(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音の立ち上がり部分と、該立ち上がり部分に続く移行部分と、該移行部分に続く繰り返し部分の各波形データより成る楽音波形データが記憶された波形メモリを具備し、上記楽音の立ち上がり部分、移行部分及び繰り返し部分を連続して１回読み出した後に上記繰り返し部分を繰り返し読み出して楽音を発生する楽音発生装置であって、
上記波形メモリから楽音波形データが読み出されて、楽音の立ち上がり部分、移行部分及び繰り返し部分が連続して１回読み出された後、上記繰り返し部分が繰り返し読み出されて発生せしめられる元楽音と、
該元楽音の一部の帯域で構成され、元楽音と異なる音高に動的・静的に周波数変更処理され、元楽音の移行部分の開始から繰り返し読み出し部分の開始にかけてフェードイン処理された補完楽音とが
加算されて出力せしめられることを特徴とする楽音発生装置。
【請求項２】
前記補完楽音は、ＤＳＰで処理されることを特徴とする請求項１記載の楽音発生装置。
【請求項３】
複数チャンネルがあり、前記元楽音はそのうちの１つのチャンネルで生成され、前記補完楽音は上記チャンネル以外のいずれかで生成されることを特徴とする請求項１記載の楽音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽音発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＭ方式の音源では、図９に示すように、楽音の立ち上がりから一定の区間を再生した後に、それに続く区間を繰り返し読みだす、いわゆるループ再生（その区間を繰り返し部分と本願では言う）が行われる。
【０００３】
このループ再生（繰り返し部分を繰り返し読み出して行う楽音の発生）中は音の変化が不自然に繰り返したり、あるいは突然音の変化が無くなったりするため違和感を生じることがあった。
【０００４】
また、ループ再生が突然開始されることによる違和感を解消する方法として、図１０に示すように、通常再生の最後の部分（その部分を立ち上がり部分に続く移行部分と本願では言う）で徐々に音の動きを少なくしていき（図上フェード区間と示す箇所）、音の変化をなめらかにする方法なども採られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、そのような違和感解消方法を実施したとしても、ループ再生による上記不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生は、相変わらず残っており、問題となっている。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、上記移行部分（フェード区間）以降に対して、新たな変動要素を加えることで、その後に続く繰り返し部分の聴感上の違和感を無くす楽音発生装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の構成は、
楽音の立ち上がり部分と、該立ち上がり部分に続く移行部分と、該移行部分に続く繰り返し部分の各波形データより成る楽音波形データが記憶された波形メモリを具備し、上記楽音の立ち上がり部分、移行部分及び繰り返し部分を連続して１回読み出した後に上記繰り返し部分を繰り返し読み出して楽音を発生する楽音発生装置であって、
上記波形メモリから楽音波形データが読み出されて、楽音の立ち上がり部分、移行部分及び繰り返し部分が連続して１回読み出された後、上記繰り返し部分が繰り返し読み出されて発生せしめられる元楽音と、
該元楽音の一部の帯域（フィルタ処理などにより、各倍音のレベルをコントロールして取り出された一部の帯域）で構成され、元楽音と異なる音高に動的・静的に周波数変更処理され、元楽音の移行部分の開始から繰り返し読み出し部分の開始にかけてフェードイン処理（上記フェード区間に合わせて徐々に音量を大きくする処理）された補完楽音とが加算されて出力せしめられることを基本的な特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、補完楽音の処理につき、それに対応する元楽音の一部の帯域で構成され、元楽音と異なる音高に動的・静的に周波数変更処理され、元楽音の移行部分の開始から繰り返し読み出し部分の開始にかけてフェードイン処理され、元楽音に加算されて出力せしめられるため、繰り返し部分のループ再生による上記不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生を無くすことができる。
【０００９】
例えば、楽音の一部の周波数帯域（元波形の２倍音〜数倍音辺り）を取り出し、ディチューンさせる。これをフェード区間に合わせて徐々にフェードインさせ、最終的に元楽音とＭＩＸさせる。その場合の音色の変化の仕方は、ディチューンの量やＭＩＸのバランスにより変化するため、これを、繰り返し部分のループサイズよりも大きな変化を生み出すように設定しておくことで、ループ感のない自然な楽音を再生することが可能となる。
【００１０】
補完楽音に対して行われる周波数変更処理やフェードイン処理の対象となる元楽音の一部の帯域に絞り込む処理は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）処理の他、音源のフィルタの処理を使用しても良いし、ＤＳＰなどによるフィルタ処理により行われる。
【００１１】
その場合でも、バンドパスフィルタ処理ではなく、より細かい形状のフィルタを用いることで、倍音毎の変化を調整することができる。
【００１２】
また、波形毎にバンドパスフィルタの特性を調整しても良いし、音域毎にグループ化して同一のバンドパスフィルタで処理するようにしても良い。
【００１３】
さらに上記周波数変更処理につき、ディチューンで行う場合でも、音源のピッチ指定により実現しても良いし、ＤＳＰによるピッチシフタなどのエフェクトを用いても良い。また、この周波数変更処理は、ディチューンではなく、コーラスなどのエフェクト処理を用いても、同様の効果が実現できる。
【００１４】
一方、元楽音の一部の帯域に絞り込む処理につき、上記フィルタ処理で実施する場合に、フィルタ特性の異なるものを用いたり、上記周波数変更処理につきディチューン量の異なるものを用いて、系列を追加し、最終的に元楽音とＭＩＸさせることで、ピアノの３本弦のような効果を生み出すことも可能である。
【００１５】
加えて、補完楽音は、ＤＳＰで、上記全ての処理がなされも良い。
【００１６】
また、複数チャンネルがあり、前記元楽音はそのうちの１つのチャンネルで生成され、前記補完楽音は上記チャンネル以外のいずれかで生成されるようにしても良い。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の上記構成によれば、元楽音に対する上記処理の他に、補完楽音の処理につき、元楽音の一部の帯域で構成され、元楽音と異なる音高に動的・静的に周波数変更処理され、元楽音の移行部分の開始から繰り返し読み出し部分の開始にかけてフェードイン処理されて、これらの処理された元楽音と補完楽音とが加算されて出力されるため、例えば、上記移行部分以降のこのような処理について、繰り返し部分のループサイズよりも大きな変化を生み出すように設定しておくことにより、繰り返し部分のループ再生による上記不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生を無くすことができるという優れた効果を奏し得ることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の楽音発生装置が用いられた電子鍵盤楽器の構成の概略を示すブロック図である。
【００２０】
同図に示すように、システムバス２００には、ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、パネルスキャン回路２０８ａを介して操作パネル２０８、キーボードスキャン回路２１０ａを介して鍵盤２１０、後述するようにＤＣＯ（デジタルコントロールドオシレータ）２１２ａ、デジタルコントロールドフィルタ（ＤＣＦ）２１２ｂ及びデジタルコントロールドアンプリファイア（ＤＣＡ）２１２ｃで構成される音源（Tone Generator）２１２、及び本発明に係る楽音発生装置の実施例構成として用いられているＤＳＰ２１６が接続されている。各部へのコマンド・データの入出力、及びそれらの入出力のタイミング制御が行われている。すなわち、システムバス２００は、それに繋がった各回路を、後述するＣＰＵ２０２により制御し、電子鍵盤楽器として機能させることになる。
【００２１】
ＲＯＭ２０４は、後述するＣＰＵ２０２及びＤＳＰ２１６において用いられるプログラムを記憶するプログラムメモリ（図示無し）や必要な各種データ（例えばＤＳＰ２１６で使用される係数など）が記憶されている。
【００２２】
ＲＡＭ２０６は、ＣＰＵ２０２による制御において発生する各種パラメータやデータ等を一時的に記憶する。
【００２３】
電子鍵盤楽器には、操作パネル２０８、鍵盤２１０などが設けられている。操作パネル２０８は、発生すべき楽音の音色を選択する音色スイッチやディレイなどのエフェクト設定のためのスイッチ等が設けられていて、この操作パネル２０８から設定された情報は、パネルスキャン回路２０８ａのスキャンによってその設定値が検出され、システムバス２００を介して、ＣＰＵ２０２に供給される。
【００２４】
鍵盤２１０は、８８鍵のキーボードからなり、各鍵には夫々タッチセンサからなる鍵盤センサ（図示無し）が設けられている。該鍵盤センサは、演奏者の鍵盤２１０に対する演奏操作を検出して、各種の演奏情報を押鍵情報［押鍵タイミング（キーＯＮ）や離鍵タイミング（キーＯＦＦ）などの情報も含まれる］として出力する。それらのデータはキーボードスキャン回路２１０ａで検出されて、それらのデータによりキーマップＫＭＰが作成され、それらのデータは、システムバス２００を介して、ＣＰＵ２０２に供給され、該ＣＰＵ２０２によって音源２１２に送られて、音源２１２による波形メモリ２１４からの波形データ読み出しによる楽音データが生成せしめられる。
【００２５】
ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０４から読み出されたプログラムを実行することで、上記各部の制御と、データの入出力処理を司り、上記システムバス２００でつながっている上記各回路を電子鍵盤楽器として全体を制御すると共に、音源２１２に制御命令を出す他、ＲＯＭ２０４から、ＤＳＰ２１６を本発明に係る楽音発生装置用に用いるプログラム及び必要な係数データが読み出されて、該ＤＳＰ２１６に送られ、音源２１２から出力された上記楽音データに必要な楽音発生処理がなされ、それによって付加される。
【００２６】
尚、ＤＳＰ２１６から出力された楽音データは、Ｄ／Ａ変換器２１８に入力されてアナログ信号に変換される。該アナログ信号はサウンドシステム２２０（アンプやスピ−カなど）から出力される。
【００２７】
本実施例構成では、図１及び図２に示すように、音源２１２中に有り、該音源２１２の中で分岐されて（元楽音経路と補完楽音経路に分岐）、楽音の音量をフェードインする処理（フェード区間（移行部分）に合わせて徐々にフェードインさせる処理）を行う、本実施例では乗算器で構成されるフェードイン処理部１０と、ＤＳＰ２１６中にあり、上記フェードイン処理部１０によって処理されＤＳＰ２１６に出力された楽音データに含まれる各倍音のレベルをコントロールして取り出す、本実施例ではバンドパスフィルタで構成されるフィルタ処理部１２と、該楽音データに含まれる各倍音の周波数を動的・静的に変更する、本実施例ではディチューン回路で構成される周波数変更処理部１４とを備えており、この部分（補完楽音経路）で上記元楽音に対する補完楽音が生成され、加算器１６で（元楽音経路に流れる）元楽音に加算されて出力する構成とされている。
【００２８】
図３は、そのような元楽音経路と補完楽音経路とで夫々処理される元楽音の波形と補完楽音の波形の関係を示している。元楽音は、上述の図１０のように、立ち上がり部分に続く移行部分がフェード区間となり、徐々に音の動きを少なくしていき、音の変化をなめらかにしている。しかし、このような元楽音経路による処理では、ループ再生による不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生は、相変わらず残っている。
【００２９】
これに対し、本実施例たる補完楽音経路における補完楽音は、図３下段に示すように、元楽音のフェード区間に対応する部分が、上記フェードイン処理部１０によって、楽音の音量をフェードインする処理がなされ、それにこのフェード区間に対応する部分とそれに続くループ再生区間でも、上記フィルタ処理部１２と周波数変更処理部１４により、両区間で、フィルタ処理部１２及び周波数変更処理部１４により、上述した楽音データに含まれる各倍音のレベルをコントロールして取り出すフィルタ処理と、楽音データに含まれる各倍音の周波数を動的・静的に変更する周波数変更処理とが行われており、最終的に該補完楽音が加算器１６で元楽音に合流して一緒に出力されることになるため、上記移行部分及び繰り返し部分に対し、大きな変化が生み出されるように設定されるようになり、繰り返し部分のループ再生時の聴感上の違和感を無くすことができるようになる。
【００３０】
図４は、バンドパスフィルタで構成されるフィルタ処理部１２により、分岐された元楽音の倍音成分から任意の倍音成分のみ、取り出す処理を行っている状態を示す説明図である。同図では、元楽音の倍音成分のうち２〜４倍音を振幅はそのままとして、取り出している状態が示されている。
【００３１】
このフィルタ処理部１２によるフィルタ処理は、バンドパスフィルタ処理ではなく、より細かい形状のフィルタを用いることで、倍音毎の変化を調整することができる。また、波形毎にバンドパスフィルタの特性を調整しても良いし、音域毎にグループ化して同一のバンドパスフィルタで処理するようにしても良い。
【００３２】
図５は、ディチューン回路で構成される周波数変更処理部１４により、図４で取り出された倍音成分に対し、それらの各倍音の周波数を動的・静的に変更している状態を示す説明図である。同図では、元楽音の２〜４倍音の成分の周波数を少し高めの方向にずらした状態が示されている。この周波数のずらしは時間的に変わらないで実行することもできるし、時間に応じて、各倍音を同じ周波数方向に或いはばらばらな方向にずらすことも可能である。
【００３３】
この周波数変更処理部１４による周波数変更処理は、ディチューン回路で行う場合でも、ＤＳＰによるピッチシフタなどのエフェクトを用いても良いし、後述する実施例２で示すように、音源のピッチ指定により実現しても良い。また、この周波数変更処理は、ディチューン回路ではなく、コーラスなどのエフェクト処理を用いても、同様の効果が実現できる。
【００３４】
上記フィルタ処理につきその特性の異なるものを用いたり、周波数変更処理につきディチューン量の異なるものを用いて、経路を追加し、最終的に元楽音とＭＩＸさせることで、ピアノの３本弦のような効果を生み出すことも可能である。
【００３５】
図６は、図５のようなバンドパスフィルタではなく、どの範囲の倍音成分を抜き出すか、また抜き出す場合にどの程度の振幅範囲内で抜き出すかを設定できるフィルタで上記フィルタ処理を行った場合の状態を示す説明図である。
【００３６】
以上の本実施例構成では、元楽音経路以外の経路（補完楽音経路）で楽音の立ち上がり部分の読み出しがなされた後の移行部分以降の補完楽音の処理につき、元楽音の移行部分でフェードイン処理されて、元楽音の一部の帯域で構成され、元楽音と異なる音高に動的・静的に周波数変更処理され、これらの処理された元楽音と補完楽音とが加算されて出力されることになり、上記移行部分以降のこのような処理について、繰り返し部分のループサイズよりも大きな変化を生み出すように設定しておくことにより、繰り返し部分のループ再生による不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生を無くすことができるようになる。
【実施例２】
【００３７】
図７は、上記ＤＳＰ２１６ではなく、本発明の楽音発生装置の構成が、音源２１２側に設けられる場合の一例を示す２つ目の実施例構成を示す機能ブロック図である。
【００３８】
同図に示すように、この実施例２の構成では、図１の音源２１２に使用される波形メモリ２１４に元楽音波形とは別に、予め元楽音にフィルタ処理を施し、必要な帯域のみを取り出した波形を、該波形メモリ２１４に記憶している。従って、該構成では、波形メモリ２１４に元楽音波形と元楽音をフィルタ処理した波形とが別々に記憶されており、元楽音チャンネルと補完楽音チャンネルとに分けられて、夫々に、ＤＣＯ２１２ａ、ＤＣＦ２１２ｂ及びＤＣＡ２１２ｃにおいて、夫々の元楽音データと補完楽音データとに生成される。
【００３９】
補完楽音チャンネル側のＤＣＯ２１２ａでは、ピッチ（周波数）がずらされ（周波数変更処理）、ＤＣＦ２１２ｂでは、音色制御がなされ、さらにＤＣＡ２１２ｃでは、フェードイン処理及びその後の音量制御処理がなされている。上述のように、補完楽音波形として、予め元楽音にフィルタ処理が施されているため、ＤＣＯ２１２ａ、ＤＣＦ２１２ｂ及びＤＣＡ２１２ｃ側に、本発明のフィルタ処理を施す構成はない。
【００４０】
上記構成では、元楽音に対する上記処理の他に、補完楽音の処理につき、元楽音の一部の帯域で構成され（予め波形メモリ２１４側にフィルタ処理されて記憶されている）、元楽音と異なる音高に動的・静的に周波数変更処理され、元楽音の移行部分の開始から繰り返し読み出し部分の開始にかけてフェードイン処理されて、これらの処理された元楽音と補完楽音とが加算されて出力されるため、例えば、上記移行部分以降のこのような処理について、繰り返し部分のループサイズよりも大きな変化を生み出すように設定しておくことにより、繰り返し部分のループ再生による不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生を無くすことができることになる。
【実施例３】
【００４１】
図８は、同じく上記ＤＳＰ２１６ではなく、本発明の楽音発生装置の構成が、音源２１２側に設けられる場合の他の例を示す３つ目の実施例構成を示す機能ブロック図である。
【００４２】
同図に示すように、この実施例３の構成では、図１の音源２１２に使用される波形メモリ２１４に元楽音波形のみが記憶されており、そこから元楽音チャンネルと補完楽音チャンネルとに別々に分けられて、夫々に、ＤＣＯ２１２ａ、ＤＣＦ２１２ｂ及びＤＣＡ２１２ｃにおいて、夫々の元楽音データと補完楽音データとに生成される。
【００４３】
補完楽音チャンネル側のＤＣＯ２１２ａでは、ピッチ（周波数）がずらされ（周波数変更処理）、ＤＣＦ２１２ｂでは、元楽音の特定帯域の倍音が抽出され、且つ音色制御がなされ、さらにＤＣＡ２１２ｃでは、フェードイン処理及びその後の音量制御処理がなされている。上述のように、本実施例では、実施例２とは異なり、補完楽音チャンネルのＤＣＦ２１２ｂにおいて、フィルタ処理が施されることになる。
【００４４】
このようにして、波形メモリ２１４には、元楽音波形のみが記憶されており、通常の元楽音チャンネル側の処理とは別に、補完楽音チャンネル側のＤＣＯ２１２ａでは、周波数変更処理がなされ、またＤＣＦ２１２ｂでは、元楽音の特定帯域の倍音が抽出され（フィルタ処理）、さらにＤＣＡ２１２ｃでは、フェードイン処理が行われており、補完楽音データの生成が行われており、それが最終的に元楽音チャンネル側の元楽音波形と合成されて出力されることになる。
【００４５】
上記構成では、元楽音に対する上記処理の他に、補完楽音の処理につき、元楽音に対して一部の帯域に抽出するフィルタ処理がなされ、元楽音と異なる音高に動的・静的な周波数変更処理が実行され、元楽音の移行部分の開始から繰り返し読み出し部分の開始にかけてフェードイン処理が行われており、これらの処理された元楽音と補完楽音とが加算されて出力されるため、例えば、上記移行部分以降のこのような処理について、繰り返し部分のループサイズよりも大きな変化を生み出すように設定しておくことにより、繰り返し部分のループ再生による不自然な音の変化の繰り返しや、突然音の変化解消による違和感の発生を無くすことができることになる。
【００４６】
以上詳述したように、３つの実施例構成は、あくまで本発明の構成の一部を説明するものであり、本発明の楽音発生装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の楽音発生装置は、電子鍵盤楽器にのみ適用されるものではなく、ＰＣＭ方式の音源を利用して楽音を発生することができるものであれば利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の楽音発生装置が用いられた電子鍵盤楽器の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】実施例１の構成が示される機能ブロック図である。
【図３】元楽音経路と補完楽音経路とで夫々処理される元楽音の波形と補完楽音の波形の関係を示す波形説明図である。
【図４】バンドパスフィルタで構成されるフィルタ処理部１２により、分岐された元楽音の倍音成分から任意の倍音成分のみ、取り出す処理を行っている状態を示す説明図である。
【図５】ディチューン回路で構成される周波数変更処理部１４により、図４で取り出された倍音成分に対し、それらの各倍音の周波数を動的・静的に変更している状態を示す説明図である。
【図６】バンドパスフィルタではなく、どの範囲の倍音成分を抜き出すか、また抜き出す場合にどの程度の振幅範囲内で抜き出すかを設定できるフィルタで上記フィルタ処理を行った場合の状態を示す説明図である。
【図７】ＤＳＰ２１６ではなく、本発明の楽音発生装置の構成が、音源２１２側に設けられる場合の一例を示す２つ目の実施例構成を示す機能ブロック図である。
【図８】同じく上記ＤＳＰ２１６ではなく、本発明の楽音発生装置の構成が、音源２１２側に設けられる場合の他の例を示す３つ目の実施例構成を示す機能ブロック図である。
【図９】ＰＣＭ方式の音源で、楽音の立ち上がりから一定の区間を再生した後に、それに続く区間を繰り返し読みだす、いわゆるループ再生が行われる状態を示す波形説明図である。
【図１０】通常再生の最後の部分で徐々に音の動きを少なくしていき、音の変化をなめらかにすることによって、ループ再生が突然開始されることで発生する違和感を解消する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０      フェードイン処理部
１２      フィルタ処理部
１４      周波数変更処理部
１６      加算器
２００      システムバス
２０２      ＣＰＵ
２０４      ＲＯＭ
２０６      ＲＡＭ
２０８      操作パネル
２０８ａ    パネルスキャン回路
２１０      鍵盤
２１０ａ    キーボードスキャン回路
２１２      音源
２１２ａ    ＤＣＯ
２１２ｂ    ＤＣＦ
２１２ｃ    ＤＣＡ
２１４      波形メモリ
２１６      ＤＳＰ
２１８      Ｄ／Ａ変換器
２２０      サウンドシステム
【図１】
0006400408.tif 000002
【図２】
0006400408.tif 000003
【図３】
0006400408.tif 000004
【図４】
0006400408.tif 000005
【図５】
0006400408.tif 000006
【図６】
0006400408.tif 000007
【図７】
0006400408.tif 000008
【図８】
0006400408.tif 000009
【図９】
0006400408.tif 000010
【図１０】
0006400408.tif 000011