樂音生成處理設備的製作方法

2023-07-05 10:03:51

專利名稱：樂音生成處理設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於低成本構造或實施能使用不具有共享相同波形存儲器的功能的多個樂音發生器裝置來執行類似於具有共享相同波形存儲器的功能的多個樂音發生器裝置所執行的處理的設備。
背景技術：
目前為止，業已公知有這種樂音發生器設備，該設備使用兩個樂音發生器(例如以樂音發生器晶片的形式)來增加樂音生成通道(CHs)的數量，並且在單個波形(數據)存儲器中存儲待用於產生樂音的所有波形數據，並且其中這兩個樂音發生器均能從波形存儲器讀出波形數據。例如在日本特許公開HEI-9-146551中，公開了一種基于波形存儲器的樂音發生器設備，其中在兩個樂音發生器之間共享單個波形存儲器，並且其中樂音發生器均能基於時分方式來訪問相同的波形存儲器，由此基本上同時從存儲器讀出波形數據；也就是說，所公開的樂音發生器設備具有波形存儲器共享功能。利用所公開的技術，能將任何新產生的樂音生成指令分配給兩個樂音發生器的任一個通道。
在HEI-9-146551公開的樂音發生器設備中，兩個樂音發生器均需要具有共享波形存儲器的功能(即，波形存儲器共享功能)。一般地，具有波形存儲器共享功能的樂音發生器和不具有波形存儲器共享功能的樂音發生器在價格上差別很大；也就是說，具有波形存儲器共享功能的樂音發生器比不具有波形存儲器共享功能的樂音發生器要更昂貴。儘管不具有波形存儲器共享功能的樂音發生器較便宜，但是它只能使用專用波形存儲器。由此，隨著用以增加通道數量的樂音發生器的數量的增加，也產生了增加用於存儲波形數據的波形存儲器數量的需要。特別地，為了允許代表設備中使用的所有音色(tone color)的波形數據組在兩個樂音發生器之間共享，需要在兩個樂音發生器的波形存儲器中都多餘地預存所有這些必要的波形數據組。設置用於存儲如上所述的所有必要波形數據組的兩個波形存儲器將導致增加存儲器成本。

發明內容
鑑於上述情況，本實用新型的目的是提供一種在不減少通道數量和可用波形數據的情況下，允許低成本構造或實施能使用不具有波形共享功能的多個樂音發生器裝置來執行類似於具有波形共享功能的多個樂音發生器裝置所執行的處理的設備。
為了實現上述目的，本實用新型提供一種改進的樂音生成處理設備，其包括多個樂音發生器裝置；多個波形數據存儲器，所述多個波形數據存儲器對應地電連接於多個樂音發生器裝置並且可由多個樂音發生器裝置中對應的樂音發生器裝置排他地使用；事件接收部件，其接收表示待生成的樂音的事件信息；樂音發生器選擇部件，其與所述多個樂音發生器裝置電連接，該樂音發生器選擇部件從所述多個樂音發生器裝置中選擇待用於生成與該事件接收部件接收到的事件信息對應的樂音的一個樂音發生器裝置；以及傳送部件，其輸入端與該事件接收部件連接，其輸出端與所述多個樂音發生器裝置連接，該傳送部件向該樂音發生器選擇部件所選擇的樂音發生器裝置傳送從該事件接收部件接收到的事件信息，從而所選擇的樂音發生器裝置使用在對應的波形數據存儲器中存儲的波形數據來產生由接收到的事件信息表示的樂音的波形信號。
根據上述樂音生成處理設備，每個所述樂音發生器裝置具有多個樂音生成通道；以及，其中所述傳送部件將該接收到的事件信息分配給所選擇的樂音發生器裝置的任一個樂音生成通道，並且與已經分配有該接收到的事件信息的該樂音生成通道相關聯地傳送該接收到的事件信息。
根據上述樂音生成處理設備，所述樂音發生器選擇部件包括一個表，該表用於按照待生成的樂音的音高或音高範圍與音色的組合，表示將要使用所述各樂音發生器裝置中的哪一個。
根據上述樂音生成處理設備，由所述樂音發生器選擇部件選擇的待用於生成與該接收到的事件信息相對應的樂音的樂音發生器裝置是與該樂音發生器選擇部件識別的音高範圍對應的所述樂音發生器裝置之一，其中該音高範圍與所述波形數據存儲器中存儲的波形數據相關聯，且與該接收到的事件信息相關。
根據上述樂音生成處理設備，對於相同音色，對應於第一音高範圍的第一波形數據、以及與所述第一波形數據具有不同波形特性且對應於第二音高範圍的第二波形數據被存儲在與所述樂音發生器裝置中不同的樂音發生器裝置相對應的波形數據存儲器中。
根據上述樂音生成處理設備，該音高範圍對應於鍵排，並且該鍵排對應於基於表示音高的鍵號而彼此分開的鍵號範圍。
根據上述樂音生成處理設備，基於樂音音高彼此依序鄰接的兩個鍵排的波形數據被存儲在所述波形數據存儲器中不同的波形數據存儲器中。
根據上述樂音生成處理設備，所述樂音生成處理設備設置在電子樂器內部，並且所述事件接收部件接收經由該電子樂器內設置的演奏操作器裝置產生的事件。
根據上述樂音生成處理設備，該樂音生成處理設備還包括計算機，並且所述事件接收部件、所述樂音發生器選擇部件和所述傳送部件都包含在該計算機內。
本實用新型的特點在於設置了用於從多個樂音發生器裝置中選擇待用於產生與接收到的事件信息對應的樂音的特定樂音發生器裝置的樂音發生器選擇部件。由此，即使採用了不具有波形存儲器共享功能的多個廉價樂音發生器裝置，也能夠適當地管理對於待產生的樂音應當使用哪一個樂音發生器裝置。由此，利用本實用新型，不需要在不能共享波形存儲器的樂音發生器裝置的每個波形數據存儲器中冗餘地存儲相同的波形數據，並因此，能有效使用每個波形數據存儲器。也就是說，由於本實用新型允許在對應於樂音發生器裝置的波形數據存儲器中分散地存儲各種波形數據，所以本實用新型能以降低的總成本來構造或實施樂音生成處理設備。
例如，對於相同的音色可進行這樣的設置使得對應於第一音高範圍的第一波形數據、和與第一波形數據具有不同波形特性且對應於第二音高範圍的第二波形數據存儲在與各樂音發生器裝置中不同的樂音發生器裝置相對應的波形數據存儲器中。這種設置甚至允許以音高範圍不同的波形數據來存儲同一個音色。這意味著本實用新型不僅能產生在音高範圍中具有不同音質的高質量樂音波形數據，而且能將這個音色的可同時生成的樂音(即樂音生成通道)的最大數擴展至在多個樂音發生器裝置中的樂音生成通道的總數。由此，利用不能夠共享波形存儲器的多個廉價樂音發生器裝置，能實現與採用能夠共享波形存儲器的多個昂貴樂音發生器裝置的情況相同的優點。
本實用新型不僅可被構造和實施為如上所述的設備發明創造，而且也可被構造和實施為方法發明創造。同時，本實用新型可被設置和實施為由處理器比如計算機或DSP執行的軟體程序、以及存儲這種軟體程序的存儲介質。而且，在本實用新型中使用的處理器可包括具有內置於硬體中的專用邏輯的專用處理器，更不用說能夠運行所需軟體程序的計算機或其他通用型處理器。
下面將描述本實用新型的實施例，但是應當理解為本實用新型並不限於所述的實施例，並且在不脫離基本原理的條件下可對本實用新型進行各種改型。因此本實用新型的範圍由所附權利要求書唯一地確定。


為了更好地理解本實用新型的目的和其他特點，下面參照附圖更具體地描述優選實施例，在附圖中圖1是表示電子樂器的一般硬體設置的框圖，該電子樂器應用了按照本實用新型實施例的樂音生成處理設備；圖2是表示在圖1的實施例中採用的樂音發生器號對應表的實例圖；圖3是在圖1的實施例中執行的音色選擇處理的流程圖；以及圖4是在圖1的實施例中執行的樂音生成分配處理的流程圖。
具體實施方式
圖1是表示電子樂器的一般硬體設置的框圖，該電子樂器應用了按照本實用新型實施例的樂音生成處理設備。該電子樂器包括中央處理器(CPU)101、隨機存取存儲器(RAM)102、第一樂音發生器(此後稱為「#1樂音發生器」)103、第一隻讀存儲器(此後稱為「#1ROM」)104、第二樂音發生器(此後稱為「#2樂音發生器」)105、第二隻讀存儲器(此後稱為「#2ROM」)106、操作器單元107、檢測電路108、顯示部件109、顯示電路110、用於連接外部設備111的通信接口(I/F)112以及用於與上述各個部件互連的通信總線113。
CPU 101是用於控制整個電子樂器的操作的處理裝置。RAM 102是載入由CPU 101執行的程序的易失性存儲器，並且其包括各種緩衝區域。#1樂音發生器103和#2樂音發生器105均不具有波形存儲器共享功能；也就是說，樂音發生器103、105均不能與其他樂音發生器共享其中存儲所用波形數據的波形存儲器，並且每個樂音發生器103、105都將波形存儲器用作其專用的或排他使用的存儲器。#1ROM 104包括專用於#1樂音發生器103、並存儲僅#1樂音發生器103可用的波形數據的波形存儲器區域，並且該波形存儲器區域僅可由#1樂音發生器103訪問。#1ROM 104不僅用作波形存儲器，而且用作用於存儲CPU 101執行的各種數據和程序的CPU內存；為此，#1ROM 104包括CPU內存區域。#1ROM 104也可由CPU 101訪問。除了#1樂音發生器103之外的樂音發生器(#2樂音發生器105)不(或不能)訪問#1ROM 104。#2ROM106是由#2樂音發生器105排他地使用的波形存儲器，並且在其中存儲有能僅由#2樂音發生器105使用的波形數據；僅#2樂音發生器105訪問(或能訪問)#2ROM106。除了CPU 101和#2樂音發生器105之外的樂音發生器(#1樂音發生器)103不(或不能)訪問#2ROM 106。#1樂音發生器103和#2樂音發生器105均具有多個通道(CHs)，並能響應於分配給各通道的多個鍵開事件(key on events)，同時產生多個樂音。
操作器單元107包括操作器，例如具有可由操作者操作用於音樂演奏的多個鍵的鍵盤；以及各種開關，設置在電子樂器的操作面板上。在操作器單元107上的操作由檢測電路108檢測，並且檢測結果提供給CPU 101。顯示部件109是在電子樂器的操作面板上設置的顯示器的形式。顯示電路110基於來自CPU101的指令，在顯示部件109上顯示指定的信息。通信接口(I/F)112是例如從外部設備111(例如MIDI設備)接收輸出的MIDI事件的接口。圖1的電子樂器也可分配經由通信I/F112輸入的每個鍵開事件(即用於指示樂音發生器生成樂音的樂音生成指令)。
由於#1ROM 104是也可由CPU101訪問的存儲器，所以，圖1所示的#1ROM104連接到通信總線113。如果#1ROM104被構造為僅用作#1樂音發生器103使用的波形存儲器，而且不被CPU101訪問，則#1ROM104可以按照與連接到#2ROM106的#2樂音發生器105類似的方式，連接到#1樂音發生器103，而不連接到總線113。
圖2表示在#1ROM104中存儲的樂音發生器號對應表的實例。「音色號」是可由本實用新型的電子樂器選擇的音色之一的相應標識符，並且給每個音色分配唯一的音色號。各音色具有多個鍵範圍(key range)，並且利用每個鍵範圍的不同的波形數據來產生樂音。「鍵號範圍」表示分配給每個音色的每個鍵範圍的鍵號(即表示音高的號)範圍，並且每個音色內的每個鍵範圍具有唯一的「鍵排(key bank)號」。在音色(音色號)和鍵範圍(鍵排號)每種組合下存儲的「樂音發生器號」表示待用於產生與在音色的鍵範圍內產生的鍵開事件對應的樂音的樂音發生器的樂音發生器號。一旦接收到鍵開事件，CPU101參照樂音發生器號對應表來獲取鍵開事件表示的音色和對應於鍵號範圍的樂音發生器號，該鍵號範圍含有鍵開事件表示的音高。所接收到鍵開事件的樂音生成被分配給所獲取的樂音發生器號的各樂音發生器的通道之一。各唯一的樂音發生器號(#1和#2)被預先分配給樂音發生器(在電子樂器中設置的#1樂音發生器103和#2樂音發生器105)。而且，對於被分配有訪問波形存儲器的樂音發生器的樂音發生器號的音色號和鍵排號之間的每個組合，波形數據被預先存儲於可由樂音發生器訪問的波形存儲器(#1ROM104和#2ROM106)中。
按照圖2的樂音發生器號對應表，#1樂音發生器103被分配給表示音色號「TC01」和鍵號「23」的鍵開事件，#2樂音發生器105被分配給表示音色號「TC01」和鍵號「35」的鍵開事件，以及#1樂音發生器103被分配給表示音色號「TC01」和鍵號「41」的鍵開事件。而且，在由#1樂音發生器103排他地使用的#1ROM104中，預存有其中「#1」被加到樂音發生器號的所有行的波形數據，例如響應於對應於音色號「TC01」和鍵排號「KB01」的組合(即第1行的音色號「TC01」)的鍵開事件使用的波形數據；響應於對應於音色號「TC01」和鍵排號「KB03」的組合(即第2行的音色號「TC01」)的鍵開事件使用的波形數據；以及響應於對應於音色號「TC02」和鍵排號「KB01」的組合(即第1行的音色號「TC02」)的鍵開事件使用的波形數據。類似地，在由#2樂音發生器105排他地使用的#2ROM106中，預存有其中「#2」被附著到樂音發生器號的所有行的波形數據，例如對應於音色號「TC01」和鍵排號「KB02」的組合、以及音色號「TC02」和鍵排號「KB02」的組合的波形數據。結果，將每個代表在鍵範圍中彼此不同的音色的波形數據組存儲在任一個波形存儲器中。
圖3是音色選擇處理的流程圖，響應於用於選擇待分配給操作器單元107的鍵盤的音色的操作啟動該處理。在步驟301，CPU101將所選音色設置為當前選定音色(即，待響應於按壓鍵盤上的鍵而產生的樂音的音色)。
圖4是響應於接收到鍵開事件而啟動的樂音生成分配處理的流程圖。例如響應於按壓鍵盤上的鍵，或者經由通信接口112從外部設備111的輸入，產生「鍵開事件」。在步驟401，CPU101識別當前選定音色(已在圖3的步驟301設置)。然後，在步驟402，CPU101識別與所識別的音色關聯的、接收的鍵開事件所屬的鍵排。在下一個步驟403，CPU101基於所識別的音色和鍵排，確定應當分配有所接收的鍵開事件的樂音發生器之一(即，「主題(subject)樂音發生器」)。上述步驟402和403的操作意在獲取樂音發生器號並將對應於所獲取樂音發生器號的樂音發生器設為主題樂音發生器，其中該樂音發生器號被分配給當前選定音色(音色號)與所接收鍵開事件的鍵號所屬的鍵號範圍的鍵排(鍵排號)的組合。
在下面的步驟404中，確定主題樂音發生器(在這種情況下，是#1樂音發生器103或#2樂音發生器105)是否具有任何空閒通道。如果答案為肯定的，則CPU101進行到步驟405，在該步驟中將該空閒通道設置為將分配給接收鍵開事件的通道(即「受分配通道(assigned-tochannel)」)。如果在主題樂音發生器中沒有空閒通道，則CPU101轉移到步驟406，在該步驟中按照預定規則，將主題樂音發生器中的任一個通道設置為將分配給接收鍵開事件的受分配通道。在步驟407，所接收的鍵開事件被分配給已經在步驟405或406設置的受分配通道，從而執行對應於鍵開事件的樂音的生成。基於在步驟401識別的音色的音色號與在步驟402識別的鍵排的鍵排號的組合，確定待用於所接收鍵開事件的樂音生成的波形數據組。一旦開始樂音生成，則波形數據從由主題樂音發生器訪問的波形存儲器順序讀出，並且由此，所讀出的波形數據通過主題樂音發生器的受分配通道被可聽地重放(或發聲)。
按照本實用新型，代替基於所接收鍵開事件的音色和鍵排來確定主題樂音發生器，CPU101可以在接收到鍵開事件時首先確定待用於生成與所接收鍵開事件對應的樂音的波形數據組，然後檢測能夠產生具有所確定波形數據的樂音的樂音發生器之一，然後將所檢測的樂音發生器設定為主題樂音發生器。
儘管本實施例被描述為採用了兩個樂音發生器，但是樂音發生器的數量可以不是兩個；例如，可採用足以確保用於生成樂音的必要數量的通道的任何所需數量的樂音發生器。無論安裝或設置有多少樂音發生器，都以下述方式與所設置的樂音發生器成對應關係地設置專用波形存儲器每個波形存儲器被對應的樂音發生器排他地使用，並且由對應樂音發生器使用的波形數據組被存儲在樂音發生器專用的波形存儲器中。唯一的樂音發生器號被分配給設置的所有樂音發生器，並且關於所有樂音發生器的信息存儲在樂音發生器號對應表中。
優選地，以下述方式對各樂音發生器進行波形數據分配如果可能，在分離的樂音發生器中可聽地產生那些具有較高可能性來同時發聲的波形數據組(在上述實施例中，是相同音色內的相鄰鍵排中使用的波形數據)。可以任何其他方式來對各樂音發生器進行波形數據分配，而不受限於將每個鍵排(波形數據)分配給任一個樂音發生器的上述方案。例如，對於其中多個音高很可能同時發聲的每個鍵排，該鍵排(鍵範圍)可被劃分成多個部分，從而每個劃分的部分被分配給任一個樂音發生器。在這種情況下，待使用的樂音發生器的樂音發生器號被分配給所述部分與音色的組合，並且鍵排的波形數據被預存在與分配給任一個組合的樂音發生器號相對應的每個樂音發生器的波形存儲器中。在某些情況下，可在每次觸按時準備不同的鍵排，這時，在每次觸按時就確定對樂音發生器的分配。
儘管本實施例已被描述為對整個鍵範圍設置單個音色，但是整個鍵範圍可被劃分成多個鍵範圍分段，從而對於每個鍵範圍分段設置一個音色。在這種情況下，假定當發生鍵開事件時，考慮到鍵開事件所屬的鍵範圍分段來確定音色；隨後的操作與上述實施例的那些類似。
權利要求1.一種樂音生成處理設備，其特徵在於包括多個樂音發生器裝置；多個波形數據存儲器，所述多個波形數據存儲器對應地電連接於所述多個樂音發生器裝置，並且可由所述多個樂音發生器裝置中對應的樂音發生器裝置排他地使用；事件接收部件，該事件接收部件接收表示待生成的樂音的事件信息；樂音發生器選擇部件，其與所述多個樂音發生器裝置電連接，該樂音發生器選擇部件從所述多個樂音發生器裝置中選擇待用於生成與該事件接收部件接收到的事件信息相對應的樂音的一個樂音發生器裝置；以及傳送部件，其輸入端與該事件接收部件連接，其輸出端與所述多個樂音發生器裝置連接，該傳送部件將從該事件接收部件接收到的事件信息傳送到由該樂音發生器選擇部件選擇的所述樂音發生器裝置，從而所選擇的樂音發生器裝置使用在對應的波形數據存儲器中存儲的波形數據來產生由接收到的事件信息表示的樂音的波形信號。
2.如權利要求1所述的樂音生成處理設備，其特徵在於每個所述樂音發生器裝置具有多個樂音生成通道，以及其中所述傳送部件將該接收到的事件信息分配給所選擇的樂音發生器裝置的任一個樂音生成通道，並且與已經分配有該接收到的事件信息的該樂音生成通道相關聯地傳送該接收到的事件信息。
3.如權利要求1所述的樂音生成處理設備，其特徵在於由所述樂音發生器選擇部件選擇的待用於生成與該接收到的事件信息相對應的樂音的樂音發生器裝置是與該樂音發生器選擇部件識別的音高範圍對應的所述樂音發生器裝置之一，其中該音高範圍與所述波形數據存儲器中存儲的波形數據相關聯，且與該接收到的事件信息相關。
4.如權利要求1所述的樂音生成處理設備，其特徵在於所述樂音生成處理設備設置在電子樂器內部，並且所述事件接收部件接收經由該電子樂器內設置的演奏操作器裝置產生的事件。
5.如權利要求1所述的樂音生成處理設備，其特徵在於該樂音生成處理設備還包括計算機，並且所述事件接收部件、所述樂音發生器選擇部件和所述傳送部件都包含在該計算機內。
專利摘要本實用新型提供一種樂音生成處理設備。多個樂音發生器裝置包括各波形數據存儲器，每個波形數據存儲器由對應的樂音發生器裝置排他地使用，並且不與樂音發生器裝置共享。一旦接收到表示待生成樂音的事件信息，就從多個樂音發生器裝置中進行選擇，從而選擇待用於生成與事件信息對應的樂音的特定樂音發生器裝置。可通過參照一個表來確定選擇哪一個存儲器中存儲有待使用的樂音發生器的波形數據。事件信息被傳送給所選擇的樂音發生器裝置，從而由所選擇的樂音發生器裝置產生由接收到的事件信息表示的樂音的波形信號。
文檔編號G10H1/00GK2847450SQ20052011135
公開日2006年12月13日 申請日期2005年7月13日 優先權日2004年7月15日
發明者高見啟史 申請人:山葉株式會社