"入力音声を声道情報と音源情報とに分離する声道音源分離部と、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報から、前記入力音声の発声時の口腔内の容積に対応する開口度を、前記入力音声の所定再生時刻毎に算出する開口度算出部と、開口度の変換度合いを示す発声様態変換度に基づいて、前記所定再生時刻毎の前記開口度の変換率を決定する開口度変換率決定部と、前記開口度変換率決定部により決定された前記変換率に基づいて、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を、前記開口度算出部により算出された前記開口度が当該変換率で変換された後の開口度に対応する声道情報に変換する声道情報変換部と、前記声道情報変換部による変換後の声道情報と、前記声道音源分離部により分離された前記音源情報とを用いて、合成音を生成する合成部とを備える声質変換装置。前記開口度算出部は、前記所定再生時刻毎に前記声道音源分離部により分離された前記声道情報から声道断面積関数を算出し、前記口腔内を複数の区間に分割した場合に、算出した前記声道断面積関数で示される各区間の声道断面積の和として、前記開口度を算出する請求項1に記載の声質変換装置。さらに、前記入力音声に含まれる母音の時間区間である母音区間を抽出する母音区間抽出部を備え、前記声道情報変換部は、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報のうち、前記母音区間抽出部により抽出された前記母音区間における声道情報のみを変換する請求項1または2に記載の声質変換装置。前記開口度変換率決定部は、前記発声様態変換度を、前記所定再生時刻毎の前記変換率として決定する請求項1~3のいずれか1項に記載の声質変換装置。前記開口度変換率決定部は、前記所定再生時刻毎に、前記開口度算出部により算出された前記開口度の時間的な変化系列におけるダイナミックレンジと前記発声様態変換度との積が、変換後の開口度の時間的な変化系列におけるダイナミックレンジと一致するように、前記変換後の開口度を算出するために前記開口度算出部により算出された前記開口度に乗じる前記変換率を決定する請求項1~3のいずれか1項に記載の声質変換装置。前記開口度変換率決定部は、前記所定再生時刻毎に、前記開口度算出部により算出された前記開口度の時間的な変化系列における開口度の平均値と前記発声様態変換度との積が、変換後の開口度の時間的な変化系列における開口度の平均値と一致するように、前記変換後の開口度を算出するために前記開口度算出部により算出された前記開口度に乗じる前記変換率を決定する請求項1~3のいずれか1項に記載の声質変換装置。前記声道情報変換部は、前記開口度変換率決定部により決定された前記変換率に基づいて、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を示す声道断面積を変換することにより、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を変換する請求項1~6のいずれか1項に記載の声質変換装置。前記声道情報変換部は、前記口腔内を複数の区間に分割した場合に、前記変換率に対応し、かつ区間ごとに定められる変換係数を、区間ごとの前記声道断面積に乗算することにより、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を変換する請求項7に記載の声質変換装置。前記変換係数は、口唇に近い区間の前記変換係数ほど、隣接する区間の前記変換係数との差分の絶対値が大きい請求項8に記載の声質変換装置。入力音声を声道情報と音源情報とに分離するステップと、分離された前記声道情報から、前記入力音声の発声時の口腔内の容積に対応する開口度を、前記入力音声の所定再生時刻毎に算出するステップと、開口度の変換度合いを示す発声様態変換度に基づいて、前記所定再生時刻毎の前記開口度の変換率を決定するステップと、決定された前記変換率に基づいて、分離された前記声道情報を、算出された前記開口度が当該変換率で変換された後の開口度に対応する声道情報に変換するステップと、変換後の声道情報と、分離された前記音源情報とを用いて、合成音を生成するステップとを含む声質変換方法。請求項10に記載の声質変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。特許文献1の音声強調装置では、背景雑音や入力音声の特性フォルマント中心周波数に応じてフォルマントの強度を変化させることにより、音声を強調している。自然な発声が持つ声質は、音声の発話速度や発話内の位置、またはアクセント句内における位置など、さまざまな要因の影響を受ける。例えば、自然な発話においては、文頭ははっきりと明瞭度高く発声するが、文末では発音の怠けが発生し、明瞭度が低下する傾向がある。また、発声時にある単語が強調されている場合は、その単語の声質は、強調されない場合と比較すると明瞭度が高くなる傾向がある。図1に、人間の声帯及びおよび声道を示す。以下、人間の音声の生成原理を説明する。人間の音声は、図1に示すように、声帯1601の振動により生成される音源波形が、声門1602から口唇1603までにより構成される声道1604を通過する際に、舌などの調音器官による狭めなどの影響を受けて生成される。分析合成型音声合成法は、このような音声の生成原理に基づいて、人間の音声を分析する。具体的には、音声を声道情報と音源情報に分離し、分離されたパラメータを変形することにより、合成音の声質を変換することが可能である。例えば、音声の分析方法として、音源声道モデルと呼ばれるモデルが使用される。音源声道モデルによる分析では、音声はその生成過程に基づいて音源情報と声道情報に分離される。分離された音源情報と声道情報をそれぞれ変形することにより声質を変えることができる。図2は、同一話者による先行音素が同一である同じ母音の声道伝達特性を示す。図2において、横軸は周波数を表し、縦軸はスペクトル強度を表す。図2に示す曲線211はめまいがします/memaigashimasxu/と発声した際のめまいの/ma/の母音部/a/が持つ声道伝達特性を示す。曲線212は、お湯が出ません/oyugademaseN/と発声した際の/ma/の母音部/a/が持つ声道伝達特性を示す。同じ先行音素を持つ母音同士を比較しても、共振周波数を示すフォルマント上方向のピークの位置および強さが大きく異なることがわかる。この要因としては、曲線211に対応する母音部/a/は文頭に近く、かつ内容語contentwordであるのに対して、曲線212に対応する母音部/a/は、文末に近く、かつ機能語functionwordであると言うことが挙げられる。また、聴感上においても、曲線211に対応する母音部/a/の方がより明瞭に聞こえる。このように、自然な発話においては、文章内において発声の方法が異なる。つまり、ハキハキと発声し、明瞭な音声や怠けて発声し、不明瞭な音声といった意識的あるいは無意識の発声の仕方の違いがある。このような発声方法の違いを以後発声様態と呼ぶ。このような発声様態は音韻環境だけではなく、その他の様々な言語的および生理的な影響を受けて変動している。特許文献1の音声強調装置は、そのような発声様態の変動を考慮することなく、背景雑音と入力音声のフォルマント中心周波数に基づいてフォルマントの強度の変換を行っているため、強調された音声の発声様態の時間的変化パターンは、入力音声とは異なったものとなる。この発声様態の時間的変化について、図3の概念図を用いて説明する。図3aは、入力音声として発声された音声めまいがします/memaigashimasxu/に対して、音声に含まれる各母音の発声様態明瞭度の変化を示している。Xの領域は、はっきりした発声であり、明瞭度が高い音韻を示す。Yの領域は、怠けた発声であり明瞭度が低い音韻を示している。例えばこのように前半は、明瞭度が高い発声様態であり、後半は明瞭度が低い発声様態を示す。一方、図3bは、フォルマントの強調または弱めにより音声強調を行った場合の強調音声が持つ発声様態の時間的変化を示す。背景雑音と入力音声のフォルマント中心周波数のみによりフォルマント強度を変換しているため、発声様態の時間的な変動パターンを保持することができない。例えば、図3bのように発声様態が変動した場合、発声様態は、はっきりと明瞭度を高く発声する区間Xと、怠けて明瞭度を低く発声する区間Yが交互に繰り返すような強調音声が得られることになる。このように発声様態の時間的変化パターンが入力音声の時間的変化パターンと異なると、声質変換後の音声における発声様態の変化の自然性を保持することができなくなり、結果として声質変換後の音声の自然性が大きく劣化するという課題を有していた。本発明は、前記従来の課題を解決するもので、入力音声が保有する発声様態の時間パターンを保持しながら声質を変換することで、声質変換時の自然性、言い換えれば流暢さを低下させずに発声様態を変換することができる声質変換装置を提供することを目的とする。本発明のある局面に係る声質変換装置は、入力音声を声道情報と音源情報とに分離する声道音源分離部と、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報から、前記入力音声の発声時の口腔内の容積に対応する開口度を、前記入力音声の所定再生時刻毎に算出する開口度算出部と、開口度の変換度合いを示す発声様態変換度に基づいて、前記所定再生時刻毎の前記開口度の変換率を決定する開口度変換率決定部と、前記開口度変換率決定部により決定された前記変換率に基づいて、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を、前記開口度算出部により算出された前記開口度が当該変換率で変換された後の開口度に対応する声道情報に変換する声道情報変換部と、前記声道情報変換部による変換後の声道情報と、前記声道音源分離部により分離された前記音源情報とを用いて、合成音を生成する合成部とを備える。この構成によると、入力音声の発声様態を変換する際に、入力音声における発声様態の時間パターンを保存することが可能となる。つまり、発声様態変換比率を大きくすると、開口度が相対的に大きくなり、はっきりと発声した音声となり、元気に発声されたように聞こえる。一方、発声様態変換比率を小さくすると、開口度が相対的に小さくなり、怠けて発声した音声となり、力なく発声されたように聞こえる。これにより、声質変換された音声には、発声様態の変化の時間パターンが保存されているため、自然性流暢さを劣化させない声質変換が可能となる。なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える声質変換装置として実現することができるだけでなく、声質変換装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする声質変換方法として実現することができる。また、声質変換装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは声質変換方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、CD-ROMCompactDisc-ReadOnlyMemory等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。本発明の声質変換装置によれば、入力音声の発声様態を変換する際に、入力音声における発声様態の時間的変化パターンを維持することが可能となる。つまり、声質変換された音声には、発声様態の変化の時間パターンが保存されているため、自然性流暢さを劣化させない声質変換が可能となる。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。本発明の一実施態様に係る声質変換装置は、入力音声を声道情報と音源情報とに分離する声道音源分離部と、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報から、前記入力音声の発声時の口腔内の容積に対応する開口度を、前記入力音声の所定再生時刻毎に算出する開口度算出部と、開口度の変換度合いを示す発声様態変換度に基づいて、前記所定再生時刻毎の前記開口度の変換率を決定する開口度変換率決定部と、前記開口度変換率決定部により決定された前記変換率に基づいて、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を、前記開口度算出部により算出された前記開口度が当該変換率で変換された後の開口度に対応する声道情報に変換する声道情報変換部と、前記声道情報変換部による変換後の声道情報と、前記声道音源分離部により分離された前記音源情報とを用いて、合成音を生成する合成部とを備える。この構成によると、入力音声の発声様態を変換する際に、入力音声における発声様態の時間パターン時間的な変化系列を保存することが可能となる。つまり、発声様態変換比率を大きくすると、開口度が相対的に大きくなり、はっきりと発声した音声となり、元気に発声されたように聞こえる。一方、発声様態変換比率を小さくすると、開口度が相対的に小さくなり、怠けて発声した音声となり、力なく発声されたように聞こえる。これにより、声質変換された音声には、発声様態の変化の時間パターンが保存されているため、自然性流暢さを劣化させない声質変換が可能となる。好ましくは、前記開口度算出部は、前記所定再生時刻毎に前記声道音源分離部により分離された前記声道情報から声道断面積関数を算出し、前記口腔内を複数の区間に分割した場合に、算出した前記声道断面積関数で示される各区間の声道断面積の和として、前記開口度を算出する。さらに好ましくは、上述の声質変換装置は、さらに、前記入力音声に含まれる母音の時間区間である母音区間を抽出する母音区間抽出部を備え、前記声道情報変換部は、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報のうち、前記母音区間抽出部により抽出された前記母音区間における声道情報のみを変換する。この構成によると、声道情報が時間的に早く変化する子音区間に対して開口度を変換しないことで、過度な声道形状の変換を防止することができるため、声質変換時の音質の劣化を抑圧することが可能となる。また、前記開口度変換率決定部は、前記発声様態変換度を、前記所定再生時刻毎の前記変換率として決定しても良い。この構成によると、外部から入力された発声様態変換度を直接的に用いて、声道情報を変換することが可能となる。好ましくは、前記開口度変換率決定部は、前記所定再生時刻毎に、前記開口度算出部により算出された前記開口度の時間的な変化系列におけるダイナミックレンジと前記発声様態変換度との積が、変換後の開口度の時間的な変化系列におけるダイナミックレンジと一致するように、前記変換後の開口度を算出するために前記開口度算出部により算出された前記開口度に乗じる前記変換率を決定する。この構成によると、外部から入力される発声様態変換度に基づいて、入力音声の開口度の時間パターン時間的な変化系列のダイナミックレンジを変換することができる。このため、よりメリハリの付いた音声に声質変換することが可能となる。また、前記開口度変換率決定部は、前記所定再生時刻毎に、前記開口度算出部により算出された前記開口度の時間的な変化系列における開口度の平均値と前記発声様態変換度との積が、変換後の開口度の時間的な変化系列における開口度の平均値と一致するように、前記変換後の開口度を算出するために前記開口度算出部により算出された前記開口度に乗じる前記変換率を決定しても良い。この構成によると、外部から入力される発声様態変換度に基づいて、入力音声の開口度の時間パターン時間的な変化系列の平均値を変換することができる。このため、平均的に発声様態が変換された声質変換することが可能となる。また、前記声道情報変換部は、前記開口度変換率決定部により決定された前記変換率に基づいて、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を示す声道断面積を変換することにより、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を変換しても良い。好ましくは、前記声道情報変換部は、前記口腔内を複数の区間に分割した場合に、前記変換率に対応し、かつ区間ごとに定められる変換係数を、区間ごとの前記声道断面積に乗算することにより、前記声道音源分離部により分離された前記声道情報を変換する。この構成によると、声道断面積関数を変形する際に、より自由度が高く変換することができるため、声質変換された音声の自然性の劣化を防止することが可能となる。さらに好ましくは、前記変換係数は、口唇に近い区間の前記変換係数ほど、隣接する区間の前記変換係数との差分の絶対値が大きい。この構成によると、声道断面積関数を変換する際に、より発声機構に合致した変形が可能となり、声質変換された音声の自然性の劣化を防止することが可能となる。実施の形態本発明の実施の形態では、元となる音声入力音声に対して、後述する発声の様態を表す開口度を変換率に基づいて変換することにより声質変換を行う方法について説明する。既に述べたように、声質変換を行う際には、入力音声における発声様態の時間的な変動を保持することが重要である。発声様態とは、例えば、ハッキリと明瞭度の高い発声、または、怠けた明瞭度の低い発声である。発声様態は、例えば音声の発話速度、発話内の位置、または、アクセント句内における位置に影響を受ける。例えば、自然な発話においては、文頭ははっきりと明瞭に発声するが、文末では怠けが発生し、明瞭度が低下する傾向がある。また、入力音声において、ある単語が強調されている場合の発声様態は、強調されない場合と異なる。図4aは、前述のめまいがします/memaigashimasxu/と発声した際のめまいの/ma/の母音部/a/の対数声道断面積関数を示し、図4bは、お湯が出ません/oyugademaseN/と発声した際の/ma/の母音部/a/の対数声道断面積関数を示す。図4aの母音部/a/は、文頭に近く、また内容語自立語に含まれる音であることから、発声様態としてはハッキリと明瞭に発話されている。一方、図4bの母音部/a/は、文末に近いことから、発声様態としては怠けが発生し、明瞭さが低い。本願発明者らは、このような発声様態の違いと対数声道断面積関数の関係を注意深く観察することにより、発声様態が口腔内の容積と関連があるという知見を見出した。つまり、口腔内の容積が大きいほど、発声様態はハッキリと明瞭である傾向があり、逆に口腔内の容積が小さいほど、発声様態は怠けを伴い、明瞭度が低い傾向がある。音声から算出可能な口腔内容積を開口度の指標とすることによって、その音声が持つ発声様態を制御することが可能となる。本実施の形態では、口腔内容積を示す開口度を用いることにより発声様態の時間的な変動を保存して声質変換を行うことで、自然性の劣化が少ない合成音を生成することができる。図5は、実施の形態における声質変換装置の機能的な構成を示すブロック図である。声質変換装置は、声道音源分離部101と、開口度算出部102と、開口度変換率決定部105と、声道情報変換部103と、合成部104とを備える。声道音源分離部101は、入力音声を受け付ける。声道音源分離部101は、受け付けた入力音声を声道情報と音源情報に分離する。開口度算出部102は、声道音源分離部101により分離された声道情報を用いて、入力音声の各フレームにおける開口度を算出する。つまり、開口度算出部102は、声道音源分離部101により分離された声道情報から、入力音声の発声時の口腔内の容積に対応する開口度を、入力音声の所定再生時刻フレーム毎に算出する。開口度変換率決定部105は、外部から入力される開口度の変換度合いを示す発声様態変換度に基づいて、開口度算出部102により算出された各フレームにおける開口度の変換率である率を算出する。声道情報変換部103は、開口度変換率決定部105により決定された開口度変換率に基づいて、声道音源分離部101により分離された声道情報を、開口度算出部102が算出した開口度が当該開口度変換率で変換された後の開口度に対応する声道情報に変換する。合成部104は、声道情報変換部103により変換された声道情報と、声道音源分離部101により分離された音源情報を用いて合成音を生成する。以上のように構成された声質変換装置により、入力音声の発声様態の時間的な変動を保持しながら声質変換が可能となる。以下、それぞれの構成要素について説明する。<声道音源分離部101>声道音源分離部101は、入力音声に対して、声道音源モデル音声の発声機構をモデル化した音声生成モデルを適用することにより、声道情報と音源情報の分離を行う。使用する声道音源モデルに制限はなく、どのようなモデルであっても良い。例えば、声道音源モデルとして線形予測モデルLPCモデルがある。線形予測モデルは、音声波形のある標本値snをそれより前のp個の標本値から予測するものであり、標本値snは、式1のように表せる。p個の標本値に対する係数αii=1~pは、相関法や共分散法などを用いることにより算出できる。算出した係数αiを用いると入力された音声信号は、式2により生成することができる。ここで、Szは音声信号snのz変換後の値であり、Uzは、は有声音源信号unのz変換後の値であり、入力音声Szを声道情報1/Azで逆フィルタリングした信号を表す。さらに、LPC分析により分析された線形予測係数αiを用いて、PARCOR係数偏自己相関係数を算出するようにしてもよい。PARCOR係数は、線形予測係数と比較して、補間特性が良いことが知られている。PARCOR係数は、Levinson-Durbin-Itakuraアルゴリズムを用いることにより算出することが可能である。なお、PARCOR係数は、次の特徴を保有する。特徴1低次の係数ほどその変動によるスペクトルへの影響が大きく、高次になるにつれて変動の影響が小さくなる。特徴2高次の係数の変動の影響は、平坦に全域にわたる。以下の説明では、声道情報として、PARCOR係数を用いて説明する。なお、用いる声道情報はPARCOR係数に限らず、線形予測係数を用いても良い。さらには線スペクトル対LSPを用いてもよい。また、声道音源モデルとしてARXモデルAutoregressivewithexogenousinputを用いてもよい。ARX分析は、音源として数式音源モデルを用いる点がLPC分析と大きく異なる。また、ARX分析では、LPC分析と異なり、分析区間内に複数の基本周期を含んだ場合においても、より正確に声道と音源の情報を分離できる非特許文献1:音源パルス列を考慮した頑健なARX音声分析法、日本音響学会誌58巻7号、2002年、pp.386-397。ARX分析では、音声は式3に示す生成過程により生成される。式3において、Szは音声信号snのz変換後の値を表す。Uzは有声音源信号unのz変換後の値を表す。Ezは無声雑音音源enのz変換後の値を表す。つまり、ARX分析では、有声音は式3の右辺第1項により音声が生成され、無声音は右辺第2項により生成される。このとき、有声音源信号ut=unTsのモデルとして、式4に示す音モデルを用いるTsはサンプリング周期。ただし、AVは有声音源振幅、T0はピッチ周期、OQは声門開放率を表わす。有声音の場合は式4の右辺上段第1項が使用され、無声音の場合は式4の右辺上段第2項が使用される。声門開放率OQとは、1ピッチ周期における声門が開放されている割合を示す。声門開放率OQが大きいほどやわらかい音声となる傾向があることが知られている。ARX分析は、LPC分析と比較して以下の利点がある。利点1分析窓内に複数のピッチ周期に対応した音源パルス列を配して分析を行っているため、女性または子供などの高ピッチ音声でも安定に声道情報を抽出できる。利点2特に、ピッチ周波数F0と第1フォルマント周波数F1が接近している/i/、/u/などの狭母音の声道音源分離性能が高い。有声音区間では、LPC分析の場合と同様に、Uzは、入力音声Szを声道情報1/Azで逆フィルタリングすることにより得ることができる。ARX分析においても、声道情報1/Azは、LPC分析におけるシステム関数と同じ形式である。このことから、LPC分析と同様の方法により、PARCOR係数を求めても良い。<開口度算出部102>開口度算出部102は、声道音源分離部101により分離された声道情報を用いて、入力音声の各音声フレームに対して口腔内の容積に対応する開口度を算出する。入力音声の各音声フレームには、入力音声が発声された時刻の情報が含まれる。開口度算出部102は、所定再生時刻毎に声道音源分離部101により分離された声道情報から声道断面積関数を算出し、口腔内を複数の区間に分割した場合に、算出した声道断面積関数で示される各区間の声道断面積の和として、開口度を算出する。具体的には、開口度算出部102は、声道情報として抽出されたPARCOR係数から式5を用いて、声道断面積関数を算出する。ここで、kiは、i次のPARCOR係数、Aiは、i番目の声道断面積を表し、AN1=1とする。図6は、ある発声の母音/a/の対数声道断面積関数を示す図である。声門から口唇までの声道を11個の区間セクションに分割しており、セクション11が声門を表し、セクション1が口唇を表す。図6において、網掛け領域は概ね口腔内と考えることができる。そこで、セクション1からセクションTまでを口腔内と考えると図6ではT=5、開口度Vは式6により定義することができる。Tは、LPC分析あるいはARX分析の次数に応じて変更することが望ましい。例えば10次のLPC分析の場合、3乃至5程度が望ましい。ただし、具体的な次数については限定するものではない。開口度算出部102は、以上のように定義される開口度Vを入力音声の各フレームに対して算出する。図7に、めまいがします/memaigashimasxu/という発声において、式6により算出された開口度の時間的な変化を示す。このように開口度は、時間的に変動しており、この時間変動パターンを崩すと、自然性が劣化する。このように声道断面積関数を用いて算出される開口度口腔内の容積を用いることにより、単に口唇の開き具合だけではなく、外界から直接観測できない、口腔内の形状例えば舌の位置も考慮することができる。なお、上記の説明では、開口度の算出の単位はフレームとしたが、フレームに限定されるものではない。例えば、音素を単位として開口度を算出するようにしても良い。この場合、音素中心のフレームにおける開口度を、その音素の開口度としても良い。また、音素内の開口度の平均値を、その音素の開口度としても良い。音素を単位とした場合、各フレームにおける開口度は、当該フレームの前後の音素の開口度から内挿補間することにより算出することができる。開口度を算出する単位としては、このほかにモーラまたは音節などを用いるようにしても良い。<開口度変換率決定部105>開口度変換率決定部105は、開口度算出部102により算出された各フレームiにおける開口度変換率riを算出する。これにより入力音声の発声様態を変化させることにより、入力音声とは異なる発声様態の音声を得ることができる。具体的には、よりハッキリと元気な発声様態への変換や、怠けた元気のない発声様態の変換などが可能となる。なお、開口度変換率riとは、開口度に乗算する係数のことであり、開口度に開口度変換率riを乗算することにより、開口度を変換することができる。開口度変換率riの算出の方法としては、例えば発声様態変換度qを直接、フレーム毎の開口度変換率riとしてもよい。具体的には、開口度変換率決定部105は、各フレームの開口度変換率riを式7に従って、算出すればよい。ここで、iは、フレーム番号を示す。このように算出された開口度変換率riを用いると、開口度算出部102が算出した開口度図8aの破線に対して、変換後の開口度V’i図8aの実線は式8により得ることができる。このように開口度を変換することにより、入力音声の開口度を発声様態変換度に応じて変換することになる。その結果、発声様態の異なる発声をした場合に相当する開口度パターンを生成することができる。また、開口度の変化の時間パターンを保持したまま、開口度の変化系列におけるダイナミックレンジを調整するようにしてもよい。つまり、開口度変換率決定部105は、フレーム毎に、開口度算出部102が算出した開口度Viの時間的な変化系列におけるダイナミックレンジと発声様態変換度との積が、変換後の開口度V’iの時間的な変化系列におけるダイナミックレンジと一致するように、開口度変換率riを決定する。具体的には、図8bの破線に示すように開口度算出部102が算出した開口度の時間パターンをViとすると、開口度変換率決定部105は、式9により、入力音声の開口度のダイナミックレンジを変換する開口度変換率riを算出する。ここで、Exは、xの平均値を算出する関数を表す。開口度Viを、式9で算出されたriを用いて変換した後の開口度V’iは、ダイナミックレンジを式10で定義する。変換前のダイナミックレンジDRと変換後のダイナミックレンジDR’の関係は発声様態変換度qを用いると式11のように表される。このようにして算出された開口度変換率riを用いることにより、開口度の時間パターンの動きを保持しながらそのダイナミックレンジを変換することが可能となる。このようにして算出された開口度変換率riを用いると、変換後の開口度V’iは式8により表現できる。以上のように変換された開口度の時間パターンは、図8bの実線のようになり、開口度の時間パターンのダイナミックレンジを変換することができる。例えば、発声様態変換度qが1よりも大きい場合は、開口度のパターンのダイナミックレンジが拡大される。よって、入力音声に含まれる開口度が大きい区間の音声は、より開口度が大きくなるように変換される。開口度が小さい区間の音声は、より開口度が小さくなるように変換される。その結果、入力音声に対して、メリハリがついた音声に変換することが可能となる。具体的には、開口度が大きくなると、はっきりと発声した音声となり、元気に発声されたように聞こえる。一方、発声様態変換度qが1よりも小さい場合は、ダイナミックレンジが縮小される。よって、入力音声に含まれる開口度が大きい区間の音声は、より開口度が小さくなるように変換される。このため、発声様態の変動が少なくなり、全体的にメリハリが少なく、落ち着いた音声に変換することが可能となる。具体的には、開口度が小さくなると、怠けて発声した音声となり、力なく発声されたように聞こえる。また、開口度変換率決定部105は、開口度の変化の時間パターンを保持したまま、開口度の変化系列における平均値をシフトするように開口度を調整するようにしてもよい。つまり、開口度変換率決定部105は、フレーム毎に、開口度算出部102が算出した開口度の時間的な変化系列における開口度Viの平均値と発声様態変換度との積が、変換後の開口度V’iの時間的な変化系列における開口度の平均値と一致するように、開口度変換率riを決定する。具体的には、図8cの破線に示すように開口度算出部102が算出した開口度の時間パターンをViとすると、開口度変換率決定部105は、式12により、入力音声の開口度の平均値をシフトする変換する開口度変換率riを算出する。このようにして算出された開口度変換率riを用いると、変換後の開口度V’iは式8により表現できる。以上のように変換された開口度の時間パターンは、図8cの実線のようになり、開口度の時間パターンの平均値をシフトするように変換することができる。発声様態変換度qが1よりも大きい場合には、一様にはっきりと発声し、元気な感じの音声に変換することができる。発声様態変換度qが1よりも小さい場合には、一様に怠けて発声することにより、元気なく発声した音声に変換することができる。なお、開口度変換率riの算出方法は上述の方法に限るものではなく、何らかの方法で開口度の時間パターンを保持したままその大きさを変えるものであればよい。<声道情報変換部103>声道情報変換部103は、以上のようにして算出したフレームiの開口度変換率riを用いて声道音源分離部101により算出された声道情報を変換する。つまり、声道情報変換部103は、開口度変換率決定部105により決定された開口度変換率に基づいて、声道音源分離部101により分離された声道情報を示す声道断面積を変換することにより、声道音源分離部101により分離された声道情報を変換する。具体的には、声道情報変換部103は、各フレームにおいて、声道断面積関数が示す声道断面積に対する変換係数を示す変換関数Ckiを式13により算出する。ここで、kは、声道断面積関数におけるセクション番号であり、riは、口唇位置における開口度変換率を表す。また、βは、各セクションにおける開口度の変化の度合いの強さを表す予め定められた定数である。βが大きいほど、口唇側のセクションにおいてより変換関数Ckiが急峻な変化を示す。図9は、β=0.7とし、riを-0.4、-0.2,0,0.2,0.4、と変化させたときの変換関数Ckiが示す変換係数Ciを示すグラフである。図からわかるように開口度変換率riが負の場合には、口唇に向けて変換係数Ciの値が小さくなることより徐々に声道断面積が狭まるように働き、開口度変換率ri正の場合には、変換係数Ciの値が大きくなることより逆に声道断面積が広がるように働く。このような変換係数Ciを式14に示すように、入力音声の声道断面積関数Aiに乗算することにより開口度を調整することが可能である。なお、式14では、変換関数Ckiに声道断面積関数Aikを乗算した式を示している。つまり、声道情報変換部103は、口腔内を複数の区間に分割した場合に、開口度変換率に対応し、かつ区間ごとに定められる変換係数を、区間ごとの声道断面積に乗算することにより、声道音源分離部101により分離された声道情報を変換する。また、変換関数は図9に示すような形状をしている。このため、変換係数は、口唇に近い区間の変換係数ほど、隣接する区間の変換係数との差分の絶対値が大きい。なお、声道断面積関数Aikに対する変換関数Ckiは式13に限定するものではなく、声道断面積関数Aikに対して、口唇に近づくほど変換係数Ciの値が大きく変化するような関数であればよい。あるいは、口腔内に対応するセクションの断面積を一律に変換するように変換関数Ckiを設計してもよい。図10に、母音/a/に関して式14を用いて開口度を変換した際の声道断面積の変化の様子を示す。図10aは、ある発声された母音/a/の対数声道断面積関数である。横軸はセクション番号を示し、縦軸は声道断面積の値を示す。一方、図10bは、図10aの声道断面積関数に対して、式14により開口度を変換した場合の声道断面積関数である。横軸および縦軸は、図10aと同じである。図10からわかるように、変換前と変換後の声道断面積を比較した場合に、セクション5付近から口唇セクション1にかけて、声道断面積が徐々に狭まっている。このように声道断面積を変換することで、実際の発声時に伴う口腔内の動きを模擬する。つまり、口唇に近いほど声道断面積が大きく変化するという口腔内の動きを模擬している。図11は、以上のようにして得られた声道情報の声道伝達特性を示した図である。同図において横軸は周波数を示し、縦軸はスペクトル強度を示す。図11において実線1101は、図10aの声道断面積関数に対応する声道伝達特性を示す。破線1102は、図10bの声道断面積関数に対応する声道伝達特性を示す。つまり、破線1102は、声道情報変換部103により変換された後の声道情報の声道伝達特性を示す。声道情報変換部103により開口度が小さくなるように変換したことにより、フォルマントの強度は弱まる傾向にある。一方、開口度の変換に伴い、破線1102で示される声道伝達特性のフォルマント中心周波数も変換前の声道伝達特性実線1101と比較すると移動している。このように従来の音声強調装置のようにフォルマント強度だけではなく、フォルマント中心周波数に対しても開口度を変換することにより変形することが可能となる。また、開口度の時間的な変動パターンは入力音声の変動パターンと同様の時間的変動を保持しているため、音声としての自然性も保持することができる。<合成部104>合成部104は、声道情報変換部103により変換された声道情報声道断面積関数A’ikと、声道音源分離部101により分離された音源情報を用いて、音声を合成する。合成の方法は特に限定するものではないが、声道情報としてPARCOR係数を用いている場合は、声道断面積関数A’ikを式5を用いてPARCOR係数に変換し、PARCOR合成を用いればよい。あるいは、PARCOR係数からLPC係数に変換した後に合成してもよいし、フォルマントを抽出し、フォルマント合成により合成してもよい。さらにはPARCOR係数からLSP係数を算出しLSP合成により合成するようにしてもよい。<フローチャート>本実施の形態に係る声質変換装置の具体的な動作に関して図12に示すフローチャートを用いて説明する。ステップS101において、声道音源分離部101は、入力音声を声道情報と音源情報とに分離する。ステップS102において、開口度算出部102は、ステップS101で分離された声道情報を用いて、入力音声に含まれる各フレームにおける開口度を算出する。ステップS103において、開口度変換率決定部105は、ステップS102で算出された入力音声の各フレームの開口度と、別途入力される発声様態変換度に基づいて、開口度変換率を決定する。ステップS104において、声道情報変換部103は、ステップS103で決定された開口度変換率に基づいて、ステップS101において算出された声道情報を変換する。ステップS105において、合成部104は、ステップS104において変換された声道情報と、ステップS101において分離された音源情報を用いて合成音を生成する。<効果>かかる構成によれば、入力音声の発声様態を変換する際に、入力音声における発声様態の時間的変化パターンを保存しながら、発声様態変換度に基づいて発声様態を変換することが可能となる。つまり、発声様態変換比率を大きくすると、開口度が相対的に大きくなり、はっきりと発声した音声となり、元気に発声されたように聞こえるという効果を有する。一方、発声様態変換比率を小さくすると、開口度が相対的に小さくなり、怠けて発声した音声となり、力なく発声されたように聞こえるという効果がある。また、実施の形態の声質変換装置により声質変換された音声は、発声様態の変化の時間パターンが保存されているため、声質変換時の自然性流暢さを劣化させない声質変換が可能となる。具体的には、図8a~図8cの破線に示すように、入力音声の発声様態明瞭度の変化と、実線に示すように、声質変換後の音声の発声様態の変化パターンはっきりや怠けの時間パターンとが同じになるため、音声の発声様態の不自然さに起因する音質の劣化が生じない。なお、本実施の形態では、日本語の音声により説明を行ったが、日本語に限るものではなく、英語をはじめ他の言語においても同様に声質変換を行うことができる。例えば、通常発声した場合CanImakeaphonecallfromthisplainと発声した場合の文末のplainの[ei]と、MayIhaveathermometerと発声した場合の文頭のMayの[ei]との発声様態は異なる[]内は国際音声記号IPAInternationalPhoneticAlphabet。また、日本語と同様に文内位置や、内容語もしくは機能語、または強調の有無などによりその発声様態は変化することから、フォルマント強度のみを変換すると、日本語と同様に発声様態の時間的変化パターンが崩れる。よって、声質変換音声の自然性は劣化する。したがって、英語においても開口度を基準に声質を変換することにより、入力音声における発声様態の時間的変化パターンを保存しながら、目標の声質に変換することが可能となる。結果として、声質変換された音声は、発声様態の変化の時間パターンが保存されているため、声質変換時の自然性流暢さを劣化させない声質変換ができる。変形例次に、本実施の形態の変形例について説明する。本変形例では、入力音声の母音区間についての声質を変換する。図13は、本発明の実施の形態の声質変換装置の変形例を示す構成図である。図13において、図5と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。本変形例に係る声質変換装置は、図5に示した声質変換装置の構成において、母音区間抽出部201を新たに設け、声道情報変換部103の代わりに母音声道情報変換部202を用いた構成を有する。<母音区間抽出部201>母音区間抽出部201は、入力された音声に含まれる母音の時間区間である母音区間を抽出する。母音区間の抽出方法は特に限定するものではない。例えば、母音区間抽出部201は、音声認識技術を用いて入力音声の音素系列を認識し、その認識結果から母音区間を抽出するようにすればよい。あるいは、母音区間抽出部201は、予め保持している母音の音声波形のテンプレートと、入力音声の音声波形の類似度を算出し、算出した類似度が予め設定した閾値よりも大きい場合に母音区間として抽出するようにしてもよい。<母音声道情報変換部202>母音声道情報変換部202は、声道音源分離部101により分離された声道情報のうち、母音区間抽出部201が抽出した母音区間における声道情報のみを変換する。具体的な声道情報の変換方法は、声道情報変換部103による声道情報の変換方法と同じである。このため、その詳細な説明は繰り返さない。<フローチャート>本変形例に係る声質変換装置の具体的な動作に関して図14に示すフローチャートを用いて説明する。ステップS201において、母音区間抽出部201は、入力音声から母音区間を抽出する。ステップS101において、声道音源分離部101は、入力音声を声道情報と音源情報とに分離する。ステップS102において、開口度算出部102は、ステップS101で分離された声道情報を用いて、入力音声に含まれる各フレームにおける開口度を算出する。ステップS103において、開口度変換率決定部105は、ステップS102で算出された入力音声の各フレームの開口度と、別途入力される発声様態変換度に基づいて、開口度変換率を決定する。ステップS202において、母音声道情報変換部202は、ステップS103で決定された開口度変換率に基づいて、ステップS101により算出された声道情報のうち、ステップS201において抽出された母音区間における声道情報を変換する。ステップS105において、合成部104は、ステップS202において変換された声道情報と、ステップS101において分離された音源情報を用いて合成音を生成する。子音区間については声道情報の変換が行われない。このため、合成部104は、子音区間については、声道音源分離部101により分離された声道情報と音源情報とを用いて合成音を生成する。<効果>かかる構成によれば、入力音声の発声様態を変換する際に、入力音声における発声様態の時間的変化パターンを保存しながら、発声様態変換比率に基づいて発声様態を変換することが可能となる。結果として、声質変換された音声は、発声様態の変化の時間パターンが保存されているため、声質変換時の自然性流暢さを劣化させない声質変換が可能となる。加えて、子音区間は声道情報の変化が時間的に速く、また大きいため、比較的継続時間が長く、声道情報の動きが緩やかな母音区間と比べて声道情報の変形に伴う音質劣化が大きい。このことから、母音区間のみを変換することにより声質変換時の音質劣化を抑圧することができる。また、母音区間は子音区間よりも継続時間長が長いことから声質変換の効果を維持することが可能である。なお、図示しない入力音声取得部が入力音声を取得しても良い。入力音声取得部は、入力音声を取得した時刻と入力音声と対応付けて取得する。この時刻は、所定再生時刻に対応する。入力音声取得部は、声道音源分離部101に、取得した入力音声を送信する。入力音声取得部は、マイクロホン等で構成しても良い。または、入力音声取得部に含まれる記憶部に、入力音声を記憶しても良い。なお、上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されても良い。RAMまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSILargeScaleIntegration:大規模集積回路から構成されているとしても良い。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されているとしても良い。ICカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。ICカードまたはモジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ICカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このICカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。また、本発明は、上記に示す方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、前記コンピュータプログラムからなるディジタル信号であるとしても良い。さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記ディジタル信号をコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BDBlu-rayDisc登録商標、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記ディジタル信号であるとしても良い。また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記ディジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。また、上記プログラムまたは上記ディジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記ディジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。さらに、上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。"