(57)【要約】【課題】より自然な音声を合成することのできるピッチパターンを生成することのできるピッチパターン生成装置を提供する。【解決手段】テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成装置１０であって、言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成手段１１と、ピッチパターン候補生成手段１１によって生成されたピッチパターン候補の一部である置換区間を、ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、ピッチパターンを生成する置換手段１３とを備えた。【選択図】        図１
2005292708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成装置であって、
前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成手段と、
前記ピッチパターン候補生成手段によって生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成する置換手段と
を備えたことを特徴とするピッチパターン生成装置。
【請求項２】
複数の前記代替パターンを保持する代替パターン保持手段と、
前記言語情報に基づいて、前記代替パターン保持手段が保持する前記複数の代替パターンのうちから所定の代替パターンを選択する代替パターン選択手段と
をさらに備え、
前記置換手段は、前記置換区間を前記代替パターン選択手段によって選択された前記代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成することを特徴とする請求項１に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項３】
前記代替パターン選択手段は、前記置換区間に含まれる語句の前記言語情報に基づいて前記代替パターンを選択することを特徴とする請求項２に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項４】
前記代替パターン選択手段は、前記置換区間の韻律に基づいて前記代替パターンを選択することを特徴とする請求項２または３に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項５】
前記代替パターン選択手段は、前記置換区間にアクセントが含まれているか否かに基づいて前記代替パターンを選択することを特徴とする請求項２または３のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項６】
前記代替パターン選択手段は、前記置換区間中のアクセント位置に基づいて前記代替パターンを選択することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項７】
前記代替パターン保持手段は、長さが異なる複数の代替パターンを保持し、
前記言語情報に基づいて前記置換区間の長さを決定する区間長決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項８】
前記区間長決定手段は、前記ピッチパターン候補に含まれる音素の種類に基づいて前記置換区間の長さを決定することを特徴とする請求項７に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項９】
前記言語情報に基づいて、前記ピッチパターン候補生成手段によって生成された前記ピッチパターンから代替すべき前記置換区間の前記テキストにおける位置を決定する置換位置決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１０】
前記置換手段は、前記ピッチパターン候補生成手段によって生成された前記ピッチパターン候補の句末を含む部分パターンを置換して、前記ピッチパターンを生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１１】
前記置換手段によって生成された前記ピッチパターンに対して平滑化処理を施す平滑化手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１２】
前記ピッチパターン候補生成手段は、アクセント句単位のピッチパターン候補を生成し、
前記代替パターン保持手段は、前記アクセント句よりも短い複数の代替パターンを保持することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１３】
前記ピッチパターン候補生成手段は単語単位のピッチパターン候補を生成し、
前記代替パターン保持手段は、前記単語単位よりも短い複数の代替パターンを保持することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１４】
前記ピッチパターン候補生成手段は、形態素単位のピッチパターンを生成し、
前記代替パターン保持手段は、前記形態素よりも短い複数の代替パターンを保持することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１５】
前記ピッチパターン候補生成手段は複数のアクセント句を含むピッチパターン候補を生成し、
前記代替パターン保持手段は、前記ピッチパターン候補生成手段が生成する前記ピッチパターン候補よりも短い複数の代替パターンを保持することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１６】
前記代替パターン保持手段は、前記ピッチパターン候補生成手段が生成する前記ピッチパターン候補よりも短く、かつ前記複数のアクセント句を含む代替パターンを保持することを特徴とする請求項１５に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１７】
前記置換手段は、前記アクセント句の一部を含む前記部分パターンを、前記代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のピッチパターン生成装置。
【請求項１８】
テキストを利用して音声合成を行う音声合成装置であって、
前記テキスト解析して言語情報を生成する言語処理手段と、
前記言語処理手段によって生成された前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成手段と、
前記ピッチパターン候補生成手段によって生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換する置換手段と、
前記置換手段によって前記置換区間が前記代替パターンに置換された前記ピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成手段と
を備えたことを特徴とする音声合成装置。
【請求項１９】
テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成方法であって、
前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成ステップと、
前記ピッチパターン候補生成ステップにおいて生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成する置換ステップと
を有することを特徴とするピッチパターン生成方法。
【請求項２０】
テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成処理をコンピュータに実行させるピッチパターン生成プログラムであって、
前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成ステップと、
前記ピッチパターン候補生成ステップにおいて生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成する置換ステップと
を有することを特徴とするピッチパターン生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成装置、当該ピッチパターン生成装置を含む音声合成装置、ピッチパターン生成方法およびピッチパターン生成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、テキスト音声合成という技術が知られている。テキスト音声合成とは、任意の文章から人工的に音声信号を作り出す技術である。
【０００３】
テキスト音声合成処理のうち韻律生成処理は、合成音声の自然性に対する影響が大きい。ここで、韻律生成処理とは、言語情報を参照して、基本周波数（以下、「Ｆ0」と称す。）やリズムのパターンなどを示す韻律情報を生成する処理である。
【０００４】
韻律生成処理のうちでもとりわけ、声の高さの変化パターンであるＦ0パターンが合成音声の自然性を大きく左右する。殊に、疑問文など読上げ調とは異なった韻律の特徴をもつ合成音声を生成するには、適切なＦ0パターンを生成することが重要である。
【０００５】
適切なＦ0パターンを生成する方法としては、予め用意しておいたパターンを接続してＦ0パターンを生成する方法が提案されている。具体的には、アクセント句の上昇部と下降部もしくはその一方を含むパターンを記憶しておく。そして、入力言語情報に基づいてパターンを選択し、選択したパターンを接続することによってＦ0パターンを生成する（例えば、「特許文献１」参照）。
【０００６】
また、生成された呼気段落単位のＦ0パターンに対して、予め記憶しておいたモーラ位置毎のピッチの補正量を用いてＦ0パターンの補正を行う方法が開示されている（例えば、「特許文献２」参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３４２５９９６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６８００公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１の韻律変化点を含むパターンを接続する方法では、生成されるＦ0パターンは、韻律制御単位の短い区間で見れば自然である。しかし、アクセント句や一文全体などの長い区間での抑揚を制御することができず生成される合成音声が不自然になるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献２の方法では、比較的単純な規則によりＦ0パターンの補正を行う。このため、変形によるひずみの影響により、自然なＦ0パターンを得ることができない。すなわち、抑揚が不自然で機械的になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より自然な音声を合成することのできるピッチパターンを生成することのできるピッチパターン生成装置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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成装置であって、前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成手段と、前記ピッチパターン候補生成手段によって生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成する置換手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、テキストに含まれるピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成装置であって、前記テキスト解析して言語情報を生成する言語処理手段と、前記言語処理手段によって生成された前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成手段と、前記ピッチパターン候補生成手段によって生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換する置換手段と、前記置換手段によって前記置換区間が前記代替パターンに置換された前記ピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成方法であって、前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成ステップと、前記ピッチパターン候補生成ステップにおいて生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成する置換ステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、テキストを解析することによって得られる言語情報を利用して、音声合成に利用すべきピッチパターンを生成するピッチパターン生成処理をコンピュータに実行させるピッチパターン生成プログラムであって、前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成ステップと、前記ピッチパターン候補生成ステップにおいて生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換して、前記ピッチパターンを生成する置換ステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、テキストに含まれるピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成方法であって、前記テキスト解析して言語情報を生成する言語処理ステップと、前記言語処理ステップにおいて生成された前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成ステップと、前記ピッチパターン候補生成ステップにおいて生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換する置換ステップと、前記置換ステップにおいて前記置換区間が前記代替パターンに置換された前記ピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成ステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、テキストに含まれるピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記テキスト解析して言語情報を生成する言語処理ステップと、前記言語処理ステップにおいて生成された前記言語情報に基づいて、ピッチパターン候補を生成するピッチパターン候補生成ステップと、前記ピッチパターン候補生成ステップにおいて生成された前記ピッチパターン候補の一部である置換区間を、前記ピッチパターン候補とパターンの異なる代替パターンに置換する置換ステップと、前記置換ステップにおいて前記置換区間が前記代替パターンに置換された前記ピッチパターンを利用して音声合成を行う音声合成ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかるピッチパターン生成装置は、まずピッチパターン候補を生成し、当該ピッチパターン候補の一部を代替パターンで置換することによりピッチパターンを生成するので、より自然なピッチパターンを生成することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明にかかる音声合成装置は、まずピッチパターン候補を生成し、当該ピッチパターン候補の一部を代替パターンで置換することにより生成されたピッチパターンを利用して音声合成を行うので、より自然な音声を合成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかるピッチパターン生成装置、ピッチパターン生成方法およびピッチパターン生成プログラムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる音声合成装置１０の全体構成を示すブロック図である。音声合成装置１０は、言語処理部１１と、アクセント句韻律生成部１２と、韻律置換部１３と、音声情報生成部１４とを備えている。言語処理部１１は、形態素解析部１１０と構文解析部１１２とを有している。
【００２１】
言語処理部１１が外部からテキスト情報２００を取得すると、形態素解析部１１０は、テキスト情報に対して形態素解析を行う。構文解析部１１２は、構文解析を行う。これにより、言語処理部１１において、音韻記号列・アクセント型・品詞・構文情報などを含む言語情報２１０が生成される。
【００２２】
アクセント句韻律生成部１２は、言語処理部１１から言語情報２１０を取得する。そして、各アクセント句に対する韻律を示す韻律情報を生成する。
【００２３】
韻律置換部１３は、アクセント句韻律生成部１２によって生成されたアクセント句韻律情報を取得する。そして、アクセント句韻律情報に基づいて、ピッチパターンの一部を他のパターンと置換する。音声情報生成部１４は、韻律置換部１３から一部が置換されたピッチパターンと韻律情報とを取得する。そして、置換後のピッチパターンと韻律情報とに基づいて合成音声を生成する。生成された合成音声は外部に出力される。
【００２４】
図２は、図１に示したアクセント句韻律生成部１２の詳細な機能構成を示すブロック図である。アクセント句韻律生成部１２は、アクセント句パターン記憶部１２０と、アクセント句パターン選択部１２１と、韻律継続時間長生成部１２２と、アクセント句代替パターン変形部１２３と、オフセット推定部１２４と、オフセット制御部１２５とを有している。
【００２５】
アクセント句パターン記憶部１２０は、複数のアクセント句パターンを記憶している。ここで、アクセント句パターンとは、アクセント句単位の典型的なＦ0パターンである。アクセント句パターンは、音節単位の長さが一定となるように正規化されている。
【００２６】
アクセント句パターン選択部１２１は、言語処理部１１から言語情報２１０を取得する。そして、言語情報２１０に基づいて、アクセント句パターン記憶部１２０からアクセント句パターン３００を選択する。テキスト情報に含まれる各アクセント句に対するアクセント句パターンをそれぞれ選択する。より具体的には、アクセント句パターン選択部１２１は、公知の機械学習手法を用いることにより生成した規則を利用してアクセント句パターン３００を選択する。
【００２７】
なお、何らかの規則に基づいてアクセント句パターン３００を選択すればよく、その規則は本実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
音韻継続時間長生成部１２２は、言語処理部１１から言語情報２１０を取得する。音韻継続時間長生成部１２２は、言語情報２１０に基づいてアクセント句の音韻に対する音韻継続時間長を決定する。
【００２９】
アクセント句パターン変形部１２３は、音韻継続時間長生成部１２２において決定された音韻継続時間長３１０を音韻継続時間長生成部１２２から取得する。一方、アクセント句パターン選択部１２１からアクセント句パターン３００を取得する。そして、アクセント句パターン３００を言語情報２１０および音韻継続時間長３１０に基づいて変形する。そして、変形後のアクセント句パターン３０１をオフセット制御部１２５に送る。
【００３０】
オフセット推定部１２４は、言語処理部１１から言語情報２１０を取得する。そして、アクセント句ごとに言語情報２１０に基づいてオフセット値を推定する。ここで、オフセット値とは、アクセント句の平均的な高さに相当する値である。オフセット値の推定には、数量化Ｉ類などの公知の数量化手法を用いる。オフセット推定部１２４は、推定したオフセット値３２０をオフセット制御部１２５に送る。
【００３１】
オフセット制御部１２５は、アクセント句パターン変形部１２３からアクセント句パターン３０１を取得する。また、オフセット推定部１２４からオフセット値３２０を取得する。オフセット制御部１２５は、アクセント句パターン３０１をオフセット値３２０に従って周波数軸上で平行移動させる。そして、平行移動した後のアクセント句パターン３０２を出力する。
【００３２】
図３は、オフセット制御部１２５から出力されるアクセント句代替パターン３０２の一例を示している。本図を参照しつつ、アクセント句代替パターン変形部１２３、オフセット推定部１２４およびオフセット制御部１２５の処理について詳述する。
【００３３】
具体的には、まずアクセント句パターン変形部１２３は、アクセント句パターン３００を時間軸方向に線形伸縮する。線形伸縮は、アクセント句パターン３００の音節単位で行う。さらに、アクセント句パターン３００を周波数方向に線形伸縮する。アクセント句パターン変形部１２３は、言語情報２１０からアクセント句パターンのダイナミックレンジを推定し、アクセント句パターンのダイナミックレンジが推定値と等しくなるように、アクセント句パターンを周波数軸方向に線形伸縮する。このときの線形伸縮は、アクセント句パターン３００全体を１単位として行う。ここで、ダイナミックレンジの推定には、数量化Ｉ類などの公知の数量化手法を用いる。
【００３４】
オフセット推定部１２４は、言語情報２１０からアクセント句パターンのオフセット値を推定する。オフセット制御部１２５は、推定値に従い、アクセント句パターン３０１を周波数軸方向に平行移動する。このときの平行移動は、アクセント句パターン３０１全体を１単位として行う。ここで、オフセット値の推定には、数量化Ｉ類などの公知の数量化手法を用いる。
【００３５】
以上のように、時間軸方向および周波数方向にアクセント句パターンを伸縮し、さらにオフセット制御することにより、適切なアクセント句パターンを得ることができる。
【００３６】
図４は、韻律置換部１３の詳細な機能構成を示すブロック図である。韻律置換部１３は、置換区間決定部１３０と、句末代替パターン記憶部１３１と、句末代替パターン選択部１３２と、句末音韻継続時間長生成部１３３と、句末代替パターン変形部１３４と、句末オフセット推定部１３５と、句末オフセット制御部１３６と、韻律置換部１３７を有している。さらに句末音韻継続時間長生成部１３３は係数テーブル１３３０を有している。また、句末代替パターン変形部１３４は係数テーブル１３４０を有している。
【００３７】
置換区間決定部１３０は、アクセント句韻律生成部１２を介して言語情報２１０を取得する。そして、言語情報２１０に基づいて、各アクセント句の置換区間を決定する。ここで、置換区間とは、アクセント句時間軸方向における一部の区間である。置換区間は、後述の代替パターンによって置換される区間である。
【００３８】
本実施の形態における置換区間決定部１３０は、句末を含む区間を置換区間として決定する。置換区間決定部１３０はさらに、置換区間の時間軸方向における長さを決定する。すなわち、置換区間決定部１３０は、句末を含む置換区間の時間軸方向における長さを決定する。決定した長さを示す置換区間情報３４０を出力する。
【００３９】
より具体的には、置換区間決定部１３０は、例えば、句末の音節が、母音のみ・撥音・促音である場合に、句末の２音素を置換区間とする。また、それ以外の場合は句末の１音素を置換区間とする。このように、置換区間決定部１３０は、句末の音節の音素に基づいて置換区間の長さを決定する。
【００４０】
本実施の形態における置換区間決定部１３０は、特許請求の範囲に記載の区間長決定手段を構成する。
【００４１】
句末代替パターン記憶部１３１は、句末の置換単位の典型的なＦ0パターンである句末代替パターンのうち代表的なものを記憶している。代替パターンは、音素単位の長さが一定となるように正規化されている。
【００４２】
図５は、句末代替パターン記憶部１３１に記憶されている句末代替パターンを模式的に示している。図５は、「楽しかったかい」という疑問文における句末「かい」に対応する句末代替パターンを示している。縦軸は対数スケールのＦ0を表している。また、横軸は時間に相当する。ただし、１音素の長さが１となるように正規化されているため、１メモリが１音素に対応する。このように、１つの句末に対し、周波数および時間長の異なる句末代替パターンを複数記憶している。また、図５においては、句末「かい」に対して格納されている複数の句末代替パターンを示したが、句末代替パターン記憶部１３１は、複数の句末に対して、同様に複数の句末代替パターンを記憶している。
【００４３】
句末代替パターン選択部１３２は、言語情報２１０および置換区間情報３４０を参照して、句末代替パターン記憶部１３１から句末代替パターン３５０を各アクセント句それぞれに対して選択し、出力する。
【００４４】
図６を参照しつつ、句末代替パターン選択部１３２が句末代替パターン３５０を選択する処理について詳述する。なお、図６においては、句末代替パターン記憶部１３１に記憶されているパターン１から６の句末代替パターン３５０から１つのパターンを特定する場合について説明する。
【００４５】
まず、句末代替パターン選択部１３２は、置換区間情報３４０に基づいて置換区間の長さを特定する。置換区間の長さが１音素である場合には(ステップＳ１００，Ｙｅｓ)、次に、言語情報２１０に基づいて置換区間中の単語の品詞を特定する。品詞が感動詞である場合には(ステップＳ１０２，Ｙｅｓ)、次にアクセントを特定する。アクセントが平板である場合には(ステップＳ１０４，Ｙｅｓ)、句末代替パターン３５０としてパターン１を選択する(ステップＳ１０６)。
【００４６】
一方、ステップＳ１０４においてアクセントが平板でない場合には(ステップＳ１０４，Ｎｏ)、パターン２を選択する(ステップＳ１０８)。このように、アクセントに基づいて、句末代替パターン３５０を選択することにより、より適切な句末代替パターン３５０を選択することができる。
【００４７】
また、ステップＳ１０２において品詞が感動詞でない場合には(ステップＳ１０２，Ｎｏ)、パターン３を選択する(ステップＳ１１０)。
【００４８】
また、ステップＳ１００において、置換区間が１音素でない場合には(ステップＳ１００，Ｙｅｓ)、次に、言語情報２１０に基づいて句末が撥音であるか否かを特定する。撥音である場合には(ステップＳ１２０，Ｙｅｓ)、次に品詞を特定する。品詞が感動詞である場合には(ステップＳ１２２，Ｙｅｓ)、パターン４を選択する(ステップＳ１２４)。
【００４９】
ステップＳ１２２において品詞が感動詞でない場合には(ステップＳ１２２，Ｎｏ)、パターン５を選択する(ステップＳ１２６)。また、ステップＳ１２０において句末が撥音でない場合には(ステップＳ１２０，Ｎｏ)、パターン６を選択する。以上で、句末代替パターン選択部１３２が句末代替パターン３５０を選択する際の処理が完了する。
【００５０】
以上のように予め定められた規則に従って、各アクセント句に対する句末代替パターン３５０を選択する。
【００５１】
ステップＳ１０４においては、アクセントが平板か否かに基づいて句末代替パターン３５０を選択したが、さらに、アクセントが頭高型か否かに基づいて句末代替パターン３５０を選択してもよい。このように、アクセントに基づいて選択することにより、より適切な句末代替パターン３５０を選択することができる。
【００５２】
また、さらに句末が疑問形か否かに基づいて、句末代替パターン３５０を選択してもよい。これにより、より適切な、句末代替パターン３５０を選択することができる。
【００５３】
なお、言語情報２１０および置換区間情報３４０から句末代替パターン３５０を選択するための規則は、本実施の形態に限定されるものではない。これ以外の何らかの公知の機械学習手法を用いてもよい。
【００５４】
句末音韻継続時間長生成部１３３は、アクセント句韻律生成部１２から韻律情報群３３０および言語情報２１０を取得する。ここで、韻律情報群３３０は、図２において説明したアクセント句代替パターン３０２および音韻継続時間長３１０を含む情報である。すなわち、句末音韻継続時間長生成部１３３は、韻律情報群３３０としてアクセント句代替パターン３０２および音韻継続時間長３１０を取得する。句末音韻継続時間長生成部１３３は、さらに置換区間決定部１３０から置換区間情報３４０を取得する。
【００５５】
句末音韻継続時間長生成部１３３は、言語情報２１０、置換区間情報３４０、および韻律情報群３３０に基づいて、置換する区間の各音韻の継続時間を示す音韻継続時間長３６０を生成する。音韻継続時間長の推定には、数量化Ｉ類などの公知の数量化手法を用いる。
【００５６】
また、韻律情報群３３０に含まれる音韻継続時間長３１０に、言語情報２１０に基づいて決定される係数との積を音韻継続時間長３６０として生成してもよい。具体的には、句末音韻継続時間長生成部１３３は、係数テーブル１３３０を利用して継続時間を決定する。図７は、係数テーブル１３３０のデータ構成を模式的に示している。係数テーブル１３３０においては、音素の位置および音韻の種類とが係数に対応付けられている。
【００５７】
句末音韻継続時間長生成部１３３は、例えば、置換区間に含まれる音素のうち対象となる音素が句末の位置にあり、韻律の種類が母音である場合には、係数テーブル１３３０により係数を「２．０」と特定する。句末音韻継続時間長生成部１３３は、対象となる音素に対して定められている時間長と係数「２．０」との積を算出する。そして、算出された時間長を示す音韻継続時間長３６０を生成する。
【００５８】
このように、句末音韻継続時間長生成部１３３は、係数テーブル１３３０を利用することにより、音素の位置と音韻の種類に応じて係数を決定することができる。さらに決定した係数と音韻継続時間長３１０との積を音韻継続時間長３６０とする。
【００５９】
句末代替パターン変形部１３４は、アクセント句韻律生成部１２から言語情報２１０を取得する。句末代替パターン選択部１３２から句末代替パターン３５０を取得する。句末音韻継続時間長生成部１３３から音韻継続時間長３６０を取得する。そして、句末代替パターン変形部１３４は、言語情報２１０および音韻継続時間長３６０に基づいて句末代替パターン３５０を変形する。変形後の句末代替パターン３５１を出力する。
【００６０】
句末代替パターン変形部１３４は、まず、音韻継続時間長３６０に従って音素単位で時間軸方向に線形伸縮を行う。次に、言語情報２１０から句末代替パターンのダイナミックレンジを推定する。そして、推定値とダイナミックレンジが等しくなるように、句末パターンを周波数軸方向に線形伸縮する。ダイナミックレンジの推定には、数量化Ｉ類などの公知の数量化手法を用いる。
【００６１】
具体的には、句末代替パターン変形部１３４は、係数テーブル１３４０を利用してダイナミックレンジを推定する。図８は、係数テーブル１３４０のデータ構成を模式的に示している。係数テーブル１３４０においては、言語情報の種類と、カテゴリと、係数とが対応付けられている。このように、言語情報２１０の種類ごとに予めカテゴリが設定されている。さらに、各カテゴリに係数が対応付けられている。
【００６２】
そして、句末代替パターン変形部１３４は、言語情報２１０を取得すると、係数テーブル１３４０を参照して、該当するカテゴリを特定する。こうして特定した係数の和をダイナミックレンジとして推定する。例えば、言語情報２１０において、句末音節の種類が母音のみ、品詞が動詞、アクセント句のモーラ数が４である場合には、このアクセント句に対するダイナミックレンジは、
０．８−０．１＋０．２＝０．９
より、０．９オクターブと推定される。
【００６３】
句末オフセット推定部１３５は、アクセント句韻律生成部１２から言語情報２１０および韻律情報群３３０を取得する。また、置換区間決定部１３０から置換区間情報３４０を取得する。そして、句末ごとに言語情報２１０、置換区間情報３４０、および韻律情報群３３０に基づいて、句末の平均的な高さに相当するオフセット値３７０推定する。そして、推定したオフセット値３７０を出力する。オフセット値３７０の推定には、上述したダイナミックレンジの推定と同様に数量化Ｉ類などの公知の数量化手法を用いる。
【００６４】
句末オフセット制御部１３６は、句末代替パターン変形部１３４から句末代替パターン３５１を取得する。また、句末オフセット推定部１３５からオフセット値３７０を取得する。そして、句末代替パターン３５１をオフセット値３７０だけ周波数軸上に平行移動させ、句末代替パターン３５２を生成する。そして、生成した句末代替パターン３５２を出力する。
【００６５】
図９は、句末代替パターン変形部１３４および句末オフセット制御部１３６の処理を説明するための図である。図９に示す各グラフの横軸は時間を縦軸は基本周波数を示している。
【００６６】
句末代替パターン変形部１３４は、まず句末代替パターン３５０を時間軸方向に伸縮する。図９に示すパターンは、第１のグラフ４１０により示されるパターンを第２のグラフ４２０により示されるパターンへと時間軸方向に縮小されている。さらに、周波数軸方向の伸縮を行うことにより、第３のグラフ４３０により示されるパターンへと周波数方向に伸張され、句末代替パターン３５１が得られる。さらに、句末代替オフセット制御部１３６において、句末代替パターン３５１は、周波数方向での平行移動により、第４のグラフ４４０で示されるパターンへのオフセットがなされる。以上により、句末代替パターン３５０から句末代替パターン３５２が得られる。
【００６７】
韻律置換部１３７は、アクセント句韻律生成部１２から言語情報２１０を取得する。句末オフセット制御部１３６から句末代替パターン３５２を取得する。句末音韻継続時間長生成部１３３から音韻継続時間長３６０を取得する。さらに、置換区間決定部１３０から置換区間情報３４０を取得する。そして、置換区間情報３４０によって特定される置換区間を句末代替パターン３５２で置換する。さらに、接続境界で不連続が生じないように平滑化を行う。これにより得られたアクセント句パターン３８０を出力する。
【００６８】
図１０は、韻律置換部１３７による平滑化処理を説明するための図である。図１０に示す各グラフの横軸は時間を縦軸は基本周波数を示している。
【００６９】
第１のグラフ５１０は、平滑化処理が施される前のパターンに対するグラフである。また、第２のグラフ５２０は、平滑化処理語のパターンに対するグラフである。このように、周波数方向における不連続部分の周波数値を連続するように修正する。例えば、不連続を示す時間位置における周波数値を不連続な２つの周波数値の平均値とする。さらに、当該時間位置における周波数値を修正するのに伴い、当該時間位置近傍の周波数値を併せて修正する。これにより、より自然なピッチパターンに変形することができる。
【００７０】
図１１は、実施例１に係る音声合成装置１０のハードウェア構成を示す図である。音声合成装置１０は、ハードウェア構成として、音声合成装置１０における音声合成処理を実行する音声合成プログラムなどが格納されているＲＯＭ５２と、ＲＯＭ５２内のプログラムに従って音声合成装置１０の各部を制御し、バッファリング時間変更処理等を実行するＣＰＵ５１と、ワークエリアが形成され、音声合成装置１０の制御に必要な種々のデータを記憶するＲＡＭ５３と、ネットワークに接続して通信を行う通信I／Ｆ５７と、各部を接続するバス６２とを備えている。
【００７１】
先に述べた音声合成装置１０における音声合成プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００７２】
この場合には、音声合成プログラムは、音声合成装置１０において上記記録媒体から読み出して実行することにより主記憶装置上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００７３】
また、本実施例の音声合成プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。
【００７４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。
【００７５】
そうした第１の変更例としては、本実施の形態における置換区間決定部１３０は、句末を含む区間を置換区間として決定したが、置換区間決定部１３０は、さらに他の区間を置換区間として決定してもよい。
【００７６】
さらに、置換区間決定部１３０は、言語情報に基づいて置換区間を決定してもよい。例えば、所定の韻律を示す区間に対して韻律置換処理を施すことにより、より適切なピッチパターンを生成できることが経験上予めわかっている場合には、当該韻律を示す区間を含む区間を置換区間として決定してもよい。このように、置換区間は、句末を含む区間に限定されるものではない。
【００７７】
また、予め定められたアクセント型を含む区間を置換区間として決定してもよい。また、予め定められた品詞を含む区間を置換区間として決定してもよい。
【００７８】
本例にかかる置換区間決定部１３０は、特許請求の範囲に記載の置換位置決定手段を構成する。
【００７９】
また、第２の変更例としては、本実施の形態においては、アクセント句単位のピッチパターンのうち、アクセント句よりも短い置換区間を代替パターンで置換したが、ピッチパターンの単位および置換区間の単位はこれに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、ピッチパターンが単語単位であって、置換区間が単語よりも短い区間であってもよい。また、ピッチパターンが形態素単位であって、置換区間が形態素よりも短い区間であってもよい。
【００８１】
また、ピッチパターンが複数のアクセント句を含み、置換区間が当該ピッチパターンの時間長よりも短い置換区間を含む区間であってもよい。この場合、置換区間は、複数のアクセント句を含んでもよい。また、この場合、置換区間は、アクセント句の一部であってもよい。
【００８２】
また、第３の変更例としては、本実施の形態においては、韻律置換部１３７による平滑化処理において、不連続位置における周波数値を、２つの周波数値の平均値としたが、これにかえて、不連続位置における周波数値を置換区間の周波数値としてもよい。この場合には、置換区間の直前の区間中の不連続位置近傍における周波数値を併せて修正する。また他の例としては、周波数方向への置換区間のオフセットにより、連続的な周波数変化へと修正してもよい。同様に置換区間の直前の区間をオフセットしてもよい、また置換区間の直前の区間と置換区間の両方をオフセットしてもよい。
【００８３】
さらに、時間軸方向への伸縮および基本周波数方向への伸縮を行ってもよい。これにより、より自然なピッチパターンへと変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施の形態１にかかる音声合成装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したアクセント句韻律生成部１２の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図３】オフセット制御部１２５から出力されるアクセント句パターン３０２の一例を示す図である。
【図４】韻律置換部１３の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図５】句末代替パターン記憶部１３１に記憶されている句末代替パターンを模式的に示す図である。
【図６】句末代替パターン選択部１３２が句末代替パターン３５０を選択する処理を示すフローチャートである。
【図７】係数テーブル１３３０のデータ構成を模式的に示す図である。
【図８】係数テーブル１３４０のデータ構成を模式的に示す図である。
【図９】句末代替パターン変形部１３４および句末オフセット制御部１３６の処理を説明するための図である。
【図１０】韻律置換部１３７による平滑化処理を説明するための図である。
【図１１】実施例１に係る音声合成装置１０のハードウェア構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  音声合成装置
１１  言語処理部
１２  アクセント句韻律生成部
１３  韻律置換部
１４  音声情報生成部
１１０  形態素解析部
１１２  構文解析部
１２０  アクセント句パターン記憶部
１２１  アクセント句パターン選択部
１２２  韻律継続時間長生成部
１２３  アクセント句パターン変形部
１２４  オフセット推定部
１２５  オフセット制御部
１３０  置換区間決定部
１３１  句末代替パターン記憶部
１３２  句末代替パターン選択部
１３３  句末韻律継続時間長生成部
１３４  句末代替パターン変形部
１３５  句末オフセット推定部
１３６  句末オフセット制御部
１３７  韻律置換部
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５７  通信I／Ｆ
６２  バス
【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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【図１０】
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【図１１】
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