(57)【要約】【課題】シームレスに楽音信号の量子化ビットを変化させることができる楽音信号変換装置を提供する。【解決手段】Ｎを疑似量子化のための任意に設定可能な正の整数とし、デジタル楽音信号を取得する信号取得部と、デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ種類の階調値でその波形を表現する信号である第１疑似量子化信号に変換する第１疑似量子化部と、デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ＋１種類の階調値でその波形を表現する信号である第２疑似量子化信号に変換する第２疑似量子化部と、第１疑似量子化信号と第２疑似量子化信号を任意に設定可能な重みづけ係数に基づいて重みづけ加算する重みづけ加算部を含む。【選択図】図１
2018060058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎを疑似量子化のための任意に設定可能な正の整数とし、
デジタル楽音信号を取得する信号取得部と、
前記デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ種類の階調値でその波形を表現する信号である第１疑似量子化信号に変換する第１疑似量子化部と、
前記デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ＋１種類の階調値でその波形を表現する信号である第２疑似量子化信号に変換する第２疑似量子化部と、
前記第１疑似量子化信号と前記第２疑似量子化信号を任意に設定可能な重みづけ係数に基づいて重みづけ加算する重みづけ加算部
を含む楽音信号変換装置。
【請求項２】
楽音信号変換装置が実行する楽音信号変換方法であって、
Ｎを疑似量子化のための任意に設定可能な正の整数とし、
デジタル楽音信号を取得するステップと、
前記デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ種類の階調値でその波形を表現する信号である第１疑似量子化信号に変換するステップと、
前記デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ＋１種類の階調値でその波形を表現する信号である第２疑似量子化信号に変換するステップと、
前記第１疑似量子化信号と前記第２疑似量子化信号を任意に設定可能な重みづけ係数に基づいて重みづけ加算するステップ
を含む楽音信号変換方法。
【請求項３】
コンピュータを請求項１に記載の楽音信号変換装置として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽音信号を変換する楽音信号変換装置、楽音信号変換方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル楽音信号に対するエフェクトの一種として、ビットクラッシャー（非特許文献１）が知られている。ビットクラッシャーはデジタル楽音信号の原音に対する忠実さ（audio fidelity）を意図的に減少させることで、様々な音調、音質を表現するエフェクトである。ビットクラッシャーは量子化ビットの減少、サンプリングレートの減少により、元のデジタル楽音信号を劣化させる。例えば現在では、音楽ＣＤに記録されるデジタル楽音信号の量子化ビットは１６ビット、サンプリングレート（サンプリング周波数）は４４．１ｋＨｚである。これに対し、初期のビデオゲームではデジタル楽音信号の量子化ビットは８ビットであった。また、１９７０年代のデジタル機器に用いられるデジタル楽音信号はそのサンプリングレートが１０ｋＨｚ程度であった。
【０００３】
ビットクラッシャーの典型的な使用方法として、量子化ビット、サンプリングレートを減少させることで、レトロな音調や音質を再現する使用方法がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】"Bitcrusher, From Wikipedia, the free encyclopedia", [online], 25 March 2016, [search on 20 September 2016], internet<URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Bitcrusher>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ビットクラッシャー機能を備えるＤＴＭアプリケーションなどは従来から存在する。これらのアプリケーションでは、デジタル楽音信号の量子化ビットを段階的に劣化させることができる。例えば音楽ＣＤのデジタル楽音信号の量子化ビットを劣化させる場合、元の量子化ビットである１６ビットを１ビットずつ劣化させることができるため、劣化の度合いは、１６ビットから１ビットまでの１６段階で調整できることになる。
【０００６】
しかしながら、量子化ビットを１ビット劣化させるということは、量子化の情報量を半減させることに相当するため、劣化を１ビット進行させた瞬間、劣化前後の境目が容易に聴取できるほど明確に表れる。反対方向の変化（量子化ビットを１ビット向上させる）であっても同様に境目が明確に表れる。
【０００７】
例えば量子化ビット１６ビットのクリアな音質から量子化ビット８ビットのレトロなビデオゲーム調の音質に至るまで、楽音信号をシームレスに劣化させていくような演出を狙ったとしても、楽音信号の劣化が１ビット進行するたびに聴き手はそのつなぎ目（境目）を明白に聴取してしまう。従って、楽音の音質がシームレスに過去に遡っていくような演出を聴き手に感受させることができない。
【０００８】
そこで本発明では、シームレスに楽音信号の量子化ビットを変化させることができる楽音信号変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の楽音信号変換装置は、信号取得部と、第１疑似量子化部と、第２疑似量子化部と、重みづけ加算部を含む。なお、Ｎを疑似量子化のための任意に設定可能な正の整数とする。
【００１０】
信号取得部は、デジタル楽音信号を取得する。第１疑似量子化部は、デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ種類の階調値でその波形を表現する信号である第１疑似量子化信号に変換する。第２疑似量子化部は、デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ＋１種類の階調値でその波形を表現する信号である第２疑似量子化信号に変換する。重みづけ加算部は、第１疑似量子化信号と第２疑似量子化信号を任意に設定可能な重みづけ係数に基づいて重みづけ加算する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の楽音信号変換装置によれば、シームレスに楽音信号の量子化ビットを変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の楽音信号変換装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１の楽音信号変換装置の動作を示すフローチャート。
【図３】２ビットに疑似量子化された楽音信号と３ビットに疑似量子化された楽音信号から２．５ビットに疑似量子化された楽音信号を生成する例について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００１４】
以下、図１を参照して実施例１の楽音信号変換装置の構成を説明する。図１に示すように、本実施例の楽音信号変換装置１は、信号取得部１１と、疑似量子化係数取得部１２と、第１疑似量子化部１３と、第２疑似量子化部１４と、重みづけ加算部１５と、信号出力部１６を含む。
【００１５】
以下、図２、図３を参照して本実施例の楽音信号変換装置１の動作を説明する。信号取得部１１は、デジタル楽音信号を取得する（Ｓ１１）。疑似量子化係数取得部１２は、疑似量子化のための任意に設定可能な正の整数である、疑似量子化係数Ｎを取得する（Ｓ１２）。疑似量子化係数Ｎは例えば、ユーザが手動で入力した値に基づいて決定される。次に、第１疑似量子化部１３は、デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ種類の階調値でその波形を表現する信号である第１疑似量子化信号に変換する（Ｓ１３）。
【００１６】
例えば図３の例では、ユーザによりＮ＝２が設定されている。従って第１疑似量子化部１３は元のデジタル楽音信号を、２２＝４階調でその波形を表現する信号である第１疑似量子化信号に変換する（Ｓ１３）。ただし、第１疑似量子化信号は、元の階調表現能力（データ構造、あるいはデータ量といってもよい）を維持したままであるものとする。例えば、元のデジタル楽音信号が１６ビット、すなわち６５５３６段階の階調表現能力を持っていた場合、第１疑似量子化信号は６５５３６段階の階調表現能力を保持したまま、４つの階調のみを使用して信号の波形を表現しているものとする。上記のように、元のデジタル楽音信号の階調表現能力を保ったまま、聴感上あたかも量子化ビットが劣化したように知覚させるために疑似的な量子化を行うことを、本明細書では疑似量子化という。
【００１７】
次に、第２疑似量子化部１４は、デジタル楽音信号の量子化ビットを維持したまま、２Ｎ＋１種類の階調値でその波形を表現する信号である第２疑似量子化信号に変換する（Ｓ１４）。
【００１８】
例えば図３の例では、ユーザによりＮ＝２が設定されているため、第２疑似量子化部１４は元のデジタル楽音信号を、２３＝８階調でその波形を表現する信号である第２疑似量子化信号に変換する（Ｓ１４）。前述同様、第２疑似量子化信号は、元の階調表現能力を維持したままであるものとする。
【００１９】
次に、重みづけ加算部１５は、第１疑似量子化信号と第２疑似量子化信号を任意に設定可能な重みづけ係数に基づいて重みづけ加算する（Ｓ１５）。重みづけ係数は典型的には、ユーザが手動で入力した値に基づいて決定される。第１疑似量子化信号に対する重みづけ係数をｒ１とし、第２疑似量子化信号に対する重みづけ係数をｒ２とし、ｒ１＋ｒ２＝１とする。
【００２０】
例えば図３の例では、第１疑似量子化信号に対する重みづけ係数ｒ１はユーザにより０．５と設定されている。第２疑似量子化信号に対する重みづけ係数ｒ２＝１−ｒ１であるため、ｒ２も０．５と設定されている。従って、図３の例では、第１疑似量子化信号と第２疑似量子化信号の双方に重みづけ係数０．５が乗算され、重みづけされた二つの信号が加算される。図３の例の場合、４階調で表現された第１疑似量子化信号は重みづけによりその振幅が０．５倍されているため、重みづけ後の第１疑似量子化信号を表現するためには、８階調の階調表現が必要になる。上述したように、第１疑似量子化信号は、元のデジタル楽音信号の階調表現能力を維持したまま疑似量子化されているにすぎないため、重みづけ加算によってさらに細かい階調表現が要求された場合であっても、重みづけ後の信号を正しく表現できる。第２疑似量子化信号も同様である。
【００２１】
次に、信号出力部１６は、ステップＳ１５で重みづけ加算したデジタル楽音信号を出力する（Ｓ１６）。
【００２２】
例えば図３の例では、４階調の信号（２ビットに疑似量子化された信号）と８階調の信号（３ビットに疑似量子化された信号）を均等にミックスした信号が出力信号であるため、当該出力信号を「２．５ビット」に疑似量子化された信号と表現できる。重みづけ係数ｒ１を調整することで出力信号を２．１ビット、２．２ビット、…などに疑似量子化することも可能である。従って、従来のビットによる量子化よりもさらに細分化された単位で、デジタル楽音信号をシームレスに変化させ、聴感上の違和感がないビットクラッシャーを実現できる。
【００２３】
＜補記＞
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な入力部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置（例えば通信ケーブル）が接続可能な通信部、ＣＰＵ（Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい）、メモリであるＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を読み書きできる装置（ドライブ）などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。
【００２４】
ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている（外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるＲＯＭに記憶させておくこととしてもよい）。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、ＲＡＭや外部記憶装置などに適宜に記憶される。
【００２５】
ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置（あるいはＲＯＭなど）に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にＣＰＵで解釈実行・処理される。その結果、ＣＰＵが所定の機能（上記、…部、…手段などと表した各構成要件）を実現する。
【００２６】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。
【００２７】
既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ（本発明の装置）における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティが有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。
【００２８】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto-Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。
【００２９】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００３０】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
【００３１】
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ハードウェアエンティティを構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【図１】
2018060058.tif 000003
【図２】
2018060058.tif 000004
【図３】
2018060058.tif 000005