JP4084858B2

JP4084858B2 - Waveform playback device

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Publication number: JP4084858B2
Application number: JP27266496A
Authority: JP
Inventors: 毅坂田
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JPH10124061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子楽器などにおいて、記憶媒体に記憶された波形データを読み出して再生する波形再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シーケンサや自動リズム装置などを用いて構成された電子楽器において、１小節分もしくは数小節分の短いフレーズ（楽句）の波形をサンプリングしてそのサンプリングにより得られた波形データを記憶装置に記憶しておき、その波形データ（サンプルデータ）を記憶装置から繰り返し読み出して再生し、それをシーケンサや自動リズム装置などと重ね合わせて自動演奏することが行われている。その場合、波形データの再生のテンポとシーケンサや自動リズム装置などの演奏のテンポとを一致させる必要があり、そのための種々の工夫が試みられている。従来一般には、記憶装置から読み出す波形データの読出速度を変えることによって波形データの波形再生テンポを変えてシーケンサや自動リズム装置などのテンポに合わせる方法が広く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法のみでは、双方のテンポを正確に合わせようとしても限界がありテンポを完全に一致させることは不可能に近い。そのため、同じ波形データを繰り返し読み出して演奏しているうちに双方のテンポの差が累積され、テンポのずれが次第に大きくなり、ついには正常な演奏とはいえない状態に陥ることがある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑み、記憶装置から読み出された波形データを繰り返し読み出して再生した場合のテンポと、その波形再生データと重ね合わせて演奏される他の演奏データのテンポとのずれを十分小さく抑えることのできる波形再生装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の波形再生装置は、
波形データを記憶する波形記憶手段と、
再生テンポを設定する再生テンポ設定手段と、
上記再生テンポ設定手段により設定されたテンポに対応した周期の周期情報を生成する周期情報生成手段と、
上記波形データの再生を指示する再生指示手段と、
上記再生指示手段の指示により上記周期情報に同期して上記波形記憶手段の波形データを読み出し再生する波形読出手段とを備え、
上記波形読出手段は、上記周期情報生成手段により生成された周期情報の所定のタイミングに同期して、上記波形データの中の所定の読出位置に戻り、その読出位置から波形データを順次読み出し再生するものであることを特徴とする。
【０００６】
ここで、上記波形読出手段は、上記再生テンポ設定手段により設定されたテンポに従って波形データの読出速度を制御する読出速度制御手段を備えたものであってもよい。
なお、上記の波形データは、１小節分もしくは複数小節分の短いフレーズの波形データを意味しており、また、上記の「所定の読出位置」は、１小節分もしくは複数小節分の波形データの中の先頭の波形データの位置を意味している。
【０００７】
本発明の波形再生装置は、波形データを１小節もしくは複数小節に対応する数のクロックが生成される毎に、その１小節分もしくは複数小節分の波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻るため、１小節もしくは複数小節に対応する数のクロックが生成されたタイミングと１小節分もしくは複数小節分の波形データの読出しが終了するタイミングとが完全には合致していなくても、次の瞬間には先頭の波形データの読出しに戻るため、そのずれが累積されずに済み、それらのずれが十分に小さく抑えられる。
【０００８】
【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、本発明の波形再生装置を電子楽器に適用した第１の実施形態のブロック図である。
図１には、電子楽器のうちの波形再生装置１００に関連する構成要素として、主制御装置１０、設定操作子２０、鍵盤３０、クロック発生回路４０、トーンジェネレータ５０、波形データ記憶装置６０、ＤＡ変換回路７０、およびスピーカ８０が備えられている。
【０００９】
次に、これら各部の構成および機能について説明する。
主制御装置１０は、波形再生装置１００全体を制御する機能を有しており、ＣＰＵ（中央処理装置）１１、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）１２、およびＲＡＭ（随時読出し書込み可能メモリ）１３を備えている。ＲＯＭ１２は処理プログラムやデータを記憶し、ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の動作に伴いデータを書き込んだり読み出したりする。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２及びＲＯＭ１２に記憶されている処理プログラムやデータを読み出してデータ処理を行い各部の動作を制御する。
【００１０】
設定操作子２０は、演奏者の設定操作に応じて波形再生のテンポおよびビート（拍子）を含む波形再生パラメータを設定し、主制御装置１０に出力する。この設定操作子２０は本発明にいう再生テンポ設定手段に相当するものである。
鍵盤３０は、演奏者の押鍵操作あるいは離鍵操作に応じてノートオンメッセージ（押鍵情報）あるいはノートオフメッセージ（離鍵情報）を主制御装置１０に出力する。鍵盤３０からのノートオンメッセージあるいはノートオフメッセージが主制御装置１０に入力される。また、この鍵盤３０には、波形再生の開始、停止を割り当てることができ、ある鍵にその開始、停止を割り当てておき、その鍵を押すと波形データ記憶装置６０に記憶しておいた波形データの読出し（波形再生）が行われ、その鍵を離すと波形再生が停止する。すなわち、この鍵盤３０は、本発明にいう再生指示手段の役割を担っている。
【００１１】
クロック発生回路４０は、主制御装置１０から入力された波形再生テンポおよびビートに対応した周期の周期情報を生成し、その周期情報を主制御装置１０に出力する。周期情報とは具体的には、ビート（拍子）のタイミングと何番目のビートであるかを表す情報を含んだものであり、４拍子であれば、所定の周期で１，２，３，４，１，２，３，４，・・・と周期情報が出力される。クロック発生回路４０は本発明にいう周期情報生成手段に相当するものである。
【００１２】
トーンジェネレータ５０とその制御を行う主制御装置１０が、主制御装置１０からの波形再生開始の指示に応じて波形再生を行う。すなわち、波形データ記憶装置６０に記憶された波形データを読み出してディジタルオーディオデータを生成しそれをＤＡ変換回路７０に出力する。この波形再生動作は主制御装置１０からの波形再生停止の指示が出されるまでの間続けられる。トーンジェネレータ５０は本発明にいう波形読出手段に相当するものである。なお、波形再生動作の詳細については後述する。
【００１３】
波形データ記憶装置６０は、予め作成され、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に保存された波形データ（サンプルデータ）をローディングして記憶しておくための装置である。あるいはメーカ側で当初から波形データ記憶装置６０に波形データを記憶しておいてもよい。この波形データは、例えば、過去に演奏され録音された演奏の中から１小節分もしくは数小節分の長さの波形をサンプリングしディジタルデータとして保存されたものであり、この波形データ記憶装置に記憶された波形データは、それぞれ鍵盤の特定の鍵と対応づけられ、演奏にあたっては、その特定の鍵を操作することによりその鍵に対応づけられた波形を再生することができる。波形データ記憶装置６０には、複数の波形データを記憶しておくこともできる。波形データ記憶装置６０は本発明にいう波形記憶手段に相当するものである。
【００１４】
ＤＡ変換回路７０は、トーンジェネレータ５０から入力されたディジタルオーディオデータをアナログオーディオ信号に変換しそれをスピーカ８０に出力する。
スピーカ８０は、ＤＡ変換回路７０から入力されたアナログオーディオ信号を音響エネルギに変換して放音する。
【００１５】
次に、この波形再生装置１００による波形再生動作について説明する。
上記のように、所望の波形データを波形データ記憶装置６０に記憶させたのち、演奏者が設定操作子２０による波形再生テンポおよびビートなどの波形再生パラメータの設定操作を行うことにより、次に示す波形データの読出速度設定処理が行われる。
【００１６】
図２は、本発明の波形再生装置の第１の実施形態におけるＣＰＵにおいての波形データの読出速度設定の処理手順を示す流れ図である。
演奏者の設定操作子２０（図１参照）による設定操作によりこの処理ルーチンが開始される。設定操作子２０を設定操作し波形再生テンポおよびビートの波形再生パラメータを設定すると、それらの波形再生パラメータは主制御装置１０のＣＰＵ１１に入力され、それを受けて図２の処理ルーチンが開始される。そして、その処理ルーチンによって入力された波形再生パラメータは表２（後述）の波形再生テンポ（Ｔｅｍｐｏ）とビート（Ｂｅａｔ）にそれぞれ設定され（ステップＳ１１）、次にそれらの波形再生テンポとビートをクロック発生回路４０にも出力して設定する（ステップＳ１２）。その結果、クロック発生回路４０からは、その設定された波形再生テンポとビートに対応する周期情報が出力される。なお、このクロック発生回路４０から出力される周期情報は、本実施形態の波形再生装置と同時に演奏する、図示しないシーケンサあるいは自動リズム装置のテンポの基準となるもの、あるいはこれらとテンポを同期させるためのものでもある。従って、クロック発生回路４０はシーケンサあるいは自動リズム装置の演奏をスタートしたときに同期して周期情報の出力を開始するように構成されている。次に、波形データ記憶装置６０に記憶された波形データについての表１（後述）のサンプルパラメータ、ここではサンプルテンポ（ＳａｍｐｌｅＴｅｍｐｏ）を読み出し、上記の波形再生テンポとサンプルテンポとから（１）式により波形データの読出速度を計算し、それを表２（後述）の読出速度（ＲｅａｄＲａｔｉｏ）に設定すると同時に、それをトーンジェネレータ５０に出力し設定する（ステップＳ１３）。トーンジェネレータ５０はその設定された読出速度に従って波形データ記憶装置６０の波形データを読み出す。ただし、読出のスタートとストップとは別途制御される。
【００１７】
波形データの読出速度は、下記の（１）式に示されるように、演奏者によって設定された波形再生テンポと、波形データをサンプリングした際のサンプルテンポとの比（百分率表示）で表される。
読出速度＝（波形再生テンポ／サンプルテンポ）×１００（％）・・・（１）
従って、本実施形態の場合、サンプリング周波数が例えば４８ｋＨｚであったとすると、読出速度＝１００％の時には、サンプリング周波数と同じ４８ｋＨｚで波形データが読み出され、読出速度＝２００％の時には、サンプリング周波数の２倍のサンプリング周波数すなわち、９６ｋＨｚで波形データが読み出され、また、読出速度＝５０％の時には、サンプリング周波数の２分の１のサンプリング周波数すなわち２４ｋＨｚで波形データが読み出されることとなる。
【００１８】
上記の実施形態では、読出速度の変化をサンプリング周波数を変化させることで行っていたが、読出アドレスの変化量を１以外の値にすることによって読出速度を変化させることもできる。このような方法は、波形読出方式の音源で読出波形の音高を変化させる場合の公知の技術であり、サンプリング周波数を変化させる可変サンプリング方式に対して、サンプリング周波数を変化させないため固定サンプリング方式と呼ばれている。
【００１９】
例えば、固定サンプリング方式において、読出アドレスの変化量が１づつ変化する場合の読出速度は１００％、読出アドレスの変化量が２づつ変化する場合の読出速度は２００％、読出アドレスの変化量が０．５づつ変化する場合の読出速度は５０％というようになる。
このような固定サンプリング方式の場合、読出アドレスの変化量が整数とは限らないため、波形データの読出アドレスも小数部を有したものになる。従って、トーンジェネレータ５０（波形読出手段）には、小数部アドレスを有した読出アドレスの、波形データの値を算出するための補間演算手段を備えることになる。
【００２０】
以上説明した、波形データのサンプルパラメータは、波形データ記憶装置６０に波形データと対になって記憶されており、鍵盤３０の鍵に波形データの発音を割り当てた時、主記憶装置１０が、その波形データと対のサンプルパラメータをトーンジェネレータ５０を介して読み出し、主記憶装置１０のＲＡＭ１３に表１として記憶される。また、設定操作子２０で設定された波形再生パラメータの波形再生テンポおよびビートは、図２の説明のようにＲＡＭ１３に表２として記憶されている。
【００２１】
以下にこれらのサンプルパラメータおよび波形再生パラメータについて説明する。
表１は、第１の実施形態における波形データのサンプルパラメータの一例である。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１の第１行に示された「ＳａｍｐｌｅＴｅｍｐｏ＝１２０」（サンプルテンポ＝１２０）は、波形データ記憶装置６０に記憶されている波形データのサンプリング時のテンポが１分間に４分音符を１２０回演奏する速度であることを表している。
表２は、第１の実施形態における波形再生パラメータの一例である。
【００２４】
【表２】

【００２５】
表２の１行目に示された「Ｔｅｍｐｏ＝１２０」（テンポ＝１２０）は、波形データを再生する時のテンポが１２０であることを表す波形再生テンポで、上記のように設定操作子２０によって設定されるものである。なお、電源投入時の初期設定では「Ｔｅｍｐｏ＝１２０」に設定されている。
表２の２行目に示された「Ｂｅａｔ＝４」（ビート＝４）は、波形データを再生する時のビート（拍子）を表すパラメータで、Ｂｅａｔ＝４とは１小節を４拍として演奏すべきことを表している。この値は上記のように設定操作子２０によって設定されるものである。なお、初期設定では「Ｂｅａｔ＝４」に設定されている。
【００２６】
表２の３行目に示された「Ｃｌｏｃｋ＝１」（クロック＝１）は、クロック発生回路４０（図１参照）から入力される周期情報を保持するパラメータである。このパラメータ保持の処理は、上記のクロック発生回路４０から周期情報が入力される毎に割込みがかかり、その時の入力されている周期情報をこの「Ｃｌｏｃｋ」に保持することによって行われる。なお、初期設定では「Ｃｌｏｃｋ＝１」に設定されている。
【００２７】
表２の４行目に示された「ＮｏｔｅＳｔａｔｕｓ＝０」（ノートステータス＝０）は、鍵盤３０からの鍵情報に従って設定されるもので、押鍵状態「１」か離鍵状態「０」かの鍵の状態を表すものである。この状態は、図３（後述）のノートステータス処理で設定される。なお、初期設定では「ＮｏｔｅＳｔａｔｕｓ＝０」に設定されている。
【００２８】
表２の５行目に示された「ＳｔａｒｔＣｌｏｃｋ＝１」（スタートクロック＝１）は、トーンジェネレータ５０に波形データの再生開始を指示するスタートメッセージを出力するタイミングを特定するためのもので、クロック発生回路４０から入力される周期情報を特定する情報である。この「ＳｔａｒｔＣｌｏｃｋ」は、図３（後述）のノートステータス処理で設定される。なお、初期設定では「ＳｔａｒｔＣｌｏｃｋ＝１」に設定されている。
【００２９】
表２の６行目に示された「ＲｅａｄＲａｔｉｏ＝１００」（読出速度＝１００）は、トーンジェネレータ５０において波形データを読み出す時の読出速度が示されている。波形データをサンプリングした時の速度に対する割合（％）で示されている。すなわち、「ＲｅａｄＲａｔｉｏ＝１００」とは、サンプリング時の速度と同じ速度で読み出すことを示している。この「ＲｅａｄＲａｔｉｏ」は、図２の読出速度設定処理において設定される。なお、初期設定では「ＲｅａｄＲａｔｉｏ＝１００」に設定されている。
【００３０】
以上のようにして、波形データの読出速度の設定処理が終了した後に、演奏者により鍵盤３０に対して所定の押鍵操作が行われると、鍵盤３０は主制御装置１０にノートオンメッセージを出力する。ノートオンメッセージが入力されると主制御装置１０は波形再生の開始を各部に指示する。また、鍵盤３０においてノートオフメッセージを出力する離鍵操作が行われると、主制御装置１０は波形再生の停止を各部に指示する。
【００３１】
図３は、本発明の波形再生装置の第１の実施形態におけるＣＰＵにおいてのノートステータス処理の手順を示す流れ図である。
演奏者により鍵盤３０に対して押鍵操作あるいは離鍵操作が行われると、このノートステータス処理ルーチンが開始され、主制御装置１０は、鍵盤３０から入力された情報がノートオンメッセージ（押鍵情報）であるかノートオフメッセージ（離鍵情報）であるかの判定を行い（ステップＳ２１）、判定の結果、ノートオンメッセージ（押鍵情報）である場合はステップＳ２２に進みノートステータス（押鍵状態か離鍵状態かを表すフラグ）を「１」（押鍵状態）にセットし、表２のクロックおよびビートに基づき、下記の（２）式を用いてスタートクロックを計算して表２のスタートクロックに設定し（ステップＳ２２）、このルーチンを終了する。
【００３２】
スタートクロック＝（クロック％ビート）＋１・・・・・・・・（２）
ただし、演算子記号％は、除算の余りを求める演算を行うことを示す。
従って、例えば、ビート＝４の場合は、
クロック＝１の時にスタートクロック＝２となり、
クロック＝２の時にスタートクロック＝３となり、
クロック＝３の時にスタートクロック＝４となり、
クロック＝４の時にスタートクロック＝１となる。
【００３３】
一方、ステップＳ２１における判定の結果、鍵盤３０から入力された情報がノートオフメッセージ（離鍵情報）である場合はステップＳ２３に分岐し、ノートステータスを「０」（離鍵状態）にセットし、波形再生の停止を指示するストップメッセージをトーンジェネレータ５０に出力し（ステップＳ２３）、このルーチンを終了する。前記ストップメッセージを受けたトーンジェネレータ５０は直ちに波形再生を停止する。
【００３４】
上記のように、ノートオンメッセージが鍵盤３０から主制御装置１０に入力されると、主制御装置１０は各部に対し波形再生の開始を指示するが、その指示を受けたクロック発生回路４０は、先に主制御装置１０から受け取った波形再生のテンポおよびビートに対応した周期の周期情報を生成し、その周期情報を主制御装置１０に出力する。
【００３５】
クロック発生回路４０が周期情報を出力する度毎に次に説明するスタート処理ルーチンが開始される。
図５は、本発明の波形再生装置の第１の実施形態におけるＣＰＵにおいての波形再生のスタート処理手順を示す流れ図である。
図５に示すように、周期情報を受けてスタート処理ルーチンが開始されると、主制御装置１０はクロック発生回路４０の出力した周期情報を読み込み表２のクロックに設定する（ステップＳ３１）、次に、その時のノートステータスが「１」（押鍵状態）であるか、あるいは「０」（離鍵状態）であるかが判定される（ステップＳ３２）。ステップＳ３２における判定の結果、ノートステータスが「０」である場合はこのスタート処理ルーチンを終了するが、ノートステータスが「１」である場合はステップＳ３３に進み、表２のクロックとスタートクロックとの比較が行われる（ステップＳ３３）。ステップＳ３３における判定の結果、クロックとスタートクロックとが等しくない場合はこのスタート処理ルーチンを終了するが、クロックとスタートクロックとが等しい場合はステップＳ３４に進み、主制御装置１０からトーンジェネレータ５０に対しスタートメッセージが出力されて（ステップＳ３５）、このスタート処理ルーチンを終了する。
【００３６】
上記のスタート処理の結果、トーンジェネレータ５０にスタートメッセージが入力されると、トーンジェネレータ５０は波形データ記憶装置６０からの波形データの読出しを開始する。
図４は、本発明の波形再生装置の第１の実施形態により再生された波形のグラフである。図４の横軸はクロック発生回路４０で発生されたビートを単位として目盛られた時間軸であり、縦軸はトーンジェネレータ５０からＤＡ変換回路７０を経て出力されたアナログオーディオ信号の出力レベルである。
【００３７】
図４に示された波形は、表２に示したとおりビート＝４が指定されている場合の波形である。
いま、図４の横軸上のＡ点において演奏者の押鍵操作が行われたとすると、演奏者の押鍵操作あるいは離鍵操作により図３のノートステータス処理が開始され、図３のステップＳ２１における判定の結果、Ａ点における鍵盤からの入力情報がノートオンメッセージであると判定され、図３のステップＳ２２に進んでノートステータスが「１」にセットされる。ここで、図４に示すように、ノートオンされたＡ点が横軸の１拍目と２拍目との中間に位置しているため、その時のクロックは「１」であり、ビートは上記のように「４」に指定されているから、上記（２）式によりスタートクロックは「２」となる。
【００３８】
ここで、クロック発生回路４０から周期情報が出力されると図５のスタート処理ルーチンが開始され、主制御装置１０はその周期情報、すなわち「２」を読み込み、表２のクロックに設定する（図５のステップＳ３１）、次に、その時のノートステータスが「１」（押鍵状態）であるか、あるいは「０」（離鍵状態）であるかが判定される（ステップＳ３２）。ステップＳ３２における判定の結果、ノートステータスが０（離鍵状態）である場合はこのスタート処理ルーチンを終了するが、ノートステータスは「１」であるからステップＳ３３に進み、クロック「２」とスタートクロックとの比較が行われ、上記のようにスタートクロックは「２」でありクロック「２」と等しいのでステップＳ３４に進み、主制御装置１０からトーンジェネレータ５０に対しスタートメッセージが出力される。トーンジェネレータ５０はスタートメッセージを受け取ると、そのＳ１点においてトーンジェネレータ５０は波形データの先頭からの読出しを開始する。
【００３９】
以降、トーンジェネレータ５０による波形データの読出しは、表２の読出速度＝１００％の波形再生パラメータに基づき読み出される。そして、表２のクロックが「３」、「４」、「１」と変化しても図５のステップＳ３３ではこれらのクロックはスタートクロック「２」と等しくないのでトーンジェネレータ５０はそのまま波形データの読出しを続けクロック２のＳ１点から再びクロック２が入力されるＳ２点に達する直前までの４クロック分、すなわち１小節分の長さの波形データが読み出される。
【００４０】
Ｓ２点に達し、クロック「２」が入力されると、図５のステップＳ３３における判定の結果クロック「２」はスタートクロック「２」と等しくなるのでステップＳ３４に進み、主制御装置１０からトーンジェネレータ５０に対しスタートメッセージが出力される。トーンジェネレータ５０はスタートメッセージを受け取ると、波形データ記憶装置６０の波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻りその先頭の波形データから再び読出しを開始する。
【００４１】
同様にしてＳ２点からＳ３点までの１小節分の波形データが読み出され、それ以降も主制御装置１０から波形再生の停止が指示されない限りは、波形データ記憶装置６０の波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻りその先頭の波形データから読出しを開始する動作を続けることとなる。Ｅ点に至り演奏者の離鍵操作により鍵盤３０から主制御装置１０にノートオフメッセージが出力されると（図３ステップＳ２１）、主制御装置１０からトーンジェネレータ５０にストップメッセージが出力され（図３ステップＳ２３）、トーンジェネレータ５０は波形データの読出しを停止する。
【００４２】
このように、波形データの読出しは、クロック発生回路４０により生成された周期情報に同期して行われ、１小節分の波形データの先頭の周期情報が生成される毎に波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻るので、たとえサンプルテンポと実際の波形データのテンポとの間に僅かなずれが存在していたとしても各１小節の先頭で頭が揃えられ、波形データを繰り返し再生する間にそのずれが累積していくことが防止される。
【００４３】
次に、本発明の波形再生装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、図１に示した波形再生装置１００を用い、図２に示した波形データの読出速度設定処理手順と同様にして読出速度を設定する。第２の実施形態では、ノートステータス処理手順が図３に示した手順とは若干異なり、また、波形再生のスタート処理手順が図５に示した手順と若干相違している。そのため、波形データのサンプルパラメータおよび波形再生パラメータも若干相違している。
【００４４】
表３は、第２の実施形態における波形データのサンプルパラメータの一例である。
【００４５】
【表３】

【００４６】
表３の第１行に示された「ＳａｍｐｌｅＴｅｍｐｏ＝１２０」は、表１における第１行と同様であるが、第２行に示された「ＳａｍｐｌｅＬｅｎｇｔｈ＝８」（サンプルレングス＝８）は、波形データ記憶装置６０に記憶されている波形データが４分音符８つ分の長さ、すなわち２小節分サンプリングされたものであることを表している。
【００４７】
表４は、第２の実施形態における波形再生パラメータの一例である。
【００４８】
【表４】

【００４９】
表４の第１行から第６行までに示された「Ｔｅｍｐｏ＝１２０」、「Ｂｅａｔ＝４」、「Ｃｌｏｃｋ＝１」、「ＮｏｔｅＳｔａｔｕｓ＝０」、「ＳｔａｒｔＣｌｏｃｋ＝１」、および「ＲｅａｄＲａｔｉｏ＝１００」は、表２におけると同様である。さらに表４の第７行には、「Ｌｅｎｇｔｈ＝０」（レングス＝０）のように「レングス」なるパラメータが設定されている。
【００５０】
以下に、これらの相違点を中心にして説明する。
図６は、本発明の波形再生装置の第２の実施形態におけるノートステータス処理手順を示す流れ図である。
図６を図３と比較すると、図６のステップＳ４１およびステップＳ４３は図３のステップＳ２１およびステップＳ２３と全く同様であり、ステップＳ４２が図３のステップＳ２２と異なっている。すなわち、ステップＳ４１における判定の結果、ノートオンメッセージ（押鍵情報）である場合はステップＳ４２に進みノートステータスを「１」（押鍵状態）にセットし、クロックおよびビートに基づき前述の（２）式を用いてスタートクロックを計算し、次にレングスを「０」に初期化する（ステップＳ４２）。このレングスは第２の実施形態において、複数小節分の波形データを読み出すためのパラメータである。
【００５１】
第２の実施形態においても、クロック発生回路４０が周期情報を出力する度毎に次のスタート処理ルーチンが開始される。
図７は、本発明の波形再生装置の第２の実施形態における波形再生のスタート処理手順を示す流れ図である。
図７に示すように、周期情報を受けてスタート処理ルーチンが開始されると、主制御装置１０はクロック発生回路４０の出力した周期情報を読み込み表４のクロックに設定する（ステップＳ５１）、次に、その時のノートステータスが「１」（押鍵状態）であるか、あるいは「０」（離鍵状態）であるかが判定される（ステップＳ５２）。ステップＳ５２における判定の結果、ノートステータスが「０」である場合はこのスタート処理ルーチンを終了するが、ノートステータスが「１」である場合はステップＳ５３に進みレングスの値が「０」以上であるか否かが判定される。判定の結果、レングスの値が「０」の場合はステップＳ５４をスキップしてステップＳ５５に進むが、判定の結果、レングスの値が「１」以上の場合はステップＳ５４に進みレングスの値から「１」を差し引いて（ステップＳ５４）、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、レングスの値が「０」であるか否かが判定される。判定の結果、レングスの値が「０」である場合はステップＳ５６に進むが、判定の結果、レングスの値が「０」でない場合はこのスタート処理ルーチンを終了する。ステップＳ５６では、その時点のクロックと、そのクロックに対応するスタートクロック（図６参照）との比較が行われる（ステップＳ５６）。ステップＳ５６における判定の結果、クロックとスタートクロックとが等しくない場合はこのスタート処理ルーチンを終了するが、クロックとスタートクロックとが等しい場合はステップＳ５７に進み、サンプルパラメータの中のサンプルレングスの値をレングスに代入すると共に、トーンジェネレータ５０に対しスタートメッセージが出力されて、このスタート処理ルーチンが終了する。
【００５２】
このように、最初、レングスを「０」に初期化しておき（図６ステップＳ４２）、スタート処理における波形データ読出し開始時にサンプルレングスの値（表３に示すように「８」に設定されている）をレングスに代入してから波形データ読出しを開始し（図７ステップＳ５７）、クロックが進む度にステップＳ５４においてレングスの値から「１」を差し引き、ステップＳ５６においてクロックとスタートクロックとが等しくない間は波形データの読出しを続け、クロックとスタートクロックとが等しくなった時に波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻るよう制御されている。
【００５３】
第２の実施形態においては、サンプルレングスの値は「８」、ビートは「４」にそれぞれ設定されているため、第１小節の読出しが終わった時点では先頭の波形データの読出しには戻らずそのまま第２小節の読出しが継続され第２小節の読出しが終わった時点で始めて波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻る。以下このようにして、演奏者による離鍵操作が行われるまで、２小節分ずつ読み出される毎に先頭の波形データの読出しに戻る波形再生動作が繰り返される。
【００５４】
図８は、本発明の波形再生装置の第２の実施形態により再生された波形のグラフである。図８の横軸はクロック発生回路４０で発生されたビートを単位として目盛られた時間軸であり、縦軸はトーンジェネレータ５０からＤＡ変換回路７０を経て出力されたアナログオーディオ信号の出力レベルである。
図８では、図４と同様、ビート＝４が指定されているが、図８では、図４では無かったサンプルレングスの値が「８」に設定されている。従って、図４の場合と同様に図８の横軸上のＡ点において演奏者の押鍵操作が行われた場合、次のクロック「２」（Ｓ１点）で波形データの読出しが開始されるのは図４の場合も図８の場合も同様であるが、図４では４クロック分経過後、すなわち１小節分読み出した後に先頭の波形データの読出しに戻りその先頭の波形データから読出しを開始するのに対し、図８では８クロック分経過後、すなわち２小節分読み出した後に先頭の波形データの読出しに戻りその先頭の波形データからの読出しが開始される。以下同様にして、２小節分読み出す毎に先頭の波形データの読出しに戻りその先頭の波形データからの読出しを開始する動作が繰り返される。
【００５５】
このように、第２の実施形態においては、波形データの読出しはクロック発生回路４０により生成された周期情報に同期して行われ、２小節分の波形データの先頭の周期情報が生成される毎に波形データの中の先頭の波形データの読出しに戻るので、たとえ波形再生テンポとサンプルテンポとの間にずれが存在していたとしても各２小節分の波形データの先頭では頭を揃えることができるので、第１の実施形態におけると同様、波形再生テンポとサンプルテンポとのずれが次第に累積していくことが防止される。
【００５６】
このように波形データの読出し単位は１小節分であっても２小節分であってもよく、さらに任意の複数小節分であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の波形再生装置によれば、記憶装置から読み出された１小節分あるいは複数小節分の波形データ（サンプルデータ）を繰り返し再生し、その波形再生データを他の演奏データと重ね合わせて演奏した場合に、波形再生データのテンポと、他の演奏データのテンポとのずれが累積されずに自然に近い重ね合わせ演奏が可能な波形再生装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波形再生装置を電子楽器に適用した第１の実施形態のブロック図である。
【図２】本発明の波形再生装置の第１の実施形態におけるＣＰＵにおいての波形データの読出速度設定処理手順を示す流れ図である。
【図３】本発明の波形再生装置の第１の実施形態におけるＣＰＵにおいてのノートステータス処理の手順を示す流れ図である。
【図４】本発明の波形再生装置の第１の実施形態により再生された波形のグラフである。
【図５】本発明の波形再生装置の第１の実施形態におけるＣＰＵにおいての波形再生のスタート処理手順を示す流れ図である。
【図６】本発明の波形再生装置の第２の実施形態におけるノートステータス処理手順を示す流れ図である。
【図７】本発明の波形再生装置の第２の実施形態における波形再生のスタート処理手順を示す流れ図である。
【図８】本発明の波形再生装置の第２の実施形態により再生された波形のグラフである。
【符号の説明】
１０主制御装置
２０設定操作子
３０鍵盤
４０クロック発生回路
５０トーンジェネレータ
６０波形データ記憶装置
７０ＤＡ変換回路
８０スピーカ
１００波形再生装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waveform reproduction device that reads and reproduces waveform data stored in a storage medium, for example, in an electronic musical instrument.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electronic musical instrument configured using a sequencer, an automatic rhythm device, etc., a waveform of a short phrase (musical phrase) for one measure or several measures is sampled and the waveform data obtained by the sampling is stored in a storage device. It is stored and the waveform data (sample data) is repeatedly read out from the storage device and played back, and is automatically played by superimposing it on a sequencer or an automatic rhythm device. In this case, it is necessary to match the tempo of waveform data reproduction with the performance tempo of a sequencer, an automatic rhythm device, etc., and various attempts have been made for that purpose. Conventionally, a method of changing a waveform reproduction tempo of waveform data by changing a reading speed of waveform data read from a storage device to match a tempo such as a sequencer or an automatic rhythm device has been widely adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, with this method alone, there is a limit in trying to match both tempos accurately, and it is almost impossible to match the tempos completely. For this reason, while the same waveform data is repeatedly read and played, the difference between the tempos of both is accumulated, the tempo shift gradually increases, and it may eventually fall into a state of not being a normal performance.
[0004]
In view of the above circumstances, the present invention provides a difference between the tempo when the waveform data read from the storage device is repeatedly read and reproduced, and the tempo of other performance data to be played superimposed on the waveform reproduction data. An object of the present invention is to provide a waveform reproducing apparatus capable of suppressing the above sufficiently small.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The waveform reproduction apparatus of the present invention that achieves the above object is as follows.
Waveform storage means for storing waveform data;
Playback tempo setting means for setting a playback tempo;
Period information generating means for generating period information of a period corresponding to the tempo set by the reproduction tempo setting means;
Reproduction instruction means for instructing reproduction of the waveform data;
Waveform readout means for reading out and reproducing the waveform data of the waveform storage means in synchronization with the period information in accordance with an instruction from the reproduction instruction means,
The waveform reading means returns to a predetermined reading position in the waveform data in synchronization with a predetermined timing of the period information generated by the period information generating means, and sequentially reads and reproduces the waveform data from the reading position. It is characterized by being.
[0006]
Here, the waveform reading means may comprise a reading speed control means for controlling the reading speed of the waveform data in accordance with the tempo set by the reproduction tempo setting means.
The above waveform data means waveform data of a short phrase for one measure or a plurality of measures, and the above-mentioned “predetermined reading position” is the waveform data for one measure or a plurality of measures. This means the position of the top waveform data.
[0007]
The waveform reproducing apparatus of the present invention reads out the top waveform data in the waveform data for one or a plurality of bars every time the number of clocks corresponding to one or a plurality of bars is generated. Therefore, even if the timing at which the number of clocks corresponding to one measure or multiple measures are generated and the timing at which waveform data for one measure or multiple measures is completely read out are not completely matched, Since the operation returns to the reading of the first waveform data at the moment, the deviations are not accumulated, and the deviations can be suppressed sufficiently small.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment in which the waveform reproduction apparatus of the present invention is applied to an electronic musical instrument.
In FIG. 1, the main control device 10, the setting operator 20, the keyboard 30, the clock generation circuit 40, the tone generator 50, the waveform data storage device 60, DA are shown as components related to the waveform reproduction device 100 of the electronic musical instrument. A conversion circuit 70 and a speaker 80 are provided.
[0009]
Next, the configuration and functions of these units will be described.
The main control device 10 has a function of controlling the entire waveform reproducing device 100 and includes a CPU (central processing unit) 11, a ROM (read only memory) 12, and a RAM (a read / write writable memory) 13. Yes. The ROM 12 stores processing programs and data, and the RAM 13 writes and reads data as the CPU 11 operates. The CPU 11 reads out the processing program and data stored in the ROM 12 and the ROM 12, performs data processing, and controls the operation of each unit.
[0010]
The setting operator 20 sets a waveform reproduction parameter including a tempo and a beat (time signature) of waveform reproduction in accordance with a player's setting operation, and outputs the parameter to the main controller 10. This setting operator 20 corresponds to the playback tempo setting means referred to in the present invention.
The keyboard 30 outputs a note-on message (key-press information) or a note-off message (key-release information) to the main control device 10 in accordance with the player's key pressing operation or key releasing operation. A note-on message or a note-off message from the keyboard 30 is input to the main controller 10. The keyboard 30 can be assigned start and stop of waveform reproduction, and the start and stop are assigned to a certain key. When the key is pressed, the waveform data stored in the waveform data storage device 60 is stored. Is read (waveform playback), and waveform release stops when the key is released. That is, the keyboard 30 plays the role of the reproduction instruction means referred to in the present invention.
[0011]
The clock generation circuit 40 generates period information of a period corresponding to the waveform reproduction tempo and beat input from the main controller 10, and outputs the period information to the main controller 10. Specifically, the period information includes information indicating the timing of the beat (beat) and the number of beats. If it is four beats, 1, 2, 3, 4 in a predetermined period. , 1, 2, 3, 4,... The clock generation circuit 40 corresponds to the period information generation means referred to in the present invention.
[0012]
The tone generator 50 and the main controller 10 that controls the tone generator 50 perform waveform reproduction in response to a waveform reproduction start instruction from the main controller 10. That is, the waveform data stored in the waveform data storage device 60 is read to generate digital audio data, which is output to the DA converter circuit 70. This waveform reproduction operation is continued until an instruction to stop waveform reproduction from the main controller 10 is issued. The tone generator 50 corresponds to the waveform reading means referred to in the present invention. Details of the waveform reproduction operation will be described later.
[0013]
The waveform data storage device 60 is a device for loading and storing waveform data (sample data) created in advance and stored in a storage medium such as a CD-ROM. Alternatively, the waveform data may be stored in the waveform data storage device 60 from the beginning by the manufacturer. For example, the waveform data is obtained by sampling a waveform having a length of one measure or several measures from performances recorded and recorded in the past, and is stored as digital data, and is stored in the waveform data storage device. Each of the waveform data is associated with a specific key on the keyboard, and when performing, the waveform associated with the key can be reproduced by operating the specific key. The waveform data storage device 60 can also store a plurality of waveform data. The waveform data storage device 60 corresponds to the waveform storage means referred to in the present invention.
[0014]
The DA conversion circuit 70 converts the digital audio data input from the tone generator 50 into an analog audio signal and outputs it to the speaker 80.
The speaker 80 converts the analog audio signal input from the DA conversion circuit 70 into acoustic energy and emits the sound.
[0015]
Next, the waveform reproduction operation by the waveform reproduction apparatus 100 will be described.
As described above, after the desired waveform data is stored in the waveform data storage device 60, the performer performs the operation of setting the waveform reproduction parameters such as the waveform reproduction tempo and the beat by the setting operator 20 as follows. Waveform data reading speed setting processing is performed.
[0016]
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for setting the reading speed of waveform data in the CPU in the first embodiment of the waveform reproducing apparatus of the present invention.
This processing routine is started by a setting operation by the player's setting operator 20 (see FIG. 1). When the setting operator 20 is set and the waveform playback tempo and beat waveform playback parameters are set, the waveform playback parameters are input to the CPU 11 of the main controller 10, and the processing routine of FIG. . Then, the waveform reproduction parameters input by the processing routine are respectively set to the waveform reproduction tempo (Tempo) and beat (Beat) in Table 2 (described later) (step S11), and then the waveform reproduction tempo and beat are clocked. The setting is also output to the generation circuit 40 (step S12). As a result, the clock generation circuit 40 outputs period information corresponding to the set waveform reproduction tempo and beat. The period information output from the clock generation circuit 40 serves as a reference for the tempo of a sequencer or automatic rhythm device (not shown) that is played simultaneously with the waveform reproduction device of the present embodiment, or for synchronizing the tempo with these. It is also a thing. Therefore, the clock generation circuit 40 is configured to start outputting the period information in synchronization with the start of the performance of the sequencer or automatic rhythm device. Next, the sample parameters in Table 1 (to be described later) for the waveform data stored in the waveform data storage device 60, here the sample tempo (Sample Tempo), are read, and the above equation (1) is obtained from the waveform reproduction tempo and sample tempo. The waveform data reading speed is calculated by the above, and it is set to the reading speed (Read Ratio) shown in Table 2 (described later), and at the same time, it is output to the tone generator 50 and set (step S13). The tone generator 50 reads the waveform data in the waveform data storage device 60 in accordance with the set read speed. However, the start and stop of reading are controlled separately.
[0017]
As shown in the following equation (1), the waveform data reading speed is represented by the ratio (percentage display) between the waveform playback tempo set by the performer and the sample tempo when the waveform data is sampled. .
Reading speed = (waveform playback tempo / sample tempo) × 100 (%) (1)
Therefore, in the case of the present embodiment, assuming that the sampling frequency is 48 kHz, for example, when the reading speed is 100%, the waveform data is read at the same 48 kHz as the sampling frequency, and when the reading speed is 200%, the sampling frequency is Waveform data is read at twice the sampling frequency, that is, 96 kHz, and when the reading speed is 50%, the waveform data is read at a sampling frequency that is half the sampling frequency, that is, 24 kHz.
[0018]
In the above embodiment, the reading speed is changed by changing the sampling frequency. However, the reading speed can be changed by setting the change amount of the reading address to a value other than 1. Such a method is a known technique in the case of changing the pitch of a readout waveform with a waveform readout type sound source. In contrast to a variable sampling method in which the sampling frequency is changed, the sampling frequency is not changed. being called.
[0019]
For example, in the fixed sampling method, the reading speed when the change amount of the read address changes by 1 is 100%, the read speed when the change amount of the read address changes by 2 is 200%, and the read address change amount is 0. The reading speed when changing by 5 is 50%.
In the case of such a fixed sampling method, since the change amount of the read address is not always an integer, the read address of the waveform data also has a fractional part. Accordingly, the tone generator 50 (waveform reading means) is provided with interpolation calculation means for calculating the value of the waveform data at the read address having the decimal part address.
[0020]
The sample parameters of the waveform data described above are stored in a pair with the waveform data in the waveform data storage device 60. When the waveform data is assigned to the key of the keyboard 30, the main storage device 10 The sample data paired with the waveform data is read out via the tone generator 50 and stored as Table 1 in the RAM 13 of the main memory 10. The waveform playback tempo and beat of the waveform playback parameters set by the setting operator 20 are stored as Table 2 in the RAM 13 as described in FIG.
[0021]
These sample parameters and waveform reproduction parameters will be described below.
Table 1 is an example of sample parameters of waveform data in the first embodiment.
[0022]
[Table 1]

[0023]
“Sample Tempo = 120” (sample tempo = 120) shown in the first row of Table 1 indicates that the tempo at the time of sampling the waveform data stored in the waveform data storage device 60 is 120 quarter notes per minute. This indicates that the speed is to play once.
Table 2 shows an example of the waveform reproduction parameter in the first embodiment.
[0024]
[Table 2]

[0025]
“Tempo = 120” (tempo = 120) shown in the first line of Table 2 is a waveform reproduction tempo indicating that the tempo when reproducing waveform data is 120, and the setting operator 20 as described above. Is set by Note that “Tempo = 120” is set in the initial setting when the power is turned on.
“Beat = 4” (beat = 4) shown in the second row of Table 2 is a parameter that represents the beat (time signature) when waveform data is played back. Beat = 4 is a performance with 1 bar of 4 beats. Indicates what to do. This value is set by the setting operator 20 as described above. In the initial setting, “Beat = 4” is set.
[0026]
“Clock = 1” (clock = 1) shown in the third row of Table 2 is a parameter that holds the period information input from the clock generation circuit 40 (see FIG. 1). This parameter holding process is performed by interrupting each time period information is input from the clock generation circuit 40, and holding the input period information at that time in this "Clock". In the initial setting, “Clock = 1” is set.
[0027]
“Note Status = 0” (note status = 0) shown in the fourth line of Table 2 is set according to the key information from the keyboard 30, and the key depression state “1” or the key release state “0”. Represents the state of the key. This state is set by note status processing in FIG. 3 (described later). The initial setting is “Note Status = 0”.
[0028]
“Start Clock = 1” (start clock = 1) shown in the fifth line of Table 2 is for specifying the timing of outputting a start message instructing the tone generator 50 to start reproducing waveform data. This is information for specifying period information input from the clock generation circuit 40. This “Start Clock” is set in the note status process of FIG. 3 (described later). In the initial setting, “Start Clock = 1” is set.
[0029]
“Read Ratio = 100” (reading speed = 100) shown in the sixth line of Table 2 indicates the reading speed when the tone generator 50 reads waveform data. It is shown as a percentage (%) relative to the speed when the waveform data is sampled. That is, “Read Ratio = 100” indicates that reading is performed at the same speed as the sampling speed. This “Read Ratio” is set in the reading speed setting process of FIG. In the initial setting, “Read Ratio = 100” is set.
[0030]
As described above, when the player performs a predetermined key pressing operation on the keyboard 30 after the setting processing of the waveform data reading speed is completed, the keyboard 30 outputs a note-on message to the main controller 10. To do. When a note-on message is input, main controller 10 instructs each unit to start waveform reproduction. When a key release operation for outputting a note-off message is performed on the keyboard 30, the main controller 10 instructs each unit to stop waveform reproduction.
[0031]
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of note status processing in the CPU in the first embodiment of the waveform reproducing apparatus of the present invention.
When the performer performs a key pressing operation or a key releasing operation on the keyboard 30, this note status processing routine is started, and the main controller 10 receives the information input from the keyboard 30 as a note-on message (key pressing information). ) Or note-off message (key release information) (step S21). If the result of the determination is a note-on message (key-press information), the process proceeds to step S22, and the note status (key-press state). Or the key release state) is set to “1” (key-pressed state), and the start clock of Table 2 is calculated using the following formula (2) based on the clock and beat of Table 2. The clock is set (step S22), and this routine is terminated.
[0032]
Start clock = (clock% beat) + 1 (2)
However, the operator symbol% indicates that an operation for obtaining the remainder of division is performed.
Thus, for example, if beat = 4,
When clock = 1, start clock = 2,
When clock = 2, start clock = 3,
When clock = 3, start clock = 4,
When the clock = 4, the start clock = 1.
[0033]
On the other hand, if the information input from the keyboard 30 is a note-off message (key release information) as a result of the determination in step S21, the process branches to step S23, and the note status is set to “0” (key release state). A stop message instructing to stop waveform reproduction is output to the tone generator 50 (step S23), and this routine is terminated. The tone generator 50 that has received the stop message immediately stops the waveform reproduction.
[0034]
As described above, when a note-on message is input from the keyboard 30 to the main controller 10, the main controller 10 instructs each unit to start waveform reproduction. Period information of a period corresponding to the tempo and beat of the waveform reproduction previously received from the main controller 10 is generated, and the period information is output to the main controller 10.
[0035]
Each time the clock generation circuit 40 outputs period information, a start processing routine described below is started.
FIG. 5 is a flowchart showing a waveform reproduction start processing procedure in the CPU in the first embodiment of the waveform reproduction apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 5, when the start processing routine is started in response to the period information, the main controller 10 reads the period information output from the clock generation circuit 40 and sets it as the clock in Table 2 (step S31). Then, it is determined whether the note status at that time is “1” (key-pressed state) or “0” (key-released state) (step S32). If the note status is “0” as a result of the determination in step S32, the start processing routine is terminated. If the note status is “1”, the process proceeds to step S33, and the clock and start clock of Table 2 are set. Comparison is performed (step S33). If the result of determination in step S33 is that the clock and start clock are not equal, this start processing routine is terminated, but if the clock and start clock are equal, processing proceeds to step S34 and the main controller 10 sends the tone generator 50 to the tone generator 50. A start message is output (step S35), and this start processing routine is terminated.
[0036]
When a start message is input to the tone generator 50 as a result of the start process, the tone generator 50 starts reading waveform data from the waveform data storage device 60.
FIG. 4 is a graph of a waveform reproduced by the first embodiment of the waveform reproducing apparatus of the present invention. The horizontal axis of FIG. 4 is a time axis scaled in units of beats generated by the clock generation circuit 40, and the vertical axis is the output level of the analog audio signal output from the tone generator 50 via the DA conversion circuit 70. .
[0037]
The waveform shown in FIG. 4 is a waveform when beat = 4 is designated as shown in Table 2.
Now, assuming that the player performs a key pressing operation at point A on the horizontal axis in FIG. 4, the note status processing in FIG. 3 is started by the player's key pressing operation or key release operation, and step S21 in FIG. 3 is started. As a result of the determination at step A, it is determined that the input information from the keyboard at the point A is a note-on message, and the process proceeds to step S22 in FIG. Here, as shown in FIG. 4, since the point A where the note was turned on is located between the first beat and the second beat on the horizontal axis, the clock at that time is “1” and the beat is the above Therefore, the start clock is set to “2” according to the above equation (2).
[0038]
Here, when the cycle information is output from the clock generation circuit 40, the start processing routine of FIG. 5 is started, and the main controller 10 reads the cycle information, that is, “2”, and sets it as the clock of Table 2 (see FIG. 5). Next, it is determined whether the note status at that time is “1” (key depression state) or “0” (key release state) (step S32). If the result of determination in step S32 is that the note status is 0 (key release state), this start processing routine is terminated. However, since the note status is “1”, processing proceeds to step S33, where clock “2” and the start clock are Since the start clock is “2” and equal to the clock “2” as described above, the process proceeds to step S 34, and the main control device 10 outputs a start message to the tone generator 50. When the tone generator 50 receives the start message, the tone generator 50 starts reading waveform data from the beginning at the point S1.
[0039]
Thereafter, the waveform data is read by the tone generator 50 based on the waveform reproduction parameter in Table 2 with the reading speed = 100%. Even if the clocks in Table 2 change to “3”, “4”, “1”, these clocks are not equal to the start clock “2” in step S33 of FIG. The waveform data is read for 4 clocks from the point S1 of the clock 2 to just before reaching the point S2 where the clock 2 is input again, that is, one bar length.
[0040]
When the point S2 is reached and the clock “2” is input, the result of determination in step S33 in FIG. 5 is that the clock “2” becomes equal to the start clock “2”. A start message is output to 50. When the tone generator 50 receives the start message, the tone generator 50 returns to reading out the first waveform data in the waveform data of the waveform data storage device 60 and starts reading again from the first waveform data.
[0041]
Similarly, one bar of waveform data from point S2 to point S3 is read out, and thereafter, unless the main controller 10 instructs to stop waveform reproduction, the waveform data in the waveform data storage device 60 is included in the waveform data. Returning to the reading of the top waveform data, the operation of starting reading from the top waveform data is continued. When a note-off message is output from the keyboard 30 to the main controller 10 by the player's key release operation after reaching point E (step S21 in FIG. 3), a stop message is output from the main controller 10 to the tone generator 50 (FIG. 3). 3 Step S23), the tone generator 50 stops reading the waveform data.
[0042]
As described above, the waveform data is read out in synchronization with the period information generated by the clock generation circuit 40, and the beginning of the waveform data is generated every time period information of the beginning of the waveform data for one measure is generated. Therefore, even if there is a slight deviation between the sample tempo and the tempo of the actual waveform data, the heads are aligned at the beginning of each measure, and the waveform data is reproduced repeatedly. It is possible to prevent the deviations from accumulating in the meantime.
[0043]
Next, a second embodiment of the waveform reproducing device of the present invention will be described. In the second embodiment, the waveform reproduction apparatus 100 shown in FIG. 1 is used, and the reading speed is set in the same manner as the waveform data reading speed setting processing procedure shown in FIG. In the second embodiment, the note status processing procedure is slightly different from the procedure shown in FIG. 3, and the waveform reproduction start processing procedure is slightly different from the procedure shown in FIG. Therefore, the sample parameter of waveform data and the waveform reproduction parameter are also slightly different.
[0044]
Table 3 is an example of sample parameters of waveform data in the second embodiment.
[0045]
[Table 3]

[0046]
“Sample Tempo = 120” shown in the first row of Table 3 is the same as the first row in Table 1, but “Sample Length = 8” (sample length = 8) shown in the second row is This indicates that the waveform data stored in the waveform data storage device 60 has been sampled for a length of eight quarter notes, that is, two bars.
[0047]
Table 4 is an example of the waveform reproduction parameter in the second embodiment.
[0048]
[Table 4]

[0049]
“Tempo = 120”, “Beat = 4”, “Clock = 1”, “Note Status = 0”, “StartClock = 1”, and “Read Ratio” shown in the first to sixth lines of Table 4 = 100 "is the same as in Table 2. Further, in the seventh row of Table 4, a parameter “length” such as “Length = 0” (length = 0) is set.
[0050]
Below, it demonstrates centering on these differences.
FIG. 6 is a flowchart showing a note status processing procedure in the second embodiment of the waveform reproducing apparatus of the present invention.
Comparing FIG. 6 with FIG. 3, step S41 and step S43 in FIG. 6 are exactly the same as step S21 and step S23 in FIG. 3, and step S42 is different from step S22 in FIG. That is, if the result of determination in step S41 is a note-on message (key press information), the process proceeds to step S42, the note status is set to "1" (key press state), and the above-mentioned (2) based on the clock and beat. The start clock is calculated using the equation, and then the length is initialized to “0” (step S42). This length is a parameter for reading waveform data for a plurality of measures in the second embodiment.
[0051]
Also in the second embodiment, the next start processing routine is started each time the clock generation circuit 40 outputs period information.
FIG. 7 is a flowchart showing a waveform reproduction start processing procedure in the second embodiment of the waveform reproduction apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 7, when the start processing routine is started upon receiving the cycle information, the main controller 10 reads the cycle information output from the clock generation circuit 40 and sets it as the clock in Table 4 (step S51). Then, it is determined whether the note status at that time is “1” (key-pressed state) or “0” (key-released state) (step S52). If the result of determination in step S52 is that the note status is “0”, this start processing routine is terminated. If the note status is “1”, the process proceeds to step S53 and the length value is “0” or more. It is determined whether or not. If the length value is “0” as a result of the determination, step S54 is skipped and the process proceeds to step S55. If the length value is “1” or more as a result of the determination, the process proceeds to step S54 and the length value is changed to “ 1 "is subtracted (step S54), and the process proceeds to step S55. In step S55, it is determined whether or not the length value is “0”. If the length value is “0” as a result of the determination, the process proceeds to step S56. If the length value is not “0” as a result of the determination, the start processing routine is terminated. In step S56, the current clock is compared with the start clock (see FIG. 6) corresponding to the clock (step S56). If the result of determination in step S56 is that the clock and start clock are not equal, this start processing routine is terminated, but if the clock and start clock are equal, processing proceeds to step S57 and the sample length value in the sample parameter is set. While substituting for the length, a start message is output to the tone generator 50, and this start processing routine ends.
[0052]
In this way, the length is first initialized to “0” (step S42 in FIG. 6), and the sample length value (“8” as shown in Table 3) is set at the start of waveform data reading in the start process. ) Is substituted for the length and waveform data reading is started (step S57 in FIG. 7). Every time the clock advances, "1" is subtracted from the length value in step S54, and the clock and the start clock are not equal in step S56. During this period, the waveform data is continuously read, and when the clock and the start clock become equal, control is performed so as to return to reading the first waveform data in the waveform data.
[0053]
In the second embodiment, since the sample length value is set to “8” and the beat is set to “4”, the reading of the first waveform data is not resumed when the reading of the first measure is completed. The reading of the second measure is continued as it is, and when the reading of the second measure is finished, the process returns to reading of the top waveform data in the waveform data. In the following manner, the waveform reproduction operation for returning to reading of the top waveform data is repeated every time two bars are read out until the player performs a key release operation.
[0054]
FIG. 8 is a graph of a waveform reproduced by the second embodiment of the waveform reproducing device of the present invention. The horizontal axis of FIG. 8 is a time axis graduated in units of beats generated by the clock generation circuit 40, and the vertical axis is the output level of the analog audio signal output from the tone generator 50 via the DA conversion circuit 70. .
In FIG. 8, beat = 4 is specified as in FIG. 4, but in FIG. 8, the sample length value not shown in FIG. 4 is set to “8”. Accordingly, when the performer performs a key pressing operation at point A on the horizontal axis in FIG. 8 as in FIG. 4, reading of waveform data is started at the next clock “2” (point S1). 4 is the same as in FIG. 8, but in FIG. 4, after 4 clocks have elapsed, that is, one bar has been read, the waveform data is read back and the reading is started from the waveform data at the beginning. On the other hand, in FIG. 8, after 8 clocks have elapsed, that is, 2 bars have been read, the head waveform data is read back and reading from the head waveform data is started. In the same manner, every time two bars are read, the operation of returning to reading of the top waveform data and starting reading from the top waveform data is repeated.
[0055]
As described above, in the second embodiment, the waveform data is read out in synchronization with the period information generated by the clock generation circuit 40, and every time period head information of the waveform data for two bars is generated. Returning to the reading of the first waveform data in the waveform data, even if there is a discrepancy between the waveform playback tempo and the sample tempo, it is possible to align the heads at the beginning of the waveform data for each two measures. Therefore, as in the first embodiment, the difference between the waveform reproduction tempo and the sample tempo is prevented from gradually accumulating.
[0056]
As described above, the reading unit of the waveform data may be one bar or two bars, and may be an arbitrary plural bars.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the waveform reproduction apparatus of the present invention, waveform data (sample data) for one bar or a plurality of bars read from the storage device is repeatedly reproduced, and the waveform reproduction data is reproduced as another performance. When playing with data superimposed, it is possible to realize a waveform playback device capable of performing a superposition performance that is close to natural without accumulating the difference between the tempo of waveform playback data and the tempo of other performance data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment in which a waveform reproducing device of the present invention is applied to an electronic musical instrument.
FIG. 2 is a flowchart showing a waveform data reading speed setting processing procedure in the CPU in the first embodiment of the waveform reproducing apparatus of the present invention;
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of note status processing in the CPU in the first embodiment of the waveform reproducing device of the present invention;
FIG. 4 is a graph of a waveform reproduced by the first embodiment of the waveform reproducing device of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a waveform reproduction start processing procedure in the CPU in the first embodiment of the waveform reproduction apparatus of the present invention;
FIG. 6 is a flowchart showing a note status processing procedure in the second embodiment of the waveform reproducing apparatus of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart showing a waveform reproduction start processing procedure in the second embodiment of the waveform reproduction apparatus of the present invention;
FIG. 8 is a graph of a waveform reproduced by the second embodiment of the waveform reproducing device of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Main controller
20 Setting controls
30 keyboard
40 Clock generation circuit
50 tone generator
60 Waveform data storage device
70 DA converter circuit
80 speakers
100 Waveform playback device

Claims

Waveform storage means for storing waveform data;
Playback tempo setting means for setting a playback tempo;
Period information generating means for generating period information of a period corresponding to the tempo set by the reproduction tempo setting means;
Reproduction instruction means for instructing reproduction of the waveform data;
Waveform reading means for reading and reproducing the waveform data of the waveform storage means in synchronization with the period information in accordance with an instruction of the reproduction instruction means,
The waveform reading means synchronizes with a predetermined timing of the period information generated by the period information generation means, and does not depend on a reading state of the waveform data at the timing, but reads a predetermined value in the waveform data. A waveform reproducing apparatus for returning to a position and sequentially reading and reproducing waveform data from the read position.

Waveform storage means for storing waveform data;
Playback tempo setting means for setting a playback tempo;
Period information generating means for generating period information of a period corresponding to the tempo set by the reproduction tempo setting means;
Reproduction instruction means for instructing reproduction of the waveform data;
Waveform reading means for reading and reproducing the waveform data of the waveform storage means in synchronization with the period information according to an instruction of the reproduction instruction means,
The waveform reading means is synchronized with a predetermined timing of the period information generated by the period information generating means, regardless of whether or not the reading of the waveform data is completed at the timing. A waveform reproduction apparatus for returning to a predetermined reading position and sequentially reading and reproducing waveform data from the reading position.

The waveform reading means includes
2. The waveform reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a reading speed control means for controlling a reading speed of the waveform data in accordance with the tempo set by the reproduction tempo setting means.