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Using OpenJTalk RTC (C++) for Windows

　OpenHRIは音声対話に関する複数のフリーソフトを使いやすくまとめたRTC群です。

ここでは音声合成用RTCである、OpenJTalkRTCの使用方法を説明します。

OpenHRIのインストール方法や各フリーソフトの解説はこちらをご覧ください。

1. はじめに

 

　OpenHRIの音声合成RTCである、OpenJTalkRTCを使用して音声合成システムを構築します。

作成するRTCは以下のようになります。

 

  • TimedStringConsoleIn

コンソールに入力された文字列をUTF-8形式でポートから出力します。

 

5. おわりに

 

　OpenHRIの中の、OpenJTalkRTCを使って音声合成システムを作成しました。

本来、音声合成は高度な内容ですが、OpenHRIを使用することで簡単に実現することができました。

画面に文字を出力するのではなく、システムから音声が出力されることでデモンストレーションとしては見栄えがするものとなります。

ぜひ、自分のシステムに音声合成を利用してみください。

 

参考文献

  1. 「UTF-8エンコードについて」, 『RAPT's programing Tips Libraries』<http://www.atmark.gr.jp/~s2000/r/rtl/encode.html/>(2014/06/15アクセス)

　それではソースコードを解説します。

 

  • 1-23行目

Shift-JIS形式の文字列をUTF-8形式の文字列に変換する関数です[1]。

OpenJTalkRTCはUTF-8形式の文字列が必要となるため、このような変換が必要となります。

 

convert_Shift-JIS8toUTF8関数は以下のようになります。

 

UTF-8形式の文字列 convert_ShiftJIStoUTF8(Shift-JIS形式の文字列)

 

  • 2-6行目

空の文字列の場合は、空の文字列を返します。

 

  • 9行目

Shift-JIS形式の文字列を、いったんUnicodeに変換します。

まずは、以下の関数を使って変換後の文字列のサイズを求めます。

 

ワイド文字数 MultiByteToWideChar(コードページ,

  文字の種類を指定するフラグ,

  マップ元の文字列のアドレス,

  マップ元の文字列のバイト数,

  マップ先のワイド文字列を入れるバッファのアドレス,

  バッファのサイズ)

 

コードページには、ANSIコードページ(Shift-JIS)を示す、CP_ACPを指定します。

文字の種類を指定するフラグに0を指定します。

マップ元の文字列のポインタを渡すために、c_str()メソッドを使用します。

マップ元の文字列のバイト数に-1を渡し、文字列の長さを自動的に計算してもらいます。

マップ元のワイド文字列を入れるバッファのアドレスにNULLを指定します。

バッファのサイズに0を指定することで、ワイド文字数を返します。

 

 

  • 10行目

計算した文字列の長さ分だけ、WCHAR型の配列を動的に確保します。

 

  • 11行目

先ほどの文字数の計算に使った、MultiByteToWideChar関数を使って文字列を変換します。

先ほどは指定しなかった、マップ先のワイド文字列を入れるバッファと、バッファのサイズを指定します。

 

  • 14行目

UnicodeからUTF-8形式の文字列に変換します。

まずは、以下の関数を使って変換後の文字列のサイズを求めます。

 

バイト数 WideCharToMultiByte(コードページ,

    文字の種類を指定するフラグ,

    マップ元のワイド文字列のアドレス,

    マップ元のワイド文字列のバイト数,

    マップ先の文字列を入れるバッファのアドレス,

    バッファのサイズ,

    マップ出来ない文字の規定値のアドレス

    既定の文字を使ったときにセットするフラグのアドレス)

 

コードページには、UTF-8を示す、CP_UTF8を指定します。

文字の種類を指定するフラグに0を指定します。

マップ元のワイド文字列のポインタを渡します。

マップ元のワイド文字列のバイト数に-1を渡し、文字列の長さを自動的に計算してもらいます。

マップ元の文字列を入れるバッファのアドレスにNULLを指定します。

バッファのサイズに0を指定することで、ワイド文字数を返します。

マップ出来ない文字の規定値のアドレスにNULLを指定します。

既定の文字を使ったときにセットするフラグのアドレスにNULLを指定します。

 

  • 15行目

計算した文字列の長さ分だけ、char型の配列を動的に確保します。

 

  • 16行目

先ほどの文字数の計算に使った、WideCharToMultiByte関数を使って文字列を変換します。

先ほどは指定しなかった、マップ先の文字列を入れるバッファと、バッファのサイズを指定します。

 

  • 18行目

ワイド文字を格納していたWCHAR型の配列を開放します。

 

  • 19行目

std::stringクラスにUTF-8に変換した文字列を格納します。

 

  • 20行目

UTF-8の文字を格納していたchar型の配列を開放します。

 

  • 21行目

std::stringクラスに格納したUTF-8形式の文字列を返します。

 

  • 25-36行目

コンソールから入力された文字列をUTF-8形式のテキストデータとしてOutPortより出力します。

 

 

  • 26-28行目

コンソール上にテキスト入力をうながし、std::stringクラスに格納します。

 

  • 30行目

Shift-JIS形式の文字列を、UTF-8形式に変換します。

 

  • 32-33行目

TimedString型の文字列データは、*char型である必要があるためc_str()メソッドを使用して値を渡します。

その後、OutPortから出力します。

 

　以上で、TimedStringConsoleInのコーディングは終了です。

コードが入力し終わったら、ビルドを行ってください。

4. 動作確認

 

　合成した音声を確認するためにスピーカーが必要ですので、PCにスピーカーを接続してください。

 

　まず、ネームサービスとRT System　Editorを実行します。

次に、作成したTimedStringConsoleInと、OpenJTalkRTC、PortAudioOutputを実行します。

OpenJTalkRTCとPortAudioOutputは64bitのWindowsでは、以下のの場所にあります。

各実行ファイルをダブルクリックして起動してください。

 

  • OpenJTalkRTC

C:\Program Files (x86)\OpenHRIVoice\openjtalkrtc.exe

 

  • PortAudioOutput

C:\Program Files (x86)\OpenHRIAudio\portaudiooutput.exe

 

　各RTCを以下のように接続して、Activateしてください。

ロボコンマガジン

　TimedStringConsoleInのコンソール上に、好きな日本語を入力してください。

入力された文字列が、男性が発話したような音声になってスピーカーから出力されるのが確認できると思います。

 

　また、OpenJTalkRTCには、character、format、rateというコンフィグレーションが設定されています。

characterはデフォルトではmaleになっていますが、femaleに変更することで女性のような発話に変更することができます。

2. 音声合成システムの構成

 

　コンソール上に入力された文字列を、音声合成するシステムを構築します。

構築するシステムは以下のようになっています。

 

  • OpenJTalkRTC

受け取ったテキストデータを音声データに変換して出力します。

 

  • PortAudioOutput

受け取った音声データをスピーカーのような音声出力デバイスから出力し、音を鳴らします。

 

  • TimeStringConsoleIn

コンソールから入力された文字列を出力します。

3. TimedStringConsoleIn RTC

 

　TimedStringConsoleIn RTCを作成します。

　テンプレートを以下に従って設定てください。

 

  • モジュール名 

TimedStringConsoleIn

  • ベンダ名

あなたの名前

  • モジュールカテゴリ

Hobby

  • 実行周期

1000

  • アクションコールバック

onInitialize
onExecute

  • データポート

・stringポート

ポート名(OutPort) string
データ型 TimedString
変数名 string
表示位置 RIGHT

  •   言語 

C++

 

　プロジェクトの設定が終わったら、TimedStringConsoleIn.cppに以下のコードを記述します。

以下のコードは抜粋となります。生成したテンプレートに当てはめて下さい。

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