本申請主張以2015年9月15日申請的日本專利申請?zhí)卦?015－182212和2016年8月3日申請的日本專利申請?zhí)卦?016－152124為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，將這些基礎(chǔ)申請的詳情全部引入本申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)音色(波形種類)使幀尺寸(frame size)可變的波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、波形數(shù)據(jù)存放裝置、波形數(shù)據(jù)存放方法、波形數(shù)據(jù)取出裝置、波形數(shù)據(jù)取出方法以及電子樂器。

背景技術(shù)：

已知一種使用能夠以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解壓縮處理的壓縮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的波形生成技術(shù)。這種技術(shù)例如在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的技術(shù)，即，使存儲壓縮波形數(shù)據(jù)的幀尺寸是固定的，在該幀內(nèi)的固定的位置上設(shè)置副信息區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域，分別存儲副信息和壓縮波形數(shù)據(jù)。

根據(jù)該技術(shù)，由于即使在壓縮波形數(shù)據(jù)的樣本的比特數(shù)不同的情況下，數(shù)據(jù)區(qū)域的尺寸也不會改變，因此，對應(yīng)于要存儲的壓縮波形數(shù)據(jù)的樣本的比特數(shù)，在一個幀中存儲的壓縮波形數(shù)據(jù)的樣本數(shù)是變化的。因此，即使在壓縮波形數(shù)據(jù)的樣本的比特數(shù)不同的情況下，由于幀的開始位置在存儲器地址上是隔著一定間隔排列的，所以地址管理變得容易，從而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解壓縮處理。

【專利文獻(xiàn)1】日本專利第3826870號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

但是，上述專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)具有如下的問題。

(a)幀尺寸是一定的，其使地址管理容易(能夠以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解壓縮處理)，但是，在相鄰幀的每一個樣本的比特數(shù)不變化的情況下，頭信息(副信息)是重復(fù)的，這樣頭信息的存儲區(qū)域就浪費(fèi)了。

(b)在復(fù)原數(shù)據(jù)的操作時，在連續(xù)讀取數(shù)據(jù)的動作之外，需要預(yù)先訪問并取得頭信息。因此，當(dāng)向頭信息的訪問較多時，每當(dāng)連續(xù)訪問使用優(yōu)先存儲器時，就減少了所能夠傳送的數(shù)據(jù)量。

(c)當(dāng)將幀尺寸設(shè)定得較小時，在波形急劇變化的情況下，能夠追隨該變換而有效率地變換數(shù)據(jù)，相對于此，在波形不怎么變化的情況下，伴隨著幀數(shù)的增加，重復(fù)無用的頭信息就增加了。

(d)當(dāng)將幀尺寸設(shè)定得較大時，在波形急劇變化的情況下，由于與尺寸各式各種的數(shù)據(jù)列中絕對值最大的比特數(shù)一致，就增加了比特長度較長的波形樣本中的編碼比特。

即，總結(jié)以上所述的(a)～(d)的問題并換句話說，存在不能夠根據(jù)音色(波形種類)使幀尺寸可變的問題。

因此，本發(fā)明鑒于上述情況而得出，目的在于提供能夠根據(jù)音色(波形種類)使幀尺寸可變的波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、波形數(shù)據(jù)存放裝置、波形數(shù)據(jù)存放方法、波形數(shù)據(jù)取出裝置、波形數(shù)據(jù)取出方法以及電子樂器。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個實施方式的波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，

所述波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)尺寸不同的多個種類的幀構(gòu)成，

在所述多個種類的幀中，分別設(shè)定副信息區(qū)域以及數(shù)據(jù)區(qū)域，

所述副信息區(qū)域包含存儲波形樣本中某個區(qū)間的共用有效比特長度的數(shù)據(jù)的區(qū)域、和存儲用來識別是所述多個種類的幀中的哪一種幀的識別符的區(qū)域，

所述數(shù)據(jù)區(qū)域是存儲抽取出的波形樣本的區(qū)域，該抽取出的波形樣本是從所述波形樣本按照所述共用有效比特長度抽取出的波形樣本，該抽取出的波形樣本的個數(shù)基于所述共用有效比特長度而決定。

本發(fā)明的一實施方式的波形數(shù)據(jù)存放裝置，具有：

判定部，根據(jù)作為存放對象的各波形樣本的有效比特長度的差異，判定是至少第1幀和第2幀中的哪一種幀，所述第1幀和所述第2幀能夠存放的波形樣本的設(shè)定數(shù)相互不同；

副信息存放部，在由所述判定部判定出的所述第1幀和所述第2幀中的某一種幀的副信息區(qū)域中，存放幀屬性數(shù)據(jù)，該幀屬性數(shù)據(jù)包含所述波形樣本的共用有效比特長度、和識別是所述第1幀和所述第2幀中的哪一種幀的幀種類；以及

波形樣本存放部，在由所述判定部判定出的所述第1幀和所述第2幀中的某一種幀的數(shù)據(jù)區(qū)域中，與在所述副信息區(qū)域中存放的所述幀屬性數(shù)據(jù)中的所述共用有效比特長度所對應(yīng)的波形樣本數(shù)的設(shè)定數(shù)一致地存放所述波形樣本。

本發(fā)明的一實施方式的波形數(shù)據(jù)存放方法，是在波形數(shù)據(jù)存放裝置中使用的存放方法，其中，

所述波形數(shù)據(jù)存放裝置，

根據(jù)作為存放對象的各波形樣本的有效比特長度的差異，判定是至少第1幀和第2幀中的哪一種幀，所述第1幀和所述第2幀能夠存放的波形樣本的數(shù)量相互不同，

在判定出的所述第1幀和所述第2幀中的某一種幀的副信息區(qū)域中，存放幀屬性數(shù)據(jù)，該幀屬性數(shù)據(jù)包含所述波形樣本的共用有效比特長度、和識別是所述第1幀和所述第2幀中的哪一種幀的幀種類，

在判定出的所述第1幀和所述第2幀中的某一種幀的數(shù)據(jù)區(qū)域中，存放與在所述副信息區(qū)域中存放的所述幀屬性數(shù)據(jù)中的所述共用有效比特長度對應(yīng)的樣本數(shù)的量的波形樣本。

本發(fā)明的一實施方式的波形數(shù)據(jù)取出裝置，具備：

地址數(shù)據(jù)生成部，基于從存儲器中指定的幀的所述副信息區(qū)域讀出的所述共用有效比特長度，生成地址數(shù)據(jù)，所述存儲器具有權(quán)利要求1的波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

取出部，根據(jù)由所述地址生成部生成的地址數(shù)據(jù)，從所述指定的幀的數(shù)據(jù)區(qū)域取出所述波形樣本；以及

幀指定部，指定在由所述取出部取出了所述波形樣本之后取出的下一幀。

本發(fā)明的一實施方式的波形數(shù)據(jù)取出方法，是在波形數(shù)據(jù)取出裝置中使用的波形數(shù)據(jù)取出方法，其中，

所述波形數(shù)據(jù)取出裝置，

基于從具有所述波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲器中指定的幀的所述副信息區(qū)域讀出的比特長度數(shù)據(jù)，生成地址數(shù)據(jù)，

根據(jù)生成的所述地址數(shù)據(jù)，從所述指定的幀的數(shù)據(jù)區(qū)域取出所述波形樣本，

指定在取出了所述波形樣本之后取出的下一幀。

本發(fā)明的一實施方式的電子樂器，是在波形數(shù)據(jù)取出裝置中使用的波形數(shù)據(jù)取出方法，其中，

所述波形數(shù)據(jù)取出裝置，

根據(jù)與具有所述波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲器中指定的所述第1幀和所述第2幀中的某一種幀的所述副信息區(qū)域中設(shè)定的幀屬性數(shù)據(jù)中的所述共用有效比特長度對應(yīng)的地址數(shù)據(jù)，從所述指定的幀的數(shù)據(jù)區(qū)域依次讀出所述波形樣本，

指定在讀出了所述波形樣本之后讀出的、接著所述指定的幀的下一幀，該下一幀是所述第1幀和所述第2幀中的某一種幀。

本發(fā)明能夠提供一種能夠根據(jù)音色(波形種類)使幀尺寸可變的波形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、波形數(shù)據(jù)存放裝置、波形數(shù)據(jù)取出裝置、波形數(shù)據(jù)取出方法以及電子樂器。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的波形數(shù)據(jù)存放裝置100的結(jié)構(gòu)的塊圖。

圖2A是表示判定部13具備的表示工作存儲器的結(jié)構(gòu)的存儲器映射，圖2B是表示存放于陣列wav[]的波形樣本的一例的圖。

圖3是表示表格512sampleno[]的詳情的圖。

圖4是表示表格256sampleno[]的詳情的圖。

圖5是將由硬件構(gòu)成的判定部13的功能實現(xiàn)為軟件的處理動作的流程圖。

圖6A是表示512字節(jié)/幀的結(jié)構(gòu)例的圖，圖6B是表示256字節(jié)/幀的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖7是表示將鋼琴音的原波形數(shù)據(jù)W壓縮而存放在幀中的一例的圖。

圖8是表示波形數(shù)據(jù)取出裝置150的結(jié)構(gòu)的塊圖。

圖9是表示具備波形數(shù)據(jù)取出裝置150的電子樂器200的結(jié)構(gòu)的塊圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的波形數(shù)據(jù)存放裝置100的整體結(jié)構(gòu)的塊圖。另外，在本實施方式中，采用了ADPCM形式的數(shù)據(jù)壓縮這一個例子，但不限于此，例如也可以采用線性預(yù)測編碼LPC等其他壓縮方式。

在圖1中，波形數(shù)據(jù)壓縮部1由減法器10、加法器11以及ADPCM預(yù)測部12構(gòu)成。減法器10生成預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E(n)，該預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E(n)是從原波形數(shù)據(jù)W(n)減去預(yù)測數(shù)據(jù)P(n)而作為差分提取出的。加法器11將預(yù)測數(shù)據(jù)P(n)與預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E(n)相加后提供給ADPCM預(yù)測部12。ADPCM預(yù)測部12使用自適應(yīng)預(yù)測模型來生成針對下一個樣本的原波形數(shù)據(jù)W(n+1)的預(yù)測數(shù)據(jù)P(n)以及預(yù)測係數(shù)PC。

判定部13由量化比特長度判定部13a和尺寸判定部13b構(gòu)成。量化比特長度判定部13a根據(jù)當(dāng)前樣本的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E(n)和過去規(guī)定樣本數(shù)的量的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E判定量化的樣本的有效比特長度。尺寸判定部13b根據(jù)基于由量化比特長度判定部13a判定的有效比特長度而計算出的共用有效比特長度，來判定使1幀尺寸是256字節(jié)(存放頭信息的副信息區(qū)域4字節(jié)+數(shù)據(jù)區(qū)域252字節(jié))或512字節(jié)(存放頭信息的副信息區(qū)域4字節(jié)+數(shù)據(jù)區(qū)域508字節(jié))的哪個。后面詳細(xì)說明該判定。

這里，參照圖2～圖5說明判定部13的概略結(jié)構(gòu)以及動作。判定部13由具有未圖示的邏輯運(yùn)算電路以及工作存儲器的硬件實現(xiàn)。下面，為了簡化說明，使用將由硬件實現(xiàn)的判定部13的功能通過軟件的處理動作來實現(xiàn)的流程圖來進(jìn)行說明。另外，這些處理也可以通過CPU執(zhí)行軟件來實現(xiàn)。

首先，圖2A是表示判定部13具有的工作存儲器的結(jié)構(gòu)的存儲器映射。在該圖中，表格512sampleno[]是根據(jù)共用有效比特長度讀出在設(shè)1幀尺寸為512字節(jié)時能夠存放的樣本數(shù)的數(shù)據(jù)表格，圖3示出了其詳情。

圖3圖示的表格512sampleno[]設(shè)共用有效比特長度為讀出地址(自變量)，讀出在與該共用有效比特長度對應(yīng)的512字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)。例如，在共用有效比特長度是“20”比特時，從表格512sampleno[]中作為能夠存放在512字節(jié)/幀中的樣本數(shù)而讀出(決定)“203”。

另外，512字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)根據(jù)下式(1)算出。

樣本數(shù)＝INT(4064比特/共用有效比特長度)…(1)

在上述(1)式中，INT是舍掉小數(shù)點(diǎn)以后的INT函數(shù)，“4064比特”是8比特×(幀尺寸(512字節(jié))－頭尺寸(副信息區(qū)域4字節(jié)))。并且，圖3圖示的表格512sampleno[]中記入的閉鎖時間ms表示與樣本數(shù)對應(yīng)的波形區(qū)間長度，比特率Mbps是在共用有效比特長度上乘以采樣頻率(44.1kHz)而得到的值。

表格256sampleno[]與上述表格512sampleno[]相同，設(shè)共用有效比特長度為讀出地址(自變量)，是對應(yīng)于該共用有效比特長度而讀出256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)的數(shù)據(jù)表格，圖4圖示了其詳情。圖4圖示的表格256sampleno[]中，例如共用有效比特長度是“20”比特時，讀出(決定)“100”作為256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)。

另外，256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)根據(jù)下式(2)算出。

樣本數(shù)＝INT(2016比特/共用有效比特長度)…(2)

在上述(2)式中，INT是舍棄小數(shù)點(diǎn)以后的INT函數(shù)，“2016”是8比特×(幀尺寸(256字節(jié))－頭尺寸(副信息區(qū)域4字節(jié)))。并且，在圖4圖示的表格256sampleno[]中記入的閉鎖時間ms，表示與樣本數(shù)對應(yīng)的波形區(qū)間長度，比特率Mbps是在共用有效比特長度上乘以采樣頻率(44.1kHz)而得到的值。

陣列wav[]是臨時存儲如下“2032”個波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的寄存器，該“2032”個波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)是共用有效比特長度被假定為2比特時，512字節(jié)/幀中能夠存放的最大樣本數(shù)。后面，將預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E稱為波形樣本。該陣列wav[]中例如以圖2B圖示的方式存放“2032”個波形樣本。波形樣本由編碼比特S以及實際數(shù)據(jù)比特M構(gòu)成，將實際數(shù)據(jù)比特M的比特長度稱為有效比特長度。陣列wavlength[]是臨時存儲取入到上述陣列wav[]中的“2032”個各波形樣本的有效比特長度的寄存器。

寄存器p是相對于陣列wav[]讀出寫入波形樣本時參照的地址指針。后面，將寄存器p的詳情稱為地址指針p。寄存器i是用于指定存放在陣列wavlength[]中的各波形樣本的有效比特長度的數(shù)據(jù)指針。后面，將寄存器i的詳情稱為指針i。寄存器bitlength是從初始值“2”開始依次遞進(jìn)的變量。后面，將寄存器bitlength的詳情稱為比特長度變量bitlength。在波形樣本的某個區(qū)間中，將最大的有效比特長度(bitlength)設(shè)為共用有效比特長度(Bitlength256或Bitlength512)。寄存器Bitlength256保持在256字節(jié)/幀中存放的波形樣本的共用有效比特長度。寄存器Bitlength512保持在512字節(jié)/幀中存放的波形樣本的共用有效比特長度。

接著，參照圖5對判定部13的動作進(jìn)行說明。圖5是將由硬件構(gòu)成的判定部13的功能作為軟件的處理動作來實現(xiàn)的流程圖。判定部13按照每1幀執(zhí)行圖5中圖示的流程圖所表示的動作。

判定部13首先前進(jìn)到步驟S10，將作為512字節(jié)/幀中能夠存放的最大樣本數(shù)的“2032”個波形樣本根據(jù)地址指針p而存放到陣列wav[]中。接著，當(dāng)前進(jìn)到步驟S11時，判定部13將陣列wav[]中存放的“2032”個波形樣本各自的有效比特長度取入到陣列wavlength[]中。另外，這里所說的有效比特長度是指圖2B中圖示的由編碼比特S以及實際數(shù)據(jù)比特M構(gòu)成的波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)中的實際數(shù)據(jù)比特M的比特長度。

接著，判定部13前進(jìn)到步驟S12，將指針i重置為0，對比特長度變量bitlength設(shè)定初始值“2”。接著，判定部13前進(jìn)到步驟S13，判斷比特長度變量bitlength和由指針i指定的陣列wavlength[i]的波形樣本的有效比特長度是否一致。

如果不一致，上述步驟S13的判斷結(jié)果為“否”，判定部13前進(jìn)到步驟S14，在將比特長度變量bitlength加一遞增而遞進(jìn)之后，再次將處理返回到上述步驟S13。后面，在與由指針i指定的陣列wavlength[i]中存放的波形數(shù)據(jù)(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的有效比特長度一致之前，反復(fù)進(jìn)行步驟S13～S14并使比特長度變量bitlength遞進(jìn)。

而且，遞進(jìn)的比特長度變量bitlength和由指針i指定的陣列wavlength[i]中存放的波形樣本的有效比特長度一致，由此由指針i指定的波形樣本的有效比特長度作為遞進(jìn)的比特長度變量bitlength而被檢測出時，上述步驟S13 的判斷結(jié)果成為“是”，前進(jìn)到步驟S15。

當(dāng)前進(jìn)到步驟S15時，判定部13對應(yīng)于由上述步驟S13檢測出的有效比特長度，判斷從表格256sampleno[bitlength]讀出的256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)－1與指針i的值是否一致，即，是否結(jié)束了256字節(jié)/幀的量的處理。

如果256字節(jié)/幀的量的處理未結(jié)束，上述步驟S15的判斷結(jié)果為“否”，前進(jìn)到步驟S17。當(dāng)前進(jìn)到步驟S17時，對應(yīng)于由上述步驟S13檢測出的有效比特長度，判斷從表格512sampleno[bitlength]讀出的512字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)－1和指針i的值是否一致，即，判斷512字節(jié)/幀的量的處理是否結(jié)束。

如果512字節(jié)/幀的量的處理未結(jié)束，則上述步驟S17的判斷結(jié)果為“否”，前進(jìn)到步驟S19，在使指針i的值加一遞增而遞進(jìn)后，處理返回到上述的步驟S13，在上述的步驟S13～S14中檢測出由遞進(jìn)的指針i指定的下一個波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的有效比特長度。

后面，在針對根據(jù)指針i的遞進(jìn)而更新的波形樣本依次檢測出有效比特長度的過程中，對應(yīng)于檢測出的有效比特長度從表格256sampleno[bitlength]讀出的256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)－1與指針i的值一致從而結(jié)束256字節(jié)/幀的量的處理之后，上述步驟S15的判斷結(jié)果成為“是”，前進(jìn)到步驟S16。

當(dāng)前進(jìn)到步驟S16時，判定部13將在處理完256字節(jié)/幀的量的時刻所檢測出的有效比特長度，即比特長度變量bitlength的值作為共用有效比特長度保持在寄存器Bitlength256中，并且，將比特長度變量bitlength的值再次初始化為初始值“2”。另外，這里所說的共用有效比特長度例如在圖2B中圖示的一例的情況下，是在波形樣本a～f之中的有效比特長度(實際數(shù)據(jù)比特M的比特長度)最大的10比特。

此外，這樣結(jié)束了相當(dāng)于前半幀的256字節(jié)/幀的量的處理時，判定部13繼續(xù)進(jìn)行針對后半幀的處理。即，與前半幀同樣，針對根據(jù)指針i的遞進(jìn)而更新的波形樣本依次檢測出有效比特長度(步驟S13～S14，S19)。

而且，在檢測出有效比特長度的過程中，當(dāng)對應(yīng)于檢測出的有效比特長度(比特長度變量bitlength的值)而從表格512sampleno[bitlength]讀出的512字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)－1與指針i的值一致，從而512字節(jié)/幀的量的處理結(jié)束時，上述步驟S17的判斷結(jié)果為“是”，前進(jìn)到步驟S18。

當(dāng)前進(jìn)到步驟S18時，判定部13將結(jié)束了512字節(jié)/幀的量的處理的時刻檢測出的有效比特長度，即比特長度變量bitlength的值作為共用有效比特長度保持在寄存器Bitlength512中。接著，前進(jìn)到步驟S20時，判定部13判斷寄存器Bitlength256中保持的共用有效比特長度與寄存器Bitlength512中保持的共用有效比特長度是否相同。

在寄存器Bitlength256中保持的共用有效比特長度與寄存器Bitlength512中保持的共用有效比特長度相同的情況下，上述步驟S20的判斷結(jié)果為“是”，前進(jìn)到步驟S21。而且，判定部13在步驟S21～S22中，將表示512字節(jié)/幀的識別符作為幀尺寸而輸出，并且，將寄存器Bitlength512中保持的共用有效比特長度輸出。

此后，當(dāng)前進(jìn)到步驟S23時，判定部13按照從當(dāng)初讀入的2032樣本減去對應(yīng)于檢測出的有效比特長度而從表格512sampleno[bitlength]讀出的512字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)后的量，返回地址指針p，結(jié)束1幀的量的處理。

另一方面，在寄存器Bitlength256中保持的共用有效比特長度和寄存器Bitlength512中保持的共用有效比特長度不相同的情況下，上述步驟S20的判斷結(jié)果為“否”，前進(jìn)到步驟S24。而且，判定部13在步驟S24～S25中，將表示256字節(jié)/幀的識別符作為幀尺寸進(jìn)行輸出，并將保持于寄存器Bitlength256中的共用有效比特長度輸出。

之后，當(dāng)前進(jìn)到步驟S26時，判定部13按照從當(dāng)初讀入的2032樣本減去根據(jù)檢測出的有效比特長度而從表格256sampleno[bitlength]讀出的256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)后的量，返回地址指針p，結(jié)束1幀的量的處理。

這樣，在判定部13中，在依次讀出各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的各個有效比特長度的同時，將讀出的有效比特長度中的最大的有效比特長度設(shè)為共用有效比特長度。當(dāng)讀出的樣本數(shù)達(dá)到根據(jù)該共用有效比特長度而在256字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)－1時，形成前半幀。進(jìn)而對后半幀也同樣，在依次讀出各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的各個有效比特長度的同時，將讀出的有效比特長度中的最大的有效比特長度設(shè)為共用有效比特長度，當(dāng)讀出的樣本數(shù)達(dá)到根據(jù)該共用有效比特長度而在512字節(jié)/幀中能夠存放的樣本數(shù)－1時，形成后半幀。

而且，在前半幀與后半幀的共用有效比特長度一致的情況下，將表示512字節(jié)/幀的識別符作為幀種類而輸出，并且，輸出后半幀的共用有效比特長度。另一方面，在前半幀與后半幀的共用有效比特長度不一致的情況下，將表示256字節(jié)/幀的識別符作為幀種類而輸出，并且，輸出前半幀的共用有效比特長度。

另外，在本實施方式中，為了簡化說明，雖然分為512字節(jié)/幀以及256字節(jié)/幀的2種幀尺寸，但不限于此，例如也可以加上128字節(jié)/幀等，作為判斷為3種以上的任意的幀尺寸的方式。并且，在本實施方式中，在將波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的共用有效比特長度假定為2比特的情況下，讀入512字節(jié)/幀中能夠存放的最大樣本數(shù)的“2032”樣本，但不限于此，也可以是對應(yīng)于任意的幀尺寸而決定讀入的樣本數(shù)。

接著，再次參照圖1說明波形數(shù)據(jù)存放裝置100的結(jié)構(gòu)。在圖1中，頭信息生成部15基于波形數(shù)據(jù)壓縮部1生成的用于識別壓縮方式的數(shù)據(jù)即“壓縮模式”、和從判定部13輸出的“幀種類(識別符)”以及“共用有效比特長度”，生成每1幀的頭信息。

頭信息例如如圖6A圖示的一例所示，存放在具有4字節(jié)的量的數(shù)據(jù)容量的副信息區(qū)域中，例如，包括存放“壓縮模式”的區(qū)域、存放成幀時的“共用有效比特長度”的區(qū)域、存放“音量校正參數(shù)”的區(qū)域、存放表示1幀內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域的尺寸的“幀種類(識別符)”的區(qū)域以及考慮了擴(kuò)展性的預(yù)留區(qū)域的“reserved”。這些頭信息由頭信息生成部15提供給存放部16。

壓縮波形樣本時，能夠通過改變音量參數(shù)來改變壓縮率。例如，在波形樣本的前半的起音部(attack section)中作為原音原樣的音量數(shù)據(jù)來存放，波形樣本的后半是作為從原音下降了音量后的音量數(shù)據(jù)來存放的。這樣，在波形樣本的前半的起音部中通過較低的壓縮率能夠高品質(zhì)存放，而波形樣本的后半通過較高壓縮率而能夠低品質(zhì)存放。所謂“音量校正參數(shù)”，是在波形數(shù)據(jù)取出裝置150取出被壓縮的波形數(shù)據(jù)時，用于將存儲器中存儲的波形數(shù)據(jù)的音量復(fù)原為原音的音量而使用的參數(shù)。波形數(shù)據(jù)存放裝置100 從波形樣本的原音改變音量數(shù)據(jù)而存放到存儲器中，波形數(shù)據(jù)取出裝置150從存儲器取出壓縮后的波形數(shù)據(jù)，能夠通過使用該音量校正參數(shù)而復(fù)原為原音的音量。

并且，在本實施方式中，將副信息區(qū)域配置在幀的頭部，但不限于此，也可以是將副信息區(qū)域配置在幀的其他部分、例如注腳區(qū)域中的方式。并且，如本實施方式所示，在副信息區(qū)域的尺寸是固定的情況下，幀尺寸與幀內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域尺寸相等。

在存放部16中，在包含頭信息中的“幀種類(識別符)”指定的尺寸的數(shù)據(jù)區(qū)域的幀的副信息區(qū)域(參照圖6)中存放頭信息，而將根據(jù)頭信息中的“共用有效比特長度”提取了波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的壓縮樣本依次存放到副信息區(qū)域以后的數(shù)據(jù)區(qū)域中。該數(shù)據(jù)區(qū)域為，能夠存放根據(jù)“幀種類(識別符)”與“共用有效比特長度”的個數(shù)的壓縮樣本，當(dāng)存放該數(shù)據(jù)區(qū)域中所能夠存放的個數(shù)的壓縮樣本時，再次通過判定部13，根據(jù)此后提供的波形樣本反復(fù)進(jìn)行判定幀種類(識別符)以及共用有效比特長度的動作，開始新的幀的制作。

接著，參照圖7說明將鋼琴音的原波形數(shù)據(jù)W壓縮并存放到幀中的一例。如圖7所圖示的那樣，將采樣鋼琴音得到的原波形數(shù)據(jù)W區(qū)分為從起調(diào)開始衰減到規(guī)定電平為止的A區(qū)間和這以后的B區(qū)間。在包含作為聲音的發(fā)出區(qū)域的起音區(qū)域的A區(qū)間中，波形急劇變化，相對于此，在作為持續(xù)區(qū)域的B區(qū)間中波形緩慢變化。

在波形急劇變化的A區(qū)間中，各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的各個有效比特長度有差異，因此前半幀與后半幀的共用有效比特長度不一致。因此，在上述判定部13中，將A區(qū)間中的1幀尺寸判定為256字節(jié)。結(jié)果是，在上述存放部16中，在圖6B圖示的幀的副信息區(qū)域中存放頭信息，并且，將根據(jù)頭信息中的“共用有效比特長度”抽取量化后的各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)而得到的壓縮樣本，按照基于該“共用有效比特長度”決定的樣本數(shù)的量，依次存放在數(shù)據(jù)區(qū)域中。例如，在共用有效比特長度是9比特的情況下，在數(shù)據(jù)區(qū)域(252字節(jié))中收容224樣本的量。

另一方面，在波形穩(wěn)定變化的B區(qū)間中，各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的各個有效比特長度沒有差異，前半幀與后半幀的共用有效比特長度一致。因此，在上述判定部13中，將B區(qū)間中的1幀尺寸判定為512字節(jié)。

結(jié)果是，在上述存放部16中，在圖6A圖示的幀的副信息區(qū)域中存放頭信息，并且，將根據(jù)頭信息中的“共用有效比特長度”抽取量化后的各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)而得到的壓縮樣本，按照基于該“共用有效比特長度”決定的樣本數(shù)的量，依次存放在數(shù)據(jù)區(qū)域中。例如，在共用有效比特長度是10比特的情況下，在數(shù)據(jù)區(qū)域(508字節(jié))中收容406樣本的量。

這樣形成的幀從存放部16按照幀單位輸出并存放到存儲器17(參照圖1)中。在存儲器17中存放的幀由圖8所示的波形數(shù)據(jù)取出裝置150讀出。

接著，參照圖8說明波形數(shù)據(jù)取出裝置150的概略結(jié)構(gòu)。該波形數(shù)據(jù)取出裝置150具有：將從存儲器17內(nèi)的指定的幀中的副信息區(qū)域讀出的共用有效比特長度作為遞進(jìn)率(increase rate)，生成地址數(shù)據(jù)的地址數(shù)據(jù)生成部151、根據(jù)生成的地址數(shù)據(jù)，從存儲在存儲器17中的幀內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域取出壓縮樣本的取出部152、以及在從存儲器17內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域取出的壓縮樣本的數(shù)量超過由副信息區(qū)域中存儲的幀種類(識別符)所指定的幀尺寸時，從存儲器17內(nèi)指定接著所指定的幀的下一幀的幀指定部153。

地址數(shù)據(jù)生成部151具有寄存器BITW、計數(shù)器BITC、判斷部151a、判斷部151b以及選擇器SEL，取出部152具有地址計數(shù)器ADRC_H以及地址計數(shù)器ADRC，幀指定部153具有頭寄存器HR、地址變換器以及比較器COMP。

在波形數(shù)據(jù)取出裝置150中，從未圖示的主機(jī)(CPU)向地址計數(shù)器ADRC_H載入幀上位地址，在地址計數(shù)器ADRC中載入幀內(nèi)地址。當(dāng)在地址計數(shù)器ADRC中作為讀出開始地址而存放指定幀開頭的“0”時，從作為取出對象的幀的副信息區(qū)域，從存儲器17讀出頭信息并存放在頭寄存器HR中。

頭寄存器HR中存放的頭信息中的共用有效比特長度存放在寄存器BITW中。寄存器HR中存放的頭信息中的幀種類(識別符)在變換為1幀尺寸的量的幀內(nèi)地址之后被輸入到比較器COMP的一端。指定幀內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域中存放的1個壓縮樣本的比特位置的計數(shù)器BITC如下構(gòu)成：在由判斷部151a判斷為是表示頭信息的“0”或“1”時，地址計數(shù)器ADRC(幀內(nèi)地址)被重置，同樣地在由判斷部151b判斷為是表示頭信息的“0”或“1”的情況下，向選擇器SEL提供“1”，強(qiáng)制地使地址計數(shù)器ADRC遞進(jìn)(加一遞增)。在是“0”以及“1”以外(頭信息以外)的情況下，選擇器SEL將計數(shù)器BITC的Carry信號向地址計數(shù)器ADRC提供。

通過使用計數(shù)器BITC累計寄存器BITW并使地址計數(shù)器ADRC遞進(jìn)，從而生成存放到幀內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域中的壓縮樣本的讀出地址。從地址計數(shù)器ADRC輸出的讀出地址被輸入比較器COMP的另一端。比較器COMP在地址計數(shù)器ADRC(幀內(nèi)地址)達(dá)到1幀尺寸的量的情況下，將該地址計數(shù)器ADRC重置。

這樣，在波形數(shù)據(jù)取出裝置150中，參照頭信息中的幀種類(識別符)以及共用有效比特長度，生成在作為取出對象的幀的數(shù)據(jù)區(qū)域中存放的各壓縮樣本的各個讀出地址，并根據(jù)生成的讀出地址從各幀讀出壓縮樣本。

接著，參照圖9，說明具備上述存儲器17和波形數(shù)據(jù)取出裝置150的電子樂器200。圖9是表示電子樂器200的整體結(jié)構(gòu)的塊圖。在該圖中，演奏輸入部20生成對應(yīng)于演奏操作的演奏信息。操作部21具有各種操作開關(guān)，生成對應(yīng)于用戶操作的開關(guān)種類的開關(guān)事件。CPU22生成與演奏輸入部20生成的演奏信息的音符開音符關(guān)事件并提供給波形取出裝置150，并且，通過波形數(shù)據(jù)取出裝置150指示從存儲器17讀出樂音形成所需的壓縮樣本(壓縮波形數(shù)據(jù))。

ROM23存儲載入到CPU22的各種控制程序。RAM24臨時存儲CPU22的處理中使用的各種寄存器·標(biāo)志數(shù)據(jù)。存儲器17存儲有規(guī)定的音色的壓縮樣本(壓縮波形數(shù)據(jù))，根據(jù)CPU22的讀出指示，波形數(shù)據(jù)取出裝置150從該存儲器17讀出生成樂音所需的壓縮樣本。

解壓縮部25對由波形數(shù)據(jù)取出裝置150讀出的壓縮樣本實施解壓縮處理后得到波形數(shù)據(jù)，將該波形數(shù)據(jù)提供給發(fā)音部26。發(fā)音部26根據(jù)從解壓縮部25提供的波形數(shù)據(jù)形成樂音數(shù)據(jù)，進(jìn)而將該樂音數(shù)據(jù)變換為模擬形式的樂音信號后，在實施了從該樂音信號除去不需要的噪聲等的過濾之后，放大電平而從揚(yáng)聲器放音。

如上述說明，根據(jù)本實施方式，在波形急劇變化的區(qū)間，由于各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的有效比特長度有差異而前半幀與后半幀的共用有效比特長度不一致，所以將1幀尺寸判定為256字節(jié)，另一方面，在波形穩(wěn)定變化的區(qū)間中，由于各波形樣本(預(yù)測誤差數(shù)據(jù)E)的有效比特長度無差異，而前半幀與后半幀的共用有效比特長度一致，所以將1幀尺寸判定為512字節(jié)，因此，能夠?qū)?yīng)于音色(波形種類)使幀尺寸可變。

并且，通過這樣地使幀尺寸可變，與幀尺寸固定的情況相比，伴隨著幀數(shù)的增加，重復(fù)的無用的頭信息增加或者波形樣本中的編碼比特增加的問題得以消除。

此外，在上述實施方式中，由于在幀的副信息區(qū)域中設(shè)定了“音量校正參數(shù)”作為頭信息，所以例如在波形樣本的前半的起音部中作為原音原樣的音量數(shù)據(jù)來存放，在波形樣本的后半作為從原音降低音量后的音量數(shù)據(jù)來存放。由此，波形樣本的前半的起音部能夠通過較低的壓縮率來高品質(zhì)地存放，波形樣本的后半能夠通過較高的壓縮率來低品質(zhì)地存放。

并且，在波形數(shù)據(jù)取出裝置150從存儲器取出壓縮后的波形數(shù)據(jù)時，能夠通過使用音量校正參數(shù)來復(fù)原為原音的音量。

此外，在本實施方式中，如果前半幀與后半幀的共用有效比特長度不一致，將1幀尺寸判定為包含副信息區(qū)域4字節(jié)與數(shù)據(jù)區(qū)域252字節(jié)的256字節(jié)/幀，另一方面，如果前半幀與后半幀的共用有效比特長度一致，則將1幀尺寸判定為包含副信息區(qū)域4字節(jié)與數(shù)據(jù)區(qū)域508字節(jié)的512字節(jié)/幀，但不限于此，也可以是如下方式：在量化比特長度判定部13a判定的量化比特長度按照同一比特長度連續(xù)了規(guī)定樣本數(shù)以上的情況下，尺寸判定部13b將1幀尺寸判定為512字節(jié)/幀，另一方面，在量化比特長度判定部13a判定的量化比特長度未按照同一比特長度連續(xù)規(guī)定樣本數(shù)以上的情況下，尺寸判定部13b將1幀尺寸判定為256字節(jié)/幀。

即，也可以是采用如下的簡單方法：在波形急劇變化的區(qū)間中，由于量化比特長度判定部13a判定的量化比特長度未按照同一比特長度連續(xù)規(guī)定樣本數(shù)以上，尺寸判定部13b將1幀尺寸判定為256字節(jié)/幀，另一方面，在波形穩(wěn)定變化的區(qū)間中，由于量化比特長度判定部13a判定的量化比特長度按照同一比特長度連續(xù)規(guī)定樣本數(shù)以上，所以尺寸判定部13b將1幀尺寸判定為512字節(jié)。

以上，說明了本發(fā)明的一個實施方式，但本發(fā)明不限定于此，而是包含在本申請所要求保護(hù)的技術(shù)方案和與其均等的范圍內(nèi)。

符號說明

1 波形數(shù)據(jù)壓縮部

10 減法器

11 加法器

12 ADPCM預(yù)測部

13 判定部

13a 量化比特長度判定部

13b 尺寸判定部

15 頭信息生成部

16 存放部

17 存儲器

20 演奏輸入部

21 操作部

22 CPU

23 ROM

24 RAM

25 解壓縮部

26 發(fā)音部

100 波形數(shù)據(jù)存放裝置

150 波形數(shù)據(jù)取出裝置

200 電子樂器