JP2000298483A - 波形データ作成装置、波形データ作成方法及び記録媒体並びに楽音信号生成装置 - Google Patents
波形データ作成装置、波形データ作成方法及び記録媒体並びに楽音信号生成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】整数倍音を含む音は勿論、非整数倍音を含む音
であっても良好なＳ／Ｎ比で原音より明るい音や強い音
を得ることができる波形データを生成し、この波形デー
タに基づいて発音する。 【解決手段】原音から原音波形データを作成する原音波
形データ作成手段Ｓ１１と、前記原音波形データ作成手
段で作成された原音波形データに含まれる倍音を抽出す
る倍音抽出手段Ｓ１３と、該倍音抽出手段で抽出された
各倍音の周波数の前後所定範囲に対応する部分以外の部
分のレベルをゼロにしたイコライジング特性データを作
成するイコライジング特性データ作成手段Ｓ１４と、該
イコライジング特性データ作成手段で作成されたイコラ
イジング特性データに従って前記原音波形データをイコ
ライジングすることにより波形データを作成する波形デ
ータ作成手段Ｓ１５及びＳ１６、とを備えている。
であっても良好なＳ／Ｎ比で原音より明るい音や強い音
を得ることができる波形データを生成し、この波形デー
タに基づいて発音する。 【解決手段】原音から原音波形データを作成する原音波
形データ作成手段Ｓ１１と、前記原音波形データ作成手
段で作成された原音波形データに含まれる倍音を抽出す
る倍音抽出手段Ｓ１３と、該倍音抽出手段で抽出された
各倍音の周波数の前後所定範囲に対応する部分以外の部
分のレベルをゼロにしたイコライジング特性データを作
成するイコライジング特性データ作成手段Ｓ１４と、該
イコライジング特性データ作成手段で作成されたイコラ
イジング特性データに従って前記原音波形データをイコ
ライジングすることにより波形データを作成する波形デ
ータ作成手段Ｓ１５及びＳ１６、とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子楽器に
適用される波形データを作成するための波形データ作成
装置及び波形データ作成方法、この波形データを作成す
るプログラムが記録された記録媒体、並びに、これら波
形データ作成装置又は波形データ作成方法によって作成
された波形データに基づいて楽音信号を生成する楽音信
号生成装置に関する。
適用される波形データを作成するための波形データ作成
装置及び波形データ作成方法、この波形データを作成す
るプログラムが記録された記録媒体、並びに、これら波
形データ作成装置又は波形データ作成方法によって作成
された波形データに基づいて楽音信号を生成する楽音信
号生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、楽音の発音開始から終了に至るま
での波形の全部又はその波形の一部から作成した波形デ
ータを波形メモリに記憶しておき、発音指示に応答して
波形メモリから波形データを読み出し、この読み出され
た波形データに基づいて波形を再生することにより楽音
を発生する楽音発生装置が知られている。
での波形の全部又はその波形の一部から作成した波形デ
ータを波形メモリに記憶しておき、発音指示に応答して
波形メモリから波形データを読み出し、この読み出され
た波形データに基づいて波形を再生することにより楽音
を発生する楽音発生装置が知られている。
【０００３】このような楽音発生装置では、強いタッチ
で演奏された時は明るく強い音色で音を発生し、弱いタ
ッチで演奏されたときは通常の音を発生したいという要
望がある。そこで、例えば特開昭６２−２９４２９４号
（特公昭６−５０４３２号）公報に記載されているよう
に、波形データ作成時にイコライザやエンファシスフィ
ルタを用いて一部の周波数帯域のレベルを持ち上げた波
形データを作成しておき、明るく強い音を発生したい時
は、作成された波形データをそのまま使用して音を発生
し、通常の音を発生したい時は、フィルタを用いて持ち
上げられたレベルを戻すことにより音を発生することが
行われている。
で演奏された時は明るく強い音色で音を発生し、弱いタ
ッチで演奏されたときは通常の音を発生したいという要
望がある。そこで、例えば特開昭６２−２９４２９４号
（特公昭６−５０４３２号）公報に記載されているよう
に、波形データ作成時にイコライザやエンファシスフィ
ルタを用いて一部の周波数帯域のレベルを持ち上げた波
形データを作成しておき、明るく強い音を発生したい時
は、作成された波形データをそのまま使用して音を発生
し、通常の音を発生したい時は、フィルタを用いて持ち
上げられたレベルを戻すことにより音を発生することが
行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなイコライザやエンファシスフィルタを用いると、倍
音成分のレベルが持ち上がると共にノイズ成分のレベル
までが持ち上がってしまうので、Ｓ／Ｎ比が悪くなると
いう問題がある。
うなイコライザやエンファシスフィルタを用いると、倍
音成分のレベルが持ち上がると共にノイズ成分のレベル
までが持ち上がってしまうので、Ｓ／Ｎ比が悪くなると
いう問題がある。
【０００５】また、この問題を解決するために櫛型フィ
ルタを用いて倍音の近傍だけをイコライジングすること
が考えられる。しかし、櫛形のフィルタでイコライジン
グする場合、例えばピアノのように各倍音のピッチが基
音の整数倍でない場合は、倍音を捉えることが困難であ
るという問題がある。
ルタを用いて倍音の近傍だけをイコライジングすること
が考えられる。しかし、櫛形のフィルタでイコライジン
グする場合、例えばピアノのように各倍音のピッチが基
音の整数倍でない場合は、倍音を捉えることが困難であ
るという問題がある。
【０００６】本発明は、上述した問題を解消するために
なされたものであり、その目的は、整数倍音を含む音は
勿論、非整数倍音を含む音であっても良好なＳ／Ｎ比で
原音より明るい音や強い音を得ることができる波形デー
タを生成する波形データ作成装置、波形データ作成方
法、この波形データを生成するプログラムが記録された
記録媒体、並びにこの波形データに基づき楽音信号を生
成する楽音信号生成装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、整数倍音を含む音は
勿論、非整数倍音を含む音であっても良好なＳ／Ｎ比で
原音より明るい音や強い音を得ることができる波形デー
タを生成する波形データ作成装置、波形データ作成方
法、この波形データを生成するプログラムが記録された
記録媒体、並びにこの波形データに基づき楽音信号を生
成する楽音信号生成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様に係る波形データ作成装置は、
原音から原音波形データを作成する原音波形データ作成
手段と、前記原音波形データ作成手段で作成された原音
波形データに含まれる倍音を抽出する倍音抽出手段と、
該倍音抽出手段で抽出された各倍音の周波数の前後所定
範囲に対応する部分以外の部分のレベルをゼロにしたイ
コライジング特性データを作成するイコライジング特性
データ作成手段と、該イコライジング特性データ作成手
段で作成されたイコライジング特性データに従って前記
原音波形データをイコライジングすることにより波形デ
ータを作成する波形データ作成手段、とを備えている。
に、本発明の第１の態様に係る波形データ作成装置は、
原音から原音波形データを作成する原音波形データ作成
手段と、前記原音波形データ作成手段で作成された原音
波形データに含まれる倍音を抽出する倍音抽出手段と、
該倍音抽出手段で抽出された各倍音の周波数の前後所定
範囲に対応する部分以外の部分のレベルをゼロにしたイ
コライジング特性データを作成するイコライジング特性
データ作成手段と、該イコライジング特性データ作成手
段で作成されたイコライジング特性データに従って前記
原音波形データをイコライジングすることにより波形デ
ータを作成する波形データ作成手段、とを備えている。
【０００８】この場合、前記波形データ作成手段は、前
記イコライジング特性データ作成手段で作成されたイコ
ライジング特性データに基づきインパルスレスポンスを
算出するインパルスレスポンス算出手段と、該インパル
スレスポンス算出手段で計算されたインパルスレスポン
スに従ったフィルタで前記原音波形データをフィルタリ
ングし、以てイコライジングするフィルタリング手段、
とを備えて構成できる。
記イコライジング特性データ作成手段で作成されたイコ
ライジング特性データに基づきインパルスレスポンスを
算出するインパルスレスポンス算出手段と、該インパル
スレスポンス算出手段で計算されたインパルスレスポン
スに従ったフィルタで前記原音波形データをフィルタリ
ングし、以てイコライジングするフィルタリング手段、
とを備えて構成できる。
【０００９】また、本発明の第２の態様に係る波形デー
タ作成方法は、上記と同様の目的で、原音から原音波形
データを作成する第１ステップと、該第１ステップで作
成された原音波形データに含まれる倍音を抽出する第２
ステップと、該第２ステップで抽出された各倍音の周波
数の前後所定範囲に対応する部分以外の部分のレベルを
ゼロにしたイコライジング特性データを作成する第３ス
テップと、該第３ステップで作成されたイコライジング
特性データに従って前記原音波形データをイコライジン
グすることにより波形データを作成する第４ステップ、
とを備えている。
タ作成方法は、上記と同様の目的で、原音から原音波形
データを作成する第１ステップと、該第１ステップで作
成された原音波形データに含まれる倍音を抽出する第２
ステップと、該第２ステップで抽出された各倍音の周波
数の前後所定範囲に対応する部分以外の部分のレベルを
ゼロにしたイコライジング特性データを作成する第３ス
テップと、該第３ステップで作成されたイコライジング
特性データに従って前記原音波形データをイコライジン
グすることにより波形データを作成する第４ステップ、
とを備えている。
【００１０】また、本発明の第３の態様に係るコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体は、上記と同様の目的で、
原音から原音波形データを作成し、該作成された原音波
形データに含まれる倍音を抽出し、該抽出された各倍音
の周波数の前後所定範囲に対応する部分以外の部分のレ
ベルをゼロにしたイコライジング特性データを作成し、
該作成されたイコライジング特性データに従って前記原
音波形データをイコライジングすることにより波形デー
タを作成する、ためのプログラムを記憶している。
ータ読み取り可能な記録媒体は、上記と同様の目的で、
原音から原音波形データを作成し、該作成された原音波
形データに含まれる倍音を抽出し、該抽出された各倍音
の周波数の前後所定範囲に対応する部分以外の部分のレ
ベルをゼロにしたイコライジング特性データを作成し、
該作成されたイコライジング特性データに従って前記原
音波形データをイコライジングすることにより波形デー
タを作成する、ためのプログラムを記憶している。
【００１１】更に、本発明の第４の態様に係る楽音信号
生成装置は、上記と同様の目的で、波形データを記憶す
る波形メモリと、該波形メモリに記憶された波形データ
に基づき楽音信号を生成する楽音信号生成手段、とを備
え、該波形メモリに記憶される波形データは、原音から
原音波形データを作成し、該作成された原音波形データ
に含まれる倍音を抽出し、該抽出された各倍音の周波数
の前後所定範囲に対応する部分以外の部分のレベルをゼ
ロにしたイコライジング特性データを作成し、該作成さ
れたイコライジング特性データに従って前記原音波形デ
ータをイコライジングすることにより生成される。
生成装置は、上記と同様の目的で、波形データを記憶す
る波形メモリと、該波形メモリに記憶された波形データ
に基づき楽音信号を生成する楽音信号生成手段、とを備
え、該波形メモリに記憶される波形データは、原音から
原音波形データを作成し、該作成された原音波形データ
に含まれる倍音を抽出し、該抽出された各倍音の周波数
の前後所定範囲に対応する部分以外の部分のレベルをゼ
ロにしたイコライジング特性データを作成し、該作成さ
れたイコライジング特性データに従って前記原音波形デ
ータをイコライジングすることにより生成される。
【００１２】この場合、前記楽音信号生成手段は、前記
波形メモリからの波形データをフィルタリングするフィ
ルタを更に有し、前記波形メモリに記憶される波形デー
タを作成する際に使用されるイコライジング特性データ
は、該フィルタの特性の逆特性になるように生成するこ
とができる。
波形メモリからの波形データをフィルタリングするフィ
ルタを更に有し、前記波形メモリに記憶される波形デー
タを作成する際に使用されるイコライジング特性データ
は、該フィルタの特性の逆特性になるように生成するこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。なお、以下では、ピアノ音
を発生するための波形データを作成する場合について説
明するが、本発明はピアノ音に限定されず、あらゆる楽
器音の波形データを作成する場合に適用できる。
面を参照しながら説明する。なお、以下では、ピアノ音
を発生するための波形データを作成する場合について説
明するが、本発明はピアノ音に限定されず、あらゆる楽
器音の波形データを作成する場合に適用できる。
【００１４】（１）波形データ作成装置 先ず、本発明の実施の形態に係る波形データ作成装置に
ついて説明する。なお、以下では、コンピュータシステ
ムを利用した波形データ作成装置を説明するが、該コン
ピュータシステムによる処理と同等の機能をハードウェ
アで実現することにより波形データ作成装置を構成でき
ることは勿論である。
ついて説明する。なお、以下では、コンピュータシステ
ムを利用した波形データ作成装置を説明するが、該コン
ピュータシステムによる処理と同等の機能をハードウェ
アで実現することにより波形データ作成装置を構成でき
ることは勿論である。
【００１５】図１は、コンピュータシステムを利用した
波形データ作成装置の構成を示すブロック図である。こ
の波形データ作成装置は、中央処理装置（以下、「ＣＰ
Ｕ」という）１０、メモリ１１、ディスク装置１２、コ
ンソールインタフェース回路１３、Ａ／Ｄ変換器１４及
び入出力インタフェース回路１５がシステムバス２０に
接続されることにより構成されている。
波形データ作成装置の構成を示すブロック図である。こ
の波形データ作成装置は、中央処理装置（以下、「ＣＰ
Ｕ」という）１０、メモリ１１、ディスク装置１２、コ
ンソールインタフェース回路１３、Ａ／Ｄ変換器１４及
び入出力インタフェース回路１５がシステムバス２０に
接続されることにより構成されている。
【００１６】上記コンソールインタフェース回路１３に
は、ディスプレイ装置３０及びキーボード３１が接続さ
れている。また、Ａ／Ｄ変換器１４にはマイクロフォン
４０が接続されている。更に、入出力インタフェース回
路１５には、入出力機器５０が接続されている。
は、ディスプレイ装置３０及びキーボード３１が接続さ
れている。また、Ａ／Ｄ変換器１４にはマイクロフォン
４０が接続されている。更に、入出力インタフェース回
路１５には、入出力機器５０が接続されている。
【００１７】ＣＰＵ１０は、メモリ１１に格納されてい
るプログラムに従って、波形データを作成する処理を行
う（詳細は後述する）。メモリ１１は例えばランダムア
クセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」という）で構成され、
上記プログラムの他、作成された波形データ、その他の
データを一時的に記憶する。ディスク装置１２は、種々
のプログラム及びデータを記憶する。このディスク装置
１２に格納されているプログラム及びデータは上記メモ
リ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の実行に使用される。
るプログラムに従って、波形データを作成する処理を行
う（詳細は後述する）。メモリ１１は例えばランダムア
クセスメモリ（以下、「ＲＡＭ」という）で構成され、
上記プログラムの他、作成された波形データ、その他の
データを一時的に記憶する。ディスク装置１２は、種々
のプログラム及びデータを記憶する。このディスク装置
１２に格納されているプログラム及びデータは上記メモ
リ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の実行に使用される。
【００１８】コンソールインタフェース回路１３は、デ
ィスプレイ装置３０及びキーボード３１とＣＰＵ１０と
の間の信号の送受を制御する。即ち、ＣＰＵ１０で生成
されたメッセージデータは、このコンソールインタフェ
ース回路１３を経由してディスプレイ装置３０の画面に
表示される。これにより、操作者はディスプレイ装置３
０の画面を見ながら波形データの作成作業を行うことが
できる。また、キーボード３１は、種々の情報を入力す
るために使用される。例えば、このキーボード３１によ
り、波形データを作成するためのパラメータが入力され
る。
ィスプレイ装置３０及びキーボード３１とＣＰＵ１０と
の間の信号の送受を制御する。即ち、ＣＰＵ１０で生成
されたメッセージデータは、このコンソールインタフェ
ース回路１３を経由してディスプレイ装置３０の画面に
表示される。これにより、操作者はディスプレイ装置３
０の画面を見ながら波形データの作成作業を行うことが
できる。また、キーボード３１は、種々の情報を入力す
るために使用される。例えば、このキーボード３１によ
り、波形データを作成するためのパラメータが入力され
る。
【００１９】マイクロフォン４０は、楽器４１、例えば
ピアノで発生された音を電気信号（アナログ信号）に変
換する。このマイクロフォン４０からのアナログ信号は
Ａ／Ｄ変換器１４に供給される。Ａ／Ｄ変換器１４は、
マイクロフォン４０からのアナログ信号をＰＣＭ（パル
スコード変調）方式でデジタル信号に変換する。この変
換されたデジタル信号は、ＣＰＵ１０に供給される。
ピアノで発生された音を電気信号（アナログ信号）に変
換する。このマイクロフォン４０からのアナログ信号は
Ａ／Ｄ変換器１４に供給される。Ａ／Ｄ変換器１４は、
マイクロフォン４０からのアナログ信号をＰＣＭ（パル
スコード変調）方式でデジタル信号に変換する。この変
換されたデジタル信号は、ＣＰＵ１０に供給される。
【００２０】入出力インタフェース回路１５は、入出力
機器５０とＣＰＵ１０との間の信号の送受を制御する。
入出力機器５０としては、フロッピーディスク装置、光
磁気ディスク装置、プリンタ、通信装置、ＲＯＭライタ
等が使用される。入出力機器５０としてフロッピーディ
スク装置を使用すれば、この波形データ作成装置で作成
された波形データを記録媒体としてのフロッピーディス
ク５１に格納することができる。このフロッピーディス
ク５１に格納された波形データは、楽音信号生成装置の
波形メモリや他のコンピュータに記憶させることができ
る。
機器５０とＣＰＵ１０との間の信号の送受を制御する。
入出力機器５０としては、フロッピーディスク装置、光
磁気ディスク装置、プリンタ、通信装置、ＲＯＭライタ
等が使用される。入出力機器５０としてフロッピーディ
スク装置を使用すれば、この波形データ作成装置で作成
された波形データを記録媒体としてのフロッピーディス
ク５１に格納することができる。このフロッピーディス
ク５１に格納された波形データは、楽音信号生成装置の
波形メモリや他のコンピュータに記憶させることができ
る。
【００２１】また、このフロッピーディスク５１には、
波形データ作成装置の一部を構成する波形データ作成プ
ログラムを格納することができる。この場合、他のコン
ピュータや波形データ作成装置に該プログラムを導入す
ることにより、この波形データ作成装置と同様の動作を
行わせることができる。更に、入出力機器５０としてＲ
ＯＭライタを使用すれば、この波形データ作成装置で作
成された波形データをＲＯＭに書き込むことができる。
この波形データが書き込まれたＲＯＭは、後述する楽音
信号生成装置の波形メモリ９０として使用できる。
波形データ作成装置の一部を構成する波形データ作成プ
ログラムを格納することができる。この場合、他のコン
ピュータや波形データ作成装置に該プログラムを導入す
ることにより、この波形データ作成装置と同様の動作を
行わせることができる。更に、入出力機器５０としてＲ
ＯＭライタを使用すれば、この波形データ作成装置で作
成された波形データをＲＯＭに書き込むことができる。
この波形データが書き込まれたＲＯＭは、後述する楽音
信号生成装置の波形メモリ９０として使用できる。
【００２２】次に、この波形データ作成装置の動作を図
２に示したフローチャートを参照しながら説明する。
２に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００２３】先ず、操作者は、キーボード３１から波形
データ作成に必要なパラメータを入力する（ステップＳ
１０）。このパラメータには、例えば、後述する倍音の
ピッチを抽出する際のマージン、イコライジング特性
（以下、「ＥＱ特性」という）を規定するためのデータ
等が含まれる。
データ作成に必要なパラメータを入力する（ステップＳ
１０）。このパラメータには、例えば、後述する倍音の
ピッチを抽出する際のマージン、イコライジング特性
（以下、「ＥＱ特性」という）を規定するためのデータ
等が含まれる。
【００２４】次いで、原波形データが作成される（ステ
ップＳ１１）。即ち、操作者がピアノの鍵を叩くことに
より発生された音はマイクロフォン４０でアナログの電
気信号に変換される。このアナログ電気信号はＡ／Ｄ変
換器１４に供給され、該Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に
変換される。これにより、パルスコード変調された波形
データ（以下、これを「原波形データ」という）が得ら
れる。この原波形データは、ＣＰＵ１０の制御の下でメ
モリ１１に格納される。図３は、ピアノ音から実際に作
成した原波形データの一例を示す。
ップＳ１１）。即ち、操作者がピアノの鍵を叩くことに
より発生された音はマイクロフォン４０でアナログの電
気信号に変換される。このアナログ電気信号はＡ／Ｄ変
換器１４に供給され、該Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に
変換される。これにより、パルスコード変調された波形
データ（以下、これを「原波形データ」という）が得ら
れる。この原波形データは、ＣＰＵ１０の制御の下でメ
モリ１１に格納される。図３は、ピアノ音から実際に作
成した原波形データの一例を示す。
【００２５】次いで、基本ＥＱ特性データ作成処理が行
われる（ステップＳ１２）。この基本ＥＱ特性データ
は、上記ステップＳ１０で入力されたパラメータに基づ
いて作成される。図４は、１ｋＨｚ付近からレベルが漸
増し７ｋＨｚ付近でサチュレートする基本ＥＱ特性の一
例を示す。
われる（ステップＳ１２）。この基本ＥＱ特性データ
は、上記ステップＳ１０で入力されたパラメータに基づ
いて作成される。図４は、１ｋＨｚ付近からレベルが漸
増し７ｋＨｚ付近でサチュレートする基本ＥＱ特性の一
例を示す。
【００２６】次いで、倍音ピッチ抽出処理が行われる
（ステップＳ１３）。即ち、先ず原波形データ中のイコ
ライジングしたい周波数帯域に属する全ての倍音のピッ
チが抽出される。ここで倍音のピッチの抽出は、原波形
データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することにより得
られるスペクトルの周波数軸上におけるピーク位置を調
べることによって行われる。また、倍音のピッチの抽出
は、倍音が存在するであろう位置の近傍でバンドパスフ
ィルタをかけて倍音を抜き出し、自己相関関数を用いた
りゼロクロスの間隔を調べることによって行うように構
成してもよい。
（ステップＳ１３）。即ち、先ず原波形データ中のイコ
ライジングしたい周波数帯域に属する全ての倍音のピッ
チが抽出される。ここで倍音のピッチの抽出は、原波形
データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することにより得
られるスペクトルの周波数軸上におけるピーク位置を調
べることによって行われる。また、倍音のピッチの抽出
は、倍音が存在するであろう位置の近傍でバンドパスフ
ィルタをかけて倍音を抜き出し、自己相関関数を用いた
りゼロクロスの間隔を調べることによって行うように構
成してもよい。
【００２７】次いで、ＥＱ特性データ作成処理が行われ
る（ステップＳ１４）。この処理は、上記ステップＳ１
２で得られた基本ＥＱ特性データを加工することにより
ＥＱ特性データが作成される。即ち、上記基本ＥＱ特性
データのうち、抽出された各倍音の前後の所定範囲、つ
まり上記ステップＳ１０で入力されたマージン部分以外
の部分のレベルがゼロにされる。このようにして作成さ
れたＥＱ特性データの一例を図５に示す。
る（ステップＳ１４）。この処理は、上記ステップＳ１
２で得られた基本ＥＱ特性データを加工することにより
ＥＱ特性データが作成される。即ち、上記基本ＥＱ特性
データのうち、抽出された各倍音の前後の所定範囲、つ
まり上記ステップＳ１０で入力されたマージン部分以外
の部分のレベルがゼロにされる。このようにして作成さ
れたＥＱ特性データの一例を図５に示す。
【００２８】次いで、上記ステップＳ１４で得られたＥ
Ｑ特性データからＦＩＲフィルタに必要なインパルスレ
スポンスが算出される（ステップＳ１５）。このインパ
ルスレスポンスの算出は以下の手順で行われる。即ち、
先ず逆フーリエ変換によりＥＱ特性データを時間軸に変
換したデータが作成される。次いで、このデータにウイ
ンドウ（ハミング、ハニング、ブラックマンハリス等）
をかけて有限時間でインパルスレスポンスが納まるよう
に調整される。
Ｑ特性データからＦＩＲフィルタに必要なインパルスレ
スポンスが算出される（ステップＳ１５）。このインパ
ルスレスポンスの算出は以下の手順で行われる。即ち、
先ず逆フーリエ変換によりＥＱ特性データを時間軸に変
換したデータが作成される。次いで、このデータにウイ
ンドウ（ハミング、ハニング、ブラックマンハリス等）
をかけて有限時間でインパルスレスポンスが納まるよう
に調整される。
【００２９】次いで、フィルタリング処理が行われる
（ステップＳ１６）。即ち、原波形データを、上記ステ
ップＳ１５で得られたインパルスレスポンスに従ったＦ
ＩＲフィルタでフィルタリングする。このフィルタリン
グにより得られた波形データが、最終的な波形データと
してメモリ１１に格納される。図６は、実際に上述した
処理を施した波形データの例を示す。この図６に示され
た波形データを図３に示された波形データと比較すれ
ば、ノイズのレベルを持ち上げることなく各倍音のレベ
ルが持ち上がっていることが理解できる。
（ステップＳ１６）。即ち、原波形データを、上記ステ
ップＳ１５で得られたインパルスレスポンスに従ったＦ
ＩＲフィルタでフィルタリングする。このフィルタリン
グにより得られた波形データが、最終的な波形データと
してメモリ１１に格納される。図６は、実際に上述した
処理を施した波形データの例を示す。この図６に示され
た波形データを図３に示された波形データと比較すれ
ば、ノイズのレベルを持ち上げることなく各倍音のレベ
ルが持ち上がっていることが理解できる。
【００３０】なお、入出力機器５０としてＲＯＭライタ
が用いられる場合は、ＣＰＵ１０は上記最終的な波形デ
ータを入出力インタフェース回路１５を介してＲＯＭラ
イタに供給する。これにより、ＲＯＭライタは、ＲＯＭ
に波形データを書き込む。この波形データが書き込まれ
たＲＯＭは、後述する楽音信号生成装置の波形メモリ９
０として使用される。
が用いられる場合は、ＣＰＵ１０は上記最終的な波形デ
ータを入出力インタフェース回路１５を介してＲＯＭラ
イタに供給する。これにより、ＲＯＭライタは、ＲＯＭ
に波形データを書き込む。この波形データが書き込まれ
たＲＯＭは、後述する楽音信号生成装置の波形メモリ９
０として使用される。
【００３１】また、入出力機器５０としてフロッピーデ
ィスク装置が用いられる場合は、ＣＰＵ１０は上記最終
的な波形データを入出力インタフェース回路１５を介し
てフロッピーディスク装置に供給する。これにより、フ
ロッピーディスク装置は、フロッピーディスク５１に波
形データを書き込む。後述する波形メモリ９０がＲＯＭ
で構成される場合は、別途用意されたＲＯＭライタによ
ってフロッピーディスク５１の内容が該ＲＯＭに書き込
まれる。また、後述する波形メモリ９０がＲＡＭで構成
される場合は、例えば楽音信号生成装置の動作開始時に
フロッピーディスク５１の内容が該ＲＡＭにロードされ
る。
ィスク装置が用いられる場合は、ＣＰＵ１０は上記最終
的な波形データを入出力インタフェース回路１５を介し
てフロッピーディスク装置に供給する。これにより、フ
ロッピーディスク装置は、フロッピーディスク５１に波
形データを書き込む。後述する波形メモリ９０がＲＯＭ
で構成される場合は、別途用意されたＲＯＭライタによ
ってフロッピーディスク５１の内容が該ＲＯＭに書き込
まれる。また、後述する波形メモリ９０がＲＡＭで構成
される場合は、例えば楽音信号生成装置の動作開始時に
フロッピーディスク５１の内容が該ＲＡＭにロードされ
る。
【００３２】この波形データ作成装置によれば、イコラ
イジングにより所望の周波数帯域のレベルを持ち上げる
際に、倍音及びその近傍以外の周波数帯域のレベル、つ
まりノイズ成分のレベルが持ち上げられることはないの
で、Ｓ／Ｎ比を悪化させることなく所望の周波数特性を
有する波形データを得ることができる。
イジングにより所望の周波数帯域のレベルを持ち上げる
際に、倍音及びその近傍以外の周波数帯域のレベル、つ
まりノイズ成分のレベルが持ち上げられることはないの
で、Ｓ／Ｎ比を悪化させることなく所望の周波数特性を
有する波形データを得ることができる。
【００３３】（２）楽音信号生成装置 次に、上記のようにして作成された波形データが使用さ
れる楽音信号生成装置を説明する。この楽音信号生成装
置は、独立したの音源装置として使用することもできる
し、電子楽器に組み込まれた音源として使用することも
できる。
れる楽音信号生成装置を説明する。この楽音信号生成装
置は、独立したの音源装置として使用することもできる
し、電子楽器に組み込まれた音源として使用することも
できる。
【００３４】図７は、このような楽音信号生成装置の構
成を示すブロック図である。この楽音信号生成装置は、
波形メモリ９０、アドレスデータ発生回路９１、デジタ
ルフィルタ９２、フィルタエンベロープジェネレータ９
３、乗算器９４、アンプエンベロープジェネレータ９５
及びＤ／Ａ変換器９６から構成されている。なお、この
Ｄ／Ａ変換器９６には、例えばスピーカ又はヘッドホ
ン、増幅器等で構成されるサウンドシステム９７が接続
される。
成を示すブロック図である。この楽音信号生成装置は、
波形メモリ９０、アドレスデータ発生回路９１、デジタ
ルフィルタ９２、フィルタエンベロープジェネレータ９
３、乗算器９４、アンプエンベロープジェネレータ９５
及びＤ／Ａ変換器９６から構成されている。なお、この
Ｄ／Ａ変換器９６には、例えばスピーカ又はヘッドホ
ン、増幅器等で構成されるサウンドシステム９７が接続
される。
【００３５】この楽音信号生成装置には、外部から楽音
制御データが供給される。この楽音制御データには、例
えば波形アドレス、周波数データ、フィルタデータ、エ
ンベロープデータ等が含まれる。波形アドレスは、波形
メモリ９０内の波形データの読出開始位置を指定するた
めに使用される。周波数データは、波形メモリ９０から
波形データを読み出す速度を指定するために使用され
る。フィルタデータは時間の経過につれて変化するデジ
タルフィルタ９２のフィルタ特性を指定するために使用
される。エンベロープデータは、フィルタリングされた
波形データに付されるエンベロープの形状を指定するた
めに使用される。
制御データが供給される。この楽音制御データには、例
えば波形アドレス、周波数データ、フィルタデータ、エ
ンベロープデータ等が含まれる。波形アドレスは、波形
メモリ９０内の波形データの読出開始位置を指定するた
めに使用される。周波数データは、波形メモリ９０から
波形データを読み出す速度を指定するために使用され
る。フィルタデータは時間の経過につれて変化するデジ
タルフィルタ９２のフィルタ特性を指定するために使用
される。エンベロープデータは、フィルタリングされた
波形データに付されるエンベロープの形状を指定するた
めに使用される。
【００３６】上記楽音制御データに含まれる波形アドレ
ス及び周波数データはアドレスデータ発生回路９１に、
フィルタデータはフィルタエンベロープジェネレータ９
３に、エンベロープデータはアンプエンベロープジェネ
レータ９５にそれぞれ供給される。
ス及び周波数データはアドレスデータ発生回路９１に、
フィルタデータはフィルタエンベロープジェネレータ９
３に、エンベロープデータはアンプエンベロープジェネ
レータ９５にそれぞれ供給される。
【００３７】波形メモリ９０は、上述した波形データ作
成装置で作成された波形データを記憶する。この場合、
ピアノ音に限らず、複数の音色（楽器音）に対応する複
数の波形データを記憶するように構成するのが好まし
い。各波形データが記憶されている波形メモリ９０内の
先頭アドレスは、上記波形アドレスによって指定され
る。
成装置で作成された波形データを記憶する。この場合、
ピアノ音に限らず、複数の音色（楽器音）に対応する複
数の波形データを記憶するように構成するのが好まし
い。各波形データが記憶されている波形メモリ９０内の
先頭アドレスは、上記波形アドレスによって指定され
る。
【００３８】アドレスデータ発生回路９１は、楽音制御
データに含まれる波形アドレスを初期値とし、周波数デ
ータで指定される時間間隔で順次増加される読出アドレ
スを生成する。このアドレスデータ発生回路９１で発生
された読出アドレスは上記波形メモリ９０に供給され
る。従って、外部から楽音制御データが供給されると、
波形メモリ９０からは該楽音制御データ中の波形アドレ
スで指定された波形データが、該楽音制御データ中の周
波数データで指定された速度で順次読み出されてデジタ
ルフィルタ９２に供給される。これにより、任意の音色
であって、任意の音高を有する音が発生される。
データに含まれる波形アドレスを初期値とし、周波数デ
ータで指定される時間間隔で順次増加される読出アドレ
スを生成する。このアドレスデータ発生回路９１で発生
された読出アドレスは上記波形メモリ９０に供給され
る。従って、外部から楽音制御データが供給されると、
波形メモリ９０からは該楽音制御データ中の波形アドレ
スで指定された波形データが、該楽音制御データ中の周
波数データで指定された速度で順次読み出されてデジタ
ルフィルタ９２に供給される。これにより、任意の音色
であって、任意の音高を有する音が発生される。
【００３９】フィルタエンベロープジェネレータ９３
は、楽音制御データに含まれるフィルタデータに基づい
て、時間の経過に連れてその値が変化するフィルタ係数
を順次生成する。このフィルタ係数はデジタルフィルタ
９２に供給される。
は、楽音制御データに含まれるフィルタデータに基づい
て、時間の経過に連れてその値が変化するフィルタ係数
を順次生成する。このフィルタ係数はデジタルフィルタ
９２に供給される。
【００４０】デジタルフィルタ９２は、フィルタエンベ
ロープジェネレータ９３から供給されるフィルタ係数に
従って、波形メモリ９０から読み出された波形データを
フィルタリングする。フィルタエンベロープジェネレー
タ９３は、外部からフィルタデータが供給されるとフィ
ルタ係数の生成を開始し、同時にデジタルフィルタ９２
はフィルタリング処理を開始する。これにより、デジタ
ルフィルタ９２から、時間の経過に連れて周波数特性が
変化する波形データが得られるようになっている。この
デジタルフィルタ９２の出力は、乗算器９４に供給され
る。
ロープジェネレータ９３から供給されるフィルタ係数に
従って、波形メモリ９０から読み出された波形データを
フィルタリングする。フィルタエンベロープジェネレー
タ９３は、外部からフィルタデータが供給されるとフィ
ルタ係数の生成を開始し、同時にデジタルフィルタ９２
はフィルタリング処理を開始する。これにより、デジタ
ルフィルタ９２から、時間の経過に連れて周波数特性が
変化する波形データが得られるようになっている。この
デジタルフィルタ９２の出力は、乗算器９４に供給され
る。
【００４１】アンプエンベロープジェネレータ９５は、
楽音制御データに含まれるエンベロープデータに従っ
て、時間の経過に連れてその値が変化する増幅率、換言
すれば波形のエンベロープの形状を指定する増幅係数を
生成する。このアンプエンベロープジェネレータ９５で
生成された増幅係数は乗算器９４に供給される。
楽音制御データに含まれるエンベロープデータに従っ
て、時間の経過に連れてその値が変化する増幅率、換言
すれば波形のエンベロープの形状を指定する増幅係数を
生成する。このアンプエンベロープジェネレータ９５で
生成された増幅係数は乗算器９４に供給される。
【００４２】乗算器９４は、デジタルフィルタ９２でフ
ィルタリングされた波形データに、アンプエンベロープ
ジェネレータ９５からの増幅係数を乗算する。アンプエ
ンベロープジェネレータ９５は、外部からエンベロープ
データが供給されると増幅係数の生成を開始し、同時に
乗算器９４は乗算処理を開始する。これにより、乗算器
９４からは、時間の経過に連れて変化するエンベロープ
が付加された波形データが出力される。この乗算器９４
の出力は、Ｄ／Ａ変換器９６に供給される。
ィルタリングされた波形データに、アンプエンベロープ
ジェネレータ９５からの増幅係数を乗算する。アンプエ
ンベロープジェネレータ９５は、外部からエンベロープ
データが供給されると増幅係数の生成を開始し、同時に
乗算器９４は乗算処理を開始する。これにより、乗算器
９４からは、時間の経過に連れて変化するエンベロープ
が付加された波形データが出力される。この乗算器９４
の出力は、Ｄ／Ａ変換器９６に供給される。
【００４３】Ｄ／Ａ変換器９６は、乗算器９４から出力
されるデジタルの波形データをアナログの楽音信号に変
換する。このＤ／Ａ変換器９６から出力された楽音信号
はサウンドシステムに供給され、発音に供される。
されるデジタルの波形データをアナログの楽音信号に変
換する。このＤ／Ａ変換器９６から出力された楽音信号
はサウンドシステムに供給され、発音に供される。
【００４４】以上説明した楽音信号生成装置によれば、
上述した波形データ作成装置で作成された１つの波形デ
ータが波形メモリ９０に格納され、この波形メモリ９０
の内容に基づいて楽音信号が生成される。従って、波形
メモリ９０に格納される波形データを、上記デジタルフ
ィルタ９２の特性の逆特性になるようなＥＱ特性データ
を用いて原波形データをイコライジングすることにより
作成すれば、デジタルフィルタ９２が開いた時には元の
ままのＳ／Ｎ比であるが明るく強い音を発生させること
ができる。一方、デジタルフィルタ９２を閉じた時は、
Ｓ／Ｎ比が改善された元の音を発生させることができ
る。この場合、デジタルフィルタ９２の開閉を楽音制御
データに含まれるエンベロープデータ、つまりタッチに
応じたデータによって制御すれば、強いタッチで演奏さ
れた時は明るく強い音色で音を発生させ、弱いタッチで
演奏されたときは通常の音を発生させることができる。
上述した波形データ作成装置で作成された１つの波形デ
ータが波形メモリ９０に格納され、この波形メモリ９０
の内容に基づいて楽音信号が生成される。従って、波形
メモリ９０に格納される波形データを、上記デジタルフ
ィルタ９２の特性の逆特性になるようなＥＱ特性データ
を用いて原波形データをイコライジングすることにより
作成すれば、デジタルフィルタ９２が開いた時には元の
ままのＳ／Ｎ比であるが明るく強い音を発生させること
ができる。一方、デジタルフィルタ９２を閉じた時は、
Ｓ／Ｎ比が改善された元の音を発生させることができ
る。この場合、デジタルフィルタ９２の開閉を楽音制御
データに含まれるエンベロープデータ、つまりタッチに
応じたデータによって制御すれば、強いタッチで演奏さ
れた時は明るく強い音色で音を発生させ、弱いタッチで
演奏されたときは通常の音を発生させることができる。
【００４５】なお、上述した楽音信号生成装置では、各
音色（楽器音）に対して１つの波形データを波形メモリ
９０に格納するようにしたが、１つの楽器音を複数の音
域に分け、各音域毎に波形データを作成し、波形メモリ
９０に格納するように構成してもよい。この場合、楽音
制御データは、音域毎に用意される。この構成によれ
ば、音域によって異なる音色を有する自然楽器の音をよ
り忠実に模擬できる。
音色（楽器音）に対して１つの波形データを波形メモリ
９０に格納するようにしたが、１つの楽器音を複数の音
域に分け、各音域毎に波形データを作成し、波形メモリ
９０に格納するように構成してもよい。この場合、楽音
制御データは、音域毎に用意される。この構成によれ
ば、音域によって異なる音色を有する自然楽器の音をよ
り忠実に模擬できる。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
整数倍音を含む音は勿論、非整数倍音を含む音であって
も良好なＳ／Ｎ比で原音より明るい音や強い音を得るこ
とができる波形データを生成する波形データ作成装置、
波形データ作成方法、この波形データを生成するプログ
ラムが記録された記録媒体、並びにこの波形データに基
づき楽音信号を生成する楽音信号生成装置を提供でき
る。
整数倍音を含む音は勿論、非整数倍音を含む音であって
も良好なＳ／Ｎ比で原音より明るい音や強い音を得るこ
とができる波形データを生成する波形データ作成装置、
波形データ作成方法、この波形データを生成するプログ
ラムが記録された記録媒体、並びにこの波形データに基
づき楽音信号を生成する楽音信号生成装置を提供でき
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る波形データ作成装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した波形データ作成装置の動作を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図３】図１に示した波形データ作成装置で使用される
原波形データの一例を示す波形図である。
原波形データの一例を示す波形図である。
【図４】図１に示した波形データ作成装置で使用される
基本ＥＱ特性データの一例を示す図である。
基本ＥＱ特性データの一例を示す図である。
【図５】図１に示した波形データ作成装置で使用される
ＥＱ特性データの一例を示す図である。
ＥＱ特性データの一例を示す図である。
【図６】図１に示した波形データ作成装置で作成された
波形データの一例を示す波形図である。
波形データの一例を示す波形図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る楽音信号生成装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
１１ メモリ １２ ディスク装置 １３ コンソールインタフェース回路 １４ Ａ／Ｄ変換器 ２０ システムバス ３０ ディスプレイ装置 ３１ キーボード ４０ マイクロフォン ４１ 楽器 ５０ 入出力機器 ５１ フロッピーディスク ９０ 波形メモリ ９１ アドレスデータ発生回路 ９２ デジタルフィルタ ９３ フィルタエンベロープジェネレータ ９４ 乗算器 ９５ アンプエンベロープジェネレータ ９６ Ｄ／Ａ変換器 ９７ サウンドシステム
Claims (6)
- 【請求項１】原音から原音波形データを作成する原音波
形データ作成手段と、 前記原音波形データ作成手段で作成された原音波形デー
タに含まれる倍音を抽出する倍音抽出手段と、 該倍音抽出手段で抽出された各倍音の周波数の前後所定
範囲に対応する部分以外の部分のレベルをゼロにしたイ
コライジング特性データを作成するイコライジング特性
データ作成手段と、 該イコライジング特性データ作成手段で作成されたイコ
ライジング特性データに従って前記原音波形データをイ
コライジングすることにより波形データを作成する波形
データ作成手段、とを備えた波形データ作成装置。 - 【請求項２】前記波形データ作成手段は、前記イコライ
ジング特性データ作成手段で作成されたイコライジング
特性データに基づきインパルスレスポンスを算出するイ
ンパルスレスポンス算出手段と、 該インパルスレスポンス算出手段で計算されたインパル
スレスポンスに従ったフィルタで前記原音波形データを
フィルタリングし、以てイコライジングするフィルタリ
ング手段、とを備えた請求項１に記載の波形データ作成
装置。 - 【請求項３】原音から原音波形データを作成する第１ス
テップと、 該第１ステップで作成された原音波形データに含まれる
倍音を抽出する第２ステップと、 該第２ステップで抽出された各倍音の周波数の前後所定
範囲に対応する部分以外の部分のレベルをゼロにしたイ
コライジング特性データを作成する第３ステップと、 該第３ステップで作成されたイコライジング特性データ
に従って前記原音波形データをイコライジングすること
により波形データを作成する第４ステップ、とを備えた
波形データ作成方法。 - 【請求項４】原音から原音波形データを作成し、 該作成された原音波形データに含まれる倍音を抽出し、 該抽出された各倍音の周波数の前後所定範囲に対応する
部分以外の部分のレベルをゼロにしたイコライジング特
性データを作成し、 該作成されたイコライジング特性データに従って前記原
音波形データをイコライジングすることにより波形デー
タを作成する、ためのプログラムを記憶したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項５】波形データを記憶する波形メモリと、 該波形メモリに記憶された波形データに基づき楽音信号
を生成する楽音信号生成手段、とを備え、 該波形メモリに記憶される波形データは、 原音から原音波形データを作成し、 該作成された原音波形データに含まれる倍音を抽出し、 該抽出された各倍音の周波数の前後所定範囲に対応する
部分以外の部分のレベルをゼロにしたイコライジング特
性データを作成し、 該作成されたイコライジング特性データに従って前記原
音波形データをイコライジングすることにより生成され
る楽音信号生成装置。 - 【請求項６】前記楽音信号生成手段は、前記波形メモリ
からの波形データをフィルタリングするフィルタを更に
有し、 前記波形メモリに記憶される波形データを作成する際に
使用されるイコライジング特性データは、該フィルタの
特性の逆特性になるように生成される請求項６に記載の
楽音信号生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107845A JP2000298483A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 波形データ作成装置、波形データ作成方法及び記録媒体並びに楽音信号生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107845A JP2000298483A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 波形データ作成装置、波形データ作成方法及び記録媒体並びに楽音信号生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298483A true JP2000298483A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14469527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11107845A Pending JP2000298483A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 波形データ作成装置、波形データ作成方法及び記録媒体並びに楽音信号生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000298483A (ja) |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP11107845A patent/JP2000298483A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060322 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071221 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080410 |