(57)【要約】【課題】            参照文の可変部分を置換語句に置換してなる合成文の音声情報を、その置換語句の韻律情報を規則合成して得た音声情報と参照文の音声情報とを組み合わせて生成し、生成された合成文の音声情報を用いて合成文を読み上げる音声の合成を行う音声合成装置において、音声情報の自然性を高める。【解決手段】        所定の条件に合致する場合に、置換語句に先行する合成文の部分と後続する合成文の部分との何れかの部分を規則合成拡張部分として、この規則合成拡張部分の音声情報を置換語句の音声情報とともに規則合成する規則合成手段４、を備えた。【選択図】          図１
2005321520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照文の可変部分を置換語句に置換してなる合成文の音声情報を、その置換語句の韻律情報を規則合成して得た音声情報と上記参照文の音声情報とを組み合わせて生成し、生成された合成文の音声情報を用いて上記合成文を読み上げる音声の合成を行う音声合成装置において、
所定の条件に合致する場合に、上記置換語句に先行する上記合成文の部分と後続する上記合成文の部分との何れかの部分を規則合成拡張部分とし、この規則合成拡張部分の音声情報を上記置換語句の音声情報とともに規則合成する規則合成手段、
を備えたことを特徴とする音声合成装置。
【請求項２】
上記可変部分の語句と上記置換語句とが韻律的に類似するか否かを判定する語句類似性判定手段を備え、
上記規則合成手段は、上記語句類似性判定手段により上記可変部分の語句と上記置換語句とが韻律的に類似しないと判定された場合に、上記規則合成拡張部分の音声情報を規則合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】
上記語句類似性判定手段は、上記可変部分の語句のモーラ数と上記置換語句のモーラ数との差が所定値以内であって、上記可変部分の語句のアクセント型と上記置換語句のアクセント型とが一致する場合に、上記可変部分の語句と上記置換語句とが韻律的に類似する、と判定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】
上記規則合成手段は、上記規則合成拡張部分として上記置換語句に先行又は後続する形態素の音声情報を規則合成することを特徴とする請求項３に記載の音声合成装置。
【請求項５】
語句類似性判定手段は、上記可変部分の語句と上記置換語句との類似性を表す数値を算出し、
上記規則合成手段は、その数値に応じて、上記規則合成拡張部分に含まれる形態素の個数を増減させることを特徴とする請求項４に記載の音声合成装置。
【請求項６】
上記置換語句の末端付近のモーラからこの置換語句に後続する部分の先頭付近のモーラまでの音声情報をさらに平滑化する局所平滑手段、
を備えた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７】
上記置換語句の先頭付近のモーラからこの置換語句に先行する部分の末端付近のモーラまでの音声情報をさらに平滑化する局所平滑手段、
を備えた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８】
上記置換語句から規則合成して得た音声情報の先頭モーラのＦ０情報と上記置換語句に先行する上記合成文部分の末端Ｆ０情報との差を算出する前方差算出手段を備え、
上記規則合成手段は、上記前方差算出手段が算出した差が所定値以上となる場合に、上記規則合成拡張部分の音声情報を規則合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９】
上記置換語句から規則合成して得た音声情報の末端モーラのＦ０情報と上記置換語句に後続する上記合成文部分の先頭Ｆ０情報との差を算出する後方差算出手段を備え、
上記規則合成手段は、上記後方差算出手段が算出した差が所定値以上となる場合に、上記規則合成拡張部分の音声情報を規則合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１０】
上記合成文における上記置換語句の先行語句又は後続語句がこの置換語句と関連のある所定の語句であるか否かを判断する関連語句判定手段を備え、
上記規則合成手段は、上記後続語句が上記置換語句と関連のある所定の語句である場合に、上記先行語句又は後続部分を上記規則合成拡張部分としてその音声情報を規則合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１１】
参照文の可変部分を置換語句に置換してなる合成文の音声情報を、その置換語句の韻律情報を規則合成して得た音声情報と上記参照文の音声情報とを組み合わせて生成し、生成された合成文の音声情報を用いて上記合成文を読み上げる音声の合成を行う処理、をコンピュータに実行させる音声合成プログラムにおいて、
上記合成文の上記置換語句に先行する部分と後続する部分との何れかの部分を規則合成拡張部分として、この規則合成拡張部分の音声情報を上記置換語句の音声情報とともに規則合成する規則合成手段、
を上記コンピュータに実行させることを特徴とする音声合成装置。
【請求項１２】
上記規則合成手段は、所定の条件に基づいて上記規則合成拡張部分の音声情報を規則合成するかどうかを決定することを特徴とする請求項１１に記載の音声合成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、文に基づいて音声合成を行う音声合成装置及びそのプログラムに係るものであり、特に置換可能な可変部を有する参照文と可変部を置換する語句とを組み合わせて合成された合成文の音声合成を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、参照文の定形部と置換語句とを組み合わせて生成した合成文の音声合成を行う音声合成技術では、可変部の韻律を調整するとともに、可変部の韻律を参照しながら定形部の韻律の変形を行うものがあった（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３８９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、このような合成文を対象とした音声合成技術によれば、定形部と置換語句との韻律の接続位置において、置換語句の韻律情報を調整し、定形部のＦ０（基本周波数）情報を平滑化（スムージング）している。しかしこのような方法では、可変部や置換語句の内容によっては、接続が滑らかに行われず、韻律の自然性が劣化してしまうという問題があった。この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、可変部が多様化しても韻律の劣化を起こさずに自然な韻律を生成し、合成音声を聞き取りやすいものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る音声合成装置は、参照文の可変部分を置換語句に置換してなる合成文の音声情報を、前記置換語句の韻律情報を規則合成して得た音声情報と前記参照文の音声情報とを組み合わせて生成し、生成された合成文の音声情報のうち前記規則合成して得た音声情報を所定の平滑量分増減して平滑化するとともに、平滑化された音声情報を用いて前記合成文の音声合成を行う音声合成装置において、
前記置換語句に続く前記合成文の後続部分の音声情報をも前記平滑量分増減することで前記合成文の音声情報をさらに平滑化する拡張平滑手段、
を備えたものである。
【０００６】
またこのような音声合成装置は、汎用的なコンピュータとこのコンピュータに音声合成処理を行わせる音声合成プログラムとを組み合わせて構成しても構わない。すなわち、この発明に係る音声合成プログラムとは、参照文の可変部分を置換語句に置換してなる合成文の音声情報を、前記置換語句の韻律情報を規則合成して得た音声情報と前記参照文の音声情報とを組み合わせて生成し、生成された合成文の音声情報のうち前記規則合成して得た音声情報を所定の平滑量分増減して平滑化するとともに、平滑化された音声情報を用いて前記合成文の音声合成を行う処理、をコンピュータに実行させる音声合成プログラムにおいて、
前記置換語句に続く前記合成文の後続部分の音声情報をも前記平滑量分増減することで前記合成文の音声情報をさらに平滑化する拡張平滑手段、
を前記コンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにして、この発明に係る音声合成装置及びそのプログラムは、合成文における音声情報の規則合成範囲を参照文と置換語句との関連性に基づいて適宜伸長して、規則合成された音声情報を調整することとしたので、定型部と規則合成範囲との接続点において自然な韻律を生成することができ、合成音声を聞き取りやすいものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次にこの発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による音声合成装置の構成を示すブロック図である。図の音声合成装置１は、この発明の実施の形態１による音声合成装置であって、合成文生成手段としての合成文生成部２、規則合成範囲平滑化手段としての規則合成範囲平滑化部３、語句類似性判定手段としての語句類似性判定部３、拡張平滑化手段としての拡張平滑化部５、局所平滑化手段としての局所平滑化部６、音声生成手段としての音声生成部６を備えている。
【０００９】
合成文生成部２は参照文の一部を置換語句で置換することにより合成文を生成し、さらに生成した合成文の韻律情報を規則に基づいて生成する部位である。なお、この説明及び以降の説明において、部位という語はそのような機能を備えるために構成された専用の素子又は回路を指すものとして用いるが、汎用のコンピュータ用中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とそのＣＰＵに同等の処理を実行させるコンピュータプログラムとを組み合わせて構成しても構わない。
【００１０】
合成文生成部２が扱う参照文とは、例えば「近くの［駅］付近の地図を表示します」のように定型文と可変部との組み合わせから構成される文をいう。この例では、［駅］という部分が可変部に相当する。可変部は一応の語句が割り当てられているものの、後に合成文を生成する上で他の語句と置換されることを予定している部分である。これに対して「近くの」あるいは「付近の地図を表示します」は、定形部と呼ばれる部分である。この参照文の可変部を、「コンビニ」あるいは「ガソリンスタンド」といった置換語句と置き換えることによって、「近くのコンビニ付近の地図を表示します」、あるいは「近くのガソリンスタンド付近の地図を表示します」といった合成文が生成される。
【００１１】
なお、合成文生成部２の目的は、文字列操作処理を行って合成文を生成し、生成した合成文の韻律情報を規則的に生成することであるが、このような機能は公知技術に基づいて容易に構成することができる。したがって合成文生成部２という場合には、このような作用を奏するすべての構成を含み、特定の構成に限定するものではない。しかし以下においては、説明の便宜上、合成文生成部２の構成の一例として、図２にその詳細な構成を示すように、音声合成装置１の外部から入力される置換語句を取得する置換語句取得部２１と、参照文を記憶する参照文記憶部２２、文字列操作部２３、規則音声情報生成部２４とを備えるように構成されているものとする。
【００１２】
ここで、置換語句取得部２１は、例えばキーボードなどを通じて参照文の可変部に当てはめる置換語句を取得する部位である。また参照文記憶部２２は記憶素子又は回路、あるいはＣＤ−ＲＯＭやハードディスク装置などの記憶媒体を用いて参照文に関する情報を記憶する部位である。文字列操作部２３は、参照文記憶部２２が記憶する参照文テキストを、例えば文字列解析して可変部位置を特定し、置換語句とを可変部位置に代入した文字列を生成する部位である。
【００１３】
図３は、参照文に関する情報として参照文記憶部２２によって記憶される参照文データの例を示す図である。図に示すように、参照文データ３０はレコード３１、レコード３２などの複数のレコードを備えている。これらの各レコードは、図３がレコード３１について示しているように、フィールド（レコードの項目）としてＩＤ３０１、参照文３０２、韻律情報３０３、Ｆ０情報３０４、時間長情報３０５を有している。
【００１４】
ＩＤ３０１は、レコード３１を一意に識別する識別子である。参照文テキスト３０２はレコード３１が表している文字列情報である。この例では「近くの［駅］付近の地図を表示します。」という内容の文字列が参照文テキスト３０２のフィールドに格納されている。ここで'［'と'］'とに囲まれた部分は可変部、すなわち置換語句と置換される対象となる文字列部分を示している。それ以外の文字列部分、すなわち「近くの」及び「付近の地図を表示します。」は定型部と呼ばれる。なお可変部の位置を特定する記号'［'と'］'は他の記号や文字（制御文字を含む）であってもよい。また、可変部の開始位置と終了位置とを示す記号を用いずに参照文テキスト３０２を平文（例．「近くの駅付近の地図を表示します。」）として表しておき、可変部の開始位置（先頭から４文字目）と終了位置（先頭から４文字目）とをレコード３１の別フィールドとして保持するようにしても構わない。
【００１５】
韻律情報３０３は、参照文テキスト３０２を読み上げた場合の韻律情報を保持するフィールドであって、この例ではモーラ数とアクセント型とを格納している。Ｆ０（エフゼロと読む）情報３０４は、参照文テキスト３０２で示される文字列を読み上げた場合（ただし可変部を示す記号は読み上げない）の、Ｆ０情報（基本周波数）の配列を格納するフィールドである。ここで、Ｆ０情報３０４には、定型部と可変部を区別することなく参照文３０２を読み上げた場合のＦ０情報が格納される。自然な韻律においては、可変部にどのような語句が実際に存在するかによって、前後の定型部の音声情報が変化する。したがって可変部に「駅」という語句を割り当てた場合の参照文テキスト３０２に対する音声情報（韻律情報、Ｆ０情報、時間長情報など）は、他の語句を割り当てた場合の音声情報と異なる場合が多い。参照文３０２の可変部の表現方法としては、「駅」のように具体的な語句を割り当てずに、抽象的に可変フィールドであることが分かるような表現方法（例えば、「近くの＊付近の地図を表示します。」のように、＊を可変部であることを示し、かつ読み上げることのない記号として用いる、など）を採用することも考えられる。しかし「近くの＊付近の地図を表示します。」のような文を、人間が自然な会話や生活の中で読み上げることはないので、このような抽象的な表現では、音声合成の元となる自然な音声情報が得られない。このような理由により、この発明の実施の形態１では、参照文として現実に存在する文を指定し、その一部を可変部として表現するようにしている。
【００１６】
なお、時間長情報３０５は、各音韻の時間長情報を数値化して格納するフィールドである。また、レコード３２以降のレコードにおいても、ＩＤ３０１、参照文テキスト３０２、韻律情報３０３、Ｆ０情報３０４、時間長情報３０５に相当するフィールドを備えている。
【００１７】
引き続き、図１における音声合成装置１の構成について説明する。語句類似性判定部３は、置換語句と参照文の可変部に元々あった語句との類似性を判定する部位である。ここでは、置換語句と参照文の可変部に元々あった語句との類似性として、韻律的に類似するかどうかを判断するようになっている。規則合成部４は合成文の一部の語句について音声情報を規則合成する部位である。規則合成される部位は、語句類似性判定部３の判定結果に基づいて決定されるようになっている。
【００１８】
局所平滑部５は、規則合成部４によって規則合成された範囲の音声情報とそれ以外の合成文の部分の音声情報との接続をなめらかにするために平滑化を行う部位である。音声生成部６は、生成された音声情報に基づいて音声信号を発生し、人間が聴覚を通じて認識できる音声として再生する部位である。
【００１９】
続いて、音声合成装置１の動作について説明する。図４は、音声合成装置１の動作を示すフローチャートである。ここでは、外部から置換語句として「ガソリンスタンド」と、この置換語句と組み合わせることとなる参照文データのレコードを識別する情報（例えばＩＤ値や参照文そのもの）とが指定されるものとする。
【００２０】
これに対して、合成文生成部２の置換語句取得部２１は、「ガソリンスタンド」という置換語句と、さらにはこの置換語句と組み合わせる参照文データのレコードを識別する情報（ここではＩＤ番号００１とする）を取得する（ステップＳ１０１）。文字列操作部２３は、参照文記憶部２２が記憶している参照文データ３０のうちＩＤ番号００１から特定されるレコード３１の参照文テキスト３０２の内容「近くの[駅]付近の地図を表示します。」を取得し、この文字列の可変部と置換語句取得部２１が取得した置換語句「ガソリンスタンド」とを置き換えて、合成文「近くのガソリンスタンド付近の地図を表示します。」を生成する（ステップＳ１０２）。
【００２１】
次に、語句類似性判定部３は、置換語句と可変部の語句との韻律的な類似性を判定する（ステップＳ１０３）。韻律的に類似する場合は、置換語句と可変部の語句の音声情報は似通っており、互換性が高いと考えられる。したがってこのような場合においては、可変部前後の音声情報と置換語句を規則合成して得た音声情報との接続は自然性が高く、そのまま接続しても違和感のない音声が得られる。これに対して、置換語句と可変部の語句とが韻律的に類似しない場合は、合成文において置換語句が他の部分の韻律に及ぼす影響が、参照文における可変部の語句が他の部分に及ぼす影響とは異なってくる。このために、可変部前後の韻律と置換語句との韻律を接続しても自然性が得られない。そこで、語句類似性判定部３によって、置換語句と可変部の語句との韻律的な類似性を判定し、類似と判断した場合と非類似であると判断した場合とで、その後の処理を分けることとしたのである。
【００２２】
韻律的な類似性の判定方法の例としては、置換語句と可変部の語句とのそれぞれのモーラ数とアクセント型の比較を行う方法が考えられる。その場合には、例えばアクセント型が同一であって、モーラ数が似通っているときに、韻律的に互換性が高くなるので、韻律的に類似性が高い、と判定することができる。モーラ数が似通っているか否か、についてはそれぞれのモーラ数間の差を求めて、その差が所定値以内かどうかを判定すればよい。例えばモーラ数の差が３以下の場合に「類似である」と判定し、３を超える場合には「非類似である」と判定する、と決めておくと、置換語句「ガソリンスタンド」と可変部の語句「駅」の場合にあっては、もアクセント型は−４となって一致するが、モーラ数はそれぞれ８と２であるので、差は６となり、３以下という条件を満たさない。したがって、置換語句「ガソリンスタンド」と可変部の語句「駅」については韻律的に非類似である、と判断される。
【００２３】
一般にモーラ数が大きくなるとアクセント強度が大きくなることが知られている。したがって置換語句と可変部の語句とのモーラ数の差異が大きくなるとアクセント強度の差によって置換後のＦ０情報の誤差が大きく。上述のアクセント型とモーラ数の差異とに基づく類似性の判断はかかる知見に基づくものである。
【００２４】
ステップＳ１０３において、置換語句と可変部とが韻律的に類似であると判断した場合はステップＳ１０５に進む。また置換語句と可変部とが韻律的に非類似であると判断した場合はステップＳ１０４を経た後にステップＳ１０５に進む。そこで、以下においてはまず置換語句と可変部とが韻律的に非類似であると判断した場合に実行されるステップＳ１０４について説明し、ステップＳ１０５はその後に説明することとする。
【００２５】
次に規則合成部４は、規則合成する範囲を拡張する（ステップＳ１０４）。参照文データ３０は合成文における置換語句部分の音声情報を記憶していないので、少なくとも置換語句部分の音声情報を規則合成することとなる。したがってまず置換語句部分（「ガソリンスタンド」）が基本的な規則合成する範囲となる。さらにここでは、ステップＳ１０３において、置換語句（「ガソリンスタンド」）と可変部（「駅」）とが韻律的に非類似であると判断されている。そこでこのような場合にも、合成文の音声情報を自然性の高いものとするために、規則合成する範囲を置換語句部分以外の部分に拡張する。例えば置換語句部分に続く直後の語句（例えば、「付近の」）についても規則合成する範囲に含める。
【００２６】
このように、置換語句部分だけでなく、周囲の部分についても規則合成することとしたので、置換語句と可変部とが韻律的に類似していない場合であっても、合成文の音声情報の自然性を高めることができる。
【００２７】
規則合成する範囲を拡張する方法の例としては、後続部分「付近の地図を表示します。」を形態素解析して最初の形態素（この場合は「付近」）を平滑化する範囲として定める方法がある。また、語句類似性判定部３によって算出された類似性（類似性を表す数値の程度）に基づいて、規則合成する範囲を拡張する量（形態素の個数）を増やすようにしてもよい。例えば語句類似性判定部３において、置換語句と可変部の語句とのアクセント型が異なり、さらにモーラ数も一定数以上異なる場合には、後続部分の韻律情報の影響度合いは大きく異なるので、２つの形態素（この場合は「付近の」）あるいは３つの形態素（「付近の地図」）を平滑化する範囲として定めるようにしてもよい。
【００２８】
このように置換語句に後続する形態素ごとに規則合成するかどうかを決定するようにしたので、発声の切れ目となることの多い形態素単位で平滑化を行い、より自然な音声情報を得ることができるのである。また置換語句と可変部との類似性が乏しくなるにつれて、規則合成する範囲をより拡張するようにすることで、語句変更の影響が大きい場合であっても、規則合成が必要な部位の長さを動的に決定し、自然な音声を得ることができる。
【００２９】
なお、規則合成する範囲の拡張は、置換語句に後続する語句だけに限定されるものではない。例えば、置換語句の語彙や可変部の構成の仕方（何を可変部として参照文３０を設計するか）によっては、置換語句に先行する語句を規則合成する範囲に含めるようにしてもよい。また双方（先行する語句と後続する語句の両方）としてもよい。
【００３０】
そして規則合成部４は、規則合成する範囲の語句について規則合成によって音声情報を生成する（ステップＳ１０５）。規則合成の方法は従来から知られている音声合成の方法を用いる。例えば、規則合成する対象となる語句が「ガソリンスタンド付近の」である場合には、各音素ｇ、ａ、ｓ、ｏ、ｒ、ｉ、Ｎ、ｓ、ｕ、ｔ、…の時間長とＦ０値を、従来の音声合成方法によって生成する。規則に基づく音声の生成方法の一例としては、点ピッチと呼ばれる制御モデルがある。このモデルでは、文章全体ではピッチ（Ｆ０）が下降していく傾向になるので、この傾斜パタンを直線で、その上に付加されるアクセントを形成する成分を台形で表現し、各モーラの中心点のピッチ（Ｆ０）を決定する。直線の始点と終点や台形の高さなどは、文字列操作部２３により生成された合成文「近くのガソリンスタンド付近の地図を表示します。」のアクセント位置、モーラ数などから決定する。アクセント位置、モーラ数などと直線の始点と終点や台形の高さなどの対応は、あらかめテーブルに記述しておく方法がある。
【００３１】
次に、局所平滑部５は、規則合成された合成文の音声情報を平滑するために、最初に平滑量を算出し（ステップＳ１０６）、続いて合成文の音声情報を、この平滑量を用いて平滑化する（ステップＳ１０７）。規則合成部４によって規則合成された音声情報は参照文の定型部と置換語句との接続性を考慮したものではないので、自然性が低く聞き取りにくいものとなることが多い。そこで、局所平滑部５は、合成文の音声情報を平滑化して、自然性を高めるのである。
【００３２】
ここで、ステップＳ１０６における平滑量の算出は次のように行われる。いま、図５に示すように、置換語句直前の定型部の最後の部分のＦ０情報をＢ０、置換語句先頭のＦ０情報をＨ０、置換語句末端のＦ０情報をＴ０、置換語句直後の定型部の最初の部分のＦ０情報をＡ０とした場合、平滑量Δ（デルタ）は式（１）による重み付き平均として算出される。
【数１】
2005321520.tif 000003
式（１）において、Ｗ１及びＷ２は重み係数であって、Ｗ１＋Ｗ２＝１となる関係にある数値である。
【００３３】
なお式（１）において、Ｗ１やＷ２を可変部や置換語句の音韻の種類に応じて変更するようにしても構わない。このようにすることで、可変部や置換語句の種類に基づいて、個別具体的に平滑処理の内容を切り替えることができ、合成音声の自然性を増して、より聞き取りやすい音声情報を得ることができる。
【００３４】
置換語句直前の定型部の最後の部分のＦ０情報Ｂ０として、置換語句直前の定型部の最後のモーラのＦ０情報が例として考えられるが、この限りではない。すなわち、可変部によって、可変部に隣接するモーラのＦ０情報は変形を受けることが多いので、必ずしも最後のモーラである必要はなく、置換語句直前の定型部の最後の部分のＦ０情報ではなく、可変部による変形を受けにくい最後のモーラの近傍からＦ０情報を取得するようにしてもよいのである。これと同様に、置換語句先頭のＦ０情報としては置換語句先頭のモーラのＦ０情報を用いてもよいが、先頭モーラ近傍のＦ０情報を用いてもよい。置換語句末端のＦ０情報Ｔ０、置換語句直後の定型部の最初の部分のＦ０情報Ａ０についても、それぞれ置換語句末端モーラあるいは置換語句直後の定型部の最初のモーラの近傍から選択してもよい。
【００３５】
ステップＳ１０７における置換語句の音声情報の平滑化は、この区間の置換語句のＦ０情報にステップＳ１０６で算出したΔを一律に増減（シフト）することによって行われる。このようにすることで、置換語句の最初と最後のＦ０情報が、それらに接続する定型部のＦ０情報と極端に離れてしまっている場合に、置換語句全体を増減することでＦ０情報の差を小さくすることで、韻律の自然性を高めるのである。
【００３６】
このようにして平滑化する後続部分の範囲を決定した後、局所平滑部５は平滑化する後続部分の音声情報を置換語句部分の音声情報の平滑量と同じ量だけ増減する。ここで用いる平滑量は、例えば式（１）ですでに算出しているΔである。置換語句部分の音声情報として各Ｆ０情報をΔだけ増やしている場合には、平滑化する後続部分の各Ｆ０情報もΔだけ増やすことになる。
【００３７】
なお、上述の説明では置換語句とその前後の定型文との接続位置から式（１）のＢ０、Ｈ０、Ｔ０、Ａ０を算出し、式（１）からΔを算出してこれを後続部分の平滑量として用いることとしている。しかしながら、このような方法に限定するものではなく、例えば置換語句と、局所平滑部５によって決定された平滑化される後続部分とを一体の範囲としてみなし、この一体範囲と、前後の定型部分との接続位置からＢ０、Ｈ０、Ｔ０、Ａ０を求めて、Δを先に算出するようにし、算出されたΔを用いて、この一体範囲のＦ０情報全体を増減するようにしてもよい。このような方法を用いることで、後続部分とその他の定型文との接続状態を平滑量に反映できるようになるので、さらに自然な接続が可能となるのである。
【００３８】
また局所平滑部５はステップＳ１０７において、規則合成する範囲の境界がフレーズの区切りになる場合は、規則合成する範囲の末端部付近にあるモーラ（例えば最後のモーラ）のＦ０情報と、その規則合成する範囲に後続する部分の先頭部付近にあるモーラ（例えば第２モーラ）のＦ０情報とを直線で結んで、規則合成する範囲と後続部分とのＦ０情報を変形し、さらに平滑化するようにしてもよい。例えば、「ガソリンスタンド付近の」が規則合成する範囲である場合は、規則合成する範囲の境界がフレーズの区切りとなるから、この範囲の最後のモーラのＦ０情報と後続する部分の「地図を表示します。」の第２モーラのＦ０情報を直線で結び、規則合成する範囲とその他の範囲とを変形する。
【００３９】
このようにして、局所平滑部５が、置換語句の後続部分とさらにその後の合成文の部分との音声情報とが滑らかに接続されるように平滑化することとしたので、置換語句及びその後続部分について単純な平滑量を増減しただけでは十分な自然性が得られない場合であっても、最終的に合成文全体として十分に自然な合成音声が得られるのである。
【００４０】
なお、直線で結ぶモーラは規則合成する範囲の末モーラと後続する部分の第２モーラに限るものではなく、他のモーラ、例えば末モーラに替えて、最後から２番目のモーラとしてもよいし、後続する部分の第２モーラに替えて第３モーラとしてもよい。すなわち、近傍するモーラであってもよいのである。なおここで「近傍」という語は、音韻的に近い性質を備えるものと期待される程度に近い位置にあるモーラをいう。自然な音声情報では互いに近い位置にあるモーラの音声情報は近い値となることが多いからである。
【００４１】
さらに置換語句と置換語句との後続部分のみならず、置換語句の先頭部付近にあるモーラと、置換語句の先行部分の末端部付近にあるモーラとの間を直線で結ぶようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４２】
また直線で結ぶ、とは例えば中間に存在するモーラのＦ０情報の値を基準となる両端のモーラのＦ０情報を用いて内挿することをいう。なお、このような処理を行う理由は、Ｆ０情報が滑らかに推移していくように変形させることにあるから、直線で結ぶ以外に、例えば連続曲線上の値をとるようにしてもよい。
【００４３】
音声生成部６は、これまで得られた合成文の音声情報から音声を生成する（ステップＳ１０９）。この処理は従来の技術と同様であるので、詳細については説明を割愛する。
【００４４】
以上のようにして、この音声合成装置１によれば、置換語句の音声情報だけでなく、置換語句の直後の後続部分の音声情報についても平滑化することとしたので、置換語句部分の音声情報を平滑化する場合に比べて自然で聞き取りやすい音声を生成する音声情報を得ることができる。
【００４５】
なお上述の例では、主としてＦ０情報を平滑化することとして説明をしたが、時間長情報についてもＦ０情報と同様に変形を加えてもよい。この場合の変形量、すなわち平滑量は、定型部の各モーラの時間長の平均と、置換語句、あるいは置換語句とその直後に後続する部分を合わせた語句の各モーラの時間長の平均の差からから算出する。また、可変部に隣接する定型部のモーラの時間長を、このモーラ対応するの規則で作成した時間長と、定型部のモーラの時間長の重み付き平均で置き換えることで変形する。このようにすることで、可変部の音韻の種類に対応した定型部の音韻の時間長を得ることができ、自然な時間長情報の結合を得ることができるのである。
【００４６】
また上述の例では、Ｆ０情報と時間長情報を変形する範囲を同一範囲としたが、これらを独立に決定してもよい。すなわちＦ０情報と時間長情報についてモーラ数の差について異なる境界値を設定するのである。例えばＦ０情報については境界値を１とし、時間長情報については境界値を３とすれば、「近くの「駅」付近の地図を表示します。」の可変部「駅」を置換語句「コンビニ」で置換する場合、「コンビニ」のモーラ数は４なので、差異は２となってＦ０情報についての境界値を超えてしまう一方で、時間長情報についての境界値は超えない。したがってＦ０情報については「駅」と「コンビニ」は非類似と扱われ、時間長情報については「駅」と「コンビニ」は類似と扱われる。したがってＦ０情報のみ拡張平滑部５で後続部分の平滑処理がなされるようになる。
【００４７】
このようにＦ０情報と時間長情報とを独立して扱うことで、拡張平滑部５は、後続部分のＦ０情報と時間長情報とのいずれか一方のみを平滑量分増減することとなる。このような構成によってＦ０情報については平滑が必要なものの、時間長情報については十分に自然性が確保されているから調整が必要な場合、あるいはその逆の場合など、柔軟な平滑処理を行うことが可能となるのである。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態１による音声合成装置では、置換語句と可変部の語句との韻律的な類似性に基づいて拡張平滑処理を行うかどうかを決定した。しかしこのような構成の他に、置換語句の音声情報を平滑化（シフト）してもなお、置換語句と前後の定型部との接続点における韻律情報との差異が大きい場合に拡張平滑処理を行うようにしてもよい。実施の形態２による音声合成装置はかかる特徴を有するものである。
【００４９】
図６は、この発明の実施の形態２による音声合成装置の構成を示すブロック図である。図において、図１と同一の符号を付した構成要素は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。図において、前方差算出手段としての前方差算出部７は、置換語句とその前にある定型部との接続点における韻律情報の差（前方差）を算出する部位である。つまり、前方差算出部７は、規則合成して得た音声情報を平滑量分増減して得た音声情報から前記置換語句の先頭モーラのＦ０情報を取得し、置換語句より前にある合成文の部分（前方部分）のＦ０情報を取得して、先頭モーラのＦ０情報と合成文の部分のＦ０情報との差を算出するようになっている。
【００５０】
続いて、実施の形態２による音声合成装置１の動作について説明する。図７は、この音声合成装置１の動作を示すフローチャートである。このフローチャートが実施の形態１のフローチャートである図４と異なっているのは、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３及びＳ１０５−２のみであるので、これらの処理を中心に以降の説明を行うこととする。この発明の実施の形態２においても、実施の形態１と同様にステップＳ１０２までに合成文生成部２が合成文を生成する。続いて、規則合成部４は置換語句部分の音声情報を規則合成する（ステップＳ２０１）。規則合成の方法は、実施の形態１と同様である。
【００５１】
その後、前方差算出部７は、置換語句部分とその前の定型部との接続点における音声情報の差異を算出する（ステップＳ２０２）。この差異として用いられるのはＦ０情報の差異である。例えば、置換語句部分の最初のモーラのＦ０情報と置換語句部分の前にある定型部の最後のモーラのＦ０情報を取得して、それらの差異を前方差として求める。
【００５２】
続いて、前方差算出部７は算出された前方差と所定のしきい値とを比較する（ステップＳ２０３）。前方差がしきい値を上回る場合は、置換語句とその他の部分との接続が不自然であるので、ステップＳ１０４に進む。また前方差がしきい値以下の場合はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６以降の処理については実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００５３】
ステップＳ１０４では、規則合成部４が実施の形態１と同様に規則合成する範囲を拡張する。そして規則合成部４は拡張した規則合成範囲の音声情報を規則合成する（ステップＳ１０５−２）。規則合成の方法についてはステップＳ２０１と同様である。そして前方差がしきい値以下の場合と同様にステップＳ１０６以降の処理に進む。
【００５４】
このように規則合成部４による平滑処理の結果として、十分に滑らかに接続されていない場合は、後続部分の平滑処理を行うことで合成文全体として自然な音声情報を得ることとしたので、聞き取りやすい音声を生成することが可能となる。
【００５５】
なおこの例では、置換語句とその前にある語句との接続に基づいて、規則合成する語句の範囲を拡張するかどうかを決定することとした。しかしこれに替えて、置換語句とその後の語句との接続に基づいて規則合成する語句の範囲を拡張するようにしてもよい。つまり前方差算出部７に替えて、規則合成して得た置換語句の末端モーラのＦ０情報を取得し、置換語句より後にある合成文部分（後方部分）のＦ０情報を取得して、先頭モーラのＦ０情報と後方部分のＦ０情報との差（後方差）を算出する後方差算出手段を用いるようにしても構わない。
【００５６】
実施の形態３．
実施の形態１のように平滑化する範囲を置換語句と可変部の語句との類似性に基づいて決定するのではなく、置換語句に後続する語句と置換語句とが一定の関係にあるかどうかに基づいて決定するようにしてもよい。例えば、「ガソリンスタンド」という置換語句に「付近」という語句が後続する場合には、常に「付近」という語の音声情報を平滑化するようにしておく。実施の形態３による音声合成装置はかかる特徴を有するものである。
【００５７】
図８は、この発明の実施の形態３による音声合成装置の構成を示すブロック図である。図において、図１と同一の符号を付した構成要素は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。図の音声合成装置１において、関連語句判定手段としての関連語句判定部８は、置換語句とその置換語句に後続する語が所定の関係にあるかどうかを判定する部位である。
【００５８】
次に、この音声合成装置１の動作について説明する。図９は音声合成装置１の動作を示すフローチャートである。このフローチャートが実施の形態１のフローチャートである図４と異なっているのは、ステップＳ３０１のみであるので、この処理を中心に以降の説明を行うこととする。ステップＳ１０２までにおいて、合成文生成部２により、合成文が生成される。そしてステップＳ３０１において、関連語句判定部９は、置換語句に続く語句が置換語句と所定の関係にある語句かどうかを判定する。この判定処理のために、関連語句判定部９は図示せぬ記憶装置に置換語句と後続語句との対応関係を、置換語句対応語句一覧表として記憶しておく。そしてステップＳ３０１において、関連語句判定部９は合成文を取得すると、置換語句と後続する語句とが置換語句対応語句一覧表に記憶されているかどうかを検索し、記憶されている場合には、後続語句を関連する語句として判断する。そして規則合成部４は、後続語句が関連する語句である場合にはステップＳ１０４に進んで規則合成する範囲を拡張する。また関連する語句でない場合には、直接ステップＳ１０５に進み、規則合成する範囲の音声情報を合成する。
【００５９】
以上より明らかなように、この発明の実施の形態３の音声合成装置１によれば、置換語句とその後続語句とが特別の関係にある場合に、後続語句をも含めて音声情報を規則合成することとしたので、置換語句と後続語句とが語と語の結びつきによって特別なアクセントを発生させる場合にも対応可能となり、自然な韻律の下聞き取りやすい音声を合成することが可能となるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明に係る音声合成装置及び音声合成プログラムは、特に置換可能な可変部を有する参照文と可変部を置換する語句とを組み合わせて合成された合成文の音声合成を行う音声合成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態１による音声合成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による音声合成装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】参照文に関する情報として記憶される参照文データの例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１による音声合成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１において平滑量を算出する方法を説明するための説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による音声合成装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２による音声合成装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３による音声合成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３による音声合成装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
２  合成文生成部、
３  語句類似性判定部、
４  規則合成部、
５  局所平滑部、
６  音声生成部、
７  前方差算出部、
８  関連語句判定部。
【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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