JP2017161699A

JP2017161699A - 音制御パターンデータ生成装置

Info

Publication number: JP2017161699A
Application number: JP2016045462A
Authority: JP
Inventors: 柴田　豊; Yutaka Shibata; 豊柴田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-09-14

Abstract

【課題】音の態様を規定するパラメータの時変動パターンを表す音制御パターンデータを簡単に生成できる音制御パターンデータ生成装置を提供する。
【解決手段】電子楽器は、音響信号の振幅エンベロープを検出するエンベロープ検出部ＥＤと、検出した振幅エンベロープに基づいて、楽音の発生態様を規定するパラメータの時変動パターンを表す楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを生成する楽音制御パターンデータ生成部ＰＧと、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、音の態様を規定するパラメータの時変動パターンを表す音制御パターンデータを生成する音制御パターンデータ生成装置に関する。

下記特許文献１に記載されているように、楽音の態様を規定するパラメータの時変動パターンを表す楽音制御パターンデータに基づいて楽音の態様を変動させる楽音制御機能を備えた電子楽器は知られている。

特開２００２−２３７５１号公報

上記従来の電子楽器においては、ユーザが音制御パターンデータを作成するのに手間がかかる。つまり、ユーザは、音制御パターンデータを構成する複数の設定値を１つずつ手動入力する必要がある。

本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、音制御パターンデータを簡単に生成できる音制御パターンデータ生成装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、音響信号の振幅エンベロープを検出するエンベロープ検出手段（ＥＤ）と、前記検出した振幅エンベロープに基づいて、音の発生態様を規定するパラメータの時変動パターンを表す音制御パターンデータ（ＳＰ_ｎ）を生成する音制御パターンデータ生成手段（ＰＧ）と、を備えた、音制御パターンデータ生成装置（１０）としたことにある。

この場合、前記音制御パターンデータは、前記振幅エンベロープにおける所定のタイミング毎の振幅値に基づいて設定された複数の時系列データから構成されているとよい。

また、この場合、前記音響信号は複数の拍点を含むフレーズを表しており、前記各拍点が前記所定のタイミングとして設定されるとよい。

また、この場合、前記所定のタイミングを変更可能であるとよい。

上記のように構成した音制御パターンデータ生成装置によれば、音の振幅エンベロープに基づいて、音制御パターンデータの一連の設定値を設定できる。つまり、従来の電子楽器のように、音制御パターンデータを構成する設定値を１つずつ手動入力する手間を省略できる。

本発明の一実施形態に係る電子楽器の概略を示すブロック図である。図１の電子楽器の平面図である。楽音制御パターンデータを示す表である。楽音制御機能が起動されている状態の電子楽器の機能ブロック図である。楽音制御パターンデータ生成機能が起動されている状態の電子楽器の機能ブロック図である。振幅エンベロープのエンベロープ値（各設定値）をサンプリングする過程を示す概念図である。

本発明の一実施形態に係る音制御パターンデータ生成装置としての電子楽器１０について説明する。以下、音信号として、楽音を表す楽音信号を採用した例を示す。また、音制御パターンデータとして、楽音の制御パターンを表す楽音制御パターンデータを採用した例を示す。ただし、音信号として、楽音以外の音を表す信号を採用してもよい。また、音制御パターンデータとして、楽音以外の音を制御するパターンデータを採用してもよい。電子楽器１０は、楽音の態様を楽音制御パターンデータに基づいて変動させる楽音制御機能を備える。また、電子楽器１０は、取得したオーディオデータに基づいて楽音制御パターンデータを生成する楽音制御パターンデータ生成機能を備える。図１に示すように、電子楽器１０は、入力操作子１１、コンピュータ部１２、表示器１３、記憶装置１４、外部インターフェース回路１５、音源回路１６、エフェクト回路１７、及びサウンドシステム１８を備えており、これらがバス１９を介して接続されている。

電子楽器１０は、図２に示すように、複数の入力操作子１１を備える。すなわち、入力操作子１１には、楽音の発生開始及び停止を指示する鍵盤装置ＫＹが含まれる。また、入力操作子１１には、楽音の態様を変化させることを指示する、ピッチベンドホイールＰＷ、モジュレーションホイールＭＷ、リボンコントローラＲＣ、回転式の第１アサイナブルノブＫＮ_１〜第８アサイナブルノブＫＮ_８、スライド式の第１レバーＳＬ_１〜第８レバーＳＬ_８、ダンパーペダルＤＰ、エクスプレッションペダルＥＰなどのうちの１つ又は複数のハードウェアが含まれる。また、入力操作子１１には、各種設定項目を選択するカーソルキーＣＫ及びタッチパネルＴＰ、各種パラメータの値を入力する数字キーＮＫなどが含まれる。入力操作子１１は、オン・オフ操作に対応したスイッチ、回転操作に対応したロータリーポテンショメータ又はロータリーエンコーダ、スライド操作に対応したリニアポテンショメータ又はリニアエンコーダ、各種センサなどから構成される。ユーザが入力操作子１１を操作すると、その操作内容を表す情報が、バス１９を介して、後述するコンピュータ部１２に供給される。なお、ハードウェアで構成された操作子の一部又はすべての操作子に代えて、表示器１３に前記操作子を模した画像を表示し、タッチパネルＴＰの操作に応じて、前記操作子の操作内容を表す情報がコンピュータ部１２に供給されても良い。

コンピュータ部１２は、バス１９にそれぞれ接続されたＣＰＵ１２ａ、ＲＯＭ１２ｂ、ＲＡＭ１２ｃ及びタイマー１２ｄを有する。ＣＰＵ１２ａは、各種プログラムをＲＯＭ１２ｂから読み出して、各種処理を実行する。例えば、ＣＰＵ１２ａは、後述する音源回路１６を制御して、デジタル楽音信号を発生させる。また、例えば、ＣＰＵ１２ａは、エフェクト回路１７を制御して、前記デジタル楽音信号が表す楽音に効果を付与させる。

また、ＣＰＵ１２ａは、図形データ、文字データなどを用いて表示内容を表わす表示データを生成して、表示器１３に供給する。

ＲＯＭ１２ｂには、前記各種プログラムに加えて、各種パラメータの初期値、表示器１３に表示される画像を表す表示データを生成するための図形データ、文字データなどが記憶されている。例えば、ＲＯＭ１２ｂには、複数の楽音制御パターンデータＳＰ_{ｎ＝１，２，・・・}が記憶されている（図３参照）。楽音制御パターンデータＳＰ_ｎは、本発明の音制御パターンデータに相当する。

楽音制御パターンデータＳＰ_ｎは、図３に示すように、複数の楽音制御データＳＣ_{ｍ＝１，２，・・・}からなる。各楽音制御データＳＣ_ｍは、パラメータの値の変更時刻を表すタイミングデータＳＴ、パラメータの種類を表すパラメータ識別データＳＩ、及びパラメータの設定値ＳＶからなる。図３におけるタイミングデータＳＴは、小節：拍：クロック数を表している。また、１拍分のクロック数を「４８０」とする。また、図３に示す楽音制御パターンデータＳＰ_ｎの長さは４小節である。

ＲＡＭ１２ｃには、各種プログラムの実行時に、各種データが一時的に記憶される。タイマー１２ｄは、クロック信号（パルス）を出力するクロックジェネレータを備える。このクロック信号は、例えば、パラメータの値の時変動パターンを設定されたテンポで再生する際の基準信号として利用される。

表示器１３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などから構成される。表示器１３は、ＣＰＵ１２ａから供給された表示データに基づいて画像を表示する。例えば、現在選択されている楽音の名称、前記楽音の態様を規定する各種パラメータの値などが表示される。なお、表示器１３がタッチパネルＴＰを備えていても良い。

また、記憶装置１４は、ＨＤＤ、ＤＶＤなどの大容量の不揮発性記録媒体と、各記録媒体に対応するドライブユニットから構成されている。また、記憶装置１４は、大容量のフラッシュメモリから構成されていても良い。上記の楽音制御パターンデータＳＰ_ｎ、その他のパラメータの値などが記憶装置１４に記憶されていても良い。

外部インターフェース回路１５は、電子楽器１０を他の電子楽器、パーソナルコンピュータなどの外部機器に有線接続可能とする接続端子、無線接続可能とする回路などを備えている。電子楽器１０は、外部インターフェース回路１５を介して、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどの通信ネットワークにも接続可能である。

音源回路１６には波形メモリＷＭが接続されている。波形メモリＷＭには、ピアノ、オルガン、バイオリン、トランペットなどの楽音の音響波形をそれぞれ表す複数の楽音波形データが記憶されている。音源回路１６は、ＣＰＵ１２ａによって指定された楽音波形データを波形メモリＷＭから読み出す。そして、前記読み出した各楽音波形データを、ＣＰＵ１２ａから供給されたパラメータの値に応じて修正してデジタル楽音信号を生成し、エフェクト回路１７に供給する。なお、音源回路１６の方式として、波形メモリ方式に限られず、ＦＭ（周波数変調）方式、物理モデル方式、アナログシミュレーション方式など、種々の方式を採用可能である。また、専用のハードウェアによって構成されたものに限られず、ＣＰＵ、ＤＳＰなどによるソフトウェア処理によりデジタル楽音信号を生成しても良い。また、楽音に限られず、音声、効果音などのデジタル音信号が生成されてもよい。

エフェクト回路１７は、ＣＰＵ１２ａから供給されたパラメータの値に応じて、前記デジタル楽音信号が表す楽音にリバーブ、コーラスなどの効果を付与して、サウンドシステム１８に供給する。

サウンドシステム１８は、エフェクト回路１７から供給されたデジタル楽音信号をアナログ楽音信号に変換するＤ／Ａ変換器、及び前記アナログ楽音信号を出力する出力端子を備えている。また、サウンドシステム１８は、外部機器からアナログ楽音信号を入力する入力端子、及び前記入力したアナログ楽音信号をデジタル楽音信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備えている。なお、電子楽器１０は、デジタル楽音信号を外部機器へ出力し、外部機器が備えるサウンドシステムにより、デジタル楽音信号がアナログ楽音信号に変換されてもよい。また、電子楽器１０は、外部機器からデジタル楽音信号を入力する入力端子を備えていてもよい。

つぎに、電子楽器１０の動作について説明する。まず、楽音制御機能について説明する。ユーザは、まず、カーソルキーＣＫ、タッチパネルＴＰなどを用いて、演奏に用いる音色を選択するとともに、テンポを設定しておく。なお、演奏途中であっても、音色及びテンポを変更可能である。つぎに、ユーザが、カーソルキーＣＫ、タッチパネルＴＰなどを操作して、楽音制御機能を起動すると、ＣＰＵ１２ａは、図示しない楽音制御パターン再生プログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ１２ａは、図４に示すように、パターンデータ選択部ＰＳ及び楽音制御パターンデータ再生部ＰＰを備えた楽音制御パターンデータ再生装置として機能する。

パターンデータ選択部ＰＳは、ＲＯＭ１２ｂ、記憶装置１４などに記憶されている楽音制御パターンデータＳＰ_ｎの名称のリストを表示器１３に表示し、ユーザに１つの楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを選択させる。ユーザは、カーソルキーＣＫ、タッチパネルＴＰなどを用いて、任意の楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを選択する。パターンデータ選択部ＰＳは、前記選択された楽音制御パターンデータＳＰ_ｎの識別データＩＤ（例えば、楽音制御パターンデータの名称）を楽音制御パターンデータ再生部ＰＰに供給する。

ユーザが鍵盤装置ＫＹの鍵を押すことにより供給された演奏情報（音高、押鍵強さなどを含む情報）又は外部機器から供給された演奏情報に基づいて、音源回路１６及びエフェクト回路１７は、デジタル楽音信号を生成する。

また、ユーザが鍵盤装置ＫＹの鍵を押すことにより供給された演奏情報又は外部機器から供給された演奏情報に基づいて（トリガとして）、楽音制御パターンデータ再生部ＰＰは、以下説明するように、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを再生する。すなわち、楽音制御パターンデータ再生部ＰＰは、ＲＯＭ１２ｂ、記憶装置１４などから、前記識別データＩＤによって特定される楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを取得する。

楽音制御パターンデータ再生部ＰＰは、前記設定されたテンポ及びタイミングデータＳＴに基づいて、パラメータの値を変更するタイミングを計算する。そして、前記計算した各タイミングにおいて、そのタイミングに対応するパラメータ識別データＳＩ及びパラメータの設定値ＳＶを音源回路１６に供給する。なお、各タイミングにおいて、パラメータ識別データＳＩ及びパラメータの設定値ＳＶを音源回路１６に供給するだけでなく、各タイミング間を所定のカーブ又は直線で補間し、滑らかに変化するパラメータの設定値ＳＶを音源回路１６に供給してもよい。前記補間のカーブ又は直線の特性は、一義的に決まっていてもよいし、複数の選択肢の中からユーザが選択可能であってもよい。

図３に示す例においては、各パラメータ識別データＳＩが「パン」（楽音の定位）に設定されており、各タイミングにおける設定値ＳＶが１つ前のタイミングにおける値とは異なっている。したがって、例えば、ユーザが鍵を押すことにより発生された楽音の定位が、各タイミングにおいて変更される。

つぎに、楽音制御パターンデータ生成機能について説明する。ユーザが、カーソルキーＣＫ、タッチパネルＴＰなどを操作して、楽音制御パターンデータ生成機能を起動すると、ＣＰＵ１２ａは、図示しない楽音制御パターンデータ生成プログラムを実行する。これにより、ＣＰＵ１２ａは、図５に示すように、エンベロープ検出部ＥＤ，楽音制御パターンデータ生成部ＰＧを備えた楽音制御パターンデータ生成装置として機能する。この楽音制御パターンデータ生成機能は、電子楽器１０に発生させた楽音信号、例えば、鍵盤装置ＫＹを操作して発生させた演奏音を表す音信号、図示しない自動演奏機能を用いて発生させたリズム音を表す音信号など、又は外部装置から入力した各種音信号の強度の変化に基づいて、自動的に楽音制御パターンデータを生成する機能である。これにより、音信号の強度の変化にマッチした楽音制御パターンデータを簡単に得ることができる。

エンベロープ検出部ＥＤは、音源回路１６、エフェクト回路１７又はサウンドシステム１８（Ａ／Ｄ変換器）からデジタル楽音信号（オーディオデータ）を取得する。エンベロープ検出部ＥＤは、前記取得したデジタル楽音信号が表す音響波形の振幅エンベロープ（音の振幅の時間的変化）を検出する。振幅エンベロープの検出方法として、既知の方法のいずれの方法を採用してもよい。例えば、振幅エンベロープは、デジタル楽音信号を構成する各サンプル値の絶対値に、低域通過フィルタを適用することにより検出される。エンベロープ検出部ＥＤは、前記検出した振幅エンベロープを表すエンベロープ信号を楽音制御パターンデータ生成部ＰＧへ供給する。

楽音制御パターンデータ生成部ＰＧは、取得したエンベロープ信号を一定の時間間隔でサンプリングする（図６参照）。ユーザは、前記時間間隔を設定可能である。楽音制御パターンデータ生成部ＰＧは、エンベロープ信号をサンプリングして得られた各サンプル値ＳＶ_１，ＳＶ_２，・・・を新たな楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを構成する各楽音制御データＳＣ_ｍの設定値ＳＶとして、記憶装置１４などに記憶する。なお、ユーザは、カーソルキーＣＫ、タッチパネルＴＰなどを用いて、前記新たな楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを構成する各楽音制御データＳＣ_ｍのパラメータ識別データＳＩを設定する。また、タイミングデータＳＴは、エンベロープ信号をサンプリングする際の時間間隔に従って設定される。電子楽器１０は、上記のようにして作成された新たな楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを構成する各種データを、数値リスト又はグラフとして表示器１３に表示可能である。ユーザは、カーソルキーＣＫ、タッチパネルＴＰなどを用いて、前記表示された数値リスト又はグラフを編集可能としてもよい。つまり、ユーザは、タイミングデータＳＴ及び設定値ＳＶを変更可能としてもよい。

上記のように構成した電子楽器１０の楽音制御パターンデータ生成機能を用いれば、楽音の振幅エンベロープに基づいて、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎの一連の設定値ＳＶを簡単に設定できる。つまり、従来の電子楽器のように、設定値ＳＶを１つずつ手動で設定する手間を省略できる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、楽音制御パターンデータ生成部ＰＧは、取得したエンベロープ信号を一定の時間間隔でサンプリングする。しかし、エンベロープ検出部ＥＤに入力されるデジタル楽音信号が１つ又は複数の拍点を含むフレーズを表す場合において、楽音制御パターンデータ生成部ＰＧは、取得したエンベロープ信号に基づいて前記拍点を検出してもよい。そして、楽音制御パターンデータ生成部ＰＧは、前記検出した各拍点のタイミング及びエンベロープ値を、新たな楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを構成する各楽音制御データＳＣ_ｍのタイミングデータＳＴ及び設定値ＳＶデータとして記憶してもよい。

また、楽音制御パターンデータ生成部ＰＧが取得したエンベロープ信号に基づいてエンベロープ波形を表示器１３に表示し、前記表示されたエンベロープ波形において、タイミングデータＳＴ及び／又は設定値ＳＶデータとして採用するポイントをユーザが指定可能であってもよい。

また、例えば、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎにおいて、各タイミングにおけるパラメータ識別データＳＩが同一である必要はなく、幾つかのパラメータ識別データＳＩが混在していてもよい。また、パラメータ識別データＳＩがエフェクト回路１７のパラメータ（例えば、ディストーションレベル、ディレイタイムなど）を表していても良い。この場合、楽音制御パターンデータ再生部ＰＰは、パラメータ識別データＳＩ及び設定値ＳＶをエフェクト回路１７へ供給する。

なお、上記実施形態においては、本発明を、演奏操作子を有する電子楽器１０に適用した例を説明したが、本発明は、演奏操作子を有していない音源モジュールにも適用可能である。また、本発明は、汎用のパーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータなどにおいて演奏プログラムを実行することにより実現される電子音響装置にも適用可能である。また、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを再生する機能を備えておらず、単に、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎを生成する機能のみを備えた装置に本発明を適用してもよい。

また、図３に示す例は、８分音符ごとに１個（合計３２個）の楽音制御データＳＣ_ｍが記憶された例を示しているが、これは単なる一例であって、もっと粗いタイミング、又は細かいタイミング、例えば４分音符や１６分音符等ごとに楽音制御データＳＣ_ｍが記憶されていてもよい。また、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎの長さも４小節に限らない。楽音制御パターンデータＳＰ_ｎのデータフォーマットは上記の例に限らない。例えば、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎ中にはパラメータの種類を表すパラメータ識別データＳＩを含めず、単に出力されるべき設定値のみを含めておいてもよい。この場合、別途、この楽音制御パターンデータＳＰ_ｎによって制御される対象のパラメータを特定するためのパラメータ識別データＳＩを設定することにより、制御対象パラメータ及びパラメータ設定値を発生させればよい。このとき、１つの楽音制御パターンデータを複数のパラメータ識別データＳＩに対応付けておき、複数の楽音制御パラメータを共通の楽音制御パターンデータに従って時変動させてもよい。また、楽音制御パターンデータＳＰ_ｎ内の設定値ＳＶをそのままパラメータとして利用せず、設定値ＳＶを加工してからパラメータとして利用してもよい。例えば、設定値ＳＶの変化により楽音制御パラメータの値がどのように変化するかの関係（設定値ＳＶが大きくなるに従って楽音制御パラメータの値が大きくなる／小さくなるなど）を予め設定しておき、その設定に従って楽音制御パラメータの値を設定してもよい。また、設定値ＳＶに所定の係数を乗算してもよい。この場合、前記所定の係数をユーザが変更可能であるとよい。これによれば、楽音制御パターンデータによる楽音制御の度合いをユーザが調整できる。

１０・・・電子楽器、１１・・・入力操作子、１２・・・コンピュータ部、１３・・・表示器、１４・・・記憶装置、１５・・・外部インターフェース回路、１６・・・音源回路、１７・・・エフェクト回路、１８・・・サウンドシステム、１９・・・バス、ＥＤ・・・エンベロープ検出部、ＥＰ・・・エクスプレッションペダル、ＩＤ・・・識別データ、ＰＧ・・・楽音制御パターンデータ生成部、ＰＰ・・・楽音制御パターンデータ再生部、ＰＳ・・・パターンデータ選択部、ＳＣ_ｍ・・・楽音制御データ、ＳＩ・・・パラメータ識別データ、ＳＰ_ｎ・・・楽音制御パターンデータ、ＳＴ・・・タイミングデータ、ＳＶ・・・設定値

Claims

音響信号の振幅エンベロープを検出するエンベロープ検出手段と、
前記検出した振幅エンベロープに基づいて、音の発生態様を規定するパラメータの時変動パターンを表す音制御パターンデータを生成する音制御パターンデータ生成手段と、
を備えた、音制御パターンデータ生成装置。
請求項１に記載の音制御パターンデータ生成装置において、
前記音制御パターンデータは、前記振幅エンベロープにおける所定のタイミング毎の振幅値に基づいて設定された複数の時系列データから構成されている、音制御パターンデータ生成装置。
請求項２に記載の音制御パターンデータ生成装置において、
前記音響信号は複数の拍点を含むフレーズを表しており、
前記各拍点が前記所定のタイミングとして設定される、音制御パターンデータ生成装置。
請求項２又は３に記載の音制御パターンデータ生成装置において、
前記所定のタイミングを変更可能である、音制御パターンデータ生成装置。