音声合成で音の大きさなどをどうやって変えるんですか？

質問

高校1年です。物理の宿題の関係で、次のように困っています。音声合成で音の大きさや高さを変えるにはどうすればいいのでしょうか？といっても、音声合成ソフトなどの使い方などではなく、どういう仕組みでどうするとどうなるかという根本的な話です。いろんなサイトをかなり検索したんですが、なかなかみつからなくて…もし誰か説明できる方がいらっしゃったら、ぜひ教えてくれませんか？また、音声合成について分かりやすい説明をしているサイトがあれば教えてください。

回答No.3

PSC · ベストアンサー

音声合成・・・私がシンセサイザーを作ったり演奏してることから少々・・・

まず、音というのはすべて波の組み合わせであると言うことから複数のVCO(電圧効果型発振器)等で基本となる波形を作ります。
それらにエフェクタを噛ませ、音を変化させます。
そしてそれらをミキサーでミキシング(混ぜて)最後にVCA(電圧効果型増幅装置)に通し音量を決めます。
一連の流れの中で、音の高さ、即ち波の波長を決めるのはVCOです。
VCOが出す波長によって音程が決まります。
ところが、大抵は「複数の」VCOをもっているためそれぞれ違った大きさ、形、長さの波を出します。
それらの合成によって複雑な「音色が出来るわけです」
因みに基本になる波形の半分の長さの波だったり2/3だったりある程度決まっていたりもします。それらは「倍音」と呼ばれ音色を濁ったものにするかそうでないか決定する物凄く重要なところです。

音の大きさに関しては単純に波の振れ幅を増やせば良い話です。
ココまではアナログシンセサイザーの話です。

では、デジタイルシンセサイザーにおいて合成された音の高さを変えるにはどうすれば良いか・・・
そのまま波長を縮めたり引き伸ばしたりすれば良いのです。

実際のシンセサイザー(デジタル)では、縮めると時間が短くなってしまうので、部分的に繰り返したり切ったりしています。
PCM音源などと呼んでいます。

また、最近では物理音源と呼ばれるこのような形のものが音を出したらどういう音になるかと言うのをコンピューターを用いて計算し、音を合成するものもあります(アナログシンセサイザーのVCO,フィルター,VCAなどをコンピューターが複雑に操作してると思ってください)

楽器としてのシンセサイザーが中心の説明になってしまいましたが、高１レベルですと、波長を引き伸ばせば音程はさがり、縮めればあがる、振れ幅を小さくすれば音は小さくなり、大きくすれば音は大きくなるくらい知ってればOKもらえるのではないでしょうか。
(と言いつつ私は高１で簡単なシンセサイザー作りましたが。)

因みに一番簡単な例を出すとビデオを早送りすると声のピッチ(音程)は上がりますよね。アレと同じです。(昔、ドラえもんのママが良くやられてましたね笑)

お礼

高１でシンセサイザー作ったんですか！？すごい！
詳しいご説明ありがとうございました！

回答No.2

A-Tanaka

こんばんは。

No.1さんの回答は基本中の基本です。さて、音声合成には、様々な方式が提案されてきています。その基本は、声を出すメカニズムをシンセサイザー（正弦波・方形波・三角波）などをシミュレーションする方法によって行われてきました。

具体的には、喉の奥にある声帯から発せられた音が気管を通って、喉や鼻の中にある空洞で、波が反射されたり吸収されたりする条件を、研究が始まった頃はアナログフィルター（これが、シンセサイザーの仲間のボコーダー）で研究が始まり、電子計算機というか、デジタル信号処理技術が超高性能になって小さなマイクロコンピュータに組み込まれたデジタルフィルターで行われてきました。

現在では、大容量のメモリーに記憶された音声を、再生する形で行われています（例えば、電話の時報など。ただし、時刻の数字を読み上げる部分は、音声合成です）。

では。

お礼

具体的なご説明ありがとうございました。

回答No.1

TomaSoichi

声（音）というものは振動（波）です。
波の振幅、周波数を変えると人間の耳にどのように聞こえるか。
もう分かりますね。

お礼

回答してくださってありがとうございました。
宿題の参考にさせていただきます。