(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の歪み波形パターンを蓄積する歪み波形パターン蓄積手段と、与えられた音響信号に対して所定の解析区間を複数個定義するための区間定義手段と、前記歪み波形パターン蓄積手段から前記音響信号に対応する歪み波形パターンを基本歪み波形パターンとして入力する手段と、
前記解析区間の１つの信号切片波形に対して、周波数解析を行って正弦波の集合に分解し、前記分解された正弦波を所定のルールに従って複数のグループに分け、前記各グループに属する正弦波を合成することにより各グループの歪み波を得る一方、前記基本歪み波形パターンの周波数と振幅を変化させた歪み波形バリエーションを複数作成し、前記各グループの歪み波に近い波形形状の歪み波形バリエーションを各グループの歪み波形バリエーションとして選択する信号解析手段と、
前記信号解析手段により選択された各々の歪み波形バリエーションの周波数と振幅、および前記解析区間の開始時刻と終了時刻の情報を所定の符号セットで符号化することにより音響符号化データを作成する符号形成手段を有することを特徴とする音響信号符号化システム。
【請求項２】
前記基本歪み波形パターンは複数入力されるとともに、前記音響符号化データが複数のトラックで構成され、各符号セットが使用された基本歪み波形パターンを基準に前記いずれかのトラックに分離され、各トラックごとに選択された基本歪み波形パターンの識別情報が付加されていることを特徴とする請求項１に記載の音響信号符号化システム。
【請求項３】
前記符号形成手段は、前の符号セットの終了時刻が後の符号セットの開始時刻に近接し、前の符号セットの周波数および振幅が後の符号セットの周波数および振幅に類似している場合、前の符号セットの終了時刻を後の符号セットの終了時刻に変更し、後の符号セットを削除するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響信号符号化システム。
【請求項４】
前記信号解析手段におけるグループ分けは、前記各グループに属する正弦波の周波数がグループ内の１つまたは複数の特定の正弦波の周波数の整数倍になるように行われるものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の音響信号符号化システム。
【請求項５】
前記信号解析手段におけるグループ分けは、前記各グループに属する正弦波の周波数が他のグループに属する１つまたは複数の特定の正弦波の周波数の整数倍になるように行われるものであることを特徴とする請求項４に記載の音響信号符号化システム。
【請求項６】
前記符号セットの周波数情報がＭＩＤＩ規格で定義されているノートナンバーに対応する１２８種の周波数から選択され、振幅情報がＭＩＤＩ規格で定義されている１２８段階のベロシティで記述され、開始時刻および終了時刻がＳＭＦ規格のデルタタイムで記述され、前記符号セットがＭＩＤＩ規格のノートオンイベントおよびノートオフイベントの１対で記述されており、前記歪み波形パターンをＭＩＤＩ音源で実現していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の音響信号符号化システム。
【請求項７】
前記符号セットの周波数情報がＭＩＤＩ規格で定義されているノートナンバーに対応する１２８種の周波数から選択され、振幅情報がＭＩＤＩ規格で定義されている１２８段階のベロシティで記述され、開始時刻および終了時刻がＳＭＦ規格のデルタタイムで記述され、前記符号セットがＭＩＤＩ規格のノートオンイベントおよびノートオフイベントの１対で記述されており、前記歪み波形パターンをＭＩＤＩ音源で実現していると共に、前記トラックがＭＩＤＩ規格のチャンネルであり、基本歪み波形パターンの識別情報がＭＩＤＩ規格で楽器音色を示すプログラム番号、バンク番号で記述されていることを特徴とする請求項２に記載の音響信号符号化システム。
【請求項８】
与えられた音響信号に対して、あらかじめ所定の方法により符号化された音響符号化データを用いて、前記音響信号を再現するための音響データ復号化システムであって、
複数の歪み波形パターンを蓄積する歪み波形パターン蓄積手段と、前記音響符号化データを入力する符号化データ入力手段と、入力された音響符号化データに対応する歪み波形パターンを、前記音響符号化データの符号セットが有する識別情報に基づいて前記歪み波形パターン蓄積手段から検索する歪み波形パターン検索手段と、前記音響符号化データの符号セットが有する周波数と振幅の情報に基づいて、前記検索された基本歪み波形パターンの周波数と振幅を変更して歪み波形バリエーションを作成する歪み波形バリエーション再現手段と、前記符号セットごとに作成することにより得られる複数の歪み波形バリエーションに対して、前記各符号セットが有する開始時刻と終了時刻の情報に基づいて時間軸上で合成を行うことにより前記音響信号を再現する信号合成手段を備えていることを特徴とする音響データ復号化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、放送メディア（ラジオ、テレビ）、通信メディア（ＣＳ映像・音声配信、インターネット音楽配信、通信カラオケ）、パッケージメディア（ＣＤ、ＭＤ、カセット、ビデオ、ＬＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲームカセット、携帯音楽プレーヤ向け固体メモリ媒体）などで提供する各種オーディオコンテンツの制作、並びに、専用携帯音楽プレーヤ、携帯電話・ＰＨＳ・ポケベルなどに向けたボーカルを含む音楽コンテンツ、歌舞伎・能・読経・詩歌など文芸作品の音声素材または語学教育音声教材のＭＩＤＩ伝送に利用するのに好適な音響信号の符号化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音響信号に代表される時系列信号には、その構成要素として複数の周期信号が含まれている。このため、与えられた時系列信号にどのような周期信号が含まれているかを解析する手法は、古くから知られている。例えば、フーリエ解析は、与えられた時系列信号に含まれる周波数成分を解析するための方法として広く利用されている。
【０００３】
このような時系列信号の解析方法を利用すれば、音響信号を符号化することも可能である。コンピュータの普及により、原音となるアナログ音響信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、各サンプリング時の信号強度を量子化してデジタルデータとして取り込むことが容易にできるようになってきており、こうして取り込んだデジタルデータに対してフーリエ解析などの手法を適用し、原音信号に含まれていた周波数成分を抽出すれば、各周波数成分を示す符号によって原音信号の符号化が可能になる。
【０００４】
一方、電子楽器による楽器音を符号化しようという発想から生まれたＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）規格も、パーソナルコンピュータの普及とともに盛んに利用されるようになってきている。このＭＩＤＩ規格による符号データ（以下、ＭＩＤＩデータという）は、基本的には、楽器のどの鍵盤キーを、どの程度の強さで弾いたか、という楽器演奏の操作を記述したデータであり、このＭＩＤＩデータ自身には、実際の音の波形は含まれていない。そのため、実際の音を再生する場合には、楽器音の波形（歪み波形パターン）を記憶したＭＩＤＩ音源が別途必要になるが、その符号化効率の高さが注目を集めており、ＭＩＤＩ規格による符号化および復号化の技術は、現在、パーソナルコンピュータを用いて楽器演奏、楽器練習、作曲などを行うソフトウェアに広く採り入れられている。
【０００５】
そこで、音響信号に代表される時系列信号に対して、所定の手法で解析を行うことにより、その構成要素となる周期信号を抽出し、抽出した周期信号をＭＩＤＩデータを用いて符号化しようとする提案がなされている。例えば、特開平１０−２４７０９９号公報、特開平１１−７３１９９号公報、特開平１１−７３２００号公報、特開平１１−９５７５３号公報、特開平１２−９９００９号公報、特開平１２−９９０９３号公報、特願平１１−５８４３１号明細書、特願平１１−１７７８７５号明細書、特願平１１−３２９２９７号明細書には、任意の時系列信号について、構成要素となる周波数を解析し、その解析結果からＭＩＤＩデータを作成することができる種々の方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報または明細書において提案してきたＭＩＤＩ符号化方式により、ボーカルを含む音楽の再現が可能となったが、オーディオ符号化一般に適用するためには、複数の楽器音色を再生できるようなマルチトラック形式符号化を実現する必要がある。これを実現するには、「音源分離技術」、「単音楽器のＭＩＤＩ符号化」の２つの問題があり、楽器音から演奏された音符を認識してＭＩＤＩ楽器で再現するという理想的なＭＩＤＩ符号化形式の実現は現状極めて困難である。
【０００７】
音源分離技術に関しては、ミキシングされた演奏録音から楽器パート、ボーカルパート別に音源分離し、パートごとにＭＩＤＩ符号化を行う必要があるが、これは現状では技術的に不可能といわれ、ある程度実現できるようになっても不完全さが残るという問題がある。単音楽器のＭＩＤＩ符号化に関しては、ピアノ、ギター、バイオリンなど弦楽器系の楽器が倍音の割合が少なく、ＭＩＤＩ符号化を行い易いが、倍音を多く含むブラスなど金管楽器系やノイズ音源である打楽器系に対してはＭＩＤＩ符号化が難しいという問題がある。
【０００８】
一方、音響信号を正弦波にスペクトル分解し、スペクトル情報を符号化する分析合成符号化方式が既にＭＰ３（MPEG-1 layer3）などで実用化されている。ＰＣＭやＡＤＰＣＭといった波形符号化方式に比べ情報量が少なく、ＭＩＤＩと同様に再生速度やピッチを変更できるという特徴がある。しかし、この方式には次の３つの問題がある。
【０００９】
第１に、圧縮率をあまり上げられず、ＭＰ３でも実用的圧縮率は１／１０程度であるという問題がある。その理由として楽器音などは無限に続く倍音成分を可聴周波数の最大まで忠実に符号化する必要があるためで、信号を正弦波に分解する考え方のデメリットである。第２に、分解した正弦波の合成処理負荷の問題がある。復号側では、スペクトル分解された１００以上の正弦波をリアルタイムに合成することが必要となっている。この技術については、既に確立されているが、復号処理は煩雑なものとなっている。第３に、ハイパーソニック領域の音再現の問題がある。人間の最大可聴周波数は２２ｋＨｚであり、そのためＣＤのサンプリング周波数は４４．１ｋＨｚと決められている。しかし、最近では２２ｋＨｚ以上のハイパーソニック領域もある程度知覚できるという説が濃厚になり、次世代のＤＶＤ−ａｕｄｉｏなどではサンプリング周波数を９６ｋＨｚに上げる方向にある。（アナログのＬＰレコードでは２２ｋＨｚ以上も再現される。）そうなるとスペクトル符号量は４倍になる。
【００１０】
一方、ＭＩＤＩ音源には、ＧＭ（General MIDI）標準で１２８種、拡張音源では数千種類以上の歪み波形が蓄積され、１６〜３２種の歪み波形をリアルタイムに合成できる。そこで、本発明は上記のような点に鑑み、音響信号から、ＭＩＤＩ音源があらかじめ用意している歪み波形に近いものを抽出して符号化することにより、楽器パートに対応した符号化データを得ることが可能な音響信号符号化システムを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、音響信号符号化システムを、複数の歪み波形パターンを蓄積する歪み波形パターン蓄積手段と、与えられた音響信号に対して所定の解析区間を複数個定義するための区間定義手段と、前記歪み波形パターン蓄積手段から前記音響信号に対応する歪み波形パターンを基本歪み波形パターンとして入力する手段と、前記解析区間の１つの信号切片波形に対して、周波数解析を行って正弦波の集合に分解し、前記分解された正弦波を所定のルールに従って複数のグループに分け、前記各グループに属する正弦波を合成することにより各グループの歪み波を得る一方、前記基本歪み波形パターンの周波数と振幅を変化させた歪み波形バリエーションを複数作成し、前記各グループの歪み波に近い波形形状の歪み波形バリエーションを各グループの歪み波形バリエーションとして選択する信号解析手段と、前記信号解析手段により選択された各々の歪み波形バリエーションの周波数と振幅、および前記解析区間の開始時刻と終了時刻の情報を所定の符号セットで符号化することにより音響符号化データを作成する符号形成手段を有する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、上記のような構成とし、音響信号に対応した基本歪み波形パターンを入力し、この基本歪み波形パターンの周波数と振幅を変化させた複数の歪み波形バリエーションを作成し、この歪み波形バリエーションの中から、音響信号から得られる信号切片波形を周波数解析してグループ化した各グループの歪み波に最も近いものを選択して符号化するようにしたので、あらかじめ音源として用意している楽器パートに近い成分ごとに符号化を行うことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
まず、最初に本発明による音響信号符号化システムにおける基本的な考え方について説明する。ＰＣＭなどの手法によりデジタル化された音響信号は、周知の手法である短時間フーリエ変換、一般化調和解析などにより以下の（数式１）に示すように正弦波分解できる。
【００１４】
（数式１）
ｇ（ｔ） ≒ Σi｛Ａiｓｉｎ（２πｆiｔ）＋Ｂiｃｏｓ（２πｆiｔ）｝
【００１５】
この（数式１）における［ｆi，Ａi，Ｂi］によりｇ（ｔ）を再現するのが、従来より行なわれている分析合成符号化方式の原理である。上記（数式１）を更に整理すると、以下の（数式２）のように変形される。
【００１６】
（数式２）
ｇ（ｔ）≒Σnαn［Σj｛Ｐnjｓｉｎ(２πｊｆnｔ)＋Ｑnjｃｏｓ(２πｊｆnｔ)｝］
【００１７】
この（数式２）において、ｊは周波数を整数倍することを示す整数であり、ある周波数ｆnの整数倍の周波数ｊｆnを有する正弦波がグループ化された状態を示している。上記（数式２）を更に整理すると、以下の（数式３）のように変形される。
【００１８】
（数式３）
ｇ（ｔ） ≒ Σnαnｕn（２πｆnｔ）
【００１９】
この（数式３）において、ｕn（２πｆnｔ）は基本周波数ｆnをもつ歪み波であり、この歪み波としてＭＩＤＩ音源に用意されているものの中から最も形状が近いものを選べば、理論上分析合成符号化方式と同様にｇ（ｔ）を再現することができる。本発明による利点は、（数式１）におけるｉでΣ計算を行うのに比べ、（数式３）におけるｎでΣ計算を行う方が、計算回数が圧倒的に少なく、符号化するパラメータ［ｆn，αn］も少なくなる。ここで問題となるのは、この歪み波ｕn（２πｆnｔ）の決定方式であり、入力音響信号ｇ（ｔ）から直接歪み波ｕn（２πｆnｔ）を求めるのは困難である。そこで、本発明では、あらかじめＭＩＤ音源等の歪み波形パターン蓄積手段に蓄積されている歪み波形パターンから、入力音響信号に対応するものを選択する手法を採る。
【００２０】
続いて、本システムの具体的な構成について説明する。図１は、本発明による音響信号符号化システムの構成を示す機能ブロック図である。図１において、音響信号入力部１は、アナログ信号である音響信号をＰＣＭ等の手法によりデジタル化したデジタル音響信号を入力する機能を有する。区間定義部２は、音響信号の解析のために、時系列の音響信号を所定の区間で区切る機能を有する。信号解析部３は、区間定義部２で定義された区間単位で音響信号の解析を行う機能を有する。歪み波形パターン蓄積部４は、複数の歪み波形パターンを蓄積したものであり、例えば、１２８種の歪み波形を有するＭＩＤＩ音源で実現される。歪み波形パターン検索部５は、歪み波形パターン蓄積部４に蓄積された歪み波形パターンの中から、入力された音響信号に対応するものを検索し、基本歪み波形パターンとして入力するためのものである。符号形成部６は、信号解析部３により解析された音響信号をＭＩＤＩなどのデータに符号化する機能を有する。
【００２１】
次に、図１に示した音響信号符号化システムの処理動作について説明する。まず、音響信号入力部１よりＰＣＭによりデジタル化された音響信号を入力する。ここでは、例えば、図２に示すような波形で表される音響信号が入力されたものとする。図２の例では、横軸に時間ｔ、縦軸に振幅（強度）をとって、この音響信号を示している。
【００２２】
続いて、この解析対象となる音響信号の時間軸上に対して、区間定義部２が複数の解析区間を設定する。図２に示す例では、時間軸ｔ上に等間隔に６つの時刻ｔ１〜ｔ６が定義され、これら各時刻を始点および終点とする５つの解析区間ｄ１〜ｄ５が設定されている。図２の例では、全て同一の区間長をもった解析区間が設定されているが、個々の解析区間ごとに区間長を変えるようにしてもかまわない。あるいは、隣接する解析区間が時間軸上で部分的に重なり合うような区間設定を行ってもかまわない。こうして解析区間が設定されたら、各解析区間ごとの音響信号（以下、区間信号と呼ぶことにする）について、信号解析部３により解析が行われる。
【００２３】
信号解析部３においては、まず各解析区間ごとの一般化調和解析が行われ、区間信号を複数の正弦波に分解する。ここでは、分解により１２８０種の異なる正弦波が得られる。各正弦波の振幅は、区間信号と各周波数を有する正弦関数、余弦関数との相関に基づいて決定される。一般化調和解析は、周知の周波数解析手法であり、前掲の公報および明細書にも記載があるので、詳細な説明は省略する。
【００２４】
続いて、分解された正弦波の中から振幅値が大きいものを選択する。選択する正弦波の数は、あらかじめその数自体を設定しておくこともできるし、振幅値の閾値を設定しておき、閾値を超えた数とすることもできる。ここで、選択される正弦波の数は最終的に和音を構成する単音の数となる。正弦波が選択されたら、各正弦波の周波数を基本周波数とし、この基本周波数の整数倍の周波数を有する正弦波をグループ化する。次に、同一グループに属する正弦波を合成し、歪み波を作成する。図３に分解された正弦波と合成された歪み波の一例を示す。図３中、左側には周波数の異なる６つの正弦波が示されている。このうち、上から３番目と４番目の正弦波は、それぞれ１番上の正弦波の２倍、３倍という整数倍の周波数となっている。このため、これら３つの正弦波は１つのグループとして合成され、図３中、右上のような歪み波となる。同様に、上から５番目と６番目の正弦波は、それぞれ上から２番目の正弦波の３倍、５倍という整数倍の周波数となっているので、１つのグループとして合成され、図３中、右下のような歪み波となる。これらの処理を各グループについて行うことにより、グループ数分の歪み波が作成されることになる。グループ化の手法としては、このようなある特定の周波数を有する正弦波の整数倍の周波数を有する正弦波でグループ化する手法に限定せず、他の手法で行っても良いが、このように、整数倍の周波数の正弦波をグループ化することにより、上記（数式２）、（数式３）で示したように、演算処理の負荷を軽減することが可能となる。また、上記手法によりグループ化する際、基本周波数となるべき正弦波がグループ内に含まれない場合がある。これは基本周波数となるべき正弦波の振幅が小さいために最初の選択から外れてしまうためである。このような場合は、他のグループに属する適当な正弦波の周波数を基本周波数として、その整数倍の周波数を有する正弦波をグループ化する。
【００２５】
一方、ＭＩＤＩ音源で実現される歪み波形パターン蓄積部４からは、音響信号入力部１より入力された音響信号に対応する歪み波形パターンが、歪み波形パターン検索部５により検索され、基本歪み波形パターンとして入力される。この歪み波形パターンの検索は、解析される音響信号を別途音声として出力し、これを検索者が聴いて、どの歪み波形パターンにするかを決定し、歪み波形パターンを識別する情報を検索キーとして入力することにより行なわれる。例えば、検索者がこの音響信号を音声で聴いたときに、ピアノの音で表現するのが最適だと感じたら、ピアノの音色を表現した歪み波形パターンを検索する。
【００２６】
信号解析部３では、歪み波形パターン検索部５により検索され、入力された歪み波形パターンを基本歪み波形パターンとし、この基本歪み波形パターンの周波数、振幅を変化させた歪み波形バリエーションを作成する。作成する歪み波形バリエーションの数は、設定により変更することができるが、周波数、振幅ともに１２８通り設定したとすると、１２８×１２８通りの歪み波形バリエーションが作成されることになる。
【００２７】
この１２８×１２８通りの歪み波形バリエーションの中から、上記のようにグループ化された正弦波を合成することにより得られた各歪み波に近い波形形状を有するものを１つずつ選択する。この結果、所定数の歪み波形バリエーションが選択されることになる。
【００２８】
次に、符号形成部６が、選択された各歪み波形バリエーションの周波数と振幅、および解析区間の開始時刻と終了時刻の情報を所定の符号セットで出力する。ここで、符号化される周波数ｆnおよび振幅αnは、上記（数式３）に対応する。また、解析区間については、例えば図２に示す解析区間ｄ１の場合、開始時刻はｔ１、終了時刻はｔ２となる。
【００２９】
以上の処理を音響信号の全解析区間に対して行い、各解析区間ごとに符号セットを出力する。この際、前の解析区間の終了時刻が、後の解析区間の開始時刻に近接しており、前の解析区間における符号セットの周波数および振幅が、後の解析区間における符号セットの周波数および振幅に類似している場合、２つの解析区間における符号セットの統合を行う。具体的には、前の解析区間における符号セットの終了時刻を後の解析区間における符号セットの終了時刻に変更し、後の終了時刻の符号セットを削除する。これは、近接する解析区間における音が類似している場合、同一の音であるとみなし、符号化の際に１つの音にまとめるために行なわれる。
【００３０】
符号化データとしては、特に限定する必要はないが、ＭＩＤＩ規格を利用することが好ましい。ＭＩＤＩ規格を利用した場合、上記符号セットの周波数情報は、ＭＩＤＩ規格で定義されているノートナンバーに対応する１２８種の周波数から選択され、振幅情報は、ＭＩＤＩ規格で定義されている１２８段階のベロシティで記述され、開始時刻および終了時刻がＳＭＦ規格のデルタタイムで記述され、符号セットはノートオンイベントおよびノートオフイベントの１対で記述される。
【００３１】
このようにして得られた音響符号化データは、蓄積手段または伝送手段を介して音響データ復号化システムにて復号化され、音響信号として発せられる。図４に音響データ復号化システムの機能ブロック図を示す。図４において、歪み波形パターン蓄積部４は、図１に示したものと同一の機能を有するものであるため、図１と同一符号で示している。符号化データ入力部７は音響符号化データを入力するためのものである。歪み波形バリエーション再現部８は、入力された音響符号化データに基づいて、歪み波形パターン検索部９から得られる基本歪み波形パターンに変更を加えて、歪み波形バリエーションを再現する機能を有する。歪み波形パターン検索部９は、歪み波形バリエーション再現部８の指示に従い、歪み波形パターン蓄積部４より歪み波形パターンを検索する機能を有する。信号合成部１０は符号セットごとに再現された歪み波形バリエーションを合成して音響信号を再現する機能を有する。
【００３２】
次に、図４に示した音響データ復号化システムの処理動作について説明する。音響信号符号化システムにより得られた音響符号化データが符号化データ入力部７より入力されると、歪み波形バリエーション再現部８は、音響符号化データから符号セット単位で符号データを抽出し、歪み波形バリエーションの再現処理を行う。歪み波形バリエーションの再現処理としては、まず、符号セットから基本歪み波形パターンを識別する情報を抽出する。続いて、この識別情報を用いて歪み波形パターン検索部９が歪み波形パターン蓄積部４から対応する歪み波形パターンを抽出する。歪み波形バリエーション再現部８は、抽出された歪み波形パターンを基本歪み波形パターンとして取得し、この基本歪み波形パターンに対して、符号セットが有する周波数、振幅になるように変形を行い、歪み波形バリエーションを作成する。この歪み波形バリエーションは、１つの符号セットについて、和音を構成する単音の数だけ作成されることになる。
【００３３】
歪み波形バリエーション再現部８による処理を全ての符号セットに対して行い、歪み波形バリエーションが全て再現されたら、信号合成部１０が再現された歪み波形バリエーションの合成を行う。この合成処理は、各符号セットの開始時刻と終了時刻の情報を基に時間軸上で行なわれる。このような符号セットの開始時刻と終了時刻から、符号セットに対応する歪み波を合成する処理は、ＭＩＤＩ符号データをＭＩＤＩ音源を用いて再生する際に従来より行われている手法であるので、詳細な説明は省略する。信号合成部１０により合成されることにより再現された音響信号は、例えば、ＰＣＭの形式で出力することができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、音響符号化データが１つのトラックにより構成される場合について説明したが、音響符号化データが複数のトラックにより構成されるようにしても良い。１つのトラックは、１つの楽器パートに対応させることができるため、複数のトラックを用意することにより、複数の楽器で演奏された楽曲を再現することができる。複数のトラックを有する音響符号化データを作成する場合は、図１に示した歪み波形パターン蓄積部４より複数の歪み波形パターンを、歪み波形パターン入力部５により検索して入力するようにすれば良い。これにより、信号解析部３が複数の基本歪み波形パターンを認識し、それぞれについてトラックを作成する。そして各トラックに割り当てられるべき符号セットが、各基本歪み波形パターンについて作成されることになる。ＭＩＤＩ規格の場合、トラックはチャンネルに対応し、基本歪みパターンを識別するための情報は、楽器音色を示すプログラム番号、バンク番号に対応する。
【００３５】
また、上記実施形態では、歪み波形パターン蓄積部４にあらかじめ用意されている歪み波形パターンを検索し、基本歪み波形パターンとして入力するようにしていたが、ユーザが入力された音響に最も適合すると思われる歪み波形パターンを歪み波形パターン蓄積部４に随時追加する方法をとることも可能である。その場合、ＭＩＤＩ規格で定義されるバンク番号の基本歪み波形パターン未定義領域をユーザが追加した基本歪み波形パターンとして定義すれば、ＭＩＤＩ規格を逸脱せずに符号化および復号化を行うことが可能であり、サンプラー機能をもつＭＩＤＩ規格音源を用いてこのような波形追加を実現できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、複数の歪み波形パターンを蓄積する歪み波形パターン蓄積手段と、与えられた音響信号に対して所定の解析区間を複数個定義するための区間定義手段と、前記歪み波形パターン蓄積手段から前記音響信号に対応する歪み波形パターンを基本歪み波形パターンとして入力する手段と、前記解析区間の１つの信号切片波形に対して、周波数解析を行って正弦波の集合に分解し、前記分解された正弦波を所定のルールに従って複数のグループに分け、前記各グループに属する正弦波を合成することにより各グループの歪み波を得る一方、前記基本歪み波形パターンの周波数と振幅を変化させた歪み波形バリエーションを複数作成し、前記各グループの歪み波に近い波形形状の歪み波形バリエーションを各グループの歪み波形バリエーションとして選択する信号解析手段と、前記信号解析手段により選択された各々の歪み波形バリエーションの周波数と振幅、および前記解析区間の開始時刻と終了時刻の情報を所定の符号セットで符号化することにより音響符号化データを作成する符号形成手段を有するようにしたので、あらかじめ音源として用意している楽器パートに近い成分ごとに符号化を行うことが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による音響信号符号化システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】区間定義部２による解析区間の定義を説明するための図である。
【図３】分解された正弦波と、正弦波を合成することに得られる歪み波を示す図である。
【図４】音響データ復号化システムの構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１・・・音響信号入力部
２・・・区間定義部
３・・・信号解析部
４・・・歪み波形パターン蓄積部
５・・・歪み波形パターン検索部
６・・・符号形成部
７・・・符号化データ入力部
８・・・歪み波形バリエーション再現部
９・・・歪み波形パターン検索部
１０・・・信号合成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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