乐音合成装置和方法

专利名称：乐音合成装置和方法
技术领域：
本发明通常涉及用于在存储于波形存储器等中的波形采样数据的基础上合成乐音、语音或其它期望声音的乐音合成装置和方法。更加具体的说，本发明涉及一种用于合成乐音持续部分的波形、同时变化地控制波形切换时间(即所谓的“平滑转换时期”)的乐音合成装置和方法，其中乐音的产生以相对稳定的方式持续。
背景技术：
已知有能够对多个颤音循环以高质量来合成颤音演奏风格波形的乐音合成装置。为此目的，乐音合成装置从在实际演奏自然乐器的基础上采样来的一个颤音循环范围的颤音调制(调值调制)连续波形中分散地提取多个波形(即，部分波形)，并将由此提取的波形存储为模板波形。在乐音再现中，乐音合成装置重复的读出存储的模板波形，同时根据预定的顺序在模板波形之间进行切换，由此对多个颤音周期来合成高质量的颤音演奏风格波形。这种乐音合成装置的一个示例披露于日本专利公开文本No.3669177号中。No.3669177专利公开文本中披露的乐音合成装置被布置成当将在模板波形之间施行切换时，对相邻模板波形进行预定波形切换时间(所谓的“平滑转换时期”)的平滑转换合成。
然而，类似于No.3669177专利公开文本中披露的允许高质量乐音合成的传统已知乐音合成装置被布置成仅根据预定的顺序读出模板波形；即，并不是将所述传统已知乐音合成装置布置成在乐音合成期间根据按照需要输入的动态信息(音量级信息)、弯音信息(调值调制信息)等来按需要改变乐音的性质。另外，在所述传统已知乐音合成装置中，上述将执行平滑转换合成的平滑转换时期根据经验被设置在预定的参考时间(例如50ms(毫秒))来作为良好地反应音色变化的平衡的平滑转换时间，并且因此不能根据对涉及音色变化的波形进行切换的触发信息(例如，在乐音合成期间根据需要输入的动态信息和弯音信息)来设置对于每个单独的波形切换最佳的平滑转换时期。因此，如果输入的动态值发生了突然变化，例如从“加强”变为“弱”，则波形切换将被不期望地延迟。即，音色变化可能不会充分的随输入动态值的变化而变化，这是非常不利的。相反，如果输入动态值变化较慢，则波形切换将比开始预期完成的早，从而将会在所考虑的部分中出现逐步的音色变化。这种逐步音色变化将会引起用户注意并且对于收听者来说是趋于令人讨厌的。

发明内容
考虑到前面，本发明的目的是提供一种改进的乐音合成装置和方法，在根据涉及了在乐音持续部分中的时间方式音色变化的演奏风格来合成高质量乐音波形的过程中，所述装置和方法不但能根据输入的动态信息和输入的弯音信息可变地控制乐音的特征，而且能够动态地设置对于每个单独波形转换最佳的波形切换时间。
为了实现上述目的，本发明提供一种改进的乐音合成装置，其包括存储部分，在其中与动态值关联地存储了用于持续乐音的多个波形；获取部分，当将要产生持续乐音时，其根据所经过的时间来获取用于对将要产生的持续乐音的音量进行控制的动态值；波形选择部分，从存储在所述存储部分的波形中选择与所获取的动态值相对应的波形；乐音信号合成部分，使用从所述存储部分选择的与所获取的动态值相对应的波形来合成乐音信号，所述乐音信号合成部分在从所述存储部分相继地选择的波形之间执行平滑转换合成；和确定部分，确定所获取的动态值随着时间的变化量，并根据所述变化量可变地设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间。
根据本发明，根据所经过的时间(例如以预定的时间间隔间断地)获取动态值，并且从存储部分中选择与所获取的动态值相对应的用于持续乐音的波形数据集。在存储部分中，用于持续乐音的多个波形与各个动态值关联地存储。为了以一种方式在相继地选择的波形之间执行平滑转换合成的同时产生乐音波形，确定了所获取的动态值的变化量，并根据所述变化量设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间，其中所述方式为可实行从相继地选择的波形中的先前波形到随后波形的平滑切换。例如，使用了根据在从比当前动态值获取时间早的预订时间到当前动态值获取时间的时期中的动态值变化量而适当修改的波形切换时间。根据前述的安排，即从预先存储在存储部分中的多个波形数据集中根据以预定时间间隔间断地获取的动态值来指定了将用于实现音色变化的波形数据集，并根据动态值变化量来适当地修改了波形切换时间以合成乐音，本发明不但能根据输入的动态值变化地控制乐音特征，而且允许具有增强响应(随动能力)的音色变化，而不会使音色变化产生不期望的逐级不平滑感觉，由此能够以真实再现期望的时间方式音色变化的高质量来合成乐音。
根据本发明的第二方面，本发明提供一种改进的乐音合成装置，其包括存储部分，在其中与动态值关联地存储了多个单元，每个单元都包括与不同调值相对应的多个波形；获取部分，根据所经过的时间来获取用于控制将要产生的乐音的动态值和用于控制将要产生的乐音调值的调值信息；波形选择部分，从存储在所述存储部分的单元中选择与所获取的动态值相对应的单元，并从所选择的单元包括的波形中选择与所获取的调值信息相对应的波形；乐音信号合成部分，使用从所述存储部分选择的与所获取的动态值和调值信息相对应的波形来合成乐音信号，所述乐音信号合成部分在从所述存储部分相继地选择的波形之间执行平滑转换合成；和确定部分，确定所获取的动态值和调值信息中的至少一个的随着时间的变化量，并根据所述变化量可变地设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间。
根据前述的安排，即从预先存储在存储部分中的多个波形数据集中根据以预定时间间隔间断地获取的动态值和调值信息来选择了将用于实现音色变化的波形数据集，并根据动态值变化量或调值变化量来适当地修改了与音色变化相称的波形切换时间以合成乐音，本发明不但能根据输入的动态值和调值信息更加精确地可变地控制乐音特征，而且允许具有增强响应(随动能力)的音色变化，而不会使音色变化产生不期望的逐级不平滑感觉，由此能够以真实再现期望的音色随时间变化的高质量来合成乐音。
不但可将本发明构造和实现为如上所述的装置发明，而且还可将其构造和实现为方法发明。而且，还可将本发明安排和实现为由处理器(例如计算机或DSP)执行的软件程序，以及存储这种软件程序的存储介质。另外，用于本发明中的处理器可包括带有专用逻辑内置硬件的专用处理器，更不用说能够运行期望软件程序的计算机或其他通用类型的处理器。
下面将说明本发明的实施例，但应该意识到本发明并不限于所述的实施例，并且在不脱离所述基本原理的情况下能够对本发明做出各种修改。因此本发明的范围仅由后附权利要求确定。


为了更好的理解本发明的目的和其它特征，下面将参照附图更详细的说明本发明的优选实施例，其中图1为表示对其应用根据本发明一个实施例的乐音合成装置的电子乐器的典型一般硬件设置的方框图；图2为说明乐音合成功能的功能框图；图3为表示应用于持续部分的存储在数据库中的波形数据集的示例数据结构的概念图；图4为表示持续部分合成处理的特定操作顺序的示例的流程图；图5为表示波形切换时间控制处理的操作序列示例的流程图；图6表示在根据动态值变化量确定波形切换时间过程中所要参照的表的示例的视图；图7为示意地表示波形切换时间和动态值变化量之间的连续关系的概念图；图8为说明单元和波形数据集的选择的视图，其中图8A为表示输入的动态值随时间变化示例的视图，图8B为说明选择波形数据集的视图；以及图9表示根据输入的动态值和弯音值选择的波形数据集的示例时序组合，其中图9A为表示单波波形数据集的时序组合的视图，图9B为表示多波波形数据集的时序组合的视图。
具体实施例方式
图1为表示对其应用根据本发明一个实施例的乐音合成装置的电子乐器的典型一般硬件设置的方框图。此处所示的电子乐器具有在演奏信息(例如，诸如音符开事件和音符关事件数据之类的演奏事件数据，和诸如动态信息和调值信息之类的各种控制数据)的基础上电子地产生乐音的乐音合成功能，所述演奏信息是根据基于人演奏者在演奏操作单元5上的演奏进程而提供的，并且所述乐音合成功能用于在根据演奏进程顺序地提供的预先产生的演奏信息的基础上自动产生乐音。另外，在执行上述乐音合成功能期间，电子乐器在所述演奏信息中所包括的动态值和弯音值(调值信息)的基础上对乐音相对稳定地持续的乐音持续部分(也称作“主体部分”)选择一个将在随后使用的原始波形采样数据集(此后简单的称之为“波形数据集”)，并根据所选择的波形数据集来合成乐音，使得至少涉及随时间的音色变化或调值变化的演奏风格的乐音(例如尤其是颤音演奏风格或弯音演奏风格)可被高质量地再现为持续部分的乐音。对于持续部分的这种乐音合成处理将在后面详细说明。
虽然利用下述的乐音合成装置的电子乐器可包括此处所述之外的其它硬件部件，但此后只针对使用必要最小资源的情况进行说明。在下面将把所述电子乐器说明为利用一种使用了称作“AEM(发音成分模拟(Articulation Element Modeling))”的乐音波形控制技术的乐音产生器(称为“AEM乐音产生器”)。AEM技术趋于根据各种自然乐器特有的各种演奏风格或各种类型的发音来执行如实表达音色变化的各种演奏风格的逼真再现和再现控制，这是通过下述过程进行的即在每个单独乐音的泛音段或泛音部分(例如，起音部分、释音部分、持续部分或接合部分等)中预先将对应于各种演奏风格的整个波形(此后称之为“演奏风格模块”)存储为与各种乐器特有的演奏风格相对应的波形数据，然后时间上连续地组合多个预先存储的演奏风格模块以由此形成一个或多个相继乐音。
图1中所示的电子乐器使用计算机来实现，其中通过执行各个预定程序(软件)的计算机来执行用于实现上述乐音合成功能的各种乐音合成处理(例如图4的“持续部分合成处理”)。当然，这些处理也可以通过将由DSP(数字信号处理器)执行的微程序而不是通过这种计算机软件来执行。可选择的是，所述处理可通过其中结合有分立电路或集成电路或大规模集成电路的专用硬件装置来实现。
在图1的电子乐器中，各种操作是在微计算机的控制下执行的，所述微计算机包括微处理器单元(CPU)1、只读存储器(ROM)2和随机存取存储器(RAM)3。CPU 1控制整个电子乐器的行为。通过通信总线(例如数据和地址总线)1D与CPU 1相连的有ROM 2、RAM 3、外部存储装置4、演奏操作单元5、面板操作单元6、显示装置7、乐音产生器8和接口9。此外与CPU 1相连的还有用于对各种时间进行计数的定时器1A，例如用于定时器中断处理的信号中断定时。即，定时器1A产生用于对时间间隔进行计数和设置演奏节拍的节拍时钟脉冲，通过该节拍时钟脉冲可以根据给定的演奏信息来自动演奏音乐片段。可例如通过面板操作单元6的节拍设置开关来调节节拍时钟脉冲的频率。由定时器1A产生的这种节拍时钟脉冲被传给CPU 1作为处理定时指令或作为中断指令。CPU 1根据这种指令执行各种处理。
ROM 2在其中存储了将由CPU 1执行的各种程序，还作为波形存储器在其中存储了各种数据，例如与各种乐器特有的演奏风格相对应的波形数据(尤其是，涉及时间方式调值变化和音色变化的颤音和弯音演奏风格)。RAM 3被用作用于临时存储CPU 1执行预定程序所产生的各种数据的工作存储器，并作为用于存储当前执行的程序和与当前执行的程序相关的数据的存储器。RAM 3的预定地址区域被分配了各种功能并用作各种寄存器、标记、表格、存储器等。外部存储装置4被提供用于存储各种数据(例如将用作自动演奏基础的演奏信息和与演奏风格相对应的波形数据)和各种控制程序(例如，将由CPU 1执行或参考的“持续部分合成处理”(参见图4))。在未将特定的控制程序预先存储在ROM 2中的情况下，可以将所述控制程序预先存储在外部存储装置(例如，硬盘装置)4中，从而通过从外部存储装置4中将控制程序读入到RAM 3中，来允许CPU 1以与将特定的控制程序存储在ROM 2中的情况完全相同的方式进行操作。这种安排大大方便了控制程序的版本升级、新控制程序的添加等。外部存储装置4可包括硬盘(HD)之外的各种可移除型外部记录介质中的任何一种，例如软盘(FD)、致密盘(CD)、磁光盘(MO)和数字多功能盘(DVD)。可选择的是，外部存储装置4可包括一个半导体存储器。
演奏操作单元5例如是键盘的形式，该键盘包括多个可操作来选择将要产生的乐音调值的按键和与按键按照相应关系提供的按键开关。该演奏操作单元5不仅可用于基于人类演奏者手动演奏操作的手动乐音演奏，而且还可用作用于选择将要自动演奏的期望的预存储演奏信息的输入装置。还很明显演奏操作单元5也可以是键盘之外的类型，例如其上提供有乐音-调值选择字符串的项圈形操作单元。面板操作单元6包括各种操作器，例如用于选择将要自动演奏的期望的演奏信息的演奏信息选择开关和用于设置各种演奏参数(例如，将用于演奏的音色和效果)的设置开关。不用说，面板操作单元6还可包括用于输入数值数据以选择、设置和控制乐音调值、音色、效果等的数字键盘；用于输入文本或字符数据的键盘；用于操作指示器以在显示装置7所显示的各种屏幕的任何一个上指定一个期望位置的鼠标；以及各种其它操作器。例如，显示装置7包括液晶显示器(LCD)、CRT(阴极射线管)和/或类似物，其不仅用于响应相应开关的操作来可视地显示各种屏幕，还用于可视地显示各种信息，例如演奏信息和波形数据，以及CPU 1的控制状态。参照显示装置7上显示的各种信息，播放者可容易地设置要用于演奏的各种演奏参数，选择将自动演奏的音乐片段并执行各种其它期望的操作。
能够在多个乐音产生通道中同步地产生乐音信号的乐音产生器8接收通过通信总线1D提供的演奏信息并在接收到的演奏信息的基础上合成乐音和产生乐音信号。即，随着与演奏信息中包括的动态信息和弯音信息相对应的波形数据被从ROM 2或外部存储装置4读出，通过总线1D将读出的波形数据传送给乐音产生器8并根据需要对其进行缓冲。然后，乐音产生器8以预定的输出采样频率输出缓冲的波形数据。对乐音产生器8产生的乐音信号进行由未示出的音效电路(例如，DSP(数字信号处理器))执行的预定数字处理，然后将已经进行了数字处理的乐音信号提供给用于音响再现或发声的音响系统8A。
作为MIDI接口或通信接口的接口9被提供用于在电子乐器和外部演奏信息产生设备(未示出)之间传送各种信息。MIDI接口的功能是从外部演奏信息产生设备(在该情况中，为其它MIDI设备等)向电子乐器输入MIDI标准的演奏信息或者从电子乐器向其它MIDI设备等输出MIDI标准的演奏信息。所述其它MIDI设备可以是任何期望的类型(或操作类型)，例如键盘型、吉他型、管乐型、打击乐型或手势型，只要它能响应设备用户的操作产生MIDI格式的演奏信息。所述通信接口与有线或无线通信网络(未示出)连接，例如LAN、互联网或电话线网络，通过这样的网络所述通信接口与外部演奏信息产生设备(在该情况中为服务器计算机)连接。因此，通信接口的功能是从服务器计算机向电子乐器输入各种信息，例如控制程序和演奏信息。即，通信接口用于在诸如特定控制程序和演奏信息之类的信息没有存储在ROM 2、外部存储装置4等中的情况下从服务器计算机下载各种信息，例如特定的控制程序和演奏信息。在这种情况下，作为“客户”的电子乐器借助通信接口和通信网络发送命令来请求服务器计算机下载信息(例如，特定控制程序和演奏信息)。响应来自客户的命令，所述服务器计算机通过通信网络向电子乐器发送所请求信息。所述电子乐器通过通信接口从服务器计算机接收该信息并将它存储在外部存储装置4等中。这样，就完成了必须的信息下载。
注意，在接口9是MIDI接口的形式的情况下，可通过例如RS232-C、USB(通用串行总线)或IEEE1394之类的通用接口而不是专用MIDI接口来实现MIDI接口，在所述情况下可同时对除了MIDI事件数据以外的其它数据进行通信。在将如上所述的通用接口用作MIDI接口的情况下，所述与电子乐器连接的其它MIDI设备可被设计成对除了MIDI事件数据以外的其它数据进行通信。当然，本发明中处置的演奏信息可以是与MIDI格式不同的任何其它数据格式，在这种情况下MIDI接口和其它MIDI设备与所使用的数据格式相一致的构成。
图1中所示的电子乐器装备有能够根据提前准备的响应于操作者对演奏操作单元5的操作而产生的演奏信息或SMF(标准MIDI文件)的演奏信息等来相继地产生乐音的乐音合成功能。而且，在执行乐音合成功能期间，电子乐器根据基于操作者对演奏操作单元5的操作按照演奏进展而提供的演奏信息(或从一个音序器或类似装置顺序提供的演奏信息)中所包括的动态信息来选择一组接下来将用于一个持续部分的波形数据，然后所述电子乐器根据所选择的波形数据来合成乐音。所以，下面的段落参照图2略述了图1中所示的电子乐器的乐音合成功能。图2为说明电子乐器的乐音合成功能的功能框图，其中箭头指示数据流。
一旦开始执行乐音合成功能，就会根据演奏进程从输入部分J2向演奏风格合成部分J3顺序地提供演奏信息。输入部分J2例如包括响应操作者或演奏者的演奏操作来产生演奏信息的演奏操作单元5，和根据演奏进程提供预先存储在ROM 2等中的演奏信息的音序器(未示出)。从这种输入部分J2提供的演奏信息至少包括例如音符开事件数据和音符关事件数据(这些事件数据此后通常将被称为“音符信息”)之类的演奏事件数据和例如动态信息和弯音信息之类的控制数据。即，通过输入部分J2输入的动态信息和弯音信息的例子包括根据对演奏操作单元5的演奏操作而实时产生的信息(例如，响应按键压下产生的触摸后传感器输出数据、响应类似弯音轮等的操作器的操作产生的弯音变化数据)。
当接收到演奏事件数据、控制数据等时，演奏风格合成部分J3产生“演奏风格信息”，该信息包括乐音合成必需的各种信息，所述产生“演奏风格信息”的步骤是例如通过下列过程进行的将对应于音符信息的乐音分割成泛音段或泛音部分(例如，起音部分、持续部分(或主体部分)和释音部分)、识别持续部分的开始时间并使用接收到的控制数据产生增益和调值的信息。在本实施例中的产生用于乐音持续部分的合成的“演奏风格信息”的过程中，演奏风格合成部分J3通过例如参照位于数据库(波形存储器)J1中的数据表来从要被应用于持续部分的多个“单元”(参见图3)中选择与输入的动态信息相对应的特定单元。演奏风格合成部分J3还从在所选单元中定义的多个波形数据集中选择一个与输入的弯音信息相对应的波形数据集。
然后，演奏风格合成部分J3根据输入的动态信息和弯音信息来设置“波形切换时间”(平滑转换时期)，在该波形切换时间期间将执行平滑转换合成以平滑地连接所选择的波形数据集和恰即该所选择的波形数据集前面的另一个波形数据集。以这种方式，演奏风格合成部分J3产生“演奏风格信息”，其包括分配给波形切换时间集和以前述方式设置的“波形切换时间”的唯一波形号(ID)。后面将详细说明这种用于持续部分的乐音合成处理。乐音合成部分J4根据由演奏风格合成部分J3产生的“演奏风格信息”从数据库J1中读出波形数据等，然后执行乐音合成。即，乐音合成部分J4根据“演奏风格信息”通过在相继波形数据集之间进行切换同时修改波形切换时间来合成持续部分的乐音。这样，乐音合成部分J4就能根据涉及随时间的音色变化的演奏风格来输出乐音。
下面，参照图3说明应用于持续部分的存储在上述数据库(波形存储器)J1中的一些波形数据集的数据结构。即，图3为表示应用于持续部分的存储在数据库J1中的波形数据集的数据结构的概念图，其中垂直轴代表指示了距零调值偏移(0音分)点的调值偏移量的调值事件值，而水平轴代表指示了音量级的动态值。在图中，为了方便说明，唯一的单元号“U1”-“U5”紧跟在由垂直定向的椭圆表示的相应单元下面来表示，并且每个单元U1-U5中包括(定义)的一个或多个波形数据集由椭圆内的小黑圆表示。在图3所示的例子中，单元U1-U5每个都包括五个波形数据集。
在数据库J1中，将被应用于持续部分的波形数据集和与波形数据集相关的数据被存储为“单元”。如图3所示，单元U1-U5与不同的动态值相关，并且与不同动态值相关的一个或多个这种单元针对每个不同的乐音调值(为了方便，在图中只示出了“C3”、“D3”、和“E3”)被存储在数据库J1中。例如假设每个标称音色(钢琴、吉他等的音色，即可通过音色信息选择的音色)，针对35个不同乐音调值(音阶音符)中的每一个存储了与五个动态值相关的五个单元，数据库J1存储了针对所述标称音色的总共175(35*5)个单元。
与一个动态值相对应的单元U1-U5中的每一个包括多个(在所示的例子中为五个)与不同的调值偏移量相对应(例如，以音分表示)的不同音色的波形数据集。各个单元U1-U5中包括的波形数据集代表具有在对应不同动态的单元U1-U5中各不相同的不同音色相关特性的乐音波形，该乐音波形与调值无关。在存储波形数据集的过程中，音色根据演奏风格以不同方式变化的多个部分波形(例如，一周期部分波形)被从多周期波形数据集中选择和取出，所述多周期波形数据集每个都覆盖一个以各自动态执行的颤音周期(即，给予颤音的波形数据集)，并且这些选择的波形数据被用作(存储为)“单元”。作为一个特定的示例，与某一标称音色(例如，萨克斯管音色)的确定乐音调值(音符)相对应的部分波形的颤音给予波形数据集被用作(存储为)“单元”，所述某一标称音色与-20音分至+20音分范围中的多个音级(例如每个音级10音分)的调值偏移相对应(但包括没有调值偏移(零音分)的波形数据集)并且音色彼此稍微不同。因此，如图3所示，本实施例以以下方式被布置成数据库J1(例如，外部存储装置4)的存储区域中作为二维矩阵的映射数据，该方式为可根据动态和调值(调值偏移量)按照每个乐音调值(音阶音符)来管理多个音色的波形数据集。在这种情况中，按照每个单元U1-U5将参考动态信息和弯音信息(调值偏移量)存储在数据库J1中作为一组与波形数据集相对应的附加数据。以这种方式，允许用户从所存储的波形数据集当中搜索/选择与指定的输入动态值和输入弯音值相对应的特定波形数据集。另外，在本实施例中，进行安排使得所述附加数据组可被作为“数据表”共同管理。
每个单元U1-U5中包括的每个波形数据集不一定要包括一个周期的波形数据，而是可以包括两个或多个周期的波形数据。可选择的是，波形数据集可包括少于一个周期的波形数据，例如半个周期，这在现有技术中也是已知的。
尽管图3示出单元U1-U5每一个中包括的波形数据集没有被映射成在动态方向以一致的间隔排列起来，但它们可被映射成在动态方向上以一致的间隔排列起来。另外，虽然图3示出了单个单元U1-U5中包括的波形数据集被映射成在调值方向上以一致的间隔排列起来，但它们可被映射成在调值方向上没有以一致的间隔排列起来。为此，在一组多波形周期的波形数据中，音色以不同方式变化的多个部分波形数据集可被选择和存储。即，可通过在单元U1-U5中以没有调值偏移(零音分)作为参考对预定范围内的每音级音分数进行微分来选择和存储部分波形数据集，例如，对于单元U1每音级10音分，对于单元U2每音级5音分，等等。在那样的情况下，可以以“没有调值偏移(零音分)”量之外的期望量设置参考调值偏移量。
注意上述的单元可按照一组两个或多个调值(例如C3和C#3)进行存储，而不是按照每个调值(音阶音符)进行存储。
下面，将说明用于合成持续部分的乐音波形的“持续部分合成处理”。图4为表示“持续部分合成处理”的特定操作顺序的示例的流程图，所述“持续部分合成处理”是例如在每一个ms(毫秒)由电子乐器的CPU 1根据从响应演奏开始而启动的定时器1A的输出来执行的中断处理。在乐音发声过程期间执行“持续部分合成处理”以合成乐音的持续部分，其特征使得调值和音色根据颤音演奏风格、弯音演奏风格等随着时间细微或复杂地变化。通过单独的起音部分合成处理(未示出)来合成起音部分的波形，并在该起音部分合成处理之后执行该“持续部分合成处理”。在“持续部分合成处理”中，将要产生的乐音的调值(音符)由音符信息来指定，并且响应播放者对调值操作装置(例如，弯音轮)的操作来实时输入弯音信息。本实施例响应所考虑的乐音的音符开事件来使用存储在RAM 3中的信息作为音符开信息，并响应操作者输入动态和弯音信息的操作来使用通过演奏合成部分J3存储在RAM 3中的信息作为动态信息和弯音信息。
在所述持续部分合成处理的步骤S1，判断当前正在合成的起音部分的波形是否已经到达起音部分的末尾或者在起音部分的末尾之后是否已经到达了与预定时间段(例如，10ms的时间段)之间的边界相对应的定时。如果当前正合成的波形还未到达起音部分的末尾或在起音部分的末尾之后还未到达与预定时间段(例如10ms的时间段)之间的边界相对应的定时(在步骤S1中判断为否)，则使持续部分合成处理结束并且直到下一个中断定时才被执行。即，到达与起音部分的末尾相对应的定时之前，根据起音部分的波形数据执行起音部分的乐音合成，并且实质上仍然未执行持续部分合成处理。类似地，对于与对应于预定时间段(例如，10ms的时间段)之间的边界的定时不一致的持续部分的位置，所述处理等待下一个中断定时(即一个毫秒之后)的到达，而不执行指定下一次使用的波形数据集的操作(参见步骤S4的操作)。因此，在这种从当前中断定时到下一个中断定时的时间段中，在响应输入动态值和输入弯音值的波形数据集之间并不实行切换。
另一方面，如果当前正合成的波形已经到达起音部分的末尾或在起音部分的末尾之后已经到达了与预定时间段(例如10ms的时间段)之间的边界相对应的定时(在步骤S1中判断为是)，则在步骤S2获取最后存储的输入动态值和输入弯音值。在下一步S3，根据先前获取的音符信息和所获取的输入动态值和输入弯音值来参考数据库，以选择一个相对应的单元。后面将参照图8说明这种基于输入动态值的单元选择。在步骤S4，根据所获取的输入弯音值从选择单元中的波形数据集中指定一个波形数据集。
在步骤S5，进一步判断现在是否正在进行波形切换操作，即当前正在执行的乐音合成是否基于两个相邻波形数据集之间的平滑转换合成。如果现在正在进行波形切换(在步骤S5的判断为是)，则使持续部分合成处理结束。即，如果当前正通过也在当前执行的波形切换操作来合成乐音，那么不实行下述的切换至与输入动态值和输入弯音值相对应的波形数据集的操作。另一方面，如果现在不在进行波形切换，即如果当前正在使用重复读出的一个波形集来合成乐音(步骤S5的判断为否)，则在步骤s6进一步判断上面在步骤S4指定的波形数据集的音色是否不同于当前合成的波形数据。注意可以选择性的在恰即步骤S2之前来执行步骤S5的操作。如果在上面的步骤S4指定的波形数据集的音色与当前合成的波形数据一致(步骤S6的判断为否)，则处理跳至步骤S8。另一方面，如果指定的波形数据集的音色不同于当前合成的波形数据(步骤S6的判断为是)，则在步骤S7执行“波形切换时间控制处理”，后面将参照图5对该处理进行说明。
在步骤S8，产生用于处理所选择的波形数据集的演奏风格信息。即，不但所选择的波形数据集的时间位置等被确定，而且用于处理所选择的波形数据集的演奏风格信息在输入调值信息等的基础上也被产生。这里，所选择的波形数据集的处理包括调值调节操作。例如，在与输入弯音信息相对应的波形数据集与由弯音信息指示的调值偏移量不一致的情况下，通过调整所选择的波形数据集的产生调值来产生用于获得由弯音信息指示的调值偏移量的信息。以这种方式，产生所需的演奏风格信息。然后，在步骤S9，根据由此产生的演奏风格信息来合成持续部分的乐音。此时，在两个相邻(即，前面的和后面的)的波形(换句话说，切换前的波形和切换后的波形)之间执行平滑转换合成，因此允许在两个波形之间执行平滑切换。
下列段落说明在图4的前述“持续部分合成处理”中执行的“波形切换时间控制处理”。图5为表示“波形切换时间控制处理”的操作顺序示例的流程图。
在“波形切换时间控制处理”的步骤S11，判断所考虑的波形切换是否切换到与当前合成的波形数据相同的单元(但音色与当前合成的波形数据不同)中所包括的另一个波形数据集，即判断指定的(切换到的)波形数据集和当前合成的波形数据是否属于相同的单元。如果输入动态值在当前乐音合成期间未发生改变并且所考虑的波形切换是切换至相同单元中所包括的另一个波形数据集(步骤S11的判断为是)，则将要执行平滑转换合成以平滑地互联所指定的波形数据集和紧跟在所述指定的波形数据集前面的波形数据集(即，后面的和前面的波形数据集)的“波形切换时间”被设置为50ms，并且在步骤S14将由此设置的“波形切换时间”(在该情况中，参考波形切换时间为50ms)设置成演奏风格信息(即，作为其一部分)。另一方面，如果输入动态值在当前乐音合成期间发生了改变并且所考虑的波形切换不是切换至相同单元中所包括的另一个波形数据集，即所考虑的波形切换是切换至另一个单元中的波形数据集(步骤S11的判断为否)，则所述处理前进至步骤S12以便计算例如早于当前时间点100ms记录或获得的先前输入动态值和在图4的步骤S2在当前时间点获得的当前输入动态值之间的差的绝对值。然后，参照图6的表等来确定与计算的绝对值相对应的“波形切换时间”并在步骤S13将由此确定的“波形切换时间”设置成演奏风格信息。
现在，将参照图6说明在根据早于当前时间点100ms获取的先前输入动态值和当前输入动态值之间的差的绝对值来确定“波形切换时间”过程中所参照的前述表格。图6表示在根据动态值变化量(即，前述的绝对值(ΔD))确定“波形切换时间”过程中所参照的这种表的示例。在图6所示的表的左侧部分，示出了动态值变化量的例子(在所示的例子中，为早于当前时间点100ms获取的先前输入动态值和当前输入动态值之间的差的绝对值ΔD)，而在图6的表的右侧部分示出了将应用于所述示例绝对值的波形切换时间的例子。
根据图6所示的表，当早于当前时间点100ms获取的先前输入动态值和当前输入动态值之间的差的绝对值在“1-5dB(分贝)”范围内时，波形切换时间与“50ms”相关联。本实施例使用50ms作为参考波形切换时间，因为“50ms”是传统已知的标称波形切换时间，其不但允许在普通的演奏中以良好的响应进行音色变化，而且还最适合于以平衡的方式在相邻波形之间进行平滑切换，而不会引起音色变化以给出逐级不平滑的感觉。这里，“普通演奏”意味着动态轻微改变而不是太快或太慢地改变的演奏。当所述绝对值(ΔD)是“5dB或以上”时，即在短时间内动态快速和极大改变的演奏被执行的情况下，波形切换时间与“10ms”相关联。“10ms”的波形切换时间短于普通演奏中的参考波形切换时间。这种缩短的波形切换时间允许在比普通演奏早完成的音色变化之间进行切换，于是这就允许了音色变化以增强的响应或跟踪能力跟随动态值的变化。另外，如果所述绝对值(ΔD)“小于1dB”，即，在长时间内动态慢速和逐渐改变的演奏被执行的情况下，波形切换时间与“200ms”相关联。“200ms”的波形切换时间是长于普通演奏中的参考波形切换时间的时间。这种扩展的波形切换时间允许音色变化切换以比普通演奏更慢的速度进展，使得在音色变化中引起的逐级不平滑的感觉被减小。
当然，波形切换时间的几乎连续的值可选择性地与各种绝对值(ΔD)相关联，而不是与参照前述的表与各种绝对值(ΔD)相关联的波形切换时间的逐级值(例如“10ms”、“50ms”和“200ms”)相关联。在图7中示出了这种可选择方案的一个示例。图7为示意表示波形切换时间和动态值变化量(绝对值(ΔD))之间的连续关系的概念图。在图7所示的例子中，当所述绝对值(ΔD)“小于1dB”时，所述波形切换时间与“200ms”相关联，而当所述绝对值(ΔD)为“5dB或以上”时，所述波形切换时间与“10ms”相关联，如图6的例子。然而，在图7所示的例子中，当所述绝对值(ΔD)处于“1-5dB”的范围中时，波形切换时间在200ms-10ms的范围内连续线性变化(或者尽管没有具体示出，以期望曲线变化)，以便使波形切换时间与各种绝对值(ΔD)相关联。这样，就能够以比使波形切换时间的逐级值与各种绝对值(ΔD)相关联的前述情况更精确地控制响应动态值变化的音色变化的定时。波形切换时间的前述设置仅仅是示意的，并且本发明当然并不局限于此。
即，以这样一种方式安排上述实施例计算早于当前时间点100ms获取的先前输入动态值和在当前时间点获取的当前输入动态值之间的差，并将由此计算的差的绝对值(ΔD)用于确定波形切换时间。然而，本发明并不限于此，并且可以使用具有正或负(正的或负的)标记的计算的差使得即使对于相同的绝对值(ΔD)，也能够在计算的差是正值(代表与100ms前相比动态值增加)的情况和计算的差是负值(代表与100ms前相比动态值减小)的情况之间区分波形切换时间。另外，应该意识到将要计算前述差的动态值应该是早于当前时间点“100ms”(参考时间“50ms”的两倍，所述参考时间根据经验被用作平衡平滑转换时间段，其允许在普通演奏中进行高响应的音色变化并防止音色变化给予不期望的逐级不平滑的感觉)获取的动态值。然而，本发明当然并不限于此。
另外，应该意识到将要确定的动态值差可以是在早于当前时间点的期望固定时间(不限于100ms)获取的动态值和当前输入动态值之间的一个差值，或者可以是在早于当前时间点的期望可变时间获取的动态值和当前输入动态值之间的一个差值。
另外，尽管上面就根据动态值变化量(例如，前述的绝对值(ΔD))设置波形切换时间说明了本实施例，但本发明并不限于此。例如，可以根据早于当前时间点100ms获取的先前调值和在当前时间点获取的调值之间的差(即，根据调值变化量)来确定波形切换时间。上述的“调值”是在演奏信息和弯音值中包括的音符(乐音调值)信息的基础上确定的。在这种情况下，只需要修改图5的步骤S12的操作以便确定在早于当前时间点100ms所获取的调值和当前调值之间的差。在另一个可选择方案中，可根据随时间的动态值变化和调值变化来确定波形切换时间。
可选择的是，对于存储在数据库中的每个单元，可以在一个数据表中预先存储一个典型动态值(例如，所述单元中包括的波形数据集的平均动态值)，在该情况下切换前的(或先前)单元的典型动态值和指定切换到的(或随后)单元的典型动态值之间的差可被计算以根据计算的差来确定将要应用的波形切换时间。
图6中所示的表可用在其中将波形切换时间与存储在数据库中的单独单元的唯一单元号(U1，U2，……)相关联地存储的表格来代替。当将要实行波形切换时，计算切换前的(或先前)单元的单元号和指定切换到的(或随后)单元的单元号之间的差，根据所计算的单元号差来参照所述表格以确定将要应用的波形切换时间。
接着，将参照图8A、8B、9A和9B进一步说明图4的“持续部分合成处理”。图8A和8B为在“持续部分合成处理”中选择单元和波形数据集的说明视图。更具体地说，图8A为表示输入动态值随时间示例变化的视图，其中垂直轴代表输入动态值，而水平轴代表过去的时间。图8B为说明对应于输入动态值和输入弯音值来选择存储在数据库中的波形数据集的视图。图9表示根据输入动态值和弯音值选择的波形数据集的示例时序组合。更具体地说，图9A为表示单波波形数据集的时序组合的视图，而图9B为表示多波波形数据集的时序组合的视图。为了方便的目的，图9B仅仅在两行(即上侧和下侧)上示出了相邻波形数据集以使得相邻波形数据集的渐现部分和渐隐部分并不是按照彼此重叠的关系来表示。这里假设调值“C3”的乐音是通过下述的持续部分合成处理产生的，并且已经获取有将要产生的调值“C3”的乐音的音符信息。这里还假设使用单元U1的“波形数据集1”的乐音合成在时间点a之前被重复执行。这里还要注意每个波形数据集都是由相应的单元号(即U1-U5中的一个)和波形号(即，1-5之一)的组合(例如，“U1-1”)来表示的。
在图8A中所示的时间点代表与起音部分的(结尾)末尾相对应的定时或与预定时间段之间(例如，10ms时间段)的边界相对应的定时的情况下，获取最新输入的动态值和弯音值(即，在那个时间点的最新输入)。然后，根据已经获取的乐音调值“C3”的音符信息和所获取的输入弯音值来从与乐音调值“C3”关联存储在数据库中的单元U1-U5中选择一个单元。在图8B所示出的例子中，如果获取的输入动态值“小于d1(预定的阈值)”，则选择单元U1；如果获取的输入动态值“等于或大于d1但小于d2”，则选择单元U2；如果获取的输入动态值“等于或大于d2但小于d3”，则选择单元U3；如果获取的输入动态值“等于或大于d3但小于d4”，则选择单元U4；如果获取的输入动态值“等于或大于d4”，则选择单元U5。在这种情况下，在时间点a获取的输入动态值“等于或大于d1但小于d2”，因此在时间点a选择单元U2。
在前述选择了单元U2之后，根据在时间点a获取的输入弯音值来从包括在所选择的单元U2中的波形数据集(波形1-波形5)中选择或指定一个特定的波形数据集。在图8B所示的例子中，如果获取的输入弯音值“小于p1(预定的阈值)”，则选择波形1；如果获取的输入弯音值“等于或大于p1但小于p2”，则选择波形2；如果获取的输入弯音值“等于或大于p2但小于p3”，则选择波形3；如果获取的输入弯音值“等于或大于p3但小于p4”，则选择波形4；如果获取的输入弯音值“等于或大于p4”，则选择波形5。因此，如果在时间点a获取的输入弯音值“小于p1”，则从所选择单元U2的波形中指定波形1(U2-1)。
当当前的乐音合成不是处于波形间的切换处理中时，即当当前的乐音合成正在通过重复读出相同的波形数据集(例如，单元U1的波形1)来执行时，并且如果所选择单元U2的波形1的音色与先前波形(U1-1)不同，则执行用于设置波形切换时间的处理。如果先前波形(U1-1)和指定波形(U2-1)不属于相同的单元(即，将在不同的单元之间实行波形切换)，并且如果比时间点a早100ms获取的先前输入动态值和在时间点a获取的当前输入动态值之间的差的绝对值例如是“5dB或以上”，则通过参照图6中所示的表将波形切换时间设置为10ms。然后，重复读出单元U2的波形1由此产生持续部分的乐音波形。在此时，所述处理通过在对于设置10ms时间的两个波形之间执行平滑转换合成来执行乐音合成，同时在先前的单元U1的波形1(U1-1)和随后的所选择单元U2的波形1(U2-1)之间进行平滑切换。在使用单波(一个周期)波形数据集的情况下，所设置的波形切换时间被应用为用于重复读出波形数据的平滑转换时间段，但在使用多波(一个周期)波形数据集的情况下，所述设置的波形切换时间被应用作为用于在相邻(先前的和随后的)波形数据集之间执行平滑转换的平滑转换时间段。
如果在比先前时间点a晚10ms的时间点b已经获得了新的输入动态值(即，已经更新了动态值)，则从数据库中选择一个与所获取的新输入动态值相对应的单元。在所示的例子中，新输入的动态值“等于或大于d1但小于d2”，并且因此在时间点b选择单元U2。另外，指定一个与在时间点b获取的输入弯音值相对应的所选择单元的波形数据集。如果所获取的输入弯音值例如“等于或大于p1但小于p2”，则从所选择单元U2指定波形2(U2-2)。因为先前波形(U2-1)和所指定的或随后的波形(U2-2)属于相同的单元(即，这里将在相同的单元内实行波形切换)，所以在没有参照图6的表的情况下将波形切换时间设置为“50ms”(参见图5的步骤S14)。因此，所述处理通过在对于设置50ms时间的两个波形之间执行平滑转换合成来开始乐音合成，同时在先前的单元U2的波形1(U2-1)和随后的所选择单元U2的波形2(U2-2)之间进行平滑切换。
如果在比先前时间点b晚10ms的下一时间点已经获取了新的输入动态值和弯音值(即，已经更新了动态值)，则既不执行用于从数据库中选择一个与所获取的新输入动态值相对应的单元的操作，也不执行用于指定一个与所获取的新输入弯音值相对应的所选择单元的波形数据集的操作。即，不执行这些与波形切换相关的操作，因为当前将“50ms”设置为将用于从在时间点b设置的波形U2-1切换至波形U2-2的波形切换时间，并且当已经从时间点b过去了10ms时，两个波形之间的切换仍然处在进行中(参见图4的步骤S5处的“是”判断)。类似的，在比时间点b晚20ms、30ms和40ms的随后时间点(未示)不执行这种波形切换相关操作。
在比时间点b晚50ms的时间点c，完成了从在时间点b设置的波形U2-1至波形U2-2的切换。如果在时间点c已经获得了新输入的动态值(即，已经更新了动态值)，则从数据库中选择一个与所获取的新输入动态值相对应的单元。在所示的例子中，在时间点c获取的新输入动态值“等于或大于d3但小于d4”，并因此在时间点c选择单元U4。另外，如果在时间点c获取的新输入弯音值例如“小于p1”，则从所选择单元U4的波形中指定波形1(U4-1)。因为先前波形(U2-2)和所指定的或随后的波形(U4-1)并不属于相同的单元(即，因为将在不同的单元之间实行波形切换)，所以通过参照图6的表而将波形切换时间设置为“50ms”。然后，所述处理通过在对于设置50ms时间的两个波形之间执行平滑转换合成来开始乐音合成，同时在先前的单元U2的波形2(U2-2)和随后的所选择单元U4的波形1(U4-1)之间进行平滑切换。
如果在时间点d已经获得了新输入的动态值(即，已经更新了动态值)，所述时间点d与跟在起音部分末尾后面的预定时间段(例如，10ms的时间段)之间的边界一致并且在所述时间点d完成从先前波形(U2-2)到随后波形(U4-1)的切换，则从数据库中选择一个与所获取的新输入动态值相对应的单元。在所示的例子中，在时间点d获取的新输入动态值“等于或大于d2但小于d3”，并因此在时间点d选择单元U3。另外，如果在时间点d获取的新输入弯音值例如“小于p1”，则从所选择单元U3的波形中指定波形1(U3-1)。因为先前波形(U4-1)和指定的或随后的波形(U3-1)并不属于相同的单元(即，因为这里将在不同的单元之间实行波形切换)，所以如果在比时间点a早100ms时获取的动态值与在时间点a获取的输入动态值之间的差的绝对值小于“1dB”，则通过参照图6的表而将波形切换时间设置为“200ms”。然后，所述处理通过在对于设置200ms时间的两个波形之间执行平滑转换合成来开始乐音合成，同时在先前的单元U4的波形1(U4-1)和随后的所选择单元U3的波形1(U3-1)之间进行平滑切换。
即，根据上述的合成处理，对跟在起音部分结尾之后开始的持续部分进行乐音合成期间以预定的时间间隔(10ms的间隔)来执行产生与持续部分相对应的演奏风格信息的步骤。在此时，从与最后获取的输入动态值相对应的单元所包括的多个波形数据集中指定一个与最后获取的输入弯音值相对应的波形数据集，并在所指定的波形数据集的基础上根据所产生的演奏风格信息来合成乐音。另外，在先前波形数据集和随后指定的波形数据集之间执行平滑转换合成的过程中，在动态值变化量以及在先前波形数据集与随后指定波形数据集之间的关系的基础上根据需要来调整将要执行平滑转换合成的波形切换时间(平滑转换时间段)。因此，动态快速改变时，本实施例允许音色以增强的响应进行变化(后续能力)。另外，当动态在较长的时间周期内以较慢的速度变化时，本实施例可有效避免音色的逐级、不平滑的变化。结果，本实施例能够对真实再现演奏风格的高质量乐音进行合成，所述演奏风格包括了在乐音以稳定状态持续的持续部分中随着时间进行的音色变化。
上面已经说明了图4的“持续部分合成处理”，其中当已经选择了一个波形时(图4的步骤S5的判断为是)，如果波形切换操作处于正在进行中，则所述“持续部分合成处理”并不执行“波形切换时间控制过程”。可选择的是，如果根据图4的步骤S5所判断的当已经选择了波形时波形切换操作正处于进行中，则可加速与当前执行的波形切换相对应的平滑转换合成，从而可在比初始设置的波形切换时间短的时间内完成波形切换。这种可选方案的优点是甚至能进一步增强对动态值变化的音色变化响应。加速的平滑转换合成本身在现有技术中是已知的，在这里将不对其进行详细说明。
另外，虽然上面所述实施例已经说明了根据是否需要进行波形切换来修改波形切换时间，但本发明并不局限于此。例如，可每隔10ms确定一个动态值变化量以根据动态值变化量修改波形切换时间；这种安排也能增强相对于动态值变化的音色变化响应。
另外，虽然上面所述实施例已经说明了从与输入动态值相关的单元的不同调值波形数据集中指定一个对应于输入调值信息的波形数据集，但本发明并不局限于此。例如，可将持续部分的波形数据集结合动态值来预先进行存储使得可根据所获取的动态值来直接指定波形数据集。然而，与将持续部分的波形数据集只结合动态值进行预先存储的这一可选方案进行比较，前述本发明实施例的布置的优点在于它们允许对乐音特征进行更精确的变化控制，因为波形数据集是根据所获取的动态值和调值信息来指定的，并且乐音是以被用来进行音色变化的波形切换时间来合成的，所述波形切换时间根据动态值变化量或调值变化量进行适当的改变。
还应意识到本发明中利用的波形数据可以是任何期望的类型，而不限于构造为与如上所述根据各种演奏风格对应的“演奏风格模块”的那些类型。另外，个体单元的波形数据当然可以是根据适当的编码方案(例如PCM、DPCM或ADPCM)仅通过读出波形采样数据而产生的数据，也可以是使用各种传统已知的乐音波形合成方法(例如，和声合成操作、FM操作、AM操作、滤波操作、共振峰合成操作和物理模型乐音产生方法)中的任何一种而产生的数据。即，本发明中的乐音产生器8可以利用任何已知的乐音信号产生方法，例如存储器读出方法，其中存储在波形存储器中的乐音波形采样值数据根据响应于将要产生的乐音的调值而变化的地址数据来被顺序地读出；FM方法，其中使用上述的地址数据作为相位角参数数据来通过执行预定的调频操作而获取乐音波形采样值数据；和AM方法，其中使用上述的地址数据作为相位角参数数据来通过执行预定的调幅操作而获取乐音波形采样值数据。即，乐音产生器8中利用的乐音信号产生方法可以是下列中的任何一种波形存储器方法、FM方法、物理模型方法、和声合成方法、共振峰合成方法、使用VCO、VCF和VCA的组合的模拟合成器方法、模拟仿真方法等。另外，代替使用专用硬件来构造乐音产生器8，可使用DSP和微程序的组合或CPU和软件的组合来构成乐音产生器电路8。此外，可通过在时间分割的基础上使用相同的电路或通过为每个通道提供一个单独的专用电路来实现多个乐音产生通道。
另外，上述乐音合成处理中的乐音合成方法可以是所谓的重放方法，其中在到达原始设置的演奏时间之前提前获取了现有的演奏信息并通过分析由此获取的演奏信息来合成乐音；或者所述方法可以是实时方法，其中乐音是根据实时提供的演奏信息来被合成的。
另外，在将本发明的上述乐音合成装置应用于电子乐器的情况下，电子乐器可以是键盘设备类型之外的任何类型，例如弦乐器、管乐器或打击乐器类型。当然本发明不仅可应用于所有演奏操作单元、显示器、乐音产生器等结构一起都并入到电子乐器主体内的电子乐器类型，而且也可应用于另外一种类型的电子乐器，其中上述的部件被单独的提供并且通过通信设施(例如MIDI接口)、各种网络等互相连接。另外，本发明的乐音合成装置可包括个人计算机和应用软件的组合，在该情况下可将各种处理程序从存储介质(例如磁盘、光盘或半导体存储器)或通过通信网络提供给乐音合成装置。此外，可将本发明的乐音合成装置应用于自动演奏装置(例如卡拉OK装置和演奏钢琴)、游戏装置和便携式通信终端(例如，便携式电话)。另外，在将本发明的乐音合成装置应用于便携式通信终端的情况下，可通过服务器计算机来执行便携式通信终端的部分功能使得所需的功能由便携式通信终端和服务器计算机合作执行。即，可以以任何期望的方式安排本发明的乐音合成装置，只要它能使用根据本发明的基本原理布置的预定软件或硬件来合成乐音，同时根据输入动态值、输入弯音值等在存储在数据库的单元和包括在所述单元中的波形数据集之间进行适当的切换。
权利要求
1.一种乐音合成装置，包括存储部分，在其中与动态值关联地存储了用于持续乐音的多个波形；获取部分，当将要产生持续乐音时，所述获取部分根据所经过的时间来获取用于对将要产生的持续乐音的音量进行控制的动态值；波形选择部分，其从存储在所述存储部分中的波形中选择与由所述获取部分获取的动态值相对应的波形；乐音信号合成部分，其使用从所述存储部分选择的与所获取的动态值相对应的波形来合成乐音信号，所述乐音信号合成部分在从所述存储部分相继地选择的波形之间执行平滑转换合成；和确定部分，其确定所获取的动态值随着时间的变化量，并根据所述变化量可变地设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间。
2.如权利要求1中所述的乐音合成装置，其中当动态值的变化量在一个预定的范围内时，所述确定部分将波形切换时间设置为预定的参考时间，当动态值的变化量大于所述预定的范围时，将波形切换时间设置为短于所述参考时间的时间，并且当动态值变化量小于所述预定范围时将波形切换时间设置为长于所述参考时间的时间。
3.如权利要求1中所述的乐音合成装置，其中所述确定部分参照一个预定的表格根据动态值的变化量来设置波形切换时间。
4.如权利要求1中所述的乐音合成装置，其中所述确定部分根据动态值随时间的变化量的绝对值来设置波形切换时间。
5.如权利要求1中所述的乐音合成装置，其中所述确定部分根据动态值随时间的变化量的值和所述变化量的值的正/负符号来设置波形切换时间。
6.一种乐音合成装置，包括存储部分，在其中与动态值关联地存储了多个单元，每个单元都包括与不同调值相对应的多个波形；获取部分，其根据所经过的时间来获取用于控制将要产生的乐音的动态值和用于控制将要产生的乐音调值的调值信息；波形选择部分，其从存储在所述存储部分的单元中选择与由所述获取部分获取的动态值相对应的单元，并从所选择的单元包括的波形中选择与由所述获取部分获取的调值信息相对应的波形；乐音信号合成部分，其使用从所述存储部分选择的与所获取的动态值和调值信息相对应的波形来合成乐音信号，所述乐音信号合成部分在从所述存储部分相继地选择的波形之间执行平滑转换合成；和确定部分，其确定所获取的动态值和调值信息中的至少一个的随着时间的变化量，并根据所述变化量可变地设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间。
7.如权利要求6中所述的乐音合成装置，其中当所述动态值和调值信息的至少一个的变化量在一个预定范围内时，所述确定部分将波形切换时间设置为预定的参考时间，当动态值的变化量大于所述预定范围时，将波形切换时间设置为短于所述参考时间的时间，并且当动态值变化量小于所述预定范围时将波形切换时间设置为长于所述参考时间的时间。
8.如权利要求6中所述的乐音合成装置，其中所述确定部分参照一个预定的表格根据所述动态值和调值信息中的至少一个的变化量来设置波形切换时间。
9.如权利要求6中所述的乐音合成装置，其中所述确定部分根据所述动态值和调值信息中的至少一个的随时间的变化量的绝对值来设置波形切换时间。
10.如权利要求6中所述的乐音合成装置，其中所述确定部分根据所述动态值和调值信息中的至少一个的随时间的变化量的值和所述变化量的值的正/负符号来设置波形切换时间。
11.一种合成乐音的方法，所述方法使用一个在其中与动态值关联地存储了用于持续乐音的多个波形的存储部分，所述方法包括获取步骤，当将要产生持续乐音时，所述获取步骤根据所经过的时间来获取用于对将要产生的持续乐音的音量进行控制的动态值；选择步骤，该步骤从存储在所述存储部分中的波形中选择与由所述获取步骤获取的动态值相对应的波形；乐音信号合成步骤，该步骤使用从所述存储部分选择的与所获取的动态值相对应的波形来合成乐音信号，所述乐音信号合成步骤在从所述存储部分相继地选择的波形之间执行平滑转换合成；和确定步骤，该步骤确定所获取的动态值随着时间的变化量，并根据所述变化量可变地设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间。
12.一种合成乐音的方法，所述方法使用一个在其中与动态值关联地存储了多个单元的存储部分，每个单元都包括与不同调值相对应的多个波形，所述方法包括获取步骤，该步骤根据所经过的时间来获取用于控制将要产生的乐音的动态值和用于控制将要产生的乐音调值的调值信息；选择步骤，该步骤从存储在所述存储部分的单元中选择与由所述获取步骤获取的动态值相对应的单元，并从所选择的单元包括的波形中选择与由所述获取步骤获取的调值信息相对应的波形；乐音信号合成步骤，该步骤使用从所述存储部分选择的与所获取的动态值和调值信息相对应的波形来合成乐音信号，所述乐音信号合成步骤在从所述存储部分相继地选择的波形之间执行平滑转换合成；和确定步骤，该步骤确定所获取的动态值和调值信息中的至少一个的随着时间的变化量，并根据所述变化量可变地设置将要执行平滑转换合成的波形切换时间。
全文摘要
一种乐音合成装置和方法，能够以预定的时间段间断地获取动态值，并从存储在存储器中的波形数据集中指定一个与所获取的动态值相对应的用于持续乐音的波形数据集。为了产生乐音波形同时切换至所指定的波形，要使用一个根据从比当前动态值获取时间早的预定时间至当前动态值获取时间的动态值变化量而适当改变的波形切换时间。这种安排不但能够根据输入动态值可变地控制具有音色变化实现特征的乐音，而且还允许以增强的响应进行音色变化，而不会使音色变化引发不期望的逐级不平滑的感觉，由此以能够真实再现期望音色变化的高质量来合成乐音。
文档编号G10H7/02GK101064101SQ20071009826
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年4月25日
发明者田邑元一, 梅山康之 申请人:雅马哈株式会社