JP2722846B2

JP2722846B2 - 電子楽器

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Publication number: JP2722846B2
Application number: JP3093327A
Authority: JP
Inventors: 英之増田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1991-03-30
Publication date: 1998-03-09
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JPH04303895A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自然楽器の発音機構
をシミュレートすることによって楽音を合成し、自然楽
器特有の演奏法による楽音を発音する電子楽器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】リップリード、シングルリード等の複数
モードで発音可能なＶＯＰ物理モデルにおいて、音高は
これらのモデルの線形部（主にディレイ長や各種フィル
タの係数）と非線形部（主にリード、唇を記述したフィ
ルタ）で決定される。従来は、音高が指定されると、テ
ーブルや演算などで、一意にディレイ長や各種フィルタ
の係数（線形部）および発音モード（線形部または非線
形部）を指定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の電子楽器では、例えば、レジスタチューブ付きのシ
ングルリードモデルの場合、近接した音で、例えばトリ
ルなどの早いパッセージを行なった場合や、スラーによ
って前の音から次の音へ滑らかに推移させる場合には、
これらの音が、同じモードならば問題ないが、発音モー
ドが違うと、ディレイ長が大きく変ってしまい、音のつ
ながりが不自然になるという問題を生じる。

【０００４】これに対して、リップリードモデルの場合
には、高次のモードまで発音が可能なので、バイパス管
の長さを変えずに、発音モードを変えるだけで（リップ
リードモデルでは唇を記述した、Ｑの大きいフィルタの
共振周波数を変えるだけで）、近接した音に自然に移行
することができる（リップスラー、リップトリル、シェ
イクおよびグリッサンド等の演奏に対応）。しかしなが
ら、低次のモードでは、シングルリードと同様の問題が
生じる。この発明は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、楽音を順次連続して発音する奏法において、異なる
発音モードにおいても、音のつながりがスムーズな楽音
を発音できる電子楽器を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、この発明では、所定の音高を有する楽音の発
音を実現するためのパラメータの組を各音高毎に複数記
憶する記憶手段と、発音すべき楽音の音高を指定する音
高指定手段と、該音高指定手段により前回指定された音
高と今回指定された音高とに応じて前記複数のパラメー
タ組の中から１つのパラメータ組を選択する選択手段
と、前記選択された１つのパラメータ組に基づいて楽音
を生成する物理モデル音源と、を具備することを特徴と
する。

【０００６】本発明の実施態様は以下のとおりである。
請求項１記載の電子楽器において、楽音を順次連続して
発音する奏法に係り、直前に発音した楽音のディレイ長
に最も近い値のディレイ長を有する前記パラメータの組
を次の楽音のパラメータとして用いることを特徴とす
る。

【０００７】請求項１記載の電子楽器において、前記音
源は、楽音の発音を停止させる演奏情報が所定の期間、
前記音源に供給されると、前記記憶手段に格納されてい
るパラメータの組の中で、最も優先順位が高いパラメー
タの組に基づいて楽音を生成することを特徴とする。

【０００８】請求項１記載の電子楽器において、リップ
トリル、シェイクの奏法に係り、該演奏開始に当って所
定の制御信号を出力する操作子と、前記制御信号を授受
すると、その後、初めて供給される音高を示す演奏情報
に対応したディレイ長と共振周波数を、一度だけ前記音
源へ出力し、前記制御信号が再び無効になるまで、前記
演奏情報の後に順次供給される演奏情報に対応した共振
周波数だけを前記音源へ出力しつづけ、それに対応する
ディレイ長は無視して出力しない音源制御手段とを具備
することを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、音高指定手段により前回指定
された音高と今回指定された音高とに応じて、複数のパ
ラメータ組の中から１つのパラメータ組が選択される。
そして、該選択された１つのパラメータの組に基づい
て、音源によって楽音が生成される。

【００１０】本発明の第１の実施態様によれば、請求項
１記載の電子楽器において、楽音を順次連続して発音す
る奏法に係り、直前に発音した楽音のディレイ長に最も
近い値のディレイ長を有する記憶手段に記憶されたパラ
メータの組を次の楽音のパラメータとして用いる。

【００１１】本発明の第２の実施態様によれば、請求項
１記載の電子楽器において、楽音の発音を停止させる演
奏情報が所定の期間、前記音源に供給されると、前記記
憶手段に格納されているパラメータの組の中で、最も優
先順位が高いパラメータの組に基づいて音源によて楽音
が生成される。

【００１２】本発明の第３の実施態様によれば、請求項
１記載の電子楽器において、音源制御手段は、演奏開始
に当たって操作子から出力された制御信号を授受する
と、その後、初めて供給される音高を示す演奏情報に対
応したディレイ長と共振周波数を、一度だけ音源へ出力
する。そして、制御信号が再び無効になるまで、順次供
給される演奏情報に対応した共振周波数だけを音源へ出
力しつづけ、それに対応するディレイ長は無視して出力
しない。

【００１３】

【実施例】次に図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。図１はこの発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。この図において、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ
２に記憶されたプログラムに従って、装置全体の動作の
管理を行う。ＲＯＭ２には、プログラム以外にも、後述
する音源回路の各種パラメータが記憶されている。ＲＡ
Ｍ３は、自然楽器の発音をシミュレートする際の遅延回
路を実現するために遅延素子として、また、上記ＣＰＵ
１の動作に伴うデータなどの記憶領域としても用いられ
る。

【００１４】次に、管型操作子４は、実際の自然楽器に
外見上似せて作られており、音高を変えるためのトーン
ホール（または、それを開閉するキー）の状態、演奏者
の吹奏息圧およびリードのくわえ方を示すアンブシュア
等の演奏情報を検出し、所定の信号に変換した後、共通
バスを介してＣＰＵ１へ供給する。例えば、キーが押下
されると、キーオン信号ＫＯＮを出力し、反対にキーが
離されると、キーオフ信号ＫＯＦＦを出力する。また、
キーの操作状況に応じて、その音高を示すキーコードＫ
Ｃが出力される。

【００１５】また、息圧はマウスピース内に設けられた
圧力センサによって検出され、アンブシュアは同マウス
ピース内に設けられたカンチレバーによって検出され
る。次に、音源回路５は、上記各種演奏情報に基づいて
楽音波形信号ＷＳを生成し、サウンドシステム６へ出力
する。サウンドシステム６は、楽音波形信号ＷＳをアナ
ログ信号に変換し、別途設けられたスピーカＳＰによっ
て発音する。

【００１６】次に、上述した音源回路５の詳細につい
て、図２に示すブロック図を参照して説明する。この図
において、音源回路５は、励振回路１０、ジャンクショ
ン２２および管体形成回路２０から構成されている。励
振回路１０は、アパチュア変換テーブル１０ａ,スリッ
ト関数発生器１０ｂ,グレアム関数発生器１０ｃ,リップ
フィルタ１０ｄ,アベレージャ１０ｅ,乗算器１０ｆ,１
０ｇ,１０ｊおよび加算器１０ｈ,１０ｉからなり、管楽
器のマウスピース部をシミュレートする。また、ジャン
クション２２は、加算器２２ａ,２２ｂからなり、共鳴
管のマウスピース側の端部における空気圧力波の散乱を
シミュレートする。管体形成回路２０は、上記共鳴管に
おける空気圧力波の伝播遅延をシミュレートする。な
お、この管体形成回路２０の詳細は後述する。

【００１７】加算器１０ｉには、吹奏圧に相当する息圧
データＰが一方の入力端に供給されるとともに、加算器
２２ｂが出力する帰還データ（このデータは、共鳴管の
終端部で反射されてマウスピース側に戻ってくる空気圧
力波に相当する）が他方の入力端に供給される。この加
算器１０ｉでは、上記帰還データから息圧データＰを減
算し、マウスピースとリードとの間隙における空気圧に
相当するデータを求め、これをアベレージャ１０ｅへ供
給する。アベレージャ１０ｅは、上記空気圧に相当する
データを平均化し、リップフィルタ１０ｄおよびグレア
ム関数発生器１０ｃへ供給する。リップフィルタ１０ｄ
（デジタルフィルタ）は、リードの動きをシミュレート
するものである。該リップフィルタ１０ｄには、アンブ
シュアに基づいた共振周波数ｆｃおよびＱが供給されて
おり、これらに応じてフィルタ特性が設定される。

【００１８】上記共振周波数ｆｃおよびＱは、各々、独
立に制御することもでき、例えば、共振周波数ｆｃを変
えることによって、発音モードが変更できる。このリッ
プフィルタ１０ｄは、入力されたデータを帯域制限して
乗算器１０ｇへ出力する。乗算器１０ｇには、所定のゲ
インが供給されており、上記帯域制限されたデータＰ１
は、該ゲインに応じて乗算された後、加算器１０ｈの一
方の入力端に供給される。この加算器１０ｈの他方の入
力端には、アパチュア変換テーブル１０ａが出力するパ
ラメータが供給される。このパラメータは、マウスピー
スとリードとの開口部の広さ（アパチャア）をアパチュ
ア変換テーブル１０ａによって所定の次元に変化したも
のである。

【００１９】これを加算器１０ｈにおいて上記ゲイン調
整されたデータＰ１に加算することによって実際にリー
ドに加えられる圧力に相当するデータＰ２が求められ
る。このデータＰ２は、スリット関数発生器１０ｂに供
給される。スリット関数発生器１０ｂは、例えばＲＯＭ
（Read Only Memory）等からなり、上記データＰ２を、
マウスピースとリードとの間隙を通過する空気流の流速
に相当するデータＦＬに変換し、乗算器１０ｆの一方の
入力端に供給する。

【００２０】一方、グレアム関数発生器１０ｃは、前述
したマウスピースとリードとの間隙における空気圧に相
当するデータが入力されると、それを飽和特性を有する
空気流速に相当するデータに変換して乗算器１０ｆの他
方の入力端に供給する。これは、上記マウスピースとリ
ードとの間隙部分における空気流の流速が、その空気圧
に応じて変化するとともに、流速がある速度に達する
と、上記変化が飽和してしまう。このため、前述したデ
ータＦＬを補正する。したがって、上述したグレアム関
数発生器１０ｃは、上記飽和特性をシミュレートするた
めの非線形特性を有している。

【００２１】そして、乗算器１０ｆでは、データＦＬと
上記空気流速とが乗算され、この結果、間隙部分におけ
る真の空気流速を表すデータｆが求められる。このデー
タｆは、乗算器１０ｊに供給され、定数Ｚが乗じられ
る。この定数Ｚは、管楽器のリード取付け部附近の管径
に応じて設定され、空気の通りにくさ、すなわち空気流
に対する管のインピーダンスに相当するものである。こ
の乗算により、管内における空気圧に相当するデータが
得られ、このデータは、ジャンクション２２の加算器２
２ａを介して管体形成回路２０に供給される。そして、
管体形成回路２０の出力データがジャンクション２２の
加算器２２ｂを介して加算器１０ｉに供給され、再び前
述した処理と同様の信号処理が行われる。

【００２２】ここで、管体形成回路２０の構成につい
て、図３に示すブロック図を参照して説明する。この図
において、管体形成回路２０は、シフトレジスタ２０
ａ,２０ａ,……,２０ａ、ジャンクション２０ｂ,２０
ｂ,……,２０ｂ、ローパスフィルタ２０ｃおよび乗算器
２０ｄから構成されている。シフトレジスタ２０ａ,２
０ａ,……,２０ａは、共鳴管における空気圧力波の伝播
遅延をシミュレートする遅延手段であり、各レジスタに
はそれぞれディレイ長ｄ₁〜ｄｎが供給される。このデ
ィレイ長ｄ₁〜ｄｎに応じてシフトレジスタの段数が設
定され、所定の伝播遅延をシミュレートする。ジャンク
ション２０ｂ,２０ｂ,……,２０ｂは、上記レジスタ間
に介挿されており、共鳴管において管径が変化している
箇所で発生する空気圧力波の散乱をシミュレートする。

【００２３】これらジャンクション２０ｂ,２０ｂ,…
…,２０ｂには、各々、所定の乗算係数（以下、ジャン
クション係数という）ｋ1,ｋ2,……,ｋｎ-1が供給され
る。ローパスフィルタ２０ｃには、フィルタリング特性
を決定するためのフィルタ係数FC.Lが供給される。乗算
器２０ｄは、空気圧力波の管端での反射をシミュレート
する。なお、図示のディレイ長ｄ₁〜ｄｎ、ジャンクシ
ョン係数ｋ1,ｋ2,……,ｋｎ-1およびフィルタ係数FC.L
は、前述したキーコード、アンブシュアデータＥおよび
息圧データＰに基づいて演算が行われた結果、ＣＰＵ１
によって与えられる。

【００２４】このように構成された音源回路５と実際の
管楽器との対応を図４に示す概念図を参照して説明す
る。音源回路５の励振回路１０は図示の唇Ｌに相当し、
ジャンクション２２は同図の管体ＴＡと唇Ｌとの接続部
分、および管体形成回路２０は管体ＴＡ，ＴＢ，ＴＣの
部分に相当する。このように、この音源回路５では、ウ
エーブガイドによってリップリードアルゴリズムの線形
部のシミュレートを実現している。この場合、管体が発
音する楽音の音高は、該管体のディレイ長と共振周波数
とによって決る。ディレイ長と共振周波数との組合せ
は、１つに限らず、複数存在し、また、その組合せに応
じて音色も変化する。本実施例では、上記ディレイ長と
共振周波数とを音色決定のパラメータとしている。

【００２５】ここで、楽音の音色を決定するディレイ長
と共振周波数との関係を図５に示す管体モデルを用いて
説明する。図５において、音高は管体ＴＢの部分の長さ
ＴＬ２を変えることによって変化させる。ここで、管体
ＴＢの長さＴＬ２を調節して、最もその楽器の理想的な
音色を有する楽音が発音される長さを調べ、それをＣ０
とする。一般に、音高が滑らかに変化するのを、Ｃ０＋
ΔＬ（ΔＬmin≦ΔＬ≦ΔＬmax、ΔＬmin＜０、ΔＬmax
＞０、−ΔＬmin≒ΔＬmax)の範囲であるとし、この範
囲を越えるような音高変化の場合には、なるべく理想的
な音色が得られるように、複数のパラメータセットの中
から適切なパラメータの組合せを選択するようにする。

【００２６】ここで、上述した構成による楽音合成のメ
カニズムについて説明する。まず、ディレイ長が極端に
変化することによる音のつながりの不自然さの改善手段
について述べる。前述したＲＯＭ２には、複数の発音モ
ードに対するパラメータとして、図６に示す共振周波数
ｆとオフセットディレイ長δ（補正用）からなる複数の
セットが予め記憶されている。本実施例では、図示のよ
うに、１つの音名に対して複数の発音状態(複数のパラ
メータ）を備えていることを特徴としている。

【００２７】例えば、発音モードを変化させずに、周波
数を２倍にすると（オクターブの跳躍）、管長をいっき
に１／２にしなければならない。しかし、発音モードを
変化させて、管の中に高次モードの定在波を発生させる
と管長をそれほど変化させずにオクターブの跳躍を行な
うことができる。ただし、余り大きくないピッチの跳躍
では、単純に別の発音モードに移行すると、却って管長
の変化が大きくなる。

【００２８】したがって、本実施例においては、跳躍時
に、管長を急激に変えることなく、最もディレイ長の変
化の小さいところに跳躍することによって、出力楽音の
音質の均一化と、なめらかな楽音の生成をはかってい
る。また、そのような手段だけでは、楽音が半音階で上
昇したときなど、極端に音質が劣化することが考えられ
るので、各モードにおける発音可能な領域を予め決定
し、これらをテーブルの情報として記憶しておく。ま
た、息圧が「０」になったときなどは、現在の発音状態
にかかわらず、さらに、よい音質で発音可能な状態に切
換えることによって、上述したような不都合を排除す
る。

【００２９】例えば、図７に示すような、サキソフォー
ン等のシングルリードモデルでの音高がある音高T1から
T2へ変化する場合を考える。このモデルでは、レジスタ
チューブの開閉により、基本モードM1と、２次モードM2
の２種類のモードで共鳴する。音高T1についてのモード
とディレイ長の考えられる組合せとして、いま、音高T1
については、T1[1];(モードM1,ディレイ長D1a)と、T1
[2];(モードM2,ディレイ長D1b)、また、音高T2について
は、T2[1];(モードM1,ディレイ長D2a)と、T2[2];(モー
ドM2,ディレイ長D2b)があるとする。なお、ここで、D1a
＜＜D1b,D2a<<D2bとする。

【００３０】これらは、前述したように、音高につい
て、２次元（モード、ディレイ長）のテーブルに格納さ
れる。格納の仕方は、ディレイ長が比較しやすいよう
に、ディレイ長の短い（または、長い）順とする。この
とき、ある音高T1（モードM1,ディレイ長D1a)＝T1[1]か
ら音高T2に移行する場合を考えると、T1[1]→T2[1],T1
[1]→T2[2]の２種類の移りかたがある。

【００３１】前者では、ディレイ長はD1a→D2a,後者で
はD1a→D2bと変化するが、｜D1a-D2a｜＜｜D1a-D2b｜で
あるので、前者はディレイ長変化が少なく滑らかに音高
が推移するのに対して、後者はこれとは逆にディレイ長
変化が大きく、音高は滑らかに推移しない。

【００３２】したがって、滑らかに音高を推移させる手
順として、本実施例では、推移前の音高T1のディレイ長を調べ、次に、これから発音させようとする音高T2のディレ
イ長の候補を全て調べ（T2についてテーブルを引き）、上記の候補の中から１）のディレイ長に最も近い
ものを選び、上記のディレイ長と組になっているモードを選択
する。

【００３３】次に、モードを変えるタイミングについて
図８に示す概念図を参照して説明する。例えば、リップ
リードモデルに対して、スラー時に前述した手順〜
を適用し、近接した音高に順次上がって（あるいは下が
って）いく場合を考えると、前述したオフセットディレ
イ長の絶対値｜ΔＬ｜が次第に大きくなり、音質が不自
然になるので、適当なところでモードを変え、｜ΔＬ｜
の小さい音に推移させる必要がある。この音の推移は、
スラー中に行なうと、｜ΔＬ｜が大きく変化し、大きな
不連続を生ずることになるので、モードを変えても音の
つながりに不連続が目立たない時、すなわち息圧が
「０」の期間が所定の期間以上のとき（音がある一定期
間出ていない状態の時）、次の音高を出すためのパラメ
ータの組合せとして、前述したように優先順位が最も高
い組合せを選択する。

【００３４】このように、｜ΔＬ｜をなるべく小さくす
る優先処理は、どのような音高を発音する際でも、前述
したＣ０が中程度の長さに設定されるため、この音から
音高を順次下げる（または、上げる）ときの｜ΔＬ｜の
限界に達するまでの余裕を取れることを意味する。

【００３５】もし、息圧がある一定期間以上に渡って
「０」であるとき、次の音高を出すための組合せを、前
述した手順にしたがって決定しまったとすると、直前の
音高のような｜ΔＬ｜が大きく、優先順位の低い不自然
な音を採用することになってしまい、また次の音高のデ
ィレイ長が｜ΔＬ｜の限界を越えやすく、すなわちスラ
ー中にモードを変えざるをえなくなる確率が高くなり、
音のつながりの不自然さを招く。

【００３６】また、シングルリードアルゴリズム（特
に、管体が円錐管に近いもの）では、音高は主に円錐管
の長さを変化させて（フレア率は一定にして）実現して
いるが、短くすると音色がくすんできたり、アンブシュ
アを少し変化させただけで、音高が不必要に大きく変化
し、不自然な挙動が見られる。したがって、この領域で
は、高次モードを使用し（共振周波数を高くし）、さら
に管長を長くして所定の音高を実現する。高次モードを
誘発させるには、管体に、レジスタチューブをその音高
にとって最適な位置に取付け、それを開いたままにする
とよい。

【００３７】また、逆に、高次モードでも管体が極端に
長すぎると、フレア率一定の条件では安定に発振できな
くなる。したがって、スラー演奏において、ある音か
ら、モードを変えずに順次音高を上下させるとき、音色
が不自然になる限界までのマージンを大きく取りたい場
合は、マージンが大きい順に優先順位を付けるのがよ
い。

【００３８】次に、リップリードモデルについて、上述
した構成ならびに後述する［第２実施例］によるリップ
トリルまたはシェイクを含む動作を図９および図１０に
示すフローチャートを参照して説明する。まず、電子楽
器の電源が投入されると、図９に示すフローチャートが
ＣＰＵ１によって実行される。まず、ステップＳＡ１に
おいて、各種レジスタ類を初期設定するイニシャライズ
が行なわれる。次に、ステップＳＡ２に進み、管型操作
子４をスキャンし、キーの操作あるいは吹奏が行なわれ
たか否かを調べる。

【００３９】そして、何等かの操作（イベント）が行な
われた場合には、ピッチベントセンサや圧力センサなど
から、アパチュア、息圧情報などの演奏情報を得て、音
源に対してリアルタイムに出力し、次のステップＳＡ３
へ進む。ステップＳＡ３では、図１０に示す発音処理が
行なわれる。まず、ステップＳＢ１において、イベント
が発生したか否かを判断する。ここで、イベントがなか
った場合には、ステップＳＢ１における判断結果は「Ｎ
Ｏ」となり、当該処理を終了し、図９に示すメインルー
チンに戻り、繰返しステップＳＡ２およびＳＡ３を実行
する。

【００４０】一方、イベントが生じた場合には、ステッ
プＳＢ１における判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステッ
プＳＢ２へ進む。ステップＳＢ２では、イベントが新た
なキーオンか否かが判断される。新たなキーオンの場合
には、ステップＳＢ２の判断結果は「ＹＥＳ」となり、
ステップＳＢ３へ進む。ステップＳＢ３では、キーコー
ドＫＣに応じてＲＯＭ２に記憶されたテーブルを参照す
る。

【００４１】次に、ステップＳＢ４へ進み、上記キーコ
ードＫＣに対応するパラメータが１つだけか否かを判断
する。そして、このステップＳＢ４における判断結果が
「ＮＯ」の場合には、ステップＳＢ５へ進み、オフセッ
トディレイ長δの絶対値が最小のパラメータを選択す
る。

【００４２】一方、ステップＳＢ４における判断結果が
「ＹＥＳ」の場合、または上述したステップＳＢ５が終
了した場合にはステップＳＢ６へ進む。ステップＳＢ６
では、奏法フラグがセットされているか否かを判断す
る。奏法フラグは、リップトリルやシェイク等の演奏時
に「１」にセットされ、それ以外の時には、「０」とな
る。そして、奏法フラグが「１」の場合、すなわち、ス
テップＳＢ６における判断結果が「ＹＥＳ」の場合に
は、ステップＳＢ７へ進む。ステップＳＢ７では、現在
のディレイ長ｄ₁〜ｄｎおよびジャンクション係数ｋ1,
ｋ2,……,ｋｎ-1を所定のレジスタへ退避する。

【００４３】そして、上記ステップＳＢ６における判断
結果が「ＮＯ」の場合、すなわち奏法フラグが「０」の
場合、または上記ステップＳＢ７が終了した場合には、
ステップＳＢ８へ進む。ステップＳＢ８では、選択され
たパラメータに応じて、ディレイ長ｄ₁〜ｄｎおよびジ
ャンクション係数ｋ1,ｋ2,……,ｋｎ-1を音源回路５へ
供給する。そして、ステップＳＢ９において、リップフ
ィルタ１０ｄに共振周波数ｆｃを与える。

【００４４】音源回路５では、上記ディレイ長ｄ₁〜ｄ
ｎ、ジャンクション係数ｋ1,ｋ2,……,ｋｎ-1および共
振周波数ｆｃなどに基づいて楽音波形信号ＷＳが生成さ
れ、該楽音波形信号ＷＳは、サウンドシステム６へ供給
されてアナログ信号に変換され、スピーカＳＰによって
発音される。

【００４５】一方、ステップＳＢ２における判断結果が
「ＮＯ」の場合、すなわちイベントが新たなキーオンＫ
ＯＮでなかった場合には、ステップＳＢ１０へ進み、奏
法フラグがセットされているか否かを判断する。演奏フ
ラグが「０」の場合には、ステップＳＢ１０における判
断結果が「ＮＯ」となり、ステップＳＢ１１へ進む。ス
テップＳＢ１１では、キーコードＫＣに応じてＲＯＭ２
に記憶されたテーブルを参照する。

【００４６】次に、ステップＳＢ１２へ進み、上記キー
コードＫＣに対応するパラメータが１つだけか否かを判
断する。そして、このステップＳＢ１２における判断結
果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳＢ１３へ進み、直
前に発音した楽音のディレイ長に対してオフセットディ
レイ長δの変化が最も少ないパラメータを選択する。

【００４７】一方、ステップＳＢ１２における判断結果
が「ＹＥＳ」の場合、すなわちキーコードＫＣに対応す
るパラメータが１つだけの場合には、パラメータを変え
ることなくステップＳＢ８へ進む。また、上記ステップ
ＳＢ１３が終了した場合にも、上述したステップＳＢ８
へ進む。ステップＳＢ８およびＳＢ９においては、上述
した処理と同様の処理が行なわれる。したがって、音源
回路５では、上記ディレイ長ｄ₁〜ｄｎ、ジャンクショ
ン係数ｋ1,ｋ2,……,ｋｎ-1および共振周波数ｆｃなど
に基づいて楽音波形信号ＷＳが生成され、該楽音波形信
号ＷＳは、サウンドシステム６へ供給されてアナログ信
号に変換され、スピーカＳＰによって発音される。

【００４８】一方、ステップＳＢ１０における判断結果
が「ＹＥＳ」の場合、すなわち奏法フラグが「１」の場
合には、ステップＳＢ１４へ進む。ステップＳＢ１４で
は、キーコードＫＣに応じてＲＯＭ２に記憶されたテー
ブルを参照する。次に、ステップＳＢ１５へ進み、ディ
レイ長を変えずに発音可能なパラメータがあるか否かを
判断する。そして、ステップＳＢ１５における判断結果
が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳＢ１６へ進み、現
在の共振周波数ｆｃをｆｃ’として所定のレジスタへ保
管する。そして、ステップＳＢ１７へ進み、同一ディレ
イ長のパラメータからの共振周波数ｆｃを得る。

【００４９】次に、ステップＳＢ１８へ進み、所定の時
定数に応じて共振周波数をｆｃ’からｆｃへスイープし
ていく。音源回路５では、上記ｆｃ’からｆｃへスイー
プしていく共振周波数に基づいて楽音波形信号ＷＳが生
成され、該楽音波形信号ＷＳは、サウンドシステム６へ
供給されてアナログ信号に変換され、スピーカＳＰによ
って発音される。

【００５０】一方、ステップＳＢ１５における判断結果
が「ＮＯ」の場合、すなわちディレイ長を変えずに発音
可能なパラメータがない場合には、パラメータを変更せ
ずに、当該発音処理ルーチンを終了し、メインルーチン
へ戻る。また、上述したステップＳＢ１８が終了した場
合には、当該発音処理ルーチンを終了し、メインルーチ
ンへ戻る。メインルーチンでは、繰返しステップＳＡ２
およびＳＡ３を実行する。

【００５１】このように、本実施例では、初めてくるキ
ーコードＫＣに対応したディレイ長と共振周波数とを一
度、音源回路５へ供給する。そして、操作子がオフにな
るまでは、その後続けてくるキーコードＫＣに対応した
共振周波数だけを音源回路５へ供給し、ディレイ長は供
給しない。

【００５２】この結果、共振周波数のスイープ速度を、
時変動できるようにすれば、例えば、ある倍音列の間の
スラーにおいて、音と音とのつながり方をいろいろと制
御することができる。すなわち、このスラーの途中に１
つ以上の倍音が存在するとき、途中の不必要な倍音附近
は、スイープ速度を早くするという処理をすれば、滑ら
かなスラーが期待できる。もちろん、スイープ速度を一
定の遅めの値に設定して、故意に途中の倍音を効果的に
入れる奏法をも実現できる。また、奏法フラグが「１」
で発音可能な音がない場合には、発音しないように処理
したが、強制的に発音処理を行なうようにしてもよい。

【００５３】［第２実施例］次に、本発明の第２実施例
について、図１１に示すブロック図を参照して説明す
る。なお、この図において、図１に示す各部に対応する
部分については同一の符号を付けて説明を省略する。例
えば、図１に示す管体操作子４が出力するキーコードＫ
Ｃは、この図において、音源制御回路３０へ供給され
る。この音源制御回路３０には、フラグＦが供給されて
おり、リップトリルまたはシェイク等の演奏時には、そ
の直前から「１」にセットされ、それ以外の時には、
「０」となる。

【００５４】音源制御回路３０は、オフセットディレイ
長テーブル３０ａ、オフセットディレイ長バッファ３０
ｂ、共振周波数テーブル３０ｃおよび共振周波数バッフ
ァ３０ｄから構成されている。上記キーコードＫＣは、
オフセットディレイ長テーブル３０ａおよび共振周波数
テーブル３０ｃに供給される。オフセットディレイ長テ
ーブル３０ａには、キーコードＫＣに対応させたオフセ
ットディレイ長が記憶されており、上述したフラグＦが
「０」の時には、供給されたキーコードＫＣに対応する
オフセットディレイ長をそのままオフセットディレイ長
バッファ３０ｂへ供給する。オフセットディレイ長バッ
ファ３０ｂは、オフセットディレイ値を一時的に保持し
た後、音源回路５の管体形成回路のディレイ値としてシ
フトレジスタ２０ａ,２０ａ,……,２０ａへ供給する。

【００５５】また、共振周波数テーブル３０ｃには、キ
ーコードＫＣに対応させた共振周波数が記憶されてお
り、供給されたキーコードＫＣに対応する共振周波数を
常時そのまま共振周波数バッファ３０ｄへ供給する。共
振周波数バッファ３０ｄは、共振周波数を一時的に保持
した後、音源回路５内の補間器５ａへ出力する。この補
間器５ａには、時定数Ｔが供給されており、音高Ｔ1か
ら音高Ｔ2へモードを変えて推移する場合、移行途中の
楽音を目立たなくする場合には上記時定数Ｔを小さく
し、移行途中の楽音を目立たせる場合には上記時定数Ｔ
を大きくする。補間器５ａは、該時定数Ｔに応じて共振
周波数を補正した後、これを図２に示すリップフィルタ
１０ｄの共振周波数ｆｃとして供給する。音源回路５に
おいて生成された楽音信号は、サウンドシステム３１へ
供給される。サウンドシステム３１では楽音信号をアナ
ログ信号に変換して後段のスピーカ（図示略）へ出力
し、楽音信号は、該スピーカによって楽音として発音さ
れる。

【００５６】上述した構成によれば、リップトリルまた
はシェイク等の演奏をする直前に、管型操作子４から出
力される所定のスイッチング情報（フラグＦ＝１）を音
源制御部３０に供給する。音源制御部３０では、初めて
くるキーコードＫＣに対応した管体の長さに相当するデ
ィレイ長と共振周波数を、各々、オフセットディレイ長
テーブル３０ａおよび共振周波数テーブル３０ｃから読
み出し、これらをバッファ３０ｂ、３０ｄを介して音源
回路５へ供給する。その後、上記管型操作子４が操作さ
れフラグＦが「０」になるまで、順次供給されるキーコ
ードに対応した共振周波数だけを音源回路５へ供給し、
対応するディレイ長は供給しない。このように、ディレ
イ長を一定にすれば、滑らかに音高が推移する。

【００５７】この場合、共振周波数のスイープ速度を、
時変動させると、例えば、ある倍音列の間のスラーにお
ける音と音とのつながり方をさまざまに変化させること
ができる。すなわち、スラー演奏の途中に１つ以上の倍
音が存在するとき、途中の不必要な倍音附近ではスイー
プ速度を早くするという処理を行なうことによって、滑
らかなスラー演奏が実現できる。なお、スイープ速度を
遅めの一定の値に設定して、故意に途中の倍音を効果的
に入れるように制御してもよい。

【００５８】なお、上述した実施例では、リップリード
による金管楽器タイプの実施例を示したが、リードによ
る木管楽器タイプのものに適用してもよい。この場合
は、トーンホールのシミュレートや、ある特定の遅延量
を持ったパスを管体シミュレート回路に接続することに
よって（レジスタチューブ）、特定倍音を共振させ、別
の発音モードに移行させるような処理を行なうととも
に、それに対応したテーブルを備えるようにする。

【００５９】また、実施例の特殊奏法モードにおいて、
キーコードの変化を操作子の状態に関係なく、リップス
ラーなどで実現する例のみを示したが、実際の自然楽器
のように、アンブシュールによって別のモードに移行し
てしまうようにしてもよい。また、実施例におけるリッ
プスラーの時定数は、演奏者によって与えられるように
してもよいし、操作子の状態によって自動的に制御され
るようにしてもよい。

【００６０】［第３実施例］次に、本発明の第３実施例について、図１２に示すブロ
ック図および図１３に示すテーブルを参照して説明す
る。なお、これらの図において、図１に示す各部に対応
する部分については同一の符号を付けて説明を省略す
る。本実施例の特徴は、まず、図１２において、管体形
成回路２０の所定のジャンクション２０ｂに、前述した
レジスタ・チューブＲＴに相当するループ回路３２が設
けられたことにある。このループ回路３２は、シフトレ
ジスタ３２ａ,ＬＰＦ３２ｂおよび乗算器３２ｃから構
成されており、乗算器３２ｃには係数γ_RTが供給されて
いる。この係数γ_RTは、図１３に示すように、レジスタ
・チューブを開く場合には「−１」とし、逆に閉じる場
合には「＋１」となるように、各音高毎に所定のテーブ
ルとして記憶されている。また、この係数γ_RTととも
に、管体形成回路２０の全体のディレイ長も各音高毎に
記憶されている。

【００６１】さらに、この例の場合、所定の音高を得る
ために、ディレイ長を次第に小さくしているが、このデ
ィレイ長の限界に達する前の音高Ｅ^b2において、レジス
タ・チューブを閉じ、再びディレイ長を大きくして、音
質が不自然になるのを防止している。ただし、音高Ｅ^b2
から音高Ｅ²への音の推移を考えると、この部分でディ
レイ長が大きく変化してしまうので、音の繋がりが不自
然になる。そこで、本実施例では、２番目のセットとし
て、音高Ｅ^b2を境界にしてその前後にレジスタ・チュー
ブの開閉を逆にしてモードを変え、ディレイ長の大小を
逆転させたパラメータを記憶させている。

【００６２】上述した構成において、例えば、次に示す
ような演奏を行なったとする。Ｄ2→Ｅ^b2→Ｅ2→Ｆ2→(息つぎ)→Ｅ2→Ｅ^b2→Ｄ2 ここで、上記演奏において、最初の楽音Ｄ2から第４番
目の楽音Ｆ2までと、第５番目の楽音Ｅ2から第７番目の
楽音Ｄ2までは、スラー演奏とする。そして、２つのス
ラー演奏の間には、息つぎが一度、入っている。このよ
うな演奏が行なわれると、まず、第１番目の楽音Ｄ2の
パラメータとして、優先順位の高いセット１側の係数γ
_RTとして”＋１”と、ディレイ長として”１１６”を選
択し、音源回路５へ供給する。そして、第２番目の楽音
Ｅ^b2から楽音Ｅ2、Ｆ2までは、ディレイ長が大きく変化
しないようなパラメータを、図１３に示すテーブルから
選択し、音源回路５へ供給する。

【００６３】したがって、この場合には、楽音Ｅ^b2にお
いては、セット１から選択され、楽音Ｅ2、Ｆ2において
は、セット２から選択される。そして、息つぎに関する
演奏情報が供給されると、該息つぎの次の楽音Ｅ2にお
いては、優先順位の高いセット１のパラメータを選択
し、音源回路５へ供給する。その後、第６番目の楽音Ｅ
b2および第７番目の楽音Ｄ2においては、ディレイ長が
大きく変化しないようなパラメータを選択し、音源回路
５へ供給する。すなわち、この場合には、楽音Ｅb2およ
び楽音Ｄ2においては、セット２から選択される。

【００６４】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、楽音を順次連続して発音する奏法において、異なる
発音モードにおいても、音のつながりがスムーズな楽音
を発音できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】本実施例の音源回路の詳細な構成を示すブロ
ック図である。

【図３】同実施例の管体形成回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】同実施例の音源回路と物理的な管体との機能
的な対応を説明するための概念図である。

【図５】ディレイ長と共振周波数（モード）との関係
について説明するための概念図である。

【図６】同実施例のＲＯＭに記憶されたパラメータを
説明するためのテーブルである。

【図７】サキソフォーン等のシングルリードモデルで
の音高がある音高T1からT2へ変化する場合を説明するた
めの概念図である。

【図８】モードを変えるタイミングについて説明する
ための概念図である。

【図９】同実施例のメインルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図１０】同実施例の発音処理ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図１１】第２実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図１２】第３実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図１３】第３実施例に用いられるパラメータを説明
するためのテーブルである。

【符号の説明】

１……ＣＰＵ（選択手段）、２……ＲＯＭ（記憶手
段）、３……ＲＡＭ（記憶手段）、４……管体操作子
（操作子）、５……音源回路（音源）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の音高を有する楽音の発音を実現す
るためのパラメータの組を各音高毎に複数記憶する記憶
手段と、発音すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、該音高指定手段により前回指定された音高と今回指定さ
れた音高とに応じて前記複数のパラメータ組の中から１
つのパラメータ組を選択する選択手段と、前記選択された１つのパラメータ組に基づいて楽音を生
成する物理モデル音源と、を具備することを特徴とする電子楽器。