VOCALOIDの歌声合成技術は「素片連結型」と呼ばれるもので[14]人の歌声の録音から切り出した歌声の素片を周波数領域(周波数ドメイン)で接続、加工することで歌声を合成する。合成の際、強弱やビブラート・息つぎなどの表情の情報を加えることでリアルな歌声が作られる[15]。なお、VOCALOIDの合成技術の名称は「周波数ドメイン歌唱アーティキュレーション接続法(Frequency-domain Singing Articulation Splicing and Shaping)」という名前で発表されている[3]。この名称の「歌唱アーティキュレーション」については「ビブラートや音の断片など歌唱に必要な“声の表情”」として説明されている。ただし、この「周波数ドメイン歌唱アーティキュレーション接続法」という名称は、ヤマハのVOCALOID公式サイトではVOCALOID2、VOCALOID3の説明[
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