JP2993140B2 - 楽音合成装置 - Google Patents
楽音合成装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ピアノやギター等の
発音機構をシミュレートする楽音合成装置において、共
鳴体を遅延とフィルタなどで形成したネットワークでモ
デリングした楽音合成装置に関する。
発音機構をシミュレートする楽音合成装置において、共
鳴体を遅延とフィルタなどで形成したネットワークでモ
デリングした楽音合成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自然楽器の発音メカニズムを
シミュレートすることにより、自然楽器の楽音を合成す
る装置が知られている。弦楽器音等の楽音合成装置とし
ては、弦の残響損失をシミュレートしたローパスフィル
タと、弦における振動の伝播遅延をシミュレートした遅
延回路とを閉ループ接続した構成、あるいは、多数段の
ＦＩＲフィルタなどで弦の振動をシミュレートする構成
のものが知られている。このような構成において、閉ル
ープ回路に例えばインパルス等の励起信号を導入する
と、この励起信号が閉ループ内を循環する。この場合、
励起信号は、弦の振動周期に等しい時間で閉ループ内を
一巡するとともに、ローパスフィルタを通過する際に帯
域が制限される。そして、この閉ループを循環する信号
が弦楽器の楽音信号として取り出される。
シミュレートすることにより、自然楽器の楽音を合成す
る装置が知られている。弦楽器音等の楽音合成装置とし
ては、弦の残響損失をシミュレートしたローパスフィル
タと、弦における振動の伝播遅延をシミュレートした遅
延回路とを閉ループ接続した構成、あるいは、多数段の
ＦＩＲフィルタなどで弦の振動をシミュレートする構成
のものが知られている。このような構成において、閉ル
ープ回路に例えばインパルス等の励起信号を導入する
と、この励起信号が閉ループ内を循環する。この場合、
励起信号は、弦の振動周期に等しい時間で閉ループ内を
一巡するとともに、ローパスフィルタを通過する際に帯
域が制限される。そして、この閉ループを循環する信号
が弦楽器の楽音信号として取り出される。
【０００３】このような楽音合成装置によれば、励起信
号およびローパスフィルタの特性を調整することによ
り、ギター等の撥弦楽器音、ピアノ等の打弦楽器音な
ど、自然の弦楽器音に近い楽音が合成できる。なお、こ
の種の技術は、例えば特開昭６３−４０１９９号公報あ
るいは特公昭５８−５８６７９号公報に開示されてい
る。
号およびローパスフィルタの特性を調整することによ
り、ギター等の撥弦楽器音、ピアノ等の打弦楽器音な
ど、自然の弦楽器音に近い楽音が合成できる。なお、こ
の種の技術は、例えば特開昭６３−４０１９９号公報あ
るいは特公昭５８−５８６７９号公報に開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の楽音合成装置では、自然楽器のもつ共鳴系のシミュ
レートには、あまり注意が払われていなかった。従っ
て、該装置によって合成される楽音は、響板等の振動の
付与する効果に対応したものではなく、また、ステレオ
出力などのチャンネル間の波形の違いも、物理現象に対
応したものではない。したがって、実際の自然楽器にお
ける共鳴系の振動に対応した楽音を忠実に合成すること
ができないという問題を生じた。
来の楽音合成装置では、自然楽器のもつ共鳴系のシミュ
レートには、あまり注意が払われていなかった。従っ
て、該装置によって合成される楽音は、響板等の振動の
付与する効果に対応したものではなく、また、ステレオ
出力などのチャンネル間の波形の違いも、物理現象に対
応したものではない。したがって、実際の自然楽器にお
ける共鳴系の振動に対応した楽音を忠実に合成すること
ができないという問題を生じた。
【０００５】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、自然楽器における共鳴系の振動に対応した楽音
を合成できる楽音合成装置を提供することを目的として
いる。
もので、自然楽器における共鳴系の振動に対応した楽音
を合成できる楽音合成装置を提供することを目的として
いる。
【０００６】
【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、請求項１記載の発明では、遅延手段とフィル
タ手段とを閉ループ状に接続した複数の閉ループ手段と
前記複数の閉ループ手段を接続する接続手段とからなる
閉ループ網を具備し、楽音信号が、前記閉ループ網の当
該楽音信号の音高に応じた少なくとも１つの箇所に供給
され、また、前記閉ループ網の少なくとも１つの箇所か
ら出力されることを特徴とする。
るために、請求項１記載の発明では、遅延手段とフィル
タ手段とを閉ループ状に接続した複数の閉ループ手段と
前記複数の閉ループ手段を接続する接続手段とからなる
閉ループ網を具備し、楽音信号が、前記閉ループ網の当
該楽音信号の音高に応じた少なくとも１つの箇所に供給
され、また、前記閉ループ網の少なくとも１つの箇所か
ら出力されることを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記複数の閉ループ手段と前記接続手段
とからなる前記閉ループ網は、立体的に構成されること
を特徴とする。
発明において、前記複数の閉ループ手段と前記接続手段
とからなる前記閉ループ網は、立体的に構成されること
を特徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１記載の発明によれば、複数の閉ループ
手段を接続手段によって接続して閉ループ網を構成す
る。そして、楽音信号の音高に応じた上記閉ループ網の
少なくとも１つの箇所に該楽音信号を供給する。該楽音
信号は、上記閉ループ網を構成する閉ループ手段および
ジャンクションを巡回し、閉ループ網の少なくとも１つ
の箇所から出力される。閉ループ網から出力された楽音
信号は、所定の楽音として発音される。
手段を接続手段によって接続して閉ループ網を構成す
る。そして、楽音信号の音高に応じた上記閉ループ網の
少なくとも１つの箇所に該楽音信号を供給する。該楽音
信号は、上記閉ループ網を構成する閉ループ手段および
ジャンクションを巡回し、閉ループ網の少なくとも１つ
の箇所から出力される。閉ループ網から出力された楽音
信号は、所定の楽音として発音される。
【０００９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、楽音信号は、複数の閉ループ手段と
接続手段とからなる立体的に構成された閉ループ網に供
給される。該楽音信号は、上記閉ループ網を構成する閉
ループ手段およびジャンクションを巡回し、閉ループ網
の少なくとも１つの箇所から出力される。閉ループ網か
ら出力された楽音信号は、所定の楽音として発音され
る。これによって、共鳴系の振動伝播および該共鳴系の
周囲の空間における振動伝播がシミュレートされる。
載の発明において、楽音信号は、複数の閉ループ手段と
接続手段とからなる立体的に構成された閉ループ網に供
給される。該楽音信号は、上記閉ループ網を構成する閉
ループ手段およびジャンクションを巡回し、閉ループ網
の少なくとも１つの箇所から出力される。閉ループ網か
ら出力された楽音信号は、所定の楽音として発音され
る。これによって、共鳴系の振動伝播および該共鳴系の
周囲の空間における振動伝播がシミュレートされる。
【００１０】
【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。 ［基本原理］まず、この発明の基本的原理について説明
する。例えば、ピアノ等では、演奏者が鍵盤を押下する
と、その鍵盤に対応するハンマが弦を叩く。これによっ
て、弦は振動し、さらに、弦の振動は、駒を介してピア
ノの響板に伝播する。この結果、実際に聞える楽音は、
弦の振動に響板の振動が加味された音となる。
て説明する。 ［基本原理］まず、この発明の基本的原理について説明
する。例えば、ピアノ等では、演奏者が鍵盤を押下する
と、その鍵盤に対応するハンマが弦を叩く。これによっ
て、弦は振動し、さらに、弦の振動は、駒を介してピア
ノの響板に伝播する。この結果、実際に聞える楽音は、
弦の振動に響板の振動が加味された音となる。
【００１１】響板の振動は、該響板の物理特性に応じて
伝播される。したがって、響板の振動に対応した楽音を
シミュレートするには、響板の物理特性を実現すればよ
い。特に、楽音の音質を考慮するには、響板の周波数特
性を考える必要がある。ピアノの音色は、音の周波数特
性の時間的変化の様子（スペクトラムエンベロープ）と
いうことができ、その意味で、響板の持つ周波数特性は
ピアノ音に大きな影響を与える。
伝播される。したがって、響板の振動に対応した楽音を
シミュレートするには、響板の物理特性を実現すればよ
い。特に、楽音の音質を考慮するには、響板の周波数特
性を考える必要がある。ピアノの音色は、音の周波数特
性の時間的変化の様子（スペクトラムエンベロープ）と
いうことができ、その意味で、響板の持つ周波数特性は
ピアノ音に大きな影響を与える。
【００１２】図１は、上述した響板（四角形）を分布定
数的に表したものである。この図において、響板をシミ
ュレートする回路ＮＴ１は、メッシュ状に接続された複
数のウエーブガイドから構成されている。図示の各線分
Ｌ１、Ｌ１、……がウエーブガイドを示し、各交点Ｃ、
Ｃがウエーブガイドの出力信号を合成するジャンクショ
ンを示している。
数的に表したものである。この図において、響板をシミ
ュレートする回路ＮＴ１は、メッシュ状に接続された複
数のウエーブガイドから構成されている。図示の各線分
Ｌ１、Ｌ１、……がウエーブガイドを示し、各交点Ｃ、
Ｃがウエーブガイドの出力信号を合成するジャンクショ
ンを示している。
【００１３】各ウエーブガイド１は、図２に示すよう
に、加算器２、ディレイ素子３、フィルタ素子４、乗算
器５、加算器６、フィルタ素子７、ディレイ素子８およ
び乗算器９から構成されたループ回路である。加算器２
は、一方のジャンクション１０の出力信号ＯＵＴ１から
ウエーブガイド１を巡回するディレイ素子８の出力信号
ＯＵＴ２を減算してディレイ素子３へ供給する。
に、加算器２、ディレイ素子３、フィルタ素子４、乗算
器５、加算器６、フィルタ素子７、ディレイ素子８およ
び乗算器９から構成されたループ回路である。加算器２
は、一方のジャンクション１０の出力信号ＯＵＴ１から
ウエーブガイド１を巡回するディレイ素子８の出力信号
ＯＵＴ２を減算してディレイ素子３へ供給する。
【００１４】また、加算器６は、他方のジャンクション
１１の出力信号ＯＵＴ３からウエーブガイド１を巡回す
るフィルタ素子４の出力信号ＯＵＴ４を減算してフィル
タ素子７へ供給する。これは、加算器２が響板の一点か
ら他点へ伝播した振動が該他点において反射して一点へ
戻ることをシミュレートしており、加算器６が他点から
一点へ伝播した振動が一点において反射して他点へ戻る
ことをシミュレートしている。また、この時、乗算器
５、９は、各々、振動の透過率をシミュレートしてお
り、透過率を乗算した後、それぞれのジャンクション１
０、１１へ供給する。
１１の出力信号ＯＵＴ３からウエーブガイド１を巡回す
るフィルタ素子４の出力信号ＯＵＴ４を減算してフィル
タ素子７へ供給する。これは、加算器２が響板の一点か
ら他点へ伝播した振動が該他点において反射して一点へ
戻ることをシミュレートしており、加算器６が他点から
一点へ伝播した振動が一点において反射して他点へ戻る
ことをシミュレートしている。また、この時、乗算器
５、９は、各々、振動の透過率をシミュレートしてお
り、透過率を乗算した後、それぞれのジャンクション１
０、１１へ供給する。
【００１５】ディレイ素子３、８は、各々、響板におけ
る振動の遅延をシミュレートしており、この例の場合、
シフトレジスタによって構成されている。このシフトレ
ジスタの各段は、伝送するデジタル信号のビット数に対
応したフリップフロップで構成されている。遅延時間の
設定は、フリップフロップの段数を設定することによっ
て行なわれる。ディレイ素子３は、一点のジャンクショ
ン１０から他点のジャンクション１１の方向へ伝播する
振動に相当する信号を所定の遅延時間だけ遅延させた
後、フィルタ素子４へ供給する。また、ディレイ素子８
は、他点のジャンクション１１から一点のジャンクショ
ン１０の方向へ伝播する振動に相当する信号を所定の遅
延時間だけ遅延させる。上述した遅延時間としては、当
然、ジャンクション１０と１１との距離に対応した伝搬
遅延量が与えられる。
る振動の遅延をシミュレートしており、この例の場合、
シフトレジスタによって構成されている。このシフトレ
ジスタの各段は、伝送するデジタル信号のビット数に対
応したフリップフロップで構成されている。遅延時間の
設定は、フリップフロップの段数を設定することによっ
て行なわれる。ディレイ素子３は、一点のジャンクショ
ン１０から他点のジャンクション１１の方向へ伝播する
振動に相当する信号を所定の遅延時間だけ遅延させた
後、フィルタ素子４へ供給する。また、ディレイ素子８
は、他点のジャンクション１１から一点のジャンクショ
ン１０の方向へ伝播する振動に相当する信号を所定の遅
延時間だけ遅延させる。上述した遅延時間としては、当
然、ジャンクション１０と１１との距離に対応した伝搬
遅延量が与えられる。
【００１６】フィルタ素子４、７は、各々、振動の減衰
における周波数特性をシミュレートするものであり、上
記信号の所定の周波数帯を減衰させてる。また、図１に
おいて、例えば、点Ｐ１に示すような４つの線分の交点
おけるジャンクション１２には、図３に示すように、四
方のウエーブガイド１３、１４、１５および１６の信号
が供給されており、それらを合成した後、再び、各ウエ
ーブガイド１３、１４、１５および１６に戻すようにな
っている。一方、点Ｐ２に示すような３つの線分の交点
おけるジャンクション１７には、図４に示すように、三
方のウエーブガイド１８、１９および２０の信号が供給
されており、それらを合成した後、再び、各ウエーブガ
イド１８、１９および２０に戻すようになっている。
における周波数特性をシミュレートするものであり、上
記信号の所定の周波数帯を減衰させてる。また、図１に
おいて、例えば、点Ｐ１に示すような４つの線分の交点
おけるジャンクション１２には、図３に示すように、四
方のウエーブガイド１３、１４、１５および１６の信号
が供給されており、それらを合成した後、再び、各ウエ
ーブガイド１３、１４、１５および１６に戻すようにな
っている。一方、点Ｐ２に示すような３つの線分の交点
おけるジャンクション１７には、図４に示すように、三
方のウエーブガイド１８、１９および２０の信号が供給
されており、それらを合成した後、再び、各ウエーブガ
イド１８、１９および２０に戻すようになっている。
【００１７】図示しない音源からの楽音信号は、メッシ
ュ上の任意のジャンクションに入力されるとともに、任
意のジャンクションから取り出されて、所定のサウンド
システムによって楽音として発音される。この例では、
楽音信号は、図１に示す点Ｐ４、Ｐ５およびＰ６に入力
され、点Ｐ７、Ｐ８から出力される。次に、本願発明の
変形例として、図５、６および７に他の実施例によるウ
エーブガイドネットワークＮＴ２、ＮＴ３およびＮＴ４
を示す。いずれの図５、６および７においても、各線分
Ｌ２、Ｌ２、……がディレイ素子およびフィルタ素子な
どを含むウエーブガイドを示しており、各線分の交点Ｃ
２、Ｃ２、……がジャンクションを示している。
ュ上の任意のジャンクションに入力されるとともに、任
意のジャンクションから取り出されて、所定のサウンド
システムによって楽音として発音される。この例では、
楽音信号は、図１に示す点Ｐ４、Ｐ５およびＰ６に入力
され、点Ｐ７、Ｐ８から出力される。次に、本願発明の
変形例として、図５、６および７に他の実施例によるウ
エーブガイドネットワークＮＴ２、ＮＴ３およびＮＴ４
を示す。いずれの図５、６および７においても、各線分
Ｌ２、Ｌ２、……がディレイ素子およびフィルタ素子な
どを含むウエーブガイドを示しており、各線分の交点Ｃ
２、Ｃ２、……がジャンクションを示している。
【００１８】図５では、上述した図１に示すウエーブガ
イドネットワークの交点（ジャンクション）をさらに４
つのウエーブガイドと１つのジャンクションとによって
結合している。この結果、さらに緻密なシミュレーショ
ンを行なうことができる。また、図６では、メッシュ形
状が６角形となるように、１つのジャンクションによっ
て３つのウエーブガイドを結合することを基本形にして
おり、図７では、３角形を基本形にしている。
イドネットワークの交点（ジャンクション）をさらに４
つのウエーブガイドと１つのジャンクションとによって
結合している。この結果、さらに緻密なシミュレーショ
ンを行なうことができる。また、図６では、メッシュ形
状が６角形となるように、１つのジャンクションによっ
て３つのウエーブガイドを結合することを基本形にして
おり、図７では、３角形を基本形にしている。
【００１９】なお、上述したウエーブガイドネットワー
クのメッシュの大きさは、高周波の振動まで表現するた
めに、できる限り小さくしたほうがよい。次に、上述し
たウエーブガイドネットワーク、特に図５に示すウエー
ブガイドネットワークＮＴ２を用いて、ピアノの響板の
振動をシミュレートする実施例について説明する。図８
は、ピアノの響板の振動をシミュレートするウエーブガ
イドネットワークＮＴ５である。この図８では、ウエー
ブガイドネットワークＮＴ５は、ピアノの響板状に構成
されており、該響板を図示に示すメッシュ数で区切る
と、各メッシュは図９に示すように、横の線分Ｌ３が約
２０ｃｍ、縦の線分Ｌ４が約２５ｃｍ、対角線の各線分
Ｌ５が約１６ｃｍとなる。したがって、各線分のウエー
ブガイドのディレイ素子には、上記線分の長さに対応し
た伝搬遅延量が設定される。
クのメッシュの大きさは、高周波の振動まで表現するた
めに、できる限り小さくしたほうがよい。次に、上述し
たウエーブガイドネットワーク、特に図５に示すウエー
ブガイドネットワークＮＴ２を用いて、ピアノの響板の
振動をシミュレートする実施例について説明する。図８
は、ピアノの響板の振動をシミュレートするウエーブガ
イドネットワークＮＴ５である。この図８では、ウエー
ブガイドネットワークＮＴ５は、ピアノの響板状に構成
されており、該響板を図示に示すメッシュ数で区切る
と、各メッシュは図９に示すように、横の線分Ｌ３が約
２０ｃｍ、縦の線分Ｌ４が約２５ｃｍ、対角線の各線分
Ｌ５が約１６ｃｍとなる。したがって、各線分のウエー
ブガイドのディレイ素子には、上記線分の長さに対応し
た伝搬遅延量が設定される。
【００２０】ここで、各遅延量の算出の一例を説明す
る。一般に、実際のピアノにおいて、響板を構成する木
材の音速は、その材質、木目などによって異なるため、
実験的に求められる。ここでは、図９に示す各線分Ｌ
３、Ｌ４およびＬ５の音速がそれぞれ横方向でＣ１［ｍ
／ｓ］、縦方向でＣ２［ｍ／ｓ］、そして斜方向でＣ３
［ｍ／ｓ］とする。また、サンプリング周波数ＦＳを４
８ｋＨｚとすると、それぞれの線分Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５に
対応するディレイ段数Ｄ１〜Ｄ３は次のようになる。
る。一般に、実際のピアノにおいて、響板を構成する木
材の音速は、その材質、木目などによって異なるため、
実験的に求められる。ここでは、図９に示す各線分Ｌ
３、Ｌ４およびＬ５の音速がそれぞれ横方向でＣ１［ｍ
／ｓ］、縦方向でＣ２［ｍ／ｓ］、そして斜方向でＣ３
［ｍ／ｓ］とする。また、サンプリング周波数ＦＳを４
８ｋＨｚとすると、それぞれの線分Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５に
対応するディレイ段数Ｄ１〜Ｄ３は次のようになる。
【００２１】 Ｄ１＝（Ｌ３×ＦＳ）／（１００×Ｃ１） ＝（２０×４８×１０3）／（１００×Ｃ１） ＝９６００／Ｃ１［段］ ……………………………………………（１） Ｄ２＝（Ｌ４×ＦＳ）／（１００×Ｃ２） ＝（２５×４８×１０3）／（１００×Ｃ２） ＝１２０００／Ｃ２［段］ …………………………………………（２） Ｄ３＝（Ｌ５×ＦＳ）／（１００×Ｃ３） ＝（１６×４８×１０3）／（１００×Ｃ３） ＝７６８０／Ｃ３［段］ ……………………………………………（３）
【００２２】以上のようにして求められたディレイ段数
Ｄ１〜Ｄ３は、各々、その線分Ｌ３、Ｌ４およびＬ５に
相当するウエーブガイドのディレイ素子に設定される。
また、木材は、木目の方向に沿った方向への振動の伝搬
が、木目と直交する方向への振動の伝搬よりも大きいの
で、フィルタのゲインでこれをシミュレートする。
Ｄ１〜Ｄ３は、各々、その線分Ｌ３、Ｌ４およびＬ５に
相当するウエーブガイドのディレイ素子に設定される。
また、木材は、木目の方向に沿った方向への振動の伝搬
が、木目と直交する方向への振動の伝搬よりも大きいの
で、フィルタのゲインでこれをシミュレートする。
【００２３】音源からの楽音信号は、音域別に対応する
場所のジャンクションに供給される。この例では、低音
域の音源（図示略）が出力する楽音信号は、図１０に示
す重み付け係数ＷＣ１が乗算された後、図８の点Ｐ１０
のジャンクションに供給される。また、中音域の音源
（図示略）が出力する信号は、図１０に示す重み付け係
数ＷＣ２が乗算された後、点Ｐ１１のジャンクションに
供給される。さらに、高音域の音源（図示略）が出力す
る楽音信号は、上述した低音域および中音域と同様に係
数ＷＣ３が乗ぜられて重み付けが行なわれた後、点Ｐ１
２のジャンクションに供給される。
場所のジャンクションに供給される。この例では、低音
域の音源（図示略）が出力する楽音信号は、図１０に示
す重み付け係数ＷＣ１が乗算された後、図８の点Ｐ１０
のジャンクションに供給される。また、中音域の音源
（図示略）が出力する信号は、図１０に示す重み付け係
数ＷＣ２が乗算された後、点Ｐ１１のジャンクションに
供給される。さらに、高音域の音源（図示略）が出力す
る楽音信号は、上述した低音域および中音域と同様に係
数ＷＣ３が乗ぜられて重み付けが行なわれた後、点Ｐ１
２のジャンクションに供給される。
【００２４】また、ウエーブガイドネットワークＮＴ５
を巡回する楽音信号は、任意のジャンクション、この例
の場合、点Ｐ１３、Ｐ１４およびＰ１５から取り出され
て、所定のサウンドシステムによって楽音として発音さ
れる。次に、平面的な格子に限らず、立体的に構成した
変形例について図１１に示すモデルを参照して説明す
る。この図１１では、駒における伝播系を実現したもの
である。この実施例では、響板をシミュレートするウエ
ーブガイドネットワークＮＴ１上に、上記駒の伝播系を
シミュレートするウエーブガイドＮＴ６がメッシュ上に
設けられている。このウエーブガイドネットワークＮＴ
６についても、前述したネットワークと同様に、各線分
がウエーブガイドを示しており、各交点がジャンクショ
ンを示している。また、音源を各弦とすると、音源（図
示略）からの楽音信号は、図１１に示す点Ｐ１６へ供給
される。
を巡回する楽音信号は、任意のジャンクション、この例
の場合、点Ｐ１３、Ｐ１４およびＰ１５から取り出され
て、所定のサウンドシステムによって楽音として発音さ
れる。次に、平面的な格子に限らず、立体的に構成した
変形例について図１１に示すモデルを参照して説明す
る。この図１１では、駒における伝播系を実現したもの
である。この実施例では、響板をシミュレートするウエ
ーブガイドネットワークＮＴ１上に、上記駒の伝播系を
シミュレートするウエーブガイドＮＴ６がメッシュ上に
設けられている。このウエーブガイドネットワークＮＴ
６についても、前述したネットワークと同様に、各線分
がウエーブガイドを示しており、各交点がジャンクショ
ンを示している。また、音源を各弦とすると、音源（図
示略）からの楽音信号は、図１１に示す点Ｐ１６へ供給
される。
【００２５】これまでは、主に平面的な振動伝播につい
て述べてきたが、立体的な振動伝播をシミュレートする
ウエーブガイドネットワークＮＴ７として、図１２に示
すような直方体形状（基本形）にメッシュを形成しても
よく、さらに、図１３に示すように、立方体を形成する
各角部に設けられたジャンクションからそれぞれのジャ
ンクションへ、それぞれウエーブガイドによって結合し
たウエーブガイドネットワークＮＴ８を構成してもよ
い。これらの場合、３次元的な振動伝播をシミュレート
することが可能であるので、例えば、ピアノの近傍の空
間をシミュレートすることによる残響効果の付与などを
行なうことができる。グランドピアノなどでは、上部の
屋根をあけたときと閉めしたときで、音色、音量に大き
な差のあることが知られているが、本発明を用いて、響
板と屋根の間の空間をシミュレートすることにより、そ
れらの効果を実現することが可能である。
て述べてきたが、立体的な振動伝播をシミュレートする
ウエーブガイドネットワークＮＴ７として、図１２に示
すような直方体形状（基本形）にメッシュを形成しても
よく、さらに、図１３に示すように、立方体を形成する
各角部に設けられたジャンクションからそれぞれのジャ
ンクションへ、それぞれウエーブガイドによって結合し
たウエーブガイドネットワークＮＴ８を構成してもよ
い。これらの場合、３次元的な振動伝播をシミュレート
することが可能であるので、例えば、ピアノの近傍の空
間をシミュレートすることによる残響効果の付与などを
行なうことができる。グランドピアノなどでは、上部の
屋根をあけたときと閉めしたときで、音色、音量に大き
な差のあることが知られているが、本発明を用いて、響
板と屋根の間の空間をシミュレートすることにより、そ
れらの効果を実現することが可能である。
【００２６】また、図１１では、本来は立体的である響
板や駒を振動に寄与する部分の考慮ということで、平面
的に近似してあるが、これを図１２、図１３などの立体
的な構造を用いて更に正確に表現することも可能であ
る。上述した実施例によれば、平面状のウエーブガイド
ネットワークによって響板の振動伝播がシミュレートさ
れるとともに、立体的に構成されたウエーブガイドネッ
トワークによって該響板や駒、あるいはその周辺の空間
の振動伝播をシミュレートすることができる。
板や駒を振動に寄与する部分の考慮ということで、平面
的に近似してあるが、これを図１２、図１３などの立体
的な構造を用いて更に正確に表現することも可能であ
る。上述した実施例によれば、平面状のウエーブガイド
ネットワークによって響板の振動伝播がシミュレートさ
れるとともに、立体的に構成されたウエーブガイドネッ
トワークによって該響板や駒、あるいはその周辺の空間
の振動伝播をシミュレートすることができる。
【００２７】なお、上述した実施例において、ウエーブ
ネットワークへの楽音信号の入力点は何点でもよい。ま
た、上述した実施例において、ウエーブネットワークか
らの楽音信号の出力点は何点でもよい。
ネットワークへの楽音信号の入力点は何点でもよい。ま
た、上述した実施例において、ウエーブネットワークか
らの楽音信号の出力点は何点でもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、複数の閉ループ手段を接続手段によって接続して閉
ループ網を構成し、楽音信号の音高に応じた上記閉ルー
プ網の少なくとも１つの箇所に該楽音信号を供給し、閉
ループ網の少なくとも１つの箇所から出力するようにし
たため、自然楽器における響板の振動に対応した楽音を
合成できる。このため、例えば、生ピアノにおいては押
下した鍵の位置によって音の発生位置が異なるというこ
とに起因する「響板における共鳴が押下した鍵の位置に
よって異なる」という現象を忠実にシミュレートでき
る。
ば、複数の閉ループ手段を接続手段によって接続して閉
ループ網を構成し、楽音信号の音高に応じた上記閉ルー
プ網の少なくとも１つの箇所に該楽音信号を供給し、閉
ループ網の少なくとも１つの箇所から出力するようにし
たため、自然楽器における響板の振動に対応した楽音を
合成できる。このため、例えば、生ピアノにおいては押
下した鍵の位置によって音の発生位置が異なるというこ
とに起因する「響板における共鳴が押下した鍵の位置に
よって異なる」という現象を忠実にシミュレートでき
る。
【図１】 本発明の一実施例の構成を分布定数的に表し
たモデルの概念図である。
たモデルの概念図である。
【図２】 本実施例のウエーブガイドの構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 図１における交点Ｐ１のウエーブガイドネッ
トワークの構成を示すブロック図である。
トワークの構成を示すブロック図である。
【図４】 図１における交点Ｐ２のウエーブガイドネッ
トワークの構成を示すブロック図である。
トワークの構成を示すブロック図である。
【図５】 メッシュ形状を変えたウエーブガイドネット
ワークの構成を示すモデルの概念図である。
ワークの構成を示すモデルの概念図である。
【図６】 メッシュ形状を変えたウエーブガイドネット
ワークの構成を示すモデルの概念図である。
ワークの構成を示すモデルの概念図である。
【図７】 メッシュ形状を変えたウエーブガイドネット
ワークの構成を示すモデルの概念図である。
ワークの構成を示すモデルの概念図である。
【図８】 図５に示すモデルを用いてピアノの響板の振
動をシミュレートするウエーブガイドネットワークを示
すモデルの概念図である。
動をシミュレートするウエーブガイドネットワークを示
すモデルの概念図である。
【図９】 図８におけるウエーブガイドネットワークの
１つのメッシュの響板に対する長さを説明するための説
明図である。
１つのメッシュの響板に対する長さを説明するための説
明図である。
【図１０】 図８におけるウエーブガイドネットワーク
に供給する楽音信号の重み付け係数を説明するための説
明図である。
に供給する楽音信号の重み付け係数を説明するための説
明図である。
【図１１】 駒における伝播系をシミュレートするウエ
ーブガイドネットワークを示すモデルの概念図である。
ーブガイドネットワークを示すモデルの概念図である。
【図１２】 図１１における駒における伝播系をシミュ
レートするウエーブガイドネットワークの変形例を示す
モデルの概念図である。
レートするウエーブガイドネットワークの変形例を示す
モデルの概念図である。
【図１３】 図１１における駒における伝播系をシミュ
レートするウエーブガイドネットワークの変形例を示す
モデルの概念図である。
レートするウエーブガイドネットワークの変形例を示す
モデルの概念図である。
１……ウエーブガイドネット、２，６……加算器、３，
８……ディレィ素子、４，７……フィルタ素子、５，９
……乗算器、１０，１１……ジャンクション、ＮＴ１，
ＮＴ２，ＮＴ３，ＮＴ４およびＮＴ５……ウエーブガイ
ドネット。
８……ディレィ素子、４，７……フィルタ素子、５，９
……乗算器、１０，１１……ジャンクション、ＮＴ１，
ＮＴ２，ＮＴ３，ＮＴ４およびＮＴ５……ウエーブガイ
ドネット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 岩男 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−163390（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G10H 7/08 G10H 1/00 G10H 7/00 G10K 15/12
Claims (2)
- 【請求項１】 遅延手段とフィルタ手段とを閉ループ状
に接続した複数の閉ループ手段と前記複数の閉ループ手
段を接続する接続手段とからなる閉ループ網を具備し、 楽音信号が、前記閉ループ網の当該楽音信号の音高に応
じた少なくとも１つの箇所に供給され、また、前記閉ル
ープ網の少なくとも１つの箇所から出力されることを特
徴とする楽音合成装置。 - 【請求項２】 前記複数の閉ループ手段と前記接続手段
とからなる前記閉ループ網は、立体的に構成されること
を特徴とする請求項１記載の楽音合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026556A JP2993140B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 楽音合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026556A JP2993140B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 楽音合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546179A JPH0546179A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2993140B2 true JP2993140B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12196809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3026556A Expired - Fee Related JP2993140B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 楽音合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993140B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996038842A1 (fr) * | 1995-05-31 | 1996-12-05 | Sony Corporation | Moyen d'enregistrement, dispositif d'enregistrement, procede de reproduction et dispositif de reproduction |
| US5841054A (en) * | 1996-04-06 | 1998-11-24 | Yamaha Corporation | Musical tone synthesizing apparatus having competibility of tone color parameters for different systems |
| JP3045375B2 (ja) * | 1996-05-18 | 2000-05-29 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置 |
| US6154427A (en) * | 1997-01-22 | 2000-11-28 | Sony Corporation | Recording medium, recording apparatus, reproducing method, and reproducing apparatus |
| JP5605192B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2014-10-15 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号合成方法、プログラムおよび楽音信号合成装置 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3026556A patent/JP2993140B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0546179A (ja) | 1993-02-26 |
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