(57)【要約】【課題】ピッチの変更に伴い合成音声の品質が劣化するという問題があった。【解決手段】目標波形を記憶した目標波形記憶部２０と、原音声波形を記憶した原音声波形記憶部２１と、少なくとも韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択する目標波形選択部１０と、選択された目標波形と前記原音声波形記憶部に記憶された原音声波形から抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出するピッチ波形抽出部１１と、該抽出されたピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成装置を提供する。【選択図】  図１
2005024794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択し、選択された目標波形と抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、原音声波形記憶部の前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項２】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択し、選択された目標波形と抽出すべきピッチ波形との間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項３】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形として複数ピッチの時間幅を有する音声波形データを選択し、当該音声波形データと抽出すべきピッチ波形に基づく音声波形との間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項４】
前記目標波形記憶部は、選択される目標波形の候補として音声素片が記憶されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の音声合成方法。
【請求項５】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標スペクトル記憶部から目標スペクトルを選択し、選択された目標スペクトルと抽出すべきピッチ波形のスペクトルとの間で定義される誤差評価関数に基づいて、前記原音波形記憶部の前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項６】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標スペクトル記憶部から目標スペクトルを選択し、選択された目標スペクトルと抽出すべきピッチ波形のスペクトルとの間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項７】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標スペクトル記憶部から目標スペクトルとして所定の周波数成分を含むスペクトルデータを選択し、当該スペクトルデータと抽出すべきピッチ波形に基づく音声波形のスペクトルとの間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項８】
前記目標スペクトル記憶部は、選択される目標スペクトルの候補として音声素片に相当するスペクトルが記憶されていることを特徴とする請求項５、６または７記載の音声合成方法。
【請求項９】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択し、原音声波形記憶部の原音声波形から窓関数をかけて抽出されたピッチ波形と前記選択された目標波形との間で定義される誤差評価関数に基づいてピッチ波形を選択し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法。
【請求項１０】
目標波形を記憶した目標波形記憶部と、原音声波形を記憶した原音声波形記憶部と、少なくとも韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択する目標波形選択部と、選択された目標波形と前記原音声波形記憶部に記憶された原音声波形から抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出するピッチ波形抽出部と、該抽出されたピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成装置。
【請求項１１】
少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する処理を行なうコンピュータ読み取り可能な音声合成プログラムにおいて、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択するステップと、選択された目標波形と抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、原音声波形記憶部の前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出するステップと、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成するステップとを備えたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な音声合成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばテキスト合成に用いられる音声合成方法と装置およびコンピュータ読み取り可能なテキスト合成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声合成方式の一つである規則合成方式は、入力された韻律情報から自動的に合成音声に変換する技術であり、任意の文章（テキスト）から人工的に音声を作り出すテキスト合成などに使用されている。
【０００３】
図４に示すように、規則合成方式では、音韻記号列、音韻継続時間長、ピッチパターンおよびパワーなどの韻律情報１００に従って音声素片記憶部あるいは原音声波形記憶部２１に記憶されている音節あるいは音素などの小さな単位（音声素片）を選択し、選択された音声素片に対してピッチおよび時間長を変更して接続することで合成音声信号１０５を生成する。
【０００４】
ピッチの変更方法としてはＰＳＯＬＡと呼ばれる方法が良く知られており、ＰＳＯＬＡでは音声素片に対してピッチ周期毎に窓掛けを行ってピッチ波形を切り出した後、合成すべきピッチ周期間隔で並べ直し重ね合わせてピッチの変更を行い、合成音声信号を生成する。（図５および図６）
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２９６０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、そのため、ＰＳＯＬＡではピッチ波形の抽出方法が合成音声の音質を向上するポイントとなる。特許第３２９６０４号では、合成音声のピッチが原音声のピッチよりも低くなる場合は、原音声のピッチ周期の２倍に等しい窓長をもつハニング窓でピッチ波形を切り出し、合成音声のピッチが原音声のピッチよりも高くなる場合は、合成音声のピッチ周期の２倍に等しい窓長をもつハニング窓でピッチ波形を切り出すことでピッチの変更に伴う合成音声の音質の劣化を抑えている。
【０００７】
しかし、ピッチの変更が小さい場合は合成音声の音質の劣化は少ないが、ピッチを大きく変更した場合はピッチとスペクトルの音響的なミスマッチが原因で合成音声の音質は著しく劣化してしまうという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択し、選択された目標波形と抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、原音声波形記憶部の前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする。
【０００９】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択し、選択された目標波形と抽出すべきピッチ波形との間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする。
【００１０】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形として複数ピッチの時間幅を有する音声波形データを選択し、当該音声波形データと抽出すべきピッチ波形に基づく音声波形との間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする。
【００１１】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標スペクトル記憶部から目標スペクトルを選択し、選択された目標スペクトルと抽出すべきピッチ波形のスペクトルとの間で定義される誤差評価関数に基づいて、前記原音波形記憶部の前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする。
【００１２】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標スペクトル記憶部から目標スペクトルを選択し、選択された目標スペクトルと抽出すべきピッチ波形のスペクトルとの間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする。
【００１３】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標スペクトル記憶部から目標スペクトルとして所定の周波数成分を含むスペクトルデータを選択し、当該スペクトルデータと抽出すべきピッチ波形に基づく音声波形のスペクトルとの間で定義される第１の誤差評価関数と、前記抽出すべきピッチ波形を重畳して得られる合成音声波形と前記原音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数とに基づいて、原音声波形記憶部の原音声波形から前記ピッチ波形を抽出し、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする。
【００１４】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する音声合成方法において、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択し、原音声波形記憶部の原音声波形から窓関数をかけて抽出されたピッチ波形と前記選択された目標波形との間で定義される誤差評価関数に基づいてピッチ波形を選択し、、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成方法を提供する。
【００１５】
また本発明においては、目標波形を記憶した目標波形記憶部と、原音声波形を記憶した原音声波形記憶部と、少なくとも韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択する目標波形選択部と、選択された目標波形と前記原音声波形記憶部に記憶された原音声波形から抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出するピッチ波形抽出部と、該抽出されたピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成することを特徴とする音声合成装置を提供する。
【００１６】
また本発明においては、少なくとも音韻情報を含む韻律情報に基づいて原音声波形から抽出されるピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して音声を生成する処理を行なうコンピュータ読み取り可能な音声合成プログラムにおいて、前記韻律情報に基づいて目標波形記億部から目標波形を選択するステップと、選択された目標波形と抽出すべきピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて、原音声波形記憶部の前記原音声波形から前記ピッチ波形を抽出するステップと、該ピッチ波形を所望のピッチ周期間隔で重畳して合成音声を生成するステップとを備えたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な音声合成プログラムを提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態に係る音声合成システムの構成を示す。この音声合成システムの主要部分は、目標波形記憶部２０と、目標波形選択部１０と、原音声波形記憶部２１と、ピッチ波形抽出部１１と、ピッチ波形重畳部１２とから構成されている。
【００１８】
本実施形態の音声合成システムの動作をテキスト合成の場合を例にとって、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１９】
まず、図１に示す文解析・韻律情報生成（処理部）にテキスト文章が入力されると、テキスト合成に供されるテキスト文章の文解析が行われて音韻記号列、音韻継続時間長、ピッチパターンおよびパワ−などの韻律情報が生成され、目標波形選択部１０およびピッチ波形抽出部１１に入力される（ステップＳ１）。
【００２０】
目標波形選択部１０では、音韻記号列、音韻継続時間長、ピッチパターンおよびパワ−などの韻律情報１００に基づいて目標波形記憶部２０から目標波形１０２が選択される（ステップＳ２）。目標波形記憶部２０には、例えば、オフラインで収集された１ピッチ波形としての音声素片が記憶されており、入力された韻律情報に対応した最適な音声素片が選択される。
【００２１】
ピッチ波形抽出部１１では、音韻記号列、音韻継続時間長、ピッチパターンおよびパワ−などの韻律情報１００に基づいて原音声波形記憶部２１から原音声波形１０３が選択される（ステップＳ３）。原音声波形記憶部２１には、例えば、文章単位に収集された音声波形データが記憶されており、入力された韻律情報に対応した（一部の）音声波形データが選択される。
【００２２】
そして、選択された目標波形とピッチ波形との間で定義される第１の誤差評価関数、および選択された原音声波形と上記ピッチ波形から得られる合成音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数に基づいて、原音声波形からピッチ波形が抽出される（ステップＳ４）。
【００２３】
最後に、抽出されたピッチ波形１０４が韻律情報１００により決定されるピッチ周期間隔で重畳されて所定の時間長連続する合成音声１０５が生成される（ステップＳ５）。
【００２４】
次に、本実施形態の特徴的な部分であるピッチ波形抽出部１１について、第１の誤差評価関数と第２の誤差評価関数の重み付き和で決定される総誤差を最小にするピッチ波形を解析的に求める場合を例にとって詳細に述べる。
【００２５】
目標波形とピッチ波形との間で定義される第１の誤差評価関数をＤ１、原音声波形と合成音声波形との間で定義される第２の誤差評価関数をＤ２とすると、第１の誤差評価関数Ｄ１及び第２の誤差評価関数Ｄ２は次式で与えられる。
【００２６】
【数１】
2005024794.tif 000003
【００２７】
なお、ｘはピッチ波形、ｕは目標波形、ｒは原音声波形、Ａはピッチ波形を原音声波形のピッチに合わせて重畳する操作を表す行列、ｅ１は目標波形とピッチ波形との誤差ベクトル（第１の誤差ベクトル）、ｅ２は原音声波形と合成音声波形との誤差ベクトル（第２の誤差ベクトル）、ｇ１は第１の誤差評価関数に対する最適ゲイン、ｇ２は第２の誤差評価関数に対する最適ゲインである。
【００２８】
従って、第１の誤差評価関数Ｄ１に対する重み係数をｗ１、第２の誤差評価関数Ｄ２に対する重み係数をｗ２とすると、総誤差Ｄは
【００２９】
【数２】
2005024794.tif 000004
【００３０】
となる。
【００３１】
ここで、総誤差Ｅを最小にするピッチ波形ｘ、第１の誤差評価関数に対する最適ゲインｇ１、および第２の誤差評価関数に対する最適ゲインｇ２を求める。総誤差Ｄをピッチ波形ｘ、第１の誤差評価関数に対する最適ゲインｇ１、および第２の誤差評価関数に対する最適ゲインｇ２のそれぞれの変数で偏微分すると
【００３２】
【数３】
2005024794.tif 000005
【００３３】
となる。従って、
【００３４】
【数４】
2005024794.tif 000006
【００３５】
より、
【００３６】
【数５】
2005024794.tif 000007
【００３７】
となる。上式を繰り返し計算すればｇ１、ｇ２およびｘは求められる。
【００３８】
また、第１の誤差ベクトルおよび第２の誤差ベクトルにそれぞれ聴覚重み付けを行い、ピッチ波形を抽出することも可能である。この場合、聴覚重み付けされた第１の誤差評価関数をＤｗ１、聴覚重み付けされた第２の誤差評価関数をＤｗ２とすると、聴覚重み付け総誤差Ｄｗは次式で与えられる。
【００３９】
【数６】
2005024794.tif 000008
【００４０】
なお、Ｗ１は第１誤差ベクトルに対する聴覚重み付けの操作を表す行列、Ｗ２は第２誤差ベクトルに対する聴覚重み付けの操作を表す行列である。
【００４１】
従って、先に述べた聴覚重み付けを行わない場合と同様にして、ピッチ波形ｘ、第１の誤差評価関数に対する最適ゲインｇ１、および第２の誤差評価関数に対する最適ゲインｇ２を求めると、
【００４２】
【数７】
2005024794.tif 000009
【００４３】
となる。
【００４４】
以上の例では、目標波形記憶部２０には、例えば、オフラインで収集された１ピッチ波形としての音声素片が記憶されているとして実施例を説明したが、記憶されているデータはオフラインで収集された１ピッチ波形に限定されるものではない。例えば、予めの学習により得られた音声素片を記憶しておくよう構成しても良いし、１ピッチ波形ではなく複数ピッチの時間幅を有する音声波形データを目標波形として記憶しておくよう構成しても良い。その場合には、複数ピッチの時間幅を有する音声波形データと抽出すべきピッチ波形に基づく音声波形（例えばピッチ波形を重畳して得られた合成音声波形）との誤差を誤差ベクトルとして、前述した第１の誤差ベクトルに置き換えて、ピッチ波形の評価を行なう。
【００４５】
また原音声波形記憶部２１には、例えば、文章単位に収集された音声波形データが記憶されているとして実施例を説明したが、記憶されているデータは文章単位に収集された音声波形データに限られるものではない。例えば、収録された音声波形データを一定の時間や音韻毎に分けられた音声素片データを記憶しておくよう構成しても良いし、文章よりも小さな文法単位毎に連続した音声波形データを記憶するよう構成しても良い。
【００４６】
以上の例では、目標波形として音声の時間波形を目標波形記憶部２０に記憶するようシステムを構成した例を説明したが、目標波形記憶部２０に記憶された目標波形（時間波形）１０１の代わりに、これと等価な周波数成分としての目標スペクトルを記憶し、第１の誤差評価関数を目標スペクトルとピッチ波形の周波数スペクトルとの間で定義し、誤差を評価することも可能である。このときの音声合成システムの構成は図２のようになる。
【００４７】
図２は図１と比較して、目標波形記憶部２０および目標波形選択部１０が目標スペクトル記憶部４０および目標スペクトル選択部３０に置き換わり、原音声波形記憶部２１とピッチ波形抽出部１１の間に原音声波形から抽出されたピッチ波形を拘束フーリエ変換（ＦＦＴ）処理するＦＦＴ処理部３１が追加された構成となっている。なお、図２では図１と同一の要素に同一の参照番号を付してある。
【００４８】
ここで、目標スペクトル記憶部４０には、例えば、オフラインで収集された１ピッチ波形としての音声素片に相当する周波数成分（スペクトル）が記憶されており、入力された韻律情報に対応した最適な音声素片相当のスペクトルが選択される。さらに、第２の誤差評価関数を原音声波形とピッチ波形との間で定義することも可能である。
【００４９】
このように、目標波形と原音声波形およびピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて最適なピッチ波形を抽出することで、より望ましいスペクトル包絡をもつピッチ波形を得ることができ、合成音声の音質は向上する。さらに、異なるピッチに対応する目標波形を幾つか用意し、合成音声のピッチに応じて目標波形を変えてピッチ波形を抽出することで、ピッチとスペクトルの音響的なミスマッチが解消され、ピッチの変更に伴う合成音声の音質の劣化は無くなり、合成音声の音質はさらに向上する。
（第２の実施形態）
図３に本発明の第２の実施形態に係る音声合成システムの構成を示す。本実施形態は解析的にピッチ波形を抽出する第１の実施形態と異なり、切り出し窓（ウィンドウ）を用いて原音声波形からピッチ波形を切り出すことによりピッチ波形を抽出する構成となっている。なお、本実施形態では、図３に示されるようにピッチ波形抽出部１１は、切り出し窓決定部５０、ピッチ波形切り出し部５１および誤差評価部５２から構成されている。ピッチ波形の抽出は、予め、切り出し窓の窓関数あるいは窓長の少なくとも一方を変えた複数の切り出し窓を用意しておき、それぞれの切り出し窓を用いて切り出されたピッチ波形のうち、目標波形との間で定義される誤差評価関数により決定される誤差が最小となるものを選択することで実現される。なお、誤差評価関数は次式で定義されるようなものが考えられる。
【００５０】
【数８】
2005024794.tif 000010
【００５１】
ここで、ｘはピッチ波形、ｕは目標波形、ｒは原音声波形、Ｍは原音声波形からピッチ波形を切り出す操作を表す行列、ｅは目標波形とピッチ波形との誤差ベクトル、ｇは誤差評価関数に対する最適ゲインである。
【００５２】
本実施形態によって抽出されるピッチ波形は、解析的方法で抽出されたピッチ波形と比べると一般に精度が高くはないため、準最適なものになっているが、予め用意した複数の切り出し窓を用いて原音声波形からピッチ波形を切り出すことでピッチ波形を抽出しているので計算量が少ないという利点がある。
【００５３】
また、目標波形とピッチ波形との間で定義される誤差だけでなく、原音声波形と合成音声波形との間で定義される誤差を考慮してピッチ波形を切り出すことも可能である。この場合、誤差評価関数としては次式で定義されるようなものが考えられる。
【００５４】
【数９】
2005024794.tif 000011
【００５５】
ここで、ｘはピッチ波形、ｕは目標波形、ｒは原音声波形、Ｍは原音声波形からピッチ波形を切り出す操作を表す行列、Ａはピッチ波形を原音声波形のピッチに合わせて重畳する操作を表す行列、ｗ１は目標波形とピッチ波形との間で定義される誤差、ｗ２は原音声波形と合成音声波形との間で定義される誤差、ｇ１は目標波形に対する最適ゲイン、ｇ２は原音声波形に対する最適ゲインである。
【００５６】
なお、本実施形態では誤差評価関数は波形領域で定義してあるが、スペクトル領域で定義することも可能である。
【００５７】
以上、本発明の実施形態を幾つか説明したが、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、種々変更して実施が可能である。例えば、誤差評価関数に関しても、上述した関数に限定される必要はなく、少なくとも目標波形あるいは目標スペクトルの一方を含む形で定義されていれば良い。
【００５８】
原音声波形から抽出したピッチ波形と予め用意した目標波形との間で定義される誤差評価関数に基づいて原音声波形からピッチ波形を抽出することで、より望ましいスペクトル包絡をもつピッチ波形を得ることが可能になり、合成音声の音質は向上する。
【００５９】
上述した本発明に基づく音声合成処理は、ハードウェアより実現することも可能であるが、コンピュータを用いてソフトウェア処理により実現することも可能である。従って、本発明によれば上述した音声合成処理をコンピュータに行わせるためのプログラムを提供することもできる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば目標波形とピッチ波形との間で定義される誤差評価関数に基づいてピッチ波形を抽出することにより、高品質な合成音声を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る音声合成方法の第１の実施形態を説明するための音声合成システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明に係る音声合成方法の第２の実施形態を説明するための音声合成システムの構成を示すブロック図
【図３】本発明に係る音声合成方法の第３の実施形態を説明するための音声合成システムの構成を示すブロック図
【図４】従来の音声合成方法を説明するための音声合成システムの構成を示すブロック図
【図５】ＰＳＯＬＡ方式の合成音声波形の生成を説明するための図
【図６】ＰＳＯＬＡ方式の合成音声波形の生成を説明するための図
【図７】本発明に係る音声合成方法の第１の実施形態を説明する音声合成システムのフローチャート
【符号の説明】
１０    …  目標波形選択部
１１    …  ピッチ波形抽出部
１２    …  ピッチ波形重畳部
２０    …  目標波形記憶部
２１    …  原音声波形記憶部
３０    …  目標スペクトル選択部
３１    …  ＦＦＴ処理部
４０    …  目標スペクトル記憶部
５０    …  切り出し窓決定部
５１    …  ピッチ波形切り出し部
５２    …  誤差評価部
１００  …  韻律情報
１０１  …  候補目標波形
１０２  …  目標波形
１０３  …  原音声波形
１０４  …  ピッチ波形
１０５  …  合成音声
２０１  …  候補目標スペクトル
２０２  …  目標スペクトル
２０３  …  原音声スペクトル
３００  …  切り出し窓
３０１  …  候補ピッチ波形
３０２  …  ピッチ波形
４００  …  原音声波形
４０１  …  ピッチ周期を小さくするときの窓関数
４０２  …  ピッチ周期を小さくしたときの合成音声
４０３  …  ピッチ周期を大きくするときの窓関数
４０４  …  ピッチ周期を大きくしたときの窓関数
【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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