JP2002215163A - 波形データ解析方法、波形データ解析装置および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 元々存在する自動演奏情報等に対して新たな
トラックを追加して、サンプラで取得した波形データを
挿入する際に、該自動演奏情報と、波形データとの同期
を確保する。 【解決手段】 最初に自動演奏トラック２０２，２０４
から成る自動演奏情報を再生する。ユーザは、自動演奏
を聞きながら、適当なタイミングで波形録音を開始す
る。その録音された波形データは、波形データトラック
２２４に記録されてゆく。また、波形データトラック２
２４と自動演奏トラック２０２，２０４とのタイミング
合わせを行うための同期データが波形タイミングトラッ
ク２２２に記録されてゆく。ここには、例えば自動演奏
トラック２０２，２０４の各拍タイミングが波形データ
の何サンプル目に該当するかが記録される。その後、自
動演奏情報の拍タイミング等に基づいて波形データが分
割され、その後の再生時等におけるテンポの変化に対応
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、電子楽器、アミューズメント機器等における自
動演奏、特に自動伴奏に用いて好適な、波形データ解析
方法、波形データ解析装置および記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ある程度の長さの自然楽器音
等を録音し、これを設定されたテンポに応じた速度で自
動的に繰返し再生する技術が知られている。この技術は
リズム音等の自動伴奏等に使用されているが、設定され
るテンポに応じて原波形を圧縮あるいは伸張させる必要
がある。かかる処理を実行するために、従来より以下の
ような装置またはソフトウエアが知られている。

【０００３】(１)サンプラ サンプラは、アナログ波形をサンプリングしてデジタル
の波形データに変換するものであり、単音波形を記録す
るものと、複音から成るフレーズ波形を記録するものと
が知られている。後者を特にフレーズサンプラという。

【０００４】(２)スライサ スライサは、区切られた波形データに対して先頭から順
番にノートナンバを割り当てるとともに、割り当てたノ
ートナンバとタイミング（区切り位置）からなる自動演
奏情報、すなわち区切られた波形データをドライブする
ためのシーケンスデータを生成して記憶する。この自動
演奏情報に基づき、記録時のテンポで自動演奏し、再生
されたノートオンイベントによって区切られた波形デー
タをトリガすると、元の波形データ（区切る前の波形デ
ータ）が再生される。ここで、テンポを変更すると、そ
のテンポに応じてノートオンイベントのタイミングが変
化し、全体として波形データが時間軸方向に伸縮され
る。

【０００５】(３)シーケンサ シーケンサは、上記シーケンスデータを再生するもので
ある。但し、シーケンスデータをそのままの形で再生す
るばかりではなく、再生速度を適宜増減することによっ
て所望のテンポでシーケンスデータを再生することがで
きる。なお、シーケンスデータを予め編集しておくこと
により、各単位波形データの再生タイミングを独自に変
更しておくことも勿論可能である。このシーケンスデー
タを適当な音源に供給すると、再生シーケンスデータに
基づいた楽音波形が再生されることになる。

【０００６】次に、再生される楽音波形の状態につい
て、図２(a)，(b)を流用しさらに詳細に説明する。同図
(a)は、自然楽器音等をステレオ録音した原波形データ
である。この原波形データを、エンベロープの立上り部
分（図上の破線部分、以下「制御ポイント」という）で
区切ると、例えば同図(b)に示すように、原波形データ
を複数の区画（オリジナルセクションという）１ｒ〜１
２ｒに区切ることができる。この原波形データを用いて
自動リズム伴奏等を行う際、原波形データの録音時のテ
ンポと同一のテンポで再生するのであれば、原波形デー
タを特に加工することなく繰返し再生するとよい。

【０００７】また、再生時のテンポが録音時よりも速く
なる場合は、各オリジナルセクション１ｒ〜１２ｒの再
生部分を短くする必要がある。このためには、各区画の
終端部分を一定の割合でカットすればよい。例えば、録
音時のテンポが「１００」、再生時のテンポが「１２
５」であったとすると、各オリジナルセクション１ｒ〜
１２ｒの終端部分を２０％づつカットし、残りの波形デ
ータを再生するとよい。

【０００８】一方、再生時のテンポが録音時のテンポよ
りも遅くなる場合には問題が生じる。すなわち、再生時
のテンポに合せて各区画の再生開始タイミングを単に遅
らせたのでは、各区画の隙間に無音区間が生じ、耳障り
になる。そこで、この各区画の隙間は、直前の区画の波
形データを必要な長さだけ継ぎ足して再生することが一
般的である。その際、継ぎ足される部分の振幅の初期値
は、その直前の部分の振幅と一致するように設定され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、自動演奏情報
等、元々存在するなんらかのシーケンスデータ（元シー
ケンスデータ）に対して新たなトラックを追加し、上記
技術によって得たシーケンスデータ（追加シーケンスデ
ータ）をこの追加したトラックに書き込み、両者のアン
サンブルのシーケンスデータ（合成シーケンスデータ）
を作成する場合を想定してみる。

【００１０】ここで、元シーケンスデータと追加シーケ
ンスデータとは、関連なく記録されているために、単に
追加シーケンスデータを新たなトラックに書き込んだの
では、両者のタイミングがずれるという問題が生じる。
このため、両者のタイミング合わせを慎重に行う必要が
あり、きわめて煩雑であった。特に、元シーケンスデー
タのテンポが途中で変化している場合等においては、タ
イミング合わせを楽曲の随所で行う必要があった。ま
た、従来は、波形データのエンベロープを分析して得ら
れた区切り位置のみに基づいて波形データを分割してい
たため、区切り位置が誤検出されたり、音楽的に適切で
ない位置で分割される場合もあった。

【００１１】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、元シーケンスデータに関連付けて波形デー
タを記録することができる波形データ解析方法、波形デ
ータ解析装置および記録媒体を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とす
る。なお、括弧内は例示である。請求項１記載の構成に
あっては、自動演奏情報の再生を開始する過程と、波形
データの記録を開始する過程と、前記自動演奏情報と前
記波形データとのタイミングの関係を示す同期制御デー
タを記録しつつ、前記波形データを記録する過程とを有
することを特徴とする。さらに、請求項２記載の構成に
あっては、請求項１記載の波形データ解析方法におい
て、前記波形データのエンベロープレベルを求める過程
と、前記同期制御データと、前記エンベロープレベルと
に基づいて、前記波形データの区切り位置（制御ポイン
ト）を求める区切り位置検出過程（ステップＳＰ１０６
〜ＳＰ１１８）とをさらに有することを特徴とする。さ
らに、請求項３記載の構成にあっては、請求項２記載の
波形データ解析方法において、前記区切り位置検出過程
（ステップＳＰ１０６〜ＳＰ１１８）は、前記自動演奏
情報と前記同期制御データとに基づいて、前記波形デー
タの推定区切り位置（基準位置）を決定する推定過程
と、該推定区切り位置に対応した所定の範囲内におい
て、前記波形データの立ち上がり位置を検出する検出過
程と、検出された立ち上がり位置の何れかを区切り位置
として抽出する抽出過程とを有することを特徴とする。
さらに、請求項４記載の構成にあっては、請求項３記載
の波形データ解析方法において、前記推定過程は、前記
自動演奏情報の拍タイミング、ノートオンタイミングま
たはノートオフタイミングに基づいて、前記波形データ
の推定区切り位置を決定することを特徴とする。さら
に、請求項５記載の構成にあっては、請求項３記載の波
形データ解析方法において、前記抽出過程は、検出され
た立ち上がり位置の特性（強度）に基づいて、何れかの
立ち上がり位置を前記区切り位置として抽出することを
特徴とする。さらに、請求項６記載の構成にあっては、
請求項１記載の波形データ解析方法において、前記自動
演奏情報と前記同期制御データとに基づいて推定拍位置
を決定する過程と、前記推定拍位置に基づいて前記波形
データの区切り位置を求める区切り位置決定過程とを有
することを特徴とする。さらに、請求項７記載の構成に
あっては、請求項１記載の波形データ解析方法におい
て、前記自動演奏情報のノートオンタイミングと前記同
期制御データとに基づいて推定立ち上がり位置を決定す
る過程と、該推定立ち上がり位置に基づいて前記波形デ
ータの区切り位置を求める区切り位置決定過程とを有す
ることを特徴とする。さらに、請求項８記載の構成にあ
っては、請求項１記載の波形データ解析方法において、
前記自動演奏情報と前記同期制御データとに基づいて推
定区切り位置を決定する過程と、前記波形データ中の前
記推定区切り位置近傍の部分を分析する分析過程と、該
分析結果に基づいて前記波形データ全体の区切り位置を
求める区切り位置決定過程とを有することを特徴とす
る。さらに、請求項９記載の構成にあっては、請求項８
記載の波形データ解析方法において、前記分析過程は、
前記波形データのエンベロープを分析することにより立
ち上がり位置を検出する過程であることを特徴とする。
さらに、請求項１０記載の構成にあっては、請求項８記
載の波形データ解析方法において、前記区切り位置決定
過程は、前記分析結果に含まれる複数の立ち上がり位置
に基づいて、各推定区切り位置毎に一つの区切り位置を
決定することを特徴とする。さらに、請求項１１記載の
構成にあっては、請求項１ないし１０の何れかに記載の
波形データ解析方法において、前記自動演奏のテンポク
ロックと前記波形データのサンプリング周期は同期化さ
れており、前記同期制御データは、前記波形データの録
音開始タイミングを示すタイミングデータを含むことを
特徴とする。さらに、請求項１２記載の構成にあって
は、請求項１ないし１０の何れかに記載の波形データ解
析方法において、前記同期制御データは、前記波形デー
タの録音開始タイミングを示すタイミングデータと、前
記自動演奏のテンポクロックと前記波形データのサンプ
リング周期を同期させるための同期データとを含むこと
を特徴とする。また、請求項１３記載の構成にあって
は、請求項１ないし１２の何れかに記載の波形データ解
析方法を実行することを特徴とする。また、請求項１４
記載の構成にあっては、請求項１ないし１２の何れかに
記載の波形データ解析方法を実行するプログラムを記憶
したことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】１．実施形態のハードウエア構成 次に、本発明の一実施形態の波形編集システムのハード
ウエア構成を図１を参照し説明する。なお、本波形編集
システムは、汎用パーソナルコンピュータ上で動作する
アプリケーションプログラムおよびドライバ等によって
構成されている。

【００１４】図において１０２は表示器であり、ユーザ
に対して各種情報を表示する。１０４は操作子であり、
キーボード、マウス等から構成されている。１０６はマ
イクロフォンであり、自然楽器等の楽音信号（アナログ
波形）を検出する。１０８はＡＤコンバータであり、該
アナログ波形をサンプリングしてデジタル信号に変換す
る。１１０は録音回路であり、ハードディスク１１２に
ダイレクトにアクセスし（ＤＭＡ動作を行ない）、該デ
ジタル信号を波形データとしてハードディスク１１２に
記憶させる。なお、ハードディスク１１２には、これら
波形データの他、汎用パーソナルコンピュータのオペレ
ーティングシステム、後述する波形編集のアプリケーシ
ョンプログラム等が格納される。

【００１５】１１４は再生回路であり、ハードディスク
１１２にダイレクトにアクセスして（ＤＭＡ動作を行な
い）、再生対象となる波形データを読出し、ミキサ１１
６に供給する。１２２は音源であり、バスライン１３６
を介して供給された演奏情報に基づいて楽音信号を合成
し、合成した楽音信号をミキサ１１６に供給する。ミキ
サ１１６においては、再生回路１１４および音源１２２
から供給された波形データおよび楽音信号が合成され
る。

【００１６】１１８はＤＡコンバータであり、ミキサ１
１６のミキシング結果をアナログ信号に変換する。１２
０はサウンドシステムであり、該アナログ信号を増幅し
て発音する。１２４はＭＩＤＩインターフェースであ
り、外部のＭＩＤＩ機器との間でＭＩＤＩ信号をやりと
りする。１２６はその他のインタフェースであり、外部
機器との間で波形データ等のやりとりを行う。１２８は
タイマであり、所定時間毎にタイマ割込みを発生させ
る。

【００１７】１３０はＣＰＵであり、後述するプログラ
ムに基づいて、バスライン１３６を介して波形編集シス
テムの各部を制御する。１３２はＲＯＭであり、イニシ
ャルプログラムローダ等が格納されている。１３４はＲ
ＡＭであり、ＣＰＵ１３０によって読み書きされる。

【００１８】２．実施形態の動作 ２．１．原波形データの録音処理 次に、本実施形態の動作を説明する。まず、パーソナル
コンピュータの電源が投入されると、ＲＯＭ１３２に格
納されたイニシャルプログラムローダが実行され、オペ
レーティングシステムが立上る。このオペレーティング
システムにおいて所定の操作を行うと、本実施形態の波
形編集アプリケーションプログラムが起動される。この
アプリケーションプログラムにおいて所定の操作を行う
と、図２０に示す自動演奏＆波形録音処理ルーチンが起
動される。

【００１９】図２０において処理がステップＳＰ２０２
に進むと、自動演奏および波形録音に係る準備処理が行
われる。そして、表示器２上に図２１に示す波形録音制
御ウィンドウ１５０が表示される。波形録音制御ウィン
ドウ１５０の内部において１５１は自動演奏ファイルテ
キストボックスであり、自動演奏ファイル名を指定する
ために設けられている。１５２は自動演奏スタートボタ
ンであり、指定された自動演奏ファイルの再生開始を指
示するために設けられている。また、１５４は自動演奏
ストップボタンであり、該自動演奏ファイルの再生停止
を指示するために設けられている。

【００２０】また、１５６は波形録音スタートボタンで
あり、ＡＤコンバータ１０８、録音回路１１０を介して
の波形録音の開始を指示するために設けられている。ま
た、１５８は波形録音ストップボタンであり、該波形録
音の停止を指示するために設けられている。１５９はキ
ャンセルボタンであり、全処理の中止を指示するために
設けられている。初期状態においては、上記波形録音制
御ウィンドウ１５０内の各要素のうち自動演奏ファイル
テキストボックス１５１のみがアクティブ（操作可能）
状態に設定され、ボタン１５２〜１５９はインアクティ
ブ（操作禁止）状態に設定される。

【００２１】ここで、ユーザが自動演奏ファイル（例え
ばＳＭＦ：スタンダードＭＩＤＩフォーマットのファイ
ル）の適切なファイル名を自動演奏ファイルテキストボ
ックス１５１に入力すると、自動演奏スタートボタン１
５２とキャンセルボタン１５９とがアクティブ状態に設
定され、他の要素がインアクティブ状態に設定される。

【００２２】次に、処理がステップＳＰ２０４に進む
と、波形録音制御ウィンドウ１５０においてアクティブ
状態である各要素の操作イベントが検出される。次に、
処理がステップＳＰ２０６に進むと、ステップＳＰ２０
４の検出結果に基づいて処理が分岐される。まず、なん
ら操作イベントが検出されなかった時は処理はステップ
ＳＰ２０４に戻り、操作イベントの検出が続行される。
また、波形録音制御ウィンドウ１５０においてキャンセ
ルボタン１５９がマウスでクリックされると、直ちに本
アプリケーションプログラムの処理が終了する。

【００２３】一方、波形録音制御ウィンドウ１５０にお
いて自動演奏スタートボタン１５２がマウスでクリック
されると、処理はステップＳＰ２０８に進む。ここで
は、先に指定された自動演奏ファイルの再生が開始され
る。さらにステップＳＰ２０８においては、自動演奏ス
トップボタン１５４および波形録音スタートボタン１５
６がアクティブ状態に設定され、他の要素がインアクテ
ィブ状態に設定される。

【００２４】次に、処理がステップＳＰ２１０に進む
と、波形録音制御ウィンドウ１５０においてアクティブ
状態である各要素の操作イベントが検出される。次に、
処理がステップＳＰ２１２に進むと、ステップＳＰ２１
０の検出結果に基づいて処理が分岐される。まず、なん
ら操作イベントが検出されなかった時は処理はステップ
ＳＰ２１０に戻り、操作イベントの検出が続行される。
また、自動演奏ストップボタン１５４がマウスでクリッ
クされると、自動演奏ファイルの再生処理が停止される
とともに、直ちに本アプリケーションプログラムの処理
が終了する。

【００２５】一方、波形録音制御ウィンドウ１５０にお
いて波形録音スタートボタン１５６がマウスでクリック
されると、処理はステップＳＰ２１４に進む。ここで
は、マイクロフォン６、ＡＤコンバータ８および録音回
路１０を順次介して得られた波形データの録音が開始さ
れる。すなわち、ＤＡコンバータ１１８および録音回路
１１０を順次介して、該波形データがハードディスク１
１２に録音されてゆく。さらに、ステップＳＰ２１４に
おいては、自動演奏ストップボタン１５４と波形録音ス
トップボタン１５８とがアクティブ状態に設定され、他
の要素がインアクティブ状態に設定される。

【００２６】ここで、波形録音処理の詳細をさらに図１
６を参照し説明する。同図(a)は自動演奏情報の楽譜で
あり、「↑」印を付したタイミングが拍タイミングにな
る。同図(b)は録音されるフレーズ波形（原波形デー
タ）であり、同図(a)の対応するタイミングに合せて表
示されている。また、同図(c)はハードディスク１１２
上に録音された波形データ（原波形データ）と、自動演
奏情報との関係を示す図である。

【００２７】同図(c)において２０２，２０４は自動演
奏トラックであり、元々の自動演奏情報（元シーケンス
データ）に含まれていたものである。２２４は波形デー
タトラックであり、録音された原波形データが記録され
る。また、２２２は波形タイミングトラックであり、自
動演奏トラック２０２，２０４と波形データトラック２
２４とを同期させるための同期制御データが記録され
る。ここで、同期制御データとしては、録音の開始タイ
ミングや後述する同期データ等のデータである。これら
波形タイミングトラック２２２および波形データトラッ
ク２２４は、上記録音処理を行うに際して自動演奏情報
に追加されたトラックである。

【００２８】ステップＳＰ２１４までの処理内容から明
らかなように、波形録音が開始された時は、既に自動演
奏は開始されている。従って、図１６(a)，(b)に示すよ
うに、波形録音の開始タイミングは、自動演奏の演奏情
報上におけるタイミング（例えば自動演奏が開始された
後のタイミングクロック数）によって特定される。この
特定された開始タイミングが波形タイミングトラック２
２２に記録される。

【００２９】その後、波形録音処理と自動演奏処理が続
行されるが、双方の処理は相互に同期した状態で実行さ
れる。具体的には、次のような方法が採られる。 (１)波形データのサンプリング周波数と自動演奏のテン
ポクロックとを同期させる。この場合、後述する同期デ
ータを記憶する必要はない。 (２)波形データのサンプリングを行ないながら、同期デ
ータを自動演奏データの所定のトラック（図１６の例で
は波形タイミングトラック２２２）に記録する。

【００３０】上記(２)の方法においては、記録される同
期データに応じて、さらに以下のようなバリエーション
が考えられる。なお、自動演奏処理と波形録音処理との
同期を確保する方法はここに挙げるものに限られないこ
とは言うまでもない。 (２−１)所定数のテンポクロック毎に、その時点におけ
る波形データのサンプル番号を記録する。 (２−２)各拍タイミング（例えば図１６(a)において
「↑」印を付したタイミング）における波形データのサ
ンプル番号を記録する。 (２−３)波形データの所定数のサンプル毎（例えば１０
００サンプル毎）のシーケンス位置を記録する。

【００３１】図２０に戻り、次に処理がステップＳＰ２
１６に進むと、波形録音制御ウィンドウ１５０において
アクティブ状態である各要素の操作イベントが検出され
る。次に、処理がステップＳＰ２１８に進むと、ステッ
プＳＰ２１６の検出結果に基づいて処理が分岐される。
まず、なんら操作イベントが検出されなかった時は処理
はステップＳＰ２１６に戻り、操作イベントの検出が続
行される。また、自動演奏ストップボタン１５４がマウ
スでクリックされると、処理はステップＳＰ２２２に進
み、自動演奏ファイルの再生処理が停止される。一方、
波形録音ストップボタン１５８がマウスでクリックされ
ると、処理はステップＳＰ２２０に進み、波形データの
録音処理が停止される。

【００３２】何れの場合においても、次に処理はステッ
プＳＰ２２４に進み、自動演奏および波形録音の両方が
停止されているか否かが判定される。ここで、少なくと
も一方の処理が続行中であれば「ＮＯ」と判定され、処
理はステップＳＰ２１６に戻り、操作イベントの検出が
続行される。そして、自動演奏と波形録音の双方が停止
されると、次に処理がステップＳＰ２２４に進んだ際に
「ＹＥＳ」と判定され、本ルーチンの処理は終了する。

【００３３】以上の処理により、録音された波形データ
（原波形データ）は、同期制御データによって自動演奏
情報のタイミングに対応付けられつつ記録されることが
解る。但し、ここまでの処理内容においては、波形デー
タトラック２２４には一連の原波形データがそのまま記
録されているため、自動演奏のテンポの増減等には対応
できない。そこで、原波形データを複数のオリジナルセ
クションに分割する等の処理が必要になるため、かかる
処理の内容を以下詳述する。

【００３４】２．２．再生用波形データ生成処理 ２．２．１．トリミング処理（ＳＰ２，ＳＰ４） 上記波形録音処理によって原波形データが取得された
後、所定の操作が行われると、波形編集アプリケーショ
ンプログラムにおいて図４に示すプログラムが起動され
る。まず、原波形データには、その開始部分および終了
部分に無音区間が存在する場合がある。そこで、処理が
ステップＳＰ２に進むと、両無音区間が自動的にトリミ
ング（削除）される。

【００３５】但し、原波形データに雑音が含まれていた
場合等においては、必ずしも適切な位置でトリミングさ
れない場合もある。そこで、処理がステップＳＰ４に進
むと、ユーザは、この自動的に決定されたデフォルトの
トリミング位置を任意に修正することが可能である。

【００３６】２．２．２．パラメータ設定（ＳＰ６） 次に、処理がステップＳＰ６に進むと、ユーザによっ
て、制御ポイント検出のための各種パラメータが指定さ
れる。指定されるパラメータには、以下のようなものが
ある。 (１)波形タイプ：このパラメータは、例えば波形データ
の種別を指定するものであり、「パーカッション系」、
「持続系」等に大別され、さらに様々な楽器の原波形デ
ータに適した複数のバリエーションに分類されている。
この波形タイプに基づいて、閾値等、後述する他のパラ
メータのデフォルト値が決定される。

【００３７】ところで、この「波形タイプ」の選択は以
下のように行われる。すなわち、表示器１０２に図１９
に示すようなパーカッション系選択ボタン８０および持
続系選択ボタン８２が表示され、ユーザが何れかのボタ
ンをマウスでクリックすると、対応する波形タイプが選
択される。上述した「パーカッション系」は単にパーカ
ッション系の波形データに用いて好適なだけではなく、
他系統の断続的な波形データに適用しても望ましい。同
図に示すように、パーカッション系選択ボタン８０には
断続的な波形が描画され、持続系選択ボタン８２には持
続的な波形が描画されているから、ユーザは望ましい波
形タイプを一見して判断することができる。

【００３８】(２)分解能：このパラメータは、強拍およ
び弱拍の制御ポイントを検出するために１小節あたりど
の程度の分解能で波形データを検索するかを指定するパ
ラメータである。例えば、「拍子」が「４／４」である
とき、「分解能」は「４分」、「４分＋３」、「８
分」、「８分＋３」、「１６分」、「１６分＋３」また
は「３２分」の何れかを指定可能である（但し、「＋
３」は３連符への分割を示す）。ここで、「４分」は１
小節を４分するタイミング（４分音符のタイミング）、
「４分＋３」は１２分するタイミング、「８分」は８分
するタイミング（８分音符のタイミング）、「８分＋
３」は２４分するタイミング、「１６分」は１６分する
タイミング、「１６分＋３」は４８分するタイミング、
「３２分」は３２分するタイミングにおいて、波形デー
タが検索されることになる。なお、分解能を設定するに
あたり、「拍子」を特定しておく必要があるが、これは
自動演奏情報のパラメータとして元々含まれているた
め、該パラメータの値が使用される。

【００３９】２．２．３．不要帯域除去フィルタ処理
（ＳＰ８） トリミングされた波形データには様々な周波数成分が含
まれているが、この中には制御ポイント検出のために障
害になる成分（不要帯域）も含まれている。そこで、次
に処理がステップＳＰ８に進むと、これら不要帯域を除
去するためにフィルタ処理が施される。このフィルタ処
理は、バンドカット処理およびハイパス処理の２種類に
大別されるが、不要帯域が分布している態様は楽曲や楽
器に応じて異なるため、フィルタ処理の内容は上記「波
形タイプ」に応じて決定すると好適である。すなわち、
波形タイプに応じて、バンドカット処理およびハイパス
処理の双方あるいは何れか一方のみが実行され、フィル
タ処理のパラメータも波形タイプに応じて決定される。

【００４０】ここで、フィルタ処理におけるパラメータ
の設定例を述べておく。まず、波形データの中、メロデ
ィ等の音程を持った成分は、制御ポイントの検出に際し
て障害になる可能性が高い。各種の楽曲を解析した結
果、このような成分すなわちボーカルやベース等の持続
部分の成分は「８０Ｈz〜８kＨz」の帯域に多く現れ、
特に「１００Ｈz〜３００Ｈz」の帯域に多く現れる。そ
こで、バンドカット処理においては、「８０Ｈz〜８kＨ
z」の帯域を減衰させ、特に「１００Ｈz〜３００Ｈz」
の帯域を強く減衰させるようなフィルタ処理が行われ
る。なお、ボーカルやベース等のアタック部（子音やア
タックノイズ等）は、当該帯域以外にも広がっているた
め、フィルタ処理を行ったとしても、制御ポイントは検
出可能である。

【００４１】また、バンド演奏等においては、シンバル
等の高域音が規則正しく刻まれている場合が多い。かか
る場合には、この規則正しい高域成分のみを抽出するハ
イパス処理を行うと好適である。なお、バンドカット処
理およびハイパス処理の何れにおいても急峻なフィルタ
特性は不要であるため、ハイパス処理においては１次の
フィルタ、バンドカット処理においては２次のフィルタ
を用いれば実用上充分である。この不要帯域除去フィル
タ処理の結果の一例として、図５(a)にトリミング後の
波形データ、同図(b)にフィルタ処理の波形を示す。な
お、この波形データの例においては、小節数は「２小
節」、拍子は「４／４拍子」、分解能は「８分」であ
る。

【００４２】２．２．４．デフォルトの制御ポイント決
定（ＳＰ１２） 次に、処理がステップＳＰ１２に進むと、録音時に再生
されていた自動演奏情報の拍タイミングに基づいて、デ
フォルトの制御ポイントが自動的に決定される。拍タイ
ミングは自動演奏情報の拍子によって決定されるため、
４分音符あるいは８分音符等の間隔で発生する。なお、
自動演奏の途中でテンポが変化した場合には、変化後の
テンポに応じて拍タイミングが変化する。

【００４３】一方、波形データに対しては、音量エンベ
ロープの立上がり開始位置、ピーク位置等が検出され、
これらの検出結果と拍タイミングとの関係に基づいてデ
フォルトの制御ポイントが設定される。このように決定
されたデフォルトの制御ポイントは、波形データととも
にディスプレイ８に表示される。その表示例を図２(a)
に示す。図において波形データはステレオ録音されたも
のであり、左（上側）および右（下側）の２系統示され
ている。制御ポイントは同図のウィンドウ上の縦破線に
よって示されており、両系統に対して共通である。以
下、デフォルトの制御ポイントを決定する処理の詳細を
図６を参照し説明する。

【００４４】（１）ダウンサンプル処理（ＳＰ１０２） 図６において処理がステップＳＰ１０２に進むと、不要
帯域が除去された波形データに対してダウンサンプル処
理が施される。これは、制御ポイントを決定するために
必要なサンプリング周波数は、鑑賞用のオーディオデー
タのサンプリング周波数と比較してはるかに低いため、
その後の処理を高速化させるためにサンプリング周波数
を低下させることが好適だからである。 （２）絶対値化処理（ＳＰ１０４） 次に、処理がステップＳＰ１０４に進むと、ダウンサン
プルされた波形データの絶対値が求められる。なお、図
５(b)の波形に対応して得られた絶対値の例を図７(a)に
示す。

【００４５】（３）エンベロープフォロア処理（ＳＰ１
０６） 次に、処理がステップＳＰ１０６に進むと、図７(a)の
絶対値波形に対して、エンベロープフォロア処理が行わ
れる。これは、絶対値波形のエンベロープ波形を求める
処理であるが、絶対値波形の立ち上がりに対してエンベ
ロープ波形を急峻に立ち上げ、絶対値波形の立ち下がり
に対してエンベロープ波形を徐々に立ち下げる点に特徴
がある。ここで、エンベロープフォロア処理のアルゴリ
ズムを等価な回路ブロックによって表現した例を図８に
示す。これは、回路としては入力の上昇時と下降時で異
なる係数を使用するようなローパスフィルタである。

【００４６】図８において６０は遅延回路であり、１サ
ンプリング周期（ダウンサンプル後の周期、以下同）前
のエンベロープレベルを記憶する。６２は減算器であ
り、現サンプリング周期の絶対値波形レベルから１サン
プリング周期前のエンベロープレベルを減算し、その結
果を差分信号ｄとして出力する。６６，６８は乗算器で
あり、各々差分信号ｄが供給されると、これに対して係
数ａ1，ａ2（但し、１＞ａ1＞ａ2＞０）を乗算し出力す
る。

【００４７】６４はスイッチであり、差分信号ｄが
「０」以上である場合は乗算器６６を選択し、また差分
信号ｄが「０」未満である場合は乗算器６８を選択し、
選択された側の乗算器に当該差分信号ｄを供給する。７
０は加算器であり、選択された側の乗算器６６，６８の
出力信号と、１サンプリング周期前のエンベロープレベ
ルとの加算結果を現サンプリング周期におけるエンベロ
ープレベルとして出力する。かかるエンベロープフォロ
ア処理によって得られた波形を図７(b)に示す。この波
形に対して細かい変動を取り除くため、ステップＳＰ１
０６においてはさらにローパスフィルタ処理が施され
る。このローパスフィルタ処理の結果を同図(c)に示
す。

【００４８】（４）コンプレッサ処理（ＳＰ１０８） 図６において次に処理がステップＳＰ１０８に進むと、
コンプレッサ処理が実行される。すなわち、エンベロー
プフォロア処理結果に基づくエンベロープレベルの平均
値が算出され、その平均値よりも高いレベルは低く、ま
た平均値よりも低いレベルは高くなるようにエンベロー
プレベルが修正される。かかる処理の結果を図７(d)に
示す。

【００４９】（５）エッジ検出フィルタ処理（ＳＰ１１
０） 図６において次に処理がステップＳＰ１１０に進むと、
エッジ検出フィルタ処理が実行される。これは、エンベ
ロープレベルに対する立ち上がりおよび立下がりを強調
する処理である。ここで、エッジ検出フィルタ処理のア
ルゴリズムを等価な回路ブロック（コムフィルタ）によ
って表現した例を図９(a)に示す。

【００５０】図９(a)において７２は遅延回路であり、
コンプレッサ処理の施されたエンベロープレベルを入力
信号とし、これをｎサンプリング周期（ｎは２以上の自
然数）遅延させて出力する。７４は減算器であり、現サ
ンプリング周期の入力信号から、ｎサンプリング周期前
の入力信号を減算し、その結果をエッジ検出フィルタ処
理結果として出力する。同図(b)に入力信号例、同図(c)
にこれをｎサンプリング周期遅延させ反転した信号例、
同図(c)にフィルタ出力信号例（同図(b)，(c)の波形の
減算結果）を示す。また、かかる処理を図７(d)の波形
に施した結果を図１０(a)に示す。

【００５１】（６）エッジ開始位置／ピーク位置検出処
理（ＳＰ１１２） 図６において次に処理がステップＳＰ１１２に進むと、
エッジ開始位置／ピーク位置検出処理が実行される。エ
ッジ検出フィルタ処理結果を入力信号として、該入力信
号の立ち上がりエッジとピーク位置とを検出する処理で
ある。この処理の概要を図１１を参照し説明する。同図
(a)は、入力信号の一部を時間軸上で拡大した図を示し
ている。この図において、入力信号は所定の閾値Ｔhと
比較され、入力信号が閾値Ｔhを超えた時刻をエッジ開
始位置（時刻ｔ1）とする。

【００５２】同図(b)に示す出力信号レベルは時刻ｔ1以
前は「０」に設定され、時刻ｔ1において「−Ｍ」（Ｍ
は所定値）に設定される。さらに、入力信号のピーク位
置において、出力信号は１サンプリング周期だけ該ピー
ク値に設定され、しかる後に再び「０」に立ち下げられ
る。図１０(a)の波形にかかる処理を施した結果を同図
(b)に示す。

【００５３】同図(b)の信号において、レベルが「−
Ｍ」に立下がるタイミングが「エッジ開始位置」であ
り、「−Ｍ」のレベルが継続する時間はエッジ開始位置
からピーク位置までの時間（立上り時間Ｔｔ）に等し
い。さらにピークレベルはエッジ検出フィルタ処理結果
（同図(a)）のピークレベルに等しい。なお、エッジ開
始位置、立上り時間Ｔｔおよびピークレベルを総称して
「エッジ情報」と呼ぶ。

【００５４】（７）強拍抽出処理（ＳＰ１１４） 図６において次に処理がステップＳＰ１１４に進むと、
強拍抽出処理が実行される。まず、上述したように原波
形データは、自動演奏情報の自動演奏トラック２０２，
２０４に同期して記録されているため、この自動演奏情
報の拍タイミングに応じて、検出窓が決定される。この
検出窓は、拍子に応じて分割される１小節内の各区間
（以下、推定強拍区間という）の先頭を基準位置とし、
これら推定強拍区間の１／８〜１／２の幅を有する。な
お、１／８〜１／２の範囲のうち具体的にどの値を採用
するかは「波形タイプ」のパラメータに応じて決定され
る。

【００５５】ここで、波形データの小節数を「２」、拍
子を「４／４」ととし、窓幅を推定強拍区間の「１／
６」とした場合の検出窓を、図１０(b)の波形に重ねて
同図(c)に示す。この図において網掛けの施されている
部分が検出窓であり、各検出窓の「１／３」（推定強拍
区間幅の１／１８）の部分が基準位置よりも前に、「２
／３」（推定強拍区間幅の２／１８）の部分が基準位置
よりも後に位置するように設定されている。

【００５６】次に、各検出窓にピーク位置が属するエッ
ジ情報のうち、ピークレベルが所定の閾値Ｔh1を超える
ものが抽出される。但し、一つの検出窓において複数の
エッジ情報が存在する場合には、最大のピークレベルを
有するエッジ情報のみが抽出される。図１０(c)の波形
に対して、かかる抽出を行った結果を同図(d)に示す。
同図(c)においては、最初の（左端の）検出窓には、閾
値Ｔh1を超える２つのエッジ情報のピーク位置が存在す
るが、同図(d)を参照すると、そのうちピークレベルの
高いエッジ情報のみが抽出されている。また、同図(c)
において左端から６番目の検出窓には一応エッジ情報が
存在するが、ピークレベルが閾値Ｔh1を超えていないた
め、同図(d)においては抽出されていない。

【００５７】（８）弱拍抽出処理（ＳＰ１１６） 図６において次に処理がステップＳＰ１１６に進むと、
弱拍抽出処理が実行される。この処理においては、上述
したパラメータ設定処理（ＳＰ６）において指定された
「分解能」のパラメータに基づいて、各小節を分割する
位置に検出窓の基準位置が設定される。但し、先のステ
ップＳＰ１１４において既に強拍が検出された検出窓に
対応する基準位置は、本ステップにおいては除かれる。

【００５８】従って、上記ステップＳＰ１１４において
各検出窓で強拍が検出されていた場合には、例えば自動
演奏情報の４分の拍タイミング間にある８分の拍タイミ
ングを各基準位置とする新たな検出窓が設けられること
になる。一方、先に強拍が抽出されなかった検出窓（図
１０(c)において左端から６番目の検出窓）について
は、本ステップにおいても、改めて弱拍抽出用の検出窓
が同一の位置すなわち当該４分の拍タイミング位置に設
定される。その結果、弱拍抽出用の検出窓は、図１２
(a)の網掛け部分に示すように設定される。

【００５９】この処理においても、各検出窓の「１／
３」（推定強拍区間幅の１／１８）の部分が基準位置よ
りも前に、「２／３」（推定強拍区間幅の２／１８）の
部分が基準位置よりも後に位置するように設定されてい
る。次に、各検出窓にピーク位置が属するエッジ情報の
うち、所定の閾値Ｔh2を超えるものが抽出される。但
し、一つの検出窓において複数のエッジ情報が存在する
場合には、最大のピークレベルを有するエッジ情報のみ
が抽出される。

【００６０】ここで、閾値Ｔh2は閾値Ｔh1の「１／５」
程度のレベルになるように設定され、閾値Ｔhは閾値Ｔh
2よりもさらに小さい値に設定される。ここまでの処理
によって抽出された強拍および弱拍の抽出結果を同図
(b)に示す。同図(b)によれば、今回の抽出処理により、
先の強拍抽出処理（ＳＰ１１４）においてピークレベル
が足りなかったために抽出されなかったエッジ情報も抽
出されている。上記ステップＳＰ１１４，ＳＰ１１６に
よって抽出されたエッジ情報のうち、エッジ開始位置は
図２(a)において説明した制御ポイントに他ならない。

【００６１】（９）制御ポイント強制設定処理（ＳＰ１
１８） 次に、処理がステップＳＰ１１８に進むと、必要な場合
には、これまでにエッジ情報が検出されなかった検出窓
の基準位置に制御ポイントが強制的に設定される。「必
要な場合に」とは、具体的には波形タイプとして「持続
系」が指定されていた場合である。このような設定を行
う理由は、「持続系」の波形のエンベロープは規則的に
減衰している（単純減衰である）訳ではないので、立上
がりが検出されなかった位置に関しても強制的に制御ポ
イントを設定した方が音楽的に適切な時間軸制御を行え
るからである。

【００６２】２．２．５．制御ポイント編集処理（ＳＰ
１４） 次に、処理がステップＳＰ１４に進むと、このデフォル
トの制御ポイントがユーザによって編集される。具体的
には、上記ウィンドウ上で、必要に応じて制御ポイント
が追加、削除または移動される。

【００６３】２．２．６．挿入セクション１ｉ〜１２ｉ
の平坦化波形データの決定 上述したように、波形データの始点、終点および制御ポ
イントによって区切られた区間を、本明細書においては
「オリジナルセクション」と呼ぶ。図２(a)のように制
御ポイントが決定されたのであれば、同図(b)の上側の
長方形列に示されるように、波形データは１２個のオリ
ジナルセクション１ｒ〜１２ｒに分割されることにな
る。

【００６４】次に、同図(b)の下側の長方形列に示され
るように、各オリジナルセクションと同一の長さを有す
る１２個のセクション（挿入セクション１ｉ〜１２ｉ）
が作成され、この挿入セクション１ｉ〜１２ｉに各オリ
ジナルセクション１ｒ〜１２ｒに続くような波形データ
が記憶される。これにより、各オリジナルセクション１
ｒ〜１２ｒと、対応する挿入セクション１ｉ〜１２ｉと
を結合して、同図(c)に示すような結合セクション１ｔ
〜１２ｔが得られる。そこで、以下、かかる処理の詳細
を説明する。

【００６５】図４に戻り、処理がステップＳＰ１６に進
むと、ユーザにより、挿入セクション１ｉ〜１２ｉに設
定される波形データ（エンベロープ調整前）として、
(１)図１３(a)に示すように、対応するオリジナルセク
ションｎｒ（但し、ｎ＝１〜１２）の次の波形データ
（ｎ＋１）ｒをそのままコピーしたもの、あるいは、
(２)同図(b)に示すように対応するオリジナルセクショ
ンｎｒの波形データを時間軸上で反転した波形データの
うち何れかが選択される。ここで、デフォルトの状態で
は、波形タイプが「持続系」である場合は同図(a)，パ
ーカッション系である場合は同図(b)の波形データが選
択される。その理由について説明しておく。

【００６６】＜持続系の音に対して＞まず、持続系の音
においては、オリジナルセクションｎｒと挿入セクショ
ンｎｉ＝（ｎ＋１）ｒとは元々連続したセクションであ
るため、オリジナルセクションｎｒから挿入セクション
（ｎ＋１）ｒへの滑らかな接続が保証されている。ここ
で、該挿入セクション（ｎ＋１）ｒ以外のセクションを
挿入セクションとして用いることも可能であるが、持続
系の音ではアタックの無い部分（持続系の波形の途中）
に制御ポイントが設定されることもある（ステップＳＰ
１１８を参照）ため、考慮が必要である。すなわち、こ
の場合、オリジナルセクションｎｒと該挿入セクション
との位相が合っていなかった場合には、耳障りなノイズ
が発生するため、両者間で位相合わせを行う必要が生
じ、処理が煩雑になる。一方、上述した例のように、オ
リジナルセクションｎｒの次のセクション（ｎ＋１）ｒ
を挿入セクションとして用いれば、挿入セクションの波
形データは、より安定した波形データに基づいて作成す
ることができる。

【００６７】また、持続系の音において、制御ポイント
の直後に次の音のアタックがあった場合を想定してみ
る。この場合、一般的には、次の音のピッチは前の音の
ピッチとは異なっている。オリジナルセクションと挿入
セクションのピッチが異なることは本来は望ましいこと
ではないが、実験結果によれば、両者のピッチが異なっ
ていたとしても、あまり目立たないことが判明した。こ
れは、挿入セクションのエンベロープレベルが前のオリ
ジナルセクションから継続してなめらかに減衰してゆく
ように制御されていることに起因すると考えられる。す
なわち、新たに始まる音のアタック部で音色やピッチが
変化すると目立つが、減衰している波形の途中で音色や
ピッチが変化した場合には、前のアタック部の印象が強
いために比較的目立たないものと考えられる。

【００６８】＜パーカッション系の音に対して＞次に、
パーカッション系の音においては、元々ノイズ的な成分
が多いため、オリジナルセクションｎｒから挿入セクシ
ョンｎｉへの接続部で目立ったノイズは発生しないこと
が多い。しかし、当該オリジナルセクションｎｒまたは
次のオリジナルセクション（ｎ＋１）ｒ等をそのまま挿
入セクションｎｉとして用いると、波形の先頭部分のア
タックノイズが多少耳障りになる場合がある。そこで、
オリジナルセクションｎｒの波形データを時間軸上で反
転した波形データを挿入セクションｎｉとして用いるこ
とにより、かかる不具合を解消することができる。さら
に、オリジナルセクションｎｒと挿入セクションｎｉの
接続部分をクロスフェードすると、さらに両者を滑らか
に接続することが可能になる。なお、反転した波形デー
タを最後まで読み出すと、該反転波形データの終端部分
にアタックノイズが再生され、多少耳障りになることが
ある。かかる場合は、反転波形データの途中のポイント
（例えば先頭から２／３程度の長さのポイント）におい
て、該反転波形データを折り返して（時間軸上でさらに
反転させて）読み出すとよい。

【００６９】挿入セクションは以上説明したデフォルト
のものに限定されるわけではなく、各オリジナルセクシ
ョン毎にユーザは所望の挿入セクションの生成態様を指
定することができるため、聴感上で最も好ましいものを
選択するとよい。また、ステップＳＰ１６においては、
挿入セクションの波形データが選択されると、その波形
データの各部のレベルが、該波形データのエンベロープ
レベルで除算される。これにより、挿入セクションの波
形データは、エンベロープが平坦な波形データに変換さ
れる。

【００７０】２．２．７．挿入セクション１ｉ〜１２ｉ
に対するエンベロープの付与 次に、処理がステップＳＰ１８に進むと、挿入セクショ
ン１ｉ〜１２ｉのエンベロープ波形が決定される。その
決定方法を図１４を参照し説明する。図においてあるオ
リジナルセクションｎｒのエンベロープレベルの最大値
をＬ１とし、オリジナルセクションｎｒの終端のエンベ
ロープレベルをＬ２とし、この最大値Ｌ１が現れてから
オリジナルセクションｎｒの終端までの時間をＴとす
る。この期間内においてエンベロープレベルの減衰率ｄ
ｒは、 ｄｒ＝（Ｌ１／Ｌ２）^1/T によって求めることができる。

【００７１】次に、オリジナルセクションｎｒに対応す
る挿入セクションｎｉのエンベロープレベルの初期値を
上記Ｌ２とし、減衰率ｄｒが維持されるように挿入セク
ションｎｉのエンベロープが決定される。具体的には、
挿入セクションｎｉの開始時刻ｔ＝０としたとき、挿入
セクションｎｉ内の各部のエンベロープレベルは、Ｌ２
／ｄｒ^tによって求められる。これにより、図１４に示
すように、挿入セクションｎｉのエンベロープ特性は、
オリジナルセクションｎｒに対して自然につながるよう
に設定される。

【００７２】但し、制御ポイントの決定時に単純決定モ
ードが選択された場合等においては、オリジナルセクシ
ョンｎｒの終端部においてエンベロープレベルが最大に
なることも考えられる。かかる場合には、図１５に示す
ように、挿入セクションｎｉのエンベロープレベルは、
オリジナルセクションｎｒの終端時のレベルに制限され
る。具体的には、上記計算式により求めた減衰率ｄｒが
１より小さくなる場合に、挿入セクションのエンベロー
プ値を求めるための減衰率ｄｒを強制的に１に設定し、
あるいは、減衰率ｄｒに関して１より大きな下限値「ｄ
ｒ_min」を決めておき、減衰率ｄｒが必ずそれより大き
くなるように制御してもよい。

【００７３】以上のように、各挿入セクションのエンベ
ロープが決定されると、各挿入セクション１ｉ〜１２ｉ
の平坦化波形データの各部に対して、該決定されたエン
ベロープが乗算される。これにより、各挿入セクション
の波形データは、この決定されたエンベロープを有する
ようになる。

【００７４】このように、挿入セクション１ｉ〜１２ｉ
の波形データが決定されると、結合セクション１ｔ〜１
２ｔの波形データが決定されたことに他ならない。これ
ら結合セクション１ｔ〜１２ｔの波形データは、原波形
データに代えて、自動演奏情報の波形データトラック２
２４に書き込まれる。さらに、波形タイミングトラック
２２２においては、各結合セクション１ｔ〜１２ｔの開
始タイミング（タイミングクロック数）と、これら結合
セクションの波形データの立上り時間Ｔｔとが書き込ま
れる。なお、立上り時間Ｔｔは必須ではないが、これを
書き込んでおくことにより、一層好ましいタイミングで
波形データを再生することが可能になる（後述する再生
テンポ設定／変更処理参照）。

【００７５】２．３．再生テンポ設定／変更処理 ユーザは、演奏処理の前に、あるいは演奏処理の途中で
適宜再生テンポを設定／変更することができる。ここ
で、設定されたテンポが録音時のテンポに等しければ、
波形タイミングトラック２２２（図１６参照）に記録さ
れたクロック数をそのまま用いればよい。しかし、再生
時のテンポが録音時のテンポとは異なる場合には、単に
両者の比に応じて各区間の再生開始タイミングを制御す
ると、特に立ち上がりの遅い波形において「もたれ」が
生じるという問題が生ずる。

【００７６】その内容を図３(a)を参照し説明する。同
図(a)において再生開始時刻（０）から波形の立ち上が
りが開始されるまでの時間がエッジ開始時間Ｔｓであ
り、立ち上がりが開始された後、波形レベルがピークに
達するまでの時間が立上り時間Ｔｔである。

【００７７】同図(a)の実線は録音時のテンポで再生し
た波形データのエンベロープレベルを示している。人間
の聴覚では、エンベロープレベルのピーク位置すなわち
再生開始後「Ｔｓ＋Ｔｔ」の時間が経過したタイミング
で拍が生じるように感じられる。次に、同図(a)の一点
鎖線は、録音時のテンポをｎ倍に伸張して波形データを
再生した例を示す。なお、図示の例では「ｎ＝２」の場
合を想定して描画している。この場合、エッジ開始時間
は録音時のｎ倍「ｎＴｓ」であるが、実際に人間の聴覚
で拍を感じる時間は、録音時のｎ倍「ｎ（Ｔｓ＋Ｔ
ｔ）」よりも短い「ｎＴｓ＋Ｔｔ」になる。

【００７８】この結果、波形を伸張して再生すると、好
ましいタイミングよりも速いタイミングに拍が生じるよ
うに感じられることになる。逆に、録音時よりもテンポ
を圧縮した場合は、好ましいタイミングよりも遅いタイ
ミングに拍が生じるように感じられることになる。

【００７９】そこで、本実施形態においては、再生テン
ポが設定または変更された際に、波形タイミングトラッ
ク２２２に記録されている各生成開始クロック数は、該
クロック数に対応する時間（クロック数×クロック周
期）が「ｎ（Ｔｓ＋Ｔｔ）−Ｔｔ」になるような（ある
いは最も近くなるような）値に修正される。この結果、
図３(b)に示すように、聴感上の拍すなわちピーク位置
は、さらに立上り時間Ｔｔだけ経過したタイミングすな
わち「ｎ（Ｔｓ＋Ｔｔ）」となる。なお、テンポに応じ
て生成開始クロック数を変更することに代えて、立上り
時間Ｔｔに応じてクロック周期を増減するようにしても
よい。すなわち、テンポクロックが発生する毎に、次の
テンポクロックまでの周期を適宜増減することにより、
生成開始クロック数自体は一定に保ちつつ、テンポに応
じたタイミング制御を行うことが可能になる。

【００８０】２．４．演奏処理 次に、上述した波形タイミングトラック２２２および波
形データトラック２２４を追加して成る自動演奏情報
（合成シーケンスデータ）に基づいて、自動演奏処理を
行う動作を説明する。まず、自動演奏の開始が指示され
ると、指定されたテンポに基づいて４分音符の「１／６
４」の間隔でテンポクロックが生成される。そして、自
動演奏時においては、テンポクロックが発生する毎に図
１７に示すプログラムが実行される。

【００８１】図１７において処理がステップＳＰ３２に
進むと、変数tcountが「１」だけインクリメントされ
る。なお、変数tcountは、自動演奏開始時に「０」に初
期設定されており、自動演奏開始から現在に至るまでの
テンポクロック数をカウントする変数になる。次に、処
理がステップＳＰ３４に進むと、該変数tcountの値に基
づいて波形データ以外のイベントタイミングに達したか
否かが判定される。

【００８２】すなわち、自動演奏トラック２０２，２０
４においては、ノートオン、ノートオフ等のイベントデ
ータが発生順に記録されているが、これらのイベントデ
ータには、当該イベントを発生させるべきテンポクロッ
クに相当するタイミングデータが含まれている。従っ
て、各トラックの先頭のイベントデータ内のタイミング
データを参照することにより、イベントタイミングに達
したか否かが判断できる。

【００８３】ステップＳＰ３４において「ＹＥＳ」と判
定されると、処理はステップＳＰ３６に進み、当該イベ
ントデータに対応するイベント処理が実行される。例え
ば、イベントデータがノートオンイベントであれば、Ｃ
ＰＵ１３０の指令に基づいて音源１２２において新たな
発音チャンネルが割り当てられ、該発音チャンネルにお
いて楽音信号が合成される。合成された楽音信号はミキ
サ１１６、ＤＡコンバータ１１８およびサウンドシステ
ム１２０を順次介して発音される。また、該イベントデ
ータがノートオフイベントであった場合は、対応する発
音チャンネルにおいて消音処理が行われることになる。

【００８４】一方、未だ次のイベントデータのイベント
タイミングに達していなければ、ステップＳＰ３４にお
いて「ＮＯ」と判定され、処理はステップＳＰ３８に進
む。ここでは、何れかの結合セクションの波形データの
読出し開始タイミングに達したか否かが判定される。結
合セクションの波形データについては、デフォルトの読
出し開始タイミングが波形タイミングトラック２２２に
記録されていることは上述した通りである。しかし、こ
こでいう読出し開始タイミングとは、立上り時間Ｔｔに
基づく補正後のタイミング、すなわち上述した「ｎ（Ｔ
ｓ＋Ｔｔ）−Ｔｔ」に相当するタイミングである。

【００８５】ここで「ＹＥＳ」と判定されると、処理は
ステップＳＰ４０に進み、対応する波形データの読出し
が開始される。ここで、この読出し速度は、後述するピ
ッチシフト量の値に応じて制御される。ピッチシフト量
が「０」である場合は、読出し速度が録音時の書込み速
度と同じ速度とされ、ピッチシフト量が正の場合はそれ
より速い速度、ピッチシフト量が負の場合はそれより遅
い速度とされる。よく知られているように、読み出され
た波形データのピッチは該読出し速度が速いほど高くな
り、遅いほど低くなる。

【００８６】対応する波形データの読出しが開始される
ことにより、この時点の直前まで別の波形データの読出
し処理が行われていたとしても、ステップＳＰ４０にお
いては、該別の波形データと交代する形で新たな波形デ
ータの読出しが開始されることになる。一方、ステップ
ＳＰ３８において「ＮＯ」と判定されると、ステップＳ
Ｐ４０はスキップされ、読出し中の波形データが変更さ
れることなく、本ルーチンの処理は終了する。

【００８７】上記処理によれば、変数tcountが先頭の結
合セクション１ｔの読出し開始タイミングに達すると、
直ちに結合セクション１ｔの波形読出しが開始される。
その後、変数tcountが次の結合セクション２ｔの読出し
開始タイミングに達すると、結合セクション１ｔの波形
データの読出しが中止され、結合セクション２ｔの波形
データの読出しが開始される。結合セクション１ｔと結
合セクション２ｔとを滑らかに接続するために、結合セ
クション１ｔの読出しを中止する部分の波形データと結
合セクション２ｔの読出しを開始する部分の波形データ
をクロスフェード接続するようにしてもよい。以上の処
理により、順次読み出される波形データは、再生回路１
１４、ミキサ１１６、ＤＡコンバータ１１８およびサウ
ンドシステム１２０を順次介して発音される。

【００８８】以下同様に、変数tcountの増加に応じて結
合セクション３ｔ以降の読出しが順次開始されてゆく。
次に、かかる処理により、実際に生成される楽音波形を
図１８を参照し説明する。同図(b)は、再生時および録
音時のテンポ比を１.００に設定した場合に読み出され
るセクションを示す。かかる場合は、各結合セクション
の「１／２」すなわちオリジナルセクションの部分が全
て読出された時に、次の結合セクションの読出しが開始
される。これにより、再生される楽音波形は、原波形デ
ータと一致する。

【００８９】また、同図(a)は、再生時および録音時の
テンポ比を０.６７に設定した場合に読み出されるセク
ションを示す。かかる場合には、オリジナルセクション
の長さを基準にすると約「６７％」再生された時点で次
のセクションの読出しが開始される。なお、実際に次の
セクションの読出しが開始されるタイミングは、該次の
セクションの立上り時間Ｔｔに応じて異なることは上述
した通りである。これにより、各オリジナルセクション
の残りの部分（約３３％）および挿入セクションは再生
されないことになる。

【００９０】また、同図(c)は、再生時および録音時の
テンポ比を１.６５に設定した場合に読み出されるセク
ションを示す。かかる場合には、オリジナルセクション
の長さを基準にすると約「１６５％」再生された時点で
次のセクションの読出しが開始される。これにより、各
オリジナルセクションと、各挿入セクションの前半約６
５％の部分が再生されることになる。

【００９１】そして、再生時のテンポや再生に用いられ
る波形データは、ユーザが操作子１０４を介してリアル
タイムに変更することができる。同様に、各セクション
を読出す速度すなわちピッチシフト量も操作子１０４を
介してリアルタイムに変更することが可能である。ま
た、予め定めたシーケンスに基づいて、再生される波形
データ、テンポ、あるいはピッチシフト量を自動的に変
遷させるようにしてもよい。これにより、ユーザの操作
あるいは予め定められたシーケンスに基づいて、多彩な
態様で波形データが再生され発音される。

【００９２】３．実施形態の効果 以上のように、本実施形態によれば、原波形データを波
形データトラック２２４に記録する際に、自動演奏情報
に対する同期データが波形タイミングトラック２２２に
記録されるから、録音された原波形データおよびこれに
基づいて生成された再生用波形データを、元々の自動演
奏情報に自動的に同期させることができる。

【００９３】さらに、本実施形態においては、オリジナ
ルのエッジ開始時間Ｔｓおよび立上り時間Ｔｔと、再生
時のテンポ（テンポの伸縮率ｎ）との関係に応じて、生
成開始クロック数を補正することにより、「ｎ（Ｔｓ＋
Ｔｔ）−Ｔｔ」のタイミングで各オリジナルセクション
の再生を開始させることができるから、テンポの伸縮率
ｎと聴感上の拍タイミングとの整合性を確保することが
できる。

【００９４】４．変形例 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、
例えば以下のように種々の変形が可能である。 （１）上記実施形態はパーソナルコンピュータ上で動作
するアプリケーションプログラムによって波形編集シス
テムを実現したが、同様の機能を各種の電子楽器、携帯
電話器、アミューズメント機器、その他楽音を発生する
装置に使用してもよい。また、上記実施形態に用いられ
るソフトウエアをＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商
標）ディスク等の記録媒体に格納して頒布し、あるいは
伝送路を通じて頒布することもできる。

【００９５】（２）上記実施形態においては、波形デー
タ全体のエンベロープを分析したが、基準位置近傍の部
分、例えば各検出窓に対応する部分のみ、エンベロープ
を分析するようにしてもよい。

【００９６】（３）上記実施形態においては、各オリジ
ナルセクションに対応して予め挿入セクションの波形デ
ータを生成したが、各挿入セクションの波形データを波
形データ再生中に、ないし波形再生の指示を受けて波形
データ再生を開始する直前に生成するようにしてもよ
い。これにより、波形データを格納しておくための記憶
容量を削減することができる。

【００９７】（４）原波形データに対する分割位置（制
御ポイント）を決定する処理は上記実施形態のものに限
定されないことは言うまでもない。例えば、上記実施形
態においては、自動演奏情報の拍タイミングを検出窓の
基準位置として制御ポイントを決定したが、拍タイミン
グに代えて、自動演奏情報の各ノートオンタイミング
（図１６(a)における各音符のタイミング）またはノー
トオフタイミングを検出窓の基準位置としてもよい。

【００９８】（５）また、上記実施形態においては、一
旦原波形データを波形データトラック２２４に記録した
後に制御ポイントを決定する処理を行ったが、ＣＰＵ１
３０の処理能力が充分に高い場合には、原波形データを
録音しながら同時に制御ポイントを決定するようにして
もよい。

【００９９】（６）上記実施形態においては、制御ポイ
ントを決定する際の分解能を原波形データの録音後に指
定したが、分解能の指定は原波形データの録音前にして
もよく、録音後にしてもよい。

【０１００】（７）上記実施形態のステップＳＰ８の不
要帯域除去処理においては、ハイパス処理およびバンド
カット処理によるフィルタ処理を行ったが、これらに代
えて、あるいはこれらに加えて他の処理、例えば低域を
減衰させる処理や高域をブーストする処理等を行っても
よい。

【０１０１】（８）上記実施形態のステップＳＰ１１０
においては、エッジ部分を検出するためにコムフィルタ
によるフィルタ処理を行ったが、これに代えて、エンベ
ロープの傾きに対応した値を生成するような如何なるフ
ィルタ処理でエッジ検出してもよい。例えば、単純にエ
ンベロープレベルを微分するフィルタ処理でもよいし、
さらに、この微分結果に対してローパスフィルタ処理を
行ってもよい。

【０１０２】（９）上記実施形態のステップＳＰ１１６
においては、弱拍検出のための検出窓の基準位置は、各
推定強拍区間を２分する位置、すなわち強拍検出のため
の基準位置間を２分する位置に設けられた。しかし、弱
拍検出のための検出窓の位置はこれに限定されるもので
はない。すなわち、ステップＳＰ１１４において実際に
抽出された強拍のエッジ開始位置同士あるいはピーク位
置同士の間隔を２分する位置を求め、この求めた位置を
弱拍検出のための検出窓の基準位置にしてもよい。

【０１０３】（１０）上記実施形態のステップＳＰ１６
においては、エンベロープ調整前の挿入セクションの波
形データとして、対応するオリジナルセクションの波形
データまたはこれを反転したものがそのまま用いられ
た。しかし、特に安定した音程成分を有するメロディパ
ート等の波形データの場合には、オリジナルセクション
の後半部分のピッチを検出し、このピッチ単位でオリジ
ナルセクションの一部（部分波形）を繰り返えすことに
よって挿入セクションを生成してもよい。これにより、
アタック部分特有の不安定さが挿入セクションに現れる
ことを防止することができる。

【０１０４】なお、部分波形のサイズは一定（ループ波
形）であってもよく、ランダムな長さに設定してもよ
い。また、オリジナルセクションの後半部分で安定して
ピッチが検出された場合にはオリジナルセクションの一
部を繰り返し、ピッチが検出されなかった場合にはオリ
ジナルセクション全体（またはこれを反転したもの）を
コピーして、挿入セクションのエンベロープ調整前の波
形データに設定してもよい。

【０１０５】（１１）また、上記実施形態においては、
各挿入セクションは、その直前のオリジナルセクション
の波形データ（またはこれを反転したもの）に基づいて
作成されたが、次のオリジナルセクションの波形データ
に基づいて各挿入セクションを生成してもよい。例え
ば、挿入セクション１ｉは、オリジナルセクション２ｒ
の波形データに基づいて生成してもよい。

【０１０６】（１２）また、上記実施形態においては、
波形データの種別を「パーカッション系」と「持続系」
の２種類に分けていたが、波形データを３種類以上の種
別に別けてもよい。

【０１０７】（１３）また、上記実施形態においては、
拍子の設定に応じて強拍抽出用の検出窓を設定し、分解
能の設定に応じて弱拍抽出用の検出窓を設定したが、こ
れらを必ずしも拍子や分解能に応じて設定する必要はな
い。例えば、強拍抽出用の検出窓と弱拍抽出用の検出窓
とをそれぞれ独立して指定するようにしてもよい。ある
いは、設定された拍子に応じて、強拍抽出用の検出窓と
弱拍抽出用の検出窓とをそれぞれ設定するようにしても
よい。さらに、前述したような録音時のメトロノームの
タイミングに基づいて両検出窓を設定する方法もある。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動演奏情報と波形データとのタイミングの関係を示す同
期データを記録しつつ、波形データを記録するため、波
形データを自動演奏情報に容易に同期させることができ
る。さらに、該波形データのエンベロープレベルを求
め、同期データと、エンベロープレベルとに基づいて、
波形データの区切り位置を求める構成によれば、有効な
立ち上がり位置を区切り位置として効率的に抽出ことが
できる。さらに、推定拍位置に対応して立ち上がり位置
を抽出することにより、誤検出を防止し、安定して立ち
上がり位置を検出することができる。換言すれば、本来
区切ることが期待されている位置の付近で、かつ、音楽
的により適切な位置を区切り位置とすることができ、区
切り位置が誤検出されたり、音楽的に適切でない位置で
分割されるような事態を未然に防止することができる。

【０１０９】さらに、自動演奏情報の拍タイミング、ノ
ートオンタイミングまたはノートオフタイミングに基づ
いて、推定拍位置を決定する構成によれば、自動演奏情
報に元々含まれている情報を効率的に利用しつつ区切り
位置を検出することができる。さらに、上記拍タイミン
グ、ノートオンタイミングまたはノートオフタイミング
に基づく一つの所定の範囲に属する複数の立ち上がり位
置のうち、一つの立ち上がり位置を選択して波形データ
の区切り位置として抽出する構成によれば、不要な立ち
上がり位置を効率的に除去することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の波形編集システムのブ
ロック図である。

【図２】 上記実施形態において挿入セクションおよび
結合セクションを生成する処理の動作説明図である。

【図３】 従来例および上記実施形態における再生処理
の動作説明図である。

【図４】 上記実施形態における再生用波形データ生成
処理のフローチャートである。

【図５】 上記実施形態における不要帯域除去処理（Ｓ
Ｐ８）の前後の波形図である。

【図６】 デフォルトの制御ポイント決定処理のフロー
チャートである。

【図７】 絶対値化処理（ＳＰ１０４）の出力波形図で
ある。

【図８】 エンベロープフォロア処理（ＳＰ１０６）の
等価回路図である。

【図９】 エッジ検出フィルタ処理の等価回路図および
その各部の波形図である。

【図１０】 エッジ検出フィルタ処理、エッジ開始位置
／ピーク位置検出処理、および強拍抽出処理（ＳＰ１１
０〜ＳＰ１１４）の出力波形図である。

【図１１】 エッジ開始位置／ピーク位置検出処理（Ｓ
Ｐ１１２）の動作説明図である。

【図１２】 弱拍抽出処理（ＳＰ１１６）の動作説明図
および出力波形図である。

【図１３】 挿入セクションｎｉにおける波形データの
設定処理の動作説明図である。

【図１４】 挿入セクションｎｉにおけるエンベロープ
レベルの設定処理の動作説明図である。

【図１５】 挿入セクションｎｉにおけるエンベロープ
レベルの設定処理の動作説明図である。

【図１６】 自動演奏情報と原波形データとのタイミン
グ関係を示す図である。

【図１７】 演奏処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１８】 再生される波形データの圧縮／伸張処理の
説明図である。

【図１９】 パーカッション系選択ボタン８０および持
続系選択ボタン８２を示す図である。

【図２０】 自動演奏＆波形録音処理ルーチンのフロー
チャートである。

【図２１】 波形録音制御ウィンドウ１５０の表示例を
示す図である。

【符号の説明】

１ｉ〜１２ｉ……挿入セクション、１ｒ〜１２ｒ……オ
リジナルセクション、１ｔ〜１２ｔ……結合セクショ
ン、６０……遅延回路、６２……減算器、６４……スイ
ッチ、６６，６８……乗算器、７０……加算器、７２…
…遅延回路、７４……減算器、８０……パーカッション
系選択ボタン、８２……持続系選択ボタン、１０２……
表示器、１０４……操作子、１０６……マイクロフォ
ン、１０８……ＡＤコンバータ、１１０……録音回路、
１１２……ハードディスク、１１４……再生回路、１１
６……ミキサ、１１８……ＤＡコンバータ、１２０……
サウンドシステム、１２２……音源、１２４……ＭＩＤ
Ｉインターフェース、１２６……インタフェース、１２
８……タイマ、１３０……ＣＰＵ、１３２……ＲＯＭ、
１３４……ＲＡＭ、１５０……波形録音制御ウィンド
ウ、１５１……自動演奏ファイルテキストボックス、１
５２……自動演奏スタートボタン、１５４……自動演奏
ストップボタン、１５６……波形録音スタートボタン、
１５８……波形録音ストップボタン、１５９……キャン
セルボタン、２０２，２０４……自動演奏トラック、２
２２……波形タイミングトラック、２２４……波形デー
タトラック。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動演奏情報の再生を開始する過程と、 波形データの記録を開始する過程と、 前記自動演奏情報と前記波形データとのタイミングの関
   係を示す同期制御データを記録しつつ、前記波形データ
   を記録する過程とを有することを特徴とする波形データ
   解析方法。
2. 【請求項２】 前記波形データのエンベロープレベルを
   求める過程と、 前記同期制御データと、前記エンベロープレベルとに基
   づいて、前記波形データの区切り位置を求める区切り位
   置検出過程とをさらに有することを特徴とする請求項１
   記載の波形データ解析方法。
3. 【請求項３】 前記区切り位置検出過程は、 前記自動演奏情報と前記同期制御データとに基づいて、
   前記波形データの推定区切り位置を決定する推定過程
   と、 該推定区切り位置に対応した所定の範囲内において、前
   記波形データの立ち上がり位置を検出する検出過程と、 検出された立ち上がり位置の何れかを区切り位置として
   抽出する抽出過程とを有することを特徴とする請求項２
   記載の波形データ解析方法。
4. 【請求項４】 前記推定過程は、前記自動演奏情報の拍
   タイミング、ノートオンタイミングまたはノートオフタ
   イミングに基づいて、前記波形データの推定区切り位置
   を決定することを特徴とする請求項３記載の波形データ
   解析方法。
5. 【請求項５】 前記抽出過程は、検出された立ち上がり
   位置の特性に基づいて、何れかの立ち上がり位置を前記
   区切り位置として抽出することを特徴とする請求項３記
   載の波形データ解析方法。
6. 【請求項６】 前記自動演奏情報と前記同期制御データ
   とに基づいて推定拍位置を決定する過程と、 前記推定拍位置に基づいて前記波形データの区切り位置
   を求める区切り位置決定過程とを有することを特徴とす
   る請求項１記載の波形データ解析方法。
7. 【請求項７】 前記自動演奏情報のノートオンタイミン
   グと前記同期制御データとに基づいて推定立ち上がり位
   置を決定する過程と、 該推定立ち上がり位置に基づいて前記波形データの区切
   り位置を求める区切り位置決定過程とを有することを特
   徴とする請求項１記載の波形データ解析方法。
8. 【請求項８】 前記自動演奏情報と前記同期制御データ
   とに基づいて推定区切り位置を決定する過程と、 前記波形データ中の前記推定区切り位置近傍の部分を分
   析する分析過程と、該分析結果に基づいて前記波形デー
   タ全体の区切り位置を求める区切り位置決定過程とを有
   することを特徴とする請求項１記載の波形データ解析方
   法。
9. 【請求項９】 前記分析過程は、前記波形データのエン
   ベロープを分析することにより立ち上がり位置を検出す
   る過程であることを特徴とする請求項８記載の波形デー
   タ解析方法。
10. 【請求項１０】 前記区切り位置決定過程は、前記分析
    結果に含まれる複数の立ち上がり位置に基づいて、各推
    定区切り位置毎に一つの区切り位置を決定することを特
    徴とする請求項８記載の波形データ解析方法。
11. 【請求項１１】 前記自動演奏のテンポクロックと前記
    波形データのサンプリング周期は同期化されており、 前記同期制御データは、前記波形データの録音開始タイ
    ミングを示すタイミングデータを含むことを特徴とする
    請求項１ないし１０の何れかに記載の波形データ解析方
    法。
12. 【請求項１２】 前記同期制御データは、前記波形デー
    タの録音開始タイミングを示すタイミングデータと、前
    記自動演奏のテンポクロックと前記波形データのサンプ
    リング周期を同期させるための同期データとを含むこと
    を特徴とする請求項１ないし１０の何れかに記載の波形
    データ解析方法。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２の何れかに記載の
    波形データ解析方法を実行することを特徴とする波形デ
    ータ解析装置。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし１２の何れかに記載の
    波形データ解析方法を実行するプログラムを記憶したこ
    とを特徴とする記録媒体。