JPS608519B2 - メロデイ音合成兼用の音声合成装置 - Google Patents

メロデイ音合成兼用の音声合成装置

Info

Publication number
JPS608519B2
JPS608519B2 JP55144741A JP14474180A JPS608519B2 JP S608519 B2 JPS608519 B2 JP S608519B2 JP 55144741 A JP55144741 A JP 55144741A JP 14474180 A JP14474180 A JP 14474180A JP S608519 B2 JPS608519 B2 JP S608519B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parameter
interpolation
parameters
melody sound
feature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55144741A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5767997A (en
Inventor
幸三 河井
稔 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP55144741A priority Critical patent/JPS608519B2/ja
Publication of JPS5767997A publication Critical patent/JPS5767997A/ja
Publication of JPS608519B2 publication Critical patent/JPS608519B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、時計用、警報用、ィンタフオン用等の各種用
途に応じた音声メッセージを記憶している交換可能なコ
ントロールICとビットシリアルに接続して使用され、
各種の音声メッセージのほかにィンタフオン用のチャイ
ム音や時計用のオルゴール音のような各種のメロディ音
をも合成し得るようにしたメロディ音合成兼用の音声合
成装置に関するものである。
一般に音声の特徴を表わすパラメー外こは、音の大小を
表わす振幅パラメータと、音の高低すなわち基本周期を
表わすピッチパラメータと、音の音色、すなわちスペク
トル分布を表わすスペクトルパラメータとがある。
このような各種パラメータは音声の特徴を表わすもので
あるために特徴パラメータと総称されるが、通常音声信
号は1仇hsec乃至3肌secの短期間においてほぼ
定常信号とみなすことができるので、この期間を1フレ
ームとして1フレームから1組の特徴パラメータを抽出
し、1フレームごとにデータを更新するようにしている
。ところがデータを更新する際に各フレーム間の接続点
において特徴パラメータが不連続的に変化すると音声信
号に歪みを生じて明瞭度が低下しやすいという欠点があ
った。そこで従来データ更新の際に特徴パラメータがス
ムーズに変化するように1フレーム内の8点において近
似的に直線的補間をとる補間計算回路を説けた音声合成
用LSIが発されているが、チャイム音やオルゴール音
のようなメロディ音を合成する際にまで一律に直線的補
間を行なうと、音階が変化する際の周波数の移行が緩慢
となり、アクセントのない気の抜けたような音が合成さ
れるという欠点があった。本発明は従来例のこのような
欠点を解消することを目的とするものである。以下本発
明の構成を図示実施例について説明する。
第3図a,bは本発明に係る音声合成装置のフロック図
である。音声の特徴パラメ−外まデー夕入力端子1から
切襖回路2を介してリングレジスタ3に直列に記憶させ
るものである。かかるデータの読み込みは第2図に示す
ように各フレームを8等分した補間区惜別,,D2,・
・・・・・,D8のうち最初の補間区庵和,において行
なわれらものである。かかる第2図の時間割当て表につ
いては後述する。ところで、このようにしてリングレジ
スタ3に読み込まれたデータは特徴パラメ−夕を表わす
ものであるが、特徴パラメータそのものではなく、特徴
パラメータを記憶しているデコードROMIOのアドレ
ス信号である。
しかもそのアドレス信号はデコードROMIOの中の相
対アドレスを示すにすぎない。したがって、読み込んだ
データから実際の特徴パラメータを再生するためにはシ
ーケンスROM5に記憶された先頭アドレスをシ−ケン
スカウンタ4の働きによって引き出して、この先頭アド
レスを再生制御回路6から送出されるシフトクロック3
4に従ってリングレジスタ3から取り出される相対アド
レスに加算して絶対アドレスを作成し、この絶対アドレ
スによってデコ−ドROMIOをアクセスし、デコード
ROMIO内に記憶されている特徴パラメータを取り出
す必要がある。図中8は上記絶対アドレス計算用の加算
器であり、7,9,11はシリアルパラレル変換装置で
ある。第4図は切換回路2とりングレジスタ3の詳細な
構造を示している。
同図に示すようにデータ入力制御信号30が日の場合(
補間区間D,のとき)には、データ入力端子1からリン
グレジス夕3内に直列にデータを読み込み、巡回制御信
号31が日の場合(補間区間D2〜D5のとき)には、
リングレジスタ3内にてサイクリツクにデータが循環し
、したがってアドレス計算用加算器8へは1フレームの
全補間区間にわたって常に同じデー夕を繰り返し送出す
ることができる。ゆえに補間計算回路12にはD,〜D
8の補間区間にわたって同じデータを同じ順序で8回受
けとることになる。上述の原理によって補間計算は著し
く容易になるものである。
すなわち、補間計算回路12が繰り返して8回受け取る
データをaとし、1フレーム前のデータをbとし、橘間
された値をC,,C2……,C8とすれば次式によって
ほぼ近似的に直線補間を行なうことができるものである
。D,;C,=b 02;C2=CI+(a−CI)Xき D3;C3=C2十(a・C2)Xき D4;C4=C3十(a−C3)Xき D5;C5=C4十(a−C4)X章‐‐‐‐‐‐‐…
‐‐‐‐凶D6;C6=C5十(a・C5)X量D7;
C7=C6十(a−C6)X鼻 D8;C8=C7十(a−C7)X裏 以上のように、いかなる場合においても1つ前の補間区
間におけるデータを記憶しておきさえすれば、繰り返み
送出されるデータaと共に常に補間計算を実行すること
ができる。
C.乃至C3は具体的には各特徴パラメータを示してお
り、第3図においてピッチパラメー外ま音源側のラッチ
AI3に、振幅パラメータとスペクトルパラメ−外まフ
ィルタ側のラツチB21にそれぞれ記憶されている。特
にラツチB21に記憶される振幅およびスペクトルに関
するパラメータは数が多く、また後段のデジタルフィル
夕23において使用されるのでパラメータスタック22
に転送して蓄積されており、補間計算に差し当り必要な
パラメータのみをラツチB21に呼び出して使用するよ
うにしている。ところで本発明の補間計算回路12にお
いて用いられている補間計算式凶を要約すると次のよう
になる。
Cn一,十(a+Cn−,)×k ……{B
1すなわち本発明においては上記補間計算式{B}に示
すようにリングレジスタ3より反復して送出される特徴
パラメータaから、前回の特徴パラメータCn‐,を減
算すると共に所定の係数kを乗じて得られた補間パラメ
ータを、前回の特徴パラメータにCn‐,に加算するこ
とにより補間計算を行なっているものである。
したがって桶間計算式A,8において前回の特徴パラメ
ータCn‐,に加算するべき補間パラメータを常に零と
設定すれば、1フレーム内のD,〜D8はすべてbに等
しくなり、次フレームのD,←D8はすべてaに等しく
なるものである。そこで本発明においては第3図bに示
すようにパラメータコード検出回路28の中にメロディ
音コード検出回路32を設け、データ入力端子1から入
力される特徴パラメータの先頭に付加されたメロディ音
識別ビットを検出したときには、補間制御信号発生回路
33を動作せしめて補間計算回路12における補間パラ
メータを零に設定することにより、補間パラメータの加
算を実質上停止するようにしている。このようにすれば
メロディ音を合成する際にはフレーム間の補間計算は行
なわれず、したがって非常に歯切れの良い明快なメロデ
ィ音が合成されるものであり、しかもかかるメロディ音
の合成を音声合成用の汎用LSIを利用して簡単に行な
うことができるものである。なおメロディ音識別ビット
は一連のメロディ音を構成する特徴パラメータ群のうち
最初の特徴パラメータの先頭に付加されており、メロデ
ィ音コード検出回路32は上記メロディ音識別ビットを
検出すると、一連のメロディ音の終了を表わすSTOP
信号が検出されるまでメロディ音合成時の状態にラッチ
されるようになっている。ここで本発明の音声合成装置
において用いられている特徴パラメータについて若干の
説明を加えておく。
本発明においては音声のスペクトル分布を表現するため
に、第1図に示すように音声信号の標本値xtと、これ
よりP個離れた標本値xt‐pとの部分自己相関係数(
PARCOR係数)Kpを用いている。PARCOR係
数Kpは標本値xtとxt‐pの間にある(P−1)個
の標本値による相関関係を除外してxtとxt‐pとの
相関関係のみを抽出するようにしたものである。これに
対して従来音声のスペクトル分布を表現するために、第
1図に示すように音声信号の標本値xtと、これよりP
個離れた標本値xt−pとの自己相関係数Spを用いる
自己相関係数方式というものが用いられている。しかし
ながら、自己相関係数Spにはxpとxt‐pの間にあ
る(P−1)個の標本値による相関関係も含まれている
ので、冗長度が大きく帯城圧縮率が悪いという欠点があ
る。これに比較すると本発明において用いられているP
ARCOR係数KpにあってはK,,K2,K3のよう
にxtに近い点との部分自己相関関係を表わす係数には
スペクトル分布に関する情報が豊富に含まれるが、K8
,K9,K,oのようなxtから遠い点との部分自己相
関関係を表わす係数にはスペクトル分布に関する情報が
あまり含まれていない。そこで、K,,K2・“…,&
,K,。の各係数にそれぞれ7,6,5,4,4,4,
3,3,3.3のように量子化ビットを割り当ててKn
以降は伝送しなくてもスペクトル分布を充分正確に再現
することができ、S,〜S,oの各係数について同一ビ
ット数ずつ必要とする自己相関係数方式に比べて帯城圧
縮率がすぐれているものである。なお、通常のPARC
OR型音声合成装置においては振幅パラメータに5ビッ
ト、ピッチパラメータに6ビットをそれぞれ割り当てて
おり、振幅パラメータ、ピッチパラメータ、ならびにP
ARCOR係数のそれぞれをAパラメータ、Pパラメー
タ、Kパラメータと略称しているので本発明の以下の説
明においてもこの略称を用いることにする。本発明にお
いてはAパラメータ、Pパラメータ、ならびにK,o〜
K,の各パラメータについて補間計算を円滑に行なうた
めに、タイミング制御回路26を設けて第2図に示すよ
うな時間割り当て表に基づいてデータの読み込みや演算
動作を行なっている。
データの読み込みは第2図に示すよに各フレームを8等
分した桶間区間D,,D2・・・・・・D8のうち最初
の橘間区間和.において行なわれるものである。各区情
瓢,〜D8は2¥等分されてそれぞれP,〜P25に分
割されている。A,P,K,o,K9……,K,の各パ
ラメータはすべて奇数番目のP,,P3,P5……,P
23において直列に配列されており、P25は予備のブ
ランクである。また偶数番目のP2,P4,P6・・・
・・・,P桝は補間計算を行なうためのタイミングであ
る。さらにP,〜Pるの各領域は22等分されてT,,
T2・・・・・・,T22となる。このうちT,〜T5
は制御信号区間であり、実際のデータはT6以降に読み
込まれる。Aパラメータの場合データは5ビットである
からT6〜T,oにデータが読み込まれ、Pパラメータ
の場合にはデータは6ビットであるからT8〜T,.に
データが読み込まれる。今、D2の桶間区間を例にとっ
て補間計算の動作を説明すると、まずP,においてパラ
レルシリアル変換器11から次のフレームのAパラメー
タの値aが送出されて来るから、ラッチB21から1っ
前の補間区間和,におけるAパラメータC,の値を取り
出して、a及びC,から次の桶間区間D2におけるAパ
ラメータの補間値C2を計算する。
計算結果C2はラッチB21を介してパラメータスタッ
ク22に転送蓄積される。このときパラメータスタック
22からはK,。パラメータの1つ前の補闇値C,が取
り出されラッチB21に転送蓄積される。これらの一連
の動作は、AパラメータがP,において転送されてから
、次のPパラメータがP3において転送されるまで間の
ブランク期間P2においてなされるものである。以下同
様にしてP3,P5,P7……,P23において転送さ
れるP,K,o,均・・・・”,K,の補間計算処理は
P4,P6,P8,P,o……,P24の各ブランク期
間においてそれぞれ行なわれるものである。したがって
パラメータスタツク22ならびにラッチAI 3にはD
,〜○8の各区間ごとに、言い換えれば2.5msec
ごとに新しく補間されたパラメータが更新記憶されるこ
とになる。これ以後の動作は通常のPARCOR型音声
合成装置とほぼ同じものである。まずラツチAI3に記
憶されたPパラメータは一致回路】4を介してアドレス
カウンター5に送られ、該アドレスに対応する音源に関
するデータを音源ROM16から読み出し、音声に基本
周期がある場合には音声音源17を駆動して上記基本周
期を有するパルス信号を発生させる。音声に基本周期が
ない場合には、音源制御回路18にて切換回路20を駆
動し、無声音源19に切換える。無声音源19は基本周
期を持たないホワイトノイズ(白雑音)を発生するもの
である、次にパラメータスタツク22に蓄積されたAパ
ラメータおよびKパラメータはデジタルフィル夕23に
供給され、音源回路より供給された信号に振幅の大小お
よびスペクトル分布に関する情報を付け加えることによ
り音声を再生するものである。なお、第3図において2
4はアンプ、25はスピーカ、26はタイミング制御回
路、27は水晶発振回路t 28はパラメータコード検
出回路であるが、これらは本発明の要旨には直接的には
関連しないのでその詳細な説明は省略する。以上のよう
に本発明においては、各フレームの最初の補間区間にお
いてデータ入力端子から直列に入力される特徴パラメー
タを一旦リングレジス外こ記憶させ、各フレームの最初
の桶間区間を除く全補間区間のわたってリングレジスタ
の内容を繰り返し準環させることにより補間計算回路に
反復して同じ特徴パラメータaを送出し、該特徴パラメ
ータaを最終目標値として、各補間区間における特徴パ
ラメータCnを補間計算式Cn!Cn−,十(a−Cn
−,)×k 脚に基づいて補間計算するように
し、データ入力端子に接続されたパラメータコード検出
回路にて特徴パラメータの先頭に付加されたメロディ音
識別ビットを検出したときには、上記【Bー式の右辺第
2項の加算を停止するようにしたものであるから、音声
メッセージ合成時にはデータを更新する際に音声の特徴
パラメータが連続的に変化し、したがって合成された音
声メッセージは常にスムーズな変化をするために非常に
聞き取り易くなり、またメロディ音合成時にはデータを
更新する際にメロディ音の特徴パラメータが不連続的に
変化し、したがって合成されたメロディ音は急峻な変化
をするために非常に歯切れの良い明快な音になるという
利点があり、しかもかかるメロディ音の合成を従来から
開発されている音声合成用の汎用LSIを若干改良する
だけで容易に行ない得るという利点を有するものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に利用せるPARCOR型音声合成方式
の原理図、第2図は同上の時間割り当て表、第3図aは
本発明の一実施例のブロック図、第3図bは同上の要部
ブロック図、第4図は同上の他の要部を示す回路図であ
る。 1はデータ入力、3はリングレジスタ、5はシーケンス
ROM、8は加算器、1川まデコードROM、12は補
間計算回路、13,21はラッチメモリ、22はパラメ
ータスタツク、23はデジタルフィルタ、32はメロデ
ィ音コード検出回略、33は補間制御信号発生回路であ
る。 第1図 第2図 図( 00 0 縦) 第3図 (b) 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 音声またはメロデイ音のような可聴音信号がほぼ定
    常状態とみなし得る10msec乃至30msecをデ
    ータ更新間隔(フレーム)とし、各フレームから抽出し
    た振幅、基本周期、およびスペクトルの各特徴パラメー
    タを1フレームごとに受け取り、該特徴パラメータから
    可聴音を再生するようにして成るメロデイ音合成兼用の
    音声合成装置において、1フレームを複数個の補間区間
    に分割し、各フレームの最初の補間区間にてデータ入力
    端子から直列に読み込まれた新しい特徴パラメータを切
    換回路を介してリングレジスタに記憶させ、各フレーム
    の最初の補間区間を除く全補間区間にわたってリングレ
    ジスタの内容を上記切換回路を介して循環させることに
    よりリングレジスタに記憶された特徴パラメータを反復
    して補間計算回路に送出し、該補間計算回路のメモリに
    記憶された前回の補間区間における特徴パラメータに、
    上記リングレジスタより反復して送出される特徴パラメ
    ータから上記前回の特徴パラメータを減算すると共に所
    定の係数を乗じて得た補間パラメータを加算することに
    より、データ更新時に音声の特徴パラメータが連続的に
    変化するようにし、上記データ入力端子に接続されたパ
    ラメータコード検出回路にて特徴パラメータの先頭に付
    加されたメロデイ音識別ビツトを検出したときには、上
    記補間パラメータの加算を停止してデータ更新時にメロ
    デイ音の特徴パラメータが不連続的に変化するようにし
    て成ることを特徴とするメロデイ音合成兼用の音声合成
    装置。
JP55144741A 1980-10-15 1980-10-15 メロデイ音合成兼用の音声合成装置 Expired JPS608519B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55144741A JPS608519B2 (ja) 1980-10-15 1980-10-15 メロデイ音合成兼用の音声合成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55144741A JPS608519B2 (ja) 1980-10-15 1980-10-15 メロデイ音合成兼用の音声合成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5767997A JPS5767997A (en) 1982-04-24
JPS608519B2 true JPS608519B2 (ja) 1985-03-04

Family

ID=15369268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55144741A Expired JPS608519B2 (ja) 1980-10-15 1980-10-15 メロデイ音合成兼用の音声合成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS608519B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5767997A (en) 1982-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5744742A (en) Parametric signal modeling musical synthesizer
EP0030390B1 (en) Sound synthesizer
US5752223A (en) Code-excited linear predictive coder and decoder with conversion filter for converting stochastic and impulsive excitation signals
WO1997017692A9 (en) Parametric signal modeling musical synthesizer
Bonada et al. Sample-based singing voice synthesizer by spectral concatenation
US4440058A (en) Digital tone generation system with slot weighting of fixed width window functions
JP3966074B2 (ja) ピッチ変換装置、ピッチ変換方法及びプログラム
WO2004072951A1 (en) Multiple speech synthesizer using pitch alteration method
JP2002073064A (ja) 音声処理装置、音声処理方法および情報記録媒体
Dutilleux et al. Time‐segment Processing
JPS608519B2 (ja) メロデイ音合成兼用の音声合成装置
WO1981000779A1 (en) Automatic rhythm generator
WO2004027753A1 (en) Method of synthesis for a steady sound signal
CA1118104A (en) Lattice filter for waveform or speech synthesis circuits using digital logic
EP2634769B1 (en) Sound synthesizing apparatus and sound synthesizing method
JPS608520B2 (ja) メロデイ音合成兼用の音声合成装置
JPS5949598B2 (ja) メロデイ音合成兼用の音声合成装置
JPS5949599B2 (ja) メロデイ音合成兼用の音声合成装置
JPS6040634B2 (ja) フレ−ム長可変の音声合成装置
JPH0142000B2 (ja)
JPS6040633B2 (ja) 無声破裂音源付きの音声合成装置
JPS5949600B2 (ja) メロデイ音合成兼用の音声合成装置
JPS6036597B2 (ja) 音声合成装置
JPS6040636B2 (ja) 音声合成装置
JP3862839B2 (ja) 波形圧縮伸長装置