JPH02271398A - Noise sound generating device - Google Patents

Noise sound generating device

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JPH02271398A
JPH02271398A JP1091763A JP9176389A JPH02271398A JP H02271398 A JPH02271398 A JP H02271398A JP 1091763 A JP1091763 A JP 1091763A JP 9176389 A JP9176389 A JP 9176389A JP H02271398 A JPH02271398 A JP H02271398A
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waveform
formant
frequency
sound
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Tetsuo Nishimoto
西元 哲夫
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC 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
    • G10H2250/00Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
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    • G10H2250/481Formant 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
    • G10H2250/495Use of noise in formant synthesis

Abstract

PURPOSE:To generate a synthetic sound which has a sharp peak in the center of a formant shape by adding a DC component to a noise waveform which has specific spectrum characteristics and multiplying the result by the period waveform of specific frequency. CONSTITUTION:A white noise from a white noise generator 1 becomes a white noise with a right-down waveform to which the DC component is added by an adder which performs offset processing and a digital filter 3 which performs spectrum processing for giving low-pass characteristics. A multiplier 5 multiplies this noise by the waveform such as a sine wave of the period waveform corresponding to the specified center frequency of the formant outputted by a period waveform generating circuit 4. Consequently, the noise having the sharp peak in the center of the formant shape is generated by frequency convolution and the center frequency of the formant shape can be varied optionally and easily.

Description

【発明の詳細な説明】 ca業上の利用分野] この発明は、無声音(子音)や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形状を有する
ノイズ音を電気的に合成するノイズ音発生装置に関し、
特に、フォルマント形状のピークが急峻なスペクトル特
性を有するノイズ音の合成が可能なノイズ音発生装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] Field of Application in the CA Industry] This invention is a method for electrically synthesizing noise sounds having a formant shape such as unvoiced sounds (consonants), whistling sounds, or attack parts of natural musical instruments. Regarding sound generators,
In particular, the present invention relates to a noise generation device capable of synthesizing noise having spectral characteristics with steep formant peaks.

[従来技術] 無声音(子音)や口笛の音または自然楽器のアタック部
分の音は、振幅スペクトル分布が特定の周波数にピーク
を有するフォルマント形状をしている。
[Prior Art] An unvoiced sound (consonant), a whistling sound, or an attack sound of a natural musical instrument has a formant shape in which the amplitude spectrum distribution has a peak at a specific frequency.

従来、このようなフォルマント形状を有するノイズ音は
、特定の周波数に共振点を有するバンドバスフィルタな
どを用いることにより実現していた。
Conventionally, noise sounds having such a formant shape have been realized by using a bandpass filter or the like having a resonance point at a specific frequency.

ところで、音声が無声音(ノイズ音)から有声音(母音
すなわちフォルマント音)へ遷移する過程(フォルマン
ト軌跡)、口笛の音高が変化する過程、または自然楽器
のアタック部分から定常もしくはデイケイ部分(フォル
マント音部分)へ遷移する過程等を観察すると、上記フ
ォルマント形状のピーク周波数(以下、フォルマント中
心周波数という)は連続的に変化する。特に、無声音か
ら有声音に1!!続する際には、無声音のフォルマント
中心周波数から有声音のフォルマント中心周波数へ連続
的に変化する。
By the way, the process of a voice transitioning from an unvoiced sound (noise sound) to a voiced sound (vowel or formant sound) (formant locus), the process of changing the pitch of a whistling sound, or the process of changing the pitch of a natural instrument from the attack part to the stationary or decay part (formant sound) When observing the process of transition to (part), the peak frequency of the formant shape (hereinafter referred to as formant center frequency) changes continuously. Especially, 1 from voiceless to voiced sounds! ! When the voice continues, the formant center frequency of the unvoiced sound changes continuously to the formant center frequency of the voiced sound.

したがって、人声、口笛の音および自然楽器音等の忠実
な合成音を形成するためには、無声音のフォルマント中
心周波数を連続的に変化させなければならない。
Therefore, in order to form faithful synthetic sounds such as human voices, whistle sounds, and natural instrument sounds, it is necessary to continuously change the formant center frequency of unvoiced sounds.

しかしながら、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ことは、特にディジタルフィ
ルタでは困難である。すなわち、上記従来法では、フォ
ルマント中心周波数を細かく任意に動かすことは困難な
いし不可能であった。
However, it is difficult to continuously change the resonant frequency of a bandpass filter in real time, especially in a digital filter. That is, in the conventional method described above, it is difficult or impossible to finely and arbitrarily shift the formant center frequency.

フォルマント形状を有するノイズ音を合成する他の方式
としては、第2図(b)に示すような右下がりのスペク
トル特性を有するノイズ波形と、周波数foの周期波形
(例えば正弦波)とを乗算する方式(以下、先行方式と
いう)が考えられる。この場合、第2図(c)に示すよ
うな周期波形の周波数foを中心周波数とし、上記右下
がり形状が左右対称に現われたフォルマント形状の振幅
スペクトルを有するノイズ音が形成される。この先行方
式によれば、バンドパスフィルタを用いる従来例の1/
2の次数の一方(右)下がり特性のフィルタで従来例と
同じ左右に立ち下がるノイズ音を合成することができ、
フィルタの次数が少ないため、実質的にリアルタイムと
みなし得る程の高速演算が可能である。
Another method for synthesizing a noise sound having a formant shape is to multiply a noise waveform having a downward sloping spectrum characteristic as shown in FIG. 2(b) by a periodic waveform (for example, a sine wave) having a frequency fo. A method (hereinafter referred to as the preceding method) can be considered. In this case, a noise sound having a frequency fo of a periodic waveform as shown in FIG. 2(c) as a center frequency and having an amplitude spectrum of a formant shape in which the above-mentioned right-sloping shape appears symmetrically is formed. According to this prior method, the conventional method using a bandpass filter is 1/1
A filter with a 2nd order falling characteristic on one side (to the right) can synthesize noise sounds that fall to the left and right as in the conventional example,
Since the order of the filter is small, it is possible to perform high-speed calculations that can be considered to be substantially real-time.

この先行方式は、「周波数領域の畳込みは、時間領域の
積に変形することができる」という周波数畳込み定理を
基本原理とするものである。
The basic principle of this advanced method is the frequency convolution theorem that "convolution in the frequency domain can be transformed into a product in the time domain."

第1図は、この周波数畳込み定理を、余弦波形h (B
と方形波形x (t)とについて図解したものである。
Figure 1 shows this frequency convolution theorem with a cosine waveform h (B
and a square waveform x (t).

同図において、二m線の6角形はその上下のものがフー
リエ変換対であることを示す。
In the figure, the hexagon of the 2m line indicates that the two above and below are Fourier transform pairs.

第1図から、時間領域でh (t) *x (t)なる
乗算を実行することにより、周波数領域においては余弦
波スペクトルH(f)と方形波スペクトルX(f)との
畳込みが行なわれることが理解される。
From Figure 1, by performing the multiplication h (t) *x (t) in the time domain, the cosine wave spectrum H (f) and the square wave spectrum X (f) are convolved in the frequency domain. It is understood that

ところで、この先行方式により実際に合成されるノイズ
音のスペクトルは、第2図(f)に示すようにフォルマ
ント中心周波数f。が欠けたものとなりてしまう。すな
わち、先行方式によりては、口笛のように任意の周波数
帯域に鋭いピークを持つノイズ音は得られなかった。
By the way, the spectrum of the noise sound actually synthesized by this advance method has a formant center frequency f as shown in FIG. 2(f). It becomes what is missing. That is, with the previous method, it was not possible to obtain a noise sound that has a sharp peak in an arbitrary frequency band, such as a whistle.

[発明が解決しようとする課題] この発明は、フォルマント形状の中心に鋭いビークを有
するノイズ音を合成するとともにこのフォルマント中心
周波数の任意、かつ容易な穆勤が可能なノイズ音発生装
置を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a noise sound generation device that can synthesize a noise sound having a sharp peak at the center of a formant shape and can arbitrarily and easily adjust the formant center frequency. The purpose is to

〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、この発明のノイズ音発生装置
は、右下がりのスペクトル特性を有するノイズ信号波形
を発生するノイズ信号発生手段と、このノイズ信号波形
にDC成分を付加するDC成分付加手段と、所定周波数
の周期波形を発生する周期関数発生手段と、上記DC成
分を付加されたノイズ信号と上記周期波形とを乗算する
乗算手段とを具備している。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the noise sound generation device of the present invention includes a noise signal generation means for generating a noise signal waveform having a downward sloping spectrum characteristic, and a DC voltage applied to the noise signal waveform. The apparatus includes DC component adding means for adding a DC component, periodic function generating means for generating a periodic waveform of a predetermined frequency, and multiplication means for multiplying the noise signal to which the DC component is added and the periodic waveform.

[作用] この発明では、右下がり特性を有するノイズ波形と上記
周期波形とを乗算することにより、ノリイズ音を合成し
ている。この場合、上述したようにフォルマント中心周
波数は、上記周期波形によって定まり、この周期波形の
周・波数を可変することにより、任意、かつ容易に可変
することができる。
[Operation] In the present invention, a noise waveform having a right-sloping characteristic is multiplied by the above-mentioned periodic waveform to synthesize a noise sound. In this case, as described above, the formant center frequency is determined by the periodic waveform, and can be arbitrarily and easily varied by varying the frequency and wave number of this periodic waveform.

従来のディジタル的ノイズ発生器としては、例えばM系
列発生法および乗算合同法を適用したホワイトノイズ発
生器が周知である。
As a conventional digital noise generator, for example, a white noise generator to which an M-sequence generation method and a multiplication congruence method are applied is well known.

M系列発生法は、フィードバックループを含む1ビット
N段のシフトレジスタにより構成されるもので、1周期
が2N−1ビツトのM系列符号を発生する1例えばシフ
トレジスタ駆動用クロックの周波数を50kHzとする
と、このM系列符号の繰返し周波数は、N−20のとき
約0.045Hz、N=30のとき約0.0OO023
Hzとなる。
The M-sequence generation method is composed of a 1-bit N-stage shift register including a feedback loop, and generates an M-sequence code with one period of 2N-1 bits.For example, the frequency of the shift register driving clock is set to 50kHz. Then, the repetition frequency of this M-sequence code is approximately 0.045Hz when N-20, and approximately 0.0OO023 when N=30.
Hz.

乗算合同法は、Xy1+1 xax、  (+od 2
” )の演算によりノイズ波形データを発生するコンピ
ュータ内の乱数発生法として周知の方法である。上式に
おいて、Sは演算精度(ビット数)であり、ax、  
(gaod 2” )はax、を2′で割った余りを示
す、この乗算合同法においても最低周波数は、計算レー
トとビット数Sによって定まり、上記M系列発生法とほ
ぼ同じオーダーとなる。
The multiplicative congruence method is Xy1+1 xax, (+od 2
This is a well-known random number generation method in a computer that generates noise waveform data by calculating ``).In the above equation, S is the calculation precision (number of bits), and ax,
(gaod 2") indicates the remainder when ax is divided by 2'. Also in this multiplication congruence method, the lowest frequency is determined by the calculation rate and the number of bits S, and is of approximately the same order as in the above M-sequence generation method.

いずれの方法によっても周波数0のDC成分は含まれず
、このため、このノイズ波形を乗算して得られるノイズ
音にはf。±0の成分、すなわちフォルマント中心周波
数成分は含まれない。
Either method does not include a DC component with a frequency of 0, so the noise sound obtained by multiplying this noise waveform has f. A component of ±0, that is, a formant center frequency component is not included.

この発明においては、乗算前の右下がりスペクトルを有
するノイズ波形にDC成分を付加したため、このノイズ
波形が第2図(d)に示すように、DC側へ向かって急
峻なスペクトル分布を有するものとなり、このスペクト
ル分布がフォルマント中心周波数foを中心として左右
対称に現われるフォルマント形状も第2図(e)に示す
ように急峻なピークを有するものとなる。
In this invention, since a DC component is added to the noise waveform having a downward-sloping spectrum before multiplication, this noise waveform has a steep spectrum distribution toward the DC side, as shown in FIG. 2(d). The formant shape in which this spectral distribution appears symmetrically around the formant center frequency fo also has a steep peak as shown in FIG. 2(e).

この発明の1つの態様においては、先ず、ホワイトノイ
ズを発生するようにしている。このようなホワイトノイ
ズは、上述したようなM系列符号発生法や乗算合同法等
を適用することにより比較的簡略に発生することができ
る。また、この態様では、次に、発生したホワイトノイ
ズのスペクトル特性をローパスフィルタのようなスペク
トル加工手段を用いて右下がりに加工する。このような
ローパスフィルタとしては、例えばディジタルフィルタ
を用いることができ、少数のパラメータを与えることで
上記右下がり特性の傾きやカットオフ周波数等を比較的
自由、かつ容易に可変することができる。
In one aspect of the invention, first, white noise is generated. Such white noise can be generated relatively easily by applying the above-mentioned M-sequence code generation method, multiplication congruence method, or the like. Further, in this embodiment, next, the spectral characteristics of the generated white noise are processed in a downward-sloping manner using a spectral processing means such as a low-pass filter. As such a low-pass filter, for example, a digital filter can be used, and by providing a small number of parameters, the slope of the downward-sloping characteristic, the cutoff frequency, etc. can be relatively freely and easily varied.

[実施例] 以下、この発明を実施例に基づき詳細に説明する。[Example] Hereinafter, this invention will be explained in detail based on examples.

第3図は、この発明の一実施例に係るノイズ音発生装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a noise generating device according to an embodiment of the present invention.

同図の装置は、例えば電子楽器の音源として用いられる
もので、ホワイトノイズ発生回路1、加算器2、ディジ
タルフィルタ3、周期波形発生回路4、乗算器5,7、
エンベロープ波形発生回路6、およびアキュムレータ8
等を具備する。
The device shown in the figure is used, for example, as a sound source for an electronic musical instrument, and includes a white noise generation circuit 1, an adder 2, a digital filter 3, a periodic waveform generation circuit 4, multipliers 5, 7,
Envelope waveform generation circuit 6 and accumulator 8
etc.

ホワイトノイズ発生回路1は、ホワイトノイズ、すなわ
ち第2図(a)に示すようなフラットなスペクトルを持
つノイズを発生する。このホワイトノイズ発生回路1は
、ホワイトノイズを発生するものならば何でも良いが、
例えば前述のM系列発生器を用いることができる。
The white noise generation circuit 1 generates white noise, that is, noise having a flat spectrum as shown in FIG. 2(a). This white noise generation circuit 1 may be of any type as long as it generates white noise.
For example, the M-sequence generator described above can be used.

加算器2は、ホワイトノイズ発生回路1から出力される
ホワイトノイズデータにオフセット定数を加算すること
により、等測的にホワイトノイズにDC成分を付加する
。このオフセット定数は減算しても良い、この場合、負
のDC成分が付加されることになるが、振幅は絶対値で
現われるため、DC成分の符号による差異はない。
The adder 2 adds an offset constant to the white noise data output from the white noise generation circuit 1, thereby adding a DC component to the white noise isometrically. This offset constant may be subtracted; in this case, a negative DC component will be added, but since the amplitude appears as an absolute value, there is no difference depending on the sign of the DC component.

ディジタルフィルタ3は、加算器31,32゜33、乗
算器34、反転器35および遅延回路36からなる。こ
のディジタルフィルタ3は、IIRフィルタと呼ばれる
形式のもので、ここでは伝達間数H(z)が、 で表わされるローパスフィルタを形成している。
The digital filter 3 includes adders 31, 32, 33, a multiplier 34, an inverter 35, and a delay circuit 36. This digital filter 3 is of a type called an IIR filter, and here forms a low-pass filter with a transmission frequency H(z) expressed as follows.

このIIRフィルタは、たった1個のパラメータ(ew
)でスペクトル包結線の度合を制御でき、また、簡単な
ハードウェアでかなり急峻に減衰させることができるも
ので、通常の無声音と同様のフォルマント形状を得るの
に好適であった。第2図(b)は、このディジタルフィ
ルタ3から出力される右下がりスペクトル特性を有する
ノイズ信号の振幅スペクトルを示す。なお、このディジ
タルフィルタ3として、高次のFIRフィルタを用いる
ことにより、フォルマント形状(右下がりスペクトル特
性)をさらに微細に制御することも可能である。
This IIR filter has only one parameter (ew
), the degree of spectral envelope can be controlled, and it can be attenuated fairly steeply using simple hardware, making it suitable for obtaining formant shapes similar to those of ordinary unvoiced sounds. FIG. 2(b) shows the amplitude spectrum of the noise signal outputted from the digital filter 3 and having a downward-sloping spectral characteristic. Note that by using a high-order FIR filter as the digital filter 3, it is also possible to more finely control the formant shape (sloping spectrum characteristic).

周期波形発生回路4は、ピッチデータ発生器41、セレ
クタ42、位相アキュムレータ43および正弦波メモリ
44等を具備する。ピッチデータ発生器41は、装置内
部に設定されたピッチデータパラメータに応じた関数に
従フて変化するピッチ情報値を発生する。セレクタ42
は、ピッチデータ発生器41から出力される内部ピッチ
情報値と外部装置から入力される外部ピッチ情報値との
一方を選択するためのものである。アキュムレータ43
は、所定のクロックパルスφに同期して上記セレクタ4
2から出力されるピッチ情報値F0を累算する。ここで
、ピッチ情報値F0は、発生しようとするノイズ音のフ
ォルマント中心周波数f0およびその変化に対応する値
に設定されており、アキュムレータ43は、累算(aq
 F 。
The periodic waveform generation circuit 4 includes a pitch data generator 41, a selector 42, a phase accumulator 43, a sine wave memory 44, and the like. The pitch data generator 41 generates pitch information values that change according to a function according to pitch data parameters set inside the device. Selector 42
is for selecting one of the internal pitch information value output from the pitch data generator 41 and the external pitch information value input from the external device. Accumulator 43
is the selector 4 in synchronization with a predetermined clock pulse φ.
The pitch information value F0 output from 2 is accumulated. Here, the pitch information value F0 is set to a value corresponding to the formant center frequency f0 of the noise sound to be generated and its change, and the accumulator 43 accumulates (aq
F.

(q=1.2,3.・・・・・・)を正弦波メそす44
の読出しアドレス信号として順次出力する。正弦波メモ
リ44には正弦波の1周期の順次サンプル点振幅値が各
アドレスに記憶されており、アキュムレータ43から出
力されるアドレス信号(累算値qFo)により指定され
たアドレスに記憶されている正弦波振幅値が順次読出さ
れる。これにより、正弦波メモリ44からは各時点のピ
ッチ情報値F0に対応して遷移する周波数f0を有する
正弦波の順次サンプル点振幅値sin 2πfotがク
ロックパルスφに従って順次出力される。
(q = 1.2, 3...) as a sine wave 44
are sequentially output as read address signals. In the sine wave memory 44, sequential sample point amplitude values of one cycle of the sine wave are stored at each address, and are stored at the address specified by the address signal (accumulated value qFo) output from the accumulator 43. The sine wave amplitude values are read out sequentially. As a result, the sine wave memory 44 sequentially outputs sample point amplitude values sin 2πfot of a sine wave having a frequency f0 that transitions corresponding to the pitch information value F0 at each time point in accordance with the clock pulse φ.

上述のように、この周期波形発生回路4は、外部ピッチ
情報値を使用可能にしているため、有声音部分の音源で
合成されるフォルマント音のピッチやその変動に一致ま
たは連動させることができる。あるいは、m盤ピッチ情
報をこの外部ピッチ情報値として与えることによりノイ
ズ音のフォルマント中心周波数を鍵盤ピッチに追随させ
ることもできる。
As described above, the periodic waveform generating circuit 4 can use the external pitch information value, so that it can match or be linked to the pitch of the formant sound synthesized by the sound source of the voiced part and its fluctuation. Alternatively, the formant center frequency of the noise sound can be made to follow the keyboard pitch by providing m-keyboard pitch information as this external pitch information value.

乗算器5においては、ディジタルフィルタ3から出力さ
れる右下がりスペクトル特性を有するノイズ信号と、周
期波形発生回路4から出力される正弦波振幅値sin 
2πf、tとを乗算する。これにより、乗算器5の出力
としてフォルマント形状を有するノイズ音信号が得られ
る。この場合、上述のディジタルフィルタ3の周波数軸
上での減衰特性がそのまま上記フォルマント形状のバン
ド幅に対応することになる。すなわち、ディジタルフィ
ルタ3の周波数特性のカーブがそのままフォルマント中
心周波数を中心として左右対称となりフィルマントの形
状となる。
In the multiplier 5, a noise signal having right-sloping spectrum characteristics outputted from the digital filter 3 and a sine wave amplitude value sin outputted from the periodic waveform generation circuit 4 are combined.
Multiply by 2πf, t. As a result, a noise sound signal having a formant shape is obtained as the output of the multiplier 5. In this case, the attenuation characteristic of the digital filter 3 described above on the frequency axis directly corresponds to the band width of the formant shape. That is, the frequency characteristic curve of the digital filter 3 becomes symmetrical with respect to the formant center frequency, forming a firmant shape.

エンベロープ波形発生回路6は、装置内部に設定されて
いるエンベロープパラメータに従って上記クロックパル
スφのタイミングで順次の時点におけるノイズ音の振幅
を表わすエンベロープデータENVを発生する。
The envelope waveform generating circuit 6 generates envelope data ENV representing the amplitude of the noise sound at successive points in time at the timing of the clock pulse φ in accordance with envelope parameters set inside the device.

乗算器7は、乗算器5から出力されるノイズ音信号に楽
音としてのエンベロープを付与するためのもので、上記
乗算器5の出力とエンベロープ波形発生回路6から出力
されるエンベロープ波形ENVとを乗算する。これによ
り、乗算器7の出力としてエンベロープ波形に従って振
幅が時間的に変化するフォルマント状ノイズ音が得られ
る。
The multiplier 7 is for adding an envelope as a musical tone to the noise sound signal output from the multiplier 5, and multiplies the output of the multiplier 5 by the envelope waveform ENV output from the envelope waveform generation circuit 6. do. As a result, a formant-like noise sound whose amplitude changes over time according to the envelope waveform is obtained as the output of the multiplier 7.

第3図の装置においては、ディジタルフィルタ3ないし
乗算器7を時分割使用することにより、複数のノイズ音
を並列的に合成することができる。アキュムレータ8は
これら複数のノイズ音をデータ的に累算して、音響的に
混合するためのものである。
In the apparatus shown in FIG. 3, a plurality of noise sounds can be synthesized in parallel by using the digital filter 3 or multiplier 7 in a time-division manner. The accumulator 8 is for accumulating these plurality of noise sounds in terms of data and mixing them acoustically.

アキュムレータ8から出力されたノイズ音は、図示しな
いD/A変換器によフてアナログ信号に変換され、図示
しない増幅器およびスピーカシステム等からなるサウン
ドハステムを介してノイズフィルマント音響として発音
される。
The noise sound output from the accumulator 8 is converted into an analog signal by a D/A converter (not shown), and is produced as a noise fillant sound via a sound system consisting of an amplifier, a speaker system, etc. (not shown). .

次に、第3図の装置において、バンド幅BWを0.00
2、フォルマント中心周波数f0を5kHzとしてノイ
ズ音を発生した例について説明する。
Next, in the device shown in Fig. 3, the bandwidth BW is set to 0.00.
2. An example in which a noise sound is generated with the formant center frequency f0 set to 5 kHz will be explained.

第4図は、全振幅の1%のDC成分を付加した場合のフ
ォルマント状ノイズ音の波形図(a〜d)およびその始
点部分の拡大図(e)、第5図は、第4図のノイズ音の
振幅を周波数および時間軸方向に3次元表示した図を示
す。
Figure 4 is a waveform diagram (a to d) of a formant-like noise sound when a DC component of 1% of the total amplitude is added, and an enlarged view of its starting point (e). A diagram showing a three-dimensional representation of the amplitude of a noise sound in the frequency and time axis directions is shown.

第6図および第7図は、DC成分が0の場合の第4図お
よび第5図に対応する図である。
FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams corresponding to FIG. 4 and FIG. 5 when the DC component is 0.

第4,5図と第6,7図とを比較すれば、フォルマント
中心周波数f。成分の振幅の時間的ゆらぎが、DC成分
を僅かに加えただけで極端に減少していることが明らか
である。
Comparing Figures 4 and 5 with Figures 6 and 7, the formant center frequency f. It is clear that the temporal fluctuations of the component amplitudes are extremely reduced by just adding a small amount of the DC component.

[発明の通用範囲] なお、この発明は、上述の実施例に限定されることなく
、適宜変形して実施することができる。
[Scope of the Invention] Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.

例えば、フォルマントスペクトルのピークの高さは、第
2図(d)および(e)に示されるように付加するDC
成分の大きさにより定まるので、これを考慮して所望の
ピークが得られるように適宜設定すればよい。
For example, the peak height of the formant spectrum is determined by the addition of DC as shown in Figure 2(d) and (e).
Since it is determined by the size of the component, it may be set appropriately in consideration of this so that a desired peak can be obtained.

また、上述においては、周期波形として正弦波を用い、
これによってピークが1つだけのフォルマントを得る例
について説明しているが、複数個のフォルマント中心周
波数のそれぞれに対応する複数個の周波数成分を含む周
期波形を用いることにより、複数個のピークを有するノ
イズ音を合成することも可能である。
In addition, in the above, a sine wave is used as the periodic waveform,
This explains an example in which a formant with only one peak is obtained, but by using a periodic waveform that includes multiple frequency components corresponding to each of multiple formant center frequencies, a formant with multiple peaks can be obtained. It is also possible to synthesize noise sounds.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、 1、フォルマント中心周波数近傍の成分の振幅のゆらぎ
を無くし、フォルマント中心周波数に鋭いピークを有す
るフォルマント形状のノイズ音を合成することができる
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, 1. It is possible to eliminate fluctuations in the amplitude of components near the formant center frequency and synthesize a formant-shaped noise sound having a sharp peak at the formant center frequency. .

2、音声や楽音などのシミュレーションにおいて、無声
音またはアタック音(ノイズ音)から有声音または定常
音へ変化するとぎ有声音等のフィルマント周波数に一致
させて無声音等のフォルマント周波数を線形的に有声音
等と同期移動させることが可能である。
2. When simulating speech or musical sounds, when a voiceless sound or attack sound (noise sound) changes to a voiced sound or stationary sound, the formant frequency of the unvoiced sound is linearly changed to match the formant frequency of the voiced sound, etc. It is possible to move in synchronization with etc.

3、任意の倍音のある周期波形を使うことにより複数個
のフォルマントのあるノイズ音が実現できる。
3. Noise sounds with multiple formants can be realized by using periodic waveforms with arbitrary overtones.

4、実現のためのアルリズムが簡単である。4. The algorithm for realization is simple.

5、ノイズのスペクトル加工手段の計算時間が少ない手
法(例えば−次II4フィルタ)を採用すれば全体の計
算時間はほとんどかからない。
5. If a method that requires less calculation time for the noise spectrum processing means (for example, a -order II4 filter) is adopted, the entire calculation time will be reduced.

6、容易に各柚コントローラ(外部コントローラを含む
)でフォルマント中心周波数を制御できる。
6. The formant center frequency can be easily controlled using each Yuzu controller (including external controllers).

等の効果が実現される。Effects such as these are realized.

第3図は、この発明に係るノイズ音発生装置のブロック
図、 第4図および第5図は、第3図の装置において合成され
るノイズ音の波形および振幅スペクトルを示す図、そし
て、 第6図および第7図は、比較のため第3図の装置におい
てDC成分を0としてノイズ音を合成した場合のそのノ
イズ音の波形および振幅スペクトルを示す図である。
FIG. 3 is a block diagram of a noise sound generation device according to the present invention, FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the waveform and amplitude spectrum of the noise sound synthesized in the device of FIG. 3, and FIG. For comparison, FIG. 7 is a diagram showing the waveform and amplitude spectrum of a noise sound when the noise sound is synthesized with the DC component set to 0 in the apparatus of FIG. 3.

1:ホワイトノイズ発生回路 2:加算器(DC成分付加手段) 3:ディジタルフィルタ 4:周期波形発生回路 5:乗算器1: White noise generation circuit 2: Adder (DC component addition means) 3: Digital filter 4: Periodic waveform generation circuit 5: Multiplier

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の基本原理を示す説明図、第2図は
、この発明の基本動作を説明するための波形図、
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the basic principle of this invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the basic operation of this invention,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)右下がりのスペクトル特性を有するノイズ信号波
形を発生するノイズ信号発生手段と、このノイズ信号波
形にDC成分を付加するDC成分付加手段と、 所定周波数の周期波形を発生する周期関数発生手段と、 上記DC成分を付加されたノイズ信号と上記周期波形と
を乗算する乗算手段と を具備することを特徴とするノイズ音発生装置。
(1) Noise signal generation means for generating a noise signal waveform having a downward-sloping spectral characteristic, DC component addition means for adding a DC component to the noise signal waveform, and periodic function generation means for generating a periodic waveform of a predetermined frequency. and a multiplier for multiplying the noise signal added with the DC component by the periodic waveform.
(2)前記ノイズ信号発生手段は、ホワイトノイズ発生
手段と、このホワイトノイズに右下がりのスペクトル特
性を付与するスペクトル加工手段とからなる請求項1記
載のノイズ音発生装置。
(2) The noise signal generating device according to claim 1, wherein the noise signal generating means comprises a white noise generating means and a spectrum processing means for imparting a right-sloping spectral characteristic to the white noise.
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