JP2513488Y2 - エンベロ−プ抽出装置 - Google Patents
エンベロ−プ抽出装置Info
- Publication number
- JP2513488Y2 JP2513488Y2 JP17053286U JP17053286U JP2513488Y2 JP 2513488 Y2 JP2513488 Y2 JP 2513488Y2 JP 17053286 U JP17053286 U JP 17053286U JP 17053286 U JP17053286 U JP 17053286U JP 2513488 Y2 JP2513488 Y2 JP 2513488Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- envelope
- waveform
- data
- section
- extraction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ この考案は、サンプリングした音響の波形データから
エンベロープ波形を抽出するエンベロープ抽出装置に関
する。
エンベロープ波形を抽出するエンベロープ抽出装置に関
する。
［背景］ 自然楽器音らしい音の合成能力は電子楽器における重
要な課題であるが、現在までのところ、電子的に合成さ
れる音と自然楽器音との間には相当の隔りが残されてい
る。電子的に合成可能な音は、現在の楽音処理装置のも
つ処理能力の限界と深く係っている。楽音処理装置は、
複雑な演算をリアルタイムで実行する能力を持っておら
ず、単純で自由度の低い処理しか行えない。結果とし
て、自然楽器音にみられる複雑な音色の変化等の特徴の
大部分が欠けてしまうことになる。
要な課題であるが、現在までのところ、電子的に合成さ
れる音と自然楽器音との間には相当の隔りが残されてい
る。電子的に合成可能な音は、現在の楽音処理装置のも
つ処理能力の限界と深く係っている。楽音処理装置は、
複雑な演算をリアルタイムで実行する能力を持っておら
ず、単純で自由度の低い処理しか行えない。結果とし
て、自然楽器音にみられる複雑な音色の変化等の特徴の
大部分が欠けてしまうことになる。
例えば、楽音の基本周波数の１波形分のデータにエン
ベロープデータを乗算することで楽音を合成する装置の
場合、複雑に変化するエンベロープ波形を生成すること
はできない。区間的に単調な波形（例えば指数カーブ）
を発生できるだけであり、区間の端の座標を変えること
だけが、唯一の自由度である。
ベロープデータを乗算することで楽音を合成する装置の
場合、複雑に変化するエンベロープ波形を生成すること
はできない。区間的に単調な波形（例えば指数カーブ）
を発生できるだけであり、区間の端の座標を変えること
だけが、唯一の自由度である。
現状におけるハードウェア、ソフトウェアの制約の下
でなされている音作りの手法は、制約条件を受け入れ、
使用可能なわずかな自由度の範囲内で、試行錯誤的に、
また人工的に音を作り出していく、といったアプローチ
である。これは、自然楽器音に対する本来のアプローチ
とは全く別の方向を進むものである。
でなされている音作りの手法は、制約条件を受け入れ、
使用可能なわずかな自由度の範囲内で、試行錯誤的に、
また人工的に音を作り出していく、といったアプローチ
である。これは、自然楽器音に対する本来のアプローチ
とは全く別の方向を進むものである。
一方、サンプリング楽器で代表されるように、PCMに
より自然楽器音の波形自体をサンプリングし、このサン
プリングした波形データをリアルタイムで読み出して発
音を行う装置も知られている。この種の装置はサンプリ
ングした音については忠実に再生できる。しかし、楽音
情報を完成された波形という形式で持つため、演算処理
には向かず、ピッチや奏法によって複雑に変化する自然
楽器音の特徴を、サンプリングした１つの自然楽器音の
波形データからつくり出すことはできない。要するに、
サンプリング楽器等では、音を電子的に合成するという
考え方を基本的に捨て去っているといえる。
より自然楽器音の波形自体をサンプリングし、このサン
プリングした波形データをリアルタイムで読み出して発
音を行う装置も知られている。この種の装置はサンプリ
ングした音については忠実に再生できる。しかし、楽音
情報を完成された波形という形式で持つため、演算処理
には向かず、ピッチや奏法によって複雑に変化する自然
楽器音の特徴を、サンプリングした１つの自然楽器音の
波形データからつくり出すことはできない。要するに、
サンプリング楽器等では、音を電子的に合成するという
考え方を基本的に捨て去っているといえる。
この考案は、自然楽器音らしい音を合成により得るた
めには、自然楽器音についてデータ解析を行い、その特
徴を抽出し、抽出した特徴パラメータを使用して合成音
を得る、といったアプローチが、有効であるという認識
に立って考案されたものである。
めには、自然楽器音についてデータ解析を行い、その特
徴を抽出し、抽出した特徴パラメータを使用して合成音
を得る、といったアプローチが、有効であるという認識
に立って考案されたものである。
［考案の目的］ この考案は、サンプリングされた波形データから、原
音の特徴をよく保存するエンベロープデータを抽出する
エンベロープ抽出装置を提供することを目的とする。
音の特徴をよく保存するエンベロープデータを抽出する
エンベロープ抽出装置を提供することを目的とする。
［考案の要点］ この考案は、上記の目的を達成するため、サンプリン
グされた波形データの全波形区間を分割し、分割された
それぞれの小区間に含まれる波形データの面積（個々の
データ値の総和）を算出し、算出結果に基づいて対応す
る小区間に特有のエンベロープ値を決定することを要点
とする。
グされた波形データの全波形区間を分割し、分割された
それぞれの小区間に含まれる波形データの面積（個々の
データ値の総和）を算出し、算出結果に基づいて対応す
る小区間に特有のエンベロープ値を決定することを要点
とする。
［実施例］ 以下、図面を参照してこの考案の一実施例を説明す
る。
る。
第１図は本実施例の全体構成を示す。楽音データメモ
リ１にはサンプリングされた楽音データが記憶されてお
り、この楽音データはエンベロープ抽出回路２に与えら
れ、ここで所定の周期の抽出区間を単位としてエンベロ
ープ値が抽出される。抽出されたエンベロープデータは
抽出エンベロープメモリ３に記憶される。ハード的に
は、エンベロープ抽出回路２はキーボード、ディスプレ
イ等の入出力装置、プログラムや作業用のメモリ、プロ
セッサ装置等で構成される。
リ１にはサンプリングされた楽音データが記憶されてお
り、この楽音データはエンベロープ抽出回路２に与えら
れ、ここで所定の周期の抽出区間を単位としてエンベロ
ープ値が抽出される。抽出されたエンベロープデータは
抽出エンベロープメモリ３に記憶される。ハード的に
は、エンベロープ抽出回路２はキーボード、ディスプレ
イ等の入出力装置、プログラムや作業用のメモリ、プロ
セッサ装置等で構成される。
第２図はエンベロープ抽出回路２の要部の構成を示
す。抽出区間設定走査部21は入力装置からの情報を受け
て、１つずつエンベロープ値を抽出する区間を決め、エ
ンベロープデータ抽出の際は、１つの区間のエンベロー
プ値が決まるごとに、次の区間に進め、サンプリングさ
れた楽音データの全区間を走査する。本例では、入力情
報として、楽音データのサンプリング周波数情報と楽音
（基本）周波数情報を与えている。したがって、１つの
エンベロープ値を抽出するのに使用する区間（抽出区
間）として、サンプリングされた楽音の周期に相当する
区間が選ばれる。
す。抽出区間設定走査部21は入力装置からの情報を受け
て、１つずつエンベロープ値を抽出する区間を決め、エ
ンベロープデータ抽出の際は、１つの区間のエンベロー
プ値が決まるごとに、次の区間に進め、サンプリングさ
れた楽音データの全区間を走査する。本例では、入力情
報として、楽音データのサンプリング周波数情報と楽音
（基本）周波数情報を与えている。したがって、１つの
エンベロープ値を抽出するのに使用する区間（抽出区
間）として、サンプリングされた楽音の周期に相当する
区間が選ばれる。
区間内楽音データ読出部22は抽出区間設定走査部21よ
り与えられる現在の区間に含まれる楽音データを順次、
楽音データメモリ１より読み出す。
り与えられる現在の区間に含まれる楽音データを順次、
楽音データメモリ１より読み出す。
区間面積算出部23は読出部22より与えられる区間内楽
音データの波形面積（絶対値の総和）を抽出するもの
で、抽出区間設定走査部21より現在の走査区間の完了が
通知されると、算出した総和（区間内の波形の振幅の平
均値と等価）を着目している区間のエンベロープ値の尺
度として、抽出区間設定走査部21が示す現在の走査区間
番号に割り当てたメモリ位置に書き込む。
音データの波形面積（絶対値の総和）を抽出するもの
で、抽出区間設定走査部21より現在の走査区間の完了が
通知されると、算出した総和（区間内の波形の振幅の平
均値と等価）を着目している区間のエンベロープ値の尺
度として、抽出区間設定走査部21が示す現在の走査区間
番号に割り当てたメモリ位置に書き込む。
第３図はエンベロープデータ抽出回路２の動作のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
まず、サンプリング周波数Fsと楽音の周波数Freqを入
力して、抽出区間内の楽音データの数Ｎを計算する（S
1、S2、S3）。これにより、１抽出区間内には、ちょう
ど楽音の基本周期分のデータが入ることになる。
力して、抽出区間内の楽音データの数Ｎを計算する（S
1、S2、S3）。これにより、１抽出区間内には、ちょう
ど楽音の基本周期分のデータが入ることになる。
さらに、楽音の長さ（秒）を入力し、この情報とサン
プリング周波数と１抽出区間内のデータ数とから抽出区
間の総数Ｍを求める（S4、S5）。
プリング周波数と１抽出区間内のデータ数とから抽出区
間の総数Ｍを求める（S4、S5）。
抽出区間番号の変数ｊを“1"に初期化する（S6）。着
目している区間内のデータ位置の変数ｉを“1"に初期化
し、着目している区間内の１番目からｉ番目までのデー
タの総和の変数SUMを“0"に初期化し（S7、S8）、ｉ＝
Ｎにより、現在着目している区間内の走査が完了するま
で（S10）、現在位置ｉの楽音データの絶対値｜Aij｜
を、SUMに加え（S9）、次の加算のために、区間内楽音
データ番号ｉを１つ進める（S11）、という処理を繰り
返す。したがって、ｉがＮに達した時点で、SUMには、
今回走査した抽出区間内における楽音データの絶対値の
総和、つまり、波形面積が記憶されていることになる。
目している区間内のデータ位置の変数ｉを“1"に初期化
し、着目している区間内の１番目からｉ番目までのデー
タの総和の変数SUMを“0"に初期化し（S7、S8）、ｉ＝
Ｎにより、現在着目している区間内の走査が完了するま
で（S10）、現在位置ｉの楽音データの絶対値｜Aij｜
を、SUMに加え（S9）、次の加算のために、区間内楽音
データ番号ｉを１つ進める（S11）、という処理を繰り
返す。したがって、ｉがＮに達した時点で、SUMには、
今回走査した抽出区間内における楽音データの絶対値の
総和、つまり、波形面積が記憶されていることになる。
そこでｉがＮに達したら、SUMを抽出区間のデータ数
Ｎで除算し、その結果をｊ番目のエンベロープ値変数Ej
に入れ（S12）、次の抽出区間の処理に進めるため、抽
出区間番号ｊを１つ進める（S14）。以上の処理をｊが
Ｍに達するまで（S13）、すなわち、全ての抽出区間に
おけるエンベロープ値の抽出が完了するまで繰り返す。
Ｎで除算し、その結果をｊ番目のエンベロープ値変数Ej
に入れ（S12）、次の抽出区間の処理に進めるため、抽
出区間番号ｊを１つ進める（S14）。以上の処理をｊが
Ｍに達するまで（S13）、すなわち、全ての抽出区間に
おけるエンベロープ値の抽出が完了するまで繰り返す。
第３図に示す処理の完了後、E1からEMまでの配列は、
楽音データから抽出したＭ個のエンベロープデータを表
わす。
楽音データから抽出したＭ個のエンベロープデータを表
わす。
なお、第３図のS12の処理は、単なる正現化のためで
あり、特別の意味はない。要するに、エンベロープ値
は、各抽出区間内の波形の面積もしくは、波形の平均的
な振幅値と等価である。
あり、特別の意味はない。要するに、エンベロープ値
は、各抽出区間内の波形の面積もしくは、波形の平均的
な振幅値と等価である。
第４図から第７図に、楽音データの波形例と、本実施
例に従って抽出したエンベロープデータの波形例を示し
てある。第４図はトランペットの減衰音の波形であり、
この波形データから抽出したエンベロープデータの波形
を第５図に示す。第６図はトランペットの持続音の波形
であり、これから抽出したエンベロープ波形が第７図で
ある。
例に従って抽出したエンベロープデータの波形例を示し
てある。第４図はトランペットの減衰音の波形であり、
この波形データから抽出したエンベロープデータの波形
を第５図に示す。第６図はトランペットの持続音の波形
であり、これから抽出したエンベロープ波形が第７図で
ある。
なお、上記実施例では、抽出区間として、すなわち、
１個のエンベロープデータを抽出するために検査する波
形データの区間として、その波形の周期に相当する区間
を選んでいるが、他の所定の周期に相当する区間（例え
ば楽音周期の２倍に相当する区間）を、抽出単位の区間
に選んでもよい。
１個のエンベロープデータを抽出するために検査する波
形データの区間として、その波形の周期に相当する区間
を選んでいるが、他の所定の周期に相当する区間（例え
ば楽音周期の２倍に相当する区間）を、抽出単位の区間
に選んでもよい。
［考案の効果］ 以上、詳細に説明したように、この考案では、サンプ
リングした波形データの全区間を細分化し、細分化した
それぞれの小区間を抽出単位として、小区間内の楽音波
形が占める面積を算出することにより、エンベロープデ
ータを抽出している。したがって、サンプリングした楽
音の要素が細かく、正確に得られ、楽音的特徴が失なわ
れない。
リングした波形データの全区間を細分化し、細分化した
それぞれの小区間を抽出単位として、小区間内の楽音波
形が占める面積を算出することにより、エンベロープデ
ータを抽出している。したがって、サンプリングした楽
音の要素が細かく、正確に得られ、楽音的特徴が失なわ
れない。
第１図はこの考案の一実施例に係るエンベロープ抽出装
置の全体構成図、第２図はエンベロープ抽出回路の要部
の構成図、第３図はエンベロープ抽出回路の動作を示す
フローチャート、第４図は楽音波形例を示す波形図、第
５図は第４図の楽音波形を基に、実施例に従って抽出し
たエンベロープ波形を示す波形図、第６図は別の楽音波
形例を示す波形図、第７図は第６図の波形を基に、実施
例に従って抽出したエンベロープ波形を示す波形図であ
る。 １……楽音データメモリ、２……エンベロープ抽出回
路、３……抽出エンベロープメモリ、21……抽出区間設
定走査部、22……区間内楽音データ読出部、23……区間
面積算出部。
置の全体構成図、第２図はエンベロープ抽出回路の要部
の構成図、第３図はエンベロープ抽出回路の動作を示す
フローチャート、第４図は楽音波形例を示す波形図、第
５図は第４図の楽音波形を基に、実施例に従って抽出し
たエンベロープ波形を示す波形図、第６図は別の楽音波
形例を示す波形図、第７図は第６図の波形を基に、実施
例に従って抽出したエンベロープ波形を示す波形図であ
る。 １……楽音データメモリ、２……エンベロープ抽出回
路、３……抽出エンベロープメモリ、21……抽出区間設
定走査部、22……区間内楽音データ読出部、23……区間
面積算出部。
Claims (1)
- 【請求項１】サンプリングされた波形データから、エン
ベロープデータを抽出するエンベロープ抽出装置におい
て、 上記波形データの全波形区間を複数の小区間に細分化す
る区間分割手段と、 上記各小区間に含まれる波形データの波形面積を算出す
る算出手段と、 それぞれの小区間について算出された波形面積の大きさ
に基づいてそれぞれの小区間に特有なエンベロープ値を
決定する決定手段と、 を有することを特徴とするエンベロープ抽出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17053286U JP2513488Y2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | エンベロ−プ抽出装置 |
| US07/408,412 US4958552A (en) | 1986-11-06 | 1989-09-14 | Apparatus for extracting envelope data from an input waveform signal and for approximating the extracted envelope data |
| US07/758,529 US5200567A (en) | 1986-11-06 | 1991-09-06 | Envelope generating apparatus |
| US08/232,879 US5548080A (en) | 1986-11-06 | 1994-04-25 | Apparatus for appoximating envelope data and for extracting envelope data from a signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17053286U JP2513488Y2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | エンベロ−プ抽出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376891U JPS6376891U (ja) | 1988-05-21 |
| JP2513488Y2 true JP2513488Y2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=31105349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17053286U Expired - Lifetime JP2513488Y2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | エンベロ−プ抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513488Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP17053286U patent/JP2513488Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6376891U (ja) | 1988-05-21 |
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