(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力テキストを単位音声に分割し、各単位音声に、合成する音声波形のために使用すべき素片を選択するための指標である試験合成目標情報を付した一連の試験合成目標情報に含まれる試験合成目標情報それぞれについて、素片データベースから所定の基準で選択した音声素片系列を基準とし、ある試験合成目標情報に対してある音声素片を使用するとの条件の下、該所定の基準で選択した音声素片系列での合成音声波形の劣化度合いを、該試験合成目標情報に対する該音声素片の評価値とし、各試験合成目標情報について、対応する音声素片それぞれの評価値を示す評価値データベースを生成する評価値計算手段と、
試験合成目標情報全体を最上位のノードとし、ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値の分散度合いを示す値を該ノードの判定値とし、分割により生じる２つの最下位ノードの判定値の合計を最小とする複数の質問により所定数より大きくなるまで該ノードの分割を繰り返すことで、最下位ノードを有する決定木を生成し、最下位ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値に基づき、各最下位ノードに対応する音声素片を決定し、決定木を示す情報及び各最下位ノードに対応する音声素片を示す情報を含む決定木データベースを生成する決定木生成手段と、
を備えており、
決定木生成手段は、
最下位ノードの１段上のノードから、判定値が示す分散度合いの一番小さいノードを選択し、選択したノードの１段下にある２つの最下位ノードを削除して選択したノードを最下位ノードとする縮退を繰り返し、最下位ノードの数が前記所定数となったときに縮退を停止することにより決定木を生成すること、
を特徴とする装置。
【請求項２】
決定木生成手段は、
各音声素片について、最下位ノードに含まれる試験合成目標情報に対する評価値の平均を求め、平均が示す劣化度の一番低い音声素片から順に所定数の音声素片を、該最下位ノードに対応する音声素片とする、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
一連の入力合成目標情報に含まれる入力合成目標情報それぞれについて、入力合成目標情報が属する最下位ノードを決定木に基づき判定し、判定した最下位ノードに対応する音声素片から音声合成に使用する音声素片を選択する素片選択手段と、
素片選択手段が選択した音声素片に対応する音声波形を結合して合成音声を出力する波形接続手段と、
を備えている請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
音声合成装置による音声素片の選択のための決定木データベースを生成する方法であって、
入力テキストを単位音声に分割し、各単位音声に、合成する音声波形のために使用すべき素片を選択するための指標である試験合成目標情報を付した一連の試験合成目標情報に含まれる試験合成目標情報それぞれについて、素片データベースから所定の基準で選択した音声素片系列を基準とし、ある試験合成目標情報に対してある音声素片を使用するとの条件の下、該所定の基準で選択した音声素片系列での合成音声波形の劣化度合いを、該試験合成目標情報に対する該音声素片の評価値とし、各試験合成目標情報について、対応する音声素片それぞれの評価値を示す評価値データベースを生成するステップと、
試験合成目標情報全体を最上位のノードとし、ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値の分散度合いを示す値を該ノードの判定値とし、分割により生じる２つの最下位ノードの判定値の合計を最小とする複数の質問により所定数より大きくなるまで該ノードの分割を繰り返すことで、最下位ノードを有する決定木を生成し、最下位ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値に基づき、各最下位ノードに対応する音声素片を決定し、決定木を示す情報及び各最下位ノードに対応する音声素片を示す情報を含む決定木データベースを生成するステップと、
を備えており、
最下位ノードの１段上のノードから、判定値が示す分散度合いの一番小さいノードを選択し、選択したノードの１段下にある２つの最下位ノードを削除して選択したノードを最下位ノードとする縮退を繰り返し、最下位ノードの数が前記所定数となったときに縮退を停止することにより決定木を生成すること、
を特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の装置としてコンピュータを機能させ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】
本発明は、データベース化した音声素片から最適な音声素片を選択し、選択した音声素片を接続することで音声を合成する音声合成技術に関し、より詳しくは、音声素片選択処理削減のための予備選択に利用する決定木の生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声合成技術の１つである素片接続型音声合成は、多数の音声素片をあらかじめデータベース化しておき、合成時には指定された合成目標情報の各パラメータに近く、かつ、前後の音声素片との接続関係の良好な音声素片を、素片データベースから選択して合成を行う方式である。各音声素片には、音素ラベル、音響パラメータ、音声コーパス内での出現環境等のパラメータが付されている。
【０００３】
素片接続型音声合成においては、指定された合成目標情報に基づき、使用する音声素片の選択（以後、素片選択と呼ぶ。）を行うが、この素片選択は、コストと呼ぶ歪み尺度、つまり、選択した音声素片により合成される音声波形の、目標とする合成音声波形からの劣化度合いを示す指標に基づき行われる。コストは、通常、合成目標情報と音声素片との誤差を示すターゲットコストと、音声素片間の不連続の程度を示す接続コストに分けることができ、素片選択は全体のコストを最小とするように行われる。
【０００４】
より自然性の高い合成音声を得るためには、大規模な素片データベースを使用する必要があるが、素片データベースの大規模化に伴い、考慮すべき音声素片の組合せ数が膨大なものとなり、素片選択処理が困難になるという問題が発生する。この問題に対処するため、試験的に行う複数の音声合成により得た指標に基づく音声素片の絞込み、すなわち予備選択を行い、予備選択で選択された音声素片の組合せに対してターゲットコスト及び接続コストを考慮した素片選択を行うことが提案されている（例えば、非特許文献１及び２、参照。）。
【０００５】
非特許文献１及び２は、この予備選択処理の高速化をも目的とし、予備選択に決定木を利用することを提案している。非特許文献１及び２によると、決定木は、同一単位音声に対応する合成目標情報全体を根ノードとし、この根ノードを質問により順次、分割することにより構築し、各葉ノードに含まれる合成目標情報が所定数以下となった場合に、分割を停止することとしている。なお、単位音声とは音声合成装置の合成処理単位である。
【０００６】
【非特許文献１】西澤、他、“素片接続型音声合成における素片決定木構築方法”、日本音響学会講演論文集、１‐８‐７、ｐｐ．２０５-２０６、２００７年３月
【非特許文献２】Ｎ．Ｎｉｓｈｉｚａｗａ、ｅｔ  ａｌ．、“Ａ  Ｐｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｃｏｓｔ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｖｅ  Ｓｐｅｅｃｈ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ”、Ｐｒｏｃ．ＩＮＴＥＲＳＰＥＥＣＨ  ２００７、ｐｐ．２８６９‐２８７２、Ａｎｔｗｅｒｐ、Ｂｅｌｇｉｕｍ、２００７年８月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
決定木の葉ノードに含まれる合成目標情報の分布が広くなりすぎると、すなわち、合成目標情報の特徴の類似度が少なくなると、決定木による予測精度が大きく低下し、逆に分布が小さくなりすぎると決定木の汎用性が失われる。しかしながら、従来技術の様に、単に、葉ノードに含まれる合成目標情報の数のみで決定木の大きさを制御する方法では、各葉ノードに含まれる合成目標情報の分布が考慮されておらず、適切な決定木を構築することができないという問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、各葉ノードに含まれる合成目標情報の分布の範囲を適切に制御し、音声合成装置による音声合成に適した決定木を生成する装置、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】
本発明における装置によれば、
一連の試験合成目標情報に含まれる試験合成目標情報それぞれについて、試験合成目標情報に対応する音声素片を素片データベースから選択し、該音声素片による合成音声波形の劣化度合いを示す、該試験合成目標情報に対する該音声素片の評価値を求め、各試験合成目標情報について、対応する音声素片それぞれの評価値を示す評価値データベースを生成する評価値計算手段と、試験合成目標情報全体を最上位のノードとし、あらかじめ用意した複数の質問により該ノードの分割を繰り返すことで、所定の停止数の最下位ノードを有する決定木を生成し、最下位ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値に基づき、各最下位ノードに対応する音声素片を決定し、決定木を示す情報及び各最下位ノードに対応する音声素片を示す情報を含む決定木データベースを生成する決定木生成手段とを備えており、決定木生成手段は、ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値の分散度合いを示す値を該ノードの判定値とし、分割により生じる２つの最下位ノードの判定値の合計を最小とする質問によりノードの分割を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の装置における他の実施形態によれば、
決定木生成手段は、各音声素片について、最下位ノードに含まれる試験合成目標情報に対する評価値の平均を求め、平均が示す劣化度の一番低い音声素片から順に所定数の音声素片を、該最下位ノードに対応する音声素片とすることも好ましい。
【００１１】
また、本発明の装置における他の実施形態によれば、
決定木生成手段は、判定値が示す分散度合いの一番大きい最下位ノードの分割を繰り返し、最下位ノードの数が前記停止数となったときに分割を停止することにより決定木を生成することも好ましい。
【００１２】
更に、本発明の装置における他の実施形態によれば、
決定木生成手段は、最下位ノードの数が前記停止数より大きくなるまで分割を繰り返した後、最下位ノードの１段上のノードから、判定値が示す分散度合いの一番小さいノードを選択し、選択したノードの１段下にある２つの最下位ノードを削除して選択したノードを最下位ノードとする縮退を繰り返し、最下位ノードの数が前記停止数となったときに縮退を停止することにより決定木を生成することも好ましい。
【００１３】
更に、本発明の装置における他の実施形態によれば、
評価値計算手段は、一連の試験合成目標情報に基づき、素片データベースから所定の基準で選択した音声素片系列を基準とし、ある試験合成目標情報に対してある音声素片を使用する条件の下、該所定の基準で選択した音声素片系列での合成音声波形の劣化度合いを、該試験合成目標情報に対する該音声素片の評価値とすることも好ましい。
【００１４】
更に、本発明の装置における他の実施形態によれば、
一連の入力合成目標情報に含まれる入力合成目標情報それぞれについて、入力合成目標情報が属する最下位ノードを決定木に基づき判定し、判定した最下位ノードに対応する音声素片から音声合成に使用する音声素片を選択する素片選択手段と、素片選択手段が選択した音声素片に対応する音声波形を結合して合成音声を出力する波形接続手段とを備えていることも好ましい。
【００１５】
本発明における方法によれば、
音声合成装置による音声素片の選択のための決定木データベースを生成する方法であって、一連の試験合成目標情報に含まれる試験合成目標情報それぞれについて、試験合成目標情報に対応する音声素片を素片データベースから選択し、該音声素片による合成音声波形の劣化度合いを示す、該試験合成目標情報に対する該音声素片の評価値を求め、各試験合成目標情報について、対応する音声素片それぞれの評価値を示す評価値データベースを生成するステップと、試験合成目標情報全体を最上位のノードとし、あらかじめ用意した複数の質問により該ノードの分割を繰り返すことで、所定の停止数の最下位ノードを有する決定木を生成し、最下位ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値に基づき、各最下位ノードに対応する音声素片を決定し、決定木を示す情報及び各最下位ノードに対応する音声素片を示す情報を含む決定木データベースを生成するステップとを備えており、ノードの分割は、ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値の分散度合いを示す値を該ノードの判定値とし、分割により生じる２つの最下位ノードの判定値の合計を最小とする質問により行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明におけるプログラムによれば、コンピュータを前記装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値の分散度合いを示す値を判定値とし、この判定値に基づき分割に使用する質問を決定し、かつ、この判定値に基づき分割又は縮退対象とするノードを決定することで、ノードに属する試験合成目標情報の類似度を考慮した決定木を生成することができ、よって、予備選択の精度を高くすることができる。また、一連の試験合成目標情報に基づき、素片データベースから所定の基準で選択した音声素片系列を基準とし、ある試験合成目標情報に対してある音声素片を使用する条件の下、該所定の基準で選択した音声素片系列での合成音声波形の劣化度合いは、接続コストとターゲットコストの両方を考慮した値であり、この値を評価値として使用することで、予備選択の精度を更に高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。ここで、“単位音声”とは、本発明による音声合成装置の合成処理単位であり、１つの単位音声に対して複数の音声素片（以後、単に“素片”と呼ぶ。）が対応する。なお、単位音声の具体例としては、音素、音節、単語がある。また、各素片は、１つの単位音声とのみ対応することとしても、複数の単位音声と対応することとしてもよい。更に、合成目標情報とは、合成する音声波形のために使用すべき素片を選択するための指標であり、素片と同様に単位音声と対応関係がある。つまり、合成目標情報が与えられると、単位音声を介して、与えられた合成目標情報に対応する複数の素片が求まり、音声合成装置は、ターゲットコスト及び接続コストを考慮して、対応する複数の素片から最適な素片を選択して音声合成を行う。
【００１９】
図１は、本発明による音声合成システムのブロック図である。図１によると、音声合成システムは、前処理部１と、評価値計算部２と、決定木生成部３と、素片選択部４と、波形接続部５と、評価値データベース６と、決定木データベース７と、素片情報データベース８と、素片波形データベース９とを備えている。
【００２０】
なお、本発明による音声合成装置のための決定木を生成する装置は、前処理部１と、評価値計算部２と、決定木生成部３を少なくとも備えており、素片情報データベース８と試験用の１つ以上の入力テキストに基づき決定木データベース７を生成する。また、音声合成装置は、前処理部１と、素片選択部４と、波形接続部５を、少なくとも備えており、決定木データベース７と、素片情報データベース８と、素片波形データベース９に基づき、入力テキストから音声合成を行って合成音声を出力する。もちろん、決定木を生成する装置を、上述した音声合成装置と併せた１つの装置として実現しても良い。以下、各部の機能について説明する。
【００２１】
素片情報データベース８は、素片を特定する素片ＩＤと、その素片の、例えば、基本周波数、ＭＦＣＣ、持続時間といった各パラメータについてのデータベースであり、素片波形データベース９は、素片ＩＤで特定される素片の実際の波形についてのデータベースである。
【００２２】
前処理部１は、入力テキストを、形態素解析、構文解析、単語辞書の参照等により単位音声に分割し、解析によって得られた韻律情報等を付し、テキスト解析情報として出力する。その後、テキスト解析情報に、ＭＦＣＣや基本周波数等の音響特徴量パラメータを付して一連の合成目標情報として出力する。
【００２３】
評価値計算部２は、試験用の入力テキストに基づき前処理部１が出力する試験用の一連の合成目標情報に含まれる合成目標情報それぞれについて、素片情報データベース８から対応する１つ以上の素片を選択し、選択した素片それぞれについて、目標からの合成音声波形の劣化度合いを示す評価値を求め、各合成目標情報について、対応する素片の評価値を示す評価値データベース６を生成する。本実施形態においては、以下に説明するコスト悪化値を評価値として使用するが、本発明は、これに制限されず、例えば、ターゲットコストそのものを評価値としても良い。また、本実施形態においては、劣化度合いが高いほど、評価値の値が大きくなるものとするが、対応関係は任意である。
【００２４】
以下、試験用の入力テキストが４つの単位音声により構成される場合を例にして、評価値計算部２による、コスト悪化値の算出と、コスト悪化値を評価値とした評価値データベース６の作成について説明する。前処理部１は、試験用の入力テキストを４つの単位音声に分割し、単位音声ごとに合成目標情報を生成する。評価値計算部２は、前処理部１が生成した４つの合成目標情報それぞれに対応する複数の素片の素片情報を素片情報データベース８から取得する。本例においては、各合成目標情報それぞれについて、素片情報データベース８には４つの対応する素片が用意されているものとする。
【００２５】
図２は、評価値計算のための探索グラフを示す図であり、ノードｎ１１〜ｎ１４は、第１の合成目標情報に対応する４つ素片を、ノードｎ２１〜ｎ２４は、第２の合成目標情報に対応する４つの素片を、ノードｎ３１〜ｎ３４は、第３の合成目標情報に対応する４つの素片を、ノードｎ４１〜ｎ４４は、第４の合成目標情報に対応する４つの素片を表す。ここでは、探索グラフを、これらの先頭及び末尾に無音を示すノードＸ及びノードＹを付加して作成する。
【００２６】
ノード間を結ぶ線は接続コストに、各ノードはターゲットコストに対応し、あるノードから他のノードへコストは、使用した経路の各接続コストと通過したノードのターゲットコストを順次加算することにより求める。なお、ノードＸ及びノードＹに対応するターゲットコストは０である。ここで、ノードＸからノードＹに至る複数経路のうち、そのコストが最小となる最適経路を、ノードｎ１１、ｎ２２、ｎ３２、ｎ４３であるものとし、第２の合成目標情報に対し、ノードｎ２３を使用するという条件の下でのコストが最小となる経路が、ノードｎ１４、ｎ２３、ｎ３４、ｎ４３であるものとする。このとき、ノードｎ１１、ｎ２２、ｎ３２、ｎ４３の経路でのコストを基準としたときの、ノードｎ１４、ｎ２３、ｎ３４、ｎ４３の経路でのコストの悪化度合いが、第２の合成目標情報についてのノードｎ２３に対応する素片のコスト悪化値である。つまり、テスト文で与えられる一連の合成目標情報から、所定の基準により最適なものとして選択した素片の系列を基準とし、ある合成目標情報に対してある素片を使用するとの条件の下、同じ所定の基準で選択した素片の系列での合成音声波形の劣化度合いを示す指標が、その合成目標情報に対するその素片のコスト悪化値であり、ターゲットコストと接続コストの両方を考慮した劣化度合いの指標である。
【００２７】
図３は、評価値データベース６を示す図であり、ある単位音声に属する合成目標情報Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５・・・それぞれについて、同じ単位音声に属する素片と、その評価値を示している。例えば、ある単位音声を音素“あ”とすると、合成目標情報Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５は、テスト文から得られた単位音声“あ”に属する合成目標情報であり、素片ａ１、ａ２、ａ３・・・は、用意されている素片のうち、単位音声“あ”に属する素片である。実際には、各単位音声について、例えば図示しないが、単位音声“い”に属する合成目標情報Ｂ１、Ｂ２・・・に対しても、同じく用意されている素片ｂ１、ｂ２・・・ごとの評価値が評価値データベース６には含まれている。なお、試験用の入力テキストに複数の同じ合成目標情報、例えば、２つの同じ合成目標情報Ｍ１及びＭ２が含まれている場合において、評価値としてコスト悪化値を使用すると、各素片のＭ１に対する評価値と、Ｍ２に対する評価値が異なるものとなり得るが、本実施形態においては、それらを互いに異なるものとして扱う。つまり、評価値データベース６は、合成目標情報Ｍ１に対する各素片の評価値と、合成目標情報Ｍ２に対する各素片の評価値を、それぞれ、独立して含んだものとなる。
【００２８】
決定木生成部３は、評価値データベース６と、あらかじめ用意された質問に基づき、決定木と予備選択結果テーブルを含む決定木データベース７を生成する。図４は、ある１つの単位音声に対する決定木を示す図であり、図５は、図４に示す決定木に対応する予備選択結果テーブルを示す図である。以下では、単位音声単位で決定木を構築する例にて説明するが、各単位音声に対する決定木をまとめて１つの決定木とすることも可能である。
【００２９】
決定木は、評価値データベース４内の全合成目標情報、つまり、試験用の入力テキストから得られた合成目標情報を、あらかじめ用意した質問により、後述する方法にて分割したものであり、各合成目標情報は、決定木の葉ノードのいずれかに属することになる。言い換えると、決定木により合成目標情報をグループ化する。例えば、図５に示す様に、葉ノードαは、合成目標情報Ａ１、Ａ２、Ａ３を含んでおり、葉ノードβは合成目標情報Ａ６及びＡ９を含んでいる。決定木生成部３は、図５に示す様に、各グループ、すなわち、各葉ノードに対する素片候補として、含まれる合成目標情報に対する素片の評価値に基づきｋ個の素片を選択して予備選択結果テーブルを生成する。
【００３０】
ｋ個の素片選択の方法は、各素片の、葉ノードに含まれる合成目標情報に対する評価値の平均、例えば、葉ノードβであれば、各素片について、合成目標情報Ａ６に対する評価値とＡ９に対する評価値の和の半分の値を求め、この値の小さい素片から順にｋ個の素片を選択する。決定木データベース７は、決定木を示す情報、つまり、各質問の順序、関係及び葉ノードと、予備選択結果テーブルを含むデータベースである。
【００３１】
続いて、実際の音声合成処理について説明する。前処理部１は、入力テキストに基づき一連の合成目標情報を生成して、素片選択部４に出力する。素片選択部４は、決定木データベース７に含まれる決定木に基づき各合成目標情報がどの葉ノードに属するかを判定し、判定した葉ノードに対応する素片の素片ＩＤを、決定木データベース７の予備選択結果テーブルから取得する。例えば、図５の予備選択結果テーブルを有している場合において、合成目標情報が葉ノードαに属するなら、素片候補として、ａ１、ａ５、ａ９、・・・、ａ３８を取得する。
【００３２】
続いて、素片選択部４は、予備選択により得た各素片、つまり、決定木により判定した合成目標情報が属する葉ノードに対する素片についてのパラメータを、素片情報データベース８からそれぞれ取得し、一連の合成目標情報に対して最適となる素片系列を、ターゲットコスト及び接続コストに基づき選択し、選択した素片の素片ＩＤを出力する。波形接続部５は、素片選択部４が出力した素片ＩＤに基づき素片波形データベース９から対応する素片の波形情報を取得し、波形を接続して合成音声を出力する。
【００３３】
以下、決定木生成部３による決定木の生成について説明する。まず、同一の単位音声に属する総ての合成目標情報の集合をＴｐとし、これを単位音声ｐの決定木の根ノード、つまり最上位のノードとする。なお、初期状態において根ノードは葉ノード、つまり最下位ノードでもある。決定木生成部３は、総ての単位音声に対する決定木の総ての葉ノードから、判定値に基づき分割する葉ノードを決定する。ここで、判定値は、以下の式（１）に示す様に、素片の葉ノードに属する合成目標情報に対する評価値の分散に基づく値を、全素片について合計した値である。
【００３４】
【数１】
0005020763.tif 000002
なお、Ｔｎは葉ノードに属する合成目標情報の集合であり、Ｄ（ｕ、ｔ）は、合成目標情報ｔに対する素片ｕのコスト悪化値であり、｜Ｔ｜は、合成目標情報の集合Ｔの要素数、つまり、属する合成目標情報の数である。
【００３５】
決定木生成部３は、分割対象である葉ノードを、質問ｑを満たす合成目標情報の集合Ｔ１と、質問ｑを満たさない合成目標情報の集合Ｔ２に分割するが、使用する質問ｑは、あらかじめ用意した質問のうち、以下の式（２）の値が最小になるものを使用する。
【００３６】
【数２】
0005020763.tif 000003
式（２）は、分割により生成された２つの葉ノードに対する判定値の合計である。なお、質問は、合成目標情報に含まれる離散量については、“中心音素は母音である”、連続量については、“素片の時間長が５０ｍｓ未満である”といったようなＹｅｓ又はＮｏのいずれかで決まる質問とし、あらかじめ合成目標情報に含まれる情報を参照して経験的に作成しておく。
【００３７】
決定木生成部３は、上述した集合分割を繰り返すことにより決定木を拡大し、総ての単位音声に対する決定木の全葉ノード数が、所定数となったときに分割処理を停止して、そのときの決定木を決定木データベース７に出力する。
【００３８】
以上、葉ノードに含まれる試験合成目標情報に対する音声素片の評価値の分散度合いに基づき分割する葉ノードの選択や、使用する質問の選択を行う。これにより、各葉ノードに属する試験合成目標情報の分布を均一にし、よって、予備選択の精度を高くすることができる。
【００３９】
続いて、決定木生成部３による決定木生成の他の形態について説明する。決定木生成部３は、まず、総ての単位音声の根ノードに対して、式（２）を最小とする質問ｑによる分割を、分割が不可能となるまで繰り返す。分割が不可能であるのは、いずれの質問に対しても、葉ノードに属する全合成目標情報の答えが同じである状態に、総ての葉ノードがなったときである。続いて、決定木生成部３は、決定木の縮退処理を行う。縮退処理は、総ての単位音声に対する各決定木の総ての葉ノードの１段上のノードから、判定値、つまり、式（１）が最小であるものを探索し、判定値が最小であるノードから分割された２つの葉ノードを削除し、判定値が最小であるノードを葉ノードとすることにより行う。縮退処理を繰り返すことで、葉ノード数を減少させ、総ての単位音声に対する決定木の全葉ノードの数が、所定数となったときにこの縮退処理を停止し、決定木生成部３は、その時点の決定木を出力する。
【００４０】
以上、木構造における葉ノードの分割では用意された総ての質問に対する分割を試みる必要があるが、同じ親ノードを持つ葉ノードの結合においては、その様な処理は不要であり、よって、必要な計算量は少なくなる。つまり、本形態においては、最初の分割処理に処理時間を要し、かつ、必要な作業のための記憶領域が増加するが、記憶領域の大きさに関する制約の変更に対して、高速に決定木を構築し直すことができる。
【００４１】
なお、上述した形態においては、まず分割が不可能になるまで分割を繰り返したが、目標とする葉ノード数よりも大きな決定木が構築されれば良く、例えば、以下の条件、又は、以下の条件の組合せにより分割を停止して、縮退処理を開始しても良い。
（Ａ）根ノードからの段数が所定値以上となるとき。
（Ｂ）分割前の判定値と、分割により生じた２つの葉ノードの判定値の合計との差がある閾値未満となるとき。
（Ｃ）葉ノードに属する合成目標情報の数が一定数以下となるとき。
【００４２】
なお、単位音声単位で決定木を構築する形態にて説明をしたが、単位音声の種類に関する質問を使用することで、決定木を１つにまとめることも可能である。また、コスト悪化値に基づき分割又は結合するノードの選択を行ったが、コスト悪化値が大きい領域と、小さい領域では、その値の差異に対する重みが異なるため、例えば、
Ｄ’（ｕ，ｔ）＝ｅｘｐ（−λＤ（ｕ，ｔ））、ただしλ＞０
として、式（１）及び（２）のＤ（ｕ，ｔ）の代わりにＤ’（ｕ，ｔ）を用いても良い。ただし、素片ｕが合成目標情報ｔに対応する素片ではない場合、Ｄ’（ｕ，ｔ）＝０とする。上記式より明らかな様に、Ｄ’（ｕ，ｔ）の値が１に近い程、劣化が少ない素片であり、劣化度合いが高くなるほど、Ｄ’（ｕ，ｔ）の値は０に近づくことになる。
【００４３】
更に、分割又は縮退の基準は、式（１）及び（２）に限定されず、例えば、以下の式（３）及び（４）を使用しても良い。
【００４４】
【数３】
0005020763.tif 000004
【００４５】
【数４】
0005020763.tif 000005
ただし、Ｋは１以上の整数であり、γ＞０である。更に、式（１）及び（２）に代えて、以下の式（５）及び（６）を使用しても良い。
【００４６】
【数５】
0005020763.tif 000006
【００４７】
【数６】
0005020763.tif 000007
なお、Ｋは１以上の整数である。
【００４８】
また、式（５）〜（６）の値を正確に求めることは一般に困難であるため、代わりに、山登り法等により求めた近似値を用いても良い。式（３）及び（５）は、葉ノードに対応する素片グループの中から、ｋ個の素片を選ぶ際に、グループに属する特定の合成目標に偏った結果とならない様にするためのものである。
【００４９】
なお、本発明による音声合成装置及び音声合成装置のための決定木を生成する装置は、コンピュータを図１の各部として機能させるコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。更に、本発明は、ハードウェアのみや、ソフトウェアのみならず、それらの組合せによっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による音声合成システムのブロック図である。
【図２】評価値データベースの作成の説明図である。
【図３】評価値データベースを示す図である。
【図４】決定木データベースの決定木を示す図である。
【図５】決定木データベースの予備選択結果テーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  前処理部
２  評価値計算部
３  決定木生成部
４  素片選択部
５  音声波形接続部
６  評価値データベース
７  決定木
８  素片情報データベース
９  素片波形データベース
【図１】
0005020763.tif 000008
【図２】
0005020763.tif 000009
【図３】
0005020763.tif 000010
【図４】
0005020763.tif 000011
【図５】
0005020763.tif 000012