JP2606006B2 - ノイズ音発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子楽器その他の楽
音合成装置に利用され、無声音（子音）、口笛の音また
は自然楽器のアタック部分の音のようなフォルマントを
有するノイズ音を電気的に発生するノイズ音発生装置に
関し、特に、コンパクトで簡単な構成により、発生すべ
きノイズ音のフォルマント特性を連続的に且つ細かく制
御できるものに関し、さらに詳しくは、ノイズフォルマ
ントのスカート部およびバンド幅とを独立に制御できる
ようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】無声音（子音）、口笛の音または自然楽
器のアタック部の音のようなノイズ音は、その周波数ス
ペクトラムが、特定の周波数にピーク振幅を有するフォ
ルマント状となっている（以下、これらのノイズ音のフ
ォルマントをノイズフォルマントという）。電子楽器そ
の他の楽音合成装置においては、ノイズフォルマントの
ノイズ音を発生する場合、従来より、ＩＩＲ（無限応答
インパルス）フィルタやラダーフィルタのような、特定
の周波数に共振点を有するバンドパスフィルタを使用し
ている。図９はこのようにして発生されるノイズ音のノ
イズフォルマントのスペクトルエンベロープを例示する
ものであり、４つのノイズフォルマントから構成されて
いる。各ノイズフォルマントにおいてピーク部の周波数
（以下、中心周波数という）のレベルの１／√２のレベ
ルの部分における帯域幅Ｂをバンド幅と称し、両裾の部
分Ｓをスカート部と称する。

【０００３】しかし、上述のバンドパスフィルタを使用
する方式は、回路構成が大規模となり、特に、同時に多
くの楽音を発生するポリフォニック電子楽器には適さな
かった。また、バンドパスフィルタの共振周波数をリア
ルタイムで連続的に動かすのは困難であるため、この方
式では、フォルマントの中心周波数を連続的且つ微細に
制御することが困難または不可能であった。従って、該
方式は、それぞれ、無声音から有声音（母音）に遷移す
るとき、音高が変化するとき、および、アタック部から
ディケイ部に移るときに、フォルマントの中心周波数が
連続的に変化することとなる人声、口笛の音および自然
楽器音等に忠実な音の発生を行うことができなかった。

【０００４】そこで、特開平第２−２７１３９７号公報
または特開平第２−２７１３９８号公報に開示されてい
る装置は、任意の方法により発生されたホワイトノイズ
信号をローパスフィルタによって処理することにより、
ローパススペクトラム特性を示すノイズ信号を得た後、
該ノイズ信号を所望のノイズフォルマントの中心周波数
に対応する周波数を有する周期波形に乗算する（該周期
波形をノイズ信号により変調する）ことによって、周波
数畳込み原理に基づき、前記周期波形の周波数を中心周
波数として、その左右の側帯波成分として前記ローパス
スペクトラム特性のノイズ信号成分が対称に現れるよう
にし、これにより、所望のノイズフォルマントを有する
ノイズ音信号を発生するようになっている。

【０００５】上述の如く、ローパスフィルタ処理された
ノイズ信号を周期波形により変調することによって、ロ
ーパススペクトラムが前記周期波形の周波数を中心周波
数として左右対称に現れたノイズフォルマントを有する
ノイズ音信号を発生するようにしたので、この従来装置
は、バンドパスフィルタを使用する場合に比べて１／２
の次数のフィルタで済み、回路規模を縮小化できること
となる。また、周期波形の周波数は容易にリアルタイム
で変化できるため、この装置では、周期波形の周波数を
変えることにより、容易に、フォルマントの中心周波数
を連続的に変化することができ、従って、フォルマント
の中心周波数が連続的に変化することとなる人声、口笛
の音および自然楽器音等に忠実な音を発生することがで
きることとなる。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、前記公
報に開示された装置にあっては、ノイズフォルマントの
バンド幅を制御することはできるものの、ノイズフォル
マントのスカート部を独立に制御することができないた
め、ノイズフォルマント特性を細かく制御できず、その
結果、所望のノイズフォルマント音を発生できないとい
う問題点がある。すなわち、この装置では、ノイズフォ
ルマントのバンド幅の制御しかできない構成であり、ス
カート部はバンド幅に追随して変動するだけの構成であ
ったため、ノイズフォルマントのバンド幅を広げようと
した場合にはスカート部もバンド幅に追随して広がり、
また、バンド幅を狭めようとした場合にはスカート部も
バンド幅に追随して狭まることとなる。従って、例え
ば、バンド幅が狭く、しかも、スカート部が広い（なだ
らかな）ノイズフォルマント特性のノイズ音を発生する
ことができない、という欠点があった。勿論、その逆
に、バンド幅が広く、スカート部は狭い（急峻な）ノイ
ズフォルマント特性のノイズ音を発生することもできな
かった。

【０００７】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ノイズフォルマント特性のバンド幅とスカート
部を独立に制御できるようにし、これにより所望のノイ
ズフォルマント特性の細かな制御ができるようにしたノ
イズ音発生装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 この発明に係るノイズ
音発生装置は、ノイズ信号を発生するノイズ信号発生源
と、第１および第２のパラメータを発生するパラメータ
発生手段と、前記第１のパラメータに従って、前記ノイ
ズ信号発生源から与えられる前記ノイズ信号の周波数特
性を制御する周波数特性制御手段と、過去のサンプル値
を前記周波数特性制御手段で周波数特性が制御されたノ
イズ信号に従って所定の変化許容範囲内でランダムに変
化させ、新たなサンプル値として出力する相関ノイズ発
生手段であって、前記所定の変化許容範囲を前記第２の
パラメータに従って変更するものと、前記所望のノイズ
フォルマントの中心周波数に対応する周波数を有する周
期波形を発生する周期波形発生手段と、前記相関ノイズ
発生手段から発生されたノイズ信号を前記周期波形によ
り変調することにより、所望のノイズフォルマント特性
を有するノイズ音信号を発生する変調手段とを具備する
ものである。

【０００９】

【作用】 ノイズ信号発生源は、例えばホワイトノイズ
信号のようなノイズ信号を発生するものである。周波数
特性制御手段においては、パラメータ発生手段から発生
される第１のパラメータに従って、前記ノイズ信号発生
源から発生されるノイズ信号の周波数特性を制御する。
相関ノイズ発生手段においては、過去のサンプル値を前
記周波数特性制御手段で周波数特性が制御されたノイズ
信号に従って所定の変化許容範囲内でランダムに変化さ
せ、新たなサンプル値として出力するものであり、ここ
で、前記所定の変化許容範囲を前記パラメータ発生手段
から発生される第２のパラメータに従って変更する。こ
うして、第１及び第２のパラメータに従って周波数特性
が制御されたノイズ信号が得られ、該ノイズ信号は該制
御に従うスペクトルエンベロープを持つものとなる。追
って実施例として説明するように、ノイズフォルマント
のスカート部は第１のパラメータによって主に制御する
ことができ、バンド幅は第２のパラメータによって主に
制御することができる。

【００１０】周期波形発生手段は、所望のノイズフォル
マントの中心周波数に対応する周波数を有する周期波形
（例えば正弦波）を発生する。変調手段は、前記相関ノ
イズ発生手段から発生されたノイズ信号により前記周期
波形を変調する。これにより、変調手段から出力される
信号は、前記第１及び第２のパラメータにより周波数特
性が制御された（スペクトルエンベロープが制御され
た）ノイズ信号成分が、前記周期波形の周波数を中心に
して、その左右の側帯波として対称に現れたものとな
り、該中心周波数の左右に該ノイズ信号成分のスペクト
ルエンベロープが対称に現われたノイズフォルマントが
得られる。

【００１１】このようにした得られるノイズフォルマン
トにおいて、フォルマントのスカート部およびバンド幅
の特性は、前記第１及び第２のパラメータにより制御さ
れた（スペクトルエンベロープが制御された）ノイズ信
号のスペクトルエンベロープに対応する特性を持つ。つ
まり、このノイズ信号のスペクトルエンベロープの帯域
幅が上記バンド幅に対応し、裾野の広がり具合が上記ス
カート部に対応する。そして、このノイズ信号のスペク
トルエンベロープは、前記第１及び第２のパラメータに
よりそれぞれ主に制御されるようになっているので、フ
ォルマントのスカート部およびバンド幅を夫々制御する
ことができる。従って、スカート部とバンド幅とを夫々
のパラメータに従って制御した所望のノイズフォルマン
トを有するノイズ音を発生できることになる。このノイ
ズ音信号は、音響信号としてサウンドシステムにより音
響的に発音するか、あるいは楽音信号の変調等に使用す
るための制御信号として利用してもよい。

【００１２】以上のような構成により、この発明は、ノ
イズフォルマントのスカート部およびバンド幅の両方を
独立に制御でき、ノイズフォルマント特性を細かく制御
できることとなる。従って、この発明により、例えば、
バンド幅が狭くスカート部が広い、またはその逆に、バ
ンド幅が広くスカート部が狭いノイズフォルマントを有
するノイズ音を発生することができる。また、前記パラ
メータによりスペクトル特性が制御されたノイズ信号に
より周期波形を変調して所望のノイズフォルマントを得
るようにしたので、前記周期波形の周波数を変えること
により、ノイズフォルマントの中心周波数を連続的に変
化することができる。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明を詳細に
説明する。図１はこの発明の一実施例に係るノイズ音発
生装置を示し、この装置は例えば電子楽器の音源として
利用されるものである。クロック関連回路は特に図示し
ていないが、所定の（一定の若しくは可変でも可）サン
プリング周期に従って動作するものである。ホワイトノ
イズ発生器２は、一定の広い周波数帯域内のあらゆる周
波数成分を一様のレベルで含むホワイトノイズ信号を発
生するものである。図２の（ａ）はホワイトノイズ発生
器２から発生されるホワイトノイズ信号のスペクトルエ
ンベロープを例示している。例えば、ホワイトノイズ発
生器２から発生されるホワイトノイズ信号は、−１〜＋
１の範囲で小数部を含む振幅値をランダムにとるディジ
タル信号であるとする。ホワイトノイズ発生器２のホワ
イトノイズ信号発生方式は、シフトレジスタを用いたＭ
系列符号発生方式、コンピュータの乱数発生による乗算
合同方式など、いかなるものであってもよい。ホワイト
ノイズ発生器２で発生したホワイトノイズ信号は、ロー
パスフィルタ回路部３に与えられる。ローパスフィルタ
回路部３は、パラメータＳＫに応じてスペクトルエンベ
ロープの傾斜度を制御することが可能なＩＩＲタイプの
フィルタを構成しており、演算部４と係数テーブル１０
を有している。演算部４において前記ホワイトノイズ信
号に所定のフィルタ演算処理を施すことにより、前記ホ
ワイトノイズ信号から高域成分をカットしたノイズ信号
（以下ローパスノイズ信号という）を出力するようにな
っている。

【００１４】すなわち、演算部４において、減算器５の
プラス入力には、ホワイトノイズ信号の現在値ＷＮが入
力される。遅延回路６は、演算部４から出力されたロー
パスノイズ信号の今回出力値ＬＮｃを１サンプルタイム
遅延し、ローパスノイズ信号の前回出力値ＬＮｐとして
減算器５のマイナス入力に与える。このようにして、減
算器５では、前回出力値ＬＮｐをホワイトノイズ信号の
現在値ＷＮから減算する。該減算器５の算出結果は、適
宜、リミッタ８により−１〜＋１の範囲にリミット処理
された後、乗算器９においてフィルタ係数ｋと乗算され
る。例えば電子楽器の操作パネル（図示せず）での設定
操作に応じて与えられるパラメータＳＫに従って係数テ
ーブル１０からフィルタ係数ｋが読出され、これが乗算
器９に与えられる。パラメータＳＫは、ノイズフォルマ
ントのスカート部を制御するためのパラメータであり、
この実施例においては、０〜７までの８つのパラメータ
ＳＫのいずれかを設定可能になっており、設定されたパ
ラメータＳＫに応じて、適切な値のフィルタ係数ｋが読
出されるようになっている。例えば、フィルタ係数ｋ
は、０．０６２５〜０．７５の範囲内の値をとる。乗算
器９の乗算結果は、加算器１１に与えられ、遅延回路６
から与えられる前回出力値ＬＮｐに加算される。加算器
１１の加算結果は、ローパスノイズ信号の今回出力値Ｌ
Ｎｃとして出力される。

【００１５】図２の（ｂ）は、このような演算部４によ
るフィルタ演算によりローパスフィルタ回路部３から出
力されるローパスノイズ信号のスペクトルエンベロープ
の一例を示す。該ローパスノイズ信号は、フィルタ係数
ｋに応じて高域成分がカットされた右下がりのスペクト
ル特性を示す。また、この右下がりのスペクトル特性の
傾き具合は、フィルタ係数ｋに応じて、従ってパラメー
タＳＫに応じて、制御される。この右下がりのスペクト
ル特性は、後段におけるフォルマント形成の際に、フォ
ルマントのスカート部の特性決定に関与する。

【００１６】次段の直流成分付加部１２は、ローパスフ
ィルタ回路部３から出力されたローパスノイズ信号に直
流成分を付加し、後段で形成されるフォルマントのピー
ク部を急峻化するためのものである。すなわち、加算器
１３は、前記ローパスフィルタ回路部３から出力された
ローパスノイズ信号の今回出力値ＬＮｃに、例えば電子
楽器の操作パネルでの設定操作に応じて与えられるパラ
メータＲＳに従ってテーブル１４から読出される直流成
分オフセット値ＯＦを加算する。この実施例において、
０〜７までの８つのパラメータＲＳのいずれかが設定可
能であり、設定されたパラメータＲＳに応じて、適切な
直流成分オフセット値ＯＦが読出されるようになってい
る。例えば、オフセット値ＯＦは０〜０．１２５の範囲
の値をとる。加算器１３の出力は、適宜、リミッタ１４
により−１〜＋１の範囲にリミット処理された後、次段
の相関ノイズ発生器１６に与えられる。

【００１７】図２の（ｃ）は、このようにして直流成分
付加部１２から出力されるローパスノイズ信号のスペク
トルエンベロープの一例を示す。直流成分の付加により
周波数０付近のスペクトルレベルが増強され、後段の変
調処理によりこのレベル増強された部分がフォルマント
中心周波数に対応するものとなるので、フォルマントの
ピーク部が急峻化されることになる。

【００１８】相関ノイズ発生部１６は、直流成分付加部
１２により直流成分が付加されたローパスノイズ信号に
相関性を持たせることにより、該ローパスノイズ信号の
周波数スペクトル特性をさらに制御したノイズ信号（以
下、相関ノイズ信号という）を出力するものであり、演
算部１８と乗算器２２を有している。演算部１８によっ
て行なう相関ノイズ発生演算の概要については、図３に
依り説明すると、相関ノイズ信号の前回出力値ＣＮｐを
基準として、変化許容範囲係数ｈによって決定される、
上下に等間隔＋ｈ、−ｈの変化許容範囲ＣＮｐ±ｈ内で
ランダムに変化する値を求め、これを相関ノイズ信号の
今回サンプル値ＣＮｃとして出力する。遅延回路１９
は、演算部１８から出力した相関ノイズ信号の今回サン
プル値ＣＮｃを１サンプルタイム遅延し、これを相関ノ
イズ信号の前回出力値ＣＮｐとして該演算部１８内の所
要の回路にフィードバックする。

【００１９】遅延回路１９から出力された前回出力値Ｃ
Ｎｐは、加算器２０および減算器２１の一方の入力にそ
れぞれ入力される。加算器２０および減算器２１の他方
の入力には、乗算器２２を介して変化許容範囲係数ｈが
入力される。乗算器２２は、ノイズフォルマントのバン
ド幅を制御するためのパラメータＢＷに対して適宜の係
数を掛けて変化許容範囲係数ｈを出力する。例えば、パ
ラメータＢＷは電子楽器の操作パネルでの設定操作に応
じて与えられるものであり、０〜１２７の範囲の値をと
る。乗算器２２ではこのパラメータＢＷに対して係数１
／６４を乗じることにより、０．０〜２．０の範囲の値
をとる変化許容範囲係数ｈを発生する。加算器２０は、
前回出力値ＣＮｐを基準にして変化許容範囲係数ｈによ
って定まる変化許容範囲の上限絶対値Ｕを出力し、減算
器２１は、前記変化許容範囲の下限絶対値Ｌを出力す
る。加算器２０から出力された上限絶対値Ｕは、適宜、
上限リミッタ２４により＋１以上にならないように適宜
リミット処理された後、加算器２６のプラス入力に入力
される。また、減算器２１から出力された下限絶対値Ｌ
は、適宜、下限リミッタ２５により−１以下にならない
ように適宜リミット処理された後、減算器２６のマイナ
ス入力に入力される。このようにして、減算器２６では
Ｕ−Ｌが実行され、これにより、上限絶対値Ｕと下限絶
対値Ｌとの間の変化許容幅が求められる。この変化許容
幅Ｕ−Ｌは最大で２，最小で０である。

【００２０】一方、前記リミッタ１４から出力されたロ
ーパスノイズ信号の今回出力値ＬＮは演算器１７に与え
られ、１プラスした後、２で割られる。これは、−１〜
＋１の範囲で変化するローパスノイズ信号ＬＮを０．０
〜１．０の範囲で変化するように変更するためである。

【００２１】減算器２６から出力された変化許容幅デー
タは、乗算器２８に与えられ、演算器１７の出力値に乗
算される。これは、０．０〜２．０の範囲のいずれかの
値を取る変化許容幅データを、０．０〜１．０の範囲で
ランダムに変化するローパスノイズ信号によってスケー
リングすることを意味する。乗算器２８の出力は、加算
器２９に与えられ、前記減算器２１から与えられる下限
絶対値Ｌに加算される。下限絶対値Ｌは相関ノイズ信号
の前回出力値ＣＮｐに相関しており、演算部１８におけ
る上述の演算により、図３によって説明したのと同等の
相関ノイズ発生演算が実行される。このようにして、こ
の加算器２９では、−１〜＋１の範囲で任意の値をラン
ダムにとる、相関ノイズ信号の今回サンプル値ＣＮｃを
出力することとなる。

【００２２】図２の（ｄ）は、相関ノイズ信号発生部１
６から出力される相関ノイズ信号のスペクトルエンベロ
ープを例示するものである。この相関ノイズ信号発生部
１６において、パラメータＢＷにより変化許容幅が制御
されることにより、相関ノイズ信号における低周波成分
が制御され（直流成分若しくは低周波成分の出方が制御
される）、これは、後段におけるフォルマント形成の際
に、フォルマントのバンド幅の特性決定に関与する。

【００２３】周期波形発生部３１は、所望のノイズフォ
ルマントの中心周波数に対応する周波数を有する周期波
形を発生するものである。所望のノイズフォルマントの
中心周波数を設定するフォルマント周波数パラメータＦ
ｃが、電子楽器内の適宜の設定器等（専用の設定器であ
ってもよいし、音色選択に連動していてもよいし、押鍵
等に連動していてもよい）から発生される。この例で
は、フォルマント周波数パラメータＦｃは対数値表現で
与えられるようになっており、対数／リニア変換テーブ
ル３３では、対数値表現のフォルマント周波数パラメー
タＦｃをリニア数値に変換する。位相データ発生器３４
は、対数／リニア変換テーブル３３から出力されるフォ
ルマント周波数パラメータＦｃのリニア値に応じて、該
パラメータＦｃに応じて設定されるフォルマント中心周
波数に相当する周波数で変化する位相データを発生す
る。例えば、フォルマント周波数パラメータＦｃのリニ
ア値に基づく位相変化値を繰返しカウントする位相アド
レスカウンタ等の適宜の手段により位相データ発生器３
４を構成してよい。位相データ発生器３４から発生され
る位相データは、周期波形メモリ３５に対して読出しア
ドレス信号として与えられる。周期波形メモリ３５は、
任意の周期波形（例えば正弦波）について、連続的なサ
ンプル点での振幅値をそれぞれのアドレスに記憶したも
のであり、位相発生器３４からのアドレス信号により指
定されるアドレスから振幅値が順次読出される。このよ
うにして、周期波形メモリ３５からは、フォルマント周
波数パラメータＦｃに対応する周波数を有する周期波形
の連続的なサンプル点の振幅値が読出されることとな
る。なお、複数のフォルマントを形成するために、フォ
ルマント周波数パラメータＦｃを各フォルマント毎に別
々に設定し、各フォルマント毎の中心周波数に対応して
夫々周期波形を発生する。そのために、周期波形発生部
３１は、時分割処理によって各フォルマント毎の中心周
波数に対応する周期波形を発生するようになっていてよ
い。

【００２４】以上のようにして読出された周期波形の振
幅値は、乗算器３６に与えられ、前記相関ノイズ信号の
今回サンプル値ＣＮｃと乗算される。このようにして、
乗算器３６からは、所望フォルマント中心周波数に対応
する周波数の周期波形を相関ノイズ信号によって振幅変
調した信号が出力され、ノイズフォルマントを有するノ
イズ音信号ＮＳが得られる。このノイズフォルマント
は、相関ノイズ信号のスペクトルエンベロープ特性がそ
のまま、該周期波形の周波数を中心としてその両側帯域
に左右対称に現れたものである。

【００２５】エンベロープ発生器３８は、例えば電子楽
器のキーボードから与えられるキーオン信号ＫＯＮに呼
応して、エンベロープデータ設定部４１で設定されたエ
ンベロープパラメータＥＧに従って、ノイズ音信号ＮＳ
の振幅エンベロープを示すエンベロープ波形データＥＤ
を発生するものである。乗算器３９は、前記乗算器３６
から出力されるノイズ音信号ＮＳに楽音としてのエンベ
ロープを付与するために、前記ノイズ音信号ＮＳとエン
ベロープ波形データＥＤとを乗算する。このようにし
て、乗算器３９の出力として、エンベロープ波形データ
ＥＤに従って振幅が時間的に変化するノイズ音信号が得
られることとなる。

【００２６】図９において示したように、ノイズ音とし
て、４つの異なるノイズフォルマントのノイズ音信号Ｎ
Ｓを合成してなるものを発生する場合、フォルマント周
波数パラメータＦｃを各フォルマント毎に設定し、周期
波形メモリ３５から各フォルマントの中心周波数に対応
する周期波形を読み出し、該周期波形を相関ノイズ信号
の今回出力値ＣＮｃに乗算することにより、時分割的に
４つの異なるノイズフォルマントのノイズ音信号ＮＳを
発生する。エンベロープパラメータＥＧも各フォルマン
ト毎に設定し、各フォルマント毎に異なる振幅エンベロ
ープを発生するようにしてよい。また、エンベロープ発
生器３８では各フォルマント毎に異なる振幅エンベロー
プを時分割で発生し、乗算器３９ではノイズ音信号ＮＳ
とエンベロープ波形データＥＤとの乗算を各フォルマン
ト毎に時分割で行なうようにしてよい。アキュームレー
タ４０は、前述のようにして発生された各フォルマント
毎のノイズ音信号ＮＳを累算して、例えば図９に示した
ような複数のノイズフォルマントからなるノイズ音信号
を提供する。

【００２７】アキュームレータ４０から出力されたノイ
ズ音信号は、図示しないＤ／Ａ変換器によりアナログ信
号に変換された後、図示しないサウンドシステムを介し
て音響的に発音するようにしてもよいし、楽音の変調等
のための制御信号として使用するようにしてもよい。

【００２８】次に、この実施例の動作の一例を説明す
る。ホワイトノイズ発生器２で発生したホワイトノイズ
信号はローパスフィルタ回路部３に入力される。ローパ
スフィルタ回路部３では、パラメータＳＫによって決定
されるフィルタ係数ｋに従う演算部４のフィルタ演算に
より、例えば図２の（ｂ）に示したようなスペクトル特
性を有するローパスノイズ信号を出力する。図４はこの
ローパスフィルタ回路部３の周波数制御特性の実例を示
すものであり、パラメータＳＫの数値０〜７に対応して
変化制御される８つの特性をそれぞれスペクトルエンベ
ロープにて示している。この図から、パラメータＳＫの
数値が大きくなるのに応じて該回路部３から出力される
ローパスノイズ信号の高域成分が延びる（つまりフォル
マントのスカート部が広がる）ことが理解される。ロー
パスフィルタ回路部３から出力されたノイズ信号は、次
の直流成分付加部１２において、パラメータＲＳによっ
て決定される直流成分オフセット値ＯＦが加算されるこ
とにより、例えば図２（ｃ）に示したように、周波数０
の近傍の帯域のレベルが急峻化される（つまりフォルマ
ントのピーク部が急峻化される）。ノイズ信号は、次
に、相関ノイズ発生部１６に与えられる。相関ノイズ発
生部１６は、パラメータＢＷによって決定される変化許
容範囲係数ｈに従う演算部１８での演算により、前記ノ
イズ信号を、例えば図２（ｄ）に示したように周波数０
の近傍若しくは低域の帯域（つまりフォルマントのバン
ド幅）を可変制御した相関ノイズ信号に加工する。

【００２９】図５の（ａ）から（ｃ）までは、スカート
部制御用のパラメータＳＫを最小値“０”に固定して、
バンド幅制御用のパラメータＢＷを“１”，“１６”，
“１２７”と変化させた場合において、ローパスフィル
タ回路部３を経て相関ノイズ発生部１６から出力される
相関ノイズ信号のスペクトル特性を示すものである。こ
の図から、パラメータＢＷの数値が大きくなるのに応じ
て、所定レベル以上の帯域つまりバンド幅が広がること
が理解できる。

【００３０】また、図６の（ａ）から（ｃ）までは、ス
カート部制御用のパラメータＳＫを最大値“７”に固定
して、バンド幅制御用のパラメータＢＷを“１”，“１
６”，“１２７”と変化させた場合において、ローパス
フィルタ回路部３を経て相関ノイズ発生部１６から出力
される相関ノイズ信号のスペクトル特性を示すものであ
る。同様に、パラメータＢＷの数値が大きくなるのに応
じて、所定レベル以上の帯域つまりバンド幅が広がるこ
とが理解できる。

【００３１】また、図５の（ａ）と図６の（ａ）を対比
すると、スカート部制御用のパラメータＳＫを大きくす
ればローパスノイズ信号の高域成分が延びる（つまりフ
ォルマントのスカート部が広がる）ことが理解される。

【００３２】相関ノイズ発生部１６から出力された相関
ノイズ信号により周期波形発生部３１において周期波形
メモリ３５から読出される周期波形を変調することによ
り、前記周期波形の周波数に対応する中心周波数を有す
るノイズフォルマントのノイズ音信号に加工される。

【００３３】図７の（ａ）から（ｃ）までは、スカート
部制御用のパラメータＳＫを“０”に固定して、バンド
幅制御用のパラメータＢＷを“１”，“１０”，“８
０”に変化させた場合における、前記ノイズ音信号のノ
イズフォルマント特性を示す。この図から、パラメータ
ＢＷの変化に応じてノイズフォルマントのバンド幅の特
性が変化制御されることが理解される。

【００３４】また、図８の（ａ）から（ｃ）までは、バ
ンド幅制御用のパラメータＢＷを“５”に固定して、ス
カート部制御用のパラメータＳＫを“０”，“４”，
“７”に変化させた場合における、前記ノイズ音信号の
ノイズフォルマント特性の変化を示す。この図から、パ
ラメータＳＫの変化に応じてノイズフォルマントのスカ
ート部の特性が変化制御されることが理解される。

【００３５】このように、この実施例においては、前記
パラメータＳＫ、ＢＷにより、発生すべきノイズフォル
マントのスカート部およびバンド幅の両方を独立に制御
できるため、例えば、バンド幅が狭くスカート部が広
い、またはその逆に、バンド幅が広くスカート部が狭い
ノイズフォルマントを有するノイズ音を発生することが
できることとなる。ただし、前記パラメータＳＫによ
り、スカート部のみが制御されるのではなく、バンド幅
も変化してしまい、また、前記パラメータＢＷにより、
バンド幅のみが制御されるのではなく、スカート部も変
化してしまう。

【００３６】なお、上記実施例では、相関ノイズ発生部
１６において、相関ノイズ信号の回出力値ＣＮｐを基準
として上下に等間隔の変化許容範囲±ｈが決定されるよ
うにしたが、これに限らず、該変化許容範囲は、所定の
中心値に対する前回出力値ＣＮｐのずれに応じて、該ず
れを減らす方向に、すなわち求心傾向を持つように、そ
の上限許容範囲と下限許容範囲とが相補的に逆方向に修
正されるようになっていてもよい。このような修正によ
り、相関ノイズ信号が正負一方の方向に偏って発生され
る現象を効果的に防止することができる。

【００３７】第１及び第２周波数制御手段は、ローパス
フィルタ回路部３と相関ノイズ発生部１６に限らず、他
のものでもよい。また、変調手段も、実施例のような乗
算器３６に限らず、他のものでもよい。また、周期波形
発生手段も実施例のものに限定されないのは勿論であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ノイ
ズフォルマントのスカート部およびバンド幅をそれぞれ
制御するためのパラメータに従ってノイズ信号の周波数
特性を別々に制御し、該周波数特性が制御されたノイズ
信号により所望のノイズフォルマントの中心周波数に対
応する周波数を有する周期波形を変調することにより、
所望のノイズフォルマントのノイズ音を発生するもので
ある。このような構成により、この発明は、発生すべき
ノイズ音のノイズフォルマントにおけるスカート部の特
性およびバンド幅の特性とを独立に制御することがで
き、簡単な構成により、ノイズフォルマント特性を細か
く制御することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係るノイズ音発生装置の一実施例
の全体構成を示すブロック図。

【図２】 同実施例の各部分において発生される信号の
スペクトルエンベロープの一例を示す図。

【図３】 同実施例における相関ノイズ発生部の相関信
号発生動作を説明する図。

【図４】 同実施例におけるローパスフィルタ回路部に
よるフィルタ特性の可変制御例を説明する図。

【図５】 同実施例におけるローパスフィルタ回路部に
おける制御パラメータを固定し、相関ノイズ発生部にお
ける制御パラメータを変化させた場合に得られるノイズ
信号のスペクトル特性の一例を説明する図。

【図６】 同実施例におけるローパスフィルタ回路部に
おける制御パラメータを固定し、相関ノイズ発生部にお
ける制御パラメータを変化された場合に得られるノイズ
信号のスペクトル特性の別の例を説明する図。

【図７】 同実施例において、スカート部制御用パラメ
ータを固定し、バンド幅制御用パラメータを変化させた
場合に得られるノイズフォルマントの一例を示す図。

【図８】 同実施例において、バンド幅制御用パラメー
タを固定し、スカート部制御用パラメータを変化させた
場合に得られるノイズフォルマントの一例を示す図。

【図９】 複数のノイズフォルマントからなるノイズ音
のスペクトルエンベロープの一例を示す図。

【符号の説明】

２…ホワイトノイズ発生器、３…ローパスフィルタ回路
部。１６…相関ノイズ発生部、３１…周期波形発生部、
３８…エンベロープ発生器、３６、３９…乗算器。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノイズ信号を発生するノイズ信号発生源
   と、第１および第２のパラメータを発生するパラメータ発生
   手段と、 前記第１の パラメータに従って、前記ノイズ信号発生源
   から与えられる前記ノイズ信号の周波数特性を制御する
   周波数特性制御手段と、過去のサンプル値を前記周波数特性制御手段で周波数特
   性が制御されたノイズ信号に従って所定の変化許容範囲
   内でランダムに変化させ、新たなサンプル値として出力
   する相関ノイズ発生手段であって、前記所定の変化許容
   範囲を前記第２のパラメータに従って変更するものと、 前記所望のノイズフォルマントの中心周波数に対応する
   周波数を有する周期波形を発生する周期波形発生手段
   と、前記相関ノイズ発生手段から発生された ノイズ信号を前
   記周期波形により変調することにより、所望のノイズフ
   ォルマント特性を有するノイズ音信号を発生する変調手
   段と を具備するノイズ音発生装置。
2. 【請求項２】 前記第１の周波数制御手段がローパスフ
   ィルタ回路からなり、前記第２の周波数制御手段が相関
   ノイズ発生用の演算回路からなる請求項１に記載のノイ
   ズ音発生装置。