JP2003280663A - 時間軸可変の波形データ再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】波形データを時間軸方向に圧縮あるいは伸張す
ることができる時間軸可変の波形データ再生装置におい
て、ＣＰＵの負荷を軽減し、また時間軸制御された波形
データの再生が破綻することなく、さらにテンポマップ
で設定された場合のようにあらかじめ定められた所望の
テンポからずれずに正確に時間軸制御して再生を行なう
ことができる波形データ再生装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】時間軸制御データに基づいて、読み出し対
象の波形データ中の波形サンプル単位の所定位置をジャ
ンプ元アドレスとして設定し、該ジャンプ元アドレスに
対応するジャンプ先アドレスを設定する。読み出しアド
レスがジャンプ元アドレスに達したら、該読み出しアド
レスを、ジャンプ元アドレスに対応するジャンプ先アド
レスに移行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、波形データを時
間軸方向に伸縮して再生することができる時間軸可変の
波形データ再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、時間軸制御が可能なサンプラ
が知られている。これは、サンプリング（録音）した波
形データの再生を行なう際に時間軸方向に伸縮して再生
することが可能なものである。また、テンポ同期が可能
なサンプラが知られている。これは、ループモードにし
たときに、そのループ波形をテンポ同期させることがで
きる、すなわち曲のテンポが変化したときにその変化後
のテンポに同期してループ波形を時間軸方向に圧縮伸張
して再生できるようにしたものである。

【０００３】一方、ディジタルデータを録音するディジ
タルレコーダにテンポマップの機能を加えたものが知ら
れている。これは、新規にソングを作成するときに、そ
のレコーディングに先立って当該ソングにおけるテンポ
の変化を制御するテンポマップを作成するものである。
テンポマップは、例えば、ソングの開始時のテンポはテ
ンポ１００ＢＰＭ（ＢＰＭは１分間の４分音符の個数で
テンポを表す単位）、第１０小節目からテンポ１２０Ｂ
ＰＭ、第１４小節目から再びテンポ１００ＢＰＭ、…と
いうように、ソングの各範囲のテンポを予め設定するた
めの画面である。これにより、ユーザは、ソング中の任
意の範囲で任意のテンポ情報を設定できる。レコーディ
ング時には、作成したテンポマップに応じたテンポのメ
トロノーム音を発生し、演奏者はそのメトロノーム音を
聞きながら自分のパートの演奏を行なう。その演奏を当
該パートに対応するトラックに録音する。このようにし
て、複数パートの各パートの演奏を順次行ない、演奏さ
れた楽音をそれぞれ異なるトラックに録音していく。全
パートの演奏の録音が終わった後、複数トラックに録音
された楽音をミックスダウンして、例えばステレオ２チ
ャンネルの楽音を取得する。以上のようにして、テンポ
マップの設定にしたがうテンポで複数トラックのレコー
ディングを行なうことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した時
間軸制御が可能な従来のサンプラの方式としては、第１
に、ＣＰＵが各波形サンプルを各サンプリング周期に配
置することにより、時間軸方向の圧縮および伸張を行な
うものがある。これは、元になる波形データを、テンポ
に応じて定められたある時間区間で再生するとき、その
波形データを切り分けて、前記時間区間の各サンプリン
グ周期でどのサンプルを読むかを決定して配置していく
ものである。これによれば、任意の精度で時間軸方向の
伸縮を管理することができる。しかし、１秒ごとにサン
プリング周波数に対応する数の波形サンプルについて時
間軸制御処理を行なわなければならず、ＣＰＵの負荷が
大きいという問題がある。

【０００５】時間軸制御が可能なサンプラの方式とし
て、第２に、ＣＰＵが音源に対してスライスされた各波
形データ再生開始のトリガを供給し、音源は該トリガに
応じて各波形データを再生するものがある。これによれ
ば、ＣＰＵはトリガなどの波形データの再生を制御する
データだけを扱えばよいので（波形サンプル自体を扱わ
なくてよい）、ＣＰＵの負荷は小さい。しかし、ＣＰＵ
は波形データの時間軸制御以外にも様々な処理を行なっ
ており、トリガのタイミングの精度を上げることは難し
いという問題がある。

【０００６】従来のテンポ同期が可能なサンプラでは、
サンプリング周期の精度の時間軸制御を行なう場合、デ
ィジタルレコーダのテンポマップに対するテンポ同期が
徐々にずれてくるという問題がある。

【０００７】この発明は、波形データを時間軸方向に圧
縮あるいは伸張することができる時間軸可変の波形デー
タ再生装置において、ＣＰＵの負荷を軽減し、また時間
軸制御された波形データの再生が破綻することなく、さ
らにテンポマップで設定された場合のようにあらかじめ
定められた所望のテンポからずれずに正確に時間軸制御
して再生を行なうことができる波形データ再生装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、波形データを再生する波形
データ再生装置であって、波形データの時間軸の伸縮を
制御する時間軸制御データに基づいて、読み出し対象の
波形データ中の波形サンプル単位の所定位置をジャンプ
元アドレスとして順次設定する手段と、該ジャンプ元ア
ドレスに対応するジャンプ先アドレスを順次設定する手
段と、読み出しアドレスが前記ジャンプ元アドレスに達
したら、該読み出しアドレスを、前記ジャンプ元アドレ
スに対応する前記ジャンプ先アドレスに移行させる手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
時間軸可変の波形データ再生装置において、現在の読み
出しアドレスがジャンプ元アドレスに達する前に、前記
ジャンプ元を設定する手段は少なくともその次のジャン
プ元アドレスの設定を終えていることを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
時間軸可変の波形データ再生装置において、前記ジャン
プ先アドレスを設定する手段は、前記ジャンプ先アドレ
スを、前記読み出し対象の波形データにおける複数のビ
ート先頭位置に各々順次設定することを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、波形データを再生
する波形データ再生装置であって、読み出す対象の波形
データを記憶した波形記憶手段と、前記波形データ中の
波形サンプル単位で表したジャンプ先アドレスと該ジャ
ンプ先アドレスに対応するジャンプ元アドレスとを、第
１組、第２組、…、および第Ｎ組のＮ組記憶するアドレ
ス記憶手段と、前記波形データの第１組のジャンプ先ア
ドレスから読み出しを開始し、読み出しアドレスが第１
組のジャンプ元アドレスに至ったとき読み出しアドレス
を第２組のジャンプ先アドレスに設定して読み出しを続
け、読み出しアドレスが第２組のジャンプ元アドレスに
至ったとき読み出しアドレスを第３組のジャンプ先アド
レスに設定して読み出しを続け、…、読み出しアドレス
が第Ｎ組のジャンプ元アドレスに至ったとき読み出しア
ドレスを第１組のジャンプ先アドレスに設定して読み出
しを続け、…というように、前記Ｎ組のアドレスを巡回
的に使用しつつ読み出しアドレスを移行させて波形デー
タの読み出しを行なう手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
時間軸可変の波形データ再生装置において、さらに、前
記Ｎ組のうちの既に読み出しに使用されたアドレスの組
を、次にその組が読み出しに使用されるまでの所定のタ
イミングで更新する手段を含むことを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項４に記載の
時間軸可変の波形データ再生装置において、指定された
テンポに応じて前記波形データを再生すべき時間区間で
のサンプル数が前記組の数Ｎで割り切れない値であると
き、前記ジャンプ先アドレスからジャンプ元アドレスま
での読み出しを所定回数行なうごとに、その所定回数の
読み出しの各組のジャンプ先アドレスからジャンプ元ア
ドレスまでの読み出しサンプル数を調整して、ずれ量の
補正を行なうことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。

【００１５】図１は、この発明に係る時間軸可変の波形
データ再生装置を適用したディジタルレコーダのブロッ
ク構成図である。このシステムは、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）１０１、フラッシュメモリ１０２、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）１０３、表示器１０４、フェーダ１
０５、操作子１０６、ＰＣ入出力インターフェース（Ｉ
／Ｏ）１０７、書込＆読出再生部１１１、波形メモリ１
１２、ミキサ１１３、波形入力部１１４、波形出力部１
１５、転送部１１６、バッファメモリ１１７、ＩＤＥ
（Integrated Device Electromics）インターフェース
１１８、ハードディスク１１９、ＣＤ−ＲＷ（CD-rewri
table）ドライブ１２０、およびバスライン１３０を備
える。

【００１６】ＣＰＵ１０１は、このシステムの全体の動
作を制御する処理装置である。フラッシュメモリ１０２
は、ＣＰＵ１０１が実行する各種の制御プログラムやＣ
ＰＵ１０１が使用する各種のデータなどを格納した不揮
発性メモリである。フラッシュメモリ１０２は、書き換
えが可能で、電源を切っても記憶された情報が失われな
い。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラ
ムのロード領域やワーク領域に使用する揮発性メモリで
ある。表示器１０４は、このシステムの外部パネル上に
設けられた各種の情報を表示するためのディスプレイで
ある。フェーダ１０５は、このシステムの外部パネル上
に設けられた各種パラメータの値設定用の操作子であ
る。操作子１０６は、このシステムの外部パネル上に設
けられた各種の操作子である。操作子１０６は、ユーザ
が操作するための複数のパッドを備えている。

【００１７】ＰＣ Ｉ／Ｏ１０７は、外部のＰＣ機器と
接続するためのインターフェースである。書込＆読出再
生部１１１は、後述するサンプラ機能を実現するための
部分であり、外部から入力した波形データを波形メモリ
１１２に書き込み、また波形メモリ１１２に記憶された
波形データを読み出して再生する処理を行なう。波形メ
モリ１１２は、外部から入力した波形データ（サンプリ
ングしたもの）を記憶する記憶装置である。

【００１８】ミキサ１１３は、書込＆読出再生部１１１
を介して入力した波形メモリ１１２からの波形データ、
波形入力部１１４から入力した波形データ、および転送
部１１６を介して入力したハードディスク１１９やＣＤ
−ＲＷドライブ１２０からの波形データを、任意に組み
合わせてミキシングする。ミキシング結果は、波形出力
部１１５や転送部１１６に出力される。波形入力部１１
４は、マイクから入力したアナログ楽音信号をディジタ
ル波形データに変換してミキサ１１３に供給する。波形
出力部１１５は、ミキサ１１３から供給される波形デー
タを出力する。出力された波形データは、必要に応じ
て、アナログ楽音信号に変換され不図示のサウンドシス
テムにより放音される。

【００１９】ミキサ１１３は、実際にはディジタルシグ
ナルプロセッサ（ＤＳＰ）により構成されている。ミキ
サ１１３は、サンプリング周期単位で行なわれる時分割
多重処理で複数トラックの処理を並行して実行する。ミ
キサ１１３に対する入出力は、基本的には１サンプリン
グ周期で波形データの１サンプルを入出力するものであ
る。ミキサ１１３に対して波形入出力を行なう周辺各部
は、ミキサ１１３の時分割処理に同期して、波形データ
の入出力を行なう。例えば、所定のマイクから入力した
演奏音を所定のトラックに録音する場合、当該マイクか
ら入力して波形入力部１１４でディジタルデータに変換
された波形データは、ミキサ１１３が当該トラックの処
理を行なうタイムスレッドで波形入力部１１４からミキ
サ１１３に供給されるようにタイミングが調整される。
同様に、ミキサ１１３から当該トラックの波形出力を行
なうタイムスレッドで出力される波形データは、それが
出力されるタイミングで転送部１１６が受け取り、当該
トラックに対応するファイルにその波形データを書き込
むように処理される。

【００２０】転送部１１６は、ＣＰＵ１０１からの指示
に応じて、ハードディスク１１９とバッファメモリ１１
７間の転送およびバッファメモリ１１７とミキサ１１３
間の転送（１サンプル／サンプリング周期×再生または
録音トラック数分）を制御する。バッファメモリ１１７
には、複数トラック分の記憶領域が用意されており、複
数トラック分同時に録音・再生することができる。

【００２１】１トラック分の録音は、以下のように行な
う。転送部１１６は、当該トラックに録音すべき波形デ
ータの１サンプルが出力されるサンプリング周期のタイ
ミングで、ミキサ１１３から当該サンプルを受け取り、
バッファメモリ１１７の当該トラックの記憶領域に書き
込む。バッファメモリ１１７の当該トラックの記憶領域
に１クラスタ分のサンプルが溜まったら、それをハード
ディスク１１９の当該トラック記憶領域へ転送する。転
送部１１６からハードディスク１１９への波形データの
転送は、１クラスタ分のデータが溜まったときに行なわ
れ、ミキサ１１３と転送部１１６との間のサンプリング
周期に同期した転送とは独立している。したがって、転
送部１１６からハードディスク１１９に転送を行なって
いる間も、前述したバッファメモリ１１７への書き込み
動作は継続される。

【００２２】１トラック分の再生は、以下のように行な
う。まず再生すべきトラックの先頭の２以上のクラスタ
のサンプルをハードディスク１１９から読み出してバッ
ファメモリ１１７の当該トラックに対応する記憶領域に
書き込む。転送部１１６は、ミキサ１１３が当該トラッ
クの波形データを入力するサンプリング周期のタイミン
グで、バッファメモリ１１７から当該トラックの１サン
プルを読み出してミキサ１１３に渡す。バッファメモリ
１１７に１クラスタ分の空き領域（再生し終えたサンプ
ルの記憶領域）ができたら、ハードディスク１１９から
その空き領域へ後続の１クラスタ分のデータを転送す
る。ハードディスク１１９からバッファメモリ１１７へ
のデータ転送がミキサ１１３と転送部１１６との間のデ
ータ転送と独立して行なわれることは、録音時と同様で
ある。

【００２３】ＩＤＥ Ｉ／Ｏ１１８は、ハードディスク
１１９およびＣＤ−ＲＷドライブ１２０と転送部１１６
とを接続するためのインターフェースである。また、Ｉ
ＤＥＩ／Ｏ１１８は、ハードディスク１１９およびＣＤ
−ＲＷドライブ１２０と、ＣＰＵ１０１、フラッシュメ
モリ１０２、およびＲＡＭ１０３との間のインターフェ
ースでもある。ハードディスク１１９は、演奏データを
格納するための外部記憶装置である。ＣＤ−ＲＷドライ
ブ１２０は、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、あるいはＣＤ−ＲＷを挿
入してデータを読み出しあるいは書き込む装置である。

【００２４】上記転送部１１６によるレコーダ機能と書
込＆読出再生部１１１を使用して実現するサンプラ機能
について説明する。ＣＰＵ１０１は、上述したように転
送部１１６によるレコーダ機能を用いてハードディスク
１１９に書き込んだ波形データをＲＡＭ１０３上に読み
出し、該ＲＡＭ１０３上でその波形データから波形メモ
リ１１２に記憶する波形データを作成する。これは、例
えば、録音した波形データの前後を切り落として４分の
４拍子の１小節分に合うようにするなどの処理を行なう
ものである。ＣＰＵ１０１の指示に応じて、作成した波
形データを波形メモリ１１２へ書き込む。このシステム
は複数のパッドを備えており、再生時に、各パッドを操
作したとき、そのパッドに割り当てられた波形メモリ１
１２上の波形データを読み出して再生する。このとき波
形データの時間軸を圧縮伸張することが可能である。そ
の時間軸の圧縮伸張は、ＣＰＵ１０１の指示に応じて書
込＆読出再生部１０８が行なう。

【００２５】図２は、図１の書込＆読出再生部１０８に
よる時間軸可変の読出再生機能を実現するための構成を
示す。書込＆読出再生部１０８は、ジャンプ先アドレス
レジスタ群（ＤＥＳＴ１〜４）、ジャンプ元アドレスレ
ジスタ群（ＴＡＲ１〜４）、フェードアウト開始点レジ
スタ群（ＦＯＵＴ１〜４）、フェード速度レジスタ（Ｒ
ＡＴＥ）２０４、セレクタ２０５、現在アドレスレジス
タ２０６、アドレス加算器２０７、比較器２０８，２０
９、カウンタ２１０、クロスフェードカーブ発生器２１
１、および乗算器２１２を備えている。書込＆読出再生
部１０８は時分割多重処理で複数チャンネルの処理を行
なうことができるようになっているが、ここでは１チャ
ンネル分の構成について示した。

【００２６】レジスタ群２０１〜２０４は、このチャン
ネルで波形データを再生するときに使用するレジスタで
ある。ＣＰＵ１０１は、これらのレジスタ群２０１〜２
０４に値を設定することにより、所望の通りに時間軸制
御された波形データを読み出せる。ジャンプ先アドレス
レジスタ群（ＤＥＳＴ１〜４）２０１は、４つのジャン
プ先アドレスの設定用レジスタである。ジャンプ元アド
レスレジスタ群（ＴＡＲ１〜４）２０２は、４つのジャ
ンプ元アドレスの設定レジスタである。フェードアウト
開始点レジスタ群２０３は、フェードアウトを開始する
位置を示す４つのフェードアウト開始点アドレスを設定
するレジスタである。フェード速度レジスタ２０４は、
フェードアウトの速度（レート）を設定するレジスタで
ある。

【００２７】それぞれ４つのレジスタから構成されるレ
ジスタ群２０１〜２０３については、ｎ＝１〜４とし
て、ＤＥＳＴｎとＴＡＲｎとＦＯＵＴｎを１セットとし
て使用する（全部で４セット）。ＤＥＳＴｎとＴＡＲｎ
とＦＯＵＴｎの１セットを、第ｎセットレジスタと呼
ぶ。なお、レジスタと該レジスタに設定するデータとは
同じ記号で呼ぶものとする。例えば、ジャンプ先アドレ
スを設定するレジスタＤＥＳＴ１に設定されたデータ
は、ジャンプ先アドレスＤＥＳＴ１と呼ぶ。

【００２８】図２の各部の動作を説明する前に、波形デ
ータを時間軸方向で伸縮して再生するための読み出しア
ドレスの進め方について説明する。

【００２９】図３（ａ）は、書込＆読出再生部１０８に
よる波形メモリの読み出しアドレスの進行の様子を示す
タイミング図である。３０１は読み出す対象の波形デー
タを表わす。その上の右向き矢印３２１，３２２，３２
３は、波形データ３０１から波形サンプルがサンプリン
グ周期ごとに読み出されていく向きを示す。すなわち、
この矢印の向きに読み出しアドレスが進行していく。な
お、波形メモリからの波形データの読み出し速度は、各
チャンネルごとに１サンプル／サンプリング周期で一定
とする。また、読み出す波形データは固有のテンポ（サ
ンプリングしたときのテンポ）を持っているが、このテ
ンポは任意の値でよい。

【００３０】上述したように、時間軸制御のためのパラ
メータとして、ＣＰＵ１０１は、各チャンネルごと（す
なわち、各発音ごと）に、ジャンプ先アドレスＤＥＳＴ
１〜４、ジャンプ元アドレスＴＡＲ１〜４、およびフェ
ードアウト開始点アドレスＦＯＵＴ１〜４の４セットの
データとフェード速度ＲＡＴＥを１つ設定できる。波形
データの読み出しは、ジャンプ先アドレスＤＥＳＴ１か
ら開始する。矢印３２１に示すようにサンプリング周期
ごとに１ずつ読み出しアドレスを進めて波形サンプルを
読み出していき、ジャンプ元アドレスＴＡＲ１まで進ん
だとき、読み出しアドレスを次のジャンプ先アドレスＤ
ＥＳＴ２に移行する。同様にして、ジャンプ先アドレス
ＤＥＳＴ２から読み出しアドレスを矢印３２２のように
進め、次のジャンプ元アドレスＴＡＲ２まで進んだと
き、さらに次のジャンプ先アドレスＤＥＳＴ３に移行す
る。このように読み出しアドレスを進めていき、ジャン
プ元アドレスＴＡＲ４まで進んだら、読み出しアドレス
を次のジャンプ先アドレスＤＥＳＴ１に移行する。読み
出しアドレスをＴＡＲ４からＤＥＳＴ１にジャンプさせ
るときまでに、アドレスＤＥＳＴ１，ＴＡＲ１，ＦＯＵ
Ｔ１は次に使うデータに書き替えておく。このように、
上述した４セットのアドレスレジスタのうちの、そこに
書き込まれたアドレスによる読み出しが終了したレジス
タについて、ＣＰＵ１０１がセット単位で順次更新して
いくことにより、図３に示すように読み出しアドレスが
進行し、時間軸の制御された波形データが継続的に再生
される。

【００３１】図３の３３１は、矢印３２１のように読み
出しアドレスを進行させて読み出していく波形データの
フェードインおよびフェードアウトの様子を示す。ジャ
ンプ先アドレスＤＥＳＴ１から読み出しを開始したと
き、所定の速度でフェードインを行ない波形データを出
力する。フェードアウトのタイミング３１１は、フェー
ドアウト開始点アドレスＦＯＵＴ１に至ったときフェー
ドアウトを開始し、ジャンプ元アドレスＴＡＲ１に至っ
たときそのフェードアウトが終了するように制御する。
これ以降の読み出しの場合の波形データ３３２，３３３
についても同様である。なお、フェードアウトの速度
は、フェード速度レジスタ２０４の設定に基づく。

【００３２】説明を簡単にするため、アドレスレジスタ
およびそこに設定されるアドレスを示すＤＥＳＴ１〜
４，ＴＡＲ１〜４，ＦＯＵＴ１〜４の記号は、それ以降
の設定アドレスを表すために拡張して使用するものとす
る。例えば、ジャンプ先アドレスについては、ＤＥＳＴ
１→ＤＥＳＴ２→ＤＥＳＴ３→ＤＥＳＴ４の順にレジス
タを利用し、ＤＥＳＴ４の次に利用するアドレスは再び
レジスタＤＥＳＴ１に設定したデータを利用することに
なるが、ＤＥＳＴ４の次に利用するアドレスをＤＥＳＴ
５と表記する。それ以後のアドレスも順次、ＤＥＳＴ
６，ＤＥＳＴ７，…と表記する。逆に言えば、ＣＰＵ１
０１がジャンプ先アドレスとして順次計算したアドレス
をＤＥＳＴｎ（ｎは正整数）とし、ＤＥＳＴ１→ＤＥＳ
Ｔ２→ＤＥＳＴ３→ＤＥＳＴ４→ＤＥＳＴ５→ＤＥＳＴ
６→…→ＤＥＳＴｎ（ｎは正整数）→…というようにア
ドレスを進める際、アドレスＤＥＳＴｎはレジスタＤＥ
ＳＴｎ’（ただし、ｎ’は、ｎを４で割った余りが１
〜３のときはその余り、ｎが４で割り切れるときは４
とする）に設定するということである。ＴＡＲｎ，ＦＯ
ＵＴｎについても同様である。

【００３３】図３（ｂ）は、波形データのテンポより引
き伸ばして（テンポを遅くして）読み出す場合の読み出
しの様子を示す。３４１〜３４３は波形データを示す。
波形データは、あらかじめ拍単位に区切られているもの
とし、３４１が１拍目、３４２が２拍目、３４３が３拍
目のデータを示す。テンポを遅くする場合でもアドレス
の進め方は図３（ａ）で説明したのと同様である。ただ
し、ＤＥＳＴ１から読み出しを開始した１拍目のデータ
３４１が終わる位置からフェードアウトし無発音の区間
を経てＴＡＲ１までで１拍目の再生を終え、引き続きＤ
ＥＳＴ２から読み出しを開始し、その２拍目のデータ３
４２が終わる位置からフェードアウトし無発音の区間を
経てＴＡＲ２までで２拍目の再生を終え、…というよう
に再生を進める。ここでは、１拍目のデータ３４１の終
了位置をＦＯＵＴ１とし、２拍目のデータ３４２の終了
位置をＦＯＵＴ２とし、…というようにしているが、Ｆ
ＯＵＴの位置はこれに限らない。ただし、次の拍のアタ
ック部が出力されない程度の位置までにフェードアウト
する必要がある。

【００３４】図４は、出力される波形データの例を示
す。４０１は出力される波形データを示す。その中のＢ
ＬＯＣＫ０，１，２，…は、それぞれ図３の３３１，３
３２，３３３のようなジャンプ先アドレスＤＥＳＴｎか
らジャンプ元アドレスＴＡＲｎで読み出された波形デー
タを示す。４０２は、ＢＬＯＣＫ０〜３を拡大した図で
ある。各ＢＬＯＣＫで読み出された波形データが繋げら
れている。

【００３５】次に、ＣＰＵ１０１が、ジャンプ先アドレ
ス、ジャンプ元アドレス、およびフェードアウト開始点
アドレスを設定する具体例を説明する。

【００３６】（第１の具体例）サンプリング周波数Ｆｓ
を４４．１ｋＨｚ、テンポ９０ＢＰＭ、４／４拍子、８
ビートで、波形データの再生を行なう場合、ＣＰＵ１０
１は、次のように１ビートのサンプル数を計算する。ま
ず、テンポが９０ＢＰＭで４／４拍子であるから、 １小節の長さ＝（６０／９０）×４＝８／３秒 である。したがって、 １小節のサンプル数＝４４１００×（８／３）＝１１７
６００サンプル である。１小節が８ビートであるから、１ビートの長さ
＝１１７６００／８＝１４７００サンプルである。そこ
で、ジャンプ先アドレスとジャンプ元アドレスとは、 ＴＡＲi−ＤＥＳＴi＝１４７００ ……（１） の関係となる。

【００３７】再生すべき波形データは、ＣＰＵ１０１
が、サンプリングした波形を編集して用意する。したが
って、例えば４／４拍子で使う８ビート分の波形、ある
いは３拍子系で使う１２ビート分の波形というような波
形データを生成できる。ここでは、再生すべき波形デー
タが８ビート分のサンプル数がＭ（Ｍは８で割り切れる
整数とする）のデータであり、この波形データを上述の
テンポで１小節で再生するように時間軸制御するとす
る。まず、ＤＥＳＴ１に波形データの先頭アドレスを設
定する。また、１小節８ビートであるから波形データの
先頭からＭ／８サンプルごとにビート先頭位置があるこ
とになる。したがって、 ＤＥＳＴj+1＝ＤＥＳＴj＋Ｍ／８ （ｊ＝１〜７） ……（２） である。ＴＡＲiは（１）式より求めればよい。すなわ
ち、テンポに応じた１ビート当たりの長さと、各ＤＥＳ
Ｔｉ（ビート先頭位置）とに基づいて、各ＴＡＲｉが算
出される。以上より、１小節の再生を行なうためのジャ
ンプ先アドレスＤＥＳＴiとジャンプ元アドレスＴＡＲi
（ｉ＝１〜８）が計算できる。フェードアウト開始点ア
ドレスＦＯＵＴiは、ジャンプ元アドレスＴＡＲiより所
定サンプルだけ前に設定すればよい。ただし、図３
（ｂ）のような場合は、ＦＯＵＴiとして各ビートの終
了位置などを設定する。

【００３８】（第２の具体例）サンプリング周波数Ｆｓ
を４４．１ｋＨｚ、テンポ９５ＢＰＭ、４／４拍子、８
ビートで、波形データの再生を行なう場合、ＣＰＵ１０
１は、次のように１ビートのサンプル数を計算する。ま
ず、テンポが９５ＢＰＭで４／４拍子であるから、 １小節の長さ＝（６０／９５）×４＝４８／１９秒 である。したがって、 １小節のサンプル数＝４４１００×（４８／１９）＝１１１４１０＋（１０／１ ９）サンプル ……（１１） である。上記（１１）式の整数部分１１１４１０から、 １ビートの長さ＝１１１４１０／８＝１３９２６＋（１／４）サンプル……（１ ２） である。そこで、ジャンプ先アドレスとジャンプ元アドレスとを、 ・ＴＡＲｉ−ＤＥＳＴｉ＝１３９２６ （ｉ＝１，２，３，５，６，７のとき） ……（１３） ・ＴＡＲｉ−ＤＥＳＴｉ＝１３９２７ （ｉ＝４，８のとき） ……（１４） の関係となるように設定する。これは、（１２）式にお
ける１／４サンプル分を調整するため、３回分の読み出
しの１ビートの長さを１３９２６サンプルとし、次の１
回分の読み出しの１ビートの長さを１３９２７サンプル
としたものである。同様にして、（１１）式における１
０／１９サンプル分を調整するため、１９小節のうちの
１０小節は１１１４１１サンプルを読み出し、残りの９
小節は１１１４１０サンプルを読み出すようにする。例
えば、１９小節単位で、２，４，６，８，１０，１２，
１４，１６，１８，１９番目の小節（１０小節分）の８
ビート目の読み出しサンプル数を＋１すればよい。

【００３９】なお、ここではテンポの補正を最後の拍で
行なうようにしたが、先頭の拍や途中の拍で行なっても
よい。また、テンポの補正を１小節単位ではなく、複数
小節単位、または任意の複数拍単位で行なってもよい。

【００４０】図２に戻って、図３および図４で説明した
時間軸可変の波形データ再生を行なう書込＆読出再生部
１０８の動作について詳しく説明する。

【００４１】ＣＰＵ１０１は、上述したように計算した
ジャンプ先アドレスＤＥＳＴ１〜４、ジャンプ元アドレ
スＴＡＲ１〜４、およびフェードアウト開始点アドレス
ＦＯＵＴ１〜４の４セットのデータとフェード速度ＲＡ
ＴＥをレジスタ群２０１〜２０４に設定する。カウンタ
２１０は、使用するレジスタセットを特定するｉ＝１〜
４の値を保持するレジスタである。読み出しが開始され
るときカウンタ２１０はｉ＝１に初期化されるから、始
めは、レジスタ群２０１〜２０３から、第１セットレジ
スタのアドレス（ＤＥＳＴ１，ＴＡＲ１，ＦＯＵＴ１）
がそれぞれ出力される。

【００４２】読み出しが開始されると、セレクタ２０５
は最初にジャンプ先アドレスレジスタ群２０１からの入
力を選択出力する。いまレジスタ群２０１からは、レジ
スタＤＥＳＴ１に設定されたアドレスが出力されている
から、このＤＥＳＴ１に設定されたアドレスがセレクタ
２０５を介して現在アドレスレジスタ２０６に設定され
る。現在アドレスレジスタ２０６に設定されたアドレス
は、波形メモリ１０９に入力し、当該アドレスから波形
データが読み出し出力される。アドレス加算器２０７
は、サンプリング周期ごとに、現在アドレス２０６の値
をカウントアップし、その結果をセレクタ２０５に入力
する。セレクタ２０５は、上述したように最初にＤＥＳ
Ｔ１を選択出力した後は、アドレス加算器２０７からの
入力を選択出力する。したがって、現在アドレスレジス
タ２０６の値は、ＤＥＳＴ１から順次カウントアップさ
れ、これにより波形メモリのＤＥＳＴ１から波形データ
が１サンプルずつ読み出される（図３（ａ）の矢印３２
１）。

【００４３】クロスフェードカーブ発生器２１１は、読
み出しが開始されてから、所定の速度でフェードインす
るような乗数を乗算器２１２に出力する。乗算器２１２
は、読み出された波形サンプルにクロスフェードカーブ
発生器２１１からの乗数を乗算して出力する。これによ
り、波形データの読み出し開始時のフェードインが実現
される。

【００４４】比較器２０９は、フェード開始点レジスタ
群２０３からの出力とアドレス加算器２０７からの出力
とを比較する。いまレジスタ群２０３からは、レジスタ
ＦＯＵＴ１に設定されたアドレスが出力されている。こ
れらが一致したとき、すなわち現在アドレスがＦＯＵＴ
１に至ったとき、比較器２０９は一致信号を出力する。
この一致信号は、クロスフェードカーブ発生器２１１に
入力する。クロスフェードカーブ発生器２１１は、この
一致信号により現在アドレスがＦＯＵＴ１に至ったこと
を検出し、この時点からレジスタ２０４に設定された速
度でフェードアウトするような乗数を乗算器２１２に出
力する。乗算器２１２は、読み出された波形サンプルに
クロスフェードカーブ発生器２１１からの乗数を乗算し
て出力する。これにより、現在アドレスがＦＯＵＴ１に
至ったとき以降のフェードアウトが実現される。

【００４５】比較器２０８は、ジャンプ元アドレスレジ
スタ群２０２からの出力とアドレス加算器２０７からの
出力とを比較する。いまレジスタ群２０２からは、レジ
スタＴＡＲ１に設定されたアドレスが出力されている。
これらが一致したとき、すなわち現在アドレスがＴＡＲ
１に至ったとき、比較器２０８は一致信号を出力する。
この一致信号は、セレクタ２０５、カウンタ２１０、お
よびクロスフェードカーブ発生器２１１に入力する。こ
れによりカウンタ２１０はｉ＝１から２にカウントアッ
プするので、レジスタ群２０１からはレジスタＤＥＳＴ
２に設定されたアドレス、レジスタ群２０２からはレジ
スタＴＡＲ２に設定されたアドレス、レジスタ群２０３
からはレジスタＦＯＵＴ２に設定されたアドレスが出力
される。また、比較器２０８からの一致信号を受けたセ
レクタ２０５は、ジャンプ先アドレスレジスタ２０１か
らの入力を選択出力する。これ以降の動作は、上述のｉ
＝１の場合と同様である。カウンタ２１０がｉ＝１，
２，３，４とカウントアップされるのに伴って処理が進
み、ｉ＝４の後は再びｉ＝１に設定され、上述の処理を
繰り返す。なお、ＣＰＵ１０１は順次ジャンプ先アドレ
スＤＥＳＴ１〜４、ジャンプ元アドレスＴＡＲ１〜４、
およびフェードアウト開始点アドレスＦＯＵＴ１〜４の
データを書き替えていく。

【００４６】以上のように処理を進めることにより、書
込＆読出再生部１０８は、時間軸可変の波形データ再生
を実現する。

【００４７】図５は、時間軸制御レジスタ（ＤＥＳＴ１
〜４，ＴＡＲ１〜４，ＦＯＵＴ１〜４）の更新タイミン
グを示す図である。５０１は読出される波形データを示
す。ａ，ｂ，ｃ，…は、それぞれ時間軸制御レジスタに
設定する１セットのデータ（ジャンプ先アドレス、ジャ
ンプ元アドレス、およびフェードアウト開始点アドレ
ス）を示す。

【００４８】読み出しを開始するとき、ＣＰＵ１０１
は、５２１に示すように４セット分のデータを時間軸制
御レジスタに設定する。矩形５２１内に記載したａｂｃ
ｄは、セットデータａ，ｂ，ｃ，ｄを、この順に、第１
〜第４セットレジスタに設定したことを示す。矩形５２
２，５２３，…についても同様である。読み出し開始タ
イミング５１１から、第１セットレジスタに設定された
セットデータａにしたがって波形データが読み出され
る。セットデータａにしたがう波形データの読み出しが
終了すると、次のセットデータｂにしたがう波形データ
の読み出しに移行する。また、セットデータａにしたが
う波形データの読み出しが終了したタイミングで割り込
みが発生し、ＣＰＵ１０１は、この割り込みを契機とし
て時間区間５１２で次のセットデータｅを第１セットレ
ジスタに設定する（５２２）。同様にして、セットデー
タｂにしたがう波形データの読み出しが終了したタイミ
ングで割り込みが発生し、ＣＰＵ１０１は、この割り込
みを契機として時間区間５１３で次のセットデータｆを
第１セットレジスタに設定する（５２３）。

【００４９】セットデータの設定は、２セット単位で行
なうこともできる。例えば、５５１に示すように４セッ
ト分のデータを設定した後、波形データの読み出しを開
始し、セットデータａ，ｂにしたがう波形データ読み出
しが終了したタイミングで割り込みを発生させ、時間区
間５４２で２セット分のデータｅ，ｆを書き込む。これ
を繰返すことにより波形データを読出すことができる。

【００５０】上記実施形態によれば、現在の読み出しア
ドレスがジャンプ元アドレスに達する前に、少なくとも
その次のジャンプ元アドレスの設定を終えているように
しているので、安定した動作が可能である。

【００５１】なお、上記実施形態では、再生すべき波形
データのサンプル数Ｍをビート数で割り切れる整数とし
たが、必ずしも割り切れる数でなくてもよい。割り算の
結果１以下の分数が生じてしまった場合には、波形デー
タの各ビート先頭位置に、生じてしまった分数に対応す
る補正をかけてやればよい。例えば、ビート数８で割っ
た結果の余りが３で、分数３／８が生じてしまった場合
は、８ビートの波形の３番目と６番目と８番目を＋１す
ればよい。

【００５２】また、各ビートの先頭位置は、必ずしも等
間隔である必要はない。ユーザが、各ビートの先頭位置
を個別に指定できるようになっていてもよい。あるい
は、波形データから音の立ち上がり位置を検出し、その
検出結果に基づいて各ビートの先頭位置を自動的に決定
するようにしてもよい。

【００５３】各ビート位置が等間隔でない場合、テンポ
を変えつつ波形データを再生する際の各ビートの長さ
は、波形データの元のテンポ、再生するテンポ、および
各ビート先頭位置間のサンプル数とに基づいて決定する
とよい。すなわち、波形データのテンポを変更した場合
でも、各ビート毎のサンプル数の比率が保たれるように
する。また、この場合も、再生される全ビート分の波形
データのサンプル数がテンポとビート数に応じて決定さ
れるサンプル数に合致するよう補正をかける必要があ
る。

【００５４】さらにまた、各ビート位置が等間隔でない
場合に、そのビート位置をテンポに応じた正確なビート
位置に修正し（いわゆる波形データのクォンタイズ）、
その修正後のビート位置を基準に時間軸の伸縮を行うよ
うにしてもよい。

【００５５】波形データのビート先頭位置のアドレスを
ビート数に基づいて毎回算出する必要はない。すなわ
ち、波形データの再生時にビート先頭位置の計算するの
ではなく、各波形データ毎に予め決定しておいてその波
形データに対応するデータとして記憶しておくのがよ
い。

【００５６】上記実施形態では、レジスタ群２０１〜２
０４を、ビートを単位として更新していたが、その代わ
りに、ジャンプを単位に更新を行なうようにしてもよ
い。すなわち、ジャンプ先アドレスＤＥＳＴｉとジャン
プ元アドレスＴＡＲｉを組として更新を行なうのではな
く、ジャンプ元アドレスＴＡＲｉとジャンプ先アドレス
ＤＥＳＴ（ｉ＋１）とを組にして、その組単位でレジス
タの更新を行なうようにしてもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、時間軸制御データに基づいてジャンプ元アドレスと
ジャンプ先アドレスとを設定するだけで、読み出しアド
レスを移行させながら読み出しを行なうことができるの
で、ＣＰＵで直接波形サンプルを扱う必要がなく、ＣＰ
Ｕの負荷が小さい。また、時間軸制御をサンプリング周
期で行なうことができる。さらに、ジャンプ元アドレス
とジャンプ先アドレスとの組を複数組記憶できるように
しているので、ＣＰＵによる制御が一時的に遅れても、
時間軸制御された波形データの再生が破綻しない。ま
た、再生すべき時間区間でのサンプル数と、各組のジャ
ンプ先アドレスからジャンプ元アドレスまでの読み出し
サンプル数の和にずれがあるときは、ジャンプ先アドレ
スからジャンプ元アドレスまでの読み出しを所定回数行
なうごとに、その所定回数の読み出しの各組のジャンプ
先アドレスからジャンプ元アドレスまでの読み出しサン
プル数を調整して、ずれ量の補正を行なっているので、
例えばディジタルレコーダのテンポマップで規定された
テンポからずれることなく、正確な時間軸制御が可能で
ある。また、各拍ごとに補正をするのに比べて、補正に
要する演算量を大幅に減少できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る時間軸可変の波形データ再生装
置を適用したディジタルレコーダのブロック構成図

【図２】書込＆読出再生部による時間軸可変の読出再生
機能を実現するための構成図

【図３】書込＆読出再生部１０８による波形メモリの読
み出しアドレスの進行の様子を示すタイミング図

【図４】出力される波形データの例を示す図

【図５】時間軸制御レジスタの更新タイミングを示す図

【符号の説明】

１０１…中央処理装置（ＣＰＵ）、１０２…フラッシュ
メモリ、１０３…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、
１０４…表示器、１０５…フェーダ、１０６…操作子、
１０７…ＰＣ入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、１１
１…書込＆読出再生部、１１２…波形メモリ、１１３…
ミキサ、１１４…波形入力部、１１５…波形出力部、１
１６…転送部、１１７…バッファメモリ、１１８…ＩＤ
Ｅ（Integrated Device Electromics）インターフェー
ス、１１９…ハードディスク、１２０…ＣＤ−ＲＷ（CD
-rewritable）ドライブ、１３０…バスライン１３０。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】波形データを再生する波形データ再生装置
   であって、 波形データの時間軸の伸縮を制御する時間軸制御データ
   に基づいて、読み出し対象の波形データ中の波形サンプ
   ル単位の所定位置をジャンプ元アドレスとして順次設定
   する手段と、 該ジャンプ元アドレスに対応するジャンプ先アドレスを
   順次設定する手段と、 読み出しアドレスが前記ジャンプ元アドレスに達した
   ら、該読み出しアドレスを、前記ジャンプ元アドレスに
   対応する前記ジャンプ先アドレスに移行させる手段とを
   備えたことを特徴とする時間軸可変の波形データ再生装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の時間軸可変の波形データ
   再生装置において、 現在の読み出しアドレスがジャンプ元アドレスに達する
   前に、前記ジャンプ元を設定する手段は少なくともその
   次のジャンプ元アドレスの設定を終えていることを特徴
   とする時間軸可変の波形データ再生装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の時間軸可変の波形データ
   再生装置において、 前記ジャンプ先アドレスを設定する手段は、前記ジャン
   プ先アドレスを、前記読み出し対象の波形データにおけ
   る複数のビート先頭位置に各々順次設定することを特徴
   とする時間軸可変の波形データ再生装置。
4. 【請求項４】波形データを再生する波形データ再生装置
   であって、 読み出す対象の波形データを記憶した波形記憶手段と、 前記波形データ中の波形サンプル単位で表したジャンプ
   先アドレスと該ジャンプ先アドレスに対応するジャンプ
   元アドレスとを、第１組、第２組、…、および第Ｎ組の
   Ｎ組記憶するアドレス記憶手段と、 前記波形データの第１組のジャンプ先アドレスから読み
   出しを開始し、読み出しアドレスが第１組のジャンプ元
   アドレスに至ったとき読み出しアドレスを第２組のジャ
   ンプ先アドレスに設定して読み出しを続け、読み出しア
   ドレスが第２組のジャンプ元アドレスに至ったとき読み
   出しアドレスを第３組のジャンプ先アドレスに設定して
   読み出しを続け、…、読み出しアドレスが第Ｎ組のジャ
   ンプ元アドレスに至ったとき読み出しアドレスを第１組
   のジャンプ先アドレスに設定して読み出しを続け、…と
   いうように、前記Ｎ組のアドレスを巡回的に使用しつつ
   読み出しアドレスを移行させて波形データの読み出しを
   行なう手段とを備えたことを特徴とする時間軸可変の波
   形データ再生装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の時間軸可変の波形データ
   再生装置において、 さらに、前記Ｎ組のうちの既に読み出しに使用されたア
   ドレスの組を、次にその組が読み出しに使用されるまで
   の所定のタイミングで更新する手段を含むことを特徴と
   する時間軸可変の波形データ再生装置。
6. 【請求項６】請求項４に記載の時間軸可変の波形データ
   再生装置において、 指定されたテンポに応じて前記波形データを再生すべき
   時間区間でのサンプル数が前記組の数Ｎで割り切れない
   値であるとき、前記ジャンプ先アドレスからジャンプ元
   アドレスまでの読み出しを所定回数行なうごとに、その
   所定回数の読み出しの各組のジャンプ先アドレスからジ
   ャンプ元アドレスまでの読み出しサンプル数を調整し
   て、ずれ量の補正を行なうことを特徴とする時間軸可変
   の波形データ再生装置。