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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wellenformsignalerzeugungsverfahren,
eine Wellenformerzeugungsvorrichtung und ein Speichermedium, das
für eine
Vorrichtung verwendet wird, die ein Musiktonsignal erzeugt, wie
zum Beispiel ein elektronisches Instrument, ein Mobiltelefon, eine
Unterhaltungsmaschine und andere. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf ein Wellenformsignalerzeugungsverfahren,
eine Wellenformsignalerzeugungsvorrichtung und ein Speichermedium,
die vorzugsweise in einem kompakten Gerät aus diesen Vorrichtungen
eingesetzt wird.
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Bei
einem elektronischen Instrument, einem Mobiltelefon, einer Unterhaltungsmaschine
und dergleichen wird ein Musiktonsignal über einen eingebauten oder
externen elektroakustischen Wandler (Lautsprecher und dergleichen)
zum Erklingen gebracht. In diesem Fall hat ein Bereich von Klängen, der
gewandelt werden kann, eine vorbestimmte Grenze. Insbesondere bei
tiefen Noten können
nur Klänge über einer
tiefsten Frequenz (die hiernach als eine "tiefste Frequenz" oder eine "tiefste wiederzugebene Frequenz" bezeichnet wird),
die durch eine tiefste Resonanzfrequenz des elektroakustischen Wandlers
festgelegt ist, zum Erklingen gebracht werden.
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Um
dieses Problem zu lösen,
ist ein Verfahren zum Erzeugen eines "Pseudo-Tieftons" bekannt. Es handelt sich dabei um ein
Verfahren, das eine Illusion der menschlichen Sinneswahrnehmung
ausnutzt, so dass durch das Erzeugen von Audiosignalen mit zwei
vorgegebenen Frequenzen es einem Menschen ermöglicht, ein Signal zu hören, das
dem größten gemeinsamen
Faktor dieser Frequenzen entspricht. Zum Beispiel kann zur Erzeugung
des "Pseudo-Tieftons" mit einer Frequenz
von 100 Hz durch einen Lautsprecher, der ein Audiosignal mit 100
Hz nicht ausgeben kann, die Erzeugung von zwei Frequenzen, deren
größter gemeinsamer
Faktor 100 Hz ist, zum Beispiel "200
Hz und 300 Hz", "300 Hz und 400 Hz" und andere, ausreichend
sein.
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Zum
Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 5930373 eine Pseudo-LFPS-Reproduzierungsvorrichtung,
die eine Signalverarbeitung, eine Verstärkung und eine Klangwidergabekette
umfasst, die ein schon bestehendes Audiosignal einer unbekannten musikalischen
Höhe bearbeitet,
was die Ermittlung der Grundfrequenz erforderlich macht. Gemäß diesem
Verfahren wird bei nacheinander gelieferten digitalen Audiosignalen
ein Filtervorgang an Komponenten durchgeführt, die vom Lautsprecher nicht
wiedergegeben werden können,
und eine Frequenzkomponente, das Zweifache, das Dreifache, ... dieser Frequenzkomponenten
ist, wird durch Leiten des gefilterten Audiosignals durch nichtlineare
Elemente erzeugt. Die auf diese Weise erzeugten Frequenzkomponenten
und das ursprüngliche
Audiosignal werden miteinander gemischt, um über den Lautsprecher zum Erklingen
gebracht zu werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Angesichts
der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Wellenformsignalerzeugungsverfahren, eine Wellenformsignalerzeugungsvorrichtung
und ein Speichermedium zum Erzeugen eines Pseudo-Tieftons vorzusehen,
ohne dass dabei eine umständliche Ermittlung
der Grundfrequenz eines schon existierenden Signals notwendig ist,
was fehleranfällig
ist. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Audiosignalerzeugungsverfahren, eine Audiosignalerzeugungsvorrichtung
und ein Speichermedium vorzusehen, dem zum Erzeugen eines Pseudo-Tieftons
in einem natürlichen
Zustand fähig sind.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, umfasst die vorliegende
Erfindung den folgenden Aufbau. Es ist nämlich ein Verfahren zum Erzeugen
von Wellenformsignalen aus mehreren Kanälen zum Erklingen Lassen eines
Musiktons über
einen elektroakustischen Wandler im Ansprechen auf Erklingens-Befehlsinformation
vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren
wird durch einen Empfangsvorgang des Empfangs der Erklingens-Befehlsinformation,
welche eine bezeichnete Tonhöhe
enthält,
um eine Tonhöhe
des Musiktons wirksam zu spezifizieren, einen Ermittlungsvorgang
zum Ermitteln, ob die bezeichnete Tonhöhe niedriger als eine kritische
Tonhöhe
ist, die in Zuordnung zu dem elektroakustischen Wandler vorbestimmt
ist, einen ersten Erzeugungsvorgang zum Erzeugen eines ersten Wellenformsignals
mit einem Grundton, der der bezeichneten Tonhöhe entspricht, wenigstens wenn
der Ermittlungsvorgang ermittelt, dass die bezeichnete Tonhöhe nicht
tiefer als die kritische Tonhöhe
ist, und einen zweiten Erzeugungsvorgang zum Erzeugen eines zweiten
Wellenformsignals mit wenigstens zwei Obertönen, die Vielfache des Grundtons
sind und höher
sind als die kritische Tonhöhe,
nur wenn der Ermittlungsprozess ermittelt, dass die bezeichnete
Tonhöhe
tiefer als die kritische Tonhöhe
ist, wobei das zweite Wellenformsignal einen Pseudo-Tiefton unterhalb
der kritischen Tonhöhe
bereitstellt.
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Vorzugsweise
erzeugt der erste Erzeugungsprozess das erste Wellenformsignal von
einem ersten Kanal, auch wenn der Ermittlungsprozess ermittelt,
dass die bezeichnete Tonhöhe
tiefer als die kritische Tonhöhe
ist, und erzeugt der zweite Erzeugungsprozess gleichzeitig das zweite
Wellenformsignal von einem zweiten Kanal, der sich von dem ersten
Kanal unterscheidet, so dass das erste Wellenformsignal und das
zweite Wellenformsignal miteinander gemischt werden, um den den
Pseudo-Tiefton enthaltenden Musikton bereitzustellen.
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Vorzugsweise
erzeugt der erste Erzeugungsprozess das erste Wellenformsignal durch Auslesen
erster vorgespeicherter Wellenformdaten und erzeugt der zweite Erzeugungsprozess
das zweite Wellenformsignal durch Auslesen zweiter vorgespeicherter
Wellenformdaten, wobei das Verfahren weiter einen Mischprozess zum
Mischen des ersten Wellenformsignals und des zweiten Wellenformsignals
miteinander aufweist, wenn der Ermittlungsprozess ermittelt, dass
die bezeichnete Tonhöhe
tiefer als die kritische Tonhöhe
ist, wodurch der den Pseudo-Tiefton enthaltende Musikton erzeugt
wird.
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Vorzugsweise
erzeugt der erste Erzeugungsprozess das erste Wellenformsignal nicht, wenn
der Ermittlungsprozess ermittelt, dass die bezeichnete Tonhöhe tiefer
als die kritische Tonhöhe
ist, während
der zweite Erzeugungsprozess das zweite Wellenformsignal erzeugt,
das das erste Wellenformsignal sowie die Obertöne enthält, wodurch der den Pseudo-Tiefton
enthaltende Musikton bereitgestellt wird.
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Vorzugsweise
erzeugt der Erzeugungsprozess das erste Wellenformsignal durch Auslesen
erster Wellenformdaten, die vorgespeichert sind, und erzeugt der
zweite Erzeugungsprozess das zweite Wellenformsignal durch Auslesen
zweiter Wellenformdaten, die eine Mischung aus den ersten Wellenformdaten
und zusätzlichen
Wellenformdaten, die den Obertönen
entsprechen, sind.
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Vorzugsweise
erzeugt der erste Erzeugungsprozess das erste Wellenformsignal gemäß einem
Wellenformerzeugungsalgorithmus, der durch mehrere Operatoren gebildet
wird, und erzeugt der zweite Erzeugungsprozess das zweite Wellenformsignal
gemäß einem
anderen Wellenformerzeugungsalgorithmus, der durch mehrere Operatoren
gebildet wird, wobei der zweite Erzeugungsprozess die Obertöne durch
parallele Verbindungen der Operatoren, die den entsprechenden der
Obertöne
zugewiesen sind, erzeugt. In diesem Fall erzeugt der erste Erzeugungsprozess
das erste Wellenformsignal durch die Verwendung von Operatoren,
die zu einem ersten Kanal gehören,
und erzeugt der zweite Erzeugungsprozess das zweite Wellenformsignal
durch die Verwendung von Operatoren, die zu einem zweiten Kanal
gehören,
der sich vom ersten Kanal unterscheidet.
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Vorzugsweise
umfasst das erfindungsgemäße Verfahren
ferner einen Koeffizientenerzeugungsprozess zum Erzeugen eines Koeffizienten,
wenn der Ermittlungsprozess ermittelt, dass die bezeichnete Tonhöhe tiefer
als die kritische Tonhöhe
ist, so dass der Koeffizient allmählich abnimmt, wenn eine Frequenz
des zweiten Wellenformsignals zunimmt und die Tonhöhe des Musiktons
ansteigt; und einen Steuerprozess zum Steuern des zweiten Wellenformsignals
in Entsprechung zu dem erzeugten Koeffizienten.
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Vorzugsweise
enthält
das erfindungsgemäße Verfahren
ferner einen Zuordnungsprozess zum Zuordnen von einem Kanal zu dem
ersten Wellenformsignalerzeugungsprozess aus der Vielzahl der Kanäle und Einstellen
des zugeordneten Kanals mit Tonerzeugungsparametern, die dem ersten
Wellenformsignals entsprechen, und einen Ausgabeprozess, der dem
zugeordneten Kanal befiehlt, das zweite Wellenformsignal im Ansprechen
auf die Erklingens-Befehlsinformation
gleichzeitig mit dem ersten Wellenformsignal zu erzeugen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Hardware-Blockdiagramm eines Musikton-Synthesesystems einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
Fließdiagramme
einer Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine und eine übliche Erklingens-Steuerunterroutine.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das Einzelheiten der Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
in der ersten Ausführungsform
zeigt.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das Einzelheiten der Wellenformdatenanalyseverarbeitung
in der ersten Ausführungsform
zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, die eine Kurve der gleichen Lautheit zeigt.
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6 ist
eine Ansicht, die ein Wellenformkomponenten-Analyseergebnis zeigt.
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7 ist
eine Hüllkurven-Konversionskennlinienansicht
in der ersten Ausführungsform.
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8 ist
ein Fließdiagramm
einer Erklingens-Steuerroutine mit einem Pseudo-Tiefton in der ersten Ausführungsform.
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9 ist
eine Ansicht, die ein Beispiel einer Klangvolumens-Hüllkurve
in der ersten Ausführungsform
zeigt.
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10 ist
ein Blockdiagramm, das einen primären Teil einer Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
in einer zweiten Ausführungsform
zeigt.
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11 ist
ein Fließdiagramm
einer Erklingens-Steuerroutine mit einem Pseudo-Tiefton in der zweiten
Ausführungsform.
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12 zeigt
Fließdiagramme
einer Steuerroutine in einer dritten und vierten Ausführungsform.
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13 zeigt
Blockdiagramme von Algorithmen in der dritten und vierten Ausführungsform.
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14 ist
ein Hardware-Blockdiagramm eines Musikton-Synthesesystems einer
fünften
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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15 ist
ein Blockdiagramm, das Einzelheiten einer Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
in der fünften
Ausführungsform
zeigt.
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16 ist
ein Diagramm, das Tonvolumenskoeffizientenkennlinien der Ausführungsformen zeigt.
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17 zeigt
Fließdiagramme
einer Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine und eine übliche Erklingens-Steuerunterroutine.
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18 ist
ein Fließdiagramm
einer Erklingens-Steuerroutine mit einem Pseudo-Tiefton in der fünften Ausführungsform.
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19 ist
ein Blockdiagramm, das einen primären Teil einer Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
in einer sechsten Ausführungsform
zeigt.
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20 ist
ein Fließdiagramm
einer Erklingens-Steuerroutine mit einem Pseudo-Tiefton in der sechsten
Ausführungsform.
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21 zeigt
Fließdiagramme
einer Steuerroutine in der siebten und achten Ausführungsform.
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22 ist
ein Blockdiagramm, das eine Klangquelle einer neunten Ausführungsform
zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsform
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1. Erste Ausführungsform
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1.1 Prinzip der Ausführungsform
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1.1.1 Analyse von Komponenten
der Wellenform
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Da
in dieser Ausführungsform
Musiktonwellenformen in eine "periodische
Komponente" und eine "Rauschkomponente" aufgeteilt werden,
werden diese Komponenten im Einzelnen erläutert. Wenn man die Musiktonwellenform
eines natürlichen
Instruments einer FFT (Fast Fourier Transformation) – Analyse
unterzieht, können
die Frequenzkomponenten dieser Musiktonwellenform in eine Frequenzkomponente,
die auf einer Zeitachse kontinuierlich ist:, und eine Frequenzkomponente,
die auf der Zeitachse unterbrochen ist, aufgeteilt werden. Wenn
die Wellenformsynthese auf der Grundlage der ersten Frequenzkomponente
durchgeführt
wird, kann eine "periodische
Komponente" der
Musiktonwellenform erhalten werden. Wenn ferner die Wellenformsynthese
auf der Grundlage der letzteren Frequenzkomponente durchgeführt wird,
kann eine "Rauschkomponente" der Musiktonwellenform
erhalten werden.
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6 zeigt
hiervon ein Beispiel. 6(a) zeigt
eine Musiktonwellenform (Originalwellenform) eines Saxophons. 6(b) zeigt ihre periodische Komponente und 6(c) zeigt ihre Rauschkomponente. Wie aus diesen
Zeichnungen ersichtlich, hat die Rauschkomponente ein Intervall,
in dem ein großer
Amplitudenpegel kurz erreicht wird, und es ist oft der Fall, dass
die Rauschkomponente auf einen weiteren Frequenzbereich als die
periodische Komponente des Musiktonsignals verteilt ist. Daher wird
die Leistung eines elektroakustischen Wandlers selten zum Thema,
und es kann verstanden werden, dass der Pseudo-Tiefton lediglich
für die
periodische Komponente gegebenenfalls zu erzeugen ist.
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1.1.2 Kurve der gleichen
Lautheit
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Auch
wenn ein Klangdruckpegel fest ist, führen unterschiedliche Frequenzen
dazu, dass der Klang vom menschlichen Gehörsinn so wahrgenommen wird,
als ob ein Klangvolumen verändert
würde. Wenn
daher eine Klangdruckpegelkurve aufgezeichnet wird, deren waagrechte
Achse eine Frequenz und deren senkrechte Achse einen Klangdruckpegel
repräsentiert,
so dass die Punkte des gleichen Klangvolumens (der Lautheit) verbunden
werden, können die
in 5(a) und (b) gezeigten
Kennlinien erhalten werden. Diese Kennlinien werden als eine "Kurve der gleichen
Lautheit" ("Equal Loudness Contour") bezeichnet. 5(a) wird als eine "Fletcher & Manson's Equal Loudness Contour" bezeichnet und ist
schon relativ alt. 5(b) wird als eine "Robinson & Dodson's Equal Loudness
Contour" bezeichnet und
ist relativ neu. Sie wurde auch in die ISO-Norm übernommen.
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1.2 Hardwareaufbau der
Ausführungsform
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Ein
Hardwareaufbau eines Musiktonsynthesesystems gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von 1 beschrieben.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Hardware dieser Ausführungsform
aus einem Allzweck-PC besteht. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 2 eine Festplatte zum Speichern eines
Betriebssystems, eines Anwendungsprogramms für das Musikton-Synthesesystem,
von Wellenformdaten und anderen verschiedenen Arten von Daten. Bezugszeichen 4 bezeichnet
ein Wechselmedium, wie zum Beispiel eine CD-ROM oder eine DVD-RAM zum
Speichern von Information, die derjenigen auf der Festplatte 2 ähnlich ist.
Das Bezugszeichen 6 repräsentiert eine Anzeigeeinheit
zum Anzeigen verschiedener Arten von Information an einen Benutzer.
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Bezugszeichen 8 bezeichnet
ein Eingabegerät,
das aus einer Tastatur, einer Maus, einer Klaviatur und anderen
besteht, über
die verschiedene Typen von Informationen von einem Benutzer eingegeben
werden. Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Soundboard, das
aus einer Wellenformspeicher-Klangquelle zum Erzeugen eines Musiktonsignals
auf der Grundlage gelieferter Spielinformation und einem AD-Wandler
zum Abtasten eines extern eingegebenen analogen Signals besteht.
Das von der Klangquelle im Saundboard 10 erzeugte Musiktonsignal
wird über
ein Soundsystem 12 wiedergegeben. Es ist zu bemerken, dass
das Soundsystem 12 aus einem Verstärker und einem elektroakustischen Wandler
besteht. Ein Lautsprecher, ein Kopfhörer und dergleichen können als
elektroakustischer Wandler ausgewählt werden, und sie haben unterschiedliche
Wandlungskennlinien.
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Bezugszeichen 16 repräsentiert
eine MIDI-Schnittstelle, die ein MIDI-Signal an ein externes MIDI-Gerät sendet
bzw. von ihm empfängt.
Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Zeituhr zum Erzeugen einer
Unterbrechungsanforderung zu vorbestimmten Zeitintervallen. Bezugszeichen 20 bezeichnet
eine CPU zum Steuern eines jeden Teils des Musiktonsynthesesystems über einen
Bus 14 auf der Grundlage eines noch zu beschreibenden Steuerungsprogramms.
Bezugszeichen 22 repräsentiert
ein ROM zum Speichern eines Anfangsprogrammladers und dergleichen.
Bezugszeichen 24 bezeichnet ein RAM, das als Arbeitsspeicher
der CPU 20 verwendet wird.
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1.3 Betrieb der Ausführungsform
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1.3.1 Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
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Das
Betriebssystem fährt
auf dem PC hoch, und das Anwendungsprogramm für ein Wellenformanalyse- bzw.
Synthesesystem wird aktiviert. Wenn hiernach ein Benutzer einen
vorbestimmten Vorgang durchführt,
wird eine Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung ausgeführt. Diese
Verarbeitung wird nun im Einzelnen anhand von 3 erläutert. Es
ist zu bemerken, dass 3 ein Funktionsblockdiagramm
ist, das das Wesen eines Verarbeitungsprogramms zeigt, das in der
CPU 20 ausgeführt
wird.
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In
der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 30 Originalwellenformdaten,
wie zum Beispiel eine aufgenommene Wellenform eines Musiktons eines natürlichen
Musikinstruments, und diese Daten werden über das Soundboard 10 oder
die entfernbare Platte 4 und dergleichen extern eingegeben.
Bezugszeichen 40 bezeichnet ein Wellenformanalyseteil zum
Klassifizieren von Frequenzkomponenten der Originalwellenformdaten 30 in
eine auf der Zeitachse kontinuierliche Komponente (deterministische
Frequenzkomponente) und andere fragmentarische Komponenten (Rauschkomponenten).
Die Einzelheiten des Wellenformanalyseteils 40 werden hier
anhand von 4 erläutert. Bezugszeichen 42 bezeichnet
einen FFT-Analyseverarbeitungsteil
im Wellenformanalyseteil 40, und die FFT-Analyseverarbeitung
wird bezüglich
der Originalwellenformdaten 30 durchgeführt. Hier wird eine Fenstertechnik-Funktion (Windowing-Funktion),
deren Länge
das Achtfache eines Tonhöhenzyklus
der Originalwellenformdaten 30 ist, zuerst auf die Originalwellenformdaten 30 angewendet,
und die Frequenzkomponente wird in einem Bereich der Fenstertechnik-Funktion
analysiert.
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Eine
Position der Fenstertechnik-Funktion wird dann auf der Zeitachse
lediglich um 1/8 des Tonhöhenzyklus
nach hinten verschoben, und die Frequenzkomponente wird in ähnlicher
Weise analysiert. Wenn diese Verarbeitung an den ganzen Originalwellenformdaten
durchgeführt
wird, kann eine Veränderung
der Frequenzkomponente auf der Zeitachse erreicht werden. Bezugszeichen 44 bezeichnet
einen Kontinuierlich-Komponenten-Trennteil zum Trennen einer auf
der Zeitachse kontinuierlichen Komponente von einer Reihe von Frequenzkomponenten.
Die abgeteilte Komponente wird als eine deterministische Frequenzkomponente 32 ausgegeben
und an den Syntheseteil 46 geliefert. Im Syntheseteil 46 werden die
deterministischen Wellenformdaten auf der Grundlage der deterministischen
Frequenzkomponente 32 synthetisiert. Bezugszeichen 48 repräsentiert
einen Subtraktionsteil zum Abziehen der deterministischen Wellenformdaten
von dem Originalwellenformdaten 30. Ein Ergebnis dieser
Subtraktion wird als Rauschkomponenten-Wellenformdaten 34 ausgegeben.
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Wieder
mit Bezug auf 3 bezeichnet das Bezugszeichen 54 Einschwing(Attack)
und Schleifeninformation (Loop), die gesetzt wird, während sich ein
Benutzer auf die Originalwellenformdaten 30 bezieht. Alternativ
dazu kann diese Information unter der Verwendung eines Ergebnisses
der Wellenformanalyse und dergleichen gemäß einer Bezeichnung durch einen
Benutzer automatisch gesetzt werden. Der Inhalt der Einschwing-
und Schleifeninformation enthält
eine Länge
eines Einschwingabschnittes, der nur einmal am Beginn der Wellenformwiedergabe
gelesen wird, eine Länge
eines Schleifenabschnitts, der nach der Länge des Einschwingabschnitts
wiederholt gelesen wird. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet
einen Wellenformsyntheseteil zum Synthetisieren von Wellenformdaten
des Einschwingabschnitts und des Schleifenabschnitts auf der Grundlage
der deterministischen Frequenzkomponente 32, der Rauschkomponentenwellenformdaten 34 und
der Einschwing- und Schleifeninformation 54. Die synthetisierten
Wellenformdaten werden üblicherweise
als Musiktonwellenformdaten 38 auf der Festplatte und dergleichen
gespeichert.
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Es
folgt eine umrisshafte Beschreibung der Syntheseverarbeitung im
Wellenformsyntheseteil 36. Die Einschwing- und Schleifeninformation 54 wird
zuerst zum Bestimmen einer eine obere Grenze des Einschwingabschnitts
bezeichneten Einschwing-Startadresse und einer Schleifenstartadresse
sowie einer einen Anfang und ein Ende des Schleifenabschnitts anzeigenden
Schleifenendadresse verwendet.
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Sodann
wird aus den deterministischen Frequenzkomponenten des Schleifenabschnitts
eine Komponente mit einem Wert in der Nähe der Schleifenstartphase
am Schleifenende ausgewählt.
Die ausgewählte
Komponente wird in einer solchen Art und Weise korrigiert, dass
die Phase am Schleifenende auf die Phase am Schleifenstart abgestimmt wird. Übrigens,
wenn die Schleife eine lange Schleife ist (eine Schleifengröße hat,
die mindestens mehrere hundert Millisekunden beträgt), kann
auch eine Komponente mit einem Wert, der der Schleifenstartphase am
Schleifenende nicht nahe liegt (Nicht-Oberton-Komponente) ebenfalls
ausgewählt
und korrigiert werden. Dann wird auf der Grundlage der korrigierten Frequenzkomponente
eine Sinuswellensynthese durchgeführt, und die Wellenformdaten
des Schleifenabschnitts werden erzeugt.
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Eine
nicht für
den Schleifenabschnitt verwendete Komponente aus den deterministischen Frequenzkomponenten
des Einschwingabschnitts, wird dann in einer solchen Art und Weise
bearbeitet, dass diese Komponente von der Mitte des Einschwingabschnitts
zum Ende des Einschwingabschnitts allmählich ausgeblendet wird, und
die Sinuswellensynthese wird auf der Grundlage der verarbeiteten
deterministischen Frequenzkomponenten durchgeführt, wodurch die Wellenformdaten
des Einschwingabschnitts erzeugt werden. Außerdem wird inzwischen ein
Klangvolumen der Rauschkomponenten-Wellenformdaten 34 gesteuert,
und diese werden mit dem Einschwingabschnitt und dem Schleifenabschnitt
gemischt. Die auf diese Weise erzeugten Wellenformdaten des Einschwingabschnitts
und des Schleifenabschnitts haben eine Wellenform, die derjenigen
der Originalwellenformdaten 30 sehr ähnlich ist, und hat gute Verbindungen
vom Einschwingabschnitt zum Schleifenabschnitt und vom Schleifenende
zum Schleifenstart.
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Außerdem bezeichnet
das Bezugszeichen 60 einen Pseudo-Tiefton-Syntheseabschnitt
zum Erzeugen von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 auf der
Grundlage der tiefsten Frequenzdaten 50, die eine tiefste
Frequenz des Soundsystems 12, die deterministische Frequenzkomponente 32 und
die Einschwing- und Schleifeninformation 54 bezeichnen. Hier
können
die tiefsten Frequenzdaten 50 einer oder mehrere Sätze voreingestellter
Frequenzen oder eine Frequenz sein, die unter der Verwendung eines Operators
willkürlich
von einem Benutzer eingestellt werden kann. Das Bezugszeichen 67 repräsentiert einen Extraktionsteil
des Pseudo-Tiefton-Syntheseteils 60 zum Extrahieren einer
Frequenzkomponente, die nicht höher
als die tiefste Frequenz oder die kritische Frequenz ist, aus den
deterministischen Frequenzkomponenten 32. Das Bezugszeichen 62 bezeichnet
einen Oberton-Erzeugungsteil zum Erzeugen mehrerer Obertonkomponenten über der
tiefsten Frequenz, bezüglich
jeder extrahierten Frequenzkomponente. Hier fluktuiert eine Frequenz
der extrahierten Frequenzkomponente in der Zeit, und eine Frequenz
der erzeugten Obertonkomponenten fluktuiert ebenfalls gemäß dieser
Fluktuation.
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Wenn
die tiefste Frequenz zum Beispiel 120 Hz ist, werden die Obertonkomponenten,
die mindestens das Zweifache und Dreifache der Frequenzkomponente
von 60 < f ≤ 120 Hz in
den deterministischen Frequenzkomponenten 32 sind, erzeugt.
In ähnlicher Weise
werden die Obertonkomponenten, die mindestens das Dreifache und
Vierfache der Frequenzkomponente von 40 < f ≤ 40
Hz sind, und werden die Obertonkomponenten, die mindestens das Vierfache und
Fünffache
der Frequenzkomponente von 30 < f ≤ 40 Hz sind,
erzeugt.
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Das
Bezugszeichen 68 bezeichnet einen Hüllkurven-Konversionsteil zum
Ausgeben einer Hüllkurve
einer jeden Obertonkomponente in einer solchen Weise, dass das Klangvolumen
(die Lautheit) des Pseudo-Tieftons, der durch die jeweilige Obertonkomponente
erzeugt wurde, mit dem subjektiven Klangvolumen der Originaifrequenzkomponente übereinstimmt.
Dieser Inhalt wird nun anhand von 7 beschrieben.
Zunächst
ist gemäß den in
den 5(a) und (b) gezeigten
Kurven der gleichen Lautheit zu verstehen, dass ein Pegel der Obertonkomponenten
verringert und ein Bereich von Veränderungen des Pegels vergrößert werden
muss, um in der Obertonkomponente (zum Beispiel 200 Hz und 300 Hz)
das gleiche wahrgenommene Klangvolumen wie das in einem Tieftonbereich
(zum Beispiel 100 Hz) zu erzeugen.
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Wenn
ein Hüllkurvenpegel
der extrahierten Originalfrequenzkomponente durch eine Kennlinie
A in 7 angezeigt ist, konvertiert der Hüllkurvenkonverter 68 diesen
Pegel in einen Pegel, wie er durch die Kennlinie B in 7 angezeigt
ist, damit diese als ein Hüllkurvenpegel
der Obertonkomponente ausgegeben wird. Im Tieftonbereich der Kurve
gleicher Lautheit in den 5(a) und (b) verringert sich der Klangdruckpegel der gleichen
Lautheit um 10 – 15
dB, jedes Mal, da die Frequenz in der jeweiligen Figur verdoppelt
wird. Daher wird ein Pegel L1 in 7 auf "10 – 15 dB
mal vorbestimmtes Vielfaches" gesetzt.
Außerdem
ist die Größe einer
Veränderung des
Klangdruckpegels, wo eine Veränderung
der Lautheit gleich wird, bei "Fletcher & Manson" ungefähr 1,4-fach
und bei "Robinson & Dodson" ungefähr 1,1-fach,
jedes Mal, da die Frequenz verdoppelt wird. Dementsprechend wird
ein Pegelverhältnis
L3/L2 in der Zeichnung ungefähr
auf "1,1 – 1,4 mal
dem Vielfachenfaktor" gesetzt.
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Wieder
mit Bezug auf 3 bezeichnet das Bezugszeichen 64 einen
Amplitudensteuerteil zum Multiplizieren einer jeden vom Oberton-Erzeugungsabschnitt 62 ausgegebenen
Obertonkomponente mit einem vom Hüllkurven-Konvertierungsteil 68 ausgegebenen
Hüllkurvenpegel.
Das Bezugszeichen 66 repräsentiert einen Vielfachen-Wellenform-Mischteil zum
Mischen jeder Obertonkomponente, auf die die Hüllkurve angewendet wurde. Ein
Ergebnis dieser Mischung wird als die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 auf
der Festplatte 2 gespeichert. Die üblichen Musiktonwellenformdaten 38,
die in der oben beschriebenen Art und Weise erzeugt wurden, und
die entsprechenden Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 werden
in einen Wellenformspeicher auf dem Soundboard 10 als Wellenformdaten
eines Musiktons übertragen,
der von einem Benutzer definiert ist, wenn der Benutzer eine vorbestimmte
Operation durchführt.
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Für die Zwischenzeit
werden allgemein die unterschiedlichen üblichen Wellenformdaten 38 in der
Wellenformspeicher-Klangquelle gemäß einem jeden Tonbereich eines
jeden Timbres (Klangfarbe) gespeichert (Wellenformdaten können üblicherweise zwischen
Timbre und Tonbereichen eingesetzt werden). In dieser Ausführungsform
werden für
lediglich die üblichen
Musiktonwellenformdaten, bei denen die Grundwellenkomponente in
den enthaltenen deterministischen Frequenzkomponenten nicht höher als die
tiefste Frequenz ist, die entsprechenden Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 im
Wellenformspeicher abgelegt. Prinzipiell kann es reichen, die Pseudo-Tiefton-Welienformdaten
mit den üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 in einer 1-zu-1-Entsprechung zu
speichern, jedoch ist es nicht notwendig, sie auf diese Weise zu
speichern. In manchen Fällen
kann eine Vielzahl von Sätzen
von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten bezüglich eines Satzes der üblichen
Musiktonwellenformdaten gespeichert werden, oder es kann ein Satz
von Pseudo-Tieftonwellenformdaten für eine Vielzahl von Sätzen üblicher Musiktonwellenformdaten
gespeichert werden. Eine gewünschte Tonhöhe wird
durch Auslesen der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38, die im Wellenformspeicher abgelegt
sind, mit einer Geschwindigkeit realisiert, die auf einer F-Zahl
basiert, wenn das Musiktonsignal erzeugt wird. Dann variiert in
dieser Ausführungsform eine
Tieffrequenzkomponente, die tatsächlich
durch die Fähigkeit
des Soundsystems 12 in den Frequenzkomponenten der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 irreproduzibel wird, gemäß der F-Zahl.
In dieser Ausführungsform
werden daher mehrere Sätze
von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 gemäß jedem Tonbereich
erzeugt.
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Aus
dem oben erwähnten
Grund hat bei der vorliegenden Ausführungsform der Notenbereich,
auf den ein Satz von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 angewendet
wird, eine Tendenz, enger als der Tonbereich zu sein, auf den ein
Satz der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 angewendet wird, und hat eine
Anzahl von Sätzen
von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 eine Tendenz, größer zu werden.
Der Speicherbereich, der durch die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 besetzt
wird, kann extrem kleiner sein, als derjenige der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38, indem die Abtastfrequenz unterdrückt wird. Der
Grund hierfür
wird im Folgenden erläutert.
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Zunächst hat
ein allgemeines Audio-Verbrauchergerät eine Abtastfrequenz der Musiktonwellenform,
die ungefähr
32 – 48
kHz ist. Dies deswegen, weil die Obergrenze der Wiedergabefrequenz auf
ungefähr
15 – 20
kHz gesetzt wird. Auf der anderen Seite kann es bei den Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 ausreichen,
wenn die Obergrenze der Reproduktionsfrequenz ungefähr 2 kHz
ist (auch wenn dies von den Tiefst-Frequenzdaten 50 abhängt), wodurch
sichergestellt wird, dass die Abtastfrequenz ungefähr 5 – 10 kHz
beträgt.
Daher kann eine Datenquantität
eines Satzes von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 auf
ungefähr
eins zu mehreren Divisoren bis eins zu einem Dutzend Divisoren eines
Satzes der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 unterdrückt werden. Übrigens
ist beim Anwenden einer solchen niedrigen Abtastfrequenz das Verwenden
einer genauen Interpolation zwischen den Abtastpunkten, wie zum
Beispiel eine "8-Punkt-Interpolation" vorzuziehen.
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1.3.2 Wellenformsyntheseverarbeitung
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Nachdem
die Wellenformdaten, wie oben beschrieben, erzeugt wurden, wird,
wenn ein MIDI-Ereignis über
das Eingabegerät 8 oder
die MIDI-Schnittstelle 16 eingegeben wird, die Musiktonwellenform
in der Klangquelle dadurch synthetisiert, dass die Wellenformspeicher-Klangquelle
im Soundboard 10 auf der Grundlage dieser Eingabe gesteuert wird.
Außerdem
wird im Fall einer Wiedergabe einer SMF-Datei (Standard MIDI Format), die durch
das Wechselmedium 4 und dergleichen geliefert wird, die Musiktonwellenform
auf der Grundlage einer Musikereignisinformation synthetisiert.
Die Einzelheiten dieser Klangquellen-Steuerverarbeitung werden nun anhand
von 2 beschrieben.
-
(1) Wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt
ausgeschaltet ist
-
Zuerst
wird, wenn ein Note-Ein-Ereignis erzeugt wird, eine Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine,
die in 2(a) gezeigt ist, aktiviert.
Wenn die Verarbeitung zum Schritt SP2 in der Zeichnung weitergeht,
wird eine Stimmnummer für
eine Variable PT gesetzt; eine Notennummer für eine Variable NN; und eine
Geschwindigkeit für
eine Variable VEL. Wenn dann die Verarbeitung zum Schritt SP4 fortschreitet, wird
festgestellt, ob der Flag PLE "1" ist. Es ist darauf hinzuweisen,
dass der Flag PLE ein Flag ist, der den Ein-Aus-Status des Pseudo-Tiefton-Effekts
anzeigt, wobei "1" für Ein und "0" für
Aus steht. Übrigens
kann ein Wert des Flags PLE durch die Ausführung einer vorbestimmten Operation
durch einen Benutzer jederzeit umgeschaltet werden.
-
Wenn
der Flag PLE "0" ist, wird eine Entscheidung "Nein" getroffen, und die
Verarbeitung schreitet zum Schritt SP10 fort. Hier wird eine übliche Erklingens-Steuerungs-Unterroutine,
die in 2(b) gezeigt ist, aufgerufen.
Wenn die Verarbeitung zum Schritt SP22 im Fließdiagramm fortschreitet, wird
in der Klangquelle im Soundboard 10 ein Vokalisierungskanal
zugewiesen. Eine Kanalnummer des zugewiesenen Vokalisierungskanals
wird als a1 bestimmt.
-
Wenn
danach die Verarbeitung zum Schritt SP24 voranschreitet, werden
Musiktonparameter gemäß dem Timbre
TC (PT) entsprechend der Stimmnummer PT, der Notennummer NN und
der Geschwindigkeit VEL bezüglich
des Kanals Nummer a1 in der Klangquelle gesetzt. Als die Klangtonparameter
gibt es die folgenden Typen.
- (1) Adressinformation
der üblichen
Musiktonwellenformdaten (ausgewählten
Wellenformdaten) entsprechend der Notennummer NN unter mehreren
Mengen üblicher
Musiktonwellenformdaten, die dem Timbre TC (PT) entsprechen, das
im Wellenformspeicher abgelegt ist.
Da die üblichen Musiktonwellenformdaten 38 aus dem
Einschwingabschnitt und dem Schleifenabschnitt bestehen, müssen ihre
Start- und Endadressen gesetzt werden. Die üblichen Musiktonwellenformdaten 38 bestehen
jedoch in manchen Fällen
je nach dem Timbre TC (PT) nur aus dem Schleifenabschnitt oder nur
aus den Ein-Schuss-Wellenformdaten. Außerdem können in manchen Fällen die
Wellenformdaten angewendet werden, die mit jedem Bereich der Geschwindigkeit
VEL anders sind.
- (2) Die F-Zahl, die der Notennummer NN entspricht.
Bezüglich der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 wird die Originaltonhöhe OP gemäß jedem Satz
von Wellenformdaten gesetzt. Wenn die Notennummer NN bezeichnet
wird, wird eine Vorrückgeschwindigkeit
einer Leseadresse der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38, d.h. die F-Zahl, gemäß einer
Differenz zwischen der Originaltonhöhe OP der ausgewählten Wellenformdaten
und der Notennummer NN sowie die Abtastfrequenz der Wellenformdaten
bestimmt.
- (3) Ein Klangvolumens-Hüllkurvenparameter.
Wenn
das Timbre TC (PT), die Geschwindigkeit VEL und die Notennummer
NN spezifiziert sind, wird ein Klangvolumens-Hüllkurvenparameter zum Festlegen
einer Klangvolumens-Hüllkurve gemäß diesen
Elementen bestimmt.
- (4) Andere Parameter.
Außerdem werden ein Tonfilterparameter,
ein Tonhöhenmodulationsparameter,
ein Amplitudenmodulationsparameter und andere, die dem Timbre TC
(PT), der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL entsprechen,
in angemessener Weise eingestellt.
-
Wenn
danach die Verarbeitung zum Schritt SP26 fortschreitet, wird der
Klangquelle die Einleitung der Vokalisierung bezüglich des Kanals Nummer a1
befohlen. Dann ist die Verarbeitung für das Note-Ein-Ereignis abgeschlossen.
Hiernach werden in der Klangquelle des Soundboards 10 die üblichen Musiktonwellenformdaten 38 mit
einer Geschwindigkeit ausgelesen, die der Notennummer NN entspricht,
es wird eine Filterverarbeitung gemäß der Tonfilterverarbeitung
und eine zeitvariable Verarbeitung des Klangvolumens gemäß dem Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
durchgeführt,
wodurch das Musiktonsignal, das sich auf den Kanal Nummer a1 bezieht,
sequenziell erzeugt wird, ohne dass es den Pseudo-Tiefton enthält. Dann
wird das Musiktonsignal über
das Soundsystem 12 zum Erklingen gebracht. Auch wenn eine Frequenzkomponente,
die nicht höher
als die niedrigste Frequenz ist, in diesem Musiktonsignal enthalten
ist, wird diese Komponente vom Soundsystem 12 nicht reproduziert,
und ein Benutzer kann den Klang dieser Komponente nicht hören.
-
(2) Wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt
eingeschaltet ist.
-
Wenn
das Note-Ein-Ereignis eintritt, während der Pseudo-Tiefton-Effekt
im eingeschalteten Zustand ist (Flag PLE = 1), schreitet die Verarbeitung über die
Schritte SP2 und SP4 zum Schritt SP6 fort. Hier wird eine Entscheidung
darüber
getroffen, ob die Pseudo-Tiefton-Wellenform zu erzeugen ist, nämlich ob
eine periodische Komponente in einem Tieftonbereich, der im Soundsystem 12 nicht
reproduzierbar ist, bei dem Timbre TC (PT) und der Notennummer NN
existiert. Übrigens
wird in manchen Fällen,
auch wenn die Notennummer NN festgelegt ist, da ihre Grundfrequenz
in Einheiten von Oktaven abweichen kann, das Timbre TC (PT) hinzugefügt, um die
Entscheidung zu treffen.
-
Zum
Beispiel wird angenommen, dass die reproduzierbare niedrigste Frequenz
120 Hz ist und die Notennummer der Grundfrequenz in ihrem Ausgangszustand
(keine Abweichung um Oktaven) entspricht. Wenn hier eine Referenztonhöhe A4 =
440 Hz ist, dann kann A2 = 110 Hz, A#2 = 116,54 Hz und B2 = 123,471
Hz erhalten werden, woraus zu ersehen ist, dass die Pseudo-Tiefton-Wellenform erzeugt werden
soll, wenn die Tonhöhe
nicht höher
als A#2 ist.
-
Wenn
nachfolgend die Verarbeitung zum Schritt SP8 fortschreitet, verzweigt
sich die Verarbeitung gemäß dem Ergebnis
der Entscheidung bei Schritt SP8. Wenn zunächst festgestellt wird, dass "die Pseudo-Tiefton-Wellenform
nicht zu erzeugen ist (die Notennummer nicht kleiner als B2 ist)", dann geht die Verarbeitung
weiter zu Schritt SP10. Als Ergebnis wird die übliche Erklingens-Steuerungs-Unterroutine
(2(b)) in ähnlicher
Weise wie bei dem Fall aufgerufen, bei dem der Pseudo-Tieftoneffekt im ausgeschalteten
Zustand ist. Daher wird für
einen Kanal dem Note-Ein-Ereignis
der Vokalisierungskanal zugewiesen und das Musiktonsignal auf der Grundlage
der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 in diesem Vokalisierungskanal
sequenziell produziert.
-
Wenn
auf der anderen Seite in Schritt SP8 die Entscheidung auf "ja" fällt, schreitet
die Verarbeitung zu Schritt SP12 fort. Hier wird die Erklingens-Steuerungsroutine
mit dem Pseudo-Tiefton, die in 8 gezeigt
ist, aufgerufen. Wenn die Verarbeitung zu Schritt SP32 im Fließdiagramm
fortschreitet, werden zwei Vokalisierungskanäle in der Klangquelle auf dem
Soundboard zugewiesen. Die Kanalnummern der zugewiesenen Vokalisierungskanäle werden
als a1 und a2 bezeichnet.
-
Wenn
nachfolgend die Verarbeitung zum Schritt SP34 fortschreitet, werden
Musiktonparameter gemäß dem Timbre
TC (PT), die der Stimmennummer PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit
VEL entsprechen, bezüglich
des Kanals Nummer a1 in der Klangquelle gesetzt. Die Einzelheiten
der Verarbeitung sind den oben im Schritt SP24 Erwähnten ähnlich.
Wenn dann die Verarbeitung zu Schritt SP36 fortschreitet, werden
Pseudo-Tiefton-Parameter bezüglich
des Kanals Nummer a2 gemäß dem Musiktonsignal
gesetzt, das in Kanalnummer a1 produziert wird.
-
Es
gibt hier wie bei den Musiktonparametern, die für den Pseudo-Tiefton gesetzt
wurden, die folgenden Typen:
- (1) Adressinformation
der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 (ausgewählten Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten),
die den in Schritt SP34 ausgewählten üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 entsprechen.
- (2) Eine F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten, die der
Notennummer NN entspricht.
Die F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 wird
durch ein Verfahren bestimmt, das dem der F-Zahl für die üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 entspricht. Das heißt, die
F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten wird gemäß einer
Differenz zwischen der Originaltonhöhe OP der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten und
der Notennummer sowie der Abtastfrequenz der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten
bestimmt. Hier hat die Originaltonhöhe OP der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten
den gleichen Wert wie die Originaltonhöhe OP der entsprechenden üblichen
Musiktonwellenformdaten (Wellenformdaten, die durch den Kanal Nummer
a1 reproduziert werden). Daher hat die F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten ein
vorbestimmtes Größenverhältnis zur
F-Zahl der üblichen
Musiktonwellenformdaten (jedoch unterscheiden sich die Abtastfrequenzen voneinander).
Daher ist es im Kanal Nummer a2 möglich, einen Pseudo-Tiefton
zu erzielen, dessen Tonhöhe
und Zeitachse vollständig
mit dem durch den Kanal Nummer a1 erzeugten Musiktonsignal synchronisiert
ist.
- (3) Eine Klangvolumens-Hüllkurve
eines Pseudo-Tieftons gemäß einer
Klangvolumens-Hüllkurve
des Kanals Nummer a1.
Wie im Zusammenhang mit 7 beschrieben, unterscheidet
sich eine Klangvolumens-Hüllkurve eines
Pseudo-Tieftons (Kennlinie B) von einer Klangvolumens-Hüllkurve
der Originalwellenform (Kennlinie A). Daher wird die Klangvolumens-Hüllkurve
des Kanals Nummer a1 transformiert, um eine Klangvolumens-Hüllkurve
für den Pseuda-Tiefton
zu erzeugen.
Es werden jedoch Wellenformdaten, welche die variierende
Klangvolumens-Hüllkurve
aufweisen, jeweils im Einschwingabschnitt der üblichen Musiktonwellenformdaten 38 und
der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 gespeichert. Daher
muss in jedem Kanal der Wellenformspeicher-Klangquelle eine Veränderung
der Zeit des Klangvolumens dem Einschwingabschnitt nicht hinzugefügt werden,
und es wird der Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
zum Festlegen einer flachen Klangvolumens-Hüllkurve des Einschwingabschnitts gesetzt. 9 zeigt
Beispiele der Klangvolumens-Hüllkurve
für die üblichen
Musikton- Wellenformdaten 38,
die durch den Kanal Nummer a1 (Kennlinie A') festgelegt sind, und die Klangvolumens-Hüllkurve
für die
Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52, die durch den Kanal
Nummer a2 (Kennlinie B')
gegeben sind.
Jede Klangvolumens-Hüllkurve läuft mit dem Verhältnis der
gleichen Lautheit, das im Zusammenhang mit 7 beschrieben
wurde, konform und fängt
an, sich zu verändern,
wenn die durch den jeweiligen Kanal reproduzierten Wellenformdaten vom
Einschwingabschnitt in den Schleifenabschnitt übergehen. In einem flachen
Teil wird, da die Lautheit der Frequenzkomponente, die nicht höher als
die niedrigste Frequenz ist, die in den wiederzugebenden Musiktonwellenformdaten 38 enthalten
ist, im Wesentlichen mit der Lautheit der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten übereinstimmt, eingestellt,
dass der Pegel der Kennlinie B' kleiner als
der Pegel der Kennlinie A' ist.
Da die Quantität der
Lautheitsveränderung
der Komponente, die nicht höher
als die tiefste Frequenz ist, die im Schleifenabschnitt der wiederzugebenden üblichen
Musiktonwellenformdaten enthalten ist, im Wesentlichen mit der Quantität der Lautheitsveränderung
des Schleifenabschnitts der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten übereinstimmt,
wird außerdem
im Schleifenabschnitt eingestellt, dass die Steigung der Kennlinie
B' steiler als die
der Kennlinie A' ist.
Als Ergebnis ist es im Kanal Nummer a2 möglich, die Pseudo-Tiefton-Wellenform zu
erhalten, bei der die Lautheitskennlinie der Komponente folgt, die
nicht höher
als die tiefste Frequenz ist, die in dem durch den Kanal Nummer a1
produzierten Musiktonsignal enthalten ist.
- (4) Andere Parameter.
Der Inhalt anderer verschiedener
Typen von Parametern wird im Wesentlichen ähnlich denjenigen des Kanals
Nummer a1 gesetzt.
-
Wieder
mit Bezug auf 8 wird, wenn die Verarbeitung
zu Schritt SP8 fortschreitet, eine Einleitung der Vokalisierung
bezüglich
den Kanälen
der Nummern a1 und a2 in der Klangquelle befohlen. Dann ist die
Verarbeitung bezüglich
des Note-Ein-Ereignisses abgeschlossen. Danach werden im Kanal Nummer
a1 der Klangquelle auf dem Soundboard 10 die üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 mit einer Geschwindigkeit gemäß der Notennummer
NN ausgelesen und wird das dem Kanal Nummer a1 entsprechende Musiktonsignal
sequenziell produziert, ohne dass es den Pseudo-Tiefton enthält. Gleichzeitig
hiermit werden im Kanal Nummer a2 die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 gemäß der Notennummer
NN gelesen und wird das Pseudo-Tieftonsignal sequenziell erzeugt.
Als Ergebnis werden beide Tonsignale vom Soundsystem 12 abgegeben.
Auch wenn die Komponenten, die kleiner als die geringste Frequenz
oder die kritische Frequenz im Musiktonsignal sind, nicht im Soundsystem 12 wiedergegeben werden,
kann ein Benutzer den Pseudo-Tiefton hören, der der nicht reproduzierbaren
Komponente entspricht, und hat ein Benutzer die Illusion, als ob
diese Tieftonkomponente reproduziert würde.
-
Da,
wie oben beschrieben, die Klangvolumens-Hüllkurve, die sich auf die übliche Musiktonwellenform
bezieht, und die Klangvolumens-Hüllkurve,
die sich auf die Pseudo-Tiefton-Wellenform bezieht, einzeln gesteuert
werden können,
ist es gemäß dieser
Ausführungsform
möglich,
den Klangvolumenspegel und den dynamischen Bereich konform mit der
Kurve der gleichen Lautheit gemäß den entsprechenden
Situationen zu steuern.
-
2. Zweite
Ausführungsform
-
Eine
zweite erfindungsgemäße Ausführungsform
wird nun beschrieben. Auch wenn der Hardwareaufbau der zweiten Ausführungsform
demjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich ist,
unterscheiden sich für
den Wellenformspeicher des Soundboards 10 hergestellte
Wellenformdaten und eine Softwarestruktur zur Steuerung etwas von
denjenigen der ersten Ausführungsform,
und es werden lediglich die Unterschiede erläutert.
-
(1) Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
-
In
dieser Ausführungsform
wird eine Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung durchgeführt, die derjenigen ähnlich ist,
die anhand der 3 und 4 beschrieben
wurde, wodurch die üblichen
Musikformwellenformdaten 38 und die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 erhalten
werden. Ferner wird in dieser Ausführungsform die in 10 veranschaulichte
Verarbeitung durchgeführt.
-
In
der Zeichnung bezeichnen die Bezugszeichen 72 und 74 Amplitudensteuerteile
zum Steuern von Amplituden der Wellenformdaten 38 und 52.
-
Das
heißt,
dass die Amplituden beider Sätze von
Wellenformdaten in einer solchen Art und Weise gesetzt werden, dass
eine Differenz des Pegels, die einer Differenz des Einschwingabschnitts
zwischen den Kennlinien A' und
B' in 9 der
ersten Ausführungsform
entsprechen, durch die Hüllkurven
beider Sätze
von Wellenformdaten gegeben ist. Das Bezugszeichen 76 bezeichnet
einen Mischteil zum Mischen der beiden Wellenformdaten, die der
Amplitudensteuerung unterzogen werden, und zum Ausgeben des Ergebnisses
als die Wellenformdaten 78, die einen Pseudo-Tiefton enthalten.
Diese Wellenformdaten 38 und 78 werden auf der
Festplatte 2 gespeichert, und die Wellenformdaten 52 werden
gelöscht. Wie
oben beschrieben, werden die üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 mit den Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten
gemischt, welche die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52 sind,
die einer Frequenzkomponente entsprechen, die nicht höher als
die niedrigste Frequenz ist, die in den Daten 38 enthalten ist,
und der Amplitudensteuerung unterzogen, um so die gleiche Lautheit
wie diese Frequenzkomponente zu erhalten, wodurch die Wellenformdaten 78,
die den Pseudo-Tiefton enthalten, erzeugt werden.
-
Hier,
bei dem im Zusammenhang mit 7 beschriebenen
Verfahren, wird der Schalldruckpegel gedämpft, um die Lautheit für den Pseudo-Tiefton einzustellen,
jedoch wird die Steuerung des Grads der Veränderung des Klangdruckpegels
zur Gleichmachung der Veränderungen
der Lautheit nicht durchgeführt.
Dies deswegen, weil ein Größenverhältnis der
Veränderung
des Klangdruckpegels bei "Robinson & Dodson" nahe 1 ist, und
daher die Einschätzung
dahin geht, dass diese Steuerung weggelassen werden kann. Die erzeugten üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 und die ihnen entsprechenden
den Pseudo-Tiefton enthaltenden Wellenformdaten 78 werden
gemäß einer
vorbestimmten Operation durch einen Benutzer in den Wellenformspeicher im
Soundboard 10 übertragen.
Auch wenn die üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 im Wellenformspeicher im Soundboard 10 gemäß jedem
Notenbereich des Timbres gespeichert sind, können die den Pseudo-Tiefton
enthaltenden Wellenformdaten für die üblichen
Musiktonwellenformdaten 38, deren Grundwellenkomponente
für die
Musiktonerzeugung verwendet wird, mit einer Tonhöhe erzeugt werden, die niedriger
als die niedrigste Frequenz ist, und im Wellenformspeicher abgelegt
werden.
-
(2) Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
in dieser Ausführungsform
ein Note-Ein-Ereignis eintritt, wird die in 2(a) gezeigte Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine ähnlich wie bei
der ersten Ausführungsform
aktiviert. Die Verarbeitung des Schritts SP10 wird ausgeführt, wenn
der Pseudo-Tiefton-Effekt im ausgeschalteten Zustand ist oder wenn
der Pseudo-Tiefton-Effekt
im eingeschalteten Zustand ist und eine nicht reproduzierbare Frequenzkomponente
in einem Tieftonbereich in einem zu erzeugenden Musiktonsignal nicht
existiert und ist ganz gleich wie bei der ersten Ausführungsform.
Wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt im eingeschalteten Zustand ist und
eine nicht reproduzierbare Frequenzkomponente in einem Tieftonbereich
in einem zu erzeugenden Musiktonsignal enthalten ist, wird im Schritt
S12 die in 11 gezeigte Erklingens-Steuerroutine
mit einem Pseudo-Tiefton anstelle der in 8 gezeigten
Verarbeitung aufgerufen.
-
Die
Einzelheiten der Schritte SP42, SP44 und SP46, die in dieser Routine
ausgeführt
werden, sind den Schritten SP22, SP24 und SP26 (2(b)) ähnlich,
die entsprechend der üblichen
Musiktonwellenform ausgeführt
werden. im Schritt SP44 werden jedoch die Adressinformation, die
F-Zahl, der Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
und andere Parameter bezüglich
der den Pseudo-Tiefton enthaltenden Wellenformdaten 78 anstelle
der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 in der Klangquelle im Soundboard 10 gesetzt.
Die zu setzende Adressinformation ist die Adressinformation der
den Pseudo-Tiefton enthaltenden Wellenformdaten 78, die
den üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 gemäß der Notennummer NN unter
einer Vielzahl von Sätzen
von Musiktonwellenformdaten 38 entspricht, die dem Timbre
TC (PT) entspricht, die im Wellenformspeicher abgelegt sind. Im
Grunde genommen genügt
es, wenn die F-Zahl, der Klangvolumens-Hüllkurvenparameter und andere
Parameter die selben Werte als diejenigen der entsprechenden Parameter
der üblichen
Musiktonwellenformdaten 38 haben.
-
Wenn
demnach im Schritt SP46 dem Kanal Nummer a1 der Klangquelle die
Einleitung der Vokalisierung befohlen wird, werden die den Pseudo-Tiefton
enthaltenden Wellenformdaten 78 mit einer der Notennummer
NN entsprechenden Geschwindigkeit in der Klangquelle des Soundboards 10 gelesen,
und wird die Filterungsverarbeitung gemäß dem oben erwähnten Notenfilterparameter
oder die zeitvariable Verarbeitung des Klangvolumens gemäß dem Klangvolumens-Hüllkurvenparameter durchgeführt, wodurch
das dem Kanal Nummer a1 entsprechende Musiktonsignal sequenziell
erzeugt wird, wobei der Pseudo-Tiefton enthalten ist. Dann wird
das Musiktonsignal über
das Soundsystem 12 zum Erklingen gebracht. Da dieses Musiktonsignal
den Pseudo-Tiefton enthält,
der einer Frequenzkomponente entspricht, die nicht höher ist
als die nicht reproduzierbare niedrigste Frequenz, kann ein Benutzer
den Klang dieser Frequenzkomponente hören, als ob diese Komponente
reproduziert würde.
-
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform kann
auch in dem Fall der Erzeugung eines Pseudo-Tieftons der einem Note-Ein-Ereignis
zugewiesene Vokalisierungskanal auf einen Kanal eingeschränkt werden.
Daher kann die vorliegende Erfindung vorzugsweise insbesondere dann
eingesetzt werden, wenn die Erhöhung
der Anzahl von Vokalisierungskanälen
eingeschränkt
wird.
-
3. Dritte
Ausführungsform
-
Es
folgt die Beschreibung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Der Hardwareaufbau der dritten Ausführungsform ist der selbe wie
in der ersten Ausführungsform,
außer
dass die Klangquelle des Soundboards 10 nicht eine Wellenformspeicher-Klangquelle,
sondern eine Frequenzmodulations-Klangquelle (FM-Klangquelle) ist.
Auch wenn sich die Softwarestruktur etwas von derjenigen der ersten
Ausführungsform
unterscheidet, werden im Folgenden nur die Unterschiede beschrieben.
-
(1) Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
-
Da
bei der vorliegenden Ausführungsform das
Musiktonsignal von einem FM-Klangquellensystem
erzeugt wird, wird die Wellenformdaten-Erzeugungsverarbeitung, wie bei der
ersten und der zweiten Ausführungsform,
hier nicht ausgeführt.
-
(2) Übliche Erklingenssteuerung
bei der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform ein
Note-Ein-Ereignis eintritt, wird die in 2(a) gezeigte
Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform
aktiviert. Bei dieser Ausführungsform
wird jedoch, wenn ein Pseudo-Tiefton nicht zu erzeugen ist, im Schritt
SP10 die in 12(a) gezeigte übliche Erklingens-Steuerunterroutine
aufgerufen.
-
Wenn
die Verarbeitung zum Schritt SP52 in 12(a) fortschreitet,
wird in der Klangquelle des Soundboards 10 ein Vokalisierungskanal
zugewiesen. Die Kanalnummer dieses zugewiesenen Vokalisierungskanals
wird als a1 festgelegt.
-
Wenn
in der Folge die Verarbeitung zu Schritt SP54 fortschreitet, werden
die Musiktonparameter für
das Musiktonsignal gemäß dem Timbre
TC (PT), das der Stimmennummer PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit
VEL entspricht, bezüglich
dem Kanal Nummer a1 in der Klangquelle gesetzt. Allgemein werden
die Musiktonparameter der FM-Klangquelle, die auf den Klangquellenkanal
gesetzt sind, durch die Hinzufügung
einer Korrektur (Skalierung) gemäß der Notennummer
NN und der Geschwindigkeit VEL bezüglich den grundlegenden Musiktonparametern
für das
Musiktonsignal auf der Grundlage der Timbredaten gesetzt, von denen
jeder Satz für
jedes Timbre TC eigens erzeugt wird. Hier liegen als die Musiktonparameter
die folgenden Typen vor:
- (1) Algorithmus
Bei
dem in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten
FM-Klangquellensystem
wird ein Algorithmus (Verbindungsstatus von n Einheiten von Operatoren)
gemäß dem Timbre
TC (PT) ausgewählt.
Ferner wird Folgendes bestimmt: Typen von Wellenformdaten, die vom
jeweiligen Operator verwendet werden (die Sinuswelle, die gleichgerichtete
Halbwellenform der Sinuswelle, die gleichgerichtete Vollwellenform
der Sinuswelle und andere), Tonhöhendaten
zum Steuern einer Fortschrittsgeschwindigkeit von Phasendaten zum
Erzeugen der Wellenformdaten (die die Tonhöhe der Wellenformdaten steuern),
ein Multiplikationsfaktor in Bezug auf die Tonhöhendaten für jeden Operator (die Fortschrittsgeschwindigkeit der
Phasendaten in jedem Operator wird durch ein Produkt des Multiplikationsfaktors
und der Tonhöhendaten
gesteuert), Niederfrequenzmodulationssteuerdaten (die Tremolo und
andere steuern), ein Hüllkurvenparameter
zum Steuern der Hüllkurvenwellenform,
die den Wellenformdaten verliehen wird, die von dem jeweiligen Operator erzeugt
werden, und andere gemäß der Notennummer
NN und der Geschwindigkeit VEL. Als Inhalt des Algorithmus können verschiedene
Inhaltsarten in Betracht gezogen werden. Als ein einfaches Beispiel
kann eine Reihenverbindung von "n
= 2" Operatoren
OP1 und OP2, wie sie in 13(a) gezeigt
sind, in Betracht gezogen werden.
- (2) Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
Die
durch einen Operator in der letzten Stufe des Algorithmus (im gezeigten
Beispiel OP2) gegebene Hüllkurve
entspricht der Klangvolumens-Hüllkurve
des von der FM-Klangquelle ausgegebenen Musiktonsignals. Wie oben
beschrieben, wird der Hüllkurvenparameter
der Hüllkurve
gemäß dem Timbre
TC (PT), der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL bestimmt.
- (3) Andere Parameter
Im Fall einer Durchführung der
Filterungsvorgänge
bezüglich
einer Ausgabe des Algorithmus werden der Tonfilterparameter und
andere gemäß dem Timbre
TC (PT), der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL gesetzt.
Außerdem kann
in manchen Fällen
ein Tonhöhen-Hüllkurvenparameter
zum Steuern der Tonhöhenhüllkurve
zum Fluktuieren der Tonhöhe
des zu erzeugenden Musiktonsignals gesetzt werden.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zum Schritt SP56 fortschreitet, wird dem
Kanal Nummer a1 der Klangquelle eine Einleitung der Vokalisierung
befohlen. Dann ist die Verarbeitung des Note-Ein-Ereignisses abgeschlossen.
Danach wird in der Klangquelle des Soundboards 10 das den
Kanal Nummer a1 betreffende Musiktonsignal sequenziell erzeugt,
ohne dass es einen Pseudo-Tiefton enthält. Außerdem wird das Musiktonsignal
durch das Soundsystem 12 zum Erklingen gebracht. Auch wenn
eine Frequenzkomponente die nicht höher als die tiefste Frequenz ist,
in diesem Musiktonsignal enthalten ist, wird diese Komponente vom
Soundsystem 12 nicht reproduziert, und ein Benutzer kann
diese Komponente auch nicht hören.
-
(3) Erklingenssteuerung
mit Pseudo-Tiefton in Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
die Verarbeitung zu Schritt SP12 in der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine
(2(a)) fortschreitet, wird die Erklingens-Steuerroutine
mit einem Pseudo-Tiefton, die in 12(b) gezeigt
ist, aufgerufen. Wenn die Verarbeitung zu Schritt SP62 im Fließdiagramm
fortschreitet, werden in der Klangquelle des Soundboards 12 zwei
Vokalisierungskanäle
zugewiesen. Die Kanalnummern der zugewiesenen Vokalisierungskanäle werden
als a1 und a2 festgelegt.
-
Wenn
die Verarbeitung zu Schritt SP64 fortschreitet, werden Musiktonparameter
für Musiktonsignale
gemäß dem Timbre
TC (PT) gesetzt, das der Stimmnummer PT, der Notennummer NN und
der Geschwindigkeit VEL entspricht. Die Einzelheiten der Verarbeitung
sind denjenigen im oben beschriebenen Schritt SP54 ähnlich.
Wenn hiernach die Verarbeitung zu Schritt SP66 fortschreitet, sind
garantiert m Einheiten von Operatoren für Pseudo-Tieftöne im Kanal
Nummer a2 gemäß den im
Kanal Nummer a1 zu erzeugenden Musiktonsignalen vorhanden, und ihre
Parameter werden gesetzt.
-
Für die als
die Musiktonparameter für
den Pseudo-Tiefton zu setzenden Parameter gibt es die folgenden
Typen:
- (1) Algorithmus
Um einen Pseudo-Tiefton
zu erzeugen, wird ein Algorithmus (siehe 13(b))
mit einer Struktur, in der zwei Operatoren OP3 und OP4 parallel
verbunden sind, für
den Kanal Nummer a2 gesetzt.
Eine Frequenzkomponente, die der
Notennummer NN entspricht, die vom Soundsystem 12 nicht reproduziert
werden kann, ist in der Frequenzkomponente des im Kanal Nummer a1
zu erzeugenden Musiktonsignals enthalten. Es wird hier davon ausgegangen,
dass ein Operator, der einen Multiplikationsfaktor der Tonhöhendaten
von 1 hat, aus den Operatoren in der letzten Stufe des Kanals Nummer
a1 den tiefsten Ton erzeugt. In diesem Fall werden Tonhöhendaten
mit einer Frequenz f, die der Notennummer NN entspricht, die die
selbe wie des Kanals Nummer a1 ist, auf den Kanal Nummer a2 gesetzt,
und jeder Operator des Kanals Nummer a2 setzt in entsprechender Weise
einen Multiplikationsfaktor, wodurch ein harmonischer Ton (Oberton)
dieser Frequenz f erzeugt wird. In jedem Operator wird die Tonhöhe der zu
erzeugenden Wellenformdaten höher
als die tiefste Frequenz, und Kombinationen von mehreren Multiplikationsfaktoren
werden so gesetzt, dass der größte gemeinsame
Faktor "1" wird (zum Beispiel "2, 3", "3, 4",...). Als ein Ergebnis
sind die Tonhöhenfrequenzen
der tatsächlich zu
erzeugenden Signale zum Beispiel "2f, 3f", "3f, 4f",...
- (2) Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
Wenn
das Timbre TC (PT), die Geschwindigkeit VEL und die Notennummer
NN festgelegt sind, wird ein Klangvolumens-Hüllkurvenparameter bestimmt,
um eine Klangvolumens-Hüllkurve
zu spezifizieren, die dem Operator für den Pseudo-Tiefton (im gezeigten
Beispiel OP3 und OP4) verliehen wird. Die Beziehung der Klangvolumens-Hüllkurve
zwischen dem Kanal Nummer A1 und A2 ist ähnlich derjenigen in der ersten
und der zweiten Ausführungsform.
Das heißt,
dass der Hüllkurvenparameter
der Klangvolumens-Hüllkurve,
der das Verhältnis
der gleichen Lautheit mit der Klangvolumens-Hüllkurve für die nicht reproduzierbare
Komponente des tiefen Bereichs hat, die im vom Kanal a1 erzeugten
Musiktonsignal enthalten ist, auf jeden der beiden Operatoren des Kanals
Nummer a2 gesetzt wird. Hier unterscheiden sich die Hüllkurvenparameter,
die auf die entsprechenden Operatoren gesetzt sind, voneinander
gemäß der Tonhöhe der vom
jeweiligen Parameter zu erzeugenden Wellenformdaten.
- (3) Andere Parameter
Außerdem werden ein Tonfilterparameter
und der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL entsprechende
andere Parameter gesetzt. Wenn die Tonhöhenhüllkurve auf den Kanal Nummer
a1 gesetzt wird, kann das Setzen der selben Tonhöhenhüllkurve auf den Kanal Nummer
a2 verursachen, dass die Tonhöhe
für den
Pseudo-Tiefton, der durch den Kanal Nummer a2 erzeugt wird, den
Fluktuationen der Tonhöhe
des durch den Kanal Nummer a1 erzeugten Musiktonsignals folgt. Hier
kann der oben beschriebene Musiktonparameter für den Pseudo-Tiefton durch
ein Verfahren erzeugt werden, das demjenigen für den Musiktonparameter für das Musiktonsignal ähnelt. Insbesondere
werden die Daten für
den Pseudo-Tiefton zuerst veranlasst, in den Tondaten enthalten zu
sein, von denen jeder Satz für
das jeweilige Timbre TC vorbereitet wird. Eine Korrektur (Skalierung)
gemäß der Notennummer
NN und der Geschwindigkeit VEL wird dann dem grundlegenden Musiktonparameter
für den
Pseudo-Tiefton, der in den Timbredaten enthalten ist, hinzugefügt, wodurch
der Musiktonparameter für
den Pseudo-Tiefton erzeugt wird.
-
Wieder
mit Bezug auf 12(b) wird, wenn die Verarbeitung
zu Schritt SP58 fortschreitet, den Kanälen der Nummern a1 und a2 in
der Klangquelle eine Einleitung der Vokalisierung befohlen. Dann
ist die Verarbeitung bezüglich
des Note-Ein-Ereignisses abgeschlossen.
Hiernach wird das Musiktonsignal, ohne dass es den Pseudo-Tiefton
enthält,
sequenziell im Kanal Nummer a1 der Klangquelle des Soundboards 10 erzeugt.
Gleichzeitig hiermit wird der der Notennummer NN entsprechende Pseudo-Tiefton
im Kanal Nummer a2 sequenziell erzeugt. Wenn beide Signale vom Soundsystem
12 zum Erklingen gebracht werden, hat ein Benutzer durch den Pseudo-Tiefton
des Kanals Nummer a2 die Illusion, als ob eine Frequenzkomponente
gehört
würde,
die tiefer als die tiefste Frequenz ist, trotz der Tatsache, dass diese
Frequenzkomponente im Musiktonsignal des Kanals Nummer a1 nicht
reproduziert wird.
-
4. Vierte
Ausführungsform
-
Es
folgt eine Beschreibung einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Auch wenn der Hardwareaufbau der vierten Ausführungsform demjenigen der dritten
Ausführungsform ähnlich ist,
unterscheidet sich die Softwarestruktur etwas von derjenigen der
dritten Ausführungsform,
und es werden daher nur die Unterschiede beschrieben.
-
(1) Erklingenssteuerung
mit Pseudo-Tiefton in Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
bei dieser Ausführungsform
die Verarbeitung zum Schritt SP12 in der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine
(2(a)) fortschreitet, wird die Erklingens-Steuerroutine mit
einem Pseudo-Tiefton, die in 12(c) gezeigt
ist, aufgerufen. Wenn die Verarbeitung zu Schritt SP72 im Fließdiagramm
fortschreitet, wird in der Klangquelle im Soundboard 10 ein
Vokalisierungskanal zugewiesen. Die Kanalnummer des zugewiesenen
Vokalisierungskanals wird als a1 bestimmt.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SP74 fortschreitet, sind garantiert
(m + n) Einheiten von Operatoren bezüglich dem Kanal Nummer a1 in der
Klangquelle vorhanden. In dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen,
dass eine FM-Klangquelle eingesetzt wird, die zum Ändern einer
Anzahl von Operatoren für
jeden Kanal fähig
ist. "m" und "n" bedeuten Anzahlen von Operatoren für die übliche Vokalisierung
und den Pseudo-Tiefton in der oben genannten dritten Ausführungsform.
Dann werden die Musiktonparameter gemäß dem Timbre TC (PT), das der
Stimmnummer PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL entspricht,
für diese Operatoren
gesetzt.
-
Der
hier gesetzte Algorithmus ist gleich einem Algorithmus, der durch
paralleles Verbinden des Algorithmus für die übliche Vokalisierung mit dem
Algorithmus für
den Pseudo-Tiefton in der dritten Ausführungsform erhalten wird. 13(c) zeigt hiervon ein Beispiel. Das Setzen anderer
Musiktonparameter ist demjenigen der dritten Ausführungsform ähnlich.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zum Schritt SP76 fortschreitet, wird dem
Kanal Nummer a1 in der Klangquelle die Einleitung einer Vokalisierung
befohlen. Dann ist die Verarbeitung für das Note-Ein-Ereignis abgeschlossen.
Hiernach wird das den Pseudo-Tiefton enthaltende Musiktonsignal
im Kanal Nummer a1 der Klangquelle im Soundboard 10 sequenziell
erzeugt.
-
Wie
oben beschrieben, legt ein Unterschied zwischen der dritten und
der vierten Ausführungsform
darin, dass zwei Vokalisierungskanäle garantiert werden, oder
dass ein Vokalisierungskanal angenommen wird, wenn die Erklingenssteuerung
mit dem Pseudo-Tiefton durchgeführt
wird. Eine Auswahl einer dieser Ausführungsformen kann aufgrund
dessen durchgeführt
werden, ob eine maximale Anzahl von Operatoren pro einem Kanal nicht
kleiner als "n +
m" ist. Wenn bei
dem in 13 gezeigten Beispiel die maximale
Anzahl von Operatoren "3" ist, muss notwendigerweise
der Aufbau der dritten Ausführungsform
(13(a) + (b))
verwendet werden. Wenn außerdem
die maximale Anzahl von Operatoren nicht kleiner als "4" ist, kann eine beliebige der Ausführungsformen
verwendet werden, jedoch ist es vorteilhaft, die vierte Ausführungsform
zu verwenden, weil eine Anzahl von Kanälen eingeschränkt werden
kann.
-
Modifikationen
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
eingeschränkt,
vielmehr sind die verschiedensten Modifikationen der vorliegenden
Erfindung wie folgt möglich.
- (1) Auch wenn jeder der obigen Ausführungsformen
das Musiktonsynthesesystem durch Software realisiert, die auf einem
PC ausgeführt
wird, kann eine ähnliche
Funktion auch in verschiedensten Typen elektronischer Instrumente,
Mobiltelefone, Unterhaltungsmaschinen und anderen Geräten verwendet
werden, welche die Musiktöne erzeugen.
Außerdem
kann die in den obigen Ausführungsformen
verwendete Software in einem Speichermedium, wie zum Beispiel einer
CD-Rom oder einer Diskette abgelegt sein, um so ausgeliefert zu
werden, oder sie kann über
einen Übertragungspfad
ausgeliefert werden.
- (2) Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann zwischen
dem Soundboard 10 und dem Soundsystem 12 ein Hochpassfilter
zum Dämpfen einer
Frequenzkomponente, die tiefer als die tiefste Frequenz ist, die
durch das Soundsystem reproduziert werden kann, vorgesehen sein,
so dass die reproduzierbare Frequenzkomponente, die tiefer als die
tiefste Frequenz ist, abgeschnitten werden kann. Als ein Ergebnis
kann die Leistungsaufnahme eines Verstärkers im Soundsystem 12 verringert
werden.
- (3) Wenn das Soundboard 10 eine PCM-Klangquelle ist,
die mit einem Wellenform-RAM ausgerüstet ist, kann die Pseudo-Tiefton-Wellenform durch
Analysieren der bestehenden Wellenformdaten erzeugt werden. Zu dieser
Zeit kann ein Benutzer eine reproduzierbare tiefste Frequenz auswählen oder
festlegen, und die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten können auf
der Grundlage der ausgewählten
oder festgelegten tiefsten Frequenz automatisch erzeugt werden.
- (4) Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein elektronisches
Instrument ist die Voreinstellung des Pseudo-Tiefton-Effekts, der
auf das Soundsystem abgestimmt ist, durch einen Hersteller vorzuziehen,
wenn die vorliegende Erfindung in ein elektronisches Instrument,
das mit einem Soundsystem ausgerüstet
ist, integriert ist. In diesem Fall können mehrere Typen von Voreinstellungen
vorbereitet sein, und ein Benutzer kann eine bevorzugte Einstellung
aus ihnen auswählen.
In dem Fall eines elektronischen Instruments, das mit keinem Soundsystem
ausgerüstet
ist (zum Beispiel einem Synthesizer) oder einem Soundboard für einen
Personal Computer, ist es jedoch unmöglich, das Soundsystem im Voraus festzulegen.
In diesem Fall kann ähnlich
wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen
eine Einstellung der tiefsten Frequenz des Pseudo-Tiefton-Effekts,
eine Quantität
der Dämpfung, eine
Quantität
der Amplitudenkomprimierung und andere durch einen PC durchgeführt werden,
in dem eine Karte oder ein Soundboard eines elektronischen Instruments
eingesetzt ist.
- (5) Bei den vorhergehenden Ausführungsformen werden als Parameter
zur Erzeugung eines Pseudo-Tieftons die tiefste Frequenz oder die
kritische Frequenz, eine Quantität
der Dämpfung
(Pegel L1 in 7) und eine Quantität der Amplitudenkomprimierung
eines Pseudo-Tieftons (Pegelverhältnis
L3/L2 in 7) verwendet. Die Quantität der Dämpfung und
die Quantität
der Amplitudenkomprimierung können
jedoch als feste Parameter bestimmt werden, und ein Pseudo-Tiefton
kann lediglich auf der Grundlage des Tiefst-Frequenz-Parameters
erzeugt werden. Alternativ dazu kann ein Pseudo-Tiefton lediglich
auf der Grundlage der Quantität
der Dämpfung
und der tiefsten Frequenz ohne Berücksichtigung von Veränderungen
bei der Amplitudenkomprimierung im Pseudo-Tiefton erzeugt werden.
- (6) Wenn bei den obigen Ausführungsformen
ein beliebiges aus mehreren Soundsystemen selektiv zur Verwendung
eingeschaltet wird, kann die tiefste Frequenz für das jeweilige Soundsystem im
Voraus gespeichert werden, und der Pseudo-Tiefton-Effekt kann gemäß der Einschaltsituation
des zu verwendenden Soundsystems automatisch gesetzt werden.
- (7) Die Steuerdaten zum Steuern des Pseudo-Tieftons (die Pseudo-Tiefton-Steuerdaten) können in
einem Teil der Timbredaten für
das jeweilige Timbre enthalten sein. Außerdem können mehrere Sätze von
Pseudo-Tiefton-Steuerdaten, die unterschiedlichen tiefsten Frequenzen
entsprechen, in diesen Timbredaten enthalten sein. Wenn in einem
solchen Fall ein Benutzer eine kritische Frequenz des Soundsystems
12 im Voraus einstellt, können
die Pseudo-Tiefton-Steuerdaten, die mit dieser tiefsten Frequenz übereinstimmen, hiernach
automatisch zur Verwendung ausgewählt werden, indem einfach die
Operation zur Auswahl eines Timbres durchgeführt wird.
- (8) Auch wenn bei der ersten und der zweiten Ausführungsform
unter der Verwendung der Wellenformspeicher-Klangquelle die Verarbeitung zum
Analysieren/Erzeugen der im Wellenformspeicher abzulegenden Wellenformdaten
durchgeführt
wird, ist die Verarbeitung zum Analysieren/Erzeugen der Wellenformdaten
bei der vorliegenden Erfindung nicht verpflichtend. Die analysierten/erzeugten
Wellenformdaten (die üblichen Musiktonwellenformdaten 38 und
die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 52) können im
Voraus im Wellenformspeicher abgelegt sein, und die gespeicherten
Wellenformdaten können
zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung herangezogen werden.
- (9) Auch wenn bei der dritten und der vierten Ausführungsform
unter der Verwendung der FM-Klangquelle der Algorithmus, der zwei
Operatoren aufweist, die parallel verbunden sind, zum Erzeugen eines
Pseudo-Tieftons eingesetzt wird, kann auch ein beliebiger anderer
Algorithmus verwendet werden.
Zum Beispiel genügt es in
dem Fall der Verwendung eines Algorithmus mit zwei in Reihe verbundenen
Operatoren, die Tonhöhendaten
mit der selben Tonhöhe
als diejenige einer Frequenz einer nicht reproduzierbaren Tiefbereichskomponente
zu setzen, wobei Wellenformdaten mit der selben Tonhöhe als diejenigen
dieser Frequenz durch den Multiplikationsfaktor "1" im
Operator auf einer Modulatorseite erzeugt werden und die Wellenformdaten
mit der Tonhöhe,
die das Doppelte der Frequenz ist, durch den Multiplikationsfaktor "2" im Operator auf einer Trägerseite
erzeugt werden. Das Anwenden einer Frequenzmodulation auf die Wellenformdaten
mit der doppelten Tonhöhe
durch die Verwendung der Wellenformdaten mit der selben Tonhöhe kann
eine Frequenzkomponente eines Seitenbands mit Intervallen einer
Frequenz erzeugen, die der selben Tonhöhe entsprechen, wobei die doppelte
Tonhöhe
in der Mitte ist. Es ist möglich,
den Pseudo-Tiefton durch die Verwendung einer Trägerfrequenz mit der doppelten
Tonhöhe
und einer Seitenbandkomponente zu erzeugen, die höher als die
vorherige Tonhöhe
ist (mit einer Tonhöhe,
die die dreifache Frequenz einer nicht reproduzierbaren Tiefbereichskomponente
hat).
In diesem Fall wird ein Klangvolumensverhältnis der
Trägerkomponente
und der Seitenbandkomponente, die um eine Einheit höher ist,
durch einen Ausgabepegel des Operators auf der Modulatorseite bestimmt.
Um die Steuerung zu vereinfachen, ist es vorzuziehen, bei der Hüllkurve
des Operators auf der Modulatorseite keine Zeitfluktuation zu verursachen,
d.h. das Klangvolumensverhältnis
als einen festen Wert zu bestimmen.
Außerdem genügt es bezüglich der Hüllkurve des Operators auf der
Trägerseite,
den Hüllkurvenparameter
so zu setzen, dass Veränderungen
mit der Zeit auftreten können,
während
das Verhältnis des
Klangvolumens der nicht reproduzierbaren Tiefbereichskomponente
und der gleichen Lautheit beibehalten wird.
- (10) Auch wenn bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
der Pseudo-Tiefton
durch die Wellenformspeicher-Klangquelle oder die FM-Klangquelle
erzeugt wird, ist die Klangquelle nicht auf diese zwei Typen eingeschränkt. Im
Fall einer Klangquelle, die das Harmonischen-Synthesesystem oder
das Partialklang-Synthesesystem einsetzt,
können
zum Beispiel ein oder mehr Operatoren aus mehreren Oszillatoren
für jeden
Kanal zum Erzeugen des Pseudo-Tieftons verwendet werden. Im Fall
einer ein Ringmodulationssystem nutzenden Klangquelle kann ein durch
die Ringmodulation der beiden Oszillatorsysteme erzeugter Oberton
als der Pseudo-Tiefton verwendet werden. Im Fall eines zu einer
nicht linearen Konversion der Wellenformdaten fähigen Klangquelle kann der
Pseudo-Tiefton auf der Grundlage des durch die nicht lineare Konversion
erzeugten Obertons erzeugt werden. Außerdem lässt sich die vorliegende Erfindung
auf eine Klangquelle mit physischem Modell oder eine Klangquelle
mit analoger Modellierung anwenden.
- (11) Auch wenn bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Pseudo-Tiefton-Effekt ein-
und ausgeschaltet werden kann, kann er so eingestellt werden, dass
er sich ständig
im eingeschalteten Zustand befindet.
- (12) Auch wenn bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
die tiefste Frequenz von einem Benutzer gesetzt wird, können Daten
gespeichert werden, die einzelne tiefste Frequenzen von mehreren
Soundsystemen repräsentieren.
Lediglich durch die Auswahl eines zu verwendenden Soundsystems kann
die tiefste Frequenz automatisch bestimmt werden, und der Pseudo-Tiefton-Effekt,
der der tiefsten Frequenz entspricht, kann automatisch eingestellt
werden.
-
Da,
wie oben beschrieben, erfindungsgemäß das erste und das zweite
Wellenformsignal durch das Treffen einer Entscheidung bezüglich einer
spezifizierten Tonhöhe
erzeugt werden, die nicht höher
als eine vorbestimmte kritische Tonhöhe im Zusammenhang mit einem
elektroakustischen Wandler ist, ist es möglich, eine nötige Quantität der arithmetischen Operation
zu verringern, während
der Pseudo-Tiefton erzeugt wird.
-
5. Fünfte Ausführungsform
-
5.1 Prinzip der Ausführungsform
-
Bei
der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform wird die Entscheidung
darüber, ob
ein Pseudo-Tiefton zu erzeugen ist oder nicht, darauf gestützt, ob
eine Tonhöhe
eines Musiktonsignals nicht höher
als eine vorbestimmte kritische Frequenz (zum Beispiel eine Grenzfrequenz)
ist. Gemäß diesem
Verfahren kann sich die Tonqualität jedoch in der Nachbarschaft
der kritischen Frequenz geringfügig unterscheiden,
was zu einer etwas unregelmäßigen Empfindung
führt.
Angesichts dieser Tatsache ist es eine Aufgabe der fünften Ausführungsform,
ein Audiosignal-Erzeugungsverfahren vorzusehen, das einen Pseudo-Tiefton
in einem natürlichen
Zustand erzeugen kann.
-
5.2 Hardwareaufbau der
Ausführungsform
-
Ein
Hardwareaufbau eines Mobiltelefons gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nun anhand von 14 beschrieben. In der Zeichnung
bezeichnet das Bezugszeichen 102 eine Kommunikationseinheit
zur Durchführung
einer drahtlosen Kommunikation mit einer nicht dargestellten Basisstation.
Das Bezugszeichen 104 bezeichnet einen Codierer/Decodierer
zum Codieren und Decodieren eines bei der Kommunikationseinheit 102 gesendeten/empfangenen
Signals.
-
Das
Bezugszeichen 103 steht für ein Mikrofon zur Erfassung
einer Stimme eines Benutzers. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet
eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen verschiedener Arten von Informationen
für einen
Benutzer. Das Bezugszeichen 108 bezeichnet ein Eingabegerät, das aus
einer 10-Tasten-Tastatur, Befehlstasten und anderen Tasten besteht, über die
von einem Benutzer verschiedene Arten von Informationen eingegeben
werden. Das Bezugszeichen 110 repräsentiert eine Klangquelle zum
Erzeugen eines Musiktonsignals, wie zum Beispiel eines Klingeltons,
auf der Grundlage einer gelieferten Spielinformation. In dieser
Ausführungsform besteht
die Klangquelle 110 aus einer Wellenformspeicher-Klangquelle. Das
erzeugte Musiktonsignal wird über
ein Soundsystem 112 zum Erklingen gebracht. Es wird darauf
hingewiesen, dass das Soundsystem 112 aus einem Verstärker und
einem elektroakustischen Wandler besteht. Als elektroakustischer Wandler
kann ein Lautsprecher, ein Kopfhörer,
ein Ohrhörer
und andere ausgewählt
werden, wobei sie unterschiedliche Konversionskennlinien aufweisen.
-
Das
Bezugszeichen 116 bezeichnet eine MIDI-Schnittstelle zum
Senden/Empfangen eines MIDI-Signals an ein externes MIDI-Gerät bzw. von
diesem. Das Bezugszeichen 118 bezeichnet einen Vibrator
zum Vibrieren des Mobiltelefons, wenn das Mobiltelefon in einen
lautlosen Modus geschaltet ist. Das Bezugszeichen 120 repräsentiert
eine CPU zum Steuern eines jeden Teils des Mobiltelefons über einen
Bus 114 auf der Grundlage eines noch zu beschreibenden
Steuerprogramms. Das Bezugszeichen 122 bezeichnet einen
ROM zum Speichern eines Betriebssystems, eines Musiktonsyntheseprogramms,
von zuvor im Mobiltelefon angeordneter Spielinformation und verschiedener
anderer Arten von Daten. Das Bezugszeichen 124 bezeichnet
einen RAM, der als Arbeitsspeicher der CPU 120 verwendet
wird, und er kann auch in sich durch einen Benutzer definierte Spielinformation
enthalten. Außerdem
wird ein Wellenformspeicher in der Klangquelle 110 durch
eine Batterie versorgt, so dass die Wellenformdaten eines durch
einen Benutzer definierten Timbres und andere Daten gespeichert
werden können.
-
5.3 Betrieb der Ausführungsform
-
5.3.1 Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
-
Die
in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten
Wellenformdaten können
durch einen Hersteller von Mobiltelefonen oder einen Benutzer durch
die Verwendung eines PCs erzeugt werden. Die Einzelheiten dieser
Verarbeitung werden nun anhand von 15 beschrieben.
Es wird darauf hingewiesen, dass 15 ein
Funktionsblockdiagramm ist, das den Inhalt des im PC ausgeführten Verarbeitungsprogramms
zeigt.
-
In
der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 130 Originalwellenformdaten,
wie zum Beispiel eine aufgenommene Wellenform eines Musiktons eines
natürlichen
Instruments, und diese Daten werden über das Soundboard, das Wechselmedium
oder das Netzwerk extern eingegeben. Das Bezugszeichen 140 bezeichnet
einen Wellenformanalyseteil zum Klassifizieren von Frequenzkomponenten
der Originalwellenformdaten 130 in eine auf der Zeitachse
kontinuierliche Komponente (deterministische Frequenzkomponente)
und andere fragmentarische Komponenten (Rauschkomponenten). Hier
hat der Wellenformanalyseteil 140 den gleichen Aufbau wie den
in 4 Gezeigten. Weitere Einzelheiten des Wellenformanalyseteils 140 sind
anhand von 4 beschrieben.
-
Wieder
mit Bezug auf 15 bezeichnet das Bezugszeichen 154 Einschwing- und Schleifeninformation,
die unter Bezugnahme auf die Originalwellenformdaten 130 durch
einen Benutzer eingestellt werden. Alternativ dazu kann diese Information
durch die Verwendung eines Ergebnisses der Wellenformanalyse und
dergleichen gemäß einer
Bezeichnung durch einen Benutzer automatisch eingestellt werden.
Der Inhalt der Einschwing- und Schleifeninformation enthält eine
Länge eines
Einschwingabschnitts, der nur einmal am Beginn der Wellenformwiedergabe
gelesen wird, eine Länge
eines Schleifenabschnitts, der nach der Länge des Einschwingabschnitts
wiederholt gelesen wird. Das Bezugszeichen 136 bezeichnet
einen Wellenformsyntheseteil zum Synthetisieren von Wellenformdaten
des Einschwingabschnitts und des Schleifenabschnitts auf der Grundlage
der deterministischen Frequenzkomponente 132, der Rauschkomponentenwellenformdaten 134 und
der Einschwing- und Schleifeninformation 154. Die synthetisierten
Wellenformdaten werden üblicherweise
als Musiktonwellenformdaten 138 auf der Festplatte und
dergleichen des PC abgelegt.
-
Es
folgt eine umrisshafte Beschreibung der Syntheseverarbeitung im
Wellenformsyntheseteil 136. Zuerst wird die Einschwing-
und Schleifeninformation 154 zum Bestimmen einer Einschwing-Startadresse
verwendet, die einen Anfang des Einschwingabschnitts bezeichnet,
sowie eine Schleifen-Startadresse und eine Schleifen-Endadresse,
die einen Anfang und ein Ende des Schleifenabschnitts bezeichnen.
Hiernach wird aus den deterministischen Frequenzkomponenten des
Schleifenabschnitts eine Komponente mit einem Wert in der Nähe der Schleifen-Startphase am Schleifenende
ausgewählt.
Die ausgewählte
Komponente wird in einer solchen Art und Weise korrigiert, dass
die Phase des Schleifenendes mit der Phase am Schleifenstart übereinstimmt.
Wenn die Schleife eine lange Schleife ist (mit einer Schleifengröße, die
mindestens mehrere hundert Millisekunden beträgt), kann übrigens auch eine Komponente
mit einem Wert, der der Schleifenstartphase nicht nahe ist, am Schleifenende
(Nicht-Oberton-Komponente) ausgewählt und korrigiert werden. Dann
wird eine Sinuswellensynthese auf der Grundlage der korrigierten
Frequenzkomponente durchgeführt,
und die Wellenformdaten des Schleifenabschnitts werden erzeugt.
-
Dann
wird eine Komponente, die nicht für den Schleifenabschnitt verwendet
wurde, aus den deterministischen Frequenzkomponenten des Einschwingabschnitts
in einer solchen Art und Weise bearbeitet, dass diese Komponente
allmählich
von der Mitte des Einschwingabschnitts zum Ende des Einschwingabschnitts
ausgeblendet wird, und die Sinuswellensynthese wird auf der Grundlage
der verarbeiteten deterministischen Frequenzkomponente durchgeführt, wodurch
die Wellenformdaten des Einschwingabschnitts erzeugt werden. Ferner
wird währenddessen
ein Klangvolumen der Rauschkomponenten-Wellenformdaten 134 gesteuert
und im Einschwingabschnitt und im Schleifenabschnitt gemischt. Die
auf diese Weise erzeugten Wellenformdaten des Einschwingabschnitts
und des Schleifenabschnitts haben eine Wellenform, die derjenigen
der Originalwellenformdaten 130 sehr ähnlich ist, und hat sehr gute Übergänge vom
Einschwingabschnitt zum Schleifenabschnitt und vom Schleifenende
zum Schleifenstart.
-
Außerdem bezeichnet
das Bezugszeichen 160 einen Pseudo-Tiefton-Syntheseteil zum
Erzeugen von Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 auf der
Grundlage von Pseudo-Tiefton-Startfrequenzdaten 151, die
eine höchste
Frequenz anzeigen, bei der ein Pseudo-Tiefton in einem Mobiltelefon
zu reproduzieren ist, der deterministischen Frequenzkomponente 132 und
der Einschwing- und Schleifeninformation 154. Die Pseudo-Tiefton-Startfrequenzdaten 151 können eine
Frequenz sein, die gemäß einem Modell
des Mobiltelefons (oder Modellen eines Kopfhörers, eines Ohrhörers und
anderen) voreingestellt werden kann, oder kann eine Frequenz sein,
die von einem Benutzer optimal eingestellt werden kann. Es folgt
die Beschreibung eines Beispiels eines Verfahrens zum Bestimmen
der Pseudo-Tiefton-Startfrequenzdaten 151 anhand
von 16. In der Zeichnung repräsentiert eine waagrechte Achse
eine Frequenz oder Notennummer NN, und es wird eine Grenzfrequenz
(tiefste oder kritische Frequenz) gemäß einer Kennlinie eines elektroakustischen
Wandlers des Mobiltelefons bestimmt.
-
Wie
oben beschrieben, tritt nach einer Bestimmung, ob eine Pseudo-Tiefton
mit der Grenzfrequenz als dem kritischen Punkt zu erzeugen ist,
ein Problem dahingehend auf, dass die Klangqualität in der
Nachbarschaft der Grenzfrequenz erhebliche Unterschiede aufweist.
Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Pseudo-Tiefton
auch bei einer Frequenz erzeugt, die höher als die Grenzfrequenz ist,
und wird der Pegel des Pseudo-Tieftons allmählich mit einer Verringerung
der Frequenz angehoben, wodurch die unangenehme Empfindung gemildert
wird. Insbesondere wird der Klangvolumenskoeffizient RVOL, der bei
einem Absinken der Frequenz zunimmt, in einem Bereich von "0 – 1" bestimmt, wie in
der Zeichnung gezeigt, und der Klangvolumenskoeffizient RVOL wird
mit der Pseudo-Tiefton-Wellenform multipliziert, wodurch der oben
erwähnte
Ausblendvorgang bewerkstelligt wird. Ein Kreuzungspunkt der Kennlinie
des Klangvolumenskoeffizienten RVOL mit der waagrechten Achse wird als
eine "Pseudo-Tiefton-Startfrequenz" bezeichnet.
-
Wieder
mit Bezug auf 15 bezeichnet das Bezugszeichen 167 einen
Extraktionsteil im Pseudo-Tiefton-Syntheseteil 116 zum
Extrahieren einer Frequenzkomponente, die nicht höher als
die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, aus den deterministischen
Frequenzkomponenten 132. Das Bezugszeichen 162 bezeichnet
einen Obertonerzeugungsteil zur Erzeugung mehrerer Obertonkomponenten über der
tiefsten Frequenz bezüglich
einer jeder extrahierten Frequenzkomponente. Hier fluktuiert eine
Frequenz der extrahierten Frequenzkomponente in der Zeit, und eine
Frequenz der erzeugten Obertonkomponente fluktuiert ebenfalls in Übereinstimmung
mit dieser Fluktuation.
-
Zum
Beispiel wird angenommen, dass 240 Hz, was um eine Oktave höher als
die Grenzfrequenz (120 Hz) ist, als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz
gesetzt wird. In diesem Fall wird eine Obertonkomponente, die mindestens
das Doppelte und Dreifache der Frequenzkomponente von 120 < f ≤ 240 Hz in den
deterministischen Frequenzkomponenten ist, bezüglich dieser Frequenzkomponente
erzeugt. In ähnlicher
Weise werden harmonische Wellenkomponenten des mindestens Dreifachen
oder Vierfachen bezüglich
der Frequenzkomponente 80 < f ≤ 120 Hz erzeugt,
und werden harmonische Wellenkomponenten mindestens des Vierfachen
und Fünffachen
bezüglich
der Frequenzkomponente 60 < f ≤ 80 Hz erzeugt.
-
Das
Bezugszeichen 168 bezeichnet einen Hüllkurven-Konversionsteil zum
Ausgeben einer Hüllkurve
der jeweiligen Obertonkomponente in einer solchen Art und Weise,
dass das Klangvolumen (die Lautheit) des durch die jeweilige Obertonkomponente
erzeugten Pseudo-Tieftons mit dem subjektiven Klangvolumen der Originalfrequenzkomponente übereinstimmt.
Ihr Inhalt wurde schon anhand von 7 beschrieben.
-
Wieder
mit Bezug auf 15 bezeichnet das Bezugszeichen 164 einen
Amplitudensteuerteil zum Multiplizieren einer jeden Obertonkomponente,
die vom Obertonerzeugungsteil 162 ausgegeben wurde, mit
einem Hüllkurvenpegel,
der vom Hüllkurvenkonversionsteil 168 ausgegeben
wird. Das Bezugszeichen 166 bezeichnet einen Mehrfach-Wellenform-Mischteil
zum Mischen der jeweiligen Obertonkomponente, auf welche die Hüllkurve
angewendet wurde. Ein Ergebnis dieser Mischung wird als die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 auf
der Festplatte des PCs gespeichert.
-
Die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138, die in der oben beschriebenen
Art und Weise erzeugt wurden, und die entsprechenden Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 werden
an einem Wellenformspeicher in der Klangquelle 110 als
Wellenformdaten eines Musiktons übertragen,
der von einem Benutzer definiert wird, wenn der Benutzer eine vorbestimmte
Operation durchführt.
-
5.3.2 Wellenformsyntheseverarbeitung
-
Spielinformation
(zum Beispiel eine SMF-Datei (Standard MIDI Format)) zum Reproduzieren
eines Klingeltons, der einen eintreffenden Telefonanruf signalisiert,
wird im ROM 122 oder dem RAM 124 im Mobiltelefon
gespeichert. Wenn das Mobiltelefon einen eintreffenden Anruf erhält, wird
die Musikspielinformation reproduziert, und MIDI-Ereignisse werden
sequenziell von der CPU 120 in die Klangquelle 110 eingegeben.
Auf der Grundlage dieser Eingabe wird in der Klangquelle 110 eine
Musiktonwellenform synthetisiert. Die Einzelheiten dieser Klangquellensteuerungsverarbeitung
werden nun anhand von 17 beschrieben.
-
(1) Wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt
ausgeschaltet ist
-
Wenn
zuerst ein Note-Ein-Ereignis erzeugt wird, wird eine in 17(a) gezeigte Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine
aktiviert. Wenn die Verarbeitung zu Schritt SQ2 in der Zeichnung
fortschreitet, wird für
die Variable PT eine Stimmnummer eingesetzt; eine Notennummer für eine Variable
NN; und eine Geschwindigkeit für
eine Variable VEL. Wenn dann die Verarbeitung zu Schritt SQ4 fortschreitet, wird
eine Entscheidung darüber
getroffen, ob ein Flag PLE "1" ist. Es ist darauf
hinzuweisen, dass der Flag PLE ein Flag ist, der den Ein/Aus-Zustand
des Pseudo-Tiefton-Effekts anzeigt, und dass "1" den
eingeschalteten Zustand und "0" den ausgeschalteten Zustand
anzeigt. Übrigens
kann der Wert des Flags PLE zu einer beliebigen Zeit durch die Ausführung eines
vorbestimmten Vorgangs durch einen Benutzer umgeschaltet werden.
-
Wenn
der Flag PLE "0" ist, entspricht
das einer Entscheidung "nein", und die Verarbeitung schreitet
zu Schritt SQ10 fort. Hier wird eine übliche Erklingens-Steuerungs-Unterroutine,
die in 17(b) gezeigt ist, aufgerufen.
Wenn die Verarbeitung zu Schritt SQ22 im Fließdiagramm fortschreitet, wird
in der Klangquelle 110 ein Vokalisierungskanal zugewiesen.
Eine Kanalnummer des zugewiesenen Vokalisierungskanals wird als
a1 bezeichnet.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ24 fortschreitet, werden
Musiktonparameter gemäß dem Timbre
TC (PT), die der Stimmnummer PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit
VEL entsprechen, bezüglich
der Kanalnummer a1 in der Klangquelle gesetzt. Als die Musiktonparameter
gibt es die folgenden Typen:
- (1) Adressinformation
der üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 (ausgewählte Wellenformdaten), die
der Notennummer entsprechen, aus einer Vielzahl von Sätzen üblicher
Musiktonwellenformdaten 138, die dem Timbre TC (PT) entsprechen,
die im Wellenformspeicher gespeichert sind.
Da die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 aus dem Einschwingabschnitt
und dem Schleifenabschnitt bestehen, müssen ihre Start- und Endadressen
gesetzt werden. Die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 bestehen in manchen Fällen jedoch
je nach dem Timbre TC (PT) lediglich aus dem Schleifenabschnitt
oder sind Einzelschuss-Wellenformdaten. Außerdem können in manchen Fällen die
Wellenformdaten, die sich mit dem jeweiligen Bereich der Geschwindigkeit
VEL ändern,
angewendet werden.
- (2) Die der Notennummer NN entsprechende F-Nummer.
Mit
Bezug auf die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 wird gemäß jedem Satz von Wellenformdaten
eine Originaltonhöhe
OP gesetzt. Wenn die Notennummer NN festgelegt wird, wird eine Fortschrittsgeschwindigkeit
einer Leseadresse der üblichen
Musiktonwellenformdaten 138, d.h. die F-Zahl gemäß einer
Differenz zwischen der Originaltonhöhe OP der ausgewählten Wellenformdaten
und der Notennummer NN und der Abtastfrequenz der Wellenformdaten
bestimmt.
- (3) Ein Klangvolumens-Hüllkurvenparameter.
Wenn
das Timbre TC (PT), die Geschwindigkeit VEL und die Notennummer
NN spezifiziert sind, wird ein Klangvolumens-Hüllkurvenparameter zum Festlegen
einer Klangvolumens-Hüllkurve gemäß dieser
Elemente bestimmt.
- (4) Andere Parameter.
Außerdem werden ein Tonfilterparameter,
ein Tonhöhenmodulationsparameter,
ein Amplitudenmodulationsparameter und andere, die dem Timbre TC
(PT), der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL entsprechen,
in angemessener Weise gesetzt.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zum Schritt SQ26 fortschreitet, wird dem
Kanal Nummer a1 der Klangquelle eine Vokalisierung befohlen. Dann
ist die Verarbeitung für
das Note-Ein-Ereignis abgeschlossen. Hiernach werden in der Klangquelle 110 die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 mit einer Geschwindigkeit gelesen,
die der Notennummer NN entspricht, wird eine Filterungsverarbeitung
gemäß dem Filterparameter
und eine zeitvariable Verarbeitung des Klangvolumens gemäß dem Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
durchgeführt,
wodurch das dem Kanal Nummer a1 entsprechende Musiktonsignal sequenziell
erzeugt wird, das keinen Pseudo-Tiefton enthält. Dann wird das Musiktonsignal über das
Soundsystem 112 zum Erklingen gebracht. Auch wenn eine Frequenzkomponente,
die nicht höher
als die niedrige Frequenz ist, in diesem Musiktonsignal enthalten
ist, wird diese Komponente vom Soundsystem 112 nicht wiedergegeben,
und ein Benutzer kann den Klang dieser Komponente nicht hören.
-
(2) Wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt
eingeschaltet ist.
-
Wenn
das Note-Ein-Ereignis auftritt, während der Pseudo-Tiefton-Effekt
im eingeschalteten Zustand ist (flag PLE = 1), schreitet die Verarbeitung über die
Schritte SQ2 und SQ4 zum Schritt SQ6 fort. Hier wird auf der Grundlage
des Timbres TC (PT) und der Notennummer NN eine Entscheidung darüber getroffen,
ob die Pseudo-Tiefton-Wellenform erzeugt werden soll, nämlich ob
eine periodische Komponente existiert, die tiefer als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz
ist. Übrigens
wird, auch wenn die Notennummer NN festgelegt ist, da ihre Grundfrequenz
in manchen Fällen
in Einheiten von Oktaven abweichen kann, das Timbre TC (PT) hinzugefügt, um die
Entscheidung zu treffen.
-
Zum
Beispiel wird angenommen, dass die Grenzfrequenz 120 Hz ist, die
Pseudo-Tiefton-Startfrequenz 240 Hz ist und die Notennummer der Grundfrequenz
in ihrem Ausgangszustand (keine Abweichung um Oktaven) entspricht.
Wenn hier eine Referenztonhöhe
A4 = 440 Hz ist, kann A3 = 220 Hz, A#3 = 233,08 Hz und B3 = 246,92
Hz erhalten werden, und es ist daher zu verstehen, dass die Pseudo-Tiefton-Wellenform erzeugt
werden soll, wenn die Tonhöhe
nicht höher
als A#3 ist.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ8 fortschreitet, verzweigt
sich die Verarbeitung gemäß einem
Ergebnis der Entscheidung in Schritt SQ6. Wenn zunächst entschieden
wird, dass "die Pseudo-Tiefton-Wellenform
nicht zu erzeugen ist (Notennummer ist nicht kleiner als B3)", schreitet die Verarbeitung
zu Schritt SQ10 fort. Als ein Ergebnis wird die übliche Erklingens-Steuerunterroutine (17(b)) ähnlich
wie in dem Fall aufgerufen, bei dem der Pseudo-Tiefton-Effekt im
ausgeschalteten Zustand ist. Daher wird dem Note-Ein-Ereignis ein Vokalisierungskanal
zugewiesen und wird das Musiktonsignal auf der Grundlage der üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 in diesem Vokalisierungskanal sequenziell
erzeugt.
-
Wenn
andererseits im Schritt SQ8 die Entscheidung "JA" lautet,
schreitet die Verarbeitung zu Schritt SQ12 fort. Hier wird die Erklingens-Steuerroutine
mit dem Pseudo-Tiefton, die in 18 gezeigt ist,
aufgerufen. Wenn die Verarbeitung zu Schritt SQ32 im Fließdiagramm
fortschreitet, werden zwei Vokalisierungskanäle in der Klangquelle 110 zugewiesen.
Die Kanalnummern der zugewiesenen Vokalisierungskanäle werden
als a1 und a2 bestimmt. Wenn dann die Verarbeitung zu Schritt SQ33
fortschreitet, wird der Klangvolumenskoeffizient RVOL auf der Grundlage
der Notennummer NN, des Timbres TC (PT) und der Klangvolumenskoeffizientenkennlinie
(16) bestimmt.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ34 fortschreitet, werden
Musiktonparameter gemäß dem Timbre
TC (PT), das der Stimmnummer PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit
VEL entspricht, bezüglich
dem Kanal Nummer a1 in der Klangquelle gesetzt. Die Einzelheiten
der Verarbeitung sind denjenigen im oben erwähnten Schritt SQ24 ähnlich.
Wenn dann die Verarbeitung zu Schritt SQ36 fortschreitet, werden
Pseudo-Tiefton-Parameter im Kanal Nummer a2 gemäß dem Musiktonsignal gesetzt,
das im Kanal Nummer a1 erzeugt wird.
-
Als
die Musiktonparameter, die für
den Pseudo-Tiefton gesetzt werden, gibt es hier die folgenden Typen:
- (1) Adressinformation der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 (ausgewählten Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten),
die den üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 entsprechen, die in Schritt SQ34
ausgewählt
wurden.
- (2) Eine F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten, die der
Notennummer NN entspricht.
Die F-Zahl für die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 wird
durch einen Vorgang bestimmt, der ähnlich demjenigen für die F-Zahl
für die üblichen Musiktonwellenformdaten 138 ist.
Das heißt,
dass die F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten gemäß einer Differenz zwischen
der Originaltonhöhe
OP der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten und der Notennummer und der
Abtastfrequenz der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten bestimmt wird.
Hier hat die Originaltonhöhe
OP der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten den selben Wert wie die Originaltonhöhe OP der
entsprechenden üblichen
Musiktonwellenformdaten (durch den Kanal Nummer a1 reproduzierten
Wellenformdaten). Daher hat die F-Zahl der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten ein
vorbestimmtes proportionales Verhältnis bezüglich der F-Zahl der üblichen
Musiktonwellenformdaten (wobei sich die Abtastfrequenzen jedoch
voneinander unterscheiden). Dementsprechend ist es im Kanal Nummer
a2 möglich,
einen Pseudo-Tiefton zu erhalten, dessen Tonhöhe und Zeitachse vollständig mit
dem durch den Kanal Nummer a1 erzeugten Musiktonsignal synchronisiert
ist.
- (3) Eine Klangvolumens-Hüllkurve
eines Pseudo-Tieftons gemäß einer
Klangvolumens-Hüllkurve
des Kanals Nummer a1.
Wie im Zusammenhang mit 7 beschrieben, unterscheidet
sich eine Klangvolumens-Hüllkurve eines
Pseudo-Tieftons (Kennlinie B) von einer Klangvolumens-Hüllkurve
der Originalwellenform (Kennlinie A). Daher wird auch die Klangvolumens-Hüllkurve
des Kanals Nummer a1 transformiert, um eine Klangvolumens-Hüllkurve
für den Pseudo-Tiefton
zu erzeugen.
Es werden jedoch Wellenformdaten mit der variierenden
Klangvolumens-Hüllkurve
im Einschwingabschnitt jeweils der üblichen Musiktonwellenformdaten 138 und
der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 gespeichert. Demnach
braucht nicht im jedem Kanal der Wellenformspeicher-Klangquelle
dem Einschwingabschnitt eine zeitliche Veränderung des Klangvolumens hinzugefügt zu werden,
und es wird der Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
zum Spezifizieren einer flachen Klangvolumens-Hüllkurve des Einschwingabschnitts
gesetzt. Wie zuvor beschrieben, zeigt 9 Beispiele
der Klangvolumens-Hüllkurve
für die üblichen Musiktonwellenformdaten 138,
die vom Kanal Nummer a1 ausgegeben werden (Kennlinie A') und die Klangvolumens-Hüllkurve
für die
Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152,
die vom Kanal Nummer a2 ausgegeben werden (Kennlinie B').
Jede Klangvolumens-Hüllkurve
läuft mit
dem Verhältnis
der gleichen Lautheit, das im Zusammenhang mit 7 beschrieben
wurde, konform und beginnt, sich zu verändern, wenn die durch den jeweiligen
Kanal reproduzierten Wellenformdaten vom Einschwingabschnitt in
den Schleifenabschnitt übergehen.
Da in einem flachen Teil die Lautheit der Frequenzkomponente, die
nicht höher
als die niedrigste Frequenz ist, die in den zu reproduzierenden üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 enthalten ist, im Wesentlichen
mit der Lautheit der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten übereinstimmt,
wird eingestellt, dass der Pegel der Kennlinie B' kleiner als der Pegel der Kennlinie
A' ist. Da außerdem im
Schleifenabschnitt die Quantität
der Lautheitsveränderung
der Komponente, die nicht höher
als die niedrigste Frequenz ist, die im Schleifenabschnitt der zu
reproduzierenden üblichen
Musiktonwellenformdaten enthalten ist, im Wesentlichen mit der Quantität der Lautheitsveränderung
des Schleifenabschnitts der Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten übereinstimmt,
wird eingestellt, dass die Steigung der Kennlinie B' steiler als diejenige
der Kennlinie A' ist.
Als ein Ergebnis ist es im Kanal a2 möglich, die Pseudo-Tiefton-Wellenform
zu erhalten, in der die Lautheitskennlinie der Komponente folgt,
die nicht höher
als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, die im durch den Kanal
Nummer a1 produzierten Musiktonsignal enthalten ist.
Außerdem wird
der Klangvolumens-Koeffizient RVOL mit der auf diese Weise erhaltenen
Klangvolumens-Hüllkurve
des Kanals Nummer a2 multipliziert. Als ein Ergebnis ist es möglich, in
der Nachbarschaft der niedrigsten Frequenz Veränderungen der Klangqualität bezüglich der
Notennummer NN einzuebnen, wodurch ein natürliches Musiknotensignal erhalten
wird.
- (4) Andere Parameter.
Der Inhalt anderer verschiedener
Typen von Parametern wird im Grunde ähnlich denjenigen des Kanals
Nummer a1 gesetzt.
-
Wenn
wieder mit Bezug auf 18 die Verarbeitung zum Schritt
SQ38 fortschreitet, wird die Einleitung einer Vokalisierung bezüglich den
Kanälen Nummer
a1 und a2 in der Klangquelle befohlen. Dann ist die Verarbeitung
bezüglich
des Note-Ein-Ereignisses abgeschlossen. Hiernach werden im Kanal Nummer
a1 der Klangquelle 110 die üblichen Musiktonwellenformdaten 138 mit
einer der Notennummer NN entsprechenden Geschwindigkeit ausgelesen und
wird das Musiktonsignal, das sich auf den Kanal Nummer a1 bezieht
sequenziell erzeugt, ohne dass es den Pseudo-Tiefton enthält. Synchron
hiermit werden im Kanal Nummer a2 die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 gemäß der Notennummer
NN gelesen und wird das Pseudo-Tieftonsignal sequenziell erzeugt.
Als ein Ergebnis werden die beiden Tonsignale über das Soundsystem 112 zum
Erklingen gebracht. Auch wenn die Komponenten, die niedriger als
die niedrigste Frequenz oder die kritische Frequenz im Musiktonsignal
sind, im Soundsystem 112 nicht reproduziert werden, kann
ein Benutzer den der nicht reproduzierbaren Komponente entsprechenden Pseudo-Tiefton
hören,
und ein Benutzer hat die Illusion, als ob diese Tieftonkomponente
reproduziert würde.
-
Da,
wie oben beschrieben, gemäß dieser Ausführungsform
die der üblichen
Musiktonwellenform entsprechende Klangvolumens-Hüllkurve und die der Pseudo-Tiefton-Wellenform
entsprechende Klangvolumens-Hüllkurve
einzeln gesteuert werden können,
ist es möglich,
den Klangvolumenspegel und den dynamischen Bereich mit der Gleich-Lautheits-Kurve
gemäß den entsprechenden
Situationen konform zu steuern.
-
6. Sechste
Ausführungsform
-
Eine
sechste erfindungsgemäße Ausführungsform
wird nun beschrieben. Auch wenn der Hardwareaufbau der sechsten
Ausführungsform demjenigen
der fünften
Ausführungsform ähnlich ist, unterscheiden
sich für
den Wellenformspeicher erzeugte Wellenformdaten und eine Softwarestruktur zur
Steuerung etwas von denjenigen der fünften Ausführungsform, und es werden nur
die Unterschiede erläutert.
-
(1) Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
-
In
dieser Ausführungsform
wird eine Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung ausgeführt, die derjenigen,
die anhand von 15 beschrieben wurde, ähnlich ist,
wodurch die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 und die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 erhalten
werden. Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die in 19 gezeigte
Verarbeitung ausgeführt.
-
In
der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 175 einen Klangvolumenskoeffizienten-Berechnungsteil
zum Berechnen des Klangvolumenskoeffizienten RVOL auf der Grundlage
der Klangvolumenskoeffizientenkennlinie (16), wenn
die Notennummer NN vorgegeben ist. Die Bezugszeichen 172 und 174 bezeichnen
Amplitudensteuerteile zum Steuern von Amplituden der Wellenformdaten 138 und 152.
Außerdem
wird im Amplitudensteuerteil 172 der Klangvolumenskoeffizient
RVOL mit der erhaltenen Amplitude multipliziert. Das heißt, dass
eine Differenz des Pegels der Kennlinien A' und B' in 9 der fünften Ausführungsform,
die einer Differenz zwischen den Einschwingabschnitten entspricht,
zu den Hüllkurven
der beiden Wellenformdaten hinzugefügt wird. Hiernach wird der
Klangvolumenskoeffizient RVOL im Amplitudensteuerteil 172 multipliziert,
wodurch die Amplituden der beiden Sätze von Wellenformdaten gesetzt
werden. Das Bezugszeichen 176 bezeichnet einen Mischteil
zum Mischen der beiden Sätze
der Wellenformdaten, die der Amplitudensteuerung unterzogen werden,
und zum Ausgeben eines Ergebnisses als die Wellenformdaten 178,
die den Pseudo-Tiefton enthalten. Diese Sätze von Wellenformdaten 138 und 178 werden
auf einer Festplatte eines PC abgelegt, und die Wellenformdaten 52 werden
gelöscht.
Auf diese Weise werden die üblichen Musiktonwellenformdaten 138 mit
den Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten 152 gemischt, die einer
Frequenzkomponente entsprechen, die nicht größer als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz
ist, die in den Daten 138 enthalten ist, und werden einer
Amplitudensteuerung unterzogen, um so bei dieser Frequenzkomponente
die gleiche Lautheit zu erhalten, wodurch die den Pseudo-Tiefton
enthaltenden Wellenformdaten 178 erzeugt werden.
-
Hier
wird bei dem im Zusammenhang mit 7 beschriebenen
Verfahren der Klangdruckpegel gedämpft, um die Lautheit für den Pseudo-Tiefton einzustellen,
jedoch wird die Steuerung des Grads der Veränderung des Klangdruckpegels
zur Gleichmachung der Veränderungen
der Lautheit nicht durchgeführt.
Dies deshalb, weil ein Größenverhältnis der
Veränderung
des Klangdruckpegels bei "Robinson & Dodson" nahe 1 ist, und
es daher für
gut befunden wird, dass diese Steuerung weggelassen werden kann.
Die erzeugten üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 und die den Pseudo-Tiefton
enthaltenden Wellenformdaten 178, die den ersteren entsprechen,
werden gemäß einer
vorbestimmten Operation durch einen Benutzer vom PC an den Wellenformspeicher
in der Klangquelle 110 des Mobiltelefons übertragen.
Auch wenn die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 im Wellenformspeicher im Soundboard 110 gemäß einem
jeweiligen Notenbereich des Timbres gespeichert sind, können die
den Pseudo-Tiefton enthaltenden Wellenformdaten für die üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 erzeugt werden, deren Grundwellenkomponente
für die
Musiktonerzeugung verwendet wird, wobei eine Tonhöhe niedriger
als die niedrigste Frequenz ist, und im Wellenformspeicher gespeichert
werden.
-
(2) Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
bei dieser Ausführungsform
ein Note-Ein-Ereignis eintritt, wird die in 17(a) gezeigte Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine ähnlich wie in
der fünften
Ausführungsform
aktiviert. Die Verarbeitung des Schritts SQ10, die dann durchgeführt wird,
wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt im ausgeschalteten Zustand ist oder
wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt im eingeschalteten Zustand ist und
eine Frequenzkomponente, die niedriger als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz
ist, in einem zu produzierenden Musiktonsignal nicht existiert,
ist ganz genau so wie in der fünften
Ausführungsform.
Wenn der Pseudo-Tiefton-Effekt im eingeschalteten Zustand ist, und eine
nicht reproduzierbare Frequenzkomponente in einem Tieftonbereich
in einem zu erzeugenden Musiktonsignal enthalten ist, wird im Schritt
SQ12 die in 20 gezeigte Erklingens-Steuerroutine
mit einem Pseudo-Tiefton anstelle der in 18 gezeigten
Verarbeitung aufgerufen.
-
Die
Einzelheiten der Schritte SQ42, SQ44 und SQ46, die in dieser Routine
ausgeführt
werden, sind denjenigen ähnlich,
die in den Schritten SQ22, SQ24 und SQ26 (17(b))
jeweils an den üblichen Musiktonwellenformdaten
ausgeführt
werden. Jedoch werden im Schritt SQ44 die Adressinformation, die
F-Zahl, der Klangvolumens-Hüllkurvenparamter und
andere Parameter bezüglich
der den Pseudo-Tiefton enthaltenden Wellenformdaten 178 anstelle
der üblichen Musiktonwellenformdaten 138 in der
Klangquelle 110 gesetzt. Die zu setzende Adressinformation
ist Adressinformation der den Pseudo-Tiefton enthaltenden Wellenformdaten 178,
die den üblichen
Musiktonwellenformdaten 138 gemäß der Notennummer NN aus vielfachen
Sätzen
von Musiktonwellenformdaten 138 entsprechen, die dem Timbre
TC (PT) entsprechen, die im Wellenformspeicher abgelegt sind. Im
Grunde genommen genügt
es, wenn die F-Zahl, der Klangvolumens-Hüllkurvenparameter und andere
Parameter die gleichen Werte haben, wie diejenigen der entsprechenden
Parameter der üblichen
Musiktonwellenformdaten 138.
-
Wenn
folglich im Schritt SQ46 dem Kanal Nummer a1 der Klangquelle die
Einleitung einer Vokalisierung befohlen wird, werden die den Pseudo-Tiefton
enthaltenden Wellenformdaten 178 mit einer der Notennummer
NN entsprechenden Geschwindigkeit in der Klangquelle 110 gelesen
und wird die Filterverarbeitung gemäß dem oben erwähnten Tonfilterparameter
oder die zeitvariable Verarbeitung des Klangvolumens gemäß dem Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
ausgeführt,
wodurch bezüglich
dem Kanal Nummer a1 das Musiktonsignal sequenziell erzeugt wird,
wobei der Pseudo-Tiefton enthalten ist. Dann wird das Musiktonsignal über das Soundsystem 112 zum
Erklingen gebracht. Da dieses Musiktonsignal den Pseudo-Tiefton enthält, der einer
Frequenzkomponente entspricht, die tiefer als die nicht reproduzierbare
tiefste Frequenz ist, kann ein Benutzer den Klang dieser Frequenzkomponente hören, als
ob diese Komponente reproduziert würde. Ferner wird bezüglich einer
Frequenzkomponente, die nicht tiefer als die niedrigste Frequenz
und nicht höher
als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, die Pseudo-Tiefton-Wellenform
gemäß der Klangvolumens-Koeffizientenkennlinie
(16) in einer solchen Weise erzeugt, dass der Klangvolumens-Koeffizient
RVOL mit niedriger werdender Frequenz größer wird und die Veränderungen
der Klangqualität abhängig von
der Notennummer NN um die tiefste Frequenz herum eingeebnet werden
können.
-
Wenn
folglich in Schritt SQ46 dem Kanal Nummer a1 der Klangquelle die
Einleitung einer Vokalisierung befohlen wird, werden die den Pseudo-Tiefton
enthaltenden Wellenformdaten 178 mit einer der Notennummer
NN entsprechenden Geschwindigkeit in der Klangquelle 110 gelesen
und wird die Filterverarbeitung gemäß dem oben erwähnten Notenfilterparameter
oder die zeitvariable Verarbeitung des Klangvolumens gemäß dem Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
ausgeführt,
wodurch das Musiktonsignal bezüglich
dem Kanal Nummer a1 sequenziell erzeugt wird, wobei der Pseudo-Tiefton
enthalten ist. Dann wird das Musiktonsignal über das Soundsystem 112 zum
Erklingen gebracht. Da dieses Musiktonsignal den Pseudo-Tiefton enthält, der einer
Frequenzkomponente entspricht, die nicht höher als die nicht reproduzierbare
niedrigste Frequenz ist, kann ein Benutzer den Klang dieser Frequenzkomponente
hören,
als ob diese Komponente reproduziert würde.
-
Auch
in dem Fall einer Erzeugung eines Pseudo-Tieftons kann gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der dem Note-Ein-Ereignis zugewiesene Vokalisierungskanal auf einen
Kanal eingeschränkt
werden. Daher kann die vorliegende Erfindung insbesondere dann eingesetzt
werden, wenn die Erhöhung
der Anzahl von Vokalisierungskanälen eingeschränkt wird.
-
7. Siebte
Ausführungsform
-
Es
folgt die Beschreibung einer siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Der Hardwareaufbau der siebten Ausführungsform ist der selbe wie der
der fünften
Ausführungsform,
außer
dass die Klangquelle 110 nicht eine Wellenformspeicher-Klangquelle, sondern
eine Frequenzmodulations-Klangquelle (FM-Klangquelle) ist. Auch
wenn sich die Softwarestruktur von derjenigen der fünften Ausführungsform
etwas unterscheidet, werden hiernach nur die Unterschiede beschrieben.
-
(1) Wellenformdatenerzeugungsverarbeitung
-
Da
in der vorliegenden Ausführungsform
das Musiktonsignal von dem FM-Klangquellensystem
erzeugt wird, wird keine Wellenformdaten-Erzeugungsverarbeitung
wie diejenige der fünften
und der sechsten Ausführungsform
ausgeführt.
-
(2) Übliche Erklingenssteuerung
bei der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform ein
Note-Ein-Ereignis auftritt, wird die in 17(a) gezeigte
Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine ähnlich wie bei der fünften Ausführungsform
aktiviert. Jedoch wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein Pseudo-Tiefton
nicht erzeugt werden soll, die in 21(a) gezeigte übliche Erklingens-Steuerunterroutine
im Schritt SQ10 aufgerufen.
-
Wenn
die Verarbeitung zu Schritt SQ52 in 21(a) fortschreitet,
wird in der Klangquelle 110 ein Vokalisierungskanal zugewiesen.
Die Kanalnummer dieses zugewiesenen Vokalisierungskanals wird auf
a1 festgelegt.
-
Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ54 fortschreitet, werden
die Musiktonparameter für
das Musiktonsignal, das dem Timbre TC (PT) entspricht, das der Stimmzahl
PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL entspricht, bezüglich des
Kanals Nummer a1 in der Klangquelle gesetzt. Allgemein werden die
Musiktonparameter der FM-Klangquelle, die bei dem Klangquellenkanal
gesetzt werden, dadurch vorbereitet, dass eine Korrektur (eine Skalierung)
gemäß der Notennummer
NN und der Geschwindigkeit VEL bezüglich den grundlegenden Musiktonparametern
für das
Musiktonsignal auf der Grundlage der Timbredaten hinzugefügt werden,
von denen jeder Satz für
das jeweilige Timbre TC vorbereitet wird. Als Musiktonparameter
gibt es hier die folgenden Typen:
- (1) Algorithmus
Bei
dem in dieser Ausführungsform
eingesetzten FM-Klangquellensystem wird ein Algorithmus (Verbindungszustand
von n Einheiten von Operatoren) gemäß dem Timbre TC (PT) ausgewählt. Außerdem werden
Typen von Wellenformdaten, die vom jeweilgen Operator verwendet
werden (die Sinuswelle, die gleichgerichtete Halb-Wellenform der
Sinuswelle, die gleichgerichtete volle Wellenform der Sinuswelle
und andere), Tonhöhendaten
zum Steuern einer Fortschrittsgeschwindigkeit von Phasendaten zum
Erzeugen der Wellenformdaten (welche die Tonhöhe der Wellenformdaten steuern),
ein Multiplikationsfaktor bezüglich
der Tonhöhendaten
für jeden
Operator (die Fortschrittsgeschwindigkeit der Phasendaten in jedem
Operator wird durch ein Produkt des Multiplikationsfaktors und der
Tonhöhendaten gesteuert),
Niederfrequenz-Modulations-Steuerdaten (welche das Tremolo und anderes
steuern), ein Hüllkurvenparameter
zum Steuern der Hüllkurvenwellenform,
die den Wellenformdaten verliehen wird, die von dem jeweiligen Operator
erzeugt werden, und andere gemäß der Notennummer
NN und der Geschwindigkeit VEL bestimmt. Als der Inhalt des Algorithmus
können verschiedene
Arten von Inhalt in Betracht gezogen werden. Als ein einfaches Beispiel
kann eine Reihenverbindung von "n
= 2" Operatoren
OP1 und OP2, wie in 13(a) gezeigt,
in Betracht gezogen werden.
- (2) Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
Die
durch einen Operator in der letzten Stufe des Algorithmus (im gezeigten
Beispiel OP2) gegebene Hüllkurve
entspricht der Klangvolumens-Hüllkurve
des von der FM-Klangquelle ausgegebenen Musiktonsignals. Wie oben
beschrieben, wird der Hüllkurvenparameter
der Hüllkurve
gemäß dem Timbre
TC (PT), der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL bestimmt.
- (3) Andere Parameter
Im Fall einer Durchführung der
Filterverarbeitung bezüglich
einer Ausgabe des Algorithmus werden der Tonfilterparameter und
andere gemäß dem Timbre
TC (PT), der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL gesetzt.
Außerdem
kann in manchen Fällen
ein Tonhöhenhüllkurvenparameter
zum Steuern der Tonhöhenhüllkurve
zum Fluktuieren der Tonhöhe
des zu erzeugenden Musiktonsignals gesetzt werden.
-
Wenn
nachfolgend die Verarbeitung zu Schritt SQ56 fortschreitet, wird
dem Kanal Nummer a1 der Klangquelle die Einleitung einer Vokalisierung befohlen.
Dann ist die Verarbeitung des Note-Ein-Ereignisses abgeschlossen.
Hiernach wird in der Klangquelle 110 das den Kanal Nummer
a1 betreffende Musiktonsignal sequenziell erzeugt, ohne dass es
einen Pseudo-Tiefton enthält.
Außerdem
wird das Musiktonsignal über
das Soundsystem 112 zum Erklingen gebracht. Auch wenn eine
Frequenzkomponente, die niedriger als die niedrigste Frequenz ist,
in diesem Musiktonsignal enthalten ist, wird diese Komponente vom
Soundsystem 112 nicht reproduziert, und ein Benutzer kann
diese Komponente nicht hören.
-
(3) Erklingenssteuerung
mit Pseudo-Tiefton in der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
die Verarbeitung zu Schritt SQ12 in der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine (17(a)) fortschreitet, wird die in 21(b) gezeigte Erklingens-Steuerroutine mit einem
Pseudo-Tiefton aufgerufen. Wenn die Verarbeitung zu Schritt SQ62
im Fließdiagramm
fortschreitet, werden die beiden Vokalisierungskanäle in der
Klangquelle 110 zugewiesen. Die Kanalnummern der zugewiesenen
Vokalisierungskanäle
werden als a1 und a2 bestimmt. Wenn hiernach die Verarbeitung zu
Schritt SQ63 fortschreitet, wird der Klangvolumenskoeffizient RVOL
auf der Grundlage der Notennummer NN, des Timbres TC (PT) und der
Klangvolumens-Koeffizientenkennlinie (16) bestimmt.
-
Wenn
die Verarbeitung zu Schritt SQ64 fortschreitet, werden Musiktonparameter
für Musiktonsignale
gemäß dem Timbre
TC (PT) gemäß der Stimmnummer
PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL gesetzt. Die
Einzelheiten der Verarbeitung sind ähnlich denjenigen des oben
beschriebenen Schritts SQ54. Wenn hiernach die Verarbeitung zu Schritt
SQ66 fortschreitet, sind garantiert m Einheiten von Operatoren für Pseudo-Tieftöne im Kanal
Nummer a2 gemäß den im
Kanal Nummer a1 zu erzeugenden Musiktonsignalen, und ihre Parameter
werden gesetzt.
-
Als
die Musiktonparameter, die für
den Pseudo-Tiefton gesetzt werden, gibt es hier die folgenden Typen:
- (1) Algorithmus
Um einen Pseudo-Tiefton
zu erzeugen, wird für den
Kanal Nummer a2 ein Algorithmus (siehe 13(b))
mit einem Aufbau gesetzt, bei dem zwei Operatoren OP3 und OP4 parallel
verbunden sind.
Eine Frequenzkomponente, die niedriger als
die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, ist in der Frequenzkomponente
des im Kanal Nummer a1 zu erzeugenden Musiktonsignals enthalten.
Es wird hier davon ausgegangen, dass ein Operator mit einem Multiplikationsfaktor
der Tonhöhendaten mit
einem Wert 1 aus den Operatoren in der letzten Stufe des Kanals
Nummer a1 den tiefsten Ton erzeugt. In diesem Fall werden für den Kanal Nummer
a2 Tonhöhendaten
mit einer Frequenz f gesetzt, die der Notennummer NN entspricht,
die die selbe ist wie diejenige des Kanals Nummer a1, und jeder
Operator des Kanals Nummer a2 setzt in entsprechender Weise einen
Multiplikationsfaktor, wodurch ein Oberton dieser Frequenz f erzeugt
wird. In jedem Operator wird die Tonhöhe der zu erzeugenden Wellenformdaten
höher als die
niedrigste Frequenz, und Kombinationen mehrerer Multiplikationsfaktoren
werden so gesetzt, dass der größte gemeinsame
Faktor "1" (zum Beispiel "2, 3", "3, 4",...) wird. Als ein
Ergebnis sind die Tonhöhenfrequenzen
der tatsächlich
zu erzeugenden Signale zum Beispiel "2f, 3f", "3f,
4f",...
- (2) Klangvolumens-Hüllkurvenparameter
Wenn
das Timbre TC (PT), die Geschwindigkeit VEL und die Notennummer
NN festgelegt werden, wird ein Klangvolumens-Hüllkurvenparameter festgelegt,
um eine Klangvolumens-Hüllkurve festzulegen,
die dem Operator für
den Pseudo-Tiefton (im gezeigten Beispiel OP3 und OP4) verliehen
wird. Das Verhältnis
der Klangvolumens-Hüllkurve
zwischen dem Kanal Nummer a1 und a2 ist ähnlich demjenigen in der ersten
und der sechsten Ausführungsform.
Das heißt,
dass der Hüllkurvenparameter
der Klangvolumens-Hüllkurve,
der das Verhältnis
der gleichen Lautheit mit der Klangvolumens-Hüllkurve für die nicht reproduzierbare
Tiefbereichskomponente hat, die im durch den Kanal a1 erzeugten
Musiktonsignal enthalten ist, auf den jeweiligen der beiden Operatoren
des Kanals Nummer a2 gesetzt wird. Hier unterscheiden sich die für die entsprechenden
Operatoren gesetzten Hüllkurvenparameter
voneinander gemäß der Tonhöhe der durch den
jeweiligen Parameter zu erzeugenden Wellenformdaten.
- (3) Andere Parameter
Außerdem werden ein Tonfilterparameter
und andere der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL Entsprechende
gesetzt. Wenn die Tonhöhenhüllkurve
für den
Kanal Nummer a1 gesetzt wird, kann ein Setzen der selben Tonhöhenhüllkurve
für den
Kanal Nummer a2 verursachen, dass die Tonhöhe für den durch den Kanal Nummer
a2 erzeugten Pseudo-Tiefton den Fluktuationen der Tonhöhe des durch
den Kanal Nummer a1 erzeugten Musiktonsignals folgt. Der oben beschriebene
Musiktonparameter für
den Pseudo-Tiefton kann hier durch ein Verfahren erzeugt werden,
das demjenigen für
den Musiktonparameter für
das Musiktonsignal ähnlich
ist. Insbesondere werden die Daten für den Pseudo-Tiefton zunächst in
die Tondaten integriert, von denen jeder Satz für das jeweilige Timbre TC vorbereitet wird.
Eine Korrektur (Skalierung) gemäß der Notennummer
NN und der Geschwindigkeit VEL wird dann dem grundlegenden Musiktonparameter
für den
in den Timbredaten enthaltenen Pseudo-Tiefton hinzugefügt, wodurch
der Musiktonparameter für
den Pseudo-Tiefton erzeugt wird.
-
Wenn
wieder mit Bezug auf 21(b) die Verarbeitung
zu Schritt SQ58 fortschreitet, wird den Kanälen Nummer a1 und a2 in der
Klangquelle die Einleitung einer Vokalisierung befohlen. Dann ist
die Verarbeitung bezüglich
des Note-Ein-Ereignisses
abgeschlossen. Hiernach wird das Musiktonsignal im Kanal Nummer
a1 der Klangquelle 110 sequenziell erzeugt, ohne dass es
den Pseudo-Tiefton enthält. Synchron
hiermit wird das Pseudo-Tieftonsignal gemäß der Notennummer NN im Kanal
Nummer a2 sequenziell erzeugt. Wenn beide Signale über das Soundsystem
112 zum Erklingen gebracht werden, hat, trotz der Tatsache, dass
eine Frequenzkomponente, die niedriger als die niedrigste Frequenz
ist, im Musiktonsignal des Kanals Nummer a1 nicht reproduziert wird,
ein Benutzer durch den Pseudo-Tiefton des Kanals Nummer a2 die Illusion,
als ob die Frequenzkomponente gehört würde. Außerdem wird bezüglich einer
Frequenzkomponente, die nicht niedriger als die niedrigste Frequenz
und nicht höher
als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, die Pseudo-Tiefton-Wellenform
gemäß der Klangvolumens-Koeffizientenkennlinie
(16) in einer solchen Art und Weise erzeugt, dass
der Klangvolumens-Koeffizient RVOL bei einer ansteigenden Frequenz
abnimmt. Daher können
plötzliche
Veränderungen
in der Klangqualität
bezüglich
der Notennummer NN in der Nachbarschaft der tiefsten Frequenz eingeebnet
werden.
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8. Achte Ausführungsform
-
Es
folgt die Beschreibung einer achten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Auch wenn der Hardwareaufbau der achten Ausführungsform demjenigen der siebten
Ausführungsform ähnlich ist,
unterscheidet sich die Softwarestruktur etwas von derjenigen der
siebten Ausführungsform,
und es werden daher nur die Unterschiede beschrieben.
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(1) Erklingenssteuerung
mit Pseudo-Tiefton in Note-Ein-Ereignis-Verarbeitung
-
Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform die
Verarbeitung zu Schritt SQ12 in der Note-Ein-Ereignis-Verarbeitungsroutine
(17(a)) fortschreitet, wird die
in 21(c) gezeigte Erklingens-Steuerroutine
mit Pseudo-Tiefton aufgerufen. Wenn die Verarbeitung zu Schritt
SQ72 im Fließdiagramm
fortschreitet, wird der Klangquelle 110 ein Vokalisierungskanal zugewiesen.
Als Kanalnummer des zugewiesenen Vokalisierungskanals wird a1 bestimmt.
Wenn hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ73 fortschreitet, wird
auf der Grundlage der Notennummer NN, des Timbres TC (PT) und der
Klangvolumens-Koeffizientenkennlinie (16) der
Klangvolumenskoeffizient RVOL bestimmt.
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Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ74 fortschreitet, werden
in der Klangquelle garantiert (m + n) Einheiten von Operatoren bezüglich dem Kanal
Nummer a1 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform
wird davon ausgegangen, dass eine FM-Klangquelle eingesetzt wird,
die zum Ändern
einer Anzahl von Operatoren für
jeden Kanal fähig
ist. "m" und "n" bedeuten Zahlen von Operatoren für die übliche Vokalisierung
und für
den Pseudo-Tiefton in der oben erwähnten siebten Ausführungsform.
Dann werden für
diese Operatoren Musiktonparameter gemäß dem Timbre TC (PT) gemäß der Stimmzahl
PT, der Notennummer NN und der Geschwindigkeit VEL gesetzt.
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Der
hier festgelegte Algorithmus gleicht einem Algorithmus, der durch
eine parallele Verbindung des Algorithmus für die übliche Vokalisierung mit dem
Algorithmus für
den Pseudo-Tiefton in der siebten Ausführungsform erhalten wird. 13(c) zeigt hiervon ein Beispiel. Das Setzen anderer
Musiktonparameter ist demjenigen in der siebten Ausführungsform ähnlich.
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Wenn
hiernach die Verarbeitung zu Schritt SQ76 fortschreitet, wird dem
Kanal Nummer a1 in der Klangquelle die Einleitung einer Vokalisierung
befohlen. Dann ist die Verarbeitung für das Note-Ein-Ereignis abgeschlossen.
Hiernach wird im Kanal Nummer a1 der Klangquelle 110 das
den Pseudo-Tiefton enthaltende Musiktonsignal sequenziell erzeugt.
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Wie
oben beschrieben, liegt ein Unterschied zwischen der siebten und
der achten Ausführungsform
darin, dass garantiert zwei Vokalisierungskanäle vorhanden sind, oder dass
ein Vokalisierungskanal angenommen wird, wenn die Erklingens- Steuerung mit dem
Pseudo-Tiefton ausgeführt
wird. Eine Auswahl einer dieser Ausführungsformen kann auf der Grundlage
dessen erfolgen, dass eine maximale Anzahl von Operatoren pro Kanal
nicht kleiner als "n+m" ist. Wenn bei dem
in 13 gezeigten Beispiel, die maximale Anzahl von
Operatoren "3" ist, muss notwendigerweise
die Struktur der siebten Ausführungsform
(13(a) + (b))
eingesetzt werden. Wenn ferner die maximale Anzahl von Operatoren
nicht kleiner als "4" ist, kann eine beliebige
der Ausführungsformen
verwendet werden, jedoch ist es vorteilhaft, die achte Ausführungsform
einzusetzen, weil die Anzahl von Kanälen eingeschränkt werden
kann.
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9. Neunte
Ausführungsform
-
Es
folgt die Beschreibung einer neunten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Ein Hardwareaufbau der neunten Ausführungsform ist bis auf die Klangquelle 110 demjenigen
der fünften
Ausführungsform ähnlich.
Wenn jedoch das Note-Ein-Ereignis eintritt, wird eine Verarbeitung
durchgeführt,
die derjenigen in den Schritten SQ2 und SQ10 in 17(a) (Schritte SQ22 bis SQ26 in 17(b)) ähnlich
ist. Das heißt,
dass die Softwareverarbeitung nicht verändert ist, unabhängig davon,
ob der Pseudo-Tiefton bei dieser Ausführungsform erzeugt wird.
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Der
Aufbau der Klangquelle 110 in der vorliegenden Ausführungsform
wird nun anhand der 22 beschrieben. In 22(a) bezeichnet das Bezugszeichen 182 einen üblichen
Musiktonsignalerzeugungsteil zum Erzeugen eines üblichen Musiktonsignals, das
keinen Pseudo-Tiefton enthält,
auf der Grundlage der Notennummer NN, des Timbres TC (PT) und der
Geschwindigkeit VEL. Der übliche Musiktonsignalerzeugungsteil 182 kann
das Musiktonsignal durch ein beliebiges System, wie zum Beispiel
eine Wellenformspeicher-Klangquelle oder eine FM-Klangquelle erzeugen. Das Bezugszeichen 184 repräsentiert
einen Pseudo-Tiefton-Erzeugungsteil zum
Erzeugen eines Pseudo-Tiefton-Signals in Echtzeit bezogen auf das übliche Musiktonsignal,
das vom üblichen
Musiktonsignalerzeugungsteil 182 sequenziell ausgegeben
wird.
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Der
Aufbau des Pseudo-Tiefton-Erzeugungsteils 184 wird nun
im Einzelnen unter Bezugnahme auf 22(b) beschrieben.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 192 einen
LPF zum Extrahieren einer Komponente, die nicht höher als die
Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, aus dem üblichen Musiktonsignal. Das
Bezugszeichen 193 bezeichnet einen Grundwellenextraktionsteil
zum Extrahieren einer Grundwellenkomponente aus dem Ausgangssignal
des LPF 192. Das Bezugszeichen 194 bezeichnet
einen Obertonerzeugungsteil zum Erzeugen einer Obertonwelle der
Grundwellenkomponente. Zum Beispiel sei angenommen, dass eine Frequenz
der Grundwellenkomponente f ist, dann extrahiert der Obertonerzeugungsteil 194 Obertonkomponenten
2f, 3f, 4f,... Das Bezugszeichen 196 bezeichnet einen Gleich-Lautheits-Realisierungsteil zum
Einstellen einer Amplitude der jeweiligen Oberteilkomponente gemäß einer
Kurve der gleichen Lautheit, um das selbe Klangvolumen wie dasjenige der
Grundwellenkomponente zu erzielen. Das Bezugszeichen 198 repräsentiert
einen Additionsteil zum Addieren der jeweiligen einer Amplitudeneinstellung
unterzogenen Obertonkomponente.
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Wieder
mit Bezug auf 22(a) bezeichnet das Bezugszeichen 186 einen
Koeffizientenerzeugungsteil zum Ausgeben eines Klangvolumenskoeffizienten
RVOL auf der Grundlage einer Notennummer NN, des Timbres TC (PT)
und der Klangvolumenskoeffizientenkennlinie (16), die
an die Klangquelle 110 geliefert werden. Das Bezugszeichen 185 bezeichnet
einen Multiplikationsteil zum Multiplizieren des Klangvolumenskoeffizienten
RVOL mit dem aus dem Pseudo-Tiefton-Erzeugungsteil 184 ausgegebenen
Pseudo-Tieftonsignal. Das Bezugszeichen 188 repräsentiert
einen Mischer zum Mischen des üblichen
Musiktonsignals mit dem Pseudo-Tieftonsignal und zum Ausgeben des
gemischten Ergebnisses an das Soundsystem 112.
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Da
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
das Pseudo-Tieftonsignal auf der Grundlage des durch den üblichen
Musiktonsignalerzeugungsteil 182 sequenziell erzeugten üblichen
Musiktonsignals erzeugt wird, kann der Pseudo-Tiefton erzeugt werden,
ohne dass er die Vokalisierungskanäle oder die Musiktonerzeugungszeitschlitze
weiter belastet, um dem Pseudo-Tiefton zu erzeugen. Außerdem wird
bezüglich
einer Frequenzkomponente, die nicht tiefer als die tiefste Frequenz
und nicht höher
als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist, die Pseudo-Tieftonwellenform
gemäß der Klangvolumenskoeffizientenkennlinie
(16) in einer solchen Weise erzeugt, dass der Klangvolumenskoeffizient
RVOL bei einem Abnehmen der Frequenz größer wird. Dementsprechend können Veränderungen
der Klangqualität
bezogen auf die Notennummer NN in der Nachbarschaft der tiefsten
Frequenz eingeebnet werden.
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Modifikationen
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
eingeschränkt,
vielmehr sind verschiedenste Modifikationen der vorliegenden Erfindung
wie folgt möglich:
- (1) Auch wenn jede der oben beschriebenen Ausführungsformen
die vorliegende Erfindung auf einem Mobiltelefon ausführt, kann
eine ähnliche Funktion
in verschiedenen Arten elektronischer Instrumente, wie zum Beispiel
einer Unterhaltungsmaschine, einem PC, oder anderen Geräten zur
Erzeugung von Musiktönen
eingesetzt werden. Ferner kann die in diesen Geräten eingesetzte Software in
einem Speichermedium, wie zum Beispiel auf einer CD-Rom oder einer
Diskette zur Auslieferung gespeichert sein, oder sie kann über einen Übertragungspfad
eines Netzwerks geliefert werden.
- (2) Auch wenn in der neunten Ausführungsform der Koeffizientenerzeugungsteil 86 den
Klangvolumens-Koeffizienten RVOL auf der Grundlage der Notennummer
NN und des Timbres TC (PT) berechnet, kann statt dessen auch eine
Frequenz einer Grundwellenkomponente, die im Grundwellenextraktionsteil 93 extrahiert
wird, verwendet werden. Da gemäß dieser
Struktur der Klangvolumenskoeffizient RVOL ohne die Verwendung der in
der Klangquelle inhärenten
Musiktonparameter bestimmt werden kann, kann ein entsprechender Pseudo-Tiefton
einem Audiosignal verliehen werden, das von einer Quelle ausgegeben
wird, die nicht die Klangquelle ist (zum Beispiel einer Schallplatte,
einer CD, durch verdrahtete oder drahtlose Rundsendung, ein Magnetband
und andere), wodurch es der vorliegenden Erfindung ermöglicht wird,
umfassend angewendet zu werden.
- (3) In jeder der vorhergehenden Ausführungsformen wird eine Frequenz
(240 Hz), die um eine Oktave höher
als die niedrigste Frequenz (120 Hz) ist, als die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz
gesetzt. Das Verfahren zur Auswahl der Pseudo-Tiefton-Startfrequenz ist jedoch hierauf
nicht eingeschränkt,
sondern es kann diese Frequenz auch als eine Frequenz gesetzt werden,
die um eine halbe Oktave oder eine Viertel Oktave höher als die
niedrigste Frequenz ist.
- (4) Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein Hochpassfilter
zum Dämpfen
einer Frequenzkomponente, die nicht höher als die niedrigste vom
Soundsystem reproduzierbare Frequenz ist, zwischen der Klangquelle 110 und dem
Soundsystem 112 vorgesehen sein, so dass die reproduzierbare
Frequenzkomponente, die nicht höher
als die niedrigste Frequenz ist, abgeschnitten werden kann. Als
ein Ergebnis kann die Leistungsaufnahme eines Verstärkers im
Soundsystem 112 verringert werden.
- (5) Wenn die Klangquelle 110 eine PCM-Klangquelle ist,
die mit einem Wellenform-RAM ausgestattet ist, kann die Pseudo-Tiefton-Wellenform durch
Analysieren der bestehenden Wellenformdaten erzeugt werden. Zu dieser
Zeit kann ein Benutzer eine reproduzierbare tiefste Frequenz auswählen oder
festlegen, und die Pseudo-Tiefton-Wellenformdaten können auf
der Grundlage der ausgewählten
oder festgelegten tiefsten Frequenz automatisch erzeugt werden.
- (6) Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein elektronisches
Instrument ist eine auf das Soundsystem abgestimmte Voreinstellung des
Pseudo-Tiefton-Effekts
durch einen Hersteller vorzuziehen, wenn dabei die vorliegende Erfindung
in einem elektronischen Instrument integriert ist, das mit einem
Soundsystem ausgerüstet
ist. In einem solchen Fall können
mehrere Typen von Einstellungen vorbereitet sein, und ein Benutzer kann
aus ihnen eine bevorzugte Einstellung auswählen. In dem Fall eines elektronischen
Instruments, das nicht mit einem Soundsystem ausgerüstet ist
(zum Beispiel einem Synthesizer), oder einer Klangquelle auf einem
Soundboard eines PCs ist es auf der anderen Seite nicht möglich, das
Soundsystem im Voraus festzulegen. In diesem Fall kann ähnlich wie
bei den vorhergehenden Ausführungsformen
eine Einstellung der tiefsten Frequenz des Pseudo-Tiefton-Effekts,
eine Quantität
der Dämpfung,
eine Quantität
der Amplitudenkomprimierung und andere von einem PC ausgeführt werden,
auf dem eine Karte oder ein Soundboard eines elektronischen Instruments montiert
ist.
- (7) In den vorhergehenden Ausführungsformen werden als Parameter
zum Erzeugen eines Pseudo-Tieftons die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz, eine
Quantität der
Dämpfung
(Pegel L1 in 7) und eine Quantität der Amplitudenkomprimierung eines
Pseudo-Tieftons (Pegelverhältnis
L3/L2 in 7) verwendet. Die Quantität der Dämpfung und
die Quantität
der Amplitudenkomprimierung können
jedoch als feste Parameter bestimmt werden, und es kann ein Pseudo-Tiefton
lediglich auf der Grundlage des Parameters der niedrigsten Frequenz
erzeugt werden. Alternativ dazu kann ein Pseudo-Tiefton auf der
Grundlage lediglich der Quantität
der Dämpfung
und der niedrigsten Frequenz ohne Berücksichtigung von Veränderungen
bei der Amplitudenkomprimierung im Pseudo-Tiefton erzeugt werden.
- (8) Wenn bei den obigen Ausführungsformen
ein beliebiges von mehreren Soundsystemen selektiv zur Verwendung
eingeschaltet wird, kann die Pseudo-Tiefton-Startfrequenz für jedes
Soundsystem im Voraus gespeichert werden und kann der Pseudo-Tiefton-Effekt
je nach der Schaltsituation des einzusetzenden Soundsystems automatisch
gesetzt werden.
- (9) Die Steuerdaten zum Steuern des Pseudo-Tieftons (Pseudo-Tiefton-Steuerdaten) können in
einem Teil der Timbredaten für
das jeweilige Timbre enthalten sein. Außerdem können mehrere Sätze Pseudo-Tiefton-Steuerdaten,
die unterschiedlichen tiefsten Frequenzen entsprechen, in den Timbredaten
enthalten sein. Wenn in einem solchen Fall ein Benutzer eine kritische Frequenz
des Soundsystems 112 im Voraus bestimmt, können die
Pseudo-Tiefton-Steuerdaten, die auf diese tiefste Frequenz abgestimmt
sind, hiernach automatisch zur Verwendung ausgewählt werden, indem einfach die
Operation zur Auswahl eines Timbres durchgeführt wird.
- (10) Auch wenn bei der siebten und der achten Ausführungsform
unter der Verwendung der FM-Klangquelle der Algorithmus mit zwei
parallel verbundenen Operatoren zum Erzeugen eines Pseudo-Tieftons
verwendet wird, kann auch ein beliebiger anderer Algorithmus eingesetzt
werden.
Zum Beispiel genügt
es in dem Fall der Verwendung eines Algorithmus mit zwei Operatoren,
die in Reihe verbunden sind, Tonhöhendaten mit der selben Tonhöhe wie diejenige
einer Frequenz einer nicht reproduzierbaren Tiefbereichskomponente
zu setzen, wobei durch den Multiplikationsfaktor "1" im Operator auf einer Modulatorseite Wellenformdaten
mit der selben Tonhöhe
als derjenigen dieser Frequenz erzeugt werden und wobei durch den
Multiplikationsfaktor "2" im Operator auf
einer Trägerseite
Wellenformdaten mit einer Tonhöhe,
die das Doppelte dieser Frequenz betragen, erzeugt werden. Durch
die Anwendung einer Frequenzmodulation auf die Wellenformdaten mit
der doppelten Tonhöhe
durch die Verwendung der Wellenformdaten mit der selben Tonhöhe, kann
eine Frequenzkomponente eines Seitenbands mit Intervallen einer
Frequenz erzeugt werden, die der selben Tonhöhe entspricht, wobei sich die
doppelte Tonhöhe
in der Mitte befindet. Es ist möglich,
den Pseudo-Tiefton durch die Verwendung einer Trägerkomponente, welche die doppelte
Tonhöhe
hat, und einer Seitenbandkomponente, die höher als die vorherige Tonhöhe ist (die
eine Tonhöhe
hat, die dem Dreifachen einer Frequenz einer nicht reproduzierbaren
Tiefbereichskomponente entspricht), zu erzeugen.
In diesem
Fall wird ein Klangvolumensverhältnis der
Trägerkomponente
und der Seitenbandkomponente, das um eine Einheit höher ist,
durch einen Ausgabepegel des Operators auf der Modulatorseite bestimmt.
Um die Steuerung zu vereinfachen, ist es vorzuziehen, keine Zeitfluktuation
der Hüllkurve
des Operators auf der Modulatorseite zu verursachen, d.h. das Klangvolumensverhältnis als
einen festen Wert zu bestimmen.
Außerdem genügt es bei der Hüllkurve
des Operators auf der Trägerseite,
den Hüllkurvenparameter
derart zu setzen, dass Veränderungen
mit der Zeit erfolgen können,
während
das Verhältnis des
Klangvolumens der nicht reproduzierbaren Tiefbereichskomponente
und der gleichen Lautheit gleich bleibt.
- (11) Auch wenn bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
der Pseudo-Tiefton
durch die Wellenformspeicher-Klangquelle oder die FM-Klangquelle
erzeugt wird, sind die Typen von Klangquellen nicht auf diese beiden
Typen eingeschränkt.
Zum Beispiel können
in dem Fall einer Klangquelle, welche das System der harmonischen
Synthese oder das System der Partialklangsynthese einsetzt, ein
oder mehr Operatoren aus mehreren Oszillatoren für jeden Kanal zum Hervorbringen
des Pseudo-Tieftons verwendet werden. In dem Fall einer ein Ringmodulationssystem
verwendenden Klangquelle kann ein durch die Ringmodulation der beiden
Oszillatorsysteme erzeugter Oberton als der Pseudo-Tiefton verwendet
werden. In dem Fall einer Klangquelle, die zur Durchführung einer
nicht linearen Konversion der Wellenformdaten fähig ist, kann der Pseudo-Tiefton
auf der Grundlage des durch die nicht lineare Konversion erzeugten
Obertons hervorgebracht werden. Außerdem kann die vorliegende
Erfindung auf eine Klangquelle mit physikalischem Modell oder eine
Klangquelle mit analoger Modellierung angewendet werden.
- (12) Auch wenn bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Pseudo-Tiefton-Effekt ein
bzw. ausgeschaltet werden kann, kann er so gesetzt werden, dass
er ständig
im eingeschalteten Zustand ist.
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Da,
wie oben beschrieben, erfindungsgemäß das erste und das zweite
Wellenformsignal durch das Treffen einer Entscheidung darüber erzeugt
wird, ob eine bestimmte Tonhöhe
nicht höher
als eine vorbestimmte kritische Tonhöhe im Zusammenhang mit einem
elektroakustischen Wandler ist, ist es möglich, eine notwendige Quantität einer
arithmetischen Operation zu verringern, während der Pseudo-Tiefton erzeugt
wird.