制部分CT描述为基于音高相关参 数、控制信号等来计算音高放大率0，但是可通过执行各种算术操作来计算音高放大率0 作出修改形式，从而实现音乐上更吸引人的音响效果。例如，可将由一个音轨TK再现的音 的音高调整为从CPU12a输入的音高（或周期）。也就是说，在音轨TK中，利用从CPU12a 输入的音高（或周期）与差值化m之间的比率，音高放大率e可每时每刻变化，其方式是， 使随时间变化的原始音的音高偏离。替选地，可基于从CPU12a输入的音高（或周期）计 算差值化m，并且该样计算出的差值化m可用于步骤S415的比较操作中。该样，可W通过调 整为从CPU12a输入的音高来获得降半音的音（即，音高不变），同时分配至音轨TK的原始 音的音色和音量保持随时间变化。例如，可通过根据由用户或人类操作员按压的键将原始 音的音高调整为对应于按压的键的音高W及随后再现该样调整的音高来实现音乐上更吸 引人的音响效果。
[0189] 此外，可将将由一个音轨TK?再现的音的音高调整为另一个音轨TK 的音高。 也就是说，音高放大率0可根据按次序在音轨中获得的差值化m而变化。此外，音 轨TK?中的音高放大率0可根据按次序在音轨中获得的差值化m而变化。此外， 该种差值化m可用于步骤S415的比较操作中。该样，在保持分配至音轨TK?的原始音的 音色和音量随时间变化的同时，可W通过在分配至音轨的原始音的音高之后产生音 和/或产生与分配至音轨TK<uW的原始音的音高成预定频率关系的和声音来实现音乐上更 吸引人的音响效果。
[0190] 此外，针对乐曲的乐谱的相同部分（例如，从每一个声部的第S小节的头部至第 四小节的末尾）执行的单独的声部的演奏（乐句）可被采样W产生波形数据，随后可将单 独的波形数据分配至一组音轨tkw、tk<-+"、…。该样的一组音轨tkw、tk<-+"、…在下文中 将被称作"分组GpW"(见图24)。在该种情况下，可要求将在单独的音轨TK?、TK<u+"、… 中再现的乐句彼此同步（即，拍点在音轨tkw、tk<-+"、…之间同步）。然而，虽然单独的波 形数据代表乐曲的乐谱的相同位置的演奏，但是波形数据的对应演奏节奏可能彼此不同， 即，波形数据的对应长度彼此不同。在该种情况下，为了在将被再现的乐句之间同步，可使 用时间拉伸功能W使得单独的音轨的演奏节奏（乐句长度）均匀（均匀化）。然而，该方式 将带来W下问题。
[01川首先，当开始再现分配至单独的音轨TK?、TK<mW、…的乐句时，音轨TK?、TK<mW计算拉伸比aW可使乐句的对应的长度均匀化。拉伸比a通常包括小数部分，但是小数 部分的可设置的数字的数量事实上是有限的。因此，难W完全均匀化乐句的长度。因此，即 使单独的乐句在开始再现时彼此同步，乐句之间的拍点的偏离会不期望地变得更大。
[0192] 此外，可产生改变任何乐句的节奏同时保持乐句之间的同步的需求。例如，用户可 想要与MIDI音序器的时钟同步地改变节奏，或者用户可实时地操作持续时间设置操作器， W使得节奏遵循由操作的持续时间设置操作器指示的值。在该种情况下，CPU12a有必要通 过检测时钟、指示的值等来计算单独的音轨TK?、TK<-+"、…的拉伸比a，并且随后将单独 的值写入控制部分CT的寄存器中。然而，不可能同时执行将单独的音轨TK?、TK<u+"、…的 拉伸比a写入寄存器中的操作。也就是说，各个拉伸比a之间的写时刻将发生偏离。因 此，由于各个拉伸比a之间的写时刻的偏离，导致在乐句之间的拍点中将发生偏离。
[0193] 如果分配至音轨TK?、TK<-+"、…的乐句的长度短，则可产生环形再现乐句的局部 或整个部分同时仍然保持乐句之间的同步的需求。然而，因为通过使用音高标记或起奏标 记实现时间拉伸功能、音高移位功能和共振峰移位功能，所W环形起始位置和环形终止位 置不能如期望的那样设置。也就是说，环形起始位置和环形终止位置必须各自设在写有音 高标记或起奏标记的位置。因此，不仅使得音轨TK?、TK<uW、…的各个环形起始位置完全 彼此匹配而且使得音轨TK?、TK<m+"、…的各个环形终止位置完全彼此匹配是困难的。此 夕F，CPU12a难W检测和纠正音轨TKW、TK<m+"、…之间的环形起始位置和环形终止位置中 的偏离。
[0194] 为了避免w上不方便，可采用W下布置方式。首先，使用主样本计数器Cm产n来管 理分组GpW的节奏。该种主样本计数器Cm产n设置在控制部分CT中。通过将主节拍放大 率0加至计数值来进行主样本计数器CmsKn的计数值tm产n的每采样时间周期更新。 主节拍放大率0是将被彼此同步地再现的乐句的节奏（该种节奏将在下文中被称作"再现 节奏"）与预定参考节奏（例如，6化pm)的比率。例如，当再现节奏为12化pm时，主节拍放 大率0为"2"。
[01巧]单独的音轨TK^、TK<u+"、…的操作基本与对第二模式进行描述的操作相似，但是 在第二模式中采用的样本计数器针对每一个音轨分离地设置。在W下描述中，针对单 独的音轨TK?、TK<mW、…设置的该种样本计数器将被称作样本计数器"CmK?、Cm+iK?、…"。 将已知节奏的乐句分配至音轨TK?、TK<m+"、…，并且设置指示乐句的节奏与主参考节奏的 比率的从节拍放大率斬、巧。W、…。每采样时间周期将从节拍放大率斬、巧m+l、…分别加 至样本计数器的计数值t、tm+/GT>、…。
[0196] 例如，虽然参考节奏为60bpm，但是将12化pm节奏的乐句分配至音轨TK?，并且将 3化pm节奏的乐句分配至音轨TK<mW。在该种情况下，将"0. 5"设为用于音轨TK?的从节 拍放大率(Pn，并且将"0. 2"设为用于音轨TK<mW的从节拍放大率f。
[0197] 如果假设主样本计数器W与参考节奏相同的60bpm节奏执行计数，则主节拍放大 率0为"1.0"。也就是说，通过每采样时间周期递增"1.0"来进行样本计数器的计数 值tm产n的每采样时间周期的更新。因为用于音轨TK?的从节拍放大率斬设为"0. 5"，所 W通过递增"〇.5"(通过将主节拍放大率0 "1.0"乘W从节拍放大率9。"〇.5"计算得到） 来进行音轨TK?的样本计数器的每采样时间周期的更新。此外，因为用于音轨TK 的从节拍放大率cPiii设为"2.0"，所W通过递增"2.0"(通过将主节拍放大率0"1.0"乘W从节拍放大率9m"2. 0"计算得到）来进行音轨TK<mW的样本计数器Cm+iKTW的每采样时 间周期的更新。
[0198] 如果假设主样本计数器W作为参考节奏的0. 5倍的30bpm节奏执行计数，则主节 拍放大率0为"0.5"。也就是说，通过每采样时间周期递增"0.5"来进行样本计数器的 计数值的每采样时间周期的更新。因为用于音轨TK?的从节拍放大率恥设为"0. 5"， 所化围过递增"0.25"(通过将主节拍放大率0 "0.5"乘W从节拍放大率恥"0.5"计算得 至IJ)来进行音轨TK?的样本计数器的每采样时间周期的更新。此外，因为用于音轨 TK<mW的从节拍放大率qVi设为"2. 0"，所W通过递增"1. 〇"(通过将主节拍放大率0 "0. 5" 乘W从节拍放大率斬"2. 0"计算得到）来进行音轨曲mW的样本计数器Cm+iKW的每采样 时间周期的更新。
[0199] 也就是说，样本计数器CmK?、Cm+/W、…的计数值、…与主样本计数器 的计数值t_Jn>的比率为保持恒定的从节拍放大率取|、斯I、…。此外，即使主节拍 放大率0在再现的过程中改变，也保持该种关系。
[0200] 如果主样本计数器Cm严的计数值tm严与样本计数器CmK?、、…的计数 值…中的任一个之间的比率由于一些因素（例如，由于小数部分的可设置的 数字的数量有限的事实，或者由于可设置的环形起始位置和环形终止位置的位置受限的事 实）而偏离理想值，按照w下方式纠正音轨的节奏，其方式是该种偏离可落入预定可容许 范围内。CPU12a每采样时间周期监视该种偏离。该里，假设计数值tm产n和计数值 从理想值偏离，并且该偏离在预定可容许范围W外。在该种情况下，控制部分CT将通过将 主节拍放大率0乘W从节拍放大率9。W及进一步将相乘的结果乘W预定纠正放大率中而 计算出的值加至计数值(见图25)。例如设为"1. 19"和"1/1. 19"的预定纠正放大率 (P被从CPU12a供应至控制部分CT。当音轨TK?的再现位置延迟到另一乐句的再现位置 之后时，控制部分CT将通过将主节拍放大率0乘W从节拍放大率恥W及进一步将相乘的 结果乘W1. 19的预定纠正放大率cp而计算出的值加至计数值;也就是说，控制部分CT 使音轨TK?的节奏加速。另一方面，当音轨TK?的再现位置过于领先于另一乐句的再现位 置（在另一乐句的再现位置之前）时，控制部分CT将通过将主节拍放大率0乘W从节拍 放大率cpmW及进一步将相乘的结果乘W1/1. 19的预定纠正放大率(P而计算出的值加至计 数值;也就是说，控制部分CT使音轨TKW的节奏减速。
[0201] 当计数值超过音高标记或起奏标记时，计数值t 很可能超过环形终止位 置。在该种情况下，计数值*"/^被复位至环形起始位置。注意，环形起始位置和环形终止位 置同样设在主样本计数器Cm产n。也就是说，环形起始位置和环形终止位置设在主样本计数 器Cm,W使得环形起始位置与环形终止位置之间的比率基本匹配音轨TKW的样本计数器 的环形起始位置与环形终止位置之间的比率。替选地，可直接重写主样本计数器Cm产n的计数值。在该种情况下，计数值*。产《与计数值t。^?之间的比率可不期望地极大地 偏离理想值，因此，按照使得该偏离能够落入可容许范围内的方式纠正单独的音轨的节奏。
[0202] 注意，可将与构成分组GPW的音轨TKW、TK心"、…中的任一个相对应的样本计数 器用作主样本计数器。也就是说，音轨tk?、TK<-+"、…中的一个可设为主音轨，并且 音轨TK?、TK<-+"、…中的其他音轨可设为从音轨。此外，可形成多个该种分组，在该种情况 下，主样本计数器可按照与单独的分组成对应关系设置。替选地，可将每一个分组中的一个 音轨设为未设置主样本计数器的主音轨。
[0203] 可不仅通过使用输入操作器单元来设置（和改变）而且可经通过计算机部分12 实现的自动演奏装置（所谓的音序器）按次序设置（和改变）用于本发明中的各种参数。 此外，可响应于经外部接口 15从外部设备供应的控制信号来设置（和改变）各种参数。
[0204] 此外，重叠加法电路OLA不需要一定与全部音产生通道中的单独的通道按照一一 对应关系设置。也就是说，通过将比音产生通道的总数更少的数量的重叠加法电路OLA分 配至按照第二模式至第四模式中的任一个操作的一个或多个期望的音产生通道和通过所 述一个或多个期望的音产生通道使用所述更少数量的重叠加法电路OLA，可在所述一个或 多个期望的音产生通道之间设置和共享比所述一个或多个期望的音产生通道的总数更少 的数量的重叠加法电路OLA。
【主权项】
1. 一种音频信号产生设备，包括： 多个通道，各个通道包括适于按照给定速率执行计数操作的样本计数器，每一个通道 被配置为基于从存储器中基于所述样本计数器的计数值取得原始波形的样本值来产生波 形样本值； 控制部分，其被配置为针对每一个通道独立地设置用于该通道的所述样本计数器的速 率和初始值，并且控制所述样本计数器的计数操作的开始和停止，从而在该通道中再现所 述原始波形中的与从设置的初始值至计数停止点的计数范围相对应的局部部分；以及 重叠加法器，其由所述控制部分控制， 其中，所述控制部分被配置为在从所述多个通道中选择的一组通道中的单独的通道中 设置所述初始值，以在所述一组通道中的单独的通道中从所述存储器中取得所述原始波形 的不同样本位置处的样本值，并且控制所述重叠加法器将在所述一组通道中产生的多个样 本相加，从而从所述重叠加法器输出音频波形信号的样本值，该音频波形信号具有所述原 始波形中的将在所述一组通道中再现的、彼此局部重叠的多个局部部分。
2. 根据权利要求1所述的音频信号产生设备，其中，所述控制部分被配置为根据用于 对再现时间长度执行拉伸/压缩控制的信息来确定所述原始波形中的将在所述一组通道 的第一通道和第二通道中再现的第一局部部分和第二局部部分，所述控制部分使得在所述 第一通道中开始所述原始波形中的所述第一局部部分的再现，然后使得在所述第二通道中 开始所述原始波形中的所述第二局部部分的再现。
3. 根据权利要求2所述的音频信号产生设备，其中，分别由所述原始波形的第一参考 样本位置和第二参考样本位置指定所述原始波形中的所述第一局部部分和所述第二局部 部分的对应的头部， 其中，所述控制部分包括第一计数器，该第一计数器根据通过所述用于对再现时间长 度执行拉伸/压缩控制的信息指明的第一速率来执行计数操作，并且 其中，在所述第一通道中以所述第一参考样本位置作为所述初始值来再现所述原始波 形中的所述第一局部部分的同时，一旦所述第一计数器的计数值超过预定参考值，所述控 制部分就指示所述第二通道开始以所述第二参考样本位置作为所述初始值来再现所述原 始波形中的所述第二局部部分。
4. 根据权利要求3所述的音频信号产生设备，其中，所述多个通道中的特定通道的样 本计数器与所述第一计数器相似地根据所述第一速率来执行计数操作，该特定通道基于从 所述存储器中基于该特定通道的样本计数器的计数值取得所述原始波形的样本值来产生 波形样本值，并且该特定通道将与所述第二参考样本位置相应地产生的波形样本值作为与 用于所述第二通道的初始值相对应的初始波形样本值供应至所述第二通道，并且 其中，当对从所述存储器中取得的所述原始波形的样本值进行解码时，所述第二通道 使用所述初始波形样本值。
5. 根据权利要求2至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述控制部分被配 置为根据用于控制再现音高的信息来设置所述第一局部部分与所述第二局部部分之间的 再现起始时间差。
6. 根据权利要求5所述的音频信号产生设备，其中，所述控制部分包括第二计数器，该 第二计数器根据由所述用于控制再现音高的信息指明的第二速率来执行计数操作，并且 其中，在所述第一通道中再现所述原始波形中的所述第一局部部分的同时，一旦所述 第二计数器的计数值超过预定目标值，所述控制部分就指示所述第二通道开始再现所述原 始波形中的所述第二局部部分。
7. 根据权利要求5所述的音频信号产生设备，其中，基于所述原始波形中的所述第一 局部部分和所述第二局部部分的音的音高来确定所述再现起始时间差的基本值，并且通过 根据所述用于控制再现音高的信息而增大或减小所述基本值来设置所述第一局部部分与 所述第二局部部分之间的所述再现起始时间差。
8. 根据权利要求2至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，基于所述原始波形 中的所述第一局部部分和所述第二局部部分的音的音高来确定所述原始波形中的所述第 一局部部分和所述第二局部部分的长度。
9. 根据权利要求2至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述控制部分被配 置为根据用于控制共振峰的信息来针对所述第一通道和所述第二通道的样本计数器设置 所述给定速率。
10. 根据权利要求2至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述控制部分被 配置为根据用于控制再现音高的信息来针对所述第一通道和所述第二通道的样本计数器 设置所述给定速率。
11. 根据权利要求2至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述重叠加法器 被配置为在根据交叉淡化特征对所述第一局部部分的波形样本值和所述第二局部部分的 波形样本值进行振幅控制之后，将在所述第一通道中再现的所述第一局部部分的波形样本 值和在所述第二通道中再现的所述第二局部部分的波形样本值相加。
12. 根据权利要求1至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述重叠加法器 包括按照与所述通道成对应的关系设置的加法器，并且每一个通道的加法器被配置为根据 所述控制部分的控制将该通道产生的波形样本值和另一通道的加法器的输出信号相加。
13. 根据权利要求1至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述存储器中存 储有一个或多个原始波形的波形数据，并且所述一组通道中的每一个通道再现从所述一个 或多个原始波形中选择的单个共同原始波形。
14. 根据权利要求1至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述存储器是 暂时存储型的存储器，并且实时地输入的原始波形的波形数据被暂时地存储在所述存储器 中。
15. 根据权利要求1至4中的任一项所述的音频信号产生设备，其中，所述控制部分被 配置为针对从所述多个通道中选择的特定通道，根据将在该特定通道中再现的第二音频波 形信号的音高来控制所述样本计数器的计数操作，并基于从所述存储器中取得所述原始波 形的样本值来产生所述第二音频波形信号的波形样本值。
16. -种用于产生音频波形信号的计算机实施的方法，包括以下步骤： 在从多个通道中选择的一组通道的每一个中产生波形样本值，每一个通道包括适于按 照给定速率执行计数操作的样本计数器，每一个通道被配置为基于从存储器中基于所述样 本计数器的计数值取得原始波形的样本值来产生所述波形样本值； 针对所述一组通道中的每一个设置用于该通道的所述样本计数器的速率和初始值，并 且控制所述样本计数器的计数操作的开始和停止，从而在该通道中再现所述原始波形中的 与从设置的初始值至计数停止点的计数范围相对应的局部部分；以及 在所述一组通道中的单独的通道中设置所述初始值，以在所述一组通道中的单独的通 道中从所述存储器同时取得所述原始波形的不同样本位置处的样本值，而且还将在所述一 组通道中同时产生的多个样本相加，从而产生音频波形信号的样本值，该音频波形信号具 有所述原始波形中的将在所述一组通道中再现的、彼此局部重叠的多个局部部分。
【专利摘要】提供了一种多功能音频信号产生设备。多个通道中的每一个包括适于以给定速率执行计数操作的样本计数器。控制部分针对每一个通道独立地设置用于该通道的样本计数器的速率和初始值，并且控制样本计数器的计数操作的开始和停止，从而在该通道中再现原始波形中的与从设置的初始值至计数停止点的计数范围相对应的局部部分。重叠加法器由控制部分控制。控制部分设置从多个通道中选择的一组通道的单独通道中的初始值，以在该组通道的单独通道中同时取得原始波形的不同样本位置处的样本值；还控制重叠加法器将多个样本相加，从而从加法器输出音频波形信号的样本值，该音频波形信号具有原始波形中的将在该组通道中再现的、彼此局部重叠的多个局部部分。
【IPC分类】G10H7-12
【公开号】CN104867487
【申请号】CN201510087373
【发明人】白滨太郎
【申请人】雅马哈株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月25日
【公告号】EP2911147A1, US20150243291