JP3525492B2 - 楽音信号合成装置 - Google Patents
楽音信号合成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、いわゆる分析合成系
の楽音信号合成装置に関し、特に、区間楽音データの接
続部の連続性の改善およびループ時の単調さの改善に関
する。
の楽音信号合成装置に関し、特に、区間楽音データの接
続部の連続性の改善およびループ時の単調さの改善に関
する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、従来より、特願平３−２７
１１８３号，特願平３−２８２９８８号などで分析合成
系の音源を提案している。この分析合成系の音源は、波
形メモリ型の音源の特長である原音の再現性の良さを備
えているとともに、ＦＭ音源などの基本波合成系の音源
の特長である波形の加工性の良さを兼ね備えたものであ
る。すなわち、音声信号の周波数スペクトルにおける複
数個（１２８個程度）のピークに対応する基本波形デー
タ（ｓｉｎ波）を発生してこれを加算合成することによ
り、殆ど原音と同一の波形を再現することができ、且
つ、波形メモリ型音源に比べてデータ量を小さくするこ
とができる。さらに、原音波形からピークデータ（周波
数データ，強度データ）として特徴が抽出されているた
め、これを加工することにより、音色の加工も容易であ
る。
１１８３号，特願平３−２８２９８８号などで分析合成
系の音源を提案している。この分析合成系の音源は、波
形メモリ型の音源の特長である原音の再現性の良さを備
えているとともに、ＦＭ音源などの基本波合成系の音源
の特長である波形の加工性の良さを兼ね備えたものであ
る。すなわち、音声信号の周波数スペクトルにおける複
数個（１２８個程度）のピークに対応する基本波形デー
タ（ｓｉｎ波）を発生してこれを加算合成することによ
り、殆ど原音と同一の波形を再現することができ、且
つ、波形メモリ型音源に比べてデータ量を小さくするこ
とができる。さらに、原音波形からピークデータ（周波
数データ，強度データ）として特徴が抽出されているた
め、これを加工することにより、音色の加工も容易であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような分析合成系
の音源においても、長時間継続する楽音信号を合成する
ためには、波形メモリ型音源と同様に同一の区間（ルー
プ区間）を繰り返して読み出すループ処理が必要とな
る。しかし、単純なループではループの接続部が不連続
になってノイズの原因になったり、同じループ区間が変
化なく繰り返されて単調になったりする不都合があっ
た。また、ループ区間の最終フレームと先頭フレームの
データが不連続な場合やループ区間の最終フレームと次
の区間楽音データの先頭フレームが不連続な場合には、
この区間の結合部でノイズが発生して聞きづらくなる場
合があった。
の音源においても、長時間継続する楽音信号を合成する
ためには、波形メモリ型音源と同様に同一の区間（ルー
プ区間）を繰り返して読み出すループ処理が必要とな
る。しかし、単純なループではループの接続部が不連続
になってノイズの原因になったり、同じループ区間が変
化なく繰り返されて単調になったりする不都合があっ
た。また、ループ区間の最終フレームと先頭フレームの
データが不連続な場合やループ区間の最終フレームと次
の区間楽音データの先頭フレームが不連続な場合には、
この区間の結合部でノイズが発生して聞きづらくなる場
合があった。
【０００４】この発明は、分析合成系の音源において、
区間楽音データと区間楽音データとの間に補間フレーム
を挿入することにより区間楽音データの結合を滑らかに
するとともに、ループする区間楽音データを次の区間楽
音データに向けて補間しながらループしてゆくことによ
りループ区間を滑らかに移行させるようにした楽音信号
合成装置を提供することを目的とする。
区間楽音データと区間楽音データとの間に補間フレーム
を挿入することにより区間楽音データの結合を滑らかに
するとともに、ループする区間楽音データを次の区間楽
音データに向けて補間しながらループしてゆくことによ
りループ区間を滑らかに移行させるようにした楽音信号
合成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、楽音波形データの周波数スペクトルから抽出され
た所定個数のピークの周波数データおよび強度データか
らなるフレームデータを時系列に複数フレーム配列した
区間楽音データを記憶する記憶手段と、該区間楽音デー
タを連続して読み出し出力する読出手段とを備えた楽音
信号合成装置であって、前記読出手段に、区間楽音デー
タの最終フレームを読み出し出力したのち、次の区間楽
音データの先頭フレームを読み出し出力するまえに、該
最終フレームと先頭フレームとを補間する１または複数
の補間フレームデータを生成出力する補間フレーム挿入
手段を備えたことを特徴とする。
明は、楽音波形データの周波数スペクトルから抽出され
た所定個数のピークの周波数データおよび強度データか
らなるフレームデータを時系列に複数フレーム配列した
区間楽音データを記憶する記憶手段と、該区間楽音デー
タを連続して読み出し出力する読出手段とを備えた楽音
信号合成装置であって、前記読出手段に、区間楽音デー
タの最終フレームを読み出し出力したのち、次の区間楽
音データの先頭フレームを読み出し出力するまえに、該
最終フレームと先頭フレームとを補間する１または複数
の補間フレームデータを生成出力する補間フレーム挿入
手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】この出願の請求項２の発明は、前記読出手
段を１つの区間楽音データを繰り返して読み出す手段と
したことを特徴とする。
段を１つの区間楽音データを繰り返して読み出す手段と
したことを特徴とする。
【０００７】この出願の請求項３の発明は、前記記憶手
段を複数の区間楽音データを記憶する手段とし、前記読
出手段を複数の区間楽音データを連続して読み出す手段
としたことを特徴とする。
段を複数の区間楽音データを記憶する手段とし、前記読
出手段を複数の区間楽音データを連続して読み出す手段
としたことを特徴とする。
【０００８】この出願の請求項４の発明は、楽音波形デ
ータの周波数スペクトルから抽出された所定個数のピー
クの周波数データおよび強度データからなるフレームデ
ータを時系列に複数フレーム配列した区間楽音データを
複数区間記憶する記憶手段と、該区間楽音データを連続
して読み出し出力する読出手段とを備えた楽音信号合成
装置であって、前記読出手段に、第１の区間楽音データ
を読み出し出力したのち、第２の区間楽音データを読み
出し出力するまえに、該第１の区間楽音データと第２の
区間楽音データとを補間する１または複数の補間区間楽
音データを生成出力する補間区間挿入手段を備えたこと
を特徴とする。
ータの周波数スペクトルから抽出された所定個数のピー
クの周波数データおよび強度データからなるフレームデ
ータを時系列に複数フレーム配列した区間楽音データを
複数区間記憶する記憶手段と、該区間楽音データを連続
して読み出し出力する読出手段とを備えた楽音信号合成
装置であって、前記読出手段に、第１の区間楽音データ
を読み出し出力したのち、第２の区間楽音データを読み
出し出力するまえに、該第１の区間楽音データと第２の
区間楽音データとを補間する１または複数の補間区間楽
音データを生成出力する補間区間挿入手段を備えたこと
を特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】請求項１の発明において、区間楽音データは複
数のフレームデータからなっている。第１の区間楽音デ
ータを読み出したのち、次の区間楽音データまたはルー
プする場合には同一の区間楽音データを読み出すが、前
記第１の区間楽音データの最終フレームが次に読み出す
区間楽音データの先頭フレームと連続性があるとは限ら
ないため、この最終フレームと先頭フレームとの間に補
間フレームを挿入する。補間フレームは前記最終フレー
ムから先頭フレームに向けてデータの連続性を実現する
ように生成される。これにより、どのような区間楽音デ
ータが結合される場合でも、データの連続性を保つこと
ができる。結合される区間楽音データは同一の区間楽音
データでも異なる区間楽音データでもよい。
数のフレームデータからなっている。第１の区間楽音デ
ータを読み出したのち、次の区間楽音データまたはルー
プする場合には同一の区間楽音データを読み出すが、前
記第１の区間楽音データの最終フレームが次に読み出す
区間楽音データの先頭フレームと連続性があるとは限ら
ないため、この最終フレームと先頭フレームとの間に補
間フレームを挿入する。補間フレームは前記最終フレー
ムから先頭フレームに向けてデータの連続性を実現する
ように生成される。これにより、どのような区間楽音デ
ータが結合される場合でも、データの連続性を保つこと
ができる。結合される区間楽音データは同一の区間楽音
データでも異なる区間楽音データでもよい。
【００１２】請求項４の発明では、区間第１の区間楽音
データから第２の区間楽音データに移行する場合に、こ
れら第１，第２の区間楽音データの間に１または複数の
補間区間楽音データを挿入する。これにより、区間楽音
データの連続性を区間楽音データ全体で実現することが
できる。この補間区間楽音データは、例えば、第１の区
間楽音データをループしながら、そのデータ内容を第２
の区間楽音データに徐々に接近させてゆくことによっ
て、生成することができる。
データから第２の区間楽音データに移行する場合に、こ
れら第１，第２の区間楽音データの間に１または複数の
補間区間楽音データを挿入する。これにより、区間楽音
データの連続性を区間楽音データ全体で実現することが
できる。この補間区間楽音データは、例えば、第１の区
間楽音データをループしながら、そのデータ内容を第２
の区間楽音データに徐々に接近させてゆくことによっ
て、生成することができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【実施例】まず、図１〜図５を参照してこの発明の実施
例である楽音信号合成装置が楽音信号合成のために用い
るフレームデータの構造について説明する。図１は１つ
の楽音波形をフレームに分割する方式を説明する図であ
る。図２は各フレームの周波数特性を分析するフィルタ
構成を説明する図である。図３は各チャンネルにおける
データ抽出の方式を説明する図である。図４は１つの楽
音波形から複数の区間楽音データの切り出し方式を説明
する図である。図５は複数の区間楽音データからなるボ
イスデータの構成を示す図である。
例である楽音信号合成装置が楽音信号合成のために用い
るフレームデータの構造について説明する。図１は１つ
の楽音波形をフレームに分割する方式を説明する図であ
る。図２は各フレームの周波数特性を分析するフィルタ
構成を説明する図である。図３は各チャンネルにおける
データ抽出の方式を説明する図である。図４は１つの楽
音波形から複数の区間楽音データの切り出し方式を説明
する図である。図５は複数の区間楽音データからなるボ
イスデータの構成を示す図である。
【００１６】楽音信号は発音から消音までを３２ｋＨｚ
の周波数でサンプリングされ、ディジタルの楽音波形デ
ータとされる。この楽音波形データから連続する２０４
８サンプルを抽出して１フレームとする。この１フレー
ムの楽音波形データをフーリエ解析して周波数スペクト
ルを求め、これを図２に示すようなフィルタアレイによ
って１２８チャンネルの周波数帯域に分割する。フィル
タアレイの各フィルタ毎に、その周波数帯域におけるピ
ークの周波数データとその強度データを抽出する（図３
参照）。このようにして１フレームにつき、１２８個の
ピークデータ（周波数データ，強度データ）が抽出され
る。これをフレームデータとする。このフレームデータ
は楽音信号合成時には瞬時値データとして扱われ、これ
を時系列に連続して読み出すことによって楽音波形デー
タが再合成される。楽音波形データからのフレームの切
り出しは、図１に示すように楽音波形データの先頭（発
音時）から最後尾（消音）まで６サンプル（２ｍｓ）毎
にオーバーラップして行われる。楽音波形データは通
常、アタック部，第１ディケイ部，第２ディケイ部，リ
リース部などの構成部からなるが、そのそれぞれを区間
楽音データとして切り出し、これをボイスデータとして
記憶する。第２ディケイ部は他の部分に比して非常に長
く、また、発音時間の長短によって長さが変化するた
め、標準的な１または２の区間を切り出し、発音時間に
合わせてこの区間楽音データを繰り返し読み出す（ルー
プする）ことによって楽音信号の継続的発音を可能にす
る。したがって、本実施例においてボイスデータは、図
４，図５に示すように、アタック部の区間楽音データで
ある区間楽音データＡ，第１ディケイ部の区間楽音デー
タである区間楽音データＢ，第２ディケイ部（サスティ
ン部）の区間楽音データである区間楽音データＣ，区間
楽音データＤ、さらに、リリース部の区間楽音データで
ある区間楽音データＥからなり、また、各区間楽音デー
タの代表データもボイスデータに含まれるものとする。
このボイスデータは、１つの区間楽音データをループし
ながら次の区間楽音データに移行する場合の補間に用い
るデータである。区間楽音データの補間については後述
する。
の周波数でサンプリングされ、ディジタルの楽音波形デ
ータとされる。この楽音波形データから連続する２０４
８サンプルを抽出して１フレームとする。この１フレー
ムの楽音波形データをフーリエ解析して周波数スペクト
ルを求め、これを図２に示すようなフィルタアレイによ
って１２８チャンネルの周波数帯域に分割する。フィル
タアレイの各フィルタ毎に、その周波数帯域におけるピ
ークの周波数データとその強度データを抽出する（図３
参照）。このようにして１フレームにつき、１２８個の
ピークデータ（周波数データ，強度データ）が抽出され
る。これをフレームデータとする。このフレームデータ
は楽音信号合成時には瞬時値データとして扱われ、これ
を時系列に連続して読み出すことによって楽音波形デー
タが再合成される。楽音波形データからのフレームの切
り出しは、図１に示すように楽音波形データの先頭（発
音時）から最後尾（消音）まで６サンプル（２ｍｓ）毎
にオーバーラップして行われる。楽音波形データは通
常、アタック部，第１ディケイ部，第２ディケイ部，リ
リース部などの構成部からなるが、そのそれぞれを区間
楽音データとして切り出し、これをボイスデータとして
記憶する。第２ディケイ部は他の部分に比して非常に長
く、また、発音時間の長短によって長さが変化するた
め、標準的な１または２の区間を切り出し、発音時間に
合わせてこの区間楽音データを繰り返し読み出す（ルー
プする）ことによって楽音信号の継続的発音を可能にす
る。したがって、本実施例においてボイスデータは、図
４，図５に示すように、アタック部の区間楽音データで
ある区間楽音データＡ，第１ディケイ部の区間楽音デー
タである区間楽音データＢ，第２ディケイ部（サスティ
ン部）の区間楽音データである区間楽音データＣ，区間
楽音データＤ、さらに、リリース部の区間楽音データで
ある区間楽音データＥからなり、また、各区間楽音デー
タの代表データもボイスデータに含まれるものとする。
このボイスデータは、１つの区間楽音データをループし
ながら次の区間楽音データに移行する場合の補間に用い
るデータである。区間楽音データの補間については後述
する。
【００１７】なお、各区間楽音データは、全フレームデ
ータの強度レベルが同じになるように正規化されてい
る。すなわち、０ｃｈ〜１２７ｃｈの強度データＭａｇ
0 〜Ｍａｇ127 の２乗の和が一定になるように、各フレ
ーム毎に強度データの全体レベルを均等に増減してい
る。
ータの強度レベルが同じになるように正規化されてい
る。すなわち、０ｃｈ〜１２７ｃｈの強度データＭａｇ
0 〜Ｍａｇ127 の２乗の和が一定になるように、各フレ
ーム毎に強度データの全体レベルを均等に増減してい
る。
【００１８】このボイスデータを用いて楽音信号を合成
する場合には、フレームデータを読み出し、各ピークデ
ータの周波数データで指示される周波数の基本波形デー
タをその強度データで指示される強度で発生してこれら
を加算合成する。フレームデータの読み出しは６サンプ
リングタイミング（２ｍｓ）毎に行い、その間の５サン
プリングタイミングの間は各データを直線補間すればよ
い。なお、下記の実施例の図６ではフレーム間補間部２
０までしか図示していないが、このフレーム間補間部２
０以下に基本波形データを発生して合成する合成部、音
高をシフトするシフト部などが接続されているものとす
る。
する場合には、フレームデータを読み出し、各ピークデ
ータの周波数データで指示される周波数の基本波形デー
タをその強度データで指示される強度で発生してこれら
を加算合成する。フレームデータの読み出しは６サンプ
リングタイミング（２ｍｓ）毎に行い、その間の５サン
プリングタイミングの間は各データを直線補間すればよ
い。なお、下記の実施例の図６ではフレーム間補間部２
０までしか図示していないが、このフレーム間補間部２
０以下に基本波形データを発生して合成する合成部、音
高をシフトするシフト部などが接続されているものとす
る。
【００１９】図６はこの発明の実施例である楽音信号合
成装置のブロック図である。この楽音信号合成装置の動
作制御はフレーム進行制御部１０が行う。フレーム進行
制御部１０には制御データを発生する装置として演奏操
作子２１，目標フレーム決定部２２が接続されている。
演奏操作子２１は、演奏操作に基づいてＫＯＮ／ＫＯＦ
信号をフレーム進行制御部１０に入力するとともに演奏
操作量データを目標フレーム決定部２２に入力する。目
標フレーム決定部２２には、この演奏操作子２１の外に
ランダム値発生器２３も接続されている。目標フレーム
決定部２２は、ランダム値発生器２３から入力されるラ
ンダム値および演奏操作子２１から入力される演奏操作
量データに基づいてミラーループ時の折り返しフレーム
（目標フレーム）を決定してフレーム進行制御部１０に
入力する。ミラーループおよび目標フレーム決定方式の
詳細は後述する。
成装置のブロック図である。この楽音信号合成装置の動
作制御はフレーム進行制御部１０が行う。フレーム進行
制御部１０には制御データを発生する装置として演奏操
作子２１，目標フレーム決定部２２が接続されている。
演奏操作子２１は、演奏操作に基づいてＫＯＮ／ＫＯＦ
信号をフレーム進行制御部１０に入力するとともに演奏
操作量データを目標フレーム決定部２２に入力する。目
標フレーム決定部２２には、この演奏操作子２１の外に
ランダム値発生器２３も接続されている。目標フレーム
決定部２２は、ランダム値発生器２３から入力されるラ
ンダム値および演奏操作子２１から入力される演奏操作
量データに基づいてミラーループ時の折り返しフレーム
（目標フレーム）を決定してフレーム進行制御部１０に
入力する。ミラーループおよび目標フレーム決定方式の
詳細は後述する。
【００２０】一方、この装置には、楽音信号を合成する
装置として記憶部１１，スタートフレームラッチ１２，
エンドフレームラッチ１３，補間部１４，セレクタ１
５，変化比率補間部１６，乗算器１７，ピッチＥＧ付与
部１８，ＡＥＧ付与部１９，フレーム間補間部２０が設
けられている。
装置として記憶部１１，スタートフレームラッチ１２，
エンドフレームラッチ１３，補間部１４，セレクタ１
５，変化比率補間部１６，乗算器１７，ピッチＥＧ付与
部１８，ＡＥＧ付与部１９，フレーム間補間部２０が設
けられている。
【００２１】記憶部１１には、図５に示すボイスデータ
が１または複数記憶されている。ＫＯＮ信号が入力され
ると、フレーム進行制御部１０は記憶部１１をアクセス
してフレームデータを読み出す。フレームデータの読み
出しは、区間楽音データＡ→Ｂ→‥‥→Ｅの順に行われ
る。また、このうち区間楽音データＣ，区間楽音データ
Ｄは複数回繰り返して読み出される場合がある。記憶部
１１から読み出されたフレームデータはセレクタ１５，
乗算器１７を介してピッチＥＧ付与部１８，ＡＥＧ付与
部１９に入力される。ピッチＥＧ付与部１８にはフレー
ムデータ（ピークデータ）のうち周波数データＦｒｑが
入力され、ＡＥＧ付与部１９にはフレームデータのうち
強度データＭａｇが入力される。ピッチＥＧ付与部１８
およびＡＥＧ付与部１９は波形メモリを内蔵しており、
それぞれ周波数データの揺らぎ波形，強度データの揺ら
ぎ波形を記憶している。この揺らぎ波形のデータ長は記
憶部１１に記憶されている区間楽音データのデータ長と
異なる長さにされ、且つ、波形メモリの容量が許す限り
できるだけ長いものにされている。これにより、区間楽
音データＣ，区間楽音データＤがループしている場合で
も、このループと揺らぎ波形のループとが周期的にず
れ、単調さを無くすことができる。また、周波数データ
の揺らぎ波形と強度データの揺らぎ波形をそれぞれ異な
る波形，異なるデータ長とすることにより、聴感上のル
ープ感をより無くすことができる。
が１または複数記憶されている。ＫＯＮ信号が入力され
ると、フレーム進行制御部１０は記憶部１１をアクセス
してフレームデータを読み出す。フレームデータの読み
出しは、区間楽音データＡ→Ｂ→‥‥→Ｅの順に行われ
る。また、このうち区間楽音データＣ，区間楽音データ
Ｄは複数回繰り返して読み出される場合がある。記憶部
１１から読み出されたフレームデータはセレクタ１５，
乗算器１７を介してピッチＥＧ付与部１８，ＡＥＧ付与
部１９に入力される。ピッチＥＧ付与部１８にはフレー
ムデータ（ピークデータ）のうち周波数データＦｒｑが
入力され、ＡＥＧ付与部１９にはフレームデータのうち
強度データＭａｇが入力される。ピッチＥＧ付与部１８
およびＡＥＧ付与部１９は波形メモリを内蔵しており、
それぞれ周波数データの揺らぎ波形，強度データの揺ら
ぎ波形を記憶している。この揺らぎ波形のデータ長は記
憶部１１に記憶されている区間楽音データのデータ長と
異なる長さにされ、且つ、波形メモリの容量が許す限り
できるだけ長いものにされている。これにより、区間楽
音データＣ，区間楽音データＤがループしている場合で
も、このループと揺らぎ波形のループとが周期的にず
れ、単調さを無くすことができる。また、周波数データ
の揺らぎ波形と強度データの揺らぎ波形をそれぞれ異な
る波形，異なるデータ長とすることにより、聴感上のル
ープ感をより無くすことができる。
【００２２】ピッチＥＧ，ＡＥＧが付与されたフレーム
データはフレーム間補間部２０に入力される。フレーム
データは上述したように６サンプリングタイミング毎に
生成されているデータであるため、フレーム間補間部
は、２０入力された２つのフレームデータに基づき、そ
の間の５サンプリングタイミングのフレームデータを補
間により生成する。フレーム間補間部２０から出力され
るサンプリングタイミング毎のフレームデータは、図外
の合成部に入力される。合成部は入力されるフレームデ
ータに基づいて楽音信号を合成する。
データはフレーム間補間部２０に入力される。フレーム
データは上述したように６サンプリングタイミング毎に
生成されているデータであるため、フレーム間補間部
は、２０入力された２つのフレームデータに基づき、そ
の間の５サンプリングタイミングのフレームデータを補
間により生成する。フレーム間補間部２０から出力され
るサンプリングタイミング毎のフレームデータは、図外
の合成部に入力される。合成部は入力されるフレームデ
ータに基づいて楽音信号を合成する。
【００２３】次に、連続して読み出される区間楽音デー
タ間を補間する構成について説明する。区間楽音データ
最終フレームと次の（ループする場合には同一の）区間
楽音データの先頭フレームとを直接接合して読み出す
と、データが不連続となる場合があるため、これらを滑
らかに接合しデータの連続性を高めるため、図７（Ｂ）
のように区間楽音データと区間楽音データとの間に１ま
たは複数フレーム（同図では４フレーム）の補間フレー
ムを設ける。このための回路がスタートフレームラッチ
１２，エンドフレームラッチ１３，補間部１４およびセ
レクタ１５である。１つの区間楽音データの読み出しが
終了するとその区間楽音データの最終フレーム（エンド
フレーム）のデータをエンドフレームラッチ１３に記憶
する。次に読み出す区間楽音データの最初のフレームデ
ータ（スタートフレーム）をスタートフレームラッチ１
２に入力する。ラッチ１２，１３に対するラッチ信号は
フレーム進行制御部１０が出力する。フレーム進行制御
部１０は、記憶部１１に記憶されているボイスデータ
（区間楽音データ）の記憶エリアを認識しており、記憶
部１１をアクセスするアドレスによって区間楽音データ
の終了を判断することができるため、そのタイミングに
ラッチ信号を出力する。また、フレーム進行制御部１０
は補間部１４に対して補間フレーム数データを出力す
る。補間部１４はこの補間フレーム数データに応じてエ
ンドフレームデータとスタートフレームデータとの間を
補間し、該フレーム数の補間フレームデータを出力す
る。セレクタ１５は、フレーム進行制御部１０から出力
される補間中信号により記憶部１側から補間部１４側に
切り換えられ、補間部１４が補間フレームデータを出力
している間は、の補間部１４が出力するフレームデータ
を乗算器１７に出力する。なお、補間フレーム数は補間
フレーム数決定パラメータによって決定される。
タ間を補間する構成について説明する。区間楽音データ
最終フレームと次の（ループする場合には同一の）区間
楽音データの先頭フレームとを直接接合して読み出す
と、データが不連続となる場合があるため、これらを滑
らかに接合しデータの連続性を高めるため、図７（Ｂ）
のように区間楽音データと区間楽音データとの間に１ま
たは複数フレーム（同図では４フレーム）の補間フレー
ムを設ける。このための回路がスタートフレームラッチ
１２，エンドフレームラッチ１３，補間部１４およびセ
レクタ１５である。１つの区間楽音データの読み出しが
終了するとその区間楽音データの最終フレーム（エンド
フレーム）のデータをエンドフレームラッチ１３に記憶
する。次に読み出す区間楽音データの最初のフレームデ
ータ（スタートフレーム）をスタートフレームラッチ１
２に入力する。ラッチ１２，１３に対するラッチ信号は
フレーム進行制御部１０が出力する。フレーム進行制御
部１０は、記憶部１１に記憶されているボイスデータ
（区間楽音データ）の記憶エリアを認識しており、記憶
部１１をアクセスするアドレスによって区間楽音データ
の終了を判断することができるため、そのタイミングに
ラッチ信号を出力する。また、フレーム進行制御部１０
は補間部１４に対して補間フレーム数データを出力す
る。補間部１４はこの補間フレーム数データに応じてエ
ンドフレームデータとスタートフレームデータとの間を
補間し、該フレーム数の補間フレームデータを出力す
る。セレクタ１５は、フレーム進行制御部１０から出力
される補間中信号により記憶部１側から補間部１４側に
切り換えられ、補間部１４が補間フレームデータを出力
している間は、の補間部１４が出力するフレームデータ
を乗算器１７に出力する。なお、補間フレーム数は補間
フレーム数決定パラメータによって決定される。
【００２４】次に、ループにより繰り返し読み出される
区間楽音データを次に読み出される別の区間楽音データ
に向けて補間してゆく構成について説明する。図７
（Ａ）のように区間楽音データＣを複数回ループしたの
ち区間楽音データＤに移行する場合、区間楽音データＣ
の内容を徐々に区間楽音データＤに近づけてゆき、最終
的に区間楽音データＤを読み出すことにより、滑らかな
区間楽音データの移行を実現することができる。このた
めの構成が変化比率補間部１６および乗算器１７であ
る。上述したように記憶部１１には、ボイスデータとし
て各区間楽音データおよび各区間楽音データの代表デー
タが記憶されている。変化比率補間部１６には、区間楽
音データＣをループしているとき記憶部１１から区間楽
音データＣの代表データｃおよび区間楽音データＤの代
表データｄが入力される。また、区間楽音データＣの総
ループ回数および現在何回ループしているかの回数デー
タがフレーム進行制御部１０から入力される。これらの
データに基づいて、
区間楽音データを次に読み出される別の区間楽音データ
に向けて補間してゆく構成について説明する。図７
（Ａ）のように区間楽音データＣを複数回ループしたの
ち区間楽音データＤに移行する場合、区間楽音データＣ
の内容を徐々に区間楽音データＤに近づけてゆき、最終
的に区間楽音データＤを読み出すことにより、滑らかな
区間楽音データの移行を実現することができる。このた
めの構成が変化比率補間部１６および乗算器１７であ
る。上述したように記憶部１１には、ボイスデータとし
て各区間楽音データおよび各区間楽音データの代表デー
タが記憶されている。変化比率補間部１６には、区間楽
音データＣをループしているとき記憶部１１から区間楽
音データＣの代表データｃおよび区間楽音データＤの代
表データｄが入力される。また、区間楽音データＣの総
ループ回数および現在何回ループしているかの回数デー
タがフレーム進行制御部１０から入力される。これらの
データに基づいて、
【００２５】
【数１】
【００２６】の演算を実行し、係数値ａを乗算器１７に
出力する。これにより、図７（Ａ）のような区間楽音デ
ータＣの内容をループする毎に区間楽音データＤに近づ
けてゆく区間楽音データの補間を実現することができ
る。なお、区間楽音データの代表データは、例えば、該
区間楽音データに含まれる全フレームの０ｃｈの（基本
周波数）の周波数データＦｒｑ0 ，強度データＭａｇ0
の平均値とすればよい。
出力する。これにより、図７（Ａ）のような区間楽音デ
ータＣの内容をループする毎に区間楽音データＤに近づ
けてゆく区間楽音データの補間を実現することができ
る。なお、区間楽音データの代表データは、例えば、該
区間楽音データに含まれる全フレームの０ｃｈの（基本
周波数）の周波数データＦｒｑ0 ，強度データＭａｇ0
の平均値とすればよい。
【００２７】ここで、上記実施例では、ループ処理はル
ープする区間楽音データの先頭フレームから最終フレー
ムまで順次読み出す方式としているが、ループ時の単調
さを無くすためランダムミラーループという方式を採用
することもできる。以下本発明で採用したランダムミラ
ーループについて説明する。ランダムミラーループは、
図８に示すようにループする区間楽音データの先頭フレ
ームＳと最終フレームＥとの間を折り返しながら繰り返
し読み出す方式である。この場合において、ｔn を全く
ランダムに決定すると聴感的に不自然になるため、上述
のランダム発生器２３が発生したランダム値をループ区
間長および演奏操作子２１の操作量データに基づいて制
限を加え、ループ区間が極端に長短しないようにしてい
る。このため、目標フレーム決定部２２が以下の演算を
実行する。
ープする区間楽音データの先頭フレームから最終フレー
ムまで順次読み出す方式としているが、ループ時の単調
さを無くすためランダムミラーループという方式を採用
することもできる。以下本発明で採用したランダムミラ
ーループについて説明する。ランダムミラーループは、
図８に示すようにループする区間楽音データの先頭フレ
ームＳと最終フレームＥとの間を折り返しながら繰り返
し読み出す方式である。この場合において、ｔn を全く
ランダムに決定すると聴感的に不自然になるため、上述
のランダム発生器２３が発生したランダム値をループ区
間長および演奏操作子２１の操作量データに基づいて制
限を加え、ループ区間が極端に長短しないようにしてい
る。このため、目標フレーム決定部２２が以下の演算を
実行する。
【００２８】
【数２】
【００２９】これにより、極端なループ長の変動がなく
なり、不自然さが解消される。この場合において、演奏
操作量データが大きいときにはループ区間を短くして頻
繁に折り返すようにし、演奏操作量データが小さいとき
にはループ区間を長くして折り返す回数を少なくするな
どのリアルタイム制御をすることにより、ループ感を演
奏効果の一つとして活用することもできる。なお、この
演算をフレーム進行制御部１０が行うようにしてもよ
い。
なり、不自然さが解消される。この場合において、演奏
操作量データが大きいときにはループ区間を短くして頻
繁に折り返すようにし、演奏操作量データが小さいとき
にはループ区間を長くして折り返す回数を少なくするな
どのリアルタイム制御をすることにより、ループ感を演
奏効果の一つとして活用することもできる。なお、この
演算をフレーム進行制御部１０が行うようにしてもよ
い。
【００３０】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、区間楽
音データを連続して読み出す場合に、区間楽音データ間
に補間フレームを挿入することにより、区間楽音データ
間の連続性を実現することができる。
音データを連続して読み出す場合に、区間楽音データ間
に補間フレームを挿入することにより、区間楽音データ
間の連続性を実現することができる。
【００３１】また、１つの区間楽音データを複数回読み
出したのち次の区間楽音データに移行する場合におい
て、該１つの区間楽音データを次の区間楽音データに向
けて補間することにより、区間楽音データをループした
のち次の区間楽音データに移行する場合であっても、連
続性を維持しながら、補間することができる。
出したのち次の区間楽音データに移行する場合におい
て、該１つの区間楽音データを次の区間楽音データに向
けて補間することにより、区間楽音データをループした
のち次の区間楽音データに移行する場合であっても、連
続性を維持しながら、補間することができる。
【００３２】
【図１】楽音波形データからのフレーム切り出し方式を
説明する図
説明する図
【図２】フレームデータからピークデータを抽出するフ
ィルタアレイの構成を説明する図
ィルタアレイの構成を説明する図
【図３】１つのピークデータの内容を示す図
【図４】楽音波形データから切り出された区間楽音デー
タを示す図
タを示す図
【図５】複数の区間楽音データからなるボイスデータの
構成を示す図
構成を示す図
【図６】この発明の実施例である楽音信号合成装置のブ
ロック図
ロック図
【図７】同楽音信号合成装置の記憶部に記憶される区間
楽音データの内容を示す図
楽音データの内容を示す図
【図８】同区間楽音データのランダムループ方式を説明
する図
する図
１１−記憶部
１２−スタートフレームラッチ
１３−エンドフレームラッチ
１４−補間部
１６−変化比率補間部
２１−演奏操作子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−108077（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−215700（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−119779（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−119781（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10H 1/00 - 7/12
Claims (4)
- 【請求項１】 楽音波形データの周波数スペクトルから
抽出された所定個数のピークの周波数データおよび強度
データからなるフレームデータを時系列に複数フレーム
配列した区間楽音データを記憶する記憶手段と、該区間
楽音データを連続して読み出し出力する読出手段と、を
備えた楽音信号合成装置であって、 前記読出手段に、区間楽音データの最終フレームを読み
出し出力したのち、次の区間楽音データの先頭フレーム
を読み出し出力するまえに、該最終フレームと先頭フレ
ームとを補間する１または複数の補間フレームデータを
生成出力する補間フレーム挿入手段を備えたことを特徴
とする楽音信号合成装置。 - 【請求項２】 前記読出手段は、１つの区間楽音データ
を繰り返して読み出す手段である請求項１記載の楽音信
号合成装置。 - 【請求項３】 前記記憶手段は、複数の区間楽音データ
を記憶する手段であり、前記読出手段は、複数の区間楽
音データを連続して読み出す手段である請求項１記載の
楽音信号合成装置。 - 【請求項４】 楽音波形データの周波数スペクトルから
抽出された所定個数のピークの周波数データおよび強度
データからなるフレームデータを時系列に複数フレーム
配列した区間楽音データを複数区間記憶する記憶手段
と、該区間楽音データを連続して読み出し出力する読出
手段と、を備えた楽音信号合成装置であって、 前記読出手段に、第１の区間楽音データを読み出し出力
したのち、第２の区間楽音データを読み出し出力するま
えに、該第１の区間楽音データと第２の区間楽音データ
とを補間する１または複数の補間区間楽音データを生成
出力する補間区間挿入手段を備えたことを特徴とする楽
音信号合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12395394A JP3525492B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 楽音信号合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12395394A JP3525492B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 楽音信号合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334162A JPH07334162A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3525492B2 true JP3525492B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=14873438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12395394A Expired - Fee Related JP3525492B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 楽音信号合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525492B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP12395394A patent/JP3525492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07334162A (ja) | 1995-12-22 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031219 |
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