JP2712943B2 - 音源装置 - Google Patents
音源装置Info
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- JP2712943B2 JP2712943B2 JP3282988A JP28298891A JP2712943B2 JP 2712943 B2 JP2712943 B2 JP 2712943B2 JP 3282988 A JP3282988 A JP 3282988A JP 28298891 A JP28298891 A JP 28298891A JP 2712943 B2 JP2712943 B2 JP 2712943B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は分析合成系音源におけ
る持続音を形成する方式に関する。
る持続音を形成する方式に関する。
【0002】
【従来の技術】電子楽器における楽音信号形成方式は従
来より種々提案されている。そのうち主なものに、FM
方式音源や波形メモリ方式音源がある。FM方式音源は
複数の基本信号を種々のアルゴリズム,強度で合成(周
波数変調)して楽音波形データを形成する方式である。
波形メモリ方式は自然楽器の楽音等を時系列にメモリに
記憶しておき、発音する際にはこれを順次読み出して楽
音波形データを形成する方式である。
来より種々提案されている。そのうち主なものに、FM
方式音源や波形メモリ方式音源がある。FM方式音源は
複数の基本信号を種々のアルゴリズム,強度で合成(周
波数変調)して楽音波形データを形成する方式である。
波形メモリ方式は自然楽器の楽音等を時系列にメモリに
記憶しておき、発音する際にはこれを順次読み出して楽
音波形データを形成する方式である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】FM方式音源ではパラ
メータを調整することよって種々に柔軟に波形を制御す
ることができるが、意図した音色に波形を制御すること
が難しく自然楽器の再現性が悪かった。また、波形メモ
リ方式の音源は自然楽器の楽音の再現性が良いが波形の
加工が困難であり音色に変化をつけることができなかっ
た。さらに、レガートで音高を移行する場合、移行部が
不自然になる欠点があった。
メータを調整することよって種々に柔軟に波形を制御す
ることができるが、意図した音色に波形を制御すること
が難しく自然楽器の再現性が悪かった。また、波形メモ
リ方式の音源は自然楽器の楽音の再現性が良いが波形の
加工が困難であり音色に変化をつけることができなかっ
た。さらに、レガートで音高を移行する場合、移行部が
不自然になる欠点があった。
【0004】この発明は、自然楽器の音色の再現性がよ
く、且つ、波形の制御性もよい音源と、その音源におけ
る滑らかなレガート方式を提供することを目的とする。
く、且つ、波形の制御性もよい音源と、その音源におけ
る滑らかなレガート方式を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1の発
明は、楽音波形データを複数の部分データに分割して各
部分データごとのスペクトルの周波数および強度を分析
する分析手段と、分析手段が分析した各部分データごと
のスペクトル周波数および強度を分析パラメータとして
記憶する記憶手段と、前記分析パラメータを順次読み出
して楽音波形データを再合成する合成手段と、を備え、
前記合成手段が1つの楽音波形データからレガートで他
の楽音波形データに移行するとき前記他の楽音波形デー
タの再合成を、そのとき前記1つの楽音波形データで読
み出されていた分析パラメータと同一タイミングの分析
パラメータから開始するレガート手段を設けたことを特
徴とする。
明は、楽音波形データを複数の部分データに分割して各
部分データごとのスペクトルの周波数および強度を分析
する分析手段と、分析手段が分析した各部分データごと
のスペクトル周波数および強度を分析パラメータとして
記憶する記憶手段と、前記分析パラメータを順次読み出
して楽音波形データを再合成する合成手段と、を備え、
前記合成手段が1つの楽音波形データからレガートで他
の楽音波形データに移行するとき前記他の楽音波形デー
タの再合成を、そのとき前記1つの楽音波形データで読
み出されていた分析パラメータと同一タイミングの分析
パラメータから開始するレガート手段を設けたことを特
徴とする。
【0006】この出願の請求項2の発明は、請求項1の
発明において、前記レガート手段は、他の楽音波形デー
タに前記同一タイミングの分析パラメータが存在しない
場合は、前記他の楽音波形データにおけるループ区間の
先頭の分析パラメータから楽音波形データの再合成を開
始する手段を含むことを特徴とする。
発明において、前記レガート手段は、他の楽音波形デー
タに前記同一タイミングの分析パラメータが存在しない
場合は、前記他の楽音波形データにおけるループ区間の
先頭の分析パラメータから楽音波形データの再合成を開
始する手段を含むことを特徴とする。
【0007】
【作用】この発明の音源装置は、楽音波形データからス
ペクトルに関する分析パラメータを抽出してこれを記憶
している。発音のために楽音波形データを形成するとき
には、分析パラメータを順次読み出して合成する。これ
によって、波形メモリと同様の再現性のよい楽音波形デ
ータを形成することができる。且つ、分析パラメータは
自由に調整することができるため、楽音の加工も容易で
ある。
ペクトルに関する分析パラメータを抽出してこれを記憶
している。発音のために楽音波形データを形成するとき
には、分析パラメータを順次読み出して合成する。これ
によって、波形メモリと同様の再現性のよい楽音波形デ
ータを形成することができる。且つ、分析パラメータは
自由に調整することができるため、楽音の加工も容易で
ある。
【0008】さらに、レガートで楽音の音高が移行する
場合には、同一タイミングの分析パラメータで楽音波形
データの再合成を開始するようにした。これによって、
楽音波形の形成の同じ段階に移行することができ自然な
レガート感を出すことができる。一方、同一タイミング
の分析パラメータがない場合にはループスタートの分析
パラメータに移行することにした。これにより、同一タ
イミングの分析パラメータがない場合でも滑らかな移行
が可能になる。
場合には、同一タイミングの分析パラメータで楽音波形
データの再合成を開始するようにした。これによって、
楽音波形の形成の同じ段階に移行することができ自然な
レガート感を出すことができる。一方、同一タイミング
の分析パラメータがない場合にはループスタートの分析
パラメータに移行することにした。これにより、同一タ
イミングの分析パラメータがない場合でも滑らかな移行
が可能になる。
【0009】
【実施例】図1はこの発明が適用される分析合成系音源
の基本回路のブロック図である。
の基本回路のブロック図である。
【0010】この音源は、分析部1,記憶部2,補間部
3,シフト部4,合成部5を有している。図2に分析部
1の構成を示す。分析部1は複数(128個)のバンド
パスフィルタ(BPF)を並列に接続した構成になって
いる。各BPFのバンド幅は125Hzであり、そのろ
過帯域は0Hzから16kHzまで順に並べられてい
る。各BPFを0〜127チャンネルのチャンネルナン
バで識別する。さらに、このBPFはFFT機能を有し
ており、BPFを通過するスペクトルの周波数データお
よび強度データMagを検出することができる。周波数
はバンド中心周波数からのずれとして検出されるが、こ
のずれをバンド中心周波数に加算することにより絶対値
の周波数データFreqが得られる。分析部1は上記の
ようにBPFアレイで構成できるほか、高速のFFTア
ナライザを用いて実現することもできる。さらにチャン
ネル数は128に限らず、バンド幅も125Hzに限定
されるものではない。
3,シフト部4,合成部5を有している。図2に分析部
1の構成を示す。分析部1は複数(128個)のバンド
パスフィルタ(BPF)を並列に接続した構成になって
いる。各BPFのバンド幅は125Hzであり、そのろ
過帯域は0Hzから16kHzまで順に並べられてい
る。各BPFを0〜127チャンネルのチャンネルナン
バで識別する。さらに、このBPFはFFT機能を有し
ており、BPFを通過するスペクトルの周波数データお
よび強度データMagを検出することができる。周波数
はバンド中心周波数からのずれとして検出されるが、こ
のずれをバンド中心周波数に加算することにより絶対値
の周波数データFreqが得られる。分析部1は上記の
ようにBPFアレイで構成できるほか、高速のFFTア
ナライザを用いて実現することもできる。さらにチャン
ネル数は128に限らず、バンド幅も125Hzに限定
されるものではない。
【0011】この分析部1にはPCM波形データが入力
される。PCM波形データは32kHzのサンプリング
クロックでサンプリングされたものである。分析部1は
連続する2048サンプルを1組のデータ(1フレー
ム)として扱う。ただし、各フレームは64サンプルづ
つのずれでオーバーラップしている(図3参照)。分析
部1の各チャンネルは1フレーム分のサンプリングデー
タが入力されたときそのフレームの周波数データFre
qと強度データMagを出力する。ここで、1フレーム
を構成するサンプル数は2048に限らず、フレーム間
隔も64サンプルに限定されない。
される。PCM波形データは32kHzのサンプリング
クロックでサンプリングされたものである。分析部1は
連続する2048サンプルを1組のデータ(1フレー
ム)として扱う。ただし、各フレームは64サンプルづ
つのずれでオーバーラップしている(図3参照)。分析
部1の各チャンネルは1フレーム分のサンプリングデー
タが入力されたときそのフレームの周波数データFre
qと強度データMagを出力する。ここで、1フレーム
を構成するサンプル数は2048に限らず、フレーム間
隔も64サンプルに限定されない。
【0012】記憶部2は、各チャンネルの周波数データ
Fm n と強度データMm n を各フレームごとにテーブル
化して記憶している(図4)。1波形データに対応する
複数フレームのテーブル群をボイスデータという。各音
色に対応してこのボイスデータが記憶されている。ま
た、マルチサンプリング(音域や強度別に1音色の複数
波形を記憶する方式)の場合には、1音色に複数のボイ
スデータが含まれることになる。
Fm n と強度データMm n を各フレームごとにテーブル
化して記憶している(図4)。1波形データに対応する
複数フレームのテーブル群をボイスデータという。各音
色に対応してこのボイスデータが記憶されている。ま
た、マルチサンプリング(音域や強度別に1音色の複数
波形を記憶する方式)の場合には、1音色に複数のボイ
スデータが含まれることになる。
【0013】以上の分析部1による波形データの分析
(ボイスデータ化)および記憶部2への記憶が、演奏以
前に行われる前処理となる。
(ボイスデータ化)および記憶部2への記憶が、演奏以
前に行われる前処理となる。
【0014】補間部3は、ボイスデータを読み出して波
形データを形成するとき各サンプリングクロックのデー
タを形成する回路部である。すなわち、フレームデータ
は64クロックごとに出力されるが、各フレーム間の6
3サンプリングタイミングにおける周波数データ,強度
データをその前後のフレームデータから直線補間して算
出する(図5参照)。補間は各チャンネルごとに同一チ
ャンネルのデータを用いて行われる。算出されたデータ
はシフト部4に出力される。
形データを形成するとき各サンプリングクロックのデー
タを形成する回路部である。すなわち、フレームデータ
は64クロックごとに出力されるが、各フレーム間の6
3サンプリングタイミングにおける周波数データ,強度
データをその前後のフレームデータから直線補間して算
出する(図5参照)。補間は各チャンネルごとに同一チ
ャンネルのデータを用いて行われる。算出されたデータ
はシフト部4に出力される。
【0015】シフト部4は鍵盤等で指定された音高(周
波数)の楽音を発音するために、周波数データのみをシ
フトする回路である。サンプリングした波形データの周
波数と指定された周波数とに基づいてシフト量が決定さ
れる。なお、マルチサンプリングにより全ての鍵(音
高)に対応するボイスデータを有する場合はこのシフト
処理は不要となる。
波数)の楽音を発音するために、周波数データのみをシ
フトする回路である。サンプリングした波形データの周
波数と指定された周波数とに基づいてシフト量が決定さ
れる。なお、マルチサンプリングにより全ての鍵(音
高)に対応するボイスデータを有する場合はこのシフト
処理は不要となる。
【0016】合成部5は各チャンネルごとの周波数デー
タ,強度データを合成して1個の波形データを合成する
回路である。合成は逆FFT合成を用いてもよく、加算
合成を用いてもよい。
タ,強度データを合成して1個の波形データを合成する
回路である。合成は逆FFT合成を用いてもよく、加算
合成を用いてもよい。
【0017】記憶部2に記憶されているボイスデータを
読み出して、各チャンネルごとに補間−シフトしたの
ち、合成することにより楽音波形データが形成される。
したがって、記憶部2−補間部3−シフト部4−合成部
5の動作は演奏時のリアルタイム動作となる。
読み出して、各チャンネルごとに補間−シフトしたの
ち、合成することにより楽音波形データが形成される。
したがって、記憶部2−補間部3−シフト部4−合成部
5の動作は演奏時のリアルタイム動作となる。
【0018】以上の方式の分析合成音源は、自然楽器等
実際の音をサンプリングして電子音を形成することがで
きるとともに、そのサンプリング波形データに対する加
工も大幅に可能にしたものである。
実際の音をサンプリングして電子音を形成することがで
きるとともに、そのサンプリング波形データに対する加
工も大幅に可能にしたものである。
【0019】図6はこの発明の実施例である分析合成系
音源における記憶部付近の構成を示す図である。この実
施例ではレガートで音高が移行するとき、フレームナン
バをそのまま引き継いだまま、読み出すボイスデータを
変更することにより、レガートを実現するようにしてい
る。また、ループスタート/エンドフレームナンバを与
えることにより、ループを実現するようにしている。記
憶部2′にはフレーム進行制御回路10が接続されてい
る。フレーム進行制御回路10の構成を図7に示す。フ
レームカウンタ11が記憶部2′にフレームナンバ信号
を出力する。記憶部2′はこの信号に従ってフレームデ
ータを出力してゆく。フレームカウンタ11はカウント
信号φによってカウントアップされる。カウント信号は
サンプリングクロックの1/64の周波数である。この
フレームカウンタ11のロード信号入力端子にはOR回
路14が接続されており、プリセットデータ入力端子に
はセレクタ12が接続されている。セレクタ12の
“1”側入力端子にはボイスデータの先頭フレームナン
バ(0)が入力され、“0”側入力端子にはそのボイス
データのループスタートフレームナンバが入力される。
セレクタ12のセレクト信号入力端子にはAND回路1
3が接続されている。AND回路13にはキーオンパル
スKONPおよび、インバータ15で反転されたレガー
ト検出信号が入力される。レガート検出信号は、例えば
管楽器型コントローラでブレスオンのままキー操作が行
われた場合や、鍵盤型コントローラでオンされる鍵の移
行がオーバーラップしていた場合などに出力される。以
上の接続によりセレクタ12は、キーオン時にレガート
が検出されていないときのみ“1”側のデータ(先頭フ
レームナンバ(0))をフレームカウンタ11のプリセ
ットデータ入力端子に入力する。その他の場合には
“0”側のデータ(ループスタートフレームナンバ)を
プリセットデータ入力端子に入力する。
音源における記憶部付近の構成を示す図である。この実
施例ではレガートで音高が移行するとき、フレームナン
バをそのまま引き継いだまま、読み出すボイスデータを
変更することにより、レガートを実現するようにしてい
る。また、ループスタート/エンドフレームナンバを与
えることにより、ループを実現するようにしている。記
憶部2′にはフレーム進行制御回路10が接続されてい
る。フレーム進行制御回路10の構成を図7に示す。フ
レームカウンタ11が記憶部2′にフレームナンバ信号
を出力する。記憶部2′はこの信号に従ってフレームデ
ータを出力してゆく。フレームカウンタ11はカウント
信号φによってカウントアップされる。カウント信号は
サンプリングクロックの1/64の周波数である。この
フレームカウンタ11のロード信号入力端子にはOR回
路14が接続されており、プリセットデータ入力端子に
はセレクタ12が接続されている。セレクタ12の
“1”側入力端子にはボイスデータの先頭フレームナン
バ(0)が入力され、“0”側入力端子にはそのボイス
データのループスタートフレームナンバが入力される。
セレクタ12のセレクト信号入力端子にはAND回路1
3が接続されている。AND回路13にはキーオンパル
スKONPおよび、インバータ15で反転されたレガー
ト検出信号が入力される。レガート検出信号は、例えば
管楽器型コントローラでブレスオンのままキー操作が行
われた場合や、鍵盤型コントローラでオンされる鍵の移
行がオーバーラップしていた場合などに出力される。以
上の接続によりセレクタ12は、キーオン時にレガート
が検出されていないときのみ“1”側のデータ(先頭フ
レームナンバ(0))をフレームカウンタ11のプリセ
ットデータ入力端子に入力する。その他の場合には
“0”側のデータ(ループスタートフレームナンバ)を
プリセットデータ入力端子に入力する。
【0020】一方、フレームカウンタ11のロード信号
入力端子に接続されているOR回路14には比較器18
およびAND回路17が接続されている。比較器18は
フレームカウンタ11が出力するフレームナンバとルー
プエンドフレームナンバとを比較し、これらが一致した
とき“1”を出力する回路である。またAND回路17
にはレガート検出信号および移行フレーム決定回路16
が出力する信号が入力される。移行フレーム決定回路1
6は音高(ボイスデータ)が変わるとき、今読み出され
ているフレームナンバと同一ナンバのフレームが新たな
ボイスデータに存在するか否かを判断する回路である。
存在しない場合に“1”を出力する。したがって、レガ
ートが検出されたとき、新たなボイスデータに対応する
フレームが存在しない場合にはループスタートフレーム
をプリセットするようにプリセット信号を出力する。ま
た、同一ナンバのフレームが存在する場合には、移行フ
レーム決定回路16が“1”信号を出力しないためロー
ド信号が形成されず、フレームカウンタ11はボイスデ
ータが変わってもそのままカウントを継続する。
入力端子に接続されているOR回路14には比較器18
およびAND回路17が接続されている。比較器18は
フレームカウンタ11が出力するフレームナンバとルー
プエンドフレームナンバとを比較し、これらが一致した
とき“1”を出力する回路である。またAND回路17
にはレガート検出信号および移行フレーム決定回路16
が出力する信号が入力される。移行フレーム決定回路1
6は音高(ボイスデータ)が変わるとき、今読み出され
ているフレームナンバと同一ナンバのフレームが新たな
ボイスデータに存在するか否かを判断する回路である。
存在しない場合に“1”を出力する。したがって、レガ
ートが検出されたとき、新たなボイスデータに対応する
フレームが存在しない場合にはループスタートフレーム
をプリセットするようにプリセット信号を出力する。ま
た、同一ナンバのフレームが存在する場合には、移行フ
レーム決定回路16が“1”信号を出力しないためロー
ド信号が形成されず、フレームカウンタ11はボイスデ
ータが変わってもそのままカウントを継続する。
【0021】フレーム信号制御回路10が以上のように
構成されたことにより、図8のようなレガート処理が行
われる。この図ではC3→E3→C3→E3の
順でレガートで音高を移行している。最初のレガート
C3→E3はまだ楽音の立ち上がり部で対応するフレ
ームが存在するため、同一ナンバのフレームに移行して
いる。こののちE3の発音がデータ長を越えて継続した
ためループするが、E3→C3のレガートにおいて
は同一ナンバのフレームが存在するためそのまま移行し
ている。C3→E3のレガートにおいてはE3側に
同一ナンバのフレームが存在しないためE3のループス
タートフレームに移行している。
構成されたことにより、図8のようなレガート処理が行
われる。この図ではC3→E3→C3→E3の
順でレガートで音高を移行している。最初のレガート
C3→E3はまだ楽音の立ち上がり部で対応するフレ
ームが存在するため、同一ナンバのフレームに移行して
いる。こののちE3の発音がデータ長を越えて継続した
ためループするが、E3→C3のレガートにおいて
は同一ナンバのフレームが存在するためそのまま移行し
ている。C3→E3のレガートにおいてはE3側に
同一ナンバのフレームが存在しないためE3のループス
タートフレームに移行している。
【0022】なお、この実施例では各音高毎にボイスデ
ータを持っている場合について説明したが、複数鍵で1
つのボイスデータを持つ場合で同一鍵域(同一のボイス
データを使用する範囲)でレガートする場合には、ボイ
スデータの周波数データをシフトすることによって対応
すればよい。
ータを持っている場合について説明したが、複数鍵で1
つのボイスデータを持つ場合で同一鍵域(同一のボイス
データを使用する範囲)でレガートする場合には、ボイ
スデータの周波数データをシフトすることによって対応
すればよい。
【0023】レガート時、飛び先フレームへは補間によ
って滑らかに移行するようにすればよりレガート感を出
すことができる。
って滑らかに移行するようにすればよりレガート感を出
すことができる。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明では、自然楽器等
の楽音の再現性のよい音源装置を提供することができる
とともに、その音源において滑らかなレガートをするこ
とができる。
の楽音の再現性のよい音源装置を提供することができる
とともに、その音源において滑らかなレガートをするこ
とができる。
【図1】この発明が適用される分析合成系音源の構成を
示す図
示す図
【図2】同分析合成系音源の分析部の構成を示す図
【図3】同分析合成系音源に入力されるPCM波形デー
タの例を示す図
タの例を示す図
【図4】同分析合成系音源の記憶部の記憶内容を示す図
【図5】同分析合成系音源の補間部の動作を説明する図
【図6】この発明の実施例である分析合成系音源の一部
構成を示す図
構成を示す図
【図7】同分析合成系音源のフレーム進行制御回路の構
成を示す図
成を示す図
【図8】同分析合成系音源のレガート処理を説明する図
1−分析部、2−記憶部、3−補間部、4−シフト部、
5−合成部、10−フレーム進行制御回路、11−フレ
ームカウンタ、16−移行フレーム決定回路、18−比
較回路。
5−合成部、10−フレーム進行制御回路、11−フレ
ームカウンタ、16−移行フレーム決定回路、18−比
較回路。
Claims (2)
- 【請求項1】 楽音波形データを複数の部分データに分
割して各部分データごとのスペクトルの周波数および強
度を分析する分析手段と、 分析手段が分析した各部分データごとのスペクトル周波
数および強度を分析パラメータとして記憶する記憶手段
と、 前記分析パラメータを順次読み出して楽音波形データを
再合成する合成手段と、 を備え、 前記合成手段が、1つの楽音波形データからレガートで
他の楽音波形データに移行するとき、前記他の楽音波形
データの再合成を、そのとき前記1つの楽音波形データ
で読み出されていた分析パラメータと同一タイミングの
分析パラメータから開始するレガート手段を設けたこと
を特徴とする音源装置。 - 【請求項2】 前記レガート手段は、他の楽音波形デー
タに前記同一タイミングの分析パラメータが存在しない
場合は、前記他の楽音波形データにおけるループ区間の
先頭の分析パラメータから楽音波形データの再合成を開
始する手段を含む請求項1の音源装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3282988A JP2712943B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 音源装置 |
US07/963,445 US5412152A (en) | 1991-10-18 | 1992-10-15 | Device for forming tone source data using analyzed parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3282988A JP2712943B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 音源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05119781A JPH05119781A (ja) | 1993-05-18 |
JP2712943B2 true JP2712943B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17659755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3282988A Expired - Fee Related JP2712943B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-29 | 音源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2712943B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP3282988A patent/JP2712943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05119781A (ja) | 1993-05-18 |
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