JP2006091460A - 音源用波形データの決定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 波形メモリ音源方式の電子音楽装置で演奏をする際に、発音される楽音波形の機械的な不自然さをなくす音源用波形データの決定装置を提供する。
【解決手段】 所定の音色に対応して複数の相異なる波形データを記憶しておく。キーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が所定の音色であるとき、この所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNと、今回の発音のノートナンバNNとを比較する。比較により両ノートナンバNNが一致したとき、上述した所定の音色が最後に設定されていた発音に対して指示された波形データセットとは異なる波形データセットを指示し、指示された波形データセット内で、今回の発音のノートナンバNNの属する音域に応じた波形データを今回の発音に使用する波形データとして指示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、楽音信号を発音させるために音色に対応して波形データが記憶装置に記憶されており、該波形データの中から使用する波形データを決定する音源用波形データの決定装置および音源用波形データの決定プログラムに関するものである。

従来、鍵盤の操作や演奏データに応じて、記憶装置に記憶された波形データを読み出すことにより楽音波形データを合成して発音させる、波形メモリ音源方式（波形データテーブル音源方式）の電子音楽装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図５は、波形メモリ音源方式を用いた従来の電子音楽装置の一例を示す機能構成図である。
鍵盤３１上にある複数鍵の１つが押鍵されると、この押鍵を押鍵検出部３３が検出し、押鍵を示すノートオンNON、その押鍵された鍵に応じた音高（ノートナンバ）NNのデータを出力する。加えて、押鍵速度（ベロシティ）VELのデータを出力する場合もある。これらのデータは、発音を指示する信号（以下、キーオン信号という）として出力される。
一方、複数の音色スイッチ（音色SW）３２のうち１つを操作すると、SW検出部３４はその操作状態を検出し、音色指定信号を出力する。なお、最近では、表示器に表示されるメニュー画面と汎用のカーソルスイッチ等を用いて音色指定信号が出力される場合が多い。

周波数ナンバFN変換部３５は、ノートナンバNNを周波数ナンバFNに変換し、アドレスカウンタ３６に出力する。
波形メモリ３７は、音色指定信号に応じた楽音信号を合成して発音させるために、音色に応じた波形データを記憶している。この波形データは、さらにノートナンバNNの音域に応じて異なる波形データを記憶したり、ベロシティVELの範囲に応じて異なる波形データを記憶したりする。
アドレスカウンタ３６は、ノートオンNONのデータを入力したとき、SW検出部３４が出力する音色指示信号によって、波形メモリ３７から読み出す波形データの先頭アドレスをセットする。波形メモリ３７が音域に応じて異なる波形データを記憶している場合はノートナンバNNに応じて決まる音域によっても、また、ベロシティVELの範囲に応じて異なる波形データを記憶している場合はベロシティVELの範囲によっても、先頭アドレスが異なる。
アドレスカウンタ３６は、周波数ナンバFNを所定の処理周期で累積加算し、その整数値に応じて、先頭アドレスから波形メモリ３７の読み出しアドレスを決める。

波形メモリ３７から読み出された波形データは、乗算器３８において、音量エンベロープ発生部（音量EG）４０からノートオンNONの入力に同期して出力される音量エンベロープ波形データと乗算され、ディジタル/アナログ変換部（DAC）でアナログ信号に変換され、図示しないサウンドシステムに出力される。
この音量EG４０には、音色指定信号、ノートナンバNN、ベロシティVELが入力されて、これらにより音量エンベロープ波形の形状を変更する。
なお、波形メモリ３７に記憶する波形データとして、１発音分のサンプリング波形データを記憶する場合がある。この場合、１発音分のサンプリング波形データは音量エンベロープを有しているので、乗算器３８および音量EG４０を省略可能である。

上述した波形メモリ音源方式を用いた電子音楽装置において、波形メモリ３７に、音色および音域に応じて異なる波形データを記憶している場合、同じ音色で同じノートナンバNNによって発音が行われるときは、全く同じ波形データを使用して発音されることになる。
一方、ベロシティVELの範囲に応じても異なる波形データを記憶している場合、同じ音色、同じノートナンバNN、同じベロシティVELの範囲によって発音が行われるときは、全く同じ波形データを使用して発音されることになる。
このように、同じ音色で電子音楽装置を演奏するとき、全く同じ波形データを用いて同じノートナンバNNの発音が行われることがある。
このような発音が、互いに離れたタイミングで行われる場合は特に問題はない。しかし、同じノートナンバNNの発音が連続した場合に、正確に全く同じ楽音波形が連続して発音されてしまうと、自然楽器の楽音波形とは異質の機械的に正確すぎる発音になる。そのため、不自然に聞こえるという問題があった。
特に、鍵盤以外の方法で音高を指定する自然楽器、例えば、トランペットやハーモニカなどでは、同じ音高で連続して正確に発音しようとしても、キーの押し方や息の吹き方などによってピッチがずれたり揺らいだりしている。そのため、電子音楽装置でこのような自然楽器の音色で連続して同じノートナンバで発音をすると、その楽音波形が著しく不自然に聞こえてしまう。
特開平０８−０７６７６４号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、波形メモリ音源方式の電子音楽装置で演奏をする際に、発音される楽音波形の機械的な不自然さをなくす音源用波形データの決定装置および音源用波形データの決定プログラムを提供することを目的とするものである。

本発明は、請求項１に記載の発明においては、所定の音色に対応して複数の相異なる波形データが記憶されており、該複数の相異なる波形データの中から使用する波形データを決定する音源用波形データの決定装置であって、キーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が前記所定の音色であるとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバと、今回の発音のノートナンバとを比較する手段と、両ノートナンバの一致が検出されたとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データとは異なる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示する手段を有するものである。
また、請求項２に記載の発明においては、上述した請求項１に記載の音源用波形データの決定装置の発明を、コンピュータを用いて実現させるための音源用波形データの決定プログラムである。
従って、機械的正確さが目立つ連続した発音がなされる場合に、同音色、同音高であっても異なる波形データを使用することにより、簡単な構成で楽音波形の不自然さをなくすことができる。

ここで、上述した「両ノートナンバの一致」とは、両ノートナンバの完全一致の場合に限らず、両ノートナンバの差が許容範囲以内である場合を含んでいる。
上述したノートナンバ比較および波形データ決定は、今回、入力したキーオン信号により指示された発音に設定されている音色が、機械的な不自然さの目立つ１または複数の特定の音色であるときにのみ行うようにしてもよい。
なお、演奏に１種類の所定の音色しか使用されない場合、上述した所定の音色が最後に設定されていた発音とは、前回、入力されたキーオン信号により指示された直前の発音のことである。

上述した所定の音色に対応した複数の相異なる波形データは、例えば、音域に応じて異なる波形データが記憶され、かつ、各音域においても異なる波形データが記憶された複数の相異なる波形データセットとして、記憶装置に記憶されたものである。
このような波形データセットの場合、上述したノートナンバ比較手段において両ノートナンバNNの一致が検出されたとき、上述した波形データ指示手段は、前記所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データを含む波形データセットとは異なる波形データセットに含まれる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示すればよい。

また、上述した所定の音色に対応した複数の相異なる波形データは、さらに、音域およびベロシティVELの範囲の組合せに応じて異なる波形データが記憶され、かつ、音域およびベロシティの範囲の各組合せにおいても異なる波形データが記憶された複数の相異なる波形データセットとして、記憶装置に記憶されたものでもよい。このような波形データセットの場合、上述したノートナンバ比較手段において両ノートナンバNNの一致が検出されたとき、上述した波形データ指示手段は、前記所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データを含む波形データセットとは異なる波形データセットに含まれる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示すればよい。
後者の波形データセットの場合、上述したノートナンバ比較手段に代えて、発音を指示するキーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が前記所定の音色であるとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNおよびベロシティVELの範囲と、今回の発音のノートナンバNNおよびベロシティVELの範囲とを比較する比較手段とし、この比較手段において、両ノートナンバNNおよび両ベロシティVELの範囲の一致がともに検出されたとき、上述した波形データ指示手段は、前記所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データを含む波形データセットとは相異なる波形データセットに含まれる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示すればよい。

本発明によれば、波形メモリ音源方式の電子音楽装置で、いつも同じには発音されにくい自然楽器の音色が設定された発音をさせる場合に、同じ音高の連続発音を機械的な不自然さが目立たないものにするという効果がある。
同じ音高の連続発音を、単に、その発音のピッチやベロシティVELなどのパラメータを強制的に変更してしまう方法も考えられる。しかし、異なる波形データを使用した方が、自然な楽器演奏音を表現できる。例えば、ピッチの変化傾向、振幅の変化傾向、周波数成分の変化傾向などが微妙に異なる複数の相異なる波形データを使用することにより、より自然な波形データで楽器演奏を表現できるようになる。

図１は、本発明の実施の一形態において使用する波形データの第１の例を示す説明図である。
音色に対応した波形データを用いて楽音信号を合成して発音させる電子音楽装置においては、この波形データを音源波形データとして記憶装置に記憶している。
本発明の実施の一形態の音源用波形データの決定装置は、所定の音色に対しては、この所定の音色に対応して複数の相異なる波形データが記憶装置に記憶されており、この複数の相異なる波形データの中から使用する波形データを決定するものである。
図示の例では、１つの所定の音色に対応して、３種類の相異なる波形データセットＡ，Ｂ，Ｃが記憶されており、各波形データセットは、さらに、５つの音域に応じて相異なる波形データを記憶し、かつ、各音域においても異なる波形データを記憶している。
しかし、波形データセットは２種類以上であればよい。各波形データセットは、また、全音域で１種類の波形データを記憶しているだけでもよい。

ノートナンバNNは音高を表すデータである。
波形データセットＡに着目すると、ノートナンバNNが0以上（n₁−１）以下の音域に属するときは波形データA1の波形データ、ノートナンバNNがn₁以上（n₂−１）以下の音域に属するときは波形データA2の波形データ・・・というように、異なる波形データが決められている。
他の波形データセットＢ，Ｃについても同様に、音域に応じて異なる波形データB1〜B5、C1〜C5が決められている。
波形データセットＡ，Ｂ，Ｃが相異なるということは、各波形データセットＡ，Ｂ，Ｃ内の各音域においても、波形データが異なることである。しかし、音域の分割数、分割された音域の範囲を、すべての波形データセットＡ，Ｂ，Ｃの間で同じにする必要はない。

図示の波形データセットＡ，Ｂ，Ｃは、ある１つ特定の音色に関するものである。この特定の音色とは異なる所定の音色で、やはり複数の相異なる波形データセットが記憶されている場合、その波形データセットの数は、複数であればよく、また、各音色に共通して波形データセットの数を決める必要はない。
電子音楽装置が発音可能な全音色に対して複数の相異なる波形データセットを記憶する必要はない。機械的正確さが特に目立つ音色、例えば、非鍵盤楽器の音色が設定されている場合にのみ、その音色に対し、複数の相異なる波形データセットを記憶しておけばよい。その他の音色が設定されている場合は、従来通り、音色と音域の組合せに対し、１種類の波形データを記憶しておけば、得られる効果とメモリ容量およびコストとのバランスがとれる。

本発明の実施の一形態の音源用波形データ決定装置は、発音を指示するキーオン信号を入力し、今回のキーオン信号により指示された発音（今回の発音）に設定されている音色が所定の音色であるとき、この所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNと、今回の発音のノートナンバNNとを比較する。
両ノートナンバNNが一致しなかったときは、今回の発音に設定されている所定の音色に対応して指示されている波形データセット内で、今回、入力したキーオン信号により指示された発音のノートナンバNNの属する音域の波形データを指示する。
この場合、指示されている波形データセットが切り替えられなくても、ノートナンバNNが異なるため、不自然な発音にはならない。

一方、両ノートナンバNNが一致したときは、上述した所定の音色が最後に設定されていた発音に対して指示された波形データセットとは異なる波形データセットを指示する。
上述した所定の音色が最後に設定されていた発音に対して指示された波形データセットを特定する情報は、メモリに記憶されている。
次に、指示された波形データセット内で、今回の発音のノートナンバNNの属する音域に応じた波形データを今回の発音に使用する波形データとして指示する。
従って、今回の発音に設定されている所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データとは異なる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示するので、不自然な発音にはならない。

上述した比較条件で両ノートナンバNNが一致する毎に、異なる波形データセットを指示する方法として、種々の方法がある。例えば、
第１に、指示する波形データセットを、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→…というように、順番に切り替える。
第２に、指示する波形データセットを、現在、読み出されている波形データセットを除いたものの中からランダムに選択して切り替える。
第３に、基本となる波形データセット（例えば、波形データセットＡ）を決めておく。次に指示する波形データセットを、これとは異なる波形データセットＢ，Ｃの１つに、順番あるいはランダムに切り替えて、以後、基本となる波形データセットＡと、これとは異なる波形データセットとを交互に切り替える。
上述したように波形データセットを指示した上で、その中に含まれる、今回の発音のノートナンバNNが属する音域に対応する波形データを使用するように指示する。

各波形データセットＡ，Ｂ，Ｃの相違は、音色が異なるとは感じられない程度のものである。
例えば、波形データ中における時間軸（サンプル番号）に沿ったピッチの一方向的変化や揺らぎなどの動きが異なるものである。より具体的には、ピッチが安定している波形データセットＡ、ピッチが安定しないでピッチに揺らぎがある波形データセットＢ、その揺らぎ方がＢとは異なる波形データセットＣといったものである。
また例えば、音量や周波数成分の時間軸に沿った変動が異なるものである。さらに、これらの変動が組み合わされたものである。

上述したような相異なる波形データは、自然楽器による演奏音をマイクロフォンで拾い上げてA/D変換することにより得られる。
楽器の弾き方のわずかな相違により、同じ音高であっても、録音採取毎に、異なるサンプリングデータが得られる。その中から、ピッチや音量が時間軸に沿って安定しているもの、ピッチが揺らいでいるもの、音量が揺らいでいるものなど、特徴的なサンプリングデータを探し出して、そのまま、あるいは加工して記憶装置に記憶する。

上述した説明では、異なる波形データを使用するために、波形データセットの全体を一括して切替え指示した上で、今回の発音に使用する波形データを指示していた。この方法によれば、以後、波形データセットの全体を、再び一括して切替え指示されるまでは、同じ音色で異なるノートナンバNNの発音をするときも、今回の発音で指示した波形データセットに含まれる波形データを使用することになる。
これに代えて、今回の発音のノートナンバNNの音域に応じた波形データのみを切替え指示してもよい。この場合、同じ音色であっても、使用される波形データを含む波形データセットは、音域毎に異なることになる。そのため、所定の音色が最後に設定されていた発音の音域毎に、指示された波形データセットを特定する情報をメモリに記憶しておく必要がある。

図２は、本発明の実施の形態において使用する波形データの第２の例を示す説明図である。
この実施の形態では、発音のベロシティVELを複数の範囲に分割している。同じ音色であっても、音域およびベロシティVELの範囲の組合せに応じて異なる波形データを使用し、かつ、音域およびベロシティVELの範囲の各組合せにおいても、各波形データセットは異なる波形データを使用する。
従って、所定の音色について、複数の相異なる波形データセットＡ，Ｂ，Ｃが記憶装置に記憶され、各波形データセットは、音域およびベロシティVELの範囲の組合せに応じて異なる波形データが記憶され、かつ、音域およびベロシティVELの範囲の各組合せにおいても異なる波形データが記憶されている。
ここで、ベロシティVELの範囲の決め方と、その範囲の個数は任意である。図示の例では、ベロシティVELを３つの範囲（大，中，小）に分割している。

この実施の形態においては、発音を指示するキーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が所定の音色であるとき、この所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNおよびベロシティVELの範囲と、今回の発音のノートナンバおよびベロシティVELの範囲とを、それぞれ比較する。
比較の結果、ノートナンバNNおよびベロシティVELの範囲、のいずれか一方が一致しなかったときは、今回の発音に設定されている所定の音色に対応して指示されている波形データセット内で、今回の発音のノートナンバNNの属する音域およびベロシティVELの範囲に対応する波形データを指示する。
この場合、指示されている波形データセットが切り替えられなくても、ノートナンバNN，ベロシティVELの範囲のいずれかが異なっているため、不自然な発音にならない。

一方、ノートナンバNNもベロシティVELの範囲も、ともに一致したときは、上述した所定の音色が最後に設定されていた発音に対して指示された波形データセットとは異なる波形データセットを指示する。次に、指示された波形データセット内で、今回の発音のノートナンバNNの属する音域とベロシティVELの範囲に応じた波形データを今回の発音に使用する波形データとして指示する。
従って、上述した所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データとは異なる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示する。

この実施の形態においては、また、発音を指示するキーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が所定の音色であるとき、所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNと今回の発音のノートナンバNNだけを比較するようにして、ベロシティVELの範囲の比較を省略してもよい。
比較の結果、ノートナンバNNが一致しなかったときは、今回の発音に設定されている所定の音色に対応して指示されている波形データセット内で、今回、入力したキーオン信号により指示された発音のノートナンバNNの属する音域およびベロシティVELの範囲に対応する波形データを指示する。
一方、ノートナンバNNが一致したときは、上述した所定の音色が最後に設定されていた発音に対して指示された波形データセットとは異なる波形データセットを指示する。次に、指示された波形データセット内で、今回の発音のノートナンバNNの属する音域およびベロシティVELの範囲に応じた波形データを今回の発音に使用する波形データとして指示する。

上述した比較条件でノートナンバNN、または、ノートナンバNNおよびベロシティVELの範囲が一致する毎に、異なる波形データを指示する方法としては、図１を参照して説明した実施の形態と同様に、種々の方法を採用することができる。
また、上述した説明では、波形データセットの全体を一括して切替え指示した上で、今回の発音に使用する波形データを指示していた。以後、波形データセットの全体が一括して切替え指示されるまでは、同じ音色で、異なるノートナンバNNあるいは異なるベロシティVELの範囲の発音をするときも、今回の発音で指示された波形データセットに含まれる波形データを使用することになる。
これに代えて、図１を参照して説明した実施の形態と同様に、今回の発音のノートナンバNNの音域、およびまたは、ベロシティVELの範囲に応じた波形データのみを切替え指示してもよい。この場合、同じ音色であっても、使用される波形データを含む波形データセットが、音域、およびまたは、ベロシティVELの範囲に応じて異なることになる。そのため、所定の音色が最後に設定されていた発音の音域、およびまたは、ベロシティVELの範囲毎に、指示した波形データセットを特定する情報をメモリに記憶しておく必要がある。

図３は、本発明の実施の一形態を実現する電子音楽装置の一例を示すハードウェア構成図である。
図中、１はバス、２はCPU（Central Processing Unit）、３はRAM（Random Access Memory）、４はROM（Read Only Memory）である。
ROM４には、CPU２を動作させる制御プログラム、設定データ等が記憶されている。ROM４はフラッシュメモリなどの再書き込み可能な不揮発メモリであることが望ましい。
５は鍵盤，設定操作子などの操作子である。６は操作を検出する検出回路である。７は液晶表示器などの表示部である。８は表示回路である。

９は外部機器、例えば、MIDI（Musical Instrument Digital Interface）鍵盤である。本装置にMIDIケーブル、RS232C、USB（Universal Serial Bus）等で接続された外部機器９は、本装置に演奏データを出力したり本装置から演奏データを入力したりする。１０は通信インタフェースである。
１１は音源部であり、音源部１１は、例えば、発音処理機能を有する音源専用集積回路（音源LSI：Large Scale Integrated Circuit）と、音源用波形データを記憶する波形ROMを有し、波形ROMから波形メモリバス経由で音源LSIに波形データを供給する。
波形ROMには、図１，図２に示したように、１または複数の所定の音色に対して、複数の相異なる波形データを記憶しておく。
１２はエフェクタである。音源部１１で生成された楽音信号に、残響や歪みなどの効果を付加する。

RAM３には、処理プログラムがロードされている。CPU２は、この処理プログラムに従って、操作子５の操作イベント検出、表示部７に対する表示制御等の一般的な制御を行う。
操作子５に含まれた音色SWの操作は検出回路６で検出され、音色指定信号となってRAM３に入力される。操作子５に含まれた鍵盤の操作も検出回路６で検出され、キーオン信号となってRAM３に入力される。
CPU２は、音色指定信号やキーオン信号に基づいて、上述した実施の形態の音源用波形データを決定する処理を実行し、この決定に応じて音源パラメータ（制御パラメータ）を作成し、音源部１１に出力する。
音源部１１は、制御パラメータに応じて、図１，図２を参照して説明した波形データセットを記憶した、音源部１１内の波形ROMから波形データを読み出し、これを加工して楽音波形データを合成する。
合成された楽音波形データは、エフェクタ１２において効果が付与され、図示を省略したCODEC（coder/decoder）においてアナログ信号に変換して、サウンドシステム１３から出力される。

外部機器９の一種であるMIDI鍵盤で演奏する場合、演奏データとしてMIDIメッセージを受信する。MIDIメッセージのうち、「ノート・オン・メッセージ」を受信したときは、これをキーオン信号としてRAM３に入力する。
その音色は、「ノート・オン・メッセージ」に含まれたMIDIch（MIDIチャンネル）によって決まる。MIDIchには、操作子５に含まれた設定操作子等によって、予め所定の音色を設定しておくか、演奏データに含まれる、「プログラム・チェンジ・メッセージ」によって所定の音色が設定される。
また、ROM４に記憶された自動演奏データ（曲データファイル）あるいは、図示しない外部記憶装置（ハード磁気ディスク装置）にインストールされた曲データを再生する場合は、曲データファイルをRAM３にロードし、この曲データファイルから演奏タイミングに従って読み出される「ノート・オン・メッセージ」をキーオン信号とする。その音色は、このキーオン信号に含まれたMIDIchによって決まる。曲データファイルからは、複数のMIDIchのキーオン信号が読み出される場合が多い。各MIDIchには、曲データファイルから読み出される「プログラム・チェンジ・メッセージ」によって、所定の音色が指定される。

ROM４に制御プログラムや設定データが記憶されていない場合、これらを記憶したハード磁気ディスク装置を備えたり、これらを記憶させたCD-ROMを読み込む外部記憶装置を備えたりして、それらをRAM３に読み込んでもよい。
また、通信ネットワークを介してサーバコンピュータと接続し、ここから制御プログラムや設定データをRAM３あるいは再書き込み可能なROM４にダウンロードしてもよい。
図示の電子音楽装置は、音源部１１およびエフェクタ１２を備えていたが、これらを備える代わりに、CPU２がソフトウエア音源プログラムを実行することによって、音源機能と効果付与機能を実現することもできる。この場合、ROM４の一部を波形ROMとするか、波形ROMをバス１に接続したり、図示しないハード磁気ディスク装置に波形データセットを記憶したりすればよい。
また、汎用のパーソナルコンピュータ、その他、携帯電話装置等の電子機器であっても、音源部を備えるか、CPUがソフトウエア音源プログラムを実行するものであれば、音源機能と効果付与機能を実現することができる。
なお、CPU２に代わって、音源部１１内の発音処理部（音源LSI）が上述した実施の形態の音源用波形データを決定する処理を実行するようにしてもよい。この場合、キーオン信号は、これに対応した制御パラメータの形で発音処理部に入力される。

図４は、本発明の実施の一形態の動作例を説明するフローチャートである。
図示のフローチャートは、図３のCPU２が音源用波形データの決定プログラムを実行することにより実現される処理を説明するものである。このプログラムは、例えば、波形メモリ音源方式による電子音楽装置の制御プログラムの一部として実行される。
説明をわかりやすくするために、図１に示した波形データを用いた場合に、MIDI鍵盤において押鍵がなされ、キーオン信号として「ノート・オン・メッセージ」が入力される場合を説明する。
このキーオン信号には、MIDIch、ノートナンバNN、ベロシティVELの各データが含まれている。

キーオン信号により音源部１１に発音させる楽音の音色は、MIDIchを識別することによりわかる。複数の自然楽器が演奏されるように、複数の音色の楽音が同時に演奏される場合がある。このような場合、各音色に応じて、キーオン信号に含まれているMIDIchが異なっている。
所定の条件が満たされたときに、指示する波形データセットを切り替えて異なる波形データを指示するか否かを示すデータ（以下、これを切替フラグという）が、工場出荷時に音色毎に設定され記憶されている。
切替フラグが設定された音色については、図１に示したように、複数の相異なる波形データセットＡ，Ｂ，Ｃ，…が記憶されている。

このフローチャートは、新たなキーオン信号（今回のキーオン信号という）を検出することにより起動する。
Ｓ２１において、指示する波形データセットの切替えについて判定する必要があるか否かを判定する。より具体的に説明すると、今回のキーオン信号により発音される音色に上述した切替フラグが設定されているか否かを判定する。切替フラグが設定された所定の音色であればＳ２２に処理を進め、切替フラグが設定されていない音色であればＳ２３に処理を進める。

Ｓ２２において、今回の発音に設定されている所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNをRAM３から読み出し、Ｓ２４に処理を進める。
Ｓ２４において、今回の発音に設定されている所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバNNと今回の発音のノートナンバNNとを比較し、同じであるか否かを判定する。これにより、音色毎にノートナンバNNの連続性を判定している。同じであれば、さらにＳ２５に処理を進め、異なればＳ２３に処理を進める。

Ｓ２５において、今回の発音に設定されている所定の音色に対し、この所定の音色に応じて指示されている波形データセットを、同じ所定の音色に応じたものではあるが、異なる波形データセットに切り替える。
例えば、図１において、最後にこの所定の音色が設定されていた発音に、波形データセットＡが指示されていたとすると、今回は、波形データセットＢに切替え指示し、Ｓ２３に処理を進める。

Ｓ２３において、今回、切替え指示されたか、既に指示されている波形データセットに含まれた、今回の発音の音域に応じた波形データを使用し、今回のキーオン信号に基づく発音をする。
この処理ステップは、ソフトウエア音源プログラムで楽音信号を生成する場合にCPU２が実行する。しかし、図４に示したハードウェア構成においては、音源部１１内の発音処理部（音源LSI）が実行する。
Ｓ２６においては、今回の発音のノートナンバNNを、今回の発音に設定された所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバとしてRAM３に記憶する。
なお、指示された波形データセットを特定する情報は、例えば、Ｓ２５あるいはＳ２６において、RAM３に記憶しておく。

上述した説明において、キーオン信号の発音に使用する音色の識別は、一般的には、キーオン信号に含まれているMIDIchのみを識別することにより可能である。一般的には、異なるMIDIchには、異なる音色が割り当てられるからである。
しかし、MIDIchが異なっていても、全く同じ音色が設定される場合もある。この場合、それぞれのMIDIchで個別に演奏が行われていても、聴取されるのは、各MIDIchのキーオン信号に応じて発音される楽音信号の合成波形である。
従って、MIDIchが異なっていても音色が同じであれば、それらのMIDIchを同じ音色として一緒に扱う。

図４を参照した説明では、MIDI鍵盤から転送されてくるキーオン信号に相当する「ノート・オン・データ」を入力した際に実行する処理について説明した。
しかし、上述したキーオン信号は、電子音楽装置の鍵盤の演奏により得られるものでも、外部装置の鍵盤から演奏データとして得られるものでも、また、記憶装置に記憶された曲データファイルから読み出される演奏データとして得られるものでもよい。
上述した実施の形態の説明では、ノートナンバが完全一致した場合に、所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データとは異なる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示していた。
しかし、ノートナンバの差が許容範囲以内にある場合も、ノートナンバが一致したとみなして上述した指示をしてもよい。ここで、ノートナンバの差が許容範囲以内とは、例えば、許容範囲を±２（±全音）とすると、一方のノートナンバが60のとき、他方のノートナンバが58，59，60，61，62である場合である。
従って、ノートナンバの一致とは、ノートナンバの完全一致の場合に限らず、ノートナンバの差が許容範囲以内である場合を含んでいる。

図１，図２を参照した説明では、音源波形記憶部に記憶させた波形データは、振幅のエンベロープを含んだ、発音開始時から発音終了時までの１発音分の全波形データであるとして説明した。
このような全波形データに代えて、例えば、発音開始時のアタック部の波形データとループ部の波形データとを記憶するものであってもよい。ループ部の波形データは、繰り返し利用される。音量のエンベロープは、図５に示した従来技術のように、音量エンベロープ発生部４０および乗算器３８において形成されるようにすればよい。
従って、波形データセットＡ，Ｂ，Ｃ…に応じて異ならせる波形データとしては、上述したアタック部の波形データとループ部の波形データの両者とする他に、アタック部の波形データとループ部の波形データのいずれか一方のみを異ならせるようにしてもよい。

本発明の実施の一形態において使用する波形データの第１の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態において使用する波形データの第２の例を示す説明図である。 本発明の実施の一形態を実現する電子音楽装置の一例を示すハードウェア構成図である。 本発明の実施の一形態の動作例を説明するフローチャートである。 波形メモリ音源方式を用いた従来の電子音楽装置の一例を示す機能構成図である。

符号の説明

１…バス、２…CPU、３…RAM、４…ROM、５…鍵盤，設定操作子などの操作子、９…MIDI鍵盤等の外部機器、１１…音源部

Claims (2)

1. 楽音信号を発音させるために所定の音色に対応して複数の相異なる波形データが記憶装置に記憶されており、該複数の相異なる波形データの中から使用する波形データを決定する音源用波形データの決定装置であって、
   発音を指示するキーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が前記所定の音色であるとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバと、今回の発音のノートナンバとを比較するノートナンバ比較手段と、
   該ノートナンバ比較手段において両ノートナンバの一致が検出されたとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データとは異なる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示する波形データ指示手段、
   を有することを特徴とする音源用波形データの決定装置。
2. 楽音信号を発音させるために所定の音色に対応して複数の相異なる波形データが記憶装置に記憶されており、該複数の相異なる波形データの中から使用する波形データを決定する処理をコンピュータに実行させる音源用波形データの決定プログラムであって、
   発音を指示するキーオン信号を入力し、今回の発音に設定されている音色が前記所定の音色であるとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音のノートナンバと、今回の発音のノートナンバとを比較するノートナンバ比較ステップと、
   該ノートナンバ比較ステップにおいて両ノートナンバの一致が検出されたとき、前記所定の音色が最後に設定されていた発音に使用した波形データとは異なる波形データを、今回の発音に使用する波形データとして指示する波形データ指示ステップ、
   を有することを特徴とする音源用波形データの決定プログラム。
   
   

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