JPS6332196B2 - - Google Patents
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- JPS6332196B2 JPS6332196B2 JP54077485A JP7748579A JPS6332196B2 JP S6332196 B2 JPS6332196 B2 JP S6332196B2 JP 54077485 A JP54077485 A JP 54077485A JP 7748579 A JP7748579 A JP 7748579A JP S6332196 B2 JPS6332196 B2 JP S6332196B2
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- JP
- Japan
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- memory
- resonance
- formant filter
- addressable memory
- formant
- Prior art date
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- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 66
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H7/00—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/481—Formant synthesis, i.e. simulating the human speech production mechanism by exciting formant resonators, e.g. mimicking vocal tract filtering as in LPC synthesis vocoders, wherein musical instruments may be used as excitation signal to the time-varying filter estimated from a singer's speech
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S84/00—Music
- Y10S84/09—Filtering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、デジタル楽音発生器に関するもので
あり、更に詳しく言うと楽音発生器の出力に関す
る固定フオルマントフイルタ特性をデジタル的に
合成する装置に関する。
あり、更に詳しく言うと楽音発生器の出力に関す
る固定フオルマントフイルタ特性をデジタル的に
合成する装置に関する。
本発明と同一発明者によつて出願され、本発明
中に参考のため組み入れられている“電子楽器用
高調波フオルマントフイルタ”と題する米国特許
第4211138号（特開昭55―4091号）においては、
米国特許第4085644号（特開昭52―27621号）に記
載されている種類の複音シンセサイザの固定フオ
ルマントフイルタを実施するためのシステムが説
明されている。上記出願に記載されているように
固定フオルマントフイルタの減衰―周波数特性
は、アドレス可能な“固定”メモリ（ROM）に
記憶された１組のスケールフアクタによつて制御
される。ROMに記憶される語数は、１個のフオ
ルマントフイルタを実施するのに96語に限定され
るが、楽器の演奏者が多種類のフオルマントフイ
ルタ特性から選ぶことができるようにするため
に、多数のそのような組の語を記憶することが望
ましい。メモリ中の各語が６ビツトの長さである
と仮定し、10種までの相異なるフオルマントフイ
ルタ特性に対するデータを記憶することが望まし
いと仮定すれば、5760ビツトの容量を有する固定
メモリが必要となる。
中に参考のため組み入れられている“電子楽器用
高調波フオルマントフイルタ”と題する米国特許
第4211138号（特開昭55―4091号）においては、
米国特許第4085644号（特開昭52―27621号）に記
載されている種類の複音シンセサイザの固定フオ
ルマントフイルタを実施するためのシステムが説
明されている。上記出願に記載されているように
固定フオルマントフイルタの減衰―周波数特性
は、アドレス可能な“固定”メモリ（ROM）に
記憶された１組のスケールフアクタによつて制御
される。ROMに記憶される語数は、１個のフオ
ルマントフイルタを実施するのに96語に限定され
るが、楽器の演奏者が多種類のフオルマントフイ
ルタ特性から選ぶことができるようにするため
に、多数のそのような組の語を記憶することが望
ましい。メモリ中の各語が６ビツトの長さである
と仮定し、10種までの相異なるフオルマントフイ
ルタ特性に対するデータを記憶することが望まし
いと仮定すれば、5760ビツトの容量を有する固定
メモリが必要となる。
本発明は、選択された固定フオルマントフイル
タをつくるために必要とされるような１組のスケ
ールフアクタを合成することによつて、フオルマ
ントフイルタ特性の広範な選択を与える配置に関
する。これは、記憶されるデータビツト数を大幅
に減少させることを可能にし、同時にフオルマン
トフイルタ・レスポンス特性を選定する上で融通
性を高める。
タをつくるために必要とされるような１組のスケ
ールフアクタを合成することによつて、フオルマ
ントフイルタ特性の広範な選択を与える配置に関
する。これは、記憶されるデータビツト数を大幅
に減少させることを可能にし、同時にフオルマン
トフイルタ・レスポンス特性を選定する上で融通
性を高める。
低域，高域又はＱアクセント特性を有する近似
フオルマントフイルタの概念は、例えば米国特許
第4000675号および第4026179号に述べられてい
る。これらの特許は、所望のレスポンスに近似さ
せるために減衰―周波数特性の一連の直線部分が
使用される楽音シンセサイザに用いるためのフオ
ルマントフイルタを開示している。直線部分は、
これらの部分の傾斜とともに直線部分の区切り点
の座標で構成されるデータ形式で記憶される。し
かし、フオルマントフイルタを合成するためのか
ような周知のシステムは、より一層複雑なフイル
タ特性に対しては記憶されるべき多量のデータを
必要とする。
フオルマントフイルタの概念は、例えば米国特許
第4000675号および第4026179号に述べられてい
る。これらの特許は、所望のレスポンスに近似さ
せるために減衰―周波数特性の一連の直線部分が
使用される楽音シンセサイザに用いるためのフオ
ルマントフイルタを開示している。直線部分は、
これらの部分の傾斜とともに直線部分の区切り点
の座標で構成されるデータ形式で記憶される。し
かし、フオルマントフイルタを合成するためのか
ような周知のシステムは、より一層複雑なフイル
タ特性に対しては記憶されるべき多量のデータを
必要とする。
本発明は、記憶するデータに大幅な節約を与
え、また本来の音響的楽器及び人間の声を擬制す
ることを意図した音の発生に有用であると知られ
ている形式の固定フオルマントの発生を可能とす
る楽音シンセサイザにおいて、固定フオルマント
フイルタを実施するのに必要なデータを合成する
ための配置を指向する。これらの型の楽器や人間
の声に関連したフオルマントフイルタ特性は、既
知の周波数において発生し、異なるピーク値を有
するいくつかの独立した共振を持つことを特徴と
する。本発明によると、共振のピーク値は、周波
数の関数として記憶され、その共振ピーク値の組
は、相異なるフイルタ特性を選定するのに用いら
れるすべての“ストツプ（stop）”用に使用され
る。１組の楽音ナンバーは、共振値が各ストツプ
に対して発生する中心周波数を指示する各ストツ
プに対して記憶される。標準化された基準共振曲
線は、各共振周波数の上に置かれ、所望のフオル
マント曲線を合成するためその周波数に対するピ
ーク値により規準化（スケール）される。
え、また本来の音響的楽器及び人間の声を擬制す
ることを意図した音の発生に有用であると知られ
ている形式の固定フオルマントの発生を可能とす
る楽音シンセサイザにおいて、固定フオルマント
フイルタを実施するのに必要なデータを合成する
ための配置を指向する。これらの型の楽器や人間
の声に関連したフオルマントフイルタ特性は、既
知の周波数において発生し、異なるピーク値を有
するいくつかの独立した共振を持つことを特徴と
する。本発明によると、共振のピーク値は、周波
数の関数として記憶され、その共振ピーク値の組
は、相異なるフイルタ特性を選定するのに用いら
れるすべての“ストツプ（stop）”用に使用され
る。１組の楽音ナンバーは、共振値が各ストツプ
に対して発生する中心周波数を指示する各ストツ
プに対して記憶される。標準化された基準共振曲
線は、各共振周波数の上に置かれ、所望のフオル
マント曲線を合成するためその周波数に対するピ
ーク値により規準化（スケール）される。
本発明は、上記の米国特許第4211138号（特開
昭55―4091号）に述べられている固定フオルマン
トフイルタに対する変形態様として説明される。
本発明の好ましい実施例は、人間の声に対応する
固定フオルマントを合成するために用いられるシ
ステム用に図示される。しかし、本発明は、種々
の型の音響的楽器に対する他の多くの固定フオル
マントフイルタに応用可能であるから、これは、
例示として与えられているにすぎない。
昭55―4091号）に述べられている固定フオルマン
トフイルタに対する変形態様として説明される。
本発明の好ましい実施例は、人間の声に対応する
固定フオルマントを合成するために用いられるシ
ステム用に図示される。しかし、本発明は、種々
の型の音響的楽器に対する他の多くの固定フオル
マントフイルタに応用可能であるから、これは、
例示として与えられているにすぎない。
前記米国特許第4211138号（特開昭55―4091号）
に説明されているように、261.6Hzにおける楽音
C2に対応する値Ｎ＝１を有する楽音ナンバーＮ
により周波数を表わすことが便利である。典型的
には人間の声は、正常な可聴範囲にわたつて４個
までの共振によつて特徴づけられることが研究に
よつて示されている。これらの共振が発生する周
波数は、異なる音声により変化するが、音声のピ
ツチとは比較的無関係である。更に、共振ピーク
の鋭さ（sharpness）（実効Ｑ）は、第１図に示す
方法により共振周波数とともに変化する。第１図
において、周波数は、楽音ナンバーにより表わさ
れており、Ｑの値は、対数関数として変化する。
楽音ナンバーの関数としてのＱの値は、本発明に
よると、その中心周波数が演奏者によつて選定さ
れる１群の共振ピーク値を規準化するのに用いら
れる。基準共振曲線は、選択された共振周波数の
各々に重ね合わされる。基準共振曲線はＱ＝20の
曲線を選定することが好ましいが、これは一例と
して示したにすぎない。基準共振曲線は、第２図
に示されている。これは楽音ナンバーとして表わ
された周波数の関数として相対的振幅を示し、共
振ピーク値は楽音ナンバーＮ＝48に対応する。第
２図の基準曲線の相対的振幅に対応するデータ
は、アドレス可能なメモリに記憶される。演奏者
によつてセツトされる各ストツプに対する１群の
共振楽音ナンバーを選択することによつて、第１
図に示される関係により楽音ナンバーの関数とし
て変化する各ピークのＱとともに４つの共振ピー
クを有する固定フオルマントフイルタが合成され
ることができる。
に説明されているように、261.6Hzにおける楽音
C2に対応する値Ｎ＝１を有する楽音ナンバーＮ
により周波数を表わすことが便利である。典型的
には人間の声は、正常な可聴範囲にわたつて４個
までの共振によつて特徴づけられることが研究に
よつて示されている。これらの共振が発生する周
波数は、異なる音声により変化するが、音声のピ
ツチとは比較的無関係である。更に、共振ピーク
の鋭さ（sharpness）（実効Ｑ）は、第１図に示す
方法により共振周波数とともに変化する。第１図
において、周波数は、楽音ナンバーにより表わさ
れており、Ｑの値は、対数関数として変化する。
楽音ナンバーの関数としてのＱの値は、本発明に
よると、その中心周波数が演奏者によつて選定さ
れる１群の共振ピーク値を規準化するのに用いら
れる。基準共振曲線は、選択された共振周波数の
各々に重ね合わされる。基準共振曲線はＱ＝20の
曲線を選定することが好ましいが、これは一例と
して示したにすぎない。基準共振曲線は、第２図
に示されている。これは楽音ナンバーとして表わ
された周波数の関数として相対的振幅を示し、共
振ピーク値は楽音ナンバーＮ＝48に対応する。第
２図の基準曲線の相対的振幅に対応するデータ
は、アドレス可能なメモリに記憶される。演奏者
によつてセツトされる各ストツプに対する１群の
共振楽音ナンバーを選択することによつて、第１
図に示される関係により楽音ナンバーの関数とし
て変化する各ピークのＱとともに４つの共振ピー
クを有する固定フオルマントフイルタが合成され
ることができる。
第３図を参照するに、固定フオルマントフイル
タシンセサイザを実行し、４つの共振ピークを有
するフオルマントフイルタ特性を発生させるため
のシステムが示されている。第３図の配置は、フ
オルマントメモリ１０５に負荷される１組の固定
フオルマントスケールフアクタを計算するように
設計されたものである。フオルマントメモリ１０
５におけるスケールフアクタの組は、上記の米国
特許第4211138号（特開昭55―4091号）に詳細に
述べられている方法により主データリストの計算
中に固定フオルマントフイルタ効果を生じさせる
ように動作する。
タシンセサイザを実行し、４つの共振ピークを有
するフオルマントフイルタ特性を発生させるため
のシステムが示されている。第３図の配置は、フ
オルマントメモリ１０５に負荷される１組の固定
フオルマントスケールフアクタを計算するように
設計されたものである。フオルマントメモリ１０
５におけるスケールフアクタの組は、上記の米国
特許第4211138号（特開昭55―4091号）に詳細に
述べられている方法により主データリストの計算
中に固定フオルマントフイルタ効果を生じさせる
ように動作する。
本発明によると、第３図に示すように、４個の
共振楽音ナンバーの組は、共振楽音メモリ２０１
に記憶され、そのメモリは、S1乃至Skとして示
されるような複数のストツプスイツチの１つの設
定（セツテイング）に応動して選択されたいかな
る組をも読出すようにアドレスされる。これらの
スイツチは、楽器の演奏者により手動で設定され
るなどいろいろの方法で制御してもよい。どのス
イツチが閉じられるかによつて、４個の値の多数
組の任意の選択された１組が、メモリ２０１から
の４本の出力線のうちの対応する番号（ナンバ
ー）に印加され、それらの出力線は、夫々１入力
として２０２―２０５に示される４個の加算器群
に印加される。共振楽音メモリ２０１からの各出
力線は、合成される固定フオルマントフイルタ特
性における４個の共振ピークのうちの１つの共振
周波数に対応する楽音ナンバーを表わす。加算器
２０２―２０５へのもう１つの入力は、カウンタ
２２５から導出されるが、このカウンタは、主ク
ロツク源２２６からの９６までのクロツクパルス
を計数するように配置される。このカウンタ２２
５は、その間にフオルマントフイルタ・スケール
フアクタ表が発生されるサブ（副）計算サイクル
の開始時に実行制御回路１６によつてリセツトさ
れる。
共振楽音ナンバーの組は、共振楽音メモリ２０１
に記憶され、そのメモリは、S1乃至Skとして示
されるような複数のストツプスイツチの１つの設
定（セツテイング）に応動して選択されたいかな
る組をも読出すようにアドレスされる。これらの
スイツチは、楽器の演奏者により手動で設定され
るなどいろいろの方法で制御してもよい。どのス
イツチが閉じられるかによつて、４個の値の多数
組の任意の選択された１組が、メモリ２０１から
の４本の出力線のうちの対応する番号（ナンバ
ー）に印加され、それらの出力線は、夫々１入力
として２０２―２０５に示される４個の加算器群
に印加される。共振楽音メモリ２０１からの各出
力線は、合成される固定フオルマントフイルタ特
性における４個の共振ピークのうちの１つの共振
周波数に対応する楽音ナンバーを表わす。加算器
２０２―２０５へのもう１つの入力は、カウンタ
２２５から導出されるが、このカウンタは、主ク
ロツク源２２６からの９６までのクロツクパルス
を計数するように配置される。このカウンタ２２
５は、その間にフオルマントフイルタ・スケール
フアクタ表が発生されるサブ（副）計算サイクル
の開始時に実行制御回路１６によつてリセツトさ
れる。
各加算器の出力は、基準曲線メモリ群２１０―
２１３の夫々のメモリの１つをメモリアドレスデ
コーダ２０６―２０９によつてアドレスするのに
用いられる。基準曲線メモリ２１０―２１３の
各々は、第２図にプロツトされた共振特性に対応
するそれぞれの楽音ナンバーに対する相対振幅値
の組を記憶する。従つて、基準曲線メモリ２１０
―２１３の各々におけるデータは、できれば同一
であることが望ましい。しかし、メモリ２０１か
らの共振楽音ナンバーは、合成される固定フオル
マントフイルタ特性に対して選択された４つの共
振の各々について相異なるので、それぞれの基準
曲線メモリからの出力は、カウンタ２２５の各設
定（セツテイング）に対して相互に異なるであろ
う。
２１３の夫々のメモリの１つをメモリアドレスデ
コーダ２０６―２０９によつてアドレスするのに
用いられる。基準曲線メモリ２１０―２１３の
各々は、第２図にプロツトされた共振特性に対応
するそれぞれの楽音ナンバーに対する相対振幅値
の組を記憶する。従つて、基準曲線メモリ２１０
―２１３の各々におけるデータは、できれば同一
であることが望ましい。しかし、メモリ２０１か
らの共振楽音ナンバーは、合成される固定フオル
マントフイルタ特性に対して選択された４つの共
振の各々について相異なるので、それぞれの基準
曲線メモリからの出力は、カウンタ２２５の各設
定（セツテイング）に対して相互に異なるであろ
う。
基準曲線メモリ２１０―２１３に対するアドレ
スを計算する場合に、基準共振曲線の中心点を表
わす楽音ナンバー４８と合成される曲線上の選択
された共振点を表わす楽音ナンバKgNrとの間の
差として共振楽音メモリ２０１の内容を記憶する
ことが計算上一層便利である。従つて、加算器２
０２におけるこの差の値を例えばカウンタ２２５
の連続的計数（カウント）条件に加算することに
よつて、基準曲線メモリ２１０における基準曲線
データをアドレスするためのアドレスは、合成さ
れる曲線における共振の中心周波数を効果的にシ
フトするように変更される。例えば、楽音ナンバ
ー２０において共振ピークを得たいと思う場合に
は、差の数２８が共振楽音メモリ２０１に記憶さ
れる。カウンタ２２５が、合成される曲線におけ
る所望の共振点に対応する楽音ナンバー２０まで
計数した場合、加算器２０２の出力は48（20＋28）
となり、それは、メモリ２１０に記憶された基準
曲線のピーク共振点の楽音ナンバーと一致する。
勿論、カウンタ２２５が20の上下の値を通じて計
数するにつれて、基準曲線メモリ２１０における
共振点の何れかの側の対応する諸点がそれぞれア
ドレスされ、基準曲線メモリから読出される。従
つて、カウンタ２２５の計数により基準曲線メモ
リから読出された出力値は、共振ピークの周波数
位置として楽音ナンバー２０へシフトされる第２
図の共振基準曲線の曲線上の諸点に対応する。他
の基準曲線メモリ２１１，２１２および２１３の
各々からの出力は、同様に共振楽音メモリ２０１
から読出されるそれぞれの値に従つてシフトされ
る共振ピーク周波数による以外は共振曲線に対応
する。
スを計算する場合に、基準共振曲線の中心点を表
わす楽音ナンバー４８と合成される曲線上の選択
された共振点を表わす楽音ナンバKgNrとの間の
差として共振楽音メモリ２０１の内容を記憶する
ことが計算上一層便利である。従つて、加算器２
０２におけるこの差の値を例えばカウンタ２２５
の連続的計数（カウント）条件に加算することに
よつて、基準曲線メモリ２１０における基準曲線
データをアドレスするためのアドレスは、合成さ
れる曲線における共振の中心周波数を効果的にシ
フトするように変更される。例えば、楽音ナンバ
ー２０において共振ピークを得たいと思う場合に
は、差の数２８が共振楽音メモリ２０１に記憶さ
れる。カウンタ２２５が、合成される曲線におけ
る所望の共振点に対応する楽音ナンバー２０まで
計数した場合、加算器２０２の出力は48（20＋28）
となり、それは、メモリ２１０に記憶された基準
曲線のピーク共振点の楽音ナンバーと一致する。
勿論、カウンタ２２５が20の上下の値を通じて計
数するにつれて、基準曲線メモリ２１０における
共振点の何れかの側の対応する諸点がそれぞれア
ドレスされ、基準曲線メモリから読出される。従
つて、カウンタ２２５の計数により基準曲線メモ
リから読出された出力値は、共振ピークの周波数
位置として楽音ナンバー２０へシフトされる第２
図の共振基準曲線の曲線上の諸点に対応する。他
の基準曲線メモリ２１１，２１２および２１３の
各々からの出力は、同様に共振楽音メモリ２０１
から読出されるそれぞれの値に従つてシフトされ
る共振ピーク周波数による以外は共振曲線に対応
する。
カウンタ２２５の各計数条件によりそれぞれの
メモリ２１０―２１３から読出された共振曲線値
は、乗算器２１４―２１７によつて対応する振幅
メモリ２１８―２２１から導出される所定のスケ
ールフアクタにより基準化（スケール）される。
これらのそれぞれのメモリは、共振楽音メモリ２
０１からの４つの出力に応答してアドレスされ
る。４つの振幅メモリに記憶される情報は、でき
れば同一であつて、第１図の曲線に示されている
ように、楽音ナンバーの関数としてのＱの相対値
に対応することが望ましい。しかし、周波数の関
数としてのＱの他の関係が使用され、振幅メモリ
に記憶される。
メモリ２１０―２１３から読出された共振曲線値
は、乗算器２１４―２１７によつて対応する振幅
メモリ２１８―２２１から導出される所定のスケ
ールフアクタにより基準化（スケール）される。
これらのそれぞれのメモリは、共振楽音メモリ２
０１からの４つの出力に応答してアドレスされ
る。４つの振幅メモリに記憶される情報は、でき
れば同一であつて、第１図の曲線に示されている
ように、楽音ナンバーの関数としてのＱの相対値
に対応することが望ましい。しかし、周波数の関
数としてのＱの他の関係が使用され、振幅メモリ
に記憶される。
４つの乗算器２１４―２１７からの出力は、加
算器２２２―２２４によつて結合され、その和
は、１つの値としてフオルマントメモリ１０５に
記憶される。フオルマントメモリ１０５は、カウ
ンタ２２５によつてアドレスされる。従つて、主
クロツク２２６によるカウンタ２２５の各ステツ
プごとに、フオルマント特性曲線上の１点に対応
する１つの値がフオルマントメモリ１０５に記憶
される。そのような組の値に対応する曲型的な曲
線は第４図に示されている。共振楽音メモリから
の４つの値の異なる組を選択するのに使用される
各ストツプスイツチに対して、異なる組の値は、
カウンタ２２５の順序付けによつてフオルマント
メモリ１０５に記憶される。ひとたびフオルマン
トメモリ１０５が１組の計算された値により負荷
されると、フオルマントメモリ１０５の内容は、
前記の米国特許第4211138号（特開昭55―4091号）
に詳細に説明されている方法により、複音シンセ
サイザにおける固定フオルマントフイルタ効果を
発生するように利用される。第４図は、第３図に
示されるシステムから得られたフオルマントフイ
ルタ曲線を示す。実線は、フオルマントメモリ１
０５に負荷されるデータに対応する曲線を示す
が、こゝで点線は、同一の４つの共振周波数に対
する理論的レスボンスである。
算器２２２―２２４によつて結合され、その和
は、１つの値としてフオルマントメモリ１０５に
記憶される。フオルマントメモリ１０５は、カウ
ンタ２２５によつてアドレスされる。従つて、主
クロツク２２６によるカウンタ２２５の各ステツ
プごとに、フオルマント特性曲線上の１点に対応
する１つの値がフオルマントメモリ１０５に記憶
される。そのような組の値に対応する曲型的な曲
線は第４図に示されている。共振楽音メモリから
の４つの値の異なる組を選択するのに使用される
各ストツプスイツチに対して、異なる組の値は、
カウンタ２２５の順序付けによつてフオルマント
メモリ１０５に記憶される。ひとたびフオルマン
トメモリ１０５が１組の計算された値により負荷
されると、フオルマントメモリ１０５の内容は、
前記の米国特許第4211138号（特開昭55―4091号）
に詳細に説明されている方法により、複音シンセ
サイザにおける固定フオルマントフイルタ効果を
発生するように利用される。第４図は、第３図に
示されるシステムから得られたフオルマントフイ
ルタ曲線を示す。実線は、フオルマントメモリ１
０５に負荷されるデータに対応する曲線を示す
が、こゝで点線は、同一の４つの共振周波数に対
する理論的レスボンスである。
第３図に示される配置において、４つの別個の
チヤンネルは、４つの共振の各々に対する曲線を
計算するように開示されており、その結果得られ
る合成データは４つの共振曲線の和である。４つ
のチヤンネルに対する振幅メモリ中の基準曲線メ
モリの内容は、同一であることが好ましいから、
４つのチヤンネルは、４つの共振周波数により時
分割される単一のチヤンネルに結合されることが
できることは明らかであろう。このためには、フ
オルマントフイルタ計算サイクルが時間的に４つ
の区分（segment）に分割され、各時間区分の間
に共振曲線の１個が計算され、フオルマントメモ
リ１０５に記憶されることが必要である。従つて
第５図の配置において、実行制御回路１６は、デ
ータセレクト回路２２９により、共振楽音メモリ
２０１から１時に４つの出力の１つを選択し、加
算器２０２、メモリアドレスデコーダ２０６、基
準曲線メモリ２１０、乗算器２１４、振幅メモリ
２１８を具える単１の計算チヤンネルへの１入力
とする。１つの完全な共振曲線に対するデータ
は、全計数を通してカウンタ２２５を前進せし
め、その結果を加算器―アキユムレータ２２７に
累算することにより計算される。このプロセス
は、データセレクト回路２２９によつてその次の
共振曲線についてもくり返され、その結果は、加
算器―アクユムレータ２２７により以前に発生さ
れたデータに加算される。４つの共振がすべて計
算された後に、加算器―アキユムレータ２２７の
内容は、１組のフオルマントフイルタスケールフ
アクタを与えるようにフオルマントメモリ１０５
に転送される。
チヤンネルは、４つの共振の各々に対する曲線を
計算するように開示されており、その結果得られ
る合成データは４つの共振曲線の和である。４つ
のチヤンネルに対する振幅メモリ中の基準曲線メ
モリの内容は、同一であることが好ましいから、
４つのチヤンネルは、４つの共振周波数により時
分割される単一のチヤンネルに結合されることが
できることは明らかであろう。このためには、フ
オルマントフイルタ計算サイクルが時間的に４つ
の区分（segment）に分割され、各時間区分の間
に共振曲線の１個が計算され、フオルマントメモ
リ１０５に記憶されることが必要である。従つて
第５図の配置において、実行制御回路１６は、デ
ータセレクト回路２２９により、共振楽音メモリ
２０１から１時に４つの出力の１つを選択し、加
算器２０２、メモリアドレスデコーダ２０６、基
準曲線メモリ２１０、乗算器２１４、振幅メモリ
２１８を具える単１の計算チヤンネルへの１入力
とする。１つの完全な共振曲線に対するデータ
は、全計数を通してカウンタ２２５を前進せし
め、その結果を加算器―アキユムレータ２２７に
累算することにより計算される。このプロセス
は、データセレクト回路２２９によつてその次の
共振曲線についてもくり返され、その結果は、加
算器―アクユムレータ２２７により以前に発生さ
れたデータに加算される。４つの共振がすべて計
算された後に、加算器―アキユムレータ２２７の
内容は、１組のフオルマントフイルタスケールフ
アクタを与えるようにフオルマントメモリ１０５
に転送される。
第６図の配置は、第５図の配置に類似してお
り、１つ以上の共振基準曲線が利用できることを
示している。従つて、第６図の配置において、３
つの別々の基準共振曲線が、３つの基準曲線メモ
リ２１０，２２０，２３１の各々に記憶される。
基準曲線セレクト回路２３２は、３つの基準曲線
メモリのうちのどのメモリの出力も乗算器２１４
への１入力として印加することを可能にする。セ
レクト回路は、共振楽音メモリ２０１からの出力
の値の範囲に応答する。従つて、各共振点の相対
的周波数（楽音ナンバー）に応じて異なる共振曲
線を選ぶことができる。
り、１つ以上の共振基準曲線が利用できることを
示している。従つて、第６図の配置において、３
つの別々の基準共振曲線が、３つの基準曲線メモ
リ２１０，２２０，２３１の各々に記憶される。
基準曲線セレクト回路２３２は、３つの基準曲線
メモリのうちのどのメモリの出力も乗算器２１４
への１入力として印加することを可能にする。セ
レクト回路は、共振楽音メモリ２０１からの出力
の値の範囲に応答する。従つて、各共振点の相対
的周波数（楽音ナンバー）に応じて異なる共振曲
線を選ぶことができる。
上記の説明から、記憶された基準曲線の組合わ
せからフオルマントフイルタを合成するための装
置が提供されることが判るであろう。振幅メモリ
は、可変Ｑ効果を導入する手段を提供する。共振
の数は、数が４である実施例が示されているが、
このシステムは、フイルタ特性におけるどんな所
望の数の共振点をも与えるように変更され得るこ
とは理解されるであろう。好ましい実施例に使用
するような基準共振曲線について説明されたが、
基準曲線メモリに記憶される曲線データは、帯域
通過型フイルタ特性のようにいかなる所望の曲線
形状にも対応できるであろう。
せからフオルマントフイルタを合成するための装
置が提供されることが判るであろう。振幅メモリ
は、可変Ｑ効果を導入する手段を提供する。共振
の数は、数が４である実施例が示されているが、
このシステムは、フイルタ特性におけるどんな所
望の数の共振点をも与えるように変更され得るこ
とは理解されるであろう。好ましい実施例に使用
するような基準共振曲線について説明されたが、
基準曲線メモリに記憶される曲線データは、帯域
通過型フイルタ特性のようにいかなる所望の曲線
形状にも対応できるであろう。
次に本発明の実施の態様を記載する。
１ 共振ピークの中心周波数に対応する楽音を選
択的に変更する手段を更に具える前記特許請求
の範囲第２項に記載の装置。
択的に変更する手段を更に具える前記特許請求
の範囲第２項に記載の装置。
第１図は、人間の声に対する周波数の関数とし
て共振特性Ｑの変化を示す図式プロツトである。
第２図は、標準化した共振曲線のプロツトを示
す。第３図は、本発明の１実施例の概略的ブロツ
ク図である。第４図はフオルマントフイルタ転送
特性の図式プロツトである。第５図は本発明の別
の実施例の概略的ブロツク図である。第６図は本
発明の更に別の変形の概略的ブロツク図である。 第３図において、１６は実行制御回路、１０５
はフオルマントメモリ、２０１は共振楽音メモ
リ、２０２，２０３，２０４，２０５，２２２，
２２３，２２４は加算器、２０６，２０７，２０
８，２０９はメモリアドレスデコーダ、２１０，
２１１，２１２，２１３は基準曲線メモリ、２１
４，２１５，２１６，２１７は乗算器、２２６は
主クロツク、２１８，２１９，２２０，２２１は
振幅メモリ、２２５はカウンタモジユロ96。
て共振特性Ｑの変化を示す図式プロツトである。
第２図は、標準化した共振曲線のプロツトを示
す。第３図は、本発明の１実施例の概略的ブロツ
ク図である。第４図はフオルマントフイルタ転送
特性の図式プロツトである。第５図は本発明の別
の実施例の概略的ブロツク図である。第６図は本
発明の更に別の変形の概略的ブロツク図である。 第３図において、１６は実行制御回路、１０５
はフオルマントメモリ、２０１は共振楽音メモ
リ、２０２，２０３，２０４，２０５，２２２，
２２３，２２４は加算器、２０６，２０７，２０
８，２０９はメモリアドレスデコーダ、２１０，
２１１，２１２，２１３は基準曲線メモリ、２１
４，２１５，２１６，２１７は乗算器、２２６は
主クロツク、２１８，２１９，２２０，２２１は
振幅メモリ、２２５はカウンタモジユロ96。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 可聴信号の波形を規定する連続するサンプル
点の相対振幅は、その波形の多数のフーリエ高調
波成分の前記サンプル点の各々に対する振幅を加
算することによつてデジタル的に発生され、各成
分に対するサンプル点の相対振幅は、１組の直交
関数値と高調波係数値とを乗算することによつて
決定され、各高調波に対する相対振幅値は、固定
フオルマントフイルタ特性として記憶されたスケ
ールフアクタテーブルからの相異なるスケールフ
アクタによつて規準化される楽音発生器におい
て、 共振曲線を規定する１群のデータを記憶するア
ドレス可能なメモリ手段、 前記アドレス可能なメモリ手段と同じステージ
数を有するカウンタ手段、 固定フオルマントフイルタの複数の共振ピーク
の中心周波数情報データを各々有するデータ源、 前記カウンタの出力を前記データ源からの各々
の前記中心周波数情報データによつて決定される
量でもつて変更して前記アドレス可能なメモリ手
段をアドレスするためのアドレス手段、 前記アドレス可能なメモリ手段から読出される
データを加算する手段、 前記加算する手段からの和を前記スケールフア
クタとして前記スケールケアクタテーブルに記憶
する手段、を具え 前記記憶する手段に記憶されたスケールフアク
タテーブルの各々の振幅は各高調波の相対振幅に
対する１群の共振曲線の合成を規定することを特
徴とする電子楽器用フオルマントフイルタシンセ
サイザ。 ２ 前記アドレス可能メモリ手段からのデータを
個々の共振ピーク毎に変更することを特徴とする
前記特許請求の範囲第１項記載の電子楽器用フオ
ルマントフイルタシンセサイザ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/917,921 US4192210A (en) | 1978-06-22 | 1978-06-22 | Formant filter synthesizer for an electronic musical instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS554099A JPS554099A (en) | 1980-01-12 |
| JPS6332196B2 true JPS6332196B2 (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=25439512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7748579A Granted JPS554099A (en) | 1978-06-22 | 1979-06-19 | Formant filter synthesizer for electronic music instrument |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4192210A (ja) |
| JP (1) | JPS554099A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4265158A (en) * | 1979-02-09 | 1981-05-05 | Shuichi Takahashi | Electronic musical instrument |
| US4300434A (en) * | 1980-05-16 | 1981-11-17 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for tone generation with combined loudness and formant spectral variation |
| JPS5746295A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-16 | Nippon Musical Instruments Mfg | Electronic musical instrument |
| US4374482A (en) * | 1980-12-23 | 1983-02-22 | Norlin Industries, Inc. | Vocal effect for musical instrument |
| US4351218A (en) * | 1981-04-02 | 1982-09-28 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Recursive formant generator for an electronic musical instrument |
| JPS57176096A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-29 | Nippon Musical Instruments Mfg | Electronic musical instrument |
| US4450746A (en) * | 1982-08-24 | 1984-05-29 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Flute chorus generator for a polyphonic tone synthesizer |
| JP4076887B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2008-04-16 | ローランド株式会社 | ボコーダ装置 |
| US8311812B2 (en) * | 2009-12-01 | 2012-11-13 | Eliza Corporation | Fast and accurate extraction of formants for speech recognition using a plurality of complex filters in parallel |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140115A (ja) * | 1974-07-25 | 1976-04-03 | Nippon Musical Instruments Mfg |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3809789A (en) * | 1972-12-13 | 1974-05-07 | Nippon Musical Instruments Mfg | Computor organ using harmonic limiting |
| JPS5441410B2 (ja) * | 1974-09-25 | 1979-12-08 | ||
| JPS5441500B2 (ja) * | 1974-11-25 | 1979-12-08 | ||
| US4085644A (en) * | 1975-08-11 | 1978-04-25 | Deutsch Research Laboratories, Ltd. | Polyphonic tone synthesizer |
-
1978
- 1978-06-22 US US05/917,921 patent/US4192210A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-06-19 JP JP7748579A patent/JPS554099A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140115A (ja) * | 1974-07-25 | 1976-04-03 | Nippon Musical Instruments Mfg |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS554099A (en) | 1980-01-12 |
| US4192210A (en) | 1980-03-11 |
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