JPH11126080A - 波形データ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発音される楽音のタッチに応じて違和感なく音
色が変化できる波形データを生成する。 【解決手段】タッチがｆｆ（フォルテッシモ）時の波形
データＷＡＶＥｆｆの周波数Ｆ０以上の成分をＨＰＦに
より抽出して、タッチがｍｆ時の波形データＷＡＶＥｍ
ｆの高域が強調された波形データに加算器ＡＤＤで加算
する。加算した波形データを合成されたタッチｆｆの波
形データＷＡＶＥｆｆ’とする。ＷＡＶＥｆｆ’の波形
データは、ＷＡＶＥｆｆと同様に豊富な周波数成分を有
すると共に、発音する楽音のタッチに応じたカットオフ
周波数に制御されたローパスフィルタにより高域成分が
制御された時に、ＷＡＶＥｍｆとほぼ一致する周波数特
性とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波形メモリ音源に
おける波形メモリに記憶しておく波形データを生成する
ための波形データ処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、楽音生成装置における音源として
波形メモリ音源が知られている。波形メモリ音源は、実
際の楽器を演奏したときの楽音を電気信号に変換して波
形メモリに記憶させておき、発生すべきノートナンバに
応じた読出速度で波形メモリから波形データを読み出し
て、発音するようにしている。なお、一般に波形メモリ
にはＰＣＭ（Pulse Code Modulation）化された波形デ
ータが書き込まれている。ところで、鍵盤が備えられて
いるピアノ等の鍵盤楽器においては、鍵盤を押鍵すると
きのタッチ（押検速度）に応じて発生される楽音の音色
が異なるようになる。例えば、鍵盤を強いタッチで押鍵
すると、高域成分が増加した楽音が発生され、鍵盤を押
鍵するタッチが弱くなるに従って、高域成分が減少した
楽音が発生されるようになる。

【０００３】そこで、このような波形メモリ音源を備え
る楽音生成装置において、タッチに応じて変化する自然
楽器と同様の音色の楽音を得るために、波形メモリにタ
ッチに応じた楽音波形データを記憶することが考えられ
る。しかしながら、すべてのタッチに応じた波形データ
を波形メモリに記憶するようにすると、膨大なメモリ容
量の波形メモリが必要になるため、次にあげる３つの方
法により、実現可能なメモリ容量の波形メモリとなるよ
うにしている。 （１）強タッチ（フォルテッシモ：ｆｆ）で演奏したと
きの波形データを波形メモリに記憶しておき、発音すべ
き楽音のタッチ情報が弱くなるに従って波形メモリから
読み出した波形データの高域成分を減衰させることによ
り音色を制御する方法。この場合、高域成分の減衰は、
ローパスフィルタの係数をタッチ情報により変更させ
て、該フィルタの減衰特性を変更することにより行うよ
うにする。

【０００４】（２）強タッチ（フォルテッシモ：ｆｆ）
で演奏したときの波形データと、中程度のタッチ（メゾ
フォルテ：ｍｆ）で演奏したときの波形データとを波形
メモリに記憶しておき、発音すべき楽音のタッチ情報が
所定のタッチの値以上とされた時に、ｆｆの波形データ
を選択し、所定値にタッチ情報の値が達しない場合はｍ
ｆの波形データを選択することにより音色を制御する方
法。 （３）強タッチ（フォルテッシモ：ｆｆ）で演奏したと
きの波形データと、中程度のタッチ（メゾフォルテ：ｍ
ｆ）で演奏したときの波形データとを波形メモリに記憶
しておき、発音すべき楽音のタッチ情報が所定のタッチ
の値以上の際にｆｆの波形データを選択すると共に、該
タッチが弱くなるに従って読み出されたｆｆの波形デー
タの高域成分を減衰させ、所定値にタッチ情報の値が達
しない場合はｍｆの波形データを選択すると共に、タッ
チが弱くなるに従って読み出されたｍｆの波形データの
高域成分を減衰させることにより音色を制御する方法。

【０００５】上記（３）の方法を実現する構成の一例を
図４に示す。図４において、ＷＡＶＥｍｆ３１は波形メ
モリに記憶されたｍｆの波形データ、ＷＡＶＥｆｆ３２
は波形メモリに記憶されたｆｆの波形データ、Selector
３３は鍵速度（Velocity）の値が８０を越えたときにＷ
ＡＶＥｆｆ３２を選択し、鍵速度が８０以内の時にＷＡ
ＶＥｍｆを選択するセレクタ、Cutoff Freq. Control３
４は鍵速度に応じてローパスフィルタ３５のカットオフ
周波数を制御するカットオフ周波数制御部、ＬＰＦ３５
はセレクタ３３から出力された波形データ中の高域成分
を鍵速度が小さくなるに従い減衰させるローパスフィル
タである。なお、この場合は鍵速度の最速値が１２７に
正規化されている。すなわち、押鍵したときの鍵速度
（Velocity）がｆｆのタッチの時を１２７としており、
ｍｆのタッチの時を８０としている。なお鍵速度が速い
時は、タッチが強くなり、鍵速度（Velocity）が遅い時
はタッチが弱くなる。

【０００６】タッチがｍｆの時に発生されるピアノの楽
音波形のスペクトル分布の一例を図６に示し、タッチが
ｆｆの時に発生されるピアノの楽音波形のスペクトル分
布の一例を図７に示す。図６と図７とを参照すると、タ
ッチがｆｆとされているときは、図７に示す高域の帯域
ｆａに複数のスペクトルが生じるが、タッチがｍｆで演
奏されたときには高域の帯域ｆａにはスペクトルが生じ
ていない。このように、タッチがｆｆとされたときは高
域の帯域ｆａ内のスペクトルが特徴的なスペクトルとな
る。この図７に示すスペクトル分布のタッチｆｆの波形
データは、発音される楽音のタッチがｆｆ、すなわち鍵
速度が１２７の時にそのまま使用され、発音される楽音
の鍵速度が１２６以下８１までとされたときにローパス
フィルタを通して使用される。このとき、ローパスフィ
ルタのカットオフ周波数を鍵速度が小さくなるほど低く
なるように制御することにより、鍵速度が小さくなるに
従って、タッチｆｆの波形データの高域を減衰させるよ
うにする。

【０００７】そして、鍵速度が８０とされたときは、図
６に示すスペクトル分布のタッチｍｆの波形データをそ
のまま使用する。さらに、発音される楽音の鍵速度が７
９以下とされたときは、ローパスフィルタを通して使用
する。このとき、ローパスフィルタのカットオフ周波数
を鍵速度が小さいほど低くなるように制御することによ
り、鍵速度が小さくなるに従って、タッチｍｆの波形デ
ータの高域を減衰させるようにする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記（１）の方法で
は、強いタッチから弱いタッチまでｆｆの波形データを
使用して発音するようにしているため、弱いタッチにな
るほど音色が不自然になるという問題点がある。これ
は、ｆｆの波形データには高域までのびた多彩な周波数
成分が多く含まれているが、タッチが弱くなるほど周波
数成分は数少なくなると共に、高域成分が減少するよう
になり、ローパスフィルタ処理された波形データと実際
の楽音波形との差違が大きくなるからである。また、前
記（２）の方法では、音色変化が２段階しかないため、
音色の変化に乏しいという問題点があった。さらに、前
記（３）の方法では、フィルタ特性を変化させる範囲内
ではタッチの変化に応じて音色が徐々に変化するが、波
形データを切り換えるポイントでは音色の変化が大き
く、聴感的に違和感があるという問題点があった。

【０００９】このことを詳述すると、鍵速度が８１の時
のタッチｆｆの波形データの周波数特性を制御するロー
パスフィルタの特性をＬＰＦ８１として表すものとし、
ＬＰＦ８１のローパスフィルタを通過したときの、タッ
チｆｆのスペクトル分布を図５に示す。このとき、鍵速
度が８０とされたときは、前記図６に示すタッチｍｆの
スペクトル分布の波形データがそのまま使用されること
になるから、図５に示すスペクトル分布の波形データ
と、図６に示すスペクトル分布の波形データとの差が、
セレクタ３３がＷＡＶＥ３２に替えてＷＡＶＥ３１を選
択したときの音色の差としてほぼ現れるようになる。す
なわち、図５に示すスペクトル分布と図６に示すスペク
トル分布とが異なっていることから音色に差が生じるの
であるが、図５に示すスペクトル分布と図６に示すスペ
クトル分布とが異なる原因としては、タッチｆｆの波形
データを処理するローパスフィルタの特性ＬＰＦ８１の
帯域毎に異なる位相の回転角等が考えられる。

【００１０】そこで、本発明は発音される楽音の制御量
の変化に応じて音色を徐々に変化できると共に、制御量
が変化しても音色の変化が自然となる波形データを生成
できるようにした波形データ処理方法を提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の波形データ処理方法は、演奏態様に応じて周
波数成分が増減する楽音波形データのうちの、周波数成
分が最も増加している第１の波形データと、周波数成分
の増加割合が中位とされている第２の波形データとを記
録し、前記第２の波形データに含まれていない前記第１
の波形データ中の帯域成分を特定成分として取り出し、
前記第２の波形データの全周波数帯域成分と前記特定成
分とに基づいて合成波形データを生成するようにしてい
る。

【００１２】また、前記波形データ処理方法において、
前記第２の波形データの全周波数帯域のスペクトルの包
絡線が、前記第１の波形データの全周波数帯域のスペク
トルの包絡線と略一致するように、前記第２の波形デー
タの高域成分を強調して第３の波形データを生成し、該
第３の波形データと、前記第１の波形データからフィル
タにより抽出した前記特定成分とを加算することにより
合成波形データを生成するようにしている。

【００１３】さらに、前記第２の波形データをフーリエ
分析することにより、該第２の波形データの各周波数成
分のピッチ情報とレベル情報とからなる第２のフーリエ
成分を抽出し、前記第１の波形データをフーリエ分析す
ることにより、該第１の波形データの各周波数成分のピ
ッチとレベルとからなる第１のフーリエ成分を抽出し、
高域成分を強調した前記第２のフーリエ成分と、前記第
１のフーリエ成分のうちの前記第２のフーリエ成分が有
していないフーリエ成分とを合成し、合成された各周波
数成分のピッチ情報とレベル情報とをフーリエ合成する
ことにより、合成波形データを生成するようにしてもよ
い。

【００１４】このような本発明によれば、合成波形デー
タ中には周波数成分の増加割合が中位とされている第２
の波形データと、周波数成分が最も増加している第１の
波形データの内の前記第２の波形データに含まれていな
い周波数成分である特定成分とが含まれているため、制
御量に応じて合成波形データの高域成分を音色フィルタ
で制御することにより、広範囲の制御量にわたって自然
な音色の制御を行うことができるようになる。また、周
波数成分の増加割合が中位とされている第２の波形デー
タが演奏時に最もよく使用されることから、第２の波形
データを基にして生成した合成波形データを、制御量に
応じたカットオフ周波数とされるＬＰＦを通して出力す
ることにより、忠実度の高い楽音を出力することができ
るようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の波形データ処理方法によ
り生成された波形データが記憶された波形メモリを備え
ている楽音生成装置の回路ブロック図を図１に示す。こ
の図において、１は演奏される楽音のノートコード情
報、ノートオン情報、および、タッチ情報を出力する鍵
盤等の演奏情報発生部、２はノートオン情報の示すタイ
ミングを発音タイミングとして、波形メモリ３からノー
トコード情報に応じた読出速度で楽音波形を読み出すよ
うに制御する波形読出回路、３は後述する本発明の波形
データ処理方法により生成された楽音波形が記憶されて
いる波形メモリ、４は波形メモリ３から読み出された波
形データの周波数特性を制御するディジタルフィルタ
（ＤＣＦ）、５はＤＣＦ４から出力される波形データに
振幅制御データであるエンベロープ信号を乗算する乗算
器である。

【００１６】さらに、６は乗算器５から出力される振幅
が制御された波形データをアナログの楽音信号に変換し
て発音するサウンドシステムである。また、７は基準値
と演奏情報発生部１から出力されるタッチ情報とを比較
して、基準値を超えた時と越えない時とで、波形メモリ
３から読み出される波形データを選択する切換信号を出
力する比較回路、８は比較回路７から出力される切換信
号に応じて波形メモリ３から読み出される波形データを
選択する選択信号を波形読出回路２に供給する波形選択
部、９は演奏情報発生部１から出力されるタッチ情報
と、比較回路７から出力される切換信号に応じたフィル
タ係数をＤＣＦ４に供給するフィルタ係数部であり、さ
らにフィルタ係数部９には演奏情報発生部１からノート
コード情報とノートオン情報とが供給されている。１０
は演奏情報発生部１から供給されたタッチ情報と、ノー
トコード情報に応じた包絡線の形状と、ノートオン情報
に応じた発生タイミングのエンベロープ信号を生成して
乗算器５に供給するエンベロープ発生器である。

【００１７】このように構成された楽音生成装置におい
て、演奏情報発生部１においてｆｆのタッチで演奏され
たときのタッチ情報を正規化して１２７とし、ｍｆのタ
ッチで演奏したときのタッチ情報を８０と定義する。た
だし、このときのタッチ情報は鍵速度で表されている。
波形メモリ３には、タッチがｍｆとされて演奏されたと
きの波形データＷＡＶＥｍｆと、この波形データＷＡＶ
Ｅｍｆとタッチがｆｆとされて演奏されたときの波形デ
ータＷＡＶＥｆｆとから生成したタッチｆｆ用の波形デ
ータＷＡＶＥｆｆ’とが記憶されている。タッチ情報
（鍵速度）が８１以上でタッチｆｆの波形データＷＡＶ
Ｅｆｆ’が選択されてＤＣＦ４でローパスフィルタ処理
される。該ＤＣＦ４におけるローパスフィルタ処理の特
性は、タッチ情報が１２７のときにフラット（ＬＰＦ１
２７）で、タッチ情報が下がるにつれて高域が減少する
ように制御される。

【００１８】そして、本発明では、波形データＷＡＶＥ
ｆｆ’をタッチ情報８１に対応するＬＰＦ８１に通して
得られるタッチ８１の波形データの音色が、タッチ情報
８０で選択される波形データＷＡＶＥｍｆの音色と類似
した音色になるような波形データＷＡＶＥｆｆ’および
波形データＷＡＶＥｍｆが用意されている。この具体的
な方法については後述するが、選択していた波形データ
を波形データＷＡＶＥｍｆから波形データＷＡＶＥｆ
ｆ’に変更しても音色は徐々に変化するようになるた
め、聴感的に違和感を感じることを防止することができ
る。なお、タッチ情報が８０以下では波形データＷＡＶ
Ｅｍｆが選択され、ＤＣＦ４でタッチ情報が８０のとき
にフラット（ＬＰＦ８０）で、タッチ情報が下がるにつ
れて高域が減少するような特性のローパスフィルタ処理
が施される。

【００１９】上記した楽音生成装置の動作を説明する
と、演奏情報発生部１から出力されるタッチ情報が８０
以下の時には、比較回路７においてタッチ情報が基準値
（８０）を越えていないと判定して、波形選択部８に波
形データＷＡＶＥｍｆを選択させる切換信号を出力す
る。これにより、波形選択部８は、波形読出回路２が波
形メモリ３から波形データＷＡＶＥｍｆを読み出すよう
に制御する。このとき、波形読出回路２は、演奏情報発
生部１から出力されたノートオン情報のタイミングで、
かつ、ノートコード情報に応じた速度で波形メモリ３か
ら波形データＷＡＶＥｍｆを読み出す。読み出された波
形データＷＡＶＥｍｆはノートコード情報に応じたピッ
チとなり、演奏情報発生部１から出力されるタッチ情報
の値に応じてカットオフ周波数が制御されるＤＣＦ４に
より、該タッチに好適な周波数特性に調整される。この
ＤＣＦ４はローパスフィルタ特性とされるが、波形メモ
リ３から読み出された波形データＷＡＶＥｍｆのフォル
マントは、その読出速度に応じて移動するようになるた
め、ＤＣＦ４は移動するフォルマントに応じてフォルマ
ントが移動できるようにされている。

【００２０】一方、タッチ情報が８１以上のときには、
比較回路７においてタッチ情報が基準値（８０）を超え
たと判定して、波形選択部８に波形データＷＡＶＥｆ
ｆ’を選択させる切換信号を出力する。これにより、波
形読出回路２は、ノートコード情報に応じた速度で波形
メモリ３から波形データＷＡＶＥｆｆ’を読み出しＤＣ
Ｆ４に供給する。ＤＣＦ４では読み出された波形データ
ＷＡＶＥｆｆ’に対しタッチ情報の値に応じた周波数特
性のフィルタ処理が行われるが、このフィルタ処理は前
記したタッチ情報が８０以下の場合と同様のフィルタ処
理とされる。

【００２１】ＤＣＦ４はフィルタ係数部９から出力され
る係数により制御されるが、フィルタ係数部９には、ノ
ートコード情報とノートオン情報が供給されており、ノ
ートコード情報に応じてＤＣＦ４のフォルマントを移動
させ、その移動タイミングをノートオン情報から得てい
る。さらに、フィルタ係数部９は比較回路７から出力さ
れる切換信号、および、演奏情報発生部１から出力され
るタッチ情報とによりＤＣＦ４に設定されるカットオフ
周波数を制御している。すなわち、切換信号により現在
選択されている波形データを知り、タッチ情報によりＤ
ＣＦ４に設定する選択された波形データに適したカット
オフ周波数を知って、ＤＣＦ４が所望の周波数特性にな
るような係数をＤＣＦ４に設定している。これにより、
ＤＣＦ４からはタッチ情報に好適なスペクトル分布を有
する波形データが出力されるようになる。

【００２２】タッチ情報の値に応じたフィルタ処理とし
ては、たとえば、タッチ情報が小さくなるにしたがって
カットオフ周波数を下げたり、カットオフ周波数からの
減衰特性の傾きを大きくして、波形データの高域成分が
徐々に少なくなるように制御する。また、切換信号に応
じて波形データＷＡＶＥｆｆ’と波形データＷＡＶＥｍ
ｆとを切り換える場合、例えば、タッチ情報が１２７と
された際の高域成分が減衰されていない状態からタッチ
情報が８１になるまで高域成分が徐々に減衰され、タッ
チ情報が８０とされた際に再び減衰されていない状態と
され、そこからタッチ情報が０になるまで高域成分が徐
々に減衰されるような特性の制御が行われる。

【００２３】また、演奏情報発生部１から出力されたタ
ッチ情報はエンベロープ発生器１０にも供給されて、タ
ッチ情報に適した楽音の立ち上がりから立ち下がりまで
のエンベロープ信号が発生される。このとき、エンベロ
ープ発生器１０にはノートコード情報とノートオン情報
が供給されており、ノートコード情報に適したエンベロ
ープ信号がノートオン情報のタイミングで発生されるよ
うになる。このようにして発生されたエンベロープ信号
は、乗算器５に供給されて、ＤＣＦ４から出力された波
形データに乗算されて、波形データの振幅が制御され
る。そして、乗算器５から出力された振幅制御された波
形データはサウンドシステム６に入力されて、発音され
るようになる。

【００２４】次に、波形メモリ３に記憶されるタッチｆ
ｆの波形データＷＡＶＥｆｆ’を生成する本発明の波形
データ処理方法の第１の実施の形態を図２を参照して説
明する。ただし、図２に示す各ブロックは、波形データ
あるいはフィルタの周波数特性を示すブロックとされて
おり、前記図５ないし図７に示すようにその横軸は周波
数を示していると共に、縦軸は波形データのレベルおよ
び減衰量のレベルを示している。図２（ａ）に示すタッ
チｍｆの波形データＷＡＶＥｍｆは、例えば図６に示す
スペクトル分布とされ、前述したローパスフィルタＬＰ
Ｆ８１の周波数特性の逆特性のフィルタＬＰＦ８１^-1で
ある図２（ｂ）に示すハイパスフィルタにより高域を強
調するようにされる。なお、タッチ情報（鍵速度）が８
１の時のＤＣＦ４の周波数特性をＬＰＦ８１として表す
ものとしている。

【００２５】この逆特性のフィルタとしては、位相を考
慮せずに単に周波数に対するレベル特性だけがローパス
フィルタＬＰＦ８１の逆特性となるフィルタＬＰＦ８１
^-1’を用意してもよいが、その場合はその後でフィルタ
ＬＰＦ８１を通しても元の波形に戻せない可能性があ
る。そこで、本発明では位相特性まで含めてローパスフ
ィルタＬＰＦ８１とは逆の特性を有するフィルタＬＰＦ
８１^-1を用意するものとする。このようにすれば、任意
の波形データについて、フィルタＬＰＦ８１^-1を通した
後、ローパスフィルタＬＰＦ８１を通すことにより元の
波形データに復元されるようになる。もっとも、逆特性
のフィルタは、厳密に逆の特性でなくとも、おおよそ逆
の特性であれば支障はない。そして、図２（ｂ）に示す
周波数特性のフィルタＬＰＦ８１^-1を通過した波形デー
タは高域が持ち上げられて、そのスペクトルの包絡線は
図２（ｃ）に示すように、例えば図７に示すタッチｆｆ
の波形データのスペクトルの包絡線とほぼ一致するよう
になる。ただし、周波数Ｆ０以上のスペクトルを波形デ
ータＷＡＶＥｍｆは有していないので、図２（ｃ）には
周波数Ｆ０以上のスペクトルが示されていない。

【００２６】一方、図２（ｄ）に示す例えば図７に示す
ようなタッチｆｆの波形データは、周波数Ｆ０以上の周
波数成分を抽出する図２（ｅ）に示すハイパスフィルタ
に供給されて、図２（ｆ）に示す波形データＷＡＶＥｍ
ｆが有していない周波数Ｆ０以上の周波数成分が抽出さ
れる。この図２（ｆ）に示す周波数成分は、加算器ＡＤ
Ｄにおいて図２（ｃ）に示す波形データに加算されて、
図２（ｇ）に示す周波数特性の波形データＷＡＶＥｆ
ｆ’が生成される。この波形データＷＡＶＥｆｆ’にお
いて、周波数Ｆ０以下の周波数成分は、波形データＷＡ
ＶＥｍｆに基づいて生成されており、周波数Ｆ０以上の
周波数成分は波形データＷＡＶＥｆｆに基づいて生成さ
れているため、波形データＷＡＶＥｆｆ’は、波形デー
タｆｆと同様に豊富な周波数成分を有するようになる。
なお、図２（ｅ）示すハイパスフィルタは、周波数Ｆ０
以下の周波数成分を多少通してもよい。また、ハイパス
フィルタに替えて波形データＷＡＶＥｍｆに含まれない
周波数成分を取り出すようなバンドパスフィルタとして
もよい。

【００２７】そして、この波形データＷＡＶＥｆｆ’に
ＤＣＦ４においてタッチに応じたカットオフ周波数のロ
ーパスフィルタ処理が施されることにより、タッチが８
１とされたときに、周波数Ｆ０以上の高域成分が減衰さ
れて、ほぼ波形データＷＡＶＥｍｆと同じ周波数成分の
波形データとなる。このように、図２に示す波形データ
処理方法によれば、タッチが８０となって波形データＷ
ＡＶＥｆｆ’に替わって波形データＷＡＶＥｍｆが選択
されても、その切換ポイントにおいて音色的な差違をな
くすことができる波形データＷＡＶＥｆｆ’を生成する
ことができる。なお、波形データＷＡＶＥｍｆを周波数
Ｆ０以下の周波数成分を抽出するローパスフィルタを通
した後、図２（ｂ）に示す周波数特性ＬＰＦ８１^-1のハ
イパスフィルタに入力するようにしてもよい。

【００２８】以上説明した本発明の実施の形態において
は、タッチ情報が８１から８０になるところで波形デー
タＷＡＶＥｆｆ’から波形データＷＡＶＥｍｆに切り換
えるようにされている。したがって、この方法によれ
ば、波形データを切り換えるところで高域の減衰したＬ
ＰＦ８１からフラットのＬＰＦ８０に戻されるので、Ｄ
ＣＦ４による高域の減衰量を大きくせずにすみ、フィル
タを特性の良好な範囲で使用することができるようにな
る。

【００２９】次に、波形メモリ３に記憶されるタッチｆ
ｆの波形データＷＡＶＥｆｆ’を生成する本発明の波形
データ処理方法の第２の実施の形態を図３に示すブロッ
ク図を参照して説明する。ただし、図３では波形データ
ＷＡＶＥｆｆ’をｆｆ合成波形データとして示してい
る。図３において、例えば図６に示すスペクトル分布と
されるタッチｍｆの波形データのｍｆ録音波形データ
は、フーリエ分析部１２において各ピッチとそのレベル
が検出される。この検出された各ピッチとそのレベルは
フーリエ成分と称され、フーリエ分析部１２からはｍｆ
録音波形データから検出されたフーリエ成分を除去した
残留成分も出力される。

【００３０】フーリエ分析部１２から出力されたフーリ
エ成分は、フーリエ合成部１３に入力されて再び時間軸
上の波形データとされると共に、特殊合成部１８に供給
される。また、例えば図７に示すスペクトル分布とされ
るタッチｆｆの波形データのｆｆ録音波形データは、フ
ーリエ分析部１７において各ピッチとそのレベルが検出
される。検出された各ピッチとそのレベルのフーリエ成
分は特殊合成部１８に供給される。さらに、フーリエ分
析部１７からはｆｆ録音波形データから検出されたフー
リエ成分を除去した残留成分（アタック成分）も出力さ
れる。特殊合成部１８においては、ｍｆ合成波形データ
から検出されたフーリエ成分の高域が強調されて、その
周波数成分がｆｆ録音波形データに近似されるようにさ
れると共に、ｆｆ録波形データから検出されたフーリエ
成分の内の周波数Ｆ０以上の周波数成分と加算合成され
る。加算合成された特殊合成部１８のフーリエ成分出力
は、フーリエ合成部１９に入力されて時間軸上の波形デ
ータとされる。

【００３１】特殊合成部１８における上記高域の強調処
理では、ＤＣＦ４のタッチｍｆにおける周波数特性ＬＰ
Ｆ８０の各帯域におけるレベル特性だけではなく位相回
転も考慮に入れた強調処理が行われる。これにより、任
意のフーリエ成分をフーリエ合成することにより得られ
る波形と、同フーリエ成分が該強調処理されてフーリエ
合成された後、ローパスフィルタＬＰＦ８０を通した波
形とは、非常に類似したものとなる。

【００３２】そして、フーリエ合成部１３から出力され
る波形データに、フーリエ分析部１７から出力される残
留成分（アタック成分）がフィルタ処理部２１により処
理されて加算器１４において加算される。この加算器１
４から出力される加算出力がｍｆ合成波形データ１５と
される。このフィルタ処理部２１では、タッチｆｆのア
タック成分をタッチ情報が８０のローパスフィルタＬＰ
Ｆ８０で処理することにより、ｍｆのアタック成分を作
成している。また、フーリエ合成部１９から出力される
波形データに、フーリエ分析部１７から出力される残留
成分（アタック成分）が加算器２０において加算され
て、この加算器２０から出力される加算出力がｆｆ合成
波形データ２２とされる。

【００３３】このように生成されたｍｆ合成波形データ
を、波形メモリ３に記憶されたタッチｍｆの波形データ
ＷＡＶＥｍｆとして使用し、ｆｆ合成波形データを波形
メモリ３に記憶されたタッチｆｆの波形データＷＡＶＥ
ｆｆ’として使用することにより、タッチが８０となっ
て波形データＷＡＶＥｆｆ’に替わって波形データＷＡ
ＶＥｍｆが選択されても、切換ポイントにおいて音色的
な差違をなくすことができる波形データＷＡＶＥｆｆ’
を生成することができる。この理由は、波形データＷＡ
ＶＥｆｆ’をフィルタＬＰＦ８１で処理した波形データ
のフーリエ成分とアタック成分は、波形データＷＡＶＥ
ｍｆのフーリエ成分とアタック成分と、それぞれ類似し
ているからである。

【００３４】なお、波形メモリ３には波形データＷＡＶ
Ｅｍｆ、あるいはｍｆ合成波形データ１５を必ずしも記
憶しておく必要はなく、生成された波形データＷＡＶＥ
ｆｆ’、あるいはｆｆ合成波形データ２２だけを記憶し
ておき、このｆｆ用の波形データにタッチ情報に応じた
ローパスフィルタ処理を施すことにより、タッチがｆｆ
からｐｐ（ピアニッシモ）にわたる波形データを得るよ
うにしてもよい。このようにすれば、波形メモリ３の記
憶容量をさらに約１／２とすることができる。このロー
パスフィルタの特性は、タッチ情報が１２７でフラット
（ＬＰＦ１２７）で、タッチ情報が下がるにつれて高域
が減少するように制御される。前述したように、波形デ
ータＷＡＶＥｆｆ’をタッチ情報が８０のときのフィル
タＬＰＦ８０に通した波形データは波形データＷＡＶＥ
ｍｆとほぼ同じ形状であり、この例ではそこからさらに
タッチ情報が下がるに応じて高域をさらに減衰させるよ
うにする。以上説明した本発明においては、フィルタ係
数はノートコードやタッチで決定される性的な数値であ
ったが、発音の途中で時間的に変化するフィルタエンベ
ロープのようなものに本発明を適用するようにしてもよ
い。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、合成波形データ中には周波数成分の増加割合が中位
とされている第２の波形データと、周波数成分が最も増
加している第１の波形データの内の前記第２の波形デー
タに含まれていない周波数成分である特定成分とが含ま
れている。このため、制御量に応じて合成波形データの
高域成分を音色フィルタで制御することにより、広範囲
の制御量にわたって自然な音色の制御を行うことができ
るようになる。また、周波数成分の増加割合が中位とさ
れている第２の波形データが演奏時に最もよく使用され
ることから、第２の波形データを基にして生成した合成
波形データを、制御量に応じたカットオフ周波数のＬＰ
Ｆを通して出力することにより、忠実度の高い楽音を出
力することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の波形データ処理方法により生成され
た楽音波形データが記憶される波形メモリを備える楽音
生成装置の回路ブロック図である。

【図２】 本発明の波形データ処理方法の第１の実施の
形態を説明するためのブロック図である。

【図３】 本発明の波形データ処理方法の第２の実施の
形態を説明するためのブロック図である。

【図４】 従来のタッチに応じた楽音波形データを得る
構成の一例を示す回路ブロック図である。

【図５】 ｆｆのタッチの時の楽音波形をＬＰＦ８１の
周波数特性のローパスフィルタを通したときのスペクト
ル分布を示す図である。

【図６】 ｍｆのタッチの時の楽音波形のスペクトル分
布を示す図である。

【図７】 ｆｆのタッチの時の楽音波形のスペクトル分
布を示す図である。

【符号の説明】

１ 演奏情報発生部、２ 波形読出回路、３ 波形メモ
リ、４ ＤＣＦ、５ 乗算器、６ サウンドシステム、
７ 比較回路、８ 波形選択部、９ フィルタ係数部、
１０ エンベロープ発生部、１１ ｍｆ録音波形デー
タ、１２，１７ フーリエ分析部、１３，１９ フーリ
エ合成部、１４，２０ 加算器、１５ ｍｆ合成波形デ
ータ、１６ ｆｆ録音波形データ、１８ 特殊合成部、
２１ フィルタ処理部、２２ ｆｆ合成波形データ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演奏態様に応じて周波数成分が増減する
   楽音波形データのうちの、周波数成分が増加している第
   １の波形データと、周波数成分の増加割合が中位とされ
   ている第２の波形データとを記録し、 前記第２の波形データに含まれていない前記第１の波形
   データ中の帯域成分を特定成分として取り出し、前記第
   ２の波形データの全周波数帯域成分と前記特定成分とに
   基づいて合成波形データを生成するようにしたことを特
   徴とする波形データ処理方法。
2. 【請求項２】 前記第２の波形データの全周波数帯域の
   スペクトルの包絡線が、前記第１の波形データの全周波
   数帯域のスペクトルの包絡線と略一致するように、前記
   第２の波形データの高域成分を強調して第３の波形デー
   タを生成し、 該第３の波形データと、前記第１の波形データからフィ
   ルタにより抽出した前記特定成分とを加算することによ
   り合成波形データを生成するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の波形データ処理方法。
3. 【請求項３】 前記第２の波形データをフーリエ分析す
   ることにより、該第２の波形データの各周波数成分のピ
   ッチ情報とレベル情報とからなる第２のフーリエ成分を
   抽出し、 前記第１の波形データをフーリエ分析することにより、
   該第１の波形データの各周波数成分のピッチとレベルと
   からなる第１のフーリエ成分を抽出し、 高域成分を強調した前記第２のフーリエ成分と、前記第
   １のフーリエ成分のうちの前記第２のフーリエ成分が有
   していないフーリエ成分とを合成し、合成された各周波
   数成分のピッチ情報とレベル情報とをフーリエ合成する
   ことにより、合成波形データを生成するようにしたこと
   を特徴とする請求項１記載の波形データ処理方法。