JP4962216B2 - 楽音生成装置および電子楽器 - Google Patents

Description

本発明は、弦楽器の音色の楽音を生成することができる楽音生成装置および電子楽器に関する。

鍵盤を有する電子楽器においては、ギターやヴァイオリンなど弦楽器の音色の楽音を生成することができる。実際の弦楽器は、複数の弦を有し、その弦を所望の位置で押さえて指板と接触させることで弦の音高が決定され、その弦を指やピックで打弦し、或いは、弓などでこすることにより、所定の音高の楽音が発せられる。また、ギターにおいては、ピッキングによる演奏だけではなく、ストローク奏法など独特の演奏法もある。このような特質を有する弦楽器の音色を生成するためには種々の工夫がなされている。

たとえば、特許文献１では、鍵盤の高音域を弦指定鍵域として、所定の鍵を押すことで、当該鍵に対応付けられた弦が特定され、かつ、低音側を音高指定鍵域として、特定された弦にて発音すべき音高が特定される。これにより、発音する弦およびその音高を特定するという弦楽器特有の動作を実現でき、より弦楽器の発音形態に近い状態を再現することができる。

また、特許文献２には、コードごとのフレット位置を記憶しておくことで、押鍵された鍵に対応するコードを、実際にギターを演奏する場合と同様の弦およびその音高で発音させることが可能な電子楽器が開示されている。
特開平８−１４６９５５号公報 特開２０００−１６３０６６号公報

上述したように、弦楽器特有の発音形態を再現することで、より現実の弦楽器の音色に近似した楽音を生成することが望ましい。しかしながら、従来の電子楽器においては、弦およびその音高は指定するものの、その弦を振動させた状態の楽音のみを生成するだけであった。実際に弦楽器を演奏すると、指やピックで打弦し、或いは、弓でこすった弦以外の弦も小さく振動して音を発する。

そこで、本発明は、開放弦の振動による楽音を付加することで、より実際の弦楽器の演奏音に近い楽音を生成できる楽音生成装置および電子楽器を提供することを目的とする。

本発明は、弦楽器の弦を打弦或いは弓により振動させた弦波形データを含む弦波形データ群と、弦楽器本体を振動させることにより各弦を開放弦の状態で振動させた開放弦波形データを含む開放弦波形データ群と、を格納した波形メモリと、
鍵盤の押鍵に基づく音高に基づいて、前記波形メモリに格納された前記弦波形データ群から、所定の弦波形データを読み出して、前記音高の楽音波形データを生成する押鍵発音手段と、
前記音高に基づいて、前記波形メモリに格納された開放弦波形データ群から、所定の開放弦の開放弦波形データを読み出して、当該読み出された開放弦波形データを合成した開放弦波形合成データを生成する開放弦発音手段と、
前記楽音波形データと前記開放弦波形合成データとを加算する加算手段と、を備え、
前記開放弦発音手段が、
第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高となるような第１の開放弦を特定し、特定された第１の開放弦が最低弦でない場合にのみ、当該特定された第１の開放弦より低音側の第２の開放弦を特定し、前記第２の開放弦のそれぞれに対応する開放弦波形データを読み出すことを特徴とする楽音生成装置により達成される。

また、好ましい実施態様においては、前記開放弦波形データ群が、各開放弦波形データのｎ倍音の波形データである開放弦ｎ倍音波形データを含み、
前記開放弦発音手段が、所定の開放弦の開放弦波形データ、および、当該所定の開放弦のｎ倍音の開放弦ｎ倍音波形データを読み出して、読み出された開放弦波形データおよび開放弦ｎ倍音波形データを合成する。

別の好ましい実施態様においては、前記開放弦発音手段が、読み出された開放弦波形データに基づいて、当該開放弦のｎ倍音に相当する開放弦ｎ倍音波形データを生成し、読み出された開放弦波形データおよび生成された開放弦ｎ倍音波形データを合成する。

さらに別の好ましい実施態様においては、前記弦波形データ群が、弦楽器の開放弦のそれぞれを打弦或いは弓により振動された弦波形データを有し、
前記押鍵発音手段が、
前記第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高
となるような第１の開放弦を特定し、特定された第１の開放弦に対応する弦波形データを読み出す。

また、本発明の目的は、上述した楽音生成装置と、鍵盤と、を備えたことを特徴とする電子楽器により達成される。

本発明によれば、開放弦の振動による楽音を付加することで、より実際の弦楽器の演奏音に近い楽音を生成できる楽音生成装置および電子楽器を提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。

図１に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器１０は、鍵盤１２、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、楽音生成部２０および操作子群２２を有する。鍵盤１２、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、楽音生成部２０および操作子群２２は、バス２４を介して接続される。楽音生成部２０は、押鍵発音回路２５、開放弦発音回路２６および音響システム２７を有する。

鍵盤１２は、演奏者の押鍵操作に応じて、押鍵された鍵を特定する情報および押鍵された鍵のベロシティを示す情報をＣＰＵ１４に伝達することができる。

ＣＰＵ１４は、システムを制御し、押鍵された鍵に応じた音高の楽音を生成するための楽音生成部２０に与える種々の情報を生成する。ＲＯＭ１６は、プログラムや、プログラムの実行の際に使用される定数、楽音生成部２０により生成される楽音波形データのもととなる波形データなどを記憶する。ＲＡＭ１８は、プログラムの実行の過程で必要な変数、パラメータ、入力データ、出力データなどを一時的に記憶する。

図２は、本実施の形態にかかる楽音生成部の開放弦発音回路および押鍵発音回路、並びに、これらに関連する構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。

後に詳述するように、押鍵発音回路２５は、鍵盤１２において押鍵された鍵の音高の楽音を発音する。ここで、弦楽器の音色の楽音を発音するため、押鍵された鍵の音高に基づいて、どの弦のフレット間が押さえられて発音されたものかを判断し、当該フレット間が押さえられたと考えられる弦の弦波形データを読み出して楽音データを生成するように構成されている。また、開放弦発音回路２６は、実際に発音している弦以外の弦で、開放弦の状態で振動し音を発している弦に相当する開放弦波形データを生成する。

図２に示すように、ＣＰＵ１４から押鍵発生回路２５に対しては、音色情報および発音押鍵情報が与えられる。また、ＣＰＵ１４から開放弦発生回路２６に対しては、音色情報および開放弦発音情報が与えられる。音色情報は、演奏者が操作子群２２中の操作子を操作することに応じてＣＰＵ１４により生成される。本実施の形態では、音色情報は、「アコースティックギター」、「エレキギター」などギター系の音色のいずれかを示す。

また、鍵盤１２において押鍵された鍵にしたがって、ＣＰＵ１４は、押鍵発音情報および開放弦発音情報を生成し、それぞれを、押鍵発音回路２５および開放弦発音回路２６に出力する。したがって、ＣＰＵ１４および押鍵発音回路２５が、押鍵発音手段に相当し、ＣＰＵ１４および開放弦発音回路２６が、開放弦発音手段に相当する。

図３は、押鍵発音回路および開放弦発音回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。図３に示すように、押鍵発音回路２５は、波形再生回路３４、エンベロープ生成回路３５および乗算回路３６を有する。開放弦発音回路２６も、波形再生回路３７、エンベロープ生成回路３８および乗算回路３９を有する。押鍵発音回路２５の波形再生回路３４は、波形メモリ３１の弦波形データ群３３から、押鍵発音情報にしたがった弦波形データを読み出す。

ここに、本実施の形態においては、ギター系の音色を発音するため、弦波形データ群３３は、ギターの６本の弦のそれぞれを、開放弦で打弦にて振動させた波形のデータである第１弦波形データ〜第６弦波形データを含む。なお、波形メモリ３１は、たとえば、ＲＯＭ１６により実現される。

第１弦波形データは、第１弦（Ｅ４）を開放弦で打弦にて振動させた波形データ、第２弦波形データは、第２弦（Ｂ３）を開放弦で打弦にて振動させた波形データ、第３弦波形データは、第３弦（Ｇ３）を開放弦で打弦にて振動させた波形データ、第４弦波形データは、第４弦（Ｄ３）を開放弦で打弦にて振動させた波形データ、第５弦波形データは、第５弦（Ａ２）を開放弦で打弦にて振動させた波形データ、第５弦波形データは、第６弦（Ｅ２）を開放弦で打弦にて振動させた波形データである。

押鍵発音回路２５の波形再生回路３４は、波形メモリ３１から第１弦波形データ〜第６弦波形データの何れかの弦波形データを読み出し、かつ、読み出した弦波形データに基づいて、押鍵発音信号に含まれる音高情報にしたがった音高の楽音波形データを生成する。エンベロープ生成回路３５は、押鍵発音情報に含まれるベロシティ情報にしたがって乗算回路３６に与えるべき、時間変化するエンベロープデータを生成する。

乗算回路３６は、楽音波形データと、エンベロープデータとを乗算して、エンベロープが付加された楽音波形データを出力する。

また、開放弦発音回路２６の波形再生回路３７は、波形メモリ３１の開放弦波形データ群３２から、開放弦発音情報にしたがった開放弦波形データを読み出す。

本実施の形態においては、開放弦波形データ群３２は、ギターの５本の弦のそれぞれについて、打弦によるのではなくギター本体の振動に伴った弦の振動の波形を、開放弦波形データとして保持している。開放弦波形データ群３２は、第２弦（Ｂ３）の共鳴音である第２弦開放弦波形データ、第３弦（Ｇ３）の共鳴音である第３弦開放弦波形データ、第４弦（Ｄ３）の共鳴音である第４弦開放弦波形データ、第５弦（Ａ２）の共鳴音である第５弦開放弦波形データ、および、第６弦（Ｅ２）の共鳴音である第６弦開放弦波形データを有する。

開放弦発音回路２６の波形再生回路３７は、波形メモリ３１から第２弦開放弦波形データ〜第６弦開放弦波形データの何れかの開放弦波形データを読み出す。エンベロープ生成回路３８は、開放弦発音情報に含まれるベロシティにしたがって乗算回路３９に与えるべき、時間変化するベロシティデータを生成する。

乗算回路３９は、開放弦波形データと、ベロシティデータとを乗算して、ベロシティの付加された開放弦波形データを出力する。複数の開放弦データが読み出される場合には、開放弦発音回路２６は、ベロシティが付加された開放弦波形データを加算し、加算された波形データ（開放弦波形合成データ）を出力する。

図２に示すように、押鍵発音回路２５から出力された楽音波形データと、開放弦発音回路２６から出力された開放弦波形合成データとは、加算器３０により加算され、加算器３０から出力された合成データが音響システム２７に与えられる。

以下、ＣＰＵ１４における押鍵発音情報および開放弦発音情報の生成について説明する。

実際にギターを演奏する場合には、演奏者は、左手にて弦を適切なフレット間の位置で押さえることで音高を決定している。ギターの弦は、演奏時には下から第１弦、第２弦、・・・という順で並んでおり、また、演奏者の左手は、下側から指を伸ばし、かつ、指を曲げて所望のフレット間の位置で弦を押さえる。したがって、実際に指やピックで打弦している弦以外の弦のうち、打弦している弦よりも高音側の弦（つまり、下側に位置する弦）は、左手の指などで接触している場合が多い。したがって、これらの弦からの振動音が発せられない。特に、コード奏法の場合にはこの傾向は顕著である。本実施の形態においては、このようにギター演奏の形態を考慮して、打弦された弦および振動により音を発する開放弦の弦を特定し、特定された弦の情報を含む押鍵発音情報および開放弦発音情報を生成する。

図４および図５は、本実施の形態にかかる押鍵発音情報および開放弦発音情報の生成処理の例を示すフローチャートである。演奏者により鍵盤中の鍵が押鍵されると、押鍵された鍵の音高およびベロシティを含む押鍵情報がＣＰＵ１４に与えられる。

ＣＰＵ１４は、押鍵情報を受け入れると（ステップ４０１）、押鍵情報に含まれる音高を調べ、音高がＥ４以上であるか否かを判断する（ステップ４０２）。音高がＥ４以上であることは、演奏時に最も下に位置する第１弦が打弦されていることを意味する。したがって、ステップ４０２でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時に第１弦より上側に存在する弦（第２弦：Ｂ３、第３弦：Ｇ３、第４弦：Ｄ３、第５弦：Ａ２および第６弦：Ｅ２）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ４０３）。なお、開放弦発音情報には、開放弦の弦を示す情報を含んでも良いし、或いは、開放弦の音高を示す情報を含むものであっても良い。

また、ＣＰＵ１４は、第１弦が打弦されていることから、第１弦を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ４０４）。なお、押鍵発音情報には、弦を指定する情報（上記ステップ４０４では「第１弦を示す情報」が、これに相当する）と、実際に発音すべき音高を示す情報（これは、押鍵情報に含まれる音高に相当する）とが含まれる。

ステップ４０２でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、音高がＢ３以上であるか否かを判断する（ステップ４０５）。音高がＢ３以上であることは、演奏時に下から２番目に位置する第２弦が打弦されていることを意味する。したがって、ステップ４０５でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時に第２弦より上側に存在する弦（第３弦：Ｇ２、第４弦：Ｄ３、第５弦：Ａ２および第６弦：Ｅ２）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ４０６）。

また、ＣＰＵ１４は、第２弦が打弦されていることから、第２弦を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ４０７）。

ステップ４０５でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、音高がＧ３以上であるか否かを判断する（ステップ４０８）。音高がＧ３以上であることは、演奏時に下から３番目に位置する第３弦が打弦されていることを意味する。したがって、ステップ４０８でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時に第３弦より上側に存在する弦（第４弦：Ｄ３、第５弦：Ａ１および第６弦：Ｅ２）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ４０９）。

また、ＣＰＵ１４は、第３弦が打弦されていることから、第３弦を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ４１０）。

ステップ４０８でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、音高がＤ３以上であるか否かを判断する（ステップ５０１）。音高がＤ３以上であることは、演奏時に下から４番目に位置する第４弦が打弦されていることを意味する。したがって、ステップ５０１でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時に第４弦より上側に存在する弦（第５弦：Ａ２および第６弦：Ｅ２）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ５０２）。

また、ＣＰＵ１４は、第４弦が打弦されていることから、第４弦を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ５０３）。

ステップ５０１でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、音高がＡ２以上であるか否かを判断する（ステップ５０４）。音高がＡ２以上であることは、演奏時に下から５番目に位置する第５弦が打弦されていることを意味する。したがって、ステップ５０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時に第５弦より上側に存在する弦（第６弦：Ｅ２）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ５０５）。

また、ＣＰＵ１４は、第５弦が打弦されていることから、第５弦を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ５０６）。

ステップ５０４でＮｏと判断されることは、演奏時に最も上に位置する第６弦が打弦されていることを意味する。したがって、この場合には、開放弦発音情報は生成されない。ＣＰＵ１４は、第６弦が打弦されていることから、第６弦を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ５０７）。

ＣＰＵ１４は、弦を指定する情報、発音すべき音高を示す情報、および、ベロシティ情報を含む押鍵発音情報を押鍵発音回路２５に出力する（ステップ５０８）。また、ＣＰＵ１４は、弦を示す情報およびベロシティ情報を含む開放弦発音情報を開放弦発音回路２６に出力する（ステップ５０９）。

図４および図５の処理においては、以下のロジックにしたがっている。ＣＰＵ１４は、第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高
となるような第１の開放弦を特定する。第１の開放弦を示す情報は、押鍵発音情報に含まれる情報となる。

また、ＣＰＵ１４は、第１の開放弦より低音側の第２の開放弦を特定する。この第２の開放弦を示す情報が、開放弦発音情報に含まれる情報となる。

このようにして生成された押鍵発音情報および開放弦発音情報に基づいて、前述した押鍵発音回路２５および開放弦発音回路２６において、楽音波形データおよび開放弦波形データが生成される。再度、開放弦発音回路２６の動作について説明する。

図４および図５を参照して説明したように、開放弦発音情報には、複数の弦を示す情報が含まれ得る。たとえば、押鍵された鍵の音高がＥ４以上であれば、開放弦発音情報には、第２弦〜第６弦という５つの弦を示す情報が含まれ、押鍵された鍵の音高がＢ３以上Ｅ４未満であれば、開放弦発音情報には、第３弦〜第６弦という４つの弦を示す情報が含まれる。開放弦発音情報に複数の弦を示す情報が含まれていた場合に、開放弦発音回路２６の波形再生回路３７は、波形メモリ３１の開放弦波形データ群３２から、複数の開放弦波形データ（第２弦〜第６弦であれば、第２弦開放弦波形データ〜第６弦開放弦波形データ）を読み出して、読み出した複数の開放弦波形データを加算して、開放弦波形合成データを生成して出力する。

また、押鍵発音情報には、弦を示す情報および発音すべき音高を示す情報を含む。したがって、押鍵発音回路２５の波形再生回路３４は、弦を示す情報にしたがって、波形メモリ３１の弦波形データ群３３の第１弦波形データ〜第６弦波形データから、何れかの弦波形データを読み出し、読み出された弦波形データから、発音すべき音高の楽音波形データを生成する。これにより、フレット間が押されて打弦されたものとほぼ同等の楽音を得ることが可能となる。

本実施の形態によれば、波形メモリは、弦楽器の弦を打弦或いは弓により振動させた弦波形データを含む弦波形データ群と、弦楽器本体を振動させることにより各弦を開放弦の状態で振動させた開放弦波形データを含む開放弦波形データ群とを含み、開放弦発音回路が、所定の開放弦の開放弦波形データを読み出して、開放弦波形データを合成した開放弦波形合成データを生成する。これにより、弦をピックや指などで打弦することにより、或いは、弦を弓で引くことにより発生した楽音だけでなく、弦楽器本体の振動によって発生した他の開放弦の楽音が加えられ、より現実の弦楽器の演奏音に近い楽音を生成することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、
第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高
となるような第１の開放弦が特定され、さらに、第１の開放弦より低音側の第２の開放弦が特定され、当該第２の開放弦を示す情報を含む開放弦発音情報が、開放弦発音回路２６に与えられる。開放弦発音回路２６は、開放弦発音情報に基づいて、開放弦波形データを読み出して、読み出された開放弦波形データを合成し、開放弦波形合成データを生成する。これにより、現実の弦楽器の演奏形態に沿った開放弦の振動音を生成することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、
第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高
となるような第１の開放弦が特定され、第１の開放弦を示す情報を含む押鍵発音情報が、押鍵発音回路２５に与えられる。押鍵発音回路２５は、押鍵発音情報にしたがった開放弦の開放弦波形データを波形メモリから読み出して、所定の音高の楽音波形を生成する。これにより、現実に演奏者が打弦し、或いは、弓で振動させて発生させた楽音に近似する楽音を生成することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ギター系の音色の楽音を生成していたが、第２の実施の形態では、ヴァイオリン系の音色を生成している。

第２の実施の形態も、押鍵発音回路１２５および開放弦発音回路１２６を有し、押鍵発音回路１２５から出力された楽音波形データと、開放弦発音回路１２６から出力された開放弦波形合成データが、加算器３０において加算され、合成データが、音響システム２０に与えられる。

図６は、第２の実施の形態にかかる押鍵発音回路および開放弦発音回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。図６に示すように、押鍵発音回路１２５は、波形再生回路１３４、エンベロープ生成回路１３５および乗算回路１３６を有する。開放弦発音回路１２６も、波形再生回路１３７、エンベロープ生成回路１３８および乗算回路１３９を有する。押鍵発音回路１２５の波形再生回路１３４は、波形メモリ１３１の弦波形データ群１３３から、押鍵発音情報にしたがった波形データを読み出す。

ここに、本実施の形態においては、ヴァイオリン系の音色を発音するため、弦波形データ群１３３は、ヴァイオリンの４本の弦のそれぞれを、開放弦で弓により振動させた弦波形のデータであるＥ線波形データ〜Ｇ線波形データを含む。Ｅ線波形データは、Ｅ線（Ｅ５）を開放弦で弓により振動させた波形データ、Ａ線データは、Ａ線（Ａ４）を開放弦で弓により振動させた波形データ、Ｄ線波形データは、Ｄ線（Ｄ４）を開放弦で弓により振動させた波形データ、Ｇ線波形データは、Ｇ線（Ｇ３）を開放弦で弓により振動させた波形データである。

また、本実施の形態においては、波形メモリ１３１には、弓により振動するのではなく、ヴァイオリン本体の振動に伴った弦の振動による波形を、開放弦波形データ群１３２として保持している。開放弦波形データ群３２は、Ａ線の共鳴音であるＡ線開放弦波形データ、その２倍音および４倍音であるＡ線２倍音波形データおよびＡ線４倍音波形データ、Ｄ線の共鳴音であるＤ線開放弦波形データ、その２倍音および４倍音であるＤ線２倍音波形データおよびＤ線４倍音波形データ、並びに、Ｇ線の共鳴音であるＤ線開放弦波形データ、その２倍音および４倍音であるＧ線２倍音波形データおよびＧ線４倍音波形データを有する。

実際にヴァイオリンを演奏する場合にも、演奏者は左手で弦を所定の位置で押さえて、弦を指板に接触させて音高を決定し、かつ、弦を弓毛にて振動させる。ここで、演奏者から見ると、弦は左からＧ線、Ｄ線、Ａ線、Ｅ線の順で高くなり、かつ、弦を押さえる指は、演奏者からみて指板の右側から左側に延びる。したがって、演奏者が抑えている弦以外の弦のうち、弓毛で振動されている弦よりも高音側の弦（演奏者からみて右側の弦）は、左手の指などで接触している場合が多い。したがって、これらの弦からは共鳴音が発せられない。そこで、第２の実施の形態でも、ヴァイオリン演奏の形態を考慮して、適切な開放弦発音情報を生成することにしている。

図７は、第２の実施の形態にかかる押鍵発音情報および開放弦発音情報の生成処理の例を示すフローチャートである。演奏者により鍵盤中の鍵が押鍵されると、押鍵された鍵の音高およびベロシティを含む押鍵情報がＣＰＵ１４に与えられる。

ＣＰＵ１４は、押鍵情報を受け入れると（ステップ７０１）、押鍵情報に含まれる音高を調べ、音高がＥ５以上であるか否かを判断する（ステップ７０２）。音高がＥ５以上であることは、演奏時に演奏者からみて最も右側に位置するＥ線が弓により振動されていることを意味する。したがって、ステップ７０２でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時にＥ線より演奏者から見て右側に存在する弦（Ａ線：Ａ４、Ｄ線：Ｄ４およびＧ線：Ｇ３）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ７０３）。

また、ＣＰＵ１４は、Ｅ線が弓により振動されていることから、Ｅ線を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ７０４）。

ステップ７０２でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、音高がＡ４以上であるか否かを判断する（ステップ７０５）。音高がＡ４以上であることは、演奏時に演奏者から見て右から２番目に位置するＡ線が弓により振動されていることを意味する。したがって、ステップ７０５でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時にＡ線より演奏者から見て右側に存在する弦（Ｄ線：Ｄ４およびＧ線：Ｇ３）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ７０６）。

また、ＣＰＵ１４は、Ａ線が弓により振動されていることから、Ａ線を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ７０７）。

ステップ７０５でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、音高がＤ４以上であるか否かを判断する（ステップ７０８）。音高がＤ４以上であることは、演奏時に演奏者から見て右から３番目に位置するＤ線が弓により振動されていることを意味する。したがって、ステップ７０８でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１４は、演奏時にＤ線より演奏者から見て右側に存在する弦（Ｇ線：Ｇ３）を示す情報を含む開放弦発音情報を生成する（ステップ７０９）。

また、ＣＰＵ１４は、Ｇ線が弓により振動されていることから、Ｇ線を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ７１０）。

ステップ７０８でＮｏと判断されることは、演奏時に演奏者から見て最も左側に位置するＧ線が弓により振動されていることを意味する。したがって、この場合には、開放弦発音情報は生成されない。ＣＰＵ１４は、Ｇ線が弓により振動されていることから、Ｇ線を示す情報を含む押鍵発音情報を生成する（ステップ７１１）。

ＣＰＵ１４は、弦を指定する情報、発音すべき音高を示す情報、および、ベロシティ情報を含む押鍵発音情報を押鍵発音回路１２５に出力する（ステップ７１２）。また、ＣＰＵ１４は、弦を示す情報およびベロシティ情報を含む開放弦発音情報を開放弦発音回路１２６に出力する（ステップ７１２）。

開放弦発音情報には、複数の弦を示す情報が含まれ得る。たとえば、押鍵された鍵の音高がＥ５以上であれば、開放弦発音情報には、Ａ線、Ｄ線およびＧ線という３つの弦を示す情報が含まれ、押鍵された鍵の音高がＡ４以上Ｅ５未満であれば、開放弦発音情報には、Ｄ線およびＧ線という２つの弦を示す情報が含まれる。

開放弦発音回路１２６の波形再生回路１３７は、開放弦発音情報に含まれた弦を示す情報に基づいて、その弦の開放弦波形データ、その弦の２倍音波形データおよび４倍音波形データを読み出して、それら波形データを合成する。開放弦発音情報に複数の弦を示す情報が含まれていた場合に、開放弦発音回路１２６の波形再生回路１３７は、開放弦波形データ群３２から、複数の開放弦波形データ（Ａ線、Ｄ線、Ｇ線であれば、Ａ線開放弦波形データ、Ｄ線開放弦波形データ、および、Ｇ線開放弦波形データ）、並びに、それぞれの２倍音波形データおよび４倍音波形データを読み出して、読み出した複数の開放弦波形データ、２倍音波形データおよび４倍音波形データを加算し、加算により得られた開放弦波形合成データを出力する。

また、押鍵発音情報には、弦を示す情報および発音すべき音高を示す情報を含む。したがって、押鍵発音回路１２５の波形再生回路１３４は、弦を示す情報にしたがって、弦波形データ群１３３のＥ線波形データ、Ａ線波形データ、Ｄ線波形データおよびＧ線波形データから何れかの弦波形データを読み出し、読み出された弦波形データから、発音すべき音高の楽音波形データを生成する。これにより、演奏者が弦を抑えて指板と接触させ、かつ、その弦を弓により振動させたものとほぼ同等の楽音を得ることが可能となる。

第２の実施の形態によれば、開放弦発音回路は、弦楽器本体を振動させることにより各弦を開放弦の状態で振動させた開放弦波形データに、そのｎ倍音（たとえば、２倍音、４倍音）の波形データを加えて開放弦波形合成データを生成する。これにより、より現実の弦楽器の演奏音に近い楽音を生成することが可能となる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

たとえば、前記第１の実施の形態においては、ギターの音色の楽音を生成するために、波形メモリが、第１弦波形データ〜第６弦波形データ、および、第２弦開放弦波形データ〜第６弦開放弦波形データを記憶し、押鍵発音回路が、第１弦波形データ〜第６弦波形データから所定の弦波形データを読み出し、また、開放弦発音回路が、第２弦開放弦波形データ〜第６弦開放弦波形データから所定の開放弦波形データを読み出している。

しかしながら、ヴァイオリンなどの音色の楽音を生成することも可能であることはいうまでもない。ヴァイオリンの音色の楽音を生成する場合には、波形メモリが、Ｅ線波形データ、Ａ線波形データ、Ｄ線波形データ、Ｇ線波形データ、および、Ａ線開放弦波形データ、Ｄ線開放弦波形データ、Ｇ線開放弦波形データを記憶し、押鍵発音回路が、Ｅ線波形データ、Ａ線波形データ、Ｄ線波形データ、Ｇ線波形データから所定の弦波形データを読み出し、また、開放弦発音回路が、Ａ線開放弦波形データ、Ｄ線開放弦波形データ、Ｇ線開放弦波形データから所定の開放弦波形データを読み出して、それぞれ、楽音波形データおよび開放弦波形合成データを生成すればよい。

また、第２の実施の形態で、ギターの音色の楽音波形を生成することも可能である。この場合には、波形メモリに、開放弦波形データとして、それぞれの開放弦波形データの２倍音の波形データ、４倍音の波形データを記憶し、開放弦発音回路が、開放弦波形データとともに、その２倍音の波形データおよび４倍音の波形データを読み出せばよい。

さらに、前記第２の実施の形態においては、波形メモリが、開放弦波形データと、その２倍音の波形データおよび４倍音の波形データとを記憶していたが、このような構成に限定されるものではない。たとえば、波形メモリには、開放弦波形データのみを記憶しておき、波形再生回路１３７が、所定の開放弦波形データを読み出し、読み出した開放弦波形データに基づいて、その２倍音の波形データおよび４倍音の波形データを生成し、開放弦波形データ、２倍音の波形データおよび４倍音の波形データを合成しても良い。このような構成を採用することで、波形メモリに記憶すべき開放弦波形データのデータ量を小さくすることができる。

また、第２の実施の形態においては、開放弦波形データの２倍音の波形データおよび４倍音の波形データを、開放弦波形データに加算しているが、２倍音、４倍音以外の倍音データを加算するように構成しても良い。たとえば、ｎ倍音（ｎは整数）の倍音データを波形メモリに記憶し、或いは、生成し、開放弦波形データに加算しても良い。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。 図２は、本実施の形態にかかる楽音生成部の開放弦発音回路および押鍵発音回路、並びに、これらに関連する構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。 図３は、本実施の形態にかかる押鍵発音回路および開放弦発音回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。 図４は、本実施の形態にかかる押鍵発音情報および開放弦発音情報の生成処理の例を示すフローチャートである。 図５は、本実施の形態にかかる押鍵発音情報および開放弦発音情報の生成処理の例を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施の形態にかかる押鍵発音回路および開放弦発音回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。 図７は、第２の実施の形態にかかる押鍵発音情報および開放弦発音情報の生成処理の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 電子楽器
１２ 鍵盤
１４ ＣＰＵ
１６ ＲＯＭ
１８ ＲＡＭ
２０ 楽音生成部
２２ 操作子群
２４ ダンパペダル
２５ 押鍵発音回路
２６ 開放弦発音回路
２７ 音響システム
３０ 加算器
３１ 波形メモリ
３２ 開放弦波形データ
３３ 弦波形データ
３４，３７ 波形再生回路
３５，３８ エンベロープ生成回路
３６，３９ 乗算回路

Claims (5)

1. 弦楽器の弦を打弦或いは弓により振動させた弦波形データを含む弦波形データ群と、弦楽器本体を振動させることにより各弦を開放弦の状態で振動させた開放弦波形データを含む開放弦波形データ群と、を格納した波形メモリと、
   鍵盤の押鍵に基づく音高に基づいて、前記波形メモリに格納された前記弦波形データ群から、所定の弦波形データを読み出して、前記音高の楽音波形データを生成する押鍵発音手段と、
   前記音高に基づいて、前記波形メモリに格納された開放弦波形データ群から、所定の開放弦の開放弦波形データを読み出して、当該読み出された開放弦波形データを合成した開放弦波形合成データを生成する開放弦発音手段と、
   前記楽音波形データと前記開放弦波形合成データとを加算する加算手段と、を備え、
   前記開放弦発音手段が、
   第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高となるような第１の開放弦を特定し、特定された第１の開放弦が最低弦でない場合にのみ、当該特定された第１の開放弦より低音側の第２の開放弦を特定し、前記第２の開放弦のそれぞれに対応する開放弦波形データを読み出すことを特徴とする楽音生成装置。
2. 前記開放弦波形データ群が、各開放弦波形データのｎ倍音の波形データである開放弦ｎ倍音波形データを含み、
   前記開放弦発音手段が、所定の開放弦の開放弦波形データ、および、当該所定の開放弦のｎ倍音の開放弦ｎ倍音波形データを読み出して、読み出された開放弦波形データおよび開放弦ｎ倍音波形データを合成することを特徴とする請求項１に記載の楽音生成装置。
3. 前記開放弦発音手段が、読み出された開放弦波形データに基づいて、当該開放弦のｎ倍音に相当する開放弦ｎ倍音波形データを生成し、読み出された開放弦波形データおよび生成された開放弦ｎ倍音波形データを合成することを特徴とする請求項１に記載の楽音生成装置。
4. 前記弦波形データ群が、弦楽器の開放弦のそれぞれを打弦或いは弓により振動された弦波形データを有し、
   前記押鍵発音手段が、
   前記第１の開放弦の音高≦前記押鍵に基づく音高＜前記第１の開放弦に隣接する高音側の開放弦の音高となるような第１の開放弦を特定し、特定された第１の開放弦に対応する弦波形データを読み出すことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の楽音生成装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の楽音生成装置と、
   鍵盤と、
   を備えたことを特徴とする電子楽器。

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