JP2002156975A - 音生成装置及び方法 - Google Patents
音生成装置及び方法Info
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- JP2002156975A JP2002156975A JP2001248199A JP2001248199A JP2002156975A JP 2002156975 A JP2002156975 A JP 2002156975A JP 2001248199 A JP2001248199 A JP 2001248199A JP 2001248199 A JP2001248199 A JP 2001248199A JP 2002156975 A JP2002156975 A JP 2002156975A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M19/00—Current supply arrangements for telephone systems
- H04M19/02—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone
- H04M19/04—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone the ringing-current being generated at the substations
- H04M19/041—Encoding the ringing signal, i.e. providing distinctive or selective ringing capability
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Telephone Function (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無線通信システム用の移動端末装置の着信音
等の音として、トーン及びピッチを自由に選択し、簡単
且つ柔軟にメロディを作成する。 【解決手段】 それぞれがトーンに対応し、所定数のサ
ンプル値を有する複数の波形を格納し、生成すべき音用
のトーン及びピッチを選択し、所定の演算規則に基づ
き、選択された音の波形のサンプル値からサウンドテー
ブルを算出し、選択されたピッチに基づき、算出された
サウンドテーブルからサンプル値の一部を読み出し、こ
の読み出したサンプル値の一部に基づき、音を出力す
る。
等の音として、トーン及びピッチを自由に選択し、簡単
且つ柔軟にメロディを作成する。 【解決手段】 それぞれがトーンに対応し、所定数のサ
ンプル値を有する複数の波形を格納し、生成すべき音用
のトーン及びピッチを選択し、所定の演算規則に基づ
き、選択された音の波形のサンプル値からサウンドテー
ブルを算出し、選択されたピッチに基づき、算出された
サウンドテーブルからサンプル値の一部を読み出し、こ
の読み出したサンプル値の一部に基づき、音を出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
における移動端末装置用の音生成装置及び方法に関す
る。
における移動端末装置用の音生成装置及び方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】移動通信グローバルシステム（Global S
ystem for Mobile communications：以下、ＧＳＭとい
う）又は欧州次世代移動体通信システム（Universal Mo
bile Telecommunications System ：ＵＭＴＳ）等の無
線通信システムの移動端末装置は、例えばメロディ等の
音を生成及び出力して、着呼、メッセージの受信、予め
設定された日時の到来等をユーザに通知する音生成装置
を備えている。市販されている初期の移動端末装置は、
少数のメロディ又は/及びトーンが予め記憶されている
音生成装置を備え、ユーザはここから好みの呼出音又は
アラームを選択する。また、無線通信システム用のより
新しい移動端末装置は、１オクターブ乃至２オクターブ
程度の限定された音域の範囲内で、ユーザが自らメロデ
ィを作成する機能を提供している。
ystem for Mobile communications：以下、ＧＳＭとい
う）又は欧州次世代移動体通信システム（Universal Mo
bile Telecommunications System ：ＵＭＴＳ）等の無
線通信システムの移動端末装置は、例えばメロディ等の
音を生成及び出力して、着呼、メッセージの受信、予め
設定された日時の到来等をユーザに通知する音生成装置
を備えている。市販されている初期の移動端末装置は、
少数のメロディ又は/及びトーンが予め記憶されている
音生成装置を備え、ユーザはここから好みの呼出音又は
アラームを選択する。また、無線通信システム用のより
新しい移動端末装置は、１オクターブ乃至２オクターブ
程度の限定された音域の範囲内で、ユーザが自らメロデ
ィを作成する機能を提供している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の音生成
装置においては、ユーザが作成するメロディのトーン
（tone）は、予め設定されており、ユーザがトーンを選
択することができない。
装置においては、ユーザが作成するメロディのトーン
（tone）は、予め設定されており、ユーザがトーンを選
択することができない。
【０００４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、ユーザがトーン及びピッチ（pitch）を選択
でき、これにより簡単且つ柔軟にメロディを作成できる
音生成装置及び方法を提供することを目的とする。
のであり、ユーザがトーン及びピッチ（pitch）を選択
でき、これにより簡単且つ柔軟にメロディを作成できる
音生成装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る音生成装置は、無線通信システム用
の移動端末装置において音を生成する音生成装置におい
て、それぞれがトーンに対応し、所定数のサンプル値を
有する複数の波形を格納する記憶手段と、生成すべき音
用のトーン及びピッチを選択するための選択手段と、所
定の演算規則に基づき、選択された音の波形のサンプル
値からサウンドテーブルを算出する演算手段と、トーン
の選択されたピッチに基づき、算出されたサウンドテー
ブルからサンプル値の一部を読み出す読出手段と、読出
手段が読み出したサンプル値の一部に基づき、音を出力
する出力手段とを備える。
めに、本発明に係る音生成装置は、無線通信システム用
の移動端末装置において音を生成する音生成装置におい
て、それぞれがトーンに対応し、所定数のサンプル値を
有する複数の波形を格納する記憶手段と、生成すべき音
用のトーン及びピッチを選択するための選択手段と、所
定の演算規則に基づき、選択された音の波形のサンプル
値からサウンドテーブルを算出する演算手段と、トーン
の選択されたピッチに基づき、算出されたサウンドテー
ブルからサンプル値の一部を読み出す読出手段と、読出
手段が読み出したサンプル値の一部に基づき、音を出力
する出力手段とを備える。
【０００６】また、上述の目的を達成するために、本発
明に係る音生成方法は、無線通信システムの移動端末装
置において音を生成する音生成方法において、それぞれ
がトーンに対応し、所定数のサンプル値を有する各記憶
された複数の波形から生成すべき音用のトーン及びピッ
チを選択するステップと、所定の演算規則に基づき、選
択された音の波形のサンプル値からサウンドテーブルを
算出するステップと、トーンの選択されたピッチに基づ
き、算出されたサウンドテーブルからサンプル値の一部
を読み出すステップと、読み出したサンプル値の一部に
基づき、音を出力するステップとを有する。
明に係る音生成方法は、無線通信システムの移動端末装
置において音を生成する音生成方法において、それぞれ
がトーンに対応し、所定数のサンプル値を有する各記憶
された複数の波形から生成すべき音用のトーン及びピッ
チを選択するステップと、所定の演算規則に基づき、選
択された音の波形のサンプル値からサウンドテーブルを
算出するステップと、トーンの選択されたピッチに基づ
き、算出されたサウンドテーブルからサンプル値の一部
を読み出すステップと、読み出したサンプル値の一部に
基づき、音を出力するステップとを有する。
【０００７】本発明に係る音生成装置及び方法により、
ユーザは簡単且つ柔軟な手法で出力すべき音のトーン及
びピッチを選択することができる。また、本発明によ
り、大きな処理パワーを必要とすることなく、任意のメ
ロディを作成及び作曲することができる。さらに、本発
明に係る音生成装置及び方法は、無線通信システムの移
動端末において、単純且つ低コストに実現することがで
きる。記憶手段に波形として格納される音は、例えば楽
器の音、人間の声、動物の鳴き声等、いかなる音であっ
てもよい。各音は、例えば基本波と高調波等のようなあ
る種の典型的な周波数分布（frequency distribution）
を有する。所定数のサンプル値によりこのような周波数
分布をデジタル的にサンプリングすることにより、波形
が得られる。すなわち、格納された波形に対する本発明
に基づく処理は、サンプリングレート変換処理の原理に
基づいている。
ユーザは簡単且つ柔軟な手法で出力すべき音のトーン及
びピッチを選択することができる。また、本発明によ
り、大きな処理パワーを必要とすることなく、任意のメ
ロディを作成及び作曲することができる。さらに、本発
明に係る音生成装置及び方法は、無線通信システムの移
動端末において、単純且つ低コストに実現することがで
きる。記憶手段に波形として格納される音は、例えば楽
器の音、人間の声、動物の鳴き声等、いかなる音であっ
てもよい。各音は、例えば基本波と高調波等のようなあ
る種の典型的な周波数分布（frequency distribution）
を有する。所定数のサンプル値によりこのような周波数
分布をデジタル的にサンプリングすることにより、波形
が得られる。すなわち、格納された波形に対する本発明
に基づく処理は、サンプリングレート変換処理の原理に
基づいている。
【０００８】好ましくは、各波形は、生成すべき音の１
サンプリング周期の周波数分布（one period of sample
s of a frequency distribution of sound)に対応して
いる。さらに好ましくは、各波形は、所定数の５１個の
サンプル値から構成されている。５１個のサンプル値の
数は、具現化のためのリソースを最小化し、及び出力さ
れる音の周波数誤差を最小化するように最適化された値
である。
サンプリング周期の周波数分布（one period of sample
s of a frequency distribution of sound)に対応して
いる。さらに好ましくは、各波形は、所定数の５１個の
サンプル値から構成されている。５１個のサンプル値の
数は、具現化のためのリソースを最小化し、及び出力さ
れる音の周波数誤差を最小化するように最適化された値
である。
【０００９】さらに好ましくは、演算手段は、補間演算
によりサウンドテーブルを算出する。これは、格納され
ている波形の隣り合う２つのサンプル値間において補間
演算を行い、波形をサンプリングしないことを意味す
る。この場合、格納されている波形の隣り合う２つのサ
ンプル値間で算出される補間サンプル値の数は、生成す
べき音の選択されたピッチに基づいて決定される。これ
により、具現化のためのリソースと周波数誤差の最適化
を実現することができる。算出される補間サンプル値の
数は、１オクターブ内の各ノート（note)について同数
とし、オクターブが高くなるにつれて減少するようにす
るとよい。これにより、１オクターブ内の各ノートにつ
いて、算出された同じサウンドテーブルを使用すること
ができ、この結果、必要とされる処理負担を大幅に軽減
することができる。
によりサウンドテーブルを算出する。これは、格納され
ている波形の隣り合う２つのサンプル値間において補間
演算を行い、波形をサンプリングしないことを意味す
る。この場合、格納されている波形の隣り合う２つのサ
ンプル値間で算出される補間サンプル値の数は、生成す
べき音の選択されたピッチに基づいて決定される。これ
により、具現化のためのリソースと周波数誤差の最適化
を実現することができる。算出される補間サンプル値の
数は、１オクターブ内の各ノート（note)について同数
とし、オクターブが高くなるにつれて減少するようにす
るとよい。これにより、１オクターブ内の各ノートにつ
いて、算出された同じサウンドテーブルを使用すること
ができ、この結果、必要とされる処理負担を大幅に軽減
することができる。
【００１０】さらに好ましくは、読出手段は、ｎを整数
として、サウンドテーブルから各ｎ個毎にサンプル値を
読み出す。これにより、選択された音を出力する前に必
要とされる処理をさらに減らすことができる。このｎの
値は、生成すべき音の選択されたピッチに応じて決定す
るとよい。さらに、ｎの値は、１オクターブ内におい
て、ノートのピッチが高くなる程増加するとともに、異
なるオクターブ内の各ノートに対しては同一とするとよ
い。これにより、１オクターブ内の各ノートに対して単
一の数値ｎのみを記憶すればよいため、記憶及び処理の
ためのリソースをさらに減らすことができる。異なるオ
クターブにおいては、各ノートについて同じ数値ｎを再
利用できる。さらに好ましくは、サウンドテーブルから
サンプル値を８ｋＨｚのレートで読み出すとよく、これ
により出力される音の最高周波数を４ｋＨｚとすること
ができる。
として、サウンドテーブルから各ｎ個毎にサンプル値を
読み出す。これにより、選択された音を出力する前に必
要とされる処理をさらに減らすことができる。このｎの
値は、生成すべき音の選択されたピッチに応じて決定す
るとよい。さらに、ｎの値は、１オクターブ内におい
て、ノートのピッチが高くなる程増加するとともに、異
なるオクターブ内の各ノートに対しては同一とするとよ
い。これにより、１オクターブ内の各ノートに対して単
一の数値ｎのみを記憶すればよいため、記憶及び処理の
ためのリソースをさらに減らすことができる。異なるオ
クターブにおいては、各ノートについて同じ数値ｎを再
利用できる。さらに好ましくは、サウンドテーブルから
サンプル値を８ｋＨｚのレートで読み出すとよく、これ
により出力される音の最高周波数を４ｋＨｚとすること
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る音生成装置及
び音生成方法について、図面を参照して詳細に説明す
る。
び音生成方法について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１２】図１は、移動通信グローバルシステム（Gl
obal System for Mobile communications：以下、ＧＳ
Ｍという）又は欧州次世代移動体通信システム（Univer
sal Mobile Telecommunications System ：ＵＭＴＳ）
等の無線通信システム用の移動端末装置の内部構成を示
すブロック図である。なお、図１には、本発明を説明す
るために必要な回路のみを示しており、例えば、アンテ
ナ、高周波回路、変調器、復調器、コーダ、デコーダ
等、移動端末装置１の通常の動作に必要な他の回路は、
発明を明瞭にするために示していない。
obal System for Mobile communications：以下、ＧＳ
Ｍという）又は欧州次世代移動体通信システム（Univer
sal Mobile Telecommunications System ：ＵＭＴＳ）
等の無線通信システム用の移動端末装置の内部構成を示
すブロック図である。なお、図１には、本発明を説明す
るために必要な回路のみを示しており、例えば、アンテ
ナ、高周波回路、変調器、復調器、コーダ、デコーダ
等、移動端末装置１の通常の動作に必要な他の回路は、
発明を明瞭にするために示していない。
【００１３】移動端末装置１は、着呼、メッセージの受
信、所定の時刻又は日付の到来等をユーザに知らせる可
聴音を出力するラウドスピーカ２を備える。ラウドスピ
ーカ２は、ユーザが通話を行う際に相手側の音声を出力
するラウドスピーカと同じものでもよく、あるいは、ア
ラームや通知信号を出力するために専用に設けられたラ
ウドスピーカであってもよい。後者の場合、ラウドスピ
ーカ２は、単純で安価な部品により実現することができ
る。
信、所定の時刻又は日付の到来等をユーザに知らせる可
聴音を出力するラウドスピーカ２を備える。ラウドスピ
ーカ２は、ユーザが通話を行う際に相手側の音声を出力
するラウドスピーカと同じものでもよく、あるいは、ア
ラームや通知信号を出力するために専用に設けられたラ
ウドスピーカであってもよい。後者の場合、ラウドスピ
ーカ２は、単純で安価な部品により実現することができ
る。
【００１４】移動端末装置１は、例えば通常の移動端末
装置に設けられているキー操作子等の入力操作子３を備
える。ユーザは、移動端末装置１の対応するメニュー機
能を選択することにより、アラーム又は通知信号等とし
て使用される音を生成するためのトーン(tone)及びピッ
チ(pitch)を選択することができる。入力操作子３は、
制御回路４に接続されており、制御回路４には、選択さ
れた音の生成を制御する。制御回路４は、音に対応する
波形が格納されている、例えば不揮発性メモリであるメ
モリ５が接続されている。各波形は、例えば、ある楽器
の音、人間の声、動物の鳴き声等の所定の音に対応して
おり、所定数のサンプル値を有している。この具体例に
おいては、各波形は、音に対応する周波数分布（freque
ncy distribution）の１周期分からなり、５１個のデジ
タル化されたサンプル値を含んでいる。後に表１及び表
２に示す特定の値とともにメモリ５に格納された各波形
の５１個のサンプル値は、移動端末装置１の処理リソー
スと出力される音の周波数誤差に関して最適な値を表わ
している。なお、この具体例において、アラーム信号、
通知信号、呼出音等の目的では、ワード長は８ビットで
十分である。
装置に設けられているキー操作子等の入力操作子３を備
える。ユーザは、移動端末装置１の対応するメニュー機
能を選択することにより、アラーム又は通知信号等とし
て使用される音を生成するためのトーン(tone)及びピッ
チ(pitch)を選択することができる。入力操作子３は、
制御回路４に接続されており、制御回路４には、選択さ
れた音の生成を制御する。制御回路４は、音に対応する
波形が格納されている、例えば不揮発性メモリであるメ
モリ５が接続されている。各波形は、例えば、ある楽器
の音、人間の声、動物の鳴き声等の所定の音に対応して
おり、所定数のサンプル値を有している。この具体例に
おいては、各波形は、音に対応する周波数分布（freque
ncy distribution）の１周期分からなり、５１個のデジ
タル化されたサンプル値を含んでいる。後に表１及び表
２に示す特定の値とともにメモリ５に格納された各波形
の５１個のサンプル値は、移動端末装置１の処理リソー
スと出力される音の周波数誤差に関して最適な値を表わ
している。なお、この具体例において、アラーム信号、
通知信号、呼出音等の目的では、ワード長は８ビットで
十分である。
【００１５】ユーザは、入力操作子３を用いて、所望の
トーン又はピッチを入力することにより、アラーム信号
等のトーン及びピッチを選択する。また、これに代え
て、例えば無線通信システムの基地局から対応するメッ
セージを送信する等、他の手法によりトーン及びピッチ
を選択して音を生成してもよい。ユーザが例えば入力操
作子３を用いて生成すべき音のトーン及びピッチを選択
すると、対応する情報が制御回路４に供給される。制御
回路４は、所定の演算規則に基づいて、選択されたトー
ンの波形のサンプル値からサウンドテーブルを算出する
演算器６を備える。この具体例においては、所定の演算
規則は、補間演算（interpolation calculation）であ
り、この補間演算により、生成すべき音のピッチに基づ
いて、２つの隣接する波形サンプル値間の補間サンプル
値（interpolated sample）を算出する。ここで、算出
される補間サンプル値の数は、１オクターブ内の各ノー
ト（note）について同じであるが、より上位のオクター
ブにおいては減少する。サンプル毎の補間値の数として
最適化された値と、この結果得られる各オクターブのサ
ウンドテーブルにおけるサンプル値数を以下の表１に示
す。
トーン又はピッチを入力することにより、アラーム信号
等のトーン及びピッチを選択する。また、これに代え
て、例えば無線通信システムの基地局から対応するメッ
セージを送信する等、他の手法によりトーン及びピッチ
を選択して音を生成してもよい。ユーザが例えば入力操
作子３を用いて生成すべき音のトーン及びピッチを選択
すると、対応する情報が制御回路４に供給される。制御
回路４は、所定の演算規則に基づいて、選択されたトー
ンの波形のサンプル値からサウンドテーブルを算出する
演算器６を備える。この具体例においては、所定の演算
規則は、補間演算（interpolation calculation）であ
り、この補間演算により、生成すべき音のピッチに基づ
いて、２つの隣接する波形サンプル値間の補間サンプル
値（interpolated sample）を算出する。ここで、算出
される補間サンプル値の数は、１オクターブ内の各ノー
ト（note）について同じであるが、より上位のオクター
ブにおいては減少する。サンプル毎の補間値の数として
最適化された値と、この結果得られる各オクターブのサ
ウンドテーブルにおけるサンプル値数を以下の表１に示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】第１のオクターブ（ド〜シ：２６２〜４９
４Ｈｚ）において、サンプル毎の補間値の数は４７であ
り、これにより、算出された各サウンドテーブルは、そ
れぞれ２４４８（＝４８×５１）個のサンプル値を含
む。第２のオクターブ（ド’〜シ’：５２４〜９８８Ｈ
ｚ）において、サンプル毎の補間値の数は２３であり、
これにより、算出された各サウンドテーブルは、それぞ
れ１２２４（＝２４×５１）個のサンプル値を含む。第
３のオクターブ（ド’’〜シ’’：１０４８〜１９７６
Ｈｚ）において、サンプル毎の補間値の数は１１であ
り、これにより、算出された各サウンドテーブルは、そ
れぞれ６１２（＝１２×５１）個のサンプル値を含む。
第４のオクターブ（ド’’’〜シ’’’：２０９６〜３
９５２Ｈｚ）において、サンプル値毎の補間値の数は５
であり、これにより、算出された各サウンドテーブル
は、それぞれ３０６（＝６×５１）個のサンプル値を含
む。各オクターブの隣り合う２つのサンプル値間の補間
値の数は、１つ下のオクターブの隣り合う２つのサンプ
ル値間の補間値の数の約半分となっている。なお、生成
する音の帯域を、例えば４ｋＨｚまでとすると、サウン
ドテーブルにおいて必要とされるサンプル値数がピッチ
が高くなる程少なくなり、この結果、高い周波数帯域で
は、メモリ領域及び処理パワーを低減することができ
る。４ｋＨｚの帯域制限及びこれに伴う８ｋＨｚのサン
プリング周波数は、それぞれデジタル移動電話の周波数
の制限及びサンプリング周波数である。これと同じ周波
数の制限及びサンプリング周波数を選択することによ
り、音声信号の出力に使用される移動端末装置のデジタ
ル/アナログ変換器を本発明に基づくメロディの生成に
も使用することができる。
４Ｈｚ）において、サンプル毎の補間値の数は４７であ
り、これにより、算出された各サウンドテーブルは、そ
れぞれ２４４８（＝４８×５１）個のサンプル値を含
む。第２のオクターブ（ド’〜シ’：５２４〜９８８Ｈ
ｚ）において、サンプル毎の補間値の数は２３であり、
これにより、算出された各サウンドテーブルは、それぞ
れ１２２４（＝２４×５１）個のサンプル値を含む。第
３のオクターブ（ド’’〜シ’’：１０４８〜１９７６
Ｈｚ）において、サンプル毎の補間値の数は１１であ
り、これにより、算出された各サウンドテーブルは、そ
れぞれ６１２（＝１２×５１）個のサンプル値を含む。
第４のオクターブ（ド’’’〜シ’’’：２０９６〜３
９５２Ｈｚ）において、サンプル値毎の補間値の数は５
であり、これにより、算出された各サウンドテーブル
は、それぞれ３０６（＝６×５１）個のサンプル値を含
む。各オクターブの隣り合う２つのサンプル値間の補間
値の数は、１つ下のオクターブの隣り合う２つのサンプ
ル値間の補間値の数の約半分となっている。なお、生成
する音の帯域を、例えば４ｋＨｚまでとすると、サウン
ドテーブルにおいて必要とされるサンプル値数がピッチ
が高くなる程少なくなり、この結果、高い周波数帯域で
は、メモリ領域及び処理パワーを低減することができ
る。４ｋＨｚの帯域制限及びこれに伴う８ｋＨｚのサン
プリング周波数は、それぞれデジタル移動電話の周波数
の制限及びサンプリング周波数である。これと同じ周波
数の制限及びサンプリング周波数を選択することによ
り、音声信号の出力に使用される移動端末装置のデジタ
ル/アナログ変換器を本発明に基づくメロディの生成に
も使用することができる。
【００１８】上述したサウンドテーブルの算出のための
補間演算としては、線形補間演算を行ってもよく、多項
式補間演算を行ってもよく、その他の演算を行ってもよ
い。また、補間演算の代わりに、選択された波形の２つ
の隣接するサンプル値間の中間値を算出する他の手法を
用いてもよい。
補間演算としては、線形補間演算を行ってもよく、多項
式補間演算を行ってもよく、その他の演算を行ってもよ
い。また、補間演算の代わりに、選択された波形の２つ
の隣接するサンプル値間の中間値を算出する他の手法を
用いてもよい。
【００１９】演算器６により算出されたサウンドテーブ
ルは、制御回路４内に設けられた例えばランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）等の揮発性メモリ７に記憶される。
この後、揮発性メモリ７に記憶されたサウンドテーブル
は、制御回路４内に設けられている読出器８により読み
出される。なお、読出器８は、揮発性メモリ７に記憶さ
れたサウンドテーブルのうち一部のサンプル値のみを読
み出す。ここで、読出器８が読み出すサンプル値の数
は、出力すべき音の選択されたピッチにより決定され
る。この具体例においては、読出器８は、ｎを整数とし
て、揮発性メモリ７に記憶されているサウンドテーブル
からｎ個毎に（every n-th sample（ｎ−１）個おき
に）サンプル値を読み出す。ここで、以下の表２に示す
ように、ｎは、１オクターブ内においてはピッチが高く
なるにつれて増加するが、異なるオクターブの各ノート
に対しては同じ値を有する。
ルは、制御回路４内に設けられた例えばランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）等の揮発性メモリ７に記憶される。
この後、揮発性メモリ７に記憶されたサウンドテーブル
は、制御回路４内に設けられている読出器８により読み
出される。なお、読出器８は、揮発性メモリ７に記憶さ
れたサウンドテーブルのうち一部のサンプル値のみを読
み出す。ここで、読出器８が読み出すサンプル値の数
は、出力すべき音の選択されたピッチにより決定され
る。この具体例においては、読出器８は、ｎを整数とし
て、揮発性メモリ７に記憶されているサウンドテーブル
からｎ個毎に（every n-th sample（ｎ−１）個おき
に）サンプル値を読み出す。ここで、以下の表２に示す
ように、ｎは、１オクターブ内においてはピッチが高く
なるにつれて増加するが、異なるオクターブの各ノート
に対しては同じ値を有する。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２に示すように、例えば各オクターブの
ド音について、ｎは８０であり、各オクターブのド＃音
について、ｎは８５である。読出器８は、例えばレジス
タをインデックスとして用いて、揮発性メモリ７に格納
されているサウンドテーブルからｎ個毎にサンプル値を
読み出す。読出器８は、値を読み出す毎にレジスタをｎ
ずつインクリメントし、その結果がサウンドテーブルの
長さを超えた場合は、サウンドテーブルの長さを法とす
る値をとり、これにより、一周期分のサウンドテーブル
から周期的な出力音を生成することができる。すなわ
ち、１オクターブ内の各ノートについて、算出された同
じサウンドテーブルを使用することができ、この結果、
必要とされる処理負担を大幅に軽減することができる。
読出器８は、約８ｋＨｚのレートで、揮発性メモリ７に
格納されているサウンドテーブルからｎ個毎にサンプル
値を読み出し、読み出したサンプル値を制御回路４内の
出力バッファ９に供給する。出力バッファ９は、包絡線
回路（envelope means）１０にサンプル値を供給し、包
絡線回路１０は、サンプル値に振幅包絡線関数を適用し
て自然な音を生成する。振幅包絡線関数は、例えば、立
ち上がり（attack）、減衰（decay）、持続（sustai
n）、解放（release）等、生成された波形から自然な音
を出力するためのパラメータを有する。これらのパラメ
ータは予め登録されたものであってもよく、ユーザによ
り設定されるものであってもよく、あるいはこの他の手
法により設定されるものであってもよい。包絡線回路１
０も制御回路４の一部である。包絡線回路１０は、以上
のようにして処理したデジタルサンプル値をデジタル/
アナログ（digital-to-analog：以下、Ｄ／Ａとい
う。）変換器１１に供給し、Ｄ／Ａ変換器１１は、デジ
タルサンプル値をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換
器１１は、このアナログ信号を増幅器１２に供給し、増
幅器１２はアナログ信号の振幅を増幅してラウドスピー
カ２に供給する。ラウドスピーカ２は、選択されたピッ
チの選択された音に対応する増幅された信号に基づく音
を出力する。
ド音について、ｎは８０であり、各オクターブのド＃音
について、ｎは８５である。読出器８は、例えばレジス
タをインデックスとして用いて、揮発性メモリ７に格納
されているサウンドテーブルからｎ個毎にサンプル値を
読み出す。読出器８は、値を読み出す毎にレジスタをｎ
ずつインクリメントし、その結果がサウンドテーブルの
長さを超えた場合は、サウンドテーブルの長さを法とす
る値をとり、これにより、一周期分のサウンドテーブル
から周期的な出力音を生成することができる。すなわ
ち、１オクターブ内の各ノートについて、算出された同
じサウンドテーブルを使用することができ、この結果、
必要とされる処理負担を大幅に軽減することができる。
読出器８は、約８ｋＨｚのレートで、揮発性メモリ７に
格納されているサウンドテーブルからｎ個毎にサンプル
値を読み出し、読み出したサンプル値を制御回路４内の
出力バッファ９に供給する。出力バッファ９は、包絡線
回路（envelope means）１０にサンプル値を供給し、包
絡線回路１０は、サンプル値に振幅包絡線関数を適用し
て自然な音を生成する。振幅包絡線関数は、例えば、立
ち上がり（attack）、減衰（decay）、持続（sustai
n）、解放（release）等、生成された波形から自然な音
を出力するためのパラメータを有する。これらのパラメ
ータは予め登録されたものであってもよく、ユーザによ
り設定されるものであってもよく、あるいはこの他の手
法により設定されるものであってもよい。包絡線回路１
０も制御回路４の一部である。包絡線回路１０は、以上
のようにして処理したデジタルサンプル値をデジタル/
アナログ（digital-to-analog：以下、Ｄ／Ａとい
う。）変換器１１に供給し、Ｄ／Ａ変換器１１は、デジ
タルサンプル値をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換
器１１は、このアナログ信号を増幅器１２に供給し、増
幅器１２はアナログ信号の振幅を増幅してラウドスピー
カ２に供給する。ラウドスピーカ２は、選択されたピッ
チの選択された音に対応する増幅された信号に基づく音
を出力する。
【００２２】同時に２以上の音声又は音を生成及び出力
する場合、同時に発音すべき音の数に等しい上述の処理
を平行に実行する。これにより、例えば異なる音声及び
／又は楽器からなる音を生成することができる。この場
合、得られたデジタル値を加算してＤ／Ａ変換器１１に
供給し、アナログ信号に変換した後、このアナログ信号
を増幅器１２で増幅してラウドスピーカ２から出力す
る。
する場合、同時に発音すべき音の数に等しい上述の処理
を平行に実行する。これにより、例えば異なる音声及び
／又は楽器からなる音を生成することができる。この場
合、得られたデジタル値を加算してＤ／Ａ変換器１１に
供給し、アナログ信号に変換した後、このアナログ信号
を増幅器１２で増幅してラウドスピーカ２から出力す
る。
【００２３】図１に示すような本発明に基づく音生成処
理は、様々な手法で実現することができる。例えば、集
積回路等の専用ハードウェア内に、クロック発生器、波
形テーブル用のレジスタ、補間処理及びテーブル読出用
のロジック回路及びＤ／Ａ変換器を設けてもよい。これ
に代えて、通常の音声信号を出力するために用いられて
いる移動電話のデジタルシグナルプロセッサ及びＤ／Ａ
変換器を用いて本発明に基づく音声生成機能を実現し、
生成した１つの又は複数の波形を出力するようにしても
よい。
理は、様々な手法で実現することができる。例えば、集
積回路等の専用ハードウェア内に、クロック発生器、波
形テーブル用のレジスタ、補間処理及びテーブル読出用
のロジック回路及びＤ／Ａ変換器を設けてもよい。これ
に代えて、通常の音声信号を出力するために用いられて
いる移動電話のデジタルシグナルプロセッサ及びＤ／Ａ
変換器を用いて本発明に基づく音声生成機能を実現し、
生成した１つの又は複数の波形を出力するようにしても
よい。
【００２４】表１及び表２に示す数、及び格納された波
形毎の５１個のサンプル値の数は、メモリ容量及び処理
パワーの削減及び周波数誤差の低減の観点から最適化さ
れる。与えられた値に対して、周波数誤差は、２６２Ｈ
ｚ（ド音）から３９５２Ｈｚ（シ’’’音）までの間で
０．２７％以下である。さらに、与えられた値は、人間
の耳の可聴領域の各単一のオクターブに対して最適化さ
れた周波数比を実現する。各オクターブに対して最適化
された周波数比とは、隣り合うノートの周波数間の比の
値が限りなく以下の値に近く実現されるということであ
る。
形毎の５１個のサンプル値の数は、メモリ容量及び処理
パワーの削減及び周波数誤差の低減の観点から最適化さ
れる。与えられた値に対して、周波数誤差は、２６２Ｈ
ｚ（ド音）から３９５２Ｈｚ（シ’’’音）までの間で
０．２７％以下である。さらに、与えられた値は、人間
の耳の可聴領域の各単一のオクターブに対して最適化さ
れた周波数比を実現する。各オクターブに対して最適化
された周波数比とは、隣り合うノートの周波数間の比の
値が限りなく以下の値に近く実現されるということであ
る。
【００２５】
【数１】
【００２６】図２は、例えば楽器トロンボーンのトーン
を有する第１のオクターブのレ音、すなわち２９４Ｈｚ
のノートを例として、本発明に基づく音の生成を説明す
るための図である。ここで、図１に示す移動端末装置１
のメモリ５には、トロンボーンの音の１周期分の波形が
格納されている。この波形は５１個のサンプル値を有
し、制御回路４内の演算器６は、このサンプル値を読み
出し、２つの隣り合うサンプル値Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓ５
１間の４７の補間値を算出する処理を行い、これにより
サンプル値１，２，３・・・２４４８からなる２４４８
サンプル値の長さのサウンドテーブルを生成する。この
サウンドテーブルは、揮発性メモリ７に格納される。読
出器８は、８ｋＨｚの繰り返しレートで、揮発性メモリ
７に格納されたサウンドテーブルから９０個毎にサンプ
ル値を読み出す。図２に示す具体例では、サンプル値
１，９１，１８１，２７１・・・２４３１，７３, １６
３,２５３・・・２４１３，５５，１４５が循環的に読
み出され、これによりレ音のピッチを有する周期的なト
ロンボーンのトーンが生成される。例えば、フルート又
はバイオリン等、この他の音が必要とされる場合、選択
された音に属する５１個のサンプル値の他の組に対し
て、上述のような処理を施す。このように、本発明によ
り、格納された単一の周期の波形から、音楽的な音の周
波数を有する周期的な信号を簡単且つ効果的に生成する
ことができる。すなわち、ユーザは簡単且つ柔軟な手法
で出力すべき音のトーン及びピッチを選択することがで
きる。また、本発明により、大きな処理パワーを必要と
することなく、任意のメロディを作成及び作曲すること
ができる。
を有する第１のオクターブのレ音、すなわち２９４Ｈｚ
のノートを例として、本発明に基づく音の生成を説明す
るための図である。ここで、図１に示す移動端末装置１
のメモリ５には、トロンボーンの音の１周期分の波形が
格納されている。この波形は５１個のサンプル値を有
し、制御回路４内の演算器６は、このサンプル値を読み
出し、２つの隣り合うサンプル値Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓ５
１間の４７の補間値を算出する処理を行い、これにより
サンプル値１，２，３・・・２４４８からなる２４４８
サンプル値の長さのサウンドテーブルを生成する。この
サウンドテーブルは、揮発性メモリ７に格納される。読
出器８は、８ｋＨｚの繰り返しレートで、揮発性メモリ
７に格納されたサウンドテーブルから９０個毎にサンプ
ル値を読み出す。図２に示す具体例では、サンプル値
１，９１，１８１，２７１・・・２４３１，７３, １６
３,２５３・・・２４１３，５５，１４５が循環的に読
み出され、これによりレ音のピッチを有する周期的なト
ロンボーンのトーンが生成される。例えば、フルート又
はバイオリン等、この他の音が必要とされる場合、選択
された音に属する５１個のサンプル値の他の組に対し
て、上述のような処理を施す。このように、本発明によ
り、格納された単一の周期の波形から、音楽的な音の周
波数を有する周期的な信号を簡単且つ効果的に生成する
ことができる。すなわち、ユーザは簡単且つ柔軟な手法
で出力すべき音のトーン及びピッチを選択することがで
きる。また、本発明により、大きな処理パワーを必要と
することなく、任意のメロディを作成及び作曲すること
ができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る音生成装置
は、それぞれがトーンに対応し、所定数のサンプル値を
有する複数の波形を格納する記憶手段と、生成すべき音
用のトーン及びピッチを選択するための選択手段と、所
定の演算規則に基づき、選択された音の波形のサンプル
値からサウンドテーブルを算出する演算手段と、トーン
の選択されたピッチに基づき、上記算出されたサウンド
テーブルからサンプル値の一部を読み出す読出手段と、
読出手段が読み出したサンプル値の一部に基づき、音を
出力する出力手段とを備える。これにより、ユーザはト
ーン及びピッチを自由に選択でき、簡単且つ柔軟にメロ
ディを作成できる。
は、それぞれがトーンに対応し、所定数のサンプル値を
有する複数の波形を格納する記憶手段と、生成すべき音
用のトーン及びピッチを選択するための選択手段と、所
定の演算規則に基づき、選択された音の波形のサンプル
値からサウンドテーブルを算出する演算手段と、トーン
の選択されたピッチに基づき、上記算出されたサウンド
テーブルからサンプル値の一部を読み出す読出手段と、
読出手段が読み出したサンプル値の一部に基づき、音を
出力する出力手段とを備える。これにより、ユーザはト
ーン及びピッチを自由に選択でき、簡単且つ柔軟にメロ
ディを作成できる。
【００２８】また、本発明に係る音生成方法は、それぞ
れがトーンに対応し、所定数のサンプル値を有する各格
納された複数の波形から生成すべき音用のトーン及びピ
ッチを選択するステップと、所定の演算規則に基づき、
選択された音の波形のサンプル値からサウンドテーブル
を算出するステップと、トーンの選択されたピッチに基
づき、算出されたサウンドテーブルからサンプル値の一
部を読み出すステップと、読み出したサンプル値の一部
に基づき、音を出力するステップとを有する。これによ
り、ユーザはトーン及びピッチを自由に選択でき、簡単
且つ柔軟にメロディを作成できる。
れがトーンに対応し、所定数のサンプル値を有する各格
納された複数の波形から生成すべき音用のトーン及びピ
ッチを選択するステップと、所定の演算規則に基づき、
選択された音の波形のサンプル値からサウンドテーブル
を算出するステップと、トーンの選択されたピッチに基
づき、算出されたサウンドテーブルからサンプル値の一
部を読み出すステップと、読み出したサンプル値の一部
に基づき、音を出力するステップとを有する。これによ
り、ユーザはトーン及びピッチを自由に選択でき、簡単
且つ柔軟にメロディを作成できる。
【図１】本発明を適用した無線通信システム用の移動端
末装置の構成を示すブロック図である。
末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に基づく音生成処理を説明する図であ
る。
る。
１ 移動端末装置、 ２ ラウドスピーカ、 ３ 入力
操作子、 ４ 制御回路、５ メモリ、 ６ 演算器、
７ 揮発性メモリ、 ８ 読出器、 ９ 出力バッフ
ァ、 １０ 包絡線回路、 １１ デジタル/アナログ
変換器、 １２増幅器
操作子、 ４ 制御回路、５ メモリ、 ６ 演算器、
７ 揮発性メモリ、 ８ 読出器、 ９ 出力バッフ
ァ、 １０ 包絡線回路、 １１ デジタル/アナログ
変換器、 １２増幅器
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１０Ｌ 3/02 Ａ (72)発明者 レッヘネル トーマス ドイツ連邦共和国 85609 アッシュハイ ム ハイセンベルグボーゲン １ ソニー インターナショナル （ヨーロッパ）ゲ ゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング デジタル テレコミュニケ ーションズ ヨーロッパ内 Ｆターム(参考） 5D045 BA02 5D378 AD01 AD51 5K027 AA11 BB02 FF03 FF12 FF28 5K067 BB04 EE02 FF13 FF27
Claims (20)
- 【請求項１】 無線通信システム用の移動端末装置にお
いて音を生成する音生成装置において、 それぞれがトーンに対応し、所定数のサンプル値を有す
る複数の波形を格納する記憶手段と、 生成すべき音用のトーン及びピッチを選択するための選
択手段と、 所定の演算規則に基づき、選択された音の波形のサンプ
ル値からサウンドテーブルを算出する演算手段と、 上記トーンの選択されたピッチに基づき、上記算出され
たサウンドテーブルからサンプル値の一部を読み出す読
出手段と、 上記読出手段が読み出したサンプル値の一部に基づき、
音を出力する出力手段とを備える音生成装置。 - 【請求項２】 上記記憶手段に格納されている各波形
は、上記生成すべき音の１サンプリング周期の周波数分
布を有することを特徴とする請求項１記載の音生成装
置。 - 【請求項３】 上記記憶手段に格納されている各波形
は、所定数の５１個のサンプル値を有することを特徴と
する請求項２記載の音生成装置。 - 【請求項４】 上記演算手段は、補間演算に基づいて上
記サウンドテーブルを算出することを特徴とする請求項
１乃至３いずれか１項記載の音生成装置。 - 【請求項５】 上記波形の２つの隣接するサンプル値間
において算出される補間サンプル値の数は、生成すべき
音について選択されたピッチに基づいて決定されること
を特徴とする請求項４記載の音生成装置。 - 【請求項６】 上記算出される補間サンプル値の数は、
１オクターブ内の各ノートについて同一であり、より高
いオクターブにおいて減少することを特徴とする請求項
５記載の音生成装置。 - 【請求項７】 上記読出手段は、ｎを整数として、上記
サウンドテーブルからｎ個毎にサンプル値を読み出すこ
とを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の音生
成装置。 - 【請求項８】 上記ｎの値は、上記生成すべき音の選択
されたピッチに基づいて決定されることを特徴とする請
求項７記載の音生成装置。 - 【請求項９】 上記ｎの値は、１オクターブ内におい
て、ノートのピッチが高くなる程増加するとともに、異
なるオクターブ内の各ノートに対しては同一であること
を特徴とする請求項８記載の音生成装置。 - 【請求項１０】 上記読出手段は、上記サウンドテーブ
ルから約８ｋＨｚのレートでサンプル値を読み出すこと
を特徴とする請求項９記載の音生成装置。 - 【請求項１１】 無線通信システムの移動端末装置にお
いて音を生成する音生成方法において、 それぞれがトーンに対応し、所定数のサンプル値を有す
る各格納された複数の波形から生成すべき音用のトーン
及びピッチを選択するステップと、 所定の演算規則に基づき、選択された音の波形のサンプ
ル値からサウンドテーブルを算出するステップと、 上記トーンの選択されたピッチに基づき、上記算出され
たサウンドテーブルからサンプル値の一部を読み出すス
テップと、 上記読み出したサンプル値の一部に基づき、音を出力す
るステップとを有する音生成方法。 - 【請求項１２】 上記記憶されている各波形は、上記生
成すべき音の１サンプリング周期の周波数分布を有する
ことを特徴とする請求項１１記載の音生成方法。 - 【請求項１３】 上記記憶されている各波形は所定数の
５１個のサンプル値を有することを特徴とする請求項１
２記載の音生成方法。 - 【請求項１４】 上記サウンドテーブルを算出するステ
ップにおいて、該サウンドテーブルは、補間演算に基づ
いて算出されることを特徴とする請求項１１乃至１３い
ずれか１項記載の音生成方法。 - 【請求項１５】 上記波形の２つの隣接するサンプル値
間において算出される補間サンプル値の数は、生成すべ
き音について選択されたピッチに基づいて決定されるこ
とを特徴とする請求項１４記載の音生成方法。 - 【請求項１６】 上記算出される補間サンプル値の数
は、１オクターブ内の各ノートについて同一であり、よ
り高いオクターブにおいて減少することを特徴とする請
求項１５記載の音生成方法。 - 【請求項１７】 上記サンプル値を読み出すステップに
おいて、ｎを整数として、上記サウンドテーブルからｎ
個毎にサンプル値を読み出すことを特徴とする請求項１
１乃至１６いずれか１項記載の音生成方法。 - 【請求項１８】 上記ｎの値は、上記生成すべき音の選
択されたピッチに基づいて決定されることを特徴とする
請求項１７記載の音生成方法。 - 【請求項１９】 上記ｎの値は、１オクターブ内におい
て、ノートのピッチが高くなる程増加するとともに、異
なるオクターブ内の各ノートに対しては同一であること
を特徴とする請求項１８記載の音生成方法。 - 【請求項２０】 上記サンプル値を読み出すステップに
おいて、上記サウンドテーブルから約８ｋＨｚのレート
でサンプル値を読み出すことを特徴とする請求項１９記
載の音生成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00117756.7 | 2000-08-17 | ||
| EP00117756A EP1180896B1 (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Sound generating device and method for a mobile terminal of a wireless telecommuniation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002156975A true JP2002156975A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=8169564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001248199A Ceased JP2002156975A (ja) | 2000-08-17 | 2001-08-17 | 音生成装置及び方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020102960A1 (ja) |
| EP (1) | EP1180896B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002156975A (ja) |
| CN (1) | CN1157976C (ja) |
| AT (1) | ATE320691T1 (ja) |
| DE (1) | DE60026643T2 (ja) |
| HU (1) | HUP0103339A3 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US7466992B1 (en) | 2001-10-18 | 2008-12-16 | Iwao Fujisaki | Communication device |
| US7107081B1 (en) | 2001-10-18 | 2006-09-12 | Iwao Fujisaki | Communication device |
| US8229512B1 (en) | 2003-02-08 | 2012-07-24 | Iwao Fujisaki | Communication device |
| US8241128B1 (en) | 2003-04-03 | 2012-08-14 | Iwao Fujisaki | Communication device |
| TWI222621B (en) * | 2003-05-14 | 2004-10-21 | Mediatek Inc | Music playing/processing device and method for playing music file according to playing order of tones |
| US8090402B1 (en) | 2003-09-26 | 2012-01-03 | Iwao Fujisaki | Communication device |
| US8121635B1 (en) | 2003-11-22 | 2012-02-21 | Iwao Fujisaki | Communication device |
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| US8041348B1 (en) | 2004-03-23 | 2011-10-18 | Iwao Fujisaki | Communication device |
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| US8472935B1 (en) | 2007-10-29 | 2013-06-25 | Iwao Fujisaki | Communication device |
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