專利名稱：樂音合成裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于在存儲(chǔ)于波形存儲(chǔ)器等中的波形采樣數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上合成樂音、語音或其它期望聲音的樂音合成裝置和方法。更加具體的說，本發(fā)明涉及一種用于合成樂音持續(xù)部分的波形、同時(shí)變化地控制波形切換時(shí)間(即所謂的“平滑轉(zhuǎn)換時(shí)期”)的樂音合成裝置和方法，其中樂音的產(chǎn)生以相對(duì)穩(wěn)定的方式持續(xù)。
背景技術(shù)：
已知有能夠?qū)Χ鄠€(gè)顫音循環(huán)以高質(zhì)量來合成顫音演奏風(fēng)格波形的樂音合成裝置。為此目的，樂音合成裝置從在實(shí)際演奏自然樂器的基礎(chǔ)上采樣來的一個(gè)顫音循環(huán)范圍的顫音調(diào)制(調(diào)值調(diào)制)連續(xù)波形中分散地提取多個(gè)波形(即，部分波形)，并將由此提取的波形存儲(chǔ)為模板波形。在樂音再現(xiàn)中，樂音合成裝置重復(fù)的讀出存儲(chǔ)的模板波形，同時(shí)根據(jù)預(yù)定的順序在模板波形之間進(jìn)行切換，由此對(duì)多個(gè)顫音周期來合成高質(zhì)量的顫音演奏風(fēng)格波形。這種樂音合成裝置的一個(gè)示例披露于日本專利公開文本No.3669177號(hào)中。No.3669177專利公開文本中披露的樂音合成裝置被布置成當(dāng)將在模板波形之間施行切換時(shí)，對(duì)相鄰模板波形進(jìn)行預(yù)定波形切換時(shí)間(所謂的“平滑轉(zhuǎn)換時(shí)期”)的平滑轉(zhuǎn)換合成。
然而，類似于No.3669177專利公開文本中披露的允許高質(zhì)量樂音合成的傳統(tǒng)已知樂音合成裝置被布置成僅根據(jù)預(yù)定的順序讀出模板波形；即，并不是將所述傳統(tǒng)已知樂音合成裝置布置成在樂音合成期間根據(jù)按照需要輸入的動(dòng)態(tài)信息(音量級(jí)信息)、彎音信息(調(diào)值調(diào)制信息)等來按需要改變樂音的性質(zhì)。另外，在所述傳統(tǒng)已知樂音合成裝置中，上述將執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的平滑轉(zhuǎn)換時(shí)期根據(jù)經(jīng)驗(yàn)被設(shè)置在預(yù)定的參考時(shí)間(例如50ms(毫秒))來作為良好地反應(yīng)音色變化的平衡的平滑轉(zhuǎn)換時(shí)間，并且因此不能根據(jù)對(duì)涉及音色變化的波形進(jìn)行切換的觸發(fā)信息(例如，在樂音合成期間根據(jù)需要輸入的動(dòng)態(tài)信息和彎音信息)來設(shè)置對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的波形切換最佳的平滑轉(zhuǎn)換時(shí)期。因此，如果輸入的動(dòng)態(tài)值發(fā)生了突然變化，例如從“加強(qiáng)”變?yōu)椤叭酢?，則波形切換將被不期望地延遲。即，音色變化可能不會(huì)充分的隨輸入動(dòng)態(tài)值的變化而變化，這是非常不利的。相反，如果輸入動(dòng)態(tài)值變化較慢，則波形切換將比開始預(yù)期完成的早，從而將會(huì)在所考慮的部分中出現(xiàn)逐步的音色變化。這種逐步音色變化將會(huì)引起用戶注意并且對(duì)于收聽者來說是趨于令人討厭的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前面，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的樂音合成裝置和方法，在根據(jù)涉及了在樂音持續(xù)部分中的時(shí)間方式音色變化的演奏風(fēng)格來合成高質(zhì)量樂音波形的過程中，所述裝置和方法不但能根據(jù)輸入的動(dòng)態(tài)信息和輸入的彎音信息可變地控制樂音的特征，而且能夠動(dòng)態(tài)地設(shè)置對(duì)于每個(gè)單獨(dú)波形轉(zhuǎn)換最佳的波形切換時(shí)間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的樂音合成裝置，其包括存儲(chǔ)部分，在其中與動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)了用于持續(xù)樂音的多個(gè)波形；獲取部分，當(dāng)將要產(chǎn)生持續(xù)樂音時(shí)，其根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間來獲取用于對(duì)將要產(chǎn)生的持續(xù)樂音的音量進(jìn)行控制的動(dòng)態(tài)值；波形選擇部分，從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部分的波形中選擇與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的波形；樂音信號(hào)合成部分，使用從所述存儲(chǔ)部分選擇的與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的波形來合成樂音信號(hào)，所述樂音信號(hào)合成部分在從所述存儲(chǔ)部分相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成；和確定部分，確定所獲取的動(dòng)態(tài)值隨著時(shí)間的變化量，并根據(jù)所述變化量可變地設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間(例如以預(yù)定的時(shí)間間隔間斷地)獲取動(dòng)態(tài)值，并且從存儲(chǔ)部分中選擇與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的用于持續(xù)樂音的波形數(shù)據(jù)集。在存儲(chǔ)部分中，用于持續(xù)樂音的多個(gè)波形與各個(gè)動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。為了以一種方式在相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的同時(shí)產(chǎn)生樂音波形，確定了所獲取的動(dòng)態(tài)值的變化量，并根據(jù)所述變化量設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間，其中所述方式為可實(shí)行從相繼地選擇的波形中的先前波形到隨后波形的平滑切換。例如，使用了根據(jù)在從比當(dāng)前動(dòng)態(tài)值獲取時(shí)間早的預(yù)訂時(shí)間到當(dāng)前動(dòng)態(tài)值獲取時(shí)間的時(shí)期中的動(dòng)態(tài)值變化量而適當(dāng)修改的波形切換時(shí)間。根據(jù)前述的安排，即從預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分中的多個(gè)波形數(shù)據(jù)集中根據(jù)以預(yù)定時(shí)間間隔間斷地獲取的動(dòng)態(tài)值來指定了將用于實(shí)現(xiàn)音色變化的波形數(shù)據(jù)集，并根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量來適當(dāng)?shù)匦薷牧瞬ㄐ吻袚Q時(shí)間以合成樂音，本發(fā)明不但能根據(jù)輸入的動(dòng)態(tài)值變化地控制樂音特征，而且允許具有增強(qiáng)響應(yīng)(隨動(dòng)能力)的音色變化，而不會(huì)使音色變化產(chǎn)生不期望的逐級(jí)不平滑感覺，由此能夠以真實(shí)再現(xiàn)期望的時(shí)間方式音色變化的高質(zhì)量來合成樂音。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的樂音合成裝置，其包括存儲(chǔ)部分，在其中與動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)了多個(gè)單元，每個(gè)單元都包括與不同調(diào)值相對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形；獲取部分，根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間來獲取用于控制將要產(chǎn)生的樂音的動(dòng)態(tài)值和用于控制將要產(chǎn)生的樂音調(diào)值的調(diào)值信息；波形選擇部分，從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部分的單元中選擇與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元，并從所選擇的單元包括的波形中選擇與所獲取的調(diào)值信息相對(duì)應(yīng)的波形；樂音信號(hào)合成部分，使用從所述存儲(chǔ)部分選擇的與所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息相對(duì)應(yīng)的波形來合成樂音信號(hào)，所述樂音信號(hào)合成部分在從所述存儲(chǔ)部分相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成；和確定部分，確定所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息中的至少一個(gè)的隨著時(shí)間的變化量，并根據(jù)所述變化量可變地設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間。
根據(jù)前述的安排，即從預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分中的多個(gè)波形數(shù)據(jù)集中根據(jù)以預(yù)定時(shí)間間隔間斷地獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息來選擇了將用于實(shí)現(xiàn)音色變化的波形數(shù)據(jù)集，并根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量或調(diào)值變化量來適當(dāng)?shù)匦薷牧伺c音色變化相稱的波形切換時(shí)間以合成樂音，本發(fā)明不但能根據(jù)輸入的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息更加精確地可變地控制樂音特征，而且允許具有增強(qiáng)響應(yīng)(隨動(dòng)能力)的音色變化，而不會(huì)使音色變化產(chǎn)生不期望的逐級(jí)不平滑感覺，由此能夠以真實(shí)再現(xiàn)期望的音色隨時(shí)間變化的高質(zhì)量來合成樂音。
不但可將本發(fā)明構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)為如上所述的裝置發(fā)明，而且還可將其構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)為方法發(fā)明。而且，還可將本發(fā)明安排和實(shí)現(xiàn)為由處理器(例如計(jì)算機(jī)或DSP)執(zhí)行的軟件程序，以及存儲(chǔ)這種軟件程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。另外，用于本發(fā)明中的處理器可包括帶有專用邏輯內(nèi)置硬件的專用處理器，更不用說能夠運(yùn)行期望軟件程序的計(jì)算機(jī)或其他通用類型的處理器。
下面將說明本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)該意識(shí)到本發(fā)明并不限于所述的實(shí)施例，并且在不脫離所述基本原理的情況下能夠?qū)Ρ景l(fā)明做出各種修改。因此本發(fā)明的范圍僅由后附權(quán)利要求確定。


為了更好的理解本發(fā)明的目的和其它特征，下面將參照附圖更詳細(xì)的說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1為表示對(duì)其應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的樂音合成裝置的電子樂器的典型一般硬件設(shè)置的方框圖；圖2為說明樂音合成功能的功能框圖；圖3為表示應(yīng)用于持續(xù)部分的存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的波形數(shù)據(jù)集的示例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念圖；圖4為表示持續(xù)部分合成處理的特定操作順序的示例的流程圖；圖5為表示波形切換時(shí)間控制處理的操作序列示例的流程圖；圖6表示在根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量確定波形切換時(shí)間過程中所要參照的表的示例的視圖；圖7為示意地表示波形切換時(shí)間和動(dòng)態(tài)值變化量之間的連續(xù)關(guān)系的概念圖；圖8為說明單元和波形數(shù)據(jù)集的選擇的視圖，其中圖8A為表示輸入的動(dòng)態(tài)值隨時(shí)間變化示例的視圖，圖8B為說明選擇波形數(shù)據(jù)集的視圖；以及圖9表示根據(jù)輸入的動(dòng)態(tài)值和彎音值選擇的波形數(shù)據(jù)集的示例時(shí)序組合，其中圖9A為表示單波波形數(shù)據(jù)集的時(shí)序組合的視圖，圖9B為表示多波波形數(shù)據(jù)集的時(shí)序組合的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為表示對(duì)其應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的樂音合成裝置的電子樂器的典型一般硬件設(shè)置的方框圖。此處所示的電子樂器具有在演奏信息(例如，諸如音符開事件和音符關(guān)事件數(shù)據(jù)之類的演奏事件數(shù)據(jù)，和諸如動(dòng)態(tài)信息和調(diào)值信息之類的各種控制數(shù)據(jù))的基礎(chǔ)上電子地產(chǎn)生樂音的樂音合成功能，所述演奏信息是根據(jù)基于人演奏者在演奏操作單元5上的演奏進(jìn)程而提供的，并且所述樂音合成功能用于在根據(jù)演奏進(jìn)程順序地提供的預(yù)先產(chǎn)生的演奏信息的基礎(chǔ)上自動(dòng)產(chǎn)生樂音。另外，在執(zhí)行上述樂音合成功能期間，電子樂器在所述演奏信息中所包括的動(dòng)態(tài)值和彎音值(調(diào)值信息)的基礎(chǔ)上對(duì)樂音相對(duì)穩(wěn)定地持續(xù)的樂音持續(xù)部分(也稱作“主體部分”)選擇一個(gè)將在隨后使用的原始波形采樣數(shù)據(jù)集(此后簡單的稱之為“波形數(shù)據(jù)集”)，并根據(jù)所選擇的波形數(shù)據(jù)集來合成樂音，使得至少涉及隨時(shí)間的音色變化或調(diào)值變化的演奏風(fēng)格的樂音(例如尤其是顫音演奏風(fēng)格或彎音演奏風(fēng)格)可被高質(zhì)量地再現(xiàn)為持續(xù)部分的樂音。對(duì)于持續(xù)部分的這種樂音合成處理將在后面詳細(xì)說明。
雖然利用下述的樂音合成裝置的電子樂器可包括此處所述之外的其它硬件部件，但此后只針對(duì)使用必要最小資源的情況進(jìn)行說明。在下面將把所述電子樂器說明為利用一種使用了稱作“AEM(發(fā)音成分模擬(Articulation Element Modeling))”的樂音波形控制技術(shù)的樂音產(chǎn)生器(稱為“AEM樂音產(chǎn)生器”)。AEM技術(shù)趨于根據(jù)各種自然樂器特有的各種演奏風(fēng)格或各種類型的發(fā)音來執(zhí)行如實(shí)表達(dá)音色變化的各種演奏風(fēng)格的逼真再現(xiàn)和再現(xiàn)控制，這是通過下述過程進(jìn)行的即在每個(gè)單獨(dú)樂音的泛音段或泛音部分(例如，起音部分、釋音部分、持續(xù)部分或接合部分等)中預(yù)先將對(duì)應(yīng)于各種演奏風(fēng)格的整個(gè)波形(此后稱之為“演奏風(fēng)格模塊”)存儲(chǔ)為與各種樂器特有的演奏風(fēng)格相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)，然后時(shí)間上連續(xù)地組合多個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)的演奏風(fēng)格模塊以由此形成一個(gè)或多個(gè)相繼樂音。
圖1中所示的電子樂器使用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，其中通過執(zhí)行各個(gè)預(yù)定程序(軟件)的計(jì)算機(jī)來執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)上述樂音合成功能的各種樂音合成處理(例如圖4的“持續(xù)部分合成處理”)。當(dāng)然，這些處理也可以通過將由DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)執(zhí)行的微程序而不是通過這種計(jì)算機(jī)軟件來執(zhí)行。可選擇的是，所述處理可通過其中結(jié)合有分立電路或集成電路或大規(guī)模集成電路的專用硬件裝置來實(shí)現(xiàn)。
在圖1的電子樂器中，各種操作是在微計(jì)算機(jī)的控制下執(zhí)行的，所述微計(jì)算機(jī)包括微處理器單元(CPU)1、只讀存儲(chǔ)器(ROM)2和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)3。CPU 1控制整個(gè)電子樂器的行為。通過通信總線(例如數(shù)據(jù)和地址總線)1D與CPU 1相連的有ROM 2、RAM 3、外部存儲(chǔ)裝置4、演奏操作單元5、面板操作單元6、顯示裝置7、樂音產(chǎn)生器8和接口9。此外與CPU 1相連的還有用于對(duì)各種時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的定時(shí)器1A，例如用于定時(shí)器中斷處理的信號(hào)中斷定時(shí)。即，定時(shí)器1A產(chǎn)生用于對(duì)時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)數(shù)和設(shè)置演奏節(jié)拍的節(jié)拍時(shí)鐘脈沖，通過該節(jié)拍時(shí)鐘脈沖可以根據(jù)給定的演奏信息來自動(dòng)演奏音樂片段。可例如通過面板操作單元6的節(jié)拍設(shè)置開關(guān)來調(diào)節(jié)節(jié)拍時(shí)鐘脈沖的頻率。由定時(shí)器1A產(chǎn)生的這種節(jié)拍時(shí)鐘脈沖被傳給CPU 1作為處理定時(shí)指令或作為中斷指令。CPU 1根據(jù)這種指令執(zhí)行各種處理。
ROM 2在其中存儲(chǔ)了將由CPU 1執(zhí)行的各種程序，還作為波形存儲(chǔ)器在其中存儲(chǔ)了各種數(shù)據(jù)，例如與各種樂器特有的演奏風(fēng)格相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)(尤其是，涉及時(shí)間方式調(diào)值變化和音色變化的顫音和彎音演奏風(fēng)格)。RAM 3被用作用于臨時(shí)存儲(chǔ)CPU 1執(zhí)行預(yù)定程序所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)的工作存儲(chǔ)器，并作為用于存儲(chǔ)當(dāng)前執(zhí)行的程序和與當(dāng)前執(zhí)行的程序相關(guān)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。RAM 3的預(yù)定地址區(qū)域被分配了各種功能并用作各種寄存器、標(biāo)記、表格、存儲(chǔ)器等。外部存儲(chǔ)裝置4被提供用于存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)(例如將用作自動(dòng)演奏基礎(chǔ)的演奏信息和與演奏風(fēng)格相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù))和各種控制程序(例如，將由CPU 1執(zhí)行或參考的“持續(xù)部分合成處理”(參見圖4))。在未將特定的控制程序預(yù)先存儲(chǔ)在ROM 2中的情況下，可以將所述控制程序預(yù)先存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝置(例如，硬盤裝置)4中，從而通過從外部存儲(chǔ)裝置4中將控制程序讀入到RAM 3中，來允許CPU 1以與將特定的控制程序存儲(chǔ)在ROM 2中的情況完全相同的方式進(jìn)行操作。這種安排大大方便了控制程序的版本升級(jí)、新控制程序的添加等。外部存儲(chǔ)裝置4可包括硬盤(HD)之外的各種可移除型外部記錄介質(zhì)中的任何一種，例如軟盤(FD)、致密盤(CD)、磁光盤(MO)和數(shù)字多功能盤(DVD)?？蛇x擇的是，外部存儲(chǔ)裝置4可包括一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
演奏操作單元5例如是鍵盤的形式，該鍵盤包括多個(gè)可操作來選擇將要產(chǎn)生的樂音調(diào)值的按鍵和與按鍵按照相應(yīng)關(guān)系提供的按鍵開關(guān)。該演奏操作單元5不僅可用于基于人類演奏者手動(dòng)演奏操作的手動(dòng)樂音演奏，而且還可用作用于選擇將要自動(dòng)演奏的期望的預(yù)存儲(chǔ)演奏信息的輸入裝置。還很明顯演奏操作單元5也可以是鍵盤之外的類型，例如其上提供有樂音-調(diào)值選擇字符串的項(xiàng)圈形操作單元。面板操作單元6包括各種操作器，例如用于選擇將要自動(dòng)演奏的期望的演奏信息的演奏信息選擇開關(guān)和用于設(shè)置各種演奏參數(shù)(例如，將用于演奏的音色和效果)的設(shè)置開關(guān)。不用說，面板操作單元6還可包括用于輸入數(shù)值數(shù)據(jù)以選擇、設(shè)置和控制樂音調(diào)值、音色、效果等的數(shù)字鍵盤；用于輸入文本或字符數(shù)據(jù)的鍵盤；用于操作指示器以在顯示裝置7所顯示的各種屏幕的任何一個(gè)上指定一個(gè)期望位置的鼠標(biāo)；以及各種其它操作器。例如，顯示裝置7包括液晶顯示器(LCD)、CRT(陰極射線管)和/或類似物，其不僅用于響應(yīng)相應(yīng)開關(guān)的操作來可視地顯示各種屏幕，還用于可視地顯示各種信息，例如演奏信息和波形數(shù)據(jù)，以及CPU 1的控制狀態(tài)。參照顯示裝置7上顯示的各種信息，播放者可容易地設(shè)置要用于演奏的各種演奏參數(shù)，選擇將自動(dòng)演奏的音樂片段并執(zhí)行各種其它期望的操作。
能夠在多個(gè)樂音產(chǎn)生通道中同步地產(chǎn)生樂音信號(hào)的樂音產(chǎn)生器8接收通過通信總線1D提供的演奏信息并在接收到的演奏信息的基礎(chǔ)上合成樂音和產(chǎn)生樂音信號(hào)。即，隨著與演奏信息中包括的動(dòng)態(tài)信息和彎音信息相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)被從ROM 2或外部存儲(chǔ)裝置4讀出，通過總線1D將讀出的波形數(shù)據(jù)傳送給樂音產(chǎn)生器8并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行緩沖。然后，樂音產(chǎn)生器8以預(yù)定的輸出采樣頻率輸出緩沖的波形數(shù)據(jù)。對(duì)樂音產(chǎn)生器8產(chǎn)生的樂音信號(hào)進(jìn)行由未示出的音效電路(例如，DSP(數(shù)字信號(hào)處理器))執(zhí)行的預(yù)定數(shù)字處理，然后將已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)字處理的樂音信號(hào)提供給用于音響再現(xiàn)或發(fā)聲的音響系統(tǒng)8A。
作為MIDI接口或通信接口的接口9被提供用于在電子樂器和外部演奏信息產(chǎn)生設(shè)備(未示出)之間傳送各種信息。MIDI接口的功能是從外部演奏信息產(chǎn)生設(shè)備(在該情況中，為其它MIDI設(shè)備等)向電子樂器輸入MIDI標(biāo)準(zhǔn)的演奏信息或者從電子樂器向其它MIDI設(shè)備等輸出MIDI標(biāo)準(zhǔn)的演奏信息。所述其它MIDI設(shè)備可以是任何期望的類型(或操作類型)，例如鍵盤型、吉他型、管樂型、打擊樂型或手勢型，只要它能響應(yīng)設(shè)備用戶的操作產(chǎn)生MIDI格式的演奏信息。所述通信接口與有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)(未示出)連接，例如LAN、互聯(lián)網(wǎng)或電話線網(wǎng)絡(luò)，通過這樣的網(wǎng)絡(luò)所述通信接口與外部演奏信息產(chǎn)生設(shè)備(在該情況中為服務(wù)器計(jì)算機(jī))連接。因此，通信接口的功能是從服務(wù)器計(jì)算機(jī)向電子樂器輸入各種信息，例如控制程序和演奏信息。即，通信接口用于在諸如特定控制程序和演奏信息之類的信息沒有存儲(chǔ)在ROM 2、外部存儲(chǔ)裝置4等中的情況下從服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載各種信息，例如特定的控制程序和演奏信息。在這種情況下，作為“客戶”的電子樂器借助通信接口和通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令來請(qǐng)求服務(wù)器計(jì)算機(jī)下載信息(例如，特定控制程序和演奏信息)。響應(yīng)來自客戶的命令，所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)通過通信網(wǎng)絡(luò)向電子樂器發(fā)送所請(qǐng)求信息。所述電子樂器通過通信接口從服務(wù)器計(jì)算機(jī)接收該信息并將它存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝置4等中。這樣，就完成了必須的信息下載。
注意，在接口9是MIDI接口的形式的情況下，可通過例如RS232-C、USB(通用串行總線)或IEEE1394之類的通用接口而不是專用MIDI接口來實(shí)現(xiàn)MIDI接口，在所述情況下可同時(shí)對(duì)除了MIDI事件數(shù)據(jù)以外的其它數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。在將如上所述的通用接口用作MIDI接口的情況下，所述與電子樂器連接的其它MIDI設(shè)備可被設(shè)計(jì)成對(duì)除了MIDI事件數(shù)據(jù)以外的其它數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。當(dāng)然，本發(fā)明中處置的演奏信息可以是與MIDI格式不同的任何其它數(shù)據(jù)格式，在這種情況下MIDI接口和其它MIDI設(shè)備與所使用的數(shù)據(jù)格式相一致的構(gòu)成。
圖1中所示的電子樂器裝備有能夠根據(jù)提前準(zhǔn)備的響應(yīng)于操作者對(duì)演奏操作單元5的操作而產(chǎn)生的演奏信息或SMF(標(biāo)準(zhǔn)MIDI文件)的演奏信息等來相繼地產(chǎn)生樂音的樂音合成功能。而且，在執(zhí)行樂音合成功能期間，電子樂器根據(jù)基于操作者對(duì)演奏操作單元5的操作按照演奏進(jìn)展而提供的演奏信息(或從一個(gè)音序器或類似裝置順序提供的演奏信息)中所包括的動(dòng)態(tài)信息來選擇一組接下來將用于一個(gè)持續(xù)部分的波形數(shù)據(jù)，然后所述電子樂器根據(jù)所選擇的波形數(shù)據(jù)來合成樂音。所以，下面的段落參照?qǐng)D2略述了圖1中所示的電子樂器的樂音合成功能。圖2為說明電子樂器的樂音合成功能的功能框圖，其中箭頭指示數(shù)據(jù)流。
一旦開始執(zhí)行樂音合成功能，就會(huì)根據(jù)演奏進(jìn)程從輸入部分J2向演奏風(fēng)格合成部分J3順序地提供演奏信息。輸入部分J2例如包括響應(yīng)操作者或演奏者的演奏操作來產(chǎn)生演奏信息的演奏操作單元5，和根據(jù)演奏進(jìn)程提供預(yù)先存儲(chǔ)在ROM 2等中的演奏信息的音序器(未示出)。從這種輸入部分J2提供的演奏信息至少包括例如音符開事件數(shù)據(jù)和音符關(guān)事件數(shù)據(jù)(這些事件數(shù)據(jù)此后通常將被稱為“音符信息”)之類的演奏事件數(shù)據(jù)和例如動(dòng)態(tài)信息和彎音信息之類的控制數(shù)據(jù)。即，通過輸入部分J2輸入的動(dòng)態(tài)信息和彎音信息的例子包括根據(jù)對(duì)演奏操作單元5的演奏操作而實(shí)時(shí)產(chǎn)生的信息(例如，響應(yīng)按鍵壓下產(chǎn)生的觸摸后傳感器輸出數(shù)據(jù)、響應(yīng)類似彎音輪等的操作器的操作產(chǎn)生的彎音變化數(shù)據(jù))。
當(dāng)接收到演奏事件數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等時(shí)，演奏風(fēng)格合成部分J3產(chǎn)生“演奏風(fēng)格信息”，該信息包括樂音合成必需的各種信息，所述產(chǎn)生“演奏風(fēng)格信息”的步驟是例如通過下列過程進(jìn)行的將對(duì)應(yīng)于音符信息的樂音分割成泛音段或泛音部分(例如，起音部分、持續(xù)部分(或主體部分)和釋音部分)、識(shí)別持續(xù)部分的開始時(shí)間并使用接收到的控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生增益和調(diào)值的信息。在本實(shí)施例中的產(chǎn)生用于樂音持續(xù)部分的合成的“演奏風(fēng)格信息”的過程中，演奏風(fēng)格合成部分J3通過例如參照位于數(shù)據(jù)庫(波形存儲(chǔ)器)J1中的數(shù)據(jù)表來從要被應(yīng)用于持續(xù)部分的多個(gè)“單元”(參見圖3)中選擇與輸入的動(dòng)態(tài)信息相對(duì)應(yīng)的特定單元。演奏風(fēng)格合成部分J3還從在所選單元中定義的多個(gè)波形數(shù)據(jù)集中選擇一個(gè)與輸入的彎音信息相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)集。
然后，演奏風(fēng)格合成部分J3根據(jù)輸入的動(dòng)態(tài)信息和彎音信息來設(shè)置“波形切換時(shí)間”(平滑轉(zhuǎn)換時(shí)期)，在該波形切換時(shí)間期間將執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成以平滑地連接所選擇的波形數(shù)據(jù)集和恰即該所選擇的波形數(shù)據(jù)集前面的另一個(gè)波形數(shù)據(jù)集。以這種方式，演奏風(fēng)格合成部分J3產(chǎn)生“演奏風(fēng)格信息”，其包括分配給波形切換時(shí)間集和以前述方式設(shè)置的“波形切換時(shí)間”的唯一波形號(hào)(ID)。后面將詳細(xì)說明這種用于持續(xù)部分的樂音合成處理。樂音合成部分J4根據(jù)由演奏風(fēng)格合成部分J3產(chǎn)生的“演奏風(fēng)格信息”從數(shù)據(jù)庫J1中讀出波形數(shù)據(jù)等，然后執(zhí)行樂音合成。即，樂音合成部分J4根據(jù)“演奏風(fēng)格信息”通過在相繼波形數(shù)據(jù)集之間進(jìn)行切換同時(shí)修改波形切換時(shí)間來合成持續(xù)部分的樂音。這樣，樂音合成部分J4就能根據(jù)涉及隨時(shí)間的音色變化的演奏風(fēng)格來輸出樂音。
下面，參照?qǐng)D3說明應(yīng)用于持續(xù)部分的存儲(chǔ)在上述數(shù)據(jù)庫(波形存儲(chǔ)器)J1中的一些波形數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。即，圖3為表示應(yīng)用于持續(xù)部分的存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫J1中的波形數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念圖，其中垂直軸代表指示了距零調(diào)值偏移(0音分)點(diǎn)的調(diào)值偏移量的調(diào)值事件值，而水平軸代表指示了音量級(jí)的動(dòng)態(tài)值。在圖中，為了方便說明，唯一的單元號(hào)“U1”-“U5”緊跟在由垂直定向的橢圓表示的相應(yīng)單元下面來表示，并且每個(gè)單元U1-U5中包括(定義)的一個(gè)或多個(gè)波形數(shù)據(jù)集由橢圓內(nèi)的小黑圓表示。在圖3所示的例子中，單元U1-U5每個(gè)都包括五個(gè)波形數(shù)據(jù)集。
在數(shù)據(jù)庫J1中，將被應(yīng)用于持續(xù)部分的波形數(shù)據(jù)集和與波形數(shù)據(jù)集相關(guān)的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)為“單元”。如圖3所示，單元U1-U5與不同的動(dòng)態(tài)值相關(guān)，并且與不同動(dòng)態(tài)值相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)這種單元針對(duì)每個(gè)不同的樂音調(diào)值(為了方便，在圖中只示出了“C3”、“D3”、和“E3”)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫J1中。例如假設(shè)每個(gè)標(biāo)稱音色(鋼琴、吉他等的音色，即可通過音色信息選擇的音色)，針對(duì)35個(gè)不同樂音調(diào)值(音階音符)中的每一個(gè)存儲(chǔ)了與五個(gè)動(dòng)態(tài)值相關(guān)的五個(gè)單元，數(shù)據(jù)庫J1存儲(chǔ)了針對(duì)所述標(biāo)稱音色的總共175(35*5)個(gè)單元。
與一個(gè)動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元U1-U5中的每一個(gè)包括多個(gè)(在所示的例子中為五個(gè))與不同的調(diào)值偏移量相對(duì)應(yīng)(例如，以音分表示)的不同音色的波形數(shù)據(jù)集。各個(gè)單元U1-U5中包括的波形數(shù)據(jù)集代表具有在對(duì)應(yīng)不同動(dòng)態(tài)的單元U1-U5中各不相同的不同音色相關(guān)特性的樂音波形，該樂音波形與調(diào)值無關(guān)。在存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)集的過程中，音色根據(jù)演奏風(fēng)格以不同方式變化的多個(gè)部分波形(例如，一周期部分波形)被從多周期波形數(shù)據(jù)集中選擇和取出，所述多周期波形數(shù)據(jù)集每個(gè)都覆蓋一個(gè)以各自動(dòng)態(tài)執(zhí)行的顫音周期(即，給予顫音的波形數(shù)據(jù)集)，并且這些選擇的波形數(shù)據(jù)被用作(存儲(chǔ)為)“單元”。作為一個(gè)特定的示例，與某一標(biāo)稱音色(例如，薩克斯管音色)的確定樂音調(diào)值(音符)相對(duì)應(yīng)的部分波形的顫音給予波形數(shù)據(jù)集被用作(存儲(chǔ)為)“單元”，所述某一標(biāo)稱音色與-20音分至+20音分范圍中的多個(gè)音級(jí)(例如每個(gè)音級(jí)10音分)的調(diào)值偏移相對(duì)應(yīng)(但包括沒有調(diào)值偏移(零音分)的波形數(shù)據(jù)集)并且音色彼此稍微不同。因此，如圖3所示，本實(shí)施例以以下方式被布置成數(shù)據(jù)庫J1(例如，外部存儲(chǔ)裝置4)的存儲(chǔ)區(qū)域中作為二維矩陣的映射數(shù)據(jù)，該方式為可根據(jù)動(dòng)態(tài)和調(diào)值(調(diào)值偏移量)按照每個(gè)樂音調(diào)值(音階音符)來管理多個(gè)音色的波形數(shù)據(jù)集。在這種情況中，按照每個(gè)單元U1-U5將參考動(dòng)態(tài)信息和彎音信息(調(diào)值偏移量)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫J1中作為一組與波形數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的附加數(shù)據(jù)。以這種方式，允許用戶從所存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)集當(dāng)中搜索/選擇與指定的輸入動(dòng)態(tài)值和輸入彎音值相對(duì)應(yīng)的特定波形數(shù)據(jù)集。另外，在本實(shí)施例中，進(jìn)行安排使得所述附加數(shù)據(jù)組可被作為“數(shù)據(jù)表”共同管理。
每個(gè)單元U1-U5中包括的每個(gè)波形數(shù)據(jù)集不一定要包括一個(gè)周期的波形數(shù)據(jù)，而是可以包括兩個(gè)或多個(gè)周期的波形數(shù)據(jù)?？蛇x擇的是，波形數(shù)據(jù)集可包括少于一個(gè)周期的波形數(shù)據(jù)，例如半個(gè)周期，這在現(xiàn)有技術(shù)中也是已知的。
盡管圖3示出單元U1-U5每一個(gè)中包括的波形數(shù)據(jù)集沒有被映射成在動(dòng)態(tài)方向以一致的間隔排列起來，但它們可被映射成在動(dòng)態(tài)方向上以一致的間隔排列起來。另外，雖然圖3示出了單個(gè)單元U1-U5中包括的波形數(shù)據(jù)集被映射成在調(diào)值方向上以一致的間隔排列起來，但它們可被映射成在調(diào)值方向上沒有以一致的間隔排列起來。為此，在一組多波形周期的波形數(shù)據(jù)中，音色以不同方式變化的多個(gè)部分波形數(shù)據(jù)集可被選擇和存儲(chǔ)。即，可通過在單元U1-U5中以沒有調(diào)值偏移(零音分)作為參考對(duì)預(yù)定范圍內(nèi)的每音級(jí)音分?jǐn)?shù)進(jìn)行微分來選擇和存儲(chǔ)部分波形數(shù)據(jù)集，例如，對(duì)于單元U1每音級(jí)10音分，對(duì)于單元U2每音級(jí)5音分，等等。在那樣的情況下，可以以“沒有調(diào)值偏移(零音分)”量之外的期望量設(shè)置參考調(diào)值偏移量。
注意上述的單元可按照一組兩個(gè)或多個(gè)調(diào)值(例如C3和C#3)進(jìn)行存儲(chǔ)，而不是按照每個(gè)調(diào)值(音階音符)進(jìn)行存儲(chǔ)。
下面，將說明用于合成持續(xù)部分的樂音波形的“持續(xù)部分合成處理”。圖4為表示“持續(xù)部分合成處理”的特定操作順序的示例的流程圖，所述“持續(xù)部分合成處理”是例如在每一個(gè)ms(毫秒)由電子樂器的CPU 1根據(jù)從響應(yīng)演奏開始而啟動(dòng)的定時(shí)器1A的輸出來執(zhí)行的中斷處理。在樂音發(fā)聲過程期間執(zhí)行“持續(xù)部分合成處理”以合成樂音的持續(xù)部分，其特征使得調(diào)值和音色根據(jù)顫音演奏風(fēng)格、彎音演奏風(fēng)格等隨著時(shí)間細(xì)微或復(fù)雜地變化。通過單獨(dú)的起音部分合成處理(未示出)來合成起音部分的波形，并在該起音部分合成處理之后執(zhí)行該“持續(xù)部分合成處理”。在“持續(xù)部分合成處理”中，將要產(chǎn)生的樂音的調(diào)值(音符)由音符信息來指定，并且響應(yīng)播放者對(duì)調(diào)值操作裝置(例如，彎音輪)的操作來實(shí)時(shí)輸入彎音信息。本實(shí)施例響應(yīng)所考慮的樂音的音符開事件來使用存儲(chǔ)在RAM 3中的信息作為音符開信息，并響應(yīng)操作者輸入動(dòng)態(tài)和彎音信息的操作來使用通過演奏合成部分J3存儲(chǔ)在RAM 3中的信息作為動(dòng)態(tài)信息和彎音信息。
在所述持續(xù)部分合成處理的步驟S1，判斷當(dāng)前正在合成的起音部分的波形是否已經(jīng)到達(dá)起音部分的末尾或者在起音部分的末尾之后是否已經(jīng)到達(dá)了與預(yù)定時(shí)間段(例如，10ms的時(shí)間段)之間的邊界相對(duì)應(yīng)的定時(shí)。如果當(dāng)前正合成的波形還未到達(dá)起音部分的末尾或在起音部分的末尾之后還未到達(dá)與預(yù)定時(shí)間段(例如10ms的時(shí)間段)之間的邊界相對(duì)應(yīng)的定時(shí)(在步驟S1中判斷為否)，則使持續(xù)部分合成處理結(jié)束并且直到下一個(gè)中斷定時(shí)才被執(zhí)行。即，到達(dá)與起音部分的末尾相對(duì)應(yīng)的定時(shí)之前，根據(jù)起音部分的波形數(shù)據(jù)執(zhí)行起音部分的樂音合成，并且實(shí)質(zhì)上仍然未執(zhí)行持續(xù)部分合成處理。類似地，對(duì)于與對(duì)應(yīng)于預(yù)定時(shí)間段(例如，10ms的時(shí)間段)之間的邊界的定時(shí)不一致的持續(xù)部分的位置，所述處理等待下一個(gè)中斷定時(shí)(即一個(gè)毫秒之后)的到達(dá)，而不執(zhí)行指定下一次使用的波形數(shù)據(jù)集的操作(參見步驟S4的操作)。因此，在這種從當(dāng)前中斷定時(shí)到下一個(gè)中斷定時(shí)的時(shí)間段中，在響應(yīng)輸入動(dòng)態(tài)值和輸入彎音值的波形數(shù)據(jù)集之間并不實(shí)行切換。
另一方面，如果當(dāng)前正合成的波形已經(jīng)到達(dá)起音部分的末尾或在起音部分的末尾之后已經(jīng)到達(dá)了與預(yù)定時(shí)間段(例如10ms的時(shí)間段)之間的邊界相對(duì)應(yīng)的定時(shí)(在步驟S1中判斷為是)，則在步驟S2獲取最后存儲(chǔ)的輸入動(dòng)態(tài)值和輸入彎音值。在下一步S3，根據(jù)先前獲取的音符信息和所獲取的輸入動(dòng)態(tài)值和輸入彎音值來參考數(shù)據(jù)庫，以選擇一個(gè)相對(duì)應(yīng)的單元。后面將參照?qǐng)D8說明這種基于輸入動(dòng)態(tài)值的單元選擇。在步驟S4，根據(jù)所獲取的輸入彎音值從選擇單元中的波形數(shù)據(jù)集中指定一個(gè)波形數(shù)據(jù)集。
在步驟S5，進(jìn)一步判斷現(xiàn)在是否正在進(jìn)行波形切換操作，即當(dāng)前正在執(zhí)行的樂音合成是否基于兩個(gè)相鄰波形數(shù)據(jù)集之間的平滑轉(zhuǎn)換合成。如果現(xiàn)在正在進(jìn)行波形切換(在步驟S5的判斷為是)，則使持續(xù)部分合成處理結(jié)束。即，如果當(dāng)前正通過也在當(dāng)前執(zhí)行的波形切換操作來合成樂音，那么不實(shí)行下述的切換至與輸入動(dòng)態(tài)值和輸入彎音值相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)集的操作。另一方面，如果現(xiàn)在不在進(jìn)行波形切換，即如果當(dāng)前正在使用重復(fù)讀出的一個(gè)波形集來合成樂音(步驟S5的判斷為否)，則在步驟s6進(jìn)一步判斷上面在步驟S4指定的波形數(shù)據(jù)集的音色是否不同于當(dāng)前合成的波形數(shù)據(jù)。注意可以選擇性的在恰即步驟S2之前來執(zhí)行步驟S5的操作。如果在上面的步驟S4指定的波形數(shù)據(jù)集的音色與當(dāng)前合成的波形數(shù)據(jù)一致(步驟S6的判斷為否)，則處理跳至步驟S8。另一方面，如果指定的波形數(shù)據(jù)集的音色不同于當(dāng)前合成的波形數(shù)據(jù)(步驟S6的判斷為是)，則在步驟S7執(zhí)行“波形切換時(shí)間控制處理”，后面將參照?qǐng)D5對(duì)該處理進(jìn)行說明。
在步驟S8，產(chǎn)生用于處理所選擇的波形數(shù)據(jù)集的演奏風(fēng)格信息。即，不但所選擇的波形數(shù)據(jù)集的時(shí)間位置等被確定，而且用于處理所選擇的波形數(shù)據(jù)集的演奏風(fēng)格信息在輸入調(diào)值信息等的基礎(chǔ)上也被產(chǎn)生。這里，所選擇的波形數(shù)據(jù)集的處理包括調(diào)值調(diào)節(jié)操作。例如，在與輸入彎音信息相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)集與由彎音信息指示的調(diào)值偏移量不一致的情況下，通過調(diào)整所選擇的波形數(shù)據(jù)集的產(chǎn)生調(diào)值來產(chǎn)生用于獲得由彎音信息指示的調(diào)值偏移量的信息。以這種方式，產(chǎn)生所需的演奏風(fēng)格信息。然后，在步驟S9，根據(jù)由此產(chǎn)生的演奏風(fēng)格信息來合成持續(xù)部分的樂音。此時(shí)，在兩個(gè)相鄰(即，前面的和后面的)的波形(換句話說，切換前的波形和切換后的波形)之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成，因此允許在兩個(gè)波形之間執(zhí)行平滑切換。
下列段落說明在圖4的前述“持續(xù)部分合成處理”中執(zhí)行的“波形切換時(shí)間控制處理”。圖5為表示“波形切換時(shí)間控制處理”的操作順序示例的流程圖。
在“波形切換時(shí)間控制處理”的步驟S11，判斷所考慮的波形切換是否切換到與當(dāng)前合成的波形數(shù)據(jù)相同的單元(但音色與當(dāng)前合成的波形數(shù)據(jù)不同)中所包括的另一個(gè)波形數(shù)據(jù)集，即判斷指定的(切換到的)波形數(shù)據(jù)集和當(dāng)前合成的波形數(shù)據(jù)是否屬于相同的單元。如果輸入動(dòng)態(tài)值在當(dāng)前樂音合成期間未發(fā)生改變并且所考慮的波形切換是切換至相同單元中所包括的另一個(gè)波形數(shù)據(jù)集(步驟S11的判斷為是)，則將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成以平滑地互聯(lián)所指定的波形數(shù)據(jù)集和緊跟在所述指定的波形數(shù)據(jù)集前面的波形數(shù)據(jù)集(即，后面的和前面的波形數(shù)據(jù)集)的“波形切換時(shí)間”被設(shè)置為50ms，并且在步驟S14將由此設(shè)置的“波形切換時(shí)間”(在該情況中，參考波形切換時(shí)間為50ms)設(shè)置成演奏風(fēng)格信息(即，作為其一部分)。另一方面，如果輸入動(dòng)態(tài)值在當(dāng)前樂音合成期間發(fā)生了改變并且所考慮的波形切換不是切換至相同單元中所包括的另一個(gè)波形數(shù)據(jù)集，即所考慮的波形切換是切換至另一個(gè)單元中的波形數(shù)據(jù)集(步驟S11的判斷為否)，則所述處理前進(jìn)至步驟S12以便計(jì)算例如早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms記錄或獲得的先前輸入動(dòng)態(tài)值和在圖4的步驟S2在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)獲得的當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的差的絕對(duì)值。然后，參照?qǐng)D6的表等來確定與計(jì)算的絕對(duì)值相對(duì)應(yīng)的“波形切換時(shí)間”并在步驟S13將由此確定的“波形切換時(shí)間”設(shè)置成演奏風(fēng)格信息。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D6說明在根據(jù)早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms獲取的先前輸入動(dòng)態(tài)值和當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的差的絕對(duì)值來確定“波形切換時(shí)間”過程中所參照的前述表格。圖6表示在根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量(即，前述的絕對(duì)值(ΔD))確定“波形切換時(shí)間”過程中所參照的這種表的示例。在圖6所示的表的左側(cè)部分，示出了動(dòng)態(tài)值變化量的例子(在所示的例子中，為早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms獲取的先前輸入動(dòng)態(tài)值和當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的差的絕對(duì)值ΔD)，而在圖6的表的右側(cè)部分示出了將應(yīng)用于所述示例絕對(duì)值的波形切換時(shí)間的例子。
根據(jù)圖6所示的表，當(dāng)早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms獲取的先前輸入動(dòng)態(tài)值和當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的差的絕對(duì)值在“1-5dB(分貝)”范圍內(nèi)時(shí)，波形切換時(shí)間與“50ms”相關(guān)聯(lián)。本實(shí)施例使用50ms作為參考波形切換時(shí)間，因?yàn)椤?0ms”是傳統(tǒng)已知的標(biāo)稱波形切換時(shí)間，其不但允許在普通的演奏中以良好的響應(yīng)進(jìn)行音色變化，而且還最適合于以平衡的方式在相鄰波形之間進(jìn)行平滑切換，而不會(huì)引起音色變化以給出逐級(jí)不平滑的感覺。這里，“普通演奏”意味著動(dòng)態(tài)輕微改變而不是太快或太慢地改變的演奏。當(dāng)所述絕對(duì)值(ΔD)是“5dB或以上”時(shí)，即在短時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)快速和極大改變的演奏被執(zhí)行的情況下，波形切換時(shí)間與“10ms”相關(guān)聯(lián)?！?0ms”的波形切換時(shí)間短于普通演奏中的參考波形切換時(shí)間。這種縮短的波形切換時(shí)間允許在比普通演奏早完成的音色變化之間進(jìn)行切換，于是這就允許了音色變化以增強(qiáng)的響應(yīng)或跟蹤能力跟隨動(dòng)態(tài)值的變化。另外，如果所述絕對(duì)值(ΔD)“小于1dB”，即，在長時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)慢速和逐漸改變的演奏被執(zhí)行的情況下，波形切換時(shí)間與“200ms”相關(guān)聯(lián)。“200ms”的波形切換時(shí)間是長于普通演奏中的參考波形切換時(shí)間的時(shí)間。這種擴(kuò)展的波形切換時(shí)間允許音色變化切換以比普通演奏更慢的速度進(jìn)展，使得在音色變化中引起的逐級(jí)不平滑的感覺被減小。
當(dāng)然，波形切換時(shí)間的幾乎連續(xù)的值可選擇性地與各種絕對(duì)值(ΔD)相關(guān)聯(lián)，而不是與參照前述的表與各種絕對(duì)值(ΔD)相關(guān)聯(lián)的波形切換時(shí)間的逐級(jí)值(例如“10ms”、“50ms”和“200ms”)相關(guān)聯(lián)。在圖7中示出了這種可選擇方案的一個(gè)示例。圖7為示意表示波形切換時(shí)間和動(dòng)態(tài)值變化量(絕對(duì)值(ΔD))之間的連續(xù)關(guān)系的概念圖。在圖7所示的例子中，當(dāng)所述絕對(duì)值(ΔD)“小于1dB”時(shí)，所述波形切換時(shí)間與“200ms”相關(guān)聯(lián)，而當(dāng)所述絕對(duì)值(ΔD)為“5dB或以上”時(shí)，所述波形切換時(shí)間與“10ms”相關(guān)聯(lián)，如圖6的例子。然而，在圖7所示的例子中，當(dāng)所述絕對(duì)值(ΔD)處于“1-5dB”的范圍中時(shí)，波形切換時(shí)間在200ms-10ms的范圍內(nèi)連續(xù)線性變化(或者盡管沒有具體示出，以期望曲線變化)，以便使波形切換時(shí)間與各種絕對(duì)值(ΔD)相關(guān)聯(lián)。這樣，就能夠以比使波形切換時(shí)間的逐級(jí)值與各種絕對(duì)值(ΔD)相關(guān)聯(lián)的前述情況更精確地控制響應(yīng)動(dòng)態(tài)值變化的音色變化的定時(shí)。波形切換時(shí)間的前述設(shè)置僅僅是示意的，并且本發(fā)明當(dāng)然并不局限于此。
即，以這樣一種方式安排上述實(shí)施例計(jì)算早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms獲取的先前輸入動(dòng)態(tài)值和在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)獲取的當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的差，并將由此計(jì)算的差的絕對(duì)值(ΔD)用于確定波形切換時(shí)間。然而，本發(fā)明并不限于此，并且可以使用具有正或負(fù)(正的或負(fù)的)標(biāo)記的計(jì)算的差使得即使對(duì)于相同的絕對(duì)值(ΔD)，也能夠在計(jì)算的差是正值(代表與100ms前相比動(dòng)態(tài)值增加)的情況和計(jì)算的差是負(fù)值(代表與100ms前相比動(dòng)態(tài)值減小)的情況之間區(qū)分波形切換時(shí)間。另外，應(yīng)該意識(shí)到將要計(jì)算前述差的動(dòng)態(tài)值應(yīng)該是早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)“100ms”(參考時(shí)間“50ms”的兩倍，所述參考時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)被用作平衡平滑轉(zhuǎn)換時(shí)間段，其允許在普通演奏中進(jìn)行高響應(yīng)的音色變化并防止音色變化給予不期望的逐級(jí)不平滑的感覺)獲取的動(dòng)態(tài)值。然而，本發(fā)明當(dāng)然并不限于此。
另外，應(yīng)該意識(shí)到將要確定的動(dòng)態(tài)值差可以是在早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的期望固定時(shí)間(不限于100ms)獲取的動(dòng)態(tài)值和當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的一個(gè)差值，或者可以是在早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的期望可變時(shí)間獲取的動(dòng)態(tài)值和當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的一個(gè)差值。
另外，盡管上面就根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量(例如，前述的絕對(duì)值(ΔD))設(shè)置波形切換時(shí)間說明了本實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于此。例如，可以根據(jù)早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms獲取的先前調(diào)值和在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)獲取的調(diào)值之間的差(即，根據(jù)調(diào)值變化量)來確定波形切換時(shí)間。上述的“調(diào)值”是在演奏信息和彎音值中包括的音符(樂音調(diào)值)信息的基礎(chǔ)上確定的。在這種情況下，只需要修改圖5的步驟S12的操作以便確定在早于當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)100ms所獲取的調(diào)值和當(dāng)前調(diào)值之間的差。在另一個(gè)可選擇方案中，可根據(jù)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)值變化和調(diào)值變化來確定波形切換時(shí)間。
可選擇的是，對(duì)于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的每個(gè)單元，可以在一個(gè)數(shù)據(jù)表中預(yù)先存儲(chǔ)一個(gè)典型動(dòng)態(tài)值(例如，所述單元中包括的波形數(shù)據(jù)集的平均動(dòng)態(tài)值)，在該情況下切換前的(或先前)單元的典型動(dòng)態(tài)值和指定切換到的(或隨后)單元的典型動(dòng)態(tài)值之間的差可被計(jì)算以根據(jù)計(jì)算的差來確定將要應(yīng)用的波形切換時(shí)間。
圖6中所示的表可用在其中將波形切換時(shí)間與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的單獨(dú)單元的唯一單元號(hào)(U1，U2，……)相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)的表格來代替。當(dāng)將要實(shí)行波形切換時(shí)，計(jì)算切換前的(或先前)單元的單元號(hào)和指定切換到的(或隨后)單元的單元號(hào)之間的差，根據(jù)所計(jì)算的單元號(hào)差來參照所述表格以確定將要應(yīng)用的波形切換時(shí)間。
接著，將參照?qǐng)D8A、8B、9A和9B進(jìn)一步說明圖4的“持續(xù)部分合成處理”。圖8A和8B為在“持續(xù)部分合成處理”中選擇單元和波形數(shù)據(jù)集的說明視圖。更具體地說，圖8A為表示輸入動(dòng)態(tài)值隨時(shí)間示例變化的視圖，其中垂直軸代表輸入動(dòng)態(tài)值，而水平軸代表過去的時(shí)間。圖8B為說明對(duì)應(yīng)于輸入動(dòng)態(tài)值和輸入彎音值來選擇存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的波形數(shù)據(jù)集的視圖。圖9表示根據(jù)輸入動(dòng)態(tài)值和彎音值選擇的波形數(shù)據(jù)集的示例時(shí)序組合。更具體地說，圖9A為表示單波波形數(shù)據(jù)集的時(shí)序組合的視圖，而圖9B為表示多波波形數(shù)據(jù)集的時(shí)序組合的視圖。為了方便的目的，圖9B僅僅在兩行(即上側(cè)和下側(cè))上示出了相鄰波形數(shù)據(jù)集以使得相鄰波形數(shù)據(jù)集的漸現(xiàn)部分和漸隱部分并不是按照彼此重疊的關(guān)系來表示。這里假設(shè)調(diào)值“C3”的樂音是通過下述的持續(xù)部分合成處理產(chǎn)生的，并且已經(jīng)獲取有將要產(chǎn)生的調(diào)值“C3”的樂音的音符信息。這里還假設(shè)使用單元U1的“波形數(shù)據(jù)集1”的樂音合成在時(shí)間點(diǎn)a之前被重復(fù)執(zhí)行。這里還要注意每個(gè)波形數(shù)據(jù)集都是由相應(yīng)的單元號(hào)(即U1-U5中的一個(gè))和波形號(hào)(即，1-5之一)的組合(例如，“U1-1”)來表示的。
在圖8A中所示的時(shí)間點(diǎn)代表與起音部分的(結(jié)尾)末尾相對(duì)應(yīng)的定時(shí)或與預(yù)定時(shí)間段之間(例如，10ms時(shí)間段)的邊界相對(duì)應(yīng)的定時(shí)的情況下，獲取最新輸入的動(dòng)態(tài)值和彎音值(即，在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的最新輸入)。然后，根據(jù)已經(jīng)獲取的樂音調(diào)值“C3”的音符信息和所獲取的輸入彎音值來從與樂音調(diào)值“C3”關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的單元U1-U5中選擇一個(gè)單元。在圖8B所示出的例子中，如果獲取的輸入動(dòng)態(tài)值“小于d1(預(yù)定的閾值)”，則選擇單元U1；如果獲取的輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d1但小于d2”，則選擇單元U2；如果獲取的輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d2但小于d3”，則選擇單元U3；如果獲取的輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d3但小于d4”，則選擇單元U4；如果獲取的輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d4”，則選擇單元U5。在這種情況下，在時(shí)間點(diǎn)a獲取的輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d1但小于d2”，因此在時(shí)間點(diǎn)a選擇單元U2。
在前述選擇了單元U2之后，根據(jù)在時(shí)間點(diǎn)a獲取的輸入彎音值來從包括在所選擇的單元U2中的波形數(shù)據(jù)集(波形1-波形5)中選擇或指定一個(gè)特定的波形數(shù)據(jù)集。在圖8B所示的例子中，如果獲取的輸入彎音值“小于p1(預(yù)定的閾值)”，則選擇波形1；如果獲取的輸入彎音值“等于或大于p1但小于p2”，則選擇波形2；如果獲取的輸入彎音值“等于或大于p2但小于p3”，則選擇波形3；如果獲取的輸入彎音值“等于或大于p3但小于p4”，則選擇波形4；如果獲取的輸入彎音值“等于或大于p4”，則選擇波形5。因此，如果在時(shí)間點(diǎn)a獲取的輸入彎音值“小于p1”，則從所選擇單元U2的波形中指定波形1(U2-1)。
當(dāng)當(dāng)前的樂音合成不是處于波形間的切換處理中時(shí)，即當(dāng)當(dāng)前的樂音合成正在通過重復(fù)讀出相同的波形數(shù)據(jù)集(例如，單元U1的波形1)來執(zhí)行時(shí)，并且如果所選擇單元U2的波形1的音色與先前波形(U1-1)不同，則執(zhí)行用于設(shè)置波形切換時(shí)間的處理。如果先前波形(U1-1)和指定波形(U2-1)不屬于相同的單元(即，將在不同的單元之間實(shí)行波形切換)，并且如果比時(shí)間點(diǎn)a早100ms獲取的先前輸入動(dòng)態(tài)值和在時(shí)間點(diǎn)a獲取的當(dāng)前輸入動(dòng)態(tài)值之間的差的絕對(duì)值例如是“5dB或以上”，則通過參照?qǐng)D6中所示的表將波形切換時(shí)間設(shè)置為10ms。然后，重復(fù)讀出單元U2的波形1由此產(chǎn)生持續(xù)部分的樂音波形。在此時(shí)，所述處理通過在對(duì)于設(shè)置10ms時(shí)間的兩個(gè)波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成來執(zhí)行樂音合成，同時(shí)在先前的單元U1的波形1(U1-1)和隨后的所選擇單元U2的波形1(U2-1)之間進(jìn)行平滑切換。在使用單波(一個(gè)周期)波形數(shù)據(jù)集的情況下，所設(shè)置的波形切換時(shí)間被應(yīng)用為用于重復(fù)讀出波形數(shù)據(jù)的平滑轉(zhuǎn)換時(shí)間段，但在使用多波(一個(gè)周期)波形數(shù)據(jù)集的情況下，所述設(shè)置的波形切換時(shí)間被應(yīng)用作為用于在相鄰(先前的和隨后的)波形數(shù)據(jù)集之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換的平滑轉(zhuǎn)換時(shí)間段。
如果在比先前時(shí)間點(diǎn)a晚10ms的時(shí)間點(diǎn)b已經(jīng)獲得了新的輸入動(dòng)態(tài)值(即，已經(jīng)更新了動(dòng)態(tài)值)，則從數(shù)據(jù)庫中選擇一個(gè)與所獲取的新輸入動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元。在所示的例子中，新輸入的動(dòng)態(tài)值“等于或大于d1但小于d2”，并且因此在時(shí)間點(diǎn)b選擇單元U2。另外，指定一個(gè)與在時(shí)間點(diǎn)b獲取的輸入彎音值相對(duì)應(yīng)的所選擇單元的波形數(shù)據(jù)集。如果所獲取的輸入彎音值例如“等于或大于p1但小于p2”，則從所選擇單元U2指定波形2(U2-2)。因?yàn)橄惹安ㄐ?U2-1)和所指定的或隨后的波形(U2-2)屬于相同的單元(即，這里將在相同的單元內(nèi)實(shí)行波形切換)，所以在沒有參照?qǐng)D6的表的情況下將波形切換時(shí)間設(shè)置為“50ms”(參見圖5的步驟S14)。因此，所述處理通過在對(duì)于設(shè)置50ms時(shí)間的兩個(gè)波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成來開始樂音合成，同時(shí)在先前的單元U2的波形1(U2-1)和隨后的所選擇單元U2的波形2(U2-2)之間進(jìn)行平滑切換。
如果在比先前時(shí)間點(diǎn)b晚10ms的下一時(shí)間點(diǎn)已經(jīng)獲取了新的輸入動(dòng)態(tài)值和彎音值(即，已經(jīng)更新了動(dòng)態(tài)值)，則既不執(zhí)行用于從數(shù)據(jù)庫中選擇一個(gè)與所獲取的新輸入動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元的操作，也不執(zhí)行用于指定一個(gè)與所獲取的新輸入彎音值相對(duì)應(yīng)的所選擇單元的波形數(shù)據(jù)集的操作。即，不執(zhí)行這些與波形切換相關(guān)的操作，因?yàn)楫?dāng)前將“50ms”設(shè)置為將用于從在時(shí)間點(diǎn)b設(shè)置的波形U2-1切換至波形U2-2的波形切換時(shí)間，并且當(dāng)已經(jīng)從時(shí)間點(diǎn)b過去了10ms時(shí)，兩個(gè)波形之間的切換仍然處在進(jìn)行中(參見圖4的步驟S5處的“是”判斷)。類似的，在比時(shí)間點(diǎn)b晚20ms、30ms和40ms的隨后時(shí)間點(diǎn)(未示)不執(zhí)行這種波形切換相關(guān)操作。
在比時(shí)間點(diǎn)b晚50ms的時(shí)間點(diǎn)c，完成了從在時(shí)間點(diǎn)b設(shè)置的波形U2-1至波形U2-2的切換。如果在時(shí)間點(diǎn)c已經(jīng)獲得了新輸入的動(dòng)態(tài)值(即，已經(jīng)更新了動(dòng)態(tài)值)，則從數(shù)據(jù)庫中選擇一個(gè)與所獲取的新輸入動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元。在所示的例子中，在時(shí)間點(diǎn)c獲取的新輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d3但小于d4”，并因此在時(shí)間點(diǎn)c選擇單元U4。另外，如果在時(shí)間點(diǎn)c獲取的新輸入彎音值例如“小于p1”，則從所選擇單元U4的波形中指定波形1(U4-1)。因?yàn)橄惹安ㄐ?U2-2)和所指定的或隨后的波形(U4-1)并不屬于相同的單元(即，因?yàn)閷⒃诓煌膯卧g實(shí)行波形切換)，所以通過參照?qǐng)D6的表而將波形切換時(shí)間設(shè)置為“50ms”。然后，所述處理通過在對(duì)于設(shè)置50ms時(shí)間的兩個(gè)波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成來開始樂音合成，同時(shí)在先前的單元U2的波形2(U2-2)和隨后的所選擇單元U4的波形1(U4-1)之間進(jìn)行平滑切換。
如果在時(shí)間點(diǎn)d已經(jīng)獲得了新輸入的動(dòng)態(tài)值(即，已經(jīng)更新了動(dòng)態(tài)值)，所述時(shí)間點(diǎn)d與跟在起音部分末尾后面的預(yù)定時(shí)間段(例如，10ms的時(shí)間段)之間的邊界一致并且在所述時(shí)間點(diǎn)d完成從先前波形(U2-2)到隨后波形(U4-1)的切換，則從數(shù)據(jù)庫中選擇一個(gè)與所獲取的新輸入動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元。在所示的例子中，在時(shí)間點(diǎn)d獲取的新輸入動(dòng)態(tài)值“等于或大于d2但小于d3”，并因此在時(shí)間點(diǎn)d選擇單元U3。另外，如果在時(shí)間點(diǎn)d獲取的新輸入彎音值例如“小于p1”，則從所選擇單元U3的波形中指定波形1(U3-1)。因?yàn)橄惹安ㄐ?U4-1)和指定的或隨后的波形(U3-1)并不屬于相同的單元(即，因?yàn)檫@里將在不同的單元之間實(shí)行波形切換)，所以如果在比時(shí)間點(diǎn)a早100ms時(shí)獲取的動(dòng)態(tài)值與在時(shí)間點(diǎn)a獲取的輸入動(dòng)態(tài)值之間的差的絕對(duì)值小于“1dB”，則通過參照?qǐng)D6的表而將波形切換時(shí)間設(shè)置為“200ms”。然后，所述處理通過在對(duì)于設(shè)置200ms時(shí)間的兩個(gè)波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成來開始樂音合成，同時(shí)在先前的單元U4的波形1(U4-1)和隨后的所選擇單元U3的波形1(U3-1)之間進(jìn)行平滑切換。
即，根據(jù)上述的合成處理，對(duì)跟在起音部分結(jié)尾之后開始的持續(xù)部分進(jìn)行樂音合成期間以預(yù)定的時(shí)間間隔(10ms的間隔)來執(zhí)行產(chǎn)生與持續(xù)部分相對(duì)應(yīng)的演奏風(fēng)格信息的步驟。在此時(shí)，從與最后獲取的輸入動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元所包括的多個(gè)波形數(shù)據(jù)集中指定一個(gè)與最后獲取的輸入彎音值相對(duì)應(yīng)的波形數(shù)據(jù)集，并在所指定的波形數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上根據(jù)所產(chǎn)生的演奏風(fēng)格信息來合成樂音。另外，在先前波形數(shù)據(jù)集和隨后指定的波形數(shù)據(jù)集之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的過程中，在動(dòng)態(tài)值變化量以及在先前波形數(shù)據(jù)集與隨后指定波形數(shù)據(jù)集之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上根據(jù)需要來調(diào)整將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間(平滑轉(zhuǎn)換時(shí)間段)。因此，動(dòng)態(tài)快速改變時(shí)，本實(shí)施例允許音色以增強(qiáng)的響應(yīng)進(jìn)行變化(后續(xù)能力)。另外，當(dāng)動(dòng)態(tài)在較長的時(shí)間周期內(nèi)以較慢的速度變化時(shí)，本實(shí)施例可有效避免音色的逐級(jí)、不平滑的變化。結(jié)果，本實(shí)施例能夠?qū)φ鎸?shí)再現(xiàn)演奏風(fēng)格的高質(zhì)量樂音進(jìn)行合成，所述演奏風(fēng)格包括了在樂音以穩(wěn)定狀態(tài)持續(xù)的持續(xù)部分中隨著時(shí)間進(jìn)行的音色變化。
上面已經(jīng)說明了圖4的“持續(xù)部分合成處理”，其中當(dāng)已經(jīng)選擇了一個(gè)波形時(shí)(圖4的步驟S5的判斷為是)，如果波形切換操作處于正在進(jìn)行中，則所述“持續(xù)部分合成處理”并不執(zhí)行“波形切換時(shí)間控制過程”?？蛇x擇的是，如果根據(jù)圖4的步驟S5所判斷的當(dāng)已經(jīng)選擇了波形時(shí)波形切換操作正處于進(jìn)行中，則可加速與當(dāng)前執(zhí)行的波形切換相對(duì)應(yīng)的平滑轉(zhuǎn)換合成，從而可在比初始設(shè)置的波形切換時(shí)間短的時(shí)間內(nèi)完成波形切換。這種可選方案的優(yōu)點(diǎn)是甚至能進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)值變化的音色變化響應(yīng)。加速的平滑轉(zhuǎn)換合成本身在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，在這里將不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說明。
另外，雖然上面所述實(shí)施例已經(jīng)說明了根據(jù)是否需要進(jìn)行波形切換來修改波形切換時(shí)間，但本發(fā)明并不局限于此。例如，可每隔10ms確定一個(gè)動(dòng)態(tài)值變化量以根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量修改波形切換時(shí)間；這種安排也能增強(qiáng)相對(duì)于動(dòng)態(tài)值變化的音色變化響應(yīng)。
另外，雖然上面所述實(shí)施例已經(jīng)說明了從與輸入動(dòng)態(tài)值相關(guān)的單元的不同調(diào)值波形數(shù)據(jù)集中指定一個(gè)對(duì)應(yīng)于輸入調(diào)值信息的波形數(shù)據(jù)集，但本發(fā)明并不局限于此。例如，可將持續(xù)部分的波形數(shù)據(jù)集結(jié)合動(dòng)態(tài)值來預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)使得可根據(jù)所獲取的動(dòng)態(tài)值來直接指定波形數(shù)據(jù)集。然而，與將持續(xù)部分的波形數(shù)據(jù)集只結(jié)合動(dòng)態(tài)值進(jìn)行預(yù)先存儲(chǔ)的這一可選方案進(jìn)行比較，前述本發(fā)明實(shí)施例的布置的優(yōu)點(diǎn)在于它們?cè)试S對(duì)樂音特征進(jìn)行更精確的變化控制，因?yàn)椴ㄐ螖?shù)據(jù)集是根據(jù)所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息來指定的，并且樂音是以被用來進(jìn)行音色變化的波形切換時(shí)間來合成的，所述波形切換時(shí)間根據(jù)動(dòng)態(tài)值變化量或調(diào)值變化量進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儭?br> 還應(yīng)意識(shí)到本發(fā)明中利用的波形數(shù)據(jù)可以是任何期望的類型，而不限于構(gòu)造為與如上所述根據(jù)各種演奏風(fēng)格對(duì)應(yīng)的“演奏風(fēng)格模塊”的那些類型。另外，個(gè)體單元的波形數(shù)據(jù)當(dāng)然可以是根據(jù)適當(dāng)?shù)木幋a方案(例如PCM、DPCM或ADPCM)僅通過讀出波形采樣數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，也可以是使用各種傳統(tǒng)已知的樂音波形合成方法(例如，和聲合成操作、FM操作、AM操作、濾波操作、共振峰合成操作和物理模型樂音產(chǎn)生方法)中的任何一種而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。即，本發(fā)明中的樂音產(chǎn)生器8可以利用任何已知的樂音信號(hào)產(chǎn)生方法，例如存儲(chǔ)器讀出方法，其中存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器中的樂音波形采樣值數(shù)據(jù)根據(jù)響應(yīng)于將要產(chǎn)生的樂音的調(diào)值而變化的地址數(shù)據(jù)來被順序地讀出；FM方法，其中使用上述的地址數(shù)據(jù)作為相位角參數(shù)數(shù)據(jù)來通過執(zhí)行預(yù)定的調(diào)頻操作而獲取樂音波形采樣值數(shù)據(jù)；和AM方法，其中使用上述的地址數(shù)據(jù)作為相位角參數(shù)數(shù)據(jù)來通過執(zhí)行預(yù)定的調(diào)幅操作而獲取樂音波形采樣值數(shù)據(jù)。即，樂音產(chǎn)生器8中利用的樂音信號(hào)產(chǎn)生方法可以是下列中的任何一種波形存儲(chǔ)器方法、FM方法、物理模型方法、和聲合成方法、共振峰合成方法、使用VCO、VCF和VCA的組合的模擬合成器方法、模擬仿真方法等。另外，代替使用專用硬件來構(gòu)造樂音產(chǎn)生器8，可使用DSP和微程序的組合或CPU和軟件的組合來構(gòu)成樂音產(chǎn)生器電路8。此外，可通過在時(shí)間分割的基礎(chǔ)上使用相同的電路或通過為每個(gè)通道提供一個(gè)單獨(dú)的專用電路來實(shí)現(xiàn)多個(gè)樂音產(chǎn)生通道。
另外，上述樂音合成處理中的樂音合成方法可以是所謂的重放方法，其中在到達(dá)原始設(shè)置的演奏時(shí)間之前提前獲取了現(xiàn)有的演奏信息并通過分析由此獲取的演奏信息來合成樂音；或者所述方法可以是實(shí)時(shí)方法，其中樂音是根據(jù)實(shí)時(shí)提供的演奏信息來被合成的。
另外，在將本發(fā)明的上述樂音合成裝置應(yīng)用于電子樂器的情況下，電子樂器可以是鍵盤設(shè)備類型之外的任何類型，例如弦樂器、管樂器或打擊樂器類型。當(dāng)然本發(fā)明不僅可應(yīng)用于所有演奏操作單元、顯示器、樂音產(chǎn)生器等結(jié)構(gòu)一起都并入到電子樂器主體內(nèi)的電子樂器類型，而且也可應(yīng)用于另外一種類型的電子樂器，其中上述的部件被單獨(dú)的提供并且通過通信設(shè)施(例如MIDI接口)、各種網(wǎng)絡(luò)等互相連接。另外，本發(fā)明的樂音合成裝置可包括個(gè)人計(jì)算機(jī)和應(yīng)用軟件的組合，在該情況下可將各種處理程序從存儲(chǔ)介質(zhì)(例如磁盤、光盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)或通過通信網(wǎng)絡(luò)提供給樂音合成裝置。此外，可將本發(fā)明的樂音合成裝置應(yīng)用于自動(dòng)演奏裝置(例如卡拉OK裝置和演奏鋼琴)、游戲裝置和便攜式通信終端(例如，便攜式電話)。另外，在將本發(fā)明的樂音合成裝置應(yīng)用于便攜式通信終端的情況下，可通過服務(wù)器計(jì)算機(jī)來執(zhí)行便攜式通信終端的部分功能使得所需的功能由便攜式通信終端和服務(wù)器計(jì)算機(jī)合作執(zhí)行。即，可以以任何期望的方式安排本發(fā)明的樂音合成裝置，只要它能使用根據(jù)本發(fā)明的基本原理布置的預(yù)定軟件或硬件來合成樂音，同時(shí)根據(jù)輸入動(dòng)態(tài)值、輸入彎音值等在存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫的單元和包括在所述單元中的波形數(shù)據(jù)集之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)那袚Q。
權(quán)利要求
1.一種樂音合成裝置，包括存儲(chǔ)部分，在其中與動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)了用于持續(xù)樂音的多個(gè)波形；獲取部分，當(dāng)將要產(chǎn)生持續(xù)樂音時(shí)，所述獲取部分根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間來獲取用于對(duì)將要產(chǎn)生的持續(xù)樂音的音量進(jìn)行控制的動(dòng)態(tài)值；波形選擇部分，其從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部分中的波形中選擇與由所述獲取部分獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的波形；樂音信號(hào)合成部分，其使用從所述存儲(chǔ)部分選擇的與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的波形來合成樂音信號(hào)，所述樂音信號(hào)合成部分在從所述存儲(chǔ)部分相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成；和確定部分，其確定所獲取的動(dòng)態(tài)值隨著時(shí)間的變化量，并根據(jù)所述變化量可變地設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1中所述的樂音合成裝置，其中當(dāng)動(dòng)態(tài)值的變化量在一個(gè)預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，所述確定部分將波形切換時(shí)間設(shè)置為預(yù)定的參考時(shí)間，當(dāng)動(dòng)態(tài)值的變化量大于所述預(yù)定的范圍時(shí)，將波形切換時(shí)間設(shè)置為短于所述參考時(shí)間的時(shí)間，并且當(dāng)動(dòng)態(tài)值變化量小于所述預(yù)定范圍時(shí)將波形切換時(shí)間設(shè)置為長于所述參考時(shí)間的時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1中所述的樂音合成裝置，其中所述確定部分參照一個(gè)預(yù)定的表格根據(jù)動(dòng)態(tài)值的變化量來設(shè)置波形切換時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1中所述的樂音合成裝置，其中所述確定部分根據(jù)動(dòng)態(tài)值隨時(shí)間的變化量的絕對(duì)值來設(shè)置波形切換時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1中所述的樂音合成裝置，其中所述確定部分根據(jù)動(dòng)態(tài)值隨時(shí)間的變化量的值和所述變化量的值的正/負(fù)符號(hào)來設(shè)置波形切換時(shí)間。
6.一種樂音合成裝置，包括存儲(chǔ)部分，在其中與動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)了多個(gè)單元，每個(gè)單元都包括與不同調(diào)值相對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形；獲取部分，其根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間來獲取用于控制將要產(chǎn)生的樂音的動(dòng)態(tài)值和用于控制將要產(chǎn)生的樂音調(diào)值的調(diào)值信息；波形選擇部分，其從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部分的單元中選擇與由所述獲取部分獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元，并從所選擇的單元包括的波形中選擇與由所述獲取部分獲取的調(diào)值信息相對(duì)應(yīng)的波形；樂音信號(hào)合成部分，其使用從所述存儲(chǔ)部分選擇的與所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息相對(duì)應(yīng)的波形來合成樂音信號(hào)，所述樂音信號(hào)合成部分在從所述存儲(chǔ)部分相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成；和確定部分，其確定所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息中的至少一個(gè)的隨著時(shí)間的變化量，并根據(jù)所述變化量可變地設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間。
7.如權(quán)利要求6中所述的樂音合成裝置，其中當(dāng)所述動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息的至少一個(gè)的變化量在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，所述確定部分將波形切換時(shí)間設(shè)置為預(yù)定的參考時(shí)間，當(dāng)動(dòng)態(tài)值的變化量大于所述預(yù)定范圍時(shí)，將波形切換時(shí)間設(shè)置為短于所述參考時(shí)間的時(shí)間，并且當(dāng)動(dòng)態(tài)值變化量小于所述預(yù)定范圍時(shí)將波形切換時(shí)間設(shè)置為長于所述參考時(shí)間的時(shí)間。
8.如權(quán)利要求6中所述的樂音合成裝置，其中所述確定部分參照一個(gè)預(yù)定的表格根據(jù)所述動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息中的至少一個(gè)的變化量來設(shè)置波形切換時(shí)間。
9.如權(quán)利要求6中所述的樂音合成裝置，其中所述確定部分根據(jù)所述動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息中的至少一個(gè)的隨時(shí)間的變化量的絕對(duì)值來設(shè)置波形切換時(shí)間。
10.如權(quán)利要求6中所述的樂音合成裝置，其中所述確定部分根據(jù)所述動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息中的至少一個(gè)的隨時(shí)間的變化量的值和所述變化量的值的正/負(fù)符號(hào)來設(shè)置波形切換時(shí)間。
11.一種合成樂音的方法，所述方法使用一個(gè)在其中與動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)了用于持續(xù)樂音的多個(gè)波形的存儲(chǔ)部分，所述方法包括獲取步驟，當(dāng)將要產(chǎn)生持續(xù)樂音時(shí)，所述獲取步驟根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間來獲取用于對(duì)將要產(chǎn)生的持續(xù)樂音的音量進(jìn)行控制的動(dòng)態(tài)值；選擇步驟，該步驟從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部分中的波形中選擇與由所述獲取步驟獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的波形；樂音信號(hào)合成步驟，該步驟使用從所述存儲(chǔ)部分選擇的與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的波形來合成樂音信號(hào)，所述樂音信號(hào)合成步驟在從所述存儲(chǔ)部分相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成；和確定步驟，該步驟確定所獲取的動(dòng)態(tài)值隨著時(shí)間的變化量，并根據(jù)所述變化量可變地設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間。
12.一種合成樂音的方法，所述方法使用一個(gè)在其中與動(dòng)態(tài)值關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)了多個(gè)單元的存儲(chǔ)部分，每個(gè)單元都包括與不同調(diào)值相對(duì)應(yīng)的多個(gè)波形，所述方法包括獲取步驟，該步驟根據(jù)所經(jīng)過的時(shí)間來獲取用于控制將要產(chǎn)生的樂音的動(dòng)態(tài)值和用于控制將要產(chǎn)生的樂音調(diào)值的調(diào)值信息；選擇步驟，該步驟從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部分的單元中選擇與由所述獲取步驟獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的單元，并從所選擇的單元包括的波形中選擇與由所述獲取步驟獲取的調(diào)值信息相對(duì)應(yīng)的波形；樂音信號(hào)合成步驟，該步驟使用從所述存儲(chǔ)部分選擇的與所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息相對(duì)應(yīng)的波形來合成樂音信號(hào)，所述樂音信號(hào)合成步驟在從所述存儲(chǔ)部分相繼地選擇的波形之間執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成；和確定步驟，該步驟確定所獲取的動(dòng)態(tài)值和調(diào)值信息中的至少一個(gè)的隨著時(shí)間的變化量，并根據(jù)所述變化量可變地設(shè)置將要執(zhí)行平滑轉(zhuǎn)換合成的波形切換時(shí)間。
全文摘要
一種樂音合成裝置和方法，能夠以預(yù)定的時(shí)間段間斷地獲取動(dòng)態(tài)值，并從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的波形數(shù)據(jù)集中指定一個(gè)與所獲取的動(dòng)態(tài)值相對(duì)應(yīng)的用于持續(xù)樂音的波形數(shù)據(jù)集。為了產(chǎn)生樂音波形同時(shí)切換至所指定的波形，要使用一個(gè)根據(jù)從比當(dāng)前動(dòng)態(tài)值獲取時(shí)間早的預(yù)定時(shí)間至當(dāng)前動(dòng)態(tài)值獲取時(shí)間的動(dòng)態(tài)值變化量而適當(dāng)改變的波形切換時(shí)間。這種安排不但能夠根據(jù)輸入動(dòng)態(tài)值可變地控制具有音色變化實(shí)現(xiàn)特征的樂音，而且還允許以增強(qiáng)的響應(yīng)進(jìn)行音色變化，而不會(huì)使音色變化引發(fā)不期望的逐級(jí)不平滑的感覺，由此以能夠真實(shí)再現(xiàn)期望音色變化的高質(zhì)量來合成樂音。
文檔編號(hào)G10H7/02GK101064101SQ20071009826
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者田邑元一, 梅山康之 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社