(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波形の基準となる波形データに基づいて第一波形データおよび第二波形データを得、各波形データに対してそれぞれ時間的変化基準を与えることにより、合成音を生成するための第一波形生成信号および第二波形生成信号を得る波形生成装置において、
前記第一波形データに対する時間的基準を与えるための第一波形用エンベロープ基準信号を生成するエンベロープ基準手段と、
前記第一波形データに前記第一波形用エンベロープ基準信号を与えて前記第一波形生成信号を生成するとともに、前記エンベロープ基準信号に対する前記第一波形生成信号の現在の生成時点を示す第一波形生成基準信号を生成する第一波形生成手段と、
合成指示により前記第二波形データに前記第一波形用エンベロープ基準信号を与えて前記第二波形生成信号を生成するとともに、前記第一波形生成基準信号に基づいて合成指示された時点の前記第一波形生成信号の生成時点を得、該生成時点から前記第二波形生成信号を同期して生成する複数の第二波形生成手段と備え、
複数の第二波形生成手段で生成される各第二波形生成信号をそれぞれ前記第一波形生成信号に対して任意のタイミングで同期して生成することを特徴とする波形生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の波形生成装置を搭載する集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の音波形の信号を任意のタイミングで同期させて生成可能な波形生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電子楽音発生装置において、音声や楽器音などの音を模倣して発生させる手段としては、あらかじめ原音を示す音波形データを録音しておき、スイッチに応答して録音された音波形データを再生する方法が容易であり模倣効果も高い。
【０００３】
しかし、楽器の模倣としての役割を期待される場合には、あらかじめ録音された音を単純に再生するだけでは、楽器としての表現は不十分で魅力に欠けたものとなる。例えば、代表的な楽器であるピアノは、鍵盤を押して発生させた音に対して、さらに足下のダンパーペダルを押すことで、共鳴音を付与した音色を作り出すことが可能であり、豊かな表現力を得ることができる。このような表現力豊かな楽器を模倣するために多くの音波形を録音してあらゆる音に対応しようとすると、大容量の記憶装置が必要になり、実現上の問題がある。
【０００４】
従来、音響効果を付与する手段として、基準となる音波形データに対してデジタル信号処理を行い仮想音響空間を模倣して音響効果が付与された効果音を生成する方法や、複数の録音された音波形データを演算により合成し、音響効果を備える新たな音波形を生成する方法が考えられている。
【０００５】
しかし、仮想音響空間を模倣して効果音を生成する方法では、基準音に対する共鳴音を生成することは可能であるが、ピアノのような楽器音においては、実際に録音された共鳴音に比べて音質が劣る。
【０００６】
また、電子楽音発生装置における合成方法として、例えば特開昭６２−１７８８１２号公報に記載されるようなものがある。これは、記憶装置に複数の音波形データを記憶しておき、２つの音波形データを鍵スイッチに応答して加算もしくは乗算により合成し、元の音波形に無い新たな音波形を生成する方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２つの音波形データを合成する方法では、鍵スイッチの押鍵は単に２つの音波形の合成開始タイミングを与えるもので、２つの音波形が任意のタイミングから同期して合成されるようにする手段は提供されていない。従って、上述のピアノのように、鍵盤を押して発生させた音に対して、さらに足下のダンパーペダルを押すことで、任意のタイミングで共鳴音を付与するようなことはできない。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、合成音を生成するために第一の音波形に対して任意のタイミングで第二の音波形を同期させて生成することができる波形生成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る波形生成装置は、音波形の基準となる波形データに基づいて第一波形データ（第一波形データ１０６）および第二波形データ（第二波形データ１０９）を得、各波形データに対してそれぞれ時間的変化基準を与えることにより、合成音を生成するための第一波形生成信号（第一波形生成信号１０８）および第二波形生成信号（第二波形生成信号１１１）を得る波形生成装置（波形生成装置１００）において、前記第一波形データに対する時間的基準を与えるための第一波形用エンベロープ基準信号（第一波形用エンベロープ基準データ１０７）を生成するエンベロープ基準手段（エンベロープ基準装置１０３）と、前記第一波形データに前記第一波形用エンベロープ基準信号を与えて前記第一波形生成信号を生成するとともに、前記エンベロープ基準信号に対する前記第一波形生成信号の現在の生成時点を示す第一波形生成基準信号（第一波形生成基準信号１１０）を生成する第一波形生成手段（第一波形生成装置１０１）と、合成指示により前記第二波形データに前記第一波形用エンベロープ基準信号を与えて前記第二波形生成信号を生成するとともに、前記第一波形生成基準信号に基づいて合成指示された時点の前記第一波形生成信号の生成時点を得、該生成時点から前記第二波形生成信号を同期して生成する第二波形生成手段（第二波形生成装置１０５）と、を具備したことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第一波形生成信号を生成してから第二波形生成信号を生成する場合、第一波形生成基準信号および第一波形用エンベロープ基準信号を参照することにより、第二波形生成信号を第一波形生成信号に任意のタイミングで同期させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る波形生成装置を用いた電子楽音発生装置の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、楽音発生装置を構成する波形生成装置１００は、第一波形生成信号１０８を生成する第一波形生成装置１０１、第一波形生成信号を生成するためのエンベロープ基準となる第一波形用エンベロープ基準データ１０７を生成するエンベロープ基準装置１０３、および第二波形生成信号１１１を生成する第二波形生成装置１０５を有する。
【００１２】
楽音発生装置は、さらに、音波形の基準となる音波形データを格納し、第一波形データ１０６を第一波形生成装置１０１へ供給し、また、第二波形データ１０９を第二波形生成装置１０５へ供給する波形メモリ装置１０２、第一波形生成装置１０１に対し波形生成タイミングを付与する第一波形生成スイッチ１１２、第二波形生成装置１０５に対し波形生成タイミングを付与する第二波形生成スイッチ１１３、および第一波形生成信号１０８および第二波形生成信号１１１を合成して合成音を発生する合成音発生装置１０４を有する。波形生成タイミングを付与する波形生成スイッチは、楽音発生装置がピアノ等の鍵盤楽器を模倣するものであれば、押鍵に応答して作動する。
【００１３】
図２は、第一波形用エンベロープ基準データ１０７および第一波形生成基準信号１１０に関する説明図である。第一波形用エンベロープ基準データは、第一波形の時間的音量変化等の振幅情報を備える。図２（ａ）は、第一波形用エンベロープ基準データをエンベロープ波形２０１で表示している。ここで、第一波形生成装置１０１から第二波形生成装置１０５へ供給される第一波形生成基準信号は、エンベロープ波形２０１に対して第二波形を同期して生成するために、第一波形のエンベロープ基準データにおける時間軸上の相対的な現在位置情報を備える。図２（ｂ）は、第一波形生成用のエンベロープ波形２０１に対する第二波形生成のための同期タイミングとして現在時点２０２を示している。
【００１４】
図３は、第一波形に対して任意のタイミングで同期して第二波形を生成し、第一波形および第二波形の合成波形を得る様子を示している。図３（ａ）は第一波形生成装置１０１が生成する第一波形の時間的音量変化を示し、図３（ｂ）は第二波形生成装置１０５が生成する第二波形の時間的音量変化を示し、図３（ｃ）は第一波形および第二波形を合成音発生装置１０４で合成した合成波形を示している。図３（ｃ）に示されるように、生成された第一波形３０１および第二波形３０２が第二波形生成スイッチ１１３の動作タイミングで合成される。
【００１５】
以上のように構成された実施の形態１の波形生成装置１００を用いた電子楽音発生装置について、以下、図１のブロック図と図２および図３の説明図を参照して動作を説明する。
【００１６】
まず、第一波形生成スイッチ１１２が作動していない状態では、第一波形生成装置１０１は波形の生成を行わない。第一波形生成スイッチ１１２が作動すると、第一波形生成装置１０１は、波形メモリ装置１０２から第一波形データ１０６を取り込み、エンベロープ基準装置１０３が規定する第一波形用エンベロープ基準データ１０７と乗算して第一波形生成信号１０８を生成する。
【００１７】
第一波形生成装置１０１で生成された第一波形生成信号１０８は、合成音生成装置１０４において、第二波形生成装置１０５で生成された第二波形生成信号１１１と合成され、音響信号に変換されて出力される。ここで、第二波形生成スイッチ１１３が作動しない場合、すなわち第二波形生成信号１１１が存在しない場合には、単純に第一波形の音のみが発生する。
【００１８】
第一波形生成スイッチ１１２が作動している状態で第二波形生成スイッチ１１３が作動した場合は、第二波形生成装置１０５は、波形メモリ装置１０２から第二波形データ１０９を取り込み、第一波形用エンベロープ基準データ１０７と第一波形生成基準信号１１０とに基づいて第二波形生成信号１１１を生成する。第一波形用エンベロープ基準データ１０７は第一波形生成信号１０８の生成を開始した時点からの第一波形の時間的音量変化等の情報としてエンベロープ波形２０１（図２参照）を提供する。
【００１９】
このとき、すでに第一波形生成信号１０８は出力されているので、第二波形生成信号１１１は第一波形のエンベロープ波形２０１に対する現在時点２０２（第二波形生成スイッチの動作タイミング）に同期して生成する必要がある。第二波形生成装置１０５は、この同期タイミングを第一波形生成基準信号１１０から得ることで、第一波形のエンベロープ波形２０１に対する任意のタイミングに同期した第二波形生成信号１１１を生成することが可能となる。生成された第一波形生成信号１０８と第二波形生成信号１１１は合成音生成装置１０４において合成され、音響信号に変換されて合成音として出力される。
【００２０】
以上のように本実施の形態１によれば、第一波形生成スイッチ１１２が作動した場合には、第一波形生成装置１０１は、まず波形メモリ装置１０２から第一波形データ１０６を取り込み、エンベロープ基準装置１０３から得た第一波形用エンベロープ基準データ１０７と第一波形データ１０６との乗算を行い、第一波形生成信号１０８を生成する。
【００２１】
さらに、任意のタイミングで第二波形生成スイッチ１１３が作動した場合には、第二波形生成装置１０５は、まず波形メモリ装置１０２から第二波形データ１１０を取り込み、第一波形生成基準信号１１０が与えるタイミングに同期して、第一波形用エンベロープ基準データ１０７と第二波形データ１０９との乗算を行い第二波形生成信号１１１を生成する。生成された第一波形生成信号１０８と第二波形生成信号１１１の合成を合成音生成装置１０４にて行うことにより、合成音として出力することが可能となる。
【００２２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照して説明する。実施の形態２は実施の形態１で説明した波形生成装置において第二波形生成装置を複数用いるものである。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態２に係る波形生成装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に示した部分と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。図４に示されるように、実施の形態２に係る波形生成装置４００は、第一波形生成装置１０１、エンベロープ基準装置１０３、および図１に示した第二波形生成装置１０５とそれぞれ同一構成を有する第二波形生成装置１０５ａ、第三波形生成装置１０５ｂ、…、第ｎ波形生成装置１０５ｎ（以下、複数の第二波形生成装置と記す）を有する。複数の第二波形生成装置には、それぞれ第二波形データ１０９ａ、第三波形データ１０９ｂ、…、第ｎ波形データ１０９ｎが与えられ、それぞれ第二波形生成信号１１１ａ、第三波形生成信号１１１ｂ、…、第ｎ波形生成信号１１１ｎ（以下、複数の第二波形生成信号と記す）を生成する。各波形生成装置に対応する第二波形生成スイッチ１１３ａ、第三波形生成スイッチ１１３ｂ、…、第ｎ波形生成スイッチ１１３ｎは図１における第二波形生成スイッチ１１３と同様のものであり、それぞれ各波形生成装置に波形生成タイミングを付与する。また、エンベロープ基準装置１０３からの第一波形用エンベロープ基準データ１０７および第一波形生成装置１０１からの第一波形生成基準信号１１０が、それぞれ複数の第二波形生成装置に対して供給される。
【００２４】
以上のように構成された本実施の形態２の楽音波形生成装置について、以下、図４のブロック図と図２および図３の説明図を参照して動作を説明する。第一波形生成装置の動作については、実施の形態１における第一波形生成装置１０１の動作と同様である。
【００２５】
第一波形生成スイッチ１１２が作動している状態で、例えば、複数の第二波形生成装置のうち、第ｎ波形生成スイッチ１１３ｎが作動した場合は、第ｎ波形生成装置１０５ｎは、第一波形用エンベロープ基準データ１０７と第一波形生成基準信号１１０に基づいて第ｎ波形生成信号１１１ｎを生成する。ここで、第ｎ波形生成装置の動作は実施の形態１における第二波形生成装置１０５の動作と同様である。
【００２６】
すなわち、第ｎ波形生成装置１０５ｎは、第一波形のエンベロープ波形２０１に対する現在の生成時点２０２に同期させるための同期タイミングを第一波形生成基準信号１１０から得ることで、第一波形のエンベロープ波形２０１に対する任意のタイミングに同期した第ｎ波形生成信号の生成を行うことが可能となる。その後、第一波形生成信号１０８と第ｎ波形生成信号１１１ｎを合成し、音響信号に変換することにより合成音が出力される。
【００２７】
さらに、他の波形生成装置についても同様にして、任意のタイミングで波形生成スイッチが作動した場合には、作動している波形生成スイッチに対応する波形生成装置が、第一波形生成基準信号１１０が与えるタイミングに同期して、第一波形用エンベロープ基準データ１０７と波形データとの乗算を行い波形生成信号を生成する。このようにして生成された複数の波形生成信号と第一波形生成信号１０８とを合成することにより、第一波形に対して複数波形を合成した合成音を得ることができる。
【００２８】
以上のように本実施の形態２によれば、第一波形生成スイッチ１１２が作動した場合には、第一波形生成装置１０１は、エンベロープ基準装置１０３から得た第一波形用エンベロープ基準データ１０７と第一波形データ１０６との乗算を行い、第一波形生成信号１０８を生成する。
【００２９】
さらに、任意のタイミングで複数の波形生成スイッチが作動した場合には、作動しているスイッチに対応する波形生成装置が、第一波形生成基準信号１１０が与えるタイミングに同期して、第一波形用エンベロープ基準データ１０７と波形データとの乗算を行い波形生成信号を生成する。ここで、第一波形生成信号１０８と複数の第二波形生成装置で生成された波形生成信号とを合成することにより、第一波形に対して複数の波形が同期して合成した合成音を出力することが可能となる。
【００３０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図面を参照して説明する。実施の形態３は実施の形態１または実施の形態２で説明した波形生成装置を集積回路に搭載したものである。
【００３１】
図５は、本発明の実施の形態３に係る集積回路の構成を示すブロック図であり、実施の形態１で説明した波形生成装置を集積回路に搭載した場合を示している。図５において、波形データを格納した波形メモリ装置５０２から第一波形データ１０６、第二波形データ１０９を波形生成装置５０１に取り込むことで、第一波形生成スイッチ１１２および第二波形生成スイッチ１１３の動作に応じて、第一波形生成信号１０８および第一波形生成信号に同期した第二波形生成信号１１１を生成することができる。これにより、波形生成装置５０１は集積回路上で所望の波形生成が可能となる。
【００３２】
本実施の形態３によれば、波形生成装置５０１が、波形メモリ装置５０２から必要な波形データを取り込み、第一波形生成スイッチ１１２および第二波形生成スイッチ１１３の動作に応じた処理を行うことで、第一波形生成信号１０８と第一波形生成信号に同期した第二波形生成信号１１１を生成することが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第一波形生成信号を生成してから第二波形生成信号を生成する場合、第一波形生成基準信号および第一波形用エンベロープ基準信号を参照することにより、第二波形生成信号を第一波形生成信号に同期させることができる。これにより、優れた音質の合成音を発生することが可能となり、電子楽器等の楽音発生装置において、変化音や効果音を発生させる場合に自然で魅力的な楽音を発生させるという効果を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る波形生成装置を用いた電子楽音発生装置の構成を示すブロック図。
【図２】第一波形用エンベロープ基準信号および第一波形生成基準信号に関する説明図。
【図３】第一波形に対して任意のタイミングで同期して第二波形を生成し、合成波形を得る様子の説明図。
【図４】本発明の実施の形態２に係る波形生成装置の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の実施の形態３に係る集積回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１００、４００、５０１  波形生成装置
１０１  第一波形生成装置
１０２、５０２  波形メモリ装置
１０３  エンベロープ基準装置
１０４  合成音発生装置
１０５  第二波形生成装置
１０６  第一波形データ
１０７  第一波形用エンベロープ基準信号
１０８  第一波形生成信号
１０９  第二波形データ
１１０  第一波形生成基準信号
１１１  第二波形生成信号
１１２  第一波形生成スイッチ
１１３  第二波形生成スイッチ
２０１  第一波形生成用エンベロープ波形
２０２  第一波形生成用エンベロープ波形に対する第一波形生成信号の現在時点
３０１  第一波形のみによる合成波形
３０２  第一波形と第二波形による合成波形
【図１】
0003617954.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003617954.tif 000004
【図４】
0003617954.tif 000005
【図５】
0003617954.tif 000006