JP2956552B2 - 楽音発生方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数チャンネルの
楽音を同時に発音する楽音発生方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数チャンネルの楽音を同時に発音する
音源は従来より知られている。かかる従来の音源は、各
発音チャンネル毎に独立に楽音を生成するとともに、単
位時間当たり演算生成する波形サンプルの数を、各発音
チャンネル毎に一定にしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の音源では、各発音チャンネル毎に独立に楽音が生成
されるためにチャンネル毎に生成される楽音の特性は異
なり、また各発音チャンネルで生成される楽音に応じて
必要とされる楽音のクオリティは異なるにも拘わらず、
全発音チャンネルに対して同一のサンプル数で波形サン
プルを生成していたので、楽音生成の演算処理に無駄が
生じる場合があった。

【０００４】たとえば、広い周波数帯域に亘る周波数成
分を有する楽音（すなわちクオリティの高い楽音）を生
成したい場合には、高い（すなわちサンプル数が多くな
るような）サンプリング周波数で楽音波形生成演算を行
う必要がある一方、低い周波数帯域の周波数成分のみを
有する楽音を生成する場合には、低い（すなわちサンプ
ル数が少なくなるような）サンプリング周波数で楽音波
形生成演算を行えば十分である。また、演奏曲によって
は、１音毎のクオリティは低くてもよいから発音数を多
く確保したい場合や、発音数は少なくてよいから楽音の
クオリティを上げたい場合がある。さらに、演奏曲の中
でリードパート等の目立つパートの楽音を生成している
発音チャンネルについては、高いクオリティの楽音生成
が望まれる一方で、バッキング等の比較的目立たないパ
ートでは、多少クオリティが低下した楽音生成を行って
も聴感上余り問題がない。

【０００５】一般に、音源は演算回路での楽音生成演算
により楽音を生成し、演算回路には単位時間当たりの演
算能力に限界があるので、同時に生成できる楽音数（同
時発音数）に制限が生じる。上記従来の音源は、各発音
チャンネルの演算クオリティを均一にしていたために、
チャンネルによっては必要以上のクオリティで楽音の生
成演算を行っている場合があり、これにより同時に発音
できる楽音数（発音チャンネル数）が減少する等の問題
が生じた。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、ユーザの利用目的に応じて、発音数重視またはクオ
リティ重視のいずれの形態をも採ることが可能な楽音発
生方法および装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の楽音発生方法は、複数のチャンネルで生
成された楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生するス
テップを備えた楽音発生方法において、音高を示す音高
情報を入力するステップと、ユーザが操作した操作子の
操作量に応じ、単位時間当たりに生成する波形サンプル
数を示す制御情報を入力するステップと、所定期間毎
に、前記音高情報に応じた楽音波形サンプルを、前記入
力された制御情報に応じた単位時間当たりの波形サンプ
ル数で、各チャンネル毎に生成するステップであって、
前記音高情報および前記制御情報に応じて位相情報を発
生し、該位相情報に応じて楽音波形サンプルを生成する
ステップとを有し、該生成された楽音波形サンプルに基
づいて楽音を発生することを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の楽音発生方法は、複数のチ
ャンネルで生成された楽音波形サンプルに基づいて楽音
を発生するステップを備えた楽音発生方法において、複
数パートの演奏情報を入力するステップと、単位時間当
たりに生成する波形サンプル数を示す制御情報を前記各
パート毎に設定するステップと、前記入力された演奏情
報を前記複数のチャンネルのうちのいずれかに割当て、
該割当られたチャンネルにおいて、当該演奏情報に応じ
た楽音波形サンプルを、当該演奏情報が属するパートの
前記設定された制御情報に応じた単位時間当たりの波形
サンプル数で生成するステップとを有し、該生成された
楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生することを特徴
とする。

【０００９】請求項３記載の楽音発生方法は、楽音波形
サンプルに基づいて楽音を発生するステップを備えた楽
音発生方法において、演奏情報を入力するステップと、
単位時間当たりに生成する波形サンプル数を示す制御情
報を発生するステップと、前記入力した演奏情報に応じ
て、波形メモリに記憶された波形データに基づく楽音生
成演算を実行し、前記発生した制御情報に応じた単位時
間当たりの波形サンプル数で楽音波形サンプルを生成す
るステップとを有し、該楽音波形サンプルを生成するス
テップでは、前記発生した制御情報に応じて前記波形メ
モリ中の異なる波形データを選択的に用いて楽音生成演
算を行い、前記楽音を発生するステップでは、該楽音生
成演算により生成された楽音波形サンプルに基づいて楽
音を発生することを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の楽音波形発生方法は、所定
のサンプリング周波数で楽音を生成するための第１の波
形データを記憶手段に記憶するステップと、該記憶され
た第１の波形データを当該所定のサンプリング周波数と
異なったサンプリング周波数の波形データに変換し、第
２の波形データとして前記記憶手段に記憶するステップ
と、前記記憶手段に記憶された波形データに基づいて楽
音波形サンプルを生成するステップとを有し、該楽音波
形サンプルを生成するステップでは、複数の異なる単位
時間当たりの波形サンプル数で前記楽音波形サンプルを
生成可能であり、該単位時間当たりの波形サンプル数に
応じて前記第１の波形データおよび前記第２の波形デー
タのうちいずれか一方を選択して、該選択された波形デ
ータに基づいて楽音波形サンプルを生成することを特徴
とする。

【００１１】請求項５記載の楽音発生装置は、複数のチ
ャンネルで生成された楽音波形サンプルに基づいて楽音
を発生する楽音発生手段を備えた楽音発生装置におい
て、音高を示す音高情報を入力する音高情報入力手段
と、操作子の操作量に応じ、単位時間当たりに生成する
波形サンプル数を示す制御情報を入力する制御情報入力
手段と、所定期間毎に、前記音高情報に応じた楽音波形
サンプルを、前記入力された制御情報に応じた単位時間
当たりの波形サンプル数で、各チャンネル毎に生成する
楽音波形サンプル生成手段であって、前記音高情報およ
び前記制御情報に応じて位相情報を発生し、該位相情報
に応じて楽音波形サンプルを生成するものとを有し、前
記楽音発生手段は、該生成された楽音波形サンプルに基
づいて楽音を発生することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の楽音発生装置は、複数のチ
ャンネルで生成された楽音波形サンプルに基づいて楽音
を発生する楽音発生手段を備えた楽音発生装置におい
て、複数パートの演奏情報を入力する演奏情報入力手段
と、単位時間当たりに生成する波形サンプル数を示す制
御情報を前記各パート毎に設定する制御情報設定手段
と、前記入力された演奏情報を前記複数のチャンネルの
うちのいずれかに割当て、該割当てられたチャンネルに
おいて、当該演奏情報に応じた楽音波形サンプルを、当
該演奏情報が属するパートの前記設定された制御情報に
応じた単位時間当たりの波形サンプル数で生成する楽音
波形サンプル生成手段とを有し、前記楽音発生手段は、
該生成された楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生す
ることを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の楽音発生装置は、楽音波形
サンプルに基づいて楽音を発生する楽音発生手段を備え
た楽音発生装置において、演奏情報を入力する演奏情報
入力手段と、単位時間当たりに生成する波形サンプル数
を示す制御情報を発生する制御情報発生手段と、前記入
力した演奏情報に応じて、波形メモリに記憶された波形
データに基づく楽音生成演算を実行し、前記発生した制
御情報に応じた単位時間当たりの波形サンプル数で楽音
波形サンプルを生成する楽音波形サンプル生成手段とを
有し、該楽音波形サンプル生成手段は、前記発生した制
御情報に応じて前記波形メモリ中の異なる波形データを
選択的に用いて楽音生成演算を行い、前記楽音発生手段
は、該楽音生成演算により生成された楽音波形サンプル
に基づいて楽音を発生することを特徴とする。

【００１４】請求項１および５記載の発明の構成に依れ
ば、入力された音高および制御情報に応じて位相情報が
発生され、この位相情報に基づいて、所定期間毎に、前
記入力された音高情報に応じた楽音波形サンプルが、前
記入力された制御情報に応じた単位時間当たりの波形サ
ンプル数で、各チャンネル毎に生成され、この生成され
た楽音波形サンプルに基づいて楽音が発生されるので、
ユーザの利用目的に応じて、発音数重視またはクオリテ
ィ重視のいずれの形態をも採ることができる。

【００１５】また、請求項２および６記載の発明の構成
に依れば、入力された演奏情報に応じたチャンネルの楽
音波形サンプルが、当該演奏情報が属するパートの、設
定された制御情報に応じた単位時間当たりの波形サンプ
ル数で生成され、この生成された楽音波形サンプルに基
づいて楽音が発生されるので、聴感上効果の大きいパー
トの楽音を高いクオリティで生成でき、限られた演算能
力を最大限に活用することができる。

【００１６】さらに、請求項３および７記載の発明の構
成に依れば、入力された演奏情報に応じて、波形メモリ
に記憶された波形データに基づく楽音生成演算が実行さ
れ、発生された制御情報に応じた単位時間当たりの波形
サンプル数で楽音波形サンプルが生成され、前記楽音生
成演算では、前記発生した制御情報に応じて前記波形メ
モリ中の異なる波形データを選択的に用いて楽音生成演
算が行われ、このようにして生成された楽音波形サンプ
ルに基づいて楽音が発生されるので、高い等価サンプリ
ング周波数のチャンネルでは、広い帯域に亘る周波数成
分を有する（すなわち、高い録音サンプリング周波数
の）波形データを使用し、低い等価サンプリング周波数
のチャンネルでは狭い帯域の周波数成分を有する（すな
わち、低い録音サンプリング周波数の）波形データを使
用でき、これにより音色データ中の波形の指定を変更し
なくてもよい。

【００１７】もし、生成する楽音波形サンプルの時間密
度に対応して、選択する波形データを変更しなかった場
合には、以下に述べる理由により、生成する楽音波形サ
ンプル中に折り返しノイズが発生したり、時間密度に応
じた品質の楽音が生成できない可能性がある。ここで、
時間密度は、楽音波形サンプルを生成する際のサンプリ
ング周波数のことであり、本明細書では、等価サンプリ
ング周波数と呼んでいる。サンプリングの定理による
と、楽音波形サンプルにはそれをサンプリングしたサン
プリング周波数の半分の周波数（以下、「上限周波数」
と呼ぶ）以下の帯域の周波数成分を再現することができ
る。

【００１８】波形メモリに記憶された波形データを使用
して楽音を生成する場合には、その記憶された波形デー
タを、等価サンプリング周波数の下で、発生したい楽音
のピッチを有する波形サンプルに変換（以下、「ピッチ
変換」と呼ぶ）し、ピッチ変換後の波形データに基づい
て楽音波形の生成を行う。このとき、もし、波形データ
をピッチ変換した結果得られた波形データが、等価サン
プリング周波数に対応した上限周波数より高い周波数成
分を含む場合には、該周波数成分は折り返しノイズとし
てピッチ変換後の波形データに混入してしまう。一方、
ピッチ変換後の波形データが上限周波数に比べてかなり
低い、たとえば３分の１以下の周波数成分しか含まない
場合には、折角高い等価サンプリング周波数で波形生成
を行っているのに、高域成分が欠如した楽音しか生成さ
れず、楽音の質はあまり良くならない。

【００１９】本発明では、楽音生成の素材となる波形デ
ータとして、楽音波形サンプルの生成時間密度に適した
波形データをそれぞれ用意し、その時間密度に応じて選
択使用するようにした。

【００２０】また、さらに、請求項４記載の発明の構成
に依れば、請求項３の発明と同様に、楽音波形サンプル
の単位時間当たりの波形サンプル数に応じた波形データ
を使用するので、折り返しノイズを削減できる。さら
に、２つの異なる単位時間当たりの波形サンプル数で楽
音波形サンプルを生成する場合に、片方の単位時間当た
りの波形サンプル数に適した波形データを変換した波形
データを、もう一方の単位時間当たりの波形サンプル数
の波形生成に使用するので、異なる単位時間当たりの波
形サンプル数でも同じ音色に聞こえる楽音波形サンプル
を生成できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の実施の一形態に係る楽音
発生装置の構成を示すブロック図である。本ブロック図
の構成は、まさに、Ｗｉｎｄｏｗｓ等のオペレーティン
グシステム（ＯＳ）が走る汎用コンピュータそのもので
ある。したがって、本発明は汎用コンピュータ上のソフ
トウェアとして実施することができる。また、本ブロッ
ク図と同様の構成を有する電子楽器上でも実施可能であ
る。

【００２３】同図において、本実施の形態の楽音発生装
置は、種々のデータ処理を行うＣＰＵ１と、使用者がプ
ログラムの実行指示やデータの入力を行うためのキーボ
ード２と、種々の画像情報および文字情報を表示するデ
ィスプレイ３と、ＣＰＵ１で実行されるプログラムやデ
ータを記憶するハードディスク装置４と、キーボード
２、ディスプレイ３、ハードディスク４等とのデータの
入出力制御プログラム等を格納したＲＯＭ５と、実行中
のプログラムや波形データおよび演算中のデータを格納
するＲＡＭ６と、時間計測用のタイマ７と、たとえばキ
ーボード等の演奏装置と接続され、演奏データが入力さ
れるＭＩＤＩインターフェース８と、ＣＰＵ１の指示に
応じてＲＡＭ６に直接アクセスし、たとえばサンプリン
グ周波数４８ｋＨｚに対応した頻度で楽音波形データを
読み出して１サンプルずつＤＡコンバータ１０に入力
（以下、「読出再生処理」と呼ぶ）するＤＭＡ（Direct M
emoryAccess）制御部９と、ＤＭＡ制御部９から供給さ
れるディジタル信号の楽音波形データをアナログの楽音
信号に変換するＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１０と、楽音
信号を増幅してスピーカから出力するサウンドシステム
１１と、上記構成要素１〜９を相互に接続するバス１２
とを備えている。

【００２４】以下、本実施の形態において、「波形サン
プル」または「サンプル」とは、サンプリングされた個
々の波形サンプルデータのことを云い、「波形データ」
とは、個々の波形サンプルデータをまとめたデータのう
ち、楽音生成処理の元になるデータのことを云い、「楽
音波形データ」とは、同まとめたデータのうち、楽音生
成処理の結果生成されたデータのことを云うことにす
る。

【００２５】図２は、ＲＡＭ６に記憶される音色データ
および波形データの構成とＲＡＭ６上に設定される入力
バッファおよび音源レジスタの構成を示す図である。

【００２６】まず、同図（ａ）の音色データＰＤｐ（ｐ
＝１，…，１６）は、それぞれ各音域の波形を指定する
波形指定データＷＮ（ｐ）と、ＬＦＯ（Low Frequency
Oscillator）制御オリジナルデータ（ＯＤ）と、フィル
タエンベロープジェネレータ（ＦＥＧ）制御オリジナル
データと、振幅エンベロープジェネレータ（ＡＥＧ）制
御オリジナルデータと、その他のオリジナルデータと、
演算モードＣＭ（ｐ）とから構成されている。ここで、
ｐはパート番号を示し、本実施の形態の楽音発生装置で
は、１６パートの音色データを設定することができるよ
うに構成されている。また本実施の形態では、波形指定
データＷＮ（ｐ）は波形名で設定され、その波形名はユ
ーザにより設定される（図９参照）。さらに、演算モー
ドＣＭ（ｐ）は、楽音波形を生成する際に、１秒当たり
何個のサンプルを生成するかを間接的に指定するデータ
（等価サンプリング周波数相当）を示している。本実施
の形態では、演算モードＣＭ（ｐ）は、０〜２のうちい
ずれか１つの整数値を採るように構成されている。ここ
で、演算モードＣＭ（ｐ）と等価サンプリング周波数
は、ＣＭ＝０が４８ｋＨｚ、ＣＭ＝１が２４ｋＨｚ、Ｃ
Ｍ＝２が１２ｋＨｚの対応関係にある。

【００２７】次に、同図（ｂ）の波形データＷＤ１，Ｗ
Ｄ２，…は、楽音生成処理で生成する楽音波形データの
元となる波形データを示し、これらの波形データのう
ち、波形データＷＤ１，ＷＤ２は、それぞれ所定時間長
分のサンプルからなる波形データであり、一発読み波形
またはアタック部とループ部を有する波形で構成され
る。各波形データＷＤ１，ＷＤ２は、それぞれ、所定の
録音サンプリング周波数でサンプリングされて前記ハー
ドディスク４に記憶された複数の波形データを必要に応
じて読み出し、ＲＡＭ６の波形データ領域に格納したも
のである。波形データＷＤ１′，ＷＤ２′は、それぞ
れ、波形データＷＤ１，ＷＤ２に所定の帯域制限を施
し、元の録音サンプリング周波数の１／２でダウンサン
プリング（１サンプルずつ飛ばし読み）して、波形デー
タ領域に格納したものである。波形データＷＤ２″は、
波形データＷＤ２′に所定の帯域制限を施し、波形デー
タＷＤ２′のサンプリング周波数の１／２、すなわち元
の録音サンプリング周波数の１／４でダウンサンプリン
グして、波形データ領域に格納したものである。なお、
波形データＷＤ１′，ＷＤ２′，ＷＤ２″を生成する処
理（波形ＬＰＦ処理）の詳細は、図１１を用いて後述す
る。

【００２８】同図（ｃ）の入力バッファは、ＭＩＤＩイ
ンターフェース８を介して入力される演奏データが格納
されるバッファであり、処理待ちのイベント数を示すデ
ータが格納される領域と、各イベントに対応したイベン
トデータＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３，…が格納される領域
とからなる。各イベントデータは、イベントの内容を示
すデータとイベント発生時刻を示すデータとからなる。
発生時刻を示すデータは、ＣＰＵ１が複数のイベントを
まとめて処理するために必要となるものである。

【００２９】同図（ｄ）の音源レジスタは、楽音生成処
理における各発音チャンネル毎の制御データを記憶する
ものであり、本実施の形態では３２チャンネル分のレジ
スタが設けられている。この各発音チャンネルの制御デ
ータは、それぞれ前記音色データＰＤｐの各種オリジナ
ルデータ（前記（ａ）参照）をタッチ等の演奏データに
応じて加工して生成したものであり、生成すべき楽音の
ピッチを示すピッチＳＰと、波形データを読み出す際の
１サンプル当たりのアドレスの進み量を示すＦナンバＦ
Ｎと、読み出すべき波形データを指定する波形指定デー
タと、前記ＬＦＯ制御オリジナルデータを加工して生成
したＬＦＯ制御データと、前記ＦＥＧ制御オリジナルデ
ータを加工して生成したＦＥＧ制御データと、前記ＡＥ
Ｇ制御オリジナルデータを加工して生成したＡＥＧ制御
データと、発音中か否かを示すノートオンデータと、そ
の他のデータと、演算モードＣＭ（ｉ）（ｉ＝１，…，
３２）とからなる。

【００３０】ここで、ＦナンバＦＮは、前述のように１
サンプル当たりの読み出しアドレスの進み量を示す数値
であり、具体的には、次式により算出されて設定され
る。

【００３１】ＦＮ ＝ ２^(SP-OP)/1200×２^(CM-WM) ただし、ＳＰは、生成すべき楽音のピッチＳＰを示し、
ＯＰは、波形指定データで指定される波形データをサン
プリング周波数４８ｋＨｚで１サンプルずつ読み出した
ときに、その波形データが有する固有のピッチ（オリジ
ナルピッチ）を示し、ＣＭは、前記演算モードＣＭ
（ｉ）を示し、ＷＭは、波形モード、すなわち各波形デ
ータに１つずつ付与され、波形データの録音サンプリン
グ周波数を間接的に示す数値（本実施の形態では、波形
モードＷＭも、演算モードＣＭ（ｉ）と同様に、０〜２
のうちいずれか１つの整数値を採るように構成されてい
る）を示している。たとえば、波形モードＷＭ＝０を、
４０ｋ〜４８ｋＨｚの録音サンプリング周波数に対応さ
せ、波形モードＷＭ＝１は２０ｋ〜２４ｋＨｚ、波形モ
ードＷＭ＝２は１０ｋ〜１２ｋＨｚに対応させる。各波
形モードの波形データは、それぞれ録音サンプリング周
波数の半分の周波数を上限とする高周波数成分を有する
ことが可能である。なお、値ＳＰ，ＯＰは、それぞれセ
ント値で与えられるため、“１２００”で除算されてい
る。

【００３２】ここで、前述したピッチ変換の態様を制御
するのが、このＦナンバＦＮである。

【００３３】さらに、音源レジスタには発音処理用のワ
ークエリアが確保されており、このワークエリアは、た
とえばＬＦＯ制御データ等によりＦナンバＦＮを修正す
る必要がある場合等のために使用される。

【００３４】図３は、ＲＡＭ６上に設定される出力バッ
ファの構成を示す図である。

【００３５】同図において、バッファ０は、前記音源レ
ジスタに格納された制御データ中、演算モード０（ＣＭ
（ｉ）＝０）が割り当てられた発音チャンネルで生成さ
れた１２８個の楽音波形サンプルを累算するためのバッ
ファであり、バッファ１は、同様に演算モード１（ＣＭ
（ｉ）＝１）が割り当てられた発音チャンネルで生成さ
れた６４個の楽音波形サンプルを累算するためのバッフ
ァであり、バッファ２は、同様に演算モード２（ＣＭ
（ｉ）＝２）が割り当てられた発音チャンネルで生成さ
れた３２個の楽音波形サンプルを累算するためのバッフ
ァである。

【００３６】また、バッファ１′は、バッファ１の６４
個の楽音波形サンプルを補間して１２８個の楽音波形サ
ンプルを生成するためのバッファであり、バッファ２′
は、バッファ２の３２個の楽音波形サンプルを補間して
１２８個の楽音波形サンプルを生成するためのバッファ
である。このようにして生成されたバッファ１′および
２′の１２８個の楽音波形サンプルは、バッファ０の１
２８個の楽音波形サンプルと累算され、再生用の１２８
個の波形サンプルとしてバッファ０に記憶される。すな
わちバッファ０は、前記ＤＭＡ制御部９が読み出す、再
生用の１２８個の楽音波形サンプルデータを記憶するバ
ッファとしても機能する。

【００３７】このように低いサンプルレートで生成され
た楽音波形サンプル（本実施の形態ではバッファ１およ
び２の楽音波形サンプルデータ）を補間して１２８個の
楽音波形サンプルにするのは、バッファ０に生成された
１２８個の楽音波形サンプルとバッファ１および２にそ
れぞれ生成された６４個および３２個の楽音波形サンプ
ルとを折り返しノイズを発生させずに累算して最終的な
再生用の１２８個の楽音波形サンプルを生成するためで
ある。この補間の方法としては、たとえば線形補間等の
周知の方法を用いればよい。

【００３８】なお、本実施の形態では、上述のように３
種類のバッファ０〜２を設け、各バッファのバッファサ
イズは、バッファ０：バッファ１：バッファ２＝４：
２：１となるように構成したが、バッファの個数および
各バッファのバッファサイズはこれに限らないことは云
うまでもない。たとえば、２種類のバッファ０，１を設
け、バッファ０：バッファ１＝３：１となるように各バ
ッファのバッファサイズを設定するようにしてもよい。

【００３９】次に、図４を参照して本実施の形態の楽音
生成装置が行う楽音生成処理の概要を説明する。

【００４０】前記図２（ｃ）の入力バッファに、たとえ
ばパートｐのノートオンイベントが入力されると、この
イベントにより音色データＰＤｐが指定され、この音色
データＰＤｐにより波形名ＷＮ（ｐ）および演算モード
ＣＭ（ｐ）が指定されて、ＣＰＵ１は、演算モードＣＭ
（ｐ）に応じた楽音発生装置の時間密度（等価サンプリ
ング周波数）で入力したイベントに対応する楽音の波形
サンプルを演算モードに対応したバッファ上に生成し、
この波形サンプルに対して補間演算等の生成演算を実行
し、演算したデータをＲＡＭ６のバッファ０に記憶する
とともに演算終了をＤＭＡ制御部９に通知する（図４
（ｂ））。ＤＭＡ制御部９は、そのデータを順次読み出
して再生処理を行う（同図（ｃ））。したがって、ＭＩ
ＤＩインターフェース８を介して入力される演奏データ
のうち、前回のクロックＢＣの発生時刻ｔＢＣから今回
の発生時刻ｔＢＣまでの間の演奏入力（同図（ａ））に
対応する演奏データが今回の生成演算の対象となる。そ
して、時刻ｔＣＥに演算が終了した生成データに基づい
た波形データの読出再生処理が、次の時刻ｔＢＣからＤ
ＭＡ制御部９で実行され、楽音が出力される。なお、同
図中に示した矢印Ｐは、単に生成演算されたデータと読
出再生処理との対応関係を示すものであり、時刻ｔＣＥ
に終了した演算結果が時刻ｔＢＣに転送されることを示
すものではない。

【００４１】本実施の形態の楽音発生装置のＤＡＣ１０
におけるサンプリング周波数は４８ｋＨｚであるので、
クロックＢＣの発生周期は２．７ｍｓｅｃ（１２８／４
８ｋ）となり、演奏入力から実際の楽音発生までの最大
遅れ時間は５ｍｓｅｃ程度であって、人間の聴感上は問
題とならない。もちろん自動演奏の場合にはこの遅れ時
間はもっと長くても問題はないので、バッファ０のサイ
ズをより大きくしてもよい。また、読出再生処理はクロ
ックＢＣのタイミングに限る必要はなく、たとえばクロ
ックＢＣの時刻ｔＢＣから所定時間後等、聴感上問題と
ならなければどのようなタイミングであってもよい。

【００４２】以上のように構成された楽音発生装置のＣ
ＰＵ１が実行する制御処理を、以下、図５〜１３を参照
して説明する。

【００４３】図５は、メインルーチンのフローチャート
であり、たとえばユーザが楽音発生装置の電源をオンに
する（汎用パソコンの場合には、ソフトウェア音源のプ
ログラムを起動したとき）と、処理が開始される。ま
た、図６は、ＭＩＤＩ受信割り込み処理のフローチャー
トであり、この割り込み処理は、ＭＩＤＩインターフェ
ース８を介して演奏データが入力されると最優先で実行
される。

【００４４】まず図６の処理について説明すると、ステ
ップＳ１１では受信データを取り込み、ステップＳ１２
ではその受信データを受信時刻を示す時刻データととも
に前記ＲＡＭ６の入力バッファに書き込む。

【００４５】図５のメインルーチンでは、まずすべての
発音チャンネルをオフし、レジスタをクリアし、さらに
ＤＭＡ制御部９の読出再生処理を初期化してスタートさ
せる等の初期設定処理を行い（ステップＳ１）、次いで
入力バッファに受信データが有るか否かを判別する（ス
テップＳ２）。その結果、受信データがなければ直ちに
ステップＳ４に進み、受信データがあれば受信データに
応じた処理、たとえばノートオンイベント処理、ノート
オフイベント処理、ペダル処理等を行い、ステップＳ４
に進む。

【００４６】ステップＳ４では、音色の選択などのスイ
ッチイベントが発生したか否かを判別し、発生していな
ければ直ちにステップＳ６に進む一方、発生していれば
音色選択スイッチの設定に応じて、各ＭＩＤＩチャンネ
ル毎に音色を選択する等のパネルスイッチイベント処理
を行った（ステップＳ５）後にステップＳ６に進む。

【００４７】ステップＳ６では図１３を用いて後述する
音源処理サブルーチンを実行し、ステップＳ７ではその
他の処理を行ってステップＳ２に戻る。以後、ステップ
Ｓ２〜Ｓ７を繰り返し実行する。

【００４８】図７は、図５のステップＳ３で実行される
受信データ処理の１つであるノートオンイベント処理の
手順を示すフローチャートである。

【００４９】まずステップＳ２１では、受信したノート
オンイベントデータが示すピッチおよびパート番号を、
それぞれ前記ＲＡＭ６に確保された領域ＳＰ（以下、こ
の内容を「ピッチＳＰ」という）およびｐ（以下、この
内容を「パートｐ」という）に格納するとするととも
に、その発生時刻（受信時刻）をＲＡＭ６に確保された
領域ＴＭ（以下、この内容を「発生時刻ＴＭ」という）
に格納する。

【００５０】次いで、音源レジスタ（図２（ｄ））のど
のチャンネルに書き込むかを決める発音割当処理を行
い、割り当てたチャンネル番号をＲＡＭ６に確保された
領域ｉ（以下、この内容を「割当チャンネルｉ」とい
う）に格納する（ステップＳ２２）。

【００５１】続くステップＳ２３では、パートｐの音色
データＰＤｐ（図２（ａ））を検索して波形名（波形指
定データ）ＷＮ（ｐ）および演算モードＣＭ（ｐ）を取
得し、この波形名ＷＮ（ｐ）を有する波形データの中か
ら演算モードＣＭ（ｐ）に応じた波形データを選択し、
そのＲＡＭ６上の読出アドレス（図２（ｂ）参照）を割
当チャンネルｉの波形指定データ（図２（ｄ））として
設定する。

【００５２】このとき、同一波形名ＷＮ（ｐ）を有する
波形データが複数個存在する場合がある。たとえば波形
データＷＤ２′およびＷＤ２″は、前述したように波形
データＷＤ２をダウンサンプリングしたものであり、そ
の波形名は、波形データＷＤ２の波形名と同一である。
このように同一波形名を有する波形データが複数個存在
する場合には、その中から、演算モードＣＭ（ｐ）に応
じて１つの波形データを選択する。

【００５３】しかし、同一波形名を有する波形データが
複数個存在する場合でも、演算モードＣＭ（ｐ）に対応
する波形データが存在しない場合がある。たとえば図２
（ｂ）において、演算モードＣＭ（ｐ）＝２に対応する
波形データＷＤ１″は存在しない。これは、ユーザが、
たとえば波形ＬＰＦ処理（図１１を用いて後述）等によ
り波形データＷＤ１″を作成しなかったからである。こ
のような場合には、演算モードＣＭ（ｐ）に対応する波
形データを選択することはできないので、同一波形名Ｗ
Ｎ（ｐ）で波形モードＷＭの異なる波形データを選択
し、その波形データの読み出し速度を変更する（すなわ
ちピッチを変更する、具体的にはＦナンバＦＮを調整す
る）ことにより所望の楽音信号を生成する。

【００５４】なお、本実施の形態では、演算モードＣＭ
（ｐ）とその演算モードの楽音生成に適した波形の波形
モードＷＭとを１対１に対応させている。すなわち、た
とえば演算モードＣＭ（ｐ）＝０のときには、波形モー
ドＷＭが“０”である波形データを選択するようにして
いる。しかし、演算モードＣＭ（ｐ）と波形モードＷＭ
とは別々の概念であり、常に一致するものではなく、本
実施の形態においては、単に演算モードＣＭ（ｐ）と波
形モードＷＭとが一致するように、波形データを生成し
たに過ぎない。

【００５５】続くステップＳ２４では、パートｐの音色
データＰＤｐ（すなわち音色番号ＴＣ（ｐ）が示す音色
データ）を、ピッチＳＰおよび演算モードＣＭ（ｐ）に
応じて加工し、イベント発生時刻ＴＭとともに、割当チ
ャンネルｉの音源レジスタの所定領域に設定する（ステ
ップＳ２４）。ここで、音色データＰＤｐを加工する１
つの目的は、音量エンベロープジェネレータ（図示せ
ず）を制御する音量ＥＧ制御データの時変形状や音色フ
ィルタ（図示せず）のカットオフ周波数等が演算モード
ＣＭ（ｐ）に応じて変化しないようにするためである。
そして、もう１つの目的は、通常の電子楽器で行われて
いるのと同様に、ピッチＳＰ等の演奏情報に応じてエン
ベロープの形状等、楽音特性に変化を付けるためであ
る。なお、音色番号ＴＣ（ｐ）は、図８を用いて後述す
るようにユーザにより設定される。

【００５６】次いで、割当チャンネルｉの音源レジスタ
にノートオンデータを書き込み（ステップＳ２５）、本
処理を終了する。

【００５７】図８〜１１は、ユーザがパネルスイッチを
押すことにより発生する各種イベントの処理の手順を示
すフローチャートであり、各処理は、前記ステップＳ５
（図５）のパネルスイッチイベント処理の一処理であ
る。ここで、パネルスイッチは、前記キーボード２に予
め割り当てられたものであってもよいし、前記ディスプ
レイ３上に表示されたものであってもよい。パネルスイ
ッチがディスプレイ３上に表示されたものである場合に
は、キーボード２のアップ／ダウンキーや図示しないマ
ウス等によりカーソルを移動させ、所望のパネルスイッ
チを押すようにすればよい。

【００５８】図８は、パート音色選択スイッチ（図示せ
ず）が押されたときのパート音色選択処理の手順を示す
フローチャートである。

【００５９】同図において、まずユーザがパート番号を
入力すると、そのパート番号を前記領域ｐに格納し、次
にユーザが音色番号を入力すると、その音色番号を前記
ＲＡＭ６に確保された領域ＴＣ（ｐ）に格納する（ステ
ップＳ３１）。領域ＴＣ（ｐ）に格納された音色番号
が、前記音色番号ＴＣ（ｐ）である。

【００６０】次に、音色データを準備する（ステップＳ
３２）。具体的には、前記ハードディスク４の所定領域
に予め記憶された音色データ群から、音色番号ＴＣ
（ｐ）で示される音色データを検索して、パートｐで示
される音色データ領域（図２（ａ）参照）にロードす
る。また、ロードした音色データ中の波形指定データＷ
Ｎ（ｐ）を参照し、該データＷＮ（ｐ）及びデータＣＭ
（ｐ）によって指定された波形データが図２（ｂ）の波
形データ記憶領域内に有るか否かを判定し、存在しない
場合には、ハードディスク４から波形データ記憶領域に
その波形データを自動的にロードする。その際、もとも
とパートｐに設定されていた音色データはハードディス
ク４の対応する記憶領域にセーブされる。

【００６１】図９は、パートモード選択スイッチ（図示
せず）が押されたときのパートモード選択処理の手順を
示すフローチャートである。

【００６２】まず、前記ステップＳ３１と同様にしてユ
ーザが入力したパート番号を前記領域ｐに格納し、次に
ユーザが演算モードを入力すると、その演算モード（０
〜２のうち、いずれか１つの整数値）を、パートｐで示
される音色データ領域中の前記領域ＣＭ（ｐ）に格納す
る（ステップＳ４１）。

【００６３】図１０は、パート波形選択スイッチ（図示
せず）が押されたときのパート波形選択処理の手順を示
すフローチャートである。

【００６４】まず、前記ステップＳ３１と同様にしてユ
ーザが入力したパート番号を前記領域ｐに格納し、次に
ユーザが波形名を入力すると、その波形名を、パートｐ
で示される音色データ領域中の前記領域ＷＮ（ｐ）に格
納する（ステップＳ５１）。

【００６５】次に、演算モードＣＭ（ｐ）に対応した波
形データを準備する（ステップＳ５２）。具体的には、
前記ハードディスク４の所定領域に記憶された波形デー
タ群から、演算モードＣＭ（ｐ）を考慮した波形名ＷＮ
（ｐ）で示される波形データを検索して、前記ＲＡＭ６
の波形データ領域（図２（ｂ）参照）にロードする。

【００６６】ここで、「演算モードＣＭ（ｐ）を考慮し
た」とは、波形名ＷＮ（ｐ）が同一の波形データが複数
個存在し、演算モードＣＭ（ｐ）に対応する波形モード
ＷＭの波形データがある場合には、その波形モードＷＭ
の波形データのみを波形データ領域にロードするという
意味であり、このようにするとＲＡＭ６を効率的に使用
することができる。しかし、これに限らず、演算モード
ＣＭ（ｐ）を考慮せずに、同一波形名ＷＮ（ｐ）の波形
データが複数個あるか否かに拘わらず、波形名ＷＮ
（ｐ）で示される全ての波形データを波形データ領域に
ロードするようにしてもよい。

【００６７】なお、すでに同じ波形名でＲＡＭ６の波形
データ領域に記憶されている場合には、本処理は必要な
いが、再ロードしても問題は生じない。

【００６８】図１１は、波形ＬＰＦスイッチ（図示せ
ず）が押されたときの波形ＬＰＦ処理の手順を示すフロ
ーチャートである。

【００６９】まず、ユーザが処理する波形およびその処
理内容を入力すると、その処理すべき波形をＲＡＭ６の
波形データ領域から検索する（ステップＳ６１）。この
とき、処理すべき波形が検索されない場合には、ハード
ディスク４の波形データ群を検索する。また、処理内容
とは、ダウンサンプリングの種類や制限する帯域等をい
う。

【００７０】次に、このようにして検索された波形が、
繰り返して読み出されるループ部を有するか否かを判別
し（ステップＳ６２）、ループ部を有しない場合には、
まず帯域制限を行い（ステップＳ６３）、次にダウンサ
ンプリングし（ステップＳ６４）、波形を完成して、Ｒ
ＡＭ６の波形データ領域に記憶する（ステップＳ６
５）。このステップＳ６３で帯域制限するのは、帯域制
限せずにダウンサンプリングした波形データをそのまま
記憶すると、記憶された波形データに折り返しノイズが
混入するからである。したがって、ダウンサンプリング
で折り返しノイズが発生しない程度の帯域制限を施す必
要があり、この制限すべき周波数帯域は、前記ステップ
Ｓ６１でユーザが設定する。

【００７１】図１２は、上記ステップＳ６３およびＳ６
４の処理を説明するための図であり、図中、横軸は周波
数を示し、縦軸はレベルを示している。そして、（ａ）
は、波形ＬＰＦ処理を行う前、すなわち等価サンプリン
グ周波数４８ｋＨｚの楽音生成演算用に所定録音サンプ
リング周波数Ｆｓでサンプリングされた（すなわち波形
モードＷＭ＝０の）オリジナル波形（波形名：ＰＩＡＮ
Ｏ．０）の周波数スペクトルの一例を示し、（ｂ）は、
（ａ）の波形に帯域制限処理を施した後の周波数スペク
トルを示し、（ｃ）は、（ｂ）の波形を元の録音サンプ
リング周波数の１／２の周波数でダウンサンプリングし
た、等価サンプリング周波数２４ｋＨｚの楽音生成演算
用の波形データ（波形モードＷＭ＝１）の周波数スペク
トルを示し、（ｄ）は、（ｃ）の波形に対してさらにＬ
ＰＦ処理、すなわち帯域制限処理を施し、録音サンプリ
ング周波数の１／２の周波数でダウンサンプリングし
た、等価サンプリング周波数１２ｋＨｚの楽音生成演算
用の波形データ（波形モードＷＭ＝２）の周波数スペク
トルを示している。ここで、（ｃ）のダウンサンプリン
グは、図２（ｂ）を用いて前述したように、（ｂ）の波
形データを１つずつ飛ばし読みすることにより行ってい
る。これと同様に、（ｄ）のダウンサンプリングも、
（ｃ）の波形データを帯域制限したものを１つずつ飛ば
し読みすることにより行っている。このため、本実施の
形態では、オリジナル波形の２^-n（ｎは正の整数）倍の
録音サンプリング周波数でダウンサンプリングできるの
みであるが、前記ステップＳ６３およびＳ６４の処理を
同時に行うことにより、オリジナル波形のサンプリング
周波数に対して任意の倍数の周波数でダウンサンプリン
グすることも可能である。

【００７２】図１１に戻り、ステップＳ６２の判別で、
検索された波形データがループ部を有する場合には、ま
ず波形を、アタック部に複数回繰り返すループ部を接続
した波形データに展開し（ステップＳ６６）、次に帯域
制限した（ステップＳ６７）後にダウンサンプリングし
（ステップＳ６８）、このようにして生成された波形デ
ータから新しいアタック部およびループ部を切り出し
（ステップＳ６９）、前記ステップＳ６５と同様にして
波形を完成して記憶する（ステップＳ７０）。このステ
ップＳ６７およびＳ６８の処理は、それぞれ前記ステッ
プＳ６３およびＳ６４と同様の処理である。ここで、ル
ープ部を有する波形に対し上記のような処理を施したの
は、アタック部とループ部から成る波形データの場合、
ループ部は波形データのサンプル数が少ないために、オ
リジナル波形に対してそのまま帯域制限をするときに、
高い次数のローパスフィルタが使えないので、十分な帯
域減衰特性が得られないためである。上記方法によれ
ば、ループ部を有する波形データであっても、高い次数
のローパスフィルタを使えるので、不要ノイズの少ない
ＬＰＦ処理が可能である。

【００７３】続くステップＳ７１では、前記ステップＳ
６５またはＳ７０で記憶された波形データを、前記ＲＡ
Ｍ６または前記ハードディスク４の所定領域に格納（登
録）した後に、本波形ＬＰＦ処理を終了する。

【００７４】図１３は、前記図５のステップＳ６の音源
処理サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートで
ある。

【００７５】まずステップＳ８１で音源レジスタ（図２
（ｄ））をチェックし、続くステップＳ８２で新規書込
が有ったか否かを判別する。新規書込がなければ直ちに
ステップＳ８４に進む一方、新規書込があったときは該
書込が有った発音チャンネルの音源制御準備処理を行う
（ステップＳ８３）。音源制御準備処理とは、具体的に
は、チャンネルｉ（新規書込があった発音チャンネル）
のデータを実際に波形演算を行うための各種制御データ
に変換したり、チャンネルｉのデータに対応する波形デ
ータの最初の読み出しアドレスを設定したりする処理を
いう。

【００７６】続くステップＳ８４では、演算時刻の管理
を行う。すなわち、再生部（ＤＭＡ制御部９）における
再生波形データの読み出しが途切れないように、現在再
生中の波形データの読み出しを開始する時刻を次の波形
データの演算開始時刻ｔＢＣ（図４参照）として指定す
る。さらにステップＳ８５では、演算開始時刻ｔＢＣと
なったか否かを判別し、なっていなければ直ちに本処理
を終了する。

【００７７】演算開始時刻となったときは、まず各発音
チャンネルが生成すべき楽音に応じて演算順序および消
音するチャンネルを決定するチャンネル制御を行う（ス
テップＳ８６）。演算順序を決定するのは、演算を終了
すべき時刻までに演算が終了しない（このとき、演算が
打ち切りとなる）場合を考慮して、重要度の高い演算か
ら先に処理するためである。次いでステップＳ８３で準
備したデータを時間軸上で展開することにより、波形演
算の準備を行い（ステップＳ８７）、演算順序１番の発
音チャンネル番号をパラメータｉとする（ステップＳ８
８）。

【００７８】次に、ステップＳ８９では演算モードＣＭ
（ｉ）の値を判別し、ＣＭ（ｉ）＝０のときにはチャン
ネルｉの１２８サンプル分の楽音波形データを生成して
バッファ０に足し込み（ステップＳ９０）、ＣＭ（ｉ）
＝１のときにはチャンネルｉの６４サンプル分の楽音波
形データを生成してバッファ１に足し込み（ステップＳ
９１）、ＣＭ（ｉ）＝２のときにはチャンネルｉの３２
サンプル分の楽音波形データを生成してバッファ２に足
し込む（ステップＳ９２）。ここで、各ステップＳ９０
〜９２の処理は、それぞれ対応するバッファにおける楽
音データ（波形サンプルデータ）の単純な足し込みでは
なく、各チャンネルｉのＦナンバＦＮ（図２（ｄ）参
照）に応じた読出しアドレスの更新制御、図２（ｂ）に
示される波形データ記憶領域からの該読み出しアドレス
に応じた波形サンプルデータの読み出しと補間、およ
び、補間で得られた波形サンプルに対し、さらに音色お
よび音量エンベロープ等の加工を施して楽音波形サンプ
ルとする加工処理等を行った上での足し込みである。以
上の処理が、一度の生成処理で生成する楽音波形データ
の各サンプルについて、繰り返し行われる。たとえば、
演算モードＣＭ（ｉ）＝０のチャンネルｉでは１２８サ
ンプルの楽音波形サンプルが出来上がるまで繰り返され
る。ここで、読み出される波形データは、前述した波形
指定データで指定された波形データである。該波形デー
タは、発音チャンネルｉで生成中の楽音が属するパート
ｐの波形名ＷＮ（ｐ）と、演算モードＣＭ（ｉ）に対応
して選択指定される。もし、現在生成中の楽音信号に使
用している波形データの録音サンプリング周波数と、チ
ャンネルｉに設定された演算モード（等価サンプリング
周波数）とが適応していない場合には、前述したＦナン
バＦＮの計算式の後半部の項によりＦナンバＦＮの値の
補正が行われるが、これは、このようなときにも指示さ
れたピッチの楽音を生成するようにするためである。な
お、ステップＳ９０〜９２の処理の詳細は、特願平７−
１９７９２３号の図面の図１３及び明細書の同図に関連
する記載を参照。

【００７９】以上のように、各演算モードに最適の波形
モードの波形が選択されなかった場合でも、ＦナンバＦ
Ｎを補正することにより、いずれの演算モードでも指定
されたピッチＳＰの楽音波形サンプルが生成できるが、
該補正等によりＦナンバＦＮの数値が基準値「１」から
大きく離れた場合には、生成する楽音のクオリティに問
題が生ずる。たとえば、補正によりそのチャンネルのＦ
ナンバＦＮが非常に大きくなった場合（たとえば、ＦＮ
＞２）、波形データ記憶領域から読み出した波形データ
の高域成分が、等価サンプリング周波数の半分以上の周
波数を超え、補間で得られる波形サンプルにその折り返
しノイズが発生する。逆に、補正によりＦナンバＦＮが
非常に小さくなった場合（たとえば、ＦＮ＜０．５）、
補間で得られる波形サンプルには、等価サンプリング周
波数の４分の１以下の高調波成分しか含まれず、そのチ
ャンネルに設定された楽音波形サンプル生成の時間密度
分のクオリティが得られないことになる。したがって、
波形指定データの示す波形データ、すなわち各チャンネ
ルｉの楽音生成で読み出す波形データとしては、各チャ
ンネルの演算モードＣＭ（ｉ）に適した波形モードの波
形データ（たとえばＣＭ＝１ならＷＭ＝１の波形デー
タ）を選択設定することが望ましい。

【００８０】次に、チャンネルｉは最終チャンネルか否
か、すなわち波形演算すべきチャンネルの演算を全て終
了したか否かを判別し（ステップＳ９３）、まだ波形演
算すべきチャンネルが残っているときには次の演算順序
のチャンネル番号をチャンネルｉにした（ステップＳ９
４）後に、前記ステップＳ８９に戻って前述の処理を繰
り返す。一方、ステップＳ９３の判別で、演算すべきチ
ャンネルを全て終了したときにはステップＳ９５に進
む。

【００８１】ステップＳ９５では、前記図３で説明した
ように、バッファ１に生成された６４サンプル、およ
び、バッファ２に生成された３２サンプルの楽音波形デ
ータを補間（オーバーサンプリング）して、それぞれ、
１２８サンプルの楽音波形データとしてバッファ１′お
よびバッファ２′に格納し、ステップＳ９６では、バッ
ファ０，１′，２′の各１２８個の楽音波形データを加
算して得られた１２８サンプルの楽音波形データをバッ
ファ０に格納する。

【００８２】続くステップＳ９７では、このようにして
バッファ０に格納された楽音波形データにリバーブ処理
を施して残響効果を付与し、ステップＳ９８では、バッ
ファ０の１２８サンプルを再生部に再生予約した後に、
本音源処理を終了する。

【００８３】以上説明したように本実施の形態では、楽
音を生成する演算処理の演算モードを複数個設け、この
中からユーザが任意に選択するように構成したので、ユ
ーザの利用目的に応じて、発音数重視またはクオリティ
重視のいずれの形態をも採ることができる。

【００８４】また、各パート毎に演算モードを設定する
ようにしたので、聴感上効果の大きいパートの楽音を高
いクオリティで生成でき、限られた演算能力を最大限に
活用することができる。

【００８５】さらに、生成楽音のクオリティの高い演算
モード（モード０）用の高い録音サンプリング周波数の
波形データから生成楽音のクオリティの低い演算モード
（モード１または２）に応じた低い録音サンプリング周
波数の波形データをＬＰＦ処理により作成し、このよう
にして作成された波形データから、ユーザにより選択さ
れた演算モードに応じて波形データを選択して楽音を生
成するように構成したので、低い等価サンプリング周波
数で演算を行うチャンネルにおいて、クオリティは落ち
るものの折り返しノイズを発生させずに、高い等価サン
プリング周波数で演算された楽音と同じ音色の波形を生
成することができる。

【００８６】また、ユーザが選択した演算モードに応じ
て波形データを自動選択するように構成したので、高い
等価サンプリング周波数のチャンネルでは、録音サンプ
リング周波数の高い広い帯域に亘る周波数成分を有する
波形データを使用し、低い等価サンプリング周波数のチ
ャンネルでは録音サンプリング周波数の低い狭い帯域の
周波数成分を有する波形データを使用でき、これにより
音色データ中の波形の指定を変更しなくてもよい。

【００８７】なお、本実施の形態では、より低いサンプ
ル数の演算モードＣＭ（ｐ）を選択したときに、その演
算モードＣＭ（ｐ）に対応する波形モードＷＭを有する
波形データが存在しない場合には、その演算モードＣＭ
（ｐ）と異なった波形モードＷＭの波形データを選択
し、この波形データに基づいて楽音信号を生成するよう
に構成したが、これに限らず、選択した演算モードＣＭ
（ｐ）に対応する波形モードＷＭの波形データが存在す
るか否かを自動検出し、存在しない場合には、前記図１
１の波形ＬＰＦ処理に自動的に移行して、その演算モー
ドＣＭ（ｐ）の波形データを作成し、この作成した波形
データに基づいて楽音信号を生成するようにしてもよ
い。

【００８８】また、本実施の形態では、波形データＷＤ
ｎ（ｎ＝１、２……）に波形ＬＰＦ処理を行い、それよ
り低い録音サンプリング周波数の波形データＷＤｎ′，
ＷＤｎ″を得るようにしたが、この波形データＷＤ
ｎ′，ＷＤｎ″は波形ＬＰＦ処理以外の方法で用意して
もよい。たとえば、最初から低い録音サンプリング周波
数で録音すれば、直接波形データＷＤｎ′，ＷＤｎ″を
得ることができる。そして、ハードディスク４には、波
形データＷＤｎが記憶されるだけでなく、波形データＷ
Ｄｎ′やＷＤｎ″も記憶される。ハードディスク４にそ
れらの波形が記憶されている場合には、波形データＷＤ
ｎに波形ＬＰＦ処理をせずとも、波形データＷＤｎ′、
ＷＤｎ″をハードディスクからＲＡＭ６に読み出すこと
ができる。

【００８９】なお、本実施の形態では、演算モードＣＭ
（ｐ）は各パート毎に１つ選択できるのみであったが、
これに限らず、同一パートの発音を行う複数チャンネル
内においても、たとえば各チャンネルの音量やピッチ等
に応じて演算モードを自動的に変更できるようにしても
よい。

【００９０】また、本実施の形態では、ＣＰＵの実行す
るソフトウェアとして発明を実現したが、これに限らず
たとえばＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）
等のプログラムで動作する演算装置一般で実現すること
が可能である。さらに、本実施の形態の楽音発生装置
は、汎用のパーソナルコンピュータで実現するようにし
てもよいし、専用機器で実現するようにしてもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および５
記載の本発明に依れば、入力された音高および制御情報
に応じて位相情報が発生され、この位相情報に基づい
て、所定期間毎に、前記入力された音高情報に応じた楽
音波形サンプルが、前記入力された制御情報に応じた単
位時間当たりの波形サンプル数で、各チャンネル毎に生
成され、この生成された楽音波形サンプルに基づいて楽
音が発生されるので、ユーザの利用目的に応じて、発音
数重視またはクオリティ重視のいずれの形態をも採るこ
とが可能となる効果を奏する。

【００９２】また、請求項２および６記載の発明の構成
に依れば、入力された演奏情報に応じたチャンネルの楽
音波形サンプルが、当該演奏情報が属するパートの、設
定された制御情報に応じた単位時間当たりの波形サンプ
ル数で生成され、この生成された楽音波形サンプルに基
づいて楽音が発生されるので、聴感上効果の大きいパー
トの楽音を高いクオリティで生成でき、限られた演算能
力を最大限に活用することができる。

【００９３】さらに、請求項３および７記載の発明の構
成に依れば、入力された演奏情報に応じて、波形メモリ
に記憶された波形データに基づく楽音生成演算が実行さ
れ、発生された制御情報に応じた単位時間当たりの波形
サンプル数で楽音波形サンプルが生成され、前記楽音生
成演算では、前記発生した制御情報に応じて前記波形メ
モリ中の異なる波形データを選択的に用いて楽音生成演
算が行われ、このようにして生成された楽音波形サンプ
ルに基づいて楽音が発生されるので、高いサンプリング
周波数のチャンネルでは、広い帯域に亘る周波数成分を
有する波形データを使用し、低いサンプリング周波数の
チャンネルでは狭い帯域の周波数成分を有する波形デー
タを使用でき、これにより音色データ中の波形の指定を
変更しなくてもよい。

【００９４】また、さらに、請求項４記載の発明の構成
に依れば、楽音波形サンプルの単位時間当たりの波形サ
ンプル数に応じた波形データを使用するので、折り返し
ノイズを削減できる。さらに、２つの異なる単位時間当
たりの波形サンプル数で楽音波形サンプルを生成する場
合に、片方の単位時間当たりの波形サンプル数に適した
波形データを変換した波形データを、もう一方の単位時
間当たりの波形サンプル数の波形生成に使用するので、
異なる単位時間当たりの波形サンプル数でも同じ音色に
聞こえる楽音波形サンプルを生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る楽音発生装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１のＲＡＭに記憶される音色データおよび波
形データの構成とＲＡＭ上に設定される入力バッファお
よび音源レジスタの構成を示す図である。

【図３】図１のＲＡＭ上に設定される出力バッファの構
成を示す図である。

【図４】図１の楽音生成装置が行う楽音生成処理の概要
を説明するための図である。

【図５】図１のＣＰＵで実行されるメインルーチンのフ
ローチャートである。

【図６】ＭＩＤＩ受信割り込み処理のフローチャートで
ある。

【図７】図１のＭＩＤＩインターフェースを介してデー
タを受信したときのノートオンイベント処理のフローチ
ャートである。

【図８】パート音色選択スイッチが押されたときのパー
ト音色選択処理の手順を示すフローチャートである。

【図９】パートモード選択スイッチが押されたときのパ
ートモード選択処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１０】パート波形選択スイッチが押されたときのパ
ート波形選択処理の手順を示すフローチャートである。

【図１１】波形ＬＰＦスイッチが押されたときの波形Ｌ
ＰＦ処理の手順を示すフローチャートである。

【図１２】図１１の波形ＬＰＦ処理により生成される波
形データの周波数特性の一例を示す図である。

【図１３】図５のステップＳ６の音源処理サブルーチン
の詳細な手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ（制御情報入力手段、楽音波形サンプル生成
手段、制御情報発生手段） ２ キーボード（音高情報入力手段、演奏情報入力手
段、操作子、制御情報設定手段） ５ ＲＯＭ ６ ＲＡＭ（波形メモリ、記憶手段） ８ ＭＩＤＩインターフェース（演奏情報入力手段） ９ ダイレクトメモリアクセス制御部（楽音発生手段） １０ ＤＡコンバータ（楽音発生手段）

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチャンネルで生成された楽音波形
   サンプルに基づいて楽音を発生するステップを備えた楽
   音発生方法において、音高を示す音高情報 を入力するステップと、 ユーザが操作した操作子の操作量に応じ、単位時間当た
   りに生成する波形サンプル数を示す制御情報を入力する
   ステップと、 所定期間毎に、前記音高情報に応じた楽音波形サンプル
   を、前記入力された制御情報に応じた単位時間当たりの
   波形サンプル数で、各チャンネル毎に生成するステップ
   であって、前記音高情報および前記制御情報に応じて位
   相情報を発生し、該位相情報に応じて楽音波形サンプル
   を生成するステップとを有し、 該生成された楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生す
   ることを特徴とする楽音発生方法。
2. 【請求項２】 複数のチャンネルで生成された楽音波形
   サンプルに基づいて楽音を発生するステップを備えた楽
   音発生方法において、 複数パートの演奏情報を入力するステップと、単位時間当たりに生成する波形サンプル数を示す 制御情
   報を前記各パート毎に設定するステップと、 前記入力された演奏情報を前記複数のチャンネルのうち
   のいずれかに割当て、該割当られたチャンネルにおい
   て、当該演奏情報に応じた楽音波形サンプルを、当該演
   奏情報が属するパートの前記設定された制御情報に応じ
   た単位時間当たりの波形サンプル数で生成するステップ
   とを有し、 該生成された楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生す
   ることを特徴とする楽音発生方法。
3. 【請求項３】 楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生
   するステップを備えた楽音発生方法において、 演奏情報を入力するステップと、単位時間当たりに生成する波形サンプル数を示す 制御情
   報を発生するステップと、 前記入力した演奏情報に応じて、波形メモリに記憶され
   た波形データに基づく楽音生成演算を実行し、前記発生
   した制御情報に応じた単位時間当たりの波形サンプル数
   で楽音波形サンプルを生成するステップとを有し、 該楽音波形サンプルを生成するステップでは、前記発生
   した制御情報に応じて前記波形メモリ中の異なる波形デ
   ータを選択的に用いて楽音生成演算を行い、前記楽音を
   発生するステップでは、該楽音生成演算により生成され
   た楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生することを特
   徴とする楽音生成方法。
4. 【請求項４】 所定のサンプリング周波数で楽音を生成
   するための第１の波形データを記憶手段に記憶するステ
   ップと、 該記憶された第１の波形データを当該所定のサンプリン
   グ周波数と異なったサンプリング周波数の波形データに
   変換し、第２の波形データとして前記記憶手段に記憶す
   るステップと、 前記記憶手段に記憶された波形データに基づいて楽音波
   形サンプルを生成するステップとを有し、 該楽音波形サンプルを生成するステップでは、複数の異
   なる単位時間当たりの波形サンプル数で前記楽音波形サ
   ンプルを生成可能であり、該単位時間当たりの波形サン
   プル数に応じて前記第１の波形データおよび前記第２の
   波形データのうちいずれか一方を選択して、該選択され
   た波形データに基づいて楽音波形サンプルを生成するこ
   とを特徴とする楽音波形発生方法。
5. 【請求項５】 複数のチャンネルで生成された楽音波形
   サンプルに基づいて楽音を発生する楽音発生手段を備え
   た楽音発生装置において、音高を示す音高 情報を入力する音高情報入力手段と、 操作子の操作量に応じ、単位時間当たりに生成する波形
   サンプル数を示す制御情報を入力する制御情報入力手段
   と、 所定期間毎に、前記音高情報に応じた楽音波形サンプル
   を、前記入力された制御情報に応じた単位時間当たりの
   波形サンプル数で、各チャンネル毎に生成する楽音波形
   サンプル生成手段であって、前記音高情報および前記制
   御情報に応じて位相情報を発生し、該位相情報に応じて
   楽音波形サンプルを生成するものとを有し、 前記楽音発生手段は、該生成された楽音波形サンプルに
   基づいて楽音を発生することを特徴とする楽音発生装
   置。
6. 【請求項６】 複数のチャンネルで生成された楽音波形
   サンプルに基づいて楽音を発生する楽音発生手段を備え
   た楽音発生装置において、 複数パートの演奏情報を入力する演奏情報入力手段と、単位時間当たりに生成する波形サンプル数を示す 制御情
   報を前記各パート毎に設定する制御情報設定手段と、 前記入力された演奏情報を前記複数のチャンネルのうち
   のいずれかに割当て、該割当てられたチャンネルにおい
   て、当該演奏情報に応じた楽音波形サンプルを、当該演
   奏情報が属するパートの前記設定された制御情報に応じ
   た単位時間当たりの波形サンプル数で生成する楽音波形
   サンプル生成手段とを有し、前記 楽音発生手段は、該生成された楽音波形サンプルに
   基づいて楽音を発生することを特徴とする楽音発生装
   置。
7. 【請求項７】 楽音波形サンプルに基づいて楽音を発生
   する楽音発生手段を備えた楽音発生装置において、 演奏情報を入力する演奏情報入力手段と、単位時間当たりに生成する波形サンプル数を示す 制御情
   報を発生する制御情報発生手段と、 前記入力した演奏情報に応じて、波形メモリに記憶され
   た波形データに基づく楽音生成演算を実行し、前記発生
   した制御情報に応じた単位時間当たりの波形サンプル数
   で楽音波形サンプルを生成する楽音波形サンプル生成手
   段とを有し、 該楽音波形サンプル生成手段は、前記発生した制御情報
   に応じて前記波形メモリ中の異なる波形データを選択的
   に用いて楽音生成演算を行い、前記楽音発生手段は、該
   楽音生成演算により生成された楽音波形サンプルに基づ
   いて楽音を発生することを特徴とする楽音生成装置。