号が立ち上がってゼロクロスするタイミング）に相当する箇所が、このゼロクロス信号より早く（又は、このゼロクロス信号と同時に）ピッチマーク付加部５に供給されるような値に選ばれているものとする。
【００２４】
ピッチマーク付加部５は、遅延部４より波形信号を供給され、ゼロクロス検出部３よりゼロクロス信号を供給されるたびに、供給された波形信号に、この波形信号の１ピッチ分の区間の境界を示すピッチマークを付加して、波形接続処理部６へと順次供給する。
ピッチマーク付加部５が付加するピッチマークが示す箇所は、具体的には、図２に模式的に示すように、ゼロクロス検出部３より供給されるゼロクロス信号により特定されるタイミング（つまり、ピッチ信号が立ち上がってゼロクロスするタイミング）に相当する箇所（図２において“ＰＭ”として示す箇所）である。なお、図２は、“Ｓ１”及び“Ｓ２”として図示する波形を表す波形信号にピッチマークを付加した場合を例示する図である。
【００２５】
人が実際に発声する音声においては、一般に、隣接する２個の単位音声の境界で先行の単位音声のピッチ成分がゼロクロスしていることが多く、また、この境界で後続の単位音声のピッチ成分もゼロクロスしていることが多い。このため、ピッチマーク付加部５が波形信号に付加するピッチマークは、この波形信号が人により実際に発声された場合に単位音声の境界となり得るような位置を示すものとなる。換言すれば、ピッチマークは、ピッチ周期の適切な終点や始点の位置を示すようになる。
【００２６】
波形接続処理部６は、ピッチマーク付加部５より、ピッチマークが付加された波形信号を順次供給されると、これらの波形信号を一時記憶する。そして、これらの波形信号を互いに接続して、得られた波形信号を、合成音声の波形信号として、出力端ＯＵＴより出力する。
【００２７】
ただし、波形接続処理部６は、例えば図３に示すように、２個の波形信号のうち先行する波形信号（図３に示す例では“Ｓ１”として示す波形を表す波形信号）のうちなるべく後端のピッチマークに近い部分と、後続する波形信号（図３に示す例では“Ｓ２”として示す波形を表す波形信号）のうちなるべく前端のピッチマークに近い部分とから、瞬時値及び接線の勾配が互いにほぼ一致する点を１個ずつ探し出して、これらの点（すなわち、先行する波形信号の終点と、後続する波形信号の始点）同士を重ねるようにして波形信号の接続を行って、合成音声の波形信号（図３に示す例では“Ｓ３”として示す波形を表す波形信号）を生成するものとする。先行する波形信号の終点より後ろの部分と、後続する波形信号の始点より前の部分は、切り捨てられる。
【００２８】
なお、波形接続処理部６が、ピッチマークが付加された波形信号をどのような順序で接続するかを指定する手法は任意であり、例えば、波形接続処理部６は、ピッチマークが付加された波形信号を、自己に供給された順序で互いに接続するようにしてもよい。あるいは、接続する順序を指定するデータをユーザの操作等に従って外部より取得し、このデータが示す順序で接続するようにしてもよい。
【００２９】
以上説明した動作を行うことにより、この音声合成装置は、ピッチ信号が立ち上がってゼロクロスするタイミングで（従って、人により実際に発声された場合に単位音声の境界となり得るような位置で）波形信号を区切ったうえ、区切られた波形信号同士を、滑らかにつながるよう互いに接続する。このため、合成音声の波形信号は、自然な音声を表すものとなる。
【００３０】
なお、この音声合成装置の構成は上述のものに限られない。
たとえば、ピッチマーク付加部５は、波形信号にピッチマークを付加する代わりに、ゼロクロス検出部３がピッチマーク付加部５に供給するゼロクロス信号により特定されるタイミングを示すデータを波形接続処理部６に供給するようにしてもよい。この場合、波形接続処理部６は、このデータが示す位置を、ピッチマークが付加された位置であるものとして上述の処理を行えばよい。また、ゼロクロス検出部３がゼロクロス信号を波形接続処理部６に供給するようにしてもよい。この場合、波形接続処理部６は、波形信号上、このゼロクロス信号により特定されるタイミングに相当する位置を、ピッチマークが付加された位置であるものとして上述の処理を行えばよい。
【００３１】
また、ゼロクロス検出部３は、可変ＢＰＦ２から供給されたピッチ信号の瞬時値が正から負となるタイミング（立ち下がってゼロクロスするタイミング。換言すれば、ピッチ信号を正弦波とみなした場合に当該正弦波の位相がπ［ラジアン］となるタイミング）を特定し、このタイミングを表す信号をゼロクロス信号として生成するようにしてもよい。
【００３２】
また、人が実際に発声したときに他の単位音声との境界でピッチ成分が（必ずしも０でない）所定の位相をとるような単位音声にピッチマークを付加する場合などにおいては、ゼロクロス検出部３が、ピッチ信号がほぼ当該位相となるようなタイミングを特定し、特定したタイミングを表す信号を、ゼロクロス信号に代わる信号としてピッチマーク付加部５へと供給するようにしてもよい。
【００３３】
ただし、ピッチ信号の任意の位相を特定する処理よりも、ピッチ信号のゼロクロスの有無及びゼロクロスした点前後での符号の変化を特定する処理の方が、簡単な構成で容易に行える。このため、この音声合成装置が取り扱う単位音声すべてについて、「人が実際に発声したときに他の単位音声との境界でピッチ成分の位相がほぼ０となる」とみなすことができる場合は、そのようにみなして取り扱う方が、ゼロクロス検出部３の構成を簡略化できる。
【００３４】
また、波形接続処理部６は、互いに接続すべき２個の点を探し出すにあたって、必ずしも接線の勾配がほぼ一致することを条件としなくてもよく、先行する波形信号のうちなるべく後端のピッチマークに近い部分と、後続する波形信号のうちなるべく前端のピッチマークに近い部分とから、瞬時値が互いにほぼ一致する点１個ずつを探し出すようにしてもよい。
【００３５】
また、ケプストラム分析部１は、必ずしも、可変ＢＰＦ２の中心周波数をピッチ成分の周波数に一致させなくてもよく、ピッチ成分の周波数近傍の成分以外が遮断されるような通過帯域特性となるように、可変ＢＰＦ２の通過帯域特性を制御すればよい。もっとも、周波数が可変ＢＰＦ２の中心周波数にほぼ一致する信号が可変ＢＰＦ２を通過した場合の位相遅れは、実質上０となる。このため、可変ＢＰＦ２の中心周波数はピッチ成分の周波数にほぼ一致していることが望ましい。
【００３６】
また、周波数が可変ＢＰＦ２の中心周波数にほぼ一致する信号が可変ＢＰＦ２を通過した場合の位相遅れは上述の通り実質上０となるため、可変ＢＰＦ２の中心周波数が入力端ＩＮに供給された波形信号のピッチ成分の周波数に実質上一致していれば、この波形信号のうちピッチマークが付加された箇所の瞬時値はほぼ０であることが期待できる。従って、可変ＢＰＦ２の中心周波数が入力端ＩＮに供給された波形信号のピッチ成分の周波数に実質上一致している場合は、波形接続処理部６に供給された２個の波形信号を、ピッチマークが付加された箇所同士で互いに接続すればよい。
【００３７】
また、遅延部４は必ずしも必要ではなく、ピッチマーク付加部５が、入力端ＩＮより波形信号の供給を直接受けるようにしてもよい。この場合は、例えばピッチマーク付加部５が波形信号を一定時間以上一時記憶するようにしてもよい。あるいは、入力端ＩＮからピッチマーク付加部５に供給された波形信号のうちゼロクロス信号により特定されるタイミングに相当する箇所が、このゼロクロス信号と同時に（あるいはこのゼロクロス信号より遅く）ピッチマーク付加部５に供給されるならば、必ずしもピッチマーク付加部５が波形信号を一時記憶する必要はない。
【００３８】
なお、一般に、ＩＩＲ型のフィルタは、段数を大きくしても通過する信号の遅れが増大しないという特徴を有している。このため、可変ＢＰＦ２がＩＩＲ型のフィルタより構成されている場合は、遅延部４を省略できる場合が多い。
【００３９】
また、この音声合成装置は、入力端ＩＮ、ケプストラム分析部１、可変ＢＰＦ２、ゼロクロス検出部３、遅延部４及びピッチマーク付加部５より構成されるユニットを複数備えるようにしてもよく、それぞれのユニットが、各自の入力端ＩＮに供給された波形信号を用いてピッチマーク付きの波形信号を生成し、波形接続処理部６に供給するようにしてもよい。そしてこの場合、波形接続処理部６は、各ユニットより供給されたピッチマーク付きの波形信号を用いて、合成音声の波形信号を生成すればよい。
【００４０】
また、入力端ＩＮに供給される波形信号は、無音状態を表すものであっても差し支えない。有音状態を表す波形信号と無音状態を表す波形信号とが結合されることにより、有音状態を表す信号の端を含む部分（具体的には、たとえば、音声の始まりや終わり、あるいは息継ぎ部分など）がノイズを発生することが避けられ、またこの部分が自然に聞こえるものとなる。
【００４１】
また、この音声合成装置は、入力端ＩＮに代えて、波形信号が記録された記録媒体（たとえば、フロッピー（登録商標）ディスクや、ＣＤ（Compact Disc）や、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）など）から波形信号を読み出して遅延部４、可変ＢＰＦ２及びケプストラム分析部１に供給する記録媒体ドライブ装置（たとえば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブや、ＣＤ−ＲＯＭドライブや、ＭＯドライブなど）を備えていてもよい。
また、この音声合成装置は、出力端ＯＵＴに代えて、波形接続処理部６が生成した波形信号を記録媒体に書き込む記録媒体ドライブ装置を備えていてもよい。
なお、同一の記録媒体ドライブ装置が、記録媒体からの波形信号を読み出す機能と、波形接続処理部６が生成した波形信号を記録媒体に書き込む機能とを両方行うようにしてもよい。
【００４２】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明にかかる波形接続装置は、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、パーソナルコンピュータに上述のケプストラム分析部１、可変ＢＰＦ２、ゼロクロス検出部３、遅延部４、ピッチマーク付加部５及び波形接続処理部６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、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音声合成装置を構成することができる。
【００４３】
そして、このプログラムを実行するパーソナルコンピュータが、図１の音声合成装置の動作に相当する処理として、例えば、図４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実行する処理を示すフローチャートである。
【００４４】
すなわち、このパーソナルコンピュータが、外部より、上述の単位音声の波形信号を表すデータを取得すると（図４、ステップＳ１０１）、まず、このパーソナルコンピュータは、このデータにケプストラム分析を施すことにより、このデータが表す音声のピッチ成分の周波数を特定する（ステップＳ１０２）。
【００４５】
次に、このパーソナルコンピュータは、ステップＳ１０１で取得したデータを、ステップＳ１０２で特定した周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタの特性でフィルタリングすることにより、ピッチ信号を表すデータを生成する（ステップＳ１０３）。
【００４６】
次に、このパーソナルコンピュータは、ステップＳ１０３で生成したデータが表すピッチ信号が立ち上がってゼロクロスするタイミングを特定し（ステップＳ１０４）、特定したこのタイミングに相当する波形信号上の位置を示すデータであるピッチマークを、ステップＳ１０１で取得したデータに付加する（ステップＳ１０５）。
【００４７】
このパーソナルコンピュータは、単位音声の波形信号を表すデータをステップＳ１０１で複数取得すると、これらのデータそれぞれについてステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理を行い、ピッチマーク付きのデータを、ステップＳ１０１で取得したデータの個数と同数生成する。
【００４８】
そして、このパーソナルコンピュータは、ピッチマークが付加された複数のデータに基づいて、合成音声の波形信号を表すデータを作成し、出力する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６で作成され出力されるデータは、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理で生成される複数のデータが表す２個の波形信号のうち先行する波形信号のうちなるべく後端のピッチマークに近い部分と、後続する波形信号のうちなるべく前端のピッチマークに近い部分とから、瞬時値及び接線の勾配が互いにほぼ一致する点を１個ずつ探し出して、これらの点同士を重ねるようにして波形信号の接続を行う結果得られる合成音声の波形信号を表すものとする。
【００４９】
なお、パーソナルコンピュータに上述の音声合成装置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のプログラムを復元するようにしてもよい。そして、こ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。
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態に係る音声合成装置を示す図である。
【図２】波形信号にピッチマークが付加された状態を模式的に表す図である。
【図３】波形信号が接続される様子を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る音声合成装置の機能を行うパーソナルコンピュータが実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】波形信号が不適切な箇所で接続される様子を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１          ケプストラム分析部
２          可変ＢＰＦ
３          ゼロクロス検出部
４          遅延部
５          ピッチマーク付加部
６          波形接続処理部
ＩＮ        入力端
ＯＵＴ      出力端
【図１】
2005062442.tif 000003
【図２】
2005062442.tif 000004
【図３】
2005062442.tif 000005
【図４】
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【図５】
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