JPH05346787A - 音声制御楽音発生装置 - Google Patents

音声制御楽音発生装置

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JPH05346787A
JPH05346787A JP4179185A JP17918592A JPH05346787A JP H05346787 A JPH05346787 A JP H05346787A JP 4179185 A JP4179185 A JP 4179185A JP 17918592 A JP17918592 A JP 17918592A JP H05346787 A JPH05346787 A JP H05346787A
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JP
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signal
digital
pitch
voice
musical tone
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Application number
JP4179185A
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English (en)
Inventor
Tetsukazu Nakae
哲一 仲江
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な操作で所望の楽音に対して人間の声の
ニュアンスを明瞭に付加することのできる音声制御楽音
発生装置を提供することを目的としている。 【構成】 マイクロフォン6により検出されA/D変換
回路10でディジタル変換したディジタル声信号p(n)の
ピッチをピッチ検出用DSP11で抽出し、ピッチデー
タに対応する音高のディジタル楽音信号x(n)を楽音発生
回路17で発生する。このディジタル楽音信号x(n)及び
ディジタル声信号p(n)を、ボコーダ用DSP14で、複
数の異なる周波数帯域内に帯域制限された楽音信号及び
声信号に分割し、この各声信号からエンベロープ信号を
抽出して、このエンベロープ信号で楽音信号を変調す
る。変調信号を累算して、ディジタル出力楽音信号z(n)
としてD/A変換回路18に出力する。D/A変換回路
18でアナログ出力楽音信号に変換し、アンプ19を介
してスピーカ20から放音する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、楽音反省装置から発生
される楽音信号の音色を音声に対応して変化する効果を
付与できる音声制御楽音発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子楽器の普及に伴い、演奏者が自分の
演奏意志を、より簡単かつ効果的に、発生する楽音に反
映させることのできる電子楽器が求められている。
【0003】そのような電子楽器の一形態として、演奏
者の発声動作により得られる音声信号により楽音信号に
変調をかけることのできる電子楽器が提案されている
(例えば、特開平3−107200号)。
【0004】この従来の電子楽器は、演奏者が鍵盤等で
弾いた演奏情報としての楽音信号の倍音成分に人間の声
のニュアンスを付加している。すなわち、演奏者が鍵盤
等で弾いた演奏情報により発生される楽音信号を変調対
象とし、演奏しながら発声した演奏者の声に基づいて変
調している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子楽器にあっては、鍵盤等で弾いた楽音信
号の倍音成分に人間の声のニュアンスを付加する構成と
なっていたため、鍵盤等で演奏しながらそれに合せて発
声しなければならず、実際問題として、鍵盤等で演奏し
ながらそれに合せて発声することは、初心者には、難し
く、発声する楽音信号を的確に音声で変調して、楽音に
対して所望のニュアンスを付与していくことは、熟練し
た演奏者でなくてはできないという問題があった。
【0006】そこで、本発明は、簡単な操作で所望の楽
音に対して音声のニュアンスを付与することのできる音
声制御楽音発生装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
演奏者による発声動作に基づいてディジタル声信号を生
成する声信号生成手段と、該声信号生成手段からのディ
ジタル声信号のピッチを抽出するピッチ抽出手段と、該
ピッチ抽出手段からのピッチデータに対応する音高のデ
ィジタル楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、以下
の各処理を時分割のディジタル信号処理により所定の処
理間隔で順次実行するディジタル信号処理手段と、この
ディジタル信号処理手段から出力されるディジタル出力
楽音信号をアナログ出力楽音信号に変換して放音する放
音手段と、を備えたことを特徴としている。
【0008】すなわち、ディジタル信号処理手段では、
まず、前記ディジタル楽音信号を複数の異なる周波数帯
域内に帯域制限された各楽音信号に分割する第1のディ
ジタルフィルタリング処理が実行され、これとともに、
前記ディジタル声信号を複数の異なる周波数帯域内に帯
域制限された各声信号に分割する第2のディジタルフィ
ルタリング処理が実行される。次に、この第2のディジ
タルフィルタリング処理により得られる帯域制限された
各声信号から、各エンベロープ信号を抽出するエンベロ
ープ抽出処理が実行され、個のエンベロープ抽出処理に
より得られる各エンベロープ信号で、前記第1のフィル
タリング処理により得られる帯域制限された各楽音信号
を、変調する変調処理が実行される。この変調処理で得
られた各変調信号を、累算処理により、累算して、ディ
ジタル出力楽音信号として出力する。
【0009】請求項2記載の発明は、演奏者による発生
動作に基づいて声信号を生成する声信号生成手段と、該
声信号生成手段からの声信号のピッチを抽出するピッチ
抽出手段と、該ピッチ抽出手段からのピッチデータに対
応する音高の楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、
この楽音信号生成手段からの楽音信号及び声信号生成手
段からの声信号を各周波数帯域毎に分割して出力するバ
ンドパスフィルタ手段と、該バンドパスフィルタ手段を
介した声信号から各々エンベロープ信号を抽出する複数
個のエンベロープ抽出手段と、前記各バンドパスフィル
タ手段を介した楽音信号が各々入力し、前記エンベロー
プ手段からのエンベロープ信号に対応して該入力する楽
音信号を可変させる複数個の可変手段と、この複数個の
可変手段からの出力信号を混合して出力する混合手段
と、を備えたことを特徴としている。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明によれば、演奏者による発
声動作に基づいて、声信号生成手段により、ディジタル
声信号を生成し、該声信号生成手段からのディジタル声
信号のピッチをピッチ抽出手段により抽出する。該ピッ
チ抽出手段からのピッチデータに対応する音高のディジ
タル楽音信号を、楽音信号生成手段により、生成する。
【0011】このようにして生成したディジタル楽音信
号を、ディジタル信号処理手段により、以下の各処理を
時分割のディジタル信号処理により所定の処理間隔で順
次実行することにより、ディジタル楽音出力信号を生成
して出力する。
【0012】すなわち、まず、第1のディジタルフィル
タリング処理を実行して、前記楽音信号生成手段の生成
した前記ディジタル楽音信号を、複数の異なる周波数帯
域内に帯域制限された各楽音信号に分割するとともに、
第2のディジタルフィルタリング処理を実行して、前記
ディジタル声信号生成手段の生成したディジタル声信号
を、複数の異なる周波数帯域内に帯域制限された各声信
号に分割する。
【0013】次に、エンベロープ抽出処理を実行して、
第2のディジタルフィルタリング処理により得られる帯
域制限された各声信号から各エンベロープ信号を抽出
し、このエンベロープ抽出処理により得られる各エンベ
ロープ信号で、前記第1のフィルタリング処理により得
られる帯域制限された各楽音信号を、変調する変調処理
を実行する。この変調処理で得られた各変調信号を、累
算処理により、累算して、ディジタル出力楽音信号とし
て出力する。
【0014】このディジタル信号処理手段から出力され
るディジタル出力楽音信号を、放音手段により、アナロ
グ出力楽音信号に変換して放音する。
【0015】したがって、簡単な操作で所望の楽音を発
生させることができるとともに、この楽音に対してソフ
トウエアの時分割処理に基づくディジタル信号処理によ
り音声のニュアンスを付与することができ、音声制御楽
音発声装置の利用性を向上させることができる。
【0016】請求項2記載の発明によれば、演奏者によ
る発生動作に基づいて、声信号生成手段により、声信号
を生成し、該声信号生成手段からの声信号のピッチを、
ピッチ抽出手段により、抽出する。該ピッチ抽出手段か
らのピッチデータに対応する音高の楽音信号を、楽音信
号生成手段により、生成し、この楽音信号生成手段から
の楽音信号及び声信号生成手段からの声信号を、バンド
パスフィルタ手段により、各周波数帯域毎に分割して出
力する。該バンドパスフィルタ手段を介した声信号か
ら、複数個のエンベロープ抽出手段により、各々エンベ
ロープ信号を抽出し、前記各バンドパスフィルタ手段を
介した楽音信号が各々入力される可変手段により、前記
エンベロープ手段からのエンベロープ信号に対応して入
力する楽音信号を可変させる。この複数個の可変手段か
らの出力信号を、混合手段により、混合して出力する。
【0017】したがって、簡単な操作で所望の楽音を発
声させることができるとともに、この楽音に対して音声
のニュアンスを付与することができ、音声制御楽音発声
装置の利用性を向上させることができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の音声制御楽音発生装置を実施
例に基づいて具体的に説明する。図1〜図15は、本発
明の音声制御楽音発生装置の一実施例を示す図であり、
本実施例は、電子楽器に適用したものである。
【0019】図1は、電子楽器1の全体回路ブロック図
であり、電子楽器1は、CPU(Central Processing U
nit)2、ROM(Read Only Memory)3、RAM(Rando
m Access Memory)4、機能スイッチ5、マイクロフォン
6、アンプ7、LINE IN端子8、ローパスフィル
タ9、A/D変換回路10、ピッチ抽出用DSP(Digi
tal Signal Processor:ディジタル信号処理プロセッ
サ)11、ピッチ抽出用フィルタ係数ROM12、ピッ
チ抽出用ワークRAM13、ボコーダ用DSP14、ボ
コーダ用フィルタ係数ROM15、ボコーダ用ワークR
AM16、楽音発生回路17、D/A変換回路18、ア
ンプ19及びスピーカ20等を備えている。
【0020】上記CPU2、ROM3、RAM4、機能
スイッチ5、ピッチ抽出用DSP11、ボコーダ用DS
P14及び楽音発生回路17は、バス21により接続さ
れており、ボコーダ用DSP14と楽音発生回路17及
びボコーダ用DSP14とD/A変換回路18とは、そ
れぞれバス22及びバス23により接続されている。機
能スイッチ5は、音色設定や各種音楽効果設定等のスイ
ッチ操作を行なうものであり、CPU2は、機能スイッ
チ5の走査を行なって、後述するピッチ抽出用DSP1
1の出力するピッチデータに対応した音高で、かつ機能
スイッチ5の操作に対応した音色の楽音データを楽音発
生回路17に出力する。
【0021】ROM3には、電子楽器1としての処理、
特に、音声制御楽音発生装置としての処理に必要な各種
プログラムやデータが記憶されており、RAM4は、ワ
ークメモリとして使用される。
【0022】CPU2は、ROM3内のプログラムに従
って、RAM4をワークメモリとして使用しつつ電子楽
器1の各部を制御し、電子楽器1としての処理、特に、
音声制御楽音発生処理を行なう。例えば、CPU2は、
後述するピッチ抽出用DSP11の抽出したピッチデー
タに対応する音高で、かつ、機能スイッチ5で設定され
た音色に応じた楽音情報をバス21を介して楽音発生回
路17に転送し、楽音発生回路17は、この楽音情報に
基づいてディジタル楽音信号x(n)の生成処理を行なう。
この楽音情報としては、例えば、ノートオン/オフ、ベ
ロシティ及び音色設定データ等である。したがって、楽
音発生回路17は、ピッチ抽出用DSP11の抽出した
ピッチデータに対応する音高のディジタル楽音信号x(n)
を生成する楽音信号生成手段として機能する。
【0023】マイクロフォン6は、演奏者が発音した音
声をアナログ声信号に変換して、アンプ7に出力し、ア
ンプ7は、このアナログ声信号を増幅してローパスフィ
ルタ9に出力する。このアナログ声信号は、マイクロフ
ォン6からだけでなく、LINE IN端子8から入力
されるようにしてもよい。
【0024】ローパスフィルタ9は、入力されるアナロ
グ声信号にフィルタ処理を施して、A/D変換回路10
に出力し、A/D変換回路10は、ディジタル声信号p
(n)に変換してピッチ抽出用DSP11及びボコーダ用
DSP14に出力する。
【0025】したがって、マイクロフォン6、アンプ
7、ローパスフィルタ9、A/D変換回路10及びLI
NE IN端子8は、全体として演奏者による発声動作
に基づいてディジタル声信号p(n)を生成する声信号生成
手段として機能する。
【0026】ピッチ抽出用DSP11は、ピッチ抽出用
フィルタ係数ROM12に記憶されているフィルタ係数
を利用し、ピッチ抽出用ワークRAM13をワークメモ
リとして使用して、ディジタル声信号p(n)のピッチ抽出
を行なう。このピッチ抽出用DSP11は、周知のピッ
チ抽出方法によりディジタル声信号p(n)のピッチ抽出を
行なう。例えば、ピッチ抽出用フィルタ係数ROM12
の係数を使用して、複数のバンドパスフィルタを形成
し、ディジタル声信号p(n)のレベルを検出して、一番レ
ベルの高い音の音階データを抽出して出力する。したが
って、ピッチ抽出用DSP11、ピッチ抽出用フィルタ
係数ROM12及びピッチ抽出用ワークRAM13は、
全体として、A/D変換回路10からの声信号であるデ
ィジタル声信号p(n)のピッチを抽出するピッチ抽出手段
として機能する。
【0027】ボコーダDSP14は、ボコーダ用フィル
タ係数ROM15に記憶されているフィルタ係数及びC
PU2から転送されてくるプログラムに従って、ボコー
ダ用ワークRAM16をワークメモリとして使用して、
楽音発生回路17から入力されるディジタル楽音信号x
(n)にA/D変換回路10から入力されるディジタル声
信号p(n)に基づいてディジタルフィルタリング処理を施
すことにより、ディジタル楽音信号x(n)に振幅変調処理
を施し、ディジタル出力楽音信号z(n)をA/D変換回路
18に出力する。
【0028】D/A変換回路18は、ボコーダ用DSP
14から入力されるディジタル出力楽音信号z(n)をアナ
ログ信号に変換して、アンプ19に出力し、アンプ19
でアナログ出力楽音信号を増幅して、スピーカ20から
放音する。したがって、D/A変換回路18、アンプ1
9及びスピーカ20は、全体としてボコーダ用DSP1
4から出力されるディジタル出力楽音信号z(n)をアナロ
グ出力楽音信号に変換して放音する放音手段として機能
する。
【0029】すなわち、電子楽器1は、演奏者が、機能
スイッチ5でスイッチ操作を行ない、発音動作すると、
発音によりマイクロフォン6から得られたアナログの声
信号をローパスフィルタ10及びA/D変換回路11で
ディジタル声信号p(n)に変換して、ピッチ抽出用DSP
11及びボコーダ用DSP14に入力する。CPU2
は、ディジタル声信号p(n)に基づいて、まず、ピッチ抽
出用DSP11で声信号のピッチ抽出を行ない、このピ
ッチデータに対応する音高で、かつ機能スイッチ5で設
定された音色や各種楽音効果に応じた楽音情報をバス2
1を介して楽音発生回路17に入力する。楽音発生回路
17は、上述の楽音情報に従ってディジタル楽音信号x
(n)の生成処理を行なう。
【0030】次に、楽音発声回路17において生成され
たディジタル楽音信号x(n)は、楽音信号専用のバス22
を介してボコーダ用DSP14に入力される。
【0031】ボコーダ用DSP14は、後述するディジ
タルフィルタリング演算のための各種係数を記憶したボ
コーダ用フィルタ係数ROM15、楽音発生回路17か
ら入力するディジタル楽音信号x(n)及びA/D変換回路
10から入力されるディジタル声信号p(n)を記憶し、或
いは、ディジタルフィルタリング演算のためのデータを
記憶するボコーダ用ワークRAM16を使用して、後述
する振幅変調処理を実行する。
【0032】ボコーダ用DSP14での振幅変調処理に
より得られたディジタル出力楽音信号z(n)は、専用のバ
ス23を介してD/A変換回路18に送られ、ここでア
ナログ出力楽音信号に変換され、アンプ19で増幅され
た後、スピーカ20から放音される。
【0033】図2は、図1のボコーダ用DSP14の構
成図である。
【0034】まず、インタフェース121は、楽音発生
回路17に接続されるバス22、CPU2に接続される
バス21及びD/A変換回路18に接続されるバス23
を収容し、各バス21〜23と内部の回路とを接続す
る。
【0035】オペレーションROM122は、ボコーダ
用DSP14全体の動作を制御するマイクロプログラム
を格納したROMであり、アドレスカウンタ123から
の指定アドレスに基づいて対応するプログラム命令が読
み出される。図1のCPU2は、オペレーションROM
122から如何なるプログラム命令を読み出して後述す
る変調処理を実行するかを、アドレスカウンタ123に
値をセットすることにより指示する。オペレーションR
OM122の出力は、デコーダ124にも与えられてお
り、ボコーダ用DSP14内の各回路に各種制御信号を
出力し、所望の動作を行なわせる。
【0036】また、ボコーダ用DSP14の内部バスに
は、図1のボコーダ用フィルタ係数ROM15及びボコ
ーダ用ワークRAM16が接続されており、オペレーシ
ョンROM122のプログラム命令に従って適宜フィル
タ係数データやディジタル楽音信号x(n)、ディジタル声
信号p(n)等がボコーダ用DSP14に対して供給された
り、或いはボコーダ用ワークRAM16に対して入出力
されたりする。
【0037】ボコーダ用DSP14は、更に、乗算器1
25、加減算器126を、演算処理のために有してお
り、それぞれ2入力1出力の形式で内部バスに接続され
ている。レジスタ群127は、演算途中のデータを記憶
する複数のレジスタからなり、乗算器125又は加減算
器126の各入出力端子に内部バスを介して接続されて
いる。
【0038】また、ボコーダ用DSP14は、加減算器
126からの演算結果(比較結果等)に従ってジャッジ
処理をするため、フラグレジスタ128を介して、アド
レスカウンタ123へジャッジ結果を示すフラグ信号が
送出される。このフラグレジスタ128の出力に応じて
アドレスカウンタ123のアドレス値が適宜変更され、
オペレーションROM122からはアドレスジャンプさ
れたプログラム命令が読み出されることになる。
【0039】次に、ボコーダ用DSP14で実現される
機能をブロック化した図を図3に示す。
【0040】ボコーダ用DSP14上のソフトウェアの
時分割処理により実現される帯域別変換部311、・・
・、31i=j、・・・、31N が、各サンプリング周期
毎に動作し、各サンプリングの最後で各変換部からの出
力がボコーダ用DSP12上のソフトウェア処理により
実現される累算部36で累算され、ディジタル出力楽音
信号z(n)として図1のD/A変換回路18に出力され
る。
【0041】各帯域別変換部31t(1≦t≦N)は、更にバ
ンドパスフィルタ部(BPF部)32、33、エンベロ
ープ抽出部34及び乗算部35から構成される。
【0042】BPF部32、33は、それぞれ後述する
ように、各帯域共通のソフトウェア処理によるハイパス
フィルタと各帯域別のソフトウェア処理によるローパス
フィルタの組み合わせで実現される。
【0043】また、エンベロープ抽出部34は、後述す
るように、カットオフ周波数の低いソフトウェア処理に
よるローパスフィルタで実現される。乗算部35は、累
算部36と合せて、後述するように、積和演算処理によ
り実現される。
【0044】次に、図3のBPF部32、33及びエン
ベロープ抽出部34の部分の詳細な原理構成について説
明する。図1の楽音発生回路17及びA/D変換回路1
0からそれぞれ入力される各サンプリングタイミングn
毎のディジタル楽音信号x(n)とディジタル声信号p(n)
は、ボコーダ用DSP14の時分割処理によって、N個
のBPF部32とBPF部33でそれぞれフィルタリン
グ処理が実行される。各帯域別変換部31t におけるB
PF部32とBPF部33は、それぞれ同じ伝達関数を
有し、その伝達関数をHt(z)とする。本実施例では、こ
のBPF部は、各帯域共通のハイパスフィルタ部と各帯
域別のローパスフィルタ部のカスケード接続により実現
される。ハイパスフィルタ部の伝達関数をH1(z)、ロー
パスフィルタ部の伝達関数をH2t(z)とすると、伝達関
数Ht(z)は、図4に示すように、H1(z)とH2t(z)の積
で表される特性となる。
【0045】そして、図3に示すBPF部32の場合、
ディジタル楽音信号x(n)は、伝達関数H1(z)のハイパス
フィルタ部でフィルタリングされた後、伝達関数H
2t(z) のローパスフィルタ部でフィルタリングされ、帯
域制限されたディジタル楽音信号Yi(n) (但し、i=
t)として出力される。
【0046】また、図3に示すBPF部33の場合に
は、ディジタル声信号p(n)は、伝達関数H1(z)のハイパ
スフィルタ部でフィルタリングされた後、伝達関数H2t
(z) のローパスフィルタ部でフィルタリングされ、帯域
制限されたディジタル声信号Qj(n) (但し、i=t)と
して出力される。更に、このディジタル声信号Qj(n)
は、図3のエンベロープ抽出部34での処理にかけられ
るが、この部分は、図4に示すように、伝達関数H
Et(z) を有するカットオフ周波数の低いローパスフィル
タ部によって実現される。このようなローパスフィルタ
部により、ディジタル声信号Qj(n) からエンベロープ信
号Rj(n) が得られる。
【0047】上述の伝達関数H1(z)のハイパスフィルタ
部、伝達関数H2t(z)およびHEt(z)の各ローパスフィル
タ部の特性について、以下に詳細に説明する。
【0048】図5は、図4のハイパスフィルタH1(z)を
ハードウエアのイメージで示した構成図である。これは
2次のFIRディジタルフィルタであって、伝達関数
は、 H1(z)=(1/4)(1-2z-1+z-2) である。
【0049】図5において、40、41は遅延素子、4
2、43、44は乗算器、45、46は加算器を示して
いる。ボコーダ用DSP14(図1又は図2)において
は、図5の構成のハイパスフィルタと等価なフィルタ演
算処理が、BPF部32、BPF部33の各場合に以下
の離散演算処理を行なうことにより実現される。
【0050】すなわち、BPF部32(図3)の場合
は、 S(n)=(1/4)(x(n)-2x(n-1)+x(n-2))・・・・・・(1) BPF部33(図3)の場合は、 S(n)=(1/4)(p(n)-2p(n-1)+p(n-2))・・・・・・(2) なる離散演算処理により実現される。なお、この場合、
フィルタ係数は2の倍数となっているため、係数と信号
の乗算は、単なるビットシフト処理で実現できる。
【0051】このハイパスフィルタの周波数特性は、
【0052】
【数1】 となり、Ω=0(0Hz)で最小、Ω=π(fs/2Hz)
で最大となる特性を有する。但し、fsは、ディジタル
楽音信号x(n)及びディジタル声信号p(n)のサンプリング
周波数(共通)である。図6にその特性を示す。
【0053】図7は、図4のローパスフィルタH2t(z)
をハードウェアのイメージで示した構成図である。
【0054】これは、2次のIIRディジタルフィルタ
であって、伝達関数は、 H2t(z)=CY/(1-2rcosθZ-1+r2z-2) である。後述するように、図3の各帯域別変換部31t
の添え字tに依存してθとCYとが変化し、rがレゾナン
スの強さ(ピークの程度)を示すパラメータとなる。
【0055】図7において、50、51は遅延素子、5
2、53、54は乗算器、55、56は加算器を示して
いる。ボコーダ用DSP14(図1又は図2)において
は、図7の構成のローパスフィルタと等価なフィルタ演
算処理が、 Wt(n)=CY・S(n)+2rcosθWt(n-1)−r2Wt(n-2)・・・・・・・・(3) なる離散演算処理により実現される。
【0056】
【数2】 ここで、伝達関数の極は、
【0057】
【外1】 に存在し、z=0に二重の零点がある。この極と零点の
配置と、0<θ<π/2としたときの極ベクトルと零点
ベクトルとの関係を図8に示す。
【0058】図8から理解される通り、Ω=0からΩ=
πに向けて単位円に沿ってΩが動くにつれベクトルv2
の長さは、はじめ減少し、次に増加する。なお、最小の
ベクトルv2 の長さは、極(rej )の近くである。
【0059】ここで、周波数Ωにおける周波数応答の大
きさは、零点ベクトルv1 と極ベクトルv2 の長さの比
であり、周波数応答の位相は、実軸と零点ベクトルv1
のなす角度から極ベクトルv2のなす角を引いた値とな
ることが知られており、振幅特性のみを図示すると図9
に示すようになる。
【0060】すなわち、周波数応答の大きさ(振幅特
性)は、極ベクトルv2 の大きさの逆数に比例し、θに
近いΩで最大となることがわかる。そして、rの大きさ
に従ってこのピークの鋭さが決まり、rを1に近づけて
ゆくと急なピーク(レゾナンス特性)を有するフィルタ
が実現できる。以上の説明から明らかなように、図3の
各帯域別変換部31t 毎にθの値を決定すれば(θ=2
πft/fs)、 図10に示されるように、各帯域の中心周
波数ftでピークを持つレゾナンス付きのローパスディジ
タルフィルタを実現できる。
【0061】ここで、rは隣の帯域に影響しないような
大きさに、CYは各帯域で同等のレベルの出力Wt(n) が得
られるような大きさに、経験的に若しくは数学的に求め
ることが可能である。例えば、各帯域の中心周波数f
tと、Δf 離れた隣の帯域の中心周波数ft+Δf (すな
わち、ft+1)との周波数応答の大きさの比をm:1とす
れば、
【0062】
【数3】 というrについての4次方程式を解き、0<r<1のも
のを選ぶことにより、各係数-2rcosθ、r2を求めること
ができる。
【0063】数値計算の結果、例えばサンプリング周波
数fs=5kHz、f=440Hzで、m=4とすると、-2rcosθ=1.977
3、r2=0.9851、CY=36.7 となる。
【0064】その他の帯域についても同様である。
【0065】以上に示されるような伝達関数H1(z)を有
するハイパスフィルタと、伝達関数H2t(z) を有するロ
ーパスフィルタとが、図4に示されるようにカスケード
接続されることにより、各伝達関数の積として表される
全体の伝達関数によって、図11に示されるように、t
=1〜t=N の各帯域毎に、中心周波数f1〜fN、隣接帯域
間の周波数差Δfを有する疑似的なバンドパスフィルタ
が実現できる。次に、図12は、図3のエンベロープ抽
出部47に対応する図4のローパスフィルタHEt(z) を
ハードウェアのイメージで示した構成図である。これ
は、先に説明したローパスフィルタH2t(z) と同じ形の
2次のIIRディジタルフィルタであって、伝達関数
は、 HEt(z)=CE/(1-1.8z-1+0.81z-2) である。これは、先のローパスフィルタH2t(z) の伝達
関数において、r=0.9、θ=0としたものである。
【0066】図12において、60は、図4のローパス
フィルタH2t(z) の出力Wt(n) である図3のBPF部3
3の出力Qj(n) を絶対値化する絶対値回路であり、その
出力|Qj(n)| がディジタルフィルタリングされる。そ
して、61、62は遅延素子、63、64、65は乗算
器、66、67は加算器を示している。DSP12(図
1又は図2)においては、図12の構成のローパスフィ
ルタと等価なフィルタ演算処理が、 Rj(n)=CE|Qj(n)|+1.8Rj(n-1)−0.81Rj(n-2)・・・・・・・(4) なる離散演算処理により実現される。
【0067】このローパスフィルタの周波数特性は、前
述の説明より明らかなように、θ=0でピークを有するレ
ゾナンス付きのローパスフィルタで、図13に示される
ような特性(振幅特性)を有する。この場合のカットオ
フ周波数は、最低帯域のローパスフィルタH2t(z) のカ
ットオフ周波数よりも更に低い周波数に設定される。こ
こで、係数CEは、各帯域毎のレベルを一様にする係数
で、経験的に適宜求め得る。
【0068】図14は、上述した原理に基づいて得られ
るエンベロープ信号Rj(n) を、入力|Qj(n)|と対比さ
せて模式的に示した図である。図12の絶対値回路60
に相当する演算により、負の波高値(図14の破線)が
全て正の波高値に変換された上でローパスフィルタリン
グ処理が実行されるため、結局、この帯域制限されたデ
ィジタル声信号|Qj(n)| の直流成分を求めるような動
作を、図3のエンベロープ抽出部34が実行することに
なる。
【0069】したがって、ボコーダ用DSP14は、デ
ィジタル楽音信号x(n)を複数の異なる周波数対域内に帯
域制限された各楽音信号に分割する第1のディジタルフ
ィルタリング処理と、ディジタル声信号p(n)を複数の異
なる周波数対域内に帯域制限された各声信号に分割する
第2のディジタルフィルタリング処理と、該第2のディ
ジタルフィルタリング処理により得られる帯域制限され
た各声信号から各エンベロープ信号を抽出するエンベロ
ープ抽出処理と、第1のフィルタリング処理により得ら
れる帯域制限された各楽音信号を、前記エンベロープ抽
出処理により得られる各エンベロープ信号で変調する変
調処理と、該変調処理で得られた各変調信号を累算し
て、ディジタル出力楽音信号として出力する累算処理
と、を時分割のディジタル信号処理により所定の処理間
隔で順次実行するディジタル信号処理手段として機能す
る。
【0070】次に、作用を説明する。
【0071】電子楽器1は、マイクロフォン6等から音
声が入力され、機能スイッチ5で音色が設定されると、
音声に基づいてディジタルの声信号を生成して、この声
信号のピッチを抽出する。このピッチ抽出したピッチデ
ータに対応する音高で、かつ前記機能スイッチ5により
設定された音色のディジタル楽音信号x(n)を楽音発生回
路17により生成し、ボコーダ用DSP14に入力す
る。
【0072】そして、ボコーダ用DSP14でディジタ
ル楽音信号x(n)をディジタル声信号p(n)に基づいて振幅
変調し、音声のニュアンスを付与して、ディジタル出力
楽音信号z(n)としてD/A変換回路18に出力する。こ
のディジタル出力楽音信号z(n)をD/A変換回路18で
アナログ出力楽音信号に変換し、アンプ19を介してス
ピーカ20から放音する。
【0073】以下、このボコーダ用DSP14における
処理、特に、上記図3〜図14で示したフィルタ処理を
図1又は図2のボコーダ用DSP14でソフトウェア処
理として実行する場合の動作を説明する。
【0074】図15は、ボコーダ用DSP14におい
て、オペレーションROM122(図2参照)に記憶さ
れたマイクロプログラムに従って実行されるハイパスフ
ィルタリング処理及びエンベロープ抽出のためのローパ
スフィルタリング処理、各楽音に対するフィルタリング
処理及びディジタル出力楽音信号z(n)の出力処理、すな
わちDSPボコーダ処理の動作フローチャートである。
これにより、ディジタル楽音信号x(n)、ディジタル声信
号p(n)が、共通の各サンプリング周期毎に、図3の各帯
域毎の帯域別変換部31t (t=1〜N)でのBPF部3
2、33、エンベロープ抽出部34及び乗算部35に相
当する処理、並びに累算部36に相当する処理が、時分
割処理として実行されることによって、各サンプリング
周期毎にディジタル出力楽音信号z(n)が得られ、図1の
D/A変換器18に出力される。
【0075】図15において、まず、図1又は図2のボ
コーダ用ワークRAM16等の内容がイニシャライズさ
れる(ステップS1)。 次に、図1のA/D変換器1
0からサンプリング周波数fsに対応する周期で発生され
るA/D変換終了信号を待ち(ステップS2)、各サン
プリングタイミング毎に、A/D変換されたディジタル
声信号p(n)をインタフェース121(図2参照)から取
り込み、ボコーダ用ワークRAM16へ順次格納してゆ
く。このとき同時に、楽音発生回路17(図2参照)か
ら入力されるディジタル楽音信号x(n)をインタフェース
121から取り込み、ボコーダ用ワークRAM16へ順
次格納してゆく(ステップS3)。なお、ボコーダ用ワ
ークRAM16は、現在のサンプルと、過去2サンプル
分をそれぞれ記憶することができる。
【0076】次に、図15のステップS4〜S9の処理
は、図3の帯域別変換部311〜31N の各BPF部3
3及びエンベロープ抽出部34の処理に相当する。
【0077】すなわち、まず、ボコーダ用ワークRAM
16から図2のレジスタ群127内のレジスタp(n)、p
(n-1)、p(n-2)に、現在のディジタル声信号p(n)と過去
2サンプル分のディジタル声信号p(n)が読み出され、図
3のBPF部33に対応する処理の一部である図4の伝
達関数H1(z)で示されるハイパスフィルタリング処理が
実行される(図15のステップS4)。
【0078】この処理は、前述の(2)式で表される演
算処理であり、図2の乗算器125及び加減算器126
を使用して実行される。このときに、(2)式の演算に
使用される各フィルタ係数は、ボコーダ用フィルタ係数
ROM15(図1又は図2参照)から読み出されて演算
に使用される。この結果得られた出力は、レジスタ群1
27内のレジスタS(n)に格納される。このハイパスフィ
ルタリング処理は、各帯域で共通な処理であるため、1
回のみの実行でよい。
【0079】次に、図3のBPF部33に対応する処理
の残りである図4の伝達関数H2t(z)=H2j(z)で示され
るローパスフィルタリング処理と、同じくエンベロープ
抽出部34に対応する処理である図4の伝達関数H
Et(z)=HEj(z)で示されるローパスフィルタリング処理
が続けて実行される。
【0080】これらの処理は、図3の帯域別変換部31
1〜31Nに対応して、N帯域分の時分割処理として繰り
返される。そのために、図2のレジスタ群127内に、
N帯域の時分割処理を行なうための繰り返し制御用のレ
ジスタjが設けられ、ステップS5で値「1」に初期設
定されて、ステップS6及びステップS7の1帯域分の
ローパスフィルタリング処理が終了する毎に、ステップ
S8でレジスタjの内容が「N」に達したか否かが判別
される。達していなければ、ステップS9においてレジ
スタjの内容がインクリメントされ、ステップS6が繰
り返される。
【0081】この処理は、図2の加減算器126とフラ
グレジスタ128によって実行され、アドレスカウンタ
123は、ステップS6及びステップS7に対応するプ
ログラム命令をオペレーションROM122から繰り返
し読み出させる。
【0082】まず、前述のハイパスフィルタ処理の出力
であるレジスタS(n)の内容に対して、図4の伝達関数H
2t(z)=H2j(z)で示されるローパスフィルタリング処理
が実行される(図15のステップS6)。この処理は、
前述の(3)式でWt=Qj として表される演算処理であり
(図4参照)、図2の乗算器125及び加減算器126
を使用して実行される。(3)式の演算処理に使用され
る各フィルタ係数は、ボコーダ用フィルタ係数ROM1
5から読み出されて演算に使用される。
【0083】また、レジスタ群127内には、過去2サ
ンプル分の自分自身のフィルタ出力を格納するレジスタ
Qj(n-1) 及びQj(n-2) が設けられており、これらの内容
も上記演算に使用される。この結果得られた出力は、レ
ジスタ群127内のレジスタQj(n) に格納される。な
お、各レジスタQj(n) 、Qj(n-1) 及びQj(n-2) は、添え
字jを変化させてN帯域分設けられている。
【0084】次に、上述のローパスフィルタリング処理
の出力であるレジスタQj(n) の内容に対して、図4の伝
達関数HEt(z)=HEj(z)で示されるローパスフィルタリ
ング処理(検出フィルタリング処理)が実行される(図
15のステップS7)。
【0085】この処理は、前述の(4)式で表される演
算処理であり、図2の乗算器125及び加減算器126
を使用して実行される。この場合も、(4)式の演算処
理に使用される各フィルタ係数は、ボコーダ用フィルタ
係数ROM15から読み出される。また、レジスタ群1
27内には、過去2サンプル分の自分自身のフィルタ出
力を格納するレジスタRj(n-1)とRj(n-2)が設けられてお
り、これらの内容も上記演算に使用される。この結果得
られた出力は、レジスタ群127内のレジスタRj(n) に
格納される。なお、各レジスタRj(n)、Rj(n-1)及びRj(n
-2) は、添え字jを変化させてN帯域分設けられてい
る。
【0086】以上、図15のステップS5〜ステップS
9の処理により、図3のN帯域分の帯域別変換部311
〜31NのBPF部33及びエンベロープ抽出部34に
相当する処理が実行される。
【0087】続いて、ステップS10〜ステップS13
において、図3のN帯域分の帯域別変換部311〜31N
のBPF部32に相当する処理がディジタル楽音信号x
(n)に対して実行される。
【0088】すなわち、まず、ボコーダ用ワークRAM
16から図2のレジスタ群127内のレジスタx(n)、x
(n-1)、x(n-2)に、現在と過去2サンプル分のディジタ
ル楽音信号x(n)が読み出され、図3のBPF部32に対
応する処理の一部である図4の伝達関数H1(z)で示され
るFIRハイパスフィルタリング処理が実行される(ス
テップS10)。
【0089】この処理は、前述の(1)式で表される演
算処理であり、図2の乗算器125及び加減算器126
を使用して実行される。このとき、(1)式の演算に使
用される各フィルタ係数は、ボコーダ用フィルタ係数R
OM15から読み出される。この結果得られる出力は、
レジスタ群127内のレジスタS(n)に格納される。この
FIRハイパスフィルタリング処理は、各帯域で共通な
処理であるため、1回のみの実行でよい。
【0090】次に、図3のBPF部32に対応する処理
の残りである図4の伝達関数H2t(z)=H2i(z)で示され
るローパスフィルタリング処理が実行される。
【0091】この処理は、図3の帯域別変換部 311
31N に対応して、N帯域分の時分割処理として繰り返
される。そのために、図2のレジスタ群127内に、N
帯域の時分割処理を行なうための繰り返し制御用のレジ
スタiが設けられ、ステップS11で値「1」に初期設
定される。その後、ステップS12の1帯域分のIIR
ローパスフィルタリング処理が終了する毎に、ステップ
S13でレジスタiの内容が「N」に達したか否かが判
別され、達していなければ、ステップS14においてレ
ジスタiの内容がインクリメントされて、ステップS1
2のIIRローパスフィルタリング処理が繰り返され
る。この場合も、前述のレジスタjの場合と同様に図2
の各回路が動作する。
【0092】ステップS12の処理は、前述の図15の
ステップS6の処理とほぼ同様である。すなわち、FI
Rハイパスフィルタリング処理の出力であるレジスタS
(n)の内容に対して、前述の(3)式でWt=Yiとして表さ
れる演算処理が実行される(図4参照)。このとき、レ
ジスタ群127内には、過去2サンプル分の自分自身の
フィルタ出力を格納するレジスタYi(n-1)及びYi(n-2)が
設けられており、これらの内容も上記演算に使用され
る。この結果得られた出力は、レジスタ群127内のレ
ジスタYi(n) に格納される。なお、各レジスタYi(n)、Y
i(n-1)及びYi(n-2) は、添え字iを変化させてN帯域分
設けられている。
【0093】以上、図15のステップS10〜ステップ
S13の処理により、図3に示すN帯域分の帯域別変換
回路311〜31NのBPF部32に相当する処理が実行
される。
【0094】以上、図15のステップS4〜ステップS
13の処理により、図3のエンベロープ抽出部34及び
BPF32の各出力に対応するレジスタRj(n)及びYi(n)
の内容が確定する。これらの内容を使用して、図3のN
帯域分の帯域別変換部311〜31Nの各乗算部35と同
じく図3の累算部36の処理に対応する以下の処理が実
行される。
【0095】すなわち、図15のステップS15におい
て、レジスタi=jの内容を1〜Nまで変化させなが
ら、Rj(n)×Yi(n)の乗算が実行される。これは、図2の
乗算器125を使用して行なわれ、その乗算結果が累算
される。この累算は、図2の加減算器126を使用して
行なわれる。
【0096】上述のようにして得られる累算結果は、図
2のレジスタ群127内のレジスタZ(n)に格納され、続
く図15のステップS16において、サンプリング間隔
で図2のインタフェース121から図1のD/A変換器
18に出力される。
【0097】以上説明したように、機能スイッチ5で音
色を設定し、マイクロフォン6から発音動作により音声
を入力すると、この声信号からピッチを抽出するピッチ
抽出処理及びこのピッチデータに対応する音高の楽音信
号を生成する楽音生成処理を行ない、この楽音信号及び
上記人間の声信号を複数帯域に分割する図3のBPF部
32、33の処理、帯域制限された声信号からエンベロ
ープを抽出する図3のエンベロープ抽出部34の処理、
エンベロープ信号で帯域制限された楽音信号に振幅変調
をかける図3の乗算部35の処理、楽音信号の各帯域の
変調出力を累算して、出力楽音信号を得る図3の累算部
36の処理が、ソフトウェアの時分割処理によるディジ
タル声信号として実現される。これにより、機能スイッ
チ5の操作と発音するという簡単な操作により、所望の
楽音に対して人間の声のニュアンスを付加して、放音す
るという音声制御楽音発生処理を、1チップのDSPを
使用して、簡単かつ安定して行なうことができる。
【0098】以上の実施例では、ディジタル楽音信号x
(n)とディジタル声信号p(n)は、同じ周波数帯域に分割
されて処理されたが、ディジタル楽音信号x(n)をある帯
域に分割して得た楽音信号に対して、ディジタル声信号
p(n)を別の帯域に分割して得たエンベロープ信号で変調
をかけるようにしても興味深い効果を得ることができ
る。
【0099】また、図15の動作フローチャートにおい
ては、ディジタル楽音信号x(n)とディジタル声信号p(n)
のサンプリング周波数は同一であるが、サンプリング周
波数が異なる場合には、各信号を割込み処理によりメモ
リに取り込み、それらの信号に対して一定間隔で処理を
行なうようにすれば、上述の実施例の場合と同じ効果を
容易に実現できる。この場合、各バンドパスフィルタの
帯域は、それぞれ適切に設定される。
【0100】なお、DSPの処理に余裕があれば、バン
ドパスフィルタの演算処理を、上述の実施例のようにハ
イパスフィルタとローパスフィルタの組合わせの演算処
理としてではなく、バンドパスフィルタの伝達関数を直
接設計した結果に基づいて構成した演算処理によって実
現してもよい。
【0101】図16は、本発明の音声制御楽音発生装置
の他の実施例を示す図であり、アナログ処理する実施例
である。
【0102】図16は、本発明の音声制御楽音発生装置
を適用した電子楽器70の全体回路ブロック図であり、
電子楽器70は、CPU71、音色ROM72、機能ス
イッチ73、音源74、D/A変換回路75、複数の帯
域別変換回路761〜76N、ミキサー77、アンプ7
8、スピーカ79、マイクロフォン80、マイクアンプ
81及びピッチ抽出回路(ピッチ抽出手段)82等を備
えている。
【0103】機能スイッチ73は、上記実施例の機能ス
イッチ5と同様のものであり、演奏者が機能スイッチ7
3のスイッチ操作を行ない、発音動作を行なうと、CP
U71は、後述するように、スイッチ操作及び発音によ
る声信号のピッチに応じて、音色ROM72から音波形
データとエンベロープデータを読み込む。
【0104】CPU71には、ピッチ抽出回路82から
ピッチ信号が入力されており、ピッチ抽出回路82に
は、演奏者の発音動作による声信号がマイク80及びマ
イクアンプ81を介して入力される。この声信号は、複
数の帯域別変換回路761〜76Nにも入力される。ピッ
チ抽出回路82は、マイクアンプ81を介してマイク8
0から入力される声信号のピッチを抽出し、ピッチ信号
としてCPU71に出力する。したがって、前記マイク
80及びマイクアンプ81は、演奏者による発生動作に
基づいて声信号を生成する声信号生成手段として機能す
る。
【0105】CPU71は、ピッチ抽出回路82から入
力されるピッチ信号(ピッチデータ)及び前記機能スイ
ッチ73で設定された音色等に基づいて音色ROM72
から音波形データとエンベロープデータを読み出し、音
源74を制御するための制御信号を音源74に出力す
る。
【0106】音源74は、CPU71からの制御信号に
対応する、すなわち、ピッチ抽出回路82からのピッチ
信号に対応する音高のディジタル楽音信号を発生し、D
/A変換回路75は、このディジタル楽音信号をアナロ
グ楽音信号に変換して、複数の帯域別変換回路761
76Nに出力する。したがって、CPU71及び音源7
4は、ピッチ抽出手段としてのピッチ抽出回路82から
のピッチデータに対応する音高のディジタル楽音信号を
生成する楽音信号生成手段として機能する。
【0107】帯域別変換回路761〜76Nは、それぞれ
帯域通過フィルタ(BPF)91およびBPF92によ
って、アナログ楽音信号及び声信号を、複数の周波数帯
域の各帯域に分割する。この場合、1つの帯域別変換回
路761〜76NのBPF91及びBPF92は、アナロ
グ楽音信号及び声信号を同一の周波数帯域の各成分のみ
を通過させるように機能する。したがって、BPF91
及びBPF92は、楽音信号及び声信号を各周波数帯域
毎に分割して出力するバンドパスフィルタ手段として機
能する。
【0108】さらに、各帯域別変換回路761〜76N
おいて、エンベロープ分析回路93は、BPF92から
出力される帯域制限された声信号から振幅包絡(エンベ
ロープ)成分を抽出し、エンベロープ信号として出力す
る。したがって、エンベロープ分析回路93は、バンド
パスフィルタ手段であるBPF92を介した声信号から
各々エンベロープ信号を抽出するエンベロープ抽出手段
として機能する。
【0109】そして、電圧制御増幅器(VCA)94
は、エンベロープ分析回路93から入力される上記エン
ベロープ信号に基づいて、BPF91から出力される帯
域制限されたアナログ楽音信号に対して振幅変調をかけ
る。したがって、電圧制御増幅器(VCA)94は、バ
ンドパスフィルタ手段であるBPF91を介して入力さ
れる音信号を、エンベロープ手段であるエンベロープ分
析回路93からのエンベロープ信号に対応して可変させ
る可変手段として機能する。
【0110】このようにして、各帯域別変換回路761
〜76Nにおいて各周波数帯域成分毎に振幅変調された
アナログ楽音信号は、ミキサー77によって累算され、
全周波数帯域の出力楽音信号として、アンプ78で増幅
された後、スピーカ79から放音される。
【0111】したがって、本実施例によれば、演奏者の
発音動作による声信号をピッチ抽出回路82によりピッ
チ抽出して、そのピッチデータに基づいて楽音信号を発
生し、発生した楽音信号の倍音声分に、声信号を複数帯
域に分割して取り出した各帯域毎のエンベロープ信号に
基づいて、振幅変調をかけることにより、簡単な操作で
発生する楽音信号に人間の声のニュアンスを明瞭に付加
することができる。
【0112】
【発明の効果】本発明によれば、発音した声信号に対応
する音高の楽音信号を発生させ、この楽音信号に対して
声信号に基づいて振幅変調をかけることができるので、
鍵盤操作など必要でなく、簡単な操作で、所望の楽音信
号に対して音声のニュアンスを付与することができ、音
声制御楽音発生装置の利用性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音声制御楽音発生装置の一実施例を適
用した電子楽器の全体回路ブロック図。
【図2】図1のDSPの構成図。
【図3】DSPの機能ブロック図。
【図4】BPF部とエンベロープ抽出部のフィルタ構成
図。
【図5】ハイパスフィルタH1(z)の構成図。
【図6】ハイパスフィルタH1(z)の特性図。
【図7】ローパスフィルタH2t(z)の構成図。
【図8】ローパスフィルタH2t(z)の極と零点及び極ベ
クトルと零ベクトルの関係図。
【図9】ローパスフィルタH2t(z)の振幅特性図。
【図10】ローパスフィルタH2t(z)の特性図。
【図11】バンドパスフィルタH1(z)・H2t(z)の特性
図。
【図12】ローパスフィルタHEj(z)の構成図。
【図13】ローパスフィルタHEj(z)の特性図。
【図14】|Qj(n)|とRj(n)の関係図。
【図15】DSPボコーダ処理の動作フローチャート。
【図16】本発明の音声制御楽音発生装置の他の実施例
を適用した電子楽器の全体回路ブロック図。
【符号の説明】
1 電子楽器 2 CPU 3 ROM 4 RAM 5 機能スイッチ 6 マイクロフォン 7 アンプ 8 LINE IN端子 9 ローパスフィルタ 10 A/D変換回路 11 ピッチ抽出用DSP 12 ピッチ抽出用ワークRAM 13 ピッチ抽出用フィルタ係数ROM 14 ボコーダ用DSP 15 ボコーダ用フィルタ係数ROM 16 ボコーダ用ワークRAM 17 楽音発生回路 18 D/A変換回路 19 アンプ 20 スピーカ 121 インタフェース 122 オペレーションROM 123 アドレスカウンタ 124 デコーダ 125 乗算器 126 加減算器 127 レジスタ群 128 フラグレジスタ 70 電子楽器 71 CPU 72 音色ROM 73 機能スイッチ 74 音源 75 D/A変換回路 761〜76N 帯域別変換回路 77 ミキサー 78 アンプ 79 スピーカ 80 マイク 81 マイクアンプ 82 ピッチ抽出回路 91、92 BPF(帯域通過フィルタ) 93 エンベロープ分析回路 94 VCA(電圧制御増幅器)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 演奏者による発声動作に基づいてディジ
    タル声信号を生成する声信号生成手段と、 該声信号生成手段からのディジタル声信号のピッチを抽
    出するピッチ抽出手段と、 該ピッチ抽出手段からのピッチデータに対応する音高の
    ディジタル楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、 前記ディジタル楽音信号を複数の異なる周波数帯域内に
    帯域制限された各楽音信号に分割する第1のディジタル
    フィルタリング処理と、前記ディジタル声信号を複数の
    異なる周波数帯域内に帯域制限された各声信号に分割す
    る第2のディジタルフィルタリング処理と、該第2のデ
    ィジタルフィルタリング処理により得られる帯域制限さ
    れた各声信号から各エンベロープ信号を抽出するエンベ
    ロープ抽出処理と、前記第1のフィルタリング処理によ
    り得られる帯域制限された各楽音信号を、前記エンベロ
    ープ抽出処理により得られる各エンベロープ信号で変調
    する変調処理と、該変調処理で得られた各変調信号を累
    算して、ディジタル出力楽音信号として出力する累算処
    理と、を時分割のディジタル信号処理により所定の処理
    間隔で順次実行するディジタル信号処理手段と、 該ディジタル信号処理手段から出力されるディジタル出
    力楽音信号をアナログ出力楽音信号に変換して放音する
    放音手段と、 を備えたことを特徴とする音声制御楽音発生装置。
  2. 【請求項2】 演奏者による発生動作に基づいて声信号
    を生成する声信号生成手段と、 該声信号生成手段からの声信号のピッチを抽出するピッ
    チ抽出手段と、 該ピッチ抽出手段からのピッチデータに対応する音高の
    楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、 この楽音信号生成手段からの楽音信号及び声信号生成手
    段からの声信号を各周波数帯域毎に分割して出力するバ
    ンドパスフィルタ手段と、 該バンドパスフィルタ手段を介した声信号から各々エン
    ベロープ信号を抽出する複数個のエンベロープ抽出手段
    と、 前記各バンドパスフィルタ手段を介した楽音信号が各々
    入力し、前記エンベロープ手段からのエンベロープ信号
    に対応して該入力する楽音信号を可変させる複数個の可
    変手段と、 この複数個の可変手段からの出力信号を混合して出力す
    る混合手段と、 を備えたことを特徴とする音声制御楽音発生装置。
JP4179185A 1992-06-12 1992-06-12 音声制御楽音発生装置 Pending JPH05346787A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6928410B1 (en) 2000-11-06 2005-08-09 Nokia Mobile Phones Ltd. Method and apparatus for musical modification of speech signal
JP2006154526A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Roland Corp ボコーダ装置
JP2006323166A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Casio Comput Co Ltd 楽音発生装置および楽音発生プログラム

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JP2006154526A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Roland Corp ボコーダ装置
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