JPH09281970A

JPH09281970A - 電子楽器

Info

Publication number: JPH09281970A
Application number: JP8117161A
Authority: JP
Inventors: Tadao Kikumoto; 忠男菊本
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 1997-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3645030B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多様な歌声を不自然さを与えることなく生成す
ることのできる電子楽器を提供する。【解決手段】複数の音声波形データを記憶している音声
波形データ記憶手段と、音声波形データ記憶手段から複
数の音声波形データのうちのいずれを読み出すかを指定
する音声波形データ指定手段と、音声波形データ記憶手
段からの音声波形データの読み出しを、任意のタイミン
グで指示する読み出し指示手段と、読み出し指示手段の
指示に応じて、音声波形データ指定手段により指定され
た音声波形データを所定の固定された読み出し速度で読
み出す読み出し手段と、音高を指定する音高指定手段
と、読み出し手段により読み出された音声波形データの
音高を、音高指定手段により指定された音高に基づいて
変化させる音高変化手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子楽器に関し、
さらに詳細には、人間の声（歌声）により演奏を行うこ
とのできる電子楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、電子楽器においては、ＰＣＭ技術の進歩などによ
り、アコースティック楽器の音色を精確に模擬した楽器
音を発生することができるようになっている。しかしな
がら、人間の声による演奏、即ち、歌声を発生するとい
う点では、必ずしも満足のいくものではなかった。

【０００３】このように、楽器音よりも歌声を生成する
ことが困難であるのは、楽器音と比較すると歌声はより
複雑な変化をすることによるものである。例えば、ピア
ノ音は音高や強弱が変化する程度であるが、歌声は音高
や強弱はもとより、母音、子音などの変化があり、ピア
ノ音より非常に複雑な変化を行う。

【０００４】このため、従来の電子楽器においては、歌
声を発生することができるとしても、「アー」や「ウ
ー」などの単調なものがほとんどであるという問題点が
あった。

【０００５】また、従来の電子楽器においては、歌声を
波形メモリに予め記憶しておき、押鍵により指定される
読み出し速度によって、当該波形メモリに記憶しておい
た歌声を読み出すことも行われているが、こうした場合
には、読み出し速度の変化に伴い歌声の発音時間も変化
してしまい、再生される歌声が不自然になるという問題
点があった。

【０００６】本発明は、従来の技術の有する上記したよ
うな種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、多様な歌声を不自然さを与えること
なく生成することのできる電子楽器を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による電子楽器は、予め記憶された音声波形
データを所定の固定された読み出し速度で読み出すとと
もに、当該読み出された音声波形データを指定された音
高に基づいて変更するようにしたものである。即ち、本
発明による電子楽器は、複数の音声波形データを記憶し
ている音声波形データ記憶手段と、上記音声波形データ
記憶手段から上記複数の音声波形データのうちのいずれ
を読み出すかを指定する音声波形データ指定手段と、上
記音声波形データ記憶手段からの上記音声波形データの
読み出しを、任意のタイミングで指示する読み出し指示
手段と、上記読み出し指示手段の指示に応じて、上記音
声波形データ指定手段により指定された上記音声波形デ
ータを所定の固定された読み出し速度で読み出す読み出
し手段と、音高を指定する音高指定手段と、上記読み出
し手段により読み出された上記音声波形データの音高
を、上記音高指定手段により指定された音高に基づいて
変化させる音高変化手段とを有するようにしたものであ
る。

【０００８】また、本発明による電子楽器は、上記音声
波形データ記憶手段が、複数の上記音声波形データを所
定の順序により順序付けて記憶し、上記音声波形データ
指定手段が、上記読み出し指示手段による読み出し指示
に応じて、指定する音声波形データを次の順序の音声波
形データに更新するようにしたものである。

【０００９】さらに、本発明による電子楽器は、単一の
演奏操作に応じて、上記読み出し手段に対して上記音声
波形データの読み出しを指示するとともに上記音高指定
手段に対して音高の指定を指示する演奏操作手段を設け
るようにしたものである。

【００１０】さらにまた、本発明による電子楽器は、上
記音高変化手段が、上記読み出し手段により読み出され
た上記音声波形データの時間長を変化させずに音高を変
化させるようにしたものである。

【００１１】また、本発明による電子楽器は、上記音高
変化手段が、上記音高指定手段により指定された音高と
一致するように、上記読み出し手段により読み出された
上記音声波形データの音高を変化させるようにしたもの
である。

【００１２】さらに、本発明による電子楽器は、上記音
高変化手段が、上記読み出し手段により読み出された上
記音声波形データの音高と上記音高指定手段により指定
された音高とに基づいて、上記読み出し手段により読み
出された上記音声波形データの音高を変化させるように
したものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明による電子楽器の実施の形態を詳細に説明す
る。

【００１４】図１には、本発明による電子楽器の実施の
形態の一例の全体構成を示すブロック構成図が示されて
いる。

【００１５】図１に示す電子楽器は、その全体の動作が
制御部１４に含まれるマイクロ・コンピュータによって
制御されるようになされており、波形メモリ１０と、鍵
盤１２と、上記した制御部１４と、ピッチ・シフタ１６
と、サウンド・システム１８とを有して構成されてい
て、鍵盤１２の押鍵に応じて制御部１４によって波形メ
モリ１０から読み出された歌声の音声波形データが、ピ
ッチ・シフタ１６によりピッチを変化されて、アンプや
スピーカーなどから構成されるサウンド・システム１８
を介して空間に聴取し得る歌声として放音されることに
なるものである。ここで、上記した各構成を詳細に説明
すると、波形メモリ１０には、歌謡曲やフォーク・ソン
グなどの歌声の音声波形データが、フレーズや音節ある
いは小節などのように比較的長い任意の長さに区切られ
て、所定のピッチをもって記憶されている。

【００１６】なお、理解を容易にするために、この実施
の形態においては、波形メモリ１０には、「ローラン
ド」という歌声が、音節毎に「ロー」と「ランド」とに
区切られて記憶されているものとする。

【００１７】鍵盤１２は、押鍵する鍵が示す音高によ
り、波形メモリ１０に記憶されている音声波形データの
再生ピッチを指定するものである。即ち、鍵盤１２の押
鍵された鍵の示す音高で、音声波形データが再生される
ことになる。

【００１８】制御部１４は、鍵盤１２の押鍵に応じて、
波形メモリ１０から音声波形データを読み出しピッチ・
シフタ１６に供給するとともに、音声波形データのピッ
チ変化量をピッチ・シフタ１６に供給する。

【００１９】ここで、ピッチ変化量とは、音声波形デー
タのピッチを検出することにより得られた音声波形デー
タのピッチと鍵盤１２の押鍵により指定されたピッチと
の差とする。即ち、鍵盤１２の押鍵により指定されたピ
ッチが「Ｇ」であり、音声波形データのピッチが「Ｃ」
である場合には、７半音分高くピッチ変化することを指
示するピッチ変化量をピッチ・シフタ１６に供給する。
このように構成することにより、この電子楽器により最
終的に得られる音声波形のピッチは、鍵盤１２の押鍵に
より指定されたピッチとなる。

【００２０】制御部１４による音声波形データのピッチ
検出は、制御部１４が波形メモリ１０から音声波形デー
タを読み出している間は随時行い、音声波形データのピ
ッチが変化した場合には、その都度新たなピッチ変化量
をピッチ・シフタ１６に供給するものとする。

【００２１】そして、制御部１４は、鍵盤１２を離鍵し
た場合に、波形メモリ１０からの音声波形データの読み
出しを停止する。また、制御部１４は、鍵盤１２の押鍵
中に波形メモリ１０から音声波形データの区切りの最後
まで音声波形データを読み出した場合にも、そこで音声
波形メモリ１０からの波形データの読み出しを停止す
る。

【００２２】さらに、制御部１４は、鍵盤１２の押鍵の
度に、その次の押鍵により読み出す音声波形データを次
の区切りのものに進める。

【００２３】従って、鍵盤１２の押鍵に応じて、音節毎
に「ロー」と「ランド」とに区切って波形メモリ１０に
記憶された「ローランド」の音声波形データを読み出す
場合には、制御部１４によって、最初の押鍵で「ロー」
の音声波形データが読み出され、次の押鍵で「ランド」
の音声波形データが読み出されることになる。

【００２４】ピッチ・シフタ１６は、制御部１４から供
給された音声波形データのピッチを、制御部１４から供
給されたピッチ変化量だけ変化させて出力する。そし
て、このピッチ・シフタ１６は、音声波形の再生される
時間を一定に保ったまま、ピッチを変化させるものであ
る。

【００２５】なお、ピッチ・シフタ１６としては、例え
ば、特開昭６０−１５９７９９号公報、特開昭６０−１
８４２９８号公報、特開昭６２−６５０９８号公報なら
びに特開昭６３−１７４０９６号公報などに開示された
公知の技術を用いることができるので、詳細な説明は省
略する。特に、ピッチ・シフタ１６として、特開昭６２
−６５０９８公報に開示された技術を適用した場合に
は、ファルマントを一定のままピッチのみを変えること
ができる。この場合には、ファルマントをユーザーの指
定により任意の量だけ移動できるようにするのが好まし
い。また、鍵盤１２の押鍵の強さに応じて、ファルマン
トの移動量を変えるようにしてもよい。

【００２６】以上の構成において、図２乃至図４に示す
フローチャートを参照しながら、制御部１２により実行
される処理を詳細に説明する。

【００２７】鍵盤１２の押鍵があった場合には、図２に
示す押鍵処理ルーチンのフローチャートが起動され、波
形メモリ１０から読み出す音声波形データを決定するこ
とになる（ステップＳ２０２）。この実施の形態におい
ては、鍵盤１２の押鍵に応じて、「ロー」の音声波形デ
ータと「ランド」の音声波形データとが、「ロー」→
「ランド」の順序で読み出されることになる。即ち、最
初の押鍵では「ロー」の音声波形データを選択し、２回
目の押鍵では「ランド」の音声波形データを選択する。

【００２８】次に、ステップＳ２０２で読み出すことに
決定された音声波形データの先頭部分のピッチを検出す
ることにより、鍵盤１２の押鍵により指定したピッチと
当該音声波形データのピッチとの差をピッチ変化量とし
て、ピッチ・シフタ１６に供給する（ステップＳ２０
４）。これにより、鍵盤１２の押鍵により指定したピッ
チで音声波形データが再生されることになり、鍵盤１２
の押鍵により指定した音高の歌声の放音が行われる。

【００２９】それから、音声波形データの読み出し位置
をステップＳ２０２で読み出すことに決定された音声波
形データの先頭に設定し、読み出しを開始することにな
る（ステップＳ２０６）。なお、実際に音声波形データ
を読み出す処理は、後述するサンプリング周期毎処理ル
ーチン（図４）により実行される。

【００３０】次に、鍵盤１２の離鍵があった場合には、
図３に示す離鍵処理ルーチンのフローチャートが起動さ
れ、音声波形データの読み出しを停止して消音する（ス
テップＳ３０２）。これにより、当該音声波形データの
再生が停止され、当該音声波形データに基づく歌声の放
音が停止される。

【００３１】図４には、マイクロ・コンピュータに内蔵
されたタイマに管理されて固定のサンプリング周期毎に
起動する、サンプリング周期毎処理ルーチンが示されて
いる。このサンプリング周期毎処理ルーチンにより、音
声波形データの読み出しが行われる。

【００３２】即ち、サンプリング周期毎処理ルーチンが
起動されると、まず、音声波形データの読み出し中であ
るか否か判断し（ステップＳ４０２）、音声波形データ
の読み出し中でないならば、そのままこのサンプリング
周期毎処理ルーチンを終了する。

【００３３】一方、音声波形データの読み出し中である
ならば、音声波形データの最後であるか否かを判断し
（ステップＳ４０４）、音声波形データの最後であるな
らば、音声波形データの読み出しを停止し（ステップＳ
４０６）、サンプリング周期毎処理ルーチンを終了す
る。

【００３４】一方、音声波形データの最後でないなら
ば、次のサンプルを読み出しピッチ・シフタ１６に供給
する（ステップＳ４０８）。

【００３５】次に、鍵盤１２の従前の押鍵により指定さ
れたピッチと読み出し中の音声波形データの現在読み出
している位置のピッチとの差に基づいてピッチ変化量を
決定し、ピッチ・シフタ１６へ供給して（ステップＳ４
１０）、サンプリング周期毎処理ルーチンを終了する。

【００３６】従って、この実施の形態によれば、鍵盤１
２の最初の押鍵が行われると、当該押鍵により読み出す
音声波形データとして「ロー」の音声波形データが決定
され（ステップＳ２０２）、当該音声波形データの読み
出しが行われることになり（ステップＳ２０６、サンプ
リング周期毎処理ルーチン）、「ロー」の歌声が放音さ
れる。そして、この最初の押鍵を離鍵して「ロー」の歌
声を消音した後に、鍵盤１２の押鍵を行うと、当該押鍵
により読み出す音声波形データとして「ランド」の音声
波形データが決定され（ステップＳ２０２）、当該音声
波形データの読み出しが行われることになり（ステップ
Ｓ２０６、サンプリング周期毎処理ルーチン）、「ラン
ド」の歌声が放音される。

【００３７】そして、この際に、読み出した音声波形デ
ータに関するピッチ変化量がピッチ・シフタ１６に供給
され（ステップＳ２０４）また、サンプリング周期毎に
ピッチ変化量がピッチ・シフタ１６へ供給されているの
で（ステップＳ４１０）、波形メモリに記憶されている
音声波形データの音高が、鍵盤１２の押鍵によって指定
された音高に変化されて再生されることになる。従っ
て、「ローランド」という歌声を、鍵盤１２の押鍵によ
って任意の音高に変化させることができる。

【００３８】さらに、上記した実施の形態は、以下のよ
うに種々の変形を加えるようにしてもよい。

【００３９】（１）コンパクト・ディスク（ＣＤ）あ
るいは自分の声などにより、歌声の音声波形データを切
れ目なしに録音し、録音された音声波形データを再生し
ながら、任意の区切りの箇所で所定のスイッチ（図示せ
ず）を操作することにより、区切りを任意に設定するこ
とができるようにしてもよい。

【００４０】（２）モード切り換え可能として、上記
した実施の形態の音声波形データを波形メモリ１０から
読み出すモードに加えて、音声波形データを波形メモリ
１０から読み出すのではなくて、マイク（図示せず）か
らリアルタイムで歌声を入力し、この歌声を音声波形デ
ータとして読み出すモードを設けるようにしてしてもよ
い。新たに設けたモードでは、鍵盤１２の押鍵を同時に
行うことにより、マイクからリアルタイムで入力した歌
声を、鍵盤１２の押鍵により指定された音高で再生する
ことができる。

【００４１】（３）ピッチ・シフタ１６は単数に限ら
れることなしに、複数設けるようにしてもよい。そし
て、ピッチ・シフタを複数設けた場合には、ポリフォニ
ックな演奏が可能となる。例えば、鍵盤１２の最初の押
鍵で「ロー」の音声波形データを押鍵により指定された
ピッチで再生しながら、次の押鍵で「ランド」の音声波
形データを押鍵により指定された別のピッチで再生する
ことができる。この場合には、制御部１４は、上記した
処理に加えて、押鍵の度に当該押鍵に対応するピッチ変
化量および音声波形データを供給するピッチ・シフタを
選択する処理、所謂、アサイン処理を行うとともに、離
鍵の度に離鍵された鍵に対応して読み出されていた音声
波形データの読み出しを停止して消音する処理を行う必
要がある。なお、このときに、従前の押鍵によりそれま
でピッチ変化量および音声波形データを供給していたピ
ッチ・シフタには、引き続き同じピッチ変化量および音
声波形データを供給し続けるものとする。

【００４２】（４）鍵盤１２の離鍵時に、音声波形デ
ータの読み出しを停止する代わりに、減衰エンベロープ
を付与し、読み出した波形の音量を徐々に減衰させるよ
うにしてもよい。そして、音量が減衰しきったり、ある
いは音声波形データを最後まで読み終わったら、読み出
しを停止する。

【００４３】（５）押鍵中あるいは離鍵中に音声波形
データの最後（区切りの最後）まで読み出した場合に
は、区切りの最後の所定区間の部分でループして音声波
形データを読み出すようにしてもよい。例えば、読み出
し位置を１周期分前に戻し、当該１周期をループ読み出
し（繰り返し読み出し）する。

【００４４】（６）ステップＳ２０２で読み出す音声
波形データを決定する際に、読み出す音声波形データと
して押鍵の度毎に次の区切りの音声波形データを選択す
るのではなく、鍵盤１２のある鍵を押鍵したままで別の
鍵を押鍵した場合、即ち、レガート演奏を行った場合に
は、読み出す音声波形データを次の区切りのものに進め
るのを止めてもよい。この場合には、従前の押鍵と同じ
音声波形データが別のピッチで再生されるようになる。

【００４５】（７）ポリフォニックな演奏を行う場合
には、レガート演奏時には新たな押鍵に応じて読み出す
音声波形データを次の区切りのものに進めるとともに、
従前の押鍵に応じて読み出している音声波形データも次
の区切り、即ち、新たな押鍵に対応する音声波形データ
と同じ音声波形データとしてもよい。

【００４６】（８）音声波形データを次の区切りのも
のに進める処理を押鍵毎に応じて行うのではなく、フッ
トスイッチ操作などの押鍵以外の演奏操作に応じて行う
ようにしてもよい。あるいは、特定の鍵に通常の演奏機
能に代えて、この機能を割り当てるようにしてもよい。

【００４７】（９）音声波形データを読み出している
最中に当該音声波形データのピッチが変化しても、ピッ
チ変化量を更新しないようにしてもよい。この場合に
は、音声波形データの区切りの最初の時点で、供給した
ピッチ変化量がその後も使用されるようになるので、途
中でピッチの変わる１フレーズを１区切りとした場合
に、その区切りのなかでピッチが変化するようになる。
具体的には、上記した実施の形態においては、サンプリ
ング周期毎処理ルーチンのステップＳ４１０において、
サンプリング周期毎にピッチ変化量をピッチ・シフタ１
６へ供給するようにしたが、押鍵時においてピッチ変化
量をピッチ・シフタ１６へ１回供給しているので（ステ
ップＳ２０４）、ステップＳ４１０におけるピッチ変化
量をピッチ・シフタ１６へ供給する処理は省略してもよ
い。（１０）音声波形データのピッチ検出を音声波形デー
タの読み出し時に行わずに、ピッチを予め検出し波形メ
モリ１０に対応させて記憶しておくようにしてもよい。
制御部１４は、音声波形データを読み出す場合に、その
音声波形データに対応するピッチ・データを読み出し、
これに基づいてピッチ変化量を決めるようにする。（１１）波形メモリ１０には、ピッチが変化しない、
即ち、固定ピッチの音声波形データを記憶するようにし
てもよい。この場合には、この固定ピッチと鍵盤１２か
ら指定されるピッチからピッチ変化量を決定する。（１２）音声波形データとして、複数の音韻のもの、
あるいは複数のスキャット（例えば、「ドバドバ」、
「デュデュデュ」など）を記憶しておき、押鍵の強さあ
るいは鍵域毎に音韻、スキャットを定義しておき、押鍵
の強さあるいは押鍵された鍵域に対応する音韻、スキャ
ットを読み出すようにしてもよい。あるいは、スイッチ
操作などで、音韻、スキャットを選択あるいは切り換え
するようにしてもよい。あるいは、特定の鍵に、通常の
演奏機能に代えて、この機能を割り当てるようにしても
よい。あるいは、いずれの音韻、スキャットを使用する
かを、自動演奏データに定義するようにしてもよい。（１３）再生されるピッチを押鍵により絶対的に決定
するのではなく、相対的に決定するようにしてもよい。
この場合には、ピッチ変化量は、音声波形データのピッ
チとは無関係に、押鍵によってのみ決めればよい。（１４）音声波形データのピッチが標準的な音階のピ
ッチからずれている場合には、再生される音のピッチが
標準的な音階に沿ったものとなるように、最も近いピッ
チ合わせ込むようにしてもよい。この場合には、その状
態を表示するのが好ましい。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、多様な歌声を不自然さを与えることなく生
成することのできるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子楽器の実施の形態の一例の全
体構成を示すブロック構成図である。

【図２】押鍵処理ルーチンのフローチャートである。

【図３】離鍵処理ルーチンのフローチャートである。

【図４】サンプリング周期毎処理ルーチンのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０波形メモリ１２鍵盤１４制御部１６ピッチ・シフタ１８サウンド・システム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の音声波形データを記憶している音
声波形データ記憶手段と、前記音声波形データ記憶手段から前記複数の音声波形デ
ータのうちのいずれを読み出すかを指定する音声波形デ
ータ指定手段と、前記音声波形データ記憶手段からの前記音声波形データ
の読み出しを、任意のタイミングで指示する読み出し指
示手段と、前記読み出し指示手段の指示に応じて、前記音声波形デ
ータ指定手段により指定された前記音声波形データを所
定の固定された読み出し速度で読み出す読み出し手段
と、音高を指定する音高指定手段と、前記読み出し手段により読み出された前記音声波形デー
タの音高を、前記音高指定手段により指定された音高に
基づいて変化させる音高変化手段とを有することを特徴
とする電子楽器。
【請求項２】請求項１記載の電子楽器において、前記音声波形データ記憶手段は、前記複数の音声波形デ
ータを所定の順序により順序付けて記憶し、前記音声波形データ指定手段は、前記読み出し指示手段
による読み出し指示に応じて、指定する音声波形データ
を次の順序の音声波形データに更新することを特徴とす
る電子楽器。
【請求項３】請求項１または２のいずれか１項に記載
の電子楽器において、単一の演奏操作に応じて、前記読み出し手段に対して前
記音声波形データの読み出しを指示するとともに前記音
高指定手段に対して音高の指定を指示する演奏操作手段
とを有することを特徴とする電子楽器。
【請求項４】請求項１、２または３のいずれか１項に
記載の電子楽器において、前記音高変化手段は、前記読み出し手段により読み出さ
れた前記音声波形データの時間長を変化させずに音高を
変化させることを特徴とする電子楽器。
【請求項５】請求項１、２、３または４のいずれか１
項に記載の電子楽器において、前記音高変化手段は、前記音高指定手段により指定され
た音高と一致するように、前記読み出し手段により読み
出された前記音声波形データの音高を変化させることを
特徴とする電子楽器。
【請求項６】請求項１、２、３または４のいずれか１
項に記載の電子楽器において、前記音高変化手段は、前記読み出し手段により読み出さ
れた前記音声波形データの音高と前記音高指定手段によ
り指定された音高とに基づいて、前記読み出し手段によ
り読み出された前記音声波形データの音高を変化させる
ことを特徴とする電子楽器。