[其他]聲音合成的方法和裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88102086
• 申請(qǐng)日: 1988-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN88102086A
• 公開（公告）日: 1988-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 須田典雄;鈴木貴博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社明電舍
• 主分類號(hào): G10L5/00
• 分類號(hào): G10L5/00;G10K15/02
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 胡英浩

本發(fā)明涉及一種聲音合成的方法和裝置，該方法和裝置產(chǎn)生其性質(zhì)具有類似如人聲、儀器聲等的自然聲音的性質(zhì)的合成聲音。

聲音合成器已被用于產(chǎn)生其性質(zhì)具有類似于如人聲、儀器聲等的自然聲音的性質(zhì)的合成聲音。特別是大規(guī)模集成電路（LSI）領(lǐng)域中技術(shù)的發(fā)展已可生產(chǎn)出廉價(jià)的聲音合成器。在這種技術(shù)的協(xié)同下，如記錄/編輯技術(shù)和參數(shù)選取技術(shù)等的不同聲音合成技術(shù)已被發(fā)展以改進(jìn)合成聲音的保真度。記錄/編輯技術(shù)記錄不同人聲且編輯所記錄的人聲從而形成一個(gè)所需的語(yǔ)句。在形成人工聲頻信號(hào)的聲音合成過(guò)程中，參數(shù)取選技術(shù)從人聲中取選參數(shù)并且調(diào)整所取選的參數(shù)。參數(shù)取先技術(shù)包括能形成一種具有高保真度的聲頻信號(hào)的帕考爾（Parcor）技術(shù)。

作為通用的實(shí)施方法，人們可采用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)聲波進(jìn)行處理，該計(jì)算機(jī)以相等的時(shí)間間隔對(duì)聲波進(jìn)行采樣，把采樣值轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，且把已轉(zhuǎn)換了的數(shù)字值存儲(chǔ)進(jìn)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器。為了產(chǎn)生具有高保真度的合成聲音，這就要求以微小的時(shí)間間隔對(duì)聲波采樣并且增加計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的容量。

不同的編碼技術(shù)已被發(fā)展用以減小產(chǎn)生合成聲音所要求的存儲(chǔ)容量。例如，人們已采用了一種數(shù)字調(diào)整編碼技術(shù)，它通過(guò)當(dāng)估計(jì)下一個(gè)值大于新值時(shí)把一個(gè)二進(jìn)制數(shù)的“1”賦予新采樣的值，當(dāng)估計(jì)下一個(gè)值小于新值時(shí)則把一個(gè)二進(jìn)制的“0”賦予新采樣的值而對(duì)聲音進(jìn)行編碼。這種技術(shù)被稱為估計(jì)編碼且包括一種基于幾個(gè)先前采樣值進(jìn)行估計(jì)的線性估計(jì)技術(shù)和一種使用Parcor系數(shù)而不是使用在線性估計(jì)技術(shù)中的估計(jì)系數(shù)的Parcor技術(shù)。

然而應(yīng)用這種估計(jì)編碼技術(shù)后，在耦合連接的合成聲音時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。例如，當(dāng)以這種順序產(chǎn)生一個(gè)元音，一個(gè)輔音和一個(gè)元音時(shí)，在元音之間會(huì)產(chǎn)生中斷，這樣對(duì)人會(huì)產(chǎn)生不自然或人工的印象。當(dāng)人工合成儀器聲時(shí)也會(huì)產(chǎn)生類似的問題。

本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于提供一種簡(jiǎn)單而又廉價(jià)的聲音合成方法和裝置，該方法和裝置能產(chǎn)生其性質(zhì)與具有人聲、儀器聲等的自然聲音性質(zhì)很相似且在連續(xù)合成聲音之間設(shè)有中斷的合成聲音。

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用具有可變特性阻抗的等效電路對(duì)聲波穿過(guò)具有一個(gè)可變截面面積的傳音管的方式進(jìn)行分析，由于該傳音管的截面面積反比于該等效電路的特性阻抗，傳音管截面面積的變化可通過(guò)改變等效電路的特性阻抗進(jìn)行模擬。通過(guò)連續(xù)地改變等效電路的特性阻抗可在連續(xù)合成聲音之間提供平滑的聲音耦合。此外，傳音管長(zhǎng)的變化可通過(guò)改變?cè)诘刃щ娐分兴峁┑难舆t電路的數(shù)目進(jìn)行模似。

根據(jù)本發(fā)明，已提供了產(chǎn)生其性質(zhì)具有類似于自具有一種可變截面面積的自然傳音管發(fā)出的自然聲音的性質(zhì)的合成聲音的聲音合成方法和裝置。自然傳音管可以多根傳音管串聯(lián)的形式代替，其中每根傳音管具有一個(gè)可變截面面積。串聯(lián)的傳音管可由連接在電源電路和聲音輻射電路之間的等誑電路來(lái)代替。等效電路包括等效于串聯(lián)傳音管中的鄰近的第一和第二傳音管的第一和第二電路的并聯(lián)電路。每一電路包括輸入和輸出側(cè)部份，每個(gè)部份包括傳送電流源和具有其特性阻抗反比于第一傳音管截面面積的特性阻抗元件。第二電路包括輸入和輸出側(cè)部份，每個(gè)部份包括傳送電流源和具有其特性阻抗反比于第二傳音管截面面積的特性阻抗元件。在輻射電路中流中的電流值可被計(jì)算出從而產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于該計(jì)算值的合成聲音成份。其后，可以相等的時(shí)間間隔重復(fù)同樣的計(jì)算從而產(chǎn)生合成聲音。

下面我們將參照附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述，其中：

圖1A和1B是兩種不同聲道形式的示意圖;

圖2是表示用以分析自然傳音管的傳音模型的兩個(gè)相鄰傳音管的透視圖;

圖3是表示用以分析聲波穿過(guò)圖2中相鄰的傳音管的方式的相鄰的兩個(gè)電路的電路圖;

圖4是表示使用在本發(fā)明第一實(shí)施例中的的一個(gè)傳音模型的透視圖;

圖5是表示等效于圖4中聲音模型的一個(gè)電路模型的電路圖;

圖6是表示等效于圖5中電路的一個(gè)等效電路的電路圖;

圖7是用于解釋傳送至相鄰電路的引波和反向波電流的示意圖;

圖8是用于解釋一種方式的電路圖，在該方式中可計(jì)算出在圖7等效電路的第一電路塊的特征阻抗元件中流動(dòng)的電流值;

圖9和圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的完成的聲音合成操作的曲線圖;

圖11是用于解釋在聲音合在聲音合成操作期間所產(chǎn)生的時(shí)間延遲的傳音模型的示意圖;

圖12是展示用于圖11中傳音模型的一個(gè)等效電路的電路圖;

圖13和圖14是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的修正形式的聲音合成操作的曲線圖;

圖15是表示使用在本發(fā)明的第二實(shí)施例中的部份傳音模式的示意圖;