CN1226714C - 乐音发生设备和乐音发生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供乐音发生设备和乐音发生方法。乐音发生设备通过恢复在乐音波形数据中失去的谐波分量，即使在低于取样频率的记录取样频率产生乐音波形数据，也能产生更真实的乐音。按低于一半记录取样频率的预定取样频率，按正方向，相移从音色数据存储器读出的乐音波形数据中包括的全部频率分量。用HPF截去低于一半的记录取样频率的相移后的频率分量，用乘法器调节从中截去了频率分量的乐音波形数据的幅度。幅度调节过的乐音波形数据和读出的乐音波形数据加在一起。按相加结果产生乐音。
Description
技术领域
本发明涉及乐音发生设备，读出在波形数据中取样并存储的乐音波形数据的方法，根据波形数据产生乐音的方法，和执行方法的程序。
背景技术
通常，所谓的波形表(波表)乐音发生器将取样乐器的乐音形成的波形数据存储在波形存储器中，并从波形存储器读出波形数据来产生乐音。
上述的常规波形表乐音发生器，有时在低于乐音发生器系统的原始取样频率的频率下，具体地说，是在低于从波形存储器读出乐音波形数据而产生乐音的频率下，取样乐音，以减少波形存储器的存储容量。以下，乐音发生器系统的原始取样频率叫做“取样频率”，而取样乐音产生乐音的频率叫做“记录取样频率”。注意，引入术语“记录取样频率”的意思不仅是指直接记录或取样乐音的频率，也指再取样已经取样的乐音的频率，即下载取样的频率。
记录取样频率相当于秒单位时间(一秒钟)的乐音波形取样数(形成乐音波形数据的波形取样数)，因此，随着记录取样频率下降，存储的乐音波形数据减少。这就减少了存储乐音波形数据所需的波形存储器的数量。
但是，按取样原则，记录取样频率确定再现乐音频率的上限(等于记取样频率的一半)，假设记录取样频率是16KHz，那么，再现乐音频率的上限是8KHz。换句话说，当保持低记录取样频率时，那么再现乐音就会失去它的高次谐波分量，造成再现乐音的质量损坏。
发明内容
本发明的目的是提供乐音发生设备；和即使在低于取样频率的记录取样频率产生乐音波形数据时，通过恢复乐音波形数据中失去的高次谐波，也能产生更真实的乐音的方法；执行乐音发生方法的程序；和存储器。
为达到上述的目的，按本发明的第一方案，提供一种乐音发生设备，它包括：波形存储器，它存储在低于乐音发生设备的原始取样频率的记录取样频率记录下，取样频率取样乐器的乐音而获得的乐音波形数据；乐音发生器，它在读出乐音波形数据的基础上产生乐音，乐音发生器包括：移相器、幅度调节器和加法器，移相器，按低于一半记录取样频率的预定频率，按正方向，相移包括在读出乐音波形数据中的全部频率分量，幅度调节器调节由移相器移相的频率分量而形成的乐音波形数据的幅度，加法器把幅度调节过的乐音波形数据和读出的乐音波形数据加到一起。
按本发明第一方案，从波形存储器读出的乐音波形数据中包括的全部频率分量按正方向或增大的方向，按低于一半记录取样频率的预定频率相移。截去相移后的频率中低于一半记录取样频率的频率。调节已截去频率分量后的乐音波形数据的幅度。幅度调节过的乐音波形数据加到读出的乐音波形数据。简单的说，在取样频率或低于一半取样频率的现存频率的基础上，能大致恢复在记录取样频率下取样乐器的乐音时失去的高于一半取样频率的频率分量。这就有可能产生更真实的乐音。
移相器最好包括：信号发生器，乘法器和截去器，信号发生器产生低于一半取样频率的预定频率的正弦波信号，乘法器用读出的乐音波形数据乘以所产生的正弦波信号，截去器截去乘以低于一半取样频率的频率所产生的乘积频率。
取样的乐器的乐音最好有非线性的频谱。
最好按取样乐音的乐器确定预定频率。
乐音发生设备还包括选择器，它选择在幅度调节过的乐音波形数据加读出的乐音波形数据所产生的乐音波形数据的基础上产生乐音，或者，选择在读出的乐音波形数据不加幅度调节过的乐音波形数据所产生的乐音波形数据基础上产生乐音。
选择器最好能在乐音有线性频谱的情况下操作，选择在幅度调节过的乐音波形数据加读出的乐音波形数据所产生的乐音波形数据的基础上产生的乐音。
为了达到上述的目的，按本发明第二方案，提供乐音发生方法，包括：从波形存储器读出乐音波形数据的步骤，波形存储器存储在低于产生乐音的取样频率的记录取样频率下，通过取样乐器的乐音所获得的乐音波形数据；乐音产生步骤，在读出乐音波形数据的基础上产生乐音，乐音产生步骤包括按低于一半记录取样频率的预定频率，按正方向，相移包括在读出乐音波形数据中的全部频率分量的步骤，调节用相移频率分量形成的乐音波形数据的幅度的步骤，幅度调节过的乐音波形数据和读出乐音波形数据加在一起的步骤，和在相加结果基础上产生乐音的步骤。
为了达到上述的目的，按本发明第三方案，提供用计算机执行上述乐音产生方法的程序。
按本发明第三方案，能达到按本发明第一方案相同的有利效果。
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述的和其他的目的，特征，和优点将变得更清楚。
附图说明
图1是应用本发明实施例的乐音发生设备的网状耳机的总配置框图；
图2是音色数据存储器制造工艺流程图；
图3是说明图2中的乐音变形取样步骤的示意图；
图4是显示音色数据存储器的内存印象图的示意图；
图5是显示用图1所示的波形表乐音发生器执行乐音信号发生处理的操作过程的框图；
图6A到6D是显示用图5中波形表乐音发生器的预定部分执行乐音信号处理的结果的示意图，其中，
图6A是显示在16KHz的记录取样频率取样乐音获得的乐音波形数据的频谱图；
图6B是显示用图5所示的乘法器27用图6A所示的乐音波形数据乘以8KHz的正弦波产生的乐音波形数据的频谱图；
图6C是显示用图5所示的HPF29从图6B所示的波形数据中消除8KHz以下的频率分量(频谱)所获得的乐音波形数据的频谱图；
图6D是显示作为用图5所示的加法器产生的相加结果的乐音波形数据的频谱图，即要求的乐音发信号的频谱图；
图7A到7D是为了恢复失去的频率分量，取样的或现存的频率分量部分(2KHz到8KHz)进行信号处理所获得的结果的示意图，它们分别对应图6A到6D的频谱。
具体实施方式
以下参见显示实施例的附图详细描述本发明。
首先参见图1，图1是应用本发明实施例的乐音发生设备的网状耳机的总配置框图。
如图所示，控制部分1包括CPU，ROM，和RAM，CPU控制网状耳机的的总操作，ROM存储由CPU执行的控制程序，各种表数据，和RAM暂时存储用于显示呼入曲调的执行数据，例如，MIDI(乐器数字式界面)格式中的执行数据，各种输入信息，操作结果等等。
连接到控制部分1的操作/输入部分2包括：有10个键的键盘和输入各个信息段的操作件，显示部分3包括例如彩色液晶显示器(LCD)和发光二极管音频CODEC5把模拟音频信号转换成数字式信号，之后，压缩数字式信号，并逆向完全写出压缩的数字式音频信号，之后，完全写出的压缩数字式音频信号转换成模拟的音频信号。通信部分4调制从音频CODEC5输出的信号，之后，调制过的信号经天线7发送到中继站(没画)，并经天线7接收从中继站发送来的信号，并解码信号，解码后的信号输出到音频CODEC5，波形表乐音发生器6包括音色数据存储器(波形存储器)以后叫做乐音发生器6，它从音色数据存储器读出要求的乐音波形数据，并对乐音波形数据执行各种处理，以形成数字式乐音信号，之后，形成的数字式乐音信号用DAC(数字/模拟转换器)转换成模拟信号，然后输出模拟信号。
连接到音频CODEC5的喇叭8将从音频CODEC5输出的模拟音频信号转换成声音，话筒9将声音转换成模拟音频信号。
连接到波形表乐音发生器6的喇叭10将从波形表乐音发生器6输出的模拟乐音信号转换成声音。
波形表乐音发生器6是本发明的主要特征，特别是用波形表乐音发生器6执行乐音发生处理是本发明的主要特征。执行乐音发生处理的前提是，必须在低于取样频率的记录取样频率取样乐音，以形成乐音波形数据，和将乐音波形数据寄存在音色数据存储器中。注意，如上所述，本实施例中引用的“取样频率”是指波形表乐音发生器6的原始取样频率，而“记录取样频率”是指将乐音取样以产生乐音波形数据的频率。而且，术语“记录取样频率”不只是包括直接记录或取样乐音的频率，还包括对已经取样的乐音再取样(下载已取样的乐音)的频率。以下将描述从取样乐音到将乐音波形数据寄存到音色数据存储器的顺序，即，音色数据存储器的配备工艺。
图2显示出音色数据存储器配备工艺的流程图。该工艺在个人计算机上执行。
如图所示，首先，进行乐音波形取样，即执行乐音取样(步骤S1)
图3是描述步骤S1中的乐音波形取样操作的示意图。图3显示出用个人计算机100提取钹音波形样的方法。
如图所示，首先，用棒打击钹，产生钹音，然后用话筒101将钹音转换成模拟乐音信号。
用只通过不高于频率Wfs/2的频率分量的LPF(低通滤波器)102，从模拟乐音信号中除去高于频率Wfs/2的频率分量。除去高于频率Wfs/2的频率分量的原因是，在不能再现高于频率Wfs/2的频率的波形表乐音发生器6中不需要高于频率Wfs/2的频率。
然后，用A/D转换器103在记录取样频率Wfs下操作，将从LPF102输出的信号转换成数字式乐音信号，之后，数字式乐音信号存储在存储器(例如，RAM)104中。
当进行上述工艺超过预定的时间周期，例如，1秒钟时，相当于频率Wf的乐音波形取样数存储在存储器104中。该乐音波形取样组形成乐音波形数据。
注意，多种音色乐音波形数据存储在音色数据存储器中，并寄存除钹以外的其他乐器的乐音波形数据，如上所述，用相同的方法只需要取它的乐音波形样。
参见图2，在步骤S1中通过取样获得的乐音波形数据在步骤S2中进行处理/编辑。处理/编辑过程包括：例如，消除零电平(或低-电平)波形样品，和调节乐音波形数据的幅度。
然后，在步骤S2中处理/编辑的乐音波形数据，在步骤S3中寄存在音色数据存储器中。
图4显示出音色数据存储器的内存印象图。本实施例中，一种音色的音色数据由基本音色数据和乐音波形数据构成。由于音色数据存储器允许进入多种音色数据，并存储在它的开始地址，用于转换音色编号(No)(例如，GM(总MIDI)系统格式中的颜色编号)的转换表存储到对应音色编号的基本音色区中的开始地址。
一种音色的基本音色数据包括：音色名，基本音色数据的数据长度，记录取样频率Wfs，指示对应的乐音波形数据的开始地址的波形开始地址，指示存储用于循环读出的乐音波形数据的一部分的区域的开始地址的波形循环开始地址，指示用于循环读出的该区域的终止地址的波形循环终止地址，用于确定乐音波形数据的包络的包络数据。
本实施例中，基本音色数据和对应的乐音波形数据存储在各个不同的区域，而且，基本音色数据包括指示存储对应的乐音波形数据的区域范围的数据，例如，波形开始地址和波形终止地址。但是，假设乐音波形数据存储在紧随对应的基本音色数据之后的位置中，那么，可以从包括在基本音色数据中的音色数据的数据长度计算出乐音波形数据的开始地址，而且，乐音波形数据的终止地址是紧靠下一个音色数据的基本音色数据的开始地址前面的地址，该开始地址可以从用于将音色编号(No)转换到开始地址的所述的转换表检索到，所述的转换表以下叫做“音色编号/开始地址转换表”。因此，在这种情况下，可以从基本音色数据中去除波形开始地址和波形终止地址。
步骤S3中寄存的音色数据，存储器104中存储的乐音波形数据，寄存在音色数据存储器中，乐音波形数据适用于图4所示的音色数据存储器的格式。更具体地说，乐音波形数据存储在波形数据存储区，同时，产生对应的基本音色数据，并存储在基本音色数据存储区中。而且，在基本音色数据的开始地址存储在音色编号/开始地址转换表的对应位置中。
注意，在该音色数据寄存中，在个人计算机100的存储器中界定其容量等于图4所示的音色数据存储器的容量的预定区，所述的存储器可以是存储器104，但是在这种情况下，该预定区必须与存储乐音波形数据的区域不同。而且存储在存储器104中的乐音波形数据应寄存在预定的区域内。
在后面的步骤S4中，要确定要取样的波形样品中是否有其他音色的乐音。如果有，步骤返回到步骤S1，再开始波形取样。另一方面，如果没有，程序进入步骤S5。
在步骤S5，用例如ROM，在音色数据存储器上形成与上述的存储器的预定区域中寄存的音色数据有相同内存印象图的音色数据。
以下将首先参见图5和图6A到6D描述用有上述结构的网状耳机执行控制处理的轮廓，然后将作详细描述。
按本实施例的网状耳机中，为了减少音色数据存储器的容量，在低于取样频率的记录取样频率取样乐音波形，这样获得的乐音波形样品的波形数据存储在音色数据存储器中。当产生(再现)乐音时，从音色数据存储器读出对应的乐音波形样品，并在其上对各种信号进行处理，以产生乐音信号。本发明的特征是，在乐音波形取样时失去的高于一半记录取样频率的频率分量，在存储的已取样的乐音波形基础上，可以大致恢复原始的频率分量，由此产生更真实的乐音。
更具体地说，读出的乐音波形样品乘以表示有记录取样频率Whs一半的频率(Whs/2)的正弦波的数字式数据，以改变乐音波形样品的频谱，以使0-Whs/2的频谱范围相移到Whs/2-Whs的范围，相移后，只取样Whs/2-Whs范围中的样品，样品经电平调节，电平调节过的频率分量用于代替取样失去的Whs/2-Whs范围中的频率分量。在Whs/2-Whs范围中的失去频谱和取样的或现存的0-Whs/2的频谱范围之间进行校正，因此，当在取样的或现存的0-Whs/2频率分量基础上产生频率分量在Whs/2-Whs范围的乐音。所产生的频率分量在Whs/2-Whs范围的频谱大致靠近失去的在Whs/2-Whs范围的频率分量的频谱。
然后，以上产生的在Whs/2-Whs范围的频率分量的波形样品加到读出的乐音波形样品上，然后在用相加获得的乐音波形样品上进行规定的信号处理，例如，授予包络。由此产生乐音信号。该方法使其有可能产生频率分量大致恢复到Whs/2-Whs范围的更真实的乐音。
以下将详细描述以上概述过的控制处理。如上所述，本发明的主要特征是乐音信号发生处理，加即，用波形表乐音发生器6进行乐音信号发生处理。因此，以下描述用波形表乐音发生器6进行控制处理(乐音信号发生处理)。
图5是用波形表乐音发生器6进行乐音信号发生处理的操作工艺框图。注意，波形表乐音发生器6通常用DSP(数字式信号处理器)构成。因此，用软件进行大部分的控制处理。不用说，波形表乐音发生器6也可以完全用硬件构成。
如图5所示，参数发生部分21接收指示要产生的乐音的MIDI数据。而且，连接到参数发生部分21的存储器读出部分24用于读出音色数据存储器25中存储的内容。
MIDI数据输出到参数发生部分21时，参数发生部分21首先分析并提取包括音色编号和键码的信息，即，产生乐音参数必须的信息。之后，参数发生部分21经存储器读出部分24存取音色数据存储器25的开始地址，并从存储在存取地址中的音色编号/开始地址转换表检索对应提取的音色编号的基本音色数据的开始地址。然后，参数发生部分21读出存储在从检索到的开始地址开始的区域中的一个音色的基本音色数据，并根据基本音色数据产生乐音发生中用的参数。
这时产生的参数是波形开始地址，波形终止地址，波形循环地址(波形循环开始地址和波形循环终止地址)，包络数据，正弦波频率f，截除频率c用于幅度调节的乘法系数g和选择值s。除上述的参数之外，基本音色数据中还包括包络数据的波形开始地址，同时，在提取的音色编号、键码和基本音色数据中包括的数据的基础上，产生选择值s的正弦波频率f。
本实施例中，正弦波频率f是等于一半的记录取样频率的频率，因此，可以从基本音色数据中包括的记录取样频率Wfs计算出。注意，正弦波频率f不必完全等于一半的记录取样频率，但是，它可以是接近一半的记录取样频率的频率。
截除频率c也等于一半的记录取样频率，因此它可以从基本音色数据中包括的记录取样频率Wfs计算出。
在记录取样频率和提取的音色编号和键码基础上计算用于幅度调节的乘法系数g。同时，在提取的音色编号和键码基础上计算选择值s。
尽管本实施例中是通过计算而产生选择值s的正弦波频率f。但是，在读出包络数据的波形开始地址的参数的情况下，它也可以作为基本音色数据预先存储在音色数据存储器25中。
而且，参数发生部分21，在提取的音色编号，键码记录取样频率和取样频率的基础上，产生指示每一个乐音波形样品的地址前进量的参数的F数，和指示八音度的OCT参数。
时钟发生部分22，通过分割加基本时钟的频率产生并输出多种类型的时钟。这些时钟中最重要的一个时钟是有波形表乐音发生器6的原始取样频率的取样频率Sfs的时钟。按取样频率Sfs的时钟波形表乐音发生器6对部分23到33的每一个部分执行操作。
注意，本发明中，记录取样频率低于取样频率，所以，由地址发生部分23产生的地址通常表示成十进制的实数值。更具体的说，地址发生部分23，通常产生指示存储在音色数据存储器25中的多个乐音波形样品之间的位置的地址。因此，正如以下要详细描述的，通过插入存储在音色数据存储器25中的多个乐音波形样品来获得在这些位置的乐音波形样品。
用地址发生部分23产生的用实数值形成的每个地址的整数部分加到存储器读出部分24，同时，它的小数点部分加到分数计算器26。
存储器读出部分24从音色数据存储器25读出对应地址整数部分加的乐音波形样品和与其相邻的乐音波形样品的预定量，并扫除输出乐音波形样品到分数计算器26。按分数计算器26用的预定的插入方法确定预定的数量。例如，当插入法是在两点之间的线性插入时，预定量设为1。这种情况下，存储器读出部分24读出对应地址整数部分加的乐音波形样品和位于下一个地址的乐音波形样品，并把它们输出到分数计算器26。
用预定的插入法，在加到地址的小数点部分的基础上，执行从音色数据存储器25读出的乐音波形样品的插入，由此产生要求的乐音波形样品。
从分数计算器26输出的乐音波形样品加到乘法器27。除乐音波形样品外，乘法器27还加表示频率为f(f＝Wfs/2)的正弦波的数字式数据，或者，更具体地说，从正弦波发生部分28来的对应乐音波形样品的一个频率为f(f＝Wfs/2)的正弦波的波形样品中的一个。乘法器27使分数计算器26输出的乐音波形样品和对应乐音波形样品的正弦波的波形样品相乘，并把相乘的结果加到HPL(高通滤波器)29。
HPL(高通滤波器)29还要加截去频率c(c＝Wfs/2)的信息，并消除或截去从乘法器27取的乐音波形样品中包括的0到Wfs/2的频率分量，并把获得的乐音波形样品输送到乘法器30。
乘法器30还加调节幅度的乘法系数g，并使从HPL29取的乐音波形样品和乘法系数g相乘，乘积输送到加法器31，这样，把乐音波形样品的幅度调节到要求的幅度。
加法器31还加从分数计算器26取的乐音波形样品，并把从分数计算器26和乘法器30取的乐音波形样品加到一起，把相加的和输送到选择器32的一个输入端。
选择器32在其另一输入端接收从分数计算器26取的乐音波形样品。而且，选择器32在其选择端接收选择值s，选择器32经输入端选择和输送乐音波形样品中的一个样品到包络产生/显出部分33。更具体地说，选择器32，按选择值S，选择包含大致恢复了的高频分量的以个乐音波形样品，或者，按虚拟方式从分数计算器26取的乐音波形样品，并把使选择的一个乐音波形样品输送到包络产生/显出部分33。因此，选择器32有作为选择是否加虚拟的高频分量到要产生的乐音上的装置的功能。
包络产生/显出部分33还加包络数据，并在包络数据基础上产生包络，以在所产生的乐音波形样品DAC上之后，加包络数据到从选择器32取样的乐音波形样品。
图6A到6D显示出用波形表乐音发生器6的预定部分执行信号处理的结果。图6A是显示在16KHz的记录取样频率取样乐音获得的乐音波形数据的频谱图。图6B是显示用图5所示的乘法器27用图6A所示的乐音波形数据乘以8KHz的正弦波产生的乐音波形数据的频谱图。图6C是显示用图5所示的HPF29从图6B所示的波形数据中消除8KHz以下的频率分量(频谱)所获得的乐音波形数据的频谱图。而且，图6D是显示作为用图5所示的加法器产生的相加结果的乐音波形数据的频谱图，即要求的乐音发信号的频谱图。这里，假设取样频率是32KHz，因此，在该取样频率取样乐音时，就有可能产生对应0到16KHz频率范围的频率分量的乐音。
图6A中的阴影区显示在16KHz的记录取样频率执行取样时失去的(频谱)频率分量。为了恢复失去的(频谱)频率分量，首先，如图6B所示，原始乐音波形数据乘以表示8KHz的正弦波的数字式数据，使原始乐音波形数据的整个频谱正向或增大的方向相移8KHx。按信号理论，正时域中两个信号相乘引起在频域内的频率分量的加/减，而且，作为两个信号中的一个信号的正弦波用在正弦波频率，即在图示的实施例中的8KHz，是用单一的频谱线表示的频谱，所以，获得的乘积或乐音波形数据是由按正方向或按增大方向总相移8KHz的频率分量和在频谱中相对于与8KHz与这些频率分量对称的频率分量组成。
如图6C所示，从图6B所示的那些频谱生成的乐音波形数据中去除8KHz以下的那些不需要的频率分量(频谱)。用上述的HPF29执行该处理。然后，调节图6C所示频谱的幅度(电平)，并将原始乐音波形数据加到幅度调节过的乐音波形数据上。结果，如图6D所示，原始乐音波形数据和图6C所示频谱适当的相互耦合，因此，大致恢复了图6A所示的失去的频率分量。
总之，如果真实声配置有沿频率的轴分配的频率分量，那么，8KHz以下的频率分量(频谱)包含识别声音本身的信息，即，标识声音种类的信息，例如，钢琴声，小提琴声或人声。另一方面，8KHz到16KHz的频率分量(频谱)通常包含确定声音的逼真度的信息。即使该频率范围内的频谱全部失去，也可以识别声音，但是，会大大的损失声音的逼真度。本实施例中，如上述的，能大致恢复8KHz到16KHz的频率范围的频率分量(频谱)，所以，可以产生更真实的乐音。
尽管在本实施例中是用原始乐音波形数据乘以表示预定频率的正弦波的数字式数据来执行频谱相移处理，但是，也可以用除上述方法以外的其他任何合适的方法，只要能使原始乐音波形数据的整个频谱相移预定频率即可。
而且，在本实施例中，本发明的乐音发生设备可以用于网状耳机，特别使用于其乐音发生器。其原因是，常规的乐音发生器设置在电子键盘乐器中，它不需要减少内置的音色数据存储器(波形存储器)的存储容量，造成在低于取样频率的记录取样频率取样乐音的再现乐音质量损坏。相反，按本发明的乐音发生设备也可以用于除网状耳机以外的其他设备，只要不在等于取样频率的记录取样频率取样乐音即可。
而且在上述的实施例中，用整个的取样或现存的频率分量恢复失去的频率分量。但是，再现集中在低频范围的有高电平的频率分量的乐音的情况下，例如，再现打击乐的乐音的情况下，如果整个现存的频率分量用于恢复失去的频率分量，那么其高电平的频率分量(频谱)集中在已恢复的频率分量的低频范围内。结果，再现的乐音为与原始乐音有不同频谱的不真实的声音。
图7A到7D显示出用取样或现存的频率分量的2KHz到8KHz的部分执行信号处理，以恢复失去的频率分量的结果。图中的频谱对应图6A到6D所示的频谱。
如图7A所示，在16KHz的记录取样频率取样时，会失去8KHz的频率分量。为了恢复失去的频率分量，首先，如图7B所示，图7A所示的乐音波形数据乘以表示6KHz正弦波的数字式数据，以使整个原始乐音波形数据按正方向或增大方向相移6KHz。之后，如图7C所示，从图7B所示的频谱除去8KHz以下的不需要的频率分量(频谱)。而且，调节图7C所示频率分量(频谱)的幅度(电平)，之后，原始乐音波形数据加到图7C所示频率分量(频谱)。结果，如图7D所示，原始乐音波形数据和图7C所示频率分量(频谱)相互适当耦合，以恢复失去的频率分量(频谱)，如图7A所示。
可以在不改变以上参见图5所述的操作工艺的情况下执行参见图7A到7D所述的以上的信号处理，只是将加到正弦波发生部分28上的正弦波频率f变成6KHz。
如上所述，本实施例中，在低于取样频率的记录取样频率执行乐音取样，并在取样的或现存的频率分量的基础上，大致恢复在配备乐音波形数据中失去的频率分量，即，高于一半的记录取样频率的频率分量，因此可以从取样的乐音波形数据产生更真实的乐音。
按本发明，在乐音波形数据的频谱是线性频谱的情况下，具体地说，当乐音波形数据的频谱出现不连续的频谱线的情况下，在乐音波形数据基础上大致恢复的频率分量(频谱)不靠近失去的频率分量(频谱)。因此不可能产生真实的乐音。所以，按本发明，最好用其频谱是非线性的频谱的乐音波形数据，例如，最好用韵律型音色的、噪音型音色的乐音波形数据。而且，乐音发生设备的结构是，选择器32，根据乐音频谱的形状，按乐音发生过程中虚拟方式恢复的频率分量是否要加到原始乐音波形样品上，来执行选择。
不用说，也可以把存储有实现上述实施例的软件程序码的存储介质加到系统或设备中，用系统或设备中的计算机读出和执行存储介质中存储的程序码，来实现本发明的目的。
这种情况下，从存储介质读出程序码本身，以实现上述实施例的新功能。而且，存储介质存储构成本发明的程序。
给系统和设备提供程序的存储介质可以是例如：软盘，CD-ROM，CD-R，CD-RW，DVD-RAM，DVD-RW，DVD+RW，磁带，非易失性存储卡，或ROM。
而且，不用说，不必用计算机读出并执行程序码也能实现上述实施例的功能，但是，可以在按程序码的指令，操作系统在计算机上执行部分的或全部的实际处理来实现上述的实施例的功能。
Claims (7)
1.乐音发生设备，包括：
波形存储器，它存储在低于乐音发生设备的原始取样频率的记录取样频率取样乐器乐音获得的乐音波形数据；和
乐音发生器，它在读出的乐音波形数据的基础上产生乐音；
其中，所述的乐音发生器包括：
移相器，它使包括在乐音波形数据中的全部频率分量按正方向相移低于一半记录取样频率的预定频率；
幅度调节器，它调节用所述的移相器相移频率分量形成的乐音波形数据的幅度；和
加法器，把幅度调节后的乐音波形数据和读出的乐音波形数据相加。
2.按权利要求1的乐音发生设备，其中，所述的移相器包括：信号发生器，它产生低于一半记录取样频率的预定频率的正弦波信号；乘法器使读出的乐音波形数据乘以产生的正弦波信号；截除器，截去低于一半记录取样频率的乘积的频率分量。
3.按权利要求1的乐音发生设备，其中，取样的乐器的乐音有非线性的频谱。
4.按权利要求1的乐音发生设备，其中，根据取样乐音的乐器确定预定的频率。
5.按权利要求1的乐音发生设备还包括：选择器，它选择在幅度调节后的乐音波形数据和读出的乐音波形数据相加在一起形成的乐音波形数据基础上产生乐音，或者，选择在读出的乐音波形数据不加幅度调节后的乐音波形数据所形成的乐音波形数据的基础上产生乐音。
6.按权利要求5的乐音发生设备，其中，所述的选择器可以在乐音有非线性频谱时操作，以选择在幅度调节后的乐音波形数据和读出的乐音波形数据相加在一起形成的乐音波形数据基础上产生乐音。
7.乐音发生方法，包括：
读出步骤，从波形存储器读出乐音波形数据，波形存储器存储在低于产生乐音的取样频率的记录取样频率取样乐器的乐音获得的乐音波形数据的；和
乐音发生步骤，在读出的乐音波形数据的基础上产生乐音；
其中，所述的乐音发生步骤包括：
按正方向按低于一半记录取样频率，相移读出的乐音波形数据中包括的频率分量；
调节通过相移频率分量形成的乐音波形数据的幅度；
幅度调节过的乐音波形数据和读出的乐音波形数据加在一起；和
根据相加的结果产生乐音。
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