JPH05113789A - 楽音信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的楽音信号を加工処理する楽音信号処理
装置に関し、より自由に楽音信号の編集をすることによ
り、多彩な音楽的効果を有する楽音信号を発生させるこ
とのできる楽音信号処理装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 演奏操作を表す複数種類の演奏データを入力
するための入力手段（１）と、前記複数種類の演奏デー
タのうち選択した一部の演奏データのみを取り込むため
の一部データ取込手段（６，４）と、前記所定の一部の
演奏データを加工する加工手段（４）と、前記加工手段
で加工された一部の演奏データを残りの演奏データと共
に出力する出力手段（８）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気的楽音信号を加工
処理する楽音信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より楽音を表す電気信号を混合分離
する技術は知られている。さらに楽音信号を扱うため、
ＭＩＤＩ（musical instrument digital interface）規
格が定められており、各種電子楽器やコンピュータ等の
間で楽音信号のやりとりが行なわれる。

【０００３】たとえば、キーボードのキーを弾いた時
は、音高を表すキーコードＫＣ、押鍵を表すキーオンＫ
ＯＮ、離鍵を表すキーオフＫＯＦＦ、押鍵強度を表すイ
ニシャルタッチＩＴ、鍵押下後の強さを表すアフタータ
ッチＡＴ等のＭＩＤＩ信号が発生する。

【０００４】管楽器用のウィンドコントローラの場合
は、キーコードＫＣの他、息圧を表すブレスｐｒや、唇
の構え等を表すアンブシャｅｍ等の信号が発生する。弦
楽器用であればキーコードＫＣの他、弓圧や弓速を表す
信号等が発生する。

【０００５】図２に、このようなＭＩＤＩ信号をリアル
タイムで編集してクリエイティブな効果を演出する楽音
信号処理装置の例を示す。図２（Ａ）は全体の構成を示
し、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示すプロセッサ３３〜３
６の構成を示す。

【０００６】図２（Ａ）において、ＭＩＤＩ入力端子３
１には、電子楽器、シーケンサ等のＭＩＤＩ信号発生装
置からのＭＩＤＩ信号が入力される。このＭＩＤＩ信号
は、直接ＭＩＤＩ出力端子３２に供給されると共に、プ
ロセッサ３３〜３６の各々にも供給される。

【０００７】プロセッサ３３〜３６の各々においては、
図２（Ｂ）に示すような信号処理が行なわれ、その出力
信号はＭＩＤＩ出力端子４１〜４４に選択的に供給され
る。この出力信号供給網３８は、各プロセッサ３３〜３
６内に設けられた出力アサイナによって実効される。

【０００８】図２（Ｂ）は、プロセッサ３３〜３６の構
成を概略的に示す。複数の音色チャンネルの複数種類の
データからなる入力されたＭＩＤＩ信号は、先ずチャン
ネルフィルタ４６に供給される。チャンネルフィルタ４
６では、所望の音色チャンネルのデータをＭＩＤＩ信号
から抽出して、メッセージフィルタ４７に供給される。

【０００９】メッセージフィルタ４７では、所望の音色
チャンネルのデータから所望の種類のデータを抽出し
て、データモディファイヤ４８に供給する。データモデ
ィファイヤ４８では、入力されたデータが所望の種類の
データに変換され、データプリセッタ４９の所定出力信
号とともにディレイプロセッサ５０に供給される。

【００１０】データプリセッタ４９の出力は、各種デー
タの初期値であってプロセッサがプログラムを読み込む
際に出力されるものである。ディレイプロセッサ５０で
は、入力されたデータを所定時間ディレイさせた後、出
力アサイナ５１に出力信号を供給する。出力アサイナ５
１は、出力信号をＭＩＤＩ出力端子４１〜４４のいずれ
に供給するかを決定する。

【００１１】これによって、ＭＩＤＩ信号発生装置で発
生されたデータをＭＩＤＩ受信装置に適したデータに変
換することができる。例えば、ＭＩＤＩ信号発生装置が
ウインド（吹奏）型であった場合、入力されるＭＩＤＩ
信号は、ノートコード、ノートオン、ノートオフといっ
たデータ以外に息圧といったデータが含まれる。

【００１２】ここで、ＭＩＤＩ信号受信装置が通常の鍵
盤楽器である場合、息圧のデータは処理できない。そこ
で、息圧のデータを息圧と同様に楽音の音量を制御する
ペダルデータに変換することによって、鍵盤楽器の制御
が可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
入力されたＭＩＤＩ信号から任意のデータを抽出して変
換して出力する技術が提案されているが、これは、単な
るデータ変換に過ぎなかった。

【００１４】本発明の目的は、入力されたデータを抽出
して加工することにより、多彩な音楽的効果を有する楽
音信号を発生させることのできる楽音信号処理装置を提
供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の楽音信号処理装
置は、演奏操作を表す複数種類の演奏データを入力する
ための入力手段と、前記複数種類の演奏データのうち選
択した一部の演奏データのみを取り込むための一部デー
タ取込手段と、前記所定の一部の演奏データを加工する
加工手段と、前記加工手段で加工された一部の演奏デー
タを残りの演奏データと共に出力する出力手段とを含
む。

【００１６】

【作用】入力手段より入力された複数種類の演奏データ
の内、選択された一部の演奏データのみを取込み、加工
を行なうことによって多彩な音楽的効果を付与すること
ができる。

【００１７】

【実施例】図１に、本発明の実施例による楽音信号処理
装置の構成をブロック図で示す。図１（Ａ）は全体の構
成を示し、図１（Ｂ）はその要部における信号の流れを
示す。

【００１８】ＭＩＤＩ出力機器１は、たとえばシーケン
サ１ａ、鍵盤１ｂ、ウィンド型演奏操作子１ｃ等を含
み、ＭＩＤＩ出力信号２をマイクロコンピュータ４に供
給する。

【００１９】マイクロコンピュータ４は、バスライン２
１を介して接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）２
２、プログラムメモリを記憶するＲＯＭ２３、ワーキン
グメモリを収容するＲＡＭ２４、信号処理用のメモリを
含むＲＡＭ２６、タイマ２８等を含み、受信用メモリと
なるＲＡＭ６、および送信用出力メモリとなるＲＡＭ８
に接続されている。

【００２０】なお、送信用出力メモリ８は、音源回路１
０に接続され、音源回路１０の出力信号はサウンドシス
テム１２を介してスピーカ１４に供給される。

【００２１】図１（Ｂ）に示すように、ＭＩＤＩ出力機
器１からのＭＩＤＩ信号は、まず受信用メモリ６に格納
され、その後ＭＩＤＩ信号の一部は直接送信用出力メモ
リ８に送られる。受信用メモリ６に格納されたＭＩＤＩ
信号の一部はマイクロコンピュータ４でＱを持つローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）処理を受け、処理されたＭＩＤＩ
信号が送信用出力メモリ８に送られる。

【００２２】マイクロコンピュータ４が受信用メモリ６
に格納された多重化されたデータの内、あるデータのみ
についてＱを持つＬＰＦ処理を行い、送信用出力メモリ
８を介して音源回路１０に供給することによって様々な
効果を出すことができる。

【００２３】図１（Ｂ）に示す装置は、たとえば市販さ
れている通常のＭＩＤＩ演奏操作装置と通常の電子楽器
との間に接続し、種々の音楽的効果を発揮させることが
可能である。なお、信号処理は演奏情報データを時間等
間隔に保管した後に施される。

【００２４】図３は、ＱのあるＬＰＦ処理の概要を説明
するための図である。図３（Ａ）は、各楽音パラメータ
にＱのあるＬＰＦ処理を行なった時に与えられる効果を
示す表である。代表的非処理パラメータとしてキーコー
ド、息圧、アンブシュアを取り、それぞれに対するＱの
あるＬＰＦ処理の効果を示す。

【００２５】音高を表すキーコードに対してＱのあるＬ
ＰＦ処理を行なうと、通常のトリルとは異なる独特の複
雑なトリル効果ないし上下のポルタメント効果が与えら
れる。また、息圧信号に対し、ＱのあるＬＰＦ処理を行
なうと、弾み感、びびり感、震え感等を与えることがで
きる。また、アンブシュア信号にＱのあるＬＰＦ処理を
行なうと、同様に弾み感、びびり感、震え感等を与える
ことができる。

【００２６】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すような音
楽的効果を与える原因となる信号波形の加工を概略的に
示す。

【００２７】図３（Ｂ）上段に示す波形は、入力ＭＩＤ
Ｉ信号の時間変化を示すグラフである。簡単のため、あ
る時間で立ち上がり、その後一定値を有する入力ＭＩＤ
Ｉ信号を例にとって示す。このような信号がＱのあるＬ
ＰＦ処理を受けると、図３（Ｂ）下段に示すような出力
ＭＩＤＩ信号が得られる。

【００２８】すなわち、入力ＭＩＤＩ信号の立ち上がり
と共に、出力ＭＩＤＩ信号は時間と共に振動する波形を
形成する。この振動は、時間経過と共に次第に減衰し、
やがて一定値となる。このような振動の振幅、減衰率、
周期等はＱのあるＬＰＦ処理の諸係数を制御することに
よって変化させることができる。

【００２９】すなわち、キーコードの場合で説明する
と、振動が一定の振幅で継続すれば通常のトリルと似た
音楽的効果が与えられるが、音高変化の振幅が次第に減
衰することにより、通常のトリルとは異なる固有の複雑
なトリルが与えられる。

【００３０】一方、減衰を強くし、信号の立ち上がりと
共に出力ＭＩＤＩ信号が徐々に変化し、目的とする値に
到達した後は一定値を取るようにすればポルタメント効
果が得られる。息圧やアンブシュアの場合は、振動を適
当に調整することにより、弾み感、びびり感、震え感等
を与えることができる。

【００３１】たとえば、特開平３−４８８９１合公報に
開示されているような楽器内の振動の移動を物理的にシ
ミュレートして電気回路内に楽音形成信号を発生させる
物理モデル音源によって弦楽器や管楽器の楽音を発生さ
せる場合、この物理モデル音源のパラメータを上述のよ
うにＱのあるＬＰＦ処理を行なったＭＩＤＩ信号によっ
て供給することができる。

【００３２】図４は、Ｑのあるローパスフィルタの構成
例および特性例を示す。図４（Ａ）は、Ｑのある２次ロ
ーパスフィルタの構成例を示す。加算器５８、５９、６
０、６１、乗算器６２、６３、６４が図示のように接続
され、フィルタを構成している。

【００３３】このフィルタは、出力端子６６、６７、６
８において、それぞれハイパスフィルタ特性、バンドパ
スフィルタ特性、ローパスフィルタ特性を提供する。た
とえば、出力濃度６８から出力信号を取り出すことによ
り、ＱのあるＬＰＦ処理を行なった楽音信号を取り出す
ことができる。

【００３４】図４（Ｂ）は、ＱのあるＬＰＦのＱ値とそ
の中心周波数ないしはピーク周波数ｐｆを変更した場合
のフィルタ特性の変化を示す。図中、左側に示すグラフ
は、Ｑの値が小さく、ピーク周波数ｐｆの値が低い場合
の特性を示す。図中、右側に示すグラフは、Ｑの値が大
きく、中心周波数ｐｆの値が高い場合の特性を示す。

【００３５】これらの図において、上段のグラフはフィ
ルタの周波数特性を示し、下段のグラフは出力信号の振
幅の時間波形を示す。図４（Ｂ）左側に示すように、Ｑ
の値が小さいと、フィルタの周波数特性はゆるやかなピ
ークを描く。Ｑの値が大きくなると、左側の特性に示す
ようにフィルタの周波数特性は鋭い山を描くようにな
る。

【００３６】図４（Ｂ）下段のグラフに示すように、中
心周波数が高くなると、振動している部分の周期が短く
なる。また、Ｑの値が大きくなると、振幅の時間波形が
なかなか収束せず、振動が長時間続く。

【００３７】なお、図４（Ａ）においては、ＱのあるＬ
ＰＦをハードウェアで構成した場合を示したが、後述す
るように、ソフトウェアによって同様の機能を発揮させ
ることもできる。

【００３８】以下、サキソフォン等の管楽器の楽音を発
生させる場合を例にとって楽音信号加工を行なうプログ
ラムを説明する。

【００３９】図５は、メインルーチンを示す。処理がス
タートすると、ステップＳ１１において、初期化ルーチ
ンが実施され、ＲＡＭ内のレジスタ等の初期化が行なわ
れる。

【００４０】次に、ステップＳ１２において、ＭＩＤＩ
信号があるか否かが判定される。新たなＭＩＤＩ信号が
ある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ１３
に進む。

【００４１】ステップＳ１３においては、新たなＭＩＤ
Ｉ信号にキーオンデータがあるか否かが判定される。キ
ーオンデータがある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがって
ステップＳ１４に進み、キーオンデータｋｏｎｄａｔａ
をレジスタＫＯＮに格納する。キーオンデータがない場
合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ１４をバイパ
スする。

【００４２】次にステップＳ１５において、ＭＩＤＩ信
号に息圧データがあるか否かが判定される。息圧データ
がある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ１
６に進み、息圧データｐｒｄａｔａをレジスタｐｒに格
納する。息圧データがない場合は、ＮＯの矢印にしたが
ってステップＳ１６をバイパスする。

【００４３】次にステップＳ１７おいて、ＭＩＤＩ信号
にアンブシュアデータがあるか否かが判定される。アン
ブシュアデータがある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがっ
てステップＳ１８に進み、アンブシュアデータｅｍｄａ
ｔａをレジスタｅｍに格納する。アンブシュアデータが
ない場合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ１８を
バイパスする。

【００４４】その後、その他の処理をステップＳ１９に
おいて行い、ステップＳ１２にリターンする。なお、ス
テップＳ１２において、ＭＩＤＩ信号がない場合は、Ｎ
Ｏの矢印にしたがって直ちにステップＳ１９に進む。

【００４５】メインルーチンにおいては、図５に示す手
順が繰り返し行なわれるが、一定時間毎に以下に述べる
タイマ割り込みが行なわれる。

【００４６】図６は、タイマ割り込みルーチンの１つを
示すフローチャートである。タイマ割り込みが生じる
と、まずステップＳ２１において、キーオンデータがあ
るか否かが判定される。キーオンデータがある場合は、
ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ２２に進み、キー
オンデータ、特にそのキーコードにＬＰＦ処理を行な
う。ＬＰＦ処理を行なったキーオンデータＬＰＦ（ｋｏ
ｎ）を新たなキーオンデータｋｏｎとする。

【００４７】続いて、ステップＳ２３においてこのよう
にして得たキーオンデータを出力メモリに転送処理す
る。なお、ステップＳ２１において、キーオンデータが
ない場合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ２２、
Ｓ２３をバイパスする。

【００４８】次にステップＳ２４において、息圧データ
があるか否かを判定する。息圧データがある場合は、Ｙ
ＥＳの矢印にしたがってステップＳ２５に進み、前回の
息圧データを格納するレジスタｐｒｅｐｒの内容と、今
回の息圧データを格納するレジスタｐｒの内容が等しい
か否かを判定する。なお、以下特に断らない限りレジス
タの内容をレジスタの名前で呼ぶ。

【００４９】息圧データが前回の息圧データと等しくな
い場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ２６に
進み、息圧データを出力メモリに転送する。なお、ステ
ップＳ２５において、息圧データが前回の息圧データと
相違しない（等しい）場合は、ＮＯの矢印にしたがって
ステップＳ２６をバイパスする。

【００５０】すなわち、息圧データが変化しない間は出
力メモリはそのままに保持される。また、ステップＳ２
４において、息圧データがない場合は、ＮＯの矢印にし
たがってステップＳ２５、Ｓ２６をバイパスする。

【００５１】次にステップＳ２７において、アンブシュ
アデータがあるか否かを判定する。アンブシュアデータ
がある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ２
８に進み、前回のアンブシュアデータｐｒｅｅｍの値
と、今回のアンブシュアデータｅｍの値が等しいか否か
を判定する。今回の息圧データが前回の息圧データと異
なる場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ２９
に進み、アンブシュアデータを出力メモリに転送する。

【００５２】なお、ステップＳ２８において、今回のア
ンブシュアデータが前回のアンブシュアデータと等しい
場合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ２９をバイ
パスする。また、ステップＳ２７において、アンブシュ
アデータがない場合は、ＮＯの矢印にしたがってステッ
プＳ２８、Ｓ２９をバイパスする。

【００５３】また、ステップＳ３０において、次回の計
算のために今回のデータｋｏｎ、ｐｒ、ｅｍを、前回の
データを記憶するレジスタｐｒｅｋｏｎ、ｐｒｅｐｒ、
ｐｒｅｅｍにそれぞれ格納する。その後、リターンす
る。

【００５４】ゆるやかな変化を示すようにローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）の定数を設定すれば、キーコードが変化
するたびに滑らかに移るキーコードが出力され、ポルタ
メント効果を得る。Ｑやカットオフ周波数、中心周波数
等の設定によって、出力キーコードが指定キーコードの
上下の動くようにすればトリル効果が得られる。

【００５５】図６の処理においては、キーオンデータの
キーコードをＱのあるＬＰＦ処理する場合を説明した
が、その他の処理を同時に行なってもよい。たとえば、
キーオンのタイミングにディレーをかけること等が可能
である。

【００５６】図７は、息圧データにＱのあるｌｐｆ処理
を行なう場合のタイマ割り込みルーチンを示す。

【００５７】タイマ割り込みが生じると、ステップＳ３
１において、キーオンデータがあるか否かが判定され
る。キーオンデータがあれば、ＹＥＳの矢印にしたがっ
てステップＳ３２に進み、今回のキーオンデータｋｏｎ
が、前回のキーオンデータｐｒｅｋｏｎの内容と等しい
か否かが判定される。

【００５８】今回のキーオンデータが前回のキーオンデ
ータと等しくない場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってス
テップＳ３３に進み、今回のキーオンデータを出力メモ
リに転送する。

【００５９】今回のキーオンデータが前回のキーオンデ
ータと等しい場合は、ＮＯの矢印にしたがって、ステッ
プＳ３３をバイパスする。また、ステップＳ３２におい
て、キーオンデータがない場合は、ＮＯの矢印にしたが
ってステップＳ３２、Ｓ３３をバイパスする。

【００６０】次にステップＳ３４において、息圧データ
があるか否かが判定される。息圧データがある場合は、
ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ３５に進み、息圧
データをＱのあるＬＰＦ処理を行い、加工した息圧デー
タＬＰＦ（ｐｒ）を新たな息圧データｐｒとする。

【００６１】続いて、ステップＳ３６において、このよ
うにして得た加工した息圧データを出力メモリに転送処
理する。なお、ステップＳ３４において息圧データがな
い場合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ３５、Ｓ
３６をバイパスする。

【００６２】次にステップＳ３７においてアンブシュア
データがあるか否かが判定される。アンブシュアデータ
がある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ３
８に進み、前回のアンブシュアデータｐｒｅｅｍの内容
と、今回のアンブシュアデータｅｍの内容が等しいか否
かが判定される。今回のアンブシュアが前回のアンブシ
ュアデータと異なる場合は、ＹＥＳの矢印にしたがって
ステップＳ３９に進み、今回のアンブシュアデータを出
力メモリに転送する。

【００６３】なお、ステップＳ３８において、今回のア
ンブシュアデータと前回アンブシュアデータが等しい場
合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ３９をバイパ
スする。また、ステップＳ３７において、アンブシュア
データがないときは、ＮＯの矢印にしたがってステップ
Ｓ３８、Ｓ３９をバイパスする。

【００６４】その後、ステップＳ４０において、次回の
計算のために今回のキーオン、息圧、アンブシュアｋｏ
ｎ、ｐｒ、ｅｍの値を前回のデータを格納するレジスタ
ｐｒｅｋｏｎ、ｐｒｅｐｒ、ｐｒｅｅｍにそれぞれ格納
する。その後リターンする。

【００６５】図８は、アンブシュアデータにＱのあるＬ
ＰＦ処理を行なうタイマ割り込みルーチンを示す。

【００６６】割り込みが生じると、ステップＳ４１にお
いて、キーオンデータがあるか否かが判定される。キー
オンデータがある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってス
テップＳ４２に進み、今回のキーオンデータｋｏｎの値
と、前回のキーオンデータｐｒｅｋｏｎの値が等しいか
否かが判定される。

【００６７】今回のキーオンデータが前回のキーオンデ
ータと異なる場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステッ
プＳ４３に進み、今回のキーオンデータを出力メモリに
転送する。

【００６８】ステップＳ４２において、今回のキーオン
データが前回のキーオンデータと同じ場合は、ＮＯの矢
印にしたがってステップＳ４３をバイパスする。また、
ステップＳ４１において、キーオンデータがない場合
は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ４２、Ｓ４３を
バイパスする。

【００６９】次にステップＳ４４において、息圧データ
があるか否かが判定される。息圧データがある場合、Ｙ
ＥＳの矢印にしたがってステップＳ４５に進み、今回の
息圧データｐｒと、前回の息圧データｐｒｅｐｒが等し
いか否かが判定される。

【００７０】今回の息圧データと前回の息圧データが等
しくない場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ
４６に進み、今回の息圧データを出力メモリに転送す
る。ステップＳ４５に今回の息圧データが前回の息圧デ
ータと同じ場合は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ
４６をバイパスする。また、ステップＳ４４において、
息圧データがない場合は、ＮＯの矢印にしたがってステ
ップＳ４５、Ｓ４６をバイパスする。

【００７１】次にステップＳ４７において、アンブシュ
アデータがあるか否かが判定される。アンブシュアデー
タがある場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ
４８に進み、今回のアンブシュアデータｅｍにＱのある
ＬＰＦ処理を行なって得たデータＬＰＦ（ｅｍ）を加工
したアンブシュアデータｅｍとする。次にステップＳ４
９に進み、加工したアンブシュアデータを出力メモリに
転送処理する。

【００７２】次に今回のデータを次回の計算のために保
存する。すなわち、今回のキーオンデータｋｏｎ、息圧
データｐｒ、アンブシュアデータｅｍを、それぞれ前回
のキーオンデータｐｒｅｋｏｎ、前回の息圧データｐｒ
ｅｐｒ、前回のアンブシュアデータｐｒｅｅｍとしてそ
れぞれ格納する。続いてリターンする。

【００７３】息圧やアンブシュアをＬＰＦ処理する場合
もＱやｐｆの設定等により急激な息圧やアンブシュアの
変化に対して弾んだような値が出力される。中心周波数
ｐｆの設定により震える周波数を調整することができ
る。４Ｈｚ程度で適当なゆらぎ感が付与され、１０Ｈｚ
程度ではあがっているような震え感が付与される。震え
感の強調の度合いはＱを加減することで調節できる物理
モデルのサキソホンアルゴリズムではアンブシュアはピ
ッチにも効果がある。

【００７４】図９は、図６、図７、図８において行なわ
れるＱのあるＬＰＦ処理の内容を示すフローチャートで
ある。

【００７５】ＬＰＦ処理がスタートすると、ステップＳ
５１において現在のカットオフ周波数から係数ＣＯＥＦ
を計算によって算出する。すなわち、現在のカットオフ
周波数ｃｕｔｏｆｆをサンプリング周波数ＦＳで除算
し、２πを乗算し、係数レジスタｃｏｅｆに格納する。
この係数ｃｏｅｆを、図４（Ａ）に示すフィルタの係数
ｃｏｅｆとして用いる。

【００７６】次にステップＳ５２において、ハイパスフ
ィルタＨＰＦの出力値の計算を行なう。すなわち、入力
信号ｉｎにバンドパスフィルタＢＰＦの出力ｂｐｆを加
算し、その和にｑを乗算し、積にローパスフィルタＬＰ
Ｆの出力ｌｐｆを加算してハイパスフィルタＨＰＦの出
力を格納するレジスタｈｐｆに格納する。

【００７７】この演算は、図４（Ａ）のフィルタにおい
て加算器５８、乗算器６４、加算器５９で行なわれる演
算と同等である。

【００７８】次にステップＳ５３において、バンドパス
フィルタＢＰＦの出力値の計算を行なう。すなわち、バ
ンドパスフィルタの出力ＢＰＦからハイパスフィルタＨ
ＰＦの出力ｈｐｆと係数ｃｏｅｆの積を減算し、その結
果をバンドパスフィルタｂｐｆの出力を格納するレジス
タｂｐｆに格納する。

【００７９】この演算は、図４（Ａ）に示すフィルタに
おいて、乗算器６２、加算器６０で行なわれる演算と同
等である。

【００８０】次にステップＳ５４において、ローパスフ
ィルタＬＰＦの出力の計算を行なう。すなわち、ローパ
スフィルタの出力ｌｐｆにバンドパスフィルタの出力ｂ
ｐｆと係数ｃｏｅｆの積を加算し、和をローパスフィル
タＬＰＦの出力を格納するレジスタｌｐｆに格納する。
この演算は、図４（Ａ）に示すフィルタにおいて、乗算
器６３、加算器６１によって行なわれる演算と同等であ
る。

【００８１】次にステップＳ５５において、上述のよう
にして算出したローパスフィルタＬＰＦの出力ｌｐｆを
ローパスフィルタ出力値として出力する。

【００８２】このように、図９に示すプログラムによっ
て図４（Ａ）に示すフィルタと同等の演算処理が行なわ
れる。このようなフィルタ処理を、図６、図７、図８に
示すタイマ割り込みルーチンにおいてそれぞれキーオン
データ、息圧データ、アンブシュアデータに対して施す
ことにより、図３（Ａ）に示すような効果を得ることが
できる。

【００８３】図１０は、本発明の他の実施例による楽音
信号処理装置の構成を示す。本構成においては、変調を
制御するための操作子１６がバスライン２１に接続され
ている。その他の点は、図１（Ａ）に示す構成と同等で
ある。本実施例においては、図１１に示すような変調を
行なう。

【００８４】図１１（Ａ）は、変調の対称となる楽音パ
ラメータと、変調によって与えられる効果を示す表であ
る。たとえば、キーコードに以下に述べる変調処理を行
なうと、一種のトリル効果が与えられる。また、息圧に
対して以下に述べる変調を行なうと、一種のグロー効果
が与えられる。

【００８５】図１１（Ｂ）は、変調処理による信号波形
の変化を示す。図１１（Ｂ）上段は変調前の演奏データ
の時間変化波形を示す。演奏データは、たとえばキーコ
ードまたは息圧とする。

【００８６】図１１（Ｂ）下段は、変調後のデータの時
間変化波形を示す。図１１（Ｂ）上段に示す波形と比較
すると、演奏データは一定時間間隔毎に一定値に変化し
ている。なお、図１（Ｂ）下段に示す変調の他、演奏デ
ータから一定幅の変化を一定時間間隔毎に示すような変
調を行なわせることもできる。

【００８７】図１１（Ｂ）下段に示す一定値または演奏
データを変化させる幅を、図１０に示す操作子１６によ
って指定する。

【００８８】図１２は、図１０に示す実施例によって行
なうメインルーチンを示すフローチャートである。まず
処理がスタートすると、ステップＳ６１において初期化
ルーチンが行なわれ、レジスタ等の初期化が行なわれ
る。

【００８９】次にステップＳ６２において、ＭＩＤＩ信
号があるか否かの判定が行なわれる。ＭＩＤＩ信号があ
れば、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ６３に進
み、ＭＩＤＩ信号にキーオンデータがあるか否かが判定
される。キーオンデータがあれば、ＹＥＳの矢印にした
がってステップＳ６４に進み、キーオンデータｋｏｎｄ
ａｔａをレジスタＫＯＮに格納する。ステップＳ６３に
おいて、キーオンデータがない場合は、ＮＯの矢印にし
たがってステップＳ６４をバイパスする。

【００９０】次にステップＳ６５において、ＭＩＤＩ信
号に息圧データがあるか否かが判定される。息圧データ
があればＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ６６に進
み、息圧データｐｒｄａｔａをレジスタｐｒに格納す
る。ステップＳ６５において、息圧データがないと判定
された時は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ６６を
バイパスする。

【００９１】次にステップＳ６７において、ＭＩＤＩ信
号にアンブシュアデータがあるか否かが判定される。ア
ンブシュアデータがあればＹＥＳの矢印にしたがってス
テップＳ６８に進み、アンブシュアデータｅｍｄａｔａ
をレジスタｅｍに格納する。ステップＳ６７において、
アンブシュアデータがないと判定された時は、ＮＯの矢
印にしたがってステップＳ６８を迂回する。

【００９２】次にステップＳ６９において、変調データ
設定用操作子データがＭＩＤＩ信号に含まれるか否かが
判定される。変調データ設定用操作子データがある時
は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ７０に進み、
乗数ｃｏｎｓｔを操作子データに基づいて設定する。

【００９３】たとえば、変調用ボリュームＭＯＶＲのデ
ータＭＯＶＲｄａｔａをレジスタｃｏｎｓｔに格納す
る。ステップＳ６９において、変調データ設定用操作子
データがないと判定された時は、ＮＯの矢印にしたがっ
てステップＳ７０を迂回する。

【００９４】その後ステップＳ７１において、その他の
処理を行なってステップＳ６２にリターンする。なお、
ステップＳ６２においてＭＩＤＩ信号がないと判定され
た時は、ＮＯの矢印にしたがって直接ステップＳ７１へ
進む。

【００９５】次に変調データ設定用操作子データがある
場合に、キーコードないしは息圧を変調するタイマ割り
込みルーチンについて説明する。

【００９６】図１３は、キーコードを変調する場合のタ
イマ割り込みルーチンを示す。図１３（Ａ）において、
タイマ割り込みが発生すると、ステップＳ８１におい
て、入力ＭＩＤＩ信号にキーオンデータがあるか否かが
判定される。キーオンデータがある時は、ＹＥＳの矢印
にしたがってステップＳ８２に進み、変調用フラグｍｏ
ｄｆｌａｇが１か否かを判定する。フラグｍｏｄｆｌａ
ｇが１の場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ
８３に進み、キーコードをある設定値に定め、フラグｍ
ｏｄｆｌａｇを反転する。

【００９７】すなわち、設定値ｃｏｎｓｔをキーコード
用レジスタｋｃｄに格納し、０をフラグ用レジスタｍｏ
ｄｆｌａｇに格納する。

【００９８】ステップＳ８２において、フラグｍｏｄｌ
ａｇが１でない（０である）時は、ＮＯの矢印にしたが
ってステップＳ８４に進み、キーオンデータを入力値と
同じ値にする。たとえば、入力したキーコードｉｎ ｋ
ｃｄをレジスタｋｃｄに格納し、フラグｍｏｄｆｌａｇ
に１を格納してフラグを反転させる。

【００９９】ステップＳ８３、Ｓ８４の後、ステップＳ
８５に進み、キーコードデータを出力メモリに転送処理
する。なお、ステップＳ８１において、キーオンデータ
がないと判定された時は、ＮＯの矢印にしたがってステ
ップＳ８２〜Ｓ８５を迂回する。

【０１００】次にステップＳ８６において、入力ＭＩＤ
Ｉ信号に息圧データが含まれるか否かが判定される。息
圧データがあれば、ＹＥＳの矢印にしたがってステップ
Ｓ８７に進み、今回の息圧データｐｒと前回の息圧デー
タｐｒｅｐｒが等しいか否かが判定される。

【０１０１】今回の息圧データが前回の息圧データと等
しくない時は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップＳ８
８に進み、今回の息圧データを出力メモリに転送する。
今回の息圧データが前回の息圧データと等しい時は、Ｎ
Ｏの矢印にしたがってステップＳ８８を迂回する。

【０１０２】また、ステップＳ８６において、息圧デー
タがないと判定された時は、ＮＯの矢印にしたがってス
テップＳ８７、Ｓ８８を迂回する。

【０１０３】次にステップＳ８９において、入力ＭＩＤ
Ｉ信号にアンブシュアデータが含まれるか否かが判定さ
れる。アンブシュアデータがある時は、ＹＥＳの矢印に
したがってステップＳ９０に進み、今回のアンブシュア
データｅｍが前回のアンブシュアデータｐｒｅｅｍと等
しいか否かが判定される。

【０１０４】今回のアンブシュアデータが前回のアンブ
シュアデータと異なる時は、ＹＥＳの矢印にしたがって
ステップＳ９１に進み、今回のアンブシュアデータを出
力メモリに転送する。

【０１０５】なお、今回のアンブシュアデータｅｍが前
回のアンブシュアデータｐｒｅｅｍと等しい時は、ＮＯ
の矢印にしたがってステップＳ９１を迂回する。また、
ステップＳ８９において、アンブシュアデータがないと
判定された時は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ９
０、Ｓ９１を迂回する。

【０１０６】その後ステップＳ９２において、次回の計
算のために今回のキーオンデータｋｏｎ、息圧データｐ
ｒ、アンブシュアデータｅｍを、前回のキーオンデータ
ｐｒｅｋｏｎ、前回の息圧データｐｒｅｐｒ、前回のア
ンブシュアデータｐｒｅｅｍとして格納する。その後リ
ターンする。

【０１０７】ステップＳ８２、Ｓ８３、Ｓ８４で示すよ
うに、キーオンデータがある時は、変調フラグｍｏｄｆ
ｌａｇが０、１、０、１と交互に反転し、キーコードｋ
ｃｄとして一定値ｃｏｎｓｔと入力値ｉｎ ｋｃｄとが
交互に選択される。このため、キーコードは図１１
（Ｂ）下段に示すような変化を行なう。変化の頻度は、
たとえば０．１〜０．５ｓｅｃとする。入力キーコード
がたとえばメロディである場合、一定間隔毎に一定の音
高の音が多重化される。

【０１０８】なお、通常のトリル演奏の場合は、一定の
音高差の音が交互に表れる。このようなトリルを実現す
るためには、図１３（Ａ）のステップＳ８３の代わり
に、図１３（Ｂ）に示すステップＳ８３ａを行なう。

【０１０９】すなわち、キーコードｋｃｄを入力された
キーコードｉｎ ｋｃｄと一定の差ｃｏｎｓｔを有する
値に設定する。なお、変調フラグｍｏｄｆｌａｇはステ
ップＳ８３と同様、０に設定される。

【０１１０】この場合、キーコードはステップＳ８４で
示すように入力値と同じ値と、ステップＳ８３ａで示す
ように、入力値から一定の差を持つ値の間を交互に変化
することになる。なお、一定の差ｃｏｎｓｔは正の値で
も負の値でもよい。

【０１１１】図１４は、息圧データを図１１（Ｂ）下段
に示すように変調する場合のフローチャートを示す。

【０１１２】タイマ割り込みが生じると、ステップＳ１
０１において、入力ＭＩＤＩ信号にキーオンデータがあ
るか否かが判定される。キーオンデータがあれば、ＹＥ
Ｓの矢印にしたがってステップＳ１０２に進み、今回の
キーオンデータｋｏｎが前回のキーオンデータｐｒｅｋ
ｏｎと等しいか否かが判定される。

【０１１３】今回のキーオンデータが前回のキーオンデ
ータと異なる場合は、ＹＥＳの矢印にしたがってステッ
プＳ１０３に進み、キーオンデータを出力メモリに転送
する。今回のキーオンデータｋｏｎが前回のキーオンデ
ータｐｒｅｋｏｎと等しい時は、ＮＯの矢印にしたがっ
てステップＳ１０３を迂回する。

【０１１４】また、ステップＳ１０１において、キーオ
ンデータがないと判定された時は、ＮＯの矢印にしたが
ってステップＳ１０２、Ｓ１０３を迂回する。

【０１１５】次にステップＳ１０４において、入力ＮＩ
ＤＩ信号に息圧データがあるか否かが判定される。息圧
データがある時は、ＹＥＳの矢印にしたがってステップ
Ｓ１０５に進み、変調フラグｍｏｄｆｌａｇが１か否か
を判定する。フラグｍｏｄｆｌａｇが１の時は、ＹＥＳ
の矢印にしたがってステップＳ１０６に進み、息圧をあ
る設定値に設定する。

【０１１６】すなわち、一定値ｃｏｎｓｔを息圧ｐｒに
設定する。また、変調フラグｍｏｄｆｌａｇに０を設定
する。

【０１１７】ステップＳ１０５において、フラグｍｏｄ
ｆｌａｇが１でない時は、ＹＥＳの矢印にしたがってス
テップＳ１０７に進む。この場合は、息圧は入力値と同
じ値にする。

【０１１８】すなわち、入力息圧値ｉｎ ｐｒを息圧値
ｐｒとして設定する。また、フラグｍｏｄｆｌａｇに１
を設定する。その後ステップＳ１０８に進み、息圧デー
タを出力メモリに転送する。

【０１１９】次にステップＳ１０９において、入力ＭＩ
ＤＩ信号にアンブシュアデータがあるか否かが判定され
る。アンブシュアデータがある場合は、ＹＥＳの矢印に
したがってステップＳ１１０に進み、今回のアンブシュ
アデータｅｍが前回のアンブシュアデータｐｒｅｅｍと
等しいか否かが判定される。

【０１２０】今回のアンブシュアデータｅｍが前回のア
ンブシュアデータｐｒｅｅｍと異なる時は、ＹＥＳの矢
印にしたがってステップＳ１１１に進み、アンブシュア
データを出力メモリに転送する。

【０１２１】なお、ステップＳ１１０において今回のア
ンブシュアデータｅｍが前回のアンブシュアデータｐｒ
ｅｅｍと等しいと判定された時は、ＮＯの矢印にしたが
ってステップＳ１１１を迂回する。また、ステップＳ１
０９において、アンブシュアデータがないと判定された
時は、ＮＯの矢印にしたがってステップＳ１１０、Ｓ１
１１を迂回する。

【０１２２】その後、次回の計算のために今回のデータ
を前回データとして保存する。すなわち、今回のキーオ
ンデータｋｏｎ、息圧データｐｒ、アンブシュアデータ
ｅｍを、前回のキーオンデータｐｒｅｋｏｎ、息圧デー
タｐｒｅｐｒ、アンブシュアデータｐｒｅｅｍとしてそ
れぞれ保存する。その後リターンする。

【０１２３】この場合、ステップＳ１０５、Ｓ１０６、
Ｓ１０７で示すように、息圧データは交互に入力値と設
定値とに変化する。変化の頻度は、たとえば５０ｍｓｅ
ｃ程度とする。このため、グロー効果が発揮される。

【０１２４】なお、図１４のフローチャートにおいて
は、息圧を入力値と一定値の間に交互に変化させたが、
入力値と入力値から一定の差を有する値との間で交互に
変化させることもできる。

【０１２５】この場合、ステップＳ１０６における一定
値ｃｏｎｓｔの代わりに、入力値ｉｎ ｋｃｄと一定の
差ｃｏｎｓｔを有する値ｉｎ ｋｃｄ＋ｃｏｎｓｔを用
いればよい。

【０１２６】なお、以上の実施例においては、入力ＭＩ
ＤＩ信号の内、いずれか１つのデータを加工ないし変調
する場合を説明したが、これらを組み合わせ、２つ以上
のデータを加工ないし変調してもよい。

【０１２７】このようなことを行なうためには、信号処
理回路４に変調・加工データ選択スイッチを設けること
が好ましい。また、上述の加工ないし変調は、特にサキ
ソフォンの演奏において効果的であるが、それ以外の楽
音に対して加工ないし変調を行なうことも当然可能であ
る。一定値として説明した値を演奏中に可変制御しても
よい。

【０１２８】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。

【０１２９】なお、本発明の好ましい実施態様は以下の
通りである。 （１）．演奏操作を表す複数種類の演奏データを入力す
るための入力手段と、前記複数種類の演奏データのうち
選択した一部の演奏データのみを取り込むための一部デ
ータ取込手段と、前記所定の一部の演奏データを加工す
る加工手段と、前記加工手段で加工された一部の演奏デ
ータを残りの演奏データと共に出力する出力手段とを含
む楽音信号処理装置において、前記加工手段はＱを有す
るローパスフィルタを含むこと。

【０１３０】（２）．演奏操作を表す複数種類の演奏デ
ータを入力するための入力手段と、前記複数種類の演奏
データのうち選択した一部の演奏データのみを取り込む
ための一部データ取込手段と、前記所定の一部の演奏デ
ータを加工する加工手段と、前記加工手段で加工された
一部の演奏データを残りの演奏データと共に出力する出
力手段とを含む楽音信号処理装置において、前記加工手
段は入力値と入力値と異なる値を交互に選択する手段を
含むこと。

【０１３１】（３）．上述の（２）項において、前記入
力値と異なる値は一定値であること。

【０１３２】（４）．上述の（２）項において、前記入
力値と異なる値は入力値から一定の差を有する値である
こと。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＭＩＤＩ出力機器等から供給される楽音パラメータの
内、一部のもののみに所定の加工が行なわれることによ
り、様々の音楽的効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による楽音信号処理装置を示
す。図１（Ａ）は全体の構成を示すブロック図、図１
（Ｂ）はその要部を抽出したブロック図である。

【図２】 従来の技術を示す。図２（Ａ）は従来の技術
による楽音信号処理装置の構成を示すブロック図、図２
（Ｂ）は図１（Ａ）の構成に用いられるプロセッサの構
成を示すブロック図である。

【図３】 ＱのあるＬＰＦ処理を説明する図である。図
３（Ａ）はＱのあるＬＰＦ処理によって楽音パラメータ
に与える効果を示す表、図３（Ｂ）はフィルタ処理によ
る信号波形の変化を示すグラフである。

【図４】 Ｑのあるローパスフィルタを説明するための
図である。図４（Ａ）はＱのあるローパスフィルタの構
成例を示す回路図、図４（Ｂ）はフィルタ特性の変化の
例を示すグラフである。

【図５】 メインルーチンのフローチャートである。

【図６】 タイマ割り込みルーチンのフローチャートで
ある。

【図７】 タイマ割り込みルーチンのフローチャートで
ある。

【図８】 タイマ割り込みルーチンのフローチャートで
ある。

【図９】 図６〜図８のタイマ割り込みルーチンにおい
て行なわれるローパスフィルタ処理の内容を示すフロー
チャートである。

【図１０】 本発明の他の実施例による楽音信号処理装
置のブロック図である。

【図１１】 図１０の実施例において行なわれる変調を
説明するための図である。図１１（Ａ）は変調によって
楽音パラメータに与える効果を示す表、図１１（Ｂ）は
変調処理による信号波形の変化の例を示すグラフであ
る。

【図１２】 メインルーチンのフローチャートである。

【図１３】 タイマ割り込みルーチンのフローチャート
である。図１３（Ａ）は一形態のフローチャート、図１
３（Ｂ）はその変形例のフローチャートの一部である。

【図１４】 タイマ割り込みルーチンのフローチャート
である。

【符号の説明】

１ ＭＩＤＩ出力機器、 ２ ＭＩＤＩ信号、 ４ マ
イクロコンピュータ（信号処理回路）、 ６ 受信用メ
モリ、 ８ 送信用出力メモリ、 １０ 音源回路、
１２ サウンドシステム、 １４ スピーカ、 １６
操作子、 ２１バスライン、 ２２ ＣＰＵ， ２３
ＲＯＭ、 ２４ ＲＡＭ、 ２６ ＲＡＭ、 ２８ タ
イマ、 ３１ ＭＩＤＩ入力端子、 ３２、４１〜４４
ＭＩＤＩ出力端子、 ３３〜３６ プロセッサ、 ４
６ チャンネルフィルタ、 ４７ メッセージフィル
タ、 ４８ データモディファイヤ、 ４９ データプ
リセッタ、 ５０ ディレイプロセッサ、 ５１ 出力
アサイナ、 ５８、５９、６０、６１ 加算器、 ６
２、６３、６４ 乗算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演奏操作を表す複数種類の演奏データを
   入力するための入力手段と、 前記複数種類の演奏データのうち選択した一部の演奏デ
   ータのみを取り込むための一部データ取込手段と、 前記所定の一部の演奏データを加工する加工手段と、 前記加工手段で加工された一部の演奏データを残りの演
   奏データと共に出力する出力手段とを含む楽音信号処理
   装置。