JP3419005B2 - 楽音信号の合成に用いられる原楽音信号の発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は原楽音信号の発生装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年に
なって、実際の楽器等から発生された楽音信号をデジタ
ル信号化して得たデータをメモリに記憶させておき、前
記のデータを記憶させたメモリを楽音を発生させるため
の音源中に備えているような構成形態の電子楽器、その
他の諸装置が広く用いられるようになった。ところで、
前記した電子楽器等の装置によって実際の楽器による音
楽演奏に近い音楽演奏が行なわれるようにするために
は、前記のデータとして多数の音色と対応するものが必
要とされるが、すべての音程の楽音と対応するデジタル
信号（例えばＰＣＭ信号）によるデータを有する電子楽
器等の装置を構成する際には極めて大容量のメモリが必
要とされるから、装置の形態が大掛かりなものになった
りコスト高になったりする。 【０００３】前記の問題を解決する手法の一つとして、
本願出願人が先に提案した特願平４ー３００７６号「音
響信号の位相予測方法」がある。この発明内容によれ
ば、振幅成分と位相成分という形で、周波数軸上で表現
されるパラメータを用いたデータの高能率符号化によ
り、データ量を圧縮することができる。ところが、前記
の手法によれば、その圧縮過程で、必ずしも希望する音
程の楽音が得られないという問題点があった。そこで、
本願発明は、その問題を解決して、楽音信号を良好に高
能率圧縮することがし、多数の音程の楽音信号のデータ
を記憶することが構成の原楽音信号の発生装置を提供す
ることを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本願発明は、前記の問題
を解決するための手法として以下の手段よりなる。すな
わち、周期性を有する楽音を発生しうる楽器から発音さ
れた特定な第１の音程の楽音信号の周期性を有する定常
的な部分から、予め定められた一定の時間長の窓関数を
用いて切出されたフーリエ変換フレームの信号に、離散
的にフーリエ変換を行い、フーリエ変換の結果として求
められた各離散周波数毎の振幅成分と位相成分とをそれ
ぞれ量子化する手段と、 前記した楽器における特定な第
１の音程の楽音とは異なる第２の音程の楽音に対応し、
周期性を有する定常的な部分から予め定められた一定の
時間長の窓関数を用いて切出されたフーリエ変換フレー
ムの信号に離散的にフーリエ変換を行い、フーリエ変換
の結果として求められた各離散周波数毎の振幅成分及び
位相成分とを求める手段と、 前記した特定な第１の音程
の楽音の振幅成分と位相成分と前記した特定な第２の音
程の楽音の振幅成分と位相成分の、それぞれの差成分を
求める手段と、を備えてなる楽音信号の合成に用いられ
る原楽音信号の発生装置。 【０００５】 【実施例】以下、本発明の楽音信号の合成方法の具体的
な内容を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音信号の発生装
置の構成例を示すブロック図、図２はデコーダの構成例
を示すブロック図、図３乃至図６は本発明の楽音信号の
合成に用いられる原楽音信号の発生装置を説明するため
の波形例図、図７及び図８は説明のために用いられる波
形図である。図１は本発明の楽音信号の合成に用いられ
る原楽音信号の発生装置の構成例を示すブロック図であ
る。同図において、３６は周期性を有する楽音を発生し
うる種類の楽器から発音された予め選択された特定な第
１の音程の楽音と対応して発生された周期性を有する音
程（例えばＦ2)の楽音信号の信号源である。３７は周期
性を有する楽音を発生しうる種類の楽器から発音された
予め選択された特定な第２の音程の楽音と対応して発生
された周期性を有する音程（例えばＧ2)の楽音信号の信
号源である。 【０００６】各信号源３６，３７の楽音信号は、それぞ
れ定常的な部分から予め定められた一定の時間長（例え
ばＮ点の標本点を有する期間）を有するフーリエ変換フ
レームとして切出されて信号処理ブロック３８，３９に
供給される。そして、前記した信号処理ブロック３８で
は、信号源３６から供給された楽音信号、すなわち、予
め選択された特定な第１の音程の楽音と対応して発生さ
れた周期性を有する第１の音程（例えばＦ2)の楽音信号
に所定の窓関数を乗算した後に高速フーリエ変換部４０
に与えられる。また、前記した信号処理ブロック３９で
は、信号源３７から供給された楽音信号、すなわち、予
め選択された特定な第２の音程の楽音と対応して発生さ
れた周期性を有する第２の音程（例えばＧ2)の楽音信号
に所定の窓関数を乗算した後に高速フーリエ変換部４１
に与える。 【０００７】前記した各高速フーリエ変換部４０，４１
では、それぞれに個別に供給された楽音信号に対して高
速フーリエ変換演算(ＦＦＴ演算)を行なって、それぞれ
の高速フーリエ変換部４０，４１毎に、ＦＦＴ演算の結
果として同一の一定な周波数間隔ｆ｛ただし、各１フレ
ーム毎のフーリエ変換フレームにおけるデータ数標本数
をＮとし、標本化周波数をｆｓとして、ｆ＝ｆｓ／Ｎ]
を有するＮ個の離散的な周波数毎に実数部(Ｒｅａｌ)振
幅と、虚数部(Ｉｍａｇ)振幅とからなるＦＦＴ演算結果
のデータを出力して、それを前記各高速フーリエ変換部
４０，４１毎に個別に後続されているＮ個ずつの信号処
理装置に供給する。すなわち、高速フーリエ変換部４０
と高速フーリエ変換部４１とから、それぞれ個別に出力
されたＮ個ずつの離散的な周波数毎のデータは、それぞ
れの離散的な周波数のデータ毎に、それぞれ異なる信号
処理装置によって信号処理が行なわれるのである。ただ
し、図１中には各高速フーリエ変換部４０，４１毎に、
それぞれ後続されるべきＮ個ずつの信号処理装置の内の
１個ずつの信号処理装置の構成だけが代表的に例示され
ている｛前記した信号処理装置とは直交座標→極座標変
換部４２，４３とマルチプレクサ１８との間の構成部分
である｝。 【０００８】高速フーリエ変換部４０において、予め選
択された特定な第１の音程の楽音と対応して発生された
周期性を有する第１の音程（例えばＦ2)の楽音信号に対
するＦＦＴ演算の結果として得られたＮ個ずつの離散的
な周波数毎の実数部と虚数部とからなる特定な離散的な
周波数のデータは、直交座標→極座標変換部４２におい
て極座標変換されて振幅項と位相項とに分離される。振
幅成分演算部４２ａにおいて、数１に従った振幅の計算
が行われる。 【０００９】 【数１】 【００１０】 【数２】 【００１１】この数１の計算と、位相成分演算部４２ｐ
において、数２に従った位相の計算とが行なわれる。こ
れらの計算により、離散的な各周波数毎に、合成振幅項
Ａｉ（ｍ）[以下の説明例においては振幅成分Ｆ2aのよ
うに記載されている]と、位相項θｉ（ｍ）[以下の説明
例においては位相成分Ｆ2pのように記載されている]と
が求められる。また、高速フーリエ変換部４１におい
て、予め選択された特定な第２の音程の楽音と対応して
発生された周期性を有する第２の音程（例えばＧ2)の楽
音信号に対するＦＦＴ演算の結果として得られたＮ個ず
つの離散的な周波数毎の実数部と虚数部とからなる特定
な離散的な周波数のデータは、直交座標→極座標変換部
４３において極座標変換されて振幅項と位相項とに分離
される。振幅成分演算部４３ａにおける既述の数１に従
った振幅の計算と、位相成分演算部４３ｐにおける既述
の数２に従った位相の計算とが行なわれることにより、
前記した離散的な各周波数毎に、合成振幅項Ａｉ（ｍ）
[以下の説明例においては振幅成分Ｇ2aのように記載さ
れている]と、位相項θｉ（ｍ）[以下の説明例において
は位相成分Ｇ2pのように記載されている]とが求められ
る。 【００１２】直交座標→極座標変換部４２における計算
結果として得られた特定な離散的な周波数の振幅成分Ｇ
2aは、量子化器５０と振幅成分シフト演算部４４とに供
給され、前記の量子化器５０によって量子化された振幅
成分Ｇ2aのデータは設定データとしてマルチプレクサ５
４に供給される。また、振幅成分シフト演算部４４で
は、周期性を有する楽音を発生しうる種類の楽器から発
音された予め選択された特定な第１の音程の楽音と対応
して発生された周期性を有する音程（例えばＦ2)の楽音
信号における振幅成分Ｆ2aのデータから、予め選択され
た第２の音程（例えばＧ2)の楽音信号における振幅成分
の計算値Ｇ2a'のデータを演算によって求める動作を行
なう。 【００１３】また、直交座標→極座標変換部４２におけ
る計算結果として得られた特定な離散的な周波数の位相
成分Ｆ2pは、量子化器５１と位相成分シフト演算部４５
とに供給され、量子化器５１によって量子化された位相
成分Ｆ2pのデータは設定データとしてマルチプレクサ５
４に供給される。また、位相成分シフト演算部４５で
は、周期性を有する楽音を発生しうる種類の楽器から発
音された予め選択された特定な第１の音程の楽音と対応
して発生された周期性を有する音程（例えばＦ2)の楽音
信号における位相成分Ｆ2pのデータから、予め選択され
た第２の音程（例えばＧ2)の楽音信号における位相成分
Ｇ2p'のデータを演算によって求める動作を行なう。 【００１４】前記した振幅成分シフト演算部４４で行な
われる演算の内容と、位相成分シフト演算部４５で行な
われる演算の内容との具体例として、第１の音程の楽音
信号がＦ2(１７４.６１Ｈｚ）の楽音信号であり、ま
た、第２の音程の楽音信号がＧ2(１９６Ｈｚ）の楽音信
号である場合を例に挙げて説明すると、振幅成分シフト
演算部４４で行なわれる振幅成分のシフトのための演算
は「数３」に従って行なわれる。また、他方、位相成分
シフト演算部４５で行なわれる位相成分のシフトのため
の演算は「数４」に従って行なわれるのである。 【００１５】 【数３】 【００１６】 【数４】 【００１７】前記した数３及び数４において、Ｆ2ａは
音程Ｆ2の実際の振幅成分、Ｇ2ａは音程Ｇ2の実際の振
幅成分、Ｆ2pは音程Ｆ2の実際の位相成分、Ｇ2pは音程
Ｇ2の実際の位相成分、Ｇ2ａ'は音程Ｆ2の実際の振幅成
分Ｆ2aに演算を行なって得た音程Ｇ2の振幅成分の計算
値（振幅成分シフト演算部４４における計算結果）、Ｇ
2p'は音程Ｆ2の実際の位相成分Ｆ2pに演算を行なって得
た音程Ｇ2の位相成分の計算値(位相成分シフト演算部４
５における計算結果）、ΔＧ2ａは音程Ｇ2の実際の振幅
成分Ｇ2aと音程Ｆ2の実際の振幅成分Ｆ2aに演算を行な
って得た音程Ｇ2の振幅成分の計算値Ｇ2ａ'(振幅成分シ
フト演算部４４における計算結果Ｇ2ａ')との差の値、
ΔＧ2pは音程Ｇ2の実際の位相成分Ｇ2pと音程Ｆ2の実際
の位相成分Ｆ2pに演算を行なって得た音程Ｇ2の位相成
分の計算値Ｇ2p'(位相成分シフト演算部４４における計
算結果Ｇ2p')との差の値、をそれぞれ示している。 【００１８】音程がＦ2(１７４.６１Ｈｚ）の楽音信号
を、前記した第１の音程のＦ2の音に対して１音だけ高
い第２の音程Ｇ2(１９６Ｈｚ)の楽音信号に変換するの
には、単純に考えた場合に、第１の音程のＦ2の振幅成
分や位相成分を、ともに２の１２分の２乗だけずらせば
よいようにも思われる。しかし、、前記のような考え方
に従って変換動作を行なった場合には、窓関数の影響な
どによって望みどおりの楽音を合成することができない
のであり、この点を図７及び図８を参照して説明する。
図７はＦ2の周波数を有する１７４.６１Ｈｚの一定振幅
の正弦波信号を示している。同図に示されている正弦波
信号に窓関数を掛けてからＦＦＴ演算を行なった後に直
交座標→極座標変換して得た振幅成分と位相成分とのデ
ータについて、それぞれ２の１２分の２乗だけずらした
データを得る。次に、前記した各データをデコーダに与
えて復号して得たＧ2の周波数を有する合成信号は、図
８に例示されているようにエンベロープが波打っている
状態のものになる。 【００１９】それで、本発明の楽音信号の合成に用いら
れる原楽音信号の発生装置では、前記した特定な第１の
音程(例えばＦ2)の楽音に関する同一な所定数の離散周
波数毎のデータを用いて得た各離散周波数毎の実際の振
幅成分Ｆ2a及び実際の位相成分Ｆ2pに対して、前記した
特定な第１の音程Ｆ2の楽音と、前記した楽器における
特定な第１の音程Ｆ2の楽音とは異なる予め選択された
第２の音程(例えばＧ2)の楽音との振動数の違いと対応
してそれぞれ所定の演算を行なう。前記の特定な第１の
音程の楽音信号の振幅成分から演算によって求めた特定
な第２の音程Ｇ2の楽音の振幅成分の計算値Ｇ2a'と、前
記の特定な第１の音程の楽音信号の位相成分から演算に
よって求めた前記した特定な第２の音程Ｇ2の楽音の位
相成分の計算値Ｇ2p'とを求める。また、前記した特定
な第２の音程Ｇ2の楽音の実際の振幅成分Ｇ2aと前記し
た特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分から演算によ
って求めた前記した特定な第２の音程Ｇ2の楽音の振幅
成分の計算値Ｇ2a'との差成分ΔＧ2aと、前記した特定
な第２の音程Ｇ2の楽音の実際の位相成分Ｇ2pと前記の
特定な第１の音程の楽音信号の位相成分から演算によっ
て求めた前記した特定な第２の音程Ｇ2の楽音の位相成
分の計算値Ｇ2p'との差成分ΔＧ2pとを求める。そし
て、前記の差成分ΔＧ2aを前記した特定な第２の音程の
楽音の振幅成分の計算値に加算し、前記の差成分ΔＧ2
p'を前記した特定な第２の音程の楽音の位相成分の計算
値Ｇ2p'に加算して、合成された音程Ｇ2の楽音信号とし
て図３に示されるようにエンベロープに乱れのないもの
が得られるようにしている。 【００２０】直交座標→極座標変換部４３における計算
結果として得られた特定な離散的な周波数の振幅成分Ｇ
2aは、減算器４６に被減数信号として供給される。ま
た、直交座標→極座標変換部４３における計算結果とし
て得られた特定な離散的な周波数の位相項Ｇ2pは、減算
器４７に被減数信号として供給されている。減算器４６
の減数信号には、振幅成分シフト演算部４４から出力さ
れたデータ、すなわち、第２の音程Ｆ2の実際の振幅成
分Ｆ2aに、前記の特定な第１の音程の楽音信号の振幅成
分から演算によって求めた第２の音程の楽音の振幅成分
の計算値Ｇ2ａ'が、振幅成分シフト演算部４４から供給
されいる。また、前記した減算器４７の減数信号には、
前記した位相成分シフト演算部４５から出力されたデー
タ、すなわち、第２の音程Ｆ2の実際の位相成分Ｆ2p
に、前記の特定な第１の音程の楽音信号の位相成分から
演算によって求めた第２の音程のＧ2の位相成分の計算
値Ｇ2p'が、位相成分シフト演算部４５から供給されて
いる。 【００２１】前記した減算器４６からは、前記した特定
な第２の音程Ｇ2の楽音の実際の振幅成分Ｇ2aと前記の
特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分から演算によっ
て求めた第２の音程の楽音の振幅成分の計算値Ｇ2a'と
の差成分ΔＧ2aのデータが出力されて、それが残差振幅
成分出力部４８から量子化器５２に供給される。また、
前記した減算器４７からは、前記した特定な第２の音程
Ｇ2の楽音の実際の位相成分Ｇ2pと前記の特定な第１の
音程の楽音信号の振幅成分から演算によって求めた第２
の音程の楽音の位相成分の計算値Ｇ2p'との差成分ΔＧ2
pのデータが出力されて、それが残差位相成分出力部４
９から量子化器５３に供給される。そして、前記した量
子化器５２によって量子化された残差振幅成分ΔＧ2a
と、前記した量子化器５３によって量子化された残差位
相成分ΔＧ2pとはマルチプレクサ５４に供給されて、既
述した量子化器５０からマルチプレクサ５４に供給され
た第１の音程Ｆ2の楽音信号の振幅信号のデータＦ2ａ
と、量子化器５１からマルチプレクサ５４に供給された
第１の音程Ｆ2の楽音信号の位相信号のデータＦ2ｐとと
もに出力端子５５に送出される。これまでの実施例にお
いては、第１の音程の楽音信号がＦ2の楽音信号であ
り、また、第２の音程の楽音信号がＧ2の楽音信号であ
る場合を例にして説明を行なっているが、第１，第２の
音程の楽音信号としては互に異なる音程の楽音信号であ
ればどのような音程の楽音信号でも選択できることはい
うまでもない。 【００２２】前記したマルチプレクサ５４から出力端子
５５に送出されるデータは、特定な第１の音程の楽音信
号の振幅成分のデータ及び楽音信号の位相成分のデータ
と、特定な第２の音程の楽音の実際の振幅成分と前記の
特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分から演算によっ
て求めた第２の音程の楽音の振幅成分の計算値との差成
分のデータ、及び特定な第２の音程の楽音の実際の位相
成分と前記の特定な第１の音程の楽音信号の位相成分か
ら演算によって求めた第２の音程の楽音の位相成分の計
算値との差成分のデータとであるが、前記した諸データ
の内で差成分のデータは、極めてデータ量が少ないもの
となっているから、前記した第２の音程の楽音信号とし
て、極めて多数個の楽音信号を選択したところで全体の
データ量は少ないものになるから、本発明の楽音信号の
合成に用いられる原楽音信号の発生装置では、それに備
えるべき原楽音信号のデータのメモリとしても、少ない
記憶容量のもので足りることになる。 【００２３】なお、前記した特定な第１の音程の楽音信
号と、特定な第２の音程の楽音信号との関係は、既述の
ように互に音程が異なっていさえすれば良いのである
が、前記した特定な第１の音程の楽音信号として、例え
ば音程Ｆ2の楽音信号を選択しておき、特定な第２の音
程の楽音信号としては、順次に音程がＧ2→Ａ3→Ｂ3→
Ｃ3→Ｄ3→Ｅ3→Ｆ3→Ａ4→…の楽音信号を選択して、
特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分のデータ及び楽
音信号の位相成分のデータを得る。それとともに、前記
の第１の音程の楽音信号として選択された音程Ｆ2の楽
音信号と、前記のように順次にそれぞれ個別に選択され
た第２の音程の楽音信号とについて、前記したそれぞれ
個別の第２の音程の楽音信号毎に、選択された特定な１
つの第２の音程の楽音の実際の振幅成分と前記の特定な
第１の音程の楽音信号として選択された音程Ｆ2の楽音
信号の振幅成分から演算によって求めた選択された特定
な１つの第２の音程の楽音の振幅成分の計算値との差成
分のデータ、及び選択された特定な１つの第２の音程の
楽音の実際の位相成分と前記の特定な第１の音程として
選択された音程Ｆ2の楽音信号の位相成分から演算によ
って求めた選択された特定な１つの第２の音程の楽音の
位相成分の計算値との差成分のデータを求めて、前記の
諸データをメモリに記憶させるようにすることができ
る。 【００２４】また、前記した特定な第１の音程の楽音信
号として、最初に例えば音程Ｆ2の楽音信号を選択し
て、この最初の特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分
のデータ及び楽音信号の位相成分のデータを得ておき、
次に、前記した最初の第１の音程Ｆ2の楽音信号に対
し、最初の特定な第２の音程の楽音信号として音程がＧ
2の楽音信号を選択して、前記の最初の第１の音程の楽
音信号として選択された音程Ｆ2の楽音信号と、前記の
最初の第２の音程Ｇ2の楽音信号とについて、第２の音
程Ｇ2の楽音の実際の振幅成分と前記の特定な第１の音
程Ｆ2の楽音信号の振幅成分から演算によって求めた第
２の音程Ｇ2の楽音の振幅成分の計算値との差成分のデ
ータ、及び選第２の音程Ｇ2の楽音の実際の位相成分と
前記の特定な第１の音程Ｆ2の楽音信号の位相成分から
演算によって求めた第２の音程Ｇ2の楽音の位相成分の
計算値との差成分のデータとを求める。次いで、前記し
た最初の第２の音程Ｇ2の楽音信号を２番目の第１の音
程の楽音信号とするとともに、２番目の第２の楽音信号
として例えば音程Ａ3の楽音信号を選択し、前記の２番
目の第１の音程の楽音信号として選択された音程Ｇ2の
楽音信号と、前記の２番目の第２の音程Ａ3の楽音信号
とについて、第２の音程Ａ3の楽音の実際の振幅成分と
前記の特定な第１の音程Ｇ2の楽音信号の振幅成分から
演算によって求めた第２の音程Ａ3の楽音の振幅成分の
計算値との差成分のデータ、及び選第２の音程Ａ3の楽
音の実際の位相成分と前記の特定な第１の音程Ｇ2の楽
音信号の位相成分から演算によって求めた第２の音程Ａ
3の楽音の位相成分の計算値との差成分のデータとを求
める。次に、前記した２番目の第２の音程Ａ3の楽音信
号を３番目の第１の音程の楽音信号とするとともに、３
番目の第２の楽音信号として例えば音程Ｂ3の楽音信号
を選択し、前記の３番目の第１の音程の楽音信号として
選択された音程Ａ3の楽音信号と、前記の３番目の第２
の音程Ｂ3の楽音信号とについて、第２の音程Ｂ3の楽音
の実際の振幅成分と前記の特定な第１の音程Ａ3の楽音
信号の振幅成分から演算によって求めた第２の音程Ｂ3
の楽音の振幅成分の計算値との差成分のデータ、及び選
第２の音程Ｂ3の楽音の実際の位相成分と前記の特定な
第１の音程Ａ3の楽音信号の位相成分から演算によって
求めた第２の音程Ｂ3の楽音の位相成分の計算値との差
成分のデータとを求める。このようにして、順次の音程
の楽音信号についてのデータを求めて、前記した諸デー
タをメモリに記憶させるようにすることもできる。な
お、順次の音程の楽音信号に関する必要なデータを得る
やり方が、前記のような方法に限られることのないこと
は勿論である。 【００２５】図２は前記のようにしてデータ量が圧縮さ
れた状態で、本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽
音信号の発生装置におけるメモリに記憶されているデー
タは図２に例示されている構成態様のデコーダによって
復号することにより、個々の楽音信号を復原できる。図
２において５６はデコーダの入力端子であり、この入力
端子５６には復号の対象にされているデータ、すなわ
ち、図１の出力端子５５から出力されたデータを記憶さ
せたメモリから読出された諸データの内で、図示されて
いないデマルチプレクサによって分離された特定な離散
周波数毎の諸データが供給されている。前記した入力端
子５６に供給された特定な離散周波数毎の諸データは、
ある特定な離散的な周波数のデータについての信号処理
を行なう信号処理装置によって所定の信号処理を受け
る。図２にはある特定な離散的な周波数のデータについ
ての信号処理を行なう１個の信号処理装置が代表的に示
されている。 【００２６】さて、前記の入力端子５６に供給された前
記の諸データは、デマルチプレクサ５７によって分配さ
れて、前記の諸データの内で特定な第１の音程Ｆ2の楽
音信号の振幅成分Ｆ2ａのデータは逆量子化器５８に供
給される。また、特定な第１の音程Ｆ2の楽音信号の位
相成分Ｆ2ｐのデータは逆量子化器５９に供給される。
さらに、特定な第２の音程Ｇ2の楽音の実際の振幅成分
Ｇ2aと特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分から演算
によって求めた前記した特定な第２の音程Ｇ2の楽音の
振幅成分の計算値Ｇ2a'との差成分ΔＧ2aは逆量子化器
６０に供給される。さらにまた、前記した特定な第２の
音程Ｇ2の楽音の実際の位相成分Ｇ2pと特定な第１の音
程の楽音信号の位相成分から演算によって求めた前記し
た特定な第２の音程Ｇ2の楽音の位相成分の位相成分の
計算値Ｇ2p'との差成分ΔＧ2pは逆量子化器６１に供給
される。 【００２７】前記した逆量子化器５８から出力された特
定な第１の音程Ｆ2の楽音信号の振幅成分Ｆ2ａのデータ
は、極座標→直交座標変換部６６と、振幅成分シフト演
算部６２とに与えられる。また、前記した逆量子化器５
９から出力された特定な第１の音程Ｆ2の楽音信号の位
相成分Ｆ2ｐのデータは、極座標→直交座標変換部６６
と、位相成分シフト演算部６３とに与えられる。また、
前記した逆量子化器６０から出力されたデータ、すなわ
ち、特定な第２の音程Ｇ2の楽音の実際の振幅成分Ｇ2a
と特定な第１の音程の楽音信号の振幅成分から演算によ
って求めた前記した特定な第２の音程Ｇ2の楽音の振幅
成分の計算値Ｇ2a'との差成分ΔＧ2aは加算器６４に与
えられる。さらに、前記した逆量子化器６１から出力さ
れたデータ、すなわち、特定な第２の音程Ｇ2の楽音の
実際の位相成分Ｇ2pと特定な第１の音程の楽音信号の位
相成分から演算によって求めた前記した特定な第２の音
程Ｇ2の楽音の位相成分の位相成分の計算値Ｇ2p'との差
成分ΔＧ2pは加算器６５に与えられる。 【００２８】そして、加算器６４では、前記のように逆
量子化器６０から供給された前記した振幅の差成分ΔＧ
2ａのデータと、前記した振幅成分シフト演算部６２か
ら出力されたデータ、すなわち特定な第１の音程の楽音
信号の振幅成分Ｆ2ａから振幅成分シフト演算部６２に
よって行なわれた演算により求めた前記した特定な第２
の音程Ｇ2の楽音の振幅成分の計算値Ｇ2a'のデータとを
加算して（ΔＧ2ａ＋Ｇ2a'＝Ｇ2ａ）、特定な第２の音
程の楽音信号の振幅成分Ｇ2ａを発生して極座標→直交
座標変換部６７に供給する。また、加算器６５では、逆
量子化器６１から供給された位相の差成分ΔＧ2ｐのデ
ータと、位相成分シフト演算部６３から出力されたデー
タ、すなわち、特定な第１の音程の楽音信号の位相成分
Ｆ2ｐから位相成分シフト演算部６３によって行なわれ
た演算によって求めた前記した特定な第２の音程Ｇ2の
楽音の振幅成分の計算値Ｇ2a'のデータとを加算して
（ΔＧ2ｐ＋Ｇ2ｐ'＝Ｇ2ｐ）、特定な第２の音程の楽音
信号の位相成分Ｇ2ｐを発生して極座標→直交座標変換
部６７に供給する。 【００２９】極座標→直交座標変換部６６では、逆量子
化器５８から供給された特定な第１の音程Ｆ2の楽音信
号の振幅成分Ｆ2ａと、逆量子化器５９から供給された
特定な第１の音程Ｆ2の楽音信号の位相成分Ｆ2ｐとによ
って、特定な離散的な周波数における実数部(Ｒｅａｌ)
振幅と、虚数部(Ｉｍａｇ)振幅とを計算により求めて出
力して、それを逆ＦＦＴ演算部６８に供給する。逆ＦＦ
Ｔ演算部６８には、フーリエ変換フレーム内の所定数の
離散周波数毎に設けられているすべての信号処理回路か
らの出力データが供給されているから、逆ＦＦＴ演算部
６８からはもとの特定な第１の音程Ｆ2の楽音信号のデ
ータが復原され、それにブロック７０で示されている窓
関数掛けが施されることにより、もとの特定な第１の音
程Ｆ2のデジタル楽音信号に復原されて出力端子７２に
送出されることになる。 【００３０】また、極座標→直交座標変換部６７では、
加算器６４から供給された特定な第２の音程Ｇ2の楽音
信号の振幅成分Ｇ2ａと、加算器６５から供給された特
定な第２の音程Ｇ2の楽音信号の位相成分Ｇ2ｐとによっ
て、特定な離散的な周波数における実数部(Ｒｅａｌ)振
幅と、虚数部(Ｉｍａｇ)振幅とを計算により求めて出力
して、それを逆ＦＦＴ演算部６９に供給する。逆ＦＦＴ
演算部６９には、フーリエ変換フレーム内の所定数の離
散周波数毎に設けられているすべての信号処理回路から
の出力データが供給されているから、逆ＦＦＴ演算部６
９からはもとの特定な第２の音程Ｇ2の楽音信号のデー
タが復原され、それにブロック７１で示されている窓関
数掛けが施されることにより、もとの特定な第２の音程
Ｇ2のデジタル楽音信号に復原されて出力端子７３に送
出されることになる。 【００３１】図３は音程Ｆ2の楽音信号を演算によって
周波数シフトさせた音程Ｇ2の楽音信号Ｇ2'と、残差成
分ΔＧ2とを加算して得た音程Ｇ2の楽音信号の波形図で
あり、また、図４は音程Ｇ2の振幅成分を示し、さらに
図５は音程Ｆ2の楽音信号を演算によって周波数シフト
させた音程Ｇ2の振幅成分を示し、さらにまた、図６は
音程Ｇ2の実際の楽音信号と、音程Ｆ2の楽音信号を演算
によって周波数シフトさせた音程Ｇ2の楽音信号Ｇ2'と
の差分を示している図である。 【００３２】 【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音
信号の発生装置によれば、楽音信号を良好に高能率圧縮
することができ、したがって少ない記憶容量のメモリに
よって多数の音程の楽音信号のデータを記憶することが
できるので、本発明によれば従来の問題点は良好に解決
できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音信
号の発生装置の構成例を示すブロック図である。 【図２】デコーダの構成例を示すブロック図である。 【図３】本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音信
号の発生装置を説明するための波形例図である。 【図４】本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音信
号の発生装置を説明するための波形例図である。 【図５】本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音信
号の発生装置を説明するための波形例図である。 【図６】本発明の楽音信号の合成に用いられる原楽音信
号の発生装置を説明するための波形例図である。 【図７】説明のために用いられる波形図である。 【図８】説明のために用いられる波形図である。 【符号の説明】 １…入力端子、４，４０，４１…高速フーリエ変換部、
６，４２，４３…直交座標→極座標変換部、６Ａ，４２
ａ，４３ａ…振幅計算部、６Ｐ４２ｐ，４３ｐ…位相計
算部、８，１３，１４，４６，４７…減算器、１１…利
得が２の増幅器、１８，５４…マルチプレクサ、１９，
５５，７２，７３…出力端子、２０，５６…デコーダの
入力端子、２１，５６…デマルチプレクサ、２９，６
４，６５…加算器、２７，６６，６７…極座標→直角座
標変換部、３１，６８，６９…逆ＦＦＴ演算部、３６…
第１の音程の楽音信号源、３７…第２の音程の楽音信号
源、４４，６２…振幅成分シフト演算部、４５，６３…
位相成分シフト演算部、５０〜５３…量子化器

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】周期性を有する楽音を発生しうる楽器から
   発音された特定な第１の音程の楽音信号の周期性を有す
   る定常的な部分から、予め定められた一定の時間長の窓
   関数を用いて切出されたフーリエ変換フレームの信号
   に、離散的にフーリエ変換を行い、フーリエ変換の結果
   として求められた各離散周波数毎の振幅成分と位相成分
   とをそれぞれ量子化する手段と、 前記した楽器における特定な第１の音程の楽音とは異な
   る第２の音程の楽音に対応し、周期性を有する定常的な
   部分から予め定められた一定の時間長の窓関数を用いて
   切出されたフーリエ変換フレームの信号に離散的にフー
   リエ変換を行い、フーリエ変換の結果として求められた
   各離散周波数毎の振幅成分及び位相成分とを求める手段
   と、 前記した特定な第１の音程の楽音の振幅成分と位相成分
   と前記した特定な第２の音程の楽音の振幅成分と位相成
   分の、それぞれの差成分を求める手段 と、 を備えてなる楽音信号の合成に用いられる原楽音信号の
   発生装置。