(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波形信号を合成して１つの楽音信号を生成する楽音生成装置であって、
前記複数の波形信号を記憶した記憶手段と、
楽音信号生成指示を受け波形信号を前記記憶手段から読み出すための波形読み出しパラメータの設定を受け、さらに生成開始指示を受けることにより前記波形読み出しパラメータに対応した波形信号を前記記憶手段から読み出し生成する、複数の波形信号の生成を担う波形信号生成手段と、
１つの楽音を構成する複数の波形信号を第１のグループと、第２のグループに分けるために、１つの楽音波形に対して複数の波形データの発音開始時刻を合わせるフェイズロック・グループを設定したグループ分け情報を記憶するグループ分け情報記憶手段と、
楽音信号生成指示を受け、前記グループ分け情報記憶手段に記憶されたグループ分け情報に従って、前記波形信号生成手段に前記第１のフェイズロック・グループについて波形信号生成のための波形読み出しパラメータを設定するとともに、該波形読み出しパラメータの設定の終了した該グループを構成する全ての波形信号に対して発音開始時刻を合わせて読み出し生成開始を指示し、
次に前記第２のフェイズロック・グループについて波形信号生成のための波形読み出しパラメータを設定するとともに、該波形読み出しパラメータの設定の終了した該グループを構成する全ての波形信号に対して発音開始時刻を合わせて読み出し生成開始を指示する楽音信号生成制御手段とを備えたことを特徴とする楽音生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の波形信号を合成して１つの楽音信号を生成する楽音生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上述のような楽音生成装置において、複数の波形データ（波形信号）を順次に合成して１つの楽音信号を生成する方式の楽音生成装置と、複数の波形データを同時に合成して１つの楽音信号を生成する方式の楽音生成装置とが知られている。
【０００３】
図６は、１つの楽音を構成する複数の波形データを示す図、図７は、従来の、複数の波形データを順次に合成して１つの楽音信号を生成する方式の楽音生成装置の原理説明図である。
ここでは、打楽器を模擬した打撃パッドが叩かれると、それに応じた打楽器音をあらわす楽音信号が生成されるものとする。
【０００４】
図６には、図６（ａ）から図６（ｆ）に示すような６種類の波形データ１，２，……，６が示されており、波形データ１，３，５はパッドが強く叩かれた場合のものであり、波形データ２，４，６はパッドが弱く叩かれた場合のものである。
図６（ａ）から図６（ｆ）に示すような６種類の波形データ１，２，……，６から１つの楽音信号を生成するには、先ず図７に示す時刻ｔ０で楽音信号生成指示をあらわすトリガ信号が入力される。すると、このトリガ信号の入力を受けて、ステップＳ７１において、波形データ１のスタート・アドレスとエンド・アドレスを、図示しない波形読出部に書き込む。次にステップＳ７２において、発音開始命令をその波形読出部に書き込む。すると、時刻ｔ１で、１つの楽音信号Ａを構成する波形データ１が生成される。以下同様にして、ステップＳ７３，Ｓ７４、ステップＳ７５，Ｓ７６、ステップＳ７７，Ｓ７８、ステップＳ７９，Ｓ８０、ステップＳ８１，Ｓ８２において、時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６で波形データ２，３，４，５，６が順次に生成される。このようにして６種類の波形データ１，２，……，６から１つの楽音信号Ａが生成される。この楽音生成装置では、トリガ信号が入力された時刻ｔ０から発音開始時刻ｔ１までの時間が短かくて済む。
【０００５】
図８は、従来の、複数の波形データを同時に合成して１つの楽音信号を生成する方式の楽音生成装置の原理説明図である。
この楽音生成装置で、図６（ａ）から図６（ｆ）に示すような６種類の波形データ１，２，……，６から１つの楽音信号を生成するには、先ず図８に示す時刻ｔ０でトリガ信号が入力される。すると、このトリガ信号の入力を受けて、ステップＳ９１において、波形データ１から波形データ６までのすべてのスタート・アドレスとエンド・アドレスを波形読出部に書き込む。
【０００６】
さらにステップＳ９２において、発音開始命令をその波形読出部に書き込む。すると、時刻ｔｐで６種類の波形データ１，２，……，６すべてが同時に合成され、これにより１つの楽音信号Ｂが生成される。この楽音生成装置では、６種類の波形データが同時に合成され１つの楽音信号Ｂが生成されるため、時刻ｔｐで６種類の波形データの発音開始が同時に開始される。このように複数の波形データの発音開始時刻を合わせることをフェイズロックといい、フェイズロック処理を行なって発音することを「フェイズロックをかけて発音する」という。この楽音生成装置では、６種類の波形データの発音開始時刻が同時刻なため、聴感上アタック感が損なわれることはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７に示す、複数の波形データを順次に合成して１つの楽音信号を生成する楽音生成装置の技術では、各波形データ毎にスタート・アドレスとエンド・アドレスを波形読出部に書き込むものであるため、その都度処理時間が発生し、１つの楽音信号を構成する６種類の波形データそれぞれには、図７に示す時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６で示されるように発音開始時刻のずれが生ずる。このため、トリガ信号が入力された時刻ｔ０から発音開始時刻ｔ１までの時間は短くて済むが、聴感上アタック感が損なわれてしまうという問題がある。
【０００８】
一方、図８に示す、複数の波形データを同時に合成して１つの楽音信号を生成する楽音生成装置の技術では、複数の波形データすべてのスタート・アドレスとエンド・アドレスを波形読出部に同時に書き込むものであるため、長い処理時間が発生し、トリガ信号が入力された時刻ｔ０から発音開始時刻ｔｐまでの時間が長くかかる。一般に、電子楽器において、トリガ信号の入力から発音開始までの時間が長いと、特にパッドを強打した場合、発音の遅れが目立ち演奏に支障をきたすことがある。また、最近の電子楽器では、強打と弱打に分けてそれぞれ異なる波形データ群を持ち、入力されたトリガ信号の振幅の大きさ（パッドを叩く強さ）に応じて複数の波形データの合成比を変化させるものが多い。このようなものでは同時に多くの波形データにフェイズロックをかけて再生しているため、聴感上アタック感は損なわれないものの発音の遅れが問題視されるケースもでてきている。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、聴感上アタック感を損なうことなく、発音開始時刻が早められた楽音生成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の楽音生成装置は、複数の波形信号を合成して１つの楽音信号を生成する楽音生成装置であって、
前記複数の波形信号を記憶した記憶手段と、
楽音信号生成指示を受け波形信号を前記記憶手段から読み出すための波形読み出しパラメータの設定を受け、さらに生成開始指示を受けることにより前記波形読み出しパラメータに対応した波形信号を前記記憶手段から読み出し生成する、複数の波形信号の生成を担う波形信号生成手段と、
１つの楽音を構成する複数の波形信号を第１のグループと、第２のグループに分けるために、１つの楽音波形に対して複数の波形データの発音開始時刻を合わせるフェイズロック・グループを設定したグループ分け情報を記憶するグループ分け情報記憶手段と、
楽音信号生成指示を受け、前記グループ分け情報記憶手段に記憶されたグループ分け情報に従って、前記波形信号生成手段に前記第１のフェイズロック・グループについて波形信号生成のための波形読み出しパラメータを設定するとともに、該波形読み出しパラメータの設定の終了した該グループを構成する全ての波形信号に対して発音開始時刻を合わせて読み出し生成開始を指示し、
次に前記第２のフェイズロック・グループについて波形信号生成のための波形読み出しパラメータを設定するとともに、該波形読み出しパラメータの設定の終了した該グループを構成する全ての波形信号に対して発音開始時刻を合わせて読み出し生成開始を指示する楽音信号生成制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
一般に、打楽器では叩く強さによって音色が異なり、強く叩くと高い周波数成分が多く含まれた波形信号が生成され、弱く叩くと高い周波数成分があまり含まれない波形信号が生成される。また強く叩くと早く発音が開始される。そこで、グループ分け情報記憶手段により、強く叩いた場合に生成される高い周波数成分が多く含まれた波形信号を生成する複数の波形信号どうし、弱く叩いた場合に生成される、高い周波数成分があまり含まれない波形信号を生成する複数の波形信号どうしをグループ分けしておき、楽音信号制御手段により、先ず強く叩いた場合における複数の波形信号を生成し、次に弱く叩いた場合における複数の波形信号を生成する。そして、生成したこれらの波形信号を叩いた強さに対応した割合で混合することによって、叩いた強さに対応した音色の波形信号を生成する。このようにすると、叩いた強さに対応した音色の波形信号を得ることができるとともに、強く叩いた場合から弱く叩いた場合までのいずれにおいても、聴感上アタック感を損なうことなく、かつ強く叩いた場合における発音の遅れが軽減される。また、強く叩いた場合における複数の波形どうしの位相のずれや、弱く叩いた場合いにおける複数の波形信号どうしの位相のずれが軽減される。従って、複数の波形信号の位相どうしが互いにずれ、それら位相関係によっては、ある周波数成分の波形信号どうしが弱めあったり消滅したり、あるいはある周波数成分の波形信号どうしが強調したりすることにより音色が変化するというようなことが防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の楽音生成装置の一実施形態を含む電子楽器のブロック図である。
尚、本実施形態では、図１に加えて、前述した図６に示す６種類の波形データをも参照して説明する。
【００１３】
図１に示すＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムをデータ・バス１７を経由して読み出し、ＲＡＭ１３を作業領域として種々の処理を実行する。ＲＯＭ１２には、この図１に示す電子楽器１０全体の制御を行なうためのプログラムや、詳細は後述するが、１つの楽音を構成する６種類の波形データ（図６参照）を２つにグループ分け（フェイズロック・グループ分け）してなるグループ分け情報と、６種類の波形データのスタート・アドレス，エンド・アドレスから構成された楽音制御情報等が格納されている。
【００１４】
ＲＡＭ１３には、楽音制御するにあたり、ＣＰＵ１１が種々の処理を実行するための作業領域が備えられている。
トリガ入力部１４には、複数のパッド１，パッド２，……，パッドｎからの、それらパットが叩かれたときに発生し楽音信号生成指示をあらわすトリガ信号を入力するための複数のパッド入力端子が装備されている。このトリガ入力部１４では、そのトリガ信号を、データ・バス１７を介してＣＰＵ１１に送出する。
【００１５】
波形メモリ１５には、１つの楽音を構成する、図６に示す６種類の波形データ１，２，…，６が格納されている。
波形読出部１６では、波形メモリ１５に格納されている波形データを生成するためのパラメータであるスタート・アドレス，エンド・アドレス、および発音開始命令がＣＰＵ１１から書き込まれることで、波形メモリ１５に格納されている波形データを読み出す。
【００１６】
このように構成された電子楽器１０では、トリガ入力部１４に入力されたトリガ信号を受けて、ＲＯＭ１２に格納された楽音制御情報に従って、波形メモリ１５に格納されている６種類の波形データそれぞれのスタート・アドレス、エンド・アドレス、および発音開始命令を波形読出部１６に書き込むことにより、それら６種類の波形データにフェイズロックをかけて楽音を生成する。以下、詳細に説明する。
【００１７】
図２は、図１に示すＲＯＭ１２の、楽音制御情報が格納されている領域を示す模式図である。
ＲＯＭ１２の、図１に示す各パッド１，２，……，ｎに対応する各領域２１，２２，……，２ｎには、楽音番号順に楽音制御情報１，２，……，ｎが格納されている。これらの楽音制御情報１，２，……，ｎは、いずれかのパッド１，２，……，ｎからトリガ信号が検知されると、そのパッドの番号に対応する楽音番号の楽音制御情報がＣＰＵ１１により読み出され、発音を指示する命令として波形読出部１６に送出される。各楽音制御情報１，２，……，ｎは、図２の右側に示すようにフェイズロック・グループ１、フェイズロック・グループ２、スタート・アドレス１，エンド・アドレス１、スタート・アドレス２・エンド・アドレス２、スタート・アドレス３，エンド・アドレス３、スタート・アドレス４，エンド・アドレス４、スタート・アドレス５，エンド・アドレス５、スタート・アドレス６，エンド・アドレス６から構成されている。
【００１８】
フェイズロック・グループには、詳細は後述するが、第１のフェイズロックをかける波形データの番号が格納され、フェイズロック・グループ２には、第２のフェイズロックをかける波形データの番号が格納されている。スタート・アドレス１およびエンド・アドレス１には、波形メモリ５に格納されている波形データ１の先頭アドレスおよび最終アドレスが格納されている。同様に、スタート・アドレス２以降およびエンド・アドレス２以降には、それらに相当する波形データの先頭アドレスおよび最終アドレスが格納されている。
【００１９】
図３は、図２に示すフェイズロック・グループ１とフェイズロック・グループ２との波形データに、フェイズロックをかける様子を示す模式図である。
図３（ａ）に、各ｂｉｔと、フェイズロックをかける波形データの番号との対応を示す。ｂｉｔが１であればそれらの波形データどうしでフェイズロックをかける。本実施形態では６種類の波形データで説明しているので６ｂｉｔ構成となっているが、同時に再生されうる波形データの数が増えればそれに応じてｂｉｔ数も増やすことになる。
【００２０】
図３（ｂ）に、フェイズロック・グループ１に格納されているｂｉｔデータを示す。ここでは、ｂｉｔ０，２，４が１（フェイズロック・グループ１の値は１５Ｈ）になっている。このため、パッドが強く叩かれた場合の波形データ１，３，５にフェイズロックがかかり同時発音される。また図３（ｃ）に、フェィズロック・グループ２に格納されているｂｉｔデータを示す。ここでは、ｂｉｔ１，３，５が１（フェイズロック・グループ２の値は２ＡＨ）になっている。このため、パッドが弱く叩かれた場合の波形データ２，４，６にフェイズロックがかかり同時発音される。
【００２１】
図４は、図１に示す電子楽器のメインルーチンのフローチャートである。
図１に示す電子楽器１０に電源が投入されると、このルーチンが起動する。まず、ステップＳ４０１において初期設定を行なう。次にステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、パッドｎ（ｎは叩かれたパッドの番号を表す）からトリガ信号の入力があるか否かが判断される。トリガ信号の入力があると判断された場合はステップＳ４０３に進む。一方、トリガ信号の入力がないと判断された場合は再度ステップＳ４０２に戻ることによりトリガ信号の入力を待つ。ステップＳ４０３では、楽音制御情報ｎのフェイズロック・グループ１の値を変数ｉに代入して、ステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４は、後述する図５に示すフェイズロック発音処理ルーチンであり、このルーチンによりフェイズロック・グループ１の波形データ１，３，５にフェイズロックをかけて発音処理を行なう。次にステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５では、楽音制御情報ｎのフェイズロック・グループ２の値を変数ｉに代入してステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６は、やはり後述するフェイズロック発音処理ルーチンであり、このルーチンによりフェイズロック・グループ２の波形データ２，４，６にフェイズロックをかけて発音処理を行ない、ステップＳ４０２に戻る。
【００２２】
図５は、図４に示すフェイズロック発音処理ルーチンのフローチャートである。
まず、ステップＳ５０１において、１を変数ｊ（カウンタ）に代入し、ステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２では、変数ｉの０ｂｉｔ目の値が１であるか否かが判断される。変数ｉは、図４に示すステップＳ４０３で代入されたフェイズロック・グループ１の値である。変数ｉの０ｂｉｔ目が１であると判断された場合はステップＳ５０３に進む。一方、変数ｉの０ｂｉｔ目が１でないと判断された場合はステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０３では、スタート・アドレスｊ（ｊ番目の波形データのスタート・アドレス）を波形読出部に書き込み、ステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４では、エンド・アドレスｊ（ｊ番目の波形データのエンド・アドレス）を波形読出部に書き込みステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５では、変数ｉを右方向に１ｂｉｔ分ビットシフトし、ステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６では、変数ｊをインクリメントし、ステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７では、変数ｊがＭＡＸＷＡＶＥの値より大きいか否かが判断される。ＭＡＸＷＡＶＥは定数であり、同時に再生されうる波形データの最大数に設定される。本実施形態では、波形データの最大数は６であるため、６に設定される。変数ｊがＭＡＸＷＡＶＥより大きいと判断された場合は、ステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０８では、先のステップＳ５０３およびＳ５０４でスタート・アドレス、エンド・アドレスを設定した波形データの発音開始命令を波形読出部に書き込みリターンする。一方、ステップＳ５０７において、変数ｊがＭＡＸＷＡＶＥ未満であると判断された場合は、ステップＳ５０２に戻る。
【００２３】
このように本実施形態では、２つのフェイズロック・グループ１，２を設定し、フェイズロック・グループ１に強打したときの楽音を再生するための波形データ群を設定し、またフェイズロック・グループ２に弱打したときの楽音を再生するための波形データ群を設定し、先ずフェイズ・ロックグループ１の波形データ群を再生し、次にフェイズロック・グループ２の波形データ群を再生するものであるため、強打および弱打それぞれぞれの場合において聴感上アタック感を損なうことなく、また強打したときの発音の遅れも、従来の楽音生成装置の、すべての波形データにフェイズロックをかけた場合と比較し、軽減される。
【００２４】
尚、本実施形態では、２つのフェイズロック・グループ１，２を設定して１つの楽音信号を生成したが、これに限られるものではなく、３つ以上のフェイズロック・グループを設定して１つの楽音信号を生成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の波形信号を合成して１つの楽音信号を生成するにあたり、聴感上アタック感を損なうことなく発音開始時刻を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の楽音生成装置の一実施形態を含む電子楽器のブロック図である。
【図２】図１に示すＲＯＭ１２の、楽音制御情報が格納されている領域を示す模式図である。
【図３】図２に示すフェイズロック・グループ１とフェイズロック・グループ２との波形データに、フェイズロックをかける様子を示す模式図である。
【図４】図１に示す電子楽器のメインルーチンのフローチャートである。
【図５】図４に示すフェイズロック発音処理ルーチンのフローチャートである。
【図６】１つの楽音を構成する複数の波形データを示す図である。
【図７】従来の、複数の波形データを順次に合成して１つの楽音信号を生成する方式の楽音生成装置の原理説明図である。
【図８】従来の、複数の波形データを同時に合成して１つの楽音信号を生成する方式の楽音生成装置の原理説明図である。
【符号の説明】
１０    楽音生成装置
１１    ＣＰＵ
１２    ＲＯＭ
１３    ＲＡＭ
１４    トリガ入力部
１５    波形メモリ
１６    波形読出部
１７    データ・バス
２１，２２，……，２ｎ    ＲＯＭ領域
【図１】
0003745063.tif 000002
【図２】
0003745063.tif 000003
【図３】
0003745063.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003745063.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003745063.tif 000008
【図８】
0003745063.tif 000009