JPH0546198A - 音声データ生成装置および音声合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 演奏されたキーの階名などを示す音声を発音
する場合、波形データの記憶容量を極力減らし、子音波
形と母音波形が接続された時点または母音区間が持続し
て発音される期間でノイズの発生を抑制することを目的
とする。 【構成】 音声データ生成時には、まず、エンベロープ
付加部１０６が、子音部切り出し部１０５で切り出され
た子音波形にリリースエンベロープを付加して子音波形
データを得る。一方、ＦＦＴ演算部１０９及び倍音成分
抽出部１１０は、母音部切り出し部１０８で切り出され
た母音波形から、ピッチ周波数と各倍音周波数の振幅強
度を抽出し、これに基づき母音データ合成部１１１は、
上記各周波数に対応する複数の正弦波形を１ピッチ周期
分ずつ生成しそれらを加算合成することにより、１ピッ
チ周期分の母音波形データを得る。音声合成時には、例
えば押鍵された鍵に対応する音声の子音波形データが順
次発音されるのにつづき、１ピッチ周期分の母音波形デ
ータがアタックエンベロープが付加された上で繰り返し
発音される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、演奏操作された音階に
対応する音声を発音することができる音声合成装置およ
び音声合成のための音声データを生成する音声データ生
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば歌や器楽の学習時に、
階名を用いた「移動ド」、あるいは音名を用いた「固定
ド」などの読符法により、楽曲を歌うことがしばしば行
われる。このような場合に、その楽曲を鍵盤などで弾
き、押鍵された鍵に対応する階名、または音名が発音さ
れれば学習に極めて有用である。

【０００３】以上のようなニーズに対応する技術とし
て、例えば、特開昭５８−１１９８６として、つぎのよ
うな内容のものが提案されている。すなわち、階名の
「ド」、「レ」、「ミ」、・・・などの音声の、予めメ
モリに記憶された子音波形データと母音波形データを順
次読み出して、例えば子音「ｄ」の発音につづいて、母
音「ｏ」を発音することによって、階名の「ド」を発音
する技術である。そして、音長によって、母音「オ」が
長く持続して発音する必要がある場合には、母音波形が
ループ処理によって繰り返し読み出され、「ドオー」と
発音される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
母音波形がループ処理によって繰り返し読み出される場
合に、ループポイントの設定が不適切だと、母音が繰り
返し発音される毎に、ループポイントにおいてノイズが
発生し、また、子音波形と母音波形の接続部分に不連続
点などがあると、やはりノイズが発生する。

【０００５】本発明の課題は、メモリに記憶される波形
データの容量を極力減らし、上述のように子音波形と母
音波形が接続された時点あるいは母音区間が持続して発
音される期間でノイズが発生しないようにすることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、音声データを
生成する音声データ生成装置として、以下の構成を有す
る。

【０００７】まず、入力音声波形データから子音波形デ
ータを切り出す子音部切り出し手段を有する。次に、子
音部切り出し手段で切り出された子音波形データにリリ
ースエンベロープを付加し、それを音声データの子音部
として出力するエンベロープ付加手段を有する。

【０００８】一方、入力音声波形データから母音波形デ
ータを切り出す母音部切り出し手段を有する。次に、母
音切り出し手段で切り出された母音波形データから、母
音波形データのピッチ周波数及びその各倍音周波数の各
成分の振幅強度をＦＦＴ（高速フーリエ変換）の演算な
どに基づいて抽出する周波数振幅強度抽出手段を有す
る。

【０００９】そして、上述したピッチ周波数及び各倍音
周波数をそれぞれ有し、それら各周波数に対応して周波
数振幅強度抽出手段により抽出された各振幅強度を有す
る複数の正弦波形をそれぞれ１ピッチ周期分ずつ生成
し、その生成された各正弦波形を位相を合せて加算合成
し、その結果得られる１ピッチ周期分の母音波形データ
を音声データの母音部として出力する母音データ合成手
段を有する。

【００１０】次に、上述の構成を有する音声データ生成
装置によって生成された音声データから音声を合成し発
音する音声合成装置として、以下の構成を有する。ま
ず、前述した音声データの子音部を記憶する子音部記憶
手段を有する。

【００１１】次に、前述した音声データの母音部を記憶
する母音部記憶手段を有する。続いて、外部操作可能な
操作子を有する。また、操作子の操作に対応して子音部
記憶手段に記憶された子音波形データを順次読み出して
発音する子音波形データ発音手段を有する。

【００１２】さらに、子音波形データ発音手段による子
音波形データの発音終了後、母音部記憶手段に記憶され
た１ピッチ周期分の母音波形データをアタックエンベロ
ープを付加した上で繰り返し読み出して発音する母音波
形データ発音手段を有する。なお、同手段は、子音波形
データ発音手段による子音波形データの発音動作にクロ
スフェードさせて、母音部記憶手段に記憶された１ピッ
チ周期分の母音波形データをアタックエンベロープを付
加した上で繰り返し読み出して発音するように構成され
てもよい。

【００１３】その場合、前述した操作子は複数の鍵であ
り、合成され発音される音声に対応する音声データにお
ける母音波形データのピッチ周波数は、複数の鍵に割り
当てられている音階に対応する周波数に等しく、母音部
記憶手段は、複数の鍵に対応する複数の母音波形データ
を記憶し、母音波形データ発音手段は、押鍵された鍵に
対応する１ピッチ周期分の母音波形データを母音部記憶
手段から繰り返し読み出して発音するように構成でき
る。

【００１４】

【作用】本発明では、まず、子音波形データが作成され
る場合に、子音波形データにリリース特性を有するエン
ベロープが付加されることにより、子音と母音の接続が
滑らかになり、子音波形と母音波形との接続部分におけ
るノイズの発生を抑制することができる。

【００１５】一方、音声データの大部分を占める母音部
分は、正確に１ピッチ周期分の母音波形データとして得
ることができ、母音波形データの記憶容量を大幅に縮小
させることができる。

【００１６】また、１ピッチ周期の母音波形データは、
それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を有する１ピッチ
周期分の各正弦波形が加算合成されることによって生成
されるため、この１ピッチ周期の母音波形データの両端
の値は必ず０となり、かつ両者の微分係数は連続となる
ため、音声合成時に上記母音波形データがループ処理さ
れる場合に、ループポイント（波形の接続部）における
ノイズの発生をなくすことができる。

【００１７】なお、リリースエンベロープが付加された
子音波形が減衰してゆくと同時に、アタックエンベロー
プが付加された母音波形が徐々に立ち上がっていくいわ
ゆるクロスフェード処理が行われることにより、子音と
母音のさらになめらかな接続が実現され、ノイズ感をよ
り減少させることができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。本実施例は、音声合成に必要な子
音波形データと母音波形データを生成する音声データ生
成部と、生成された音声データを用いて音声合成を行う
音声合成部の２つに分けられる。

【００１９】ここで、音声データ生成部は、通常は、メ
ーカの工場における電子楽器製造時に使用される装置と
して実現され、音声合成部は、ユーザに提供される電子
楽器の一部として実現される。なお、音声データ生成部
は、ユーザに提供される電子楽器内に実現され、ユーザ
が自由に音声データを作成できるような構成にしてもよ
い。音声データ生成部の実施例の説明 最初に、音声データ生成部の動作の概要を、図１のブロ
ック図を用いて説明する。

【００２０】例えば、階名の「シ」の音声が発音される
と、その音声信号はマイクや増幅器などからなる音声検
出部１０１によって検出され、サンプリング部１０２で
標本化と量子化が行われてディジタル信号に変換され
る。なお、図２には、階名「シ」の音声波形の１例が示
されているが、＊の区間が子音波形であり、そのあとに
続く波形が母音波形である。この音声信号は、磁気ディ
スク装置などに原データファイル１０４として一旦記憶
される。

【００２１】つぎに、この音声信号の上記子音波形区間
は子音データとして、子音部切り出し部１０５で切り出
される。なお、この子音の切り出しの際に必要なパラメ
ータは、後述するようにパラメータ設定部１０３によっ
て設定される。

【００２２】そして、切り出された子音波形に対して、
エンベロープ付加部１０６により、その後半部にリリー
スエンベロープが付加される。このようにして処理され
た子音波形データは、子音部データファイル１０７とし
て記憶される。

【００２３】子音波形データに上述したようなエンベロ
ープが付加されることにより、子音波形と母音波形との
接続部分におけるノイズの発生を抑制することができ
る。一方、母音部切り出し部１０８は、入力音声信号か
ら、上述の先頭区間の子音データにつづく母音波形部分
を切り出す。

【００２４】ＦＦＴ演算部１０９は、上述の母音部切り
出し部１０８で切り出された母音波形部分に対してＦＦ
Ｔ（高速フーリエ変換）の演算を実行し、母音波形の各
周波数の振幅強度を求める。

【００２５】倍音成分比抽出部１１０は、ＦＦＴ演算部
１０９で求まった母音波形の各周波数振幅成分から、ピ
ッチ周波数と各倍音周波数の振幅強度を抽出する。この
場合、入力音声信号のピッチ周波数は予めわかっている
ものとし、また、各倍音周波数はピッチ周波数に対して
整数倍の値となるように設定される。

【００２６】そして、母音データ合成部１１１は、上述
のピッチ周波数と各倍音周波数をそれぞれ有し、上述の
抽出された各振幅強度を有する複数の正弦波形をそれぞ
れ１ピッチ周期分ずつ生成し、これら各正弦波形を位相
を合せて加算合成する。

【００２７】以上のようにして得られた母音の１ピッチ
周期分の波形データは、母音部データファイル１１０と
して記憶される。以上のように、本実施例では、音声デ
ータの大部分を占める母音部分を、正確に１ピッチ周期
分の母音波形データとして得ることができ、母音波形デ
ータの記憶容量を大幅に縮小させることができる。

【００２８】また、１ピッチ周期の母音波形データは、
それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を有する１ピッチ
周期分の各正弦波形が加算合成されることによって生成
されるため、この１ピッチ周期の母音波形データの両端
の値は必ず０となり、かつ両者の微分係数は連続となる
ため、音声合成時に上記母音波形データがループ処理さ
れる場合に、ループポイント（波形の接続部）における
ノイズの発生をなくすことができる。

【００２９】つぎに、上述の音声データ生成部の各動作
のうち、子音波形データの作成と、母音部波形データの
作成の各動作について説明する。 ＜子音波形の切り出し処理の説明＞まず、子音波形の切
り出し処理がソフトウエア処理によって行われる場合の
動作について、図３の動作フローチャートを用いて説明
する。なお、この動作フローチャートは、図１の子音部
切り出し部１０５とエンベロープ付加部１０６が特には
図示しない制御プログラムを実行する動作として実現さ
れる。

【００３０】まず、磁気ディスク装置などに記憶されて
いる前述した原データファイル１０４がオープンされる
（ステップＳ３０１）。つぎに、子音切り出しに必要な
パラメータが、パラメータ設定部１０３（図１参照）か
ら子音部切り出し部１０５に入力される（ステップＳ３
０２）。このパラメータは、図４に示されるように、子
音切り出し時間ａ、リリース開始時刻Ｔの２つである。

【００３１】この子音切り出し時間ａは、データの先頭
から何秒分のデータが切り出されるかを指定し、また、
リリース開始時刻Ｔは、子音データの先頭から何秒後
に、リリース・エンベロープがかけられるかを指定する
パラメータである。

【００３２】実際にリリース・エンベロープが子音波形
にかけられるリリース時間は、子音切り出し時間ａか
ら、子音切り出し開始点を基準としたリリース開始時刻
Ｔを減算した時間（ａ−Ｔ）である。したがって、リリ
ース・エンベロープの減衰レートは、−１／（ａ−Ｔ）
として求められる。

【００３３】これらのパラメータは、音声の種類（階
名）によって異なるが、経験的に、子音切り出し時間が
８０ミリセカンド程度、リリース開始時刻は３０ミリセ
カンド前後が適当である。なお、ディスプレイ等に表示
させた音声波形データから上記各パラメータを指定する
ようにしてもよい。

【００３４】つぎに、原データファイル１０４から１ワ
ード（１サンプル分）の音声データが読み込まれる（ス
テップＳ３０３）。つづいて、読み込まれたデータの総
数に対応する時間が、図４の子音切り出し開始点を基準
として、リリース開始時刻Ｔを超えたか否かが判定され
る（ステップＳ３０４）。判定がＮＯならばつぎのステ
ップＳ３０６に進む。もし、判定がＹＥＳならば読み込
まれたデータにリリース・エンベロープが乗算される
（ステップＳ３０５）。

【００３５】この後、得られた１ワードのデータが、フ
ァイルに書き込まれる（ステップＳ３０６）。このファ
イルが子音データファイル１０７（図１参照）となる。
つぎに、読み込まれたデータ数をカウントするカウンタ
がインクリメントされ（ステップＳ３０７）、このカウ
ンタの値が子音切り出し時間に相当するデータ数を超え
ているか否かが判定される（ステップＳ３０８）。判定
がＮＯならば、ステップＳ３０３に戻り、さらに音声デ
ータが１ワード読み込まれる。

【００３６】このようにして、ステップＳ３０８の判定
がＹＥＳになれば、子音波形の切り出し処理を終了す
る。 ＜母音波形データの作成処理の説明＞つぎに、母音波形
データの作成がソフトウエア処理によって行われる場合
の動作について、図５、図６の動作フローチャートを用
いて説明する。なお、この動作フローチャートは、図１
の母音部切り出し部１０８、ＦＦＴ演算部１０９、倍音
成分比抽出部１１０および母音データ合成部１０９が、
特には図示しない制御プログラムを実行する動作として
実現される。

【００３７】まず、前述した子音切り出し処理の場合と
同様に、原データとなる音声波形データのファイル１０
４がオープンされる（ステップＳ５０１）。このファイ
ルの最初の部分は、子音波形であるから（図２参照）、
この部分は読み飛ばされる。具体的には、原データファ
イル１０４に対するファイルポインタが、母音波形デー
タの存在する箇所まで移動する（ステップＳ５０２）。

【００３８】つぎに、後述するＦＦＴ演算の実行に必要
な数の母音部の音声波形データの各サンプルが、配列バ
ッファＤＡＴＡに読み込まれる（ステップＳ５０３）。
その後、作成されるべき１ピッチ周期分の母音波形のサ
ンプル数が、Ｎ＝ｆｓ／ｆａなる演算によって求められ
る（ステップＳ５０４）。ここで、ｆｓは原データファ
イル１０４における音声データのサンプリング周波数、
ｆａは作成されるべき母音波形のピッチ周波数である。
なお、これらのパラメータは、原データファイル１０４
の作成時に外部から指定される。

【００３９】つぎに、変数ｉが値０にクリアされた後
（ステップＳ５０５）、１ピッチ周期分すなわちＮサン
プルの母音波形が格納される配列バッフアＷＡＶＥ
［ｉ］のすべての要素（０≦ｉ≦Ｎ）が値０にクリアさ
れる（ステップＳ５０６〜Ｓ５０８）。

【００４０】その後、配列バッフアＤＡＴＡに格納され
ている母音波形データに対してＦＦＴ演算が実行され、
母音波形の各周波数の振幅強度が求められる（ステップ
Ｓ５０９）。求められた各周波数の振幅強度値は、特に
は図示しない配列バッファに格納される。

【００４１】つぎに、ピッチまたは倍音の次数を表す変
数ｋが値０にクリアされる（ステップＳ５１０）。ここ
で、ｋ＝０はピッチを表し、ｋ＝１、２、・・・はそれ
ぞれ第２倍音、第３倍音・・・を表す。

【００４２】そして、ｋの値が０から１０までインクリ
メントされながら（ステップＳ５１８、Ｓ５１９）、各
ピッチ周波数または倍音周波数の振幅強度が計算され
（ステップＳ５１１）、上記各ピッチ周波数または倍音
周波数をそれぞれ有し、上述の抽出された各振幅強度を
有する複数の正弦波形がそれぞれ１ピッチ周期分ずつ生
成され、これら各正弦波形が位相を合わせられて加算合
成される（ステップＳ５１３〜Ｓ５１７）。

【００４３】具体的には、まず、ステップＳ５１１で、
以下のような演算が実行される。すなわち、各ピッチ周
波数および倍音周波数は、（２π／Ｎ）・ｋ〔ラジア
ン〕で表わされる。そこで、ステップＳ５０９でのＦＦ
Ｔ演算によって求められた各周波数の振幅強度のうち、
周波数（２π／Ｎ）・ｋの近傍の周波数に対応する各振
幅強度に基づいて周波数（２π／Ｎ）・ｋの振幅強度ｃ
_k が演算される。

【００４４】次に、各サンプルを示す変数ｉの値が０か
らＮまでインクリメントされながら（ステップＳ５１
２、Ｓ５１６、Ｓ５１７）、周波数（２π／Ｎ）・ｋを
有する正弦波の各サンプル値が変数ｈ＿ｄａｔａの値と
して計算され（ステップＳ５１３）、このサンプル値ｈ
＿ｄａｔａにステップＳ５１１で求まった振幅強度ｃ_k
が乗算され（ステップＳ５１４）、その新たなサンプル
値ｈ＿ｄａｔａが現在のの配列バッファ値ＷＡＶＥ
［ｉ］に累算される。このようにして、１つのピッチ周
波数または倍音周波数に対応する１ピッチ周期分すなわ
ちＮサンプル分の正弦波形が計算され、配列バッファＷ
ＡＶＥ［ｉ］に累算される。

【００４５】以上の動作が、ｋの値が０から１０までイ
ンクリメントされながら実行されることにより（ステッ
プＳ５１８、Ｓ５１９）、ピッチ周波数成分および第２
倍音から第１１倍音までの倍音成分が正弦波合成された
１ピッチ周期分の母音波形データが配列バッファＷＡＶ
Ｅ［ｉ］（０≦ｉ≦Ｎ）として求まる。

【００４６】変数ｋの値が１１に達したら（ステップＳ
５１９の判定がＹＥＳ）、配列バッフアＷＡＶＥ［ｉ］
に累算されたＮ個の母音波形データが、１ピッチ周期分
の母音波形として、磁気ディスク装置などにセーブされ
る（ステップＳ５２０）。音声合成部の実施例の説明 以上のようにして、図１の音声データ生成部において子
音データファイル１０７および母音データファイル１１
２として生成された音声データは、例えばメーカの工場
において電子楽器内のＲＯＭなどに記憶される。そし
て、ユーザによる電子楽器の演奏操作時に、演奏された
楽音とともに上記音声データが合成され発音される。 ＜電子鍵盤楽器における音声合成部の構成の説明＞図７
は、本発明による音声合成部を電子鍵盤楽器に適用した
場合の１実施例の全体構成図である。なお、鍵盤操作に
従って楽音信号を発生する部分の構成は省略してある。

【００４７】図７において、まず、ＲＯＭである子音部
メモリ７０３及び母音部メモリ７０４には、例えばメー
カの工場において、図１の音声データ生成部において生
成された子音データファイル１０７および母音データフ
ァイル１１２の各データが記憶される。この場合、鍵盤
７０２の各鍵の階名または音名の内容が発音されるよう
な複数の子音波形と母音波形の組が記憶される。また、
それぞれの鍵に対応するピッチ周波数を有する複数の母
音波形が記憶される。

【００４８】ＣＰＵ７０１は、子音部メモリ７０３、母
音部メモリ７０４、および後述する各種データテーブル
が格納されたデータメモリ７０５、および作業用ＲＡＭ
７０６などを用いて、鍵盤７０２において押鍵された鍵
に対応する階名または音名の内容を有する音声信号を合
成する。

【００４９】この場合、ｆｓカウンタ７０９は、発音処
理される音声信号のサンプリング周波数ｆｓを有する各
サンプリング周期ごとに、ＣＰＵ７０１のインタラプト
端子にインタラプト信号を供給する。

【００５０】ＣＰＵ７０１において合成された音声信号
は、Ｄ／Ａ変換器７０７でアナログ信号に変換された
後、発音回路７０８で発音される。 ＜音声合成処理の全体動作の説明＞つぎに、図８は、電
子鍵盤楽器において行われる音声合成処理の全体的な動
作を表す動作フローチャートである。この動作フローチ
ャートは、図７のＣＰＵ７０１が、特には図示しないＲ
ＯＭなどに記憶された制御プログラムを実行する動作と
して実現される。

【００５１】まず、電源投入後に、イニシャル処理とし
て、ＣＰＵ７０１のＩ／Ｏポートや、作業用ＲＡＭ７０
６の初期化などが行なわれる（ステップＳ８０１）。そ
の後、鍵盤７０２の各鍵の状態が走査（スキャン）され
（ステップＳ８０２）、新たな鍵のオン操作またはオフ
操作があったか否かが判定される（ステップＳ８０
３）。

【００５２】鍵の状態に変化があった場合は、それが新
たなオンであるのか、オフであるのかが判定される（ス
テップＳ８０４）。もし、新たなオンであれば、発音を
開始させるためアタック処理が行われ（ステップＳ８０
５）、新たなオフであれば、発音を終了させるためのリ
リース処理が行われる（ステップＳ８０６）。

【００５３】アタック処理とリリース処理が行われた後
は、再びステップＳ８０２の鍵盤スキャン処理にジャン
プし、上述の処理が繰り返される。ここで、上述の繰り
返し処理中に、サンプリング周期毎にｆｓカウンタ７０
９から割込みがかかり、その都度、インタラプト処理が
実行され（ステップＳ８０７）、このインタラプト処理
により生成された音声信号がＤ／Ａ変換器７０７でＤ／
Ａ変換され、発音回路７０８で発音される。 ＜音声合成処理の第１の実施例の説明＞上述の構成によ
って実現される音声合成処理の第１の実施例について以
下に説明する。

【００５４】ここでは、音声の発音を開始するために必
要なパラメータが、データメモリ７０５（図７参照）内
の図１０に示される波形データテーブルと図１１に示さ
れるエンベロープデータテーブルから読み出され、ＣＰ
Ｕ７０１内の特には図示しないインタラプト処理用レジ
スタ群に図１２に示されるようにセットされる。

【００５５】つぎに、上記発音データテーブルとエンベ
ロープデータテーブルについて図１０〜図１２を用いて
説明する。まず図１０の波形データテーブルにおいて、
子音スタートアドレスと子音エンドアドレスは、子音部
メモリ７０３（図７）に記憶されている子音波形データ
のスタートアドレスとエンドアドレスを指す。同様に、
母音部スタートアドレスと母音エンドアドレスは、母音
部メモリ７０４に記憶されている母音波形データのスタ
ートアドレスとエンドアドレスを指す。

【００５６】エンベロープＮＯ．は、複数のエンベロー
プデータにつけられた番号で、それぞれの波形に適した
エンベロープデータを選択するための指示データであ
る。以上のように、波形データテーブルは、５ワードで
１組のデータであって、鍵盤部７０２（図７参照）にお
ける鍵の数と同じ数のデータ組が設けられる。また、デ
ータメモリ７０５（図７）中におけるこのデータ群の先
頭のデータのアドレスを、データオフセットアドレスＤ
ＯＦＡと呼ぶ。

【００５７】つぎに、図１１のエンベロープデータテー
ブルは、エンベロープ処理に必要なパラメータが格納さ
れているテーブルである。これらのパラメータについ
て、図１３を用いて説明する。

【００５８】図１３において、Δｘは、インタラプトが
何回発生したら、エンベロープ値を変化させるかを示す
パラメータであり、Δｙはエンベロープ値が変化すると
きの加算値である。

【００５９】このとき、アタックエンベロープ、すなわ
ちエンベロープが増加するときはΔｙは正の値で、リリ
ースエンベロープ、すなわちエンベロープが減少すると
きはΔｙは負の値になる。

【００６０】例えばΔｘが５である場合は、インタラプ
ト５回に１回の割合で、波形データに乗算されるエンベ
ロープ値はΔｙづつ増やされる。したがって、エンベロ
ープ値は図１３のように、階段状に変化する。

【００６１】また、図１１のエンベロープ目標値は、ア
タック時にエンベロープ値が最終的に到達すべき値で、
その最大値は１である。アタックΔｘ、アタックΔｙは
アタックエンベロープにおけるΔｘ、Δｙであり、同様
にリリースΔｘ、リリースΔｙはリリースエンベロープ
におけるΔｘ、Δｙである。なお、リリース時のエンベ
ロープ目標値は０であるため、その目標値は特には設け
られていない。

【００６２】以上のように、エンベロープデータテーブ
ルも、５ワードで１組のデータであって、鍵盤部７０２
（図７参照）における鍵の数と同じ数のデータ組が設け
られる。また、データメモリ７０５（図７）中における
このデータ群の先頭のデータのアドレスを、エンベロー
プデータオフセットアドレスＥＯＦＡと呼ぶ。

【００６３】つぎに、図１２は、ＣＰＵ７０１内に設け
られる特には図示しないインタラプト処理用レジスタ群
の構成を示す図である。図１２において、現在アドレス
レジスタＰＡＤＲは現在読み出し中の波形データのアド
レスを示す。また、子音エンドアドレスレジスタＣＥＡ
ＤＲは現在発音中の音声の子音データの子音部メモリ７
０３（図７参照）における最終アドレスを示し、さら
に、母音スタートアドレスレジスタＶＳＡＤＲと、母音
エンドアドレスレジスタＶＥＡＤＲは、それぞれ現在発
音中の母音データの母音部メモリ７０４（図７参照）に
おける先頭アドレスと最終アドレスを示す。

【００６４】つぎに、子音／母音フラグレジスタＶＯＲ
Ｃは、現在、子音と母音のいずれが発音されているかを
示すフラグを記憶し、子音が発音中なら０、母音が発音
中なら１がセットされる。そして、この子音／母音フラ
グレジスタＶＯＲＣの内容に応じて現在アドレスレジス
タＰＡＤＲが参照するメモリが、図７の子音部メモリ７
０３であるか母音部メモリ７０４であるかが選択され
る。

【００６５】現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶは現
在のエンベロープ値、エンベロープ目標値レジスタＥＶ
ＤＥＳは、前述したようにエンベロープが最終的に到達
すべき値を記憶する。レジスタＤＬＴＸとＤＬＴＹは、
それぞれ前述したΔｘとΔｙを記憶する。エンベロープ
カウンタレジスタＥＮＶＣは、インタラプト処理に入っ
た回数をカウントし、Δｘと比較されてエンベロープ値
を更新するか否かを判断するために使用される。

【００６６】現在波形データレジスタＰＷＡＶＥは、現
在Ｄ／Ａ変換器７０７に出力されている波形データが格
納される。発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧは、現在
音声が発音中であるか無音状態であるかを示すフラグを
記憶し、発音中であれば１、そうでなければ０がセット
される。

【００６７】｛アタック処理の第１の実施例の説明｝つ
ぎに、音声合成処理の第１の実施例の一部である図８の
ステップＳ８０５のアタック処理の第１の実施例の動作
を、図９の動作フローチャートを用いて説明する。この
動作フローチャートは、図７のＣＰＵ７０１が特には図
示しないＲＯＭなどに記憶された制御プログラムを実行
する動作として実現される。

【００６８】まず、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧ
の状態が判定され（ステップＳ９０１）、現在発音中で
あればいままで発音されていた音声を急速に消音するハ
イリリース処理が行われ（ステップＳ９０２）、発音が
終了するのを待つ（ステップＳ９０３）。

【００６９】発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧが０に
なり無音状態となったところで、汎用レジスタＸに鍵ナ
ンバーが格納される（ステップＳ９０４）。鍵ナンバー
は鍵盤７０２（図７参照）において押鍵された鍵を示す
番号で、例えば音域がＦ３〜Ｃ６であれば、Ｆ３を０と
して０から３２までの数となる。この鍵ナンバーは鍵盤
スキャン時（図８のステップＳ８０２参照）に記憶され
る。

【００７０】その後、データ・オフセットアドレスＤＯ
ＦＡ、すなわち前述した図１０の波形データテーブルの
先頭アドレスが、汎用レジスタＹに記憶される（ステッ
プＳ９０５）。そして、前述したように波形データテー
ブルは５ワードで１組のデータを各鍵に対応して記憶す
るため、鍵ナンバーが５倍された値がデータ・オフセッ
トアドレスＤＯＦＡを格納する汎用レジスタＹに加算さ
れて新たなＹの値とされることにより、押鍵された鍵に
対応する目標とする波形データテーブルの先頭アドレス
が、汎用レジスタＹに得られる（ステップＳ９０６、Ｓ
９０７）。

【００７１】つぎに、上記汎用レジスタＹで示される波
形データテーブルのアドレスから図１０の子音スタート
アドレスが読み出され、現在アドレスレジスタＰＡＤＲ
にセットされる（ステップＳ９０８）。これにより、押
鍵された鍵に対応する子音波形の先頭データが格納され
ている子音部メモリ７０３上のアドレスが設定される。
以下、汎用レジスタＹの値がインクリメントされるたび
に図１０の波形データテーブルのアドレスが更新され、
各アドレスから、子音エンドアドレス、母音スタートア
ドレス、母音エンドアドレスが、ＣＰＵ７０１内の各レ
ジスタＣＥＡＤＲ、ＶＳＡＤＲ、ＶＥＡＤＲに順次読み
込まれる（Ｓ９０９〜Ｓ９１４）。

【００７２】さらに、Ｙがインクリメントされ（ステッ
プＳ９１５）、図１０の波形データテーブル上のエンベ
ロープＮＯ．が汎用レジスタＸに読み出される（ステッ
プＳ９１６）。

【００７３】つぎに、汎用レジスタＹに、エンベロープ
データオフセットアドレスＥＯＦＡが格納される（ステ
ップＳ９０７）。前述の波形データテーブルと同様に、
エンベロープデータテーブルは５ワードで１組のデータ
を各鍵に対応して記憶するため、鍵ナンバーが５倍され
た値がエンベロープデータオフセットアドレスＥＯＦＡ
を格納する汎用レジスタＹに加算されて新たなＹの値と
されることにより、押鍵された鍵に対応する目標とする
エンベロープデータテーブルの先頭アドレスが、汎用レ
ジスタＹに得られる（ステップＳ９１８、Ｓ９１９）。

【００７４】母音波形の場合、エンベロープ値は発音開
始時は値０からスタートするので、現在エンベロープ値
レジスタＰＥＮＶには値０がセットされる（ステップＳ
９２０）。つづいて、Ｙがインクリメントされる毎にエ
ンベロープ目標値がレジスタＥＶＤＥＳに、アタックΔ
ｘ、アタックΔｙがそれぞれレジスタＤＬＴＸ、ＤＬＴ
Ｙに順次セットされる（ステップＳ９２１〜Ｓ９２
５）。

【００７５】さらに、Ｙがインクリメントされると（ス
テップＳ９２６）、Ｙの値はリリースΔｘが格納された
アドレスを指している（図１１参照）。このリリースΔ
ｘはレジスタＲＬＡＤＲに格納され（ステップＳ９２
７）、後述するリリース処理で使用される。

【００７６】この後、エンベロープカウンタレジスタＥ
ＮＶＣ、現在波形データレジスタＰＷＡＶＥがそれぞれ
値０に初期化され（ステップＳ９２８、Ｓ９２９）、発
音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧが値１にセットされて
発音が開始される（ステップＳ９３０）。

【００７７】以上で図８のステップＳ８０５のアタック
処理を終了する。 ｛インタラプト処理の第１の実施例の説明｝つぎに、音
声合成処理の第１の実施例の一部であるインタラプト処
理の第１の実施例の動作について説明する。

【００７８】図７のＣＰＵ７０１において図８の動作フ
ローチャートが実行されている間に、サンプリング周期
毎にｆｓカウンタ７０９（図７参照）において割り込み
が発生する。ｆｓカウンタ７０９からインタラプト信号
を受けたＣＰＵ７０１は、いままで行っていた処理を中
断し、処理中の作業内容に関するアドレスの記憶、必要
なレジスタのスタックへの退避などを行った後、図８の
ステップＳ８０７のインタラプト処理にジャンプする。

【００７９】そして、このインタラプト処理により生成
された音声信号がＤ／Ａ変換器７０７でＤ／Ａ変換さ
れ、発音回路７０８で発音される。図８のステップＳ８
０７のインタラプト処理の第１の実施例の動作を、図１
４、図１５の動作フローチャートを用いて説明する。な
お、これらの動作フローチャートは、ＣＰＵ７０１が特
には図示しないＲＯＭなどに記憶された制御プログラム
を実行する動作として実現される。

【００８０】図１４のインタラプト処理に入ると、ま
ず、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧが判定される
（ステップＳ１４０１）。現在、音声を発音してよい状
態、すなわち、発音中フラグが１でなければ、パスＡに
進み、Ｄ／Ａ変換器７０７に振幅０のデータが出力さ
れ、無音状態が続けられる（図１５のステップＳ１４０
２）。

【００８１】発音中なら、現在波形データレジスタＰＷ
ＡＶＥに、現在アドレスレジスタＰＡＤＲが示す子音部
メモリ７０３または母音部メモリ７０４のいずれかのア
ドレスの波形データが読み込まれる（ステップＳ１４０
３）。このとき、子音／母音フラグレジスタＶＯＲＣの
内容が０であるか１であるかによって、子音部メモリ７
０３または母音部メモリ７０４のいずれかがアクセスさ
れる。

【００８２】つぎに、子音／母音フラグが０であるか否
かが判定され（ステップＳ１４０４）、子音が発音中で
あれば、パスＢへ進む。このパスでは子音の発音処理が
行われる。子音波形データは、前述したように母音波形
と滑らかに接続されるように同データの後半部分にリリ
ースエンベロープがかけられた状態で、子音部メモリ７
０３に記憶されている。したがって、子音の発音処理で
は、現在波形データレジスタＰＷＡＶＥの内容である子
音波形データは、エンベロープ値は乗算されずに、その
まま図７のＤ／Ａ変換器７０７に出力される（図１５の
ステップＳ１４０５）。

【００８３】この方式では、子音発音中にはハイリリー
スはかからないが、子音部分は、母音に比べて発音時間
が短いため、実際上差し支えない。つぎに、現在アドレ
スレジスタＰＡＤＲの値が子音エンドアドレスレジスタ
ＣＥＡＤＲが示す値に達したか否かが判定され（図１５
のステップＳ１４０６）、達していれば子音の発音が終
了され、つぎの母音の発音のために、現在アドレスレジ
スタＰＡＤＲに母音スタートアドレスＶＳＡＤＲがセッ
トされる（図１５のステップＳ１４０７）。その後、子
音／母音フラグレジスタＶＯＲＣに、母音発音中を示す
フラグ１がセットされる（図１５のステップＳ１４０
８）。

【００８４】また、図１５のステップＳ１４０６におい
て、現在アドレスレジスタＰＡＤＲの値が子音エンドア
ドレスＣＥＡＤＲが示す値に達していなければ、現在ア
ドレスレジスタＰＡＤＲの値がインクリメントされ、イ
ンタラプト処理を終了して図８のメイン動作フローに戻
る。

【００８５】つぎに、図１４のステップＳ１４０４にお
いて、現在、母音が発音中であると判定された場合は、
パスＣに進み、母音の発音処理が実行される。まず、レ
ジスタＤＬＴＹが示す内容Δｙが正であるか負であるか
が判定される（ステップＳ１４１０）。

【００８６】正であればアタックエンベロープ中の状
態、負であれば後述するリリース処理によってリリース
エンベロープ中の状態となっている。いずれの場合も、
現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値が、エンベロ
ープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの示す値を超えていない
か否かが判定される（ステップＳ１４１１、Ｓ１４１
２）。

【００８７】超えていなければパスＤに進み、現在波形
データレジスタＰＷＡＶＥに現在エンベロープ値レジス
タＰＥＮＶの値が乗算される（ステップＳ１４１３）。
つぎに、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣの値が
レジスタＤＬＴＸが示す内容Δｘに達しているか否かが
判定される（ステップＳ１４１４）。達している場合に
は、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶにレジスタＤ
ＬＴＹの内容であるエンベロープ変化分Δｙが加算され
て現在エンベロープ値が更新され（ステップＳ１４１
５）、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣの内容が
クリアされる（ステップＳ１４１６）。また、達してい
なければ、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶはその
ままで、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶの内容が
インクリメントされ（ステップＳ１４１７）、つぎのス
テップＳ１４２１へ進む。

【００８８】一方、ステップＳ１４１１、Ｓ１４１２に
おいて、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエ
ンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの値に達していた
場合はパスＥに進む。

【００８９】まず、エンベロープ目標値レジスタＥＶＤ
ＥＳの値が０であるか否かが判定される（ステップＳ１
４１８）。ＥＶＤＥＳの値が０でなければアタックエン
ベロープ中であり、ステップＳ１４２０へ進む。ＥＶＤ
ＥＳの値が０であれば、後述するリリース処理によって
リリースエンベロープ中の状態となった後にリリースエ
ンベロープが０に達したことになり、したがって発音終
了であるので、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧの内
容がリセットされる（ステップＳ１４１９）。これによ
り、次回のサンプリングタイミングにおけるインタラプ
ト処理からは無音状態に入る。

【００９０】ステップＳ１４２０では、現在波形データ
レジスタＰＷＡＶＥの内容にエンベロープ目標値レジス
タＥＶＤＥＳの値が乗算され、つづくステップＳ１４２
１において、Ｄ／Ａ変換器７０７に現在波形データレジ
スタＰＷＡＶＥの内容が出力される。

【００９１】その後、現在アドレスレジスタＰＡＤＲの
値と母音エンドアドレスレジスタＶＥＡＤＲの値が比較
される（ステップＳ１４２２）。現在アドレスが母音エ
ンドアドレスに達した場合は、現在アドレスレジスタＰ
ＡＤＲにふたたび母音スタートアドレスレジスタＶＳＡ
ＤＲの値がセットされ（ステップＳ１４２３）、これに
より母音波形のループ再生が実現される。一方、ステッ
プＳ１４２２において、現在アドレスが母音エンドアド
レスに達していない場合は、現在アドレスレジスタＰＡ
ＤＲの内容がインクリメントされ（ステップＳ１４２
４）、インタラプト処理を終了して図８のメイン動作フ
ローに戻る。

【００９２】図１６に、上述したインタラプト処理に基
づいて合成された音声「シ」の波形を示す。図１６から
わかるように、子音部にゆるやかなリリース特性が付加
されており、また、母音波形の立ち上がり部分にアタッ
クエンベロープが付加されている。これにより、子音と
母音の接続が滑らかになり、発音される音声において、
自然性を向上させることができる。

【００９３】図１７に、上述したインタラプト処理に基
づいて母音部分「イ」の１ピッチ周期の波形が繰り返し
再生されるときの波形を示す。前述した図１の音声デー
タ生成部の処理によって生成される１ピッチ周期の母音
波形データは、それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を
有する１ピッチ周期分の各正弦波形が加算合成されるこ
とによって生成されるため、この１ピッチ周期の母音波
形データの両端の値は必ず０となり、かつ両者の微分係
数は連続となる。このため、図１７からわかるように、
１ピッチ周期の母音波形データがループ処理される場合
に、母音スタートアドレスレジスタＶＳＡＤＲで示され
るアドレスの母音データと母音エンドアドレスレジスタ
ＶＥＡＤＲで示されるアドレスの母音データとの接続部
分（ループポイント）におけるノイズの発生をなくすこ
とができる。

【００９４】｛リリース処理の実施例の説明｝つぎに、
音声合成処理の第１の実施例の一部であって、鍵がオフ
されたときに実行される図８のステップＳ８０６のリリ
ース処理の実施例について、図１８の動作フローチャー
トを用いて説明する。この動作フローチャートは、図７
のＣＰＵ７０１が、特には図示しないＲＯＭなどに記憶
された制御プログラムを実行する動作として実現され
る。

【００９５】リリース処理は、図１２のエンベロープ目
標レジスタの値をセットし直すとともに、レジスタＤＬ
ＴＸ、ＤＬＴＹを、それぞれリリース用のΔｘ、Δｙに
置き換える処理である。

【００９６】ここで問題になるのは、上述の３つのレジ
スタがセットされている間に、前述したインタラプト処
理が実行されてしまうと、このときのエンベロープのた
めの各種データは不完全な状態となっており、かつ発音
中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧも発音中を示すことがで
きるため、不適切なデータがＤ／Ａ変換器７０７に出力
されてノイズとなる恐れがあることである。なお、前述
のアタック処理は、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧ
が無音であることを示す値になってから実行されるた
め、上述のような問題は発生しない（図９のステップＳ
９０１〜Ｓ９０３参照）。

【００９７】上述のような問題に対処するため、図１８
の動作フローチャートでは、まず、図７のｆｓカウンタ
７０９からのインタラプト信号がマスクされることによ
り、インタラプト処理が禁止される（ステップＳ１８０
１）。

【００９８】その後、エンベロープ目標値レジスタＥＶ
ＤＥＳに値０がセットされる（ステップＳ１８０２）。
また、前述した図９のアタック処理のステップＳ９２７
においてセットされたＲＬＡＤＲがリリースエンベロー
プのΔｘのテーブルアドレスを示しているので（図１１
参照）、この値がレジスタＤＬＴＸに読み込まれる（ス
テップＳ１８０３）。

【００９９】つづいて，レジスタＲＬＡＤＲの内容がイ
ンクリメントされ（ステップＳ１８０４）、図１１のリ
リースエンベロープのΔｙの値がレジスタＤＬＴＹに読
み込まれる（ステップＳ１８０５）。

【０１００】このようにして、３つのレジスタがセット
された後、インタラプトのマスクが解除されて（ステッ
プＳ１８０６）、図８のステップＳ８０６のリリース処
理を終了する。

【０１０１】このようなリリース処理の結果、母音波形
データが繰り返し合成されている状態で離鍵指示がなさ
れると、それ以降の図１４のインタラプト処理におい
て、ステップＳ１４１０、Ｓ１４１２、Ｓ１４１３〜Ｓ
１４１７の処理が繰り返されることによって、現在エン
ベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエンベロープ目標値
レジスタＥＶＤＥＳの値０に向って減少してゆき、発音
中の母音波形データに図１９に示されるようなリリース
特性が付加される。

【０１０２】そして、ステップＳ１４１２において、現
在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエンベロープ
目標値レジスタＥＶＤＥＳの値０を下回ると、ステップ
Ｓ１４１８の判定がＹＥＳとなった後、ステップＳ１４
１９において発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧの内容
が値０にクリアされ、音声の発音が停止される。 ＜音声合成処理の第２の実施例の説明＞前述した音声合
成処理の第１実施例では、子音波形を母音波形と滑らか
に接続するために、リリースエンベロープが付加された
子音波形の発音終了につづいて、アタックエンベロープ
が付加された母音波形の発音が行われた。

【０１０３】これに対して、以下に説明する音声合成処
理の第２実施例では、子音波形と母音波形の接続をより
確実にするために、リリースエンベロープが付加された
子音波形に対してアタックエンベロープが付加された母
音波形がクロスフェードさせられることが特徴である。

【０１０４】そのために、図７のデータメモリ７０５上
に設けられる図２０で示される波形データテーブルに
は、図１０の第１の実施例の場合に比べて、母音波形の
アタックが開始される時点に対応する子音波形上（子音
部メモリ７０３上）のアドレスである母音スタート子音
アドレスが追加されている。その結果、波形データテー
ブル上の各鍵に対応するデータの１組は、第１の実施例
に比べて１ワード増え、６ワードで構成される。

【０１０５】つぎに、図２１は、ＣＰＵ７０１内に設け
られる特には図示しないインタラプト処理用レジスタ群
の構成を示す図である。ここでは図１２の第１の実施例
の場合に比べ、上述した母音スタート子音アドレスを格
納するレジスタＶＳＣＡＤＲの他に、図１２の現在アド
レスレジスタＰＡＤＲの代わりに子音アドレスレジスタ
ＣＡＤＲと母音アドレスレジスタＶＡＤＲが、また図１
２の現在波形データレジスタＰＷＡＶＥの代わりに子音
波形データレジスタＣＷＡＶＥと母音波形データレジス
タＶＷＡＶＥが新たに設けられている。

【０１０６】なお、図２１で“＊”を付したレジスタは
図１２の場合と同様である。但し、子音／母音フラグレ
ジスタＶＯＲＣには、第１の実施例の場合と異なり、子
音のみ発音中ならば値０、母音のみ発音中なら値２がセ
ットされる。なお、フラグ値が１の状態は用いられな
い。

【０１０７】つぎに、エンベロープデータテーブルとし
ては、図１１の第１の実施例の場合と同じものが用いら
れる。 ｛アタック処理の第２の実施例の説明｝つぎに、音声合
成処理の第２の実施例の一部である図８のステップＳ８
０５のアタック処理の第２の実施例の動作を、図２２の
動作フローチャートを用いて説明する。この動作フロー
チャートは、第１の実施例における図９の動作フローチ
ャートに対応する。

【０１０８】まず、ステップＳ２２０１〜Ｓ２２０５
は、図９のステップＳ９０１〜Ｓ９０５と同じである。
つぎに、波形データは前述のように６ワードで１組であ
るので、鍵ナンバーが６倍された値がデータ・オフセッ
トアドレスＤＯＦＡを格納する汎用レジスタＹに加算さ
れて新たなＹの値とされることにより、押鍵された鍵に
対応する目標とする波形データテーブルの先頭アドレス
が、汎用レジスタＹに得られる（ステップＳ２２０６、
Ｓ２２０７）。

【０１０９】つぎに、上記汎用レジスタＹで示される波
形データテーブルのアドレスから図２０の子音スタート
アドレスが読み出され、子音アドレスレジスタＣＡＤＲ
にセットされる（ステップＳ２２０８）。これにより、
押鍵された鍵に対応する子音波形の先頭データが格納さ
れている子音部メモリ７０３上のアドレスが設定され
る。以下、汎用レジスタＹの値がインクリメントされる
たびに図２０の波形データテーブルのアドレスが更新さ
れ、各アドレスから、子音エンドアドレス、母音スター
ト子音アドレス、母音スタートアドレス、母音エンドア
ドレスが、ＣＰＵ７０１内の各レジスタＣＥＡＤＲ、Ｖ
ＳＣＡＤＲ、ＶＡＤＲ、ＶＥＡＤＲに順次読み込まれる
（Ｓ２２０９〜Ｓ２２１６）。

【０１１０】この後、ステップＳ２２１７〜Ｓ２２２９
は前述の図９のステップＳ９１５〜Ｓ９２７と同様であ
る。その後、子音波形データレジスタＣＷＡＶＥ、母音
波形データレジスタＶＷＡＶＥ、エンベロープカウンタ
レジスタＥＮＶＣがそれぞれ値０に初期化され（ステッ
プＳ２２３０、Ｓ２２３１、Ｓ２２３２）、発音中フラ
グレジスタＢＳＹＦＬＧが値１にセットされて発音が開
始される（ステップＳ２２３３）。

【０１１１】以上で図８のステップＳ８０５のアタック
処理を終了する。 ｛インタラプト処理の第２の実施例の説明｝つぎに、音
声合成処理の第２の実施例の一部である図８のステップ
Ｓ８０７のインタラプト処理の第２の実施例の動作につ
いて、図２３〜図２５の動作フローチャートを用いて説
明する。これらの動作フローチャートは、図１４、図１
５の第１の実施例の動作フローチャートに対応する。

【０１１２】図２３のインタラプト処理に入ると、ま
ず、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧが判定される
（ステップＳ２３０１）。現在、音声を発音してよい状
態、すなわち、発音中フラグが１でなければ、パスＡに
進み、Ｄ／Ａ変換器７０７に振幅０のデータが出力さ
れ、無音状態が続けられる（ステップＳ２３０２）。

【０１１３】発音中なら、さらに子音／母音フラグレジ
スタＶＯＲＣの内容が判定され（ステップＳ２３０
３）、ＶＯＲＣ＝２で母音のみ発音中であると判定され
たならパスＢへ進み、母音の発音処理のみが実行され
る。この処理は後述する。

【０１１４】また、ＶＯＲＣ＝０で子音が発音中であれ
ばパスＣへ進む。このパスでは子音の発音処理が実行さ
れる。まず、子音部メモリ７０３（図７参照）上の子音
アドレスレジスタＣＡＤＲが示すアドレスから子音波形
データが読み出され、子音波形データレジスタＣＷＡＶ
Ｅに格納される（ステップＳ２３０４）。

【０１１５】つぎに、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの
値が母音スタート子音アドレスレジスタＶＳＣＡＤＲの
示す値に達しているか否かが判定される（ステップＳ２
３０５）。

【０１１６】子音アドレスが母音スタート子音アドレス
に達していないと判定されれば、子音のみの発音処理が
実行される。すなわち、子音波形データレジスタＣＷＡ
ＶＥの内容である子音波形データは、第１の実施例の場
合と同様にエンベロープ値は乗算されずに、そのまま図
７のＤ／Ａ変換器７０７に出力される（ステップＳ２３
０６）。その後、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの内容
がインクリメントされ（ステップＳ２３０７）、インタ
ラプト処理を終了して図８のメイン動作フローに戻る。

【０１１７】一方、ステップＳ２３０５で、子音アドレ
スが母音スタート子音アドレスに達したと判定された
ら、子音と母音の両方の発音処理が実行される。これ以
降の処理がいわゆるクロスフェード処理である。

【０１１８】まず、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの値
が子音エンドアドレスレジスタＣＥＡＤＲが示す値に達
したか否かが判定される（ステップＳ２３０８）。子音
アドレスが子音エンドアドレスに達したと判定されれ
ば、子音／母音フラグレジスタＶＯＲＣが、母音のみ発
音中を示す値２にセットされ（ステップＳ２３０９）、
子音波形データレジスタＣＷＡＶＥの内容がクリアされ
る（ステップＳ２３１０）。この処理は、後述するよう
に母音波形データがＤ／Ａ変換器７０７に出力される
際、母音波形データに子音波形データが加算されてから
出力されるので、子音の発音終了後は子音波形データを
０にする処理である。

【０１１９】また、ステップＳ２３０８で、子音アドレ
スが子音エンドアドレスに達していないと判定されれ
ば、子音アドレスレジスタＣＡＤＲの値がインクリメン
トされ（ステップＳ２３１１）、つぎの母音発音処理に
進む。

【０１２０】まず、母音部メモリ７０４上の母音アドレ
スレジスタＶＡＤＲによって示されるアドレスの母音波
形データが、母音波形データレジスタＶＷＡＶＥに読み
込まれる（ステップＳ２３１２）。

【０１２１】つぎに、レジスタＤＬＴＹが示す内容Δｙ
が正であるか負であるかが判定される（ステップＳ２３
１３、以下図２４参照）。正であればアタックエンベロ
ープ中の状態、負であれば後述するリリース処理によっ
てリリースエンベロープ中の状態となっている。いずれ
の場合も、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値
が、エンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの示す値を
超えていないか否かが判定される（ステップＳ２３１
４、Ｓ２３１５）。

【０１２２】超えていなければパスＤに進み、母音波形
データレジスタＶＷＡＶＥに現在エンベロープ値レジス
タＰＥＮＶの値が乗算される（ステップＳ２３１６）。
つぎに、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣの値が
レジスタＤＬＴＸが示す内容Δｘに達しているか否かが
判定される（ステップＳ２３１７）。達している場合に
は、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶにレジスタＤ
ＬＴＹの内容であるエンベロープ変化分Δｙが加算され
て現在エンベロープ値が更新され（ステップＳ２３１
８）、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶＣの内容が
クリアされる（ステップＳ２３１９）。また、達してい
なければ、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶはその
ままで、エンベロープカウンタレジスタＥＮＶの内容が
インクリメントされ（ステップＳ２３２０）、つぎのス
テップＳ２３２４（図２５）へ進む。

【０１２３】一方、ステップＳ２３１４、Ｓ２３１５に
おいて、現在エンベロープ値レジスタＰＥＮＶの値がエ
ンベロープ目標値レジスタＥＶＤＥＳの値に達していた
場合はパスＥに進む。

【０１２４】まず、エンベロープ目標値レジスタＥＶＤ
ＥＳの値が０であるか否かが判定される（ステップＳ２
３２１）。ＥＶＤＥＳの値が０でなければアタックエン
ベロープ中であり、ステップＳ２３２３へ進む。ＥＶＤ
ＥＳの値が０であれば、第１の実施例の場合（図１４の
ステップＳ１４１９）と同様、リリース処理によってリ
リースエンベロープ中の状態となった後にリリースエン
ベロープが０に達したことになり、したがって発音終了
であるので、発音中フラグレジスタＢＳＹＦＬＧの内容
がリセットされる（ステップＳ２３２２）。これによ
り、次回のサンプリングタイミングにおけるインタラプ
ト処理からは無音状態に入る。

【０１２５】ステップＳ２３２３では、母音波形データ
レジスタＶＷＡＶＥの内容にエンベロープ目標値レジス
タＥＶＤＥＳの値が乗算され、つづくステップＳ２３２
４（図２５）で母音波形データレジスタＶＷＡＶＥに子
音波形データレジスタＣＷＡＶＥの内容が加算され、そ
の加算結果がＤ／Ａ変換器７０７に出力される（ステッ
プ２３２５）。

【０１２６】その後、母音アドレスレジスタＶＡＤＲの
値と母音エンドアドレスレジスタＶＥＡＤＲの値が比較
される（ステップＳ２３２６）。母音アドレスが母音エ
ンドアドレスに達した場合は、母音アドレスレジスタＶ
ＡＤＲにふたたび母音スタートアドレスレジスタＶＳＡ
ＤＲの値がセットされ（ステップＳ２３２７）、これに
より母音波形のループ再生が実現される。

【０１２７】一方、ステップＳ２３２６において、母音
アドレスが母音エンドアドレスに達していない場合は、
母音アドレスレジスタＶＡＤＲの内容がインクリメント
され（ステップＳ２３２８）、インタラプト処理を終了
して図８のメイン動作フローに戻る。

【０１２８】以上説明した音声合成処理の第２実施例に
よって、リリースエンベロープが付加された子音波形が
減衰してゆくと同時に、アタックエンベロープが付加さ
れた母音波形が徐々に立ち上がっていくいわゆるクロス
フェード動作を実現することができ、これにより、子音
と母音のよりなめらかな接続が実現され、ノイズ感を減
少させることができる。

【０１２９】

【発明の効果】本発明によれば、まず、子音波形データ
が作成される場合に、子音波形データにリリース特性を
有するエンベロープが付加されることにより、子音と母
音の接続が滑らかになり、子音波形と母音波形との接続
部分におけるノイズの発生を抑制することが可能とな
る。

【０１３０】一方、音声データの大部分を占める母音部
分は、正確に１ピッチ周期分の母音波形データとして得
ることができ、母音波形データの記憶容量を大幅に縮小
させることが可能となる。

【０１３１】また、１ピッチ周期の母音波形データは、
それぞれピッチ周波数と各倍音周波数を有する１ピッチ
周期分の各正弦波形が加算合成されることによって生成
されるため、この１ピッチ周期の母音波形データの両端
の値は必ず０となり、かつ両者の微分係数は連続となる
ため、音声合成時に上記母音波形データがループ処理さ
れる場合に、ループポイント（波形の接続部）における
ノイズの発生をなくすことが可能となる。

【０１３２】なお、リリースエンベロープが付加された
子音波形が減衰してゆくと同時に、アタックエンベロー
プが付加された母音波形が徐々に立ち上がっていくいわ
ゆるクロスフェード処理が行われることにより、子音と
母音のさらになめらかな接続が実現され、ノイズ感をよ
り減少させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による音声データ生成部の全体構成図で
ある。

【図２】音声「シ」の波形図である。

【図３】子音波形の切り出し処理の動作フローチャート
である。

【図４】子音波形の切り出し処理に関するパラメータを
示す図である。

【図５】母音波形データの生成処理の動作フローチャー
ト（その１）である。

【図６】母音波形データの生成処理の動作フローチャー
ト（その２）である。

【図７】音声合成部の１実施例の全体構成図である。

【図８】音声合成処理の全体的な動作を示す動作フロー
チャートである。

【図９】アタック処理の第１の実施例の動作フローチャ
ートである。

【図１０】波形データテーブルの第１の実施例の内容を
示す図である。

【図１１】エンベロープデータテーブルの内容を示す図
である。

【図１２】ＣＰＵ内のインタラプト処理用レジスタ群の
第１の実施例の内容を示す図である。

【図１３】エンベロープデータテーブルのパラメータΔ
ｘ、Δｙを示す図である。

【図１４】インタラプト処理の第１の実施例の動作フロ
ーチャート（その１）である。

【図１５】インタラプト処理の第１の実施例の動作フロ
ーチャート（その２）である。

【図１６】音声合成された音声「シ」の波形図である。

【図１７】音声合成された母音「イ」の波形図である。

【図１８】リリース処理の動作フローチャートである。

【図１９】音声合成された音声波形のモデル図である。

【図２０】波形データテーブルの第２の実施例の内容を
示す図である。

【図２１】ＣＰＵ内のインタラプト処理用レジスタ群の
第２の実施例の内容を示す図である。

【図２２】アタック処理の第２の実施例の動作フローチ
ャートである。

【図２３】インタラプト処理の第２の実施例の動作フロ
ーチャート（その１）である。

【図２４】インタラプト処理の第２の実施例の動作フロ
ーチャート（その２）である。

【図２５】インタラプト処理の第２の実施例の動作フロ
ーチャート（その３）である。

【符号の説明】

１０１ 音声検出部 １０２ サンプリング部 １０３ パラメータ設定部 １０４ 原データファイル １０５ 子音部切り出し部 １０６ エンベロープ付加部 １０７ 子音データファイル １０８ 母音部切り出し部 １０９ ＦＦＴ演算部 １１０ 倍音成分比抽出部１１０ １０９ 母音データ合成部 １１０ 母音データファイル ７０１ ＣＰＵ ７０２ 鍵盤 ７０３ 子音部メモリ ７０４ 母音部メモリ ７０５ データメモリ ７０６ 作業用ＲＡＭ ７０７ Ｄ／Ａ変換器 ７０８ 発音回路 ７０９ ｆｓカウンタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力音声波形データから子音波形データ
   を切り出す子音部切り出し手段と、 該子音部切り出し手段で切り出された子音波形データに
   リリースエンベロープを付加し、該リリースエンベロー
   プが付加された子音波形データを前記音声データの子音
   部として出力するエンベロープ付加手段と、 前記入力音声波形データから母音波形データを切り出す
   母音部切り出し手段と、 該母音切り出し手段で切り出された母音波形データか
   ら、該母音波形データのピッチ周波数及びその各倍音周
   波数の各成分の振幅強度を抽出する周波数振幅強度抽出
   手段と、 前記ピッチ周波数及び各倍音周波数をそれぞれ有し、該
   各周波数に対応して前記周波数振幅強度抽出手段により
   抽出された前記各振幅強度を有する複数の正弦波形をそ
   れぞれ１ピッチ周期分ずつ生成し、該生成された各正弦
   波形を位相を合せて加算合成し、その結果得られる１ピ
   ッチ周期分の母音波形データを前記音声データの母音部
   として出力する母音データ合成手段と、 を有することを特徴とする音声データ生成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の音声データ生成装置に
   よって生成された音声データの子音部を記憶する子音部
   記憶手段と、 前記音声データの母音部を記憶する母音部記憶手段と、 外部操作可能な操作子と、 前記操作子の操作に対応して前記子音部記憶手段に記憶
   された子音波形データを順次読み出して発音する子音波
   形データ発音手段と、 該子音波形データ発音手段による前記子音波形データの
   発音終了後、前記母音部記憶手段に記憶された１ピッチ
   周期分の母音波形データをアタックエンベロープを付加
   した上で繰り返し読み出して発音する母音波形データ発
   音手段と、 を有することを特徴とする音声合成装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の音声データ生成装置に
   よって生成された音声データの子音部を記憶する子音部
   記憶手段と、 前記音声データの母音部を記憶する母音部記憶手段と、 外部操作可能な操作子と、 前記操作子の操作に対応して前記子音部記憶手段に記憶
   された子音波形データを順次読み出して発音する子音波
   形データ発音手段と、 該子音波形データ発音手段による前記子音波形データの
   発音動作にクロスフェードさせて、前記母音部記憶手段
   に記憶された１ピッチ周期分の母音波形データをアタッ
   クエンベロープを付加した上で繰り返し読み出して発音
   する母音波形データ発音手段と、 を有することを特徴とする音声合成装置。
4. 【請求項４】 前記操作子は複数の鍵であり、前記合成
   され発音される音声に対応する音声データにおける前記
   母音波形データのピッチ周波数は、前記複数の鍵に割り
   当てられている音階に対応する周波数に等しく、 前記母音部記憶手段は、前記複数の鍵に対応する複数の
   母音波形データを記憶し、 前記母音波形データ発音手段は、押鍵された前記鍵に対
   応する１ピッチ周期分の母音波形データを前記母音部記
   憶手段から繰り返し読み出して発音する、 ことを特徴とする請求項２又は３の何れか１項に記載の
   音声合成装置。