JP4512008B2 - Musical sound information generating apparatus, method and program - Google Patents

Description

本発明は、楽音情報生成装置、方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a musical sound information generating apparatus, method, and program.

楽音の音像について説明する。単一周波数の正弦波のステレオ信号に対して、左右の信号の位相あるいは振幅を変えることで任意の定位を与えることはできるが、広がりを持った音像を与えることはできない。例えば左チャンネルの信号に対して右チャンネルの信号の振幅を大きくすれば、その大きさに応じて信号の定位は、右へ寄る。また同様に右チャンネルの信号の位相を進み位相とすれば、信号の定位は右に寄る。ただし、位相を１８０°近く進めた（遅らせた）逆相の場合は例外的に定位が不明となり、妙な広がりを呈する場合がある。このような音像は、聴取者に不快感を与える場合が多く、特殊な音像を作る場合を除いてこの方法を用いることは少ない。   The sound image will be described. Arbitrary localization can be given to a single-frequency sine wave stereo signal by changing the phase or amplitude of the left and right signals, but a broad sound image cannot be given. For example, if the amplitude of the right channel signal is increased with respect to the left channel signal, the localization of the signal is shifted to the right according to the amplitude. Similarly, if the phase of the signal of the right channel is set to the lead phase, the localization of the signal is shifted to the right. However, in the case of a reverse phase in which the phase is advanced (delayed) by about 180 °, the localization is exceptionally unknown and may exhibit a strange spread. Such a sound image often gives an uncomfortable feeling to the listener, and this method is rarely used except when creating a special sound image.

楽音は複数の倍音で構成されている。１つ１つの倍音は時間的に振幅及び周波数が変化する単一周波数の正弦波である。一般的に正弦波は定位を持つことはできるが、広がりを有することはないことが知られている。従って、各倍音は定位を持つことはできるが基本的にそれ自体が広がりを持つことはない。よって楽音の広がりのある音像は各倍音の定位が互いに異なり広範囲に分散することで、作られるものである。   A musical tone is composed of multiple overtones. Each overtone is a single-frequency sine wave whose amplitude and frequency change over time. In general, it is known that a sine wave can have a localization but does not have a spread. Therefore, each overtone can have a localization, but basically does not have a spread itself. Therefore, a sound image with a musical sound spread is created by the localization of each overtone being different from each other and dispersed over a wide range.

図２９（Ａ）及び（Ｂ）は、楽音の音像を説明するための図である。聴取者２９０１が左スピーカ２９０２及び右スピーカ２９０３から発せられる楽音を聴く場合を説明する。定位２９１１は、楽音を構成する各倍音の定位を示す。音像２９１０は、楽音の音像を示す。図２９（Ａ）は広がりがない音像２９１０を示し、図２９（Ｂ）は広がりがある音像２９１０を示す。図２９（Ａ）では、各倍音の定位２９１１がほぼ同じ位置に集まっているため楽音の音像２９１０は小さい。これに対して、図２９（Ｂ）では、広範囲に倍音の定位２９１１が分散しており、楽音の音像２９１０は大きくなる。もし、全ての倍音の定位２９１１が１点に集まれば、その楽音の音像２９１０は広がりを持たない。   FIGS. 29A and 29B are diagrams for explaining a sound image of a musical sound. A case where the listener 2901 listens to musical sounds emitted from the left speaker 2902 and the right speaker 2903 will be described. The localization 2911 indicates the localization of each overtone constituting the musical tone. A sound image 2910 indicates a sound image of a musical sound. FIG. 29A shows a sound image 2910 having no spread, and FIG. 29B shows a sound image 2910 having a spread. In FIG. 29A, the sound image 2910 of the musical sound is small because the localization 2911 of each overtone is gathered at substantially the same position. On the other hand, in FIG. 29B, the overtone localization 2911 is dispersed over a wide range, and the sound image 2910 of the musical sound becomes large. If the localization 2911 of all overtones is collected at one point, the sound image 2910 of the musical tone does not have a spread.

図３０は、楽音の音像の時間変化を示す図である。聴取者３００１が左スピーカ３００２及び右スピーカ３００３から発せられる楽音を聴く場合を説明する。定位３０１１は、楽音を構成する各倍音の定位を示す。音像３０１０は、楽音の各倍音の定位３０１１により構成される。各倍音の定位３０１１が時間的に定位３０２１に変化する様子を示す。変化後の各倍音の定位３０２１は、音像３０２０を構成する。すなわち、音像３０１０は、時間的に音像３０２０に変化する。左右チャンネルの互いに対応する倍音の振幅差あるいは位相差が時間的に変化することで、その倍音の定位が時間的に変化する。図３０では、時間経過に伴って各倍音の定位が変化することで、楽音の音像が大きくなる様子を示している。即ち、各倍音の定位が時間的に変化することで、楽音の音像が時間的に変化するのである。   FIG. 30 is a diagram showing a time change of a sound image of a musical sound. A case where the listener 3001 listens to a musical sound emitted from the left speaker 3002 and the right speaker 3003 will be described. The localization 3011 indicates the localization of each overtone constituting the musical tone. The sound image 3010 is composed of the localization 3011 of each overtone of a musical sound. The manner in which the localization 3011 of each overtone changes to the localization 3021 in terms of time is shown. The localization 3021 of each overtone after the change constitutes a sound image 3020. That is, the sound image 3010 changes to the sound image 3020 over time. When the amplitude difference or phase difference of the corresponding harmonics in the left and right channels changes with time, the localization of the harmonics changes with time. FIG. 30 shows a state in which the sound image of a musical tone increases as the localization of each overtone changes with time. In other words, the sound image of the musical sound changes with time as the localization of each overtone changes with time.

下記の特許文献１には、ステレオオーディオ信号の差信号を基に広がり感や臨場感のある音響再生を行う音場信号再生装置が記載されている。   Patent Document 1 below describes a sound field signal reproduction device that performs sound reproduction with a sense of spread and presence based on a difference signal of stereo audio signals.

また、下記の特許文献２には、モノラル音楽を多数のマイクロフォンをもってステレオ集音し、擬似ステレオ音楽を得る方法が記載されている。   Patent Document 2 below describes a method of obtaining pseudo stereo music by collecting monaural music in stereo using a number of microphones.

また、下記の特許文献３には、増幅器、遅延回路、フィルタ、差分器及び加算器を用いて、擬似ステレオ信号に振幅差を持たせる方法が記載されている。   Patent Document 3 below describes a method of giving an amplitude difference to a pseudo stereo signal using an amplifier, a delay circuit, a filter, a differencer, and an adder.

特開平６−１７８３９５号公報JP-A-6-178395 特許第２８７９４８４号公報Japanese Patent No. 2879484 特開平８−３３６１９９号公報JP-A-8-336199

ステレオ信号を生成するには、以下の２つの方法がある。第１の方法として、ステレオ信号を得るために２つのマイクでアコースティック楽器などの音を収音することが挙げられる。第２の方法として、モノラル信号の位相特性あるいは振幅特性もしくはその両方を変化させた信号と、元のモノラル信号でステレオ信号を得ることが挙げられる。   There are the following two methods for generating a stereo signal. As a first method, in order to obtain a stereo signal, sound of an acoustic instrument or the like can be picked up by two microphones. As a second method, a stereo signal is obtained by using a signal obtained by changing the phase characteristic and / or amplitude characteristic of a monaural signal and the original monaural signal.

電子楽器において、モノラル信号であった楽音をステレオ信号の楽音に置き換えることで、楽音に質の高い広がりを与え、その結果、電子楽器の付加価値を高めることは一般的に行われている。   In an electronic musical instrument, by replacing a musical sound that is a monaural signal with a musical sound of a stereo signal, it is common to give the musical sound a high-quality spread, and as a result, increase the added value of the electronic musical instrument.

しかしながら、上記第１の方法を考えた場合、モノラル信号の元の楽器を再び収音するのが困難な場合がある。費用、時間の問題やその楽器が既に存在しない場合などである。また収音が可能であっても所望の音像のステレオ音が得られない場合がある。例えばマイクの設置場所に制限があるなどが考えられる。   However, considering the first method, it may be difficult to pick up the original monaural instrument again. For example, cost or time issues or the instrument no longer exists. Further, there are cases where a desired stereo image cannot be obtained even if sound can be collected. For example, there may be restrictions on the location of the microphone.

上記第２の方法では、モノラル信号よりは広がるものの、２チャンネルで録音されたステレオ信号ほど質の高い広がりは得られないことが一般的に知られている。   In the second method, it is generally known that although it spreads more than a monaural signal, a quality spread cannot be obtained as much as a stereo signal recorded with two channels.

楽音の音像は、楽音を構成する倍音の定位の有様によって変化する。倍音の定位は、その左右位相差及び左右振幅差によって決定される。従って、各倍音の左右位相差及び左右振幅差を制御することで、任意の音像を得ることができる。ところが、２チャンネル収音を行ったステレオ楽音の左右差（左右振幅差及び左右位相差）は、複雑に変動しており、任意に左右差の情報を作るのは難しい。さらに低音域の楽音は倍音の数も多く、現実問題として不可能である。   The sound image of a musical sound changes depending on the localization of overtones constituting the musical sound. Overtone localization is determined by the left-right phase difference and left-right amplitude difference. Therefore, an arbitrary sound image can be obtained by controlling the left-right phase difference and left-right amplitude difference of each harmonic. However, the left-right difference (left-right amplitude difference and left-right phase difference) of the stereo music sound that has been collected by the two channels fluctuates in a complicated manner, and it is difficult to arbitrarily create left-right difference information. Furthermore, the low frequency range musical tone has many overtones, which is impossible as a real problem.

本発明の目的は、モノラル信号を所望の音像を持ったステレオ信号に変換することである。   An object of the present invention is to convert a monaural signal into a stereo signal having a desired sound image.

本発明の楽音情報生成装置は、対象音波形情報を基に、対象音を構成する倍音毎の第１の周期情報及び第１の振幅情報を含む対象音情報を生成する対象音分析手段と、基準音波形情報を基に、基準音を構成する倍音毎の第１のチャンネルの基準音情報及び第２のチャンネルの基準音情報を生成する基準音分析手段と、前記第１のチャンネルの基準音情報及び前記第２のチャンネルの基準音情報を基に差情報を生成する差情報抽出手段とを有する。
また、本発明の楽音情報生成方法は、対象音波形情報を基に、対象音を構成する倍音毎の第１の周期情報及び第１の振幅情報を含む対象音情報を生成する対象音分析ステップと、基準音波形情報を基に、基準音を構成する倍音毎の第１のチャンネルの基準音情報及び第２のチャンネルの基準音情報を生成する基準音分析ステップと、前記第１のチャンネルの基準音情報及び前記第２のチャンネルの基準音情報を基に差情報を生成する差情報抽出ステップとを有する。 The musical sound information generating apparatus of the present invention, based on the target sound waveform information, target sound analysis means for generating target sound information including first period information and first amplitude information for each overtone constituting the target sound, Reference sound analysis means for generating reference sound information of the first channel and reference sound information of the second channel for each overtone constituting the reference sound based on the reference sound waveform information, and a reference sound of the first channel Difference information extraction means for generating difference information based on the information and the reference sound information of the second channel.
Also, music information generating method of the present invention, based on the target sound wave information, target sound analysis to generate a target sound information including the first cycle information and a first amplitude information for each harmonic constituting the target sound A reference sound analysis step for generating reference sound information of a first channel and reference sound information of a second channel for each overtone constituting the reference sound based on the reference sound waveform information; and the first channel And a difference information extracting step for generating difference information based on the reference sound information of the second channel and the reference sound information of the second channel.

第１の周期情報及び第１の振幅情報は、モノラル楽音を構成する。そのモノラル楽音を基に、ステレオ楽音を生成することができる。ステレオ楽音の音像は、差情報を基に所望の音像に制御することができる。   The first period information and the first amplitude information constitute a monaural musical sound. Stereo music can be generated based on the monaural music. The sound image of the stereo musical sound can be controlled to a desired sound image based on the difference information.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による楽音情報生成装置の構成例を示す図である。
まず、楽音情報記憶手段１０１について説明する。楽音情報記憶手段１０１には、左右２チャンネルで構成されるステレオ楽音を合成するための、第１の周期情報１１１、第１の振幅情報１１３、位相差情報１１２、及び振幅差情報１１４が記憶されている。この構成例では、楽音情報記憶手段１０１に、１楽音分の第１の周期情報１１１、第１の振幅情報１１３、位相差情報１１２及び振幅差情報１１４が示されているが、複数楽音分持っていても良い。各情報１１１〜１１４に記された１〜Ｎの添え字は倍音の番号を表している。各情報１１１〜１１４は、楽音を構成する倍音毎の情報であり、楽音波形の時間経過に伴う情報を有する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a musical sound information generating device according to the first embodiment of the present invention.
First, the musical sound information storage unit 101 will be described. The musical sound information storage means 101 stores first period information 111, first amplitude information 113, phase difference information 112, and amplitude difference information 114 for synthesizing stereo musical sounds composed of two left and right channels. ing. In this configuration example, the musical sound information storage means 101 shows the first period information 111, the first amplitude information 113, the phase difference information 112, and the amplitude difference information 114 for one musical sound. May be. The subscripts 1 to N written in the pieces of information 111 to 114 represent harmonic numbers. Each piece of information 111 to 114 is information for each overtone constituting a musical tone, and has information associated with the passage of time of the musical sound waveform.

図２は、第１の周期情報１１１及び第１の振幅情報１１３を説明するための図である。横軸は時間（サンプリングポイント）を示し、縦軸は振幅を示す。波形は、ある１つの倍音の波形である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the first period information 111 and the first amplitude information 113. The horizontal axis indicates time (sampling point), and the vertical axis indicates amplitude. The waveform is a waveform of one overtone.

まず、第１の周期情報１１１について説明する。第１の周期情報１１１は、波形の各倍音についての周期ごとの立ち上がりの０クロス時間を記憶している。時間はサンプリングポイント単位である。図２では、４周期分の波形が示されている。図中の黒丸に対応する時間が周期情報である。立ち上がりのみでなく、立ち下がりの０クロス時間を第１の周期情報１１１として記憶しても良い。また時間経過に応じた周期をそのまま記憶する、あるいは周波数を第１の周期情報１１１として記憶しても良い。   First, the first period information 111 will be described. The first period information 111 stores 0-cross time of rising for each period for each overtone of the waveform. Time is in units of sampling points. In FIG. 2, waveforms for four cycles are shown. The time corresponding to the black circle in the figure is the period information. Not only the rising but also the falling zero crossing time may be stored as the first period information 111. Further, the period corresponding to the passage of time may be stored as it is, or the frequency may be stored as the first period information 111.

次に、第１の振幅情報１１３について説明する。本実施形態では各周期の各周期内の最大振幅絶対値を第１の振幅情報１１３としている。図２においては図中の矢印で示された振幅値が、各周期の第１の振幅情報１１３である。これ以外にも単位時間当たりの振幅比を第１の振幅情報１１３として記憶しても良い。この場合の振幅比とは、同じ周期で最大振幅１の正弦波の同じ位相の値に対する、振幅の比を言う。   Next, the first amplitude information 113 will be described. In the present embodiment, the maximum amplitude absolute value within each period of each period is used as the first amplitude information 113. In FIG. 2, the amplitude value indicated by the arrow in the drawing is the first amplitude information 113 of each period. In addition, the amplitude ratio per unit time may be stored as the first amplitude information 113. The amplitude ratio in this case refers to the ratio of the amplitude with respect to the same phase value of a sine wave having a maximum amplitude of 1 in the same cycle.

次に、位相差情報１１２について説明する。位相差情報１１２は、第１の楽音と第２楽音の位相差を、各倍音について、時間経過に沿って記憶したものである。例えば、位相差情報は、第１の楽音と第２の楽音の各倍音について、周期毎の位相差を角度（ｄｅｇ）で記憶したものである。位相差情報１１２は、角度（ｄｅｇ）以外にもラジアンで表されていても良いし、周期情報のように０クロス時間差で表されていても良い。また第１の周期情報１１１が周期毎の周波数で表されている場合は、位相差情報１１２は周期毎の周波数差で表されていても良い。   Next, the phase difference information 112 will be described. The phase difference information 112 stores the phase difference between the first musical tone and the second musical tone for each harmonic over time. For example, the phase difference information is obtained by storing the phase difference for each period as an angle (deg) for each overtone of the first musical tone and the second musical tone. The phase difference information 112 may be expressed in radians other than the angle (deg), or may be expressed as a zero cross time difference like period information. Moreover, when the 1st period information 111 is represented by the frequency for every period, the phase difference information 112 may be represented by the frequency difference for every period.

次に、振幅差情報１１４について説明する。振幅差情報１１４は、第１の楽音と第２の楽音の振幅差または振幅比を、各倍音について時間経過に沿って記憶したものである。例えば、振幅差情報１１４は、第１の楽音と第２の楽音の各倍音について、周期毎の、絶対最大振幅値の差を記憶したものである。振幅差情報１１４は、これ以外にも単位時間当たりの振幅値の差を記憶しても良いし、あるいは周期毎の最大振幅の比を記憶しても良い。   Next, the amplitude difference information 114 will be described. The amplitude difference information 114 stores the amplitude difference or amplitude ratio between the first musical sound and the second musical sound for each harmonic over time. For example, the amplitude difference information 114 stores the difference in absolute maximum amplitude value for each period for each overtone of the first musical tone and the second musical tone. In addition to this, the amplitude difference information 114 may store a difference in amplitude value per unit time, or may store a maximum amplitude ratio for each period.

図３は、各周期に対応して、第１の周期情報１１１、第１の振幅情報１１３、位相差情報１１２及び振幅差情報１１４を記憶したテーブルの例を示す図である。図３は、１倍音分の各情報である。第１の周期情報１１１及び第１の振幅情報１１３は、図２に示した倍音の情報である。このような記憶形態の他に、周期番号を変数とした関数を記憶してもよい。その関数は、周期情報合成手段１０２、振幅情報合成手段１０３、又は楽音合成手段１０４，１０５で合成する際に算出しても良い。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a table storing first period information 111, first amplitude information 113, phase difference information 112, and amplitude difference information 114 corresponding to each period. FIG. 3 shows information for one overtone. The first period information 111 and the first amplitude information 113 are information on harmonics shown in FIG. In addition to such a storage form, a function having the cycle number as a variable may be stored. The function may be calculated when synthesizing by the period information synthesizing unit 102, the amplitude information synthesizing unit 103, or the musical tone synthesizing units 104 and 105.

次に、周期情報合成手段１０２について説明する。周期情報合成手段１０２は、第１の周期情報１１１と位相差情報１１２を基に第２の周期情報を生成する。その詳細は、後に説明する。   Next, the period information synthesizing unit 102 will be described. The period information synthesizing unit 102 generates second period information based on the first period information 111 and the phase difference information 112. Details thereof will be described later.

次に、振幅情報合成手段１０３について説明する。振幅情報合成手段１０３は、第１の振幅情報１１３と振幅差情報１１４を基に第２の振幅情報を生成する。その詳細は、後に説明する。   Next, the amplitude information synthesis unit 103 will be described. The amplitude information combining unit 103 generates second amplitude information based on the first amplitude information 113 and the amplitude difference information 114. Details thereof will be described later.

次に、第１の楽音合成手段１０４について説明する。第１の楽音合成手段１０４は、第１の振幅情報１１３と第１の周期情報１１１を基に第１の楽音波形を生成する。この第１の楽音は、例えばステレオ楽音の左チャンネルの楽音波形である。すなわち、第１の周期情報１１１及び第１の振幅情報１１３は、左チャンネルの楽音の情報である。   Next, the first musical tone synthesis means 104 will be described. The first musical sound synthesizing unit 104 generates a first musical sound waveform based on the first amplitude information 113 and the first period information 111. This first musical sound is, for example, a musical sound waveform of the left channel of a stereo musical sound. That is, the first period information 111 and the first amplitude information 113 are information on the musical sound of the left channel.

次に、第２の楽音合成手段１０５について説明する。第２の楽音合成手段１０５は、振幅情報合成手段１０３の出力の第２の振幅情報と、周期情報合成手段１０２の出力の第２の周期情報とを基に第２の楽音波形を生成する。この第２の楽音は、例えばステレオ楽音の右チャンネルの楽音波形である。   Next, the second musical tone synthesis means 105 will be described. The second musical sound synthesizing unit 105 generates a second musical sound waveform based on the second amplitude information output from the amplitude information synthesizing unit 103 and the second period information output from the period information synthesizing unit 102. This second musical tone is, for example, a musical tone waveform of the right channel of a stereo musical tone.

位相差情報１１２及び振幅差情報１１４は、種々の音色の楽音に共通に使用しても、別に使用してもよい。すなわち、位相差情報１１２及び振幅差情報１１４は共通にして、種々のモノラル楽音の第１の周期情報１１１及び第１の振幅情報１１３を変えれば、種々のステレオの第１及び第２の楽音波形を生成することができる。   The phase difference information 112 and the amplitude difference information 114 may be used in common for musical tones of various timbres or may be used separately. That is, if the first period information 111 and the first amplitude information 113 of various monaural musical sounds are changed in common with the phase difference information 112 and the amplitude difference information 114, various stereo first and second musical sound waveforms are obtained. Can be generated.

第１の楽音合成手段１０４及び第２の楽音合成手段１０５で合成された楽音は、図２７の楽音波形記憶手段２７１０に記憶する、あるいは、図２８のＤ／Ａ変換器、パワーアンプ及びスピーカなどから成る音響出力手段２７０９を経て放音しても良い。図２７及び図２８の詳細は、後に説明する。   The musical sounds synthesized by the first musical tone synthesizing means 104 and the second musical tone synthesizing means 105 are stored in the musical tone waveform storage means 2710 of FIG. 27, or the D / A converter, power amplifier, speaker, etc. of FIG. Sound may be emitted through the sound output means 2709 comprising the following. Details of FIGS. 27 and 28 will be described later.

以下に、周期情報合成手段１０２、振幅情報合成手段１０３、第１の楽音合成手段１０４及び第２の楽音合成手段１０５の動作を説明する。   Hereinafter, operations of the period information synthesizing unit 102, the amplitude information synthesizing unit 103, the first musical tone synthesizing unit 104, and the second musical tone synthesizing unit 105 will be described.

図４は、周期情報合成手段１０２の処理を示すフローチャートである。周期情報合成手段１０２は、第１の周期情報１１１と位相差情報１１２を基に第２の周期情報を生成する。図中ｎは周期番号を示し、Ｎは第１の周期情報１１１及び位相差情報１１２の周期数であり、最終周期番号を示す。   FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the period information synthesis unit 102. The period information synthesizing unit 102 generates second period information based on the first period information 111 and the phase difference information 112. In the figure, n indicates a cycle number, N is the number of cycles of the first cycle information 111 and the phase difference information 112, and indicates the final cycle number.

ステップＳ４０１では、第１の周期情報１１１と位相差情報１１２を基に、第１周期の第２の周期情報を算出し、周期番号ｎを２にする。次に、ステップＳ４０２では、第１の周期情報１１１と位相差情報１１２を基に、第ｎ周期の第２の周期情報を算出する。次に、ステップＳ４０３では、周期番号ｎが最終周期番号Ｎと同じか否かを判定する。同じでなければステップＳ４０４へ進み、同じであれば処理を終了する。ステップＳ４０４では、周期番号ｎをインクリメント（１加算）する。その後、ステップＳ４０２へ戻り、同様の処理を繰り返す。これにより、第１〜第Ｎ周期の第２の周期情報を算出することができる。   In step S401, the second cycle information of the first cycle is calculated based on the first cycle information 111 and the phase difference information 112, and the cycle number n is set to 2. Next, in step S402, second period information of the nth period is calculated based on the first period information 111 and the phase difference information 112. Next, in step S403, it is determined whether or not the cycle number n is the same as the final cycle number N. If they are not the same, the process proceeds to step S404, and if they are the same, the process is terminated. In step S404, the cycle number n is incremented (added by 1). Then, it returns to step S402 and repeats the same process. Thereby, the 2nd period information of the 1st-Nth period is computable.

ステップＳ４０１において、第１周期の第２の周期情報を算出する。この方法を式（１）〜（４）に記述する。   In step S401, second period information of the first period is calculated. This method is described in equations (1) to (4).

ｐ＝ｔ１（２）−ｔ１（１） ・・・（１）
ａ＝ｔ１（１）／ｐ×３６０ ・・・（２）
ｂ＝ｍｏｄ｛ａ＋θ（１），３６０｝ ・・・（３）
ｔ２（１）＝ｂ／３６０×ｐ ・・・（４） p = t1 (2) -t1 (1) (1)
a = t1 (1) / p × 360 (2)
b = mod {a + θ (1), 360} (3)
t2 (1) = b / 360 × p (4)

上記式（１）〜（４）において、ｔ１は第１の周期情報（０クロス時間）１１１、θは位相差情報１１２、ｔ２が求める第２の周期情報を表す。その他、ｐは第１の楽音の第１周期の周期、ａは第１の楽音の第１周期の位相（°）、ｂは第２の楽音の第１周期の位相（°）、ｍｏｄは符号付剰余演算を表す。（）内の数字は周期番号を表す。   In the above formulas (1) to (4), t1 represents the first period information (0 cross time) 111, and θ represents the second period information obtained by the phase difference information 112 and t2. In addition, p is the period of the first period of the first musical tone, a is the phase of the first period of the first musical sound (°), b is the phase of the first period of the second musical sound (°), mod is the sign Represents the remainder operation. Numbers in parentheses represent cycle numbers.

ステップＳ４０２において、第２〜第Ｎ周期の第２の周期情報を算出する。Ｎは最終周期番号である。この方法を式（５）〜（７）に記述する。   In step S402, second period information of the second to Nth periods is calculated. N is the last cycle number. This method is described in equations (5) to (7).

ｐ＝ｔ１（ｎ）−ｔ１（ｎ−１） ・・・（５）
Δθ＝θ（ｎ）−θ（ｎ−１） ・・・（６）
ｔ２（ｎ）＝（１＋Δθ／３６０）×ｐ＋ｔ２（ｎ−１） ・・・（７） p = t1 (n) -t1 (n-1) (5)
Δθ = θ (n) −θ (n−1) (6)
t2 (n) = (1 + Δθ / 360) × p + t2 (n−1) (7)

上記式（５）〜（７）において、ｎは周期番号、ｐは第１楽音の第ｎ周期の周期、Δθは第２の楽音の第ｎ周期と前周期の位相差、他は式（１）〜（４）と同様である。   In the above formulas (5) to (7), n is the cycle number, p is the cycle of the nth cycle of the first musical tone, Δθ is the phase difference between the nth cycle and the previous cycle of the second musical tone, and others are the formula (1) ) To (4).

振幅情報合成手段１０３は、第１の振幅情報１１３と振幅差情報１１４を加算するだけである。式（８）と等価である。
Ａ２（ｎ）＝Ａ１（ｎ）＋ａ（ｎ） ・・・（８） The amplitude information combining means 103 only adds the first amplitude information 113 and the amplitude difference information 114. It is equivalent to equation (8).
A2 (n) = A1 (n) + a (n) (8)

上式においてＡ１は第１の振幅情報１１３、ａは振幅差情報１１４、Ａ２は求める第２の振幅情報であり、（）内の数は周期番号を表す。   In the above equation, A1 is the first amplitude information 113, a is the amplitude difference information 114, A2 is the second amplitude information to be obtained, and the number in parentheses represents the cycle number.

図５に、第１の周期情報１１１及び位相差情報１１２を基に周期情報合成手段１０２によって算出された第２の周期情報と、第１の振幅情報１１３及び振幅差情報１１４を基に振幅情報合成手段１０３によって算出された第２の振幅情報の例を示す。   FIG. 5 shows amplitude information based on the second period information calculated by the period information combining means 102 based on the first period information 111 and the phase difference information 112, and the first amplitude information 113 and the amplitude difference information 114. The example of the 2nd amplitude information calculated by the synthetic | combination means 103 is shown.

図６は、第２の楽音合成手段１０５の処理を示すのフローチャートである。第１の楽音合成手段１０４は、第２の楽音合成手段１０５と同様の動作をする。以下、第２の楽音合成手段１０５が、第２の周期情報と第２の振幅情報を基に第２の楽音を合成する処理を例に説明する。図中、ｋは第２の楽音のサンプルポイント、ｎは周期番号、ｔ２（ｎ＋１）は次の周期の０クロス時間（サンプルポイント）、ｗｌｅｎは第２の楽音の波形長（最終サンプルポイント）を示す。この値は図６の処理を開始する前に算出しておく。第２の周期情報、第２の振幅情報などはＮ周期分持つとする。   FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the second musical tone synthesis means 105. The first musical tone synthesizing unit 104 operates in the same manner as the second musical tone synthesizing unit 105. Hereinafter, a process in which the second tone synthesis unit 105 synthesizes the second tone based on the second period information and the second amplitude information will be described as an example. In the figure, k is the sample point of the second tone, n is the cycle number, t2 (n + 1) is the zero cross time (sample point) of the next cycle, and wlen is the waveform length (final sample point) of the second tone. Show. This value is calculated before starting the process of FIG. It is assumed that the second period information, the second amplitude information, and the like have N periods.

まず、ステップＳ６０１では、第ｎ周期の第２の周期情報と第２の振幅情報を基に第２の楽音の第ｋサンプルを算出する。すなわち、１サンプル分の第２の楽音を算出する。次に、ステップＳ６０２では、サンプルポイントｋをインクリメントする。次に、ステップＳ６０３では、サンプルポイントｋが次の周期の０クロス時間ｔ２（ｎ＋１）を越えたか否かを判定する。越えていなければステップＳ６０１に戻り、次のサンプルの算出を行う。越えていればステップＳ６０４へ進む。   First, in step S601, the kth sample of the second tone is calculated based on the second period information and the second amplitude information of the nth period. That is, the second tone for one sample is calculated. Next, in step S602, the sample point k is incremented. Next, in step S603, it is determined whether or not the sample point k has exceeded the 0-cross time t2 (n + 1) of the next cycle. If not, the process returns to step S601 to calculate the next sample. If so, the process proceeds to step S604.

ステップＳ６０４では、周期番号ｎをインクリメントする。次に、ステップＳ６０５では、周期番号ｎが最終周期番号Ｎか否かを判定する。最終周期番号Ｎでなければ、ステップＳ６０１に戻り、次のサンプルの算出を行う。最終周期番号Ｎであれば、ステップＳ６０６へ進む。   In step S604, the cycle number n is incremented. Next, in step S605, it is determined whether or not the cycle number n is the final cycle number N. If it is not the last cycle number N, the process returns to step S601 to calculate the next sample. If it is the last cycle number N, the process proceeds to step S606.

ステップＳ６０６では、第Ｎ周期の第２の周期情報と第２の振幅情報を基に第２の楽音の第ｋサンプルを算出する。すなわち、最終周期の第２の周期情報と第２の振幅情報から１サンプル分の第２の楽音を算出する。次に、ステップＳ６０７では、サンプルポイントｋが第２の楽音の波形長ｗｌｅｎを越えたか否かを判定する。越えていなければステップＳ６０８へ進み、越えていれば処理を終了する。   In step S606, the kth sample of the second tone is calculated based on the second period information and the second amplitude information of the Nth period. That is, the second musical sound for one sample is calculated from the second period information and the second amplitude information of the final period. Next, in step S607, it is determined whether the sample point k has exceeded the waveform length wlen of the second musical sound. If not, the process proceeds to step S608, and if it exceeds, the process ends.

ステップＳ６０８では、サンプルポイントｋをインクリメントする。その後、ステップＳ６０６へ戻り、次のサンプルの算出を行う。   In step S608, the sample point k is incremented. Thereafter, the process returns to step S606, and the next sample is calculated.

第２の楽音の波形長ｗｌｅｎを算出する式（９）を示す。
ｗｌｅｎ＝ｔ２（Ｎ）＋ｔ２（Ｎ）−ｔ２（Ｎ−１） ・・・（９） Expression (9) for calculating the waveform length wlen of the second musical sound is shown.
wlen = t2 (N) + t2 (N) -t2 (N-1) (9)

ステップＳ６０１において、第１〜第Ｎ−１周期までの波形を合成する。この処理を式（１０）〜（１２）に示す。   In step S601, waveforms from the first to (N-1) th cycles are synthesized. This process is shown in equations (10) to (12).

α＝｛ｋ−ｔ２（ｎ）｝／｛ｔ２（ｎ＋１）−ｔ２（ｎ）｝ ・・・（１０）
φ＝２πα ・・・（１１）
ｘ（ｋ）＝Ａ２（ｎ）×ｓｉｎ（φ） ・・・（１２） α = {k−t2 (n)} / {t2 (n + 1) −t2 (n)} (10)
φ = 2πα (11)
x (k) = A2 (n) × sin (φ) (12)

上記式（１０）〜（１２）において、ｋは求める楽音のサンプルポイント、ｎは周期番号、αは第ｎ周期の位相、φは第ｎ周期の位相（ｒａｄ）、ｘは求める第２の楽音波形、ｔ２は第２の周期情報、Ａ２は第２の振幅情報を表す。   In the above formulas (10) to (12), k is the sample point of the tone to be obtained, n is the cycle number, α is the phase of the nth cycle, φ is the phase (rad) of the nth cycle, and x is the second tone to be obtained. The waveform, t2 represents second period information, and A2 represents second amplitude information.

次に、ステップＳ６０６において、第Ｎ周期の波形を合成する。この処理を式（１３）〜（１５）に示す。   Next, in step S606, a waveform of the Nth period is synthesized. This process is shown in equations (13) to (15).

α_N＝｛ｋ−ｔ２（Ｎ）｝／｛ｔ２（Ｎ）−ｔ２（Ｎ−１）｝ ・・・（１３）
φ_N＝２πα ・・・（１４）
ｘ（ｋ）＝Ａ２（Ｎ）×ｓｉｎ（φ_N） ・・・（１５） α _N = {k−t2 (N)} / {t2 (N) −t2 (N−1)} (13)
φ _N = 2πα (14)
x (k) = A2 (N) × sin (φ _N ) (15)

上記式（１３）〜（１５）において、ｋは求める楽音のサンプルポイント、Ｎは最終周期番号、α_Nは最終周期Ｎの位相、φ_Nは最終周期Ｎの位相（ｒａｄ）、ｘは求める第２の楽音波形、ｔ２は第２の周期情報、Ａ２は第２の振幅情報を表す。 In the above formulas (13) to (15), k is the sample point of the musical sound to be obtained, N is the final cycle number, α _N is the phase of the final cycle N, φ _N is the phase (rad) of the final cycle N, and x is the first value to be obtained. 2 musical sound waveforms, t2 represents second period information, and A2 represents second amplitude information.

図７に、実際に、第１の周期情報１１１、第１の振幅情報１１３、位相差情報１１２、振幅差情報１１４から作成した２チャンネルの楽音波形を示す。図中、実線で示されるのが第１の楽音７０１であり、点線で示されるのが第２の楽音７０２である。図７は、図５に示した第２の周期情報及び第２の振幅情報と一致した波形となっている。   FIG. 7 shows a 2-channel musical sound waveform actually created from the first period information 111, the first amplitude information 113, the phase difference information 112, and the amplitude difference information 114. In the figure, the first musical sound 701 is indicated by a solid line, and the second musical sound 702 is indicated by a dotted line. FIG. 7 shows a waveform that matches the second period information and the second amplitude information shown in FIG.

本実施形態では、図２に示すように、４周期の波形について、４点の周期情報（０クロス時間）を記憶している。この場合、最終周期の周期を規定することができない。そこで、本実施形態では最終周期を、その１つ前の周期と同じとしている。これは式（９）、式（１３）からもわかる。周期情報のみ全周期数＋１の周期情報を持って、最終周期を規定しても良い。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, four points of period information (0 cross time) are stored for a four period waveform. In this case, the final cycle period cannot be defined. Therefore, in this embodiment, the final cycle is the same as the previous cycle. This can also be seen from equations (9) and (13). Only the period information may have period information of the total number of periods + 1, and the final period may be defined.

以上、周期情報合成手段１０２、振幅情報合成手段１０３、楽音合成手段１０４，１０５の動作説明を終了する。   The description of the operations of the period information synthesizing unit 102, the amplitude information synthesizing unit 103, and the musical tone synthesizing units 104 and 105 is finished.

次に、音像が時間的に変化するステレオ楽音の合成について述べる。サンプリング周波数を４８０００Ｈｚとして、３つの倍音を持ち、波形の長さは３秒の第１の楽音を考える。これは１４４０００ポイントの長さとなる。１倍音から３倍音の周波数をそれぞれ、４４０Ｈｚ、８８０Ｈｚ、１３２０Ｈｚとすると、各周期数はそれぞれ１３２０、２６４０、３９６０である。   Next, a description will be given of the synthesis of stereo musical sounds whose sound images change with time. Consider a first musical sound with a sampling frequency of 48000 Hz, three overtones, and a waveform length of 3 seconds. This is 144,000 points long. If the frequencies of the 1st harmonic and the 3rd harmonic are 440 Hz, 880 Hz, and 1320 Hz, respectively, the number of periods is 1320, 2640, and 3960, respectively.

図８は上記の場合の第１の周期情報１１１を示す図、図９は上記の場合の第１の振幅情報１１３を示す図である。図８において、周期情報８０１は１倍音の第１の周期情報、周期情報８０２は２倍音の第１の周期情報、周期情報８０３は３倍音の第１の周期情報である。図９において、振幅情報９０１は１倍音の第１の振幅情報、振幅情報９０２は２倍音の第１の振幅情報、振幅情報９０３は３倍音の第１の振幅情報である。   FIG. 8 is a diagram showing the first period information 111 in the above case, and FIG. 9 is a diagram showing the first amplitude information 113 in the above case. In FIG. 8, period information 801 is first period information of a first harmonic, period information 802 is first period information of a second harmonic, and period information 803 is first period information of a third harmonic. In FIG. 9, amplitude information 901 is first amplitude information of a first harmonic, amplitude information 902 is first amplitude information of a second harmonic, and amplitude information 903 is first amplitude information of a third harmonic.

もし全ての倍音の位相差情報１１２、振幅差情報１１４が０であれば、第２の楽音は第１の楽音とまったく同じ波形となり、モノラルの楽音となってしまう。各倍音の振幅差情報１１２及び位相差情報１１４は以下のとおりとする。   If the phase difference information 112 and the amplitude difference information 114 of all overtones are 0, the second musical tone has the same waveform as the first musical tone and becomes a monaural musical tone. The amplitude difference information 112 and the phase difference information 114 of each overtone are as follows.

図１０は１倍音の位相差情報１１２を示す図、図１１は３倍音の振幅差情報１１４を示す図である。   10 is a diagram showing the phase difference information 112 of the first harmonic, and FIG. 11 is a diagram showing the amplitude difference information 114 of the third harmonic.

図１０に示すように、１倍音の位相差情報１１２は第１周期から第６６０周期まで徐々に大きくなり、その位相差が９０°に達する。その後、第６６１周期から１３２０周期まで位相差は９０°のまま一定である。発音開始からの時間経過に沿って説明すると、発音開始直後から右側の位相が徐々に遅れていき、約１．５秒後にその遅れは９０°に達する。その後、約１．５秒間その遅れが保持される。ここで時間をあいまいに表記したのは位相変動により周期が変動しているためである。   As shown in FIG. 10, the overtone phase difference information 112 gradually increases from the first period to the 660th period, and the phase difference reaches 90 °. Thereafter, the phase difference remains constant at 90 ° from the 661th cycle to the 1320th cycle. Explaining along the passage of time from the start of sound generation, the phase on the right side gradually delays immediately after the start of sound generation, and the delay reaches 90 ° after about 1.5 seconds. Thereafter, the delay is held for about 1.5 seconds. The reason why the time is expressed ambiguously is that the period varies due to the phase variation.

１倍音の振幅差情報１１４は、第１周期から第１３２０周期まで０である。２倍音の位相差情報１１２と振幅差情報１１４は第１周期から２６４０周期までともに０である。３倍音の位相差情報１１２は第１周期から第３９６０周期まで０である。   The amplitude difference information 114 of the first harmonic is 0 from the first period to the 1320th period. The phase difference information 112 and the amplitude difference information 114 of the second overtone are 0 from the first period to the 2640 period. The overtone phase difference information 112 is 0 from the first period to the 3960th period.

図１１に示すように、３倍音の振幅差情報１１４は、第１周期から第１３２０周期まで０であり、第１３２１周期から第２６４０周期までは０から徐々に大きくなり、その振幅差が０．３に達する。第２６４１周期から第３９６０周期までは振幅差は０．３である。発音開始からの時間経過に沿って説明すると、発音直後から１秒間の間は倍音の動きはないが、１秒後から徐々に左側に対する右側の振幅が徐々に大きくなり２秒後にその差は０．３に達する。その後１秒間、その差が保持される。   As shown in FIG. 11, the amplitude difference information 114 of the third overtone is 0 from the first period to the 1320th period, gradually increases from 0 from the 1321 period to the 2640th period, and the amplitude difference is 0. Reach 3 From the 2641th period to the 3960th period, the amplitude difference is 0.3. Explaining along the passage of time from the start of sounding, there is no overtone movement for 1 second immediately after sounding, but the amplitude on the right side of the left side gradually increases from 1 second later, and the difference is 0 after 2 seconds. .3 is reached. The difference is then held for 1 second.

図１０及び図１１は、変動のある１倍音の位相差情報１１２と、３倍音の振幅差情報１１４をそれぞれ示す。   FIG. 10 and FIG. 11 show the phase difference information 112 of the first harmonic with fluctuation and the amplitude difference information 114 of the third harmonic, respectively.

図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、各倍音の定位の動きを示す図である。聴取者１２０１が左スピーカ１２０２及び右スピーカ１２０３から発せられる楽音を聴く場合を説明する。黒丸１２１１〜１２１３は各倍音の定位を示す。定位１２１１は１倍音の定位、定位１２１２は２倍音の定位、定位１２１３は３倍音の定位を示す。点線１２１０は楽音全体の音像を示す。   FIGS. 12A to 12D are diagrams showing the movement of localization of each overtone. A case where the listener 1201 listens to a musical sound emitted from the left speaker 1202 and the right speaker 1203 will be described. Black circles 1211 to 1213 indicate the localization of each overtone. The localization 1211 indicates the localization of the first harmonic, the localization 1212 indicates the localization of the second harmonic, and the localization 1213 indicates the localization of the third harmonic. A dotted line 1210 indicates a sound image of the entire musical sound.

図１２（Ａ）は、発音直後の楽音の音像１２１０を示す。まず発音開始の時点では全ての倍音の定位１２１１〜１２１３は中央に位置している。この時点ではモノラル音と同じであり、広がりは無い。   FIG. 12A shows a sound image 1210 of a musical sound immediately after pronunciation. First, at the start of sound generation, the localizations 1211 to 1213 of all overtones are located in the center. At this point, it is the same as a monaural sound and there is no spread.

図１２（Ｂ）は、発音直後から１秒までの間の楽音の音像１２１０を示す。発音開始から１秒までは、１倍音は右側の位相が徐々に遅れていくので、１倍音の定位１２１１は左へ移動する。２倍音と３倍音の定位１２１２及び１２１３は動かない。１倍音の定位１２１１が移動するため、徐々に楽音全体の音像１２１０が大きくなる。   FIG. 12B shows a sound image 1210 of a musical sound between immediately after sounding and 1 second. From the start of sounding to 1 second, the right harmonic phase of the first harmonic gradually delays, so the localization 1211 of the first harmonic moves to the left. The second and third harmonic localizations 1212 and 1213 do not move. Since the localization of the overtone 1211 moves, the sound image 1210 of the entire musical tone gradually increases.

図１２（Ｃ）は、１秒から２秒までの間の楽音の音像１２１０を示す。１秒から２秒の間は、１倍音の位相差は、約１．５秒まで大きくなっていくので、約１．５秒まで１倍音の定位１２１１がさらに左へ移動し、その後は位相差の変化が無いためそのまま定位１２１１の移動は無くなる。２倍音の定位１２１２は動かない。３倍音は右側の振幅が左側の振幅に対して徐々に大きくなるので、その定位１２１３は右へ動いていく。１倍音の定位１２１１の他、３倍音の定位１２１３も動くためさらに楽音全体の音像１２１０が大きくなる。   FIG. 12C shows a sound image 1210 of a musical sound between 1 second and 2 seconds. Between 1 second and 2 seconds, the phase difference of the 1st harmonic increases to about 1.5 seconds, so the localization 1211 of the 1st harmonic moves further to the left until about 1.5 seconds, and then the phase difference Since there is no change, the movement of the localization 1211 is eliminated. The second harmonic 1212 does not move. As for the third harmonic, the right amplitude gradually increases with respect to the left amplitude, so that the localization 1213 moves to the right. In addition to the localization 1211 of the first harmonic, the localization 1213 of the third harmonic also moves, so that the sound image 1210 of the entire musical tone further increases.

図１２（Ｄ）は、２秒から３秒までの間の楽音の音像１２１０を示す。２秒から３秒の間は、どの倍音も振幅差変動及び位相差変動がないので、２秒の時点の定位が保持される。   FIG. 12D shows a sound image 1210 of a musical sound between 2 seconds and 3 seconds. Between 2 seconds and 3 seconds, since no harmonics have amplitude variation and phase difference variation, the localization at the time of 2 seconds is maintained.

このように各倍音の定位が、その振幅差あるいは位相差変動によって変化することで、楽音の音像が変化する。本実施形態では、第１の周期情報と位相差情報の倍音数が同じであったが、複数の倍音の第１の周期情報を用いる際に、共通の位相差情報を利用して、第２の周期情報を作成するなどしても良い。第１の振幅情報と振幅差情報についても同様である。また、倍音によっては、位相差情報と振幅差情報の双方を持たず、片方のみを有していても良い。   Thus, the sound image of a musical sound changes by the localization of each overtone changing due to its amplitude difference or phase difference fluctuation. In the present embodiment, the number of harmonics of the first period information and the phase difference information is the same. However, when the first period information of a plurality of harmonics is used, the second phase information is used by using the common phase difference information. For example, the period information may be created. The same applies to the first amplitude information and the amplitude difference information. Further, some harmonics may have only one of them without having both phase difference information and amplitude difference information.

以上のように、本実施形態によれば、左右の２チャンネルで構成されるステレオの楽音を合成することができる。左右の互いに対応する倍音毎の振幅差及び／又は位相差を制御することで、所望の音像の楽音を合成することができる。また、電子楽器などにおいて、楽音の発音開始から消音までの時間経過に応じて、楽音の音像を制御することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to synthesize stereo musical sounds composed of two left and right channels. By controlling the amplitude difference and / or phase difference between the left and right harmonics corresponding to each other, it is possible to synthesize a musical sound of a desired sound image. In addition, in an electronic musical instrument or the like, the sound image of a musical sound can be controlled in accordance with the passage of time from the start of musical sound generation to the muting.

なお、位相差情報１１２及び振幅差情報１１４は、図１０及び図１１に示すように、時間経過に伴う情報として説明したが、時間経過にかかわらず一定値にしてもよい。また、位相差情報１１２及び振幅差情報１１４は、必ずしも両方が必要ではない。位相差情報１１２がない場合には、第１の周期情報１１１がそのまま第２の周期情報になる。また、振幅差情報１１４がない場合には、第１の振幅情報１１３がそのまま第２の振幅情報になる。   Although the phase difference information 112 and the amplitude difference information 114 have been described as information with the passage of time as shown in FIGS. 10 and 11, they may be constant values regardless of the passage of time. Further, both the phase difference information 112 and the amplitude difference information 114 are not necessarily required. When there is no phase difference information 112, the first period information 111 becomes the second period information as it is. When there is no amplitude difference information 114, the first amplitude information 113 becomes the second amplitude information as it is.

（第２の実施形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態による楽音情報生成装置の構成例を示す図である。この図はそのまま楽音合成の工程図として見ても差し支えない。以下、各工程に沿って、本実施形態の動作を説明する。 (Second Embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a musical sound information generating device according to the second embodiment of the present invention. This figure can be viewed as it is as a musical sound synthesis process diagram. Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described along each step.

第１の楽音情報記憶手段１３０１は、対象音波形情報１３２１及び基準音波形情報１３２２を記憶する。対象音分析手段１３０２は、対象音波形情報１３２１を基に第１の周期情報１３２６及び第１の振幅情報１３２７を算出する。基準音分析手段１３０３は、基準音波形情報１３２２を基に第２の周期情報１３２８、第３の周期情報１３３０、第２の振幅情報１３２９及び第３の振幅情報１３３１を算出する。   The first musical sound information storage unit 1301 stores target sound waveform information 1321 and reference sound waveform information 1322. The target sound analysis unit 1302 calculates first period information 1326 and first amplitude information 1327 based on the target sound waveform information 1321. The reference sound analysis unit 1303 calculates second period information 1328, third period information 1330, second amplitude information 1329, and third amplitude information 1331 based on the reference sound waveform information 1322.

第１の周期情報１３２６及び第１の振幅情報１３２７は、対象音情報１３２３を構成する。第２の周期情報１３２８及び第２の振幅情報１３２９は、基準音左（Ｌ）チャンネル情報１３２４を構成する。第３の周期情報１３３０及び第３の振幅情報１３３１は、基準音右（Ｒ）チャンネル情報１３２５を構成する。第２の楽音情報記憶手段１３０４は、対象音情報１３２３、基準音左チャンネル情報１３２４及び基準音右チャンネル情報１３２５を記憶する。   The first period information 1326 and the first amplitude information 1327 constitute target sound information 1323. Second period information 1328 and second amplitude information 1329 constitute reference sound left (L) channel information 1324. The third period information 1330 and the third amplitude information 1331 constitute reference sound right (R) channel information 1325. The second musical sound information storage means 1304 stores target sound information 1323, reference sound left channel information 1324, and reference sound right channel information 1325.

位相差情報抽出手段１３０５は、第２の周期情報１３２８及び第３の周期情報１３３０を基に位相差情報１３３２を算出する。振幅差情報抽出手段１３０６は、第２の振幅情報１３２９及び第３の振幅情報１３３１を基に振幅差情報１３３３を算出する。位相重み情報供給手段１３０７は、位相重み情報１３３４を供給する。振幅重み情報供給手段１３０８は、振幅重み情報１３３５を供給する。   The phase difference information extraction unit 1305 calculates the phase difference information 1332 based on the second period information 1328 and the third period information 1330. The amplitude difference information extraction unit 1306 calculates the amplitude difference information 1333 based on the second amplitude information 1329 and the third amplitude information 1331. The phase weight information supply unit 1307 supplies the phase weight information 1334. The amplitude weight information supply unit 1308 supplies amplitude weight information 1335.

上記の情報１３２６〜１３３３に記された１〜Ｎの添え字は倍音の番号を表している。各情報１３２６〜１３３３は、楽音を構成する倍音毎の情報であり、楽音波形の時間経過に伴う情報を有する。   The subscripts 1 to N written in the information 1326 to 1333 represent harmonic numbers. Each piece of information 1326 to 1333 is information for each overtone that constitutes a musical tone, and has information associated with the passage of time of the musical sound waveform.

周期情報作成手段１３０９は、位相重み情報１３３４、位相差情報１３３２及び第１の周期情報１３２６を基に第４の周期情報１３３７を算出する。振幅情報作成手段１３１０は、振幅重み情報１３３５、振幅差情報１３３３及び第１の振幅情報１３２７を基に第４の振幅情報１３３８を算出する。第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８は、新たに作成された楽音情報１３３６を構成する。   The period information creation unit 1309 calculates fourth period information 1337 based on the phase weight information 1334, the phase difference information 1332, and the first period information 1326. The amplitude information creating unit 1310 calculates fourth amplitude information 1338 based on the amplitude weight information 1335, the amplitude difference information 1333, and the first amplitude information 1327. The fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338 constitute newly created musical sound information 1336.

楽音合成手段１３３１は、第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８を基に右チャンネルの楽音波形（作成音波形Ｒ）１３４０を合成する。対象音波形情報１３２１は、そのまま左チャンネルの楽音波形（作成音波形Ｌ）１３３９となる。以上より、左チャンネル波形１３３９と右チャンネル波形１３４０の２チャンネルのステレオ波形を合成することができる。   The musical tone synthesizing unit 1331 synthesizes the right channel musical sound waveform (prepared sound waveform R) 1340 based on the fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338. The target sound waveform information 1321 becomes the musical sound waveform (created sound waveform L) 1339 of the left channel as it is. As described above, a two-channel stereo waveform of the left channel waveform 1339 and the right channel waveform 1340 can be synthesized.

次に、第１の楽音情報記憶手段１３０１について説明する。対象音波形情報１３２１は、１チャンネルで構成されるモノラルの波形データである。基準音波形情報１３２２は、左右の２チャンネルで構成されるステレオの波形データである。対象音波形情報１３２１及び基準音波形情報１３２２は、同じ音程の楽音の情報である。   Next, the first musical sound information storage unit 1301 will be described. The target sound waveform information 1321 is monaural waveform data composed of one channel. The reference sound waveform information 1322 is stereo waveform data including two left and right channels. The target sound waveform information 1321 and the reference sound waveform information 1322 are information on musical sounds having the same pitch.

次に、対象音分析手段１３０２及び基準音分析手段１３０３について説明する。対象音分析手段１３０２及び基準音分析手段１３０３は、対象音及び基準音の分析を行う。ここでの分析は、楽音（対象音及び基準音）の倍音毎の周期情報と振幅情報を得ることである。次の手順で行う。まず、楽音から各倍音を抽出するためのＢＰＦ（バンドパスフィルタ）を設計するために、周波数分析を行う。周波数分析の結果より、ＢＰＦの通過域を規定するためのＢＰＤ（バンドパスデータ）を作成する。   Next, the target sound analysis unit 1302 and the reference sound analysis unit 1303 will be described. The target sound analysis unit 1302 and the reference sound analysis unit 1303 analyze the target sound and the reference sound. The analysis here is to obtain period information and amplitude information for each overtone of the musical sound (target sound and reference sound). Follow the steps below. First, frequency analysis is performed to design a BPF (band pass filter) for extracting each overtone from a musical sound. Based on the result of the frequency analysis, BPD (band pass data) for defining the pass band of the BPF is created.

図１４は、周波数分析の結果を示す図である。実線１４０１は１倍音の周波数ピーク、実線１４０２は２倍音の周波数ピーク、実線１４０３は３倍音の周波数ピークを表す。点線は、それぞれのＢＰＦの通過域を示す。この例では、３つの倍音の周波数ピーク１４０１〜１４０３が抽出されている。ＢＰＦの通過域は、それぞれｆ１〜ｆ２、ｆ３〜ｆ４、ｆ５〜ｆ６となる。   FIG. 14 is a diagram showing the results of frequency analysis. A solid line 1401 represents a frequency peak of a first harmonic, a solid line 1402 represents a frequency peak of a second harmonic, and a solid line 1403 represents a frequency peak of a third harmonic. A dotted line shows the pass band of each BPF. In this example, three overtone frequency peaks 1401 to 1403 are extracted. The passbands of the BPF are f1 to f2, f3 to f4, and f5 to f6, respectively.

図１５は、ＢＰＤとして記憶されるテーブルの構成例を示す図である。このＢＰＤを基にＢＰＦを設計し、倍音の抽出を行う。   FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a table stored as BPD. Based on this BPD, a BPF is designed to extract overtones.

周波数分析の方法はＦＦＴ（高速フーリエ変換）など公知の技術を使用する。またＢＰＦの設計、楽音のフィルタ処理も公知の技術を使用する。   The frequency analysis method uses a known technique such as FFT (Fast Fourier Transform). In addition, well-known techniques are used for BPF design and musical sound filtering.

続いて、抽出した倍音より周期情報と振幅情報を作成する。周期情報は、倍音の０クロス時間を周期毎に検出したものとする。また、振幅情報は周期毎の振幅値を検出したものとする。   Subsequently, period information and amplitude information are created from the extracted overtones. As for the period information, it is assumed that the zero cross time of the harmonic overtone is detected for each period. Further, it is assumed that the amplitude information detects an amplitude value for each period.

図１６は、周期情報と振幅情報を説明するための図であり、ＢＰＦで抽出された倍音の波形を示す。太線と矢印で示されているのが振幅値の振幅情報である。また黒丸で示されているのが０クロス時間の周期情報である。この図では横軸はサンプリングポイント単位の時間で表されている。したがって、周期情報もサンプリングポイント単位で表されることとなる。   FIG. 16 is a diagram for explaining the period information and the amplitude information, and shows a waveform of harmonics extracted by the BPF. A bold line and an arrow indicate the amplitude information of the amplitude value. In addition, the period information of the zero cross time is indicated by a black circle. In this figure, the horizontal axis represents time in units of sampling points. Therefore, the cycle information is also expressed in sampling point units.

図１７は、周期情報と振幅情報を示す図である。周期情報及び振幅情報は、波形の先頭から終わりに向かって周期ごとに管理される。０クロス時間及び振幅値を検出する手法は、一般に知られている技術を用いる。本実施形態では、１つの倍音について示したが、実際には全ての倍音について周期情報及び振幅情報が算出される。   FIG. 17 is a diagram showing period information and amplitude information. Period information and amplitude information are managed for each period from the beginning to the end of the waveform. As a method for detecting the zero cross time and the amplitude value, a generally known technique is used. In the present embodiment, one harmonic is shown, but in practice, period information and amplitude information are calculated for all harmonics.

図１８は、対象音情報１３２３、基準音左チャンネル情報１３２４、基準音右チャンネル情報１３２５のある倍音の分析結果の例を示す図である。倍音の次数（倍音番号）は、同じとする。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of analysis results of overtones having target sound information 1323, reference sound left channel information 1324, and reference sound right channel information 1325. The order of harmonics (harmonic number) is the same.

図１９は、位相差情報抽出手段１３０５の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１９０１では、基準音左チャンネル情報１３２４の第２の周期情報１３２８と、全ての周期の振幅値を１に置き換えた基準音左チャンネル情報１３２４の第２の振幅情報（第２の振幅情報の値を全て１に置き換えたもの）を基に第１の位相差情報抽出用波形を合成する。全ての周期の振幅値を１に置き換えているので、まったく振幅変動が無く、周期のみが変動する正弦波が合成される。   FIG. 19 is a flowchart showing the processing of the phase difference information extraction unit 1305. In step S1901, the second period information 1328 of the reference sound left channel information 1324 and the second amplitude information (the value of the second amplitude information) of the reference sound left channel information 1324 in which the amplitude values of all periods are replaced with one. The first phase difference information extraction waveform is synthesized based on the above. Since the amplitude values of all the periods are replaced with 1, a sine wave with no amplitude variation at all and only the cycle varies is synthesized.

次に、ステップＳ１９０２では、同様に、基準音右チャンネル情報１３２５の第３の周期情報１３３０と、全ての周期の振幅値を１に置き換えた基準音右チャンネル情報１３２５の第３の振幅情報（第３の振幅情報の値を全て１に置き換えたもの）を基に第２の位相差情報抽出用波形を合成する。   Next, in step S1902, similarly, the third period information 1330 of the reference sound right channel information 1325 and the third amplitude information (the first sound information of the reference sound right channel information 1325 in which the amplitude values of all periods are replaced with 1). 3), the second waveform for extracting the phase difference information is synthesized.

次に、ステップＳ１９０３では、第１の位相差情報抽出用波形の第ｎポイントの値を逆正弦関数によって角度（ｒａｄ）に変換し、さらにこれを角度（ｄｅｇ）に変換する。これを第１の角度情報とする。同様に、第２の位相差情報抽出用波形の第ｎポイントの値より第２の角度情報を算出する。第１の角度情報より第２の角度情報を減算し、第ｎポイントの位相差情報を得る。   Next, in step S1903, the value of the nth point of the first phase difference information extraction waveform is converted to an angle (rad) by an inverse sine function, and further converted to an angle (deg). This is the first angle information. Similarly, second angle information is calculated from the value of the nth point of the second waveform for extracting phase difference information. The second angle information is subtracted from the first angle information to obtain nth point phase difference information.

次に、ステップＳ１９０４では、サンプリングポイントｎがＮと同じか否かを判定する。Ｎは第１及び第２の位相差情報抽出用波形の内、短いほうの波形の最終ポイントである。同じでなければステップＳ１９０５へ進み、同じであれば処理を終了する。   Next, in step S1904, it is determined whether or not the sampling point n is the same as N. N is the final point of the shorter one of the first and second phase difference information extraction waveforms. If they are not the same, the process proceeds to step S1905, and if they are the same, the process is terminated.

ステップＳ１９０５では、サンプリングポイントｎをインクリメントする。その後、ステップＳ１９０３へ戻り、同様の処理を繰り返す。これにより、第１ポイントから第Ｎポイントまで繰り返される。   In step S1905, the sampling point n is incremented. Thereafter, the process returns to step S1903 and the same processing is repeated. Thereby, it repeats from the 1st point to the Nth point.

以下に、ステップＳ１９０３の計算式（１６）〜１９）を示す。
ｒ１（ｎ）＝ｓｉｎ^-1｛ａ１（ｎ）｝×１８０／π ・・・（１６）
ｒ２（ｎ）＝ｓｉｎ^-1｛ａ２（ｎ）｝×１８０／π ・・・（１７）

ｒ＝ｒ ｛ｒ＞０，ａ（ｎ−１）≦ａ（ｎ＋１）｝
ｒ＝ａｂｓ（ｒ−９０）＋９０ ｛ｒ＞０，ａ（ｎ−１）＞ａ（ｎ＋１）｝
ｒ＝ｒ＋３６０ ｛ｒ＜０，ａ（ｎ−１）≦ａ（ｎ＋１）｝
ｒ＝１８０−ｒ ｛ｒ＜０，ａ（ｎ−１）＞ａ（ｎ＋１）｝
ｒ＝ｒ ｛ｒ＝０，ａ（ｎ−１）＜ａ（ｎ＋１）｝
ｒ＝１８０ ｛ｒ＝０，ａ（ｎ−１）≧ａ（ｎ＋１）｝
・・・（１８）

ｄｒ（ｎ）＝ｒ１（ｎ）−ｒ２（ｎ） ｒ１（ｎ）−ｒ２（ｎ）≧０
ｄｒ（ｎ）＝ｒ１（ｎ）−ｒ２（ｎ）＋３６０ ｒ１（ｎ）−ｒ２（ｎ）＜０
・・・（１９） The calculation formulas (16) to 19) of step S1903 are shown below.
r1 (n) = sin ⁻¹ {a1 (n)} × 180 / π (16)
r2 (n) = sin ⁻¹ {a2 (n)} × 180 / π (17)

r = r {r> 0, a (n−1) ≦ a (n + 1)}
r = abs (r−90) +90 {r> 0, a (n−1)> a (n + 1)}
r = r + 360 {r <0, a (n−1) ≦ a (n + 1)}
r = 180−r {r <0, a (n−1)> a (n + 1)}
r = r {r = 0, a (n-1) <a (n + 1)}
r = 180 {r = 0, a (n−1) ≧ a (n + 1)}
... (18)

dr (n) = r1 (n) −r2 (n) r1 (n) −r2 (n) ≧ 0
dr (n) = r1 (n) -r2 (n) +360 r1 (n) -r2 (n) <0
... (19)

上記式（１６）または式（１７）でｒ１またはｒ２が算出された後、それらは式（１８）によって値を補正される。これは通常逆正弦関数が−２／π〜２／πの値しか返さないため、正弦波の勾配を見て正しい位相を決定する必要があるためである。   After r1 or r2 is calculated by the above equation (16) or (17), the value thereof is corrected by equation (18). This is because the inverse sine function normally returns only a value of −2 / π to 2 / π, and it is necessary to determine the correct phase by looking at the gradient of the sine wave.

上記式において、ａ１及びａ２は、第１及び第２の位相差情報抽出用波形であり、ｒ１及びｒ２は、第１及び第２の角度（ｄｅｇ）を示す。ｄｒは位相差情報である。ｎはサンプルポイントを表す。   In the above formula, a1 and a2 are first and second phase difference information extraction waveforms, and r1 and r2 indicate first and second angles (deg). dr is phase difference information. n represents a sample point.

図２０に、図１８に示した基準音左チャンネル情報１３２４の第２の周期情報１３２８及び基準音右チャンネル情報１３２５の第３の周期情報１３３０から抽出した位相差情報１３３２を示す。   FIG. 20 shows phase difference information 1332 extracted from the second period information 1328 of the reference sound left channel information 1324 and the third period information 1330 of the reference sound right channel information 1325 shown in FIG.

次に、振幅差情報抽出手段１３０６について説明する。振幅差情報抽出手段１３０６は、互いに対応する周期の基準音左チャンネル情報１３２４の第２の振幅情報１３２９から基準音右チャンネル情報１３２５第３の振幅情報１３３１を除算して、振幅差情報１３３３を求める。これを式（２０）に示す。
ｄＡ（ｎ）＝Ａ３（ｎ）／Ａ２（ｎ） ・・・（２０） Next, the amplitude difference information extraction unit 1306 will be described. The amplitude difference information extraction unit 1306 obtains the amplitude difference information 1333 by dividing the reference sound right channel information 1325 and the third amplitude information 1331 from the second amplitude information 1329 of the reference sound left channel information 1324 of the corresponding periods. . This is shown in equation (20).
dA (n) = A3 (n) / A2 (n) (20)

上式において、Ａ２は基準音左チャンネル情報１３２４の第２の振幅情報１３２９、Ａ３は基準音右チャンネル情報１３２５の第３の振幅情報１３３１、ｄＡは振幅差情報１３３３、ｎは周期番号を表す。   In the above equation, A2 represents the second amplitude information 1329 of the reference sound left channel information 1324, A3 represents the third amplitude information 1331 of the reference sound right channel information 1325, dA represents the amplitude difference information 1333, and n represents the cycle number.

図１８の分析結果では、基準音左チャンネル情報１３２４は１１周期、基準音右チャンネル情報１３２５は１２周期あるので、振幅差情報１３３３は１１周期分求まる。あるいは１２周期目の振幅差情報１３３３は０とする、あるいは１１周期目の振幅差情報と同じにするなどしても良い。   In the analysis result of FIG. 18, since the reference sound left channel information 1324 has 11 periods and the reference sound right channel information 1325 has 12 periods, the amplitude difference information 1333 is obtained for 11 periods. Alternatively, the amplitude difference information 1333 in the 12th cycle may be set to 0, or the same as the amplitude difference information in the 11th cycle.

次に、位相重み情報供給手段１３０７と振幅重み情報供給手段１３０８について説明する。位相重み情報供給手段１３０７は、算出された位相差情報１３３２の重み情報１３３４を供給する。重み情報１３３４は、図１８の分析結果のように、周期毎のテーブルとして記憶しておいても良いし、全周期にわたって共通の１つの値を記憶しておいても良い。振幅重み情報供給手段１３０８も同様である。また各倍音に対し共通であっても良い。また位相重み情報１３３４と振幅重み情報１３３５を共通にしても良い。本実施形態では、全倍音、全周期に渡って共通であり、位相重み情報１３３４と振幅重み情報１３３５が共通であることとする。   Next, the phase weight information supply unit 1307 and the amplitude weight information supply unit 1308 will be described. The phase weight information supply unit 1307 supplies the weight information 1334 of the calculated phase difference information 1332. The weight information 1334 may be stored as a table for each period as in the analysis result of FIG. 18, or one common value may be stored over the entire period. The same applies to the amplitude weight information supply means 1308. Moreover, it may be common to each overtone. Further, the phase weight information 1334 and the amplitude weight information 1335 may be shared. In this embodiment, all overtones and all periods are common, and phase weight information 1334 and amplitude weight information 1335 are common.

本実施形態は、基準音波形情報１３２２のステレオ楽音の音像を、対象となる対象音波形情報１３２１のモノラル信号に移植し、基準音波形情報１３２２のステレオ信号と同様の音像を持つステレオ楽音を合成するものである。   In the present embodiment, the sound image of the stereo musical sound of the reference sound waveform information 1322 is transplanted to the monaural signal of the target sound waveform information 1321 to be processed, and the stereo sound having the same sound image as the stereo signal of the reference sound waveform information 1322 is synthesized. To do.

ステレオ楽音の音像は、各倍音の定位の分布によって形成される。各倍音の定位は、対応する左右チャンネルの波形の位相差及び振幅差によって決定され、これらの差が小さいほど倍音の定位は左右２つのスピーカの中央に位置する。逆に、これらの差が大きければ定位は、左あるいは右のスピーカに近い位置となる。よって、このような重み付け手段を持つことで、各倍音の位相差あるいは振幅差を制御することが可能となる。これにより合成されたステレオ楽音の音像を、基準音に対して、大きくしたり、小さくしたりすることができる。   The sound image of stereo music is formed by the distribution of localization of each overtone. The localization of each harmonic is determined by the phase difference and amplitude difference of the waveform of the corresponding left and right channels. The smaller the difference is, the more the localization of the harmonic is located at the center of the two left and right speakers. Conversely, if these differences are large, the localization is close to the left or right speaker. Therefore, by having such weighting means, it is possible to control the phase difference or amplitude difference of each harmonic. As a result, the synthesized stereophonic sound image can be made larger or smaller than the reference sound.

次に、周期情報作成手段１３０９について説明する。周期情報作成手段１３０９は、対象音情報１３２３の第１の周期情報１３２６と、位相差情報１３３２と、位相重み情報１３３４とを基に第４の周期情報１３３７を算出する。第４の周期情報１３３７は、対象音波形情報１３２１をステレオ波形の片側チャンネル（左チャンネル）の波形としたときにもう一方のチャンネル（右チャンネル）の楽音を合成するための周期情報である。大まかな流れとしては、第１の周期情報１３２６を第１の位相情報に変換し、これに位相差情報１３３２を加えて、第４の周期情報１３３７を算出する。   Next, the period information creation unit 1309 will be described. The period information creating unit 1309 calculates fourth period information 1337 based on the first period information 1326, the phase difference information 1332, and the phase weight information 1334 of the target sound information 1323. The fourth period information 1337 is period information for synthesizing the tone of the other channel (right channel) when the target sound waveform information 1321 is a waveform of one side channel (left channel) of a stereo waveform. As a general flow, first period information 1326 is converted into first phase information, and phase difference information 1332 is added to the first phase information 1326 to calculate fourth period information 1337.

図２１は、周期情報作成手段１３０９の処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１０１では、次式により、第１周期目の第４の周期情報１３３７の算出を行う。   FIG. 21 is a flowchart showing the processing of the cycle information creation unit 1309. First, in step S2101, the fourth period information 1337 of the first period is calculated by the following equation.

θ１（１）＝３６０×Ｃ１（１）／｛Ｃ１（２）−Ｃ１（１）｝ ・・・（２１）
θ４（１）＝ｍｏｄ｛θ１（１）＋ｄｒ（１）×ｗ，３６０｝ ・・・（２２）
Ｃ４（１）＝θ４（１）×｛Ｃ１（２）−Ｃ１（１）｝／３６０ ・・・（２３） θ1 (1) = 360 × C1 (1) / {C1 (2) −C1 (1)} (21)
θ4 (1) = mod {θ1 (1) + dr (1) × w, 360} (22)
C4 (1) = θ4 (1) × {C1 (2) −C1 (1)} / 360 (23)

上記式において、Ｃ１は第１の周期情報１３２６、θ１は第１の位相情報、θ４は第４の位相情報、ｄｒは位相差情報１３３２であり式（１８）で得られたものである。Ｃ４は第４の周期情報１３３７である。（）内の数字は周期番号であるが、ｄｒについてのみはサンプルポイントである。ｍｏｄは剰余演算子である。ｗは位相重み情報１３３４である。   In the above equation, C1 is the first period information 1326, θ1 is the first phase information, θ4 is the fourth phase information, and dr is the phase difference information 1332, which are obtained by Equation (18). C4 is the fourth period information 1337. The numbers in parentheses are cycle numbers, but only dr is a sample point. mod is a remainder operator. w is the phase weight information 1334.

次に、ステップＳ２１０２では、第２周期から最終第Ｎ周期までの第４の周期情報１３３７の算出を行う。   Next, in step S2102, the fourth period information 1337 from the second period to the final Nth period is calculated.

図２２は、ステップＳ２１０２の処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２２０１では、次式により、第ｎ周期目の位相差情報を示すための位相差情報ポインタ（位置）ｐ（ｎ）を算出する。
ｐ（ｎ）＝ｒｏｕｎｄ［Ｃ１（ｎ−１）／｛Ｃ１（ｎ）−Ｃ１（ｎ−１）｝
・・・（２４）
ここで、上記式のｐはポインタ（位置）である。ｒｏｕｎｄは整数への丸め演算子である。 FIG. 22 is a flowchart showing details of the process in step S2102. First, in step S2201, a phase difference information pointer (position) p (n) for indicating phase difference information in the nth cycle is calculated by the following equation.
p (n) = round [C1 (n-1) / {C1 (n) -C1 (n-1)}
... (24)
Here, p in the above equation is a pointer (position). round is a rounding operator to an integer.

次に、ステップＳ２２０２では、前周期のポインタから式（２４）で求めた現周期のポインタまでを微分する。これをδｄｒとする。さらにこの中の絶対最大値δｄｒ_maxを抽出し、そのポインタｐδ_drも抽出する。 Next, in step S2202, differentiation is performed from the pointer of the previous cycle to the pointer of the current cycle obtained by Expression (24). This is designated as δdr. Further, the absolute maximum value δdr _max is extracted, and the pointer pδ _dr is also extracted.

次に、ステップＳ２２０３では、絶対最大値δｄｒ_max、δｄｒの１〜ｐδ_dr−１ポイントまでの積分値ｘ１、δｄｒのｐδ_dr＋１ポイント〜Ｋまでの積分値ｘ２などの条件で場合分けして、第ｎ周期と第ｎ−１周期の位相差の変化量を算出する。Ｋはδｄｒの最終ポイントである。以下にこの処理の式を示す。 Next, in step S2203, the absolute maximum value δdr _max , the integral value x1 of 1 to pδ _dr −1 point of δdr, the integral value x2 of pδ _dr +1 point to K of δdr, etc. The amount of change in the phase difference between the nth cycle and the n−1th cycle is calculated. K is the final point of δdr. The formula for this processing is shown below.

Δｒ＝３６０−ｄｒ｛ｐ（ｎ−１）｝＋ｄｒ｛ｐ（ｎ）｝
｛δｄｒ_max＞θ_M，ｘ１＞０，ｘ２＞０｝
Δｒ＝−［ｄｒ｛ｐ（ｎ−１）｝＋３６０−ｄｒ｛ｐ（ｎ）｝］
｛δｄｒ_max＞θ_M，ｘ１＜０，ｘ２＜０｝
Δｒ＝ｄｒ｛ｐ（ｎ）｝−ｄｒ｛ｐ（ｎ−１）｝
｛δｄｒ_max≦θ_M｝
・・・（２７） Δr = 360−dr {p (n−1)} + dr {p (n)}
{Δdr _max > θ _M , x1> 0, x2> 0}
Δr = − [dr {p (n−1)} + 360−dr {p (n)}]
{Δdr _max > θ _M , x1 <0, x2 <0}
Δr = dr {p (n)} − dr {p (n−1)}
{Δdr _max ≦ θ _M }
... (27)

この処理は、位相差の変化量が３６０°に近くなった場合、適切な変化量に変更するものである。位相差の変化量が３６０°になることは、通常の安定した波形では発生しない。よって、このような特異な現象を防ぐためのものである。   In this process, when the amount of change in the phase difference becomes close to 360 °, the amount of change is changed to an appropriate amount. The change amount of the phase difference of 360 ° does not occur in a normal stable waveform. Therefore, this is to prevent such a unique phenomenon.

式（２７）のθ_Mは位相差の最大値を規定するものであり、任意に設定してよい。本実施形態の計算では３５０°としている。またΔｒは求める変化量である。 In equation (27), θ _M defines the maximum value of the phase difference, and may be set arbitrarily. In the calculation of this embodiment, the angle is 350 °. Δr is the amount of change to be obtained.

次に、ステップＳ２２０４では、０クロス時間を算出することにより、第４の周期情報Ｃ４（ｎ）を算出する。これを式（２８）に示す。
Ｃ４（ｎ）＝（１＋Δｒ／３６０）×｛Ｃ１（ｎ）−Ｃ１（ｎ−１）｝＋Ｃ４（ｎ−１）
・・・（２８）
この演算が完了すると、図２１のメインルーチンヘもどる。 Next, in step S2204, fourth cycle information C4 (n) is calculated by calculating a zero cross time. This is shown in equation (28).
C4 (n) = (1 + Δr / 360) × {C1 (n) −C1 (n−1)} + C4 (n−1)
... (28)
When this calculation is completed, the process returns to the main routine of FIG.

図２１のステップＳ２１０３では、周期番号ｎと最終周期番号Ｎとを比較し、最終周期番号Ｎまで演算が終わったか否かを判定する。終了していなければステップＳ２１０４へ進み、終了していれば処理を終了する。ステップＳ２１０４では、周期番号ｎをインクリメントする。その後、ステップＳ２１０２へ戻り、次の周期番号の周期の算出を行う。   In step S2103 of FIG. 21, the cycle number n and the final cycle number N are compared, and it is determined whether or not the calculation has been completed up to the final cycle number N. If not completed, the process proceeds to step S2104. If completed, the process ends. In step S2104, the cycle number n is incremented. Thereafter, the process returns to step S2102, and the period of the next period number is calculated.

次に、振幅情報作成手段１３１０について説明する。振幅情報作成手段１３１０は、次式（２９）により、第１の振幅情報１３２７に、重み情報ｗ１で重み付けした振幅差情報１３３３を加算し、第４の振幅情報１３３８を得る。
Ａ４（ｎ）＝Ａ１（ｎ）＋ｄＡ（ｎ）×ｗ１ ・・・（２９） Next, the amplitude information creation unit 1310 will be described. The amplitude information creating means 1310 adds the amplitude difference information 1333 weighted with the weight information w1 to the first amplitude information 1327 by the following equation (29) to obtain fourth amplitude information 1338.
A4 (n) = A1 (n) + dA (n) × w1 (29)

式（２９）のＡ４は第４の振幅情報１３３８、Ａ１は第１の振幅情報１３２７、ｄＡは振幅差情報１３３３であり、ｎは周期番号であり、ｗ１は振幅重み情報１３３５である。   In Expression (29), A4 is fourth amplitude information 1338, A1 is first amplitude information 1327, dA is amplitude difference information 1333, n is a cycle number, and w1 is amplitude weight information 1335.

図２３に、上記の演算によって算出された第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８を示す。   FIG. 23 shows the fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338 calculated by the above calculation.

次に、楽音合成手段１３１１について説明する。楽音合成手段１３１１は、第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８を基に対象音の逆チャンネルの波形を対象音右チャンネル波形として合成する。またこの楽音合成手段１３１１は、位相差情報抽出手段１３０５において、第１の位相差抽出用波形と第２の位相差抽出用波形の合成も行う。本実施形態では、第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８を基に対象音の逆チャンネルの波形を合成する場合について説明する。   Next, the tone synthesis means 1311 will be described. The musical sound synthesizing unit 1311 synthesizes the waveform of the reverse channel of the target sound as the target sound right channel waveform based on the fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338. The musical tone synthesizing unit 1311 also synthesizes the first phase difference extraction waveform and the second phase difference extraction waveform in the phase difference information extraction unit 1305. In the present embodiment, a case will be described in which the waveform of the reverse channel of the target sound is synthesized based on the fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338.

図２４は、楽音合成手段１３１１の処理を示すフローチャートである。図中、ｋは対象音右チャンネル波形のサンプルポイント、ｎは周期番号、Ｃ４は第４の周期情報（０クロス時間）、ｗｌｅｎは対象音右チャンネル波形の波形長（最終サンプルポイント）を示す。この値は、図２４の処理を開始する前に算出しておく。周期情報、振幅情報などはＮ周期分持つとする。   FIG. 24 is a flowchart showing the processing of the musical tone synthesizing means 1311. In the figure, k is a sample point of the target sound right channel waveform, n is a cycle number, C4 is fourth cycle information (0 cross time), and wlen is a waveform length (final sample point) of the target sound right channel waveform. This value is calculated before starting the processing of FIG. Period information, amplitude information, and the like are assumed to have N periods.

まず、ステップＳ２４０１では、第ｎ周期の第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８を基に１サンプル分の第ｋサンプルの対象音右チャンネル（Ｒｃｈ）波形を算出する。次に、ステップＳ２４０２では、サンプルポイントｋをインクリメントする。次に、ステップＳ２４０３では、サンプルポイントｋが次の周期の０クロス時間Ｃ４（ｎ＋１）を越えたか否か判定する。越えていなければ、ステップＳ２４０１へ戻り、次のサンプルの算出を行う。越えていれば、ステップＳ２４０４へ進む。   First, in step S2401, the target sound right channel (Rch) waveform of the kth sample for one sample is calculated based on the fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338 of the nth period. Next, in step S2402, the sample point k is incremented. Next, in step S2403, it is determined whether or not the sample point k has exceeded the 0-cross time C4 (n + 1) of the next cycle. If not, the process returns to step S2401 to calculate the next sample. If so, the process advances to step S2404.

ステップＳ２４０４では、周期番号ｎをインクリメントする。次に、ステップＳ２４０５では、周期番号ｎが最終周期Ｎか否かを判定する。最終周期Ｎでなければ、ステップＳ２４０１へ戻り、次のサンプルの算出を行う。最終周期Ｎであれば、ステップＳ２４０６へ進む。   In step S2404, the cycle number n is incremented. Next, in step S2405, it is determined whether or not the cycle number n is the final cycle N. If it is not the final period N, the process returns to step S2401 to calculate the next sample. If it is the final cycle N, the process proceeds to step S2406.

ステップＳ２４０６では、最終周期Ｎの第４の周期情報１３３７及び第４の振幅情報１３３８を基に１サンプル分の第ｋサンプルの対象音右チャンネル波形を算出する。次に、ステップＳ２４０７では、サンプルポイントｋが対象音右チャンネル波形の波形長ｗｌｅｎを越えたか否かを判定する。越えていなければステップＳ２４０８へ進み、越えていれば処理を終了する。ステップＳ２４０８では、サンプルポイントｋをインクリメントする。その後、ステップＳ２４０６に戻り、次のサンプルの算出を行う。   In step S2406, the target sound right channel waveform of the kth sample for one sample is calculated based on the fourth period information 1337 and the fourth amplitude information 1338 of the final period N. In step S2407, it is determined whether the sample point k has exceeded the waveform length wlen of the target sound right channel waveform. If not, the process proceeds to step S2408, and if it exceeds, the process ends. In step S2408, the sample point k is incremented. Thereafter, the process returns to step S2406, and the next sample is calculated.

対象音右チャンネル波形の波形長ｗｌｅｎを算出する式（３０）を示す。
ｗｌｅｎ＝Ｃ４（Ｎ）＋Ｃ４（Ｎ）−Ｃ４（Ｎ−１） ・・・（３０） Expression (30) for calculating the waveform length wlen of the target sound right channel waveform is shown.
wlen = C4 (N) + C4 (N) -C4 (N-1) (30)

ステップＳ２４０１において、第１〜第Ｎ−１周期までの波形を合成する。この処理を式（３１）〜（３３）に示す。   In step S2401, the waveforms from the first to the (N-1) th period are synthesized. This process is shown in equations (31) to (33).

α＝｛ｋ−Ｃ４（ｎ）｝／｛Ｃ４（ｎ＋１）−Ｃ４（ｎ）｝ ・・・（３１）
φ＝２πα ・・・（３２）
ｘ（ｋ）＝Ａ４（ｎ）×ｓｉｎ（φ） ・・・（３３） α = {k−C4 (n)} / {C4 (n + 1) −C4 (n)} (31)
φ = 2πα (32)
x (k) = A4 (n) × sin (φ) (33)

上記式（３１）〜（３３）において、ｋは求める楽音のサンプルポイント、ｎは周期番号、αはｎ周期の位相、φはｎ周期の位相（ｒａｄ）、ｘは求める対象音右チャンネル波形、Ｃ４は第４の周期情報１３３７、Ａ４は第４の振幅情報１３３８を表す。   In the above formulas (31) to (33), k is the sample point of the musical sound to be obtained, n is the cycle number, α is the phase of n cycle, φ is the phase (rad) of n cycle, x is the waveform of the right channel of the target sound to be obtained, C4 represents the fourth period information 1337, and A4 represents the fourth amplitude information 1338.

次に、ステップＳ２４０６において、第Ｎ周期の波形を合成する。この処理を式（３４）〜（３６）に示す。   Next, in step S2406, an Nth period waveform is synthesized. This process is shown in equations (34)-(36).

α_N＝｛ｋ−Ｃ４（Ｎ）｝／｛Ｃ４（Ｎ）−Ｃ４（Ｎ−１） ・・・（３４）
φ_N＝２πα ・・・（３５）
ｘ（ｋ）＝Ａ４（Ｎ）×ｓｉｎ（φ_N） ・・・（３６） α _N = {k−C4 (N)} / {C4 (N) −C4 (N−1) (34)
φ _N = 2πα (35)
x (k) = A4 (N) × sin (φ _N ) (36)

上記式（３４）〜（３６）において、ｋは求める楽音のサンプルポイント、Ｎは最終周期番号、α_Nは最終周期Ｎの位相、φ_Nは最終周期Ｎの位相（ｒａｄ）、ｘは求める対象音右チャンネル波形、Ｃ４は第４の周期情報１３３７、Ａ４は第４の振幅情報１３３８を表す。 In the above formulas (34) to (36), k is the sample point of the tone to be obtained, N is the final cycle number, α _N is the phase of the final cycle N, φ _N is the phase (rad) of the final cycle N, and x is the target to be obtained. The sound right channel waveform, C4 represents fourth period information 1337, and A4 represents fourth amplitude information 1338.

図２５は、予め記憶されていた対象音２５０１と、楽音合成手段１３１１で合成した対象音右チャンネル波形２５０２を示す図である。また図２６は、基準音左チャンネル波形２６０１及び基準音右チャンネル波形２６０２を示す図である。これら２つの図を見比べると、図２５の対象音２５０１と対象音右チャンネル波形２５０２との差と、図２６の基準音左チャンネル波形２６０１と基準音右チャンネル波形２６０２との差が似通っていることがわかる。例えば、左チャンネル波形２５０１及び２６０１に対して右チャンネル波形２５０２及び２６０２の位相が徐々に進んでいる。また各周期の振幅の違いも似通っている。   FIG. 25 is a diagram showing the target sound 2501 stored in advance and the target sound right channel waveform 2502 synthesized by the musical tone synthesizing unit 1311. FIG. 26 is a diagram showing a reference sound left channel waveform 2601 and a reference sound right channel waveform 2602. Comparing these two figures, the difference between the target sound 2501 and the target sound right channel waveform 2502 in FIG. 25 and the difference between the reference sound left channel waveform 2601 and the reference sound right channel waveform 2602 in FIG. 26 are similar. I understand. For example, the phases of the right channel waveforms 2502 and 2602 are gradually advanced with respect to the left channel waveforms 2501 and 2601. The difference in the amplitude of each period is also similar.

以上のように、対象音の各倍音に対してそれに対応する逆チャンネルの波形を合成することができる。これによって対象音を、基準音の音像を持つステレオ音に変換することができる。本実施形態では、対象音波形情報は左右の２チャンネルで構成されるステレオの波形データでも良く、この場合は左右の内どちらかのチャンネルの波形を対象音とすることとなる。   As described above, it is possible to synthesize a reverse channel waveform corresponding to each overtone of the target sound. As a result, the target sound can be converted into a stereo sound having a sound image of the reference sound. In this embodiment, the target sound waveform information may be stereo waveform data composed of two left and right channels. In this case, the waveform of one of the left and right channels is used as the target sound.

基準となるステレオ信号（左右の２チャンネルから成る音）の位相差、振幅差情報を抽出し、モノラルの信号に与え、元のモノラル信号と位相差及び／又は振幅差を付与したモノラル信号とで、ステレオ信号を合成することができる。これにより、基準となるステレオ信号の音像を、モノラル信号に与えることができる。すなわち、ある楽器の音を収音したモノラル信号に、別の所望の音像を持ったステレオ信号の位相差及び／又は振幅差情報を、倍音毎に反映させることで、モノラル信号を所望の音像を持ったステレオ信号に変換することができる。   Extract the phase difference and amplitude difference information of the standard stereo signal (sound consisting of two channels on the left and right), give it to the monaural signal, and add the original monaural signal and the monaural signal with the phase difference and / or amplitude difference Stereo signals can be synthesized. Thereby, the sound image of the standard stereo signal can be given to the monaural signal. In other words, by reflecting the phase difference and / or amplitude difference information of a stereo signal having a different desired sound image to the monaural signal that picks up the sound of a certain instrument for each overtone, the desired sound image of the monaural signal is reflected. It can be converted into a stereo signal.

なお、位相差情報１３３２及び振幅差情報１３３３は、時間経過に伴う情報として説明したが、時間経過にかかわらず一定値にしてもよい。また、位相差情報抽出手段１３０５及び振幅差情報抽出手段１３０６は、必ずしも両方が必要ではない。位相差情報抽出手段１３０５がない場合には、第１の周期情報１３２６がそのまま第４の周期情報１３３７になり、周期情報作成手段１３０９が不要になる。また、振幅差情報抽出手段１３０６がない場合には、第１の振幅情報１３２７がそのまま第４の振幅情報１３３８になり、振幅情報作成手段１３１０が不要になる。また、位相重み情報１３３４及び振幅重み情報１３３５は、必ずしも必要でない。   Note that the phase difference information 1332 and the amplitude difference information 1333 have been described as information with the passage of time, but may be constant values regardless of the passage of time. Further, both the phase difference information extraction unit 1305 and the amplitude difference information extraction unit 1306 are not necessarily required. When there is no phase difference information extraction unit 1305, the first cycle information 1326 becomes the fourth cycle information 1337 as it is, and the cycle information creation unit 1309 is not necessary. If the amplitude difference information extraction unit 1306 is not provided, the first amplitude information 1327 becomes the fourth amplitude information 1338 as it is, and the amplitude information creation unit 1310 is not necessary. Further, the phase weight information 1334 and the amplitude weight information 1335 are not necessarily required.

（第３の実施形態）
図２７は、本発明の第３の実施形態による電子楽器の構成例を示すブロック図である。バス２７０１には、ＣＰＵ２７０２、外部記憶装置２７０４、ＲＯＭ２７０５、ＲＡＭ２７０６、楽音情報記憶手段２７０７及び音源２７０８が接続される。演奏手段２７０３は、ＣＰＵ２７０２に接続される。音響出力手段２７０９及び楽音波形記憶手段２７１０は、音源２７０８に接続される。 (Third embodiment)
FIG. 27 is a block diagram showing a configuration example of an electronic musical instrument according to the third embodiment of the present invention. Connected to the bus 2701 are a CPU 2702, an external storage device 2704, a ROM 2705, a RAM 2706, a musical tone information storage means 2707 and a sound source 2708. The performance means 2703 is connected to the CPU 2702. The sound output unit 2709 and the musical sound waveform storage unit 2710 are connected to the sound source 2708.

楽音波形記憶手段２７１０には、第１又は第２の実施形態により生成された左右２チャンネルのステレオ楽音波形が記憶される。この電子楽器は、楽音波形記憶手段２７１０からそのステレオ楽音波形を読み出し、発音させる。   The musical sound waveform storage means 2710 stores the left and right two-channel stereo musical sound waveforms generated by the first or second embodiment. This electronic musical instrument reads the stereo musical sound waveform from the musical sound waveform storage means 2710 and causes it to sound.

演奏手段２７０３は、鍵盤及びペダルなどの演奏操作子を含む。ＣＰＵ２７０２は、演奏手段２７０３の演奏操作状況（操作された鍵番号及び操作の強さなど）の演奏情報を得ることができる。ＣＰＵ２７０２は、電子楽器全体を制御するものである。ＲＯＭ２７０５は、ＣＰＵ２７０２が処理するコンピュータプログラムを記憶する。ＲＡＭ２７０６は、演奏情報などを記憶したり、演算に使用する記憶領域である。外部記憶装置２７０４は、フレキシブルディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）などの記録媒体である。ＣＰＵ２７０２は、これらの記録媒体より楽音情報及び楽音波形などを読み出し、楽音情報記憶手段２７０７及び楽音波形記憶手段２７１０に記憶しても良い。また、ＣＰＵ２７０２は、インターネットなどを介して上記の情報を読み出しても良い。   The performance means 2703 includes performance operators such as a keyboard and a pedal. The CPU 2702 can obtain performance information of the performance operation status of the performance means 2703 (such as the operated key number and the strength of the operation). The CPU 2702 controls the entire electronic musical instrument. The ROM 2705 stores a computer program processed by the CPU 2702. The RAM 2706 is a storage area for storing performance information and the like and used for calculation. The external storage device 2704 is a recording medium such as a flexible disk or a compact disk (CD). The CPU 2702 may read out musical tone information and musical tone waveform from these recording media and store them in the musical tone information storage means 2707 and musical tone waveform storage means 2710. Further, the CPU 2702 may read the above information via the Internet or the like.

演奏者が演奏手段２７０３を用いて演奏操作を行うと、演奏手段２７０３はＣＰＵ２７０２に演奏情報を出力する。例えば、鍵盤を押鍵すると、キーオン信号がＣＰＵ２７０２に出力される。ＣＰＵ２７０２は、演奏情報に応じた楽音情報を読み出し、演奏情報及び楽音情報を音源２７０８に与える。音源２７０８は、与えられた楽音情報と演奏情報に応じた楽音波形を楽音波形記憶手段２７１０から読み出し、楽音を合成する。この楽音合成は、読み出した楽音波形にエンベロープを与え、複数読み出した波形を加算する処理等である。この際、音源２７０８は、第１又は第２の実施形態により生成された左右２チャンネルのステレオ楽音波形を読み出す。音響出力手段２７０９は、Ｄ／Ａ変換器、パワーアンプ、スピーカ、ヘッドフォンなどで構成され、音源２７０８から出力された楽音を音響的に発生する。スピーカは、左右２チャンネルのステレオスピーカであり、音源２７０８から出力された２チャンネルのステレオ楽音を発音する。   When the performer performs a performance operation using the performance means 2703, the performance means 2703 outputs performance information to the CPU 2702. For example, when a key is pressed, a key-on signal is output to the CPU 2702. The CPU 2702 reads out musical tone information corresponding to the performance information, and gives the musical performance information and musical tone information to the sound source 2708. The sound source 2708 reads the musical tone waveform corresponding to the given musical tone information and the performance information from the musical tone waveform storage means 2710 and synthesizes the musical tone. This musical tone synthesis is a process of adding an envelope to the read musical sound waveform and adding a plurality of read waveforms. At this time, the sound source 2708 reads the left and right channel stereo musical sound waveforms generated according to the first or second embodiment. The sound output means 2709 is composed of a D / A converter, a power amplifier, a speaker, headphones, and the like, and acoustically generates a musical sound output from the sound source 2708. The speakers are two-channel stereo speakers on the left and right, and generate two-channel stereo music output from the sound source 2708.

（第４の実施形態）
図２８は、本発明の第４の実施形態による電子楽器の構成例を示すブロック図である。図２８の電子楽器は、図２７の電子楽器から楽音波形記憶手段２７１０を削除したものである。本実施形態は、第１又は第２の実施形態により生成された２チャンネルのステレオ楽音波形を記憶せず、楽音情報より波形を合成する。すなわち、本実施形態の電子楽器は、第１又は第２の実施形態による楽音情報生成装置を有し、楽音波形の合成を行う。 (Fourth embodiment)
FIG. 28 is a block diagram showing a configuration example of an electronic musical instrument according to the fourth embodiment of the present invention. The electronic musical instrument of FIG. 28 is obtained by deleting the musical sound waveform storage means 2710 from the electronic musical instrument of FIG. In this embodiment, the two-channel stereo musical sound waveform generated by the first or second embodiment is not stored, and a waveform is synthesized from the musical sound information. That is, the electronic musical instrument of the present embodiment includes the musical sound information generating device according to the first or second embodiment, and synthesizes musical sound waveforms.

演奏手段２７０３は、鍵盤及びペダルなどの演奏操作子を含む。ＣＰＵ２７０２は、演奏手段２７０３の演奏操作状況（操作された鍵番号及び操作の強さなど）の演奏情報を得ることができる。ＣＰＵ２７０２は、電子楽器全体を制御するものである。ＲＯＭ２７０５は、ＣＰＵ２７０２が処理するコンピュータプログラムを記憶する。ＲＡＭ２７０６は、演奏情報などを記憶したり、演算に使用する記憶領域である。外部記憶装置２７０４は、フレキシブルディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）などの記録媒体である。ＣＰＵ２７０２は、これらの記録媒体より楽音情報などを読み出し、楽音情報記憶手段２７０７に記憶しても良い。また、ＣＰＵ２７０２は、インターネットなどを介して上記の情報を読み出しても良い。   The performance means 2703 includes performance operators such as a keyboard and a pedal. The CPU 2702 can obtain performance information of the performance operation status of the performance means 2703 (such as the operated key number and the strength of the operation). The CPU 2702 controls the entire electronic musical instrument. The ROM 2705 stores a computer program processed by the CPU 2702. The RAM 2706 is a storage area for storing performance information and the like and used for calculation. The external storage device 2704 is a recording medium such as a flexible disk or a compact disk (CD). The CPU 2702 may read musical tone information from these recording media and store it in the musical tone information storage means 2707. Further, the CPU 2702 may read the above information via the Internet or the like.

演奏者が演奏手段２７０３を用いて演奏操作を行うと、演奏手段２７０３はＣＰＵ２７０２に演奏情報を出力する。例えば、鍵盤を押鍵すると、キーオン信号がＣＰＵ２７０２に出力される。ＣＰＵ２７０２は、演奏情報に応じた楽音情報を読み出し、演奏情報及び楽音情報を音源２７０８に与える。音源２７０８は、与えられた楽音情報と演奏情報に応じた楽音を合成する。すなわち、音源２７０８は、第１又は第２の実施形態による楽音合成を行い、左右２チャンネルのステレオ楽音波形を生成する。また、この楽音合成は、読み出した楽音波形にエンベロープを与え、複数読み出した波形を加算する処理等も含む。音響出力手段２７０９は、Ｄ／Ａ変換器、パワーアンプ、スピーカ、ヘッドフォンなどで構成され、音源２７０８から出力された楽音を音響的に発生する。スピーカは、左右２チャンネルのステレオスピーカであり、音源２７０８から出力された２チャンネルのステレオ楽音を発音する。   When the performer performs a performance operation using the performance means 2703, the performance means 2703 outputs performance information to the CPU 2702. For example, when a key is pressed, a key-on signal is output to the CPU 2702. The CPU 2702 reads out musical tone information corresponding to the performance information, and gives the musical performance information and musical tone information to the sound source 2708. The sound source 2708 synthesizes musical sound corresponding to the given musical sound information and performance information. That is, the sound source 2708 performs musical tone synthesis according to the first or second embodiment, and generates a stereo musical sound waveform of two left and right channels. The musical tone synthesis also includes a process of adding an envelope to the read musical sound waveform and adding a plurality of read waveforms. The sound output means 2709 is composed of a D / A converter, a power amplifier, a speaker, headphones, and the like, and acoustically generates a musical sound output from the sound source 2708. The speakers are two-channel stereo speakers on the left and right, and generate two-channel stereo music output from the sound source 2708.

第３及び第４実施形態は、ＣＰＵ２７０２を含むコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びコンピュータプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。   The third and fourth embodiments can be realized by a computer including a CPU 2702 executing a program. Also, means for supplying a program to a computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium such as the Internet for transmitting such a program is also applied as an embodiment of the present invention. Can do. A computer program product such as a computer-readable recording medium in which the above program is recorded can also be applied as an embodiment of the present invention. The above program, recording medium, transmission medium, and computer program product are included in the scope of the present invention. As the recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

本発明の第１の実施形態による楽音情報生成装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the musical tone information generation apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 第１の周期情報及び第１の振幅情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 1st period information and 1st amplitude information. 各周期に対応して、第１の周期情報、第１の振幅情報、位相差情報及び振幅差情報を記憶したテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table which memorize | stored 1st period information, 1st amplitude information, phase difference information, and amplitude difference information corresponding to each period. 周期情報合成手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a period information synthetic | combination means. 第１の周期情報及び位相差情報を基に周期情報合成手段によって算出された第２の周期情報と、第１の振幅情報及び振幅差情報を基に振幅情報合成手段によって算出された第２の振幅情報の例を示す図である。Second period information calculated by the period information combining means based on the first period information and phase difference information, and second information calculated by the amplitude information combining means based on the first amplitude information and amplitude difference information It is a figure which shows the example of amplitude information. 第２の楽音合成手段の処理を示すのフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a 2nd musical tone synthesizing means. 実際に、第１の周期情報、第１の振幅情報、位相差情報、振幅差情報から作成した２チャンネルの楽音波形を示す図である。It is a figure which shows the 2 channel musical sound waveform actually created from 1st period information, 1st amplitude information, phase difference information, and amplitude difference information. 第１の周期情報を示す図である。It is a figure which shows 1st period information. 第１の振幅情報を示す図である。It is a figure which shows 1st amplitude information. １倍音の位相差情報を示す図である。It is a figure which shows the phase difference information of a 1st overtone. ３倍音の振幅差情報を示す図である。It is a figure which shows the amplitude difference information of a 3rd overtone. 図１２（Ａ）〜（Ｄ）は各倍音の定位の動きを示す図である。12 (A) to 12 (D) are diagrams showing the localization movement of each overtone. 本発明の第２の実施形態による楽音情報生成装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the musical tone information generation apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 周波数分析の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of a frequency analysis. ＢＰＤとして記憶されるテーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the table memorize | stored as BPD. 周期情報と振幅情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating period information and amplitude information. 周期情報と振幅情報を示す図である。It is a figure which shows period information and amplitude information. 対象音情報、基準音左チャンネル情報、基準音右チャンネル情報のある倍音の分析結果の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the analysis result of the harmonic with a target sound information, reference | standard sound left channel information, and reference | standard sound right channel information. 位相情報抽出手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a phase information extraction means. 図１８に示した基準音左チャンネル情報の第２の周期情報及び基準音右チャンネル情報の第３の周期情報から抽出した位相差情報を示す図である。It is a figure which shows the phase difference information extracted from the 2nd period information of the reference sound left channel information shown in FIG. 18, and the 3rd period information of the reference sound right channel information. 周期情報作成手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a period information preparation means. 図２１のステップＳ２１０２の処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of a process of step S2102 of FIG. 第４の周期情報及び第４の振幅情報を示す図である。It is a figure which shows 4th period information and 4th amplitude information. 楽音合成手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a musical tone synthesis means. 予め記憶されていた対象音と、楽音合成手段で合成した対象音右チャンネル波形を示す図である。It is a figure which shows the target sound stored in advance and the target sound right channel waveform synthesized by the musical tone synthesis means. 基準音左チャンネル波形及び基準音右チャンネル波形を示す図である。It is a figure which shows a reference sound left channel waveform and a reference sound right channel waveform. 本発明の第３の実施形態による電子楽器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electronic musical instrument by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態による電子楽器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electronic musical instrument by the 4th Embodiment of this invention. 図２９（Ａ）及び（Ｂ）は楽音の音像を説明するための図である。29A and 29B are diagrams for explaining a sound image of a musical sound. 楽音の音像の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the sound image of a musical sound.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 楽音情報記憶手段
１０２ 周期情報合成手段
１０３ 振幅情報合成手段
１０４ 第１の楽音合成手段
１０５ 第２の楽音合成手段
１３０１ 第１の楽音情報記憶手段
１３０２ 対象音分析手段
１３０３ 基準音分析手段
１３０４ 第２の楽音情報記憶手段
１３０５ 位相差情報抽出手段
１３０６ 振幅差情報抽出手段
１３０７ 位相重み情報供給手段
１３０８ 振幅重み情報供給手段
１３０９ 周期情報作成手段
１３１０ 振幅情報作成手段
１３１１ 楽音合成手段 101 music information storage means 102 period information synthesis means 103 amplitude information synthesis means 104 first music sound synthesis means 105 second music sound synthesis means 1301 first music sound information storage means 1302 target sound analysis means 1303 reference sound analysis means 1304 second Musical tone information storage means 1305 phase difference information extraction means 1306 amplitude difference information extraction means 1307 phase weight information supply means 1308 amplitude weight information supply means 1309 period information creation means 1310 amplitude information creation means 1311 music sound synthesis means

Claims (15)

対象音波形情報を基に、対象音を構成する倍音毎の第１の周期情報及び第１の振幅情報を含む対象音情報を生成する対象音分析手段と、
基準音波形情報を基に、基準音を構成する倍音毎の第１のチャンネルの基準音情報及び第２のチャンネルの基準音情報を生成する基準音分析手段と、
前記第１のチャンネルの基準音情報及び前記第２のチャンネルの基準音情報を基に差情報を生成する差情報抽出手段と
を有する楽音情報生成装置。 A target sound analysis means for generating target sound information including first period information and first amplitude information for each overtone constituting the target sound based on the target sound waveform information;
Reference sound analysis means for generating the reference sound information of the first channel and the reference sound information of the second channel for each overtone constituting the reference sound based on the reference sound waveform information;
A musical sound information generating apparatus comprising difference information extraction means for generating difference information based on the reference sound information of the first channel and the reference sound information of the second channel. 前記差情報は、前記基準音を構成する倍音毎の情報である請求項１記載の楽音情報生成装置。 The difference information is music information generating apparatus according to claim 1, wherein the information for each harmonic constituting the reference sound. 前記差情報は、時間経過に伴う情報である請求項２記載の楽音情報生成装置。 The musical tone information generating apparatus according to claim 2 , wherein the difference information is information with time. さらに、前記第１の周期情報、前記第１の振幅情報及び前記差情報を基に第４の周期情報及び第４の振幅情報を生成する楽音情報生成手段を有する請求項３記載の楽音情報生成装置。 4. The musical tone information generation unit according to claim 3 , further comprising musical tone information generating means for generating fourth periodic information and fourth amplitude information based on the first periodic information, the first amplitude information, and the difference information. apparatus. さらに、前記第４の周期情報及び前記第４の振幅情報を基に生成音波形情報を生成する楽音合成手段を有する請求項４記載の楽音情報生成装置。 Further, the fourth period information and music information generating apparatus according to claim 4, further comprising a tone synthesis means for generating a generated sound waveform information based on the fourth amplitude information. 前記対象音波形情報は第１のチャンネルの楽音波形であり、前記生成音波形情報は第２のチャンネルの楽音波形である請求項５記載の楽音情報生成装置。 6. The musical sound information generating apparatus according to claim 5, wherein the target sound waveform information is a musical sound waveform of a first channel, and the generated sound waveform information is a musical sound waveform of a second channel. 前記第１のチャンネルの基準音情報は第２の周期情報を含み、前記第２のチャンネルの基準音情報は第３の周期情報を含み、
前記差情報抽出手段は、前記第２の周期情報及び前記第３の周期情報を基に位相差情報を生成する位相差情報抽出手段を含む請求項６記載の楽音情報生成装置。 The reference sound information of the first channel includes second period information, the reference sound information of the second channel includes third period information,
7. The musical tone information generating apparatus according to claim 6 , wherein the difference information extracting means includes phase difference information extracting means for generating phase difference information based on the second period information and the third period information. 前記第１のチャンネルの基準音情報は第２の振幅情報を含み、前記第２のチャンネルの基準音情報は第３の振幅情報を含み、
前記差情報抽出手段は、前記第２の振幅情報及び前記第３の振幅情報を基に振幅差情報を生成する振幅差情報抽出手段を含む請求項６記載の楽音情報生成装置。 The reference sound information of the first channel includes second amplitude information, the reference sound information of the second channel includes third amplitude information,
7. The musical tone information generating apparatus according to claim 6 , wherein the difference information extracting means includes amplitude difference information extracting means for generating amplitude difference information based on the second amplitude information and the third amplitude information. 前記第１のチャンネルの基準音情報は第２の周期情報及び第２の振幅情報を含み、前記第２のチャンネルの基準音情報は第３の周期情報及び第３の振幅情報を含み、
前記差情報抽出手段は、
前記第２の周期情報及び前記第３の周期情報を基に位相差情報を生成する位相差情報抽出手段と、
前記第２の振幅情報及び前記第３の振幅情報を基に振幅差情報を生成する振幅差情報抽出手段とを含む請求項６記載の楽音情報生成装置。 The reference sound information of the first channel includes second period information and second amplitude information, and the reference sound information of the second channel includes third period information and third amplitude information,
The difference information extraction means includes
Phase difference information extraction means for generating phase difference information based on the second period information and the third period information;
7. A musical tone information generating apparatus according to claim 6 , further comprising amplitude difference information extracting means for generating amplitude difference information based on the second amplitude information and the third amplitude information. 前記楽音情報生成手段は、前記第１の周期情報及び前記位相差情報を基に第４の周期情報を生成する周期情報生成手段を含む請求項７記載の楽音情報生成装置。 8. The musical sound information generating apparatus according to claim 7 , wherein the musical sound information generating means includes periodic information generating means for generating fourth periodic information based on the first periodic information and the phase difference information. 前記楽音情報生成手段は、前記第１の振幅情報及び前記振幅差情報を基に第４の振幅情報を生成する振幅情報生成手段を含む請求項８記載の楽音情報生成装置。 9. The musical sound information generating apparatus according to claim 8 , wherein the musical sound information generating means includes amplitude information generating means for generating fourth amplitude information based on the first amplitude information and the amplitude difference information. 前記楽音情報生成手段は、
前記第１の周期情報及び前記位相差情報を基に第４の周期情報を生成する周期情報生成手段と、
前記前記第１の振幅情報及び前記振幅差情報を基に第４の振幅情報を生成する振幅情報生成手段とを含む請求項９記載の楽音情報生成装置。 The musical sound information generating means includes
Period information generating means for generating fourth period information based on the first period information and the phase difference information;
The musical tone information generation apparatus according to claim 9 , further comprising amplitude information generation means for generating fourth amplitude information based on the first amplitude information and the amplitude difference information. 前記周期情報生成手段は、前記第１の周期情報、前記位相差情報及び重み情報を基に第４の周期情報を生成し、
前記振幅情報生成手段は、前記第１の振幅情報、前記振幅差情報及び重み情報を基に第４の振幅情報を生成する請求項１２記載の楽音情報生成装置。 The period information generating means generates fourth period information based on the first period information, the phase difference information, and the weight information,
The musical tone information generating apparatus according to claim 12 , wherein the amplitude information generating means generates fourth amplitude information based on the first amplitude information, the amplitude difference information, and weight information. 対象音波形情報を基に、対象音を構成する倍音毎の第１の周期情報及び第１の振幅情報を含む対象音情報を生成する対象音分析ステップと、
基準音波形情報を基に、基準音を構成する倍音毎の第１のチャンネルの基準音情報及び第２のチャンネルの基準音情報を生成する基準音分析ステップと、
前記第１のチャンネルの基準音情報及び前記第２のチャンネルの基準音情報を基に差情報を生成する差情報抽出ステップと
を有する楽音情報生成方法。 A target sound analysis step for generating target sound information including first period information and first amplitude information for each overtone constituting the target sound, based on the target sound waveform information;
A reference sound analysis step for generating reference sound information of the first channel and reference sound information of the second channel for each overtone constituting the reference sound based on the reference sound waveform information;
A musical sound information generation method comprising: a difference information extraction step of generating difference information based on the reference sound information of the first channel and the reference sound information of the second channel. 請求項１４記載の楽音情報生成方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。 The program for making a computer perform each step of the musical sound information generation method of Claim 14 .

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