JPH05113794A - 音声合成装置 - Google Patents

音声合成装置

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JPH05113794A
JPH05113794A JP3044344A JP4434491A JPH05113794A JP H05113794 A JPH05113794 A JP H05113794A JP 3044344 A JP3044344 A JP 3044344A JP 4434491 A JP4434491 A JP 4434491A JP H05113794 A JPH05113794 A JP H05113794A
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JP
Japan
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pulse
voice
volume
signal
analog
Prior art date
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Application number
JP3044344A
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English (en)
Inventor
Nobuhide Yamazaki
信英 山崎
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗算器を用いずとも、任意の音量の合成音量
を容易に得ることが可能である。 【構成】 波形生成部1からデジタル的な音声波形S2
が生成されると、この音声波形S2は、D/A変換器4
でアナログ音声信号S3に変換される。一方、パルス出
力部5からはデジタル音量信号Vの大きさに応じたパル
ス幅の標本化パルスFが出力され、アナログスイッチ6
の開閉を制御する。D/A変換器4からのアナログ音声
信号S3は、アナログスイッチ6によりアナログパルス
変調を受け、ローパスフィルタ7を介し出力部3から合
成音声として出力される。ところで、アナログパルス変
調の際、パルス出力部5からの標本化パルスFのパルス
幅を変化させることで、音声の音量が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合成音声の音量を制御
する機能を備えた音声合成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開昭57−74798号に開示
されているような音声合成装置が知られている。図5は
この種の音声合成装置の一例を示すブロック図であり、
この音声合成装置は、デジタル的に音声波形を生成する
波形生成部50と、波形生成部50で生成された音声波
形としてのデジタル音声信号S2とデジタル音量信号V
とを乗算し音声の音量を制御する乗算器53と、乗算器
53によって音量制御のなされたデジタル音声信号Sc
をアナログ音声信号S3’に変換するD/A変換器54
と、アナログ音声信号S3’に基づき合成音声を出力す
るスピーカなどの出力部55とを備えている。
【0003】また、波形生成部50は、音声波形を出力
するために、ピッチ(周期)情報P,振幅情報Wに基づ
きデジタル音源信号S1を生成する音源生成部51と、
音源生成部51からのデジタル音源信号S1が入力する
とスペクトル情報SPにより音声スペクトル包絡線を復
元しこれを音声波形,すなわちデジタル音声信号S2
して出力するデジタルフィルタ,すなわち声道フィルタ
52とを有している。
【0004】このような音声合成装置では、声道フィル
タ52とD/A変換器54との間に乗算器53が設けら
れており、この乗算器53によって音声波形としてのデ
ジタル音声信号S2にデジタル音量信号Vを乗じて音声
の音量を制御することができる。なお、乗算器53を音
源生成部51と声道フィルタ52との間に設けても良
く、この場合にも同様にして、デジタル音量信号Vを任
意に設定できて、任意の音量の音声を容易に得ることが
できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の音声合成装置では、乗算器を用いていたので、
ハードウェア構成が複雑となり、かつ乗算演算処理によ
って音量制御処理に相当の時間がかかるという問題があ
った。特に、乗算器を用いていたために、波形生成部5
0では、多値のデータ,例えば多値のデジタル音声信号
2を生成して、これを乗算器53に与える必要があっ
た。すなわち、近年ではオーバーサンプリング技術が音
声波形の生成に用いられており、このオーバーサンプリ
ング技術を用いる場合には音声波形を1ビット時系列で
表現することが行われるが、上述のような乗算器の設け
られた音声合成装置では、乗算器に多値のデータを与え
なければならないので、音声波形の生成にオーバーサン
プリング技術を使用できないか、あるいはオーバーサン
プリング技術を使用したとしても、1ビット時系列表現
の音声波形を多値表現のデータに変換した上でなければ
音量制御ができず、このためハ−ドウェア構成が複雑と
なり、集積回路上にコンパクトに実装するのが難しく1
チップ化に支障があった。
【0006】本発明は、乗算器を用いずとも、任意の音
量の合成音声を容易に得ることの可能な音声合成装置を
提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、合成音声の音量を制御する機能を備えた音
声合成装置において、音声波形を生成する波形生成手段
と、可変パルス幅の標本化パルスを出力するパルス出力
手段と、波形生成手段で生成された音声波形に対してパ
ルス出力手段からの標本化パルスによりパルス変調を施
すパルス変調手段とを有し、音声の音量は、パルス変調
手段により標本化パルスのパルス幅に応じて制御される
ようになっていることを特徴としている。
【0008】また、前記音声波形が1ビットの時系列デ
ータとして表現されている場合には、前記パルス変調手
段は、3値出力バッファとして構成されていることを特
徴としている。
【0009】
【作用】本発明では、波形生成手段によって生成された
音声波形に対して標本化パルスによりパルス変調を施
し、標本化パルスのパルス幅を変化させることにより音
声の音量を制御する。例えばパルス幅を大きくすると音
量を大きくし、またパルス幅を小さくすると、音量を小
さくするように制御する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係る音声合成装置の一実施例のブ
ロック図であり、この音声合成装置は、デジタル的な音
声波形を生成するための図5に示したと同様の波形生成
部1と、波形生成部1で生成された音声波形としてのデ
ジタル音声信号S2をアナログ音声信号S5に変換するD
/A変換部2と、アナログ音声信号S5に基づき合成音
声を出力するスピーカ等の出力部3とを有している。
【0011】図1の例では、D/A変換部2は、デジタ
ル音声信号S2をアナログ音声信号S3に変換するD/A
変換器4と、D/A変換器4からのアナログ音声信号S
3に対してアナログパルス変調を施し、そのパルス幅を
変化させることにより音声の音量を制御する音量制御部
10とから構成されており、音量制御部10には、デジ
タル信号Vの大きさに応じたパルス幅の標本化パルスF
を出力するパルス出力部5と、パルス出力部5からの標
本化パルスFによりオン・オフ駆動されD/A変換器4
からのアナログ音声信号S3を標本化パルスFによりア
ナログパルス変調するアナログスイッチ6と、アナログ
スイッチ6においてアナログパルス変調がなされたアナ
ログ音声信号S4から音声帯域の信号成分のみを抽出
し、アナログ音声信号S5として出力するローパスフィ
ルタ7とが設けられている。
【0012】次にこのような構成の音声合成装置の動作
について説明する。波形生成部1から音声波形としての
デジタル音声信号S2が出力されると、このデジタル音
声信号S2はD/A変換器4によってアナログ音声信号
3に変換されて、音量制御部10に入力する。
【0013】一方、音量制御部10のパルス出力部5で
は、D/A変換器4の変換周期に同期した周期,すなわ
ちパルス間隔Tの標本化パルスFを出力する。この標本
化パルスFによってアナログスイッチ6がオン・オフ制
御され、D/A変換器4からのアナログ音声信号S3
アナログスイッチ6のオン・オフにより、すなわち標本
化パルスFによりアナログパルス変調することができ
る。図2(a)乃至(c)はこの様子を示すための図で
あり、D/A変換器4から図2(a)のようなアナログ
音声信号S3が出力されると、このアナログ音声信号S3
は、パルス出力部5からの図2(b)のような標本化パ
ルスFによりアナログスイッチ6によってパルス変調を
受けて、図2(c)のようなアナログパルス変調された
音声信号S4としてアナログスイッチ6から出力され
る。
【0014】ところで、パルス出力部5は、標本化パル
スFのパルス幅Pwをデジタル音量信号Vの大きさに応
じて変化させる。これにより合成音声の音量を大きくし
ようとするときには、パルス出力部5に大きなデジタル
音量信号Vを与える。大きなデジタル音量信号Vが加わ
ると、パルス出力部5からは、パルス幅Pwの大きな標
本化パルスFが出力され、この結果、アナログスイッチ
6のオン期間が長くなり、オフ期間が短くなって、アナ
ログ音声信号S4のパルス幅Pwが大きくなり、音声の
音量を大きくすることができる。これと反対に、合成音
声の音量を小さくしようとするときには、パルス出力部
5に小さなデジタル音量信号Vを与える。小さなデジタ
ル音量信号Vが加わると、パルス出力部5からはパルス
幅Pwの小さな標本化パルスFが出力され、この結果、
アナログスイッチ6のオン期間が短くなり、オフ期間が
長くなって、アナログ音声信号S4のパルス幅Pwが小
さくなり、音声の音量を小さくすることができる。
【0015】このようにして、パルス幅Pwによって音
量が制御されたアナログ音声信号S4は、1/2T以下
の遮断周波数をもつローパスフィルタ7を経て出力部3
に送られ、出力部3から合成音声として出力される。
【0016】このように図1の音声合成装置では、D/
A変換部2の音量制御部10において、D/A変換され
た結果のアナログ音声信号S3にアナログパルス変調を
行ない、そのパルス幅をデジタル音量信号Vによって制
御して音量制御を行なうようにしているので、従来のよ
うにハードウェア構成が複雑で音量制御処理に時間を要
する乗算器を用いずに音量制御が可能となり、また、乗
算器を用いずとも、デジタル音量信号Vの大きさに応じ
た任意の音量の音声を容易に得ることができる。これに
より、音声合成装置自体を集積回路上に実装することが
できて、1チップ化を容易に実現できる。
【0017】図3は、オーバーサンプリング等の技術に
よって音声波形が1ビットの時系列データとして表現さ
れる場合の本発明の適用例を示す図であり、図3の音声
合成装置は、デジタル音声信号U2を1ビットの音声波
形データとして出力する波形生成部11と、波形生成部
11からの1ビットの音声波形データU2をアナログ音
声信号U5に変換するD/A変換部12と、D/A変換
部12からのアナログ音声信号U5に基づき合成音声を
出力するスピーカ等の出力部13とを有している。
【0018】図3の例では、D/A変換部12は、3値
出力バッファとしての機能を有し、デジタル音量信号V
の大きさに応じたパルス幅の標本化パルスFを出力する
パルス出力部14と、1ビットの音声波形データU2
標本化パルスFとの論理積をとり、論理積信号U31を出
力するAND回路15と、1ビットの音声波形データU
2の負論理と標本化パルスFとの論理積をとり論理積信
号U32を出力するAND回路16と、一方の端子が抵抗
1を介して電源電圧Vccに接続され、他方の端子が
出力信号線17に接続されて、論理積信号U31によって
オン・オフするアナログスイッチ18と、一方の端子が
抵抗R2を介して接地電圧に接続され、他方の端子が出
力信号線17に接続されて、論理積信号U32によってオ
ン・オフするアナログスイッチ19と、アナログスイッ
チ18,19から出力される信号U4から音声帯域の信
号成分のみを抽出しアナログ音声信号U5として出力す
るローパスフィルタ20とから構成されている。
【0019】図3に示す構成の音声合成装置の動作を図
4(a)乃至(e)のタイムチャートを用いて説明す
る。なお、図4(a)乃至(e)のタイムチャートにお
いて、図4(b)には標本化パルスFが示されており、
この例では、フェーズφ1の期間中は、パルス出力部1
4には大きなデジタル音量信号Vが加わって標本化パル
スFのパルス幅が大きく、フェーズφ2の期間中は、パ
ルス出力部14には小さなデジタル音量信号Vが加わっ
て標本化パルスFのパルス幅が小さくなっている場合が
示されている。
【0020】波形生成部11から例えば図4(a)に示
すような1ビットの音声波形データU2が出力され、こ
れがD/A変換部12に入力すると、D/A変換部12
のAND回路15では、1ビットの音声波形データU2
と図4(b)に示す標本化パルスFとの論理積をとっ
て、図4(c)のような論理積信号U31を出力し、また
これと同時に、AND回路16では、1ビットの音声波
形データU2の負論理と図4(b)に示す標本化パルス
Fとの論理積をとって、図4(d)のような論理積信号
32を出力する。AND回路15からの論理積信号U31
によってアナログスイッチ18がオン・オフされ、また
AND回路16からの論理積信号U32によってアナログ
スイッチ19がオン・オフされて、その結果、アナログ
スイッチ18,19は、スイッチ18がオンでスイッチ
19がオフの第1の状態と、スイッチ18がオフでスイ
ッチ19がオンの第2の状態と、スイッチ18がオフで
スイッチ19もオフの第3の状態との3つの状態をも
つ。これにより、出力信号線17に流れる電流i、すな
わち信号U4は、図4(e)に示すように、第1の状態
のときに「正」、第2の状態のときに「0」、第3の状
態のときに「負」の3値をとり、波形生成部11からオ
ーバーサンプリング等の技術によって1ビットの音声波
形データU2が出力されるときにも、これを3値のアナ
ログ音声信号U4としてD/A変換し出力させることが
できる。またこの際に、1ビットの音声波形データU2
およびその負論理は、パルス出力部14からの標本化パ
ルスFと論理積がとられ、そのパルス幅はデジタル音量
信号Vの大きさ,すなわち標本化パルスのパルス幅によ
って制御されている。図4(e)からわかるように、フ
ェーズφ1では、アナログ音声信号U4のパルス幅(すな
わち「正」または「負」の信号幅)が大きくなるよう
に、また、フェーズφ2では、アナログ音声信号U4のパ
ルス幅(すなわち「正」または「負」の信号幅)が小さ
くなるように制御がなされ、これにより音声の音量を制
御することができる。
【0021】このようにして、出力信号線17に出力さ
れた図4(e)に示すようなアナログ音声信号U4は、
ローパスフィルタ20を経て出力部13に送られ、出力
部13から合成音声として出力される。
【0022】このように、図3の音声合成装置では、オ
ーバーサンプリング等の技術によって波形生成部11か
ら1ビットの音声波形データU2が出力される場合に
も、乗算器を用いていないので、合成音声の音量制御を
簡単な構成で容易にかつ迅速に行なうことができる。
【0023】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
音声波形に対して標本化パルスによりパルス変調を施
し、標本化パルスのパルス幅を変化させることにより音
声の音量を制御するようにしているので、乗算器を用い
ずとも任意の音量の合成音声を容易にかつ迅速に得るこ
とができて、1チップ化が容易に実現できる。
【0024】また、音声波形が1ビットの時系列データ
として表現されている場合にも、パルス変調手段に3値
出力バッファを用いることにより、乗算器を用いずに任
意の音量の合成音声を容易にかつ迅速に得ることができ
て、1チップ化が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る音声合成装置の一実施例のブロッ
ク図である。
【図2】(a)乃至(c)は図1の音声合成装置におい
て音声波形に対してなされるパルス変調を説明するため
の図である。
【図3】音声波形が1ビットの時系列データとして表現
される場合の本発明の適用例を示す図である。
【図4】(a)乃至(e)は図3の音声合成装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。
【図5】従来の音声合成装置の一例を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 波形生成部 2 D/A変換部 3 出力部 4 D/A変換部 5 パルス出力部 6 アナログスイッチ 7 ローパスフィルタ 10 音量制御部 11 波形生成部 12 D/A変換部 13 出力部 14 パルス出力部 15 AND回路 16 AND回路 18 アナログスイッチ 19 アナログスイッチ 20 ローパスフィルタ F 標本化パルス Pw パルス幅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成音声の音量を制御する機能を備えた
    音声合成装置において、音声波形を生成する波形生成手
    段と、可変パルス幅の標本化パルスを出力するパルス出
    力手段と、波形生成手段で生成された音声波形に対して
    パルス出力手段からの標本化パルスによりパルス変調を
    施すパルス変調手段とを有し、音声の音量は、パルス変
    調手段により標本化パルスのパルス幅に応じて制御され
    るようになっていることを特徴とする音声合成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の音声合成装置において、
    前記音声波形が1ビットの時系列データとして表現され
    ている場合には、前記パルス変調手段は、3値出力バッ
    ファとして構成されていることを特徴とする音声合成装
    置。
JP3044344A 1991-02-16 1991-02-16 音声合成装置 Pending JPH05113794A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3044344A JPH05113794A (ja) 1991-02-16 1991-02-16 音声合成装置

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JP3044344A JPH05113794A (ja) 1991-02-16 1991-02-16 音声合成装置

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JP (1) JPH05113794A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10623854B2 (en) 2015-03-25 2020-04-14 Dolby Laboratories Licensing Corporation Sub-band mixing of multiple microphones

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10623854B2 (en) 2015-03-25 2020-04-14 Dolby Laboratories Licensing Corporation Sub-band mixing of multiple microphones

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