JP2754965B2 - 電子楽器 - Google Patents
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- JP2754965B2 JP2754965B2 JP3206306A JP20630691A JP2754965B2 JP 2754965 B2 JP2754965 B2 JP 2754965B2 JP 3206306 A JP3206306 A JP 3206306A JP 20630691 A JP20630691 A JP 20630691A JP 2754965 B2 JP2754965 B2 JP 2754965B2
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/481—Formant synthesis, i.e. simulating the human speech production mechanism by exciting formant resonators, e.g. mimicking vocal tract filtering as in LPC synthesis vocoders, wherein musical instruments may be used as excitation signal to the time-varying filter estimated from a singer's speech
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器に関し、特に
フォルマントを合成して楽音信号を修飾する機能を有す
る電子楽器に関する。
フォルマントを合成して楽音信号を修飾する機能を有す
る電子楽器に関する。
【0002】
【従来の技術】人の音声や管楽器の楽音等は声道や管に
よってフィルタがかけられ、ある周波数は強調され、あ
る周波数は減衰され、特有の周波数分布、すなわち、フ
ォルマントを有する。
よってフィルタがかけられ、ある周波数は強調され、あ
る周波数は減衰され、特有の周波数分布、すなわち、フ
ォルマントを有する。
【0003】このようなフォルマントを有する楽音を発
生する電子楽器も知られている。たとえば、一定周波数
の周期波形(たとえば正弦波)を発生すると共に所定ピ
ッチ毎に窓関数を発生し、周期波形と窓関数とを乗算し
て出力するフォルマント合成方式による音声合成装置が
知られている。
生する電子楽器も知られている。たとえば、一定周波数
の周期波形(たとえば正弦波)を発生すると共に所定ピ
ッチ毎に窓関数を発生し、周期波形と窓関数とを乗算し
て出力するフォルマント合成方式による音声合成装置が
知られている。
【0004】この種の音声合成装置によれば、周期波形
の周波数をフォルマント中心周波数とし、このフォルマ
ント中心周波数の両側に窓関数のスペクトルを配置した
スペクトル分布を有するフォルマント音が前記所定ピッ
チ毎に発生される。
の周波数をフォルマント中心周波数とし、このフォルマ
ント中心周波数の両側に窓関数のスペクトルを配置した
スペクトル分布を有するフォルマント音が前記所定ピッ
チ毎に発生される。
【0005】一般に音声などの有声音は特徴的な複数の
フォルマントを有するが、それらに対応し、各種フォル
マント中心周波数を有するフォルマント音を上記のよう
にして発生して重ね合わせることにより、所望の有声音
をある程度忠実に合成することができる。
フォルマントを有するが、それらに対応し、各種フォル
マント中心周波数を有するフォルマント音を上記のよう
にして発生して重ね合わせることにより、所望の有声音
をある程度忠実に合成することができる。
【0006】また、フォルマントを有する無声音を発生
する装置として、特開平2−271397号公報が知ら
れている。この装置は、ホワイトノイズ発生手段により
ホワイトノイズを発生し、ホワイトノイズをフィルタに
通し、低域通過特性を与え、このスペクトル加工された
ノイズ信号にフォルマント中心周波数を有する周期波形
を乗算することによって、ノイズ信号を発生させてい
る。
する装置として、特開平2−271397号公報が知ら
れている。この装置は、ホワイトノイズ発生手段により
ホワイトノイズを発生し、ホワイトノイズをフィルタに
通し、低域通過特性を与え、このスペクトル加工された
ノイズ信号にフォルマント中心周波数を有する周期波形
を乗算することによって、ノイズ信号を発生させてい
る。
【0007】また、線型予測法(LPC)や複合正弦波
モデル(CSM)を用いて、音声のフォルマントを分析
する装置が知られている。たとえば、音声を入力する
と、設定された次数までのフォルマント中心周波数が出
力される。
モデル(CSM)を用いて、音声のフォルマントを分析
する装置が知られている。たとえば、音声を入力する
と、設定された次数までのフォルマント中心周波数が出
力される。
【0008】音声入力部、フォルマント分析部、フォル
マント合成部を備えた電子楽器も知られている。音声入
力部で入力した音声のフォルマントをフォルマント分析
部で分析し、フォルマント周波数、フォルマントレベル
等の情報をフォルマント合成部に送り、フォルマント合
成部でフォルマントを合成し、別に指定した音高で楽音
を発生させる。
マント合成部を備えた電子楽器も知られている。音声入
力部で入力した音声のフォルマントをフォルマント分析
部で分析し、フォルマント周波数、フォルマントレベル
等の情報をフォルマント合成部に送り、フォルマント合
成部でフォルマントを合成し、別に指定した音高で楽音
を発生させる。
【0009】このような電子楽器においては、フォルマ
ント分析部で分析したフォルマント周波数をそのまま全
て用いてフォルマント合成部でフォルマントを合成して
いる。このため、入力した音声とほぼ同じ質の音が合成
される。
ント分析部で分析したフォルマント周波数をそのまま全
て用いてフォルマント合成部でフォルマントを合成して
いる。このため、入力した音声とほぼ同じ質の音が合成
される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】電子楽器は、種々の楽
音を合成することができる。上述のようなフォルマント
分析部、フォルマント合成部を備えた電子楽器におい
て、入力した音声とほぼ同じ質の音のみを合成するの
は、電子楽器の能力としてはその一部のみを用いること
になる。
音を合成することができる。上述のようなフォルマント
分析部、フォルマント合成部を備えた電子楽器におい
て、入力した音声とほぼ同じ質の音のみを合成するの
は、電子楽器の能力としてはその一部のみを用いること
になる。
【0011】本発明の目的は、多彩なフォルマントを有
する楽音を発生することのできる電子楽器を提供するこ
とである。
する楽音を発生することのできる電子楽器を提供するこ
とである。
【0012】本発明の他の目的は、入力するフォルマン
トと異なるフォルマントを有する楽音を発生することの
できる電子楽器を提供することである。
トと異なるフォルマントを有する楽音を発生することの
できる電子楽器を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の電子楽器は、人
の手指の動く方向に沿って可動な部材を有する複数のス
ライド操作子であって、可動な部材の位置に対応する位
置信号を発生するスライド操作子と、前記スライド操作
子に印加される圧力を検出し、対応する圧力信号を発生
する圧力センサと、複数個のフォルマントに関する各2
種類以上のデータを供給するフォルマントデータ供給部
と、前記複数個のフォルマントに関する各2種類以上の
データを前記位置信号と前記圧力信号を用いて修飾し、
修飾されたフォルマントデータを出力するフォルマント
データコントロール部と、前記修飾されたフォルマント
データに基づきフォルマントを合成するフォルマント合
成部とを有する。
の手指の動く方向に沿って可動な部材を有する複数のス
ライド操作子であって、可動な部材の位置に対応する位
置信号を発生するスライド操作子と、前記スライド操作
子に印加される圧力を検出し、対応する圧力信号を発生
する圧力センサと、複数個のフォルマントに関する各2
種類以上のデータを供給するフォルマントデータ供給部
と、前記複数個のフォルマントに関する各2種類以上の
データを前記位置信号と前記圧力信号を用いて修飾し、
修飾されたフォルマントデータを出力するフォルマント
データコントロール部と、前記修飾されたフォルマント
データに基づきフォルマントを合成するフォルマント合
成部とを有する。
【0014】
【作用】入力した音声を分析して得た複数のフォルマン
トデータの中からフォルマントデータを選択・加工する
ことにより、様々なフォルマントを得ることができる。
分析して得たフォルマントをそのまま用いれば、元の音
声とほぼ同じ音色の音が発生できる。フォルマントデー
タを変更すれば、入力した音声とは全く別の、フォルマ
ントに特徴のある音をつくり出すこともできる。
トデータの中からフォルマントデータを選択・加工する
ことにより、様々なフォルマントを得ることができる。
分析して得たフォルマントをそのまま用いれば、元の音
声とほぼ同じ音色の音が発生できる。フォルマントデー
タを変更すれば、入力した音声とは全く別の、フォルマ
ントに特徴のある音をつくり出すこともできる。
【0015】また、音声以外の楽器音等を用いてフォル
マントデータを得、それらを加工してもよい。
マントデータを得、それらを加工してもよい。
【0016】
【実施例】図1に、本発明の基本的実施例の諸形態をを
示す。
示す。
【0017】図1(A)の構成においては、フォルマン
ト分析部1に音声入力が与えられ、音声のフォルマント
を分析し、フォルマントに関するデータを得る。これら
フォルマントに関するデータは、フォルマント分析部1
からフォルマントデータ加工部2へ送られ、所定の加工
が加えられてフォルマント合成部3に送られる。
ト分析部1に音声入力が与えられ、音声のフォルマント
を分析し、フォルマントに関するデータを得る。これら
フォルマントに関するデータは、フォルマント分析部1
からフォルマントデータ加工部2へ送られ、所定の加工
が加えられてフォルマント合成部3に送られる。
【0018】フォルマント合成部3ではフォルマントデ
ータ加工部2を介して送られたフォルマントデータに基
づき、フォルマントを合成する。
ータ加工部2を介して送られたフォルマントデータに基
づき、フォルマントを合成する。
【0019】フォルマントデータ加工部2の形態として
は、図1(B)、(C)に示すようなものがある。
は、図1(B)、(C)に示すようなものがある。
【0020】図1(B)においては、n個のフォルマン
トに関するデータがフォルマント選択手段2aに供給さ
れ、その中からm個のフォルマントが選択されて出力さ
れる。
トに関するデータがフォルマント選択手段2aに供給さ
れ、その中からm個のフォルマントが選択されて出力さ
れる。
【0021】すなわち、フォルマント分析部1で分析し
て得たフォルマントの一部が除去されることにより、残
りのフォルマントのみで新たなフォルマントを合成す
る。どのフォルマントを除去するかによって異なる形態
のフォルマントが発生する。
て得たフォルマントの一部が除去されることにより、残
りのフォルマントのみで新たなフォルマントを合成す
る。どのフォルマントを除去するかによって異なる形態
のフォルマントが発生する。
【0022】図1(C)においては、フォルマント分析
部1からはフォルマント中心周波数Ff、フォルマント
レベルFl、フォルマントのバンド幅Fwが供給され
る。
部1からはフォルマント中心周波数Ff、フォルマント
レベルFl、フォルマントのバンド幅Fwが供給され
る。
【0023】これらのフォルマントに関するデータのう
ち、フォルトマント中心周波数Ffおよびフォルマント
レベルFlは、フォルマントモディファイヤ2bに供給
され、それぞれモディファイされた値となり、フォルマ
ントバンド幅Fwと共にフォルマント合成部3に供給さ
れる。
ち、フォルトマント中心周波数Ffおよびフォルマント
レベルFlは、フォルマントモディファイヤ2bに供給
され、それぞれモディファイされた値となり、フォルマ
ントバンド幅Fwと共にフォルマント合成部3に供給さ
れる。
【0024】たとえば、フォルマント中心周波数Ffを
高周波数方向に所定量変化させ、フォルマントレベルF
lを移動量に伴った適当な量変化させると、男声を女声
に変更すること等ができる。
高周波数方向に所定量変化させ、フォルマントレベルF
lを移動量に伴った適当な量変化させると、男声を女声
に変更すること等ができる。
【0025】図1(D)は、さらに他の形態を示す。フ
ォルマントデータ供給部5は、フォルマントデータコン
トロール部6にフォルマントに関するデータを供給す
る。フォルマントデータコントロール部6は、フォルマ
ントデータを制御した後、フォルマント合成部3に制御
されたフォルマントデータを供給する。
ォルマントデータ供給部5は、フォルマントデータコン
トロール部6にフォルマントに関するデータを供給す
る。フォルマントデータコントロール部6は、フォルマ
ントデータを制御した後、フォルマント合成部3に制御
されたフォルマントデータを供給する。
【0026】フォルマントデータコントロール部6は、
制御信号入力部8からの制御信号を受け取る。制御信号
入力部8は、位置調整用操作子9と圧力調整用操作子7
の組を復数組有する。これらの操作子組はそれぞれ操作
者の1つの指に対応して設けられている。
制御信号入力部8からの制御信号を受け取る。制御信号
入力部8は、位置調整用操作子9と圧力調整用操作子7
の組を復数組有する。これらの操作子組はそれぞれ操作
者の1つの指に対応して設けられている。
【0027】図示の構成においては、位置調整用操作子
9a、9b、9c、9dおよび圧力調整用操作子7a、
7b、7c、7dが設けられており、それぞれの組が小
指を除く薬指から親指までの各指に対応している。
9a、9b、9c、9dおよび圧力調整用操作子7a、
7b、7c、7dが設けられており、それぞれの組が小
指を除く薬指から親指までの各指に対応している。
【0028】たとえば、位置調整用操作子9でフォルマ
ント中心周波数を変更する周波数変更幅を与え、圧力調
整用操作子7でフォルマントレベルを調整する。
ント中心周波数を変更する周波数変更幅を与え、圧力調
整用操作子7でフォルマントレベルを調整する。
【0029】図2は、図1(B)のタイプの具体的実施
例を示す。音声入力部10から音声信号がフォルマント
分析部1に供給される。
例を示す。音声入力部10から音声信号がフォルマント
分析部1に供給される。
【0030】フォルマント分析部1は、10次までのフ
ォルマントを分析する能力を有し、分析した各フォルマ
ントのフォルトマント中心周波数Ffとフォルマントレ
ベルFlを出力する。フォルマント分析部1のこれらの
出力信号は、各次数毎に設けられたゲート15a、15
b、…15jを介してフォルマント合成部3に供給され
る。
ォルマントを分析する能力を有し、分析した各フォルマ
ントのフォルトマント中心周波数Ffとフォルマントレ
ベルFlを出力する。フォルマント分析部1のこれらの
出力信号は、各次数毎に設けられたゲート15a、15
b、…15jを介してフォルマント合成部3に供給され
る。
【0031】分析次数入力部11は、フォルマント分析
部1で分析する分析次数を入力する。たとえば、分析次
数として6を入力すれば、第1次フォルマントから第6
次フォルマントまでの6個のフォルマントが分析され
る。分析次数は、フォルマント選択部16にも送られ
る。フォルマント選択部16では、分析したフォルマン
トのうち、どの次数のフォルマントを用いるかを選択す
る。
部1で分析する分析次数を入力する。たとえば、分析次
数として6を入力すれば、第1次フォルマントから第6
次フォルマントまでの6個のフォルマントが分析され
る。分析次数は、フォルマント選択部16にも送られ
る。フォルマント選択部16では、分析したフォルマン
トのうち、どの次数のフォルマントを用いるかを選択す
る。
【0032】たとえば、分析次数入力部で分析次数6を
入力すると、フォルマント選択部16の1次から6次ま
でのフォルマント選択スイッチ17が点灯する。選択し
ない次数のフォルマント選択スイッチを押圧すると、そ
のスイッチは消灯し、対応する次数のフォルマントは選
択されなくなる。
入力すると、フォルマント選択部16の1次から6次ま
でのフォルマント選択スイッチ17が点灯する。選択し
ない次数のフォルマント選択スイッチを押圧すると、そ
のスイッチは消灯し、対応する次数のフォルマントは選
択されなくなる。
【0033】フォルマント選択部16で選択されたフォ
ルマント次数に対しては選択信号がゲート回路15に供
給される。選択されなかった次数のゲートに対しては、
選択信号が送られず、たとえそのゲートにフォルマント
分析部1からフォルマントデータが供給されてもフォル
マント合成部3には転送されない。
ルマント次数に対しては選択信号がゲート回路15に供
給される。選択されなかった次数のゲートに対しては、
選択信号が送られず、たとえそのゲートにフォルマント
分析部1からフォルマントデータが供給されてもフォル
マント合成部3には転送されない。
【0034】フォルマント選択部16で選択した選択フ
ォルマント数mは、フォルマント合成部3およびフォル
マントバンド幅データ供給部18に送られる。フォルマ
ントバンド幅データ供給部18は、選択された各フォル
マントに対して、所定のバンド幅データを供給する。こ
れらのバンド幅データはフォルマント合成部3に送られ
る。
ォルマント数mは、フォルマント合成部3およびフォル
マントバンド幅データ供給部18に送られる。フォルマ
ントバンド幅データ供給部18は、選択された各フォル
マントに対して、所定のバンド幅データを供給する。こ
れらのバンド幅データはフォルマント合成部3に送られ
る。
【0035】また、鍵盤等で構成された音高情報発生部
19は、音高情報をフォルマント合成部3に供給する。
また、フォルマント分析部1からは有声音の程度を示す
パラメータである有声度V等のデータをフォルマント合
成部3に供給してもよい。
19は、音高情報をフォルマント合成部3に供給する。
また、フォルマント分析部1からは有声音の程度を示す
パラメータである有声度V等のデータをフォルマント合
成部3に供給してもよい。
【0036】このようにして、フォルマント合成部3は
種々のフォルマントデータを入力し、対応するフォルマ
ントを合成して楽音信号をサウンドシステム20に供給
する。
種々のフォルマントデータを入力し、対応するフォルマ
ントを合成して楽音信号をサウンドシステム20に供給
する。
【0037】フォルマント分析部1で分析したフォルマ
ントのうち、フォルマント選択部16で選択したフォル
マントのみがフォルマント合成部3に送られるため、音
声入力部10で入力した音声と同等の音声を作成するこ
とも、異なる音声を作成することもできる。
ントのうち、フォルマント選択部16で選択したフォル
マントのみがフォルマント合成部3に送られるため、音
声入力部10で入力した音声と同等の音声を作成するこ
とも、異なる音声を作成することもできる。
【0038】図3は、フォルトマント中心周波数の変化
を示すグラフである。図3(A)は、「アイウエオ」の
発音を、分析次数6でフォルマント分析した結果得られ
るフォルトマント中心周波数を示す。これらのフォルト
マント中心周波数をすべて利用すれば、分析次数n=
6、選択フォルマント数m=6となる。
を示すグラフである。図3(A)は、「アイウエオ」の
発音を、分析次数6でフォルマント分析した結果得られ
るフォルトマント中心周波数を示す。これらのフォルト
マント中心周波数をすべて利用すれば、分析次数n=
6、選択フォルマント数m=6となる。
【0039】図3(B)は、同一の「アイウエオ」の音
声を、分析次数7で分析し、そのうち第7次フォルマン
トを除く6個のフォルマントの中心周波数を示したグラ
フである。
声を、分析次数7で分析し、そのうち第7次フォルマン
トを除く6個のフォルマントの中心周波数を示したグラ
フである。
【0040】すなわち、図3(A)と(B)は分析次数
が1異なるるフォルマントの波形である。図3(B)の
波形においては、たとえば第4次フォルマントの形状
が、図3(A)のフォルマント形状と比較して大幅に変
化している。このように、選択したフォルマントの次数
は同じであっても分析次数が異なればフォルマントは同
一とは限らない。
が1異なるるフォルマントの波形である。図3(B)の
波形においては、たとえば第4次フォルマントの形状
が、図3(A)のフォルマント形状と比較して大幅に変
化している。このように、選択したフォルマントの次数
は同じであっても分析次数が異なればフォルマントは同
一とは限らない。
【0041】したがって、分析次数、選択次数を変更す
ることにより、同一の音声入力に対して異なる楽音を発
生することができる。
ることにより、同一の音声入力に対して異なる楽音を発
生することができる。
【0042】図4は、フォルマントレベルの変化を示
す。図4(A)は、分析次数n=6、選択フォルマント
数m=4の場合のフォルマントレベルの時間変化を示
す。図4(B)は、同一の音声に対し、分析次数n=
7、フォルマント数m=4の場合を示す。
す。図4(A)は、分析次数n=6、選択フォルマント
数m=4の場合のフォルマントレベルの時間変化を示
す。図4(B)は、同一の音声に対し、分析次数n=
7、フォルマント数m=4の場合を示す。
【0043】なお、図4(A)、(B)において、横軸
の長さは図3の発音「ア」から「イ」の途中までの長さ
に相当する。
の長さは図3の発音「ア」から「イ」の途中までの長さ
に相当する。
【0044】フォルマントレベルにおいても、たとえば
分析次数nを変化させるだけで同一次数のフォルマント
データが変化していることが判る。
分析次数nを変化させるだけで同一次数のフォルマント
データが変化していることが判る。
【0045】図5は、本発明の他の実施例を示す。本実
施例においては、フォルマント分析部1にRAM14が
接続されており、フォルマント分析部1から供給される
フォルマントデータを記憶する能力を有する。
施例においては、フォルマント分析部1にRAM14が
接続されており、フォルマント分析部1から供給される
フォルマントデータを記憶する能力を有する。
【0046】また、RAM14に関連して書込み/読み
出し指示部12および書込み/読み出し制御部13が設
けられている。書込み/読み出し指示部12には、書込
みスイッチ、読み出しスイッチ、ストップスイッチが設
けられており、いずれかのスイッチを押圧することによ
って、書き込み/読み出しの指示を与える。書き込み/
読み出し制御部13は、書き込み/読み出し指示部12
からの信号に基づき、RAM14a、…14jを制御す
る。
出し指示部12および書込み/読み出し制御部13が設
けられている。書込み/読み出し指示部12には、書込
みスイッチ、読み出しスイッチ、ストップスイッチが設
けられており、いずれかのスイッチを押圧することによ
って、書き込み/読み出しの指示を与える。書き込み/
読み出し制御部13は、書き込み/読み出し指示部12
からの信号に基づき、RAM14a、…14jを制御す
る。
【0047】なお、本実施例においては、フォルマント
分析部1はフォルマントの中心周波数Ff、フォルマン
トのレベルFlのみでなく、さらにフォルマントのバン
ド幅Fwのデータも分析し、それぞれのRAMに供給す
る。
分析部1はフォルマントの中心周波数Ff、フォルマン
トのレベルFlのみでなく、さらにフォルマントのバン
ド幅Fwのデータも分析し、それぞれのRAMに供給す
る。
【0048】図2の実施例と比較すると、本実施例にお
いてはより詳細なフォルマント分析を行い、その結果を
メモリに記憶するので、分析に幾分時間がかかってもよ
り忠実、より広範囲のフォルマント合成が行える。フォ
ルマント選択部16により、分析したフォルマントのう
ち所望のフォルマントのみを選択して新たなフォルマン
トを合成する点は、図2の実施例と同様である。
いてはより詳細なフォルマント分析を行い、その結果を
メモリに記憶するので、分析に幾分時間がかかってもよ
り忠実、より広範囲のフォルマント合成が行える。フォ
ルマント選択部16により、分析したフォルマントのう
ち所望のフォルマントのみを選択して新たなフォルマン
トを合成する点は、図2の実施例と同様である。
【0049】図6は、本発明の他の実施例による電子楽
器を示す。マイクで構成された音声入力装置10aか
ら、音声信号が実時間音声分析回路1aに供給される。
実時間音声分析回路1aは、その内部にローパスフィル
タ(LPF)21、A/D変換器22、データコントロ
ーラ23、スペクトル包絡検出回路25、Ff、Fl検
出回路26を含む。
器を示す。マイクで構成された音声入力装置10aか
ら、音声信号が実時間音声分析回路1aに供給される。
実時間音声分析回路1aは、その内部にローパスフィル
タ(LPF)21、A/D変換器22、データコントロ
ーラ23、スペクトル包絡検出回路25、Ff、Fl検
出回路26を含む。
【0050】なお、データコントローラ23には分析用
波形メモリ24が接続されており、任意に分析用波形を
記憶し、読み出す。また、スペクトル包絡検出回路25
はたとえばLPC法を用いて実現されるが、その他の方
法、たとえばCSM等を用いるものであってもよい。
波形メモリ24が接続されており、任意に分析用波形を
記憶し、読み出す。また、スペクトル包絡検出回路25
はたとえばLPC法を用いて実現されるが、その他の方
法、たとえばCSM等を用いるものであってもよい。
【0051】また、Ff、Fl検出回路26は、たとえ
ばピークピッキングによりフォルトマント中心周波数と
そのレベルを検出する。このようにして、実時間音声分
析回路1aは、音声入力のフォルマントを分析し、フォ
ルトマント中心周波数FfおよびフォルマントレベルF
lを出力する。
ばピークピッキングによりフォルトマント中心周波数と
そのレベルを検出する。このようにして、実時間音声分
析回路1aは、音声入力のフォルマントを分析し、フォ
ルトマント中心周波数FfおよびフォルマントレベルF
lを出力する。
【0052】これらのフォルマントデータはフォルマン
トモディファイヤ2bに供給される。フォルマントモデ
ィファイヤ2bは、フォルマントのレベルFlの信号は
そのままフォルマント合成部3へ伝達し、フォルトマン
ト中心周波数Ffには所望の係数を乗算器32で乗算す
る。乗算の係数はつまみ29を有するスライド操作子2
8、乗算器30、加算器31によって選択される。
トモディファイヤ2bに供給される。フォルマントモデ
ィファイヤ2bは、フォルマントのレベルFlの信号は
そのままフォルマント合成部3へ伝達し、フォルトマン
ト中心周波数Ffには所望の係数を乗算器32で乗算す
る。乗算の係数はつまみ29を有するスライド操作子2
8、乗算器30、加算器31によって選択される。
【0053】たとえば、スライド操作子28はその操作
位置によって0〜1の数を発生する。この0〜1の数は
乗算器30において係数0.2を乗算され、0〜0.2
の数となる。加算器31では、係数0〜0.2と定数1
とが加算され、1〜1.2の係数が乗算器32に印加さ
れる。
位置によって0〜1の数を発生する。この0〜1の数は
乗算器30において係数0.2を乗算され、0〜0.2
の数となる。加算器31では、係数0〜0.2と定数1
とが加算され、1〜1.2の係数が乗算器32に印加さ
れる。
【0054】このようにして、フォルマントの中心周波
数は乗算器32において1〜1.2倍されてフォルマン
ト合成部3に供給される。
数は乗算器32において1〜1.2倍されてフォルマン
ト合成部3に供給される。
【0055】たとえば、母音「ア」におけるバスとソプ
ラノの歌手によるフォルマント周波数は以下のようであ
る。
ラノの歌手によるフォルマント周波数は以下のようであ
る。
【0056】
【表1】 個人差はあるが、男声は低め、女声は高めのフォルト
マント中心周波数である。これは声道や口腔の大きさに
より共振周波数が異なることに起因し、幼児ではソプラ
ノよりさらに高めとなる。
マント中心周波数である。これは声道や口腔の大きさに
より共振周波数が異なることに起因し、幼児ではソプラ
ノよりさらに高めとなる。
【0057】上の表の値によれば、ソプラノのFfはバ
スのFfの約1.2倍のフォルトマント中心周波数を有
する。ソプラノとバスの中間の音声であるテノールやア
ルトに対する周波数の比率は、約1.2倍よりも小さな
値となる。
スのFfの約1.2倍のフォルトマント中心周波数を有
する。ソプラノとバスの中間の音声であるテノールやア
ルトに対する周波数の比率は、約1.2倍よりも小さな
値となる。
【0058】すなわち、フォルトマント中心周波数を1
倍から約1.2倍変化させる機能を有することにより、
人声を任意に高めることができる。また、逆にフォルト
マント中心周波数を1倍〜1/1.2倍する機能を備え
れば、人声を任意に低めることができる。
倍から約1.2倍変化させる機能を有することにより、
人声を任意に高めることができる。また、逆にフォルト
マント中心周波数を1倍〜1/1.2倍する機能を備え
れば、人声を任意に低めることができる。
【0059】なお、図6の実施例においては、周波数を
変化させるのに乗算器を用いたが、加算器を用いて周波
数をシフトさせることも可能である。また、これらを適
当に組み合わせてもよい。これらによって既存の声を他
の声質に変えたり、あるいは声以外の全く異なる音に変
えることができる。
変化させるのに乗算器を用いたが、加算器を用いて周波
数をシフトさせることも可能である。また、これらを適
当に組み合わせてもよい。これらによって既存の声を他
の声質に変えたり、あるいは声以外の全く異なる音に変
えることができる。
【0060】前述の実施例においては、フォルトマント
中心周波数をモディファイしたが、代わりにまたは加え
てフォルマントレベルをモディファイしてもよい。より
高次のフォルマントレベルを持ち上げれば固い声質に、
下げれば柔らかい声質になる。
中心周波数をモディファイしたが、代わりにまたは加え
てフォルマントレベルをモディファイしてもよい。より
高次のフォルマントレベルを持ち上げれば固い声質に、
下げれば柔らかい声質になる。
【0061】図7は、フォルマントモディファイヤの他
の形態を示す。図7(A)においては、フットペダル、
スライドボリューム等の操作子33の出力信号がテーブ
ル参照部34に供給され、テーブルを参照することによ
って一定の変化を受け、変換された信号が演算部35に
送られる。演算部35は上述のような乗算、加算等を行
ってフォルマントデータをモディファイする。
の形態を示す。図7(A)においては、フットペダル、
スライドボリューム等の操作子33の出力信号がテーブ
ル参照部34に供給され、テーブルを参照することによ
って一定の変化を受け、変換された信号が演算部35に
送られる。演算部35は上述のような乗算、加算等を行
ってフォルマントデータをモディファイする。
【0062】テーブル参照部34はたとえば図中下方に
示す入力−出力特性を有する。たとえば、フットペダル
を次第に踏み込むと出力は当初踏込み量に応じて増大す
るが、中間点において最大値をとり、それ以上踏み込む
と出力は逆に減少する。
示す入力−出力特性を有する。たとえば、フットペダル
を次第に踏み込むと出力は当初踏込み量に応じて増大す
るが、中間点において最大値をとり、それ以上踏み込む
と出力は逆に減少する。
【0063】すなわち、フットペダルを一杯に踏み込ん
だ状態ではフットペダルを全く踏み込まない状態と同一
の出力信号が発生する。なお、これらの信号処理は操作
子33の出力信号を一端デジタル信号に変換した後、行
うことが好ましい。
だ状態ではフットペダルを全く踏み込まない状態と同一
の出力信号が発生する。なお、これらの信号処理は操作
子33の出力信号を一端デジタル信号に変換した後、行
うことが好ましい。
【0064】図7(B)においては、操作子33の出力
信号はデジタル信号に変換された後、演算部37に送ら
れ、係数供給部36から供給される係数を乗算されて演
算部38に送られる。操作子33の操作量と係数供給部
36から供給される係数に応じた信号が演算部38に供
給され、たとえばフォルトマント中心周波数Ffをモデ
ィファイする。
信号はデジタル信号に変換された後、演算部37に送ら
れ、係数供給部36から供給される係数を乗算されて演
算部38に送られる。操作子33の操作量と係数供給部
36から供給される係数に応じた信号が演算部38に供
給され、たとえばフォルトマント中心周波数Ffをモデ
ィファイする。
【0065】たとえば、係数供給部36で各次数のフォ
ルマントに対し、異なる係数を設定することにより、操
作子33の操作に対して各フォルマントが異なる量モデ
ィファイされる。
ルマントに対し、異なる係数を設定することにより、操
作子33の操作に対して各フォルマントが異なる量モデ
ィファイされる。
【0066】たとえば、操作子33を全領域操作したと
き、約1オクターブの周波数変更が指示されるとし、係
数供給部36は1次から4次の各フォルマントに対し、
係数0.25、0.38、0.4、0.0を供給する場
合、操作子33から供給される信号が0のとき、発生す
る音声が「ア」であると、操作子33を一杯に操作する
と発生する音声は「オ」に変化する。
き、約1オクターブの周波数変更が指示されるとし、係
数供給部36は1次から4次の各フォルマントに対し、
係数0.25、0.38、0.4、0.0を供給する場
合、操作子33から供給される信号が0のとき、発生す
る音声が「ア」であると、操作子33を一杯に操作する
と発生する音声は「オ」に変化する。
【0067】その他、係数供給部36から供給する係数
を種々に設定することにより、ソプラノ、アルト、テノ
ール、バス間の変化を行うこともできる。
を種々に設定することにより、ソプラノ、アルト、テノ
ール、バス間の変化を行うこともできる。
【0068】図8は、本発明の実施例による他の電子楽
器を示す。フォルマントデータメモリ41は、種々のフ
ォルマントに関するデータを記憶する。音色選択部42
は、音色選択することによってフォルマントデータメモ
リ41内のフォルマントデータをアクセスし、所望のフ
ォルマントデータを供給する。
器を示す。フォルマントデータメモリ41は、種々のフ
ォルマントに関するデータを記憶する。音色選択部42
は、音色選択することによってフォルマントデータメモ
リ41内のフォルマントデータをアクセスし、所望のフ
ォルマントデータを供給する。
【0069】図示の構成においては、音色を選択すると
フォルマントデータメモリ41からフォルマントの中心
周波数Ff、フォルマントレベルFl、フォルマントの
バンド幅Fwの組が4組読みだされるように設定されて
いる。
フォルマントデータメモリ41からフォルマントの中心
周波数Ff、フォルマントレベルFl、フォルマントの
バンド幅Fwの組が4組読みだされるように設定されて
いる。
【0070】これら3種のフォルマントデータの内、フ
ォルマントのバンド幅Fwはそのままフォルマント合成
部3に送られるが、他の2種類のフォルマントデータF
fとFlは加算器46、49を介してフォルマント合成
部3に接続される。加算器46には、コントロール部4
3の発生する位置信号に感度係数供給部44が発生する
感度を乗算器45で乗算した信号が印加される。
ォルマントのバンド幅Fwはそのままフォルマント合成
部3に送られるが、他の2種類のフォルマントデータF
fとFlは加算器46、49を介してフォルマント合成
部3に接続される。加算器46には、コントロール部4
3の発生する位置信号に感度係数供給部44が発生する
感度を乗算器45で乗算した信号が印加される。
【0071】また、加算器49にはコントロール部43
の発生する圧力信号に感度係数供給部49の発生する感
度を乗算器48で乗算した信号が印加される。
の発生する圧力信号に感度係数供給部49の発生する感
度を乗算器48で乗算した信号が印加される。
【0072】コントロール部43は、左手の小指を除く
4本の指に対応した操作子50が設けられている。各操
作子50は、スロット状のスライド部材51およびその
スロットに結合したつまみ52を備えている。
4本の指に対応した操作子50が設けられている。各操
作子50は、スロット状のスライド部材51およびその
スロットに結合したつまみ52を備えている。
【0073】つまみ52には圧力センサが結合されてお
り、指でつまみ52を操作することにより、スロット5
1内の位置を示す位置信号と、指でつまみ52を押圧す
る圧力信号とが発生する。これら位置信号と圧力信号
は、乗算器45、48においてそれぞれ設定された感度
を乗算され、加算器46、49に送られている。
り、指でつまみ52を操作することにより、スロット5
1内の位置を示す位置信号と、指でつまみ52を押圧す
る圧力信号とが発生する。これら位置信号と圧力信号
は、乗算器45、48においてそれぞれ設定された感度
を乗算され、加算器46、49に送られている。
【0074】フォルマント合成部3には鍵盤、ウィンド
コントローラ等の形態を有する音高情報発生部19から
音高情報が供給される。フォルマント合成部3は供給さ
れたフォルマントデータに基づき、音高情報にフォルマ
ントを付与し、所定の音色を有する楽音を発生させる。
コントローラ等の形態を有する音高情報発生部19から
音高情報が供給される。フォルマント合成部3は供給さ
れたフォルマントデータに基づき、音高情報にフォルマ
ントを付与し、所定の音色を有する楽音を発生させる。
【0075】たとえば、各操作子50は、センタークリ
ック付のスライド操作子であり、指でつまみ52をセン
タークリックの位置から駆動することにより、位置信
号、圧力信号を発生する。
ック付のスライド操作子であり、指でつまみ52をセン
タークリックの位置から駆動することにより、位置信
号、圧力信号を発生する。
【0076】図示の構成においては、位置信号によって
フォルマントの中心周波数を制御し、圧力信号によって
フォルマントレベルを制御する。4種類のフォルマント
の中心周波数とレベルを片手で任意にコントロールでき
る。感度係数の設定により指の差を補償して自然な感覚
のコントロールを実現することができる。
フォルマントの中心周波数を制御し、圧力信号によって
フォルマントレベルを制御する。4種類のフォルマント
の中心周波数とレベルを片手で任意にコントロールでき
る。感度係数の設定により指の差を補償して自然な感覚
のコントロールを実現することができる。
【0077】また、感度係数供給部44、47の設定を
変更することにより、種々の演奏形態を実現することが
できる。
変更することにより、種々の演奏形態を実現することが
できる。
【0078】なお、上述の実施例においては、フォルマ
ント分析部ではLPCやCSM等を用いて最大10次ま
でのフォルマントを分析したが、フォルマント分析手法
や分析次数は任意である。フォルマントデータは、少な
くともフォルマント中心周波数と、その他のデータを含
むが、何種類のデータを用いるかも任意である。
ント分析部ではLPCやCSM等を用いて最大10次ま
でのフォルマントを分析したが、フォルマント分析手法
や分析次数は任意である。フォルマントデータは、少な
くともフォルマント中心周波数と、その他のデータを含
むが、何種類のデータを用いるかも任意である。
【0079】入力としては音声を用いる場合を主に説明
したが、入力は音声に限らない。音高情報発生部は、鍵
盤、ウィンドコントローラ等の他、ピッチ情報を発生す
るものであればどの様なものでもよい。たとえば、ギタ
ーシンセサイザ等を用いることもできる。
したが、入力は音声に限らない。音高情報発生部は、鍵
盤、ウィンドコントローラ等の他、ピッチ情報を発生す
るものであればどの様なものでもよい。たとえば、ギタ
ーシンセサイザ等を用いることもできる。
【0080】フォルマント合成部は、フォルマント中心
周波数、フォルマントレベル、フォルマントのバンド幅
等のパラメータに基づいて、フォルマントを作成する。
たとえば、特開平2−254497号公報に記載のよう
なフォルマント合成部を用いることができる。
周波数、フォルマントレベル、フォルマントのバンド幅
等のパラメータに基づいて、フォルマントを作成する。
たとえば、特開平2−254497号公報に記載のよう
なフォルマント合成部を用いることができる。
【0081】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
様々な形態に変化するフォルマントを有する楽音を発生
することのできる電子楽器が提供される。
様々な形態に変化するフォルマントを有する楽音を発生
することのできる電子楽器が提供される。
【0083】演奏者の意図に応じてフォルマントを変更
することができるため、多彩なフォルマントを有する音
色の楽音を発生させることができる。
することができるため、多彩なフォルマントを有する音
色の楽音を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す。図1(A)、
(B)、(C)、(D)は本発明の基本的実施例の形態
を説明するためのブロック図である。
(B)、(C)、(D)は本発明の基本的実施例の形態
を説明するためのブロック図である。
【図2】 本発明のより具体的な実施例を示すブロック
図である。
図である。
【図3】 フォルマント分析次数の変化によるフォルト
マント中心周波数の変化の態様を示すグラフである。
マント中心周波数の変化の態様を示すグラフである。
【図4】 フォルマント分析次数の変化によるフォルマ
ントレベルの変化を示すグラフである。
ントレベルの変化を示すグラフである。
【図5】 本発明の実施例を示すブロック図である。
【図6】 本発明の実施例を示すブロック図である。
【図7】 フォルマントモディファイヤの2形態を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図8】 本発明の実施例を示すブロック図である。
1 フォルマント分析部、 2 フォルマントデータ加
工部、 3 フォルマント合成部、 5 フォルマント
データ供給部、 6 フォルマントデータコントロール
部、 7 圧力調整操作子、 8 制御信号入力部、
9 位置調整操作子、 10 音声入力部、 11 分
析次数入力部、 12 書込み/読み出し指示部、 1
3 書き込み/読み出し制御部、 14 RAM、 1
5 ゲート、 16 フォルマント選択部、 17 フ
ォルマント選択スイッチ、 18フォルマントバンド幅
データ供給部、 19 音高情報発生部、 20 サウ
ンドシステム、 21 ローパスフィルタ、 22 A
/D変換器、 23 データコントローラ、 24 分
析用波形メモリ、 25 スペクトル包絡検出回路、2
6 Ff、Fl検出回路、 28 操作子、 29 つ
まみ、 33操作子、34 テーブル参照部、 35
演算部、 36 係数供給部、 37、38 演算部、
41 フォルマントデータメモリ、 42 音色選択
部、43 コントロール部、 44、47 感度係数供
給部
工部、 3 フォルマント合成部、 5 フォルマント
データ供給部、 6 フォルマントデータコントロール
部、 7 圧力調整操作子、 8 制御信号入力部、
9 位置調整操作子、 10 音声入力部、 11 分
析次数入力部、 12 書込み/読み出し指示部、 1
3 書き込み/読み出し制御部、 14 RAM、 1
5 ゲート、 16 フォルマント選択部、 17 フ
ォルマント選択スイッチ、 18フォルマントバンド幅
データ供給部、 19 音高情報発生部、 20 サウ
ンドシステム、 21 ローパスフィルタ、 22 A
/D変換器、 23 データコントローラ、 24 分
析用波形メモリ、 25 スペクトル包絡検出回路、2
6 Ff、Fl検出回路、 28 操作子、 29 つ
まみ、 33操作子、34 テーブル参照部、 35
演算部、 36 係数供給部、 37、38 演算部、
41 フォルマントデータメモリ、 42 音色選択
部、43 コントロール部、 44、47 感度係数供
給部
Claims (1)
- 【請求項1】 人の手指の動く方向に沿って可動な部材
を有する複数のスライド操作子であって、可動な部材の
位置に対応する位置信号を発生するスライド操作子と、 前記スライド操作子に印加される圧力を検出し、対応す
る圧力信号を発生する圧力センサと、 複数個のフォルマントに関する各2種類以上のデータを
供給するフォルマントデータ供給部と、 前記複数個のフォルマントに関する各2種類以上のデー
タを前記位置信号と前記圧力信号を用いて修飾し、修飾
されたフォルマントデータを出力するフォルマントデー
タコントロール部と、 前記修飾されたフォルマントデータに基づきフォルマン
トを合成するフォルマント合成部とを有する電子楽器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3206306A JP2754965B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 電子楽器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3206306A JP2754965B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 電子楽器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0527771A JPH0527771A (ja) | 1993-02-05 |
JP2754965B2 true JP2754965B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=16521120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3206306A Expired - Fee Related JP2754965B2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 電子楽器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2754965B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001356800A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Korg Inc | ホルマント付加装置 |
JP2010169925A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Konami Digital Entertainment Co Ltd | 音声処理装置、チャットシステム、音声処理方法、ならびに、プログラム |
JP2009237590A (ja) * | 2009-07-16 | 2009-10-15 | Casio Comput Co Ltd | 音声効果付与装置 |
GB2500471B (en) * | 2010-07-20 | 2018-06-13 | Aist | System and method for singing synthesis capable of reflecting voice timbre changes |
JP6056394B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2017-01-11 | ヤマハ株式会社 | 音声処理装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079591B2 (ja) * | 1983-11-01 | 1995-02-01 | 株式会社河合楽器製作所 | 楽器音響解析装置 |
JP2612869B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1997-05-21 | 日本放送協会 | 声質変換方法 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3206306A patent/JP2754965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0527771A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980203 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |