Размышления

Если внимательно присмотреться к схеме синтезатора Клатта, можно заменить некоторую несуразность.

Схема обработки для гласных звуков его синтезатора:

импульс возбуждения -> интегратор -> обработка -> дифференцирующая цепочка

Для параллельной схемы и формант выше первой даже ещё интересней:

импульс возбуждения -> интегратор -> дифференцирующая цепочка-> обработка -> дифференцирующая цепочка

Налицо некоторая излишность операций и их притянутость за уши. Зачем делать интегрирование, а потом дифференцирование?

Создаётся впечатление, что Клатт не мог избавиться от соблазна имитировать речевой тракт.

В данной конструкции несмотря на кажущуюся обратимость операций есть, однако, некоторая разница в работе схемы без операций интегрирования-дифференцирования и с ними. Эта разница проявляется в момент перестройки резонаторов. При наличии на конце дифференцирующей цепочки, на выходе получается производная от изменения, таким образом, вылезает сильная паразитная составляющая, которая тем больше, тем чаще перестраиваются фильтры. Таким образом, отказ от дифференцирования на выходе звук улучшает. Однако, так как импульсом возбуждения является достаточно резкая функция, при отказе от интегратора звук получается жужжащим и резким, то есть в одном аспекте наблюдается улучшение, в другом - ухудшение.

На мой взгляд, если сразу взять за основу идею о том, что формантный синтезатор является шаманским способом достижения результата, схема обработки для гласных и полугласных должна быть следующая:

сигнал возбуждения -> обработка -> выходной корректор

Таким образом, получаем, что:

сигнал возбуждения - некая функция времени, имеющая спектр гармоник максимально похожий на имеющийся в имитируемом голосе. Простейший вид - пила.

обработка - набор резонаторов/фильтров, обеспечивающих подъемы/спады частотной характеристики и фазовый спектр (не забываем о выводах Фланагана о возрастании на π фазы при переходе через формантные частоты)

выходной корректор - некая выходная обработка, позволяющая скорректировать звук для лучшего звучания.

Реализация подобной схемы более проста, да и на слух звук получается поприятнее.

Джон Холмс в своих работах утверждает, что нашёл решение проблем, возникших у Клатта.

Он изменил схему Клатта, отказавшись от последовательной цепочки резонаторов, оставив только параллельное соединение, и разрешил проблему управления параллельными резонаторами. По его утверждению, он смог подобрать управление так, что в качестве входных данных для синтезатора стало возможным использовать непосредственно измеряемые спектральные характеристики речи.

Свой синтезатор он описал в работе "FORMANT SYNTHESIZERS: CASCADE OR PARALLEL?".