JP3770030B2

JP3770030B2 - 録音再生装置

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Publication number: JP3770030B2
Application number: JP2000024459A
Authority: JP
Inventors: 佳生藤田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2020-02-01
Also published as: JP2001215972A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、メトロノーム音、リズム音等の繰り返し音、サンプラー音等の単発音その他の楽音を発生するための装置を組み込んだ録音再生装置に関し、記憶装置内に用意された楽音の基本波形データにピッチ調整やエンベロープ調整等の波形編集を加えて楽音を発生する場合に、大規模なハードウェアの追加を伴うことなくこれを実現したものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子楽器にはメトロノーム音を生成して発音する機能を搭載したものがあり、演奏者はこれを聞きながら演奏を行うことができる。また、マルチトラッレコーダ等で演奏を録音する場合、メトロノーム音を発生して、演奏者がこれを聞きながら演奏して録音をすることができれば便利である。また、演奏後の再生時にメトロノーム音を発生して演奏者あるいはミキサーがテンポのずれ等を確認できれば便利である。メトロノーム音発生装置はメトロノーム音の基本波形データをメモリに用意し、これを演奏のテンポに応じた周期で繰り返し読み出すことによりメトロノーム音を発生するが、演奏者の好みに応じてピッチ（音の高さ）を調整できる機能を持たせれば便利である。ピッチ調整を行うためには、ピッチシフト処理および該ピッチシフトに伴うエンベロープの伸縮を補正するためのアタック、リリース等のエンベロープ補正処理などの波形編集処理が必要である。
【０００３】
ピッチ調整機能を有する従来のメトロノーム音発生装置の構成例を図２に示す。波形メモリ１はＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成され、メトロノーム音の基本波形データ（小節の１発目の波形データおよび２発目以降に共用される波形データ）を記憶している。位相発生器２は、演奏者によって指定されたピッチを実現するための波形メモリ１のサンプルの読み出し速度（読み出し速度を速くすればピッチは高くなり、遅くすればピッチは低くなる。）に対応したサンプルクロックと、該サンプルクロックの１周期内を多数のサンプルポイントに細分割した細分割クロックを出力する。アドレス発生器３はサンプルクロックをカウントして、波形メモリ１の読み出しアドレスを作成する。波形メモリ１からは該アドレスに従ってメトロノーム音のサンプルが順次読み出される。補間器４はメトロノーム音のサンプルと細分割サンプルクロックを入力し、メトロノーム音のサンプルを規定のサンプリング周期で発生するために、細分割クロックでの複数のタイミングにおけるサンプル値を補間することにより、該メトロノーム音を発生すべきタイミングでの該メトロノーム音のサンプル値を求める。エンベロープ発生器５はピッチシフト処理に伴うメトロノーム音のエンベロープの伸縮（ピッチを高くすると波形メモリ１からサンプルを読み出す時間が短くなるのでエンベロープは短くなり、ピッチを低くすると該サンプルを読み出す時間が長くなるのでエンベロープは長くなる。）を補正するための、時間の進行に応じて変化する係数を出力する。乗算器６は、補間器４から出力されるサンプル値にエンベロープ発生器５で発生される係数を掛けて出力する。このようにして演奏者が指定したピッチでメトロノーム音が再生される。以上の演算をメトロノーム音を発生する都度繰り返すことにより、演奏者が指定したピッチでメトロノーム音が繰り返し再生される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ピッチ調整のための演算は規模が大きくしかも高速処理が要求されるため、従来はその処理のための回路を図２に示すようなハードウェアで具える必要があり、ハードウェアの規模が大きくなる問題があった。この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、記憶装置内に用意されたメトロノーム音、リズム音等の繰り返し音、サンプラー音等の単発音その他の楽音の基本波形データにピッチ調整やエンベロープ調整等の波形編集を加えて楽音を発生する場合に、大規模なハードウェアの追加を伴うことなくこれを実現した楽音発生装置を組み込んだ録音再生装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の録音再生装置は、バッファメモリと外部記憶装置を具え、外部から入力される音データを前記バッファメモリを介して前記外部記憶装置に録音し、該外部記憶装置に録音されている音データを読み出して前記バッファメモリを介して外部に出力可能に構成された録音再生装置において、楽音の基本波形データを記憶している基本波形データ記憶装置と、該基本波形データ記憶装置から該基本波形データを読み出して、所定の波形編集演算プログラムに従い、適宜の波形編集パラメータに応じた波形編集演算を行う波形編集演算部と、該波形編集された楽音の波形データを前記バッファメモリの一部の領域に予め保存し、この状態で前記音データを該バッファメモリの他の領域を介して録音または再生しながら、該バッファメモリに保存されている楽音の波形データを、該バッファメモリに対する前記音データの書き込みおよび読み出しと時分割で読み出して（繰り返し音の場合は、指示されたテンポに合わせて繰り返し読み出して）再生するメモリ制御部とを具備してなるものである。この発明によれば、基本波形データ記憶装置に記憶されている基本波形データについて予め波形編集を行い、該波形編集演算を行った結果を編集波形データ記憶装置（バッファメモリ）に保存し、該編集波形データ記憶装置（バッファメモリ）を読み出して（繰り返し音の場合は、指示されたテンポに合わせて繰り返し読み出して）楽音を発生するようにしたので、楽音を発生する都度リアルタイムで大規模かつ高速の波形編集演算をする必要がなくなる。したがって、波形編集演算を既存のＣＰＵ等でのプログラムによる演算で行うことができ、大規模なハードウェアの追加を伴うことなく波形編集を行い楽音を発生することができる。前記波形編集パラメータは、例えば前記楽音のピッチシフト量もしくはエンベロープ波形のいずれか一方または両方を指示するパラメータを含むものとすることができる。
【０００７】
また、この発明の録音再生装置は、バッファメモリと外部記憶装置を具え、外部から入力される複数チャンネルの音データを前記バッファメモリの該チャンネルごとに割り当てられた領域に時分割で書き込みこれを時分割で読み出して前記外部記憶装置に録音し、該外部記憶装置に録音されている複数チャンネルの音データを読み出して前記バッファメモリの前記個別に割り当てられた領域に時分割で書き込みこれを時分割で読み出して外部に出力可能に構成され、１または複数のチャンネルの再生のための該バッファメモリに対する音データの書き込みおよび読み出しと、１または複数の別のチャンネルの録音のための該バッファメモリに対する音データの書き込みおよび読み出しが時分割で並行して行えるように構成された録音再生装置において、楽音の基本波形データを記憶している基本波形データ記憶装置と、該基本波形データ記憶装置から該基本波形データを読み出して、所定の波形編集演算プログラムに従い、適宜の波形編集パラメータに応じた波形編集演算を行う波形編集演算部と、該波形編集された楽音の波形データを前記バッファメモリの前記複数チャンネルが割り当てられた領域とは別の領域に予め保存し、この状態で前記複数チャンネルの音データを該バッファメモリの前記個別に割り当てられた領域を介して録音または再生しながら、該バッファメモリの前記別の領域に保存されている楽音の波形データを、該バッファメモリに対する前記音データの書き込みおよび読み出しと時分割で読み出して（繰り返し音の場合は、指示されたテンポに合わせて繰り返し読み出して）再生するメモリ制御部とを具備してなるものである。この場合、前記波形編集パラメータが使用者の操作に応じて適宜に設定可能であり、該設定された波形編集パラメータが前記外部記憶装置に記憶され、録音または再生を行うソング（録音、再生を行う曲の単位で、例えば１ソング＝音楽の１曲）の指定に応じて、該ソングの音データの前記外部記憶装置における記録位置の連鎖を示すシーケンスデータと、該ソングの波形編集パラメータとを含む、該ソングのソング管理データが該外部記憶装置から読み出され、該波形編集パラメータに応じて前記波形編集演算が行われるものとすることができる。この発明の録音再生装置は、前記波形編集パラメータとして、例えば前記楽音のピッチシフト量もしくはエンベロープ波形のいずれか一方または両方を指示するパラメータを含むものとすることができる。
【０００８】
この発明の録音再生装置によれば、前記効果に加えて、音データの書き込みおよび読み出しを行うバッファメモリの一部の領域に波形編集された楽音の波形データを保存して、音データの書き込みおよび読み出しと時分割で、該波形編集された楽音の波形データの読み出しを行うことができるので、音データのためのバッファメモリとその書き込み読み出し制御構成を兼用して、該波形編集された楽音の波形データの読み出しを行うことができ、簡単な構成で、該波形編集された楽音を再生することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明を、ハードディスク装置（以下「ＨＤＤ」）を外部記憶装置として用いたディジタルミキシングレコーダ（ハードディスクレコーダ）において、メトロノーム音の発生に適用した場合の実施の形態について説明する。このハードディスクレコーダは、演奏の録音もしくは再生または同時録音再生を行うときに、操作者（演奏者等）の任意の指示によりメトロノーム音を再生できるように構成されている。メトロノーム音は操作者によるピッチ調整が可能である。図３はハードディスクレコーダ全体の主要部のシステム構成を示す。このハードディスクレコーダ１０は複数のチャンネル｛個々のトラックの音データについて信号処理を行う信号経路（各チャンネルごとに物理的に分割された信号経路のみならず、各チャンネルの音データが時分割処理される物理的には共通の信号経路を含む）または該信号経路を流れる音データ自体をいう。｝の信号経路を有し、複数トラックの同時録音（例えば、最大１６トラック同時録音）もしくは複数トラックの同時再生（例えば最大１６トラック同時再生）または複数トラックの同時録音および同時再生（例えば最大１６トラック同時再生しながら最大８トラック同時録音）が可能に構成されている。各トラックの１サンプルの音データは、ミックスダウンした信号が２４ビット（３バイト）で構成されている以外は、すべて１６ビット（２バイト）で構成されている。
【００１０】
ハードディスクレコーダ１０は、メインＣＰＵ１２、レコーダＣＰＵ１４、サブＣＰＵ１６の合計３個のワンチップＣＰＵ（マイコン）｛例えば日立製ＳＨ７０４２（シングルチップＲＩＳＣマイコン）｝を具えている。各ＣＰＵ１２，１４，１６は個別に用意された相互に非同期の動作クロックでそれぞれ独立に駆動される。メインＣＰＵ１２は主にミキシング制御を行う。レコーダＣＰＵ１４はメインＣＰＵ１２からの指令に基づきＨＤＤ６０の記録および再生制御、波形編集制御等を行う。メトロノーム音の波形編集演算処理もレコーダＣＰＵ１４で行われる。サブＣＰＵ１６は操作者による各種操作情報をメインＣＰＵ１２に伝達する制御、メインＣＰＵ１２からの指令に基づく各フェーダ操作子のモータ駆動制御等を行う。
【００１１】
サブＣＰＵ１６のバス１８には、スイッチ、回転式つまみ、マウス、ジョグ、シャトル等で構成される各種操作子２０と、サブＣＰＵ１６のプログラムを格納したフラッシュＲＯＭ２２と、モータドライバインタフェース２４等が接続されている。モータドライバインタフェース２４には、モータドライバ２８を介して複数本のモータドライブ式フェーダ操作子２６が接続されている。各モータドライブ式フェーダ操作子２６の操作位置情報はサブＣＰＵ１６に伝達される。各種操作子２０では、操作者の操作により、ミキシングパラメータ｛ルーティング（各入力チャンネルをどの信号経路チャンネルを経由してどのトラックに録音するか、および各トラック再生信号をどの信号経路チャンネルを経由してどの出力チャンネルから出力するかの割り付け）、イコライザ特性、エフェクト特性、定位（ＰＡＮ）等｝の設定、録音／再生／停止／一時停止／スロー再生／早送り／巻戻し等のレコーダ機能の各種動作指示、ソング選択、録音・再生モード／編集モード等の動作モードの切換え、波形編集等の操作が行われる。メトロノーム音再生のオン、オフ設定、メトロノーム音のピッチ調整等も各種操作子２０で行われる。録音・再生モードには、各パートについて通常の録音、再生を行うモード｛録音のみ（ＡＬＬＲＥＣ）、再生のみ、再生と同時に録音（ＳＹＮＣＤＵＢＢＩＮＧ）のいずれかを行うモード｝のほか、パンチイン、パンチアウトを行うモード、ミックスダウンを行うモード等がある。各種操作子２０の操作情報はサブＣＰＵ１６に伝達され、信号ライン３０を介してメインＣＰＵ１２に伝達される。各フェーダ操作子２６は操作者の操作により各入力チャンネルおよび各出力チャンネルごとのレベル調整、ステレオ出力のレベル調整等を行うもので、その操作情報はサブＣＰＵ１６に伝達され、信号ライン３０を介してメインＣＰＵ１２に伝達される。また、録音・再生モードでは、各再生トラックのフェーダレベル調整に関して、ソングの進行に従ってメインＣＰＵ１２から各フェーダ操作子２６の操作位置指令が信号ライン３０を介してサブＣＰＵ１６に順次伝達され、モータドライバインタフェース２４およびモータドライバ２８を介して各フェーダ操作子２６がそれぞれ指令された操作位置に自動的に移動制御される。これにより、録音時に設定された各フェーダ操作子２６の操作位置が再現されて、各トラックの再生レベルが録音時に設定した状態に自動調整されて再生が行われる。
【００１２】
メインＣＰＵ１２のバス３２には、メインＣＰＵ１２のプログラムを格納したフラッシュＲＯＭ３４と、録音、再生、編集等を行うために現在指定しているソングについてのミキシング機能（ルーティング、イコライジング、エフェクト付与、フェーダレベル調整、定位調整等）に関するソング管理データとして、時間の進行に応じたこれら各パラメータの設定値に関するシーケンスデータを格納し、またメインＣＰＵ１２の作業領域として機能するＤＲＡＭ３６と、ミキシング機能を実現するＤＳＰ３８と、ＬＣＤ制御回路４１を介してＬＣＤ（液晶表示器）４３と、インタフェース４５を介してＦＬ（蛍光）表示器４７等が接続されている。ＬＣＤ４３には、動作モードに応じた情報が表示される。例えば、録音・再生モード時には、ルーティング、チャンネルのオン・オフ、バーチャルトラックの選択等をするための表示がなされ、波形編集モード（録音された演奏の音データについてレベルの増減、ノイズ成分のカット等の波形の加工、修正等を行うモード）時には、波形編集をする部分の波形がグラフィック表示される。ＦＬ表示器４７には数値による時間情報（タイムコード）およびバーグラフによる各チャンネルの入力信号または再生信号のレベル等が表示される。なおバーチャルトラックとは、トラック（リアルトラック）についてそれぞれ割り当てられる仮想のトラックで、再生時あるいは同時録音再生時には、再生を行う各トラック（リアルトラック）について、それぞれ割り当てられた複数のバーチャルトラックの中から１つずつバーチャルトラックを選択して再生することができる。例えば、トラック数が１６で、バーチャルトラック数が各トラックについてそれぞれ８であれば、合計１２８のバーチャルトラックを作成することができる。
【００１３】
ＤＳＰ３８は、複数チャンネルのミキシング処理部を構成し、操作者による各種操作子２０およびフェーダ操作子２６の操作に基づき、あるいはＤＲＡＭ３６に格納されているミキシング機能に関するシーケンスデータに応じて、メインＣＰＵ１２の指令により、録音入力および再生出力に対してルーティング、イコライジング、エフェクト付与、フェーダレベル調整、定位調整等のミキシング機能について、それぞれ指示された内容を実現するための処理（ミキシング処理）を実行する。
【００１４】
アナログ入力端子４０から入力される複数チャンネル（例えば最大８チャンネル）のアナログ音声信号（録音入力）は、ゲインコントロール（図示せず）で、Ａ／Ｄ変換の際の適正な信号レベルにゲイン調整された後、Ａ／Ｄ変換器４２でディジタル信号に変換されてＤＳＰ３８に入力されて、ミキシング処理が施される。また、ディジタル入力端子４４から入力される複数チャンネル（例えば最大１６チャンネル）のディジタル音声信号（録音入力）はインタフェース４６を介してＤＳＰ３８に入力されて、ミキシング処理が施される。ミキシング処理が施された録音入力は、後述するＨＤＤ６０に録音される。また、ＨＤＤ６０から再生される複数チャンネル（例えば最大１６チャンネル）のディジタル音声信号（再生出力）は、ＤＳＰ３８でミキシング処理されて、インタフェース５２を介してディジタル出力端子５４から出力される。また、該ディジタル音声信号をＤＳＰ３８で２チャンネルステレオ信号にミキシングした信号は、Ｄ／Ａ変換器４８でアナログ信号に変換されて、アナログ出力端子５０からモニタ用信号等として出力される。
【００１５】
レコーダＣＰＵ１４のバス５６には、レコーダＣＰＵ１４のプログラム（メトロノーム音の波形編集演算プログラムを含む。）およびメトロノーム音の基本波形データを格納したフラッシュＲＯＭ５８と、この発明の外部記憶装置に相当するＨＤＤ６０と、ＤＲＡＭ６２と、この発明のバッファメモリに相当するＳＤＲＡＭ（シンクロナスＤＲＡＭ）６４，６６に対する音データの書き込みおよび読み出し制御を行うＤＲＡＭコントローラ（以下「ＤＲＣ」）６８と、インタフェース７０を介してＣＤ−ＲＷ等の光ディスク装置７２と、パラレルインタフェース７４を介して現在の日時のデータを生成するリアルタイムクロック７６等が接続されている。光ディスク装置７２はＨＤＤ６０に録音したソングをＣＤ−ＲディスクやＣＤ−ＲＷディスクにバックアップしたり、バージョンアップ用プログラムやバージョンアップ用メトロノーム音基本波形データを格納したＣＤ−ＲＯＭ等を再生して、フラッシュＲＯＭ２２，３４，５８のプログラムを更新したり、フラッシュＲＯＭ５８のメトロノーム音基本波形データを追加あるいは更新するのに利用される。ＳＤＲＡＭ６４，６６の所定の領域にはメトロノーム音の波形データ（小節の１発目の波形データおよび２発目以降に共用される波形データで、必要に応じて波形編集された波形データ）が保存され、操作者によりメトロノーム音再生がオンに設定されているときに、操作者により指示されたテンポで繰り返し読み出されて再生される。
【００１６】
ＨＤＤ６０のアドレス領域の分割例を図４に示す。ＨＤＤ６０のアドレス領域は、先頭から固定容量のシステム管理データ用アドレス領域８４と、それに続く最後尾までの共用アドレス領域８６に分割されている。共用アドレス領域８６には、前方側の端部からチャンネルごとの音データがテイク順にディジタル信号で順次記録されて蓄積されて音データ領域８６−０が順次拡大して形成され、後方側の端部から各ソングのソング管理データが順次記録されてソング管理データ領域８６−１，８６−２，……が順次形成される。音データはクラスタ（１２８Ｋバイト）単位で記録される。なお、１クラスタは６４Ｋワード（サンプル）で、ＣＤフォーマットのデータ（１６ビット、４４．１ｋＨｚ）の場合、６４Ｋサンプル／４４．１ｋＨｚにより、約１．４５秒分のデータとなる。一度録音された音データは操作者による明示の、該当するテイクの消去指令が与えられない限り消去されない。複数トラックを同時に録音する場合、各トラックの音データは順次入れ替わって共用アドレス領域８６に記録され、またパンチイン、パンチアウト等で後から追加される音データ、波形編集された音データ等は、そのトラックの初期録音の音データが記録されているアドレスとは離れて、それらが記録される時点での共用アドレス領域８６の記録済み音データの最後尾に続けて記録されるので、各バーチャルトラックの音データは、共用アドレス領域８６内にクラスタ単位で分散して記録されている。
【００１７】
各ソングのソング管理データ領域８６−１，８６−２，……には、このように分散して記録された、該ソングに含まれる各バーチャルトラックの音データを連続した音楽として再生するために必要な、該各バーチャルトラックごとの音データの記録アドレスの連鎖を示すシーケンスデータが記録されている。また、各ソングのソング管理データ領域８６−１，８６−２，……には、そのソングに含まれるバーチャルトラックごとのミキシング機能に関するシーケンスデータや、メトロノーム音の波形編集パラメータ（波形編集演算を行うための、ソングごとに調整されたピッチに相当するピッチシフト量およびエンベロープ波形のパラメータ等）も記録されている。各ソングのソング管理データ領域８６−１，８６−２，……は固定容量（例えば、１ソングあたり１．５Ｍバイト）であり、操作者により新規にソングのファイルの作成が指示されるごとに、そのソングについてのソング管理データ領域が新たに初期化されて確保され、そのソングについて録音等音データの追加がなされるごとにそれに対応してソング管理データが更新される。各ソングのソング管理データ領域８６−１，８６−２，……は一度定められると固定であり、操作者による明示のソングの消去指令が与えられない限り消去されない。システム管理データ用アドレス領域８４には、ソングごとのソング管理データの記録位置を知るためのデータを含むシステム管理データが記録されている。
【００１８】
ソング管理データはソング単位で、ＨＤＤ６０の全アドレス領域の後方側の端部から順次記録され｛ただし、個々のソング管理データ領域８６−１，８６−２，……内では、データは通常どおり前方側から正方向（アドレスが増加する方向）に記録される。｝、しかも個々のソング管理データ領域８６−１，８６−２，……の容量は固定であるので、システム管理データ用アドレス領域８４にＨＤＤ６０の全アドレス領域の最後尾のアドレス情報を記録しておくことにより、各ソング管理データ領域８６−１，８６−２，……の開始位置を演算で求めることができる。例えば、最初のソングのソング管理データ領域８６−１の開始位置は、〔ＨＤＤ６０の全アドレス領域の最後尾のアドレス〕−〔１つのソング管理データ領域の容量〕の演算で求められる。なお、演算で求める代わりに、システム管理データ用アドレス領域８４に、各ソングのソング管理データ領域８６−１，８６−２，……の開始位置のアドレス情報を記録しておくこともできる。なお、上記の例では、共用アドレス領域の最後尾のアドレスをＨＤＤ６０の全アドレス領域の最後尾のアドレスに一致させたがこれに限るものではない。
【００１９】
以上のようなファイル構成によれば、ハードディスクレコーダ１０の電源をオンした際に、自動的にＨＤＤ６０の先頭のアドレスにアクセスしてシステム管理データを読み取り、ソングが指定されたときに、該システム管理データに基づき、該指定されたソングのソング管理データが記録されているアドレス領域（ソング管理データ領域）にアクセスして該ソング管理データを読み取り、該ソングの再生が指示されたときに、該ソング管理データに基づき、該ソングの現在選択されている各バーチャルトラックについて音データが記録されているアドレスに順次アクセスして読み取ることにより、該バーチャルトラックの音データを再生することができる。
【００２０】
図３において、ＤＲＡＭ６２には、ＨＤＤ６０から読み出されたシステム管理データ、および録音、再生、編集等を行うために現在指定しているソングに関するソング管理データのうちＨＤＤ６０における記録位置の連鎖を示すシーケンスデータやメトロノーム音の波形編集パラメータが格納される。また、ＤＲＡＭ６２はレコーダＣＰＵ１４の作業領域として機能する。なお、音データはＤＳＰ３８とＤＲＣ６８間では、バス３２，５６を経由しない図示しない信号ラインを介して相互に伝送される。
【００２１】
メインＣＰＵ１２のバス３２とレコーダＣＰＵ１４のバス５６はデュアルポートＲＡＭ７８（以下「ＤＰＲＡＭ」）を介して相互に接続され、メインＣＰＵ１２とレコーダＣＰＵ１４間で授受すべき各種指令やソング管理データ等の情報が伝送される。サンプリングクロック発振器８０からはサンプリング周期のクロックが発振されてアンド回路８２に入力される。レコーダＣＰＵ１４からは録音あるいは再生の開始に同期して立上がり、その終了に同期して立下がる動作区間指示信号が出力され、アンド回路８２に入力される。これにより、アンド回路８２からは録音あるいは再生の開始から終了までの区間サンプリングクロックが出力される。このサンプリングクロックはメインＣＰＵ１２およびレコーダＣＰＵ１４の外部クロック入力端子に入力される。両ＣＰＵ１２，１４内には該外部クロック入力端子から入力されるクロックをカウントするカウンタがそれぞれ配置されている。両カウンタは録音あるいは再生の開始に同期してリセットされて、その後入力されるサンプリングクロックをカウントする。メインＣＰＵ１２は該カウント値に応じてサンプリングクロック単位でミキシング処理を実行する。また、レコーダＣＰＵ１４は該カウント値に応じてサンプリングクロック単位でＨＤＤ６０およびＳＤＲＡＭ６４，６６の書込みあるいは読出し制御を実行する。これにより、メインＣＰＵ１２およびレコーダＣＰＵ１４は、それぞれ個別の動作クロック（例えば２８ＭＨｚ）で動作しながら、サンプリング周期（４８ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚ等）単位では互いに同期して動作して、録音あるいは再生のための制御を独立にかつ並行して実行することができる。
【００２２】
図３のハードディスクレコーダ１０における録音・再生モード時のデータ（音データ、システム管理データ、ソング管理データ）の授受、およびメトロノーム音の編集および発生について図１を参照して説明する。ハードディスクレコーダ１０の電源を投入すると、ＨＤＤ６０のシステム管理データ用アドレス領域からシステム管理データが読み出されて、バス５６を介してＤＲＡＭ６２に保持される。ソングを指定すると、レコーダＣＰＵ１４はＤＲＡＭ６２に保持されているシステム管理データを参照して、ＨＤＤ６０の指定されたソングのソング管理データが記録されているソング管理データ領域にアクセスして、該当するソング管理データを読み出す。読み出されたソング管理データのうち該ソングのミキシング機能に関するシーケンスデータは、バス５６、ＤＰＲＡＭ７８およびバス３２を介してＤＲＡＭ３６に転送される。また、読み出されたソング管理データのうち、ＨＤＤ６０における該ソングの一連の音データの記録位置の連鎖を示すシーケンスデータは、バス５６を介してＤＲＡＭ６２に転送される。これにより、前記指定されたソングについて、操作者の指示により、録音、再生、波形編集等の各作業が可能となる。なお、初めて録音するソングについては、操作者の操作により、予め新規にソングのファイルが作られ（ＨＤＤ６０にソング管理データ領域が新たに１つ初期化されて確保される。）、そのソング管理データがＤＲＡＭ３６，６２に保持されて、録音可能な状態となる。
【００２３】
録音・再生モードでは、録音を指示されたトラックについて、次のように処理が行われる。アナログ入力端子４０またはディジタル入力端子４４から入力される該トラックの録音信号（音データ）は、Ａ／Ｄ変換器４２またはインタフェース４６を介してＤＳＰ３８に入力され、操作者による各種操作子２０およびフェーダ操作子２６の操作に応じてＤＳＰ３８でミキシング処理が施され、バス５６を経由しない信号ラインを介して、ＤＲＣ６８からバッファメモリを構成するＳＤＲＡＭ６４，６６に順次格納される。ＳＤＲＡＭ６４，６６に格納された音データは、定期的にバス５６を介してＨＤＤ６０にＤＭＡ転送されて録音される。また、このとき新たに生成されるシステム管理データおよびソング管理データのうち再生位置の連鎖を示すシーケンスデータはＤＲＡＭ６２に順次蓄積され、ソング管理データのうちミキシング機能に関するシーケンスデータはＤＲＡＭ３６に順次蓄積される。録音を終了して保存操作をすると、ＤＲＡＭ３６に蓄積されたミキシング機能に関するシーケンスデータはＤＰＲＡＭ７８を介してバス５６に伝送され、ＤＲＡＭ６２に蓄積されたＨＤＤ６０における音データの記録位置の連鎖を示すデータとともに、ＨＤＤ６０の該ソングのソング管理データを保存するソング管理データ領域に上書き保存される。また、ＤＲＡＭ６２に格納されているシステム管理データもＨＤＤ６０のシステム管理データ用アドレス領域に上書き保存される。
【００２４】
録音・再生モードでは、再生を指示されたトラックについて、次のように処理が行われる。レコーダＣＰＵ１４はＤＲＡＭ６２に格納されている該トラックの再生位置の連鎖を示すシーケンスデータを参照して、ＨＤＤ６０から該当するトラックの音データを順次読み出す。該読み出された音データは、バス５６およびＤＲＣ６８を介してＳＤＲＡＭ６４，６６にＤＭＡ転送して格納される。ＤＲＣ６８は該ＳＤＲＡＭ６４，６６に格納された音データをサンプリング周期で順次読み出す。ＳＤＲＡＭ６４，６６から読み出された音データは、バス５６を経由しない信号ラインを介してＤＲＣ６８からＤＳＰ３８に転送される。メインＣＰＵ１２はＤＲＡＭ３６に格納されているミキシング機能に関するシーケンスデータを参照してＤＳＰ３８のパラメータを設定し、該転送される音データに対してミキシング処理を施す。ミキシング処理を施された音データは、インタフェース５２を介してディジタル出力端子５４から出力される。また、ＤＳＰ３８内で２チャンネルステレオ信号にミキシングされた信号は、Ｄ／Ａ変換器４８でアナログ信号に変換されて、アナログ出力端子５０から出力される。なお、録音・再生モードでは、録音、再生を行う各トラックの信号が順番に時分割処理され、その際ＳＤＲＡＭ６４，６６は録音トラックか再生トラックかに応じて動作（書き込み／読み出し）が時分割で切り換えられる。
【００２５】
メトロノーム音については、図５に示す手順で波形編集および発生が行われる。ソングが指定されて（Ｓ１）、該当するソング管理データが読み取られると（Ｓ２）、レコーダＣＰＵ１４は自動的に、フラッシュＲＯＭ５８のメトロノーム音の基本波形データに基づいて、ソング管理データに含まれるメトロノーム音の波形編集パラメータに応じて、ＤＲＡＭ６２を作業領域として波形編集演算処理（ピッチシフト演算およびエンベロープ処理）を行う（Ｓ３，Ｓ４）。ピッチシフト演算では、直線補間、ラグランジェ補間等によって、ピッチシフトした波形データを算出する。エンベロープ処理では、例えばピッチシフトでアタック、リリース等が長くなって間伸びした印象がある場合に、立ち上がり、立ち下がりの速いエンベロープ波形に相当する係数を掛けて、エンベロープを適正のものにする演算を行う。波形演算処理によって波形編集されたメトロノーム音の波形データをＤＲＡＭ６２からＳＤＲＡＭ６４，６６の所定の領域に転送して保存する（Ｓ５）。この状態で、録音（ＡＬＬＲＥＣ等）が指示されると（Ｓ６）、メトロノーム音再生がオンに設定されている場合は、操作者により指示されたテンポで、該ＳＤＲＡＭ６４，６６に保存されたメトロノーム音の波形データが繰り返し読み出されて再生され（Ｓ７，Ｓ８）、これに合わせて演奏の録音が行われる。
【００２６】
バッファメモリを構成するＳＤＲＡＭ６４，６６の領域の、録音・再生モードの通常の録音、再生時における分割例を表１に示す。

【００２７】
チップ０（ＳＤＲＡＭ６４，６６の一方）、１（ＳＤＲＡＭ６４，６６の他方）はそれぞれ０〜３の４バンクに構成されている。チップ０には演奏音用に０〜２３のチャンネルが均等の容量の領域に割り当てられている。隣接するチャンネル番号どうしは別々のバンクに割り当てられている。チップ１のバンク０には、小節の１発目のメトロノーム音の波形全体、サンプラーの領域が割り当てられている。バンク２，３全体にはサンプラーの領域が割り当てられている。バンク４には、サンプラー、小節の２発目以降に共用されるメトロノーム音の波形全体の領域が割り当てられている。録音・再生モード時に演奏音用の０〜２３チャンネルの領域内の音データは演奏の進行に応じて順次更新されるが、メトロノーム音およびサンプラー音は繰り返し読み出して用られるので（サンプラー音は通常単発音であるが、操作者の操作に基づきレコーダＣＰＵ１４から発音が指令されるごとに繰り返し読み出される。）、１つのソング中では特に必要のない限り更新されない。つまり、メトロノーム音およびサンプラー音については、ＳＤＲＡＭ６４または６６に、再生する波形データ全体が保存されているので、再生中にＳＤＲＡＭ６４または６６への書き込みは必要なく、ＳＤＲＡＭ６４または６６からの読み出しのみ行われる。ＳＤＲＡＭ６４または６６からのメトロノーム音およびサンプラー音の読み出しは、サンプリング周期１／ｆｓごとに１サンプルずつ（複数種類のサンプラーが指定されている場合は、その種類ごとに１サンプルずつ）、演奏音の再生チャンネルの音データの読み出し処理および録音チャンネルの音データの書き込み処理と時分割で行われる。なお、サンプラー音は、操作者が予め任意のサンプラー音を任意の数だけ録音しておき、録音・再生モードでソングを指定して録音をするに先立ち、操作者が録音されているサンプラー音の中から任意のサンプラー音を選択して（最大８種類まで選択可能）、ＨＤＤ６０から該当するサンプラー音の音データを読み出して、ＳＤＲＡＭ６４，６６の任意のチャンネル（サンプラー０〜７）に書き込んでおく。そして、録音開始後の任意のタイミングで任意のチャンネルのサンプラーの発音をボタン操作等で指示することにより該当するサンプラー音が発音され、その発音タイミングおよび発音チャンネルがソング管理データに記録される。録音が終了してそのソングの再生を行うと、ソング管理データに基づき、該当するタイミングで該当するサンプラー音がＳＤＲＡＭ６４，６６から読み出されて発音される。
【００２８】
録音・再生モード時におけるＳＤＲＡＭ６４，６６の書き込み読み出し制御の一例について説明する。録音・再生モード時には、図６に示すように、サンプリング周期１／ｆｓ（ｆｓ＝４８ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚ等）ごとに、所定の区間Ａ，Ｂに分割される。録音チャンネル（入力チャンネル）については、区間ＡでＳＤＲＡＭ６４または６６に対し１サンプルデータずつ時分割で録音チャンネル数分だけ音データの書き込みが行われ、区間Ｂで該録音チャンネルの複数サンプルの音データがＳＤＲＡＭ６４または６６から読み出され、ＨＤＤ６０へＤＭＡ転送して書き込まれる。再生チャンネル（出力チャンネル）については、区間ＡでＳＤＲＡＭ６４または６６から１サンプルデータずつ時分割で録音チャンネル数分だけ音データの読み出しが行われ、区間Ｂで該再生チャンネルの複数サンプルの音データがＨＤＤ６０から読み出され、ＳＤＲＡＭ６４または６６へＤＭＡ転送して書き込まれる。なお、これらＤＭＡ転送は、チャンネルごとに、１クラスタ分のサンプルが蓄積された時点で該１クラスタ分のサンプルをまとめて転送し、１つのチャンネルについて１クラスタ分のサンプルの転送が終了したら、１クラスタ分蓄積された別のチャンネルについて同様にまとめて転送するようにして、チャンネル単位で時分割で行われる。なお、いずれのチャンネルについても、ＤＭＡ転送によるデータ移動の必要がない場合、すなわち入出力信号ラインからの入力データがＳＤＲＡＭ６４，６６に１クラスタ分新たに書き込まれてもいなければ、入出力信号ラインへの出力データがＳＤＲＡＭ６４，６６から１クラスタ分新たに読み出されてもいない場合には、ＤＭＡ転送は休止される。メトロノーム音およびサンプラー音については、ＳＤＲＡＭ６４または６６に、再生する波形データ全体が保存されているので、再生中にＳＤＲＡＭ６４または６６への書き込みは必要なく、ＳＤＲＡＭ６４または６６からの読み出しのみ行われる。ＳＤＲＡＭ６４または６６からのメトロノーム音およびサンプラー音の読み出しは、サンプリング周期１／ｆｓごとに１サンプルずつ（複数種類のサンプラーが指定されている場合は、その種類ごとに１サンプルずつ）、演奏音の再生チャンネルの音データの読み出し処理と時分割で行われる。１サンプリング周期１／ｆｓ内の区間Ａ内で、ＳＤＲＡＭ６４または６６から各チャンネルの１サンプル分のデータを読み出し、あるいはＳＤＲＡＭ６４または６６に各チャンネルの１サンプル分のデータを書き込むための、区間Ａ内でのＳＤＲＡＭ６４および６６の時分割の順序例を表２に示す。ただし、表２において動作モードの「Ｒ」は読み出し、「Ｗ」は書き込み、「Ｒ／Ｗ」は書き込みまたは読み出しをそれぞれ意味する。

【００２９】
表２の例では、全２４チャンネルの信号経路チャンネルのうちチャンネル０〜７を再生専用チャンネル、チャンネル８〜１５を録音再生兼用チャンネル、チャンネル１６〜２３を録音専用チャンネルに設定している。ただし、チャンネル８〜１５は録音のみ（ＡＬＬＲＥＣ）のモードでのみ録音用チャンネルとして使用できるもので、再生同時録音（ＳＹＮＣＤＵＢＢＩＮＧ）のモードでは再生用チャンネルとしてのみ使用することができる。また、ミックスダウンを行うときは、チャンネル０〜１５を再生チャンネルとしてミックスダウン元のパートのトラックを割り当て、チャンネル１６，１７をミックスダウン先の録音チャンネルＭＩＸＬ，ＭＩＸＲ（左右２チャンネル）として割り当てて、チャンネル０〜１５で再生した音をＤＳＰ３８で左右２チャンネルにミックスダウンして、チャンネル１６，１７を経てＨＤＤ６０に録音する。ＨＤＤ６０に録音されたミックスダウン信号を再生するときは、左右２チャンネルのミックスダウン信号を再生専用チャンネル０〜１５のうちの任意のチャンネルに割り当てて再生する。ミックスダウン信号ＭＩＸＬ，ＭＩＸＲは２４ビットで構成されるので、それぞれ上位ワード、下位ワードに分けて伝送する。
【００３０】
なお、この発明は、メトロノーム音のほかリズム音等の繰り返し音やサンプラー音等の単発音等各種楽音の発生に適用することができる。また、波形編集の内容はピッチ調整に限らず、レベル調整、その他任意の内容の波形編集に適用することができる。また、基本波形データ記憶装置は、フラッシュＲＯＭに限らず他の不揮発性メモリさらにはＨＤＤ等で構成することもできる。また、編集波形データ記憶装置（バッファメモリ）は、ＳＤＲＡＭに限らず他の揮発性メモリ等で構成することもできる。また、上記実施の形態では外部記憶装置をＨＤＤとしたが、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、その他の外部記憶装置を使用することもできる。また、上記実施の形態では、外部記憶装置が内蔵されている録音再生装置にこの発明を適用した場合について説明したが、外部記憶装置を外付けする録音再生装置にもこの発明を適用することができる。また、上記実施の形態では、ディジタルミキシングレコーダにこの発明を適用した場合について説明したが、ミキシング機能を具えていないディジタルレコーダ、その他の録音再生装置にもこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すシステム構成図で、図３のハードディスクレコーダ全体のシステム構成のうち、この発明に関連する部分を抽出して示したものである。
【図２】従来のメトロノーム音発生装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】この発明を適用したハードディスクレコーダ全体の主要部のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】図３のＨＤＤ６０のアドレス領域の分割例を示す図である。
【図５】図３のハードディスクレコーダにおけるメトロノーム音の波形編集および発生手順を示すフローチャートである。
【図６】図３のハードディスクレコーダにおける録音・再生モード時のサンプリング周期内のＳＤＲＡＭの書き込み、読み出し処理の分割例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…ハードディスクレコーダ（録音再生装置）、１４…レコーダＣＰＵ（波形編集演算部、メモリ制御部）、５８…フラッシュＲＯＭ（基本波形データ記憶装置）、６０…ＨＤＤ（外部記憶装置）、６４，６６…ＳＤＲＡＭ（バッファメモリ、編集波形データ記憶装置）、６８…ＤＲＣ（メモリ制御部）

Claims

バッファメモリと外部記憶装置を具え、外部から入力される音データを前記バッファメモリを介して前記外部記憶装置に録音し、該外部記憶装置に録音されている音データを読み出して前記バッファメモリを介して外部に出力可能に構成された録音再生装置において、
楽音の基本波形データを記憶している基本波形データ記憶装置と、
該基本波形データ記憶装置から該基本波形データを読み出して、所定の波形編集演算プログラムに従い、適宜の波形編集パラメータに応じた波形編集演算を行う波形編集演算部と、
該波形編集された楽音の波形データを前記バッファメモリの一部の領域に予め保存し、この状態で前記音データを該バッファメモリの他の領域を介して録音または再生しながら、該バッファメモリに保存されている楽音の波形データを、該バッファメモリに対する前記音データの書き込みおよび読み出しと時分割で読み出して再生するメモリ制御部と
を具備してなる録音再生装置。
バッファメモリと外部記憶装置を具え、外部から入力される複数チャンネルの音データを前記バッファメモリの該チャンネルごとに割り当てられた領域に時分割で書き込みこれを時分割で読み出して前記外部記憶装置に録音し、該外部記憶装置に録音されている複数チャンネルの音データを読み出して前記バッファメモリの前記個別に割り当てられた領域に時分割で書き込みこれを時分割で読み出して外部に出力可能に構成され、１または複数のチャンネルの再生のための該バッファメモリに対する音データの書き込みおよび読み出しと、１または複数の別のチャンネルの録音のための該バッファメモリに対する音データの書き込みおよび読み出しが時分割で並行して行えるように構成された録音再生装置において、
楽音の基本波形データを記憶している基本波形データ記憶装置と、
該基本波形データ記憶装置から該基本波形データを読み出して、所定の波形編集演算プログラムに従い、適宜の波形編集パラメータに応じた波形編集演算を行う波形編集演算部と、
該波形編集された楽音の波形データを前記バッファメモリの前記複数チャンネルが割り当てられた領域とは別の領域に予め保存し、この状態で前記複数チャンネルの音データを該バッファメモリの前記個別に割り当てられた領域を介して録音または再生しながら、該バッファメモリの前記別の領域に保存されている楽音の波形データを、該バッファメモリに対する前記音データの書き込みおよび読み出しと時分割で読み出して再生するメモリ制御部と、
を具備してなる録音再生装置。
前記波形編集パラメータが使用者の操作に応じて適宜に設定可能であり、該設定された波形編集パラメータが前記外部記憶装置に記憶され、録音または再生を行うソングの指定に応じて、該ソングの音データの前記外部記憶装置における記録位置の連鎖を示すシーケンスデータと、該ソングの波形編集パラメータとを含む、該ソングのソング管理データが該外部記憶装置から読み出され、該波形編集パラメータに応じて前記波形編集演算が行われる請求項２記載の録音再生装置。
前記波形編集パラメータが前記楽音のピッチシフト量もしくはエンベロープ波形のいずれか一方または両方を指示するパラメータを含んでいる請求項１から３のいずれかに記載の録音再生装置。