JP5151523B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

本発明は、外部からの音声をサンプリングする電子楽器に関する。

マイクやオーディオ再生機器からの音声信号を受け入れて、当該音声信号をＡ／Ｄ変換して得たディジタルの音声信号データを、波形データとしてＲＡＭに格納し、ＲＡＭに格納された波形データを、鍵盤での演奏に使用し、或いは、自動伴奏の音色として使用する電子楽器が知られている。

たとえば、特許文献１においては、録音用メモリに記録された波形データに特定の音高を割り当てて、演奏にて指定される音高（たとえば押鍵された鍵で指定される音高）および上記割り当てにしたがって、録音用メモリに記録された波形データの読み出し速度を変更して、もとの波形データの音高とは異なる音高の楽音信号データを生成する技術が開示されている。このように、サンプリング方式を採用する電子楽器では、特定の波形データの読み出し速度を変更することで異なる音高の楽音信号データを出力することが一般的である。

また、特許文献２には、他の楽器の鍵盤などの演奏操作子に対応する波形データすべてを、音高と対応付けて自動的にメモリ中に格納する技術が提案されている。このような技術を利用することにより、上述したような読み出し速度の変更をすることなく、所定の音高の楽音信号データを出力することが可能である。
特公昭６３−６２７５９号公報 特開平５−４６１７７号公報

ピアノ、ギターなど、一定のピッチ感を有する楽器においては、上述したように、押鍵された鍵の音高に応じて波形データの読み出し速度を変更して楽音信号データを生成することが望ましい。その一方、上述したようなピッチ感を有する楽器であっても比較的長時間の演奏によるフレーズ、複数の楽器によるアンサンブル、バスドラム、スネアドラムおよびシンバルなどの打楽器音は、ある特定の音高と対応付けることは難しく、或いは、ピッチ感に乏しいため、特定の音高と波形データとを対応付けて、押鍵された鍵の音高にしたがって読み出し速度を変更した楽音信号データを生成すると、非常に不自然な楽音となる場合が多い。

従来、このようにある特定の音高と対応付けることは難しく、或いは、ピッチ感に乏しい楽音については、演奏者がスイッチの操作などによって、音高の変更なく、つまり、サンプリングした波形データをそのまま読み出すように設定していた。しかしながら、演奏者がそのたびにスイッチ操作をすることは煩わしいという問題点があった。

本発明は、煩わしい操作なしに、サンプリングする楽音によって適した演奏形態を選択することができる電子楽器を提供することを目的とする。

本発明の目的は、押鍵された鍵に基づく楽音信号データを生成する電子楽器であって、
外部からの音声信号入力を受け入れ、ディジタルの音声信号データとして出力する入力インタフェース手段と、
前記入力インタフェース手段から出力された音声信号データを、波形データとして、波形ＲＡＭのサンプリングデータエリアに格納するサンプリング手段と、
前記押鍵された鍵に基づいて、前記波形ＲＡＭのサンプリングデータエリアに格納された波形データを読み出して、当該波形データに基づく楽音信号データを生成する楽音発生手段と、を備え、
前記楽音発生手段が、前記波形ＲＡＭのサンプリングエリアに格納された波形データが、一定の音程を有する楽音波形であるか否かの判断結果に応じて、前記波形データが一定の音程を有する楽音波形であれば、前記押鍵された鍵にしたがった音高の楽音信号データを生成し、前記波形データが一定の音程を有する楽音波形で無い場合には、前記押鍵された鍵にかかわらず、前記波形データそのものの音高による楽音信号データを生成することを特徴とする電子楽器により達成される。

好ましい実施態様においては、前記楽音発生手段が、前記波形データが一定の音程を有する楽音波形で無い場合には、前記波形データの音高を変化させることなく、その再生速度を、前記押鍵された鍵の音高にしたがって調整した楽音信号データを生成する。

より好ましい実施態様においては、前記楽音発生手段が、前記波形データに予め関連付けられた基準となる音高と、前記押鍵された鍵の音高と基づいて、押鍵された鍵の音高と前記基準となる音高とが一致する場合には、波形データをそのまま楽音信号として生成し、かつ、押鍵された鍵の音高が高くなるのにしたがって再生速度が速くなるような楽音信号データを生成する。

別の好ましい実施態様においては、前記サンプリング手段が、前記波形データの少なくとも一部分にＬＰＦ処理を施し、当該ＬＰＦ処理を施された波形データを参照し、所定数のピーク値を見出し、隣接するピーク値の間の時間間隔を取得し、それぞれの時間間隔の変動が所定の範囲内であれば、前記波形データが一定の音程を有すると判断する。

本発明によれば、煩わしい操作なしに、サンプリングする楽音によって適した演奏形態を選択することができる電子楽器を提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、サウンドシステム１４、表示部１５、入力Ｉ／Ｆ１６、鍵盤１７および操作部１８を備える。

ＣＰＵ１１は、電子楽器１０全体の制御、鍵盤１７の鍵の押鍵や操作部１８を構成するスイッチ（図示せず）の操作の検出、鍵盤１７やスイッチの操作にしたがったサウンドシステム１４の制御、後述するマイク２４などから入力された音声信号のサンプリング処理などを実行する。

ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１に実行させる演奏処理やサンプリング処理のプログラムを記憶する。ＲＡＭ１３は、ＲＯＭ１２から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータを記憶する。また、ＲＯＭ１２は、ピアノ、ギター、バスドラム、スネアドラム、シンバルなどの楽音を生成するための波形データを記憶している。また、ＲＡＭ１３も、サンプリングされた波形データを格納するサンプリングデータエリアを有する。

サウンドシステム１４は、音源部２１、オーディオ回路２２およびスピーカ２３を有する。音源部２１は、たとえば、押鍵された鍵の音高情報をＣＰＵ１１から受信すると、ＲＯＭ１２やＲＡＭ１３のデータエリアから波形データを読み出して、押鍵された鍵の音高にしたがった楽音信号データを生成して出力する。また、音源部２１は、波形データをそのまま楽音データとして出力することもできる。オーディオ回路２２は、楽音信号データをＤ／Ａ変換して増幅する。これによりスピーカ２３から音響信号が出力される。

入力Ｉ／Ｆ１６には、マイク２４が接続される。また、入力Ｉ／Ｆ１６は、外部入力端子（図示せず）を含み、オーディオ機器からの信号を受け入れることができる。入力Ｉ／Ｆ１６に入力された音声信号は、Ａ／Ｄ変換されて、ディジタルデータにされる。

本実施の形態にかかる電子楽器１０は、鍵盤１７の鍵の押鍵に基づいて楽音を発生する。また、電子楽器１０は、操作部１８における自動伴奏スイッチが操作されることにより、バスドラムの音色やスネアドラムの音色のドラム音が、所定のタイミングで発音され、一定のリズムパターンを演奏することも可能である。

図２は、本実施の形態にかかる電子楽器１０にて実行される処理を示すフローチャートである。図２に示すように、電子楽器１０のＣＰＵ１１は、たとえば、処理で使われるＲＡＭ１３中のフラグなどのクリアを含むイニシャライズ処理を行う（ステップ２０１）。イニシャライズ処理２０１が終了すると、ＣＰＵ１１は、操作部１８のスイッチの操作を検出し、検出された操作にしたがった処理を実行するスイッチ処理を実行する（ステップ２０２）。

次いで、ＣＰＵ１１は、表示部１５に表示すべき画像データを生成して、表示部１５の画面上に表示する（ステップ２０３）。操作部１８のスイッチに隣接して配置されたＬＥＤのオン・オフも、ステップ２０３で行われる。その後、ＣＰＵ２０４は、入力Ｉ／Ｆ１６を介して入力された音声信号をディジタル化されたデータを、ＲＡＭ１３中の所定のサンプリングデータエリアに格納するサンプリング処理（ステップ２０４）、および、ＲＯＭ１２の所定のデータエリアに格納された波形データや、ＲＡＭ１３の所定のサンプリングデータエリアに格納された波形データを読み出して、楽音信号データを生成する演奏処理（ステップ２０５）を実行する。サンプリング処理（ステップ２０４）および演奏処理（ステップ２０５）については後に詳述する。

その後、ＣＰＵ１１は、その他、電子楽器１０を作動させるために必要な処理を実行して（ステップ２０６）、ステップ２０２に戻る。

スイッチ処理（ステップ２０２）においては、図示しないが、ＣＰＵ１１は、スイッチ部１８の操作状況を調べて、サンプリングスイッチが押下されたか否かを判断する。サンプリングスイッチがオンされた場合には、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３中のサンプリングフラグＳＦを反転させる。つまり、ＳＦ＝１であれば、ＳＦ＝０にし、その一方、ＳＦ＝０であれば、ＳＦ＝１とする。本実施の形態では、サンプリングスイッチはサイクリックに動作し、初期状態から１回オンすることで、サンプリング中を示すことになり、もう１回オンすることで、サンプリング動作が終了することになる。

スイッチ処理においては、他のスイッチ、たとえば、自動伴奏スイッチ、テンポスイッチなどの押下が検出され、それぞれのスイッチの押下にしたがって必要な処理が実行される。また、スイッチ処理において、ＣＰＵ１１は、鍵盤のオン・オフを検出する。オンされた（押鍵された）鍵の情報、および、オフされた（離鍵された）鍵の情報は、後の演奏処理に利用するため、ＲＡＭ１３中に格納される。上記スイッチ処理は、従来の電子楽器のものと同じであるため、詳細な説明は省略する。

次に、本実施の形態にかかるサンプリング処理について説明する。図３は、本実施の形態にかかるサンプリング処理の例を示すフローチャートである。図３に示すように、サンプリング処理においては、ＣＰＵ１１は、まず、サンプリングフラグＳＦが「１」であるか否かを判断する（ステップ３０１）。

ステップ３０１でＹｅｓと判断された場合には、サンプリング中であることを示すフラグＳＳＦが「１」であるか否かを判断する（ステップ３０２）。ステップ３０１でＹｅｓ、かつ、ステップ３０２でＮｏと判断された場合は、サンプリングスイッチがオンされているが、まだサンプリングが開始されていないことを示す。したがって、ＣＰＵ１１は、入力Ｉ／Ｆ１６に入力された音声信号のレベルが所定値を超えたか否かを判断し（ステップ３０３）、超えている場合（ステップ３０３でＹｅｓ）には、サンプリング中を示すフラグＳＳＦを「１」にセットする（ステップ３０４）。ステップ３０３でＮｏと判断された場合には、処理を終了する。

次いで、ＣＰＵ１１は、入力Ｉ／Ｆ１６から受け入れた音声信号データを、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに書き込む（ステップ３０５）。ＣＰＵ１１は、入力Ｉ／Ｆ１６に入力された音声信号のレベルが所定値以下になっているか否かを判断する（ステップ３０６）。ステップ３０６でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、後述するピッチ固定フラグ生成処理（ステップ３０８）を実行して、サンプリングフラグＳＦおよびフラグＳＳＦの双方を「０」にリセットする（ステップ３０９）。

ステップ３０６でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、書き込み中のＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアのアドレスを参照して、音声信号データがサンプリングデータエリアの末尾まで書き込まれているか否かを判断する（ステップ３０７）。ステップ３０７でＹｅｓと判断された場合にも、ＣＰＵ１１は、後述するピッチ固定フラグ生成処理（ステップ３０８）を実行して、サンプリングフラグＳＦおよびフラグＳＳＦの双方を「０」にリセットする（ステップ３０９）。その後、サンプリング処理は終了する。

ステップ３０６でＮｏ、かつ、ステップ３０７でＮｏであった場合には、ピッチ固定フラグ生成処理およびフラグＳＦおよびＳＳＦのリセットを経ることなくサンプリング処理は終了する。サンプリング処理においては、処理が終了される、つまり、音声信号レベルが所定値以下になったとき、および、サンプリングデータエリアの末尾まで波形データが格納されたときにのみ、ピッチ固定フラグ生成処理が行われ、その後に、フラグＳＦおよびＳＳＦがリセットされている。

図４は、本実施の形態にかかるピッチ固定フラグ生成処理の例を示すフローチャートである。図４に示すように、ＣＰＵ１１は、サンプリングデータエリアに格納された音声信号データ（波形データ）を読み出して、当該波形データについて周波数分析を行う（ステップ４０１）。

周波数分析（ステップ４０１）においては、たとえば、ＣＰＵ１１は波形データについて、以下の処理を実行する。ＣＰＵ１１は、波形データに対してＬＰＦ（低域通過フィルタ）処理を施して、高次倍音成分を除去して、所定の周波数成分のみを含むデータを生成する。その後、ＣＰＵ１１は、生成したデータを参照して、所定数のピーク値を見出し、隣接するピーク値の間の時間間隔を取得する。ＣＰＵ１１は、取得したそれぞれの時間間隔の変動が所定の範囲内であれば、その波形データは、一定の音程を有する楽音波形（本明細書では、「単一音声波形」と称する。）と判断する。その一方、それぞれの時間間隔の変動が所定の範囲以上であれば、その波形データは、一定の音程を有さない楽音波形と判断する。

より詳細には、波形データの所定の長さの先頭部分を除き、定常状態となっていると考えられる波形データの部分についてＬＰＦ処理を施すのが望ましい。また、６１鍵の鍵盤楽器の最高音の周波数がほぼ２ｋＨｚ、ピアノ（８８鍵）であれば、その最高音の周波数はほぼ４ｋＨｚである。したがって、ＬＰＦのカットオフは２〜４ｋＨｚ程度であれば良い。さらに、単一音声波形の定常状態においては、ピッチの変動は半音（１００セント）以内であると考えられることから、上記時間間隔の変動の範囲は、１／４音（５０セント）に相当する時間とするのが望ましい。なお、波形データの少なくとも所定の長さの先頭部分を除いた部分に対してＬＰＦ処理を施しても良い。

ＣＰＵ１１は、ステップ４０１の処理結果に基づいて、波形データが、単一音声波形であるか否かを判断する（ステップ４０２）。ステップ４０２でＹｅｓと判断された場合には、サンプリングした波形データについて、ＲＡＭ１３中のピッチ固定フラグを「オフ」にする（ステップ４０３）。実際には、ＲＡＭ１３中のピッチ固定フラグを「０」とすればよい。その一方、ステップ４０２でＮｏと判断された場合には、ピッチ固定フラグを「オン」（ＲＡＭ１３中のピッチ固定フラグを「１」）にする（ステップ４０４）。なお、ピッチ固定フラグは、後述する演奏処理において参照され、発音すべき楽音が、押鍵された鍵にしたがってその音高（ピッチ）を変化させるべきか否を判断するために用いられる。

図６は、ピッチを変更することが可能な単一楽器をあるピッチで演奏した楽音をサンプリングしてその波形データをＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに格納し、当該波形データにＬＰＦ処理を施したときの波形の例を示す図である。図６に示す例では、ピーク値（たとえば、符号６０１、６０２、６０３参照）の間隔がほぼ一定であり、その変動は所定の範囲内である。したがって、ピッチ固定フラグは「オフ」に設定される。

図７（ａ）は、単一楽器であってもピッチ感に乏しい（或いはピッチ変更が基本的に不可能な）シンバルの楽音をサンプリングしてその波形データをＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに格納し、当該波形データにＬＰＦ処理を施したときの波形の例を示す図である。図７（ａ）の例では、ピーク値とピーク値との間隔のばらつきが大きく（符号７０１、７０２、７０３参照）、したがって、ピッチ固定フラグは「オン」に設定される。図７（ｂ）は、単一の楽器であっても、楽曲の１フレーズのようなピッチ変化の大きな音声をサンプリングしてその波形データをＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに格納し、当該波形データにＬＰＦ処理を施したときの波形の例を示す図である。この例においても、図７（ａ）と同様に、ピーク値とピーク値との間隔のばらつきが大きく、ピッチ固定フラグは「オン」に設定される。

このように本実施の形態においては、サンプリングによりＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに格納された波形データが、一定の音程を有する楽音波形であれば、当該波形データについてピッチ固定フラグが「オフ」に設定され、一定の音程を有する楽音波形でなければ、当該波形データについてピッチ固定フラグが「オン」に設定される。

次に、本実施の形態にかかる演奏処理（ステップ２０５）について説明する。図５は、本実施の形態にかかる演奏処理の例を示すフローチャートである。図５に示すように、ＣＰＵ１１は、鍵盤１７の何れかの鍵について押鍵があったか否かを判断する（ステップ５０１）。ステップ５０１でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに波形データが格納済であるか否かを判断する（ステップ５０２）。

ステップ５０２でＮｏと判断された場合、つまり、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに波形データが格納されていない、或いは、波形データを格納している途中である場合には、ＣＰＵ１１は、鍵の音高情報を音源部２１に通知し、ＲＯＭ１２の所定の波形データを用いた発音を指示する。音源部２１は、ＲＯＭ１２の波形データを読み出して、読み出した波形データおよび音高情報に基づいて、押鍵された鍵の音高に相当する楽音信号データを生成する（ステップ５０３）。

ステップ５０２でＹｅｓと判断された場合、つまり、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに波形データが格納済である場合には、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３のピッチ固定フラグがオン状態であるかオフ状態であるかを判断する（ステップ５０４）。ステップ５０４でピッチ固定フラグがオン状態であると判断された場合には、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データをそのまま用いた発音を指示する。音源部２１は、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データを読み出し、読み出した波形データをそのまま楽音信号データとする（ステップ５０５）。その一方、ステップ５０４でピッチ固定フラグがオフ状態であると判断された場合には、ＣＰＵ１１は、鍵の音高情報を音源部２１に通知し、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データを用いた発音を指示する。音源部２１は、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データを読み出し、読み出した波形データおよび音高情報に基づいて、押鍵された鍵の音高に相当する楽音信号データを生成する（ステップ５０６）。

このような処理の後、ＣＰＵ１１は、他に発音すべき楽音、たとえば、発音タイミングに達した自動伴奏パターンを構成する楽音の発音処理を実行する（ステップ５０７）。

上述したように、本実施の形態においては、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに格納された波形データを読み出して発音する場合に、ピッチ固定フラグがオフ状態であれば、通常の押鍵と同様に、鍵の音高にしたがってピッチが変更された楽音信号データが生成される。その一方、ピッチ固定フラグがオン状態であれば、押鍵された鍵の音高にかかわらず、波形データに相当する同一の楽音信号データが生成される。

なお、ステップ５０６において、サンプリング処理の際に、サンプリングする音声信号と、鍵の音高とを対応付けておき、当該鍵の音高を基準情報としてＲＡＭ１３に記憶しておき、当該基準情報と押鍵された鍵の音高とに基づいて、前記波形データの読み出し速度が変更されて、押鍵された鍵の音高に相当する楽音信号データを生成するのが望ましい。

本実施の形態によれば、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに格納された波形データについて、一定のピッチ感の有る楽音の波形データであるか否かが判断され、一定のピッチ感のある楽音の波形データについては、押鍵された鍵の音高に基づいて波形データの読み出し速度が変更され、当該音高にしたがった楽音波形データが出力され、その一方、一定のピッチ感の無い楽音の波形データについては、押鍵された鍵の音高にかかわらず、読み出し速度は変更されずに楽音信号データが生成される。したがって、ユーザによるスイッチの切り替え操作などを必要とせず、サンプリングした楽音に応じた最適な演奏形態で楽音信号データを生成することが可能となる。

また、本実施の形態にかかるサンプリング処理においては、波形データの少なくとも一部分にＬＰＦ処理を施し、当該ＬＰＦ処理を施された波形データを参照し、所定数のピーク値を見出し、隣接するピーク値の間の時間間隔を取得し、それぞれの時間間隔の変動が所定の範囲内であれば、波形データが一定の音程を有する（ピッチ感を有する）と判断する。このように簡単な処理により波形データのピッチ感の有無を適切に判断することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ピッチ固定フラグがオン状態である波形フラグについては、サンプリングした波形をそのまま読み出したが、第２の実施の形態においては、音高（ピッチ）はそのままで再生速度のみを、押鍵された鍵の音高に基づき、当該鍵の音高が高くなるのにしたがって、再生速度が速くなりその結果発音時間は短くなるように調整している。

なお、第２の実施の形態においては、たとえば、サンプリング処理の際に、サンプリングする音声信号と、鍵の音高とを対応付けておき、当該鍵の音高を基準情報としてＲＡＭ１３に記憶しておく。たとえば、サンプリング処理の際に演奏者が所望の鍵を押鍵することで、ＣＰＵ１１が押鍵された鍵の音高を基準情報とすることができる。

図８は、本発明の第２の実施の形態にかかる演奏処理の例を示すフローチャートである。図８において、ステップ８０１〜８０４、ステップ８０６およびステップ８０７は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４、ステップ５０６およびステップ５０７と同様である。すなわち、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアに波形データが格納されていなければ（ステップ８０２でＮｏ）、ＣＰＵ１１は、鍵の音高情報を音源部２１に通知し、ＲＯＭ１２の所定の波形データを用いた発音を指示する。音源部２１は、ＲＯＭ１２の波形データを読み出して、読み出した波形データおよび音高情報に基づいて、押鍵された鍵の音高に相当する楽音信号データを生成する（ステップ８０３）。また、ステップ８０２でＹｅｓと判断され、かつ、ピッチ固定フラグがオフ状態であった場合には、ＣＰＵ１１は、鍵の音高情報を音源部２１に通知し、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データを用いた発音を指示する。音源部２１は、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データを読み出し、読み出した波形データおよび音高情報に基づいて、押鍵された鍵の音高に相当する楽音信号データを生成する（ステップ８０６）。

その一方、ステップ８０４でピッチ固定フラグがオン状態と判断された場合には、ＣＰＵ１１は、鍵の音高情報を音源部２１に通知し、かつ、波形データの音高は変化させず、押鍵された鍵の音高にしたがった再生速度での楽音の発音を指示する。音源部２１は、ＲＡＭ１３のサンプリングデータエリアの波形データを読み出し、基準情報および音高情報に基づいて、音高（ピッチ）はそのままで、押鍵された鍵の音高が高くなるのにしたがって再生速度が速くなるように、その再生速度を調節して、楽音信号データを生成する（ステップ８０５）。なお、押鍵された鍵の音高についての音高情報と基準情報とが一致する場合には、波形データがそのまま楽音信号として出力される。

音源部２１は、たとえば、ステップ８０５において以下のような処理を実行する。まず、音源部２１は読み出した波形データを複数ブロックに分解し、それぞれに窓関数をかけて、窓関数がかけられた複数のブロックを生成する。次いで、音源部２１は予め定められた基準となる音高と、押鍵された鍵の音高との差や比率を算出し、当該算出された差や比率に基づいて、所定のブロックを重複して再生し、或いは、１以上のブロックの再生を省略して楽音信号データを生成する。

図９は、基準の波形データに基づく楽音信号データ、および、異なる再生速度の楽音信号データの包絡線を示す図である。押鍵された鍵が基準情報に基づく音高より１オクターブ低い音高であれば、たとえば、同一のブロックを２回ずつ読み出すことにより、図９に示すように、基準の波形データ（符号９０１参照）と比較して、１／２の再生速度（２倍の発音時間）の楽音信号データ（符号９０２参照）を生成することができる。また、押鍵された鍵が基準となる音高より１オクターブ高い音高であれば、ブロックを１つおきに読み出すことにより、２倍の再生速度（１／２の発音時間）の楽音信号データ（符号９０３参照）を生成することができる。なお、重複して読み出すブロックの選択や、省略するブロックの選択は上述したものに限定されない。

第２の実施の形態によれば、ピッチ感に乏しい楽音については、音高自体は変化させず、押鍵された鍵の音高に基づいて、その再生速度（発音時間）のみを変化させている。これにより、演奏者が、電子楽器により所望の楽音を発音させることが可能となる。

また、前記実施の形態においては、波形データに予め関連付けられた基準となる音高と、押鍵された鍵の音高と基づいて、押鍵された鍵の音高と前記基準となる音高とが一致する場合には、波形データをそのまま楽音信号として生成し、かつ、押鍵された鍵の音高が高くなるのにしたがって再生速度が速くなるように楽音信号データを生成する。これにより、音高自体は変化せずに、再生速度（発音時間）を音高に応じて調整することができるため、演奏者による演奏の幅を広げることが可能となる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

前記実施の形態においては、周波数分析（ステップ４０１）において、ＣＰＵ１１は、波形データに対してＬＰＦ（低域通過フィルタ）処理を施して、高次倍音成分を除去して、所定の周波数成分のみを含むデータを生成し、その後、ＣＰＵ１１は、生成したデータを参照して、所定数のピーク値を見出し、隣接するピーク値の間の時間間隔を取得する。この時間間隔に基づいて、単一音声波形であるか否かが判断されている。しかしながら、このような構成に限定されるものではない。

たとえば、波形データの全部或いは所定の部分をフーリエ変換して、基音および倍音の規則性の有無に基づいて、単一音声波形であるか否かを判断しても良い。たとえば、ＣＰＵ１１は、フーリエ変換により得られた周波数軸上のレベルを参照して、最初に現れるピークを特定し、次いで、それ以降に現れるピーク値が、最初にピーク値が現れた周波数の整数倍の周波数（整数倍音の周波数）の所定の範囲であるか否かを判断する。ピーク値が現れる周波数が、整数倍音の周波数の所定の範囲内であれば、ＣＰＵ１１は、当該波形データが一定の音程を有する楽音波形（単一音声波形）と判断し、当該波形データに関連付けられるピッチ固定フラグを「オン」とする。その一方、ピーク値が現れる周波数が、整数倍音の周波数の所定の範囲内になければ、ＣＰＵ１１は、当該波形データが一定の音程を有する楽音波形（単一音声波形）ではないと判断し、当該波形データに関連付けられるピッチ固定フラグを「オフ」とする。

また、本発明にかかる電子楽器を２つの動作モードで動作可能とし、第１の動作モードでは第１の実施の形態にしたがって、ピッチ固定フラグがオン状態であれば、波形データをそのまま楽音信号データとして出力し、その一方、第２の動作モードでは、第２の実施の形態にしたがって、ピッチ固定フラグがオンであれば、押鍵された鍵の音高にしたがって再生速度を調整した楽音波形データを生成しても良い。

上記動作モードは、演奏者が操作部１８の所定のスイッチを操作することにより切り替えることができる。このような構成とすることにより、演奏者が所望の演奏形態を選択することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。 図２は、本実施の形態にかかる電子楽器にて実行される処理を示すフローチャートである。 図３は、本実施の形態にかかるサンプリング処理の例を示すフローチャートである。 図４は、本実施の形態にかかるピッチ固定フラグ生成処理の例を示すフローチャートである。 図５は、本実施の形態にかかる演奏処理の例を示すフローチャートである。 図６は、ピッチを変更することが可能な単一楽器をあるピッチで演奏した楽音をサンプリングしてその波形データをＲＡＭのサンプリングデータエリアに格納し、当該波形データにＬＰＦ処理を施したときの波形の例を示す図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、単一楽器であってもピッチ感に乏しいシンバルの楽音、および、単一の楽器であっても楽曲の１フレーズのようなピッチ変化の大きな音声をサンプリングしてその波形データをＲＡＭのサンプリングデータエリアに格納し、当該波形データにＬＰＦ処理を施したときの波形の例を示す図である。 図８は、本発明の第２の実施の形態にかかる演奏処理の例を示すフローチャートである。 図９は、本発明の第２の実施の形態にかかる楽音信号データを説明するための図である。

符号の説明

１０ 電子楽器
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ サウンドシステム
１５ 表示部
１６ 入力Ｉ／Ｆ
１７ 鍵盤
１８ 操作部
２１ 音源部
２２ オーディオ回路
２３ スピーカ
２４ マイク

Claims (4)

1. 押鍵された鍵に基づく楽音信号データを生成する電子楽器であって、
   外部からの音声信号入力を受け入れ、ディジタルの音声信号データとして出力する入力インタフェース手段と、
   前記入力インタフェース手段から出力された音声信号データを、波形データとして、波形ＲＡＭのサンプリングデータエリアに格納するサンプリング手段と、
   前記押鍵された鍵に基づいて、前記波形ＲＡＭのサンプリングデータエリアに格納された波形データを読み出して、当該波形データに基づく楽音信号データを生成する楽音発生手段と、を備え、
   前記楽音発生手段が、前記波形ＲＡＭのサンプリングエリアに格納された波形データが、一定の音程を有する楽音波形であるか否かの判断結果に応じて、前記波形データが一定の音程を有する楽音波形であれば、前記押鍵された鍵にしたがった音高の楽音信号データを生成し、前記波形データが一定の音程を有する楽音波形で無い場合には、前記押鍵された鍵にかかわらず、前記波形データそのものの音高による楽音信号データを生成することを特徴とする電子楽器。
2. 前記楽音発生手段が、前記波形データが一定の音程を有する楽音波形で無い場合には、前記波形データの音高を変化させることなく、その再生速度を、前記押鍵された鍵の音高にしたがって調整した楽音信号データを生成することを特徴とする請求項１に記載の電子楽器。
3. 前記楽音発生手段が、前記波形データに予め関連付けられた基準となる音高と、前記押鍵された鍵の音高と基づいて、押鍵された鍵の音高と前記基準となる音高とが一致する場合には、波形データをそのまま楽音信号として生成し、かつ、押鍵された鍵の音高が高くなるのにしたがって再生速度が速くなるような楽音信号データを生成することを特徴とする請求項２に記載の電子楽器。
4. 前記サンプリング手段が、前記波形データの少なくとも一部分にＬＰＦ処理を施し、当該ＬＰＦ処理を施された波形データを参照し、所定数のピーク値を見出し、隣接するピーク値の間の時間間隔を取得し、それぞれの時間間隔の変動が所定の範囲内であれば、前記波形データが一定の音程を有すると判断することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の電子楽器。