FR2484117A1 - VOICE SYNTHESIZER BASED ON PHONEMAS WITH INTEGRATED CIRCUIT - Google Patents
VOICE SYNTHESIZER BASED ON PHONEMAS WITH INTEGRATED CIRCUIT Download PDFInfo
- Publication number
- FR2484117A1 FR2484117A1 FR8111007A FR8111007A FR2484117A1 FR 2484117 A1 FR2484117 A1 FR 2484117A1 FR 8111007 A FR8111007 A FR 8111007A FR 8111007 A FR8111007 A FR 8111007A FR 2484117 A1 FR2484117 A1 FR 2484117A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- signal
- glottal
- output
- parameter
- vocal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 60
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 244000309466 calf Species 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 101150087426 Gnal gene Proteins 0.000 claims 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 57
- 230000006870 function Effects 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000001020 rhythmical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L13/00—Speech synthesis; Text to speech systems
- G10L13/02—Methods for producing synthetic speech; Speech synthesisers
- G10L13/04—Details of speech synthesis systems, e.g. synthesiser structure or memory management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/16—Sound input; Sound output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
LE SYNTHETISEUR SELON L'INVENTION EST PARTICULIEREMENT ADAPTE A SA REALISATION SOUS FORME D'UNE PUCE DE CIRCUIT INTEGRE. L'ENSEMBLE VOCAL 60 COMPREND UN FILTRE RESONNANT FIXE ET UNE PLURALITE DE FILTRES RESONNANTS ADAPTABLES DONT LES FREQUENCES DE RESONANCE SONT COMMANDEES EN FONCTION DES VALEURS DE CERTAINS PARAMETRES DE COMMANDE. CET ENSEMBLE EST MIS EN OEUVRE EN FAISANT APPEL A UNE TECHNIQUE DE COMMUTATION CAPACITIVE QUI PERMET D'ELIMINER LES COMPOSANTS IMPORTANTS POUR OBTENIR LES FREQUENCES RELATIVEMENT BASSES DE LA PAROLE HUMAINE. DE PLUS, UN CIRCUIT DE TRANSITION NUMERIQUE NOUVEAU 50 EST COMPRIS QUI PERMET UNE TRANSITION PROGRESSIVE DES VALEURS DES PARAMETRES DE COMMANDE DE L'ENSEMBLE VOCAL PENDANT LEUR PASSAGE D'UN PHONEME A L'AUTRE. UN GENERATEUR UNIQUE DE SOURCE GLOTTALE 58 EST EGALEMENT DECRIT QUI EST PREVU POUR GENERER NUMERIQUEMENT UN SIGNAL D'IMPULSION GLOTTALE D'UNE MANIERE QUI PERMET UNE MISE EN FORME SPECTRALE FACILE DE L'IMPULSION GLOTTALE.THE SYNTHESIZER ACCORDING TO THE INVENTION IS PARTICULARLY SUITABLE FOR ITS IMPLEMENTATION IN THE FORM OF AN INTEGRATED CIRCUIT CHIP. THE VOCAL ASSEMBLY 60 INCLUDES A FIXED RESONANT FILTER AND A PLURALITY OF ADAPTABLE RESONANT FILTERS WHOSE RESONANCE FREQUENCIES ARE CONTROLLED ACCORDING TO THE VALUES OF CERTAIN CONTROL PARAMETERS. THIS ASSEMBLY IS IMPLEMENTED BY USING A CAPACITIVE SWITCHING TECHNIQUE WHICH ALLOWS THE ELIMINATION OF IMPORTANT COMPONENTS TO OBTAIN THE RELATIVELY LOW FREQUENCIES OF HUMAN SPEECH. IN ADDITION, A NEW DIGITAL TRANSITION CIRCUIT 50 IS INCLUDED WHICH ALLOWS A GRADUAL TRANSITION OF THE VALUES OF THE CONTROL PARAMETERS OF THE VOICE SET DURING THEIR PASSAGE FROM ONE PHONEME TO ANOTHER. A SINGLE GLOTTAL SOURCE GENERATOR 58 IS ALSO DESCRIBED THAT IS INTENDED TO DIGITIALLY GENERATE A GLOTTAL PULSE SIGNAL IN A MANNER WHICH ALLOWS EASY SPECTRAL SHAPING OF THE GLOTTAL PULSE.
Description
1. La présente invention concerne la synthèse de la parole et, plus1. The present invention relates to speech synthesis and, more
particulièrement, un synthétiseur vocal à base de phonèmes prévu pour être mis en oeuvre dans un seul in particular, a speech synthesizer based on phonemes intended to be implemented in a single
circuit intégré enrobé.coated integrated circuit.
Les synthétiseurs vocaux à base de phonèmes de Speech synthesizers based on phonemes
l'art antérieur contiennent principalement des ensembles vo- the prior art mainly contain sets of vo-
caux constitués d'une pluralité de filtres résonants. Il a été jusqu'ici considéré comme peu pratique de produire des ensembles vocaux de ce type sous forme de circuit intégré cals made up of a plurality of resonant filters. Hitherto it has been considered impractical to produce such vocal ensembles as an integrated circuit
pour plusieurs raisons importantes. Tout d'abord, les fil- for several important reasons. First, the threads
tres résonants adaptables du type utilisé couramment dans very resonant adaptable of the type commonly used in
les ensembles vocaux nécessitent des résistances et des con- vocal ensembles require resistances and con-
densateurs ayant des valeurs relativement importantes de fa- densifiers with relatively large values of fa-
çon à donner des fréquences de résonance situées dans la gamme des fréquences relativement basses de la voix. Des lesson in giving resonant frequencies in the relatively low frequency range of the voice. Of
composants de valeur importante se traduisent par une aug- components of significant value translate into increased
mentation sensible de la taille d'un circuit intégré. En second lieu, les filtres résonants des ensembles vocaux sont sensitive statement of the size of an integrated circuit. Second, the resonant filters of the vocal sets are
des filtres de haute précision qui sont difficiles à fabri- high precision filters that are difficult to manufacture
quer sous forme de circuit intégré dans les limites de tolé- quer in the form of an integrated circuit within the limits of
rance requises.rance required.
La présente invention utilise une nouvelle techni- The present invention uses a new technique
que de commutation capacitive pour la mise en oeuvre d'un 2. ensemble vocal, ainsi que de fonctions supplémentaires commandées par paramètres, qui élimine les problèmes cités ci-dessus et permet la réalisation du synthétiseur vocal de la présente invention sous forme de "puce" en silicium pour circuit intégré. Cette technique non seulement élimine la né- cessité d'avoir à faire à des composants de valeur élevée dans l'ensemble vocal, mais aussi l'impératif suivant lequel les valeurs, et par conséquent la taille, des composants as capacitive switching for the implementation of a 2. voice assembly, as well as additional functions controlled by parameters, which eliminates the problems mentioned above and allows the realization of the voice synthesizer of the present invention in the form of a "chip "in silicon for integrated circuit. This technique not only eliminates the need to deal with high value components in the vocal ensemble, but also the imperative that the values, and therefore the size, of the components
d'accord doivent être précis. Au contraire, comme on le ver- agree must be specific. On the contrary, as we see-
ra ci-après, avec cette technique de commutation capacitive de la présente invention il faut seulement que le rapport ra below, with this capacitive switching technique of the present invention it is only necessary that the ratio
des valeurs des composants d'accord soit contrôlé avec préci- of the components of the tuning components is precisely checked
sion, ce qui rend sensiblement plus facile le maintien de which makes it significantly easier to maintain
hauts niveaux de précision pendant la fabrication. high levels of precision during manufacturing.
De plus, le présent synthétiseur vocal comprend un circuit de transition numérique unique qui procède à une transition progressive des valeurs de certains paramètres du signal de commande entre les différentes valeurs à l'état constant allouées à des phonèmes différents. De cette façon, des sons phonétiques contigus sont intégrés correctement In addition, the present speech synthesizer includes a single digital transition circuit which proceeds to a gradual transition of the values of certain parameters of the control signal between the different constant-state values allocated to different phonemes. In this way, contiguous phonetic sounds are integrated correctly
dans la production d'une parole semblant naturelle. in the production of seemingly natural speech.
Le synthétiseur vocal de la présente invention com- The speech synthesizer of the present invention includes
prend également une source glottale nouvelle, qui génère nu- also takes a new glottal source, which generates nu-
mériquement le signal d'impulsion glottale d'une manière per- merically the glottal pulse signal in a per-
mettant une mise en forme spectrale facile de la forme d'onde putting an easy spectral shaping of the waveform
de ce signal selon la manière désirée. of this signal in the desired manner.
En général, le synthétiseur vocal de la présente In general, the speech synthesizer of this
invention comprend une puce en silicium enrobé, qui synthé- invention includes a coated silicon chip, which synthesizes
tise phonétiquement en continu la parole à partir de don- continuously sound speech from data
nées d'entrée à faible débit. Le système comprend une mémoi- input streams at low flow. The system includes a memory
re morte de stockage de paramètres contenant des valeurs de paramètre définissant 64 phonèmes différents auxquels accède re dead of parameter storage containing parameter values defining 64 different phonemes accessed
un mot de commande de 6 éléments binaires, Deux éléments bi- a command word of 6 binary elements, Two bi-elements
naires supplémentaires d'entrée servent à faire varier la hauteur ou l'inflexion des phonèmes voisés. Des paramètres Additional input strings are used to vary the pitch or inflection of the voiced phonemes. Parameters
de commande sont produits par la mémoire morte de façon mul- are produced by ROM in a multi-
tiplexée sur des bus de sortie parallèles à octets. Les pa- tiplexed on parallel byte output buses. The pa-
3. ramètres qui sont utilisés dans la commande de l'ensemble vocal sont initialement fournis à un circuit de transition numérique nouveau qui sert à procéder à une transition progressive des variations des valeurs à l'état constant des paramètres se produisant d'un phonème à l'autre. Comme 3. rameters which are used in the control of the vocal ensemble are initially supplied to a new digital transition circuit which is used to make a gradual transition from the variations of the values in the constant state of the parameters occurring from a phoneme to the other. As
on le verra ultérieurement, ce circuit de transition numéri- as we will see later, this digital transition circuit
que exécute cette fonction d'une manière unique en ajoutant continuellement un huitième de la différence entre la valeur cible d'un paramètre et sa valeur courante,et en utilisant that performs this function in a unique way by continuously adding an eighth of the difference between the target value of a parameter and its current value, and using
le résultat comme nouvelle valeur courante du paramètre. the result as the new current value of the parameter.
Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, le circuit de transition est rythmé à une vitesse permettant d'atteindre approximativement 70 % de la valeur cible en In the preferred embodiment of the present invention, the transition circuit is paced at a speed allowing approximately 70% of the target value to be reached.
l'espace de 33 millisecondes.within 33 milliseconds.
Après transition, les paramètres du signal de com- After transition, the parameters of the com-
mande provenant du circuit de transition numérique sont four- signals from the digital transition circuit are provided
nis à l'ensemble vocal pour commander des fréquences de ré- nis to the vocal ensemble to control frequencies of re-
sonance de filtres résonants Fl, F2 et F3, et pour commander l'injection d'énergie d'excitation vocale et fricative dans l'ensemble vocal. De plus, le "Q" ou largeur de bande du sonance of resonant filters F1, F2 and F3, and for controlling the injection of vocal and fricative excitation energy into the vocal assembly. In addition, the "Q" or bandwidth of the
filtre résonant F2 peut être commandé séparément pour produi- resonant filter F2 can be ordered separately to produce
re des phonèmes nasaux comme cela est classique. Les diverses fonctions commandées par paramètre sont mises en oeuvre par utilisation de signaux de paramètre numériques parallèles à quatre éléments binaires de façon à commander sélectivement le rapport capacitif des circuits à condensateurs dans les circuits commandés. Les circuits à condensateurs sont alors fermés et ouverts à une fréquence prédéterminée, de sorte re nasal phonemes like this is classic. The various parameter-controlled functions are implemented by the use of digital parameter signals parallel to four bits so as to selectively control the capacitive ratio of the capacitor circuits in the controlled circuits. The capacitor circuits are then closed and open at a predetermined frequency, so
que les circuits à condensateurs commandés simulent effecti- that circuits with controlled capacitors effectively simulate
vement un élément à résistance variable commandé. a variable resistance element controlled.
Le circuit générateur de source glottale produit The glottal source generator circuit produces
un signal d'impulsion glottale ayant une fréquence fondamen- a glottal pulse signal having a fundamental frequency
tale qui varie en fonction du réglage de deux éléments bi- tale which varies according to the setting of two bi-
naires de commande d'inflexion. De plus, un certain degré de inflection control naries. In addition, a certain degree of
commande automatique d'inflexion est obtenu en ' faisant éga- automatic inflection control is obtained by 'making equal
lement varier la fréquence fondamentale du signal glottal en raison inverse au mouvement de la fréquence de résonance du 4. filtre résonant Fl de l'ensemble vocal. La forme spectrale Lely vary the fundamental frequency of the glottal signal in inverse proportion to the movement of the resonance frequency of the 4. resonant filter F1 of the vocal ensemble. The spectral shape
de l'impulsion glottale est commandée par un pré-réglage sé- of the glottal pulse is controlled by a pre-setting se-
lectif des niveaux de signal continus analogiques appliqués reading of applied analog continuous signal levels
aux entrées parallèles d'un multiplexeur. Les entrées du sé- at the parallel inputs of a multiplexer. The entrances to the
lecteur du multiplexeur sont connectées à la sortie d'un comp- teur qui est rythmé à une vitesse prédéterminée. La forme Multiplexer readers are connected to the output of a counter which is paced at a predetermined speed. The form
d'onde du signal glottal produit à la sortie série du multi- waveform of the glottal signal produced at the serial output of the multi-
plexeur comprend Par conséquent une approximation segmentée d'un signal analogique d'impulsion glottale avec les niveaux plexer therefore understands a segmented approximation of an analog signal of glottal impulse with the levels
des divers segments déterminés par les niveaux continus pré- various segments determined by the pre-
réglés. La présente invention sera bien comprise lors de rules. The present invention will be well understood during
la description suivante faite en liaison avec les dessins the following description made in conjunction with the drawings
ci-joints dans lesquels La figure 1 est un schéma d'ensemble sous forme de attached in which Figure 1 is an overall diagram in the form of
blocs d'un système synthétiseur vocal selon la présente in- blocks of a speech synthesizer system according to this in-
vention;vention;
Les figures 2 à 8 représentent des circuits du sys- Figures 2 to 8 show circuits of the system
tème synthétiseur vocal de la figure 1; La figure 9 comprend une résistance équivalente à la partie du circuit de l'ensemble vocal de la figure 4; La figure 10 est une forme d'onde échantillon d'un signal d'impulsion glottale; La figure 11 est un diagramme de temps représentant la relation temporelle entre divers signaux d'horloge, ainsi que l'agencement de multiplexage dans lequel les paramètres de commande sont produits par la mémoire morte de stockage de paramètre; La figure 12 est un diagramme de la mémoire morte the speech synthesizer of FIG. 1; FIG. 9 comprises a resistance equivalent to the part of the circuit of the vocal assembly of FIG. 4; Figure 10 is a sample waveform of a glottal pulse signal; Fig. 11 is a time diagram showing the time relationship between various clock signals, as well as the multiplexing arrangement in which the control parameters are produced by the parameter storage read only memory; Figure 12 is a diagram of the read only memory
de stockage de paramètre représentant la manière avec laquel- parameter storage representing how
le les valeurs des paramètres de commande sont mémorisées dans la mémoire morte; La figure 13 est un modèle de circuit représentant the values of the control parameters are stored in the ROM; Figure 13 is a circuit model representing
les principes de fonctionnement de la technique de commuta- the operating principles of the switching technique
tion capacitive utilisée dans la présente invention; et La figure 14 est un diagramme de temps représentant capacitive tion used in the present invention; and Figure 14 is a time diagram showing
la liaison temporelle entre les signaux d'horloge sans che- the time link between the clock signals without a path
vauchement e l et e2 utilisés dans le circuit de commutation capacitive. En liaison avec la figure 1, un schéma sous forme de blocs d'un synthétiseur vocal à base de phonèmes 20 selon la présente invention est représenté. Le système repré- vauchement e l and e2 used in the capacitive switching circuit. In connection with Figure 1, a block diagram of a phoneme-based speech synthesizer 20 according to the present invention is shown. The system represented
senté est prévu pour être commandé par un mot d'entrée numé- sensed is intended to be controlled by a numeric input word
rique à octet. Six des éléments binaires d'entrée 22 du mot de commande numérique sont utilisés pour la sélection des phonèmes et les deux éléments binaires restants 56 pour la byte risk. Six of the input bits 22 of the numerical control word are used for the selection of phonemes and the two remaining bits 56 for the
variation du niveau d'inflexion ou de la hauteur de la sor- variation in the level of inflection or the height of the exit
tie audio. Les six éléments binaires 22 sont déclenchés par un signal d'échantillonnage d'une ligne 24.pour donner un audio tie. The six bits 22 are triggered by a line 24 sampling signal to give a
ordre de stockage 26 de six éléments binaires dont six sor- storage order 26 of six bits, six of which are
ties parallèles sont appliquées aux six entrées d'adresse de poids fort d'une mémoire morte de stockage de paramètre parallel links are applied to the six most significant address entries of a parameter storage read only memory
40. Le signal d'échantillonnage de la ligne 24 remet égale- 40. The sampling signal on line 24 also gives
ment à zéro une bascule de sortie 28 qui amène une ligne de sortie d'accusé de réception/demande 30 à accuser réception des nouvelles données. Le signal de poids faible de la ligne 30 est également transmis à un circuit de synchronisation de retard et de pause 44 de phonème de façon à initialiser le ment to zero an output flip-flop 28 which causes an acknowledgment / request output line 30 to acknowledge receipt of the new data. The least significant signal of line 30 is also transmitted to a phoneme delay and pause synchronization circuit 44 so as to initialize the
compteur temporel de phonème, comme cela sera décrit ulté- phoneme time counter, as will be described later
rieurement avec de plus amples détails. laughs in more detail.
La mémoire morte de stockage de paramètre 40 con- The parameter 40 read-only memory con-
tient des données définissant 64 phonèmes différents auxquels accèdent les six éléments binaires de sélection de phonème 22 holds data defining 64 different phonemes accessed by the six phoneme selection bits 22
Pour chacun de ces 64 phonèmes, la mémoire 40 contient 12 pa- For each of these 64 phonemes, memory 40 contains 12 pa-
ramètres de signal de commande qui définissent électronique- control signal rameters that define electronic-
ment le phonème. Chaque paramètre stocké dans la mémoire 40 comprend de préférence 4 éléments binaires de résolution,ce qui donne 16 valeurs différentes pour chaque paramètre, à the phoneme. Each parameter stored in the memory 40 preferably comprises 4 binary resolution elements, which gives 16 different values for each parameter, at
l'exception du paramètre de commande de synchronisation de- except the synchronization command parameter of-
phonème qui comprend 7 éléments binaires de résolution et a phoneme which includes 7 binary resolution elements and has
par conséquent 128 valeurs-possibles. La mémoire 40 est pré- therefore 128 possible values. Memory 40 is pre-
vue pour fournir le jeu approprié des valeurs de paramètre de signal de commande définissant le phonème particulier identifié par les éléments binaires 22 sur ses 8 lignes de 6. sortie de données d'une façon multiplexée, de sorte que view to provide the appropriate set of control signal parameter values defining the particular phoneme identified by the bits 22 on its 8 lines of 6. data output in a multiplexed manner, so that
deux paramètres de commande à 4 éléments binaires sont pré- two control parameters with 4 binary elements are pre-
sents à tout instant sur les 8 lignes de sortie de données, smells at all times on the 8 data output lines,
à l'exception de nouveau du paramètre de commande de syn- except again for the syn- command parameter
chronisation de phonème qui utilise 7 des 8 sorties de don- nées. La mémoire morte 40 de stockage de paramètre est en outre accédée par trois éléments binaires de sélection de phoneme chronization which uses 7 of the 8 data outputs. The parameter storage read-only memory 40 is further accessed by three selection bits of
paramètre 48 qui sont fournis par la sortie d'un circuit tem- parameter 48 which are supplied by the output of a time circuit
porel 38 aux trois entrées d'adresse de poids faible de la porel 38 to the three least significant address entries of the
mémoire 40. Le circuit temporel 38 comprend un circuit in- memory 40. The time circuit 38 includes an internal circuit
terne d'horloge-mère 32 qui produit un signal ayant une fréquence qui est déterminée en fonction des valeurs d'un circuit RC externe connecté à la borne d'entrée MCRC. En variante, la borne d'entrée MCRC peut être mise à la masse et un signal d'horloge extérieur fourni directement à la borne supplémentaire d'entrée d'horloge MCX. Le signal dull master clock 32 which produces a signal having a frequency which is determined according to the values of an external RC circuit connected to the input terminal MCRC. Alternatively, the input terminal MCRC can be grounded and an external clock signal supplied directly to the additional clock input terminal MCX. The signal
d'horloge-mère provenant de la sortie du circuit 32 est ap- master clock from the output of circuit 32 is ap-
pliqué à un compteur de répétitions 34 qui peut produire 8 plucked to a repetition counter 34 which can produce 8
sorties de signal d'horloge à diverses fréquences prédétermi- clock signal outputs at various predetermined frequencies
nées. Trois de ces signaun comprennent les éléments binaires de-sélection de paramètre qui sont fournis par la ligne 48 aux born. Three of these signauns include the parameter selection bits which are provided by line 48 to
entrées d'adresses de poids faible de la mémoire de paramè- Least significant address entries in the parameter memory
tres 40. Les sorties du compteur 34 sont alors appliquées à very 40. The outputs of counter 34 are then applied to
un circuit 36 de déclenchement et d'horloge de non recouvre- a non-overlapping trigger and clock circuit 36
ment à deux phases, qui développe les 12 signaux temporels two-phase ment, which develops the 12 time signals
utilisés dans toutes les parties du système. used in all parts of the system.
Pour résumer, les 6 éléments binaires 22 de sélec- To summarize, the 6 binary elements 22 of selection
tion de phonème identifient le phonème particulier souhaité et les trois éléments binaires 48 de sélection de paramètre déterminent lesquels des 12 paramètres de signal de commande définissant le phénomène identifié sont présents dans les données de sorties de la mémoire de stockage de paramètre 40 phoneme tion identify the particular phoneme desired and the three parameter selection bits 48 determine which of the 12 control signal parameters defining the identified phenomenon are present in the output data of the parameter storage memory 40
à tout instant de la durée du phonème. Certains des paramè- at any time during the duration of the phoneme. Some of the parameters
tres de signal de commande qui doivent être fournis à l'en- control signal which must be supplied to the
semble vocal requièrent une opération de transition de façon seems vocal require a transition operation so
à écrêter les variations brusques se produisant dans les va- to clip the sudden variations occurring in the va-
7.7.
leurs des paramètres de commande entre un phonème-et le pho- their command parameters between a phoneme-and the pho-
nème suivant. En conséquence, les lignes de sortie des don- next nth. As a result, the data output lines
nées de la mémoire morte de stockage des paramètres trans- born from read only memory for storage of trans-
mettant ces paramètres de signal de commande sont reliées à un circuit de transition numérique 50 qui met numérique- ment en oeuvre la fonction de transition désirée. Les lignes putting these control signal parameters are connected to a digital transition circuit 50 which digitally implements the desired transition function. The lines
de sortie des données provenant de la mémoire morte de sto- output of data from the ROM of sto-
ckage des paramètres transmettant les-paramètres de signal de ckage of the parameters transmitting the signal-parameters of
commande restants qui concernent les diverses fonctions tem- remaining commands that relate to the various time functions
porelles et ne nécessitent aucune transition sont reliées di- porelles and do not require any transition are connected di-
rectement au circuit 44. Comme cela sera décrit ultérieure- directly to circuit 44. As will be described later-
ment en détail, le circuit 44 comprend un compteur qui est In detail, circuit 44 includes a counter which is
rythmé à une fréquence déterminée par le paramètre de com- paced at a frequency determined by the com parameter
mande de synchronisation de phonème de façon à commander la durée de chaque phonème. Plus particulièrement, le taux de comptage du compteur est déterminé par la fréquence du signal d'horloge d'une ligne 43 provenant de la-sortie d'un circuit 42 de synchronisation d'horloge de sous-phonème, qui comprend phoneme synchronization command so as to control the duration of each phoneme. More particularly, the count rate of the counter is determined by the frequency of the clock signal of a line 43 coming from the output of a sub-phoneme clock synchronization circuit 42, which comprises
essentiellement un oscillateur dont la fréquence est comman- essentially an oscillator whose frequency is controlled
dée par le paramètre de commande de synchronisation de phonè- dée by the command parameter of synchronization of phonè-
me. Lorsque le compteur atteint un comptage prédéterminé, un signal de sortie est produit sur une ligne 45 qui charge la bascule de sortie 28, amenant la ligne de sortie 30 de poids me. When the counter reaches a predetermined count, an output signal is produced on a line 45 which loads the output flip-flop 28, bringing the output line 30 of weight
fort à indiquer qu'une nouvelle donnée de phonème est requise. strong to indicate that a new phoneme data is required.
Le circuit de synchronisation 44 comprend également un circuit à retard vocal et à retard de fermeture qui est The synchronization circuit 44 also includes a voice delay and closing delay circuit which is
constitué essentiellement d'un comparateur d'amplitude desti- essentially consisting of an amplitude comparator intended
né à comparer la sortie de comptage du compteur temporel de phonème aux valeurs des paramètres de signal de commande de born to compare the counting output of the phoneme time counter with the values of the control signal parameters
retard vocal et de retard des fermetures présentées aux sor- vocal delay and delay in closings presented to the exits
ties de la mémoire 40. Lorsqu'une condition d'équivalence est memory 40. When a condition of equivalence is
détectée-par le comparateur, la durée du retard est terminée. detected by the comparator, the duration of the delay is over.
Le but du paramètre de signal de commande de retard vocal The purpose of the voice delay control signal parameter
est de retarder la transmission du signal de commande d'am- is to delay the transmission of the am-
plitude vocale, et par conséquent de retarder ou de maintenir vocal fullness, and therefore delay or maintain
l'injection d'énergie d'excitation vocale dans l'ensemble vo- injecting voice excitation energy into the whole vo-
cal, pendant une durée prédéterminée inférieure à la durée 8. d'un intervalle de temps de phonème,au cours de certaines transitions phonétiques fricatives-voyelles o l'amplitude de la composante fricative décroît rapidement alors que l'amplitude de la composante vocale augmente rapidement. Le cal, for a predetermined duration less than the duration 8. of a phoneme time interval, during certain fricative-vowel phonetic transitions where the amplitude of the fricative component decreases rapidly while the amplitude of the vocal component increases quickly. The
signal de commande de retard de fermeture a une fonction si- closing delay control signal has a function if-
milaire et sert à retarder la transmission des signaux d'am- milaire and serves to delay the transmission of am-
plitude fricative et de commande de fermeture. La mise en oeuvre de lc fonction de retard est effectuée chaque fois qu'un paramètre de signal de commande de retard vocal ou de 1o retard de fermeture est présent, en "gelant" effectivement un circuit de transition numérique 50 pendant la période de fricative fullness and closing control. The implementation of the delay function is carried out each time a voice delay or closing delay control signal parameter is present, effectively "freezing" a digital transition circuit 50 during the period of
transmission pour les paramètres de signal de commande d'am- transmission for am- command signal parameters
plitude fricative et d'amplitude vocale, respectivement, pendant une durée spécifiée par la valeur des paramètres de fricative fullness and vocal amplitude, respectively, for a period of time specified by the value of the parameters of
commande de retard vocal et de retard de fermeture. Comme ce- voice delay and closing delay control. Like this-
la sera décrit ultérieurement avec davantage de détails, cet- la will be described later in more detail, this-
te fonction est exécutée par un circuit de transition de gel 46 qui boucle effectivement une ligne 47 d'écriture/lecture the function is executed by a gel transition circuit 46 which effectively loops a write / read line 47
à une mémoire vive du circuit de transition numérique 50. to a random access memory of the digital transition circuit 50.
Les paramètres de signal de commande, après tran- Control signal parameters, after trans-
sition, à la sortie du circuit de transition numérique 50 sition, at the output of the digital transition circuit 50
sont démultiplexés par un circuit 52 à bascules en conformi- are demultiplexed by a flip-flop circuit 52 in accordance with
té avec des signaux temporels appropriés provenant du circuit tee with appropriate time signals from the circuit
38 qui sont fournis par l'intermédiaire d'un circuit d'horlo- 38 which are supplied via a clock circuit
ge de synchronisation 54 pour la commande du rythme des bas- synchronization ge 54 for controlling the rhythm of the
cules 52. De plus, un circuit à-source glottale 58 produit un signal de synchronisation glottale au commencement de chaque cules 52. In addition, a glottal source circuit 58 produces a glottal synchronization signal at the beginning of each
période d'impulsions glottale qui est également fourni au cir- glottal pulse period which is also supplied to the circ
cuit 54 par une ligne 55 de façon à déclencher les paramètres cooked 54 by a line 55 so as to trigger the parameters
de- signal de commande Fl,F2,F2Q et F3 dans le circuit de tran- de- control signal Fl, F2, F2Q and F3 in the tran
sition 50.sition 50.
Le signal d'excitation vocale est généré numérique- The voice excitation signal is generated digitally-
ment par le circuit 58 en conformité avec les deux éléments binaires 56 de sélection d'inflexion du mot d'ordre d'entrée numérique à octet, qui commandent la fréquence fondamentale du signal glottal. De plus, on notera qu'un certain degré ment by the circuit 58 in accordance with the two binary elements 56 for selecting inflection of the digital input byte order word, which control the fundamental frequency of the glottal signal. In addition, it will be noted that a certain degree
de commande d'inflexion automatique est fourni en faisant va- automatic inflection control is provided by doing
24841 1724 841 17
9.9.
rier également la fréquence fondamentale du signal d'exci- also the fundamental frequency of the excitation signal
tation vocale en conformité avec l'inverse du paramètre de signal de commande Fl (F1). Le signal d'excitation vocale résultant est alors fourni à un circuit d'amplitude vocale 62 qui module l'amplitude du signal d'excitation vocale en voice in accordance with the inverse of the control signal parameter Fl (F1). The resulting voice excitation signal is then supplied to a voice amplitude circuit 62 which modulates the amplitude of the voice excitation signal by
conformité avec le paramètre de signal de commande d'ampli- compliance with the amplifier control signal parameter
tude vocale avant l'injection du signal d'excitation voca- vocal study before the injection of the vocal excitation signal
le dans un ensemble vocal 60.the in a vocal set 60.
Le signal d'excitation fricative est fourni par The fricative excitation signal is provided by
un générateur de bruit blanc 64. Pendant les fricatives voi- a white noise generator 64. During fricatives see
sées (par exemple z, v) lorsque les énergies d'excitation sées (for example z, v) when the excitation energies
fricative et vocale sont toutes deux présentes, le généra- both fricative and vocal are present, the general
teur de bruit blanc 64 met fermé pendant la dernière par- white noise leveler 64 puts closed during the last part
tie ou partie-de "repos" du signal d'impulsion glottale sous la commande du signal FGATE d'une ligne 65 provenant du circuit à la source glottale 58.Le signal de bruit blanc résultant provenant de la sortie du circuit générateur 64 est appliqué à un circuit 66 de mise en forme de bruit passe-haut et tie or part-of "rest" of the glottal pulse signal under the control of the signal FGATE of a line 65 coming from the circuit at the glottal source 58. The resulting white noise signal coming from the output of the generator circuit 64 is applied to a high-pass noise shaping circuit 66 and
d'amplitude fricative qui a pour fonction de filtrer le si- of fricative amplitude which has the function of filtering the
gnal d'excitation fricative et de moduler son amplitude en general fricative excitation and modulate its amplitude
conformité avec le paramètre de signal de commande d'ampli- compliance with the amplifier control signal parameter
tude fricative avant injection dans l'ensemble vocal 60 sous la commande du paramètre de commande de fricative (FC) fricative study before injection into the vocal assembly 60 under the control of the fricative control parameter (FC)
et de son inverse.(FC).and its inverse. (FC).
L'ensemble vocal 60 dans le mode de réalisation The vocal assembly 60 in the embodiment
particulier de la présente invention comprend quatre fil- particular of the present invention comprises four threads
tres résonants connectés en série et représentés par Fl,- very resonant connected in series and represented by Fl, -
F2,F3 et F5. Les fréquences de résonance des filtres FI à F2, F3 and F5. The resonance frequencies of the IF filters at
F3 peuvent être commandées en fonction des paramètres de si- F3 can be controlled according to the parameters of
gnal de commande Fl, F2 et F3. La largeur de bande ou "Q" general command Fl, F2 and F3. Bandwidth or "Q"
du filtre résonant du second ordre (F2) dans l'ensemble vo- of the second order resonant filter (F2) in the set vo-
cal 60 est également commandé par le paramètre de signal de commande F2Q. Enfin, la sortie de l'ensemble vocal 60 est appliquée au circuit de fermeture 68 dont la fonction est de moduler brusquement l'amplitude du signal de sortie audio cal 60 is also controlled by the control signal parameter F2Q. Finally, the output of the vocal assembly 60 is applied to the closing circuit 68 whose function is to suddenly modulate the amplitude of the audio output signal
en conformité avec le signal de commande de fermeture (CL). in accordance with the closing control signal (CL).
En liaison maintenant avec les figures 2 à 8, et 10. Now in connection with Figures 2 to 8, and 10.
plus particulièrement avec la figure 2, un schéma des cir- more particularly with FIG. 2, a diagram of the circuits
cuits du synthétiseur vocal 20 de la présente invention est représenté. Comme cela a déjà été indiqué en liaison avec of the speech synthesizer 20 of the present invention is shown. As already indicated in connection with
la description du schéma sous forme de blocs de la figure 1, the description of the diagram in the form of blocks of FIG. 1,
le synthétiseur 20 doit être commandé par un mot de comman- de d'entrée numérique à octet. Les 6 éléments binaires de sélection de phonème (PO-P5) sont fournis en parallèle aux synthesizer 20 must be controlled by a digital byte input control word. The 6 phoneme selection bits (PO-P5) are provided in parallel with
entrées de données D de la bascule 26 à 6 éléments binaires. data inputs D of the flip-flop 26 to 6 binary elements.
La donnée présente sur les lignes de sélection de phonème The data present on the phoneme selection lines
(PO-P5) est rythmée dans la bascule 26 par un signal échan- (PO-P5) is paced in flip-flop 26 by an exchanging signal
tillon produit pur la ligne 24 qui sert également à remettre à l'état initial la bascule de sortie 28, ce qui oblige la tillon produced for line 24 which also serves to reset the output flip-flop 28, which requires the
ligne 30 d'accuser réception de la nouvelle donnée de phonè- line 30 to acknowledge receipt of the new phonè-
me. Le signal de sortie à poids faible de la ligne 30 sert également à remettre à 0aun compteur temporel de phonème 84, dont la fonction sera décrite ultérieurement. Les sorties Q de la bascule 26 sont appliquées aux entrées d'adresse de me. The low-weight output signal from line 30 also serves to reset a phoneme time counter 84, the function of which will be described later. The Q outputs of flip-flop 26 are applied to the address inputs of
poids fort (A3-A8) de la mémoire morte de stockage de paramè- most significant (A3-A8) of the parameter storage read-only memory
tres 40. Les trois entrées restantes d'adresse de poids fai- very 40. The three remaining low weight address entries
ble (AO-A2) de la mémoire 40 sont connectées aux éléments bi- ble (AO-A2) of memory 40 are connected to the bi-
naires de sélection de paramètre 48 provenant de la sortie du parameter selection naries 48 from the output of the
circuit 38. Comme cela a été indiqué précédemment, les para- circuit 38. As indicated above, the para-
mètres de signal de commande définissant le phonème identifié par les éléments binaires de sélection de phonème 22 sont produits en multiplex aux sorties de données (DO-D7) de la mémoire 40 en conformité avec les trois éléments binaires 48 meters of control signal defining the phoneme identified by the phoneme selection bits 22 are produced in multiplex at the data outputs (DO-D7) of memory 40 in accordance with the three bits 48
de sélection de paramètre.parameter selection.
Bien que connues de l'homme de l'art, les fonc- Although known to those skilled in the art, the functions
tions des divers paramètres de signal de commande produits the various control signal parameters produced
par la mémoire 40 seront brièvement résumées de façon à per- by memory 40 will be briefly summarized so that
mettre une meilleure compréhension du fonctionnement du sys- provide a better understanding of how the system works
*tème de la présente invention.* subject of the present invention.
Les paramètres de commande Fl, F2 et F3 déterminent les emplacements des pales de fréquence résonante dans les The control parameters F1, F2 and F3 determine the locations of the resonant frequency blades in the
trois premiers filtres résonants variables de l'ensemble vo- first three variable resonant filters of the set vo-
cal. Le paramètre de commande de fricative FC remplace deux cal. The FC fricative command parameter replaces two
paramètres de commande normalement prévus dans les synthéti- control parameters normally provided in the syntheses
11. seurs de ce type; c'est-à-dire les paramètres de fréquence de 11. sisters of this type; i.e. the frequency parameters of
fricative et de commande passe-bas de fricative.Plus spé- fricative and low-pass fricative control.
cifiquement, on a déterminé que généralement,lorsqu'un phonè- specifically, it has been determined that generally, when a phonetic
me de fricative nécessite une énergie fricative basse fré- fricative me requires a low fricative energy
quence dans la gamme du ton caractéristique de voyelle F2, elle ne nécessite pas non plus une quantité importante quence in the range of the characteristic tone of vowel F2, it does not require a significant quantity either
d'énergie fricative haute fréquence dans la gamme du ton ca- high frequency fricative energy in the tone range
ractéristique de voyelle F5, et vice-versa.Ainsi, la présen- vowel F5 characteristic, and vice versa.
te invention utilise un seul paramètre de commande de frica- The invention uses a single parameter for controlling frica-
tive (FC) et l'inverse de ce paramètre de commande (TC) pour tive (FC) and the inverse of this control parameter (TC) for
la commande de l'injection parallèle des énergies de fricati- the control of the parallel injection of the frictional energies
ve haute et basse fréquence dans l'ensemble vocal. Le paramè- high and low frequency in the vocal ensemble. The parameter-
tre de commande F2Q fait varier le "Q" ou largeur de bande du filtre résonant de second ordre F2 de l'ensemble vocal et est utilisé principalement en liaison avec laproduction des The F2Q control tre varies the "Q" or bandwidth of the second order resonant filter F2 of the vocal ensemble and is used mainly in connection with the production of
phonèmes nasaux 'ln", "m" et "ng". Les phonèmes nasaux pré- nasal phonemes' ln "," m "and" ng ". The nasal phonemes pre-
sentent typiquement une quantité plus grande d'énergie au premier ton caractéristique de voyelle Fl et sensiblement un contenu en énergie plus faible et plus large pour les tons typically feel a greater amount of energy at the first characteristic tone of vowel F1 and substantially a lower and wider energy content for the tones
caractéristiques de voyelle plus hauts. Ainsi, pendant la pré- higher vowel characteristics. So during the pre-
sence de phonèmes nasaux, le paramètre de commande F2Q est sence of nasal phonemes, the control parameter F2Q is
généré dans le but de réduire le "Q" ou d'augmenter la lar- generated in order to reduce the "Q" or increase the
geur de bande du filtre résonant F2 qui, par suite de l'agen- bandwidth of the resonant filter F2 which, as a result of the
cement en série des filtres résonants dans l'ensemble vocal, évite que des quantités importantes d'énergie n'atteignent les tons caractéristiques de voyelle hauts. Le paramètre de commande d'amplitude vocale VA est généré chaque fois qu'un resonant filters in the vocal ensemble in series, prevents significant amounts of energy from reaching the characteristic high vowel tones. The voice amplitude control parameter VA is generated each time a
phonème comportant une composante voisée est présent. Le pa- phoneme with a voiced component is present. The pa-
* ramètre de commande d'amplitude vocale commande l'intensité de la composante voisée dans la sortie audio. Le paramètre de commande d'amplitude de fricative FA est généré qhaque* voice amplitude control branch controls the intensity of the component voiced in the audio output. The FA fricative amplitude control parameter is generated each time
fois qu'un phonème ayant une composante non voisée est pré- once a phoneme with an unvoiced component is pre-
sent et est utilisé pour commander l'intensité de la compo- smells and is used to control the intensity of the
sante non voisée dans la sortie audio.Le paramètre de ferme- health not seen in the audio output.
ture CL sert à simuler l'interaction des phonèmes qui se produit, par exemple, lors de la production du phonème "b" suivie de celle du phonème "e". En particulier, le paramètre 12. de commande de fermeture, lorsqu'il est fourni au circuit de fermeture 68, est prévu pour provoquer une modulation ture CL is used to simulate the interaction of phonemes which occurs, for example, during the production of the phoneme "b" followed by that of the phoneme "e". In particular, the closing command parameter 12, when supplied to the closing circuit 68, is designed to cause modulation
brusque d'amplitude dans la sortie audio qui simule l'éta- abrupt amplitude in the audio output which simulates the state
blissement et la libération brutale d'énergie se produisant pendant la prononciation de combinaisons de phonème de ce blinding and brutal release of energy occurring during the pronunciation of phoneme combinations of this
genre. Le paramètre de commande de retard vocal (VD) est uti- kind. The Voice Delay (VD) control setting is used
lisé principalement pendant certaines transitions phonétiques read mainly during certain phonetic transitions
fricatives-voyelles o l'amplitude de la composante de frica- fricatives-vowels o the amplitude of the component of frica-
tive s'éteindrait rapidement alors que l'amplitude de la tive would quickly go out while the amplitude of the
îa composante vocale augmente rapidement. Ce paramètre sert ain- the voice component is increasing rapidly. This parameter is thus used
si à retarder la transmission-du signal de commande d'ampli- if to delay the transmission of the amplifier control signal
tude vocale (VA) dans de telles circonstances. Le paramètre de commande de retard de fermeture CLD est de même utilisé vocal study (VA) in such circumstances. The CLD closing delay command parameter is also used
surtout pendant certaines transitions phonétiques voyelles- especially during certain phonetic transitions vowels-
fricatives o il est souhaitable de retarder la transmission des paramètres de commande de fermeture CL et d'amplitude de where it is desirable to delay the transmission of the CL closing control parameters and the amplitude of
fricative FA de la manière décrite en liaison avec le para- fricative FA as described in connection with the para-
mètre de commande de retard vocal. Le paramètre de commande de pause PAC est généré chaque fois qu'un phonème de pause est sélectionné de façon à insérer une période de silence dans la parole. Cependant, comme le schéma d'articulation de l'ensemble vocal est "gelé" pendant un phonème de pause voice delay control meter. The PAC pause command parameter is generated each time a pause phoneme is selected to insert a period of silence into the speech. However, as the articulation pattern of the vocal ensemble is "frozen" during a pause phoneme
jusqu'à ce que toute l'énergie d'excitation de l'ensemble vo- until all the excitation energy of the whole vo-
cal soit totalement dissipée, une fonction supplémentaire cal is completely dissipated, an additional function
importante est également assurée par le phonème de pause. important is also provided by the pause phoneme.
- En particulier, certains mots dont la fin a tendance à "se - In particular, certain words whose end tends to "se
perdre", tels que les mots se terminant par des phonèmes na- lose ", such as words ending in phonemes na-
saux, se comportent comme si un phonème additionnel avait saux, behave as if an additional phoneme had
été inclus lorsque le schéma d'articulation du dernier pho- been included when the articulation scheme of the last pho-
nème change brutalement avant que l'excitation d'énergie de l'ensemble vocal ne soit totalement dissipée. Par exemple, le mot anglais "sun" peut ressembler à "suna". Cela est d nth changes abruptly before the excitement of the vocal ensemble's energy is completely dissipated. For example, the English word "sun" may look like "suna". This is d
au fait que l'énergie d'excitation résiduelle dans l'ensem- to the fact that the residual excitation energy in the set-
ble vocal est vocalisée comme quelque chose d'autre qu'un "n" après la durée du phonème "n". L'insertion d'un phonème de pause à la suite du phonème "n" dans cet exemple permettra par conséquent d'améliorer la reconnaissance de la parole en ble vocal is vocalized as something other than an "n" after the duration of the phoneme "n". Inserting a pause phoneme after the phoneme "n" in this example will therefore improve speech recognition by
248 4 1 17248 4 1 17
13. gelant le schéma d'articulation du phonème "n" jusqu'à ce 13. freezing the articulation scheme of the phoneme "n" until
que la totalité de l'énergie d'excitation fricative et voca- that the totality of the energy of fricative excitation and voca-
le soit dissipée. Le paramètre de commande final est le pa- be dispelled. The final command parameter is the pa-
ramètre de commande de synchronisation de phonème qui est pro- phoneme synchronization control ram which is pro-
duit pour chaque phonème et est utilisé pour établir la du- duit for each phoneme and is used to establish the du-
rée de production du phonème.production of the phoneme.
La mémoire morte de stockage de paramètre 40 dans le mode de réalisation particulier de la présente invention a la configuration représentée en figure 12. En particulier, The parameter storage read-only memory 40 in the particular embodiment of the present invention has the configuration shown in FIG. 12. In particular,
la mémoire 40 permet la mémorisation de 12 valeurs du para- memory 40 allows the storage of 12 values of the para-
mètre de signal de commande pour chacun des 64 phonèmes identifiables par les éléments binaires 22 de sélection de phonème. Chaque paramètre comporte quatre éléments binaires control signal meter for each of the 64 phonemes identifiable by the phoneme selection bits 22. Each parameter has four bits
de résolution à l'exception du paramètre de signal de comman- resolution except the control signal parameter
de de synchronisation de phonème qui comporte sept éléments binaires de résolution. Ainsi, par exemple, comme représenté en figure 12, lorsque leséléments binaires de sélection-de paramètre 48 sont égaux à 0,11, le paramètre de signal de of synchronization of phoneme which comprises seven binary elements of resolution. Thus, for example, as shown in FIG. 12, when the selection-parameter binary elements 48 are equal to 0.11, the signal signal parameter
commande de fermeture (CL) sera présent aux sorties de don- closing command (CL) will be present at the data outputs
nées D0-D3 de la mémoire 40 et le paramètre de signal de commande F3 sera présent aux sorties de données D4-D7 de la D0-D3 from memory 40 and the control signal parameter F3 will be present at the data outputs D4-D7 of the
mémoire 40. De même, lorsque les éléments binaires de para-- memory 40. Likewise, when the binary elements of para--
mètre 48 sont égaux à 100, les paramètres de signal de com- meter 48 is equal to 100, the com-
mande de retard de fermeture (CLD) et F2Q seront présents aux sorties de données D0-D3 et D4-D7, respectivement, de la mémoire 40. Dans le mode particulier de réalisation de la présente invention, les fréquences des éléments binaires 48 closing delay command (CLD) and F2Q will be present at the data outputs D0-D3 and D4-D7, respectively, from memory 40. In the particular embodiment of the present invention, the frequencies of the binary elements 48
de sélection de paramètre sont 40 KHz, 20 KHz et 10 KHz. parameter selection are 40 KHz, 20 KHz and 10 KHz.
Ainsi, comme la durée des phonèmes varie approximativement de Thus, as the duration of the phonemes varies approximately from
50 à 250 millisecondes, on peut remarquer que chaque paramè- 50 to 250 milliseconds, we can notice that each parameter
tre de signal de commande sera généré sur les lignes de sortie de données DO-D7 de la mémoire 40 un minimum d'environ 500 fois pendant la durée de chaque phonème. Un diagramme de temps représentant la relation entre les éléments binaires 48 de sélection de paramètre aux entrées d'adresse AOA2 de la mémoire 40 et les sorties de données DO-D7 de la mémoire The control signal will be generated on the data output lines DO-D7 of the memory 40 a minimum of approximately 500 times during the duration of each phoneme. A time diagram representing the relationship between the parameter selection bits 48 at the address inputs AOA2 of the memory 40 and the data outputs DO-D7 of the memory
est représenté en figure 11.is shown in figure 11.
14. Les signaux de sélection de paramètre des lignes 48 sont générés aux sorties Q4-Q6 du compteur de répétitions 14. Parameter selection signals for lines 48 are generated at outputs Q4-Q6 of the repetition counter
à 10 éléments binaires 34 qui est rythmé par le signal d'hor- to 10 binary elements 34 which is punctuated by the clock signal
loge-mère, qui dans le mode de réalisation de l'invention est réglé à 1, 28 MHz. Comme le remarquera ultérieurement l'hom- me de l'art,la variation de la fréquence de l'horloge-mère mother box, which in the embodiment of the invention is set at 1.28 MHz. As the man in the art will later note, the variation in the frequency of the master clock
fera varier la hauteur glébale et la composition en fréquen- will vary the height of the head and the frequency
ce de la sortie audio. De plus, en faisant varier la fré- this from the audio output. In addition, by varying the frequency
quence de l'horloge-mère au-dessus ou au-dessous de la valeur quence of the master clock above or below the value
nécessaire aux gammes normales de la parole, le présent sys- necessary for normal speech ranges, the present system
tème peut être utilisé pour produire des effets sonores haute- teme can be used to produce high sound effects
ment texturés.textured.
Les sorties QO-Q3 du compteur 34 sont appliquées aux entrées de données (D) d'une première bascule 70 à quatre éléments binaires et ses sorties Q4-Q6 et Q9 aux entrées de The outputs QO-Q3 of the counter 34 are applied to the data inputs (D) of a first flip-flop 70 with four binary elements and its outputs Q4-Q6 and Q9 to the inputs of
données (D) d'une seconde bascule 72 à quatre éléments bi- data (D) of a second flip-flop 72 with four bi-elements
naires. Les trois sorties Q de poids fort provenant de la naries. The three most significant Q outputs from the
bascule 70 comprennent les signaux d'horloge à élément binai- flip-flop 70 include binary element clock signals
re Q, à élément binaire 1 et à élément binaire 2 qui sont re Q, bit 1 and bit 2 which are
fournis au circuit de transition numérique 50 dont la des- supplied to the digital transition circuit 50, the des-
cription sera donnée ultérieurement. Le signal de-sortie Q restant provenant de la bascule 70 est fourni par une ligne 73 à une basule R-S 74 de façon à produire à sa borne de cription will be given later. The remaining Q output signal from flip-flop 70 is supplied by a line 73 to an R-S flip-flop 74 so as to produce at its terminal
sortie SET un signal d'horloge (el) ayant une fréquence dou- SET output a clock signal (el) having a double frequency
ble de celle du signal d'horloge à élément binaire 0 et de phase opposée. Le signal d'horloge 61 est également utilisé ble of that of the clock signal with binary element 0 and opposite phase. Clock signal 61 is also used
dans le circuit de transition numérique 50. Les trois sor- in the digital transition circuit 50. The three outputs
ties Q de poids faible de la bascule 72 comprennent les si- low-order Q links of flip-flop 72 include the if-
gnaux d'horloge A0-A2 qui sont utilisés dans diverses par- A0-A2 clock signals that are used in various settings
ties du système pour contrôler le paramètre de commande pré- system to control the pre-
sent et pour démultiplexer les paramètres de commande de feels and to demultiplex the command parameters of
transition. Les signaux d'horloge AO-A2 ont la même fréquen- transition. AO-A2 clock signals have the same frequency
ce que les signaux de sélection de paramètre fournis par les lignes 48 aux entrées d'adresse AO-A2 de la mémoire 40, avec what the parameter selection signals supplied by lines 48 to the address inputs AO-A2 of memory 40, with
seulement un léger décalage.only a slight shift.
De plus, on notera que le signal de sortie Q3 du compteur 34 est également appliqué à une paire de bascules 15. R-S 77 et 78 de façon à produire aux bornes de sortie RESET des signaux d'horloge à faible recouvrement el et e2. Comme représenté en figure 14, les signaux d'horloge $1 et 02 ont des In addition, it will be noted that the output signal Q3 of the counter 34 is also applied to a pair of flip-flops 15. R-S 77 and 78 so as to produce at the output terminals RESET clock signals with low overlap el and e2. As shown in Figure 14, the clock signals $ 1 and 02 have
phases en opposition et dans le mode de réalisation parti- phases in opposition and in the partial embodiment
culier de l'invention ont une fréquence de 20 KHz. Les si- gnaux d'horloge el et e2 sont utilisés principalement en liaison avec la mise en oeuvre de la technique de commande par paramètres de commutation capacitive décrite ci-après, bien qu'ils soient également utilisés simplement comme signaux of the invention have a frequency of 20 KHz. The clock signals el and e2 are used mainly in connection with the implementation of the control technique by capacitive switching parameters described below, although they are also used simply as signals
d'horloge commodes. De même, le signal de sortie Q5 du comp- convenient clock. Likewise, the output signal Q5 of the comp-
teur 34 est fourni de plus à une paire de bascules RS 75.et 76 de façon à produire aux bornes de sortie RESET (remise à zéro) une seconde paire de signaux d'horloge sans recouvrement Pl et P2 qui ont également des phases en opposition de la même tor 34 is further supplied to a pair of flip-flops RS 75. and 76 so as to produce at the output terminals RESET (reset) a second pair of clock signals without overlap Pl and P2 which also have phases in opposition of the same
manière que les signaux d'horloge dl et e2,et ont une fréquen- so that the clock signals dl and e2, and have a frequency
ce de 5 KHz dans le mode de réalisation particulier de l'inven- this of 5 kHz in the particular embodiment of the invention
tion. Les signaux d'horloge Pl et P2 sont utilisés seulement dans le circuit d'horloge sous-phonème 42 (figure 7) qui sera tion. The clock signals P1 and P2 are used only in the sub-phoneme clock circuit 42 (FIG. 7) which will be
décrit ultérieurement avec davantage de détails. described later in more detail.
Les valeurs de paramètre stockées dans la mémoire Parameter values stored in memory
morte 40 qui sont générées dans les lignes de sortie de don- dead 40 which are generated in the data output lines
nées de poids fort D4-D7 comprennent des paramètres de comman- most significant born D4-D7 include control parameters
de de l'ensemble vocal qui nécessitent une opération de tran- of the vocal ensemble that require a trans operation
sition dynamique et sont par conséquent fournis au circuit de dynamic sition and are therefore supplied to the
transition numérique 50 qui sera décrit ultérieurement. Cepen- digital transition 50 which will be described later. However
dant, les valeurs de paramètre stockés dans la mémoire 40 qui sont produites dans les lignes de sortie de données de poids faible DO-D3 sont essentiellement-des signaux "fermé/ouvert" In this case, the parameter values stored in memory 40 which are produced in the least significant data output lines DO-D3 are essentially "closed / open" signals.
ou des-signaux de synchronisation ne nécessitant aucune opé- or synchronization signals requiring no operation
ration de transition et sont par conséquent fournis directe- transition ration and are therefore supplied direct-
ment au circuit de synchronisation de phonème, de pause et de retard. ment to the phoneme, pause and delay synchronization circuit.
Le fonctionnement du circuit de synchronisation de- The operation of the synchronization circuit
phonème sera maintenant décrit. Les sept éléments binaires les moins significatifs DO-D6 provenant de la sortie de la mémoire de paramètre 40 sont fournis-aux entrées de données (D) d'une bascule à sept éléments binaires 80 qui est rythmée 16. par un signal reçu sur une ligne 85 provenant du canal de sortie nc 7 d'un multiplexeur 86 à huit canaux. Les entrées de commande binaires A, B et C, du multiplexeur 86 sont liées aux signaux d'horloge AO-A2 provenant de la sortie de la bascule 70 du circuit temporel 38. Ainsi on remarquera que, phoneme will now be described. The seven least significant binary elements DO-D6 coming from the output of the parameter memory 40 are supplied to the data inputs (D) of a flip-flop with seven binary elements 80 which is paced 16. by a signal received on a line 85 from output channel nc 7 of an eight-channel multiplexer 86. The binary control inputs A, B and C, of the multiplexer 86 are linked to the clock signals AO-A2 coming from the output of the flip-flop 70 of the time circuit 38. Thus it will be noted that,
lorsque les éléments binaires de sélection de paramètre AO- when the AO- parameter selection bits
A2 sont égaux à 111, indiquant que le paramètre de signal de A2 are equal to 111, indicating that the signal parameter of
commande de synchronisation de phonème est présent aux sor- phoneme synchronization command is present at the outputs
ties de données DO-D7 de la mémoire morte 40, le canal de sortie n0 7 du multiplexeur 86 aura un niveau haut pointant data links DO-D7 of the read-only memory 40, the output channel n0 7 of the multiplexer 86 will have a high pointing level
dans la bascule 80 la valeur du paramètre de signal de com- in flip-flop 80 the value of the com- signal signal parameter
mande de synchronisation de phonème. phoneme synchronization command.
De nouveau, en liaison avec la figure 7, les sept sorties parallèles (PHOPH6) de la bascule 80 sont appliquées au circuit de synchronisation d'horloge de sous-phonème 42 qui comprend effectivement un circuit à oscillateur dont la Again, in connection with FIG. 7, the seven parallel outputs (PHOPH6) of the flip-flop 80 are applied to the sub-phoneme clock synchronization circuit 42 which effectively comprises an oscillator circuit whose
fréquence est commandée-par la valeur des sept éléments bi- frequency is controlled-by the value of the seven bi-elements
naires de sortie de cette bascule. En particulier, les sor- output naries of this seesaw. In particular, the outputs
ties de la bascule 80 (PHO-PH6) commandent l'état "fermé/ou- flip-flop 80 (PHO-PH6) control state "closed / or-
vert" de sept commutateurs analogiques, comme indiqué, qui sont connectés individuellement en série avec l'un des sept green "of seven analog switches, as shown, which are individually connected in series with one of the seven
condensateurs connectés en parallèle pondérés en binaire. binary-weighted capacitors connected in parallel.
Comme cela sera décrit ultérieurement en liaison avec la des- As will be described later in connection with the
cription de l'ensemble vocal,grâce à une commutation rapide vocal ensemble cription, thanks to fast switching
du réseau capacitif 79 de la manière décrite sous la comman- of the capacitive network 79 as described under the order
de des signaux d'horloge sans recouvrement Pl et P2, une va- of clock signals without overlap Pl and P2, a value
leur de résistance est effectivement simulée qui est égale à l'inverse du produit de fréquence de commutation (Pl) et de their resistance is effectively simulated which is equal to the inverse of the product of switching frequency (Pl) and
la valeur de capacité résultante du circuit capacitif 79. the resulting capacity value of the capacitive circuit 79.
En d'autres termes, la valeur R simulée dans le mode parti- In other words, the value R simulated in the partial mode
culier de réalisation de la présente invention est déterminée par la relation suivante R The embodiment of the present invention is determined by the following relation R
K (C79)K (C79)
Par conséquent, la fréquence du signal de sortie de l'oscil- Therefore, the frequency of the output signal from the oscillator-
lateur- 42 sur la ligne 88 est donnée par le produit de la- va- reader- 42 on line 88 is given by the product of la- va-
leur de la résistance (R) résultante et de la valeur de la 17. capacité fixe (C) du circuit temporel RC de l'oscillateur 42. Revenant à la figure 2, le signal de sortie de la ligne 88 provenant du circuit 42 est appliqué à l'entrée d'horloge d'un compteur temporel de phonème 84 et détermine ainsi son comptage. La durée du phonème est déterminée par la période de temps qu'il faut au compteur 84 pour atteindre un comptage égal à 16. En particulier, lorsque les sorties (QO-Q3) du compteur 84 sont égales à 0000, la sortie d'une porte NON OU 90 sera au niveau haut, fournissant un signal de niveau haut à l'entrée de donnée d'une bascule 92.Après un bref laps de temps, spécifiquement, deux impulsions du signal d'horloge P2 - la sortie d'une porte NON ET 94 passera their of the resulting resistance (R) and the value of the 17. fixed capacitance (C) of the time circuit RC of the oscillator 42. Returning to FIG. 2, the output signal of the line 88 coming from the circuit 42 is applied to the clock input of a phoneme time counter 84 and thus determines its counting. The duration of the phoneme is determined by the period of time that it takes counter 84 to reach a count equal to 16. In particular, when the outputs (QO-Q3) of counter 84 are equal to 0000, the output of a gate NO OR 90 will be at the high level, providing a high level signal to the data input of a flip-flop 92. After a short time, specifically, two pulses of the clock signal P2 - the output of a door NO AND 94 will pass
au niveau bas-pour charger la bascule de sortie 28 par l'in- at the low level - to load the output flip-flop 28 by the
termédiaire d'un inverseur 96 et obliger la ligne 30 d'indi- through an inverter 96 and force line 30 to indi-
quer qu'une nouvelle donnée de phonème est nécessaire. quer that a new phoneme data is necessary.
Le fonctionnement du circuit de retard vocal et de retard de fermeture sera maintenant décrit. Comme indiqué précédemment, le but des paramètres de signal *de commande de The operation of the voice delay and closing delay circuit will now be described. As previously stated, the purpose of the control command signal * parameters
retard vocal et de retard de fermeture est de retarder pen- voice delay and closing delay is delay delay
dant une partie prédéterminée de la durée d'un phonème la transmission des signaux de commande d'amplitude vocale et d'amplitude fricative, respectivement, pendant certaines transitions phonétiques voyellefricative. Cela s'effectue During a predetermined part of the duration of a phoneme, the transmission of the voice amplitude and fricative amplitude control signals, respectively, during certain phonetic vowelfricative transitions. This is done
de la manière suivante. Les quatre sorties (QO-Q3) du comp- as follows. The four outputs (QO-Q3) of the com-
teur 84 sont appliquées par l'intermédiaire d'inverseur 100 tor 84 are applied via inverter 100
aux entrées (B) d!un comparateur d'amplitude à quatre élé- at the inputs (B) of a four-element amplitude comparator
ments binaires 82. Les entrées A du comparateur 82 sont liées aux sorties de données DO-D3 de la mémoire 40. La sortie A=B du comparateur 82 est fournie par une ligne 102 à une paire de portes NON et 104 et 106. L'autre entrée de la porte 104 est connectée par l'intermédiaire d'une ligne 110 au canal de sortie n0 5 du multiplexeur 86 et l'autre entrée de la porte 106 est connectée par l'intermédiaire d'une ligne 108 au canal de sortie nO 4 du multiplexeur 86. Ainsi, on remarquera que, lorsque les signaux d'horloge A2-AO fournis aux entrées de commande binaires A,B et C du multiplexeur 86 18. sont égales à 101, indiquant que le paramètre du signal de commande de retard vocal (VD) est présent aux sorties de données DO-D3 de la mémoire 40,et que les sorties QO-Q3 du compteur 84 sont égales à la valeur de paramètre du signal de commande de retard vocal,les deux entrées de la porte NON ET 104 auront un niveau haut, amenant la sortie de la porte NON ET 104 au niveau bas pour charger une bascule 112. De même, lorsque les signaux d'horloge A2-AO sont égaux à 100, le canal de sortie n0 4 du multiplexeur 86 sur la ligne 108 aura un niveau haut indiquant que le paramètre du signal de commande de retard de fermeture est présent aux sorties de données DO-D3 de la mémoire 40. Par conséquent, lorsque la sortie du compteur 84 atteint simultanément un comptage égal à la valeur de paramètre du signal de commande du retard de fermeture, la sortie A=B du comparateur d'amplitude 82 sur la ligne 102 aura également un niveau haut, fournissant ainsi des signaux de niveau haut aux deux entrées de la porte NON ET 106 et obligeant sa sortie de niveau bas à charger une bascule 114. Comme on le verra ultérieurement, les signaux de sortie des bascules 112 et 114 sont appliqués au circuit binary elements 82. The inputs A of comparator 82 are linked to the data outputs DO-D3 of memory 40. The output A = B of comparator 82 is supplied by a line 102 to a pair of NO gates and 104 and 106. L the other input of gate 104 is connected via a line 110 to the output channel No. 5 of multiplexer 86 and the other input of gate 106 is connected via a line 108 to the channel of output nO 4 of the multiplexer 86. Thus, it will be noted that, when the clock signals A2-AO supplied to the binary control inputs A, B and C of the multiplexer 86 18. are equal to 101, indicating that the parameter of the signal of voice delay control (VD) is present at the data outputs DO-D3 of memory 40, and that the outputs QO-Q3 of counter 84 are equal to the parameter value of the voice delay control signal, the two inputs NAND gate 104 will have a high level, bringing the output of NAND gate 104 to low level to load a switch ule 112. Similarly, when the clock signals A2-AO are equal to 100, the output channel no. 4 of the multiplexer 86 on the line 108 will have a high level indicating that the parameter of the closing delay control signal is present at the data outputs DO-D3 of memory 40. Consequently, when the output of counter 84 simultaneously reaches a count equal to the parameter value of the closing delay control signal, the output A = B of the comparator amplitude 82 on line 102 will also have a high level, thus supplying high level signals to the two inputs of the NAND gate 106 and forcing its low level output to load a flip-flop 114. As will be seen later, the signals of outputs of flip-flops 112 and 114 are applied to the circuit
de transition de "gel" 46 (figure 3) qui inhibe effective- of transition from "gel" 46 (Figure 3) which effectively inhibits-
ment le processus de transition dans le circuit de transi- the transition process in the transi-
tion numérique 50 pendant latransition des paramètres de si- digital tion 50 during the transition of the parameters of
gnal de commande d'amplitude vocale et d'amplitude fricative. general command of vocal amplitude and fricative amplitude.
Les bascules 112 et 114 sont remises à zéro à la fin de chaque durée dephonème par une impulsion de remise à zézo de niveau bas sur une ligne 124 en provenance de la sortie d'une porte ET 122. La sortie de la porte ET 122 passe au niveau bas à la fin de chaque durée de phonème par l'impulsion de remise à zéro de niveau haut produite par le compteur 84 sur la ligne The flip-flops 112 and 114 are reset to zero at the end of each duration of the phoneme by a low-level reset pulse on a line 124 coming from the output of an AND gate 122. The output of the AND gate 122 passes at the low level at the end of each phoneme duration by the high level reset pulse produced by the counter 84 on the line
qui est inversée par un inverseur 120 et appliquée à l'en- which is inverted by an inverter 120 and applied to the in-
*trée de la porte ET 122. On notera que la sortie "égale à" du * entry of AND gate 122. Note that the output "equal to" of
comparateur 82 est également remise au niveau bas au commen- comparator 82 is also reset to low level at the start
cement de chaque nouveau phonème lorsque la sortie (QO-Q3) du compteur 84 est égale à 0000 par le signal de niveau haut résultant produit à la sortie de la porte NON OU 90 qui est cementing of each new phoneme when the output (QO-Q3) of counter 84 is equal to 0000 by the resulting high level signal produced at the output of the NOR gate 90 which is
inversée par un inverseur 98.inverted by an inverter 98.
19. De plus, on notera que le paramètre de signal de commande de retard de fermeture (CLD) est également utilisé 19. In addition, it should be noted that the closing delay control signal (CLD) parameter is also used.
pour inhiber la transmission du paramètre de signal de comman- to inhibit transmission of the control signal parameter
de de fermeture (CL) à un circuit de fermeture 68 (figure 1). of closing (CL) to a closing circuit 68 (FIG. 1).
En particulier, pendant la durée du retard de fermeture la In particular, during the duration of the closing delay the
sortie de la bascule 114 est au niveau bas, et par consé- output of flip-flop 114 is at low level, and therefore
quent un signal de niveau bas est fourni sur une ligne 126 a low level signal is supplied on a line 126
à l'une des entrées d'une porte NON ET 128 à trois entrées. to one of the inputs of a NON AND 128 gate with three inputs.
Les deux entrées restantes de la porte 128 sont connectées à une ligne 116, qui est liée au canal de sortie n0 3 du multiplexeur 86, et à une ligne 115 qui est connectée à la sortie de donnée D3 de la mémoire 40. Lorsqu'un signal de fermeture est présent, les sorties de donnée DO-D2 de la mémoire 40 ne sont pas utilisées car le signal de commande de fermeture est simplement un signal du type ouverture/ The two remaining inputs of gate 128 are connected to a line 116, which is linked to output channel No. 3 of the multiplexer 86, and to a line 115 which is connected to the data output D3 of memory 40. When a closing signal is present, the data outputs DO-D2 of memory 40 are not used because the closing command signal is simply an opening type signal /
fermeture. Par conséquent, seul l'état de la sortie de don- closing. Therefore, only the state of the data output
née D3 de la mémoire 40 sur la ligne 115 est contrôlée pen- born D3 from memory 40 on line 115 is controlled during
dant la.durée du paramètre de fermeture lorsque.les signaux d'horloge A2AO sont égaux à 011 et que le canal de sortie for the duration of the closing parameter when the A2AO clock signals are equal to 011 and the output channel
nu 3 du multiplexeur 86 sur la ligne 116 est au niveau haut. nu 3 of the multiplexer 86 on line 116 is at the high level.
Cependant, même si des signaux de niveau haut sont présents à la fois sur les lignes 115 et 116, la sortie de la porte NON ET 128 ne passera pas au niveau bas pour remettre à However, even if high level signals are present on both lines 115 and 116, the output of NAND gate 128 will not go low to reset
l'état initial la bascule 132 et produit un signal de ferme- the initial state flip-flops 132 and produces a close signal
ture de niveau bas à la sortie de la porte ET 136 jusqu'à ce que la bascule 114 soit chargée à l'issue de la durée du low level at the exit of the gate ET 136 until the scale 114 is loaded at the end of the duration of the
retard de fermeture, et un signal de niveau haut est pré- closing delay, and a high level signal is pre-
senté sur la ligne 126. Lorsque la fonction de retard de fer- felt on line 126. When the iron delay function
meture n'est pas présente et que la sortie de la bascule 114 est au niveau haut, un signal de fermeture de niveau bas sera produit à la sortie d'une porte NON ET 136 lorsque des signaux de niveau haut sont détectés en coïncidence à la fois sur la ligne 115 en provenance de la sortie de donnée D3 de la mémoire 40 et sur la ligne 116 en provenance du meture is not present and that the output of the flip-flop 114 is at the high level, a low level closing signal will be produced at the output of a NAND gate 136 when high level signals are detected coinciding with the times on line 115 from data output D3 of memory 40 and on line 116 from
canal de sortie n0 3 du multiplexeur 86. Le signal de ferme- output channel 3 of multiplexer 86. The closing signal
ture se termine lorsque la sortie d'une porte NON ET 130 passe au niveau bas de façon à charger la bascule 132, ce qui 20. se produit lorsque le canal de sortie no 3 du multiplexeur 86 sur la ligne 116 est au niveau haut et que la sortie de donnée D3 de la mémoire 40 est au niveau bas, ce qui indique que la fonction de fermeture n'est plus souhaitée. Cela se produit typiquement au commencement du phonème suivant si ce phonème ne nécessite pas aussi la fonction de fermeture, car ture ends when the output of a NAND gate 130 goes low so as to load the flip-flop 132, which happens when the output channel no 3 of the multiplexer 86 on the line 116 is at the high level and that the data output D3 of the memory 40 is at the low level, which indicates that the closing function is no longer desired. This typically occurs at the beginning of the next phoneme if that phoneme does not also require the closing function, because
la sortie de la bascule de retard de fermeture 114 sur la li- the output of the closing delay flip-flop 114 on the line
gne 126 sera toujours au moins momentanément au niveau haut gene 126 will always be at least temporarily high
au commencement de chaque phonème.at the beginning of each phoneme.
De plus, on notera qu'un signal de commande de fer- In addition, it will be noted that an iron control signal
meture est également produit chaque fois-que les valeurs des paramètres de commande d'amplitude vocale (VA) et d'amplitude fricative (FA) sont égaux à zéro. En d'autres termes, lorsque les signaux VA et FA provenant de portes NON OU 190 et 192 (figure 3) sont tous deux au niveau haut, la sortie de la porte NON ET 134 sera au niveau bas, ce qui a pour effet de produire un signal de fermeture de niveau bas à la sortie de la porte ET 136. Cela sert à rendre totalement silencieux meture is also produced whenever the values of the voice amplitude (VA) and fricative amplitude (FA) control parameters are equal to zero. In other words, when the signals VA and FA coming from NOR gates 190 and 192 (FIG. 3) are both at the high level, the output of the NAND gate 134 will be at the low level, which has the effect of produce a low level closing signal at the exit of the door ET 136. This is used to make completely silent
l'ensemble vocal pendant des périodes o aucune énergie d'ex- the vocal ensemble for periods when no ex-energy
citation n'est présente dans l'ensemble pour éviter des bour- citation is not present in the set to avoid bour-
donnements et autres formes de bruit ne soient produits pen- data and other forms of noise are not produced during
dant les périodes de pause.during break periods.
Le paramètre de commande de non transition restant produit aux sorties de donnée DO-D3 de la mémoire 40 est le paramètre de commande de pause (PAC). Comme déjà indiqué, le paramètre de commande de pause est généré chaque fois qu'un phonème de silence est souhaité, et sert également à geler The remaining non-transition control parameter produced at the data outputs DO-D3 of memory 40 is the pause control parameter (PAC). As already mentioned, the pause command parameter is generated whenever a phoneme of silence is desired, and is also used to freeze
les positions des tons caractéristiques de voyelles de l'en- the positions of the characteristic vowels tones of the
semble vocal jusqu'à ce que toute l'énergie d'excitation soit dissipée. Le paramètre de commande de pause est semblable au paramètre de commande de fermeture (CL) en ce sens qu'il est un paramètre du type ouverture/fermeture et par conséquent ne nécessite qu'un élément binaire de donnée de signal. A titre de commodité, la sortie de donnée D3 de la mémoire 40 est de nouveau sélectionnée et les sorties de données DO-D2 ne sont pas utilisées. La sortie de donnée D3 de la mémoire 40 sur la ligne 115 est appliquée à l'entréè d'une porte NON ET 138 dont 21. l'autre entrée est connectée au canal de sortie nu 6 du seems vocal until all the excitation energy is dissipated. The pause control parameter is similar to the close control (CL) parameter in that it is an open / close type parameter and therefore requires only one bit of signal data. For convenience, the data output D3 of memory 40 is again selected and the data outputs DO-D2 are not used. The data output D3 from memory 40 on line 115 is applied to the input of a NAND gate 138 of which 21. the other input is connected to bare output channel 6 of the
multiplexeur 86. Par conséquent, lorsque les signaux d'hor- multiplexer 86. Therefore, when the clock signals
loge A2-AO sont égaux à 110, ce qui provoque le passage au lodges A2-AO are equal to 110, which causes the transition to
niveau haut du canal de sortie n0 6 du multiplexeur 86, indi- high level of output channel No. 6 of multiplexer 86, indi-
quant que le paramètre de commande de pause est présent aux sorties de donnée DO-D3 de la mémoire 40, et que la sortie de donnée D3 sur la ligne 115 est également au niveau haut, la sortie de la porte NON ET 138 passera au niveau bas et chargera une bascule 142. La sortie de la bascule 142 est à as the pause command parameter is present at the data outputs DO-D3 of memory 40, and that the data output D3 on line 115 is also at the high level, the output of the NAND gate 138 will go to the level bottom and will load a flip-flop 142. The output of flip-flop 142 is at
son tour appliquée à l'entrée d'une porte ET 146 dont l'au- its turn applied to the entrance of an ET 146 gate whose au-
tre entrée est connectée à la sortie d'une porte NON ET 144. The input is connected to the output of a NAND gate 144.
Les entrées de la porte NON ET 144 sont connectées aux si- The inputs of the NOT AND 144 gate are connected to the
gnaux VA et FA provenant des sorties de portes NON OU 190 et 192 (figure 3). Par conséquent, étant donné que l'énergie VA and FA signals from the NO OR 190 and 192 door outputs (Figure 3). Therefore, since the energy
d'excitation vocale et/ou fricative est toujours présente pen- of vocal and / or fricative excitement is always present during
dant les phonèmes non silencieux, la sortie de la porte NON in non-silent phonemes, the exit from the door NO
ET 144 sera normalement au niveau haut. Par conséquent, lors- ET 144 will normally be high. Therefore, when
que la bascule 142 est chargée au commencement d'un phonrème de pause, un signal de niveau haut sera produit à la sortie that flip-flop 142 is loaded at the start of a pause phonreme, a high level signal will be produced at the output
de la porte ET 146-, qui est appliqué au circuit de transi- AND gate 146-, which is applied to the transition circuit
tion de gel 46 (figure 3) et, comme on le verra ultérieure- tion of gel 46 (Figure 3) and, as will be seen later-
ment, permet d'inhiber le circuit de transition numérique pour maintenir les paramètres de commande de transition à leurs valeurs courantes. Le signal "tons caractéristiques de voyelle de gel" de niveau haut à la sortie de la porte ET allows to inhibit the digital transition circuit to maintain the transition control parameters at their current values. The signal "characteristic tones of gel vowel" of high level at the exit of the door AND
146 sera cependant terminé, dès que toute l'énergie d'excita- 146 will be finished, however, as soon as all the excitation energy
tion vocale et fricative a été totalement dissipée, ou à la voice and fricative has been completely dissipated, or at the
fin d'un phonème de pause quel que soit l'événement se pro- end of a pause phoneme whatever the event occurs
duisant en premier. En particulier, lorsque les signaux VA et FA passent tous deux au niveau haut, la sortie de l-a porte NON ET 144 passera au niveau bas et obligera la sortie de la duisant first. In particular, when the signals VA and FA both pass at the high level, the output of the NAND gate 144 will pass at the low level and will force the output of the
porte ET 146 à passer au niveau bas. Inversement, si la sor- gate ET 146 to pass at the low level. Conversely, if the output
tie de la porte NON ET 144 est toujours au niveau haut à la fin du phonème de pause lorsque la sortie de donnée D3 de la mémoire 40 sur la ligne 115 passe au niveau bas, la remise tie of the gate NOT AND 144 is always at the high level at the end of the pause phoneme when the data output D3 of the memory 40 on the line 115 goes to the low level, the reset
à zéro de la bascule 142 par le signal de niveau bas résul- at zero of flip-flop 142 by the result of the low level signal
tant produit à la sortie de la porte ET 140 obligera la sor- so much produced at the exit of the door ET 140 will oblige the exit
22.22.
tie de la porte ET 146 à passer au niveau bas. door ET 146 to pass at the low level.
En liaison plus particulièrement avec la figure 3, More particularly in connection with FIG. 3,
le fonctionnement du circuit de transition numérique 50 se- the operation of the digital transition circuit 50 se-
ra maintenant expliqué. Comme déjà indiqué, le but de ce cir- ra now explained. As already indicated, the purpose of this circuit
cuit 50 est d'assurer un changement progressif des valeurs cooked 50 is to ensure a gradual change in values
des paramètres de commande de l'ensemble vocal entre des va- control parameters of the vocal ensemble between values
leurs anciennes ou valeurs "courantes" et des valeurs nou- their old or "current" values and new values
velles ou valeurs "cibles". Les quatre lignes de paramètre TO-T3 provenant des sorties de donnée D4-D7 de la mémoire 40 sont appliquées aux canaux d'entrée 1 à 4 d'un multiplexeur à 8 canaux 150. Les entrées de commande binaires A, B et C du multiplexeur 150 sont connectées aux signaux d'horloge de transition d'élément binaire 0, d'élément binaire 1, et d'élément binaire 2, respectivement,provenant du circuit "target" values or values. The four parameter lines TO-T3 coming from the data outputs D4-D7 of the memory 40 are applied to the input channels 1 to 4 of an 8-channel multiplexer 150. The binary control inputs A, B and C of the multiplexer 150 are connected to bit 0, bit 1, and bit 2 transition clock signals, respectively, from the circuit
temporel 38 (figure 2). La relation temporelle entre les si- 38 (Figure 2). The temporal relationship between si-
gnaux d'horloge de transition d'élément binaire 0 - élément binaire 2 et les signaux d'horloge de paramètre AO-A2 est représentée en figure 11. Comme on peut le voir facilement dans le diagramme de temps de la figure 11, les signaux d'horloge d'élément binaire 0 - élément binaire 2 définissent binary element 0 - bit 2 transition clock gnals and the clock signals of parameter AO-A2 is shown in figure 11. As can be easily seen in the time diagram of figure 11, the signals bit element clock 0 - bit element 2 define
huit états à l'intérieur de chaque état défini par des si- eight states within each state defined by si-
gnaux d'horloge AO-A2. On se rappellera que les signaux d'hor- AO-A2 clock signals. It will be recalled that the time signals
loge AO-A2 définissent le paramètre qui est présent sur les quatre lignes de paramètre TG-T3 provenant des sorties de AO-A2 boxes define the parameter which is present on the four TG-T3 parameter lines coming from the outputs of
donnée D4-D7 de la mémoire 40.data D4-D7 from memory 40.
Le multiplexeur 150 sert ainsi à transformer les don- The multiplexer 150 thus serves to transform the data
nées d'entrée parallèles des lignes TO-T3 en données en série sur une ligne de sortie 151 en préparation des fonctions parallel input lines of TO-T3 lines in serial data on an output line 151 in preparation for functions
arithmétiques de série qui seront effectuées ultérieurement. arithmetic of series which will be carried out later.
De plus, cependant, comme la sortie parallèle du circuit de transition numérique est-en fin de compte prélevée dans les In addition, however, as the parallel output of the digital transition circuit is ultimately drawn from the
quatre bits les plus significatifs du signal de sortie paral- four most significant bits of the parallel output signal
lèle à octet provenant des bascules de sortie 168 et 170, et que les lignes d'entrée TO-T3 au circuit de transition sont connectées aux canaux d'entrée 1 à 4 du multiplexeur 150 et par conséquent décalées de 3 bits vers le bas par rapport à the byte from the output flip-flops 168 and 170, and that the input lines TO-T3 to the transition circuit are connected to the input channels 1 to 4 of the multiplexer 150 and therefore shifted 3 bits downwards by compared to
la sortie, le multiplexeur 150 sert également à diviser ef- the output, the multiplexer 150 also serves to divide ef-
23.23.
fectivement la valeur du paramètre "cible" par 23 ou 8. the value of the "target" parameter by 23 or 8.
La sortie série du multiplexeur 150, qui est par conséquent égale à 1/8 de la valeur du paramètre cible, est The serial output of multiplexer 150, which is therefore equal to 1/8 of the value of the target parameter, is
fournie sur la ligne 151 à l'entrée B d'un additionneur d'é- supplied on line 151 at input B of an energy adder
léments binaires 158. L'entrée A de l'additionneur 158 est binary elements 158. The input A of the adder 158 is
connectée à la sortie de sommation (E) d'un second addition- connected to the summation output (E) of a second addition-
neur d'éléments binaires 156. L'entrée A de l'additionneur 156 est connectée à la sortie série d'un second multiplexeur 152 à huit canaux qui sert simplement à transformer le signal de sortie parallèle résultant en provenance du circuit de binary element neuron 156. The input A of the adder 156 is connected to the serial output of a second eight-channel multiplexer 152 which is simply used to transform the resulting parallel output signal from the circuit
transition numérique 50 en signal série. Ainsi, le signal pré- digital transition 50 to serial signal. Thus, the signal pre-
sente sur une ligne 153 en provenance de la sortie série du multiplexeur 152 représente la valeur la plus récente ou lies on a line 153 coming from the serial output of the multiplexer 152 represents the most recent value or
valeur courante du paramètre de commande. L'entrée B de l'ad- current value of the command parameter. Entrance B of the ad-
ditionneur 156 est connectée à la sortie série d'un troisiè- adder 156 is connected to the serial output of a third
me multiplexeur 154 à huit canaux qui sert également à trans- me eight-channel multiplexer 154 which is also used for trans-
former le signal de sortie parallèle en provenance du circuit de transition numérique 50 en signal série. Cependant, comme les quatre éléments binaires les plus significatifs du signal de sortie de la bascule 168 sont décalés vers le bas de trois éléments binaires et connectés aux canaux d'entrée 1 à 4 du forming the parallel output signal from the digital transition circuit 50 into a serial signal. However, as the four most significant bits of the flip-flop 168 output signal are shifted down by three bits and connected to the input channels 1 to 4 of the
multiplexeur 154, celui-ci sert également à diviser effecti- multiplexer 154, this also serves to effectively divide
vement la valeur courante de paramètre par 8. Ainsi, comme la the current parameter value by 8. Thus, as the
sortie série du multiplexeur 154 sur une ligne 155 est four- serial output of multiplexer 154 on a line 155 is supplied
nie à l'entrée B de l'additionneur 156 par l'intermédiaire negates input B from adder 156 via
d'un inverseur 172, on remarquera que l'additionneur 156 sous- of an inverter 172, it will be noted that the adder 156 sub-
trait effectivement 1/8 de la valeur de paramètre courante effectively draws 1/8 of the current parameter value
de la valeur courante de paramètre et fournit le total à l'en- of the current parameter value and provides the total to the
trée A de l'additionneur 158. L'additionneur 158 ajoute alors input A of the adder 158. The adder 158 then adds
au total de l'additionneur 156 1/8 de la valeur cible de pa- in total of the adder 156 1/8 of the target value of pa-
ramètre. La valeur du signal résultant à.la sortie de somma- branches. The value of the resulting signal at the output of summa-
tion (E) de l'additionneur 158 sur la ligne 165, qui repré- tion (E) of the adder 158 on line 165, which represents
sente la "nouvelle" valeur courante de paramètre, est par con- feels the "new" current parameter value, is therefore
séquent donnée par l'équation suivante: (Valeur courante - 1/8 valeur courante) + 1/8 valeur cible = valeur courante nouvelle Le signal série de la ligne 165 en provenance de la sequence given by the following equation: (Current value - 1/8 current value) + 1/8 target value = new current value The serial signal on line 165 coming from the
*248 4117* 248 4117
24. sortie de sommation de l'additionneur 158 est retransformé en signal parallèle par une paire de bascules Hex D 160 et 162, et le signal à octet résultant est fourni aux 8 entrées de données DO-D3 d'une paire de mémoires actives de stockage temporaires 164 et 166. Les entrées d'adresse AO-A2 des.mémoi- 24. summation output of adder 158 is transformed back into parallel signal by a pair of Hex D flip-flops 160 and 162, and the resulting byte signal is supplied to the 8 data inputs DO-D3 of a pair of active memories of temporary storage 164 and 166. The address entries AO-A2 des.mémoi-
res 164 et 166 sont connectées aux lignes d'horloge de paramè- res 164 and 166 are connected to the parameter clock lines
tre AO-A2. Ainsi, on remarquera que tant que les entrées R/W.des mémoires 164 et 166 restent validées correctement, be AO-A2. Thus, it will be noted that as long as the R / W inputs of memories 164 and 166 remain validated correctly,
chaque nouvelle valeur courante de paramètre successive se- each new current successive parameter value se-
ra correctement stockée dans les mémoires 164 et 166 dans les emplacements d'adresse identifiés par les signaux d'horloge ra correctly stored in memories 164 and 166 in the address locations identified by the clock signals
de paramètre AO-A2.AO-A2 parameter.
Les entrées de lecture/écriture (R/W) des deux mé- The read / write (R / W) inputs of the two meta
moires 164 et 166 sont connectées à la sortie d'une porte OU 172 dont l'une des entrées est connectée à la sortie série d'un multiplexeur 174 et l'autre liée à la ligne d'horloge e2.par un inverseur 173. Les entrées de commande binaires A, B et C du multiplexeur 174 sont également liées aux lignes d'horloge de paramètre AO-Q2. Les cinq canaux d'entrée de poids faible du multiplexeur 174 (nu 0-4) sont connectés à la sortie d'une première porte NON ET 176, le canal d'entrée n0 5 est connecté à la sortie d'une seconde porte NON ET 178, et le canal d'entrée nu 6 à la sortie d'une troisième porte NON ET 180. L'une des entrées de la porte NON ET 176 est liée par l'intermédiaire d'un inverseur 182 à la ligne des signaux "tons caractéristiques de voyelle de gel" (FF) de sorte que, lorsqu'un signal de gel de niveau haut est produit, la sortie de la porte NON ET 176 passe au niveau haut. De même, l'une des entrées de chaque porte NON ET 178 et 180 est connectée aux lignes de signaux de retard vocal (VD) et de fermeture mories 164 and 166 are connected to the output of an OR gate 172, one of the inputs of which is connected to the serial output of a multiplexer 174 and the other of which is linked to the clock line e2.by an inverter 173. The binary control inputs A, B and C of the multiplexer 174 are also linked to the parameter clock lines AO-Q2. The five least significant input channels of multiplexer 174 (nu 0-4) are connected to the output of a first NO gate 176, the input channel no 5 is connected to the output of a second NO gate AND 178, and the bare input channel 6 at the output of a third NAND gate 180. One of the inputs of the NAND gate 176 is linked via an inverter 182 to the signal line "Freeze vowel characteristic tones" (FF) so that, when a high level freeze signal is produced, the output of the NAND gate 176 goes high. Likewise, one of the inputs of each NAND gate 178 and 180 is connected to the voice delay (VD) and closing signal lines.
(CLD), respectivement, de sorte que, lorsqu'un signal de re- (CLD), respectively, so that when a signal of re-
tard vocal ou de fermeture de niveau bas est produit, les sor- late voice or low level closing is produced, outputs
ties des portes NON ET 178 et 180, respectivement, passent au NOT AND doors 178 and 180, respectively, pass through
niveau haut.high level.
Ainsi, on remarquera que, en l'absence d'un signal de retard vocal (VD), de retard de fermeture (CLD),ou de ton caractéristique de voyelle de gel (FF), la sortie série du Thus, it will be noted that, in the absence of a voice delay (VD), closing delay (CLD), or tone of gel vowel (FF) signal, the serial output of the
24841-1724841-17
25. multiplexeur 174 restera au niveau bas et les entrées R/W des mémoires 164 et 166 seront rythmées sous la commande du signal d'horloge ç2. Par conséquent, de nouvelles valeurs courantes pour chaque paramètre seront écrites dans les mémoires 164 et 166, puis lues sur les sorties de donnée QO- Q3 des mémoires 164 et 166. Avec la fréquence du signal 25. multiplexer 174 will remain low and the R / W inputs of memories 164 and 166 will be paced under the control of the clock signal ç2. Consequently, new current values for each parameter will be written in memories 164 and 166, then read on the data outputs QO-Q3 of memories 164 and 166. With the frequency of the signal
d'horloge 02 dans le mode de réalisation préféré de l'inven- clock 02 in the preferred embodiment of the invention
tion réglé à 20 KHz, un paramètre effectuera normalement une transition jusqu'à approximativement 70 6 de sa nouvelle tion set to 20 KHz, a parameter will normally transition to approximately 70 6 of its new
position cible en 33 millisecondes.target position in 33 milliseconds.
Cependant, lorsqu'un signal (FF) est produit, la sortie série du multiplexeur 174 passera au niveau haut de However, when a signal (FF) is produced, the serial output of multiplexer 174 will go high.
façon à inhiber les entrées R/W des mémoires 164 et 166 pen- so as to inhibit the R / W inputs of memories 164 and 166 during
dant les périodes au cours desquelles les éléments binaires de paramètre A2-AO sont égaux à 000, 001, 010, 011 et 100, during the periods during which the binary elements of parameter A2-AO are equal to 000, 001, 010, 011 and 100,
ce qui correspond aux périodes de production pour les paramè- which corresponds to the production periods for the parameters
tres de commande Fl, F2,FC, F3 et F2Q. Par conséquent, lors- control types Fl, F2, FC, F3 and F2Q. Therefore, when
que cela se produit, de nouvelles valeurs pour ces paramè- as this happens, new values for these parameters
tres ne seront pas écrites dans les mémoires 164 et 166 et- very will not be written in memories 164 and 166 and-
les valeurs de ces paramètres de commande seront effective- the values of these control parameters will be effective-
ment gelées à leurs valeurs courantes tant que le signal FF est produit. De même, la présence d'un signal de retard vocal (VD) provoquera le passage au niveau haut de la sortie série du multiplexeur 174 et l'inhibition de la ligne R/W 47 connec- frozen at their current values as long as the FF signal is produced. Similarly, the presence of a voice delay (VD) signal will cause the serial output of multiplexer 174 to go high and inhibit the R / W line 47 connected
tée aux mémoires 164 et 166 pendant la période de paramètre d'amplitude vocale ou "101" et empêchera que de nouvelles valeurs du paramètre d'amplitude vocale soient écrites dans les mémoires 164 et 166 jusqu'à la fin du signal de retard vocal. Finalement, lorsqu'un signal de retard de fermeture memory at 164 and 166 during the speech amplitude parameter period or "101" and will prevent new values for the speech amplitude parameter from being written to memories 164 and 166 until the end of the voice delay signal. Finally, when a closing delay signal
(CLD) est produit, la sortie série du multiplexeur 174 pas- (CLD) is produced, the serial output of the multiplexer 174 steps-
sera au niveau haut pendant la période de paramètre d'amplitu- will be high during the amplifier setting period
de fricative ou "110" et par conséquent maintiendra la valeur du paramètre d'amplitude fricative jusqu'à ce que le signal of fricative or "110" and therefore will maintain the value of the fricative amplitude parameter until the signal
de retard de fermeture soit terminé. closing delay is over.
Les huit sorties de donnée parallèles Q0-Q3 des mémoires 164 et 166 sont appliquées à une paire de bascules The eight parallel data outputs Q0-Q3 of memories 164 and 166 are applied to a pair of flip-flops
de sortie à quatre éléments binaires 168 et 170 sous la com- output to four binary elements 168 and 170 under the com-
26. mande du signal d'horloge e1. Les quatre éléments binaires les plus significatifs,comme indiqué précédemment, ou les 26. command of the clock signal e1. The four most significant bits, as noted above, or the
sorties Q de la bascule de sortie 168 sont alors démultiple- outputs Q of the output flip-flop 168 are then demultiple-
xés par une pluralité de bascules 194-200 de façon à fournir les signaux de commande de transition Fl, F2,FC, FC, F3,F2Q, VA et FA qui sont fournis aux diverses parties de l'ensemble xed by a plurality of flip-flops 194-200 so as to supply the transition control signals F1, F2, FC, FC, F3, F2Q, VA and FA which are supplied to the various parts of the assembly
vocal 60. En particulier, les quatre sorties Q de la bascu- vocal 60. In particular, the four Q outputs of the bascu-
le 168 sont connectées en parallèle aux entrées de données (D) de chacune des bascules de démultiplexage 194-200. Les bascules 194-200 sont rythmées sous la commande des signaux the 168 are connected in parallel to the data inputs (D) of each of the 194-200 demultiplexing flip-flops. The 194-200 flip-flops are rhythmic under the control of signals
d'horloge de paramètre AO-A2 qui sont connectées aux en- AO-A2 parameter clock which are connected to the
trées A, B et E d'un décodeur de ligne 3/8 210. Les canaux de sortie 2,5 et 6 duidécodeur 210 sont reliés directement aux A, B and E of a 3/8 line decoder 210. The output channels 2,5 and 6 of the decoder 210 are connected directly to the
entrées d'horloge (CK) des bascules 196, 199 et 200, respec- clock inputs (CK) of flip-flops 196, 199 and 200, respectively
tivement. Cependant, le-s canaux de sortie 0, 1, 3 et 4 subis- tively. However, the output channels 0, 1, 3 and 4 are subject to
sent une opération ET par l'impulsion de synchronisation glot- feels an AND operation by the synchronization pulse glot-
tale de la ligne 55 dans des portes ET 202-208 connectées aux tale of line 55 in doors ET 202-208 connected to
entrées d'horloge (CK) des bascules 194,195, 197 et 198. Ain- clock inputs (CK) of flip-flops 194,195, 197 and 198. Ain-
si, on remarquera que les valeurs de transition pour les pa- if, we will notice that the transition values for the pa-
ramètres FC, F0, VA et FA sont rythmées dans les bascules 196, 199 et 200, respectivement, dès la mise à jour, alors que les valeurs de transition pour les paramètres Fl, F2,F3 et F2Q Rameters FC, F0, VA and FA are rhythmized in flip-flops 196, 199 and 200, respectively, as of the update, while the transition values for the parameters Fl, F2, F3 and F2Q
sont rythmées dans les bascules 194, 195,197 et 198, respec- are punctuated in scales 194, 195, 197 and 198, respectively
tivement,en synchronisation avec l'impulsion glottale pro- tively, in synchronization with the glottal impulse
venant de la source 58 (figure 6).from source 58 (Figure 6).
De plus, on notera que la bascule de démultiple- In addition, it will be noted that the scale of demultiple-
xage 195 qui produit le paramètre de signal de commande F2 de transition reçoit également le cinquième élément binaire le xage 195 which produces the F2 transition control signal parameter also receives the fifth bit the
plus significatif (1/2 LSB) du signal de sortie à octet pro- most significant (1/2 LSB) of the output byte pro-
venant'du circuit de transition numérique 50 de sorte que la valeur de transition pour le paramètre de commande F2 a cinq éléments binaires de résolution. Cela est fait pour augmenter from the digital transition circuit 50 so that the transition value for the control parameter F2 has five bits of resolution. This is done to increase
la résolution de pas du paramètre de commande F2 due à l'éten- the pitch resolution of the control parameter F2 due to the extent
due plus grande en fréquence du filtre résonant F2 dans l'en- due to the higher frequency of the resonant filter F2 in the
semble vocal 60 (figure 4).sounds vocal 60 (Figure 4).
En liaison maintenant avec la figure 6,le circuit unique à source glottale 58 de la présente invention sera 27. maintenant décrit. La durée du signal d'impulsion glottale est déterminée par le temps qu'il faut à un compteur à octet, constitué de compteurs à quatre éléments binaires en cascade Now in connection with FIG. 6, the single glottal source circuit 58 of the present invention will be 27. now described. The duration of the glottal pulse signal is determined by the time it takes for a byte counter, consisting of counters with four cascaded binary elements
220 et 222, pour faire le comptage à partir d'un comptage pré- 220 and 222, to count from a pre-count
réglé jusqu'à 00. Spécifiquement, les compteurs 220 et 222 sont rythmés par le signal d'horloge e2 de 20 KHz. Les trois entrées les plus significatives de données (Ll-L3) du compteur 222 sont connectées à l'inverse des trois éléments binaires set up to 00. Specifically, the counters 220 and 222 are punctuated by the clock signal e2 of 20 KHz. The three most significant data inputs (Ll-L3) of counter 222 are connected unlike the three binary elements
les moins significatifs (FlO-Fl2) dans le paramètre de com- least significant (FlO-Fl2) in the com- parameter
mande Fl de transition provenant de la sortie de la bascule mande Fl transition from the output of the scale
194 (figure 3). L'inverse de l'élément binaire le plus signi- 194 (Figure 3). The inverse of the most significant binary element
ficatif (F13) dans le paramètre de commande Fl de transition ficative (F13) in the Fl transition command parameter
et les deux éléments binaires de commande d'inflexion (Il- and the two bending control binary elements (Il-
I2) 56 provenant du mot de commande d'entrée à octet sont I2) 56 from the byte input command word are
fournis aux trois entrées de données les moins significati- provided to the three least significant data entries
ves (LO-L2) du compteur 220. La donnée présente aux entrées ves (LO-L2) of counter 220. The data present at the inputs
(LO-L3) des compteurs 220 et 222 est chargée dans les comp- (LO-L3) of counters 220 and 222 is loaded in the accounts
teurs de façon à les pré-régler à la fin de chaque période ters so as to preset them at the end of each period
d'impulsion glottale lorsqu'un signal de niveau haut est pro- glottal impulse when a high level signal is pro-
duit à la sortie de report (TC) du compteur 220, qui est in- leads to the carry output (TC) of the counter 220, which is
versée par un inverseur 228 et fournie par une ligne 230 aux supplied by an inverter 228 and supplied by a line 230 to
entrées de charge (LD) des compteurs 220 et 222. En conséquen- Load inputs (LD) of counters 220 and 222. Consequently
ce, comme la fréquence du signal de report provenant du comp- this, like the frequency of the carry signal from the comp-
teur 220 détermine la fréquence du signal d'impulsion glot- tor 220 determines the frequency of the pulse signal
tale,on remarquera que la fréquence fondamentale de ce signal tale, we will notice that the fundamental frequency of this signal
est commandée par le réglage des éléments binaires de comman- is controlled by setting the control bits
de d'inflexion 56 et,à un degré moindre,par la valeur du pa- of inflection 56 and, to a lesser degree, by the value of the pa-
ramètre de commande Fl. Comme le paramètre de commande Fl est Fl control ram. As the Fl control parameter is
inversé, la fréquence fondamentale du signal glottal varie- inverted, the fundamental frequency of the glottal signal varies
ra en raison inverse. En d'autres termes, lorsque la valeur ra in reverse. In other words, when the value
du paramètre Fl diminue, la hauteur-de la sortie audio augmen- of the Fl parameter decreases, the height of the audio output increases
te. Cela permet d'obtenir un certain degré de commande auto- you. This allows for some degree of self-control.
matique d'inflexion dans la sortie audio en plus des varia- inflection matic in the audio output in addition to the varia-
tions programmables de la hauteur permises par l'intermédiai- programmable height adjustments allowed via
re des éléments binaires de commande d'inflexion 56. Cepen- re binary control elements of inflection 56. However
dant, on notera que, comme les deux éléments binaires de commande d'inflexion 56 sont fournis à des entrées de donnée 28. des compteurs 220 et 222 d'un poids plus fort que celui des Dant, it will be noted that, as the two binary control elements of inflection 56 are supplied to data inputs 28. counters 220 and 222 of a higher weight than that of
éléments binaires de paramètre Fl, les changements automati- binary elements of parameter Fl, the automatic changes
ques d'inflexion qui proviennent du mouvement dans la fréquen- inflection issues that arise from movement in frequency
ce résonante du filtre résonant Fl auront un effet moins pro- this resonant of the resonant filter F1 will have a less pro-
noncé sur la hauteur de la sortie audio que les changements stated on the pitch of the audio output that changes
programmés effectués par l'intermédiaire des éléments binai- programmed performed via binai-
res 56.res 56.
De plus, on notera qu'un troisième compteur 224 à 4 éléments binaires est prévu qui est chargé avec les mêmes la données et validé simultanément au compteur 220. La seule différence est que le compteur 224 est rythmé par le signal d'horloge AO et par conséquent compte deux fois plus vite que le compteur 220. La sortie de report (TC) du compteur 224 est connectée à l'entrée "charge" (SET) d'une bascule R-S 226 et In addition, it will be noted that a third counter 224 with 4 binary elements is provided which is loaded with the same data and validated simultaneously with counter 220. The only difference is that counter 224 is punctuated by the clock signal AO and consequently counts twice as fast as counter 220. The carry-over output (TC) of counter 224 is connected to the "load" input (SET) of a flip-flop RS 226 and
l'entrée de remise à zéro (RESET) de cette bascule est connec- the reset input (RESET) of this flip-flop is connected
tée à la sortie de report (TC) de la bascule 220. Ainsi, la sortie de la bascule 226 sur la ligne 65 sera réglée au niveau bas au commencement de chaque impulsion glottale et passera au niveau haut à mi-distance de l'impulsion glottale. Le signal de la ligne 65, appelé signal FGATE, est fourni au circuit générateur de bruit blanc 64 (figure 8) de façon à inhiber le ted at the transfer output (TC) of flip-flop 220. Thus, the output of flip-flop 226 on line 65 will be set at the low level at the beginning of each glottal pulse and will go to the high level at mid-distance of the pulse glottal. The signal on line 65, called the FGATE signal, is supplied to the white noise generating circuit 64 (FIG. 8) so as to inhibit the
signal de bruit blanc pendant la première moitié de l'impul- white noise signal during the first half of the pulse
sion glottale pour des phonèmes fricatifs voisés lorsque les énergies d'excitation vocale et fricative sont présentés en glottal sion for voiced fricative phonemes when the energies of vocal and fricative excitation are presented in
même temps.same time.
La forme d'onde du signal d'impulsion glottale est produite par un compteur à 4 -éléments binaires 234 et une paire de multiplexeurs analogiques 8/1 242 et 244. Le compteur 234 est rythmé par la sortie Ql d'un autre compteur à 4 éléments binaires 236 qui est à son tour rythmé par le The waveform of the glottal pulse signal is produced by a 4-bit counter 234 and a pair of analog multiplexers 8/1 242 and 244. The counter 234 is paced by the output Ql of another counter at 4 binary elements 236 which is in turn punctuated by the
signal d'horloge e2 de 20 KHz. Ainsi, le compteur 236 sert ef- clock signal e2 of 20 KHz. Thus, the counter 236 serves ef-
fectivement à diviser la fréquence du signal d'horloge e2 par 4,de sorte que la fréquence du signal d'horloge fourni au compteur 234 est de 5 KHz. Les trois sorties de comptage les moins significatives (QD-Q2) du compteur 234 sont connectées en parallèle aux entrées de commande binaires A, B et C, des effectively divide the frequency of the clock signal e2 by 4, so that the frequency of the clock signal supplied to the counter 234 is 5 KHz. The three least significant counting outputs (QD-Q2) of counter 234 are connected in parallel to the binary control inputs A, B and C,
multiplexeurs 242 et 244. La sortie de comptage la plus signi- multiplexers 242 and 244. The most significant counting output
29.29.
ficative (Q3) du compteur 234 est connectée à l'entrée d'inhi- ficative (Q3) of the counter 234 is connected to the input of inhibit
bition (INH) du multiplexeur 242 et par l'intermédiaire d'un inverseur 245 à l'entrée d'inhibition (INH) du multiplexeur 244, de sorte que pour les huit premiers comptages (0-7) du compteur 234, le multiplexeur 244 est invalidé et pendant les bition (INH) of multiplexer 242 and via an inverter 245 to the inhibition input (INH) of multiplexer 244, so that for the first eight counts (0-7) of counter 234, the multiplexer 244 is invalidated and during the
huit comptages suivants (8-15) du compteur 234, le multiple- the following eight counts (8-15) of counter 234, the multiple-
xeur 242 est invalidé. Les entrées parallèles (0-7) des deux xeur 242 is invalidated. The parallel inputs (0-7) of the two
multiplexeurs 242 et 244 sont reliées chacune à une résistan- multiplexers 242 and 244 are each connected to a resistor
ce variable connectée entre la source de tension (V) et la P masse,dont la fonction est de représenter un niveau de signal this variable connected between the voltage source (V) and the ground P, whose function is to represent a signal level
pré-réglable en courant continu. Comme on le verra, les ni- pre-adjustable in direct current. As we will see, the ni-
veaux encourant continu sont pré-réglés à des valeurs appro- continuous calves are pre-set to appro- priate values
priés de façon à fournir l'approximation de forme d'onde glot- requested so as to provide the approximate waveform glot-
tale souhaitée.desired tale.
Les sorties en série des multiplexeurs 242 et 244 sont reliées et fournissent le signal de sortie glottal sur The serial outputs of multiplexers 242 and 244 are connected and provide the glottal output signal on
une ligne 246. Le niveau analogique continu produit sur la li- a line 246. The continuous analog level produced on the line
gne de sortie 246 est par conséquent déterminé par la sortie de comptage du compteur 234 qui est fournie aux entrées de commande binaires A, B et C des multiplexeurs 242 et 244. En The output 246 is therefore determined by the counting output of the counter 234 which is supplied to the binary control inputs A, B and C of the multiplexers 242 and 244. In
d'autres termes, chacun des 16 comptages provenant de la sor- in other words, each of the 16 counts coming from the
tie du compteur 234 identifie uniquement l'une des 16 entrées aux multiplexeurs 242 et 244. Par exemple, lorsque la sortie tie of counter 234 identifies only one of the 16 inputs to multiplexers 242 and 244. For example, when the output
du compteur 234 est égale à 0110, le niveau en continu pré- of counter 234 is equal to 0110, the continuous level pre-
sent au canal d'entrée n 6 du multiplexeur 242 sera produit sur la ligne de sortie 246. De même, lorsque la sortie du compteur 234 est égale à 1101, le niveau en continu présent au canal d'entrée n 5 du multiplexeur 244 sera produit sur la ligne de Sent to input channel 6 of multiplexer 242 will be produced on output line 246. Similarly, when the output of counter 234 is equal to 1101, the continuous level present at input channel 5 of multiplexer 244 will be product on the line of
sortie 246.Dans le mode particulier de réalisation de la présente inven- exit 246. In the particular embodiment of the present invention
tion,o le signal d'horloge î2 est réglé à 20 KHz,la vitesse de comptage à 5 KHz du compteur 234 se traduit par un segment de 0,2 milliseconde dans le signal de sortie glottal sur la ligne 246 pour chaque comptage du tion, where the clock signal î2 is set at 20 KHz, the counting speed at 5 KHz of the counter 234 results in a segment of 0.2 milliseconds in the glottal output signal on line 246 for each count of the
compteur 234.Ainsi,on remarquera que par un pré-réglage appro- counter 234. Thus, it will be noted that by a suitable presetting
prié des niveaux de signal en continu fournis aux entrées des multiplexeurs 242 et 244, toute forme d'onde glottale désirée peut être générée. Dans le mode de réalisation particulier de required continuous signal levels supplied to the inputs of the multiplexers 242 and 244, any desired glottal waveform can be generated. In the particular embodiment of
la présente invention, on a déterminé qu'une impulsion glot- the present invention, it has been determined that a glot-
30. tale à 8 segments du type représenté en figure 10 convi ent, et 30. tale with 8 segments of the type shown in FIG. 10 convi ent, and
par conséquent un seul multiplexeur 8/1 peut être utilisé. therefore only one 8/1 multiplexer can be used.
La sortie de report (TC) du compteur 234 est ren- The carry-over output (TC) of counter 234 is returned
voyée à son entrée de validation (EP) par l'intermédiaire d'un inverseur 238 de façon à invalider le compteur une fois que seen at its validation input (EP) via an inverter 238 so as to invalidate the counter once
celui-ci a atteint un comptage de 1111 et à l'empêcher de ré- this has reached a count of 1111 and to prevent it from re-
pondre à des impulsions d'horloge supplémentaires. L'objectif est de maintenir le compteur 234 à son dernier comptage de façon que le dernier niveau en continu produit sur laligne de sortie 246 soit maintenu pendant la durée de la période overwrite additional clock pulses. The objective is to maintain the counter 234 at its last count so that the last continuous level produced on the output line 246 is maintained for the duration of the period
glottale. Plus spécifiquement, on notera que la sortie de re- glottal. More specifically, it will be noted that the output of re-
port du compteur 220, qui détermine la période glottale, est fournie par l'intermédiaire de l'inverseur 228 de la ligne port of the counter 220, which determines the glottal period, is supplied via the line reverser 228
230 à l'entrée d'une porte OU 232, dont l'autre entrée est re- 230 at the entrance of a door OR 232, the other entry of which is re-
liée par l'intermédiaire d'un inverseur 231 au signal d'hor- linked via an inverter 231 to the clock signal
loge el. La sortie de la porte OU 232 est connectée aux en- lodge el. The output of the OR gate 232 is connected to the
trée d'effacement (CLR) des deux compteurs 234 et 236. Ainsi, erase entry (CLR) of the two counters 234 and 236. Thus,
on remarquera qu'à la fin de la période de l'impulsion glot- we will notice that at the end of the period of the glot-
tale, lorsqu'un signal de niveau haut est produit à la sortie de report (TC) du compteur 220, un signal de niveau bas est fourni aux entrées CLR des compteurs 234 et-236, ce qui a pour effet de régler les quatre sorties (QO-Q3) de chaque compteur tale, when a high level signal is produced at the carry output (TC) of the counter 220, a low level signal is supplied to the CLR inputs of the counters 234 and-236, which has the effect of adjusting the four outputs (QO-Q3) of each counter
à zéro afin d'initialiser une nouvelle impulsion glottale. to zero in order to initialize a new glottal pulse.
Lorsque les sorties QO-Q3 du compteur 234 sont re- When the QO-Q3 outputs of counter 234 are re-
mises à zéro au commencement de chaque impulsion glottale,.une impulsion de sortie de niveau haut est produite sur la ligne de synchronisation glottale 55 à la sortie d'une porte NON OU 240 dont les quatre entrées sont connectées aux quatre sorties du compteur 234-. Comme indiqué précédemment,l'impulsion de set to zero at the start of each glottal pulse, a high level output pulse is produced on the glottal synchronization line 55 at the output of a NOR gate 240 whose four inputs are connected to the four outputs of the counter 234- . As noted earlier, the impulse of
synchronisation glottale de la ligne 55 est fournie au cir- glottal synchronization of line 55 is supplied to the circuit
cuit de transition (figure 3) pour déclencher les bascules cooked transition (Figure 3) to trigger the flip-flops
de sortie Fl, F2, F3 et F2Q (194,195, 197 et 198, respective- Fl, F2, F3 and F2Q (194,195, 197 and 198, respectively-
ment) en synchronisation avec le commencement de chaque impul- ment) in synchronization with the beginning of each pulse
sion glottale. L'objet de la synchronisation de la transition des valeurs de paramètres de commande Fl, F2, F3 et F2Q avec glottal sion. The purpose of synchronizing the transition of the control parameter values F1, F2, F3 and F2Q with
le commencement de l'impulsion glottale est d'éviter la pro- the beginning of the glottal impulse is to avoid the pro-
duction d'un bruit aléatoire audible qui serait produit si 31. les commutateurs CMOS des circuits à capacité variable de l'ensemble vocal pouvaient commuter pendant la période de "repos" du signal d'impulsion glottale lorsqu'aucune énergie duction of an audible random noise which would be produced if 31. the CMOS switches of the variable capacity circuits of the vocal ensemble could switch during the "rest" period of the glottal pulse signal when no energy
d'excitation n'est présente dans l'ensemble vocal. excitement is present in the vocal ensemble.
En liaison maintenant avec la figure 8,le signal d'excitation fricative est produit par un générateur de bruit Now in connection with FIG. 8, the fricative excitation signal is produced by a noise generator
blanc constitué d'un compteur 250 et d'un registre de décala- white consisting of a 250 meter and a shift register
ge statique 252 à 18 étages, qui produit un signal de sortie de bruit blanc aléatoire sur une ligne 256. Le compteur 250 et le registre 252 sont rythmés par le.signal d'horloge Pl qui est fourni à leurs entrées d'horloge (CK) par une porte NON OU 254. L'autre entrée de la porte 254 est connectée à l'inverse du paramètre de commande d'amplitude fricative static ge 252 with 18 stages, which produces a random white noise output signal on a line 256. The counter 250 and the register 252 are rhythmized by the clock signal Pl which is supplied to their clock inputs (CK ) by a NOR gate 254. The other input of gate 254 is connected opposite to the fricative amplitude control parameter
(FA) en provenance de la sortie de la porte NON Ou 192 (figu- (FA) coming from the exit of the door NO Or 192 (figu-
re 3). Ainsi, lorsqu'aucune énergie d'excitation fricative re 3). So when no fricative excitation energy
n'est nécessaire, le générateur de bruit est invalidé de fa- is not necessary, the noise generator is disabled
çon à éviter toute interférence inutile avec le reste du sys- to avoid unnecessary interference with the rest of the system.
tème. -teme. -
Le signal de sortie de bruit blanc sur la ligne de sortie 256 est fourni à l'entrée d'une porte NON-ET 258 dont l'autre entrée est connectée à la sortie d'une porte OU 260. Les entrées à la porte OU 260 sont reliées à la.ligne du signal FGATE 65 et à la ligne du signal VA à partir de la The white noise output signal on the output line 256 is supplied to the input of a NAND gate 258 the other input of which is connected to the output of an OR gate 260. The inputs to the OR gate 260 are connected to the signal line FGATE 65 and to the signal line VA from the
sortie de la porte NON OU 190 (figure 3). Pendant les phonè- door exit NO OR 190 (figure 3). During the phonè-
mes de fricative voisés qui nécessitent à la fois une éner- voices of fricative voices which require both an energy-
gie d'excitation vocale et une énergie d'excitation fricati- speech excitement and a delicate excitation energy
ve, les deux signaux VA et FA seront au niveau bas. Ainsi, on remarquera que le signal FGATE de la ligne 65. qui, faut-il le rappeler, passe au niveau haut pendant la deuxième moitié ve, both signals VA and FA will be low. Thus, it will be noted that the signal FGATE on line 65. which, it should be remembered, goes high during the second half
ou position "de repos" de la période du signal glottal valide- or "rest" position of the valid glottal signal period-
ra la porte NON ET 258 et déclenchera le signal de bruit blanc lors de la dernière partie inactive de la période du re door NO AND 258 and will trigger the white noise signal during the last inactive part of the period
signal glottal. -glottal signal. -
Le signal de bruit blanc provenant de la sortie The white noise signal from the output
de la porte NON ET 258 est alors fourni au circuit de comman- of the NO gate AND 258 is then supplied to the control circuit
de d'amplitude fricative 260 qui commande l'amplitude du si- of fricative amplitude 260 which controls the amplitude of the
gnal de bruit blanc en fonction de la valeur du paramètre de 32. commande d'amplitude fricative (FA). Le signal de bruit blanc résultant est alors filtré par un filtre de mise en forme de bruit passe-haut avant d'être injecté dans l'ensemble vocal sous la commande du paramètre du signal de commande de fricative (FC) et de son inverse (FC). Le fonctionnement general white noise as a function of the value of the parameter of 32. control of fricative amplitude (FA). The resulting white noise signal is then filtered by a high-pass noise shaping filter before being injected into the vocal ensemble under the control of the parameter of the fricative control signal (FC) and its inverse ( FC). The functioning
du circuit de commande d'amplitude de fricative '260 et du cir- of the '260 amplitude control circuit and of the circuit
cuit de mise en forme de bruit passe-haut 262, qui utilisent la même technique de commutation capacitive employée dans high-pass noise shaping 262, which use the same capacitive switching technique employed in
l'ensemble vocal 60, apparaîtront à la description suivante the vocal ensemble 60, will appear in the following description
de celui-ci.of it.
En liaison maintenant avec les figures 4 et 5, un schéma de circuit du nouvel ensemble- vocal 60 de la présente invention est représenté. Celuici est constitué principalement de quatre filtres résonants en cascade Fl, F2, F3 et F5. Les In connection now with Figures 4 and 5, a circuit diagram of the new vocal assembly 60 of the present invention is shown. This consists mainly of four resonant filters in cascade F1, F2, F3 and F5. The
fréquences de résonance des filtres Fl, F2 et F3 sont varia- resonant frequencies of filters F1, F2 and F3 are varied
bles et sont commandés en fonction des paramètres de comman- and are controlled according to the control parameters
de-Fl, F2 et F3, alors que la fréquence de résonance du fil- de-Fl, F2 and F3, while the wire's resonant frequency
tre F5 est fixe. Le signal d'excitation vocale ou de source tre F5 is fixed. The voice or source excitation signal
glottale est fourni par l'intermédiaire du circuit de comman- global is supplied via the control circuit
de d'aptitude vocale 62, qui commande l'amplitude du signal of speech skill 62, which controls the amplitude of the signal
glottal en fonction de paramètre de commande d'amplitude vo- glottal as a function of amplitude control parameter vo-
cale (VA), et est alors injecté en série dans le filtre Fl. wedge (VA), and is then injected in series into the filter F1.
Le signal d'excitation fricative est injecté en parallèle dans les filtres résonants sous la commande du paramètre de The fricative excitation signal is injected in parallel into the resonant filters under the control of the parameter of
commande de fricative (FC) et de son inverse (FC), respecti- control of fricative (FC) and its inverse (FC), respectively
vement. De plus, on notera que le "Q" ou largeur de bande vement. In addition, note that the "Q" or bandwidth
du filtre F2 est également commandé par le paramètre de com- of the filter F2 is also controlled by the com- parameter
mande F2Q,qui, comme déjà décrit, est utilisé principalement pendant les phonèmes nasaux afin de réduire le Q et augmenter ainsi la largeur de bande du filtre résonant F2. La manière unique avec laquelle les fonctions de commande par paramètre sont mises en oeuvre dans le présent système sera maintenant expliquée. Comme indiqué précédemment, le mode de réalisation mande F2Q, which, as already described, is used mainly during nasal phonemes in order to reduce the Q and thus increase the bandwidth of the resonant filter F2. The unique manner in which the parameter control functions are implemented in the present system will now be explained. As previously indicated, the embodiment
particulier de la présente invention est particulièrement adap- particular of the present invention is particularly suitable
té à une mise en oeuvre dans un seul circuit intégré utili- tee to be implemented in a single integrated circuit used
sant la technologie des semi-conducteurs oxyde-métal à symé- sant symmetric oxide-metal semiconductor technology
33. trie complémentaire (CMOS). Dans l'objectif de concevoir un synthétiseur vocal complet, pouvant être construit sur 33. complementary sorting (CMOS). In order to design a complete speech synthesizer, which can be built on
une seule "puce" en silicium, une approche unique a été fai- a single silicon "chip", a unique approach was made
te de la manière avec laquelle les fonctions de commande par paramètresont mises enoeuvre. En particulier, au lieu d'uti- liser des signaux de commande à rapport cyclique pondéré dans le temps comme dans de nombreux systèmes vocaux de l'art antérieur, la présente invention utilise une technique de te in the manner in which the parameter control functions are implemented. In particular, instead of using time-weighted duty cycle control signals as in many speech systems of the prior art, the present invention uses a technique of
commutation capacitive dans la commande de l'accord de l'en- capacitive switching in the control of the tuning of the
semble vocal, ainsi que dans les autres fonctions commandées seems to be vocal, as well as in other controlled functions
par paramètre.by parameter.
En liaison plus particulièrement avec la figure 13, More particularly in connection with FIG. 13,
un modèle de circuit représentant la théorie de fonctionne- a circuit model representing the theory of operation
ment de la technique de commutation capacitive est représen- The capacitive switching technique is shown
té. Dans cette figure, le courant I à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel est déterminé par la charge du condensateur Cr et sa fréquence de commutation Fo1. Sous forme d'équation, on obtient par conséquent: you. In this figure, the current I at the negative input of the operational amplifier is determined by the charge of the capacitor Cr and its switching frequency Fo1. As an equation, we therefore obtain:
1= F C V.1 = F C V.
IForVi étant donné que I est, naturellement,également égal à Vi/R, on obtient la relation suivante: IForVi given that I is, of course, also equal to Vi / R, we obtain the following relation:
R = 1R = 1
RF Fol Cr Ainsi, on peut voir qu'un condensateur qui est commuté de la RF Fol Cr So you can see that a capacitor that is switched from the
manière représentée en figure 13 est essentiellement équiva- shown in figure 13 is essentially equivalent
lent à une résistance.De plus, étant donné que La constante de temps T du circuit est donnée par l'équation suivante: 1 î Cf T RCf = (F 1C)Cf = () TRf FolCr f -FQl r la réponse en fréquence F du circuit est égale à: F = Fl(Cr) 27 Cf En conséquence, on remarquera que la constante de temps et slow to a resistance. In addition, since the time constant T of the circuit is given by the following equation: 1 î Cf T RCf = (F 1C) Cf = () TRf FolCr f -FQl r the frequency response F of the circuit is equal to: F = Fl (Cr) 27 Cf Consequently, it will be noted that the time constant and
la réponse en fréquence d'un circuit RC simulé par la tech- the frequency response of an RC circuit simulated by tech-
nique de commutation capacitive précédente dépend non seule- previous capacitive switching nique depends not only-
ment de la fréquence de commutation Fol, mais également,et of the switching frequency Fol, but also, and
cela de façon imporante, du rapport des capacités Cr et Cf. importantly, from the ratio of the capacities Cr and Cf.
34.34.
Il en résulte que, de façon à obtenir une réponse en fré- It follows that, in order to obtain a response in French
quence dans la gamme basse fréquence de la voie humaine, il n'est pas nécesaire d'utiliser de gros condensateurs, mais simplement des condensateurs ayant un rapport convenable entre capacités. Par exemple, avec une fréquence de commuta- tion Fol de 20 KHz, des valeurs de 1 pf pour Cr et de 8,183 quence in the low frequency range of the human channel, it is not necessary to use large capacitors, but simply capacitors having a suitable ratio between capacities. For example, with a switching frequency Fol of 20 KHz, values of 1 pf for Cr and of 8.183
pf pour Cf donneront une réponse en fréquence de 100 Hz. pf for Cf will give a frequency response of 100 Hz.
Ainsi, comme le remarquera l'homme de l'art, grâce à l'éli- Thus, as will be appreciated by those skilled in the art, thanks to the
mination des gros condensateurs, la taille physique de la puce en silicium peut être minimisée. De plus, étant donné mination of large capacitors, the physical size of the silicon chip can be minimized. In addition, given
que la réponse en fréquence dépend du rapport entre capaci- that the frequency response depends on the ratio between capacitance
tés et non des dimensions physiques réelles, les tolérances des lots de fabrication des puces en silicium peuvent être ters and not actual physical dimensions, the tolerances of the manufacturing batches of silicon chips can be
facilement maintenues à des niveaux de précision élevés. easily maintained at high levels of accuracy.
Comme on peut-le voir dans les schémas de circuit As can be seen in the circuit diagrams
des figures 4, 5, 7 et 8,la technique de commutation capa- Figures 4, 5, 7 and 8, the switching technique capa-
citive décrite ci-dessus est utilisée dans les modes de réa- citive described above is used in the reaction modes
lisation particuliers de la présente invention pour la mise en oeuvre des fonctions commandées par les paramètres Fl, F2, F3, F2Q, FC, FC,VA-et FA. Dans chaque cas, le paramètre du signal de commande est utilisé- pour commander la valeur du-rapport entre capacités du circuit particulier impliqué et donc la valeur de la résistance effective du circuit par commande de l'état conducteur/non-conducteur d'une pluralité Specialization of the present invention for the implementation of the functions controlled by the parameters F1, F2, F3, F2Q, FC, FC, VA- and FA. In each case, the control signal parameter is used to control the value of the ratio between the capacities of the particular circuit involved and therefore the value of the effective resistance of the circuit by controlling the conductive / non-conductive state of a plurality
de commutateurs CMOS qui sont connectés en série individuel- CMOS switches that are connected in individual series-
lement avec un condensateur d'une pluralité de condensateurs connectés en parallèle, pondérés en binaire. La fréquence de commutation (F) est réglée à 20 KHz, telle qu'elle est ol with a capacitor of a plurality of capacitors connected in parallel, weighted in binary. The switching frequency (F) is set to 20 KHz, as it is ol
établie par les signaux d'horloge el et e2 provenant du cir- established by the clock signals el and e2 from the circuit
cuit temporel 38, sauf dans le circuit d'horloge de sous- temporal cooked 38, except in the sub clock circuit
phonème 42 (figure 7) qui utilise les signaux d'horloge Pl phoneme 42 (figure 7) which uses the clock signals Pl
et P2 de 5 KHz provenant du circuit 38. Les signaux d'horlo- and P2 of 5 KHz coming from circuit 38. The time signals
ge el et e2 comprennent des signaux d'horloge numériques, à deux phases, ayant tous deux une fréquence de 20 KHz. Comme 35. représenté en figure 14, les signaux d'horloge e1 et e2 ont opposé des phases en opposition et ne se recouvre que très peu. Le but du second signal d'horloge (e2) est d'éliminer 35. les capacités parasites dues à l'amplificateur opérationnel ge el and e2 include two-phase digital clock signals, both having a frequency of 20 KHz. As shown in FIG. 14, the clock signals e1 and e2 have opposed opposing phases and only overlap very little. The purpose of the second clock signal (e2) is to eliminate 35. the stray capacitances due to the operational amplifier
et à la conception du circuit.and circuit design.
Le fonctionnement du circuit de commande par paramètre à commutation capacitive est probablement le mieux compris en comparant le schéma du circuit d'amplitude vocale 62 et les filtres résonants Fl et F2 de l'ensemble vocal 60 en figure 4 avec la résistance équivalente de ce circuit en figure 9. Comme on peut le voir facilement, les paramètre The operation of the capacitive switching parameter control circuit is probably best understood by comparing the diagram of the voice amplitude circuit 62 and the resonant filters F1 and F2 of the voice assembly 60 in FIG. 4 with the equivalent resistance of this circuit. in figure 9. As you can easily see, the parameters
de signal de commande. VA, Fl, F2, F2Q et FC commandent cha- control signal. VA, Fl, F2, F2Q and FC command each
cun la valeur de la résistance effective d'un circuit ré- cun the value of the effective resistance of a circuit
sistant variable équivalent par réglage du rapport entre capacités entre 1 et 16 valeurs finies. Ces 16 valeurs sont sistant equivalent variable by adjusting the ratio between capacities between 1 and 16 finite values. These 16 values are
déterminées, naturellement, par l'état des 4 éléments binai- determined, naturally, by the state of the 4 binai elements
res de chaque paramètre de signal de commande. Cela est vrai res of each control signal parameter. This is true
pour tous les paramètres à l'exception du paramètre de comman- for all parameters except the command parameter
de F2 qui commande le mouvement en fréquence du filtre réso- of F2 which controls the frequency movement of the reso filter
nant F2. Bien que le paramètre de signal de commande F2 con- nant F2. Although the control signal parameter F2 con-
* tienne quatre éléments binaires de résolution définissant 16 positions différentes de cible comme dans le cas des autres* hold four binary resolution elements defining 16 different target positions as in the case of the others
paramètres de commande, un cinquième élément binaire de réso- command parameters, a fifth bit of reso-
lution est ajouté au paramètre de commande F2 pendant le pro- lution is added to control parameter F2 during pro-
cessus de transition comme cela a été décrit précédemment, afin de réduire le mouvement par pas incrémentaux discrets dans la fréquence fondamentale du filtre F2 alors qu'il y transition stops as described above, in order to reduce the movement by discrete incremental steps in the fundamental frequency of the filter F2 while there
a une transition dynamique vers la position nouvelle de ci- has a dynamic transition to the new position of ci-
ble. Le cinquième élément binaire de transition dans le para- corn. The fifth transition bit in the para-
mètre de commande F2 est fourni dans ce mode de réalisation de la présente invention car la plage de fréquence du filtre résonant F2 est approximativement deux fois celle du filtre control meter F2 is provided in this embodiment of the present invention since the frequency range of the resonant filter F2 is approximately twice that of the filter
résonant Fl, lequel utilise également quatre éléments binai- resonant F1, which also uses four binai elements
res de résolution pour fournir 16 pas incrémentaux. En consé- resolution res to provide 16 incremental steps. Therefore
quence, comme il est souhaitable que les changements incrémen- quence, as it is desirable that the incremental changes
taux soient suffisamment petits pour que le mouvement, du pas de transition soit perçu comme un changement progressif par l'oreille humaine, il a été -Estimé nécessaire d'ajouter un rates are small enough for the movement, of the transition step to be perceived as a gradual change by the human ear, it was -Estimated necessary to add a
cinquième élément binaire de résolution au paramètre. de comman- fifth resolution bit in parameter. order
de F2 afin de réduire la quantité de mouvement de chaque pas 36. discret. La présente invention n'est pas limitée aux exemples of F2 in order to reduce the momentum of each step 36. discrete. The present invention is not limited to the examples
de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au con- which have just been described, it is
traire susceptible de variantes et de modifications qui ap- milking subject to variations and modifications which
paraîtront à l'homme de l'art. 37. will appear to those skilled in the art. 37.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15648380A | 1980-06-04 | 1980-06-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2484117A1 true FR2484117A1 (en) | 1981-12-11 |
FR2484117B1 FR2484117B1 (en) | 1985-07-12 |
Family
ID=22559768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8111007A Expired FR2484117B1 (en) | 1980-06-04 | 1981-06-03 | VOICE SYNTHESIZER BASED ON PHONEMAS WITH INTEGRATED CIRCUIT |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5936276B2 (en) |
BR (1) | BR8103517A (en) |
CA (1) | CA1162650A (en) |
DE (1) | DE3114189A1 (en) |
FR (1) | FR2484117B1 (en) |
GB (1) | GB2077558B (en) |
IT (1) | IT1138314B (en) |
MX (1) | MX149882A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0085209B1 (en) * | 1982-01-29 | 1986-07-30 | International Business Machines Corporation | Audio response terminal for use with data processing systems |
JPS61103715A (en) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Ube Ind Ltd | Scale removing method for cylindrical billet |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1193110A (en) * | 1966-08-17 | 1970-05-28 | Licentia Gmbh | Internal Interpolator which Works Digitally for Numerical Path Controls |
US3823390A (en) * | 1972-01-17 | 1974-07-09 | Nippon Musical Instruments Mfg | Musical tone wave shape generating apparatus |
US3847349A (en) * | 1972-12-22 | 1974-11-12 | Electronic Music Studios Londo | Interpolators |
-
1981
- 1981-04-03 CA CA000374573A patent/CA1162650A/en not_active Expired
- 1981-04-08 DE DE19813114189 patent/DE3114189A1/en not_active Withdrawn
- 1981-04-16 GB GB8112216A patent/GB2077558B/en not_active Expired
- 1981-05-06 IT IT21532/81A patent/IT1138314B/en active
- 1981-05-25 JP JP56078172A patent/JPS5936276B2/en not_active Expired
- 1981-06-03 MX MX187619A patent/MX149882A/en unknown
- 1981-06-03 BR BR8103517A patent/BR8103517A/en unknown
- 1981-06-03 FR FR8111007A patent/FR2484117B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1193110A (en) * | 1966-08-17 | 1970-05-28 | Licentia Gmbh | Internal Interpolator which Works Digitally for Numerical Path Controls |
US3823390A (en) * | 1972-01-17 | 1974-07-09 | Nippon Musical Instruments Mfg | Musical tone wave shape generating apparatus |
US3847349A (en) * | 1972-12-22 | 1974-11-12 | Electronic Music Studios Londo | Interpolators |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
1979 IEEE INTERNATIONAL SOLID STATE CIRCUITS CONFERENCE, IEEE, (NEW YORK, US) D.J. ALLSTOT et al. "An electrically programmable analog NMOS second-order filter", pages 76-77 * |
FREQUENZ, volume 34, no. 5, mai 1980 (BERLIN, DE) H.E. WOLF "Ein Sprachsynthesesystem f}r unbegrenzten Wortschatz nach dem Formantvocoderprinzip", pages 131-136 * |
IEEE TRANSACTIONS ON AUDIO AND ELECTROACOUSTICS, volume AU-20, no. 5, décembre 1972 (NEW YORK, US) W.A. AINSWORTH "A real-time speech synthesis system", pages 397-399 * |
JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, volume 61, supplément 1, 1977 (NEW YORK; US) G. HERMAN "Low-resource system for all-digital speech synthesis", page S68 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3114189A1 (en) | 1982-01-28 |
JPS5726900A (en) | 1982-02-13 |
BR8103517A (en) | 1982-02-24 |
GB2077558A (en) | 1981-12-16 |
IT1138314B (en) | 1986-09-17 |
MX149882A (en) | 1984-01-25 |
CA1162650A (en) | 1984-02-21 |
IT8121532A0 (en) | 1981-05-06 |
FR2484117B1 (en) | 1985-07-12 |
GB2077558B (en) | 1985-01-09 |
JPS5936276B2 (en) | 1984-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4422155A (en) | Multiplier/adder circuit | |
US4521907A (en) | Multiplier/adder circuit | |
FR2578668A1 (en) | SIMULATION SYSTEM OF AN ELECTRONIC CIRCUIT | |
US4130730A (en) | Voice synthesizer | |
US4128737A (en) | Voice synthesizer | |
WO2005071663A2 (en) | Corpus-based speech synthesis based on segment recombination | |
FR2515850A1 (en) | SPEECH RECOGNITION METHOD | |
Styger et al. | Formant synthesis | |
FR2466811A1 (en) | SYSTEM FOR PROVIDING, IN A VOICE FORM, IN A MOTOR VEHICLE INFORMATION RELATING TO THE COURSE | |
US4433210A (en) | Integrated circuit phoneme-based speech synthesizer | |
US4829573A (en) | Speech synthesizer | |
US4301328A (en) | Voice synthesizer | |
EP0195441B1 (en) | Method for low bite rate speech coding using a multipulse excitation signal | |
US4470150A (en) | Voice synthesizer with automatic pitch and speech rate modulation | |
FR2484117A1 (en) | VOICE SYNTHESIZER BASED ON PHONEMAS WITH INTEGRATED CIRCUIT | |
EP0561752A1 (en) | A method and an arrangement for speech synthesis | |
US4264783A (en) | Digital speech synthesizer having an analog delay line vocal tract | |
EP0052041B1 (en) | Method and device for pitch period determination | |
JPH0193795A (en) | Enunciation speed conversion for voice | |
EP0021964B1 (en) | Digital polyphonic synthesizer of periodic signals | |
EP0242258A1 (en) | Device for the execution of an algorithm (Leroux-Gueguen) for the coding of a signal by linear prediction | |
EP0011576B1 (en) | Polyphonic synthesizer of periodical signals using digital techniques | |
FR2466826A1 (en) | SYNTHESIZER OF SOUNDS | |
USRE30991E (en) | Voice synthesizer | |
Fries | Hybrid time-and frequency-domain speech synthesis with extended glottal source generation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |