JP2554616B2 - 音声合成用全極型ディジタルフィルタ - Google Patents
音声合成用全極型ディジタルフィルタInfo
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- JP2554616B2 JP2554616B2 JP60145714A JP14571485A JP2554616B2 JP 2554616 B2 JP2554616 B2 JP 2554616B2 JP 60145714 A JP60145714 A JP 60145714A JP 14571485 A JP14571485 A JP 14571485A JP 2554616 B2 JP2554616 B2 JP 2554616B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音声合成器の回路構成に関し，特にライン・
スペクトラム・ペア（Line Spectyum Pair:LSP）音声合
成器をシグナルプロセッサを用いて構成する方法に関す
る。
スペクトラム・ペア（Line Spectyum Pair:LSP）音声合
成器をシグナルプロセッサを用いて構成する方法に関す
る。
音源情報を入力とし，周波数分析パラメータを乗数と
するLSP音声合成器がある。
するLSP音声合成器がある。
第２図は従来のこの種のLSP音声合成器の一例を示す
図であり,1は入力ｕ（ｔ）を受けるための入力端子,2は
加算器,3は端子,4は遅延回路,5は1/2乗算器,6は８ステ
ップの２次の反共振回路,7は６の反共振回路のうち,2個
の遅延回路２個の加算器，及び周波数分析パラメータCi
（ｉ＝１〜８）を乗算係数とする１個の乗算器からなる
最終段のステップ,8はレベル調整増幅器,9は出力端子を
示している（日経エレクトロニクス1918-2-2,No.257,14
8頁）。なお4,5及び６は帰還回路を形成している。また
出力ｖ（ｔ）はv(t)+{x10(t)-x9(t)-s8(t)}であらわさ
れる。しかしながらこの回路は図から分るように全極形
回路であり，極がすべて単位円上にあるため一時的に発
振状態となり，不安定である。その結果ディジタルフィ
ルタの出力雑音が大きくなり，合成音声の品質を低下さ
せるという問題がある。そのため，入力レベルが非零の
ときは信号成分と混合されて直流雑音が増幅されること
はないものの，入力レベルが零，すなわち無音のときは
内部の雑音成分が増幅されて出力に直流オフセットとな
ってあらわれる。従って従来この問題は，フィルタの内
部変数のビット語長を大きくして出力雑音を低減するこ
とにより解決していた。
図であり,1は入力ｕ（ｔ）を受けるための入力端子,2は
加算器,3は端子,4は遅延回路,5は1/2乗算器,6は８ステ
ップの２次の反共振回路,7は６の反共振回路のうち,2個
の遅延回路２個の加算器，及び周波数分析パラメータCi
（ｉ＝１〜８）を乗算係数とする１個の乗算器からなる
最終段のステップ,8はレベル調整増幅器,9は出力端子を
示している（日経エレクトロニクス1918-2-2,No.257,14
8頁）。なお4,5及び６は帰還回路を形成している。また
出力ｖ（ｔ）はv(t)+{x10(t)-x9(t)-s8(t)}であらわさ
れる。しかしながらこの回路は図から分るように全極形
回路であり，極がすべて単位円上にあるため一時的に発
振状態となり，不安定である。その結果ディジタルフィ
ルタの出力雑音が大きくなり，合成音声の品質を低下さ
せるという問題がある。そのため，入力レベルが非零の
ときは信号成分と混合されて直流雑音が増幅されること
はないものの，入力レベルが零，すなわち無音のときは
内部の雑音成分が増幅されて出力に直流オフセットとな
ってあらわれる。従って従来この問題は，フィルタの内
部変数のビット語長を大きくして出力雑音を低減するこ
とにより解決していた。
しかしながら上述した従来の解決法は，専用ハードウ
ェアの回路規模，または16ビットのシグナルプロセッサ
では倍精度演算のためステップ数が増加するという欠点
があった。
ェアの回路規模，または16ビットのシグナルプロセッサ
では倍精度演算のためステップ数が増加するという欠点
があった。
回路規模またはステップ数を増加させることなくディ
ジタルフィルタの出力雑音の問題を解決するために，本
発明は内部の演算ビット数を増加させないで以下の処理
を行なうようにしたものである。すなわち，入力＝０す
なわち無音区間でフィルタ出力を強制的に零とし，また
有音区間と無音区間（入力＝０）の間を滑らかに接続す
るために，語尾においてスムージングを行なうようにし
たものである。
ジタルフィルタの出力雑音の問題を解決するために，本
発明は内部の演算ビット数を増加させないで以下の処理
を行なうようにしたものである。すなわち，入力＝０す
なわち無音区間でフィルタ出力を強制的に零とし，また
有音区間と無音区間（入力＝０）の間を滑らかに接続す
るために，語尾においてスムージングを行なうようにし
たものである。
すなわち本発明によれば，遅延器、加算器、およびフ
レーム単位に変化する乗算器から構成される帰還路と，
フレーム単位に変化する入力データの一部及び前記帰還
路の出力を入力し、前記入力データが非零のフレームの
ときは前記入力した帰還路出力を出力し、前記入力デー
タが零のフレームの時は前記帰還路の出力を出力しない
スイッチ手段と、前記入力データの主部と前記スイッチ
手段の出力を加算し、この加算出力の主部を出力とし、
一部を前記帰還路への入力として供給する加算器と、前
記加算出力の主部を、前記入力データが非零のフレーム
と零のフレームの間で補間を行ってスムージングされた
信号を出力する補間値乗算器と、この補間値乗算器の出
力のレベル調整を行うレベル調整増幅器とを備えたこと
を特徴とする音声合成用全極型ディジタルフィルタが得
られる。
レーム単位に変化する乗算器から構成される帰還路と，
フレーム単位に変化する入力データの一部及び前記帰還
路の出力を入力し、前記入力データが非零のフレームの
ときは前記入力した帰還路出力を出力し、前記入力デー
タが零のフレームの時は前記帰還路の出力を出力しない
スイッチ手段と、前記入力データの主部と前記スイッチ
手段の出力を加算し、この加算出力の主部を出力とし、
一部を前記帰還路への入力として供給する加算器と、前
記加算出力の主部を、前記入力データが非零のフレーム
と零のフレームの間で補間を行ってスムージングされた
信号を出力する補間値乗算器と、この補間値乗算器の出
力のレベル調整を行うレベル調整増幅器とを備えたこと
を特徴とする音声合成用全極型ディジタルフィルタが得
られる。
次に本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図はLSP音声合成器のディジタルフィルタの回路
構成を示す図である。この第１図の本発明の回路が第２
図の従来の回路と異なるのは，入力ｕ（ｔ）の有音区間
（ｕ（ｔ）≠０）ではオンとなり，無音区間（ｕ（ｔ）
＝０）でオフとなるスイッチ11を，帰還路（４＋５＋
６）と加算器２の接続部に設け，語尾のスムージングを
行うために１〜０で補間した値を掛ける補間値乗算器12
を，端子３とレベル調整増幅器８の間に設けたものであ
る。
構成を示す図である。この第１図の本発明の回路が第２
図の従来の回路と異なるのは，入力ｕ（ｔ）の有音区間
（ｕ（ｔ）≠０）ではオンとなり，無音区間（ｕ（ｔ）
＝０）でオフとなるスイッチ11を，帰還路（４＋５＋
６）と加算器２の接続部に設け，語尾のスムージングを
行うために１〜０で補間した値を掛ける補間値乗算器12
を，端子３とレベル調整増幅器８の間に設けたものであ
る。
第１図の回路において，入力ｕ（ｔ）が零でないとき
即ち有音区間では，スイッチ11が導通状態であり，又補
間値乗算器12は１で補間した値を掛け続けるので，この
回路の動作は第２図の従来の回路の動作と全く同じであ
る。
即ち有音区間では，スイッチ11が導通状態であり，又補
間値乗算器12は１で補間した値を掛け続けるので，この
回路の動作は第２図の従来の回路の動作と全く同じであ
る。
次に入力ｕ（ｔ）が零になると即ち無音区間になる
と，スイッチ11が非導通状態になるので，加算器２は入
力レベルと負帰還路パスとの加算は行わず，補間値乗算
器12が動作して語尾のスムージングが行われる。
と，スイッチ11が非導通状態になるので，加算器２は入
力レベルと負帰還路パスとの加算は行わず，補間値乗算
器12が動作して語尾のスムージングが行われる。
第３図はこの語尾のスムージングの動作を説明する図
あって，tm〜tn+N間のサンプル数をN,あるサンプル時の
端子３における出力をviとすると（０ｉＮ），スム
ージングによる出力vi′は となる。よって語尾においてはあるレベルから次第に零
に下がる。すなわちスムージングが行われる。
あって，tm〜tn+N間のサンプル数をN,あるサンプル時の
端子３における出力をviとすると（０ｉＮ），スム
ージングによる出力vi′は となる。よって語尾においてはあるレベルから次第に零
に下がる。すなわちスムージングが行われる。
一方スイッチ11がオフになって，帰還路の遅延回路４
の入力が零になると，反共振回路６における内部変数
（x1〜10,y1〜8）は帰還路が構成されないた順次零にな
る。従って次に入力ｕ（ｔ）が零でなくなったとき即ち
有音区間になったとき，その時点では内部変数が零であ
るから，フィルタ出力の雑音が増大することはない。
の入力が零になると，反共振回路６における内部変数
（x1〜10,y1〜8）は帰還路が構成されないた順次零にな
る。従って次に入力ｕ（ｔ）が零でなくなったとき即ち
有音区間になったとき，その時点では内部変数が零であ
るから，フィルタ出力の雑音が増大することはない。
従って有音区間が無音区間になるときは語尾のスムー
ジングが行われ，再び有音区間になるときに雑音が生じ
ない。
ジングが行われ，再び有音区間になるときに雑音が生じ
ない。
なお上の実施例ではスイッチ11としてハードとしての
スイッチ回路を用いているが，その代りにソフトウェア
により前述のような動作を行わせることもできる。
スイッチ回路を用いているが，その代りにソフトウェア
により前述のような動作を行わせることもできる。
以上の説明から分るように，シグナルプロセッサにお
ける倍精度演算は単精度演算に比べて約３倍のステップ
数を必要とするが，本発明の音声合成用ディジタルフィ
ルタでは，単精度演算によって雑音問題を解決すること
により，ステップ数を増加させない効果がある。
ける倍精度演算は単精度演算に比べて約３倍のステップ
数を必要とするが，本発明の音声合成用ディジタルフィ
ルタでは，単精度演算によって雑音問題を解決すること
により，ステップ数を増加させない効果がある。
第１図は本発明の一実施例であるLSP音声合成器のディ
ジタルフィルタの回路構成図，第２図は従来のディジタ
ルフィルタの回路構成図，第３図は語尾のスムージング
方法を説明するための図である。 記号の説明:2は加算器,4は遅延回路,5は1/2乗算器,6は
反共振回路,8はレベル調整増幅器,11はスイッチ,12は補
間値乗算器をそれぞれあらわしている。
ジタルフィルタの回路構成図，第２図は従来のディジタ
ルフィルタの回路構成図，第３図は語尾のスムージング
方法を説明するための図である。 記号の説明:2は加算器,4は遅延回路,5は1/2乗算器,6は
反共振回路,8はレベル調整増幅器,11はスイッチ,12は補
間値乗算器をそれぞれあらわしている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 山下 剛史 (56)参考文献 特開 昭57−97595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−93498（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】遅延器、加算器、およびフレーム単位に変
化する乗算器から構成される帰還路と、フレーム単位に
変化する入力データの一部及び前記帰還路の出力を入力
し、前記入力データが非零のフレームのときは前記入力
した帰還路出力を出力し、前記入力データが零のフレー
ムの時は前記帰還路出力を出力しないスイッチ手段と、
前記入力データの主部と前記スイッチ手段の出力を加算
し、この加算出力の主部を出力とし一部を前記帰還路へ
の入力として供給する加算器と、前記加算出力の主部
を、前記入力データが非零のフレームと零のフレームの
間で補間を行ってスムージングされた信号を出力する補
間値乗算器と、この補間値乗算器の出力のレベル調整を
行うレベル調整増幅器とを備えたことを特徴とする音声
合成用全極型ディジタルフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145714A JP2554616B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 音声合成用全極型ディジタルフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145714A JP2554616B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 音声合成用全極型ディジタルフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627096A JPS627096A (ja) | 1987-01-14 |
| JP2554616B2 true JP2554616B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15391425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60145714A Expired - Lifetime JP2554616B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 音声合成用全極型ディジタルフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554616B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5797595A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-17 | Casio Computer Co Ltd | Silent sections processing system of voice synthesizer |
| JPS5993498A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-29 | 株式会社日立製作所 | 音声合成装置 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60145714A patent/JP2554616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS627096A (ja) | 1987-01-14 |
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