(57)【要約】【課題】アクセント型抽出の精度が向上するアクセント情報抽出装置を提供する。【解決手段】モーラ同期信号を出力するインターフェース部１１２と、ユーザーの声を入力するマイクロホン１０５と、入力された音声から声の高さ（基本周波数）の変化パターンであるピッチパターンを抽出するピッチパターン抽出部１０３と、ピッチパターンとモーラ同期信号とからモーラ同期パターンを生成するモーラ同期パターン生成部１０４と、アクセント型毎に典型的なパターンを記憶する基準アクセントパターン記憶部１０７と、モーラ同期パターンと基準アクセントパターンとを照合して、各アクセント型へのモーラ同期パターンの適合度を算出するモーラ同期パターン照合部１０６と、適合度を参照してアクセント型を決定するアクセント型決定部１０８とを備えている。【選択図】      図１
2009042509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力部と、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力部と、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出部と、
前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを生成するモーラ生成部と、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶部と、
前記各基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を決定する決定部と、
を備えるアクセント情報抽出装置。
【請求項２】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力部と、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力部と、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出部と、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセントパターン記憶部と、
前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力部と、
（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列を生成する系列生成部と、
前記アクセント句情報系列の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成するモーラ生成部と、
前記基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を前記アクセント句情報毎に決定する決定部と、
を備えるアクセント情報抽出装置。
【請求項３】
ユーザーにモーラ毎の発声をのタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力部と、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声が入力する音声入力部と、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出部と、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶部と、
前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力部と、
（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列候補を１つ以上生成する候補生成部と、
（１）前記アクセント句情報系列候補の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成し、（２）この生成したモーラ同期パターンを１つ以上結合して、前記アクセント句情報系列候補に対応するモーラ同期パターン系列をそれぞれ生成するモーラ生成部と、
（１）前記モーラ同期パターン系列中の各モーラ同期パターンと前記基準アクセントパターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと前記アクセント型との類似度をそれぞれ求め、（２）前記各モーラ同期パターンの類似度から前記モーラ同期パターン系列の類似度を求める照合部と、
前記類似度の中で最も高い類似度を有するモーラ同期パターン系列に対応するアクセント句情報系列候補を、前記音声信号に適合する適合アクセント句情報系列として選択する選択部と、
を備えるアクセント情報抽出装置。
【請求項４】
前記系列生成部は、
単語に関する音韻を少なくとも含む単語情報を前記単語毎に格納する単語記憶部と、
前記テキストデータに含まれる１つ以上の単語と前記格納した単語情報とに基づいて、前記テキストデータに含まれる単語の単語情報から構成された単語情報系列候補を１つ以上生成する単語生成部と、
前記音声信号から前記音声スペクトルを抽出する音声スペクトル抽出部と、
音韻毎の音韻スペクトルを格納した音韻スペクトル記憶部と、
前記単語情報系列候補に含まれる単語の音韻毎の音韻スペクトルを、前記音韻スペクトル記憶部から抽出する音韻スペクトル抽出部と、
前記単語情報系列候補に含まれる単語の音韻毎の音韻スペクトルと、前記音声スペクトルとを比較して、前記音声スペクトルに最も類似する単語情報系列候補を適合単語情報系列として選択する単語選択部と、
（１）前記適合単語情報系列の中の１つ以上の単語の音韻を結合して前記アクセント句情報を生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記適合単語情報系列に対応するアクセント句情報系列を生成する第２系列生成部と、
を備える請求項２記載のアクセント情報抽出装置。
【請求項５】
前記候補生成部は、
単語に関する音韻を少なくとも含む単語情報を前記単語毎に格納する単語記憶部と、
前記テキストデータに含まれる１つ以上の単語と前記格納した単語情報とに基づいて、前記テキストデータに含まれる単語の単語情報から構成された単語情報系列候補を１つ以上生成する単語生成部と、
前記音声信号から前記音声スペクトルを抽出する音声スペクトル抽出部と、
音韻毎の音韻スペクトルを格納した音韻スペクトル記憶部と、
前記単語情報系列候補に含まれる単語の音韻毎の音韻スペクトルを、前記音韻スペクトル記憶部から抽出する音韻スペクトル抽出部と、
前記単語情報系列候補に含まれる単語の音韻毎の音韻スペクトルと、前記音声スペクトルとを比較して、前記音声スペクトルに最も類似する単語情報系列候補を適合単語情報系列として選択する単語選択部と、
（１）前記適合単語情報系列の中の１つ以上の単語の音韻を結合して、前記アクセント句情報を生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記適合単語情報系列に対応する１つ以上のアクセント句情報系列候補を生成する第２候補生成部と、
を備える請求項３記載のアクセント情報抽出装置。
【請求項６】
前記信号出力部は、前記モーラ同期信号を前記ユーザーに提示する、
請求項１から３の少なくとも一項に記載のアクセント情報抽出装置。
【請求項７】
前記信号出力部は、
前記モーラ同期信号を前記ユーザーに提示する提示部と、
前記モーラ同期信号の間隔を、前記ユーザーが調整するための調整部と、
を備える請求項１から３の少なくとも一項に記載のアクセント情報抽出装置。
【請求項８】
前記信号出力部は、前記ユーザーの操作により前記モーラ同期信号を提示する、
請求項１から３の少なくとも一項に記載のアクセント情報抽出装置。
【請求項９】
前記信号出力部は、前記モーラ同期信号として少なくとも振幅、パワー、周波数のいずれかが周期的に変動する信号を出力する、
請求項１から３の少なくとも一項に記載のアクセント情報抽出装置。
【請求項１０】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力ステップと、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力ステップと、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出ステップと、
前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを生成するモーラ生成ステップと、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶ステップと、
前記各基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を決定する決定ステップと、
を備えるアクセント情報抽出方法。
【請求項１１】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力ステップと、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力ステップと、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出ステップと、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセントパターン記憶ステップと、
前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力ステップと、
（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列を生成する系列生成ステップと、
前記アクセント句情報系列の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成するモーラ生成ステップと、
前記基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を前記アクセント句情報毎に決定する決定ステップと、
を備えるアクセント情報抽出方法。
【請求項１２】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力ステップと、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声が入力する音声入力ステップと、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出ステップと、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶ステップと、
前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力ステップと、
（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列候補を１つ以上生成する候補生成ステップと、
（１）前記アクセント句情報系列候補の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成し、（２）この生成したモーラ同期パターンを１つ以上結合して、前記アクセント句情報系列候補に対応するモーラ同期パターン系列をそれぞれ生成するモーラ生成ステップと、
（１）前記モーラ同期パターン系列中の各モーラ同期パターンと前記基準アクセントパターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと前記アクセント型との類似度をそれぞれ求め、（２）前記各モーラ同期パターンの類似度から前記モーラ同期パターン系列の類似度を求める照合ステップと、
前記類似度の中で最も高い類似度を有するモーラ同期パターン系列に対応するアクセント句情報系列候補を、前記音声信号に適合する適合アクセント句情報系列として選択する選択ステップと、
を備えるアクセント情報抽出方法。
【請求項１３】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力機能と、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力機能と、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出機能と、
前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを生成するモーラ生成機能と、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶機能と、
前記各基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を決定する決定機能と、
をコンピュータによって実現するアクセント情報抽出プログラム。
【請求項１４】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力機能と、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力機能と、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出機能と、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセントパターン記憶機能と、
前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力機能と、
（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列を生成する系列生成機能と、
前記アクセント句情報系列の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成するモーラ生成機能と、
前記基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を前記アクセント句情報毎に決定する決定機能と、
をコンピュータによって実現するアクセント情報抽出プログラム。
【請求項１５】
ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力機能と、
前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声が入力する音声入力機能と、
前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出機能と、
アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶機能と、
前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力機能と、
（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列候補を１つ以上生成する候補生成機能と、
（１）前記アクセント句情報系列候補の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成し、（２）この生成したモーラ同期パターンを１つ以上結合して、前記アクセント句情報系列候補に対応するモーラ同期パターン系列をそれぞれ生成するモーラ生成機能と、
（１）前記モーラ同期パターン系列中の各モーラ同期パターンと前記基準アクセントパターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと前記アクセント型との類似度をそれぞれ求め、（２）前記各モーラ同期パターンの類似度から前記モーラ同期パターン系列の類似度を求める照合機能と、
前記類似度の中で最も高い類似度を有するモーラ同期パターン系列に対応するアクセント句情報系列候補を、前記音声信号に適合する適合アクセント句情報系列として選択する選択機能と、
をコンピュータによって実現するアクセント情報抽出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文章を読上げるなどして発声した音声信号から、アクセント型の情報を抽出するアクセント情報抽出装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テキスト音声合成は、入力された任意の文章（テキスト）から人工的に音声信号を作り出す技術である。このようなテキスト音声合成を実現する音声合成装置は、一般に言語処理部、韻律処理部及び音声合成部の３つの要素によって構成される。
【０００３】
この音声合成装置では、まず言語処理部において、入力されたテキストの形態素解析や構文解析などが行われ、漢字の読み（音韻系列）・アクセントの情報が生成される。次に、韻律処理部において、アクセント情報に基づいて声の高さの変化パターン（ピッチパターン）が生成される。最後に、音声合成部において、音韻系列とピッチパターンに従って、音声波形が生成される。
【０００４】
日本語の漢字仮名混じり文からテキスト音声合成を行う場合、言語処理部において、漢字の読みや語句のアクセントを誤る場合があり、期待した通りの音声が得られないという問題がある。
【０００５】
そこで、正確な読み・アクセントの合成音声を生成する方法として、表音文字列を入力とする音声合成システムが従来知られている。表音文字列とは、言語解析の結果である音韻系列やアクセント位置などの情報を記号化したものであり、正しい読み・アクセントの表音文字列を用意して入力することにより、所望の音声を合成することが可能である。
【０００６】
このような表音文字列の仕様として、例えば非特許文献１に記載されている社団法人電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ）の規格がある。このような表音文字列を用いれば、「東海林」というテキストの代わりに、「ショ’−ジ」あるいは「トーカ’イリン」という表音文字列を入力することで、正しい読みを指定することが可能である。ここで、表音文字のカタカナ文字は発音を、クオーテーションマーク「’」はアクセント位置を表している。同様に、「ただしいようです」というテキストの代わりに、「タダシ’−＿ヨ’−デス」（正しいようです）あるいは「タ’ダシ＿イヨーデ’ス」（但し異様です）という表音文字列を入力することで、意図したアクセント句の区切りやアクセント位置を指定することが可能である。ここで、アンダーバー「＿」はアクセント句の区切りを表している。
【０００７】
このような正しい表音文字列を書き下すには、音声や言語の専門的な知識が必要である。正しい読みは比較的分かり易いが、正しいアクセント位置を判別することは、このような知識を持たない一般者には困難である。
【０００８】
そこで、一般者でもアクセント位置の入力を可能とする方法として、発声した音声からアクセント型を自動的に判別する手法が知られている（特許文献１）。この従来の手法では、ユーザーが発声した音声データを分析して入力ピッチパターンを抽出し、それを基準ピッチパターンと照合して類似度を求めることにより、アクセント型を判別している。
【非特許文献１】JEITA IT-4002 日本語テキスト音声合成用記号
【特許文献１】特開平４−５６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
音声から抽出したピッチパターンは、発声する速度や、発声した各音韻の継続時間に応じてその形状が変形するため、アクセント型が同一でもピッチパターンの形状が同じとは限らない。
【００１０】
また、逆に異なるアクセント型のピッチパターンでも形状が類似することもありうる。
【００１１】
しかし、上記従来技術は、音声から抽出したピッチパターンと基準パターンの類似度を求めるため、上述したような、発声速度や音韻継続時間の影響で、判別の制度が低下するという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、アクセント型抽出の精度が向上するアクセント情報抽出装置及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力部と、前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力部と、前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出部と、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを生成するモーラ生成部と、アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶部と、前記各基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を決定する決定部と、を備えるアクセント情報抽出装置である。
【００１４】
本発明は、ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力部と、前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声信号が入力する音声入力部と、前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出部と、アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセントパターン記憶部と、前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力部と、（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列を生成する系列生成部と、前記アクセント句情報系列の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成するモーラ生成部と、前記基準アクセントパターンと前記モーラ同期パターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと最も類似するアクセント型を前記アクセント句情報毎に決定する決定部と、を備えるアクセント情報抽出装置である。
【００１５】
本発明は、ユーザーにモーラ毎の発声のタイミングを指示する信号であるモーラ同期信号を任意の間隔毎に出力する信号出力部と、前記モーラ同期信号に合わせて、前記ユーザーが発声した音声が入力する音声入力部と、前記音声信号からピッチパターンを抽出するピッチ抽出部と、アクセント型毎の基準アクセントパターンを格納するアクセント記憶部と、前記音声信号に対応するテキストデータが入力するテキスト入力部と、（１）前記テキストデータに関して、アクセントがない句、または、１つのアクセントを有する句から構成されるアクセント句情報を前記テキストデータと前記音声信号とから１つ以上生成し、（２）前記アクセント句情報を１つ以上結合して、前記テキストデータに対応するアクセント句情報系列候補を１つ以上生成する候補生成部と、（１）前記アクセント句情報系列候補の各アクセント句情報のモーラ数にしたがって、前記モーラ同期信号と前記ピッチパターンとを同期させて、前記ピッチパターンからモーラ同期パターンを前記アクセント句情報毎に生成し、（２）この生成したモーラ同期パターンを１つ以上結合して、前記アクセント句情報系列候補に対応するモーラ同期パターン系列をそれぞれ生成するモーラ生成部と、（１）前記モーラ同期パターン系列中の各モーラ同期パターンと前記基準アクセントパターンとを照合して、前記モーラ同期パターンと前記アクセント型との類似度をそれぞれ求め、（２）前記各モーラ同期パターンの類似度から前記モーラ同期パターン系列の類似度を求める照合部と、前記類似度の中で最も高い類似度を有するモーラ同期パターン系列に対応するアクセント句情報系列候補を、前記音声信号に適合する適合アクセント句情報系列として選択する選択部と、を備えるアクセント情報抽出装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、モーラ同期信号に合わせて発声することで、発声速度や音韻継続時間のバラつきの問題が軽減されると同時に、モーラ同期信号を参照してモーラに同期したピッチパターンを抽出して基準アクセントパターンと照合することにより、アクセント型抽出の精度が向上するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の各実施形態のアクセント情報抽出装置について図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態のアクセント情報抽出装置について図１〜図４に基づいて説明する。
【００１９】
（１）アクセント情報抽出装置の構成
図１は、本実施形態に係るアクセント情報抽出装置を示すブロック図である。
【００２０】
アクセント情報抽出装置は、モーラ同期信号を出力するインターフェース部１１２と、ユーザーの声を入力するマイクロホン１０５と、入力された音声から声の高さ（基本周波数）の変化パターンであるピッチパターンを抽出するピッチパターン抽出部１０３と、ピッチパターンとモーラ同期信号とからモーラ同期パターンを生成するモーラ同期パターン生成部１０４と、アクセント型毎に典型的なパターンを記憶する基準アクセントパターン記憶部１０７と、モーラ同期パターンと基準アクセントパターンとを照合して、各アクセント型へのモーラ同期パターンの類似度を算出するモーラ同期パターン照合部１０６と、類似度を参照してアクセント型を決定するアクセント型決定部１０８とを備えている。
【００２１】
上記各部１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、１０８，１１２の各機能は、コンピュータの記録媒体に格納されたプログラムによっても実現可能である。
【００２２】
（２）アクセント情報抽出装置の動作
次に、アクセント情報抽出装置の動作について図３に基づいて説明する。
【００２３】
ここでは、「あらゆる」という３型アクセントの単語を発声したものとする。３型アクセントとは、前から３番目のモーラにアクセント核があるものをいう。この音声は、マイクロホン１０５より入力される。音声波形を図３（ｂ）で表す。
【００２４】
次に、ピッチパターン抽出部１０３で、音声波形から、基本周波数（あるいは対数基本周波数）の系列であるピッチパターンを抽出する。ピッチパターンを図３（ｃ）に示す。
【００２５】
次に、モーラ同期パターン生成部１０４で、図３（ａ）で表すモーラ同期信号と同期させてピッチパターンの値を取り出し、すなわち、モーラ同期信号のパルスの位置（時刻）に相当するピッチパターンの値を取り出し、その値の系列をモーラ同期パターン（図３（ｄ））として出力する。
【００２６】
次に、基準アクセントパターン記憶部１０７は、図４で表されるような、典型的なモーラ同期パターンである基準アクセントパターンをアクセント型毎に記憶している。基準アクセントパターンは、アクセント型が既知の発声のモーラ同期パターンを大量に収集し、それらをアクセント型でクラスタリングして、クラスタ毎に平均化するなどして予め作成しておく。
【００２７】
次に、モーラ同期パターン照合部１０６は、基準アクセントパターン記憶部１０７の各アクセント型の基準アクセントパターンと、モーラ同期パターンとの距離を求める。Ｎモーラの基準アクセントパターンをｘｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）、モーラ同期パターンをｙｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）とすると、距離Ｅは次式で求められる。この距離Ｅが類似度となる。
【数１】
2009042509.tif 000003
【００２８】
次に、アクセント型決定部１０８は、各アクセント型の基準アクセントパターンとの距離を参照して、最も距離が小さいアクセント型を、最も類似するものとして入力音声のアクセント型として出力する。
【００２９】
（３）インターフェース部１１２
次に、モーラ同期信号を出力するインターフェース部１１２について説明する。図２は、インターフェース部１１２のブロック図であり、図５はその外観を表している。
【００３０】
（３−１）インターフェース部１１２の構成
インターフェース部１１２は、モーラ同期信号生成部１０１と、モーラ同期信号のテンポを調整するテンポ調整部１０２と、モーラ同期信号をユーザーに提示するモーラ同期信号提示部１０２と、モーラ同期信号を装置側から発生する場合（すなわち、自動の場合）かユーザーが入力する場合（すなわち、手動の場合）かを切り替えるスイッチ１１１と、モーラ同期信号入力部１１０とを備えている。
【００３１】
（３−２）自動時の動作
まず、スイッチ１１１が、モーラ同期信号生成部１０１側（図２の「自動」側）に接続されている場合の動作を説明する。
【００３２】
モーラ同期信号生成部１０１は、モーラ同期信号として、図３（ａ）で表されるような一定周期のパルス列を生成する。ユーザーは、必要に応じてテンポ調整部１０９を操作して、テンポ情報をモーラ同期信号生成部１０１に入力し、モーラ同期信号の周期を変更する。
【００３３】
モーラ同期信号提示部１０２は、スピーカーで構成され、モーラ同期信号を音としてユーザーに提示する。
【００３４】
ユーザーは、提示された一定間隔のパルスに合わせて、１つのパルスが１モーラに対応するように発声する。
【００３５】
（３−３）手動時の動作
次に、スイッチ１１１が、モーラ同期信号入力部１１０側（図２の「手動」側）に接続されている場合の動作を説明する。
【００３６】
ユーザーがモーラ同期信号入力部１１０（図５のスイッチ１１０）を一定のテンポで叩きながら発声する。スイッチ１１０が叩かれた時刻にパルスが立つようなモーラ同期信号がモーラ同期信号入力部１１０から入力され、モーラ同期信号生成部１０１を用いる場合と同様にモーラ同期信号が出力される。
【００３７】
（４）効果
このように、第１の実施形態に係るアクセント情報抽出装置は、モーラ同期信号に合わせて発声された音声のピッチパターンを、モーラ同期信号を基準として基準パターンと照合することにより、発声速度や各モーラの時間長のバラつきの問題が解決され、精度良くアクセント型の判別を行うことができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のアクセント情報抽出装置について図６と図８に基づいて説明する。
【００３９】
本実施形態に係るアクセント情報抽出装置は、音声に加えてテキストを入力し、１文章に含まれる複数のアクセント句のアクセント型を抽出する構成が第１の実施形態と異なる点である。
【００４０】
（１）アクセント情報抽出装置の構成
図６は、本実施形態に係るアクセント情報抽出装置を示すブロック図である。
【００４１】
本実施形態は、第１の実施形態と同様に、モーラ同期信号を出力するインターフェース部１１２と、ユーザーの声を入力するマイクロホン１０５と、入力された音声から声の高さ（基本周波数）の変化パターンであるピッチパターンを抽出するピッチパターン抽出部１０３と、アクセント型毎に典型的なパターンを記憶する基準アクセントパターン記憶部１０７と、モーラ同期パターンと基準アクセントパターンとを照合して、各アクセント型へのモーラ同期パターンの類似度を算出するモーラ同期パターン照合部１０６と、この類似度を参照してアクセント型を決定するアクセント型決定部１０８とを備えている。
【００４２】
また、本実施形態は、テキスト入力部２０１と、単語情報記憶部２０３と、単語情報系列選択部２０５と、アクセント句情報系列生成部２０６と、第１の実施形態とは動作が異なるモーラ同期パターン生成部２０４とをさらに備えている。
【００４３】
（２）アクセント情報抽出装置の動作
以下、順番に各部の動作について説明する。
【００４４】
（２−１）テキスト入力部２０１
本実施形態では、ユーザーが発声した音声に対応するテキストデータをテキスト入力部２０１より入力する。テキスト入力部２０１は、キーボードからユーザーがテキストデータを打ち込むようにしてもよいし、予め用意されたテキストファイルを読み込むようにしてもよい。
【００４５】
（２−２）単語情報系列候補生成部２０２
単語情報系列候補生成部２０２は、単語情報記憶部２０３に記憶されている単語情報を参照して、テキストデータから単語情報系列候補を生成する。
【００４６】
単語情報としては、例えば単語の見出し・品詞・活用の種類・読み（発音）・アクセント型などが用いられる。例として、テキストデータの中に、「音声合成」という語句が含まれる場合について、単語情報系列候補生成部２０２の動作を図８を用いて説明する。
【００４７】
単語情報記憶部２０３には「音」「声」「合」「成」「音声」「合成」を見出しとする単語情報がそれぞれ登録されており、これらの単語情報を用いて、図８（ａ）に示されるような単語情報系列候補が生成される。この図８は、「オンセー・ゴーセー」「オンセー・ゴー・ジョー」「オト・コエ・ゴーセー」「オト・コエ・ゴー・ジョー」の４通りの候補がありうることを示している。
【００４８】
なお、テキストデータの「音声合成」の語句の前後にさらに語句が接続する場合、単語情報系列候補の数はさらに増え、複雑になるが、ここでは説明を簡略化するため、「音声合成」部分のみについて説明する。
【００４９】
（２−３）単語情報系列選択部２０５
次に、単語情報系列選択部２０５は、マイク１０５から入力されたユーザーの音声と、モーラ同期信号とを参照して、単語情報系列候補よりユーザーの発声に一致する適合単語情報系列を選択する。単語情報系列選択部２０５を実現する技術としては、種々の公知の音声認識技術を用いることができる。
【００５０】
以下、その音声認識技術を用いた一例を説明する。
【００５１】
まず、前記入力音声のスペクトルの特徴を表す特徴ベクトル系列を、前記入力音声から抽出する。
【００５２】
次に、音韻のスペクトルの特徴を隠れマルコフモデル（ＨＭＭ）でモデル化した音響モデルを予め用意しておく。これに基づいて単語情報系列の発音にしたがって音響モデルを接続した音響モデル系列を作成する。
【００５３】
次に、この音響モデル系列と前記入力音声の特徴ベクトル系列と照合して尤度を求める。この場合、尤度が最大となる音響モデル系列に対応する単語情報系列を選択すれば良い。音響モデル系列と特徴ベクトル系列の時間方向の対応付け（アラインメント）を行う際に、モーラ同期信号を参照して、音響モデルの１モーラ分が特徴ベクトル系列の１モーラ分に正しく対応するようにアラインメントすることで、選択の精度が向上する。
【００５４】
このようにして、図８（ａ）の単語情報系列候補より、最も尤度の高い、「オンセー・ゴーセー」（図８（ｂ））が適合単語情報系列として選択される。
【００５５】
なお、音声信号とモーラ同期信号とから、発声のモーラ数が判別できる場合は、モーラ数が一致する単語情報系列候補のみ照合して、それらの中から選択するようにすることで、計算量を削減することができる。
【００５６】
（２−４）アクセント句情報系列生成部２０６
次に、アクセント句情報系列生成部２０６は、選択された適合単語情報系列からアクセント句情報系列を生成する。
【００５７】
アクセント句は、アクセント核のあるモーラを１つ持つような発声の単位であり、通常１つ以上の連続する単語を接続することで構成される。但し、平板型アクセントの場合は、アクセント核モーラは無い。
【００５８】
このようなアクセント句情報系列の生成は、単語情報に含まれる品詞やアクセント結合属性などに関する規則を用いて行われる。例えば、付属語を直前の自立語に接続するなどの規則が考えられる。テキストデータとして、「音声合成は音声を合成します」が与えられた場合、単語情報系列は「オンセー・ゴーセー・ワ・オンセー・オ・ゴーセー・シ・マス」となり、アクセント句情報系列は「オンセーゴーセーワ・オンセーオ・ゴーセーシマス」となる。
【００５９】
（２−５）モーラ同期パターン生成部２０４
次に、モーラ同期パターン生成部２０４は、音声信号から抽出されたピッチパターンと、モーラ同期信号と、アクセント句情報系列とから、アクセント句毎にモーラ同期パターンを生成する。
【００６０】
すなわち、アクセント句情報系列の各アクセント句のモーラ数に従って、モーラ同期信号のパルス位置に相当するピッチパターンの値を取り出すことで、各アクセント句のモーラ同期パターンが生成される。
【００６１】
生成されたモーラ同期パターンは、順次、第１の実施形態と同様に基準アクセントパターンとの照合が行われ、各アクセント句のアクセント型が決定される。
【００６２】
（３）効果
本実施形態によれば、入力音声に対応するテキストデータを解析し、入力音声と照合することで、複数のアクセント句を含む文章であっても、アクセント句の区切り位置と、各アクセント句のアクセント型を自動的に決定することができる。
【００６３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態のアクセント情報抽出装置について図７、図９、図１０に基づいて説明する。
【００６４】
本実施形態は、単語情報系列からアクセント句情報系列を生成する際に、規則によって一意に決定するのではなく、複数の候補を生成し、モーラ同期パターンとの照合結果に基づいて適切なアクセント句情報系列を選択する構成が第２の実施形態と異なる点である。
【００６５】
（１）アクセント情報抽出装置の構成
図７は、本実施形態に係るアクセント情報抽出装置を示すブロック図である。
【００６６】
本実施形態では、第２の実施形態のアクセント句情報系列生成部２０６がアクセント句情報系列候補生成部３０６に、アクセント型決定部１０８がアクセント句系列決定部３０８にそれぞれ変更されており、モーラ同期パターン生成部３０４の動作は第２の実施形態とは異なっている。
【００６７】
（２）アクセント情報抽出装置の動作
以下では、第２の実施形態との変更点に注目して本実施形態の動作について説明する。
【００６８】
（２−１）アクセント句情報系列候補生成部３０６
アクセント句情報系列候補生成部３０６は、適合単語情報系列から、単語情報に含まれる品詞やアクセント結合属性などに関する規則を用いてアクセント句情報系列を生成する。
【００６９】
ここでは、規則で一意にアクセント句情報系列を決定するのではなく、あいまい性がある場合には、複数のアクセント句情報系列候補を生成する。例えば、テキストデータ「音声合成」に対する適合単語情報系列「オンセー・ゴーセー」の場合、図９（ａ）で表されるような、単語がそのままアクセント句に対応する「オンセー・ゴーセー」と、アクセント結合して１つのアクセント句となる「オンセーゴーセー」がアクセント句情報系列候補として出力される。
【００７０】
（２−２）モーラ同期パターン生成部３０４
次に、モーラ同期パターン生成部３０４は、音声信号から抽出されたピッチパターンと、モーラ同期信号と、アクセント句情報系列候補とから、各アクセント句情報系列候補毎に、モーラ同期パターンの系列を生成する。
【００７１】
例えば、テキストデータ「音声合成」に対して図１０の上図で表されるピッチパターンとモーラ同期信号が入力された場合、アクセント句情報系列候補「オンセーゴーセー」に対しては、図１０（ａ）に示されるモーラ同期パターンが生成され、アクセント句情報系列候補「オンセー・ゴーセー」に対しては、図１０（ｂ）に示されるように２アクセント句のモーラ同期パターンの系列が生成される。
【００７２】
生成されたこれらのモーラ同期パターンは、モーラ同期パターン照合部１０６において基準アクセントパターンとの照合が行われ、各アクセント型に対する尤度が出力される。
【００７３】
本実施形態では、基準アクセントパターンとして、ピッチの絶対値の系列に加えて分散の系列を記憶するものとし、モーラ同期パターンの基準アクセントパターンに対する尤度を計算する。
【００７４】
（２−３）アクセント句系列決定部３０８
アクセント句系列決定部３０８は、各アクセント句情報系列候補について、その候補に含まれるモーラ同期パターンの尤度を統合してその候補の尤度を算出し、尤度が最大となる候補を適合アクセント句情報系列として選択して出力する。
【００７５】
アクセント句情報系列には、各アクセント句のアクセント型の情報が含まれているため、当該アクセント型の基準アクセントパターンとモーラ同期パターンとから尤度を算出する。
【００７６】
図１０（ａ）の例では、アクセント句情報系列「オンセーゴーセー」は８モーラ５型であるため、５型の基準アクセントパターンとモーラ同期パターンとの尤度が計算される。
【００７７】
図１０（ｂ）の例では、アクセント句情報系列「オンセー・ゴーセー」は４モーラ１型と４モーラ０型の２アクセント句であるため、それぞれ１型・０型の基準アクセントパターンとモーラ同期パターンとの尤度が計算される。アクセント句が複数ある場合は、各アクセント句に対する尤度の積を、当該系列に対する尤度とすればよい。
【００７８】
そして、図１０（ａ）（ｂ）の例では、図１０（ａ）の尤度が、図１０（ａ）の尤度より大きいため、８モーラ５型アクセントの「オンセーゴーセー」が適合アクセント句情報系列として出力される。
【００７９】
（３）効果
本実施形態によれば、アクセント句の区切りにあいまい性がある場合でも、入力音声と照合してより確からしい区切りを選択することが可能である。また、入力音声のみからアクセント型を決定するのではなく、言語情報に基づいたアクセント型の候補から選択することで、言語情報も利用することが可能である。したがって、本実施形態は、アクセント句の区切りやアクセント型の精度が向上するという効果がある。
【００８０】
（変更例）
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
【００８１】
（１）変更例１
上記各実施形態では、モーラ同期信号はパルス列であるとして説明したが、ユーザーがモーラに同期したリズムを知覚できるものであれば良く、振幅・パワー・周波数などが周期的に変動する種々の信号を用いることができる。
【００８２】
パワーを適用した場合について図１１に基づいて説明する。振幅の包絡が周期的に変動する信号を音声として提示すれば、時間Ｔを周期とする音量（パワー）の変動を知覚することができ、モーラ同期信号として利用することができる。この信号から、モーラに同期する時刻の系列を取り出すには、振幅の２乗の移動平均によりパワーの変動が抽出できるため、そのピーク時刻を検出すれば良い。
【００８３】
周波数の場合には、例えば、音が高くなった時に発声を同期させればよい。
【００８４】
なお、ユーザーが感覚的にほぼ等間隔と知覚できる信号であれば良く、完全に周期的である必要は無い。
【００８５】
また、モーラ同期信号入力部１１０からユーザーが入力する場合は、ユーザーが発声しやすいモーラ同期信号を入力すれば良く、周期的である必要は無い。
【００８６】
（２）変更例２
モーラ同期信号提示部１０２はスピーカーであるとして説明したが、それに限られるものではなく、ユーザーがリズムを知覚できるものであれば良いため、種種の提示手段がありうる。
【００８７】
音として提示する以外に、光の点滅や色の変化・針の振れなどの視覚的な提示や、振動する可動部に触れさせるなどの触覚的な提示をするようにしてもよい。
【００８８】
（３）変更例３
モーラ同期パターン生成部１０４は、モーラ同期信号のパルスの位置（時刻）に相当するピッチパターンの値を取り出して、モーラ同期パターンを生成するものとして説明したが、実際にはモーラ同期信号に対して、音声が進んだり遅れたりすることがありうるため、パルス位置から一定時間ずれた時刻に相当するピッチパターンの値を取り出すようにしてもよい。例えば、パルス位置から５０ｍ秒進んだ時刻を用いたり、パルス間隔（周期）の３０％遅れた時刻を用いたりすることができる。このような補正を行うことで、精度の向上が期待できる。
【００８９】
また、モーラ同期信号がパルス列以外の、振幅・パワー・周波数などが周期的に変動する信号の場合は、変動のピークやゼロクロスを検出するなどすることで、パルス位置の時刻系列に相当する情報を取り出して、モーラ同期パターンを生成するようにすればよい。
【００９０】
（４）変更例４
モーラ同期パターン生成部１０４に、モーラ同期信号としてパルス列を入力する代わりに、パルス位置の時刻系列を入力するように構成してもよく、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
（５）変更例５
モーラ同期パターンと基準アクセントパターンは、モーラあたり１点のピッチを持つものとして説明したが、複数点の値を持つように構成しても良い。その場合、パターンの形状がより詳細に表現されるため、判別精度が向上するという利点がある。
【００９２】
（６）変更例６
モーラ同期パターン照合部１０６は、誤差の平均値を差し引いた上で２乗誤差を求めるものとして説明したが、これに限らず、種々の誤差尺度を用いることが可能である。
【００９３】
発声者専用の基準アクセントパターンを用意すれば、誤差の平均値を差し引くことなしに、２乗誤差を計算するようにしてもよい。基準アクセントパターンとして、ピッチの絶対値だけでなく、分散などの統計量を持つようにして、モーラ同期パターンの尤度を計算するようにしてもよい。
【００９４】
また、基準アクセントパターンは、アクセント型当たり複数個あっても良い。アクセント型当たり複数個を記憶している場合は、モーラ数や前後のポーズの有無などによって使い分けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１の実施形態のアクセント情報抽出装置のブロック図である。
【図２】インターフェース部のブロック図である。
【図３】（ａ）はモーラ同期信号の波形図、（ｂ）は音声波形図、（ｃ）はピッチパターンの図、（ｄ）はモーラ同期パターンの図である。
【図４】基準アクセントパターンの図である。
【図５】インターフェース部の外観図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のアクセント情報抽出装置のブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態のアクセント情報抽出装置のブロック図である。
【図８】（ａ）は単語情報系列候補を示し、（ｂ）は適合単語情報系列を示す。
【図９】（ａ）はアクセント句情報系列候補を示し、（ｂ）は適合アクセント句情報系列を示す。
【図１０】モーラ同期パターン生成部の動作を示す図である。
【図１１】振幅の包絡が周期的に変動するモーラ同期信号の波形図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０３    ピッチパターン抽出部
１０４    モーラ同期パターン生成部
１０５    マイクロホン
１０６    モーラ同期パターン照合部
１０７    基準アクセントパターン記憶部
１０８    アクセント型決定部
１１２    インターフェース部
【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】
2009042509.tif 000009
【図７】
2009042509.tif 000010
【図８】
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【図９】
2009042509.tif 000012
【図１０】
2009042509.tif 000013
【図１１】
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