JP2009294570A - Speech creation device - Google Patents

Speech creation device Download PDF

Info

Publication number
JP2009294570A
JP2009294570A JP2008150267A JP2008150267A JP2009294570A JP 2009294570 A JP2009294570 A JP 2009294570A JP 2008150267 A JP2008150267 A JP 2008150267A JP 2008150267 A JP2008150267 A JP 2008150267A JP 2009294570 A JP2009294570 A JP 2009294570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speech
vibrator
vibrators
drum
generated
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
Application number
JP2008150267A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5025571B2 (en
Inventor
Takehiko Kagoshima
岳彦 籠嶋
Yuuji Shimizu
勇詞 清水
Ryo Morinaka
亮 森中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2008150267A priority Critical patent/JP5025571B2/en
Publication of JP2009294570A publication Critical patent/JP2009294570A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5025571B2 publication Critical patent/JP5025571B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speech creation device for creating speech and singing voice by vibration of a mechanical vibrator instead of an electrical signal. <P>SOLUTION: The speech creation device includes: a plurality of vibrators 101 for creating a sound wave with an optional band width centering on each predetermined folmant frequency; a drum 102 which is provided around the vibrator 101 so as to freely be rotated; a plurality of pins 104 fixed on the drum 102 in order to vibrate the plurality of vibrators 101 corresponding to each set of folmant frequencies of each phoneme of the speech to be created, by sequentially picking them; and a handle 103 for rotating the drum 102. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気的な信号によらずに、音声を生成する音声生成装置に関する。   The present invention relates to a sound generation device that generates sound regardless of an electrical signal.

機械式オルゴールは、櫛歯状に設置された複数の振動弁と、それに隣接するドラムから構成され、ドラムの回転にしたがってドラム上に配置されたピンで振動弁が弾かれ、音楽を奏でるものであった(例えば、特許文献1参照)。各振動弁は、それぞれ異なる基本周波数を持ち、隣り合う振動弁の基本周波数の差が1/12オクターブとなるように振動弁の形状を調節することで、半音も含めて任意の音階の音を発生できるように構成されている。ドラム上のピンの配置の設定によって、音階と音が発生するタイミングを設定することが可能であるため、楽曲の楽譜にしたがってピンを適切に設定することによって、任意の楽曲を演奏することが可能である。
特許第2835363号公報
A mechanical music box is composed of a plurality of vibration valves arranged in a comb-like shape and a drum adjacent to the vibration valve, and the vibration valve is played by pins arranged on the drum according to the rotation of the drum, thereby playing music. (For example, see Patent Document 1). Each vibration valve has a different fundamental frequency, and by adjusting the shape of the vibration valve so that the difference between the fundamental frequencies of adjacent vibration valves is 1/12 octave, the sound of any scale including semitones can be obtained. It is configured to be generated. It is possible to set the scale and the timing of sound generation by setting the pin arrangement on the drum, so you can play any song by setting the pins appropriately according to the score of the song It is.
Japanese Patent No. 2835363

従来の機械式オルゴールでは、楽曲の演奏は可能であるが、電気的な信号によらず、機械的な振動子の振動によって音声や歌声を生成することは困難できないという問題点があった。   In the conventional mechanical music box, music can be played, but there is a problem that it is difficult to generate voice and singing voice by vibration of a mechanical vibrator regardless of an electrical signal.

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、電気的な信号によらずに、音声を生成する音声生成装置を提供する。   Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a sound generation device that generates sound regardless of an electrical signal.

本発明は、予め決められたそれぞれのホルマント周波数を中心とした任意の帯域幅を有する音波を振動することによって生成する複数の振動子と、複数の前記振動子の近傍に設けられた基板と、生成する音声の各音韻のそれぞれの前記ホルマント周波数の組合せに対応する複数の前記振動子を、同時または連続して順番に弾いて振動させるために、前記基板に植設された複数のピンと、前記基板または前記振動子のどちらか一方を相対的に移動させて、複数の前記ピンによって複数の前記振動子を前記順番で弾くことによって振動させて、前記音声を生成する駆動部と、を有する音声生成装置である。   The present invention includes a plurality of transducers generated by vibrating a sound wave having an arbitrary bandwidth centered on each predetermined formant frequency, a substrate provided in the vicinity of the plurality of transducers, A plurality of pins implanted in the substrate to vibrate the plurality of transducers corresponding to the combination of the formant frequencies of each phoneme of the generated speech simultaneously or successively in order; A drive unit configured to move the substrate or the vibrator relative to each other and vibrate the plurality of vibrators in the order by the plurality of pins to generate the sound. It is a generation device.

また、本発明は、予め決められたそれぞれのホルマント周波数を中心とした任意の帯域幅を有する音波を振動することによって生成する複数の振動子と、生成する音声の各音韻のそれぞれの前記ホルマント周波数の組合せに対応する複数の前記振動子が、同時または連続して振動させる順番に植設された基板と、複数の前記振動子を前記順番で弾くことによって振動させて、前記音声を生成する生成部材と、を有する音声生成装置である。   The present invention also provides a plurality of transducers generated by vibrating a sound wave having an arbitrary bandwidth centered on each predetermined formant frequency, and each formant frequency of each phoneme of the generated speech. A plurality of transducers corresponding to a combination of the substrate and a substrate implanted in an order to vibrate simultaneously or continuously, and generating a sound by vibrating the plurality of transducers by playing in the order A voice generation device having a member.

本発明によれば、電気的な信号によらず、振動子の振動によって音声を生成することが可能である。   According to the present invention, it is possible to generate sound by vibration of a vibrator regardless of an electrical signal.

以下、本発明の一実施形態の音声生成装置について説明する。   Hereinafter, an audio generation device according to an embodiment of the present invention will be described.

(第1の実施形態)
第1の実施形態の音声生成装置について図1〜図5に基づいて説明する。
(First embodiment)
A voice generation device according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.

(1)音声生成装置の構成
図1は、本実施形態に係る音声生成装置の概観図である。この音声生成装置は、振動板105、振動子101、ドラム102、ハンドル103、ピン104より構成され、基台106の上に振動板105、振動子101が固定され、ドラム102が回転自在に取り付けられている。
(1) Configuration of Speech Generation Device FIG. 1 is an overview diagram of a speech generation device according to this embodiment. This sound generation device includes a diaphragm 105, a vibrator 101, a drum 102, a handle 103, and a pin 104. The diaphragm 105 and the vibrator 101 are fixed on a base 106, and the drum 102 is rotatably attached. It has been.

振動板105は、基台106の上に水平に固定されている。この振動板105には、長い板状の振動子101が等間隔に櫛歯状に複数接続されており、各振動子101の先端の端点が、一直線上に並ぶように構成されている。また、図1の場合には、振動子101の長さが順番に長くなるように構成されている。振動子101は、その先端の端点を弾いて振動させることで、音波を発生させるものであり、そのパワースペクトルが所定の中心周波数の近傍に集中し、高調波のパワーが小さくなるように、その材質や形状が設定されている。振動子101と振動板105の材質としては、例えば金属または樹脂である。各振動子101の中心周波数は音声のホルマント周波数の変動範囲をカバーするように等間隔に設定する。本実施形態では、100Hzから3000Hz(3kHz)まで、100Hz間隔となるように各振動子101の中心周波数が設定されている。すなわち、各振動子101は、それぞれホルマント周波数を中心に任意の帯域幅の周波数で振動する。   The diaphragm 105 is fixed horizontally on the base 106. A plurality of long plate-like vibrators 101 are connected to the diaphragm 105 in a comb-like shape at equal intervals, and the end points of the tips of the vibrators 101 are arranged in a straight line. In the case of FIG. 1, the length of the vibrator 101 is increased in order. The vibrator 101 generates a sound wave by flipping its end point and vibrating it, so that its power spectrum is concentrated in the vicinity of a predetermined center frequency and the power of the harmonics is reduced. Material and shape are set. The material of the vibrator 101 and the diaphragm 105 is, for example, metal or resin. The center frequency of each transducer 101 is set at equal intervals so as to cover the fluctuation range of the voice formant frequency. In the present embodiment, the center frequency of each transducer 101 is set so as to be 100 Hz from 100 Hz to 3000 Hz (3 kHz). That is, each vibrator 101 vibrates at a frequency of an arbitrary bandwidth around the formant frequency.

ドラム102は円筒形であり、基台106から立設した一対の支持板107,107の間に回転自在に設置され、かつ、このドラム102の外周面が、振動子101の端点の並んだ一直線状に隣接している。   The drum 102 has a cylindrical shape, is rotatably installed between a pair of support plates 107 and 107 erected from the base 106, and the outer peripheral surface of the drum 102 is a straight line in which end points of the vibrator 101 are arranged. Adjacent to each other.

また、ドラム102の中心を軸として回転させるための駆動部として、ハンドル103がドラム102の側面の中心に接続されており、ハンドル103を回転させることにより、ドラム102の外周面と振動子101の端点との距離を一定に保ちつつドラム102を回転させることができる。   In addition, a handle 103 is connected to the center of the side surface of the drum 102 as a drive unit for rotating the drum 102 around the axis. By rotating the handle 103, the outer peripheral surface of the drum 102 and the vibrator 101 can be rotated. The drum 102 can be rotated while keeping the distance from the end point constant.

ドラム102の外周面が基板の役割を果たし、その外周面である基板には複数のピン104が植設されている。ピン104は、その太さが振動子101の幅と同程度で、植設されたときの高さが、振動子101の端点とドラム102の間の距離よりも大きくなるように設定されている。ハンドル103を回してドラム102を回転させると、ピン104は、対応する1つの振動子101と接触し、該振動子101を弾いて振動させる。   The outer peripheral surface of the drum 102 serves as a substrate, and a plurality of pins 104 are implanted in the substrate that is the outer peripheral surface. The pin 104 has the same thickness as the width of the vibrator 101, and the height when planted is set to be larger than the distance between the end point of the vibrator 101 and the drum 102. . When the handle 103 is rotated to rotate the drum 102, the pin 104 comes into contact with the corresponding one of the vibrators 101 and repels the vibrator 101 to vibrate.

(2)ピン104の配置
次に、本実施形態の特徴であるピン104の配置について説明する。
(2) Arrangement of Pins 104 Next, the arrangement of the pins 104, which is a feature of this embodiment, will be described.

図2(a)はドラム102の側面を母線と見た状態を示し、図2(b)は、その母線の1つでドラム102を切り開いたと仮定した展開図を表している。この図2(b)で横軸(ドラム102の回転方向)のピンの位置は、振動子101が弾かれるタイミングに相当し、図2の縦軸(母線の方向)の位置は、振動子101の中心周波数に対応する。図2は、「あいう」と発声する場合のピン104の配置を示している。   FIG. 2A shows a state in which the side surface of the drum 102 is viewed as a bus bar, and FIG. 2B shows a developed view assuming that the drum 102 is cut open by one of the bus bars. In FIG. 2B, the position of the pin on the horizontal axis (the rotating direction of the drum 102) corresponds to the timing at which the vibrator 101 is played, and the position on the vertical axis (the direction of the bus) in FIG. Corresponds to the center frequency of. FIG. 2 shows the arrangement of the pins 104 in the case of saying “Yes”.

音声の音韻は、ホルマント周波数の組合せで特徴付けられている。図3に、日本語母音の典型的なホルマント周波数を示す。F1が第1ホルマントの周波数、F2が第2ホルマントの周波数を示している。図2では、女声のホルマント周波数に合わせてピン104が配置されている。音韻「あ」を発声するために、「あ」のF1とF2に近い中心周波数の振動子101を同時に弾き、一定時間後に再度F1とF2に近い中心周波数の振動子101を同時に弾くようなピン104の配置となっている。   The phoneme of speech is characterized by a combination of formant frequencies. FIG. 3 shows a typical formant frequency of a Japanese vowel. F1 represents the frequency of the first formant, and F2 represents the frequency of the second formant. In FIG. 2, the pins 104 are arranged in accordance with the female formant frequency. In order to utter the phoneme “A”, a pin that simultaneously plays the vibrator 101 having the center frequency close to F1 and F2 of “A” and simultaneously plays the vibrator 101 having the center frequency close to F1 and F2 again after a certain time. 104 arrangement.

音韻が「あ」から「い」に変化する場合には、ホルマント周波数が滑らかに遷移することが知られており、ピン104の配置も、「あ」のF1から「い」のF1へ、また「あ」のF2から「い」のF2に、振動子101の中心周波数が滑らかに変化するようになっている。   When the phoneme changes from “A” to “I”, it is known that the formant frequency transitions smoothly, and the arrangement of the pin 104 is changed from F1 of “A” to F1 of “I”, and The center frequency of the vibrator 101 smoothly changes from “A” F2 to “I” F2.

図4は、「あ」と「い」について、F1とF2に対応する振動子101を弾いたときに生成される音波(図4(a)と図4(b)参照)及びそれらを同時に弾いたときに生成される音波(図4(c)参照)の波形を表している。   FIG. 4 shows the sound waves generated when the transducers 101 corresponding to F1 and F2 are played with respect to “A” and “I” (see FIG. 4A and FIG. 4B) and play them simultaneously. The waveform of the sound wave (see FIG. 4C) generated when

ピン104が、時間方向に一定の間隔で配置されているため、ドラム102を一定の速度で回転させた場合に生成される波形は、例えば「あ」の場合、図4(c)の波形を繰り返して得られる図5で示される音声波形が生成される。   Since the pins 104 are arranged at regular intervals in the time direction, the waveform generated when the drum 102 is rotated at a constant speed is, for example, the waveform of FIG. The voice waveform shown in FIG. 5 obtained repeatedly is generated.

(3)効果
本実施形態の音声生成装置によれば、ユーザがハンドル103を回して、ドラム102を回転させると、ドラム102に植設された複数のピン104が、振動子101をそれぞれ弾き、上記のように音声波形が生成されるので、従来のように電気的な信号を与えることなく、音声を生成できる。
(3) Effect According to the sound generation device of the present embodiment, when the user rotates the handle 103 and rotates the drum 102, the plurality of pins 104 implanted in the drum 102 respectively play the vibrator 101. Since the speech waveform is generated as described above, it is possible to generate speech without giving an electrical signal as in the conventional case.

(4)変更例1
上記実施形態では、ドラム102の回転方向のピン104の間隔は、生成される音声のピッチ周期と相関があるため、生成する音声のピッチ周期に応じた間隔に設定しても良い。間隔が短いほどピッチ周期は短く(声は高く)なり、間隔が長いほどピッチ周期は長く(声は低く)なる。
(4) Modification 1
In the above embodiment, the interval between the pins 104 in the rotation direction of the drum 102 has a correlation with the pitch period of the sound to be generated. Therefore, the interval may be set according to the pitch period of the sound to be generated. The shorter the interval, the shorter the pitch period (higher voice), and the longer the interval, the longer the pitch period (lower voice).

(5)変更例2
上記実施形態では、振動子101の中心周波数の間隔を100Hzとしたが、これに限定されるものではない。
(5) Modification 2
In the above embodiment, the center frequency interval of the vibrator 101 is set to 100 Hz, but the present invention is not limited to this.

間隔をより細かくすることにより、より滑らかなホルマントの遷移を表現することが可能で、高品質な音声を生成することができる。   By making the interval finer, it is possible to express smoother formant transitions and to generate high-quality speech.

また、周波数の間隔を対数の領域で等間隔としてもよく、従来のオルゴールの1/12オクターブよりも細かい1/20オクターブ間隔などに設定してもよい。   Further, the frequency interval may be equal in the logarithmic region, or may be set to 1/20 octave interval that is finer than 1/12 octave of the conventional music box.

(6)変更例3
上記実施形態では、連続するピッチ周期でホルマント周波数が変化しない場合は、振動が収束していない振動子101に次のピン104が接触し、前の周期の振動が止められてから次の周期の振動が始まることになる。この場合、実際の音声のように、隣り合う周期の波形が重なり合う現象は再現されない。
(6) Modification 3
In the above embodiment, when the formant frequency does not change at a continuous pitch cycle, the next pin 104 comes into contact with the vibrator 101 where the vibration has not converged, and the vibration of the previous cycle is stopped. Vibration will start. In this case, a phenomenon in which waveforms of adjacent periods overlap as in the case of actual speech is not reproduced.

そこで、同一の中心周波数を持つ振動子101を複数備えるようにしてもよい。これにより、ホルマント周波数が変化しない場合でも、同一中心周波数を持つ複数の振動子101を交互に弾くようにピン104を植設することで、隣り合う周期の波形の重なりあう現象を再現することが可能となり、より自然な音声を生成することができる。   Therefore, a plurality of vibrators 101 having the same center frequency may be provided. As a result, even when the formant frequency does not change, it is possible to reproduce a phenomenon in which waveforms of adjacent periods overlap by implanting pins 104 so as to alternately play a plurality of transducers 101 having the same center frequency. It becomes possible, and a more natural voice can be generated.

(7)変更例4
上記実施形態では、ドラム102をハンドル103によって回転駆動させたが、これに代えてモータまたはゼンマイによって駆動部を形成してドラム102を回転されてもよい。
(7) Modification 4
In the above embodiment, the drum 102 is driven to rotate by the handle 103, but instead, the drum 102 may be rotated by forming a drive unit by a motor or a spring.

(8)変更例5
上記実施形態のようにドラム102にピン104を植設するのでなく、平板以上の基板にピン104を植設し、その基板に沿って複数の振動子101を有する振動板105を移動させて、音声を生成してもよい。
(8) Modification 5
Instead of implanting the pins 104 on the drum 102 as in the above embodiment, the pins 104 are implanted on a substrate of flat plate or more, and the diaphragm 105 having a plurality of vibrators 101 is moved along the substrate, Audio may be generated.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る音声生成装置について、図6と図7に基づいて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a voice generation device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(1)音声生成装置の構成
本実施形態の音声生成装置は、図6に示すように、かまぼこ状の基台200の上面にある基板201と振動子202及びヘラ203とから構成される。
(1) Configuration of Speech Generation Device The speech generation device according to the present embodiment includes a substrate 201, a vibrator 202, and a spatula 203 on the upper surface of a kamaboko base 200, as shown in FIG.

基板201は、かまぼこ状の基台200の上面に設けられ、図6に示すようにt軸方向は直線上であり、f軸方向は曲面状に形成されている。   The substrate 201 is provided on the upper surface of the semi-cylindrical base 200, and as shown in FIG. 6, the t-axis direction is a straight line and the f-axis direction is a curved surface.

ピン状の複数の振動子202は、基板201に植設されている。振動子202を弾いたときに生成される音波は、第1の実施形態における振動子101と同様である。振動子202の上端の端点が、一つの平面上に並ぶように振動子202が植設され、かつ、生成される音波が異なるように振動子202の長さがそれぞれ異なっている。そして、板状のヘラ203を一方向に移動させながら、振動子202の上端の端点を順次弾くことによって音声を生成する。   A plurality of pin-shaped vibrators 202 are implanted in the substrate 201. The sound wave generated when the vibrator 202 is played is the same as that of the vibrator 101 in the first embodiment. The vibrator 202 is implanted so that the end points at the upper end of the vibrator 202 are aligned on one plane, and the lengths of the vibrators 202 are different so that the generated sound waves are different. Then, sound is generated by sequentially playing the end points at the upper end of the vibrator 202 while moving the plate-like spatula 203 in one direction.

図7に示すように、生成する音声の音韻に対応するホルマント周波数を中心周波数とする振動子202が同時に弾かれるように、f軸と平行な直線204上に任意の間隔(f1,f2,f3,・・・)毎に配置されており、その直線204と直交するt軸の方向に一定の距離(t1,t2,t3,・・・)を置いて、次の周期の音声波形を生成するための振動子202が、直線205上に配置されている。同様に、周期的に他の振動子202を基板201上に配置する。   As shown in FIG. 7, an arbitrary interval (f1, f2, f3) is formed on a straight line 204 parallel to the f axis so that the vibrator 202 having a formant frequency corresponding to the phoneme of the generated speech is played at the same time. ,...), And a certain distance (t1, t2, t3,...) Is placed in the direction of the t-axis orthogonal to the straight line 204 to generate a speech waveform of the next period. A vibrator 202 for this purpose is arranged on a straight line 205. Similarly, other vibrators 202 are periodically arranged on the substrate 201.

(2)動作状態
そして、図6に示すように、t軸の方向に一定速度でヘラ203を移動させながら振動子202を順次弾くことにより、音韻に対応するホルマント周波数の特徴を持つ周期的な波形が生成される。一つの音韻から次の音韻に変化する過渡部では、ホルマント周波数が滑らかに変化するように、各周期に対応する振動子202の中心周波数の組合せを決定すればよい。
(2) Operational State As shown in FIG. 6, the oscillator 202 is sequentially played while moving the spatula 203 at a constant speed in the direction of the t-axis, whereby a periodic characteristic having a formant frequency characteristic corresponding to a phoneme is obtained. A waveform is generated. In the transitional part where one phoneme changes to the next phoneme, the combination of the center frequencies of the transducers 202 corresponding to each period may be determined so that the formant frequency changes smoothly.

(3)変更例1
直線204と直線205の間隔のような、振動子202が配置されている位置の間隔は、生成される音声のピッチ周期と相関があるため、生成する音声のピッチ周期に応じた間隔に設定しても良い。間隔が短いほどピッチ周期は短く(声は高く)なり、間隔が長いほどピッチ周期は長く(声は低く)なる。図6の例では、平面図の左から右に(t1からt6)に向けて弾いたとすると、間隔が次第に長くなっているため、ピッチ周期が次第に長くなる(声がしだいに低くなる)音声が生成される。
(3) Modification 1
Since the interval between the positions where the transducers 202 are arranged, such as the interval between the straight line 204 and the straight line 205, has a correlation with the pitch period of the generated voice, it is set to an interval according to the pitch period of the generated voice. May be. The shorter the interval, the shorter the pitch period (higher voice), and the longer the interval, the longer the pitch period (lower voice). In the example of FIG. 6, when playing from the left to the right of the plan view (from t1 to t6), since the interval is gradually increased, the pitch period is gradually increased (the voice gradually becomes lower). Generated.

(4)変更例2
本実施形態では、ヘラ203を用いて振動子202を順次弾くものとして説明したが、音声を生成する生成部材はこのヘラ203に限られるものではなく、例えば指やコインなど、振動子202を弾いて振動を開始させることが出来るものであれば、何を用いてもよい。
(4) Modification 2
In the present embodiment, the spatula 203 is used to sequentially play the vibrator 202. However, the sound generating member is not limited to the spatula 203. For example, a finger or a coin can be used to play the vibrator 202. Anything can be used as long as it can start vibration.

コインなど、弾く部分が直線的でない物体を用いることを前提とする場合には、振動子202の端点が平面上でなく曲面上に並ぶように設定すればよい。   When it is assumed that an object whose playing part is not linear, such as a coin, is used, the end points of the vibrator 202 may be set to be aligned on a curved surface instead of on a plane.

(変更例)
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
(Example of change)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.

(1)変更例1
上記した各実施形態では、ホルマント周波数の組合せに対応する振動子202を同時に弾くように、ピン104及び振動子202を配置したが、必ずしも同時である必要はなく、若干の時間をおいて連続して弾かれるようにピン104及び振動子202を配置してもよい。
(1) Modification 1
In each of the above-described embodiments, the pin 104 and the vibrator 202 are arranged so as to simultaneously play the vibrator 202 corresponding to the combination of formant frequencies. However, the pins 104 and the vibrator 202 do not necessarily have to be at the same time. The pins 104 and the vibrator 202 may be arranged so that they can be repelled.

また、第2の実施形態の場合は、振動子202を直線上または曲線上に配置するようにし、ホルマント周波数の組合せに対応する振動子202が連続して弾かれるようにしてもよい。   In the case of the second embodiment, the vibrators 202 may be arranged on a straight line or a curve, and the vibrators 202 corresponding to the combination of formant frequencies may be continuously played.

(2)変更例2
上記した各実施形態では、母音を生成する例について説明したが、子音を生成することも可能である。有声子音は、母音と同様に周期的な波形であり、ホルマント周波数の組合せやその変化パターンによって音韻が特徴付けられるため、母音と同様に生成することが可能である。
(2) Modification example 2
In each of the above-described embodiments, examples of generating vowels have been described, but consonants can also be generated. A voiced consonant is a periodic waveform similar to a vowel, and its phonology is characterized by a combination of formant frequencies and its change pattern, and thus can be generated in the same manner as a vowel.

このときの、ピン104または振動子202の配置は、実際の音声を分析して得られるホルマント周波数の変化パターンに基づいて設定すればよい。   The arrangement of the pins 104 or the vibrators 202 at this time may be set based on a formant frequency change pattern obtained by analyzing actual speech.

また、無声子音は、ホルマント周波数の組合せで特徴付けられるが、非周期的な波形となるため、第1の実施形態では時間方向(ドラム102の回転方向)のピン104の配置を非周期的にすることにより、また、第2の実施形態では振動子202の配置を非周期的にすることにより、生成することができる。   In addition, the unvoiced consonant is characterized by a combination of formant frequencies, but has a non-periodic waveform. Therefore, in the first embodiment, the arrangement of the pins 104 in the time direction (the rotation direction of the drum 102) is non-periodic. In addition, in the second embodiment, it can be generated by making the arrangement of the vibrators 202 non-periodic.

(3)変更例3
実際の音声では、各ホルマントのパワーは均一ではなく、音韻毎に各ホルマントのパワーにも特徴がある。
(3) Modification 3
In actual speech, the power of each formant is not uniform, and the power of each formant is also characteristic for each phoneme.

そこで、第1の実施形態では、パワーの大きなホルマントほど振動子202を強く弾くように、ピン104の長さや形状、材質などを設定するようにしてもよい。   Therefore, in the first embodiment, the length, shape, material, and the like of the pin 104 may be set so that the formant with higher power plays the vibrator 202 more strongly.

例えば、パワーの大きなホルマントほどピン104の長さ(突出量)を長くすることによって、振動子202の振幅が大きくなり、ホルマントのパワーが大きくなる。   For example, by increasing the length (protrusion amount) of the pin 104 as the formant has a higher power, the amplitude of the vibrator 202 increases and the formant power increases.

第2の実施形態では、ホルマントのパワーに応じて、対応する振動子202の長さや形状、材質などを設定するようにしてもよい。   In the second embodiment, the length, shape, material, and the like of the corresponding vibrator 202 may be set according to the formant power.

上記した各実施形態では、振動子202の端点が一つの平面上に並ぶものとして説明したが、パワーの大きいホルマントに対応する振動子202は、その長さを長く設定して平面から突出するようにし、大きな振幅で弾かれるようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, it has been described that the end points of the vibrator 202 are arranged on one plane. However, the vibrator 202 corresponding to a formant having a large power is set to have a long length so as to protrude from the plane. And may be played with a large amplitude.

本発明の第1の実施形態の音声生成装置の概観図である。It is a general-view figure of the audio | voice production | generation apparatus of the 1st Embodiment of this invention. (a)はドラムの側面を母線と見た状態を示し、(b)は、その母線の1つでドラムを切り開いたと仮定した展開図を表している。(A) shows a state in which the side surface of the drum is viewed as a bus bar, and (b) shows a development view assuming that the drum is cut open at one of the bus bars. 日本語母音の典型的なホルマント周波数を示す表の図である。It is a table | surface figure which shows the typical formant frequency of a Japanese vowel. (a)と(b)は、「あ」と「い」について、F1とF2に対応する振動子を弾いたときに生成される音波の波形図を示し、(c)は、それらを同時に弾いたときに生成される音波の波形図である。(A) and (b) are waveform diagrams of sound waves generated when the transducers corresponding to F1 and F2 are played for “A” and “I”, and (c) shows that they are played simultaneously. It is a wave form diagram of the sound wave generated at the time. 第1の実施形態の音声生成装置で生成される音声の波形図である。It is a wave form diagram of the sound produced | generated by the audio | voice production | generation apparatus of 1st Embodiment. 第2の実施形態の音声生成装置の斜視図である。It is a perspective view of the audio | voice production | generation apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の振動子の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the vibrator | oscillator of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101 振動子
102 ドラム
103 ハンドル
104 ピン
105 振動板
101 vibrator 102 drum 103 handle 104 pin 105 diaphragm

Claims (6)

予め決められたそれぞれのホルマント周波数を中心とした任意の帯域幅を有する音波を振動することによって生成する複数の振動子と、
複数の前記振動子の近傍に設けられた基板と、
生成する音声の各音韻のそれぞれの前記ホルマント周波数の組合せに対応する複数の前記振動子を、同時または連続して順番に弾いて振動させるために、前記基板に植設された複数のピンと、
前記基板または前記振動子のどちらか一方を相対的に移動させて、複数の前記ピンによって複数の前記振動子を前記順番で弾くことによって振動させて、前記音声を生成する駆動部と、
を有する音声生成装置。
A plurality of transducers generated by vibrating a sound wave having an arbitrary bandwidth centered on each predetermined formant frequency;
A substrate provided in the vicinity of a plurality of the vibrators;
A plurality of pins implanted in the substrate to vibrate and vibrate a plurality of the transducers corresponding to each formant frequency combination of each phoneme of the generated speech simultaneously or sequentially,
A drive unit that generates the sound by relatively moving either the substrate or the vibrator, and vibrating the plurality of vibrators in the order by the plurality of pins;
A voice generation device.
予め決められたそれぞれのホルマント周波数を中心とした任意の帯域幅を有する音波を振動することによって生成する複数の振動子と、
生成する音声の各音韻のそれぞれの前記ホルマント周波数の組合せに対応する複数の前記振動子が、同時または連続して振動させる順番に植設された基板と、
複数の前記振動子を前記順番で弾くことによって振動させて、前記音声を生成する生成部材と、
を有する音声生成装置。
A plurality of transducers generated by vibrating a sound wave having an arbitrary bandwidth centered on each predetermined formant frequency;
A plurality of the transducers corresponding to the combination of formant frequencies of each phoneme of the generated speech, and a substrate that is implanted in the order of vibrating simultaneously or continuously;
A generating member that vibrates by playing a plurality of the vibrators in the order, and generates the sound;
A voice generation device.
複数の前記ピンが、前記音声のピッチ周期に応じた間隔で、前記基板上に周期的に植設されている、
請求項1記載の音声生成装置。
A plurality of the pins are periodically implanted on the substrate at intervals corresponding to the pitch period of the sound.
The speech generation device according to claim 1.
複数の前記振動子に対応する前記ホルマント周波数の差が1/12オクターブよりも小さいことを特徴とする請求項1記載の音声生成装置。   The speech generation apparatus according to claim 1, wherein a difference between the formant frequencies corresponding to a plurality of the vibrators is smaller than 1/12 octave. 前記ホルマント周波数が同一である前記振動子を複数備えることを特徴とする請求項1記載の音声生成装置。   The speech generation apparatus according to claim 1, comprising a plurality of the vibrators having the same formant frequency. 複数の前記振動子が、前記音声のピッチ周期に応じた間隔で、前記基板上に周期的に植設されていることを特徴とする請求項2記載の音声生成装置。   The speech generation device according to claim 2, wherein the plurality of transducers are periodically implanted on the substrate at intervals corresponding to the pitch period of the speech.
JP2008150267A 2008-06-09 2008-06-09 Speech generator Expired - Fee Related JP5025571B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008150267A JP5025571B2 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Speech generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008150267A JP5025571B2 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Speech generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009294570A true JP2009294570A (en) 2009-12-17
JP5025571B2 JP5025571B2 (en) 2012-09-12

Family

ID=41542781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008150267A Expired - Fee Related JP5025571B2 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Speech generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5025571B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR329497A (en) * 1903-02-18 1903-08-01 Alphonse Cyrille Edouard Ferli Musical instrument referred to as the "cloutophone"
US4184406A (en) * 1978-04-04 1980-01-22 Panevska Mary A Miniature manually operable musical instrument
JPH0365386U (en) * 1989-10-31 1991-06-25
JP2002229577A (en) * 2001-01-31 2002-08-16 Pigeon Corp Motherese-like tone generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR329497A (en) * 1903-02-18 1903-08-01 Alphonse Cyrille Edouard Ferli Musical instrument referred to as the "cloutophone"
US4184406A (en) * 1978-04-04 1980-01-22 Panevska Mary A Miniature manually operable musical instrument
JPH0365386U (en) * 1989-10-31 1991-06-25
JP2002229577A (en) * 2001-01-31 2002-08-16 Pigeon Corp Motherese-like tone generator

Also Published As

Publication number Publication date
JP5025571B2 (en) 2012-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fabre et al. Aeroacoustics of musical instruments
CN101105937B (en) Electronic music production method
JP2011048335A (en) Singing voice synthesis system, singing voice synthesis method and singing voice synthesis device
Gough Violin acoustics
Halmrast et al. Gesture and timbre
Kartofelev et al. Modeling a vibrating string terminated against a bridge with arbitrary geometry
Parker Good vibrations: The physics of music
Ardaillon Synthesis and expressive transformation of singing voice
CN116504218A (en) Voice synthesis method and voice synthesis system
Fletcher et al. The physics of organ pipes
JP5025571B2 (en) Speech generator
Weinberg et al. Jam'aa-A Middle Eastern Percussion Ensemble for Human and Robotic Players
Bloland The Electromagnetically-prepared Piano and its Compositional Implications.
Guillemain Some roles of the vocal tract in clarinet breath attacks: Natural sounds analysis and model-based synthesis
Gough Measurement, modelling and synthesis of violin vibrato sounds
Schneider et al. Sound, pitches and tuning of a historic carillon
Snyder The Birl: Adventures in the development of an electronic wind instrument
Yoshimura et al. A" voice" instrument based on vocal tract models by using soft material for a 3D printer and an electrolarynx.
Taylor Sounds of music
Risset et al. Sculpting sounds with computers: music, science, technology
Curtin et al. Violin
Angster et al. Properties of the sound of flue organ pipes
CN212624763U (en) Music box capable of playing
Bader et al. Saxophone
Howard Virtual choirs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110318

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120529

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120619

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees