JPH03186897A - 楽音波形信号形成装置 - Google Patents
楽音波形信号形成装置Info
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- JPH03186897A JPH03186897A JP1327655A JP32765589A JPH03186897A JP H03186897 A JPH03186897 A JP H03186897A JP 1327655 A JP1327655 A JP 1327655A JP 32765589 A JP32765589 A JP 32765589A JP H03186897 A JPH03186897 A JP H03186897A
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- 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
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- 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
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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
本発明は電子楽器、音楽教育装置、玩具等に利用される
楽音波形信号形成装置に係り、特に波形信号を循環させ
ることにより発生すべき楽音波形信号を形成する楽音波
形信号形成装置に関する。
楽音波形信号形成装置に係り、特に波形信号を循環させ
ることにより発生すべき楽音波形信号を形成する楽音波
形信号形成装置に関する。
従来、この種の装置は、例えば特開昭６３−４０１９９
号公報に示されるように、外部から入力された励起制御
信号と循環中の波形信号とを合成した合成波形信号を非
線形変換回路にて非線形変換して出力する励振回路部と
、励振回路部から出力された波形信号に所定時間遅延す
るなどの所定の信号処理を施して同励振回路部に帰還す
ることにより発音すべき楽音のピッチに対応じた共振周
波数を得る信号伝達回路部とを備え、前記励振回路部な
管楽器のマウスピース部に対応させるとともに、前記信
号伝達回路部を管楽器の共鳴管に対応させて、励振回路
部及び信号伝達回路部を循環する波形信号を楽音波形信
号として取り出すようにしている。
号公報に示されるように、外部から入力された励起制御
信号と循環中の波形信号とを合成した合成波形信号を非
線形変換回路にて非線形変換して出力する励振回路部と
、励振回路部から出力された波形信号に所定時間遅延す
るなどの所定の信号処理を施して同励振回路部に帰還す
ることにより発音すべき楽音のピッチに対応じた共振周
波数を得る信号伝達回路部とを備え、前記励振回路部な
管楽器のマウスピース部に対応させるとともに、前記信
号伝達回路部を管楽器の共鳴管に対応させて、励振回路
部及び信号伝達回路部を循環する波形信号を楽音波形信
号として取り出すようにしている。
しかるに、上記従来の装置にあっては、非線形変換回路
は単一の非線形テーブルのみしか備えておらず、励振回
路部における非線形変換特性を変更することができない
ので、形成される楽音波形信号が単一種類であったり、
限定されたものであった。すなわち、この従来装置は極
めて原理的なもので、電子楽器、音楽教育装置、玩具等
の装置に利用するためには不十分であり、以前から、か
かる原理を用いて、自由な楽音波形信号の形成が可能で
あって多くの種類の楽音波形信号を発生することができ
る、楽音波形信号形成装置の実現が望まれていた。 本発明は前記問題に対処するためになされたもので、そ
の目的は、前記従来装置の原理を利用して自由に多種類
の楽音波形信号を形成出力できる楽音波形信号形成装置
を提供するものである。
は単一の非線形テーブルのみしか備えておらず、励振回
路部における非線形変換特性を変更することができない
ので、形成される楽音波形信号が単一種類であったり、
限定されたものであった。すなわち、この従来装置は極
めて原理的なもので、電子楽器、音楽教育装置、玩具等
の装置に利用するためには不十分であり、以前から、か
かる原理を用いて、自由な楽音波形信号の形成が可能で
あって多くの種類の楽音波形信号を発生することができ
る、楽音波形信号形成装置の実現が望まれていた。 本発明は前記問題に対処するためになされたもので、そ
の目的は、前記従来装置の原理を利用して自由に多種類
の楽音波形信号を形成出力できる楽音波形信号形成装置
を提供するものである。
前記目的を達成するために、上記請求項１に係る発明の
構成上の特徴は、波形信号を循環させることにより発生
ずへき楽音波形信号を形成する装置であって、外部から
入力された励起制御信号と前記循環中の波形信号とを合
成した合成波形信号を非線形変換回路にて非線形変換し
て出力する励振回路部と、前記励振回路部から出力され
た波形信号に所定の信号処理を施して同励振回路部に帰
還することにより発音すべき楽音のピッチに幻応じた共
振周波数を得る信号伝達回路部とを備えた楽音波形信号
形成装置において、前記非線形変換回路を、前記合成波
形信号をそれぞれ入力する並列接続された複数の非線形
テーブルと、前記複数の非線形変換テーブルからそれぞ
れ出力される複数の波形信号を合成して前記信号伝達回
路部に出力する合成手段と、前記複数の非線形テーブル
のうちの少なくとも一つの非線形テーブルの入力側又は
出力側に設けられ同テーブルに入力され又は同テーブル
から出力される波形信号に外部からの制御信号に応じた
演算を施す演算手段とで構成したことにある。 また、上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記
非線形変換回路を、直列接続されてなり前記合成波形信
号に直列的にそれぞれ非線形変換を施して前記信号伝達
回路部へ出力する複数の非線形テーブルと、前記複数の
非線形変換テーブルのうちの少なくとも一つの非線形テ
ーブルの入力側又は出力側に設けられ同テーブルに入力
され又は同テーブルから出力される波形信号に外部から
の制御信号に応じた演算を施す演算手段とで構成したこ
とにある。 また、上記請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記
非線形変換回路を、前記合成波形信号を非線形変換して
前記信号伝達回路部へ出力する複数の非線形テーブルと
、前記複数の非線形変換テーブルによる複数の非線形変
換を外部からの制御信号に応じて選択的に糺み合わせて
行うように制御する選択制御手段とで構成したことにあ
る。 また、上記請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記
非線形変換回路を、前記合成波形信号の級数の和を演算
して前記波形信号伝達回路部へ出力するものであって外
部からの制御信号を前記級数の各項の係数として前記演
算を行う演算手段で構成したことにある。 また、上記請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記
級数の和の演算を、前記合成波形信号値をＸとし、かつ
前記制御信号による係数をａ＋！、ａ＋ ＆２” ”
ａｎとすると、ａｉ＋＋ａ＋Ｘ＋ａ２Ｘ”・・ａｎｘ
ｎにより表される演算にしたことにある。
構成上の特徴は、波形信号を循環させることにより発生
ずへき楽音波形信号を形成する装置であって、外部から
入力された励起制御信号と前記循環中の波形信号とを合
成した合成波形信号を非線形変換回路にて非線形変換し
て出力する励振回路部と、前記励振回路部から出力され
た波形信号に所定の信号処理を施して同励振回路部に帰
還することにより発音すべき楽音のピッチに幻応じた共
振周波数を得る信号伝達回路部とを備えた楽音波形信号
形成装置において、前記非線形変換回路を、前記合成波
形信号をそれぞれ入力する並列接続された複数の非線形
テーブルと、前記複数の非線形変換テーブルからそれぞ
れ出力される複数の波形信号を合成して前記信号伝達回
路部に出力する合成手段と、前記複数の非線形テーブル
のうちの少なくとも一つの非線形テーブルの入力側又は
出力側に設けられ同テーブルに入力され又は同テーブル
から出力される波形信号に外部からの制御信号に応じた
演算を施す演算手段とで構成したことにある。 また、上記請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記
非線形変換回路を、直列接続されてなり前記合成波形信
号に直列的にそれぞれ非線形変換を施して前記信号伝達
回路部へ出力する複数の非線形テーブルと、前記複数の
非線形変換テーブルのうちの少なくとも一つの非線形テ
ーブルの入力側又は出力側に設けられ同テーブルに入力
され又は同テーブルから出力される波形信号に外部から
の制御信号に応じた演算を施す演算手段とで構成したこ
とにある。 また、上記請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記
非線形変換回路を、前記合成波形信号を非線形変換して
前記信号伝達回路部へ出力する複数の非線形テーブルと
、前記複数の非線形変換テーブルによる複数の非線形変
換を外部からの制御信号に応じて選択的に糺み合わせて
行うように制御する選択制御手段とで構成したことにあ
る。 また、上記請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記
非線形変換回路を、前記合成波形信号の級数の和を演算
して前記波形信号伝達回路部へ出力するものであって外
部からの制御信号を前記級数の各項の係数として前記演
算を行う演算手段で構成したことにある。 また、上記請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記
級数の和の演算を、前記合成波形信号値をＸとし、かつ
前記制御信号による係数をａ＋！、ａ＋ ＆２” ”
ａｎとすると、ａｉ＋＋ａ＋Ｘ＋ａ２Ｘ”・・ａｎｘ
ｎにより表される演算にしたことにある。
【発明の作用】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、
演算手段が複数の非線形テーブルのうちの少なくとも一
つの非線形テーブルに入力され又は同テーブルから出力
される波形信号に外部からの制御信号に応じた演算を施
すので、この演算手段に外部から種々の制御信号を供給
するようにすれば、合成手段は種々の組合せで複数の非
線形変換出力を合成して種々の特性で非線形変換した波
形信号を出力することになり、すなわち非線形変換回路
が合成波形信号を種々に非線形変換して信号伝達回路部
に出力するようになる。その結果、励振回路部及び信号
伝達回路部を循環する波形信号の特性が種々に変化して
、多種類の楽音波形信号が得られる。 また、上記のように構成した請求項２に係る発明におい
ては、演算手段が少なくとも一つの非線形テーブルの入
力側又は出力側に設けられ同テーブルに入力され又は同
テーブルから出力される波形信号に外部からの制御信号
に応じた演算を施すので、この演算手段に外部から種々
の制御信号を供給するようにすれば、直列接続した複数
の非線形テーブルの最終段から得られる波形信号は前記
制御信号に応じて種々の特性で変化するようになり、す
なわち非線形変換回路が合成波形信号を種々に非線形変
換して信号伝達回路部に出力するようになる。その結果
、かかる場合も、励振回路部及び信号伝達回路部を循環
する波形信号の特性が種々に変化して、多種類の楽音波
形信号が得られる。 また、上記のように構成した請求項３に係る発明におい
ては、選択制御手段が、複数の非線形変換テーブルによ
る複数の非線形変換を外部からの制御信号に応じて選択
的に組み合わせて行うように制御するので、前記外部か
らの制御信号に応じて前記組合せ状態が種々変更制御さ
れる結果、非線形変換回路が合成波形信号を種々に非線
形変換して信号伝達回路部に出力するようになる。これ
により、かかる場合も、励振回路部及び信号伝達回路部
を循環する波形信号の特性が種々に変化して、多種類の
楽音波形信号が得られる。 また、上記のように構成した請求項４に係る発明におい
ては、演算手段が合成波形信号の級数の和を演算して前
記信号伝達回路部へ出力し、例えば、請求項５に係る発
明のように、前記合成波形信号値をＸとし、かつ前記制
御信号による係数なａｅ ａ＋ ａｅ” ” ”
ａｎとすると、ａｌｌ＋ａ＋ｘ＋ａ２ｘ２・・・ａ ｎ
ｘ’の演算をし、かかる場合、前記１ 各係数＆ｓ、ａ＋、ａ２・・・ａｏは外部からの制御信
号により与えられるので、この演算手段に外部から種々
の制御信号を供給するようにすれば、合成波形信号に対
して任意の非線形変換が施される。 これにより、非線形変換回路は種々の特性の非線形変換
を実行できるようになり、かかる場合も、励振回路部及
び信号伝達回路部を循環する波形信号の特性が種々に変
化して、多種類の楽音波形信号が得られる。
演算手段が複数の非線形テーブルのうちの少なくとも一
つの非線形テーブルに入力され又は同テーブルから出力
される波形信号に外部からの制御信号に応じた演算を施
すので、この演算手段に外部から種々の制御信号を供給
するようにすれば、合成手段は種々の組合せで複数の非
線形変換出力を合成して種々の特性で非線形変換した波
形信号を出力することになり、すなわち非線形変換回路
が合成波形信号を種々に非線形変換して信号伝達回路部
に出力するようになる。その結果、励振回路部及び信号
伝達回路部を循環する波形信号の特性が種々に変化して
、多種類の楽音波形信号が得られる。 また、上記のように構成した請求項２に係る発明におい
ては、演算手段が少なくとも一つの非線形テーブルの入
力側又は出力側に設けられ同テーブルに入力され又は同
テーブルから出力される波形信号に外部からの制御信号
に応じた演算を施すので、この演算手段に外部から種々
の制御信号を供給するようにすれば、直列接続した複数
の非線形テーブルの最終段から得られる波形信号は前記
制御信号に応じて種々の特性で変化するようになり、す
なわち非線形変換回路が合成波形信号を種々に非線形変
換して信号伝達回路部に出力するようになる。その結果
、かかる場合も、励振回路部及び信号伝達回路部を循環
する波形信号の特性が種々に変化して、多種類の楽音波
形信号が得られる。 また、上記のように構成した請求項３に係る発明におい
ては、選択制御手段が、複数の非線形変換テーブルによ
る複数の非線形変換を外部からの制御信号に応じて選択
的に組み合わせて行うように制御するので、前記外部か
らの制御信号に応じて前記組合せ状態が種々変更制御さ
れる結果、非線形変換回路が合成波形信号を種々に非線
形変換して信号伝達回路部に出力するようになる。これ
により、かかる場合も、励振回路部及び信号伝達回路部
を循環する波形信号の特性が種々に変化して、多種類の
楽音波形信号が得られる。 また、上記のように構成した請求項４に係る発明におい
ては、演算手段が合成波形信号の級数の和を演算して前
記信号伝達回路部へ出力し、例えば、請求項５に係る発
明のように、前記合成波形信号値をＸとし、かつ前記制
御信号による係数なａｅ ａ＋ ａｅ” ” ”
ａｎとすると、ａｌｌ＋ａ＋ｘ＋ａ２ｘ２・・・ａ ｎ
ｘ’の演算をし、かかる場合、前記１ 各係数＆ｓ、ａ＋、ａ２・・・ａｏは外部からの制御信
号により与えられるので、この演算手段に外部から種々
の制御信号を供給するようにすれば、合成波形信号に対
して任意の非線形変換が施される。 これにより、非線形変換回路は種々の特性の非線形変換
を実行できるようになり、かかる場合も、励振回路部及
び信号伝達回路部を循環する波形信号の特性が種々に変
化して、多種類の楽音波形信号が得られる。
上記各作用説明からも理解できるとおり、上記請求項１
〜５に係る発明によれは、外部からの制御信号を種々に
変更することで、非線形変換回路に種々の非線形特性を
もたせ、多種類の楽音波形信号が得られるようになるの
で、当該楽音波形信号形成装置を電子楽器、音楽教育装
置、玩具等に幅広く利用できるようになる。また、かか
る場合、各種の楽音波形信号に対して、演算手段及び選
択制御手段の作用により複数の非線形テーブルを組合せ
て使用したり、非線形テーブルを用いないよ２ うにしたので、非線形テーブルのために大容量のメモリ
を利用することもなく、回路構成が簡単になる。
〜５に係る発明によれは、外部からの制御信号を種々に
変更することで、非線形変換回路に種々の非線形特性を
もたせ、多種類の楽音波形信号が得られるようになるの
で、当該楽音波形信号形成装置を電子楽器、音楽教育装
置、玩具等に幅広く利用できるようになる。また、かか
る場合、各種の楽音波形信号に対して、演算手段及び選
択制御手段の作用により複数の非線形テーブルを組合せ
て使用したり、非線形テーブルを用いないよ２ うにしたので、非線形テーブルのために大容量のメモリ
を利用することもなく、回路構成が簡単になる。
ａ、基本的な楽音波形信号形成装置への適用例まず、本
発明の適用される基本的な楽音波形信号形成装置を備え
た電子楽器について説明する。 この電子楽器は、第１図に示すように、演奏情報発生部
１０、音色情報発生部２０及び楽音制御信号発生部３０
を備え、演奏情報発生部１０からの演奏情報及び音色情
報発生部２０からの音色情報に基づいて楽音制御信号発
生部３０から発生される楽音制御信号を、励振回路部１
００及び信号伝達回路部２００からなる楽音波形信号形
成装置へ供給して楽音波形信号を形成するようにしたも
のである。 演奏情報発生部１０は、音階に対応じた複数の鍵からな
る鍵盤、口で操作されるマウスコントローラ、回転操作
されるホイール、足により操作されるフットペダル等の
各種演奏操作子と、これらの演奏操作子の各操作状態、
例えば操作の有無、操作速度、操作位置、操作深さ、操
作圧力等をそれぞれ検出する各種検出回路とを備え、前
記検出結果を演奏情報として出力する。音色情報発生部
２０は音色種類を選択する音色選択スイッチ、音の明る
さ及び暗さなどを選択するボリュームなどの操作子と、
同操作子の各操作状態を検出する検出回路とを備え、前
記音色種類、音の明るさ及び暗さ等を表す音色情報を出
力する。楽音制御信号発生部３０は例えばマイクロコン
ピュータ、楽音制御パラメータを記憶するテーブル等に
より構成され、前記演奏情報及び音色情報に応じて前記
テーブルを参照して、発生楽音のピッチを表すピッチ制
御信号ＰＣＮＴと、循環波形信号を起動させるため及び
該起動された循環波形信号を継続させるための励起制御
信号ＥＣＮＴと、発生楽音の音色、効果等を制御するた
めの音色制御信号ＴＣＮＴとを出力する。ただし、この
音色制御信号ＴＣＮＴは複数種類からなり、本実施例で
は、個々の各信号なＴＣＮＴｘ（Ｘは数字サフィックス
である）と表すものとする。 また、電子管楽器に本発明を適用した場合には、該管楽
器の演奏部から前記各種演奏情報を得るようにする。ざ
らに、前記演奏情報発生部１０及び音色情報発生部２０
として、他の楽器、自動演奏装置等を採用し、同地の楽
器、自動演奏装置等から楽音制御信号発生部３０に演奏
情報及び音色情報が供給されるようにしたり、また他の
楽器、自動演奏装置内にて前記各種楽音制御信号が形成
されるようにして、同楽音制御信号が励振回路部１００
及び信号伝達回路部２００からなる楽音波形信号形成装
置へ直接供給されるようにしてもよい。 励振回路部１００は減算器１０１と非線形変換回路１０
２とからなる。減算器１０１は波形信号の帰還路をなず
信号ラインＬ２からの波形信号から励起制御信号ＥＣＮ
Ｔを減算することにより両信号を合成出力し、非線形変
換回路１０２は前記合成波形信号を非線形変換して波形
信号の入力路をなす信号ラインＬｌへ出力するものであ
る。これにより、励振回路部１００は管楽器におけるマ
５ ウスピース部、弦楽器における弦に振動が加えられる部
分等の波形信号の形成状態がシミュレートされる。なお
、減算器１０１は、励起制御信号ＰＣＮＴと信号ライン
Ｌ ２からの波形信号の正負の符号を考慮することによ
り、加算器で構成しても等価である。 信号伝達回路部２００は信号ラインＬ Ｉ Ｊ：の波形
信号を遅延して信号ラインＬ２へ帰還するもので、該帰
還路にはローパスフィルタ２０１及Ｕ遅延回路２０２が
介装されている。ローパスフィルタ２０１は各楽器の共
鳴部における波形信号の共鳴をシミュレートするもので
ある。遅延回路２０２は波形信号の循環周期すなわち発
生楽音波形信号のピッチを決定するもので、ピッチ制御
信号ＰＣＮＴζこよりその遅延時間が可変制御されるよ
うになっている。そして、信号ラインＬｌ、Ｌ２上の波
形信号が出力信号として取り出されるようになっている
。 次に、上記のように構成した電子楽器の動作を説明する
。演奏情報発生部１０からの各種演奏部１６ 報及び音色情報発生部２０からの音色情報が楽音制御信
号発生部３０へ供給されると、同制御信号発生部３０は
ピッチ制御信号ＰＣＮＴ、励起制御信号ＥＣＮＴ及び音
色制御信号ＴＣＮＴをそれぞれ出力する。励起制御信号
ＥＣＮＴは励振回路部１００の減算器１０１にて信号ラ
インＬ２からの帰還信号としての波形信号と演算されて
非線形変換回ＶＪ Ｉ ０２へ供給され、該演算結果は
非線形変換回路１０２にて非線形変換されて信号ライン
Ｌ１に出力される。 この信号ラインＬＩ上の波形信号は信号伝達回路部２０
０に供給され、同信号はローパスフィルタ２０１にて変
形されるとともに、遅延回路２０２にて遅延されて、励
振回路部１０００減算器１０１へ帰還される。かかる場
合、遅延回路２０２は前記ピッチ制御信号ＰＣＮＴによ
り制御されて、演奏情報発生部１０にて指定された音高
に対応じた時間だけ波形信号を遅延するので、励振回路
部１００から出力された波形信号が信号ラインＬｌ。 Ｌ２を介して再び同回路部１００へ帰還されるまての時
間は前記指定音高に対応じたものとなり、信号ラインＬ
ｌ、Ｌ２上の波形信号は前記指定音高に対応じた基本周
波数（共振周波数）を有するものとなる。その結果、前
記指定された音高の楽音波形信号が継続して発生される
ことなる。 基本的には、第１図の電子楽器は上述のように動作する
が、励振回路部１００内の非線形変換回路１０２は下記
（１）〜（４）のように種々に構成されている。 （１）複数非線形テーブル出力合成型 この型に属する非線形変換回路１０２は、第２図に示す
ように、並列接続された変換特性の異なる非線形テーブ
ル１１１＋、１１１２を倫えており、テーブル１１１＋
、１１１２の各入力及び各出力側には加算器１１２＋、
１１２２及び乗算器１１３＋、１１３２がそれぞれ接続
されている。加算器１１１＋、１１１２は減算器１０１
により合成された合成波形信号と各音色制御信号ＴＣＮ
ＴＩ１．ＴＣＮＴＩ２とをそれぞれ入力し、両入力信号
を加算して非線形テーブル１１１１．１１】２へそれぞ
れ出力するものである。乗算器１１３＋、１１３２は非
線形テーブル１１１Ｉ、１１１２の各出力と各音色制御
信号ＴＣＮＴ２ＴＣＮＴ２２とをそれぞれ入力するとと
もに、両入力信号を乗算して加算器１１４に出力するも
のである。加算器１１４は乗算器１１３１．１１３２か
らの出力信号を合成するもので、該合成出力を信号ライ
ンＬ １に出力するものである。 かかる構成により、加算器１１２＋、１１２２へ入力さ
れる各音色制御信号ＴＣＮＴＩ１．ＴＣＮＴＩ２及び乗
算器１ ］ ３＋、１ ］ ３２へ入力される各音色制
御信号Ｔ ＣＮ Ｔ２１．Ｔ ＣＮ Ｔ２２のいずれか
を変更すると、非線形テーブル１１１＋、ｌ １１２の
各入力及び各出力に刻応する波形信号が変更制御される
ので、加算器１１４にて合成されるとともに信号ライン
Ｌ１に出力される波形信号が各音色制御信号ＴＣＮＴ１
１．ＴＣＮＴ１２．ＴＣＮＴ２＋、ＴＣＮＴ２２に応じ
て変更制御される。このことは、非線形変換回路１０２
が各音色制御信号ＴＣＮＴＩ＋、ＴＣＮＴ１２ＴＣＮＴ
２１．ＴＣＮＴ２２に応じて種々の非線形変換を減算器
１０１からの合成信号に施すことを意味１９ し、その結果、励振回路部１００及び信号伝達回路部２
００を循環する波形信号が音色制御信号ＴＣＮＴｚ
］”ＣＮＴ＋２．ＴＣＮＴ２＋、ＴＣＮＴ２２Ｌｉ：応
じて種々に変更制御されるようになる。 また、前記第２図の加算器１１４を、第３図に示すよう
に、乗算器１１５て置換するようにしてもよい。これに
よれば、乗算器１１５が、乗算器１１３１を介して非線
形テーブル１１１１から供給される波形信号と、乗算器
１１３２を介して非線形テーブル１１１２から供給され
る波形信号とを乗算することにより、異なる非線形変換
した各波形信号を合成するとともに、該合成波形信号を
信号ラインＬ１へ出力することになる。その結果、かか
る場合も、前記第２図の非線形変換回路１０２の場合と
同様に、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を
循環する波形信号が音色制御信号ＴＣＮＴ＋１．ＴＣＮ
Ｔ１２ ＴＣＮＴ２＋、ＴＣＮＴ２２に応じて種々に変
更制御されるようになる。 また、前記非線形変換回路１０２を、第４図に示すよう
に、変換特性をそれぞれ異にする３個以２〇− 上多数の非線形テーブル１１１１〜１１１゜を並列に接
続するように構成してもよい。かかる場合も、非線形テ
ーブル１１１１〜１１１ｎの各入力端には加算器１１２
１〜１１２．が接続され、同加算器１１２１〜１１２、
は減算器１０１からの合成波形信号と各音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ＋＋〜ＴＣＮＴ１ｏとをそれぞれ加算して非線形
テーブル１１１１〜１１１゜へ出力する。非線形テーブ
ル１１１１〜１１１ｎの各出力側には乗算器１１３１〜
１１３゜がそれぞれ接続され、同乗算器１１３１〜１１
３ｏは非線形テーブル１１１１〜１１１ｎの各出力に各
音色制御信号ＴＣＮＴ２１〜ＴＣＮＴ２ｎをそれぞれ乗
算して、各乗算結果を加算器１１４２〜１１４ｎにそれ
ぞれ出力する。加算器１１４２〜１１４．は合成手段と
して機能するもので、前記各乗算結果を合算して信号ラ
インＬ １へ出力する。その結果、かかる場合も、前記
第２図及び第３図の非線形変換回路１０２の場合と同様
に、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を循環
する波形信号が音色制御信号ＴＣＮＴＩＩ〜ＴＣＮＴＩ
ｎ、ＴＣＮＴ２１−ＴＣＮＴ２ｎに応じて種々に変更制
御されるようになる。 なお、この第４図の非線形変換回路１０２においても、
合成手段としての加算器１１４２〜１１４゜を前記第３
図の場合と同様に乗算器でそれぞれ置換してもよい。 ざらに、前記第２図〜第４図の加算器１１２１１２２・
・・１１２ｎ及び乗算器１１３＋、１１３２・・・１１
３１Ｔは少なくともいずれか一つのみが存在すれはよく
、加算器１１２＋、１１２２・・・１１２ｎ及び乗算器
１１３＋、１１３２・・・１１３ｏを適宜削除するよう
にしてもよい。また、加算器１１２＋１１２２・・・１
１２゜を減算器、乗算器、除算器等のその他の演算手段
に変更したり、乗算器１１３１．１１３２・・・１１３
ｏを除算器、加算器、減算器等のその他の演算手段に変
更したりしてもよい。 （２）複数非線形テーブル直列型 この型に属する非線形変換回路１０２は、第５図に示す
ように、減算器１０１からの合成波形信号を入力する非
線形テーブル１２１１と、同テープル１２１１に直列接
続された変換特性の異なる非線形テーブル１２１２とを
備えている。非線形テーブル１２１１．１２１２の各出
力側には乗算器１２２１１２２２がそれぞれ接続され、
乗算器１２２１は非線形テーブル１２１１の出力に音色
制御信号Ｔ ＣＮＴ１を乗算して非線形テーブル１２１
２に供給し、乗算器１２２２は非線形テーブル１２１２
の出力に音色制御信号ＴＣＮＴ２を乗算して信号ライン
Ｌ１へ出力する。 かかる構成により、乗算器１２２１．１２２２へ入力さ
れる各音色制御信号ＴＣＮＴＩ、ＴＣＮＴ２のいずれか
を変更すると、非線形テーブル１２１＋、１２】２の各
出力に対応する波形信号が変更制御されるので、信号ラ
インＬｌに出力される波形信号が各音色制御信号ＴＣＮ
Ｔ１．ＴＣＮＴ２に応じて変更制御される。このことは
、非線形変換回路１０２が各音色制御信号ＴＣＮＴ＋、
ＴＣＮＴ２に応じて種々の非線形変換を減算器１０１か
らの合成波形信号に施すことを意味し、その結果、励振
回路部１００及び信号伝達回路部２００を循環する波形
信２：（ 号が音色制御信号ＴＣＮＴＩ、ＴＣＮＴ２に応じて種々
に変更制御されるようになる。 また、前記第５図の乗算器１２２１．１２２２を、第６
図に示すように、加算器１２３１．１２３２で置換する
ようにしてもよい。これによれば、加算器１２３＋
１２３２が非線形テーブル１２１＋、１２１２の各出力
を各音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋ 、 Ｔ ＣＮ Ｔ
２に応じて変更制御するので、かかる場合も、前記第５
図の非線形変換回路１０２の場合と同様に、励振回路部
１００及び信号伝達回路部２００を循環する波形信号が
音色制御信号ＴＣＮＴ＋、ＴＣＮＴ２に応じて種々に変
更制御されるようになる。 また、前記非線形変換回路１０２を、第７図に示すよう
に、変換特性をそれぞれ異にする３個以上多数の非線形
テーブル１２１１〜１２１ｎを直列に接続するように構
成してもよい。かかる場合も、非線形テーブル１２１１
〜１２１ｏの各出力側には乗算器１２２１〜１２２ｏが
接続され、同乗算器１２２１〜１２２ｎは非線形テーブ
ル１２１１〜１２１゜の各出力を各音色制御信号ＴＣＮ
１＋〜ＴＣＮＴ４ ゜に応じて変更制御するので、励振回路部１００及び信
号伝達回路部２００を循環する波形信号が音色制御信号
ＴＣＮＴ＋〜ＴＣＮＴ２に応じてより複雑に種々に変更
制御されるようになる。なお、かかる場合の乗算器１２
２１〜１２２ｏを加算器でそれぞれ置換するようにして
もよい。 また、前記非線形変換回路１０２を、第８図に示すよう
に、該複数非線形テーブル直列型と前記複数非線形テー
ブル出力合成型とを組み合わせるようにしてもよい。こ
の非線形変換回路１０２は直列接続された変換特性の異
なる非線形テーブル１２１＋１ １２１２ １２１３１
を備えるとともに、該非線形テーブル１２１＋１．１２
１２．１２１３１のうちの非線形テーブル１２１＋＋、
１２１ａ＋にそれぞれ並列に接続された変換特性の異な
る非線形テーブル１２１１２．１２１３２を備えている
。 非線形テーブル１２１＋＋、１２１＋２の各出力には、
両テーブル１２１１１．１２１１２出力に音色制御信号
ＴＣＮＴＩＩ ＴＣＮＴ＋２を乗算する乗算器１２２１
１．１２２１２がそれぞれ接続され、同乗算器１２２＋
＋ １２２１２の各出力は加算器１２４に接続されて
いる。加算器１２４は前記同乗算器１２２＋＋、 １２
２１２の各出力を合成して非線形テーブル１２１２に供
給する。非線形テーブル１２１２の出力は乗算器１２２
２を介して加算器１２５１．１２５２に接続されている
。乗算器１２２２には音色制御信号ＴＣＮＴ２が供給さ
れており、同乗算器１２２２は非線形テーブル１２１２
の出力に音色制御信号ＴＣＮＴ２を乗算して加算器１２
５１．１２５２に供給する。 加算器１２５１．１２５２には音色制御信号ＴＣＮＴ３
１ ＴＣＮＴ３２がそれぞれ供給されており、同加算器
１２５１．１２５２は乗算器１２２２からの出力に音色
制御信号ＴＣＮＴ３１．ＴＣＮＴ３２をそれぞれ加算し
て非線形テーブル１２１３１．１２１３２に供給する。 非線形テーブル１２１３＋、 １２１３２の各出力には
、両テーブル１２１３１．１２１３２出力に音色制御信
号ＴＣＮＴ４１．ＴＣＮＴ４２を乗算する乗算器１２２
３１２２３２がそれぞれ接続され、同乗算器１２２３１
、１２２３２の各出力は加算器１２６に接続されている
。加算器１２６は前記同乗算器１２２３１．１２２３２
の各出力を合成して信号ラインＬ１へ出力する。かかる
場合も、非線形テーブル１２１ｚ、１２１＋２１２１２
１２１：１１．１２１３２の各入力側及び出力側に接続
した乗算器１２２＋＋、 １２２１２．１２２２１２２
３１ １２２３＋及び加算器１２４，１２５＋１２５２
．１２６が、音色制御信号ＴＣＮＴｕ、ＴＣＮＴＩ２
ＴＣＮＴ２．ＴＣＮＴ３１．ＴＣＮＴ３２．ＴＣＮＴａ
＋ ＴＣＮＴ４２に応じて、同テーブル１２１１＋
１２１１２１２１２．１２１３１．１２１３２の入力信
号及び出力信号をそれぞれ変更制御するので、かかる場
合も、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を循
環する波形信号が、音色制御信号ＴＣＮＴＩＩ ＴＣ
ＮＴＬ２．ＴＣＮＴ２．ＴＣＮＴ３１．ＴＣＮＴ３２
ＴＣＮＴ４１ ＴＣＮＴ４２に応じてより複雑に種々
に変更制御されるようになる。 さらに、この型の非線形変換回路１０２においても、前
記第５図〜第８図の加算器及び乗算器は少なくともいず
れか一つのみが存在すればよく、前記加算器及び乗算器
を適宜削除するようにして７− もよい。また、前記各加算器を減算器、乗算器、除算器
等のその他の演算手段に変更したり、前記各乗算器を除
算器、加算器、減算器等のその他の演算手段に変更した
りしてもよい。 （３）複数非線形テーブル選択朝会せ型この型に属する
非線形変換回路１０２は、第９図に示すように、減算器
１０１からの合成波形信号を入力する非線形テーブル１
３１１と、同テーブル１３１１に直列接続されるととも
に互いに並列接続された変換特性のそれぞれ異なる非線
形テーブル１３］２＋１３１２２とを備えている。非線
形テーブル１３１１．１３１２１．１３１２２の各出力
はセレクタ１３２の信号入力端子に接続されており、同
セレクタ１３２は、その選択制御入力端子に供給される
音色制御信号ＴＣＮＴ＋に応じて、前記非線形テーブル
１３１１．１３１２１．１３１２２の各出力のいずれか
一つを信号ラインＬ１へ出力する。 このように構成した非線形変換回路１０２において、セ
レクタ１３２が音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋に応じて
非線形テーブル１３１１の出力を選択出力す８ る場合には、非線形変換回路１０２が、非線形テーブル
１３１１の変換特性に応じて、減算器１０１からの合成
波形信号を非線形変換して信号ラインＬ１へ出力する。 セレクタ１３２が音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋に応じ
て非線形テーブル１３１２＋の出力を選択出力する場合
には、非線形変換回路１０２が、非線形テーブル１３１
１と非線形テーブル１３１２１との合成変換特性に応じ
て、減算器１０１からの合成波形信号を非線形変換して
信号ラインＬ１へ出力する。セレクタ】３２が音色制御
信号ＴＣＮＴ＋に応じて非線形テーブル１３１２２の出
力を選択出力する場合には、非線形変換回路１０２が、
非線形テーブル１３１１と非線形テーブル１３１２２と
の合成変換特性に応じて、減算器１０１からの合成波形
信号を非線形変換して信号ラインＬ１へ出力する。この
ように、非線形変換回路１０２は、音色制御信号ＴＣＮ
ＴＩに応じて非線形テーブル１３１＋、１３１２１．１
３１２２の組合せ状態を変えることにより、非線形変換
特性を種々に変更するので、励振回路部１００及び信号
伝達回路部２００を循環する波形信号が、音色制御信号
ＴＣＮＴｌに応じて種々に変更制御されるようになる。 また、この型の非線形変換回路１０２としても、第１０
図に示すように、多くの非線形テーブルを利用して変換
特性をさらに自由に変更できるようにすることもてきる
。この場合、非線形変換回路１０２は減算器１０１から
の合成波形信号をそれぞれ入力する並列に接続されかつ
変換特性の異なる複数の非線形テーブル１３１ ＋ｔ〜
１３１ ＋１を備えている。これらの非線形テーブル１
３１＋＋〜１３１１ｎの各出力は前記合成波形信号とと
もにセレクタ１３２１の信号入力端子に接続され、同セ
レクタ１３２１はその選択制御入力端子に供給される音
色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋に応じて前記合成波形信号
出力及び非線形テーブル１３１＋＋〜１３１＋１の各出
力のいずれか一つを選択出力する。このセレクタ１３２
電の出力は並列に接続されかつ変換特性の異なる複数の
非線形テーブル１３１２１〜１３１２ｏにそれぞれ接続
されており、同非線形テーブル１３１２１〜１３１２．
の各出力はセレクタ１３２１の出力と共にセレクタ１３
２２の信号入力端子に接続されている。セレクタ１３２
２はその選択制御入力端子に供給される音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ２に応じて前記セレクタ１３２１の出力及び非線
形テーブル１３１２１〜１３１２ｏの各出力のいずれか
一つを選択して、信号ラインＬ１に出力するものである
。 この場合も、前記第９図の非線形変換回路１０２の場合
と同様、音色制御信号ＴＣＮＴ＋、ＴＣＮＴ２に応じて
、非線形テーブル１３１ Ｉ＋〜１３１１゜と非線形テ
ーブル１’３１２１〜１３１２゜との各照合せ状態が変
更制御されるので、非線形変換回路１０２の変換特性が
種々変更され、励振回路部１００及び信号伝達回路部２
００を循環する波形信号が、音色制御信号ＴＣＮＴＩ、
ＴＣＮＴ２に応じてより複雑に種々に変更制御されるよ
うになる。 なお、この型の非線形変換回路１０２において、非線形
テーブル群とセレクタとからなる直列回路を、さらに直
列に複数段接続するようにしてもよい。 （４）級数演算型 ３１ この型の非線形変換回路１０２は、第１１図に示すよう
に、減算回路１０２からの合成波形信号Ｘを級数演算す
ることにより、同波形信号を非線形変換するようにして
いる。この非線形変換回路１０２は合成波形信号Ｘを必
要な次数まで順次乗算する乗算器１４１２〜１４２ｏと
、前記合成波形信号Ｘ及び前記各乗算結果ｘ ２ 、
Ｘ ３．・・・ｘｎに係数ａｔ、ａ２・・・ａｎを乗
算する乗算器１４２１〜１４２ｏと、各項を順次加算す
る加算器１４３１〜１４３ｎとを備え、加算器１４３ｏ
から信号ラインＬ１へ合成波形信号Ｘを下記式に基づい
て変換した波形信号を出力するようしている。 ａ８＋ａＩｘ＋ａ２ｘ２ ＋・ ◆ ・＋ａｎｘ０かか
る場合、係数ａ＋＋、ａ＋、ａ２・・・ａｎは前記音色
制御信号ＴＣＮＴｘに刻応するもので、第１図の楽音制
御信号発生部３０から出力されるものである。 かかる構成の非線形変換回路１０２においては、前記式
の係数ａｌ！ ＋ ＥＬ Ｉ 、 ａ ２・・・ａｎの
与え方によって合成波形信号Ｘを任意の値に変更可能で
ある＝３２− のて、係数ａｅ、ａ＋、ａ２・・・ａｎの与え方により
、種々の非線形変換が実行される。その結果、非線形変
換回路１０２の変換特性が種々に変更されることになり
、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を循環す
る波形信号が、音色制御信号ＴＣＮＴｘに応じてより複
雑に種々に変更制御されるようになる。 ｂ、他の楽音波形信号形成装置への適用次に、上記基本
的な楽音波形信号形成装置を変形した他の楽音波形信号
形成装置への本発明の適用について説明しておく。 （＋）第１２図はクラリネット、サックス等の管楽器の
楽音信号の形成に最適な楽音波形信号形成装置を示して
おり、この楽音波形信号形成装置は、上記基本的な楽音
波形信号形成装置と同様に、励振回路部１００及び信号
伝達回路部２００を備えるとともに、両回踏部１００，
２００間にループ回路部３００を備えている。 励振回路部１００は減算器１５１を有し、同減算器１５
１は、信号ラインＬ２を介して帰還される波形信号から
励起信号ＥＣＮＴを減算する。かかる場合、前記各信号
を第１３図の管楽器のマウスピース部のモデルに対応さ
せると、前記帰還された波形信号は共鳴管からマウスピ
ース部に帰還されて来た振動波の圧力Ｑに刻応し、かつ
前記励起信号ＥＣＮＴは口内圧力Ｐに対応じており、減
算器１５１の出力信号がマウスピース４１のり一ド４２
を変位させるための差圧を表すことになる。 減算器１５１の出力にはローパスフィルタ１５２が接続
されており、同フィルタ１５２は前記差圧信号の高域成
分を除去して出力する。これは、リート４２が高域成分
に応答しないためである。 ローパスフィルタ１５２の出力には加算器１５３が接続
されており、同加算器１５３は前記ローパスフィルタ１
５２の出力と音色制御信号ＴＣＮＴとを加算して非線形
変換回路１５４に出力する。 かかる場合、この音色制御信号ＴＣＮＴＩは管楽器演奏
における唇の構え、締め等を表すアンプジュールに対応
するものであるとともに、非線形変換回路１５４は付与
された圧力に対するり−１・４２の変位量をシミュレー
トするもので、基本的には第１３図のような人出力特性
を有している。これにより、非線形変換回路１５４の出
力はマウスピース４１のリート４２部ζこおける空気通
路面積を表す信号となる。また、この非線形変換回路１
５４は第２図〜第１１図の回路で構成されていて、その
人出力特性は、前記基本特性を保ちながら、同変換回路
１５４に入力されている音色制御信号ＴＣＮＴ２に応じ
て変更されるものである。この非線形変換回路１５４の
出力は乗算器１５５の一方の入力に接続されている。 また、乗算器１５５の他方の入力には減算器１５１から
の差圧信号が非線形変換回路１５６を介して供給されて
いる。この非線形変換回路１５６は、差圧が大きくなっ
ても狭い管路では流速が飽和して差圧と流速とが比例し
ないことをシミュレートするもので、基本的には第１５
図のような入出力特性に設定されている。また、この非
線形変換回路１５６は第２図〜第１１図の回路で構成さ
れていて、その人出力特性は、前記基本特性を保５− ちながら、同変換回路１５６に入力されている音色制御
信号Ｔ ＣＮ Ｔ ３に応じて変更されるものである。 これにより、マウスピース４１内のり−１４２部におけ
る差圧が流速に与える影響を考慮して補正された差圧信
号が乗算器１５５の他方の入力に供給されることになる
。そして、乗算器１５５は両入力に供給された信号、す
なわちリード４２部における空気通路面積を表す信号と
補正された差圧信号とを乗算して出力するので、同乗算
器１５５の出力信号はマウスピース４１内のり−１４２
部における空気流速を表す信号となる。乗算器１５５の
出力は乗算器１５７の入力に接続されており、同乗算器
】５７は前記空気流速を表す信号にマウスピース４１内
のインピーダンス（空気抵抗）を表す固定係数Ｉ〈を乗
算して、該乗算結果な音圧信号として信号ラインＬ１を
介してループ回路部３００に供給する。 信号伝達回路部２００は信号ラインＬｌ、Ｌ２間に接続
されたローパスフィルタ２１１、バイパスフィルタ２１
２及Ｕ遅延回路２１３を備えてい６− る。ローパスフィルタ２１１及びバイパスフィルタ２１
２においては、そのカットオフ周波数がピッチ制御信号
ＰＣＮＴすなわち発生楽音の音高に応じて変更制御され
るようになっている。なお、かかる場合、バイパスフィ
ルタ２１２を省略することもできる。遅延回路２１３に
ついては、上記第１図の基本的な回路例の場合と全く同
しである。 また、信号ラインＬ１には空気中の楽音の放射特性をシ
ミュレートするためのバントパスフィルタ４０１が接続
され、同フィルタ４０１から波形信号が出力されるよう
になっている。 ループ回路部３００は各信号ラインＬｌ、Ｌ２内に挿入
された加算器３０１，３０２により構成される。加算器
３０１はその一方の入力に信号ラインＬ １から供給さ
れる波形信号とその他方の入力に信号ラインＬ２から供
給される波形信号とを加算して信号ラインＬ１へ出力し
、加算器３０２はその一方の入力に信号ラインＬ２から
供給される波形信号とその他方の入力に信号ラインＬ１
から供給される波形信号とを加算して信号ラインＬ２へ
出力するものである。これにより、第１３図に示すよう
に、マウスピース４１とリード４２との間隙直後におけ
る入力流速による入射波Ｗ１及び共鳴管からの反射波Ｗ
２の合成として、管内の圧力発生状態がシミュレートさ
れる。 上記のように構成した楽音波形信号形成装置においては
、上記基本的な楽音波形信号形成装置と同様に、励振回
路部１００にて、励起制御信号ＥＣＮＴ及び減算器１５
１の作用により、波形信号が信号ラインＬｌ、Ｌ２上に
励起されるとともに同うインＬｌ、Ｌ２上を循環する波
形信号が持続制御される。また、この励振回路部１００
においては、アンプジュールを表す音色制御信号ＴＣＮ
Ｔ１、非線形変換回路１５４，１５６等の作用によって
、マウスピース４１及びリード４２０作用をシミュレー
トするために、より具体的に波形信号の励起制御が行わ
れる。そして、このようにして励起された波形信号はル
ープ回路部３００及び信号伝達回路部２００へ出力され
、ループ回路部３００においてマウスピース４１及びリ
ード４２の近傍の入力波Ｗ１及び反射波Ｗ２の状態がシ
ミュレ−１・されるとともに、信号伝達回路部２００に
おいて遅延回路２１３にて発生楽音のピッチが決定され
、かつローパスフィルタ２１１及びバイパスフィルタ２
１２の作用により共鳴管内の音響波形信号の状態がシミ
ュレートされる。 その結果、この楽音波形信号形成装置においては、クラ
リネット、サックス等の楽音がより具体的にシミュレー
トされるので、これらの管楽器によく似た楽音を得るこ
とができる。また、かかる場合でも、非線形変換回路１
５４，１５６は、前述のように、第２図〜第１１図のよ
うな回路で構成され、それらの非線形特性が第１４図及
び第１５図に示す特性を基本としながら音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ２．ＴＣＮＴ３に応じて種々に変更制御されるの
で、高品質な種々の管楽器台の発生が可能となる。 （２）第１６図は金管楽器音信号の形成に最適な楽音波
形信号形成装置を示しており、かかる場合も、同装置は
、上記第１２図の楽音波形信号形成装置９ の場合と同様に、励振回路部１００、信号伝達回路部２
００及びループ回路部３００ζこより形成されていると
ともに、楽音制御信号発生部３０（第１図）からは、発
生楽音の周波数に対応するピッチ制御信号ＰＣＮＴ、口
内圧力を表す励振制御信号ＥＣＮＴ、及び種々の音色制
御信号Ｔ ＣＮ Ｔ＋。 Ｔ ＣＮ Ｔ ２が出力されている。 励振回路部１００は加算器１６１及び減算器１６２を有
する。加算器１６１は、信号ラインＬ２から入力され、
微小時間だけ波形信号を遅延する遅延回路１６３を介し
て供給される波形信号と、励振制御信号ＥＣＮＴとを加
算することにより、唇を押し開ける圧力を表す信号を出
力する。加算器１６１の出力はローパスフィルタ１６４
に接続されており、同フィルタ１６４は供給された前記
信号の高域成分を除去して出力する。かかる場合、ロー
パスフィルタ１６４には音色制御信号ＴＣＮＴ１が供給
されており、同制御信号ＴＣＮ’ｒ＋により、ローパス
フィルタ１６４のカットオフ周波数やレゾナンス（共振
）周波数が制御される（第１０− ７図参照）。これは、金管楽器において唇の締め等によ
り発生楽音の周波数が制御されることをシミュレートす
るもので、このローパスフィルタ１６４は信号伝達回路
部２００における波形信号の遅延時間とともに、信号ラ
インＬｌ、Ｌ２による信号循環路における発振周波数を
制御して発生楽音の周波数を制御する役割を果たす。ロ
ーパスフィルタ１６４の出力には、第２図〜第１１図の
回路で構成されるとともに音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ
２により制御される非線形変換回路１６５が接続されて
いる。この非線形変換回路１６５は前記圧力に対する唇
の開き具合いをシミュレートするもので、基本的には第
１８図のような人出力特性を有している。これにより、
非線形変換回路１６５の出力は唇の間隙面積を表す信号
となる。この非線形変換回路１６５の出力は乗算器１６
６の一方の入力に接続されでいる。 乗算器１６６の他方の入力には減算器１６２からの信号
が供給されている。減算器１６２は励振制御信号ＥＣＮ
Ｔ （口内圧力を表す）から遅延回路１６３からの波形
信号を減算して出力するもので、該減算により同減算器
１６２からは乗算器１６Ｇに唇の前後の圧力差を表す信
号が供給される。 そして、乗算器１６６がこの減算器１６２からの前記圧
力差を表す信号と、前記非線形変換回路１６５からの前
記間隙面積を表す信号とを乗算して空気流速を表す信号
を算出し、該算出信号を信号ラインＬ１を介してループ
回路部３００に供給する。これにより、ループ回路部３
００には、金管楽器のマウスピースにおける音波をシミ
ュレー！・した波形信号が供給されることになる。 ループ回路部３００は、加算器３１１，３１２により、
上記第１２図の楽音波形信号形成装置と全く同様に構成
されており、前述のように、マウスピース内における空
気流の変化状態をシミュレートしている。 信号伝達回路部２００は、波形信号を加算合成して出力
する加算器２２１〜２２３、波形信号に固定係数Ｋ （
＝に、、Ｋｏ−＋ ・・・Ｋ＋）を乗算する乗算器２２
４及び波形信号を遅延する遅延回路２２５を一組として
ｎ段からなる梯子状回路と、波形信号を遅延する遅延回
路２２６と、波形信号に固定係数「−１」を乗算する乗
算器２２７とからなるケリーーロッフバウム（Ｋｅｌ
ｌｙ−Ｌｏｃｈｂａｕｍ）型格子のカスケード回路を有
する。このカスケード回路は円錐状の管体中における音
波の伝播を近似するもので、よく音声合成に利用される
ものである。かかる場合、各遅延回路２２５，２２５・
・２２６の各遅延時間はピッチ制御信号ＰＣＮＴにより
制御され、各遅延回路２２５，２２５・・・、２２６の
合計が発生楽音の周波数に対応する。さらに、このカス
ケード回路の端部には上記第１図の基本的構成例の場合
と同種のローパスフィルタ２２８が介装されるとともに
、同フィルタ２２８の入力端から上記第１２図の場合と
同様にしてバントパスフィルタ４０１を介して波形信号
が出力されるようになっている。 このように構成した楽音波形信号形成装置は、上記第１
２図の楽音波形信号形成装置とほぼ同様に動作し、金管
楽器における音響波形信号の発生３ 状態、伝達状態がより具体的にシミュレートされ、実際
の金管楽器によく似た楽音を得ることがてぎる。また、
この場合も、発生される楽音波形信号は音色制御信号Ｔ
ＣＮＴＩ、ＴＣＮＴ２に応じて種々に変更制御される。 また、この楽音波形信号形成装置において、第１９図に
示すように、励振回路部１００内の減算器１６２と乗算
器１６６との間にも第２図〜第１１図に示すような非線
形変換回路１６７を挿入するようにしてもよい。この非
線形変換回路１６７は、上記第１２図における楽音波形
信号形成装置の場合と同様に、空気流速の飽和をシミュ
レートするもので、基本的には第２０図のような入出力
特性に設定されているとともに、音色制御信号ＴＣＮＴ
３に応じて前記特性が変更されるようになっている。こ
れにより、乗算器１６６の乗算結果に、より正確な空気
の流れが考慮されることになり、金管楽器のマウスピー
スのシミュレ−１・がより正確になって、前記場合より
も実際の金管楽器に似た楽音信号の形成が可能となる。 ４− （３）第２１図は実際の自然楽器音をシミュレートする
ものではないが、従来にない新たな楽音信号の合成に適
した楽音信号形成装置を示しており、かかる場合も、同
装置は、上記第１２図及び第１６図の楽音波形信号形成
装置の場合と同様に、励振回路部１００、信号伝達回路
部２００及びループ回路部３００により形成されている
とともに、楽音制御信号発生部３０（第１図）からは、
発生楽音の周波数に対応するピッチ制御信号ＰＣＮＴ、
口内圧力を表す励振制御信号ＥＣＮＴ、及び種々の音色
制御信号ＴＣＮＴが出力されている。しかし、かかる場
合には、楽音制御信号発生部３０からは、前記各信号Ｐ
ＣＮＴ、ＥＣＮＴ、ＴＣＮＴ１〜ＴＣＮＴ３の他に、楽
音信号の立ち上がり直後のみにて発生されるアタック信
号ＡＴＫが出力されている。 励振回路部１００は減算器１７１を有し、同減算器１７
１は、信号ラインＬ２から入力されて非線形変換回路１
７２を介して供給される波形信号から励振制御信号ＥＣ
ＮＴ （口内圧力を表す）を減算するもので、上記第１
図の場合の減算器１０１に対応する。非線形変換回路１
７２は基本的に第２２図に示すような人出力特性を有す
るとともに、第２図〜第１１図のような回路で構成され
ていて音色制御信号ＴＣＮＴ＋に応じて同特性が若干変
更制御されるもので、信号ラインＬ２を介して帰還され
る波形信号の振幅が大きくなることを防止するリミッタ
として機能する。これにより、信号ラインＬｌ、Ｌ２に
より構成されるループの利得が抑えられて、楽音信号を
得るための発振動作が安定して行われるようになる。 減算器１７１の出力は加算器１７３の一方の入力に供給
されるとともに、非線形変換回路１７４を介して乗算器
１７５に供給され、同乗算器１７５にて音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ２（上記アンプジュールを表す信号に対応）と乗
算された後、加算器１７３の他方の入力に供給されるよ
うになっている。 かかる場合、非線形変換回路１７４の人出力特性は、基
本的には、第２３図に示すように、減算器１７１からの
信号の振幅が小さな領域にである程度大きな値に変換さ
れ、かつ同信号の振幅が大きな領域にて零に変換される
ようになっている。なお、この非線形変換回路１７４も
上記第２図〜第１１図に示すような回路で構成され、音
色制御信号ＴＣＮＴ３により、その特性が変更されるよ
うになっている。この非線形変換により、ｔＦｊＡ′Ｗ
、器１７１からの信号の振幅が大きければ、同信号がそ
のまま加算器１７３から出力され、かかる場合には、信
号ラインＬｌ、Ｌ２を循環している波形信号の発振動作
が安定して行われる。また、減算器１７１からの信号の
振幅が小さくなった場合には、非線形変換回路１７４に
て増幅されるように非線形変換されるとともに、音色制
御信号ＴＣＮＴ２の乗算された信号が主に加算器１７３
から出力されることになり、かかる場合、信号ラインＬ
ｌ、Ｌ２を循環している波形信号の発振動作が非線形変
換回路１７４による非線形変換により確保され、かつこ
の発振動作が音色制御信号ＴＣＮＴ２により制御される
ことになる。 加算器１７３の出力は加算器１７６の一方の人７− カに接続されている。加算器１７６の他方の入力には加
算器１７７の出力が接続されており、同加算器１７７は
、乗算器１７８にてノイズ信号発生器１８１からのノイ
ズ信号にアタック信号ＡＴＫを乗算した信号と、励振制
御信号ＥＣＮＴ （、口内圧力を表す）とを加算合成し
た信号を前記加Ｗ２ｇ１７６の他方の入力に供給する。 これにより、信号ラインＬｌ、Ｌ２上の波形信号に、口
内圧力に対応じた励振１１ａＪ御信号ＥＣＮＴが付加さ
れるとともに、その立ち上がり初期においては振幅値が
不規則に変換するノイズ信号が付加される。加算器１７
６の出力は高域成分を除去するローパスフィルタ１８２
を介して信号ラインＬ１に出力され、同ラインＬ１を介
してループ回路部２００に供給される。 ループ回路部３００は、加算器３２１，３２２により、
上記第１２図及び第１６図の楽音波形信号形成装置の場
合と全く同様に構成されており、前述のように、波形信
号路の透過、反削等の状態をシミュレートしている。 ４８− 信号伝達回路部２００は信号ラインＬｌ、Ｌ２間に接続
されたフォルマントフィルタ２３１及び複数のオールバ
スフィルタ２３２，２３２◆◆・を備えている。フォル
マントフィルタ２３１は波形信号に所望の周波数特性（
共鳴管の音響伝達特性に対応）を付与するものである。 各オールバスフィルタ２３２，２３２・・・の位相特性
はピッチ制御信号ＰＣＮＴすなわち発生楽音の音高に応
じて変更制御されるようになっていて、これらのフィル
タ２３２，２３２・・・による波形信号の位相遅れ（上
記第１図の遅延回路２０２に対応）の合計が発生楽音の
周波数に刻応し、楽音波形信号の循環信号路の共振周波
数が発音すべき楽音のピッチに対応するようになってい
る。また、フォルマントフィルタ２３１の出力側には、
別のフォルマントフィルタ４０２が接続されており、同
フィルタ４０２を介して信号ラインＬｌ、Ｌ２上の波形
信号が取り出されるようになっている。 」−記のように構成した楽音波形信号形成装置において
は、上記第１２図及び第１６図の楽音波形信号形成装置
とほぼ同様に動作するが、励振回路部１００において、
各種制御信号ＥＣＮＴ、ＡＴＫ、ＴＣＮＴ＋〜ＴＣＮＴ
３により、信号ラインＬ１への入力信号の付加及び信号
ラインＬ２を介して帰還される波形信号の変更を種々に
制御でき、波形信号の形成を複雑に制御できる。 （４）上記第１２図、第１６図及び第２１図の楽音波形
信号形成装置におけるループ回路部３００を、第２４図
〜第２７図に示すように変形することも可能である 第２４図のループ回路部２００によれば、加算器３３１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ１を介して入
力された波形信号と、信号伝達回路部２００から信号ラ
インＬ ２を介して入力された波形信号とが加算されて
、信号ラインＬ１を介して信号伝達回路部２００へ供給
される。また、加算器３３２にて、前記信号ラインＬ
１を介して入力された波形信号と、前記信号ラインＬ２
を介して入力された波形信号を乗算器３３３にて２倍に
したものとが加算されて、信号ラインＬ２を介して励振
回路部１００に供給される。なお、この回路は上記第１
２図、第１６図及び第２１図の楽音波形信号形成装置に
おけるループ回路部３００と等価な回路である。 第２５図のループ回路部３００によれば、加算器３４１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ １を介して
入力された波形信号と、信号伝達回路部２００から信号
ラインＬ２を介して入力された波形信号とが加算されて
、信号ラインＬ １を介して信号伝達回路部２００へ供
給される。また、加算器３４２にて、前記信号ラインＬ
１を介して入力された波形信号と、前記信号ラインＬ２
を介して入力された波形信号とが加算されて、信号ライ
ンＬ２を介して励振回路部１００に供給される。 第２６図のループ回路部２００によれば、加算器３５１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ１を介して入
力された波形信号と、信号伝達回路部２００から信号ラ
インＬ ２を介して入力された波形信号に乗算器３５２
にて係数ａ１を乗算したものとが加算された後、乗算器
３５３にて該加算１ 結果に係数ａ２が乗算されて、信号ラインＬ １を介し
て信号伝達回路部２００へ供給される。また、加算器３
５４にて、前記信号ラインＬ１を介して信号伝達回路部
２００へ供給される波形信号に乗算器３５５にて係数ａ
３を乗算したものと、前記信号ライン１−２を介して入
力された波形信号に乗算器３５６にて係数ａ４を乗算し
たものとが加算されて、信号ラインＬ２を介して励振回
路部１００に供給される。かかる場合、各係数ａ１〜ａ
４は固定されていてもよいし、楽音制御信号発生部３０
により可変設定されるような音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ
を用いるようにしてもよい。 第２７図のループ回路部３００によれば、加算器３６１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ１を介して入
力された波形信号に乗算器３６２にて係数ａ１を乗算し
たものと、信号伝達回路部２００から信号ラインＬ２を
介して入力された波形信号に乗算器３６３にて係数ａ２
を乗算したものとが加算されて、信号ライン■、１を介
して信号伝達回路部２００へ供給される。また、加算器
３６４５２− にて、前記信号ラインＬ１を介して入力された波形信号
に乗算器３６５にて係数ａ３を乗算したものと、前記信
号ラインＬ２を介して入力された波形信号に乗算器３６
６で係数ＦＬａを乗算したものとが加算されて、信号ラ
インＬ２を介して励振回路部１００に供給される。なお
、各係数ａ１〜ａ４については、第２６図のループ回路
部３００の場合と同しである。 このように、ループ回路部３００を種々の構成にするこ
とにより、種々の管楽器のマウスピース４１内における
空気流の変化状態のシミュレートが可能となると同時に
、楽音信号形成に自由度が増し、種々の楽音信号が形成
し易くなる。 また、前述のループ回路部３００の各種回路例において
、第２４図〜第２７図の破線で示すように、マウスピー
ス４１の構造を考慮して、短い時間だけ波形信号を遅延
する遅延回路３７１をループ回路部３００の入力側に設
けるようにしてもよい。 （５）第２８図はバイオリン、ビオラ等擦弦楽器の楽音
波形信号の形成に最適な楽音波形信号形成装置を示して
おり、同装置は励振回路部１００及び信号ラインＬ３〜
Ｌ６により循環信号路を形成する信号伝達回路部２００
を備えている。 励振回路部１００は信号ラインＬ４．Ｌ６から帰還され
た両波形信号を加算する加算器１９１と、同加算器１９
１による加算結果と励振制御信号ＥＣＮＴとを加算する
加算器１９２とを備えている。 励振制御信号ＥＣＮＴは、上記各楽音波形信号形成装置
例と同様に、楽音制御信号発生部３０（第１図）から与
えられるもので、この擦弦楽器音を形成する楽音波形信
号形成装置においては、弓速度に刻応するものである。 一方、信号ラインＬ ３〜Ｌ６を循環している波形信号
は弦の振動に対応するものであるので、これらの加算器
１９１，１９２による加算動作により、弦における弓と
の接触部が弓の移動により変位することと、同接触部が
弦上な進行する振動波により変位することがシミュレー
トされる。 加算器１９２の出力は、加算器１９３、除算器】９４を
介して非線形変換回路１９５に入力され、非線形変換回
路１９５の出力は乗算器１９６を介して出力されるよう
になっている。非線形変換回路１９５は前記加算器１９
３からの出力を非線形変換して前記弓の移動による弦の
変位状態をシミュレ−１・するもので、第２図〜第１１
図に示す回路により構成されている。そして、この非線
形変換回路１９５の変換特性は、基本的には第２９図の
実線に示すようになっているとともに、音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ＋により変更されるようになっている。これによ
り、弓を弦に擦りつけたときに弓速度が小さければ、弓
と弦の間における摩擦力は静止摩擦係数により主に支配
されて弦速度は弓速度とほぼ同じになり、弓速度が大き
ければ、前記摩擦力は動摩擦係数により主に支配される
ようになって弦速度は弓速度より遅くなることがシミュ
レートされるとともに、音色制御信号ＴＣＮＴ＋の特性
変更制御により各種擦弦楽器の状態がシミュレートされ
る。 除算器１９４及び乗算器１９６には別の音色制５ 御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ２が入力されている。この音色制
御信号Ｔ ＣＮ Ｔ２も楽音制御信号発生部３０から供
給されるものであるが、かかる場合、同信号１’ ＣＮ
Ｔ２は弓が弦を押さえつける弓圧に対応じたものである
。除算器１９４は非線形変換回路１９５に入力される信
号を前記音色制御信号ＴＣＮＴ２により除算し、乗算器
１９６は同変換回路１９５の出力信号に前記音色制御信
号ＴＣＮＴ２を乗算する。これらの除算器１９４及び乗
算器１９６は、前記摩擦係数が弦にイ」与される再圧力
により変化して、前記第２９図の実線で示した非線形特
性が再圧力により変更されることをシミュレートするも
のである。すなわち、非線形変換回路１９５の入力信号
を音色制御信％ Ｔ ＣＮ Ｔ ２ （弓圧）によって
除算することにより、第２図の実線特性を例えば第２９
図の破線特性のように変更し、同変換回路１９５の出力
信号に前記音色制御信号ＴＣＮＴ２を乗することにより
、第２９図の破線特性を第２９図の一点鎖線特性に変更
して、両演算により弓圧に応じて弓速度に対する弦速度
を相似的に拡大又は縮６− 小するようにしている。 また、乗算器１９６の出力はローパスフィルタ１９７及
び乗算器１９８を介して加算器１９３に帰還されており
、かかる帰還により、除算器１９４及び乗算器１９６を
含めた非線形変換回路１９５による信号の非線形変換に
、ヒステリシス特性が付与される。 このヒステリシス特性の付与動作について、具体的に説
明しておく。なお、楽音制御信号発生部３０から乗算器
１９８へは、負の値、例えば−０゜１、 −０． ２等
の値を示す音色制御信号ＴＣＮＴ３が供給されており、
加算器１９３は加算器１９２の出力信号から乗算器１９
８の出力信号を減算して除算器１９４に供給するように
機能することになる。第３０図はこのヒステリス特性を
説明するためのグラフであり、−点鎖線にて加算器１９
３の出力と乗算器１９６の出力との関係を示している。 例えば、非線形変換入力（加算器１９２の出力）が零か
ら正方向へ増加しているとすると、非線形変換出力（乗
算器１９６の出力）は第３０図の実線に沿って比例的に
増加し、同入力値Ｘ＋、Ｘ２の近傍にて正の大きな値を
示しているので、加算器１９３における前記減１！Ｊ、
量も大きくなる。そして、非線形変換入力値が値Ｘ１に
達した時点で、非線形変換出力値は急激に小さな値に変
化して、以降、同入力値が増加するに従って同出力値は
小さな値を保ちながら徐々に減少する。一方、かかる状
態から、非線形入力値が減少すると、非線形変換出力値
が小さいために、加算器１９３における前記減算量は小
さくなり、非線形変換入力値が前記場合と同じでも、除
算器１９４への入力値は大きな値を示すことになる。そ
して、非線形変換入力値が値Ｘ１より小さな値Ｘ２に達
した時点て、始めて非線形変換出力値は急激に大きな値
になる。 非線形変換入力値が負にて変化する場合も同様であり、
かかる作用により、前記ヒステリシス特性が実現される
。 また、ローパスフィルタ１９７は発振防止としての機能
を果たし、乗算器１９８は帰還のゲイン調整の機能を果
たすもので、同乗算器１９８にイ４与される音色制御信
号ＴＣＮＴ３によりヒステリシスの幅が変更制御される
。なお、前記ローパスフィルタ１９７の特性も音色制御
信号ＴＣＮＴにより変更制御するようにしてもよい。 信号伝達回路部２００は、信号ラインＬ６からの波形信
号と励振回路部１００からの波形信号とを加算して信号
ラインＬ ３に出力する加算器２４１と、信号ラインＬ
４からの波形信号と励振回路部１００からの波形信号
とを加算して信号ラインＬ５に出力する加算器２４２と
を備えている。信号ラインＬ３から信号ラインＬ４へは
遅延回路２４３、ローパスフィルタ２４４及び乗算器２
４５を介して波形信号が伝達されるとともに、信号ライ
ンＬ５から信号ラインＬ ６へは遅延回路２４６、ロー
パスフィルタ２４７及び乗算器２４８を介して波形信号
が伝達されるようになっている。遅延回路２４３，２４
６は、楽音制御信号発生部３０から供給される両ピッチ
制御信号ＰＣＮＴ＋、ＰＣＮＴ２により各遅延侍間がそ
れぞれ可変制御されるようになっており、該遅延時間の
可変制御により５９ 発生楽音の音高がほぼ決定されるようになっている。ロ
ーパスフィルタ２４４，２４．７は、循環している波形
信号の伝達特性を変更することにより、種々の弦の振動
特性をシミュレートするもので、音色制御信号ＴＣＮＴ
４．ＴＣＮＴ５により前記特性がそれぞれ切り替え制御
されるようになっている。乗算器２４５，２４８は循環
波形信号に「−１」を乗算することにより同信号の位相
なπたけずらすもので、弦の両固定端における振動波の
終端条件を実現している。 さらに、信号ライン上３上の加算器２／］１と遅延回路
２４３との接続位置に、フォルマントフィルタ４０３に
接続されている。このフォルマントフィルタ４０３は擦
弦楽器の胴の音響特性をシミュレートするもので、音色
制御信号ＴＣＮＴｅにより切り替え制御された周波数特
性を入力信号に付与して出力する。 かかる構成の楽音波形信号形成装置においては、ら、加
算器１９２に弓速度に対応じた励振制御信号ＥＣＮＴが
入力されると、同信号ＥＣＮＴは加６０ 算器１９３及び除算器１９４を介して非線形変換回路１
９５に供給され、同変換回路１９５にて前記励振制御信
号ＥＣＮＴが非線形変換されて乗算器１９５を介して加
算器２４１，２４２へ供給される。加算器２４１，２４
．２は前記入力信号を信号ラインＬ３．Ｌ５へそれぞれ
出力し、同出力された信号は信号ラインＬ３〜Ｌ６から
なる循環信号路上を遅延回路２４３、ローパスフィルタ
２４４、乗算器２４５、加算器２４２、遅延回路２４６
、ローパスフィルタ２４７、乗算器２４８及び加算器２
４１を介して循環し始める。かかる場合、遅延回路２４
３，２４６の遅延時間はピッチ制御信号ＰＣＮＴ＋、Ｐ
ＣＮＴ２ｊこより制御され、両遅延回路２４３，２４６
の遅延時間の合計が発生すべき楽音の音高周間に対応じ
た値に設定制御されるので、前記循環信号路上を１循環
する時間は同音高周期に等しくなり、すなわち循環信号
路の共振周波数が発音すべき楽音のピッチに対応じたも
のとなり、かかる循環中の信号は同音高周期を有する波
形信号となる。また、かかる波形信号の循環中、ローパ
スフィルタ２４４，２４７が音色制御信号ＴＣＮＴ４．
ＴＣＮＴＳに制御されて同波形信号Ｚこ弦の特性に応じ
た周波数特性を付与し、かつ乗算器２４５，２４．８が
同波形信号の位相なπだけずらして弦の終端条件を満足
させるので、かかる循環信号は弦上を進行する振動波を
より良くシミュレートしたものとなる。 かかる循環中の波形信号はフォルマントフィルタ４０３
に導かれ、同フィルタ４０３は音色制御信号ＴＣＮＴ６
により制御されて前記波形信号に擦弦楽器の胴の音響特
性をシミュレートした周波数特性を付与して出力するの
で、発生される楽音波形信号は擦弦楽器の弦振動により
胴を介して発音される楽音に極めて近いものとなる。 一方、前述した励振制御信号ＥＣＮＴは加算器１９２に
供給され続けており、また、この加算器１９２には前記
循環中の波形信号も加算器１９１を介して帰還供給され
ているので、この波形信号と前記励振制御信号ＥＣＮＴ
が合成されて非線形変換回路１９５に入力されることに
なる。非線形変換回路１９５がこの入力信号を非線形変
換して出力する点は前述の通りであるが、この非線形変
換に付随して、除算器１９４及び乗算器１９６が音色制
御信号ＴＣＮＴ２（１圧に対応）により制御されて、同
信号ＴＣＮＴ２に応じて非線形変換出力を拡大又は縮小
する（第２９図参照）とともに、ローパスフィルタ１９
７及び乗算器１９Ｂを含む帰還路が音色制御信号ＴＣＮ
Ｔ３により制御されて、同信号Ｔ ＣＮ Ｔ ３に応じ
て非線形変換出力にヒステリシス特性を付与する（第３
０図参照）ので、再速度に応じて摩擦係数の変化する擦
弦楽器の弓と弦との関係がより良くシミュレートされ、
発生される楽音波形信号が極めて擦弦楽器の楽音に近い
ものとなる。ざらに、前記非線形変換回路１９５におい
ては、音色制御信号ＴＣＮＴ＋により、その変換特性が
第２９図の実線特性を基本としながらも種々変更制御さ
れるので、当該楽音波形信号形成装置は擦弦楽器に属す
る種々の楽音波形信号を形成できる。
発明の適用される基本的な楽音波形信号形成装置を備え
た電子楽器について説明する。 この電子楽器は、第１図に示すように、演奏情報発生部
１０、音色情報発生部２０及び楽音制御信号発生部３０
を備え、演奏情報発生部１０からの演奏情報及び音色情
報発生部２０からの音色情報に基づいて楽音制御信号発
生部３０から発生される楽音制御信号を、励振回路部１
００及び信号伝達回路部２００からなる楽音波形信号形
成装置へ供給して楽音波形信号を形成するようにしたも
のである。 演奏情報発生部１０は、音階に対応じた複数の鍵からな
る鍵盤、口で操作されるマウスコントローラ、回転操作
されるホイール、足により操作されるフットペダル等の
各種演奏操作子と、これらの演奏操作子の各操作状態、
例えば操作の有無、操作速度、操作位置、操作深さ、操
作圧力等をそれぞれ検出する各種検出回路とを備え、前
記検出結果を演奏情報として出力する。音色情報発生部
２０は音色種類を選択する音色選択スイッチ、音の明る
さ及び暗さなどを選択するボリュームなどの操作子と、
同操作子の各操作状態を検出する検出回路とを備え、前
記音色種類、音の明るさ及び暗さ等を表す音色情報を出
力する。楽音制御信号発生部３０は例えばマイクロコン
ピュータ、楽音制御パラメータを記憶するテーブル等に
より構成され、前記演奏情報及び音色情報に応じて前記
テーブルを参照して、発生楽音のピッチを表すピッチ制
御信号ＰＣＮＴと、循環波形信号を起動させるため及び
該起動された循環波形信号を継続させるための励起制御
信号ＥＣＮＴと、発生楽音の音色、効果等を制御するた
めの音色制御信号ＴＣＮＴとを出力する。ただし、この
音色制御信号ＴＣＮＴは複数種類からなり、本実施例で
は、個々の各信号なＴＣＮＴｘ（Ｘは数字サフィックス
である）と表すものとする。 また、電子管楽器に本発明を適用した場合には、該管楽
器の演奏部から前記各種演奏情報を得るようにする。ざ
らに、前記演奏情報発生部１０及び音色情報発生部２０
として、他の楽器、自動演奏装置等を採用し、同地の楽
器、自動演奏装置等から楽音制御信号発生部３０に演奏
情報及び音色情報が供給されるようにしたり、また他の
楽器、自動演奏装置内にて前記各種楽音制御信号が形成
されるようにして、同楽音制御信号が励振回路部１００
及び信号伝達回路部２００からなる楽音波形信号形成装
置へ直接供給されるようにしてもよい。 励振回路部１００は減算器１０１と非線形変換回路１０
２とからなる。減算器１０１は波形信号の帰還路をなず
信号ラインＬ２からの波形信号から励起制御信号ＥＣＮ
Ｔを減算することにより両信号を合成出力し、非線形変
換回路１０２は前記合成波形信号を非線形変換して波形
信号の入力路をなす信号ラインＬｌへ出力するものであ
る。これにより、励振回路部１００は管楽器におけるマ
５ ウスピース部、弦楽器における弦に振動が加えられる部
分等の波形信号の形成状態がシミュレートされる。なお
、減算器１０１は、励起制御信号ＰＣＮＴと信号ライン
Ｌ ２からの波形信号の正負の符号を考慮することによ
り、加算器で構成しても等価である。 信号伝達回路部２００は信号ラインＬ Ｉ Ｊ：の波形
信号を遅延して信号ラインＬ２へ帰還するもので、該帰
還路にはローパスフィルタ２０１及Ｕ遅延回路２０２が
介装されている。ローパスフィルタ２０１は各楽器の共
鳴部における波形信号の共鳴をシミュレートするもので
ある。遅延回路２０２は波形信号の循環周期すなわち発
生楽音波形信号のピッチを決定するもので、ピッチ制御
信号ＰＣＮＴζこよりその遅延時間が可変制御されるよ
うになっている。そして、信号ラインＬｌ、Ｌ２上の波
形信号が出力信号として取り出されるようになっている
。 次に、上記のように構成した電子楽器の動作を説明する
。演奏情報発生部１０からの各種演奏部１６ 報及び音色情報発生部２０からの音色情報が楽音制御信
号発生部３０へ供給されると、同制御信号発生部３０は
ピッチ制御信号ＰＣＮＴ、励起制御信号ＥＣＮＴ及び音
色制御信号ＴＣＮＴをそれぞれ出力する。励起制御信号
ＥＣＮＴは励振回路部１００の減算器１０１にて信号ラ
インＬ２からの帰還信号としての波形信号と演算されて
非線形変換回ＶＪ Ｉ ０２へ供給され、該演算結果は
非線形変換回路１０２にて非線形変換されて信号ライン
Ｌ１に出力される。 この信号ラインＬＩ上の波形信号は信号伝達回路部２０
０に供給され、同信号はローパスフィルタ２０１にて変
形されるとともに、遅延回路２０２にて遅延されて、励
振回路部１０００減算器１０１へ帰還される。かかる場
合、遅延回路２０２は前記ピッチ制御信号ＰＣＮＴによ
り制御されて、演奏情報発生部１０にて指定された音高
に対応じた時間だけ波形信号を遅延するので、励振回路
部１００から出力された波形信号が信号ラインＬｌ。 Ｌ２を介して再び同回路部１００へ帰還されるまての時
間は前記指定音高に対応じたものとなり、信号ラインＬ
ｌ、Ｌ２上の波形信号は前記指定音高に対応じた基本周
波数（共振周波数）を有するものとなる。その結果、前
記指定された音高の楽音波形信号が継続して発生される
ことなる。 基本的には、第１図の電子楽器は上述のように動作する
が、励振回路部１００内の非線形変換回路１０２は下記
（１）〜（４）のように種々に構成されている。 （１）複数非線形テーブル出力合成型 この型に属する非線形変換回路１０２は、第２図に示す
ように、並列接続された変換特性の異なる非線形テーブ
ル１１１＋、１１１２を倫えており、テーブル１１１＋
、１１１２の各入力及び各出力側には加算器１１２＋、
１１２２及び乗算器１１３＋、１１３２がそれぞれ接続
されている。加算器１１１＋、１１１２は減算器１０１
により合成された合成波形信号と各音色制御信号ＴＣＮ
ＴＩ１．ＴＣＮＴＩ２とをそれぞれ入力し、両入力信号
を加算して非線形テーブル１１１１．１１】２へそれぞ
れ出力するものである。乗算器１１３＋、１１３２は非
線形テーブル１１１Ｉ、１１１２の各出力と各音色制御
信号ＴＣＮＴ２ＴＣＮＴ２２とをそれぞれ入力するとと
もに、両入力信号を乗算して加算器１１４に出力するも
のである。加算器１１４は乗算器１１３１．１１３２か
らの出力信号を合成するもので、該合成出力を信号ライ
ンＬ １に出力するものである。 かかる構成により、加算器１１２＋、１１２２へ入力さ
れる各音色制御信号ＴＣＮＴＩ１．ＴＣＮＴＩ２及び乗
算器１ ］ ３＋、１ ］ ３２へ入力される各音色制
御信号Ｔ ＣＮ Ｔ２１．Ｔ ＣＮ Ｔ２２のいずれか
を変更すると、非線形テーブル１１１＋、ｌ １１２の
各入力及び各出力に刻応する波形信号が変更制御される
ので、加算器１１４にて合成されるとともに信号ライン
Ｌ１に出力される波形信号が各音色制御信号ＴＣＮＴ１
１．ＴＣＮＴ１２．ＴＣＮＴ２＋、ＴＣＮＴ２２に応じ
て変更制御される。このことは、非線形変換回路１０２
が各音色制御信号ＴＣＮＴＩ＋、ＴＣＮＴ１２ＴＣＮＴ
２１．ＴＣＮＴ２２に応じて種々の非線形変換を減算器
１０１からの合成信号に施すことを意味１９ し、その結果、励振回路部１００及び信号伝達回路部２
００を循環する波形信号が音色制御信号ＴＣＮＴｚ
］”ＣＮＴ＋２．ＴＣＮＴ２＋、ＴＣＮＴ２２Ｌｉ：応
じて種々に変更制御されるようになる。 また、前記第２図の加算器１１４を、第３図に示すよう
に、乗算器１１５て置換するようにしてもよい。これに
よれば、乗算器１１５が、乗算器１１３１を介して非線
形テーブル１１１１から供給される波形信号と、乗算器
１１３２を介して非線形テーブル１１１２から供給され
る波形信号とを乗算することにより、異なる非線形変換
した各波形信号を合成するとともに、該合成波形信号を
信号ラインＬ１へ出力することになる。その結果、かか
る場合も、前記第２図の非線形変換回路１０２の場合と
同様に、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を
循環する波形信号が音色制御信号ＴＣＮＴ＋１．ＴＣＮ
Ｔ１２ ＴＣＮＴ２＋、ＴＣＮＴ２２に応じて種々に変
更制御されるようになる。 また、前記非線形変換回路１０２を、第４図に示すよう
に、変換特性をそれぞれ異にする３個以２〇− 上多数の非線形テーブル１１１１〜１１１゜を並列に接
続するように構成してもよい。かかる場合も、非線形テ
ーブル１１１１〜１１１ｎの各入力端には加算器１１２
１〜１１２．が接続され、同加算器１１２１〜１１２、
は減算器１０１からの合成波形信号と各音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ＋＋〜ＴＣＮＴ１ｏとをそれぞれ加算して非線形
テーブル１１１１〜１１１゜へ出力する。非線形テーブ
ル１１１１〜１１１ｎの各出力側には乗算器１１３１〜
１１３゜がそれぞれ接続され、同乗算器１１３１〜１１
３ｏは非線形テーブル１１１１〜１１１ｎの各出力に各
音色制御信号ＴＣＮＴ２１〜ＴＣＮＴ２ｎをそれぞれ乗
算して、各乗算結果を加算器１１４２〜１１４ｎにそれ
ぞれ出力する。加算器１１４２〜１１４．は合成手段と
して機能するもので、前記各乗算結果を合算して信号ラ
インＬ １へ出力する。その結果、かかる場合も、前記
第２図及び第３図の非線形変換回路１０２の場合と同様
に、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を循環
する波形信号が音色制御信号ＴＣＮＴＩＩ〜ＴＣＮＴＩ
ｎ、ＴＣＮＴ２１−ＴＣＮＴ２ｎに応じて種々に変更制
御されるようになる。 なお、この第４図の非線形変換回路１０２においても、
合成手段としての加算器１１４２〜１１４゜を前記第３
図の場合と同様に乗算器でそれぞれ置換してもよい。 ざらに、前記第２図〜第４図の加算器１１２１１２２・
・・１１２ｎ及び乗算器１１３＋、１１３２・・・１１
３１Ｔは少なくともいずれか一つのみが存在すれはよく
、加算器１１２＋、１１２２・・・１１２ｎ及び乗算器
１１３＋、１１３２・・・１１３ｏを適宜削除するよう
にしてもよい。また、加算器１１２＋１１２２・・・１
１２゜を減算器、乗算器、除算器等のその他の演算手段
に変更したり、乗算器１１３１．１１３２・・・１１３
ｏを除算器、加算器、減算器等のその他の演算手段に変
更したりしてもよい。 （２）複数非線形テーブル直列型 この型に属する非線形変換回路１０２は、第５図に示す
ように、減算器１０１からの合成波形信号を入力する非
線形テーブル１２１１と、同テープル１２１１に直列接
続された変換特性の異なる非線形テーブル１２１２とを
備えている。非線形テーブル１２１１．１２１２の各出
力側には乗算器１２２１１２２２がそれぞれ接続され、
乗算器１２２１は非線形テーブル１２１１の出力に音色
制御信号Ｔ ＣＮＴ１を乗算して非線形テーブル１２１
２に供給し、乗算器１２２２は非線形テーブル１２１２
の出力に音色制御信号ＴＣＮＴ２を乗算して信号ライン
Ｌ１へ出力する。 かかる構成により、乗算器１２２１．１２２２へ入力さ
れる各音色制御信号ＴＣＮＴＩ、ＴＣＮＴ２のいずれか
を変更すると、非線形テーブル１２１＋、１２】２の各
出力に対応する波形信号が変更制御されるので、信号ラ
インＬｌに出力される波形信号が各音色制御信号ＴＣＮ
Ｔ１．ＴＣＮＴ２に応じて変更制御される。このことは
、非線形変換回路１０２が各音色制御信号ＴＣＮＴ＋、
ＴＣＮＴ２に応じて種々の非線形変換を減算器１０１か
らの合成波形信号に施すことを意味し、その結果、励振
回路部１００及び信号伝達回路部２００を循環する波形
信２：（ 号が音色制御信号ＴＣＮＴＩ、ＴＣＮＴ２に応じて種々
に変更制御されるようになる。 また、前記第５図の乗算器１２２１．１２２２を、第６
図に示すように、加算器１２３１．１２３２で置換する
ようにしてもよい。これによれば、加算器１２３＋
１２３２が非線形テーブル１２１＋、１２１２の各出力
を各音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋ 、 Ｔ ＣＮ Ｔ
２に応じて変更制御するので、かかる場合も、前記第５
図の非線形変換回路１０２の場合と同様に、励振回路部
１００及び信号伝達回路部２００を循環する波形信号が
音色制御信号ＴＣＮＴ＋、ＴＣＮＴ２に応じて種々に変
更制御されるようになる。 また、前記非線形変換回路１０２を、第７図に示すよう
に、変換特性をそれぞれ異にする３個以上多数の非線形
テーブル１２１１〜１２１ｎを直列に接続するように構
成してもよい。かかる場合も、非線形テーブル１２１１
〜１２１ｏの各出力側には乗算器１２２１〜１２２ｏが
接続され、同乗算器１２２１〜１２２ｎは非線形テーブ
ル１２１１〜１２１゜の各出力を各音色制御信号ＴＣＮ
１＋〜ＴＣＮＴ４ ゜に応じて変更制御するので、励振回路部１００及び信
号伝達回路部２００を循環する波形信号が音色制御信号
ＴＣＮＴ＋〜ＴＣＮＴ２に応じてより複雑に種々に変更
制御されるようになる。なお、かかる場合の乗算器１２
２１〜１２２ｏを加算器でそれぞれ置換するようにして
もよい。 また、前記非線形変換回路１０２を、第８図に示すよう
に、該複数非線形テーブル直列型と前記複数非線形テー
ブル出力合成型とを組み合わせるようにしてもよい。こ
の非線形変換回路１０２は直列接続された変換特性の異
なる非線形テーブル１２１＋１ １２１２ １２１３１
を備えるとともに、該非線形テーブル１２１＋１．１２
１２．１２１３１のうちの非線形テーブル１２１＋＋、
１２１ａ＋にそれぞれ並列に接続された変換特性の異な
る非線形テーブル１２１１２．１２１３２を備えている
。 非線形テーブル１２１＋＋、１２１＋２の各出力には、
両テーブル１２１１１．１２１１２出力に音色制御信号
ＴＣＮＴＩＩ ＴＣＮＴ＋２を乗算する乗算器１２２１
１．１２２１２がそれぞれ接続され、同乗算器１２２＋
＋ １２２１２の各出力は加算器１２４に接続されて
いる。加算器１２４は前記同乗算器１２２＋＋、 １２
２１２の各出力を合成して非線形テーブル１２１２に供
給する。非線形テーブル１２１２の出力は乗算器１２２
２を介して加算器１２５１．１２５２に接続されている
。乗算器１２２２には音色制御信号ＴＣＮＴ２が供給さ
れており、同乗算器１２２２は非線形テーブル１２１２
の出力に音色制御信号ＴＣＮＴ２を乗算して加算器１２
５１．１２５２に供給する。 加算器１２５１．１２５２には音色制御信号ＴＣＮＴ３
１ ＴＣＮＴ３２がそれぞれ供給されており、同加算器
１２５１．１２５２は乗算器１２２２からの出力に音色
制御信号ＴＣＮＴ３１．ＴＣＮＴ３２をそれぞれ加算し
て非線形テーブル１２１３１．１２１３２に供給する。 非線形テーブル１２１３＋、 １２１３２の各出力には
、両テーブル１２１３１．１２１３２出力に音色制御信
号ＴＣＮＴ４１．ＴＣＮＴ４２を乗算する乗算器１２２
３１２２３２がそれぞれ接続され、同乗算器１２２３１
、１２２３２の各出力は加算器１２６に接続されている
。加算器１２６は前記同乗算器１２２３１．１２２３２
の各出力を合成して信号ラインＬ１へ出力する。かかる
場合も、非線形テーブル１２１ｚ、１２１＋２１２１２
１２１：１１．１２１３２の各入力側及び出力側に接続
した乗算器１２２＋＋、 １２２１２．１２２２１２２
３１ １２２３＋及び加算器１２４，１２５＋１２５２
．１２６が、音色制御信号ＴＣＮＴｕ、ＴＣＮＴＩ２
ＴＣＮＴ２．ＴＣＮＴ３１．ＴＣＮＴ３２．ＴＣＮＴａ
＋ ＴＣＮＴ４２に応じて、同テーブル１２１１＋
１２１１２１２１２．１２１３１．１２１３２の入力信
号及び出力信号をそれぞれ変更制御するので、かかる場
合も、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を循
環する波形信号が、音色制御信号ＴＣＮＴＩＩ ＴＣ
ＮＴＬ２．ＴＣＮＴ２．ＴＣＮＴ３１．ＴＣＮＴ３２
ＴＣＮＴ４１ ＴＣＮＴ４２に応じてより複雑に種々
に変更制御されるようになる。 さらに、この型の非線形変換回路１０２においても、前
記第５図〜第８図の加算器及び乗算器は少なくともいず
れか一つのみが存在すればよく、前記加算器及び乗算器
を適宜削除するようにして７− もよい。また、前記各加算器を減算器、乗算器、除算器
等のその他の演算手段に変更したり、前記各乗算器を除
算器、加算器、減算器等のその他の演算手段に変更した
りしてもよい。 （３）複数非線形テーブル選択朝会せ型この型に属する
非線形変換回路１０２は、第９図に示すように、減算器
１０１からの合成波形信号を入力する非線形テーブル１
３１１と、同テーブル１３１１に直列接続されるととも
に互いに並列接続された変換特性のそれぞれ異なる非線
形テーブル１３］２＋１３１２２とを備えている。非線
形テーブル１３１１．１３１２１．１３１２２の各出力
はセレクタ１３２の信号入力端子に接続されており、同
セレクタ１３２は、その選択制御入力端子に供給される
音色制御信号ＴＣＮＴ＋に応じて、前記非線形テーブル
１３１１．１３１２１．１３１２２の各出力のいずれか
一つを信号ラインＬ１へ出力する。 このように構成した非線形変換回路１０２において、セ
レクタ１３２が音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋に応じて
非線形テーブル１３１１の出力を選択出力す８ る場合には、非線形変換回路１０２が、非線形テーブル
１３１１の変換特性に応じて、減算器１０１からの合成
波形信号を非線形変換して信号ラインＬ１へ出力する。 セレクタ１３２が音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋に応じ
て非線形テーブル１３１２＋の出力を選択出力する場合
には、非線形変換回路１０２が、非線形テーブル１３１
１と非線形テーブル１３１２１との合成変換特性に応じ
て、減算器１０１からの合成波形信号を非線形変換して
信号ラインＬ１へ出力する。セレクタ】３２が音色制御
信号ＴＣＮＴ＋に応じて非線形テーブル１３１２２の出
力を選択出力する場合には、非線形変換回路１０２が、
非線形テーブル１３１１と非線形テーブル１３１２２と
の合成変換特性に応じて、減算器１０１からの合成波形
信号を非線形変換して信号ラインＬ１へ出力する。この
ように、非線形変換回路１０２は、音色制御信号ＴＣＮ
ＴＩに応じて非線形テーブル１３１＋、１３１２１．１
３１２２の組合せ状態を変えることにより、非線形変換
特性を種々に変更するので、励振回路部１００及び信号
伝達回路部２００を循環する波形信号が、音色制御信号
ＴＣＮＴｌに応じて種々に変更制御されるようになる。 また、この型の非線形変換回路１０２としても、第１０
図に示すように、多くの非線形テーブルを利用して変換
特性をさらに自由に変更できるようにすることもてきる
。この場合、非線形変換回路１０２は減算器１０１から
の合成波形信号をそれぞれ入力する並列に接続されかつ
変換特性の異なる複数の非線形テーブル１３１ ＋ｔ〜
１３１ ＋１を備えている。これらの非線形テーブル１
３１＋＋〜１３１１ｎの各出力は前記合成波形信号とと
もにセレクタ１３２１の信号入力端子に接続され、同セ
レクタ１３２１はその選択制御入力端子に供給される音
色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ＋に応じて前記合成波形信号
出力及び非線形テーブル１３１＋＋〜１３１＋１の各出
力のいずれか一つを選択出力する。このセレクタ１３２
電の出力は並列に接続されかつ変換特性の異なる複数の
非線形テーブル１３１２１〜１３１２ｏにそれぞれ接続
されており、同非線形テーブル１３１２１〜１３１２．
の各出力はセレクタ１３２１の出力と共にセレクタ１３
２２の信号入力端子に接続されている。セレクタ１３２
２はその選択制御入力端子に供給される音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ２に応じて前記セレクタ１３２１の出力及び非線
形テーブル１３１２１〜１３１２ｏの各出力のいずれか
一つを選択して、信号ラインＬ１に出力するものである
。 この場合も、前記第９図の非線形変換回路１０２の場合
と同様、音色制御信号ＴＣＮＴ＋、ＴＣＮＴ２に応じて
、非線形テーブル１３１ Ｉ＋〜１３１１゜と非線形テ
ーブル１’３１２１〜１３１２゜との各照合せ状態が変
更制御されるので、非線形変換回路１０２の変換特性が
種々変更され、励振回路部１００及び信号伝達回路部２
００を循環する波形信号が、音色制御信号ＴＣＮＴＩ、
ＴＣＮＴ２に応じてより複雑に種々に変更制御されるよ
うになる。 なお、この型の非線形変換回路１０２において、非線形
テーブル群とセレクタとからなる直列回路を、さらに直
列に複数段接続するようにしてもよい。 （４）級数演算型 ３１ この型の非線形変換回路１０２は、第１１図に示すよう
に、減算回路１０２からの合成波形信号Ｘを級数演算す
ることにより、同波形信号を非線形変換するようにして
いる。この非線形変換回路１０２は合成波形信号Ｘを必
要な次数まで順次乗算する乗算器１４１２〜１４２ｏと
、前記合成波形信号Ｘ及び前記各乗算結果ｘ ２ 、
Ｘ ３．・・・ｘｎに係数ａｔ、ａ２・・・ａｎを乗
算する乗算器１４２１〜１４２ｏと、各項を順次加算す
る加算器１４３１〜１４３ｎとを備え、加算器１４３ｏ
から信号ラインＬ１へ合成波形信号Ｘを下記式に基づい
て変換した波形信号を出力するようしている。 ａ８＋ａＩｘ＋ａ２ｘ２ ＋・ ◆ ・＋ａｎｘ０かか
る場合、係数ａ＋＋、ａ＋、ａ２・・・ａｎは前記音色
制御信号ＴＣＮＴｘに刻応するもので、第１図の楽音制
御信号発生部３０から出力されるものである。 かかる構成の非線形変換回路１０２においては、前記式
の係数ａｌ！ ＋ ＥＬ Ｉ 、 ａ ２・・・ａｎの
与え方によって合成波形信号Ｘを任意の値に変更可能で
ある＝３２− のて、係数ａｅ、ａ＋、ａ２・・・ａｎの与え方により
、種々の非線形変換が実行される。その結果、非線形変
換回路１０２の変換特性が種々に変更されることになり
、励振回路部１００及び信号伝達回路部２００を循環す
る波形信号が、音色制御信号ＴＣＮＴｘに応じてより複
雑に種々に変更制御されるようになる。 ｂ、他の楽音波形信号形成装置への適用次に、上記基本
的な楽音波形信号形成装置を変形した他の楽音波形信号
形成装置への本発明の適用について説明しておく。 （＋）第１２図はクラリネット、サックス等の管楽器の
楽音信号の形成に最適な楽音波形信号形成装置を示して
おり、この楽音波形信号形成装置は、上記基本的な楽音
波形信号形成装置と同様に、励振回路部１００及び信号
伝達回路部２００を備えるとともに、両回踏部１００，
２００間にループ回路部３００を備えている。 励振回路部１００は減算器１５１を有し、同減算器１５
１は、信号ラインＬ２を介して帰還される波形信号から
励起信号ＥＣＮＴを減算する。かかる場合、前記各信号
を第１３図の管楽器のマウスピース部のモデルに対応さ
せると、前記帰還された波形信号は共鳴管からマウスピ
ース部に帰還されて来た振動波の圧力Ｑに刻応し、かつ
前記励起信号ＥＣＮＴは口内圧力Ｐに対応じており、減
算器１５１の出力信号がマウスピース４１のり一ド４２
を変位させるための差圧を表すことになる。 減算器１５１の出力にはローパスフィルタ１５２が接続
されており、同フィルタ１５２は前記差圧信号の高域成
分を除去して出力する。これは、リート４２が高域成分
に応答しないためである。 ローパスフィルタ１５２の出力には加算器１５３が接続
されており、同加算器１５３は前記ローパスフィルタ１
５２の出力と音色制御信号ＴＣＮＴとを加算して非線形
変換回路１５４に出力する。 かかる場合、この音色制御信号ＴＣＮＴＩは管楽器演奏
における唇の構え、締め等を表すアンプジュールに対応
するものであるとともに、非線形変換回路１５４は付与
された圧力に対するり−１・４２の変位量をシミュレー
トするもので、基本的には第１３図のような人出力特性
を有している。これにより、非線形変換回路１５４の出
力はマウスピース４１のリート４２部ζこおける空気通
路面積を表す信号となる。また、この非線形変換回路１
５４は第２図〜第１１図の回路で構成されていて、その
人出力特性は、前記基本特性を保ちながら、同変換回路
１５４に入力されている音色制御信号ＴＣＮＴ２に応じ
て変更されるものである。この非線形変換回路１５４の
出力は乗算器１５５の一方の入力に接続されている。 また、乗算器１５５の他方の入力には減算器１５１から
の差圧信号が非線形変換回路１５６を介して供給されて
いる。この非線形変換回路１５６は、差圧が大きくなっ
ても狭い管路では流速が飽和して差圧と流速とが比例し
ないことをシミュレートするもので、基本的には第１５
図のような入出力特性に設定されている。また、この非
線形変換回路１５６は第２図〜第１１図の回路で構成さ
れていて、その人出力特性は、前記基本特性を保５− ちながら、同変換回路１５６に入力されている音色制御
信号Ｔ ＣＮ Ｔ ３に応じて変更されるものである。 これにより、マウスピース４１内のり−１４２部におけ
る差圧が流速に与える影響を考慮して補正された差圧信
号が乗算器１５５の他方の入力に供給されることになる
。そして、乗算器１５５は両入力に供給された信号、す
なわちリード４２部における空気通路面積を表す信号と
補正された差圧信号とを乗算して出力するので、同乗算
器１５５の出力信号はマウスピース４１内のり−１４２
部における空気流速を表す信号となる。乗算器１５５の
出力は乗算器１５７の入力に接続されており、同乗算器
】５７は前記空気流速を表す信号にマウスピース４１内
のインピーダンス（空気抵抗）を表す固定係数Ｉ〈を乗
算して、該乗算結果な音圧信号として信号ラインＬ１を
介してループ回路部３００に供給する。 信号伝達回路部２００は信号ラインＬｌ、Ｌ２間に接続
されたローパスフィルタ２１１、バイパスフィルタ２１
２及Ｕ遅延回路２１３を備えてい６− る。ローパスフィルタ２１１及びバイパスフィルタ２１
２においては、そのカットオフ周波数がピッチ制御信号
ＰＣＮＴすなわち発生楽音の音高に応じて変更制御され
るようになっている。なお、かかる場合、バイパスフィ
ルタ２１２を省略することもできる。遅延回路２１３に
ついては、上記第１図の基本的な回路例の場合と全く同
しである。 また、信号ラインＬ１には空気中の楽音の放射特性をシ
ミュレートするためのバントパスフィルタ４０１が接続
され、同フィルタ４０１から波形信号が出力されるよう
になっている。 ループ回路部３００は各信号ラインＬｌ、Ｌ２内に挿入
された加算器３０１，３０２により構成される。加算器
３０１はその一方の入力に信号ラインＬ １から供給さ
れる波形信号とその他方の入力に信号ラインＬ２から供
給される波形信号とを加算して信号ラインＬ１へ出力し
、加算器３０２はその一方の入力に信号ラインＬ２から
供給される波形信号とその他方の入力に信号ラインＬ１
から供給される波形信号とを加算して信号ラインＬ２へ
出力するものである。これにより、第１３図に示すよう
に、マウスピース４１とリード４２との間隙直後におけ
る入力流速による入射波Ｗ１及び共鳴管からの反射波Ｗ
２の合成として、管内の圧力発生状態がシミュレートさ
れる。 上記のように構成した楽音波形信号形成装置においては
、上記基本的な楽音波形信号形成装置と同様に、励振回
路部１００にて、励起制御信号ＥＣＮＴ及び減算器１５
１の作用により、波形信号が信号ラインＬｌ、Ｌ２上に
励起されるとともに同うインＬｌ、Ｌ２上を循環する波
形信号が持続制御される。また、この励振回路部１００
においては、アンプジュールを表す音色制御信号ＴＣＮ
Ｔ１、非線形変換回路１５４，１５６等の作用によって
、マウスピース４１及びリード４２０作用をシミュレー
トするために、より具体的に波形信号の励起制御が行わ
れる。そして、このようにして励起された波形信号はル
ープ回路部３００及び信号伝達回路部２００へ出力され
、ループ回路部３００においてマウスピース４１及びリ
ード４２の近傍の入力波Ｗ１及び反射波Ｗ２の状態がシ
ミュレ−１・されるとともに、信号伝達回路部２００に
おいて遅延回路２１３にて発生楽音のピッチが決定され
、かつローパスフィルタ２１１及びバイパスフィルタ２
１２の作用により共鳴管内の音響波形信号の状態がシミ
ュレートされる。 その結果、この楽音波形信号形成装置においては、クラ
リネット、サックス等の楽音がより具体的にシミュレー
トされるので、これらの管楽器によく似た楽音を得るこ
とができる。また、かかる場合でも、非線形変換回路１
５４，１５６は、前述のように、第２図〜第１１図のよ
うな回路で構成され、それらの非線形特性が第１４図及
び第１５図に示す特性を基本としながら音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ２．ＴＣＮＴ３に応じて種々に変更制御されるの
で、高品質な種々の管楽器台の発生が可能となる。 （２）第１６図は金管楽器音信号の形成に最適な楽音波
形信号形成装置を示しており、かかる場合も、同装置は
、上記第１２図の楽音波形信号形成装置９ の場合と同様に、励振回路部１００、信号伝達回路部２
００及びループ回路部３００ζこより形成されていると
ともに、楽音制御信号発生部３０（第１図）からは、発
生楽音の周波数に対応するピッチ制御信号ＰＣＮＴ、口
内圧力を表す励振制御信号ＥＣＮＴ、及び種々の音色制
御信号Ｔ ＣＮ Ｔ＋。 Ｔ ＣＮ Ｔ ２が出力されている。 励振回路部１００は加算器１６１及び減算器１６２を有
する。加算器１６１は、信号ラインＬ２から入力され、
微小時間だけ波形信号を遅延する遅延回路１６３を介し
て供給される波形信号と、励振制御信号ＥＣＮＴとを加
算することにより、唇を押し開ける圧力を表す信号を出
力する。加算器１６１の出力はローパスフィルタ１６４
に接続されており、同フィルタ１６４は供給された前記
信号の高域成分を除去して出力する。かかる場合、ロー
パスフィルタ１６４には音色制御信号ＴＣＮＴ１が供給
されており、同制御信号ＴＣＮ’ｒ＋により、ローパス
フィルタ１６４のカットオフ周波数やレゾナンス（共振
）周波数が制御される（第１０− ７図参照）。これは、金管楽器において唇の締め等によ
り発生楽音の周波数が制御されることをシミュレートす
るもので、このローパスフィルタ１６４は信号伝達回路
部２００における波形信号の遅延時間とともに、信号ラ
インＬｌ、Ｌ２による信号循環路における発振周波数を
制御して発生楽音の周波数を制御する役割を果たす。ロ
ーパスフィルタ１６４の出力には、第２図〜第１１図の
回路で構成されるとともに音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ
２により制御される非線形変換回路１６５が接続されて
いる。この非線形変換回路１６５は前記圧力に対する唇
の開き具合いをシミュレートするもので、基本的には第
１８図のような人出力特性を有している。これにより、
非線形変換回路１６５の出力は唇の間隙面積を表す信号
となる。この非線形変換回路１６５の出力は乗算器１６
６の一方の入力に接続されでいる。 乗算器１６６の他方の入力には減算器１６２からの信号
が供給されている。減算器１６２は励振制御信号ＥＣＮ
Ｔ （口内圧力を表す）から遅延回路１６３からの波形
信号を減算して出力するもので、該減算により同減算器
１６２からは乗算器１６Ｇに唇の前後の圧力差を表す信
号が供給される。 そして、乗算器１６６がこの減算器１６２からの前記圧
力差を表す信号と、前記非線形変換回路１６５からの前
記間隙面積を表す信号とを乗算して空気流速を表す信号
を算出し、該算出信号を信号ラインＬ１を介してループ
回路部３００に供給する。これにより、ループ回路部３
００には、金管楽器のマウスピースにおける音波をシミ
ュレー！・した波形信号が供給されることになる。 ループ回路部３００は、加算器３１１，３１２により、
上記第１２図の楽音波形信号形成装置と全く同様に構成
されており、前述のように、マウスピース内における空
気流の変化状態をシミュレートしている。 信号伝達回路部２００は、波形信号を加算合成して出力
する加算器２２１〜２２３、波形信号に固定係数Ｋ （
＝に、、Ｋｏ−＋ ・・・Ｋ＋）を乗算する乗算器２２
４及び波形信号を遅延する遅延回路２２５を一組として
ｎ段からなる梯子状回路と、波形信号を遅延する遅延回
路２２６と、波形信号に固定係数「−１」を乗算する乗
算器２２７とからなるケリーーロッフバウム（Ｋｅｌ
ｌｙ−Ｌｏｃｈｂａｕｍ）型格子のカスケード回路を有
する。このカスケード回路は円錐状の管体中における音
波の伝播を近似するもので、よく音声合成に利用される
ものである。かかる場合、各遅延回路２２５，２２５・
・２２６の各遅延時間はピッチ制御信号ＰＣＮＴにより
制御され、各遅延回路２２５，２２５・・・、２２６の
合計が発生楽音の周波数に対応する。さらに、このカス
ケード回路の端部には上記第１図の基本的構成例の場合
と同種のローパスフィルタ２２８が介装されるとともに
、同フィルタ２２８の入力端から上記第１２図の場合と
同様にしてバントパスフィルタ４０１を介して波形信号
が出力されるようになっている。 このように構成した楽音波形信号形成装置は、上記第１
２図の楽音波形信号形成装置とほぼ同様に動作し、金管
楽器における音響波形信号の発生３ 状態、伝達状態がより具体的にシミュレートされ、実際
の金管楽器によく似た楽音を得ることがてぎる。また、
この場合も、発生される楽音波形信号は音色制御信号Ｔ
ＣＮＴＩ、ＴＣＮＴ２に応じて種々に変更制御される。 また、この楽音波形信号形成装置において、第１９図に
示すように、励振回路部１００内の減算器１６２と乗算
器１６６との間にも第２図〜第１１図に示すような非線
形変換回路１６７を挿入するようにしてもよい。この非
線形変換回路１６７は、上記第１２図における楽音波形
信号形成装置の場合と同様に、空気流速の飽和をシミュ
レートするもので、基本的には第２０図のような入出力
特性に設定されているとともに、音色制御信号ＴＣＮＴ
３に応じて前記特性が変更されるようになっている。こ
れにより、乗算器１６６の乗算結果に、より正確な空気
の流れが考慮されることになり、金管楽器のマウスピー
スのシミュレ−１・がより正確になって、前記場合より
も実際の金管楽器に似た楽音信号の形成が可能となる。 ４− （３）第２１図は実際の自然楽器音をシミュレートする
ものではないが、従来にない新たな楽音信号の合成に適
した楽音信号形成装置を示しており、かかる場合も、同
装置は、上記第１２図及び第１６図の楽音波形信号形成
装置の場合と同様に、励振回路部１００、信号伝達回路
部２００及びループ回路部３００により形成されている
とともに、楽音制御信号発生部３０（第１図）からは、
発生楽音の周波数に対応するピッチ制御信号ＰＣＮＴ、
口内圧力を表す励振制御信号ＥＣＮＴ、及び種々の音色
制御信号ＴＣＮＴが出力されている。しかし、かかる場
合には、楽音制御信号発生部３０からは、前記各信号Ｐ
ＣＮＴ、ＥＣＮＴ、ＴＣＮＴ１〜ＴＣＮＴ３の他に、楽
音信号の立ち上がり直後のみにて発生されるアタック信
号ＡＴＫが出力されている。 励振回路部１００は減算器１７１を有し、同減算器１７
１は、信号ラインＬ２から入力されて非線形変換回路１
７２を介して供給される波形信号から励振制御信号ＥＣ
ＮＴ （口内圧力を表す）を減算するもので、上記第１
図の場合の減算器１０１に対応する。非線形変換回路１
７２は基本的に第２２図に示すような人出力特性を有す
るとともに、第２図〜第１１図のような回路で構成され
ていて音色制御信号ＴＣＮＴ＋に応じて同特性が若干変
更制御されるもので、信号ラインＬ２を介して帰還され
る波形信号の振幅が大きくなることを防止するリミッタ
として機能する。これにより、信号ラインＬｌ、Ｌ２に
より構成されるループの利得が抑えられて、楽音信号を
得るための発振動作が安定して行われるようになる。 減算器１７１の出力は加算器１７３の一方の入力に供給
されるとともに、非線形変換回路１７４を介して乗算器
１７５に供給され、同乗算器１７５にて音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ２（上記アンプジュールを表す信号に対応）と乗
算された後、加算器１７３の他方の入力に供給されるよ
うになっている。 かかる場合、非線形変換回路１７４の人出力特性は、基
本的には、第２３図に示すように、減算器１７１からの
信号の振幅が小さな領域にである程度大きな値に変換さ
れ、かつ同信号の振幅が大きな領域にて零に変換される
ようになっている。なお、この非線形変換回路１７４も
上記第２図〜第１１図に示すような回路で構成され、音
色制御信号ＴＣＮＴ３により、その特性が変更されるよ
うになっている。この非線形変換により、ｔＦｊＡ′Ｗ
、器１７１からの信号の振幅が大きければ、同信号がそ
のまま加算器１７３から出力され、かかる場合には、信
号ラインＬｌ、Ｌ２を循環している波形信号の発振動作
が安定して行われる。また、減算器１７１からの信号の
振幅が小さくなった場合には、非線形変換回路１７４に
て増幅されるように非線形変換されるとともに、音色制
御信号ＴＣＮＴ２の乗算された信号が主に加算器１７３
から出力されることになり、かかる場合、信号ラインＬ
ｌ、Ｌ２を循環している波形信号の発振動作が非線形変
換回路１７４による非線形変換により確保され、かつこ
の発振動作が音色制御信号ＴＣＮＴ２により制御される
ことになる。 加算器１７３の出力は加算器１７６の一方の人７− カに接続されている。加算器１７６の他方の入力には加
算器１７７の出力が接続されており、同加算器１７７は
、乗算器１７８にてノイズ信号発生器１８１からのノイ
ズ信号にアタック信号ＡＴＫを乗算した信号と、励振制
御信号ＥＣＮＴ （、口内圧力を表す）とを加算合成し
た信号を前記加Ｗ２ｇ１７６の他方の入力に供給する。 これにより、信号ラインＬｌ、Ｌ２上の波形信号に、口
内圧力に対応じた励振１１ａＪ御信号ＥＣＮＴが付加さ
れるとともに、その立ち上がり初期においては振幅値が
不規則に変換するノイズ信号が付加される。加算器１７
６の出力は高域成分を除去するローパスフィルタ１８２
を介して信号ラインＬ１に出力され、同ラインＬ１を介
してループ回路部２００に供給される。 ループ回路部３００は、加算器３２１，３２２により、
上記第１２図及び第１６図の楽音波形信号形成装置の場
合と全く同様に構成されており、前述のように、波形信
号路の透過、反削等の状態をシミュレートしている。 ４８− 信号伝達回路部２００は信号ラインＬｌ、Ｌ２間に接続
されたフォルマントフィルタ２３１及び複数のオールバ
スフィルタ２３２，２３２◆◆・を備えている。フォル
マントフィルタ２３１は波形信号に所望の周波数特性（
共鳴管の音響伝達特性に対応）を付与するものである。 各オールバスフィルタ２３２，２３２・・・の位相特性
はピッチ制御信号ＰＣＮＴすなわち発生楽音の音高に応
じて変更制御されるようになっていて、これらのフィル
タ２３２，２３２・・・による波形信号の位相遅れ（上
記第１図の遅延回路２０２に対応）の合計が発生楽音の
周波数に刻応し、楽音波形信号の循環信号路の共振周波
数が発音すべき楽音のピッチに対応するようになってい
る。また、フォルマントフィルタ２３１の出力側には、
別のフォルマントフィルタ４０２が接続されており、同
フィルタ４０２を介して信号ラインＬｌ、Ｌ２上の波形
信号が取り出されるようになっている。 」−記のように構成した楽音波形信号形成装置において
は、上記第１２図及び第１６図の楽音波形信号形成装置
とほぼ同様に動作するが、励振回路部１００において、
各種制御信号ＥＣＮＴ、ＡＴＫ、ＴＣＮＴ＋〜ＴＣＮＴ
３により、信号ラインＬ１への入力信号の付加及び信号
ラインＬ２を介して帰還される波形信号の変更を種々に
制御でき、波形信号の形成を複雑に制御できる。 （４）上記第１２図、第１６図及び第２１図の楽音波形
信号形成装置におけるループ回路部３００を、第２４図
〜第２７図に示すように変形することも可能である 第２４図のループ回路部２００によれば、加算器３３１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ１を介して入
力された波形信号と、信号伝達回路部２００から信号ラ
インＬ ２を介して入力された波形信号とが加算されて
、信号ラインＬ１を介して信号伝達回路部２００へ供給
される。また、加算器３３２にて、前記信号ラインＬ
１を介して入力された波形信号と、前記信号ラインＬ２
を介して入力された波形信号を乗算器３３３にて２倍に
したものとが加算されて、信号ラインＬ２を介して励振
回路部１００に供給される。なお、この回路は上記第１
２図、第１６図及び第２１図の楽音波形信号形成装置に
おけるループ回路部３００と等価な回路である。 第２５図のループ回路部３００によれば、加算器３４１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ １を介して
入力された波形信号と、信号伝達回路部２００から信号
ラインＬ２を介して入力された波形信号とが加算されて
、信号ラインＬ １を介して信号伝達回路部２００へ供
給される。また、加算器３４２にて、前記信号ラインＬ
１を介して入力された波形信号と、前記信号ラインＬ２
を介して入力された波形信号とが加算されて、信号ライ
ンＬ２を介して励振回路部１００に供給される。 第２６図のループ回路部２００によれば、加算器３５１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ１を介して入
力された波形信号と、信号伝達回路部２００から信号ラ
インＬ ２を介して入力された波形信号に乗算器３５２
にて係数ａ１を乗算したものとが加算された後、乗算器
３５３にて該加算１ 結果に係数ａ２が乗算されて、信号ラインＬ １を介し
て信号伝達回路部２００へ供給される。また、加算器３
５４にて、前記信号ラインＬ１を介して信号伝達回路部
２００へ供給される波形信号に乗算器３５５にて係数ａ
３を乗算したものと、前記信号ライン１−２を介して入
力された波形信号に乗算器３５６にて係数ａ４を乗算し
たものとが加算されて、信号ラインＬ２を介して励振回
路部１００に供給される。かかる場合、各係数ａ１〜ａ
４は固定されていてもよいし、楽音制御信号発生部３０
により可変設定されるような音色制御信号Ｔ ＣＮ Ｔ
を用いるようにしてもよい。 第２７図のループ回路部３００によれば、加算器３６１
にて、励振回路部１００から信号ラインＬ１を介して入
力された波形信号に乗算器３６２にて係数ａ１を乗算し
たものと、信号伝達回路部２００から信号ラインＬ２を
介して入力された波形信号に乗算器３６３にて係数ａ２
を乗算したものとが加算されて、信号ライン■、１を介
して信号伝達回路部２００へ供給される。また、加算器
３６４５２− にて、前記信号ラインＬ１を介して入力された波形信号
に乗算器３６５にて係数ａ３を乗算したものと、前記信
号ラインＬ２を介して入力された波形信号に乗算器３６
６で係数ＦＬａを乗算したものとが加算されて、信号ラ
インＬ２を介して励振回路部１００に供給される。なお
、各係数ａ１〜ａ４については、第２６図のループ回路
部３００の場合と同しである。 このように、ループ回路部３００を種々の構成にするこ
とにより、種々の管楽器のマウスピース４１内における
空気流の変化状態のシミュレートが可能となると同時に
、楽音信号形成に自由度が増し、種々の楽音信号が形成
し易くなる。 また、前述のループ回路部３００の各種回路例において
、第２４図〜第２７図の破線で示すように、マウスピー
ス４１の構造を考慮して、短い時間だけ波形信号を遅延
する遅延回路３７１をループ回路部３００の入力側に設
けるようにしてもよい。 （５）第２８図はバイオリン、ビオラ等擦弦楽器の楽音
波形信号の形成に最適な楽音波形信号形成装置を示して
おり、同装置は励振回路部１００及び信号ラインＬ３〜
Ｌ６により循環信号路を形成する信号伝達回路部２００
を備えている。 励振回路部１００は信号ラインＬ４．Ｌ６から帰還され
た両波形信号を加算する加算器１９１と、同加算器１９
１による加算結果と励振制御信号ＥＣＮＴとを加算する
加算器１９２とを備えている。 励振制御信号ＥＣＮＴは、上記各楽音波形信号形成装置
例と同様に、楽音制御信号発生部３０（第１図）から与
えられるもので、この擦弦楽器音を形成する楽音波形信
号形成装置においては、弓速度に刻応するものである。 一方、信号ラインＬ ３〜Ｌ６を循環している波形信号
は弦の振動に対応するものであるので、これらの加算器
１９１，１９２による加算動作により、弦における弓と
の接触部が弓の移動により変位することと、同接触部が
弦上な進行する振動波により変位することがシミュレー
トされる。 加算器１９２の出力は、加算器１９３、除算器】９４を
介して非線形変換回路１９５に入力され、非線形変換回
路１９５の出力は乗算器１９６を介して出力されるよう
になっている。非線形変換回路１９５は前記加算器１９
３からの出力を非線形変換して前記弓の移動による弦の
変位状態をシミュレ−１・するもので、第２図〜第１１
図に示す回路により構成されている。そして、この非線
形変換回路１９５の変換特性は、基本的には第２９図の
実線に示すようになっているとともに、音色制御信号Ｔ
ＣＮＴ＋により変更されるようになっている。これによ
り、弓を弦に擦りつけたときに弓速度が小さければ、弓
と弦の間における摩擦力は静止摩擦係数により主に支配
されて弦速度は弓速度とほぼ同じになり、弓速度が大き
ければ、前記摩擦力は動摩擦係数により主に支配される
ようになって弦速度は弓速度より遅くなることがシミュ
レートされるとともに、音色制御信号ＴＣＮＴ＋の特性
変更制御により各種擦弦楽器の状態がシミュレートされ
る。 除算器１９４及び乗算器１９６には別の音色制５ 御信号Ｔ ＣＮ Ｔ ２が入力されている。この音色制
御信号Ｔ ＣＮ Ｔ２も楽音制御信号発生部３０から供
給されるものであるが、かかる場合、同信号１’ ＣＮ
Ｔ２は弓が弦を押さえつける弓圧に対応じたものである
。除算器１９４は非線形変換回路１９５に入力される信
号を前記音色制御信号ＴＣＮＴ２により除算し、乗算器
１９６は同変換回路１９５の出力信号に前記音色制御信
号ＴＣＮＴ２を乗算する。これらの除算器１９４及び乗
算器１９６は、前記摩擦係数が弦にイ」与される再圧力
により変化して、前記第２９図の実線で示した非線形特
性が再圧力により変更されることをシミュレートするも
のである。すなわち、非線形変換回路１９５の入力信号
を音色制御信％ Ｔ ＣＮ Ｔ ２ （弓圧）によって
除算することにより、第２図の実線特性を例えば第２９
図の破線特性のように変更し、同変換回路１９５の出力
信号に前記音色制御信号ＴＣＮＴ２を乗することにより
、第２９図の破線特性を第２９図の一点鎖線特性に変更
して、両演算により弓圧に応じて弓速度に対する弦速度
を相似的に拡大又は縮６− 小するようにしている。 また、乗算器１９６の出力はローパスフィルタ１９７及
び乗算器１９８を介して加算器１９３に帰還されており
、かかる帰還により、除算器１９４及び乗算器１９６を
含めた非線形変換回路１９５による信号の非線形変換に
、ヒステリシス特性が付与される。 このヒステリシス特性の付与動作について、具体的に説
明しておく。なお、楽音制御信号発生部３０から乗算器
１９８へは、負の値、例えば−０゜１、 −０． ２等
の値を示す音色制御信号ＴＣＮＴ３が供給されており、
加算器１９３は加算器１９２の出力信号から乗算器１９
８の出力信号を減算して除算器１９４に供給するように
機能することになる。第３０図はこのヒステリス特性を
説明するためのグラフであり、−点鎖線にて加算器１９
３の出力と乗算器１９６の出力との関係を示している。 例えば、非線形変換入力（加算器１９２の出力）が零か
ら正方向へ増加しているとすると、非線形変換出力（乗
算器１９６の出力）は第３０図の実線に沿って比例的に
増加し、同入力値Ｘ＋、Ｘ２の近傍にて正の大きな値を
示しているので、加算器１９３における前記減１！Ｊ、
量も大きくなる。そして、非線形変換入力値が値Ｘ１に
達した時点で、非線形変換出力値は急激に小さな値に変
化して、以降、同入力値が増加するに従って同出力値は
小さな値を保ちながら徐々に減少する。一方、かかる状
態から、非線形入力値が減少すると、非線形変換出力値
が小さいために、加算器１９３における前記減算量は小
さくなり、非線形変換入力値が前記場合と同じでも、除
算器１９４への入力値は大きな値を示すことになる。そ
して、非線形変換入力値が値Ｘ１より小さな値Ｘ２に達
した時点て、始めて非線形変換出力値は急激に大きな値
になる。 非線形変換入力値が負にて変化する場合も同様であり、
かかる作用により、前記ヒステリシス特性が実現される
。 また、ローパスフィルタ１９７は発振防止としての機能
を果たし、乗算器１９８は帰還のゲイン調整の機能を果
たすもので、同乗算器１９８にイ４与される音色制御信
号ＴＣＮＴ３によりヒステリシスの幅が変更制御される
。なお、前記ローパスフィルタ１９７の特性も音色制御
信号ＴＣＮＴにより変更制御するようにしてもよい。 信号伝達回路部２００は、信号ラインＬ６からの波形信
号と励振回路部１００からの波形信号とを加算して信号
ラインＬ ３に出力する加算器２４１と、信号ラインＬ
４からの波形信号と励振回路部１００からの波形信号
とを加算して信号ラインＬ５に出力する加算器２４２と
を備えている。信号ラインＬ３から信号ラインＬ４へは
遅延回路２４３、ローパスフィルタ２４４及び乗算器２
４５を介して波形信号が伝達されるとともに、信号ライ
ンＬ５から信号ラインＬ ６へは遅延回路２４６、ロー
パスフィルタ２４７及び乗算器２４８を介して波形信号
が伝達されるようになっている。遅延回路２４３，２４
６は、楽音制御信号発生部３０から供給される両ピッチ
制御信号ＰＣＮＴ＋、ＰＣＮＴ２により各遅延侍間がそ
れぞれ可変制御されるようになっており、該遅延時間の
可変制御により５９ 発生楽音の音高がほぼ決定されるようになっている。ロ
ーパスフィルタ２４４，２４．７は、循環している波形
信号の伝達特性を変更することにより、種々の弦の振動
特性をシミュレートするもので、音色制御信号ＴＣＮＴ
４．ＴＣＮＴ５により前記特性がそれぞれ切り替え制御
されるようになっている。乗算器２４５，２４８は循環
波形信号に「−１」を乗算することにより同信号の位相
なπたけずらすもので、弦の両固定端における振動波の
終端条件を実現している。 さらに、信号ライン上３上の加算器２／］１と遅延回路
２４３との接続位置に、フォルマントフィルタ４０３に
接続されている。このフォルマントフィルタ４０３は擦
弦楽器の胴の音響特性をシミュレートするもので、音色
制御信号ＴＣＮＴｅにより切り替え制御された周波数特
性を入力信号に付与して出力する。 かかる構成の楽音波形信号形成装置においては、ら、加
算器１９２に弓速度に対応じた励振制御信号ＥＣＮＴが
入力されると、同信号ＥＣＮＴは加６０ 算器１９３及び除算器１９４を介して非線形変換回路１
９５に供給され、同変換回路１９５にて前記励振制御信
号ＥＣＮＴが非線形変換されて乗算器１９５を介して加
算器２４１，２４２へ供給される。加算器２４１，２４
．２は前記入力信号を信号ラインＬ３．Ｌ５へそれぞれ
出力し、同出力された信号は信号ラインＬ３〜Ｌ６から
なる循環信号路上を遅延回路２４３、ローパスフィルタ
２４４、乗算器２４５、加算器２４２、遅延回路２４６
、ローパスフィルタ２４７、乗算器２４８及び加算器２
４１を介して循環し始める。かかる場合、遅延回路２４
３，２４６の遅延時間はピッチ制御信号ＰＣＮＴ＋、Ｐ
ＣＮＴ２ｊこより制御され、両遅延回路２４３，２４６
の遅延時間の合計が発生すべき楽音の音高周間に対応じ
た値に設定制御されるので、前記循環信号路上を１循環
する時間は同音高周期に等しくなり、すなわち循環信号
路の共振周波数が発音すべき楽音のピッチに対応じたも
のとなり、かかる循環中の信号は同音高周期を有する波
形信号となる。また、かかる波形信号の循環中、ローパ
スフィルタ２４４，２４７が音色制御信号ＴＣＮＴ４．
ＴＣＮＴＳに制御されて同波形信号Ｚこ弦の特性に応じ
た周波数特性を付与し、かつ乗算器２４５，２４．８が
同波形信号の位相なπだけずらして弦の終端条件を満足
させるので、かかる循環信号は弦上を進行する振動波を
より良くシミュレートしたものとなる。 かかる循環中の波形信号はフォルマントフィルタ４０３
に導かれ、同フィルタ４０３は音色制御信号ＴＣＮＴ６
により制御されて前記波形信号に擦弦楽器の胴の音響特
性をシミュレートした周波数特性を付与して出力するの
で、発生される楽音波形信号は擦弦楽器の弦振動により
胴を介して発音される楽音に極めて近いものとなる。 一方、前述した励振制御信号ＥＣＮＴは加算器１９２に
供給され続けており、また、この加算器１９２には前記
循環中の波形信号も加算器１９１を介して帰還供給され
ているので、この波形信号と前記励振制御信号ＥＣＮＴ
が合成されて非線形変換回路１９５に入力されることに
なる。非線形変換回路１９５がこの入力信号を非線形変
換して出力する点は前述の通りであるが、この非線形変
換に付随して、除算器１９４及び乗算器１９６が音色制
御信号ＴＣＮＴ２（１圧に対応）により制御されて、同
信号ＴＣＮＴ２に応じて非線形変換出力を拡大又は縮小
する（第２９図参照）とともに、ローパスフィルタ１９
７及び乗算器１９Ｂを含む帰還路が音色制御信号ＴＣＮ
Ｔ３により制御されて、同信号Ｔ ＣＮ Ｔ ３に応じ
て非線形変換出力にヒステリシス特性を付与する（第３
０図参照）ので、再速度に応じて摩擦係数の変化する擦
弦楽器の弓と弦との関係がより良くシミュレートされ、
発生される楽音波形信号が極めて擦弦楽器の楽音に近い
ものとなる。ざらに、前記非線形変換回路１９５におい
ては、音色制御信号ＴＣＮＴ＋により、その変換特性が
第２９図の実線特性を基本としながらも種々変更制御さ
れるので、当該楽音波形信号形成装置は擦弦楽器に属す
る種々の楽音波形信号を形成できる。
３
第１図は本発明に係る楽音波形信号形成装置の基本的な
回路例を示すブロック図、第２図〜第１１図は各楽音波
形信号形成装置における非線形変換回路の具体例をそれ
ぞれ示すブロック図、第１２図は管楽器音信号を形成す
るのに適した楽音波形信号形成装置の具体的な回路例を
示すブロック図、第１３図は管楽器のマウスピース部の
概略図、第１４図及び第１５図は第１２図の各非線形変
換回路の基本的な変換特性を示すグラフ、第１６図は金
管楽器音信号を形成するのに適した楽音波形信号形成装
置の具体的な回路例を示す１１３９９図、第１７図は第
１６図のローパスフィルタの周波数特性を示すグラフ、
第１８図は第１６図の非線形変換回路の基本的な変換特
性を示すグラフ、第１９図は第１６図の励振回路部の変
形例を示すブロック図、第２０図は第１９図の非線形変
換回路の基本的な変換特性を示すグラフ、第２１図は既
存の楽器音でない新たな楽器音信号を形成するのに適し
た楽音波形信号形成装置の具体的な回路例を示すブロッ
ク図、第２２図及び第２３図は第２Ｉ６４− 図の各非線形変換回路の基本的な変換特性を示すグラフ
、第２４図〜第２７図は第１２図、第Ｉ６図及び第２１
図のループ回路部の変形回路例を示すブロック図、第２
８図は擦弦楽器音信号を形成するのに適した楽音波形信
号形成装置の具体的な回路例を示すブロック図、第２９
図及び第３０図は第２８図の非線形変換回路の基本的な
変換特性を示すグラフである。 符号の説明 １、０・・・演奏情報発生部、２ｏ・・・音色情報発生
部、３０・・・楽音制御信号発生部、１００・・・励振
回路部、１０１，１５１，１６２，１７１・ ・ ・減
算器、 １６１．↓７６．１７７．１９１，１９２−−
・加算器、１０２，１５４，１５６，１６５．１６７．
１７２，１７４，１９５・・・非線形変換回路、 １１
１＋〜ｌｌ↓、、１２１＋〜１２１ｏ １２１１１．１
２１１２．１２１３１．１２１３２．１３１１ １３１
＋＋−１３１＋ｎ、１３１２＋−１３１２ｏ” ’非線
形テーブル、 １１２＋−１１２ｎ＋ １１４．１１
４２−１１４１．１１５，１２３＋、１２３２，１２４
，１２５＋、１２５２，１２６．１４３１〜１４３ｏ・
・・加算器、１１３１〜１１３ｏ １２２＋〜１ ２２
ｏ、１ ２２＋＋、１２２１２ １２２３１ １２２３
２．１４１２〜］ ４１ ｎ、 １４２１〜１４２ｎ
・・・乗算器、１３２，１３２＋、１３２２・・・セレ
クタ、２００・・・信号伝達回路部、 ２０２，２１３
，２２５，２２６，２４３，２４６・・・遅延回路、２
３２・・・オールバスフィルタ、３００・・・ループ回
路部。
回路例を示すブロック図、第２図〜第１１図は各楽音波
形信号形成装置における非線形変換回路の具体例をそれ
ぞれ示すブロック図、第１２図は管楽器音信号を形成す
るのに適した楽音波形信号形成装置の具体的な回路例を
示すブロック図、第１３図は管楽器のマウスピース部の
概略図、第１４図及び第１５図は第１２図の各非線形変
換回路の基本的な変換特性を示すグラフ、第１６図は金
管楽器音信号を形成するのに適した楽音波形信号形成装
置の具体的な回路例を示す１１３９９図、第１７図は第
１６図のローパスフィルタの周波数特性を示すグラフ、
第１８図は第１６図の非線形変換回路の基本的な変換特
性を示すグラフ、第１９図は第１６図の励振回路部の変
形例を示すブロック図、第２０図は第１９図の非線形変
換回路の基本的な変換特性を示すグラフ、第２１図は既
存の楽器音でない新たな楽器音信号を形成するのに適し
た楽音波形信号形成装置の具体的な回路例を示すブロッ
ク図、第２２図及び第２３図は第２Ｉ６４− 図の各非線形変換回路の基本的な変換特性を示すグラフ
、第２４図〜第２７図は第１２図、第Ｉ６図及び第２１
図のループ回路部の変形回路例を示すブロック図、第２
８図は擦弦楽器音信号を形成するのに適した楽音波形信
号形成装置の具体的な回路例を示すブロック図、第２９
図及び第３０図は第２８図の非線形変換回路の基本的な
変換特性を示すグラフである。 符号の説明 １、０・・・演奏情報発生部、２ｏ・・・音色情報発生
部、３０・・・楽音制御信号発生部、１００・・・励振
回路部、１０１，１５１，１６２，１７１・ ・ ・減
算器、 １６１．↓７６．１７７．１９１，１９２−−
・加算器、１０２，１５４，１５６，１６５．１６７．
１７２，１７４，１９５・・・非線形変換回路、 １１
１＋〜ｌｌ↓、、１２１＋〜１２１ｏ １２１１１．１
２１１２．１２１３１．１２１３２．１３１１ １３１
＋＋−１３１＋ｎ、１３１２＋−１３１２ｏ” ’非線
形テーブル、 １１２＋−１１２ｎ＋ １１４．１１
４２−１１４１．１１５，１２３＋、１２３２，１２４
，１２５＋、１２５２，１２６．１４３１〜１４３ｏ・
・・加算器、１１３１〜１１３ｏ １２２＋〜１ ２２
ｏ、１ ２２＋＋、１２２１２ １２２３１ １２２３
２．１４１２〜］ ４１ ｎ、 １４２１〜１４２ｎ
・・・乗算器、１３２，１３２＋、１３２２・・・セレ
クタ、２００・・・信号伝達回路部、 ２０２，２１３
，２２５，２２６，２４３，２４６・・・遅延回路、２
３２・・・オールバスフィルタ、３００・・・ループ回
路部。
Claims (5)
- （１）波形信号を循環させることにより発生すべき楽音
波形信号を形成する装置であって、外部から入力された
励起制御信号と前記循環中の波形信号とを合成した合成
波形信号を非線形変換回路にて非線形変換して出力する
励振回路部と、前記励振回路部から出力された波形信号
に所定の信号処理を施して同励振回路部に帰還すること
により発音すべき楽音のピッチに対応した共振周波数を
得る信号伝達回路部とを備えた楽音波形信号形成装置に
おいて、前記非線形変換回路を、 前記合成波形信号をそれぞれ入力する並列接続された複
数の非線形テーブルと、 前記複数の非線形変換テーブルからそれぞれ出力される
複数の波形信号を合成して前記信号伝達回路部に出力す
る合成手段と、 前記複数の非線形テーブルのうちの少なくとも一つの非
線形テーブルの入力側又は出力側に設けられ同テーブル
に入力され又は同テーブルから出力される波形信号に外
部からの制御信号に応じた演算を施す演算手段と で構成したことを特徴とする楽音波形信号形成装置。 - （２）波形信号を循環させることにより発生すべき楽音
波形信号を形成する装置であって、外部から入力された
励起制御信号と前記循環中の波形信号とを合成した合成
波形信号を非線形変換回路にて非線形変換して出力する
励振回路部と、前記励振回路部から出力された波形信号
に所定の信号処理を施して同励振回路部に帰還すること
により発音すべき楽音のピッチに対応した共振周波数を
得る信号伝達回路部とを備えた楽音波形信号形成装置に
おいて、前記非線形変換回路を、 前記合成波形信号に直列的にそれぞれ非線形変換を施し
て前記信号伝達回路部へ出力する直列接続された複数の
非線形テーブルと、 前記複数の非線形変換テーブルのうちの少なくとも一つ
の非線形テーブルの入力側又は出力側に設けられ同テー
ブルに入力され又は同テーブルから出力される波形信号
に外部からの制御信号に応じた演算を施す演算手段と で構成したことを特徴とする楽音波形信号形成装置。 - （３）波形信号を循環させることにより発生すべき楽音
波形信号を形成する装置であって、外部から入力された
励起制御信号と前記循環中の波形信号とを合成した合成
波形信号を非線形変換回路にて非線形変換して出力する
励振回路部と、前記励振回路部から出力された波形信号
に所定の信号処理を施して同励振回路部に帰還すること
により発音すべき楽音のピッチに対応した共振周波数を
得る信号伝達回路部とを備えた楽音波形信号形成装置に
おいて、前記非線形変換回路を、 前記合成波形信号を非線形変換して前記信号伝達回路部
へ出力する複数の非線形テーブルと、前記複数の非線形
変換テーブルによる複数の非線形変換を外部からの制御
信号に応じて選択的に組み合わせて行うように制御する
選択制御手段とで構成したことを特徴とする楽音波形信
号形成装置。 - （４）波形信号を循環させることにより発生すべき楽音
波形信号を形成する装置であって、外部から入力された
励起制御信号と前記循環中の波形信号とを合成した合成
波形信号を非線形変換回路にて非線形変換して出力する
励振回路部と、前記励振回路部から出力された波形信号
に所定の信号処理を施して同励振回路部に帰還すること
により発音すべき楽音のピッチに対応した共振周波数を
得る信号伝達回路部とを備えた楽音波形信号形成装置に
おいて、前記非線形変換回路を、 前記合成波形信号の級数の和を演算して前記波形信号伝
達回路部へ出力するものであって外部からの制御信号を
前記級数の各項の係数として前記演算を行う演算手段 で構成したことを特徴とする楽音波形信号形成装置。 - （５）前記請求項４の級数の和の演算は、前記合成波形
信号値をｘとし、かつ前記制御信号による係数をａ＿０
、ａ＿１、ａ＿２・・・ａ＿ｎとすると、ａ＿０＋ａ＿
１ｘ＋ａ＿２ｘ＾２・・・ａ＿ｎｘ＾ｎにより表される
演算である前記請求項４の楽音波形信号形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327655A JPH0778679B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 楽音波形信号形成装置 |
| US07/627,239 US5286914A (en) | 1989-12-18 | 1990-12-14 | Musical tone waveform signal generating apparatus using parallel non-linear conversion tables |
| US08/140,269 US5451711A (en) | 1989-12-18 | 1993-10-21 | Musical tone waveform signal generating apparatus using a plurality of non-linear converters |
| US08/393,098 US5477004A (en) | 1989-12-18 | 1995-02-22 | Musical tone waveform signal generating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327655A JPH0778679B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 楽音波形信号形成装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8155834A Division JP2674595B2 (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 楽音波形信号形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186897A true JPH03186897A (ja) | 1991-08-14 |
| JPH0778679B2 JPH0778679B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=18201485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1327655A Expired - Lifetime JPH0778679B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 楽音波形信号形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US5286914A (ja) |
| JP (1) | JPH0778679B2 (ja) |
Cited By (2)
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| US5272275A (en) * | 1991-04-10 | 1993-12-21 | Yamaha Corporation | Brass instrument type tone synthesizer |
| JP2014066847A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Yamaha Corp | 音波形信号生成装置およびプログラム |
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