JP2812229B2 - 音声及び楽音合成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声及び楽音合成装置
に関し、特にフォルマント音を合成してフォルマントを
有する音声及び楽音を発音する音声及び楽音合成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】音声は、子音部（無声音）と母音部（有
声音）によって構成される。音声の母音部は、肺からの
気流によって声帯に振動が励起され、その結果得られる
空気振動波が気管及び口腔を通過して体外に放射され
る。ここで、空気振動が口腔内を通過する際に、口腔内
の形状、すなわち舌、唇、顎等の構えに応じた多様な共
鳴特性が付与されるので、様々な音色の音声が発音され
る。

【０００３】有声音は特徴的な複数のフォルマントを有
する。これら特徴的な複数のフォルマントを人工的に合
成することにより、所望の有声音をある程度忠実に再現
することができる。有声音の合成装置としては、一定周
波数の周期波形（例えば正弦波）を発生すると共に所定
ピッチの窓関数を発生し、周期波形と窓関数とを乗算し
てフォルマント音を生成する音声合成装置が知られてい
る。

【０００４】無声音の合成装置としては、ホワイトノイ
ズをローパスフィルタによって帯域制限してノイズ音を
発生し、ノイズ音と一定周波数の周期波形とを乗算し、
ノイズフォルマントを発生するものが本願出願人によっ
て既に出願されている（特願平１−９１７６２号）。

【０００５】有声フォルマント及びノイズフォルマント
を合成することにより、所望の音声を発生することがで
きる。一音を発生するには、１つのフォルマントを発生
する発音チャンネルを複数準備し、各発音チャンネルか
ら発生するフォルマントを合成すればよい。このとき、
各発音チャンネルから発生するフォルマントの中心周波
数は、発生しようとする音声に特徴的なものとし、窓関
数のピッチを揃え、全ての発音チャンネルから同時に発
音を開始することが必要になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
の発音チャンネルから同一のフォルマントピッチを有す
るフォルマントを発生し、これを合成して一音を発生す
る音声及び楽音合成装置を提供することである。ここ
で、フォルマントピッチとは、周期波形に乗ずる窓関数
のピッチをいう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、発音開始を指示する発音開始信号、発音すべき音高
情報が入力され、発音開始信号が入力されると、入力さ
れている音高情報に基づいて音の波形を形成する複数の
波形発生手段と、外部から発音開始指示が与えられる
と、前記複数の波形発生手段の中から所定の数の波形発
生手段を選択し、選択された波形発生手段の中の特定の
１つの波形発生手段に発音開始信号及び音高情報を送出
する制御手段と、前記特定の波形発生手段から、前記選
択された波形発生手段の中の他の波形発生手段に、発音
開始信号及び音高情報を転送する転送手段とを有する音
声及び楽音合成装置が提供される。

【０００８】

【作用】複数の波形発生手段のうち特定の１つの波形発
生手段から発音開始信号と音高情報を他の波形発生手段
に転送するため、特定の１つの波形発生手段に対しての
み発音開始信号と音高情報を送出すればよい。複数の波
形発生手段に同時に発音開始信号と音高情報を送出する
必要がないため、発音の制御が容易になる。

【０００９】

【実施例】図１を参照して、本発明の実施例による音声
及び楽音合成装置について説明する。

【００１０】図１は、本発明の実施例による音声及び楽
音合成装置の構成を示すブロック図である。演奏操作子
１は、例えば複数の鍵を有する鍵盤であり、発音開始信
号及び音高情報を出力し、制御部３に供給する。音色設
定操作子２は、音声及び音色情報を出力し、制御部３に
供給する。

【００１１】制御部３には、複数の発音チャンネル４が
接続されている。各発音チャンネルを区別する必要があ
るときは、各発音チャンネルに一連の番号を付与し、こ
の番号で区別する。ある発音チャンネルよりも番号が１
だけ小さいものを前段の発音チャンネル、１だけ大きい
ものを後段の発音チャンネルと呼ぶ。

【００１２】各発音チャンネル４は、発音開始信号が入
力される２つの入力接点ＫＯＮＣＨとＫＯＮＩＮ、フォ
ルマントピッチ情報が入力される２つの入力接点ＰＩＴ
ＣＨとＥＸＴＰＩＮ、フォルマント中心周波数情報が入
力される入力接点ＦＣを有する。

【００１３】さらに、２つずつ設けられた発音開始信号
入力接点とフォルマントピッチ情報入力接点のうちそれ
ぞれどちらの端子から入力される信号を有効とするかを
選択するためのピッチ同期制御信号が与えられるピッチ
同期制御接点ＰＳＹＮを有する。ピッチ同期制御信号
は、「ピッチ同期状態」と「ピッチ非同期状態」の２状
態を有し、「ピッチ同期状態」のとき発音開始信号入力
接点ＫＯＮＩＮ及びピッチ情報入力接点ＥＸＴＰＩＮが
有効にされ、「ピッチ非同期状態」のとき発音開始信号
入力接点ＫＯＮＣＨ及びピッチ情報入力接点ＰＩＴＣＨ
が有効にされる。

【００１４】さらに、各発音チャンネル４は、発音開始
信号を出力する出力接点ＫＯＮＥＸＴ及びフォルマント
ピッチ情報を出力する出力接点ＥＸＴＰを有する。出力
接点ＫＯＮＥＸＴには、発音開始信号入力接点ＫＯＮＣ
ＨとＫＯＮＩＮのうちピッチ同期制御信号によって有効
にされている入力接点の信号がそのまま出力される。出
力接点ＥＸＴＰには、ピッチ情報入力接点ＰＩＴＣＨと
ＥＸＴＰＩＮのうちピッチ同期制御信号によって有効に
されている入力接点の信号がそのまま出力される。

【００１５】発音開始信号入力接点ＫＯＮＣＨ及びＫＯ
ＮＩＮのうちピッチ同期制御信号によって有効にされて
いる入力接点から発音開始信号が入力されると、発音チ
ャンネル４は、ピッチ情報入力接点ＰＩＴＣＨとＥＸＴ
ＰＩＮのうち有効にされている入力接点に与えられてい
るフォルマントピッチ、及び中心周波数入力接点ＦＣに
与えられているフォルマント中心周波数を有するフォル
マントを出力接点ＣＨＯＵＴから出力する。

【００１６】各発音チャンネル４の入力接点ＫＯＮＣ
Ｈ、ＰＩＴＣＨ、ＦＣ及びＰＳＹＮには、制御部３から
信号が与えられる。各発音チャンネル４の発音開始信号
入力接点ＫＯＮＩＮは前段の発音チャンネル４の発音開
始信号出力接点ＫＯＮＥＸＴに接続され、ピッチ情報入
力接点ＥＸＴＰＩＮは前段の発音チャンネルのピッチ情
報出力接点ＥＸＴＰに接続されている。

【００１７】なお、１番目の発音チャンネルの発音開始
信号入力接点ＫＯＮＩＮ及びピッチ情報入力接点ＥＸＴ
ＰＩＮには、制御部３からそれぞれ発音開始信号ＫＯＮ
ＣＨとピッチ情報入力接点ＥＸＴＰＩＮに与えられる信
号と同一の信号が与えられている。また、最終段の発音
チャンネルの発音開始信号出力接点ＫＯＮＥＸＴとピッ
チ情報出力接点ＥＸＴＰはどこにも接続されていない。

【００１８】なお、各発音チャンネル４には、制御部３
からフォルマント形成のための他の情報も入力される。
これらの詳細については、後に図２を参照して説明す
る。各発音チャンネル４のフォルマント出力接点ＣＨＯ
ＵＴから出力されるフォルマントは、ミキサ５に入力さ
れる。ミキサ５は、入力されたフォルマントを合成して
音声信号を生成する。

【００１９】次に、音声及び楽音合成装置の動作を説明
する。演奏操作子１から制御部３に発音開始信号及び音
高情報が入力されると、制御部３は音色設定操作子２で
設定されている音色情報を読み取る。音色情報は、例え
ば、通常の音声、かすれた声、口笛の音等の情報、及び
５０音の種別等を含む。

【００２０】制御部３には、各音色の音に対応するフォ
ルマント数及び各フォルマントの中心周波数が記憶され
ている。制御部３は、指定された音色に対応するフォル
マント数分の連続した発音チャンネルを空きチャンネル
の中から捕捉する。なお、後述するように、通常空きチ
ャンネルは「ピッチ非同期状態」にしておくため、先頭
の発音チャンネルに送出するピッチ同期制御信号は「ピ
ッチ非同期状態」を維持したままでよい。

【００２１】捕捉した発音チャンネルのピッチ同期制御
接点ＰＳＹＮにピッチ同期制御信号を送出して、最も番
号の小さい捕捉発音チャンネル（以下、先頭の発音チャ
ンネルと呼ぶ）を「ピッチ非同期状態」にし、他の捕捉
発音チャンネルを「ピッチ同期状態」にする。捕捉した
発音チャンネルのそれぞれの中心周波数入力接点ＦＣに
発音すべきフォルマントの中心周波数情報を送出する。

【００２２】次に、先頭の発音チャンネルのピッチ情報
入力接点ＰＩＴＣＨに演奏操作子１から入力された音高
情報に対応したフォルマントピッチ情報を送出する。先
頭の発音チャンネルは「ピッチ非同期状態」になってい
るため、ピッチ情報入力接点ＰＩＴＣＨに入力されたフ
ォルマントピッチ情報は、ピッチ情報出力接点ＥＸＴＰ
に出力され、後段の発音チャンネルのピッチ情報入力接
点ＥＸＴＰＩＮに転送される。

【００２３】先頭の発音チャンネル以外の発音チャンネ
ルは「ピッチ同期状態」になっているため、ピッチ情報
入力接点ＥＸＴＰＩＮに転送されたフォルマントピッチ
情報は順次その後段の発音チャンネルのピッチ情報入力
接点ＥＸＴＰＩＮに転送される。このようにして、制御
部３が先頭の発音チャンネルのピッチ情報入力接点ＰＩ
ＴＣＨにフォルマントピッチ情報を送出すれば、捕捉さ
れている全ての発音チャンネルにフォルマントピッチ情
報が転送される。

【００２４】制御部３は、また、先頭の発音チャンネル
の発音開始信号入力接点ＫＯＮＣＨに発音開始信号を送
出する。発音開始信号は、フォルマントピッチ情報の場
合と同様に、捕捉されている全ての発音チャンネルの発
音開始信号入力接点ＫＯＮＩＮに転送される。

【００２５】選択された発音チャンネルのうち、番号の
最も大きい発音チャンネルの発音開始信号出力接点ＫＯ
ＮＥＸＴとピッチ情報出力接点ＥＸＴＰにも、それぞれ
所定の信号が出力される。従って、その後段の発音チャ
ンネルが「ピッチ同期状態」になっていると、入力信号
に基づいて発音処理をしてしまう。これを避けるため
に、空きチャンネルは「ピッチ非同期状態」にしておく
ことが好ましい。但し、音色がチャンネルに対して固定
割り当てされる場合はこの限りでない。

【００２６】先頭の発音チャンネルに発音開始信号が入
力されると、各発音チャンネルは、中心周波数入力接点
ＦＣに与えられているフォルマント中心周波数情報に基
づいてフォルマントを発生する。このとき、全ての発音
チャンネルに同一のフォルマントピッチ情報が転送され
ているため、捕捉されている発音チャンネルから発生す
るフォルマントのピッチは全て同一である。従って、合
成される楽音は一定の音高と音色を有する音声となる。

【００２７】捕捉されている発音チャンネルが出力接点
ＣＨＯＵＴから出力したフォルマント信号はミキサ５で
合成され、所望の音声信号が発生する。次に、図２を参
照して、各発音チャンネル４の構成及び動作について説
明する。

【００２８】図２は、発音チャンネルの構成を示すブロ
ック図である。セレクタ３０の被選択入力接点の０側に
発音開始信号ＫＯＮＣＨ、１側に発音開始信号ＫＯＮＩ
Ｎが入力されている。なお、２つの発音開始信号入力接
点に入力される信号を区別するために、信号に入力接点
名を付与して表している。以下、他の信号についても入
力接点名を付して信号を区別する場合がある。

【００２９】選択接点Ｓにはピッチ同期制御信号ＰＳＹ
Ｎが入力されている。セレクタ３０は、ピッチ同期制御
信号ＰＳＹＮが「ピッチ非同期状態」のとき０側に入力
されている発音開始信号ＫＯＮＣＨを出力し、「ピッチ
同期状態」のとき１側に入力されている発音開始信号Ｋ
ＯＮＩＮを出力する。

【００３０】セレクタ３０の出力は、キーオン信号ＫＯ
Ｎとして発音チャンネル内の各ブロックに供給されると
共に、出力接点ＫＯＮＥＸＴから出力され後段の発音チ
ャンネルに供給される。

【００３１】有声フォルマント発生器１０の入力接点Ｆ
ｐにフォルマントピッチ情報が入力され、入力接点Ｆｆ
にフォルマント中心周波数情報が入力される。有声フォ
ルマント発生器１０は、キーオン信号ＫＯＮが入力され
ると、与えられているフォルマントピッチ情報及びフォ
ルマント周波数情報に基づいてフォルマントを発生し、
出力接点Ｆｏｕｔから出力する。

【００３２】ノイズフォルマント発生器２０の入力接点
ＮＦｆにノイズフォルマント中心周波数情報が入力され
る。ノイズフォルマント発生器２０は、キーオン信号Ｋ
ＯＮが入力されると、与えられているノイズフォルマン
ト中心周波数情報に基づいてノイズフォルマントを発生
し、出力接点Ｎｏｕｔから出力する。

【００３３】有声フォルマント発生器１０の出力信号Ｆ
ｏｕｔとノイズフォルマント発生器２０の出力信号Ｎｏ
ｕｔは、加算器３１に入力され加算される。加算器３１
は、出力信号ＣＨＯＵＴを形成出力する。

【００３４】なお、有声フォルマント発生器１０、ノイ
ズフォルマント発生器２０には、上記以外の信号も与え
られており、これらの信号に基づいてフォルマントを発
生する。有声フォルマント発生器１０及びノイズフォル
マント発生器２０の構成及び動作の詳細は、後に図３〜
図５を参照して説明する。

【００３５】次に、有声フォルマント発生器１０に入力
されるフォルマントピッチ情報Ｆｐの生成について説明
する。セレクタ１３の被選択入力接点の０側にフォルマ
ントピッチ情報ＰＩＴＣＨ、１側にフォルマントピッチ
情報ＥＸＴＰＩＮが入力されている。選択接点Ｓには、
ピッチ同期制御信号ＰＳＹＮが入力されている。セレク
タ１３は、ピッチ同期制御信号ＰＳＹＮが「ピッチ非同
期状態」のとき０側入力接点に入力されているフォルマ
ントピッチ情報ＰＩＴＣＨを出力し、「ピッチ同期状
態」のとき１側入力接点に入力されているフォルマント
ピッチ情報ＥＸＴＰＩＮを出力する。

【００３６】セレクタ１３の出力信号は、ピッチ情報出
力接点ＥＸＴＰから出力され後段の発音チャンネルに供
給される。また、加算器１６の一方の入力接点に与えら
れ、他の入力接点に与えられている情報を加算して有声
フォルマント発生器１０の入力接点Ｆｐに入力される。
すなわち、他方の入力接点の情報が０の場合には、外部
から入力されたフォルマントピッチ情報ＰＩＴＣＨもし
くはＥＸＴＰＩＮがそのまま入力接点Ｆｐに入力され
る。

【００３７】加算器１６の他方の入力接点には、変調信
号発生器１１の出力信号がＡＮＤゲート１２を介して入
力されている。変調信号発生器１１には、有声フォルマ
ント変調パラメータＶＭＯＤＰが入力されている。キー
オン信号ＫＯＮが入力されると有声フォルマント変調パ
ラメータＶＭＯＤＰに基づいて変調された信号を出力す
る。

【００３８】ＡＮＤゲート１２の一方の入力接点に入力
されている有声フォルマントピッチ変調イネーブル信号
ＶＰＭＥがハイレベルのとき、変調信号発生器１１の出
力信号が加算器１６に供給される。このとき、有声フォ
ルマント発生器１０に与えられるフォルマントピッチ情
報は、外部から入力されたフォルマントピッチ情報に変
調信号発生器１１の出力信号を加算した値になる。

【００３９】外部から入力されたフォルマントピッチ情
報に変調信号発生器１１の出力信号を加算することによ
り、フォルマントピッチに時変動を与えることができ
る。これは、例えば喉をゆらしてビブラートをかけたよ
うな効果を与える。

【００４０】次に、有声フォルマント発生器１０に入力
されるフォルマント中心周波数情報Ｆｆの生成について
説明する。外部から入力されたフォルマント中心周波数
情報ＦＣが加算器１７の一方の入力接点に与えられ、他
方の入力接点の情報を加算して有声フォルマント発生器
１０のフォルマント中心周波数情報入力接点Ｆｆに供給
される。すなわち、他方の入力接点の情報が０であれ
ば、外部から入力されたフォルマント中心周波数情報が
そのままフォルマント中心周波数情報入力接点Ｆｆに供
給される。

【００４１】加算器１７の他方の入力接点には、変調信
号発生器１１及び２１の出力信号のうちいずれか一方が
セレクタ１４で選択され、ＡＮＤゲート１５を介して入
力される。変調信号発生器２１には、ノイズフォルマン
ト変調パラメータＮＭＯＤＰが入力されている。キーオ
ン信号ＫＯＮが入力されるとノイズフォルマント変調パ
ラメータＮＭＯＤＰに基づいて変調された信号を出力す
る。

【００４２】ＡＮＤゲート１５の一方の入力接点に入力
されている有声フォルマント周波数変調イネーブル信号
ＶＦＭＥがハイレベルのとき、セレクタ１４によって選
択された変調信号が加算器１７に供給される。このよう
にして、フォルマントピッチ情報の場合と同様に、フォ
ルマント中心周波数に時変動を与えることができる。

【００４３】次に、ノイズフォルマント発生器２０に入
力されるノイズフォルマント中心周波数情報ＮＦｆの生
成について説明する。フォルマント中心周波数情報ＦＣ
及びノイズフォルマント中心周波数情報ＮＦＣのうちい
ずれか一方がセレクタ２３で選択されて、加算器２４の
一方の入力接点に与えられる。加算器２４の他方の入力
接点には、変調信号発生器２１の出力信号がＡＮＤゲー
ト２２を介して入力されている。ＡＮＤゲート２２の一
方の入力接点に入力されているノイズフォルマント周波
数変調イネーブル信号ＮＦＭＥがハイレベルのとき、変
調信号発生器２１の出力信号が加算器２４に供給され
る。

【００４４】このようにして、有声フォルマント周波数
の場合と同様に、ノイズフォルマント中心周波数に時変
動を与えることができる。セレクタ１４及び２３の選択
接点Ｓには、共にフォルマント同期制御信号ＵＲＶＦが
入力されている。フォルマント同期制御信号ＵＲＶＦ
は、「フォルマント同期状態」と「フォルマント非同期
状態」の２つの状態をとる。

【００４５】フォルマント同期制御信号ＵＲＶＦが「フ
ォルマント非同期状態」のとき、セレクタ１４は、０側
接点に入力されている変調信号発生器１１の出力信号を
選択し、セレクタ２３は、０側接点に入力されているノ
イズフォルマント中心周波数情報ＮＦＣを選択する。す
なわち、有声フォルマント発生器１０とノイズフォルマ
ント発生器２０に与えられているフォルマント中心周波
数は異なり、その時変動もそれぞれ独立である。

【００４６】フォルマント同期制御信号ＵＲＶＦが「フ
ォルマント同期状態」のとき、セレクタ１４は、１側接
点に入力されている変調信号発生器２１の出力信号を選
択し、セレクタ２３は、１側接点に入力されているフォ
ルマント中心周波数情報ＦＣを選択する。すなわち、有
声フォルマント発生器１０とノイズフォルマント発生器
２０に与えられているフォルマント中心周波数は同一に
なり、その時変動も同期する。

【００４７】有声フォルマントとフォルマント中心周波
数が同一のノイズフォルマントは、例えば通常の音声に
対するささやき声に相当する。有声フォルマントとノイ
ズフォルマントとの中心周波数を同一にしておくことに
より、通常の音声とささやき声とを切り換えて発音する
ことが可能になる。一方、フォルマントが独立した子音
成分を合成する場合や、口笛や風の音等の効果音を合成
する場合には、フォルマント同期制御信号ＵＲＶＦを
「フォルマント非同期状態」にしておくことにより、ノ
イズフォルマントの中心周波数の時変動を有声フォルマ
ントのそれから独立して制御することができる。

【００４８】次に、図３及び図４を参照して、有声フォ
ルマント発生器の構成と動作について説明する。図３
は、有声フォルマント発生器の構成を示すブロック図で
あり、図４は図３の有声フォルマント発生器の各点の波
形を示すグラフである。

【００４９】キャリア位相発生器５０にフォルマント中
心周波数情報Ｆｆが与えられている。キーオン信号が入
力されるとキャリア位相発生器５０は、大きさが０から
２πまで、与えらた周波数で周期的に変化する鋸波Ｓ１
を発生する。キャリア位相発生器５０の出力波形を図４
の信号波形Ｓ１に示す。

【００５０】ピッチ位相発生器５２に、フォルマントピ
ッチ情報Ｆｐが与えられている。キーオン信号が入力さ
れるとピッチ位相発生器５２は、大きさが０から２πま
で、与えられたピッチで周期的に変化する鋸波Ｓ３を発
生する。ピッチ位相発生器５２の出力波形を図４の信号
波形Ｓ３に示す。

【００５１】２π検出器５３は、鋸波Ｓ３の振幅が２π
になったことを検出し、プリセット信号Ｓ４を出力す
る。プリセット信号Ｓ４を、図４の信号波形Ｓ４に示
す。キャリア位相発生器５０がプリセット信号Ｓ４を受
信すると、鋸波Ｓ１の振幅を強制的に０にして、新たに
鋸波Ｓ１の発生を開始する。

【００５２】キャリア波形発生部５１は、鋸波Ｓ１で規
定される位相に基づいて、正弦波Ｓ２を発生する。正弦
波Ｓ２の波形を図４の信号波形Ｓ２に示す。窓関数位相
発生器５４には、窓関数時間幅情報ＢＷが入力されてい
る。キーオン信号ＫＯＮが入力されると窓関数位相発生
器５４は、窓関数時間幅情報ＢＷで指定された時間で０
から２πまで線型に増加し、２πに達したのち一定値２
πを維持する信号Ｓ５を発生する。２π検出器５３から
プリセット信号Ｓ４が入力されると、信号Ｓ５の大きさ
は０に戻り再度２πまで増加して一定値を維持する波形
を繰り返し発生する。信号Ｓ５の波形を図４の信号波形
Ｓ５に示す。

【００５３】窓関数波形発生部５５には、スカート情報
ＳＫＴが入力されている。窓関数発生部５５は、信号Ｓ
５の大きさをｘとすると、スカート情報ＳＫＴに基づい
て、ｓｉｎ^2SKT（ｘ／２）に相当する信号Ｓ６を発生す
る。信号Ｓ６は図４の信号波形Ｓ６に示すように、窓関
数時間幅ＢＷの広がりをもった滑らかな山状の波形であ
る。

【００５４】乗算器５６は、信号Ｓ２と信号Ｓ６とを乗
じて信号Ｓ７を形成出力する。信号Ｓ７の波形を図４の
信号波形Ｓ７に示す。信号Ｓ６の山状波形の開始点にお
いては、信号Ｓ２は常に位相０から始まるために、信号
Ｓ７は、同一波形を窓関数のピッチで繰り返す。このよ
うにして、信号Ｓ２の周波数をフォルマント中心周波数
とし、信号Ｓ６のピッチをフォルマントピッチとする有
声フォルマントＳ７が形成される。

【００５５】エンベロープ発生器５８に、有声フォルマ
ント振幅エンベロープ情報ＶＥＧＰ及び有声フォルマン
トレベル情報ＶＬＶＬが入力されている。キーオン信号
ＫＯＮが入力されると、エンベロープ発生器５８は有声
フォルマント振幅エンベロープ情報ＶＥＧＰ及び有声フ
ォルマントレベル情報ＶＬＶＬに基づいてエンベロープ
波形を発生する。

【００５６】乗算器５７は、フォルマント信号Ｓ７に、
エンベロープ発生器５８が発生したエンベロープ情報を
乗じて、エンベロープが付与されたフォルマント信号Ｆ
ｏｕｔを形成出力する。

【００５７】次に、図５を参照してノイズフォルマント
発生回路の構成及び動作について説明する。図５は、図
２のノイズフォルマント発生器２０の構成を示すブロッ
ク図である。位相発生器７０にノイズフォルマント中心
周波数情報ＮＦｆが入力されている。キーオン信号ＫＯ
Ｎが入力されると、位相発生器７０が鋸波状の位相信号
を発生する。キャリア波形発生部７２は、位相発生器７
０から与えられている位相に基づいて正弦波形を発生す
る。

【００５８】ホワイトノイズ発生器７３はホイワイトノ
イズを発生し、加算器７４の一方の入力接点に供給す
る。加算器７４の他方の入力接点には、ノイズフォルマ
ント共振峰特性情報ＮＲＳが入力されており、ホワイト
ノイズのレベルにノイズフォルマント共振峰特性情報Ｎ
ＲＳ分が加算されてノイズスペクトル制御部７５に供給
される。

【００５９】ノイズスペクトル制御部７５には、ノイズ
フォルマント帯域特性情報ＮＢＷが入力されている。ノ
イズスペクトル制御部７５は、ノイズフォルマント帯域
特性情報ＮＢＷに基づいて、加算器７４から入力された
ノイズ信号の高域成分をカットした信号を出力する。

【００６０】乗算器７６は、キャリア波形発生部７２が
出力した正弦波形とノイズスペクトル制御部７５が出力
したノイズ波形とを乗じ、ノイズフォルマントを形成出
力する。

【００６１】エンベロープ発生器７８に、ノイズフォル
マント振幅エンベロープ情報ＮＥＧＰ及びノイズフォル
マントレベル情報ＮＬＶＬが入力されている。キーオン
信号ＫＯＮが入力されると、エンベロープ発生器７８は
ノイズフォルマント振幅エンベロープ情報ＮＥＧＰ及び
ノイズフォルマントレベル情報ＮＬＶＬに基づいてエン
ベロープ波形を発生する。

【００６２】乗算器７７は、乗算器７６が出力したノイ
ズフォルマントに、エンベロープ発生器７８が発生した
エンベロープ情報を乗じて、エンベロープが付与された
ノイズフォルマント信号Ｎｏｕｔを形成出力する。

【００６３】図３及び図５にそれぞれ示す有声フォルマ
ント発生器及びノイズフォルマント発生器は、共通のキ
ーオン信号ＫＯＮにより発音を開始するが、独立のキー
オン信号としてもよいし、キーオン信号受信から発音開
始までの時間遅れに差をもたせて、有声フォルマントと
ノイズフォルマントの波形発生に時間差を設定してもよ
い。また、エンベロープ発生器５８、７８が発生するエ
ンベロープ信号の立ち上がりを制御して、波形発生に時
間差を設定してもよい。

【００６４】このように、時間差を設定することによ
り、子音から母音への変化の制御を行うことが可能にな
る。上記実施例では、有声フォルマント発生器として、
基本波形に窓関数を乗じてフォルマントを発生するもの
について説明したが、ＦＭ音源を用いてもよい。

【００６５】図６はＦＭ音源の一例を示す。ＦＭ変調器
８０の変調出力信号が所定のゲインを付与されて入力側
にフィードバックされている。ＦＭ変調器８０には、変
調信号ＦＭＰ１が与えられている。スイッチＳＷの動接
点が１側に倒れている場合には、ＦＭ変調器８０の変調
出力は、ＦＭ変調器８１のキャリア信号入力接点に供給
される。

【００６６】ＦＭ変調器８１には、変調信号ＦＭＰ２が
与えられている。ＦＭ変調器８１はＦＭ変調器８０の出
力信号を変調信号ＦＭＰ２でＦＭ変調し、加算器８２を
介して変調出力信号ＦＭｏｕｔを形成出力する。

【００６７】スイッチＳＷの動作点を２側に倒したとき
は、ＦＭ変調器８０と８１の変調出力信号が加算器８２
で加算されて出力される。このように構成したＦＭ音源
において、例えばフォルマントピッチ情報を変調信号Ｆ
ＭＰ１とし、フォルマント中心周波数を変調信号ＦＭＰ
２とすればよい。

【００６８】なお、最終段の発音チャンネルの出力接点
ＫＯＮＥＸＴ、ＥＸＴＰを１番目の発音チャンネルの入
力接点ＫＯＮＩＮ、ＥＸＴＰＩＮに接続することもでき
る。また、フォルマント音を発生する発音チャンネルと
別に楽器音を発生する発音チャンネルを設けてもよい。

【００６９】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。例えば、音
声を合成する場合に限らず、重奏、合奏を行う場合に、
複数のチャンネルを同時に駆動するため、上述の構成を
用いてもよい。その他種々の変更、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。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の発音チャンネルのうち１つの発音チャンネルにの
み発音開始信号及び音高情報を送出するだけで、複数の
発音チャンネルから音声もしくは楽音を発生することが
できる。このため、発音の制御が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による音声及び楽音合成装置
のブロック図である。

【図２】 図１に示す音声及び楽音合成装置の発音チャ
ンネルのブロック図である。

【図３】 図２に示す有声フォルマント発生器のブロッ
ク図である。

【図４】 図３に示す有声フォルマント発生器の各点に
おける波形を示すグラフである。

【図５】 図２に示すノイズフォルマント発生器のブロ
ック図である。

【図６】 ＦＭ音源のブロック図である。

【符号の説明】

１ 演奏操作子，２ 音色設定操作子，３ 制御部，４
発音チャンネル，５ミキサ，１０ 有声フォルマン
ト発生器，１１、２１ 変調信号発生器，１２、１
５、２２ ＡＮＤゲート，１３、１４、２３、３０
セレクタ，１６、１７、２４、３１、７４、８２
加算器，２０ ノイズフォルマント発生器，５０
キャリア位相発生器，５１ キャリア波形発生部，５
２ ピッチ位相発生器，５３ ２π検出器；５４
窓関数位相発生器，５５ 窓関数波形発生部，５
６、５７、７６、７７ 乗算器，５８、７８ エン
ベロープ信号発生器，７０ 位相発生器，７２ キ
ャリア波形発生部，７３ホワイトノイズ発生器，７５
ノイズスペクトル制御部，８０、８１ ＦＭ変調器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G10H 7/08 G10H 1/057 G10L 9/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発音開始を指示する発音開始信号、発音
   すべき音高情報が入力され、発音開始信号が入力される
   と、入力されている音高情報に基づいて音の波形を形成
   する複数の波形発生手段と、 外部から発音開始指示が与えられると、前記複数の波形
   発生手段の中から所定の数の波形発生手段を選択し、選
   択された波形発生手段の中の特定の１つの波形発生手段
   に発音開始信号及び音高情報を送出する制御手段と、 前記特定の波形発生手段から、前記選択された波形発生
   手段の中の他の波形発生手段に、発音開始信号及び音高
   情報を転送する転送手段とを有する音声及び楽音合成装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記発音開始信号及び
   音高情報以外の音情報を、前記複数の波形発生手段のう
   ち選択された波形発生手段の各々に入力し、 前記選択された波形発生手段の各々が、入力されている
   前記音高情報と前記音情報に基づいて音の波形を形成す
   る請求項１に記載の音声及び楽音合成装置。
3. 【請求項３】 発音の開始終了を指示するための発音開
   始信号が入力される第１及び第２の発音開始信号入力接
   点、フォルマント中心周波数情報が入力される中心周波
   数情報入力接点、フォルマントピッチ情報が入力される
   第１及び第２のピッチ情報入力接点、及び「ピッチ同期
   状態」と「ピッチ非同期状態」のいずれか一方の状態を
   有するピッチ同期制御信号が入力される入力接点を有
   し、該ピッチ同期制御信号が「ピッチ同期状態」になっ
   ている場合は、前記第１の発音開始信号入力接点に入力
   される発音開始信号、前記中心周波数情報入力接点に入
   力されているフォルマント中心周波数、及び前記第１の
   ピッチ情報入力接点に入力されているフォルマントピッ
   チ情報に基づいてフォルマント音を発生し、前記ピッチ
   同期制御信号が「ピッチ非同期状態」になっている場合
   は、前記第２の発音開始信号入力接点に入力される発音
   開始信号、前記中心周波数情報入力接点に入力されてい
   るフォルマント中心周波数、及び前記第２のピッチ情報
   入力接点に入力されているフォルマントピッチ情報に基
   づいてフォルマント音を発生する発音チャンネルであっ
   て、さらに、前記ピッチ同期制御信号が「ピッチ同期状
   態」である場合は前記第１の発音開始信号入力接点に入
   力される発音開始信号を出力し、前記ピッチ同期制御信
   号が「ピッチ非同期状態」である場合は前記第２の発音
   開始信号入力接点に入力される発音開始信号を出力する
   発音開始信号出力接点と、前記ピッチ同期制御信号が
   「ピッチ同期状態」である場合は前記第１のピッチ情報
   入力接点に入力されるフォルマントピッチ情報を出力
   し、前記ピッチ同期制御信号が「ピッチ非同期状態」で
   ある場合は前記第２のピッチ情報入力接点に入力される
   フォルマントピッチ情報を出力するピッチ情報出力接点
   とを有する複数の前記発音チャンネルと、 前記複数の発音チャンネルに連続番号を付与したとき、
   ｎ番目の発音チャンネルの第１の発音開始信号入力接点
   及び第１のピッチ情報入力接点とｎ−１番目の発音チャ
   ンネルの発音開始信号出力接点及びピッチ情報出力接点
   とをそれぞれ接続する配線と、 外部から入力される演奏入力信号に基づいて、前記複数
   の発音チャンネルのうち番号が連続する所定個数の発音
   チャンネルを選択し、選択された発音チャンネルのそれ
   ぞれの中心周波数入力接点に所定のフォルマント中心周
   波数情報を送出し、選択された発音チャンネルのうち最
   も番号の小さい発音チャンネルに送出するピッチ同期制
   御信号を「ピッチ非同期状態」とし、選択された発音チ
   ャンネルのうちその他の発音チャンネルのそれぞれに送
   出するピッチ同期制御信号を「ピッチ同期状態」とし、
   選択された発音チャンネルのうち最も番号の小さい発音
   チャンネルの発音開始信号入力接点に発音開始信号を送
   出すると共にピッチ情報入力接点に所定のフォルマント
   ピッチ情報を送出する制御手段とを有する音声及び楽音
   合成装置。