JPH04335700A - 電子楽器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、楽音などの音響波形
をスペクトラム分析することによって、所望の音作りを
行なうための分析装置を備えた電子楽器に関し、特にあ
る音をシミュレートする際に強力なアシスト機能を発揮
する電子楽器に関する。

【０００２】

【従来技術】電子楽器等において、ある楽器音や音声等
（目標音）に似せた音を合成する際、しばしば、スペク
トラムアナライザ等の波形分析装置を用いて、合成され
た音と目標とする音のスペクトラムが一致するように音
源制御用のパラメータを調整することが行なわれる。ま
た、ユーザによる楽音のシミュレーションをアシストす
るためのスペクトラムアナライザ付電子楽器も市販され
ている。

【０００３】しかしながら、従来の方法または電子楽器
において、シミュレーションすべき音（目標音）と合成
音のスペクトラム上での比較は困難であった。これは、
前記従来のスペクトラムアナライザが、単にスペクトラ
ムを表示するというものであり、目標音と合成音のスペ
クトラムを同時表示したり、それらの差分を表示したり
することはできなかったためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の従
来例における問題点に鑑みてなされたもので、音作りを
有効にアシストし得る電子楽器を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、この発明では、電子楽器における音作りの際、シミ
ュレーションしたい音響（目標音）のスペクトラムと合
成音のスペクトラムを同時にもしくは交互にディスプレ
イ上に表示し、あるいはこれらのスペクトラムの差分を
とってそれをディスプレイ上に表示することにより、音
作りのアシストをするようにしている。

【０００６】

【作用および効果】この発明によれば、シミュレーショ
ンしたい音響（目標音）のスペクトラムと合成音のスペ
クトラムをディスプレイ上に同時もしくは交互に表示す
るか、あるいはこれらのスペクトラムの差分を表示する
ようにしたため、目標音と合成音のスペクトラムの比較
が容易となり、音作りが良好にアシストされる。

【０００７】この発明は、音源の種類を問わず適用する
ことができるが、特に音響合成のためのパラメータの変
更と発生する音響の変化との関係が複雑であるか、また
は必ずしも一定の規則性を有しない音源、例えばいわゆ
るＦＭ音源や物理モデル音源を用いた電子楽器に適用し
て効果的である。

【０００８】また、合成する音響としては全く新規なも
のよりも例えば電子楽器内にｆｆ（フォルテシモ）のピ
アノ音の音響合成パラメータを記憶しているとき、その
パラメータを修正してｐｐ（ピアニシモ）のピアノ音の
音響合成パラメータを求めるというように、比較的近似
した音をもとにして他の音を合成する場合に、この発明
は特に効果的である。

【０００９】

【実施例】以下、図面によりこの発明の実施例を説明す
る。

【００１０】図１は、この発明の一実施例に係る電子楽
器のハードウエア構成を示す。

【００１１】同図の楽器は、中央処理装置（ＣＰＵ）１
１を用いてその全体動作を制御するように構成したもの
である。ＣＰＵ１１には双方向バスライン１３を介して
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１５、ワークメモリ（Ｒ
ＡＭ）１７、分析データ用ＲＡＭ２１，２３、分析装置
２５、表示器２７およびトーンジェネレータ２９が接続
されている。バスライン１３には、さらに、それぞれパ
ネルスイッチインターフェース３１および鍵盤インター
フェース３３を介してパネルスイッチ３５群および鍵盤
回路３７が接続されている。３９はトーンジェネレータ
２９から入力される合成音と、マイクその他のオーディ
オ信号源、または楽音をＰＣＭデータ等として記憶した
メモリ（ＲＡＭまたはＲＯＭ）などから入力される目標
音との一方を選択して分析装置２５へ入力するためのセ
レクタである。

【００１２】ＲＯＭ１５は、ＣＰＵの動作を制御するた
めの制御プログラムが格納されている。

【００１３】ワークメモリ１７は、ＣＰＵ１１が前記制
御プログラムを実行する際に発生する各種のデータを一
時記憶するもので、これらの各データに対応するレジス
タやフラグ等が設定されている。

【００１４】分析データ用ＲＡＭ２１および２３は、分
析装置２５から出力される目標音および合成音のスペク
トラムをそれぞれ格納するためのものである。

【００１５】分析装置２５は入力信号を波形分析、例え
ばＦＦＴ（高速フーリエ変換）して、その入力信号の分
析データを発生する。

【００１６】表示器２７は、ＣＰＵ１１からの制御に応
じて前記分析データ等に基づく各種の表示を行なう。表
示器２７としては、ＬＣＤ表示器、プラズマディスプレ
イ、ＣＲＴ等を用いることができる。

【００１７】トーンジェネレータ２９は、パネルスイッ
チ群３５および鍵盤回路３７からの入力に応じてＣＰＵ
１１から送出される音作りパラメータを含む音源制御デ
ータに基づいて楽音信号を形成する。この楽音信号は、
図示しないＤ／Ａ変換器、増幅器およびスピーカ等から
なるサウンドシステムに供給され、このサウンドシステ
ムから音響として放音される。

【００１８】パネルスイッチ群３５は、この電子楽器の
パネル面に配列された各種のパネルスイッチを備え、パ
ネル面における各スイッチごとのオン／オフまたは設定
状態を表わすスイッチ情報を発生する。パネルスイッチ
としては、電源スイッチ、音色選択スイッチ、音量設定
スイッチ等が設けられている。

【００１９】鍵盤回路３７は鍵盤の各鍵（キー）に対応
する単数または複数個のキースイッチを備え、これら各
キースイッチの操作状態を検出して、各鍵ごとの押鍵、
離鍵およびキータッチ（イニシャルタッチ、アフタータ
ッチなど）等を表わすキー情報を発生する。

【００２０】図２は、図１の電子楽器で実現される音響
分析機能の機能ブロックの一例を示す。図２において図
１と共通する部分には同一の符号を付している。このよ
うな音響分析機能は前記ＲＯＭ１５に格納される制御プ
ログラムに従ってＣＰＵ１１が動作し、前記ＲＡＭ（記
憶部）２１，２３、分析装置（分析部）２５、表示器（
表示部）２７、およびトーンジェネレータ（楽音合成部
）２９およびセレクタ（切換部）３９等の動作を制御す
ることにより実現される。４１は目標音入力部である。

【００２１】次に、図１および図２に示す電子楽器にお
ける音作り動作を説明する。

【００２２】■ＣＰＵ１１は、先ず、セレクタ３９を目
標音側に設定し、分析装置２５にて目標音を予め分析さ
せ、分析結果を分析データ用ＲＡＭ２１に蓄えておく。 これは、ユーザが電子楽器を目標音設定モードに設定し
て目標音を入力することにより行なってもよく、目標音
を繰り返し入力しておき、分析装置２５に所定のタイミ
ングで自動的に目標音を取り込ませるようにしてもよい
。なお、この場合、ユーザが目標音色によって分析フレ
ーム数やフレーム間隔を任意に設定できることが好まし
い。例えば、持続音系の楽音では、図３に分析ポイント
（ｘ印）例を示すように、音の立ち上がり部は細かく分
析し、音の定常部は大まかに、例えば数ポイント程度分
析する。一方、パーカッシブ系音色の場合は全範囲を均
等に分析する。但し、いずれの場合も分析ポイント（音
の立ち上がり後何ｍＳの位置を分析するか）は、目標音
、合成音共に同じ位置に揃えて分析することが重要であ
る。

【００２３】■次に、セレクタ３９を合成音側に切り換
え、トーンジェネレータ２９が音作りパラメータに従っ
て音作りした音（合成音）を分析装置２５に入力し、前
記目標音を分析した際に設定したのと同じ分析ポイント
にて分析させる。分析データを上記同様に分析データ用
ＲＡＭ２３に保存する。

【００２４】■ＲＡＭ２１，２３から前記目標音と合成
音の分析データを読み出しながら、表示器２７に両者の
スペクトラムをグラフィック表示する。表示方法として
は、図４に示すように両スペクトラムを並べて表示して
もよく、図５に示すように重ねて表示してもよい。図５
において実線は目標音、破線は合成音のスペクトラムを
示す。両スペクトラムを並べて表示する場合には、図４
に示すように縦に並べる他、横に並べてもよい。また、
両スペクトラムは同時に表示する他、交互に表示するよ
うにしてもよい。いずれにしても両スペクトラムを容易
に比較できるように表示レイアウトを工夫することが好
ましい。

【００２５】音響波形の時間軸の処理方法としては、図
示しないインクリメント（ＩＮＣ）ボタンとデクリメン
ト（ＤＥＣ）ボタンを用いて分析ポイントごとに順次表
示する。あるいは原音と同じ時間進行速度で実時間表示
するようにしてもよい。

【００２６】次に、上記電子楽器を用いて音作りを行な
う際のユーザまたはオペレータの操作を説明する。

【００２７】（ｉ）　シミュレーションしたい楽音（目
標音）をＦＦＴ（高速フーリエ変換）してディスプレイ
２７上に表示する。 （ｉｉ）音作りパラメータを操作し音作りを行なう。 （ｉｉｉ）　音作りにより得られた合成音を同様にＦＦ
Ｔして前記目標音とともにディスプレイ２７上に表示す
る。 （ｉｖ）両スペクトラムを比較して、合成音が目標音に
近づくように音作りを行なって行く。

【００２８】なお、上述において、音響を直接ＦＦＴす
ると図６（ａ）に示すような凹凸の激しいスペクトラム
が得られ、ＬＰＣ（線形予測）係数を用いたＦＦＴを行
なうと図６（ｂ）に示すようなスペクトラムの包絡が得
られる。このため、直接ＦＦＴを行なうよりもＬＰＣ（
線形予測）係数を用いたＦＦＴを行なう方がスペクトラ
ムを比較し易い。

【００２９】図７は、この発明の他の実施例にかかる電
子楽器の音響分析機能を示す機能ブロック図である。図
７の機能を発揮するためのハードウエア構成としては図
１の構成のものを用いることができる。但し、ＲＡＭ２
３は除去することができる。図７において図１または図
２と共通する部分には同一の符号を付している。図７に
おいて、４３は差分演算部である。このような差分演算
部４３は、前記ＲＯＭ１５に格納される制御プログラム
によりＣＰＵ１１で行なわせてもよいが、図８に示すよ
うに加減算器４５を用いて行なってもよい。

【００３０】次に、上記電子楽器を用いて音作りを行な
う際のユーザまたはオペレータの操作およびＣＰＵ１１
の動作を説明する。

【００３１】（ｉ）　シミュレーションしたい音響（目
標音）を高速フーリエ変換し、その結果をメモリ２１上
にストアしておく。 （ｉｉ）音作りパラメータを操作し音作りを行なう。 （ｉｉｉ）　音作りにより得られた合成音を同様に高速
フーリエ変換する。 （ｉｖ）　（ｉ）でストアしておいた目標音スペクトラ
ム（図９）と合成音スペクトラム（図１０）の差分（図
１１）をディスプレイ２７上に表示する。 （ｉｖ）スペクトラムの差分表示（図１１）が０に近づ
くように（ｉｉ）〜（ｉｉｉ）　の処理を繰り返す。

【００３２】この実施例においても、ＦＦＴする際、音
声や楽音などの音響を直接ＦＦＴするよりＬＰＣ係数か
らＦＦＴした方がスペクトラムがピッチ周波数に直接関
係せず、スペクトラム比較に適したスペクトラムが得ら
れるので好ましい。

【００３３】本実施例ではスペクトラム包絡を求めるの
にＬＰＣ係数を用いたＦＦＴを一例として挙げたが、他
にケプストラムを用いる方法や、音声認識で一般に知ら
れている方法でスペクトラム包絡を求めても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の一実施例に係る電子楽器のハー
ドウエア構成を示すブロック回路図である。

【図２】　　図１の電子楽器における音響分析機能の一
例を示す機能ブロック図である。

【図３】　　図２の機能における分析ポイントの説明図
である。

【図４】　　図２の機能における表示器の表示例を示す
説明図である。

【図５】　　図２の機能における表示器の他の表示例を
示す説明図である。

【図６】　　図２の機能におけるＦＦＴの方式の差異を
説明するためのスペクトラム図である。

【図７】　　図１の電子楽器における音響分析機能の他
の例を示す機能ブロック図である。

【図８】　　図２における差分演算器の構成例を示すブ
ロック図である。

【図９】　　図７の分析部から出力される目標音スペク
トラムの一例を示す図である。

【図１０】　　図７の分析部から出力される合成音スペ
クトラムの一例を示す図である。

【図１１】　　図９の目標音スペクトラムと図１０の合
成音スペクトラムとの差分を示す図である。

【符号の説明】

１１：中央処理装置（ＣＰＵ）、１５：ＲＯＭ、１７：
ＲＡＭ、２１，２３：分析データ用ＲＡＭ（記憶部）、
２５：分析装置（分析部）、２７：表示器（表示部）、
２９：トーンジェネレータ（楽音合成部）、３９：セレ
クタ（切換部）、４１：目標音入力部、４３：差分演算
部、４５：加減算器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　目標音を入力するための目標音入力手
   段と、楽音パラメータ入力手段と、入力される前記パラ
   メータに応じた楽音信号を合成する楽音合成手段と、入
   力された前記目標音のスペクトラムを出力する第１のス
   ペクトラム分析手段と、合成された前記楽音のスペクト
   ラムを出力する第２のスペクトラム分析手段と、前記合
   成楽音のスペクトラムと目標音のスペクトラムとを同時
   または交互に表示する表示手段とを具備することを特徴
   とする電子楽器。
2. 【請求項２】　　目標音を入力するための目標音入力手
   段と、楽音パラメータ入力手段と、入力される前記パラ
   メータに応じた楽音信号を合成する楽音合成手段と、入
   力された前記目標音のスペクトラムを出力する第１のス
   ペクトラム分析手段と、合成された前記楽音のスペクト
   ラムを出力する第２のスペクトラム分析手段と、前記合
   成楽音のスペクトラムと目標音のスペクトラムとの差分
   を演算する演算手段と、この差分を表示する表示手段と
   を具備することを特徴とする電子楽器。