SE444730B - LJUDSYNTETISATOR - Google Patents

LJUDSYNTETISATOR

Info

Publication number
SE444730B
SE444730B SE8006850A SE8006850A SE444730B SE 444730 B SE444730 B SE 444730B SE 8006850 A SE8006850 A SE 8006850A SE 8006850 A SE8006850 A SE 8006850A SE 444730 B SE444730 B SE 444730B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
signal
output signal
delay
feedback
Prior art date
Application number
SE8006850A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8006850L (en
Inventor
F Itakura
N Sugamura
Original Assignee
Nippon Telegraph & Telephone
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
Priority claimed from JP54128365A external-priority patent/JPS5853352B2/en
Priority claimed from JP12836679A external-priority patent/JPS5651116A/en
Application filed by Nippon Telegraph & Telephone filed Critical Nippon Telegraph & Telephone
Publication of SE8006850L publication Critical patent/SE8006850L/en
Publication of SE444730B publication Critical patent/SE444730B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/04Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/06Determination or coding of the spectral characteristics, e.g. of the short-term prediction coefficients
    • G10L19/07Line spectrum pair [LSP] vocoders
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L13/00Speech synthesis; Text to speech systems
    • G10L13/02Methods for producing synthetic speech; Speech synthesisers
    • G10L13/04Details of speech synthesis systems, e.g. synthesiser structure or memory management
    • G10L13/047Architecture of speech synthesisers

Description

_zo sooesso-5 » p_2 F.L~ Flanagan, ÜSpeech analysis, Synthesis and Perception", sid{ 339-347; Springer-Verlag, 1972. Detta system syntetiserar tal under användning av formantfrekvenserna och dessas intensitet såsom parametrar. Detta är fördelaktigt med hänsyn till att in- formationsmängden för parametrarna kan vara liten och att det är lätt att uppnå överensstämmelse mellan parametrarna och spektral- egenskaperna. För framtagning av formantfrekvensen och dennas in-_ tensitet är det emellertid nödvändigt att använda allmänna dyna- miska särdrag ochstatistiska egenskaper hos parametrarna, och helt automatiskdframtagning av formantfrekvensen och dennas inten- sitet är därför svår. Följaktligen är det svårt att automatiskt erhålla syntetiserat tal av hög kvalitet, och en markant försäm- ring av det syntetiserade talets kvalitet är sannolik till följd ' av fel vid parametrarnas bildande. i . _ \ I Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahål- la en ljudsyntetisator, som är kapabel att syntetisera ljud av hög kvalitet under användning av ringa informationsmängd., Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en ljudsyntetisator som medger relativt enkel utvinning av de karak-' teristiska parametrarna och som arbetar stabilt, varjämte skill- naderna mellan parametrarnas spektralkänslighet skallvara små ochi parametrarnas kvantiseringsnoggrannhet densamma vid samma antal kvantiseringsbitar. _ ' I Ännu ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en ljudsyntetisator som har utmärkta interpolationsegenskaper för de använda parametrarna och som således kan åstadkomma syntetise-- rat ljud av hög kvalitet från ringa informationsmängd. _zo sooesso-5 »p_2 FL ~ Flanagan, ÜSpeech analysis, Synthesis and Perception", pp {339-347; Springer-Verlag, 1972. This system synthesizes speech using the formant frequencies and their intensity as parameters. This is advantageous in view of that the amount of information for the parameters can be small and that it is easy to achieve concordance between the parameters and the spectral properties.However, in order to obtain the formant frequency and its intensity, it is necessary to use general dynamic features and statistical properties of the parameters, and fully automatic retrieval of the formant frequency and its intensity is therefore difficult.Therefore, it is difficult to automatically obtain high quality synthesized speech, and a marked deterioration of the quality of the synthesized speech is likely due to errors in the formation of the parameters. An object of the present invention is to provide a sound synthesizer which is capable of Another object of the invention is to provide a sound synthesizer which allows relatively easy extraction of the characteristic parameters and which works stably, and the differences between the spectral sensitivity of the parameters should be small. and the quantization accuracy of the parameters is the same at the same number of quantization bits. Yet another object of the invention is to provide an audio synthesizer which has excellent interpolation properties for the parameters used and which can thus produce high quality synthesized sound from a small amount of information.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillhandahål- la en ljudsyntetísator som kan realiseras i form av en relativt \ enkel uppbyggnad.A further object of the invention is to provide a sound synthesizer which can be realized in the form of a relatively simple construction.

E Vid linjär predikteringsanalys approximeras tfllspektrets envelopp av överföringsfunktionen för ett filter med enbart poler, _vilken funktion ges av följande uttryck (1): H(Z) = , =. l _ . G _ (13» Apízj 1 + üqZ_+ åäZ2 + ... + QbZp ' där Za= efjaå och där azär den normerade vinkelfrekvensen _ 2¶4f¿LT, varvid AI är samplingsperioden, f samplingsfrekvensen, p analyseringsgraden, mi (i = 1, 2, ... p) predikteringskoeffi- cienterna, vilka utgör parametrar för kontroll av filtrets reso- soossso-5 3 nansegenskaper, och där 6 är filtrets förstärkning. Här repre- senteras A (Z) av summan av två polynom, vilket kan uttryckas på följande sätt: 1/zzPcz> + Qczui L f A A cz) jApcz1 = Pczn = Apczj - z zPApcz"> f ~ Q(Z) = APLZ) +_z-zPAp(z"1) (4) (a) När analyseringsgraden p är jämn, kan uttrycken (3) och (4) uppdelas i faktorer enligt följande: P(Z) = (1 T Z)àÉ: (1 f Zcosafiz + Zz) _ 1" , (5) _ 2 t Q(ZI) _., (1 + (l ~2cosfliZ + 22) ' (b) När analyseringsgraden p är udda uppdelas uttrycken (3) och (4) i faktorer enligt följande: ' P(Z) = (1 - Z2)(pñâ)/2'(l -Zcoswí Z + zz) i=l r' _ . , (6) Q(Z) = (p+l)/2 (1 ~2c0s0í Z+ Z2) ißí I uttrycken (S) och (6) benämnes storheterna cdi OCH (Qi linjespektrumpar (i det följande benämnt LSP), och vid förelig- gande uppfinning används dessa storheter såsom parametrar för representation av spektralenveloppinformation.E In linear prediction analysis, the envelope of the t-spectrum is approximated by the transfer function of a filter with only poles, which function is given by the following expression (1): H (Z) =, =. l _. G _ (13 »Apízj 1 + üqZ_ + åäZ2 + ... + QbZp 'where Za = efjaå and where azär the normalized angular frequency _ 2¶4f¿LT, where AI is the sampling period, f the sampling frequency, p the degree of analysis, mi (i = 1, 2, ... p) the prediction coefficients, which constitute parameters for checking the resonance properties of the filter, and where 6 is the gain of the filter, here A (Z) is represented by the sum of two polynomials, which can be expressed as follows: 1 / zzPcz> + Qczui L f AA cz) jApcz1 = Pczn = Apczj - z zPApcz "> f ~ Q (Z) = APLZ) + _z-zPAp (z" 1) (4) (a ) When the degree of analysis p is even, the expressions (3) and (4) can be divided into factors as follows: P (Z) = (1 TZ) àÉ: (1 f Zcosa fi z + Zz) _ 1 ", (5) _ 2 t Q (ZI) _., (1 + (l ~ 2cos fl iZ + 22) '(b) When the degree of analysis p is odd, the expressions (3) and (4) are divided into factors as follows:' P (Z) = (1 - Z2 ) (pñâ) / 2 '(l -Zcoswí Z + zz) i = lr' _., (6) Q (Z) = (p + l) / 2 (1 ~ 2c0s0í Z + Z2) ißí I express (S) and (6) the quantities cdi AND are called Qi (Qi line sp ectrums (hereinafter referred to as LSP), and in the present invention these quantities are used as parameters for the representation of spectral envelope information.

Med A (Z) givet av uttrycket (2) kan överföringsfunktionen H(Z) skrivas mn=fsfíï=1+ Åbdz I-1I = P r P , _IH O' _.1 +.%-[1>(z) -1 + Q(z)'-1J (7) Uverföringsfunktionen H(Z) är utformad som ett filter med tvâ återkopplingsslingor, vilkas överföringsfunktioner är P(Z)-1 resp. Q(Z)-1. Overföringsfunktionerna P(Z) och Q(Z) är parallell- resonanskretsar och deras utsignal blir noll vid (di och Qi.With A (Z) given by the expression (2), the transfer function H (Z) can be written mn = fsfíï = 1 + Åbdz I-1I = P r P, _IH O '_.1 +.% - [1> (z) - 1 + Q (z) '- 1J (7) The transfer function H (Z) is designed as a filter with two feedback loops, the transfer functions of which are P (Z) -1 resp. Q (Z) -1. The transfer functions P (Z) and Q (Z) are parallel resonant circuits and their output becomes zero at (di and Qi).

Uttryckets Ap(Z)vfrekvenskarakteristik blir enligt följande: i, . ,__i_._..l_._,_.__,......(..... vw-...w-af. i, _ , _ soo6aso~saf P/2 I '-1 1...The ap frequency (F) of the expression Ap (Z) is as follows: i,. , __ i _._ .. l _._, _.__, ...... (..... vw -... w-af. i, _, _ soo6aso ~ saf P / 2 I '-1 1 ...

|Ap(Z)|2 = 2pficosz å) (cosqf- coS9i)2 2-(cosaø- eosaq)2] - (8) + sin 2' 2 wp/ 1: där Z = eujaå Av uttrycket (8) framgår att i ett område där an- gränsande linjespektralfrekvenser ligger nära varandra så är |Ap(Z)|2 litet, varjämte överföringsfunktionen H(Z) uppvisar ut- ,: präglade resonansegenskaper. Genom ändring av LSP-parametrarna Gå och Qi vilka beskriver överföringsfunktionernas resonanskarak- teristik kan man erhålla en godtycklig talspektrumenvelopp.| Ap (Z) | 2 = 2p fi cosz å) (cosqf- coS9i) 2 2- (cosaø- eosaq) 2] - (8) + sin 2 '2 wp / 1: where Z = eujaå From the expression (8) it appears that in an area where adjacent line spectral frequencies are close to each other, | Ap (Z) | 2 is small, and the transmission function H (Z) exhibits pronounced resonant properties. By changing the LSP parameters Gå and Qi which describe the resonant characteristics of the transmission functions, an arbitrary speech spectrum envelope can be obtained.

Tillvägagångssättet för erhållande av LSP-parametrarna är följande. Som första åtgärd bildas talvågens autokorrelations-_ koefficienter med intervall om exempelvis 10 till 20 ms, och som andra åtgärd utvinnes överföringsfunktionens H(Z) predikterings- koefficienter Mi från dessa autokorrelationskoefficienter. Som tredje åtgärd bildas lösningarna till de båda polynomen P(Z) och QCZ) från predikteríngskoefficienterna på basis av uttrycket (2), varvid således LSP-parametrarna ha och Gi erhålles. Genom in- ställning av syntetiseringsfiltrets koefficienter under använd- ning av de parametrar som representerar talets spektralenvelopp- information kan ett filter erhållas vars övèrföringsfunktion H(Z) är ekvivalent med denna spektralenvelopp. Overföringsfunktionen för syntetiseringsfiltrets återkopplingsslinga uppnås i form av en kaskadkoppling av andragradsfilter, vilkas nollställen ligger på en enhetscirkel i Z-planet, såsom antyds av uttrycken (S) och É (6). Eftersom dessa båda andragradsfilter har identisk uppbyggnad kan konstruktionen förenklas genom multipelanvändning av ett andragradsfilter under utnyttjande av tidsuppdelning, dvs s.k. pipeline-operation. Det är även möjligt att genomföra filtrerings- förfarandet medelst en dator utan att utföra andradragsfiltren .._ ...sy f. som kretsar. g Såsom beskrivets ovan kontrolleras vid föreliggande uppfin- ning syntetiseringsfíltrets egenskaper avpparametrarna gå och Gi men utöver dessa båda LSP-parametrar används, liksom är fal- let vid hittills använda talsyntetisatorer av detta slag, även en grundfrekvensparameter och en amplitudparameter. Medelst grund- frekvensparametern styrs en tonande ljudkälla så att den alstrar en puls eller en grupp av pulser med den av parametern givna .20 40A pS 8.0685@.5 ifrekvensen. I beroende av om det rekonstruerade ljudet är tonande eller tonlöst väljes den tonande ljudkällans utsignal eller utsig- nalen från en bruskälla. Den valda utsignalen matas till ljudsyn- tetiseringsfiltret, och storleken av en signal vid detta filters ingång eller utgång styrs medelst amplitudparametrarna. LSP-paramet- ranna 01 odi9i_utsättes för cosinustransformering med hjälp av I parametertransformeringsorgan i syfte att alstra ~2cos då och -2cos 9í vilka används som styrparametrar för kontroll av koeffi- cienterna för ljudsyntetiseringsfiltrets andragradsfilter i mot- svarighet till parametrarna. Medelst interpoleringsorgah inter- Apoleras styrparametrarna i form av de cosinustransformerade LSP-parametrarna -Zcos då och -Zcos Qi; Interpoleringsorganen kan även-användas för interpolering av amplitudparametern.The procedure for obtaining the LSP parameters is as follows. As a first measure, the autocorrelation coefficients of the speech wave are formed at intervals of, for example, 10 to 20 ms, and as a second measure, the prediction coefficients Mi of the transmission function H (Z) are extracted from these autocorrelation coefficients. As a third operation, the solutions of the two polynomials P (Z) and QCZ) are formed from the prediction coefficients based on the expression (2), thus obtaining the LSP parameters ha and Gi. By setting the coefficients of the synthesis filter using the parameters representing the spectral envelope information of the number, a filter can be obtained whose transfer function H (Z) is equivalent to this spectral envelope. The transfer function of the feedback loop of the synthesis filter is achieved in the form of a cascade of quadratic filters, the zeros of which lie on a unit circle in the Z-plane, as indicated by the expressions (S) and É (6). Since these two quadratic filters have an identical structure, the construction can be simplified by multiple use of a quadratic filter using time division, ie so-called pipeline operation. It is also possible to carry out the filtration procedure by means of a computer without performing the second-hand filters .._ ... sy f. As circuits. As described above, in the present invention the properties of the synthesis filter are checked by the parameters go and Gi, but in addition to these two LSP parameters are used, as is the case with hitherto used speech synthesizers of this kind, also a fundamental frequency parameter and an amplitude parameter. By means of the basic frequency parameter, a toned sound source is controlled so that it generates a pulse or a group of pulses with the .20 40A pS 8.0685 @ .5 frequency given by the parameter. Depending on whether the reconstructed sound is toned or voiceless, the output of the toning sound source or the output of a noise source is selected. The selected output signal is fed to the sound synthesizing filter, and the magnitude of a signal at the input or output of this filter is controlled by the amplitude parameters. The LSP parameter 01 odi9i_ is subjected to cosine transformation by means of I parameter transformation means in order to generate ~ 2cos then and -2cos 9í which are used as control parameters for controlling the coefficients of the sound synthesis filter's quadratic filter in accordance with the parameters. By means of interpolation means inter- Apolate the control parameters in the form of the cosine-transformed LSP parameters -Zcos then and -Zcos Qi; The interpolation means can also be used to interpolate the amplitude parameter.

LSP-parametrarna wa och Gi 'har utomordentliga interpolerings- egenskaper, och interpoleringen utföres med tidsmellanrum lika med samplingsperioden eller dubbla samplingsperioden av det ur- sprungliga ljudet vid alstringen av parametrarna; exempelvis upp- dateras lSP-parametrerna ¿u& och Gi vid varje ram om 20 ms, var- jämte parametrarna inom varje ram interpoleras ytterligare var ' 125 ps. Det är även möjligt att utföra interpoleringen på LSP-pa- rametrarna aa och Qi och omvandla dem till styrparametrarna.The LSP parameters wa and Gi 'have excellent interpolation properties, and the interpolation is performed at time intervals equal to the sampling period or double the sampling period of the original sound in the generation of the parameters; for example, the lSP parameters ¿u & and Gi are updated at each frame of 20 ms, and the parameters within each frame are further interpolated every 125 ps. It is also possible to perform the interpolation on the LSP parameters aa and Qi and convert them to the control parameters.

LSP-parametrerna» hä ochv 9- har liten informationsmängd per ram jämfört med_styrparametrårna för tidigare talsyntetise- ringsfilter och har utomordentliga interpoleríngsegenskaper. Följ-_ 'aktligen är det lämpligt att överföra eller lagra LSP~parametrarna nä och Gi som de är, och det är även möjligt att omvandla de mot- tagna eller rekonstruerade LSE-parametrarna .ak cch- Gi till styrparametrar för syntetiseringsfilter använda i andra talsynte- tiseringssystem¿ exempelvis till PÄRCOR-koefficienter eller lin- jära predikteringskoefficienter.På detta vis kan LSP-parametrarna aa och Qi även användas i befintliga talsyntetisatorer. Den i .enlighet ;med föreliggande uppfinning utförda talsyntetisatorn -kan användas ej endast vid syntetisering av vanligt tal utan även för-syntetiseríng av andra ljud såsom en tidsignalton, en alarm-g ton, ljudet från ett musikinstrument och dylikt. I .__ I jUppfinningen“beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning. Pig. 1 är ett blockschema som illustrerar den grundläggande uppbyggnaden av en utföríngsform av den enligt upp- finningen utförda ljudsyntetisatorn. Pig. 2 är ett blockschema~ för ett speciellt utföringsexempel av ljudsyntetisatorn enligt .zo_ 40 Å) "soo6ssu+5 ,_ß. 'föreliggande uppfinning. fig. 3_är ett kopplingsschema som visar exempel på i syntetiseringsfiltersektionen ingående första- och andragradsfilter. Pig. 4A är ett schema som illustrerar ett exem- pel på syntetiseringsfilterenheten för det fall att analyserings- graden är jämn. šig. 4B är ett schema som illustrerar ett exempel på syntetiseringsfilterenheten för det fall att analyseringsgra- den är udda. Fig. 5 är ett kurvdiagram som illustrerar förhållan- det mellan LSP-parametrarna .ak och Qí och talspektrets envelopp.The LSP parameters »hä ochv 9- have a small amount of information per frame compared to the control parameters for previous speech synthesis filters and have excellent interpolation properties. Consequently, it is convenient to transfer or store the LSP parameters nä and Gi as they are, and it is also possible to convert the received or reconstructed LSE parameters .ak cch- Gi to control parameters for synthesis filters used in other speech synthesis systems¿ for example to PÄRCOR coefficients or linear prediction coefficients.In this way, the LSP parameters aa and Qi can also be used in existing speech synthesizers. The speech synthesizer made in accordance with the present invention can be used not only in synthesizing ordinary speech but also pre-synthesizing other sounds such as a time signal tone, an alarm tone, the sound of a musical instrument and the like. In the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. Pig. 1 is a block diagram illustrating the basic structure of an embodiment of the sound synthesizer according to the invention. Pig. Fig. 2 is a block diagram of a particular embodiment of the sound synthesizer according to the present invention; Fig. 3 is a circuit diagram showing examples of first and second degree filters included in the synthesis filter section. Fig. 4A is a block diagram. diagram 4B is a diagram illustrating an example of the synthesis filter unit in case the degree of analysis is odd. Fig. 5 is a graph showing the relationship. - that between the LSP parameters .ak and Qí and the envelope of the speech spectrum.

Fig. 6 är ett kopplingsschema som illustrerar ett speciellt utfö- ringsexempel på syntetiseringsfilterenheten när analyseringsgra- den är 4. Pig. 7 är ett kretsschema som illustrerar ett speciellt utföringsexempel på syntetiseringsfilterenheten erhållet genom ekvivalentomvandling av den i fig. 6 visade kretsen. Fíg. 8 är ett kopplingsschema som visar ett visst exempel på syntetiserings- filterenheten när analyseringsgraden är 5. Pig. 9 är ett krets- schema som visar ett speciellt utföringsexempel på syntetiserings- filterenheten erhållet genom ekvivalentomvandling av den i fig. 8 visade kretsen. Fig. 10 är ett blockschema som återger ett exempel på syntetiseringsfilterenheten vid användning av tidsuppdelad be- räkning. Fig. 11A-111 är tidsschemor som visar sígnalvariationer- na vid olika punkter under drift av den i fig. 10 visade filter- enheten. fig. 12 är ett kopplingsschema som visar det fall då den enligt fig. 11 uppnådda filterfunktionen åstadkommes medelst en 1 seriekoppling av filter. Pig. 13 är ett blockschema som belvser ett exempel på syntetiseringsfiltret vid användning av en mikro- dator. Pig. 14A är ett kurvdiagram som visar effektens variation med tiden vid ástadkommande av ljudföljden "ba ku o N ga".Fig. 6 is a circuit diagram illustrating a particular embodiment of the synthesizing filter unit when the degree of analysis is 4. Figs. 7 is a circuit diagram illustrating a particular embodiment of the synthesizing filter unit obtained by equivalent conversion of the circuit shown in FIG. Fig. 8 is a circuit diagram showing a certain example of the synthesis filter unit when the degree of analysis is 5. Figs. 9 is a circuit diagram showing a particular embodiment of the synthesizing filter unit obtained by equivalent conversion of the circuit shown in FIG. Fig. 10 is a block diagram showing an example of the synthesizing filter unit using time division calculation. Figs. 11A-111 are timing charts showing the signal variations at different points during operation of the filter unit shown in Fig. 10. Fig. 12 is a circuit diagram showing the case where the filter function achieved according to Fig. 11 is achieved by means of a series connection of filters. Pig. 13 is a block diagram illustrating an example of the synthesis filter using a microcomputer. Pig. 14A is a graph showing the variation of the effect with time in producing the "ba ku o N ga" sound sequence.

Pig. 14B är ett kurvdiagram som visar LSP-parametrarnas dä och Gi förändring med tiden vid åstadkommande av ljudföljden g "ba-ku o N ga". fig. 15 är ett kurvdiagram som visar LSP-paramet- rarnas dai och Gi relativa frekvensfördelning. Fig. 16 är ett kurvdíagram som visar förhållandet mellan antalet kvantiseríngs- -bitar per ram och den av kvantiseringen förorsakade spektraldis- torsionen. Pig. 17 är ett kurvdiagram som visar förhållandet mel- lan den av interpoleringen förorsakade spektraldistorsionen och' ramlängden i det fall att parametrarna interpolerats. Fig. 18 är ett blockschema som visar ett exempel på syntetisering av tal genom omvandling av LSP-parametrarna åå och Gi till o9parametrar.Pig. 14B is a graph showing the da and Gi change of the LSP parameters over time in producing the sound sequence g "ba-ku o N ga". Fig. 15 is a graph showing the relative frequency distribution of the LSI parameters dai and Gi. Fig. 16 is a graph showing the relationship between the number of quantization bits per frame and the spectral distortion caused by the quantization. Pig. 17 is a graph showing the relationship between the spectral distortion caused by the interpolation and the frame length in the event that the parameters are interpolated. Fig. 18 is a block diagram showing an example of synthesizing speech by converting the LSP parameters yy and Gi to o9 parameters.

Vid anordningen enligt fig. 1 matas de karakteristiska para- i metrarna för det tal som skall syntetiseras till ingångsklämman __20 so_ Ao' . _ ._ .._....flfi. . -f«w-.«-A-...a.qeuww.flwf-.-.w _ __: f _.. _ Wfivwfwa? __? _V_,,._7,: ..,. fwïçwwwmwgwnrm al . 1 8006350-5 _11 på ett gränssnitt 12 med_regelbundna tidsmellanrum (benämnes hädanefter "ramperiod"), exempelvis var 20 ms, samt kvarhålles eller lagras i detta gränssnitt 121 Av de på detta sätt ínmatade parametrarna tillföres LSP-parametrarna aa och Qi, vilka indike- rar spektralenvelopninformation, till en parameteromvandlings- enhet 13, under det att av de ljudkälleinformationsindikerande parametrarna-matas amplitudinformationen till en parameterinter- poleringsenhet 14 och övriga parametrar - dvs information avseende talets grundtonsperiod (tonhöjd) och information angivande huru- vida talet är tonande eller tonlöst - till en ljudkällesignal-_ generatorenhet 15. A '_ Aj I parameteromvandlingsenheten 13 transformeras de fnmatade LSP-parametrarna_ aå och Gi till styrparametrar -Zcos aa och -Zcos Gi för en syntetiseríngsfilterenhet 16 och dessa styrpara- metrar matas till parameterinterpoleringsenheten 14. I sistnämnda enhet 14 beräknas med regelbundna tidsintervall ínterpolerings- värdena för styrparametrarna och amplitudparametern så att spek- tralenveloppen kan undergå en jämn förändring. De på detta sätt interpolerade styrparametrarna matas till syntetiseringsfilter- enheten 16, under det att amplítudparametern tillföres till gene- ratorenheten 15. I denna alstras en ljudkšllesignal i beroende av' talkarakteristika på basis av information avseende dels tonhöjd, dels huruvida ljudetär tonande eller tonlöst. Den på detta sätt erhållna ljudkällesígnalen matas till syntetiseríngsfilterenheten 16 tillsammans med den interpolerade ljudkälleamplitudparametern.In the device according to Fig. 1, the characteristic parameters of the number to be synthesized are fed to the input terminal __20 so_Ao '. _ ._ .._.... ..... . -f «w -.« - A -... a.qeuww. fl wf -.-. w _ __: f _ .. _ W fi vwfwa? __? _V _ ,, ._ 7 ,: ..,. fwïçwwwmwgwnrm al. 11 8006350-5 _11 on an interface 12 at regular intervals (hereinafter referred to as "frame period"), for example every 20 ms, and is retained or stored in this interface 121 Of the parameters entered in this way, the LSP parameters aa and Qi are applied, which indicate spectral envelope information, to a parameter conversion unit 13, while the amplitude information of the sound source information indicating parameters is fed to a parameter interpolation unit 14 and other parameters - ie information regarding the fundamental fundamental period (pitch) of the speech and information indicating whether the speech is tonal or voiceless - to an audio source signal generator unit 15. A '_ Aj In the parameter conversion unit 13, the input LSP parameters_aa and Gi are transformed into control parameters -Zcos aa and -Zcos Gi for a synthesizing filter unit 16 and these control parameters are fed to the parameter interpolation unit 14. In the latter 14 is calculated with regular time intervals interpolation v the values of the control parameters and the amplitude parameter so that the spectral envelope can undergo an even change. The control parameters interpolated in this way are fed to the synthesizing filter unit 16, while the amplitude parameter is supplied to the generator unit 15. In this a sound source signal is generated depending on speech characteristics on the basis of information regarding pitch and whether sound is toned or toneless. The sound source signal thus obtained is fed to the synthesizing filter unit 16 together with the interpolated sound source amplitude parameter.

I filterenheten 16 åstadkommas syntetíserat tal från ljudkälle- signalen och styrparametrarna.-Utsignalen från filterenheten 16 ,matas till en digital/ana1og-omvandlarenhet 17 och ger vid dennas utgångsklämma 18 upphov till en analog signa1._En styrkrets 19 alstrar olika klocksignaler för korrekt aktivering av talsynteti- satorn och matar dessa signaler till de olika enheterna. _ l _ Fig. 2 visar i utförligare form varje kretsenhet í fig. 1.In the filter unit 16, synthesized speech from the sound source signal and the control parameters is provided. The output signal from the filter unit 16 is fed to a digital / analog converter unit 17 and gives rise to an analog signal at its output terminal 18. A control circuit 19 generates various clock signals for correct activation. the speech synthesizer and feeds these signals to the various units. Fig. 2 shows in more detail each circuit unit in Fig. 1.

,Under varje ramperiod tillföres information avseende talets to- nande eller tonlösa ljud från gränssnittet 12 till ett register 23 för tonande ljud och ett register 24 för tonlösa ljud, varjämte en talfrekvensparameter angivande talets tonhöjd lagras i ett tønhöjasyegisrer zs. sistnämnda registers zsinnehåil fa; förrn- _ ställa en nedåträknande räknare 27. Denna nedräknas medelst till- en klämma 26 matade pulser av en viss samplingsfrekvens, och varje gång dess innehåll blir noll förinställes ånyo räknaren i motsva- j 10 izo 240 W.................-._~@.»_.: . . ..«._ »- àoossso-s A r g_8 'righet till tonhöjdsregistrets 25 innehåll och samtidigt tillför den en puls till en grind 31. Till denna grind 31 matas utsignalen från registret 23 för tonande ljud samt en eller flera utpulser från en pulsgenerator Z8, och när dessa pulser sammanfaller matas innehållet i ett ljudkälleamplitudregister 34 via grinden 31 till en adderare 32. När ett tonande ljud skall syntetiseras matas med andra ord amplitudinformationen till adderaren 32 från amplitudre- gistret 34 vid varje period av grundtonsfrekvensen i tonhöjdsre- gístret 25. Amplitudinformationen från registret 34 årahärvid för- inställt från interpoleringskretsen 14.- 2 När det ljud som skall syntetíseras är tonlöst, matas regist- rets 24 utsignal och en pseudoslumpseriepuls från en pseudoslump- generator 36 till en grind 37, och varje gång dessa båda insigna- ler sammanfaller tillföres amplitudinformationen i amplitudregist- ret 34 till adderaren 32 via grinden 37. Den från adderaren.32 härvid härledda ljudkällesignalen förstärks om så erfordras av en förstärkare 39 och matas därefter till talsyntetiseringsfilter- enheten 16. _ I V I parameteromvandlingsenheten 13 inmatas under varje rampe- ríod LSP-parametrarna Må och Qi och amplitudparametern i ett re- gíster_21 från gränssnittet 12. LSP-parametrarna Lüi och Gi till- föres till en parameteromvandlare 22, i vilken de omvandlas till- styrparametrarna -Zcos qâ och -Zcos Si. Omvandlaren 22 utgöres exempelvis av en omvandlingstabell i ett läsminne, som är utfört så, att access medelst adresser svarande mot ¿Qí och Gi medför utläsning av -Zcos då och -Zcos Gi. Ett skiftregister 20 tillföres omväxlande parameteromvandlarens 22 utsignal och den i registret 21 lagrade amplitudparametern samt omvandlar dem till en seriesig- nal) som matas till parameterínterpoleríngsenheten 14; Vid det visade utföringsexemplet är parameterinterpolerings- enheten 14 inrättad att utföra linjär interpolering. Vid tillslag av en strömställare 29 matas de till en ram hörande parametrarna -till en subtraherare 30, i vilken differensen bildas mellan den aktuella parametern och den tidigare ramens parameter, som till- föres från en adderare 33. Denna differens överföres via en ström- ställare 91 till ett differensvärderegister 38 för lagring. Ström- ställaren 91 omkastas sedan till detta registers 38 utgång så att registerinnehållet bringas cirkulera. Vid denna tidpunkt uttages registrets 38 innehåll från bitpositioner över en förutbestämd' bitposition och matas till adderaren 33, där nämnda innehåll ~@§_ _ ~.~,..,:.._,=.» ,,._ 1. '_ d; _20 40* 19- 4 t 4 sooss5o-5 ' adderas till innehållet i ett interpoleringsresultatregíster 92.- -Om parameteruppdateringsperioden exempelvis är 16 ms; är det er; forderligt att alstra interpoleringsparametrar 128 gånger under en ramuppdateringsperiod. Interpoleringsstegets bredd är härvid det värde som erhålles genom dividering av differensvärdet med 128, vilket åstadkommes genom att differensvärdet i registret 38 skiftas sju bitar åt den mindre signifikanta sidan. Resultatet av addítionen i adderaren 33 tillföres till interpoleringsresul- tatregistret 92 och används samtidigt även såsom utsignal från» parameterinterpoleringsenheten 14. På detta sätt härleds från adderaren 33 de värden som erhålles genom att vid varje cirkula- tion i registret 38 sekventiellt addera,värden svarande mot end gång, två gånger, tre gånger, .. skillnadsregistrets 38 skifta- de värde till föregående rams parameter, som finns lagrad i re- gistret 92. ' I Vid detta exempel används parameterinterpoleringsenheten 14 på tidsuppdelningsbasis för styrnarametern och amplitudparametern; varvid således - ehuru dock ej visat - styrparametern och amplitud- parametern interpoleras omväxlande och interpoleringsresultatre- gistret 92 används gemensamt för båda parametrarna. Den i enheten 14 interpolerade amplitudparametern matas till amplitudinforma- 4 tionsregistret 34 i signalgeneratorenheten 15, under det att den“ på nyssnämnt sätt interpolerade styrparametern matas till filter- enheten 16 såsom information för inställning av kretsens filter- koefficient. Parameteruppdateringstiden, dvs ramperioden, väljes sa att den ligger vid 10-20 ms, och interpoleringsperioden väljes' så att den sträcker sig mellan ett och två samplingsintervall.During each frame period, information regarding the toning or voiceless sound of the speech is supplied from the interface 12 to a register 23 for toning sounds and a register 24 for voiceless sounds, and a speech frequency parameter indicating the pitch of the speech is stored in a pitch zs register. the latter registers zsinnehåil fa; set a down-counting counter 27. This is counted down by means of a terminal 26 fed pulses of a certain sampling frequency, and each time its content becomes zero the counter is again preset to the equivalent j 10 240 240 ........ .........-._ ~ @. »_ .:. . .. «._» - àossso-s A r g_8 'to the content of the pitch register 25 and at the same time it supplies a pulse to a gate 31. To this gate 31 the output signal from the register 23 for toning sounds and one or more pulses from a pulse generator is fed Z8, and when these pulses coincide, the contents of a sound source amplitude register 34 are fed via the gate 31 to an adder 32. In other words, when a toned sound is to be synthesized, the amplitude information is fed to the adder 32 from the amplitude register 34 at each period of the fundamental frequency in the pitch register 25. When the sound to be synthesized is toneless, the output signal of the register 24 and a pseudo-random series pulse are fed from a pseudo-random generator 36 to a gate 37, and each time these two input signals are amplified. coincides, the amplitude information in the amplitude register 34 is supplied to the adder 32 via the gate 37. This is obtained from the adder 32. The audio source signal is amplified if required by an amplifier 39 and then fed to the speech synthesis filter unit 16. The IVI parameter conversion unit 13 is input during each ramp period the LSP parameters Må and Qi and the amplitude parameter in a register_21 from the interfaces 12. The LPi parameter and Gi is applied to a parameter converter 22, in which they are converted to the control parameters -Zcos qâ and -Zcos Si. The converter 22 consists, for example, of a conversion table in a read-only memory, which is designed such that access by means of addresses corresponding to ¿Qi and Gi results in reading of -Zcos then and -Zcos Gi. A shift register 20 is alternately applied to the output signal of the parameter converter 22 and the amplitude parameter stored in the register 21 and converts them into a series signal which is fed to the parameter interpolation unit 14; In the embodiment shown, the parameter interpolation unit 14 is arranged to perform linear interpolation. When a switch 29 is switched on, the parameters belonging to a frame are fed to a subtractor 30, in which the difference is formed between the current parameter and the parameter of the previous frame, which is supplied from an adder 33. This difference is transmitted via a switch 91 to a difference value register 38 for storage. The switch 91 is then reversed to the output of this register 38 so that the register contents are circulated. At this time, the contents of the register 38 are taken from bit positions over a predetermined bit position and fed to the adder 33, where said contents ~ @ §_ _ ~. ~, ..,: .._, =. » ,, ._ 1. '_ d; _20 40 * 19- 4 h 4 sooss5o-5 'is added to the contents of an interpolation result register 92.- -If the parameter update period is, for example, 16 ms; is it you; required to generate interpolation parameters 128 times during a frame update period. The width of the interpolation step is in this case the value obtained by dividing the difference value by 128, which is achieved by shifting the difference value in the register 38 seven bits to the less significant side. The result of the addition in the adder 33 is applied to the interpolation result register 92 and is also used at the same time as an output signal from the parameter interpolation unit 14. In this way, the values obtained by sequentially adding at each circulation in the register 38, values corresponding to end time, twice, three times, .. the difference value of the difference register 38 to the parameter of the previous frame, which is stored in the register 92. In this example, the parameter interpolation unit 14 is used on a time division basis for the controller parameter and the amplitude parameter; thus - although not shown - the control parameter and the amplitude parameter are interpolated alternately and the interpolation result register 92 is used jointly for both parameters. The amplitude parameter interpolated in the unit 14 is fed to the amplitude information register 34 in the signal generator unit 15, while the control parameter just interpolated in the manner just mentioned is fed to the filter unit 16 as information for setting the filter coefficient of the circuit. The parameter update time, i.e. the frame period, is selected so as to be at 10-20 ms, and the interpolation period is selected so as to extend between one and two sampling intervals.

Interpoleringsmetoden är inte begränsad till linjär interpolering utan kan även utgöras av andra interpoleringstyper. Det väsentliga är att jämna variationer erhålles hos interpoleringsparametrarna;_ Syntetiseringsfilterenheten 16 är försedd med en slinga för återmatning av utsignalen via med varandra parallellkopplade fil- .terkretsar 41 och 42. Den interpolerade styrparametern tillföres till dessa kretsar 41 och 42 via en ingångsklämma 44, och kret- sarnas 41 och 42 utsignaler adderas i en adderare 43, vars utsig- nal i sin tur adderas till fílterenhêtens 16 insignal i en adde- rare 45. Utsignalen från denna adderare återmatas till filterkret- sarna 41 och 42 samt tillföres samtidigt till en utgångsklämma 55.The interpolation method is not limited to linear interpolation but can also consist of other types of interpolation. The essential thing is that even variations are obtained in the interpolation parameters; the synthesizing filter unit 16 is provided with a loop for feeding back the output signal via interconnected filter circuits 41 and 42. The interpolated control parameter is supplied to these circuits 41 and 42 via an input terminal and terminal 44. the outputs of circuits 41 and 42 are added to an adder 43, the output of which is in turn added to the input of the filter unit 16 in an adder 45. The output of this adder is fed back to the filter circuits 41 and 42 and is simultaneously supplied to an output terminal. 55.

För vardera av filterkretsarna 41 och 42 används en krets som har ett antal nollställen på enhetscirkeln i det komnlexa " ut' trwdnr'~ii---«n-u«~f-n~*n~«~' "I I f ""*_:hf> _20 *ZS 40k .tionen 1-2cos Qi Z+Z 'utsignalen från multiplikatorn 63 adderas i en adderare 71, och aoossso-s 4 ,_*° “planetr Båda filterkretsarna 41 och 42 kan bestå av en flerstegs kaskadkoppling av första och/eller andra gradens filter. I det fall att filterkrejsarna är utförda som digitala filter kan man använda sig antingen av ett förstagradsfilter,_exempelvis det i fig. SA visade; som består av en fördröjningskrets 51 med en för- dröjning av en samplingsperiod och en adderare för addering av kretsens 51 fördröjda utsignal och en icke fördröjd insignal, av ett andragradsfilter såsom det i fig. SB visade, vilket består av två fördröjningskretssteg 51 och adderaren 52 för addering av den fördröjda utsignalen och den icke fördröjda insignalen, eller av ett andragradsfilter såsom det i fíg. 3C visade, vid vilket adde- raren 52 adderar dels utsignalen från en multiplikator 53 inrät- tad att multiplidera den fördröjda utsignalen från en fördröj-4 V ningskrets 51 med -Zcos Gài, dels utsignalen från två fördröj- ningskretsar 51 och dels den icke fördröjda insignalen. De i g. 3A, 3B och BC visade filtren har överföringsfunktionerna 1ïZ, 1-ZZ resp. 1-Zcos wí Z+Z2. med högre gradtal. g _ _ Antalet dylika filter och dessas kombination beror på analy- ' seringsgraden och väljes enligt fig. 4A eller 4B i beroende av om analyseringsgraden är jämn eller udda, l fig, 4A är analyserings- graden 10, dvs ett jämnt tal, och filterkretsen 41 utgöres av en seriekoppling av ett förstagradsfilter 56 med överföringsfunktio- Det är även möjligt att använda filter nen 1-Z och andragradsfilter 57-61, vardera med överföringsfunk- Z+Z2. Utsignalen vid utgàngsklämman 55 multipli- tionen 1-Zcos oaí ceras med +1/2 i en multiplikator 63 och matas till seriekopplingf en. Utsignalen från det sista stegets andragradsfilter 61 och ut- signalen från multiplikatorn 63 adderas med varandra i en adderare. 62, och den därvid uppkomna utsignalen matas till adderaren 43. ~ I filterkretsen 42 matar multiplikatorns 63 utsignal_en.s.~ 'op ling bestående av ett-förstagradsfilter 64 med överföringsfunktio~ . nen 1+Z och andragradsfilter 65-69, vardera med överföringsfunk- 2; Utsignalen från denna seriekoppling och' dennas utsignal matas till adderaren 43. Multiplikatorerna 53 i andragradsfiltren 57-61 ges de respektive styrparametrarna a1 = -2cosco1 till as = -Zcoscas. Multiplikatorerna 53 i andra- gradsfiltren 65-69 ges de respektive styrparametrarna bï = -2cos'G1 till bs = -Zcos 95.For each of the filter circuits 41 and 42, a circuit having a number of zeros on the unit circle is used in the complex "ut 'trwdnr' ~ ii ---« nu «~ fn ~ * n ~« ~ '"II f" "* _: The output signal from the multiplier 63 is added in an adder 71, and aosstso-s 4, _ * ° “planets Both filter circuits 41 and 42 may consist of a multi-stage cascade of the first and / or second degree filters. In the case that the filter circuits are designed as digital filters, one can use either a first-degree filter, for example the one shown in Fig. SA; consisting of a delay circuit 51 with a delay of a sampling period and an adder for adding the delayed output signal of the circuit 51 and a non-delayed input signal, of a quadratic filter such as that shown in Fig. SB, which consists of two delay circuit stages 51 and the adder 52 for adding the delayed output signal and the non-delayed input signal, or of a quadratic filter such as that in FIG. 3C shows, in which the adder 52 adds on the one hand the output signal from a multiplier 53 arranged to multiply the delayed output signal from a delay 4 V circuit 51 by -Zcos Gài, on the other hand the output signal from two delay circuits 51 and on the other hand the non-delayed the input signals. The filters shown in g. 3A, 3B and BC have the transfer functions 1ïZ, 1-ZZ resp. 1-Zcos as Z + Z2. with higher degrees. The number of such filters and their combination depends on the degree of analysis and is selected according to Fig. 4A or 4B depending on whether the degree of analysis is even or odd, in Fig. 4A the degree of analysis is 10, i.e. an even number, and the filter circuit 41 consists of a series connection of a first-degree filter 56 with transfer function- It is also possible to use filters 1-Z and second-degree filters 57-61, each with transfer function Z + Z2. The output signal at the output terminal 55 multiplication 1-Zcos is plotted by +1/2 in a multiplier 63 and fed to the series connection. The output of the last stage quadratic filter 61 and the output of the multiplier 63 are added to each other in an adder. 62, and the resulting output signal is fed to the adder 43. In the filter circuit 42, the output signal of the multiplier 63 is supplied, consisting of a first-degree filter 64 with transfer function. 1 + Z and quadratic filters 65-69, each with transfer function- 2; The output of this series connection and its output are fed to the adder 43. The multipliers 53 in the quadratic filters 57-61 are given the respective control parameters a1 = -2cosco1 to as = -Zcoscas. The multipliers 53 in the quadratic filters 65-69 are given the respective control parameters bï = -2cos'G1 to bs = -Zcos 95.

Fig. 4B visar det fall då analyseringsgraden är 11, dvs ett u. . sooßßso-5 Ä 111 udda tal. I filterkretsen 41 är det vid fig. 4A använda första- gradsfiltret 56 utelämnat och i stället används ett andragrads- filter 72 med överföringsfunktionen 1-Z2. I filterkretsen 42 är förstagradsfiltret 64 utelämnat och_i stället används ett andra- gradsfílter 73 som givits en parameter bó = -Zcos 96.Fig. 4B shows the case where the degree of analysis is 11, i.e. a u. sooßßso-5 Ä 111 odd numbers. In the filter circuit 41, the first-degree filter 56 used in Fig. 4A is omitted and instead a second-degree filter 72 with the transfer function 1-Z2 is used. In the filter circuit 42 the first-degree filter 64 is omitted and instead a second-degree filter 73 is used which is given a parameter bó = -Zcos 96.

I filterkretsarna 41 och 42 representerar styrparametrarna ha och Qi anti-resonansfrekvenser, vid vilka filterkretsarnas 41 och 42 utsignaler blir 0,5. För det fall att filterkretsarnas 41 och 42 anti-resonansfrekvenser ligger i närheten av varandra, kom- mer således adderarens 43 utsignal att bli nära ett, varvid åter- ' kopplingsslingans förstärkning blir nära ett. Som resultat härav uppträder hög resonanskarakteristik vid utgångsklämman 55. Härvid! är uJ1 -tas och 91 - 95 anti-resonansfrekvenser karakteristiska för talets spektralenveloppinformation. Dessa parametrar och spek-' tralenveloppkarakteristiken står i sådant förhållande till varand-9 ra som áskådliggöres i fig. 5, från vilken det framgår att spekt- rets resonanskarakteristik kan uttryekas medelst avståndet mellan angränsande parametrar. Dessa parametrar har följande relation: 0 < 91 < a) < 62 1 < Gi < ag < 0- (8f) Syntetiseríngsfiltret har den egenskapen att det är stabilt när ovanstående villkor är uppfyllt. _ ' É ' Ä Närmast följer en beskrivning av ett speciellt utförings- exempel på syntetiseringsfilterenheten 16. I motsvarighet till termen inom klammer i uttryckets (7) nämnare erhålles följande identiska ekvationer från uttrycket (5): P/2 V P(Z) - 1 = (1 - 2)_nl(1 - 2 wßwaß + 22) f 1 1= ' - P 2- á 1 2 = z{(&l + Z) + (aidèl 4' z)jll(lv+ ajz. + z 2 _ ' V- ñáí(l + a¿Z + Z2)} (9) J: - » ip/2-1 _ ir _ ' - Q(Z) _ 1 = z{(bl + z) + 2 (b¿+l + Z) H*(l + b¿Z + 22) V i=1 a=l 1 /2 I , r + ñfl'(l + bjz + Z2)} (10) a=l _30 . 'konstruktion identiska med filtren 57 och 65, men koefficienternai isooss5o+s l _W2 bi = -Zcos 91 ) V (11)') O <4wí, Qi < W » Ett digitalt filter bildas som har en överföringsfunktion med en- bart poler och som approximerar den av uttrycket (1) givna spek-~ tralenveloppen, varvid de i uttrycken (7), (9) och (10) givna re- lationerna används. Fig. 6 visar det fall då P = 4. I fig. 6 an- vänds samma hänvisníngsbeteckningar som i fig¿ SB till fig. 4 för motsvarande detaljer. Insignalen från kfämman 54 adderas av adde- raren 45 till utsignalen från adderaren 43, och den därvid erhåll-. na utsignalen matas till utgångsklämman'55 samt multipliceras även i multiplikatorn 63 med +l/2. Sistnämnda multiplikation sva- rar mot multiplikationen i nämnaren i uttrycket (7). Multiplika- torns 63 utsignal matas till fördröjningskretsen 74, vars fördröj- i ningstid uppgår till en samplingsperiod, dvs enhetstiden. Den för- dröjda utsignalen tillföres såsom insígnal till vartdera av de_ båda andragradsfiltren.57 och 65, där_den matas till fördröjnings-_ kretsarna 51, multiplikatorerna 53 och adderaren 52. I de båda multiplikatorerna 53 multipliceras de respektive insignalerna med aï och b1 och de härvid bildade utsignalerna matas till en respek- _tive adderare 94 för addering med utsignalen från respektive fil- ters 57, 65 fördröjningskrets 51. Utsignalerna från de båda adde- rarna 94 matas till en gemensam adderare 81 och samtidigt även till en i respektive filter 57, 65 befintlig Aadderare 52 via för- dröjningsorgan 95 med en fördröjning svarande mot en samplings- I period; Utsignalerna från de båda adderarna 52 pâtryckes i form _ av utsignaler från respektive filter 57, 65 till andragradsfilt- ren 58 och 66 i nästa steg. Dessa filter 58 och 66 är till sin för multiplikatorerna 53 är az resp. bz. Utsignalen från vartdera filtrets adderare 94 matas till en adderare 82 för addering till 'adderarens 81 utsignal. Utsignalerna från adderarna 52 i de båda_ filtren 58 och 66 matas till adderaren 43 i och för subtrahering från varandra. Adderaren 43 tillföres dessutom utsignalen fràn' adderaren 82. _ g A Fördröjningskretsen 74 motsvarar Z utanför klamrarna i ut- A ; trycken (9) och (10), och filtren 57 och 58 bildar var sitt andra- § gradsfilter med överföringsfunktionen 1 + Z(a. + Z). På motsvaran~ J de sätt bildar filtren 65 och 66 var sitt andragradsfilter med w IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIä . _ ' . _* I (11 soossso-sh 1 ^ överföringsfunktionen 1 + Z(bj + 6); Följaktligen realiserar _ L 'seriekopplingen av andragradsfiltren-57 och 58 den tredje termen É inom klammer i uttrycket (9).'Fördröjningskretsen 51, multiplika- E term :Så ett* acimefafem 94 ii íaífitaet 5.6 feazliísšefizef (aifl v 233% med ” S denna krets och andragradsfiltret 57 realiseras således den andra termen inom klammer i_uttrycket (9), och utsignalen matas via ' adderaren 82 till adderaren 43.-Pördröjningskretsen 51, multipli- katorn 53 och adderaren 94 i andragradsfiltret 57 realiserar (a1 + Z), och utsignalen matas till adderaren 43 via adderarna 81 och 82. På detta sätt realiseras termerna inom klammer i ut- trycket (9) medelst andragradsfiltren 57; 58 och adderarna 43, 81,, 82, Pà motsvarande sätt realiseras termerna inom klammer i ut- trycket (10) av andragradsfiltren 65, 66 och adderarna 43, 81, 82. Uttrycken (9) och (10) skiljer sig formellt från varandra en- dast däri, att tecknen för den tredje termen inom klammer är olika, och till följd härav är tecknet för ínsignalen till adde- raren 43 olika- Adderaren 43, andragradsfiltren 57, 58, 65, 66, multiplikatorn 63 och fördröjningskretsen 74 realiserar således uttrycket (2), och det i fig. 6 visade kretsarrangemanget reali- serar uttrycket (1) i sin helhet. I dettahkretsarrangemang reali- seras uttrycken (9) och (10) genom att filterkretsen 41 bildas av en seriekoppling av P/2 andragradsfilter 57 och 58, respektive genom att filterkretsen 42 bildas av en seriekoppling av P/Z andragradsfilter 65 och 66 i àterkopplingsslingan, samt genom att noderna hos filterkretsens 41 andragradsfilter, dvs uttagen 96 A och 97, uttages från adderarnas 94 utgångssidor i syfte att med adderarna 81, 82 och 83 ge totalsummörna. Detta arrangemang för uttagning av utsignalerna från filterkretsarnas uttag kommer hädan- efter sägas vara av uttagsutgångstyp. 4 -AI fig. 6 är andragradsfiltren ordnade sa att värdet på j ökar i riktning mot adderaren 43 men de skulle även kunna vara ordnade så att värdet på 'jr avtar mot adderaren. Ett exempel på ;det senare visas i fig. 7, där utsignalen från fördröjningskret- sen 74 matas till andragradsfiltren 58 och 66, vilkas utsignaler via andragradsfiltren 57 och 65 matas till adderaren 43. Jämfört med fig. 6 har i fig. 7 varje andragradsfilters första och sista steg bytt plats; sålunda har kretsen 94 - inrättad att addera ut- signalerna från fördröjningskretsen 51 och multiplikatorn 53 -_ bytt plats med.fördröjningskretsen 95. Utsignalen från fördröj- 1 40 ningskretsen 74 matas via uttagen 96 och 97 till andragradsfilt- *r -Mwae f' f*- figurer-antages aoosasnis j e14 _rens 57 och 58 noder. Med andra ord är kretsarrangemanget i fig.6 av uttagsutgångstyp under det att kretsarrangemanget i fig. 7 är av uttagsingångstyp. Den krets som börjar med uttaget 96 och slu- tar med adderaren 43 utgör den andra termen inom klammern i ut- trycket (9). Kretsens 41 andragradsfilter 65 och 66 är bildade på motsvarande sätt. I samband med filterkretsen 41 multipliceras fördröjningskretsens 74 utsignal med -1 i multiplikatorn 98 i syfte att förverkliga minustecknet hos den tredje termen inom klammern i uttrycket (9). V När» p är udda erhålles från uttrycket (8) följande identis- ka uttryck svarande mot den inom klammer stående termen i uttryc- kets (7) nämnare.) V V ( -3)/2 ' i p(z) _ 1 = z{(a; + Z) + píšl (ai+l + Z)jëí(l + ajz + Z2) _ Z(píä)/2(l + a.Z + Z2)} (12) a=1 J s , (P-1)/2, Q(z) _ 1 = Z{(bl + Z) + .Eg a\bi+l + Z) . 1: I i _ _* 2 x _U (1 + b.Z + Z )} ' (13)- a=1 J s a, = -2cos 1 b_ = -2cos 1 _m 0 I likhet med vad som var fallet då p var udda realiseras från relationerna i uttrycken (7), (12) och (13) två typer avg) digitala filter benämnda uttagsutgångs- och uttagsingångstyp i enlighet med vad som åskádliggöres i fig. 8 och 9. I dessa båda p vara SQ I fig. 8 och 9 motsvarar förstagrads- filtret 72 (Z i den tredje termen inom klammer i uttrycket (13), och andragradsfiltret 73 skall ges sådana egenskaper att produk- terna av filtrens 65 och 66 överföríngsfunktioner (1 + b1Z + Z )~ och (1 ftbzz + zzy muitipiieeras med fbs + z). “figçw 2S 040 SÜÜGSSÛ-É Av fig. 6-9 är det uppenbart att den med +1/2 multiplíceran- de multiplíkatorn 63 och fördröjningskretsen 74 även kan vara placerade på andra platser í återkopplingsslíngan. Eftersom andra- gradsfíltren är av samma typ är det möjligt att förenkla kretsen ("hårdvaran") genom att kretsarrangemanget utföres så att man på tidsmultiplexbasis använder en multiplikator S3, adderarna S2 och 94 och fördröjningskretsarna 51 och 95 för realisering av ett andragradsfilter. Fig. 10 illustrerar det fall då det i fig. 12 som exempel visade filtret är inrättat att arbeta enligtrtidsupp- delningsförfarandet. I detta exempel gäller p = 10 och en från interpoleringskretsen härrörande parametergrupp fullbordas inom .en tidsperiod svarande mot 176 klockpulser. I fig. 10 används sam- ma hänvisningsbeteckningar som i fíg. 12 för mot varandra svaran- de delar. Ingångssídan av ett 16-bitars statiskt skiftregister 74, som utför fördröjningskretsens 74 funktion, omkopplas medelst en strömställare S1 mellan sin egen utgång och adderarens 45 utgång.In the filter circuits 41 and 42, the control parameters ha and Qi represent anti-resonant frequencies, at which the output signals of the filter circuits 41 and 42 become 0.5. Thus, in the event that the anti-resonant frequencies of the filter circuits 41 and 42 are close to each other, the output signal of the adder 43 will become close to one, the gain of the feedback loop becoming close to one. As a result, a high resonance characteristic occurs at the output terminal 55. Here! uJ1 -tas and 91-95 anti-resonant frequencies are characteristic of speech spectral envelope information. These parameters and the spectral envelope characteristics are in such a relationship to each other as illustrated in Fig. 5, from which it appears that the resonant characteristics of the spectra can be expressed by the distance between adjacent parameters. These parameters have the following relation: 0 <91 <a) <62 1 <Gi <ag <0- (8f) The synthesis filter has the property that it is stable when the above conditions are met. Next follows a description of a special embodiment of the synthesizing filter unit 16. Corresponding to the term in parentheses in the denominator of the expression (7), the following identical equations are obtained from the expression (5): P / 2 VP (Z) - 1 = (1 - 2) _nl (1 - 2 wßwaß + 22) f 1 1 = '- P 2- á 1 2 = z {(& l + Z) + (aidel 4' z) jll (lv + ajz. + Z 2 _ 'V- ñáí (l + a¿Z + Z2)} (9) J: - »ip / 2-1 _ ir _' - Q (Z) _ 1 = z {(bl + z) + 2 (b ¿+ L + Z) H * (l + b¿Z + 22) V i = 1 a = l 1/2 I, r + ñ fl '(l + bjz + Z2)} (10) a = l _30.' construction identical to filters 57 and 65, but the coefficients in isoss5o + sl _W2 bi = -Zcos 91) V (11) ') O <4wí, Qi <W »A digital filter is formed which has a transfer function with only poles and which approximates the spectral envelope given by the expression (1), the relations given in the expressions (7), (9) and (10) being used. Fig. 6 shows the case where P = 4. In Fig. 6 the same reference numerals are used as in Fig. SB to Fig. 4 for corresponding details. The input signal from the core 54 is added by the adder 45 to the output signal from the adder 43, and it is thereby obtained. the output signal is fed to the output terminal '55 and is also multiplied in the multiplier 63 by + l / 2. The latter multiplication corresponds to the multiplication of the denominator in the expression (7). The output signal of the multiplier 63 is supplied to the delay circuit 74, the delay time of which amounts to a sampling period, i.e. the unit time. The delayed output signal is applied as an input to each of the two quadratic filters 57 and 65, where it is supplied to the delay circuits 51, the multipliers 53 and the adder 52. In the two multipliers 53 the respective inputs are multiplied by a1 and b1 and the the output signals formed are fed to a respective adder 94 for addition with the output signal from the delay circuit 51 of the respective filters 57, 65. The output signals from the two adder 94 are fed to a common adder 81 and at the same time also to one in the respective filters 57, 65 existing Adder 52 via delay means 95 with a delay corresponding to a sampling period; The output signals from the two adders 52 are applied in the form of output signals from the respective filters 57, 65 to the quadratic filters 58 and 66 in the next step. These filters 58 and 66 are theirs for the multipliers 53 are az and bz. The output signal from each filter's adder 94 is fed to an adder 82 for addition to the output of the adder 81. The output signals from the adders 52 in the two filters 58 and 66 are fed to the adder 43 for subtraction from each other. The adder 43 is also supplied with the output signal from the adder 82. A g The delay circuit 74 corresponds to Z outside the staples in the output A; the pressures (9) and (10), and the filters 57 and 58 each form a second-degree filter with the transfer function 1 + Z (a. + Z). Correspondingly, the filters 65 and 66 each form a quadratic filter with w IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII. _ '. _ * I (11 soossso-sh 1 ^ the transfer function 1 + Z (bj + 6); Consequently, _ L 'realizes the series connection of the quadratic filters-57 and 58 the third term É in parentheses in the expression (9).' The delay circuit 51, multiplic- E term: So an * acimefafem 94 ii í íaí fi taet 5.6 feazliísše fi zef (ai fl v 233% with "S this circuit and the quadratic filter 57 is thus realized the second term within brackets i_expression (9), and the output signal is fed via the adder 82 to the adder ring 43 51, the multiplier 53 and the adder 94 in the quadratic filter 57 are realized (a1 + Z), and the output signal is fed to the adder 43 via the adders 81 and 82. In this way, the terms are enclosed in parentheses in the expression (9) by means of the quadratic filters 57; 58 and the adders 43, 81, 82, Correspondingly, the terms in parentheses in the expression (10) are realized by the quadratic filters 65, 66 and the adders 43, 81, 82. The expressions (9) and (10) are formally different from each other. - only in that the signs for the third term within kl ammer are different, and as a result the sign of the input signal to the adder 43 is different. The adder 43, the quadratic filters 57, 58, 65, 66, the multiplier 63 and the delay circuit 74 thus realize the expression (2), and what is shown in Fig. 6 the circuit arrangement realizes the expression (1) in its entirety. In this circuit arrangement, the expressions (9) and (10) are realized by the filter circuit 41 being formed by a series connection of P / 2 quadratic filters 57 and 58, and by the filter circuit 42 being formed by a series connection of P / Z quadratic filters 65 and 66 in the feedback loop, and by removing the nodes of the filter circuit 41 of the filter circuit 41, i.e. the sockets 96 A and 97, from the output sides of the adders 94 in order to give the total sums with the adders 81, 82 and 83. This arrangement for extracting the output signals from the sockets of the filter circuits will henceforth be said to be of the socket output type. In Fig. 6, the quadratic filters are arranged so that the value of j increases in the direction of the adder 43, but they could also be arranged so that the value of 'j decreases towards the adder. An example of the latter is shown in Fig. 7, where the output of the delay circuit 74 is fed to the quadratic filters 58 and 66, the outputs of which via the quadratic filters 57 and 65 are fed to the adder 43. Compared to Fig. 7, each quadratic filter has first and last steps changed places; Thus, the circuit 94 is arranged to add the outputs from the delay circuit 51 and the multiplier 53 has been replaced by the delay circuit 95. The output signal from the delay circuit 74 is fed via the outputs 96 and 97 to the quadratic filter. * - figures-assumed aoosasnis j e14 _rens 57 and 58 nodes. In other words, the circuit arrangement of Fig. 6 is of the socket output type while the circuit arrangement of Fig. 7 is of the socket input type. The circuit starting with terminal 96 and ending with adder 43 is the second term within the bracket in expression (9). The quadrant filters 65 and 66 of the circuit 41 are formed in a corresponding manner. In connection with the filter circuit 41, the output signal of the delay circuit 74 is multiplied by -1 in the multiplier 98 in order to realize the minus sign of the third term within the bracket in the expression (9). V When »p is odd, the following identical expression is obtained from the expression (8) corresponding to the term in parentheses in the denominator of the expression (7).) VV (-3) / 2 'ip (z) _ 1 = z {(a; + Z) + píšl (ai + l + Z) jëí (l + ajz + Z2) _ Z (píä) / 2 (l + aZ + Z2)} (12) a = 1 J s, (P -1) / 2, Q (z) _ 1 = Z {(bl + Z) + .Eg a \ bi + l + Z). 1: I i _ _ * 2 x _U (1 + bZ + Z)} '(13) - a = 1 J sa, = -2cos 1 b_ = -2cos 1 _m 0 Like what was the case when p was odd is realized from the relations in the expressions (7), (12) and (13) two types of avg) digital filters called socket output and socket input type in accordance with what is illustrated in Figs. 8 and 9. In these two p be SQ In fig. 8 and 9 correspond to the first-degree filter 72 (Z in the third term in parentheses in the expression (13), and the second-degree filter 73 shall be given such properties that the products of the transfer functions of the filters 65 and 66 (1 + b1Z + Z) ~ and (1 ftbzz + zzy is multiplied by fbs + z). ”fi gçw 2S 040 SÜÜGSSÛ-É From Figs. 6-9 it is clear that the multiplier 63 multiplied by +1/2 and the delay circuit 74 can also be located elsewhere in the feedback loop Since the second-degree filters are of the same type, it is possible to simplify the circuit ("hardware") by performing the circuit arrangement so that a multi-plex basis is used. applicator S3, adders S2 and 94 and delay circuits 51 and 95 for realizing a quadratic filter. Fig. 10 illustrates the case where the filter shown in Fig. 12 as an example is arranged to operate according to the time division division method. In this example, p = 10 applies and a parameter group originating from the interpolation circuit is completed within a time period corresponding to 176 clock pulses. In Fig. 10, the same reference numerals are used as in Figs. 12 for corresponding parts. The input side of a 16-bit static shift register 74, which performs the function of the delay circuit 74, is switched by means of a switch S1 between its own output and the output of the adder 45.

En multíplikandingång hos multiplikatorn S3 och en ingång hos ad- deraren S2 omkopplas medelst en strömställare S2 mellan skiftre- gistrets 74 utgång, utgången hos steget (27-d) i detta skiftregis- ter (räknat från registrets ingång) och utgången hos ett 31-bitars skíftregíster 101. Beteckningen d representerar arbetsfördröj- ningen hos multiplikatorn S3. Denna.multiplikator har sin ena ut- ' gång ansluten till utgångsklämman S5 och adderarens 94 ingångs- .sida samt avger vid sin andra utgång multiplikandinsígnalen för- dröjd med 22 klockpulser, vilken matas till ett skiftregister S1 om 1S4+d bitar. Utsignalen från en adderare 81 återmatas till dennas ingång via en grind 102 och ett 16-bitars skiftregister 103 som utför en kumulativ addering svarande mot adderarna 81 och 82 i fig. 10. Grinden 102 är öppen endast i tidsintervallet mellan d+2 och 145+d. Adderarens 43 ena ingång omkopplas medelst en V strömställare S3 mellan adderarnas 52 och 81 utgångar, under det att adderarens 43 andra ingång medelst en strömställare S4 omkopp- las mellan utgångarna från skiftregistrets 101 16:e och (d+1):e steg. Skiftregistrets 101 ingång_omkopplas medelst en strömstäl- lare S5 mellan adderarnas 43 och 52 utgångar. Ä Var och en av strömställarná S1-S5 intar under varje arbetsperiod - dvs under varje period om 176 klockpulser - de ställningar som antyds med siffror vid respektive kontaktelement. Skiftregistren S1, 95, 101 och 103 är dynamiska och på 154+d, 175-d, 31 respek- tive 16 bitar. De tillföres ständigt klockpulser. ----«~. 4«--=«--i_.-=e~»--..«--,«-_~.,..,.-f. _ .. _.. 4.., i ...W _ ._ . i., -_ _ 40 V i registret 103, Fig. 11H avser adderarens S2 från skiftregistret -ackumulering, dvs adderarens 81 utsignal matas till det av adde- '~n__n-nuIIuIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIQIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIEfi1 rsoo5sso~s¿ 16 De streckat visade ingångarna till var och en av adderarna 43, 45, 52, 81 och 94 indikerar_tidsstyrningen av varje parameters arbetsområden; exempelvis indikerar do en upprepning var 16:e klockpuls. Arbetsfördröjningen hos var och en av adderarna väljes så att den blir en klockpuls. Fig. 11 är ett tidsschema för funk- tionen av varje del i fig. 10. Fig. 11A visar härvid klockpulser- nas tidsschema; Pig; 11B avser inmatning av de intefpolerfldë kÖéffiCientéfna ai, bi och den interpolerade amplituden A till multiplíkatorn 53 från in- gångsklämman 44. Fig. 11C avser multiplikatorns 53 multiplikand. Fig. 11D avser adderarens 94 ena, från multiplikatorn 53 komande insígnal och fig. 11E adderarens 94 andra insignal. Fig. 11F avser adderarens 94 utsig- nal. Fig. 11G avser adderarens 81 utsignal och således innehållet å 95 kommande insignal och fig. 11I denna adderares 52 utsignal.A multiplier input of the multiplier S3 and an input of the adder S2 are switched by means of a switch S2 between the output of the shift register 74, the output of the step (27-d) in this shift register (calculated from the input of the register) and the output of a 31 bit shift registers 101. The designation d represents the operating delay of the multiplier S3. This multiplier has its one output connected to the output terminal S5 and the input side of the adder 94 and at its second output emits the multiplier signal delayed by 22 clock pulses, which is fed to a shift register S1 of 1S4 + d bits. The output of an adder 81 is fed back to its input via a gate 102 and a 16-bit shift register 103 which performs a cumulative addition corresponding to the adders 81 and 82 in Fig. 10. The gate 102 is open only in the time interval between d + 2 and 145+ d. One input of the adder 43 is switched by means of a V switch S3 between the outputs of the adders 52 and 81, while the second input of the adder 43 is switched by means of a switch S4 between the outputs of the 16th and (d + 1) steps of the shift register 101. The input_ of the shift register 101 is switched by means of a switch S5 between the outputs of the adders 43 and 52. Each of the switches S1-S5 occupies during each working period - ie during each period of 176 clock pulses - the positions indicated by numbers at the respective contact elements. The shift registers S1, 95, 101 and 103 are dynamic and have 154 + d, 175-d, 31 and 16 bits, respectively. They are constantly supplied with clock pulses. ---- «~. 4 «- =« - i _.- = e ~ »- ..« -, «-_ ~., .., .- f. _ .. _ .. 4 .., i ... W _ ._. i., -_ _ 40 V in the register 103, Fig. 11H refers to the adder's S2 from the shift register -accumulation, ie the adder's 81 output signal is fed to that of the adde one of the adders 43, 45, 52, 81 and 94 indicates the time control of the operating ranges of each parameter; for example, do indicates a repetition every 16 clock pulses. The work delay of each of the adders is selected so that it becomes a clock pulse. Fig. 11 is a timing chart for the operation of each part of Fig. 10. Fig. 11A shows the timing of the clock pulses; Pig; 11B refers to the input of the integer poles fl the coefficients ai, bi and the interpolated amplitude A to the multiplier 53 from the input terminal 44. Fig. 11C relates to the multiplier of the multiplier 53. Fig. 11D refers to one input signal of the adder 94 coming from the multiplier 53 and Fig. 11E the second input signal of the adder 94. Fig. 11F refers to the output signal of the adder 94. Fig. 11G refers to the output signal of the adder 81 and thus the input signal of the 95 coming, and Fig. 11I refers to the output signal of this adder 52.

Fig. 12 visar dessa in- och utsignaler i form av signaler uppträ- dande vid de respektive delarna i det fall att andragradsfiltren är kaskadkopplade.Fig. 12 shows these input and output signals in the form of signals appearing at the respective parts in the event that the quadratic filters are cascaded.

Såsom framgår av fig. 11 sker i tidsperioden mellan klock- pulserna 0 och 16 en multiplicering av koefficienten a1(t) och en multiplikand z1(t) i multiplikatorn 53 i syfte att genomföra multipliceringen i andragradsfiltret S7 i fig. 12, varvid multi- f plikatíonens resultat föreligger från den dte klockpulsen. I ti- 5 den mellan klockpulserna 16 och 32 sker såsom visas i fíg. 11B och 11C en multiplicering av en koefficient b1(t) och en multi- plikand y1(t) för genomförande av multipliceringen i andragrads- filtret 65. Multiplikanden x1(t) fördröjes i skiftregistret 51 med (176+d) klockpulser tillsammans med 22 bitar av multiplika- torn 53 så att - såsom framgår av fig. 11E - en multiplikand x1(t-1) tillföres till adderaren 94 från den d:e klockpulsen och adderas med den från multiplikatorn S3 vid denna tidpunkt kom- mande utsignalen a1x1. Den genom additionen bildade utsignalen x1'(t) matas via adderaren 81 till skiftregistret 103 i och för rarna 81, 82, . bestående signalsystemet i fig. 12. M - å Adderarens 94 utsignal matas även såsom framgår av fig¿ 11H - É till (175-d)-bitars skiftregistret 95, Mellan klockpulserna O och 16 är detta skiftregisters utsignal således x1'(t-1), och denna utsignal adderas till multiplikanden (x1(t) i adderaren S2, vars utsignal x2(t) påtryckes som insignal på andragradsfiltretp 58 i fig; 12. Adderarens 52 utsignal x2(t) matas via skiftregist~ 40 1v _ 'aoosàso-5 ret 101 till multiplikatorn 53. Såsom framgåi av fig. 11C sker 'mellan klockpulserna 32 och 48 en multiplicering i multiplikatorn S3 av utsignalen x2(t) och koeffícienten a2(t). Före denna multi- plicering multipliceras såsom tidigare beskrivits bïflt) och y1(t) och den erhållna utsignalen behandlas på liknande sätt, varigenom fandragradsfiltrets 65 utsignal y2(t) erhålles under tiden mellan 'klockpulserna 48 och 64. På detta sätt-genomföres multiplicering och multiplikanden x samt multiplicering och multiplikanden y hvar sextonde klock- av koefficienten a av koefficienten' b puls, och de erhållna resultaten tillföres till skiftregistret 51, vilket antyds med a1x1, bíy1,'a2x2, bzyà, _ i fig. 11D.« Härav härleder dessutom_andragradsfiltren 57, S8, 59, 60 och 61 de respektive_storheterna X1'(t), xzfflt), x3'(t), x4*(t), x5*(t) och k2(t), x3(t), x4(t), x5(t), x6(t), vilka tillföres till skift- registren 95 och 101. På liknande sätt erhålles y1'(t) - y5'(t) samt y2(t) - y6(t) från de respektive andragradsfiltren 65-69, och dessa utsignaler matas omväxlande_med xY(t) resp. x(t) till skiftregistren 95 och 101; I tidsperioden mellan klockpulserna 145 och 161 subtraheras utsignalen yö - erhållen från adderaren 52 under denna tid - och den i skiftregistret tidigare erhållna signalen X6 från varandra i adderaren 43§ Det erhållna resultatet: X6-yó matas via strömställaren S5 till skiftregistret 101, i vil- ket det iördröjes (d+1) klockpulsperioder. Den fördröjda utsigna- len uttages via strömställaren S4 för tillförsel till adderaren 43 i tidsperioden mellan klockpulserna 147+d-och 163+d. Den under denna tid erhållna utsignalen från skiftregistret 103 matas till' adderaren 43 via.adderaren 81 och strömställaren S3. Utsignalen från adderaren 43 vid denna tid blir utsignalen från adderaren¿ 43.1 fig. 12, och denna utsignal matas till adderaren 45, vari den adderas med insignalen vid klämman 54 för att ge Z(t): Dennar signal Z(t) matas till registret 74, i vilket den fördröjes med fördröjningskretsen 74 i fig. 12. Den fördröjda utsignalen till- - föres till multiplikatorn 53 och vid denna tidpunkt erhålles koef-0 ficienten A som amplitudinterpolationsutsignal vid klämman 44, och A-Z(t) erhålles från multiplikatorn 53 vid utgångsklämman 55.As can be seen from Fig. 11, in the time period between the clock pulses 0 and 16, a multiplication of the coefficient a1 (t) and a multiplier end z1 (t) takes place in the multiplier 53 in order to carry out the multiplication in the quadratic filter S7 in Fig. 12, whereby the f the result of the plication is available from the dte clock pulse. In the time between the clock pulses 16 and 32, as shown in fig. 11B and 11C a multiplication of a coefficient b1 (t) and a multiplier y1 (t) for performing the multiplication in the quadratic filter 65. The multiplier x1 (t) is delayed in the shift register 51 by (176 + d) clock pulses together with 22 bits of the multiplier 53 so that - as shown in Fig. 11E - a multiplier end x1 (t-1) is applied to the adder 94 from the 4th clock pulse and is added with the output signal a1x1 coming from the multiplier S3 at this time. The output signal x1 '(t) formed by the addition is fed via the adder 81 to the shift register 103 through the switches 81, 82,. consisting of the signal system in Fig. 12. The output signal of the adder 94 is also fed as shown in Figs. 11H - É to the (175-d) -bit shift register 95. Between the clock pulses 0 and 16 the output signal of this shift register is thus x1 '(t-1 ), and this output signal is added to the multiplier (x1 (t) in the adder S2, whose output signal x2 (t) is applied as an input signal on the quadratic filter p 58 in Fig. 12. The output signal x2 (t) of the adder 52 is fed via shift register ~ 40 1v _ 'aoosàso As shown in Fig. 11C, between the clock pulses 32 and 48 a multiplication takes place in the multiplier S3 of the output signal x2 (t) and the coefficient a2 (t). Before this multiplication is multiplied as previously described by and y1 (t) and the obtained output signal are treated in a similar manner, whereby the output signal y2 (t) of the fandragad filter 65 is obtained during the time between the clock pulses 48 and 64. In this way, multiplication and multiplication x and multiplication and multiplication y are performed every sixteen hours. of coefficients either a of the coefficient 'b pulse, and the results obtained are applied to the shift register 51, which is indicated by a1x1, bíy1,' a2x2, bzyà, _ in Fig. 11D. «From this, in addition, the quadratic filters 57, S8, 59, 60 and 61 derive the respective quantities X1 '(t), xzf fl t), x3' (t), x4 * (t), x5 * (t) and k2 (t), x3 (t), x4 (t), x5 (t), x6 (t ), which are applied to the shift registers 95 and 101. Similarly, y1 '(t) - y5' (t) and y2 (t) - y6 (t) are obtained from the respective quadratic filters 65-69, and these outputs are fed alternately_with xY (t) resp. x (t) to the shift registers 95 and 101; In the time period between the clock pulses 145 and 161 the output signal yö - obtained from the adder 52 during this time - and the signal X6 previously obtained in the shift register are subtracted from each other in the adder 43§ The obtained result: X6-yó is fed via the switch S5 to the shift register 101, i vil ket it is delayed (d + 1) clock pulse periods. The delayed output signal is taken out via the switch S4 for supply to the adder 43 in the time period between the clock pulses 147 + d- and 163 + d. The output signal obtained during this time from the shift register 103 is supplied to the adder 43 via the adder 81 and the switch S3. The output signal from the adder 43 at this time becomes the output signal from the adder¿ 43.1 Fig. 12, and this output signal is fed to the adder 45, where it is added with the input signal at the terminal 54 to give Z (t): This signal Z (t) is fed to the register 74, in which it is delayed by the delay circuit 74 in Fig. 12. The delayed output signal is applied to the multiplier 53 and at this time the coefficient A is obtained as an amplitude interpolation output signal at the terminal 44, and AZ (t) is obtained from the multiplier 53 at output terminal 55.

ADenna multiplikation utföres i det fall att syntetiseringsfilter- enhetens 16 utsignal multipliceras med amplítudinformationen A i en multiplikator 104 i figf 12. Från_skiftregistret 74 uttages en utsignal Zßt)/2 som nedskiftats en bit, och denna utsignal ma- tas via strömstållaren S2 till multiplikatorn 56 såsom Zit-1)/2, f- :_20 40' .dvs-k(t) och yfitl i nästföljande arhetšperiod för en ny parameter- grupp. Utsignalen vid utgångsklämman 55 kan även erhållas såsom parallellutsignaler medelst en utgångsbuffert 105 hos ett statiskt skiftregíster. I ' _ Det ovan heskrivna tidsuppdelningsförfarandet kan tillämpas även vid andra typer av syntetiseringsfilterenheter 16. Såsom in- ses av"fig. 10 kan filtreringsförloppet_uppnås medelst addition, multiplikation och fördröjning, varför detta förlopp även kan ge- nomföras under användning av en mikrodator, se exempelvis fig. 13.This multiplication is performed in the case that the output of the synthesis filter unit 16 is multiplied by the amplitude information A in a multiplier 104 in Fig. 12. From the shift register 74 an output signal Zßt) / 2 is taken which is shifted a bit, and this output is fed via the current switch S2 to the multiplier 56. such as Zit-1) / 2, f-: _20 40 '.i ie-k (t) and y fi tl in the next arhetš period for a new parameter group. The output signal at the output terminal 55 can also be obtained as parallel output signals by means of an output buffer 105 of a static shift register. The time division method described above can also be applied to other types of synthesizing filter units 16. As can be seen from "Fig. 10", the filtration process can be achieved by addition, multiplication and delay, so that this process can also be carried out using a microcomputer, see for example Fig. 13.

Genom successiv låsning, tolkning och exekvering av program i ett programminne 107, åstadkommer en CPU-enhet 106 laddning från en íngàngsport 111 av en ljudkällesignal och styrparametrar, vilka från ljudkällesignalgeneratorenheten 15 respektive interpolerings- enheten 14 tillföres till klämmorna 108 och 109. Processorn 106 utför i följd de operationer som beskrivits ovan under hänvisning ktill fig. 11. Ett läs- och skrivminne 112 används i stället för registren 51, 74, 95, 101, 103 ooh 105 i fig. 10. Operationernas resultat inskrives i läs- och skrivminnet 112 och utläses däri- från vid'lämpliga tidpunkter för operationernas genomförande. Den ' härvid erhållna utsignalen matas från en utgàngsport 113 till ut- gångsklämman S5. Processorn 106, minnena 107 och 112 samt portarna 111 och 113 är anslutna till en bussledning 114. _ Utsignalen från syntetiseringsfilterenheten 16 erhålles me- 'delst någon av de ovan beskrivna metodernar Denna utsignal omvand- las av digital/ana1og-omvandlarenheten 17 (fig._2) till en analog signal för att tillhandahålla en talutsignal. Om insignalen till D/A-omvandlarenheten 17 föreligger ifserieform, matas den till ett skiftregister 115, varefter detta registers innehåll omvandlas till analog form av en D/A-omvandlare 116., A . Såsom tidigare beskrivits kan LS?-parametrarna nä och Gi hos de vid föreliggande uppfinning använda talkarakteristiska parametrarna erhållas genom lösning av uttrycken (5) och (6). I .fig. 14 A och 14B visas resultatet av analysering av ljudet ÛbakuoNgafÛunder användning.av LSP-parametrarna paä och Gi. I fig.-14A Och 14B är tiden avsatt utefter abskissan, under det att ordinatan i fig. 14A representerar effekt och i fig. 14B normerad vinkelfrekvens; Genom att hetrakta ögonblícksvärden i fig. 14B' ser man att frekvensen stiger med parameterordningen G1, äfi, 02, aë, r.. 95, a%_och att denna ordning ej förändras liksom att parametrarna Gi och dä ej sammanfaller med varandra inom en ram. ' 10 .20 40 ,1° j 1s0068sb~5 'Härigenom finns således garanti för att filterkretsen 16 alltid , är stabil. LSP-parametrarnas Qi och aå frekvensfördelning visas i fig. 15, där abskissan representerar normerad vinkelfrekvens f och ordínatan den relativa frekvensen D. Såsom framgår av fíg. 15 - är.var och en av parametrarna icke fördelade över ett brett frek- 'vensband utan begränsade till ett relativt smalt frekvensband, varför LSP-parametrarna då och Gi kan kvantiseras i samband med det frekvensområde över vilket de är fördelade.By successively locking, interpreting and executing programs in a program memory 107, a CPU unit 106 provides charge from an input port 111 of an audio source signal and control parameters which are supplied from the audio source signal generator unit 15 and the interpolation unit 14, respectively, to terminals 108 and 109. The processor 106 performs in accordance with the operations described above with reference to Fig. 11. A read and write memory 112 is used instead of the registers 51, 74, 95, 101, 103 and 105 in Fig. 10. The results of the operations are written in the read and write memory 112. and is read from there at appropriate times for the execution of the operations. The output signal thus obtained is supplied from an output port 113 to the output terminal S5. The processor 106, the memories 107 and 112 and the ports 111 and 113 are connected to a bus line 114. The output signal from the synthesizing filter unit 16 is obtained by any of the methods described above. This output signal is converted by the digital / analog converter unit 17 (fig. _2) to an analog signal to provide a voice output signal. If the input signal to the D / A converter unit 17 is in serial form, it is fed to a shift register 115, after which the contents of this register are converted into analog form by a D / A converter 116., A. As previously described, the LS? Parameters nä and Gi of the numerical parameters used in the present invention can be obtained by solving the expressions (5) and (6). I .fig. 14A and 14B show the result of analyzing the sound ÛbakuoNgafÛUsing the LSP parameters on and Gi. In Figs. 14A and 14B the time is plotted along the abscissa, while the ordinate in Fig. 14A represents power and in Fig. 14B the angular frequency normalized; By observing instantaneous values in Fig. 14B ', it is seen that the frequency increases with the parameter order G1, ä fi, 02, aë, r .. 95, a% _and that this order does not change as well as that the parameters Gi and dä do not coincide with each other within a frame . '10 .20 40, 1 ° j 1s0068sb ~ 5' There is thus a guarantee that the filter circuit 16 is always stable. The frequency distribution Qi of the LSP parameters is shown in Fig. 15, where the abscissa represents the normalized angular frequency f and the ordinate the relative frequency D. As shown in Figs. Each of the parameters is not distributed over a wide frequency band but limited to a relatively narrow frequency band, so that the LSP parameters then and Gi can be quantized in connection with the frequency range over which they are distributed.

LSP-parametrarna Adâ och Qi är små med avseende på kvantíse- ríngsdistorsion. Pig. 16 visar spektraldistorsionen DS hos synte- tiserat tal när olika parametrar kvantiserades varierande, varvid abskissan representerar antalet kvantiseringsbitar B per ram och ordinatan spektraldistorsionen DS. Linjen 117 visar det fall där med avseende på enbart parameterfördelningen, PARCOR-koefficien- ten kvantiseras linjärt enbart för den koefficient som fördelades.The LSP parameters Adâ and Qi are small with respect to quantization distortion. Pig. 16 shows the spectral distortion DS of synthesized speech when different parameters were quantized varying, the abscissa representing the number of quantization bits B per frame and the ordinate spectral distortion DS. Line 117 shows the case where with respect to the parameter distribution alone, the PARCOR coefficient is quantized linearly only for the coefficient that was distributed.

Linjen 118 visar det fall där antalet kvantiseringsbitar för 1 PARCOR-coefficíenten ökades med avseende på spektralkänsligheten förutom parameterfördelningen vid det med linje 117 visade fallet; speciellt i fallet med markant påverkan på spektret. Linjen 119 visar det fall då LSP-parametrarna då och Qi kvantiserades enbart med beaktande av parameterfördelningen. Linjen 121 visar det fall då LSP-parametrarna nä och Qi kvantiserades under beaktande av_ både parameterfördelningen och spektralkänsligheten. Av fig. 16 framgår att vid användning av samma antal kvantiseringsbitar så blir spektraldistorsionen mindre enligt följande ordning av lin- jerna: 117, 118, 119, 121; Eftersom linjerna 119 och 121 iigger så nära varandra, påverkas.LSP-parametrarna jaa och Gi ej så myc- ket med avseende på spektraldístorsionen även om ingen hänsyn ta- »Ages'till,spektralkänsligheten. Eftersom det således är tillräck- w ligt att genomföra kvantiseríngen under hänsynstagande enbart till parameterfördelningen, är kvantiseríngen lätt utförbar. Divideras antalet kvantiseringsbitar per ram vid spektraldistorsíonen 1 dB -för linjen 119 med motsvarande värde på bitantalet för linjen 117, erhålles som resultat 0,7. På motsvarande sätt erhålles att förhållandet mellan antalet kvantiseringsbitar per ram vid spek- traldistorsíonen 1 dB är 0,8 för linjerna 118 och 121. Härav in-_ ses, att LSP-parametrarna nä och Qi är utmärkta. En skillnad på 1 dB är gränsen för uppfattbar skillnad hos spektraldistorsionen vid syntetiserat tal.Line 118 shows the case where the number of quantization bits for the 1 PARCOR coefficient was increased with respect to the spectral sensitivity in addition to the parameter distribution in the case shown by line 117; especially in the case of significant impact on the spectrum. Line 119 shows the case where the LSP parameters then and Qi were quantized only taking into account the parameter distribution. Line 121 shows the case where the LSP parameters nä and Qi were quantized taking into account both the parameter distribution and the spectral sensitivity. Fig. 16 shows that when using the same number of quantization bits, the spectral distortion becomes smaller according to the following order of the lines: 117, 118, 119, 121; Since lines 119 and 121 are so close to each other, the LSP parameters jaa and Gi are not so much affected with respect to spectral distortion even if no account is taken of the spectral sensitivity. Thus, since it is sufficient to carry out the quantization taking into account only the parameter distribution, the quantization is easily feasible. If the number of quantization bits per frame at the spectral distortion is divided by 1 dB - for line 119 by the corresponding value of the number of bits for line 117, 0.7 is obtained as a result. Correspondingly, it is obtained that the ratio between the number of quantization bits per frame at the spectral distortion 1 dB is 0.8 for lines 118 and 121. From this it can be seen that the LSP parameters nä and Qi are excellent. A difference of 1 dB is the limit for the perceptible difference in the spectral distortion in synthesized speech.

Fig. 17 visar interpolationskarakteristikor, varvid abskissan .20 40A “+20 àoosesoss ' representerar ramlängden Tf och ordinatan spektraldistorsionen DS. Denna figur avser det fall då som referens används en ram, inom vilken originaltal analyserades under 10 ms, och med ram- längden ökad till 20-70 ms och parameterinterpolation företagen var 10:e ms. Linjen 122 hänför sig till användning av PARCOR-ko- efficienter och linjen 123 till användning av LSP-parametrarna aà och Gi. Såsom framgår av denna figur kan vid-samma distorsion ramlängden göras större vid LSP-parametrar än vid PARCOR-koeffi- cienter, dvs parameteruppdateringsperioden kan förlängas med en motsvarande reducering av den totala informationsmängden. Efter-V som dessutom - såsom framgår av fig. 16 - LSP-parametrarna är mindre än PARCOR-koefficienterna med avseende på antalet bitar per ram,.kan vid samma distorsion informationsmängden vara redi- cerad med produkten av reduceríngsförhållandena i fig. 16 och _ 17, dvs vid användning av LSP-parametrar kan informationsmängden uppgå till 60 % av den vid användning av PARCOR-koefficienter uppträdande informationsmängden.b V _ Vid användning av LSP-parametrarna är det - i likhet med vad som är fallet vid andra parametrar - meningslöst att de inter- poleras med kortare periodtid än samplíngsperioden för det ori- ginaltal som använts vid parametrarnas upprättande. Experiment visade att interpoleringsperioden kan vara omkring originaltalets 'dubbla samplingsperiod eller mindre, under det att det synteti- serade talet blev otydligt till följd av brus om interpolerings~ perioden ökades till omkring fyra gånger samplingsperioden; Följ- aktligen är det att föredraga, att ínterpoleringsperioden är 'lika med originaltalets samplingsperiod eller dubbelt så stor som denna. _ _ . .Fig. 17 shows interpolation characteristics, the abscissa .20 40A '+20 àoosesoss' representing the frame length Tf and the ordinate spectral distortion DS. This figure refers to the case where a frame is used as a reference, within which the original number was analyzed during 10 ms, and with the frame length increased to 20-70 ms and parameter interpolation companies every 10 ms. Line 122 refers to the use of PARCOR coefficients and line 123 to the use of the LSP parameters aà and Gi. As can be seen from this figure, at the same distortion, the frame length can be made larger at LSP parameters than at PARCOR coefficients, ie the parameter update period can be extended with a corresponding reduction of the total amount of information. After-V which in addition - as shown in Fig. 16 - the LSP parameters are less than the PARCOR coefficients with respect to the number of bits per frame, at the same distortion the amount of information can be edited with the product of the reduction ratios in Fig. 16 and _ 17, ie when using LSP parameters, the amount of information can amount to 60% of the amount of information occurring when using PARCOR coefficients.b V _ When using the LSP parameters, it is - as is the case with other parameters - meaningless that they are interpolated with a shorter period time than the sampling period for the original number used in the preparation of the parameters. Experiments showed that the interpolation period can be about twice the original sampling period or less, while the synthesized number became indistinct due to noise if the interpolation period was increased to about four times the sampling period; Consequently, it is preferable that the interpolation period is equal to or twice the sampling period of the original number. _ _. .

Såsom beskrivits ovan är.det relativt enkelt att extrahera LSP-parametrarna automatiskt'och detta kan_saledes ske på real- tidsbasis. Vidare är LSP-parametrarna utmärkta med avseende på sina ínterpolationsegenskaper,_varjämte.de har ringa avvikelse i .sin kvantiseringskarakteristik och tillåter att tal överföresl och lagras med ringa informationsmängd. Vid talsyntetisering kan högkvalitativt tal rekonstrueras och syntetiseras med ringa in- formationsmangd och så länge som uttrycket (8) gäller är synteti- seringsfiltrets stabilitet garanterad.As described above, it is relatively easy to extract the LSP parameters automatically, and this can be done on a real-time basis. Furthermore, the LSP parameters are excellent in their interpolation properties, although they have small deviations in their quantization characteristics and allow numbers to be transmitted and stored with a small amount of information. In speech synthesis, high-quality speech can be reconstructed and synthesized with a small amount of information, and as long as the expression (8) applies, the stability of the synthesis filter is guaranteed.

', Vid anläggningen enligt fig. 2 är det möjligt att vidga spektret genom-att pulsgeneratorenheten 28 i stället för puls- tåget bringas alstra en följd av pulståg, exempelvis Barker-serier¿ .gm ii; i ., i « 1 'U-ÅÉ. f? < 1 'Vi ï.ïï”ï'h',.v.-rße ~ JO »ZO 4Ü 121 I SÛÛSSÉÜ-S lnterpoleringsenheten 14 kan även vara anordnad som ett före 'transformeringsenheten 13 beläget steg, dvs LSP-parametrarnav från gränssnittet 12 kan även undergå cosinustransformering i enheten 13 efter det att de interpolerats; I detta fall är det oekonomiskt att använda ett läsminne, eftersom dettas kapacitet sku1le_behöva vara enorm. Följaktligen är det att föredraga att parameteromvandlingen utföres under användning av en cosinus- approximation i stället för att använda läsminnet på det sätt som beskrivits i samband med fig. 2. Vid den i fig. 2 visade anlägg- ningen sker inmatning och laddning av information angivande huru- vida talet utgöres av ett tonande eller tonlöst ljud i registren 23 och 24, men dylik information behöver inte alltid förefinnas.In the plant according to Fig. 2, it is possible to widen the spectrum by causing the pulse generator unit 28 instead of the pulse train to generate a sequence of pulse trains, for example Barker series .gm ii; i., i «1 'U-ÅÉ. f? <1 'Vi ï.ïï ”ï'h',. V.-rße ~ JO» ZO 4Ü 121 I SÛÛSSÉÜ-S The interpolation unit 14 can also be arranged as a step located before the transformation unit 13, i.e. LSP parameter hubs from the interface 12. may also undergo cosine transformation in the unit 13 after being interpolated; In this case, it is uneconomical to use a read-only memory, as its capacity would need to be enormous. Accordingly, it is preferable that the parameter conversion be performed using a cosine approximation instead of using the read only memory in the manner described in connection with Fig. 2. In the system shown in Fig. 2, input and loading of information is indicated. whether the speech consists of a toning or toneless sound in registers 23 and 24, but such information does not always have to be present.

En detektorkrets-kan nämligen vara inrättad att detektera huru- vida den till tonhöjdsregistret 25 matade grundtonsparametern är noll eller ej; vid det förra fallet anses ljudet vara tonlöst, varvid grinden 37 öppnas, under det att ljudet vid andra detekte- rade värden än noll anses vara tonande, vilket innebär att grin- den 31 öppnas. Kontroll av amplitudparametern kan även ske i sam- band med utsignalen från filterenheten 16 såsom beskrivits tidi- ' gare i samband med fig. 12. "Mai A", I det föregående har som syntetiseringsfilter använts ett filter som i sin âterkopplingsslinga innefattar organ för serie- koppling av ett antal första- och andragradsfilter med olika koef- pficienter, vardera med nollstället på enhetscirkeln, varjämte an- vändning skett av LSP-parametrarna. Emellertid behöver syntetise- ringsfiltret icke alltid vara begränsat till just ett filter av detta-slag, och talsyntetiseringen kan även ske genom transfor- mering av LSP-parametrarna till några andra parametertyper och under användning av andra filter. Ett exempel visas i fig. 18, där samma hänvisningsbeteckningar som i fíg. 1 används för motsva- rande enheter. Härvid matas grundtonsparametern i de till gräns- snittet 12 tillförda karakteristiska parametrarna till ljudkälle- 'signalgeneratorenheten 15, under det att amplitudparametern matas till interpoleringsenheten 14. Den sålunda interpolerade amplitud- parametern matas till generatorenheten 15, i vilken den behandlas på det i samband med fig. 2 beskrivna sättet och således tillhan- dahåller-en ljudkällesignal till syntetíseringsfilterenheten 16.Namely, a detector circuit may be arranged to detect whether or not the fundamental tone input to the pitch register 25 is zero; in the former case, the sound is considered to be toneless, whereby the gate 37 is opened, while the sound at other detected values than zero is considered to be tonal, which means that the gate 31 is opened. Control of the amplitude parameter can also take place in connection with the output signal from the filter unit 16 as previously described in connection with Fig. 12. "May A" In the foregoing, a filter has been used as synthesizing filter which in its feedback loop comprises means for series - connection of a number of first- and second-degree filters with different coefficients, each with the zero point on the unit circle, and the use of the LSP parameters. However, the synthesis filter does not always have to be limited to just one filter of this kind, and the speech synthesizer can also take place by transforming the LSP parameters into some other parameter types and using other filters. An example is shown in Fig. 18, where the same reference numerals as in Figs. 1 is used for corresponding units. In this case, the fundamental tone parameter is fed to the characteristic parameters supplied to the interface 12 to the sound source signal generator unit 15, while the amplitude parameter is fed to the interpolation unit 14. The thus interpolated amplitude parameter is fed to the generator unit 15, in which it is processed in connection with FIG. 2 and thus provides an audio source signal to the synthesizing filter unit 16.

LSP-parametrarna matas till miLSP-parametertrnnsformeringscnhot 124, i vilken de omvandlas till andra parametertyper, exempelvis en üfparameter,.PARCOR-parametrar eller liknande. Exempelvis er- _4;-.------ _. .....-._-..,._....., _.,._.,_,,____ _,w__ __ ___ . ,__>___ '_ ___g____g______4____p___l _ “man iAdderarens 126 utsignal tillföres till utgàngsklämman 55. Den på .adderas sekventiellt samt adderas med varandra i adderaren 127. 22, "68006850-6 hålles från LSP-parametrarna polynomen P(Z) och Q(Z) under an- vändning av uttrycket (5) eller (6), ooh från dessa polynom er- hålles överföringsfunktionens H(Z) predikteringskoefficienter uï under användning av uttrycket (1) och (2)@ Genom erforderlig interpolering av de på detta sätt erhållna predikteringskoeffici~ enterna ggí i interpoleringsenheten 14 sker inställning av fil- terenhetens-16 egenskaper. Denna filterenhet 16 kan exempelvis vara utförd som ett cykliskt filter, i vilket - såsom visas i fig. 18 - den från generatorenheten 15 kommande ljudkällesignalen Gßfaldígas medelst en multiplikator 125 varefter den matas till en adderare 126 för subtrahering med en adderares 127 utsignal. detta sätt vid klämman 55 erhållna signalen matas till en serie- koppling bestående av ett antal fördröjningskretsar Dl -VDp som var och en har en fördröjning på en samplingsperíod. Fördröjnings- kretsarnas utsígnaler multipliceras i multiplikatorer M1 - Mp med respektive koefficienter M1 - ¿Xp erhållna från interpole~ ríngsenheten 14. De genom multiplikationerna bildade utsignalernaThe LSP parameters are fed to the MILSP parameter transformation format 124, in which they are converted to other parameter types, for example a üfparameter, .PARCOR parameters or the like. For example ,- _4; -.------ _. .....-._- .., ._....., _., ._., _ ,, ____ _, w__ __ ___. , __> ___ '_ ___g____g______4____p___l _ "man in the output signal of the adder 126 is applied to the output terminal 55. It is added sequentially and added to each other in the adder 127. 22," 68006850-6 is kept from the LSP parameters polynomials P (Z) Z) using the expression (5) or (6), ooh from these polynomials the prediction coefficients H1 of the transfer function uï are obtained using the expression (1) and (2) @ By the required interpolation of the The prediction coefficients ggí obtained in the interpolation unit 14 are set by the characteristics of the filter unit 16. This filter unit 16 can for instance be designed as a cyclic filter, in which - as shown in Fig. 18 - the sound source signal Gßfaldígas coming from the generator unit 15 is multiplied by a multiplier. 125 after which it is fed to an adder 126 for subtraction with the output signal of an adder 127. This signal obtained at the terminal 55 is fed to a series connection consisting of a number of delays. gcircles D1 -VDp each having a delay of one sampling period. The output signals of the delay circuits are multiplied by multipliers M1 - Mp with respective coefficients M1 - ¿Xp obtained from the interpolation unit 14. The output signals formed by the multiplications

Claims (27)

J! »E 1 nya aoossso-s _ Patentkravl 1J! »E 1 nya aossso-s _ Patentkravl 1 1. Ljudsyntetisator innefattande en signalkälla (15) för generering av en ljudkällsignal, en styrparameterkälla (11,12, 13,14), som åstadkommer styrparametrar för styrning av ett filters karakterististík, ett allpoligt syntetiseringsfilerg (16), som under styrning av styrparametrarna åstadkommer en syntetiserad ljudsignal och inkluderar ett adderíngsorgan (45), och en återkopplingsenhet (41,42,43) med koppling till synteti-- seringsfiltrets utgång (16), k ä n n e t^e c k n a d därav, att styrparameterkällan (11,12,13,14) är anordnad att åstad- komma styrparametrar ai och bi (i = 1, 2,c3¿..), vilka uttrycks genom ai = Zcoswi och bi = -Zcosfií, där wí och Bi är LSP-para- metrar, som har sambandet 0 < 61 < m1 62 < wz < 63 _ att adderingsorganets (45) ena ingång är anordnad att mottaga ljudkällsignalen, att âterkopplingsenheten (41, 42, 43) inne- fattar ett första och ett andra återkopplingsorgan (41, 42), varvid ingången hos varje återkopplingsorgan matas med utsignalen från syntetiseríngsfiltret (16) och varvid utgången hos varje àterkopplingsorgan åstadkommer matning till en annan ingång hos adderingsorganet (45), varigenom en första och en andra återkopplingsslinga åstadkommes, samt att det första och det andra återkopplingsorganet innefattar första kaskaddrivna an-1 dragsradsfilterorgan (57,58), uttryckta genom (1 +_aiZ + ZZ), och andra kaskaddrivna andragsfilterorgan (65,66), uttryckta genom (1 + biZ + Zz ), där Z representerar enhetstidsfördröj- oqo<¶, ningsorgan.An audio synthesizer comprising a signal source (15) for generating an audio source signal, a control parameter source (11, 12, 13, 14) which provides control parameters for controlling the characteristics of a filter, an all-pole synthesis filger (16) which, under the control of the control parameters, a synthesized audio signal and includes an adder (45), and a feedback unit (41,42,43) coupled to the output (16) of the synthesizing filter, characterized in that the control parameter source (11,12,13,14 ) is arranged to provide control parameters ai and bi (i = 1, 2, c3¿ ..), which are expressed by ai = Zcoswi and bi = -Zcos fi í, where wí and Bi are LSP parameters, which have the relationship 0 <61 <m1 62 <wz <63 - that one input of the adding means (45) is arranged to receive the sound source signal, that the feedback unit (41, 42, 43) comprises a first and a second feedback means (41, 42), the input of each feedback means is fed with the output of synthesizing the filter (16) and wherein the output of each feedback means provides supply to a second input of the adding means (45), whereby a first and a second feedback loop are provided, and the first and second feedback means comprise first cascaded second row filter means (57,58). ), expressed by (1 + _aiZ + ZZ), and other cascade driven petition filter means (65,66), expressed by (1 + biZ + Zz), where Z represents unit time delay and organ, means. 2. A 2} Ljudsyntetisator enligt kravet 1, n a d därav, att ljudkällsignalens källa (15) innefattar en grundtonljudkälla (25,27), som styrs av en grundtonsparameter för att generera en nuls eller en pulsgrupp med den av para- metern angivna perioden, en bruskälla (23) för generering av slumppulser samt väljarorgan (31,37) för utväljning av ut- signalen från grundtonljudkällan (25,Z7) eller utsignalen från bruskällan (23) i beroende av huruvida det ljud, som skall syntetiseras, är tonande eller tonlöst.A sound synthesizer according to claim 1, wherein the source (15) of the sound source signal comprises a fundamental tone sound source (25, 27) controlled by a fundamental tone parameter to generate a zero or a pulse group with the period specified by the parameter, a noise source (23) for generating random pulses and selecting means (31,37) for selecting the output signal from the fundamental tone sound source (25, Z7) or the output signal from the noise source (23) depending on whether the sound to be synthesized is toned or toneless. 3. Ljudsyntetisator enligt kravet 1 eller 2, t e c k n a d därav, att den vidare innefattar amplitudstyr- organ (34) för att styra amplituden av en signal vid ingångs- eller utgângssidan av syntetiseringsfiltret (16) med en k ä n n a t e c k- k ä n n e- amplitudparameter. soossso-5 24A sound synthesizer according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises amplitude control means (34) for controlling the amplitude of a signal at the input or output side of the synthesis filter (16) with a sensing sensor. - amplitude parameter. soossso-5 24 4. Ljudsyntetisator enligt kravet 1, k ä n n e t a c k- n a d därav, att nämnda styrparameterkälla (11,12,13,14) inne- fattar parametergenereríngsorgan (11) för generering av nämnda LSP-parametrar mi och Bi samt parametertransformeringsrorgan (13) för åstadkommande av nämnda styrparametrar ai och bi genom kosinustransformering av nämnda LSP-parametrar mi och Bi.A sound synthesizer according to claim 1, characterized in that said control parameter source (11,12,13,14) comprises parameter generating means (11) for generating said LSP parameters mi and Bi and parameter transforming means (13) for providing said control parameters ai and bi by cosine transform of said LSP parameters mi and Bi. 5. S. Ljudsyntetisator enligt kravet 1, k ä n n e t e c_k- n a d därav, att styrparameterkällan (11,12,13,14) innefattar interpoleringsorgan (14) för interpolering av nämnda styrpara- metrar ai och bi och för matning av desamma till nämnda synteti- seringsfilter. '5. A sound synthesizer according to claim 1, characterized in that the control parameter source (11,12,13,14) comprises interpolation means (14) for interpolating said control parameters ai and bi and for feeding them to said synthesis filter. ' 6. Ljuds§ntetisator enligt kravet 1,2,4 eller S, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda första och nämnda andra andragradsfilterorgan (57,58,65,66) innefattar första fördröjningsorgan (95) för fördröfining av insignalen till andra- gradsfilterorganen med en tidsenhet, andra fördröjningsorgan (51) för fördröjning av utsignalen från nämnda första för- dröjningsorgan (95) med en tidsenhet,_multipliceringsorgan (53) för multiplícering av utsignalen från nämnda första för- dröjningsorgan (95) och en motsvarande parameter av nämnda styrparametrar (ai, bi), samt första adderingsorgan (94)*för addering av den multiplicerade utsignalen, utsignalen från nämnda andra fördröjningsorgan (51) samt insignalen till nämnda första fördröjningsorgan (95) för att ås*adkomma utsignalen från andragradsfilterorganen (57,58,65,66).An audio sensor according to claim 1,2,4 or 5, characterized in that said first and said second quadratic filter means (57,58,65,66) comprise first delay means (95) for delaying the input signal to the second degree filter means with a time unit, second delay means (51) for delaying the output signal from said first delay means (95) with a time unit, multiplying means (53) for multiplying the output signal from said first delay means (95) and a corresponding parameter of said control parameters. (ai, bi), and first adding means (94) * for adding the multiplied output signal, the output signal from said second delay means (51) and the input signal to said first delay means (95) for accessing * the output signal from the quadratic filter means (57,58, 65.66). 7. Ljudsyntetísator enligt kravet 1,2,4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att vart och ett av nämnda första och andra andragradsfilterorgan (57,58,65,66) inne- fattar första fördröjníngsorgan (S1) för fördröjning av insignalen till andragradsfilterorganen (57,58,65,66) med en tidsenhet, multipliceringsorgan (S3) för multiplikation av insignalen till nämnda första fördröjningsorgan (51) samt en motsvarande parameter av nämnda styrparametrar (ai, bi) första' adderingsorgan (94) för addering av den multiplicerade utsigna- len och utsignalen från nämnda första fördröjningsorgan (S1), andra fördröjningsorgan (95) för fördröjning av den adderade utsignalen från nämnda flhsta adderingsrorgæ1(94) med en tids- enhet, gamt ett andra adderingsorgan (52) för addering av ut- signalen från nämnda andra fördröjningsorgan (95) och insignalen till nämnda första fördröjningsorgan (51) för åstadkommande av Ét seoesso-5 25 1 1 |IInIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIglnnnnnnllllllllllllilflt utsignalen från andragradsfilterorganen (57,S8,65,66)fA sound synthesizer according to claim 1, 2, 4 or 5, characterized in that each of said first and second quadratic filter means (57,58,65,66) comprises first delay means (S1) for delaying the input signal to second degree filter means (57,58,65,66) having a unit of time, multiplying means (S3) for multiplying the input signal to said first delay means (51) and a corresponding parameter of said control parameters (ai, bi) first 'adding means (94) for adding the multiplied output signal and the output signal from said first delay means (S1), second delay means (95) for delaying the added output signal from said sta highest adder tube (94) by a unit of time, gamt a second adder means (52) for adding output the signal from said second delay means (95) and the input signal to said first delay means (51) for providing a Seoesso-5 25 1 1 | IInIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIglnnnnnnllllllllllllllll to the output signal from second the filter means (57, S8,65,66) f 8. Ljudsyntetisator enligt kravet 7, k äln n e t e.c k- n a d därav, att andragradsfilterorganen (57,58,65,66) inne- fattar en digital andragradsfilterkrets (51J$2,53,94,95), vilken används multiplext genom att den bringas arbeta ett antal _ gånger inom en_tidsenhet, varvid dess filterkoefficient ändras för varje-arbetstiilfäiie. _ 1 '8. An audio synthesizer according to claim 7, characterized in that the quadratic filter means (57,58,65,66) comprises a digital quadratic filter circuit (51J $ 2,53,94,95), which is used multiplexed by is made to operate a number of times within a unit of time, its filter coefficient changing for each working time. _ 1 ' 9. Ljudsyntetisator enligt kravet 6, k*ä n n e t e cik- nla d därav, att andragradsfilterorganen (57,58,6S,66) inne- fattar en digital andragradsfilterkrets (51,53,94,95), vilken' används multiplext genom att den bringas arbeta ett antal gånger inom en tidsenhet, varvid dess filterkoefficíent ändras för varje arbetstil1fälle.A _ I '9. An audio synthesizer according to claim 6, characterized in that the quadratic filter means (57,58,6S, 66) comprise a digital quadratic filter circuit (51,53,94,95), which is used multiplexed by it is caused to operate a number of times within a unit of time, changing its filter coefficient for each working occasion. 10. Ljudsyntetisator enligt kravet 1, 'k ä n n e t e c k- n a d därav, att funktionen för nämnda allpolsyntetiserings- filter (16) materialiseras genom tolkande och utförande av ett program, som utnyttjar en dator. h10. An audio synthesizer according to claim 1, characterized in that the function of said all-pole synthesizing filter (16) is materialized by interpreting and executing a program using a computer. hrs 11. Ljudsyntetisator enligt kravet 4, k ä.n n e t e c k- n a d därav, att nämnda styrparameterkälla (11,12,13,14) vidare innefattar interpoleringsorgan (14) för interpolering av nämnda LSP-parametrar wí och Gi från parametergenereringsorgan och matning av de interpolerade_LSP-parametrarna mi och Gi till nämnda parametertransformeringsorgan (13) för kosinus- _. _. ,_E_'__ transformering därav.The sound synthesizer according to claim 4, characterized in that said control parameter source (11,12,13,14) further comprises interpolating means (14) for interpolating said LSP parameters w1 and Gi from parameter generating means and feeding the interpolated_LSP parameters mi and Gi to said parameter transform means (13) for cosine _. _. , _E _'__ transformation thereof. 12. Ljudsyntetisator enligt kravet 5 eller 11, k ävn n e- A t e c k n a d därav, att interpoleringsperioden i nämnda interpoleringsorgan (14) är lika med eller två gånger tids- enhetsperioden för nämnda tidsenhetsfördröjningsorgan (7)-A sound synthesizer according to claim 5 or 11, characterized in that the interpolation period in said interpolation means (14) is equal to or twice the time unit period of said time unit delay means (7) - 13. Ljudsyntetisator enligt kravet 3, V_k ä n n e-t e c k- n a d därav, att styrparameterkällan (11,12,13,14) vidare innefattar interpoleringsorgan (14) för interpolering av nämnda styrparametrar ai och bi och för matning av desamma till nämnda syntetiseringsfilter(16),_varvid nämnda interpolerings- organ (14) används multiplext för interpoleringar av både nämndav etyrparametrar ai, bi och nämnda amplitudparameter. A šAn audio synthesizer according to claim 3, characterized in that the control parameter source (11, 12, 13, 14) further comprises interpolating means (14) for interpolating said control parameters ai and bi and for feeding them to said synthesizing filter. (16), wherein said interpolation means (14) is used multiplexed for interpolations of both said etyr parameters ai, bi and said amplitude parameters. A š 14. Ljud$yntetiSator, k ä n n e t e c k n a d därav, å att den innefattar:~ _ '- § en signalkälla (15) för generering av en ljudkällsignal; en LSP-parameterkälla (11) för generering av LSP-para- metrar (mi) och (61) uttryckta i respektive vinkelfrekvenser, \ soossso-s i M vilket gör att polynomens P(Z) och Q(Z) kvadratrötter antar värdet noll, varvid polynomen definieras av följande uttryck: ~ _ P(z> _ P+l -l Ap(Z) Z Ap(z ) U Q(Z) H Ap + zP*Åp1zfÉ) = ~ ._ '2 - - _ Åp(z) l T Gl? + Qzz + . . . + uäzp vdär (aï) är predikationskoefficienter, bestämda för varje förutbestämt antal ljudvågsignalsampel; parametertransformeringsorgan (124) för transformering av LSP-parametrarna till styrparametrar av en annan typ än LSP-parametrarna; och 6 , ett ljudsyntetiseringsfilter (16) med en överföringsfunk-V "tion H(Z) = 0/Ap(Z), varvid nämnda ljudsyntetiseríngsfilterF (16) matas med ljudkällsignalen från nämnda signalkälla (15), under det attxdess egenskaper styrs av de transformerade styr- parametrarna. . I 114. An audio synthesizer, characterized in that it comprises: ~ _ '- § a signal source (15) for generating an audio source signal; an LSP parameter source (11) for generating LSP parameters (mi) and (61) expressed in respective angular frequencies, \ soossso-s in M which causes the polynomials P (Z) and Q (Z) square roots to assume the value zero , where the polynomial is defined by the following expression: ~ _ P (z> _ P + 1 -l Ap (Z) Z Ap (z) UQ (Z) H Ap + zP * Open1zfÉ) = ~ ._ '2 - - _ Open (z) l T Gl? + Qzz +. . . + uäzp where (aï) are prediction coefficients, determined for each predetermined number of sound wave signal samples; parameter transforming means (124) for transforming the LSP parameters into control parameters of a type other than the LSP parameters; and 6, a sound synthesizing filter (16) having a transfer function V "H (Z) = 0 / Ap (Z), said sound synthesizing filter F (16) being fed with the sound source signal from said signal source (15), while its properties are controlled by the transformed control parameters .. I 1 15. Ljudsyntetisator enligt kravet 14, k-ä ngn e t e c k - n a d därav, att signalkällan (15) är sammansatt av en grund- tonljudkälla (25,27), som styrs av en grundtonparameter för att generera en puls eller en pulsgrupp med den av parametern angivna perioden, en bruskälla (23) för generering av slump- pulser samt väljarorgan (31,3l) för att selektivt ta ut ut- signalen från grundtonljudkällan (25,27) eller utsignalen från bruskällan (23), beroende på huruvida det ljud, som skall syntetiseras, är tonande eller tonlöst.A sound synthesizer according to claim 14, characterized in that the signal source (15) is composed of a fundamental tone sound source (25,27), which is controlled by a fundamental tone parameter to generate a pulse or a pulse group having the the specified period, a noise source (23) for generating random pulses and selector means (31,3l) for selectively extracting the output signal from the fundamental tone sound source (25,27) or the output signal from the noise source (23), depending on whether the sound , to be synthesized, is toned or toneless. 16. Ljudsyntetisator enligt kravet 14 eller 1S, k ä n n-e t e~c k n.a d därav, att den vidare innefattar amp1itudstyrorgan.(34) för styrning av styrkan av en signal V vid ingångs- eller utgångssídan av ljudsyntetiseringsfíltret (16) med en amplutudparameter.The sound synthesizer according to claim 14 or 1S, characterized in that it further comprises amplitude control means (34) for controlling the strength of a signal V at the input or output side of the sound synthesizing filter (16) with an amplitude output parameter. . 17. fljudsyntetisator enligt kravet 14 eller 15, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda parametertransforme- 7 ringsorgan (124) utgör organ för transformering av nämnda LSP-parametrar w-, 6 till predikteringskoefficienter ai och att nämnda lšudsyntetiseringsfilter (16) innefattar: första adderingsorgan (126), vars ingång matas med nämnda ljudkällsignal; en kaskadkopplíng av.ett flertal tidsenhets- fördröjningsorgan (D1...Dp) varvid nämnda kaskadkopplings in- gång är ansluten till nämnda första adderíngsorganß (125)-Ut- ,gång; ett flertal multipliceringsorgan (a1...ap), vart och ett anordnat att multiplicera utsignalen hos ett organ av nämnda tidsenhetsfördröjningsorgnn (D1...Dp) samt motsvarande V koefficient av nämnda predikeringskoeffícienter di; samt andra adderingsorgan (127) för summering av alla utsignalerna från nämnda multípliceringsorgan (a1...ap) samt matning av summan till en annan ingång hos nämnda första adderingsorgan (126).A Jewish synthesizer according to claim 14 or 15, characterized in that said parameter transforming means (124) constitutes means for transforming said LSP parameters w-, 6 into prediction coefficients ai and that said light synthesizing filter (16) comprises: first adding means (126), the input of which is supplied with said sound source signal; a cascade coupling of a plurality of time unit delay means (D1 ... Dp), said input of said cascade coupling being connected to said first adding means (125) -out-; a plurality of multiplying means (a1 ... ap), each arranged to multiply the output signal of a means of said time unit delay means (D1 ... Dp) and the corresponding V coefficient of said prediction coefficients di; and second adding means (127) for summing all the output signals from said multiplying means (a1 ... ap) and feeding the sum to another input of said first adding means (126). 18. Förfarande för syntetisering av ljud, varvid från en ursprunglig ljudsignal uttagna ljudkällsignalparametrar används för att generera en ljudkällsignal för aktivering av ett A syntetiseringsfilterorgan, vilket har en överföringsfunktion H(Z), vilken definieras av_ - o i _ o V MZ) ' APKZ) __ I varvid syntetiseringsfilterozganets karakteristik styrs av styrparametrar för erhållande av en syntetiserad ljudsignal från syntetiseringsfilterorganet, varvid nämnda styrparametrar åstadkommes genom erhållande av autokorrelationskoefficienter från sampel av den ursprungliga ljudsignalen samt beräknande av predikeringskoefficienter (ai) (i=l,2,...p) av'funktionen, Ap(Z) från nämnda autokorrelationskoefficienter, k ä n n e t e c k n a t av följande steg: att beräkna egenskapsparametrar (mi) och (Bi), som gör polynomen P(Z) och Q(Z) noll, varvid polynomen P(Z) och Q(Z) definieras genom I AP(2) = -à-(P(Z) + Q(Z)} _ . + -1 imzz = Ap(z>-- zpglapm > VQ(2) = Ap(Z) + ZP+lAp(Z_l) A att transformera egenskapsparametrarna (mi) och (Gi) till styrparametrar (ai = -Zcoswi och bi = -Zcosei för att styra syntetiseringsfilerorganets karakteristik; varvid~ Z = e_jw, G är en konstant, w är en normaliserad vinkelfrek- vens 2flfAT och p är analysgraden, och varvid syntetiserings- filterorganet innefattar två respektive återkopplíngsvägar i :jå-f 3) 8G 19685 f' 5 111 ~¿ 28 med överföringsfunktioner P(Z) - 1 och Q(Z) - 1, inkluderande V kaskaddrivna andragradsfilterorgan, som representeras av 1 1 (1 + eíz'+ 22) resp. (1 + biz + zz).A method for synthesizing sound, wherein sound source signal parameters taken from an original sound signal are used to generate a sound source signal for activating an A synthesizing filter means, which has a transfer function H (Z), which is defined by_ - oi _ o V MZ) 'APKZ) __ I wherein the characteristics of the synthesis filter organ are controlled by control parameters for obtaining a synthesized sound signal from the synthesizing filter means, said control parameters being achieved by obtaining autocorrelation coefficients from samples of the original sound signal and calculating prediction coefficients (2), ... of the function, Ap (Z) from said autocorrelation coefficients, characterized by the following steps: calculating property parameters (mi) and (Bi), which make the polynomials P (Z) and Q (Z) zero, the polynomial P (Z) and Q (Z) is defined by I AP (2) = -à- (P (Z) + Q (Z)} _. + -1 imzz = Ap (z> - zpglapm> VQ (2) = Ap (Z ) + ZP + 1Ap (Z_1) A to transform own the control parameters (mi) and (Gi) to control parameters (ai = -Zcoswi and bi = -Zcosei to control the characteristics of the synthesizer file means; wherein ~ Z = e_jw, G is a constant, w is a normalized angular frequency 2fl fAT and p is the degree of analysis, and wherein the synthesizing filter means comprises two respective feedback paths i: yes-f 3) 8G 19685 f '5 111 ~ ¿28 with transfer functions P (Z) - 1 and Q (Z) - 1, including V cascade driven quadratic filter means, represented by 1 1 (1 + eíz '+ 22) respectively. (1 + biz + zz). 19. Ljudsyntetisator enligt kravet 3, k ä n n e t e c k- n a dv därav, att nämnda styrparamennkälhx (11,12,13,14) innefattar parametergenereringsorgan (11) för generering av nämnda LSP-parametrar w- och Gi, interpoleringsorgan (14) för 1 interpolering av nämnda LSP-parametrar w- och Gi från nämnda parametergenereringsorgan (11) samt parametertransformerings- organ (13) för mottagning av de interpolerade LSP-parametrarna mi och 61, varvid nämnda styrparametrars ai och bi interpolera- de parametrar åstadkommes genom utförande av kosinustransforma- tionen av nämnda interpolerade parametrar mi och Gi-och ' varvid nämnda interpolerade styrparametrar ai och bi matas till nämnda syntetíseringsfilter (16) för styrning därav. zo Ljudeynuetiseter enligt kravet 1,z¿4 eller 5,1 k ä n n e t e c k n a d 'därav, att vart och ett av nämnda första och andra återkopplingsorgan (41,42) innefattar ett flertal kaskadkopplade andragradsfilter (57,58,65,66), varvid varje sådant andragradsfilter innefattar första fördröjnings- ¿ organ (95) för fördröjning av insignalen till andragrads-' filtret (s1,ss,es,66) med en tiaeenhet, företa edderinše- organ (S2), som matas med den fördröjda utsignalen från nämnda första fördröjningsorgan samt utsignalen från syntetiserings- fihnet (16) för àstadkommande av en summa därav, andra för- dröjningsorgan (S1) för fördröjning av utsignalsumman från nämnda första adderingsorgan (52) med en tidsenhet, muïtiplíce-' ringsorgan (53) för multiplicering av utgångssumman från nämnda , första adderingsorgan (52) samt en motsvarande parameter av Anämnda styrparametrar (ai, bi) samt andra adderingsorgan (94) för addering av den multiplicerade utsignalen från nämnda 'multipliceringsorgan (53), utsignalen från nämnda andra före dröjningsorgan (51) och ínsignalen till andragradsfiltret (S7,58Q6S,66) för åstadkommande av utsignalen från andra- gradsfiltret (57,58,65,66), samt att nämnda första återkopp- lingsorgan (41) vidare innefattar en multiplicerare (98) »vid sin ingångssida och i serie därmed för multiplícering av -1 på ingången till nämnda första återkopplíngsorgan (41) och att nämnda första och andra återkopplingsslingor inklu- ' derar slingfördröjningsorgan (74), inkopplade i serie e _, wv a. aaooßasoas i därmed för att fördröja insignalen till slingfördröjnings- , organet (74) med en tidsenhet;.A sound synthesizer according to claim 3, characterized in that said control pair source source (11,12,13,14) comprises parameter generating means (11) for generating said LSP parameters w- and Gi, interpolating means (14) for 1 interpolating said LSP parameters w- and Gi from said parameter generating means (11) and parameter transforming means (13) for receiving the interpolated LSP parameters mi and 61, wherein said control parameters ai and b of interpolated parameters are provided by performing the cosine transformation of said interpolated parameters mi and Gi- and ', said interpolated control parameters ai and b1 being fed to said synthesizing filter (16) for controlling the same. A sound input device according to claim 1, z4 or 5.1, characterized in that each of said first and second feedback means (41,42) comprises a plurality of cascaded quadratic filters (57,58,65,66), wherein each such quadratic filter comprises first delay means (95) for delaying the input signal to the quadratic filter (s1, ss, es, 66) by a ten unit, performing edderinše means (S2), which is supplied with the delayed output signal from said first delay means and the output signal from the synthesizing means (16) for obtaining a sum thereof, second delay means (S1) for delaying the output signal sum from said first adding means (52) by a unit of time, multiplying means (53) for multiplying the output of said first adding means (52) and a corresponding parameter of said control parameters (ai, bi) and second adding means (94) for adding the multiplied output signal from said 'multiplying means (53), the signal from said second pre-delay means (51) and the input signal to the quadratic filter (S7,58Q6S, 66) for providing the output signal from the second-degree filter (57,58,65,66), and that said first feedback means (41) further comprises a multiplier (98) 'at its input side and in series therewith for multiplying -1 at the input of said first feedback means (41) and that said first and second feedback loops include loop delay means (74) connected in series e _, wv a. aaooßasoas i thereby to delay the input signal to the loop delay means (74) by a unit of time ;. 20. I _20. I _ 21. Ljudsyntetisator enligt kravet 2O,V k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda första återkopplingsorgan C41) vidare innefattar ett första förstagradsfilter (72), vilket är inkopplat vid ingångssidan av nämnda första återkopplignsorgan (41) och i serie därmed; att nämnda andra återkopplingsorgan (42) vidare innefattar ett andra förstagradsfilter (73) vid ingångs- sidan därav, varvid nämnda andra förstagradsfilter innefattar en andra_fördröjningskrets (51) för fördröjning av insignalen till nämnda andra återkopplingsorgan (42) med en tidsenhet, en andra multiplicerare (53) för multíplicering av insignalen till nämnda andra återkopplingsorgan (42) och en motsvarande parameter av nämnda styrparametrar (ai, bi),_samt en adde- ringskrets (94) för addering av de fördröjda utsignalerna från nämnda andra fördröjningskrets (51) och den multiplicerade utsignalen från nämnda andra multiplicerare (531 för åstad- kommande av det andra förstagradsfiltrets (73) utsignal.The sound synthesizer according to claim 20, characterized in that said first feedback means C41) further comprises a first first degree filter (72), which is connected at the input side of said first feedback means (41) and in series therewith; said second feedback means (42) further comprising a second first degree filter (73) at the input side thereof, said second first degree filter comprising a second delay circuit (51) for delaying the input signal to said second feedback means (42) by a time unit, a second multiplier ( 53) for multiplying the input signal to said second feedback means (42) and a corresponding parameter of said control parameters (ai, bi), and an adding circuit (94) for adding the delayed output signals from said second delay circuit (51) and the multiplied the output of said second multiplier (531) to provide the output of the second first degree filter (73). 22. Ljudsyntetisator enligt kravet 1,2,4 eller S, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda första och andra återkopplingsorgan (41,42) innefattar ett flertal kaskad- kopplade andragradsfilter (57,S8, 65,66), vart och ett samman- satt av ett första fördröjníngsorgan (51) för fördröjning av insignalen till andragradsfiltret (S7,S8,65,66) med en tids- enhet, multipliceringsorgan (53) för multiplicering av in- signalen till andragradsfíltret (57,58,6S,66) samt en mot- svarande parameter av nämnda styrparametrar-(ai, bi) första adderingsorgan (94) för addering av den multiplicerade ut- signalen och den fördröjda utsignalen från nämnda första för- dröjningsorgan (S1), andra fördröjningsorgan (95) för för- dröjning av den adderade utsignalen från nämnda första adde- ringsorgan (94) med en tidsenhet, andra adderingsorgan (S2) för addering av utsignalen-från nämnda andra fördröjningsorgan (95) samt insignalen till andragradsfiltret (57,S8,65,66) för att därigenom åstadkomma utsignalen från andragrads-- filtret (57,S8,6S,66), samt att nämnda återkopplingsorgan (41,42,43) innefattar organ för att summera nämnda adderade utsignaler från nämnda första adderingsorgan (94) och ut- signalen hos vart och ett av nämnda första och andra åter- kopplings0rg&H_(41,4Z), varvid nämnda första och andra åter- X \ \ .sodsaso-5 1:39 *kopplingsslingor inkluderar slingfördröjningsrogan (74), som är inkopplade i serie därmed för fördröjning av in- signalen till slingfördröjningsorganet med en tidsenhet.A sound synthesizer according to claim 1,2,4 or S, characterized in that said first and second feedback means (41,42) comprise a plurality of cascade-coupled quadratic filters (57, S8, 65,66), each together - set by a first delay means (51) for delaying the input signal to the quadratic filter (S7, S8,65,66) by one unit of time, multiplying means (53) for multiplying the input signal to the quadratic filter (57,58,6S, 66 ) and a corresponding parameter of said control parameters- (ai, bi) first adding means (94) for adding the multiplied output signal and the delayed output signal from said first delay means (S1), second delay means (95) for - delaying the added output signal from said first adding means (94) by a unit of time, second adding means (S2) for adding the output signal from said second delay means (95) and the input signal to the quadratic filter (57, S8,65,66) for thereby producing the output signal from duck and the feedback means (41,42,43) comprises means for summing said added output signals from said first adding means (94) and the output signal of each of said first and second feedback means (H) (41.4Z), said first and second feedback loops including loop delay rogue (74) connected in series therewith for delaying the input signal to the loop delay means with a unit of time. 23. A V 23; Ljudsyntetisator enligt kravet 22, k ä n n e t e c k- n a d därav, att nämnda första återkopplingsorgan (41) vidare innefattar ett första förstagradsfilter (72), inkopplat vid utgångssidan av nämnda första återkopplingsorgan (41) och i serie därmed, varvid nämnda andra återkopplingsorgan (42) vidare innefattar ett andra förstagradsfilter (73) vid utgångs- sidan därav( varvid nämnda andra förstagradsfilter (73) inne- fattar en andra fördröjningskrets (S1) för fördröjning av in- signalen därtill med en tidsenhet, en andra multiplicerare' _(53) för multiplicering av insignalen till nämnda andra för- dröjningskrets“(51) och en motsvarande parameter av nämnda styrparametrar, samt en adderingskrets (94) för addering av den fördröjda utsignalen från nämnda andra fördröjningskrets (51) och den multiplicerade utsignalen från nämnda andra multiplicerare (53) för åstadkommande av nämnda andra första- gradsfilters (73) utsignal. av '23. A V 23; A sound synthesizer according to claim 22, characterized in that said first feedback means (41) further comprises a first first degree filter (72), connected at the output side of said first feedback means (41) and in series therewith, said second feedback means (42 further comprising a second first-degree filter (73) at the output side thereof (said second first-degree filter (73) comprising a second delay circuit (S1) for delaying the input signal thereto by a time unit, a second multiplier '(53) for multiplying the input signal to said second delay circuit "(51) and a corresponding parameter of said control parameters, and an adding circuit (94) for adding the delayed output signal from said second delay circuit (51) and the multiplied output signal from said second multiplier ( 53) to provide the output of said second first-degree filter (73). 24. Ljudsyntetisator enligt kravet 6,_ k ä n n e t e c k- n a d därav, att nämnda första återkopplingsorgan (41) vidare innefattar en-multíplicerare (98) vid ingångssidan därav och i serie därmed för multiplicering av -1 på ingången till nämnda första återkopplingsorgan (41), varvid nämnda första och andra äterkopplingsslingor inkluderar slingfördröjnings- organ (74), inkopplade i serie därmed för fördröjning av in- signalen till nämnda slingfördröjningsorgan (74) med en tids- enhet, och varvid vart och ett av nämnda första och andra andra- gradsfilterorgan (57,58,65,66) innefattar uttagsingång-adde- ringsorgan (S2), inkopplade mellan utgångssidan av nämnda 3 första fördröjningsorgan (95) och ingångssidan hos både nämnda andra fördröjningsorgan (S1) och multipliceringsorganen (53) för addering av insignalen till både nämnda multiplicerare »(98) och nämnda andra äterkopplingsorgan (42) samt utsignalen från nämnda första fördröjningsorgan (95) och för matning av den adderade utsignalen från nämnda uttags ingångs-adderings- -organ (S2) till både ingångssidan hos nämnda andra fördröj- ningsorgan (51) och nämnda multipliceringsorgan (53)-24. A sound synthesizer according to claim 6, characterized in that said first feedback means (41) further comprises a multiplier (98) at the input side thereof and in series therewith for multiplying -1 at the input of said first feedback means ( 41), said first and second feedback loops including loop delay means (74), connected in series therewith for delaying the input signal to said loop delay means (74) by a unit of time, and wherein each of said first and second second degree filter means (57,58,65,66) comprises outlet input adding means (S2), connected between the output side of said first delay means (95) and the input side of both said second delay means (S1) and the multiplying means (53) for adding the input signal to both said multiplier »(98) and said second feedback means (42) and the output signal from said first delay means (95) and for supplying the added output signal f from said input input adding means (S2) to both the input side of said second delay means (51) and said multiplying means (53) - 25. Ljudsyntetisator enligt kravet 24, k ä n n e t e c k- n a d därav, att nämnda första återkopplingsorgan C415 inne- ” > . .. « , \ ï » I - _ :- ciàoàsase-s 3ï_ fattar ett första förstagradsfilter (72) i serie med nämnda multiplicerare (98) för fördröjning av insignalen till nämnda första återkopplingsorgan (41) med en tidsenhet och att nämnda .andra återkopplingsorgan (42) i serie därmed och vid sin ingångssída innefattar ett andra förstagradsfilter (73), ut- tryckta med (Z + bi) och sammansatta av fördröjningsorgan (51) vför fördröjning av insignalen till nämnda andra återkopp- lingsorgan (42) med en tidsenhet, multipliceringsorgan (53) för multiplicering av insignalen till nämnda andra återkopp- lingsorgan (42) samt en motsvarande parameter av nämnfa styr- parametrar bi samt ett adderingsorgan (94) för addering av V utsiêhalerna från nämnda multípliceringsorgan (S3) och nämnda fördröjningsorgan (51) för matning av den adderade utsignalen till nämnda andra kaskaddrivna andragradsfilterorgan (6S,66).25. A sound synthesizer according to claim 24, characterized in that said first feedback means C415 contains. .. ', \ ï »I - _: - ciàoàsase-s 3ï_ comprises a first first degree filter (72) in series with said multiplier (98) for delaying the input signal to said first feedback means (41) by one unit of time and that said second. feedback means (42) in series therewith and at its input side comprises a second first degree filter (73), expressed by (Z + bi) and composed of delay means (51) for delaying the input signal to said second feedback means (42) with a unit of time, multiplying means (53) for multiplying the input signal to said second feedback means (42) and a corresponding parameter of said control parameters b1 and an adding means (94) for adding the V outputs from said multiplying means (S3) and said delay means ( 51) for supplying the added output signal to said second cascade driven quadratic filter means (6S, 66). 26. Ljudsyntetisator enligt kravet 7, k ä n n e t ejc k- n a d därav, att nämnda första och andra återkopplingsslingor innefattar slingfördröjningsorgan (74), inkopplade i serie därmed för fördröjning av insignalen till nämnda slíngfördröj- - ningsorgan (74) med en tidsenhet och att vart och ett av nämnda första och andra andragradsfilterorgan (57,58,65,66) innefattar uttagsutgångs-adderingsorgan (81,82,43) för summering av ut- signalerna från nämnda första adderingsorgan (94) hos nämnda första respektive andra andragradsfilterorgan (57,S8,65,66) och för att additivt mata summan till nämnda àterkopplings- adderingsorgan (45). -The sound synthesizer according to claim 7, characterized in that said first and second feedback loops comprise loop delay means (74) connected in series therewith for delaying the input signal to said loop delay means (74) by a unit of time and that each of said first and second quadratic filter means (57,58,65,66) comprises output output adding means (81,82,43) for summing the outputs from said first adding means (94) of said first and second second degree filter means (57), respectively. , S8,65,66) and for additively feeding the sum to said feedback adding means (45). - 27. Ljudsyntetisator enligt kravet 26, n avd därav, att nämnda första återkopplingsorgan (41) inne- fattar ett första förstagradsfílter (72) vid utgångssidan av nämnda första återkopplingsorgan (41) i serie därmed för för- dröjning av utsignalen från nämnda första kaskaddrivna andra- gradsfilterorgan (57,S8) med en tidsenhet och att nämnda andra återkopplingsorgan (42) i serie därmed vid utgångssidan k ä n n e t e c k- _innefattar ett andra förstagradsfilter (73), uttryckta med (Z+ bi) och sammansatta av fördröjningsorgan för fördröjning av utsignalen från nämnda andra kaskaddrivna andragradsfilter- organ (65,66) med en tidsenhet, multipliceringsorgan-(S3)A för multiplicering av utsignalen från nämnda andra kaskad- drivna andragradsfilterorgan (65,66) Samt en motsvarande ,parameter av nämnda styrparametrar bi samt adderingsorgan (§4) för addetíng av utsígnalerna från nämnda fördröjnings~ kommande av en utsignal såsom utsígnal från nämnda andra "8006850nf-5 V 32 Organ (S1) odh nämnda multípliceríngsorgan (53) för åstad- återkopplínggorgan (42). I ESA sound synthesizer according to claim 26, wherein said first feedback means (41) comprises a first first degree filter (72) at the output side of said first feedback means (41) in series therewith for delaying the output signal from said first cascade driven second degree filter means (57, S8) having a unit of time and said second feedback means (42) in series therewith at the output side being characterized by a second first degree filter (73), expressed by (Z + bi) and composed of delay means for delaying the output signal from said second cascade driven quadratic filter means (65,66) with a unit of time, multiplying means (S3) A for multiplying the output signal from said second cascade driven quadratic filter means (65,66) and a corresponding parameter of said control parameters bi and adding means ( §4) for adding the output signals from said delay coming from an output signal as an output signal from said other "8006850nf-5 V 32 Organ (S1) and said mu Replacing means (53) for providing feedback means (42). I ES
SE8006850A 1979-10-03 1980-10-01 LJUDSYNTETISATOR SE444730B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54128365A JPS5853352B2 (en) 1979-10-03 1979-10-03 speech synthesizer
JP12836679A JPS5651116A (en) 1979-10-03 1979-10-03 All pole type digital filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8006850L SE8006850L (en) 1981-04-04
SE444730B true SE444730B (en) 1986-04-28

Family

ID=26464060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8006850A SE444730B (en) 1979-10-03 1980-10-01 LJUDSYNTETISATOR

Country Status (5)

Country Link
DE (2) DE3050742C2 (en)
FR (1) FR2466826A1 (en)
GB (2) GB2131659B (en)
NL (1) NL189320C (en)
SE (1) SE444730B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5814898A (en) * 1981-07-20 1983-01-27 ヤマハ株式会社 Reverberation adding apparatus
US4660163A (en) * 1983-01-17 1987-04-21 OKI Electric Co. Ltd Adaptive digital filter
US4731835A (en) * 1984-11-19 1988-03-15 Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha Reverberation tone generating apparatus
BE1007428A3 (en) * 1993-08-02 1995-06-13 Philips Electronics Nv Transmission of reconstruction of missing signal samples.
US5704001A (en) * 1994-08-04 1997-12-30 Qualcomm Incorporated Sensitivity weighted vector quantization of line spectral pair frequencies
JPH09230896A (en) * 1996-02-28 1997-09-05 Sony Corp Speech synthesis device
EP3471095B1 (en) * 2014-04-25 2024-05-01 Ntt Docomo, Inc. Linear prediction coefficient conversion device and linear prediction coefficient conversion method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624302A (en) * 1969-10-29 1971-11-30 Bell Telephone Labor Inc Speech analysis and synthesis by the use of the linear prediction of a speech wave
FR2199427A5 (en) * 1972-09-12 1974-04-05 Ibm France
GB1603993A (en) * 1977-06-17 1981-12-02 Texas Instruments Inc Lattice filter for waveform or speech synthesis circuits using digital logic

Also Published As

Publication number Publication date
GB8318893D0 (en) 1983-08-17
DE3037276C2 (en) 1985-08-01
NL189320B (en) 1992-10-01
GB2131659B (en) 1984-12-12
DE3050742C2 (en) 1987-01-15
GB2131659A (en) 1984-06-20
DE3037276A1 (en) 1981-04-09
GB2059726A (en) 1981-04-23
FR2466826B1 (en) 1984-09-14
NL8005449A (en) 1981-04-07
GB2059726B (en) 1984-06-27
NL189320C (en) 1993-03-01
FR2466826A1 (en) 1981-04-10
SE8006850L (en) 1981-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4393272A (en) Sound synthesizer
US4715257A (en) Waveform generating device for electronic musical instruments
EP0187211B1 (en) Tone signal generating apparatus
US5111727A (en) Digital sampling instrument for digital audio data
US4460890A (en) Direct digital to digital sampling rate conversion, method and apparatus
US4829463A (en) Programmed time-changing coefficient digital filter
US4337518A (en) Recursive-type digital filter with reduced round-off noise
US5227992A (en) Operational method and apparatus over GF(2m) using a subfield GF(2.sup.
JPH08321745A (en) Audio data processor
US4787055A (en) Circuit for calculating the discrete Fourier transform
US4256004A (en) Electronic musical instrument of the harmonic synthesis type
US4062060A (en) Digital filter
JPH07112144B2 (en) Digital filter
SE444730B (en) LJUDSYNTETISATOR
US4245541A (en) Apparatus for reducing noise in digital to analog conversion
JPH04289900A (en) Digital pitch shifter
GB2091469A (en) Electronic musical instrument forming tone waveforms by sampling
GB2103005A (en) Modulation effect device
US4355367A (en) Waveform synthesizer arrangement
US4231277A (en) Process for forming musical tones
US4760549A (en) In line testing device for a circuit calculating the discrete Fourier transform and a circuit comprising such a device
US5233549A (en) Reduced quantization error FIR filter
KR910008382B1 (en) Divider
US11894822B2 (en) Filter device
JP2905904B2 (en) Electronic musical instrument signal processor

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8006850-5

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8006850-5

Format of ref document f/p: F