JP3489180B2 - 楽音合成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】この発明は、自然楽器の楽音を合成する装
置に係り、特に弓および弦を有するバイオリン等のよう
に複数の部材間の作用によって発音を行う自然楽器の楽
音合成に好適な楽音合成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然楽器の発音メカニズムをシミ
ュレートする物理モデルを備え、当該モデルを動作させ
て自然楽器音を楽音合成する装置が各種開発されてい
る。例えば、バイオリンやビオラ等の擦弦楽器音を合成
する装置としては、弦振動の伝搬損失をシミュレートす
るローパスフィルタと弦振動の伝播遅延をシミュレート
する遅延回路とを閉ループ状に接続した閉ループ回路
と、弓によって励起される振動に相当する励振信号を発
生して閉ループ回路へ入力する励振回路とを備える構成
が知られている。

【０００３】ここで、図７を参照し、上記構成において
モデリングされる擦弦発音メカニズムについて概説して
おく。図７において、Ｓは弦、Ｌは弓を示している。弦
Ｓの両端を固定する固定端Ｔ₁，Ｔ₂は、例えば、バイオ
リンの「ナット」および「駒」に相当する。弓Ｌを弦Ｓ
に押し当てて弾くと（矢印Ｕ方向）、弓Ｌと弦Ｓとの間
に働く静止摩擦力が弓Ｌの移動に応じて変化する。弓Ｌ
の移動に応じて弦Ｓの変位が大きくなって弦Ｓの弾性力
が静止摩擦力を上回ると、弦Ｓは弓Ｌに対して滑り、元
の位置に戻ろうとする。これにより、弓Ｌによって弦Ｓ
に振動が励起される。

【０００４】励起された振動は、固定端Ｔ₁へ伝播する
振動波Ｗａと固定端Ｔ₂へ伝播する振動波Ｗｂとに分岐
する。振動波Ｗａは、固定端Ｔ₁において位相反転さ
れ、その反射波が固定端Ｔ₂側へ伝播する。一方、振動
波Ｗｂは、固定端Ｔ₂において位相反転され、その反射
波が固定端Ｔ₁側へ伝播する。そして、弦Ｓは振動波Ｗ
ａ，Ｗｂを合成した定在波Ｗｓに従って振動する。

【０００５】このような発音メカニズムにおいて、上述
した励振回路は弓Ｌが弦Ｓに与える振動を生成し、一
方、閉ループ回路が弦Ｓ上の振動伝播過程をシミュレー
トする。つまり、閉ループ回路へ擦弦振動に相当する励
振信号を入力すると、この振動が弦Ｓを一往復する周期
に等しい時間で閉ループ内を励振信号が一巡し、かつ、
ローパスフィルタを通過する毎に循環する信号の帯域制
限なされる。こうした装置では、閉ループを形成する遅
延回路の遅延時間や、ローパスフィルタのカットオフ特
性等を適宜調整することによって自然楽器音に近い擦弦
音が合成される。なお、この種の技術については、例え
ば、特開平３−５８０９５号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した擦
弦モデルを備える楽音合成装置では、単純な形状のエン
ベロープ波形で擦弦モデルを駆動してもあまりリアルな
擦弦音が得られない。これに対し、実際の弓にセンサを
設けて弓速および弓圧を検出し、これに応じて擦弦モデ
ルを駆動すると、リアリティのある擦弦音が得られると
いう事実が見出されている。本出願人は、このような事
実に基づいて種々の確認実験を行ったところ、擦弦合成
音の品質には、弦の物理的特性のみならず、弓のしなり
等、弓の物理的特性に基づく弦への作用も寄与するとい
う知見を得た。さらに詳述すると、かかる作用は、弓の
どの位置に弦が当接しているかによって異なったものと
なる。そして、この弓における弦と当接している位置
は、弓を弾くことにより時々刻々と変化するものである
ため、上記弓から弦への作用は演奏の仕方により多様な
時間的変化を呈することとなる。

【０００７】したがって、上述した知見に基づき、弓の
挙動を含む擦弦メカニズムをシミュレートすれば、従来
達成し得なかったリアルな擦弦楽器音を忠実に楽音合成
することが可能になる訳である。また、このことは、擦
弦楽器に限らず、複数の部材間の作用によって音を発す
るすべての自然楽器に当てはまることであり、この種の
自然楽器についても各部材間の作用を忠実にシミュレー
トすることができれば、よりリアルな自然楽器音を得る
ことができると考えられる。この発明は上述した事情に
鑑みてなされたもので、自然楽器において楽音の発生に
関わる各部材間の作用を忠実にシミュレートし、かかる
シミュレーションに基づいて自然楽器音を忠実に合成す
ることができる楽音合成装置を提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
演奏操作に係る第１および第２の部材間の相対速度に対
応した速度情報に基づいて該第１の部材における該第２
の部材との当接位置に対応した位置情報を出力する位置
情報出力手段と、前記第１の部材に加えられる圧力に対
応した圧力情報に対し前記演奏位置情報に基づく演算処
理を施すことにより前記当接位置での第１および第２の
部材間の圧力に対応した当接圧情報を出力する圧力演算
手段と、前記速度情報および前記当接圧情報に基づいて
楽音信号を合成する楽音合成手段とを具備することを特
徴としている。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、演奏操作に
係る第１および第２の部材間の相対速度に対応した速度
情報に基づいて該第１の部材における該第２の部材との
当接位置に対応した位置情報を出力する位置情報出力手
段と、前記当接位置を境に前記第１の部材を２分割した
各区間に対応した第１および第２の遅延指定情報を前記
位置情報に基づいて出力する遅延指定手段と、前記第１
および第２の遅延指定情報によって指定された各遅延処
理を行う第１および第２の遅延手段を少なくとも含み、
前記第１の部材に加えられる圧力に対応した圧力情報が
入力されるループ手段と、前記第１または第２の遅延手
段の一方の入力信号および出力信号に基づいて前記当接
位置での第１および第２の部材間の圧力に対応した当接
圧情報を出力すると共に該当接圧情報を前記ループ手段
に帰還する演算手段と、前記速度情報および前記当接圧
情報に基づいて楽音信号を合成する楽音合成手段とを具
備することを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記各発明によれば、第１の部材における第２
の部材との当接位置が演算されると共にこの当接位置と
演奏操作の圧力に基づいて第１の部材から第２の部材へ
と加えられる当接圧が演算される。そして、このように
して得られた当接圧情報と演奏操作の速度に対応した速
度情報に基づいて楽音信号が合成される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。 Ａ．第１実施例 ここでは、まず、図１を参照して本発明の理論的背景に
ついて説明し、続いて、図２を参照してこの理論に基づ
いて弦と弓とのインタラクションを簡易的にシミュレー
トする第１実施例の構成について説明する。

【００１２】理論的背景 弓Ｌは、その構造から明らかなように、グリップＧ近傍
の弓毛Ｈで擦弦する時と弓先端部分の弓毛Ｈで擦弦する
時とでは、弦Ｓに加わる弓毛Ｈの押圧力が異なる。つま
り、弓Ｌ自身は所定のバネ係数を持つ弾性体であるた
め、グリップＧ近傍で擦弦する場合にはグリップ弓圧Ｆ
ａがあまりダンピングされずに弦Ｓを押圧する。一方、
弓の先端部分で擦弦する際には、弓Ｌ自身のしなりが加
わるためにグリップ弓圧Ｆａが吸収されてしまう。

【００１３】弓毛Ｈは弓Ｌに張設される一種の「弦」で
あるから、弓毛Ｈは弦Ｓに対して所定のバネ係数を持つ
弾性系と見做される。したがって、グリップ弓圧Ｆａか
ら弓毛Ｈおよび弓Ｌ自身のダンピング特性を考慮するこ
とによって、弓毛Ｈが実際に弦Ｓを押下する弓圧Ｆｂが
求まる。なお、この弓圧Ｆｂは、図１（ロ）に示すよう
に、弓毛Ｈが弦Ｓを押圧する力であると同時に、弦Ｓの
反発力（−Ｆｂ）でもある。弓毛Ｈおよび弓Ｌ自身のダ
ンピング特性は、弓のどの部分で弦を弾いているかによ
って変化する。

【００１４】そこで、後述する弓モデルでは、まず、弓
速Ｖｂを積分して弓Ｌの擦弦位置を表す弓位置ｄｈを求
める。この弓位置ｄｈとは、弓毛Ｈ上の位置を指すもの
であって、具体的には弓毛Ｈの有効長を正規化してお
き、その位置を０〜１の値で表す。次いで、この弓位置
ｄｈに対応する弓毛Ｈおよび弓Ｌ自身のダンピング特性
値を生成し、生成したダンピング特性値とグリップ弓圧
Ｆａとから実際に弦Ｓを押下する弓圧Ｆｂを発生する。

【００１５】弓モデル１の構成 次に、上記理論を実現する弓モデル１の構成について図
２を参照して説明する。図２において、２はキーオン信
号Ｋｏｎに応じて初期値をロードすると共に、弓速Ｖｂ
を時間積分して弓位置ｄｈを発生する積分回路である。
弓位置ｄｈは、上述したように、弓毛Ｈ上の擦弦位置を
表す情報であって、例えば、弓毛Ｈの有効長を正規化し
た場合には、「０」〜「１」の値をなす。３は、例えば
ＲＯＭ等から構成され、弓位置ｄｈを読み出しアドレス
とし、これに対応するダンピング特性値を発生する変換
テーブルである。ここで言うダンピング特性値とは、バ
ネ定数を表すゲインＧｆ、共振周波数Ｆ₀およびＱ値で
ある。

【００１６】４は係数乗算器であり、変換テーブル３か
ら出力されるゲインＧｆをグリップ弓圧Ｆａに乗算して
出力する。５は２次ＩＩＲフィルタを形成するデジィタ
ルコントロールフィルタ（ＤＣＦ）である。ＤＣＦ５
は、上記共振周波数Ｆ₀およびＱ値で表現されるバネ系
の周波数特性を近似し、これにゲインＧｆが乗ぜられた
グリップ弓圧Ｆａをフィルタリングすることによって、
実際に弦Ｓを押下する弓圧Ｆｂを発生する。なお、この
弓モデル１に供給される弓速Ｖｂおよびグリップ弓圧Ｆ
ａは、弓Ｌに配設される速度センサおよび圧力センサ
（図示略）によって検出されるものである。

【００１７】上記構成によれば、演奏操作に対応したグ
リップ弓圧Ｆａおよび弓速Ｖｂが弓モデル１に与えられ
ると、弓速Ｖｂに応じて弓位置ｄｈが求まり、この弓位
置ｄｈに対応する弓毛Ｈおよび弓Ｌ自身のダンピング特
性値に従って、弓のグリップＧに加えられたグリップ弓
圧Ｆａが実際に弦Ｓを押下する弓圧Ｆｂに変換される。
この結果、弓圧Ｆｂには、図中の波形図から判るよう
に、グリップ弓圧Ｆａに対して弓Ｌのしなりと弓毛Ｈの
ダンピング特性とを加味したバネ系の共振によるバウン
スが重畳される。

【００１８】これは、換言すれば、擦弦時における弓Ｌ
と弦Ｓとのインタラクションを含む擦弦メカニズムがシ
ミュレートされていることに相当する。よって、この弓
モデル１から出力される弓速Ｖｂおよび弓圧Ｆｂを弦Ｓ
上の振動伝播過程をシミュレートする閉ループ回路に供
給すれば、弓と弦とのインタラクションを含む擦弦メカ
ニズムに基づく楽音合成がなされ、これにより極めてリ
アルな擦弦楽器音が生成される。

【００１９】Ｂ．第２実施例 次に、図３を参照して本発明による第２実施例について
説明する。図３は、弓Ｌと弦Ｓとのインタラクションを
より厳密にシミュレートする楽音合成装置の構成を示す
ブロック図である。この図に示す楽音合成装置は、大別
すると、弓Ｌと弦Ｓとのインタラクションをシミュレー
トする弓モデル１０と、弓モデル１０から供給される弓
速Ｖｂおよび弓圧Ｆｂに応じて弦振動をシミュレートす
る擦弦モデル３０と、擦弦モデル３０における伝播遅延
Ｄ_S，Ｄ_L（後述する）を与えるディレイ長指示部５０と
から構成される。

【００２０】弓モデル１０の構成 前述したように、弓毛Ｈは弓Ｌに張設される一種の
「弦」と見做せる。したがって、弓毛Ｈは、従来の擦弦
モデルと同様に、遅延回路１１ａ，１１ｂおよび１２
ａ，１２ｂと、ローパスフィルタ１３ａおよび１３ｂ
と、位相反転回路１４ａおよび１４ｂと、加算器１７，
１８，１９ａ〜１９ｃと、乗算器２０ａ，２０ｂとから
構成される閉ループ回路によってモデリングされる。

【００２１】弓（弓毛Ｈ）の全長に対応する遅延量ＴＤ
ｂは、図１（イ）に示すように、先端側遅延量Ｄ₁とグ
リップ側遅延量Ｄ₂とに分けられる。ここで、遅延量Ｄ₁
は、弓毛Ｈにおける擦弦ポイントから先端までの部分を
振動波が進行（または反射）するのに要する時間に相当
するものであって、シフトレジスタ等から構成される遅
延回路１１ａ，１２ａにより与えられる。また、遅延量
Ｄ₂は擦弦ポイントからグリップ側までの部分を振動波
が進行（または反射）するのに要する時間に相当するも
のであり、遅延回路１１ｂ，１２ｂにより与えられる。

【００２２】これら遅延量Ｄ₁、Ｄ₂は、例えば、図４に
示す遅延設定回路から出力される。この図において、６
０は積分回路であり、キーオン信号Ｋｏｎに応じて初期
リセットすると共に、弓速Ｖｂを積分して正規化された
弓位置ｄｈを発生する。６１は、この正規化された弓位
置ｄｈに、弓毛Ｈの全長に対応する遅延量ＴＤｂを乗算
する乗算器であり、上記遅延量Ｄ₁を出力する。６２は
遅延量ＴＤｂから乗算器６１の出力を減算する減算器で
あり、上記遅延量Ｄ₂を発生する。なお、弓速Ｖｂは、
弓Ｌに設けられた速度センサ（図示略）から供給される
信号であって、弓Ｌ自体の速度を指す。

【００２３】しかして、上記構成によれば、発音開始
（キーオン）と共に、弓速Ｖｂを順次積分して正規化さ
れた弓位置ｄｈを発生し、この弓位置ｄｈに基づいて遅
延量ＴＤｂが遅延量Ｄ₁と遅延量Ｄ₂とに分別される。な
お、これら遅延量Ｄ₁、Ｄ₂がセットされる遅延回路１１
ａ，１１ｂおよび１２ａ，１２ｂは、弓圧Ｆｂに対応し
て垂直（縦）方向の擦弦振動波に関する遅延を考慮して
いる。

【００２４】ローパスフィルタ１３ａ，１３ｂは、弓毛
Ｈにおける振動（縦波）の減衰特性をシミュレートす
る。位相反転回路１４ａおよび１４ｂは、弓毛Ｈの先端
あるいはグリップ端における擦弦振動の位相反転をシミ
ュレートするものである。こうして弓毛Ｈをモデリング
する閉ループ回路には、前述したグリップ弓圧Ｆａが乗
算器２０ａ，２０ｂを介して加算器１７，１８に入力さ
れる。ここで、乗算器２０ａ，２０ｂは、グリップ弓圧
Ｆａの配分比を表す乗算係数「−Ｂ_T」、「−Ｂ_G」を当
該グリップ弓圧Ｆａに乗算する。すなわち、弓Ｌの先端
側およびグリップ側にそれぞれ「Ｆａ・−Ｂ_T」と「Ｆ
ａ・−Ｂ_G」とが加算器１７，１８を介して閉ループ回
路に注入される。

【００２５】グリップ弓圧Ｆａにより垂直方向の振動が
励起されると、加算器１９ａから擦弦点における弓毛Ｈ
の垂直速度Ｖvbが出力され、この垂直速度Ｖvbに基づい
て構成要素２１〜２４が前述した弓圧Ｆｂを発生する。
ここで、２１は積分回路であり、擦弦点における垂直速
度Ｖvbを積分して弓毛Ｈの垂直方向変位ｄｂを出力す
る。

【００２６】積分回路２１は、例えば、図５に示すよう
に、入力信号を１サンプリングクロックφs周期遅延し
て出力する遅延素子２１ａと、この遅延素子２１ａの出
力と入力信号とを加算して出力する加算器２１ｂとから
なるアキュームレータとして構成される。なお、遅延素
子２１ａは、リセット端子Ｒにキーオン信号Ｋｏｎが入
力される時に、初期値をゼロリセットする。したがっ
て、この積分回路２１は、キーオン時点から順次、垂直
速度Ｖvbを積分して弓毛Ｈの垂直方向変位ｄｂを出力す
るようになっている。

【００２７】次に、２２は弓毛Ｈの垂直方向変位ｄｂか
ら弦Ｓの垂直方向変位ｄｓを減算する減算器である。な
お、弦Ｓと弓毛Ｈとのインタラクションを一層厳密にモ
デリングする際には、弓毛Ｈの垂直方向変位ｄｂに対す
る弦Ｓの垂直方向変位ｄｓの差分を考慮する必要がある
が、ここでは、説明の簡略化を図るため、弦Ｓの垂直方
向変位ｄｓを常に「０」と見做している。２３はＲＯＭ
等から構成される非線形テーブルであり、減算器２２の
出力を読み出しアドレスとして弓毛Ｈが弦Ｓに加える弓
圧Ｆｂを発生する。この非線形テーブルは、弓毛Ｈが弦
Ｓに接触した場合、その接触変位（減算器２２の出力に
相当）に応じた非線形関数で表現される弓圧Ｆｂ（正の
力）を出力する。なお、この非線形関数は、弓毛Ｈの物
性に依存する。

【００２８】このようにして得られた弓圧Ｆｂは、弦Ｓ
を押下する力であると共に、弓毛Ｈを押上げる力でもあ
る。すなわち、前述した弓モデル１０と擦弦モデル３０
（後述する）とは弓圧Ｆｂを通じて結合される。したが
って、弓圧Ｆｂは、係数乗算器２４によって「−Ｆｂ」
とされ、これが弓モデル１０の擦弦点に相当する加算器
１９ｂ，１９ｃに加えられて当該モデル１０に縦振動を
励起する。

【００２９】擦弦モデル３０の構成 弓モデル１０から供給される弓速Ｖｂおよび弓圧Ｆｂに
応じて弦振動をシミュレートする擦弦モデル３０は、弓
モデル１０と同様に、遅延回路３１ａ，３１ｂおよび３
２ａ，３２ｂと、ローパスフィルタ３３ａおよび３３ｂ
と、位相反転回路３４ａおよび３４ｂと、加算器３５ａ
〜３５ｃとから構成される閉ループ回路と、構成要素４
０〜４４から構成され、この閉ループ回路に弓速Ｖｂお
よび弓圧Ｆｂに基づく弦振動を励起する励振回路とから
なる。

【００３０】４０は弓モデル１０側から供給される弓圧
Ｆｂを１／Ｆｂとして出力する逆数変換回路、４１は弦
Ｓの擦弦点における弦速度Ｖｓから弓モデル１０から供
給される弓速Ｖｂを減算する減算器である。４２はこの
減算器の出力（Ｖｓ−Ｖｂ）と逆巣変換回路４１の出力
１／Ｆｂと乗算して出力する乗算器である。４３は非線
形テーブルであり、乗算器４２の出力を非線形変換し、
弓毛Ｈに対する弦Ｓの追従性をシミュレートする。

【００３１】すなわち、弓（弓毛Ｈ）が弦Ｓを擦りつけ
た場合、弓速Ｖｂが小さい時においては、弓毛Ｈと弦Ｓ
との間が主に静止摩擦係数に支配される関係から弦速度
Ｖｓと弓速Ｖｂとはほぼ同じになる。一方、弓速Ｖｂが
大きくなると、弓毛Ｈと弦Ｓとの間は主に動摩擦係数に
支配される関係となり、弦速度Ｖｓは弓速Ｖｂより遅く
なる。こうした現象が非線形テーブル４３によりシミュ
レートされる。４４は非線形テーブル４３の出力と弓圧
Ｆｂとを乗算し、実際に弦振動を励起する圧力Ｆｓを発
生する。この圧力Ｆｓは、擦弦モデル３０の擦弦点に相
当する加算器３５ｂ，３５ｃに加算されて当該モデル３
０に横方向の振動波を励起させる。なお、４５は、例え
ば、周知のリバーブ回路などから構成され、所定の共鳴
特性を備える共鳴器であり、擦弦楽器における胴体の共
鳴現象をシミュレートして擦弦楽器音を発音する。

【００３２】ディレイ長指示部５０の構成 ディレイ長指示部５０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよ
びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータや、楽音制御
パラメータ記憶テーブル等から構成され、外部操作子
（図示略）から供給される音高情報ｐｉｔｃｈおよび弓
位置情報ｂｏｗｐｄｓに応じた遅延量Ｄ_S、Ｄ_Lを発生す
る。すなわち、音高情報ｐｉｔｃｈに基づき弦Ｓの全遅
延量（Ｄ_SとＤ_Lとの和）が定まり、かつ、弓位置情報ｂ
ｏｗｐｄｓで擦弦点が規定されることによって、例え
ば、擦弦点から「ブリッジ」側の遅延量Ｄ_Sと擦弦点か
ら「指盤」側の遅延量Ｄ_Lが設定される。そして、これ
ら遅延量Ｄ_S、Ｄ_Lは、上述した閉ループ回路を構成する
遅延回路３１ａ，３１ｂおよび３２ａ，３２ｂに各々セ
ットされる。

【００３３】次に、上記構成による第２実施例の動作に
ついて説明する。まず、演奏操作に応じてグリップ弓圧
Ｆａと弓速Ｖｂとが生成される。この時、キーオン信号
Ｋｏｎが弓モデル１０に供給されると、当該弓モデル１
０では、発音開始（キーオン）と共に、弓速Ｖｂを順次
積分して得た弓位置ｄｈに対応する遅延量Ｄ₁、Ｄ₂が遅
延回路１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂにそれぞれセッ
トされる。一方、グリップ弓圧Ｆａは、弓Ｌの先端側お
よびグリップ側へそれぞれ「Ｆａ・−Ｂ_T」と「Ｆａ・
−Ｂ_G」とに配分されて閉ループ回路に注入され、これ
により弓毛Ｈに垂直方向の振動が励起される。

【００３４】弓モデル１０の閉ループ回路を循環する垂
直方向の振動は、弓毛Ｈの縦方向変位ｄｂとして抽出さ
れると共に、この縦方向変位ｄｂが非線形テーブル２３
によって実際に弓毛Ｈに加わる弓圧Ｆｂに変換される。
弓圧Ｆｂは弦Ｓを押下する力である一方、弓毛Ｈを押上
げる力となる。つまり、弓圧Ｆｂによって周知の擦弦モ
デル３０と弓モデル１０とが結合され、実際の弓毛Ｈと
弦Ｓとの擦弦関係がシミュレートされる。

【００３５】そして、弓モデル１０から出力される弓速
Ｖｂおよび弓圧Ｆｂを擦弦モデル３０に供給すれば、弓
と弦とのインタラクションを含む擦弦メカニズムに基づ
き、弦Ｓ上の振動伝播過程がシミュレートされ、極めて
リアルな擦弦楽器音が楽音合成される。以上の説明から
明らかなように、弓（弓毛Ｈ）の挙動をシミュレートす
る弓モデル１０は、周知の擦弦モデル３０と同様な構成
による遅延フィードバックループを備えるから、弓（弓
毛Ｈ）と弦Ｓとのインタラクションが極めて容易にシミ
ュレートし得る。

【００３６】ところで、前述した弓モデル１０では、グ
リップ弓圧Ｆａを弓Ｌの先端側およびグリップ側へそれ
ぞれ「−Ｂ_T」と「−Ｂ_G」とに配分されるものと仮定し
たが、弓モデル１０と演奏者との係わりを正確にシミュ
レートするには、グリップ弓圧Ｆａの配分Ｂ_T、Ｂ_Gを弓
Ｌの力学的特性に応じてバランスさせることが要求され
る。例えば、図６に示すように、正規化された弓位置ｄ
ｈにより変換テーブル７０，７１を介して配分Ｂ_T、Ｂ_G
を発生する。通常、弓の先端部分を使う演奏では弦Ｓに
大きな弓圧を加えることはできない。大きな弓圧を弦Ｓ
に与えるには、グリップ側を使うことになる。こうした
関係に鑑み、弓位置ｄｈに応じた配分Ｂ_T、Ｂ_Gをテーブ
ル読み出しするよう構成し、弓Ｌの力学的特性をシミュ
レートする。

【００３７】なお、上述した第２実施例にあっては、弓
モデル１０に対してグリップ弓圧Ｆａ、弓速Ｖｂを初期
値として与えるようにしたが、これに替えて、演奏のス
タイル（例えば、デタッシュ、強度、デュレーション
等）に相応しいグリップ弓圧Ｆａ、弓速Ｖｂ、配分
Ｂ_T、Ｂ_Gを発生するようにしても良く、このようにする
ことで一層、擦弦楽器の演奏感を得ることが可能にな
る。また、弓Ｌの長さは有限なため、正規化された弓位
置ｄｈの取り得る範囲は、０〜１に限定される。したが
って、弓位置ｄｈが端に達したら弓速Ｖｂを反転させる
構成を備えるようにしても良い。さらに、第２実施例に
おいては、弦Ｓの垂直方向変位ｄｓを常に「０」と見做
しているが、弦Ｓと弓毛Ｈとのインタラクションを一層
厳密にモデリングするには、弦Ｓの垂直方向変位ｄｓを
生成する構成を追加すれば良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バイオリンにおける弓と弦等、自然楽器において楽
音発生に関わる複数の部材間の相互作用を忠実にシミュ
レートすることができ、忠実に楽音を合成することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の理論的背景を説明するための図であ
る。

【図２】 本発明による第１実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】 本発明による第２実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】 第２実施例における遅延設定回路の構成を示
すブロック図である。

【図５】 第２実施例における積分回路２１の一構成例
を示すブロック図である。

【図６】 第２実施例における弓位置ｄｈのテーブル読
み出し方式を説明するための図である。

【図７】 従来例を説明するための図である。

【符号の説明】

Ｖｂ…弓速（速度情報）、Ｆａ…グリップ弓圧（圧力情
報）、２…積分回路（積分手段）、３…変換テーブル、
４…係数乗算器（圧力演算手段）、５…ディジタルコン
トロールフィルタ（圧力演算手段）、Ｆｂ…弓圧（当接
圧情報）、１０…弓モデル（ループ手段）、３０…擦弦
モデル（楽音合成手段）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演奏操作に係る第１および第２の部材間
   の相対速度に対応した速度情報に基づいて該第１の部材
   における該第２の部材との当接位置に対応した位置情報
   を出力する位置情報出力手段と、 前記第１の部材に加えられる圧力に対応した圧力情報に
   対し前記演奏位置情報に基づく演算処理を施すことによ
   り前記当接位置での第１および第２の部材間の圧力に対
   応した当接圧情報を出力する圧力演算手段と、 前記速度情報および前記当接圧情報に基づいて楽音信号
   を合成する楽音合成手段とを具備することを特徴とする
   楽音合成装置。
2. 【請求項２】 演奏操作に係る第１および第２の部材間
   の相対速度に対応した速度情報に基づいて該第１の部材
   における該第２の部材との当接位置に対応した位置情報
   を出力する位置情報出力手段と、 前記当接位置を境に前記第１の部材を２分割した各区間
   に対応した第１および第２の遅延指定情報を前記位置情
   報に基づいて出力する遅延指定手段と、 前記第１および第２の遅延指定情報によって指定された
   各遅延処理を行う第１および第２の遅延手段を少なくと
   も含み、前記第１の部材に加えられる圧力に対応した圧
   力情報が入力されるループ手段と、 前記第１または第２の遅延手段の一方の入力信号および
   出力信号に基づいて前記当接位置での第１および第２の
   部材間の圧力に対応した当接圧情報を出力すると共に該
   当接圧情報を前記ループ手段に帰還する演算手段と、 前記速度情報および前記当接圧情報に基づいて楽音信号
   を合成する楽音合成手段とを具備することを特徴とする
   楽音合成装置。