JP3336098B2 - 音声効果装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力信号に効果を付加
する効果装置に関し、特に音声信号に効果を付加する音
声効果装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、効果装置としては、例えば高域の
倍音を強調するエキサイタ効果装置、異なった遅延時間
を持った複数のエコー音を合成して残響効果を得る残響
効果装置、単一の音源からの音を複数の音源の音が同時
に鳴っているように変えるコーラス効果装置等がある。
ステージ演奏等においては、ボーカルマイク等からの音
声信号を、前記のような各種効果装置に入力して、音声
信号に効果を付加することがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エキサイタ効
果装置に音声信号を入力して、明瞭度を上げようとする
と、サ行のような摩擦音は、その高域のエネルギーが大
きいので、耳障りな音となるという問題点があった。ま
た、残響効果装置に同じく音声信号を入力して、残響効
果を付加しようとすると、複数の音が同時に立ち上がる
ので、音の輪郭が不明瞭になり、特にサ行のような摩擦
音やパ行のような破裂音が耳障りな音になるという問題
点があった。コーラス効果装置でも、音声信号を入力す
ると、やはり複数の音が同時に立ち上がるので、音の輪
郭が不明瞭になり、言葉が不鮮明になりやすいという問
題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するためになされたもので、音声信号を入力する
入力端子と、この入力された音声信号を母音と子音の信
号にそれぞれ分離出力する母音子音分離手段と、上記分
離された母音信号を入力し、これに第１の効果を付加す
る第１の効果付加手段と、上記分離された子音信号を入
力し、これに第２の効果を付加する第２の効果付加手段
と、第１及び第２の効果付加手段において、それぞれ独
立して効果が付加された上記母音信号と子音信号とを合
成し、出力する合成手段とを、具備するものである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、音声信号が母音信号と子音信
号とに分離され、母音信号と子音信号とに、第１及び第
２の効果付加手段によってそれぞれ独立に効果が付加さ
れた後、合成手段によって再び合成されて、出力され
る。

【０００６】

【実施例】第１の実施例は、図２に示すように、本発明
による音声信号効果付加手段２と、音声信号変換手段４
と、切換スイッチ６とを有するものである。この実施例
では、入力端子８に供給された音声信号のピッチやフォ
ルマントを音声信号変換手段４で変換した後、切換スイ
ッチ６を介して音声信号効果付加手段２に供給して、効
果を付加して、出力端子１０に出力したり、或いは音声
信号を切換スイッチ６を介して音声信号効果付加手段２
に供給して、効果を付加して出力端子１０に出力したり
する。

【０００７】なお、この実施例の装置は、例えば一人の
話者の話しているにもかかわらず、明瞭度を維持して、
声のキャラクターを代えて、複数の話者が話しているよ
うに見せかける場合や、話者の声のキャラクターを代え
て、誰が話しているのか判らないようにしつつ、明瞭度
を元の話者の声と同じように維持する場合に使用するこ
とができる。

【０００８】音声信号変換手段４は、図３に示すように
ピッチ・フォルマント変換手段１２を有している。この
ピッチ・フォルマント変換手段１２は、例えば特開昭６
２−６５０９８号公報に開示されているボコーダの技術
を応用したものである。上記公報のボコーダは、音声信
号を入力し、書き込み専用メモリに書き込み、この書き
込んだ音声信号の一部を音素として取り出し、読出専用
メモリに再書き込みを行い、これら音素を、そのフォル
マントを保持したまま、キーボードの鍵で指定した音高
に変更して読みだす処理をリアルタイムで行うものであ
る。

【０００９】ピッチ・フォルマント変換手段１２でも、
入力端子８に入力された音声信号を入力し、その音声信
号の一部を音素として取り出し、記憶している。そし
て、ピッチ制御入力端子１２ａに供給されたピッチ制御
信号に応じたピッチ（周期）で上記各音素を出力端子１
３に読みだしている。また、特開昭６２−６５０９８号
公報の技術では、音素を同じ速度で読みだしていたが、
即ちフォルマントを保持させていたが、このピッチ・フ
ォルマント変換手段では、フォルマント制御入力端子１
２ｂに供給されたフォルマント制御信号に応じて、読出
速度を変更して、フォルマントを変更することができ
る。

【００１０】ピッチ制御入力端子１２ａには、加算器１
４からピッチ制御信号が供給される。加算器１４には、
入力端子８に供給された音声信号のピッチを検出するピ
ッチ検出手段１６からのピッチ検出信号と、第１の操作
子手段１８からの操作データとが供給されている。

【００１１】従って、第１の操作子手段１８からの操作
データが０のとき、加算器１４の出力は、入力端子８か
らの音声信号のピッチそのものとなるので、ピッチ・フ
ォルマント変換手段１２から、入力端子８の音声信号の
ピッチそのままで音素が出力端子１３に読みだされる。

【００１２】また、第１の操作子手段１８からの操作デ
ータが正であると、加算器１４の出力は、入力端子８の
音声信号のピッチよりも大きな値となり、ピッチ・フォ
ルマント変換手段１２から、入力端子８の音声信号より
も長いピッチで読みだされ、出力される音声が低くな
る。

【００１３】また、第１の操作子手段１８の操作データ
が負であると、加算器１４の出力は、入力端子８の音声
信号のピッチよりも小さな値となり、ピッチ・フォルマ
ント変換手段１２から、入力端子８の音声信号よりも短
いピッチで読みだされ、出力される音声は高くなる。

【００１４】なお、加算器１４に代えて、乗算器を使用
し、ピッチ検出手段１６のピッチ検出信号と第１の操作
子手段１８からの操作子データとを乗算して、ピッチ制
御入力端子１２ａに供給するようにしてもよい。この場
合、第１の操作子手段１８からの操作データが１である
と、入力端子８の音声信号と同じピッチで再生され、操
作データが１より大きな値のとき、入力端子８の音声信
号よりも長いピッチで読みだされ、操作データが１より
小さな値であると、入力端子８の音声信号よりも短いピ
ッチで読みだされる。

【００１５】フォルマント制御入力端子１２ｂには、第
２の操作子手段２０からの操作データがフォルマント制
御信号として入力される。従って、第２の操作子手段２
０の操作データに応じて、ピッチ・フォルマント変換手
段１２からの音素の読出速度を速くしたり、遅くしたり
して、フォルマントを変化させる。なお、基準となるフ
ォルマント制御信号を適当な発生手段から発生し、これ
と第２の操作子手段２０からの操作データとを乗算器に
よって乗算したり、加算器によって加算したりして、こ
れをフォルマント制御入力端子１２ｂに供給するように
し、第２の操作子手段からの操作データの値を種々に変
化させるようにして、フォルマントを変化させてもよ
い。

【００１６】この音声信号変換手段４の出力端子１３か
らの出力信号または入力端子８からの音声信号が切換ス
イッチ６を介して入力される音声信号効果付加手段２
は、図１に示すように構成されている。即ち切換スイッ
チ６を介して入力端子２２に供給された音声信号は、母
音子音分離手段２４に供給され、母音信号と子音信号と
に分離される。

【００１７】この母音子音分離手段２４としては、例え
ば特開昭６２−６５０９８号公報に開示されているよう
な、単位時間当たりに入力される音声信号のゼロクロス
数を検出し、単位時間当たりのゼロクロス数が所定数を
越えたとき、子音信号と判定し、所定数を越えないと
き、母音信号と判定する判定手段を用いて構成すること
ができる。

【００１８】この母音子音分離手段２４によって分離さ
れた母音信号は、第１の効果付加手段２６に供給され、
子音信号は、第２の効果付加手段２８に供給される。こ
れら第１及び第２の効果付加手段２６、２８によってそ
れぞれ効果が付加された母音信号及び子音信号は、合成
手段、例えば加算器３０によって合成され、出力端子３
２に供給される。

【００１９】図４に第１及び第２の効果付加手段２６、
２８の構成の詳細なブロック図を示す。第１の効果付加
手段２６は、例えばエキサイタ効果付加手段である。

【００２０】第１の効果付加手段２６では、入力された
母音信号は加算器３４ａに供給されると共に、ハイパス
フィルタ３６ａにも供給され、母音信号の高域成分が抽
出される。この高域成分は乗算手段３８ａに供給され、
後述する加算器４２ａの出力が係数として乗算される。
これによって高域のレベルが制御され、加算器３４ａに
供給され、元の母音信号と加算される。

【００２１】母音信号は、レベル検出手段４０ａにも供
給され、母音信号のレベルが検出され、これが加算器４
２ａに供給され、外部から供給されたＤＥＰＴＨ（効果
の深さ）データと加算される。そして、この加算器の出
力信号が、乗算手段３８ａに供給されている。従って、
乗算手段３８ａに供給される係数は、ＤＥＰＴＨデータ
が音声信号のレベル変化に応じて変化するものであり、
音声信号のレベルが大きければ、大きい程、高域が強調
される。

【００２２】第２の効果付加手段２８もエキサイタ効果
付加手段であり、第１の効果付加手段２６と同一の構成
である。従って、同等部分には、同一番号の末尾の符号
ａを符号ｂに変更したものを付して、説明を省略する。

【００２３】なお、第１及び第２の効果付加手段２６、
２８では、ハイパスフィルタ３６ａ、３６ｂのカットオ
フ周波数や、ＤＥＰＴＨデータの値が異なっている。例
えば、母音と子音とを比べると、子音のスペクトル成分
の方が高域側に偏っており、子音のハイパスフィルタ３
６ｂのカットオフ周波数の方が母音のハイパスフィルタ
３６ａのカットオフ周波数より高くなっている。また、
子音の高域成分を余り強調すると、不快な音声になって
しまうので、子音側の効果付加装置である第２の効果付
加手段２８のＤＥＰＴＨデータの値の方が第１の効果付
加手段２６のＤＥＰＴＨデータより小さな値に設定して
いる。

【００２４】このようにＤＥＰＴＨデータによって子音
側の効果の深さを母音側に比べて浅く設定しており、ま
た、ハイパスフィルタ３６ａ、３６ｂのカットオフ周波
数もそれぞれ最適な値に設定されているため、サ行のよ
うな摩擦音の場合でも、出力端子３２から出力される効
果の付加された音声信号は耳障りな音とはならない。

【００２５】なお、第１及び第２の効果付加手段２６、
２８としてのエキサイタ効果付加手段は、図５に示すよ
うなものを使用することもできる。これでは、レベル検
出手段４０ａ、４０ｂ、加算器４２ａ、４２ｂを除去し
て、ＤＥＰＴＨデータのみを乗算手段３８ａに供給する
ものである。図５のエキサイタ効果付加手段は、第１及
び第２の効果付加手段２６、２８それぞれに使用するこ
とができる。この場合も前述したのと同様に、第２の効
果付加手段２８のＤＥＰＴＨデータの値の方が第１の効
果付加手段２６のＤＥＰＴＨデータより小さな値に設定
しておけば、サ行のような摩擦音の場合でも、出力端子
３２から出力される効果の付加された音声信号は、耳障
りな音とならない。以上、図４において４２ａ、４２ｂ
は加算器を使用していたが、乗算器でもよい。。

【００２６】また、第１の効果付加手段２６として図５
に示すようなものを使用し、第２の効果付加手段２８と
して図６に示すようなものを使用することもできる。図
６では、入力信号の高域成分の増減を制御できるように
したものである。入力信号をローパスフィルタ４４とハ
イパスフィルタ４８とで２つの帯域に分割し、その一方
（高域側）に乗算手段５０によるレベル制御手段を設け
たものである。従って、ローパスフィルタ４４の低域側
の信号は、そのままのレベルで加算手段４６に供給さ
れ、ハイパスフィルタ４８の高域側の信号は、乗算手段
５０によってレベル制御されて、加算手段４６に供給さ
れる。そして、乗算手段５０に供給されるＤＥＰＴＨデ
ータがレベル制御用の係数となり、１で同じレベル、１
より小さい時は出力信号は減衰され、１より大きいとき
は出力信号は増大される。

【００２７】ここで、ＤＥＰＴＨデータとしては、高域
成分が減衰されるような、即ちＤＥＰＴＨが浅くなるよ
うなＤＥＰＴＨデータが使用される。なお、図６に示す
エキサイタ効果付加手段に代えて、子音信号の高域成分
を減衰させるローパスフィルタを使用することもでき
る。

【００２８】この他に、エキサイタ効果付加手段として
は、公知の種々のものを使用することができる。例えば
特開昭５７−５４９９３号公報に開示されているような
ものを使用することができ、これを上述したような各種
エキサイタ効果付加手段と組み合わせて使用することも
できる。

【００２９】第２の実施例を図７に示す。この実施例で
は、第１及び第２の効果付加手段として同一構成のコー
ラス効果付加装置５２、５４を使用している。そして、
母音信号に対するコーラス効果の付加パラメータは、第
１及び第２のコーラス効果付加装置５２、５４では異な
っている。

【００３０】例えば、母音信号に対する第１のコーラス
効果付加装置５２では、ピッチのずれを大きくし、子音
信号に対する第２のコーラス効果付加装置５４では、ピ
ッチのずれを小さくする。この場合、ピッチのずれてい
る信号のレベルは、いずれのコーラス効果付加装置５
２、５４でも一定としてよい。

【００３１】或いは、第１及び第２のコーラス効果付加
装置５２、５４でのピッチのずれは、共に一定とし、ず
れている信号のレベルを第１のコーラス効果付加装置５
２では大きくし、第２のコーラス効果付加装置５４では
小さくする。

【００３２】さらに、第１のコーラス効果付加装置５２
では、ピッチのずれを大きくすると共に、そのレベルを
大きくし、第２のコーラス効果付加装置５４では、ピッ
チのずれを小さくすると共に、そのレベルを小さくして
もよい。

【００３３】いずれにしても、母音信号に対してコーラ
ス効果が大きく付加されるのに対し、子音信号に対して
コーラス効果は小さく付加されている。

【００３４】図８に第３の実施例を示す。この実施例で
は、第１及び第２の効果付加手段として、残響効果付加
手段５６、５８をそれぞれ使用している。そして、第２
の実施例と同様に第１の残響効果付加手段５６への残響
効果パラメータと、第２の残響効果付加手段５８への残
響効果パラメータとが、異なっている。

【００３５】即ち、母音信号に残響効果を付加する第１
の残響効果付加手段５６の残響効果パラメータは、残響
のレベルが大きくなるように選択され、子音信号に残響
効果を付加する第２の残響効果付加手段５８の残響効果
パラメータは、残響のレベルが小さくなるように選択さ
れている。このように母音信号に対して付加される残響
効果が、子音信号に対して付加される残響効果よりも大
きくされている。

【００３６】第２及び第３の実施例では、子音信号に対
して小さく、コーラス効果や残響効果を付加しているの
で、子音信号の明瞭度が下がるのを防ぎ、音声の輪郭が
不明瞭になることを防止する。

【００３７】上記の各実施例では、効果付加手段として
エキサイタ効果付加手段、コーラス効果付加手段及び残
響効果付加手段を使用したが、他の効果付加手段を使用
することができるし、第１の効果付加手段が付加する効
果と、第２の効果付加手段が付加する効果とを異ならせ
てもよい。

【００３８】例えば、第１の効果付加手段にコーラス効
果付加手段を使用し、第２の効果付加手段としてエキサ
イタ効果付加手段を使用し、母音信号に大きくコーラス
効果を付加し、子音信号にはエキサイタ効果付加手段に
よって、その高域を減衰させてもよい。この場合、エキ
サイタ効果付加手段としてはローパスフィルタを使用す
ることもできる。同様に第１の効果付加手段として残響
効果付加手段を使用し、第２の効果付加手段としてエキ
サイタ効果付加手段を使用してもよい。また、ピッチフ
ォルマントを変換する場合、図２では音声信号変換手段
４と音声信号効果付加手段２とを完全に分離して設けた
が、子音成分は雑音成分が殆どで、ピッチフォルマント
変換する処理を子音成分に施さなくても違和感がないた
め、図１、図７、図８の第１の効果付加手段２６、５
２、５６の前のみに音声効果付加手段を設け、母音のみ
にピッチフォルマント変換をするようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明では、入力端子に
入力された音声信号を母音子音分離手段によって、母音
と子音の信号にそれぞれ分離出力し、第１の効果付加手
段によって、分離された母音信号に第１の効果を付加
し、第２の効果付加手段によって、分離された子音信号
に第２の効果を付加し、これら独立して効果が付加され
た母音信号と子音信号とを合成手段によって合成して出
力している。従って、母音信号と子音信号とに異なった
効果を付加することができ、例えば明瞭度を上げること
ができる。なお、特開昭６２−６５０９８号公報には、
子音部分では入力信号を出力信号に直接重畳させ、音の
認識性を向上させることが記載されているが、本発明で
は、子音信号と母音信号とを分離して、それぞれ独立に
効果を付加してある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による音声効果付加装置の第１の実施例
のブロック図である。

【図２】同第１の実施例を使用した音声信号変換装置の
ブロック図である。

【図３】図２の音声信号変換装置に使用した音声信号変
換手段の詳細なブロック図である。

【図４】第１の実施例の詳細なブロック図である。

【図５】第１の実施例の変形例に使用されるエキサイタ
効果付加手段のブロック図である。

【図６】第１の実施例の変形例に使用される別のエキサ
イタ効果付加手段のブロック図である。

【図７】第２の実施例のブロック図である。

【図８】第３の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

２２ 入力端子 ２４ 母音子音分離手段 ２６ 第１の効果付加手段 ２８ 第２の効果付加手段 ３０ 加算器（合成手段） ５２ 第１のコーラス効果付加手段（第１の効果付加手
段） ５４ 第２のコーラス効果付加手段（第２の効果付加手
段） ５６ 第１の残響効果付加手段（第１の効果付加手段） ５８ 第２の残響効果付加手段（第２の効果付加手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/02 - 1/16 G10K 15/12 G10L 11/06 G10L 13/00 G10L 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声信号を入力する入力端子と、 この入力された音声信号を母音と子音の信号にそれぞれ
   分離出力する母音子音分離手段と、 上記分離された母音信号を入力し、これに第１の効果を
   付加する第１の効果付加手段と、 上記分離された子音信号を入力し、これに第２の効果を
   付加する第２の効果付加手段と、 第１及び第２の効果付加手段において、それぞれ独立し
   て効果が付加された上記母音信号と子音信号とを合成
   し、出力する合成手段とを、具備する音声効果装置。