JPH0566774A

JPH0566774A - 音声データ生成装置および音声合成装置

Info

Publication number: JPH0566774A
Application number: JP3254397A
Authority: JP
Inventors: Katsu Setoguchi; 克瀬戸口
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】演奏されたキーの階名等を示す音声を、その
波形データの記憶容量を削減しつつ、ノイズを発生させ
ることなく、人声に近い自然な音声で発生させることを
目的としている。【構成】リリース処理を行ないつつ子音の発音を終了
すると（ステップＳ１４１０〜Ｓ１４１７）、アタック
処理を行ないつつ母音の発音処理を行なう（ステップＳ
１４１１、Ｓ１４１８〜Ｓ１４２８）。このとき、音声
データ生成処理で生成した母音波形の複数箇所で抽出し
た母音データを、乱数を用いてその読み出し順序と読み
出しタイミングを決定して読み出し、母音データのルー
プ処理を行なって（ステップＳ１４２３〜Ｓ１４３
１）、母音データの振幅に変化を持たせることにより、
人声に近い音声の発音を行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、演奏操作された音階に
対応する音声を自然な状態で発音することができる音声
合成装置および音声合成のための音声データを生成する
音声データ生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歌や器楽の学習時に、階名を用いた「移
動ド」、あるいは音名を用いた「固定ド」等の読符法に
より、楽曲を歌うことがしばしば行なわれる。このよう
な場合に、その楽曲を鍵盤等で弾き、押鍵された鍵に対
応する階名、又は音名が発音されれば、学習に極めて有
用である。そこで、従来より、電子楽器等においては、
「ド」、「レ」、「ミ」・・・等と発音された音声をあ
らかじめサンプリングしてデータとしてメモリに記憶
し、押鍵等の演奏のトリガに応答して順次押鍵された鍵
に対応するデータをメモリから読み出して、Ｄ／Ａ変換
した後再生して、発音するものがある。

【０００３】ところが、発生する音声毎にデータを独立
してメモリに記憶させておくと、膨大なメモリ容量を必
要とし、電子楽器等の価格にも影響する結果となる。そ
こで、従来、例えば、特開昭５８ー１１９８６号に記載
されているようなものが提案されている。すなわち、階
名の「ド」、「レ」、「ミ」、・・・などの音声の、予
めメモリ記憶された子音データと母音データを順次読み
出して、例えば子音「ｄ」の発音につづいて、母音
「ｏ」を発音することによって、階名の「ド」を発音す
る技術である。そして、長く押鍵されている場合のよう
に、音長によって、母音「オ」が長く持続して発音する
必要がある場合には、母音データがループ処理によって
繰り返し読み出され、「ドオー」と発音される。

【０００４】したがって、子音データのみ別々に記憶
し、母音データは共通のデータを使用することができる
ので、音声データを記憶するメモリ容量を削減すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術にあっては、母音データをループ処理によ
って繰り返し読み出す場合に、ループポイントの設定が
不適切だと、母音が繰り返し発音される毎に、ループポ
イントにおいてノイズが発生し、また、子音波形と母音
波形の接続部分に不連結点などがあると、やはりノイズ
が発生する。そこで、本出願人は、先に、メモリに記憶
される波形データの容量を極力減らし、上述のように子
音波形と母音波形が接続された時点あるいは母音区間が
持続して発音される期間でノイズが発生しないようにす
る技術を、先に提案している（特願平３−１９９６００
号）。

【０００６】この提案では、子音部データにリリース特
性を有するエンベロープを付加することにより、子音波
形と母音波形の接続を滑らかにし、子音波形と母音波形
の接続部分におけるノイズの発生を抑制している。ま
た、母音部データとしては、母音波形データのピッチ周
波数及びその各倍音周波数の各成分の振幅強度を抽出
し、該抽出された各振幅強度を相する周波数の正弦波形
を１ピッチ周期分ずつ生成して、生成した１ピッチ周期
分の正弦波形を位相を合わせて合成することにより１ピ
ッチ周期分の母音波形データを生成しているので、ルー
プポイントの設定を適切に行なうことができ、ノイズの
発生を抑制することができる。

【０００７】ところが、この先に提案した技術において
は、母音部分を発音させる場合、１ピッチ周期分の母音
波形データをループ処理して発音させていたため、母音
部の振幅波形が平坦で、単純なものとなり、人声のよう
な揺らぎを再現することができない。したがって、この
点において、なお改良の余地があった。そこで、本発明
は、母音部に人声で発生するような揺らぎを持たせるこ
とにより、自然な音声を発音することができるようにす
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、音声データ生
成装置として、以下の構成を有する。サンプリングされ
た人声による音声データから子音部波形データを抽出す
る子音部抽出手段と、前記子音部抽出手段により抽出さ
れた子音部波形データの後半部分にリリースエンベロー
プを付加し、該リリースエンベロープを付加した子音部
波形データを前記音声データの子音部データとして出力
するエンベロープ付加手段と、前記音声データから母音
部波形データを抽出する母音部抽出手段と、前記母音部
抽出手段の抽出した母音部波形データの複数箇所におい
て、各箇所の母音部波形データから該母音部波形データ
のピッチ周波数及びその各倍音周波数の各成分の振幅強
度を抽出する周波数振幅強度抽出手段と、前記母音部波
形データの複数箇所における前記周波数強度抽出手段の
抽出結果に基づいて、前記各箇所での抽出結果毎に、各
振幅強度を有する周波数の所定形状の波形を１ピッチ周
期分ずつ生成し、該生成された各所定形状の波形を、前
記各箇所毎に、位相を合わせて加算合成して各箇所の１
ピッチ周期分の母音部構成要素データを前記複数箇所分
生成して、前記各箇所毎に前記音声データの母音部構成
要素データとして出力する母音データ合成手段と、を備
えている。前記周波数振幅強度抽出寿段は、例えば、請
求項２に記載されているように、高速フーリエ変換によ
り、母音部波形データのピッチ周波数及びその各倍音周
波数の各成分の振幅強度を母音波形データの前記各箇所
毎に抽出する。また、前記母音データ合成手段は、例え
ば、請求項３に記載されているように、前記周波数強度
抽出手段の抽出結果に基づいて、所定形状の波形として
各振幅強度を有する周波数の正弦波を１ピッチ周期分ず
つ生成し、該生成された各正弦波を位相を合わせて加算
合成して１ピッチ周期分の前記母音部構成要素データを
生成して出力する。次に、音声合成装置としては、以下
の構成を有する。前記音声データ生成装置によって生成
された音声データの前記子音部データを記憶する子音部
記憶手段と、前記音声データの前記母音部構成要素デー
タを記憶する母音部記憶手段と、外部操作が可能な操作
子と、前記操作子の操作に対応して前記子音部記憶手段
に記憶された子音部データを順次読み出して発音する子
音部発音手段と、該子音部発音手段による前記子音部デ
ータの発音終了後、前記母音部記憶手段に記憶された１
ピッチ周期分の前記複数の母音部構成要素データを所定
順序で読み出し、該母音部構成要素データの各々につい
てアタックエンベロープを付加した上で所定回数ずつ繰
り返し読み出して発音する母音部発音手段と、を備えて
いる。前記母音部発音手段は、例えば、請求項５に記載
されているように、前記子音部発音手段による前記子音
部データの発音動作にクロスフェードさせて、前記母音
部記憶手段に記憶された所定の母音部構成要素データを
アタックエンベロープを付加した上で繰り返し読み出し
て発音する。また、前記母音部発音手段は、例えば、請
求項６に記載されているように、前記母音部記憶手段に
記憶された前記複数の母音部構成要素データの読み出し
順序及び読み取りの切り換えタイミングを乱数に基づい
て決定する。さらに、請求項７に記載されているよう
に、例えば、前記操作子が、合成され発音される音声に
対応する音声データにおける前記母音波形データのピッ
チ周波数に対応した音階が割り当てられた複数の鍵を備
え、前記母音部記憶手段が、前記複数の鍵毎に各鍵に対
応する複数の母音部構成要素データを記憶し、前記母音
部発音手段が、押鍵された前記鍵に対応する１ピッチ周
期分の複数の母音部構成要素データを前記母音部記憶手
段から繰り返し読み出して発音する。

【０００９】

【作用】本発明では、まず、発音する音声の音声データ
の生成を音声データ生成装置により行ない、音声データ
生成装置で生成した音声データに基づいて、音声合成装
置で音声の発音を行なう。まず、音声データ生成装置で
は、サンプリングされた人声による音声データから、子
音部抽出手段により子音部波形データを抽出し、この抽
出した子音部波形データの後半部分に、エンベロープ付
加手段によりリリースエンベロープを付加し、該リリー
スエンベロープを付加した子音部波形データを前記音声
データの子音部データとして出力する。次に、前記音声
データから母音部抽出手段により母音部の複数箇所から
母音部波形データを抽出し、周波数振幅強度抽出手段に
より、母音部抽出手段の抽出した各箇所の母音部波形デ
ータから該母音部波形データのピッチ周波数及びその各
倍音周波数の各成分の振幅強度を抽出する。この周波数
強度抽出手段による母音部波形データの複数箇所におけ
る抽出結果に基づいて、母音データ合成手段により、母
音部波形データの各箇所での抽出結果毎に、各振幅強度
を有する周波数の所定形状の波形を１ピッチ周期分ずつ
生成し、該生成された各所定形状の波形を、位相を合わ
せて加算合成して、前記各箇所毎に、１ピッチ周期分の
母音部構成要素データを前記複数箇所分生成して、前記
各箇所毎に前記音声データの母音部構成要素データとし
て出力する。次に、音声合成装置では、前記音声データ
生成装置によって生成された音声データの子音部データ
を子音部記憶手段に記憶し、前記音声データの複数の母
音部構成要素データを母音部記憶手段に記憶する。外部
操作可能な操作子が操作されると、子音部発音手段が、
該操作子の操作に対応して前記子音部記憶手段に記憶さ
れた子音部データを順次読み出して発音し、母音部発音
手段が、該子音部発音手段による前記子音部データの発
音終了後、前記母音部記憶手段に記憶された１ピッチ周
期分の前記複数の母音部構成要素データを所定順序で読
み出すとともに、該母音部構成要素データの各々につい
てアタックエンベロープを付加した上で所定回数ずつ繰
り返し読み出して発音する。したがって、子音部データ
として子音部波形データにリリース特性を有するエンベ
ロープを付加することができるので、子音波形と母音波
形の接続を滑らかにし、子音波形と母音波形の接続部分
におけるノイズの発生を抑制することができる。また、
音声データの大部分を占める母音部分を、正確に１ピッ
チ周期分の母音部構成要素データとして得ることがで
き、母音部構成要素データを記憶するための記憶容量を
大幅に削減することができる。さらに、１ピッチ周期分
の母音部構成要素データを、ピッチ周波数と倍音周波数
を有する１ピッチ周期分の所定形状の波形を加算合成す
ることにより生成しているため、この１ピッチ周期分の
母音部構成要素データの両端の値が必ず０となり、かつ
両者の微分係数が連続となるため、音声合成時に、母音
部構成要素データがループ処理による加算合成される場
合に、ループポイント（波形の接続部）を適切なものと
することができ、ループポイントにおけるノイズの発生
をなくすことができる。また、母音部について、母音部
波形データの複数箇所について母音部構成要素データを
生成し、音声合成時に、各母音部構成要素データをルー
プ処理するとともに、該ループ処理する複数の母音部構
成要素データを所定の順序で切り替えて、発音すること
により、母音部の振幅波形に微妙な変化を持たせること
ができ、人声のような自然な揺らぎを再現することがで
きる。また、子音部データの発音動作にクロスフェード
させて、母音部構成要素データをアタックエンベロープ
を付加した上で繰り返し読み出して発音しているので、
子音部波形が徐々に減少すると同時に、母音部波形が徐
々に立ち上がっていくため、子音部波形と母音部波形を
滑らかに接続することができ、ノイズ感をより一層減少
させることができる。さらに、複数の母音部構成要素デ
ータの読み出し順序及び読み取りの切り換えタイミング
を乱数に基づいて決定しているので、母音部の振幅波形
をより一層人声の波形に近づけることができ、母音部の
より一層自然な揺らぎを再現することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。本実施例は、音声合成に必要な子音部データと
母音部構成要素データを生成する音声データ生成部と、
生成された音声データを用いて音声合成を行なう音声合
成部の２つに分けられる。ここで、音声データ生成部
は、通常、メーカの工場における音声合成部を備えた電
子楽器等の製造時に使用される装置として実現され、音
声合成部は、ユーザに提供される電子楽器等の一部とし
て実現される。なお、音声データ生成部としては、ユー
ザに提供される電子楽器等の内部に組み込み、ユーザが
自由に音声データを作成できるような構成にしてもよ
い。

【００１１】音声データ生成部の実施例の説明最初に、音声データ生成部について、図１のブロック図
を用いて説明する。音声データ生成部１００は、音声検
出部１０１、サンプリング部１０２、パラメータ設定部
１０３、原データファイル記憶部１０４、子音部切り出
し部１０５、エンベロープ付加部１０６、子音データフ
ァイル記憶部１０７、母音部切り出し部１０８、ＦＦＴ
演算部１０９、倍音成分比抽出部１１０、母音データ合
成部１１１及び母音データファイル記憶部１１２等を備
えている。

【００１２】音声検出部１０１は、マイクや増幅器等で
構成され、人が発音した音声を検出して、サンプリング
部１０２に出力する。サンプリング部１０２は、音声検
出部１０１の検出した音声信号を標本化及び量子化し、
ディジタル信号として原データファイル記憶部１０４に
出力する。原データファイル記憶部１０４は、例えば、
磁気ディスク装置等で構成され、ディジタル変換された
音声信号を記憶する。

【００１３】いま、例えば、階名の「レ」の音声が発音
されると、音声検出部１０１により検出し、サンプリン
グ部１０２で標本化と量子化を行なって原データファイ
ル記憶部１０４に記憶する。なお、階名「レ」の音声波
形は、例えば、図２のように示される。図２において、
＊の区間が子音波形であり、そのあとに続く波形が母音
波形である。

【００１４】原データファイル記憶部１０４に記憶され
た音声信号は、子音部切り出し部（子音部抽出手段）１
０５により上記子音波形区間が切り出され、エンベロー
プ付加部１０６に出力される。なお、この子音の切り出
しの際に必要なパラメータ（子音切り出し時間及びリリ
ース開始時間）は、パラメータ設定部１０３に記憶され
ており、後述するようにパラメータ設定部１０３によっ
て設定される。

【００１５】エンベロープ付加部（エンベロープ付加手
段）１０６は、子音部切り出し部１０５により切り出さ
れた子音波形に対して、その後半部にリリースエンベロ
ープを付加し、リリースエンベロープを付加した子音部
波形データを、子音部データとして子音部データファイ
ル記憶部１０７に出力する。

【００１６】子音部波形データに上述したようなエンベ
ロープが付加されることにより、子音波形と母音波形と
の接続を滑らかにすることができ、この接続部分におけ
るノイズの発生を抑制することができる。

【００１７】一方、母音部切り出し部（母音部抽出手
段）１０８は、原データファイル記憶部１０４から音声
信号を読み出し、読み出した音声信号から上述の先頭区
間の子音データに続く母音波形部分を切り出して、ＦＴ
Ｔ演算部１０９に出力する。

【００１８】ＦＦＴ演算部１０９は、上述の母音部切り
出し部１０８で切り出された母音波形部分に対してＦＦ
Ｔ（高速フーリエ変換）の演算を実行し、母音波形の各
周波数の振幅強度を求めて、倍音成分比抽出部１１０に
出力する。ＦＦＴ演算部１０９は、この母音波形の各周
波数の振幅強度の算出を、前記母音波形部分の適当な複
数の箇所について行ない、この複数の各箇所について算
出した振幅強度をそれぞれ倍音成分比抽出部１１０に出
力する。

【００１９】倍音成分比抽出部１１０は、ＦＦＴ演算部
１０９で求まった複数の母音波形の各周波数振幅成分か
ら、複数箇所のそれぞれについて、ピッチ周波数と各倍
音周波数の振幅強度を抽出し、各箇所の振幅強度を母音
データ合成部１１１に出力する。この場合、入力音声信
号のピッチ周波数はあらかじめ分かっているものとし、
また、各倍音周波数はピッチ周波数に対して整数倍の値
となるように設定される。したがって、上記ＦＦＴ演算
部１０９及び倍音成分比抽出部１１０は、全体として母
音部抽出手段である母音部切り出し部１０８が抽出した
母音部波形データの複数箇所において、各箇所の母音部
波形データから該母音部波形データのピッチ周波数及び
その各倍音周波数の各成分の振幅強度を抽出する周波数
振幅強度抽出手段として機能する。

【００２０】母音データ合成部（母音データ合成手段）
１１１は、倍音成分比抽出部１１０の抽出結果に基づい
て、上述のピッチ周波数と各倍音周波数をそれぞれ有
し、上述の抽出された各振幅強度を有する複数の正弦波
形をそれぞれ１ピッチ周期分ずつ生成し、これら各正弦
波形を位相を合せて加算合成して、１ピッチ周期分の母
音部構成要素データをする。母音データ合成部１１１
は、倍音成分比抽出部１１０から入力される各複数箇所
に対応した抽出結果の数だけ、上記母音部構成要素デー
タの生成処理を行ない、生成した該複数箇所分の母音部
構成要素データを母音データファイル記憶部１１２に出
力する。

【００２１】母音データファイル記憶部１１２は、母音
データ合成部１１１から入力される複数箇所分の母音部
構成要素データを記憶する。

【００２２】以上のように、本実施例では、音声データ
の大部分を占める母音部分を、正確に１ピッチ周期分の
母音部構成要素データとして得ることができ、後述する
音声合成装置の母音部構成要素データを記憶するための
母音部記憶手段の記憶容量を大幅に削減することができ
る。

【００２３】また、１ピッチ周期の母音部構成要素デー
タは、それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を有する１
ピッチ周期分の各正弦波形（所定形状の波）が加算合成
されることによって生成されるため、この１ピッチ周期
の母音部構成要素データの両端の値は必ず０となり、か
つ両者の微分係数は連続となるため、後述するように、
音声合成時に上記母音部構成要素データがループ処理さ
れる場合に、ループポイント（波形の接続部）における
ノイズの発生をなくすことができる。

【００２４】次に、上述の音声データ生成部１００の各
動作のうち、子音部波形データの作成と、母音部構成要
素データの作成の各動作について説明する。＜子音波形の切り出し処理の説明＞

【００２５】まず、子音波形の切り出し処理がソフトウ
ェア処理によって行なわれる場合の動作について、図３
のフローチャートを用いて説明する。なお、このフロー
チャートは、図１の子音部切り出し部１０５とエンベロ
ープ付加部１０６が図示しない制御プログラムを実行す
る動作として実現される。

【００２６】まず、原データファイル記憶部１０４にア
クセスし、原データファイルがオープンされると（ステ
ップＳ３０１）、子音切り出しに必要なパラメータを、
パラメータ設定部１０３から子音部切り出し部１０５に
入力する（ステップＳ３０２）。このパラメータは、図
４に示すように、子音切り出し時間ａと、リリース開始
時間Ｔの２つである。

【００２７】この子音切り出し時間ａは、データの先頭
から何秒分のデータを切り出すかを指定し、また、リリ
ース開始時間Ｔは、子音データの先頭から何秒後に、リ
リース・エンベロープをかけるかを指定するパラメータ
である。

【００２８】実際にリリース・エンベロープを子音波形
にかけるリリース時間は、子音切り出し時間ａから、子
音切り出し開始点を基準としたリリース開始時刻Ｔを減
算した時間（ａ−Ｔ）である。したがって、リリース・
エンベロープの減衰レートは、−１／（ａ−Ｔ）として
求めることができる。

【００２９】これらのパラメータは、音声の種類（階
名）によって異なるが、経験的に、子音切り出し時間ａ
は８０ミリセカンド程度、リリース開始時刻Ｔは３０ミ
リセカンド前後が適当である。なお、上記各パラメータ
は、ディスプレイ等に表示させた音声波形データを見な
がら、適宜設定するようにしてもよい。

【００３０】再び、図３において、パラメータ入力が完
了すると、原データファイル１０４から１ワード（１サ
ンプル分）の音声データの読み込みを行ない（ステップ
Ｓ３０３）、読み込んだ音声データの総数に対応する時
間が、図４の子音切り出し開始点を基準として、リリー
ス開始時刻Ｔを越えたか否か判定する（ステップＳ３０
４）。

【００３１】判定がＹＥＳならば、読み込んだデータに
リリース・エンベロープを乗算し（ステップＳ３０
５）、乗算結果の１ワードのデータを子音データファイ
ル記憶部１０７に子音データファイルとして書き込む
（ステップＳ３０６）。

【００３２】判定がＮＯならば、ステップＳ３０３で読
み込んだ１ワードデータをそのまま子音データファイル
記憶部１０７に子音データファイルとして書き込む（ス
テップＳ３０６）。

【００３３】次に、読み込んだデータ数をカウントする
カウンタを１だけインクリメントし（ステップＳ３０
７）、このカウンタの値が子音切り出し時間ａに相当す
るデータ数を超えているか否か判定する（ステップＳ３
０８）。判定がＮＯならば、ステップＳ３０３に戻り、
さらに音声データが１ワード読み込まれる。

【００３４】このようにして、ステップＳ３０８の判定
がＹＥＳになれば、子音波形の切り出し処理を終了す
る。

【００３５】＜母音波形データの作成処理の説明＞次
に、母音波形データの作成がソフトウェア処理によって
行なわれる場合の動作について、図５、図６のフローチ
ャートを用いて説明する。なお、このフローチャート
は、図１の母音部切り出し部１０９、ＦＦＴ演算部１０
９、倍音声分比抽出部１１０および母音データ合成部１
０９が、図示しない制御プログラムを実行する動作とし
て実現される。

【００３６】まず、前述した子音波形切り出し処理の場
合と同様に、原データファイル記憶部１０４にアクセス
し、原データファイルがオープンされると（ステップＳ
５０１）、このファイルの最初の部分は、子音波形であ
るから（図２参照）、この部分は読み飛ばす。具体的に
は、原データファイルに対するファイルポインタが、母
音波形データの存在する箇所まで移動する（ステップＳ
５０２）。

【００３７】次に、母音波形データの読込箇所の数をカ
ウントするカウンタｊを０にリセットし（ステップＳ５
０３）、後述するＦＦＴ演算の実行に必要な数の母音部
の音声波形データの各サンプルを、配列バッファＤＡＴ
Ａに読み込む（ステップＳ５０４）。

【００３８】その後、作成されるべき１ピッチ周期分の
母音波形のサンプル数を、Ｎ＝ｆｓ／ｆａなる演算によ
って求める（ステップＳ５０４）。ここで、ｆｓは、原
データファイルにおける音声データのサンプリング周波
数、ｆａは、作成されるべき母音波形のピッチ周波数で
ある。なお、これらのパラメータは、原データファイル
の作成時に外部から指定される。

【００３９】次に、変数ｉを値０にクリアした後（ステ
ップＳ５０６）、１ピッチ周期分すなわちＮサンプルの
母音波形の格納される配列バッファＷＡＶＥ［ｉ］のす
べての要素（０≦ｉ≦Ｎ）を値０にクリアする（ステッ
プＳ５０７〜Ｓ５０９）。

【００４０】その後、配列バッファＤＡＴＡに格納され
ている母音波形データに対してＦＦＴ演算を実行し、母
音波形の各周波数の振幅強度を求める（ステップＳ５１
０）。この算出した各周波数の振幅強度値を、特には図
示しない配列バッファに格納する。

【００４１】次に、ピッチまたは倍音の字数を表わす変
数ｋを値０にクリアする（ステップＳ５１１）。ここ
で、ｋ＝１、２、・・・はそれぞれ第２倍音、第３倍音
・・・を表わす。

【００４２】この変数ｋの値を０から１０までインクリ
メントしながら（ステップＳ５１９、Ｓ５２０）、各ピ
ッチ周波数または倍音周波数の振幅強度を計算し（ステ
ップＳ５１２）、上記各ピッチ周波数または倍音周波数
をそれぞれ有するとともに、上述の抽出された各振幅強
度を有する複数の正弦波形をそれぞれ１ピッチ周期分ず
つ生成する。これら各正弦波形を位相を合わせて加算合
成する（ステップＳ５１４〜Ｓ５１８）。

【００４３】具体的には、まず、ステップＳ５１１で、
以下のような演算を実行する。すなわち、各ピッチ周波
数及び倍音周波数は、（２π／Ｎ）・ｋ［ラジアン］で
表される。そこで、ステップＳ５１０でのＦＦＴ演算に
よって求められた各周波数の振幅強度のうち、周波数
（２π／Ｎ）・ｋの近傍の周波数に対応する各振幅強度
に基づいて周波数（２π／Ｎ）・ｋの振幅強度ｃ_kを演
算する。

【００４４】次に、各サンプルを示す変数ｉの値を０か
らＮまでインクリメントしながら（ステップＳ５１３、
Ｓ５１７、Ｓ５１８）、周波数（２π／Ｎ）・ｋを有す
る正弦波の各サンプル値を変数ｈ＿ｄａｔａの値として
計算し（ステップＳ５１４）、このサンプル値ｈ＿ｄａ
ｔａにステップＳ５１１で求めた振幅強度振幅強度ｃk
を乗算し（ステップＳ５１５）、その新たなサンプル値
ｈ＿ｄａｔａを現在の配列バッファＷＡＶＥ［ｉ］に累
算する。このようにして、１つのピッチ周波数または倍
音周波数に対応する１ピッチ周期分すなわちＮサンプル
分の正弦波形が計算され、配列バッファＷＡＶＥ［ｉ］
に累算される。

【００４５】以上の動作を、ｋの値を０から１０までイ
ンクリメントしながら実行することにより（ステップＳ
５１９、Ｓ５２０）、ピッチ周波数成分及び第２倍音か
ら第１１倍音までの倍音成分が正弦波合成された１ピッ
チ周期分の母音波形データを配列バッファＷＡＶＥ
［ｉ］（０≦ｉ≦Ｎ）として求めることができる。

【００４６】変数ｋの値が１１に達すると（ステップＳ
５２０の判定がＹＥＳ）、配列バッファＷＡＶＥ［ｉ］
に累算されたＮ個の母音波形データが、１ピッチ周期分
の母音部構成要素データとして、母音データファイル記
憶部１１２にセーブされる（ステップＳ５２１）。

【００４７】以上により母音波形部の複数箇所で抽出し
たデータの一つについての母音部構成要素データの生成
が完了したことになる。したがって、次の抽出データに
ついての母音部構成要素データの生成を行なうため、変
数ｊを１だけインクリメントし（ステップＳ５２２）、
変数ｊが２であるかどうかチェックする（ステップＳ５
２３）。本実施例では、抽出箇所を２箇所としているた
め、ステップＳ５２３で、変数ｊが２になったかどうか
をチェックしているが、母音波形部での抽出箇所の数
は、２箇所に限られるものではない。変数ｊが２になっ
ていないときには、母音部の波形データを所定量読み飛
ばした後（ステップＳ５２４）、ステップＳ５０４に移
行して、バッファ“ＤＡＴＡ”へ母音部データを読み込
む。以下同様に、読み込んだ母音部データに対して、Ｆ
ＦＴ演算処理、倍音成分比抽出処理及び母音データ合成
処理を行なって、母音部構成要素データを生成し、母音
データファイル記憶部１１２にセーブする（ステップＳ
５２１）。

【００４８】抽出箇所分（２箇所分）の母音部構成要素
データの生成を完了して、ステップＳ５２３で変数ｊが
２になると、母音部構成要素データの抽出処理が完了し
たことになる。

【００４９】音声合成部の実施例の説明以上のようにして、図１の音声データ生成部において子
音データファイルおよび子音データファイルとして生成
された音声データは、例えばメーカの工場において電子
楽器内のＲＯＭなどに記憶される。そして、ユーザによ
る電子楽器の演奏操作時に、演奏された楽音とともに上
記音声データが合成され発音される。＜電子鍵盤楽器における音声合成部の構成の説明＞

【００５０】図７は、本発明による音声合成部を電子鍵
盤楽器に適用した場合の１実施例の全体構成図である。
なお、鍵盤操作に従って楽音信号を発生する部分の構成
は省略してある。

【００５１】図７において、電子鍵盤楽器７００は、Ｃ
ＰＵ（CentralProcessing Unit）７０１、鍵盤７０２、
子音部メモリ７０３、母音部メモリ７０４、データメモ
リ８０５、作業用ＲＡＭ（Random Access Memory）７０
６、Ｄ／Ａ変換器７０７、発音回路７０８、ｆｓカウン
タ７０９及び乱数発生器７１０等を備えている。

【００５２】ＣＰＵ７０１は、内部メモリに電子鍵盤楽
器７００としてのプログラムや音声合成処理プログラム
等を格納しており、内部メモリをワークメモリとして利
用しながら、子音部メモリ７０３、母音部メモリ７０
４、及び後述する各種データテーブルが格納されたデー
タメモリ７０５、作業用ＲＡＭ７０６及び乱数発生器７
１０等を用いて、電子鍵盤楽器７００としての処理を行
なうとともに、鍵盤７０２において押鍵された鍵に対応
する階名または音名の内容を有する音声信号を合成す
る。

【００５３】子音部メモリ（子音部記憶手段）７０３及
び母音部メモリ（母音部記憶手段）７０４は、ＲＯＭ
（Read Only Memory）等で構成され、子音部メモリ７０
３及び母音部メモリ７０４には、例えば、メーカの工場
において、図１の音声データ生成部１００において生成
された子音データファイル及び母音データファイルの各
データが記憶される。この場合、鍵盤（操作子）７０２
の各鍵の階名または音名の内容が発音されるような複数
の子音波形と母音波形の組が記憶される。また、それぞ
れの鍵に対応するピッチ周波数を有する複数の母音波形
が記憶される。

【００５４】この場合、ｆｓカウンタ７０９は、発音処
理される音声信号のサンプリング周波数ｆｓを有する各
サンプリング周期毎に、ＣＰＵ７０１のインタラプト端
子（ＩＮＴＥＲＲＵＰＴ）にインタラプト信号を供給す
る。

【００５５】ＣＰＵ７０１において合成された音声信号
は、Ｄ／Ａ変換器７０７でアナログ信号に変換された
後、発音回路７０８で発音される。

【００５６】＜音声合成処理の全体動作の説明＞次に、
図８は、電子鍵盤楽器７００において行なわれる音声合
成処理の全体的な動作を表すフローチャートである。こ
のフローチャートは、図７のＣＰＵ７０１が、図示しな
いＲＯＭ等の内部メモリに記憶された制御プログラムを
実行する動作として実現される。

【００５７】まず、電源投入後に、イニシャル処理とし
て、ＣＰＵ７０１のＩ／Ｏポートや、作業用ＲＡＭ７０
６の初期化などを行なう（ステップＳ８０１）。

【００５８】その後、鍵盤７０２の各鍵の状態を走査
（スキャン）し（ステップＳ８０２）、新たな鍵のオン
操作またはオフ操作があったか否かを判定する（ステッ
プＳ８０３）。

【００５９】鍵の状態に変化があった場合は、それが新
たなオンであるのか、オフであるのかを判定する（ステ
ップＳ８０４）。

【００６０】もし、新たなオンであれば、発音を開始さ
せるためアタック処理を行ない（ステップＳ８０５）、
新たなオフであれば、発音を終了させるためのリリース
処理を行う（ステップＳ８０６）。

【００６１】アタック処理とリリース処理を行なった後
は、再びステップＳ８０２の鍵盤スキャン処理にジャン
プし、上述の処理を繰り返す。

【００６２】ここで、上述の繰り返し処理中に、サンプ
リング周期毎にｆｓカウンタ７０９から割り込みがかか
り、その都度、インタラプト処理を実行する（ステップ
Ｓ８０７）。このインタラプト処理により生成された音
声信号をＤ／Ａ変換器７０７でＤ／Ａ変換し、発音回路
７０８で発音する。

【００６３】＜音声合成処理の第１の実施例の説明＞上
述の構成によって実現される音声合成処理の第１の実施
例について以下に説明する。

【００６４】ここでは、音声の発音を開始するために必
要なパラメータを、データメモリ７０５（図７参照）内
の図１０に示される波形データテーブルと図１１に示さ
れるエンベロープデータテーブルから読み出し、ＣＰＵ
７０１内の特には図示しないインタラプト処理用レジス
タ群に図１２に示されるようにセットする。

【００６５】次に、上記発音データテーブルとエンベロ
ープデータテーブルについて図１０〜図１２を用いて説
明する。まず、図１０の波形データテーブルにおいて、
子音スタートアドレスと子音エンドアドレスは、子音部
メモリ７０３（図７）に記憶されている子音波形データ
のスタートアドレスとエンドアドレスを指す。同様に、
第１母音スタートアドレスと第１母音エンドアドレス
は、母音部メモリ７０４において目標とする母音部構成
要素データのうち、一つ目の母音波形が始まるアドレス
と終了するアドレスであり、第２母音スタートアドレス
と第２母音エンドアドレスは、同様に、母音部メモリ７
０４において目標とする母音部構成要素データのうち
の、二つ目の母音波形が始まるアドレスと終了するアド
レスである。すなわち、上記音声データ抽出処理で説明
したように、母音部においては、２箇所で母音波形の抽
出を行ない、２箇所で抽出した母音波形のそれぞれの母
音部構成要素データを生成している。この２箇所の母音
部構成要素データが母音部メモリ７０４に記憶されてお
り、図１０の波形データテーブルの各母音スタートアド
レスと母音エンドアドレスは、この母音部メモリ７０４
の２箇所分の母音部構成要素データのスタートアドレス
とエンドアドレスを指している。

【００６６】エンベロープN0.は、複数のエンベロープ
データにつけられた番号で、それぞれの波形に適したエ
ンベロープデータを選択するための指示データである。

【００６７】以上のように、波形データテーブルは、７
ワードで１組のデータであって、鍵盤部７０２（図７参
照）における鍵の数と同じ数のデータ組がセットされ
る。また、データメモリ７０５（図７）中におけるこの
データ群の先頭のデータのアドレスを、データオフセッ
トアドレスＤＯＦＡと呼ぶ。

【００６８】次に、図１１のエンベロープデータテーブ
ルは、エンベロープ処理に必要なパラメータを格納して
いるテーブルであり、これらのパラメータについて、図
１３を用いて説明する。

【００６９】図１３において、Δｘは、インタラプトが
何回発生したら、エンベロープ値を変化させるかを示す
パラメータであり、Δｙはエンベロープ値が変化する時
の加算値である。

【００７０】このとき、アタックエンベロープ、すなわ
ちエンベロープが増加するときはΔｙは正の値で、リリ
ースエンベロープ、すなわちエンベロープが減少すると
きはΔｙは負の値になる。

【００７１】例えば、Δｘが５である場合は、インタラ
プト５回に１回の割合で、波形データに乗算されるエン
ベロープ値はΔｙづつ増やされる。したがって、エンベ
ロープ値は図１３のように、階段状に変化する。

【００７２】また、図１１のエンベロープ目標値は、ア
タック時にエンベロープ値が最終的に到達すべき値で、
その最大値は１である。アタックΔｘ、アタックΔｙは
アタックエンベロープにおけるΔｘ、Δｙであり、同様
にリリースΔｘ、リリースΔｙはリリースエンベロープ
におけるΔｙである。なお、リリース時のエンベロープ
目標値は０であるため、その目標値は特には設けられて
いない。

【００７３】以上のように、エンベロープデータテーブ
ルも、５ワードで１組のデータであって、鍵盤部７０２
（図７参照）における鍵の数と同じ数のデータ組が設け
られる。また、データメモリ７０５（図７）中における
このデータ群の先頭のデータのアドレスを、エンベロー
プデータオフセットアドレスＥＯＦＡと呼ぶ。

【００７４】次に、図１２は、ＣＰＵ７０１内に設けら
れるインタラプト処理用レジスタ群の構成を示す図であ
る。図１２において、現在アドレスレジスタＰＡＤＲ
は、現在読み出し中の波形データ、すなわち、子音、第
１母音または第２母音のいずれかの波形データのアドレ
スを示す。現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲ
は、現在発音中の音声の波形データの子音部メモリ７０
３又は母音部メモリ７０４（図７参照）における最終ア
ドレスを示し、第１母音スタートアドレスレジスタＦＶ
ＳＡＤＲと第１母音エンドアドレスレジスタＦＶＥＡＤ
Ｒ、及び第２母音スタートアドレスレジスタＳＶＳＡＤ
Ｒと第２母音エンドアドレスレジスタＳＶＥＡＤＲは、
それぞれ前記２つの母音部構成要素データのうち母音部
構成要素データの母音部メモリ７０４（図７参照）にお
ける先頭アドレスと最終アドレスを示す。

【００７５】次に、子音／母音フラグレジスタＶＯＲＣ
は、現在、子音と母音のいずれが発音されているかを示
すフラグを記憶し、子音が発音中なら０、母音が発音中
なら１がセットされる。そして子音／母音フラグレジス
タＶＯＲＣの内容に応じて現在アドレスレジスタＰＡＤ
Ｒが参照するメモリが、図７の子音部メモリ７０３であ
るか母音部メモリ７０であるかが選択される。

【００７６】現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶは、
現在のエンベロープ値、エンベロープ目標値レジスタＥ
ＶＤＥＳは、前述したようにエンベロープが最終的に到
達すべき値を記憶する。レジスタＤＬＴＸとレジスタＤ
ＬＴＹは、それぞれ前述したΔｘとΔｙを記憶する。エ
ンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣは、インタラプト
処理に入った回数をカウントし、Δｘと比較されてエン
ベロープ値を更新するか否かを判断するために使用され
る。

【００７７】現在波形データレジスタＰＷＡＶＥには、
現在、Ｄ／Ａ変換器７０７に出力されている波形データ
が格納される。

【００７８】発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧは、現
在、音声が発音中であるか無音状態であるかを示すフラ
グを記憶し、発音中であれば１、そうでなければ０がセ
ットされる。

【００７９】｛アタック処理の第１の実施例の説明｝次
に、音声合成処理の第１の実施例の一部である図８のス
テップＳ８０５のアタック処理の第１の実施例の動作
を、図９のフローチャートを用いて説明する。このフロ
ーチャートは、図７のＣＰＵ７０１が図示しないＲＯＭ
などに記憶された制御プログラムを実行する動作として
実現される。

【００８０】まず、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧ
の状態を判定し（ステップＳ９０１）、現在発音中であ
れば、発音を終了させるために、今まで発音されていた
音声を急速に消音するハイリリース処理を行ない（ステ
ップＳ９０２）、発音が終了するのを待つ（ステップＳ
９０３）。

【００８１】発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧが０に
なり無音状態となると、汎用レジスタＸに鍵ナンバーを
格納する（ステップＳ９０４）。鍵ナンバーは、鍵盤７
０２（図７参照）において、押鍵された鍵を指す番号
で、例えば音域がＦ３〜Ｃ６であれば、Ｆ３を０とし
て、０から３２までの数となる。この鍵ナンバーは、鍵
盤スキャン時（図８のステップＳ８０２参照）に記憶さ
れる。

【００８２】その後、データ・オフセットアドレスＤＯ
ＦＡ、すなわち前述した図１０の波形データテーブルの
先頭アドレスを、汎用レジスタＹに記憶する（ステップ
Ｓ９０５）。そして、前述したように波形データテーブ
ルは７ワードで１組のデータを各鍵に対応して記憶する
ため、鍵ナンバーを７倍した値を、データ・オフセット
アドレスＤＯＦＡを格納する汎用レジスタＹに加算し、
新たなＹの値とすることにより、押鍵された鍵に対応す
る目標とする波形データテーブルの先頭アドレスを、汎
用レジスタＹにセットする（ステップＳ９０６、Ｓ９０
７）。

【００８３】次に、上記汎用レジスタＹで示される波形
データテーブルのアドレスから図１０の子音スタートア
ドレスを読み出し、現在アドレスレジスタＰＡＤＲにセ
ットする（ステップＳ９０８）。これにより、押鍵され
た鍵に対応する子音波形データの先頭データが格納され
ている子音部メモリ７０３上のアドレスが設定される。
また、発音は子音スタートアドレスから開始されので、
インクリメントすることによって汎用レジスタＹが次に
子音エンドアドレスのデータがあるアドレスを指すこと
となるため、子音エンドアドレスを現在波形エンドアド
レスレジスタＰＥＡＤＲにセットする。以下同様に、汎
用レジスタＹの値をインクリメントするたびに図１０の
波形データテーブルのアドレスを更新し、各アドレスか
ら、第１母音スタートアドレス、第１母音エンドアドレ
ス、さらに第２母音スタートアドレス及び第２母音エン
ドアドレスを、ＣＰＵ７０１内の各レジスタＦＶＳＡＤ
Ｒ、ＦＶＥＡＤＲ、ＳＶＳＡＤＲ、ＳＶＥＡＤＲに順次
読み込んで、セットする（ステップＳ９０９〜Ｓ９１
８）。

【００８４】さらに、Ｙをインクリメントし（ステップ
Ｓ９１９）、図１０の波形データテーブル上のエンベロ
ープNO.を読み出して、汎用レジスタＸにセットする
（ステップＳ９２０）。

【００８５】次に、汎用レジスタＹに、エンベロープデ
ータオフセットアドレスＥＯＦＡを格納する（ステップ
Ｓ９２１）。前述の波形データテーブルと同様に、エン
ベロープデータテーブルは７ワードで１組のデータを各
鍵に対応して記憶するため、鍵盤ナンバーを７倍した値
を、エンベロープデータオフセットアドレスＥＯＦＡを
格納する汎用レジスタＹに加算して新たなＹの値とする
ことにより、押鍵された鍵に対応する目標とするエンベ
ロープデータテーブルの先頭アドレスを、汎用レジスタ
Ｙにセットする（ステップＳ９２２、Ｓ９２３）。

【００８６】母音波形の場合、エンベロープ値は、発音
開始時は、値０からスタートするので、現在エンベロー
プ値レジスタＰＥＮＶに値０をセットする（ステップＳ
９２４）。続いて、Ｙをインクリメントする毎にエンベ
ロープ目標値をレジスタＥＶＤＥＳに、アタックΔｘ、
アタックΔｙを、それぞれレジスタＤＬＴＸ、ＤＬＴＹ
に順次セットする（ステップＳ９２５〜ステップＳ９２
９）。

【００８７】さらに、Ｙをインクリメントすると（ステ
ップＳ９３０）、Ｙの値はリリースΔｘを格納したアド
レスを指定している（図１１参照）。このリリースΔｘ
をレジスタＲＬＡＤＲに格納し（ステップＳ９３１）、
後述するリリース処理で使用する。

【００８８】この後、エンベロープカウンタレジスタＥ
ＮＶＣ、現在波形データレジスタＰＷＡＶＥをそれぞれ
値０に初期化し（ステップＳ９３２、Ｓ９３３）、発音
中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧを値１にセットして、発
音を開始する（ステップＳ９３４）。以上で図８のステ
ップＳ８０５のアタック処理を終了する。

【００８９】｛インタラプト処理の第１の実施例の説
明｝次に、音声合成処理の第１の実施例の一部であるイ
ンタラプト処理の第１の実施例の動作について説明す
る。図７のＣＰＵ７０１において図８のフローチャート
が実行されている間に、サンプリング周期毎にｆｓカウ
ンタ７０９（図７参照）において割り込みが発生する。
ｆｓカウンタ７０９からインタラプト信号を受けたＣＰ
Ｕ７０１は、いままで行なっていた処理を中断し、処理
中の作業内容に関するアドレスの記憶、必要なレジスタ
のスタックへの退避などを行なった後、図８のステップ
Ｓ８０７のインタラプト処理にジャンプする。

【００９０】そして、このインタラプト処理により生成
された音声信号をＤ／Ａ変換器７０７でＤ／Ａ変換し、
発音回路７０８で発音する。

【００９１】図８のステップＳ８０７のインタラプト処
理の第１の実施例の動作を、図１４、図１５、図１６の
フローチャートを用いて説明する。なお、これらのフロ
ーチャートは、ＣＰＵ７０１が図示しないＲＯＭなどに
記憶された制御プログラムを実行する動作として実現さ
れる。

【００９２】図１４のインタラプト処理に入ると、ま
ず、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧを判定する（ス
テップＳ１４０１）。現在、音声を発音してよい状態、
すなわち、発音中フラグが１でなければ、バスＡに進
み、Ｄ／Ａ変換器７０７に振幅０のデータを出力し、無
音状態を続ける（図１６のステップＳ１４０２）。

【００９３】発音中なら、すなわち発音中フラグが１で
あると、現在波形データレジスタＰＷＡＶＥに、現在ア
ドレスレジスタＰＡＤＲが示す子音部メモリ７０３また
は母音部メモリ７０４のいずれかのアドレスの波形デー
タを読み込む（ステップＳ１４０３）。このとき、子音
／母音フラグレジスタＶＯＲＣの内容が０であるか１で
あるかによって、子音部メモリ７０３または母音部メモ
リ７０４のいずれかをアクセスする。

【００９４】そこで、子音／母音フラグが０であるか否
かを判定し（ステップＳ１４０４）、子音／母音フラグ
が０、すなわち子音が発音中であれば、バスＢへ進む。
このバスＢでは子音の発音処理が行なわれる。すなわ
ち、子音波形データは、前述したように母音波形と滑ら
かに接続されるように、子音波形データの後半部分にリ
リースエンベロープがかけられた状態で、子音部メモリ
７０３に記憶されている。したがって、子音の発音処理
中では、現在波形データレジスタＰＷＡＶＥの内容であ
る子音波形データにエンベロープ値を乗算せず、子音波
形データをそのまま図７のＤ／Ａ変換器７０７に出力す
る（図１６のステップＳ１４０５）。

【００９５】この方式では、子音発音中にはハイリリー
スはかからないが、子音部分は、母音に比べて発音時間
が短いため、実際上差し支えない。

【００９６】次に、現在アドレスレジスタＰＡＤＲの値
が、現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲの示す
値に達したか否かを判定する（図１６のステップＳ１４
０６）。現在アドレスレジスタＰＡＤＲの値が現在波形
エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲの値に達している
と、子音の発音を終了して、次の母音の発音のために、
現在アドレスレジスタＰＡＤＲに第１母音スタートアド
レスＦＶＳＡＤＲをセットし（図１６のステップＳ１４
０７）、子音／母音フラグレジスタＶＯＲＣに、母音発
音中を示すフラグ１をセットする（図１６のステップＳ
１４０８）。また、図１６のステップＳ１４０６におい
て、現在アドレスレジスタＰＡＤＲの値が現在波形エン
ドアドレスレジスタＰＥＡＤＲの示す値に達していなけ
れば、現在アドレスレジスタＰＡＤＲの値をインクリメ
ントし、インタラプト処理を終了して図８のメインフロ
ーに戻る。

【００９７】次に、図１４のステップＳ１４０４におい
て、子音／母音フラグレジスタＶＯＲＣが０であり、現
在、母音が発音中であると判定した場合は、バスＣに進
み、母音の発音処理を実行する。

【００９８】母音発音処理では、まず、レジスタＤＬＴ
Ｙの示す内容Δｙが、正であるか負であるかを判定する
（ステップＳ１４１０）。

【００９９】正であればアタックエンベロープ中の状
態、負であれば後述するリリース処理によってリリース
エンベロープ中の状態となっている。いずれの場合も、
現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値が、エンベロ
ープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの示すを超えていないか
否かを判定する（ステップＳ１４１１、Ｓ１４１２）。
超えていなければバスＤに進み、現在波形データレジス
タＰＷＡＶＥに現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの
値を乗算する（ステップＳ１４１３）。

【０１００】次に、エンベロープカウンタレジスタＥＮ
ＶＣの値がレジスタＤＬＴＸが示す内容Δｘに達してい
るか否かを判定する（ステップＳ１４１４）。エンベロ
ープカウンタレジスタＥＮＶＣの値がレジスタＤＬＴＸ
が示す内容Δｘに達している場合には、現在エンベロー
プ値レジスタＰＥＮＶにレジスタＤＬＴＹの内容である
エンベロープ変化分Δｙを加算して、現在エンベロープ
値を更新し（ステップＳ１４１５）、エンベロープカウ
ンタレジスタＥＮＶＣの内容をクリアする（ステップＳ
１４１６）。また、エンベロープカウンタレジスタＥＮ
ＶＣの値がレジスタＤＬＴＸが示す内容Δｘに達してい
なければ、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶはその
ままでにして、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣ
の内容をインクリメントし（ステップＳ１４１７）、次
のステップＳ１４２１へ進む。

【０１０１】一方、ステップＳ１４１１、Ｓ１４１２に
おいて、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエ
ンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの値に達していた
場合はバスＥに進む。

【０１０２】バスＥでは、まず、エンベロープ目標値レ
ジスタＥＶＤＥＳの値を現在エンベロープ値にコピーす
る（ステップＰ１４１８）。エンベロープ目標値レジス
タＥＶＤＥＳの値を現在エンベロープ値にコピーするの
は、現在エンベロープ値が正確にエンベロープ目標値レ
ジスタＥＶＤＥＳの値に達していない場合があるので、
現在エンベロープ値をエンベロープ目標値レジスタＥＶ
ＤＥＳの値とするためである。次に、エンベロープ目標
値レジスタＥＶＤＥＳの値が０であるか否かを判定する
（ステップＳ１４１９）。ＥＶＤＥＳの値が０であれ
ば、アタックエンベロープ中であるので、ステップＳ１
４２１へ進む。エンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳ
の値が０であれば、後述するリリース処理を行なうこと
によりリリースエンベロープ中の状態となった後にリリ
ースエンベロープが０に達して、発音が終了したことを
意味するので、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧの内
容をリセットする（ステップＳ１４２０）。これによ
り、次回のサンプリングタイミングにおけるインタラプ
ト処理からは無音状態に入る。

【０１０３】ステップＳ１４２１では、現在波形データ
レジスタＰＷＡＶＥの内容にエンベロープ目標値レジス
タＥＶＤＥＳの値を乗算し、続くステップＳ１４２２に
おいて、Ｄ／Ａ変換器７０７に現在波形データレジスタ
ＰＷＡＶＥの内容を出力する。

【０１０４】その後、図１５に示すように、現在アドレ
スレジスタＰＡＤＲの値と母音エンドアドレスレジスタ
ＶＥＡＤＲの値を比較し（ステップＳ１４２３）、現在
アドレスが母音エンドアドレスに達した場合には、レジ
スタＸに乱数ＲＡＮをセットし（ステップＳ１４２
４）、乱数ＲＡＮのセットされたレジスタＸの値と０１
Ｈでアンドを取る（アンド処理を行なう）（ステップＳ
１４２５）。この０１Ｈとのアンド処理により乱数ＲＡ
ＭをセットしたレジスタＸの値の下位１ビット以下をマ
スクする。

【０１０５】次に、アンド処理を行なったレジスタＸの
値が０か１か、すなわち乱数が偶数であるか奇数である
かをチェックする（ステップＳ１４２６）。レジスタＸ
の値が１（偶数）のときには、第１母音が選択されたと
判断して、第１母音スタートアドレスレジスタＦＶＳＡ
ＤＲの値を現在アドレスレジスタＰＡＤＲにセットし
（ステップＳ１４２７）、第１母音エンドアドレスレジ
スタＦＶＥＡＤＲの値を現在波形エンドアドレスレジス
タＰＥＡＤＲにセットする（ステップＳ１４２８）。こ
れにより次に第１母音波形による母音波形のループ再生
を同様に行なうことができる。

【０１０６】ステップＳ１４２６で、レジスタＸの値が
０（奇数）のときには、第２母音が選択されたと判断し
て、第２母音スタートアドレスレジスタＳＶＳＡＤＲの
値を現在アドレスレジスタＰＡＤＲにセットし（ステッ
プＳ１４２９）、第２母音エンドアドレスレジスタＳＶ
ＥＡＤＲの値を現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡ
ＤＲにセットする（ステップＳ１４３０）。これにより
次に第２母音波形による母音波形のループ処理を同様に
行なうことができる。

【０１０７】一方、ステップＳ１４２３で、現在アドレ
スが現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲに達し
ていない場合には、現在アドレスレジスタＰＡＤＲの内
容をインクリメントし（ステップＳ１４３１）、インタ
ラプト処理を終了して図８のメインフローに戻る。

【０１０８】このように、上述したインタラプト処理に
基づいて合成された音声「レ」の波形を示す図１７から
分るように、子音部にゆるやかなリリース特性が付加さ
れており、また、母音波形の立ち上がり部分にアタック
エンベロープが付加されている。これにより、子音と母
音の接続が滑らかになり、発音される音声において、自
然性を向上させることができる。

【０１０９】また、図１８には、上述したインタラプト
処理に基づいて母音部分「エ」の１ピッチ周期の波形が
繰り返し再生されるときの波形を示しており、図１８か
ら分るように、前述した図１の音声データ生成部の処理
によって生成される１ピッチ周期の母音部構成要素デー
タは、それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を有する１
ピッチ周期分の各正弦波形が加算合成されることによっ
て生成されるため、この１ピッチ周期の母音部構成要素
データの両端の値は必ず０となり、かつ両者の微分係数
は連続となる。

【０１１０】さらに、図１８からわかるように、１ピッ
チ周期の母音部構成要素データをループ処理する場合
に、第１母音スタートアドレスレジスタＦＶＳＡＤＲ及
び第２母音スタートアドレスレジスタＳＶＳＡＤＲで示
されるアドレスの母音データと第１母音エンドアドレス
レジスタＦＶＥＡＤＲ及び第２母音エンドアドレスレジ
スタＳＶＥＡＤＲで示されるアドレスの母音データとの
接続部分（ループポイント）におけるノイズの発生をな
くすことができる。

【０１１１】また、乱数を用いて次にループ処理する母
音波形として第１母音波形と第２母音波形とを選択する
ことができ、図１７に示すように、１種類の母音波形を
ループ処理した場合とは異なり、母音波形の振幅を自然
な状態で変化させることができ、人声に近い自然な音声
とすることができる。

【０１１２】｛リリース処理の実施例の説明｝次に、音
声合成処理の第１の実施例の一部であって、鍵がオフさ
れたときに実行される図８のステップＳ８０６のリリー
ス処理の実施例について、図１９のフローチャートを用
いて説明する。このフローチャートは、図７のＣＰＵ７
０１が、図示しないＲＯＭなどに記憶された制御プログ
ラムを実行する動作として実現される。

【０１１３】リリース処理は、図１２のエンベロープ目
標レジスタの値をセットし直すとともに、レジスタＤＬ
ＴＸ、ＤＬＴＹを、それぞれリリース用のΔｘ、Δｙに
置き換える処理である。

【０１１４】ここで問題になるのは、上述の３つのレジ
スタがセットされている間に、前述したインタラプト処
理が実行されてしまうと、このときのエンベロープのた
めの各種データが不完全な状態となり、かつ発音中フラ
グレジスタＢＳＹＦＬＧも発音中を示すことができるた
め、不適切なデータがＤ／Ａ変換器７０７に出力され
て、ノイズとなるおそれがあることである。なお、前述
のアタック処理は、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧ
が無音であることを示す値になってから実行されるた
め、上述のような問題は発生しない（図９のステップＳ
９０１〜Ｓ９０３参照）。

【０１１５】上述のような問題に対処するため、本実施
例では、図１９のフローチャートに示すように、まず、
図７のｆｓカウンタ７０９からのインタラプト信号をマ
スクすることにより、インタラプト処理を禁止している
（ステップＳ１８０１）。その後、エンベロープ目標値
レジスタＥＶＤＥＳに値０をセットする（ステップＳ１
８０２）。

【０１１６】また、前述した図９のアタック処理のステ
ップＳ９３１においてセットしたレジスタＲＬＡＤＲが
リリースエンベロープのΔｘのテーブルアドレスを示し
ているので（図１１参照）、この値をレジスタＤＬＴＸ
に読み込む（ステップＳ１８０３）。

【０１１７】続いて、レジスタＲＬＡＤＲの内容をイン
クリメントし（ステップＳ１８０４）、図１１のリリー
スエンベロープのΔｙの値をレジスタＤＬＴＹに読み込
む（ステップＳ１８０５）。

【０１１８】このようにして、３つのレジスタをセット
した後、インタラプトのマスクを解除して（ステップＳ
１８０６）、図８のステップＳ８０６のリリース処理を
終了する。

【０１１９】このようなリリース処理の結果、母音波形
データが繰り返し合成されている状態で離鍵指示がなさ
れると、それ以降の図１４のインタラプト処理におい
て、ステップＳ１４１０、Ｓ１４１２、Ｓ１４１３〜Ｓ
１４１７の処理が繰り返されることによって、現在エン
ベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエンベロープ目標値
レジスタＥＶＤＥＳの値０に向かって減少して行き、発
音中の母音波形データに図２０に示されるようなリリー
ス特性が付加される。

【０１２０】そして、ステップＳ１４１２において、現
在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエンベロープ
目標値レジスタＥＶＤＥＳの値０を下回ると、ステップ
Ｓ１４１８の判定がＹＥＳとなった後、ステップＳ１４
１９において発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧの内容
を値０にクリアし、音声の発音を停止する。

【０１２１】＜音声合成処理の第２の実施例の説明＞前
述した音声合成処理の第１実施例では、子音波形を母音
波形と滑らかに接続するために、リリースエンベロープ
を付加した子音波形の発音終了に続いて、アタックエン
ベロープを付加した母音波形の発音を行なっていた。こ
れに対して、以下に説明する音声合成処理の第２実施例
では、子音波形と母音波形の接続をより確実にするため
に、リリースエンベロープを付加した子音波形に対して
アタックエンベロープを付加した母音波形をクロスフェ
ードさせることがその特徴である。

【０１２２】そのために、図７のデータメモリ７０５上
に設けられる図２０で示される波形データテーブルに
は、図１０の第１の実施例の場合に比べて、母音波形の
アタックを開始される時点に対応する子音波形上（子音
部メモリ７０３上）のアドレスである母音スタート子音
アドレスを追加している。その結果、波形データテーブ
ル上の各鍵に対応するデータの１組は、第１の実施例に
比べて１ワード増え、８ワードで構成される。

【０１２３】次に、図２２は、ＣＰＵ７０１内に設けら
れるインタラプト処理用レジスタ群の構成を示す図であ
る。ここでは図１２の第１の実施例の場合に比べ、上述
した母音スタート子音アドレスを格納するレジスタＶＳ
ＣＡＤＲの他に、図１２の現在アドレスレジスタＰＡＤ
Ｒの変わりに子音アドレスレジスタＣＡＤＲと母音アド
レスレジスタＶＡＤＲが、また図１２の現在波形データ
レジスタＰＷＡＶＥの代わりに子音波形データレジスタ
ＣＷＡＶＥと母音波形データレジスタＶＷＡＶＥが新た
に設けられている。さらに、母音アドレスレジスタＶＡ
ＤＲが設けられている。

【０１２４】なお、図２２で“＊”を付したレジスタは
図１２の場合と同様である。ただし、子音／母音フラグ
レジスタＶＯＲＣには、第１の実施例と異なり、子音の
み発音中ならば値０、母音のみ発音中なら値２がセット
される。なお、フラグ値１の状態は用いられない。

【０１２５】次に、エンベロープデータテーブルとして
は、図１１の第１の実施例の場合と同じものが用いられ
る。

【０１２６】｛アタック処理の第２の実施例の説明｝次
に、音声合成処理の第２の実施例の一部である図８のス
テップＳ８０５のアタック処理の第２の実施例の動作
を、図２３のフローチャートを用いて説明する。このフ
ローチャートは、第１の実施例における図９のフローチ
ャートに対応している。

【０１２７】まず、ステップＳ２２０１〜Ｓ２２０５
は、図９のステップＳ９０１〜Ｓ９０５と同じである。
次に、波形データは前述のように８ワードで１組である
ので、鍵ナンバーを８倍した値を、データ・オフセット
アドレスＤＯＦＡを格納する汎用レジスタＹに加算して
新たなＹの値とすることにより、押鍵された鍵に対応す
る目標とする波形データテーブルの先頭アドレスを、汎
用レジスタＹにセットすることができる（ステップＳ２
２０６、Ｓ２２０７）。

【０１２８】次に、上記汎用レジスタＹで表示される波
形データテーブルのアドレスから図２０の子音スタート
アドレスを読み出し、子音アドレスレジスタＣＡＤＲに
セットする（ステップＳ２２０８）。これにより、押鍵
された鍵に対応する子音波形の先頭データが格納されて
いる子音部メモリ７０３上のアドレスが設定される。以
下、汎用レジスタＹの値をインクリメントするたびに図
２１の波形データテーブルのアドレスを更新し、各アド
レスから、子音エンドアドレス、母音スタート子音アド
レス、及び第１母音スタートアドレス、第１母音エンド
アドレス、第２母音スタートアドレス、第２母音エンド
アドレスを読み出して、ＣＰＵ７０１内の各レジスタＰ
ＥＡＤＲ、ＶＳＣＡＤＲ、ＶＡＤＲ、ＦＶＳＡＤＲ、Ｆ
ＶＥＡＤＲ、ＳＶＳＡＤＲ、ＳＶＥＡＤＲに順次セット
する（ステップＳ２２０９〜Ｓ２２２０）。この場合、
母音の発音は第１母音波形から行なうため、母音アドレ
スレジスタＶＡＤＲには、第１母音スタートアドレスを
セットする。この後、ステップＳ２２２１〜Ｓ２２３３
は前述の図９のステップＳ９１９〜Ｓ９３１と同様であ
る。

【０１２９】その後、子音波形データレジスタＣＷＡＶ
Ｅ、母音波形データレジスタＶＷＡＶＥ、エンベロープ
カウンタレジスタＥＮＶＣをそれぞれ値０に初期化し
（ステップＳ２２３４、Ｓ２２３５、Ｓ２２３６）、発
音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧを値１にセットして発
音を開始する（ステップＳ２２３７）。以上で図８のス
テップＳ８０５のアタック処理を終了する。

【０１３０】｛インタラプト処理の第２の実施例の説
明｝次に、音声合成処理の第２の実施例の一部である図
８のステップＳ８０７のインタラプト処理の第２の実施
例の動作について、図２４〜図２６のフローチャートを
用いて説明する。これらのフローチャートは、図１４、
図１５、図１６の第１の実施例のフローチャートに対応
する。

【０１３１】図２４のインタラプト処理に入ると、ま
ず、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧを判定する（ス
テップＳ２３０１）。現在、音声を発音してよい状態、
すなわち、発音中フラグが１でなければ、バスＡに進
み、Ｄ／Ａ変換器７０７に振幅０のデータを出力し、無
音状態を続ける（ステップＳ２３０２）。

【０１３２】発音中なら、さらに、子音／母音フラグレ
ジスタＶＯＲＣの内容を判定し（ステップＳ２３０
３）、ＶＯＲＣ＝２で母音のみ発音中であると判定する
と、バスＢへ進み、母音の発音処理のみを実行する。こ
の処理については後述する。

【０１３３】また、ＶＯＲＣ＝０で子音が発音中であれ
ばバスＣへ進む。このバスでは子音の発音処理を実行す
る。すなわち、子音部メモリ７０３（図７参照）上の子
音アドレスレジスタＣＡＤＲの示すアドレスから子音波
形データを読み出し、子音波形データレジスタＣＷＡＶ
Ｅに格納する（ステップＳ２３０４）。

【０１３４】次に、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの値
が母音スタート子音アドレスレジスタＶＳＣＡＤＲの示
す値に達しているか否かを判定する（ステップＳ２３０
５）。子音アドレスが母音スタート子音アドレスレジス
タの値に達していないと判定すると、子音のみの発音処
理を実行する。すなわち、子音波形データレジスタＣＷ
ＡＶＥの内容である子音波形データは、第１の実施例の
場合と同様にエンベロープ値は乗算されずに、そのまま
図７のＤ／Ａ変換器７０７に出力される（ステップＳ２
３０６）。その後、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの内
容をインクリメントし（ステップＳ２３０７）、インタ
ラプト処理を終了して図８のメインフローに戻る。

【０１３５】一方、ステップＳ２３０５で、子音アドレ
スが母音スタート子音アドレスレジスタの値に達したと
判定すると、子音と母音の両方の発音処理を実行する。
これ以降の処理がいわゆるクロスフェード処理である。

【０１３６】まず、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの値
が現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲが示す値
に達したか否かを判定する（ステップＳ２３０８）。こ
こでは、いま、現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡ
ＤＲには、子音エンドアドレスが格納されているので、
子音アドレスが子音エンドアドレスに達したかどうかを
判定している。子音アドレスが子音エンドアドレスに達
したと判定すると、子音／母音フラグレジスタＶＯＲＣ
を、母音のみ発音中を示す値２にセットし（ステップＳ
２３０９）、子音波形データレジスタＣＷＡＶＥの内容
をクリアする（ステップＳ２３１０）。この処理は、後
述するように母音波形データをＤ／Ａ変換器７０７に出
力する際、母音波形データに子音波形データを加算して
から出力するので、子音の発音終了後は子音波形データ
を０にする処理である。

【０１３７】また、ステップＳ２３０８で、子音アドレ
スが子音エンドアドレスに達していないと判定すると、
子音アドレスレジスタＣＡＤＲの値をインクリメントし
（ステップＳ２３１１）、次の母音発音処理に進む。

【０１３８】母音発音処理では、本実施例においては、
第１母音部構成要素データから発音するため、母音アド
レスレジスタＶＡＤＲには第１母音スタートアドレスが
書き込まれている。この母音部メモリ７０４上の母音ア
ドレスレジスタＶＡＤＲによって示されるアドレスの第
１母音波形データを、母音波形データレジスタＶＷＡＶ
Ｅに読み込み（ステップＳ２３１２）、レジスタＤＬＴ
Ｙが示す内容Δｙが正であるか負であるかを判定する
（ステップＳ２３１３、以下図２５参照）。

【０１３９】正であれば、アタックエンベロープ中の状
態、負であれば、後述するリリース処理によってリリー
スエンベロープ中の状態となっている。いずれの場合
も、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値が、エン
ベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの示す値を超えてい
ないか否かを判定することになる（ステップＳ２３１
４、Ｓ２３１５）。

【０１４０】現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値
が、エンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの示す値を
超えていなければ、バスＤに進み、母音波形データレジ
スタＶＷＡＶＥに現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶ
の値を乗算する（ステップＳ２３１６）。

【０１４１】次に、エンベロープカウンタレジスタＥＮ
ＶＣの値がレジスタＤＬＴＸが示す内容Δｘに達してい
るか否かを判定する（ステップＳ２３１７）。達してい
る場合には、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶにレ
ジスタＤＬＴＹの内容であるエンベロープ変化分Δｙを
加算して現在エンベロープ値を更新し（ステップＳ２３
１８）、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣの内容
をクリアする（ステップＳ２３１９）。また、達してい
なければ、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶはその
ままで、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣの内容
をインクリメントし（ステップＳ２３２０）、次のステ
ップＳ２３２４（図２６）へ進む。

【０１４２】一方、ステップＳ２３１４、Ｓ２３１５に
おいて、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエ
ンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの値に達していた
場合には、バスＥに進む。

【０１４３】まず、エンベロープ目標値レジスタＥＶＤ
ＥＳの値が０であるか否かを判定する（ステップＳ２３
２１）。ＥＶＤＥＳの値が０でなければ、アタックエン
ベロープ中であり、ステップＳ２３２３へ進む。ＥＶＤ
ＥＳの値が０であれば、第１の実施例の場合（図１４の
ステップＳ１４１９）と同様、リリース処理によってリ
リースエンベロープ中の状態となった後にリリースエン
ベロープが０に達したことになり、したがって発音終了
であるので、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧの内容
をリセットする（ステップＳ２３２２）。これにより、
次回のサンプリングタイミングにおけるインタラプト処
理からは無音状態に入る。

【０１４４】ステップＳ２３２３では、母音波形データ
レジスタＶＷＡＥの内容にエンベロープ目標値レジスタ
ＥＶＤＥＳの値を乗算し、続くステップＳ２３２４（図
２６）で母音波形データレジスタＶＷＡＶＥに子音波形
データレジスタＣＷＡＶＥの内容を加算し、その加算結
果をＤ／Ａ変換器７０７に出力する（ステップＳ２３２
５）。

【０１４５】その後、母音アドレスレジスタＶＡＤＲの
値と現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲの値を
比較する（ステップＳ２３２６）。現在アドレスが母音
エンドアドレスに達した場合には、レジスタＸに乱数Ｒ
ＡＮをセットし（ステップＳ２３２７）、乱数ＲＡＮの
セットされたレジスタＸの値と０１Ｈでアンドを取っ
て、レジスタＸの値の下位１ビット以下をマスクする
（ステップＳ２３２８）。アンド処理を行なったレジス
タＸの値が０か１か、すなわち乱数が偶数であるか奇数
であるかをチェックする（ステップＳ２３２９）。レジ
スタＸの値が１（偶数）のときには、第１母音が選択さ
れたと判断して、第１母音スタートアドレスレジスタＦ
ＶＳＡＤＲの値を母音アドレスレジスタＶＡＤＲにセッ
トし（ステップＳ２３３０）、第１母音エンドアドレス
レジスタＦＶＥＡＤＲの値を現在波形エンドアドレスレ
ジスタＰＥＡＤＲにセットする（ステップＳ２３３
１）。これにより次に第１母音波形による母音波形のル
ープ再生を同様に行なうことができる。

【０１４６】ステップＳ２３２９で、レジスタＸの値が
０（奇数）のときには、第２母音が選択されたと判断し
て、第２母音スタートアドレスレジスタＳＶＳＡＤＲの
値を母音アドレスレジスタＶＡＤＲにセットし（ステッ
プＳ２３３２）、第２母音エンドアドレスレジスタＳＶ
ＥＡＤＲの値を現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡ
ＤＲにセットする（ステップＳ２３３３）。これにより
次に第２母音波形による母音波形のループ処理を同様に
行なうことができる。

【０１４７】一方、ステップＳ２３２６で、現在アドレ
スが現在波形エンドアドレスレジスタＰＥＡＤＲに達し
ていない場合には、母音アドレスレジスタＶＡＤＲの内
容をインクリメントし（ステップＳ２３３４）、インタ
ラプト処理を終了してメインフローに戻る。

【０１４８】以上説明した音声合成処理の第２実施例に
よって、リリースエンベロープが付加された子音波形が
減衰してゆくと同時に、アタックエンベロープが付加さ
れた母音波形が徐々に立ち上がっていくいわゆるクロス
フェード動作を実現することができ、これにより、子音
と母音のより滑らかな接続が実現され、ノイズ感をより
一層減少させることができる。

【０１４９】

【発明の効果】本発明によれば、子音波形データが作成
される場合に、子音波形データにリリース特性を有する
エンベロープが付加されることにより、子音と母音の接
続が滑らかになり、子音波形と母音波形との接続部分に
おけるノイズの発生を抑制することができる。また、音
声データの大部分を占める母音部分を、正確に１ピッチ
周期分の母音部構成要素データとして得ることができ、
母音部構成要素データの記憶容量を大幅に減少させるこ
とができる。さらに、１ピッチ周期の母音部構成要素デ
ータは、それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を有する
１ピッチ周期分の所定形状の波形が加算合成されること
によって生成されるため、この１ピッチ周期の母音部構
成要素データの両端の値は必ず０となり、かつ両者の微
分係数は連続となるため、音声合成時に上記母音部構成
要素データがループ処理される場合に、ループポイント
（波形の接続部）におけるノイズの発生をなくすことが
できる。

【０１５０】また、複数の母音部構成要素データを、ル
ープ処理することができるとともに、ループ処理する母
音部構成要素データを複数の母音部構成要素データから
乱数を用いて選択することができるので、１種類の母音
波形をループ処理した場合とは異なり、母音波形の振幅
を自然な状態で変化させることができ、人声に近い自然
な音声とすることができる。

【０１５１】さらに、リリースエンベロープが付加され
た子音波形が減衰してゆくと同時に、アタックエンベロ
ープが付加された母音波形が徐々に立ち上がっていくい
わゆるクロスフェード処理を行なっているので、子音と
母音とをさらに滑らかに接続することができ、ノイズ感
をより一層減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による音声データ生成部の全体構成図。

【図２】音声「レ」の波形図。

【図３】子音波形の切り出し処理を示すフローチャー
ト。

【図４】子音波形の切り出し処理に関するパラメータを
示す図。

【図５】母音波形データの生成処理を示すフローチャー
ト（その１）。

【図６】母音波形データの生成処理を示すフローチャー
ト（その２）。

【図７】音声合成部の１実施例の全体構成図。

【図８】音声合成処理の全体的な処理を示すフローチャ
ート。

【図９】アタック処理の第１の実施例のフローチャー
ト。

【図１０】波形データテーブルの第１の実施例の内容を
示す図。

【図１１】エンベロープデータテーブルの内容を示す
図。

【図１２】ＣＰＵ内のインタラプト処理用レジスタ群の
第１の実施例の内容を示す図。

【図１３】エンベロープデータテーブルのパラメータΔ
ｘ、Δｙを示す図。

【図１４】インタラプト処理の第１の実施例のフローチ
ャート（その１）。

【図１５】インタラプト処理の第１の実施例のフローチ
ャート（その２）。

【図１６】インタラプト処理の第１の実施例のフローチ
ャート（その３）。

【図１７】音声合成された音声「レ」の波形図。

【図１８】音声合成された音声「エ」の波形図。

【図１９】リリース処理を示すフローチャート。

【図２０】音声合成された音声波形のモデル図。

【図２１】波形データテーブルの第２の実施例の内容を
示す図。

【図２２】ＣＰＵ内のインタラプト処理用レジスタ群の
第２の実施例の内容を示す図。

【図２３】アタック処理の第２の実施例のフローチャー
ト。

【図２４】インタラプト処理の第２の実施例のフローチ
ャート（その１）。

【図２５】インタラプト処理の第２の実施例のフローチ
ャート（その２）。

【図２６】インタラプト処理の第２の実施例のフローチ
ャート（その３）。

【符号の説明】

１００音声データ生成部１０１音声検出部１０２サンプリング部１０３パラメータ設定部１０４原データファイル１０５子音部切り出し部１０６エンベロープ付加部１０７子音データファイル１０８母音部切り出し部１０９ＦＦＴ演算部１１０倍音成分比抽出部７００電子鍵盤楽器７０１ＣＰＵ７０２鍵盤７０３子音部メモリ７０４母音部メモリ７０５データメモリ７０６作業用ＲＡＭ７０７Ｄ／Ａ変換器７０８発音回路７０９ｆｓカウンタ７１０乱数発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サンプリングされた人声による音声デー
タから子音部波形データを抽出する子音部抽出手段と、前記子音部抽出手段により抽出された子音部波形データ
の後半部分にリリースエンベロープを付加し、該リリー
スエンベロープを付加した子音部波形データを前記音声
データの子音部データとして出力するエンベロープ付加
手段と、前記音声データから母音部波形データを抽出する母音部
抽出手段と、前記母音部抽出手段の抽出した母音部波形データの複数
箇所において、各箇所の母音部波形データから該母音部
波形データのピッチ周波数及びその各倍音周波数の各成
分の振幅強度を抽出する周波数振幅強度抽出手段と、前記母音部波形データの複数箇所における前記周波数強
度抽出手段の抽出結果に基づいて、前記各箇所での抽出
結果毎に、各振幅強度を有する周波数の所定形状の波形
を１ピッチ周期分ずつ生成し、該生成された各所定形状
の波形を、前記各箇所毎に、位相を合わせて加算合成し
て各箇所の１ピッチ周期分の母音部構成要素データを前
記複数箇所分生成して、前記各箇所毎に前記音声データ
の母音部構成要素データとして出力する母音データ合成
手段と、を備えたことを特徴とする音声データ生成装置。
【請求項２】前記周波数振幅強度抽出手段が、高速フ
ーリエ変換により、母音部波形データのピッチ周波数及
びその各倍音周波数の各成分の振幅強度を母音波形デー
タの前記各箇所毎に抽出することを特徴とする請求項１
記載の音声データ生成装置。
【請求項３】前記母音データ合成手段が、前記周波数
強度抽出手段の抽出結果に基づいて、所定形状の波形と
して各振幅強度を有する周波数の正弦波を１ピッチ周期
分ずつ生成し、該生成された各正弦波を位相を合わせて
加算合成して１ピッチ周期分の前記母音部構成要素デー
タを生成して出力することを特徴とする請求項１または
請求項２記載の音声データ生成装置。
【請求項４】請求項１、請求項２または請求項３に記
載の音声データ生成装置によって生成された音声データ
の前記子音部データを記憶する子音部記憶手段と、前記音声データの前記母音部構成要素データを記憶する
母音部記憶手段と、外部操作が可能な操作子と、前記操作子の操作に対応して前記子音部記憶手段に記憶
された子音部データを順次読み出して発音する子音部発
音手段と、該子音部発音手段による前記子音部データの発音終了
後、前記母音部記憶手段に記憶された１ピッチ周期分の
前記複数の母音部構成要素データを所定順序で読み出
し、該母音部構成要素データの各々についてアタックエ
ンベロープを付加した上で所定回数ずつ繰り返し読み出
して発音する母音部発音手段と、を備えたことを特徴とする音声合成装置。
【請求項５】前記母音部発音手段が、前記子音部発音
手段による前記子音部データの発音動作にクロスフェー
ドさせて、前記母音部記憶手段に記憶された所定の母音
部構成要素データをアタックエンベロープを付加した上
で繰り返し読み出して発音することを特徴とする請求項
４記載の音声合成装置。
【請求項６】前記母音部発音手段が、前記母音部記憶
手段に記憶された前記複数の母音部構成要素データの読
み出し順序及び読み取りの切り換えタイミングを乱数に
基づいて決定することを特徴とする請求項４または請求
項５記載の音声合成装置。
【請求項７】前記操作子が、合成され発音される音声
に対応する音声データにおける前記母音波形データのピ
ッチ周波数に対応した音階が割り当てられた複数の鍵を
備えており、前記母音部記憶手段が、前記複数の鍵毎に各鍵に対応す
る複数の母音部構成要素データを記憶し、前記母音部発音手段が、押鍵された前記鍵に対応する１
ピッチ周期分の複数の母音部構成要素データを前記母音
部記憶手段から繰り返し読み出して発音することを特徴
とする請求項４、請求項５または請求項６記載の音声合
成装置。