JPH0142000B2 - - Google Patents
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- JPH0142000B2 JPH0142000B2 JP56070393A JP7039381A JPH0142000B2 JP H0142000 B2 JPH0142000 B2 JP H0142000B2 JP 56070393 A JP56070393 A JP 56070393A JP 7039381 A JP7039381 A JP 7039381A JP H0142000 B2 JPH0142000 B2 JP H0142000B2
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Description
本発明はPARCOR型音声合成装置に関するも
のであり、その目的とするところはビブラート音
を簡単な回路構成で発生させることができる音声
合成装置を提供することにある。 一般に音声の特徴を表わす特徴パラメータに
は、音の大小を表わす振巾パラメータ（以下Ａパ
ラメータと略称する）と、音の高低すなわち基本
周期を表わすピツチパラメータ（以下Ｐパラメー
タと略称する）と、音の音色すなわちスペクトル
分布を表わすスペクトルパラメータ（以下Ｓパラ
メータと略称する）とがある。したがつて音声を
合成するには音声信号を音声周波数よりも十分高
い周波数を有するサンプリングパルスでサンプリ
ングし、各特徴パラメータを抽出して予めデータ
メモリに記憶させ、データメモリから読み出され
た特徴パラメータに基いて音源を駆動して音声を
合成すれば良いことになる。この種の音声合成装
置としてPARCOR型音声合成方式がある。 以下PARCOR型音声合成方式を用いた本発明
一実施例について図を用いて説明する。
PARCOR型音声合成方式は第１図に示すように
音声信号Vsをサンプリングパルスにより適当周
期toでサンプリングし、サンプリングされたサン
プリング値xtとxt−ｐの間にある（Ｐ−１）個の
サンプリング値による相関関係を除外し、xtとxt
−ｐとの相関関係のみを抽出したPARCOR係数
（部分自己相関係数：以下Ｋパラメータと略称す
る）をＳパラメータとして音声を合成するもので
あり、Ｋパラメータは音声がほぼ定常状態とみな
せる１フレーム（約20ｍｓ）において、適当周期
（to＝約100μs）毎に音声信号Vsのサンプリング
を行ない、隣り合うサンプル値間の相関係数を
K1とし、複数間隔離れたサンプル値間では、そ
の間に挾まれたサンプル値による影響を最小２乗
誤差による線形予測によつて求め、それらを差引
いてできる相関係数をK2〜K10としたものであ
る。このＫパラメータはK1、K2、K3のようにxt
に近い点との部分自己相関関係を表わす係数には
スペクトル分布に関する情報が豊富に含まれてい
るが、K8、K9、K10のようなxtから遠い点との部
分自己相関係数にはスペクトル分布に関する情報
があまり含まれていないので、低次のＫパラメー
タに多数の量子化ビツトを割り当て、高次のＫパ
ラメータには少数の量子化ビツトを割り当てるこ
とによりビツト数を節減して冗長度を小さくする
ようになつている。したがつてPARCOR方式は
Ｓパラメータとして自己相関係数を用いて各係数
に同一ビツト数を割り当てるようにした自己相関
係数方式に比べて帯域圧縮率がすぐれているもの
である。通常各Ａ、Ｐ、Ｋパラメータは圧縮され
て記憶あるいは伝送され、Ａパラメータに対して
５ビツト、Ｐパラメータに対して６ビツト、Ｋパ
ラメータの各係数K1、K2…K10に対して７、６、
５、４、４、４、３、３、３、３ビツトが割り当
てられている。 第３図は時報装置、警報装置、目覚装置などに
用いるPARCOR型音声合成装置の一実施例のブ
ロツク回路図であり、音声あるいはメロデイを圧
縮された特徴パラメータとして記憶するデータメ
モリＭを具備した制御用IC Ａと、音声合成用IC
（点線部Ａ、Ｂを除いた部分）とで構成され、両
IC間でビツトシリアルにデータの受渡しを行な
うようにしたものである。ところで、音声の特徴
パラメータはすべて再生用ROM１内に10ビツト
のデータとして記憶されており、各特徴パラメー
タに割り当てられるデータの個数は、その特徴パ
ラメータが音質に寄与する度合に応じて最適に配
分されている。例えばＡパラメータの場合10ビツ
トで表現されるデータが32個記憶されている。し
たがつてＡパラメータの任意のデータをアクセス
するときに必要とされる相対アドレスのビツト数
は５ビツトである。この相対アドレスは特徴パラ
メータを必要最小限に圧縮して表現したものであ
るので圧縮パラメータと呼ばれる。これに対して
再生用ROM１内に記憶されている実際の特徴パ
ラメータは再生パラメータと呼ばれる。上述した
所から明らかなように再生パラメータのビツト数
はＡ、Ｐ、K1〜K10の各特徴パラメータについて
すべて共通に10ビツトであるが、圧縮パラメータ
のビツト数はＡ、Ｐ、K1〜K10の各パラメータに
ついて異なるものであり、それぞれ５、６、３、
３、３、３、４、４、４、５、６、７ビツト（合
計53ビツト）である。そのほか予備エリアとして
３ビツト分すなわちデータ８個分が再生用ROM
内に確保されている。かかる圧縮パラメータは音
声信号がほぼ定常状態とみなし得る20ｍsec（１フ
レーム）ごとに１組（＝53ビツト）抽出されたも
のであるから、高々2650ビツト／秒でデータを処
理することにより音声信号を再生することがで
き、無音区間やリピート区間をも考慮に入れると
実際には1600ビツト／秒程度で音声信号を再生す
ることができるものである。 以下実施例の構成および動作について詳述す
る。 いま、圧縮パラメータ（すなわち再生用ROM
１の相対アドレス）は１フレームごとにデータ入
力端子８から切換回路１０を介してリングレジス
タ３にビツトシリアルに記憶されるようになつて
いるが、このような相対アドレスだけで再生用
ROM１から記憶データを取り出すことができな
いので、インデツクスROM２の中に記憶されて
いる先頭アドレスをアドレスカウンタ１１の制御
の下に順次取り出して、上記相対アドレスと加算
回路４によつて加算することにより再生用ROM
１の絶対アドレス（９ビツト）を計算し、この絶
対アドレスによつて再生用ROM１をアクセスす
るようにしている。インデツクスROM２には圧
縮パラメータのビツト配分数を３ビツトの２進数
で記憶させており、この圧縮パラメータのビツト
配分数に関するデータは再生制御回路１２に送ら
れ、再生制御回路１２は、ビツト配分数だけシフ
トクロツクをリングレジスタ３に送出する。した
がつてリングレジスタ３からは、上記ビツト配分
数に応じて例えばＡパラメータの場合には５ビツ
ト、Ｐパラメータの場合には６ビツト、K10パラ
メータの場合には３ビツト、…K1パラメータの
場合には７ビツトという具合に圧縮パラメータ
（相対アドレス）をそれぞれ加算回路にシリアル
に送出するものである。リングレジスタ３はでき
るだけチツプ面積をとらないようにダイナミツク
シフトレジスタで構成されている。またインデツ
クスROM２内に記憶されている各特徴パラメー
タの再生用ROM１内における先頭アドレスは、
パラレルシリアル変換回路１３を介して１ビツト
づつ順次加算回路４に送出されるので、順次１ビ
ツトづつ加算されて絶対アドレスが計算されるも
のである。こうして計算されたシリアルな絶対ア
ドレスはシリアルパラレル変換装置１４を介して
パラレルデータに変換され、再生用ROM１をア
クセスできるようになつている。 この再生用ROM１から出力される特徴パラメ
ータは１フレームごとに更新されるものである
が、データを更新する際に各フレーム間の接続点
において特徴パラメータが不連続的に変化すると
音声信号に歪みを生じて明瞭度が低下するおそれ
があるので、データ更新の際に特徴パラメータが
スムーズに変化し得るように補間計算回路５を設
けて１フレーム内の８点において近似的な直線的
補間を行なうようにしている。このため、タイミ
ング制御回路２８では第２図に示すように１フレ
ーム（20ｍsec）中に８個の補間用Ｄクロツク
（2.5ｍsec）を発生し、１個のＤクロツク中に25
個のパラメータ読込用Ｐクロツク（100μsec）、さ
らに１個のＰクロツク中に22個のビツト読込用Ｔ
クロツク（4.5μsec）が作成される。なおＰクロ
ツクはサンプリングパルスに相当する同期パルス
である。８個のＤクロツクのうち、最初のD1に
おいてデータ入力端子８からリングレジスタ３に
データが読み込まれる。各圧縮パラメータＡ、
Ｐ、K10…、K1は奇数番目のＰクロツクで順次読
み込まれるものであり、例えばＡパラメータは
P1区間のT6〜T10の５個のＴクロツクで読み込ま
れる。偶数番目のＰクロツクあるいは上記以外の
Ｔクロツクは補間計算回路５、音源ROM６、デ
ジタルフイルタ７などのタイミングとして使用さ
れるものである。 上記補間計算回路５によつて2.5ｍsecごとに新
しい値に更新された各特徴パラメータは、それぞ
れＰラツチ回路１６、AKラツチ２３に一時的に
蓄えられる。ただし、補間計算に差し当り必要の
ないパラメータはすべてAKパラメータスタツク
２４に転送してデジタルフイルタ７の音声合成用
データとして蓄積している。 このときP′ラツチ回路１６ａには加減算回路２
９によりＰラツチ回路１６に蓄えられたＰパラメ
ータに整数値を加減算した値（実施例にあつては
「１」を加算した値）がP′パラメータとして蓄え
られる。両Ｐラツチ回路１６，１６ａにラツチさ
れたＰパラメータおよびP′パラメータは切換回路
３０を介して音源駆動周期制御回路３２に入力さ
れるようになつており、切換回路３０は予め設定
された一定周期（例えばＤクロツク周期）で音源
駆動周期制御回路３２の入力を両ラツチ回路１
６，１６ａ出力に交互に切換えるようになつてい
る。すなわち音源駆動周期制御回路３２にはＰパ
ラメータ、P′パラメータが一定周期で交互に入力
され、両ラツチ回路１６，１６ａ出力に基いて有
声音源１９を制御して音声の基本周期を発生させ
るようになつている。音源駆動周期制御回路３２
はサンプリングパルスと略等しい周期の同期パル
スすなわちＰパルスをカウントして音源ROM６
から音源制御データを読み出すアドレスカウンタ
１８と、アドレスカウンタ１８出力と切換回路３
０出力が一致したときアドレスカウンタ１８のリ
セツトパルスVRを出力する一致回路１７とで構
成され、Ｐクロツクの周期をtp、Ｐパラメータ、
P′パラメータをＰ、P′（いずれも整数値）とすれ
ばtp×Ｐあるいはtp×P′の周期でリセツトされる
アドレスカウンタ１８により音源ROM６から音
源制御ータが読み出されて有声音源１９が駆動さ
れ、Ｐパラメータ、P′パラメータに基いた基本周
期を有する音声のインパルス信号が交互に出力さ
れる。このように基本周期が一定周期で変化する
音声はいわゆるビブラート音となる。なお音声に
基本周期がない場合には、音源制御回路２０にて
切換回路２２を駆動し、無声音源２１に切換える
ようになつており、無声音源２１は基本周期を持
たないホワイトノイズ（白色雑音）を発生させる
ものである。次にＡパラメータおよびＫパラメー
タはデジタルフイルタ７に供給され、有声、無声
音源より供給されて、信号に振巾の大小およびス
ペクトル分布に関する情報を付け加えることによ
り音声を再生するものである。図中２５は再生さ
れた音声信号を増巾する低周波アンプ、２６はス
ピーカ、２７は水晶発振回路である。 第４図および第５図はメロデイ音にビブラート
効果を付与するようにした他の実施例の要部を示
すもので、Ｐパラメータに対応する圧縮Ｐパラメ
ータをラツチする第１のラツチ回路３１ａと、加
減算回路２９と、加減算回路２９から出力される
圧縮Ｐパラメータに「１」を加えた値をラツチす
る第２のラツチ回路３１ｂと、前述したアドレス
カウンタ１８および切換回路３０と、切換回路３
０出力をアドレスデータとして記憶されている音
階音（ド、レ、ミ…）の音階データを読み出すよ
うにした音階ROM３３と、音階データをプリセ
ツト入力としＰパルスよりも周波数の高いクロツ
クパルスすなわちＴクロツクをカウントするプリ
セツトカウンタ３４と、プリセツトカウンタ３４
のカウントアツプ出力である音階信号PMが得ら
れた直後のＰパルスをアドレスカウンタ１８のリ
セツトパルスVRとして出力するリセツトパルス
発生回路３５とで音源駆動制御回路３２′を構成
したものである。なおアドレスカウンタ１８のリ
セツト入力は音声−メロデイ切換回路３６により
一致回路１７出力とリセツトパルス発生回路３５
出力とに切り換えられるようになつており、音声
−メロデイ切換回路３６は人間の声のような通常
の音声を合成する場合はａ側、メロデイ音を合成
する場合にはｂ側に切換えられる。また、メロデ
イ音合成を指示するメロデイコードは制御用IC
Ａから入力される圧縮Ａパラメータの先頭に付加
されており、メロデイコード検出回路３７にてメ
ロデイコードが検出されたとき、音声−メロデイ
切換回路３６がｂ側に切換えられる。 以下動作について説明する。いま、音声−メロ
デイ切換回路３６がｂ側に切換えられており、Ｐ
ラツチ回路１６出力とＰクロツクをカウントする
アドレスカウンタ１８出力の一致信号によりアド
レスカウンタ１８をリセツトして音声の基本周期
を設定している場合（通常の音声を合成している
場合）、音声の基本周期はＰクロツクの周期によ
つて決まる離散的な値をとる。すなわちＰクロツ
クの周期をTo、ＰパラメータをPiとすれば、再
生される音声の基本周期Ｔは Ｔ＝To×Pi （但しPi＝１、２、３、…） のような離散値をとる。この場合、Ｐクロツクの
周期（サンプリング周期）を短かくすればこの離
散間隔が小さくなつて忠実な音声が再生されるこ
とになるが、反面、音声合成データが多くなつて
データメモリＭの容量を大きくする必要があると
ともにデータ処理回路が複雑になるという不都合
がある。したがつてＰクロツクの周波数は一般に
人間の声を忠実に再生するために最低必要な周波
数（10KHz）に設定されており、このときの再生
し得る音声周波数は（表１）のような離散値とな
る。
のであり、その目的とするところはビブラート音
を簡単な回路構成で発生させることができる音声
合成装置を提供することにある。 一般に音声の特徴を表わす特徴パラメータに
は、音の大小を表わす振巾パラメータ（以下Ａパ
ラメータと略称する）と、音の高低すなわち基本
周期を表わすピツチパラメータ（以下Ｐパラメー
タと略称する）と、音の音色すなわちスペクトル
分布を表わすスペクトルパラメータ（以下Ｓパラ
メータと略称する）とがある。したがつて音声を
合成するには音声信号を音声周波数よりも十分高
い周波数を有するサンプリングパルスでサンプリ
ングし、各特徴パラメータを抽出して予めデータ
メモリに記憶させ、データメモリから読み出され
た特徴パラメータに基いて音源を駆動して音声を
合成すれば良いことになる。この種の音声合成装
置としてPARCOR型音声合成方式がある。 以下PARCOR型音声合成方式を用いた本発明
一実施例について図を用いて説明する。
PARCOR型音声合成方式は第１図に示すように
音声信号Vsをサンプリングパルスにより適当周
期toでサンプリングし、サンプリングされたサン
プリング値xtとxt−ｐの間にある（Ｐ−１）個の
サンプリング値による相関関係を除外し、xtとxt
−ｐとの相関関係のみを抽出したPARCOR係数
（部分自己相関係数：以下Ｋパラメータと略称す
る）をＳパラメータとして音声を合成するもので
あり、Ｋパラメータは音声がほぼ定常状態とみな
せる１フレーム（約20ｍｓ）において、適当周期
（to＝約100μs）毎に音声信号Vsのサンプリング
を行ない、隣り合うサンプル値間の相関係数を
K1とし、複数間隔離れたサンプル値間では、そ
の間に挾まれたサンプル値による影響を最小２乗
誤差による線形予測によつて求め、それらを差引
いてできる相関係数をK2〜K10としたものであ
る。このＫパラメータはK1、K2、K3のようにxt
に近い点との部分自己相関関係を表わす係数には
スペクトル分布に関する情報が豊富に含まれてい
るが、K8、K9、K10のようなxtから遠い点との部
分自己相関係数にはスペクトル分布に関する情報
があまり含まれていないので、低次のＫパラメー
タに多数の量子化ビツトを割り当て、高次のＫパ
ラメータには少数の量子化ビツトを割り当てるこ
とによりビツト数を節減して冗長度を小さくする
ようになつている。したがつてPARCOR方式は
Ｓパラメータとして自己相関係数を用いて各係数
に同一ビツト数を割り当てるようにした自己相関
係数方式に比べて帯域圧縮率がすぐれているもの
である。通常各Ａ、Ｐ、Ｋパラメータは圧縮され
て記憶あるいは伝送され、Ａパラメータに対して
５ビツト、Ｐパラメータに対して６ビツト、Ｋパ
ラメータの各係数K1、K2…K10に対して７、６、
５、４、４、４、３、３、３、３ビツトが割り当
てられている。 第３図は時報装置、警報装置、目覚装置などに
用いるPARCOR型音声合成装置の一実施例のブ
ロツク回路図であり、音声あるいはメロデイを圧
縮された特徴パラメータとして記憶するデータメ
モリＭを具備した制御用IC Ａと、音声合成用IC
（点線部Ａ、Ｂを除いた部分）とで構成され、両
IC間でビツトシリアルにデータの受渡しを行な
うようにしたものである。ところで、音声の特徴
パラメータはすべて再生用ROM１内に10ビツト
のデータとして記憶されており、各特徴パラメー
タに割り当てられるデータの個数は、その特徴パ
ラメータが音質に寄与する度合に応じて最適に配
分されている。例えばＡパラメータの場合10ビツ
トで表現されるデータが32個記憶されている。し
たがつてＡパラメータの任意のデータをアクセス
するときに必要とされる相対アドレスのビツト数
は５ビツトである。この相対アドレスは特徴パラ
メータを必要最小限に圧縮して表現したものであ
るので圧縮パラメータと呼ばれる。これに対して
再生用ROM１内に記憶されている実際の特徴パ
ラメータは再生パラメータと呼ばれる。上述した
所から明らかなように再生パラメータのビツト数
はＡ、Ｐ、K1〜K10の各特徴パラメータについて
すべて共通に10ビツトであるが、圧縮パラメータ
のビツト数はＡ、Ｐ、K1〜K10の各パラメータに
ついて異なるものであり、それぞれ５、６、３、
３、３、３、４、４、４、５、６、７ビツト（合
計53ビツト）である。そのほか予備エリアとして
３ビツト分すなわちデータ８個分が再生用ROM
内に確保されている。かかる圧縮パラメータは音
声信号がほぼ定常状態とみなし得る20ｍsec（１フ
レーム）ごとに１組（＝53ビツト）抽出されたも
のであるから、高々2650ビツト／秒でデータを処
理することにより音声信号を再生することがで
き、無音区間やリピート区間をも考慮に入れると
実際には1600ビツト／秒程度で音声信号を再生す
ることができるものである。 以下実施例の構成および動作について詳述す
る。 いま、圧縮パラメータ（すなわち再生用ROM
１の相対アドレス）は１フレームごとにデータ入
力端子８から切換回路１０を介してリングレジス
タ３にビツトシリアルに記憶されるようになつて
いるが、このような相対アドレスだけで再生用
ROM１から記憶データを取り出すことができな
いので、インデツクスROM２の中に記憶されて
いる先頭アドレスをアドレスカウンタ１１の制御
の下に順次取り出して、上記相対アドレスと加算
回路４によつて加算することにより再生用ROM
１の絶対アドレス（９ビツト）を計算し、この絶
対アドレスによつて再生用ROM１をアクセスす
るようにしている。インデツクスROM２には圧
縮パラメータのビツト配分数を３ビツトの２進数
で記憶させており、この圧縮パラメータのビツト
配分数に関するデータは再生制御回路１２に送ら
れ、再生制御回路１２は、ビツト配分数だけシフ
トクロツクをリングレジスタ３に送出する。した
がつてリングレジスタ３からは、上記ビツト配分
数に応じて例えばＡパラメータの場合には５ビツ
ト、Ｐパラメータの場合には６ビツト、K10パラ
メータの場合には３ビツト、…K1パラメータの
場合には７ビツトという具合に圧縮パラメータ
（相対アドレス）をそれぞれ加算回路にシリアル
に送出するものである。リングレジスタ３はでき
るだけチツプ面積をとらないようにダイナミツク
シフトレジスタで構成されている。またインデツ
クスROM２内に記憶されている各特徴パラメー
タの再生用ROM１内における先頭アドレスは、
パラレルシリアル変換回路１３を介して１ビツト
づつ順次加算回路４に送出されるので、順次１ビ
ツトづつ加算されて絶対アドレスが計算されるも
のである。こうして計算されたシリアルな絶対ア
ドレスはシリアルパラレル変換装置１４を介して
パラレルデータに変換され、再生用ROM１をア
クセスできるようになつている。 この再生用ROM１から出力される特徴パラメ
ータは１フレームごとに更新されるものである
が、データを更新する際に各フレーム間の接続点
において特徴パラメータが不連続的に変化すると
音声信号に歪みを生じて明瞭度が低下するおそれ
があるので、データ更新の際に特徴パラメータが
スムーズに変化し得るように補間計算回路５を設
けて１フレーム内の８点において近似的な直線的
補間を行なうようにしている。このため、タイミ
ング制御回路２８では第２図に示すように１フレ
ーム（20ｍsec）中に８個の補間用Ｄクロツク
（2.5ｍsec）を発生し、１個のＤクロツク中に25
個のパラメータ読込用Ｐクロツク（100μsec）、さ
らに１個のＰクロツク中に22個のビツト読込用Ｔ
クロツク（4.5μsec）が作成される。なおＰクロ
ツクはサンプリングパルスに相当する同期パルス
である。８個のＤクロツクのうち、最初のD1に
おいてデータ入力端子８からリングレジスタ３に
データが読み込まれる。各圧縮パラメータＡ、
Ｐ、K10…、K1は奇数番目のＰクロツクで順次読
み込まれるものであり、例えばＡパラメータは
P1区間のT6〜T10の５個のＴクロツクで読み込ま
れる。偶数番目のＰクロツクあるいは上記以外の
Ｔクロツクは補間計算回路５、音源ROM６、デ
ジタルフイルタ７などのタイミングとして使用さ
れるものである。 上記補間計算回路５によつて2.5ｍsecごとに新
しい値に更新された各特徴パラメータは、それぞ
れＰラツチ回路１６、AKラツチ２３に一時的に
蓄えられる。ただし、補間計算に差し当り必要の
ないパラメータはすべてAKパラメータスタツク
２４に転送してデジタルフイルタ７の音声合成用
データとして蓄積している。 このときP′ラツチ回路１６ａには加減算回路２
９によりＰラツチ回路１６に蓄えられたＰパラメ
ータに整数値を加減算した値（実施例にあつては
「１」を加算した値）がP′パラメータとして蓄え
られる。両Ｐラツチ回路１６，１６ａにラツチさ
れたＰパラメータおよびP′パラメータは切換回路
３０を介して音源駆動周期制御回路３２に入力さ
れるようになつており、切換回路３０は予め設定
された一定周期（例えばＤクロツク周期）で音源
駆動周期制御回路３２の入力を両ラツチ回路１
６，１６ａ出力に交互に切換えるようになつてい
る。すなわち音源駆動周期制御回路３２にはＰパ
ラメータ、P′パラメータが一定周期で交互に入力
され、両ラツチ回路１６，１６ａ出力に基いて有
声音源１９を制御して音声の基本周期を発生させ
るようになつている。音源駆動周期制御回路３２
はサンプリングパルスと略等しい周期の同期パル
スすなわちＰパルスをカウントして音源ROM６
から音源制御データを読み出すアドレスカウンタ
１８と、アドレスカウンタ１８出力と切換回路３
０出力が一致したときアドレスカウンタ１８のリ
セツトパルスVRを出力する一致回路１７とで構
成され、Ｐクロツクの周期をtp、Ｐパラメータ、
P′パラメータをＰ、P′（いずれも整数値）とすれ
ばtp×Ｐあるいはtp×P′の周期でリセツトされる
アドレスカウンタ１８により音源ROM６から音
源制御ータが読み出されて有声音源１９が駆動さ
れ、Ｐパラメータ、P′パラメータに基いた基本周
期を有する音声のインパルス信号が交互に出力さ
れる。このように基本周期が一定周期で変化する
音声はいわゆるビブラート音となる。なお音声に
基本周期がない場合には、音源制御回路２０にて
切換回路２２を駆動し、無声音源２１に切換える
ようになつており、無声音源２１は基本周期を持
たないホワイトノイズ（白色雑音）を発生させる
ものである。次にＡパラメータおよびＫパラメー
タはデジタルフイルタ７に供給され、有声、無声
音源より供給されて、信号に振巾の大小およびス
ペクトル分布に関する情報を付け加えることによ
り音声を再生するものである。図中２５は再生さ
れた音声信号を増巾する低周波アンプ、２６はス
ピーカ、２７は水晶発振回路である。 第４図および第５図はメロデイ音にビブラート
効果を付与するようにした他の実施例の要部を示
すもので、Ｐパラメータに対応する圧縮Ｐパラメ
ータをラツチする第１のラツチ回路３１ａと、加
減算回路２９と、加減算回路２９から出力される
圧縮Ｐパラメータに「１」を加えた値をラツチす
る第２のラツチ回路３１ｂと、前述したアドレス
カウンタ１８および切換回路３０と、切換回路３
０出力をアドレスデータとして記憶されている音
階音（ド、レ、ミ…）の音階データを読み出すよ
うにした音階ROM３３と、音階データをプリセ
ツト入力としＰパルスよりも周波数の高いクロツ
クパルスすなわちＴクロツクをカウントするプリ
セツトカウンタ３４と、プリセツトカウンタ３４
のカウントアツプ出力である音階信号PMが得ら
れた直後のＰパルスをアドレスカウンタ１８のリ
セツトパルスVRとして出力するリセツトパルス
発生回路３５とで音源駆動制御回路３２′を構成
したものである。なおアドレスカウンタ１８のリ
セツト入力は音声−メロデイ切換回路３６により
一致回路１７出力とリセツトパルス発生回路３５
出力とに切り換えられるようになつており、音声
−メロデイ切換回路３６は人間の声のような通常
の音声を合成する場合はａ側、メロデイ音を合成
する場合にはｂ側に切換えられる。また、メロデ
イ音合成を指示するメロデイコードは制御用IC
Ａから入力される圧縮Ａパラメータの先頭に付加
されており、メロデイコード検出回路３７にてメ
ロデイコードが検出されたとき、音声−メロデイ
切換回路３６がｂ側に切換えられる。 以下動作について説明する。いま、音声−メロ
デイ切換回路３６がｂ側に切換えられており、Ｐ
ラツチ回路１６出力とＰクロツクをカウントする
アドレスカウンタ１８出力の一致信号によりアド
レスカウンタ１８をリセツトして音声の基本周期
を設定している場合（通常の音声を合成している
場合）、音声の基本周期はＰクロツクの周期によ
つて決まる離散的な値をとる。すなわちＰクロツ
クの周期をTo、ＰパラメータをPiとすれば、再
生される音声の基本周期Ｔは Ｔ＝To×Pi （但しPi＝１、２、３、…） のような離散値をとる。この場合、Ｐクロツクの
周期（サンプリング周期）を短かくすればこの離
散間隔が小さくなつて忠実な音声が再生されるこ
とになるが、反面、音声合成データが多くなつて
データメモリＭの容量を大きくする必要があると
ともにデータ処理回路が複雑になるという不都合
がある。したがつてＰクロツクの周波数は一般に
人間の声を忠実に再生するために最低必要な周波
数（10KHz）に設定されており、このときの再生
し得る音声周波数は（表１）のような離散値とな
る。
【表】
ところで、メロデイ音を構成する音階音（ド、
レ、ミ、…）の音階周波数は（表１）に示すよう
に上記離散的音声周波数に含まれていないものが
多く、この音声周波数を用いてメロデイ音を再生
すると音程がずれたメロデイになるという問題が
ある。実施例にあつては圧縮Ｐパラメータをアド
レスデータとする音階ROM３３およびＴクロツ
クをカウントするプリセツト減算カウンタ３４に
より各音階音の周期に略等しい周期の音階信号
PMを発生させ、この音階信号PMに基いてアドレ
スカウンタ１８をリセツトすることにより各音階
音の基本周期に略等しい周期で音源を駆動して正
しい音程のメロデイ音を発生させるようになつて
いる。すなわち、クロツクパルスをＴクロツク
（周期4.5μs）とし、たとえば第１のラツチ回路３
１ａにラツチされているＰパラメータ「12」に対
応する圧縮Ｐパラメータにて音階ROM３１がア
ドレスされたとき、音階ROM３３から音階デー
タ「284」が読み出されるようにすれば、プリセ
ツト減算カウンタ３４から4.5×284μsの周期でＯ
検出信号よりなる音階信号PMが得られ、この音
階信号PMはＰパラメータの「12.8」に相当する基
本周期となる。リセツトパルス発生回路３５はイ
ンバータI1，I2、コンデンサＣ、ナンドゲート
NAND、ＤフリツプフロツプFFおよびアンドゲ
ートANDにて形成され、第６図ａに示すように
音階信号PMが得られた直後のＰクロツクをアド
レスカウンタ１８のリセツトパルスVRとして出
力するようになつている。なお図中イはＰパラメ
ータが「12」のときの一致回路出力、ロは音階信
号PM、ハはリセツトパルスVRを示すものである。
この場合、アドレスカウンタ１８はリセツトパル
ス発生回路から出力されるリセツトパルスVRに
てリセツトされ、Ｐクロツクを13個カウントして
リセツトされる場合と、Ｐクロツク12個カウント
してリセツトされる場合とが、４：１の割合で起
きることになる。したがつて等価的にＰパラメー
タ「12.8」に相当する基本周期で音源ROM６が
アドレスされ、有声音源１９が制御されることに
なり、音階音「ソ」がほぼ正確に再生されること
になる。同様にして第２のラツチ回路３１ｂ出力
にて音階ROM３３がアドレスされた場合には音
階音「フア」の音階データが読み出され、アドレ
スカウンタ１８は等価的に音階音「フア」の基本
周期に略等しい周期を有するリセツトパルスVR
でリセツトされ、音階音「フア」が正確な音程で
発生される。したがつて一定周期で「ソ」「フア」
「ソ」「フア」…が交互に発生されてビブラート音
が得られる。 第６図ｂに示すタイムチヤートは音階信号PM
とリセツトパルスVRの関係をさらに分かり易く
説明するもので、例として3.75KHz（267μsec）
の音階信号PMに対応するリセツトパルスVRを示
したものである。図から明きらかなようにリセツ
トパルスVRとしてＰパルスの３、６、８、11、
14、16…番目のパルスが出力される。このリセツ
トパルスVRでリセツトされるアドレスカウンタ
１８による音源ROM６がアドレスされるので、
音源ROM６から等価的に3.75KHz（800／３μsec） とみなせる周期で有声音源データが読み出される
ことになり、有声音源１９が正しい音階周波数で
駆動されてメロデイ音や歌唱などの音声が正確な
音程で再生されることになる。 本発明は上述のように構成されており、１個の
ラツチ回路、加減算回路および切換回路を付加す
ることにより簡単な回路構成でビブラート音を発
生させることができるという利点をもつている。
レ、ミ、…）の音階周波数は（表１）に示すよう
に上記離散的音声周波数に含まれていないものが
多く、この音声周波数を用いてメロデイ音を再生
すると音程がずれたメロデイになるという問題が
ある。実施例にあつては圧縮Ｐパラメータをアド
レスデータとする音階ROM３３およびＴクロツ
クをカウントするプリセツト減算カウンタ３４に
より各音階音の周期に略等しい周期の音階信号
PMを発生させ、この音階信号PMに基いてアドレ
スカウンタ１８をリセツトすることにより各音階
音の基本周期に略等しい周期で音源を駆動して正
しい音程のメロデイ音を発生させるようになつて
いる。すなわち、クロツクパルスをＴクロツク
（周期4.5μs）とし、たとえば第１のラツチ回路３
１ａにラツチされているＰパラメータ「12」に対
応する圧縮Ｐパラメータにて音階ROM３１がア
ドレスされたとき、音階ROM３３から音階デー
タ「284」が読み出されるようにすれば、プリセ
ツト減算カウンタ３４から4.5×284μsの周期でＯ
検出信号よりなる音階信号PMが得られ、この音
階信号PMはＰパラメータの「12.8」に相当する基
本周期となる。リセツトパルス発生回路３５はイ
ンバータI1，I2、コンデンサＣ、ナンドゲート
NAND、ＤフリツプフロツプFFおよびアンドゲ
ートANDにて形成され、第６図ａに示すように
音階信号PMが得られた直後のＰクロツクをアド
レスカウンタ１８のリセツトパルスVRとして出
力するようになつている。なお図中イはＰパラメ
ータが「12」のときの一致回路出力、ロは音階信
号PM、ハはリセツトパルスVRを示すものである。
この場合、アドレスカウンタ１８はリセツトパル
ス発生回路から出力されるリセツトパルスVRに
てリセツトされ、Ｐクロツクを13個カウントして
リセツトされる場合と、Ｐクロツク12個カウント
してリセツトされる場合とが、４：１の割合で起
きることになる。したがつて等価的にＰパラメー
タ「12.8」に相当する基本周期で音源ROM６が
アドレスされ、有声音源１９が制御されることに
なり、音階音「ソ」がほぼ正確に再生されること
になる。同様にして第２のラツチ回路３１ｂ出力
にて音階ROM３３がアドレスされた場合には音
階音「フア」の音階データが読み出され、アドレ
スカウンタ１８は等価的に音階音「フア」の基本
周期に略等しい周期を有するリセツトパルスVR
でリセツトされ、音階音「フア」が正確な音程で
発生される。したがつて一定周期で「ソ」「フア」
「ソ」「フア」…が交互に発生されてビブラート音
が得られる。 第６図ｂに示すタイムチヤートは音階信号PM
とリセツトパルスVRの関係をさらに分かり易く
説明するもので、例として3.75KHz（267μsec）
の音階信号PMに対応するリセツトパルスVRを示
したものである。図から明きらかなようにリセツ
トパルスVRとしてＰパルスの３、６、８、11、
14、16…番目のパルスが出力される。このリセツ
トパルスVRでリセツトされるアドレスカウンタ
１８による音源ROM６がアドレスされるので、
音源ROM６から等価的に3.75KHz（800／３μsec） とみなせる周期で有声音源データが読み出される
ことになり、有声音源１９が正しい音階周波数で
駆動されてメロデイ音や歌唱などの音声が正確な
音程で再生されることになる。 本発明は上述のように構成されており、１個の
ラツチ回路、加減算回路および切換回路を付加す
ることにより簡単な回路構成でビブラート音を発
生させることができるという利点をもつている。
第１図および第２図は本発明一実施例の音声合
成方式を説明する図、第３図は同上のブロツク回
路図、第４図は他の実施例の要部ブロツク回路
図、第５図は同上の要部回路図、第６図ａ，ｂは
同上の動作説明図である。 Ｍはデータメモリ、６は音源ROM、１７は一
致回路、１６，１６ａ，３１ａ，３１ｂはラツチ
回路、１８はアドレスカウンタ、１９は音源、２
８は加減算回路、２９は切換回路、３２は音源駆
動周期制御回路、３３は音階ROM、３４はプリ
セツトカウンタ、３５はリセツトパルス発生回路
である。
成方式を説明する図、第３図は同上のブロツク回
路図、第４図は他の実施例の要部ブロツク回路
図、第５図は同上の要部回路図、第６図ａ，ｂは
同上の動作説明図である。 Ｍはデータメモリ、６は音源ROM、１７は一
致回路、１６，１６ａ，３１ａ，３１ｂはラツチ
回路、１８はアドレスカウンタ、１９は音源、２
８は加減算回路、２９は切換回路、３２は音源駆
動周期制御回路、３３は音階ROM、３４はプリ
セツトカウンタ、３５はリセツトパルス発生回路
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 音声信号を音声周波数よりも高い周波数のサ
ンプリングパルスにてサンプリングし、振巾パラ
メータ、ピツチパラメータおよびスペクトルパラ
メータよりなる特徴パラメータを抽出してデータ
メモリに記憶させ、データメモリから読み出され
た特徴パラメータに基いて音源を制御して音声を
合成するようにした音声合成装置において、ピツ
チパラメータを保持する第１のラツチ回路と、ピ
ツチパラメータに適当な整数値を加減算する加減
算回路と、加減算回路出力を保持する第２のラツ
チ回路と、音源駆動周期制御回路の入力を予め設
定された周期で交互に両ラツチ回路出力に切換え
る切換回路とを設けたことを特徴とする音声合成
装置。 ２ サンプリングパルスと等しい周期の同期パル
スをカウントして音源ROMから音源制御データ
を読み出すアドレスカウンタと、アドレスカウン
タ出力および切換回路出力を入力とし両入力が一
致したときアドレスカウンタのリセツトパルスを
出力する一致回路とで音源駆動周期制御回路を構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の音声合成装置。 ３ サンプリングパルスと等しい周期の同期パル
スをカウントして音源ROMから音源制御データ
を読み出すアドレスカウンタと、切換回路出力を
アドレスデータとし記憶されている音階データを
読み出すようにした音階ROMと、音階データを
プリセツト入力とし同期パルスよりも周波数の高
いクロツクパルスをカウントするプリセツト減算
カウンタと、プリセツト減算カウンタの０検出信
号が得られた直後の同期パルスをアドレスカウン
タのリセツトパルスとして出力するリセツトパル
ス発生回路とで音源駆動周期制御回路を構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音
声合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56070393A JPS57185498A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Voice synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56070393A JPS57185498A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Voice synthesizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57185498A JPS57185498A (en) | 1982-11-15 |
| JPH0142000B2 true JPH0142000B2 (ja) | 1989-09-08 |
Family
ID=13430151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56070393A Granted JPS57185498A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Voice synthesizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57185498A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59192290A (ja) * | 1983-04-16 | 1984-10-31 | 富士通株式会社 | 楽音出力装置 |
| JP2989615B2 (ja) * | 1989-06-05 | 1999-12-13 | 松下電工株式会社 | 音声合成歌唱器 |
-
1981
- 1981-05-11 JP JP56070393A patent/JPS57185498A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57185498A (en) | 1982-11-15 |
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