(57)【要約】【課題】効率の良い周波数領域が限定された放音部を使用して、十分な放音量と音楽的に豊かな表現の再生音を発生させることができる、携帯電話等の携帯機器を提供すること。【解決手段】波形データとしてスペクトル密度を高めた擬似矩形波を用いることで、エネルギー密度が低く、放音効率が悪いという問題を解決することができる。そのためには、放音部の効率の良い周波数領域ＨＲに合致した範囲にスペクトル線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４を含み、偶数倍音を含んだスペクトルとする。【選択図】　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数領域が限られた放音部と、該放音部により再生する再生音の波形を生成する音源装置とを有する携帯機器において、
前記再生音の波形は、矩形波から所定次数以上の倍音成分を除去して得られた擬似矩形波であることを特徴とする、携帯機器。
【請求項２】
周波数領域が限られた放音部と、該放音部により再生する再生音の波形を生成する音源装置とを有する携帯機器において、
前記再生音の波形は、波の頂上部が複数の凹凸が連続する波打ち形状を有し、波形の立ち上がりおよび立ち下がりが傾斜を有する擬似矩形波であることを特徴とする、携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数領域が限られた放音部を有する携帯電話などの携帯機器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、電子楽器等に含まれる音源装置は、矩形波、鋸歯状波、正弦波に基づいて生成した人工音、または自然音、楽器音等を録音、編集したものをＡＤ変換器等でディジタル量に変換し、予め設定された波形データを使用して波形生成を行うが、この場合の再生系には良好な発音帯域を有したスピーカー等が接続される。
【０００３】
一方、携帯電話等の携帯機器に具備されるスピーカー等の放音部は、携帯機器の特徴である携帯性を生かすために小型軽薄に設計される。従って、その周波数特性における効率の良い周波数領域は限定されたものとなり、幅広い周波数領域を必要とする音楽の再生には適しておらず、また、その内部動作電圧は３Ｖ程度の低電圧で動作するため音圧も低い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、携帯電話等の携帯機器においては、構造上の制約から効率の良い周波数領域が限定された放音部しか使用できず、十分な放音量が得られず、また音楽的な表現も限定されていた。
【０００５】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、効率の良い周波数領域が限定された放音部を使用して、十分な放音量と音楽的に豊かな表現の再生音を発生させることができる、携帯電話等の携帯機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載の携帯機器は、周波数領域が限られた放音部と、該放音部により再生する再生音の波形を生成する音源装置とを有する携帯機器において、前記再生音の波形は、矩形波から所定次数以上の倍音成分を除去して得られた擬似矩形波であることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る請求項２記載の携帯機器は、周波数領域が限られた放音部と、該放音部により再生する再生音の波形を生成する音源装置とを有する携帯機器において、前記再生音の波形は、波の頂上部が複数の凹凸が連続する波打ち形状を有し、波形の立ち上がりおよび立ち下がりが傾斜を有する擬似矩形波であることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
＜Ａ．装置構成＞図１は本発明に係る実施の形態の音源装置１００の構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１に示すように音源装置１００は、放音部９０の効率の良い周波数領域に合わせて、予め生成された波形データを記憶する記憶手段、例えばランダムアクセスメモリ、あるいはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）で構成される波形テーブルＴＢと、当該波形テーブルＴＢの波形データを任意の時間間隔で読み出す波形読み出しブロックＲＢと、より耳障りの良い再生音を得るために、読み出した波形データの値を刻々と変化させ、減衰する波形を生成するための係数や、音量調整のための係数を記憶し、波形データにこれらの係数を乗算する乗算ブロックＪＢとで構成される波形生成部８０を複数備えている。
【００１０】
また、波形生成部８０で生成されたディジタルデータを加算する加算ブロックＫＢと、加算ブロックＫＢで加算された加算ディジタルデータをアナログ量に変換するＤ／Ａ変換ブロックＤＢと、上記アナログ量を増幅して放音部９０に出力する電力増幅ブロックＰＢとを備えている。
【００１１】
波形生成部８０の波形読み出しブロックＲＢおよび乗算ブロックＪＢは、音源装置１００の外部に設けられた音楽演奏情報源ＳＳからの情報に基づいて制御ブロックＣＢによって制御され、波形データの読み出しおよび加工を行う構成となっている。
【００１２】
また、図１に示した音源装置１００においては、波形生成部８０に記憶手段としての波形テーブルＴＢを配設し、そこに放音部９０の周波数領域ＨＲに合わせて予め準備した擬似矩形波を入力する構成を示したが、記憶手段としての波形テーブルＴＢは備えず、放音部９０の周波数特性に合わせて擬似矩形波を生成する、例えばサイン波合成回路などを備えるようにしても良い。
【００１３】
このような構成の音源装置１００において、本発明の特徴部となるのは、疑似矩形波を用いて放音部を駆動することであるが、そのために放音部９０の周波数特性における効率の良い周波数領域に合わせて予め生成された波形データを波形テーブルＴＢに記憶したり、また放音部９０の周波数特性に合わせて合成回路で擬似矩形波を生成したりする。したがって、波形データは、波形テーブル或いは合成回路から得られるが、以下、代表して、波形テーブルＴＢに記憶される波形データについて説明する。
【００１４】
＜Ｂ．波形データについて＞＜Ｂ−１．波形データとして矩形波を用いる場合の問題＞まず、波形データ生成の一例を図２〜図５を用いて説明する。一般に携帯電話等の携帯機器の発音部においては、実用的な周波数領域は４００Ｈｚ〜４ｋＨｚであるが、例えば４００Ｈｚ程度の音楽をサイン波で発音させると音圧が低くなり、実用的ではない。そこで、携帯電話等の着信メロディー等の発音には波形面積を広くできて、大きな再生電力を得ることができる矩形波が使用される。
【００１５】
ただし、通常の矩形波では以下のような問題がある。まず、図２に示すような単一の孤立矩形波（孤立パルス）ＩＰを想定する。図２に示す孤立矩形波ＩＰは、時間０を中心にパルス幅ΔＴ、パルス高さＨを有している。
【００１６】
そして、時間０を中心に偶関数として存在する孤立矩形波ＩＰをフーリエ変換する。フーリエ変換の定義では、マイナス無限大からプラス無限大の時間軸領域で一定の値を取る関数に対して、限られた時間範囲ΔＴで積分を行うと、その結果は連続したスペクトル関数となる。従って、孤立矩形波ＩＰは、下記の数式（１）で表されるような連続したスペクトル関数となる。
【００１７】
ｆ（ｘ）＝Ａ・（ｓｉｎＢｘ／Ｂｘ）・・・（１）
ここで、係数Ａはスペクトルの大きさを表す係数であり、係数Ｂは孤立矩形波ＩＰのパルス幅ΔＴに反比例する係数であり、ｓｉｎは正弦関数、ｘは周波数を表す。
【００１８】
図３に数式（１）をグラフ化して示す。図３においては、横軸に周波数ｘをラジアン表記で示し、縦軸にスペクトル関数ｆ（ｘ）の値を示す。図３において、孤立矩形波を示す包絡線は、周波数１π、２π、３π、４πでゼロの値を取っている。
【００１９】
一般に使用されるパルス占有率５０％の連続矩形波は、数式（１）の関数ｆ（ｘ）のうち奇数倍音のみを標本化したものである。なお、図３においては、奇数倍音のスペクトル線Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ９を矢印で表記する。
【００２０】
次に、音源装置１００に接続される放音部９０の周波数特性Ｆ（ｗ）を図４に示す。図４においては、横軸に周波数ｗをラジアン表記で示し、縦軸に利得を示す。放音部９０の周波数特性Ｆ（ｗ）においては、放音効率が高い周波数領域ＨＲ（以後、単に「周波数領域ＨＲ」と呼称）は０．５πラジアンから２．５πラジアンの範囲内であり、この領域が放音部９０における主たる再生周波数領域となる。なお、図４における周波数領域ＨＲは、利得が０．６以上となる周波数領域にほぼ該当しているが、特性曲線の形状によっては利得が０．５以上であれば放音効率が高いとみなすこともできるので、利得が０．５以上となる周波数領域を周波数領域ＨＲとすることもできる。
【００２１】
このような周波数領域ＨＲを有する放音部９０で、図３に示すようなスペクトルを有する波形を再生すると図５に示すようなスペクトルとなる。
【００２２】
図５においては、周波数領域ＨＲ内のスペクトル線はＸ１とＸ３の２本だけであり、エネルギー密度が低く、放音効率が悪い。すなわち良く聞こえない再生音となる。
【００２３】
また、図１に示す音源装置１００の複数の波形テーブルＴＢに矩形波を波形データとして入力し、各波形読み出しブロックＲＢにおいてそれぞれ読み出し速度を変えて読み出し、それを加算することで、周波数の異なる波形の重ね合わせ（すなわち和音の生成）を行う際に、矩形波は通常、頂上部が平坦なので、頂上部が増幅器の最大レンジでカットされた場合と類似し、違和感のある再生音になる。
【００２４】
＜Ｂ−２．擬似矩形波＞後者の問題を解決するためには、波形テーブルＴＢに入力する波形データを矩形波ではなく、擬似矩形波とする方法がある。以下、擬似矩形波の一例を説明する。
【００２５】
擬似矩形波の最も単純な構成は、矩形波から高次の高調波成分を除去することで得られる。図６にパルス占有率５０％の擬似矩形波を示す。図６においては、横軸に時間（任意単位）を、縦軸に電圧（任意単位）を示す。
【００２６】
図６に示すように、高次の高調波成分を除去した擬似矩形波は通常の矩形波と異なり頂上部が平坦ではなく、複数の高さの異なる凹凸が連続する波打ち形状となっている。また、パルスの立ち上がり、立ち下がりは垂直ではなく、若干の傾斜を有している。
【００２７】
図６の擬似矩形波は、孤立矩形波をフーリエ変換して得られた図３に示す包絡線上の奇数倍音のポイントのうち高次の奇数倍音（すなわち高次高調波）を除いてサイン合成し、逆フーリエ変換を施して導出したものである。
【００２８】
すなわち、数式（１）に示した連続関数において、特定の周波数列Ｘｎの値、すなわち、以下の数式（２）で得られる値をサイン合成し、逆フーリエ変換を施すことで擬似矩形波を得ることができる。
【００２９】
ｆ（Ｘｎ）＝Ａ・（ｓｉｎＢＸｎ／ＢＸｎ）・・・（２）
例えば、Ｘｎ＝（Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７）を選択すれば、奇数倍音のうち９次以上の奇数倍音を除いたパルス占有率５０％の擬似矩形波を得ることができる。
【００３０】
このような擬似矩形波を波形テーブルＴＢに入力することで、和音の生成に際して、頂上部の一部が増幅器の最大レンジに達することがあっても、頂上部全体がカットされることが防止され、再生音に違和感が生じることが防止される。
【００３１】
なお、頂上部の凹凸は高さが異なっているので、凹凸の一部が増幅器の最大レンジに達することがあっても、カットされる面積は小さくて済む。
【００３２】
また、パルスの立ち上がり、立ち下がりが傾斜を有しているので、波形の時間軸方向の急速なゆれ、いわゆるジッタに起因する折り返しノイズの発生を抑制することができる。すなわち、波形テーブルＴＢからの波形データの読み出しは、所定の時間間隔で行うが、パルスの立ち上がり、立ち下がりが垂直な矩形波では読み出し間隔によっては読み出した波形が不連続になることがあり、不要なスペクトルが発生し、折り返しノイズとなるが、擬似矩形波ではこれを抑制して聴感特性を向上できる。
【００３３】
また、高次の高調波成分を除去しているので、周辺装置に高調波成分が影響を及ぼすことが防止され、システム全体を安定に動作させることができる。
【００３４】
＜Ｂ−３．スペクトル密度を高めた擬似矩形波＞また、パルス占有率５０％の単なる矩形波ではエネルギー密度が低く、放音効率が悪いという問題を解決するためには、波形テーブルＴＢに入力する波形データとしてスペクトル密度を高めた擬似矩形波を用いる方法がある。以下、スペクトル密度を高めた擬似矩形波について説明する。
【００３５】
図５において、周波数領域ＨＲ内のスペクトル線がＸ１とＸ３の２本だけとなるのは、図３に示す奇数倍音のスペクトル線のうち、Ｘ１とＸ３だけが周波数領域ＨＲ内に存在するためである。スペクトル密度を高めるという観点に立てば、数式（２）における係数Ｂを適宜変更し、周波数領域ＨＲに合致した範囲で偶数倍音を含んだ波形とすることが再生効率の向上に適していると言える。
【００３６】
そこで、図７に偶数倍音を含んだ擬似矩形波を合成するためのスペクトルを示す。図７においては、周波数領域ＨＲに合致した範囲にスペクトル線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４が存在し、図３の場合に比べてスペクトル線の数は倍増したことになる。
【００３７】
次に、図７に示したスペクトルに基づいて合成されたスペクトル密度を高めた擬似矩形波を図８に示す。図８においは、横軸に時間（任意単位）を、縦軸に電圧（任意単位）を示す。なお、図７においては、６次までの倍音成分しか含んでいないので、図８の擬似矩形波は７次以上の倍音成分は除去されたものとなっている。
【００３８】
図８に示すように、スペクトル密度を高めた擬似矩形波は、図６に示す擬似矩形波のようにパルス占有率が５０％ではなく、また頂上部の波打ち形状は、凹凸の数が減っている。また、パルスの立ち上がり、立ち下がりの傾斜も緩やかになっている。
【００３９】
次に、図８に示すスペクトル密度を高めた擬似矩形波を波形テーブルＴＢに入力し、再生系を通して放音部９０から放音した場合のスペクトルを図９に示す。
【００４０】
図９からは、周波数領域ＨＲ内のスペクトル線はＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の４本となり、スペクトル密度が高くなっていることが判る。従って、エネルギー密度の向上により放音効率が向上し、良好な再生音を得ることができる。
【００４１】
＜Ｂ−４．スペクトル量を高めた擬似矩形波＞スペクトル密度を高めるだけでは放音量を高めることはできないが、周波数領域ＨＲ内のスペクトル線のスペクトル量を高めることで放音量を高めることができる。以下、スペクトル量を高めた擬似矩形波について説明する。
【００４２】
図１０に、スペクトル量を高めた擬似矩形波を合成するためのスペクトルを示す。図１０において、周波数領域ＨＲに合致した範囲にスペクトル線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４が存在するという点では図７と同様であるが、基準線であるスペクトル線Ｘ１以外のスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４のスペクトル量は増加している。その増加の程度は、包絡線上の値（すなわち孤立矩形波をフーリエ変換して得られる連続スペクトルにおけるスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４に対応する周波数での値）に比べてスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４がそれそれ１．２倍、１．３倍、２倍に増加している。
【００４３】
次に、図１０に示したスペクトルに基づいて合成されたスペクトル量を高めた擬似矩形波を図１１に示す。図１１においては、横軸に時間（任意単位）を、縦軸に電圧（任意単位）を示す。なお、図１０においては、６次までの倍音成分しか含んでいないので、図１１の擬似矩形波は７次以上の倍音成分は除去されたものとなっている。
【００４４】
図１１に示すように、スペクトル量を高めた擬似矩形波は、図８に示す擬似矩形波と比べて、頂上部の波打ち形状は、凹凸の高低差が大きくなり、また、パルスの立ち上がり、立ち下がりの傾斜もさらに緩やかになっている。
【００４５】
次に、図１１に示すスペクトル量を高めた擬似矩形波を波形テーブルＴＢに入力し、再生系を通して放音部９０から放音した場合のスペクトルを図１２に示す。
【００４６】
図１２からは、周波数領域ＨＲ内のスペクトル線のうちＸ２、Ｘ３、Ｘ４においてスペクトル量が図９に示す場合に比べて高くなっていることが判る。従って、エネルギー密度が高くなって放音効率が向上するだけでなく、放音量も高まり、より良好な再生音を得ることができる。
【００４７】
＜Ｃ．擬似矩形波の使用例＞以上説明した擬似矩形波を、音源装置１００の複数の波形テーブルＴＢのそれぞれに同じものを入力し、各波形読み出しブロックＲＢにおいてそれぞれ読み出し速度を変えて読み出し、それを加算、すなわち周波数の異なる波形を重ね合わせることで、和音を生成することもできるが、波形テーブルＴＢのそれぞれで異なった擬似矩形波を入力し、音楽演奏情報源ＳＳから音域が多岐に渡る情報が与えられた場合でも、放音部９０の周波数領域ＨＲからのずれを防止できるようにしても良い。
【００４８】
図１３に、図１１に示した擬似矩形波の周波数を低くした場合のスペクトルを示す。図１３においては基準スペクトル線Ｘ１の周波数が０．２５πであり、以後、倍音のスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は周波数０．２５π間隔で出現する形状となっている。図１０を用いて説明したスペクトル特性においては基準スペクトル線Ｘ１の周波数は０．５πであり、以後、倍音のスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ６は周波数０．５π間隔で出現する形状であった。従って、放音部９０の周波数領域ＨＲが０．５πラジアンから２．５πラジアンの範囲内である場合、図１０において当該領域内にあるのはスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４なので、これらのスペクトル量に所定の係数（スペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４をそれぞれ１．２倍、１．３倍、２倍）を掛けて増加させることで、放音量を高めることができた。
【００４９】
しかし、音楽演奏情報源ＳＳからの情報により、例えば低域（低周波数域）の音を再生する必要が生じた場合、波形読み出しブロックＲＢにおいて図１１に示す擬似矩形波の読み出し速度を遅くすることで対応しようとすると、図１３に示すようにスペクトルが押し詰まって、あたかもスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４が周波数領域ＨＲの片側に移動し、周波数領域ＨＲからずれかけているようなスペクトル特性となる。
【００５０】
図１３においては、放音部９０の周波数領域ＨＲ内には、スペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４以外にスペクトル線Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９が存在するので、このままではスペクトル線Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９については放音量が小さいままであり、聞こえにくくなってしまう。
【００５１】
そこで、図１１に示した擬似矩形波とは別個に、周波数の低い擬似矩形波を準備し、他の波形テーブルＴＢに入力しておくことで低域音を再生する際に使用する。
【００５２】
図１４に、図１１に示した擬似矩形波の半分の周波数の擬似矩形波を合成するためのスペクトル特性を示す。
【００５３】
図１４において、基準スペクトル線Ｘ１の周波数が０．２５πであり、以後、倍音のスペクトル線Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は周波数０．２５π間隔で出現する形状となっている。そして基準線であるスペクトル線Ｘ１および２次の倍音成分であるスペクトル線Ｘ２以外のスペクトル線Ｘ３、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９のスペクトル量は増加している。その増加の程度は、包絡線上の値に比べてスペクトル線Ｘ３、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９がそれぞれ１．２倍、１．５倍、２倍、２．５倍、２倍、１．５倍である。
【００５４】
なお、それぞれの係数は、自然な再生音が得られるように、高音域や低音域が大きくなり過ぎないように設定される。例えば、放音部９０の周波数特性が低音域を強調するものであれば高音域のスペクトル線の係数は大きく設定し、低音域のスペクトル線の係数は小さく設定する。
【００５５】
このようなスペクトルに基づいて合成された擬似矩形波を図１５に示す。図１５においは、横軸に時間（任意単位）を、縦軸に電圧（任意単位）を示す。なお、図１４においては、９次までの倍音成分しか含んでいないので、図１５の擬似矩形波は１０次以上の倍音成分は除去されたものとなっている。
【００５６】
図１５に示す擬似矩形波は、例えば図１１に示す擬似矩形波と比べて、周波数が半分になり、頂上部の波打ち形状も複雑になっている。
【００５７】
以上の説明では、図１１に示す擬似矩形波と比べて、周波数が半分の擬似矩形波を準備した例を示したが、図１１に示す擬似矩形波よりも周波数が高いもの、あるいは図１５に示す擬似矩形波よりも周波数がさらに低いものを準備し、複数の波形テーブルＴＢにそれぞれ入力しても良いことは言うまでもない。
【００５８】
このように、周波数の異なる複数の擬似矩形波を各波形テーブルＴＢに入力しておき、音楽演奏情報源ＳＳからの情報に対応して、放音部９０の周波数領域ＨＲに最も良く合致する擬似矩形波を選択することで、種々の音楽演奏情報に対して良好な再生音を得ることができる。
【００５９】
なお、波形テーブルＴＢの選択は、例えば１つの音楽演奏の中で高域、低域と使い分けても良いが、高域の多い音楽演奏では高域用の波形テーブルＴＢのみを使用し、低域の多い音楽演奏では低域用の波形テーブルＴＢのみを使用するというようにしても良い。
【００６０】
また、複数の波形テーブルＴＢのそれぞれに音色の異なる擬似矩形波を入力しておくことで、音色の異なる種々の楽器音を再生することも可能となる。
【００６１】
＜Ｄ．変形例＞図１に示した音源装置１００においては、波形生成部８０を複数備えていたが、波形生成部８０は１つだけであっても良い。この場合、図１１に示したように、放音部９０の周波数領域ＨＲに合わせてスペクトル密度を高め、かつ放音量を高めた擬似矩形波を波形テーブルＴＢに入力しておくことで、放音効率が向上し、かつ放音量も大きな再生音を得ることができる。
【００６２】
なお、波形テーブルＴＢが１つでも読み出し速度を変えて異なる周波数の波形を複数読み出し、それらを重ね合わせることで和音を生成することもできる。
【００６３】
また、本出願の発明は、以下のような種々の形態の音源装置や携帯機器として実施することができる。
【００６４】
音源装置であって、出力波形を放音部に供給して再生音を出力させる音源装置において、前記出力波形は、矩形波から所定次数以上の倍音成分を除去して得られた擬似矩形波であることを特徴とする。
【００６５】
音源装置であって、予め生成された波形データを有する波形テーブルと、前記波形テーブルから任意の読み出し間隔で前記波形データを読み出す波形読み出し部とを備え、外部から与えられる音楽演奏情報に基づいて前記波形データを所定の間隔で読み出し、読み出された波形データに基づいて矩形波から所定次数以上の倍音成分を除去して得られた疑似矩形波を放音部に供給して再生音を出力させることを特徴とする。
【００６６】
音源装置であって、出力波形を放音部に供給して再生音を出力させる音源装置において、前記出力波形は、波の頂上部が複数の凹凸が連続する波打ち形状を有し、波形の立ち上がりおよび立ち下がりが傾斜を有する擬似矩形波であることを特徴とする。
【００６７】
音源装置であって、予め生成された波形データを有する波形テーブルと、前記波形テーブルから任意の読み出し間隔で前記波形データを読み出す波形読み出し部とを備え、外部から与えられる音楽演奏情報に基づいて前記波形データを所定の間隔で読み出し、波の頂上部が複数の凹凸が連続する波打ち形状を有し、波形の立ち上がりおよび立ち下がりが傾斜を有する擬似矩形波を得て、放音部から再生音として出力させることを特徴とする。
【００６８】
携帯機器であって、波形データを、再生音として放音部から出力する携帯機器において、前記波形データが、矩形波から少なくとも前記放音部の周波数特性における所定の周波数領域を越える周波数を有する所定次数以上の倍音成分を除去して得られた擬似矩形波であることを特徴とする。
【００６９】
携帯機器であって、予め生成された波形データを有する波形テーブルと、前記波形テーブルから任意の読み出し間隔で前記波形データを読み出す波形読み出し部と、周波数領域が限られた放音部とを備え、音楽演奏情報に基づいて前記波形データを所定の間隔で読み出し、読み出された波形データに基づいて矩形波から所定次数以上の倍音成分を除去して得られた疑似矩形波を前記放音部から再生音として出力することを特徴とする。
【００７０】
携帯機器であって、波形データを、再生音として放音部から出力する携帯機器において、前記波形データは、波の頂上部が複数の凹凸が連続する波打ち形状を有し、波形の立ち上がりおよび立ち下がりが傾斜を有する擬似矩形波であることを特徴とする。
【００７１】
携帯機器であって、予め生成された波形データを有する波形テーブルと、前記波形テーブルから任意の読み出し間隔で前記波形データを読み出す波形読み出し部と、周波数領域が限られた放音部とを備え、音楽演奏情報に基づいて前記波形データを所定の間隔で読み出し、読み出された波形データに基づいて波の頂上部が複数の凹凸が連続する波打ち形状を有し、波形の立ち上がり及び立ち下がりが傾斜を有する疑似矩形波を得て、前記放音部から再生音として出力することを特徴とする。
【００７２】
その疑似矩形波は、予め生成され波形テーブルに記憶されている。また、その疑似矩形波は、複数の波形を波形合成回路により合成して生成される。また、その擬似矩形波は、擬似矩形波をフーリエ変換した場合の放音部の周波数特性における所定の周波数領域でのスペクトル密度が、パルス占有率５０％の矩形波よりも高いスペクトル密度を有している。また、その擬似矩形波は、擬似矩形波をフーリエ変換した場合の所定の周波数領域内のスペクトル線のうち、少なくとも基準スペクトル線を除くスペクトル線のスペクトル量が、孤立矩形波をフーリエ変換した場合の連続スペクトルにおいて対応する周波数でのスペクトル量を所定の係数倍した値となっている。
【００７３】
その擬似矩形波が、１周期に含まれる２つのパルス波のパルス幅が異なったものである。また、その擬似矩形波が、複数の凹凸の高さが異なったものである。
【００７４】
その波形テーブルが複数であって、それぞれに同じ形の波形データを有している。また、その波形テーブルが複数であって、それぞれに形の異なる波形データを有している。また、それら複数の波形テーブルの波形データを、それぞれ周波数を変えて読み出して重ね合わせる動作、および前記音楽演奏情報に合わせて個々に使い分ける動作を制御する制御手段をさらに備えている。
【００７５】
以上のような音源装置や携帯機器により、放音部の周波数特性における所定の周波数領域を少なくとも越える周波数の倍音成分を除去するので、例えば放音部の放音効率の良好な領域を所定の周波数領域としておけば、高次の高調波成分を除去でき、かつ放音部の放音特性に合致した再生音を得ることができる。
【００７６】
また、擬似矩形波のスペクトル密度が、パルス占有率５０％の矩形波よりも高くなるので、当該擬似矩形波を用いて得られる再生音は、エネルギー密度が向上し、放音効率が向上して良好な再生音となる。
【００７７】
また、擬似矩形波のスペクトル量が大きくなっているので、当該擬似矩形波を用いて得られる再生音は、エネルギー密度が向上して放音効率が向上するだけでなく、放音量も高まり、より良好な再生音を得ることができる。
【００７８】
また、１周期に含まれる２つのパルス波のパルス幅が異なる擬似矩形波は、スペクトル密度が、パルス占有率５０％の矩形波よりも高くなるので、当該擬似矩形波を用いて得られる再生音は、エネルギー密度が向上し、放音効率が向上して良好な再生音となる。
【００７９】
また、擬似矩形波の複数の凹凸の高さが異なっているので、例えば和音の生成に際して、頂上部の最も突出した部分が増幅器の最大レンジに達してカットされることがあっても、他の部分はカットされないので、再生音に違和感が生じることが防止される。
【００８０】
また、複数の波形テーブルのそれぞれに同じ形の波形データを有しているので、例えば波形読み出し部において読み出し間隔を変えて読み出し、それらを加算することで和音を生成することが容易にできる。
【００８１】
また、複数の波形テーブルのそれぞれで、例えば、周波数が異なっていても、それぞれが放音部の周波数特性における所定の周波数領域で高いスペクトル密度や高いスペクトル量を有する擬似矩形波を有しているようにすることで、音楽演奏情報源からの情報に対応して、適切な周波数の擬似矩形波を選択することで、種々の音楽演奏情報に対して良好な再生音を得ることができる。また、複数の波形テーブルのそれぞれに音色の異なる擬似矩形波を入力しておくことで、音色の異なる種々の楽器音を再生することも可能となる。
【００８２】
また、和音の生成、および種々の音楽演奏情報に対して良好な再生音を得ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の携帯機器によれば、矩形波から所定次数以上の倍音成分を除去、すなわち高次の高調波成分を除去した擬似矩形波を用いているので、その擬似矩形波の頂上部が、複数の高さの異なる凹凸が連続する波打ち形状を有した形状となる。したがって、例えば和音の生成に際して、頂上部の一部が増幅器の最大レンジに達することがあっても、頂上部全体がカットされることが防止され、再生音に違和感が生じることが防止される。また、上記擬似矩形波は、パルスの立ち上がり、立ち下がりが傾斜を有することになるので、波形の時間軸方向の急速なゆれ、いわゆるジッタに起因する折り返しノイズの発生を抑制することができ聴感特性を向上できる。また、上記擬似矩形波を用いているので、周辺装置に高調波成分が影響を及ぼすことが防止され、システム全体を安定に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る音源装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】孤立矩形波を説明する図である。
【図３】孤立矩形波のフーリエ変換を説明する図である。
【図４】放音部の周波数特性を示す図である。
【図５】放音部で再生されるパルス占有率５０％の矩形波のスペクトルを示す図である。
【図６】パルス占有率５０％の擬似矩形波を示す図である。
【図７】偶数倍音を含んだ擬似矩形波を合成するためのスペクトルを示す図である。
【図８】偶数倍音を含んだ擬似矩形波を示す図である。
【図９】放音部で再生される偶数倍音を含んだ擬似矩形波を示す図である。
【図１０】スペクトル量を高めた擬似矩形波を合成するためのスペクトルを示す図である。
【図１１】スペクトル量を高めた擬似矩形波を示す図である。
【図１２】放音部で再生されるスペクトル量を高めた擬似矩形波を示す図である。
【図１３】擬似矩形波の周波数を低くした場合のスペクトルを示す図である。
【図１４】放音部の周波数特性を考慮した低い周波数の擬似矩形波を合成するためのスペクトルを示す図である。
【図１５】放音部の周波数特性を考慮した低い周波数の擬似矩形波を示す図である。
【符号の説明】
８０波形生成部、９０放音部、ＩＰ孤立矩形波、ＨＲ放音効率が高い周波数領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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