CN104821164B

CN104821164B - 共鸣音产生设备和共鸣音产生程序

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Publication number: CN104821164B
Application number: CN201510050898.8A
Authority: CN
Inventors: 仲田昌史
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2018-08-28
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: EP2903000B1; JP2015143764A; US9478203B2; US20150221296A1; JP6176133B2; EP2903000A1; CN104821164A

Abstract

本发明公开了一种应用于电子乐器(DM)的共鸣音产生设备(20)，该电子乐器具有：音调产生器，用于根据具有键号n的音调产生指令信号来产生表示钢琴声的乐音信号；以及多个输出装置，用于向外部输出乐音信号。共鸣音产生设备(20)包括多个共鸣音产生电路(30⁽ⁿ⁾)，每个共鸣音产生电路被分配了不同的键号n，取得表示钢琴的音乐声的乐音信号，产生表示共鸣音的乐音信号，并且将所产生的乐音信号提供至多个输出装置，该共鸣音模仿与取得的乐音信号所表示的钢琴的音乐声共鸣的钢琴的琴弦的音调。

Description

共鸣音产生设备和共鸣音产生程序

技术领域

本发明涉及共鸣音产生设备和共鸣音产生程序，其被应用于电子乐器，并且从电子乐器的音调产生器取得表示复调乐器的音调的乐音信号以产生表示共鸣音的乐音信号，该共鸣音模仿复调乐器的振动体的音调，该共振体与复调乐器的由取得的乐音信号表示的音乐声共振。

背景技术

按照常规，已知诸如在日本未审查的专利公开No.63-267999中公开的共鸣音产生设备。共鸣音产生设备具有十二个共鸣音产生电路。每个共鸣音产生电路分配有一个音名(音级)。每个共鸣音产生电路具有：延迟电路，其将接收到的乐音信号延迟针对分配的音名而指定的一段延迟时间；乘法电路，其将延迟的乐音信号乘以预定系数；和加法电路，其将相乘的结果加至从音调产生器新接收的乐音信号，并将相加的信号再次输入至延迟电路。结果，共鸣音产生电路具有对应于分配的音名的多个共振频率。在形成由供应至共鸣音产生电路的乐音信号表示的音的频率分量中，与共鸣音产生电路的共振频率不同的频率分量立即衰减，而与共鸣音产生电路的共振频率一致的频率分量可保持为共鸣音。

发明内容

在原声钢琴上，为每个键设置多个琴弦，以使得每个键具有不同的音调音高(tonepitch)。从钢琴的演奏者来看，针对低音音符的琴弦位于钢琴的外壳的左端。另一方面，从演奏者来看，针对高音音符的琴弦位于钢琴的外壳的右端。因此，当针对低音音符的琴弦共振时，演奏者会识别出从钢琴的外壳的左端产生的共鸣音。当针对高音音符的琴弦共振时，演奏者会识别出从钢琴的外壳的右端产生的共鸣音。然而，在上述的传统共鸣音产生设备上未将共鸣音的声像(panning)纳入考虑。

为了解决上述问题而实现了本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够更加如实地模仿复调乐器的共鸣音的共鸣音产生设备。在以下将描述的本发明的构成特征的描述中，在括号中给出了稍后将描述的实施例的对应部件的附图标记以便于理解本发明。然而，不应该理解为本发明的构成特征限于由附图标记表示的实施例的对应部件。为了实现上述目的，本发明的一个特征是提供一种应用于电子乐器(DM)的共鸣音产生设备(20)，该电子乐器具有：音调产生器(16)，根据包括音调音高编号(n)的音调产生指令信号来产生乐音信号，该乐音信号表示具有由音调音高编号指定的音调音高并且通过使对应于音调音高编号的振动体振动而由复调乐器产生的音乐声(PS⁽ⁿ⁾)；以及多个输出装置(17L，17R)，用于输出乐音信号，共鸣音产生设备包括多个共鸣音产生装置(30⁽ⁿ⁾)，其中的每个共鸣音产生装置被分配了电子乐器的不同音调音高编号，取得表示复调乐器的音乐声的乐音信号，产生表示共鸣音的乐音信号，并且将所产生的乐音信号提供至多个输出装置，该共鸣音模仿与取得的乐音信号所表示的复调乐器的音乐声共鸣的复调乐器的振动体的音调；多个共鸣音产生装置中的每一个均包括:共振装置(40⁽ⁿ⁾)，其具有与所分配的音调音高编号相对应的多个共振频率，并且产生表示共鸣音的乐音信号，该共鸣音模仿与取得的乐音信号所表示的复调乐器的音乐声共振的复调乐器的对应振动体的音调；以及声像设置装置(50⁽ⁿ⁾)，用于产生分别要提供至多个输出装置并且每一个均表示由共振装置产生的乐音信号所表示的共鸣音的音调音量根据所分配的音调音高编号来改变的共鸣音的多个乐音信号，并且将所产生的乐音信号分别输出至多个输出装置。

在这种情况下，由共鸣音产生装置产生的乐音信号表示的共鸣音的声音图像可以被定位于与复调乐器的音乐声的声音图像相同的位置处，该音乐声由音调产生器根据包括被分配给共鸣音产生装置的音调音高编号的音调产生指令信号所产生的乐音信号来表示。

此外，在这种情况下，音调产生器可以被配置成使得通过以特定采样周期对复调乐器的音乐声进行采样而获得的样本值作为乐音信号同时被提供至多个共鸣音产生装置；共振装置可以包括用于从音调产生器顺序地取得样本值并在根据所分配的音调音高编号所指定的延迟时间段内保留所取得的样本值的延迟装置(43⁽ⁿ⁾)；相移装置(44⁽ⁿ⁾，45⁽ⁿ⁾，46⁽ⁿ⁾)，用于在自从将样本值提供至延迟装置以后经过根据所分配的音调音高编号所指定的延迟时间之后顺序地从所述延迟装置取得样本值，并且使由一系列所取得的样本值表示的乐音的每个频率分量的相位偏移；以及加法装置(42⁽ⁿ⁾)，用于从相移装置取得表示相位已被相移装置偏移的乐音的样本值，将所取得的样本值与从音调产生器新提供的样本值相加，并且将相加后的样本值提供至延迟装置；以及声像设置装置，其取得延迟装置保留的样本值，并将通过将所取得的样本值乘以根据所分配的音调音高编号指定的多个系数而获得的多个样本值分别提供至多个输出装置。

如上配置的共鸣音产生设备允许每个共鸣音产生装置指定共鸣音的声像。因此，共鸣音产生设备可以模仿复调乐器的共鸣音的声像。具体地，通过将共鸣音产生设备配置成使得由共鸣音产生装置产生的乐音信号表示的共鸣音的声音图像定位于与由音调产生器根据包括被分配给共鸣音产生装置的音调音高编号的音调发生指令信号产生的乐音信号表示的复调乐器的声音图像相同的位置，共鸣音产生设备可以更加如实地模仿复调乐器的共鸣音的声像。

本发明的另一特征是自从将由包括在多个共鸣音产生装置中的第一共鸣音产生装置的声像设置装置要取得的样本值提供至第一共鸣音产生装置的延迟装置以后经过的时间段不同于自从将由包括在多个共鸣音产生装置中的第二共鸣音产生装置的声像设置装置要取得的样本值提供至第二共鸣音产生装置的延迟装置以后经过的时间段。

在这种情况下，复调乐器可以是钢琴；以及振动体可以是钢琴的琴弦。

根据本发明的另一特征的共鸣音产生设备可以获得彼此间具有不同的音调音高编号的两个共鸣音产生装置产生的共鸣音之间的相移。在复调乐器上，存在当两个不同的振动体共振时由振动体产生的各个共鸣音的相位彼此偏离的许多种情况。如上所述，因此，通过使由彼此间具有不同的音调音高编号的两个共鸣音产生装置产生的共鸣音的相位偏移，共鸣音产生设备可以更加如实地模仿复调乐器的共鸣音。

此外，本发明的另一特征是声像设置装置从延迟装置接收要从包括在多个输出装置中的第一输出装置输出的第一样本值和要从包括在多个输出装置中的第二输出装置输出的第二样本值；以及自从将第一样本值提供至第一共鸣音产生装置的延迟装置以后经过的时间段不同于自从将第二样本值提供至第二共鸣音产生装置的延迟装置经过的时间段。

根据本发明的另一特征的共鸣音产生设备可以使由一系列第一样本值表示的第一乐音信号与由一系列第二样本值表示的第二乐音信号之间的相位偏移。如上所述，通过使要从彼此不同的输出装置输出的乐音信号的相位偏移，共鸣音产生设备可以更加如实地模仿复调乐器的共鸣音。

此外，本发明不限于共鸣音产生设备的发明，还可以实现为应用于并入共鸣音产生设备中的计算机的计算机程序。

附图说明

图1是示出应用了根据本发明的实施例的共鸣音产生设备的电子乐器的构造的框图；

图2是示出图1所示的共鸣音产生设备的构造的框图；

图3是示出图2所示的共鸣音产生电路的构造的框图；

图4是示出图3所示的延迟电路的构造的框图；

图5是示出图3所示的延迟长度调整电路、第一非谐分量产生电路和第二非谐分量产生电路的构造的框图；

图6是示出全通滤波器的群延迟特性的曲线图；

图7是示意性地示出钢琴声的振幅特性的曲线图；

图8是示出其中使用第一非谐分量产生电路和第二非谐分量产生电路来构造具有期望的群延迟特性的非谐分量产生电路的示例的说明图；

图9是示出图2所示的共振电路设置部分的构造的框图；

图10是示出基本表的构造的表；

图11是示出构成基本表的延迟样本的数量的曲线图；

图12是示出延迟长度调整表的构造的表；

图13是示出作为改变主控调音的结果而校正的延迟样本的数量的曲线图；

图14是示出拉伸调音校正表的构造的表；

图15是示出作为采用拉伸调音的结果而校正的延迟样本的数量的曲线图；

图16是示出乐律校正表的构造的表；

图17是示出作为选择与平均乐律不同的乐律的结果而校正的延迟样本的数量的曲线图；

图18是主程序的流程图；

图19是共振电路设置程序的流程图；

图20是标记设置程序的流程图；

图21是共振频率设置程序的流程图；

图22是共鸣音产生控制程序的流程图；

图23是示出根据本发明的修改例的共鸣音产生设备的构造的框图；以及

图24是通过图23的共鸣音产生设备执行的共振频率设置程序的流程图。

具体实施方式

现在将描述根据本发明的实施例的共鸣音产生设备20。首先，将示意性地说明应用了共鸣音产生设备20的电子乐器DM。电子乐器DM能够产生模仿在各种型号M1、M2、……的原声钢琴上演奏的音乐声的音乐声。此外，在电子乐器DM上，乐律是可选择的。另外，可在电子乐器DM上指定主控调音(基准音(A4)的音高)。此外，是否采用拉伸调音是可选择的。

如图1所示，电子乐器DM不仅具有共鸣音产生设备20，而且具有输入操作元件11、计算机部分12、显示单元13、存储装置14、外部接口电路15、音调产生器16和音响系统17，除音响系统17以外的这些组件彼此通过总线BS连接。

输入操作元件11包括音乐演奏操作元件和设置操作元件。音乐演奏操作元件由键盘设备、踏板设备等构成。键盘设备具有多个键。踏板设备具有制音踏板。设置操作元件由将被接通/关断的开关(诸如用于输入数字值的数字小键盘)、将被旋转的音量或旋转编码器、将被滑动的音量或线性编码器、鼠标、触摸面板等构成。使用音乐演奏操作元件和设置操作元件，以开始和停止乐音的产生、选择音色(型号M1、M2、……中的任一个)、选择乐律和设置主控调音。通过输入操作元件11的操纵，表示操纵内容的操作信息经总线BS被供应至将在稍后描述的计算机部分12。

计算机部分12由连接至总线BS的CPU 12a、ROM 12b和RAM 12c构成。CPU 12a从ROM12b读出将在稍后描述的主程序，并且执行主程序。例如，CPU 12a将关于键的操纵和踏板设备的操纵的音乐演奏操作信息供应至音调产生器16和共鸣音产生设备20。此外，例如，CPU12a将与将从音调产生器16输出的音乐声的设置有关的音乐声设置信息供应至音调产生器16和共鸣音产生设备20。音乐声设置信息包括指定从型号M1、M2、……中选择的型号的型号信息和指定调音系统的调音系统信息。调音系统信息包括诸如平均乐律和Werckmeister之类的乐律信息、表示是否要采用拉伸调音的拉伸调音信息和表示主控调音的主控调音信息。

在ROM 12b中，不仅存储主程序而且存储初始设置参数和各种数据，比如用于产生表示将在显示单元13上显示的图像的显示数据的图形数据和字符数据。在RAM 12c中，暂时性地存储用于执行各种程序所需的数据。

显示单元13由液晶显示器(LCD)构成。计算机部分12利用图形数据、字符数据等产生表示将被显示的内容的显示数据。计算机部分12随后将产生的显示数据供应至显示单元13。显示单元13基于从计算机部分12供应的显示数据来显示图像。

存储装置14由诸如HDD、FDD、CD和DVD的大容量非易失性存储介质以及用于对应的存储介质的驱动单元构成。外部接口电路15具有允许电子乐器DM与诸如不同的电子音乐设备或个人计算机之类的外部设备连接的连接端子。电子乐器DM也可经由外部接口电路15与诸如LAN(局域网)或互联网的通信网络连接。

音调产生器16具有其中存储有多个波形数据组的波形存储器。在该实施例中，将以预定采样周期(每1/44100秒)对通过按压原声钢琴型号M1、M2、……上的键产生的音乐声(单音)进行立体声采样而获得的样本值作为波形数据存储在波形存储器中。对于采样，将型号为M1、M2、……的钢琴按照平均乐律调音。此外，主控调音设为“440Hz”，但是不采用拉伸调音。根据从CPU 12a供应的音乐演奏操作信息和音乐声设置信息，音调产生器16从波形存储器读出波形数据，产生数字乐音信号，并且将产生的数字乐音信号供应至共鸣音产生设备20。如上所述，由于已对原声钢琴上演奏的音乐声进行了立体声采样，因此数字乐音信号由代表将从左扬声器输出的音乐声的左声道信号和代表将从右扬声器输出的音乐声的右声道信号构成。更具体地说，在每个采样周期，将构成左声道信号的一个样本值和构成右声道信号的一个样本值供应至共鸣音产生设备20。

共鸣音产生设备20利用从音调产生器16供应的数字乐音信号产生代表共鸣音的数字乐音信号，并将产生的数字乐音信号供应至音响系统17。

音响系统17具有：D/A转换器，其用于将从共鸣音产生设备20供应的数字音信号转换为模拟音信号；放大器，其用于将转换的模拟音信号放大；和一对右扬声器和左扬声器(输出装置)，其用于将放大的模拟音信号转换为声信号并且输出该声信号。

接着，将说明共鸣音产生设备20的示意性构造。如图2所示，共鸣音产生设备20具有多个共鸣音产生电路30^{(n＝A0至C8)}。如图3所示，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾具有用于产生代表共鸣音的数字乐音信号的共振电路40⁽ⁿ⁾和用于设置共鸣音的声像的声像设置电路50⁽ⁿ⁾。此外，共鸣音产生设备20还具有：共振电路设置部分60，其产生表示共振电路40⁽ⁿ⁾的对应设置的共振电路设置信息并将产生的信息供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾；和加法部分70，其将代表共鸣音的数字乐音信号加至代表从音调产生器16供应的音乐声的数字乐音信号，并将相加的信号供应至音响系统17。共振电路设置信息包括打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾、延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾、延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾。打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾是用于选择其共鸣音将被模仿的弦(键号n)的数据。延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾、延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾是确定共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率的数据。换句话说，延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾和延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾是确定共鸣音的基音的频率的数据。第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾是确定共鸣音的泛音的频率的数据。

接着，将说明共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的构造。共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾中的每一个分配有对应的键号n。键号n是唯一地识别键的音高的编号，并且与音级和八度音阶号的组合唯一地关联。更具体地说，键号n可表示为“A0”、“A#0”、……、或“C8”。共鸣音产生电路30^(A0)至30^(C8)相同地构造。从音调产生器16输出的数字乐音信号被供应至各个共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。用于供应数字乐音信号的线路针对各个共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾并行地设置。因此，从音调产生器16输出的数字乐音信号被同时供应至所有共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。更具体地说，在每个采样周期(也就是说，在该实施例中，每1/44100秒)，构成左声道信号的一个样本值和构成右声道信号的一个样本值被同时供应至所有共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

如图3所示，每个共振电路40⁽ⁿ⁾具有接收电路41⁽ⁿ⁾、加法电路42⁽ⁿ⁾、延迟电路43⁽ⁿ⁾、延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾、第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾、第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾和乘法电路47⁽ⁿ⁾。

代表钢琴音乐声的数字乐音信号被供应至接收电路41⁽ⁿ⁾。接收电路41⁽ⁿ⁾具有乘法电路41L⁽ⁿ⁾和41R⁽ⁿ⁾。乘法电路41L⁽ⁿ⁾和41R⁽ⁿ⁾将从音调产生器16供应的左声道信号的样本值和右声道信号的样本值分别乘以从共振电路设置部分60供应的打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾，并将相乘的结果供应至加法电路42⁽ⁿ⁾。

加法电路42⁽ⁿ⁾将从接收电路41⁽ⁿ⁾供应的左声道信号的样本值与右声道信号的样本值相加，并且还将相加的结果与从将在稍后描述的乘法电路47⁽ⁿ⁾供应的样本值相加。加法电路42⁽ⁿ⁾随后将相加的结果供应至延迟电路43⁽ⁿ⁾。

在将从加法电路42⁽ⁿ⁾供应的样本值保持与从共振电路设置部分60供应的延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾相对应的时间段之后，延迟电路43⁽ⁿ⁾将样本值供应至延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾。如图4所示，更具体地说，延迟电路43⁽ⁿ⁾由串联的多个延迟元件DD_{k(＝1、2、……、k)}形成。字母“k”是用于识别对应的延迟元件的下标。延迟元件DD₁连接至加法电路42⁽ⁿ⁾，延迟元件DD₂、DD₃、……、DD_K朝着延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾按次序连接。延迟元件DD_k能够保持一个供应的样本值。当新样本值供应至延迟元件DD_k时，延迟元件DD_k将延迟元件DD_k已保持的样本值供应至延迟元件DD_k+1，并保持新供应的样本值。当新样本值供应至延迟元件DD_K时，延迟元件DD_k将延迟元件DD_k已保持的样本值供应至延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾。构成延迟电路43⁽ⁿ⁾的延迟元件的总量(也就是说，值“K”)随延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾而改变。

虽然上述延迟电路43⁽ⁿ⁾使得能够基于样本来指定延迟长度，但是提供了延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾以使得能够更为精细地指定延迟长度。如图5所示，延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾是一次(primary)全通滤波器。更具体地说，延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾具有加法电路441⁽ⁿ⁾、延迟元件442⁽ⁿ⁾、乘法电路443⁽ⁿ⁾、乘法电路444⁽ⁿ⁾和加法电路445⁽ⁿ⁾。加法电路441⁽ⁿ⁾将从延迟电路43⁽ⁿ⁾供应的样本值加至从将在稍后描述的乘法电路444⁽ⁿ⁾供应的样本值，并且随后将相加的样本值供应至延迟元件442⁽ⁿ⁾和乘法电路443⁽ⁿ⁾。延迟元件442⁽ⁿ⁾与延迟电路43⁽ⁿ⁾的延迟元件相似地构造。延迟元件442⁽ⁿ⁾将延迟的样本值供应至乘法电路444⁽ⁿ⁾和加法电路445⁽ⁿ⁾。乘法电路443⁽ⁿ⁾将从共振电路设置部分60供应的延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾乘以“-1”，将相乘的结果乘以从加法电路441⁽ⁿ⁾供应的样本值，并将相乘的结果供应至加法电路445⁽ⁿ⁾。乘法电路444⁽ⁿ⁾将从延迟元件442⁽ⁿ⁾供应的样本值乘以从共振电路设置部分60供应的延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾，并将相乘的结果供应至加法电路441⁽ⁿ⁾。加法电路445⁽ⁿ⁾将从延迟元件442⁽ⁿ⁾和乘法电路443⁽ⁿ⁾供应的对应的样本值相加，并将相加的结果供应至第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾。

通常，一次全通滤波器具有诸如图6所示的群延迟特性。更具体地说，根据乘法电路443⁽ⁿ⁾和乘法电路444⁽ⁿ⁾的增益值，在频率低于奈奎斯特频率(fs/2)的区域中的延迟样本的数量变化。通过指定乘法电路443⁽ⁿ⁾和乘法电路444⁽ⁿ⁾的增益(延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾)以使得延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾的群延迟特性被包括在图中示出的区域“A”中，可指定小于1个样本的延迟长度。

第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾和第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾的电路配置与延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾的电路配置相似。更具体地说，第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾具有加法电路451⁽ⁿ⁾、延迟元件452⁽ⁿ⁾、乘法电路453⁽ⁿ⁾、乘法电路454⁽ⁿ⁾和加法电路455⁽ⁿ⁾。加法电路451⁽ⁿ⁾将从延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾供应的样本值加至从将在稍后描述的乘法电路454⁽ⁿ⁾供应的样本值，并且随后将相加的样本值供应至延迟元件452⁽ⁿ⁾和乘法电路453⁽ⁿ⁾。延迟元件452⁽ⁿ⁾与延迟电路43⁽ⁿ⁾的延迟元件相似地构造。延迟元件452⁽ⁿ⁾将延迟的样本值供应至乘法电路454⁽ⁿ⁾和加法电路455⁽ⁿ⁾。乘法电路453⁽ⁿ⁾将从共振电路设置部分60供应的第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾乘以“-1”，将相乘的结果乘以从加法电路451⁽ⁿ⁾供应的样本值，并将相乘的结果供应至加法电路455⁽ⁿ⁾。乘法电路454⁽ⁿ⁾将从延迟元件452⁽ⁿ⁾供应的样本值乘以从共振电路设置部分60供应的第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾，并将相乘的结果供应至加法电路451⁽ⁿ⁾。加法电路455⁽ⁿ⁾将从延迟元件452⁽ⁿ⁾和乘法电路453⁽ⁿ⁾供应的样本值相加，并将相加的结果供应至第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾。

第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾具有加法电路461⁽ⁿ⁾、延迟元件462⁽ⁿ⁾、乘法电路463⁽ⁿ⁾、乘法电路464⁽ⁿ⁾和加法电路465⁽ⁿ⁾。加法电路461⁽ⁿ⁾将从第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾供应的样本值加至从将在稍后描述的乘法电路464⁽ⁿ⁾供应的样本值，并且随后将相加的样本值供应至延迟元件462⁽ⁿ⁾和乘法电路463⁽ⁿ⁾。延迟元件462⁽ⁿ⁾与延迟电路43⁽ⁿ⁾的延迟元件相似地构造。延迟元件462⁽ⁿ⁾将延迟的样本值供应至乘法电路464⁽ⁿ⁾和加法电路465⁽ⁿ⁾。乘法电路463⁽ⁿ⁾将从共振电路设置部分60供应的第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾乘以“-1”，将相乘的结果乘以从加法电路461⁽ⁿ⁾供应的样本值，并将相乘的结果供应至加法电路465⁽ⁿ⁾。乘法电路464⁽ⁿ⁾将从延迟元件462⁽ⁿ⁾供应的样本值乘以从共振电路设置部分60供应的第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾，并将相乘的结果供应至加法电路461⁽ⁿ⁾。加法电路465⁽ⁿ⁾将从延迟元件462⁽ⁿ⁾和乘法电路463⁽ⁿ⁾供应的样本值相加，并将相加的结果供应至乘法电路47⁽ⁿ⁾。

乘法电路47⁽ⁿ⁾将从共振电路设置部分60供应的打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾乘以从第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾供应的样本值，将相乘的结果乘以预定衰减系数(例如“0.8”)，并将相乘的结果供应至加法电路42⁽ⁿ⁾。

如果共鸣音产生设备20被构造为使得延迟长度调整电路44⁽ⁿ⁾的输出被供应至乘法电路47⁽ⁿ⁾，则通过这种构造(下文中，该电路将被称作梳状滤波器)展现出的振幅特性具有沿着频率轴方向规则间隔的峰。换句话说，梳状滤波器具有多个共振频率。共振频率在振幅特性图中以规则间隔沿着频率轴方向布置。然而，如图7所示，原声钢琴的音乐声的泛音频率稍高于基音的频率fO的整数倍频率。此外，偏差量在较高音中增大。为了表达原声钢琴的音乐声的这种非谐分量，提供了第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾和第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾。

指定乘法电路453⁽ⁿ⁾和乘法电路454⁽ⁿ⁾的增益(第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾)以及乘法电路463⁽ⁿ⁾和乘法电路464⁽ⁿ⁾的增益(第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾)，从而假设将第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾和第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾看作一个非谐分量设置电路，其群延迟特性具有期望的特性(见图8)。例如，指定乘法电路453⁽ⁿ⁾和乘法电路454⁽ⁿ⁾的增益(第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾)以及乘法电路463⁽ⁿ⁾和乘法电路464⁽ⁿ⁾的增益(第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾)以使得第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾和第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾的群延迟特性被包括在图6的区域“B”中。在这种情况下，如图8所示，频率越高，群延迟越小。另外，频率越低，群延迟越大。更具体地说，在梳状滤波器的振幅特性图中，非谐分量设置电路可降低沿着频率轴方向按照规则间隔布置的峰的对应频率。此外，属于低频区域的峰的频率比属于高频区域的峰的频率的变化更大。

因此，首先将延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾和延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾指定为使得梳状滤波器的振幅特性图中所示的峰与由通过音调产生器16响应于键号“n”的按下而产生的数字乐音信号所表示的音乐声的振幅特性图上的峰相比位于高频侧。在以下描述中，在由从音调产生器16供应的数字乐音信号表示的音乐声中包括的由响应于键号“n”的按下而产生的(根据包括键号n的音调产生指令信息而产生的)数字乐音信号表示的音乐声将被称作音乐声PS⁽ⁿ⁾。指定乘法电路453⁽ⁿ⁾和乘法电路454⁽ⁿ⁾的增益(第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾)以及乘法电路463⁽ⁿ⁾和乘法电路464⁽ⁿ⁾的增益(第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾)以使得应用了非谐分量设置电路的梳状滤波器的振幅特性与音乐声PS⁽ⁿ⁾的振幅特性一致(也就是说，使得共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率与音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率一致)。此外，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率与音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率之间的差优选地为预定阈值(例如1Hz)或更低。

声像设置电路50⁽ⁿ⁾具有乘法电路50L⁽ⁿ⁾和50R⁽ⁿ⁾。乘法电路50L⁽ⁿ⁾和50R⁽ⁿ⁾分别从构成延迟电路43⁽ⁿ⁾(见图4)的多个延迟元件的不同的延迟元件取得样本值。乘法电路50L⁽ⁿ⁾和50R⁽ⁿ⁾将从延迟电路43⁽ⁿ⁾取得的样本值分别乘以预定系数，并将相乘的结果供应至加法部分70。指定预定系数以使得通过共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾产生的共鸣音的声像与音乐声PS⁽ⁿ⁾的声像一致。

连接至声像设置电路50⁽ⁿ⁾的乘法电路50L⁽ⁿ⁾的延迟元件的下标与连接至不同的声像设置电路50^(m≠n)的乘法电路50L^(m≠n)的延迟元件的下标不同。连接至声像设置电路50⁽ⁿ⁾的乘法电路50R⁽ⁿ⁾的延迟元件的下标与连接至不同的声像设置电路50^(m≠n)的乘法电路50R^(m≠n)的延迟元件的下标不同。此外，共鸣音产生设备20可被构造为使得与声像设置电路50⁽ⁿ⁾的至少一个声像设置电路50⁽ⁿ⁾的乘法电路50L⁽ⁿ⁾相连接的延迟元件的下标和与其它声像设置电路50^(m≠n)的至少一个声像设置电路50^(m)的乘法电路50L^(m)相连接的延迟元件的下标不同。此外，共鸣音产生设备20可被构造为使得与声像设置电路50⁽ⁿ⁾的至少一个声像设置电路50⁽ⁿ⁾的乘法电路50R⁽ⁿ⁾相连接的延迟元件的下标和与其它声像设置电路50^(m≠n)的至少一个声像设置电路50^(m)的乘法电路50R^(m)相连接的延迟元件的下标不同。例如，用于低音域(例如“C3”或更低)和高音域(例如“C6”或更高)的乘法电路50L⁽ⁿ⁾可连接至具有相同下标的延迟元件，而用于中音域的乘法电路50L⁽ⁿ⁾连接至具有与用于低音和高音域的下标不同的下标的延迟元件。此外，例如，用于低音域和高音域的乘法电路50R⁽ⁿ⁾可连接至具有相同下标的延迟元件，而用于中音域的乘法电路50R⁽ⁿ⁾连接至具有与用于低音和高音域的下标不同的下标的延迟元件。

接着，将说明共振电路设置部分60的构造。共振电路设置部分60具有如图9所示的共振电路控制部分61。共振电路控制部分61根据从CPU 12a供应的音乐演奏操作信息和音乐声设置信息来产生共振电路设置信息，并将产生的信息供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

更具体地说，共振电路控制部分61根据从CPU 12a供应的音乐演奏操作信息产生打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾，并将产生的数据供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。共振电路控制部分61将“1”供应至与被按下并被包括在构成键盘设备的键中的键的键号n相对应的共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。此外，共振电路控制部分61将“0”供应至与被释放的键的键号n相对应的共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。然而，如果踩下制音踏板，则共振电路控制部分61将“1”供应至所有共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾，而不管对应的键是被按下还是释放。

此外，根据从CPU 12a供应的音乐声设置信息，共振电路控制部分61产生延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾、延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾(以下称作共振频率信息)，并且将数据供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾，如下文所述。

共振电路设置部分60具有基本表TBM1、TBM2、……。基本表TBM1是用于型号M1的表，而基本表TBM2是用于型号M2的表。基本表TBM1、TBM2、……的构造相同。以下，将说明用于型号Mx(x＝1、2、……)的基本表TBMx的构造。如图10所示，基本表TBMx由在选择了型号Mx并且对调音进行了特定设置(更具体地说，乐律是平均乐律，主控调音为"440Hz"，并且未采用拉伸调音)的情况下的共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1_x ⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2_x ⁽ⁿ⁾构成。延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾用于延迟长度数据DL_x ⁽ⁿ⁾和延迟长度调整数据DA_x ⁽ⁿ⁾的产生，如稍后的详细说明。

延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾是与平均乐律中的键号n的频率的倒数成比例的值，如图11所示。延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾具有整数部分和小数部分。通过利用延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾，共振电路控制部分61产生将被供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的延迟长度数据DL_x ⁽ⁿ⁾和延迟长度调整数据DA_x ⁽ⁿ⁾。更具体地说，共振电路控制部分61将延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的整数部分作为延迟长度数据DL_x ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。根据将在随后说明的延迟长度调整表TBA确定延迟长度调整数据DA_x ⁽ⁿ⁾。

延迟长度调整表TBA由对应于小数部分的值fp(fp＝“0.0”、“0.1”、……、“0.9”)的延迟长度调整数据DA_(0.0)、DA_(0.1)、……、DA_(0.9)构成，如12图所示。共振电路控制部分61将与延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的小数部分的值fp相对应的延迟长度调整数据DA_(fp)作为延迟长度调整数据DA_x ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

指定延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1_x ⁽ⁿ⁾、第二非谐分量设置数据G2_x ⁽ⁿ⁾和延迟长度调整数据DA_(0.0)、DA_(0.1)、……、DA_(0.9)，以使得在选择了型号Mx_{(＝1、2、……)}并且调音被设为上述特定设置的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率与共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率一致。

在选择了型号Mx_{(＝1、2、……)}但设置的调音非上述特定设置的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率与在调音设为上述特定设置的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率不同。因此，共振电路控制部分61如下校正共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率。

在主控调音非“440Hz”的情况下，共振电路控制部分61如下校正延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的值。以下，如果主控调音表示为“fc”，校正系数α将被表示为“440/fc”。共振电路控制部分61将校正系数α乘以延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。结果，延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾增加或减少。更具体地说，如果主控调音大于“440Hz”，则延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾减少(见图13)。如果主控调音小于“440Hz”，则延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾增加。结果，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率与在主控调音为“fc”的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率一致。

在选择采用拉伸调音的情况下，共振电路控制部分61利用将在下面说明的拉伸调音校正表TBS如下校正延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的值。拉伸调音校正表TBS由如图14所示的校正系数wt^(A0)、wt^(A#0)、……、wt^(C8)构成。校正系数wt⁽ⁿ⁾与通过将在采用拉伸调音的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的频率除以在未采用拉伸调音的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的频率获得的值的倒数成比例。共振电路控制部分61将校正系数wt⁽ⁿ⁾乘以延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。结果，低音的延迟样本的数量增大，而高音的延迟样本的数量减小(见图15)。结果，低音中的共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率降低，而高音中的共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率升高。结果，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率与在采用拉伸调音的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率一致。

在选择了除平均乐律以外的乐律的情况下，共振电路控制部分61利用乐律校正表TBTy如下校正延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的值。乐律校正表TBTy设为对应于乐律Ty(y＝1、2、……)。例如，乐律T1是Werckmeister乐律，而乐律T2是Kirnberger乐律。如图16所示,乐律校正表TBTy由针对各个音级pc设置的校正系数wp_y ^(C)、wp_y ^(C#)、……、wp_y ^(B)构成。校正系数wp_y ^(pc)与在采用乐律Ty的情况下的音级pc的频率和在采用平均乐律的情况下的音级pc的频率之间的频率偏差的倒数成比例。共振电路控制部分61将校正系数wp_y ^(C)、wp_y ^(C#)、……、wp_y ^(B)中的每一个乘以包括在延迟样本的数量DS_X ^(A0)、DS_X ^(A#0)、……、DS_X ^(C8)中的具有对应音级pc的延迟样本的数量。结果，延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾根据在采用乐律Ty的情况下的键号n与在采用平均乐律的情况下的键号n之间的偏差而增加或减少(见图17)。结果，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率与在选择了乐律Ty的情况下的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率一致。

加法部分70将构成共鸣音的左声道信号的样本值和构成共鸣音的右声道信号的样本值分别加至构成音乐声的左声道信号的样本值和构成音乐声的右声道信号的样本值，并将相加的样本值供应至音响系统17。

接着，将说明如上构造的电子乐器DM的行为。如果用户打开电子乐器DM的电源，则CPU 12a从ROM 12b读出图18中所示的主程序，并执行该程序。在步骤S10，CPU 12a开始主处理。在步骤S11，CPU 12a执行初始化处理。例如，CPU 12a选择钢琴型号M1的音色。此外，CPU12a对调音的设置进行初始化。更具体地说，CPU 12a将乐律设为平均乐律，并将主控调音设为“440Hz”。此外，CPU 12a选择不采用拉伸调音的状态。然后，CPU 12a将操作起始信号供应至共鸣音产生设备20。将稍后说明共鸣音产生设备20的行为。

接着，CPU 12a在步骤S12判断音乐声的设置是否改变。如果音乐声的设置未改变，则CPU 12a确定“否”，并且前进至将在稍后说明的步骤S14。如果音乐声的设置改变，则CPU12a确定“是”，并且前进至步骤S13，以将表示改变的设置的内容的音乐声设置信息供应至音调产生器16和共鸣音产生设备20。然后，CPU 12a在步骤S14判断音乐演奏操作元件是否已被操作。如果音乐演奏操作元件未被操作，则CPU 12a确定“否”，并且前进至上述步骤S12。如果音乐演奏操作元件已被操作，则CPU 12a确定“是”，在步骤S15将音乐演奏操作信息供应至音调产生器16和共鸣音产生设备20，并且随后前进至上述步骤S12。

接着，将说明共鸣音产生设备20的行为。响应于操作起始信号从CPU 12a供应至共鸣音产生设备20，共振电路控制部分61执行图19所示的共振电路设置处理。在步骤S20，共振电路控制部分61开始共振电路设置处理。在步骤S21，共振电路控制部分61将表示当前选择的型号的型号标记FM设为表示选择了型号M1的“1”。此外，共振电路控制部分61将表示是否采用拉伸调音的拉伸调音标记FS设为表示不采用拉伸调音的“0”。此外，共振电路控制部分61将代表当前选择的乐律的乐律标记FT设为表示选择了平均乐律的“0”。此外，共振电路控制部分61将校正系数α设为“1”。

然后，共振电路控制部分61利用基本表TBM1和延迟长度调整表TBA来初始化共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。更具体地说，共振电路控制部分61将延迟样本的数量DS₁ ⁽ⁿ⁾的整数部分作为延迟长度数据DL₁ ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。此外，基于延迟样本的数量DS₁ ⁽ⁿ⁾的小数部分的值fp，共振电路控制部分61选择延迟长度调整数据组DA_(0.0)、DA_(0.1)、……、DA_(0.9)中的一个，并将选择的数据作为延迟长度调整数据DA₁ ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。此外，共振电路控制部分61将第一非谐分量设置数据G1₁ ⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2₁ ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

然后，共振电路控制部分61在步骤S22判断是否已从CPU12a供应了音乐声设置信息。如果未供应音乐声设置信息，则共振电路控制部分61确定“否”，并且前进至步骤S25。如果已供应音乐声设置信息，则共振电路控制部分61确定“是”，并在步骤S23执行图20所示的标记设置处理。在步骤S230，共振电路控制部分61开始标记设置处理。在步骤S231，共振电路控制部分61根据供应的信息确定下一步要完成的处理。在已供应型号信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S232如下设置型号标记FM。在型号信息表示型号Mx的情况下，共振电路控制部分61将型号标记FM设为“x”。

在已供应拉伸调音信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S233如下设置拉伸调音标记FS。在拉伸调音信息表示将不采用拉伸调音的情况下，拉伸调音标记FS设为“0”。在拉伸调音信息表示将采用拉伸调音的情况下，拉伸调音标记FS设为“1”。

在已供应乐律信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S234如下设置乐律标记FT。在乐律信息表示乐律Ty的情况下，乐律标记FT设为“y”。在乐律信息表示平均乐律的情况下，乐律标记FT设为“0”。

此外，在已供应主控调音信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S235如下设置校正系数α。在由主控调音信息表示的主控调音为“fc”的情况下，校正系数α设为“440/fc”。然后，共振电路控制部分61在步骤S236终止标记设置处理，并且前进至共振电路设置处理的步骤S24。

然后，共振电路控制部分61在步骤S24执行图21所示的共振频率设置处理。在步骤S240，共振电路控制部分61开始共振频率设置处理。在步骤S241，共振电路控制部分61根据型号标记FM的值选择基本表TBM1、TBM2、……中的一个。在型号标记FM为“x”的情况下，选择基本表TBMx。接着，在步骤S242，共振电路控制部分61从选择的基本表TBMx中取得第一非谐分量设置数据G1_x ⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2_x ⁽ⁿ⁾，并将取得的数据供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

然后，在步骤S243，共振电路控制部分61利用拉伸调音标记FS的值判断是否采用拉伸调音。如果拉伸调音标记FS为“0”，则共振电路控制部分61确定“否”，并且前进至将在稍后说明的步骤S245。如果拉伸调音标记FS为“1”，则共振电路控制部分61确定“是”，并且前进至步骤S244，以从拉伸调音校正表TBS中取得校正系数wt⁽ⁿ⁾，以将取得的校正系数wt⁽ⁿ⁾乘以延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾，从而校正各个延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。

然后，在步骤S245，共振电路控制部分61利用乐律标记FT的值判断平均乐律是否被选为乐律。如果乐律标记FT为“0”，则共振电路控制部分61确定“是”，并且前进至将在稍后说明的步骤S247。如果乐律标记FT为“1”或更大，则共振电路控制部分61确定“否”，并且在步骤S246中根据乐律标记FT的值选择校正表TBT1、TBT2、……中的一个。更具体地说，在乐律标记FT为“y”的情况下，共振电路控制部分61选择乐律校正表TBTy。然后，共振电路控制部分61从选择的乐律校正表TBTy中取得校正系数wp_y ^(C)、wp_y ^(C#)、……、wp_y ^(B)，以将取得的校正系数中的每一个乘以包括在延迟样本的数量DS_X ^(A0)、DS_X ^(A#0)、……、DS_X ^(C8)中的具有对应音级pc的延迟样本的数量，从而校正各个延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。

然后，在步骤S247，共振电路控制部分61通过将校正系数α乘以延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾来校正各个延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。

然后，在步骤S248，共振电路控制部分61将延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的整数部分作为延迟长度数据DL_x ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。此外，共振电路控制部分61将与延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾的小数部分的值fp对应的延迟长度调整数据DA_(fp)作为延迟长度调整数据DA_x ⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。共振电路控制部分61在步骤S249终止共振频率设置处理，并且前进至共振电路设置处理的步骤S25。

在步骤S25，共振电路控制部分61判断是否已从CPU 12a供应了音乐演奏操作信息。如果未供应音乐演奏操作信息，则共振电路控制部分61确定“否”，并且前进至步骤S22。如果已供应音乐演奏操作信息，则共振电路控制部分61确定“是”，并且在步骤S26执行图22所示的共鸣音产生控制处理。共振电路控制部分61在步骤S26a开始共鸣音产生控制处理。在步骤S26b，共振电路控制部分61随后根据供应的音乐演奏操作信息确定下一步要完成的处理。在已供应了表示具有键号n的键已被按下的音乐演奏操作信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S26c将“1”作为打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾“1”的供应使得能够将样本值从接收电路41⁽ⁿ⁾供应至后续电路。换句话说，打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾“1”的供应将共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾转变为其中共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾可产生共鸣音的状态。

在已供应了表示具有键号n的键被释放的音乐演奏操作信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S26d将“0”作为打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。然而，在制音踏板被踩下的情况下，共振电路控制部分61前进至将在稍后说明的步骤S26k而不用执行步骤S26d。打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾“0”的供应防止将样本值从接收电路41⁽ⁿ⁾供应至后续电路。换句话说，打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾“0”的供应将共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾转变为其中共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾不能产生共鸣音的状态。

在供应了表示踩下制音踏板的音乐演奏操作信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S26e将“1”作为打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾供应至所有共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

在供应了表示制音踏板被释放的音乐演奏操作信息的情况下，共振电路控制部分61在步骤S26f将键号n设为“A0”。共振电路控制部分61随后在步骤S26g判断具有键号n的键是否被按下。如果具有键号n的键被按下，则共振电路控制部分61确定“是”，并且前进至步骤S26i。如果具有键号n的键被释放，则共振电路控制部分61确定“否”，并且在步骤S26h将“0”作为打开关闭数据MB⁽ⁿ⁾供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。在步骤S26i，共振电路控制部分61判断键号n是否为“C8”。在键号n为“B7”或更低的情况下，共振电路控制部分61确定“否”，并且在步骤S26j中将键号n递增，以前进至步骤S26g。在键号n为“C8”的情况下，共振电路控制部分61确定“是”，在步骤S26k终止共鸣音产生控制处理，并且前进至共振电路设置处理的步骤S22。

在该实施例中，如上所述，根据选择的音色(型号)、乐律、主控调音等确定共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率。更具体地说，该实施例被设计为使得共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率与从音调产生器16供应的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率一致。因此，该实施例防止了声音混浊的情形，或者防止了共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾由于从音调产生器16供应的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率与共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的频率之间的偏差而不能良好地共鸣的情形。因此，应用了共鸣音产生设备20的电子乐器DM可更忠实地模仿不同型号的原声钢琴和各自对调音具有不同设置的原声钢琴。

此外，如果电子乐器DM的调音的设置设为特定设置，则使用基本表TBMx来指定共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的对应共振频率。如果乐律和/或拉伸调音的设置被设为与上述特定设置不同的设置，则使用乐律校正表TBTy和/或拉伸调音校正表TBS来校正形成基本表TBMx的延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。此外，如果主控调音的设置被设为与上述特定设置不同的设置，则计算校正系数α以将校正系数α乘以形成基本表TBMx的延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾，以校正延迟样本的数量DS_x ⁽ⁿ⁾。因此，根据该实施例，与其中针对电子乐器DM的调音的每个设置均提供将被供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率设置信息的情况相比，可简化各个表的构造。

此外，在该实施例中，乘法电路50L⁽ⁿ⁾和50R⁽ⁿ⁾的乘法系数设为使得通过共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾产生的共鸣音的声像与音乐声PS⁽ⁿ⁾的声像一致。结果，该实施例可模仿原声钢琴的共鸣音的声像。

样本值从包括在形成延迟电路43⁽ⁿ⁾的延迟元件中的不同的延迟元件分别供应至声像设置电路50⁽ⁿ⁾的乘法电路50L⁽ⁿ⁾和50R⁽ⁿ⁾。更具体地说，自将被供应至乘法电路50L⁽ⁿ⁾的样本值被供应至延迟电路43⁽ⁿ⁾起流逝的时间与自将被供应至乘法电路50R⁽ⁿ⁾的样本值被供应至延迟电路43⁽ⁿ⁾起流逝的时间不同。换句话说，构成共鸣音的左声道信号的相位和构成共鸣音的右声道信号的相位相对于彼此移位。通过左声道信号与右声道信号之间的相移，该实施例可更忠实地模仿原声钢琴的共鸣音。

此外，连接至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的乘法电路50L⁽ⁿ⁾的延迟元件的下标与连接至不同的共鸣音产生电路30^(m≠n)的乘法电路50L^(m≠n)的延迟元件的下标不同。连接至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的乘法电路50R⁽ⁿ⁾的延迟元件的下标与连接至不同的共鸣音产生电路30^(m≠n)的乘法电路50R^(m≠n)的延迟元件的下标不同。更具体地说，自将被供应至乘法电路50L⁽ⁿ⁾的样本值被供应至延迟电路43⁽ⁿ⁾起流逝的时间与自将被供应至乘法电路50L^(m≠n)的样本值被供应至延迟电路43^(m≠n)起流逝的时间不同。另外，自将被供应至乘法电路50R⁽ⁿ⁾的样本值被供应至延迟电路43⁽ⁿ⁾起流逝的时间与自将被供应至乘法电路50R^(m≠n)的样本值被供应至延迟电路43^(m≠n)起流逝的时间不同。换句话说，分别通过分配有不同的键号的两个共鸣音产生电路产生的共鸣音的相位相对于彼此移位。通过分配有不同的键号的两个共鸣音产生电路产生的共鸣音之间的相移，该实施例可更忠实地模仿原声钢琴的共鸣音。

此外，本发明不限于上述实施例，但是可在不脱离本发明的目的的情况下不同地修改实施例。

例如，上述实施例设计为使得共振电路控制部分61使用各种表来产生共振频率设置信息。然而，可修改所述实施例以使得共振电路控制部分61分析由从音调产生器16供应的数字乐音信号表示的音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音，以通过数字计算得出共振频率设置信息，使得分析的基音和泛音的频率与共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的共振频率之间的差等于或小于预定阈值。

在该修改例中，共鸣音产生设备20可由图23所示的共鸣音产生设备20A替代。更具体地说，共鸣音产生设备20A具有加法电路80，其将构成从音调产生器16供应的音乐声PS⁽ⁿ⁾的左声道信号和右声道信号相加，并将相加的信号供应至共振电路控制部分61。在该修改例中，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾和加法部分70⁽ⁿ⁾与上述实施例的那些相似地构造。共振电路设置部分60A具有与上述实施例的相似的共振电路控制部分61，但共振电路设置部分60A不具有在上述实施例中使用的表。

在该修改例中，共振电路控制部分61省略了共振电路设置处理(图19)中的标记设置处理(步骤S23)，并执行图24所示的共振频率设置处理来替代所述共振频率设置处理(步骤S24)。

接着，将说明图24所示的共振频率设置处理。共振电路控制部分61在步骤S24a开始共振频率设置处理。然后，共振电路控制部分61在步骤S24b将键号n设为“A0”。在步骤S24c，共振电路控制部分61使得音调产生器16产生音乐声PS⁽ⁿ⁾，从音调产生器16取得音乐声PS⁽ⁿ⁾，并且对取得的音乐声PS⁽ⁿ⁾进行傅里叶变换以检测音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率。由于音乐声PS⁽ⁿ⁾的上升部分具有噪声(与弦的振动无关的频率分量)，因此优选地检测音乐声PS⁽ⁿ⁾的中间部分的基音和泛音的各自的频率(音乐声PS⁽ⁿ⁾的频率响应)。

然后，共振电路控制部分61在步骤S24d将共振频率设置信息(延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾、延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾)设为特定初始值。在步骤S24e，在已供应延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾、延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾的状态下，共振电路控制部分61根据共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的转移函数计算共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的对应共振频率(通过共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾产生的共鸣音的振幅特性)。在步骤S24f，共振电路控制部分61得出音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的检测到的频率与共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的计算出的共振频率之间的偏差的平方和SS。在步骤S24g，共振电路控制部分61判断平方和SS是否小于预定阈值。如果平方和SS小于预定阈值，则共振电路控制部分61确定“是”，并且前进至将在稍后说明的步骤S24i。如果平方和SS等于或大于预定的阈值，则共振电路控制部分61确定“否”，在步骤S24h更新共振频率设置信息(延迟长度数据DL⁽ⁿ⁾、延迟长度调整数据DA⁽ⁿ⁾、第一非谐分量设置数据G1⁽ⁿ⁾和第二非谐分量设置数据G2⁽ⁿ⁾中的任一个或多个)，并且前进至步骤S24e。

如果平方和小于预定阈值，则共振电路控制部分61确定“是”，并在步骤S24i将共振频率设置信息供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。

在步骤S24j，共振电路控制部分61判断键号n是否为“C8”。如果键号n为“B7”或更小，则共振电路控制部分61确定“否”，在步骤S24k将键号n递增，并且前进至步骤S24c。如果键号n为“C8”，则共振电路控制部分61在步骤S24l终止共鸣音色设置处理，并且前进至共振电路设置处理的步骤S25。

在步骤S24c，在不取得音乐声PS⁽ⁿ⁾的情况下，共振电路控制部分61可通过从波形存储器中读出波形数据并分析波形数据来计算音乐声PS⁽ⁿ⁾的基音和泛音的频率。

此外，共振电路控制部分61可将共振频率设置信息设为特定初始值，并且在步骤S24d将共振频率设置信息供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾，从而共振电路控制部分61可将脉冲信号或白噪声供应至共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾，以在步骤S24e基于来自共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的响应检测共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的对应共振频率。

这种修改例可去除对在上述实施例中使用的表的需要，以简化共鸣音产生设备20A的构造。

虽然上述实施例的电子乐器DM具有一对右扬声器和左扬声器，但电子乐器DM可具有三个或更多个扬声器。在该修改例中，优选的是，声像设置电路50⁽ⁿ⁾具有与扬声器相同数量的乘法电路。此外，优选的是，该修改例被构造为使得样本值被从构成延迟电路43⁽ⁿ⁾的不同的延迟元件供应至各个乘法电路。

此外，在上述实施例中，在按照平均乐律、440Hz的主控调音且不用拉伸调音来对各种型号的钢琴调音的状态下，对各个键的对应音高的音乐声进行采样。然而，可对诸如按照非平均乐律的乐律调音的钢琴和主控调音非440Hz的钢琴之类的钢琴的键的音高的音乐声进行采样，以存储在波形存储器中，从而当演奏音乐声时可校正各个音乐声的音高。

此外，可以根据特定微程序通过利用执行数字信号处理的DSP来实现共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。此外，可通过利用离散部件的组合、单功能集成电路的组合、编程的PLD(可编程逻辑装置)或专用ASIC(专用集成电路)实现共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。此外，可通过计算机部分12实现共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的一部分或全部。

此外，共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾的电路构造可以不是本说明书中描述的电路构造，而是可为任何电路构造，只要所述构造具有相似的特性即可。此外，在该实施例中，虽然使用由全通滤波器构成并且串联连接的第一非谐分量产生电路45⁽ⁿ⁾和第二非谐分量产生电路46⁽ⁿ⁾来产生非谐分量，但是可使用具有与该实施例构造不同的全通滤波器。具体地说，通过使用高阶全通滤波器，可模仿非谐分量的更复杂的特性，以具有与目标原声钢琴相似的特性。

此外，在上述实施例中，基于不管频带如何在共振电路40⁽ⁿ⁾中行进的信号都均匀地衰减的这一条件，在乘法电路47⁽ⁿ⁾中乘以预定衰减系数。然而，严格地说，原声钢琴的弦的振动通过弦马等重复反射。因此，频率分量的衰减速度随频带而变化。具体地说，包括在高频带中的频率分量快速衰减。为了更忠实地再现该现象，可使用具有特定特性的低通滤波器来替代乘法电路47⁽ⁿ⁾。

此外，在上述实施例中，针对每个键号n设置共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。结果，模仿了通过与一个键对应的弦产生的共鸣音。然而，在原声钢琴上，每个键具有一起调音的多根弦，从而多根弦产生共鸣音。在该实施例中，假设多根弦几乎相似地表现，则针对每个键号n设置一个共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾。然而，严格地说，多根弦并不表现得完全相同。例如，弦振动的传播速度由于张力的稍微差异而稍微改变。为了模仿这种差异，可将实施例修改为针对每个键号n提供多个共鸣音产生电路30⁽ⁿ⁾，从而可模仿多根弦分别产生的共鸣音。

此外，上述实施例应用于其中将根据本发明的共鸣音产生设备20应用于模仿原声钢琴的电子乐器的情况。然而，根据本发明的共鸣音产生设备20不仅可应用于模仿原声钢琴的电子乐器，而且可应用于模仿不同声乐器(复调乐器)的电子乐器。复调乐器表示这样的乐器：其具有各自对应于特定音高的多个振动体，从而音乐演奏的演奏者操作的振动体可直接产生乐音，而不操作来进行音乐演奏的振动体可通过被音乐演奏的演奏者操作的振动体所产生的乐音引起共鸣而产生共鸣音。复调乐器包括与原声钢琴相似具有用作振动体的弦的例如大键琴、日本竖琴等。此外，复调乐器可为具有用作振动体的条的钢片琴、马林巴琴等。此外，复调乐器可为具有用作振动体的管钟的管钟。

在模仿具有用作振动体的条、管钟等的声乐器的情况下，与上述实施例相似，假设振动体的振动几乎是一维的，则每个共鸣音产生电路可包括延迟回路和用于调整延迟回路的特性的非谐分量产生电路。此外，可通过更精确地模制振动体来更精细地构造共鸣音产生电路。

Claims

1.一种应用于电子乐器的共鸣音产生设备，所述电子乐器具有音调产生器和多个输出装置，所述音调产生器根据包括音调音高编号的音调产生指令信号来产生乐音信号，所述乐音信号表示具有由所述音调音高编号指定的音调音高并且通过使对应于所述音调音高编号的振动体振动而由复调乐器产生的音乐声，所述多个输出装置用于输出乐音信号，所述共鸣音产生设备包括：

多个共鸣音产生装置，其中的每个共鸣音产生装置被分配了所述电子乐器的不同音调音高编号，取得表示所述复调乐器的音乐声的乐音信号，产生表示共鸣音的乐音信号，并且将所产生的乐音信号提供至所述多个输出装置，所述共鸣音模仿与所取得的乐音信号表示的所述复调乐器的音乐声共振的所述复调乐器的振动体的音调；

所述多个共鸣音产生装置中的每一个均包括：

共振装置，具有与所分配的音调音高编号相对应的多个共振频率，并且产生表示共鸣音的乐音信号，该共鸣音模仿与所取得的乐音信号表示的所述复调乐器的音乐声共振的所述复调乐器的对应振动体的音调；以及

声像设置装置，用于产生分别要提供至所述多个输出装置、并且每一个均表示其中由所述共振装置产生的乐音信号所表示的共鸣音的音调音量根据所分配的音调音高编号来改变的共鸣音的多个乐音信号，并且将所产生的乐音信号分别输出至所述多个输出装置，

其中，音调产生器被配置成使得通过以特定采样周期对所述复调乐器的音乐声进行采样而获得的样本值作为所述乐音信号同时被提供至所述多个共鸣音产生装置；

所述共振装置包括：

延迟装置，用于从所述音调产生器顺序地取得所述样本值，并在根据所分配的音调音高编号所指定的延迟时间段内保留所取得的样本值；

相移装置，用于在自从将所述样本值提供至所述延迟装置以后经过根据所分配的音调音高编号所指定的延迟时间之后顺序地从所述延迟装置取得所述样本值，并且使由一系列所取得的样本值表示的乐音的每个频率分量的相位偏移；以及

加法装置，用于从所述相移装置取得表示相位已被所述相移装置偏移了的乐音的样本值，将所取得的样本值与从所述音调产生器新提供的样本值相加，并且将相加后的样本值提供至所述延迟装置；并且

所述声像设置装置取得所述延迟装置保留的样本值，并将通过将所取得的样本值乘以根据所分配的音调音高编号指定的多个系数而获得的多个样本值分别提供至所述多个输出装置。

2.根据权利要求1所述的共鸣音产生设备，其中，

由所述共鸣音产生装置产生的乐音信号表示的共鸣音的声音图像被定位于与所述复调乐器的音乐声的声音图像相同的位置处，所述音乐声由所述音调产生器根据包括被分配给所述共鸣音产生装置的音调音高编号的音调产生指令信号所产生的乐音信号来表示。

3.根据权利要求1所述的共鸣音产生设备，其中，

自从将由包括在所述多个共鸣音产生装置中的第一共鸣音产生装置的声像设置装置要取得的样本值提供至第一共鸣音产生装置的延迟装置以后经过的时间段不同于自从将由包括在所述多个共鸣音产生装置中的第二共鸣音产生装置的声像设置装置要取得的样本值提供至第二共鸣音产生装置的延迟装置以后经过的时间段。

4.根据权利要求3所述的共鸣音产生设备，其中，

所述声像设置装置从所述延迟装置接收要从包括在所述多个输出装置中的第一输出装置输出的第一样本值和要从包括在所述多个输出装置中的第二输出装置输出的第二样本值；以及

自从将所述第一样本值提供至所述第一共鸣音产生装置的延迟装置以后经过的时间段不同于自从将所述第二样本值提供至所述第二共鸣音产生装置的延迟装置经过的时间段。

5.根据权利要求1所述的共鸣音产生设备，其中，

所述复调乐器是钢琴；以及

所述振动体是钢琴的琴弦。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序使得并入应用于电子乐器的共鸣音产生设备中的计算机起到共鸣音产生设备的作用，所述电子乐器具有音调产生器，所述音调产生器根据包括音调音高编号的音调产生指令信号来产生乐音信号，所述乐音信号表示具有各自对应于不同音调音高编号的多个振动体的复调乐器的音乐声，所述音乐声具有由所述音调音高编号指定的音调音高，所述电子乐器还具有用于向外部输出乐音信号的多个输出装置，所述共鸣音产生设备包括：

多个共鸣音产生装置，其中的每个共鸣音产生装置被分配了所述电子乐器的不同音调音高编号，取得表示所述复调乐器的音乐声的乐音信号，产生表示共鸣音的乐音信号，并且将所产生的乐音信号提供至所述多个输出装置，所述共鸣音模仿与取得的乐音信号表示的所述复调乐器的音乐声共振的所述复调乐器的振动体的音调；

所述多个共鸣音产生装置中的每一个均包括：

共振装置，具有与所分配的音调音高编号相对应的多个共振频率，并且产生表示共鸣音的乐音信号，该共鸣音模仿与取得的乐音信号表示的所述复调乐器的音乐声共振的所述复调乐器的对应振动体的音调；以及

声像设置装置，用于产生分别要提供至所述多个输出装置、并且每一个均表示由所述共振装置产生的乐音信号所表示的共鸣音的音调音量根据所分配的音调音高编号来改变的共鸣音的多个乐音信号，并且将所产生的乐音信号分别输出至所述多个输出装置，

所述共振装置包括：