JPS59131996A - 波形発生方法 - Google Patents
波形発生方法Info
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- JPS59131996A JPS59131996A JP58006312A JP631283A JPS59131996A JP S59131996 A JPS59131996 A JP S59131996A JP 58006312 A JP58006312 A JP 58006312A JP 631283 A JP631283 A JP 631283A JP S59131996 A JPS59131996 A JP S59131996A
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- discrete
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は音声合成装置あるいは電子楽器等に用いること
ができる波形発生方法に関するものである。
ができる波形発生方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、音声合成の一方法としてピッチ区間で切シ出され
記憶された音声素片を編集して出力する素片編集型音声
合成装置が提案されている。この型の音声合成装置にお
いては、必然的に多くのピッチ区間から成る音声出力を
それよりずっと少ない音声素片を用いて得なければなら
ない。しかし、この際、同一素片を複数回くシ返して続
く素片に連結する方法では連結部に不連続が生じ、出力
音声に不自然さが生じることが知られている。
記憶された音声素片を編集して出力する素片編集型音声
合成装置が提案されている。この型の音声合成装置にお
いては、必然的に多くのピッチ区間から成る音声出力を
それよりずっと少ない音声素片を用いて得なければなら
ない。しかし、この際、同一素片を複数回くシ返して続
く素片に連結する方法では連結部に不連続が生じ、出力
音声に不自然さが生じることが知られている。
そこで、従来この連結部の不連続を軽減する波形発生方
法が提案されている。この従来例においては、ある選択
された音声素片をくり返すかわり特開昭５９−１３１９
９６（２） にこの音声素片と、続いて出力されるべく選択された音
声素片とを加重平均して得られる波形を、この２つの選
択された音声素片間に１ないし複数波挿入することによ
って不連続を軽減している。
法が提案されている。この従来例においては、ある選択
された音声素片をくり返すかわり特開昭５９−１３１９
９６（２） にこの音声素片と、続いて出力されるべく選択された音
声素片とを加重平均して得られる波形を、この２つの選
択された音声素片間に１ないし複数波挿入することによ
って不連続を軽減している。
例えばある選択された音声素片をＷｌ、続いて出力され
るべく選択された音声素片をＷ２として、ＷｌとＷ２の
間に３つの音声素片を挿入する場合は、たとえばまず第
１波としてＷｌがそのま出力され、て得られる波形を表
わす。この様に構成すれば、確かにＷｌを４回くり返し
た後、突然Ｗ２を出力する場合にくらべて、波形が４ス
テツプでＷｌからＷ２に近ずくため、波形の不連続は軽
減される。
るべく選択された音声素片をＷ２として、ＷｌとＷ２の
間に３つの音声素片を挿入する場合は、たとえばまず第
１波としてＷｌがそのま出力され、て得られる波形を表
わす。この様に構成すれば、確かにＷｌを４回くり返し
た後、突然Ｗ２を出力する場合にくらべて、波形が４ス
テツプでＷｌからＷ２に近ずくため、波形の不連続は軽
減される。
しかしたとえば、第１図に示す様に、ＷｌとＷ２が共に
余弦波或いは正弦波の場合を考えると、共に余弦波の場
合は第１図（ＩＬ）から明らかなように、６ ページ Ｗｌ、Ｗ２の振幅が異なれば必ず各１波形の連結部で不
連続が生じる。又共に正弦波の場合は、波形そのものに
不連続は生じないものの各１波形は完全な正弦波である
ため、例えば第１図中）の中の相隣る波形をａ＋ ｓｉ
ｎωｔ、 ａ２ｓｉｎａ＋ｔとすると、この２つの正
弦波の連結部における微係数は、各々！Ｌ１ω及びａ２
ωとなり一致しない。但し、１１．ＩＬ２はとの２つの
正弦波の振幅であり、ωは角周波数である。従って、こ
の第１図（ＩＬ）（ｂ）の２つの波形を音響的に出力す
れば共に、波形の不連続及び微係数の不連続による雑音
が感知せられるのである。
余弦波或いは正弦波の場合を考えると、共に余弦波の場
合は第１図（ＩＬ）から明らかなように、６ ページ Ｗｌ、Ｗ２の振幅が異なれば必ず各１波形の連結部で不
連続が生じる。又共に正弦波の場合は、波形そのものに
不連続は生じないものの各１波形は完全な正弦波である
ため、例えば第１図中）の中の相隣る波形をａ＋ ｓｉ
ｎωｔ、 ａ２ｓｉｎａ＋ｔとすると、この２つの正
弦波の連結部における微係数は、各々！Ｌ１ω及びａ２
ωとなり一致しない。但し、１１．ＩＬ２はとの２つの
正弦波の振幅であり、ωは角周波数である。従って、こ
の第１図（ＩＬ）（ｂ）の２つの波形を音響的に出力す
れば共に、波形の不連続及び微係数の不連続による雑音
が感知せられるのである。
また、一般に音声素片Ｗｎはフーリエ表現によって■
と表わされ、かつまた前述の加重平均の操作は結果とし
て対応する各高調波の正弦波成分毎及び余弦波成分毎に
行なわれるに等しいので、第１図の例で述べた雑音は、
この従来の波形発生方法を用いるかぎり、Ｗｌ、Ｗ２か
どのような音声素片であっても、全く用じでないかぎり
必ず存在し、これ６ ベーラ゛ が発生される音声に不自然さを与える結果になる。
て対応する各高調波の正弦波成分毎及び余弦波成分毎に
行なわれるに等しいので、第１図の例で述べた雑音は、
この従来の波形発生方法を用いるかぎり、Ｗｌ、Ｗ２か
どのような音声素片であっても、全く用じでないかぎり
必ず存在し、これ６ ベーラ゛ が発生される音声に不自然さを与える結果になる。
発明の目的
本発明の目的は音声合成装置あるいは電子楽器等に用い
ることができる波形発生方法において、限られた波形情
報を補間処理を用いて伸張して出力する場合に、出力波
形に不連続が生じずかつ、出力波形の微係数においても
不連続が生じないようにすることによシ、結果として雑
音のない自然な音響信号を発生ずることのできる波形発
生方法を提供することである。
ることができる波形発生方法において、限られた波形情
報を補間処理を用いて伸張して出力する場合に、出力波
形に不連続が生じずかつ、出力波形の微係数においても
不連続が生じないようにすることによシ、結果として雑
音のない自然な音響信号を発生ずることのできる波形発
生方法を提供することである。
本発明の他の目的は、例えば楽器音の各高調波の振幅エ
ンベロープを折れ線で近似するような擬似合成音を発生
する電子楽器に好適な波形発生方法を提供することであ
る。
ンベロープを折れ線で近似するような擬似合成音を発生
する電子楽器に好適な波形発生方法を提供することであ
る。
本発明のさらに他の目的は、例えば楽器音のトレモロ、
ビブラート、非高調波性等の効果を得ることのできる波
形発生方法を提供することである。
ビブラート、非高調波性等の効果を得ることのできる波
形発生方法を提供することである。
発明の構成
本発明の波形発生方法は、発生する信号波形の概略１ピ
ッチ区間に対応する個数の離散サンプル値か７ ページ らなる第１の離散波形及び第２の離散波形を利用して、
１または複数ピッチ区間の波形に対応する１のサンプル
値と前記第２の離散波形より選択された第２のサンプル
値の差に加重を与えて得た増分と、前記第１のサンプル
値とを加算して得るように構成したものであり、このよ
うに構成すれば、与える加重を適当に選ぶことによって
、発生される波形はその微係数においても全く連続とな
り、自然な音響信号が得られる。
ッチ区間に対応する個数の離散サンプル値か７ ページ らなる第１の離散波形及び第２の離散波形を利用して、
１または複数ピッチ区間の波形に対応する１のサンプル
値と前記第２の離散波形より選択された第２のサンプル
値の差に加重を与えて得た増分と、前記第１のサンプル
値とを加算して得るように構成したものであり、このよ
うに構成すれば、与える加重を適当に選ぶことによって
、発生される波形はその微係数においても全く連続とな
り、自然な音響信号が得られる。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について第２図以下の図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
なお以下の説明において、概周期性をもつ波形から概略
１ピッチ周期の畏さで区切られた波形を１ピッチ区間の
波形と呼ぶことにする。また、１ピッチ区間の波形がＭ
彼達なった波形をＭピッチ区間の波形と呼び、その第ｍ
番目の波形を第ｍピッチ区間の波形と呼ぶことにする。
１ピッチ周期の畏さで区切られた波形を１ピッチ区間の
波形と呼ぶことにする。また、１ピッチ区間の波形がＭ
彼達なった波形をＭピッチ区間の波形と呼び、その第ｍ
番目の波形を第ｍピッチ区間の波形と呼ぶことにする。
又、各ピッチ特開昭５９−１３１９９６（３）
区間の波形の含むサンプルの個数をＮで表わす。
従って第ｍピッチ区間の第ｎサンプルとは、ｙピッチ区
間の波形が含むサンプルのうち先鰻から（ｍ−１）Ｎ＋
ｎ番目のサンプル 第２図は本発明の波形発生方法を具現化した波形発生装
置の例である。第２図において１は本装置の動作タイミ
ングを規定し、かつ後述するいくつかのメモリに与える
アドレス信号を発生するタイミングパルス発生器（以下
ＴＰＧと略す）である。ＴＰＧｌは、ＣＬＫをクロック
入力する１０２４進のバイナリ−カウンタで構成され、
ＬＳＢＴＯ〜ＭＳＢ Ｔ９の１０本の信号を出力して
いる。
間の波形が含むサンプルのうち先鰻から（ｍ−１）Ｎ＋
ｎ番目のサンプル 第２図は本発明の波形発生方法を具現化した波形発生装
置の例である。第２図において１は本装置の動作タイミ
ングを規定し、かつ後述するいくつかのメモリに与える
アドレス信号を発生するタイミングパルス発生器（以下
ＴＰＧと略す）である。ＴＰＧｌは、ＣＬＫをクロック
入力する１０２４進のバイナリ−カウンタで構成され、
ＬＳＢＴＯ〜ＭＳＢ Ｔ９の１０本の信号を出力して
いる。
又、この′ｒＰＧ１は波形発生開始時に出力されるＫＮ
ＥＴ信号により初期化される。Ｔ ｏ − Ｔ ９の波
形を第３図に示す。
ＥＴ信号により初期化される。Ｔ ｏ − Ｔ ９の波
形を第３図に示す。
第２図の２及び３は、音響信号からピッチ区間で切り出
され、離散化された離散波形を記憶する波形メモリであ
り、波形指定信号ＷＤ１，ＷＤ２を各々上位アドレスと
し、ＴＰＧｌの出力ＴＯ〜Ｔ６を下位アドレスとしてア
ドレスによって指定９ ページ された離散波形のサンプル値を各々出力する。４は減算
器であって、波形メモリ３の出力から波形メモリ２の出
力を減算して出力する。６はＴＰＧｌの出力ＴＯ〜Ｔ９
をくり返し信号ｒに基づいてｒビット上位ヘシフトする
ビットシフタである。
され、離散化された離散波形を記憶する波形メモリであ
り、波形指定信号ＷＤ１，ＷＤ２を各々上位アドレスと
し、ＴＰＧｌの出力ＴＯ〜Ｔ６を下位アドレスとしてア
ドレスによって指定９ ページ された離散波形のサンプル値を各々出力する。４は減算
器であって、波形メモリ３の出力から波形メモリ２の出
力を減算して出力する。６はＴＰＧｌの出力ＴＯ〜Ｔ９
をくり返し信号ｒに基づいてｒビット上位ヘシフトする
ビットシフタである。
ビットシフタ５は、例えば第６図に示すようにＲＯＭ
（読出し専用メモリ）で構成することができる。６は乗
数メモリであり、１０２４語の乗数値を記憶していて、
ビットシフタ６の出力で指定されたアドレスに格納され
ている内容を出力する。
（読出し専用メモリ）で構成することができる。６は乗
数メモリであり、１０２４語の乗数値を記憶していて、
ビットシフタ６の出力で指定されたアドレスに格納され
ている内容を出力する。
乗数メモリ６の内容は例えば第１表の様に示されるもの
である。
である。
以 下 余 白
１０ ページ
第１表
１１ ページ
第２図の７は乗算器であシ、減算器４の出力と乗数メモ
リ６の出力とを乗算して出力する。８は加算器であシ波
形メモリ２の出力と乗算器７の出力とを加算してディジ
タ／Ｉ／／アナログ変換器（図示せず）へ出力する。
リ６の出力とを乗算して出力する。８は加算器であシ波
形メモリ２の出力と乗算器７の出力とを加算してディジ
タ／Ｉ／／アナログ変換器（図示せず）へ出力する。
次に、以上のように構成した波形発生装置の実施例の動
作を説明する。
作を説明する。
波形発生にあたって、まず、使用される２波形を指定す
るＷＩｈ、ＷＤ２信号が、通常マイクロコンピュータに
よって波形メモリ２及び波形メモリ３に供給される。同
時に、この２波形から発生する波形のピッチ区間毎の波
数を指定するｒ信号がビットシフタ５に供給され、ＴＰ
ＧｌはＩＮｒＴ信号によって初期化される。次いで、Ｔ
ＰＧｌはＣＬＫ信号のクロックによって計数を開始する
。
るＷＩｈ、ＷＤ２信号が、通常マイクロコンピュータに
よって波形メモリ２及び波形メモリ３に供給される。同
時に、この２波形から発生する波形のピッチ区間毎の波
数を指定するｒ信号がビットシフタ５に供給され、ＴＰ
ＧｌはＩＮｒＴ信号によって初期化される。次いで、Ｔ
ＰＧｌはＣＬＫ信号のクロックによって計数を開始する
。
ＴＰＧｌの計数に従って波形メモリ２，３は、各々ＷＤ
１．ＷＤ２で指定された波形の最初のサンプルから順に
１サンプルずつ出力し、６４個のサンプルを出力し終え
てもＷＤｌ、ＷＤ２が変化していなければ、今出力し終
えた波形を最初のサンプルから、再度出力する。波形メ
モリ２及び波形メモリ３から出力される波形の第ｎサン
プル値をＷａｎ。
１．ＷＤ２で指定された波形の最初のサンプルから順に
１サンプルずつ出力し、６４個のサンプルを出力し終え
てもＷＤｌ、ＷＤ２が変化していなければ、今出力し終
えた波形を最初のサンプルから、再度出力する。波形メ
モリ２及び波形メモリ３から出力される波形の第ｎサン
プル値をＷａｎ。
Ｗｚｎとすると、減算器４は常にＷ２ｎ −Ｗａｎを出
力している。
力している。
次に乗数発生の手順について述べる。ｒ信号と、発生す
る波形のピッチ区間毎の波数の対応を第２表に示す。
る波形のピッチ区間毎の波数の対応を第２表に示す。
第２表
第４図に従ってビットシフタ６、乗数メモリ６゜乗算器
７の動作を説明する。ＴＰＧｌの出力ＴＯ〜Ｔ９は、ビ
ットシフタ６によって上位へｒピッ１３ ページ トシフトされる。
７の動作を説明する。ＴＰＧｌの出力ＴＯ〜Ｔ９は、ビ
ットシフタ６によって上位へｒピッ１３ ページ トシフトされる。
例として、発生する波形のピッチ区間数が４の場合を述
べる。この場合、ｒとして２が指定されており、ピット
ンフタロは、入力ＴＯ〜Ｔ９を２ビツト上位ヘシフトす
る。従ってＴＰＧｌの出力Ｔｏ、Ｔ９と乗数メモリ６の
出力ＭＯ〜Ｍ９の関係は第３表のようになる。
べる。この場合、ｒとして２が指定されており、ピット
ンフタロは、入力ＴＯ〜Ｔ９を２ビツト上位ヘシフトす
る。従ってＴＰＧｌの出力Ｔｏ、Ｔ９と乗数メモリ６の
出力ＭＯ〜Ｍ９の関係は第３表のようになる。
第３表
１４ ページ
従って、第５図（ＩＬ）に示すようにＴＰＧｌが０〜２
６６を計数する間に、Ｔｏ−Ｔ５は０〜６３を４回計数
する。ＴＯ〜Ｔ５がアドレス下位として与えられている
波形メモリ２及び３は、各々同じ波形を４回くシ返して
出力する。又第５図（ｂ）に示すようにＴＰＧｌのＴＯ
八へ９が０Ａ−２６６を計数し、波形メモリ２及び３が
各々同じ波形を４回くシ返して出力する間に、乗数メモ
リ６の出力ＭＯ−Ｍ９は、０から１０２０まで４ずつ直
線的に増加する。従ってＭＯ〜Ｍ９は、次の様に表わさ
れる。すなわち出力離散波形の第ｍ番目の波形の第ｎサ
ンプルの計算に用いられるＭＯ〜Ｍ９は、（６４Ｘ （
ｍ−１）＋ （ｎ−１）：）Ｘ４となる。但し、最後の
乗数４は、乗数メモリ６の出力ＭＯ〜Ｍ９が０から４ず
つ増加していることを表わし、一般には、発生する波形
の波数をＭ１１波内のサンプル数をＮとすれば、乗数は
を用いると １６ ページ （（ｎ−１） Ｎ＋ （ｎ−１） ：］ＸＲ（２）と表
わすことができる。
６６を計数する間に、Ｔｏ−Ｔ５は０〜６３を４回計数
する。ＴＯ〜Ｔ５がアドレス下位として与えられている
波形メモリ２及び３は、各々同じ波形を４回くシ返して
出力する。又第５図（ｂ）に示すようにＴＰＧｌのＴＯ
八へ９が０Ａ−２６６を計数し、波形メモリ２及び３が
各々同じ波形を４回くシ返して出力する間に、乗数メモ
リ６の出力ＭＯ−Ｍ９は、０から１０２０まで４ずつ直
線的に増加する。従ってＭＯ〜Ｍ９は、次の様に表わさ
れる。すなわち出力離散波形の第ｍ番目の波形の第ｎサ
ンプルの計算に用いられるＭＯ〜Ｍ９は、（６４Ｘ （
ｍ−１）＋ （ｎ−１）：）Ｘ４となる。但し、最後の
乗数４は、乗数メモリ６の出力ＭＯ〜Ｍ９が０から４ず
つ増加していることを表わし、一般には、発生する波形
の波数をＭ１１波内のサンプル数をＮとすれば、乗数は
を用いると １６ ページ （（ｎ−１） Ｎ＋ （ｎ−１） ：］ＸＲ（２）と表
わすことができる。
このようにして得られた１０ビツトの乗数ＭＯ〜Ｍ９と
、減算器４０１６ビツトの出力信号とを乗算器７におい
て乗算し、その結果生ずる２６ビツトの出力信号の上位
１６ビツトを加算器８へ供給する。この加算器８への出
力は、乗算結果の２６ビツトの出力を１０ビツト下位へ
シフトしたもの、言いかえれば１ｏ２４で割算したもの
に等しい数値となる。従って実際には、ＴＰＧｌが、０
〜 ｏ２０ ２６６を計数する間に０から□″＝＝、０．９９６０２
４ まで直線的に増加する数値が減算器４の出力に乗算され
ることになる。
、減算器４０１６ビツトの出力信号とを乗算器７におい
て乗算し、その結果生ずる２６ビツトの出力信号の上位
１６ビツトを加算器８へ供給する。この加算器８への出
力は、乗算結果の２６ビツトの出力を１０ビツト下位へ
シフトしたもの、言いかえれば１ｏ２４で割算したもの
に等しい数値となる。従って実際には、ＴＰＧｌが、０
〜 ｏ２０ ２６６を計数する間に０から□″＝＝、０．９９６０２
４ まで直線的に増加する数値が減算器４の出力に乗算され
ることになる。
次に、発生する波形のＶピッチ区間中第ｍピッチ区間の
Ｎサンプル中（この例では６４サンプ／Ｌ／）第ｎサン
プルＱｍｎを得る手順を第４図に従って説明する。
Ｎサンプル中（この例では６４サンプ／Ｌ／）第ｎサン
プルＱｍｎを得る手順を第４図に従って説明する。
この場合、波形メモリ２及び３は各々出力中の波形の第
ｎサンプル目を出力している。これらをＷ＋ｎ、 Ｗ２
ｎとすれば、先に述べた様に減算器４は特開昭５９−１
３１９９６（５） Ｗ２ｎ −Ｗ＋ｎを出力する。この減算器４の出力は乗
算器７によってに））式で表わされる乗数と乗算され、
（Ｗ２ｎ−Ｌｎ）（（ｍ−１）Ｎ＋（ｎ−１））Ｒを得
る。ところが、（１）式よりわかるように１１０２４＝
、Ｎ−Ｒであるので、乗算器７の出力の上位１６ビツト
の表わす値としては となる。この値と波形メモリ２の出力ＩＬｎが加算器８
で加算されて最終的に （４） を得る。
ｎサンプル目を出力している。これらをＷ＋ｎ、 Ｗ２
ｎとすれば、先に述べた様に減算器４は特開昭５９−１
３１９９６（５） Ｗ２ｎ −Ｗ＋ｎを出力する。この減算器４の出力は乗
算器７によってに））式で表わされる乗数と乗算され、
（Ｗ２ｎ−Ｌｎ）（（ｍ−１）Ｎ＋（ｎ−１））Ｒを得
る。ところが、（１）式よりわかるように１１０２４＝
、Ｎ−Ｒであるので、乗算器７の出力の上位１６ビツト
の表わす値としては となる。この値と波形メモリ２の出力ＩＬｎが加算器８
で加算されて最終的に （４） を得る。
このように本発明に応用した第１図の波形発生装置にお
いては、選択した２つの波形からＭピッチ区間の波形を
発生する場合、第ｍピッチ区間の第ｎサンプル値’＆ｎ
を得るのに（４）式が実行される。
いては、選択した２つの波形からＭピッチ区間の波形を
発生する場合、第ｍピッチ区間の第ｎサンプル値’＆ｎ
を得るのに（４）式が実行される。
ここで、Ｗｔｎ 、 Ｗ２ｎに対応するアナログ波形を
シ（ｊ）、 Ｗ２（ｔ）とすれば １７ ページ Ｗ＋ （ｔ） ＝ Ｘ： Ｃｈｉ ｅｊ ２ｆｆｆｉ
ｔ （６）ｉ−′咲 Ｗ２（ｔ） ＝ Σ０２ｉ ｅｊ”ｆ′１ｔ（６）ｉ−
ベね と表わせる。但し、Ｃ２ｉ 、 ０２＊はＷｌｎ 、
Ｗ２Ｔ１の１次高調波の複素フーリエ係数であり、ｆ
は基本周波数であシ、ｊはｒに等しい。よって９ｍｎに
対応するアナログ波形をＷ（ｔ） とすればｅｊ２ｙ
ｒｆｉｔ （７ａ）（７Ｃ） となる。
シ（ｊ）、 Ｗ２（ｔ）とすれば １７ ページ Ｗ＋ （ｔ） ＝ Ｘ： Ｃｈｉ ｅｊ ２ｆｆｆｉ
ｔ （６）ｉ−′咲 Ｗ２（ｔ） ＝ Σ０２ｉ ｅｊ”ｆ′１ｔ（６）ｉ−
ベね と表わせる。但し、Ｃ２ｉ 、 ０２＊はＷｌｎ 、
Ｗ２Ｔ１の１次高調波の複素フーリエ係数であり、ｆ
は基本周波数であシ、ｊはｒに等しい。よって９ｍｎに
対応するアナログ波形をＷ（ｔ） とすればｅｊ２ｙ
ｒｆｉｔ （７ａ）（７Ｃ） となる。
おける分子（ｍ−１）Ｎ＋（ｎ−１）は、最初のす１８
ページ ンプル値Ｗｅ１から最後のサンプル値ＷＭＩＩが出力さ
れるまでにＯからＭＮ−１まで１ずつ増加する。
ページ ンプル値Ｗｅ１から最後のサンプル値ＷＭＩＩが出力さ
れるまでにＯからＭＮ−１まで１ずつ増加する。
従−て（７Ｃ）式は、豪の瞬時フーリエ係数、／＼、
０ｍｎ１がＣ１ｉからＣｚｉに徐々に連続的に近づくこ
とを示している。第７図（ａ）は複素フーリエ係数をベ
ク）／ｌ／として複素平面上に表現したものである。
とを示している。第７図（ａ）は複素フーリエ係数をベ
ク）／ｌ／として複素平面上に表現したものである。
形を発生する間、直線ＰＱ上をＰからＱへ、連続的に動
く。従って（７ｂ）式から解るように、９Ｃｔ）は、そ
の各高調波の振幅及び位相が完全に連続になり、その結
果、出力音響信号として非常に滑らかで、自然な音響信
号が得られる。
く。従って（７ｂ）式から解るように、９Ｃｔ）は、そ
の各高調波の振幅及び位相が完全に連続になり、その結
果、出力音響信号として非常に滑らかで、自然な音響信
号が得られる。
例えば、先に述べたごとく、振幅の違う２つの余弦波か
ら本実施例の波形発生装置を用いて４ピッチ区間の波形
を発生した場合には第８図（ａ）のようになり、振幅の
違う２つの正弦波から本実施例の波形発生装置を用いて
４ピッチ区間の波形を発生した場合は第８図（ｂ）に示
すようになり、いずれの場合にも第１図（ＩＬ）（ｂ）
で存在した不連続は存在しない。
ら本実施例の波形発生装置を用いて４ピッチ区間の波形
を発生した場合には第８図（ａ）のようになり、振幅の
違う２つの正弦波から本実施例の波形発生装置を用いて
４ピッチ区間の波形を発生した場合は第８図（ｂ）に示
すようになり、いずれの場合にも第１図（ＩＬ）（ｂ）
で存在した不連続は存在しない。
１９ ページ
さらに、第１の離散波形及び第２の離散波形について、
あらかじめ、対応する各高調波の位相が等しくなるよう
に位相調整しておくと、（５）式及び（６）式は、 Ｗｌ（ｔ） ＝ Ｘ １ｃ１ｉ ｌ ｅｊφ１ｅｊ２
７ｒｆ′１ｔ（８）ｉ−咲 Ｗ２（ｔ）＝ Ｘ １ｃ２ｉｌｅｊφ１ ｅ］ ２＊ｆ
１ｔ（９）１−−■ と表わせ、（７１Ｌ）式は ｅｊφｉ ｅｊ２πｆｉｔ （１ｏａ）ｅｊ
φ１（１ｏＣ） となる。（１ｏ）式はＷｍｎの瞬時フーリエ係数ｃｍｎ
１ の振幅が、ｌ （、ｉｌｉ ｌからｌ （、ｉ２：
Ｌ ｌに徐々に連続的に近づくことを示している。第７
回申）はこの様子を図示したものであり、複素フーリエ
係数を複素平面上にベクトル表現したものである。この
例かられかるように、第１の離散波形及び第２の離散波
形について、あらかじめ対応する各高調波の位相が等し
くなるよう位相調整しておけば、各高調波の振幅エンベ
ロープを折線で近似することができる。例えば、第９図
は、ある楽器音の５次高調波までの振幅エンベロープを
図示したものであるが、Ｐ点からＱ点への各次高調波の
振幅エンベロープを図中の点線のごとく直線で近似する
場合、第１の離散波形としてＰ点における振幅スベク）
／ｌ／を持つ波形を使用し、第２の離散波形としてＱ点
における振幅スペクトμを持つ波形を使用し、かつ第１
及び第２の離散波形の各対応する高調波の位相を等しく
することで達成される。
あらかじめ、対応する各高調波の位相が等しくなるよう
に位相調整しておくと、（５）式及び（６）式は、 Ｗｌ（ｔ） ＝ Ｘ １ｃ１ｉ ｌ ｅｊφ１ｅｊ２
７ｒｆ′１ｔ（８）ｉ−咲 Ｗ２（ｔ）＝ Ｘ １ｃ２ｉｌｅｊφ１ ｅ］ ２＊ｆ
１ｔ（９）１−−■ と表わせ、（７１Ｌ）式は ｅｊφｉ ｅｊ２πｆｉｔ （１ｏａ）ｅｊ
φ１（１ｏＣ） となる。（１ｏ）式はＷｍｎの瞬時フーリエ係数ｃｍｎ
１ の振幅が、ｌ （、ｉｌｉ ｌからｌ （、ｉ２：
Ｌ ｌに徐々に連続的に近づくことを示している。第７
回申）はこの様子を図示したものであり、複素フーリエ
係数を複素平面上にベクトル表現したものである。この
例かられかるように、第１の離散波形及び第２の離散波
形について、あらかじめ対応する各高調波の位相が等し
くなるよう位相調整しておけば、各高調波の振幅エンベ
ロープを折線で近似することができる。例えば、第９図
は、ある楽器音の５次高調波までの振幅エンベロープを
図示したものであるが、Ｐ点からＱ点への各次高調波の
振幅エンベロープを図中の点線のごとく直線で近似する
場合、第１の離散波形としてＰ点における振幅スベク）
／ｌ／を持つ波形を使用し、第２の離散波形としてＱ点
における振幅スペクトμを持つ波形を使用し、かつ第１
及び第２の離散波形の各対応する高調波の位相を等しく
することで達成される。
また、第１０図のように振幅変調あるいはトレモロの付
加された楽音の例えばＰ点からＱ点の間の各高調波の振
幅エンベロープを図中点線のごとく曲線近似したい場合
は、第１の離散波形とじて２１４−ッ Ｐ点における振幅スベク）Ａ／を持つ波形を使用し、第
２の離散波形としてＱ点における振幅スペクトルを持つ
波形を使用し、かつ第１及び第２の離散波形の各対応す
る高調波の位相差を適当に選ぶととで達成される。何と
なれば、第７図（ＩＬ）かられがるように、第１の離散
波形と第２の離散波形の対は−Ｈｌ Ｃ１ｉ ｌよシ小
さくなってからｌ Ｃ２ｉ ｌへ近づき、この曲線の形
状は位相差を適当に設定することで選べるからである。
加された楽音の例えばＰ点からＱ点の間の各高調波の振
幅エンベロープを図中点線のごとく曲線近似したい場合
は、第１の離散波形とじて２１４−ッ Ｐ点における振幅スベク）Ａ／を持つ波形を使用し、第
２の離散波形としてＱ点における振幅スペクトルを持つ
波形を使用し、かつ第１及び第２の離散波形の各対応す
る高調波の位相差を適当に選ぶととで達成される。何と
なれば、第７図（ＩＬ）かられがるように、第１の離散
波形と第２の離散波形の対は−Ｈｌ Ｃ１ｉ ｌよシ小
さくなってからｌ Ｃ２ｉ ｌへ近づき、この曲線の形
状は位相差を適当に設定することで選べるからである。
また、第７図（ｆＬ）かられかるように、第１の離散波
形のある高調波の位相よりも第２の離散波形の対応する
高調波の位相が進んでいる場合は、発生する波形の対応
する高調波において徐々に位相が１゜ 進み、当該高調波の周波数が若干高くなる。逆゛に、第
１の離散波形の、ある高調波の位相よりも第２の離散波
形の対応する高調波の位相が遅れている場合は、発生す
る波形の対応する高調波において徐々に位相が遅れ、当
該高調波の周波数は若干低くなる。このことを利用して
、発生音に対してビ２２６−ジ プラートあるいは、非高調波性を与えることができる。
形のある高調波の位相よりも第２の離散波形の対応する
高調波の位相が進んでいる場合は、発生する波形の対応
する高調波において徐々に位相が１゜ 進み、当該高調波の周波数が若干高くなる。逆゛に、第
１の離散波形の、ある高調波の位相よりも第２の離散波
形の対応する高調波の位相が遅れている場合は、発生す
る波形の対応する高調波において徐々に位相が遅れ、当
該高調波の周波数は若干低くなる。このことを利用して
、発生音に対してビ２２６−ジ プラートあるいは、非高調波性を与えることができる。
また、前述の実施例では、乗数メモリの内容として、第
１表のようにアドレス入力であるビットシフタ６の出力
と同じ値を出力する様にしたので、第５図（ｂ）に示さ
れるごとく、Ｗ２ｎ −Ｗｌｎに与えられる加重は直線
的に増加するが、乗数メモリの内容を変更することによ
ってこの加重の増加の仕方はどの様にも設定でき、した
がって第９図のＰ点からＱ点への振幅エンベロープの近
似に際しても、直線近似でなく、曲線近似が実現できる
。
１表のようにアドレス入力であるビットシフタ６の出力
と同じ値を出力する様にしたので、第５図（ｂ）に示さ
れるごとく、Ｗ２ｎ −Ｗｌｎに与えられる加重は直線
的に増加するが、乗数メモリの内容を変更することによ
ってこの加重の増加の仕方はどの様にも設定でき、した
がって第９図のＰ点からＱ点への振幅エンベロープの近
似に際しても、直線近似でなく、曲線近似が実現できる
。
なお本実施例においては、第２図に見られる様に第１の
離散波形と第２の離散波形は、波形メモリ２及び波形メ
モリ３に分れて記憶されているが、波形メモリ２及び波
形メモリ３は同一メモリの異なるメモリ領域であっても
よい。
離散波形と第２の離散波形は、波形メモリ２及び波形メ
モリ３に分れて記憶されているが、波形メモリ２及び波
形メモリ３は同一メモリの異なるメモリ領域であっても
よい。
また本実施例の説明においては、第１の離散波形と第２
の離散波形の２波形から出力離散波形を発生する場合に
ついて述べたが、例えば第９図のＰ点における波形を第
１の離散波形、Ｑ点におけ２３ ページ る波形を第２の離散波形として、Ｍ、Ｎ個のサンプルか
らなる出力離散波形を発生したのち、今度は９点におけ
る波形を第１の離散波形、Ｒ点における波形を第２の離
散波形として、出力離散波形を発生するというステップ
で、順次、第１．第２の離散波形を更新するようにして
もよい。このようにすれば、第９図で示した様な高調波
の時間エンベロープを折れ線近似した楽音が得られる。
の離散波形の２波形から出力離散波形を発生する場合に
ついて述べたが、例えば第９図のＰ点における波形を第
１の離散波形、Ｑ点におけ２３ ページ る波形を第２の離散波形として、Ｍ、Ｎ個のサンプルか
らなる出力離散波形を発生したのち、今度は９点におけ
る波形を第１の離散波形、Ｒ点における波形を第２の離
散波形として、出力離散波形を発生するというステップ
で、順次、第１．第２の離散波形を更新するようにして
もよい。このようにすれば、第９図で示した様な高調波
の時間エンベロープを折れ線近似した楽音が得られる。
従って第９図の示す高調波の時間エンベロープが、自然
楽器の楽音から得られたものである場合、非常に原楽音
に類似した発生音が得られる。
楽器の楽音から得られたものである場合、非常に原楽音
に類似した発生音が得られる。
また、ここでは２つの離散波形から出力波形を発生する
方法を開示したが、この原波形の数は２つに限る必要は
なく、３つ以上の離散波形から同様の方法で出力波形を
発生させることができる。
方法を開示したが、この原波形の数は２つに限る必要は
なく、３つ以上の離散波形から同様の方法で出力波形を
発生させることができる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は発生する信号
波形の概略１ピッチ区間に対応する個数の離散サンプル
値から成る第１の離散波形及び第２の離散波形を利用し
て、１または複数ピッチ区特開昭５９−１３１９９（ｌ
ｉ（７） 間の波形に対応する離散波形を発生し、前記発生する離
散波形の各サンプル値は前記第２の離散波形より選択さ
れた第２のサンプル値から前記第１の離散波形より選択
された第１のサンプル値を減算した値に、加重を与えて
前記第１のサンプル値に加算して得るように構成してい
るので、不連続のない、滑らかな波形を発生することが
できる。
波形の概略１ピッチ区間に対応する個数の離散サンプル
値から成る第１の離散波形及び第２の離散波形を利用し
て、１または複数ピッチ区特開昭５９−１３１９９（ｌ
ｉ（７） 間の波形に対応する離散波形を発生し、前記発生する離
散波形の各サンプル値は前記第２の離散波形より選択さ
れた第２のサンプル値から前記第１の離散波形より選択
された第１のサンプル値を減算した値に、加重を与えて
前記第１のサンプル値に加算して得るように構成してい
るので、不連続のない、滑らかな波形を発生することが
できる。
第１図は従来の波形発生方法の問題点を説明するだめの
波形図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第３図は第２図におけるタイミングパルス発生器１の出
力波形の波形図、第４図は第２図の動作を説明するのに
用いた概念図、第５図は第２図の波形メモリ２．波形メ
モリ３９乗数メモリ６の出力信号の波形図、第６図はビ
ットシフタ６のブロック図、第７図は発生される波形の
ある高調波の複素フーリエ係数を示す図、第８図は本発
明の詳細な説明するための波形図、第９図及び第１０図
は本発明の詳細な説明するのに用いた楽音の高調波の振
幅エンベロープの波形図で２５ ページ ある。 １・・・・・・タイミングパルス発生器、２，３・・・
・・・波形メモリ、４・・・・・・減算器、５・・・・
・・ビットシフタ、６・・・・・・乗数メモリ、７・・
・・・・乗算器、８・・・・・・加算器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ＩＷｚ Ｃｑ 耘 １００６− ）９ 声 ５ ρ ｑ Ｆ”３ ｐ −ζ −自
Ｉ 蜂Ｖ ６ ろ 味 ６ − ＋−，＋２ム 必 ζζζ５５５鍔５けρ声５−（） 味
波形図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第３図は第２図におけるタイミングパルス発生器１の出
力波形の波形図、第４図は第２図の動作を説明するのに
用いた概念図、第５図は第２図の波形メモリ２．波形メ
モリ３９乗数メモリ６の出力信号の波形図、第６図はビ
ットシフタ６のブロック図、第７図は発生される波形の
ある高調波の複素フーリエ係数を示す図、第８図は本発
明の詳細な説明するための波形図、第９図及び第１０図
は本発明の詳細な説明するのに用いた楽音の高調波の振
幅エンベロープの波形図で２５ ページ ある。 １・・・・・・タイミングパルス発生器、２，３・・・
・・・波形メモリ、４・・・・・・減算器、５・・・・
・・ビットシフタ、６・・・・・・乗数メモリ、７・・
・・・・乗算器、８・・・・・・加算器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ＩＷｚ Ｃｑ 耘 １００６− ）９ 声 ５ ρ ｑ Ｆ”３ ｐ −ζ −自
Ｉ 蜂Ｖ ６ ろ 味 ６ − ＋−，＋２ム 必 ζζζ５５５鍔５けρ声５−（） 味
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０）発生する信号波形の概略１ピッチ区間に対応する個
数の離散サンプル値から成る第１の離散波形及び第２の
離散波形を利用して１または複数ピッチ区間の波形に対
応する出力離散波形を発生し、前記出力離散波形の各サ
ンプル値を、前記第１の離散波形よシ選択された第１の
サンプル値と前記第２の離散波形よシ選択された第２の
サンプル値の差に加重を与えて得た増分と、前記第１の
サンフリレ値とを加算して得ることを特徴とする波形発
生方法。 （２） 第２のサンプ）Ｖ値から第１のサンプル値を
減算した値に与える加重は、概略零の値から概略１の値
へと、出力離散波形の最初のサンプル値から最後のサン
プル値の間で増加するようにした特許請求の範囲第１項
記載の波形発生方法。 （３）第２のサンプル値から第１のサンプル値を減２べ
一−ミ′ 算した値に与える加重は、概略零の値から概略１の値へ
と、出力離散波形の最初のサンプル値から最後のサンプ
ル値の間で直線的に増加するようにした特許請求の範囲
第１項記載の波形発生方法。 （４）発生する信号波形の概略１ピッチ区間に対応する
個数の離散サンプル値から成る第１の離散波形及び第２
の離散波形が、一旦、周波数領域で表現されてその後フ
ーリエ逆変換等によって時間領域で再び表現される時に
互いの相対応する高調波の位相が等しくなる様に位相の
調整された離散波形であることを特徴とする特許請求の
範囲第２項または第３項記載の波形発生方法。 （６）発生する信号波形の概略１ピッチ区間に対応する
個数の離散サンプル値から成る第１の離散波形及び第２
の離散波形が、−囲周波数領域で表現されてその後フー
リエ逆変換等を用いて時間領域で再び表現される時に互
いの相対応する高調波の位相が所定の差を持つように位
相の調整された離散波形であることを特徴とする特許３
ページ 請求の範囲第２項または第３項記載の波形発生方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58006312A JPS59131996A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 波形発生方法 |
| US06/571,535 US4597318A (en) | 1983-01-18 | 1984-01-17 | Wave generating method and apparatus using same |
| EP84300267A EP0114123B1 (en) | 1983-01-18 | 1984-01-17 | Wave generating apparatus |
| DE8484300267T DE3463306D1 (en) | 1983-01-18 | 1984-01-17 | Wave generating apparatus |
| CA000445515A CA1214559A (en) | 1983-01-18 | 1984-01-18 | Wave generating method and apparatus using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58006312A JPS59131996A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 波形発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59131996A true JPS59131996A (ja) | 1984-07-28 |
| JPH0518117B2 JPH0518117B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=11634849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58006312A Granted JPS59131996A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 波形発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59131996A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136795A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
| JPS63118800A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | 日本電気株式会社 | 波形合成方式 |
| JPH01216400A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Nec Corp | 音声合成方式 |
| JPH11510917A (ja) * | 1995-08-14 | 1999-09-21 | クリエイティヴ テクノロジー リミテッド | ディジタルオーディオデータをフォーマットするための方法及び装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5526547A (en) * | 1978-08-17 | 1980-02-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Musical tone signal generation system |
| JPS55130596A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-09 | Fujitsu Ltd | Voice synthesize system |
| JPS56168700A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-24 | Nippon Electric Co | Waveform edition type voice synthesizer |
| JPS5758680A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | 1,2,4-triazines |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP58006312A patent/JPS59131996A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5526547A (en) * | 1978-08-17 | 1980-02-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Musical tone signal generation system |
| JPS55130596A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-09 | Fujitsu Ltd | Voice synthesize system |
| JPS56168700A (en) * | 1980-05-30 | 1981-12-24 | Nippon Electric Co | Waveform edition type voice synthesizer |
| JPS5758680A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | 1,2,4-triazines |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136795A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
| JPH0546957B2 (ja) * | 1984-07-30 | 1993-07-15 | Yamaha Corp | |
| JPS63118800A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | 日本電気株式会社 | 波形合成方式 |
| JPH0833743B2 (ja) * | 1986-11-07 | 1996-03-29 | 日本電気株式会社 | 波形合成方式 |
| JPH01216400A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Nec Corp | 音声合成方式 |
| JPH0833758B2 (ja) * | 1988-02-24 | 1996-03-29 | 日本電気株式会社 | 音声合成方式 |
| JPH11510917A (ja) * | 1995-08-14 | 1999-09-21 | クリエイティヴ テクノロジー リミテッド | ディジタルオーディオデータをフォーマットするための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518117B2 (ja) | 1993-03-11 |
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