JP3743326B2 - 楽音信号処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を入力して、同入力したディジタル楽音信号をディジタル信号処理して出力する楽音信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号をディジタル的に形成して出力したり、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号にディジタル的な信号処理を施して出力することはよく知られている。この場合、機種により、ディジタル楽音信号のビットレート（ビット数）や、サンプリング周波数（サンプリングレート）が異なる。一般的には、古い機種においては、ビットレートおよびサンプリング周波数が低く、近年、回路装置の高密度集積化、演算速度の高速化により、音質の向上のために、ビットレートおよびサンプリング周波数が高くなる傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ビットレートおよびサンプリング周波数が低い古い機種（いわゆるビンテージもの）の中には、近年流布している機種では得られない独特の質感を有する楽音を発生するものがあり、音楽愛好家のなかには、この独特の質感を有する楽音を好む者も少なくない。そして、このような音楽愛好家が前記古い機種を用いて独特な質感の楽音信号を発生しようとすると、次のような問題がある。すなわち、古い機種は大きくかつ重いので使用するのに不便であるとともに、そのメインテナンスも部品などの問題で容易ではない。また、古い機種の場合、一般的にはメモリの容量が小さく、長いフレーズの楽音信号を処理できない。
【０００４】
【発明の概要】
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、古い機種（ビンテージもの）にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を、簡単な構成および簡単な操作で発生できるようにした楽音信号処理装置を提供するものである。
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を入力して、同入力したディジタル楽音信号をディジタル信号処理するディジタル信号処理回路を介して出力する楽音信号処理装置において、ディジタル信号処理回路を、ディジタル楽音信号のビットレートを変換するビットレート変換部、ディジタル楽音信号のサンプリング周波数を変換するサンプリング周波数変換部およびディジタル楽音信号の周波数特性を変換する周波数特性変換部からなる３つの変換部を含むように構成するとともに、前記３つの変換部の信号処理特性をそれぞれ決定する３種類のパラメータの組み合わせからなる複数組のパラメータセットを記憶したパラメータ記憶手段と、ユーザの選択操作に応答して、パラメータ記憶手段に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択し、同選択した一組のパラメータセットを前記３つの変換部にそれぞれ同時に供給する第１選択手段とを設け、前記選択された一組のパラメータセットに応じて前記３つの変換部により変換処理したディジタル楽音信号を出力するようにしたことにある。
【０００７】
そして、これらの場合、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）から出力される独特の質感をもった楽音に似た楽音が得られるように、複数組のパラメータセットをパラメータ記憶手段に記憶させておくとよい。
【０００８】
これによれば、ユーザがパラメータ記憶手段に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択するだけで、同選択した一組のパラメータセットがディジタル信号処理回路に供給される。そして、ディジタル信号処理回路にて、入力したディジタル楽音信号が前記選択された一組のパラメータセットに応じて変換処理されて出力されるので、前述した独特の質感を有する楽音に似た楽音を得ることができる。その結果、簡単な構成および簡単な操作で、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記楽音信号処理装置において、ユーザの変更操作に応答して、第１選択手段によって選択された一組のパラメータセットの一部を変更して、前記３つの変換部に供給する第１修正手段を設けたことにある。
【００１０】
これによれば、ユーザは選択された一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更された一組のパラメータセットに応じて変換処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。その結果、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を多少アレンジした楽音を簡単に得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記構成において、前記ディジタル信号処理回路にディジタル楽音信号を畳み込み演算処理する畳み込み演算処理回路を設け、さらに複数のインパルス応答波形をそれぞれ表す複数のインパルス応答波形データを記憶したインパルス応答波形データ記憶手段と、ユーザの選択操作に応答して、インパルス応答波形データ記憶手段に記憶されている複数のインパルス応答波形データのうちのいずれか一つのインパルス応答波形データを選択し、同選択した一つのインパルス応答波形データを前記畳み込み演算処理回路に供給する第２選択手段とを設け、前記３つの変換部による変換処理に加えて、前記選択された一つのインパルス応答波形データに応じて前記畳み込み演算処理回路により畳み込み演算処理したディジタル楽音信号を出力するようにしたことにある。
【００１２】
この場合も、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）から出力される独特の質感をもった楽音に似た楽音が得られるように、複数のインパルス応答波形データを形成してインパルス応答波形データ記憶手段に記憶させておくとよい。
【００１３】
このようなインパルス応答波形データを用いた畳み込み演算処理は、信号の伝達特性を再現するには好適であり、これによれば、さらに、種々の機種によって形成される楽音信号や、種々の機種によって信号処理された楽音信号に似た特性の楽音信号を形成できる。その結果、さらに、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【００１４】
また、この場合も、ユーザの変更操作に応答して、第２選択手段によって選択された一つのインパルス応答波形データの一部を変更して、畳み込み演算処理回路に供給する第２修正手段を設けるとよい。
【００１５】
これによれば、ユーザは選択された一つのインパルス応答波形データの一部を変更して、同変更された一つのインパルス応答波形データに応じて演算処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。その結果、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号をさらに多少アレンジした楽音を得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明すると、図１は本発明に係る楽音信号処理装置を備えた電子楽器を概略的に示している。
【００１７】
この電子楽器は、演奏操作子群１１、設定操作子群１２、表示器１３及び音源回路１４を備えている。演奏操作子群１１は、ユーザの演奏操作のために用いられて発生される楽音の音高を指定するための複数の操作子からなるもので、例えば複数の鍵からなる鍵盤などにより構成されている。設定操作子群１２は、表示器１３の表示状態と関係して、発生される楽音の音色、同楽音に付与される効果などを選択したり、この電子楽器の動作モードを指定したりするためにユーザにより操作される複数の操作子からなる。これらの演奏操作子群１１および設定操作子群１２の操作は、バス２０に接続されて各操作子に対応したスイッチを内蔵した検出回路１５，１６によって検出されるようになっている。
【００１８】
表示器１３は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴなどで構成され、文字、図形などを表示する。この表示器１３の表示状態は、バス２０に接続された表示制御回路１７によって制御されるようになっている。音源回路１４は、バス２０に接続されていて、同バス２０を介して入力した演奏データに対応した複数ビットからなるディジタル楽音信号を形成し、同形成したディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路（ＤＳＰ）１８に出力する。
【００１９】
ディジタル信号処理回路１８は、レジスタ（ＲＡＭ）、演算回路、Ｄ／Ａ変換器、プログラムメモリなどによって構成されるとともにバス２０に接続されていて、入力したディジタル楽音信号をプログラム処理によりディジタル信号処理するとともに、同信号処理されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換してサウンドシステム１９に出力する。また、このディジタル信号処理回路１８には、ディジタル楽音信号がバス２０を介しても供給されるようになっている。なお、このディジタル信号処理回路１８は、本発明に直接関係するものでもあり、詳しくは後述する。サウンドシステム１９は、アンプ、スピーカなどを含み、ディジタル信号処理回路１８からのアナログ楽音信号に対応した楽音を発音する。
【００２０】
バス２０には、コンピュータ本体部を構成するＣＰＵ２１、タイマ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４および外部記憶装置２５も接続されている。ＣＰＵ２１は、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行して、この電子楽器の各種動作を制御する。タイマ２２は、時間計測に利用される。ＲＯＭ２３は、各種プログラムおよび各種データを記憶する。ＲＡＭ２４は、各種プログラムを記憶するとともに、各種データ、各種フラグなどの各種プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶する。
【００２１】
外部記憶装置２５は、この電子楽器に予め組み込まれているハードディスクＨＤ、同電子楽器に装着可能なコンパクトディスクＣＤ、ミニディスクＭＤ、フレキシブルディスクＦＤなどの種々の記録媒体と、同各記録媒体に対するドライブユニットを含むものであり、大量のデータおよびプログラムを記憶および読み出し可能にしている。
【００２２】
また、バス２０には、ディジタルインターフェース回路３１およびアナログインターフェース回路３２も接続されている。ディジタルインターフェース回路３１には、外部ディジタル機器３３が接続されるようになっており、同外部ディジタル機器３３から演奏データ（ミディーデータ）、ディジタル楽音信号などを入力するようになっている。外部ディジタル機器３３としては、演奏データを出力する鍵盤装置、シーケンサ、パーソナルコンピュータなどが採用されるとともに、ディジタル楽音信号を出力する電子楽器、リズムマシン、パーソナルコンピュータなどが採用される。アナログインターフェース回路３１には、外部アナログ機器３４が接続されるようになっており、同外部アナログ機器３４からアナログ楽音信号を入力するようになっている。外部アナログ機器３４としては、アナログ楽音信号を出力する電子楽器、リズムマシン、パーソナルコンピュータ、各種オーディオ機器などが採用される。
【００２３】
次に、ディジタル信号処理回路１８の一例を説明する。ディジタル信号処理回路１８は、前述のように、レジスタ（ＲＡＭ）、演算回路、Ｄ／Ａ変換器、プログラムメモリなどによって構成されており、プログラムメモリに記憶されたマイクロプログラムによってその動作が制御されるもので、種々の機能を発揮するものである。
【００２４】
本発明に適用されるディジタル信号処理回路１８の機能の一例を図２の機能ブロック図を用いて説明すると、同回路１８は、その入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に、直列接続されたビットレート変換部（ビット数変換部）５１、サンプリング周波数変換部（サンプリングレート変換部）５２、マルチバンドイコライザ部（周波数特性変換部）５３及びＤ／Ａ変換部５４を備えている。
【００２５】
ビットレート変換部５１は、入力したディジタル楽音信号のビットレート（ビット数）を制御パラメータとして入力されたビットレートに変換して出力する。すなわち、種々のビットレートによって表された入力ディジタル楽音信号を制御パラメータとして入力されたビットレートによって表されたディジタル楽音信号に変換して出力する。
【００２６】
サンプリング周波数（サンプリングレート）変換部５２は、入力したディジタル楽音信号のサンプリング周波数（サンプリングレート）を制御パラメータとして入力されたサンプリング周波数に変換して出力する。すなわち、種々のサンプリング周波数でサンプリングされたサンプリングデータからなるディジタル楽音信号を、制御パラメータとして入力されたサンプリング周波数でリサンプリングされたサンプリングデータからなるディジタル楽音信号に変換して出力する。
【００２７】
マルチバンドイコライザ部５３は、複数のディジタルフィルタを内蔵していて、入力したディジタル楽音信号の周波数特性を制御パラメータとして入力された周波数特性データに応じて変換して出力する。すなわち、種々の周波数特性を有するディジタル楽音信号を、制御パラメータとして入力された周波数特性データにより表された周波数特性を有するディジタル楽音信号に変換して出力する。Ｄ／Ａ変換器５４は、入力されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換して出力する。
【００２８】
これらの各変換部５１〜５３には、パラメータ記憶部５５に記憶されているパラメータセットがパラメータ出力部５６を介して供給されるようになっている。パラメータ記憶部５５は、ビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３の各信号処理特性をそれぞれ決定するビットレート、サンプリング周波数および周波数特性データからなる３種類のパラメータの組み合わせからなる複数組のパラメータセットをテンプレートとして予め記憶している。
【００２９】
この場合、ビットレートとしては、例えば８ビット、１２ビット、１６ビットなどが用意されており、この中の一つのビットレートが各パラメータセットの一つのパラメータとして選択される。サンプリング周波数としては、例えば４８KHz，４４．１KHｚ，３２KHz，２２．０５KHzなどが用意されており、この中の一つのサンプリング周波数が各パラメータセットの一つのパラメータとして選択される。周波数特性データとしては、例えば図３(Ａ)〜(Ｃ)の各周波数特性を表すものが用意されており、この中の一つの周波数特性を表す周波数特性データが各パラメータセットの一つのパラメータとして選択される。なお、これらの各パラメータセットは、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）から出力される独特の質感をもった楽音に似た楽音が得られるように、パラメータ記憶部５５に予め設定しておいたり、同記憶部５５にその後に書込むようにするとよい。
【００３０】
また、このパラメータ記憶部５５としては、図１のディジタル信号処理回路１８に内蔵されるＲＯＭおよびＲＡＭの一部の記憶領域を採用することもできるし、コンピュータ本体部を構成するＲＯＭ２３およびＲＡＭ２４、並びに外部記憶装置２５の一部の記憶領域を採用することもできる。
【００３１】
パラメータ出力部５６は、前記パラメータ記憶部５５から読出した一組のパラメータセット、同パラメータセットの一部を修正した一組のパラメータセットまたは別途入力した一組のパラメータセットをビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３にそれぞれ出力する。
【００３２】
これらのパラメータ記憶部５５およびパラメータ出力部５６は、制御部５７により制御されるようになっている。制御部５７は、パラメータ選択部５７ａ、パラメータ変更部５７ｂ、パラメータ書込み部５７ｃおよびパラメータ設定部５７ｄを備えている。これらの各部５７ａ〜５７ｄは、表示器１３の表示状態と関係して設定操作子群１２のいずれかの設定操作子の操作に応じてパラメータ記憶部５５およびパラメータ出力部５６を次のとおり制御する。なお、この場合、表示器１３は、ビットレート、サンプリング周波数および周波数特性を表示するとともに、ユーザに対する各種操作指示を表示する。
【００３３】
パラメータ選択部５７ａは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセットのうちから一組のパラメータセットを選択してパラメータ出力部５６に出力して、パラメータ出力部５６が同出力されたパラメータセットをそのまま各変換部５１〜５３に出力するように、パラメータ記憶部５５およびパラメータ出力部５６を制御する。パラメータ変更部５７ｂは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ出力部５６に前記入力された一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更した一組のパラメータセットを各変換部５１〜５３に出力するように、パラメータ出力部５６を制御する。
【００３４】
パラメータ書込み部５７ｃは、設定操作子群１２の操作により、一組のパラメータセットを新たに設定して、同設定された一組のパラメータセットをパラメータ記憶部５５に書込んでパラメータセットを追加するように、パラメータ記憶部５５を制御する。パラメータ設定部５７ｄは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ記憶部５５に記憶されているパラメータセットとは無関係に、一組のパラメータセットを新たに設定して、同設定されたパラメータセットを各変換部５１〜５３に出力するように、パラメータ出力部５６を制御する。
【００３５】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。ユーザが演奏操作子群１１を操作して演奏を開始すると、この演奏操作子群１１の操作を表す演奏データは、図示しないプログラム制御により、音源回路１４に供給される。音源回路１４は、前記供給された演奏データに応じて楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を形成して、同ディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路１８に供給する。
【００３６】
ディジタル信号処理回路１８においては、ビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３が、供給されているパラメータセットに基づいて、前記ディジタル楽音信号のビットレート、サンプリング周波数および周波数特性をそれぞれ変換し、Ｄ／Ａ変換器５４が前記変換されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換して出力する。このＤ／Ａ変換されたアナログ楽音信号は、サウンドシステム１９に供給され、サウンドシステム１９から楽音として発音される。
【００３７】
また、この電子楽器においては、ユーザが演奏操作子群１１を演奏操作するのに代えて、外部ディジタル機器３３からディジタルインターフェース回路３１に演奏データを入力することもできる。この場合、入力された演奏データは、図示しないプログラム制御により、バス２０を介して音源回路１４に供給される。音源回路１４は、前述した演奏操作子群１１を演奏操作した場合と同様に、外部ディジタル機器３３から入力された演奏データに応じたディジタル楽音信号を形成して、ディジタル信号処理回路１８に供給する。ディジタル信号処理回路１８も、前述の場合と同様に、入力されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理するとともにＤ／Ａ変換し、サウンドシステム１９を介して楽音として発音させる。
【００３８】
また、この電子楽器においては、外部ディジタル機器３３から一連のディジタル楽音信号をディジタルインターフェース回路３１に入力させることもできる。この場合には、前記ディジタルインターフェース回路３１に入力されたディジタル楽音信号は、図示しないプログラム制御により、バス２０を介してディジタル信号処理回路１８に直接供給される。このディジタル楽音信号が、ディジタル信号処理回路１８にてディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００３９】
また、この電子楽器においては、外部アナログ機器３４から一連のアナログ楽音信号をアナログインターフェース回路３２に入力させることもできる。この場合には、アナログインターフェース回路３２は入力したアナログ楽音信号をＡ／Ｄ変換して、図示しないプログラム制御により、前記Ａ／Ｄ変換されたディジタル楽音信号をバス２０を介してディジタル信号処理回路１８に供給する。そして、このディジタル楽音信号が、ディジタル信号処理回路１８にてディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００４０】
さらに、この電子楽器においては、外部ディジタル機器３３から供給される一連の演奏データを外部記憶装置２５に記憶しておいたり、この電子楽器の演奏操作子群１１の演奏操作による一連の演奏データを外部記憶装置２５に記憶しておいて、同記憶しておいた演奏データに応じた楽音を発音させることもできる。この場合には、図示しないプログラム制御により、外部記憶装置２５に記憶されている一連の演奏データを順次読出して、バス２０を介して音源回路１４に供給するようにする。そして、音源回路１４にてディジタル楽音信号が形成され、ディジタル信号処理回路１８にて同ディジタル楽音信号がディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００４１】
また、外部ディジタル機器３３から供給される一連のディジタル楽音信号、外部アナログ機器３４から供給されたアナログ楽音信号をアナログインターフェース回路３２にてＡ／Ｄ変換したディジタル楽音信号、およびこの電子楽器の音源回路１４にて形成したディジタル楽音信号を外部記憶装置２５に記憶しておいて、同記憶しておいたディジタル楽音信号を楽音として発音させることもできる。この場合には、図示しないプログラム制御により、外部記憶装置２５に記憶されている一連のディジタル楽音信号を順次読出して、バス２０を介してディジタル信号処理回路１８に供給するようにする。そして、ディジタル信号処理回路１８にて前記順次読出されたディジタル楽音信号がディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００４２】
このように種々の形態でディジタル信号処理回路１８に入力されたディジタル楽音信号は、ディジタル信号処理回路１８により、すなわちビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３によりディジタル信号処理される。この場合、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ選択部５７ａの作動制御により、パラメータ記憶部５５に予め記憶されている複数組のパラメータセットうちの一組のパラメータセットが、パラメータ出力部５６を介してビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３に供給されるようにすることができる。
【００４３】
これによれば、ユーザがパラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択するだけで、ディジタル楽音信号のビットレート、サンプリング周波数および周波数特性を前記選択した一組のパラメータセットに応じて変換することができる。したがって、ユーザは、古い機種（ビンテージもの）にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を与えるための一組のパラメータセットを選択するだけで、前記独特の質感を有する楽音に似た楽音を得ることができる。その結果、簡単な構成および簡単な操作で、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【００４４】
また、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ変更部５７ｂの作動制御により、前記のようにパラメータ記憶部５５から読出した一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更されたパラメータセットがパラメータ出力部５６を介してビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３に供給されるようにすることもできる。
【００４５】
これによれば、予め用意されているパラメータセットの一部を変更して、同変更された一組のパラメータセットに応じて変換処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。したがって、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を多少アレンジした楽音を簡単に得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００４６】
また、ユーザは、設定操作子群１２を操作して、パラメータ設定部５７ｄの作動制御により、新たに設定した独自の一組のパラメータセットがパラメータ出力部５６を介してビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３に供給されるようにすることもできる。これによれば、ユーザが独自に設定した一組のパラメータセットに応じて変換処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。したがって、ユーザが設定した独特な質感を有する種々の楽音を簡単に発生させることもできる。
【００４７】
また、ユーザは、設定操作子群１２を操作して、パラメータ書込み部５７ｃの作動制御により、一組のパラメータセットをパラメータ記憶部５５に追加記憶させることができる。これによれば、ユーザが好む楽音を発生させるためのパラメータセットをパラメータ記憶部５５に簡単に追加できるので、ディジタル信号処理回路１８の機能アップを簡単に実現できる。
【００４８】
次に、本発明に適用されるディジタル信号処理回路１８の機能の他の例を図４の機能ブロック図を用いて説明すると、同回路１８は、その入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に、直列接続された畳み込み演算部６１およびＤ／Ａ変換器６２を備えている。
【００４９】
畳み込み演算部６１は、入力したディジタル楽音信号に、制御パラメータとして入力されるインパルス応答波形データを用いた畳み込み演算を実行して出力する。Ｄ／Ａ変換器６２は、上述した例のＤ／Ａ変換器５４と同様に、入力されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換して出力する。
【００５０】
畳み込み演算部６１には、パラメータ記憶部６３に記憶されているパラメータセットがパラメータ出力部６４を介して供給されるようになっている。パラメータ記憶部５５は、インパルス応答波形（図５(Ａ)(Ｂ)参照）をそれぞれ表す複数のパラメータセットをテンプレートとして記憶している。なお、これらの各パラメータセットは、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）にインパルス波形を入力して、同機種から出力されるインパルス応答波形から得ることができる。これにより、パラメータセットは、前記機種から出力される独特の質感をもった楽音の特徴を良好に表すものである。
【００５１】
また、このパラメータ記憶部６３としては、図１のディジタル信号処理回路１８に内蔵されるＲＯＭおよびＲＡＭの一部の記憶領域を採用したり、コンピュータ本体部を構成するＲＯＭ２３およびＲＡＭ２４、並びに外部記憶装置２５の一部の記憶領域を採用したりすることも上述した例の場合と同様である。
【００５２】
パラメータ出力部６４は、前記パラメータ記憶部６３から読出した一組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）、または同パラメータセットの一部を修正した一組のパラメータセットを畳み込み演算部６１に出力する。
【００５３】
これらのパラメータ記憶部６３およびパラメータ出力部６４も、上述した例と同様に、制御部６５により制御されるようになっている。制御部６５は、パラメータ選択部６５ａ、パラメータ変更部６５ｂおよびパラメータ書込み部６５ｃを備えている。これらの各部６５ａ〜６５ｃも、表示器１３の表示状態と関係して設定操作子群１２のいずれかの設定操作子の操作に応じてパラメータ記憶部６３およびパラメータ出力部６４を制御する。なお、この場合、表示器１３は、インパルス応答波形を表示するとともに、ユーザに対する各種操作指示も表示する。
【００５４】
パラメータ選択部６５ａは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）のうちから一組のパラメータセットを選択してパラメータ出力部６４に出力して、パラメータ出力部６４が同出力されたパラメータセットをそのまま畳み込み演算部６１に出力するように、パラメータ記憶部６３およびパラメータ出力部６４を制御する。パラメータ変更部６５ｂは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ出力部６４に前記入力された一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更したパラメータセットを畳み込み演算部６１に出力するように、パラメータ出力部６４を制御する。パラメータ書込み部６５ｃは、設定操作子群１２の操作により、一組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）を新たに設定して、同設定されたパラメータセットをパラメータ記憶部６３に書込んでパラメータセットを追加するように、パラメータ記憶部６３を制御する。
【００５５】
次に、上記のように構成した畳み込み演算部６１を用いたディジタル楽音信号の処理について説明する。
【００５６】
上述したように種々の形態でディジタル信号処理回路１８に入力されたディジタル楽音信号は、畳み込み演算部６１により一組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）を用いて畳み込み演算されて出力される。この場合、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ選択部６５ａの作動制御により、パラメータ記憶部６３に予め記憶されている複数組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）うちの一組のパラメータセットが、パラメータ出力部６４を介して畳み込み演算部６１に供給されるようにすることができる。
【００５７】
これによれば、ユーザがパラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択するだけで、ディジタル楽音信号は前記選択した一組のパラメータセットを用いて畳み込み演算処理されることになる。この場合、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）に基づいて形成したインパルス応答波形データをパラメータセットとしてパラメータ記憶部６３に記憶しておけば、前記機種にて得られる独特の質感を有する楽音に似た楽音を得ることができる。その結果、この発明によっても、簡単な構成および簡単な操作で、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【００５８】
また、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ変更部６５ｂの作動制御により、前記のようにパラメータ記憶部６３から読出したパラメータセット（インパルス応答波形データ）の一部を変更して、同変更されたパラメータセットがパラメータ出力部６４を介して畳み込み演算部６１に供給されるようにすることもできる。したがって、この場合も、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を多少アレンジした楽音を簡単に得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００５９】
また、ユーザは、設定操作子群１２を操作して、パラメータ書込み部６５ｃの作動制御により、新たなパラメータセット（インパルス応答波形データ）をパラメータ記憶部６３に追加記憶させることができる。これによれば、ユーザが好む楽音を発生させるためのパラメータセットをパラメータ記憶部６３に簡単に追加できるので、ディジタル信号処理回路１８の機能アップを簡単に実現できる。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、ディジタル信号処理回路１８に対して、ビットレート変換機能、サンプリング周波数変換機能およびマルチバンドイコライザ機能をもたせるか、または畳み込み演算機能をもたせるかのいずれかについて説明した。しかし、ディジタル信号処理回路１８に対して、ビットレート変換機能、サンプリング周波数変換機能およびマルチバンドイコライザ機能に加えて、畳み込み演算機能をも同時にもたせるようにしてもよい。この場合、図４の機能ブロックを図２の機能ブロックに直列に接続するようにすればよい。これによれば、より自由に楽音の特性を変更できるので、古い機種（ビンテージもの）による楽音をより良好に模倣できるようになるとともに、複雑かつ豊かな楽音を発生できるようにもなる。
【００６１】
また、上記実施形態においては、本発明に係るディジタル信号処理装置を電子楽器に適用した例を示したが、このディジタル信号処理装置は上記実施形態のディジタル信号処理回路１８またはこれと同等な回路、すなわちビットレート変換機能、サンプリング周波数変換機能およびマルチバンドイコライザ機能、または畳み込み演算機能を実現可能な回路装置を備えていればよい。したがって、本発明に係るディジタル信号処理装置は、各種音響機器、パーソナルコンピュータなどのディジタル楽音信号を処理する装置であれば、広く種々の装置に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るディジタル信号処理回路を含む電子楽器の概略ブロック図である。
【図２】 図１のディジタル信号処理回路の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】 (Ａ)〜(Ｃ)は、図１のマルチバンドイコライザ部にて制御されるディジタル楽音信号の周波数特性を表すグラフである。
【図４】 図１のディジタル信号処理回路の機能の他の例を示す機能ブロック図である。
【図５】 (Ａ)(Ｂ)は、図４の畳み込み演算部にて利用されるインパルス応答波形を示す波形図である。
【符号の説明】
１１…演奏操作子群、１２…設定操作子群、１３…表示器、１４…音源回路、１８…ディジタル信号処理回路、２１…ＣＰＵ，２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ，２５…外部記憶装置、５１…ビットレート変換部、５２…サンプリング周波数変換部、５３…マルチバンドイコライザ部、５４，６２…Ｄ／Ａ変換部、５５，６３…パラメータ記憶部、５６，６４…パラメータ出力部、５７，６５…制御部、５７ａ，６５ａ…パラメータ選択部、５７ｂ，６５ｂ…パラメータ変更部、５７ｃ，６５ｃ…パラメータ書込み部、５７ｄ…パラメータ設定部、６１…畳み込み演算部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を入力して、同入力したディジタル楽音信号をディジタル信号処理して出力する楽音信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号をディジタル的に形成して出力したり、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号にディジタル的な信号処理を施して出力することはよく知られている。この場合、機種により、ディジタル楽音信号のビットレート（ビット数）や、サンプリング周波数（サンプリングレート）が異なる。一般的には、古い機種においては、ビットレートおよびサンプリング周波数が低く、近年、回路装置の高密度集積化、演算速度の高速化により、音質の向上のために、ビットレートおよびサンプリング周波数が高くなる傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ビットレートおよびサンプリング周波数が低い古い機種（いわゆるビンテージもの）の中には、近年流布している機種では得られない独特の質感を有する楽音を発生するものがあり、音楽愛好家のなかには、この独特の質感を有する楽音を好む者も少なくない。そして、このような音楽愛好家が前記古い機種を用いて独特な質感の楽音信号を発生しようとすると、次のような問題がある。すなわち、古い機種は大きくかつ重いので使用するのに不便であるとともに、そのメインテナンスも部品などの問題で容易ではない。また、古い機種の場合、一般的にはメモリの容量が小さく、長いフレーズの楽音信号を処理できない。
【０００４】
【発明の概要】
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、古い機種（ビンテージもの）にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を、簡単な構成および簡単な操作で発生できるようにした楽音信号処理装置を提供するものである。
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を入力して、同入力したディジタル楽音信号をディジタル信号処理するディジタル信号処理回路を介して出力する楽音信号処理装置において、ディジタル信号処理回路を、ディジタル楽音信号のビットレートを変換するビットレート変換部、ディジタル楽音信号のサンプリング周波数を変換するサンプリング周波数変換部およびディジタル楽音信号の周波数特性を変換する周波数特性変換部からなる３つの変換部を含むように構成するとともに、前記３つの変換部の信号処理特性をそれぞれ決定する３種類のパラメータの組み合わせからなる複数組のパラメータセットを記憶したパラメータ記憶手段と、ユーザの選択操作に応答して、パラメータ記憶手段に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択し、同選択した一組のパラメータセットを前記３つの変換部にそれぞれ同時に供給する第１選択手段とを設け、前記選択された一組のパラメータセットに応じて前記３つの変換部により変換処理したディジタル楽音信号を出力するようにしたことにある。
【０００７】
そして、これらの場合、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）から出力される独特の質感をもった楽音に似た楽音が得られるように、複数組のパラメータセットをパラメータ記憶手段に記憶させておくとよい。
【０００８】
これによれば、ユーザがパラメータ記憶手段に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択するだけで、同選択した一組のパラメータセットがディジタル信号処理回路に供給される。そして、ディジタル信号処理回路にて、入力したディジタル楽音信号が前記選択された一組のパラメータセットに応じて変換処理されて出力されるので、前述した独特の質感を有する楽音に似た楽音を得ることができる。その結果、簡単な構成および簡単な操作で、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【０００９】
また、本発明の他の特徴は、前記楽音信号処理装置において、ユーザの変更操作に応答して、第１選択手段によって選択された一組のパラメータセットの一部を変更して、前記３つの変換部に供給する第１修正手段を設けたことにある。
【００１０】
これによれば、ユーザは選択された一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更された一組のパラメータセットに応じて変換処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。その結果、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を多少アレンジした楽音を簡単に得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記構成において、前記ディジタル信号処理回路にディジタル楽音信号を畳み込み演算処理する畳み込み演算処理回路を設け、さらに複数のインパルス応答波形をそれぞれ表す複数のインパルス応答波形データを記憶したインパルス応答波形データ記憶手段と、ユーザの選択操作に応答して、インパルス応答波形データ記憶手段に記憶されている複数のインパルス応答波形データのうちのいずれか一つのインパルス応答波形データを選択し、同選択した一つのインパルス応答波形データを前記畳み込み演算処理回路に供給する第２選択手段とを設け、前記３つの変換部による変換処理に加えて、前記選択された一つのインパルス応答波形データに応じて前記畳み込み演算処理回路により畳み込み演算処理したディジタル楽音信号を出力するようにしたことにある。
【００１２】
この場合も、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）から出力される独特の質感をもった楽音に似た楽音が得られるように、複数のインパルス応答波形データを形成してインパルス応答波形データ記憶手段に記憶させておくとよい。
【００１３】
このようなインパルス応答波形データを用いた畳み込み演算処理は、信号の伝達特性を再現するには好適であり、これによれば、さらに、種々の機種によって形成される楽音信号や、種々の機種によって信号処理された楽音信号に似た特性の楽音信号を形成できる。その結果、さらに、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【００１４】
また、この場合も、ユーザの変更操作に応答して、第２選択手段によって選択された一つのインパルス応答波形データの一部を変更して、畳み込み演算処理回路に供給する第２修正手段を設けるとよい。
【００１５】
これによれば、ユーザは選択された一つのインパルス応答波形データの一部を変更して、同変更された一つのインパルス応答波形データに応じて演算処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。その結果、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号をさらに多少アレンジした楽音を得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明すると、図１は本発明に係る楽音信号処理装置を備えた電子楽器を概略的に示している。
【００１７】
この電子楽器は、演奏操作子群１１、設定操作子群１２、表示器１３及び音源回路１４を備えている。演奏操作子群１１は、ユーザの演奏操作のために用いられて発生される楽音の音高を指定するための複数の操作子からなるもので、例えば複数の鍵からなる鍵盤などにより構成されている。設定操作子群１２は、表示器１３の表示状態と関係して、発生される楽音の音色、同楽音に付与される効果などを選択したり、この電子楽器の動作モードを指定したりするためにユーザにより操作される複数の操作子からなる。これらの演奏操作子群１１および設定操作子群１２の操作は、バス２０に接続されて各操作子に対応したスイッチを内蔵した検出回路１５，１６によって検出されるようになっている。
【００１８】
表示器１３は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴなどで構成され、文字、図形などを表示する。この表示器１３の表示状態は、バス２０に接続された表示制御回路１７によって制御されるようになっている。音源回路１４は、バス２０に接続されていて、同バス２０を介して入力した演奏データに対応した複数ビットからなるディジタル楽音信号を形成し、同形成したディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路（ＤＳＰ）１８に出力する。
【００１９】
ディジタル信号処理回路１８は、レジスタ（ＲＡＭ）、演算回路、Ｄ／Ａ変換器、プログラムメモリなどによって構成されるとともにバス２０に接続されていて、入力したディジタル楽音信号をプログラム処理によりディジタル信号処理するとともに、同信号処理されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換してサウンドシステム１９に出力する。また、このディジタル信号処理回路１８には、ディジタル楽音信号がバス２０を介しても供給されるようになっている。なお、このディジタル信号処理回路１８は、本発明に直接関係するものでもあり、詳しくは後述する。サウンドシステム１９は、アンプ、スピーカなどを含み、ディジタル信号処理回路１８からのアナログ楽音信号に対応した楽音を発音する。
【００２０】
バス２０には、コンピュータ本体部を構成するＣＰＵ２１、タイマ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４および外部記憶装置２５も接続されている。ＣＰＵ２１は、後述するプログラムを含む各種プログラムを実行して、この電子楽器の各種動作を制御する。タイマ２２は、時間計測に利用される。ＲＯＭ２３は、各種プログラムおよび各種データを記憶する。ＲＡＭ２４は、各種プログラムを記憶するとともに、各種データ、各種フラグなどの各種プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶する。
【００２１】
外部記憶装置２５は、この電子楽器に予め組み込まれているハードディスクＨＤ、同電子楽器に装着可能なコンパクトディスクＣＤ、ミニディスクＭＤ、フレキシブルディスクＦＤなどの種々の記録媒体と、同各記録媒体に対するドライブユニットを含むものであり、大量のデータおよびプログラムを記憶および読み出し可能にしている。
【００２２】
また、バス２０には、ディジタルインターフェース回路３１およびアナログインターフェース回路３２も接続されている。ディジタルインターフェース回路３１には、外部ディジタル機器３３が接続されるようになっており、同外部ディジタル機器３３から演奏データ（ミディーデータ）、ディジタル楽音信号などを入力するようになっている。外部ディジタル機器３３としては、演奏データを出力する鍵盤装置、シーケンサ、パーソナルコンピュータなどが採用されるとともに、ディジタル楽音信号を出力する電子楽器、リズムマシン、パーソナルコンピュータなどが採用される。アナログインターフェース回路３１には、外部アナログ機器３４が接続されるようになっており、同外部アナログ機器３４からアナログ楽音信号を入力するようになっている。外部アナログ機器３４としては、アナログ楽音信号を出力する電子楽器、リズムマシン、パーソナルコンピュータ、各種オーディオ機器などが採用される。
【００２３】
次に、ディジタル信号処理回路１８の一例を説明する。ディジタル信号処理回路１８は、前述のように、レジスタ（ＲＡＭ）、演算回路、Ｄ／Ａ変換器、プログラムメモリなどによって構成されており、プログラムメモリに記憶されたマイクロプログラムによってその動作が制御されるもので、種々の機能を発揮するものである。
【００２４】
本発明に適用されるディジタル信号処理回路１８の機能の一例を図２の機能ブロック図を用いて説明すると、同回路１８は、その入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に、直列接続されたビットレート変換部（ビット数変換部）５１、サンプリング周波数変換部（サンプリングレート変換部）５２、マルチバンドイコライザ部（周波数特性変換部）５３及びＤ／Ａ変換部５４を備えている。
【００２５】
ビットレート変換部５１は、入力したディジタル楽音信号のビットレート（ビット数）を制御パラメータとして入力されたビットレートに変換して出力する。すなわち、種々のビットレートによって表された入力ディジタル楽音信号を制御パラメータとして入力されたビットレートによって表されたディジタル楽音信号に変換して出力する。
【００２６】
サンプリング周波数（サンプリングレート）変換部５２は、入力したディジタル楽音信号のサンプリング周波数（サンプリングレート）を制御パラメータとして入力されたサンプリング周波数に変換して出力する。すなわち、種々のサンプリング周波数でサンプリングされたサンプリングデータからなるディジタル楽音信号を、制御パラメータとして入力されたサンプリング周波数でリサンプリングされたサンプリングデータからなるディジタル楽音信号に変換して出力する。
【００２７】
マルチバンドイコライザ部５３は、複数のディジタルフィルタを内蔵していて、入力したディジタル楽音信号の周波数特性を制御パラメータとして入力された周波数特性データに応じて変換して出力する。すなわち、種々の周波数特性を有するディジタル楽音信号を、制御パラメータとして入力された周波数特性データにより表された周波数特性を有するディジタル楽音信号に変換して出力する。Ｄ／Ａ変換器５４は、入力されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換して出力する。
【００２８】
これらの各変換部５１〜５３には、パラメータ記憶部５５に記憶されているパラメータセットがパラメータ出力部５６を介して供給されるようになっている。パラメータ記憶部５５は、ビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３の各信号処理特性をそれぞれ決定するビットレート、サンプリング周波数および周波数特性データからなる３種類のパラメータの組み合わせからなる複数組のパラメータセットをテンプレートとして予め記憶している。
【００２９】
この場合、ビットレートとしては、例えば８ビット、１２ビット、１６ビットなどが用意されており、この中の一つのビットレートが各パラメータセットの一つのパラメータとして選択される。サンプリング周波数としては、例えば４８KHz，４４．１KHｚ，３２KHz，２２．０５KHzなどが用意されており、この中の一つのサンプリング周波数が各パラメータセットの一つのパラメータとして選択される。周波数特性データとしては、例えば図３(Ａ)〜(Ｃ)の各周波数特性を表すものが用意されており、この中の一つの周波数特性を表す周波数特性データが各パラメータセットの一つのパラメータとして選択される。なお、これらの各パラメータセットは、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）から出力される独特の質感をもった楽音に似た楽音が得られるように、パラメータ記憶部５５に予め設定しておいたり、同記憶部５５にその後に書込むようにするとよい。
【００３０】
また、このパラメータ記憶部５５としては、図１のディジタル信号処理回路１８に内蔵されるＲＯＭおよびＲＡＭの一部の記憶領域を採用することもできるし、コンピュータ本体部を構成するＲＯＭ２３およびＲＡＭ２４、並びに外部記憶装置２５の一部の記憶領域を採用することもできる。
【００３１】
パラメータ出力部５６は、前記パラメータ記憶部５５から読出した一組のパラメータセット、同パラメータセットの一部を修正した一組のパラメータセットまたは別途入力した一組のパラメータセットをビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３にそれぞれ出力する。
【００３２】
これらのパラメータ記憶部５５およびパラメータ出力部５６は、制御部５７により制御されるようになっている。制御部５７は、パラメータ選択部５７ａ、パラメータ変更部５７ｂ、パラメータ書込み部５７ｃおよびパラメータ設定部５７ｄを備えている。これらの各部５７ａ〜５７ｄは、表示器１３の表示状態と関係して設定操作子群１２のいずれかの設定操作子の操作に応じてパラメータ記憶部５５およびパラメータ出力部５６を次のとおり制御する。なお、この場合、表示器１３は、ビットレート、サンプリング周波数および周波数特性を表示するとともに、ユーザに対する各種操作指示を表示する。
【００３３】
パラメータ選択部５７ａは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセットのうちから一組のパラメータセットを選択してパラメータ出力部５６に出力して、パラメータ出力部５６が同出力されたパラメータセットをそのまま各変換部５１〜５３に出力するように、パラメータ記憶部５５およびパラメータ出力部５６を制御する。パラメータ変更部５７ｂは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ出力部５６に前記入力された一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更した一組のパラメータセットを各変換部５１〜５３に出力するように、パラメータ出力部５６を制御する。
【００３４】
パラメータ書込み部５７ｃは、設定操作子群１２の操作により、一組のパラメータセットを新たに設定して、同設定された一組のパラメータセットをパラメータ記憶部５５に書込んでパラメータセットを追加するように、パラメータ記憶部５５を制御する。パラメータ設定部５７ｄは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ記憶部５５に記憶されているパラメータセットとは無関係に、一組のパラメータセットを新たに設定して、同設定されたパラメータセットを各変換部５１〜５３に出力するように、パラメータ出力部５６を制御する。
【００３５】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。ユーザが演奏操作子群１１を操作して演奏を開始すると、この演奏操作子群１１の操作を表す演奏データは、図示しないプログラム制御により、音源回路１４に供給される。音源回路１４は、前記供給された演奏データに応じて楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を形成して、同ディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路１８に供給する。
【００３６】
ディジタル信号処理回路１８においては、ビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３が、供給されているパラメータセットに基づいて、前記ディジタル楽音信号のビットレート、サンプリング周波数および周波数特性をそれぞれ変換し、Ｄ／Ａ変換器５４が前記変換されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換して出力する。このＤ／Ａ変換されたアナログ楽音信号は、サウンドシステム１９に供給され、サウンドシステム１９から楽音として発音される。
【００３７】
また、この電子楽器においては、ユーザが演奏操作子群１１を演奏操作するのに代えて、外部ディジタル機器３３からディジタルインターフェース回路３１に演奏データを入力することもできる。この場合、入力された演奏データは、図示しないプログラム制御により、バス２０を介して音源回路１４に供給される。音源回路１４は、前述した演奏操作子群１１を演奏操作した場合と同様に、外部ディジタル機器３３から入力された演奏データに応じたディジタル楽音信号を形成して、ディジタル信号処理回路１８に供給する。ディジタル信号処理回路１８も、前述の場合と同様に、入力されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理するとともにＤ／Ａ変換し、サウンドシステム１９を介して楽音として発音させる。
【００３８】
また、この電子楽器においては、外部ディジタル機器３３から一連のディジタル楽音信号をディジタルインターフェース回路３１に入力させることもできる。この場合には、前記ディジタルインターフェース回路３１に入力されたディジタル楽音信号は、図示しないプログラム制御により、バス２０を介してディジタル信号処理回路１８に直接供給される。このディジタル楽音信号が、ディジタル信号処理回路１８にてディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００３９】
また、この電子楽器においては、外部アナログ機器３４から一連のアナログ楽音信号をアナログインターフェース回路３２に入力させることもできる。この場合には、アナログインターフェース回路３２は入力したアナログ楽音信号をＡ／Ｄ変換して、図示しないプログラム制御により、前記Ａ／Ｄ変換されたディジタル楽音信号をバス２０を介してディジタル信号処理回路１８に供給する。そして、このディジタル楽音信号が、ディジタル信号処理回路１８にてディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００４０】
さらに、この電子楽器においては、外部ディジタル機器３３から供給される一連の演奏データを外部記憶装置２５に記憶しておいたり、この電子楽器の演奏操作子群１１の演奏操作による一連の演奏データを外部記憶装置２５に記憶しておいて、同記憶しておいた演奏データに応じた楽音を発音させることもできる。この場合には、図示しないプログラム制御により、外部記憶装置２５に記憶されている一連の演奏データを順次読出して、バス２０を介して音源回路１４に供給するようにする。そして、音源回路１４にてディジタル楽音信号が形成され、ディジタル信号処理回路１８にて同ディジタル楽音信号がディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００４１】
また、外部ディジタル機器３３から供給される一連のディジタル楽音信号、外部アナログ機器３４から供給されたアナログ楽音信号をアナログインターフェース回路３２にてＡ／Ｄ変換したディジタル楽音信号、およびこの電子楽器の音源回路１４にて形成したディジタル楽音信号を外部記憶装置２５に記憶しておいて、同記憶しておいたディジタル楽音信号を楽音として発音させることもできる。この場合には、図示しないプログラム制御により、外部記憶装置２５に記憶されている一連のディジタル楽音信号を順次読出して、バス２０を介してディジタル信号処理回路１８に供給するようにする。そして、ディジタル信号処理回路１８にて前記順次読出されたディジタル楽音信号がディジタル信号処理されるとともにＤ／Ａ変換されて、サウンドシステム１９から楽音として発音される点は前述の場合と同じである。
【００４２】
このように種々の形態でディジタル信号処理回路１８に入力されたディジタル楽音信号は、ディジタル信号処理回路１８により、すなわちビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３によりディジタル信号処理される。この場合、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ選択部５７ａの作動制御により、パラメータ記憶部５５に予め記憶されている複数組のパラメータセットうちの一組のパラメータセットが、パラメータ出力部５６を介してビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３に供給されるようにすることができる。
【００４３】
これによれば、ユーザがパラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択するだけで、ディジタル楽音信号のビットレート、サンプリング周波数および周波数特性を前記選択した一組のパラメータセットに応じて変換することができる。したがって、ユーザは、古い機種（ビンテージもの）にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を与えるための一組のパラメータセットを選択するだけで、前記独特の質感を有する楽音に似た楽音を得ることができる。その結果、簡単な構成および簡単な操作で、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【００４４】
また、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ変更部５７ｂの作動制御により、前記のようにパラメータ記憶部５５から読出した一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更されたパラメータセットがパラメータ出力部５６を介してビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３に供給されるようにすることもできる。
【００４５】
これによれば、予め用意されているパラメータセットの一部を変更して、同変更された一組のパラメータセットに応じて変換処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。したがって、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を多少アレンジした楽音を簡単に得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００４６】
また、ユーザは、設定操作子群１２を操作して、パラメータ設定部５７ｄの作動制御により、新たに設定した独自の一組のパラメータセットがパラメータ出力部５６を介してビットレート変換部５１、サンプリング周波数変換部５２およびマルチバンドイコライザ部５３に供給されるようにすることもできる。これによれば、ユーザが独自に設定した一組のパラメータセットに応じて変換処理されたディジタル楽音信号をディジタル信号処理回路から出力させることができる。したがって、ユーザが設定した独特な質感を有する種々の楽音を簡単に発生させることもできる。
【００４７】
また、ユーザは、設定操作子群１２を操作して、パラメータ書込み部５７ｃの作動制御により、一組のパラメータセットをパラメータ記憶部５５に追加記憶させることができる。これによれば、ユーザが好む楽音を発生させるためのパラメータセットをパラメータ記憶部５５に簡単に追加できるので、ディジタル信号処理回路１８の機能アップを簡単に実現できる。
【００４８】
次に、本発明に適用されるディジタル信号処理回路１８の機能の他の例を図４の機能ブロック図を用いて説明すると、同回路１８は、その入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に、直列接続された畳み込み演算部６１およびＤ／Ａ変換器６２を備えている。
【００４９】
畳み込み演算部６１は、入力したディジタル楽音信号に、制御パラメータとして入力されるインパルス応答波形データを用いた畳み込み演算を実行して出力する。Ｄ／Ａ変換器６２は、上述した例のＤ／Ａ変換器５４と同様に、入力されたディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換して出力する。
【００５０】
畳み込み演算部６１には、パラメータ記憶部６３に記憶されているパラメータセットがパラメータ出力部６４を介して供給されるようになっている。パラメータ記憶部５５は、インパルス応答波形（図５(Ａ)(Ｂ)参照）をそれぞれ表す複数のパラメータセットをテンプレートとして記憶している。なお、これらの各パラメータセットは、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）にインパルス波形を入力して、同機種から出力されるインパルス応答波形から得ることができる。これにより、パラメータセットは、前記機種から出力される独特の質感をもった楽音の特徴を良好に表すものである。
【００５１】
また、このパラメータ記憶部６３としては、図１のディジタル信号処理回路１８に内蔵されるＲＯＭおよびＲＡＭの一部の記憶領域を採用したり、コンピュータ本体部を構成するＲＯＭ２３およびＲＡＭ２４、並びに外部記憶装置２５の一部の記憶領域を採用したりすることも上述した例の場合と同様である。
【００５２】
パラメータ出力部６４は、前記パラメータ記憶部６３から読出した一組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）、または同パラメータセットの一部を修正した一組のパラメータセットを畳み込み演算部６１に出力する。
【００５３】
これらのパラメータ記憶部６３およびパラメータ出力部６４も、上述した例と同様に、制御部６５により制御されるようになっている。制御部６５は、パラメータ選択部６５ａ、パラメータ変更部６５ｂおよびパラメータ書込み部６５ｃを備えている。これらの各部６５ａ〜６５ｃも、表示器１３の表示状態と関係して設定操作子群１２のいずれかの設定操作子の操作に応じてパラメータ記憶部６３およびパラメータ出力部６４を制御する。なお、この場合、表示器１３は、インパルス応答波形を表示するとともに、ユーザに対する各種操作指示も表示する。
【００５４】
パラメータ選択部６５ａは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）のうちから一組のパラメータセットを選択してパラメータ出力部６４に出力して、パラメータ出力部６４が同出力されたパラメータセットをそのまま畳み込み演算部６１に出力するように、パラメータ記憶部６３およびパラメータ出力部６４を制御する。パラメータ変更部６５ｂは、設定操作子群１２の操作により、パラメータ出力部６４に前記入力された一組のパラメータセットの一部を変更して、同変更したパラメータセットを畳み込み演算部６１に出力するように、パラメータ出力部６４を制御する。パラメータ書込み部６５ｃは、設定操作子群１２の操作により、一組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）を新たに設定して、同設定されたパラメータセットをパラメータ記憶部６３に書込んでパラメータセットを追加するように、パラメータ記憶部６３を制御する。
【００５５】
次に、上記のように構成した畳み込み演算部６１を用いたディジタル楽音信号の処理について説明する。
【００５６】
上述したように種々の形態でディジタル信号処理回路１８に入力されたディジタル楽音信号は、畳み込み演算部６１により一組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）を用いて畳み込み演算されて出力される。この場合、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ選択部６５ａの作動制御により、パラメータ記憶部６３に予め記憶されている複数組のパラメータセット（インパルス応答波形データ）うちの一組のパラメータセットが、パラメータ出力部６４を介して畳み込み演算部６１に供給されるようにすることができる。
【００５７】
これによれば、ユーザがパラメータ記憶部５５に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択するだけで、ディジタル楽音信号は前記選択した一組のパラメータセットを用いて畳み込み演算処理されることになる。この場合、例えば、既存の古い楽音信号形成装置、楽音信号処理装置などの種々の機種（ビンテージもの）に基づいて形成したインパルス応答波形データをパラメータセットとしてパラメータ記憶部６３に記憶しておけば、前記機種にて得られる独特の質感を有する楽音に似た楽音を得ることができる。その結果、この発明によっても、簡単な構成および簡単な操作で、古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を得ることができ、この種の楽音を好む音楽愛好家を満足させることができるようになる。
【００５８】
また、ユーザは設定操作子群１２を操作して、パラメータ変更部６５ｂの作動制御により、前記のようにパラメータ記憶部６３から読出したパラメータセット（インパルス応答波形データ）の一部を変更して、同変更されたパラメータセットがパラメータ出力部６４を介して畳み込み演算部６１に供給されるようにすることもできる。したがって、この場合も、前述のような古い機種にて形成または処理される楽音信号に似た独特な質感を有する種々の楽音信号を多少アレンジした楽音を簡単に得ることができ、前記音楽愛好家をさらに満足させることができるようになる。
【００５９】
また、ユーザは、設定操作子群１２を操作して、パラメータ書込み部６５ｃの作動制御により、新たなパラメータセット（インパルス応答波形データ）をパラメータ記憶部６３に追加記憶させることができる。これによれば、ユーザが好む楽音を発生させるためのパラメータセットをパラメータ記憶部６３に簡単に追加できるので、ディジタル信号処理回路１８の機能アップを簡単に実現できる。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、ディジタル信号処理回路１８に対して、ビットレート変換機能、サンプリング周波数変換機能およびマルチバンドイコライザ機能をもたせるか、または畳み込み演算機能をもたせるかのいずれかについて説明した。しかし、ディジタル信号処理回路１８に対して、ビットレート変換機能、サンプリング周波数変換機能およびマルチバンドイコライザ機能に加えて、畳み込み演算機能をも同時にもたせるようにしてもよい。この場合、図４の機能ブロックを図２の機能ブロックに直列に接続するようにすればよい。これによれば、より自由に楽音の特性を変更できるので、古い機種（ビンテージもの）による楽音をより良好に模倣できるようになるとともに、複雑かつ豊かな楽音を発生できるようにもなる。
【００６１】
また、上記実施形態においては、本発明に係るディジタル信号処理装置を電子楽器に適用した例を示したが、このディジタル信号処理装置は上記実施形態のディジタル信号処理回路１８またはこれと同等な回路、すなわちビットレート変換機能、サンプリング周波数変換機能およびマルチバンドイコライザ機能、または畳み込み演算機能を実現可能な回路装置を備えていればよい。したがって、本発明に係るディジタル信号処理装置は、各種音響機器、パーソナルコンピュータなどのディジタル楽音信号を処理する装置であれば、広く種々の装置に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るディジタル信号処理回路を含む電子楽器の概略ブロック図である。
【図２】 図１のディジタル信号処理回路の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】 (Ａ)〜(Ｃ)は、図１のマルチバンドイコライザ部にて制御されるディジタル楽音信号の周波数特性を表すグラフである。
【図４】 図１のディジタル信号処理回路の機能の他の例を示す機能ブロック図である。
【図５】 (Ａ)(Ｂ)は、図４の畳み込み演算部にて利用されるインパルス応答波形を示す波形図である。
【符号の説明】
１１…演奏操作子群、１２…設定操作子群、１３…表示器、１４…音源回路、１８…ディジタル信号処理回路、２１…ＣＰＵ，２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ，２５…外部記憶装置、５１…ビットレート変換部、５２…サンプリング周波数変換部、５３…マルチバンドイコライザ部、５４，６２…Ｄ／Ａ変換部、５５，６３…パラメータ記憶部、５６，６４…パラメータ出力部、５７，６５…制御部、５７ａ，６５ａ…パラメータ選択部、５７ｂ，６５ｂ…パラメータ変更部、５７ｃ，６５ｃ…パラメータ書込み部、５７ｄ…パラメータ設定部、６１…畳み込み演算部。
Claims (4)
- 楽音波形を表す複数ビットからなるディジタル楽音信号を入力して、同入力したディジタル楽音信号をディジタル信号処理するディジタル信号処理回路を介して出力する楽音信号処理装置において、
前記ディジタル信号処理回路を、ディジタル楽音信号のビットレートを変換するビットレート変換部、ディジタル楽音信号のサンプリング周波数を変換するサンプリング周波数変換部およびディジタル楽音信号の周波数特性を変換する周波数特性変換部からなる３つの変換部を含むように構成するとともに、
前記３つの変換部の信号処理特性をそれぞれ決定する３種類のパラメータの組み合わせからなる複数組のパラメータセットを記憶したパラメータ記憶手段と、
ユーザの選択操作に応答して、前記パラメータ記憶手段に記憶されている複数組のパラメータセットのうちのいずれか一組のパラメータセットを選択し、同選択した一組のパラメータセットを前記３つの変換部にそれぞれ同時に供給する第１選択手段とを設け、
前記選択された一組のパラメータセットに応じて前記３つの変換部により変換処理したディジタル楽音信号を出力するようにしたことを特徴とする楽音信号処理装置。 - 前記請求項１に記載した楽音信号処理装置において、
ユーザの変更操作に応答して、前記第１選択手段によって選択された一組のパラメータセットの一部を変更して、前記３つの変換部に供給する第１修正手段を設けたことを特徴とする楽音信号処理装置。 - 前記請求項１または２に記載した楽音信号処理装置において、
前記ディジタル信号処理回路にディジタル楽音信号を畳み込み演算処理する畳み込み演算処理回路を設け、さらに
複数のインパルス応答波形をそれぞれ表す複数のインパルス応答波形データを記憶したインパルス応答波形データ記憶手段と、
ユーザの選択操作に応答して、前記インパルス応答波形データ記憶手段に記憶されている複数のインパルス応答波形データのうちのいずれか一つのインパルス応答波形データを選択し、同選択した一つのインパルス応答波形データを前記畳み込み演算処理回路に供給する第２選択手段とを設け、
前記３つの変換部による変換処理に加えて、前記選択された一つのインパルス応答波形データに応じて前記畳み込み演算処理回路により畳み込み演算処理したディジタル楽音信号を出力するようにしたことを特徴とする楽音信号処理装置。 - 前記請求項３に記載した楽音信号処理装置において、
ユーザの変更操作に応答して、前記第２選択手段によって選択された一つのインパルス応答波形データの一部を変更して、前記畳み込み演算処理回路に供給する第２修正手段を設けたことを特徴とする楽音信号処理装置。
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