DE3036679C2 - Sprachsynthesizer - Google Patents

Description

g) einem ersten Schalter (38/4, 38S, 38C), der entweder das Ausgangsslgnal der Tonquelleneinrlchtung oder das Ausgangsslgnal des ersten Schieberegisters oder ein weiteres Ausgangssignal auswählt und das

ausgewählte Ausgangsslgnal dem Multiplizierer zuführt;

h) einem zweiten Schalter (37/1, 37C), der das Ausgangssignal des Addierers/Subtrahierers oder ein weiteres Ausgangsslgnal auswählt und das gewählte Ausgangssign;\l dem Addlerer/Subtrahierer zuführt;

gekennzeichnet durch

i) einen dritten Schalter (39/4, 39Ä), der das Ausgangsslgnal des Addlerers/Subtrahlerers (28) oder das Ausgangsslgnal der Verriegelungsschaltung (30) auswählt;

j) eine Verlustschaltung (31), die das vom dritten Schaitcr (39/1, 39S) ausgewählte Ausgangsslgnal mit -^i einer Konstanten multipliziert;

k) ein zweites Schieberegister (32). das das Ausgangssignal der Verlustschaltung (31) empfängt und dieses

um eine Zeitdauer verzögert, die länger als die vorgegebene Zeitdauer des ersten Schieberegisters ist; 1) eine Einrichtung, die das Ausgangsslgnal der Verlustschaltung (31) dem zweiten Schieberegister (32)

zuführt, wobei das vom ersten Schalter gewählte weitere Ausgangsslgnal das Ausgangssignal der Verlustschaltung (31) und das vom /weiten Schalter ausgewählte weitere Ausgangsslgnal das vom zweiten Schieberegister (32) Ist.

2 Sprachsynthesizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlustschaltung (31) so ausgebildet ist daß das Eingangssignal daran zu einem Signal addiert wird, das durch Invertieren des Eingangssignals und anschließend Verschieben des Invertierten Signals um «-Bitstellungen (n > 1) In Richtung aul die niedrigstwertige Bitstellung abgeleitet ist, um das Ausgangsslgnal zu erzeugen.

Die Erfindung betrifft einen Sprachsynthesizer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieser Sprachsynthesizer dient zum Synthetisieren eines Sprachsignale auf der Grundlage eines Parametersignals, das eine Frequenzspektralhüllkurve eines Stimmensignals wiedergibt, und einer Information, die eine Perlode des Stimmensignals wicdcrßlbt

Bei Endgeräten für Informationsdienste-Netzwerke zum Abgeben von Informationen wie Börsennachrichten, Wettervorhersagen und Informationen für verschiedene Ausstellungen 1st es erwünscht, einen Sprachsynthesizer zu verwenden, der verschiedene Informationen mittels Sprache abgeben kann. Einige sogenannte lernende Maschinen verwenden die Sprachsynthesl/.er, um Fragen mittels Sprache abzugeben.

Fine Art der Sprachsynthesizer verwendet ein Aufzelchnungs- und Edltier- bzw. Aurbereltungsverfahren, bei dem auf el. Aufzeichnungsband zuvor aufgezeichnete Sprache aufbereitet wird, um ein Sprachsignal zu erzeugen während eine andere Art der Sprachsynthesizer ein Sprachsynthetisierverfahren verwendet, bei dem ein Stimmen-Signalverlauf nicht aufgezeichnet wird, sondern vielmehr charakteristische Parameter der Stimme, die von dem Stimmensignal extrahiert sind. In Digitalsignale umgesetzt und aufgezeichnet werden und die Sprache aufgrund der aufgezeichneten charakteristischen Parameter synthetisiert wird. Zum Synthetisieren der Sprühe mit hoher Qualität bei dem Aufzelchnungs- und Aufbereitungs-Verfahren darf die voraufgezeichnete Spracheinheit nicht kürzer als ein Wort sein. Daher Ist, wenn die Anzahl der synthetisierten Worte zu erhöhen Ist, eine außerordenllleh hohe Kapazität einer Spelchcrclnhclt erforderlich. Folglich kann die Λη/.ahl der zu synthetisierenden Worte nicht wesentlich erhöhl werden. Bei dem Sprachsynlheilslcrverfahrcn. ,las die charakteristischen Parameter eier Sprache verwendet, kann die /u synthetisierende Sprachclnhclt eine Silbe sein, was kürzer als ein Wort Ist. wobei eine Anzahl von Worten ohne Erhöhen der Speicherkapazität der Spclcherclnhelt synthetisiert

werden kann.

fs Ist daher für den Sprachsynthesi/cr erwünscht, die Sprache auf der Grundlage der charakteristischen Parameter der Sprache /u synthetisieren, da dadurch die Gr(WJc der Spelchcrclnhelt verringert werden kann.

Die Frequenzkomponenten des Sprachsignals erstrecken sich von etwa 100 Hz bis 10 kHz. Die Übenragung des Sprachtons wird nicht wesentlich beeinflußt, wenn die Frequenzkomponenten, die über 4 kHz hinausreichen, beseitigt werden. Daher können die Sprachsignalkomponenten zwischen 100 Hz und 4 kHz mit einer Abtastfrequenz von beispielsweise 8 kHz abgetastet werden, so daß die sich ergebende Zeitfolge das Sprachsignal wiedergibt. Zusätzlich sind, da die Änderungen In einem Sprachspekuum durch die Bewegung der den Ton steuernden Organe des Menschen verursacht werden, wie durch Zunge und Lippen, die Änderungen sehr gering bzw. sanft und können als im wesentlichen stetig angesehen werden bei Betrachtung wahrend einer Kurzzeitperiode, wie In einer Perlode von 3 bis 10 ms. Daher kann durch genaues Extrahieren der Charakteristiken des Sprachspektrums In der Perlode des stetigen Zustandes oder des Dauerzustandes die Sprache analysiert werden und kann such synthetisiert weiden auf der Grundlage der extrahierten Information. Wenn die Sprache zu u> analysleren und zu synthetisieren ist, können ein Parameter, der eine Hüllkurve des Sprachspektrums wiedergibt, ein Parameter, der die Amplitude des Sprachsignals wiedergibt, eine Tonhöheninformation, die eine Grundschwingungsfrequenz eines Stimmbandes wiedergibt, und eine Diskriminatlonslnformation zum Diskriminieren stimmhafter Töne und stimmloser Töne von dem Sprachspektrum während der Kurzzeitperiode extrahiert werden, In der die Änderungen des Sprachspektrums als stetig bzw. beständig angesehen werden können. i> Die Hüllkurve des Frequenzspektrums des Sprachsignals entspricht einer Übertragungscharakteristik eines Stimmweges und enthält eine Vokal-Tonlnformation, d. h., eine Information, die den [a]-Ton, den (o]-Ton usw. definiert. Folglich muß die Hüllkurve des Frequenzspektrums genau extrahiert werden mit geringem Informationsgehalt.

Eines der Sprachanalysier- und -synthetisler-Verfahren, bei dem die charakteristischen Parameter von dem Sprachsignal extrahiert werden und die Sprache auf der Grundlage der extrahierten Parameter synthetisiert wird, ist ein sogenanntes PARCOR-Analysier- und -Synthetisler-Verfahren, das einen partiellen Autokorrelatlonskoeffizlenten, Im Folgenden kurz PARCOR-Koefflzienten, verwendet, der eine Art linearer Vorhersagekoeffizient Ist. Bei diesem Verfahren sind die charakteristischen Parameter des Sprachsignals durch die PARCOR-Koeffizienten wiedergegeben. Das Sprachsignal In einer Kurzzeltperiode, in der die Änderungen des Frequenzspektrums des Sprachsignals geringfügig oder sanft sind und als stetig angesehen werden können, wird mit einer Abtastfrequenz von beispielsweise 8 kHz abgetastet, wobei Proben an zwei benachbarten Zeltpunkten in der sich ergebenden Probenfolge durch ein Verfahren mit minimalen Quadraten vorhergesagt wird, bei dem Proben verwendet werden, die zwischen zwei derartigen Proben vorhanden sind, wobei der vorhergesagte Wen und die tatsächliche Probe an diesen beiden Zeltpunkten verglichen werden, um Differenzen dazwischen zu erfassen, 3" wobei Korrelationen der Differenzen (PARCOR-Koefflzienten) davon bestimmt werden. Die Zeltdifferenz zwischen den beiden Zeltpunkten wird dann auf das Doppelte, das Dreifache usw. verändert, und die entsprechenden Korrelationen werden bestimmt. Diese werden als Parameter verwendet, die die Hüllkurve des Frequenzspektrums des Sprachsignals wiedergeben.

In dem Sprachsynthesizer werden Slgnalgencratoren zum Erzeugen welUen Rauschens und von Impulsen als 3S Schallquelle, d. h. Erregungsquelle verwendet, wobei die Amplitude eines Ausgangssignals davon durch die PARCOR-Koefflzienten gesteuert wird, um die Korrelation an das Ausgangssignal weiterzugeben zum Wiedergeben der Frequenzspektrum-HüUkurve zum Synthetisieren der Sprache.

Bei dem PARCOR-Sprachanalysier- und -syntheilslerverfahren können alle PARCOR-Koefflzienten, die beim Analysieren der Sprache abgeleitet sind, die Tonhöheninformation, die Amplltudentnformatlon und die Dis- "o krlminatlonslnformatlon für die stimmhaften Töne und die stimmlosen Töne In Form von binärcodierten Digitalsignalen gehandhabt bzw. verarbeitet werden. Folglich kann diese Information In einem Halbleiterspeicher gespeichert werden und kann bei Bedarf aus dem Speicher ausgelesen werden zum Synthetisieren der Sprache. Wenn die Sprache synthetisiert lsi, werden die PARCOR-Koefflzienten zum Weitergeben der Korrelation zum Schallquellensignal verwendet. Die PARCOR-Koefflzlentin werden einem Dlgitlalfiiier zugeführt zum Steuern der Amplitude des Schallquellensignals abhängig von den Koeffizienten. Das Digitalfilter kann annähernd 10 Filter gleichen Aufbaus aufweisen, die kaskadengeschaltet sind, wobei jede Filterstufe ein Brückenfilter bildet, das zwei Multiplizierer, zwei Addlerer/Subtrahlerer und eine Verzögerungsleitung aufweist. Das Schallquellensignal wird dem Digitalfilter zugeführt. In dem die PARCOR-Koefflzienten mit dem Signal multipliziert werden. .

Bei dem PARCOR-Sprachanalysator/Syntheslzer kann ein PARCOR-Koefflzienten-Extrahlerglled eine Bandbreite für das Frequenzspektrum des Sprachsignals unterschätzen bzw. unterbewerten. Diese Unterschätzung bezüglich der Bandbreite tritt häufig bei weibliche Sprache mit hoher Tonhöhe auf. Dies liegt daran, daß das Sprachspektrum eine Grundfrequenz und harmonische Anteile davon aufweist, und daß die weibliche Sprache eine hohe Grundfrequenz enthält, so daß der Harmonisierungsaufbau grob Ist, wodurch eine genaue Absehätzung des Spektrums schwierig wird. Diese Unterschätzung bezüglich der Bandbreite hat eine außerordentlich scharfe Spitze in der SpektralhUllkurve zur Folge. Eine derartige Unterschätzung der Bandbreite der Spektralhüllkurve hat eine Verschlechterung der Qualität zur Folge, nämlich:

(1) Wegen der außerordentlichen scharfen Spitze an der geschätzten Spektralspitze werden die Frequenz- M komponenten der synthetisierten Sprache konzentriert, wodurch sich ein unnatürlicher Ton ergblt;

(2) da eine Spckiralcmpflndllchkclt der PARCOR-KoefflzIcMen physisch bzw. erheblich erhöht Ist, hat ein geringer Quantlslerungsl'ehlcr In den PARCOR-Koefflzienten eine hohe Spektralverzerrung zur Folge; folglich wird die Quantisl^rungscharakicrlsllk dür PARCOR-Koeffl/Icntcn erheblich beeinflußt;

(3) die Resonanz der Tonhöhenfrequen/. bei der Synthetisierung und Oer Spit/.encharaklerlsllk wird erhöht, so daß die Amplitude der synthetisierten Sprache anormal ansteigt. Als Folge tritt eine starke Fehlanpas· s.ung zwischen der elngansseltlgcn Sihiillampllludc und der ausgangssclilgcn Schallamplitude In dem Analysator/Syntheslzer auf.

Aus der DE-OS 28 26 570 lsi ein digitales Filier sowie eine Anordnung und ein Verfahren zur Sprachsynthese unter Verwendung eines solchen Filters bekannt, wobei ein n-stuflges Digitalfilter, das als Brückenfilter ausgebildet ist. zur Sprachsynthetlslerung dient. Das ßrückcnfllter enthält vorzugsweise zehn Stufen. Sprache wird mit einer Umsetz-Frequenz von 10 kHz bzw. 8 kHz synthetisiert, womit sich eine oberer Grenzfrequenz von 5 kHz bzw. 4 kHz ergibt. Dabei müssen Innerhalb von 100 μ-s In jeder Stufe des Brückenfilters zwei Multiplikationen und zwei Additionen durchgeführt werden. Das sind bei Verwendung eines zehnstufigen Brückenfilters insgesamt 20 Multiplikationen und 20 Additionen. Um diese Anzahl von Multiplikationen und Additionsoperationen Innerhalb einer sich ergebenden Zcltperiode von 5 iisdurchzuführen, verwendet die In der DE-OS 28 26 570 offenbarte Vorrichtung einen Matrlxmultlplizlerer, der die von den zwei Multiplizierern In jeder Stufe

1» des Brückenfilters durchzuführenden Multlpllkatlonsoperatlonen ausführt. Der Matrlxmultipllzierer empfangt die im Koeffizientenstapel gespeicherten (beispielsweise 10) Koeffizienten und löst In jeder Zeltperlode, d. h. etwa alle 5 ps eine Multlpllkatlonsoperatlon aus. Das Ausgangssignal des Matrlxmultlpllzleres wird an Addler/Subtrahler-Schaltungen angelegt. Bevorzugt erfolgt die Übertragung In einem Ausfuhrungsbeispiel über einen parallelen 13-Bit-Kanal mit zwölf Datenbits und einem Bit für die Vorzeicheninformation.

Obwohl in der DE-OS 28 26 570 die synthetisierte Sprachquaiiiäi mit befriedigend bis gut angegeben wird, ist das obige Problem der scharfen Spitzen an der geschätzten Spektralspitze insbesondere für weibliche Sprache nicht gelöst.

Als Versuch zum Überwinden des Problems der Unterschätzung der Bandbreite wurde ein Verfahren angegeben, bei dem eine Verlustschaltung In jeder Stufe des Brückenfilters des Sprachsynthesizers eingefügt ist, um

²" die Amplitude der Spitze In der abgeschätzten Spektralhüllkurve zu dämpfen, so daß die Bandbreite der Spitze der Spektralhüllkurve verbreitert ist. Auf diese Welse kann die Bandbreite um 30-10Hz verbreitert werden, wenn die Abtastfrequenz 8 kHz ist, so daß die Verschlechterung der Qualität der synthetisierten Sprache aufgrund der Unterschätzung der Bandbreite verhindert werden kann. Die Verlustschaltung, die In jeder Stufe des Filters eingefügt ist, kann eine Multlpllzlcrschaltung aufweisen, die um einen Faktor mit Irgendeinem Wert

-> zwischen 0,988 und 0.998 multipliziert.

Dieser Sprachsynthesizer enthält jedoch, wenn ein zehnstufiges Digitalfilter verwendet Ist, 30 Filterelemente, 30 Multiplizierer und 20 Addierer/Subtrahlcrer, wobei dann, wenn eine Abtastfrequenz von 8 kHz verwendet ist. das Digitalfilter 20 Multiplizierbetriebe. 20 Addler/Subtrahlerbctrlebe und In der Verlustschaltung 10 Multiplizierbetriebe durchführen muß. und zwar Innerhalb von 125 \is.

■"' Zum Durchführen von mindestens 30 Multiplizierbetrieben Innerhalb 125 us muß jeder Multiplizierbetrieb innerhalb etwa 4 us durchgeführt werden. Das Multiplizieren von 10 Bit mal 15 Bit In einer derart kurzen Zeltperiode erfordert einen Hochgeschwindlgkcltsmultlplizierer, wodurch der Sprachsynthesizer teuer wird. Dies stellt eine Schwelle dar, um die dem Sprachsynthetisieren zugeordneten Produkte volkstümlich werden zu lassen. Es Ist daher wünschenswert, einen Sprachsynthesizer einfachen Aufbaus zu erreichen.

?> Es ist Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten und kostengünstigen PARCOR-Syntheslzer anzugeben, der einen natürlichen Sprachklang durch Verbreiterung der Bandbreite der Spitze der Spektralhüllkurve erzeugt.

Die erfindungsgemäße Lösung erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Demnach enthält der erfindungsgemäße Sprachsynthesizer

a) einen ersten Speicher, der partielle Autokorrelationskoeffizienten und von einem Frequenzspektrum eines Sprachsignals abgeleitete Amplitudcnlnformatlon speichert,

b) eine Tonquelleneinrichtung, die vom Frequenzspektrum des Sprachsignals abgeleitete stimmhafte und stimmlose Information und Grundfrequcnzlnformatlon empfängt und entsprechend der Grundfrequenzin-

-- formation SUmmhaft-Informatlon erzeugt, wenn stimmhafte Laute anliegen und Stlmmlos-Information

erzeugt, wenn stimmlose Laute anliegen,

c) einen Multiplizierer, der die partiellen Autokorrelationskoeffizienten, die vom ersten Speicher empfangene Amplitudeninformation und die von der Tonquelleneinrichtung empfangene Tonquelleninformatlon multipliziert.

'" ti) einen Addlerer/Subtrahierer, der ein Ausgangssignal des Multiplizierers empfängt,

e) ein erstes Schieberegister, das ein Ausgangssignal des Addierers/Subtrahierers empfängt, dieses um eine vorgegebene Zeitdauer verzögert und ein Ausgangssignal dem Multiplizierer zuführt,

Π eine Verriegelungsschaltung, die ein Ausgangssignal des ersten Schieberegisters empfängt und verriegelt, g) einen ersten Schaller, der entweder das Ausgangssignal der Tonquelleneinrichtung oder das Ausgangssignal ^ des ersten Schieberegisters oder ein weiteres Ausgangssignal auswählt und das ausgewählte Ausgangssignal

dem Multiplizierer zuführt, und

h) einen zweiten Schalter, der das Ausgangssignal des Addierers/Subtrahierers oder ein weiteres Ausgangssignal auswählt und das gewählte Ausgangssignal dem Addierer/Subtrahlerer zuführt.

<"' Gekennzeichnet ist der erfindungsgemäße Sprachsynthesizer durch

i) einen dritten Schalter, der das Ausgangssignal des Addlerers/Subtrahlerers oder das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung auswählt.

j) eine Verlustschaltung, die das vom dritten Schalter ausgewählte Ausgangssignal mit einer Konstanten (|5 multipliziert,

k) ein zweites Schieberegister, das das Ausgangssignal der Verlustschaltung empfängt und dieses um eine

Zeildauer verzögert, die länger als die vorgegebene Zeitdauer des ersten Schieberegisters 1st sowie I) eine Einrichtung, die das Ausgangssignai der Vcrlusischaltung dem zweiten Schieberegister zuführt, wobei

das vom ersten Schalter gewühlte weitere Ausgangssignal das Ausgangssignal der Verlustschaltung und das vom zweiten Schaller ausgewählte weitere Ausgangssignal das vom /weiten Schieberegister Ist.

Daher wird ein Produkt für ein Mulilpllziercingangsslgnal für jede ZeitpcrlodenetnheH (V₂₀ der Abtastperiode) In jeder Zeitperiodeneinheit nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung erzeugt, so daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Multiplizierers erhöht wird, wobei offensichtlich die Mulllpli/ler/.cit gleich einer Zeltperlodeneinheit 1st. 5 Verlustschaltungen, die eine Konstante a mil P.lngangsslgnalen multiplizieren, bestehen aus Subtrahierschaltungen, so daß die Arbeltsgeschwindigkeit der Verlustschaltungen Innerhalb einer ZeKperlodeneinhelt bleibt. Die Abtastperlode Ist In 20 Zeltperlodenclnhellen unterteilt, so daß 20 Multlpllzlerbctrlebe, 20 Addler/Subtrahierbe- ■

triebe und 10 Subtrahierbetriebe in den VerlustschaUungen In den 20 Zeltperlodenelnhclten durchgeführt ; ■■

werden. Bei dieser Anordnung muß der Addler/Subtrahlerbetrieb, der ein Gruiidbetrleb ist. In 6,25 ps, bei einer w ;;

Abtastfrequenz von 8 kHz, durchgeführt werden, weshalb kein Hochgeschwindlgkelisbauelement erforderlich Ist ;.:?

und der Sprachsynthesizer mit kostengünstigen Bauelelementen aufgebaut werden kann. k|

Bei der Erfindung werden also Charakteristiken eines Frequenzspektrums eines Stlmmslgni.ls in einen partlel- |

len Autokorrelationskoeffizienten umgesetzt, der einem Sprachsynlheslzer zugeführt wird, der einen Impulsge- jjjj

nerator und einen Generator weißen Rauschens als Schallquelle aufweist, so daß ein Ausgangssignal von der i< jg

Schallquelle mit dem partiellen Autokorrelationskoeffizienten muitipiiziert wird zum Synthetisieren eines ψ

Sprachsignals. Die Multiplikation des Ausgangssignals der Schallquelle und des partiellen Autokorrelation- K

koefflzlenten wird mittels eines In Durchlaßrichtung angeordneten Multiplizierers durchgeführt, um die Verar- -i

beltungszeit zu verkürzen. t

Die Erfindung wird anhand der In der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele naher erläutert. Es zeigt 20 Flg. 1 ein Schaltbild eines herkömmlichen Sprachanalysators.

Flg. 2 ein Blockschaltbild eines Digitalfilters, das in einem Sprachsynthesizer gemäß der Erfindung verwendet ist,

Flg. 3 ein Blockschaltbild des Digitalfilter gemäß der Erfindung,

Fig. 4 den Zeltplan eines Betriebsablaufes des Digitalfilters der Erfindung, 25

Fig. 5 den Zeltplan des Betriebsablaufes bzw. der Betriebsarten von Schaltern bei der Schaltung gemäß

Fig. 3, ■:

Flg. 6 ein Blockschaltbild eines in Durchlaufrichtung angeordneten bzw. geschalteten Multiplizierers, Flg. 7 ein Blockschaltbild einer PARCOR-Koclflzlenten-Spelchercinhelt, _:

Flg. 8 ein Blockschaltbild einer Verlustschaltung. -^w >

Vor der Erläuterung des Sprachsynihesizers gemäß der Erfindung wird zunächst ein Sprachanalysator zum ν

Extrahieren von PARCOR-Koefflzlenten von einem Frequenzspektrum eines Sprachsignals erläutert. Fig. 1 .:

zeigt ein Blockschaltbild eines Digitalfilters zum Extrahieren der PARCOR-Koefflzlenten von dem Sprachsignal. Das Digitalfilter 3 weist in P Stufen kaskadengcschdlteie Brückenfilter gleichen Aufbaus auf. Das erste Filter der ^:~

Stufe weist zwei Multiplizierer 3/1-1, 35-1, zwei Subtrahierer 3C-1, 3D-1, einen Korrelator 3F-1 und eine Ver- 35 ■;

zögerungsleltung 3£-l auf, und das Filter der zweiten Stufe weist zwei Multiplizierer 3/1-2, 35-2, zwei Subtrahle- i

rer 3C-2, 3D-2, einen Korrelator 3F-2 und eine Verzögerungsleitung 3£-2 auf. In ähnlicher Welse weisen dir ;;;

Filter der dritten bis P-ten Stufe jeweils zwei Multiplizierer, zwei Subtrahierer, einen Korrelator und eine Verzö- «

gerungsleitung auf. Eine weitere Verzögerungsleitung 3E-0 1st zusätzlich bei dem Filter der ersten Stufe vorgese- ||

hen. Ein Signalkanal des Filters 3 Ist In zwei Unterkanälc aufgeteilt, deren einer ein Nachleltungsvorhersagefeh- 40 jß

lerkana! 3-3 Ist einschließlich der Verzögerungsleitungen 3F-0 - 3E-P und deren anderer ein Vorleltungsvorher- 23

sagefehlerkanal 3-4 ist, einschließlich der Subtrahierer 3E-I bis 3D-P. Beide Kanäle beeinflussen einander über |

die Brückenfilter. §

Ein einem Eingangsanschluß 3-1 zugeführtes Signal ist ein Digitalsignal, das durch Abiasten des Sprachsignals mit der Abtastfrequenz von 8 kHz und Umsetzen der sich ergebenden Abtastfolge In das Digitalsignal abgeleitet 45 Ist. In dem Brückenfilter der ersten Stufe wird eine Korrelation der Sprachsignal-Proben, die um eine Abtastperiode beabstandet sind, durch den Korrelator 3F-\ bestimmt. Der sich ergebende Korrelationskoeffizient wird als PARCOR-Koeffizient A-, verwendet, der an einem Ausgangsanschluß 4-1 abgegeben wird. Dieser Koeffizient A-, wird mit Eingangssignalen zu den Multiplizierern 3/1-1 und 35-1 In den Multiplizierern 3/1-1 bzw. 35-1 multipliziert, wobei die Korrelationskomponenten in den Subtrahieren 3C-1 und 3D-1 beseitigt werden. Das sich 50 m

ergebende Signal wird dem Brückenfilter der folgenden Stufe zugeführt. jf

In der zweiten Stufe wird eine partielle Autokorrelation der um zwei Abtastperioden beabstandeten Proben der verbleibenden Kcrrelatlonskomponenten, die nicht In der ersten Stufe beseitigt worden sind, in dem Korrelator 3F-2 durchgeführt. Der sich ergebende Korrelationskoeffizient wird als PARCOR-Koeffizient fc verwendet, der an einem Ausgangsanschluß 4-2 abgegeben wird. Wie In der ersten Stufe werden die Korrelationskomponenten 55 durch den Koefflzlenten /c_2vdie Multiplizierer 3Λ-2 und 35-2 und die Subtrahierer 3C-2 und 3D-2 beseitigt, wobei das sich ergebende Signal dem Brückenfilter der folgender. Stufe zugeführt wird. Auf diese Weise werden die Korrelatlonskomponenlen, die nicht in der vorhergehenden Stufe beseitigt worden sind, in der folgenden Stufe beseitigt durch Bestimmen der partiellen Autokorrelation der Proben, die um eine Abtastperiode mehr als in der vorhergehenden Stufe beabstandet sind, und durch Beseitigen der Korrelationskomponenten durch den sich ^o ergebenden partiellen Autokorrelationskoeffizienten oder PARCOR-Koefflzlenten, wobei das sich ergebende Signal der folgende Stufe zugeführt wird.

Wenn 10 Stufen oder Brückenfilter verwendet werden. Ist das Ausgangssignal von dem Brückenfilter der zehnten Stufe ein im wesentlichen nlchtkorreliertes Signal oder sogenanntes weißes Rauschen, wobei die Spektralhüllenkurveninformatlon des Sprachsignals in einer Kurzzeitperiode In den PARCOR-Koeffizienten A-,-k,₀ 65 enthalten ist. Von dem Signal, das verbleibt, nachdem die PARCOR-Koefflzlenten von den Brückenfiltern 3 extrahiert oder entfernt worden sind, werden weller eine Tonhöheninformation des Sprachsignals, eine Ampiitudeninformation und ein Diskrlminatlonssignal für stimmhafte und stimmlose Töne extrahiert. Diese Informatlo-

nen zusammen mit den PARCOR-KoefUzlentcn werden übertragen oder gespeichert.

Anhand Flg. 2 wird der Sprachsynthesi/cr gemäß der Erfindung, der die Sprache auf der Grundlage der so erzeugten PARCOR-Koefflzlenten synthetisiert oder zusammensetzt, näher erläutert.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild, das das Verständnis des Digitalfilter erleichtert, das von dem Sprachsynthesizer ⁵ gemäß der Erfindung verwendet wird. Der Sprachsynthesizer enthält einen Impulsgenerator 16, einen Rauschgenerator 17, einen stlmmhaft/sUmmlos-Tonwahlschaiter 18, einen Multiplizierer 19 zum Steuern einer Amplitude einer Ton- oder Schall-(Anregungs-)Quellc, einen Spektralhüllkurvenreproduzlerer 2(1 und einen Dlgltal/Analog-Umsetzer 21. Ein Ausgangssignal von der Schallquelle mit dem Impulsgenerator 16, dem Rauschgenerator 17, dem Wahlschalter 18 und dem Multiplizierer 19 wird von einem silmmhaft/stimmlos-Tonwahlslgnal 14, das ¹¹¹ durch die Sprachanalyse abgeleitet wird, einem Tonhöhenlnlormatlonssignal 15 und einem Amplitudenlnformatlonsslgnal 13 gesteuert. Diese lnformatlonsslgnale werden Anschlüsse 9, 10 bzw. U zugeführt. Für den stimmhaften Ton wird der Impulsgenerator 16 durch den Schalter 18 gewählt, und für den stimmlosen Ton bzw. Schall wird der Rauschgenerator 17 gewählt. Für den stimmhaften Ton oder Schall wird die Impulsfrequenz des impulsgenerator 16 durch die Tonhöhcnlnformatlon 15 bestimmt. Die Amplitude des Schallquellensignals, das i·.- 's liem Spektralhüükurvenreproduzlerer 20 zugeführt wird, wird durch den Multiplizierer 19 auf der Grundlage der

Amplitudeninformation gesteuert. Der Speklralhüllkurvenrcproduzlerer 20 besitzt eine Übertragungscharakteristik, die einer Spektralhüllkurve entspricht, die durch den PARCOR-Koeffizienten über Anschlüsse 12 bestimmt '■■ Ist. Das Schallquellensignal wird durch die Übertragungscharakteristik gesteuert, wird dann In ein Analogsignal

/ durch den Dlgital/Analog-Umsetzer 21 umgewandelt, wobei dann ein Sprachsignal durch einen Lautsprecher 22

jv -" wiedergegeben wird.

;_;: Die Charakteristik des Spektralhüllkurvenrcproduzlerers 20 1st umgekehrt zur Charakteristik des oben erläuter-

'!> ten PARCOR-K.oefflzientenextrahlerers 3. Der Spcktralhüllkurvenreproduzlerer 20 weist Multiplizierer 20/1-1 bis

t; ViA-P und 20B-1 bis 20Β-Λ Addlercr/Subtrahlcrer 20C-1 bis 20C-P und 20D-1 bis IQD-P. Verzögerungsleitungen

& 20£-O bis 20£-P und Verlustschaltungen 20C-O bis 20G-/* auf. Ein Eingangsanschluß 20-2 Ist mit einem

/'ι 25 Eingangsanschluß des Addierers 20C-P der zehnten Stufe verbunden, und ein Ausgangsanschluß Ist von einem

; Anschluß 20-1 herausgeführt. Das Brückenfilter der ersten Stufe enthält zwei Multiplizierer 20/1-1 und 20B-1,

|^: einen Subtrahierer 20C-I, einen Addierer 20Z)-I. eine Verzögerungsleitung 20£-l und eine Verlustschaltung

,v 20G-1. und das Brückenfllter der zweiten Stufe enthält zwei Multiplizierer 20/1-2 und 20B-2, einen Subtrahierer

20C-2, einen Addierer 20D-2, eine Verzögerungsleitung 20£-2 und eine Verlustschaltung 20G-2. In ähnlicher ίΐ 30 Welse weisen die Brückenfilter von dritter bis zehnter Stufe jeweils zwei Multiplizierer, einen Subtrahierer,

f, einen Addierer, eine Verzögerungsleitung und eine Verlustschaltung auf. Das Filter der ersten Stufe enthält

|^! weiter eine Verlustschalturg 20G-O und eine Verzögerungsleitung 20£-G.

ρ ßel dieser Anordnung wird der erste PARCOR-Koefflzlent A, , der von dem Sprachanalysator abgeleitet Ist,

I dem Eingangsanschluß 12-1 des Filters der ersten Stufe zugeführt, und wird der zweite PARCOR-Koeffizlem A₂

ρ -¹⁵ dem Eingangsanschluß 12-2 des Filters der zweiten Stufe zugeführt. In ähnlicher Welse werden der dritte bis

f< zehnte PARCOR-Koeffizient AyAi₀ einem entsprechenden Eingangsanschluß des Filters der entsprechenden

I Stufe zugeführt. Das Signal von der Schallquelle 16 oder 17, das dem Eingangsanschluß 20-2 des Brückenfilters

I 20 zugeführt wird, tritt durch einen Signalkanal 20-3, der die Addierer 20D-1 bis IW-P des Filters 20 enthält,

y. und durch den anderen Signalkanal 20-4, der die Verlustschaltung 20G-O. die Verzögerungsleitung 20£-O und

Ij ⁴ⁿ den Subtrahierer 20C-1 enthält. In dem Filter der zehnten Stufe wird das Signal der Schallquelle mit dem zehn-

f ten PARCOR-Koeffizienten A₁₁, in den Multlpllzierern ViA-P und 20B-P multipliziert, und das sich ergebende

^j _; Produkt wird zu dem Schallquellensignal am Signalkanal 20-4 durch den Addierer 20D-P addiert. Das sich erge-

f: bende Produkt von dem Multiplizierer ViB-P wird von dem Schallquellensignal am Signalkanal 20-3 durch den

|; Subtrahierer IOC-P subtrahiert. Die PARCOR-Koefflzlenten A₉ und k_t werden In dem Filter der neunten bzw.

U ^4S der achten Stufe multipliziert, usw., und die Ergebnisse werden zum Schailquellensignal addiert bzw. von

h: diesem subtrahiert. In dem Filter der ersten Stufe wird das Schallquellensignal, mit dem die PARCOR-Koeffl-

% zienten in den Filtern der zehnten bis zweiten Stufe multipliziert worden sind, mit dem ersten PARCOR-Koeffl-

t; zienten A, in den beiden Multiplizierern 20/1-1 und 20B-1 multipliziert, wobei das sich ergebende Produkt von

9 dem Multiplizierer 20-4-1 zu dem Signal auf dem Signalkanal 20-4 In dem Addierer 20C-1 addiert wird, während

\; 5« das sich ergebende Produkt von dem Multiplizierer 20B-1 von dem Signal auf dem Signalkanal 20-3 In dem

P Subtrahier« 20C-1 subirahiert wird. Das Ausgangssignal von dem Subtrahiercr 20C-! wird In der Verlust-

p schaltung 20G-1 gedämpft, wobei ein Ausgangssignal davon der Verzögerungsleitung 20£-l zugeführt wird. Das

Ausgangssignal von dem Addierer 20D-1 wird dem Ausgangsanschluß 20-1 zugeführt und dann dem Dlgital/Analog-Umsetzer 21, wo es in ein Analogsignal umgesetzt wird.

⁵⁵ Bei dem Sprachsynthesizer gemäß Flg. 2 ergeben sich, wenn zehn Stufen mit Brückenfiltern (P=IO) verwendet sind, die Betriebsgleichungen für die zehn Brückenfllter wie gemäß der angefügten Tafel 1, bei der ^-.V₁₀ die Ausgangssignale der Addierer 20O-1 bis ViD-P. B₂-S₁, die Ausgangssignale der Subtrahierer 20C-1 bis 20C-P, b_rb_u die Ausgangssignale der Verlustschaltungen 20G-O bis VSG-P. A₁-Zi_1n die PARCOR-Koefflzlenten sind, wobei die Zeitbeziehungen der Ausgangssignale wie in der Tafel 1 dargestellt sind, und wobei y. B u.id b als ^wl Klammerausdrücke dargestellt sind, wie v, (I), B₂ (D und b_} (i-1).

Da das Ausgangssignal B₁₁ des Subtrahierers 20C-P der zehnten Stufe und das Ausgangssignal b_u der Verlustschaltung 20G-P zum Bestimmen des Ausgangssignals v, des Brückenfilters der ersten Stufe nicht erforderlich sind, werden sie nicht erzeugt. Das Eingangssignal zum Brückenfllter ist das Ausgangssignal des Impulsgenerators 16 oder des Rauschgenerators 17, was durch das Leistungssignal 13 gesteuert 1st, das die Amplltudenlnfor-⁶⁵ mation enthält. Das heißt, es wird Im Multiplizierer 19 multipliziert. Der Betrieb des Multiplizierers 19 wird zum Arbeitszeltpunkt für das Bestimmen des Ausgangssignals B_n des Subtrahierers 20C-P der zehnten Stufe durchgeführt.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild des Digitalfilter des Sprachsynihcsizcrs gemäß der Erfindung, bei dem das Digital-

filter gemäß Flg. 2 durch einen »In Durchlaulrlchiung geschalteten Multiplizierer« (pipelined multiplier) gebildet 1st. In Flg. 3 sind ein In Durchlaufrlchiung angeordneter Multiplizierer 26, ein PARCOR-KoelYlzientenspelcher 25, ein Zeltsteuer-Schlebereglster 27, ein Addlerer/Subtrahlerer 28, ein Addlcr/Subtrahler-Steueranschluß 2S-A, ein Schieberegister 29, eine Verrlegelungsschallung 30, eine Verlusischaltung 31, ein Schieberegister 32, das als Verzögerungselement des Brückcnfiliers dient, ein Eingangsanschluß 34 einer ansteuernden Schallquelle, ein > Ausgangsanschluß 35 für synthetisierte Sprache, sowie Schaller 37, 38 und 39 zum Umschalten der Signalflüsse dargestellt.

Jeder Block arbeitet mit einer Zeltperlodenelnhelt und liest Eingangsdaten mit einem Takt Φ, ein und erzeugt ein Ausgangsslgnal mit einem Takt Φ₂. Anschlüsse 31-Ci. und 32-C'Z. dienen zum Steuern des Einlesens der Flngangsdaten, d. h., der Zufuhr des Taktsignals Φ,, ίο

Diese Anordnung führt die Betriebsschritte der Brückenfllter der zehn Stufen durch lediglich einen In Durchlaufrichtung angeordneten Multiplizierer, einen Addlerer/Subtrahlerer und einen Subtrahierer der Verlustschaltung, sowie zugeordneten Schaltungen an, wenn die 20 Zeltpunkte der Multlpllzlerschrltte, die 20 Zeltpunkte der Addler/Subtrahlerbetrlebsschrltte und die 10 Zeltpunkte der Subtrahlerbetrlebsschritte In der Verlustschaltung richtig zeltgesteuert sind. Die Betriebswelse und deren Zeltsteuerung dieser Anordnung wird nun mit Bezug auf der·. Betriebs-Zeitsteuerplan gemäß Fig. 4, einen Schaltzustandsplan gemäß Fig. 5 und den Beiriebsschritt-Verarbeltungsplänen gemäß den beigefügten Tafeln 2 und 3 erläutert. Die Betriebswelsen der jeweiligen Blöcke weiden welter unten erläutert.

Die Zeitperiodeneinheiten sind durch T₁₁-T^ wiedergegeben. Während der Zeltperioden T₀-T₁₉ werden die Betriebsschritte der Filter der 10 Stufen durchgeführt. Die Betriebszeltsieuerung für den 1-ten Zyklus und den -i> (l+l)-ten Zyklus der AbtastzyWen lsi In Flg. 4 dargestellt. In der Zeltperlode T_n erfolgt der Betrieb des Filters der zehnten Stufe der Filter gemäß Flg. 2. Das Ausgangsslgnal des Multiplizieren, das zuvor berechnet 1st, d. h., das Ausgangsslgnal des Schieberegisters 27 gemäß Fig 3, wird dem Addierer 28 zugeführt, und das Ergebnis des Betriebes durch das Leistungssignal Amp, das die Amplitudeninformation enthält, und das Ansteuersignal u (1-1), das In dem (l-l)-ten Zyklus durchgeführt wird, wild ebenfalls dem Addierer 28 vom Ausgang des Schieberegisters 32 über den Schalter 37-C zugeführt. Die sich ergebende Summe, d h., das Ausgangssignal v,₀ (I), wird als ein Eingangssignal für den Addierbetrieb zum Bestimmen des Ausgangssignais y₉ (I) in der Zeitperlode Γ, verwendet. Das Ausgangssignal y_in (I) des Addierers 28 wird einem Eingang des Addierers 28 über den Schalter 37-/) zugeführt, und das Ausgangsslgnal y_v (1) wird am Ausgang des Addierers 28 erzeugt. Auf diese Welse wird das Addiererausgangssignal v, (I) des Filters der j-ten Stufe als ein Eingangssignal verwendet zum Bestimmen des Addlererausgangssignals y,_, (i) des Filters der (j-')-ten Stufe, während das andere Eingangssignal von dem Produktionssignal A^., ■ 6,., (1-1) abgeleitet wird. Auf diese Welse wird das Ausgangsslgnal y, (1) des Brückenfilters erzeugt und wird über das Schieberegister 29 der Verriegelungsschaltung 30 zugeführt, in der es verriegelt wird, bis das nächste Ausgangssigna! v, (l+l) erzeugt wird.

Die Verarbeitungsfolge und die Zeitsteuerung zur Bestimmung des Addlererausgangssignals v, (I) wurde -^ erläutert. Bevor es bestimmt wird, müssen das Ausgangssigual b, (i-1) der Verlustschaltung und das Produkt des Ausgangssignals der Veriustschaltung und des PARCOR-Koefflzlenten bestimmt werden. Bei der obigen Erläuterung war angenommen, daß das Ausgangsslgnal O₁ (1-1) der Verlusischaltung und das Produkt dieses Ausgangssignals und des PARCOR-Koefflzlenten Aj,· b_t (1-1) erzeugt worden sind. Nun wird die Betriebszeltsteuerung zur Bestimmung der Ausgangssignale b, (I) und k, ■ b, (I) und des Ausgangssignals B, (I) des Subtrahle- ⁴" rers, die zur Bestimmung von y, (1+1) erforderlich sind, erläutert. Zur Bestimmung der Ausgangssignale V| (i+1) und y₂ (lH-1) müssen die Ausgangssignale vs (1+1) bzw. y, (1+1) bestimmt worden sein. Daher werden ausgehend von y_l0 (1+1) die Signale y, (i+1) niedrigerer Ordnung sequentiell bestimmt, wobei schließlich y, (1+1) bestimmt wird. Zur Bestimmung dieser _»·, (i+l)-Slgnale muß ein Eingangssignal zum Addierer 20D-/ des Filters der j-ten Stufe gemäß Flg. 2, d. h., das Multlpllzlererausgangsslgnal A-, ■ b, (i) bestimmt worden sein. Welter muß zum «> Bestimmen des Ausgangssignals k, ■ b, (i) das Ausgangssignal b_i (1) der Verlustschaltung der j-ten Stufe bestimmt worden sein und muß zum Bestimmen des Ausgangssignals b, (I) das Ausgangsslgnal B₁ (I) des Subtrahierers der j-ten Stufe bestimmt worden sein. Das Ausgangssignal B, (1) Ist das Produkt des Ausgangssignals y, (1) und des PARCOR-Koefflzlenten Aj. Daher werden die Ausgangssignale y, (I) (mit j = 9 ... 1) sequentiell dem Eingang des In Durchlaufrichtung geschalteten Multiplizierers 26 über das Zeltsteuer-Schlebereglster 29 und den Schalter 38-C zugeführt. Andererseits werden die PARCOR-Koefflzienten A, (mit j = 9 ... 1) dem anderen Eingang des in Durchlaufrichtung geschalteten Multiplizierers 26 von dem PARCOR-Koelflzlentenspeicher 25 entsprechend der Ordnung./ des Ausgangssignals >>, (I) zugeführt.

Daher beginnt die Multiplikation kj-yj (I) für jede der Zeitperiodeneinheiten T₄ -T_i2 und werden die Produkte um sieben Zeitperiodeneinheiten mittels des Schieberegisters 27 verzögert und dann sequentiell In der Ordnung von j (=9 ... 1) In jeder Zeltperiodeneinheit ausgegeben. Die Produkte werden dann sequentiell dem einen Subtrahiereingang des Addierer/Subtrahierers 28 von dem Addier/Sublrahler-Steuerslgnal 2S-A in der nächsten Zeitperiodeneinheit zugeführt, während die Signale b, (i-1) dem anderen Eingang des Addlerer/Subtrahierers 28 von dem Schieberegister 32 über den Schalter 37-C zugeführt werden. Auf diese Weise werde sequentiell die Signale B_M (I) = *,-(1-1) —ä,- · y,· (1) (mit j = 9 ... 1) in jeder der Zeitperiodeneinheiten T_n-T₁₉ erhalten. ^ω

Wie erläutert werden, da die Betriebsschritte V₁₀ (0 · A]₀ und β,, (I) = b_]0 (I-1)-V|_O (I) · A-,₀ nicht notwendig sind, das ansteuernde Schallquellensignal u (1), das dem Eingangsanschluß 34 über den Schalter 38-/1 zugeführt wird, und das Leistungssignal Amp von dem PARCOR-Koefflzientenspelcher 25 dem in Durchlaufrichtung angeordneten Multiplizierer 26 in der Zeltperlodenelnhelt T₃ zugeführt. Das sich ergebende Produkt Amp · u (i) wird um sieben Zeitperiodeneinheiten verzögert und wird In der Zeltperlode Γ,_ο Im Addierer/Subtrahierer 28 zu dem Nullsignal addiert, das dem Eingangsschluß 36 über den Schalter 37-fl durch das Steuersignal 2S-A zugeführt ist. Als Folge wird das Ausgangsslgnal ß,, (I) der Verlustschaliung 31 über den Schalter 39-/4 und wird das sich ergebende Signal £>,, (I) dem Schieberegister 32 zugeführt. Dieses Signal wird In dem Schleberegl-

ster 32 zurückgehalten, bis es einem Eingang des Addierer/Subtrahlerers 28 zum Erzeugen des Signals ^₁₀ (1+1) in der nächsten Zeitperiode T₁, zugeführt wird.

Die so erzeugten Signale ß|₀ (D bis B₁ (1) werden sequentiell der Verlustschaltung 31 über den Schalter 39-/4 In jeder der Zeltperlodeneinheiten zugeführt, und nach einer Verzögerung um eine Zeiteinheit werden die Verlustschaltungs-Ausgangsslgnale f>,₀ (i) bis b₂ (I) sequentiell in jeder der Zeitperiodeneinheiten erzeugt. In der nächsten Zeltperiode nachdem das Ausgangssignal ö₃ (1) erzeugt worden 1st, wird das Ausgangssignal y_t (i) der Verriegelungsschaltung 30 dem Eingang der Verluslschaltung 31 über den Schalter 39-ß zugeführt, und nach einer Verzögerung von einer Zeiteinheit erzeugt die Verlustschaltung 31 das Ausgangssignal />i (1). Auf diese Welse erzeugt In jeder Zeiteinheit die Verlustschaltung 31 sequentiell die Ausgangssignale b_l0 (1) bis b, (i), die sequentiell einem Eingang des in Durchlaufrichtung angeordneten Multipllzierers 26 über den Schalter 38-ß zugeführt werden. Andererseits werden die Signale 6, (1) bis 6, (i) dem Schieberegister 32 zugeführt, In dem sie zur Verwendung bei der Erzeugung der Signale ß,_n (1+1) bis B₁ (1+1) in dem nächsten Abtastzyklus gespeichert werden.

Andererseits werden die PARCOR-Koefflzienien k_t sequentiell dem anderen Eingang des in Durchlaufrichtung angeordneten Multiplizierers 26 von dem PARCOR-Koeffizientenspeicher 25 in Übereinstimmung mit der Ordnung./ der Signale b, (I) (mit j = 10 ... I) zugeführt, so daß die Produkte kj · ft, (I) (mit j = 10 ... 1) sequentiell berechnet werden. Die Produkte werden in jeder Zeitperiodeneinheit nach einer Verzögerung um sieben Zeiteinheiten einschließlich der Verzögerung im Schieberegister 27 erzeugt. Als Ergebnis werden die Ausgangssignale V₁₀ (l+I) bis ν, (l+l) In den Zeitperlodeneinheiten T₀-T, erzeugt und wird das Ausgangsslgnal y_t (1+1) der ²⁽¹ Verriegelungsschaltung 30 über das Schieberegister 29 zugeführt und darin durch ein Verrlegelungsdaten-Lesesignal verriegelt, das von dem Anschluß 39-CL zugeführt wird. Es wird verriegelt, bis das nächste Ausgangssignal y, (i+2) erzeugt wird.

Zum richtigen Zeltsteuern der obigen Betriebswelse sind die Betriebszeil'teuer)punkte der Schalter 37, 38 und 39, die die Slgnalflüsse und die Zeitsteuerung der Steuersignale zum Auslesen der Eingangssignale der Verlust- ^:5 schaltung und des Schieberegisters 32 steuern, d. h., die Steuersignale, die den Anschlüssen 31-CL und 32-CL zum Steuern der Schiebebetriebe für jede Zeltperlodenelnhelt, und das Steuersignal, das dem Anschluß 30-CL zugeführt ist. zum Steuern des Einlesens des Eingangssignals In die Verriegelungsschaltung 30, wesentlich. Die Betriebszeltsteuerung für diese Betriebe bzw. Betriebsschritte ist in Flg. 5 wiedergegeben. Die Schalter 37, 38 und 39 sind während der schraffierten Zeltperloden eingeschaltet und In den anderen Zeltperloden ausgeschaltet. ^:'° Die Schalter 37 dienen zur Wahl eines Eingangssignals zum Addlerer/Subtrahlerer 28 und wählen den Null-Wert am Anschluß 36, das Ausgangssignal des Addierer/Subtrahlerers 28 oder das Ausgangssignal des Schieberegisters 32. Irgendeiner der Schalter 37/1. 37 ß und 37C 1st zu einem Zeltpunkt eingeschaltet. Die Schalter 38 dienen zur Wahl des Eingangssignals zu dem In Durchlaufrlchlung geschalteten Multiplizierer 26 und wählen das ansteuernde Schallquellensignal u, das dem Anschluß 34 zugeführt 1st, das Ausgangssignal der Verlustschaltung 31 oder das Ausgangssignal des Schieberegisters 29. Irgendeiner der Schalter 38-Λ, 38-ß und 38-C ist zu einem Zeitpunkt eingeschaltet. Die Schaller 39 dienen zur Wahl des Eingangssignals zur Verlustschaltung 31 und wählen das Ausgangssignal des Addierer/Subtrahlerers 28 oder das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 30. Irgendeiner der Schalter 39-Λ, 39-S Ist zu einem Zeltpunkt eingeschaltet.

Die den jeweiligen Eingangsanschlüssen über diese Schalter zugeführten Signale werden nun erläutert mit einem Vergleich der Betriebsprozeduren der jeweiligen Blöcke In den entsprechenden Zeitperloden, die In den Tafeln 2 und 3 dargestellt sind. Der Schalter 38-/1 wird zur Zeltperlode C₃ eingeschaltet, so daß das Schallquellensignal ι/ (I) einem Eingangsanschluß des In Durchlaufrichtung angeordneten Multiplizierers 26 zugeführt wird. Der Schalter 38-C wird In den Zeitperloden F₄ bis T_n eingeschaltet, so daß die Ausgangssignale y? (i) bis Vi (i) des Schieberegisters 29 sequentiell dem einen Eingangsanschluß des In Durchlaufrichtung geschalteten ^4:1 Multiplizierers während jeder Zeliperlodenelnhelt zugeführt werden. Der Schalter 38-ß wird In den Zeitperloden 7"i3 bis Γ,9 und T₀ bis T₂ eingeschaltet, so daß die Ausgangssignale A_n, (I) bis 6| (I) der Verlustschaltung 31 sequentiell dem einen Eingangsanschluß des In Durchlaufrichtung angeordneten Multiplizieren 26 während jeder Zeitperiodeneinheit zugeführt werden. Den anderen Eingangsanschluß des In Durchlaufrichtung geschalteten Multipllzierers 26 sind die PARCOR-Kocfflzlenten k, von dem PARCOR-Koefflzlentenspeicher 25 in Übereinstimmung mit der Ordnung/des Signals v, (I) · i>, (I) In jeder Zeltperlodenelnhelt zugeführt, und die Lelstungs- bzw. Slärkeslgnale Amp werden sequentiell dem Schallquellensignal u (I) zugeführt. Der Schalter 37-4 Ist In den Zeltperloden Γ| bis Γ, eingeschaltet, so daß die Ausgangssignale νιο (I) bis .V₂ (1) des Addierer/Subtrahlerers 28 sequentiell einem Eingangsanschluß des Addierer/Subtrahlerers 28 in jeder Zeltperiode zugeführt werden. Der Schalter W-B Ist In der Zeltperlode Γ,_ο eingeschaltet, so daß der Null-Wert am Eingp.ngsanschluß 36 dem einen Eingangsanschluß des Addierer/Subtrahlerers 28 zugeführt wird. Der Schalter 37-C ist in den Zeitperloden T_n bis 7",, und T_n eingeschaltet, so daß die Ausgangssignale 6₉ (1-1) bis 6| (1-1) und fc_n (1-1) = Amp · μ (I) ■ χ des Schieberegisters 32 sequentiell dem einen Eingangsanschluß des Addierer/Subtrahlerers in jeder Zeltperlode zugeführt werden. Dem anderen Eingangsanschluß des Addierer/Subtrahlerers 28 werden die Produkte des In Durchlaufrichtung angeordneten Multipllzierers 26 über das Schieberegister 27 zugeführt, so "" daß folgende Betriebsschritte durchgeführt werden:

(1) ft,, (i-U + Zv₁₀ ■ IJ₁₀ (1-1),

(2) v,., (0 + A-, ■ f>, (1-1). mit.; = 9 bis 1,

(3) O + Amp ■ ti (i).

"' (4) />, (i-l)-A-, · v, (I), mit/ = 9 bis 1.

Nach einer Verzögerung um eine Zeiteinheit werden die Ergebnisse tier Betriebsschritte, y_in (1) bis >ί (I), B_n U) und ß_lti (It bis ß_: (I). sequentiell erzeugt. Das Addier/Subtrahler-Stcuerslgnal 28-/1 steuert den Addle-

rer/Subtrahlerer 28 in die Subtrahler-Betrlebsart während der Zeltperioden Γ, ι bis 7",₉, in denen der Addlerer/Subtrahierer 28 die Betriebsschritte 6, (!-I)-Ar,-y> (I), mit./ = 9... !, durchführt. Der Schalter 39-B Ist nur während der Zeltperiode T, eingeschaltet, so daß das Ausgangssignal >■, (i-1) der Verriegelungsschaltung 30 der Verlustschaltung 31 zugeführt Ist. Der Schalter 39-/1 ist In allen Zeilperioden außer der Zeitperiode T₁ eingeschaltet, so daß die Ausgangssignale B₂ (1-1), v, (!) bis v, (I)₁S_n (i) und S₁₀ (i) bis B₂ (!) vom Addierer/Subtrahlerer 28 der Verlustschaltung 31 zugeführt werden. Das Ausgangssignal der Verlustschaltung 31 wird dem Schieberegister 32 zugeführt. Das Einlesen der Eingangssignale zur Verlustschaltung 31 und zum Schieberegister 32, d. h., das Verschieben der Signale In jeder Zeitperiodeneinheit, wird durch die Steuersignale gesteuert, die den Anschlüssen 31-CX und 32-CZ. zugeführt sind. In den Zeltperioden T₂ bis T₁₀ lesen die Verlustschaltung 31 und das Schieberegister 32 die Eingangssignale nicht ein unter der Steuerung der Steuersignale und iu halten den Schiebebetrieb an, so daß laufende Daten darin gespeichert werden. Die Ausgangssignale der Verlustschaltung 31, d. h., b, (i-1) = ce-yi (1-1), 6_M (!) = a ■ S₁, (!) = a ■ Amp ■ w (I) und b_l0 (1) = ar ■ S₁₀ (!) bis O₂ (I) = ar B₂ (i) werden dem einen Eingangsanschluß des Addlerer/Subtrahlerers 28 über das Schieberegiester 32 und den Schalter 37-C zugeführt.

Der Aufbau und die Betriebsweise der verschiedenen Blöcke wird nun erläutert. Zunächst wird der In Durchlaufrlchtung angeordnete Multiplizierer 26erläuteri. Es handelt sich um einen an sich bekannten Multiplizierer, der daher nur kurz erläutert wird.

Figo zeigt den Aufbau des In Durchlaufrichtung geschalteten oder angeordneten Multiplizierers 26. Es sind dargestellt ein Multiplikand-Eingangsanschluß 26-1, ein Multipllkalor-Eingangsanschluß 26F, Schieberegister 26C, Wählglleder 26B zum Erzeugen von Partialprodukten entsprechend den Multiplikatoren, Addierer 26/4, Algorithmusschaltungen 26£> zum Wählen einer der Multiplikanden 0,± 1 oder ±2 abhängig vom Zustand von drei aufeinanderfolgenden (konsekutiven) Bits des Multiplikators, Ein-Bit-Verzögerungsleitungen 26£ und ein Multipllzlerer-Ausgangsanschluß 26-2. Da die Multiplikanden des In Durchlaufrichtung geschalteten Multiplizieren 26, d.h., die Signale In den jeweiligen Stufen der Brückenfilter 15 Bit aufweisen, und die Multiplikatoren, d. h., die PARCOR-Koefflzlenten Ar₁₀-Ar, und das Leistungssignal Amp 10 Bit aufweisen, erzeugt der In Durchlaufrichtung geschaltete Multiplizierer 26 fünf Parllalprodukte durch 2-Blt-Algorlthmen und addiert diese Partlalprodukte. Diese Betriebsschritte werden In einer aufeinanderfolgenden Welse durchgeführt. Die Schieberegister 26C, die 1-Blt-Verzögerungsleltungen 26£ und die Addierer 26/1 arbeiten in einer Zeltperlodeneinheit derart, daß sie die Eingangssignale mit einem Taktsignal Φ, einlesen und die Ausgangssignale mit einem Taktsignal <Z>₂ erzeugen. Als Beispiel wird der Betrieb des Multiplizierers anhand der Betriebsprozeduren für den -^w Multiplikanden u (1) und den Multiplikator Amp erläutert, die In der Zeltperiode T_:, zugeführt sind. Das Multipllkandenslgnal Amp wird wiedergegeben durch ß_h B₂,... B_lu, wobei S₁ das gerlngstwertlge Bit (LSB) bildet. In der Zeitperlode T₃ wird das Signal u (1) dem Eingangsanschluß 26-1 zugeführt und die Bit B) bis B, werden den Eingangsanschlüssen 26F-1 bis 26F-4 zugeführt. Die Algorlthmusschaltungen 26ZM und 26D-2 bestimmen irgendeines der mit 0,+ 1 oder ±2 gewlchleten Partlalprodukte IM und 111. Die Algorlthmusschaltungen 26D-1 ^ und 26D-2 steuern die Wählglleder 26S-1 und 26B-2 derart, daß die Ausgangspartialprodukte IM und 111 der Wählglleder 26B-1 und 26P-2 erzeugt werden, abhängig von dem Eingangssignal u (I) am Anschluß 26-1. Das Wählglied 26S erzeugt ein Nullausgangssignal, wenn das Ausgangssignal der Algorithmusschaltung 26Z) auf »0« ist, erzeugt das Wählglledeingangsslgnal selbst, wenn das Ausgangssignal der Algorithmusschaltung 26D auf »1« 1st, erzeugt ein Komplement des Wählglledelngangssignals, wenn letzteres auf »-1« Ist, erzeugt ein um ein Bit nach links verschobenes Signal des Wählglledelngangssignals, wenn letzteres auf »2« Ist und erzeugt ein Komplement des um ein Bit nach links verschobenen Signals des Wählglledelngangssignals, wenn letzteres auf »-2« ist.

Der Vorgang, daß 1 zu dem LSB des Wählgliedausgangsslgnals addiert wird, wenn das Algorithmusschaltungs-Ausgangsslgnal auf »-1« oder »-2« Ist, um die beiden Komplemente zu bilden, wird In dem Addierer der folgenden Stufe durchgeführt. Auf diese Weise werden In der Zeitperlode Tj₁ die Partialprodukte IM und 111 von den Wählgliedern 26B-1 und 26B-2 dem Addierer 26/1-1 zugeführt und wird In der Zeltperlode T₄ die Summe der Partlalprodukte IM und 111 erzeugt und dem Addierer 26/1-2 der folgenden Stufe zugeführt. In der Zeltperiode 7"₄ erzeugt das Schieberegister 26C-1 das Ausgangssignal u (1), und die Signale S₅ und B₆ werden den Eingangsanschlüssen 26F-5 und 26F-6 zugeführt. In ähnlicher Welse wird das Wählglied 26B-3 durch das Ausgangssignal der Algorithmusschaltung 26D-3 gesteuert zum Erzeugen eines Partlaiprodukts /3/, das einem Eingangsanschluß des Addierers 26Λ-2 zugeführt wird. Die Summe am Addierer 26/1-2, d.h., die Summe der Partlalprodukte /1/, 111 und /3/ wird In der Zeltperlode T_s erzeugt. In ähnlicher Welse werden In der Zeltperlode T₅ die Signale S₇ und S₈ den Eingangsanschlüssen 26F-7 und 26F-8 zugeführt zum Erzeugen eines Partial-Produktes IAI und erzeugt der Addierer 26/1-3 eine Summe der Partlalprodukte /1/, /2/, /3/ und IAI in der Zeitperlode T_t. In der Zeltperlode 7"₆ werden die Signale S, und B_w den Eingangsanschlüssen 2F-9 und 2F-10 zugeführt zum Erzeugen eines Partialproduktes /5/, wobei der Addierer 26/1-4 eine Summe der Partlalprodukte /1/, 111, /3/, IAI und /5/ erzeugt, d. h., das Produkt der Signale Amp und u (I) wird In der Zeltperlode T₁ erzeugt. Auf diese Welse werden die Ausgangssignale für die Multlpllkatlonselngangsslgnale während vier Zeitperlodenelnhelten erzeugt und wird das Signal S_n (1) = Amp · ι/ (I) dem einen Eingangsanschluß des Addle- rer/Subtrahlerers 28 über das Schieberegister 27 In der Zeltperlode T_w zugeführt

Es sei erwähnt, daß bei der Addition der Partlalprodukie In dem Multiplizierer die Partlalprodukte um zwei Bitstellungen nach links verschoben werden für die Zlflernaul/elchnung. Das Ausgangssignal des Multiplizierers weist 15 Bit auf. Da die akkumulierte Summe der Partlalprodukte aus den Sätzen der Multiplikanden und Multiplikatoren durch die Addierer 26.4-1 bis 26.4-4 In jeder Zcltperlodenelnhelt fortgeleltet wird, können die ^ft5 Produkte sequentiell In jeder Zellperlodenelnhclt mit einer Verzögerung um vier Zeiteinheiten erzeugt werden, wenn die Sätze aus Multiplikanden und Multiplikatoren sequentiell In jeder Zeitperiodeneinheit zugeführt

Der PARCOR-Koefflzlentenspelcher, der die Multiplikatoren, d. h., die PARCOR-Koefflzlenten fc_io-k, und das Leistungssignal Amp zum in Durchlaufrichtung geschalteten Multiplizierer 26 führt, wird nun erläutert. Wie weiter oben erläutert, müssen vier Bit. d. h., das LSB bis zum vierten Bit des Multiplikators für den Multiplizierer den Anschlüssen 26F-1 bis 26F-4 In der ersten Zeitperiodeneinheit zugeführt werden, müssen zwei Bit, d. h., das fünfte und das sechste Bit bei Zählung ausgehend vom LSB, den Anschlüssen 26F-5 und 26F-6 in der zweiten Zeltperiodeneinheit zugeführt werden, müssen zwei Bit, d. h., das siebte und das achte Bit bei Zählung ausgehend vom LSB, den Anschlüssen 26F-7 und 26F-8 In der dritten Zeltperlodeneinheit zugeführt werden und müssen zwei Bit d. h., das neunte Bit bei Zählung ausgehend von dem LSB und das höchstwertige Bit (MSB) den Anschlüssen 26F-9 und 26F-10 In der vierten Zeltpedodeneinheit zugeführt werden. Diese Multipllkatorbit können sequentiell In einer Welse zugeführt werden, wie sie In Tafel 4 dargestellt 1st.

FIg 7 zeigt den Aufbau des PARCOR Koeffizientenspeichers. Er weist einen zyklischen Schieberegisteraufbau auf mit 10 Stufen aus 10-Bit-Reglstern und einer Stufe aus einer lO-Blt-Verriegelungsschaltung. Er speichert 11 Parameter einschließlich der PARCOR-Koefflzlenten Ar₁₀-^i und des Leistungssignals Amp, und gibt diese Parameter als Multiplikatoren mit der Zeltsteuerung bzw. zu den Zeltpunkten ab, die In Tafel 4 dargestellt sind, synchron zur Zeltsteuerung der Multlollkanden des In Durchlaufrlchtung angeordneten Multiplizierers 26. Vier Bit, d. h., das LSB bis zum vierten Bit des Registers 25-4-10 werden an den Ausgangsanschlüssen 25F-I bis 25F-4 abgegeben, zwei Bit, d. h., das fünfte und das sechste Bit bei Zählung ausgehend vom LSB des Registers 25/!-9 werden an den Ausgangsanschlüssen 25F-5 und 25F-6 abgegeben, zwei Bit, d. h., das siebte und das achte Bit bei Zählung ausgehend vom LSB des Registers 25/4-8 werden an den Ausgangsanschlüssen 25F-7 und 25F-8 abgegeben und zwei Bit, d. h., das neunte Bit bei Zählung ausgehend vom LSB und das MSB des Registers 25/4-7 werden an den Ausgangsanschlüssen 25F-9 und 25F-10 abgegeben. Diese Ausgangsanschlüsse 25F sind mit den entsprechenden Multlpllktator-Elngangsanschlüsscn 26F des In Durchlaufrichtung geschalteten Multiplizierers 26 verbunden.

Der Slgnalfluß innerhalb des PARCOR-Koefrizlentenspeichers 25 1st In Flg. 7 durch Pfeile dargestellt. Wie In Tafel 4 dargestellt, werden die Parameter In der Reihenfolge k_w-k_u Amp, k,-k, und wieder k_lv-k_l0 Amp, k_rk_t ausgegeben. Folglich 1st es notwendig, abwechselnd das Leistungssignal Amp und den PARCOR-Koefflzlenten ' /c,„ alle 10 Zeltperlodenelnheiten zu wählen. Dies wird durch die Verriegelungsschaltung 25C, ein Verrlegelungselnleseslgnal, das dem Anschluß 25-C zugeführt Ist, und die Schalter 25-Λ und 25-ß durchgeführt. Die Zeltsteuerung dieses Betriebes Ist am Unterende In Fig. 5 dargestellt. Neue Werte für die Parameter werden durch M den Schalter 33-fl eingelesen, während sie normalerweise über den Schalter 33-/1 umgewälzt werden.

Der Aufbau der Verlustschaltung 31, die die Verschlechterung der Qualität der synthetisierten Sprache aufgrund Unterschätzung bzw. einer zu niedrigen Veranschlagung der Bandbreite der Spektralhüllkurve In dem Sprachanalysator verhindert, wird nun erläutert. Funktion der Verlustschaltung (In Flg. 2: 20G) 1st es, eine Konstante ac (a 1) mit den Ausgangssignalen des Subtrahierers 20C der entsprechenden Stufen der Brückenfllter zu multiplizieren. Bei dem vorliegenden Ausführungsbelsplel Ist α auf 0,998 eingestellt, was sich ergibt zu (2'-I)/⁹. Daher kann die Multlpllkationsfunktlon ausgedrückt werden:

L · L_1n = L_n - LjT

mit L_1n = Eingangssignal zur Verlustschaltung. Folglich kann die Multlpllkationsfunktlon durch Subtrahieren des um 9BIt nach rechts verschobenen Signals des Eingangssignals L_1n zur Verlustschaltung vom Eingangssignal L_1n erhalten werden. Dieser Betriebsschritt kann In einer Zcltperlodenelnhelt durchgeführt werden, wie die Addltions/Subtraktlons-Betrlebsschrltte, die welter oben erläutert sind. Der Aufbau der Verlustschaltung 1st In Fl g. 8 ■)> dargestellt, wobei vorgesehen sind 15-Blt-Elngangsanschlüsse 31/1 zur Verlustschaltung 31, Inverter 315, Volladdlerer 31C. ein einstufiges 15-Blt-Schlebereglster 31D zum Steuern des Zeltelnhelisschrltt-Betiiebes, einen Taktsignal-Eingangsanschluß 31-CL. der mit dem Taktsignal Φ, synchronisiert Ist, zum Einlesen eines Eingangssignals In das Schieberegister 31D. einen Taktsignal-Eingangsanschluß 31-CL'. der dem Taktsignal Φ₂ entspricht, zum Auslesen Interner Daten des Schieberegisters 31D und 15-Blt-Ausgangsanschlüsse 31F. der J» Verlustschaltung 31. Alle Signale bei dem vorliegenden Sprachsynthesizer werden In Form von Zweier-Komplementen gehandhabt bzw. verarbeitet.

Die Betriebswelse wird nunmehr erläutert. Die Eingangssignale der Verlustschaltung, die den Eingangsanschlüssen 31-/1 zugeführt werden, werden ersten Eingängen der Volladdlerer 31C zugeführt. Die Bit der Eingangssignale, die den Eingangsanschlüssen 31/1-10 bis SXA-U zugeführt werden, werden entsprechenden <s Invertern 31B-10 bis 310-14 zugeführt und dann zu den jeweiligen zweiten Eingängen der Volladdlerer 31C-2 bis 31C-5, die jeweils um 9 Bitstellungen nach rechts verschoben sind. Das Signalbit, das dem Eingangsanschluß 31/4-15 zugeführt Ist, lsi ein Vorzeichenbit des Eingangssignals und wird den zweiten Eingangsanschlüssen der Volladdlerer 31C-6 bis 31C-15 zugeführt. Das dem Eingangsanschluß 31/1-9 zugeführte Signalbit wird dem Inverter 31Ö-9 und dann einem Übertragungseingangsanschluß des Volladdlerers 31C-1 zugeführt. Die Inverw) tlerte Form des dem Eingangsanschluß 31/4-9 zugeführten Signals wird dem Übertragseingangsanschluß des Volladdlerers 31C-1 zugeführt, um Bruchteile über 0,5 einschließlich als Eins zu zählen und den Rest zu streichen für das Betriebsergebnis der Verlustschaltung. Überlragsausgangsslgnale der Volladdlerer 31C werten Ubertragsclngängcn des Volladdlerers der nächsthöheren Stufe zugeführt. Daher gehen die Summenausgangsslgnale der Volladdlerer 31C eine I5-Bli-Summc aus L_1n + (-/.,„/2") an, wobei Bruchteile über 0,5 als Eins gezählt sind ^ und der Rest gestrichen lsi. Diese Summe wird über das einstufige 15-Bli-Schlcbercglslcr 310 abgegeben. Da die Eingangssignal zur Verlustschaltung 31 synchron /um Taktsignal Φ, abgegeben werden, das dem Elngangsanschluß 31-CL' zugeführt ist, wird (.las Ausgangssignal der Vcrluslschaltung In einer /xllpcrlodenelnhclt erzeugt, die eine Wledcrholperlotlc mit dem 'taktsignal Φ, bcslt/l.

Bisher waren zum Aufbau des Sprachsynthesizers mit BrüekenfUiern In 10 Stufen einschließlich jeweils der Verlustschaltung zum Multiplizieren der Konstanten jr (α 1) 20 Multipllkalionsbeirlcbe (15 Bit · 10 BIO. 20 Addltlons/Subtraktlonsbetriebe (15 Bit ± 15 Bit) und der Verlustbetrieb (Rundungsbetrieb) In einer Abiasiperlode erforderlich.

Andererseits weist die Anordnung gemäß der Erfindung lediglich einen in Durchlaufrlcluung angeordneten Multiplizierer, Addlerer/Subtrahlerer, Subtrahierer der Verlustschaltung. Schieberegister und Schalter auf, wobei der In Durchlaufrichtung geschaltete Multiplizierer vier Addiererstufen enthalt. Alle Elemente sind durch die Addierer/Subtrahierer und die Schieberegister gebildet, die in einer Zeltperlodenelnheli arbeiten, die V_2n der Abtastperlode beträgt. Daher ist bei einer Abtastfrequenz von 8 kHz die Zeltperlodeneinheit 6,25 \is, was langsamer ist als die langsamste Betriebsgeschwindigkeit bei der derzeit üblichen MOS-IC-Technologle und was Innerhalb der iViögllchkelten der kostengünstigen p-Kanal-MOS-IC-Technologie Hegt. Folglich kann der In Rede stehende Sprachsynthesizer mit sehr niedrigen Kosten hergestellt werden.

Tafel 1

Filterstufe	TERM	y«(i)	km-b1(1(i-0	TERM li„(i)	u(O	TERM b„(i)
'.O	y,o(i) ■	-b„(i-l) +	■ b,(i-l)	Bn(I)=O+A-	- k9 · y9(0	bii(i) = a - Bn(O
9	y9(O =	yio(i) + k»	bi(i-l)	B1n(I) = bg(i-l) -	k« ■ y8(0	b|()(i) = cc - B|o(i)
8	yi(i) -	Y9(O + k8 ·	b7(i-0	B,(i) = b»(i-D-	k7 -y7(i)	b«(i) = α - B«(i)
7	y7(i) =	v8(i) + k7 ·	b„(i-l)	B8(O = b7(i-D-	k„ ■ y„(0	ba(i) = α · B8(i)
6	y4(i) -	Y7(O + h ■	bj(i-l)	B7(i) = b„(i-l)-	ks -ys(i)	b7(i) = a ■ B7(i)
5	ys(i) =	y6(i) + kj ·	b4(i-l)	B„(O = bs(i-l)-	Im · y4(i)	b„(i) = a ■ B6(O
4	y4(0 =	y5(0 + It) ·	bj(i-l)	B5(O = b4(i-l)-	ki ■ y.i(i)	bs(O = a · Bs(O
3	yj(i) =	y4(i) + k3 ·	b2(i-l)	B4(i) = b.,(i-l)-	kj ■ y2(i)	D4(O = a ■ B4(O
2	y2(i) =	Yi(O + k2 ·	b,(i-l)	B,(i) = b2(i-I)-	ki -yi(i)	b.i(i) = a - B3(O
1	yi(i) =	y2(0+k, ·	B2(i) = b|(i-l> -	b2(i) = a ■ B2(i)

Tafel 2

Zeitperiode Multiplizierer Eingangssignal Multiplizierer Ausgangssignal ein Eingangssignal Addierer

vom k-Stapcl von Bus-Llg. ^{(cin l;in}ßⁱⁱⁿg^ss'Bnal zu Addierer) zum Addierer Ausgangssignal

T0	ki	bi(i-l)	km	• b,„(i-l)
T1	k2	bi(i-l)	kg-	bg(i-l)
T2	ki	b,(i-l)	ks·	b»(i-l)
T3	A	u(i)	k7·	07(1 — 1)
T4	-k9	y..(i)	k<, ·	D(,(l —I)
Ts	-k»	y8(i)	ks-	bs(i-l)
T6	-k7	y7(0	k4·	b4(i-l)
T7	-k6	Y6(i)	ki·	03(1 — 1 )
T8	-kj	y«(i)	ki ·	02(1—1)
T9	-Ic4	y«(i)	k,	b,(i-l)
T10	-k3	y3(0	Λ ·	u(0
Tn	-k2	V2(O	-k,	• yg(0
T12	-ki	y,(i)	-k„	■ Υκ(ί)
Tu	kio	b„,(i)	-k.	■ y7(i>
T14	k,	o*(i)	-k„	■ y„(0
T15	k8	b8(i)	-k.	■ V5(O

bn(i-l)	Bi(i-I)
Yin(i)	Yio(i)
yg(j)	yt(i)

Y₇(O

Ys(i) y₄(i) y.i(i) y₂(i) 0

b₉(i-l)

y_h(i)

Ys(O

Y2(i)

bs(i-l)

B«(i) B₇(i)

Fortsetzung Zeitperiode Multiplizierer Hingangssignal Multiplizierer Ausgangssignal ein Eingangssignal Addierer

vom k-SUipel von Bus-Llg. ^{(cin |:}-'ⁿ6angssignal ^zu Addierer) zum Addierer Ausgangssignal

τ, „	k-ί	b7d)	-k4-	y4d)
Tp	k„	b6(i)	-k, ·	y3(i)
T18	k5	bs(i)	-k2-	yj(i)
Tl9	IQ	b4(i)	-kn	■yi(i)
T0	ki	bi(i)	-k||i	• b|,i(i)

b4(i-D	B6(i)
bi(i-l)	B5(J)
fc>2(i-l)	B4(i)
bi(i-l)	B3O)
bii(i)	B2O)

Tafel 3

20

Zeitperiode

um 2 verzögertes Ausgangssignal

Vcrluslschaltung liingangNsigna!

Verlustschaltung Ausgangssignal

Schicbcregclung Ausgangssignal

Verriegelungsschaltung Ausgangssignal

To	B4(I-I)	B3(I-I)	b3(i-l)	b,,(i-l)	yi(i-l)
T,	B.,(i-I)	ViCi-I >	b:(i-l)	bi(,(i-l)	yi(i-l)
T;	B2Ii-I)	yy(i)	bi(i-l)	b^(i-l)	yi(i-i)
T3	yio(i)	y«(i)	bi(i-l)	b.,(i-l)	yi(i-i)
T4	Vg(I)	>'7(i)	bi(i-l)	bg(i-l)	y.('-i)
T5	ys(i)	yh(i)	b,(i-l)	b>,(i-l)	yi(i-i)
T„	y-O)	y?(i)	bi(i-l)	bv(i-l)	yi(i-i)
T7	y„(i)	y.»(i)	H1(I-I)	b,(i-l)	yi(i-i)
T8	y<(i)	yj(i)	bi(i-l)	b.,(i-l)	yi(i-i)
T,	>4(i)	y:(i)	b,(i-l)	bg(i-l)	y.(i-i)
T,(1	yj(i)	vi(i)	bi(i-l)	b,(i-l)	yi(i-i)
T1:	y2(i)	B,i(i)	bi(i-l)	bg(i-l)	yi(i-i)
Ti:	y ι (ϊ)	Bui(i)	r>ii(i)	b«(i-l)	yi(i-l)
T, 3	B11Ii)	B.,(i)	bii,(i)	H7(I-I)	yi(i)
T14	Bio(i)	B8(I)	bg(i)	b(,(i-l)	yi(i)
T, 5	B,(i)	B7(I)	b«(i)	bs(i-l)	ViCi)
Tl*	Bk(I)	Bm i)	b7(i)	b4(i-l)	yi(i)
Tn	Bt(J)	B,(i)	b„(i)	b3(i-l)	ViCi)
T18	B„(i)	B4(i)	b5(i)	H2(I-I)	ViCi)
T1,	B?(i)	B3(i)	b4(i)	bi(i-l)	yi(i)
Tn	B4(i)	B3(I)	b3(i)	bii(i)	y.(i)

12

Ausgangs-

/cilpcrioilu

Ί,

30

36 679

T.,

I,

T.

T,

Th

T,

I

5

j"

V.

unschluU

T11

T11

Tn

T1.

T11.

T1.

T1,

T,.,

I;

I

Ij

25F- 1

T111

I,

U

k«

k7

k„

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k.

1

35 f

Tafel 4

- 2

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Λ km

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20

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Λ km

kg

k«

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k4

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Λ km

- 6

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ki

Λ km

Λ km

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k7

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k,

Λ k|u

k.)

ks

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k„

- 8

k5

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Λ km

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k7

k„

- 9

ks

k,

kj

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k2

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Λ

kg

ks

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-10

k„

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k.i

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ki

Λ km

kg

ks

k?

k„

k.i

k2

kj

k,

k,

k.i

MSB

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

13

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Sprachsynthesizer mit

a) einem ersten Speicher, der partielle Auiokorrelatlonskoefflzlenten und von einem Frequenzspektrum

eines Sprachsignals abgeleitete Amplltudeninformailon speichert,

b) einer Tonquelleneinrichtung, die vom Frequenzspeklrum des Sprachsignals abgeleitete stimmhafte und stimmlose Information und Grundrrequeninzrormatlon empfängt und entsprechend der Grundfrequenzinformation Stimmhaft-lnformation erzeugt, wenn stimmhafte Laute anliegen und Stlmmlos-Informatlon

i" erzeugt, wenn stimmlose Laute anlegen;

c) einem Multiplizierer der die partleHen Autokoirelationskoeffizlenten, die vom ersten Speicher empfangene Amplitudeninformation und die von der Tonquelleneinrlchtung empfangene Tonquelleninformation multipliziert;

d) einem Addlerer/Subtrahierer, der ein Ausgangssignal des Multiplizierers emptängt;

i> e) einem ersten Schieberegister, das ein Ausgangssignal des Addierers/Subtrahierers empfängt, dieses um

eine vorgegebene Zeitdauer verzögert und ein Ausgangssignal dem Multiplizierer zuführt; Π einer Verriegetungsschaltung (30), die ein Ausgangssignal des ersten Schieberegisters empfängt und