JPH0962257A - 楽音信号処理装置 - Google Patents

楽音信号処理装置

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JPH0962257A
JPH0962257A JP7217198A JP21719895A JPH0962257A JP H0962257 A JPH0962257 A JP H0962257A JP 7217198 A JP7217198 A JP 7217198A JP 21719895 A JP21719895 A JP 21719895A JP H0962257 A JPH0962257 A JP H0962257A
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musical
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Atsushi Adachi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】楽音信号の波形そのものをクォンタイズするこ
とのできる楽音信号処理装置を提供する。 【解決手段】楽音信号波形からピーク検出によってピー
クを検出し、このピークに基づいて各単位楽音信号(1
回の打撃または演奏によって発生された楽音信号)を切
り出す。切り出しは、ピークから次のピーク手前までと
する。これにより、各単位楽音信号が切り出されること
になる。切り出された各単位楽音信号をピークのタイミ
ングが正確なビートタイミングになるように移動させ
る。移動させたのち、単位楽音信号と単位楽音信号との
間がスムーズに接続されるように楽音信号をタイムスト
レッチする。このタイムストレッチは周波数が変化しな
いようにする。ここのち前後の単位楽音信号をクロスフ
ェードして滑らかに連結する。これにより、楽音信号を
そのままの波形を保存してクォンタイズすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル化さ
れた楽音信号に対してクォンタイズなど発音タイミング
の変更処理を行い、ディジタル楽音信号のままで再生可
能な楽音信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりクォンタイズという技術が実用
化されている。この技術は、正確なビートタイミングか
らずれた発音データを正確なビートタイミングに揃える
技術である。この技術は主としてMIDIデータなどの
演奏データのイベント発生タイミングを制御する技術で
ある。すなわち、MIDIデータの場合には、イベント
データの発生タイミングを制御するデュレーションデー
タを書き換えるのみで発音開始タイミングなどを移動さ
せることができる。
【0003】一方、ディジタル楽音信号からピーク位置
を検出し、この楽音信号をMIDIデータ化するととも
に、イベントデータの発生タイミングをクォンタイズす
る技術も提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術も楽
音信号の波形を直接クォンタイズするものではなく、楽
音信号がクォンタイズされると同時にMIDIデータに
変換されてしまうものであった。
【0005】したがって、演奏を録音した楽音信号をそ
のままクォンタイズして楽音信号として再生できるもの
では実現されていなかった。
【0006】この発明は、楽音信号の波形そのものをク
ォンタイズすることのできる楽音信号処理装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1の発
明は、時系列に連続する複数の単位楽音信号からなる楽
音信号を供給する楽音信号供給手段と、前記楽音信号の
各単位楽音信号の発音開始タイミングに基づいて前記楽
音信号を複数の区間信号に分割する分割手段と、該分割
手段によって分割された各区間信号を独立に移動させる
楽音移動手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】この発明では、楽音信号を発音開始タイミ
ングに基づいて複数の区間信号に分割する。区間信号
は、発音開始タイミングに基づいて楽音信号を分割する
ことによって形成される。たとえば、各発音開始タイミ
ングの中間点を区切りとして1区間を形成してもよく、
発音開始タイミングを先頭に次の発音開始タイミングの
手前までを1区間としてもよい。各区間信号は楽音移動
手段によって独立に移動される。この移動は、たとえ
ば、正確なビートタイミングまたは熟練した演奏者の演
奏に基づくノリのあるビートタイミングに揃えるいわゆ
るクォンタイズ処理などである。移動したのち再度区か
信号を連結して連続した楽音信号を形成すればよいが、
区間信号を各発音開始タイミングの中間点を区切りとし
て形成した場合には、連結点が楽音が一番安定している
サスティン部や二次ディケイ部にくるため、クロスフェ
ードなどによって滑らかな連結が可能になる。また、区
間信号を発音開始タイミングから次の発音開始タイミン
グの手前までとして形成した場合には、各単位楽音信号
を区間信号とすることができるため、単位楽音信号を単
位として楽音信号を移動することができる。
【0009】この出願の請求項2の発明は、時系列に連
続する複数の単位楽音信号からなる楽音信号を供給する
楽音信号供給手段と、前記楽音信号の各単位楽音信号を
それぞれ個別に切り出す切り出し手段と、該切り出し手
段によって切り出された各単位楽音信号を発音開始タイ
ミングに基づいて独立に移動させる楽音移動手段と、該
楽音移動手段によって移動された各単位楽音信号の長さ
を前後の単位楽音信号との間隔に合わせて伸縮する伸縮
手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】この発明では、単位楽音信号をそれぞれ個
別に切り出す。単位楽音信号は発音開始タイミングから
次の発音開始タイミングの手前までを区間とすればよ
い。各単位楽音信号は発音開始タイミングに基づいて独
立に移動される。この移動は、たとえば、正確なビート
タイミングまたは熟練した演奏者の演奏に基づくノリの
あるビートタイミングに揃えるいわゆるクォンタイズ処
理などである。移動したのち単位楽音信号の長さを各単
位楽音信号間の間隔に合わせて伸縮する。この伸縮は単
位楽音信号の周波数を変化させない方式で行えばよい。
これにより、楽音信号を移動させても楽音信号を滑らか
に連結することができる。
【0011】
【発明の実施の態様】図1は請求項1の発明を説明する
ための図である。楽音信号aは、たとえば、時系列に単
位楽音信号が連続する打楽器の打撃音のような波形をし
ている。この楽音信号の振幅などに基づいて発音開始タ
イミングを検出する。同図bが各単位楽音信号の発音開
始タイミングを示す図である。この図によれば、発音開
始タイミング〜が時系列に並んでいる。この発音開
始タイミング〜に基づいて区間の分割を行う。ここ
では、隣接する発音開始タイミングの中間点に境界を設
けて区間を区切るものとする。この方式で区間の分割を
行うと、同図cに示す8個の区間〜が形成される
(区間と発音開始タイミングは同一の符号〜で対応
させるものとする。)。そして、分割された各区間を切
り出すが、このとき前後に隣接する区間の0.5秒程度
をマージンとして区間に付加して切り出す(同図d)。
すなわち、たとえば、の区間はの区間の最後の0.
5秒との区間の最初の0.5秒をオーバーラップして
切り出し、の区間はの区間の最後の0.5秒との
区間の最初の0.5秒をオーバーラップして切り出す。
したがって、各区間の最初と最後の0.5秒間は2つの
区間に重複して切り出されることになる。切り出しのの
ち、各区間に含まれる発音開始タイミングが正しいビー
トタイミング(拍タイミング)に一致するように各区間
それぞれ個別に楽音波形を移動する(同図e)。すなわ
ち、クォンタイズ処理を行う。こののち、各区間の重な
りあった部分を約0.1秒の長さでクロスフェードして
全区間を連結する。このクロスフェード点は、各区間の
ビートタイミングの中点になるようにする。
【0012】以上の操作により、打楽器の1打などの単
位楽音信号が複数個時系列に配列して構成された楽音信
号を、各単位楽音信号の発音開始タイミングが正確なビ
ートタイミングにあうようにクォンタイズして再構成し
たのち、楽音信号として再生することができる。また、
分割した区間を移動したのち、隣接する区間を0.5秒
のマージンの範囲内でクロスフェードすることにより、
各区間を滑らかに再連結することができ、楽音信号に不
連続のノイズが生じない。すなわち、クォンタイズ時に
各区間が0.5秒以上移動しないことを前提としている
が、これ以上移動する可能性がある場合には、マージン
をそれに合わせて大きくしておけばよい。また、クロス
フェードをかける位置が最も波形の変動が少ない単位楽
音信号の中間点であるため、自然なクロスフェードがで
き、楽音の連続性が損なわれない。
【0013】図2は請求項2の発明を説明するための図
である。楽音信号aは、図1の場合と同様に時系列に単
位楽音信号が連続する打楽器の打撃音のような波形をし
ている。この楽音信号の振幅などに基づいて発音開始タ
イミングを検出する(同図b)。この発音開始タイミン
グ〜に基づいて楽音信号を各単位楽音信号に分割し
(同図c)、これを切り出す(同図d)。単位楽音信号
は発音開始タイミングから次の発音開始タイミングの手
前までの区間にあり、この区間に直前の区間の最後の
0.5秒程度をマージンとして加えて切り出される(同
図d)。切り出しののち、各区間の先頭の発音開始タイ
ミングを正しいビートタイミングに対してクォンタイズ
する(同図e)。クオンタイズののち、各単位楽音信号
(区間)の後端と次の単位楽音信号の発音開始タイミン
グとが一致するように、各単位楽音信号の長さを伸縮す
る。この伸縮は、波形を1周期単位で増減するなど周波
数の変動を来さない方法で行う。こののち、各単位楽音
信号の発音開始タイミングの手前のマージン部を約0.
1秒の長さでクロスフェードして全区間を連結する。
【0014】以上の操作により、単位楽音信号の単位が
楽音信号の波形をクォンタイズすることができる。ま
た、各単位楽音信号をクォンタイズ後に伸縮するように
したことにより、楽音信号が途切れないように再連結す
ることができる。
【0015】上記図1,図2の方式でクォンタイズされ
再連結された楽音信号は通常の楽音信号と同様に再生可
能である。
【0016】図3は上記発明が適用される具体的装置の
ブロック図である。この装置は楽音信号を入力して上記
クォンタイズ処理を施す楽音信号処理装置である。この
楽音信号処理装置は、たとえば、リズムマシンなどで実
現される。
【0017】CPU10には、バスを介してプログラム
メモリ11,ワーキングメモリ12,楽音信号メモリ1
3,楽音信号入力装置14,スイッチ群15およびディ
スプレイ16が接続されている。プログラムメモリ11
は、後述のフローチャートで示されるようなプログラム
を記憶したメモリでありROMで構成されている。ワー
キングメモリ12は処理途中で発生するデータを一時記
憶するためのメモリでありRAMで構成されている。楽
音信号メモリ13は楽音信号入力装置14から入力され
たディジタル楽音信号の波形データを記憶するためのメ
モリでありRAMで構成されている。楽音信号入力装置
14は、入力端子またはマイクを備え、この入力端子ま
たはマイクから入力された楽音信号の波形をディジタル
データ化して楽音信号メモリ13に記憶する装置であ
る。スイッチ群15は、楽音信号の入力やクォンタイズ
処理などを指示するためのスイッチ群を含んでいる。デ
ィスプレイ16はクォンタイズされている楽音信号のエ
ンベロープなどを表示する。
【0018】図4は、同楽音信号処理装置において図1
の処理方法を実行する場合の動作を示すフローチャート
である。このフローチャートはリズム音(打撃音)を処
理する場合の例を示している。まず、楽音信号入力装置
14に入力された楽音信号をディジタル化して楽音信号
メモリ13に記憶する(s1)。記憶された楽音信号の
波形データから打撃位置、すなわち、発音開始タイミン
グを検出する(s2)。この打撃位置は楽音信号波形の
ピークによって検出される。検出された打撃位置に基づ
き、各打撃位置の中点を境界として区間を作成し、各区
間に前記境界から前後0.5秒を加えた範囲の波形を切
り出す(s3)。切り出された波形を前記打撃位置が正
確なビートタイミングになるように移動(クォンタイ
ズ)する(s4)。クォンタイズののち、各区間の境界
をクロスフェードしつつ連結する(s5)。
【0019】なお、区間の分割は、前後の打撃位置の中
点から中点までに限らない、たとえば、打撃位置から次
の打撃位置までとすることもできる。
【0020】図5は、図3の楽音信号処理装置に請求項
2の方法を適用した場合の動作を示すフローチャートで
ある。まず、楽音信号入力装置14に入力された楽音信
号をディジタルデータ化して楽音信号メモリ13に記憶
する(s11)。記憶された楽音信号波形から打撃位置
を検出する(s12)。検出された打撃位置を区切りと
して、すなわち、打撃位置から次の打撃位置までを区間
とし、区間の手前0.5秒をマージンとして波形を切り
出す(s13)。切り出された波形を打撃位置が正確な
ビートタイミングになるようにクォンタイズする(s1
4)。クォンタイズしたのち、各区間の後端が次の区間
の打撃位置に一致するように、各区間をタイムストレッ
チする(s15)。このタイムストレッチは楽音信号の
周波数が変わらないようにする。こののち、各区間の境
界をクロスフェードしつつ連結する(s16)。
【0021】これにより、各単位楽音信号の長さを正確
に1ビートの長さにすることができる。
【0022】なお、タイムストレッチの方法および発音
開始タイミング(打撃位置)の検出方法は従来より一般
的な方法を用いればよい。
【0023】なお、図4,図5のフローチャートでは、
発音開始タイミングや区間の検出・設定を自動的に行っ
ているが、利用者がマニュアル設定するようにしてもよ
く、装置が自動的に設定したものをユーザが修正できる
ようにしてもよい。
【0024】また、クォンタイズの基準となるビートタ
イミングは、機械的に正確なビートタイミングに限ら
ず、プロのミュージシャンが打ち込んだ、ノリのある
(正確なビートタイミングから微妙にずれた)ビートタ
イミングを基準としてクォンタイズするようにしてもよ
い。
【0025】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
ビートタイミングで分割された楽音信号を前後に移動さ
せることにより、楽音信号波形をそのまま保存しなが
ら、楽音信号波形をクォンタイズ等移動させることがで
きる。
【0026】また、請求項2の発明によれば、移動のの
ち、タイムストレッチをすることにより、音の連続性を
保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の楽音信号処理の方式を説明する図
【図2】この発明の楽音信号処理の方式を説明する図
【図3】同楽音信号処理方式が適用される楽音信号処理
装置のブロック図
【図4】同楽音信号処理装置の動作を示すフローチャー
【図5】同楽音信号処理装置の動作を示すフローチャー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時系列に連続する複数の単位楽音信号か
    らなる楽音信号を供給する楽音信号供給手段と、 前記楽音信号の各単位楽音信号の発音開始タイミングに
    基づいて前記楽音信号を複数の区間信号に分割する分割
    手段と、 該分割手段によって分割された各区間信号を独立に移動
    させる楽音移動手段と、 を備えたことを特徴とする楽音信号処理装置。
  2. 【請求項2】 時系列に連続する複数の単位楽音信号か
    らなる楽音信号を供給する楽音信号供給手段と、 前記楽音信号の各単位楽音信号をそれぞれ個別に切り出
    す切り出し手段と、 該切り出し手段によって切り出された各単位楽音信号を
    発音開始タイミングに基づいて独立に移動させる楽音移
    動手段と、 該楽音移動手段によって移動された各単位楽音信号の長
    さを前後の単位楽音信号との間隔に合わせて伸縮する伸
    縮手段と、 を備えたことを特徴とする楽音信号処理装置。
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