JPH11338474A - サンプリング方法,サンプリング装置および基準音生成装置 - Google Patents

サンプリング方法,サンプリング装置および基準音生成装置

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JPH11338474A
JPH11338474A JP10141265A JP14126598A JPH11338474A JP H11338474 A JPH11338474 A JP H11338474A JP 10141265 A JP10141265 A JP 10141265A JP 14126598 A JP14126598 A JP 14126598A JP H11338474 A JPH11338474 A JP H11338474A
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JP
Japan
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function
sound
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JP10141265A
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English (en)
Inventor
Yuji Taki
雄司 瀧
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリ使用量を少なくするとともに、処理能
力を向上させるようにする。 【解決手段】 CPU1は、RAM2のワークエリア設
定されたnに0を代入したのち、n+1の値を改めてn
とする。CPU1は、関数S(n)を計算し、これをn
におけるサンプルデータとしてRAM2に記憶させる。
CPU1は、RAM2メモリに記憶させたS(n)がS
(n)<εを満たしているか否かを判断し、S(n)<
εを満たしていないと判断した場合には処理を続行す
る。CPU1は、一方、S(n)<εを満たしていると
判断した場合には、再び、S(n)が一つ前のS(n−
1)より大きいか否かを判断する。CPU1は、S
(n)が一つ前のS(n−1)より大きいと判断した場
合には処理を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンセサイザー,
ピアノ等の電子音発生装置における基準音を出力する際
に必要となるサンプリングデータを取得するサンプリン
グ方法,サンプリング装置および基準音生成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、電子音を発生させるシンセサイザ
ー,ピアノ等の楽器は、図5に示すように、所定の周期
(T)を有する所定の関数fで記述される基準音から、
あらかじめ所定のサンプリング周期(Tsmp)ごと
に、基準音の1周期分のサンプリングデータ(1つのサ
ンプリングデータは例えば8ビット=1バイトのデジタ
ル量で記述されている)を取得して記憶されているメモ
リから、順次読み出し、これを再びアナログ信号(音信
号)に変換し、基準音を連続的に出力するようになって
いる。
【0003】ところで、この基準音の終端Aが、図6に
示すように、0と一致していないものから形成されたサ
ンプリングデータを用いて、基準音を連続的に発生させ
ると、基準音の終端Aと次に出力する基準音の始端Bと
の間で波形が乖離し、音が滑らかにつながらなくなり、
聞く人にとっては雑音に聞こえてしまうという問題点が
あった。
【0004】そこで、従来から、このサンプリングデー
タの終点Aを、サンプリングタイミングと一致させるに
は、下記に述べるように、(1)サンプリング周期と基
準音の周期との最小公倍数を計算する方法と、(2)サ
ンプリングデータを2回微分する方法とがある。
【0005】(1)サンプリング周期数と基準音の周期
との最小公倍数を計算する方法について、図7のフロー
チャートを参照して説明する。
【0006】この方法では、サンプリング周期(Tsm
p)と基準音の周期(T)との最小公倍数を算出し(ス
テップ210)、この算出した最小公倍数をサンプリン
グ周期で除算した値をサンプリングする回数nとし(ス
テップ220)、その後、このサンプリング回数n分の
サンプリングデータを取得し、これらをメモリに記憶す
るようになっている(ステップ230)。
【0007】なお、1つのサンプリングデータが仮に1
バイトである場合には、サンプリング回数nにより取得
したn個のサンプリングデータのメモリに占める容量
は、8×nビット必要となる。
【0008】因みに、サンプリング周期(Tsmp)を
6μsとし、S(n)=F((2π/T)*n*Tsm
p)で記述された基準音の周期(T)を10s(1×1
7μs)とした場合では、算出される最小公倍数(T
l)は3×107 μsとなる。
【0009】その結果、この算出された最小公倍数(T
l)は3×107 μsから取り得るサンプリング回数n
が5×106 回となる。そして、基準音を以後、5×1
6回サンプリングする。
【0010】従って、1つのサンプリングデータが仮に
1バイトである場合には、メモリに占める容量は、8×
(5×106 )=4×107 ビット必要となる。
【0011】なお、上述したことにより、基準音を記述
する離散系の関数S(n)において、変数nに5×10
6 を代入すると、S(n)=0となることはいうまでも
ない。
【0012】(2)サンプリングデータを2回微分する
方法について、図8のフローチャートを参照して説明す
る。
【0013】この方法では、関数f(x)S(n)=F
((2π/T)*n*Tsmp)(離散系表示されてい
る)で記述されたサンプリングデータが0になる点を算
出し(ステップ310)、次に、この点において関数f
(x)で記述されたサンプリングデータを2階微分を行
い(ステップ320)、2階微分した値が0であるか否
かを判断する(ステップ330)。
【0014】その結果、2階微分した値が0である場合
には(ステップ330;Y)、基準音の終端Aが0にな
っているものと判断し、そこで計算を終了する一方、2
階微分した値が0でない場合には(ステップ330;
N)、基準音の終端Aが0になっていないものと判断
し、処理をステップ310に戻し、同様な処理を続行
し、最終的に、基準音の終端Aが0になるようなサンプ
リングデータが0になる点を求めるようにしている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(1)
サンプリング周期数と基準音との最小公倍数を計算し
て、サンプリングデータの終端Aがサンプリングタイミ
ングと一致させる方法では、最小公倍数に基づきサンプ
リング回数nがもとまるので、上述したように、最小公
倍数が30という小さい場合にはサンプリング回数nが
比較的少ない値になるが、電子音を調律するに際し、基
準音の周期を微妙に順次変更を加える必要があるときに
は、算出された最小公倍数が極端に大きくなり、従って
サンプリング回数nも極端に大きくなる。
【0016】従って、基準音を再生するためのサンプリ
ングデータも多く必要となり、これらのサンプリングデ
ータを記憶するためには、メモリ容量を極端に必要とす
るという問題点があった。
【0017】また、(2)サンプリングデータを2階微
分して、サンプリングデータの終端Aをサンプリングタ
イミングとほぼ一致させる方法では、サンプリングデー
タが0になる点において、サンプリングデータを2階微
分する必要があるため、その計算に時間を要し、処理能
力が低くなるという問題点があった。
【0018】そこで、本発明は上述した問題点に鑑み、
シンセサイザー,ピアノ等の電子音発生装置における基
準音を出力する際に必要となるサンプリングデータの量
を少なくして、これを記憶するメモリ使用量を少なくす
るとともに、サンプリングデータを取得するまでの処理
能力を向上させるサンプリング方法,サンプリング装置
および基準音生成装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項1記載の発明は、電子音生成に用いら
れ、関数S(n)の基準音のサンプリングデータを取得
するサンプリング方法において、前記基準音を表す関数
S(n)の値を、nが1から順次計算していき、S
(n)<εで、かつ、S(n−1)<がS(n)の場合
には、サインプリング処理を終了するようにする。
【0020】請求項2記載の発明は、電子音生成に用い
られ、関数S(n)の基準音のサンプリングデータを取
得するサンプリング装置において、変数nにおける関数
S(n)を、nが1から順次算出し、サンプリングデー
タS(n)を取得するサンプリングデータ取得手段と、
このサンプリングデータ取得手段手段により取得された
S(n)がS(n)<εを満たしているか否かを判断す
る第1の判断手段と、この第1の判断手段がS(n)<
εを満たしていると判断した場合にのみ、S(n)がS
(n−1)より大きいか否かを判断する第2の判断手段
とを具備しており、この第2の判断手段が、S(n)が
一つ前のS(n−1)より大きいと判断した場合にの
み、サンプリングデータの取得を終了するようにする。
【0021】請求項3記載の発明は、電子音生成に用い
られ、関数S(n)の基準音のサンプリングデータを取
得する電子音生成装置において、変数nにおける関数S
(n)を、nが1から順次算出し、サンプリングデータ
S(n)を取得するサンプリングデータ取得手段と、サ
ンプリングデータ取得手段で取得されたサンプリングデ
ータS(n)を記憶するサンプリングデータ記憶手段
と、前記関数値算出手段により算出されたS(n)がS
(n)<εを満たしているか否かを判断する第1の判断
手段と、この第1の判断手段がS(n)<εを満たして
いると判断した場合にのみ、S(n)が一つ前のS(n
−1)より大きいか否かを判断する第2の判断手段と、
この第2の判断手段が、S(n)が一つ前のS(n−
1)より大きいと判断した場合にのみ、サンプリングデ
ータ記憶手段に記憶されているサンプリングデータをア
ナログ変換して基準音を出力する基準音出力手段とを具
備するようにする。
【0022】本発明では、関数S(n)の値をnが1か
ら順次計算していき、S(n)<εで、かつ、S(n−
1)<がS(n)の場合には、サインプリン処理を終了
するようにしたことにより、サンプリングデータ数を減
少させることができるともにも、処理計算を大小比較の
みで行えるため、処理スピードが向上する。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基準音のサン
プリング方法,サンプリング装置および基準音生成装置
の実施形態を説明する。
【0024】図1は本発明に係る基準音を生成する基準
音生成装置の構成を示すブロック図である。
【0025】この実施形態の基準音生成装置は、上述し
たように、シンセサイザ,ピアノ等の装置に採用されて
いるものであって、この装置には、図1に示すように、
装置を制御するCPU1と、サウンドデータおよびサン
プリングデータを記憶するRAM2と、CPU1に基準
音のサンプリング方法を実行させるプログラムを記憶す
るROM3と、RAM2に記憶されているサンプリング
データをアナログ変換してアナログ信号でなる基準音を
出力するD/Aコンバータ4と、D/Aコンバータ4か
ら出力された基準音を増幅するアンプ5を備えている。
【0026】なお、基準音生成装置のうち、CPU1と
ROM3とがサンプリング装置になる。
【0027】ここで、CPU1が実行するROM3に記
憶する基準音のサンプリング方法を実行させるプログラ
ムは、図2に示すような手段を有している。
【0028】変数nにおける関数S(n)を、nが1
から順次算出し、サンプリングデータS(n)を取得す
るサンプリングデータ取得手段110
【0029】このサンプリングデータ取得手段手段1
10により取得されたS(n)がS(n)<εを満たし
ているか否かを判断する第1の判断手段120
【0030】この第1の判断手段がS(n)<εを満
たしていると判断した場合にのみ、S(n)がS(n−
1)より大きいか否かを判断する第2の判断手段130
【0031】以下、この装置における基準音のサンプリ
ング方法について、図3のフローチャートを参照して説
明する。
【0032】ここで、サンプリングデータが下記に示し
た離散系関数S(n)で記述されているものとする。
【0033】この基準音のサンプリング方法では、CP
U1は、RAM2に形成されたワークエリア設定された
nに0を代入したのち(ステップ110)、n+1の値
を改めてnとする(ステップ120)。
【0034】その後、CPU1は、関数S(n)を計算
し、これをnにおけるサンプルデータとしてRAM2に
記憶させる(ステップ130)。
【0035】CPU1は、RAM2メモリに記憶させた
S(n)がS(n)<εを満たしているか否かを判断し
(ステップ140)、S(n)<εを満たしていないと
判断した場合には(ステップ140;N)、ステップ1
20に処理を戻し、上述したと同様な処理を続行する。
【0036】ここで、εは、人が違和感を感じない範囲
を示す値である。
【0037】CPU1は、一方、S(n)<εを満たし
ていると判断した場合には(ステップ140;Y)、再
び、S(n)が一つ前のS(n−1)より大きいか否か
を判断する(ステップ150)。
【0038】CPU1は、S(n)が一つ前のS(n−
1)より大きくないと判断した場合には(ステップ15
0;N)、ステップ120に処理を戻し、上述したと同
様な処理を続行し、S(n)が一つ前のS(n−1)よ
り大きいと判断した場合には(ステップ150;Y)、
処理を終了する。
【0039】続いて、この装置における基準音のサンプ
リング方法について、図4を参照して、具体的に説明す
る。
【0040】この実施形態の基準音のサンプリング方法
は、上述したようにn(n=1,2,・・・・,)関数
S(n)を計算していき、S(n)がεより小さいnを
特定するが、図4に示す場合では、n=jとn=mとの
場合が該当する。
【0041】n=jの場合には、S(j−1)>S
(j)であるので、n=jの点が関数S(n)の1周期
の付近に該当していないため、この点までのサンプリン
グデータでは、基準音を再生することができない。
【0042】n=mの場合には、S(m−1)>S
(m)であるので、n=mの点が関数S(n)の1周期
の付近に該当しているため、この点までのサンプリング
データを用いて基準音を再生することができる。
【0043】この実施形態の基準音のサンプリング方法
では、関数S(n)の値をnが1から順次計算してい
き、S(n)<εで、かつ、S(n−1)<がS(n)
の場合には、サインプリン処理を終了するようにしたこ
とにより、上述した従来において用いられていた最小公
倍数を用いた方法より、サンプリングデータ数を減少さ
せることができる。
【0044】また、この実施形態の基準音のサンプリン
グ方法では、処理計算を大小比較のみで行えるため、従
来のように2階微分する必要なくなり、処理スピードを
向上することができる。
【0045】
【発明の効果】以上本発明によれば、関数S(n)の値
をnが1から順次計算していき、S(n)<εで、か
つ、S(n−1)<がS(n)の場合には、サインプリ
ン処理を終了するようにしたことにより、上述した従来
において用いられていた最小公倍数を用いた方法より、
サンプリングデータ数を減少させることができる。
【0046】また、この実施形態の基準音のサンプリン
グ方法では、処理計算を大小比較のみで行えるため、従
来のように2階微分する必要ががくなり、処理スピード
を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この本発明に係る基準音生成装置の構成を示す
ブロック図。
【図2】ROMに記憶されている基準音のサンプリング
方法のプログラム構成を示すブロック図。
【図3】この本発明に係る基準音のサンプリング方法を
示すフローチャート。
【図4】この本発明に係る基準音のサンプリング方法を
具体的に説明する説明図。
【図5】基準音のサンプリング方法を説明する説明図。
【図6】基準音の終端が0でない場合に再現された基準
音に雑音がはいることを説明する説明図。
【図7】基準音の終端が0でないようにしてサンプリン
グする従来のサンプリング方法を示すフローチャート。
【図8】基準音の終端が0でないようにしてサンプリン
グする従来のサンプリング方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 CPU 2 RAM 3 ROM 4 D/Aコンバータ 5 アンプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子音生成に用いられ、関数S(n)の
    基準音のサンプリングデータを取得するサンプリング方
    法において、 前記基準音を表す関数S(n)の値を、nが1から順次
    計算していき、S(n)<εで、かつ、S(n−1)<
    がS(n)の場合には、サインプリング処理を終了する
    ことを特徴とするサンプリング方法。
  2. 【請求項2】 電子音生成に用いられ、関数S(n)の
    基準音のサンプリングデータを取得するサンプリング装
    置において、 変数nにおける関数S(n)を、nが1から順次算出
    し、サンプリングデータS(n)を取得するサンプリン
    グデータ取得手段と、 このサンプリングデータ取得手段手段により取得された
    S(n)がS(n)<εを満たしているか否かを判断す
    る第1の判断手段と、 この第1の判断手段がS(n)<εを満たしていると判
    断した場合にのみ、S(n)がS(n−1)より大きい
    か否かを判断する第2の判断手段とを具備しており、 この第2の判断手段が、S(n)が一つ前のS(n−
    1)より大きいと判断した場合にのみ、サンプリングデ
    ータの取得を終了することを特徴とするサンプリング装
    置。
  3. 【請求項3】 電子音生成に用いられ、関数S(n)の
    基準音のサンプリングデータを取得する電子音生成装置
    において、 変数nにおける関数S(n)を、nが1から順次算出
    し、サンプリングデータS(n)を取得するサンプリン
    グデータ取得手段と、 サンプリングデータ取得手段で取得されたサンプリング
    データS(n)を記憶するサンプリングデータ記憶手段
    と、 前記関数値算出手段により算出されたS(n)がS
    (n)<εを満たしているか否かを判断する第1の判断
    手段と、 この第1の判断手段がS(n)<εを満たしていると判
    断した場合にのみ、S(n)が一つ前のS(n−1)よ
    り大きいか否かを判断する第2の判断手段と、 この第2の判断手段が、S(n)が一つ前のS(n−
    1)より大きいと判断した場合にのみ、サンプリングデ
    ータ記憶手段に記憶されているサンプリングデータをア
    ナログ変換して基準音を出力する基準音出力手段と、 を具備することを特徴とする電子音生成装置。
JP10141265A 1998-05-22 1998-05-22 サンプリング方法,サンプリング装置および基準音生成装置 Withdrawn JPH11338474A (ja)

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