DE2826570A1 - Digitales filter sowie anordnung und verfahren zur sprachsynthese unter verwendung eines solchen filters - Google Patents

Digitales filter sowie anordnung und verfahren zur sprachsynthese unter verwendung eines solchen filters

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Description

Digitales Filter sowie Anordnung und Verfahren zur Sprachsynthese unter Verwendung eines solchen
Filters
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Erzeugung komplizierter Wellenformen unter Verwendung digitaler Signale und Insbesondere auf die Sprachsynthese mittels digitaler Schaltungen unter Verwendung linearer Voraussage verfahren. Dabei wird ein digitales Filter mit einem Matrixmultiplizierer zur Verwendung in Schaltungen zur Sprachsynthese oder zur Wellenformerzeugung beschrieben. Die hier zu beschreibende Sprachsynthes·schaltung kann auf einer einzigen integrierten Schaltung integriert sein, damit ihre Anwendung in der Nachrichtentechnik erleichtert wird, beispielsweise ihre Anwendung in Lehrmaschinen, Nachrichtenübertragungsgeräten, wie Fernsprechapparaten, SprachverschlÜsieiLungsgeräten, Radios, Fernsehapparaten, usw., sowie in weiteren Geräten,
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die den Ton einer menschlichen Stimme erzeugen. Für die Digitalisierung der menschlichen Sprache sind bisher verechiedene Verfahren angewendet und untersucht worden. Bekannt sind beispielsweise Sprachdigitalisierungsverfähren mit Impulscodemodulation,mit Differenz-Impulscodemodulation, mit adaptiver Voraussagecodierung, mit Deltamodulation, mit Kanal-Vocodern, mit Cepstrum-Yocodern, mit Formant-Vocodern, mit spracherregten Vocodern und mit linearer Voraussagecodierung. Diese Verfahren sind auf den Seiten 28 bis 34- der Oktoberausgabe 1973 des "IEEE Spectrum" in dem Artikel »Voice Signals: Bit by Bit " kurz erläutert.
Computer sinn liierungen der verschiedenen Sprachdigitalisierungsverfahren haben allgemein gezeigt, daß die linearen Voraussageverfahren der Sprachdigitalisierung eine Sprache mit größerer Stimmnatürlichkeit als die bisherigen Vocoder-Systeme,(beispielsweise Kanal-Vocoder) erzeugen können,wobei dies mit geringerer Datengeschwindigkeit als bei Systemen mit Impulscodemodulation erreicht werden kann. In diesen linearen Voraussagesystemen wird häufig ein mehrstufiges Digitalfilter verwendet; je größer die Anzahl der Stufen des Digitalfilters ist, desto natürlicher klingt die erzeugte Sprache.
Eine frühe Anwendung linearer Voraussageverfahren auf die digitale Sprachsynthese erfolgte in den späten sechziger Jahren und in den frühen siebziger Jahren. Eine historische Abhandlung einige dieser frühen Arbeiten findet sich auf den Seiten 18 bis 20 des im Springer-Verlag, New York 1976 erschienen Buchs von Markel und Gray mit dem Titel "Linear Prediction of Speech".
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Das bei der linearen Voraussagecodierung verwendete mehrstufige Digitalfilter ist vorzugsweise ein Allpol-Filter, bei dem die Wurzelorte vorzugsweise alle innerhalb des Einheitskreises|z| = 1 auftreten, wenn die mathematische Übertragungsfunktion des Filters als eine Z-Transformierte ausgedrückt wird. Das Filter selbst kann ein BrUckenfilter sein, wie es in den Figuren 2a und 2b dargestellt ist, jedoch sind auch andere Filter, wie Abzweigfilter, normierte Abzweigfilter und dergleichen bekannt, wie imKapitel 5 des erwähnten Buchs "Linear Prediction of Speech" ausgeführt ist. Jede Stufe des Brückenfilters erfordert zwei Additlonsoperationen,zwei Multiplikationsoperationen und eine Verzögerungsoperation. Das Filter wird für stimmhafte Töne aus einer periodischen Digitalsignalquelle und für stimmlose Töne aus einerZufalls-Digital-Signalquelle angeregt. Die Filterkoeffizienten werden vorzugsweise jeweils nach wenigen Millisekunden aktualisiert, während das Anregungssignal mit einer höheren Frequenz aktualisiert wird.
Nach dem Stand der Technik ist die Brückenfilterschaltung von Fig.2a durch eine entsprechende Programmierung großer Digitalcomputer ausgeführt worden. In dem oben erwähnten Buch "Linear Prediction of Speech" ist ein Beispiel einer Fortran-Programmierung für einen zur Sprachsynthese eingesetzten Computer angegeben. Wenn die Datenfrequenz des Anregungssignals und die große Anzahl der arithmetischen Operationen, d.h. zwei Multiplikationen und zwei Additionen für jede Stufe eines mehrstufigen Filters gegeben sind, und wenn vorgegeben ist, daß bei einer Vergrößerung der
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Anzahl der Pilterstufen die Natürlichkeit der erzeugten Sprache verbessert wird, sind bei den meisten bisher durchgeführten Sprachsynthesearbeiten Hochgeschwindigkeits-Digitalcomputer eingesetzt worden. Dr.J.G.Dunn, J.R.Cowan und A.J. Rusoe eines Zweigwerks der Firma ITT in Nutley, New Jersey, haben versucht, ein mehrstufiges Filter unter Anwendung der MOS-LSI-Technologie zu verwirklichen, also unter Anwendung einer Technologie mit in großem Maßstab integrierten MOS-Bauelementen.Sie haben eine Vielfach-Verarbeitungslösung versucht, bei der viele Rechenwerke gleichzeitig arbeiten; dieses Verfahren erfordert jedoch eine sehr große Anzahl von Multiplizier- und Addiereinheiten auf einem Halbleiter-Chip. Eine Diskussion der Arbeit dieser Wissenschaftler beföxbt sich in dem Aufsatz "Progress in dthe Development of Digital Vocoder Employing an Itakura Adaptive Predictor" in " Telecommunications Conference Records11 der IEEE-VerBffentlichung Nr.73 von 1973. Der Ersatz der Brückenanordnung von Fig.2 durch verschiedene Addier- und Multiplizierschaltungen führt zu einem komplizierten und großen Halbleiter-Chipβ
Mit Hilfe der Erfindung soll ein solches Brückenfilter zur Erzeugung komplizierter Wellenformen, beispielsweise der menschlichen Sprache, auf einem einzigen Halbleiter-Chip geschaffen werden. Die Filter-Bauelemente sollen dabei mit MOS-Bauelementen verwirklicht werden. Das mit Hilfe der Erfindung zu schaffende MOS-Filter soll kleiner als bisher bekannte Filter sein.
Wie dies alles erreicht wird, wird nun beschrieben.
Das digitale Filter enthält einen Multiplizierer, der an einem Eingang die Filter-Koeffizienten aus einem Speicher
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empfängt. Der Ausgang des Multiplizierers ist mit einem Eingang einer Addier/Subtrahier-Einheit verbunden, an dessen Ausgang eine Kurzverzögerungsschaltung angeschlossen ist. Der Ausgang der Kurzverzögerungsschaltung ist mit einer Langverzögerungsschaltung verbunden. Die Kurz- und Langverzögerungsschaltungen bestehen vorzugsweise aus kurzen bzw. langen Schieberegistern. Der Ausgang der Langverzögerungsschaltung ist über einen Schalter mit einem Haltespeicher verbunden. Der andere Eingang des Multiplizierers ist wahlweise mit dem Ausgang der Addier/ Subtrahier-Einheit, dem Ausgang der Kurzverzögerungsschaltung oder dem Ausgang des Haltespeichers verbunden. Der andere Eingang der Addier/Subtrahier-Einheit ist wahlweise mit dem Ausgang des Haltespeichers, dem Ausgang der Langverzögerungsschaltung oder dem Ausgang der Addier/Subtrahier-Einheit verbunden. Der Multiplizierer ist vorzugsweise ein Matrixmultiplizierer. Das Filterausgangssignal erscheint am Ausgang des Haltespeichers, und in den zwei zu beschreibenden Ausfuhrungsbeispielen wird das Eingangssignal entweder an die Addier/Subtrahier-Einheit oder an den Multiplizierer angelegt.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
Fig.% ein Blockschaltbild der Grundbauelemente einer Sprachsyntheseschaltung,
Fig.1b das Anregungssignal und K -Filterkoeffizienten in Abhängigkeit von der Zeit,
Fig.2a und 2b ein typisches BrUckenfilter für die Verwendung in Sprachsyntheseschaltungen,
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Fig.3 eine Zeitsteueranordnung für die Erzeugung von Zwischenergelsnissen in einem Brückenfilter mit N Stufen,
Fig.4 eine Zeitsteueranordnung für die Erzeugung von Zwischenergebnissen in einem Brückenfilter mit 10 Stufen,
Fig.5 eine Ausführungsform eines Digitalfilters, das einem Brückenfilter äquivalent ist,
Fig.6 eine Tabelle mit verschiedenen Zwischenergebnissen, die im Filter von Fig.5 während verschiedener Zeitperioden eines Zyklus zur Verfügung stehen,
Fig.7 eine weitere Ausführungsform eines Digitalfilters, das «inem Brüokenfilter äquivalent ist,
Fig.8 eine Tabelle mit verschiedenen Zwischenergebnissen, die in dem Filter von Fig.7 während verschiedener Zeitperioden eines Zyklus zur Verfügung stehen,
Fig.9 einen Matrixmultiplizierer, der in dem äquivalenten Digitalfilter angewendet wirdj
Fig.10a bis 1Od Schaltbilder verschiedener Bauelemente von Fig.9ρ und
■Fig. 11 eine weitere A-usführungsfortn eines Digitalfilters.
Fig.1a zeigt in Form eines Blockschaltbildes die Grundbauelemente einer Sprachsyntheseschaltung. Die Sprachsyntheseschaltung enthält ein mehrstufiges Brückenfilter 10, das unter Anwendung der Filterkoeffizienten K1 bis Kn ein Anregungssignal 11 digital filtert. Das Brückenfilter 10 gibt ein digitales Signal 12 ab, das von einem Digital-Analog-Umsetzer 13 in eine analoge Form umgesetzt wird.
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Das Ausgangssignal des Umsetzers 13 wird Hilfe eines Lautsprechers 14 oder einer anderen derartigen Tonumsetzungsvorrichtung in hörbare Töne umgewandelt. Zwischen dem Umsetzer 13 und dem Lautsprecher 14 kann natürlich ein Verstärker angewendet werden, der 1Is analoge Ausgangssignal des Umsetzers 13 auf den für den Lautsprecher 14 erforderlichen Pegel verstärkt.
Das Anregungssignal U am Übertragungsweg 11 vird aus einer von zwei Quellen hergeleitet, nämlich aus einer Stimmhaftsignalquelle 15 oder einer Stimmlossignalquelle 16. Die benutzte Quelle wird von einem digitalen Schalter 17 bestimmt. Die Stimmhaftsignalquelle 15 wird dann benutzt, wenn diejenigen Töne erzeugt werden, bei denen die menschlichen Stimmbänder während des Sprechens vibrieren, wie es beispielsweise beim Ton des Buchstabens E in dem Wort Eva der Fall ist. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Stimmbänder öffnen und schließen, bestimmt die Höhe des erzeugten Tons. Die Stimmlossignalquelle 16 wird dann benutzt, wenn die Töne erzeugt werden,bei denen die Stimmbänder offengehalten sind und die Luft an ihnen vorbei zum Rachen- und Mundhohlraum gedrückt wird, wie es beispielsweise beim Buchstaben F in dem Wort Fisch der Fall ist. Welche der Quellen 15 und 16 angewendet wird, hängt also von dem zu erzeugenden Ton ab. Die Stimmlossignalquelle erzeugt ein digitales Zufallssignal, während die Stimmhaftsignalquelle 15 ein periodisches digitales Signal erzeugt. Die von der Stimmhaftsignalquelle 15 und der Stimmlossignalquelle 16 gelieferten digitalen Daten können natürlich auch nur in einem oder in mehreren Halbleiter-Festspeiehern gespeichert sein. Vorzugsweise sind solche Daten jedoch in einem codierten
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Format, beispielsweise als Tonhöhe oder als eine einen Zufallszahlengenerator betätigende Codegruppe gespeichert. Solche Daten werden daher üblicherweise zuerst decodiert, ehe die zufälligen oder periodischen Daten (beispielsweise das Signal V) dem Filter 10 zugeführt werden. Abhängig davon, wie die Daten gespeichert sind, kann der Schalter 17 auch weggelassen werden. Wenn die Daten als Tonjiöhe oder Codegruppe zur Aktivierung eines Zufallszahlengenerators gespeichert sind,ist im Festspeicher vorzugsweise auch ein Verstärkungsfaktor (A) gespeichert. Der Verstärkungsfaktor A stellt das Signal V mit konstanter Amplitude aus der Stimmhaftsignalquelle oder aus der Stimmlossignalquelle 16 so ein, daß das Anregungssignal V für das Filter 10 gebildet wird.
Das Anregungssignal am Übertragungsweg 11, das der Funktion der Stimmbänder entspricht oder diese Funktion nachbildet, wird vom Brückenfilter 10 geändert. Das Brückenfilter 10 entspricht allgemein der Funktion des Rachen- und Mundraums, der den von den Stimmbändern erzeugten Ton filtert, oder es ist eine Nachbildung dieser Funktion. Die Filterkoeffizienten K1 bis Kn drücken die Form (d.h. die Resonanzen) des Rachen- und Mundraums während des Sprechens aus. Demgemäß werden die Koeffizienten K1 bis K periodisch aktualisiert, damit sie die sich ändernde Form des Rachen- und Mundraums wiedergeben, und sie können zusammen mit Daten über die Stimmhaftsignalquelle und die Stimmlossignalquelle in einem Festspeicher gespeichert werden.
In Fig.1b sind in Form einer graphischen Darstellung die Ausgangssignale der Stimmlossignalquelle 16 und der
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Stimmhaftsignalquelle 15 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Die Stimmhaftsignalquelle 16 gibt periodisch im Abstand von 5 ms einen Impuls ab, was einer Frequenz von 200 Hz entspricht; diese Tonhöhe entspricht gesprochenen Tönen im Sprachbereich vieler Frauen. Da Männer typischerweise mit einer niedrigeren Tonhöhe sprechen, gibt eine Stimmhaftsignalquelle zur Männerstimmennachbildung Impulse mit geringerer Häufigkeit ab. Die Stimmhaftsignalquelle 15 gibt Impulse mit einer der Tonhöhe der menschlichen Stimme entsprechenden Periode ab; die periodischen Impulse können jedoch auch durch andere periodische Funktionen, beispielsweise eine abklingende Sinusschwingung oder die sogenannte.- "Chirp-Funktion" ersetzt werden, die mit einer auf die Tonhöhe bezogenen Periode beginnen. Die Stimmlossignalquelle gibt ein Zufallssignal ab.
Nach Fig.1b werden die Koeffizienten für das Brückenfilter 10 nach jeweils 5ms aktualisiert. Die Aktualisierungsfrequenz dieser Koeffizienten des Brückenfilters kann jedoch auch anders gewählt werden. Wenn die Koeffizienten häufiger aktualisiert werden, bildet das Brückenfilter 10 die dynamischen Eigenschaften des Rachen- und Mundraums besser nach, doch hat dies eine entsprechende Erhöhung der in dem zuvor erwähnten Festspeicher abgespeicherten Datenmengen zur Folge. Eine weniger häufige Aktualisierung der Koeffizienten hat natürlich die gegenteilige Wirkung.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer Aktualisierung der Koeffizienten etwa jeweils nach 5ms eine qualitativ sehr hochwertige Synthese der menschlichen Sprache durch das Brückenfilter 10 mit einem vertretbaren Datenspeicherbedarf erhalten wird«,
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In Fig.1b ist die Zeitachse in Intervalle zu je 100 Mikrosekunden unterteilt. Diese Intervalle entsprechen der Datenfrequenz aus der Stimmhaftsignalquelle 15 und der Stimmlossignalquelle 16 und auch der Datenfrequenz der Übertragung zum und vom Brückenfilter 10. Die Signale aus der Stimmlossignalquelle 16 und der Stimmhaftsignalquelle 15 können zwar in Form von Analogsignalen nach Fig.1b erscheinen, doch können sie auch digitale Signale sein, die die dargestellten Größen haben und mit den längs der Zeitachse von Fig.1b angegebenen Intervallen aktualisiert werden. Für Informationen hinsichtlich der Ableitung der Größen der Filterkoeffizienten sei auf das oben erwähnte Buch "Linear Prediction of Speech" verwiesen. .
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt also die Folgefrequenz der dem Umsetzer 13 zugeführten Daten 10 kHz, und die obere Grenzfrequenz der synthetischen Sprache aus dem Umsetzer 13 beträgt 5 kHz. Die Datenfolgefrequenz kann natürlich auf Wunsch je nach der speziellen Aisführungsform geändert werden. Eine Datenfolgefrequenz von 8kHz würde beispielsweise eine Sprachsyntheseanordnung mit einer oberen Grenzfrequenz von 4 kHz ergeben.
In den Figuren 2a und 2b sind Blockschaltbilder des Brückenfilters 10 dargestellt. Das Brückenfilter 10 von Fig.2a enthält zehn Stufen S1 bis S1Q, von denen jede einer Stufe entspricht, wie sie in Fig.2b dargestellt ist. Der einfacheren Darstellung wegen sind in Fig.2a nur drei Stufen mit ihren Einzelheiten dargestellt. Das Eingangssignal der Stufe S10 ist das Anregungssignal 11, und das Ausgangssignal am Ausgang der Stufe S1 wird dem Umsetzer 13 (Fig.1a) zugeführt. Es ist zu erkennen, daß der Ausgang 17 der Stufe S10 nicht benutzt wird. Der Addierer 17a und der Multiplizierer 17b dieser Stufe können daher weggelassen werden, falls es erwünscht ist.
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Fig.2b zeigt eine Stufe Sn des Brückenfilters 10. An den Eingang dieser Stufe wird als Eingangssignal eines Addierers 18 das Signal Yn+1 (i) angelegt; am Ausgang des Addierers erscheint das Signal Yn(i)· Das andere Eingangssignal des Addierers 18, das einem Subtrahiereingang des Addierers 18 zugeführt wird, wird vom Ausgang eines Multiplizierers 19 abgenommen, der den Koeffizienten K mit dem Ausgangssignal b (i-1) einer Verzögerungsschaltung 22 multipliziert. Das Ausgangssignal einer Verzögerungsschaltung 22 wird auch einem Addierer 21 zugeführt, der als Eingangssignal auch das Ausgangssignal eines Multiplizierers 20 empfängt. Der Multiplizierer 20 multipliziert den Koeffizienten Kn mit dem Ausgangssignal Yn (i) des Addierers 18 . Das Ausgangssignal des Addierers 21 ist das Signal bn+1 (i). Die Indices der Signale Y und b geben die Stufe an, in der diese Daten benutzt werden, während die in Klammer erscheinende Zahl den Zyklus angeben, in dem diese Daten erzeugt worden sind. Die Verzögerungsschaltung bewirkt beispielsweise mit Hilfe eines Schieberegisters eine Verzögerung um einen Zeitzyklus. Der Stufe S.Q wird einmal pro Zeitzyklus ein neuer Datenpunkt U(i) oder Y11Ci)) beispielsweise in Form des Anregungssignals 11 zugeführt. Für jede Stufe des Brückenfilters 10 müssen daher zwei Multiplikationen und zwei Additionen während jedes Zeitzyklus durchgeführt werden; bei den in Fig.1b angegebenen Datenfolgefrequenzen müssen diese vier Operationen in jeder Stufe des Brückenfilters 10 in hundert Hikrosekunden durchgeführt werden. Bei einer speziellen Ausführungsform hat das Brückenfilter 10 von Fig.2a 10 Stufen; die Anzahl der Stufen kann jedoch je nach der mittels des Brückenfilters 10 zu synthetisierenden .Tonqualität verändert werden. Es hat sich gezeigt,
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daß ein zehnstufiges Brückenfilter 10 Sprache synthetisch erzeugen kann, die von der tatsächlichen menschlichen Sprache praktisch nicht unterschieden werden kann.
Das zehnstufige Brückenfilter 10 muß während jedes gegebenen Zeitzyklus 20 Multiplikationen und 20 Additions/Subtraktions-Operationen durchführen. Wie zu erkennen ist, können während eines gegebenen Zeitzyklus diese Operationen nicht alle gleichzeitig berechnet werden, da Y10 vor Yq berechnet werden muß, was wiederum vor Yg berechnet werden muß, usw, . Während des gleichen Zeitzyklus müssen auch die Datenwerte b1o bis b,· berechnet und in den Verzöge rungs schaltungen 22 jeder Stufe für die Verwendung während des nächsten Zeitzyklus gespeichert werden. Die Y- und b-Daten, die für Fig.2b definiert worden sind, sind auch für die Stufen S1, Sq und S10 in Figo2a angegeben. Gleichungen für die Beziehung zwischen den verschiedenen Y- und b-Daten sind in der Tabelle I angegeben. Die Y-' und b-Daten und auch die Koeffizienten Kn sind mehrstellige Zahlen; die Koeffizienten K1 bis K10 können sich zwischen einer den Dezimalwerten +1 und -1 äquivalenten Größe ändern, und sie werden in einer noch zu beschreibenden Weise periodisch aktualisiert.
In Fig.3 sind in repräsentativer Form verschiedene Zwischenergebnisse dargestellt, die aus den Multiplizierern eines Brückenfilters mit N Stufen erhalten werden; die horizontale Achse gibt dabei die Zeit an, während die vertikale Achse die verschiedenen Stufen eines n-stufigen Brückenfilters 10 angibt. In der N-ten Stufe sind die
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Zwischenergebnisse -Kn* bn und Kn* Y , die von den Mültiplizierern 19 bzw. 20 (Fig.2b ) erzeugt werden können, sowie die Zwischenergebnisse Y und ^n . -i» die aus den Addierern 18 bzw. 19 (Fig.2b) erhalten werden können, dargestellt. Zeitlich gesehen muß das Zwischenergebnis -k · b erzeugt werden, bevor Y erhalten werden kann; Y muß erzeugt werden, bevor Kn* Yn erzeugt werden kann; schließlich muß Kn* Yn erzeugt werden, bevor ^n + -J erzeugt werden kann. Entsprechend dem angegebenen Zeitmaßstab nehmen die Additionsoperattonen eine Zeitperiode von 5 ws in Anspruch, während die Multiplikationsoperationen eine längere Zeitperiode benötigen. Bezüglich des Zusammenhangs zwischen der Erzeugung der Zwischenergebnisse und den verschiedenen Stufen ist zu erkennen, daß das Ausgangssignal b aus einer Additionsoperation zur Verfügung stehen muß,bevor die Multiplikationsoperation -k " b ausgelöst wird, wie durch den Pfeil 25 veranschaulicht wird. Aus diesem Grund ist es notwendig zwischen die Additionsoperation b . und die Multiplikationsoperation -Icn' bn eine operationsfreie Zeitperiode 23 einzufügen, wenn während einer gegebenen Zeitperiode von 5/us nur eine Additionsoperation und eine Multiplikationsoperation ausgelöst werden sollen. Nach der weiteren Additionsoperation vor der folgenden Multiplikationsoperation wird aus Gründen der Symmetrie eine öperationsfreie Zeitperiode 24 eingefügt. Die in den Stufen eines η-stufigen Brückenfilters angegebenen Operationen können gleichzeitig in der in Fig.3 angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und entsprechende Zwischenergebnisse werden nach Bedarf verfügbar. Fig.3 veranschaulicht den allgemeinen Aufbau und die allgemeine Anwendbarkeit der
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der digitalen Ausführung eines zu beschreibenden mehrstufigen Brückenfilters. Dabei veranschaulicht Fig.3 die Durchführung dieser Operationen im Verlauf der oben erwähnten Zeitzyklen. Die Zeitperiode von 5 ws für eine Additionsoperation ist für das spezielle Ausführungsbeispiel ausgewählt, da sie mit integrierten P-Kanal-MOS-Schaltungen kompatibel ist. Falls es er~ wünscht ist, können auch andere Zeitperioden angewendet werden.
In Fig.4 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig.3 angegeben. Fig„4 zeigt jedoch die digitale Ausführung eines äquivalenten zehnstufigen Brückenfilters 10; die horizontale Zeitachse ist jedoch so verlängert worden, daß mehr als ein Zeitzyklus dargestellt ist. Der Zeitzyklus ist in 20 Zeitperioden T1 bis T20 unterteilt, von denen jede vorzugsweise eine Dauer in der Größenordnung von 5 /us hat; wie oben bereits erwähnt wurde,können auch andere Werte für die Dauer dieser Zeitperioden gewählt werden. Die Zeitzyklen, beispielsweise die Zyklen j-1, i und i+1, sind in Fig.1 angegeben, damit die Verfügbarkeit der Zwischenergebnisse im Brükkenfilter 10 mit den von den mathematischen Formeldarstellungen des Filters 10 in der Tabelle 1 angegebenen Anforderungen verglichen werden kann.
Während der ersten Zeitperiode T1 wird das Anregungsdatensignal U als ein Eingangssignal angelegt; das Ausgangssignal Y des Filters wird in der Zeitperiode T1.1 verfügbar. Aus einem Vergleich von Fig.4 mit der Tabelle I ist zu erkennen, daß die verschiedenen Eingangssignale, die für die Multiplikationsoperationen erforderlich sind, immer dann verfügbar sind, wenn sie benötigt werden, und
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daß die verschiedenen Eingangssignale der Additionsoperationen ebenfalls dann verfügbar sind, wenn sie benötigt werden. Fig.4 zeigt außerdem, daß eine Additinnsoperation,(die vorzugsweise eine Zeitperiode benötigt) in jeder Zeitperiode ausgelöst und beendet wird und daß in jeder Zeitperiode auch eine Multiplikationsoperation ausgelöst ( und beendet) wjrd, obgleich die bestimmte Multiplikationsoperation, die dabei ausgelöst wird, für die Dauer von acht Zeitperiodennicht beendet wird. Die Vorrichtung zur Durchführung dieser Operationen wird im Zusammenhang mit den Figuren 5, 9 und 10a bis 10d noch genauer beschrieben.
Es ist bereits erwähnt worden, daß vorzugsweise in jeder Zeitperiode eine Multiplikationsoperation und eine Additionsoperation ausgelöst werden. Tatsächlich ist die Anzahl der Zeitperioden in einem Zeitzyklus vorzugsweise zweimal so groß wie die Anzahl der Stufen in dem äquivalenten Brückenfilter. Beispielsweise hat bei einem achtstufigen Brückenfilter das äquivalente digitale Filter vorzugsweise 16 Zeitperioden pro Zeitzyklus, während bei einem zwölfstufigen Filter das äquivalente digitale Filter 24 Zeitperioden pro Zeitzyklen aufweist. Aus den Figuren 3 und 4 geht hervor, daß die der Multiplikationsoperation zugewiesene Anzahl von Zeitperioden zum Teil von der Anzahl der Zeitperioden in einem Zeitzyklus abhängt . In einem zehnstufigen äquivalenten digitalen FiIx3r können für Multiplikationsoperationen acht Zeitperioden benutzt werden, während in einem achtstufigen digitalen Filter für Multiplikationsoperationen sechsZeitperioden benutzt werden können, falls das äquivalente Digitalfilterschema der Figuren 3 und 4 angewendet wird. Die Anzahl
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der Zeitperioden für Multiplikationsoperationen diktiert die Anzahl der Bits, die multipliziert werden können, d.h. sie begienzt die Anzahl der Bits, die zur Darstellung der Koeffizienten K benutzt werden. In den meisten Anwendungsfällen ergibt die Anzahl der dem Koeffizienten Kn gemäß dem\erarbeitungsschema 3 und 4 zugewiesenen Bits eine sehr, annehmbare synthetisch gebildete Sprache. Falls jedoch eine größere Genauigkeit bei der Darstellung der Koeffizienten Kn gewünscht wird, dürfen nicht in jeder Zeitperiode eines Zeitzyklus eine Multiplikationsoperation und eine Additionsoperation ausgelöst werden, und es sollte an irgendeiner Stelle im Verlauf des Zeitzyklus eine Verzögerung eingeschoben werden. Der Zeitzyklus würde.dann natürlich eine längere Zeitdauer bis zur Beendigung benötigen, so daß sich eine Absenkung der Datenfolgegeschwindigkeit ( und eine Absenkung der Grenzfrequenz) des Systems ergeben würde.
Wie aus Fig.4 zu erkennen ist, werden die Zwischenergebnisse K10* Y10 und b^ erhalten, oder können erhalten werden; wie jedoch im Zusammenhang mit Fig.2a angegeben wurde, sind für eine digitale Ausführung des Brückenfilters diese speziellen Zwischenergebnisse nicht erforderlich. Nach Fig.5 können jedoch diese Zwischenergebnisse K10* Y10 und ^1^(oder einige andere Zahlen) leichter erzeugt werden ( und unbeachtet bleiben),als daß die Vorrichtung daran gehindert wird, diese Berechnungen durchzuführen. Es wjard jedoch anschliessend noch beschrieben, wie die vom Multiplizierer 18 (Fig.1) durchgeführte Multiplikationsoperation anstelle der Berechnung der Zwischenergebnisse K10* Y10 durch die Vorrichtung erzielt werden kann.
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Fig.5 zeigt ein Blockschaltbild einer digitalen Ausführung eines äquivalenten Brückenfilters 10. Das Filter enthält einen Matrixmultiplizierer 30, eine Addier/Subtrahier-Schaltung 33» eine Verzögerungsschaltung 34 mit einer Verzögerungszeit von der Dauer einer Zeitperiode, ein Schieberegister 35 und einen Haltespeicher 36. Die Datensignale, die in jeder der 20 Zeitperioden T1 bis T20 (für ein äquivalentes zehnstufiges Brückenfilter) in diese verschiedenen Baueinheiten eingegeben und von diesen verschiedenen Baueinheiten abgegeben werden, sind in Fig.6 angegeben. Es wird nun auf die Figuren 5 und 6 Bezug genommen. Der Matrixmultiplizierer 30 führt die von den Multiplizierern 19 und 20 (Fig.2a und 2b) in jeder Stufe des Brückenfilters durchgeführte Multiplikationsoperationen durch. Der Matrixmultiplizierer empfängt die im K-Stapel 31 gespeicherten Koeffizienten K1 bis K10 über Leitungen 32 und das Datensignal Yn oder das Datensignal Bn über die Sammelleitung Der K-Stapel 31 besteht vorzugsweise aus 10 Schieberegistern, die jeweils 10 Stufen aufweisen. Die im K-Stapel 31 gespeicherten Daten sind in der Tabelle II angegeben; sie werden über die Leitungen 32 zum Matrixmultiplizierer 30 übertragen. Der Matrixmultiplizierer 30 löst in jeder Zeitperiode (nach Fig.4) , d.h. etwa alle 5 WS, eine andere Multiplikationsoperation aus. Der Matrixmultiplizierer hat nach Fig.9 vorzugsweise acht Stufen. Wenn die Daten durch diese acht Stufen übertragen werden, wird eine Folge von Additions- und Schiebeoperationen ausgeführt, und die Daten werden mit de entsprechenden, im K-Stapel 31 gespeicherten Koeffizienten Kn multipliziert. Die Multiplikationsoperation nimmt eine Zeitdauer von 40 Ais
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in Anspruch; da jedoch alle 5 »is eine neue Multiplikationsoperation ausgelöst wird,befinden sich an einem gegebenen Zeitpunkt acht Multiplikationsoperationen in verschiedenen Stadien der Vollendung. Die eine Dauer von 8 Zeitperioden in Anspruch nehmende Rechenperiode des Matrixmultiplizierers 30 ist in Bezug auf die in Fig.6 angegebenen Eingangs- und Ausgangssignale zu erkennen. Beispielsweise werden die Eingangssignale des Multiplizierers in der Zeitperiode T1 acht Zeitperi>den später (in der Zeitperiode T9),aus dem Multiplizierer ausgegeben. Die Koeffizienten sind im K-Stapel 31 als eine 9-Bit-Zahl zuzüglich einem Bit für die Vorzeicheninformation gespeichert. Wie bereits erwähnt wurde, reichen diese 9-Bit-Zahlen von -1 bis +1 (bezüglich der dezimalen Äquivalenzwerte), was den Aufbau des Matrixmultiplizierers 30 erleichtert, wie noch zu erkennen ist.
Das Ausgangssignal des Matrixmultiplizierers 30 wird an die Addier/Subtrahier-Schaltung 33 angelegt. In der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Übertragung dieses Ausgangssignals über einen parallelen 13-Bit-Kanal mit 12 Datenbits und einem Bit für die Vorzeicheninformation. Es ist jedoch zu erkennen, daß die Anzahl der Bits im Datenkanal entsprechend dem jeweiligen Ausführungsbeispiel gewählt werden kann. Das andere Eingangssignal der Addier/Subtrahier-Schaltung ist während der Zeitperiode T1 das Anregungssignal 11, während der Zeitperioden T2 bis T10 das Ausgangssignal der Addier/Subtrahier-Schaltung 33, während der Zeitperioden T11 bis T19 das Ausgangssignal des Schieberegisters 35 und während der Zeitperiode T20 das Ausgangssignal des Haltespeichers 36, Diese spezielle Eingabe in die Addier/
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Subtrahier-Schaltung 33 ist der Einfachheit halber so dargestellt, als sei sie von verschiedenen einpoligen Ein/Aus-Schaltern 37a bis 37d gesteuert; zur Durchführung dieser Schaltfunktionen und auch anderer dargestellter Schaltfunktionen werden jedoch vorzugsweise Festkörperschalter benutzt. Das Ausgangssignal der Addier/Subtrahier-Schaltung 33 wird dem Schalter 37Bi dem Schalter 38A und der Verzögerungsschaltung 34 zugeführt. Das Ausgangssignal der Addier/ Subtrahierschaltung 33 wird ebenfalls über einen parallelen 13-Bit-Kanal übertragen, wobei in der Verzögerungsschaltung 34 eine Verzögerung um eine Zeitperiode bewirkt wird, ehe es als Eingangssignal dem Schieberegister und dem Schalter 38b zugeführt wird. Das Schieberegister 35 speichert die Daten aus dem 13-Bit-Kanal in dreizehn Schieberegistern, von denen jedes acht Stufen aufweist. Das Schieberegister 35 ist so ausgebildet, daß es nur während der Zeitperioden T12 bis T2 Schiebevorgänge ausführt. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 35 wird dem Schalter 37C und dem Schalter 39 zugeführt. Der Schalter 39 schließt sich während der Zeitperiode T20, damit das Ausgangssignal Y^ des Filters in den Haltespeicher 36 getaktet wird. Der Ausgang 12 des Haltespeichers 36 ist mit dem Analog-Digital-Umsetzer 13 (Fig.1a) und mit den Schaltern 37D und 38C verbunden.
Der Schalter 37B wird während der Zeitperioden T2 bis T1O geschlossenp der Schalter 37C wird während der Zeitperioden T11 bis T19 geschlossen und der Schalter 37D wird während der Zeitperiode T20 geschlossen. Der Schalter 38A wird während der Zeitperioden T13 bis T1 geschlossen, der Schalter 38B wird während der Zeitperioden T3 bis T12 geschlossen und der Schalter 38C
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wird während der Zeitperiode T2 geschlossen. Die anderen Anschlüsse der Schalter 38A, 38B und 38C sind über die Sammelleitung 40 mit dem Eingang des Matrixmultiplirierers 30 verbunden.
In der Liste von Fig.6 sind die verschiedenen Zwischenergebnisse angegeben, die in derSchaltung von Fig.5 während der Zeitperioden T1 bis T20 auftreten. Aus Fig.6 ist zu erkennen,daß eine der Eingangsgrößen des Multiplizierers die Information über den Koeffizienten Kn ist, während sich die anderen Eingangssignale entsprechend den Jeweils geschlossenen Schaltern38A bis 38C ändern. In der Zeitperiode T1 ist der Schalter 38A geschlossen, so daß das Ausgangssignal der Addier/Subtrahier-Schaltung 33, in diesem Fall das Signal bp (i-1) als Eingangssignal an den Multiplizierer angelegt wird. Gleichzeitig ist das andere Eingangssignal des Addierers das Anregungssignal U (i). Während der Zeitperiode T2 ist das andere Eingangssignal des Multiplizierers das Signal b^(i-1 das nach Fig.5 vom Ausgang des Haltespeichers 36 über den Schalter 38C geladen wird. Das Ausgangssignal des HalteSpeichers 36 ist nach Fig.6 dann das Signal Y1(I-I), doch unter Hinweis auf den letzten Eintrag in der Tabelle I sei daran erinnert, daß das Signal b^Ci-1) so eingestellt ist, daß es gleich einem verzögerten Signal Y1(I), d.h. gleich Y1(I-I) ist. Das andere Eingangssignal des Addierers ist während der Zeitperiode T2 das derzeit am Addiererausgang gerade abgegebene Signal, d.h. das Signal Y1Q(i). In der Zeitperiode T3 sind die Eingangssignal des Multiplizierers das Signal K10 und das Signal Y10U) vom Ausgang der Verzögerungsschaltung 34. Die Ergebnisse dieser Multiplikation stehen jedoch ecst in
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der Zeitperiode T11 zur Verfügung, in der sie als eines der Eingangssignale an die Addier/Subtrahierschaltung angelegt werden. In der Zeitperiode T11 wird das andere Eingangssignal der Addier/Subtrahierschaltung 33 vom Ausgang des Schieberegisters 35 abgenommen. Der erste aus dem Schieberegister 35 geladene Ausdruck ist der Ausdruck b1Q (i-1), der vom Schieberegister 35 in der Zeitperiode T2 zuerst ausgegeben worden ist und an diesem Auegang aufrechterhalten blieb , da das Schieberegister 35, wie oben erwähnt wurde, zwischen den Zeitperioden T3 und T11 keine Schiebevorgänge durchführt.
In der Zeitperiode T13 wird das Eingangssignal des Matrixmultiplizierers 30 wieder über den Schalter 38a vom Ausgang der Addier/Subtrahier-Schaltung 33 geliefert. In der Zeitperiode T20 wird der Ausdruck Y^(i) vom Schieberegister 35 zum Haltespeicher 36 ausgegeben, und das derzeit vorhandene Ausgangssignal des HalteSpeichers 36, nämlich das Signal Y1(i-1) wird über den Schalter 37D dem anderen Eingang der Addier/Subtrahierschaltung 33 zugeführt, damit sich der Ausdruck b^(i-1) ergibt, wie oben erwähnt wurdeo Der Haltespeicher 36 speichert das Filterausgangssignal Y^ für die Dauer eines Zyklus.
Das in Fig.5 in Form eines Blockschaltbilds dargestellte Filter kann auch in einem Anwendungsfall "benutzt weiden (aLelie B_g 11), der einem N-stufigen Filter mit einem M-stufigen Multiplizierer entspricht (beispielsweise M + 2 Bits in den Koeffizienten K), wenn zwischen die Addier/Subtrahier-Schaltung 33 und die Verzögerungsschaltung 3^ ein Schieberegister eingefügt wird, das eine Verzögerung aufweist, die N-M-2 Zeitperioden äquivalent ist. Der Anschluß an den Schalter 38A erfolgt dann vom Ausgang des zusätzlichen
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Schieberegisters,ird dedem Schieberegister 35 zugeordnete Verzögerung sollte auf N+M-1 eingestellt sein. In der Ausführungsform von Fig.5 ist N-M-2 gleich O, so daß in dieser Ausführungsform keine Verzögerung erforderlich ist.
Das äquivalente zehnstufige Brückenfilter der Figuren und 6 führt die für das Brückenfilter 10 von Fig.1a erforderliche Filteroperation mit brauchbaren Datenfolgefrequenzen durch. Beispielsweise werden in der bevorzugten Ausführungsform die Anregungsdaten 11 mit einer Folgefrequenz von 10 kHz (d.h. alle 100 us) angelegt und die Grundadditionsoperationen in der Addier/Subtrahier- Schaltung 33 sowie die Operationen im Matrixmultiplizierer 30 und die Schiebeoperationen in der Verzögerungsschaltung 34 und im Schieberegister 35 erfolgen in Nennzeitperioden mit der Dauer von 5 yus. Diese Arbeitsgeschwindigkeiten liegen bekanntlich innerhalb der Möglichkeiten von in großem Maßstab integrierten P-Kanal-MOS-Bauelementen, so daß das Filter von Fig.5 in einen relativ kostengünstigen P-Kanal-MOS-LSI-Chip zur Sprachsynthese oder zur Erzeugung komplizierter Wellenformen eingebaut werden kannc
Der Grundaufbau des zehnstufigen äquivalenten Brückenfilters von Fig.5 kann auch auf digitale Filter angewendet werden, die Brückenfiltern mit anderen Stufenzahlen äquivalent sind. Für die bevorzugte Ausführungsform des Filters sind 10 Stufen ausgewählt worden; sollte jedoch ein digitales Brückenfilter erwünscht werden, das eine andere Anzahl äquivalenter Stufen
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enthält, dann sollte die Anzahl der Zeitperioden, in die der Zyklus unterteilt ist, wenigstens gleich zweimal so groß wie die Anzahl der äquivalenten Stufen sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl der Zeitperiode (20) zweimal so groß wie die Anzahl der äquivalenten Stufen (10). Falls ein zwölfstufiges äquivalentes Filter erwünscht ist, sollte die Anzahl der Zeitperioden pro Zyklus wenigstens 24 betragen; die oben beschriebene Grundausführung würde dabei lediglich erweitert werden. Bei einem zwölfstufigen äquivalenten digitalen Brückenfilter könnte der Matrixmultiplizierer zur Vollendung einerMultiplikation zehn Zeltperioden in Anspruch nehmen, wenn entsprechend dem oben angegebenen Grundschema verfahren wird, d.h. wenn eine Addition und eine Multiplikation in jeder Zeitperiode ausgelöst werden. Dies ergibt sich aus Fig.3 durch Einstellen des Werts N auf 12 und aus einer entsprechenden Vervollständigung des Diagramms von Fig.3. Wenn natürlich für jede Zeitperiode die Dauer von 5 us aufrechterhalten würde, dann würde die Datenfolgefrequenz, die bei der zwölfstufigen Ausführung möglich wäre, unter der Datenfolgefrequenz der zehnstufigen Ausführung des Filters liegen. Durch Vergrößern der Verzögerungszeit durch den Matrixmultiplizierer 30 könnte die Anzahl der Bits in den Koeffizienten K1 bis K12 von insgesamt 10 Bits auf insgesamt 12 Bits erhöht werden«,
Falls ein achtstufiges Äquivalent des Digitalfilters erwünscht ist, würde in der gleichen Weise die Anzahl der Zeitperioden in einem Zyklus wenigstens 16 betragen, und bei einer Einstellung N auf 8 in Fig.3 würde die Laufzeit durch den Multiplizierer 30 sechs Zeitperioden betragen. Bei Verwendung des Matrixmultiplizierers, der
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anschliessend noch genauer erläutert wird, wurde in diosem Fall die Anzahl der Bits in den Koeffizienten aus dem K-Stapel 31 auf einen Wert von nicht mehr als 8 Bits beschränkt. Wie jedoch im Zusammenhang mit Fig.4 erläutert wurde, können auch noch mehr Zeitperioden zur Durchführung einer MuItiplikationsoperation in gewissen AusfUlirungsformen angewendet werden. Dies kann hier je nach der Auswahl der speziellen Ausführung erwünscht sein, wenn eine größere Genauigkeit in den Koeffizienten K^ angestrebt wird. Die zusätzliche Genauigkeit würde mehr Bits in den KoeffizientenK erfordern, was ihrerseits eine größere Verzögerungszeit durch den Matrixmultiplizierer 30 nötig machen würde. Der Grundaufbau des äquivalenten Filters von Fig.5 würde in gewisser Weise modiffeiert, da dann nicht in jeder Zeitperiode eine Multiplikationsoperation und eine Additions· operation ausgelöst würden.In diesem Fall müßten einige im Filter erhaltene Zwischenergebnisse zwischengespeichert werden, was die Einfügung zusätzlicher Speicherelemente in das Filter von Fig.5 erfordern würde. Solche Abwandlungen der digitalen Ausführung des Brückenfilters sind hier zwar im einzelnen nicht erläutert, doch sind sie für den Fachmann für digitale Schaltungen ohne weiteres erkennbar.
Die Zwischenergebnisee K10* Y10(I) und ^1(I) werden vom Digitalfilter von Fig.5 erzeugt, doch werden diese Zwischenergebnisse nicht ausgenutzt, da sie bei der Verwirklichung des Brückenfilters 10 von Fig.1a nicht erforderlich sind. Wenn daran erinnert wird, daß die Daten (V) aus der Stimmhaftsignalquelle oder aus der Stimmlossignalquelle mit einem Verstärkungsfaktor (A) durch einen Multiplizierer 18 in der herkömmlichen Sprachsyntheseschaltung von Fig.1a multipliziert werden,
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dann hat sich ergeben, daß diese Multiplikation von einem Matrixmultiplizierer 30 während der Zeitdauer durchgeführt swerden kann, in der sonst von dem Matrixmultiplizierer das Zwischenergebnis K^0* ^10^^ erzeug^ würde. Eine Ausführungsform des diese Multiplikation V(i) · A durchführenden Digitalfilters ist in Fig.7 dargestellt. Fig.8 zeigt die verschiedenen Zwischenergebnisse, die in der Schaltung von Fig.7 erzeugt werden.
Es wird nun kurz auf die Figuren 7 und 8 Bezug genommen. Die Schaltung von Fig.7 (einschließlich der von ihr erzeugten Zwischenergebnisse) gleicht der Schaltung von Fig.5, wobei folgende Änderungen vorliegen: Die Bezugszeichen von Fig.7sind die gleichen wie in Fig.5, jedoch ist zur Erleichterung der Identifizierung jeweils ein Strich hinzugefügt. Die mit dem Multiplikationsfaktor A zu multiplizierenden Daten V werden einem Eingang des Matrixmultiplizierers 30' über einen Schalter 38D1 in der Zeitperiode T3 anstelle der Anlegung des Ausgangssignals der Verzögerungsschaltung 34 zugeführt. Wenn die Multiplikation zur Bildung von U(i+1), d.h. A« V(i+1) beendet worden ist, werden in der Zeitperiode TU digitale Signale mit dem Wert "0" in den anderen Eingang der Addier/Subtrahier-Schaltung 33f anstelle der Eingabe der Daten b^0(i-1) aus dem Schieberegister 35 eingegeben. Natürlich müssen in dem K-Stapel 31' sowohl Daten über die Koeffizienten Kn und Daten über den Verstärkungsfaktor A eingegeben werden. Wie die Figuren 7 und 8 erkennen lassen, bezieht diese Ausführungsform die vom Multiplizierer 18; ,(Fig.1a) ausgeführte Funktion in die digitale Ausführung des Brückenfilters 10 ein. Die im K-Stapel 31' gespeicherten Daten sind in der Tabelle III angegeben. Der Verstärkungsfaktor A wird
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vorzugsweise mit der gleichen Folgefrequenz aktualisiert, mit der auch di<
lisiert werden.
mit der auch die Koeffizienten K im K-Stapel 31' aktua-
In Fig.9 ist in Form eines Blockschaltbildes der Matrixmultiplizierer 30 dargestellt. Die Leitungen 32-1 bis 32-9 empfangen die Bits der Koeffizienten daten aus dem K-Stapel 32 von der niedrigsten Wertigkeit bis zur höchsten Wertigkeit. Die Leitung 32-10 empfängt die Vorzeichendaten aus dem K-Stapel 31. Ein weiteres Eingangssignal des Matrixmultiplizierers 30 wird über die Sammelleitung 40 empfangen. Die Leitungen 40-1 bis 40-12 der Sammelleitung 40 übertragen die Bits von der niedrigsten Wertigkeit zur höchsten Wertigkeit, und die Leitung 40-12 überträgt das Vorzeichen der Daten an der Sammelleitung 40.
In Fig.9 ist eine Matrix aus Elementen mit den Bezugsbuchstaben A, B, C oder D dargestellt (die Elemente ohne Bezugsbuchstabeisind ebenfalls Elemente des A-Typs, entsprechend also beispielsweise ebenfalls Fig.10a). Diese Elemente A bis D entsprechen den~in den Figur§n 10a bis 1Od dargestellten Schaltungen. Die in den Figuren 10a bis 1Od dargestellten Schaltungen sind jeweils mit einer gestrichelten Linie umgeben, durch die gewisse Leiter verlaufen. Die relative Lage der durch die gestrichelte Linie in den Figuren 1OA bis 1OD verlaufenden Leiter entspricht, der Lage der an die Elemente A bis D von Fig.9 angeschlossenen Leitet ,Die Elemente sind in Fig.9 in acht Zeilen und zwölf Spalten angeordnet.
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Die acht Reihen entsprechen den zuvor erwähnten acht
Stufen des Matrixmultiplizierers 30.Diese Stufen sind auf der rechten Seite von Fig.9 angegeben; sie enthalten auch die acht Schieberegisterzellen 51, die an die Leitung 40-13 angeschlossen sind. Die 12 Spalten entsprechen den 12 Bits der numerischen Daten(an den Leitungen 40-1 bis £0~12), die in den Matrixmultiplizierer eingegebenverden. Die Daten an den Leitungen 40-1 bis 40-13 durchlaufen den Matrixmultiplizierer 30 stufenweise in der Art eines Schieberegisters, wenn sie in dem Matrixmultiplizierer 30 multipliziert werden. Die Laufzeit durch eine gegebene Stufe liegt daher in der Größenordnung der oben erwähnten 5 us.
Die Leitung 32-1 aus dem K-Stapel 31 ist mit einem Eingang von 12-UND-Gliedern 52-1 bis 52-12 angeschlossen, deren anderer Eingang jeweils an eine der Leitungen 40-1 bis 40-12 angeschlossen ist. Die Ausgänge der UND-Glieder 52-12 bis 52-1 sind mit den Teilsummeneingängen der Elemente A und B der Stufe 1 verbunden (siehe Fig.1OA und 10B).
Die Leitungen 32-1 bis 32-8 sind mit den K-Stapel-Eingängen der Elemente A (Fig.10A) in den Stufen 1 bis des Matrixmultiplizierers 30 angeschlossen. Die Leitung 32-9 ist mit dem Eingang der Elemente C in der Stufe 8 verbunden (siehe Flg.10C). Die Daten an den Leitungen 40-1 bis 40-i2 werden an die Dateneingabeeingänge der Elemente der Stufe 1 angelegt, und sie werden über diese Elemente von den jeweiligen Datenausgabeanschlüssen zu den Elementen der Stufen 2 bis übertragen. Das Teilsummeneingangssignal der Elemente der Stufe 1 wird vom Ausgang der UND-Glieder 52-1 bis 52-12 abgenommen; in den folgenden Stufen wird es von
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den Teilsummenausgängen des Jeweils nächst höherwertigen Bits abgenommen. Die Ausnahme bildet dabei das Teilsummeneingangssignal des Elements in der Position des höchstwertigen Bits, das vom Übertragausgang der Position des höchstwertigen Bits in der vorhergehenden Stufe abgenommen wird. Im übrigen sind die Übertragausgangsanschlüsse der Elemente an die Übertrageingangselemente jeder Stufe angeschlossen.
Nach Fig.1OA bestimmen die Daten aus dem K-Stapel 31, ob das Teilsummensignal über ein Übertragungstor 60 direkt an den Teilsummenausgang oder über ein Übertragungstor 61 an den Ausgang des Antivalenz-Glieds 62 angelegt werden soll. Ein UND-Glied 63 und ein Antivalenz-Glied 64 reagieren auf die Daten am Dateneingang und am Teilsummeneingang. Das Antivalenzglied 62 arbeitet abhängig vom Ausgangssignal des Antivalenzglieds 64 und vom Signal am Übertrageingang. Ein UND-Glied 65 arbeitet abhängig vom Ausgangssignal des Antivalenzglieds 64 und abhängig vom Signal am Übertrageingang; sein Ausgangssignal wird zusammen mit dem Ausgangssignal des UND-Glieds 63 einem ODER-Glied 66 zugeführt, dessen Ausgangssignal das Übertragausgangssignal ist. Das Datenausgangssignal entspricht dem von einem Schieberegisterabschnitt 67 verzögerten Dateneingangssignal; dieser Schieberegisterabschnitt enthält beispielsweise zwei Negatoren. Wie in Fig.iOC zu erkennen ist, stimmt ein Element des Typs C mit einem Element des Typs A mit der Ausnahme überein, daß kein Datenausgabeanschluß und kein Schiebere^isterabschnitt 67 vorgesehen sind. Das in Fig.1OB dargestellte Element des Typs B weist einen Datenausgabeanschluß auf, der mit einem Schieberegister 67T verbunden ist, dessen Eingänge mit dem Dateneingang und mit einem Übertraganschluß eines UND-
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Glieds 68 verbunden ist, dessen Eingänge mit dem Dateneingang und mit dem Teilsummeneingang verbunden sind. Das in Fig.1OD dargestellte Element des Typs D. liefert ein Übertragausgangssignal aus einem UND-Glied 68', dessen Eingänge mit dem Dateneingang und dem Teilsummeneingang verbunden sind. In jeder Stufe wird eine neue Teilsumme berechnet, wobei auch die erforderliche Übertragung der Übertraginformation zwischen den Elementen einer Stufe durchgeführt wird, jedoch bleibt das Teilsummenausgangssignal unverändert, wenn das Datensignal an der K-Stapel-Leitung den Wert "0" hat, während es zur Abgabe des Teilsummenausgangssignals zum Datensignal am Dateneingang addiert wird, wenn das Datensignal an der Leitung aus dem K-Stapel 31 den Wert "1" hat. Die Teilsummen werden zu nacheinander niedrigerwertigen Stellen verschoben, wenn das Datensignal durch den Matrixmultiplizierer verschoben wird. Die niedrigstwertige Ziffernstelle geht in dem Matrixmultiplizierer natürlich verloren; da jedoch die Daten der Koeffizienten K aus dem K-Stapel 31 einer Zahl im Dezimalbereich von -1 bis +1 entsprechen, hat das Ausgangssignal des Matrixmultiplizierers 30 den Wert 11O",wenn an den Leitungen 32-1 bis 32-9 Signale mit den Werten "0" erscheinen, während andrerseits bei den Datenwerten"1" an allen Leitungen 32-1 bis 32-9 die an der Sammelleitung 40 eingegebenen Daten aus dem Matrixmultiplizierer 30 unverändert wieder ausgegeben werden. Bei anderen möglichen Datenmustern an den Leitungen 32-1 bis 32-9 Itegen die Daten an der Sammelleitung 40 zwischen dem Wert "0" und dem eingegebenen Wert an der Sammelleitung
q
in 2 möglichen Schritten entsprechend der Größe der Daten an den Leitungen 32-1 bis 32-9.
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Da die Daten durch den Matrixmultiplizierer 30 stufenweise in der Art eines Schieberegisters verschoben werden, sind die Daten aus dem K-Stapel 31 schräg versetzt, wie beispielsweise in den Tabellen II und III angegeben ist, damit gewährleistet wird, daß das richtige Bit des entsprechenden Koeffizienten am richtigen Zeitpunkt im Matrixmultiplizierer ankommt. In den Figuren 1OA bis 10C sind die Zeitsteuerimpulse für den Betrieb dieser Schaltungen in der angegebenen Art eines Schieberegisters nicht dargestellt, da dem Fachmann,bekannt ist, daß solche Zeitsteuerfunktionen durch zusätzliche getaktete Verknüplfungsglieder, die zu den Schaltungen der Figuren 10A bis 10C führen, oder durch Verwendung von digitalen Schaltungsgliedern mit Vorladung oder mit bedingter Entladung durchgeführt werden können. Die Zeitsteuerüberlegungen sind daher hier im einzelnen nicht angegeben.
Es wird nun erneut kurz auf Fig.9 Bezug genommen. Der Vorzeichendatenwert an der Leitung 40-13 wird während der achtstufigen Verzögerung des Matrixmultiplizierers 30 über die Schieberegisterelemente 51 lediglich verzögert und dann mit dem Vorzeichendatenwert aus dem K-Stapel 31 an der Leitung 32-10 am Antivalenzglied 53 verglichen, so daß ein richtiges Vorzeichen der ausgegebenen Daten entsprechend den normalen Multiplikationsregeln erhalten wird.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 5 und 7 is<t der Matrixmultiplizierer 30 (oder 30') kurz erläutert worden. Die übrigen Elemente, beispielsweise die Addier/Subtrahier-Schaltung 33 (oder 33')» die Verzögerungsschaltung 3^ (oder 34')» das Schieberegister 35 (oder 35') und der Haltespeicher 36 (oder 36') sind im einzelnen nicht dargestellt, da solche herkömmlichen Bauelemente bekannt sind. Die Addier/Subtrahier-Schaltung 33 (oder 33') empfängt mit Vorzeichen versehene Datenwerte an ihren zwei Eingängen, und
sie soll bestimmen, ob bei den bestimmten mit den Daten 803881/0965
eingegebenen Vorzeichen eine Subtraktionsoperation oder eine Additions op er ation verlangt "wird.
Die Erfindung ist hier im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch ist für den Fachmann erkennbar, daß im Rahmen der Erfindung ohne weiteres Abwandlungen möglich sind.
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Tabelle I Gleichungen
Stufe 10
(i)-K9bg(i-D 9 9
Y8(i)=Y9(i)-K8b8(i-l) 8 8
Y7 (D=Yg (i)-K7b7(i-l) b8(i)=b7(i-l)+K7Y7(D 7 7
Y6(i)=Y7(i)-K6b6(i-l) b7(i)=b6(i-D
6 6
Y5(i)=Y6(i)-K5b5(i-l) b6(D=b5 (L-D+K5Y5(D
Y4(i)=Y5(D-K4b4(i-D b5(i)-b4(i-D
4 4
Y3(i)=Y4(i)-K3b3(i-l) b4(D=b3(i-l)+K3Y3(D 3 3
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Tabelle I (Fortsetzung)
Gleichungen
Stufe
Y3U)=Y4 (i)-K3b3(i-l) b4(i)=b3(i-l)+K3Y3(i) 3 3
Y2 (U=Y3 (i)-K2b2(i-l) 2 2
1 1
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Tabelle II
Vom K-Stapel 31 in den Zeitperioden ausgegebenen Daten
A-usgangssignale des
K-Stapels
Zeitperioden
Bit Leitung Tl Τ2 Τ3 Τ4 Τ5 Τ6 Τ7 Τ8 Τ9 TlO
TIl Τ12 Τ13 Τ14 Τ15 Τ16 Τ17 Τ18 Tl 9 Τ20
niedrigsti
wertiges
Bit		 32-1
32-2		 K2
Κ2		 Κ1
Κ1		 Κ10
Κ10		 Κ9
Κ9		 Κ8
Κ8		 Κ7
Κ7		 VO VD
Ui Ui 		Κ5
Κ5		 Κ4
Κ4		 Κ3
Κ3
32-3 Κ3 Κ2 Κ1 Κ10 Κ9 Κ8 Κ7 Κ6 Κ5 Κ4
32-4 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1 Κ10 Κ9 Κ8 Κ7 Κ6 Κ5
32-5 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1 κιο Κ9 Κ8 Κ7 Κ6
32-6 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1 Κ10 Κ9 Κ8 Κ7
32-7 K7 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1 Κ10 Κ9 Κ8
32-8 Κ8 Κ7 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1 Κ10 Κ9
höchst
wertiges
Bit
Vorzeichen-
Hit		 32-9
32-10		 Κ9
Κ9		 Κ8
Κ8		 Κ7
Κ7		 Κ6
Κ6		 Κ5
Κ5		 Κ4
Κ4		 Κ3
Κ3		 Κ2
Κ2		 Κ1
Κ1		 Κ10
Κ10
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Tabelle III (linke Hälfte)
Vom K-Stapel 51' in den Zeitperioden ausgegebene Daten
Ausgangssignale des K-Stapels
Zeitperioden
Bit Leitung Tl Τ2 Τ3 Τ4 Τ5 Τ6 Τ7 Τ8 Τ9
niedrigst-
verges		 32-1 K2 Κ1 Λ K9 Κ8 K7 Κ6 Κ5 Κ4
32-2 K2 Κ1 Λ K9 Κ8 Κ7 Κ6 Κ5 Κ4
32-3 Κ3 Κ2 Κ1 Λ Κ9 Κ8 Κ7 Κ6 Κ5
32-4 Κ4 Κ3 K2 Κ1 Λ K9 Κ8 Κ7 Κ6
32-5 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 κι. Λ Κ9 Κ8 Κ7
32-6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κί Λ Κ9 Κ8
32-7 K7 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 κι Λ Κ9
32-8 Κ8 K7 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 κι Λ
höchst
wertiges
Bit		 32-9 F9 Κ8 Κ7 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1
Vorzeichen
Hit 32-10 Κ9 Κ8 K7 Κ6 Κ5 Κ4 Κ3 Κ2 Κ1
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Tabelle III (rechte Hälfte)
TIl T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20
K2 Kl K10 K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3
K2 Kl K1O K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3
K3 K2 Kl K1O K9 K8 K7 K6 K5 K4
K4 K3 K2 Kl K10 K9 K8 K7 K6 K5
K5 K4 K3 K2 Kl K1O K9 K8 K7 K6
K6 K5 K4 K3 K2 Kl K10 K9 K8 K7
K7 K6 K5 K4 K3 K2 Ki Kio K9 K8
K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 Ki Kio K9
K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 Ki Kio
K9 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 Kl K10
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Claims (1)

  1. Patentan w SMe
    Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.
    E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
    Ernsbergerstrasse 19
    8 München 60
    Unser Zeichen; T 3099 12.Juni 1978
    TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
    13500 North Central Expressway
    Dallas, Texas 75222, V.St.A.
    Patentansprüche
    Digitales Filter, das abhängig von einem digitalen Anregungssignal und mehreren Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalwerten arbeitet, gekennzeichnet durch
    (ä) eine Multiplizierschaltung,
    (b) eine Addier/Subtrahier-Schaltung, die mit einem ersten Eingang am Ausgang der Multiplizierschaltung angeschlossen ist,
    (c) eine erste Verzögerungsschaltung, die am Ausgang der Addier/Subtrahier-Schaltung angeschlossen ist,
    (d) eine zweite Verzögerungsschaltung, die so angeschlossen ist, daß sie die von der Addier/Subtrahier-Schaltung abgegebenen Daten empfängt, wobei die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltung langer als die Verzögerungsschaltung der ersten Verzögerungsschaltung ist,
    (e) einen Plaltespeicher zum Zwischenspeichern von Daten aus der zweiten Verzögerungsschaltung,
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    ORIGINAL INSPECTED
    (f) eine erste Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des Haltespeichers, des Ausgangs der ersten Verzögerungsschaltung und des Ausgangs der Addier/Subtrahier-Schaltung mit einem ersten Eingang der Multiplizierschaltung,
    (g) eine zweite Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des Haltespeichers, des Ausgangs der Addier/Subtrahier-Schaltung und der zweiten Verzögerungsschaltung mit einem zweiten Eingang der Addier/Subtrahier-Schaltung und
    (h) eine mit einem zweiten Eingang der Multiplizier-Schaltung verbundene Speichervorrichtung zum Speichern der die Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalwerte .
    2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltvorrichtung wahlweise das Anregungssignal mit dem zweiten Eingang der Addier/Subtrahierschaltung verbindet.
    3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung und die Addier/Subtrahier-Schaltung an den Eingängen Daten in paralleler Form empfangen und an den Ausgängen Daten in paralleler Form abgeben.
    A. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal einmal in einem Zyklus aktualisiert wird, der mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Multiplizierschaltung einmal in jeder Zeitperiode
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    eine neue Multiplikationsoperation auslöst, jedoch mehrere Zeitperioden zur Vollendung einer Multiplikationsoperation benötigt.
    5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschalturg ein Matrixmultiplizierer ist.
    6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeitperioden in einem Zyklus zweimal so groß wie die Anzahl der Filterkoeffizienten ist.
    7· Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeitperioden, die der Matrixmultiplizierer zur Vollendung einer Multiplikationsoperation benötigt, um 2 kleiner als die Anzahl der Filterkoeffizienten ist.
    8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Haltespeichers mit einem Digital-Analog-Umsetzer verbunden ist, und daß das digitale Filter in einer Sprachsyntheseschaltung benutzt wird.
    9. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltvorrichtung das Anregungssignal wahlweise an den ersten Eingang der Multiplizierschaltung anlegt und daß in die Speichervorrichtung ein digitales Verstärkungssignal eingegeben wird.
    10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung und die Addier/Subtrahier-Schaltung an den Eingängen Daten in paralleler Form empfangen und an den Ausgängen Daten in paralleler Form abgeben.
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    11. Filter nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal einmal in einem Zyklus aktualisiert wird, der mehrereZeitperioden enthält, und daß die Multiplizierschaltung einmal in jeder Zeitperiode eine neue Multiplikationsoperation auslöst, jedoch mehrere Zeitperioden zur Vollendung einer Multiplikationsoperation benötigt.
    12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung ein Matrixmultiplizierer ist.
    13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeitperioden in einem Zyklus eweimal so groß wie die Anzahl der Filterkoeffizienten ist.
    14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeitperioden, die der Matrixmultiplizierer zur Vollendung einer Multiplikationsoperation benötigt, um 2 kleiner als die Anzahl der Filterkoeffizienten ist.
    15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Haltespeichers mit einem Digital-Analog-Umsetzer verbunden ist, und daß das digitale Filter in einer Sprachsyntheseschaltung benutzt wird.
    16. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung ein Matrixmultiplizierer ist, der an seinen Eingängen Daten in paralleler Form empfängt.
    17. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß daß das Anregungssignal einmal in einem Zyklus aktualisiert wird, der mehrere Zeitperioden enthält, und daß der Matrixmultiplizierer einmal in jeder Zeitperiode eine neue Multiplikationsoperation auslöst, jedoch mehrere Zeitperioden zur Vollendung einerMultiplikationsoperation benötigt
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    18. Filter nach. Anspruoh 17f dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeitperioden in einem Zyklus zweimal so groß wie die Anzahl der Filterkoeffizienten ist.
    19· Filter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltvorrichtung wahlweise das Anregungssignal mit dem zweiten Eingang der Addier/Subtrahierschaltung verbindet.
    20. Filter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Haltespeichers mit einem Digital-Analog-Umsetzer verbunden ist, und daß das digitale Filter in einer Sprachsyntheseschaltung benutzt wird.
    21. Filter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltvorrichtung das Anregungssignal wahlweise an den ersten Eingang des Matrixmultiplizierers anlegt und daß in die Speichervorrichtung ein digitales Verstärkungssignal eingegeben wird.
    22. Filter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Haltespeichers mit einem Digital-Analog-Umsetzer verbunden ist, und daß das digitale Filter in einer Sprachsyntheseschaltung benutzt wird.
    23. Digitales Filter für eine Sprachsyntheseschaltung, das abhängig von einem digitalen Anregungssignal und mehreren Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalswerten arbeitet, gekennzeichnet durch
    (a) eine Multiplizierschaltung,
    (b) eine Addier/Subtrahier-Schaltung, die mit einem ersten Eingang am Ausgang der Multiplizierschaltung angeschlossen ist,
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    (c) eine Verzögerungsschaltung, die am Ausgang der Addier/SubtrahJQp-Schaltung angeschlossen ist,
    (d) ein Haltespeicher zum Zwischenspeichern von Daten aus der Verzögerungsschaltung,
    (e) eine erste Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des HaiteSpeichers, des Ausgangs der Verzögerungsschaltung und des Ausgang der Addier/ Subtrahierschaltung mit einem ersten Eingang der Multiplizierschaltung ,
    (f) eine zweite Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des Haltespeichers, des Ausgangsder Addier/Subtrahier-Schaltung und der Verzögerungsschaltung mit einem zweiten Eingang der Addier/Subtrahier-Schaltung ,
    (g) eine an den zweiten Eingang der Multiplizierschaltung angeschlossene Speichervorrichtung zum Speichern der die Filter-Koeffizienten repräsentierenden Digitalwerte und
    (h) einen Digital-Analog-Umsetzer, der mit dem Ausgang des Haltespeichers verbunden ist.
    24. Filter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltvorrichtung wahlweise das .Anregungssignal mit dem zweiten Eingang der Addier/Subtrahierschaltung verbindet.
    25. Filter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal einmal in einem Zyklus aktualisiert wird, der mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Mültiplizierschaltung einmal in jeder Zeitperiode eine neue Multiplikationsoperation auslöst, jedoch mehrere Zeitperioden zur Vollendung einer Multiplikationsoperation benötigt.
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    26. Filter nach Anspruch 25,. dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung ein Matrixmultiplizierer ist.
    27. Filter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung eine erste und eine zweite Verzögerungsschaltungseinheit enthält, daß die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltungseinheit langer als die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungsschaltungseinheit ist, daß der Haltespeicher die von der zweiten Verzögerungsschaltungseinheit abgegebenen Daten zwischenspeichert,daß die erste Schaltvorrichtung wahlweise den Ausgang der ersten Verzögerungsschaltungseinheit in den ersten Eingang der Multiplizierschaltung verbindet und daß die zweite Schaltvorrichtung wahlweise den Ausgang der zweiten Verzögerungsschaltungseinheit mit dem zweiten Eingang der Addier/Subtrahierschaltung verbindet.
    28. Filter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltvorrichtung wahlweise das A'nregungesignal an den ersten Eingang der Multiplizierschaltung anlegt, und daß in die Speichervorrichtung ein digitales Verstärkungssignal eingegeben wird.
    29. Filter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal einmal in einem Zyklus aktualisiert wird, der mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Multiplizierschaltung einmal in jeder Zeitperiode eine neue Multiplikationsoperation auslöst, jedoch mehrere Zeitperioden zur Vollendung einer Multiplikationsoperation benötigt.
    30. Filter nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung ein Matrixmultiplizierer ist.
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    J51. Verfahren zur Erzeugung einer komplizierten Wellenform aus einem digitalen Anregungssignal unter Verwendung einer Anzahl von Digitalwerten, die Filterkoeffizienten repräsentieren, wobei das Anregungssignal einmal während eines Zyklus aktualisiert:- wird, der mehrere Zeitperioden enthält, dadurch gekennzeichnet,
    (a) daß einmal in jeder Zeitperiode pro Zyklus eine Multiplikationsoperation mit Hilfe eines Multiplizierers ausgelöst wird, der zur Vollendung einer Multiplikation mehrere Zeitperioden benötigt,
    (b) daß zumindest während eines Hauptteils der Zeitperioden Jedes Zyklus ausgewählte Digitalwerte, die Filterkoeffizienten repräsentieren, einem ersten Eingang des Multiplizierers zugeführt werden,
    (c) daß einmal in jeder Zeitperiode pro Zyklus eine arithmetische Operation an einer Addier/Subtrahier-Vorrichtung ausgelöst wird, wobei das Ausgangssignal des Multiplizierers ein Eingangssignal für die Addier/ Subtrahier-Vorrichtung liefert,
    (d) daß das Ausgangssignal der Addier/Subtrahier-Vorrichtung in einem Speicher zwischengespeichert wird,
    (e) daß ausgewählte Daten aus dem Speicher in einem Haltespeicher zwischengespeichert werden,
    (f) daß wahlweise Daten aus dem Haltespeicher, aus dem Speicher und aus der Addier/Subtrahier-Vorrichtung einem zweiten Eingang des Multiplizierers zugeführt werden, und
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    (g) daß wahlweise Daten aus der Addier/Subtrahier-rVorrichtung, aus dem Speicher und aus dem Haltespeicher einem weiteren Eingang der Addier/Sübtrahier-Vorrichtung zugeführt werden.
    32· Verfahren nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher einen ersten Ausgang aufweist, der einer Zwischenspeicherung für die Dauer einer Zeitperiode entspricht, daß der Speicher einen zweiten Ausgang aufweist, der einer Zwischenspeicherung für die Dauer mehrerer Zeitperioden entspricht, daß der Haltespeicher ausgewählte Daten vanzweiten Ausgang des Speichers zwischenspeichert, daß die dem zweiten Eingang des Multiplizierers wahlweise aus dem Speicher zugeführten Daten vom ersten Ausgang des Speichers abgegeben werden und daß die der Addier/Subtrahier-Vorrichtung wahlweise zugeführten Daten aus dem Speicher vom zweiten Ausgang dieses Speichers abgegeben werden.
    33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalwerte N Filterkoeffizienten repräsentieren, und daß jeder Zyklus 2 N Zeitperioden enthält.
    34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer N-2 Zeitperioden zur Vollendung einer Multiplikation benötigt.
    35. Verfahren nach Anspruch 3^, dadurch gekennzeichnet,daß das wahlweise Zuführen mehrerer Ausgangssignale zum anderen Eingang der Addier/subirahier-Vorrichtung das wahlweise Anlegen des digitalen Anregungssignals an den anderen Eingang der Addier/Subtrahier-Vorrichtung umfaßt.
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    36. Verfahren nach Anspruch 3^, dadurch gekennzeichnet, daß das wahlweiee Zuführen von Daten aus mehreren Ausgängen zum zweiten Eingang des Multiplizierers die Zufuhr des digitalen Anregungssignals an dem zweiten Eingang des Multiplizierers umfaßt und daß dem ersten Eingang des Multiplizierers ein digitaler Verstärkungsfaktor zugeführt wird.
    37. Digitales Filter, das in Abhängigkeit von Zeitperioden-Zeitsteuersignalen und von Filterkoeffizienten repräsentierenden mehreren Digitalsignalen arbeitet und einem N-stufigen Brückenfilter äquivalent ist, gekennzeichnet durch
    (a) einen Matrixmultiplizierer mit M Stufen,
    (b) eine mit dem ersten Eingang am Ausgang des Matrixmultiplizierers angeschlossene Addier/Subtrahier-Schaltung,
    (c) eine erste Verzögerungsschaltung mit einer Verzögerungszeit von N-M-2 Zeitperioden, die mit dem Ausgang der Addier/Subtrahier-Schaltung verbunden ist,
    (d) eine zweite Verzögerungsschaltung, die mit dem Ausgang der ersten Verzögerungsschaltung verbunden ist,
    (e) eine dritte Verzögerungsschaltung, die mit dem Ausgang der zweiten Verzögerungsschaltung verbunden ist und deren Verzögerungszeit N+M-1 Zeitperioden beträgt,
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    (f) einen Haltespeicher zum Zwischenspeichern ausgewählter Daten aus der Addier/Subtrahier-Schaltung,
    (g) eine erste Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des HalteSpeichers, des Ausgangs der zweiten Verzögerungsschaltung und des Ausgangs der ersten Verzöge rungs schaltung mit einem ersten Eingang des Matrixmultiplizierers,
    (h) eine zweite Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des Haltespeichers, des Ausgangs der Addier/Subtrahier-Schaltung und des Ausgangs der dritten Verzögerungsschaltung mit einem zweiten Eingang der Addier/Subtrahier-Schaltung und
    (i) eine mit einem zweiten Eingang des Matrixmultiplizierers verbundene Schaltungseinheit zum Anlegen der Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalwerte an diesem zweiten Eingang.
    38. Digitales Filter,das in Abhängigkeit von einem digitalen Anregungssignal und von mehreren Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalwerten arbeitet, gekennzeichnet durch
    (a) einen ersten Speicher zum Speichern der mehreren Digitalwerte,
    (b) eine Multiplizierschaltung,
    (c) eine erste Schaltungsvorrichtung zum Verbinden des ersten Speichers mit der Multiplizierschaltung,
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    (d) eine arithmetische Schaltung mit einem mit der Multiplizierschaltung verbundenen Eingang,
    (e) einen zweiten Speicher zum Speichern von Daten aus der arithmetischen Schaltung und
    (f) eine zweite Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des zweiten Speichers und des Ausgangs der arithmetischen Schaltung mit einem Eingang der Multiplizierschaltung.
    39. Filter nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Speicher eine erste und eine zweite Verzögerungsschaitung enthält, daß die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltung langer als die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungsschaltung ist und daß die zweite Schaltungsvorrichtung die Ausgänge der beiden Verzögerungsschaltungen wahlweise mit der Multiplizierschaltung verbindet.
    40. Filter nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Speicher einen Haltespeicher enthält, der von der arithmetischen Schaltung Daten zwischenspeichert, und daß die zweite Schaltungsvorrichtung den Ausgang des HalteSpeichers wahlweise mit der Multiplizierschaltung verbindet.
    41. Filter nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal von der zweiten Schaltungsvorrichtung an die Multiplizierschaltung angelegt wird, und daß ein dem Anregungssignal zugeordneter Verstärkungsfaktor zusammen mit den Digitalwerten im ersten Speicher gespeichert ist.
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    42. Filter nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Digitalwerte einmal während mehrerer Zyklen aktualisiert wird, daß das Anregungssignal in jedem Zyklus aktualisiert wird, daß jeder Zyklus mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Multiplizierschaltung eine neue Multiplikationsoperation in jeder Zeitperiode auslöst und zur Vollendung einer MuItiplikationsoperation mehrere Zeitperioden benötigt.
    43. Filter nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal an die arithmetische Schaltung angelegt ist.
    44. Filter nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Digitalwerte einmal während mehrerer Zyklen aktualisiert wird, daß das Anregungssignal in jedem Zyklus aktualisiert wird, daß jeder Zyklus mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Multiplizierschaltung eine neue Multiplikationsoperation in jeder Zeitperiode auslöst und zur Vollendung einer Multiplikationsoperation mehrere Zeitperioden benötigt.
    45. Filter nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch eine dritte Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des HalteSpeichers, des Ausgangs der zweiten Verzögerungsschaltung und des Ausgangs der arithmetischen Schaltung mit einem Eingang dieser arithmetischen Schaltung.
    46. Anordnung zur Erzeugung einer der menschlichen Stimme ähnlichen Stimme in Abhängigkeit von einem digitalen Anregungsdatensignal und digitalen Filterkoeffizientendaten, gekennzeichnet durch
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    (a) einen ersten Speicher zum Speichern der Koeffizientendaten,
    (b) eine Multiplizierschaltung,
    (c) eine erste Schaltungsvorrichtung, die den Speicher und die Multiplizierschaltung verbindet,
    (d) eine arithmetische Schaltung mit einem an die Multiplizierschaltung angeschlossenen Eingang,
    (e) einen zweiten Speicher zum Speichern der von der arithmetischen Schaltung abgegebenen Daten,
    (f) eine zweite Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des zweiten Speichers und des Ausgangs der arithmetischen Schaltung mit einem Eingang der Multiplizierschaltung,
    (g) einen Umsetzer, der mit dem Ausgang des Speichers verbunden ist und ausgewählte digitale Daten, die in dem zweiten Speicher gespeichert sind, in ein Analogsignal umsetzt, und
    (h) eine Stimmspule zum Umsetzen des Analogsignals in einen Ton.
    47. Anordnung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Speicher eine erste und eine zweite Verzögerungsschaltung enthält, daß die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltung langer als die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungsschaltung ist, daß die zweite SCnaiLtungsvorrichtung &en Ausgang der
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    ersten Verzögerungsßchaltung und den Ausgang der zweiten Verzögerungsschaltung wahlweise mit der Multiplizierschaltung verbindet.
    48. Anordnung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verzögernngsschaltung eine» Haltespeicher zum Zwischenspeichern der von der arithmetischen Schaltung abgegebenen Daten enthält, und daß die zweite Schaltungsvorrichtung den Ausgang des Haltespeichers wahlweise mit der Multiplizierschaltung verbindet.
    49. Anordnung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer mit dem Ausgang des HalteSpeichers verbunden ist.
    50. Anordnung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet,daß die zweite Schaltvorrichtung das Anregungsdatensignal an die Multiplizierschaltung anlegt und daß in dem ersten Speicher zusammen mit den Koeffizientendaten ein dem Anregungsdatensignal zugeordneter Verstärkungsfaktor gespeichert ist.
    51. Anordnung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Filterkoeffiziendaten mehrere Filterkoeffizienten repräsentieren, daß jeder der Filterkoeffizienten einmal im Verlauf mehrerer Zyklen aktualisiert wird, daß das Anregungsdatensignal In jedem Zyklus aktualisiert wird, daß jeder Zyklus mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Multiplizierschaltung in jeder Zeitperiode eine neue Multiplikationsoperation auslöst und zur Vollendung einer Multiplikation^
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    operation mehrere Zeitperioden benötigt.
    52. Anordnung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungsdatensignal an die arithmetische schaltung angelegt wird.
    53. Anordnung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, da0 die digitalen Filterkoeffizientendaten mehrere Filterkoeffizienten repräsentieren, daß jeder der Filterkoeffizienten einaal in Verlauf mehrerer Zyklen aktualisiert wird, daß das Anregungsdatensignal in jedem Zyklus aktualisiert wird, daß jeder Zyklus mehrere Zeitperioden enthält, und daß die Multplizierschaltung in jeder Zeitperiode eine neue Multipllkationsoperation auslöst und zur Vollendung einer Multiplikationsoperation mehrere Zeitperioden benötigt·
    54. Anordnung nach Anspruch 49, gekennzeichnet durch eine dritte Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs des Halte«peichers, des Ausgangs der zweiten Verzögerungeschaltung und des Ausgangs der arithmetischen Schaltung mit einem Eingang dieser arithmetischen Schaltung.
    55. Verfahren zur Erzeugung einer der menschlichen Stimme ähnlichen Vokalisfction mittels digitaler Filterkoeffizienten, dadurch gekennzeichnet, daß
    (a) daß mittels eines elektronischen Multiplizierer·, der erste und zweite Eingänge aufweist, wiederholt eine Multiplikationsoperation ausgelöst wird,
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    (b) daß wenigstens ausgewählte Abschnitte ausgewählter digitaler Filterkoeffizienten wiederholt an den ersten Eingang des elektronischen Multiplizierers angelegt werden,
    (c) daß mittels eines elektronischen Addierers wiederholt eine arithmetische Operation ausgelöst wird, wobei dieser Addierer einen ersten Ausgang für den Empfang von Daten aus dem elektronischen Multiplizierer aufweist,
    (d) daß das Ausgangssignal des elektronischen Addierers wahlweise an den zweiten Eingang des elektronischen Multiplizierers und an einen zweiten Eingang des elektronischen Addierers angelegt wird,
    (e) daß die von dem elektronischen Addierer abgegebenen Daten zwischengespeichert werden, und
    (f} daß die zwischengespeicherten Daten wahlweise in menschliche Sprache umgesetzt werden.
    56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß ausgewählte Abschnitte eines Anregungssignals wiederholt an den ersten Eingang des elektronischen Multiplizierers angelegt werden, wobei das Anregungssignal mit dem digitalen Filterkoeffizienten verschachtelt ist.
    57. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, (a) daß ein Zufallssignal erzeugt wird,
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    (b) daß ein periodisches Signal erzeugt wird, und
    (c) daß ausgewählte Abschnitte des Zufallssignals oder des periodischen Signals wahlweise an den ersten Eingang des elektronischen Multiplizierers angelegt werden, wobei das angelegte Signal mit den digitalen Filterkoeffizienten verschachtelt ist.
    58. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß das periodische Signal ein wiederholt auftretendes Chirp-Signal ist.
    59· Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischengespeicherten Daten wahlweise an den zweiten Eingang des elektronischen Multiplizierers und an den zweiten Eingang des elektronischen Addierers angelegt werden.
    60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß das wiederholte Anlegen ausgewählter Abschnitte eines Anregungssignals an den ersten Eingang des elektronischen Multiplizierers in Verschachtelung mit dem Anlegen der digitalen Filterkoeffizienten erfolgt.
    61. Verfahren nach Anspruch 59» dadurch gekennzeichnet,
    (a) daß ein Zufallssignal erzeugt wird,
    (b) daß ein periodisches Signal erzeugt wird, und
    (c) daß ausgewählte Abschnitte des Zufallssignals oder des periodischen Signals wahlweise an den ersten Eingang des elektronischen Multiplizierers angelegt
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    werden, wobei das angelegte Signal mit den digitalen Filterkoeffizienten verschachtelt ist.
    62. Elektronische Anordnung zur Erzeugung einer der menschlichen Stimme ähnliche Stimme in Abhängigkeit von einem digitalen Anregungssignal und von digitalen Koeffizientensignalen, gekennzeichnet durch
    (a) eine Multlplizlerschaltung mit einem ersten und einem zweiten Eingang,
    (b) eine Vorrichtung zum Anlegen ausgewählter Abschnitte Ausgewählter digitaler Koeffizientensignale und des digitalen Anregungssignals an den ersten Eingang,
    (c) eine arithmetische Schaltung mit einem Eingang für den Empfang der von der Multiplizierschaltung abgegebenen digitalen Daten,
    (d) ein Speicher zum Speichern der von der arithmetischen Schaltung abgegebenen digitalen Daten,
    (e) eine Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgange des Speichers und des Ausgangs der arithmetischen Schaltung mit dem zweiten Eingang,
    (f) eine Vorrichtung zum Umsetzen ausgewählter Digitalwerte aus dem Speicher in ein Analogsignal und
    (g) eine Stimmspule zum Umsetzen des Analogsignale in einen Ton.
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    63. Anordnung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher eine erste Speichereinheit und eine zweite Speichereinheit zum Zwischenspeichern ausgewählter digitaler Daten aus der arithmetischen Schaltung enthält, daß die zweite Speichereinheit die digitalen Daten für eine längere Zeitdauer als die erst· Speichereinheit zwischenspeichert und daß die Schaltungsvorrichtung wahlweise den Ausgang der trsten Speichereinheit ait dem zweiten Eingang verbindet.
    64. Anordnurgnach Anspruch 63, gekennzeichnet durch eine Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs der zweiten Speichereinheit mit einem weiteren Eingang der arithmetischen Schaltung.
    65. Anordnung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher einen Haltespeicher zum Zwischenspeichern ausgewählter digitaler Daten aus der arithmetischen Schaltung enthält und daß der Ausgang des HalteSpeichers wahlweise mit der Umsetzungsvorrichtung, dem weiteren Eingang der arithmetischen Schaltung und dem zweiten Eingang verbunden ist.
    66. Anordnung nach Anspruch 65, gekennztlehnet durch eine Vorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs der arithmetischen Schaltung mit ihrem weiteren eigenen Eingang.
    67· Anordnung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung ein Matrixmultipliziertr ist.
    68. Anordnung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplizierer ein Matrixmultiplizierer ist.
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    69. Elektronische Anordnung zur Erzeugung von der menschlichen Stimme ähnlichen Tönen in Abhängigkeit von Digitalwerten, die Filterkoeffizienten, Tonhöhe, die Tonamplitude und Stimmhaft/Stimmlos-Parameter repräsentieren, gekennzeichnet durch
    (a) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Zufallssignals,
    (b) eine Vorrichtung, die abhängig von dem die Tonhöhe repräsentierenden Digitalwert ein periodisches Signal erzeugt, dessen Periode mit der Größe des die Tonhöhe repräsentierenden Digitalwerts in Beziehung steht,
    (c) ein Matrixmultiplizierer,
    (d) eine Schaltungsvorrichtung, die abhängig von dem Stimmhaft/Stimmlos-Parameter das Zufallssignal oder das periodische Signal an dem Matrixmultiplizierer anlegt,
    (e) eine Vorrichtung zum Anlegen der die Tonamplitude
    und die Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalwerte an den Matrixmultiplizierer,
    (f) eine arithmetische Schaltungsvorrichtung und einen Speicher am Ausgang des Matrixmultiplizierers zur Durchführung arithmetischer Operationen an den vom Matrixmultiplizierer abgegebenen Daten und zum Zwischenspeichern wenigstens eines Abschnitts der
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    Ergebnisse dieser arithmetischen Operationen und
    (g) eine Vorrichtung zum Umsetzen wenigstens eines Abschnitts der zwischengespeicherten Ergebnisse in hörbare Töne.
    70. Anordnung nach Anspruch 69» dadurch gekennzeichnet, daß die die Tonamplitude und die Filterkoeffizienten repräsentieren Digitalwerte beim Anlegen an einen Eingang des Matrixmultiplizierers verschachtelt sind und daß die Schaltungsvorrichtung mit einem weiteren Eingang des Matrixmultiplizierers verbunden ist.
    71· Anordnung nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines periodischen Signals wiederholt eine Chirp-Funktion erzeugt.
    72. Digitales Filter, das in Abhängigkeit von einem digitalen Anregungssignal und von mehreren Filterkoeffizienten repräsentierenden Digitalwerten arbeitet und auf einem einzigen integrierten Schaltungs-Chip ausgeführt ist, gekennzeichnet durch
    (a) eine digitale Matrixmultiplizierschaltung, die auf dem Schaltungs-Chip integriert ist,
    (b) eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte Verbindungsvorrichtung zum anlegen der Filterkoeffizienten an einen Eingang der Matrixmultiplizierschaltung,
    (c) eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte arithmetische Vorrichtung zur Durchführung arithmetischer Operationen an Daten aus der digitalen Matrixmultiplizierschaltung und
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    (d) eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte Filterausgangsvorrichtung Eur Abgab· einte ausgewählten Abschnitts der Ergebnisse dtr von der arithmetischen Vorrichtung durchgeführten arithmetischen Operationen.
    73. Filter nach Anspruch 72, gekennzeichnet durch
    (a) eine auf de* Schaltungs-Chip integrierte erste Verzögerungsschaltung cua Zwischenspeichern wenigstens -eines Teils der Ergebnisse der von der arithmetischen Vorrichtung durchgeführten Operationen und
    (b) eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte erste Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs der ersten Verzögerungsschaltung mit dem weiteren Eingang der Multiplizierschaltung.
    74. Anordnung nach Anspruch 73, gekennzeichnet durch
    (a) eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte zweite Verzögerungsschaltung zum Zwischenspeichern wenigstens eines Teils der Ergebnisse der von der arithmetischen Vorrichtung durchgeführten Operationen, wobei die zweite Verzögerungsschaltung die Ergebnisse für eine längere Zeitdauer als die erste Verzögerungsschaltung speichert, und
    (b) eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte zweite Schaltungsvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs der zweiten Verzögerungsschaltung mit einem Eingang der arithmetischen Vorrichtung.
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    75. Anordnung nach Anspruch 74· # gekennzeichnet durch eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte Schaltvorrichtung zum wahlweisen Verbinden des Ausgangs der arithmetischen Vorrichtung mit einem Eingang dieser Vorrichtung.
    76. Anordnung nach Anspruch 75, gekennzeichnet durch eine auf dem Schaltungs-Chip integrierte vierte Schaltvorrichtung zum wahlweisen Anlegen des digitalen Anregungssignals an den weiteren Eingang der Multiplizierschaltung.
    77. Anordnung nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Filter außerdem in Abhängigkeit von einem digitalen Amplitudensignal arbeitet und daß die Verbindungsvorrichtung eine Einrichtung enthält, die das digitale Amplitudensignal zusammen mit den Filterkoeffizienten an dietMultiplizierschaltung anlegt.
    78. Anordnung nach Anspruch 75, gekennzeichnet durch eine auf dan Schaltungs-Chip integrierte vierte Schaltvorrichtung zum wahlweisen Anlegen des digitalen Anregungssignals an die arithmetische Schaltung.
    79. Verfahren zur Erzeugung von der menschlichen Stimme ähnlichen Tönen als einem digitalen Anregungssignal, einem digitalen Amplitudensignal und digitalen Filterkoeffizienten in einem elektronischen Filter, dadurch gekennzeichnet,
    808821/0965
    282657Q
    (a) daß wiederholt 2 N Multiplikationsoperationen mittels eines Multiplizierers ausgelöst werden, der im Verlauf der 2 N Multiplikationsoperationen alle digitalen Filterkoeffizienten bis auf einen als einen Operator benutzt, den einen digitalen Filterkoeffizienten im Verlauf der 2 N Multiplikationsoperationen einmal als einen Operator benutzt und das digitale Amplitudensignal während der 2 N Multiplikationsoperationen einmal als einen Opartor benutzt,
    (b) daß in einer arithmetischen Schaltung wiederholt eine arithmetische Operation unter Verwendung der Ergebnisse der Multiplikationsoperation als ein Operator in der arithmetischen Operation auslöst,
    (c) daß ausgewählte Daten aus der arithmetischen Schaltung zwischengespeichert werden,
    (d) daß zwischengespeicherte Daten aus der arithmetischen Schaltung wiederholt als weiterer Operator in der Multiplizierschaltung im Verlauf von N Operationen der 2 N Operationen benutzt werden,
    (e) daß von der arithmetischen Schaltung abgegebene Daten wiederholt als weiterer Operator in der Multiplizierschaltung während N-1 Operationen der 2 N Operationen benutzt werden,
    (f) daß das digitale Anregungssignal als weiterer Operator in der Multiplizierschaltung wiederholt während jeweils 2 N Operationen angewendet wird, wobei das digitale Amplitudensignal mit diesem digitalen Amplitudensignal multipliziert wird, und
    809881/0965
    28 26 57α
    (g) daß ausgewählte Ergebnisse der von der arithmetischen Schaltung durchgeführten arithmetischen Operationen in Töne umgesetzt werden.
    809881/0965
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