CN1722225A - 乐音生成处理设备及其乐音生成分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乐音生成处理设备及其乐音生成分配方法。多个乐音发生器装置包括各波形数据存储器，每个波形数据存储器由对应的乐音发生器装置排他地使用，并且不与乐音发生器装置共享。一旦接收到表示待生成乐音的事件信息，就从多个乐音发生器装置中进行选择，从而选择待用于生成与事件信息对应的乐音的特定乐音发生器装置。可通过参照一个表来确定选择哪一个存储器中存储有待使用的乐音发生器的波形数据。事件信息被传送给所选择的乐音发生器装置，从而由所选择的乐音发生器装置产生由接收到的事件信息表示的乐音的波形信号。

Description

乐音生成处理设备及其乐音生成分配方法

技术领域

本发明涉及一种用于低成本构造或实施能使用不具有共享相同波形存储器的功能的多个乐音发生器装置来执行类似于具有共享相同波形存储器的功能的多个乐音发生器装置所执行的处理的设备。

背景技术

目前为止，业已公知有这种乐音发生器设备，该设备使用两个乐音发生器(例如以乐音发生器芯片的形式)来增加乐音生成通道(CHs)的数量，并且在单个波形(数据)存储器中存储待用于产生乐音的所有波形数据，并且其中这两个乐音发生器均能从波形存储器读出波形数据。例如在日本特许公开HEI-9-146551中，公开了一种基于波形存储器的乐音发生器设备，其中在两个乐音发生器之间共享单个波形存储器，并且其中乐音发生器均能基于时分方式来访问相同的波形存储器，由此基本上同时从存储器读出波形数据；也就是说，所公开的乐音发生器设备具有波形存储器共享功能。利用所公开的技术，能将任何新产生的乐音生成指令分配给两个乐音发生器的任一个通道。

在HEI-9-146551公开的乐音发生器设备中，两个乐音发生器均需要具有共享波形存储器的功能(即，波形存储器共享功能)。一般地，具有波形存储器共享功能的乐音发生器和不具有波形存储器共享功能的乐音发生器在价格上差别很大；也就是说，具有波形存储器共享功能的乐音发生器比不具有波形存储器共享功能的乐音发生器要更昂贵。尽管不具有波形存储器共享功能的乐音发生器较便宜，但是它只能使用专用波形存储器。由此，随着用以增加通道数量的乐音发生器的数量的增加，也产生了增加用于存储波形数据的波形存储器数量的需要。特别地，为了允许代表设备中使用的所有音色(tone color)的波形数据组在两个乐音发生器之间共享，需要在两个乐音发生器的波形存储器中都多余地预存所有这些必要的波形数据组。设置用于存储如上所述的所有必要波形数据组的两个波形存储器将导致增加存储器成本。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种在不减少通道数量和可用波形数据的情况下，允许低成本构造或实施能使用不具有波形共享功能的多个乐音发生器装置来执行类似于具有波形共享功能的多个乐音发生器装置所执行的处理的设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种改进的乐音生成处理设备，其包括：多个乐音发生器装置；多个波形数据存储器，该波形数据存储器对应于多个乐音发生器装置并且可由多个乐音发生器装置中对应的乐音发生器装置排他地使用，其中每个乐音发生器装置因此使用排他地使用的波形数据存储器中存储的波形数据来产生由给定事件信息表示的乐音的波形信号；事件接收部件，其接收表示待生成的乐音的事件信息；乐音发生器选择部件，其从多个乐音发生器装置中选择待用于生成与事件接收部件接收到的事件信息对应的乐音的一个乐音发生器装置；以及传送部件，向乐音发生器选择部件所选择的乐音发生器装置传送接收到的事件信息，从而通过所选择的乐音发生器装置产生由接收到的事件信息表示的乐音的波形信号。

本发明的特点在于设置了用于从多个乐音发生器装置中选择待用于产生与接收到的事件信息对应的乐音的特定乐音发生器装置的乐音发生器选择部件。由此，即使采用了不具有波形存储器共享功能的多个廉价乐音发生器装置，也能够适当地管理对于待产生的乐音应当使用哪一个乐音发生器装置。由此，利用本发明，不需要在不能共享波形存储器的乐音发生器装置的每个波形数据存储器中冗余地存储相同的波形数据，并因此，能有效使用每个波形数据存储器。也就是说，由于本发明允许在对应于乐音发生器装置的波形数据存储器中分散地存储各种波形数据，所以本发明能以降低的总成本来构造或实施乐音生成处理设备。

例如，对于相同的音色可进行这样的设置：使得对应于第一音高范围的第一波形数据、和与第一波形数据具有不同波形特性且对应于第二音高范围的第二波形数据存储在与各乐音发生器装置中不同的乐音发生器装置相对应的波形数据存储器中。这种设置甚至允许以音高范围不同的波形数据来存储同一个音色。这意味着本发明不仅能产生在音高范围中具有不同音质的高质量乐音波形数据，而且能将这个音色的可同时生成的乐音(即乐音生成通道)的最大数扩展至在多个乐音发生器装置中的乐音生成通道的总数。由此，利用不能够共享波形存储器的多个廉价乐音发生器装置，能实现与采用能够共享波形存储器的多个昂贵乐音发生器装置的情况相同的优点。

本发明不仅可被构造和实施为如上所述的设备发明，而且也可被构造和实施为方法发明。同时，本发明可被设置和实施为由处理器比如计算机或DSP执行的软件程序、以及存储这种软件程序的存储介质。而且，在本发明中使用的处理器可包括具有内置于硬件中的专用逻辑的专用处理器，更不用说能够运行所需软件程序的计算机或其他通用型处理器。

下面将描述本发明的实施例，但是应当理解为本发明并不限于所述的实施例，并且在不脱离基本原理的条件下可对本发明进行各种改型。因此本发明的范围由所附权利要求书唯一地确定。

附图说明

为了更好地理解本发明的目的和其他特点，下面参照附图更具体地描述优选实施例，在附图中：

图1是表示电子乐器的一般硬件设置的框图，该电子乐器应用了按照本发明实施例的乐音生成处理设备；

图2是表示在图1的实施例中采用的乐音发生器号对应表的实例图；

图3是在图1的实施例中执行的音色选择处理的流程图；以及

图4是在图1的实施例中执行的乐音生成分配处理的流程图。

具体实施方式

图1是表示电子乐器的一般硬件设置的框图，该电子乐器应用了按照本发明实施例的乐音生成处理设备。该电子乐器包括：中央处理器(CPU)101、随机存取存储器(RAM)102、第一乐音发生器(此后称为“#1乐音发生器”)103、第一只读存储器(此后称为“#1ROM”)104、第二乐音发生器(此后称为“#2乐音发生器”)105、第二只读存储器(此后称为“#2ROM”)106、操作器单元107、检测电路108、显示部件109、显示电路110、用于连接外部设备111的通信接口(I/F)112以及用于与上述各个部件互连的通信总线113。

CPU101是用于控制整个电子乐器的操作的处理装置。RAM102是载入由CPU101执行的程序的易失性存储器，并且其包括各种缓冲区域。#1乐音发生器103和#2乐音发生器105均不具有波形存储器共享功能；也就是说，乐音发生器103、105均不能与其他乐音发生器共享其中存储所用波形数据的波形存储器，并且每个乐音发生器103、105都将波形存储器用作其专用的或排他使用的存储器。#1ROM104包括专用于#1乐音发生器103、并存储仅#1乐音发生器103可用的波形数据的波形存储器区域，并且该波形存储器区域仅可由#1乐音发生器103访问。#1ROM104不仅用作波形存储器，而且用作用于存储CPU101执行的各种数据和程序的CPU内存；为此，#1ROM104包括CPU内存区域。#1ROM104也可由CPU101访问。除了#1乐音发生器103之外的乐音发生器(#2乐音发生器105)不(或不能)访问#1ROM104。#2ROM106是由#2乐音发生器105排他地使用的波形存储器，并且在其中存储有能仅由#2乐音发生器105使用的波形数据；仅#2乐音发生器105访问(或能访问)#2ROM106。除了CPU101和#2乐音发生器105之外的乐音发生器(#1乐音发生器)103不(或不能)访问#2ROM106。#1乐音发生器103和#2乐音发生器105均具有多个通道(CHs)，并能响应于分配给各通道的多个键开事件(key on events)，同时产生多个乐音。

操作器单元107包括：操作器，例如具有可由操作者操作用于音乐演奏的多个键的键盘；以及各种开关，设置在电子乐器的操作面板上。在操作器单元107上的操作由检测电路108检测，并且检测结果提供给CPU101。显示部件109是在电子乐器的操作面板上设置的显示器的形式。显示电路110基于来自CPU101的指令，在显示部件109上显示指定的信息。通信接口(I/F)112是例如从外部设备111(例如MIDI设备)接收输出的MIDI事件的接口。图1的电子乐器也可分配经由通信I/F112输入的每个键开事件(即用于指示乐音发生器生成乐音的乐音生成指令)。

由于#1ROM104是也可由CPU101访问的存储器，所以，图1所示的#1ROM104连接到通信总线113。如果#1ROM104被构造为仅用作#1乐音发生器103使用的波形存储器，而且不被CPU101访问，则#1ROM104可以按照与连接到#2ROM106的#2乐音发生器105类似的方式，连接到#1乐音发生器103，而不连接到总线113。

图2表示在#1ROM104中存储的乐音发生器号对应表的实例。“音色号”是可由本发明的电子乐器选择的音色之一的相应标识符，并且给每个音色分配唯一的音色号。各音色具有多个键范围(key range)，并且利用每个键范围的不同的波形数据来产生乐音。“键号范围”表示分配给每个音色的每个键范围的键号(即表示音高的号)范围，并且每个音色内的每个键范围具有唯一的“键排(key bank)号”。在音色(音色号)和键范围(键排号)每种组合下存储的“乐音发生器号”表示待用于产生与在音色的键范围内产生的键开事件对应的乐音的乐音发生器的乐音发生器号。一旦接收到键开事件，CPU101参照乐音发生器号对应表来获取键开事件表示的音色和对应于键号范围的乐音发生器号，该键号范围含有键开事件表示的音高。所接收到键开事件的乐音生成被分配给所获取的乐音发生器号的各乐音发生器的通道之一。各唯一的乐音发生器号(#1和#2)被预先分配给乐音发生器(在电子乐器中设置的#1乐音发生器103和#2乐音发生器105)。而且，对于被分配有访问波形存储器的乐音发生器的乐音发生器号的音色号和键排号之间的每个组合，波形数据被预先存储于可由乐音发生器访问的波形存储器(#1ROM104和#2ROM106)中。

按照图2的乐音发生器号对应表，#1乐音发生器103被分配给表示音色号“TC01”和键号“23”的键开事件，#2乐音发生器105被分配给表示音色号“TC01”和键号“35”的键开事件，以及#1乐音发生器103被分配给表示音色号“TC01”和键号“41”的键开事件。而且，在由#1乐音发生器103排他地使用的#1ROM104中，预存有其中“#1”被加到乐音发生器号的所有行的波形数据，例如：响应于对应于音色号“TC01”和键排号“KB01”的组合(即第1行的音色号“TC01”)的键开事件使用的波形数据；响应于对应于音色号“TC01”和键排号“KB03”的组合(即第2行的音色号“TC01”)的键开事件使用的波形数据；以及响应于对应于音色号“TC02”和键排号“KB01”的组合(即第1行的音色号“TC02”)的键开事件使用的波形数据。类似地，在由#2乐音发生器105排他地使用的#2ROM106中，预存有其中“#2”被附着到乐音发生器号的所有行的波形数据，例如对应于音色号“TC01”和键排号“KB02”的组合、以及音色号“TC02”和键排号“KB02”的组合的波形数据。结果，将每个代表在键范围中彼此不同的音色的波形数据组存储在任一个波形存储器中。

图3是音色选择处理的流程图，响应于用于选择待分配给操作器单元107的键盘的音色的操作启动该处理。在步骤301，CPU101将所选音色设置为当前选定音色(即，待响应于按压键盘上的键而产生的乐音的音色)。

图4是响应于接收到键开事件而启动的乐音生成分配处理的流程图。例如响应于按压键盘上的键，或者经由通信接口112从外部设备111的输入，产生“键开事件”。在步骤401，CPU101识别当前选定音色(已在图3的步骤301设置)。然后，在步骤402，CPU101识别与所识别的音色关联的、接收的键开事件所属的键排。在下一个步骤403，CPU101基于所识别的音色和键排，确定应当分配有所接收的键开事件的乐音发生器之一(即，“主题(subject)乐音发生器”)。上述步骤402和403的操作意在获取乐音发生器号并将对应于所获取乐音发生器号的乐音发生器设为主题乐音发生器，其中该乐音发生器号被分配给当前选定音色(音色号)与所接收键开事件的键号所属的键号范围的键排(键排号)的组合。

在下面的步骤404中，确定主题乐音发生器(在这种情况下，是#1乐音发生器103或#2乐音发生器105)是否具有任何空闲通道。如果答案为肯定的，则CPU101进行到步骤405，在该步骤中将该空闲通道设置为将分配给接收键开事件的通道(即“受分配通道(assigned-tochannel)”)。如果在主题乐音发生器中没有空闲通道，则CPU101转移到步骤406，在该步骤中按照预定规则，将主题乐音发生器中的任一个通道设置为将分配给接收键开事件的受分配通道。在步骤407，所接收的键开事件被分配给已经在步骤405或406设置的受分配通道，从而执行对应于键开事件的乐音的生成。基于在步骤401识别的音色的音色号与在步骤402识别的键排的键排号的组合，确定待用于所接收键开事件的乐音生成的波形数据组。一旦开始乐音生成，则波形数据从由主题乐音发生器访问的波形存储器顺序读出，并且由此，所读出的波形数据通过主题乐音发生器的受分配通道被可听地重放(或发声)。

按照本发明，代替基于所接收键开事件的音色和键排来确定主题乐音发生器，CPU101可以在接收到键开事件时首先确定待用于生成与所接收键开事件对应的乐音的波形数据组，然后检测能够产生具有所确定波形数据的乐音的乐音发生器之一，然后将所检测的乐音发生器设定为主题乐音发生器。

尽管本实施例被描述为采用了两个乐音发生器，但是乐音发生器的数量可以不是两个；例如，可采用足以确保用于生成乐音的必要数量的通道的任何所需数量的乐音发生器。无论安装或设置有多少乐音发生器，都以下述方式与所设置的乐音发生器成对应关系地设置专用波形存储器：每个波形存储器被对应的乐音发生器排他地使用，并且由对应乐音发生器使用的波形数据组被存储在乐音发生器专用的波形存储器中。唯一的乐音发生器号被分配给设置的所有乐音发生器，并且关于所有乐音发生器的信息存储在乐音发生器号对应表中。

优选地，以下述方式对各乐音发生器进行波形数据分配：如果可能，在分离的乐音发生器中可听地产生那些具有较高可能性来同时发声的波形数据组(在上述实施例中，是相同音色内的相邻键排中使用的波形数据)。可以任何其他方式来对各乐音发生器进行波形数据分配，而不受限于将每个键排(波形数据)分配给任一个乐音发生器的上述方案。例如，对于其中多个音高很可能同时发声的每个键排，该键排(键范围)可被划分成多个部分，从而每个划分的部分被分配给任一个乐音发生器。在这种情况下，待使用的乐音发生器的乐音发生器号被分配给所述部分与音色的组合，并且键排的波形数据被预存在与分配给任一个组合的乐音发生器号相对应的每个乐音发生器的波形存储器中。在某些情况下，可在每次触按时准备不同的键排，这时，在每次触按时就确定对乐音发生器的分配。

尽管本实施例已被描述为对整个键范围设置单个音色，但是整个键范围可被划分成多个键范围分段，从而对于每个键范围分段设置一个音色。在这种情况下，假定当发生键开事件时，考虑到键开事件所属的键范围分段来确定音色；随后的操作与上述实施例的那些类似。

Claims (10)

1.一种乐音生成处理设备，包括：

多个乐音发生器装置；

多个波形数据存储器，该波形数据存储器对应于所述多个乐音发生器装置，并且可由所述多个乐音发生器中对应的乐音发生器排他地使用，其中每个所述乐音发生器装置使用由此在排他地使用的波形数据存储器中存储的波形数据，来产生由给定事件信息表示的乐音的波形信号；

事件接收部件，该接收部件接收表示待生成的乐音的事件信息；

乐音发生器选择部件，该选择部件从所述多个乐音发生器装置中选择待用于生成与所述事件接收部件接收到的事件信息相对应的乐音的一个乐音发生器装置；以及

传送部件，该传送部件将接收到的事件信息传送到由所述乐音发生器选择部件选择的所述乐音发生器装置，从而通过所选择的乐音发生器装置产生由接收到的事件信息表示的乐音的波形信号。

2.如权利要求1所述的乐音生成处理设备，其中每个所述乐音发生器装置具有多个乐音生成通道，以及

其中所述传送部件将该接收到的事件信息分配给所选择的乐音发生器装置的任一个乐音生成通道，并且与已经分配有该接收到的事件信息的该乐音生成通道相关联地传送该接收到的事件信息。

3.如权利要求1所述的乐音生成处理设备，其中所述乐音发生器选择部件包括一个表，该表用于按照待生成的乐音的音高或音高范围与音色的组合，表示将要使用所述各乐音发生器装置中的哪一个。

4.如权利要求1所述的乐音生成处理设备，其中每个所述波形数据存储器具有存储在其中的、与一个或多个特定音高范围相关联的波形数据；以及

其中所述乐音发生器选择部件基于该接收到的事件信息来识别与该接收到的事件信息相关的音高范围，并选择与所识别的音高范围对应的所述乐音发生器装置之一，作为待用于生成与该接收到的事件信息相对应的乐音的乐音发生器装置。

5.如权利要求4所述的乐音生成处理设备，其中对于相同音色，对应于第一音高范围的第一波形数据、以及与所述第一波形数据具有不同波形特性且对应于第二音高范围的第二波形数据被存储在与所述乐音发生器装置中不同的乐音发生器装置相对应的波形数据存储器中。

6.如权利要求4所述的乐音生成处理设备，其中该音高范围对应于键排，并且该键排对应于基于表示音高的键号而彼此分开的键号范围。

7.如权利要求6所述的乐音生成处理设备，其中基于乐音音高彼此依序邻接的两个键排的波形数据被存储在所述波形数据存储器中不同的波形数据存储器中。

8.如权利要求1所述的乐音生成处理设备，其中所述乐音生成处理设备设置在电子乐器内部，并且所述事件接收部件接收经由该电子乐器内设置的演奏操作器装置产生的事件。

9.如权利要求1所述的乐音生成处理设备，其中该乐音生成处理设备还包括计算机，并且所述事件接收部件、所述乐音发生器选择部件和所述传送部件都包含在该计算机内。

10.一种用于乐音生成处理设备的乐音生成分配方法，所述乐音生产处理装置包括：多个乐音发生器装置；多个波形数据存储器，该波形数据存储器对应于所述多个乐音发生器装置并由所述多个乐音发生器中相应的乐音发生器排他地使用，其中每个所述乐音发生器装置使用由此在排他地使用的波形数据存储器中存储的波形数据来产生由给定事件信息表示的乐音的波形信号，所述乐音生成分配方法包括：

接收表示待生成乐音的事件信息的步骤；

从所述多个乐音发生器装置中选择待用于生成与所述接收步骤接收到的事件信息相对应的乐音的一个乐音发生器装置的步骤；

将接收到的事件信息传送到由所述选择步骤选择的所述乐音发生器装置的步骤，从而由所选乐音发生器装置产生由接收到的事件信息表示的乐音的波形信号。