JP2007256526A - Waveform synthesizing apparatus and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for easily generating noise to be produced from a rotation apparatus having a plurality of similar portions. <P>SOLUTION: A period changing part 103 generates waveform data by extending original waveform data indicating a single sound in a time direction in accordance with rotational frequency, a frequency characteristic changing part 104 changes the frequency characteristics of the extended waveform data, a continuous waveform generation part 105 generates continuous waveform data by connecting a plurality of waveform data whose frequency characteristics are changed, and a stacked waveform generation part 106 generates stacked waveform data by stacking a plurality of continuous waveform data. The continuous waveform generation part 105 adjusts correlation between the plurality of continuous waveform data in the generation of continuous waveform data, and time fluctuation and amplitude fluctuation between single-sounds. The stacked waveform generation part 106 adjusts offset time between a plurality of continuous waveforms in the generation of stacked waveform data. An attribute value specification part 108 specifies the physical attribute values of an apparatus for generating stacked waveforms on the basis of a parameter used for the generation of the stacked waveforms. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、音波形、特に回転駆動部位を有する装置が発する音波形を合成する技術に関する。   The present invention relates to a technique for synthesizing a sound waveform, particularly a sound waveform generated by a device having a rotational drive part.

カーレーシングのシミュレーションゲーム等において再生する目的で、エンジン音を擬似的に合成する技術が提案されている。例えば、特許文献1および2には、実機のエンジン音の波形を、エンジン回転速度等の運転状態に応じて複数記憶しておき、ユーザの操作に応じて適する波形を読み出して再生する技術が開示されている。
特開2000−10576号公報 特開2005−128262号公報
A technique for artificially synthesizing engine sounds has been proposed for the purpose of reproduction in a car racing simulation game or the like. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique of storing a plurality of actual engine sound waveforms in accordance with an operating state such as an engine rotation speed and reading out and reproducing a suitable waveform in accordance with a user operation. Has been.
JP 2000-10576 A JP 2005-128262 A

また、エンジンやファンなどの回転駆動部位を有する装置(以下、便宜的に「回転装置」と呼ぶ)が運転に伴い発するノイズは、ユーザや周囲の人々を不快にすることがある。このようなノイズは完全に除去することはできない。また、例えば自家用車のエンジン音の音量や音質は、運転の心地よさを大きく左右する。従って、これらのノイズの音量や音質を設計段階で評価して、ユーザや周囲の人々にとってより快適に感じられるノイズを発生する装置を開発することが求められている。   In addition, noise generated by the operation of a device having a rotational drive part such as an engine or a fan (hereinafter referred to as “rotary device” for the sake of convenience) may cause discomfort to the user or people around. Such noise cannot be completely removed. For example, the volume and quality of the engine sound of a private car greatly influences the driving comfort. Accordingly, there is a need to develop a device that generates noise that can be more comfortably felt by the user and the surrounding people by evaluating the volume and sound quality of these noises at the design stage.

回転装置のノイズを設計段階で確認するためには、実際に試作機を製造して運転し、そのノイズを確認する、という作業を繰り返す必要があった。それには多くの時間と費用を要する。なお、特許文献1および2に開示の技術は、既存のエンジン音を擬似的に合成することを目的としているため、これらの技術を新たに開発する回転装置が発するノイズの評価に利用することはできない。   In order to check the noise of the rotating device at the design stage, it was necessary to repeat the work of actually manufacturing and operating a prototype and checking the noise. It takes a lot of time and money. The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are intended to artificially synthesize existing engine sounds. Therefore, these techniques can be used for evaluating noise generated by a newly developed rotating device. Can not.

これに対し、回転装置の発するノイズを擬似的に合成することにより、試作機の製造を行うことなくノイズの評価を行う方法が、非特許文献1において提案されている。
前田 修、「エンジン音質のバーチャル評価技術」、日本音響学会誌、日本音響学会、平成15年、59巻、5号、p.p.288−293
On the other hand, Non-Patent Document 1 proposes a method for evaluating noise without producing a prototype by artificially synthesizing noise generated by a rotating device.
Osamu Maeda, "Virtual Evaluation Technology for Engine Sound Quality", Journal of the Acoustical Society of Japan, Acoustical Society of Japan, 2003, Vol. 59, No. 5, p. p. 288-293

非特許文献1においては、既存の単気筒エンジン音の波形(1サイクル分の単発音)を連続させたものを複数重ね合わせることにより、多気筒エンジンのエンジン音を擬似的に合成する技術が提案されている。この技術によれば、実在しない多気筒エンジンの音を擬似的に生成することにより、開発段階でノイズ確認ができる。   Non-Patent Document 1 proposes a technique for artificially synthesizing engine sound of a multi-cylinder engine by superimposing a plurality of continuous waveforms of existing single-cylinder engine sound (single sound for one cycle). Has been. According to this technology, noise can be confirmed at the development stage by artificially generating sounds of a non-existing multi-cylinder engine.

非特許文献1には、単気筒エンジンの単発音波形を用いて多気筒エンジン音波形を合成するにあたり、より自然なエンジン音波形を生成するために、ランダムノイズを加えるとともに単発音の音量や波形に揺らぎを与えることが提案されている。   In Non-Patent Document 1, when synthesizing a multi-cylinder engine sound waveform using a single sound waveform of a single cylinder engine, random noise is added and a sound volume and waveform of a single sound sound are generated in order to generate a more natural engine sound waveform. It has been proposed to give fluctuations.

本願発明者は、単気筒エンジンの単発音波形を連続させたものを複数重ね合わせる際に、連続した単発音波形における音量もしくは波形の揺らぎや、複数の連続した単発音波形間の音量もしくは波形の不均質性の程度を調整することにより、合成音の特性を様々に変更することを着想した。また、本願発明者は、単発音波形の周波数特性を調整することにより、擬似的に生成される多気筒エンジン音波形の周波数特性を様々に変更することも着想した。なお、これらのアイデアはエンジン音の合成に限られず、例えば扇風機のように、回転駆動に伴いノイズを発する複数の同種の部位を有するあらゆる装置に適用可能である。   The inventor of the present application, when superimposing a plurality of continuous single sound waveforms of a single cylinder engine, the volume or waveform fluctuations in the continuous single sound waveforms, or the volume or waveform between the continuous single sound waveforms. The idea was to change the characteristics of the synthesized sound in various ways by adjusting the degree of inhomogeneity. The inventor of the present application has also conceived that various frequency characteristics of the pseudo-generated multi-cylinder engine sound waveform are changed by adjusting the frequency characteristics of the single sound waveform. These ideas are not limited to the synthesis of engine sound, and can be applied to any device having a plurality of similar parts that generate noise in association with rotational driving, such as a fan.

本願発明は、上記着想に基づき、複数の同種の部位を有する回転装置が様々な物理特性や運転環境の条件下において発するノイズを、多くの手間や費用を要することなく仮想的に生成する手段を提供することを目的とする。   Based on the above idea, the present invention provides a means for virtually generating noise generated by a rotating device having a plurality of parts of the same type under various physical characteristics and operating environment conditions without much labor and expense. The purpose is to provide.

上記課題を達成するために、本発明は、パラメータを取得するパラメータ入力手段と、音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段とを備え、前記連続波形生成手段は、前記連続波形に前記パラメータに応じた揺らぎを有する振幅方向もしくは時間方向の伸縮を付加することを特徴とする波形合成装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a parameter input means for acquiring parameters, a continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms to be a source of sound waveform synthesis, and A superimposed waveform generating means for generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating means, wherein the continuous waveform generating means applies fluctuations to the continuous waveform according to the parameters. A waveform synthesizer characterized by adding expansion / contraction in the amplitude direction or time direction is provided.

このような波形合成装置によれば、入力されるパラメータに応じて音響特性が様々に変化する合成波形が得られる。   According to such a waveform synthesizer, a synthesized waveform whose acoustic characteristics change variously according to the input parameters can be obtained.

このような波形合成装置の好ましい態様において、前記連続波形生成手段は、前記重合波形生成手段による前記重ね合わせに用いられる複数の連続波形に、異なる揺らぎを有する振幅方向もしくは時間方向の伸縮を付加するようにしてもよい。   In a preferred aspect of such a waveform synthesizer, the continuous waveform generating means adds expansion or contraction in the amplitude direction or time direction having different fluctuations to a plurality of continuous waveforms used for the superposition by the overlapped waveform generating means. You may do it.

また、本発明は、パラメータを取得するパラメータ入力手段と、音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段とを備え、前記重合波形生成手段は、前記重ね合わせに用いる複数の連続波形に、前記パラメータに応じた時間方向のオフセットを付加するようにしてもよい。   The present invention also provides a parameter input means for acquiring parameters, a continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms to be a source of sound waveform synthesis, and the continuous waveform generating means. A superposition waveform generation means for generating a superposition waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the step, wherein the superposition waveform generation means adds a plurality of continuous waveforms used for the superposition to a time corresponding to the parameter. A direction offset may be added.

このような波形合成装置によっても、入力されるパラメータに応じて音響特性が様々に変化する合成波形が得られる。   Even with such a waveform synthesizer, a synthesized waveform whose acoustic characteristics change variously according to input parameters can be obtained.

このような波形合成装置の好ましい態様において、前記重合波形生成手段は、前記重ね合わせに用いる複数の連続波形の少なくとも1の連続波形に、前記原波形の周期を前記重ね合わせに用いる連続波形の数で除した時間の非整数倍の時間のオフセットを付加するようにしてもよい。
この態様においては、回転装置のノイズの基本周期の非整数倍音成分を多く含む合成音が生成される。
In a preferred aspect of such a waveform synthesizer, the overlapped waveform generation means includes at least one continuous waveform of the plurality of continuous waveforms used for the superposition, and the number of continuous waveforms that use the period of the original waveform for the superposition. It is also possible to add a time offset that is a non-integer multiple of the time divided by.
In this aspect, a synthesized sound that includes many non-integer overtone components of the fundamental period of the noise of the rotating device is generated.

また、本発明は、パラメータを取得するパラメータ入力手段と、音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段とを備え、前記連続波形生成手段は、第1の連続波形との間に前記パラメータに応じた相関を有する第2の連続波形を生成し、前記重合波形生成手段は、前記第1の連続波形と前記第2の連続波形とを含む複数の連続波形を用いて、前記重合波形の生成を行うことを特徴とする波形合成装置を提供する。   The present invention also provides a parameter input means for acquiring parameters, a continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms to be a source of sound waveform synthesis, and the continuous waveform generating means. A superposition waveform generation means for generating a superposition waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the step, wherein the continuous waveform generation means has a correlation according to the parameter with the first continuous waveform A second continuous waveform is generated, and the superposition waveform generation means generates the superposition waveform using a plurality of continuous waveforms including the first continuous waveform and the second continuous waveform. A waveform synthesizer is provided.

このような波形合成装置によっても、入力されるパラメータに応じて音響特性が様々に変化する合成波形が得られる。   Even with such a waveform synthesizer, a synthesized waveform whose acoustic characteristics change variously according to input parameters can be obtained.

このような波形合成装置の好ましい態様において、前記連続波形生成手段は、互いの相関係数が1未満であり、かつ同じ周波数特性を有する前記第1の連続波形と前記第2の連続波形を生成するようにしてもよい。
この態様においては、回転装置の発するノイズの基本周期の非整数倍音成分の量を制御しやすい。
In a preferred aspect of such a waveform synthesizer, the continuous waveform generating means generates the first continuous waveform and the second continuous waveform having a correlation coefficient of less than 1 and having the same frequency characteristics. You may make it do.
In this aspect, it is easy to control the amount of the non-integer overtone component of the fundamental period of the noise generated by the rotating device.

また、本発明は、パラメータを取得するパラメータ入力手段と、音波形合成の元となる音波形である原波形に前記パラメータに応じた周波数特性の変更を加える周波数特性変更手段と、前記周波数特性変更手段により周波数特性の変更が加えられた原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段とを備えることを特徴とする波形合成装置を提供する。   The present invention also provides a parameter input means for acquiring a parameter, a frequency characteristic changing means for changing a frequency characteristic according to the parameter to an original waveform that is a sound waveform that is a source of sound wave synthesis, and the frequency characteristic changing A continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms to which the frequency characteristics have been changed by the means, and a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating means by superimposing the superimposed waveforms. There is provided a waveform synthesizer comprising: a superimposed waveform generation means for generating.

このような波形合成装置によっても、入力されるパラメータに応じて音響特性が様々に変化する合成波形が得られる。   Even with such a waveform synthesizer, a synthesized waveform whose acoustic characteristics change variously according to input parameters can be obtained.

上記の波形合成装置およびそれらの好ましい態様において、前記連続波形生成手段は、互いに異なる長さを有する原波形を複数連続させることにより周期が変化する連続波形を生成するようにしてもよい。
この態様によれば、回転装置の回転部位の回転速度が変化した場合のノイズであっても合成可能である。
In the above waveform synthesizers and their preferred embodiments, the continuous waveform generating means may generate a continuous waveform having a cycle that is changed by continuing a plurality of original waveforms having different lengths.
According to this aspect, it is possible to synthesize even the noise when the rotational speed of the rotating part of the rotating device changes.

上記の波形合成装置およびそれらの好ましい態様において、ユーザの操作に応じたパラメータを出力する操作手段と、パラメータと物理的属性値との対応関係を示す対応関係データを記憶する記憶手段と、前記対応関係データに基づき、前記パラメータ入力手段により取得されたパラメータに対応する物理的属性値を特定する属性値特定手段とを備え、前記パラメータ入力手段は、前記操作手段により出力されたパラメータを取得するようにしてもよい。   In the above waveform synthesizers and their preferred embodiments, operation means for outputting a parameter according to a user operation, storage means for storing correspondence data indicating a correspondence relation between the parameter and the physical attribute value, and the correspondence Attribute value specifying means for specifying a physical attribute value corresponding to the parameter acquired by the parameter input means based on relational data, wherein the parameter input means acquires the parameter output by the operating means. It may be.

この態様によれば、ユーザの操作により入力されたパラメータに基づき合成音の生成がなされるとともに、そのパラメータに応じた物理的属性値が特定される。そのため、ユーザは生成される合成音に応じた回転装置の物理特性を容易に知ることができる。   According to this aspect, the synthesized sound is generated based on the parameter input by the user's operation, and the physical attribute value corresponding to the parameter is specified. Therefore, the user can easily know the physical characteristics of the rotating device according to the generated synthesized sound.

上記の波形合成装置およびそれらの好ましい態様において、ユーザの操作に応じた物理的属性値を出力する操作手段と、物理的属性値とパラメータとの対応関係を示す対応関係データを記憶する記憶手段と、前記対応関係データに基づき、前記操作手段により出力された物理的属性値に対応するパラメータを測定するパラメータ特定手段とを備え、前記パラメータ入力手段は、前記パラメータ特定手段により特定されたパラメータを取得するようにしてもよい。   In the above waveform synthesizers and their preferred embodiments, an operation unit that outputs a physical attribute value according to a user operation, and a storage unit that stores correspondence data indicating a correspondence between the physical attribute value and the parameter, Parameter specifying means for measuring a parameter corresponding to the physical attribute value output by the operation means based on the correspondence data, and the parameter input means obtains the parameter specified by the parameter specifying means You may make it do.

この態様によれば、ユーザの操作により入力された回転装置の物理特性に応じた合成音の生成がなされる。そのため、ユーザは回転装置の物理特定に応じて如何なるノイズが発生されるかを容易に知ることができる。   According to this aspect, the synthesized sound is generated according to the physical characteristics of the rotating device input by the user's operation. Therefore, the user can easily know what noise is generated in accordance with the physical identification of the rotating device.

また、本発明は、上記の波形合成装置が行う処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供する。その結果、上記の波形合成装置がコンピュータにより実現される。   The present invention also provides a program for causing a computer to execute the processing performed by the waveform synthesizer. As a result, the above waveform synthesizer is realized by a computer.

[1.音波形合成の原理]
以下、本願発明の理解のために、単気筒エンジンの単発音を用いて多気筒エンジンの音を合成する方法(以下、「単発音制御再生法」と呼ぶ)の原理を説明する。なお、例として、4気筒4ストロークエンジンにつき以下に説明する。
[1. Principle of sound waveform synthesis]
Hereinafter, in order to understand the present invention, the principle of a method of synthesizing sound of a multi-cylinder engine using single sound of a single-cylinder engine (hereinafter referred to as “single sound control reproduction method”) will be described. As an example, a 4-cylinder 4-stroke engine will be described below.

単発音制御再生法においては、まず単気筒エンジンの単発音(以下、単に「単発音」と呼ぶ)の波形が準備される。4ストロークエンジンの気筒は、燃料の吸気、燃料の圧縮、燃料の点火による爆発、爆発後の排気、の4工程を繰り返すことによりクランクシャフトを押し回し駆動する。単発音は、エンジンの1気筒がこれらの4工程1サイクルの動作を行う際に発する音である。単発音の波形は、例えば実機を運転させた際の音を録音することにより得られる。   In the single sounding control reproduction method, a single sounding waveform (hereinafter simply referred to as “single sounding”) of a single cylinder engine is first prepared. The cylinders of the four-stroke engine are driven by pushing the crankshaft by repeating the four steps of fuel intake, fuel compression, explosion caused by fuel ignition, and exhaust after explosion. Single sound is a sound that is emitted when one cylinder of the engine performs these four steps and one cycle of operation. A single sound waveform can be obtained, for example, by recording a sound when an actual machine is operated.

単発音の波形が得られると、単発音の波形を連続させることにより、エンジンの1気筒が継続して運転された場合に発する音(以下、「連続音」と呼ぶ)が合成される。図1は連続音が合成される様子を示した図である。図1の左図は、最大振幅がA0、時間がT0(秒)である単発音の波形を例示している。連続音の合成においては、この原波形である単発音の波形に振幅方向および時間方向の伸縮を加えたものが順次連結される。なお、連結部の不連続により発生するノイズを低減するために、連結に先んじて両端がゼロの窓関数を乗じる処理が行われる。   When a single sound waveform is obtained, a sound generated when one cylinder of the engine is continuously operated (hereinafter referred to as “continuous sound”) is synthesized by continuing the single sound waveform. FIG. 1 is a diagram showing how continuous sounds are synthesized. The left diagram of FIG. 1 illustrates a single sound waveform having a maximum amplitude A0 and a time T0 (seconds). In the synthesis of continuous sounds, a single sound waveform that is the original waveform, with the expansion and contraction in the amplitude direction and the time direction, sequentially connected. In addition, in order to reduce noise generated due to discontinuity of the connecting portion, a process of multiplying a window function having zeros at both ends is performed prior to connection.

連続音の合成に用いられる単発音の生成おいて、より自然な音を生成するために、各原波形に対し加えられる伸縮の程度には所定の揺らぎが加えられる。その結果、連続音を構成する各単発音の振幅および時間はそれぞれ微小に異なるものとなる。図1の右図は8つの単発音を連結して連続音が生成された様子を示しており、連続音に含まれる各単発音の振幅および時間は揺らぎの付加により順にA1〜A8およびT1〜T8(秒)と各々異なっている。   In generating a single sound used for synthesizing continuous sounds, a predetermined fluctuation is added to the degree of expansion / contraction applied to each original waveform in order to generate a more natural sound. As a result, the amplitude and time of each single tone constituting the continuous sound are slightly different from each other. The right diagram of FIG. 1 shows a state in which continuous sounds are generated by concatenating eight single sounds, and the amplitude and time of each single sound included in the continuous sounds are sequentially changed to A1 to A8 and T1 to T1 by adding fluctuations. Each is different from T8 (seconds).

上記のように合成される連続音に含まれる単発音の長さは原波形の時間T0を中心として揺らぐため、連続音の周期はT0(秒)であり、その基音はf0=1/T0(Hz)である。なお、4ストロークエンジンの場合、吸気、圧縮、爆発、排気の4工程においてクランクシャフトが2回転するため、エンジンの回転数をr(rpm)とすると、周期T0=(2×60)/r(秒)である。   Since the length of the single sound included in the continuous sound synthesized as described above fluctuates around the time T0 of the original waveform, the period of the continuous sound is T0 (seconds), and the fundamental tone is f0 = 1 / T0 ( Hz). In the case of a 4-stroke engine, the crankshaft rotates twice in the four steps of intake, compression, explosion, and exhaust. Therefore, if the engine speed is r (rpm), the cycle T0 = (2 × 60) / r ( Second).

続いて、4気筒エンジンの音を合成するために、上記のように合成して得られる連続音、すなわち1気筒の発する音を、4つ重ね合わせて重合音を合成する。この重ね合わせの際、各連続音に順次、T0/4(秒)のオフセット時間を加える。すなわち、第2の連続音の開始時刻はT0/4秒だけ第1の連続音の開始時刻より遅れ、第3の連続音の開始時刻はT0/4秒だけ第2の連続音の開始時刻より遅れ、第4の連続音の開始時刻はT0/4秒だけ第3の連続音の開始時刻より遅れる。図2は連続音の重合により重合音が合成される様子を示した図である。   Subsequently, in order to synthesize the sound of the four-cylinder engine, four continuous sounds obtained by synthesizing as described above, that is, four sounds emitted from one cylinder are superimposed to synthesize a superposed sound. During this superposition, an offset time of T0 / 4 (seconds) is sequentially added to each continuous sound. That is, the start time of the second continuous sound is delayed from the start time of the first continuous sound by T0 / 4 seconds, and the start time of the third continuous sound is delayed from the start time of the second continuous sound by T0 / 4 seconds. The start time of the fourth continuous sound is delayed from the start time of the third continuous sound by T0 / 4 seconds. FIG. 2 is a diagram showing a state in which superposed sounds are synthesized by superposition of continuous sounds.

上記のように合成される重合音においては、時間T0/4(秒)ごとにほぼ同じ波形が繰り返される。従って、重合音の周期はT=T0/4(秒)、その基音はf=f0×4(Hz)となる。このように合成される重合音が、単発音制御再生法により生成される4気筒4ストロークエンジンの音である。   In the superposed sound synthesized as described above, substantially the same waveform is repeated every time T0 / 4 (seconds). Accordingly, the cycle of the superposed sound is T = T0 / 4 (seconds), and the fundamental sound is f = f0 × 4 (Hz). The superposed sound synthesized in this way is the sound of a four-cylinder four-stroke engine generated by the single sounding control reproduction method.

なお、エンジンが自動車に搭載された際の音を模すために、上記のように生成されたエンジン音に対し、さらにロードノイズ、風切り音、ファン騒音等を示すノイズ波形が重合されてもよい。   In addition, in order to simulate the sound when the engine is mounted on an automobile, a noise waveform indicating road noise, wind noise, fan noise, and the like may be further superimposed on the engine sound generated as described above. .

[2.エンジン音の音響特性の変化に関する実験]
続いて、本願発明者が本願発明に至る過程において、単発音制御再生法を用いて行った実験およびその結果を以下に示す。まず、本願発明者は、連続音の合成において原波形の単発音に加えられる振幅方向および時間方向の伸縮の揺らぎ(以下、それぞれ「振幅揺らぎ」および「時間揺らぎ」と呼ぶ)が、最終的に得られる重合音にどのように影響するかを実験により確認した。図3はその実験の結果を示したグラフである。
[2. Experiment on change of acoustic characteristics of engine sound]
Subsequently, in the process of the inventor of the present application in the process of reaching the present invention, an experiment conducted using the single sound generation control reproduction method and the result are shown below. First, the inventor of the present application finally applied expansion and contraction fluctuations in the amplitude direction and time direction (hereinafter referred to as “amplitude fluctuation” and “time fluctuation”, respectively) added to the single sound of the original waveform in the synthesis of the continuous sound. It was confirmed by experiment how it affects the resulting superposed sound. FIG. 3 is a graph showing the results of the experiment.

図3(A−1)および図3(A−2)は、連続音の合成において、振幅揺らぎおよび時間揺らぎを全く加えない場合、すなわち連続音の合成に原波形をそのまま用いた場合に得られる重合音の波形および周波数特性をそれぞれ示している。また、図3(B−1)および図3(B−2)は、連続音の合成において、振幅揺らぎのみを加え、時間揺らぎを全く加えない場合に得られる重合音の波形および周波数特性をそれぞれ示している。さらに、図3(C−1)および図3(C−2)は、連続音の合成において、振幅揺らぎおよび時間揺らぎの両方を加えた場合に得られる重合音の波形および周波数特性をそれぞれ示している。   3 (A-1) and 3 (A-2) are obtained in the case where amplitude fluctuation and time fluctuation are not added at all in continuous sound synthesis, that is, in the case where the original waveform is used as it is for continuous sound synthesis. The waveform and frequency characteristics of the superposed sound are shown. 3 (B-1) and 3 (B-2) show the waveform and frequency characteristics of the superimposed sound obtained when only amplitude fluctuation is added and no time fluctuation is added in the synthesis of continuous sound. Show. Further, FIG. 3 (C-1) and FIG. 3 (C-2) show the waveform and frequency characteristics of the superposed sound obtained when both amplitude fluctuation and time fluctuation are added in the synthesis of continuous sound. Yes.

図3より、振幅揺らぎおよび時間揺らぎの付加により、重合音の周波数特性における振幅の山と谷との差が小さくなることが確認される。周波数特性の低周波数領域における振幅の山は基音の整数倍音に対応し、振幅の山と谷との差が大きいほど純音性の高い音、いわゆる輪郭のはっきりした音となる。このことから、連続音の合成において原波形に加える振幅揺らぎおよび時間揺らぎの程度を調整することにより、重合音の純音性を変化させることが可能となることが判明した。   From FIG. 3, it is confirmed that the difference between the peak and valley of the amplitude in the frequency characteristic of the superposed sound is reduced by adding the amplitude fluctuation and the time fluctuation. The peak of amplitude in the low frequency region of the frequency characteristic corresponds to an integer overtone of the fundamental tone, and the greater the difference between the peak and valley of the amplitude, the higher the pure tone, the so-called clear sound. From this, it was found that the pure tone of the superimposed sound can be changed by adjusting the degree of amplitude fluctuation and time fluctuation applied to the original waveform in the synthesis of continuous sound.

図4は、揺らぎの付加が重合音の音響特性に与える影響を確認するために行った別の実験結果を示すソナグラフである。図4(A)および図4(B)の縦軸は周波数、横軸は時間を示している。ただし、図4(A)および図4(B)の作成に用いた重合音においては、回転数rが1000回転/秒の割合で増加する場合のエンジン音を模すように、徐々に増加する縮小率で時間方向に縮小された単発音が連結された連続音が重合されている。従って、図4(A)および図4(B)の横軸の値に1000を乗じたものは、エンジンの回転数rに相当する。   FIG. 4 is a sonagraph showing the results of another experiment conducted to confirm the effect of the addition of fluctuations on the acoustic characteristics of superposed sound. 4A and 4B, the vertical axis represents frequency, and the horizontal axis represents time. However, in the superposed sound used in the creation of FIGS. 4A and 4B, it gradually increases so as to imitate the engine sound when the rotation speed r increases at a rate of 1000 rotations / second. A continuous sound in which single sounds reduced in the time direction at a reduction rate are connected is superposed. Accordingly, a value obtained by multiplying the value on the horizontal axis in FIGS. 4A and 4B by 1000 corresponds to the engine speed r.

図4(A)の作成に用いた重合音においては、連続音の合成時に振幅揺らぎおよび時間揺らぎのいずれも付加されていない。一方、図4(B)の作成に用いた重合音においては、振幅揺らぎは付加されていないが、規則的な時間揺らぎが付加されている。具体的には、重合に用いられた連続音を構成する単発音の原波形に対する時間方向の伸縮率が、先頭から順に0.9、1.05、0.95および1(以下、繰り返し)となっている。   In the superposed sound used for creating FIG. 4A, neither amplitude fluctuation nor time fluctuation is added during the synthesis of continuous sounds. On the other hand, in the superposed sound used for creating FIG. 4B, amplitude fluctuation is not added, but regular time fluctuation is added. Specifically, the expansion / contraction ratio in the time direction with respect to the original sound waveform constituting the continuous sound used for superposition is 0.9, 1.05, 0.95 and 1 (hereinafter, repeated) in order from the top. It has become.

図4(A)においては、グラフの左下から右上に向かいほぼ直線上に並んだ周波数成分の山が明確に確認される。ソナグラフに現れるこれらの直線はグラフの下から順次、回転2次、回転4次、回転6次、・・・の成分を示し、図4(A)においてはこれらの直線が明確であることから、回転整数次の周波数成分のピークが鋭いことが見てとれる。これに対し、図4(B)においては、回転整数次の直線が図4(A)のものと比較して明確でなく、回転整数次の周波数成分のピークが鋭くないことが見てとれる。   In FIG. 4A, the peaks of frequency components lined up almost linearly from the lower left to the upper right of the graph are clearly confirmed. These straight lines appearing in the sonagraph indicate the components of the rotation second order, the rotation fourth order, the rotation sixth order,... From the bottom of the graph, and these straight lines are clear in FIG. It can be seen that the peak of the frequency component of the rotation integer order is sharp. On the other hand, in FIG. 4B, it can be seen that the rotation integer order straight line is not clear compared to that in FIG. 4A, and the peak of the rotation integer order frequency component is not sharp.

なお、経験上、エンジンの気筒数を2で除した次数に対応する直線が明確である程、聞き手にとってエンジンが快調に回っている、という印象を与えることが知られている。この気筒数を2で除した次数は爆発1次とも呼ばれる。例えば4気筒エンジンの場合、爆発1次は回転2次である。   From experience, it is known that the clearer the straight line corresponding to the order obtained by dividing the number of cylinders of the engine by 2, the more impression is given to the listener that the engine is turning smoothly. The order obtained by dividing the number of cylinders by 2 is also called an explosion primary. For example, in the case of a 4-cylinder engine, the primary explosion is the secondary rotation.

図4(A)および図4(B)より、単発音に揺らぎを与えた場合は揺らぎを与えない場合と比較し、最終的に合成される重合音の回転整数次の周波数成分が際立っておらず、爆発1次の成分も他の成分と比較し顕著に現れず、聞き手にとってはあまり快調に回っていないエンジンの音と感じられることが分かる。   4 (A) and 4 (B), the frequency component of the rotation integer order of the synthesized sound that is finally synthesized is more conspicuous when the fluctuation is given to the single sounding than when the fluctuation is not given. In addition, it can be seen that the primary component of the explosion does not appear remarkably as compared with the other components, and that the listener feels that the sound of the engine does not turn very well.

次に、本願発明者は、連続音の合成において、各気筒に対応する連続音ごとに異なる原波形を用いた場合に、最終的に得られる重合音にどのような影響が生じるかを実験により確認した。図5はその実験の結果を示したソナグラフである。   Next, the inventor of the present application conducted an experiment to determine what effect will occur on the final synthesized sound when different original waveforms are used for each continuous sound corresponding to each cylinder in the synthesis of continuous sounds. confirmed. FIG. 5 is a sonagraph showing the results of the experiment.

図5(A)および図5(B)の縦軸および横軸のスケールは図4におけるものと同様である。また、図5(A)は図4(A)と全く同じグラフであり、図5(B)との比較のために再掲している。図5(B)の作成に用いた重合音の合成には、各々の気筒に対応する連続音として、周波数特性は同一だが互いに無相関な原波形を用いて合成された連続音が用いられている。   The scales of the vertical axis and the horizontal axis in FIGS. 5A and 5B are the same as those in FIG. FIG. 5A is the same graph as FIG. 4A and is shown again for comparison with FIG. 5B. In the synthesis of the superimposed sound used in the creation of FIG. 5B, continuous sounds synthesized using original waveforms having the same frequency characteristics but uncorrelated with each other are used as continuous sounds corresponding to each cylinder. Yes.

周波数特性が同一であり、かつ無相関な原波形の作成の方法は様々に考えられるが、図5(B)の作成においては、所定の周波数特性を有するノイズ波形の異なる区間を切り出したものを各気筒に対応する原波形として用いている。このようなノイズ波形それ自体はエンジンの単発音とは非類似であるが、連続処理および重合処理を経ると、多気筒エンジンの音とある程度類似したものになる。   Although there are various methods for creating an uncorrelated original waveform having the same frequency characteristics, in the creation of FIG. 5B, a section obtained by cutting out different sections of a noise waveform having a predetermined frequency characteristic is used. It is used as an original waveform corresponding to each cylinder. Such a noise waveform itself is dissimilar to a single sounding of the engine, but after a continuous process and a superposition process, it becomes somewhat similar to the sound of a multi-cylinder engine.

図5(B)を図5(A)と比較すると、回転整数次の直線の間に複数の直線が現れ、その結果、いずれの直線が回転整数次のものかの特定が困難である。すなわち、図4(B)と同様に、図5(B)の音は図5(A)の音と比較すると回転整数次の周波数成分が際立っていないことが見てとれる。しかしながら、図4(B)と異なり、図5(B)における各直線それ自体は図5(A)と同様に鮮明である。このことから、重合音の合成に用いる原波形を気筒毎に変えると、その相関の程度に応じて回転整数次の周波数成分が際立たなくなるが、その音響特性は揺らぎ付加によるものとは異なることが分かる。   When FIG. 5B is compared with FIG. 5A, a plurality of straight lines appear between the rotation integer-order straight lines, and as a result, it is difficult to identify which straight line is the rotation integer-order. That is, as in FIG. 4B, it can be seen that the sound of FIG. 5B does not show a frequency component of the rotation integer order as compared with the sound of FIG. 5A. However, unlike FIG. 4B, each straight line in FIG. 5B is clear as in FIG. 5A. For this reason, if the original waveform used to synthesize the synthesized sound is changed for each cylinder, the frequency component of the rotating integer order does not stand out depending on the degree of the correlation, but the acoustic characteristics may differ from those due to the addition of fluctuations. I understand.

次に、本願発明者は、重合音の合成に用いる原波形の周波数特性の変化によって、最終的に得られる重合音の周波数特性にどのような影響が生じるかを実験により確認した。図6はその実験の結果を示したグラフである。図6(A)〜(D)は、各々、異なる波形の単発音の周波数成分およびその単発音を用いて合成した重合音(エンジン音)の周波数成分を示している。図6より、重合音の振幅の谷はその重合音の生成に用いられた単発音の振幅と強い相関があることが分かる。すなわち、単発音の音響特性により重合音の大まかな音響特性が決定されることが分かる。   Next, the inventor of the present application confirmed by experiments how changes in the frequency characteristics of the original waveform used to synthesize the superimposed sound have an effect on the frequency characteristics of the finally obtained superimposed sound. FIG. 6 is a graph showing the results of the experiment. FIGS. 6A to 6D show frequency components of single sound having different waveforms and frequency components of superposed sound (engine sound) synthesized using the single sound, respectively. FIG. 6 shows that the valley of the amplitude of the superimposed sound has a strong correlation with the amplitude of the single sound used to generate the superimposed sound. That is, it can be seen that the rough acoustic characteristics of the superimposed sound are determined by the acoustic characteristics of the single sound.

[3.第1実施形態]
続いて、本発明の第1実施形態を以下に説明する。本発明の第1実施形態は、ユーザにより入力される時間揺らぎ等に関するパラメータに応じて仮想的なエンジン音を示す重合波形を生成するとともに、生成した重合波形を発生するようなエンジンのクランクシャフト角度等の物理的属性値を出力する波形合成装置である。
[3. First Embodiment]
Subsequently, a first embodiment of the present invention will be described below. 1st Embodiment of this invention produces | generates the superposition | polymerization waveform which shows a virtual engine sound according to the parameter regarding the time fluctuation etc. which are input by the user, and the crankshaft angle of an engine which generate | occur | produces the produced | generated superposition | polymerization waveform Is a waveform synthesizer that outputs physical attribute values such as.

[3.1.構成]
図7は、第1実施形態にかかる波形合成装置10を含む波形合成システム1の構成を示したブロック図である。波形合成システム1は、ユーザの操作に応じた信号を波形合成装置10に出力するポインタデバイスであるマウス11と、波形合成装置10と、波形合成装置10から出力される音波形を増幅するアンプ12と、アンプ12から出力される音波形を音に変換するスピーカ13と、波形合成装置10がユーザに対し各種メッセージを通知するために出力する描画データに応じて画像や文字を表示するディスプレイ14を備えている。
[3.1. Constitution]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the waveform synthesis system 1 including the waveform synthesis apparatus 10 according to the first embodiment. The waveform synthesis system 1 includes a mouse 11 that is a pointer device that outputs a signal according to a user operation to the waveform synthesis apparatus 10, a waveform synthesis apparatus 10, and an amplifier 12 that amplifies a sound waveform output from the waveform synthesis apparatus 10. A speaker 13 that converts the sound waveform output from the amplifier 12 into sound, and a display 14 that displays images and characters according to the drawing data output by the waveform synthesizer 10 to notify the user of various messages. I have.

波形合成装置10は、波形合成に用いられる単発音の原波形の集まりである原波形データ群1001と、波形合成に用いられるパラメータと生成されるエンジン音を発するエンジンの物理的属性値との対応関係を示すデータベース(以下、「DB」と呼ぶ)の集まりである対応関係DB群1002とを記憶する記憶部100を備えている。   The waveform synthesizer 10 corresponds to an original waveform data group 1001 that is a collection of single-sound original waveforms used for waveform synthesis, and a parameter used for waveform synthesis and a physical attribute value of the engine that generates the generated engine sound. A storage unit 100 is provided for storing a correspondence DB group 1002 that is a collection of databases (hereinafter referred to as “DBs”) indicating relationships.

記憶部100はさらに、波形合成装置10の他の構成部が利用する各種データを一時的に記憶するとともに、波形合成装置10に対しユーザがデータ入力を行うための画面およびユーザに対し処理結果を通知するための画面の構成を定義したデータ(以下、「画面定義データ」と呼ぶ)を記憶している。画面定義データは、画面上に表示されるテキストボックスやコマンドボタン等のオブジェクトの属性を示すデータの集まりであり、ユーザはマウス11を用いた操作によりオブジェクトに対しデータ入力を行うことができ、入力されたデータもまた、オブジェクトの属性として記憶部100に記憶される。   The storage unit 100 further temporarily stores various data used by other components of the waveform synthesizer 10, and displays a screen for the user to input data to the waveform synthesizer 10 and a processing result for the user. Data defining a screen configuration for notification (hereinafter referred to as “screen definition data”) is stored. The screen definition data is a collection of data indicating the attributes of an object such as a text box or a command button displayed on the screen, and the user can input data to the object by an operation using the mouse 11. The processed data is also stored in the storage unit 100 as an attribute of the object.

図8は、原波形データ群1001の構成を模式的に示した図である。原波形データ群1001には、複数のエンジンの各々に関し、エンジンの回転数(rpm)に応じて複数の単発音の原波形データが含まれている。図8の例では、4ストロークエンジンのモデル1およびモデル2と、2ストロークエンジンのモデル3の合計3種のエンジンに関し、600rpm、700rpm、・・・と100rpm毎の回転数に応じた単発音の原波形データが原波形データ群1001に含まれており、例えばモデル1のエンジンが回転数600rpmである場合の単発音の原波形データは、M1_600.wavというファイル名で記憶されている。   FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of the original waveform data group 1001. The original waveform data group 1001 includes, for each of a plurality of engines, a plurality of single-tone original waveform data corresponding to the engine speed (rpm). In the example of FIG. 8, for a total of three types of engines, model 1 and model 2 of a four-stroke engine and model 3 of a two-stroke engine, a single sound corresponding to the number of revolutions at 600 rpm, 700 rpm,. When the original waveform data is included in the original waveform data group 1001 and the engine of the model 1 has a rotation speed of 600 rpm, for example, the original waveform data of a single tone is M1_600. It is stored with the file name wav.

なお、原波形データ群1001に含まれる原波形データは、単気筒エンジン(実機)の運転により発せられる音の録音により得られたものであってもよいし、例えばランダムノイズに対し実際のエンジン音と同様の周波数特性を有するようにイコライザ等によるフィルタ処理を加えたり、実際のエンジン音と同様の振幅の時間的変化を有するように振幅方向の伸縮を行ったりすることにより、仮想的に生成されたものであってもよい。また、実機のエンジン音にフィルタ処理等による音響特性の調整を加えたものであってもよい。   Note that the original waveform data included in the original waveform data group 1001 may be obtained by recording a sound generated by the operation of a single-cylinder engine (actual machine), for example, an actual engine sound with respect to random noise. It is virtually generated by applying filter processing with an equalizer or the like so that it has the same frequency characteristics as the above, or by expanding and contracting in the amplitude direction so that it has the same temporal change in amplitude as the actual engine sound. It may be. Moreover, the adjustment of the acoustic characteristic by filter processing etc. may be added to the engine sound of the actual machine.

図9は、対応関係DB群1002の構成を例示した図である。対応関係DB群1002は、エンジンの物理的属性の各々に応じたDBを複数含んでいる。エンジンの物理的属性とは、具体的には点火プラグの点火タイミング、クランクシャフトの角度、ピストンのバンク角、バルブの開閉タイミング、吸気管の集合点までの長さ、排気管の集合点までの長さ、燃料噴射量、吸気量などである。対応関係DB群1002に含まれる各DBには、物理的属性値に対応付けて、その物理的属性値を有するエンジンに関し、以下の4種類のデータ(以下、これらのデータを「パラメータデータ」と総称する)が記憶されている。   FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the correspondence DB group 1002. The correspondence DB group 1002 includes a plurality of DBs corresponding to each physical attribute of the engine. The physical attributes of the engine are specifically the ignition timing of the spark plug, the crankshaft angle, the piston bank angle, the valve opening and closing timing, the length to the intake pipe assembly point, the exhaust pipe assembly point Length, fuel injection amount, intake air amount, etc. Each DB included in the correspondence relationship DB group 1002 has the following four types of data (hereinafter referred to as “parameter data”) related to the engine having the physical attribute value in association with the physical attribute value. Are collectively stored).

「相関係数」:第1の気筒に対応する単発音と第2の気筒に対応する単発音の波形の相関係数(無単位)。   “Correlation coefficient”: Correlation coefficient (no unit) of a single sound waveform corresponding to the first cylinder and a single sound waveform corresponding to the second cylinder.

「時間揺らぎの程度」:所定数の連続する単発音の長さの平均をTave、それらの単発音のうち最大長のものの長さをTmaxとする場合、以下の式1にて求められるe(%)。
=(Tmax−Tave)÷Tave×100 ・・・(式1)。
例えば4ストロークエンジンの場合、エンジン回転数が1000rpmであれば単発音の長さは120ミリ秒となるが、「時間揺らぎの程度」1.0%は、単発音の長さが約118.8ミリ秒〜121.2ミリ秒の範囲で揺らぐことを示している。
“Degree of time fluctuation”: When the average of the lengths of a predetermined number of consecutive single pronunciations is T ave , and the maximum length of those single pronunciations is T max , the following expression 1 is obtained. e T (%).
e T = (T max −T ave ) ÷ T ave × 100 (Equation 1)
For example, in the case of a 4-stroke engine, if the engine speed is 1000 rpm, the length of a single sound is 120 milliseconds, but the “degree of time fluctuation” 1.0% is about 118.8 for a single sound. It shows that it fluctuates in the range of milliseconds to 121.2 milliseconds.

「振幅揺らぎの程度」:所定数の連続する単発音の各々の最大振幅の平均をAave、それらの単発音の最大振幅のうち最大のものをAmaxとする場合、以下の式2にて求められるe(%)。
=(Amax−Aave)÷Aave×100 ・・・(式2)。
例えば連続する単発音の各々の最大振幅が100であり、「振幅揺らぎの程度」1.0%は、単発音の最大振幅が約99〜101の範囲で揺らぐことを示している。
“Degree of amplitude fluctuation”: When the average of the maximum amplitudes of each of a predetermined number of consecutive single sounds is A ave and the maximum of the maximum amplitudes of these single sounds is A max , Required e A (%).
e A = (A max −A ave ) ÷ A ave × 100 (Expression 2).
For example, the maximum amplitude of each continuous single sound is 100, and the “amplitude fluctuation degree” of 1.0% indicates that the maximum amplitude of a single sound fluctuates in a range of about 99 to 101.

「オフセットの程度」:2気筒エンジンにおいて、第1気筒の連続する所定数nの単発音の開始タイミングをi1(1)、i1(2)、i1(3)・・・i1(n)とし、それらに続く第2気筒の単発音の開始タイミングをそれぞれi2(1)、i2(2)、i2(3)・・・i2(n)とする場合、以下の式5にて求められるs(無単位)。
std=(i1(n)−i1(1))÷(n−1)÷2 ・・・(式3)。
ost={(i2(1)−i1(1))+(i2(2)−i1(2))+ ・・・ +(i2(n)−i1(n))}÷(n−1) ・・・(式4)。
s=Iost÷Istd ・・・(式5)。
“Degree of offset”: In a two-cylinder engine, the start timings of a predetermined number n of continuous single sound generations of the first cylinder are i 1 (1) , i 1 (2) , i 1 (3) ... I 1 ( n), and when the subsequent start timings of the second cylinder single sounding are i 2 (1) , i 2 (2) , i 2 (3) ... i 2 (n) , respectively, S obtained in 5 (no unit).
Istd = (i1 (n) -i1 (1) ) / (n-1) / 2 (Formula 3).
I ost = {(i 2 (1) −i 1 (1) ) + (i 2 (2) −i 1 (2) ) +... + (I 2 (n) −i 1 (n) )} ÷ (n-1) (Formula 4).
s = I ost ÷ I std (Formula 5).

ここで、式3により求められるIstdは、第1気筒の単発音と第2気筒の単発音が交互に等しい時間間隔で開始する通常の場合における第1気筒の単発音と第2気筒の単発音の開始タイミングとの時間間隔を示している。これに対し、式4により求められるIostは実際の第1気筒の単発音の開始タイミングとその後に続く第2気筒の単発音の開始タイミングとの時間間隔の平均値を示している。従って、式5により求められるsは、第2気筒の単発音の開始タイミングが全体として通常よりも早い場合に1未満となり、第2気筒の単発音の開始タイミングが全体として通常よりも遅い場合に1より大きくなる。例えば「オフセットの程度」1.01は、第2気筒の単発音の開始タイミングが全体として通常の場合より約1%、遅れていることを示している。 Here, I std obtained by Equation 3 is the single sound of the first cylinder and the single sound of the second cylinder in the normal case where the single sound of the first cylinder and the single sound of the second cylinder are alternately started at equal time intervals. The time interval with the start timing of the sound is shown. On the other hand, I ost obtained by Equation 4 represents the average value of the time interval between the actual start timing of single sound generation of the first cylinder and the subsequent start timing of single sound generation of the second cylinder. Therefore, s obtained by Expression 5 is less than 1 when the start timing of single sound generation of the second cylinder is earlier than usual as a whole, and when the start timing of single sound generation of the second cylinder is generally slower than normal. Greater than 1. For example, “degree of offset” 1.01 indicates that the start timing of single sound generation of the second cylinder is delayed by about 1% as compared with the normal case as a whole.

図9には、対応関係DB群1002に含まれるDBの一例として、点火タイミングに関するDB(以下、「点火タイミングDB」と呼ぶ)の内容が例示されている。点火タイミングDBには物理的属性値を示す欄として「点火タイミング」欄が設けられている。「点火タイミング」欄には、2気筒エンジンにおいて第1気筒と第2気筒が交互に等しい時間間隔で点火する通常の場合を基準とし、第2気筒の点火タイミングがどの程度前後しているかを示している。例えば「点火タイミング」1.01は、第2気筒の点火タイミングが全体として通常の場合より約1%、遅れていることを示している。対応関係DB群1002には、クランクシャフトの角度、ピストンのバンク角、バルブの開閉タイミング等の物理的属性に関し、点火タイミングDBと同様のDBが含まれている。   FIG. 9 illustrates the contents of a DB related to ignition timing (hereinafter referred to as “ignition timing DB”) as an example of the DB included in the correspondence DB group 1002. In the ignition timing DB, an “ignition timing” column is provided as a column indicating physical attribute values. The “ignition timing” column indicates how much the ignition timing of the second cylinder is around, based on the normal case where the first cylinder and the second cylinder ignite alternately at equal time intervals in a two-cylinder engine. ing. For example, “ignition timing” 1.01 indicates that the ignition timing of the second cylinder as a whole is delayed by about 1% from the normal case. The correspondence DB group 1002 includes DBs similar to the ignition timing DBs regarding physical attributes such as crankshaft angles, piston bank angles, and valve opening / closing timings.

図7に戻り、波形合成装置10の構成の説明を続ける。波形合成装置10は、マウス11からユーザの操作に応じて出力される信号に基づきユーザが入力したデータ(以下、「入力データ」と呼ぶ)を特定して一時的に記憶部100に記憶させるパラメータ入力部101と、原波形データ群1001から所望の回転数に最も近い回転数に応じた原波形データを選択する原波形選択部102と、原波形選択部102により選択された原波形データに対し時間方向の伸縮を行うことにより所望の回転数に応じた波形データを生成する周期変更部103と、周期変更部103により生成された波形データの周波数特性を調整する周波数特性変更部104とを備えている。   Returning to FIG. 7, the description of the configuration of the waveform synthesizer 10 will be continued. The waveform synthesizer 10 specifies data input by the user (hereinafter referred to as “input data”) based on a signal output from the mouse 11 in response to a user operation, and temporarily stores the parameter in the storage unit 100. An input unit 101, an original waveform selection unit 102 that selects original waveform data according to the number of rotations closest to the desired number of rotations from the original waveform data group 1001, and the original waveform data selected by the original waveform selection unit 102 A period changing unit 103 that generates waveform data corresponding to a desired number of rotations by performing expansion and contraction in the time direction, and a frequency characteristic changing unit 104 that adjusts the frequency characteristics of the waveform data generated by the period changing unit 103 are provided. ing.

また、波形合成装置10は、周波数特性変更部104により生成される波形データを用いて一連の複数の波形データを生成しそれらを連結することにより連続波形データを生成する連続波形生成部105と、連続波形生成部105により生成された複数の連続波形データを重ね合わせることにより重合波形データを生成する重合波形生成部106と、重合波形生成部106により生成された重合波形データ(デジタルデータ)をアナログデータに変換した後アンプ12に出力するD/Aコンバータ107とを備えている。   The waveform synthesizer 10 generates a continuous waveform data by generating a series of a plurality of waveform data using the waveform data generated by the frequency characteristic changing unit 104 and connecting them, and The superposition waveform generation unit 106 that generates superposition waveform data by superimposing a plurality of continuous waveform data generated by the continuous waveform generation unit 105, and the superposition waveform data (digital data) generated by the superposition waveform generation unit 106 are analog. A D / A converter 107 that converts the data and outputs the data to the amplifier 12 is provided.

また、波形合成装置10は、入力信号に応じた物理的属性値を対応関係DB群1002に基づき特定し、特定した物理的属性値を一時的に記憶部100に記憶させる属性値特定部108を備えている。さらに、波形合成装置10は、記憶部100に記憶されている画面定義データに基づき画面を示す描画データを生成しディスプレイ14に対し出力する画面生成部109を備えている。   In addition, the waveform synthesizer 10 specifies a physical attribute value corresponding to the input signal based on the correspondence DB group 1002, and an attribute value specifying unit 108 that temporarily stores the specified physical attribute value in the storage unit 100. I have. Further, the waveform synthesizer 10 includes a screen generation unit 109 that generates drawing data indicating a screen based on the screen definition data stored in the storage unit 100 and outputs the drawing data to the display 14.

連続波形生成部105は、ノイズ波形を示すノイズデータを生成し、周波数特性変更部104により生成された波形データに対し、生成したノイズデータの異なる区間を切り出したものを加えることにより、互いに1未満の相関を示す異なる波形データを複数生成する相関変更部1051を備えている。相関変更部1051により生成される複数の波形データの各々は、多気筒エンジンの各気筒に対応する単発音の波形データである。以下、説明のため、4気筒の場合を例に説明する。4気筒の場合、相関変更部1051は任意に選択した1組の波形データが所定の相関を持つような、4つの波形データを生成する。   The continuous waveform generation unit 105 generates noise data indicating a noise waveform, and adds to the waveform data generated by the frequency characteristic changing unit 104 the cut out sections of the generated noise data, so that each is less than 1. There is provided a correlation changing unit 1051 for generating a plurality of different waveform data indicating the correlation. Each of the plurality of waveform data generated by the correlation changing unit 1051 is single sound waveform data corresponding to each cylinder of the multi-cylinder engine. Hereinafter, for the sake of explanation, the case of four cylinders will be described as an example. In the case of four cylinders, the correlation changing unit 1051 generates four waveform data such that one set of arbitrarily selected waveform data has a predetermined correlation.

連続波形生成部105は、相関変更部1051により生成された波形データに時間揺らぎを加える時間揺らぎ付加部1052と、時間揺らぎ付加部1052により生成された波形データに振幅揺らぎを加える振幅揺らぎ付加部1053とを備えている。   The continuous waveform generating unit 105 includes a time fluctuation adding unit 1052 that adds time fluctuation to the waveform data generated by the correlation changing unit 1051 and an amplitude fluctuation adding unit 1053 that adds amplitude fluctuation to the waveform data generated by the time fluctuation adding unit 1052. And.

時間揺らぎ付加部1052は、揺らぎを持った一連の伸縮率を生成し、相関変更部1051により生成された4つの波形データのうちの第1の波形データを、生成した一連の伸縮率で順次、時間方向に伸縮する。その結果、第1の気筒に対応する時間揺らぎを持った波形データ群が生成される。時間揺らぎ付加部1052は、相関変更部1051により生成された第2〜第4の波形データに関しても、第1の波形データと同様の処理を行う。その結果、第2〜第4の気筒の各々に対応する時間揺らぎを持った波形データ群が生成される。   The time fluctuation adding unit 1052 generates a series of expansion / contraction ratios having fluctuations, and sequentially converts the first waveform data of the four waveform data generated by the correlation changing unit 1051 using the generated series of expansion / contraction ratios. Stretch in the time direction. As a result, a waveform data group having a time fluctuation corresponding to the first cylinder is generated. The time fluctuation adding unit 1052 performs the same processing as the first waveform data for the second to fourth waveform data generated by the correlation changing unit 1051. As a result, a waveform data group having time fluctuation corresponding to each of the second to fourth cylinders is generated.

振幅揺らぎ付加部1053は、揺らぎを持った一連の伸縮率を生成し、時間揺らぎ付加部1052により生成された第1の波形データ群に含まれる一連の波形データの各々を、生成した一連の伸縮率で順次、振幅方向に伸縮する。その結果、第1の気筒に対応する時間揺らぎと振幅揺らぎの両方を持った波形データ群が生成される。振幅揺らぎ付加部1053は、時間揺らぎ付加部1052により生成された第2〜第4の波形データ群に関しても、第1の波形データ群と同様の処理を行う。その結果、第2〜第4の気筒の各々に対応する時間揺らぎおよび振幅揺らぎを持った波形データ群が生成される。   The amplitude fluctuation adding unit 1053 generates a series of expansion / contraction ratios having fluctuations, and generates a series of expansion / contractions for each of the series of waveform data included in the first waveform data group generated by the time fluctuation addition unit 1052. It expands and contracts sequentially in the amplitude direction at a rate. As a result, a waveform data group having both time fluctuation and amplitude fluctuation corresponding to the first cylinder is generated. The amplitude fluctuation adding unit 1053 also performs the same processing as the first waveform data group for the second to fourth waveform data groups generated by the time fluctuation adding unit 1052. As a result, a waveform data group having time fluctuation and amplitude fluctuation corresponding to each of the second to fourth cylinders is generated.

連続波形生成部105は、さらに、振幅揺らぎ付加部1053により生成された波形データ群を連結して、連続波形データを生成する連結処理部1054を備えている。連結処理部1054は振幅揺らぎ付加部1053により生成された第1の波形データ群に含まれる一連の波形データの各々に窓関数を乗じた後、それらを順次連結する。その結果、第1の気筒に対応する連続波形データが生成される。なお、この窓関数を乗じる処理は、波形データの連結部の不連続性から生じるノイズを回避するための処理である。連結処理部1054は、振幅揺らぎ付加部1053により生成された第2〜第4の波形データ群に関しても、第1の波形データ群と同様の処理を行う。その結果、第2〜第4の気筒の各々に対応する連続波形データが生成される。このように生成された4つの連続波形データは、連続波形生成部105から重合波形生成部106に引き渡される。   The continuous waveform generation unit 105 further includes a connection processing unit 1054 that connects the waveform data groups generated by the amplitude fluctuation adding unit 1053 to generate continuous waveform data. The connection processing unit 1054 multiplies each of a series of waveform data included in the first waveform data group generated by the amplitude fluctuation adding unit 1053 by a window function, and then sequentially connects them. As a result, continuous waveform data corresponding to the first cylinder is generated. Note that the process of multiplying by this window function is a process for avoiding noise caused by discontinuity in the connection portion of the waveform data. The connection processing unit 1054 performs the same processing as the first waveform data group for the second to fourth waveform data groups generated by the amplitude fluctuation adding unit 1053. As a result, continuous waveform data corresponding to each of the second to fourth cylinders is generated. The four continuous waveform data generated in this way is delivered from the continuous waveform generation unit 105 to the overlapped waveform generation unit 106.

重合波形生成部106は、連続波形生成部105から受け取った4つの連続波形データの各々に時間方向のオフセットを与えるオフセット変更部1061と、オフセット変更部1061によりオフセットの与えられた4つの連続波形データを重ね合わせることにより重合データを生成する重合処理部1062とを備えている。このように生成された重合データは、4気筒エンジンの音を示す波形データである。   The overlapped waveform generation unit 106 includes an offset change unit 1061 that gives an offset in the time direction to each of the four continuous waveform data received from the continuous waveform generation unit 105, and four continuous waveform data to which an offset is given by the offset change unit 1061. And a superposition processing unit 1062 that generates superposition data by superimposing them. The superposition data generated in this way is waveform data indicating the sound of a four-cylinder engine.

[3.2.動作]
続いて、波形合成システム1の動作を説明する。ユーザにより波形合成装置10の起動操作が行われると、波形合成装置10の画面生成部109は、記憶部100からデータ入力用の画面定義データを読み出して画面を示す描画データを生成し、ディスプレイ14に出力する。その結果、ディスプレイ14にデータ入力用画面が表示される。
[3.2. Operation]
Next, the operation of the waveform synthesis system 1 will be described. When the user performs an activation operation of the waveform synthesizer 10, the screen generator 109 of the waveform synthesizer 10 reads the screen definition data for data input from the storage unit 100, generates drawing data indicating the screen, and displays the display 14. Output to. As a result, a data input screen is displayed on the display 14.

図10は、ディスプレイ14に表示されるデータ入力用画面を例示した図である。データ入力用画面には、気筒数を選択するためのリストボックス141、エンジンのモデルを選択するためのリストボックス142、回転数を指定するためのスライダ143、グラフィックイコライザを構成するフェーダ群144、相関の程度を指定するためのスライダ145、時間揺らぎの程度を指定するためのスライダ146、振幅揺らぎの程度を指定するためのスライダ147、オフセットを指定するためのスライダ群148、エンジン音の波形合成の開始を指示するためのコマンドボタン149、エンジン音の波形合成の終了を指示するためのコマンドボタン150、生成されるエンジン音に応じたエンジンの物理的属性値の表示を指示するためのコマンドボタン151が含まれている。   FIG. 10 is a diagram exemplifying a data input screen displayed on the display 14. The data input screen includes a list box 141 for selecting the number of cylinders, a list box 142 for selecting an engine model, a slider 143 for designating the number of revolutions, a fader group 144 constituting a graphic equalizer, and a correlation. A slider 145 for designating the degree of time fluctuation, a slider 146 for designating the degree of time fluctuation, a slider 147 for designating the degree of amplitude fluctuation, a slider group 148 for designating an offset, and a waveform synthesis of engine sound. A command button 149 for instructing the start, a command button 150 for instructing the end of the engine sound waveform synthesis, and a command button 151 for instructing display of the physical attribute value of the engine according to the generated engine sound It is included.

ユーザは、データ入力用画面において、マウス11を操作して気筒数〜オフセットの各種パラメータの入力を行う。マウス11はユーザの操作に応じた信号を波形合成装置10のパラメータ入力部101に出力する。パラメータ入力部101はマウス11から受け取った信号および記憶部100に記憶されているデータ入力用の画面定義データに基づきユーザにより入力された入力データを特定し、特定した入力データを画面定義データに含まれる各オブジェクトの属性値として記憶部100に記憶させる。   On the data input screen, the user operates the mouse 11 to input various parameters from the number of cylinders to the offset. The mouse 11 outputs a signal corresponding to a user operation to the parameter input unit 101 of the waveform synthesizer 10. The parameter input unit 101 specifies input data input by the user based on the signal received from the mouse 11 and the screen definition data for data input stored in the storage unit 100, and includes the specified input data in the screen definition data. And stored in the storage unit 100 as attribute values of each object.

その後、ユーザはコマンドボタン149をマウス11でクリックする。このクリック操作に応じて、波形合成装置10の原波形選択部102〜D/Aコンバータ107はエンジン音の合成処理およびその出力処理を開始する。   Thereafter, the user clicks the command button 149 with the mouse 11. In response to the click operation, the original waveform selection unit 102 to the D / A converter 107 of the waveform synthesizer 10 starts engine sound synthesis processing and output processing.

まず、原波形選択部102は、原波形データ群1001(図8参照)の中から、リストボックス142の属性値に応じたモデルの原波形データのグループを選択する。続いて、原波形選択部102は、選択したグループに含まれる原波形データ群の中から、スライダ143の属性値として記憶されている入力データにより示される回転数に最も近い回転数に対応する原波形データを選択する。   First, the original waveform selection unit 102 selects a group of original waveform data of a model corresponding to the attribute value of the list box 142 from the original waveform data group 1001 (see FIG. 8). Subsequently, the original waveform selection unit 102 selects the original waveform corresponding to the rotation speed closest to the rotation speed indicated by the input data stored as the attribute value of the slider 143 from the original waveform data group included in the selected group. Select waveform data.

周期変更部103は、原波形選択部102により選択された原波形データを時間方向に伸縮することにより、スライダ143の属性値により示される回転数に対応する波形データを生成する。例えばユーザにより指定された回転数が620rpmである場合、原波形選択部102により600rpmに対応する原波形データが選択され、周期変更部103は600/620の伸縮率で原波形データを時間方向に伸縮することにより、620rpmに対応する単発音の波形データを生成する。   The period changing unit 103 generates waveform data corresponding to the number of rotations indicated by the attribute value of the slider 143 by expanding and contracting the original waveform data selected by the original waveform selecting unit 102 in the time direction. For example, when the number of rotations designated by the user is 620 rpm, the original waveform data corresponding to 600 rpm is selected by the original waveform selector 102, and the period changing unit 103 converts the original waveform data in the time direction at an expansion / contraction ratio of 600/620. By expanding and contracting, single sound waveform data corresponding to 620 rpm is generated.

周波数特性変更部104は、フェーダ群144の属性値により示される周波数特性の形状に基づき、周期変更部103により生成された波形データの周波数特性を調整する。より具体的には、周波数特性変更部104は、例えば複数のバンドパスフィルタの各々で波形データを濾波したものをミキシングすることにより、周波数特性が調整された波形データを生成する。   The frequency characteristic changing unit 104 adjusts the frequency characteristic of the waveform data generated by the period changing unit 103 based on the shape of the frequency characteristic indicated by the attribute value of the fader group 144. More specifically, the frequency characteristic changing unit 104 generates waveform data in which the frequency characteristics are adjusted, for example, by mixing the waveform data filtered by each of the plurality of bandpass filters.

連続波形生成部105の相関変更部1051は、まず周波数特性変更部104により生成された波形データと同じ長さのランダムノイズの波形データを生成する。具体的には、例えば−1〜+1の間で変化する乱数列をランダムノイズの波形データとして生成する。   Correlation changing section 1051 of continuous waveform generating section 105 first generates random noise waveform data having the same length as the waveform data generated by frequency characteristic changing section 104. Specifically, for example, a random number sequence that changes between −1 and +1 is generated as waveform data of random noise.

続いて、相関変更部1051はランダムノイズの波形データと、周波数特性変更部104により生成された波形データとの各々に対し、スライダ145の属性値により示される相関の程度に応じた伸縮率で振幅方向の伸縮を加えた後、それらをミキシングする。より具体的には、例えばユーザにより相関の程度として0.8が指定された場合、相関変更部1051は周波数特性変更部104により生成された波形データの最大振幅をランダムノイズの波形データに乗じた上でさらに(1−0.8)=0.2を乗じたものと、周波数特性変更部104により生成された波形データに0.8を乗じたものとをミキシングする。その結果、周波数特性変更部104により生成された波形データと正の相関を持つが異なる波形データが生成される。   Subsequently, the correlation changing unit 1051 performs amplitude for each of the random noise waveform data and the waveform data generated by the frequency characteristic changing unit 104 with an expansion / contraction rate corresponding to the degree of correlation indicated by the attribute value of the slider 145. After applying direction stretch, mix them. More specifically, for example, when 0.8 is designated as the degree of correlation by the user, the correlation changing unit 1051 multiplies the waveform data of random noise by the maximum amplitude of the waveform data generated by the frequency characteristic changing unit 104. Further, the product obtained by further multiplying (1-0.8) = 0.2 and the product obtained by multiplying the waveform data generated by the frequency characteristic changing unit 104 by 0.8 are mixed. As a result, different waveform data having a positive correlation with the waveform data generated by the frequency characteristic changing unit 104 is generated.

相関変更部1051は、リストボックス141の属性値により示される気筒数だけ、上記の処理を繰り返す。その結果、任意に選択した1組の波形データが互いに正の相関を持つが異なるような波形データ群が生成される。その際、波形データ間の相関は、ユーザにより指定される相関の程度の高いほど高く、低いほど低くなる。なお、ユーザにより指定される相関の程度が0の場合、相関変更部1051により生成される波形データはランダムノイズの波形データそのものとなり、それらの波形データ間の相関係数はほぼ0となる。一方、ユーザにより指定される相関の程度が1の場合、相関変更部1051により生成される波形データは周波数特性変更部104により生成される波形データそのものとなり、それらの波形データ間の相関係数は1となる。   Correlation changing section 1051 repeats the above process for the number of cylinders indicated by the attribute value in list box 141. As a result, a set of waveform data in which a set of arbitrarily selected waveform data has a positive correlation with each other but is different is generated. At this time, the correlation between waveform data is higher as the degree of correlation designated by the user is higher, and lower as the correlation is lower. When the degree of correlation specified by the user is 0, the waveform data generated by the correlation changing unit 1051 is the waveform data of random noise itself, and the correlation coefficient between these waveform data is almost 0. On the other hand, when the degree of correlation specified by the user is 1, the waveform data generated by the correlation changing unit 1051 is the waveform data itself generated by the frequency characteristic changing unit 104, and the correlation coefficient between these waveform data is 1

時間揺らぎ付加部1052は、相関変更部1051により生成された気筒数と同じ数の波形データの各々に関し、時間揺らぎを付加した波形データ群を生成する。より具体的には、時間揺らぎ付加部1052はまず、−1〜+1の間で変化する乱数列を生成する。続いて、時間揺らぎ付加部1052は生成した乱数の各々に、スライダ146の属性値により示される時間揺らぎの程度を乗じた後、1を加える。その結果、例えばユーザにより指定された時間揺らぎの程度が3%である場合、0.97〜1.03の間で変化する乱数列が生成される。   The time fluctuation adding unit 1052 generates a waveform data group to which time fluctuation is added for each of the same number of waveform data as the number of cylinders generated by the correlation changing unit 1051. More specifically, the time fluctuation adding unit 1052 first generates a random number sequence that changes between −1 and +1. Subsequently, the time fluctuation adding unit 1052 multiplies each generated random number by the degree of time fluctuation indicated by the attribute value of the slider 146 and then adds 1. As a result, for example, when the degree of time fluctuation specified by the user is 3%, a random number sequence that varies between 0.97 and 1.03 is generated.

続いて、時間揺らぎ付加部1052は相関変更部1051により生成された第1の波形データを、生成した乱数列に含まれる乱数の各々に応じた伸縮率で時間方向に伸縮する処理を繰り返す。例えば、乱数列として0.982、1.021、0.997、・・・が生成された場合、時間揺らぎ付加部1052は相関変更部1051により生成された第1の波形データを時間方向に0.982倍、1.021倍、0.997倍、・・・に伸縮して得られる波形データ群を生成する。このように生成される波形データ群は、第1の気筒の発するエンジン音を構成する単発音群を示す。   Subsequently, the time fluctuation adding unit 1052 repeats the process of expanding / contracting the first waveform data generated by the correlation changing unit 1051 in the time direction at an expansion / contraction rate corresponding to each of the random numbers included in the generated random number sequence. For example, when 0.982, 1.021, 0.997,... Are generated as the random number sequence, the time fluctuation adding unit 1052 converts the first waveform data generated by the correlation changing unit 1051 to 0 in the time direction. A waveform data group obtained by expanding and contracting to .982 times, 1.021 times, 0.997 times,... Is generated. The waveform data group generated in this way indicates a single sound generation group that constitutes the engine sound emitted by the first cylinder.

時間揺らぎ付加部1052は、相関変更部1051により生成された第2の波形データ、第3の波形データ、・・・の各々に関しても、第1の波形データに関し用いた倍率と同じ倍率を用いて時間方向の伸縮を順次行うことにより、第2の波形データ群、第3の波形データ群、・・・を生成する。これらの波形データ群は各々、第2の気筒、第3の気筒、・・・に対応する波形データ群である。   The time fluctuation adding unit 1052 uses the same magnification as that used for the first waveform data for each of the second waveform data, the third waveform data,... Generated by the correlation changing unit 1051. A second waveform data group, a third waveform data group,... Are generated by sequentially expanding and contracting in the time direction. These waveform data groups are waveform data groups corresponding to the second cylinder, the third cylinder,..., Respectively.

振幅揺らぎ付加部1053は、時間揺らぎ付加部1052により生成された波形データ群に含まれる波形データに振幅揺らぎを付加する。振幅揺らぎ付加部1053は時間揺らぎ付加部1052が行うものと同様の方法で、波形データを振幅方向に伸縮する際の倍率を示す乱数列を生成する。ただし、乱数列の生成に際し、振幅揺らぎ付加部1053はスライダ146ではなくスライダ147の属性値により示される振幅揺らぎの程度に従い乱数列を生成する。   The amplitude fluctuation adding unit 1053 adds amplitude fluctuation to the waveform data included in the waveform data group generated by the time fluctuation adding unit 1052. The amplitude fluctuation adding unit 1053 generates a random number sequence indicating a magnification when the waveform data is expanded and contracted in the amplitude direction by the same method as that performed by the time fluctuation adding unit 1052. However, when generating a random number sequence, the amplitude fluctuation adding unit 1053 generates a random number sequence according to the degree of amplitude fluctuation indicated by the attribute value of the slider 147 instead of the slider 146.

振幅揺らぎ付加部1053は、時間揺らぎ付加部1052により生成された第1の波形データ群に含まれる波形データを、乱数列に含まれる乱数の倍率で振幅方向に伸縮する。例えば、乱数列として1.012、0.973、0.985、・・・が生成された場合、振幅揺らぎ付加部1053は第1の波形データ群に含まれる第1の波形データを振幅方向に1.012倍、第2の波形データを振幅方向に0.973倍、第3の波形データを振幅方向に0.985倍、・・・と伸縮する。その結果、振幅揺らぎの付加された第1の波形データ群が生成される。   The amplitude fluctuation adding unit 1053 expands / contracts the waveform data included in the first waveform data group generated by the time fluctuation adding unit 1052 in the amplitude direction at the magnification of the random number included in the random number sequence. For example, when 1.012, 0.973, 0.985,... Are generated as random number sequences, the amplitude fluctuation adding unit 1053 converts the first waveform data included in the first waveform data group into the amplitude direction. The second waveform data is expanded and contracted by 1.012 times, the amplitude of the second waveform data is 0.973 times, the third waveform data is expanded by 0.985 times in the amplitude direction, and so on. As a result, a first waveform data group to which amplitude fluctuation is added is generated.

振幅揺らぎ付加部1053は、時間揺らぎ付加部1052により生成された第2の波形データ群、第3の波形データ群、・・・の各々に関しても、第1の波形データ群に関し用いた倍率と同じ倍率を用いて振幅方向の伸縮を順次行うことにより、振幅揺らぎの付加された第2の波形データ群、第3の波形データ群、・・・を生成する。   The amplitude fluctuation adding unit 1053 is the same as the magnification used for the first waveform data group for each of the second waveform data group, the third waveform data group,... Generated by the time fluctuation adding unit 1052. The second waveform data group, the third waveform data group, etc. to which amplitude fluctuation is added are generated by sequentially performing expansion and contraction in the amplitude direction using the magnification.

連結処理部1054は、振幅揺らぎ付加部1053により生成された第1の波形データ群に含まれる一連の波形データに窓関数を乗じたものを、順次連結する。その結果、第1の連続波形データが生成される。同様に、連結処理部1054は、振幅揺らぎ付加部1053により生成された第2の波形データ群、第3の波形データ群、・・・に関しても第1の波形データ群に関し行う処理と同様の処理を行う。その結果、第2の連続波形データ、第3の連続波形データ、・・・が生成される。   The concatenation processing unit 1054 sequentially concatenates a series of waveform data included in the first waveform data group generated by the amplitude fluctuation adding unit 1053 and a window function. As a result, first continuous waveform data is generated. Similarly, the connection processing unit 1054 also performs processing similar to the processing performed on the first waveform data group with respect to the second waveform data group, the third waveform data group,... Generated by the amplitude fluctuation adding unit 1053. I do. As a result, second continuous waveform data, third continuous waveform data, and so on are generated.

重合波形生成部106のオフセット変更部1061は、連続波形生成部105の連結処理部1054により上記のように生成された複数の連続波形データの各々に、スライダ群148の属性値に応じた時間方向のオフセットを付加する。スライダ群148の属性値、すなわちユーザにより指定されるオフセットの値は、例えばリストボックス141において4気筒が選択されている場合、(I,I,I)=(0.97,1.05,1.02)のような形式の値となる。 The offset changing unit 1061 of the overlapped waveform generating unit 106 includes a time direction corresponding to the attribute value of the slider group 148 for each of the plurality of continuous waveform data generated as described above by the connection processing unit 1054 of the continuous waveform generating unit 105. Add an offset. For example, when four cylinders are selected in the list box 141, the attribute value of the slider group 148, that is, the offset value designated by the user is (I 1 , I 2 , I 3 ) = (0.97, 1.. 05, 1.02).

ここでIは、通常の場合、すなわち各気筒の単発音の開始タイミングが等間隔の場合のその間隔を1とした場合、第1気筒と第2気筒の単発音の開始タイミングの間隔を示している。同様に、Iは第2気筒と第3気筒の単発音の開始タイミングの間隔を示し、Iは第3気筒と第4気筒の単発音の開始タイミングの間隔を示している。なお、第4気筒と第1気筒の単発音の開始タイミングの間隔は、4−(0.97+1.05+1.02)=0.96のように、I〜Iにより自動的に定まる。 Here, I 1 indicates the interval between the start timings of the single sound generation of the first cylinder and the second cylinder when the interval is set to 1 in the normal case, that is, when the start timing of the single sound generation of each cylinder is equal. ing. Similarly, I 2 indicates the interval between the start timings of the single sound generation of the second cylinder and the third cylinder, and I 3 indicates the interval between the start timings of the single sound generation of the third cylinder and the fourth cylinder. Note that the interval between the start timings of single sound generation of the fourth cylinder and the first cylinder is automatically determined from I 1 to I 3 as 4- (0.97 + 1.05 + 1.02) = 0.96.

通常の場合の各気筒の単発音の開始タイミングの間隔は、周期変更部103により生成された単発音の波形データの長さを気筒数で除した長さである。以下、この長さをDとする。オフセット変更部1061は、D×Iの長さの振幅0のデータを、連結処理部1054により生成された第2の連続波形データの先頭に挿入する。その結果、第2の連続波形データによる発音開始タイミングが、第1の連続波形データの発音開始タイミングからD×Iの時間だけ遅れることになる。 The interval of the start timing of single sound generation in each cylinder in a normal case is a length obtained by dividing the length of the single sound waveform data generated by the period changing unit 103 by the number of cylinders. Hereinafter, this length is set to D. The offset changing unit 1061 inserts the data of amplitude 0 having a length of D × I 1 at the head of the second continuous waveform data generated by the concatenation processing unit 1054. As a result, the sound generation start timing by the second continuous waveform data is delayed by a time D × I 1 from the sound generation start timing of the first continuous waveform data.

同様に、オフセット変更部1061は、D×(I+I)の長さの振幅0のデータを、連結処理部1054により生成された第3の連続波形データの先頭に挿入する。また、オフセット変更部1061は、D×(I+I+I)の長さの振幅0のデータを、連結処理部1054により生成された第4の連続波形データの先頭に挿入する。なお、ここではリストボックス141において4気筒が選択されている場合につき説明したが、気筒数が4以外の場合も同様である。 Similarly, the offset changing unit 1061 inserts data having an amplitude of 0 having a length of D × (I 1 + I 2 ) at the head of the third continuous waveform data generated by the concatenation processing unit 1054. Further, the offset changing unit 1061 inserts data having an amplitude of 0 of length D × (I 1 + I 2 + I 3 ) at the head of the fourth continuous waveform data generated by the concatenation processing unit 1054. Although the case where four cylinders are selected in the list box 141 has been described here, the same applies to the case where the number of cylinders is other than four.

重合処理部1062は、オフセット変更部1061により発音開始タイミングがずらされた第1の連続波形データ、第2の連続波形データ、・・・をミキシングし、重合波形データを生成する。重合処理部1062のミキシング処理により生成される重合波形データは、多気筒エンジンの音を示す波形データである。重合処理部1062は、生成した重合波形データをD/Aコンバータ107に引き渡す。   The superposition processing unit 1062 mixes the first continuous waveform data, the second continuous waveform data,... Whose sounding start timing has been shifted by the offset changing unit 1061, and generates superposition waveform data. The overlapping waveform data generated by the mixing processing of the overlapping processing unit 1062 is waveform data indicating the sound of the multi-cylinder engine. The superposition processing unit 1062 delivers the generated superposition waveform data to the D / A converter 107.

D/Aコンバータ107は、重合波形生成部106の重合処理部1062から重合波形データを受け取ると、受け取った重合波形データをアナログデータに変換し、アンプ12に出力する。アンプ12はD/Aコンバータ107から入力されたアナログデータを増幅し、スピーカ13に出力する。スピーカ13はアンプ12から入力されたアナログデータを音に変換して発音する。その結果、ユーザには波形合成装置10により合成された多気筒エンジン音が聞こえる。   When receiving the superposition waveform data from the superposition processing unit 1062 of the superposition waveform generation unit 106, the D / A converter 107 converts the superposition waveform data received into analog data and outputs it to the amplifier 12. The amplifier 12 amplifies the analog data input from the D / A converter 107 and outputs it to the speaker 13. The speaker 13 converts the analog data input from the amplifier 12 into sound and generates a sound. As a result, the user can hear the multi-cylinder engine sound synthesized by the waveform synthesizer 10.

なお、ユーザはマウス11を操作してコマンドボタン150をクリックすることにより、波形合成装置10からアンプ12へのアナログデータの出力を停止させることができる。   The user can stop outputting analog data from the waveform synthesizer 10 to the amplifier 12 by operating the mouse 11 and clicking the command button 150.

ユーザは、スピーカ13から発音されるエンジン音が気に入った場合、そのエンジン音に近い音を発生させると思われるエンジンの物理的属性値をディスプレイ14に表示させることができる。以下、まずリストボックス141において2気筒が選択されている場合につき、波形合成装置10がエンジンの物理的属性値を表示するために行う動作を説明する。   When the user likes the engine sound generated from the speaker 13, the user can cause the display 14 to display engine physical attribute values that are likely to generate a sound close to the engine sound. Hereinafter, the operation performed by the waveform synthesizer 10 to display the physical attribute value of the engine when the two cylinders are selected in the list box 141 will be described.

ユーザがマウス11を操作してコマンドボタン151をクリックすると、波形合成装置10の属性値特定部108は、データ入力用の画面定義データの各オブジェクトの属性値として記憶されている入力データ、より具体的にはスライダ145の属性値として記憶されている相関の程度を示す値、スライダ146の属性値として記憶されている時間揺らぎの程度を示す値、スライダ147の属性値として記憶されている振幅揺らぎの程度を示す値、スライダ群148の属性値として記憶されているオフセットの程度を示す値を記憶部100から読み出す。ここでリストボックス141においては2気筒が選択されているため、スライダ群148の属性値として記憶されているオフセットの程度を示す値は、第2気筒に関する値のみである。以下、このように読み出した入力データを「入力パラメータデータ」と呼ぶ。   When the user operates the mouse 11 and clicks the command button 151, the attribute value specifying unit 108 of the waveform synthesizer 10 displays the input data stored as the attribute value of each object of the screen definition data for data input, more specifically, Specifically, a value indicating the degree of correlation stored as the attribute value of the slider 145, a value indicating the degree of temporal fluctuation stored as the attribute value of the slider 146, and an amplitude fluctuation stored as the attribute value of the slider 147 And a value indicating the degree of offset stored as the attribute value of the slider group 148 is read from the storage unit 100. Here, since two cylinders are selected in the list box 141, the value indicating the degree of offset stored as the attribute value of the slider group 148 is only a value related to the second cylinder. Hereinafter, the input data read in this way is referred to as “input parameter data”.

続いて、属性値特定部108は、例えば(点火タイミング,クランクシャフト角度,ピストン角度,・・・)=(1.00,25.0°,180°,・・・)のような、エンジンの物理的属性の既定値の組み合わせを記憶部100から読み出す。属性値特定部108は、記憶部100に記憶されている対応関係DB群1002に含まれるDBの各々から、読み出した物理的属性の既定値に対応するパラメータデータを検索する。   Subsequently, the attribute value specifying unit 108 determines the engine value such as (ignition timing, crankshaft angle, piston angle,...) = (1.00, 25.0 °, 180 °,...). A combination of default values of physical attributes is read from the storage unit 100. The attribute value specifying unit 108 searches parameter data corresponding to the read default value of the physical attribute from each of the DBs included in the correspondence DB group 1002 stored in the storage unit 100.

属性値特定部108は、そのように各DBから検索したパラメータデータに含まれる同種のデータを掛け合わせて、点火タイミング、相関係数、時間揺らぎの程度、振幅揺らぎの程度、オフセットの程度に関し、各々1つの値を算出する。そのように算出される値は、上記の物理的属性の組み合わせを有するエンジンが発するエンジン音の特徴を決定するパラメータを示すパラメータデータである。以下、このように算出したパラメータデータを「算出パラメータデータ」と呼ぶ。   The attribute value specifying unit 108 thus multiplies the same type of data included in the parameter data retrieved from each DB, and relates to the ignition timing, the correlation coefficient, the degree of time fluctuation, the degree of amplitude fluctuation, and the degree of offset. One value is calculated for each. The value thus calculated is parameter data indicating a parameter that determines the characteristics of the engine sound emitted by the engine having the combination of the physical attributes. Hereinafter, the parameter data calculated in this way is referred to as “calculated parameter data”.

属性値特定部108は、入力パラメータデータと算出パラメータデータとの間の類似度を算出する。ただし、入力パラメータデータにおける相関の程度と、算出パラメータデータにおける相関係数とは同種の指標ではないため、属性値特定部108は入力パラメータデータにおける相関の程度に従った波形データ間の相関係数を算出し、算出パラメータデータとの類似度の算出に用いる。   The attribute value specifying unit 108 calculates the similarity between the input parameter data and the calculated parameter data. However, since the degree of correlation in the input parameter data and the correlation coefficient in the calculated parameter data are not the same type of index, the attribute value specifying unit 108 uses the correlation coefficient between the waveform data according to the degree of correlation in the input parameter data. Is used to calculate the similarity to the calculated parameter data.

入力パラメータデータと算出パラメータデータとの間の類似度の算出方法としては様々なものが考えられるが、例えば相関係数、時間揺らぎの程度、・・・といったパラメータの種類毎に、算出パラメータデータの入力パラメータデータに対する比率を算出し、算出した比率と1との差の自乗を加算することにより類似度を算出すればよい。例えば、算出パラメータデータが(0.93,2.7,1.6,1.05)であり、入力パラメータデータが(0.95,2.2,2.4,0.82)である場合、これらの類似度は、(1−0.93/0.95)+(1−2.7/2.2)+(1−1.6/2.4)+(1−1.05/0.82)≒0.242となる。このように算出される類似度は常に0以上であり、その値が小さい程、類似性が高いことを示す。属性値特定部108はそのように算出した類似度を、その算出に用いた物理的属性値の組み合わせと共に、一時的に記憶部100に記憶する。 There are various methods for calculating the similarity between the input parameter data and the calculated parameter data. For example, for each parameter type such as the correlation coefficient, the degree of time fluctuation,. The ratio may be calculated by calculating a ratio to the input parameter data and adding the square of the difference between the calculated ratio and 1. For example, when the calculated parameter data is (0.93, 2.7, 1.6, 1.05) and the input parameter data is (0.95, 2.2, 2.4, 0.82) These similarities are (1-0.93 / 0.95) 2 + (1-2.7 / 2.2) 2 + (1-1.6 / 2.4) 2 + (1-1 .05 / 0.82) 2 ≈ 0.242. The similarity calculated in this way is always 0 or more, and the smaller the value, the higher the similarity. The attribute value specifying unit 108 temporarily stores the similarity calculated in this way in the storage unit 100 together with the combination of physical attribute values used for the calculation.

属性値特定部108は、続いて、既定値とは異なる物理的属性値の組み合わせ、例えば(点火タイミング,クランクシャフト角度,ピストン角度,・・・)=(1.01,25.0°,180°,・・・)につき算出パラメータデータを算出し、新たに算出した算出パラメータデータと入力パラメータデータとの間の類似度を算出する。   Subsequently, the attribute value specifying unit 108 is a combination of physical attribute values different from the default values, for example, (ignition timing, crankshaft angle, piston angle,...) = (1.01, 25.0 °, 180 The calculated parameter data is calculated for (°,...), And the similarity between the newly calculated calculated parameter data and the input parameter data is calculated.

属性値特定部108は、新たに算出した類似度と記憶部100に記憶されている類似度とを比較し、記憶部100に記憶されている類似度がより小さい場合、すなわち記憶部100に記憶されている類似度がより高い類似性を示す場合、記憶部100に記憶されている内容に変更を加えない。一方、記憶部100に記憶されている類似度よりも新たに算出した類似度の方が小さい場合、すなわち新たに算出した類似度がより高い類似性を示す場合、属性値特定部108は、新たに算出した類似度と、その類似度の算出に用いた物理的属性値の組み合わせにより、記憶部100に記憶されているそれらのデータを更新する。   The attribute value specifying unit 108 compares the newly calculated similarity with the similarity stored in the storage unit 100, and when the similarity stored in the storage unit 100 is smaller, that is, stored in the storage unit 100. If the similarity is higher, the content stored in the storage unit 100 is not changed. On the other hand, when the newly calculated similarity is smaller than the similarity stored in the storage unit 100, that is, when the newly calculated similarity indicates higher similarity, the attribute value specifying unit 108 The data stored in the storage unit 100 is updated based on the combination of the similarity calculated in the above and the physical attribute value used for the calculation of the similarity.

属性値特定部108は、物理的属性値の組み合わせの内容を所定の変更幅で所定の規則で順次変更しながら、上記の類似度および物理的属性値の組み合わせの更新処理を繰り返す。属性値特定部108による更新処理が物理的属性値の様々な組み合わせに関し完了すると、その時点で記憶部100に記憶されている物理的属性値の組み合わせは、波形合成装置10により合成されたエンジン音と最も類似する音を発するエンジンの物理的属性を示している。なお、属性値特定部108は、上記のように総当たり的な方法でエンジンの物理的属性を特定する代わりに、ニュートン法等の数理計画法を用いてエンジンの物理的属性を特定するようにしてもよい。   The attribute value specifying unit 108 repeats the above-described update processing of the combination of the similarity and the physical attribute value while sequentially changing the contents of the combination of the physical attribute values with a predetermined change width according to a predetermined rule. When the update processing by the attribute value specifying unit 108 is completed for various combinations of physical attribute values, the combination of the physical attribute values stored in the storage unit 100 at that time is the engine sound synthesized by the waveform synthesizer 10. It shows the physical attributes of the engine that produces the most similar sound. The attribute value specifying unit 108 specifies the engine physical attribute using mathematical programming such as Newton's method instead of specifying the engine physical attribute by the brute force method as described above. May be.

ところで、リストボックス141において3気筒以上が選択されている場合、スライダ群148の属性値として記憶されているオフセットの程度を示す値は、第3気筒以降に関するものが加わるため、複数となる。そこで、属性値特定部108は、それら複数のオフセットの程度を示す値の各々を含む複数組の入力パラメータデータにつき、上記の物理的属性の特定処理を繰り返す。その結果、第3気筒以降に関する物理的属性も特定されることになる。   By the way, when three or more cylinders are selected in the list box 141, the value indicating the degree of offset stored as the attribute value of the slider group 148 is plural because a value related to the third cylinder and later is added. Therefore, the attribute value specifying unit 108 repeats the above physical attribute specifying process for a plurality of sets of input parameter data including values indicating the degree of the plurality of offsets. As a result, physical attributes relating to the third cylinder and subsequent cylinders are also specified.

属性値特定部108は物理的属性の特定処理を完了すると、その時点で記憶部100に記憶されている物理的属性値の組み合わせを画面生成部109に引き渡す。画面生成部109は属性値特定部108から物理的属性値の組み合わせを受け取ると、記憶部100から物理的属性値の表示用の画面定義データを読み出し、受け取った物理的属性値の組み合わせと読み出した画面定義データを用いて、物理的属性値の表示画面を示す描画データを生成し、ディスプレイ14に出力する。その結果、ディスプレイ14には物理的属性値が表示される。   When the attribute value specifying unit 108 completes the physical attribute specifying process, the combination of the physical attribute values stored in the storage unit 100 at that time is delivered to the screen generation unit 109. Upon receiving the combination of physical attribute values from the attribute value specifying unit 108, the screen generation unit 109 reads the screen definition data for displaying physical attribute values from the storage unit 100, and reads the received combination of physical attribute values. Using the screen definition data, drawing data indicating a physical attribute value display screen is generated and output to the display 14. As a result, the physical attribute value is displayed on the display 14.

図11は、データ入力用画面において4気筒が選択されている場合にディスプレイ14に表示される物理的属性値の表示画面を例示した図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a display screen of physical attribute values displayed on the display 14 when four cylinders are selected on the data input screen.

以上説明したように、波形合成システム1によれば、ユーザは合成されるエンジン音を特徴づける時間揺らぎの程度等の各種パラメータを入力することにより、様々なエンジン音を波形合成装置10に合成させて聞くことができるとともに、そのように合成されるエンジン音と類似する音を発するエンジンの物理的属性値を表示させることができる。その結果、実際に様々な物理的属性を有するエンジンを試作することなく、所望のエンジン音を発するエンジンの物理的属性を知ることができる。   As described above, according to the waveform synthesis system 1, the user inputs various parameters such as the degree of time fluctuation characterizing the engine sound to be synthesized, thereby causing the waveform synthesis apparatus 10 to synthesize various engine sounds. It is possible to display the physical attribute value of the engine that emits a sound similar to the engine sound synthesized as described above. As a result, it is possible to know the physical attributes of an engine that emits a desired engine sound without actually making prototypes of engines having various physical attributes.

なお、例えばエンジンを試作することなくエンジン音を合成する他の方法として、エンジンの物理モデルをコンピュータ上に仮想的に作成し、その物理モデルのエンジンを運転させることにより発せられる空気の振動をエンジン音として生成することも考えられる。しかしながら、物理モデルを用いる方法は一般的に計算負荷が大きく、例えばリアルタイムに回転速度を変更しつつエンジン音を合成させてその変化を確かめる、といった目的を達するためには高い処理能力のコンピュータが必要となる。それに比べて、本願発明にかかる波形合成装置10においては、相関の程度、振幅揺らぎの程度、時間揺らぎの程度、オフセットの程度などのエンジン音を大きく特徴づけるパラメータのみが物理的属性の特定に用いられるため、計算負荷が小さく低い処理能力のコンピュータを用いても迅速にエンジン音の合成を行うことができる。   For example, as another method of synthesizing engine sound without prototyping the engine, an engine physical model of the engine is virtually created on a computer, and air vibrations generated by operating the engine of the physical model are generated by the engine. It can also be generated as sound. However, the method using a physical model is generally computationally intensive. For example, a computer with high processing power is required to achieve the purpose of confirming the change by synthesizing engine sound while changing the rotation speed in real time. It becomes. In contrast, in the waveform synthesizer 10 according to the present invention, only parameters that greatly characterize the engine sound, such as the degree of correlation, the degree of amplitude fluctuation, the degree of time fluctuation, and the degree of offset, are used to specify physical attributes. Therefore, it is possible to quickly synthesize engine sound even when using a computer with a small calculation load and a low processing capacity.

[4.第2実施形態]
続いて、本発明の第2実施形態を以下に説明する。上述した第1実施形態においては、ユーザにより相関の程度、振幅揺らぎの程度などのエンジン音を特徴づけるパラメータが波形合成装置10に入力され、その結果としてエンジン音の合成とともに、合成されるエンジン音と類似の音を発するエンジンの物理的属性値が表示される仕組みとなっていた。これに対し、第2実施形態においては、ユーザによりエンジンの物理的属性値が波形合成装置10に入力され、その結果としてエンジン音の合成が行われる。
[4. Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described below. In the first embodiment described above, parameters that characterize the engine sound such as the degree of correlation and the degree of amplitude fluctuation are input to the waveform synthesizer 10 by the user, and as a result, the engine sound that is synthesized is combined with the engine sound. It was a mechanism to display the physical attribute value of the engine that emits a similar sound. On the other hand, in the second embodiment, the engine physical attribute value is input to the waveform synthesizer 10 by the user, and as a result, the engine sound is synthesized.

[4.1.構成]
図12は、第2実施形態にかかる波形合成装置20を含む波形合成システム2の構成を示したブロック図である。波形合成システム2の構成は、多くの点で波形合成システム1と共通している。従って、図12においては、波形合成システム1の構成部と同じ構成部については波形合成システム1の構成部に付された記号(図7参照)と同じものが付されている。説明の重複を避けるため、以下、主として波形合成システム2の構成のうち波形合成システム1と異なる部分のみを説明する。
[4.1. Constitution]
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the waveform synthesis system 2 including the waveform synthesis apparatus 20 according to the second embodiment. The configuration of the waveform synthesis system 2 is common to the waveform synthesis system 1 in many respects. Therefore, in FIG. 12, the same components as those of the waveform synthesis system 1 are denoted by the same symbols (see FIG. 7) attached to the components of the waveform synthesis system 1. In order to avoid duplication of explanation, only the parts of the configuration of the waveform synthesis system 2 that are different from the waveform synthesis system 1 will be described below.

波形合成システム2は、波形合成システム2はマウス11、波形合成装置20、アンプ12、スピーカ13およびディスプレイ14により構成されている。すなわち、波形合成システム2の全体構成は、波形合成装置10の代わりに波形合成装置20が備えられている点を除き、波形合成システム1の全体構成と変わるところはない。   The waveform synthesis system 2 includes a mouse 11, a waveform synthesis device 20, an amplifier 12, a speaker 13, and a display 14. That is, the overall configuration of the waveform synthesis system 2 is not different from the overall configuration of the waveform synthesis system 1 except that the waveform synthesis device 20 is provided instead of the waveform synthesis device 10.

波形合成装置20は、第1実施形態の波形合成装置10と比べ、パラメータ入力部101および属性値特定部108を備えておらず、その一方で属性値入力部201と、パラメータ特定部202とを備えている。また、波形合成装置20の記憶部100は、波形合成装置10の記憶部100と比べ、対応関係DB群1002の代わりに第1対応関係DB群1201および第2対応関係DB群1202を記憶している。   Compared with the waveform synthesizer 10 of the first embodiment, the waveform synthesizer 20 does not include the parameter input unit 101 and the attribute value specifying unit 108, while the attribute value input unit 201 and the parameter specifying unit 202 are provided. I have. Further, the storage unit 100 of the waveform synthesizer 20 stores a first correspondence DB group 1201 and a second correspondence DB group 1202 instead of the correspondence DB group 1002 in comparison with the storage unit 100 of the waveform synthesizer 10. Yes.

属性値入力部201は、マウス11からユーザの操作に応じて出力される信号を受け取り、受け取った信号からユーザが入力したデータ(以下、第1実施形態と同様に「入力データ」と呼ぶ)を特定する。波形合成システム2における入力データは、エンジンの物理的属性値を示すデータである。   The attribute value input unit 201 receives a signal output from the mouse 11 in response to a user operation, and receives data input by the user from the received signal (hereinafter referred to as “input data” as in the first embodiment). Identify. The input data in the waveform synthesis system 2 is data indicating a physical attribute value of the engine.

パラメータ特定部202は、属性値入力部201により特定された入力データに対応するエンジン音を特徴づけるパラメータを、記憶部100に記憶されている第1対応関係DB群1201および第2対応関係DB群1202に基づき特定する。   The parameter specifying unit 202 includes a first correspondence DB group 1201 and a second correspondence DB group stored in the storage unit 100 that characterize the engine sound corresponding to the input data specified by the attribute value input unit 201. Specify based on 1202.

第1対応関係DB群1201は、波形合成装置10の記憶部100が記憶する対応関係DB群1002(図9参照)と同じものである。すなわち、第1対応関係DB群1201は、点火タイミング等のエンジンの物理的属性に関し、物理的属性値と相関係数、時間揺らぎの程度、振幅揺らぎの程度およびオフセットの程度の対応関係を示すDBの集まりである。   The first correspondence DB group 1201 is the same as the correspondence DB group 1002 (see FIG. 9) stored in the storage unit 100 of the waveform synthesizer 10. That is, the first correspondence DB group 1201 relates to engine physical attributes such as ignition timing, and shows a correspondence relationship between physical attribute values and correlation coefficients, the degree of time fluctuation, the degree of amplitude fluctuation, and the degree of offset. It is a gathering of.

第2対応関係DB群1202は、シリンダサイズ等のエンジンの物理的属性に関し、物理的属性値と周波数特性、より具体的にはグラフィックイコライザの各周波数帯に応じた増幅率の対応関係を示すDBの集まりである。   The second correspondence DB group 1202 relates to the physical attributes of the engine such as the cylinder size, and is a DB that shows the correspondence of physical attribute values and frequency characteristics, more specifically, amplification factors corresponding to each frequency band of the graphic equalizer. It is a gathering of.

図13は、第2対応関係DB群1202の構成を例示した図である。第2対応関係DB群1202には、シリンダサイズ、エンジンカバー厚、サージタンク形状などの、エンジンの種々の物理的属性に関するDBが含まれている。これらの物理的属性は、エンジンの単発音の周波数特性に対し影響を与える物理的属性である。図13に示されるように、各DBの第1欄は物理的属性値を示し、DBの第2欄以降はグラフィックイコライザの各周波数帯の対数スケールによる中心周波数(Hz)を示している。   FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the second correspondence DB group 1202. The second correspondence DB group 1202 includes DBs related to various physical attributes of the engine, such as cylinder size, engine cover thickness, surge tank shape, and the like. These physical attributes are physical attributes that influence the frequency characteristics of the engine's single tone. As shown in FIG. 13, the first column of each DB shows physical attribute values, and the second and subsequent columns of DB show center frequencies (Hz) on the logarithmic scale of each frequency band of the graphic equalizer.

第2対応関係DB群1202に含まれるDBが示す増幅率は、原波形データ群1001に含まれる単発音の原波形データの録音もしくは生成の際に用いたエンジン(または仮想的エンジン)の単発音の周波数成分を基準とし、対象の物理的属性のみを変更したエンジンの単発音の周波数成分が各周波数帯においてどの程度増減しているかを示した値である。   The amplification factor indicated by the DB included in the second correspondence DB group 1202 is the single sound of the engine (or virtual engine) used when recording or generating the single sound source waveform data included in the original waveform data group 1001. This is a value indicating how much the frequency component of the single sound of the engine with only the target physical attribute changed is increased or decreased in each frequency band.

図13に例示のデータによれば、基準となるシリンダサイズは直径50mmであり、例えばシリンダサイズが直径20mmのエンジンの単発音の周波数成分の振幅は、基準のエンジンの単発音の周波数成分の振幅を1.00とした場合、中心周波数63Hzの周波数帯において0.87、中心周波数125Hzの周波数帯において0.93、・・・であることが分かる。   According to the data illustrated in FIG. 13, the reference cylinder size is 50 mm in diameter. For example, the amplitude of the single sound frequency component of the engine having a cylinder size of 20 mm is the amplitude of the single sound frequency component of the reference engine. Is 1.00 in the frequency band of the center frequency 63 Hz, 0.93 in the frequency band of the center frequency 125 Hz,.

[4.2.動作]
続いて、波形合成システム2の動作を説明する。ユーザにより波形合成装置20の起動操作が行われると、波形合成装置20の画面生成部109は、記憶部100からデータ入力用の画面定義データを読み出して画面を示す描画データを生成し、ディスプレイ14に出力する。その結果、ディスプレイ14にデータ入力用画面が表示される。
[4.2. Operation]
Next, the operation of the waveform synthesis system 2 will be described. When the user performs an activation operation of the waveform synthesizer 20, the screen generator 109 of the waveform synthesizer 20 reads the screen definition data for data input from the storage unit 100, generates drawing data indicating the screen, and displays the display 14. Output to. As a result, a data input screen is displayed on the display 14.

図14は、波形合成システム2においてディスプレイ14に表示されるデータ入力用画面を例示した図である。波形合成システム2におけるデータ入力用画面には、波形合成システム1における場合と同様に、気筒数を選択するためのリストボックス141、エンジンのモデルを選択するためのリストボックス142、回転数を指定するためのスライダ143、エンジン音の波形合成の開始を指示するためのコマンドボタン149、エンジン音の波形合成の終了を指示するためのコマンドボタン150が含まれている。   FIG. 14 is a diagram exemplifying a data input screen displayed on the display 14 in the waveform synthesis system 2. On the data input screen in the waveform synthesis system 2, as in the waveform synthesis system 1, a list box 141 for selecting the number of cylinders, a list box 142 for selecting an engine model, and the number of revolutions are designated. And a command button 149 for instructing the start of engine sound waveform synthesis, and a command button 150 for instructing the end of engine sound waveform synthesis.

また、波形合成システム2におけるデータ入力用画面には、ユーザが各種のエンジンの物理的属性値を入力するためのリストボックス群241およびリストボックス群242が含まれている。リストボックス群241においては、多気筒エンジンにおける気筒間の単発音の相関係数、連続する単発音間の時間揺らぎの程度、連続する単発音間の振幅揺らぎの程度、そして気筒間のオフセットの程度に影響を与える物理的属性に関し、ユーザが適当と考える物理的属性値をリストから選択し入力することができる。リストボックス群241にリストアップされる物理的属性は、具体的には点火タイミング、クランクシャフト角度、ビストン角度等である。   The data input screen in the waveform synthesis system 2 includes a list box group 241 and a list box group 242 for the user to input physical attribute values of various engines. In the list box group 241, the correlation coefficient of single sound generation between cylinders in a multi-cylinder engine, the degree of time fluctuation between consecutive single sounds, the degree of amplitude fluctuation between consecutive single sounds, and the degree of offset between cylinders The physical attribute value that the user considers appropriate can be selected from the list and entered. Specific physical attributes listed in the list box group 241 are ignition timing, crankshaft angle, biston angle, and the like.

一方、リストボックス群242においては、単発音の周波数特性に影響を与える物理的属性に関し、ユーザが適当と考える物理的属性値をリストから選択し入力することができる。リストボックス群242にリストアップされる物理的属性は、具体的にはシリンダサイズ、エンジンカバー厚、サージタンク形状、シリンダの材料、排気管の長さ、吸気管の長さ、消音器のタイプ等である。   On the other hand, in the list box group 242, regarding a physical attribute that affects the frequency characteristics of a single tone, a physical attribute value that the user considers appropriate can be selected from the list and input. The physical attributes listed in the list box group 242 are specifically cylinder size, engine cover thickness, surge tank shape, cylinder material, exhaust pipe length, intake pipe length, silencer type, etc. It is.

ユーザは、データ入力用画面において、マウス11を操作してエンジン音の合成を希望するエンジンの物理的属性値を入力する。マウス11はユーザの操作に応じた信号を波形合成装置20の属性値入力部201に出力する。属性値入力部201はマウス11から受け取った信号および記憶部100に記憶されているデータ入力用の画面定義データに基づきユーザにより入力された入力データを特定し、特定した入力データを画面定義データに含まれる各オブジェクトの属性値として記憶部100に記憶させる。   On the data input screen, the user operates the mouse 11 to input the physical attribute value of the engine for which engine sound synthesis is desired. The mouse 11 outputs a signal corresponding to a user operation to the attribute value input unit 201 of the waveform synthesizer 20. The attribute value input unit 201 specifies input data input by the user based on the signal received from the mouse 11 and the screen definition data for data input stored in the storage unit 100, and the specified input data is used as screen definition data. The attribute value of each included object is stored in the storage unit 100.

その後、ユーザはコマンドボタン149をマウス11でクリックする。このクリック操作に応じて、波形合成装置20のパラメータ特定部202および原波形選択部102〜D/Aコンバータ107はエンジン音の合成処理およびその出力処理を開始する。   Thereafter, the user clicks the command button 149 with the mouse 11. In response to this click operation, the parameter specifying unit 202 and the original waveform selection unit 102 to the D / A converter 107 of the waveform synthesizer 20 start an engine sound synthesis process and an output process thereof.

まず、パラメータ特定部202は、リストボックス群241の属性値として記憶されている入力データの各々を検索キーとして、第1対応関係DB群1201に含まれる対応する物理的属性のDBの中から、対応する相関係数等のパラメータを特定する。   First, the parameter specifying unit 202 uses each of the input data stored as attribute values of the list box group 241 as a search key, from among the corresponding physical attribute DBs included in the first correspondence DB group 1201. Identify the corresponding parameters such as correlation coefficients.

例えば、ユーザがリストボックス141において4気筒を選択した場合、リストボックス群241には点火タイミングに関する属性値として、「第1気筒−第2気筒」「第2気筒−第3気筒」「第3気筒−第4気筒」の欄が表示され、ユーザは、それぞれの気筒間の点火タイミングを、通常の点火タイミング間隔に対する数値として入力することができる。   For example, when the user selects four cylinders in the list box 141, the list box group 241 includes "first cylinder-second cylinder", "second cylinder-third cylinder", "third cylinder" as attribute values related to ignition timing. -"Fourth cylinder" column is displayed, and the user can input the ignition timing between the cylinders as a numerical value with respect to the normal ignition timing interval.

ここで、例えばユーザが、点火タイミングの「第1気筒−第2気筒」の欄に1.01を入力した場合、パラメータ特定部202はまず、その属性値が点火タイミングに関する属性値であることから、第1対応関係DB群1201(図9参照)から点火タイミングのDBを選択する。続いて、パラメータ特定部202は選択したDBから、検索欄を「点火タイミング」、検索キーを「1.01」として、該当するレコードを検索する。その結果、例えば相関係数:0.94、時間揺らぎの程度:2.9、振幅揺らぎの程度:1.6、オフセットの程度:1.01を、第1気筒および第2気筒に関するパラメータとして特定する。パラメータ特定部202は、同様のパラメータの特定処理をリストボックス群241に含まれる全ての項目に関し行う。   Here, for example, when the user inputs 1.01 in the column of “first cylinder-second cylinder” of the ignition timing, the parameter specifying unit 202 first has that attribute value is an attribute value related to the ignition timing. The ignition timing DB is selected from the first correspondence DB group 1201 (see FIG. 9). Subsequently, the parameter specifying unit 202 searches the selected DB for the corresponding record by setting the search field to “ignition timing” and the search key to “1.01”. As a result, for example, correlation coefficient: 0.94, degree of time fluctuation: 2.9, degree of amplitude fluctuation: 1.6, and degree of offset: 1.01 are specified as parameters relating to the first cylinder and the second cylinder. To do. The parameter specifying unit 202 performs the same parameter specifying process for all items included in the list box group 241.

パラメータ特定部202は、上記のように特定した複数のパラメータのうち、同種のパラメータを掛け合わせることにより、エンジン音の合成のためのパラメータを算出する。例えば、点火タイミング、クランクシャフト角度、ピストン角度、・・・の各々に関し、「第1気筒−第2気筒」の欄に入力された属性値に対応する相関係数が、それぞれ0.94、0.87、0.96、・・・であれば、パラメータ特定部202は0.94×0.87×0.96・・・なる計算を行う。そのように算出される相関係数が、エンジン音の合成に用いられる相関係数となる。パラメータ特定部202は、そのように算出したパラメータを特定パラメータデータとして記憶部100に記憶する。   The parameter specifying unit 202 calculates a parameter for synthesizing the engine sound by multiplying the same type of parameters among the plurality of parameters specified as described above. For example, with respect to each of the ignition timing, the crankshaft angle, the piston angle,..., The correlation coefficients corresponding to the attribute values input in the column “first cylinder-second cylinder” are 0.94, 0, respectively. .87, 0.96,..., The parameter specifying unit 202 calculates 0.94 × 0.87 × 0.96. The correlation coefficient calculated in this way is a correlation coefficient used for engine sound synthesis. The parameter specifying unit 202 stores the parameter thus calculated in the storage unit 100 as specific parameter data.

また、パラメータ特定部202は、リストボックス群242の属性値として記憶されている入力データの各々を検索キーとして、第2対応関係DB群1202に含まれる対応する物理的属性のDBの中から、対応するパラメータ、すなわち各周波数帯の増幅率群を特定する。   In addition, the parameter specifying unit 202 uses the input data stored as the attribute values of the list box group 242 as search keys, from among the corresponding physical attribute DBs included in the second correspondence DB group 1202. The corresponding parameter, that is, the amplification factor group of each frequency band is specified.

例えば、ユーザがリストボックス群242においてシリンダサイズの欄に30(mm)を入力した場合、パラメータ特定部202はまず、その属性値がシリンダサイズに関する属性値であることから、第2対応関係DB群1202(図13参照)からシリンダサイズのDBを選択する。続いて、パラメータ特定部202は選択したDBから、検索欄を「シリンダサイズ」、検索キーを「30」として、該当するレコードを検索する。その結果、例えば中心周波数63Hzの周波数帯の振幅率:0.92、中心周波数125Hzの周波数帯の振幅率:0.99、・・・を、シリンダサイズに関するパラメータとして特定する。パラメータ特定部202は、同様のパラメータの特定処理をリストボックス群242に含まれる全ての項目に関し行う。   For example, when the user inputs 30 (mm) in the cylinder size column in the list box group 242, the parameter specifying unit 202 first has an attribute value related to the cylinder size. A cylinder size DB is selected from 1202 (see FIG. 13). Subsequently, the parameter specifying unit 202 searches the selected DB for the corresponding record by setting the search field to “cylinder size” and the search key to “30”. As a result, for example, the amplitude ratio of the frequency band of the center frequency 63 Hz: 0.92, the amplitude ratio of the frequency band of the center frequency 125 Hz: 0.99,. The parameter specifying unit 202 performs the same parameter specifying process for all items included in the list box group 242.

パラメータ特定部202は、上記のように特定した複数のパラメータのうち、同種のパラメータを掛け合わせることにより、エンジン音の合成のためのパラメータを算出する。例えば、シリンダサイズ、エンジンカバー厚、サージタンク形状、・・・の各々に関し、中心周波数63Hzの周波数帯の振幅率が、それぞれ0.92、1.15、0.84、・・・であれば、パラメータ特定部202は0.92×1.15×0.84・・・なる計算を行う。そのように算出される振幅率が、エンジン音の合成に用いられる振幅率となる。パラメータ特定部202は、そのように算出したパラメータを、第1対応関係DB群1201を用いて特定したパラメータと同様に、特定パラメータデータとして記憶部100に記憶する。   The parameter specifying unit 202 calculates a parameter for synthesizing the engine sound by multiplying the same type of parameters among the plurality of parameters specified as described above. For example, regarding the cylinder size, engine cover thickness, surge tank shape, etc., if the amplitude ratio of the frequency band of the center frequency of 63 Hz is 0.92, 1.15, 0.84,. The parameter specifying unit 202 calculates 0.92 × 1.15 × 0.84. The amplitude rate calculated as such is the amplitude rate used for engine sound synthesis. The parameter specifying unit 202 stores the parameter thus calculated in the storage unit 100 as specific parameter data, similarly to the parameter specified using the first correspondence DB group 1201.

以上のように、パラメータ特定部202による特定パラメータデータの記憶が完了すると、原波形選択部102〜D/Aコンバータ107はエンジン音合成の処理を行う。波形合成装置10においてはエンジン音合成のパラメータとして、データ入力用画面(図10参照)に対しユーザにより入力された入力データが用いられたが、波形合成装置20においてはパラメータ特定部202により特定されたパラメータを示す特定パラメータデータが用いられる。原波形選択部102〜D/Aコンバータ107の処理において、その他の点は全て波形合成装置10における場合と同様であるため、その説明を省略する。   As described above, when the storage of the specific parameter data by the parameter specifying unit 202 is completed, the original waveform selecting unit 102 to the D / A converter 107 perform the engine sound synthesis process. In the waveform synthesizer 10, input data input by the user on the data input screen (see FIG. 10) is used as a parameter for engine sound synthesis. In the waveform synthesizer 20, the parameter is specified by the parameter specifying unit 202. Specific parameter data indicating the selected parameters is used. In the processing of the original waveform selection unit 102 to the D / A converter 107, all other points are the same as those in the waveform synthesizer 10, and a description thereof will be omitted.

波形合成装置20により特定パラメータデータに従ったエンジン音の合成が行われると、波形合成装置20からアンプ12へ合成されたエンジン音の波形データが出力され、アンプ12により増幅された波形データがスピーカ13により音に変換される。その結果、ユーザは合成されたエンジン音を聞くことができる。このように合成されるエンジン音は、ユーザがデータ入力用画面(図14参照)において入力した物理的属性値を有するエンジンが発する音と類似したものである。   When engine sound is synthesized according to the specific parameter data by the waveform synthesizer 20, the waveform data of the engine sound synthesized from the waveform synthesizer 20 to the amplifier 12 is output, and the waveform data amplified by the amplifier 12 is output from the speaker. 13 is converted into sound. As a result, the user can hear the synthesized engine sound. The engine sound synthesized in this way is similar to the sound emitted by the engine having the physical attribute value input by the user on the data input screen (see FIG. 14).

以上説明したように、波形合成システム2によれば、ユーザはエンジンの各種物理的属性値を入力することにより、希望する物理的属性値を有するエンジンが発する音と類似の音を波形合成装置20に合成させて聞くことができる。その結果、実際に様々な物理的属性を有するエンジンを試作することなく、所望の物理的属性を有するエンジンのエンジン音を知ることができる。   As described above, according to the waveform synthesis system 2, when the user inputs various physical attribute values of the engine, the waveform synthesis device 20 generates a sound similar to the sound emitted by the engine having the desired physical attribute value. Can be synthesized and heard. As a result, it is possible to know the engine sound of an engine having a desired physical attribute without actually making prototypes of engines having various physical attributes.

[5.変形例]
上述した第1実施形態および第2実施形態は、本願発明の技術的思想の範囲で様々に変形することができる。以下にそのような変形例を示す。
[5. Modified example]
The first and second embodiments described above can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention. Such a modification is shown below.

[5.1.第1変形例]
上述した実施形態は、エンジン音の合成に関するものであったが、本願発明は同種の発音部位を複数有する他のあらゆる装置の音の合成に適用可能である。例えば、ファン(扇風機)の風切り音の音響特性は、羽根の数、羽根の形状、隣接する羽根の間の角度等により影響を受ける。これらの物理的属性は、ファンの1枚の羽根が1回転する際に発する音、すなわち単発音の周波数特性と、単発音が複数連続する際の時間揺らぎおよび振幅揺らぎの程度と、羽根間の単発音の相関を決定する。また、それらの音響特性を決定するパラメータが与えられた場合、数理計画法等により、そのようなパラメータを与えるファンの物理的属性値を特定することも可能である。
[5.1. First Modification]
The embodiment described above relates to the synthesis of engine sound. However, the present invention can be applied to the synthesis of sound of any other device having a plurality of the same type of sound generation parts. For example, the acoustic characteristics of wind noise of a fan (electric fan) are affected by the number of blades, the shape of the blades, the angle between adjacent blades, and the like. These physical attributes include the sound generated when one blade of a fan makes one revolution, that is, the frequency characteristics of single sound, the degree of time fluctuation and amplitude fluctuation when multiple single sounds are continued, and the distance between the blades. Determine the correlation of single pronunciation. Further, when parameters for determining these acoustic characteristics are given, it is possible to specify the physical attribute value of the fan that gives such parameters by mathematical programming or the like.

従って、ファンの1枚の羽根が1回転する際に発する音を単発音とし、ファンの音の合成に関し波形合成装置に上述した実施形態と同様の処理を行わせることにより、ユーザは実際にファンの試作を行うことなくファンの風切り音を合成させることができるとともに、そのような風切り音を発するファンの物理的属性値を確認することができる。   Therefore, the sound generated when one blade of the fan makes one rotation is set as a single sound, and the user can actually perform the fan synthesis by performing the same processing as that of the above-described embodiment regarding the synthesis of the sound of the fan. It is possible to synthesize the wind noise of the fan without making a prototype, and to confirm the physical attribute value of the fan that emits such wind noise.

[5.2.第2変形例]
また、上述した実施形態においては、エンジンの1気筒が吸気、圧縮、爆発、排気という一連の動作(4ストロークエンジンの場合)を行う過程で発する音を単発音とし、単発音を原波形データの一単位として扱うものとして説明したが、それに限られない。
[5.2. Second Modification]
Further, in the above-described embodiment, a single sound is generated in the process in which one cylinder of the engine performs a series of operations such as intake, compression, explosion, and exhaust (in the case of a four-stroke engine), and the single sound is converted into the original waveform data. Although explained as what is handled as one unit, it is not restricted to it.

例えば、原波形データとして、吸気音、圧縮音、爆発音および排気音をそれぞれ異なる単発音として扱ってもよい。その場合、例えば吸気と爆発との間に、異なる時間揺らぎ等を付加することが可能となる。その結果、より柔軟性に富んだエンジン音の合成および物理的属性値の特定が可能となる。   For example, as the original waveform data, an intake sound, a compressed sound, an explosion sound, and an exhaust sound may be treated as different single sounds. In that case, for example, it is possible to add different time fluctuations or the like between the intake air and the explosion. As a result, more flexible engine sound synthesis and physical attribute value specification are possible.

また、例えば点火タイミングは、点火タイミングの間隔がエンジンの回転数に応じて短くなる結果、点火タイミングのバイアスが爆発タイミングに与える影響は、回転数が上がるとその絶対値が小さくなる。一方、吸気管の長さは、エンジンの回転数の変化にかかわらず常に吸気タイミングに一定のバイアスをもたらす。従って、吸気、圧縮、爆発、排気の各過程を個別に扱うようにすれば、吸気に対しては回転数によらず変化しないオフセット時間を与える一方、爆発においては回転数に応じて変化するオフセット時間を与える、といった処理が可能となる。   Further, for example, as for the ignition timing, as a result of the ignition timing interval being shortened according to the engine speed, the influence of the ignition timing bias on the explosion timing becomes smaller as the engine speed increases. On the other hand, the length of the intake pipe always brings a constant bias to the intake timing regardless of changes in the engine speed. Therefore, if each process of intake, compression, explosion, and exhaust is handled individually, an offset time that does not change regardless of the rotational speed is given to the intake air, whereas an offset that changes according to the rotational speed is provided for the explosion. Processing such as giving time is possible.

[5.3.第3変形例]
また、上述した実施形態においては、時間揺らぎおよび振幅揺らぎを与えるに際し、単発音を一単位とし、単発音ごとに時間方向もしくは振幅方向の伸縮を行うものとして説明したが、それに限られない。例えば、単発音の長さにかかわらず、所定時間ごとに伸縮率が揺らぎをもって変化するようにしてもよい。
[5.3. Third Modification]
Further, in the above-described embodiment, it has been described that when a time fluctuation and an amplitude fluctuation are given, a single sound is set as one unit, and expansion or contraction in the time direction or the amplitude direction is performed for each single sound. However, the present invention is not limited thereto. For example, the expansion / contraction rate may vary with fluctuation every predetermined time regardless of the length of a single tone.

[5.4.第4変形例]
また、上述した実施形態においては、エンジン音の合成処理において、時間揺らぎの付加の後に振幅揺らぎの付加が行われるものとして説明したが、それに限られない。例えば、振幅揺らぎの付加の後に時間揺らぎの付加を行ってもよいし、多気筒の各気筒に関する単発音に対し時間揺らぎ等を付加した後、連結の前に重合を行い、重合波形を連結することによりエンジン音を合成するようにしてもよい。いずれの場合であっても、結果として同じ合成波形が生成される限り、本願発明の技術範囲に含まれる。
[5.4. Fourth Modification]
In the above-described embodiment, the engine sound synthesis process has been described on the assumption that the amplitude fluctuation is added after the time fluctuation is added, but the present invention is not limited to this. For example, the time fluctuation may be added after the amplitude fluctuation is added, or after the time fluctuation is added to the single sound generation for each of the multi-cylinder cylinders, the superposition is performed before the connection and the superposition waveform is connected. Thus, the engine sound may be synthesized. In any case, as long as the same composite waveform is generated as a result, it is included in the technical scope of the present invention.

[5.5.第5変形例]
また、上述した実施形態においては、物理的特性値とパラメータとの関係は、回転数によらず固定であるものとして説明したが、それに限られない。例えば、回転数に応じて同じ点火タイミングであっても、相関係数や時間揺らぎの程度等のパラメータが変更するように、回転数ごとに異なるデータを対応関係DBに格納させておき、回転数の変化に応じて異なるデータを検索して用いるようにしてもよい。
[5.5. Fifth Modification]
Further, in the above-described embodiment, the relationship between the physical characteristic value and the parameter has been described as being fixed regardless of the rotation speed, but is not limited thereto. For example, even if the ignition timing is the same according to the rotational speed, different data for each rotational speed is stored in the correspondence DB so that parameters such as the correlation coefficient and the degree of time fluctuation change, and the rotational speed is stored. Different data may be retrieved and used in accordance with the change in.

[5.6.第6変形例] [5.6. Sixth Modification]

また、上述した実施形態においては、原波形データ群1001には回転数に応じて異なる原波形データが含まれているものとして説明したが、それに限られない。例えば、原波形データ群1001は回転数とエンジン負荷の組み合わせに応じて異なる原波形データを含むようにし、エンジン負荷の変化に応じて、同じ回転数であっても異なる原波形データを選択し用いるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the original waveform data group 1001 has been described as including different original waveform data depending on the number of rotations, but is not limited thereto. For example, the original waveform data group 1001 includes different original waveform data according to the combination of the rotational speed and the engine load, and selects and uses different original waveform data even at the same rotational speed according to a change in the engine load. You may do it.

[5.7.第7変形例]
また、上述した実施形態においては、時間揺らぎ付加部1052および振幅揺らぎ付加部1053は、多気筒エンジンの各々の気筒に対応する揺らぎを持った波形データ群を生成するにあたり、気筒間で同じ乱数列を用いるものとして説明したが、それに限られず、気筒毎に異なる乱数列を用いてもよい。その場合、ユーザが気筒毎に異なる時間揺らぎの程度、振幅揺らぎの程度を入力可能とし、気筒毎に変化の幅の異なる乱数列を生成し時間揺らぎ、振幅揺らぎの付加に用いるようにしてもよい。
[5.7. Seventh Modification]
In the above-described embodiment, the time fluctuation adding unit 1052 and the amplitude fluctuation adding unit 1053 generate the waveform data group having the fluctuation corresponding to each cylinder of the multi-cylinder engine, and the same random number sequence between the cylinders. However, the present invention is not limited to this, and a different random number sequence may be used for each cylinder. In that case, the user can input different degrees of time fluctuation and amplitude fluctuation for each cylinder, and a random number sequence with different variation widths for each cylinder may be generated and used for addition of time fluctuation and amplitude fluctuation. .

[5.8.第8変形例]
また、上述した実施形態においては、波形合成装置10および波形合成装置20は、各構成部に対応する専用のハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよいが、それに限られない。すなわち、汎用コンピュータにアプリケーションプログラムに従った処理を実行させることにより、波形合成装置10および波形合成装置20を実現してもよい。
[5.8. Eighth Modification]
In the embodiment described above, the waveform synthesizer 10 and the waveform synthesizer 20 may be realized by a combination of dedicated hardware circuits corresponding to each component, but are not limited thereto. That is, the waveform synthesizer 10 and the waveform synthesizer 20 may be realized by causing a general-purpose computer to execute processing according to an application program.

[6.備考]
上述した実施形態およびその変形例において示した相関係数、相関の値、時間揺らぎの程度、振幅揺らぎの程度、オフセットの程度などの数値や、それらの数値の算出方法は、本発明を説明するための例示であって、本発明の技術範囲はそれらの数値や算出方法に限らない。
[6. Remarks]
The correlation coefficient, the correlation value, the time fluctuation degree, the amplitude fluctuation degree, the offset degree, and other numerical values, and the calculation method of those numerical values, described in the above-described embodiment and its modifications, explain the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to these numerical values and calculation methods.

本発明にかかる連続音が合成される様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the continuous sound concerning this invention was synthesize | combined. 本発明にかかる重合音が合成される様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the superposition | polymerization sound concerning this invention was synthesize | combined. 本発明にかかる揺らぎの付加が重合音に与える影響を示したグラフである。It is the graph which showed the influence which addition of the fluctuation concerning the present invention gives to superposition sound. 本発明にかかる揺らぎの付加が重合音に与える影響を示したソナグラフである。It is the sonograph which showed the influence which the addition of the fluctuation concerning the present invention gives to superposition sound. 本発明にかかる原波形の変化が重合音に与える影響を示したグラフである。It is the graph which showed the influence which the change of the original waveform concerning this invention has on superposition | polymerization sound. 本発明にかかる原波形の周波数特性の変化が重合音に与える影響を示したグラフである。It is the graph which showed the influence which the change of the frequency characteristic of the original waveform concerning this invention has on superposed sound. 本発明の第1実施形態にかかる波形合成システムの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the waveform synthesis system concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる原波形データ群の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the original waveform data group concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる対応関係DB群の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the correspondence DB group concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかるデータ入力用画面を示した図である。It is the figure which showed the screen for data input concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかる物理的属性値の表示画面を示した図である。It is the figure which showed the display screen of the physical attribute value concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態にかかる波形合成システムの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the waveform synthesis system concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態にかかる第2対応関係DB群の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the 2nd correspondence DB group concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態にかかるデータ入力用画面を示した図である。It is the figure which showed the screen for data input concerning 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・2…波形合成システム、10・20…波形合成装置、11…マウス、12…アンプ、13…スピーカ、14…ディスプレイ、100…記憶部、101…パラメータ入力部、102…原波形選択部、103…周期変更部、104…周波数特性変更部、105…連続波形生成部、106…重合波形生成部、107…D/Aコンバータ、108…属性値特定部、109…画面生成部、201…属性値入力部、202…パラメータ特定部、1001…原波形データ群、1002…対応関係DB群、1051…相関変更部、1052…時間揺らぎ付加部、1053…振幅揺らぎ付加部、1054…連結処理部、1061…オフセット変更部、1062…重合処理部、1201…第1対応関係DB群、1202…第2対応関係DB群。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 * 2 ... Waveform synthesis system, 10 * 20 ... Waveform synthesis apparatus, 11 ... Mouse, 12 ... Amplifier, 13 ... Speaker, 14 ... Display, 100 ... Memory | storage part, 101 ... Parameter input part, 102 ... Original waveform selection part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 ... Period change part, 104 ... Frequency characteristic change part, 105 ... Continuous waveform generation part, 106 ... Overlapping waveform generation part, 107 ... D / A converter, 108 ... Attribute value specific | specification part, 109 ... Screen generation part, 201 ... Attribute Value input unit 202 202 Parameter specifying unit 1001 Original waveform data group 1002 Correspondence DB group 1051 Correlation changing unit 1052 Time fluctuation adding unit 1053 Amplitude fluctuation adding unit 1054 Connection processing unit 1061 ... Offset changing unit, 1062 ... Superposition processing unit, 1201 ... First correspondence DB group, 1202 ... Second correspondence DB group.

Claims (14)

パラメータを取得するパラメータ入力手段と、
音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、
前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段と
を備え、
前記連続波形生成手段は、前記連続波形に前記パラメータに応じた揺らぎを有する振幅方向もしくは時間方向の伸縮を付加する
ことを特徴とする波形合成装置。
Parameter input means for acquiring parameters;
A continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms to be a source of sound waveform synthesis;
A superimposed waveform generating means for generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating means,
The waveform synthesizer, wherein the continuous waveform generating means adds an expansion or contraction in an amplitude direction or a time direction having a fluctuation according to the parameter to the continuous waveform.
前記連続波形生成手段は、前記重合波形生成手段による前記重ね合わせに用いられる複数の連続波形に、異なる揺らぎを有する振幅方向もしくは時間方向の伸縮を付加する
ことを特徴とする請求項1に記載の波形合成装置。
The said continuous waveform production | generation means adds the expansion-contraction of the amplitude direction which has a different fluctuation | variation, or a time direction to the several continuous waveform used for the said superimposition by the said superposition | polymerization waveform production | generation means. Waveform synthesizer.
パラメータを取得するパラメータ入力手段と、
音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、
前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段と
を備え、
前記重合波形生成手段は、前記重ね合わせに用いる複数の連続波形に、前記パラメータに応じた時間方向のオフセットを付加する
ことを特徴とする波形合成装置。
Parameter input means for acquiring parameters;
A continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms to be a source of sound waveform synthesis;
A superimposed waveform generating means for generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating means,
The waveform synthesizer characterized in that the superimposed waveform generation means adds an offset in a time direction according to the parameter to a plurality of continuous waveforms used for the superposition.
前記重合波形生成手段は、前記重ね合わせに用いる複数の連続波形の少なくとも1の連続波形に、前記原波形の周期を前記重ね合わせに用いる連続波形の数で除した時間の非整数倍の時間のオフセットを付加する
ことを特徴とする請求項3に記載の波形合成装置。
The overlapping waveform generation means has a time that is a non-integer multiple of a time obtained by dividing the period of the original waveform by the number of continuous waveforms used for the superposition, to at least one continuous waveform of the plurality of continuous waveforms used for the superposition. The waveform synthesizer according to claim 3, wherein an offset is added.
パラメータを取得するパラメータ入力手段と、
音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、
前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段と
を備え、
前記連続波形生成手段は、第1の連続波形との間に前記パラメータに応じた相関を有する第2の連続波形を生成し、
前記重合波形生成手段は、前記第1の連続波形と前記第2の連続波形とを含む複数の連続波形を用いて、前記重合波形の生成を行う
ことを特徴とする波形合成装置。
Parameter input means for acquiring parameters;
A continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms to be a source of sound waveform synthesis;
A superimposed waveform generating means for generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating means,
The continuous waveform generating means generates a second continuous waveform having a correlation according to the parameter with the first continuous waveform,
The waveform synthesizer characterized in that the overlapping waveform generation means generates the overlapping waveform using a plurality of continuous waveforms including the first continuous waveform and the second continuous waveform.
前記連続波形生成手段は、互いの相関係数が1未満であり、かつ同じ周波数特性を有する前記第1の連続波形と前記第2の連続波形を生成する
ことを特徴とする請求項5に記載の波形合成装置。
The said continuous waveform production | generation means produces | generates the said 1st continuous waveform and the said 2nd continuous waveform whose mutual correlation coefficient is less than 1, and has the same frequency characteristic. Waveform synthesizer.
パラメータを取得するパラメータ入力手段と、
音波形合成の元となる音波形である原波形に前記パラメータに応じた周波数特性の変更を加える周波数特性変更手段と、
前記周波数特性変更手段により周波数特性の変更が加えられた原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する連続波形生成手段と、
前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する重合波形生成手段と
を備えることを特徴とする波形合成装置。
Parameter input means for acquiring parameters;
A frequency characteristic changing means for adding a frequency characteristic change corresponding to the parameter to the original waveform which is a sound waveform that is a source of sound waveform synthesis;
Continuous waveform generating means for generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms to which a change in frequency characteristics has been made by the frequency characteristic changing means;
A waveform synthesizer comprising: a superimposed waveform generating unit that generates a superimposed waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating unit.
前記連続波形生成手段は、互いに異なる長さを有する原波形を複数連続させることにより周期が変化する連続波形を生成する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の波形合成装置。
The waveform synthesizer according to any one of claims 1 to 7, wherein the continuous waveform generating means generates a continuous waveform having a cycle that is changed by continuing a plurality of original waveforms having different lengths.
ユーザの操作に応じたパラメータを出力する操作手段と、
パラメータと物理的属性値との対応関係を示す対応関係データを記憶する記憶手段と、
前記対応関係データに基づき、前記パラメータ入力手段により取得されたパラメータに対応する物理的属性値を特定する属性値特定手段と
を備え、
前記パラメータ入力手段は、前記操作手段により出力されたパラメータを取得する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の波形合成装置。
An operation means for outputting a parameter according to a user operation;
Storage means for storing correspondence data indicating correspondence between parameters and physical attribute values;
An attribute value specifying means for specifying a physical attribute value corresponding to the parameter acquired by the parameter input means based on the correspondence data;
The waveform synthesizer according to any one of claims 1 to 8, wherein the parameter input unit acquires a parameter output by the operation unit.
ユーザの操作に応じた物理的属性値を出力する操作手段と、
物理的属性値とパラメータとの対応関係を示す対応関係データを記憶する記憶手段と、
前記対応関係データに基づき、前記操作手段により出力された物理的属性値に対応するパラメータを測定するパラメータ特定手段と
を備え、
前記パラメータ入力手段は、前記パラメータ特定手段により特定されたパラメータを取得する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の波形合成装置。
An operation means for outputting a physical attribute value corresponding to a user operation;
Storage means for storing correspondence data indicating correspondence between physical attribute values and parameters;
Parameter specifying means for measuring a parameter corresponding to the physical attribute value output by the operating means based on the correspondence data; and
The waveform synthesizing apparatus according to claim 1, wherein the parameter input unit acquires the parameter specified by the parameter specifying unit.
コンピュータに、
パラメータを取得する処理と、
音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成するとともに当該連続波形に前記パラメータに応じた揺らぎを有する振幅方向もしくは時間方向の伸縮を付加する処理と、
生成した複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する処理と
を実行させるプログラム。
On the computer,
Processing to get parameters,
A process of generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms that are the source of sound waveform synthesis and adding expansion or contraction in the amplitude direction or time direction having fluctuations according to the parameters to the continuous waveform;
A program that executes a process of generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of generated continuous waveforms.
コンピュータに、
パラメータを取得する処理と、
音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する処理と、
前記連続波形生成手段により生成された複数の連続波形に前記パラメータに応じた時間方向のオフセットを付加して重ね合わせることにより重合波形を生成する処理と
を実行させるプログラム。
On the computer,
Processing to get parameters,
A process of generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are sound waveforms that are the basis of sound waveform synthesis;
A program for executing a process of generating a superimposed waveform by adding an offset in a time direction according to the parameter to a plurality of continuous waveforms generated by the continuous waveform generating means and superimposing them.
コンピュータに、
パラメータを取得する処理と、
音波形合成の元となる音波形である原波形を複数連続させることにより、第1の連続波形と、前記第1の連続波形との間に前記パラメータに応じた相関を有する第2の連続波形とを生成する処理と、
前記第1の連続波形および前記第2の連続波形を含む複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する処理と
を実行させるプログラム。
On the computer,
Processing to get parameters,
A second continuous waveform having a correlation according to the parameter between the first continuous waveform and the first continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms that are the sound waveforms that are the source of the sound waveform synthesis. Processing to generate and
A program for executing a process of generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of continuous waveforms including the first continuous waveform and the second continuous waveform.
コンピュータに、
パラメータを取得する処理と、
音波形合成の元となる音波形である原波形に前記パラメータに応じた周波数特性の変更を加える処理と、
前記周波数特性の変更が加えられた原波形を複数連続させることにより連続波形を生成する処理と、
生成した複数の連続波形を重ね合わせることにより重合波形を生成する処理と
を実行させるプログラム。
On the computer,
Processing to get parameters,
Processing for changing the frequency characteristics according to the parameters to the original waveform which is the sound waveform that is the source of sound waveform synthesis;
A process of generating a continuous waveform by continuing a plurality of original waveforms to which the change of the frequency characteristic is added; and
A program that executes a process of generating a superimposed waveform by superimposing a plurality of generated continuous waveforms.
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