JPS6167900A - 音声合成器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、音声波形を分析、して特徴パラメータを抽
出し、この特徴パラメータを一定時間（以下フレーム周
期と称す）毎にメモリ手段に転送し、ディジタルフィル
タにより、この特徴パラメータに基づいて音声波形を合
成出力する偏自己相関分析合成方式の音声合成器に関す
るもので、特に楽音も発生できる音声合成器において楽
音のＳ／Ｎ比の向上を図るものである。

［従来の技術］ 、、Ｓ４図、第５図は例えば特願昭５６−１１２７０５
号に示された従来の音声合成器で、正弦波等の楽音につ
いても発生することができるものである。現在実用に供
されている音声合成器の多くは、合成計算を行なう回路
が１個のシリコンチップに集積化されるに至っている。

このような音声合成器（１００）は一般に第４図の分析
合成システムの合成側の各機能回路を集積化したものと
なっている。

同図中、（３００）はパラメータファイルで、音声分析
器（２００）で分析抽出された音声の特徴パラメータを
記憶する手段、たとえば読み出し専用メモリである。

この音声合成器（１００）の主要部は一般に第５図のブ
ロック図に示すような回路構成で、第４図の音声分析器
（２００）で音声波形から分析抽出され、さらに量子化
された特徴データＤのピッチ、有声、無声判定コード、
振幅、偏自己相関係数（いわゆるにパラメータ）を復号
化する復号器（１１０）。

（１２０）、（１３０）それぞれの復号されたパラメー
タを一時記憶するメモリ（１１１）、（１２１）、（１
３１）　、　　メモリ（１１１）の出力であるピッチパ
ラメータの値に対応したパルス列を発生するパルス発生
回路（１１２）および無声音用音源として使用する自雑
音を発生する由緒音発生回路（１１３）　、有声、無声
判定コードに対応して音源信号としてパルス列か由緒音
信号かを選択する音源選択回路（１１４）　、音源信号
に振幅値メモリ（１２１）の内容を掛は合せる振幅乗算
回路（１４０）　、　Ｋパラメータメモリ（１３１）の
内容に対応したフィルタ係数を用いて音源信号から所定
の周波数スペクトラム成分を抽出するディジタルフィル
タ（１５０）　、ディジタルフィルタ（１５０）のディ
ジタル波高値をアナログ信号に変換するＡ１０変換器（
１８０）　、及びその波高値を所定レベルでクリップす
るためのグリップ制御回路（１７０）から構成されてい
る。ここで、クリップ制御回路（１７０）の２つの出力
信号の内、（ｒは波高値が正におけるクリップ制御＠号
、Ｃ−は同じく負におけるクリップ制御信号で、それぞ
れＤ／Ａ変換器（１８０）の出力値を正及び負の所定値
に固定化する。

なお、同図に図示はされていないがこれら以外に、これ
らの各機能回路を時間的なタイミングをはかって操作さ
せるために必要なタイミング信号発生回路や、復号器（
１１０）、（１２０）、（１３０）に外部メモリに貯え
られている音声分析によって得られた時系列データを順
次取り込むためのインタフェース回路などが加わって音
声合成器を構成している。

このような音声合成器においては、ＬＳＩ化できる回路
規模の制約から、演算精度は１４〜１６ビツト、Ｄ／Ａ
変換器（１８０）の精度は８〜１０ビツトであり、また
各パラメータは情報圧縮されて１フレーム当り５０〜１
００ビツトで、その中で振幅パラメータは４〜７ビツト
に量子化されている。

通常、このような音声合成ＬＳＩにおいて、Ｄ／Ａ変換
器（１６０）の精度で決まるダイナミックレンジは実際
の音声波形のダイナミックレンジに比べて十分なもので
はなく、したがって、ディジタルフィルタ（１５０）の
合成波形出力の所定値レベル以上をクリップ制御回路（
１７０）によってクリップすることにより合成波形のダ
イナミックレンジをＤ／Ａ変換器（１８０）の有するダ
イナミックレンジに一致されるようにしており、音声を
発生する場合にはこのクリップ操作は聴感上不自然感を
持たらすことにはならずＳ／Ｎ比を向上させる好手段と
なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記クリップ制御を正弦波などの楽音を
発生する場合にも適用すると、出力波形がクリップした
場合には聴感上大きな歪感をもたらし、他方、合成波形
のレベルを下げてクリップしないように小振幅音源でデ
ィジタルフィルタ（１５０）を駆動して楽音波形を作り
出すと、ディジタルフィルタ演算誤差に基づく雑音が顕
著となり、いずれの場合も音質を悪くしていた。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、楽音のＳ／Ｎ比を向上することができる音声合成器
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る音声合成器は、音声／楽音コードラッチ
、クリップ抑制手段、及びディジタルフィルタの出力を
ビットシフトして出力するか、そのままの形で出力する
かを選択して出力する選択器を備え、音声を発生する場
合には、ディジタルフィルタ出力の上位ビットをクリッ
プした波形をＤ／Ａ変換器の出力波形とし、減衰正弦波
などの楽音を発生する場合には、ディジタルフィルタ出
力を上位側にビットシフトしかつクリップしない波形を
出力するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては２合成音声のＳ／Ｎを改善するため
にディジタルフィルタ出力をクリップしてＤ／Ａ変換器
に転送した音声合成器において、音声／楽音の識別コー
ドに基づき、楽音発生時にはクリップ回路を挿入しない
で、ディジタルフィルタ出力をＤ／Ａ変換器にそのまま
送るようにしたので、楽音のＳ／Ｎ比を向上することが
できる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック回路図で、
第５図に示した従来の音声合成器に対し、クリップ抑制
手段（１７１）　、選択器（１８）、及び音声／楽音コ
ードラッチ（１９０）を付加して成る。

音声／楽音コードランチ（１９０）はパラメータファイ
ル（３００）に予め設定されている音声／楽音の識別コ
ードをＤパスから読み取ってラッチし一時記憶するもの
で、１ビツトのフリップフロップ回路を用いる（以後音
声／楽音コードをＶ／Ｔと称す）。また、クリップ抑制
手１１（１７１）は論理ゲート素子で達成され、図にお
いて２人力論理積素子を２個用いた。このクリップ抑制
手段（１７１）はＶ／Ｔが音声コード値゛　ｌ″の時に
はクリップ制御信号Ｃ↑、Ｃ−をそのまま通過し、楽音
コード値゛０″の時には抑制する。さらに、選択器（ｔ
ＳＯ）は第２図に示すｎビットの２人力ｌ出力選択回路
で成る。ただし、ｎはこの実施例ではディジタルフィル
タ（１５）の出力の符号を除いたデータ長（ビット数）
である。

上記第２図構成の選択器（１８０）の機能を第３図に４
１箋表を用いて説明すると、選択器（１８０）の出力端
子ＺＯ〜Ｚ　ｎ−ｓはＶ／Ｔが５０′″、すなわち楽音
発生モードにおいてはｙ２〜７ｈ−１が選択出力されて
Ｄ／Ａ変換器（１８０）に送られる。他方Ｖ／Ｔが１″
、すなわち音声発生モードにおいては従来と同様’Ｉ　
Ｏ”　Ｙａ−３が選択出力されＤ／Ａ変換器（１６０）
に送られるようになっている。

したがって、これら３つの機能回路を付加したことによ
って音声発生時には従来例と音声合成器の機能は変わる
ことがなく、他方、楽音発生時にはクリップ操作がなく
なると同時にＤ／Ａ変換器（１８０）にはディジタルフ
ィルタ（１５０）の出力の最高位ピッ）　（ｙｎ、−、
）を含む信号データが送られ、したがって比較的大きな
音源信号（Ｕ）によって高レベルの楽音波形をディジル
タフィルタ（１５０）で演算発生することができ、Ｓ／
Ｈの高い楽音波形をＤ／Ａ変換器（１６０）より得るこ
とができる。

すなわち、上記実施例においては、音声／楽音フードラ
ッチ（１９０）　、　　クリップ抑制手段（１７１）、
及びディジタルフィルタ（１５０）の出力をビットシフ
トして出力するか、そのままの形で出力するかを選択し
て出力する選択器（１８０）を設け、音声を発生する場
合には、ディジタルフィルタ（１５０）出力の上位ビッ
トをクリップした波形をＤ／Ａ変換器（１１３０）の出
力波形とし、減衰正弦波などの楽音を発生する場合には
、ディジタルフィルタ（１５０）の出力を一ヒ位側にビ
ットシフトしかつクリップしない波形を出力するように
して成る。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、合成音声のＳ／Ｎを改
善するためにディジタルフィルタ出力をクリップしてＤ
／Ａ変換器に転送した音声合成器において、音声／楽音
の識別コードに基づき、楽音発生時にはクリップ回路を
挿入しないで、ディジタルフィルタ出力をＤ／Ａ変換器
にそのまま送るようにしたので、楽音のＳ／Ｎ比を向上
するとことができる音声合成器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による音声合成器のブロッ
ク図、第２図は第１図における選択器（１８０）の内部
構成図、第３図は第２図の機能表を表わした説明図、第
４，５図それぞれ従来の音声合成器を説明するブロック
である。 図において、 （１３１）はにパラメータレジスタ、 （１５０）はディジタルフィルタ、 （１６０）はＤ／Ａ変換器、 （１７０）はクリップ制御回路、 （１７１）はクリップ抑制手段、 （１８０）は選択器、 （１９０）は音声／楽音コードラッチ、（３００）はパ
ラメータファイルである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音源信号から所定の周波数スペクトル成分を抽出する格
   子型多数ディジタルフィルタと、パラメータファイルの
   出力から該ディジタルフィルタの係数を記憶するメモリ
   手段と、前記ディジタルフィルタの波高値をアナログ信
   号波形に変換するＤ／Ａ変換器、及び該波高値を所定レ
   ベルにクリップする制御信号を該Ｄ／Ａ変換器に送出す
   るクリップ制御回路を基本構成とする偏自己相関分析合
   成方式の音声合成器において、上記パラメータファイル
   に予め設定されている音声／楽音の識別コードを読み取
   ってラッチし、一時記憶する音声／楽音コードラッチと
   、音声コード時は上記クリップ制御信号を通過させ、楽
   音コード時は抑制するクリップ抑制手段と、上記ディジ
   タルフィルタとＤ／Ａ変換器との間に設けられて、上記
   音声／楽音コードラッチからの出力に基づいてディジタ
   ルフィルタの出力をビットシフトして出力するか、その
   ままの形で出力するかを選択して出力する選択器とを備
   え、音声を発生する場合には、ディジタルフィルタ出力
   の上位ビットをクリップした波形を上記Ｄ／Ａ変換器へ
   の出力波形とし、減衰正弦波などの楽音を発生する場合
   には、ディジタルフィルタの出力を上位側にビットシフ
   トし、かつクリップしない波形を出力するようにしたこ
   とを特徴とする音声合成器。