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JPH0833743B2 - Waveform synthesis method - Google Patents
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JPH0833743B2 - Waveform synthesis method - Google Patents

Waveform synthesis method

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JPH0833743B2
JPH0833743B2 JP61265862A JP26586286A JPH0833743B2 JP H0833743 B2 JPH0833743 B2 JP H0833743B2 JP 61265862 A JP61265862 A JP 61265862A JP 26586286 A JP26586286 A JP 26586286A JP H0833743 B2 JPH0833743 B2 JP H0833743B2
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JP
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waveform
value
register
data
quantization width
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祐之 東福
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はADPCM方式を用いての波形合成に関し、特に
1つの代表波形素片を合成し、この代表波形素片をくり
返し使用することにより波形を合成する波形素片合成方
式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to waveform synthesis using the ADPCM method, and in particular, by synthesizing one representative waveform segment and repeatedly using the representative waveform segment, a waveform is obtained. The present invention relates to a waveform element synthesizing method for synthesizing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、音声合成方式としてPCM方式、ADPCM方式等が知
られており、特にADPCM方式はPCM方式に比べて1/2以下
のデータ量で波形を合成できるためデータ量の圧縮とい
う面では非常に有効な方式である。ADPCM方式というの
は音声の隣接したサンプリング間の相関の強さを利用し
たデータ圧縮方式である。ADPCM方式は連続したサンプ
リングポイントでの振幅値の差を符号化量子化しようと
する方式で、その量子化幅を適応的に変化させてノイズ
を軽減させる。量子化に使用する量子化幅は、現在の量
子化幅とADPCM符号とにより次の量子化幅を予測して使
用する。この予測計算の一例を示すとΔnt1=Δn×M
(Ln)となり、Lnはn番目のADPCM符号データ、Δn
n番目のサンプリングポイントに対する量子化幅の大き
さを表わしM(Ln)は予測係数で現在の量子化幅に予
測係数を乗じた値を次のサンプリングポイントの量子化
幅として使用する。音声レベルが小さい時は予測係数は
1より小さくなり量子化幅は小さくなる。逆に音声レベ
ルが大きくなると予測係数は1より大きくなり量子化幅
は大きくなる。但し量子化幅が大きくなりすぎると逆に
ノイズが多くなる為量子化幅の上限の値を決めておく必
要がある。また量子化幅の値が0になってしまうと次に
いかなる予測係数をかけても0のままとなってしまうた
め量子化幅の下限も必要である。このような予測係数と
の乗算を含む処理をROMに量子化幅のデータをテーブル
化して入れておき予測演算をROMを使用して行なう方式
がLSI化するのに最適である。
Conventionally, PCM method, ADPCM method, etc. are known as speech synthesis methods. Especially, ADPCM method is very effective in terms of data volume compression because it can synthesize waveforms with half or less data volume compared to PCM method. It is a method. The ADPCM method is a data compression method that utilizes the strength of correlation between adjacent samplings of voice. The ADPCM method attempts to code and quantize the difference between amplitude values at consecutive sampling points, and adaptively changes the quantization width to reduce noise. As the quantization width used for quantization, the next quantization width is predicted and used based on the current quantization width and the ADPCM code. An example of this prediction calculation is Δ nt1 = Δ n × M
(L n ), L n is the nth ADPCM code data, Δ n is the size of the quantization width for the nth sampling point, and M (L n ) is the prediction coefficient and the prediction coefficient is the current quantization width. The value multiplied by is used as the quantization width of the next sampling point. When the voice level is low, the prediction coefficient is smaller than 1 and the quantization width is small. On the contrary, when the voice level increases, the prediction coefficient becomes larger than 1 and the quantization width increases. However, if the quantization width becomes too large, noise increases on the contrary, so it is necessary to determine the upper limit value of the quantization width. Further, if the value of the quantization width becomes 0, it will remain 0 even if any prediction coefficient is applied next time, so the lower limit of the quantization width is also necessary. The method of performing the processing including the multiplication with the prediction coefficient in the ROM as a table of the quantization width data and performing the prediction calculation using the ROM is the most suitable for the LSI.

量子化テーブルはADPCM符号と量子化幅ポインタでROM
のアドレスを指定し差分値データのテーブルを作成して
いる。量子化幅ポインタに応じてROMを入れる差分値を
一定の比率で増大するような値にしておけば量子化幅ポ
インタの値を増加させることは量子化幅に1より大きい
予測係数をかけることを意味し、予測係数の乗算を量子
化幅ポインタに対する加減算に置きかえることができ
る。
Quantization table is ROM with ADPCM code and quantization width pointer
The address of is specified and the table of difference value data is created. Increasing the value of the quantization width pointer means multiplying the quantization width by a prediction coefficient greater than 1 if the difference value for inserting the ROM according to the quantization width pointer is set to a value that increases at a constant rate. Meaning, the multiplication of the prediction coefficient can be replaced by the addition and subtraction for the quantization width pointer.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

一般に音声波形は子音部の音声ノイズと母音部のトー
ン波形とその間のつなぎの部分に分けられ、特に母音部
のトーン波形はほとんど同じ周期で同じ形の波形が連続
的に少しずつ形を変化させて1波形の最大振幅であるエ
ンベロープを変化させながら並んでいるのが普通であ
る。また楽器音・警報音・効果音なででは一定の周期で
同じ波形がエンベロープを変化させて連続して並んでい
る。波形素片合成方式では連続する数波形がほとんど同
じ波形になっていれば代表波形として1波形選びそれを
くり返して使用することにより音声合成のデータ量を圧
縮している。ADPCM方式でこのような波形の繰返しを使
って音声合成のデータ量を圧縮しようとする場合、ADPC
M方式は音声をナイキスト周波数でサンプリングし隣接
したサンプリングポイント間での音声波形の振幅値の差
分値を適当な量子化幅で符号化するもので、しかも量子
化幅は各サンプリングポイントの差分値の大きさに応じ
て適応的に変化させる方式である。従ってADPCM方式で
代表波形素片を合成する場合量子化幅は1波形内で一定
ではなく、また各サンプリングポイントでの量子化幅は
それぞれ直前のADPCMデータに依存することになる。ま
たADPCM方式においてはサンプリング周波数は通常音質
とビットレースの関係により5kHz〜8kHzが使用されてい
る。
In general, the voice waveform is divided into the voice noise of the consonant part, the tone waveform of the vowel part, and the connecting part between them.In particular, the tone waveform of the vowel part has almost the same period, but the waveform of the same shape continuously changes its shape gradually. It is normal to arrange them while changing the envelope, which is the maximum amplitude of one waveform. In addition, for instrument sounds, alarm sounds, and sound effects, the same waveform is arranged in a row with a constant cycle with the envelope changed. In the waveform segment synthesis method, if several continuous waveforms are almost the same waveform, one waveform is selected as a representative waveform and repeatedly used to compress the data amount of speech synthesis. When trying to compress the amount of data for speech synthesis by repeating such waveforms in the ADPCM system, ADPC
The M method encodes the voice at the Nyquist frequency and encodes the difference value of the amplitude value of the voice waveform between adjacent sampling points with an appropriate quantization width, and the quantization width is the difference value of each sampling point. This is a method of adaptively changing according to the size. Therefore, when the representative waveform segment is synthesized by the ADPCM method, the quantization width is not constant within one waveform, and the quantization width at each sampling point depends on the immediately preceding ADPCM data. Also, in the ADPCM system, the sampling frequency is usually 5 kHz to 8 kHz due to the relationship between sound quality and bit race.

以上説明したようなADPCM方式を用いて代表波形素片
を合成する場合実際の原波形のピッチ周期と合成した波
形のピッチ周期は完全に一致させることはできず、ピッ
チ周期の誤差の影響により合成波形の最後のサンプリン
グポイントの振幅は0にならない。また原音のピッチ周
期と合成波形のピッチ周期とが完全に一致した場合でも
最後のサンプリングポイントでの振幅値は直前のサンプ
リングポイントでの振幅値に量子化幅とADPCM符号によ
り決まる差分値を加えたものであるため直前のサンプリ
ングポイントでの量子化幅の値によっては1波形内の最
後のサンプリングポイントの振幅値を0にできない場合
が生じる。
When synthesizing the representative waveform segment using the ADPCM method as described above, the pitch period of the actual original waveform and the pitch period of the synthesized waveform cannot be perfectly matched, and they are synthesized due to the influence of the pitch period error. The amplitude of the last sampling point of the waveform is not zero. Even when the pitch period of the original sound and the pitch period of the synthesized waveform completely match, the amplitude value at the last sampling point is the amplitude value at the previous sampling point plus the difference value determined by the quantization width and ADPCM code. Therefore, depending on the value of the quantization width at the immediately preceding sampling point, the amplitude value at the last sampling point in one waveform may not be 0.

従って、従来のADPCM方式をそのまま用いて代表波形
素片を合成する場合、代表波形素片の最後のサンプリン
グポイントでの振幅値を0にできない為、このような代
表波形素片を用いて複数回くり返しを行なうと合成波形
の振幅中心が変化してしまうことになる。これはADPCM
方式が基本的に各サンプリングポイントの振幅値に差分
値を加えて次のサンプリングポイントの振幅値を得ると
いう差分符号化方式であるため1波形の最終振幅値が0
でないとその誤差が累積されていき合成波形の振幅中心
が変化してしまうことになる。合成波形の振幅中心が変
化すると波形データを音声に変換するD/Aコンバータで
振幅中心が変化した分だけオーバーフローする可能性が
ありオーバーフローした場合正常な音声波形が合成でき
なくなるという重大な欠点が生じる。また差分符号化方
式である為同じADPCM符号データをくり返し使用した場
合、同一の振幅値のくり返しにしかならず1波形ごとに
エンベロープを付加することができないという致命的な
欠点がある。
Therefore, when synthesizing the representative waveform segment using the conventional ADPCM method as it is, the amplitude value at the last sampling point of the representative waveform segment cannot be set to 0. Therefore, such a representative waveform segment is used multiple times. If repeated, the amplitude center of the composite waveform will change. This is ADPCM
Since the method is a differential encoding method in which the difference value is basically added to the amplitude value of each sampling point to obtain the amplitude value of the next sampling point, the final amplitude value of one waveform is 0.
Otherwise, the error will be accumulated and the amplitude center of the composite waveform will change. If the amplitude center of the synthesized waveform changes, the D / A converter that converts the waveform data to voice may overflow by the amount of the change of the amplitude center, and if it overflows, a serious drawback will occur that a normal voice waveform cannot be synthesized. . Further, since it is a differential encoding method, when the same ADPCM code data is used repeatedly, there is a fatal drawback that the same amplitude value is only repeated and an envelope cannot be added for each waveform.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の波形合成方式は、差分値を順次累積していく
ADPCM方式の波形合成方式において、量子化幅ポインタ
を記憶し読出す手段と、加算累積していく振幅値とエン
ベロープデータを乗算する手段とを有し、1波形分のAD
PCM符号データをくり返し使用し、くり返し波形の始め
に差分値を加算累積していく振幅値レジスタを0にリセ
ットし、あらかじめ記憶しておいた量子化幅ポインタの
値を読出し、加算累積した振幅値にあらかじめ指定した
波形数ごとに設定されるエンベロープデータを乗算して
波形を合成していく機能を有している。
The waveform synthesis method of the present invention sequentially accumulates difference values.
The ADPCM waveform synthesis method has means for storing and reading the quantization width pointer, and means for multiplying the amplitude value to be added and accumulated by the envelope data, and AD for one waveform.
PCM code data is used repeatedly, the difference value is added and accumulated at the beginning of the repeated waveform, the amplitude value register is reset to 0, the value of the quantization width pointer stored in advance is read, and the added and accumulated amplitude value is read. Has a function of synthesizing waveforms by multiplying envelope data set for each number of waveforms designated in advance.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明す
る。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例1の回路構成図であり、ADPC
M符号データがLレジスタにラッチされLレジスタの内
容で差分値データテーブルROMのアドレスを指定する。
Lレジスタの内容をデコードした値と、現在の量子化幅
ポインタの値がはいっているAレジスタの値を加算して
次のサンプリングポイントの量子化幅ポインタの値をA
レジスタに入れAレジスタの内容で差分値データテーブ
ルROMのアドレスを指定する。量子化幅ポインタの値が
指定外の値にならないようリミッタを入れておく。量子
化幅ポインタの値がはいっているAレジスタの内容を
A′レジスタに転送し記憶させておき必要な時A′レジ
スタの内容をAレジスタに読み出せるようにしておく。
差分値データテーブルROMからは差分値データが出力さ
れ、サンプリングポイントごとに1つ前の波形振幅値が
はいっているXレジスタの内容と差分値データを加算し
次の波形振幅値をXレジスタに入れている。Xレジスタ
の内容と差分値データを加算し次の波形振幅値をXレジ
スタに入れている。Xレジスタの内容はリセット信号で
0にすることができるようになっている。1ビット内容
をシフトしたZレジスタの値と波形振幅値のはいってい
るXレジスタの内容をエンベロープデータのはいってい
るEレジスタの内容により加算していく。Zレジスタ内
容が最終的な出力波形の振幅データとなりD/Aコンバー
タによりアナログ信号に変換する。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
The M code data is latched in the L register, and the address of the difference value data table ROM is designated by the content of the L register.
The value obtained by decoding the contents of the L register and the value of the A register containing the current value of the quantization width pointer are added, and the value of the quantization width pointer at the next sampling point is set to A.
The address of the difference value data table ROM is specified by the contents of the register A register. Insert a limiter so that the value of the quantization width pointer does not exceed the specified value. The contents of the A register containing the value of the quantization width pointer are transferred to and stored in the A'register so that the contents of the A'register can be read out to the A register when necessary.
The difference value data is output from the difference value data table ROM, and the contents of the X register containing the previous waveform amplitude value at each sampling point are added to the difference value data, and the next waveform amplitude value is entered in the X register. ing. The contents of the X register and the difference value data are added and the next waveform amplitude value is stored in the X register. The contents of the X register can be set to 0 by a reset signal. The value of the Z register obtained by shifting the 1-bit contents and the contents of the X register containing the waveform amplitude value are added by the contents of the E register containing the envelope data. The contents of the Z register become the amplitude data of the final output waveform and are converted into analog signals by the D / A converter.

波形合成時のフローチャートが第3図に示されてい
る。
A flowchart for waveform synthesis is shown in FIG.

第4図,第5図は1波形を振幅7ビットで16分割にサ
ンプリングした波形を示す。原音の類似波形くり返しの
中から1波形選んで最大振幅が40Hになるよう振幅を正
規化した後量子化幅ポインタの値を最適に値に設定して
ADPCM符号データを作成する。第6図に示すように全体
の波形のエンベロープデータを4ビットでエンベロープ
分割区間ごとにコード化していくが楽器音等の場合ピッ
チ周波数はほとんど変化しないので波形数を指定して区
切っていけば時間的に一様に区切られる。区間ごとの波
形数を別々に設定すれば時間的に任意の幅で区切ること
も可能である。1波形分のADPCM符号データとエンベロ
ープデータの作成については最終的に合成した波形の振
幅が原音波形と同じになるように適当な組み合わせを選
ぶことができる。
4 and 5 show waveforms obtained by sampling one waveform into 16 divisions with an amplitude of 7 bits. Select one waveform from the similar waveform repetition of the original sound, normalize the amplitude so that the maximum amplitude is 40H, and then set the value of the quantization width pointer to the optimum value.
Create ADPCM coded data. As shown in Fig. 6, the envelope data of the entire waveform is coded in 4 bits for each envelope division section. However, in the case of musical instrument sounds, the pitch frequency hardly changes. Are uniformly divided. If the number of waveforms for each section is set separately, it is also possible to temporally delimit it with an arbitrary width. When creating ADPCM code data and envelope data for one waveform, an appropriate combination can be selected so that the amplitude of the finally synthesized waveform is the same as the original sound waveform.

波形合成が開始されるとまず最初の初期値設定でエン
ベロープくり返し波形数・波形くり返し数・量子化幅ポ
インタの値を入れる4ビットのA′レジスタ・エンベロ
ープデータを入れる4ビットのEレジスタの初期値をそ
れぞれ合成する波形に合わせて設定する。
When waveform synthesis is started, first the initial value is set, the number of envelope repetition waveforms, the number of waveform repetitions, the 4-bit A'register that stores the value of the quantization width pointer, and the initial value of the 4-bit E register that stores the envelope data. Are set according to the waveform to be combined.

くり返し波形の合成の始めに振幅値レジスタXを0に
し、量子化幅ポインタの値がはいっているA′レジスタ
の内容をAレジスタに移す。次にサンプリングポイント
ごとにADPCM符号データをLレジスタにラッチし、Lレ
ジスタと量子化幅ポインタのAレジスタで差分値データ
テーブルROMのアドレスを指定し差分値データテーブルR
OMの出力とXレジスタを加算し結果をXレジスタに格納
する。エンベロープデータのはいっているEレジスタの
最下位ビットが0の場合Zレジスタを0にし、1の場合
7ビットのZレジスタにXレジスタの値を転送する。次
にEレジスタの下位から2ビット日が0の場合Zレジス
タを1ビット値が小さくなる方にシフトし、1の場合Z
レジスタを1ビット値が小さくなるようにシフトした値
とXレジスタの値を加算しZレジスタに格納する。この
動作をEレジスタの下位から3ビット目と最上位ビット
について同様にくり返せば最終的にZレジスタにXレジ
スタとEレジスタの内容を乗算した値が得られる。例え
ばXレジスタ値が40H、Eレジスタの値がFHの場合Zレ
ジスタの値は78Hとなる。XレジスタまたはEレジスタ
の値が0の場合Zレジスタの値は0である。このZレジ
スタの7ビットの値を振幅データとしてD/Aコンバータ
でアナログ波形を出力する。1サンプリングポイントに
ついて上記の演算処理をした後ADPCM符号データをラッ
チしているLレジスタの内容をデコードした値によりA
レジスタの量子化幅ポインタの値を−1から+3まで加
算または減算した結果を0からFHの範囲内でリミットし
Aレジスタに新しい量子化幅ポインタとして次のサンプ
リングポイントの演算処理の時に使用する為に格納して
おく。
At the beginning of synthesis of repeated waveforms, the amplitude value register X is set to 0, and the contents of the A'register containing the value of the quantization width pointer are transferred to the A register. Next, the ADPCM code data is latched in the L register for each sampling point, the address of the differential value data table ROM is specified by the L register and the A register of the quantization width pointer, and the differential value data table R is specified.
The output of OM and the X register are added and the result is stored in the X register. When the least significant bit of the E register containing the envelope data is 0, the Z register is set to 0, and when it is 1, the value of the X register is transferred to the 7-bit Z register. Next, if the 2-bit date from the bottom of the E register is 0, shift the Z register to the smaller 1-bit value.
The value obtained by shifting the register so that the 1-bit value becomes smaller and the value in the X register are added and stored in the Z register. By repeating this operation for the third bit from the lower bit of the E register and the most significant bit, the value obtained by multiplying the contents of the X register and the E register by the Z register is finally obtained. For example, if the X register value is 40H and the E register value is FH, the Z register value is 78H. When the value of the X register or the E register is 0, the value of the Z register is 0. An analog waveform is output by the D / A converter using the 7-bit value of this Z register as amplitude data. After performing the above calculation processing for one sampling point, A is obtained by decoding the value of the L register latching the ADPCM code data.
To limit the result of adding or subtracting the value of the quantization width pointer of the register from -1 to +3 within the range of 0 to FH and use it as the new quantization width pointer in the A register at the time of the arithmetic processing of the next sampling point. Stored in.

このようにADPCM符号データと量子化幅ポンイタの値
から差分値を読み出し累積加算した値にエンベロープデ
ータを乗算しD/Aコンバータでアナログ波形を出力し、A
DPCM符号符号データをデコードして量子化幅ポインタの
値の移動を1波形分の16サンプリングポンイトについて
くり返し行なう。1波形分の16サンプリングポイントの
データを出力した後波形数をカウントしていきエンベロ
ープくり返し波形数との一致を検出して一致しなければ
エンベロープデータは更新せず、一致すれば次のエンベ
ロープデータをEレジスタに格納する。エンベロープく
り返し波形数との一致を検出した後波形くり返し数との
一致を検出して、一致しなければ振幅値レジスタXの値
を0にしA′レジスタの内容をAレジスタに読出し、も
う一度1波形分の波形データを出力し、一致すれば次の
波形の初期値を設定して次の波形出力を行なう。
In this way, the difference value is read from the ADPCM code data and the value of the quantizer width point value, the value obtained by cumulative addition is multiplied by the envelope data, and the analog waveform is output by the D / A converter.
DPCM code Code data is decoded and the value of the quantization width pointer is moved repeatedly for 16 sampling points for one waveform. After outputting the data of 16 sampling points for one waveform, the number of waveforms is counted and the match with the number of repeated waveforms in the envelope is detected. If they do not match, the envelope data is not updated. Store in E register. After detecting a match with the number of repeated waveforms in the envelope, a match with the number of repeated waveforms is detected. If there is no match, the value of the amplitude value register X is set to 0, the contents of the A'register are read into the A register, and one waveform is read again. Waveform data is output, and if they match, the initial value of the next waveform is set and the next waveform is output.

このような演算処理を行なっていくと、第7図に示す
ように同一波形をくり返してエンベロープのついた波形
を合成することができる。第7図でではエンベロープく
り返し波形数は3、波形1のくり返し数は8、エンベロ
ープデータは2・4・6・8・7と変化させた時の合成
波形を示している。
By performing such arithmetic processing, the same waveform can be repeated to synthesize a waveform with an envelope as shown in FIG. In FIG. 7, the number of repeated waveforms of the envelope is 3, the number of repeated waveforms 1 is 8, and the envelope data is a combined waveform when changed to 2/4/6/8/7.

〔実施例2〕 第2図は本発明の第2実施例の回路図である。レジス
タのADPCM符号データとAレジスタの量子化幅ポインタ
で差分値データテーブルROMのアドレスを指定し、差分
値データテーブルROMの差分値出力をXレジスタに累積
加算していく所まで実施例1と同じ構成でEレジスタの
エンベロープデータとXレジスタの振幅値データとを直
接乗算を行なってZレジスタに格納している。各レジス
タのビット数が合えばどのような乗算回路でも使用で
き、回路構成で見ると信号の流れが簡単になり、加算と
レジスタのシフトをくり返し行なうよりも高速に結果が
得られる。第3図に示す波形合成のフローに従って、第
7図に示すエンベロープのついたくり返し波形を実施例
1と同じように出力させることができる。
[Embodiment 2] FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. Same as the first embodiment up to the point where the address of the difference value data table ROM is specified by the ADPCM code data of the register and the quantization width pointer of the A register, and the difference value output of the difference value data table ROM is cumulatively added to the X register. In the configuration, the envelope data of the E register and the amplitude value data of the X register are directly multiplied and stored in the Z register. Any multiplication circuit can be used as long as the number of bits in each register is the same, the signal flow becomes simple when viewed from the circuit configuration, and the result can be obtained faster than repeating addition and register shift. By following the waveform synthesizing flow shown in FIG. 3, the repeated waveform with the envelope shown in FIG. 7 can be output in the same manner as in the first embodiment.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明はくり返し波形の最初のサ
ンプリングポイントの差分値として振幅0を基準にし、
2回目以降のくり返し波形の最初のサンプリングポイン
トの量子化幅ポインタの値は1回目の値を使用してくり
返し波形の初期値を同じにしてADPCM方式で代表波形素
片のADPCM符号データをそのまま使用し、同一波形をく
り返し合成することができ、しかも差分値を累積加算し
た値とエンベロープデータとを乗算した結果をD/Aコン
バータで出力することにより、エンベロープの変化する
くり返し波形を合成することが可能である。
As described above, the present invention is based on the amplitude 0 as the difference value of the first sampling point of the repeated waveform,
The value of the quantization width pointer at the first sampling point of the repeated waveform after the second time is used as the initial value of the repeated waveform by using the value of the first time, and the ADPCM code data of the representative waveform segment is used as is in the ADPCM method. However, the same waveform can be repeatedly synthesized, and the D / A converter outputs the result of multiplying the value obtained by cumulatively adding the difference value and the envelope data, thereby making it possible to synthesize a repeating waveform with varying envelope. It is possible.

一般にADPCM方式は高品質で音声合成を行なうことが
できるが、同一波形のくり返しが多く全体の時間が長い
楽器音・警報音・効果音等の波形をADPCM方式で合成し
ようとする場合、合成時間に比例したADPCM符号データ
量が必要で、エンベロープの変化する波形だと量子化幅
ポインタの移動によりとびとびの差分値が選ばれるので
同一波形のくり返しでも選ばれる差分値の値によって1
波形ごとの形が変化して音色が違ってくることもあり、
ADPCM方式では音声以外の楽器音・警報音・効果音等の
波形は合成しにくかった。しかし本発明の構成を用いれ
ば従来のADPCM方式で高品質の音声合成を行なうことが
でき、しかも同一波形が10波形以上のくり返しが多く全
体の時間が長い楽器音・警報音・効果音等の波形合成も
1/10以下の非常に少ないデータ量で行なうことができ、
合成データ量の圧縮に非常に有効である。なお本実施例
で説明した各レジスタのビット数等は合成波形の精度に
関係しており任意の値に設定してよいことは明らかであ
る。
In general, the ADPCM method can perform high-quality voice synthesis, but if you try to synthesize the waveform of an instrument sound, an alarm sound, a sound effect, etc. with the ADPCM method, the synthesis time is long because the same waveform is repeated many times and the entire time is long. The amount of ADPCM code data is required to be proportional to, and if the waveform has a changing envelope, the discrete difference value is selected by moving the quantization width pointer.
The shape of each waveform may change and the timbre may differ,
With the ADPCM method, it was difficult to synthesize waveforms such as instrument sounds, warning sounds, and sound effects other than voice. However, if the configuration of the present invention is used, high-quality voice synthesis can be performed by the conventional ADPCM method, and more than 10 waveforms of the same waveform are often repeated and the entire time is long. Waveform synthesis
It can be done with a very small amount of data, less than 1/10,
It is very effective in compressing the amount of combined data. It is obvious that the number of bits of each register described in this embodiment is related to the accuracy of the composite waveform and may be set to any value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の波形合成方式の第1の実施例を示す回
路図、第2図は本発明の波形合成方式の第2の実施例を
示す回路図、第3図は波形合成を行なうためのフローチ
ャート、第4図は波形1のサンプリングポイントを示す
波形図、第5図は波形2のサンプリングポイントを示す
波形図、第6図はエンベロープデータを示す波形図、第
7図は合成した出力波形を示す波形図である。 101,201……ADPCM符号データをラッチするLレジスタ、
102,202……Lレジスタの内容をデコードし量子化幅ポ
インタの移動量を決めるデコーダ、103,203……量子化
幅ポインタの値が指定された範囲をこえないようにする
リミッタ、104,204……量子化幅ポインタの値を入れて
おくAレジスタ、105,205……Aレジスタの内容を記憶
し、Aレジスタに記憶した内容を読出させるA′レジス
タ、106,206……差分値データテーブルROM、107,207…
…差分値データを順次累積加算していく振幅値を入れる
Xレジスタ、108,208……出力波形の振幅値を入れるZ
レジスタ、109,209……エンベロープデータを入れるE
レジスタ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the waveform synthesizing method of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the waveform synthesizing method of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram showing sampling points of waveform 1, FIG. 5 is a waveform diagram showing sampling points of waveform 2, FIG. 6 is a waveform diagram showing envelope data, and FIG. 7 is a synthesized output. It is a waveform diagram showing a waveform. 101,201 ... L register that latches ADPCM code data,
102,202 …… Decoder that decodes the contents of the L register and determines the movement amount of the quantization width pointer, 103, 203 …… Limiter that prevents the value of the quantization width pointer from exceeding the specified range, 104, 204 …… Quantization width pointer Register 105 for storing the value of A, 105, 205 ... A'register for storing the contents of the A register and for reading the contents stored in the A register, 106, 206 ... Difference value data table ROM, 107, 207 ...
... X register that stores the amplitude value that cumulatively adds the difference value data sequentially, 108,208 ... Z that stores the amplitude value of the output waveform
Register, 109,209 ... E to enter envelope data
register.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ADPCM符号データと量子化幅ポインタの値
で合成に必要な差分値データを選択し、前記差分値を順
次累積して波形を合成するADPCM方式の波形合成方式に
おいて、量子化幅ポインタの値を記憶する手段と、加算
累積される振幅値とエンベロープデータとを乗算する手
段とを有し、1波形分の差分値データをくり返し使用
し、くり返し波形の初めに累積された差分値が格納され
る振幅値レジスタをリセットし、あらかじめ記憶してお
いた量子化幅ポインタの値に基づいて読み出された差分
値データから累積加算データを生成した後、これとエン
ベロープデータとを乗算して波形を合成する事を特徴と
する波形合成方式。
1. A quantization width in an ADPCM waveform synthesis method for selecting difference value data required for synthesis with ADPCM code data and a value of a quantization width pointer and sequentially accumulating the difference values to synthesize a waveform. A means for storing the value of the pointer and a means for multiplying the amplitude value to be added and accumulated and the envelope data are used, and the difference value data for one waveform is repeatedly used, and the difference value accumulated at the beginning of the repeated waveform. Is reset, the cumulative addition data is generated from the difference value data read based on the value of the quantization width pointer stored in advance, and this is multiplied by the envelope data. Waveform synthesizing method characterized by synthesizing waveforms by
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