(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成システムにおいて、
音声合成対象の音韻情報を入力する入力部と、
モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書と、
前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定する音韻単位決定部と、
前記音韻単位決定部が決定した前記音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを一つの合成単位とする合成単位決定部と、
前記モデル辞書から前記合成単位ごとに音声波形信号を取り出し、当該音声波形信号を順次重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する重畳部と、
前記重畳部が生成した前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声として出力する出力部を備えたことを特徴とする音声合成システム。
【請求項２】
ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成システムにおいて、
音声合成対象の音韻情報を入力する入力部と、
モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書と、
前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定する音韻単位決定部と、
前記音韻単位決定部が決定した前記音韻単位を音素単位に分割する音素単位決定部と、
前記音素単位決定部が決定した各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位とする合成単位決定部と、
前記合成単位の音声波形信号を重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する重畳部と、
前記重畳部が生成した前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力する出力部を備えたことを特徴とする音声合成システム。
【請求項３】
前記合成単位決定部は、隣接する音素の組み合わせが、周期性の音声信号波形を持つ音素の組合わせである場合は、それらの音素を一つの前記合成単位とする請求項１または２の音声合成システム。
【請求項４】
前記周期性の音声信号波形を持つ音素の組み合わせが、母音音素同士の組み合わせ、または、母音音素、半母音音素、長母音音素、鼻音音素、弾音音素のいずれかの組み合わせである請求項３に記載の音声合成システム。
【請求項５】
前記周期性の音声信号波形を持つ音素の組み合わせが、半母音音素と母音音素との組み合わせ、長母音音素と母音音素との組み合わせ、および、鼻音音素と母音音素との組み合わせ、のうち少なくとも一つである、請求項４に記載の音声合成システム。
【請求項６】
前記合成単位決定部は、隣接する音素の組み合わせが、非周期性音声信号波形を持つ音素のうち、無声化母音音素と無声化子音音素の組み合わせである場合は、当該音素間の音響的な性質が同質なものとして、それら音素をまとめて前記合成単位とする請求項１または２の音声合成システム。
【請求項７】
ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成方法であって、
音声合成対象の音韻情報を入力し、
モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書を用意し、
前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定し、
前記音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを一つの合成単位として決定し、
前記モデル辞書から前記合成単位ごとに音声波形信号を取り出し、
前記合成単位の音声波形信号を順次重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成し、
前記重畳して合成した音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力することを特徴とする音声合成方法。
【請求項８】
ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成方法であって、
音声合成対象の音韻情報を入力し、
モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書を用意し、
前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定し、
前記音韻単位を音素単位に分割し、
前記音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位を決定し、
前記合成単位の音声波形信号を重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成し、
前記重畳した前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力することを特徴とする音声合成方法。
【請求項９】
前記合成単位を決定する際に、隣接する音素の組み合わせが、周期性の音声信号波形を持つ音素の組合わせである場合は、それらの音素を一つの前記合成単位とし、
前記周期性の音声信号波形を持つ音素の組み合わせが、半母音音素と母音音素との組み合わせ、長母音音素と母音音素との組み合わせ、および、鼻音音素と母音音素との組み合わせ、のうち少なくとも一つである、請求項７または８に記載の音声合成方法。
【請求項１０】
ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成プログラムであって、
音声合成対象の音韻情報を入力する入力ステップと、
モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書データ参照ステップと、
前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定する音韻単位決定ステップと、
前記音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを一つの合成単位とする合成単位決定ステップと、
前記モデル辞書から前記合成単位の音声波形信号を取り出し、
前記合成単位の音声波形信号を重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する重畳ステップと、
前記重畳して合成した音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力する音声出力ステップとを備えたことを特徴とする音声合成プログラム。
【請求項１１】
ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成プログラムであって、
音声合成対象の音韻情報を入力する入力ステップと、
モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書データ参照ステップと、
前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定する音韻単位決定ステップと、
前記音韻単位を音素単位に分割する音素単位分割処理ステップと、
前記分割された音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位とする合成単位決定処理ステップと、
前記合成単位の音声波形信号を重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する重畳処理ステップと、
前記重畳した前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力する出力処理ステップを備えたことを特徴とする音声合成プログラム。
【請求項１２】
前記合成単位決定処理において、隣接する音素の組み合わせが、周期性の音声信号波形を持つ音素の組合わせである場合は、それらの音素を一つの前記合成単位とし、
前記周期性の音声信号波形を持つ音素の組み合わせが、半母音音素と母音音素との組み合わせ、長母音音素と母音音素との組み合わせ、および、鼻音音素と母音音素との組み合わせ、のうち少なくとも一つである、請求項１０または１１に記載の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、音声合成システム及び方法に関するものである。特に、ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の音声合成装置では、任意の言葉を合成可能とするために、合成制御の単位として音素などの単位を用い、それらを組み合わせて合成していた。
【０００３】
音声波形信号を用いて音声合成を行なう場合は、韻律制御を行なう必要がある。従来の技術として、ピッチ同期波形重畳法が知られている。ピッチ同期波形重畳法とは、ピッチを制御する（ピッチの同期を取る）ために、あらかじめ用意した音声波形信号に対して、窓掛けなどを施してから重ね合わせる処理をして、目的のピッチに合わせた音声波形信号を生成する方法である。また、韻律時間長を制御するために、波形を補間したり、間引いたりして音声波形信号を生成する。
【０００４】
このピッチ同期波形重畳法の一つとしてＰＳＯＬＡ法が知られている。ＰＳＯＬＡ法は、あらかじめ音声波形信号にピッチマークを付与しておき、その位置を中心に切り出して、合成時には合成ピッチ周期に合わせて、ピッチマーク位置を合成ピッチ周期分ずらしながら重ね合わせる方法である。
【０００５】
別の方法として、各音素の音声波形信号として、想定されるすべての韻律に対応できるように複数パターンの音声波形信号をあらかじめ用意しておき、指定された韻律に適合する音声波形信号を選択する方法もある。
【０００６】
また、音声合成では調音結合を考慮する必要がある。調音結合とは、隣接する音素によってその音声的性質が変わるため、合成する環境に合わせ、適切な音素環境の音声波形信号を選択する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のピッチ同期波形重畳法を用いる音声合成システムでは、上記の音素ごとの基本となる音声波形信号は、以下のように用意されている。
【０００８】
図２０は、従来のピッチ同期波形重畳法を用いる音声合成システムにおける、音素ごとの音声波形信号の格納形式を説明する図である。
【０００９】
モデルとなる音声波形信号は、複数の音韻情報単位で格納されており、各音声波形信号は、音韻情報中の音素の境界に対応する位置にラベル情報が付され、各音声波形信号がラベル位置で音素単位に切り出せる形で格納されている。このように音声波形信号を音韻情報単位で格納し、音素単位にラベル付けしておく理由は、肉声のサンプルは文などの長い単位で収集され、調音結合を考慮した場合の各音素のバリエーションが得られるからである。つまり、音素ごとに、韻律や調音結合を考慮した場合のバリエーションを用意しておけば、同じ音素でも、合成すべき音韻情報において含まれる韻律や音素環境に対応する適切な音声波形信号を選択的に用いることができるからである。
【００１０】
上記のように、音声波形信号は音韻情報単位で格納され、音素間の境界にラベル付けされているため、当該ラベル付けした位置、つまり、音素の境界位置が正しい場合は、適切な音素単位の音声波形信号のモデルとなる。図２０（ａ）は、ラベル位置が正しいモデルである。この例では、「わ」という音韻情報が、７ピッチで表現され、２ピッチ目と５ピッチ目の間にラベルが付され、「Ｗ」の音素と「Ａ」の音素の境界が正しく指定されている。このように、ラベル位置が正しい音声波形信号のモデルが与えられている場合、音素長の調整もピッチ単位で伸縮して正しい音声波形信号を得ることができる。例えば、図２０（ａ）の音声信号波形をモデル音声波形信号とし、「Ｗ」の音素と「Ａ」の音素を等しく持つ、６ピッチ分の音素長の「Ｗ」の音素と６ピッチ分の音素長の「Ａ」の音素からなる１２ピッチの新たな「わ」の合成音を作る場合、図２０（ｂ）のように、６ピッチ分の音素長を持つ「Ｗ」の音素と６ピッチ分の音素長を持つ「Ａ」の音素からなる１２ピッチ分の音素長を持つ「わ」の音声信号波形が正しく得られ、「Ｗ」と「Ａ」の音素の境界も正しく合成されており、違和感のない合成音が得られる。
【００１１】
しかし、このラベル付けは人手で行なった場合、図２０（ｃ）に示すように、ラベル付けする位置、つまり、音素の境界位置を誤って設定する場合がある。この例では、「わ」という音韻情報が、７ピッチで表現され、３ピッチ目と４ピッチ目の間にラベルが付され、「Ｗ」の音素と「Ａ」の音素の境界が正しく指定されていない。このように、ラベル位置が誤ったモデル音声波形信号が与えられている場合、音素長の調整を行なった音声波形信号も誤っているものとなってしまう。例えば、図２０（ｃ）の音声波形信号をモデル音声波形信号とし、６ピッチ分の「Ｗ」の音素と６ピッチ分の「Ａ」の音素からなる１２ピッチの「わ」の音声波形信号の合成音を作る場合、以下のように違和感のある合成音が生成されてしまう。つまり、図２０（ｄ）のように、▲２▼の位置が境界となるように６ピッチ分の音素長を持つ「Ｗ」の音素を生成したつもりであっても、４ピッチ分の「Ｗ」と２ピッチ分の「Ａ」が混在したものとなり、また、残りの６ピッチ分の音素長を持つ「Ａ」の音素については６ピッチ分の「Ａ」が得られるので、全体として、４ピッチ分の「Ｗ」と８ピッチ分の「Ａ」からなる１２ピッチの「わ」の音声波形信号が生成され、その結果、「Ｗ」と「Ａ」の音素の境界は誤った▲１▼の位置に合成されることとなり、再生した場合に違和感のある合成音となってしまう。
【００１２】
なお、上記ラベル付けは、専門家が事前に行なう場合ばかりではない。上記音声波形信号としてユーザの声を録音してモデルの音声波形信号を動的に用意する場合も多い。ユーザの声を録音してモデルの音声波形信号を生成すれば、ユーザの個人性を生かした合成音声を得ることができるからである。この場合、録音されたユーザの音声波形信号データに対して自動的に上記のラベル付けを行なってモデル音声信号波形を得なければならず、ラベル付けする位置を誤る可能性が高くなる。
【００１３】
本発明は、上記問題を解決し、モデルとなる音韻情報の音声波形信号を基に、正しい音声合成を実行することができる音声合成システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の音声合成システムは、ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成システムにおいて、音声合成対象の音韻情報を入力する入力部と、モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書と、前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定する音韻単位決定部と、前記音韻単位決定部が決定した前記音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを一つの合成単位とする合成単位決定部と、前記モデル辞書から前記合成単位ごとに音声波形信号を取り出し、当該音声波形信号を順次重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する重畳部と、前記重畳部が生成した前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声として出力する出力部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、本発明の音声合成システムは、音素間の音響的な性質が同質なものを単位として、音韻情報に対応する音声波形信号を分割して合成単位の音声信号波形を生成するので、従来技術のように音素ごとにすべて分割する場合に比べて、まとまった合成単位でラベル付けを行っておけば良いので、ラベル付けをする個所が減少し、ひいてはラベル位置の誤りによる悪影響を減少させることができる。このように合成しようとする音韻系列を、音素よりも長い当該合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【００１６】
また、従来技術のように音素ごとにすべて分割して重畳する場合に比べて、本発明の音声合成の重畳処理に用いる素材となる音声信号波形は適切なまとまりとなっているので、韻律のほか、調音結合による悪影響を受けずに品質を高く維持することができる。
【００１７】
また、上記目的を達成するため、本発明の音声合成システムは、ピッチ同期波形重畳法を利用した音声合成システムにおいて、音声合成対象の音韻情報を入力する入力部と、モデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶したモデル辞書と、前記音声合成対象の音韻情報と前記モデル音韻情報とを比較し、前記音声合成対象の音韻情報全体が前記モデル音韻情報またはその一部分またはそれらの組み合わせにより構成されるように音韻単位を決定する音韻単位決定部と、前記音韻単位決定部が決定した前記音韻単位を音素単位に分割する音素単位決定部と、前記音素単位決定部が決定した各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位とする合成単位決定部と、前記合成単位の音声波形信号を重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する重畳部と、前記重畳部が生成した前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力する出力部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、本発明の音声合成システムは、モデル音声信号波形を各音素単位に分割し、さらに、分割された各音素単位の音声信号波形を、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを単位として合成単位の音声信号波形につなぎ合わせるので、合成単位につなぐ過程で分割した境界がなくなる個所があり、従来技術のように音素単位ごとにすべてラベルの位置情報を使用する場合に比べて、まとまった合成単位でラベルの位置情報を使用するので、ラベルを使用する個所が減少し、ひいてはラベル位置の誤りによる悪影響を減少させることができる。このように合成しようとする音韻系列を、音素よりも長い合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【００１９】
また、従来技術のように音素ごとに分割されたまま重畳する場合に比べて、本発明の音声合成の重畳処理に用いる素材となる音声信号波形は適切なまとまりとなっているので、韻律のほか、調音結合による悪影響を受けずに品質を高く維持することができる。
【００２０】
なお、上記構成において、前記合成単位決定部は、隣接する音素の組み合わせが、周期性音声信号波形を持つ音素同士の組合わせである場合は、当該音素間の音響的な性質が同質なものとして、それら音素をまとめて前記合成単位とすることが好ましい。
【００２１】
例えば、母音音素同士の組み合わせである場合、または、母音音素、半母音音素、長母音音素、鼻音音素、弾音音素のいずれかの組み合わせである場合は、それらの音素の音声波形信号はすべて周期的であるので、一まとまりの音声波形信号として扱うことにより、自然に合成音声を生成することができる。
【００２２】
また、上記構成において、前記合成単位決定部は、隣接する音素の組み合わせが、非周期性音声信号波形を持つ音素のうち、無声化母音音素と無声化子音音素の組み合わせである場合は、当該音素間の音響的な性質が同質なものとして、それら音素をまとめて前記合成単位とすることが好ましい。
【００２３】
非周期性音声信号波形を持つ音素同士であっても、無声化母音音素と無声化子音音素の組み合わせである場合は、当該音素間の音響的な性質が同質であるので、一まとまりの音声波形信号として扱うことにより、自然に合成音声を生成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の音声合成システムおよび波形信号処理方法の実施形態を説明する。
【００２５】
（実施形態１）
本発明の実施形態１にかかる第１の音声合成システムとして、音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを一つの合成単位とし、音韻単位の音声波形信号を合成単位ごとに分割し、合成単位ごとの音声波形信号を重畳して合成音声を生成する音声合成システムを説明する。
【００２６】
図１は、実施形態１にかかる、本発明の第１の音声合成システムの構成を説明する図である。
【００２７】
１０は入力部、２０はモデル辞書、３０は音韻単位決定部、４０は合成単位決定部、６０は重畳部、７０は出力部である。
【００２８】
入力部１０は、音声合成対象の音韻情報を入力する部分である。例えば、利用者が音声合成対象の内容を表わすテキスト情報を入力する。また、合成音声の品質を高めるために、音声合成対象の音韻情報に加え、アクセント、息継ぎなどの韻律情報を入力することが好ましい。
【００２９】
モデル辞書２０はモデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号を記憶した辞書である。図２は、モデル辞書２０内に記憶されているモデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号の例を模式的に示した図である。図２の例では簡単に「ＡＳＡＨＡＫＵＩＫＵ」のモデル音韻情報と「ＡＳＡＨＡＫＵＩＫＵ」に対応するモデル音声波形信号の一部分のみが模式的に示されている。また、説明の便宜上のため、モデル音声波形信号の音素境界ラベルを破線で示している。なお、モデル辞書２０内には、モデル音韻情報と当該モデル音韻情報に対応するモデル音声波形信号のセットが多数が記憶されている。
【００３０】
音韻単位決定部３０は、入力部１０から入力された音声合成対象の音韻情報とモデル辞書２０に記憶されているモデル音韻情報とを比較し、音声合成対象の音韻情報全体が、モデル音韻情報またはその一部分により構成されるように音声合成する音韻単位を決定する部分である。
【００３１】
合成単位決定部４０は、音韻単位決定部３０が決定した音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを一つの合成単位と決定する部分である。
【００３２】
重畳部６０は、合成単位の音声波形信号を順次重畳して前記音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する部分である。
【００３３】
出力部７０は、重畳部６０が生成した音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を音声信号として出力する部分である。
【００３４】
次に、本発明の合成単位について詳しく説明する。
【００３５】
第１の合成単位は、隣接する音素の組み合わせが、周期性の音声信号波形を持つ音素の組合わせである。
【００３６】
周期性の音声信号波形を持つ音素の組み合わせとは、母音音素同士の組み合わせ、または、母音音素、半母音音素、長母音音素、鼻音音素、弾音音素のいずれかの組み合わせが挙げられる。
【００３７】
母音音素同士の組み合わせを合成するものを「母音選択方式」と呼ぶ。この方式は、母音音素の連続する部分を見つけ、当該部分を一つの合成単位とし、それ以外の音素は各音素を合成単位とする方式である。例えば、「ＡＩＯＩ」という音韻情報はすべての音素が母音音素の連続であるので「ＡＩＯＩ」は分割せずに１つの合成単位となる。また、「ＡＯＩＴＯＲＩ」という音韻情報の場合であれば、「ＡＯＩ／Ｔ／Ｏ／Ｒ／Ｉ」のように５つの合成単位となる。
【００３８】
図３は、上記に示した母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００３９】
まず、音韻単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ３０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、母音音素の連続部分があるか否かをチェックし（ステップＳ３０２）、母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ３０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの合成単位にし、それ以外の音素は分割する（ステップＳ３０３）。母音音素の連続部分がない場合（ステップＳ３０２：Ｎ）、当該母音選択方式に当てはまる部分は含まれておらず、すべての音素を音素ごとに分解する。（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０５では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ３０３で生成された合成単位およびステップＳ３０３、ステップＳ３０４で分割された残りの音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ３０５）。
【００４０】
次に、半母音音素と母音音素の組み合わせを合成するものを「半母音選択方式」と呼ぶ。この方式は、半母音音素とその前後の母音音素が連続する部分を見つけ、当該部分を合成単位としてまとめ、それ以外の音素は各音素を合成単位とする方式である。例えば、「ＩＷＡＴＡ」という音韻情報の場合であれば、「Ｉ／Ｗ／Ａ／Ｔ／Ａ」の音素単位に分解され、これらのうち「Ｉ／Ｗ／Ａ」の部分がまとめられ、「ＩＷＡ／Ｔ／Ａ」という３つの合成単位となる。また、「ＴＡＷＡＷＡＮＩ」という音韻情報の場合であれば、「Ｔ／Ａ／Ｗ／Ａ／Ｗ／Ａ／Ｎ／Ｉ」の音素単位に分解され、これらのうち「Ａ／Ｗ／Ａ／Ｗ／Ａ」の部分がまとめられ、「Ｔ／ＡＷＡＷＡ／Ｎ／Ｉ」という４つの合成単位となる。また、「ＡＳＡＨＩ」という音韻情報は「Ａ／Ｓ／Ａ／Ｈ／Ｉ」の音素単位に分解され、まとめられる部分がないので「Ａ／Ｓ／Ａ／Ｈ／Ｉ」とすべての音素が５つの合成単位となる。
【００４１】
図４は、上記に示した半母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００４２】
まず、音韻単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ４０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、半母音音素とその前後の母音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ４０２）、半母音音素とその前後の母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ４０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの合成単位にし、それ以外の音素は分割する（ステップＳ４０３）。半母音音素とその前後の母音音素が連続する部分がない場合（ステップＳ４０２：Ｎ）、当該半母音選択方式に当てはまる部分は含まれておらず、すべての音素を音素ごとに分解する。（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０５では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ４０３で生成された合成単位およびステップＳ４０３、ステップＳ４０４で分割された残りの音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ４０５）。
【００４３】
次に、長母音音素と母音音素の組み合わせを合成するものを「長母音選択方式」と呼ぶ。この方式は、長母音音素とその前後の母音音素が連続する部分を見つけ、当該部分を合成単位としてまとめ、それ以外の音素は各音素を合成単位とする方式である。例えば、「ＯＢＡＡＳＡＮ」という音韻情報の場合であれば、「Ｏ／Ｂ／Ａ／Ａ／Ｓ／Ａ／Ｎ」の音素単位に分解され、これらのうち「Ａ／Ａ」の部分がまとめられ、「Ｏ／Ｂ／ＡＡ／Ｓ／Ａ／Ｎ」という６つの合成単位となる。
【００４４】
図５は、上記に示した長母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００４５】
まず、音韻単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ５０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、長母音音素とその前後の母音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ５０２）、長母音音素とその前後の母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ５０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの合成単位にし、それ以外の音素は分割する（ステップＳ５０３）。長母音音素とその前後の母音音素が連続する部分がない場合（ステップＳ５０２：Ｎ）、当該長母音選択方式に当てはまる部分は含まれておらず、すべての音素を音素ごとに分解する。（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０５では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ５０３で生成された合成単位およびステップＳ５０３、ステップＳ５０４で分割された残りの音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ５０５）。
【００４６】
次に、鼻音音素と母音音素の組み合わせを合成するものを「鼻音選択方式」と呼ぶ。この方式は、鼻音音素とその前後の母音音素が連続する部分を見つけ、当該部分を合成単位としてまとめ、それ以外の音素は各音素を合成単位とする方式である。例えば、「ＨＡＴＳＵＯＮ」という音韻情報の場合であれば、「Ｈ／Ａ／ＴＳ／Ｕ／Ｏ／Ｎ」の音素単位に分解され、これらのうち「Ｏ／Ｎ」の部分がまとめられ、「Ｈ／Ａ／ＴＳ／Ｕ／ＯＮ」という５つの合成単位となる。また、「ＭＡＩＮＡＳＵ」という音韻情報の場合であれば、「Ｍ／Ａ／Ｉ／Ｎ／Ａ／Ｓ／Ｕ」の音素単位に分解され、これらのうち「Ｍ／Ａ」と「Ｉ／Ｎ／Ａ」の部分がまとめられ、「ＭＡ／ＩＮＡ／Ｓ／Ｕ」という４つの合成単位となる。
【００４７】
図６は、上記に示した鼻音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００４８】
まず、音韻単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ６０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、鼻音音素とその前後の母音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ６０２）、鼻音音素とその前後の母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ６０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの合成単位にし、それ以外の音素は分割する（ステップＳ６０３）。鼻音音素とその前後の母音音素が連続する部分がない場合（ステップＳ６０２：Ｎ）、当該鼻音選択方式に当てはまる部分は含まれておらず、すべての音素を音素ごとに分解する。（ステップＳ６０４）。ステップＳ６０５では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ６０３で生成された合成単位およびステップＳ６０３、ステップＳ６０４で分割された残りの音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ６０５）。
【００４９】
第２の合成単位は、隣接する音素の組み合わせが、非周期性音声信号波形を持つ音素のうち、無声化母音と前後の無声化子音の組み合わせである。無声化子音の一例としては摩擦音が挙げられる。
【００５０】
無声化母音音素と無声化子音音素の組み合わせを合成するものを「無声化母音選択方式」と呼ぶ。この方式は、無声化母音音素とその前後の無声化子音音素が連続する部分を見つけ、当該部分を合成単位としてまとめ、それ以外の音素は各音素を合成単位とする方式である。例えば、「ＳＨｉＫＡ」という音韻情報の場合であれば、「ＳＨ／ｉ／Ｋ／Ａ」の音素単位に分解され、これらのうち「ＳＨ／ｉ」の部分がまとめられ、「ＳＨｉ／Ｋ／Ａ」という３つの合成単位となる。また、「ＧＡＫｕＳＨＡ」という音韻情報の場合であれば、「Ｇ／Ａ／Ｋ／ｕ／ＳＨ／Ａ」の音素単位に分解され、これらのうち「ｕ／ＳＨ」の部分がまとめられ、「Ｇ／Ａ／Ｋ／ｕＳＨ／Ａ」という５つの合成単位となる。
【００５１】
図７は、上記に示した無声化母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００５２】
まず、音韻単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ７０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、無声化母音音素とその前後の無声化子音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ７０２）、無声化母音音素とその前後の無声化子音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ７０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの合成単位にし、それ以外の音素は分割する（ステップＳ７０３）。無声化母音音素とその前後の無声化子音音素が連続する部分がない場合（ステップＳ７０２：Ｎ）、当該無声化母音選択方式に当てはまる部分は含まれておらず、すべての音素を音素ごとに分解する。（ステップＳ７０４）。ステップＳ７０５では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ７０３で生成された合成単位およびステップＳ７０３、ステップＳ７０４で分割された残りの音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ７０５）。
【００５３】
なお、本発明の合成単位決定部４０は、上記「母音選択方式」、「半母音選択方式」、「長母音選択方式」、「鼻音選択方式」、「無声化母音選択方式」のいずれかの方式、または、それらの方式を複数あるいはすべてを組み合わせて用いることができる。
【００５４】
ここで、本発明の合成単位を用いれば、従来技術の音声合成システムで問題となるラベル位置の誤りによる悪影響を受けない仕組みは以下のように説明できる。図８は、本発明の合成単位の「ＷＡ」の音声信号波形を示すものである。図８（ａ）のように、ラベルの位置情報が正しいモデル音声波形信号を用いた場合であっても、また、図８（ｃ）のようにラベルの位置情報が誤っているモデル音声波形信号を用いた場合であっても、本発明の「半母音選択方式」を採用して合成単位を決定している限り、「ＷＡ」は一まとまりの合成単位として「Ｗ」と「Ａ」の境界のラベルの位置情報は使用されず、ラベルの位置情報の誤りに起因する不具合は生じない。つまり、図８（ａ）のモデル音声信号波形から６ピッチ分の「Ｗ」と６ピッチ分の「Ａ」を持つ「わ」を生成した図８（ｂ）も、図８（ｃ）のモデル音声信号波形から６ピッチ分の「Ｗ」と６ピッチ分の「Ａ」を持つ「わ」を生成した図８（ｄ）も、「ＷＡ」は一まとまりの合成単位として「Ｗ」と「Ａ」の境界のラベルの位置情報は使用されず、ラベルの位置情報の誤りに起因する不具合は生じない。図１３（ｃ）のように誤ったラベル付けがなされた場合、従来技術の音声合成システムでは、図１３（ｄ）のようになって不具合が起こるが、本発明の音声合成システムでは、図８（ｄ）のように誤ってラベル付けされた位置情報は使用されない。
【００５５】
次に、図１の構成の音声合成システムにおいて、利用者から入力された音韻情報から合成音声が生成されるまでの流れの一例を図９のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、合成単位決定部４０が、「母音選択方式」、「半母音選択方式」、「長母音選択方式」、「鼻音選択方式」、「無声化母音選択方式」すべての方式を組み合わせて用いるものとする。
【００５６】
まず、利用者から、入力部１０を介して、例えば、「ＡＴＡＲＡＳＨＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡＴＯＤＯＩＴＥＩＭＡＳｕ（新しいメールが届いています）」という音韻情報が与えられたとする（ステップＳ９０１）。
【００５７】
また、モデル辞書２０には、モデル音韻情報として、以下の７つを含む多数の音韻情報が含まれており、当該モデル音韻情報に対応するモデル音声波形信号が記憶されているとする。
【００５８】
１.ＡＳＡＨＡＹＡＫＵＯＫＩＲＵ（朝早く起きる）
２.ＡＴＡＭＮＩＫＵＲＵ（頭に来る）
３.ＫＯＮＲＡＮＮＯＡＲＡＳＨＩＯＭＡＫＩＯＫＯＳＨｉＴＡ（混乱の嵐を巻き起こした）
４.ＤＥＮＷＡＮＯＫＡＷＡＲＩＮＩＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡＴＳＵＫＡＷＡＲＥＲＵ（電話の代わりにＥメールが使われる）
５.ＴＥＮｇＡＭＩＮｇＡＴＯＤＯＩＴＡ（手紙が届いた）
６.ＴＥＲＥＢＩＷＯＭＩＴＥＩＭＡＳｕ（テレビを見ています）
・・・
次に、音韻単位決定部３０は、入力部１０から入力された音韻情報が「ＡＴＡＲＡＳＨＩＩＭＥＩＲＵＮｇＡＴＯＤＯＩＴＥＩＭＡＳｕ（新しいメールが届いています）」と、モデル辞書２０に記憶されている各々のモデル音韻情報とを比較し、例えば、下記のように各モデル音韻情報のうち下線を引いた部分を音声合成する音韻単位として決定する（ステップＳ９０２）。
【００５９】
１.ＡＳＡＨＡＹＡＫＵＯＫＩＲＵ（朝早く起きる）
２.ＡＴＡＭＮＩＫＵＲＵ（頭に来る）
３. ＫＯＮＲＡＮＮＯＡＲＡＳＨＩＯＭＡＫＩＯＫＯＳＨｉＴＡ（混乱の嵐を巻き起こした）
４.ＤＥＮＷＡＮＯＫＡＷＡＲＩＮＩＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡＴＳＵＫＡＷＡＲＥＲＵ（電話の代わりにＥメールが使われる）
５.ＴＥＮｇＡＭＩＮｇＡＴＯＤＯＩＴＡ（手紙が届いた）
６.ＴＥＲＥＢＩＷＯＭＩＴＥＩＭＡＳｕ（テレビを見ています）
・・・
合成単位決定部４０は音韻単位から合成単位を決定する（ステップＳ９０３）。上記例では
１.ＡＳＡＨＡＹＡＫＵＯＫＩＲＵ（朝早く起きる）
２.／Ａ／Ｔ／ＡＭＮＩＫＵＲＵ（頭に来る）
３.ＫＯＮＲＡＮＮＯ／ＡＲＡ／ＳＨ／ＩＯＭＡＫＩＯＫＯＳＨｉＴＡ（混乱の嵐を巻き起こした）
４.ＤＥＮＷＡＮＯＫＡＷＡＲＩＮＩ／ＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡ／ＴＳＵＫＡＷＡＲＥＲＵ（電話の代わりにＥメールが使われる）
５.ＴＥＮｇＡＭＩＮｇＡ／Ｔ／Ｏ／Ｄ／Ｏ／Ｉ／ＴＡ（手紙が届いた）
６.ＴＥＲＥＢＩＷＯＭＩ／Ｔ／ＥＩＭＡ／Ｓｕ／（テレビを見ています）
と１３個の合成単位を決定する。なお、上記において“／”は合成単位の区切りを示す。
【００６０】
ここで、従来の音声合成システムの場合では、
１.ＡＳＡＨＡＹＡＫＵＯＫＩＲＵ（朝早く起きる）
２.／Ａ／Ｔ／ＡＭＮＩＫＵＲＵ（頭に来る）
３.ＫＯＮＲＡＮＮＯ／Ａ／Ｒ／Ａ／ＳＨ／ＩＯＭＡＫＩＯＫＯＳＨｉＴＡ（混乱の嵐を巻き起こした）
４.ＤＥＮＷＡＮＯＫＡＷＡＲＩＮＩ／Ｉ／Ｉ／Ｍ／Ｅ／Ｅ／Ｒ／Ｕ／Ｎｇ／Ａ／ＴＳＵＫＡＷＡＲＥＲＵ（電話の代わりにＥメールが使われる）
５.ＴＥＮｇＡＭＩＮｇＡ／Ｔ／Ｏ／Ｄ／Ｏ／Ｉ／ＴＡ（手紙が届いた）
６.ＴＥＲＥＢＩＷＯＭＩ／Ｔ／Ｅ／Ｉ／Ｍ／Ａ／Ｓｕ／（テレビを見ています）
と２７個の音素ごとの合成単位を決定することとなる。
【００６１】
次に、重畳部６０は、モデル辞書２０から合成単位の音声波形信号を取り出す。この例では、「Ａ」，「Ｔ」，「ＡＲＡ」，「ＳＨ」，「ＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡ」，「Ｔ」，「Ｏ」，「Ｄ」，「Ｏ」，「Ｉ」，「Ｔ」，「ＥＩＭＡ」，「Ｓｕ」の１３個の音声波形信号が取り出される（ステップＳ９０４）。
【００６２】
ここで、従来の音声合成システムの場合では、
３２個所のラベルの位置情報を使用して、
「Ａ」「Ｔ」「Ａ」「Ｒ」「Ａ」「ＳＨ」「Ｉ」「Ｉ」「Ｍ」「Ｅ」「Ｅ」「Ｒ」「Ｕ」「Ｎｇ」「Ａ」「Ｔ」「Ｏ」「Ｄ」「Ｏ」「Ｉ」「Ｔ」「Ｅ」「Ｉ」「Ｍ」「Ａ」「Ｓｕ」の２７個の音声波形信号が取り出される。
【００６３】
本発明の合成単位を用いれば、モデル辞書２０から１３個の合成単位の音声波形信号を取り出す時に、１８個所のラベルの位置情報を使用していることが分かる。つまり使用するラベルの数が少なくて済むので、誤ったラベルを使用する機会が減少する。
【００６４】
重畳部６０は、上記の合成単位ごとに音声波形信号を順次重畳して、音声合成対象の音韻情報全体の音声波形信号を生成する（ステップＳ９０５）。
【００６５】
上記例では、「Ａ／Ｔ／ＡＲＡ／ＳＨ／ＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡ／Ｔ／Ｏ／Ｄ／Ｏ／Ｉ／Ｔ／ＥＩＭＡ／Ｓｕ」の１３個のそれぞれの合成単位ごとに音声波形信号が重畳され、「ＡＴＡＲＡＳＨＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡＴＯＤＯＩＴＥＩＭＡＳｕ」という音韻情報全体の音声波形信号が生成される。
【００６６】
最後に、出力部７０は、重畳部６０が生成した音韻情報全体の音声波形信号を合成音声として出力する（ステップＳ９０６）。上記例では、「ＡＴＡＲＡＳＨＩＩＭＥＥＲＵＮｇＡＴＯＤＯＩＴＥＩＭＡＳｕ（新しいメールが届いています）」という合成音声が出力される。
【００６７】
以上、本発明の実施形態１にかかる第１の音声合成システムによれば、隣接する音素の音響的な性質が同質なものを単位として、音韻情報に対応する音声波形信号を分割するので、従来技術のように音素ごとにすべて分割する場合に比べて、まとまった合成単位でラベル付けを行っておけば良く、ラベル付けをしておく個所が減少し、ひいては誤ったラベルの位置情報を使用する機会を減少させることができる。このように合成しようとする音声を、音素よりも長い当該合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【００６８】
（実施形態２）
本発明の第２の音声合成システムとして、音韻単位を、構成する各音素単位に分け、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位とし、音声波形信号処理においては、当該音声合成単位ごとに音声波形信号を重畳して合成音声を生成する音声合成システムを説明する。
【００６９】
実施形態１の第１の音声合成システムが大きな音韻単位を分割して小さな合成単位を作っていくアプローチであるのに対し、実施形態２の音声合成システムは、最小の単位である音素をまとめて大きな合成単位を作っていくアプローチである。
【００７０】
図１０は、実施形態２の音声合成システムの構成を説明する図である。
【００７１】
１０は入力部、２０はモデル辞書、３０は音韻単位決定部、３５は音素単位決定部、４０は合成単位決定部、６０は重畳部、７０は出力部である。音素単位決定部３５は、音韻単位選択部３０または合成単位決定部４０の中に入っていても良い。
【００７２】
入力部１０、モデル辞書２０、音韻単位決定部３０、重畳部６０、出力部７０は、実施形態１の図と同様であるのでここでの説明は省略する。
【００７３】
音素単位決定部３５は、音韻単位決定部３０が決定した音韻単位を構成する各音素を一音素ごとに分割し、音素単位にする部分である。
【００７４】
実施形態２の合成単位決定部４０は、音素単位決定部３５が分割した音韻単位を構成する各音素のうち、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて一合成単位とする。なお、当該合成単位の生成にあたり、実施形態１の第１の音声合成システムが大きな音韻単位を分割して小さな合成単位を作っていくアプローチであるのに対し、実施形態２の第２の音声合成システムは、最小の単位である音素をまとめて大きな合成単位を作っていくアプローチであるので、合成単位生成のフローは以下のようになる。
【００７５】
図１１は、第２の音声合成システムの母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００７６】
まず、音韻単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ１１０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、母音音素の連続部分があるか否かをチェックし（ステップＳ１１０２）、母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ１１０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの合成単位にし、それ以外の音素は分割する（ステップＳ１１０３）。母音音素の連続部分がない場合（ステップＳ１１０２：Ｎ）、当該母音選択方式に当てはまる部分は含まれておらず、すべての音素を音素ごとに分解する。（ステップＳ１１０４）。ステップＳ１１０５では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ１１０３で生成された合成単位およびステップＳ１１０３、ステップＳ１１０４で分割された残りの音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ１１０５）。
【００７７】
次に、図１２は、第２の音声合成システムの半母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００７８】
まず、音素単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ１２０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、半母音音素とその前後の母音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ１２０２）、半母音音素とその前後の母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ１２０２：Ｙ）、当該連続部分をそれぞれ一つの単位にまとめる（ステップＳ１２０３）。連続部分がない場合（ステップＳ１２０２：Ｎ）、当該半母音選択方式でまとめる部分は含まれておらず、ステップＳ１２０４に移行する。ステップＳ１２０４では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ１２０３で生成されたまとまりおよびステップＳ１２０３でまとめられなかった残りの各音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ１２０４）。
【００７９】
図１３は、第２の音声合成システムの長母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００８０】
まず、音素単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ１３０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、長母音音素とその前後の母音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ１３０２）、長母音音素とその前後の母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ１３０２：Ｙ）、当該連続部分をそれぞれ一つの単位にまとめる（ステップＳ１３０３）。連続部分がない場合（ステップＳ１３０２：Ｎ）、当該長母音選択方式でまとめる部分は含まれておらず、ステップＳ１３０４に移行する。ステップＳ１３０４では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ１３０３で生成されたまとまりおよびステップＳ１３０３でまとめられなかった残りの各音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ１３０４）。
【００８１】
図１４は、第２の音声合成システムの鼻音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００８２】
まず、音素単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ１４０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、鼻音音素とその前後の母音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ１４０２）、鼻音音素とその前後の母音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ１４０２：Ｙ）、当該連続部分を一つの単位にまとめる（ステップＳ１４０３）。連続部分がない場合（ステップＳ１４０２：Ｎ）、当該鼻音選択方式でまとめる部分は含まれておらず、ステップＳ１４０４に移行する。ステップＳ１４０４では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ１４０３で生成されたまとまりおよびステップＳ１４０３でまとめられなかった残りの各音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ１４０４）。
【００８３】
図１５は、第２の音声合成システムの無声化母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを簡単に示すフローチャートである。
【００８４】
まず、音素単位に分解された音韻情報を入力し（ステップＳ１５０１）、隣接する音素の組み合わせにおいて、無声化母音音素とその前後の無声化子音音素が連続する部分があるか否かをチェックし（ステップＳ１５０２）、無声化母音音素とその前後の無声化子音音素が連続する部分がある場合（ステップＳ１５０２：Ｙ）、当該連続部分をそれぞれ一つの単位にまとめる（ステップＳ１５０３）。連続部分がない場合（ステップＳ１５０２：Ｎ）、当該無声化母音選択方式でまとめる部分は含まれておらず、ステップＳ１５０４に移行する。ステップＳ１５０４では、当該処理段階までに得られている音素のまとまりの単位、つまり、ステップＳ１５０３で生成されたまとまりおよびステップＳ１５０３でまとめられなかった残りの各音素を単位とする、合成単位情報を出力する（ステップＳ１５０４）。
【００８５】
なお、本発明の合成単位決定部４０は、上記「母音選択方式」、「半母音選択方式」、「長母音選択方式」、「鼻音選択方式」、「無声化母音選択方式」のいずれかの方式、または、それらの方式を複数あるいはすべてを組み合わせて用いることができる。
【００８６】
図１６は、図１０の構成の第２の音声合成システムにおいて、利用者から入力された音韻情報から合成音声が生成されるまでの流れの一例を示すフローチャートである。
【００８７】
図１６のフローチャートにおいて、合成対象の音韻情報の入力（ステップＳ１６０１）、音韻単位の決定（ステップＳ１６０２）は、それぞれ実施形態１の本発明の第１の音声合成システムの処理を示した図９のフローチャートのステップＳ９０１、ステップＳ９０２と同様である。音素単位決定部３５が音韻単位から音素単位を決定する（ステップＳ１６０３）。
【００８８】
合成単位決定部４０による合成単位の決定は、連続する音素の音響的な性質が同質なものを一つにまとめて音素単位から合成単位を決定する（ステップＳ１６０４）。
【００８９】
重畳部６０における合成単位の重畳処理（ステップＳ１６０５）、出力部７０からの合成音声出力処理（ステップＳ１６０６）は、図９のフローチャートのステップＳ９０５、ステップＳ９０６と同様である。
【００９０】
以上、本発明の実施形態２にかかる第２の音声合成システムによれば、音韻単位を、構成する各音素単位に分け、隣接する音素の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位とするので、従来技術のように音素ごとにすべて分割する場合に比べて、まとまった合成単位でラベル付けを行っておけば良く、ラベル付けをしておく個所が減少し、ひいては誤ったラベルの位置情報を使用する機会を減少させることができる。このように合成しようとする音声を、音素よりも長い当該合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【００９１】
（実施形態３）
本発明の実施形態３にかかる第３の音声合成システムとして、音韻単位を構成する各音素に分け、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものをまとめて合成単位とし、音声波形信号処理においては、まず、音韻単位のモデル音声波形信号を各音素単位に分割し、それら分割した音素単位の音声波形信号を合成単位ごとにつなぎ合わせて合成単位の音声波形信号を生成し、当該合成単位ごとの音声波形信号を重畳して合成音声を生成する音声合成システムを説明する。
【００９２】
図１７は、実施形態３の音声合成システムの構成を説明する図である。
【００９３】
１０は入力部、２０はモデル辞書、３０は音韻単位決定部、３５は音素単位決定部、４０は合成単位決定部、８０は音素単位音声波形信号生成部、５０は合成単位音声波形信号生成部、６０は重畳部、７０は出力部である。図１０の構成例では、合成単位音声波形信号生成部５０および音素単位音声波形信号生成部８０を重畳部６０の外部に設けているが、合成単位音声波形信号生成部５０および音素単位音声波形信号生成部８０のいずれかまたは双方が重畳部６０の内部に含まれている構成でも良い。
【００９４】
入力部１０、モデル辞書２０、音韻単位決定部３０、合成単位決定部４０、重畳部６０、出力部７０は実施形態１の図１と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９５】
音素単位音声波形信号生成部８０は、モデル辞書２０から音韻単位のモデル音声波形信号を取り出し、当該音韻単位のモデル音声波形信号を各音素単位ごとに分割し、音素単位ごとの音声波形信号を生成する部分である。生成した音素単位ごとの音声波形信号は合成単位音声波形信号生成部５０に渡す。
【００９６】
実施形態３における合成単位音声波形信号生成部５０は、音素単位音声波形信号生成部８０から音素単位のモデル音声波形信号を取り出し、当該音素単位のモデル音声波形信号を合成単位ごとにつなぎ合わせ、合成単位ごとの音声波形信号を生成する。生成した合成単位ごとの音声波形信号を重畳部６０に渡す。
【００９７】
本発明の第３の音声合成システムは、音素単位音声波形信号生成部８０により、図２の例において破線で示したラベル境界位置で、モデル辞書２０内のモデル音声信号波形を各音素に分割する。つまり、従来技術の音声合成システムが、各音素単位に分割することと同様になり、当該ラベル付けが誤っている場合それを使用する可能性はある。しかし、本実施形態３の音声合成システムは、次に、合成単位音声波形信号生成部５０により、隣接し合う音素単位のモデル音声波形信号を合成単位につなぎ合わせ、合成単位ごとの音声波形信号を生成するので、合成単位にまとめられる過程で分割時に使用した境界でなくなる個所がある。つまり、音素単位の分割時点においてラベル付けの位置が誤っている場合であっても、隣接し合う音素単位を合成単位にまとめる時点でラベル情報の影響は消去され、正しい合成単位音声波形信号が生成され、最終的には音声出力対象の音韻情報の正しい音声波形信号が得られる。
【００９８】
図１８は、図１７の構成の第３の音声合成システムにおいて、利用者から入力された音韻情報から合成音声が生成されるまでの流れの一例を示すフローチャートである。
【００９９】
図１８のフローチャートにおいて、合成対象の音韻情報の入力（ステップＳ１８０１）、音声合成する音韻単位の決定（ステップＳ１８０２）、音素単位の決定（ステップＳ１８０３）、合成単位の決定（ステップＳ１８０４）は、それぞれ実施形態２の図１６に示した本発明の第２の音声合成システムの処理の流れを示したフローチャートの（ステップＳ１６０１）〜（ステップＳ１６０４）と同様である。
【０１００】
図１８のフローチャートでは、音素単位音声信号波形分割部８０が、モデル辞書２０から音韻単位の音声波形信号を取り出し（ステップＳ１８０５）、当該音韻単位の音声波形信号を音素単位の音声波形信号に分割する（ステップＳ１８０６）。次に、合成単位音声波形信号生成部５０は、それら音素単位の音声波形信号を合成単位ごとに合成し、合成単位ごとの音声波形信号を生成する（ステップＳ１８０７）。
【０１０１】
ステップＳ１８０７以後の（ステップＳ１８０８）〜（ステップＳ１８０９）は、それぞれ図１６に示した本発明の第２の音声合成システムの処理の流れを示したフローチャートの（ステップＳ１６０５）〜（ステップＳ１６０６）と同様である。
【０１０２】
以上、本発明の実施形態３にかかる、第３の音声合成システムによれば、モデル音声信号波形を各音素単位に分割し、さらに、分割された各音素の音声信号波形を、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを単位としてつなぎ合わせて合成単位の音声信号波形を生成するので、合成単位につなぐ過程で分割時に使用した境界がなくなる個所があり、従来技術のように音素単位ごとにすべてラベル位置を使用する場合に比べて、実質的にまとまった合成単位でラベル位置を使用することとなるので、実質的にラベル位置を使用する個所が減少し、ひいてはラベル位置の誤りによる悪影響を減少させることができる。このように合成しようとする音韻系列を、音素よりも長い合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【０１０３】
（実施形態４）
本発明の波形信号処理は、上記に説明した処理を実現するステップを記述したプログラムとして記述することができ、当該プログラムをコンピュータに読み取らせることにより、本発明の波形信号処理を実行することができる。本発明の音声合成システムを実現する処理ステップを備えたプログラムは、図１９に図示した例のように、ＣＤ−ＲＯＭ１００２やフレキシブルディスク１００３等の可搬型記録媒体１００１だけでなく、ネットワーク上にある記録装置内の記録媒体１０００や、コンピュータのハードディスクやＲＡＭ等の記録媒体１００５に格納して提供することができ、ネットワーク経由でダウンロードすることもできる。プログラム実行時には、プログラムはコンピュータ１００４上にローディングされ、主メモリ上で実行される。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の第１および第２の音声合成システムによれば、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを単位として、音韻情報に対応する音声波形信号を分割して合成単位の音声信号波形を生成するので、従来技術のように音素ごとにすべて分割する場合に比べて、まとまった合成単位でラベルの位置情報を使用するので、ラベル付けをしておく個所が減少し、ひいてはラベル位置の誤りによる悪影響を減少させることができる。このように合成しようとする音韻系列を、音素よりも長い当該合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【０１０５】
また、本発明の第３の音声合成システムによれば、モデル音声信号波形を音素単位に分割し、さらに、分割された各音素単位の音声信号波形を、隣接する音素間の音響的な性質が同質なものを単位として合成単位の音声信号波形をつなぎ合わせるので、合成単位につなぐ過程で分割した境界がなくなる個所があり、従来技術のように音素単位ごとにすべてのラベルの位置情報を使用する場合に比べて、まとまった合成単位でラベルの位置情報を使用するので、ラベルの位置情報を使用する個所が減少し、ひいてはラベル位置の誤りによる悪影響を減少させることができる。このように合成しようとする音韻系列を、音素よりも長い合成単位にまとめられる場合は、当該合成単位を用いることにより、合成音声をより一層自然な音声とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１にかかる本発明の第１の音声合成システムの構成を説明する図
【図２】  本発明のモデル辞書２０内に記憶されているモデル音韻情報とそれに対応するモデル音声波形信号の例を模式的に示した図
【図３】  本発明の母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図４】  本発明の半母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図５】  本発明の長母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図６】  本発明の鼻音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図７】  本発明の無声化母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図８】  本発明の合成単位の「ＷＡ」の音声信号波形を示す図
【図９】  本発明の第１の音声合成システムの処理の流れを示したフローチャート
【図１０】  実施形態２にかかる本発明の第２の音声合成システムの構成を説明する図
【図１１】  本発明の第２の音声合成システムにおいて母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図１２】  本発明の第２の音声合成システムにおいて半母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図１３】  本発明の第２の音声合成システムにおいて長母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図１４】  本発明の第２の音声合成システムにおいて鼻音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図１５】  本発明の第２の音声合成システムにおいて無声化母音選択方式を採用する場合のアルゴリズムを示すフローチャート
【図１６】  本発明の第２の音声合成システムの処理の流れを示したフローチャート
【図１７】  実施形態３にかかる本発明の第３の音声合成システムの構成を説明する図
【図１８】  本発明の第３の音声合成システムの処理の流れを示したフローチャート
【図１９】  実施形態４にかかる、本発明の音声合成システムを実現する処理ステップを記録した記録媒体の例を示す図
【図２０】  従来のピッチ同期波形重畳法を用いる音声合成システムにおける、音素ごとの音声波形信号の格納形式を説明する図
【符号の説明】
１０  入力部
２０  モデル辞書
３０  音韻単位決定部
３５  音素単位決定部
４０  合成単位決定部
５０  合成単位音声波形信号生成部
６０  重畳部
７０  出力部
８０  音素単位音声波形信号生成部
１０００  回線先のハードディスク等の記録媒体
１００１  ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク等の可搬型記録媒体
１００２  ＣＤ−ＲＯＭ
１００３  フレキシブルディスク
１００４  コンピュータ
１００５  コンピュータ上のＲＡＭ／ハードディスク等の記録媒体
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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