JPS5924439B2 - 音声分析合成装置の制御方法 - Google Patents
音声分析合成装置の制御方法Info
- Publication number
- JPS5924439B2 JPS5924439B2 JP53001282A JP128278A JPS5924439B2 JP S5924439 B2 JPS5924439 B2 JP S5924439B2 JP 53001282 A JP53001282 A JP 53001282A JP 128278 A JP128278 A JP 128278A JP S5924439 B2 JPS5924439 B2 JP S5924439B2
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- JP
- Japan
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- linear prediction
- synthesis
- residual power
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- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 46
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims 3
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は線形予測係数を用いた音声の分析合成装置に関
し、殊に有限精度演算において概周期的な音声などの分
析合成に実施して好適な合成音声を得るための音声分析
合成装置の制御方法に係るものである。
し、殊に有限精度演算において概周期的な音声などの分
析合成に実施して好適な合成音声を得るための音声分析
合成装置の制御方法に係るものである。
一般に線形方程式の直接的な解として求まる予測係数ま
たは前記予測係数の変形である部分自己相関係数もしく
はそれらを変換した線形予測係数を用いる音声分析合成
装置は被分析音声のスペクトルエンベロープの近似性を
高めるため、通常複数個の線形予測係数を求める。
たは前記予測係数の変形である部分自己相関係数もしく
はそれらを変換した線形予測係数を用いる音声分析合成
装置は被分析音声のスペクトルエンベロープの近似性を
高めるため、通常複数個の線形予測係数を求める。
この線形予測係数を求める方法としては種々の方法が知
られている。（例えば日本音響学会研究発表会講演論文
集、昭和４４年１０月「偏自己相関係数による音声分析
合成系」。東北大学電気通信研究所主催第８回シンポジ
ウム論文集１９７１年２月「統計的手法による音声の特
徴抽出」。など）。特に自己相関係数又は共分散係数か
ら巡回的に複数の線形予測係数およびスペクトラムパラ
メータの近似性を表現する予測残差電力を求める代数的
手法はディジタル計算システムにより実現し得ることが
知られている。上記巡回的計算手法においては例えばＮ
＋１次の線形予測係数は１次からＮ次までの線形予測係
数と、予測残差電力とを用いて求められる。一般に上記
予測残差電力は周期性の高い有声音などにおいては比較
的に小さく、周期性の低い無声音などにおいては比較的
に大きいことが知られている。従来の種の音声分析合成
装置では計算速度および装置規模に限界があるため有限
語長固定小数点などの有限精度演算が用いられている。
したがつて線形予測係数の分析次数およびそれに対応す
る合成側の合成フイルタの段数を固定しているため波形
の周期性が極めて高い（スペクトル構造が明確な）有声
音定常部などでは高次の正規化予測残差電力が更に小さ
くなり、上記有限精度演算の範囲外に入り込む恐れがあ
る。このことは線形予測係数と対応する部分自己相関係
数（Ｋパラメータ）が予測残差電力の関数であることか
らＫ！〉１となる恐れが生じ、合成フイルタの安定性が
損なわれることになる。このような欠点を除去するため
に線形予測係数の分析次数および合成フイルタの段数を
減少させると、無声音など比較的に定常性の低い音声や
、有声音でも予測残差が演算精度に対して大きい音声の
スペクトル包絡の近似性が著しく低下し、合成音声の音
質が劣化する。本発明の目的は合成音声品質の劣化を伴
なわずに安定性の高い音声分析合成を可能とする音声分
析合成装置の制御方法を提供することにある。
られている。（例えば日本音響学会研究発表会講演論文
集、昭和４４年１０月「偏自己相関係数による音声分析
合成系」。東北大学電気通信研究所主催第８回シンポジ
ウム論文集１９７１年２月「統計的手法による音声の特
徴抽出」。など）。特に自己相関係数又は共分散係数か
ら巡回的に複数の線形予測係数およびスペクトラムパラ
メータの近似性を表現する予測残差電力を求める代数的
手法はディジタル計算システムにより実現し得ることが
知られている。上記巡回的計算手法においては例えばＮ
＋１次の線形予測係数は１次からＮ次までの線形予測係
数と、予測残差電力とを用いて求められる。一般に上記
予測残差電力は周期性の高い有声音などにおいては比較
的に小さく、周期性の低い無声音などにおいては比較的
に大きいことが知られている。従来の種の音声分析合成
装置では計算速度および装置規模に限界があるため有限
語長固定小数点などの有限精度演算が用いられている。
したがつて線形予測係数の分析次数およびそれに対応す
る合成側の合成フイルタの段数を固定しているため波形
の周期性が極めて高い（スペクトル構造が明確な）有声
音定常部などでは高次の正規化予測残差電力が更に小さ
くなり、上記有限精度演算の範囲外に入り込む恐れがあ
る。このことは線形予測係数と対応する部分自己相関係
数（Ｋパラメータ）が予測残差電力の関数であることか
らＫ！〉１となる恐れが生じ、合成フイルタの安定性が
損なわれることになる。このような欠点を除去するため
に線形予測係数の分析次数および合成フイルタの段数を
減少させると、無声音など比較的に定常性の低い音声や
、有声音でも予測残差が演算精度に対して大きい音声の
スペクトル包絡の近似性が著しく低下し、合成音声の音
質が劣化する。本発明の目的は合成音声品質の劣化を伴
なわずに安定性の高い音声分析合成を可能とする音声分
析合成装置の制御方法を提供することにある。
本発明は線形予測型の音声分析合成装置に関するもので
あり、巡回的に複数の線形予測係数を予測残差電力を監
視しながら求める手段と、予測残差電力に対応する段数
の合成フイルタの係数を前記線形予測係数により決定し
音声を合成する手段とから構成されている。本発明の特
徴は線形予測型音声分析合成装置に関し、予測残差電力
を監視しながら巡回的に複数の線形予測係数を求め、前
記線形予測係数の次数を予測残差電力に対応して決定し
、合成側において合成フイルタの段数を前記線形予測係
数の次数に対応して加減することにある。
あり、巡回的に複数の線形予測係数を予測残差電力を監
視しながら求める手段と、予測残差電力に対応する段数
の合成フイルタの係数を前記線形予測係数により決定し
音声を合成する手段とから構成されている。本発明の特
徴は線形予測型音声分析合成装置に関し、予測残差電力
を監視しながら巡回的に複数の線形予測係数を求め、前
記線形予測係数の次数を予測残差電力に対応して決定し
、合成側において合成フイルタの段数を前記線形予測係
数の次数に対応して加減することにある。
このため、有限精度演算において安定に線形予測係数を
求め、近似性のよい合成音声を安定に発生させることが
できるという効果がある。次に図面を参照して本発明を
詳細に説明する。
求め、近似性のよい合成音声を安定に発生させることが
できるという効果がある。次に図面を参照して本発明を
詳細に説明する。
図は本発明の一実施例を示すプロツク図である。音声波
形データが波形入力端子１０１を介して波形再現度計算
器１０２に入力される。波形再現度計算器１０２は自己
相関係数、共分散係数などの波形再現度を表現する係数
を計算し線形予測係数計算器１０３に出力する。線形予
測係数計算器１０３は波形再現度を表現する係数から１
次の線形予測係数および予測残差電力を計算する。予測
残差電力は予測残差電力伝送路１０４を介して制御器１
０５に与えられる。制御器１０５は予測残差電力が所定
の値以上であるか否かを判定し、予測残差電力が所定の
値以下の場合には系が不安定になる恐れが強いものと判
断して計算停止信号が計算停止信号伝送路１０６を介し
て線形予測係数計算器１０３に与えられる。線形予測係
数計算器１０３は計算停止信号が与えられた場合には計
算を停止し、計算停止信号が与えられなかつた場合には
、波形再現度を表現する係数、一次の線形予測係数およ
び予測残差電力より２次の線形予測係数および予測残差
電力を計算する。以下巡回的に線形予測係数計算器１０
３は制御器１０５が計算停止信号を発生するまで線形予
測係数を計算する。なお最大予測欠数Ｎ１をあらかじめ
設定し、計算停止信号の有無にかかわらず、Ｎ１次の線
形予測係数を計算後、線形予測係数計算器を自動的に停
止し、線形予測係数の次数を不必要に多くすることを防
ぎ得ることは明らかである。仮にＮ２次の線形予測係数
を計算後、計算停止信号により計算を停止した場合、Ｎ
２次の線形予測係数は線形予測係数伝送路１０７を介し
て可変段合成フイルタ１０８に与えられる。
形データが波形入力端子１０１を介して波形再現度計算
器１０２に入力される。波形再現度計算器１０２は自己
相関係数、共分散係数などの波形再現度を表現する係数
を計算し線形予測係数計算器１０３に出力する。線形予
測係数計算器１０３は波形再現度を表現する係数から１
次の線形予測係数および予測残差電力を計算する。予測
残差電力は予測残差電力伝送路１０４を介して制御器１
０５に与えられる。制御器１０５は予測残差電力が所定
の値以上であるか否かを判定し、予測残差電力が所定の
値以下の場合には系が不安定になる恐れが強いものと判
断して計算停止信号が計算停止信号伝送路１０６を介し
て線形予測係数計算器１０３に与えられる。線形予測係
数計算器１０３は計算停止信号が与えられた場合には計
算を停止し、計算停止信号が与えられなかつた場合には
、波形再現度を表現する係数、一次の線形予測係数およ
び予測残差電力より２次の線形予測係数および予測残差
電力を計算する。以下巡回的に線形予測係数計算器１０
３は制御器１０５が計算停止信号を発生するまで線形予
測係数を計算する。なお最大予測欠数Ｎ１をあらかじめ
設定し、計算停止信号の有無にかかわらず、Ｎ１次の線
形予測係数を計算後、線形予測係数計算器を自動的に停
止し、線形予測係数の次数を不必要に多くすることを防
ぎ得ることは明らかである。仮にＮ２次の線形予測係数
を計算後、計算停止信号により計算を停止した場合、Ｎ
２次の線形予測係数は線形予測係数伝送路１０７を介し
て可変段合成フイルタ１０８に与えられる。
また制御器１０５は可変フイルタ制御信号を可変段合成
フイルタ制御信号伝送路１０９を介して可変段合成フイ
ルタ１０８に与える。可変段合成フイルタ１０８はＮ２
次の線形予測係数によりフイルタの係数が、可変段合成
フイルタ制御信号によりフイルタ段数が制御され、励振
信号入力端子１１０より入力される励振信号により励振
され合成音声波形を波形出力端子１１１へ出力する。な
お可変合成フイルタは容易に実現し得ることは明らかで
ある。また線形予測係数計算器１０３からＮ２次の線形
予測係数を制御器１０５から可変段合成フイルタ制御信
号を合成フイルタへ与える代りに、常にＮ３次の線形予
測係数を伝送し、Ｎ２＋１次からＮ３次までの線形予測
係数を零とすることにより、Ｎ３段の固定段合成フイル
タを用いて可変段合成フイルタと等価な効果を期待し得
ることは明らかである。
フイルタ制御信号伝送路１０９を介して可変段合成フイ
ルタ１０８に与える。可変段合成フイルタ１０８はＮ２
次の線形予測係数によりフイルタの係数が、可変段合成
フイルタ制御信号によりフイルタ段数が制御され、励振
信号入力端子１１０より入力される励振信号により励振
され合成音声波形を波形出力端子１１１へ出力する。な
お可変合成フイルタは容易に実現し得ることは明らかで
ある。また線形予測係数計算器１０３からＮ２次の線形
予測係数を制御器１０５から可変段合成フイルタ制御信
号を合成フイルタへ与える代りに、常にＮ３次の線形予
測係数を伝送し、Ｎ２＋１次からＮ３次までの線形予測
係数を零とすることにより、Ｎ３段の固定段合成フイル
タを用いて可変段合成フイルタと等価な効果を期待し得
ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を説明するためのプロツク図である
。 １０１・・・・・・波形入力端子、１０２・・・・・・
波形再現度計算器、１０３−・・・線形予測係数計算器
、１０４・・・・・・予測残差電力伝送路、１０５・・
・・・・制御器、１０６・・・・・・計算停止信号伝送
路、１０７・・・・・・線形予測係数伝送路、１０８・
・・・・・可変段合成フイルタ、１０９・・・・・・可
変段合成フイルタ制御信号伝送路、１１０・・・・・・
励振信号入力端子、１１１・・・・・・波形出力端子。
。 １０１・・・・・・波形入力端子、１０２・・・・・・
波形再現度計算器、１０３−・・・線形予測係数計算器
、１０４・・・・・・予測残差電力伝送路、１０５・・
・・・・制御器、１０６・・・・・・計算停止信号伝送
路、１０７・・・・・・線形予測係数伝送路、１０８・
・・・・・可変段合成フイルタ、１０９・・・・・・可
変段合成フイルタ制御信号伝送路、１１０・・・・・・
励振信号入力端子、１１１・・・・・・波形出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 分析側では予め定めた時間間隔で入力音声信号から
スペクトル情報を示す線形予測係数と、音源情報を示す
正規化予測残差電力を求め、合成側では前記線形予測係
数、正規化予測残差電力等のパラメータによつて合成フ
ィルタの諸係数および励振音源等を定める音声分析合成
装置において、分析側で前記正規化予測残差電力が予め
定めた値以下になつたとき、より高い次数の前記線形予
測係数の算出を停止させると共に停止されるまでに求め
た次数を示す制御信号を送出し、合成側では前記合成フ
ィルタの段数を可変にし、前記制御信号によりその段数
を決定するようにしたことを特徴とする音声分析合成装
置の制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の音声分析合成装置にお
いて、分析される前記線形予測係数の次数および合成フ
ィルタの段数が予め定められていることを特徴とする音
声分析装置の制御方法。 ３ 分析側では予め定めた時間間隔で入力音声信号から
スペクトル情報を示す線形予測係数と、音源情報を示す
正規化予測電差電力を求め、合成側では前記線形予測係
数、正規化予測残差電力等のパラメータによつて合成フ
ィルタの諸係数および励振音源等を定める音声分析合成
装置において、分析側では前記正規化予測残差電力が予
め定めた値以下になつたとき、より高い次数の前記線形
予測係数の値を零として出力することを特徴とする音声
分析合成装置の制御方法。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の音声分析合成装置にお
いて、分析される前記線形予測係数の次数および合成フ
ィルタの段数が予め定められていることを特徴とする音
声分析合成装置の制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53001282A JPS5924439B2 (ja) | 1978-01-09 | 1978-01-09 | 音声分析合成装置の制御方法 |
| US06/000,942 US4301329A (en) | 1978-01-09 | 1979-01-04 | Speech analysis and synthesis apparatus |
| CA319,347A CA1123514A (en) | 1978-01-09 | 1979-01-09 | Speech analysis and synthesis apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53001282A JPS5924439B2 (ja) | 1978-01-09 | 1978-01-09 | 音声分析合成装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5494209A JPS5494209A (en) | 1979-07-25 |
| JPS5924439B2 true JPS5924439B2 (ja) | 1984-06-09 |
Family
ID=11497086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53001282A Expired JPS5924439B2 (ja) | 1978-01-09 | 1978-01-09 | 音声分析合成装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924439B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58198096A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-11-17 | 日本電気株式会社 | 線スペクトル型音声分析合成装置 |
| JPS61100796A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号発生装置 |
| JP5663461B2 (ja) * | 2011-12-06 | 2015-02-04 | 日本電信電話株式会社 | 符号化方法、符号化装置、プログラム、記録媒体 |
-
1978
- 1978-01-09 JP JP53001282A patent/JPS5924439B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5494209A (en) | 1979-07-25 |
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