JPH05119780A

JPH05119780A - 音源装置

Info

Publication number: JPH05119780A
Application number: JP3282987A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Fujii; 茂樹藤井
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1991-10-29
Publication date: 1993-05-18
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JP2990897B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、自然楽器の楽音の再現性が良く、
且つ、波形の加工が容易な音源装置を提供するためにな
された。【構成】波形データを一定周波数（スペクトル）ごとに
分析してそのデータを記憶しておき、楽音信号を合成す
るときにはこの分析データを合成する。分析データは加
工性がよく、また、波形データを分析→合成するためサ
ンプリングデータを用いることができる。さらに、レガ
ート時にはピッチ，音量とも滑らかな移行をするように
ＥＧデータに従ってシフトするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は分析合成系音源におけ
る持続音を形成する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子楽器における楽音信号形成方式は従
来より種々提案されている。そのうち主なものに、ＦＭ
方式音源や波形メモリ方式音源がある。ＦＭ方式音源は
複数の基本信号を種々のアルゴリズム，強度で合成（周
波数変調）して楽音波形データを形成する方式である。
波形メモリ方式は自然楽器の楽音等を時系列にメモリに
記憶しておき、発音する際これを順次読み出して楽音波
形データを形成する方式である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＦＭ方式音源ではパラ
メータを調整することよって種々に柔軟に波形を制御す
ることができるが、意図した音色に波形を制御すること
が難しく自然楽器の再現性が悪かった。また、波形メモ
リ方式の音源は自然楽器の楽音の再現性が良いが波形の
加工が困難であり音色に変化をつけることができなかっ
た。また、レガートで移行する場合に不自然さが残る欠
点があった。

【０００４】この発明の目的は、自然楽器の音色の再現
性がよく、且つ、波形の制御性もよい音源装置を提供す
ることと、その音源装置において滑らかなレガート演奏
を可能にすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、楽音波形デ
ータを複数の部分データに分割して各部分データごとの
スペクトルの周波数および強度を分析する分析手段と、
分析手段が分析した各部分データごとのスペクトル周波
数および強度を分析パラメータとして記憶する記憶手段
と、前記分析パラメータを順次読み出して楽音波形デー
タを再合成する合成手段と、レガート用ピッチＥＧ，レ
ガート用音量ＥＧを記憶するＥＧ記憶手段と、前記合成
手段が再合成する楽音波形データがレガートで移行する
とき、両楽音の分析パラメータ間を、周波数情報はレガ
ート用ピッチＥＧに従って徐々にシフトし、そのシフト
した周波数情報と強度情報によって楽音波形を合成し、
その合成した楽音波形にレガート用音量ＥＧを乗算する
レガート移行手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】この発明の音源装置は、楽音波形データからス
ペクトルに関する分析パラメータを抽出してこれを記憶
している。発音のために楽音波形データを形成するとき
には、分析パラメータを順次読み出して合成する。これ
によって、波形メモリと同様の再現性のよい楽音波形デ
ータを形成することができる。且つ、分析パラメータは
自由に調整することができるため、楽音の加工も容易で
ある。

【０００７】さらに、レガート用のピッチＥＧと音量Ｅ
Ｇを記憶している。レガート時にはこのＥＧに従って分
析パラメータの周波数情報をシフトする。分析パラメー
タレベルでのシフトであるため楽音波形データそのもの
のシフトに比して不自然さがなく滑らかである。さら
に、音量もＥＧに基づいて移行するためより滑らかなレ
ガートが可能になる。

【０００８】

【実施例】図１はこの発明が適用される分析合成系音源
の基本回路のブロック図である。

【０００９】この音源は、分析部１，記憶部２，補間部
３，シフト部４，合成部５を有している。図２に分析部
１の構成を示す。分析部１は複数（１２８個）のバンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）を並列に接続した構成になって
いる。各ＢＰＦのバンド幅は１２５Ｈｚであり、そのろ
過帯域は０Ｈｚから１６ｋＨｚまで順に並べられてい
る。各ＢＰＦを０〜１２７チャンネルのチャンネルナン
バで識別する。さらに、このＢＰＦはＦＦＴ機能を有し
ており、ＢＰＦを通過するスペクトルの周波数データお
よび強度データＭａｇを検出することができる。周波数
はバンド中心周波数からのずれとして検出されるが、こ
のずれをバンド中心周波数に加算することにより絶対値
の周波数データＦｒｅｑが得られる。分析部１は上記の
ようにＢＰＦアレイで構成できるほか、高速のＦＦＴア
ナライザを用いて実現することもできる。さらにチャン
ネル数は１２８に限らず、バンド幅も１２５Ｈｚに限定
されるものではない。

【００１０】この分析部１にはＰＣＭ波形データが入力
される。ＰＣＭ波形データは３２ｋＨｚのサンプリング
クロックでサンプリングされたものである。分析部１は
連続する２０４８サンプルを１組のデータ（１フレー
ム）として扱う。ただし、各フレームは６４サンプルづ
つのずれでオーバーラップしている（図３参照）。分析
部１の各チャンネルは１フレーム分のサンプリングデー
タが入力されたときそのフレームの周波数データＦｒｅ
ｑと強度データＭａｇを出力する。ここで、１フレーム
を構成するサンプル数は２０４８に限らず、フレーム間
隔も６４サンプルに限定されない。

【００１１】記憶部２は、各チャンネルの周波数データ
Ｆ^m _nと強度データＭ^m _nを各フレームごとにテーブル
化して記憶している（図４）。１波形データに対応する
複数フレームのテーブル群をボイスデータという。各音
色に対応してこのボイスデータが記憶されている。ま
た、マルチサンプリング（音域や強度別に１音色の複数
波形を記憶する方式）の場合には、１音色に複数のボイ
スデータが含まれることになる。

【００１２】以上の分析部１による波形データの分析
（ボイスデータ化）および記憶部２への記憶が、演奏以
前に行われる前処理となる。

【００１３】補間部３は、ボイスデータを読み出して波
形データを形成するとき各サンプリングクロックのデー
タを形成する回路部である。すなわち、フレームデータ
は６４クロックごとに出力されるが、各フレーム間の６
３サンプリングタイミングにおける周波数データ，強度
データをその前後のフレームデータから直線補間して算
出する（図５参照）。補間は各チャンネルごとに同一チ
ャンネルのデータを用いて行われる。算出されたデータ
はシフト部４に出力される。

【００１４】シフト部４は鍵盤等で指定された音高（周
波数）の楽音を発音するために、周波数データのみをシ
フトする回路である。サンプリングした波形データの周
波数と指定された周波数とに基づいてシフト量が決定さ
れる。なお、マルチサンプリングにより全ての鍵（音
高）に対応するボイスデータを有する場合はこのシフト
処理は不要となる。

【００１５】合成部５は各チャンネルごとの周波数デー
タ，強度データを合成して１個の波形データを合成する
回路である。合成は逆ＦＦＴ合成を用いてもよく、加算
合成を用いてもよい。

【００１６】記憶部２に記憶されているボイスデータを
読み出して、各チャンネルごとに補間−シフトしたの
ち、合成することにより楽音波形データが形成される。
したがって、記憶部２−補間部３−シフト部４−合成部
５の動作は演奏時のリアルタイム動作となる。

【００１７】以上の方式の分析合成音源は、自然楽器等
実際の音をサンプリングして電子音を形成することがで
きるとともに、そのサンプリング波形データに対する加
工も大幅に可能にしたものである。

【００１８】図６はこの発明の実施例である音源装置の
詳細図である。この音源装置でレガートによる楽音の移
行が指示された場合には、シフト部４′に滑らかなピッ
チ情報を送ってピッチをシフトし、このピッチシフトに
合わせて音量を変化させる。

【００１９】シフト部４′にはセレクタ１２を介してピ
ッチ情報が入力される。このシフト部４′は補間部３か
ら入力される分析パラメータのうち周波数データを指定
された周波数（ピッチ）になるようにシフトする。セレ
クタ１２の一方の入力端子には図示しない演奏装置から
直接ピッチ情報が入力され、他方の入力端子には加算器
１１を介してピッチ情報が入力される。加算器１１には
ラッチ回路１０および乗算器１４が接続されている。ラ
ッチ回路１０は、レガート検出信号が入力されたとき、
直前に指定されていた楽音のピッチ情報を記憶する。乗
算器１４には減算器１３を介して直前の楽音のピッチ情
報と新たな楽音のピッチ情報との差（ピッチ差データ）
が入力される。また、乗算器１４にはレガート用ピッチ
ＥＧメモリ１５が接続されている。このレガート用ピッ
チＥＧメモリ１５はレガート検出信号が入力されたとき
図７に示すようなレガート用ピッチＥＧデータを出力す
る。

【００２０】このＥＧデータが前記ピッチ差データに乗
算されたのち、加算器１１において直前のピッチ情報に
加算される。レガート用ピッチＥＧデータは図７に示す
ように滑らかな曲線であるため、ピッチの移行が滑らか
に行われる。なお、移行曲線はリニアまたは指数関数等
種々の関数を適用することができる。

【００２１】なお、レガート検出信号は、たとえば、鍵
盤においてオンされる鍵の移行がオーバーラップして行
われた場合や管楽器型コントローラにおいてブレスオン
のままキー操作が行われた場合などに出力される。

【００２２】さらに、この音源装置では合成部５の後段
に乗算器２０を設け、合成部５で合成された楽音波形デ
ータにレガート用音量ＥＧデータを乗算している。乗算
器２０にはレガート用音量ＥＧメモリ２１が接続されて
いる。このレガート用音量ＥＧメモリ２１はレガート検
出信号が入力されたときレガート用音量ＥＧデータを出
力する。レガート用音量ＥＧデータは図８に示すような
ディップを有する波形であり、ピッチの移行に合わせて
中間ピッチ時の音量を下げるようにしている。

【００２３】これにより、ピッチの不安定感を無くすこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、サンプリン
グされたデータを用いることにより自然楽器等の楽音の
再現性がよいうえ、分析パラメータで波形データを保存
するため音色の加工性が高い音源装置を実現することが
できる。また、レガート用のＥＧを記憶したことによ
り、滑らかなレガートを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用される分析合成系音源の構成を
示す図

【図２】同分析合成系音源の分析部の構成を示す図

【図３】同分析合成系音源に入力されるＰＣＭ波形デー
タの例を示す図

【図４】同分析合成系音源の記憶部の記憶内容を示す図

【図５】同分析合成系音源の補間部の動作を説明する図

【図６】この発明の実施例である分析合成系音源の詳細
図

【図７】同分析合成系音源のレガート用ピッチＥＧデー
タを示す図

【図８】同分析合成系音源のレガート用音量ＥＧデータ
を示す図

【符号の説明】

１−分析部、２−記憶部、３−補間部、４−シフト部、
５−合成部、１５−レガート用ピッチＥＧメモリ、２１
−レガート用音量ＥＧメモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】楽音波形データを複数の部分データに分
割して各部分データごとのスペクトルの周波数および強
度を分析する分析手段と、分析手段が分析した各部分データごとのスペクトル周波
数および強度を分析パラメータとして記憶する記憶手段
と、前記分析パラメータを順次読み出して楽音波形データを
再合成する合成手段と、レガート用ピッチＥＧ，レガート用音量ＥＧを記憶する
ＥＧ記憶手段と、前記合成手段で再合成する楽音がレガートで移行すると
き、両楽音の分析パラメータ間を、周波数情報はレガー
ト用ピッチＥＧに従って徐々にシフトし、そのシフトし
た周波数情報と強度情報によって楽音波形データを合成
し、その合成した楽音波形データにレガート用音量ＥＧ
を乗算するレガート移行手段と、を備えた音源装置。