JP4155292B2 - 楽音信号合成方法、楽音信号合成装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、音源、電子楽器、アミューズメント機器等、楽音を発生する装置に用いられる楽音信号合成方法、楽音信号合成装置およびプログラムに関し、特に電子撥弦楽器あるいは電子擦弦楽器に用いて好適な楽音信号合成方法、楽音信号合成装置およびプログラムに関する。

従来より、自然楽器や電気楽器の挙動をシミュレートすることにより楽音を発生させる物理モデル音源が知られている（特許文献１）。例えば、エレキギター（ここではエレクトリック・ギター、エレクトリック・ベースなどの総称とする）をシミュレートする物理モデル音源には、振動する弦をシミュレートする線形部と、弦に振動を与える指の挙動によってをシミュレートする非線形部とが設けられている。そして、非線形部から線形部に励起信号が供給されると、線形部に定在波が発生し、これによって、目的とする楽音信号が生成される。

特開平８−３３５０８５号公報

ところで、自然擦弦楽器において、弓を弦に当接させて弓を引くと、弦が弓の動きに追従して変位する状態（スティック状態）と、弓に対して弦がスリップして弦が基準位置み戻る状態（スリップ状態）とが交互に発生する。しかし、かかる状態をシミュレートするためには、複雑な非線形回路を用いる必要があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、自然擦弦楽器の各部の挙動を忠実にシミュレートした楽音信号を簡易に得ることができる楽音信号合成方法、楽音信号合成装置およびプログラムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載の楽音信号合成方法にあっては、第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を遅延手段により、第１の遅延量（遅延量ｄ）だけ遅延させ第２の波形信号（速度反射波ＶＲ44）を生成する過程と、前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を前記遅延手段により、前記第１の遅延量よりも短い第２の遅延量（遅延量ｔ）だけ遅延させ第３の波形信号（速度反射波ＶＲ32）を生成する過程と、前記第３の波形信号（速度反射波ＶＲ32）に基づき、前記第３の波形信号（ＶＲ32）の単位時間あたりの増加量が大きくなるほど周波数が高くなる鋸歯状波状の駆動信号（Ｓ92）を生成する過程（９２〜９８）と、前記第２の波形信号（速度反射波ＶＲ44）および前記駆動信号（Ｓ92）を加算合成して（加算器９０で加算して）前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）として前記遅延手段にフィードバックする過程と前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を用いて楽音信号を出力する過程とを有することを特徴とする。
さらに、請求項２記載の構成にあっては、請求項１記載の楽音信号合成方法において、弓速度信号（Ｖｂ）および弓圧力信号（ｆｂ）を入力する過程をさらに有し、前記駆動信号（Ｓ92）を生成する過程（９２〜９８）は、前記弓速度信号（Ｖｂ）が大きくなるほど前記駆動信号（Ｓ92）の周波数を高くし、前記弓圧力信号（ｆｂ）が大きくなるほど前記駆動信号（Ｓ92）の振幅を大きくすることを特徴とする。
また、請求項３記載の楽音信号合成装置にあっては、第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を第１の遅延量（遅延量ｄ）だけ遅延させ第２の波形信号（速度反射波ＶＲ44）を生成するとともに、前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を、前記第１の遅延量よりも短い第２の遅延量（遅延量ｔ）だけ遅延させ第３の波形信号（速度反射波ＶＲ32）を生成する遅延手段（２６）と、前記第３の波形信号（速度反射波ＶＲ32）に基づき、前記第３の波形信号（ＶＲ32）の単位時間あたりの増加量が大きくなるほど周波数が高くなる鋸歯状波状の駆動信号（Ｓ92）を生成する手段（９２〜９８）と、前記第２の波形信号（速度反射波ＶＲ44）および前記駆動信号（Ｓ92）を加算合成して前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）として前記遅延手段（２６）にフィードバックする加算手段（加算器９０）とを有し、前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を用いて楽音信号を出力することを特徴とする。
また、請求項４記載のプログラムにあっては、請求項１記載の楽音信号合成方法を処理装置に実行させることを特徴とする。

このように、本発明によれば、第３の波形信号の単位時間あたりの増加量が大きくなるほど周波数が高くなる駆動信号を生成するから、これら波形信号を用いて自然擦弦楽器の挙動を忠実にシミュレートすることができる。

1．参考例１
1．1．参考例１の構成
1．1．1．線形部の構成
次に、後述する本発明の一実施例の前提として、エレキギターをシミュレートする電子撥弦楽器の構成を説明する。まず、エレキギターの奏法の中で「スラップ」と呼ばれる奏法（日本ではチョッパー奏法と呼ばれることもある）が知られている。これは、特にフュージョン系などのジャンルのベースギターでよく用いられており、演奏者が親指で叩きつけるようにして弦を弾き、あるいは人差し指等で弦を引っかけ上げるようにして弦を弾く点に特徴がある。スラップ奏法においては、弦がフレットと接触することによって、パルシブでアタック感の強い音が発生する。しかし、フレットと接触することによる弦の挙動をシミュレートできる物理モデル音源は従来は知られていなかった。参考例１，２の電子撥弦楽器は、このようなエレキギター等の挙動を忠実にシミュレートするものである。

実際のエレキギターにおいては、撥弦点に生じた弦変位によって、フレットを押える演奏者の指（またはナット）に向かう第１の速度進行波と、ブリッジに向かう第２の速度進行波とが生じる。第１の速度進行波は演奏者の指によって反射され、第１の速度反射波として撥弦点に戻る。その間にある程度の遅延時間が生じるとともに波形が変形され、さらに反射される際に位相が反転する。また、ブリッジに向かう第２の速度進行波はブリッジにおいて反射され、第２の速度反射波として擦弦点に戻る。

このように、実際のエレキギターにおいては２系統の速度進行波および速度反射波が生ずるが、本参考例においてはこれを簡略化して１系統に集約している。図１において２６は遅延回路であり、入力された速度進行波ＶＦを遅延量ｄだけ遅延することによって、上記各速度進行波および速度反射波の遅延時間をシミュレートする。この遅延量ｄは、電子撥弦楽器のサンプリング周期の倍数として表現される値であり、発生すべき楽音信号のピッチに応じて決定される。但し、遅延回路２６においては厳密な遅延量としてはサンプリング周期の整数倍の遅延時間しか実現できない。従って、サンプリング周期の整数倍であって遅延量ｄの前後の遅延量ｄi，ｄi+1が求められ、各々遅延量ｄi，ｄi+1づつ遅延された速度進行波ＶＦ(ｄi)，ＶＦ(ｄi+1)が遅延回路２６から出力される。

４０はミキサであり、速度進行波ＶＦ(ｄi)，ＶＦ(ｄi+1)をミキシングし、その結果を速度進行波ＶＦ40として出力する。４２はＦＩＲフィルタであり、速度進行波ＶＦ40に対してフィルタリング処理を施し、その結果を速度反射波ＶＲ42として出力する。このＦＩＲフィルタ４２におけるフィルタリング特性は、ブリッジまたは演奏者の指における波形変形をシミュレートするように設定されている。

ここで、ミキサ４０およびＦＩＲフィルタ４２の詳細構成を図２を参照し説明する。７２，７４は乗算器であり、速度進行波ＶＦ(ｄi)，ＶＦ(ｄi+1)に対して、遅延量ｄの小数部ｄfを乗算する。７６は加算器であり、「ＶＦ(ｄi)＋ｄf・ＶＦ(ｄi+1)−ｄf・ＶＦ(ｄi)＝（１−ｄf）ＶＦ(ｄi)＋ｄf・ＶＦ(ｄi+1)」、すなわち速度進行波ＶＦ(ｄi)，ＶＦ(ｄi+1)を「（１−ｄf）：ｄf」でミキシングした結果を速度進行波ＶＦ40として出力する。これにより、サンプリング周期単位の遅延量を補間し、疑似的にサンプリング周期の小数倍の遅延量を実現している。

次に、ＦＩＲフィルタ４２内において７８，８０はラッチ回路であり、速度進行波ＶＦ40を１サンプリング周期づつ遅延させる。８２，８４，８６は乗算器であり、速度進行波ＶＦ40、これを１サンプリング周期遅延させた信号、およびさらに１サンプリング周期遅延した信号に、各々係数ｓ，ｍ，ｓを乗算し出力する。８８は加算器であり、乗算器８２，８４，８６の出力信号を加算し、その結果を速度反射波ＶＲ42として出力する。なお、ここで、係数ｓ，ｍ，ｓはその総和が「１」になるように、換言すればＦＩＲフィルタ４２においてゲインが生じないように設定されている。

図１に戻り、４４は乗算器であり、速度反射波ＶＲ42にループゲインｇを乗算し、その結果を速度反射波ＶＲ44として出力する。４６はミキサであり、ミキサ３２から供給される速度反射波ＶＲ32（詳細は後述する）と該速度反射波ＶＲ44とをミキシングし、その結果を速度反射波ＶＲとして出力する。２４は加算器であり、駆動信号発生器２２から供給される駆動信号Ｓ22と、速度反射波ＶＲとを加算し、その結果を速度進行波ＶＦとして出力する。この速度進行波ＶＦは、再び遅延回路２６を介してミキサ４０等に供給されるとともに、楽音信号として外部のサウンドシステム（図示せず）に出力される。以上、各構成要素２４，２６，４０，４２，４４，４６により、本参考例１の線形部が構成されている。

1．1．2．パラメータ設定部の構成
次に、２は基本ピッチ演算部であり、図示せぬ演奏操作子の操作状態に基づいて、発生すべき楽音信号の基本ピッチＰＴを演算する。４はピッチ・ディレイ長変換部であり、この基本ピッチＰＴに基づいて、上記線形部全体のディレイ長ＤＬを演算する。このディレイ長ＤＬは、電子撥弦楽器のサンプリング周期の倍数として表現される。６はオーバーフロー型の減算器であり、ディレイ長ＤＬからフィルタディレイ長ＤＬＦを減算する。このフィルタディレイ長ＤＬＦは、ＦＩＲフィルタ４２の遅延時間であり、サンプリング周期を単位として表現されである。本参考例１においてはフィルタディレイ長ＤＬＦは「１」である。

上述した線形部のうち、遅延時間を生じさせる要素は遅延回路２６およびＦＩＲフィルタ４２のみであり、減算器６における減算結果ＤＬ−ＤＬＦは、遅延回路２６における遅延量ｄを与えるものになる。８はリミット部であり、遅延量ｄを「１」以上の値に設定する。すなわち、減算結果ＤＬ−ＤＬＦが「１」未満であれば遅延量ｄは強制的に「１」に設定され、減算結果ＤＬ−ＤＬＦが「１」以上であれば、この値がそのまま遅延量ｄがとして用いられることになる。そして、上述したように、この遅延量ｄの整数部ｄiおよび小数部ｄfによって、遅延回路２６の遅延量ｄi，ｄi+1およびミキサ４０の混合比が決定されるのである。

1．1．3．フレット反射のシミュレーション
スラップ奏法によって弦がフレットに接触すると、撥弦点から生じた進行波が該接触点において反射され、この反射波が撥弦点に戻ることになる。この遅延時間に対応する遅延量をｔとし、遅延量ｔの整数部をｔi、小数部をｔfとする。上述したミキサ３２は、ミキサ４０と同様に構成されており、速度進行波ＶＦを各々遅延量ｔi，ｔi+1だけ遅延させた速度進行波ＶＦ(ｔi)，ＶＦ(ｔi+1)を小数部ｔfを混合比としてミキシングし、その結果を上記ミキサ４６に供給する。

ミキサ４６も上記ミキサ４０と同様に構成されており、後述する反射係数ｒを混合比として速度反射波ＶＲ32，ＶＲ44をミキシングし、速度反射波ＶＲとして出力する。すなわち、速度反射波ＶＲは、「ｒ・ＶＲ32＋（１−ｒ）ＶＲ44」になる。これにより、線形部内で伝搬される速度反射波ＶＲは、フレットにおける反射とブリッジまたは演奏者の指における反射とをシミュレートするものになる。

1．1．4．フレット反射のパラメータ設定
上述したように、実際のエレキギターのスラップ奏法においては、弦がフレットと接触することによって、パルシブでアタック感の強い音が発生する。そのメカニズムについては以下のように考えられる。すなわち、スラップ奏法によって弦が叩かれると、最初に弦が全フレットに接触し、その後にハイポジションのフレットから順に弦が離れてゆくと考えられる。但し、この参考例１においては、ハイポジションのフレットに当たって、次々にローポジションのフレットに当たってゆき、最後に解放される、というモデリングを採用している。

図１において１０はエンベロープ発生器であり、図示せぬ演奏操作子からスラップ奏法の演奏指令を受信すると、エンベロープ信号Ｓ10を出力する。１２は乗算器であり、該エンベロープ信号Ｓ10に係数ＤＰを乗算し、その結果をエンベロープ信号Ｓ12として出力する。また、１４は加算器であり、エンベロープ信号Ｓ12と基本ピッチＰＴとを加算し、その結果をエンベロープ信号Ｓ14として出力する。

ここで、エンベロープ信号Ｓ10，Ｓ14の例を図３(a)に示す。まず、エンベロープ信号Ｓ10としは、最も単純な例として、右下がりの一次関数を採用している。但し、エンベロープ信号Ｓ10の波形はこれに限られないことは言うまでもない。エンベロープ信号Ｓ14は、エンベロープ信号Ｓ10に係数ＤＰを乗算しさらに基本ピッチＰＴを加算した関数になる。ここで、エンベロープ信号Ｓ14は複数のビットから構成されるが、特定のビットを１００セントの桁として定め、その桁以上の上位ビットを上位部Ｓ14i、該特定のビットより下位のビットを下位部Ｓ14rとする。上位部Ｓ14iは同図(a)に示すように階段波になり、下位部Ｓ14rは同図(b)に示すように鋸歯状波になる。

図１に戻り、１６はピッチ・ディレイ長変換部であり、上位部Ｓ14iによって示される音高をサンプリング周期を単位とする遅延量ｔに変換する。この遅延量ｔによって速度進行波ＶＦに対する速度反射波ＶＲ32の遅延時間が決定される。次に、５０はモジュロ型のシフトアップ回路であり、エンベロープ信号Ｓ14の下位部Ｓ14rを図３(c)に示す信号Ｓ50に変換する。信号Ｓ50は、下位部Ｓ14rが「５０」以下である場合は「Ｓ14r／５０」に一致し、下位部Ｓ14rが「５０」を超える場合には、「Ｓ14r／５０−２」に等しい。

図１において４８は全波整流部であり、信号Ｓ50の絶対値を反射係数ｒとして出力する。従って、反射係数ｒは、図３(c)に示すような三角波になる。但し、全波整流部４８においては、遅延量ｔが遅延量ｄ以上になると、反射係数ｒが「０」に固定され、これによって速度反射波ＶＲは速度反射波ＶＲ44に等しくなる。

1．2．参考例１の動作
次に、参考例１の動作を説明する。駆動信号発生器２２から駆動信号Ｓ22が加算器２４に供給されると、各構成要素２６，４０，４２，４４，４６から成る線形部に速度反射波ＶＲおよび速度進行波ＶＦ等が伝搬される。また、駆動信号Ｓ22が供給されると同時に、エンベロープ発生器１０、乗算器１２および加算器１４を介してエンベロープ信号Ｓ14が出力される。初期状態においてはエンベロープ信号Ｓ14のレベルが高いため（図３(a)参照）、ミキサ３２における遅延量ｔは小さくなり、速度進行波ＶＦが速度反射波ＶＲ32として速やかにミキサ４６に供給されることになる。

そして、時間の経過とともに、エンベロープ信号Ｓ14の上位部Ｓ14iは階段波状に低下してゆくから、遅延量ｔは段階的に増加される。図３(a)，(c)から明らかなように、遅延量ｔが変化する周期と同一周期で反射係数ｒは三角波状に変化するから、ある時点では速度反射波ＶＲ32が強調され、またある時点では速度反射波ＶＲ44が強調されつつ、両者がミキシングされる。ここで、速度反射波ＶＲ32が強調されている期間は、エレキギターにおいて弦がフレットに強く接触し、主にフレットからの反射によって速度反射波ＶＲが生じている状況が模擬される。

また、速度反射波ＶＲ44が強調されている期間は、弦がフレットに弱く接触し、主にブリッジまたは演奏者の指における反射によって速度反射波ＶＲが生じている状況が模擬される。このように、参考例１においては、主にブリッジまたは演奏者の指における反射と、フレットにおける反射とがクロスフェードされつつ交互に模擬される。その際、反射に係るフレットは、ハイポジションからローポジションに向かって順次遷移し、遅延量ｔが遅延量ｄ以上になると、反射係数ｒが「０」に設定される。これにより、速度反射波ＶＲ32は以降は無視される。従って、以降は、弦が途中のフレットに接触しない通常の振動状態が模擬されることになる。

なお、上述した例においては、エンベロープ信号Ｓ14の１００セントの桁より下位のビットを下位部Ｓ14rとし、残りを上位部Ｓ14iとしたが、５０セントの桁より下位のビットを下位部Ｓ14rとし、残りを上位部Ｓ14iとしてもよい。その場合の各部の波形図を図４(a)〜(c)に示す。この例においては、反射係数ｒの周波数が図３の場合の２倍になり、ミキサ３２から出力される速度反射波ＶＲ32の影響が楽音信号上により強く現れる。

ここで、参考例１の電子撥弦楽器をコンピュータ上でシミュレートして得られた各部の波形例を図９および図１０に示す。これらの図においては、エンベロープ信号Ｓ14の１００セントの桁以上のビットを上位部Ｓ14iとしている。各グラフの横軸はサンプル数であり、エンベロープ信号Ｓ10は「２０４８」サンプルに渡って生成されている。乗算器４４におけるループゲインｇは「０.９５」，ＦＩＲフィルタ４２内の係数ｍは「０.５」（従って係数ｓは「０.２５」）、基本ピッチＰＴは「１１０Ｈz」とした。

次に、同一の条件において、エンベロープ信号Ｓ14の５０セントの桁以上のビットを上位部Ｓ14iとした場合の各部の波形例を図１１および図１２に示す。図１０および図１２の各速度反射波ＶＲ32を比較すると、後者の方がより強く速度反射波ＶＲに対する影響を与えることが解る。

2．参考例２
次に、参考例２の構成を図５を参照し説明する。なお、図において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付しその説明を省略する。図において加算器１４から出力されるエンベロープ信号Ｓ14のうち、参考例２においては上位部Ｓ14iのみが使用され、下位部Ｓ14rは破棄される。５２はハイパスフィルタであり、この上位部Ｓ14iの高周波成分のみを信号Ｓ52として出力する。信号Ｓ50の波形を図６(b)に示す。次に、５４はリミッタであり、信号Ｓ52の振幅を「±１」の範囲内に制限し、信号Ｓ54として全波整流部４８に供給する。これにより、反射係数ｒの波形は同図(c)に示すようになる。なお、上述した以外の構成は参考例１と同様である。

本参考例２においても、時間の経過とともに、エンベロープ信号Ｓ14の上位部Ｓ14iは階段波状に低下してゆくから、遅延量ｔは段階的に増加される。そして、遅延量ｔが変化する毎に反射係数ｒが立ち上がるから、各立ち上がり時点において速度反射波ＶＲ32が強調され、次の立ち上がり時点まで反射係数ｒが減衰するから速度反射波ＶＲ44が徐々に強調される。これにより、ハイポジションからローポジションに向かって、弦がフレットに順次接触する状態がシミュレートされる。そして、本参考例２においては、遅延量ｔが切り替わった直後に反射係数ｒが最大になるため、実際のエレキギターの挙動により近いと考えられる。

以上のように、参考例１，２においては、以下の構成が開示されている。なお、括弧内は例示である。
(１)第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を第１の遅延量（遅延量ｄ）だけ遅延させ第２の波形信号（速度反射波ＶＲ44）を生成する過程と、前記第１の波形信号（速度進行波ＶＦ）を、前記第１の遅延量よりも短い第２の遅延量（遅延量ｔ）だけ遅延させ第３の波形信号（速度反射波ＶＲ32）を生成する過程と、前記第２および第３の波形信号を合成して（ミキサ４６でミキシングして）前記第１の波形信号にフィードバックする過程と、時間的に変化する制御信号（エンベロープ信号Ｓ10）に応じて、前記第２の遅延量と前記第２の波形信号の信号振幅とを制御する（反射係数ｒを変化させる）制御過程と前記第１ないし第３の波形信号の何れかを用いて楽音信号を出力する過程とを有することを特徴とする楽音信号合成方法。
(２)前記制御過程は、時間の経過とともに増加するように前記第２の遅延量を制御するとともに、これら各段階毎に前記第２の波形信号にピークが生ずるように前記第２の波形信号の信号振幅を制御することを特徴とする(１)記載の楽音信号合成方法。

3．実施例
上記参考例１，２は、主としてエレキギターにおけるスラップ奏法をシミュレートするものであったが、同様の技術をバイオリン等の自然擦弦楽器を模擬したの電子擦弦楽器にも適用することができる。その一例として、本実施例の電子擦弦楽器の構成を図７を参照し説明する。なお、この図７においても図１の各部に対応する部分には同一の符号を付しその説明を省略する。本実施例においては、図示せぬ演奏操作子から、弓速度Ｖｂおよび弓圧力ｆｂが楽音パラメータとして与えられることとする。また、参考例１と同様に、演奏操作子の操作状態に基づいて基本ピッチ演算部２から基本ピッチＰＴが出力され、これに基づいてリミット部８を介して遅延量ｄが出力される。加算器１４においては、基本ピッチＰＴとタップ位置ｔｐとが加算され、その加算結果の上位部Ｓ14iがピッチ・ディレイ長変換部１６に供給される。

９８は加算器であり、所定のオフセット値Ｏｆと、ミキサ３２から出力される速度反射波ＶＲ32とを加算し、その結果を信号Ｓ98として出力する。９６は乗算器であり、この信号Ｓ98と弓速度Ｖｂとを乗算し、その結果を信号Ｓ96として出力する。９４はシフトアップ回路であり、信号Ｓ96を所定値Ｐで除算し、その余りを「±１」の範囲に変換し信号Ｓ94として出力する。ここで、図８に示すように、信号Ｓ96がランプ信号状に上昇すると、信号Ｓ94は右上りの鋸歯状波になる。

自然擦弦楽器において、弓を弦に当接させて弓を引くと、弦が弓の動きに追従して変位する状態（スティック状態）と、弓に対して弦がスリップして弦が基準位置み戻る状態（スリップ状態）とが交互に発生する。本実施例においては、信号Ｓ94が鋸歯状波状に変化した時、信号Ｓ94が徐々に上昇する動作によってスティック状態がシミュレートされ、信号Ｓ96が所定値Ｐの倍数に達して信号Ｓ94が立下がる動作によってスリップ状態がシミュレートされることになる。

９２は乗算器であり、この信号Ｓ94に弓圧力ｆｂを乗算し、その結果を信号Ｓ92として出力する。すなわち、自然擦弦楽器においては、弓圧力ｆｂを大きくするほど弦と弓との摩擦力が大きくなり、弦変位の振幅が大きくなるため、信号Ｓ92によってかかる状態がシミュレートされることになる。９０は加算器であり、信号Ｓ92と速度反射波ＶＲ44とを加算し、その結果を速度進行波ＶＦとして出力する。

速度進行波ＶＦは、遅延回路２６において遅延量ｄだけ遅延され、ミキサ４０、ＦＩＲフィルタ４２、乗算器４４を介して加算器９０に帰還される。これにより、各構成要素２６，４０，４２，４４，９０から成る線形部に速度進行波ＶＦ等が伝搬される。一方、速度進行波ＶＦは遅延量ｔだけ遅延され加算器９８に帰還され、再びオフセット値Ｏｆが加算される。これにより、信号Ｓ98は徐々に上昇する。そして、上述したように、信号Ｓ96が所定値Ｐの倍数に達する毎に信号Ｓ94は−1に立下がり、弦と弓とがスリップして弦が基準位置に戻る動作がシミュレートされる。

この動作から明らかなように、本実施例において遅延量ｔは、速度反射波ＶＲ44の増加に対して信号Ｓ98が増加するレスポンスの速さを決定する量になる。そして、速度反射波ＶＲ32あるいはオフセット値Ｏｆの単位時間あたりの増加量が大きくなるほど信号Ｓ94の周波数が高くなる。従来の電子擦弦楽器は、自然擦弦楽器におけるスリップ状態、スティック状態をシミュレートするために複雑な非線形回路を用いていたが、本実施例においては単純な構成によってこれらの現象をシミュレートすることができる。なお、本実施例による信号Ｓ98の波形の一例を図１３に示す。

4．変形例
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。
(1)上記実施例および参考例１，２はハードウエアによって電子弦楽器を実現した例を示したが、各構成要素を各種コンピュータ上で動作するソフトウエアによって構成してもよい。その場合、このソフトウエアをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等の記録媒体に格納して頒布し、あるいは伝送路を通じて頒布することもできる。さらに、本発明は、電子弦楽器に限定されるものではなく、他の電子楽器、携帯電話器、アミューズメント機器、その他楽音を発生する装置に適用できることは言うまでもない。

(2)上記参考例１，２においては、遅延量ｔを段階的に増加したが、これを連続的に増加するようにしてもよい。かかる場合においても、反射係数ｒのピーク毎に速度反射波ＶＲ32が強調されるから、実際のエレキギターのスラップ奏法と同様の効果が得られる。

(3)上記参考例１，２においてはエンベロープ信号Ｓ10に基づいて遅延量ｔを求めたが、これに代えてテーブルあるいは演算等によって半音単位に離散化した遅延量ｔを求めるようにしてもよい。

(4)上記実施例および参考例１，２においてはサンプリング周期の小数倍のディレイを実現するためにミキサ３２，４０を用いたが、これに代えてオールパスフィルタを用いてサンプリング周期の小数倍のディレイを実現してもよい。また、上記実施例および参考例１，２においてはＦＩＲフィルタ４２を用いたが、これに代えてＩＩＲフィルタを用いてもよいことは言うまでもない。

(5)また、反射係数ｒの生成法は上記実施例および参考例１，２で示した他に、テーブル参照による方式も採用可能であるし、種々の演算を組み合わせてさらに複雑な波形形状の反射係数ｒを得るようにしてもよい。また、任意の変調信号で反射係数ｒを変調してもよい。

参考例１の電子撥弦楽器のブロック図である。 ミキサ４０およびＦＩＲフィルタ４２の詳細ブロック図である。 参考例１における各部の波形図である。 参考例１における各部の波形図である。 参考例２の電子撥弦楽器のブロック図である。 参考例２における各部の波形図である。 参考例２の電子擦弦楽器のブロック図である。 本発明の一実施例における各部の波形図である。 参考例１における各部の波形図である。 参考例１における各部の波形図である。 参考例１における各部の波形図である。 参考例１における各部の波形図である。 上記一実施例における信号Ｓ98の波形図である。

符号の説明

２：基本ピッチ演算部、４：ピッチ・ディレイ長変換部、６：減算器、８：リミット部、１０：エンベロープ発生器、１２：乗算器、１４：加算器、１６：ピッチ・ディレイ長変換部、２２：駆動信号発生器、２４：加算器、２６：遅延回路、３２，４０：ミキサ、４２：ＦＩＲフィルタ、４４：乗算器、４６：ミキサ、４８：全波整流部、５０：シフトアップ回路、５２：ハイパスフィルタ、７２，７４：乗算器、７６：加算器、７８，８０：ラッチ回路、８２，８４，８６：乗算器、９０：加算器、９２：乗算器、９４：シフトアップ回路、９６：乗算器、９８：加算器。

Claims (4)

1. 第１の波形信号を遅延手段により、第１の遅延量だけ遅延させ第２の波形信号を生成する過程と、
   前記第１の波形信号を前記遅延手段により、前記第１の遅延量よりも短い第２の遅延量だけ遅延させ第３の波形信号を生成する過程と、
   前記第３の波形信号に基づき、前記第３の波形信号の単位時間あたりの増加量が大きくなるほど周波数が高くなる鋸歯状波状の駆動信号を生成する過程と、
   前記第２の波形信号および前記駆動信号を加算合成して前記第１の波形信号として前記遅延手段にフィードバックする過程と
   前記第１の波形信号を用いて楽音信号を出力する過程と
   を有することを特徴とする楽音信号合成方法。
2. 弓速度信号および弓圧力信号を入力する過程をさらに有し、
   前記駆動信号を生成する過程は、前記弓速度信号が大きくなるほど前記駆動信号の周波数を高くし、前記弓圧力信号が大きくなるほど前記駆動信号の振幅を大きくすることを特徴とする請求項１記載の楽音信号合成方法。
3. 第１の波形信号を第１の遅延量だけ遅延させ第２の波形信号を生成するとともに、前記第１の波形信号を、前記第１の遅延量よりも短い第２の遅延量だけ遅延させ第３の波形信号を生成する遅延手段と、
   前記第３の波形信号に基づき、前記第３の波形信号の単位時間あたりの増加量が大きくなるほど周波数が高くなる鋸歯状波状の駆動信号を生成する手段と、
   前記第２の波形信号および前記駆動信号を加算合成して前記第１の波形信号として前記遅延手段にフィードバックする加算手段と
   を有し、前記第１の波形信号を用いて楽音信号を出力することを特徴とする楽音信号合成装置。
4. 請求項１記載の楽音信号合成方法を処理装置に実行させることを特徴とするプログラム。

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