JPH01289995A - 電子楽器 - Google Patents
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- JPH01289995A JPH01289995A JP63119564A JP11956488A JPH01289995A JP H01289995 A JPH01289995 A JP H01289995A JP 63119564 A JP63119564 A JP 63119564A JP 11956488 A JP11956488 A JP 11956488A JP H01289995 A JPH01289995 A JP H01289995A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H5/00—Instruments in which the tones are generated by means of electronic generators
- G10H5/007—Real-time simulation of G10B, G10C, G10D-type instruments using recursive or non-linear techniques, e.g. waveguide networks, recursive algorithms
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/315—Sound category-dependent sound synthesis processes [Gensound] for musical use; Sound category-specific synthesis-controlling parameters or control means therefor
- G10H2250/461—Gensound wind instruments, i.e. generating or synthesising the sound of a wind instrument, controlling specific features of said sound
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/511—Physical modelling or real-time simulation of the acoustomechanical behaviour of acoustic musical instruments using, e.g. waveguides or looped delay lines
- G10H2250/521—Closed loop models therefor, e.g. with filter and delay line
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は管楽器、特に金管楽器の発音メカニズムを数式
モデルと各種パラメータテーブルでシミュレートするこ
とにより、金管楽器の音をディジタル電子回路を用いて
合成しようとする電子楽器に関するものである。
モデルと各種パラメータテーブルでシミュレートするこ
とにより、金管楽器の音をディジタル電子回路を用いて
合成しようとする電子楽器に関するものである。
従来の技術
近年ディジタル技術の進歩により、電子ピアノやシンセ
サイザのようなディジタル電子回路を応用した電子楽器
が数多く開発されている。以下図面を参照しながら、上
述したような電子楽器について説明する。
サイザのようなディジタル電子回路を応用した電子楽器
が数多く開発されている。以下図面を参照しながら、上
述したような電子楽器について説明する。
第６図は従来の電子楽器のブロック図を示すものである
。第６図において、６１は鍵盤のオン／オフ等の演奏情
報を入力とし発音指示信号と周波数情報を送出するコン
トローラ部、６２はコントローラ部６１から送出された
発音指示信号及び周波数情報にもとづき波形メモリのア
ドレスを算出するアドレス発生部、６３はアドレス発生
部６２から送出されたアドレスにもとづき波形を発生す
る波形メモリ、６４はコントローラ部６１から送出され
た発音指示信号の立ち上がりを検出してエンベロープの
発生を開始するエンベロープ発生部、６６は波形メモリ
６３から送出された波形とエンベロープ発生部６４から
送出されたエンベロープの乗算を行う乗算部、６６は乗
算部６５から送出された乗算結果のディジタルアナログ
変換を行う５ 、、−。
。第６図において、６１は鍵盤のオン／オフ等の演奏情
報を入力とし発音指示信号と周波数情報を送出するコン
トローラ部、６２はコントローラ部６１から送出された
発音指示信号及び周波数情報にもとづき波形メモリのア
ドレスを算出するアドレス発生部、６３はアドレス発生
部６２から送出されたアドレスにもとづき波形を発生す
る波形メモリ、６４はコントローラ部６１から送出され
た発音指示信号の立ち上がりを検出してエンベロープの
発生を開始するエンベロープ発生部、６６は波形メモリ
６３から送出された波形とエンベロープ発生部６４から
送出されたエンベロープの乗算を行う乗算部、６６は乗
算部６５から送出された乗算結果のディジタルアナログ
変換を行う５ 、、−。
ディジタルアナログ変換器である。
以上のように構成された電子楽器について以下その動作
について説明する。
について説明する。
まず演奏を行うことによシ演奏情報がコントローラ部６
１に入力される。コントローラ部６１では演奏情報を発
音指示信号と周波数情報に変換し、アドレス発生部６２
及びエンベロープ発生部６４に送出する。アドレス発生
部６２では、発音指示信号の立ち上がりを検出してアド
レスの発生を開始する。ここでアドレスは周波数情報に
対応した波形メモリの読みとばし幅を累積加算すること
により得られる。アドレス発生部６２から送出されたア
ドレスは波形メモリ６３に入力され波形の読みだしを実
行する。読みだされた波形は乗算部６５に送出される。
１に入力される。コントローラ部６１では演奏情報を発
音指示信号と周波数情報に変換し、アドレス発生部６２
及びエンベロープ発生部６４に送出する。アドレス発生
部６２では、発音指示信号の立ち上がりを検出してアド
レスの発生を開始する。ここでアドレスは周波数情報に
対応した波形メモリの読みとばし幅を累積加算すること
により得られる。アドレス発生部６２から送出されたア
ドレスは波形メモリ６３に入力され波形の読みだしを実
行する。読みだされた波形は乗算部６５に送出される。
エンベロープ発生部６４では発音指示信号の立ち上がり
を検出してエンベロープの発生を開始するとともに発生
したエンベロープを乗算部６５に送出し波形との乗算が
行われる。そして乗算部６５から送出された乗算結果は
ディジタルアナログ変換器６６でディジタルアナログ変
換が行われ所望の楽音信号が得られる。
を検出してエンベロープの発生を開始するとともに発生
したエンベロープを乗算部６５に送出し波形との乗算が
行われる。そして乗算部６５から送出された乗算結果は
ディジタルアナログ変換器６６でディジタルアナログ変
換が行われ所望の楽音信号が得られる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら前記のような構成では波形メモリに格納さ
れた波形を忠実に読みだすことしかできず、タンギング
アスラー、アンブツシャの形の変更等に代表される演奏
表現に応じた品質の楽音を出力できないという問題点を
有していた。
れた波形を忠実に読みだすことしかできず、タンギング
アスラー、アンブツシャの形の変更等に代表される演奏
表現に応じた品質の楽音を出力できないという問題点を
有していた。
本発明は前記欠点に鑑み、演奏表現に応じた品質の楽音
が出力できる電子楽器を提供するものである。
が出力できる電子楽器を提供するものである。
課題を解決するだめの手段
この目的を達成するために本発明の電子楽器は、演奏情
報を演算部駆動情報に変換するコントローラ部と、アコ
ースティック楽器の発音メカニズムをシミュレートする
ことにより得られたアルゴリズムとコントローラ部から
送出された演算部駆動情報にもとづき波形合成を行い、
その合成結果である演算データを生成する演算部と、前
記演算部よシ生成された演算データのディジタルアナロ
グ変換を行うディジタルアナログ変換器とを備えた７
八−７ ものである。
報を演算部駆動情報に変換するコントローラ部と、アコ
ースティック楽器の発音メカニズムをシミュレートする
ことにより得られたアルゴリズムとコントローラ部から
送出された演算部駆動情報にもとづき波形合成を行い、
その合成結果である演算データを生成する演算部と、前
記演算部よシ生成された演算データのディジタルアナロ
グ変換を行うディジタルアナログ変換器とを備えた７
八−７ ものである。
作 用
この構成によって、演算部のアルゴリズムをアコーステ
ィック楽器の発音メカニズムをシミュレートシたもので
記述することにより、演奏者が演奏表現を行うために入
力するパラメータ（例えば管楽器でいうタンキングやス
ラー、或はアンブツシャの形の変更等）に応じて出力す
べき楽音の音色変化を実現することができ、従って演奏
表現に応じた品質の楽音を出力することができる。
ィック楽器の発音メカニズムをシミュレートシたもので
記述することにより、演奏者が演奏表現を行うために入
力するパラメータ（例えば管楽器でいうタンキングやス
ラー、或はアンブツシャの形の変更等）に応じて出力す
べき楽音の音色変化を実現することができ、従って演奏
表現に応じた品質の楽音を出力することができる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における電子楽器のブロック
図を示すものである。第１図において、１１は演奏情報
を演算部駆動情報に変換するコントローラ部、１２はア
コースティック楽器の発音メカニズムをシミュレートす
ることにより得られたアルゴリズムとコントローラ部１
１から送出された演算部駆動情報にもとづき波形合成を
行い、その合成結果である演算データをディジタルアナ
ログ変換器１３に送出する演算部、１３は演算部１２よ
り送出された演算データのディジタルアナログ変換を行
うディジタルアナログ変換器である。
図を示すものである。第１図において、１１は演奏情報
を演算部駆動情報に変換するコントローラ部、１２はア
コースティック楽器の発音メカニズムをシミュレートす
ることにより得られたアルゴリズムとコントローラ部１
１から送出された演算部駆動情報にもとづき波形合成を
行い、その合成結果である演算データをディジタルアナ
ログ変換器１３に送出する演算部、１３は演算部１２よ
り送出された演算データのディジタルアナログ変換を行
うディジタルアナログ変換器である。
第２図は本実施例における演算部１２のブロック図を示
すものである。
すものである。
第２図において、２１はコントローラ部１１から送出さ
れた演算部駆動情報の中の発音指示信号の立ち上がりを
検出してカウンタをリセットするとともに発音指示信号
が発生している間、システムクロックＣＫの発生タイミ
ングでカウンタ値のカウントアツプを行いカウンタ値を
時間情報をとして送出するカウンタ部、２２はカウンタ
部２１から送出された時間情報ｔとコントローラ部１１
から送出された演算部駆動情報の中の周波数情報Ｗ及び
アンブツシャ情報Ａｍ （リップ情報Ｓの最大値を表す
）にもとづき第１式を実行することによりリップ情報８
を算出するリップ動作部、２３はカウンタ部２１から送
出された時間情報ｔとリップ動作部２２から送出された
リップ情報Ｓとコン９ Ａ−。
れた演算部駆動情報の中の発音指示信号の立ち上がりを
検出してカウンタをリセットするとともに発音指示信号
が発生している間、システムクロックＣＫの発生タイミ
ングでカウンタ値のカウントアツプを行いカウンタ値を
時間情報をとして送出するカウンタ部、２２はカウンタ
部２１から送出された時間情報ｔとコントローラ部１１
から送出された演算部駆動情報の中の周波数情報Ｗ及び
アンブツシャ情報Ａｍ （リップ情報Ｓの最大値を表す
）にもとづき第１式を実行することによりリップ情報８
を算出するリップ動作部、２３はカウンタ部２１から送
出された時間情報ｔとリップ動作部２２から送出された
リップ情報Ｓとコン９ Ａ−。
トローラ部１１から送出された演算部駆動情報の中の周
波数情報Ｗ及び音量情報Ｐｒ、にもとづき第２式及び第
３式を実行することにより演算データＰｏｕ ｔを算出
する波形発生部である。
波数情報Ｗ及び音量情報Ｐｒ、にもとづき第２式及び第
３式を実行することにより演算データＰｏｕ ｔを算出
する波形発生部である。
ｓ ＝ Ａｍ・ｑ（ｗ・ｔ） ・・・・・・・・・・
・・・・・（１）但し、ｑ（Ｗ−１）はｗｅｔをアドレ
スとするテーブルに予め格納されている。
・・・・・（１）但し、ｑ（Ｗ−１）はｗｅｔをアドレ
スとするテーブルに予め格納されている。
Ｐｍ＝ Σ Ｂｍ ＊ Ｚｍ −ｃｏｓ（ｎ ＠ Ｗ
ＩＩ ｔ＋θｍ）ｎ＝１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）但
し、Ｚｍ、輻はリップ情報Ｓと周波数情報Ｗと音量情報
Ｐｓをアドレスとしたテーブルに予め格納されている。
ＩＩ ｔ＋θｍ）ｎ＝１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）但
し、Ｚｍ、輻はリップ情報Ｓと周波数情報Ｗと音量情報
Ｐｓをアドレスとしたテーブルに予め格納されている。
Ｂｍは高調波次数ｎをアドレスとしたテーフ諏しに予め
格納されている。
格納されている。
Ｐｏｕｔ＝ｈ （Ｐｍ 、 Ｐ ｓ ） ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（３）但し、ｈ（Ｐｍ、
Ｐｓ）は第２式よシ算出されたＰｍと音量情報Ｐｓをア
ドレスとしたテーブルに予め格納されている。
・・・・・・・・・・・・・・（３）但し、ｈ（Ｐｍ、
Ｐｓ）は第２式よシ算出されたＰｍと音量情報Ｐｓをア
ドレスとしたテーブルに予め格納されている。
第３図（〜は本実施例における演算部のアルゴリ１０
・＼−７ ズムのモデルであるトランペットの縦断面図である。第
３図（３）において、３１は演奏者のリップ部（口唇部
）、３２はトランペットのマウスピース部、３３はトラ
ンペットの管の本体部、３４はトランペットの管の開口
部である。ここで演奏者の口内圧力をＰｓ、リップの開
閉度をＳ（リップ情報８）、マウスピース３２内の音圧
をＰｍ、管の本体部の音圧をＰＯ、トランペット管の開
口部３４から出力される音圧をＰｏｕ ｔ とする。
・＼−７ ズムのモデルであるトランペットの縦断面図である。第
３図（３）において、３１は演奏者のリップ部（口唇部
）、３２はトランペットのマウスピース部、３３はトラ
ンペットの管の本体部、３４はトランペットの管の開口
部である。ここで演奏者の口内圧力をＰｓ、リップの開
閉度をＳ（リップ情報８）、マウスピース３２内の音圧
をＰｍ、管の本体部の音圧をＰＯ、トランペット管の開
口部３４から出力される音圧をＰｏｕ ｔ とする。
尚、音程を変化させるだめのピストン部は簡単のため省
略する。
略する。
第３図（Ｂ）は本実施例における演算部のアルゴリズム
のモデルでちるトランペットのマウスピース部３２と管
の本体部３３の接続部を近似したモデルである。第３図
（Ｂ）において、Ｐｌはトランペットのマウスピース部
３２の音圧、Ｐ２は管の本体部の音圧である。
のモデルでちるトランペットのマウスピース部３２と管
の本体部３３の接続部を近似したモデルである。第３図
（Ｂ）において、Ｐｌはトランペットのマウスピース部
３２の音圧、Ｐ２は管の本体部の音圧である。
第３図（ｑは本実施例における演算部のアルゴリズムの
モデルであるトランペットの回路モデルである。第３図
（ｑにおいて、Ｐｓは回路の駆動電圧１１ ・＼−ノ 源（第３図（ハ）における口内圧力に相当）、２℃はリ
ップ部３１のインピーダンス、Ｚｌはトランペットのマ
ウスピース部３２からみた管の入力インピーダンス、電
圧Ｐｍは第３図（５）におけるマウスピース内の音圧に
相当する。尚、Ｐｓからみた２犯と２１の合成インピー
ダンスをＺｍとする。
モデルであるトランペットの回路モデルである。第３図
（ｑにおいて、Ｐｓは回路の駆動電圧１１ ・＼−ノ 源（第３図（ハ）における口内圧力に相当）、２℃はリ
ップ部３１のインピーダンス、Ｚｌはトランペットのマ
ウスピース部３２からみた管の入力インピーダンス、電
圧Ｐｍは第３図（５）におけるマウスピース内の音圧に
相当する。尚、Ｐｓからみた２犯と２１の合成インピー
ダンスをＺｍとする。
ここで第３図（８）及び第３図（ｑに示すＰｓ、Ｐｍ。
ｓ、Ｚｍ、θ、の関係式、及びＺｍのデータはすでに公
知化されている（例えば、参考文献「ハーモニックジェ
ネレーション インザ トランペット」（Ｈａｒｍｏｎ
ｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｒｕｍ
ｐｅｔ １著者名： Ｊｏｈｎ Ｂａｃｋｕｓ ＆ Ｔ
、Ｃ，Ｈｕｎｄｌｅｙ））。
知化されている（例えば、参考文献「ハーモニックジェ
ネレーション インザ トランペット」（Ｈａｒｍｏｎ
ｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｒｕｍ
ｐｅｔ １著者名： Ｊｏｈｎ Ｂａｃｋｕｓ ＆ Ｔ
、Ｃ，Ｈｕｎｄｌｅｙ））。
本文献によるとＰｍは第４式〜第７式で与えられ、更に
実験によりＳに対するＲｍ 、 Ｘｍを求めている。
実験によりＳに対するＲｍ 、 Ｘｍを求めている。
尚リップ情報Ｓについては第４式に示すように定常状態
しか述べられていない。
しか述べられていない。
ｓ＝％−Ｘｍａ （１−ｃｏｓｗｔ ） −＝・−
・−（４）Ｐｍ＝ Σ Ｂｍ ＊ Ｚｍ ａｃＯｓ（
ｎ ＠ｗ ａ ｔ＋θｍ）ｎ＝１ ・・ ・・ ・・・・・・・・・（５）Ｚｍ−（Ｒｍ２
＋ Ｘｍ２）！Ａ・＝ −・・−−−（６）θ ＝ｌａ
ｎ （Ｘｍ／Ｒｍ ） ・・・・・・・・・・
・・・（７）又第３図（Ｂ）に示すＰ １． Ｐ ２１
ｕ ｏ 、 Ａ 、 Ａｏの関係もすでに公知化され
ている（例えば参考文献［アコースティック ノンリニ
アリティー オプ アン オリフィスＪ （Ａｃｏｕｓ
ｔｉｃ Ｎｏｎ１ｉｎｅａｒｉｔｙｏｆ ａｎ ０ｒｉ
ｆｉｃｅ 、著者名： Ｕｎｏ Ｉｎｇａｒｄ ＆Ｈａ
ｒｔｍｕｔ Ｉｓｉｎｇ））。
・−（４）Ｐｍ＝ Σ Ｂｍ ＊ Ｚｍ ａｃＯｓ（
ｎ ＠ｗ ａ ｔ＋θｍ）ｎ＝１ ・・ ・・ ・・・・・・・・・（５）Ｚｍ−（Ｒｍ２
＋ Ｘｍ２）！Ａ・＝ −・・−−−（６）θ ＝ｌａ
ｎ （Ｘｍ／Ｒｍ ） ・・・・・・・・・・
・・・（７）又第３図（Ｂ）に示すＰ １． Ｐ ２１
ｕ ｏ 、 Ａ 、 Ａｏの関係もすでに公知化され
ている（例えば参考文献［アコースティック ノンリニ
アリティー オプ アン オリフィスＪ （Ａｃｏｕｓ
ｔｉｃ Ｎｏｎ１ｉｎｅａｒｉｔｙｏｆ ａｎ ０ｒｉ
ｆｉｃｅ 、著者名： Ｕｎｏ Ｉｎｇａｒｄ ＆Ｈａ
ｒｔｍｕｔ Ｉｓｉｎｇ））。
本文献によるとＰ２は第８式〜第１０式で与えられ、更
に実験によシロに対するＲｏ、Ｘｏを求めている。
に実験によシロに対するＲｏ、Ｘｏを求めている。
ｐ、＝・ｕＯ・ ・・・・・・（８）
但しＰｓがローレベルの時
Ｐ−・ｕ２ ・・・・・・・・・・・・・
・（９）但しＰｓがハイレベルの時 （Ｐ１／Ｐ２）２＝１（ＲＯ／ρＧ ） （Ａ／Ａ。）
−１１２＋ ｌ （Ｘｏ／ｐｃ）（Ａ／Ａ（、） ｌ”
・・・・・・ ・・・・・・αＯ 但し、ρは空気密度 Ｃは音速 １３ 、−； 第４図（５）は本実施例における演算部のアルゴリズム
のモデルであるトランペットの入力インピーダンスＺｍ
、Ｚｍのレジスタンス成分Ｒｍ、Ｚｍのりアクタンス成
分Ｘｍ 、位相角成分θ□を示すグラフである。尚、横
軸はリップの開閉度を表すリップ情報Ｂである。
・（９）但しＰｓがハイレベルの時 （Ｐ１／Ｐ２）２＝１（ＲＯ／ρＧ ） （Ａ／Ａ。）
−１１２＋ ｌ （Ｘｏ／ｐｃ）（Ａ／Ａ（、） ｌ”
・・・・・・ ・・・・・・αＯ 但し、ρは空気密度 Ｃは音速 １３ 、−； 第４図（５）は本実施例における演算部のアルゴリズム
のモデルであるトランペットの入力インピーダンスＺｍ
、Ｚｍのレジスタンス成分Ｒｍ、Ｚｍのりアクタンス成
分Ｘｍ 、位相角成分θ□を示すグラフである。尚、横
軸はリップの開閉度を表すリップ情報Ｂである。
第４図（Ｂ）は第４図四のグラフ内のＺｍ、θ。をテー
ブル化したもので、リップ情報Ｓでアドレスされる。
ブル化したもので、リップ情報Ｓでアドレスされる。
本テーブルは複数個存在し、高調波次数ｎ、音量データ
ＰＳ、周波数情報Ｗによシ選択される。
ＰＳ、周波数情報Ｗによシ選択される。
第４図（ｑは本実施例における演算部のアルゴリズムの
モデルであるトランペットを実際に演奏した場合のリッ
プの動き即ちリップ情報Ｓを示すグラフである。尚、横
軸は時間ｔである。
モデルであるトランペットを実際に演奏した場合のリッ
プの動き即ちリップ情報Ｓを示すグラフである。尚、横
軸は時間ｔである。
第４図ｐ）は第４図（ｑのグラフをテーブル化したもの
で、周波数情報Ｗと時間情報ｔの乗算値Ｗ・ｔでアドレ
スされる。アドレスｏ−Ｍ−１には音の立ち上がり状態
（タンギング時）におけるリップ情報８が格納されてお
り、アドレスＭ〜２Ｍ−１１４、−７ には音の定常状態におけるリップ情報Ｓが格納されてい
る。
で、周波数情報Ｗと時間情報ｔの乗算値Ｗ・ｔでアドレ
スされる。アドレスｏ−Ｍ−１には音の立ち上がり状態
（タンギング時）におけるリップ情報８が格納されてお
り、アドレスＭ〜２Ｍ−１１４、−７ には音の定常状態におけるリップ情報Ｓが格納されてい
る。
第４図（Ｅ）は本実施例における演算部の第５式を実行
するためのＢｍテーブルで、高調波次数ｎによってアド
レスされる。尚、本実施例においては簡単のためにｎ
＝ ’＋〜６とした。
するためのＢｍテーブルで、高調波次数ｎによってアド
レスされる。尚、本実施例においては簡単のためにｎ
＝ ’＋〜６とした。
第４図（Ｆ′）は本実施例における演算部の第５式を実
行するためのｃｏｓｉｎｅテーブルで、周波数情報Ｗと
時間情報ｔの乗算値ｗｅｔでアドレスされる。
行するためのｃｏｓｉｎｅテーブルで、周波数情報Ｗと
時間情報ｔの乗算値ｗｅｔでアドレスされる。
第５図（５）は本実施例における演算部のアルゴリズム
のモデルであるトランペットのマウスピース部３２と管
の本体部３３の接続部における（第３図（８）、（Ｂ）
参照）インピーダンスを示すグラフである。ＲＯはレジ
スタンス成分、Ｘｏはルアクタンス成分である。尚横軸
は気流速度Ｕ。である。
のモデルであるトランペットのマウスピース部３２と管
の本体部３３の接続部における（第３図（８）、（Ｂ）
参照）インピーダンスを示すグラフである。ＲＯはレジ
スタンス成分、Ｘｏはルアクタンス成分である。尚横軸
は気流速度Ｕ。である。
第５図（５）は本実施例における演算部１２のアルゴリ
ズムのモデルであるトランペットのマウスピース部３２
と管の本体部３３の接続部における（第３図■、（Ｂ）
参照）ＰｌとＰ２の関係を表すテーブルである。
ズムのモデルであるトランペットのマウスピース部３２
と管の本体部３３の接続部における（第３図■、（Ｂ）
参照）ＰｌとＰ２の関係を表すテーブルである。
１５、、−７
以上のように構成された電子楽器について、以下第１図
〜第５図を用いてその動作を説明する。
〜第５図を用いてその動作を説明する。
まず第１図において、演奏を行うことによシ演奏情報が
コントローラ部１１に入力される。コントローラ部１１
は演奏情報を演算部１２を駆動するための演算部駆動情
報に変換する。ここで演算部駆動情報は、発音指示信号
と周波数情報Ｗと音量情報ＰＳとアンブツシャ情報Ａｍ
とからなる。
コントローラ部１１に入力される。コントローラ部１１
は演奏情報を演算部１２を駆動するための演算部駆動情
報に変換する。ここで演算部駆動情報は、発音指示信号
と周波数情報Ｗと音量情報ＰＳとアンブツシャ情報Ａｍ
とからなる。
次に第２図において、発音指示信号の立ち上がりを検出
してカウンタ部２１はカウンタに保存された現在の時間
情報ｔをリセットし、その後発音指示信号が発生してい
る間システムクロックＣＫの発生タイミングで時間情報
ｔはカウントアツプされ、リップ動作部２２と波形発生
部２３に送出される。
してカウンタ部２１はカウンタに保存された現在の時間
情報ｔをリセットし、その後発音指示信号が発生してい
る間システムクロックＣＫの発生タイミングで時間情報
ｔはカウントアツプされ、リップ動作部２２と波形発生
部２３に送出される。
まずリップ動作部２２においては、カウンタ部２１から
送出された時間情報ｔとコントローラ部１１から送出さ
れた周波数情報Ｗとの乗算が行われＷ・ｔが算出される
。ｗｅｔは第４図の■に示すテーブルにアドレスとして
入力される。ここでＷ・ｔは発音指示信号がカウンタ２
１に送出された時点でアドレス０からのカウントアツプ
を始め、アドレス２Ｍに達しだ時点でアドレスＭにリピ
ートしその後アドレスＭ〜２Ｍ−１をサイクリックに更
新されるものとする。本テーブルから読みだされた値は
コントローラ部１１から送出されたアンブツシャ情報Ａ
ｍとの乗算が行われ（第１式参照）、乗算結果であるリ
ップ情報Ｓが波形発生部２３に送出される。この動作は
第４式から第１ｏ式に示す従来の動作とは異なり、まず
音の立ち上がり状態における楽音が出力され、つづいて
定常状態における楽音が繰り返し出力されることになる
。更にコントローラ部１１から送出されたアンブツシャ
情報Ａｍによりリップ情報Ｓが変化し、従って楽音の音
色変化が実現される。
送出された時間情報ｔとコントローラ部１１から送出さ
れた周波数情報Ｗとの乗算が行われＷ・ｔが算出される
。ｗｅｔは第４図の■に示すテーブルにアドレスとして
入力される。ここでＷ・ｔは発音指示信号がカウンタ２
１に送出された時点でアドレス０からのカウントアツプ
を始め、アドレス２Ｍに達しだ時点でアドレスＭにリピ
ートしその後アドレスＭ〜２Ｍ−１をサイクリックに更
新されるものとする。本テーブルから読みだされた値は
コントローラ部１１から送出されたアンブツシャ情報Ａ
ｍとの乗算が行われ（第１式参照）、乗算結果であるリ
ップ情報Ｓが波形発生部２３に送出される。この動作は
第４式から第１ｏ式に示す従来の動作とは異なり、まず
音の立ち上がり状態における楽音が出力され、つづいて
定常状態における楽音が繰り返し出力されることになる
。更にコントローラ部１１から送出されたアンブツシャ
情報Ａｍによりリップ情報Ｓが変化し、従って楽音の音
色変化が実現される。
次に波形発生部２３においては、高調波次数ｎとコント
ローラ部１１から送出された周波数情報Ｗと音量情報Ｐ
ｓによシ第４図（Ｂ）に示すＺｍ及びθ。
ローラ部１１から送出された周波数情報Ｗと音量情報Ｐ
ｓによシ第４図（Ｂ）に示すＺｍ及びθ。
テーブルの選択が行われる。次にリップ動作部２２から
送出されたリップ情報６により本テーブルの１７Ａ 。
送出されたリップ情報６により本テーブルの１７Ａ 。
アドレッシングが行われＺｍ及びθ□が読みだされる。
θ、はｎ＋＋ｗ＊ｔとの加算及び第４図（Ｆ）にしめず
テーブルによるｃｏｓｉｎｅ変換が行われ、更にその結
果とＺｍ及び第４図（２）にしめずテーブルから読みだ
されたＢｍとの乗算が行われる。以上の動作を高調波次
数ｎ＝１〜６についテか、更にそれらの結果を累算する
ことによりＰｍが得られる。そして得られ７’（Ｐｍは
第５図（Ｂ）に示すテーブルのアドレスとし入力され、
第３園内に示すＰＯが得られる。
テーブルによるｃｏｓｉｎｅ変換が行われ、更にその結
果とＺｍ及び第４図（２）にしめずテーブルから読みだ
されたＢｍとの乗算が行われる。以上の動作を高調波次
数ｎ＝１〜６についテか、更にそれらの結果を累算する
ことによりＰｍが得られる。そして得られ７’（Ｐｍは
第５図（Ｂ）に示すテーブルのアドレスとし入力され、
第３園内に示すＰＯが得られる。
ここで第３園内に示すＰｍとＰｏ の関係は、第５図
（Ｂ）、第３図（Ｂ）及び第８式〜第１０式に示すＰｌ
とＰ２の関係と等価であると仮定する。
（Ｂ）、第３図（Ｂ）及び第８式〜第１０式に示すＰｌ
とＰ２の関係と等価であると仮定する。
また第３園内に示す管の開口部の影響は無視できるもの
と仮定するとＰｏｕ ｔはＰｏ に等しくなる。
と仮定するとＰｏｕ ｔはＰｏ に等しくなる。
以上のように本実施例によれば、リップ情報をテーブル
にもち、且つ音の立ち上がり状態の領域と定常状態の領
域とに分割することにより、発音指示信号の立ち上がり
時には第４図（ｑの○（ｔ（Ｔの領域に示すような音の
立ち上がり状態から発音、即ちタンギンクが実現され、
又発音指示信号を発１８、、−。
にもち、且つ音の立ち上がり状態の領域と定常状態の領
域とに分割することにより、発音指示信号の立ち上がり
時には第４図（ｑの○（ｔ（Ｔの領域に示すような音の
立ち上がり状態から発音、即ちタンギンクが実現され、
又発音指示信号を発１８、、−。
生後、周波数情報Ｗのみを変更することによりスラーが
実現される。、更にアンブツシャ情報Ａｍを変化させる
ことにより演算データＰｏｕｔの音色変化が実現させる
ことができる。従って演奏表現に応じた品質の楽音を出
力することができる。
実現される。、更にアンブツシャ情報Ａｍを変化させる
ことにより演算データＰｏｕｔの音色変化が実現させる
ことができる。従って演奏表現に応じた品質の楽音を出
力することができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、演算部のアルゴリズムを
アコースティック楽器の発音メカニズムをシミュレート
したもので記述することにより、演奏者が演奏表現を行
うために入力するパラメータ（例えば管楽器でいうタン
ギングやスラー、或はアンブツシャの形の変更等）に応
じて出力すべき楽音の音色変化を実現する、即ち演奏表
現に応じた品質の楽音を出力することができ、その実用
的効果は大なるものがある。
アコースティック楽器の発音メカニズムをシミュレート
したもので記述することにより、演奏者が演奏表現を行
うために入力するパラメータ（例えば管楽器でいうタン
ギングやスラー、或はアンブツシャの形の変更等）に応
じて出力すべき楽音の音色変化を実現する、即ち演奏表
現に応じた品質の楽音を出力することができ、その実用
的効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例における電子楽器のブロック
図、第２図は同演算部のブロック図、第３図（へはトラ
ンペットの縦断面図、第３図（Ｂ）はマウスピース部と
管の本体部の接続部を示す状態図、１９、−ノ 第３図（ｑはトランペットの発音メカニズムを回路モデ
ルで近似した回路図、第４図（５）はトランペットの入
力インピーダンスをプロットした特性図、第４図（Ｂ）
ｕ）ランペットの入力インピーダンスを格納したテーブ
ル図、第４図ｑはリップ情報Ｓをプロットした特性図、
第４図中）はリップ情報Ｓを格納したテーブル図、第４
図（Ｅ）はＢｍを格納したテーブル図、第４図（Ｆ）は
ｃｏｓｉｎｅのテーブル図、第５図（５）は第３図（Ｂ
）に示す接続部の入力インピーダンスをプロットした特
性図、第５図（Ｂ）は第３図中）に示す接続部の音圧Ｐ
２を格納したテーブル図、第６図は従来の電子楽器のブ
ロック図である。 １１．６１・・・・・・コントローラ部、１２・・・・
・・演算部、１３ 、６６・・・・・ディジタルアナロ
グ変換器、２１・・・・・・カウンタ部、２２・・・・
・リップ動作部、２３・・・・・・波形発生部、３１・
・・・・・リップ部、３２・・・・・・マウスピース部
、３３・・・・・・管の本体部、３４・・・・・・管の
開口部、３５・・・・・・駆動電圧源、３６・・・・・
・リップ部のインピーダンス、３７・・・・・・管のイ
ンピーダンス、６２・・・・・・アドレス発生部、６３
・・・・・・波形メモリ、６４・・・・・・エンベロー
プ発生部、６５・・・・・・乗算部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 （八） 璽 （Ｊ）） ＯＭ ２Ｍ−１ ＣＢ）（す １２３４６６ ｎ 第５図 （Ａ） ０ α０（β）
図、第２図は同演算部のブロック図、第３図（へはトラ
ンペットの縦断面図、第３図（Ｂ）はマウスピース部と
管の本体部の接続部を示す状態図、１９、−ノ 第３図（ｑはトランペットの発音メカニズムを回路モデ
ルで近似した回路図、第４図（５）はトランペットの入
力インピーダンスをプロットした特性図、第４図（Ｂ）
ｕ）ランペットの入力インピーダンスを格納したテーブ
ル図、第４図ｑはリップ情報Ｓをプロットした特性図、
第４図中）はリップ情報Ｓを格納したテーブル図、第４
図（Ｅ）はＢｍを格納したテーブル図、第４図（Ｆ）は
ｃｏｓｉｎｅのテーブル図、第５図（５）は第３図（Ｂ
）に示す接続部の入力インピーダンスをプロットした特
性図、第５図（Ｂ）は第３図中）に示す接続部の音圧Ｐ
２を格納したテーブル図、第６図は従来の電子楽器のブ
ロック図である。 １１．６１・・・・・・コントローラ部、１２・・・・
・・演算部、１３ 、６６・・・・・ディジタルアナロ
グ変換器、２１・・・・・・カウンタ部、２２・・・・
・リップ動作部、２３・・・・・・波形発生部、３１・
・・・・・リップ部、３２・・・・・・マウスピース部
、３３・・・・・・管の本体部、３４・・・・・・管の
開口部、３５・・・・・・駆動電圧源、３６・・・・・
・リップ部のインピーダンス、３７・・・・・・管のイ
ンピーダンス、６２・・・・・・アドレス発生部、６３
・・・・・・波形メモリ、６４・・・・・・エンベロー
プ発生部、６５・・・・・・乗算部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第４
図 （八） 璽 （Ｊ）） ＯＭ ２Ｍ−１ ＣＢ）（す １２３４６６ ｎ 第５図 （Ａ） ０ α０（β）
Claims (5)
- （１）演奏情報を演算部駆動情報に変換するコントロー
ラ部と、アコースティック楽器の発音メカニズムをシミ
ュレートすることにより得られたアルゴリズムと前記コ
ントローラ部から送出された演算部駆動情報にもとづき
波形合成を行いその合成結果である演算データを生成す
る演算部と、前記演算部より生成された演算データのデ
ィジタルアナログ変換を行うディジタルアナログ変換器
とを備えてなる電子楽器。 - （２）演算部が、コントローラ部から送出された演算部
駆動情報の中の発音指示信号の立ち上がりを検出してカ
ウンタをリセットするとともに発音指示信号が発生して
いる間システムクロックＣＫの発生タイミングでカウン
タ値の更新を行いカウンタ値を時間情報をとして送出す
るカウンタ部と、前記カウンタから送出された時間情報
ｔとコントローラ部から送出された演算部駆動情報の中
の周波数情報ｗ及びアンブッシャ情報Ａｍにより口唇の
動作をシミュレートするリップ動作部と、前記カウンタ
部から送出された時間情報ｔと前記リップ動作部から送
出された口唇の開閉度を表すリップ情報ｓとコントロー
ラ部から送出された演算部駆動情報の中の音量情報Ｐｓ
にもとづき波形合成を行いその合成結果である演算デー
タＰｏｕｔを送出する波形発生部とからなることを特徴
とする請求項１記載の電子楽器。 - （３）波形発生部が、リップ情報ｓと周波数情報ｗと音
量情報Ｐｓをアドレスとするテーブルから読みだしたＺ
ｍ及びθ＿ｍと、高調波次数ｎをアドレスとするテーブ
ルから読みだしたＢｍと、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の式からＰｍを算出し、更にＰｍと音量情報Ｐｓをアド
レスとするテーブルから演算データＰｏｕｔを読みだす
ことを特徴とする請求項２記載の電子楽器。 - （４）リップ動作部が周波数情報ｗと時間情報ｔの乗算
値ｗ・ｔをアドレスとするテーブルから読みだされた値
とコントローラ部から送出された演算部駆動情報の中の
アンブッシャ情報Ａｍの乗算値をリップ情報ｓとして出
力することを特徴とする請求項２記載の電子楽器。 - （５）テーブルが音の立ち上がり状態の領域と定常状態
の領域の少なくとも２つの領域からなり、コントローラ
部から送出された発音指示信号の立ち上がり状態の領域
が読みだされ、その後定常状態の領域が繰り返し読みだ
されることを特徴とする請求項３記載の電子楽器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119564A JPH01289995A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電子楽器 |
| US07/348,526 US5024133A (en) | 1988-05-17 | 1989-05-08 | Electronic musical instrument with improved generation of wind instruments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119564A JPH01289995A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電子楽器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289995A true JPH01289995A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14764455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119564A Pending JPH01289995A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 電子楽器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5024133A (ja) |
| JP (1) | JPH01289995A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116096A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Yamaha Corp | 電子楽器 |
| JPH086564A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Atr Ningen Joho Kenkyusho:Kk | 音圧推定装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0440174B1 (en) * | 1990-01-31 | 1996-12-11 | Yamaha Corporation | Method of controlling sound source for electronic musical instrument, and electronic musical instrument adopting the method |
| US5543580A (en) * | 1990-10-30 | 1996-08-06 | Yamaha Corporation | Tone synthesizer |
| USRE37422E1 (en) * | 1990-11-20 | 2001-10-30 | Yamaha Corporation | Electronic musical instrument |
| US6737572B1 (en) * | 1999-05-20 | 2004-05-18 | Alto Research, Llc | Voice controlled electronic musical instrument |
| US6538189B1 (en) * | 2001-02-02 | 2003-03-25 | Russell A. Ethington | Wind controller for music synthesizers |
| JP4258498B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2009-04-30 | ヤマハ株式会社 | 吹奏電子楽器の音源制御装置とプログラム |
| US7563975B2 (en) * | 2005-09-14 | 2009-07-21 | Mattel, Inc. | Music production system |
| US7723605B2 (en) * | 2006-03-28 | 2010-05-25 | Bruce Gremo | Flute controller driven dynamic synthesis system |
| KR101410579B1 (ko) * | 2013-10-14 | 2014-06-20 | 박재숙 | 전자악기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6340199A (ja) * | 1986-05-02 | 1988-02-20 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | 残響付与システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4301704A (en) * | 1977-05-12 | 1981-11-24 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Electronic musical instrument |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP63119564A patent/JPH01289995A/ja active Pending
-
1989
- 1989-05-08 US US07/348,526 patent/US5024133A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6340199A (ja) * | 1986-05-02 | 1988-02-20 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | 残響付与システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH03116096A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Yamaha Corp | 電子楽器 |
| JPH086564A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Atr Ningen Joho Kenkyusho:Kk | 音圧推定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5024133A (en) | 1991-06-18 |
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