JP3933161B2 - Waveform generation method and apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、波形メモリ等からの波形データの読み出し等に基づき、楽音あるいは音声若しくはその他任意の音の波形を生成する方法及び装置に関し、特に、演奏者により行われた自然楽器固有の各種奏法若しくはアーティキュレーションによる音色変化を忠実に表現した波形を生成するものに関する。この発明は、電子楽器は勿論のこと、自動演奏装置、コンピュータ、電子ゲーム装置その他のマルチメディア機器等、楽音あるいは音声若しくはその他任意の音を発生する機能を有するあらゆる分野の機器若しくは装置または方法において広範囲に応用できるものである。なお、この明細書において、楽音波形という場合、音楽的な音の波形に限るものではなく、音声あるいはその他任意の音の波形を含んでいてもよい意味合いで用いるものとする。 The present invention relates to a method and an apparatus for generating a waveform of a musical sound or a voice or any other sound based on reading of waveform data from a waveform memory or the like, and in particular, various performance methods unique to a natural instrument performed by a player or The present invention relates to a device that generates a waveform that faithfully represents a timbre change caused by articulation. The present invention is not limited to electronic musical instruments, but also in devices, apparatuses or methods in all fields having a function of generating musical sounds, voices, or other arbitrary sounds, such as automatic performance apparatuses, computers, electronic game apparatuses and other multimedia devices. It can be applied in a wide range. In this specification, the term “musical sound waveform” is not limited to a musical sound waveform, but is used in a sense that may include a sound waveform or any other sound waveform.
波形メモリにおいて、PCM(パルス符号変調)あるいはDPCM(差分PCM)又はADPCM(適応差分PCM)等の任意の符号化方式で符号化した波形データ(つまり波形サンプルデータ)を記憶しておき、これを所望の音楽ピッチに対応して読み出すことにより、楽音波形を形成するようにした、いわゆる「波形メモリ読み出し」技術は既に公知であり、また、様々なタイプの「波形メモリ読み出し方式」技術が知られている。従来知られた「波形メモリ読み出し方式」技術のほとんどは、発音開始から終了までの1つの音の波形を発生するためのものである。一例として、発音開始から終了までの1音の全波形の波形データを記憶する方式がある。また、別の例として、変化の複雑なアタック部などについてはその全波形の波形データを記憶し、変化のあまりないサステイン部などについては所定のループ波形を記憶する方式がある。なお、本明細書において、「ループ波形」とは繰り返し読出し(ループ読出し)される波形という意味で用いるものとする。 In the waveform memory, waveform data (that is, waveform sample data) encoded by an arbitrary encoding method such as PCM (pulse code modulation), DPCM (differential PCM), or ADPCM (adaptive differential PCM) is stored. The so-called “waveform memory readout” technology that forms a musical sound waveform by reading out in accordance with a desired music pitch is already known, and various types of “waveform memory readout method” technologies are known. ing. Most of the conventionally known “waveform memory reading method” techniques are for generating a waveform of one sound from the start to the end of sound generation. As an example, there is a method of storing waveform data of all waveforms of one sound from the start to the end of sound generation. As another example, there is a method of storing waveform data of all waveforms for an attack portion having a complicated change, and storing a predetermined loop waveform for a sustain portion having little change. In this specification, “loop waveform” is used to mean a waveform that is repeatedly read (loop read).
ところで、従来の発音開始から終了までの1音の全波形の波形データを記憶する方式やアタック部などの波形の一部において全波形の波形データを記憶する方式の「波形メモリ読み出し方式」技術においては、各種奏法(若しくはアーティキュレーション)に対応する様々な波形データを多数記憶しておかなければならず、この多数の波形データを記憶するために大きな記憶容量が必要であった。
また、上述の全波形の波形データを記憶する方式では、自然楽器固有の各種奏法(若しくはアーティキュレーション)による音色変化を忠実に表現することが可能であるが、記憶した波形データの通りしか楽音を再生することができないので、制御性に乏しく、また、編集性にも乏しかった。例えば、所望の奏法(若しくはアーティキュレーション)に対応する波形データを演奏データに応じた時間軸制御等の特性制御を行うことが非常に困難であった。
By the way, in the conventional “waveform memory reading method” technique of storing waveform data of all waveforms of one sound from the start to the end of sound generation, or storing waveform data of all waveforms in a part of the waveform such as an attack part. Therefore, a large number of various waveform data corresponding to various performance methods (or articulations) must be stored, and a large storage capacity is required to store the large number of waveform data.
In addition, the above-described method for storing waveform data of all waveforms can faithfully express timbre changes by various performance methods (or articulations) unique to natural instruments. Cannot be reproduced, so the controllability is poor and the editability is poor. For example, it has been very difficult to perform characteristic control such as time axis control according to performance data on waveform data corresponding to a desired performance (or articulation).
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、様々な奏法(若しくはアーティキュレーション)に対応する高品質な波形データを容易かつ簡便にまた制御性豊かに生成することのできる波形生成方法及び装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and a waveform generation method capable of easily and easily generating high-quality waveform data corresponding to various performance methods (or articulations) with a high degree of controllability and The device is to be provided.
本発明に係る波形生成方法は、演奏音の奏法を示す奏法データを順次受け取るステップと、前記受け取った奏法データによって所定のテーブルを参照し、該テーブルから該奏法データに応じた奏法モジュールデータを取得するステップと、取得した奏法モジュールデータを時系列的に複数接続し、該接続された奏法モジュールデータに基づいて波形を生成するステップであって、前記奏法モジュールデータは、波形を生成するために必要な複数の要素データを含み、該複数の要素データは、調和成分の波形要素データと振幅要素データとを含むと共に、調和外成分の波形要素データと振幅要素データとを含み、これらの要素データに基づき前記波形を生成するものを具備するものである。 The waveform generation method according to the present invention includes a step of sequentially receiving performance style data indicating a performance style of a performance sound, referring to a predetermined table by the received performance style data, and obtaining performance style module data corresponding to the performance style data from the table A step of connecting a plurality of acquired rendition style module data in time series and generating a waveform based on the connected rendition style module data , wherein the rendition style module data is necessary for generating a waveform The plurality of element data includes waveform element data and amplitude element data of harmonic components, and includes waveform element data and amplitude element data of non-harmonic components. And generating the waveform based on the above .
本発明によれば、所定のテーブル(奏法テーブル)を参照することで、各奏法に対応する波形の生成のために使用可能な多数の奏法モジュールデータの中から、奏法データに応じた奏法モジュールデータを取得する。そして、取得した奏法モジュールデータを時系列的に複数接続し、該接続された奏法モジュールデータに基づいて波形を生成する。ここで、奏法モジュールデータは、波形を生成するために必要な複数の要素データを含み、該複数の要素データは、調和成分の波形要素データと振幅要素データとを含むと共に、調和外成分の波形要素データと振幅要素データとを含み、これらの要素データを合成することで、前記奏法データが示す奏法的特徴を具備する波形を生成する。このように所定のテーブル(奏法テーブル)から奏法モジュールデータを取得し、これに基づき波形生成を行うことにより、容易かつ簡便に任意の奏法に対応する波形の生成を行うことができる。また、調和成分と調和外成分のそれぞれにつき波形要素データと振幅要素データを格別に生成し合成することで奏法波形を生成するので、繊細な制御が可能であることに加えて、各成分毎に奏法モジュールを自由に組み合わせて使用することもでき、また、奏法の微妙な制御に際して使用するデータの共用化を図ることも容易となり、効率的なデータ利用が図れる。
According to the present invention, the rendition style module data corresponding to the rendition style data is selected from among a large number of rendition style module data that can be used to generate a waveform corresponding to each rendition style by referring to a predetermined table (rendition style table). To get. Then, a plurality of acquired performance style module data are connected in time series, and a waveform is generated based on the connected performance style module data . Here, the rendition style module data includes a plurality of element data necessary for generating a waveform, and the plurality of element data includes waveform element data of harmonic components and amplitude element data, and waveforms of out-of-harmonic components. By including element data and amplitude element data and synthesizing these element data, a waveform having rendition style characteristics indicated by the rendition style data is generated. Thus, by obtaining performance style module data from a predetermined table (performance style table) and generating a waveform based on this, it is possible to easily and simply generate a waveform corresponding to an arbitrary performance style. In addition, since the rendition style waveform is generated by generating and synthesizing the waveform element data and the amplitude element data for each of the harmonic component and the non-harmonic component, in addition to being able to perform delicate control, The rendition style modules can be used in any combination, and it becomes easy to share data used for delicate control of the rendition style, so that the data can be used efficiently.
例えば、奏法データは、演奏音の奏法的特徴に応じて、アタックやボディあるいはリリース等の音の部分的区間に対応して与えられることがあり、また、スラーのような音と音のつなぎの区間(ジョイント部)に対応して与えられることもあれば、ビブラートのような音の特殊演奏部分に対応して与えられることもあり、また、フレーズのように複数音符に対応して与えられることもある。再生すべき演奏に応じて、所要の奏法データが与えられる。本発明によれば、奏法データを受け取ると、この奏法データに応じて、その奏法を示す波形を生成するための奏法モジュールデータをテーブルから取得する。 For example, rendition style data may be given corresponding to partial sections of sound, such as attack, body, or release, depending on the rendition characteristics of the performance sound. It may be given corresponding to the section (joint part), it may be given corresponding to the special performance part of a sound like vibrato, and it may be given corresponding to multiple notes like a phrase. There is also. Depending on the performance to be played, the required performance data is given. According to the present invention, when performance style data is received, performance style module data for generating a waveform indicating the performance style is acquired from the table in accordance with the performance style data.
例えば、この奏法モジュールデータは、奏法に応じて前記生成すべき波形の示す挙動を表すデータである。波形の挙動は、様々な要素によって定義づけられることが可能である。例えば、当該モジュールに対応する区間の時間的長さや、該区間におけるノートオンタイミングやノートオフタイミングなどの時刻要素などを含んでいてよい。また、奏法モジュールデータは、前記生成すべき波形を制御するベクトルの特徴的挙動を表すデータを含んでいてよい。例えば、ベクトルは、当該波形を生成するための異なる種類の基本的な要素に対応している。その種の基本的な要素としては、例えば、波形形状(音色若しくはティンバーを設定する波形形状)、ピッチの時間的変化、あるいは振幅の時間的変化などがあり、それらのベクトルを波形ベクトル、ピッチベクトル、振幅ベクトルと呼ぶ。更には、波形の時間軸の進行を示すタイムベクトルが含まれていてもよい。このタイムベクトルによって、波形ベクトル、ピッチベクトル、振幅ベクトルなどの時間軸を制御することができる。奏法モジュールデータに含まれる、生成すべき波形を制御するベクトルの特徴的挙動を表すデータとしては、例えば、上記波形ベクトル、ピッチベクトル、振幅ベクトル、タイムベクトルなどを指示するデータがある。 For example, the rendition style module data is data representing the behavior of the waveform to be generated according to the rendition style. The behavior of the waveform can be defined by various factors. For example, a time length of a section corresponding to the module, a time element such as a note-on timing or a note-off timing in the section may be included. The rendition style module data may include data representing the characteristic behavior of the vector that controls the waveform to be generated. For example, vectors correspond to different types of basic elements for generating the waveform. Such basic elements include, for example, a waveform shape (waveform shape for setting a tone color or a timbre), a temporal change in pitch, or a temporal change in amplitude. This is called an amplitude vector. Further, a time vector indicating the progress of the waveform time axis may be included. By this time vector, time axes such as a waveform vector, a pitch vector, and an amplitude vector can be controlled. Examples of the data representing the characteristic behavior of the vector for controlling the waveform to be generated included in the rendition style module data include data indicating the waveform vector, the pitch vector, the amplitude vector, and the time vector.
本発明によれば、奏法モジュールデータを前記テーブルに追加記憶させるステップを更に具備してもよい。また、前記テーブルから任意の奏法モジュールデータを削除するステップを更に具備してもよい。また、前記奏法モジュールデータの編集を行うステップを更に具備してもよい。また、前記波形を生成するステップは、前記奏法モジュールデータに基づいて生成する波形の特性を制御するベクトルデータのストリームを作成するステップを含んでいてよい。これにより、複数のベクトルデータがストリームデータとして時系列的に生成され、これに基づき、時間変化特性と制御性に富んだ楽音的特徴を有する波形を生成することができる。 According to the present invention, the method may further comprise the step of additionally storing performance style module data in the table. Moreover, you may further comprise the step of deleting arbitrary performance style module data from the said table. The rendition style module data may be further edited. Further, the step of generating the waveform may include a step of creating a stream of vector data for controlling characteristics of the waveform to be generated based on the rendition style module data. As a result, a plurality of vector data is generated as stream data in time series, and based on this, a waveform having musical characteristics with rich time change characteristics and controllability can be generated.
本発明は、方法の発明として構成し実施することができるのみならず、装置の発明として構成し実施することができる。また、本発明は、コンピュータまたはDSP等のプロセッサのプログラムの形態で実施することができるし、そのようなプログラムを記憶した記憶媒体の形態で実施することもできる。 The present invention can be constructed and implemented not only as a method invention but also as an apparatus invention. Further, the present invention can be implemented in the form of a program of a processor such as a computer or a DSP, or can be implemented in the form of a storage medium storing such a program.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、この発明に係る波形生成装置のハードウエア構成例を示すブロック図である。ここに示されたハードウエア構成例はコンピュータを用いて構成されており、そこにおいて、波形生成処理は、コンピュータがこの発明に係る波形生成処理を実現する所定のプログラム(ソフトウエア)を実行することにより実施される。勿論、この波形生成処理はコンピュータソフトウエアの形態に限らず、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)によって処理されるマイクロプログラムの形態でも実施可能であり、また、この種のプログラムの形態に限らず、ディスクリート回路又は集積回路若しくは大規模集積回路等を含んで構成された専用ハードウエア装置の形態で実施してもよい。また、この波形生成装置は、電子楽器あるいはカラオケ装置又は電子ゲーム装置又はその他のマルチメディア機器又はパーソナルコンピュータ等、任意の製品応用形態をとっていてよい。 FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration example of a waveform generating apparatus according to the present invention. The hardware configuration example shown here is configured by using a computer, and in the waveform generation process, the computer executes a predetermined program (software) for realizing the waveform generation process according to the present invention. Is implemented. Of course, this waveform generation processing is not limited to the form of computer software, but can be implemented in the form of a microprogram processed by a DSP (digital signal processor), and is not limited to this form of program. You may implement in the form of the dedicated hardware apparatus comprised including the discrete circuit or the integrated circuit or the large-scale integrated circuit. The waveform generation device may take any product application form such as an electronic musical instrument, a karaoke device, an electronic game device, another multimedia device, or a personal computer.
図1に示されたハードウエア構成例においては、コンピュータのメイン制御部としてのCPU101に対して、バスラインBL(データあるいはアドレスバス等)を介してリードオンリメモリ(ROM)102、ランダムアクセスメモリ(RAM)103、パネルスイッチ104、パネル表示器105、ドライブ106、波形取込部107、波形出力部108、ハードディスク109、通信インタフェース111がそれぞれ接続されている。CPU101は、後述する「波形データベース作成」や「制作したデータベースに基づく楽音合成(ソフトウエア音源)」等の処理を、所定のプログラムに基づいて実行する。これらのプログラムは、通信インタフェース111を介したネットワークあるいはドライブ106に装着されたCDやMO等の外部記憶メディア106A等から供給されてハードディスク109に記憶される。そして、実行時にハードディスク109からRAM103にロードされる。あるいは、ROM102にプログラムが記録されていてもよい。ROM102は、CPU101により実行あるいは参照される各種プログラムや各種データ等を格納するものである。ROM103は、演奏に関する各種情報やCPU101がプログラムを実行する際に発生する各種データを一時的に記憶するワーキングメモリとして、あるいは現在実行中のプログラムやそれに関連するデータを記憶するメモリとして使用される。RAM103の所定のアドレス領域がそれぞれの機能に割り当てられ、レジスタやフラグ、テーブル、メモリなどとして利用される。パネルスイッチ104は、楽音をサンプリングする指示やサンプリングされた波形データ等のエディットや各種情報の入力等を行うための各種の操作子を含んで構成される。例えば、数値データ入力用のテンキーや文字データ入力用のキーボード、あるいはパネルスイッチ等である。この他にも音高、音色、効果等を選択・設定・制御するための各種操作子を含んでいてよい。パネル表示器105は、パネルスイッチ104により入力された各種情報やサンプリングされた波形データ等を表示する、例えば液晶表示パネル(LCD)やCRT等のディスプレイである。
In the hardware configuration example shown in FIG. 1, a read only memory (ROM) 102, a random access memory (through a bus line BL (data or address bus, etc.), a random access memory (a RAM) 103,
波形取込部107はA/D変換器を内蔵し、外部波形入力(例えば、マイクロフォンなどからの入力)されたアナログ楽音信号をデジタルデータに変換(サンプリング)してRAM103あるいはハードディスク109に該デジタル波形データをオリジナル波形データ(生成すべき波形データの素材となる波形データ)として取り込むものである。CPU101によって実行する「波形データベース作成」処理では、上記取り込んだオリジナル波形データを基にして本発明に従う「波形データベース」の作成を行う。また、CPU101によって実行する「データベースに基づく楽音合成」処理では、上記「波形データベース」を使用して演奏情報に応じた任意の楽音信号の波形データを生成する。勿論、複数の楽音信号の同時発生が可能である。生成された楽音信号の波形データはバスラインBLを介して波形出力部108に与えられ、適宜バッファ記憶される。波形出力部108ではバッファ記憶された波形データを所定の出力サンプリング周波数にしたがって出力し、これをD/A変換してサウンドシステム108Aに送出する。こうして、波形出力部108から出力された楽音信号は、サウンドシステム108Aを介して発音される。ハードディスク109は、波形データや奏法に応じた波形を合成するためのデータ(後述する奏法テーブル、コードブック等のデータ)、各種音色パラメータ等からなる音色データなどのような演奏に関する複数種類のデータを記憶したり、前記CPU101が実行する各種プログラム等の制御に関するデータを記憶したりするものである。
The
ドライブ106は、波形データや奏法に応じた波形を合成するためのデータ(後述する奏法テーブル、コードブック等の各種データ)、多種多様な音色パラメータ等からなる音色データなどのような演奏に関する複数種類のデータを記憶したり、前記CPU101が実行する各種プログラム等の制御に関するデータを記憶したりするための着脱可能なディスク(外部記憶メディア106A)をドライブするものである。なお、前記ドライブ106によりドライブされる外部記憶メディア106Aはフレキシブルディスク(FD)の他に、コンパクトディスク(CD−ROM・CD−RAM)、光磁気ディスク(MO)、あるいはDVD(Digital Versatile Diskの略)等の着脱自在な様々な形態の記憶メディアであってよい。制御プログラムを記憶した外部記憶メディア106Aをドライブ106にセットし、その内容(制御プログラム)をハードディスク109に落とさずに、RAM103に直接ロードしてもよい。なお、外部記憶メディア106Aを用いて、あるいはネットワークを介して制御プログラムを提供するやり方は、制御プログラムの追加やバージョンアップ等を容易に行うことができるので好都合である。
The
通信インタフェース111は、例えばLANやインターネット、電話回線等の通信ネットワーク(図示せず)に接続されており、該通信ネットワークを介して、サーバコンピュータ等(図示せず)と接続され、当該サーバコンピュータ等から制御プログラムや各種データあるいは演奏情報などを波形生成装置側に取り込むためのものである。すなわち、ROM102やハードディスク109に制御プログラムや各種データが記憶されていない場合に、サーバコンピュータから制御プログラムや各種データをダウンロードするために用いられる。クライアントとなる波形生成装置は、通信インターフェース111を介してサーバコンピュータへと制御プログラムや各種データのダウンロードを要求するコマンドを送信する。サーバコンピュータは、このコマンドを受け、要求された制御プログラムやデータなどを通信インタフェース111を介してハードディスク109に蓄積することにより、ダウンロードが完了する。更に、MIDIインタフェースを含み、MIDIの演奏情報を受け取るようにしてもよいのは勿論である。また、音楽演奏用キーボードや演奏操作機器をバスラインBLに接続し、リアルタイム演奏によって演奏情報を供給するようにしてもよいのは言うまでもない。勿論、所望の音楽曲の演奏情報を記憶した外部記憶メディア106Aを使用して、演奏情報を供給するようにしてもよい。
The
図2は、上述した波形生成装置において実行される「波形データベース作成処理」の一実施例を示すフローチャートである。当該処理は、いろいろな奏法(若しくはアーティキュレーション)に対応するために、いろいろな奏法(若しくはアーティキュレーション)で演奏された演奏音の波形を素材としてベクトルデータを作成するための処理である。
ステップS1では、後述する奏法テーブル及びコードブックを記憶するためのデータベースを準備する。このデータベースとなる媒体としては、例えばハードディスク109を使用する。そして、様々な自然楽器の様々な演奏態様による波形データを収集する(ステップS2)。すなわち、様々な自然楽器の様々な実際の演奏音を外部波形入力(例えば、マイクロフォン等)から波形取込部107を介して取り込み、それらの演奏音の波形データ(オリジナル波形データ)をハードディスク109の所定のエリアに記憶する。この際に取り込む演奏音の波形データは演奏全体の波形データであってもよいし、あるフレーズ、あるいは1音、あるいはアタック部やリリース部といった特徴のある演奏の一部の波形データだけであってもよい。次に、こうして得られた自然楽器固有の様々な演奏態様による演奏音の波形データを特徴的な部分毎に切り分けて、チューニング及びファイル名付けする(ステップS3)。すなわち、取り込んだオリジナル波形データを波形形状の変化を代表する一部の波形(例えば、アタック部波形、ボディ部波形、リリース部波形、ジョイント部波形等)毎に分離して([1]切り分け)、分離した1周期乃至複数周期の波形データがそれぞれいかなるピッチであるかを判定し([2]チューニング)、さらにそれぞれ分離した波形データに対してファイル名を付与する([3]ファイル名付け)。ただし、アタック部分やリリース部分といった演奏の一部の波形データを取り込んでいる場合には、このような波形の分離([1]切り分け)を省略できる。
次に、周波数分析による成分分離を行う(ステップS4)。すなわち、ステップS3で分離生成された一部の波形データをFFT(高速フーリエ変換)分析して複数成分に分離し(この実施例では、調和成分と調和外成分に分離する)、さらに各成分(調和成分、調和外成分等)から波形、ピッチ、振幅の各要素毎の特徴抽出、つまり特徴分離を行う(ただし、調和成分と調和外成分に分離する場合、調和外成分はピッチを持たないものであることから調和外成分についてのピッチ分離は行わなくてよい)。例えば「波形」(Timbre)要素は、ピッチと振幅をノーマライズした波形形状のみ特徴を抽出したものである。「ピッチ」(Pitch)要素は、基準ピッチに対するピッチ変動特性を抽出したものである。「振幅」(Amplitude)要素は、振幅エンベロープ特性を抽出したものである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of “waveform database creation processing” executed in the waveform generation apparatus described above. This process is a process for creating vector data using a waveform of a performance sound played by various performance methods (or articulations) as a material in order to cope with various performance methods (or articulations).
In step S1, a database for storing a performance style table and a code book, which will be described later, is prepared. As a medium serving as this database, for example, a
Next, component separation by frequency analysis is performed (step S4). That is, part of the waveform data separated and generated in step S3 is subjected to FFT (Fast Fourier Transform) analysis and separated into a plurality of components (in this embodiment, separated into harmonic components and non-harmonic components), and each component ( Performs feature extraction, that is, feature separation for each element of waveform, pitch, and amplitude from harmonic components, non-harmonic components, etc. (However, when separating into harmonic components and non-harmonic components, the non-harmonic components do not have a pitch.) Therefore, it is not necessary to perform pitch separation for non-harmonic components). For example, a “waveform” (Timbre) element is obtained by extracting features only from a waveform shape with normalized pitch and amplitude. The “Pitch” element is a pitch variation characteristic with respect to the reference pitch. The “Amplitude” element is an amplitude envelope characteristic extracted.
ステップS5では、ベクトルデータの作成が行われる。すなわち、分離された各成分(調和成分、調和外成分等)の波形(Timbre)やピッチ(Pitch)や振幅(Amplitude)の各要素毎に複数のサンプル値を分散的に又は必要に応じて連続的に抽出し、当該サンプル値列に対して各々異なったベクトルID(識別情報)を付与して、サンプル値の時刻位置のデータとともにコードブックに記憶する(以下、このようなサンプルデータをベクトルデータと呼ぶ)。この実施例では、調和成分の波形(Timbre)要素のベクトルデータ、ピッチ(Pitch)要素のベクトルデータ、振幅(Amplitude)要素のベクトルデータと、調和外成分の波形(Timbre)要素のベクトルデータ、振幅(Amplitude)要素のベクトルデータとがそれぞれ作成される。このように、これらの各成分要素毎のベクトルデータは、時間軸の進行に伴い変化しうるデータである。次に、奏法モジュールのデータ(詳しい内容については後述する)を作成して奏法モジュールを奏法テーブルに記憶する。こうして作成された奏法モジュール及びベクトルデータは、データベースにおける奏法テーブル及びコードブックへ書き込まれ(ステップS6)、データベースへのデータ蓄積がはかられる。上述したように、ベクトルデータは取り込んだオリジナル波形データそのままではなく取り込んだオリジナル波形の形状を代表する波形を各要素毎に分離したデータであって、このベクトルデータは各々が最終的には奏法モジュールの単位となるデータである。このように、コードブックには抽出した波形形状の変化を代表する一部の波形データを圧縮した形で記憶する。一方、奏法テーブルには、奏法モジュールのデータ(つまり、圧縮された形で記憶されたベクトルデータを元の波形形状の波形データに戻すために必要な各種のデータや、コードブックに記憶されたベクトルデータを指定するためのIDデータ)などが記憶される(詳しくは後述する)。 In step S5, vector data is created. In other words, multiple sample values are continuously distributed as needed for each element of the waveform (Timbre), pitch (Pitch), and amplitude (Amplitude) of each separated component (harmonic component, non-harmonic component, etc.) Are extracted and given different vector IDs (identification information) to the sample value sequences, and stored in the code book together with the data of the time positions of the sample values (hereinafter, such sample data is referred to as vector data). Called). In this embodiment, vector data of the harmonic component waveform (Timbre) element, pitch (Pitch) element vector data, amplitude (Amplitude) element vector data, non-harmonic component waveform (Timbre) element vector data, amplitude (Amplitude) element vector data is created. Thus, the vector data for each of these component elements is data that can change as the time axis progresses. Next, the rendition style module data (details will be described later) are created, and the rendition style module is stored in the rendition style table. The rendition style module and vector data created in this way are written in the rendition style table and code book in the database (step S6), and data accumulation in the database is attempted. As described above, the vector data is data obtained by separating the waveform representing the shape of the imported original waveform for each element, not the original waveform data taken as it is. This is the unit of data. In this way, the code book stores a part of the waveform data representing the extracted waveform shape change in a compressed form. On the other hand, in the rendition style table, the rendition style module data (that is, various data necessary to return the vector data stored in the compressed form to the waveform data of the original waveform shape, and the vector stored in the code book) ID data for designating data) is stored (details will be described later).
上述した特徴分離(ステップS4参照)の際に、振幅、ピッチ、波形要素の他に時間を要素として特徴抽出を行う(以下、抽出された時間要素のベクトルデータのことを「タイムベクトルデータ」と呼ぶ)。この時間要素については、分離生成された一部の波形データの時間区間におけるオリジナル波形データの時間長をそのまま用いる。従って、当該時間区間のオリジナルの時間長(可変値である)を比「1」で示すこととすれば、当該「波形データベース作成処理」時においてこの時間長をあえて分析・測定する必要はない。その場合、時間要素についてのデータ(すなわち、「タイムベクトルデータ」)はどの時間区間でも同じ値"1"であるから、これをコードブックにあえて記憶しておかなくてもよい。勿論、これに限らず、この実際の時間長を分析・測定し、これを「タイムベクトルデータ」としてコードブックに記憶するようにする変形例も実施可能である。 In the above feature separation (see step S4), feature extraction is performed using time as an element in addition to amplitude, pitch, and waveform elements (hereinafter, the extracted time element vector data is referred to as “time vector data”). Call). For this time element, the time length of the original waveform data in the time interval of a part of the waveform data that is separated and generated is used as it is. Therefore, if the original time length (variable value) of the time interval is indicated by the ratio “1,” it is not necessary to analyze and measure this time length at the time of the “waveform database creation process”. In that case, since the data about the time element (that is, “time vector data”) has the same value “1” in any time interval, it may not be stored in the codebook. Of course, the present invention is not limited to this, and it is possible to implement a modification in which the actual time length is analyzed / measured and stored in the code book as “time vector data”.
そして、データベース作成が充分に行われたか否かを判定する(ステップS7)。すなわち、外部波形入力から得られた様々な自然楽器の様々な演奏態様による演奏音のオリジナル波形データの収集を充分に行って、様々な奏法モジュールのデータ及びベクトルデータを充分に得たか否かを判定する。この判定は自動判定に限らず、ユーザによるスイッチ入力操作に基づく処理続行可否指示に従って行うようにしてもよい。オリジナル波形データの収集とそれに基づくベクトルデータの作成が充分に行われたと判定されたならば(ステップS7のYES)、当該処理を終了する。引き続き、オリジナル波形データの収集とそれに基づくベクトルデータの作成を行う場合(ステップS7のNO)、ステップS2の処理へ戻り、上述した各処理(ステップS2〜ステップS7)を繰り返し実行する。上記「ベクトルデータの作成が充分に行われたか否か」の判定(ステップS7)は、「作成したベクトルデータを実際に使用して楽音を生成してみる」ことにより行われてもよい。すなわち、ステップS7で一旦「ベクトルデータを充分作成した」(ステップS7のYES)と判断して図2に示すフローを抜けた後に、「その作成したベクトルデータを使用して楽音を再生してみたら満足できなかったので、再びステップS2以降の処理を行ってベクトルデータを追加する」というような処理を行ってもよい。つまり、「ベクトルデータを作成してデータベースに追加する」という処理は、必要に応じて随時行われる。
なお、上述の「波形データベース作成処理」において、奏法モジュールを任意に追加・削除したり、あるいは奏法モジュールのデータ等の編集を行うことができるようにしてもよい。
Then, it is determined whether or not the database has been sufficiently created (step S7). That is, whether or not sufficient performance data and vector data of various performance modules have been obtained by sufficiently collecting original waveform data of performance sounds in various performance modes of various natural instruments obtained from external waveform input. judge. This determination is not limited to automatic determination, but may be performed in accordance with an instruction to determine whether or not to continue processing based on a switch input operation by the user. If it is determined that the collection of the original waveform data and the generation of vector data based thereon have been sufficiently performed (YES in step S7), the processing is terminated. Subsequently, when collecting original waveform data and creating vector data based thereon (NO in step S7), the process returns to step S2, and the above-described processes (steps S2 to S7) are repeatedly executed. The determination of “whether or not the vector data has been sufficiently generated” (step S7) may be performed by “trying to generate a musical sound by actually using the generated vector data”. That is, in step S7, once it is determined that “vector data has been sufficiently created” (YES in step S7) and the flow shown in FIG. 2 is exited, “play the musical sound using the created vector data. Then, since it was not satisfactory, the process of step S2 and the subsequent steps may be performed again to add vector data. That is, the process of “creating vector data and adding it to the database” is performed as needed.
In the above-described “waveform database creation process”, rendition style modules may be arbitrarily added or deleted, or rendition style module data may be edited.
ここで、奏法モジュールのデータについて具体的に説明する。
奏法モジュールはハードディスク109上にデータベース化されて構成される奏法テーブルに記憶され、1つの奏法モジュールは「奏法ID」と「奏法パラメータ」の組み合わせによって指定することができるようになっている。「奏法ID」は、その中に楽器情報及びモジュールパーツ名を含む。例えば、「奏法ID」は次のように定義される。例えば、1つの「奏法ID」が32ビット(第0〜31ビット)列で表現されているとすると、そのうちの6ビットを使用して楽器情報を表現する。例えば、当該6ビット列が「000000」であればAltoSax(アルト・サックス)を示し、「001000」であればViolin(バイオリン)を示す楽器情報である。この楽器情報は前記6ビット列のうち上位3ビット列を楽器種類の大分類に使用し、下位3ビット列を楽器種類の小分類のために使用するなどしてよい。また、32ビット列の別の6ビットを使用してモジュールパーツ名を表現する。例えば、当該6ビット列が「000000」であればNormalAttack、「000001」であればBendAttack、「000010」であればGraceNoteAttack、「001000」であればNormalShortBody、「001001」であればVibBody、「001010」であればNormalLongBody、「010000」であればNormalRelease、「011000」であればNormalJoint、「011001」であればGraceNoteJointを示すモジュールパーツ名である。勿論、上述した構成に限られないことは言うまでもない。
Here, the data of the rendition style module will be specifically described.
The rendition style modules are stored in a rendition style table formed as a database on the
上述したように、個々の奏法モジュールは、上記「奏法ID」と「奏法パラメータ」との組み合わせで特定される。すなわち、「奏法ID」に応じて所定の奏法モジュールが特定され、その内容が「奏法パラメータ」に応じて可変設定される。この「奏法パラメータ」は該奏法モジュールに対応する波形データを特徴付ける、若しくは制御するパラメータであり、各奏法モジュール毎に所定の種類の「奏法パラメータ」が存在している。例えば、AltoSax [NormalAttack]モジュールの場合にはAttack直後の絶対音高やAttack直後の音量などの種類の奏法パラメータが与えられてよいし、AltoSax [BendUpAttack]モジュールの場合にはBendUpAttack終了時の絶対音高、BendUpAttack時のBend深さの初期値、BendUpAttack開始(ノートオンタイミング)〜終了までの時間、Attack直後の音量、あるいはBendUpAttack中のデフォルトのカーブの時間的な伸縮などの種類の奏法パラメータが与えられてよい。また、AltoSax [NormalShortBody]モジュールの場合には当該モジュールの絶対音高、NormalShortBodyの終了時刻−開始時刻、NormalShortBody開始時のダイナミクス、NormalShortBody終了時のダイナミクスなどの種類の奏法パラメータが与えられてよい。なお、奏法モジュールには、「奏法パラメータ」の採りうる全ての値に対応するデータ(後述する要素データ)を必ずしも有しない。「奏法パラメータ」の飛び飛びの一部の値だけに応じたデータを記憶している場合もある。すなわち、例えばAltoSax [NormalAttack]モジュールの場合、Attack直後の絶対音高やAttack直後の音量の全ての値ではなく、一部のデータだけに対応したデータを記憶していてもよい。
このように、奏法モジュールを「奏法ID」と「奏法パラメータ」で指定できるようにすることで、例えばAltoSax [NormalAttack]であればアルトサックスのノーマルアタック部を示す複数データ(後述する要素データ)の中から所望の奏法パラメータに応じたデータを指定することができるし、Violin[BendAttack]であればバイオリンのベンドアタック部を示す複数データ(後述する要素データ)の中から所望の奏法パラメータに応じたデータを指定することができる。
As described above, each rendition style module is specified by a combination of the above “play style ID” and “replay style parameter”. In other words, a predetermined rendition style module is specified according to the “performance style ID”, and the contents are variably set according to the “performance style parameter”. This “performance style parameter” is a parameter that characterizes or controls the waveform data corresponding to the performance style module, and there is a predetermined type of “performance style parameter” for each performance style module. For example, in the case of the AltoSax [NormalAttack] module, various performance parameters such as the absolute pitch immediately after the attack and the volume immediately after the attack may be given, and in the case of the AltoSax [BendUpAttack] module, the absolute sound at the end of the BendUpAttack Gives performance parameters such as high, initial value of Bend depth at BendUpAttack, time from BendUpAttack start (note on timing) to end, volume immediately after Attack, or time expansion / contraction of default curve during BendUpAttack May be. In the case of the AltoSax [NormalShortBody] module, various performance parameters such as the absolute pitch of the module, the end time-start time of NormalShortBody, the dynamics at the start of NormalShortBody, and the dynamics at the end of NormalShortBody may be given. Note that the rendition style module does not necessarily have data (element data to be described later) corresponding to all values that can be taken by the “replay style parameters”. In some cases, data corresponding to only a part of the values of “playing style parameters” is stored. That is, for example, in the case of the AltoSax [NormalAttack] module, data corresponding to only a part of data may be stored instead of all values of the absolute pitch immediately after the attack and the volume immediately after the attack.
In this way, by allowing the rendition style module to be designated by “replay style ID” and “replay style parameters”, for example, if AltoSax [NormalAttack], a plurality of data (element data to be described later) indicating the normal attack portion of the alto saxophone It is possible to specify data according to the desired rendition style parameter from the inside, and if Violin [BendAttack], according to the desired rendition style parameter from a plurality of data (element data to be described later) indicating the bent attack portion of the violin Data can be specified.
奏法テーブルにおいては、個々の奏法モジュールにつき、当該奏法モジュールに対応する波形を生成するために必要なデータ、例えば各成分要素毎のベクトルデータ(波形要素、ピッチ要素(ピッチエンベロープ)、振幅要素(振幅エンベロープ)等)を指定するためのベクトルIDや代表点値列(複数サンプル列の中の補正のための代表的サンプル点を指示するデータ)あるいは各成分要素毎のベクトルデータ(波形要素、ピッチ要素(ピッチエンベロープ)、振幅要素(振幅エンベロープ))の開始時間位置や終了時間位置などの情報等を記憶している。つまり、ベクトルデータという圧縮された形でデータベースに記憶されている波形から通常形状の波形を再生するために必要な各種のデータを記憶している(以下、このようなデータを「要素データ」とも呼ぶ)。奏法テーブルにおいて、1つの奏法モジュールに対応して記憶する具体的なデータの一例をAltoSax [NormalAttack]モジュールの場合について説明すると、次の通りである。
データ1:奏法モジュールのサンプル長。
データ2:ノートオンタイミングの位置。
データ3:調和成分の振幅(Amplitude)要素のベクトルIDと代表点値列。
データ4:調和成分のピッチ(Pitch)要素のベクトルIDと代表点値列。
データ5:調和成分の波形(Timbre)要素のベクトルID。
データ6:調和外成分の振幅(Amplitude)要素のベクトルIDと代表点値列。
データ7:調和外成分の波形(Timbre)要素のベクトルID。
データ8:調和成分の波形(Timbre)要素の塊部の開始位置。
データ9:調和成分の波形(Timbre)要素の塊部の終了位置(調和成分の波形(Timbre)要素のループ部の開始位置)。
データ10:調和外成分の波形(Timbre)要素の塊部の開始位置。
データ11:調和外成分の波形(Timbre)要素の塊部の終了位置(調和外成分の波形(Timbre)要素のループ部の開始位置)。
データ12:調和外成分の波形(Timbre)要素のループ部の終了位置。
In the rendition style table, for each performance style module, data necessary to generate a waveform corresponding to the performance style module, for example, vector data (waveform element, pitch element (pitch envelope), amplitude element (amplitude) for each component element Envelope) etc.) vector ID and representative point value string (data indicating a representative sample point for correction in a plurality of sample strings) or vector data for each component element (waveform element, pitch element) Information such as the start time position and end time position of (pitch envelope) and amplitude element (amplitude envelope) is stored. That is, various data necessary for reproducing a waveform having a normal shape from a waveform stored in the database in a compressed form called vector data is stored (hereinafter, such data is also referred to as “element data”). Call). An example of specific data stored corresponding to one rendition style module in the rendition style table will be described as follows for the case of the AltoSax [NormalAttack] module.
Data 1: Sample length of rendition style module.
Data 2: Note-on timing position.
Data 3: Vector ID and representative point value sequence of amplitude components of harmonic components.
Data 4: Vector ID and representative point value string of the pitch component of harmonic components.
Data 5: Vector ID of the waveform (Timbre) element of the harmonic component.
Data 6: Vector ID and representative point value sequence of amplitude element of non-harmonic component.
Data 7: Vector ID of waveform (Timbre) element of non-harmonic component.
Data 8: Start position of the lump of harmonic component waveform (Timbre) element.
Data 9: End position of the lump portion of the harmonic component waveform (Timbre) element (start position of the loop portion of the harmonic component waveform (Timbre) element).
Data 10: Start position of a lump of the waveform (Timbre) element of the non-harmonic component.
Data 11: End position of the lump portion of the waveform (Timbre) element of the non-harmonic component (start position of the loop portion of the waveform (Timbre) element of the non-harmonic component).
Data 12: End position of loop portion of waveform (Timbre) element of non-harmonic component.
上記データ1〜12について、図3を参照して説明する。
図3は、当該奏法モジュールに対応する実波形区間を構成する各成分及び要素の一例を模式的に示す図であり、上から当該区間における調和成分の振幅(Amplitude)要素、調和成分のピッチ(Pitch)要素、調和成分の波形(Timbre)要素、調和外成分の振幅(Amplitude)要素、調和外成分の波形(Timbre)要素の一例を示す。なお、図に示している数字は上記各データの番号に対応するように付してある。
1は、当該奏法モジュールに該当する波形のサンプル長(波形区間長)である。例えば、当該奏法モジュールの基となったオリジナル波形データの全体の時間長さに対応している。2はノートオンタイミングの位置であり、当該奏法モジュールのどの時間位置にも可変に設定することが可能である。原則的には、このノートオンタイミングの位置から当該波形に従った演奏音の発音が開始されるが、ベンドアタックなどの奏法によってはノートオンタイミングよりも波形成分の立ち上がり開始時点が先行する場合がある。3は、コードブックに記憶された調和成分の振幅(Amplitude)要素のベクトルデータを指し示すためのベクトルID及び代表点値列を示す(図において、黒く塗りつぶした正方形で示す2点が代表点を示す)。4は、調和成分のピッチ(Pitch)要素のベクトルデータを指し示すためのベクトルID及び代表点値列を示す。6は、調和外成分の振幅(Amplitude)要素のベクトルデータを指し示すためのベクトルID及び代表点値列を示す。代表点値列データはベクトルIDによって指示されるベクトルデータ(複数サンプル列からなる)を変更制御するためのデータであり、代表的サンプル点のいくつかを指示(特定)するものである。特定された代表的サンプル点に関してその時間位置(横軸)とレベル軸(縦軸)を変更若しくは補正することにより、他の残りのサンプル点も連動して変更し、もってベクトルの形状を変更する。例えば、そのサンプル数より少ない数の分散的サンプルを示すデータであるが、勿論これに限らず、代表点値列データはサンプルとサンプルの間の中間位置のデータであってもよいし、あるいは所定の範囲(連続的な複数サンプル)にわたるデータであってもよい。また、サンプル値そのものでなく、差分や乗数等のデータであってもよい。この代表点を横軸及び/又は縦軸(時間軸)に移動することによって、各ベクトルデータの形状を変えることができる。つまり、エンベロープ波形の形状を変えることができる。5は、調和成分の波形(Timbre)要素のベクトルデータを指し示すためのベクトルIDである。7は、調和外成分の波形(Timbre)要素のベクトルデータを指し示すためのベクトルIDである。8は、調和成分の波形(Timbre)要素の波形の塊部の開始位置である。9は、調和成分の波形(Timbre)要素の波形の塊部の終了位置(あるいは、調和成分の波形(Timbre)要素の波形のループ部の開始位置)である。すなわち、8から開始する三角形は特徴のある波形形状が連続的に記憶されているノンループ波形の部分を示し、その後に続く9から開始する長方形は繰り返し読み出しすることのできるループ波形の部分を示す。ノンループ波形は、奏法(若しくはアーティキュレーション)等の特徴を有する高品質な波形である。ループ波形は、1周期または適当な複数周期分の波形からなる比較的単調な音部分の単位波形である。10は、調和外成分の波形(Timbre)要素の波形の塊部の開始位置である。11は、調和外成分の波形(Timbre)要素の波形の塊部の終了位置(あるいは、調和外成分の波形(Timbre)要素の波形のループ部の開始位置)である。12は、調和外成分の波形(Timbre)要素の波形のループ部の終了位置である。上記データ3〜データ7は各成分要素毎にコードブックに記憶されているベクトルデータを指し示すための識別情報のデータであり、上記データ2及びデータ8〜データ12はベクトルデータから元の(分離前の)波形を組み立てるための時間情報のデータである。このように、奏法モジュールのデータはベクトルデータを指し示すためのデータと時間情報のデータとから構成される。このような奏法テーブルに記憶されている奏法モジュールのデータを使用することにより、コードブックに記憶されている波形の素材(ベクトルデータ)を使って、波形を自由に組み立てることができることになる。つまり、奏法モジュールは、奏法(若しくはアーティキュレーション)に応じて生成する波形の挙動を表すデータである。なお、奏法モジュールのデータの種類や数は各奏法モジュール毎に異なっていてよい。また、上述したデータ以外にも他の情報等を具えていてよい。例えば、波形の時間軸を伸長/圧縮制御するためのデータなどを持っていてもよい。
The
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of each component and element constituting the actual waveform section corresponding to the rendition style module. From the top, the harmonic component amplitude (Amplitude) element and harmonic component pitch ( An example of a Pitch) element, a harmonic component waveform (Timbre) element, an out-of-harmonic component amplitude (Amplitude) element, and an out-of-harmonic component waveform (Timbre) element are shown. The numbers shown in the figure are attached so as to correspond to the numbers of the respective data.
1 is the sample length (waveform section length) of the waveform corresponding to the rendition style module. For example, it corresponds to the entire time length of the original waveform data that is the basis of the rendition style module. 2 is a note-on timing position, which can be variably set at any time position of the rendition style module. In principle, sounding of the performance sound according to the waveform starts from the position of the note-on timing, but depending on the playing method such as bend attack, the rise start time of the waveform component may precede the note-on timing. is there.
また、上述の例では説明を理解しやすくするために、1つの奏法モジュールが調和成分の各要素(波形、ピッチ、振幅)及び調和外成分の各要素(波形、振幅)の全てを具備している例について説明したが、これに限らず、奏法モジュールが調和成分の各要素(波形、ピッチ、振幅)や調和外成分の各要素(波形、振幅)の1つからなっていてもよいのは勿論である。例えば、奏法モジュールが調和成分の波形(Timbre)要素、調和成分のピッチ(Pitch)要素、調和成分の振幅(Amplitude)要素、調和外成分の波形(Timbre)要素、調和外成分の振幅(Amplitude)要素のいずれか1つの要素からなっていてもよい。こうすると、各成分毎に奏法モジュールを自由に組み合わせて使用することができることになり好ましい。 In the above example, in order to make the explanation easy to understand, one rendition style module has all the elements of the harmonic component (waveform, pitch, amplitude) and each element of the non-harmonic component (waveform, amplitude). However, the present invention is not limited to this, and the rendition style module may consist of one of the harmonic components (waveform, pitch, amplitude) or one of the nonharmonic components (waveform, amplitude). Of course. For example, if the rendition style module is a harmonic component waveform (Timbre) element, harmonic component pitch (Pitch) element, harmonic component amplitude (Amplitude) element, non-harmonic component waveform (Timbre) element, non-harmonic component amplitude (Amplitude) It may consist of any one element. In this case, it is preferable that the rendition style modules can be freely combined and used for each component.
このように、様々な自然楽器の様々な演奏態様による演奏音の波形データを全波形データで持つのではなく、波形形状の変化に必要な一部の波形(例えば、アタック部波形、ボディ部波形、リリース部波形、ジョイント部波形等)のみを抽出し、さらに成分、要素、代表点といった階層的な圧縮手法を用いて、データ圧縮された形で波形データをハードディスク109に記憶することから、波形データを記憶するために必要なハードディスク109の記憶容量を削減することができるようになっている。
In this way, instead of having the waveform data of the performance sound in various performance modes of various natural instruments as a whole waveform data, some of the waveforms necessary for changing the waveform shape (for example, attack part waveform, body part waveform) , Release part waveform, joint part waveform, etc.), and waveform data is stored in the
図1に示す波形生成装置において、波形の合成はコンピュータがこの発明に係る波形合成処理を実現する所定のプログラム(ソフトウエア)を実行することにより実施される。図4Aは、前記波形合成処理を実現する所定のプログラム(「データベースに基づく楽音合成処理」)のフローチャートの一実施例を示したものである。また、この種のプログラムの形態に限らず、波形合成処理を専用ハードウエア装置の形態で実施するようにしてもよい。図4Bは、図4Aと同様の波形合成処理を専用ハードウエア装置の形態で構成した場合の一実施例を示すブロック図である。主に、図4Bに従って説明し、図4Aについては対応するステップを括弧書きして示す。
曲データ再生部101Aは、奏法記号付き曲データの再生処理を行う(ステップS11)。最初に、曲データ再生部101Aは奏法記号付き曲データ(演奏情報)を受信する。通常の楽譜には、そのままではMIDIデータとならないような強弱記号(クレッシェンドやデクレッシェンド等)、テンポ記号(アレグロやリタルダンド等)、スラー記号、テヌート記号、アクセント記号等の音楽記号が付されている。そこで、これらの記号を「奏法記号」としてデータ化して、この「奏法記号」を含むMIDI曲データが「奏法記号付き曲データ」である。「奏法記号」は、チャートIDとチャートパラメータとから構成する。チャートIDは楽譜に記載される音楽記号を示すIDであり、チャートパラメータはチャートIDで示される音楽記号の内容の程度を示すパラメータである。例えば、チャートIDが"ビブラート"を示す場合にはビブラートの速さや深さ等がチャートパラメータとして付与され、チャートIDが"クレッシェンド"を示す場合にはクレッシェンドのスタート時の音量、クレシェンドのエンド時の音量、音量変化する時間長等がチャートパラメータとして付与される。
In the waveform generation apparatus shown in FIG. 1, the synthesis of the waveform is performed by the computer executing a predetermined program (software) that realizes the waveform synthesis process according to the present invention. FIG. 4A shows an example of a flowchart of a predetermined program (“musical tone synthesis process based on database”) that realizes the waveform synthesis process. Further, the present invention is not limited to this type of program, and the waveform synthesis processing may be performed in the form of a dedicated hardware device. FIG. 4B is a block diagram showing an embodiment in which the same waveform synthesizing process as in FIG. 4A is configured in the form of a dedicated hardware device. The description will be given mainly according to FIG. 4B, and the corresponding steps are shown in parentheses in FIG. 4A.
The music
楽譜解釈部(プレーヤー)101Bでは、楽譜解釈処理を行う(ステップS12)。具体的には、曲データに含まれるMIDIデータと上述した「奏法記号」(チャートIDとチャートパラメータ)を奏法指定情報(奏法IDと奏法パラメータ)に変換し、時刻情報とともに奏法合成部(アーティキュレーター)101Cに出力する。一般的に、同じ音楽記号でも演奏家により記号の解釈が異なって、演奏家毎に異なった演奏方法(すなわち、奏法若しくはアーティキュレーション)で演奏が行われることがある。あるいは、音符の並び方等によっても、演奏家毎に異なった演奏方法で演奏が行われることもある。そこで、そのような楽譜上の記号(音楽記号や音符の並び方等)を解釈する知識をエキスパートシステム化したものが楽譜解釈部101Bである。楽譜解釈部101Bにおける楽譜上の記号を解釈する際の基準の一例としては、以下のようなものがある。例えば、ビブラートは8分音符以上でないとかけられない。スタッカートでは自然にダイナミクスが大きくなる。テヌート度で音符の減衰率が決まる。レガートは1音中で減衰しない。8分音符ビブラートのスピードは音価でほぼ決まる。音高によってダイナミクスは異なる。更には、1フレーズ内の音高の上昇又は下降によるダイナミクスの変化、減衰ダイナミクスはdbリニア、テヌートやスタッカート等に応じた音符の長さの変化、アタック部のベンドアップの記号に応じたベンドアップの幅とカーブ、といったような各種の解釈基準がある。楽譜解釈部101Bはこのような基準に従って解釈を楽譜に対して行うことにより、楽譜を音に変換する。更に、楽譜解釈部101Bは、ユーザからのプレーヤー指定、すなわちユーザにより誰の演奏か(奏法か)の指定に応じて上述の楽譜解釈処理を行う。楽譜解釈部101Bは、このプレーヤー指定に応じて楽譜の解釈方法を異ならせて楽譜を解釈する。例えば、この複数プレーヤーに対応した異なる楽譜解釈方法はデータベースに蓄積されており、楽譜解釈部101Bはユーザからのプレーヤー指定に応じて選択的に楽譜解釈方法を異ならせて楽譜の解釈を行う。
The score interpretation unit (player) 101B performs score interpretation processing (step S12). Specifically, the MIDI data included in the song data and the above-mentioned “performance style symbol” (chart ID and chart parameter) are converted into performance style designation information (performance style ID and performance style parameter), and a performance style synthesis unit (articulator) along with time information. ) Output to 101C. In general, even with the same musical symbols, the interpretation of the symbols differs depending on the performer, and the performance may be performed by a different performance method (ie, performance method or articulation) for each performer. Alternatively, the performance may be performed by a different performance method for each performer depending on how the notes are arranged. Therefore, the
なお、楽譜の解釈結果を示すデータを予め含むように曲データ(演奏情報)を構成してもよい。そのような予め楽譜を解釈した結果のデータを含む曲データを入力した場合には、上述した処理を行う必要がないことは言うまでもない。また、楽譜解釈部101B(ステップS12)における楽譜の解釈処理は全自動で行うようにしてもよいし、ユーザによる人為的入力操作を適宜介在させて行うようにしてもよい。
Note that the song data (performance information) may be configured to include data indicating the score interpretation result in advance. Needless to say, when such music data including data obtained as a result of previously interpreting the score is input, it is not necessary to perform the above-described processing. Further, the score interpretation processing in the
奏法合成部(アーティキュレーター)101Cは楽譜解釈部(プレーヤー)101Bにより変換された奏法指定(奏法ID+奏法パラメータ)に基づいて奏法テーブルを参照して、奏法指定(奏法ID+奏法パラメータ)に応じたパケットストリーム(あるいはベクトルストリームとも呼ぶ)及び奏法パラメータに応じた該ストリームに関するベクトルパラメータを生成し、波形合成部101Dに供給する(ステップS13)。パケットストリームとして波形合成部101Dに供給されるデータは、ピッチ(Pitch)要素及び振幅(Amplitude)要素に関してはパケットの時刻情報、ベクトルID、代表点値列などであり、波形(Timbre)要素に関してはベクトルID、時刻情報などである(詳しくは後述する)。
次に、波形合成部101Dはパケットストリームに応じてコードブックからベクトルデータを取り出し、該ベクトルデータをベクトルパラメータに応じて変形し、変形したベクトルデータに基づいて波形を合成する(ステップS14)。それから、他パートの波形生成処理を行う(ステップS15)。ここで、他パートとは、複数の演奏パートのうち奏法合成処理を行わない、通常の楽音波形合成処理が適用される演奏パートである。例えば、これらの他のパートは通常の波形メモリ音源方式で楽音生成を行う。この「他パートの波形生成処理」は、専用のハードウエア音源(外部の音源ユニットやコンピュータに装着可能な音源カード)に行わせてもよい。説明を簡略化するために、この実施例では奏法(若しくはアーティキュレーション)に応じた楽音生成を行うのは1パートのみの場合とする。勿論、複数パートで奏法再生してもよい。
The rendition style composition unit (articulator) 101C refers to the rendition style table based on the rendition style designation (performation style ID + rendition style parameters) converted by the score interpretation unit (player) 101B, and a packet corresponding to the rendition style designation (rendition style ID + replay style parameters) Vector parameters relating to the stream (or vector stream) and rendition style parameters corresponding to the stream are generated and supplied to the
Next, the
図5は、上述した奏法合成部101Cにおける奏法合成処理の流れを説明するためのブロック図である。ただし、図5では奏法モジュールとコードブックが別々に記憶されているように図示したが、実際には両方ともハードディスク109のデータベース内に記憶されている。
奏法合成部101Cは、楽譜解釈部101Bからの奏法指定(奏法ID+奏法パラメータ)と時刻情報のデータに基づいて、波形合成部101Dに供給する各種パケットストリームを作成する。奏法合成部101Cで各音色毎に使用している奏法モジュールは固定的ではなく、ユーザが新たに奏法モジュールを使用中の奏法モジュールに追加したり、使用している奏法モジュールの一部の奏法モジュールの使用を中止したりすることができる。また、奏法合成部101Cでは、選択された要素データと奏法パラメータの値との間のズレ分を補正するための補正情報を作成する処理や、前後の奏法モジュールの波形特性を滑らかに接続する接続部の平滑化などの処理も行う(詳しくは後述する)。
なお、標準的には楽譜解釈部101Bから奏法合成部101Cに対してデータが与えられるがそれに限らず、前述のとおり、楽譜解釈部101Bにより既に解釈の終わっている奏法指定付き曲データ乃至人間が楽譜の解釈をして奏法IDや奏法パラメータを付与した奏法指定付き曲データを用意して、それを再生したデータを奏法合成部101Cに供給するようにしてもよい。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the flow of rendition style synthesis processing in the rendition
The rendition
Note that data is normally provided from the
図6は、奏法合成処理の一実施例を詳細に示したフローチャートである。
奏法合成部101Cは、奏法ID及び奏法パラメータに応じて奏法テーブルから奏法モジュールの選択を行う(ステップS21)。すなわち、楽譜解釈部101Bから送信された奏法ID(楽器情報+モジュールパーツ名)と奏法パラメータに応じて1つの奏法モジュールを選択する。この際に、楽譜解釈部101Bは楽譜を解釈する前に楽器情報の示す音色に対応してどのようなモジュールパーツが奏法テーブルに存在するかを予めデータベースをチェックして確認し、存在しているパーツの範囲で奏法IDを指定する。なお、存在しないパーツが指定された場合には、その代わりに類似の特性を有する奏法IDが選択されるようにしてもよい。次に、該指定された奏法IDと奏法パラメータに応じて複数の要素データを選択する(ステップS22)。すなわち、指定された奏法IDと奏法パラメータとにより奏法テーブルを参照することにより、奏法モジュールを特定し、該モジュールから該奏法パラメータに対応した複数の要素データを選択する。この際に、奏法モジュール中に奏法パラメータに完全一致する要素データが存在しない場合には、その値に近い奏法パラメータに対応した要素データが選択される。
FIG. 6 is a flowchart showing in detail an embodiment of the rendition style synthesis process.
The rendition
次に、時刻情報に応じて要素データ中の各位置の時刻を算出する(ステップS23)。すなわち、各要素データを、時刻情報に基づいて絶対的な時間位置に配置する。具体的には、時刻情報に基づいて、各相対的な時間位置を示す要素データから対応する絶対時間を算出する。こうして、各要素データのタイミングを決定する(図3参照)。そして、奏法パラメータに応じて各要素データの値を補正する(ステップS24)。すなわち、選択された要素データと奏法パラメータの値との間のずれ分を補正する。例えば、楽譜解釈部101Bから送信されたAltoSax [NormalAttack]モジュールのAttack直後の音量(奏法パラメータ)が「95」であり、奏法テーブルに存在するAltoSax [NormalAttack]モジュールのAttack直後の音量が「100」である場合、奏法合成部101CはAttack直後の音量が「100」であるAltoSax [NormalAttack]モジュールの要素データを選択する。しかし、このままではAttack直後の音量が「100」のままであることから、選択された要素データの代表点に対して補正を行うことによってAttack直後の音量を「95」に補正する。このように、選択された要素データの値を送信された奏法パラメータの値に近づけるようにして補正を行う。また、設定されているマイクロチューニング(楽器の調律)の値に応じた補正や楽器の音量変化特性に応じた音量の補正等も行う。これらの補正は各要素データの代表点値を変化することにより行われ、代表点値を大きく変化することもある。すなわち、補正を行うのに必要十分なデータが代表点であり、この代表点をコントロールすることによって各種の補正を行う。
なお、上記ステップS23では、上記奏法パラメータのような補正情報によって、上記時刻情報が示す時間位置を補正するようにしてもよい。例えば、演奏データに基づいて得られる時間位置と上記時刻情報が示す時間位置とが一致しない場合に、演奏データに基づいて得られる時間位置に近い時間位置を示す時刻情報を選択して、そこで取得した時刻位置情報を演奏データに応じて補正することで、演奏データの意図する時刻位置情報を得ることができる。また、演奏データがタッチやベロシティのような可変制御ファクタを含む場合は、その可変制御ファクタに応じて時刻位置情報を補正することで、演奏データに応じた時刻位置情報の可変制御を行うことができる。補正情報は、このような時刻位置補正を行うための情報を含む。
Next, the time of each position in the element data is calculated according to the time information (step S23). That is, each element data is arranged at an absolute time position based on the time information. Specifically, based on the time information, the corresponding absolute time is calculated from the element data indicating each relative time position. Thus, the timing of each element data is determined (see FIG. 3). And the value of each element data is correct | amended according to a rendition style parameter (step S24). In other words, the deviation between the selected element data and the rendition style parameter value is corrected. For example, the volume (performance parameter) immediately after the attack of the AltoSax [NormalAttack] module transmitted from the
In step S23, the time position indicated by the time information may be corrected using correction information such as the performance parameter. For example, when the time position obtained based on the performance data does not match the time position indicated by the time information, the time information indicating the time position close to the time position obtained based on the performance data is selected and acquired there. By correcting the time position information in accordance with the performance data, the time position information intended by the performance data can be obtained. When the performance data includes a variable control factor such as touch or velocity, the time position information can be variably controlled according to the performance data by correcting the time position information according to the variable control factor. it can. The correction information includes information for performing such time position correction.
更に、各要素データを調整して隣り合う奏法モジュールの接続部を平滑化するためにリンク処理を行う(ステップS25)。すなわち、前後の奏法モジュールにおける接続部の代表点を互いに接近させて接続することによって、前後の奏法モジュールの波形特性が滑らかになるようにする。このような接続若しくはリンク処理は、調和成分の波形(Timbre)、振幅(Amplitude)、ピッチ(Pitch)等の各要素毎に、あるいは調和外成分の波形(Timbre)、振幅(Amplitude)の各要素毎に、別々に行われる。
この際、前の奏法モジュールの「リンク開始点」から、後の奏法モジュールの「リンク終了点」までの範囲で調整を行う。すなわち、「リンク開始点」から「リンク終了点」の範囲内にある代表点を「歩みより率」に基づいて調整する。この「歩みより率」は、前の奏法モジュールと後の奏法モジュールからそれぞれどれだけ歩み寄ったところで接続するかを制御するためのパラメータであり、後述するように前後の奏法モジュールの組み合わせに従って決定される。また、前後の奏法モジュールを接続した際に、波形の接続がうまく行かない場合には、前後いずれかの奏法モジュールでその波形特性のベクトルIDを間引くことにより接続を滑らかにする。この間引きを実現するために、「奏法モジュール組み合わせテーブル」と、これから参照される「間引き実行パラメータ範囲テーブル」と、さらにこれから参照される「間引き時間テーブル」を用意する。
この他にも、以下のような楽譜解釈部101Bにおけるリンク処理により波形特性を滑らかに接続することができる。例えば、奏法モジュールとは関係なく、奏法パラメータ(ダイナミクス値、ピッチパラメータ値等)の不連続部分を滑らかに接続する。あるいは、ビブラートからリリースへと移行する場合にビブラートを早めに減少させることにより、滑らかに接続する。
Further, link processing is performed to adjust each element data and smooth the connection portion between adjacent performance style modules (step S25). That is, by connecting the representative points of the connecting portions in the front and rear performance style modules close to each other, the waveform characteristics of the front and rear performance style modules are made smooth. Such connection or link processing is performed for each element such as the waveform (Timbre), amplitude (Amplitude), and pitch (Pitch) of the harmonic component, or for each element of the waveform (Timbre) and amplitude (Amplitude) of the non-harmonic component. Each is done separately.
At this time, the adjustment is performed in the range from the “link start point” of the previous performance style module to the “link end point” of the subsequent performance style module. That is, the representative points within the range of “link start point” to “link end point” are adjusted based on “rate from walking”. This “rate from step” is a parameter for controlling how far the connection is made from the previous performance module and the subsequent performance module, and is determined according to the combination of the previous and next performance modules as will be described later. . Also, if the waveform connection is not successful when the front and back performance style modules are connected, the connection is smoothed by thinning out the vector IDs of the waveform characteristics in either of the front and rear performance style modules. In order to realize this decimation, a “performance method module combination table”, a “decimation execution parameter range table” to be referred to from now on, and a “thinning time table” to be referred to from now on are prepared.
In addition, the waveform characteristics can be smoothly connected by the link processing in the
ここで、上述のリンク処理について詳しく説明する。すなわち、前後の奏法モジュールの接続部を平滑化する(ステップS25参照)ための各要素データの調整について簡単に説明する。まず、図7を用いて奏法モジュールが振幅(Amplitude)要素又はピッチ(Pitch)要素と対応する場合のリンク処理について説明する。
前の奏法モジュールと後の奏法モジュールとの接続部における代表点の値の不連続により両者間の接続点に段差が生じている場合、まずダイナミクス接続点(Amplitudeの場合)あるいはピッチ接続点(Pitchの場合)の目標値を、前後どちらの奏法モジュール側の値により近づけるかという指標の「歩みより率」を決定する。本実施例では「歩みより率」が図示のようなテーブルによって与えられるとする。例えば前の奏法モジュールのベクトルIDが「3」であり、後の奏法モジュールのベクトルIDが「7」である場合の「歩みより率」はテーブルから「30」と決定される。こうして決定された「歩みより率」により前の奏法モジュールの「リンク開始点」から「奏法モジュールの終了点」まで、徐々に目標値に向けてエンベロープ形状を変形する。また、後の奏法モジュールの「リンク終了点」から「奏法モジュール開始点」まで、徐々に目標値に向けてエンベロープ形状を変形する。例えば「歩みより率」が「30」と決定された場合、前の奏法モジュールに対する目標値は「30」であり、前の奏法モジュールは後の奏法モジュール側に「30」%歩みよりを行う(本実施例では、前の奏法モジュールにおける最後の代表点が下方に「30」%歩みよりする)。一方、後の奏法モジュールは前の奏法モジュール側に「70」(100−30)%歩みよりを行う(本実施例では、後の奏法モジュールにおける最初の代表点が上方に「70」%歩みよりする)。また、リンク開始点からリンク終了点までに存在する前後の奏法モジュールの複数代表点が上記歩みよりに伴って各々上下に歩みよりを行う。このように、歩みよりは前後する奏法モジュールの複数の代表点で行われる。なお、リンク開始点とリンク終了点は適宜定めてよいが、リンク開始点やリンク終了点を所望の代表点と同一の点に設定すると、図に示したようなリンク開始点やリンク終了点におけるエンベロープ形状の折れ曲がりがなくなるので望ましい。勿論、リンク開始点やリンク終了点を所望の代表点と同一の点に設定していない場合でも、エンベロープ形状に折れ曲がりが生じないように歩みよりを行うようにしてよいことは言うまでもない。
Here, the above-described link processing will be described in detail. That is, the adjustment of each element data for smoothing the connection part of the front and rear rendition style modules (see step S25) will be briefly described. First, the link processing when the rendition style module corresponds to an amplitude element or a pitch element will be described with reference to FIG.
If there is a step at the connection point between the two points due to the discontinuity of the representative point value at the connection between the previous performance module and the subsequent performance module, first the dynamics connection point (in the case of Amplitude) or the pitch connection point (Pitch) In the case of (1), an index “Rate from step” is determined as an index indicating whether the target value is closer to the value on the side of the rendition style module. In this embodiment, it is assumed that the “rate from walking” is given by a table as shown in the figure. For example, when the vector ID of the previous rendition style module is “3” and the vector ID of the subsequent rendition style module is “7”, the “rate from step” is determined as “30” from the table. The envelope shape is gradually deformed toward the target value from the “link start point” of the previous rendition style module to the “end point of the rendition style module” according to the “rate from the step” thus determined. Further, the envelope shape is gradually deformed toward the target value from the “link end point” of the later performance style module to the “performance style module start point”. For example, when the “rate from the step” is determined to be “30”, the target value for the previous rendition style module is “30”, and the previous rendition style module performs the “30”% step toward the subsequent rendition style module ( In the present embodiment, the last representative point in the previous rendition style module is a downward “30”% step). On the other hand, the later rendition style module performs “70” (100-30)% steps toward the previous rendition style module side (in this embodiment, the first representative point in the later rendition style module is higher than “70”% steps). To do). In addition, the plurality of representative points of the performance module before and after the link start point to the link end point perform the respective steps up and down along with the above steps. In this way, it is performed at a plurality of representative points of the rendition style module that goes back and forth rather than walking. The link start point and link end point may be determined as appropriate, but if the link start point and link end point are set to the same point as the desired representative point, the link start point and link end point as shown in the figure It is desirable because there is no bending of the envelope shape. Of course, even if the link start point and link end point are not set to the same point as the desired representative point, it goes without saying that the step may be performed so that the envelope shape is not bent.
なお、「歩みより率」の決定は上述した例に限られるものではない。例えば、接続点の前後で指定された奏法パラメータに基づいて決定してもよい。または、奏法IDや奏法パラメータになる前の演奏データに基づいて決定してもよい。あるいは、それらのデータの組み合わせに基づいて決定してもよい。また、上述の例では「歩みより率」により歩みよりする代表点は1つであり、その他の代表点はその歩みよりに伴って適量だけ歩みよりするようにしたが、複数の代表点各々について別々に「歩みより率」を決定し、それに従って複数の代表点を各々「歩みより率」分だけ歩みよりするようにしてもよい。 The determination of “rate from step” is not limited to the above-described example. For example, it may be determined based on performance style parameters specified before and after the connection point. Or you may determine based on the performance data before becoming performance style ID or a performance style parameter. Or you may determine based on the combination of those data. In the above example, there is only one representative point to be walked based on the “step rate”, and the other representative points are walked by an appropriate amount along with the walk. It is also possible to separately determine the “rate from walking” and to move the representative points according to the “rate from walking” accordingly.
次に、奏法モジュールが波形(Timbre)要素である場合のリンク処理について説明する。図8A〜図8Dは、奏法モジュールが波形(Timbre)要素である場合のリンク処理を説明するための概念図である。図8Aはアタック部波形とボディ部波形とを接続した場合の波形の間引きを説明するための概念図であり、図8Bはボディ部波形とリリース部波形とを接続した場合における波形の間引きを説明するための概念図である。図8Aでは、ボディ部波形は5つのループ波形L1〜L5からなり、各々所定の時間範囲でループ再生されるものとする。同様に、図8Bのボディ部波形は6つのループ波形L1エ〜L6エからなるものとする。
波形に関する要素データの調整(つまり、波形のリンク処理)の方法には種々あるが、その一例として、例えばアタック部あるいはジョイント部の奏法モジュールとボディ部の奏法モジュールとの接続(あるいは、ボディ部の奏法モジュールとリリース部あるいはジョイント部の奏法モジュールとの接続)において、波形の部分的間引きにより滑らかに接続する方法を提案する。波形と波形とを接続する際に、クロスフェード合成することはよく知られている。しかし、図8Aの例の場合のように、接続時点から最初のループ波形L1の開始位置までの時間tが短い場合、短い時間t内で急なクロスフェード合成をしなければならなくなる。そのような急なクロスフェード波形合成、つまり接続する波形と波形との間の時間が非常に接近している場合に当該波形間でクロスフェード波形合成を行うと、それに伴って大きなノイズを発生する波形を生ずることになり、好ましくない。そこで、波形の一部を間引き(削除)して接続する波形と波形との時間間隔を広げることにより、急なクロスフェード波形合成を行わないようにする。この場合に、アタック部やリリース部あるいはジョイント部における波形は1つの塊であって、波形を間引くことができないので、この場合はボディ部側のループ波形の間引きを行う。図8A及び図8Bでは、黒く塗りつぶした長方形で示したループ波形L1、L6エを間引きする。例えば、図8Aでは接続時点からの時間差が比較的長い2番目のループ波形L2とアタック部波形の末尾波形とをクロスフェード合成し、最初のループ波形L1は使用しない。同様に、図8Bではループ波形L5エとリリース部波形との間でクロスフェード合成を行い、波形L6エは使用しない。
なお、ジョイント部とは音と音の間(又は音部分と音部分の間)を任意の奏法でつなぐ波形区間のことである。
Next, the link processing when the rendition style module is a waveform (Timbre) element will be described. FIG. 8A to FIG. 8D are conceptual diagrams for explaining link processing when the rendition style module is a waveform (Timbre) element. FIG. 8A is a conceptual diagram for explaining waveform thinning when an attack portion waveform and a body portion waveform are connected, and FIG. 8B is a diagram explaining waveform thinning when a body portion waveform and a release portion waveform are connected. It is a conceptual diagram for doing. In FIG. 8A, it is assumed that the body portion waveform is composed of five loop waveforms L1 to L5, and each loop reproduction is performed within a predetermined time range. Similarly, the body portion waveform in FIG. 8B is composed of six loop waveforms L1 to L6.
There are various methods for adjusting the element data related to the waveform (that is, the waveform linking process). For example, the connection between the performance module of the attack part or joint part and the performance module of the body part (or the body part We propose a method for smooth connection by partial thinning of the waveform in the rendition style module and the rendition style module of the release part or joint part). It is well known to perform cross-fade synthesis when connecting waveforms. However, when the time t from the connection point to the start position of the first loop waveform L1 is short as in the example of FIG. 8A, it is necessary to perform a rapid crossfade synthesis within the short time t. When such cross-fade waveform synthesis, that is, when the time between connected waveforms is very close, if cross-fade waveform synthesis is performed between the waveforms, large noise is generated accordingly. A waveform is generated, which is not preferable. Therefore, a part of the waveform is thinned out (deleted) so as to widen the time interval between the connected waveform and the waveform, thereby preventing the sudden crossfade waveform synthesis. In this case, the waveform in the attack part, the release part or the joint part is one lump, and the waveform cannot be thinned out. In this case, the loop waveform on the body part side is thinned out. In FIG. 8A and FIG. 8B, the loop waveforms L1 and L6 shown by the black-painted rectangle are thinned out. For example, in FIG. 8A, the second loop waveform L2 having a relatively long time difference from the connection point and the tail waveform of the attack part waveform are cross-fade synthesized, and the first loop waveform L1 is not used. Similarly, in FIG. 8B, crossfade synthesis is performed between the loop waveform L5 and the release portion waveform, and the waveform L6 is not used.
In addition, a joint part is a waveform area which connects between sound (or between a sound part and a sound part) by arbitrary performance methods.
また、アタック部の奏法モジュールとリリース部あるいはジョイント部の奏法モジュールとの接続を波形間引きにより滑らかにする。図8C及び図8Dは、アタック部波形とリリース部波形とを接続する場合における波形の間引きを説明するための概念図である。
この場合には、アタック部あるいはリリース部等の奏法モジュールが波形間引きできる場合とできない場合とがある。アタック部の奏法モジュールが波形間引きできる例としてはベンドアタック部(後半にいくつかのループ波形を持つ)がある。また、前半にいくつかのループ波形を持つリリース部の場合も波形間引きが行える。このように、波形間引きできる側の奏法モジュールを波形間引きする。例えば、ベンドアタック部とリリース部とを接続する場合には、図8Cに示すようにベンドアタック部側のループ波形を間引きする(図8Cでは、ベンドアタック部側の黒く塗りつぶした長方形で示したループ波形を1つ間引きする)。また、ノーマルアタック部とループ波形を有するリリース部とを接続する場合には図8Dに示すようにリリース部側のループ波形を間引きする(図8Dでは、リリース部側の黒く塗りつぶした長方形で示したループ波形を1つ間引きする)。
なお、間引く対象とするループ波形は奏法モジュールと奏法モジュールとの接続部に最も近いループ波形(先頭あるいは最後に位置するループ波形)とすることに限らず、複数ループ波形から所定の優先順位に従って間引く対象とするループ波形を特定するようにしてもよい。
Also, the connection between the attack style playing module and the release section or joint style playing module is smoothed by waveform thinning. 8C and 8D are conceptual diagrams for explaining waveform thinning when an attack part waveform and a release part waveform are connected.
In this case, there may be a case where a rendition style module such as an attack part or a release part can be thinned out and a case where it cannot. An example of an attack module that can perform waveform thinning is a bend attack section (having several loop waveforms in the latter half). Also, waveform thinning can be performed in the case of a release portion having several loop waveforms in the first half. In this way, waveform reciprocation is performed on the performance style module on the side where waveform thinning is possible. For example, when connecting the bent attack part and the release part, the loop waveform on the bent attack part side is thinned out as shown in FIG. 8C (in FIG. 8C, the loop indicated by a black solid rectangle on the bent attack part side). Decimate one waveform). When the normal attack portion and the release portion having the loop waveform are connected, the loop waveform on the release portion side is thinned as shown in FIG. 8D (in FIG. 8D, the release portion side is shown by a black-filled rectangle) Decimate one loop waveform).
The loop waveform to be thinned out is not limited to the loop waveform closest to the connection portion between the rendition style module and the rendition style module (the loop waveform positioned at the beginning or end), but is thinned out from a plurality of loop waveforms according to a predetermined priority order. You may make it identify the loop waveform made into object.
このように、ある奏法モジュールの組み合わせにおいて、ある奏法パラメータの範囲で接続がうまく行かない場合に波形を間引くが、これを実現するために、例えば「奏法モジュール組み合わせテーブル」と、これから参照される「間引き実行パラメータ範囲テーブル」と、更にこれから参照される「間引き時間テーブル」を用意する。「奏法モジュール組み合わせテーブル」は、接続する前後の奏法モジュールの組み合わせにより所定のパラメータを決定するためのテーブルである。「間引き実行パラメータ範囲テーブル」は、上記パラメータ毎に間引きを行う時間の範囲を決定するためのテーブルである。「間引き時間テーブル」は、間引き時間を決定するためのテーブルである。接続時点と最初の(又は最後の)ループ波形L1(又はL6エ)との時間差(図8A〜図8Dに示す時間t)が基準の間引き時間より短い場合に、該ループ波形を間引く。 In this way, in the combination of a certain rendition style module, the waveform is thinned out when the connection is not successful within a certain rendition style parameter range. In order to realize this, for example, a “rendition style module combination table” is referred to from now on. A “thinning execution parameter range table” and a “thinning time table” to be referred to from now on are prepared. The “performance style module combination table” is a table for determining a predetermined parameter according to a combination of performance style modules before and after connection. The “thinning execution parameter range table” is a table for determining a time range for performing the thinning for each parameter. The “thinning time table” is a table for determining the thinning time. When the time difference (time t shown in FIGS. 8A to 8D) between the connection time point and the first (or last) loop waveform L1 (or L6) is shorter than the reference thinning time, the loop waveform is thinned out.
さらに、奏法モジュールのサンプル長が短く、当該奏法モジュールの後に続く奏法モジュールが開始されるよりも前に終了してしまう場合の波形接続について図9を用いて説明する。ただし、図9では、図の左側から右側に時系列にA.Sax[BendUpAttack]、A.Sax[NormalShortBody]、A.Sax[VibratoBody]、A.Sax[NormalRelease]の4つの奏法モジュールで波形(Timbre)要素のパケットストリームを形成している場合について説明する。各奏法モジュールのサンプル長(区間長)は、貼ochlength"で示す長さで表せられる。図9において、最上段に記載されている「ノートオン」と「ノートオフ」は、MIDIデータのイベントタイミングである。また、中段に記載されているA.Sax[BendUpAttack]等はそれぞれ奏法IDの発生タイミングであり、note、dynamics、depth等はそれぞれ奏法パラメータの発生タイミングを示す。
A.Sax [BendUpAttack]モジュールは、時刻t0から開始される。また、時刻t1は当該モジュール内のノートオンのタイミングであり、指示されたノートオンタイミングにあわせる。また、当該モジュールのパケットストリームの内容は、上記note、dynamics、depth等の奏法パラメータに基づいて制御される。A.Sax[NormalShortBody]モジュールは、アタックモジュール直後の時刻t2から開始される。時刻t3は、接続部において、その途中からビブラート奏法がスタートしているタイミングである。このタイミングは、例えば、曲データに付与されたビブラート記号の開始タイミングに基づいて決定される。時刻t5は、A.Sax[NormalRelease] モジュール内のノートオフタイミングであり、指示されたノートオフタイミングにあわせる。A.Sax[NormalRelease]モジュールの始まりの時刻t4はそれに応じて特定される。すなわち、時刻t1においてノートオンされ、時刻t5においてノートオフされることから、実際に当該パケットストリームから生成される波形に従って発音される時間は時刻t1から時刻t5までの時間である。このようなパケットストリームの場合に、時刻t2から時刻t4までの時間長と、その間のA.Sax[NormalR
elease] モジュールとA.Sax[VibratoBody] モジュールの各サンプル長lengthの合計が合わないことが多く、適切に対処する必要が生ずる。このような場合、同じ奏法モジュールを繰り返すことによってサンプル長lengthの合計を前記時間長にあわせるか、奏法モジュールのサンプル長を可変して前記時間長に合わせるか、あるいは前記両方を組み合わせて用いて前記時間長を合わせる。このようにして、各モジュール間で調節して波形接続を行うようになっている。上述の例では、A.Sax[NormalShortBody]モジュールを繰り返すことにより、その後に続くA.Sax[VibratoBody] モジュールと波形接続を行っている。同様に、A.Sax[VibratoBody] モジュールを繰り返すことにより、その後に続くA.Sax[NormalRelease]モジュールとの波形接続を行っている。
Further, the waveform connection when the sample length of the performance style module is short and ends before the performance style module following the performance style module is started will be described with reference to FIG. However, in FIG. 9, the waveforms (with four performance modules A.Sax [BendUpAttack], A.Sax [NormalShortBody], A.Sax [VibratoBody], A.Sax [NormalRelease] are shown in time series from left to right in the figure. A case where a packet stream of (Timbre) element is formed will be described. The sample length (section length) of each rendition style module is represented by the length indicated by the pasted ochlength ". In FIG. 9," Note On "and" Note Off "described at the top are the MIDI data event timings. It is. Further, A.Sax [BendUpAttack] and the like described in the middle are the timings of performance style IDs, and notes, dynamics, depth, and the like indicate the timings of performance style parameters, respectively.
The A.Sax [BendUpAttack] module starts at time t0. The time t1 is the note-on timing in the module, and matches the instructed note-on timing. The content of the packet stream of the module is controlled based on performance parameters such as note, dynamics, and depth. The A.Sax [NormalShortBody] module starts at time t2 immediately after the attack module. Time t3 is the timing at which the vibrato performance is started in the middle of the connecting portion. This timing is determined based on, for example, the start timing of the vibrato symbol assigned to the song data. Time t5 is a note-off timing in the A.Sax [NormalRelease] module, and is matched with the instructed note-off timing. The start time t4 of the A.Sax [NormalRelease] module is specified accordingly. That is, since note-on is performed at time t1 and note-off is performed at time t5, the time actually generated according to the waveform generated from the packet stream is the time from time t1 to time t5. In the case of such a packet stream, the time length from time t2 to time t4 and A.Sax [NormalR between them
elease] and A.Sax [VibratoBody] modules often do not match the total length of each sample, and need to be dealt with appropriately. In such a case, by repeating the same rendition style module, the sum of the sample lengths length is adjusted to the time length, the sample length of the rendition style module is changed to match the time length, or the both are used in combination. Adjust the length of time. In this way, the waveform connection is adjusted between the modules. In the above example, the A.Sax [NormalShortBody] module is repeated to connect the waveform to the subsequent A.Sax [VibratoBody] module. Similarly, by repeating the A.Sax [VibratoBody] module, the waveform connection with the subsequent A.Sax [NormalRelease] module is performed.
上記のように、奏法モジュールを複数回繰り返して波形接続を行う場合、複数繰り返す側の奏法モジュールの時間長を可変する。この時間長の可変制御は、上述した例ではA.Sax[NormalShortBody]モジュールあるいはA.Sax[VibratoBody] モジュールにおける代表点を移動することによってなされる。すなわち、A.Sax[NormalShortBody]モジュールあるいはA.Sax[VibratoBody] モジュールを構成する複数のループ波形間のクロスフェード接続の時間を変化するなどの適宜の方法によって実現する。ループ波形の場合は、ループ回数乃至ループ継続時間を可変することによって、比較的簡単に、ループ再生波形全体の時間長を可変制御することができる。一方、ノンループ波形の場合は、時間軸上におけるその存在長を可変制御することはそれほど簡単ではない。従って、上記のように、ノンループ波形とループ波形とからなる一連の音の波形において、ループ読出区間の波形データの時間軸を伸縮可変制御することで全体の発音時間長を可変制御するように工夫することは、時間伸縮制御を容易にするので極めて好ましい。そのために、特開平10‐307586号で本出願人が先に提案した「Time Stretch & Compress」制御(略して「TSC制御」)を用いるとよい。特に、特殊な奏法に対応するノンループ波形において時間軸の長さを可変するために、上記「TSC制御」は好ましく応用できる。 As described above, when the rendition style module is repeatedly connected a plurality of times, the time length of the repetitive style performance module is varied. In this example, the variable control of the time length is performed by moving the representative point in the A.Sax [NormalShortBody] module or the A.Sax [VibratoBody] module. That is, it is realized by an appropriate method such as changing the time of crossfade connection between a plurality of loop waveforms constituting the A.Sax [NormalShortBody] module or the A.Sax [VibratoBody] module. In the case of a loop waveform, the time length of the entire loop reproduction waveform can be variably controlled by changing the number of loops or the loop duration time relatively easily. On the other hand, in the case of a non-loop waveform, it is not so easy to variably control the existence length on the time axis. Therefore, as described above, in a series of sound waveforms consisting of a non-loop waveform and a loop waveform, the overall sound generation time length is variably controlled by expanding and contracting the time axis of the waveform data in the loop readout section. It is very preferable to facilitate time expansion and contraction control. For this purpose, the “Time Stretch & Compress” control (“TSC control” for short) previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 10-307586 may be used. In particular, the above-described “TSC control” can be preferably applied to vary the length of the time axis in a non-loop waveform corresponding to a special performance style.
このようにして作成されるパケットストリームの一例を概念的に示すと、図10のようである。図10では、上から順に調和成分の振幅(Amplitude)要素、ピッチ(Pitch)要素、波形(Timbre)要素、調和外成分の振幅(Amplitude)要素、波形(Timbre)要素における各パケットストリームを示す。また、調和成分の振幅(Amplitude)要素、ピッチ(Pitch)要素、調和外成分の振幅(Amplitude)要素において、黒く塗りつぶした正方形は代表点であり、これらを結ぶ曲線はパケットストリームの中のパケットに含まれるベクトルIDで示されたベクトルの形状を示す。調和成分の波形(Timbre)要素、調和外成分の波形(Timbre)要素において、白抜きの長方形Lはループ波形を示すものであり、その他の長方形NLはノンループ波形を示すものである。なお、ノンループ波形のうち、斜線を引いたものは特に特徴のあるノンループ波形を示すものである。さらに、この実施例では、NormalAttackモジュールにおける調和成分と調和外成分の波形(Timbre)要素をそれぞれ2個のベクトルで構成し、調和成分の振幅(Amplitude)要素とピッチ(Pitch)要素及び調和外成分の振幅(Amplitude)要素をそれぞれ1個のベクトルで構成している。本実施例では、調和成分、調和外成分とも、波形(Timbre)要素がノンループ波形となっている部分については、振幅(Amplitude)要素及びピッチ(Pitch)要素がベクトルを持たないようになっている。しかしながら、波形(Timbre)要素がノンループ波形であるところでも、振幅(Amplitude)要素、ピッチ(Pitch)要素のベクトルを持ち生成波形を制御するようにしてもよい。VibratoBodyモジュールでは、調和成分の波形(Timbre)要素を5個のベクトルで構成し、調和成分の振幅(Amplitude)要素とピッチ(Pitch)要素及び調和外成分の波形(Timbre)要素と振幅(Amplitude)要素をそれぞれ1個のベクトルで構成している。ここで、VibratoBodyモジュールは3回繰り返されているが、各繰り返し毎に各ベクトルの形状が異なっていることに注意してほしい。これは各繰り返し毎に異なる奏法パラメータが指定されたからである。異なる奏法パラメータに応じて異なる要素データが選択されたり、異なる奏法パラメータに応じて異なるレベル制御、時間軸制御が行われたりする。NormalJointモジュールでは、調和成分と調和外成分の波形(Timbre)要素をそれぞれ3個のベクトルで構成し、調和成分の振幅(Amplitude)要素とピッチ(Pitch)要素及び調和外成分の振幅(Amplitude)要素をそれぞれ2個のベクトルで構成している。なお、NormalBodyモジュールの説明は省略する。
奏法合成部101Cは、上述したようにパケットストリームを各成分(調和成分及び調和外成分)毎に生成する。これらのパケットストリームは複数個のパケットで構成されてなり、1個1個のパケットはベクトルIDとパケットの時刻情報とを具える。それに加えて、調和成分の振幅(Amplitude)要素、ピッチ(Pitch)要素、調和外成分の振幅(Amplitude)要素の場合には各代表点の確定値などを具える。勿論、これに限られるものではなく、ベクトルIDとパケットの時刻情報に加えて他の情報を具えていてよい。このような1つ1つのパケットの内容に従って、各成分毎にパケットストリームが構成されている。このように、パケットストリームには複数のパケット及びその各パケットの時刻情報(開始時刻)が含まれる。
なお、楽器の種類等によってパケットストリームの数が異なっていてよいことは言うまでもない。
An example of the packet stream created in this way is conceptually shown in FIG. FIG. 10 shows the respective packet streams in the harmonic component amplitude (Amplitude) element, pitch (Pitch) element, waveform (Timbre) element, non-harmonic component amplitude (Amplitude) element, and waveform (Timbre) element in order from the top. Also, in the harmonic component amplitude element, the pitch element, and the non-harmonic component amplitude element, the black squares are representative points, and the curve connecting them is the packet in the packet stream. The shape of the vector shown by the contained vector ID is shown. In the waveform (Timbre) element of the harmonic component and the waveform (Timbre) element of the non-harmonic component, the white rectangle L indicates a loop waveform, and the other rectangles NL indicate non-loop waveforms. Of the non-loop waveforms, those with diagonal lines indicate particularly characteristic non-loop waveforms. Furthermore, in this embodiment, the waveform components (Timbre) of the harmonic component and the non-harmonic component in the NormalAttack module are each composed of two vectors, and the amplitude component, the pitch element and the non-harmonic component of the harmonic component. Each of the Amplitude elements is composed of one vector. In the present embodiment, both the harmonic component and the non-harmonic component are such that the amplitude (Amplitude) element and the pitch (Pitch) element do not have a vector in a portion where the waveform (Timbre) element is a non-loop waveform. . However, even when the waveform (Timbre) element is a non-loop waveform, the generated waveform may be controlled by having a vector of an amplitude (Amplitude) element and a pitch (Pitch) element. In the VibratoBody module, the harmonic component waveform (Timbre) element is composed of five vectors, the harmonic component amplitude (Amplitude) element and pitch (Pitch) element, and the non-harmonic component waveform (Timbre) element and amplitude (Amplitude). Each element is composed of one vector. Note that the VibratoBody module is repeated three times, but each vector has a different shape for each iteration. This is because different performance parameters are specified for each repetition. Different element data is selected according to different rendition style parameters, or different level control and time axis control are performed according to different rendition style parameters. In the NormalJoint module, the harmonic component and non-harmonic component waveform (Timbre) elements are each composed of three vectors, the harmonic component amplitude (Amplitude) element, the pitch (Pitch) element, and the non-harmonic component amplitude (Amplitude) element. Are each composed of two vectors. The description of the NormalBody module is omitted.
As described above, the rendition
Needless to say, the number of packet streams may differ depending on the type of musical instrument.
波形合成部101Dは、奏法合成部101Cから供給される各成分毎のパケットストリーム(ベクトルID、時刻情報、補正情報等を含む複数のパケットの列)に基づいて波形を合成する。図11は、波形合成部101Dにおける動作を説明するために全体構成を示した概念図である。図12〜図15は、波形合成部101Dにおける各動作を詳細に説明するためのブロック図である。図12は、波形合成の全体の流れを簡単に示すブロック図である。図13は、ベクトルローダを説明するためのブロック図である。図14は、ベクトルオペレータを説明するためのブロック図である。図15は、ベクトルデコーダを説明するためのブロック図である。
奏法合成部(アーティキュレーター)101Cで作成された各成分要素毎のパケットストリームは、波形合成部101Dにおける各成分要素毎に対応して設けられる所定のパケットキューバッファ21〜25に順次にパケット入力(つまり、パケット単位での入力)される。入力されたパケットはパケットキューバッファ21〜25に蓄積され、順次所定の順番でベクトルローダ20に送られる。ベクトルローダ20ではパケット内のベクトルIDを参照して、当該ベクトルIDに対応するオリジナルのベクトルデータをコードブック26から読出し(ロード)する。読出しされたベクトルデータは、各成分要素毎に対応して設けられる所定のベクトルデコーダ31〜35へ送られ、ベクトルデコーダ31〜35で各成分要素毎の波形が生成される。さらに、ベクトルデコーダ31〜35では、生成された各成分要素毎の波形を各ベクトルデコーダ31〜35間で同期しながら各成分毎(調和成分及び調和外成分)の波形を生成する。こうして生成された各成分毎の波形は、ミキサ38に送られる。奏法合成部(アーティキュレーター)101Cでは、パケットキューバッファ21〜25に対してパケットを入力する他、ストリーム管理(個々のベクトルデータの生成や削除あるいはベクトルデータ間の接続に関する管理)や再生コントロール(所望の波形生成の実行あるいは生成された所望の波形の再生/停止などのコントロール)などの各種の制御を波形合成部101Dに対して実行する。
The
The packet stream for each component element created by the rendition style synthesis unit (articulator) 101C is sequentially input to predetermined packet queue buffers 21 to 25 provided corresponding to each component element in the
上述したように、ベクトルローダ20にはパケットキューバッファ21に蓄積されたパケットストリームを構成するパケットを順次に入力され、ベクトルデコーダ20は各パケット内のベクトルIDに基づいて、コードブック26から当該ベクトルIDに対応するベクトルデータを読み出し、読み出したベクトルデータをベクトルデコーダ31に送る(図12参照)。この際に、読み出した各パケット内に補正情報(例えば、代表点に関する補正情報)が付されている場合がある。このような場合、ベクトルローダ20では読み出したオリジナルのベクトルデータを補正情報に従って変形し、変形したベクトルデータ(これをオリジナルのベクトルデータと区別するためにベクトル情報データと呼ぶ)を情報として持つパケット(これを奏法合成部101Cから入力されたパケットと区別するためにベクトルパケットと呼ぶ)をベクトルデコーダ31〜35へ出力する。このように、ベクトルローダ20は奏法合成部(アーティキュレーター)101Cから入力されたパケットのベクトルIDに基づきオリジナルのベクトルデータをコードブック26から読出し、必要に応じて補正情報でベクトルデータの補正を行った上でベクトルデコーダ31〜35にベクトルパケットを渡す(図13参照)。上述したようなベクトルデータの代表点に関する補正情報には、例えば乱数に基づいて時刻情報をずらすための補正情報等いろいろな補正情報がありうる。
As described above, the
図14に示すように、ベクトルデコーダ31〜35は入力されたベクトルパケットを処理するためのベクトルオペレータの生成や破棄、ベクトルオペレータ間の接続・同期管理、時刻管理、他ベクトルIDストリームからの入力のベクトルオペレータ毎のパラメータへの変換設定などの各種のオペレータ動作管理を行うものである。ベクトルオペレータ36及び37では、ベクトル情報データの読み出し、あるいはベクトル情報データの読み出し位置制御(Speed入力)やゲイン制御(Gain入力)などが行われる。このベクトルオペレータ36及び37に設定される各種のパラメータは、ベクトルデコーダ31〜35で管理される。各成分要素毎に対応するようにベクトルデコーダ31〜35が設けられており、当該ベクトルデコーダ31〜35がベクトルパケット内のベクトル情報データを読み出して所望の波形の時系列的生成を行う。例えば、図15に示すように、ベクトルデコーダ31は調和成分の振幅(Amplitude)要素のエンベロープ波形を生成し、ベクトルデコーダ32は調和成分のピッチ(Pitch)要素のエンベロープ波形を生成し、ベクトルデコーダ33は調和成分の波形(Timbre)要素の波形を生成し、ベクトルデコーダ34は調和外成分の振幅(Amplitude)要素のエンベロープ波形を生成し、ベクトルデコーダ35は調和外成分の波形(Timbre)要素のエンベロープ波形を生成する。ベクトルデコーダ33は、ベクトルデコーダ31及び32で生成された調和成分の振幅(Amplitude)要素のエンベロープ波形と調和成分のピッチ(Pitch)要素のエンベロープ波形を付与した調和成分の波形を生成してミキサ38へ出力する。すなわち、ベクトルデコーダ33に対して、調和成分の振幅(Amplitude)要素のエンベロープ波形をゲイン制御(Gain入力)を行うためのベクトルオペレータとして、調和成分のピッチ(Pitch)要素のエンベロープ波形をベクトル情報データの読み出し位置制御(Speed入力)を行うためのベクトルオペレータとして入力する。また、ベクトルデコーダ35では、ベクトルデコーダ34で生成された調和外成分の振幅(Amplitude)要素のエンベロープ波形を付与した調和外成分の波形を生成してミキサ38へ出力する。すなわち、ベクトルデコーダ35に対しては、調和外成分の振幅(Amplitude)要素のエンベロープ波形をゲイン制御(Gain入力)を行うための制御命令として入力する。
As shown in FIG. 14, the
さらに、各成分、要素における波形の時系列的生成の際には、各ベクトルデコーダ31〜35間で波形の同期を行いながら波形生成が行われる。例えば、波形(Timbre)要素のベクトルパケットと振幅(Amplitude)要素のベクトルパケットを入力した場合、波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づく波形合生成の時間を基準として、それに同期して振幅(Amplitude)要素のベクトルパケットに基づく振幅波形を生成する。該振幅波形により、波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づいて生成される波形の振幅が制御される。波形(Timbre)要素のベクトルパケットとピッチ(Pitch)要素のベクトルパケットを入力した場合、波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づく波形生成の時間を基準として、それに同期してピッチ(Pitch)要素のベクトルパケットに基づくピッチ波形を合成する。該ピッチ波形により、波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づいて生成される波形のピッチが制御される。調和成分の波形(Timbre)要素のベクトルパケットと調和外成分の波形(Timbre)要素のベクトルパケットを入力する場合、調和成分の波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づく調和成分合成の時間を基準として、それに同期して調和外成分の波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づく調和外成分が合成される。合成された調和成分と調和外成分の波形を混合することにより、所望の楽音波形を生成する。
なお、この実施例において、調和成分と調和外成分の同期または非同期を選択できるように構成し、同期が選択された場合にのみにおいて、上述の調和成分の波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づいて生成される調和成分の波形合成の時間を基準として、それに同期して調和外成分の波形(Timbre)要素のベクトルパケットに基づいて生成される調和外成分の波形を合成するようにしてもよい。
Furthermore, when generating waveforms in time and in the components and elements, waveform generation is performed while synchronizing the waveforms between the vector decoders 31-35. For example, when a vector packet of a waveform (Timbre) element and a vector packet of an amplitude (Amplitude) element are input, the amplitude (Amplitude) is synchronized with the waveform generation time based on the vector packet of the waveform (Timbre) element as a reference. ) Generate an amplitude waveform based on the vector packet of elements. The amplitude of the waveform generated based on the vector packet of the waveform (Timbre) element is controlled by the amplitude waveform. When a vector packet of a waveform (Timbre) element and a vector packet of a pitch (Pitch) element are input, the time of waveform generation based on the vector packet of the waveform (Timbre) element is used as a reference, and the pitch (Pitch) element A pitch waveform based on a vector packet is synthesized. The pitch of the waveform generated based on the vector packet of the waveform (Timbre) element is controlled by the pitch waveform. When inputting the harmonic component waveform (Timbre) element vector packet and the non-harmonic component waveform (Timbre) element vector packet, based on the harmonic component synthesis time based on the harmonic component waveform (Timbre) element vector packet In synchronization therewith, the out-of-harmonic component based on the vector packet of the waveform (Timbre) element of the out-of-harmonic component is synthesized. A desired musical sound waveform is generated by mixing the synthesized harmonic and non-harmonic waveforms.
In this embodiment, the harmonic component and the non-harmonic component can be selected to be synchronized or asynchronous, and based on the above-described vector packet of the harmonic component waveform (Timbre) element only when synchronization is selected. The waveform of the non-harmonic component generated based on the vector packet of the waveform (Timbre) element of the non-harmonic component may be synthesized in synchronism with the waveform synthesis time of the harmonic component generated .
上述したように、パケットストリームは複数パケット列で構成されており、ベクトルバケットのパケットストリームの場合、各パケットには各々ベクトルデータが含まれている。すなわち、パケットストリームとはベクトルデータが時間方向に並んだものであり、振幅(Amplitude)要素のベクトルデータもピッチ(Pitch)要素のベクトルデータも波形(Timbre)要素のベクトルデータもデータ構造や意味は違うが、ベクトルオペレータ36及び37から見た場合は基本的に同じものである。
図16は、ベクトルデータのデータ構造の一実施例を概念的に示す概念図である。例えば、ベクトルデータの読み出し位置の単位は[SEC]で、読み出し速度を等速とした場合、ベクトルデータ上での1サンプルは出力波形の1サンプルと一致する。また、読み出し速度の単位は1/1200[cent](=2のn乗)で、指数nが0だと等速、1.0だと2倍(例えば、波形(Timbre)要素の場合には1オクターブ上がる)、-1.0だと0.5倍(例えば、波形(Timbre)要素の場合には1オクターブ下がる)となる(図16の上段図参照)。また、コードブック26には実際のベクトルデータが格納される。例えば、振幅(Amplitude)要素のベクトルデータあるいはピッチ(Pitch)要素のベクトルデータはVECTORPOINT構造体の配列と、代表点データとからなっている。VECTORPOINT構造体の配列には各点のサンプル位置と値が順番に入っており、例えば振幅(Amplitude)要素のベクトルデータの値は[db]単位であり、ピッチ(Pitch)要素のベクトルデータの値はMIDIのノートナンバ0を0.0としたときの1/1200[cent]単位である。また、代表点データはDWORD型の配列で、代表点となるVECTORPOINT構造体の配列のインデックス番号が格納されている(図16の下段図参照)。勿論、上述した例に限られるものでないことは言うまでもない。
As described above, the packet stream is composed of a plurality of packet sequences. In the case of a vector bucket packet stream, each packet includes vector data. That is, a packet stream is a sequence of vector data arranged in the time direction. The vector structure of the amplitude (Amplitude) element, the vector data of the pitch (Pitch) element, the vector data of the waveform (Timbre) element has the data structure and meaning. Although different, it is basically the same when viewed from the
FIG. 16 is a conceptual diagram conceptually showing an embodiment of the data structure of vector data. For example, when the unit of the reading position of the vector data is [SEC] and the reading speed is constant, one sample on the vector data coincides with one sample of the output waveform. The unit of the reading speed is 1/1200 [cent] (= 2 to the power of n). When the index n is 0, it is constant speed, and when it is 1.0, it is double (for example, 1 octave in the case of a waveform (Timbre) element) -1.0 is 0.5 times (for example, in the case of a waveform (Timbre) element, it is lowered by one octave) (see the upper diagram of FIG. 16). The
なお、上述したような波形生成装置を電子楽器に用いた場合、電子楽器は鍵盤楽器の形態に限らず、弦楽器や管楽器、あるいは打楽器等どのようなタイプの形態でもよい。また、その場合に、曲データ再生部101A、楽譜解釈部101B、奏法合成部101C、波形合成部101D等を1つの電子楽器本体内に内蔵したものに限らず、それぞれが別々に構成され、MIDIインタフェースや各種ネットワーク等の通信手段を用いて各構成部を接続するように構成されたものにも同様に適用できることはいうまでもない。また、パソコンとアプリケーションソフトウェアという構成であってもよく、この場合処理プログラムを磁気ディスク、光ディスクあるいは半導体メモリ等の記憶メディアから供給したり、ネットワークを介して供給するものであってもよい。さらに、自動演奏ピアノのような自動演奏装置などにも適用してよい。
When the waveform generation apparatus as described above is used for an electronic musical instrument, the electronic musical instrument is not limited to a keyboard instrument, and may be any type of form such as a stringed instrument, a wind instrument, or a percussion instrument. In this case, the music
以上の通り、上述の実施例によれば、所定のテーブル(奏法テーブル)を参照することで、各奏法に対応する波形の生成のために使用可能な多数の奏法モジュールデータの中から、奏法識別情報に応じた奏法モジュールデータを取得し、取得した奏法モジュールデータに基づいて、該奏法識別情報が示す奏法的特徴を具備する波形を生成するので、容易かつ簡便に任意の奏法に対応する波形の生成を行うことができる、という優れた効果を奏する。また、テーブルから取得した要素データに対応する波形要素を変形し、変形された波形要素に基づいて波形を生成することができるので、制御性が向上し、バリエーションに富んだ奏法波形の生成を簡易な構成で実現することができる、という優れた効果を奏する。こうして、奏法若しくはアーティキュレーションを考慮した高品質な波形の生成を、簡素化された構成でかつ制御性豊かに実現することができる。 As described above, according to the above-described embodiment, by referring to a predetermined table (performance table), a rendition style is identified from among a large number of rendition style module data that can be used for generating a waveform corresponding to each performance style. Since the rendition style module data corresponding to the information is acquired, and a waveform having the rendition characteristics indicated by the rendition style identification information is generated based on the acquired rendition style module data, the waveform corresponding to any rendition style can be easily and easily There is an excellent effect that generation can be performed. In addition, the waveform elements corresponding to the element data obtained from the table can be deformed, and the waveform can be generated based on the deformed waveform elements, improving controllability and simplifying the generation of a variety of performance style waveforms. An excellent effect that it can be realized with a simple configuration is achieved. In this way, it is possible to realize high-quality waveform generation in consideration of rendition style or articulation with a simplified configuration and rich controllability.
101 CPU、102 リードオンリメモリ(ROM)、103 ランダムアクセスメモリ(RAM)、104 パネルスイッチ、105 パネル表示器、106 ドライブ、106A 外部記憶メディア、107 波形取込部、108 波形出力部、108A サウンドシステム、109 ハードディスク、111 通信インタフェース、BL バスライン、101A 曲データ再生部、101B 楽譜解釈部、101C 奏法合成部、101D 波形合成部、20 ベクトルローダ、31(32〜35) ベクトルデコーダ、36(37) ベクトルオペレータ、38 ミキサ 101 CPU, 102 Read Only Memory (ROM), 103 Random Access Memory (RAM), 104 Panel Switch, 105 Panel Display, 106 Drive, 106A External Storage Media, 107 Waveform Capture Unit, 108 Waveform Output Unit, 108A Sound System , 109 hard disk, 111 communication interface, BL bus line, 101A music data playback unit, 101B score interpretation unit, 101C performance style synthesis unit, 101D waveform synthesis unit, 20 vector loader, 31 (32-35) vector decoder, 36 (37) Vector operator, 38 mixer
Claims (7)
前記受け取った奏法データによって所定のテーブルを参照し、該テーブルから該奏法データに応じた奏法モジュールデータを取得するステップと、
取得した奏法モジュールデータを時系列的に複数接続し、該接続された奏法モジュールデータに基づいて波形を生成するステップであって、前記奏法モジュールデータは、波形を生成するために必要な複数の要素データを含み、該複数の要素データは、調和成分の波形要素データと振幅要素データとを含むと共に、調和外成分の波形要素データと振幅要素データとを含み、これらの要素データに基づき前記波形を生成するものと
を具備する波形生成方法。 Sequentially receiving performance style data indicating the performance style of the performance sound;
Referring to a predetermined table by the received performance style data, and obtaining performance style module data corresponding to the performance style data from the table;
A step of connecting a plurality of acquired rendition style module data in time series and generating a waveform based on the connected rendition style module data , wherein the rendition style module data includes a plurality of elements necessary for generating a waveform The plurality of element data includes waveform element data and amplitude element data of harmonic components, and includes waveform element data and amplitude element data of non-harmonic components, and the waveform is generated based on these element data. waveform generating method comprising the ones to be generated.
前記受け取った奏法データによって所定のテーブルを参照し、該テーブルから該奏法データに応じた奏法モジュールデータを取得する手段と、
取得した奏法モジュールデータを時系列的に複数接続し、該接続された奏法モジュールデータに基づいて波形を生成する手段であって、前記奏法モジュールデータは、波形を生成するために必要な複数の要素データを含み、該複数の要素データは、調和成分の波形要素データと振幅要素データとを含むと共に、調和外成分の波形要素データと振幅要素データとを含み、これらの要素データに基づき前記波形を生成するものと
を具備する波形生成装置。 Means for sequentially receiving performance style data indicating the performance style of the performance sound;
Means for referring to a predetermined table by the received performance style data and obtaining performance style module data corresponding to the performance style data from the table;
A means for connecting a plurality of acquired rendition style module data in time series and generating a waveform based on the connected rendition style module data , wherein the rendition style module data includes a plurality of elements required for generating a waveform The plurality of element data includes waveform element data and amplitude element data of harmonic components, and includes waveform element data and amplitude element data of non-harmonic components, and the waveform is generated based on these element data. waveform generating apparatus comprising as those produced.
演奏音の奏法を示す奏法データを順次受け取る手順と、A procedure for sequentially receiving performance style data indicating the performance style of the performance sound,
前記受け取った奏法データによって所定のテーブルを参照し、該テーブルから該奏法データに応じた奏法モジュールデータを取得する手順と、A procedure for referring to a predetermined table by the received performance style data and obtaining performance style module data corresponding to the performance style data from the table;
取得した奏法モジュールデータを時系列的に複数接続し、該接続された奏法モジュールデータに基づいて波形を生成する手順であって、前記奏法モジュールデータは、波形を生成するために必要な複数の要素データを含み、該複数の要素データは、調和成分の波形要素データと振幅要素データとを含むと共に、調和外成分の波形要素データと振幅要素データとを含み、これらの要素データに基づき前記波形を生成するものとA procedure for connecting a plurality of acquired rendition style module data in time series and generating a waveform based on the connected rendition style module data, wherein the rendition style module data includes a plurality of elements necessary for generating a waveform. The plurality of element data includes waveform element data and amplitude element data of harmonic components, and includes waveform element data and amplitude element data of non-harmonic components, and the waveform is generated based on these element data. What to generate
を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。The computer-readable storage medium which memorize | stored the program for performing this.
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