CN101458924B - 乐音产生装置及存储有乐音产生处理程序的存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乐音产生装置。CPU104在通过投入电源启动时，从波形数据存储器103向波形RAM105传送预先规定的音色的波形数据的1部分，之后进行包含剩余的波形数据的应传送的数据的传送。由此，在1部分的波形数据的传送结束的时刻分配已传送结束的波形数据后，可进行演奏，在剩余的波形数据的传送结束的时刻，将波形数据的分配变更为通常时的分配，使之可进行演奏。

Description

乐音产生装置及存储有乐音产生处理程序的存储介质

技术领域

本发明涉及使用表示乐音的波形的波形数据，使由对演奏操作键群(operators)的操作所指示的音高的乐音发音的乐音产生装置。

背景技术

根据对键盘等操作键(operator)的操作、通过数字处理使乐音发音的乐音产生装置，多数是准备表示乐音的波形的波形数据，使用该波形数据来生成应发音的乐音的波形数据。该波形数据是表示每一预先规定的时间间隔的波高值的变化的数据群。

乐音波形随着音色而不同。根据音高或者操作演奏操作键的速度(此处包含吐气强度)而乐音波形变化的音色较多。因此，对于每一音色准备了多个波形数据的乐音产生装置也很多被产品化了。这样的乐音产生装置能够以更高的音质使乐音发音。在特开2007-271827公报中记载的现有的乐音产生装置中，按不同音频频段分配了相同音色的不同波形数据。

一般、波形数据的数据量非常大。为了增加可发音的乐音数，必须将波形数据存储在可以进行高速访问的设备中。因而，通常作为该设备采用RAM。考虑成本，所采用的RAM大多是易失性RAM。因而，在乐音产生装置中，有做成将波形数据存储在ROM或闪存器等非易失性存储器中，或者硬盘装置等外部存储装置等(以下统称为“非易失性设备”)中，在通过投入电源而启动时，从非易失性设备传送到RAM等易失性存储器中的乐音产生装置。

一般，以启动为契机、从非易失性设备传送到易失性设备中的数据不止是与一个音色相应的波形数据。一般、乐音产生装置只汇总能够立即实现所需最小限度的功能的数据(数据群)后传送。该数据随着在乐音产生装置所搭载的的功能而不同，但很多情况下，除了多个音色波形数据以外，还一起传送用于自动演奏的歌曲数据或乐谱数据等与演奏相关联的种类的数据。

因而，进行上述传送需要一定程度的时间。现有的乐音产生装置要等待上述传送结束，才能接收基于用户的操作的指示。因而，存在从开始启动到可发出乐音为止即可进行演奏为止，需要较长的时间的问题。

此外，在特开2000-181491公报中记载的乐音产生装置中，通过选择表示乐曲的演奏内容的歌曲数据，将所需的波形数据从非易失性设备传送到易失性存储器中。通过仅传送所需的数据，可实现更高速的传送。

发明内容

本发明的目的是提供一种从开始启动以更短的时间可以进行演奏的乐音产生装置。

本发明是以使用表示该乐音的波形的波形数据，使由对演奏操作键群的操作所指示的音高的乐音发音的乐音产生装置为前提的。

并且，该乐音产生装置具有：第1存储单元，其存储了包含乐音的每一音色的波形数据的、为了乐音产生装置动作所需的各种数据；第2存储单元，其与第1存储单元相比可进行高速存取；数据传送单元，其在将在第1存储单元所存储的各种数据中在启动乐音产生装置时应传送的数据群、向第2存储单元传送时，优先传送在构成该数据群的波形数据中预先规定的音色的波形数据；以及限制单元，其根据由数据传送单元进行的数据群的传送状况，限制音乐发生装置的动作。

此外，本发明提供一种记录介质，其为使用表示乐音的波形的波形数据、使由对演奏操作键群的操作所指示的音高的乐音发音的乐音产生装置可使用的计算机可以读取的记录介质，该记录介质中存储实现以下功能的程序：在将在第1存储单元所存储的、包含乐音的每一音色的波形数据的、为了乐音产生装置动作所需的各种数据中在乐音传送装置的启动时应传送的数据群，传送给与该第1存储单元相比可进行高速的存取的第2存储单元时，优先传送在构成该数据群的波形数据中预先规定的音色的波形数据的数据传送功能；以及根据由数据传送单元进行的数据群的传送状况，限制乐音产生装置的动作的限制功能。

附图说明

图1是表示本实施方式的乐音产生装置的结构的图。

图2是说明按照波形数据的传送状况的分配的变更的图。

图3是整个处理的流程图。

图4是波形传送处理的流程图。

图5是音源处理的流程图。

图6是切换处理的流程图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明说明本发明的实施方式。

图1是表示本实施方式的乐音产生装置的结构的图。

如图1所示，该乐音产生装置具有：具有各种开关或制音踏板的开关群101、作为演奏操作键群的键盘102；存储了多个音色的波形数据或歌曲数据；以及乐谱数据等的非易失性波形数据存储器(以下略称为“存储器”)103；对整个装置进行控制的CPU104；与该存储器相比可进行高速的存取的易失性波形RAM105；使用被存储在该RAM105中的波形数据、生成应当发音的乐音的波形数据的音源装置106；以及根据该音源装置106生成的波形数据使乐音进行发音的音响系统107。

尤其具有未图示的而用于在显示装置中显示图像的显示控制装置以及用于收发MIDI数据的MIDI接口等。

上述CPU104，执行在安装在自身的ROM或者波形数据存储器103中存储的程序，由此对整个装置进行控制。开关群101具有检测各种开关的状态的检测电路。在每一规定时间、或者根据来自CPU104的请求，检测各种开关的状态，并向CPU104通知该检测结果。CPU104通过比较该检测结果和之前通知的检测结果，确定状态已变化的开关以及该变化内容，并反映到控制。

键盘102也与开关群101相同地、具有检测各按键的状态的检测电路。键盘102与根据按按键时的速度改变音量的触键响应相对应，对每一键例如设有两个用于检测按按键时的速度的传感器。检测电路104向CPU104通知这些传感器的检测结果。CPU104通过将该检测结果与之前通知的检测结果进行比较，确定状态变化的按键、及其变化内容，进行乐音的发音控制。若该变化内容为由按按键引起的变化，则计算出从按按键开始到结束为止所需的按按键时间，并计算出按按键时的速度。使乐音的发音反映计算出的速度。由此实现触键响应功能。

通过对开关群101所具有的设定开关的操作，开启(有效)/关闭(无效)该触键响应功能。因此，在未使触键响应功能开启(有效)时，不进行按按键时间的计算等。

在作为开关群101设置的开关中，除了该设定开关、上述制音踏板以外，还有用于指定通过对键盘102的操作而发音的乐音的音色的音色开关、用于选择作为自动演奏的对象的乐曲的选择开关、用于指示自动演奏的开始或者结束的开始/结束开关等。此处，为了便利，假设存在多个音色开关，通过被操作的音色开关指定音色。

音源开关106使用被存储在RAM105中的波形数据，通过时分割处理生成应当发音的乐音的波形数据。通过生成并输出应向音源装置106输出的命令，执行由CPU104进行的乐音的发音控制。该命令例如是MIDI数据。

在MIDI数据中，按不同声道设定音色。通过控制·切换·消息的MIDI数据，向音源装置106通知对制音踏板的操作内容。该消息有效的声道是分配给通过对键盘102的操作发音的乐音的声道。

音源装置106对每一乐音生成的波形数据是1采样周期的波高值，被存储在波形ROM102中的波形数据，例如是从乐音的发音开始到消音为止的波高值的生成所需的采样数的波高值群。以后，为了避免混乱，将音源装置106生成的波形数据表记成“波高值”。音源装置106向音响系统107输出的波高值，是应当发音的乐音的波高值的累计值。

在时分割处理中，以与可同时发音的乐音数以及波形数据的采样周期对应的时间间隔，对每一乐音生成(计算出)波高值。由此，当例如采样周期为25μsec(采样频率位40KHZ)、可同时发音的乐音数为100时，每1乐音以250nsec的时间间隔以下，计算出波高值。波形RAM105是能够计算这样的波高值的可高速存取的RAM。音源装置106是按照从CPU104输入的命令计算出访问波形RAM102的波高值。音响系统107具有：例如将波高值转换成模拟音频信号的D/A转换器；对该音频信号进行增幅的放大器以及通过增幅后的音频信号播放乐音的扬声器。由此，通过从乐音装置106向音响系统107输出波高值，来播放乐音。

上述结构的乐音产生装置是具有键盘102的电子乐器。可应用本发明的乐音产生装置也可以应用到不具有键盘102等演奏操作键群的乐音产生装置中。

在图1所示的结构中，若是具有相当于存储器103、CPU104、波形RAM105以及音源装置106的全部结构要素的计算机，则能够广泛应用。CPU104为了该应用而执行的程序可以记录在光盘或闪存器等记录介质中后分发，也可以是能够经由LAN或因特网等通信网络进行分发。

因此，经由通信网络来分发程序的装置可以是可访问的。在通过程序让乐音产生装置发挥功能的情况下，启动乐音产生装置就相当于启动该程序。

图2是说明按照波形数据的传送状况的分配的变更的图。

在本实施方式中，在启动(投入电源)时CPU104首先从存储器103向波形RAM105传送预先规定的音色的波形数据，之后传送其他应传送的数据(数据群)。由此，在波形数据的传送结束的时刻转移到可演奏状态，使用户更早地进行演奏。选择音色，该音色例如是钢琴。

为了使用户更早地开始演奏，在本实施方式中，在传送了作为所需最低限度的波形数据的时刻转移到可演奏状态。图2a表示所需最低限度的波形数据的传送结束后(转移到可演奏状态时)的波形数据的分配，图2b表示全部波形数据的传送结束时(通常时)的分配。在图2中，波形A～I分别表示相同音色的不同波形数据。

通常时，如图2b所示，通过对键盘102的操作将可发音的音高(音程)分成3个音域，将按按键时的速度(弹的强度)分成“强”、“普通”以及“弱”3个阶段，由此根据被按的按键(音高)以及其速度，分开使用9个波形数据来对乐音进行发音。

在没有结束波形数据的传送时，如图2a所示，在波形A、B、G以及H的传送结束的时刻转移到可演奏状态。在该时刻，将音域分成2个，在低音域里，对速度(强度)强的、以及普通的按键分配波形A，对速度弱的按键分配波形G。在高音域里，对速度(强度)强以及普通的按键分配波形B，对速度弱的按键分配波形H。

如此，在本实施方式中，在将在存储器103中所存储的各种数据中在启动乐音产生装置时应传送的数据群，向波形RAM105传送时，优先传送在构成该数据群的波形数据中预先规定的音色的波形数据，根据该传送状况限制乐音产生装置的动作。

通过该动作限制，能够限定成在此时的传送状况下可进行的动作后使用乐音产生装置。因此，与等待传送结束的情况相比，能够从开始传送开始以更短的时间进行演奏。

另外，在本实施方式中，如图2所示，根据波形数据的传送状况，以2个阶段动态地进行波形数据的分配的变更，但也可以更多的阶段动态地进行。

例如，通过结束1波形数据的传送，进行向可演奏状态的转移，在每次结束1个以上的波形数据的传送时进行其后的分配的变更。由于波形数据间的不同点随着音色而不同，因而理想的是考虑优先传送的波形数据的音色来决定该分配的变更。

如此，在根据传送状况动态地变更波形数据的分配时，能够通过更少的波形数据的传送结束来进行演奏。作为传送状况，根据是否进行数据群的传送，对使可同时发音的乐音数变得更少等乐音传送装置的动作进行限制时，就能更有效地进行传送。在任何时候都可以以更短的时间可进行演奏。

需要在音源装置106不访问波形数据RAM105时进行波形数据的传送。同时发音的乐音变得越多则以更高频度来进行该访问。因此，在本实施方式中，至少在波形数据的传送中限制可同时发音的乐音数，以使能更早地结束波形数据的传送。通过将通常时可同时发音的乐音数抑制成乐音数的1/2来进行该限制。在这里将该数称为“限制乐音数α”。

以下，参照图3～图6所示的各处理的流程图详细说明动作。通过上述CPU104执行存储在安装在本身的ROM或者存储器103中的程序来实现这些各个处理。

图3是整个处理的流程图。首先，参照图3详细说明该整个处理。该整个处理是通过电源投入(启动)来实现的处理。

首先，在步骤S31中进行初始化。通过该初始化，CPU104本身、键盘102以及音源装置106等被初始化成预先规定的状态。之后转移到步骤S32中，进行预先规定的音色所需最低限度的波形数据的传送。进行该传送后，在步骤S33中将作为变量的波形传送中标志置成开启，转移到步骤S34中。通过该转移，成为可演奏状态。

如上所述，通过传送所需最低限度的波形数据，进行如在图2a中所示的分配。通过例如代入1来开启波形传送中标志。通过例如代入0来进行其关闭。例如在通过以预先规定的时间间隔产生的中断信号执行的作为定时中断处理的波形传送处理中，参照该波形传送中标志。

在步骤S34中，按照对键盘102进行的操作，执行用于使乐音发音的音源处理。接着，在步骤S35中，执行用于对应用户对各开关的操作的切换处理。之后，执行没有特别图示但执行显示或数据的收发、或者用于与自动演奏等相对应的其他处理后，回到步骤S34中。由此，维持可与用户进行的操作相对应的状态。

图4是上述波形传送处理的流程图。然后参照图4，详细说明该传送处理。该传送处理是为了从存储器103向波形RAM105传送应传送的数据而执行的定时中断处理。图4中的块表示进行数据传送的单位(数据量)。

首先，在步骤S41中，判定在波形传送中标志是否开启。在该标志开启时，判定为YES，从存储器103读取接着应传送的1块的波形数据。并在步骤S42中对存储到波形RAM105中的波形数据进行传送后，转移到步骤S43中。若不是这样时，判定为NO，接着执行该步骤S43。

在上述步骤S42中，例如判定预先规定的音色的波形数据的传送是否否结束，并进行按照该判定结果的波形数据的分配。由此，当判定为传送结束时，将波形数据的分配变更成从图2(a)到图2(b)中所示的分配。

在步骤S43中，判定全部模块的传送是否结束。当全部传送了应向波形RAM105传送的数据时，判定为YES，在步骤S44中关闭波形传送中标志，结束该波形传送处理。若不是这样，则判定为NO，在此处结束波形传送处理。

图5是在图3所示的整个处理内，作为步骤S34执行的音源处理的流程图。然后，参照图5，详细说明该音源处理。

首先，在步骤S51中，从键盘102读入各个键的状态的检测结果(输入)，与之前读入的检测结果进行比较，由此确定状态已变化的键及其变化内容等。然后，在步骤S52中，判定是否按按键。在可确定了产生由按按键引起的状态变化的键时，判定为YES，转移到步骤S55中。若不是这样，则判定为NO，转移到步骤S53中。

在步骤S53中判断是否有松开按键。在确定了产生了由松开键引起的状态变化的键时，判定为YES，在步骤S54中执行对与该键相对应的发音中的乐音进行消音的消音处理后，结束该音源处理。若不是这样，则判定为NO，在此处结束音源处理。

在消音处理中，生成应向音源装置106发送的命令后进行发送。如众所周知，制音踏板是在松开键后还能够延长根据对其进行操作的定时而确定的乐音的发音的操作键。因此，要考虑对制音踏板的操作，来执行消音处理。

在上述步骤S52中判定为YES后转移到的步骤S55中，判定波形传送中标志是否开启。在该标志开启的情况下，判定为YES，转移到步骤S56中。若不是这样，则判定为NO，转移到步骤S57中。

在步骤S56中判定当前发音中的乐音数是否与限制乐音数α相等。在它们一致的情况下，判定为YES，在此处结束音源处理。若不是这样，则判定为NO，转移到步骤S57中，执行让新的被按的键的音高的乐音发音的发音处理后，结束该音源处理。该发音处理在开启触键响应功能的情况下，考虑检测(计算)出的速度来进行。

这样，在本实施方式中，不考虑在波形数据的传送中成为超过限制乐音数α的结果的按按键，由此将同时发音中的乐音数抑制在该限制乐音数α以下。可以通过对由新的按按键开始发音的乐音数的、已经发音中的乐音进行消音来进行这样的限制。

图6是在图3中所示的整个处理内，作为步骤S35执行的切换开关处理的流程图。最后，参照图6，详细说明该切换处理。

首先，在步骤S61中，从开关群101读入个开关状态的检测结果(输入)，与之前读入的检测结果进行比较，由此确定状态已变化的开关及其变化内容等。，在接下来的步骤S62中，判定音色开关是否被开启。在用户操作了该开关时，判定为YES，转移到步骤S66中。若不是这样，则判定为NO，转移到步骤S63中。

在步骤S63中，判定是否对制音踏板进行了操作(开启或者关闭)。若没有进行该操作时，判定为NO，在步骤S64中执行用于与对其他开关的操作相对应的其他处理后，结束一连串的处理。若不是这样，则判定为YES，在步骤S65中执行用于与对制音踏板进行的操作相对应的制音处理后，转移到上述步骤S64中。

另一方面，在步骤S66中，判定是否开启波形传送中标志。在该标志开启时，判定为YES，转移到上述步骤S63中。若不是这样，则判定为NO，执行用于根据已进行操作的音色开关切换音色的音色切换处理后，转移到步骤S63中。

这样，在本实施方式中，不考虑在波形数据的传送中进行的音色切换指示，优先进行执行中的波形数据的传送，更快地结束该传送。但是，也可以根据重新指定的音色的波形数据是否已传送结束，决定是否使该指定有效。也可以使该指定为最优先，若波形数据没有传送结束，则立即进行传送。

另外，在本实施方式中，以2个阶段无条件传送启动时预先决定的数量的数据群，但根据用户进行操作的状况，也可以变更在第2个阶段以后传送的数据。即在传送途中优先传送为了实现用户所期望的动作所需要的数据。此外，也可以使之应用到伴随音色切换的波形数据的传送，能够以切换后的音色更快地开始演奏。

Claims (5)

1.一种乐音产生装置，其使用表示乐音的波形的波形数据，使由对演奏操作部群(102)的操作所指示的音高的乐音发音，其特征在于，

具有：

第1存储单元(103)，其存储了包含所述乐音的每一音色的波形数据、且乐音产生装置动作所需的各种数据；

第2存储单元(105)，其与所述第1存储单元相比可进行高速存取；

数据传送单元(104、S32、S33、S41～S44)，其在将在所述第1存储单元所存储的所述各种数据中在启动所述乐音产生装置时应传送的数据群向所述第2存储单元传送时，优先传送在构成该数据群的所述波形数据中预先规定的音色的波形数据；以及

限制单元(104、S55、S56、S66、S67)，其根据由所述数据传送单元进行的所述数据群的传送状况，限制所述音乐发生装置的动作。

2.根据权利要求1所述的乐音产生装置，其特征在于，

所述限制单元在在所述预先规定的音色中存在多个波形数据的情况下，根据所述传送状况、即通过所述数据传送单元在该多个波形数据中传送的波形数据，对与构成所述演奏操作部群的演奏操作部相对应的该波形数据的分配，以及与操作该演奏操作部时的速度相对应的该波形数据的分配中的至少一个动态地进行变更。

3.根据权利要求1所述的乐音产生装置，其特征在于，

所述限制单元(104、S55、S56)，根据所述传送状况、即是否在进行由所述数据传送单元进行的所述数据群的传送，来限制可同时发音的乐音数。

4.根据权利要求1所述的乐音产生装置，其特征在于，

所述乐音产生装置还具有切换乐音的音色的音色开关(101)，

所述限制单元(104、S66、S67)，在进行由所述数据传送单元进行的所述数据群的传送期间，使所述音色开关的操作无效。

5.一种乐音产生方法，其使用表示乐音的波形的波形数据、使由对演奏操作部群的操作所指示的音高的乐音发音，其特征在于，

具有以下步骤：

数据传送步骤，向与第1存储单元相比可进行高速的存取的第2存储单元传送乐音产生装置动作所需的各种数据中启动乐音传送装置时应传送的数据群时，优先传送在构成该数据群的波形数据中预先规定的音色的波形数据，所述乐音产生装置动作所需的各种数据，存储于第1存储单元，包含所述乐音的每一音色的波形数据；以及

限制步骤，根据所述数据群的传送状况，限制所述乐音产生装置的动作。

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