多功能音频信号产生设备的制造方法_5

文档序号:8544679阅读:来源:国知局
T将与音产生通道CH(w)、CH(n巧和CH(…)相对应的状态标志SF。4时)、SF。。府哺SF。。府)设为"当前未操作"。
[0151] 然后,在步骤S703,控制部分CT激活包络产生电路和低频振荡器的操作,W使得 包络产生电路和低频振荡器根据包括在输入演奏操作信息和在输入演奏操作信息之前输 入的设置信息(下文中简单地称作"演奏操作信息"和"设置信息")中的限定各种包络信 号的参数和限定各种低频信号的参数来产生包络信号和低频信号。
[0152] 然后,控制部分CT在步骤S704将头地址供应至音产生通道CHWW使得音产生通 道CHW开始其操作,并且在步骤S705将状态标志SF/n设为"当前产生音"。
[0153] 然后,在步骤S706,如在第一模式中那样,控制部分CT产生滤波器参数并将产生 的滤波器参数供应至滤波电路化tW。在下一步骤S707,如在第一模式中那样,控制部分CT 产生音量参数,并将该样产生的音量参数供应至音量控制电路V0L。注意,同样,在第S模式 中,设置信息即使在音产生期间也可改变。此外,控制部分CT可根据通过音持续时间设置 操作器和共振峰设置操作器指示的对应的值来改变包络信号和低频信号。
[0154] 接着,在步骤S708,控制部分CT基于通过音持续时间设置操作器指示的值来计算 拉伸比a,并且随后将作为拉伸比a的倒数的再现速度放大率V(即,V= 1/a)供应至音 产生通道CHW。然后,在步骤S709,控制部分CT更新样本计数器(:产《的计数值也就 是说,控制部分CT将再现速度放大率V加至样本计数器的计数值t。然而,注意, 再现速度放大率V在第一采样时间周期中设为"0"。同样,注意,在各采样时间周期中的每 一个中,样本计数器C,w的计数值t 和样本计数器的计数值t产n彼此相同。在第 一采样时间周期中,计数值t产n和计数值t为"0"。
[0巧日]然后,在步骤S710,控制部分CT将音高放大率0 (读出速率)供应至当前产生音 (当前渐强或渐弱)的音产生通道CHhw、CHh+2哺CH 中的每一个。
[0156] 然后,在步骤S711,控制部分CT更新交叉淡化长度xfl(换句话说,交叉淡化特征 或转变速度)(见图4B)。根据原始音的特征、再现速度放大率V、音高放大率0等,通过调 整从CPU12a供应的参考长度来确定交叉淡化长度xfl。
[0157] 然后,在步骤S712,控制部分CT确定样本计数器(:产《的计数值t 是否超过目 标值ty,即音产生通道CHW的读地址是否超过区段的边界。如果样本计数器C 的计数值 t产n未超过目标值tY,则控制部分CT在步骤S712作出否的确定并且跳至步骤S719。另一 方面,如果样本计数器的计数值t产n已超过目标值tY,则控制部分CT在步骤S712作 出是的确定,并且随后前进至步骤S713,此时控制部分CT选择当前再现颗粒的一个音产生 通道(即,其状态标志为"当前渐强"),并且使得选择的音产生通道渐弱。在下一步骤S714, 控制部分CT将对应于选择的音产生通道的状态标志设为"当前渐弱"。
[0158] 然后,在步骤S715,控制部分CT从音产生通道CHW的解码电路DECW中获取与通 过将头地址加至目标值ty的整数部分的值计算出的地址相对应的样本值(即,紧接在该区 段边界前的样本值)和目标值ty(即,区段边界的地址)。然后,在步骤S716,控制部分CT 参照状态标志5。。+/^>、5。。+2<^和选择当前未操作的任一个音产生通道(即,其状态 标志为"当前未操作"),并且其将确定的交叉淡化xfl和获取的样本值和目标值ty供应至 选择的音产生通道,从而使得选择的音产生通道开始再现颗粒。然后,在步骤S717,控制部 分CT将对应于在步骤S716选择的音产生通道的状态标志设为"当前渐强"。
[0159] 在下一步骤S718,控制部分CT更新目标值ty。更具体地说,控制部分CT通过从 CPU12a获取参考长度并且将获取的参考长度加至目标值ty来更新目标值ty。按照该种方 式,确定了下一个区段的长度。然而,注意,如果从当前读地址至下一个起奏位置(即,沿着 时间轴方向紧跟着当前读地址的起奏位置)的偏移地址小于预定阔值(例如,参考长度的 16倍),则可如下更新目标值ty。也就是说,将下一个目标值ty设为使得通过将来自当前 目标值ty的一部分划分至下一个起奏标记而形成的各个区段的长度变为最接近参考值的 整数值。换种方式说,可W防止邮邻区段之间的长度差发生很大变化。此外,可W进行布置 W防止交叉淡化部分与起奏位置重叠(见日本专利申请特开No. 2002-006899)。此外,可按 照其中不切除或重复任何起奏位置的方式设置区段的边界。例如,起奏标记和区段的边界 可如图19所示有意地彼此偏离。
[0160] 然后,在步骤S719,控制部分CT参照相位计数器Cphw、Cph+2哺C 的计数值来 确定是否存在完成渐弱的任何音产生通道。如果不存在完成渐弱的音产生通道,则控制部 分CT在步骤S719作出"否"的确定并前进至步骤S722。另一方面,如果存在完成渐弱的任 何音产生通道,则控制部分CT在步骤S719作出"是"的确定并前进至步骤S720W将已完 成渐弱的音产生通道的操作停止,并且在下一步骤S721,将对应于该音产生通道的状态标 志设为"当前未操作"。
[016U然后,在步骤S722,控制部分CT确定音产生通道CHW的读地址是否达到原始音波 形数据的末尾(原始音波形的上一个区段的末尾)。如果音产生通道CHW的读地址已达到 原始音波形数据的末尾,则控制部分CT前进至下一步骤S723,此时音产生通道CHW将音产 生通道CHW的操作停止,并将对应于该音产生通道的状态标志Wn 设为"当前未操作"。 此外,控制部分CT监视音产生通道CHhW、邸<。+2>和CH的对应的读地址,并将读地址已达 到形成当前被产生的颗粒的基础的区段(即,上一个区段)的尾地址的音产生通道CHhW、 邸^+2>和CH^+3>中的每一个的操作停止,并且还将对应于该音产生通道的状态标志设为"当 前未操作"。当全部音产生通道邸心\邸心>和CH心>的读地址已达到对应的上一个区段 的上一个地址时,控制部分CT终止对音轨TK的控制。如果在步骤S722作出了否的确定, 则控制部分CT在下一个采样时间周期中返回到图20A的步骤S706,W再次执行步骤S706 至步骤S722的操作。
[0162] 音产生通道CHW的控制顺序与第二模式中的相似。然而,注意,一旦读地址超过 区段边界,音产生通道CHW就向控制部分CT供应该区段边界紧接在前的样本值和该区段 边界的地址。
[0163] W下描述音产生通道CHhW的控制顺序。音产生通道CH^+2>和CH 的操作与音 产生通道CHhW的操作相似,因此该里将不再进行描述W避免不必要的重复。
[0164] -旦控制部分CT指示音产生通道加。+"开始其操作,音产生通道CHhw就根据如 图21所示的控制顺序在步骤S800开始操作。然后,在步骤S801,读电路DRDhW执行与在 第一模式中执行的初始化处理相似的初始化处理。然而,在该种情况下执行的初始化处理 中,读电路DRDhW和解码电路DEChw计算将被用于产生颗粒的区段的头部(边界)的样本 值。首先,读电路DRDhW读取从控制部分CT供应的区段边界的地址和区段边界的紧接在 前的样本值,并将该样读取的地址和样本值供应至解码电路DEChW。然后,读电路D畑 经高速缓存电路CM从波形存储器WM中读出与通过将"1"加至区段边界的地址的整数部分 的值而计算出的值相对应的地址的压缩数据,并且随后将读出的波形数据供应至解码电路 DEC(w)。然后,解码电路DEC(w)利用从读电路D畑(W)输入的数据通过线性插补运算来计 算对应于区段边界的样本值。该样计算出的样本值对应于用于产生其再现将开始的颗粒的 区段的头样本值。此外,在初始化处理中,重叠加法电路OLAhW的乘法电路MUL 将相位 计数器Cphw的计数值tphw复位。
[0165] 然后,在步骤S802,读电路D畑hW通过将音高放大率P(读出速率)加至样本计 数器的计数值tW及进一步将该种相加的结果加至从控制部分CT输入的区段边 界的地址来计算读地址。
[0166] 在下一步骤S803,读电路D畑哺解码电路DEC 协作W通过线性插补运算获 得或恢复对应于计算出的读地址的样本值,如在第一模式中执行的那样。解码电路DEChW 将该样恢复的样本值供应至重叠加法电路OLAhw的乘法电路MULhW。
[0167] 然后,在下一步骤S804,乘法电路MULhW更新相位计数器CphW的计数值tphW。 也就是说,当将状态标志受为"当前渐强"时,乘法电路mul 将交叉淡化长度xfl 的倒数加至相位计数器CphW的计数值tphW。然而,注意,计数值tphW的上限为"1 "。另 一方面,当将状态标志SFw设为"当前渐弱"时,乘法电路顺1^+"从相位计数器(:/^)的 计数值tphW中减去交叉淡化长度xfl的倒数。然后,在下一步骤S805,乘法电路MUL 将从重叠加法电路OLAhw输入的样本值乘W计数值tphW,并将该种相乘的结果供应至加 法器电路ADDhW。然后,在步骤S806,重叠加法电路OLA^w的乘法电路MUL 将相乘的 结果供应至重叠加法电路0LAW的乘法电路MULW。
[0168] 在第二采样时间周期和后续采样时间周期中的每一个中,音产生通道CHhW执行 前述步骤S802至步骤S805的操作。注意,因为计数值tphw的上限为"1 ",所W窗口函数 具有梯形形状,如图4B所示。
[0169] 总结W上关于第S模式的描述,控制部分(CT)被配置为针对第一通道和第二通 道(例如,CHhW和CHh+2>)的样本计数器(例如,和C,h+2>),根据用于控制再现音高 的信息(音高放大率0)来设置给定速率(0)。
[0170] [第四模式]
[0171] 接着,将描述当操作模式是第四模式时电子乐器DM的操作。在第四模式中,如图 22所示可见,不使用波形存储器WM和高速缓存电路CM。信号处理部分DP将按次序从声音 输入装置18供应的波形数据供应至环形缓冲区RB。信号处理部分DP实时地检测由按次 序地从声音输入装置18供应的波形数据表示的声音的音高,并将检测到的音高供应至CPU 12a。基于从信号处理部分DP供应(即,实时地检测到)的音高数据,CPU12a计算音高标 记值,如在第二模式中那样。也就是说,音高标记值中的每一个表示该样的地址,该地址与 存储构成波形数据的单独的样本值的环形缓冲区RB的存储区关联,并且指示实时地输入 的声音(原始音波形)中的基础音高部分之间的联接处。将该种音高标记值供应至控制部 分CT。音轨TK利用存储在环形缓冲区RB中的波形数据和从控制部分CT供应的音高标记 值来产生音,如在第二模式中那样。更具体地说,音轨TK通过改变输入至声音输入装置18 的声音的音高和/或共振峰来产生音(和声)。在该种情况下,与第二模式中不同,存储在 环形缓冲区RB中的数据是样本值本身而非压缩数据。因此,与第二模式中不同,不需要利 用压缩数据来恢复样本值。因此,构成音轨TK的音产生通道CHW可用作用于按照与音产 生通道加。+"、加。+2哺CHh"哺似的方式再现颗粒的音产生通道。在该种情况下,一旦控 制部分CT的样本计数器的计数值T 超过音高标记值,控制部分CT就可存储该音 高标记值。然后,当选自音产生通道邸^、(:护+"、(:沪+2哺邸^+3>的一个音产生通道将要开 始再现颗粒时,控制部分CT可将存储的音高供应至选择的音产生通道。当选择的音产生通 道将要开始再现颗粒时,选择的音产生通道读出存储在与从控制部分供应的音高标记值的 整数部分相对应的地址处的样本值和存储在与通过将"1"加至该整数部分的值而计算出的 值相对应的地址处的样本值。然后,利用该两个读出的样本值和音高标记值的小数部分,音 产生通道可仅需要通过线性插补运算来获得对应于音高标记值的样本值。注意,虽然在第 四模式中可利用存储在环形缓冲区RB中的短时间周期的波形数据来执行时间拉伸操作, 但是该方法不具有有效的效用。因此,在第四模式中,拉伸比aW半固定方式设为"1"。
[0172] 因此,在第四模式中,虽然执行在音产生通道中的每一个中的根据音高放大率0 和利用控制部分CT的再现时间计数器o/n的音高控制W及根据共振峰放大率丫的共振 峰控制,但是不执行根据拉伸比a的波形时间长度控制。
[0173] 现在,总结W上关于第四模式的描述,存储器是暂时存储型的存储器(环形缓冲 区RB),并且暂时存储原始波形的实时输入波形数据。
[0174] 在按照前述方式构造的电子乐器DM的第二模式至第四模式中,音产生通道 CH(nW、加n+2哺CH啦次序再现原始音的局部部分,在该个过程中,设置在音产生器电路 16中的各个计数器的时间计数值根据拉伸比a、音高放大率P和共振峰放大率丫增大/ 减小。然后,根据各个计数器的计数值来确定将由音产生通道加。+"、CHh+2哺CH谭现 的部分(区段)、该部分(区段)的再现起始时刻、构成该部分的样本值的读出速率等。因 为CPU 12a仅需要向音产生器电路16供应关于拉伸比a、音高放大率P和共振峰放大率 丫的设置(即,音符No.順和由持续时间设置操作器、音高设置操作器和共振峰设置操作 器指示的值),所WCPU 12a上的负荷可保持为小。此外,必要的电路构造仅包括添加至常 规音产生器电路的音产生通道的重叠加法电路OLAW,因此,没必要增加用于实现时间拉伸 功能、音高功能和共振峰移位功能的大型电路。也就是说,根据本发明的上述实施例,可W 提供具有时间拉伸功能、音高功能和共振峰移位功能的音产生器电路16,并且其构造简单。 此外,因为每采样时间周期输出一个样本值,所W不会发生如上面讨论的常规已知的音频 信号产生设备具有的延迟的问题。此外,根据本发明的上述实施例,可同时使用多个操作模 式,因此,可高效地使用256个音产生通道。此外,在上述实施例中,在滤波电路化tW和音 量控制电路VOLW的先前阶段设置重叠加法电路0LA。也就是说,构成音轨TK的音产生通 道CHW的加法电路A孤W将通过其他音产生通道CHhw、CHh+2哺CH<。+3>产生的样本值相 加,并将该种相加的结果(即,和)供应至滤波电路化Th哺音量控制电路V化W。因此,可 高效地使用滤波电路化tW和音量控制电路WLW。
[01巧]此外,当将开始音的产生时,根据分配至原始音的波形数据的操作模式来固定一 个或多个音产生通道。也就是说,在分配至原始音的波形数据的操作模式是第一模式的情 况下,固定一个音产生通道。在分配至原始音的波形数据的操作模式是第二模式或第=模 式的情况下,固定四个音产生通道。同样,在分配至原始音的波形数据的操作模式是第四模 式的情况下,固定四个音产生通道。按照前述方式,可将不同的操作模式分配至音产生通道 中的每一个,因此,可高效地使用音产生通道。
[0176] 此外,可预先计算音高标记和起奏标记并将其存储在波形存储器WM中。因此,与 CPU12a、控制部分CT、信号处理部分DP等在读出压缩数据的同时分析原始音的音高的情 况相比,可W减轻CPU12a、控制部分CT、信号处理部分DP等上的负荷。
[0177] 此外,在第二模式至第四模式中,共振峰频率通过利用实际未针对它们的原始目 的使用的资源(例如,包络产生电路和低频振荡器)而随时间变化,如上所述。因此,不需 要分离地提供用于改变共振峰频率的包络产生电路和低频振荡器。
[0178] 此外,应该理解本发明不限于上述实施例,并且可在不脱离本发明的目的的情况 下进行不同的修改。
[0179] 例如,虽然在上述实施例中通过控制部分CT确定再现音的音高,但是本发明不限 于此,并且可通过计算机部分12的CPU12a确定再现音的音高。此外,在第二模式至第四 模式中,可通过确定通过将样本计数器的计数值1,^?加至头地址而计算出的地址是 否匹配尾地址来确定再现是否应该终止。
[0180] 例如,在第一模式至第S模式中,可形成该样的布置W使得按照环形方式再现 (即,环形再现)原始音的局部部分。在该种情况下,可设置环形起始位置(地址)和环形 终止位置(地址),并且当音产生通道CHW的解码电路DECW首先计算对应于环形起始位 置的样本值时,控制部分CT可存储计算出的样本值,从而当将要从环形终止位置反向回到 环形起始位置重新开始再现时控制部分CT可使用存储的样本值。此外,在该种情况下,可 利用音量相关包络的水平来确定再现位置是否达到波形数据的末尾。
[0181] 此外,在上述实施例的第二模式和第S模式中,音产生通道CH(w)、CH(n+2)和CH(n+3) 布置为再现颗粒。替选地,如在第四模式中那样,在样本值本身而非压缩数据被存储在波形 存储器WM中的情况下,音产生通道CHW也可用作再现颗粒的音产生通道。
[0182] 在上述实施例的第二模式至第四模式中,一个音轨包括四个音产生通道。替选地, 一个音轨可包括至少两个音产生通道;例如,一个音轨可包括多至八个音产生通道。随着构 成一个音轨的音产生通道的数量增加,音高放大率的上限可升高,并且共振峰放大率的下 限可降低。
[0183] 此外,在上述实施例中,压缩数据代表上一个采样时间周期中的样本值与当前采 样时间周期中的样本值之间的差异。然而,在本发明中使用的样本值压缩方法不限于上述 实施例中采用的样本值压缩方法;例如,在本发明中可采用利用线性预测的样本值压缩方 法。
[0184] 此外,在第二模式至第四模式中应用于区段的窗口函数不限于上述实施例中采用 的形状。例如,可使用其中存储有对应于计数值tpW的系数的表,W便能够将窗口函数设为 期望形状。
[0185] 此外,计算机部分12的CPU12a可计算对应于音符No.順的音高与原始音的音 高之间的比率,并且供应计算出的比率,W使得控制部分CT可根据考虑了音高变化包络信 号、低频信号等而供应的比率来确定再现音的音高放大率。
[0186] 而且,音高标记和起奏标记可预存储在计算机部分12的ROM1化中,从而CPU12a 可从ROM1化中读出该种音高标记和起奏标记,并将读出的音高标记和起奏标记供应至控 制部分CT。此外,作为预先计算和存储音高标记和起奏标记的替代,CPU12a、控制部分CT、 信号处理部分DP等可在读波形数据的同时分析音高。
[0187] 此外,虽然W上描述了关于在第二模式至第四模式中应用实际未针对它们的原始 目的使用的包络产生电路和低频振荡器的情况的实施例,但是可将实际未使用的任何其他 资源应用于期望用途。例如,在上述实施例的第二模式至第四模式中未使用音产生通道 CH(n+"、CH(n")和CH(…)的滤波电路化T(W)、化T(n。)和化T(…)。因此,该些滤波电路化T(nW、 FLTh+2>和FLT 可连接至音产生通道CHW,W形成多级电路,从而可经多级电路控制再现 音的频率特征。
[0188] 此外,虽然在上述实施例的第二模式中,将控
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