위상 보상된 고조파 스케일링에 의한 음성합성용 피치변경법

On a Pitch Alteration Method using Scaling the Harmonics Compensated with the Phase for Speech Synthesis

신호처리에서, 파형부화법은 음성신호의 잉여성분을 감소시킴으로써 파형을 유지하는 부호화 방법이다. 음성 합성의 경우, 고음질의 파형부호화법은 주로 분석에 의한 합성법에 이용된다. 그러나, 파형부호화법은 여기 파라미터와 성도 파라미터로 분리하지 않고 처리하기 때문에 규칙에 의한 합성에 적용되기 어렵다. 따라서 파형부호화법을 규칙에 의한 합성에 이용하기 위해서는 피치변경이 필요하다. 본 논문에서, 우리는 파형부호화법에서 음성신호를 성도 파라미터와 여기 파라미터로 분리함으로써 피치 주기를 바꿀 수 있는 새로운 피치변경법을 제안한다. 이 방법은 시-주파수 혼성영억 방법으로 시간영역에서 파형의 위상성분과 주파수영역에서 파형의 진폭성분을 보존한다. 따라서 파형부호화법은 음성처리에 있어 규칙에 의한 합성을 할 수 있다. 본 논문에서 제안한 알고리즘을 이용한 경우, 단지 $2.94\%의$ 스펙트럼 왜곡만이 일어났다. 즉, 스펙트럼 왜곡이 시간영역에서의 피치변경법보다 $5.06\%$ 이상 감소되었다.

In speech processing, the waveform codings are concerned with simply preserving the waveform of signal through a redundancy reduction process. In the case of speech synthesis, the waveform codings with high quality are mainly used to the synthesis by analysis. Because the parameters of this coding are not classified as both excitation and vocal tract, it is difficult to apply the waveform coding to the synthesis by rule. Thus, in order to apply the waveform coding to synthesis by rule, it is necessary to alter the pitches. In this paper, we proposed a new pitch alteration method that can change the pitch period in waveform coding by dividing the speech signals into the vocal tract and excitation parameters. This method is a time-frequency domain method preserving the phase component of the waveform in time domain and the magnitude component in frequency domain. Thus, it is possible that the waveform coding is carried out the synthesis by rule in speech processing. In case of using the algorithm, we can obtain spectrum distortion with $2.94\%$. That is, the spectrum distortion is decreased more $5.06\%$ than that of the pitch alteration method in time domain.