非最小位相モデルによる声帯音源波の推定

概要

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声帯の振動により生じる声帯音源の特性が合成音の音質に大きく影響することから, これまで, 声帯音源波についての研究が盛んに行われてきた. そして, その波形は丸みを帯びた非対称三角波であることが実験的に知られているため, 合成音の自然性を追及する一つの方向として, 声帯音源波をパラメトリックに表現した有声音源モデルも多く提案されている. しかしこれらの音源モデルでは, 種々の音声発声時における声帯音源の特性を知らなければならず, 多くの問題が残されている. 観測した音声信号から声帯音源波を推定する方法として, 声道の伝達関数と逆の特性をもつ逆フィルタを利用する逆フィルタ法が広く知られている. しかし, この方法では声道の伝達関数と声帯音源波の推定を別々に行っていることから生じる本質的な誤差を, どのようにして除去するかという問題が残されている. そこで, 本論文では, 声帯音源の特性を含めた声道の伝達関数を扱うことにより, 声帯音源波と声道の特性をそれぞれ同時に推定するという, 声帯音源波の新しい推定アルゴリズムを提案する. 本方法では, 音声生成過程を声帯音源の特性を含む非最小位相モデルで表し, その伝達関数のパラメータ推定値を求めることにより声帯音源波を推定する. この声帯音源彼の推定のためには, 伝達関数のパラメータの推定と同時に未知である駆動入力信号も推定する必要があるが, 非最小位相モデルを扱う本方法では伝達関数の逆システムが不安定となるため, 近似逆システムを導入している. 本方法を用いれば, 声道の特性が全極形モデルで表される場合には, 直ちに声帯音源波を推定することができる. また, 本方法による非最小位相ARMAモデルは, 声帯音源波を考慮した音声の分析合成に利用することも可能である. シミユレーシヨンによる声帯音源彼の推定, および実際の母音の観測による声帯音源彼の推定を行ったところ, 良好な結果を得ることができ, 本推定アルゴリズムの有効性が確かめられた.
社団法人電子情報通信学会の論文
1996-06-25

非最小位相モデルによる声帯音源波の推定

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