專利名稱：聲源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有在能夠產(chǎn)生樂音的同時可合成語音的語音合成功能的聲源裝置。
背景技術(shù)：
原來的聲源裝置中，為了使其具有合成語音的功能，聲源裝置不具有發(fā)出語音的功能，因此聲源裝置內(nèi)需要另外裝入語音合成裝置。作為原來的語音合成裝置的一個例子，原理是將數(shù)ms到數(shù)十ms的短時間的語音視為恒定，用幾個正弦波的和來表現(xiàn)。而已知通過按音調(diào)周期將產(chǎn)生正弦波的正弦波發(fā)生器的相位復(fù)位來形成有聲音，通過將正弦波發(fā)生器的相位初始化定時(タイミング)隨機(jī)化而擴(kuò)展頻譜，形成無聲音(例如專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1為特公昭58-53351號公報。
但是，聲源裝置中另外組裝語音合成裝置時，聲源裝置的硬件增大，同時價格也增高，這是一個問題。另外，原來的語音合成裝置有可合成的語音的品質(zhì)低、缺乏真實感的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是提供一種具有不需要另外裝入語音合成裝置、同時可合成高品質(zhì)的語音的語音合成功能的聲源裝置。
為達(dá)到上述目的，本實用新型第一方面的聲源裝置，具有多個根據(jù)表示波形表聲源模式或語音合成模式中的任意一個的模式指定、而輸出希望的樂音或希望的共振峰中的任意一個的樂音形成部，在波形表聲源模式時，上述多個樂音形成部可分別產(chǎn)生樂音，在語音合成模式時，上述多個樂音形成部具有分別形成共振峰并且從所形成的多個共振峰合成一個語音的語音合成功能，上述多個樂音形成部分別具有波形形狀指定裝置，從多種波形形狀中指定希望的波形形狀；波形數(shù)據(jù)存儲裝置，存儲與上述多種波形形狀對應(yīng)的多個波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)讀出裝置，在波形表聲源模式時，產(chǎn)生以與應(yīng)產(chǎn)生樂音的音程對應(yīng)的比率變化的地址，同時，在語音合成模式時，產(chǎn)生以與應(yīng)形成的共振峰的中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，從上述波形數(shù)據(jù)存儲裝置讀出與由上述波形形狀指定裝置指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；包絡(luò)線提供裝置，在波形表聲源模式時，生成與發(fā)音開始指示連動而上升的同時與發(fā)音結(jié)束指示連動而衰減的包絡(luò)線信號，在語音合成模式時，生成在與應(yīng)合成的語音的音調(diào)周期對應(yīng)的每個定時急劇衰減的同時在衰減后急劇上升的形狀的包絡(luò)線信號，將該生成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置從上述波形數(shù)據(jù)存儲裝置讀出的波形數(shù)據(jù)。
本實用新型所述的聲源裝置，其中，上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置可從上述波形數(shù)據(jù)存儲裝置讀出預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)。
本實用新型所述的聲源裝置，其中，上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置進(jìn)行控制，通過表示有聲合成模式或無聲合成模式中的任意一個的模式指定，讀出預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)，或者讀出與由上述波形形狀指定裝置指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。
本實用新型所述的聲源裝置，其中，上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置在上述無聲合成模式時讀出上述預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)，在上述有聲合成模式時讀出與由上述波形形狀指定裝置指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。
本實用新型所述的聲源裝置，其中，具有噪聲提供裝置，在上述無聲合成模式時，將噪聲提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置讀出的、上述預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)，上述包絡(luò)線提供裝置在上述無聲合成模式時，將上述生成的包絡(luò)線信號提供給由上述噪聲提供裝置提供了噪聲的波形數(shù)據(jù)。
本實用新型所述的聲源裝置，其中，在上述噪聲提供裝置中提供給上述波形數(shù)據(jù)的噪聲是由濾波器對白噪聲進(jìn)行頻帶限制了的噪聲。
本實用新型的聲源裝置具有多個根據(jù)表示波形表聲源模式或語音合成模式中的任意一個的模式指定、而輸出希望的樂音或希望的共振峰中的任意一個的樂音形成部，在波形表聲源模式時，上述多個樂音形成部可分別產(chǎn)生樂音，在語音合成模式時，上述多個樂音形成部具有分別形成共振峰并且從所形成的多個共振峰合成一個語音的語音合成功能。上述多個樂音形成部分別具有波形形狀指定單元，從多種波形形狀中指定希望的波形形狀；波形數(shù)據(jù)存儲單元，存儲與上述多種波形形狀對應(yīng)的多個波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)讀出單元，在波形表聲源模式時，產(chǎn)生以與應(yīng)產(chǎn)生樂音的音程對應(yīng)的比率變化的地址，同時，在語音合成模式時，產(chǎn)生以與應(yīng)形成的共振峰的中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出與由上述波形形狀指定單元指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；包絡(luò)線提供單元，生成與發(fā)音開始指示連動而上升的同時與發(fā)音結(jié)束指示連動而衰減的包絡(luò)線信號，將該生成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)；噪聲提供單元，在語音合成模式時，將噪聲提供給由上述包絡(luò)線提供單元提供了包絡(luò)線的波形數(shù)據(jù)。
根據(jù)這樣的本實用新型的第一方面，在波形表聲源模式時可由多個樂音形成部分別產(chǎn)生樂音，語音合成模式時，可合成由多個樂音形成部分別形成的多個共振峰而合成語音。這樣，在產(chǎn)生樂音和語音合成方面可兼用多個樂音形成部，因此聲源裝置中不需要另外裝入語音合成裝置就使聲源裝置具有語音合成功能。語音合成模式時，通過噪聲提供單元向共振峰提供噪聲可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。
本實用新型的第二方面是一種語音合成裝置，具備有多個分別形成具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的共振峰的共振峰形成部，通過合成由該多個共振峰形成部形成的多個共振峰而合成語音，上述多個共振峰形成部分別具有波形數(shù)據(jù)存儲單元，存儲與規(guī)定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)讀出單元，產(chǎn)生以與上述共振峰中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，讀出在上述波形數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的波形數(shù)據(jù)；噪聲提供單元，將噪聲提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)。
更好是還具有包絡(luò)線提供單元，形成與發(fā)音開始指示連動而上升的同時與發(fā)音停止指示連動而衰減的包絡(luò)線信號，將該形成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)，或由上述噪聲提供單元提供了噪聲的波形數(shù)據(jù)。
另外，還具有乘法單元，在上述共振峰形成部的輸出上乘以與上述共振峰電平對應(yīng)的電平數(shù)據(jù)。
另外，通過合成從上述多個共振峰形成部輸出的具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的多個共振峰而生成無聲。
另外，上述波形數(shù)據(jù)存儲單元存儲有正弦波形數(shù)據(jù)。
另外，由上述噪聲提供單元提供的噪聲通過濾波器對白噪聲進(jìn)行頻帶限制。
根據(jù)本實用新型的第二方面，在多個分別形成具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的共振峰的共振峰形成部包括噪聲提供單元，通過合成由該多個共振峰形成部形成的多個共振峰來合成語音。這樣，語音合成裝置中，通過形成由噪聲提供單元提供了噪聲的共振峰，可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。
本實用新型的第三方面的語音合成裝置由多個根據(jù)表示有聲合成模式或無聲合成模式中的任意一個的模式指定、形成希望的有聲共振峰或希望的無聲共振峰中的任意一個的共振峰形成部構(gòu)成，該多個共振峰形成部通過合成形成的多個有聲共振峰或多個無聲共振峰而合成有聲或無聲，上述多個共振峰形成部分別具有波形數(shù)據(jù)存儲單元，存儲與規(guī)定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)讀出單元，產(chǎn)生以與上述共振峰中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，讀出在上述波形數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的波形數(shù)據(jù)；包絡(luò)線提供單元，有聲合成模式時，生成在與音調(diào)周期對應(yīng)的每個定時急劇衰減的同時在衰減后急劇上升的形狀的包絡(luò)線信號，在無聲合成模式時，生成與發(fā)音開始指示連動而上升的同時與發(fā)音結(jié)束指示連動而衰減的包絡(luò)線信號，將該生成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)。更好是上述多個共振峰形成部還具有噪聲提供單元，在無聲合成模式時，將噪聲提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)。
本實用新型的語音合成裝置由多個根據(jù)表示有聲合成模式或無聲合成模式中的任意一個的模式指定、形成希望的有聲共振峰或希望的無聲共振峰中的任意一個的共振峰形成部構(gòu)成。該多個共振峰形成部通過合成形成的多個有聲共振峰或多個無聲共振峰而合成有聲或無聲。上述多個共振峰形成部分別具有波形數(shù)據(jù)存儲單元，存儲與多種波形形狀對應(yīng)的多個波形數(shù)據(jù)；波形形狀指定單元，在有聲合成模式時，從上述多種波形形狀中指定希望的波形形狀，另一方面，在無聲合成模式時，指定預(yù)先確定的規(guī)定的波形形狀；波形數(shù)據(jù)讀出單元，產(chǎn)生以與共振峰中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出與由上述波形形狀指定單元指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；包絡(luò)線提供單元，有聲合成模式時，生成在與音調(diào)周期對應(yīng)的每個定時急劇衰減的同時在衰減后急劇上升的形狀的包絡(luò)線信號，在無聲合成模式時，生成與發(fā)音開始指示連動而上升的同時與發(fā)音結(jié)束指示連動而衰減的包絡(luò)線信號，將該生成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)。更好是上述多個共振峰形成部還具有噪聲提供單元，在無聲合成模式時，將噪聲提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)。
根據(jù)這種本實用新型的第三方面，由多個共振峰形成部形成希望的有聲共振峰或希望的無聲共振峰，通過合成形成的多個有聲共振峰或多個無聲共振峰而合成有聲或無聲。并且，在形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)中提供音調(diào)周期的包絡(luò)線信號。由此，使有聲共振峰具有音調(diào)感，可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。通過在形成無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)中提供噪聲，使得可合成更高品質(zhì)的具有真實感的語音。
本實用新型的第四方面是一種語音合成裝置，具備有多個分別形成具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的共振峰的共振峰形成部，通過合成由該多個共振峰形成部形成的多個共振峰而合成語音，上述多個共振峰形成部分別具有波形形狀指定單元，從多種波形形狀中指定希望的波形形狀；波形數(shù)據(jù)存儲單元，存儲與上述多種波形形狀對應(yīng)的多個波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)讀出單元，產(chǎn)生以與上述共振峰中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出與由上述波形形狀指定單元指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；包絡(luò)線提供單元，形成在與上述音調(diào)周期對應(yīng)的每個定時急劇衰減的同時在衰減后急劇上升的形狀的包絡(luò)線信號，將該形成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出單元從上述波形數(shù)據(jù)存儲單元讀出的波形數(shù)據(jù)。
更好是通過合成由上述多個共振峰形成部形成的多個共振峰而合成有聲。
根據(jù)本實用新型的第四方面，由多個共振峰形成部形成分別具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的共振峰，通過合成形成的多個共振峰來合成語音。并且，對形成共振峰的波形數(shù)據(jù)提供音調(diào)周期的包絡(luò)線信號。由此，共振峰中可具有音調(diào)感，可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)中提供音調(diào)周期的包絡(luò)線信號，使得有聲共振峰中可具有音調(diào)感。


圖1是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的WT音頻部的示意結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的相位數(shù)據(jù)發(fā)生器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的地址發(fā)生器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的地址發(fā)生器的ADG輸出的一個例子的曲線圖；圖6是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的地址發(fā)生器的ADG輸出的另一個例子的曲線圖；圖7是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的地址發(fā)生器的有聲音調(diào)信號的波形的視圖；圖8是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的地址發(fā)生器的ADG輸出的又一個例子的曲線圖；圖9是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的包絡(luò)線發(fā)生器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖；圖10是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的包絡(luò)線發(fā)生器的EG輸出的一個例子的曲線圖；圖11是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的包絡(luò)線發(fā)生器的EG輸出的另一個例子的曲線圖；圖12是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的包絡(luò)線發(fā)生器的EG輸出的又一個例子的曲線圖；
圖13是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的噪聲發(fā)生部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖；圖14是表示本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的波形數(shù)據(jù)存儲部中存儲的用于形成有聲共振峰或無聲共振峰的多種波形數(shù)據(jù)的波形形狀的一個例子的視圖。
具體實施方式
圖1表示出本實用新型的實施例的兼用作聲源裝置的語音合成裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖1所示的語音合成裝置1包括至少包含存儲多種波形形狀的波形數(shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)存儲部和從該波形數(shù)據(jù)存儲部讀出規(guī)定的波形數(shù)據(jù)的讀出單元的9個波形表音頻(WT音頻)部10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i；混合從WT音頻部10a～10i輸出的波形數(shù)據(jù)的混合單元11，輸出從混合單元11產(chǎn)生的樂音或合成的語音。此時，向WT音頻部10a～10i提供樂音參數(shù)和語音參數(shù)，作為各種參數(shù)，在進(jìn)行樂音/語音的發(fā)生指示的語音模式標(biāo)記(HVMODE)指示產(chǎn)生樂音(HVMODE＝0)時，選擇樂音參數(shù)，由WT音頻部10a～10i使用。而根據(jù)選擇的樂音參數(shù)從WT音頻部10a～10i輸出所產(chǎn)生的多個樂音的波形數(shù)據(jù)，從混合單元11輸出最大由9個音構(gòu)成的樂音。
而進(jìn)行樂音/語音的發(fā)生指示的語音模式標(biāo)記(HVMODE)指示產(chǎn)生語音(HVMODE＝1)時，選擇語音參數(shù)，由WT音頻部10a～10i使用。而根據(jù)所選擇的語音參數(shù)從WT音頻部10a～10i輸出形成有聲音調(diào)信號、有聲共振峰或無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)，用混合單元11合成形成有聲共振峰和無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)來輸出一個語音。HVMODE的HV是人類聲音(HumanVoice)的簡寫。U/V是無聲(Unvoiced sound)/有聲(Voiced sound)的指示標(biāo)記，供給HVMODE＝1和U/V＝0時，從WT音頻部10b～10i輸出形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)。從供給HVMODE＝1和U/V＝0的WT音頻部10a輸出成為有聲的音調(diào)周期的有聲音調(diào)信號，不利用波形數(shù)據(jù)。從WT音頻部10a輸出的有聲音調(diào)信號供給WT音頻部10b～10i，形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的相位按有聲音調(diào)信號的每個周期復(fù)位。有聲共振峰的包絡(luò)線形狀對應(yīng)有聲音調(diào)信號的周期。由此，可使有聲共振峰具有音調(diào)感。
并且，向WT音頻部10b～10i供給HVMODE＝1和U/V＝1時，從WT音頻部10b～10i輸出形成無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)。不利用來自供給HVMODE＝1和U/V＝1的WT音頻部10a的輸出。這樣，HVMODE＝1時，通過WT音頻部10b～10i可輸出最大8個共振峰的有聲共振峰或無聲共振峰的共振峰。
這里，說明語音時，發(fā)出語音的基礎(chǔ)是聲帶的振動，但即便是發(fā)出的詞語不同，聲帶的振動也幾乎沒有變化。由嘴的張開方式和喉的形狀等產(chǎn)生的共振和共鳴以及伴隨于此的摩擦音、破裂音等附加在聲帶的振動上來變成各種各樣的語音。這樣的語音中，在特定的頻帶中集中頻譜的被稱為共振峰的部分在頻率軸上存在有多處。該共振峰的中央的頻率或振幅最大的頻率是共振峰中心頻率。語音中包含的共振峰數(shù)、各共振峰的中心頻率和振幅、頻帶寬等是決定語音性質(zhì)的要素，根據(jù)發(fā)出語音的人的性格、體格、年齡等而有很大程度的不同。語音中，按發(fā)出的詞語的每個種類決定特征共振峰的組合，共振峰的組合與音質(zhì)無關(guān)。共振峰的種類大致區(qū)分的話，有用于合成有聲的具有音調(diào)感的有聲共振峰和用于合成無聲的不具有音調(diào)感的無聲共振峰。所謂有聲是發(fā)音時聲帶振動的語音，有聲中包含元音、半元音、以及バ行、ガ行、マ行、ラ行等使用的有聲輔音。所謂無聲是指發(fā)音時聲帶不振動的語音，ハ行、カ行、サ行等輔音對應(yīng)于無聲。
圖1所示結(jié)構(gòu)的本實用新型的兼用作聲源裝置的語音合成裝置1中，在產(chǎn)生樂音時，作為HVMODE＝0，WT音頻部10a～10i分別而發(fā)出多個樂音。即可產(chǎn)生最大9個音構(gòu)成的樂音。
合成語音時，作為HVMODE＝1，由WT音頻部10b～10i形成與合成的有聲或無聲的語音對應(yīng)的有聲共振峰或無聲共振峰。此時，合成的語音最大是8個共振峰的組合。例如，合成的語音是有聲時，向WT音頻部10b～10i供給U/V＝0，基于供給的語音參數(shù)的有聲共振峰分別由WT音頻部10b～10i形成。此時，向WT音頻部10a供給U/V＝0，WT音頻部10a根據(jù)供給的語音參數(shù)產(chǎn)生有聲音調(diào)信號。該有聲音調(diào)信號供給WT音頻部10b～10i，形成輸出的有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的相位按有聲音調(diào)信號的每個周期復(fù)位。有聲共振峰的包絡(luò)線形狀對應(yīng)有聲音調(diào)信號的周期。由此，由WT音頻部10b～10i形成具有音調(diào)感的有聲共振峰。
合成的語音是無聲的情況下，向WT音頻部10b～10i供給HVMODE＝1和U/V＝1，基于供給的語音參數(shù)的無聲共振峰分別由WT音頻部10b～10i形成。如后所述，在無聲的情況下，成為附加有噪聲的無聲共振峰。由此，可合成高品質(zhì)的有真實感的語音。合成無聲的情況下不利用WT音頻部10a的輸出。
語音合成裝置1的WT音頻部10a～10i的結(jié)構(gòu)是相同結(jié)構(gòu)，下面作為WT音頻部10對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2是表示W(wǎng)T音頻部10的示意結(jié)構(gòu)的框圖。圖2以后，(WT)、(有聲共振峰)、(無聲共振峰)的標(biāo)記表示該參數(shù)分別是用于生成樂音、有聲共振峰、無聲共振峰的參數(shù)。
圖2中，相位數(shù)據(jù)發(fā)生器(PGPhase Generator)20產(chǎn)生與應(yīng)產(chǎn)生的樂音的音調(diào)或有聲音調(diào)信號、有聲共振峰中心頻率、無聲共振峰中心頻率中的其中之一對應(yīng)的相位數(shù)據(jù)。向PG20供給語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記(フラグ)信息和作為樂音參數(shù)的樂音的8度音程信息BLOCK(WT)、樂音的頻率信息FNUM(WT)。另外，作為語音參數(shù)，供給有聲音調(diào)信號的8度音程信息BLOCK(有聲音調(diào))、有聲音調(diào)信號的頻率信息FNUM(有聲音調(diào))、或有聲共振峰的8度音程信息BLOCK(有聲共振峰)、有聲共振峰的頻率信息FNUM(有聲共振峰)、無聲共振峰的8度音程信息BLOCK(無聲共振峰)、無聲共振峰的頻率信息FNUM(無聲共振峰)的各參數(shù)。PG20中，供給的各種參數(shù)由標(biāo)記信息選擇，根據(jù)選擇的參數(shù)產(chǎn)生與應(yīng)產(chǎn)生的樂音的音程或有聲音調(diào)信號、有聲共振峰中心頻率、無聲共振峰中心頻率中的其中之一對應(yīng)的相位數(shù)據(jù)。
圖3表示PG20的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖3中，選擇器30中，對應(yīng)U/V標(biāo)記的狀態(tài)選擇有聲音調(diào)信號或有聲共振峰的頻率信息FNUM、無聲共振峰的頻率信息FNUM中的其中之一并輸出到選擇器31。選擇器31中，對應(yīng)HVMODE標(biāo)記的狀態(tài)選擇樂音的頻率信息FNUM(WT)和從選擇器30輸出的與語音關(guān)聯(lián)的頻率信息FNUM中的其中之一并輸出到移動器(シフタ)34，從選擇器31輸出的頻率信息FNUM設(shè)定到移動器34中。選擇器32中，對應(yīng)U/V標(biāo)記的狀態(tài)選擇有聲音調(diào)信號或有聲共振峰的8度音程信息BLOCK、無聲共振峰的8度音程信息BLOCK中的其中之一并輸出到選擇器33。選擇器33中，對應(yīng)HVMODE標(biāo)記的狀態(tài)選擇樂音的8度音程信息BLOCK(WT)和從選擇器32輸出的與語音關(guān)聯(lián)的8度音程信息BLOCK中的其中之一并作為移動信息輸出到移動器34，移動器34中設(shè)定的頻率信息FNUM對應(yīng)8度音程信息BLOCK而移動。由此，添加了用于產(chǎn)生應(yīng)產(chǎn)生的樂音的音程、有聲音調(diào)信號、有聲共振峰的中心頻率、無聲共振峰的中心頻率中的其中之一的8度音程的相位數(shù)據(jù)作為PG輸出而從PG20輸出。
回到圖2中，來自PG20的PG輸出輸入到地址發(fā)生器(ADGAddressGenerator)21，通過累加成為PG輸出的相位數(shù)據(jù)而產(chǎn)生用于從波形數(shù)據(jù)存儲部(WAVE TABLE)22讀出希望的波形形狀的波形數(shù)據(jù)的讀出地址。向ADG21供給語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記信息、作為樂音參數(shù)的開始地址SA(WT)、循環(huán)點LP(WT)、結(jié)束點EP(WT)，另外，作為語音參數(shù)，供給用于選擇適合于形成有聲共振峰的波形的波形選擇(WS)信號和指示樂音和語音共用的發(fā)音開始的鍵通(Key On)信號。
產(chǎn)生樂音時，作為HVMODE＝0，按鍵通信號的開始定時從ADG21輸出開始地址SA(WT)，從開始地址SA(WT)所示的波形數(shù)據(jù)存儲部22的位置開始讀出波形數(shù)據(jù)。而通過累加來自PG20的相位數(shù)據(jù)而從ADG21順序輸出到結(jié)束點EP(WT)為止的讀出地址，使得按對應(yīng)樂音的音程的比率(レ一ト)變化。由此，按對應(yīng)樂音的音程的比率順序讀出到結(jié)束點EP(WT)所示的波形數(shù)據(jù)存儲部22的位置為止的波形數(shù)據(jù)的采樣。接著，相當(dāng)于循環(huán)點LP(WT)的讀出地址從ADG21輸出，另外，通過累加來自PG20的相位數(shù)據(jù)，到結(jié)束點EP(WT)為止的讀出地址在按對應(yīng)樂音的音程的比率變化的同時從ADG21順序讀出。從而，從循環(huán)點LP(WT)所示的波形數(shù)據(jù)存儲部22的位置到結(jié)束點EP(WT)所示的波形數(shù)據(jù)存儲部22的位置為止的波形數(shù)據(jù)的采樣按對應(yīng)樂音的音程的比率順序讀出。從循環(huán)點LP(WT)到結(jié)束點EP(WT)的讀出地址反復(fù)產(chǎn)生，直到根據(jù)鍵通信號而停止發(fā)音。這樣，可按對應(yīng)樂音的音程的比率從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出從鍵通信號表示的發(fā)音開始到發(fā)音停止的希望的波形數(shù)據(jù)。
合成語音時，作為HVMODE＝1，按鍵通信號的開始定時而從WS(有聲共振峰)信號所示的開始地址、或預(yù)先確定的無聲共振峰用的開始地址所示的波形數(shù)據(jù)存儲部22的位置開始讀出波形數(shù)據(jù)。而通過累加來自PG20的相位數(shù)據(jù)而成為固定的地址范圍的讀出地址以按對應(yīng)有聲共振峰或無聲共振峰的中心頻率的比率變化的方式從ADG21順序輸出。由此，波形數(shù)據(jù)的采樣按對應(yīng)有聲共振峰或無聲共振峰的中心頻率的比率從波形數(shù)據(jù)存儲部22順序讀出。WT音頻部10a中，累加來自PG20的相位數(shù)據(jù)的累加值達(dá)到由有聲音調(diào)周期預(yù)先確定的規(guī)定值(常數(shù)值)，達(dá)到常數(shù)值時，輸出有聲音調(diào)信號(脈沖信號)。
圖4表示這種ADG21的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖4中，來自PG20的相位數(shù)據(jù)輸入累加器(ACCAccumulator)41，通過每個時鐘(クロツク)累加而生成讀出地址的增加值。該讀出地址的增加值經(jīng)選擇器46供給加法器47并在加法器47中與開始地址相加，生成讀出地址，作為ADG輸出而從ADG21輸出。
ADG21中，說明設(shè)為HVMODE＝0而產(chǎn)生樂音時的動作。設(shè)為HVMODE＝0時，由于與門AND關(guān)閉，僅通過或門OR輸出的鍵通信號(KeyOn)把累加器41復(fù)位為初始值。開始累加從PG20供給的與應(yīng)產(chǎn)生的樂音的音程對應(yīng)的相位數(shù)據(jù)。該累加按每個時鐘進(jìn)行，其累加值b輸出到選擇器46和減法器43中。
向減法器43中供給數(shù)據(jù)a的選擇器42由于HVMODE＝0而將結(jié)束點EP(WT)選擇為數(shù)據(jù)a并輸出到減法器43。由此，輸出由減法器43運算的減法值(a-b)，去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|供給加法器45。減法值(a-b)為負(fù)時，成為“1”的MSB(最高有效位Most Significant Bit)信號作為選擇信號而供給選擇器46，同時，作為裝載信號供給累加器41。MSB信號由于減法值(a-b)為負(fù)時變?yōu)椤?”，因此選擇器46將累加值b輸出到加法器47，直到累加值b超過結(jié)束點EP(WT)為止。向加法器47供給加法數(shù)據(jù)的選擇器50由于HVMODE＝0而選擇開始地址SA(WT)并輸出到加法器47中。由此，加上了開始地址SA(WT)的累加值b作為ADG輸出而輸出。累加值b按每個時鐘累加相位數(shù)據(jù)，由于按相位數(shù)據(jù)的比率變化，因此作為ADG輸出的讀出地址也對應(yīng)于相位數(shù)據(jù)而變化。
而累加值b超過結(jié)束點EP(WT)時MSB信號變化為“1”，因此選擇器46輸出從加法器45輸出的數(shù)據(jù)c。由于HVMODE＝0，所以數(shù)據(jù)c成為在選擇器44中選擇的循環(huán)點LP(WT)上加上在加法器45中去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|所得的運算值。因此，從加法器47輸出的ADG輸出是由振幅值|a-b|校正的循環(huán)點LP(WT)的讀出地址。另外，由于MSB信號變化為“1”，所以向累加器41供給裝載信號，將數(shù)據(jù)c裝載到累加器41中。這樣，MSB信號返回到“0”，所以從累加器41輸出的數(shù)據(jù)b從選擇器46輸出。并且，由于從累加器41輸出按每個時鐘將相位數(shù)據(jù)加上數(shù)據(jù)c得到的累加值b，因此ADG輸出基本上從循環(huán)點LP(WT)的讀出地址開始按對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率變化。
若此時的ADG輸出用曲線圖示說明，則圖5示出ADG輸出。即，當(dāng)施加鍵通信號時，輸出開始地址SA(WT)，在按對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率變化的同時讀出地址上升，從開始地址SA(WT)增加結(jié)束點(EP)的大小，此時，返回開始地址SA(WT)上加上循環(huán)點(LP)得到的值，以后反復(fù)產(chǎn)生在開始地址SA(WT)上加上循環(huán)點(LP)得到的值上增加結(jié)束點(EP)大小的讀出地址。此時的讀出地址的變化為對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率。并且，根據(jù)鍵通信號停止發(fā)音時，停止ADG輸出。通過作為該ADG輸出的讀出地址而從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出的波形數(shù)據(jù)為對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的頻率。由于可通過開始地址SA(WT)選擇從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出的波形數(shù)據(jù)的種類，例如通過按每個音頻部10a～10i選擇開始地址SA(WT)，可使得每個WT音頻部10a～10i的音色不同。
接著說明ADG21為WT音頻部10a的地址發(fā)生器、設(shè)HVMODE＝1和U/V＝0而產(chǎn)生有聲音調(diào)信號時的動作。設(shè)HVMODE＝1和U/V＝0時，與門AND打開，但不向WT音頻部10a供給有聲音調(diào)信號，因此僅從或門OR輸出鍵通信號。這樣，累加器41通過鍵通信號復(fù)位到初始值，開始累加從PG20供給的對應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生的有聲音調(diào)信號的相位數(shù)據(jù)。該累加按每個時鐘進(jìn)行，其累加值b輸出到選擇器46和減法器43。向減法器43中供給數(shù)據(jù)a的選擇器42由于設(shè)為HVMODE＝1而將預(yù)先確定的常數(shù)值作為數(shù)據(jù)a而選擇并輸出到減法器43。由此，輸出減法器43運算的減法值(a-b)，向加法器45供給去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|。
減法值(a-b)的MSB信號作為選擇信號供給選擇器46，同時，作為裝載信號提供給累加器41。MSB信號在減法值(a-b)為負(fù)值時，即累加值達(dá)到常數(shù)值時為“1”，作為裝載信號提供給累加器41。累加器41中裝載數(shù)據(jù)c。由于設(shè)為HVMODE＝1，所以數(shù)據(jù)c成為在選擇器44中選擇的“0”上加上加法器45中去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|所得的運算值。累加器41在下一時鐘將相位數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)c時，MSB信號變?yōu)椤?”。這樣，MSB信號按對應(yīng)基于從PG20供給的有聲音調(diào)參數(shù)的相位數(shù)據(jù)的周期、即有聲音調(diào)的周期產(chǎn)生。因此，供給HVMODE＝1和U/V＝0的WT音頻部10a中，將該MSB信號作為有聲音調(diào)信號輸出。用曲線圖表示有聲音調(diào)信號時，如圖7所示，為具有有聲音調(diào)的周期的脈沖信號。此時，從WT音頻部10a也輸出ADG輸出，但該ADG輸出不用作讀出地址。
接著說明ADG21中HVMODE＝1和U/V＝0而產(chǎn)生有聲共振峰時的動作。設(shè)HVMODE＝1和U/V＝0時，通過門NOT的作用與門AND打開，因此通過從或門OR輸出的有聲音調(diào)信號和鍵通信號而將累加器41復(fù)位到初始值，開始累加從PG20供給的對應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生的有聲共振峰的中心頻率的相位數(shù)據(jù)。向與門AND供給從WT音頻部10a輸出的圖7所示的有聲音調(diào)信號。累加器41的累加按每個時鐘進(jìn)行，其累加值輸出到選擇器46和減法器43中。向減法器43中供給數(shù)據(jù)a的選擇器42由于設(shè)為HVMODE＝1，所以將預(yù)先確定的常數(shù)值選擇為數(shù)據(jù)a并輸出到減法器43中。設(shè)為常數(shù)值是由于形成共振峰的波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為固定值。并且，輸出減法器43運算的減法值(a-b)，向加法器45供給去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|。
將減法值(a-b)的MS信號作為選擇信號供給選擇器46的同時，作為裝載信號提供給累加器41。MSB信號由于在減法值(a-b)為負(fù)值時為“1”，因此選擇器46將累加值b輸出到加法器47中，直到累加值b超出常數(shù)值。向加法器47中供給加法數(shù)據(jù)的選擇器50由于設(shè)為HVMODE＝1而選擇選擇器49的輸出并輸出到加法器47中。選擇器49由于設(shè)為U/V＝0而向選擇器49輸出從開始地址發(fā)生器48輸出的形成有聲共振峰的所選擇的波形數(shù)據(jù)的開始地址SA(WS)。另外，開始地址發(fā)生器48對應(yīng)為選擇適合于形成有聲共振峰的波形而輸入的波形選擇(WS)信號輸出為選擇波形數(shù)據(jù)的波形數(shù)據(jù)存儲部22上的開始地址SA。由此，加法器47中在開始地址SA(WS)上加上累加值b，作為ADG輸出來輸出。累加值b按每個時鐘累加相位數(shù)據(jù)，按對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率變化，因此作為ADG輸出的讀出形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的讀出地址也按對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率變化。
進(jìn)行累加使得累加值達(dá)到常數(shù)值時，減法值(a-b)為負(fù)值，MSB信號為“1”，供給選擇器46。這樣，從選擇器46輸出數(shù)據(jù)c，但由于HVMODE＝1，數(shù)據(jù)c成為在選擇器44中選擇的“0”上加上加法器45中去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|得到的運算值。由此，從加法器45輸出的ADG輸出成為振幅值|a-b|的讀出地址。MSB信號作為裝載信號提供給累加器41，在累加器41中裝載數(shù)據(jù)c。然后在下一時鐘中相位數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)c后，MSB信號返回“0”，因此從累加器41輸出的數(shù)據(jù)b從選擇器46輸出。累加器41的相位數(shù)據(jù)的累加按每個時鐘進(jìn)行的ADG輸出從開始地址SA(WS)對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率變化時，在僅增加常數(shù)值大小時再次返回到開始地址SA(WS)，因此ADG輸出反復(fù)從開始地址SA(WS)增加了常數(shù)值大小的讀出地址。此時的相位數(shù)據(jù)是基于有聲共振峰的中心頻率，因此讀出地址按對應(yīng)有聲共振峰的中心頻率的比率變化。另外，累加器41根據(jù)從WT音頻部10a輸出的有聲音調(diào)信號而復(fù)位到初始值，因此ADG輸出按每個有聲音調(diào)周期復(fù)位，可使在由將ADG信號作為讀出地址從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出的波形數(shù)據(jù)而形成的具有規(guī)定的中心頻率的有聲共振峰中具有音調(diào)感。
此時的ADG輸出若用曲線圖表示，則如圖6所示。即，當(dāng)施加鍵通信號時，輸出與選擇形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的WS信號對應(yīng)的開始地址SA(WS)。并且，通過累加器41的作用按對應(yīng)有聲共振峰的中心頻率的比率變化的讀出地址上升時，開始地址SA(WS)增加常數(shù)值大小之際，返回開始地址SA(WS)，以后反復(fù)產(chǎn)生從開始地址SA(WS)增加常數(shù)值大小得到的值的讀出地址。通過該ADG輸出，從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出所選擇的波形數(shù)據(jù)時，通過讀出的波形數(shù)據(jù)形成規(guī)定的中心頻率的有聲共振峰。并且，通過鍵通信號停止發(fā)音時，ADG輸出停止。可通過開始地址SA(WS)、即WS(有聲共振峰)信號選擇從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出的波形數(shù)據(jù)的種類，由此可使形成的有聲共振峰的共振峰變化。圖6中未示出累加器41通過從WT音頻部10a輸出的有聲音調(diào)信號而被復(fù)位到初始值的情況。
接著，說明ADG21中設(shè)HVMODE＝1和U/V＝1而產(chǎn)生無聲共振峰時的動作。當(dāng)設(shè)HVMODE＝1和U/V＝1時，與門AND通過門NOT的作用關(guān)閉，因此僅通過由或門OR輸出的鍵通信號來將累加器41復(fù)位到初始值，開始累加從PG20供給的對應(yīng)應(yīng)產(chǎn)生的無聲共振峰的中心頻率的相位數(shù)據(jù)。該累加按每個時鐘進(jìn)行，其累加值b輸出到選擇器46和減法器43中。向減法器43中供給數(shù)據(jù)a的選擇器42由于HVMODE＝1而將預(yù)先確定的常數(shù)值選擇為數(shù)據(jù)a并輸出到減法器43。設(shè)為常數(shù)值是由于形成共振峰的波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量設(shè)為固定值。并且，輸出減法器43運算的減法值(a-b)，去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|供給加法器45。
減法值(a-b)的MSB信號作為選擇信號供給選擇器46，同時，作為裝載信號供給累加器41。MSB信號由于減法值(a-b)為負(fù)值時變?yōu)椤?”，因此選擇器46將累加值b輸出到加法器47，直到累加值b超出常數(shù)值。向加法器47供給加法數(shù)據(jù)的選擇器50由于HVMODE＝1而選擇選擇器49的輸出并輸出到加法器47中。選擇器49由于設(shè)U/V＝1而將預(yù)先確定(固定)的正弦波的波形數(shù)據(jù)的開始地址SA(正弦)輸出到選擇器49中。這是由于正弦波適合于形成無聲共振峰。由此，在加法器47中將累加值b加到開始地址SA(正弦)上，作為ADG輸出而輸出。累加值b按每個時鐘累加相位數(shù)據(jù)，按對應(yīng)無聲共振峰的中心頻率的比率變化，因此讀出作為ADG輸出的形成無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的讀出地址也按對應(yīng)無聲共振峰的中心頻率的比率變化。
并且，累加值b超出常數(shù)值時MSB信號變化為“1”，因此選擇器46輸出從加法器45輸出的數(shù)據(jù)c。由于HVMODE＝1，數(shù)據(jù)c成為在選擇器44選擇的“0”上加上加法器45中去除減法值(a-b)的MSB外的振幅值|a-b|所得的運算值。因此，從加法器45輸出的ADG輸出成為振幅值|a-b|的讀出地址。由于MSB信號作為裝載信號供給累加器41，將數(shù)據(jù)c裝載到累加器41中。并且，下一時鐘中相位數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)c時，MSB信號返回到“0”，因此從累加器41輸出的數(shù)據(jù)b從選擇器46輸出。由于累加器41的相位數(shù)據(jù)的累加按每個時鐘進(jìn)行，ADG輸出按對應(yīng)相位數(shù)據(jù)的比率從開始地址SA(正弦)變化，在增加常數(shù)值大小之際，再次返回開始地址SA(正弦)，因此ADG輸出反復(fù)到從開始地址SA(正弦)增加常數(shù)值大小的讀出地址。此時的相位數(shù)據(jù)是基于無聲共振峰的中心頻率，因此讀出地址按對應(yīng)無聲共振峰的中心頻率的比率變化。通過將該ADG信號作為讀出地址從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出的波形數(shù)據(jù)，形成具有規(guī)定中心頻率的無聲共振峰。
此時的ADG輸出若用曲線表示，則如圖5所示。即，施加鍵通信號時，輸出形成無聲共振峰的正弦波的波形數(shù)據(jù)的開始地址SA(正弦)，通過累加器41的作用按對應(yīng)無聲共振峰的中心頻率的比率變化的讀出地址上升，開始地址SA(正弦)增加常數(shù)值大小，此時，返回開始地址SA(正弦)，以后反復(fù)產(chǎn)生開始地址SA(正弦)上加上常數(shù)值大小的讀出地址。通過該AGD輸出，從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出正弦波的波形數(shù)據(jù)時，通過讀出的波形數(shù)據(jù)形成規(guī)定的中心頻率的無聲共振峰。并且，通過鍵通信號停止發(fā)音時，停止ADG輸出。
這里，圖14中表示出波形數(shù)據(jù)存儲部22中存儲的用于形成有聲共振峰或無聲共振峰的多種波形數(shù)據(jù)的波形形狀的一個例子。
圖14中，表示出波形數(shù)據(jù)存儲部22中存儲32種波形形狀的波形數(shù)據(jù)的例子，設(shè)“0”為WS(有聲共振峰)信號時，讀出0號的正弦波，例如設(shè)“16”為WS(有聲共振峰)信號時，讀出16號的三角波。開始地址SA(正弦)設(shè)為0號的正弦波的在波形數(shù)據(jù)存儲部22上的開始地址。這32種波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量被固定，上述的常數(shù)值對應(yīng)該數(shù)據(jù)量。因此，通過從ADG21輸出的ADG輸出而讀出32種波形數(shù)據(jù)中的其中之一時，直到發(fā)音停止之前都反復(fù)讀出選擇的波形形狀的波形數(shù)據(jù)。
回到圖2，從波形數(shù)據(jù)存儲部22讀出的波形數(shù)據(jù)供給乘法器23，與包絡(luò)線發(fā)生器(EG)24產(chǎn)生的包絡(luò)線信號相乘。向EG24中供給語音語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲只是標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記信息和作為樂音參數(shù)的上升率(アタツクレ一ト)AR(WT)、衰減率(デイケイレ一ト)DR(WT)、維持率(サステインレ一ト)SR(WT)、釋放率(リリ一スレ一ト)RR(WT)、維持電平(サステインレベル)SL(WT)，另外，供給樂音和語音共用的指示發(fā)音開始的鍵通信號。
圖9表示出表示這種包絡(luò)線發(fā)生器(EG)24的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。
產(chǎn)生樂音時，圖9所示的EG24中，HVMODE＝0，選擇器60中選擇上升率AR(WT)并輸出到選擇器61，選擇器63中選擇衰減率DR(WT)并輸出到選擇器61，選擇器64中選擇釋放率RR(WT)并輸出到選擇器61中。此外，向選擇器61輸入維持率SR(WT)。選擇器61由狀態(tài)控制部66控制，按上升、衰減、維持、釋放的各個狀態(tài)選擇該狀態(tài)的包絡(luò)線參數(shù)并輸出。狀態(tài)控制部66中供給鍵通信號、語音模式標(biāo)記(HVMODE)的同時，輸入維持電平SL(WT)信號。也供給從WT音頻部10a輸出的有聲音調(diào)信號、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)，但不使用這些。對應(yīng)狀態(tài)從選擇器61輸出的包絡(luò)線參數(shù)由累加器(ACC)65累加，生成包絡(luò)線，作為EG輸出來輸出，同時供給狀態(tài)控制部66。狀態(tài)控制部66可從EG輸出的電平判斷狀態(tài)。累加器65中按鍵通信號的開始定時開始累加。
若用曲線表示此時的EG輸出，則如圖10所示。即，向狀態(tài)控制部66和累加器65供給的鍵通信號上升時，狀態(tài)控制部66判斷為發(fā)音開始，從選擇器61輸出作為發(fā)音開始時的狀態(tài)的上升用的上升率AR(WT)的參數(shù)。該上升率AR(WT)的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖10所示的AR那樣急劇上升。并且，EG輸出的電平到達(dá)例如0dB時，狀態(tài)控制部66判斷為狀態(tài)移動到衰減，從選擇器61輸出衰減率DR(WT)的參數(shù)。該衰減率DR(WT)的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖10所示的DR那樣急劇下降。
EG輸出下降時，EG輸出的電平到達(dá)維持電平SL(WT)時，狀態(tài)控制部66檢測出該情況，判斷為狀態(tài)移動到維持，從選擇器61輸出維持率SR(WT)的參數(shù)。輸出的維持率SR(WT)的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖10所示的SR那樣以緩緩的傾斜方式下降。狀態(tài)控制部66繼續(xù)維持，直到鍵通信號下降，這里，鍵通信號下降，狀態(tài)控制部66判斷為發(fā)音停止，從選擇器64輸出釋放率RR(WT)的參數(shù)。輸出的釋放率RR(WT)的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖10所示的RR那樣急劇以傾斜方式下降，發(fā)音停止。
接著在產(chǎn)生語音的有聲共振峰時，圖9所示的EG24中，HVMODE＝1并且U/V＝0，選擇器60中選擇初始狀態(tài)用的急劇上升率并輸出到選擇器61，選擇器63中選擇由選擇器62對應(yīng)U/V＝0選擇的中間狀態(tài)用的常數(shù)值并輸出到選擇器61，選擇器64中選擇結(jié)束狀態(tài)用的急劇衰減率并輸出到選擇器61。另外，向選擇器61輸入維持率SR(WT)，但該參數(shù)未被使用。選擇器61由狀態(tài)控制部66控制，按初始、中間、結(jié)束的各個狀態(tài)選擇對應(yīng)狀態(tài)的包絡(luò)線參數(shù)并輸出。向狀態(tài)控制部66供給鍵通信號、從WT音頻部10a輸出的有聲音調(diào)信號、語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記信息。供給維持電平SL(WT)信號，但本情況下不被使用。從選擇器61對應(yīng)狀態(tài)輸出的包絡(luò)線參數(shù)由累加器(ACC)65按每個時鐘累加，生成包絡(luò)線，作為EG輸出來輸出，同時供給狀態(tài)控制部66。狀態(tài)控制部66可從EG輸出的電平判斷狀態(tài)。累加器65中按鍵通信號的開始定時開始累加。
此時的EG輸出用曲線表示的話，則如圖11所示。即，向狀態(tài)控制部66和累加器65供給的鍵通信號上升時，狀態(tài)控制部66判斷為發(fā)音開始，從選擇器61輸出初始狀態(tài)用的急劇上升率的參數(shù)。該急劇上升率的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖11所示那樣急劇上升。并且，EG輸出的電平到達(dá)規(guī)定電平時，狀態(tài)控制部66判斷為狀態(tài)移動到中間狀態(tài)，從選擇器61輸出中間狀態(tài)用的常數(shù)值的參數(shù)。該常數(shù)值的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖11所示緩緩下降。
這里，向狀態(tài)控制部66輸入圖7所示的有聲音調(diào)信號時，狀態(tài)控制部66控制選擇器61，選擇急劇下降率的參數(shù)并輸出到累加器65中。該急劇下降率的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖11所示急劇下降。并且，EG輸出的電平到達(dá)規(guī)定的最低電平時，狀態(tài)控制部66控制選擇器61，再次選擇急劇上升率的參數(shù)并輸出到累加器65中。該急劇上升率的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖11所示急劇上升。并且，EG輸出的電平到達(dá)規(guī)定的電平時，狀態(tài)控制部66判斷為移動到中間狀態(tài)，從選擇器61輸出中間狀態(tài)用的常數(shù)值的參數(shù)。以下反復(fù)進(jìn)行同樣動作。這樣形成具有有聲音調(diào)的周期的包絡(luò)線，因此能夠向在乘法器23中乘上該包絡(luò)線的波形數(shù)據(jù)提供音調(diào)感。
鍵通信號下降、狀態(tài)控制部66判斷為發(fā)音停止時，狀態(tài)控制部66控制選擇器61，選擇急劇下降率的參數(shù)并輸出到累加器65中。該急劇下降率的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出急劇下降，停止發(fā)音。
接著在產(chǎn)生語音的無聲共振峰時的情況下，在圖9所示的EG24中，HVMODE＝1以及U/V＝1，選擇器60中選擇初始狀態(tài)用的急劇上升率并輸出到選擇器61，選擇器63中選擇由選擇器62對應(yīng)U/V＝1選擇的中間狀態(tài)用的“0”并輸出到選擇器61，選擇器64中選擇結(jié)束狀態(tài)用的急劇衰減率并輸出到選擇器61。另外，向選擇器61輸入維持率SR(WT)，但該參數(shù)未被使用。選擇器61由狀態(tài)控制部66控制，按初始、中間、結(jié)束的各個狀態(tài)選擇對應(yīng)狀態(tài)的包絡(luò)線參數(shù)并輸出。向狀態(tài)控制部66供給鍵通信號、語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記信息。供給從WT音頻部10a輸出的有聲音調(diào)信號和維持電平SL(WT)信號，但本情況下不被使用。從選擇器61對應(yīng)狀態(tài)而輸出的包絡(luò)線參數(shù)由累加器(ACC)65累加，生成包絡(luò)線，作為EG輸出而輸出，同時供給狀態(tài)控制部66。狀態(tài)控制部66可從EG輸出的電平判斷狀態(tài)。累加器65中按鍵通信號的開始定時開始累加。
此時的EG輸出用曲線表示的話，則如圖12所示。即，向狀態(tài)控制部66和累加器65供給的鍵通信號上升時，狀態(tài)控制部66判斷為發(fā)音開始，從選擇器61輸出初始狀態(tài)用的急劇上升率的參數(shù)。該急劇上升率的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖12所示那樣急劇上升。并且，EG輸出的電平到達(dá)規(guī)定電平時，狀態(tài)控制部66判斷為移動到中間狀態(tài)，從選擇器61輸出中間狀態(tài)用的“0”的參數(shù)。由此，從累加器65輸出的EG輸出如圖12所示，維持該值。這里，鍵通信號下降，狀態(tài)控制部66判斷為發(fā)音停止時，狀態(tài)控制部66控制選擇器61，選擇急劇下降率的參數(shù)并輸出到累加器65中。該急劇下降率的參數(shù)在累加器65中按每個時鐘累加，EG輸出如圖12所示急劇下降，發(fā)音停止。
雖然形成按圖10～12所示的EG輸出直線變化的包絡(luò)線，但也可產(chǎn)生曲線變化的包絡(luò)線。另外，也可以將EG24的輸出乘以波形數(shù)據(jù)的乘法器23可配置在后面所述的加法器25的后段上。
回到圖2中，乘法器23中乘以包絡(luò)線的波形數(shù)據(jù)供給加法器25，加上由噪聲發(fā)生部26產(chǎn)生的噪聲。噪聲例如為白噪聲。此時，向噪聲發(fā)生部26供給語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記信息，設(shè)為HVMODE＝1以及U/V＝1，僅在產(chǎn)生無聲共振峰時產(chǎn)生噪聲。因此，加法器25中，僅在形成無聲共振峰的乘以包絡(luò)線的波形數(shù)據(jù)上加上噪聲并輸出。
這里，圖13表示噪聲發(fā)生部26的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如圖13所示，從噪聲發(fā)生部26的白噪聲發(fā)生器70產(chǎn)生的白噪聲由4級的低通濾波器(LPF1，LPF2，LPF3，LPF4)71、72、73、74頻帶限制。并且，低通濾波器74的輸出在乘法器75中調(diào)整噪聲的電平，輸入選擇器76中。選擇器76通過與門(AND)77的輸出來選擇，與門77在設(shè)為HVMODE＝1以及U/V＝1、產(chǎn)生無聲共振峰時，在選擇器76中輸出從乘法器75輸出的噪聲。在HVMODE＝1和U/V＝1中的其中一個為“0”、產(chǎn)生樂音或有聲共振峰時，通過與門77的輸出從選擇器76中輸出0來代替噪聲。由此，加法器25中僅在形成無聲共振峰的乘以包絡(luò)線的波形數(shù)據(jù)上加上噪聲并輸出。
低通濾波器71～74同樣地構(gòu)成，作為代表在圖13中表示低通濾波器71。低通濾波器71中，從白噪聲發(fā)生器70輸入的白噪聲由延遲電路70a延遲一個采樣時間，在系數(shù)乘法器70b中乘以規(guī)定系數(shù)并輸入加法器70d。輸入的白噪聲在系數(shù)乘法器70c中乘以規(guī)定系數(shù)并輸入加法器70d，加到系數(shù)乘法器70b的輸出。加法器70d的輸出為低通濾波器輸出。通過由這樣構(gòu)成的例如4級低通濾波器71～74對白噪聲進(jìn)行頻帶限制，可抑制產(chǎn)生語音貼近耳朵的感覺。另外，不一定進(jìn)行乘法器75的噪聲電平的電平調(diào)整，也可省略。
回到圖2中，從加法器25輸出的波形數(shù)據(jù)供給乘法器27并調(diào)整輸出電平。乘法器27中供給語音模式標(biāo)記(HVMODE)、無聲/有聲指示標(biāo)記(U/V)的標(biāo)記信息、表示樂音的輸出電平的電平(WT)、表示有聲共振峰的輸出電平的電平(有聲共振峰)、表示無聲共振峰的輸出電平的電平(無聲共振峰)。并且，設(shè)HVMODE＝0來產(chǎn)生樂音時，乘法器27中乘以電平(WT)，調(diào)整樂音的波形數(shù)據(jù)的輸出電平。設(shè)HVMODE＝1、W/V＝0來產(chǎn)生有聲共振峰時，乘法器27中乘以電平(有聲共振峰)，調(diào)整形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的輸出電平。由此，有聲共振峰的電平為規(guī)定電平。另外，設(shè)HVMODE＝1、U/V＝1來產(chǎn)生無聲共振峰時，乘法器27中乘以電平(無聲共振峰)，調(diào)整形成無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)的輸出電平。由此，無聲共振峰的電平為規(guī)定電平。
以上說明中，本實用新型的兼用作聲源裝置的語音合成裝置由具有9個波形數(shù)據(jù)存儲部的WT音頻部構(gòu)成，但不限于此，可以是小于9個或多于9個的WT音頻部。若為多于9個的WT音頻部時，可同時增加樂音和發(fā)音數(shù)，同時可增加合成的共振峰數(shù)，可合成各種語音。
本實用新型的兼用作聲源裝置的語音合成裝置通過語音模式標(biāo)記(HVMODE)指定樂音時，多個WT音頻部具有作為樂音形成部的功能，用語音模式標(biāo)記(HVMODE)指定語音時，多個WT音頻部具有作為共振峰形成部的功能。通過將語音模式標(biāo)記(HVMODE)固定為語音，可用作專用的語音合成裝置。
本實用新型的第一方面如以上說明，在波形表聲源模式時，可由多個樂音形成部分別產(chǎn)生樂音，在語音合成模式時，可合成通過多個樂音形成部分別形成的多個共振峰來合成語音。這樣，通過樂音產(chǎn)生和語音合成來兼用多個樂音形成部，因此不用在聲源裝置中另外裝入語音合成裝置，可使聲源裝置具有語音合成功能。語音合成模式時，通過噪聲提供單元向共振峰提供噪聲，使得可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。
本實用新型的第二方面如以上說明，在作為分別形成具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的共振峰的波形表音頻部的多個共振峰形成部中具備有噪聲提供單元，通過合成由該多個共振峰形成部形成的多個共振峰來合成語音。這樣，在語音合成裝置中通過噪聲提供單元而形成提供了噪聲的共振峰，從而可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。此時，為了合成高品質(zhì)的具有真實感的語音，最好是在形成無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)上加上噪聲。
本實用新型的第三方面如以上說明，由多個作為波形表音頻部的共振峰形成部形成希望的有聲共振峰或希望的無聲共振峰，通過合成形成的多個有聲共振峰或多個無聲共振峰，從而合成有聲或無聲。并且，形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)上提供音調(diào)周期的包絡(luò)線信號。由此，可使有聲共振峰具有音調(diào)感，可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。通過向形成無聲共振峰的上述波形數(shù)據(jù)提供噪聲，可合成更高品質(zhì)的具有真實感的語音。
本實用新型的第四方面如以上說明，由多個作為波形表音頻部的多個共振峰形成部形成分別具有希望的共振峰中心頻率和希望的共振峰電平的共振峰，通過合成形成的多個共振峰，從而合成語音。并且，形成共振峰的波形數(shù)據(jù)上提供有音調(diào)周期的包絡(luò)線信號。由此，可使共振峰具有音調(diào)感，可合成高品質(zhì)的具有真實感的語音。通過向形成有聲共振峰的波形數(shù)據(jù)提供音調(diào)周期的包絡(luò)線信號，可使有聲共振峰具有音調(diào)感。
這樣，本實用新型通過混合根據(jù)樂音參數(shù)從多個波形表音頻部輸出的波形數(shù)據(jù)，可產(chǎn)生多個樂音，通過合成根據(jù)語音參數(shù)從多個波形表音頻部輸出的形成有聲共振峰或無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)，可合成語音。這樣，由于在樂音產(chǎn)生和語音合成方面可兼用多個波形表音頻部，因此本實用新型的第二方面到第四方面的語音合成裝置可兼用作聲源裝置。
權(quán)利要求1.一種聲源裝置，具有多個輸出希望的樂音的樂音形成部，其特征在于，上述多個樂音形成部分別具有波形形狀指定裝置，從多種波形形狀中指定希望的波形形狀；波形數(shù)據(jù)存儲裝置，存儲與上述多種波形形狀對應(yīng)的多個波形數(shù)據(jù)；波形數(shù)據(jù)讀出裝置，在波形表聲源模式時，產(chǎn)生以與應(yīng)產(chǎn)生樂音的音程對應(yīng)的比率變化的地址，同時，在語音合成模式時，產(chǎn)生以與應(yīng)形成的共振峰的中心頻率對應(yīng)的比率變化的地址，從上述波形數(shù)據(jù)存儲裝置讀出與由上述波形形狀指定裝置指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；包絡(luò)線提供裝置，在波形表聲源模式時，生成與發(fā)音開始指示連動而上升的同時與發(fā)音結(jié)束指示連動而衰減的包絡(luò)線信號，在語音合成模式時，生成在與應(yīng)合成的語音的音調(diào)周期對應(yīng)的每個定時急劇衰減的同時在衰減后急劇上升的形狀的包絡(luò)線信號，將該生成的包絡(luò)線信號提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置從上述波形數(shù)據(jù)存儲裝置讀出的波形數(shù)據(jù)，上述多個樂音形成部根據(jù)表示波形表聲源模式或語音合成模式中的任意一個的模式指定，輸出希望的樂音或希望的共振峰中的任意一個，在波形表聲源模式時，上述多個樂音形成部可分別產(chǎn)生樂音，在語音合成模式時，上述多個樂音形成部具有分別形成共振峰并且從所形成的多個共振峰合成一個語音的語音合成功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲源裝置，其特征在于，上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置可從上述波形數(shù)據(jù)存儲裝置讀出預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲源裝置，其特征在于，上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置進(jìn)行控制，通過表示有聲合成模式或無聲合成模式中的任意一個的模式指定，讀出預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)，或者讀出與由上述波形形狀指定裝置指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲源裝置，其特征在于，上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置在上述無聲合成模式時讀出上述預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)，在上述有聲合成模式時讀出與由上述波形形狀指定裝置指定的波形形狀對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲源裝置，其特征在于，具有噪聲提供裝置，在上述無聲合成模式時，將噪聲提供給由上述波形數(shù)據(jù)讀出裝置讀出的、上述預(yù)先固定的波形數(shù)據(jù)，上述包絡(luò)線提供裝置在上述無聲合成模式時，將上述生成的包絡(luò)線信號提供給由上述噪聲提供裝置提供了噪聲的波形數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲源裝置，其特征在于，在上述噪聲提供裝置中提供給上述波形數(shù)據(jù)的噪聲是由濾波器對白噪聲進(jìn)行頻帶限制了的噪聲。
專利摘要本實用新型提供一種聲源裝置，合成高品質(zhì)的語音。累加從相位數(shù)據(jù)發(fā)生器(20)輸出的相位數(shù)據(jù)的地址發(fā)生器(21)，輸出有聲共振峰或無聲共振峰的中心頻率的比率的讀出地址，通過該讀出地址，讀出從波形數(shù)據(jù)存儲部(22)形成有聲共振峰或無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)。讀出的波形數(shù)據(jù)在乘法器(23)中乘以包絡(luò)線信號，在加法器(25)中在形成無聲共振峰的波形數(shù)據(jù)上加上噪聲。通過合成從這種多個WT音頻部(10)輸出的有聲共振峰或無聲共振峰而合成語音。
文檔編號G10L13/04GK2706830SQ200420002339
公開日2005年6月29日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者川原毅彥, 中村敦一 申請人:雅馬哈株式會社