JPS6088326A - 音響解析装置 - Google Patents
音響解析装置Info
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- JPS6088326A JPS6088326A JP19582783A JP19582783A JPS6088326A JP S6088326 A JPS6088326 A JP S6088326A JP 19582783 A JP19582783 A JP 19582783A JP 19582783 A JP19582783 A JP 19582783A JP S6088326 A JPS6088326 A JP S6088326A
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- frequency
- phase
- memory
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
- G10K15/02—Synthesis of acoustic waves
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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】
（１）発明の技術分野
本発明は音の分析、抽出２合成を行なうため、分析装置
、主スペクトル抽出装置、合成装置を具え、とくに非調
和性の音に対し高速に解析できる音響解析装置に関する
ものである。
、主スペクトル抽出装置、合成装置を具え、とくに非調
和性の音に対し高速に解析できる音響解析装置に関する
ものである。
（２）従来技術と問題点
一般に自然音に対しては、解析は余シなされていないが
、音声波形はそのスペクトルエンベロープ（声道の周波
数特性）と音源に分Ｈｉｔ して考え、情報成分として
のスペクトルエンベロープを帯域フィルタ群によって分
析抽出し、エネルギー成分としての音源をパルス系列と
ランダム雑音に分離する。この２つの情報すなわちスペ
クトル情報と音源情報を記録しまたは伝送する。合成側
では音源情報から音源をパルス系列とランダム雑音で近
似し、その各周波数成分をスペクトル情報によって振幅
変調し、それを分析に対応した帯域フィルタ群を通して
加え合せて音声波形を再生する。
、音声波形はそのスペクトルエンベロープ（声道の周波
数特性）と音源に分Ｈｉｔ して考え、情報成分として
のスペクトルエンベロープを帯域フィルタ群によって分
析抽出し、エネルギー成分としての音源をパルス系列と
ランダム雑音に分離する。この２つの情報すなわちスペ
クトル情報と音源情報を記録しまたは伝送する。合成側
では音源情報から音源をパルス系列とランダム雑音で近
似し、その各周波数成分をスペクトル情報によって振幅
変調し、それを分析に対応した帯域フィルタ群を通して
加え合せて音声波形を再生する。
このようなボコーダ方式や、ターミナルアナログ。
声道アナログ方式等のアナログ方式や、ＰＡＲＯＯＲ等
のデジタル方式がすでに提案または実用されている。
のデジタル方式がすでに提案または実用されている。
しかし、これらは全て音声という調和性の音。
すなわち倍音関係が整数倍となる音に限られており、ま
たそれに対する解析方法として開発されてきたものであ
る。ここで前述の方式をトランペットやトロンポン等調
和性の高い音の解析に適用した場合には有効であると渚
えられる。しかし、ピアノやチャイムで代表されるよう
な非調和性の音に対する解析には適しないし、また非常
に困難なことである。このだめ、自然音全体に対しとく
に非調和性の音に対して解析可能な方式が望まれている
。この場合、従来の調和性の音と同程度の情報１７Ｌを
減少させることも重要であシかつ高速処理が望まれる。
たそれに対する解析方法として開発されてきたものであ
る。ここで前述の方式をトランペットやトロンポン等調
和性の高い音の解析に適用した場合には有効であると渚
えられる。しかし、ピアノやチャイムで代表されるよう
な非調和性の音に対する解析には適しないし、また非常
に困難なことである。このだめ、自然音全体に対しとく
に非調和性の音に対して解析可能な方式が望まれている
。この場合、従来の調和性の音と同程度の情報１７Ｌを
減少させることも重要であシかつ高速処理が望まれる。
（３）発明の目的
本発明の目的は自然音全体、とくに非調和性の音に対し
分析、抽出９合成を高速に行なうことのできる盲管解析
装置を提供することである。
分析、抽出９合成を高速に行なうことのできる盲管解析
装置を提供することである。
（４）発明の構成
前記目Ｏａｒを達成するだめ、本発明の音響解析装置を
よ−「響（ｇ号のディジタルサンプル値を所定の時間窓
で切取りこれをフーリエ変換手法を用いて周波数スペク
トルを算出し、さらに前記時間窓を所定のサンプル値ず
つずらしながら時系列的に前記スペクトルを算出する分
析装置と、前記算出されｆｃ ）ｔ４ 波数スペクトル
を示すスペクトルエンベロープにより前記音響（８号に
最もよく近似する所定数スペクトル成分の周波数値と振
幅値と位相値を前記時系列に従い抽出する主スペクトル
抽出装置と、該抽出装置よシ抽出された時系列的なＮ個
ずつの主スペクトル成分値に基づき、周波数１位相、振
幅を任意に設定可能なＮ個分のディジタル正弦波発生器
により音響波形を合成する合成装置と、該合成装置より
出力する合成波形を音響出力する音響装置とを具えたこ
とを特徴とするものである。
よ−「響（ｇ号のディジタルサンプル値を所定の時間窓
で切取りこれをフーリエ変換手法を用いて周波数スペク
トルを算出し、さらに前記時間窓を所定のサンプル値ず
つずらしながら時系列的に前記スペクトルを算出する分
析装置と、前記算出されｆｃ ）ｔ４ 波数スペクトル
を示すスペクトルエンベロープにより前記音響（８号に
最もよく近似する所定数スペクトル成分の周波数値と振
幅値と位相値を前記時系列に従い抽出する主スペクトル
抽出装置と、該抽出装置よシ抽出された時系列的なＮ個
ずつの主スペクトル成分値に基づき、周波数１位相、振
幅を任意に設定可能なＮ個分のディジタル正弦波発生器
により音響波形を合成する合成装置と、該合成装置より
出力する合成波形を音響出力する音響装置とを具えたこ
とを特徴とするものである。
（５）発明の実施例
第１図は本発明の音響解析装置全体の概略説明図である
。音響信号は分析装置１００に入力し、ここで入力信号
の周波数スペクトル成分が算出される。入力信号はディ
ジタル変換された後一定時間窓のサンプル区間を１ブロ
ツクとして分析される。
。音響信号は分析装置１００に入力し、ここで入力信号
の周波数スペクトル成分が算出される。入力信号はディ
ジタル変換された後一定時間窓のサンプル区間を１ブロ
ツクとして分析される。
続いて数サンプルずつずらして次々分析を行なう。
これにより、時系列的な周波数スペクトルが得られる。
この分析結果は、いくつもの山（フオルマ／））ヲ持−
）スペクトルエンベロープで表わされる。この山は、分
析区間に対し波形周期が非整数Ｉみ一噂Ｊ’ｊ＞１−」
シ、−１１１−ｒ２カ（有６１１Ｒ４１ＡＩ’−Ｊ１２
．’；！ｌＩＭＩＬ’ｂによる影響で生じるものである
。このため、山◇ビークに相当するスペクトル成分を抽
出し、さらに有効な数のスペクトラムにデータ圧縮を行
なう。
）スペクトルエンベロープで表わされる。この山は、分
析区間に対し波形周期が非整数Ｉみ一噂Ｊ’ｊ＞１−」
シ、−１１１−ｒ２カ（有６１１Ｒ４１ＡＩ’−Ｊ１２
．’；！ｌＩＭＩＬ’ｂによる影響で生じるものである
。このため、山◇ビークに相当するスペクトル成分を抽
出し、さらに有効な数のスペクトラムにデータ圧縮を行
なう。
ここで、まとめてこの明細書で用いる主要な波形用語を
第２図（α）〜（ｃ）によシ説明をしておく。同図（α
）は横軸の周波数に対し縦軸に音響信号のディジタルサ
ンプル値をとった。いわゆる周波数スペクトルを示す。
第２図（α）〜（ｃ）によシ説明をしておく。同図（α
）は横軸の周波数に対し縦軸に音響信号のディジタルサ
ンプル値をとった。いわゆる周波数スペクトルを示す。
単に］スペクトル」というときは個々の周波数スペクト
ルと同意の各線スペクトルを指している。これに対し、
［周波数スペクトラム１というときは、このスペクトル
の集合した状態を示し、この周波数スペクトルには周波
数、振幅。
ルと同意の各線スペクトルを指している。これに対し、
［周波数スペクトラム１というときは、このスペクトル
の集合した状態を示し、この周波数スペクトルには周波
数、振幅。
位相の各情報を含んでいる。次に１スペクトルエンベロ
ープ−１は、同図（ｂ）に示すように周波数スペクトル
の包絡線を指すものである。さらに、以下に示す１主ス
ペクトル−１は本発明では新用語として用いるもので、
同図（ｃ）に示すように、前記スペクトルエンベロープ
より抽出した線スペクトルであり、Ｎ個以内の最も近似
した周波数の正弦波成分に対応し、合成するための周波
数９位相、振幅データ表わす線スペクトルを示すもので
ある。
ープ−１は、同図（ｂ）に示すように周波数スペクトル
の包絡線を指すものである。さらに、以下に示す１主ス
ペクトル−１は本発明では新用語として用いるもので、
同図（ｃ）に示すように、前記スペクトルエンベロープ
より抽出した線スペクトルであり、Ｎ個以内の最も近似
した周波数の正弦波成分に対応し、合成するための周波
数９位相、振幅データ表わす線スペクトルを示すもので
ある。
主スペクトル抽出装置２００は、分析装置１００より出
力されるスペクトルエンベロープを表わすデータのその
データ数よシ相当に少ない数Ｎ個の主スペクトルを抽出
する。Ｎ個の主スペクトルは周波数、振幅１位相データ
よシ成シ、合成装ｋＷｌｏ。
力されるスペクトルエンベロープを表わすデータのその
データ数よシ相当に少ない数Ｎ個の主スペクトルを抽出
する。Ｎ個の主スペクトルは周波数、振幅１位相データ
よシ成シ、合成装ｋＷｌｏ。
に転送される。合成装置３００は周波数、振幅１位相を
任意に制御できるＮ個の正弦波発振器を有し、前述のＮ
個の抽出された主スペクトルデータがＮ個の発振器にそ
れぞれ割当てられ、分析と同様の時間間隔で音色の変化
する波形を時々刻々合成し、次にサウンドシステム４０
０で音響が再生される。
任意に制御できるＮ個の正弦波発振器を有し、前述のＮ
個の抽出された主スペクトルデータがＮ個の発振器にそ
れぞれ割当てられ、分析と同様の時間間隔で音色の変化
する波形を時々刻々合成し、次にサウンドシステム４０
０で音響が再生される。
このように音！＃解析装置において、分析から合成まで
の過程はフーリエ変換した音響信号の周波数スペクトル
の中から、ｆｆｆｆでかつ相当に少ない数Ｎ個の主スペ
クトルを限定的に抽出し、これを合成再生することによ
シなされる。
の過程はフーリエ変換した音響信号の周波数スペクトル
の中から、ｆｆｆｆでかつ相当に少ない数Ｎ個の主スペ
クトルを限定的に抽出し、これを合成再生することによ
シなされる。
たとえば、１回の分析区間を１０２４サンプルとすると
、分析結果の周波数スペクトラムは最大５１２個□算出
される。
、分析結果の周波数スペクトラムは最大５１２個□算出
される。
Ｘｋ＝Σｘ、 Ｗ−ｐｋ（Ｗ＝ ｇｃｐ Ｃｊ２π／Ｍ
））７１″′Ｏ 上記ｘｋで示されるスペクトルエンベロープ（周波数ス
ペクトラムの全体の包絡曲線）よｆｉＮ個のたとえば６
２個の主スペクトルを抽出する。この時、主スペクトル
の値は補間されたスペクトルエンベロープやその形状か
ら推理する方法によって算出した値でもよい。続いて抽
出した周波数９位相、振幅を含む主スペクトルは、３２
個の独立した正弦波発振器にそれぞれ割当てられ、 τ（ｔ）＝Σα９ｓｉｎ（ω９ｔＡ−０，）−１ （α９：振幅、Ｗ、二層波数、θｑ：位相）により示さ
れる波形ｘ（ｔ）が合成される。また、３２個一組のα
９．叫、θ９は所定の時間間隔たとえば１０ ｒｎ、ｓ
ｃｃ毎に、分析結果に応じて変化してゆく。
））７１″′Ｏ 上記ｘｋで示されるスペクトルエンベロープ（周波数ス
ペクトラムの全体の包絡曲線）よｆｉＮ個のたとえば６
２個の主スペクトルを抽出する。この時、主スペクトル
の値は補間されたスペクトルエンベロープやその形状か
ら推理する方法によって算出した値でもよい。続いて抽
出した周波数９位相、振幅を含む主スペクトルは、３２
個の独立した正弦波発振器にそれぞれ割当てられ、 τ（ｔ）＝Σα９ｓｉｎ（ω９ｔＡ−０，）−１ （α９：振幅、Ｗ、二層波数、θｑ：位相）により示さ
れる波形ｘ（ｔ）が合成される。また、３２個一組のα
９．叫、θ９は所定の時間間隔たとえば１０ ｒｎ、ｓ
ｃｃ毎に、分析結果に応じて変化してゆく。
このようにして、単に３２倍音の調和性倍音のりのみを
利用するため、たとえば方形波においては偶数倍音を含
まないため、実質的には６２個の合成において、６４倍
音まで再生可能となシ高品質な合成が行なえる。
利用するため、たとえば方形波においては偶数倍音を含
まないため、実質的には６２個の合成において、６４倍
音まで再生可能となシ高品質な合成が行なえる。
第３図は分析装Ｍ１００の実施例の詳細説明図である。
音響入力信号はＡＤＯ１０１でアナログ−ディジタル変
換された後一旦波形メモリ１０２に記憶される。
換された後一旦波形メモリ１０２に記憶される。
波形メモリ１０２はたとえばサンプリング周波数５１．
２ＫＨｇで５秒間記憶できるものであれば２５６にワー
ドの波形メモリである。記憶された波形は時間窓の１ブ
ロツクとしてたとえば１０２４サンプルずつ高される。
２ＫＨｇで５秒間記憶できるものであれば２５６にワー
ドの波形メモリである。記憶された波形は時間窓の１ブ
ロツクとしてたとえば１０２４サンプルずつ高される。
このブロックを順次数ワードずつずらして同様に演算す
ることによシ、時間的に変化するいくつものスペクトル
エンベロープが算出される。
ることによシ、時間的に変化するいくつものスペクトル
エンベロープが算出される。
このスペクトルデータは主スペクトル抽出装置ｒｉ、２
００に転送される。
００に転送される。
第４ｍｌは主スペクトル’１１１＋出番１斤２００の実
ガム例１の詳細説明図である。分析装置１００により算
出されたスペクトルデータは、各時刻毎に１組のスペク
トルエンベローフヲスペクトルエンベロープメモリ２０
１に転送する。
ガム例１の詳細説明図である。分析装置１００により算
出されたスペクトルデータは、各時刻毎に１組のスペク
トルエンベローフヲスペクトルエンベロープメモリ２０
１に転送する。
次にｎ次ピークレベル検出回路２０２によシ、スペクト
ルエンベロープメモリにあるスペクトルエンベロープの
山のピーク値を検出し、最大のものから順にＮ個たとえ
ば３２個のピークレベルが検出される。これによシ、そ
の検出される３２個の点での振幅値と周波数値と位相値
がそれぞれ振幅抽出回路２０５２周波数抽出回路２０４
１位相抽出回路２０５によシ抽出される。
ルエンベロープメモリにあるスペクトルエンベロープの
山のピーク値を検出し、最大のものから順にＮ個たとえ
ば３２個のピークレベルが検出される。これによシ、そ
の検出される３２個の点での振幅値と周波数値と位相値
がそれぞれ振幅抽出回路２０５２周波数抽出回路２０４
１位相抽出回路２０５によシ抽出される。
ここで３２個の主スペクトル成分は、その波形を最も良
く代表する成分が選択される。
く代表する成分が選択される。
次に抽出されたＮ個の主スペクトルデータは合成装置５
００にあるＮ個たとえば６２個の正弦波発振器に割当て
られる。
００にあるＮ個たとえば６２個の正弦波発振器に割当て
られる。
第５図はスペクトルエンベロープよ＃）８個の主スペク
トルを抽出する方法を示す波形図である。
トルを抽出する方法を示す波形図である。
多数のポイント（たとえば５１２ポイント）で示される
。
。
なめらかなスペクトルエンベロープよｐ山の最大レベル
を示す点が■〜■にその順位で示される。
を示す点が■〜■にその順位で示される。
ここで、゛抽出周波数範囲をｆ、までにすると、７番目
のスペクトルは不要となり、かわりに９番目の１９が抽
出される。
のスペクトルは不要となり、かわりに９番目の１９が抽
出される。
このように抽出周波数帯域を制限することによって、小
さなレベルのスペクトルも抽出できるようになシ利用可
能性が向上する。このようにレベル順で検出された周波
数に基づいて、位相、振幅も同時に抽出される。取シこ
ぼされたスペクトルは相当にレベルの低いものであシ、
全体の音の特徴にはそれ程Ｍ要なものではない。このた
め少ないスペクトルで合成しても十分な再現性を得るこ
とができる。
さなレベルのスペクトルも抽出できるようになシ利用可
能性が向上する。このようにレベル順で検出された周波
数に基づいて、位相、振幅も同時に抽出される。取シこ
ぼされたスペクトルは相当にレベルの低いものであシ、
全体の音の特徴にはそれ程Ｍ要なものではない。このた
め少ないスペクトルで合成しても十分な再現性を得るこ
とができる。
出された主スペクトルデータ（振幅２位相７周波数）は
全て抽出データメモリ６０１に一旦記憶される。これは
各時刻毎の分析および抽出が実時間で行なわれずその時
間間隔には間に合わず次の処理にはいり込むためである
。また、何度も再生するために、全抽出データを一時記
憶しておくことが必要となる。
全て抽出データメモリ６０１に一旦記憶される。これは
各時刻毎の分析および抽出が実時間で行なわれずその時
間間隔には間に合わず次の処理にはいり込むためである
。また、何度も再生するために、全抽出データを一時記
憶しておくことが必要となる。
このため、メモリ容量はたとえば５秒間の音響信号を１
０ｍｍ間隔で分析し、５２個ずつの周波数。
０ｍｍ間隔で分析し、５２個ずつの周波数。
位相、振幅の主スペクトルデータを抽出した場合、（５
０００／１０）Ｘ３２Ｘ３ ＝ ４８０００ワードのメ
モリとなる。
０００／１０）Ｘ３２Ｘ３ ＝ ４８０００ワードのメ
モリとなる。
次にアドレス制御回路３０２は合成に用いる速度とは無
関係な速度で、所定の時刻の周波数９位相。
関係な速度で、所定の時刻の周波数９位相。
振幅より成る３２個の主スペクトルデータを各時刻毎に
周波数メモリ３０５１位相メモ’） ３０４．振幅メモ
リ３０３にそれぞれ転送し、分析における速度と同じ速
度で音響の再合成が可能となるように、一時各データが
各メモリにストアされる。
周波数メモリ３０５１位相メモ’） ３０４．振幅メモ
リ３０３にそれぞれ転送し、分析における速度と同じ速
度で音響の再合成が可能となるように、一時各データが
各メモリにストアされる。
次に周波数メモリ３０５には、角速度を決定するＮ個（
以下６２個を例にとる）の周波数データω９（ｑ＝１．
２．・・・・・・３２）がストアされ、所定の時間間隔
で夏期される。このデータは、所定のクロック（たとえ
ば分析装置におけるサンプリングクロック）周によシ累
算され、時刻ｔにおける位相角Ｗｑｔか算出される。次
に、この出力ｗ９ｔは、位相加算器３０７に入力し、も
う一方の入力である位相メモリ３０４よｐ出力される位
相データ’ｑ （Ｑ ＝１ ＋２＋・・・３２）と加算
され、（ω１７を十０９）が算出される。次に位相加算
器６０７の出力によシー周期の正弦波をディジタル的に
記憶する正弦波テーブル６０８より正弦波値５ＩＮ（ω
９を十０９）なる値を読み出し、この出力に振幅メモリ
３０３よシ出力される振幅データα９（ｑ＝１゜２、
・３２ ）と乗算器６０９で乗算され、ｃＬ９ｓ１１（
ｗｑｔ十〇ｑ）なる合成スペクトルが出力される。次に
乗ｎ−器６０９より出力される６２個の時分割された合
成スペクトル波形データをスペクトル累算器３１０で累
算し）”（ｔ）＝ΣａｑＳｒｎ （ｏａｑｔ＋０９）な
るディジタル合−１ 成波形を算出し、さらにＤＡＯ３１１によシディジタル
ーアナログ変換された後、サウンドシステム４００から
音°響出力される。
以下６２個を例にとる）の周波数データω９（ｑ＝１．
２．・・・・・・３２）がストアされ、所定の時間間隔
で夏期される。このデータは、所定のクロック（たとえ
ば分析装置におけるサンプリングクロック）周によシ累
算され、時刻ｔにおける位相角Ｗｑｔか算出される。次
に、この出力ｗ９ｔは、位相加算器３０７に入力し、も
う一方の入力である位相メモリ３０４よｐ出力される位
相データ’ｑ （Ｑ ＝１ ＋２＋・・・３２）と加算
され、（ω１７を十０９）が算出される。次に位相加算
器６０７の出力によシー周期の正弦波をディジタル的に
記憶する正弦波テーブル６０８より正弦波値５ＩＮ（ω
９を十０９）なる値を読み出し、この出力に振幅メモリ
３０３よシ出力される振幅データα９（ｑ＝１゜２、
・３２ ）と乗算器６０９で乗算され、ｃＬ９ｓ１１（
ｗｑｔ十〇ｑ）なる合成スペクトルが出力される。次に
乗ｎ−器６０９より出力される６２個の時分割された合
成スペクトル波形データをスペクトル累算器３１０で累
算し）”（ｔ）＝ΣａｑＳｒｎ （ｏａｑｔ＋０９）な
るディジタル合−１ 成波形を算出し、さらにＤＡＯ３１１によシディジタル
ーアナログ変換された後、サウンドシステム４００から
音°響出力される。
このように、合成装置３００は６２個の主スペクトル成
分を時分割で合成再生可能で、さらに各スペクト１１弦
を住嵜のｆ創姑勃 ＆ｒ州 １を云ｄｉｒ−かｉ怪中グ
きる装置である。
分を時分割で合成再生可能で、さらに各スペクト１１弦
を住嵜のｆ創姑勃 ＆ｒ州 １を云ｄｉｒ−かｉ怪中グ
きる装置である。
さらに、抽出データメモリ３０１とアドレス制御回路６
０２は合成の速度とは無関係な速度でデータ転送が行な
われるため、装置６０３〜３１１を複数系列でもつこと
により容易に複音化することも可能である。
０２は合成の速度とは無関係な速度でデータ転送が行な
われるため、装置６０３〜３１１を複数系列でもつこと
により容易に複音化することも可能である。
（６）発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、音響信号のディジ
タルサンプル値を７ｙ［定の時間窓で切取り周波数スペ
クトルを算出し、これを所定のサンプル値ずつずらしな
がら時系列的にスペクトルを３１出する分析装置と、こ
の周波数スペクトルを示すスペクトルエンベロープによ
シ最もよく近似するＮ個以内の主スペクトル成分の周波
数値、振幅値２位相値を時系列的に抽出する主スペクト
ル抽出装置と、この主スペクトル成分値に基づきＮ個分
のディジタル正弦波発生器によシ音響波形を合成する合
成装置と、これより音響出力する音響装置を具えたもの
である。これにより従来解析や合成が困難でおった非調
和性の音を含む自然音の音響信号の解析を比較的少ない
Ｎ個ずつの情報量を用いて高速処理が可能となる。
タルサンプル値を７ｙ［定の時間窓で切取り周波数スペ
クトルを算出し、これを所定のサンプル値ずつずらしな
がら時系列的にスペクトルを３１出する分析装置と、こ
の周波数スペクトルを示すスペクトルエンベロープによ
シ最もよく近似するＮ個以内の主スペクトル成分の周波
数値、振幅値２位相値を時系列的に抽出する主スペクト
ル抽出装置と、この主スペクトル成分値に基づきＮ個分
のディジタル正弦波発生器によシ音響波形を合成する合
成装置と、これより音響出力する音響装置を具えたもの
である。これにより従来解析や合成が困難でおった非調
和性の音を含む自然音の音響信号の解析を比較的少ない
Ｎ個ずつの情報量を用いて高速処理が可能となる。
第１図は本発明の実施例の概略説明図、第２図は波形に
関する用語の説明図、第６図、第４図。 第６図はそれぞれ第１図の要部の詳細説明図、第５図は
第６図に関連する動作波形図を示し、図中１００は分析
装置、１０１はＡＤＯ，１０２は波形メモリ、１０３は
ＦＦＴ演算回路、２００は主スペクトル抽出装Ｒ１２０
１はスペクトルエンベロープメモリ、２０２はｎ次ピー
クレベル検出回路、２０３は振幅抽出回路、２０４は周
波数抽出回路、２０５は位相抽出回路、６００は合成装
［，３０１は抽出データメモリ、３０２はアドレス制御
回路、６０３は振幅メモリ、６０４は位相メモリ、６０
５は周波数メモリ、６０６は周波数累算器、３０７は位
相加算器、６０８は正弦波テーブル、６０９は乗算器、
３１０はスペクトル累算器、６１１はＤＡｏ、 ４００
はサウンドシステムを示す。 ｌｌｉ許出願出願人式会社 河合楽器製作所代理人 弁
理士 １）坂 ＠ 重 鎖１図 第２図 投 （り ず１倉品 一一一一周波数 （す ］−スペク１ルＬＩＹ号 第 ３ 図 第４図
関する用語の説明図、第６図、第４図。 第６図はそれぞれ第１図の要部の詳細説明図、第５図は
第６図に関連する動作波形図を示し、図中１００は分析
装置、１０１はＡＤＯ，１０２は波形メモリ、１０３は
ＦＦＴ演算回路、２００は主スペクトル抽出装Ｒ１２０
１はスペクトルエンベロープメモリ、２０２はｎ次ピー
クレベル検出回路、２０３は振幅抽出回路、２０４は周
波数抽出回路、２０５は位相抽出回路、６００は合成装
［，３０１は抽出データメモリ、３０２はアドレス制御
回路、６０３は振幅メモリ、６０４は位相メモリ、６０
５は周波数メモリ、６０６は周波数累算器、３０７は位
相加算器、６０８は正弦波テーブル、６０９は乗算器、
３１０はスペクトル累算器、６１１はＤＡｏ、 ４００
はサウンドシステムを示す。 ｌｌｉ許出願出願人式会社 河合楽器製作所代理人 弁
理士 １）坂 ＠ 重 鎖１図 第２図 投 （り ず１倉品 一一一一周波数 （す ］−スペク１ルＬＩＹ号 第 ３ 図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （す音響信号のディジタルサンプル値を所定の時間窓で
切取り、これをフーリエ変換手法を用いて周波数スペク
トルを算出し、さらに前記時間窓を所定のサンプル値ず
つずらしながら時系列的に前記スペクトルを算出する分
析装置と、前記算出された周波数スペクトルを示すスペ
クトルエンベロープより前記音響信号に最もよく近似す
る所定数Ｎ個以内の任意の周波数の正弦波成分を表わす
主スペクトル成分の周波数値と振幅値と位相値を前記時
系列に従い抽出する主スペクトル抽出装置と、該抽出装
置よシ抽出された時系列的なＮ個ずつの主スペクトル成
分値に基づき、周波数２位相、振幅を任意に設定可能な
Ｎ個分のディジタル正弦波発生器により音響波形を合成
する合成装置と、該合成装置より出力する合成波形を音
響出力する音（２）前記主スペクトル抽出装置が、スペ
クトルエンベローフテータヲ記憶−ｔ−ルスペクトルエ
ンベロープメモリと、前記スペクトルエンベロープの曲
線の示すｎ番目のピークレベルを検出する１次ピークレ
ベル検出手段と、該検出手段に応じてｎ番目の振幅を抽
出する振幅抽出手段と、ｎ番目の周波数を抽出する周波
数抽出手段と、ｎ番目の位相を抽出する位相抽出手段よ
シ成り、所定数Ｎ個の主スペクトルを順次抽出すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音響解析装置
。 （３）前記合成装置が、時系列的なＮ個ずつの主スペク
トル成分値を全て一時記憶し後で読出す抽出データメモ
リと、該抽出データメモリよシ分析の時系列で主スペク
トルを読出すことによシ再合成を可能にするアドレス制
御手段と、該アドレス制御手段により読出されたＮ個の
振幅データを一時記憶する振幅メモリと、Ｎ個の位相デ
ータを一時記憶する位相メモリと、Ｎ個の周波数データ
を一時記憶する周波数メモリと、−周期の正弦波を記を
加算する位相加算器と、該位相加算器の出力と前記位相
メモリの出力を加算する位相加算器と、該位相加ｎ器の
出力によシ前記正弦波テーブルを読出し、該読出された
正弦波値に前記振幅メモリの出力を乗する乗算器と、Ｎ
個の時分割されたスペクトルの計算結果を完算すること
により合成波形を算出するスペクトル累算器と、該出力
をディジタル−アナログ変換するＤＡ変換器よ達成るこ
七を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音響解析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19582783A JPS6088326A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 音響解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19582783A JPS6088326A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 音響解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088326A true JPS6088326A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16347661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19582783A Pending JPS6088326A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 音響解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088326A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62502572A (ja) * | 1985-03-18 | 1987-10-01 | マサチユ−セツツ インステイテユ−ト オブ テクノロジ− | 音響波形の処理 |
| FR2946786A1 (fr) * | 2009-06-16 | 2010-12-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de synthese d'une ambiance sonore au niveau d'un vehicule |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651795A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-09 | Nippon Telegraph & Telephone | Sound synthesizer |
| JPS57182798A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-10 | Nippon Telegraph & Telephone | Voice synthesizer |
| JPS58147798A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-02 | 松下電工株式会社 | 音声合成装置 |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19582783A patent/JPS6088326A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651795A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-09 | Nippon Telegraph & Telephone | Sound synthesizer |
| JPS57182798A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-10 | Nippon Telegraph & Telephone | Voice synthesizer |
| JPS58147798A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-02 | 松下電工株式会社 | 音声合成装置 |
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| FR2946786A1 (fr) * | 2009-06-16 | 2010-12-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de synthese d'une ambiance sonore au niveau d'un vehicule |
| WO2010146275A3 (fr) * | 2009-06-16 | 2011-09-09 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Procede de synthese d'une ambiance sonore au niveau d'un vehicule |
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