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JP3381074B2 - 音響構成装置 - Google Patents

音響構成装置

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JP3381074B2
JP3381074B2 JP27479592A JP27479592A JP3381074B2 JP 3381074 B2 JP3381074 B2 JP 3381074B2 JP 27479592 A JP27479592 A JP 27479592A JP 27479592 A JP27479592 A JP 27479592A JP 3381074 B2 JP3381074 B2 JP 3381074B2
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JP
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sound
signal
data
acoustic
sound source
Prior art date
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JP27479592A
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晴夫 大場
潤一 永原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to KR1019930018345A priority patent/KR100275799B1/ko
Priority to US08/122,363 priority patent/US5471009A/en
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、予め入力された音を構
成する音素片をトリガとして発生させる音と外部環境の
状態の変化を検出した入力信号とを相互作用させ、かつ
リアルタイムに演奏時間の制約を受けずに発音させるこ
とのできる音響構成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からの音響再生装置は、例えばレコ
ードプレーヤ、光ディスクを用いた再生装置、カセット
テープレコーダ等がある。これらは、いずれも予め記録
媒体に記録されている音データを再生して音楽等を楽し
むものである。
【０００３】また、ハードウェアとソフトウェアを用
い、例えばコンピュータ、オーディオ機器及び記録媒体
を駆使して音楽を作曲したり、ユーザが弾いた音を楽譜
になおす等のいわゆるコンピュータ・ミュージックが盛
んになってきている。このコンピュータ・ミュージック
は楽器を自動演奏させて音楽を聴く場合がある。この楽
器の自動演奏は、予め記録されている音響再生用のＭＩ
ＤＩシーケンスデータを音源装置に供給して音を発生さ
せている。実際、生の楽器を演奏して前述したＭＩＤＩ
シーケンシャルデータを音源であるサンプラ等のオーデ
ィオ機器に供給して、演奏や作曲を行うことにもコンピ
ュータ・ミュージックによるシステムを利用することも
できる。
【０００４】上述した記録媒体には記録容量に限界が存
在することから、例えば記録内容に応じた演奏等が一定
時間に限って時間に関して固定的に再生されることにな
る。そこで、この再生される時間の延長を図るために、
前述した音響再生装置は予めループ機能をもったプログ
ラムで繰り返し再生される範囲及び繰り返し回数を設定
して再生時間の延長が図られている。
【０００５】一方、最近の音楽の傾向は、このようなハ
ードウェアの面の問題だけでなく、演奏される音楽、す
なわち音楽ソフトウェアも大きく様変わりしつつある。
このような音楽ソフトウェアの様変わりは、社会の影響
によるところが大きい。現在の社会は、２１世紀に向け
て生活時間も大きく変化しつつある。これに伴って人の
生活時間に対する意識も変化しつつある。現在の人の要
求は、従来までの物質的な豊かさを満足させようという
要求や心に余裕のない忙しい毎日からこれらに対する脱
日常的な感覚として精神的な心の豊かさや心のやすらぎ
を求める音楽へと要求が変化してきている。また、音楽
に対する姿勢も単に音楽を聴く受動的な態度から能動的
に自己の感覚を表現し、演出する傾向が強くなってきて
いる。
【０００６】このような社会動向の変化に伴って人の指
向は、実際に外部環境として例えば自然と自分の係わり
合いを注目するようになっている。人の趣向を反映する
ものとして例えば森や海の中の環境音をテーマにした
り、ゆったりした音楽を聴くことによって日頃の状況か
ら解き放たれた脱日常感が容易に得られる装置の要求が
高くなってきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の音響再生装置は、記録媒体に予め記録されている音
響データを再生して音場を構成するものであった。従っ
て、この音響再生装置は、記録媒体の容量及び記録媒体
から取り出したデータを音に再生するための再生技術の
特性から、ソフトウェアによる連続繰り返し再生モード
を用いずに１回だけの再生ではそれぞれの装置毎に再生
可能な時間が制限されていた。逆に、上述した再生可能
な時間の延長は、音楽の再生に用いる記録媒体に記録す
る音響データの増大を意味することになる。従って、再
生時間延長は、再生時間に比例して記録容量の増加、あ
るいは予め複数の記録媒体を設ける必要性が生じる。
【０００８】従って、上述したように繰り返し再生を行
わず、あるいは複数の記録媒体を用いずに長時間の再生
を行うことは、現在の音響再生装置では不可能である。
また、現在の音響再生装置は、予め記録されている音響
データを用いているから、リスナーやリスニング空間等
の状況に対応して演奏状態を自動的、かつ即時的に変化
させることができない。
【０００９】また、一般的に音楽の演奏・創作活動を行
う場合、演奏・作曲を行うための技術、複雑なコンピュ
ータに関する知識や技術が必要性になる。このため、こ
れらの活動が行える人は技術等の修得に多大な時間を要
することから制限されることになる。従って、通常、上
述した範疇以外の人は再生される音楽を受動的に聴くだ
けになってしまう。また、従来の音響再生装置ではリス
ナーは、例えばライブコンサートで聴くときのように演
奏状態そのもの、あるいはリスニング空間に影響を及ぼ
すことはできない。
【００１０】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
てなされたものであり、再生時間の制約を受けることな
く、外部環境の状態、あるいは状態の変化に対応してリ
スナーの要求に合った音を発生させて有効な音響効果を
得ることができる音響構成装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る音響構成装
置は、再生時間の制約を受けることなく、外部環境の変
化に対応して音を発生させて音響効果を得ることができ
る音響構成装置において、外部環境の状態の変化を信号
に変換して入力する入力手段と、入力手段からの出力信
号を解析してデータを抽出するデータ抽出手段と、デー
タ抽出手段で抽出した音源データに基づいて音源制御デ
ータを出力する音源制御手段と、音源制御手段からの制
御データに応じた音信号を出力する音源手段と、音源手
段からの出力信号を変換して発音させる発音手段とを有
して成ることにより、上述の課題を解決する。
【００１２】ここで、上記入力手段は、上記外部環境と
して音として特に、外部環境雑音と、振動と、光と、温
度と、湿度と、気圧と、時刻、日、季節等の時間に関す
る情報と、脳波、体温、脈拍、発汗、呼吸数等の生体情
報の少なくとも１つの状態及び状態の変化を検出し電気
信号に変換したり、撮像装置を介して供給される情報を
用いる。
【００１３】上記データ抽出手段は、上記入力手段で変
換した電気信号から音のピッチを抽出や音量情報をレベ
ル値として抽出している。また、このデータの抽出は、
撮像された画像の変化量をデータとして抽出してもよ
い。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【作用】本発明の音響構成装置は、入力手段を介して外
部環境の状態の変化を信号に変換して信号を出力し、デ
ータ抽出手段ではこの出力信号を解析してデータ抽出を
行い、音源制御手段ではデータ抽出手段で抽出した音源
データに基づいて音源制御データを出力し、この制御デ
ータに応じた音信号を音源手段で出力し、この出力信号
を変換して発音手段を介して発音させて時間の制約を取
り除いている。
【００１７】この発音に当たって上記入力手段から上記
外部環境として音として特に外部環境雑音と、振動と、
光と、温度と、湿度と、気圧と、時刻、日、季節等の時
間の情報と、脳波、体温、脈拍、発汗、呼吸数等の生体
情報の少なくとも１つの状態及び状態の変化を検出して
電気信号に変換することにより、これらの外部環境の情
報を装置に取り込んでリスナーに音を供給することがで
きる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【実施例】以下、本発明に係る音響構成装置の一実施例
について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】ここで、実際、既に定義されている音楽は
音による芸術であり、拍子、節、音色、和声等に基づ
き、種々の形式に組立られた曲を人声や楽器で奏するも
の、あるいは音を素材としてその強弱、長短、高低、音
色等を組合せて作り、美的な感情をおこさせる芸術と定
義されている。ところで、本発明の音響構成装置による
対応する仮想現実音、自然音の再現等の一般の音楽ソフ
トウェアとして扱われる音響も音楽として扱うものとす
る。このように定義した音を扱うことができる音響構成
装置の基本的なブロック構成について説明する。
【００２２】本発明に係る音響構成装置は、図１に示す
基本的な回路構成を、外部環境の状態の変化を信号に変
換して入力する入力手段である入力信号変換回路部１０
と、該入力信号変換回路部１０からの出力信号を解析し
てデータを抽出するデータ抽出手段であるデータ抽出回
路部１２と、該データ抽出回路部１２で抽出した音源デ
ータに基づいて音源制御データを出力する音源制御手段
であるＭＩＤＩ信号変換回路部１３と、該ＭＩＤＩ信号
変換回路部１３からの制御データに応じた音信号を出力
する音源手段である音源発生回路部１４と、該音源発生
回路部１４からの出力信号を変換して発音させる発音手
段である発音回路部１５とで構成している。
【００２３】なお、このデータ抽出回路部１２とＭＩＤ
Ｉ信号変換回路部１３とは一体的に構成したデータ解析
回路部１１とみなしてもよい。
【００２４】これらの各回路部について説明すると、図
１に示す入力信号変換回路部１０は外部環境の状態の変
化を取り込み、電気信号に変換するセンサ部１０ａと、
センサ部１０ａからの出力信号を増幅するアンプ１０ｂ
と、で構成している。上記センサ部１０ａは、後述する
ように各種のセンサが本発明の音響構成装置に対応させ
ることができる。
【００２５】取り込んだ外部環境に関する情報はディジ
タル信号に変換されてデータ抽出回路部１２に供給され
る。このデータ抽出回路部１２は、上記アンプ１０ｂを
介して出力されるアナログ信号レベルをディジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器１２ａと、電気信号から音のピ
ッチを抽出するピッチ抽出回路部１２ｂと、電気信号か
ら音量情報をレベル値として抽出する音量抽出回路部１
２ｃとで構成している。上記音量情報は、供給された音
の各ピーク値の平均値として得られる。ピッチ抽出回路
部１２ｂは、抽出したピッチ情報をＭＩＤＩ信号変換回
路部１３に供給する。また、音量抽出回路部１２ｃは、
抽出した音量情報をＭＩＤＩ信号に変換して後述する発
音回路部１５のアンプ１５ａの増幅される出力値を制御
してもよい。
【００２６】ＭＩＤＩ信号変換回路部１３は、供給され
た音情報をディジタル信号で通信するための国際規格で
あるいわゆる音楽機器ディジタルインターフェース（Mu
sicInstrument Digital Interface）機器を介してＭＩ
ＤＩ規格の信号に変換している。上記ＭＩＤＩ規格に
は、ディジタルデータのハードフォーマットからソフト
フォーマットに至る各種の通信方法が規定されている。
ＭＩＤＩ規格のディジタルデータは、音情報をステータ
スバイトとデータバイトで示されている。
【００２７】上記ステータスバイトは、最上位ビットを
“１”にすることで示す以降の３ビットで例えばノート
オフ、ノートオン等の各種ステータスの種類の指定と、
下位４ビットでＭＩＤＩチャンネルを定義している。ま
た、データバイトは最上位ビットを“０”にすることで
この領域を指定し、下位７ビットをデータ領域としてい
る。このように指定された規格に対応するよう変換して
供給されたディジタル信号をＭＩＤＩ信号変換回路部１
３は、例えばＭＩＤＩケーブルを介して音源発生回路部
１４に制御する信号を出力している。
【００２８】音源発生回路部１４は、音素片発生部１４
ａ、エフェクタ部１４ｂ及びＤ／Ａ変換器１４ｃとで構
成している。上記音素片発生部１４ａは、供給されるＭ
ＩＤＩ信号のディジタルデータに対応する例えば波の
音、海猫の鳴き声やシギの群れの声等の音素片の対応付
けを行ってエフェクタ部１４ｂに出力する。この音素片
の信号波形については後述する。エフェクタ部１４ｂ
は、供給された信号に対して例えばビブラート、モジュ
レーション及びリバーブレーション等の音響効果をもた
らすように加工している。これら一連の処理が施された
信号が、Ｄ／Ａ変換器１４ｃに供給される。
【００２９】なお、上述した構成は、ディジタル処理で
エフェクタを変える場合の構成を示すものであるが、Ｄ
／Ａ変換器１４ｃの後にエフェクタ部１４ｂを設けても
よい。
【００３０】Ｄ／Ａ変換器１４ｃでは、ディジタル信号
をアナログ信号に変換して発音回路部１５に供給してい
る。発音回路部１５は、アンプ１５ａとスピーカ１５ｂ
で構成している。このアンプ１５ａは、前述した音量抽
出回路部１２ｂから抽出されたディジタルデータに基づ
いて信号を増幅している。この増幅された信号は、スピ
ーカ１５ｂを介して音信号に変換される。
【００３１】このように構成して入力された外部環境の
変化に対応した情報をトリガとしてＭＩＤＩ規格のデー
タと音素片をソフトウェア的に選択して対応付けて音を
発音されることにより、同じ記録媒体に記録されている
情報を繰り返し再生する音響再生装置と異なり、再生に
おける時間的な制約を受けない自由度及び品質の高い音
の再生を行うことができる全く新しい概念に基づく音響
機器を提供することができる。
【００３２】本発明の音響構成装置におけるより具体的
な第１の実施例を図２及び図３に示す回路構成とソフト
ウェアの制作に関して図４〜図１２を参照しながら説明
する。ここで、図１に前述した基本構成回路と共通する
部分には同じ参照番号を付している。
【００３３】また、本実施例は、ある空間、例えば図２
に示す会議室１６等においてトリガに対応した波の音、
鳥の声等を発生させると共に、さらにこの空間１６にい
る個々の人間の話し声をマイクロフォン１０Ａでサンプ
ルし、このサンプルした音声、あるいは雑音の環境に合
わせて音響構成装置による音の発生の度合いを変化させ
る場合を図３に示すブロック図を参照しながら説明す
る。
【００３４】本発明の音響構成装置において、上述した
センサ部１０ａは図３に示す外部環境を音響構成装置に
取り込む入力手段のセンサとしてマイクロフォン１０Ａ
を用いている。マイクロフォン１０Ａは、外部環境の音
を取り込む。上記入力手段として音響−電気変換手段で
あるマイクロフォン１０Ａを用い、外部環境雑音を集音
して入力し、電気信号に変換している。また、この電気
信号は、音響構成装置における音響発生のスイッチング
用トリガとして用いている。上記マイクロフォンは、例
えば通常のコンデンサ型、またはダイナミック型等のも
のを使用する。
【００３５】外部環境の電気信号に変換された音は、ラ
インレベルにアンプ１０ｂを介して増幅され、データ解
析部１１の例えば電気信号の中から音のピッチを抽出し
ＭＩＤＩ規格のディジタルデータに変換するＰｉｔｃｈ
ｔｏ ＭＩＤＩ変換器（以下ピッチ−ＭＩＤＩ変換器
という）１２Ａに供給される。
【００３６】ピッチ−ＭＩＤＩ変換器１２Ａは、供給さ
れるアナログ信号を図１に示したＡ／Ｄ変換器１２ａに
相当するＡ／Ｄ変換器（図示せず）でディジタル信号に
変換する。このディジタル信号は、図１に示したピッチ
抽出回路部１２ａに相当するピッチ−ＭＩＤＩ変換器１
２Ａ内で入力信号から音の基本周波数、音圧レベル、時
間変化等に関する音響情報を数値化し、音のピッチ信号
を検出している。従って、このピッチ−ＭＩＤＩ変換器
１２Ａは音圧レベルから前記音の平均レベルとしての音
量に関する情報も抽出することから、音量抽出回路部１
２ｂに相当する機能も有している。さらに、このピッチ
−ＭＩＤＩ変換器１２Ａは上述した情報をＭＩＤＩ規格
の信号に変換して音源発生回路部１４であるサンプラ１
４ＡにＭＩＤＩ信号を供給する。なお、これらの一連の
音響情報を解析し、変換制御するため内蔵するＣＰＵを
用いて行っている。
【００３７】実際に、上記音響情報は、ＭＩＤＩ規格の
情報としてそれぞれ音の基本振動数をノートナンバー、
音圧レベルをベロシティレベル、時間変化をノートオン
やノートオフに、また、発音後の変化に対する情報をア
フタータッチとしてそれぞれ変換している。これら音響
情報であるＭＩＤＩ規格のディジタルデータは、このＭ
ＩＤＩ規格によって制御される音源発生回路部１４の発
音、あるいは演奏情報として供給される。上記音源発生
回路部１４は、これらの音響情報によって発生させる音
素片の対応を行っている。
【００３８】本発明では上述したように音の各情報に対
する対応は、図示していないＭＩＤＩインターフェース
を介して供給されたＭＩＤＩ信号とＰＲＯＭ１４Ｂに書
き込まれているソフトウェアとを内蔵するＣＰＵ１４Ｃ
によって例えば対応する鍵盤と対応させ、この対応する
再生信号として使用する予め記憶させておいた音素片を
ＲＡＭ１４Ｄから出力する。この音の各情報に対する対
応を示すソフトウェアの手法については、後段において
詳述する。
【００３９】上記音源発生回路部１４に相当する音響機
器として例えばサンプラを使用する。サンプラ１４Ａ
は、元来楽器用に開発された音響機器である。このた
め、各音源に対応する属性の決定はシンセサイザと似た
方法で決定している。上記シンセサイザは、音を複数か
らなる要素に分けて所望の音色を創作している。
【００４０】ここで、簡単に音とサンプラについて説明
する。サンプラは、例えば音をサンプリング（標本化）
してディジタルデータに変換して記録しておき、再生時
には、記録されているディジタルデータを、音の高さ等
のパラメータを所望の値に設定して再生する装置といえ
る。
【００４１】このような機能を有するサンプラは、実際
に例えば予め動物の鳴き声や生の楽器の音等をディジタ
ルデータに変換して装置に記憶させておき、キーボード
を弾くことでこれらの記憶した音に音の高さを変化させ
自由にメロディをつけて演奏させることもできる。従っ
て、このサンプラは、一から音色を合成して音を構成す
るいわゆるシンセサイザと異なり、音色を楽器外の実際
に既に存在している音に求めて、この音色を素材として
様々に加工、合成していくものである。
【００４２】サンプリングしたディジタル音声データは
そのままで使用しにくいことから、上記ディジタル音声
データを多少加工する必要がある。この加工操作が、い
わゆる「編集」である。この「編集」操作は、ソフトウ
ェア、いわゆるサンプル・エディティング・ソフトで行
っている。この編集用のソフトウェアには、ルーピング
機能、イコライザ機能、フィルタ機能、ピッチシフト機
能、タイムコンプレス、タイムエキスパンド機能、アン
プリチュードの変更機能等を有している。
【００４３】上記ルーピング機能は、サンプリングした
波形の一部分を繰り返し効率よく再生して持続音を表現
するものである。イコライザ機能は、音の特定周波数成
分に対して変更を加えて波形を書き換えて表現する機能
である。フィルタ機能は、音の周波数を選択的に取り出
す機能である。
【００４４】一般に音のピッチは、例えばテープ等の再
生において再生速度が速いとき音程が上がり、再生速度
を遅くするとき音程が下がる。一方、サンプラには、サ
ンプリングした音の再生速度をそのままに音の高さだけ
を変化させることができ、このように音の高さ（ピッ
チ）のみを変化をさせる機能をピッチシフト機能と呼ん
でいる（図４を参照）。
【００４５】タイムコンプレス、タイムエキスパンド機
能は、上記ピッチシフト機能と逆に音の高さをそのまま
に再生速度を可変して音の再生速度の短縮化（図５を参
照）と延長化（図６を参照）を図る機能である。この音
の再生速度の短縮化と延長化は、図５及び図６に示すよ
うに例えば100ｍｓ程度の短時間内での再生音を減衰さ
せる機能に対し、初めの時間に比べて例えば400ｍｓ程
度の長い時間で減衰させるといった互いに再生時間の変
化が対の関係にあることが判る。
【００４６】また、アンプリチュードの変更機能は、音
の大きさを揃えるため計算で波形の書換えを行う機能で
ある（図７を参照）。この機能を発展させて波形の各部
分に対して自由に変更を加えれば、音の立ち上がりや減
衰等のいわゆる「エンベロープ」の設定を行うこともで
きる（図８と図９を参照）。
【００４７】音源として使用するサンプラは、先ず音色
を規定する音の波形を予めＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ上
にＰＣＭディジタルデータとして記録しておく。さら
に、このディジタルデータは、上述した「エンベロー
プ」を規定してやることで録音された音源の再生音とし
てどのように再生されるか決めることができる。
【００４８】次に、このソフトウェアによる各作業は、
ＭＩＤＩ規格のノートナンバーに対応させて各音源の音
量を決定して音の高さ及び音量を決定する。換言すれ
ば、ある周波数の音に対してどの音源（すなわち音の波
形）を対応させ、どのくらいの音量で、どのように音を
変化させるか（すなわちエンベロープの変化）という各
種の属性が決定されたことになる。
【００４９】このように再生音を規定するためにサンプ
ラ１４Ａは、音の高さ、音量、音色として音の波形及び
エンベロープの各属性を決定した属性に従って変化さ
せ、複合制御された再生信号をＤ／Ａ変換器１４Ｅに供
給する。Ｄ／Ａ変換器１４Ｅはアナログ信号に変換して
発音回路部１５に出力する。
【００５０】なお、サンプラは、音源及びその音の各属
性を外部記憶媒体であるフロッピーディスク１７等の記
憶媒体に記録しておくことができる。この記憶媒体に記
憶してある各種のディジタルデータをサンプラのメモリ
上に読み込む方法を採用すれば、上述した海の情景だけ
でなく、異なった音源としてサンプラを使用することが
でき、異なる環境の音の再生を行う上で非常に便利であ
る。
【００５１】アナログ信号に変換された再生信号が、ア
ンプ１５ａを介して増幅され、会議室１６に設置したス
ピーカ１５ｂによって再生される。このように本発明の
音響構成装置はマイクロフォン１０Ａで採取した環境音
をトリガ信号として自然音を再生している。また、上記
アンプ１５ａは、ＭＩＤＩ規格の信号に応じて再生信号
の振幅、すなわち音量を制御させてもよいし、音響構成
装置が発した音をフィードバックさせて音響状態を常に
制御する方法をとってもよい。
【００５２】また、前述した環境音をトリガとして用い
る際に、ピッチ−ＭＩＤＩ変換器でＭＩＤＩ規格に変換
する方法を採用しているが、本発明の構成においてトリ
ガの変換方法は上述の方法に限定されるものではない。
本実施例の場合、図１に示したデータ解析部１１と音源
発生回路部１４とが分離されているため、信号の伝達の
一手段として用いている。音の変換部におけるＭＩＤＩ
規格の使用はあくまでも便宜的なものに過ぎない。
【００５３】次に、音の対応関係をもたらすためのソフ
トウェア制作について説明する。ここで、具体的なソフ
トウェアとして前述した海の情景を参考にしながら説明
する。このソフトウェアプログラムは、少なくとも創作
しようとする音楽の構成要素となる音素片やトリガとし
て入力した入力信号のデータ解析結果及びこの解析結果
の数値化した数値に対して音素片をどのように対応させ
るかという対応情報を含んでいる。
【００５４】先ず、ソフトウェアの制作にあたりある環
境における音響の構成を音楽的、サウンドスケープデザ
イン的な視点で分析する。この考え方は、平凡社のＲ．
マリー・シェーファー著「世界の調律」に上記サウンド
スケープデザインについての記載がなされている。サウ
ンドスケープデザインで音響の構成音は、大別して基調
音と装飾音に分けることができる。
【００５５】上記基調音とは、ある環境の中でその音響
のイメージを形作る上で根幹をなす音と定義している。
また、装飾音とは、上記基調音によって形作られた音響
の中でその音響をより特徴付けるものにしている音と定
義している。音響構成装置のソフトウェアの制作に当た
って集音された音響及び再生される音の中で上記２つの
音を見極めることが必要となる。この定義された２つの
音を見極める一つの方法として各周波数のポイントにお
ける音の頻出度合いを調べる方法がある。
【００５６】第１の実施例の場合、マイクロフォン１０
Ａによって集音された会議室の音響をピッチ−ＭＩＤＩ
変換器１２Ａを通すことでＭＩＤＩ規格の信号に変換で
きることは、前述した通りである。ピッチ−ＭＩＤＩ変
換器１２Ａは、例えばこのＭＩＤＩ規格の信号をＭＩＤ
Ｉモニタ等を通すことにより、入力した音の中にどの周
波数の音がどのくらいの頻度で存在しているかを調べる
ことができる。この検出した周波数毎の各頻度を周波数
に対する頻度としてグラフに表示すると、図１０（Ａ）
に示すグラフが得られる。
【００５７】図１０（Ａ）に示す会議室でサンプリング
した入力音の各周波数に対する頻度は、１００Ｈｚ付近
の音が最も頻度が高く、次に１０ｋＨｚ付近の音の頻度
が高かったとする。図１０（Ａ）に示す上記入力音は定
義から、この場合１００Ｈｚ付近の音が基調音としての
音域にあたり、１０ｋＨｚ付近の音が装飾的な音域にあ
たっていると考える。
【００５８】会議室において周波数分析した結果から上
記基調音の周波数の実際の音は、基調音が図１０（Ｂ）
に示す人の会話の音に相当し、装飾音は図１０（Ｂ）に
示すドアの開閉音、空調ノイズ、足音等がこの周波数に
該当していることが判った。
【００５９】第１に、これらの音に対応して発音させる
音素片を音源としてそれぞれ割り当てる。この割り当て
した音素片を再生すれば、入力音と再生音の対応関係が
生じ、入力音をトリガとする音楽的、サウンドスケープ
デザイン的な視点に基づくソフトウェアの制作が可能に
なる。前述した第１の実施例において使用するＭＩＤＩ
規格の音源機器は、原則的にＭＩＤＩ規格で送られたノ
ートナンバーに対応した音源を再生することにある。
【００６０】ここで、割り当てるノートナンバー０〜１
２７の１２８個は、８８鍵あるピアノでいう中央の
“Ｃ”、すなわちＣ3 を６０として音階Ｃ-2〜Ｃ8 に割
り当てられている。上記基調音に対して割り当てるノー
トナンバーは図１０（Ｃ）に示すように例えばＮｏ．３
０〜４０付近を割り当てて再生音を図１０（Ｄ）で波の
音に対応付けて設定している。
【００６１】また、装飾音に対してノートナンバーは図
１０（Ｃ）に示すように例えばＮｏ．９０〜１００付近
を割り当てて再生音を図１０（Ｄ）で上記波の音以外の
海鳥の鳴き声１、２、風の音等の自然音をそれぞれ設定
している。実際、波の音は、ピッチを可変に設定して各
種周期の波を表現している。また、海鳥の鳴き声として
例えば海猫を表現する場合、ピッチを一定にして不自然
な声が発せられないように設定する音素片とピッチを可
変にして複数の音の高さで鳴いているように表現できる
ようにソフトウェアで設定している。
【００６２】また、図１０（Ｃ）に示した各音素片の割
り振りは、ソフトウェアで実際に各音域に合わせてオー
バーラップするように音を割り振りしている。この音の
割り振りによって、入力される音は高くても低くても略
々均等に発音させることができる。
【００６３】さらに、上述した対応関係にある音に対し
て音の各種属性を変更して再生させると再生音の表現に
広がりをもたらす。音源に付随する表現に関するパラメ
ータは各種存在する。これらのパラメータの主なものを
挙げてみると、パラメータには、波形データのある範囲
を繰り返し再生するループ、音源の時間変化を示すエン
ベロープ、各音源の音量変化の設定、音の鮮明度の変化
をカットオフ周波数の設定により行うフィルタの設定、
音像定位、音の強弱を表すベロシティ及び同時に発音さ
せる音源の選択等がある。
【００６４】実際に、図１０で示した３つの音素片に対
してパラメータを設定する例を図１１に示す。ここで、
波の音は波形から明らかなように音の立ち上がり（すな
わちアタック）を緩くして音素片の強さで立ち上がりを
変化させて雰囲気を出している。また、海鳥の鳴き声も
入力音の強さで音量を変化させることで遠くで鳴いた
り、近くで鳴いた雰囲気を出すように設定している。
【００６５】図１１（ａ）は、波の音、海鳥の鳴き声及
び風の音等の自然音の各音素片の波形を示している。ル
ープを設定する際、波の音は基本周波数の波形全部の区
間Ａ１を繰り返し再生する。海鳥の鳴き声及び風の音等
の自然音に対して設定するループさせる区間は、それぞ
れＡ２、Ａ３を繰り返す処理を設定している。
【００６６】また、図１１（ｂ）に示す波形は、音の振
幅波形の包絡線に相当するエンベロープである。例え
ば、鍵盤（キー）を放したり、あるいは入力信号の音程
が変化するポイントを音のリリースポイントとして表す
ことができる。ソフトウェア制作においてこの音のリリ
ースポイントからリリースを長くすることで、瞬間的に
音が入ってすぐに切れてしまった場合でも、音響構成装
置から発音される音はひとしきり聴こえるように設定し
ている。波の音以外の２つの波形は略々同じ波形に設定
している。このようにエンベロープを細かく設定するこ
とで音の特徴やつながりを自然なものにすることができ
る。
【００６７】図１１（ｃ）に示す数値は、規格した音の
レベルに対する音の大きさを音量比として示している。
波の音の音量比は１０に設定している。また、海鳥の鳴
き声の音量比は５に設定している。第３の音である風等
の自然音の音量比は３に設定している。全体的な音量比
を決めてやることで、再生音響における空間感等を表現
することができる。音楽の制作に使われる各音の要素を
有しているから、単一音源だけでもかなりの表現は可能
であるが、このように各パラメータを設定して再生音を
構成し、複合して用いることにより、より一層のきめの
細かな音の表現を行うことができるようになる。
【００６８】ソフトウェアは、前述したこれらの音の構
成を制御する音楽用のソフトウェア１８を格納するだけ
でなく、図３に示すサンプラ１４ＡのＰＲＯＭ１４Ｃに
は、図１２に示す制御用ソフトウェア１９も含まれてい
る。この制御用ソフトウェア１９によってサンプラ１４
Ａの動作制御する動作制御ブロック部１４Ｆを介して前
述した各種音素片を再生するブロック部１４Ｇから再生
信号を発音回路部１５に出力している。
【００６９】このようにサンプラのハードウェア制御用
ソフトウェア及び音素片を設定する音楽用ソフトウェア
を分けて構成することにより、音響再生される音に表現
の幅をもたせることができると共に、特に、外部から記
録媒体を介して音楽用のソフトウェアを供給することが
できることから、対応して再生する音響を自由に設定す
ることもハードウェアの変更等を要すことなく、容易に
行うことができる。
【００７０】このように構成することにより、音響構成
装置はこの装置からの出力する音を原音と変換後全く違
う音の構成にして出力することができる。これに対し
て、従来のディジタル信号処理装置（Digital Signal P
rocessor）では、単に元の音に対して付加的な要素とし
て例えばエコー処理やピッチの変更等を行って図１３
（Ａ）に示す波形変換は容易に行うことができるもの
の、本発明の音響構成装置のように各種の信号処理を行
った後に図１３（Ｂ）に示すように入力信号と全く異な
る音、楽音を出力することは非常に困難、あるいは不可
能である。
【００７１】本発明の音声構成装置は、上述した複雑な
理論を駆使した信号処理を行うことなく、容易に音素片
をトリガとして各音の要素を編集設定することにより、
原音を全く異なる音の構成に変換することができる。特
に、周囲環境の雑音を状況に合わせて即時的に変化させ
ることができる。
【００７２】また、この音響構成装置は、リスナーやリ
スニング環境等と相互に影響し合って偶然性、意外性及
びインタラクティブ性に富んだ音響再生を可能にしてい
る。音響構成装置は、記録媒体を再生する音響機器でな
く、再生可能時間等の時間依存性を排除することができ
る。この再生される音の構成や音楽に対して音響構成装
置が必要とするデータは、外部環境からの入力情報がト
リガデータに対応させることにより、時間に対し独立さ
せることができ、装置内に内蔵するデータを最小限に抑
えることができる。
【００７３】音響構成装置は、複雑なディジタル機器を
用いることなく、装置内に予め記憶されたプログラムに
応じた例えば仮想現実音、あるいは音楽等の作成も容易
にでき、リスナーもある程度演奏に参加することができ
る。
【００７４】音響構成装置に使用するプログラムソフト
ウェアは、上述したように限定したデータを基に時間に
依存しない新たな音楽ソフトウェアを市場に提供するこ
ともできるようになる。
【００７５】なお、音響構成装置は、上述したように単
体構成で発音できるが、例えばＭＩＤＩアウト端子から
外部に別個に用意した同様のシステムを制御するように
設定すれば、より多くの演奏結果のバリエーションを得
ることも可能になる。
【００７６】次に、本発明の音響構成装置における第２
の実施例について図１４を参照しながら説明する。ここ
で、共通する部分には同じ参照番号を付して説明を省略
する。本実施例は、図１に示したセンサ部１０ａに使用
するセンサを第１の実施例のマイクロフォン１０Ａと異
なる脳波検出装置を用いている。
【００７７】この脳波検出装置１０Ｂは、ヘッドバンド
２０と電極２１、アンプ２２及び送信機２３とが一体的
に構成されているものである。検出された脳波データは
テレメータ方式で音響構成装置内に設けている電波受信
機を有する受信用インターフェース２４を介して音響構
成装置に供給され、最終的に発音用のトリガ信号として
使用される。
【００７８】なお、この脳波データをＭＩＤＩインター
フェースを介してＭＩＤＩ規格の信号に変換してもよ
い。
【００７９】電波の受信用インターフェース２４から供
給される脳波の電気信号は、データ解析部１１で電気信
号の波形からピッチ抽出、音量抽出を行いサンプラ１４
ＡにＭＩＤＩ信号に変換されて供給される。サンプラ１
４Ａは、このＭＩＤＩ信号をソフトウェアの動作に応じ
た音の音素片や音の各種要素に対応させた発音用の信号
を発音回路部１５に供給する。発音回路部１５は、供給
された信号をアンプ１５ａで増幅しスピーカ１５ｂから
入力した電気信号と全く異なる音を発音させる。
【００８０】脳波は、検出される周波数によって分類さ
れる。脳波の分類は、低い周波数から４Ｈｚまでの脳波
をδ波、４Ｈｚ〜８Ｈｚまでの脳波をθ波、８Ｈｚ〜１
３Ｈｚまでの脳波をα波、１３Ｈｚ以上の周波数の脳波
をβ波と４つに分けられている。
【００８１】脳波は、脳の機能を反映し、さらに被検者
の精神状態をも反映するものである。上記α波は、安静
時、眼を閉じているとき、後頭部に多く発生する。β波
は、緊張したり、精神集中しているときに発生する。δ
波やθ波は眠っている際に発生する。検出される脳波に
は個体差がみられるものの、上述した一般的な傾向が存
在することは明かである。
【００８２】この傾向を利用して個々の精神状態を調整
する機器として用いることができる。例えば、精神を安
定させたい場合、音響構成装置は、脳波の検出に応じて
発せられる音をα波の検出を促すような音に設定すれ
ば、被検者は音を聴いてα波を誘発させることが容易に
できるようになる。音響構成装置は、所望の脳波を音に
よってフィードバックさせることにより、自己コントロ
ールするためのトレーニング機器になる。
【００８３】また、脳波を検出する方法は、上述した方
法に限定されるものでなく、脳の活動に応じて流れる神
経電流によって磁界が発生する。頭皮上の磁束密度を測
定して脳に流れる神経電流量を計算から算出することが
できる。この神経電流や検出される磁界の変化を音響構
成装置の入力信号として用いることもできる。例えば純
音、クリック音、ノイズ、楽音、音節、単語頭のあらゆ
る音によって聴覚刺激を受けることにより、聴覚誘発脳
磁界が変化する。また、スポット光、正弦波グレーティ
ングパターン、チェッカーボードパターン、あるいはラ
ンダムドットパターン等の視覚刺激によっても視覚誘発
脳磁界が変化する。このような信号を入力信号に用いれ
ば音響構成装置は、聴覚や視覚に対応した音を発生させ
ることもできる。
【００８４】トリガ信号に使用するセンサに入力する情
報は、上記脳波に限定されるものでなく、例えば体温、
脈拍、発汗、呼吸数等の生体情報をセンサで捉えて音響
構成装置に供給したり、この他に３つの成分で示される
バイオリズムの変化に対応して発音させることもでき
る。
【００８５】次に、本発明の音響構成装置における第３
の実施例について図１５を参照しながら説明する。ここ
で、前述した実施例と共通する部分には同じ参照番号を
付して説明を省略する。
【００８６】本実施例は、図１に示したセンサ部１０ａ
に使用するセンサを第１の実施例のマイクロフォン１０
Ａと異なる撮像装置１０Ｃを用いている。この第３の実
施例のデータ解析部１１に撮像装置１０Ｃで撮像された
画像情報が画像の変化量をデータとして抽出する移動体
抽出部１２Ｂに供給される。
【００８７】この移動体抽出部１２Ｂは、例えば単眼視
による動画像のシーケンスから移動体の移動量を自動的
に抽出している。抽出した移動量に基づいて得られる電
気信号は、最終的に音響構成装置でトリガ信号として使
用する。この移動量に対応した電気信号の抽出方法は、
後段において説明する。移動体抽出部１２Ｂは、例えば
図１に示したＭＩＤＩ変換器１３を内蔵しており、抽出
された電気信号の波形をＭＩＤＩ規格の信号に変換して
いる。移動体抽出部１２Ｂは、ディジタル化されたＭＩ
ＤＩ信号をサンプラ１４Ａに供給する。サンプラ１４Ａ
は、前述した実施例と同様に供給されるＭＩＤＩ信号を
音素片に対応付けて各種のエフェクト処理も施して発音
回路部１５に供給する。発音回路部１５は、供給された
発音用の信号をアンプ１５ａで増幅しスピーカ１５ｂか
ら入力した電気信号と全く異なる音を発音させる。
【００８８】ここで、前述した移動体抽出部１２Ｂにお
ける移動体の移動量に対応する電気信号の抽出する方法
は、ベクトル的に移動を扱い、複数の協調した動きに対
して同一グループとみなしている。この抽出方法のアル
ゴリズムは、例えば移動体の一つである歩行者を非剛体
と扱い、実画像の雑音に対してロバスト的に扱って、撮
像した画像の中から動き抽出と、歩行者抽出を行う。
【００８９】このアルゴリズムは、動き抽出において入
力画像から移動体を含まない背景画像を差し引いた閾値
処理によって得られる領域画像を求める。
【００９０】次に、時間平滑化を行うことによって収束
させて個々の物体に相当する歩行者全体の平均の運動ベ
クトルを求める。
【００９１】この時間平滑化で検出された領域をサブ領
域に再分割する。この再分割した任意の２つの領域の統
合仮説に基づいて繰り返し併合する。上記統合仮説は例
えば同一人物に属する各部が協調して動くことを利用し
て歩行者画像の確率的なモデルから与えられる適合度で
評価する。
【００９２】これらの処理によって動画像中の移動体、
この場合歩行者を確率的なモデルで抽出することができ
る。この処理は、人間の運動視における知覚的統合に対
応している。このような動き検出に関する情報も生体活
動に基づく情報の一つとみなすこともできる。この外部
環境からの情報を音響構成装置に供給してトリガ信号に
使用すれば、時間の制約を受けずに環境と相互に影響し
合う偶然性、意外性に富んだ音響再生を行わせることが
できるようになる。
【００９３】次に、本発明の音響構成装置における第４
の実施例について図１６を参照しながら説明する。ここ
で、前述した実施例と共通する部分には同じ参照番号を
付して説明を省略する。
【００９４】本実施例は、図１に示したセンサ部１０ａ
に使用するセンサを第１の実施例のマイクロフォン１０
Ａと異なる気象観測装置１０Ｄを用いている。気象観測
装置１０Ｄは、少なくとも観測時刻を記載するため時間
情報を供給することができる。また、各気象要素である
温度、湿度、気圧、明るさに関する情報として雲量、日
照時間等をそれぞれタイマ３０、温度計３１、湿度計３
２、気圧計３３、雲量計３４、日照時間算出計３５検出
する。この各要素の検出した信号を電気信号で例えばピ
ッチ−ＭＩＤＩ変換器１２Ａに供給する。このピッチ−
ＭＩＤＩ変換器１２Ａで上記各種の電気信号をそれぞれ
ＭＩＤＩ信号入力変換してサンプラ１４Ａに供給する。
サンプラ１４Ａは、供給されたＭＩＤＩ信号に応じた例
えば外部環境に対応した音素片を予め供給しておき、こ
れらの音素片の中からソフトウェアで選択し、かつ各種
のエフェクタ処理を施した信号を発音回路１５に供給す
る。
【００９５】発音回路１５は、供給された発音用の信号
をアンプ１５ａで増幅しスピーカ１５ｂから入力した電
気信号と全く異なる音を発音させる。
【００９６】このように構成することにより、音響構成
装置を季節や気候の変化に合わせた発音制御も可能にな
る。また、音の変化によって時間や季節の変化を知らせ
ることもできる。この他、時間に関して最近、人間の活
動リズムと深い関係にあることが知られている潮汐の情
報に応じた音響効果をもたせることも可能である。ま
た、この音響構成装置を用いることにより、より環境と
の相互の影響を羽委させた発音制御を行うことができ
る。
【００９７】なお、上述した実施例においてセンサとし
て使用した気象観測装置は、上述した各要素すべてをま
とめて供給する必要はなく、少なくとも一つを選択して
使用してもよい。また、前述した第１〜第４の実施例を
合わせて用いても、外部環境との相互関連を一層高める
ことができるようになることは明かである。
【００９８】次に、本発明の音響構成装置における第５
の実施例について図１７を参照しながら説明する。ここ
で、前述した実施例と共通する部分には同じ参照番号を
付して説明を省略する。この実施例に使用するセンサは
前述した第１〜第４の実施例のセンサを音響構成装置に
単体、あるいは複合的に用いている。
【００９９】図１に示した音源発生回路部１４は、デー
タ解析部１１内のＭＩＤＩ信号変換回路部１３から供給
されるＭＩＤＩ情報に応じた音信号を発生させる音素片
発生部１４ａと、上記音素片発生部１４ａから供給され
るＭＩＤＩ情報に応じて発生する音に音響効果を与える
エフェクタ部１４ｂとを有して構成している。
【０１００】前述した実施例まで音源発生回路部１４
は、サンプラ１４Ａを用いていたが、この他にも通常の
シンセサイザ１４Ｂを音源として用いてもよい。シンセ
サイザ１４Ｂは、エンベロープ制御の充実や例えば異な
る波形の合成（ミックス）、連結（リンク）等の音源波
形の編集及び複数の音源の同時発音機能等を有してい
る。このため、単純な波形から複雑な音色の変化を容易
につくることができるようになっている。このように音
源の充実によって、音の表現力を一層高めることがで
き、かつメモリの節約にも寄与することができる。
【０１０１】また、音源発生回路部１４の制御において
前述してきたサンプラ１４Ａの使用は、比較的長いフレ
ーズでも使用可能な利点を有していたことにある。しか
しながら、センサ部１０ａから入力信号の変化を供給す
るＭＩＤＩ規格のＭＩＤＩ信号をソングチェンジ情報や
例えばスタート・ストップ等のシーケンサのコントロー
ル情報をＭＩＤＩ信号変換回路部１３から供給してやれ
ば、音源発生回路部１４は供給される上記ソングチェン
ジ情報やコントロール情報のシーケンスデータで音の状
態に合わせて制御することができる。このシーケンスデ
ータの制御によっても音の表現力を高め、使用するメモ
リを節約することができる。
【０１０２】なお、音源のバリエーションは、上述した
サンプラ１４Ａやシンセサイザ１４Ｂに限定されるもの
でなく、前記コントロール情報を例えば演奏ロボット１
４Ｃを動作させるような機械的な運動の制御に用いるこ
とにより、演奏ロボット１４Ｃが演奏するアコースティ
ックな楽器１５ｃを制御させ、楽器１５ｃから発音させ
ることもできる。
【０１０３】最後に、本発明の音響構成装置は図１８に
示すように小型のパーソナル機器として使用する。音響
構成装置における筺体２１の大きさは、例えば図１８に
示す片手で操作しやすい程度にする。音響構成装置で使
用されるトリガである周囲の雑音等は、一対のイアホン
２２、２２とそれぞれ反対側の向きにマイク１０Ａ、１
０Ａを配設して装置本体に供給される。
【０１０４】また、音響構成装置は、外部からディジタ
ル情報を内蔵するメモリやＩＣで構成されたカード
を例えば装置下部側から挿入させる。上記ディジタル情
報は、音素片やこの音素片をいかに音処理するか等のソ
フトウェアで構成している。音響構成装置は、電源オン
時に現在、矢印Ａ方向に挿入されたカード２３がどのよ
うな音を発生させるか表示窓２４に液晶等を用いて表示
する。
【０１０５】上記表示窓２４に表示される情報は、例え
ば“Relaxation”、“Nature”及び“Music”等のサウ
ンドモードをサウンドモード選択スイッチ２５で選択す
る。上記“Relaxation”モードは、心の安定感をもたら
すようなゆったりした音を発生させる。また、“Natur
e”モードは、例えば「海岸」、「川」及び「山」等の
場所に応じたサウンドを供給することができる。この場
所の選択を選択スイッチ２６で選択する。“Music”モ
ードの場合も選択スイッチ２６を用いて音響構成装置
は、例えば「ジャズ」、「ロック」、「ソウル」、「ク
ラシック」、「ラテン」、「レゲー」、「ブルース」、
「カントリー」及び「インド」風等の音楽を生み出すモ
ードから一つを選択する。これらの各モードから選択さ
れたモードに対応した音がトリガにに応じてイアホン２
２、２２を介して発音させる。また、表示窓２４には、
発音の音量レベルを表示させることもできる。
【０１０６】この発音は上述したモードに限定されるも
のでなく、装置に挿入するカード２３を取り替えること
によってこれ以外のモードの音楽を供給することができ
る。
【０１０７】このようにカードを使用することによって
音を作る上での幅を広げることもできる。音響構成装置
は、各種のモードの音楽を連続して供給できるステレオ
セットの一つとして、また子供達の玩具等として提供す
ることができる。
【０１０８】本発明の音響構成装置は、このように構成
することにより、元の音に対する波形変換を非常に容易
に行う従来のディジタル信号処理装置（Digital Signal
Processor）に比べてこの音響構成装置を介した発音を
原音と全く違う音の構成にして出力することができる。
この原音を全く違う音の構成に変換する際に、必要とさ
れる高度なレベルでのファジー理論を用いたファジー制
御や非線形理論の一つであるカオス理論を用いた非線形
制御等を用いることなく、容易にトリガに対しての音素
片の発音の要素を編集設定することにより、原音を全く
異なる音の構成に変換することができる。特に、周囲環
境の雑音を状況に合わせて即時的に変化させることがで
きる。
【０１０９】また、この音響構成装置は、リスナーやリ
スニング環境等と相互に影響し合って偶然性、意外性及
びインタラクティブ性に富んだ音響再生を可能にしてい
る。音響構成装置は、記録媒体を再生する音響機器でな
く、再生可能時間等の時間依存性を排除することができ
る。この再生される音の構成や音楽に対して音響構成装
置が必要とするデータは、時間に対し独立しており、最
小限に抑えることができる。
【０１１０】音響構成装置は、複雑なディジタル機器を
用いることなく、装置内に予め記憶されたプログラムに
応じた例えば仮想現実音、あるいは音楽等の作成も容易
にできる。
【０１１１】音響構成装置に使用するプログラムソフト
ウェアは、上述したように限定したデータを基に時間に
依存しない新たな音楽ソフトウェアを市場に提供するこ
ともできるようになる。
【０１１２】なお、センサは、前述した実施例に限定さ
れるものでなく、外部環境との相互の影響を図ることが
できるセンサを用いれば入力信号に応じた発音をさせる
ことができる。現在、発売されている集積回路を用いれ
ば、前述の実施例のように大規模なシステム構成にする
ことなく、簡単な構成で音響構成装置を容易に実現する
こともできる。
【０１１３】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の音響構成装置は、再生時間の制約を受けることな
く、外部環境の変化に対応して音を発生させて音響効果
を得ることができる音響構成装置であって、入力手段を
介して外部環境の状態の変化を信号に変換して信号を出
力し、データ抽出手段ではこの信号を解析してデータ抽
出を行い、音源制御手段ではこの出力信号を解析してデ
ータ抽出を行い、音源手段で制御データに応じた音信号
を出力し、この出力信号を変換して発音手段を介して発
音させることにより、原音と全く違う音の構成にして出
力することができる。
【０１１４】この原音を全く違う音の構成に変換する際
に、必要とされる高度なレベルでの複雑な各種の理論を
用いることなく、容易に音素片をトリガとして各音の要
素を編集設定することにより、原音を全く異なる音の構
成に変換することができる。特に、周囲環境の雑音を状
況に合わせて即時的に変化させることができる。
【０１１５】また、この音響構成装置は、リスナーやリ
スニング環境等と相互に影響し合って偶然性、意外性及
びインタラクティブ性に富んだ音響再生を可能にするこ
とができる。音響構成装置は、記録媒体を再生する音響
機器でなく、外部環境からの入力情報がトリガデータに
対応させることにより、再生可能時間等の時間依存性を
排除することができ、装置内に内蔵するデータを最小限
に抑えることができる。
【０１１６】音響構成装置は、複雑なディジタル機器を
用いることなく、装置内に予め記憶されたプログラムに
応じた例えば仮想現実音、あるいは音楽等の作成も容易
にでき、リスナーもある程度演奏に参加する、あるいは
影響を与えることができる。
【０１１７】上記入力手段としては、上記外部環境とし
て音と、振動と、光と、温度と、湿度と、気圧と、時
刻、日、季節等の時間と、脳波、体温、脈拍、発汗、呼
吸数等の生体情報の少なくとも１つの状態及び状態の変
化を検出したり、音響−電気変換手段を用い、外部環境
雑音を入力して電気信号に変換することにより、外部環
境との相互の影響を高め、環境と音との依存性を高くす
ることができる。
【０１１８】上記データ抽出手段では、上記入力手段で
変換した電気信号から音のピッチを抽出したり、上記入
力手段で変換した電気信号から音量情報をレベル値とし
て抽出することにより、この再生される音の構成や音楽
に対して音響構成装置が必要とするデータは、上述した
ように時間に対し独立しており、データ量を最小限に抑
えることができる。
【０１１９】また、上記入力手段として撮像装置を用い
て電気信号に変換し、上記データ抽出手段において、撮
像された画像の変化量をデータとして抽出してもリスナ
ーやリスニング環境等と相互に影響し合って偶然性、意
外性及びインタラクティブ性に富んだ音響再生を可能に
することができ、記録媒体を再生する音響機器でなく、
再生可能時間等の時間依存性を排除することができる。
【０１２０】
【０１２１】
【０１２２】上記音源手段は、上記音源制御手段から供
給されるＭＩＤＩ情報に応じた音信号を音源信号発生手
段で発生させて、上記音源制御手段から供給されるＭＩ
ＤＩ情報に応じて発生する音に対して音響効果発生手段
で音響効果を与える音信号を発生することにより、例え
ば仮想現実音であっても実際に近い音をリスナーに供給
することができる。この音響効果がより一層リスナーの
心理的な効果を高めることができる。
【０１２３】音響構成装置の情報及び使用するソフトウ
ェアを内蔵したカードを使用することによって音を作る
上での幅を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音響構成装置における基本的なブロッ
ク構成を示す回路図である。
【図２】図１に示した音響構成装置のセンサとしてマイ
クロフォンを会議室に設置した第１の実施例にける設置
状況を示す模式図である。
【図３】本発明の音響構成装置におけるより具体的な第
１の実施例のブロック構成を示す回路図である。
【図４】音の要素となるサンプリングした音の基本周波
数（すなわち音程）の再生速度をそのままに音の高さを
変えるピッチシフト機能を説明する波形図である。
【図５】音の要素となるサンプリングした音に対して音
の高さをそのままに音の再生速度の短縮化を図るタイム
コンプレス機能を説明する波形図である。
【図６】音の要素となるサンプリングした音に対して音
の高さをそのままに音の再生速度の延長化を図るタイム
エキスパンド機能を説明する波形図である。
【図７】音の要素となるサンプリングした音に対して音
の大きさを揃えるため計算で波形の書換えを行うアンプ
リチュードの変更機能を説明する波形図である。
【図８】音の要素となるサンプリングした音に対して音
の立ち上がりの設定を行うエンベロープ機能を説明する
波形図である。
【図９】音の要素となるサンプリングした音に対して音
の減衰傾向の設定を行うエンベロープ機能を説明する波
形図である。
【図１０】図１０は音のデータ解析とソフトウェアとの
対応関係の取り方を説明する図であり、（Ａ）は入力し
た音を周波数分析したときの一例を示すグラフであり、
（Ｂ）は（Ａ）に対応する基調音と装飾音との分類方法
を説明する図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）において分類し
た基調音と装飾音とをＭＩＤＩ機器へ割り付ける際の一
方法を示し、（Ｄ）はＭＩＤＩ機器に割り付けた音素片
の対応を説明するための図である。
【図１１】波の音、海鳥の鳴き声及び風の音等の自然音
をより実際の音に近い音に聞こえるように設定する音の
各要素としてそれぞれ（ａ）ループ、（ｂ）エンベロー
プ及び（ｃ）音量比の設定例を示す図である。
【図１２】本発明の音響構成装置におけるサンプラの構
成を説明するブロック回路図である。
【図１３】（Ａ）に示す従来のＤＳＰによる音の変換に
よる出力音と（Ｂ）に示す本発明の音響構成装置による
音の変換による出力音との違いを説明するための模式図
である。
【図１４】本発明の音響構成装置におけるより具体的な
第２の実施例のブロック構成を示す回路図である。
【図１５】本発明の音響構成装置におけるより具体的な
第３の実施例のブロック構成を示す回路図である。
【図１６】本発明の音響構成装置におけるより具体的な
第４の実施例のブロック構成を示す回路図である。
【図１７】本発明の音響構成装置におけるより具体的な
第５の実施例のブロック構成を示す回路図である。
【図１８】本発明の音響構成装置を個人的な使用の機器
として構成した際の一形態を示す図である。 １０ａ・・・・・・・・センサ部 １０ｂ、１５ａ・・・・アンプ １１・・・・・・・・・データ解析部 １２ａ・・・・・・・・Ａ／Ｄ変換器 １２ｂ・・・・・・・・ピッチ抽出回路部 １２ｃ・・・・・・・・音量抽出回路部 １３・・・・・・・・・ＭＩＤＩ変換器 １４・・・・・・・・・音源発生回路部 １４ａ・・・・・・・・音素片発生部 １４ｂ・・・・・・・・エフェクタ部 １４ｃ・・・・・・・・Ｄ／Ａ変換器 １５・・・・・・・・・発音回路部 １５ｂ・・・・・・・・スピーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−257467（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−174696（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−13187（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−163498（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−48123（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−173098（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−76794（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10H 1/00 - 7/12

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 再生時間の制約を受けることなく、外部
    環境の変化に対応して音を発生させて音響効果を得るこ
    とができる音響構成装置において、 外部環境の状態の変化を信号に変換して入力する入力手
    段と、 該入力手段からの出力信号を解析してデータを抽出する
    データ抽出手段と、 該データ抽出手段で抽出した音源データに基づいて音源
    制御データを出力する音源制御手段と、 該音源制御手段からの制御データに応じた音信号を出力
    する音源手段と、 該音源手段からの出力信号を変換して発音させる発音手
    段とを有して成ることを特徴とする音響構成装置。
  2. 【請求項２】 上記入力手段は、上記外部環境として音
    と、振動と、光と、温度と、湿度と、気圧と、時刻、
    日、季節等の時間と、脳波、体温、脈拍、発汗、呼吸等
    の生体情報の少なくとも１つの状態及び状態の変化を検
    出して電気信号に変換することを特徴とする請求項１記
    載の音響構成装置。
  3. 【請求項３】 上記入力手段として外部環境雑音を入力
    して電気信号に変換する音響−電気変換手段を用いるこ
    とを特徴とする請求項１記載の音響構成装置。
  4. 【請求項４】 上記データ抽出手段は、上記入力手段で
    変換した電気信号から音のピッチを抽出することを特徴
    とする請求項３記載の音響構成装置。
  5. 【請求項５】 上記データ抽出手段は、上記入力手段で
    変換した電気信号から音量情報をレベル値として抽出す
    ることを特徴とする請求項３記載の音響構成装置。
  6. 【請求項６】 上記入力手段として撮像装置を用いるこ
    とを特徴とする請求項１記載の音響構成装置。
  7. 【請求項７】 上記データ抽出手段は、撮像された画像
    の変化量をデータとして抽出することを特徴とする請求
    項６記載の音響構成装置。
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