(57)【要約】【課題】より自然な発声が得られる音声合成方法を提供する。【解決手段】入力テキストを入力するステップ（１０１）と、入力テキストに対して、単語辞書１０３を参照してテキスト解析（１０２）を行い第一段階の中間言語１０４を生成するステップと、第一段階の中間言語に対して、語種に基づくローマ字表記の細分化規則１０５を適用してローマ字表記の第二段階の中間言語１０６を生成するステップと、第二段階の中間言語に対して、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則１０７を適用して音韻列１０８を生成するステップと、音韻列に対して、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則１０９と複合音韻の継続時間振り分け規則１１０とを適用して修正した音韻列１１１を生成するステップと、修正した音韻列の特殊な音韻に対して更に音韻修正処理１１２を適用して音声合成パラメータ１１３を生成するステップを有している。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
日本語入力テキストを音韻記号列に変換し、該音韻記号列から音声合成パラメータを生成し、該音声合成パラメータから合成音声を生成する音声合成方法において、
単語の語源に関わる属性である単語の語種と、単語の語種毎に異なる長音の音韻記号とを予め定義しておき、
音韻記号列に長音が存在する場合、長音を単語の語種に応じて異なる音韻記号に変換して音声合成を行うことを特徴とする音声合成の方法。
【請求項２】
日本語入力テキストを音韻記号列に変換し、該音韻記号列から音声合成パラメータを生成し、該音声合成パラメータから合成音声を生成する音声合成方法において、
連続する２つ以上の音韻をまとめて１つの音韻のように扱うための単位である複合音韻と、音韻記号列中の音韻を複合音韻として処理するかどうかを判定する規則とを予め定義しておき、
音韻を上記規則により複合音韻の一部として扱うかどうかを判定し、
複合音韻の一部として扱う場合には、複合音韻に対して音韻継続時間を決定し、
複合音韻の一部として扱わない場合には、個々の音韻に対して音韻継続時間を決定することを特徴とする音声合成方法。
【請求項３】
請求項２に記載の音声合成の方法において、
前記音韻継続時間の決定処理において、音韻連鎖を複合音韻として扱った場合に、複合音韻に対して求めた継続時間を複合音韻を構成する個々の継続時間に振り分ける規則を予め定義しておき、
複合音韻に対して音韻継続時間を決定した後に、当該音韻継続時間を上記規則により個別の音韻に割り当てることを特徴とする音声合成の方法。
【請求項４】
入力テキストを入力するステップと、
前記入力テキストに対して、単語辞書を参照してテキスト解析を行い第一段階の中間言語を生成するステップと、
前記第一段階の中間言語に対して、語種に基づくローマ字表記の細分化規則を適用してローマ字表記の第二段階の中間言語を生成するステップと、
前記第二段階の中間言語に対して、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則を適用して音韻列を生成するステップと、
前記音韻列に対して、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則と複合音韻の継続時間振り分け規則とを適用して修正した音韻列を生成するステップと、
前記修正した音韻列の特殊な音韻に対して更に音韻修正処理を適用して音声合成パラメータを生成するステップ、
とを有することを特徴とする音声合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、日本語の漢字仮名交じり文を音声に変換する音声合成の技術、特に、合成する音声の自然性を向上させる音声合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、日本語テキスト音声合成の一般的な方法を示している。図１に示したように、入力された任意のテキストは通常３段階の処理を経てその合成方法が決定される。
【０００３】
第一段階の処理は、テキスト解析処理である（３０１）。この処理では、単語辞書に基づき、入力された漢字仮名交じり文の形態素解析を行い、読み・アクセント・フレーズ・ポーズの設定を行う。
【０００４】
テキスト解析の結果は、中間言語と呼ばれる記号列となる。図２は中間言語の例である。図２で、“P１”はフレーズ生起位置を示す記号、“↓”はアクセント下降位置を示す記号、“、”はポーズがあることを示す記号である。
【０００５】
第二段階の処理は、合成パラメータ生成処理である（３０２）。この処理では、まず，音韻に分割するため、読みをローマ字表記に変換する。図３はローマ字表記の中間言語の例である。音韻とは子音、母音、促音（「ッ」）といった発声の基本単位である。記号「＊」は、撥音（「ン」）に相当する記号で、ナ行の子音と区別するための表記として用いている。ローマ字表記の中間言語から音韻、音韻継続時間、合成単位、音韻のピッチ、パワー、ポーズ長を決定する。音韻継続時間とは個々の音韻が発声される時間、合成単位は素片の組み合わせ、ピッチは音の高さ、パワーは音声の振幅の大きさである。
【０００６】
図４は、合成パラメータのうちの音韻継続時間とポーズ長の例である。ピッチとパワーは、音韻より細かい単位であるフレーム毎に決定する。
【０００７】
第三段階の処理は、前記合成パラメータからの音声合成処理である（３０３）。この処理では、合成パラメータと音声素片を用いて、波形生成を行う。単語の読みは、単語辞書に格納されている。読みは、通常慣用的な表記方法により記述されている。図５に単語辞書に記述する読みと発声される読みの対応を示す。例えば、「東京」は、発音としては「トーキョー」となるが、単語辞書には「トウキョウ」と記述する。
【０００８】
単語辞書の記述と、発声される読みの差異は、長音化処理と呼ぶ処理により修正する。図６は、長音化処理の規則である。例えば、単語辞書に記述されている「東京」の読み「トウキョウ」は、長音化処理により「トーキョー」という読みに変換する。「丁寧」の読み「テイネイ」は、長音化処理により「テーネー」という読みに変換する。
【０００９】
「大きい」のように、読みの記述が異なっても読みが変わらない場合、及び、「ＯＶＥＲ」「ＭＯＮＥＹ」のように、読みの記述が同じものについては、特別な処理は行なわない。
【００１０】
音韻継続時間については、個々の音韻を単位とし、当該音韻及び前後の音韻環境等に基づいて継続時間を決定する。図７に音韻継続時間決定に用いる音韻環境の例を示す。
【００１１】
上記以外の日本語テキストの音声合成技術としては、例えば、特開平５−１０８０８４号公報に開示された技術がある。
【特許文献１】特開平５−１０８０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の長音の処理方法における第一の課題について説明する。言語には、その言語において古くから使われている単語以外に、外国語を取り入れてその言語の単語のようにして用いている借用語(loan word)が含まれている。借用語は、元の言語における発声方法の影響を強く受けており、言語固有の単語とは発声方法が異なる場合が多い。
【００１３】
日本語の単語は、言葉の成り立ちの歴史により、日本語固有の単語である「和語」、中国語からの借用語である「漢語」、欧米語からの借用語である「外来語」に分類される。上記分類は一般的に「語種」と呼ばれる。図８は語種の例を示している。長音に関しては、例えば、漢語と外来語とを比べると、外来語の継続時間の方が長めになる傾向がある。
【００１４】
しかしながら、従来の方法では、中間言語において同じ表記であれば、以降の処理において同じ処理が行なわれるため、語種に関わらず同じ読みには同じ継続時間を与えることになり、人間の発声とは異なる、自然性を欠いた発声となっていた。図９に従来の音声合成方法による解析結果の一例を示す。
【００１５】
次に従来の長音の処理方法における第二の課題について説明する。人間が発声する際には、必ずしも１つ１つの音韻を明瞭に発声するわけではなく、発声しにくい音韻パタンについては、内容伝達に影響のない範囲で、個々の音韻を個別に発声した場合とは異なる発声をする場合がある。このような発声の特徴は、特定の音韻が連鎖した場合に、波形において音韻の境界が明瞭でなく、個々の音韻を明瞭に発声した場合とは異なる波形となることである。以下、このように発声された音韻を「崩れた音韻列」、この現象を「発声の崩れ」と呼ぶことにする。
【００１６】
図１０は、崩れた音韻列の例である。(a)の「伝言」では、「伝」の「ン」に相当する「＊」と「言」の「ゴ」の子音部分の「ｇ」が連続した場合、崩れた発声となることが多く、その結果「ｇ」は短めに発声される。一方(b)の「遺言」においては、個々の音韻を明瞭に発声するため、「ｇ」は明瞭に発声され、「ｇ」は(a)の場合に比べて長めに発声される。「伝言」の場合、発声の波形を見ると、「＊」と「ｇ」の波形の境界は不明瞭である。
【００１７】
しかし、従来の方法では、崩れた発声についても、１つずつの音韻について音韻継続時間を求めていた。この場合、前後の音韻環境により、発声の崩れを音韻継続時間に、ある程度は反映できるが、明瞭に発声した場合とは異なるメカニズムで発声されている音韻と、明瞭に発声した音韻とが平均化された音韻継続時間となり、適切な音韻継続時間が得られなかった。また、(a)における「g」は、前の音韻の影響を受けた特別な音韻であるであるが、「「＊」の音韻環境」に示すとおり、語末の「＊」の音韻継続時間決定に際しては２つ前の音韻は(a)、(b)何れの場合も「ｇ」となり、(a)において、「g」が特別な音韻であるという情報が使われないことから、不十分な情報により音韻継続時間を決めることになってしまう。音韻環境として３つ前の音韻まで用いた場合には「＊ｇ」の連鎖があることは情報として反映されるが、この場合にも、音韻環境の各項目は独立な変数として扱われるため、発声の崩れが語末の「＊」の継続時間決定に適切に反映されるとは限らなかった。
【００１８】
上記のことから、発声中に崩れた音韻列が現れた場合に音韻継続時間が適切に求まらず、自然性を欠く発声となっていた。この発明は、上記第１及び第２の課題を解決してより自然な発声が得られる音声合成方法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】
【００１９】
上記課題を達成するために、この発明の音声合成方法においては、単語の語源に関わる属性である単語の語種と、単語の語種毎に異なる長音の音韻記号とを予め定義しておき、音韻記号列に長音が存在する場合、長音を単語の語種に応じて異なる音韻記号に変換して音声合成を行うようにしている。
【００２０】
また、連続する２つ以上の音韻をまとめて１つの音韻のように扱うための単位である複合音韻と、音韻記号列中の音韻を複合音韻として処理するかどうかを判定する規則とを予め定義しておき、音韻を上記規則により複合音韻の一部として扱うかどうかを判定し、複合音韻の一部として扱う場合には、複合音韻に対して音韻継続時間を決定し、複合音韻の一部として扱わない場合には、個々の音韻に対して音韻継続時間を決定するようにしている。
【発明の効果】
【００２１】
この発明による長音の処理方法によれば、長音の音韻継続時間を音韻が含まれる単語の語種に応じて決定することから、人間が語種の違いで行う発声方法の違いを再現することができ、自然性の高い発声で音声合成を行うことができる。また、特定の音韻連鎖に関して、複数の音韻を１つの音韻として処理することにより、人間が行う発声の崩れを再現することができ、自然性の高い発声で音声合成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の音声合成方法においては、単語辞書に語種情報を追加し、また語種に依存した音韻を追加し、中間言語の段階では同じ読みであっても語種によって異なる音韻に変換することにより、異なる語種には異なる音韻継続時間が与えられるようにしている。また、音声波形において境界が不明瞭な一続きの音声として発声される音韻列を１つの音韻として定義し（以下「複合音韻」と称する）、複合音韻の一部と判定する則を設け、複合音韻の一部と判定された場合には複合音韻に対して音韻継続時間を決定し、複合音韻の一部として扱わない場合には、個々の音韻に対して音韻継続時間を振り分ける規則を適用するようにしている。
【実施例１】
【００２３】
以下本発明の実施例１について説明する。図１２は、本発明による入力テキストの処理方法を説明する為の図であり、音韻と音韻継続時間の決定方法を示している。日本語の漢字仮名交じり文を入力テキスト（１０１）とし、単語辞書（１０３）を参照してテキスト解析（１０２）を行い、第一段階として中間言語（１０４）に変換し、第二段階として語種に基づくローマ字表記の細分化規則（１０５）を用いてローマ字表記の中間言語（１０６）に変換し、第三段階として、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）を用いて、音韻列（１０８）に変換し、第四段階として、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）と複合音韻の継続時間振り分け規則（１１０）を用いて修正した音韻列（１１１）に変換する。さらに、第五段階として、音韻修正処理（１１２）を用いて、本発明において用いられる特殊な音韻を以降の処理で用いることができる合成パラメータ（音韻・音韻継続時間）（１１３）に変換する。その後は従来の音声合成と同様であり、合成パラメータを生成して音声合成を行う。音韻と音韻継続時間以外の合成パラメータについては、従来と同じ方法で決定する。
【００２４】
本発明の特徴は、第一に前記単語辞書（１０３）に語種を追加したこと、語種に基づくローマ字表記の細分化規則（１０５）を設けたことにより、単語の語種によって異なるローマ字表記の中間言語に変換し、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）によって、音韻に分割し、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）により継続時間を決定し、音韻修正処理（１１２）により、一般的な音韻に変換することである。
【００２５】
第二に語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）と、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）と、複合音韻の継続時間振り分け規則（１１０）とを設けたことにより、音韻の境界が明確でないことが多い音韻列を１つの音韻として扱って音韻継続時間を求めた後に、個々の音韻の音韻継続時間を決定し、音韻修正処理（１１２）により、一般的な音韻に変換することである。
【００２６】
第一の特徴について説明する前に、前記単語辞書（１０３）について説明する。単語辞書に追加する語種は、図８で示したように３種類の分類とする。語種は人間が判定して記述する。「大きい」は和語であり、「東京」は漢語であり、「ＯＶＥＲ」は外来語である。
【００２７】
図１３は、語種に基づくローマ字表記の細分化規則である。長音を語種によって３種類の文字列に変換する。
【００２８】
図１４は、実施例１における処理の各段階における処理結果の例である。長音化後の読みは、語種に基づくローマ字表記の細分化規則（１０５）により語種に応じて異なった文字に変換する。図１４の「読みのローマ字表記」の欄に例を示す。「東京」の「トー」は、ローマ字表記した「too」の「oo」の部分を「o2」に変換する。「東京」の「キョー」は、ローマ字表記した「kyoo」の「oo」の部分を「o2」に変換する。「ＯＶＥＲ」の「オー」は、ローマ字表記した「oo」を「o3」に変換する。「エ段文字の後の長音の処理」についても同様である。語種は単語に対して設定されているものであるので、中間言語の読みを表す各文字については、その文字に対応する単語の語種に応じた処理を行う。そのため、テキスト解析で中間言語を作成する際に、中間言語の読みに対して、語種を記憶しておく。
【００２９】
読みをローマ字表記に変換した中間言語を、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）により、音韻に分割する。「o2」「o3」「e2」「e3」は、音韻継続時間の決定の際にのみ用いる音韻であり、事前に定義しておく。また、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）についても、上記追加音韻を既存の音韻と同様に扱えるように修正しておく。
【００３０】
図１４の「音韻列」の欄に音韻分割された結果を示す。「東京」の「トー」は、従来からある音韻「t」と新たに導入した音韻「o2」に分割する。「東京」の「キョー」は、従来からある音韻「ky」と新たに導入した音韻「o2」に分割する。「ＯＶＥＲ」の「オー」は、新たに導入した音韻「o3」になる。「エ段文字の後の処理」についても同様である。
【００３１】
さらに、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）により、音韻継続時間を決定する。「oo」「o2」「o3」は異なる音韻であるため、音韻環境が同じであっても異なる音韻継続時間となり、語種毎に異なる継続時間が決定されることになる。
【００３２】
最後に音韻修正処理（１１２）により「o2」「o3」を「oo」に、「e2」「e3」を「ee」に変換することにより、音韻は従来と同じ設定になる。以降の処理は、従来と同じである。
【００３３】
次に、第二の特徴について説明する。図１１の例のような複合音韻を定義しておく。定義した複合音韻は、語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）において、既存の音韻と同様に扱えるように修正しておく。
【００３４】
図１５の項番１は、複合音韻の処理結果の例である。「伝言」という単語が入力文の一部として入力された場合、テキスト解析を行ない、仮名表記の中間言語をローマ字表記の中間言語に変換することにより、ローマ字表記の中間言語では「ｄｅ＊ｇｏｎ」という文字列となる。例えば、「＊ｇ」を１つの音韻として扱うとする。語種・複合音韻を用いた音韻決定規則（１０７）により、音韻に分割され、表８の「音韻列」の欄に示すように「ｄ/ｅ/＊ｇ/ｏ/ｎ」という音韻に分割する。
【００３５】
さらに、語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則（１０９）により、各音韻の継続時間を決定し、複合音韻については、複合音韻の継続時間振り分け規則（１１０）により、「＊ｇ」の継続時間を「＊」と「ｇ」の継続時間に振り分ける。
【００３６】
図１６は、複合音韻の振り分け比率の例である。振り分けの比率は人間が発声した音声の波形を調べることにより、平均的な比率を決める。音韻を振り分けた後、音韻修正処理（１１２）により、複合した音韻を個々の音韻に分割する。「伝言」の例では、「＊ｇ」を「＊」と「ｇ」の２つの音韻に分割し、それぞれの音韻に上記処理で振り分けられた音韻継続時間を設定する。以降の処理は、従来と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】日本語テキスト音声合成の一般的な方法を示す図である。
【図２】中間言語の例を示す図である。
【図３】ローマ字表記の中間言語の例である。
【図４】合成パラメータの例を示す図である。
【図５】単語辞書に記述する読みと発声される読みとの対応を示す図である。
【図６】長音化処理の規則を示す図である。
【図７】音韻継続時間決定に用いる音韻環境の例を示す図である。
【図８】語種の例を示す図である。
【図９】従来の音声合成方法における解析結果の一例を示す図である。
【図１０】崩れた音韻列の例を示す図である。
【図１１】複合音韻の例を示す図である。
【図１２】本発明による入力テキストの処理方法を示す図である。
【図１３】語種に基づくローマ字表記の細分化規則を示す図である。
【図１４】実施例１における処理の各段階における処理結果の例を示す図である。
【図１５】複合音韻の処理結果の例を示す図である。
【図１６】複合音韻の振り分け比率の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０１          テキスト入力
１０２          テキスト解析
１０３          単語辞書
１０４          中間言語
１０５          語種に基づくローマ字表記の細分化規則
１０６          ローマ字表記の中間言語
１０７          語種・複合音韻を用いた音韻決定規則
１０８          音韻列
１０９          語種・複合音韻を用いた音韻の継続時間決定規則
１１０          複合音韻の継続時間振り分け規則
１１１          修正した音韻列
１１２          音韻修正処理
１１３          合成パラメータ（音韻・音韻継続時間）
【図１】
2005070611.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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