JP3347338B2 - 楽音合成装置 - Google Patents
楽音合成装置Info
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- JP3347338B2 JP3347338B2 JP02492391A JP2492391A JP3347338B2 JP 3347338 B2 JP3347338 B2 JP 3347338B2 JP 02492391 A JP02492391 A JP 02492391A JP 2492391 A JP2492391 A JP 2492391A JP 3347338 B2 JP3347338 B2 JP 3347338B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自然楽器音を合成する
楽音合成装置に関する。
楽音合成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自然楽器の発音メカニズムをシミュレー
トしたモデルを動作させることにより、所望の自然楽器
音を合成する楽音合成装置が知られている。一般に自然
楽器は、例えば管楽器が共鳴管およびマウスピース等を
有するように、特定の周波数の振動に共鳴する共鳴部
と、この共鳴部に振動を励起させる励振機構とを有す
る。このため、自然楽器をシミュレートする楽音合成装
置には、自然楽器の励振機構が行う非線形動作をシミュ
レートした非線形回路と、自然楽器の共鳴部に対応した
共鳴回路とが設けられる。
トしたモデルを動作させることにより、所望の自然楽器
音を合成する楽音合成装置が知られている。一般に自然
楽器は、例えば管楽器が共鳴管およびマウスピース等を
有するように、特定の周波数の振動に共鳴する共鳴部
と、この共鳴部に振動を励起させる励振機構とを有す
る。このため、自然楽器をシミュレートする楽音合成装
置には、自然楽器の励振機構が行う非線形動作をシミュ
レートした非線形回路と、自然楽器の共鳴部に対応した
共鳴回路とが設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、この種の楽音合
成の分野において、自然楽器音を忠実に再現すると共
に、自然にない変化をも合せ持った楽音を合成すること
が最近の課題となっている。
成の分野において、自然楽器音を忠実に再現すると共
に、自然にない変化をも合せ持った楽音を合成すること
が最近の課題となっている。
【０００４】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、自然楽器音が有する自然な音色を失うこと
なく、しかも、自然楽器音にない時間的変化を有する楽
音を合成することができる楽音合成装置を提供すること
を目的とする。
ものであり、自然楽器音が有する自然な音色を失うこと
なく、しかも、自然楽器音にない時間的変化を有する楽
音を合成することができる楽音合成装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、入力信号に
対し、少なくとも遅延処理を施す少なくとも１個の線形
信号処理手段と、入力信号に対し、所定の非線形処理を
施す複数の非線形信号処理手段とが結合手段を介して接
続され、ループを形成して楽音を発生するように構成さ
れた楽音合成装置であって、所定の複数の時変制御信号
を発生する時変制御信号発生手段と、前記各非線形信号
処理手段の出力に対し、前記複数の時変制御信号のうち
対応する時変制御信号を演算することにより、前記各非
線形信号処理手段の出力をクロスフェード制御する複数
の時変制御信号付与手段とを有し、前記結合手段は、前
記各線形信号処理手段および各時変制御信号付与手段の
各出力信号を結合し、該結合結果に基づいて前記各線形
信号処理手段および非線形信号処理手段へ供給する各入
力信号を発生すると共に、前記複数の時変制御信号付与
手段により行われるクロスフェード制御により、それま
でループを形成していた線形信号処理手段あるいは非線
形信号処理手段が他の非線形手段あるいは線形処理手段
とループ結合し合うように移行することを特徴とする。
対し、少なくとも遅延処理を施す少なくとも１個の線形
信号処理手段と、入力信号に対し、所定の非線形処理を
施す複数の非線形信号処理手段とが結合手段を介して接
続され、ループを形成して楽音を発生するように構成さ
れた楽音合成装置であって、所定の複数の時変制御信号
を発生する時変制御信号発生手段と、前記各非線形信号
処理手段の出力に対し、前記複数の時変制御信号のうち
対応する時変制御信号を演算することにより、前記各非
線形信号処理手段の出力をクロスフェード制御する複数
の時変制御信号付与手段とを有し、前記結合手段は、前
記各線形信号処理手段および各時変制御信号付与手段の
各出力信号を結合し、該結合結果に基づいて前記各線形
信号処理手段および非線形信号処理手段へ供給する各入
力信号を発生すると共に、前記複数の時変制御信号付与
手段により行われるクロスフェード制御により、それま
でループを形成していた線形信号処理手段あるいは非線
形信号処理手段が他の非線形手段あるいは線形処理手段
とループ結合し合うように移行することを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、異種の楽器音を含み、各楽
器音の強弱が時間的に変化する楽音を合成することがで
きる。
器音の強弱が時間的に変化する楽音を合成することがで
きる。
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の一実施例を
説明する。図１はこの発明の一実施例による楽音合成装
置の構成を示すブロック図である。この図において、Ｎ
Ｌ１〜ＮＬｎは各種自然楽器における励振機構をシミュ
レートした非線形部、Ｌ１〜Ｌｍは各種自然楽器におけ
る共鳴部をシミュレートした線形部である。また、ＣＯ
ＭＢは、これら非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎおよび線形部Ｌ
１〜Ｌｍを結合し、非線形部と線形部との間の信号の授
受を媒介する結合部である。さらに詳述すると、結合部
ＣＯＭＢは、非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎから出力される信
号ＡＯ１〜ＡＯｎ（以下、これらの信号を励振信号ＡＯ
１〜ＡＯｎという）と、線形部Ｌ１〜Ｌｍから出力され
る信号ＢＯ１〜ＢＯｍとが入力され、これらの入力信号
を所定の混合比率で混合し、該混合結果に基づいて、非
線形部ＮＬ１〜ＮＬｎへの入力信号ＡＩ１〜ＡＩｎおよ
び線形部Ｌ１〜Ｌｍへの入力信号ＢＩ１〜ＢＩｍを発生
する。すなわち、この楽音合成装置は、複数の異種の自
然楽器の励振機構と複数の異種の自然楽器の共鳴部とが
結合された仮想的な楽器によって発生される楽音を合成
しようとするものである。ＣＯＮＴはこの楽音合成装置
各部の動作を制御する制御部であり、キーボード等の操
作手段が接続され、この操作手段において発生される押
鍵イベント等に従って楽音形成のための各種制御信号を
発生する。制御部ＣＯＮＴが発生する制御信号として、
エンベロープ信号ＥＧ１〜ＥＧｎがある。これらのエン
ベロープ信号ＥＧ１〜ＥＧｎは、操作手段による発音指
示があった時に発生され、これらの各エンベロープ信号
により、非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎから結合部ＣＯＭＢへ
と導入される励振信号ＡＯ１〜ＡＯｎのレベルが制御さ
れる。また、楽音形成に必要なその他の制御信号も操作
手段からの発音指示があった場合に制御部ＣＯＮＴによ
って発生される。
説明する。図１はこの発明の一実施例による楽音合成装
置の構成を示すブロック図である。この図において、Ｎ
Ｌ１〜ＮＬｎは各種自然楽器における励振機構をシミュ
レートした非線形部、Ｌ１〜Ｌｍは各種自然楽器におけ
る共鳴部をシミュレートした線形部である。また、ＣＯ
ＭＢは、これら非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎおよび線形部Ｌ
１〜Ｌｍを結合し、非線形部と線形部との間の信号の授
受を媒介する結合部である。さらに詳述すると、結合部
ＣＯＭＢは、非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎから出力される信
号ＡＯ１〜ＡＯｎ（以下、これらの信号を励振信号ＡＯ
１〜ＡＯｎという）と、線形部Ｌ１〜Ｌｍから出力され
る信号ＢＯ１〜ＢＯｍとが入力され、これらの入力信号
を所定の混合比率で混合し、該混合結果に基づいて、非
線形部ＮＬ１〜ＮＬｎへの入力信号ＡＩ１〜ＡＩｎおよ
び線形部Ｌ１〜Ｌｍへの入力信号ＢＩ１〜ＢＩｍを発生
する。すなわち、この楽音合成装置は、複数の異種の自
然楽器の励振機構と複数の異種の自然楽器の共鳴部とが
結合された仮想的な楽器によって発生される楽音を合成
しようとするものである。ＣＯＮＴはこの楽音合成装置
各部の動作を制御する制御部であり、キーボード等の操
作手段が接続され、この操作手段において発生される押
鍵イベント等に従って楽音形成のための各種制御信号を
発生する。制御部ＣＯＮＴが発生する制御信号として、
エンベロープ信号ＥＧ１〜ＥＧｎがある。これらのエン
ベロープ信号ＥＧ１〜ＥＧｎは、操作手段による発音指
示があった時に発生され、これらの各エンベロープ信号
により、非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎから結合部ＣＯＭＢへ
と導入される励振信号ＡＯ１〜ＡＯｎのレベルが制御さ
れる。また、楽音形成に必要なその他の制御信号も操作
手段からの発音指示があった場合に制御部ＣＯＮＴによ
って発生される。
【０００７】図２および図３は、線形部Ｌ１〜Ｌｍとし
て用いられる回路の構成例を示すものである。これらの
図において、１は結合部ＣＯＭＢから供給される入力信
号を所定時間遅延させる遅延回路、２および４は各々自
然楽器の共鳴部の音響損失をシミュレートしたローパス
フィルタおよびバンドパスフィルタである。また、３は
入力信号に対して所定の乗算係数ＧＡＭＭＡを乗じる乗
算器である。この乗算器３は、自然楽器の共鳴部を振動
が伝播する場合に、共鳴部の端部において発生する振動
波の反射をシミュレートするために設けられたものであ
り、反射の際における振動波のエネルギーの損失を考慮
し、絶対値が１より小さい値が乗算係数として用いられ
る。また、反射の際に振動波の位相反転が生じる楽器を
シミュレートする場合には、位相反転を考慮し、負の乗
算係数が用いられる。
て用いられる回路の構成例を示すものである。これらの
図において、１は結合部ＣＯＭＢから供給される入力信
号を所定時間遅延させる遅延回路、２および４は各々自
然楽器の共鳴部の音響損失をシミュレートしたローパス
フィルタおよびバンドパスフィルタである。また、３は
入力信号に対して所定の乗算係数ＧＡＭＭＡを乗じる乗
算器である。この乗算器３は、自然楽器の共鳴部を振動
が伝播する場合に、共鳴部の端部において発生する振動
波の反射をシミュレートするために設けられたものであ
り、反射の際における振動波のエネルギーの損失を考慮
し、絶対値が１より小さい値が乗算係数として用いられ
る。また、反射の際に振動波の位相反転が生じる楽器を
シミュレートする場合には、位相反転を考慮し、負の乗
算係数が用いられる。
【０００８】図４および図５は非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎ
として用いられる回路の構成例を示すものである。以
下、これらの回路について構成を説明する。まず、図４
に示す回路は、管楽器の励振機構たるマウスピース部を
シミュレートしたものである。図４において、加算器１
１および１２からなるジャンクションは、管楽器におけ
るマウスピース部と共鳴管との接続部における空気圧力
波の散乱をシミュレートしたものであり、加算器１１お
よび１２の各々の一方の入力端には、結合部ＣＯＭＢか
らの出力信号が入力される。この結合部ＣＯＭＢからの
出力信号は、管楽器において共鳴管からマウスピースに
伝播する空気振動波に対応している。加算器１１の他方
の入力端には加算器１２の出力信号が入力され、加算器
１２の他方の入力端には後述する乗算器１９の出力が入
力される。加算器１１の出力信号はマウスピース内へと
伝播する空気圧力波の圧力に対応しており、この信号は
減算器１３およびローパスフィルタ１４に入力される。
として用いられる回路の構成例を示すものである。以
下、これらの回路について構成を説明する。まず、図４
に示す回路は、管楽器の励振機構たるマウスピース部を
シミュレートしたものである。図４において、加算器１
１および１２からなるジャンクションは、管楽器におけ
るマウスピース部と共鳴管との接続部における空気圧力
波の散乱をシミュレートしたものであり、加算器１１お
よび１２の各々の一方の入力端には、結合部ＣＯＭＢか
らの出力信号が入力される。この結合部ＣＯＭＢからの
出力信号は、管楽器において共鳴管からマウスピースに
伝播する空気振動波に対応している。加算器１１の他方
の入力端には加算器１２の出力信号が入力され、加算器
１２の他方の入力端には後述する乗算器１９の出力が入
力される。加算器１１の出力信号はマウスピース内へと
伝播する空気圧力波の圧力に対応しており、この信号は
減算器１３およびローパスフィルタ１４に入力される。
【０００９】減算器１３は、加算器１１の出力信号から
発音時に制御部ＣＯＮＴによって供給されるプレッシャ
信号Ｐを減算し、リードに加えられる空気圧に相当する
信号を出力する。減算器１３の出力信号は、リードの応
答性をシミュレートしたローパスフィルタ１５を通過す
ることにより、高周波成分が除去された後、加算器１６
の一方の入力端に入力される。この加算器１６の他方の
入力端には、演奏者の口によってマウスピースに加えら
れる圧力に相当するアンブシュア信号Ｅが制御部ＣＯＮ
Ｔから供給される。この結果、加算器１６からリードに
加えられる圧力に相当する信号が出力され、加算器１６
に対し、非線形変換回路１７によって図７に例示する所
定の非線形関数に基づいた非線形変換が施され、リード
とマウスピース部との間隙の断面積に相当する信号が出
力され、乗算器１８の一方の入力端に入力される。ここ
で、非線形変換回路１７は、例えば非線形関数を記憶し
たＲＯＭ（リードオンリメモリ）によって実現すること
ができる。他方、加算器１１の出力信号がローパスフィ
ルタ１４を介すことによって高周波成分が除去され、乗
算器１８のもう一方の入力端に入力される。そして、乗
算器１８からマウスピース部とリードとの間隙を通過す
る空気の流速に相当する信号が出力され、この信号に乗
算器１９によってマウスピース内の空気流に対するイン
ピーダンスに応じた乗算係数Ｇが乗算される。この結
果、乗算器１９からマウスピース内における圧力変化に
相当する信号が出力され、加算器１２に入力される。そ
して、加算器１２からマウスピースから共鳴管内へと伝
播する空気圧力波に相当する信号が出力される。この加
算器１２の出力信号に対し、乗算器２０によって制御部
ＣＯＮＴから供給されるエンベロープ信号ＥＧ１が乗算
され、その乗算結果が結合部ＣＯＭＢに入力される。こ
のように、非線形部から結合部ＣＯＭＢへと入力される
信号のレベルがエンベロープ信号によって時間的に制御
される。次に、図５に示す回路は、バイオリン等の擦弦
楽器における励振機構をシミュレートした非線形回路で
ある。この加算器３１の一方の入力端には、結合部ＣＯ
ＭＢからの出力信号が入力される。この非線形回路にお
いて、結合部ＣＯＭＢからの出力信号は、擦弦楽器にお
いて弓を引く方向に沿って移動する弦の移動速度に対応
した信号として扱われる。加算器３１のもう一方の入力
端には、制御部ＣＯＮＴから弓を引く速度に対応した弓
速度信号ＶＢが供給される。ここで、弓の速度の正方向
と、弦の速度の正方向とは、互いに逆向きになるように
定義されている。従って、加算器３１からは弓と弦との
相対速度に対応した相対速度信号が発生される。この相
対速度信号は、加算器３２によってローパスフィルタ３
３の出力信号と加算され、該加算結果が非線形変換回路
３４および３５に入力される。非線形変換回路３４およ
び３５は、各々、図８および図９に例示する非線形関数
ＡおよびＢに基づいた所定の非線形変換を入力信号に対
して施すものであり、例えばＲＯＭによって実現され
る。図８および図９において、−ＸからＸまでの区間
は、弦が弓に完全に追従して移動し得る区間を示してい
る。また、これらの非線形変換回路３４および３５の各
出力は加算器３６によって加算される。加算器３２の出
力信号値が−Ｘ以下の場合、非線形関数Ａの値は０であ
り、非線形関数Ｂによって決定される出力が加算器３６
から得られる。この場合、加算器３６の出力信号値は正
であり、加算器３２の出力信号値が−Ｘから離れるに従
ってその絶対値は徐々に減少する。また、加算器３２の
出力信号値が−Ｘ〜Ｘの範囲内である場合、非線形関数
Ｂの値は０であり、非線形関数Ａによって決定される出
力が加算器３６から得られる。この場合、加算器３２の
出力信号の符号を反転した信号が加算器３６から出力さ
れる。また、加算器３２の出力信号値がＸ以上の場合、
非線形関数Ａの値は０であり、非線形関数Ｂによって決
定される出力が加算器３６から得られる。この場合、加
算器３６の出力信号値は負であり、加算器３２の出力信
号値がＸから離れるに従ってその絶対値は徐々に減少す
る。加算器３６の出力信号は乗算器３７の一方の入力端
に入力される。この乗算器３７の他方の入力端には、発
音指示があった場合に、弓によって弦を擦る時の圧力に
応じた弓圧信号ＰＢが制御部ＣＯＮＴから供給される。
乗算器３７の出力は乗算器３８に供給される一方、弓の
移動に対する弦の移動の遅れをシミュレートしたローパ
スフィルタ３３を介し加算器３２へと供給される。乗算
器３８へ供給された乗算器３７の出力信号は、発音指示
に伴って制御部ＣＯＮＴから供給されるエンベロープ信
号ＥＧ２が乗算され、結合部ＣＯＭＢへと導入される。
図６は結合部ＣＯＭＢの構成を示すブロック図である。
この図において、１００は加算器、ＳＡ１〜ＳＡｎおよ
びＳＢ１〜ＳＢｍは減算器、ＭＡ１〜ＭＡｎおよびＭＢ
１〜ＭＢｍは入力信号に対して所定の乗算係数ａ１〜ａ
ｎおよびｂ１〜ｂｍを各々乗算する乗算器である。各非
線形部からの出力信号ＡＯ１〜ＡＯｎおよび各線形部か
らの出力信号ＢＯ１〜ＢＯｍは、各乗算器によって乗算
係数ａ１〜ａｎおよびｂ１〜ｂｍが各々乗算され、各乗
算結果は加算器１００によって加算される。そして、加
算器１００における加算結果は、減算器ＳＡ１〜ＳＡｎ
およびＳＢ１〜ＳＢｍに供給され、各減算器の他方の入
力端に入力される信号ＡＯ１〜ＡＯｎおよびＢＯ１〜Ｂ
Ｏｍから各々減算される。各減算器ＳＡ１〜ＳＡｎおよ
びＳＢ１〜ＳＢｍの出力は、各々、信号ＡＩ１〜ＡＩｎ
およびＢＩ１〜ＢＩｍとして各線形部へと供給される。
このような構成により、各非線形部および各線形部の出
力信号の混合と、該混合結果に基づく、各非線形部およ
び各線形部への信号の分配が行われる。以上、説明した
構成において、鍵盤等の操作手段が操作されることによ
り、発音指示が制御部ＣＯＮＴに与えられると、上述し
たプレッシャ信号Ｐ、アンブシュア信号Ｅ、弓速信号Ｖ
Ｂ、弓圧信号ＰＢ等、楽音形成に必要な各制御信号が制
御部ＣＯＮＴから非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎに与えられ
る。この結果、各非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎにおいて、各
励振機構における励起振動に対応した励振信号の生成が
開始される。また、発音指示に伴って、エンベロープ信
号ＥＧ１〜ＥＧｎが制御部ＣＯＮＴから各非線形部ＮＬ
１〜ＮＬｎに供給される。エンベロープ信号ＥＧ１〜Ｅ
Ｇｎは、図１０に例示するように各々固有の波形を有し
ており、これらの各エンベロープ信号に従って、各非線
形部ＮＬ１〜ＮＬｎから結合部ＣＯＭＢに導入される励
振信号のレベルが制御される。そして、上述したよう
に、結合部ＣＯＭＢを介した各非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎ
および各線形部Ｌ１〜Ｌｍの各部間の信号の授受が行わ
れる。そして、上記構成における所定のノード（例えば
結合部ＣＯＭＢにおける加算器１００の出力）の信号が
楽音信号として取り出され、図示しないサウンドシステ
ムから合成音として発音される。図１０に示すように、
各エンベロープ信号を時間的に前後させて発生するよう
にした場合、例えば発音指示があった直後は、非線形回
路ＮＬ１による励振信号の生成により、管楽器音が合成
され、その後、非線形回路ＮＬ２による励振信号の生成
により、バイオリン音が合成され、…という具合に合成
音における楽器の種類を時間的に変化させることが可能
である。また、図１０に例示するように、区間ＴＦにお
いて、エンベロープ信号ＥＧ１が減衰し、エンベロープ
信号ＥＧ２が立ち上がる場合、この区間ＴＦにおいて
は、ある楽器音から別の楽器音へと音色が連続的に移行
する合成音が合成される。
発音時に制御部ＣＯＮＴによって供給されるプレッシャ
信号Ｐを減算し、リードに加えられる空気圧に相当する
信号を出力する。減算器１３の出力信号は、リードの応
答性をシミュレートしたローパスフィルタ１５を通過す
ることにより、高周波成分が除去された後、加算器１６
の一方の入力端に入力される。この加算器１６の他方の
入力端には、演奏者の口によってマウスピースに加えら
れる圧力に相当するアンブシュア信号Ｅが制御部ＣＯＮ
Ｔから供給される。この結果、加算器１６からリードに
加えられる圧力に相当する信号が出力され、加算器１６
に対し、非線形変換回路１７によって図７に例示する所
定の非線形関数に基づいた非線形変換が施され、リード
とマウスピース部との間隙の断面積に相当する信号が出
力され、乗算器１８の一方の入力端に入力される。ここ
で、非線形変換回路１７は、例えば非線形関数を記憶し
たＲＯＭ（リードオンリメモリ）によって実現すること
ができる。他方、加算器１１の出力信号がローパスフィ
ルタ１４を介すことによって高周波成分が除去され、乗
算器１８のもう一方の入力端に入力される。そして、乗
算器１８からマウスピース部とリードとの間隙を通過す
る空気の流速に相当する信号が出力され、この信号に乗
算器１９によってマウスピース内の空気流に対するイン
ピーダンスに応じた乗算係数Ｇが乗算される。この結
果、乗算器１９からマウスピース内における圧力変化に
相当する信号が出力され、加算器１２に入力される。そ
して、加算器１２からマウスピースから共鳴管内へと伝
播する空気圧力波に相当する信号が出力される。この加
算器１２の出力信号に対し、乗算器２０によって制御部
ＣＯＮＴから供給されるエンベロープ信号ＥＧ１が乗算
され、その乗算結果が結合部ＣＯＭＢに入力される。こ
のように、非線形部から結合部ＣＯＭＢへと入力される
信号のレベルがエンベロープ信号によって時間的に制御
される。次に、図５に示す回路は、バイオリン等の擦弦
楽器における励振機構をシミュレートした非線形回路で
ある。この加算器３１の一方の入力端には、結合部ＣＯ
ＭＢからの出力信号が入力される。この非線形回路にお
いて、結合部ＣＯＭＢからの出力信号は、擦弦楽器にお
いて弓を引く方向に沿って移動する弦の移動速度に対応
した信号として扱われる。加算器３１のもう一方の入力
端には、制御部ＣＯＮＴから弓を引く速度に対応した弓
速度信号ＶＢが供給される。ここで、弓の速度の正方向
と、弦の速度の正方向とは、互いに逆向きになるように
定義されている。従って、加算器３１からは弓と弦との
相対速度に対応した相対速度信号が発生される。この相
対速度信号は、加算器３２によってローパスフィルタ３
３の出力信号と加算され、該加算結果が非線形変換回路
３４および３５に入力される。非線形変換回路３４およ
び３５は、各々、図８および図９に例示する非線形関数
ＡおよびＢに基づいた所定の非線形変換を入力信号に対
して施すものであり、例えばＲＯＭによって実現され
る。図８および図９において、−ＸからＸまでの区間
は、弦が弓に完全に追従して移動し得る区間を示してい
る。また、これらの非線形変換回路３４および３５の各
出力は加算器３６によって加算される。加算器３２の出
力信号値が−Ｘ以下の場合、非線形関数Ａの値は０であ
り、非線形関数Ｂによって決定される出力が加算器３６
から得られる。この場合、加算器３６の出力信号値は正
であり、加算器３２の出力信号値が−Ｘから離れるに従
ってその絶対値は徐々に減少する。また、加算器３２の
出力信号値が−Ｘ〜Ｘの範囲内である場合、非線形関数
Ｂの値は０であり、非線形関数Ａによって決定される出
力が加算器３６から得られる。この場合、加算器３２の
出力信号の符号を反転した信号が加算器３６から出力さ
れる。また、加算器３２の出力信号値がＸ以上の場合、
非線形関数Ａの値は０であり、非線形関数Ｂによって決
定される出力が加算器３６から得られる。この場合、加
算器３６の出力信号値は負であり、加算器３２の出力信
号値がＸから離れるに従ってその絶対値は徐々に減少す
る。加算器３６の出力信号は乗算器３７の一方の入力端
に入力される。この乗算器３７の他方の入力端には、発
音指示があった場合に、弓によって弦を擦る時の圧力に
応じた弓圧信号ＰＢが制御部ＣＯＮＴから供給される。
乗算器３７の出力は乗算器３８に供給される一方、弓の
移動に対する弦の移動の遅れをシミュレートしたローパ
スフィルタ３３を介し加算器３２へと供給される。乗算
器３８へ供給された乗算器３７の出力信号は、発音指示
に伴って制御部ＣＯＮＴから供給されるエンベロープ信
号ＥＧ２が乗算され、結合部ＣＯＭＢへと導入される。
図６は結合部ＣＯＭＢの構成を示すブロック図である。
この図において、１００は加算器、ＳＡ１〜ＳＡｎおよ
びＳＢ１〜ＳＢｍは減算器、ＭＡ１〜ＭＡｎおよびＭＢ
１〜ＭＢｍは入力信号に対して所定の乗算係数ａ１〜ａ
ｎおよびｂ１〜ｂｍを各々乗算する乗算器である。各非
線形部からの出力信号ＡＯ１〜ＡＯｎおよび各線形部か
らの出力信号ＢＯ１〜ＢＯｍは、各乗算器によって乗算
係数ａ１〜ａｎおよびｂ１〜ｂｍが各々乗算され、各乗
算結果は加算器１００によって加算される。そして、加
算器１００における加算結果は、減算器ＳＡ１〜ＳＡｎ
およびＳＢ１〜ＳＢｍに供給され、各減算器の他方の入
力端に入力される信号ＡＯ１〜ＡＯｎおよびＢＯ１〜Ｂ
Ｏｍから各々減算される。各減算器ＳＡ１〜ＳＡｎおよ
びＳＢ１〜ＳＢｍの出力は、各々、信号ＡＩ１〜ＡＩｎ
およびＢＩ１〜ＢＩｍとして各線形部へと供給される。
このような構成により、各非線形部および各線形部の出
力信号の混合と、該混合結果に基づく、各非線形部およ
び各線形部への信号の分配が行われる。以上、説明した
構成において、鍵盤等の操作手段が操作されることによ
り、発音指示が制御部ＣＯＮＴに与えられると、上述し
たプレッシャ信号Ｐ、アンブシュア信号Ｅ、弓速信号Ｖ
Ｂ、弓圧信号ＰＢ等、楽音形成に必要な各制御信号が制
御部ＣＯＮＴから非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎに与えられ
る。この結果、各非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎにおいて、各
励振機構における励起振動に対応した励振信号の生成が
開始される。また、発音指示に伴って、エンベロープ信
号ＥＧ１〜ＥＧｎが制御部ＣＯＮＴから各非線形部ＮＬ
１〜ＮＬｎに供給される。エンベロープ信号ＥＧ１〜Ｅ
Ｇｎは、図１０に例示するように各々固有の波形を有し
ており、これらの各エンベロープ信号に従って、各非線
形部ＮＬ１〜ＮＬｎから結合部ＣＯＭＢに導入される励
振信号のレベルが制御される。そして、上述したよう
に、結合部ＣＯＭＢを介した各非線形部ＮＬ１〜ＮＬｎ
および各線形部Ｌ１〜Ｌｍの各部間の信号の授受が行わ
れる。そして、上記構成における所定のノード（例えば
結合部ＣＯＭＢにおける加算器１００の出力）の信号が
楽音信号として取り出され、図示しないサウンドシステ
ムから合成音として発音される。図１０に示すように、
各エンベロープ信号を時間的に前後させて発生するよう
にした場合、例えば発音指示があった直後は、非線形回
路ＮＬ１による励振信号の生成により、管楽器音が合成
され、その後、非線形回路ＮＬ２による励振信号の生成
により、バイオリン音が合成され、…という具合に合成
音における楽器の種類を時間的に変化させることが可能
である。また、図１０に例示するように、区間ＴＦにお
いて、エンベロープ信号ＥＧ１が減衰し、エンベロープ
信号ＥＧ２が立ち上がる場合、この区間ＴＦにおいて
は、ある楽器音から別の楽器音へと音色が連続的に移行
する合成音が合成される。
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、入力信号に対し、少なくとも遅延処理を施す少なく
とも１個の線形信号処理手段と、入力信号に対し、所定
の非線形処理を施す複数の非線形信号処理手段とが結合
手段を介して接続され、ループを形成して楽音を発生す
るように構成された楽音合成装置であって、所定の複数
の時変制御信号を発生する時変制御信号発生手段と、前
記各非線形信号処理手段の出力に対し、前記複数の時変
制御信号のうち対応する時変制御信号を演算することに
より、前記各非線形信号処理手段の出力をクロスフェー
ド制御する複数の時変制御信号付与手段とを有し、前記
結合手段は、前記各線形信号処理手段および各時変制御
信号付与手段の各出力信号を結合し、該結合結果に基づ
いて前記各線形信号処理理手段および非線形信号処理手
段へ供給する各入力信号を発生すると共に、前記複数の
時変制御信号付与手段により行われるクロスフェード制
御により、それまでループを形成していた線形信号処理
手段あるいは非線形信号処理手段が他の非線形手段ある
いは線形処理手段とループ結合し合うように移行するの
で、自然楽器に忠実であり、かつ、自然楽器にない時間
的変化を有する楽音を合成し、合成される楽音の音色を
ある楽器音から別の楽器音へと滑らかに時間変化させる
ことができるという効果が得られる。すなわち、本発明
では、クロスフェード制御により線形信号処理手段と非
線形信号処理手段とからなるループ構成自体が変化する
ので、合成される楽音の音色を、例えば、管楽器（音）
から擦弦楽器（音）へと音色変化が滑らかになる。
ば、入力信号に対し、少なくとも遅延処理を施す少なく
とも１個の線形信号処理手段と、入力信号に対し、所定
の非線形処理を施す複数の非線形信号処理手段とが結合
手段を介して接続され、ループを形成して楽音を発生す
るように構成された楽音合成装置であって、所定の複数
の時変制御信号を発生する時変制御信号発生手段と、前
記各非線形信号処理手段の出力に対し、前記複数の時変
制御信号のうち対応する時変制御信号を演算することに
より、前記各非線形信号処理手段の出力をクロスフェー
ド制御する複数の時変制御信号付与手段とを有し、前記
結合手段は、前記各線形信号処理手段および各時変制御
信号付与手段の各出力信号を結合し、該結合結果に基づ
いて前記各線形信号処理理手段および非線形信号処理手
段へ供給する各入力信号を発生すると共に、前記複数の
時変制御信号付与手段により行われるクロスフェード制
御により、それまでループを形成していた線形信号処理
手段あるいは非線形信号処理手段が他の非線形手段ある
いは線形処理手段とループ結合し合うように移行するの
で、自然楽器に忠実であり、かつ、自然楽器にない時間
的変化を有する楽音を合成し、合成される楽音の音色を
ある楽器音から別の楽器音へと滑らかに時間変化させる
ことができるという効果が得られる。すなわち、本発明
では、クロスフェード制御により線形信号処理手段と非
線形信号処理手段とからなるループ構成自体が変化する
ので、合成される楽音の音色を、例えば、管楽器（音）
から擦弦楽器（音）へと音色変化が滑らかになる。
【図１】 この発明の一実施例による楽音合成装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】 同実施例における線形部の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 同実施例における線形部の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】 同実施例における非線形部の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】 同実施例における非線形部の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】 同実施例における結合部の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】 同実施例における非線形関数Ｓを例示する図
である。
である。
【図８】 同実施例における非線形関数Ａを例示する図
である。
である。
【図９】 同実施例における非線形関数Ｂを例示する図
である。
である。
【図１０】 同実施例におけるエンベロープ信号を例示
する波形図である。
する波形図である。
ＮＬ１〜ＮＬｎ……非線形部、Ｌ１〜Ｌｍ……線形部、
ＣＯＭＢ……結合部、２６……乗算器（エンベロープ付
与手段）、ＣＯＮＴ……制御部（エンベロープ発生手
段）
ＣＯＭＢ……結合部、２６……乗算器（エンベロープ付
与手段）、ＣＯＮＴ……制御部（エンベロープ発生手
段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 徹 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53−88715（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−293898（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 入力信号に対し、少なくとも遅延処理を
施す少なくとも１個の線形信号処理手段と、入力信号に
対し、所定の非線形処理を施す複数の非線形信号処理手
段とが結合手段を介して接続され、ループを形成して楽
音を発生するように構成された楽音合成装置であって、 所定の複数の時変制御信号を発生する時変制御信号発生
手段と、 前記各非線形信号処理手段の出力に対し、前記複数の時
変制御信号のうち対応する時変制御信号を演算すること
により、前記各非線形信号処理手段の出力をクロスフェ
ード制御する複数の時変制御信号付与手段と、 を有し、 前記結合手段は、前記各線形信号処理手段および各時変
制御信号付与手段の各出力信号を結合し、該結合結果に
基づいて前記各線形信号処理手段および非線形信号処理
手段へ供給する各入力信号を発生すると共に、 前記複数の時変制御信号付与手段により行われるクロス
フェード制御により、それまでループを形成していた線
形信号処理手段あるいは非線形信号処理手段が他の非線
形手段あるいは線形処理手段とループ結合し合うように
移行することを特徴とする楽音合成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02492391A JP3347338B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 楽音合成装置 |
| US07/838,572 US5359146A (en) | 1991-02-19 | 1992-02-19 | Musical tone synthesizing apparatus having smoothly varying tone control parameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02492391A JP3347338B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 楽音合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546169A JPH0546169A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3347338B2 true JP3347338B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=12151658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02492391A Expired - Fee Related JP3347338B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 楽音合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347338B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3546396B2 (ja) * | 1995-08-22 | 2004-07-28 | 日本高圧電気株式会社 | 高圧配電系統における地絡判別装置 |
| JP4170818B2 (ja) | 2003-04-11 | 2008-10-22 | 株式会社リコー | 照明装置・原稿読み取り装置・画像形成装置 |
| JP2006243258A (ja) | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 照明装置、画像読み取り装置及び画像形成装置 |
| US7760403B2 (en) | 2005-06-14 | 2010-07-20 | Ricoh Co., Ltd. | Optical irradiation apparatus, image reading apparatus using the same, and image forming apparatus using the same |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP02492391A patent/JP3347338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0546169A (ja) | 1993-02-26 |
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