JPH05143079A - 楽音合成装置および管楽器 - Google Patents
楽音合成装置および管楽器Info
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- JPH05143079A JPH05143079A JP4116432A JP11643292A JPH05143079A JP H05143079 A JPH05143079 A JP H05143079A JP 4116432 A JP4116432 A JP 4116432A JP 11643292 A JP11643292 A JP 11643292A JP H05143079 A JPH05143079 A JP H05143079A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小さな回路規模あるいは少ない演算量によ
り、円錐管を有する管楽器の楽音を合成する楽音合成装
置を構成する。 【構成】 円錐管を２本の円筒菅の結合体によって近似
した。２本の円筒管に対応した２個のウェーブガイドを
用意し、これらのウェーブガイドをジャンクションによ
って結合し、励振手段の出力信号を入力するようにし
た。
り、円錐管を有する管楽器の楽音を合成する楽音合成装
置を構成する。 【構成】 円錐管を２本の円筒菅の結合体によって近似
した。２本の円筒管に対応した２個のウェーブガイドを
用意し、これらのウェーブガイドをジャンクションによ
って結合し、励振手段の出力信号を入力するようにし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自然楽器音を合成する
のに適した楽音合成装置および変化に富んだ音色の得ら
れる管楽器に関する。
のに適した楽音合成装置および変化に富んだ音色の得ら
れる管楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】自然楽器における発音メカニズムをシミ
ュレートしたモデルを動作させ、楽音を合成する楽音合
成装置が知られている。この種の楽音合成装置のうち、
管楽器の楽音を合成する楽音合成装置は、マウスピース
部の動作をシミュレートした励振回路と、共鳴管の共鳴
特性をシミュレートした共鳴回路とを接続することによ
って構成される。
ュレートしたモデルを動作させ、楽音を合成する楽音合
成装置が知られている。この種の楽音合成装置のうち、
管楽器の楽音を合成する楽音合成装置は、マウスピース
部の動作をシミュレートした励振回路と、共鳴管の共鳴
特性をシミュレートした共鳴回路とを接続することによ
って構成される。
【０００３】さて、サキソフォン、トランペット等の管
楽器は、円錐形の共鳴管を有する。この種の円錐形の共
鳴管は、太さの異なった円筒管を順次結合したものとみ
なすことができる。そこで、従来、円錐管は、遅延回路
を含んだウェーブガイド（双方向伝送回路）およびジャ
ンクション（結合回路）を複数段カスケード接続した回
路によってシミュレートされていた。なお、このような
ウェーブガイドおよびジャンクションを用いた楽音合成
装置は、例えば特開昭６３−４０１９９号公報に開示さ
れている。
楽器は、円錐形の共鳴管を有する。この種の円錐形の共
鳴管は、太さの異なった円筒管を順次結合したものとみ
なすことができる。そこで、従来、円錐管は、遅延回路
を含んだウェーブガイド（双方向伝送回路）およびジャ
ンクション（結合回路）を複数段カスケード接続した回
路によってシミュレートされていた。なお、このような
ウェーブガイドおよびジャンクションを用いた楽音合成
装置は、例えば特開昭６３−４０１９９号公報に開示さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、円錐形の共
鳴管の伝達関数を忠実にシミュレートしようとする場
合、ウェーブガイドおよびジャンクションの段数を多く
する必要がある。しかしながら、ジャンクションは隣接
するウェーブガイドからの入力信号に対して係数乗算処
理を行う乗算器を有しており、多数のジャンクションを
用いると、それに比例して多数の乗算器が必要となる。
このため、上述した従来の楽音合成装置をハードウェア
によって実現する場合は回路規模が大きくなってしま
い、楽音合成装置をＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）
が行う演算によって実現する場合は演算量が大きくなっ
てしまうという問題があった。また、現在、こういった
問題を解決することへの期待が高まる一方、既存の自然
楽器によっては得られない楽音を発生し得る生楽器の実
現も望まれている。
鳴管の伝達関数を忠実にシミュレートしようとする場
合、ウェーブガイドおよびジャンクションの段数を多く
する必要がある。しかしながら、ジャンクションは隣接
するウェーブガイドからの入力信号に対して係数乗算処
理を行う乗算器を有しており、多数のジャンクションを
用いると、それに比例して多数の乗算器が必要となる。
このため、上述した従来の楽音合成装置をハードウェア
によって実現する場合は回路規模が大きくなってしま
い、楽音合成装置をＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）
が行う演算によって実現する場合は演算量が大きくなっ
てしまうという問題があった。また、現在、こういった
問題を解決することへの期待が高まる一方、既存の自然
楽器によっては得られない楽音を発生し得る生楽器の実
現も望まれている。
【０００５】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、比較的小規模な回路構成あるいは比較的少
ない演算量により、円錐管を有する管楽器の音を忠実に
再現することができる楽音合成装置を提供すると共に、
この楽音合成装置に基づき、これまでにない新規な音を
発生し得る管楽器を提供することを目的とする。
ものであり、比較的小規模な回路構成あるいは比較的少
ない演算量により、円錐管を有する管楽器の音を忠実に
再現することができる楽音合成装置を提供すると共に、
この楽音合成装置に基づき、これまでにない新規な音を
発生し得る管楽器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
る楽音合成装置は、２本の円筒管を各々シミュレートし
た手段であって、各々、入力信号に対して少なくとも遅
延処理を施して出力する第１および第２の伝送手段と、
励振信号を発生する励振手段と、前記励振手段と、前記
第１および第２の伝送手段とを結合し、各々の間の信号
の授受を媒介する結合手段とを具備することを特徴とす
る。また、請求項１に係る発明の第１実施態様による楽
音合成装置は、上記請求項１に係る構成において、前記
第１および第２の伝送手段が、断面積および長さが共に
異なった２本の円筒管をシミュレートしたものであるこ
とを特徴とする。また、請求項１に係る発明の第２実施
態様による楽音合成装置は、上記請求項１に係る構成に
おいて、前記励振手段と前記結合手段との間に、入力信
号に対して少なくとも遅延処理を施す第３の伝送手段を
介挿したことを特徴とする。また、請求項２に係る発明
による管楽器は、２本の円筒管が結合されてなることを
特徴とする。また、請求項２に係る発明の第１実施態様
による管楽器は、円筒管の端部に慣性部材を取り付けた
ことを特徴とする。また、請求項２に係る発明の第２実
施態様による管楽器は、上記請求項２に係る構成におい
て、前記円筒管にスライド管を挿通したことを特徴とす
る。
る楽音合成装置は、２本の円筒管を各々シミュレートし
た手段であって、各々、入力信号に対して少なくとも遅
延処理を施して出力する第１および第２の伝送手段と、
励振信号を発生する励振手段と、前記励振手段と、前記
第１および第２の伝送手段とを結合し、各々の間の信号
の授受を媒介する結合手段とを具備することを特徴とす
る。また、請求項１に係る発明の第１実施態様による楽
音合成装置は、上記請求項１に係る構成において、前記
第１および第２の伝送手段が、断面積および長さが共に
異なった２本の円筒管をシミュレートしたものであるこ
とを特徴とする。また、請求項１に係る発明の第２実施
態様による楽音合成装置は、上記請求項１に係る構成に
おいて、前記励振手段と前記結合手段との間に、入力信
号に対して少なくとも遅延処理を施す第３の伝送手段を
介挿したことを特徴とする。また、請求項２に係る発明
による管楽器は、２本の円筒管が結合されてなることを
特徴とする。また、請求項２に係る発明の第１実施態様
による管楽器は、円筒管の端部に慣性部材を取り付けた
ことを特徴とする。また、請求項２に係る発明の第２実
施態様による管楽器は、上記請求項２に係る構成におい
て、前記円筒管にスライド管を挿通したことを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】円錐管は入力音響インピーダンスは、２種の円
筒管を並列接続したものの入力音響インピーダンスによ
って近似することができる。従って、請求項１に係る発
明による楽音合成装置によれば、円錐管を有する管楽器
の楽音を合成することができる。請求項２に係る発明に
よれば、円錐管を有する管楽器の音を発生することがで
きる。また、その実施態様に係る構成によれば、スライ
ド管を移動させることにより、音に変化を与えることが
できる。
筒管を並列接続したものの入力音響インピーダンスによ
って近似することができる。従って、請求項１に係る発
明による楽音合成装置によれば、円錐管を有する管楽器
の楽音を合成することができる。請求項２に係る発明に
よれば、円錐管を有する管楽器の音を発生することがで
きる。また、その実施態様に係る構成によれば、スライ
ド管を移動させることにより、音に変化を与えることが
できる。
【０００８】
【実施例】＜本発明の基本構成＞図１は本発明の基本構
成を示すブロック図である。この図に示すように、本発
明による楽音合成装置においては、管楽器のマウスピー
ス部をシミュレートした励振部１に対し、ジャンクショ
ン２を介して２個のウェーブガイドＷ１およびＷ２が並
列接続されており、これらの各部におけるパラメータは
制御部３によって制御される。ここで、ウェーブガイド
Ｗ１およびＷ２は、円錐管の入力音響インピーダンスを
２個の項に分割した場合における各項をシミュレートし
たものであり、以下説明するようにして得られる。
成を示すブロック図である。この図に示すように、本発
明による楽音合成装置においては、管楽器のマウスピー
ス部をシミュレートした励振部１に対し、ジャンクショ
ン２を介して２個のウェーブガイドＷ１およびＷ２が並
列接続されており、これらの各部におけるパラメータは
制御部３によって制御される。ここで、ウェーブガイド
Ｗ１およびＷ２は、円錐管の入力音響インピーダンスを
２個の項に分割した場合における各項をシミュレートし
たものであり、以下説明するようにして得られる。
【０００９】まず、図２に示すような円錐管の入力音響
インピーダンスＺは下記数１のように表すことができ
る。
インピーダンスＺは下記数１のように表すことができ
る。
【数１】 ただし、ρは媒質密度（ｇ／ｃｍ3）、ｃは音速（ｃｍ
／ｓｅｃ）、Ｘはのどの長さ（ｃｍ）、Ｌは円錐管の長
さ（ｃｍ）である。また、ｋは波定数（ｒａｄ／ｃｍ）
であり、音の波長をλ（ｃｍ）とした場合、ｋ＝２π／
λとなる。また、Ｓは円錐管の初期面積である。さて、
上記数１における分母第１項および第２項において、
／ｓｅｃ）、Ｘはのどの長さ（ｃｍ）、Ｌは円錐管の長
さ（ｃｍ）である。また、ｋは波定数（ｒａｄ／ｃｍ）
であり、音の波長をλ（ｃｍ）とした場合、ｋ＝２π／
λとなる。また、Ｓは円錐管の初期面積である。さて、
上記数１における分母第１項および第２項において、
【数２】
【数３】 とおく。ただし、ωは音の角周波数（ｒａｄ／ｓｅｃ）
であり、ω＝ｃ・ｋである。また、Ｍ＝ρ・Ｘ／Ｓ（ｇ
／ｃｍ4）である。この置き換え操作により、下記数４
が得られる。
であり、ω＝ｃ・ｋである。また、Ｍ＝ρ・Ｘ／Ｓ（ｇ
／ｃｍ4）である。この置き換え操作により、下記数４
が得られる。
【数４】 すなわち、円錐管の入力音響インピーダンスＺは、イン
ピーダンスＺxおよびＺLを並列接続したものとみなすこ
とができる。ここで、インピーダンスＺxは、Ｍ＝ρ・
Ｘ／Ｓ（ｇ／ｃｍ4）の大きさを有するイナータンス
（慣性）によってシミュレートすることができる。ま
た、長さがＬの無損失平行線路において受側を短絡した
時の送側から見た入力インピーダンスはＺi＝ｊ・Ｚｃ
・ｔａｎ（ｋ・Ｌ）（ただし、Ｚｃは断面積がＳである
管の特性インピーダンスである）となるので、インピー
ダンスＺLを太さが一定の円筒管によってシミュレート
することが可能である。従って、図２に示す円錐管は、
図３に示すように、断面積Ｓおよび長さＬを有する終端
開放の円筒管の端部にイナータンスＭを接続した構成に
等価変形することができる。図３において、息（矢印
Ｐ）はイナータンスＭと円筒管の接続部に注入される。
ピーダンスＺxおよびＺLを並列接続したものとみなすこ
とができる。ここで、インピーダンスＺxは、Ｍ＝ρ・
Ｘ／Ｓ（ｇ／ｃｍ4）の大きさを有するイナータンス
（慣性）によってシミュレートすることができる。ま
た、長さがＬの無損失平行線路において受側を短絡した
時の送側から見た入力インピーダンスはＺi＝ｊ・Ｚｃ
・ｔａｎ（ｋ・Ｌ）（ただし、Ｚｃは断面積がＳである
管の特性インピーダンスである）となるので、インピー
ダンスＺLを太さが一定の円筒管によってシミュレート
することが可能である。従って、図２に示す円錐管は、
図３に示すように、断面積Ｓおよび長さＬを有する終端
開放の円筒管の端部にイナータンスＭを接続した構成に
等価変形することができる。図３において、息（矢印
Ｐ）はイナータンスＭと円筒管の接続部に注入される。
【００１０】さて、図２において、のどの長さＸが小さ
い場合、上記数２によって示したインピーダンスＺｘを
下記数５の近似式により表すことが可能である。
い場合、上記数２によって示したインピーダンスＺｘを
下記数５の近似式により表すことが可能である。
【数５】 図４は、上記数４におけるインピーダンスＺｘとして、
数５の近似式によるものを適用した場合における共鳴管
モデルの構成を示すものである。この図においては、上
記近似を行ったのに伴って、図３におけるイナータンス
Ｍが長さＸの円筒管に置き換えられている。この共鳴管
モデルにおいて、演奏者の息は長さＬの円筒部と長さＸ
の円筒部との接続部に注入される（矢印Ｐ）。図１に示
す楽音合成装置は、図４に示す共鳴管モデルおよび後述
する図５の共鳴管モデルをシミュレートしたものであ
り、図１におけるウェーブガイドＷ１およびＷ２は図４
における長さがＬの円筒部および長さがＸの円筒部に各
々対応している。このモデルによれば、長さＬを変化し
た場合に共振周波数を変化させることができる。従っ
て、このモデルをシミュレートした図１に示す楽音合成
装置によれば、Ｌをパラメータとして音高を連続的に変
化させる制御を容易に行うことができる。
数５の近似式によるものを適用した場合における共鳴管
モデルの構成を示すものである。この図においては、上
記近似を行ったのに伴って、図３におけるイナータンス
Ｍが長さＸの円筒管に置き換えられている。この共鳴管
モデルにおいて、演奏者の息は長さＬの円筒部と長さＸ
の円筒部との接続部に注入される（矢印Ｐ）。図１に示
す楽音合成装置は、図４に示す共鳴管モデルおよび後述
する図５の共鳴管モデルをシミュレートしたものであ
り、図１におけるウェーブガイドＷ１およびＷ２は図４
における長さがＬの円筒部および長さがＸの円筒部に各
々対応している。このモデルによれば、長さＬを変化し
た場合に共振周波数を変化させることができる。従っ
て、このモデルをシミュレートした図１に示す楽音合成
装置によれば、Ｌをパラメータとして音高を連続的に変
化させる制御を容易に行うことができる。
【００１１】また、のどの長さＸが大きくて上記数５に
よる近似が不可能な場合は、上記数２におけるＸおよび
Ｓを、Ｘ／Ｘ1＝Ｓ／Ｓ1なる関係を満足し、かつ、ｋＸ
1＜＜１となりうるようなＸ1およびＳ1に置き換え、下
記数６に変形する。
よる近似が不可能な場合は、上記数２におけるＸおよび
Ｓを、Ｘ／Ｘ1＝Ｓ／Ｓ1なる関係を満足し、かつ、ｋＸ
1＜＜１となりうるようなＸ1およびＳ1に置き換え、下
記数６に変形する。
【数６】 そして、この数６を下記数７によって近似する。
【数７】
【００１２】図５は、上記数４におけるインピーダンス
Ｚｘとして、数７の近似式によるものを適用した場合に
おける共鳴管モデルの構成を示すものである。インピー
ダンスＺｘの近似式を変更したのに伴い、図５における
長さＸおよび断面積Ｓを有する円筒部が長さＸ1および
断面積Ｓ1を有する円筒部に置き換えられている。上記
数７の近似精度を高くするためには、極力、ｋＸ1の値
を小さくする必要がある。従って、円錐管から得られる
楽音を忠実に再現するためには、長さＸ1を短くする必
要があり、この長さＸ1の円筒に対応したウェーブガイ
ドを信号が一巡するのに要する遅延時間を小さくする必
要がある。デジタル回路によってウェーブガイドを実現
する場合、ウェーブガイド内に介挿される遅延回路の段
数を１とする。これにより、総遅延時間を最小値にする
ことができ、円錐管から得られる楽音を精度良く合成す
ることができる。
Ｚｘとして、数７の近似式によるものを適用した場合に
おける共鳴管モデルの構成を示すものである。インピー
ダンスＺｘの近似式を変更したのに伴い、図５における
長さＸおよび断面積Ｓを有する円筒部が長さＸ1および
断面積Ｓ1を有する円筒部に置き換えられている。上記
数７の近似精度を高くするためには、極力、ｋＸ1の値
を小さくする必要がある。従って、円錐管から得られる
楽音を忠実に再現するためには、長さＸ1を短くする必
要があり、この長さＸ1の円筒に対応したウェーブガイ
ドを信号が一巡するのに要する遅延時間を小さくする必
要がある。デジタル回路によってウェーブガイドを実現
する場合、ウェーブガイド内に介挿される遅延回路の段
数を１とする。これにより、総遅延時間を最小値にする
ことができ、円錐管から得られる楽音を精度良く合成す
ることができる。
【００１３】＜実施例＞図６は本発明による楽音合成装
置の具体的構成例を示すものである。図３〜図５に示す
各共鳴管モデルに対し、円筒部とイナータンスＭとの継
ぎ目あるいは２個の円筒部の継ぎ目の部分に断面積がＳ
0のマウスピースを取り付けることにより、実際の管楽
器に対応したモデルが得られる。これらの管楽器モデル
を図７〜図９に示す。図６に示す楽音合成装置は、図８
および図９に示す管楽器モデルを共にシミュレートする
ものであるが、各部のパラメータはシミュレートしよう
とするモデルに合せて使い分けられる。ウェーブガイド
Ｗ１は図８および図９における長さがＬの円筒部に対応
しており、該円筒部内を音波が往復する際の遅延をシミ
ュレートした遅延回路４、該円筒部内の音響損失をシミ
ュレートしたローパスフィルタ５、および管終端部での
反射をシミュレートした乗算器６（乗算係数γL）から
なる。ここで、遅延回路４は一定周波数Ｆｓのクロック
によって駆動されるＦｓ・２Ｌ／ｃ段のシフトレジスタ
によって構成される。また、ウェーブガイドＷ２は図８
における長さがＸの円筒部あるいは図９における長さが
Ｘ1の円筒部に対応しており、ウェーブガイドＷ１の場
合と同様に、遅延回路７、ローパスフィルタ８および乗
算器９（乗算係数γx）によって構成される。ここで、
遅延回路７を構成するシフトレジスタの段数はＦｓ・２
Ｘ／ｃ段あるいはＦｓ・２Ｘ1／ｃ段のシフトレジスタ
であり、後者の場合、より好ましくは１段である。
置の具体的構成例を示すものである。図３〜図５に示す
各共鳴管モデルに対し、円筒部とイナータンスＭとの継
ぎ目あるいは２個の円筒部の継ぎ目の部分に断面積がＳ
0のマウスピースを取り付けることにより、実際の管楽
器に対応したモデルが得られる。これらの管楽器モデル
を図７〜図９に示す。図６に示す楽音合成装置は、図８
および図９に示す管楽器モデルを共にシミュレートする
ものであるが、各部のパラメータはシミュレートしよう
とするモデルに合せて使い分けられる。ウェーブガイド
Ｗ１は図８および図９における長さがＬの円筒部に対応
しており、該円筒部内を音波が往復する際の遅延をシミ
ュレートした遅延回路４、該円筒部内の音響損失をシミ
ュレートしたローパスフィルタ５、および管終端部での
反射をシミュレートした乗算器６（乗算係数γL）から
なる。ここで、遅延回路４は一定周波数Ｆｓのクロック
によって駆動されるＦｓ・２Ｌ／ｃ段のシフトレジスタ
によって構成される。また、ウェーブガイドＷ２は図８
における長さがＸの円筒部あるいは図９における長さが
Ｘ1の円筒部に対応しており、ウェーブガイドＷ１の場
合と同様に、遅延回路７、ローパスフィルタ８および乗
算器９（乗算係数γx）によって構成される。ここで、
遅延回路７を構成するシフトレジスタの段数はＦｓ・２
Ｘ／ｃ段あるいはＦｓ・２Ｘ1／ｃ段のシフトレジスタ
であり、後者の場合、より好ましくは１段である。
【００１４】次にジャンクション２について説明する。
このジャンクション２は励振部１、ウェーブガイドＷ１
およびＷ２の各々からの出力信号に対し、乗算係数
αi、αLおよびαxを各々乗算して出力する乗算器２
１、２２および２３を有する。ここで、各乗算係数
αi、αLおよびαxは、図８に示すモデルをシミュレー
トする場合は下記数８〜１０によって決定され、図９に
示すモデルをシミュレートする場合は下記数１１〜１３
によって決定される。
このジャンクション２は励振部１、ウェーブガイドＷ１
およびＷ２の各々からの出力信号に対し、乗算係数
αi、αLおよびαxを各々乗算して出力する乗算器２
１、２２および２３を有する。ここで、各乗算係数
αi、αLおよびαxは、図８に示すモデルをシミュレー
トする場合は下記数８〜１０によって決定され、図９に
示すモデルをシミュレートする場合は下記数１１〜１３
によって決定される。
【数８】
【数９】
【数１０】
【数１１】
【数１２】
【数１３】
【００１５】マウスピース内の空気振動の伝播を忠実に
シミュレートする場合には、図１０に示すように、片方
向の線路上に遅延回路Ｄ0〜Ｄnを各々含んだ各双方向伝
送回路と、これら各双方向伝送回路間に介挿される４乗
算格子型ジャンクションＪ0〜Ｊn-1によって構成される
ウェーブガイドＷ０をジャンクション２と励振部１との
間に介挿する。
シミュレートする場合には、図１０に示すように、片方
向の線路上に遅延回路Ｄ0〜Ｄnを各々含んだ各双方向伝
送回路と、これら各双方向伝送回路間に介挿される４乗
算格子型ジャンクションＪ0〜Ｊn-1によって構成される
ウェーブガイドＷ０をジャンクション２と励振部１との
間に介挿する。
【００１６】次に図１１を参照し、励振部１の例につい
て説明する。ウェーブガイドＷ０からの出力信号は加算
器１０１の一方の入力端に入力されると共に、乗算器１
０２によって２倍され、加算器１０３の一方の入力端に
入力される。この加算器１０３の出力は、管楽器のマウ
スピース内においてリードに向って帰還される空気振動
波の圧力に相当する信号として減算器１０４に入力され
る。そして、減算器１０４により、吹奏圧に相当する値
Ｐが加算器１０３の出力から減算され、マウスピース内
の圧力に相当する信号が出力される。減算器１０４の出
力信号は位相補正による発振防止用のフィルタ１０５を
介すことにより高域成分が減衰され、マウスピース内の
圧力変化に対するリードの応答特性をシミュレートした
フィルタ１０６（通常はローパスフィルタ）およびマウ
スピース内の空気流の流速のマウスピース内空気圧に対
する飽和特性をシミュレートした非線形回路１０７に入
力される。なお、フィルタ１０６は制御部３（図１）に
よりカットオフ周波数ｆｃおよび選択度Ｑが制御され
る。フィルタ１０６の出力は、乗算器１０８によってゲ
インＧが乗算された後、加算器１０９に入力され、演奏
者がマウスピースを咥える圧力に相当するアンブシュア
信号Ｅが加算される。そして、加算器１０９からリード
に加わる圧力に相当する信号が出力され、リードの圧力
変化に対するリードおよびマウスピース間の間隙の断面
積の変化をシミュレートした非線形回路１１０に入力さ
れる。そして、非線形回路１１０の出力信号と、非線形
回路１０７の出力信号とが乗算器１１１によって乗算さ
れ、乗算器１１１からマウスピースおよびリード間の間
隙を通過する空気流の体積流速に相当する信号が出力さ
れる。この乗算器１１１の出力信号に対し、乗算器１１
２により、マウスピース内の空気流に対するインピーダ
ンスに相当する値Ｚが乗算される。そして、マウスピー
ス内に発生する圧力変化に相当する信号が乗算器１１２
から出力される。この乗算器１１２の出力信号は、加算
器１０３の他方の入力端に帰還される一方、加算器１０
１によってウェーブガイドＷ０の出力と加算され、ウェ
ーブガイドＷ０に帰還される。
て説明する。ウェーブガイドＷ０からの出力信号は加算
器１０１の一方の入力端に入力されると共に、乗算器１
０２によって２倍され、加算器１０３の一方の入力端に
入力される。この加算器１０３の出力は、管楽器のマウ
スピース内においてリードに向って帰還される空気振動
波の圧力に相当する信号として減算器１０４に入力され
る。そして、減算器１０４により、吹奏圧に相当する値
Ｐが加算器１０３の出力から減算され、マウスピース内
の圧力に相当する信号が出力される。減算器１０４の出
力信号は位相補正による発振防止用のフィルタ１０５を
介すことにより高域成分が減衰され、マウスピース内の
圧力変化に対するリードの応答特性をシミュレートした
フィルタ１０６（通常はローパスフィルタ）およびマウ
スピース内の空気流の流速のマウスピース内空気圧に対
する飽和特性をシミュレートした非線形回路１０７に入
力される。なお、フィルタ１０６は制御部３（図１）に
よりカットオフ周波数ｆｃおよび選択度Ｑが制御され
る。フィルタ１０６の出力は、乗算器１０８によってゲ
インＧが乗算された後、加算器１０９に入力され、演奏
者がマウスピースを咥える圧力に相当するアンブシュア
信号Ｅが加算される。そして、加算器１０９からリード
に加わる圧力に相当する信号が出力され、リードの圧力
変化に対するリードおよびマウスピース間の間隙の断面
積の変化をシミュレートした非線形回路１１０に入力さ
れる。そして、非線形回路１１０の出力信号と、非線形
回路１０７の出力信号とが乗算器１１１によって乗算さ
れ、乗算器１１１からマウスピースおよびリード間の間
隙を通過する空気流の体積流速に相当する信号が出力さ
れる。この乗算器１１１の出力信号に対し、乗算器１１
２により、マウスピース内の空気流に対するインピーダ
ンスに相当する値Ｚが乗算される。そして、マウスピー
ス内に発生する圧力変化に相当する信号が乗算器１１２
から出力される。この乗算器１１２の出力信号は、加算
器１０３の他方の入力端に帰還される一方、加算器１０
１によってウェーブガイドＷ０の出力と加算され、ウェ
ーブガイドＷ０に帰還される。
【００１７】次にこの発明をシングルリード楽器の楽音
合成に適用した実施例について説明する。円錐管に直に
リードが付いたシングルリード楽器のモデルは、上述し
た図１１に示すモデルにおいて、マウスピースに対応し
たウェーブガイドＷ０の遅延時間を極めて小さくするこ
とにより得られる。図１２はその構成例を示すものであ
り、図１１におけるウェーブガイドＷ０を取り除き、そ
の代りに一方の線路に１サンプル周期遅延回路２００を
有する双方向伝送回路を介挿したものである。ここで、
１サンプル周期遅延回路２００は、加算器１０１および
減算器２４を含むループがディレイを含まないディレイ
フリーループとなるのを防ぐために介挿されたものであ
る。
合成に適用した実施例について説明する。円錐管に直に
リードが付いたシングルリード楽器のモデルは、上述し
た図１１に示すモデルにおいて、マウスピースに対応し
たウェーブガイドＷ０の遅延時間を極めて小さくするこ
とにより得られる。図１２はその構成例を示すものであ
り、図１１におけるウェーブガイドＷ０を取り除き、そ
の代りに一方の線路に１サンプル周期遅延回路２００を
有する双方向伝送回路を介挿したものである。ここで、
１サンプル周期遅延回路２００は、加算器１０１および
減算器２４を含むループがディレイを含まないディレイ
フリーループとなるのを防ぐために介挿されたものであ
る。
【００１８】しかし、円錐管に直にリードが付いたシン
グルリード楽器の動作をより忠実にシミュレートするた
めには、１サンプル遅延回路２００を用いることなく、
ディレイフリーループをなくした方が好ましい。図１３
は、図１２に示す構成から１サンプル遅延回路２００を
取り除き、減算器２４の出力を加算器１０１に帰還する
代りに、乗算器２１および２２の出力を加算器１０１に
入力し、加算器１０１の直後に係数が１／（αx＋αL）
の乗算器２０１を介挿することによって得られたもので
ある。この図１３に示す構成はディレイループを含んで
おらず、しかも、図１２において１サンプル周期遅延回
路２００を除去した構成と全く等価な動作が得られる。
すなわち、図１２において、１サンプル周期遅延回路２
００がないものとし、励振部１の出力をｚｆ、加算器１
０１の出力をｑo、減算器２４の出力をｑi、減算器２５
の出力をｑiL、乗算器６の出力をｑOL、減算器２６の出
力をｑix、乗算器９の出力をｑoxとすると、下記数１４
〜数１８が成立し、数１４、数１５および数１８を連立
させ、ｑoについて解くことにより、下記数１９が得ら
れる。
グルリード楽器の動作をより忠実にシミュレートするた
めには、１サンプル遅延回路２００を用いることなく、
ディレイフリーループをなくした方が好ましい。図１３
は、図１２に示す構成から１サンプル遅延回路２００を
取り除き、減算器２４の出力を加算器１０１に帰還する
代りに、乗算器２１および２２の出力を加算器１０１に
入力し、加算器１０１の直後に係数が１／（αx＋αL）
の乗算器２０１を介挿することによって得られたもので
ある。この図１３に示す構成はディレイループを含んで
おらず、しかも、図１２において１サンプル周期遅延回
路２００を除去した構成と全く等価な動作が得られる。
すなわち、図１２において、１サンプル周期遅延回路２
００がないものとし、励振部１の出力をｚｆ、加算器１
０１の出力をｑo、減算器２４の出力をｑi、減算器２５
の出力をｑiL、乗算器６の出力をｑOL、減算器２６の出
力をｑix、乗算器９の出力をｑoxとすると、下記数１４
〜数１８が成立し、数１４、数１５および数１８を連立
させ、ｑoについて解くことにより、下記数１９が得ら
れる。
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【数１８】
【数１９】 上記数１９によって示されるｑoと全く同じ信号が、図
１３に示す乗算器２０１から得られる。従って、図１３
に示す構成は図１２に示す構成において１サンプル周期
遅延回路２００を欠いたものと全く等価であると言え
る。
１３に示す乗算器２０１から得られる。従って、図１３
に示す構成は図１２に示す構成において１サンプル周期
遅延回路２００を欠いたものと全く等価であると言え
る。
【００１９】図１３に示す構成において、αi＝１であ
る場合、図１４に示すように構成を簡略化することがで
きる。また、αi＝１であり、しかも、αL＝αSである
場合は図１５に示すようにさらに構成を簡略化すること
ができる。
る場合、図１４に示すように構成を簡略化することがで
きる。また、αi＝１であり、しかも、αL＝αSである
場合は図１５に示すようにさらに構成を簡略化すること
ができる。
【００２０】＜変形例＞さて、前掲の数６を、適当に大
きな数Ｈを用いて変形すると下記数２０が得られる。
きな数Ｈを用いて変形すると下記数２０が得られる。
【数２０】 そして、上記数２０において、数Ｈを大きくした場合、
下記数２１の近似式が成立する。
下記数２１の近似式が成立する。
【数２１】 上記数２１によって与えられるＺXHは、長さがＸ／Ｈで
あり、かつ、断面積がＳH＝Ｓ／Ｈである円筒管の入力
インピーダンスに相当する。そして、このインピーダン
スＺXHを用いることにより、前掲の数４に対する近似式
として下記数２２が得られる。
あり、かつ、断面積がＳH＝Ｓ／Ｈである円筒管の入力
インピーダンスに相当する。そして、このインピーダン
スＺXHを用いることにより、前掲の数４に対する近似式
として下記数２２が得られる。
【数２２】
【００２１】上記近似式は、円錐管を、長さがＬであ
り、かつ、断面積がＳである円筒管と、長さがＸ／Ｈで
あり、かつ、断面積がＳ／Ｈである円筒管とを並列接続
したものによって近似し得ることを意味している。ここ
で、Ｈが大きい程、数２１におけるｋ・Ｘ／Ｈはｔａｎ
（ｋ・Ｘ／Ｈ）に近くなるので、数２２によって近似さ
れるインピーダンスＺは円錐管のインピーダンスに近い
ものとなる。図１６（ａ）〜（ｃ）は、数２２の第１項
および第２項に各々対応した２本の円筒管を用いて円錐
管を近似した構成を例示するものであり、図１６（ａ）
がＨ＜１の場合、図１６（ｂ）がＨ＝１の場合、図１６
（ｃ）がＨ＞１の場合を各々示している。これらはすべ
て円錐管を近似したものであるが、円錐管をより忠実に
近似するためには、Ｈを大きくした構成、すなわち、図
１６（ａ）〜（ｃ）に示す中では図１６（ｃ）に示すも
のが最も適している。
り、かつ、断面積がＳである円筒管と、長さがＸ／Ｈで
あり、かつ、断面積がＳ／Ｈである円筒管とを並列接続
したものによって近似し得ることを意味している。ここ
で、Ｈが大きい程、数２１におけるｋ・Ｘ／Ｈはｔａｎ
（ｋ・Ｘ／Ｈ）に近くなるので、数２２によって近似さ
れるインピーダンスＺは円錐管のインピーダンスに近い
ものとなる。図１６（ａ）〜（ｃ）は、数２２の第１項
および第２項に各々対応した２本の円筒管を用いて円錐
管を近似した構成を例示するものであり、図１６（ａ）
がＨ＜１の場合、図１６（ｂ）がＨ＝１の場合、図１６
（ｃ）がＨ＞１の場合を各々示している。これらはすべ
て円錐管を近似したものであるが、円錐管をより忠実に
近似するためには、Ｈを大きくした構成、すなわち、図
１６（ａ）〜（ｃ）に示す中では図１６（ｃ）に示すも
のが最も適している。
【００２２】一方、数２２によって示されるインピーダ
ンスＺの周波数特性に着目すると以下説明する事柄が成
り立つ。図１７（ａ）〜（ｃ）は、数２１におけるＨの
値を変化させたたときのインピーダンスＺの周波数特性
の変化を示したものである。これらの図に示すように、
インピーダンスＺは、基音に対応した基本周波数ｆ
0と、このｆ0よりも高い多くの高次周波数においてピー
クとなる。ここで、図１７（ａ）に示すように、Ｈ＝１
である場合は、各高次周波数は基本周波数ｆ0のほぼ整
数倍となり、調和性の良い周波数特性となる。しかし、
Ｈが１よりも大きくなるに従い、図１７（ｂ）および
（ｃ）に示すように、インピーダンスＺがピークとなる
周波数は、基本周波数ｆ0の倍数からずれてゆき、次第
に円錐管のインピーダンスの周波数特性において見られ
るような非調和性が現れてくる。すなわち、２本の円筒
管を並列接続した構成において一方の円筒管の断面積お
よび長さを変化させると、この構成が有する入力インピ
ーダンスの調和性が変化することが判る。なお、Ｈが１
よりも小さくなると、図１７（ｄ）に示すように、イン
ピーダンスがピークとなる周波数は基本周波数ｆ0の整
数倍より低い方へとずれていく。
ンスＺの周波数特性に着目すると以下説明する事柄が成
り立つ。図１７（ａ）〜（ｃ）は、数２１におけるＨの
値を変化させたたときのインピーダンスＺの周波数特性
の変化を示したものである。これらの図に示すように、
インピーダンスＺは、基音に対応した基本周波数ｆ
0と、このｆ0よりも高い多くの高次周波数においてピー
クとなる。ここで、図１７（ａ）に示すように、Ｈ＝１
である場合は、各高次周波数は基本周波数ｆ0のほぼ整
数倍となり、調和性の良い周波数特性となる。しかし、
Ｈが１よりも大きくなるに従い、図１７（ｂ）および
（ｃ）に示すように、インピーダンスＺがピークとなる
周波数は、基本周波数ｆ0の倍数からずれてゆき、次第
に円錐管のインピーダンスの周波数特性において見られ
るような非調和性が現れてくる。すなわち、２本の円筒
管を並列接続した構成において一方の円筒管の断面積お
よび長さを変化させると、この構成が有する入力インピ
ーダンスの調和性が変化することが判る。なお、Ｈが１
よりも小さくなると、図１７（ｄ）に示すように、イン
ピーダンスがピークとなる周波数は基本周波数ｆ0の整
数倍より低い方へとずれていく。
【００２３】図１８に示す楽音合成装置は、以上のよう
な原理に基づいて設計されたものであり、合成される楽
音の調和性を変化させる機能を有する。かかる機能を実
現するため、この楽音合成装置は、上述した図１２に示
す構成に対し、係数演算部６００、乗算器７０１および
７０２、除算器７０３が付加されている。係数演算部６
００は、乗算器６０１〜６０３、除算器６０４〜６０７
および加算器６０８からなる。ここで、係数演算部６０
０は、シミュレートしようとする管楽器の共鳴管および
マウスピースの各断面積を指定するデータＳおよびＳ0
と、合成する楽音の調和性の度合（以下、便宜上、調和
度と称する）を指定するデータＨが図示しない制御手段
から与えられる。係数演算部６００は、これらのデータ
に基づいて下記数２３〜２５に示す演算を行い、演算に
よって得られる数値αi、αLおよびαXを各々乗算器２
１、２２および２３へ乗算係数として供給する。
な原理に基づいて設計されたものであり、合成される楽
音の調和性を変化させる機能を有する。かかる機能を実
現するため、この楽音合成装置は、上述した図１２に示
す構成に対し、係数演算部６００、乗算器７０１および
７０２、除算器７０３が付加されている。係数演算部６
００は、乗算器６０１〜６０３、除算器６０４〜６０７
および加算器６０８からなる。ここで、係数演算部６０
０は、シミュレートしようとする管楽器の共鳴管および
マウスピースの各断面積を指定するデータＳおよびＳ0
と、合成する楽音の調和性の度合（以下、便宜上、調和
度と称する）を指定するデータＨが図示しない制御手段
から与えられる。係数演算部６００は、これらのデータ
に基づいて下記数２３〜２５に示す演算を行い、演算に
よって得られる数値αi、αLおよびαXを各々乗算器２
１、２２および２３へ乗算係数として供給する。
【数２３】
【数２４】
【数２５】 このようにして、シミュレートしようとする管楽器を構
成する１本の円筒管の断面積（Ｓ／Ｈ）の変化に対応し
た乗算器２１〜２３の乗算係数の制御が行われる。
成する１本の円筒管の断面積（Ｓ／Ｈ）の変化に対応し
た乗算器２１〜２３の乗算係数の制御が行われる。
【００２４】また、乗算器７０１は共鳴管の長さＬに対
し２Ｆｓ／Ｃを乗算し、その結果得られるデータ２Ｆｓ
・Ｌ／ｃを遅延指定情報として遅延回路４に供給する。
このようにして、長さがＬである円筒管を空気圧力波が
往復するのに要する遅延時間が遅延回路４に設定され
る。また、乗算器７０２および除算器７０３により、２
Ｆｓ・（Ｘ／Ｈ）／ｃなる演算が行われ、その結果が遅
延回路７に遅延指定情報として供給される。このように
して、長さがＸ／Ｈである共鳴管を空気圧力波が往復す
るのに要する遅延時間が遅延回路７に設定される。
し２Ｆｓ／Ｃを乗算し、その結果得られるデータ２Ｆｓ
・Ｌ／ｃを遅延指定情報として遅延回路４に供給する。
このようにして、長さがＬである円筒管を空気圧力波が
往復するのに要する遅延時間が遅延回路４に設定され
る。また、乗算器７０２および除算器７０３により、２
Ｆｓ・（Ｘ／Ｈ）／ｃなる演算が行われ、その結果が遅
延回路７に遅延指定情報として供給される。このように
して、長さがＸ／Ｈである共鳴管を空気圧力波が往復す
るのに要する遅延時間が遅延回路７に設定される。
【００２５】以上説明した構成によれば、データＨを変
化させることにより、励振部１からウェーブガイドＷ１
およびＷ２側を見たインピーダンスの調和度を変化させ
ることができる。従って、Ｈを１に近づけることにより
円筒管から得られるような調和性の良い楽音を得たり、
Ｈを１より大きくすることにより円錐管から得られるよ
うな非調和な楽音を得たり、あるいはＨを１より小さく
することにより円錐管では得られない非調和な楽音を得
たりする等、多彩な音色の楽音を得ることができる。な
お、Ｈの逆数を調和度Ｕと定義すると共に除算器６０４
および７０３を乗算器に替え、各乗算器に調和度Ｕを乗
算係数として与えてもよい。
化させることにより、励振部１からウェーブガイドＷ１
およびＷ２側を見たインピーダンスの調和度を変化させ
ることができる。従って、Ｈを１に近づけることにより
円筒管から得られるような調和性の良い楽音を得たり、
Ｈを１より大きくすることにより円錐管から得られるよ
うな非調和な楽音を得たり、あるいはＨを１より小さく
することにより円錐管では得られない非調和な楽音を得
たりする等、多彩な音色の楽音を得ることができる。な
お、Ｈの逆数を調和度Ｕと定義すると共に除算器６０４
および７０３を乗算器に替え、各乗算器に調和度Ｕを乗
算係数として与えてもよい。
【００２６】以上、図１２に示す構成を変形した例を説
明したが、図１３において示したようにジャンクション
２の構成を等価変形し、係数演算部５００、乗算器７０
１および７０２、除算器７０３によって得られる各係数
を各々対応する乗算器に与えるようにしてもよい。
明したが、図１３において示したようにジャンクション
２の構成を等価変形し、係数演算部５００、乗算器７０
１および７０２、除算器７０３によって得られる各係数
を各々対応する乗算器に与えるようにしてもよい。
【００２７】＜自然楽器の応用＞以上の各実施例は、本
発明を電気的な回路あるいはＤＳＰ等が実行するプログ
ラムによって具現する場合を説明したものである。しか
し、本発明の適用はこれらに限定されるものではない。
本発明に基づいて既存の自然楽器を変形し、これまでに
ない演奏を行うことが可能な新規な自然楽器を作製する
ことができる。図１９〜図２７はその例を示すものであ
る。これらの図に示す管楽器は、図１９に例示するよう
に円錐管３０１の小径側端部にマウスピース３０２が取
り付けられてなる管楽器に本発明を適用することにより
得られたものである。
発明を電気的な回路あるいはＤＳＰ等が実行するプログ
ラムによって具現する場合を説明したものである。しか
し、本発明の適用はこれらに限定されるものではない。
本発明に基づいて既存の自然楽器を変形し、これまでに
ない演奏を行うことが可能な新規な自然楽器を作製する
ことができる。図１９〜図２７はその例を示すものであ
る。これらの図に示す管楽器は、図１９に例示するよう
に円錐管３０１の小径側端部にマウスピース３０２が取
り付けられてなる管楽器に本発明を適用することにより
得られたものである。
【００２８】図２０に示す第１の応用例は、円筒管３０
３の一端にマウスピース３０２を取り付けると共に該取
り付け部に図３および図７におけるイナータンスＭに対
応したイナータンス部材３０４を取り付け、さらに円筒
管３０３の他端から円筒形のスライド管３０５を挿通し
たものである。ここで、イナータンス部材３０４は、媒
質密度がρ（ｇ／ｃｍ3）、図１９における円錐管３０
１の小径側端部の断面積がＳ（ｃｍ2）、のどの長さが
Ｘである場合には、慣性量ｍ＝ρ・Ｓ・Ｘ（ｇ）を有す
るものを取り付ける。本応用例によれば、図１９に示す
管楽器と同等の楽音を発生することができる。さらに、
この構成によれば、管が円錐管であるので、スライド管
を移動して管長を変化させることにより、音高を滑らか
に変化させることができる。
３の一端にマウスピース３０２を取り付けると共に該取
り付け部に図３および図７におけるイナータンスＭに対
応したイナータンス部材３０４を取り付け、さらに円筒
管３０３の他端から円筒形のスライド管３０５を挿通し
たものである。ここで、イナータンス部材３０４は、媒
質密度がρ（ｇ／ｃｍ3）、図１９における円錐管３０
１の小径側端部の断面積がＳ（ｃｍ2）、のどの長さが
Ｘである場合には、慣性量ｍ＝ρ・Ｓ・Ｘ（ｇ）を有す
るものを取り付ける。本応用例によれば、図１９に示す
管楽器と同等の楽音を発生することができる。さらに、
この構成によれば、管が円錐管であるので、スライド管
を移動して管長を変化させることにより、音高を滑らか
に変化させることができる。
【００２９】図２１に示す第２の応用例は、図２０にお
いて、イナータンス部材３０４の代りに開口面積が
Ｓ1、高さがＸ1の穴３０６を、マウスピース３０２にお
ける円筒管３０３との結合部付近に形成したものであ
る。ここで、Ｓ1およびＸ1は、Ｓ1／Ｓ＝Ｘ1／Ｘを満足
するように決定されている。この構成においても、上記
第１の応用例と全く同様な効果が得られる。また、大き
めの穴３０６を形成し、演奏時、指等によって穴３０６
の一部を塞ぐようにしてもよい。この場合、穴３０６の
実効的な開口面積が変化することとなり、音を変化させ
ることができる。図２２に示す第３の応用例は、図２１
における穴３０６に対し、これと接続される円筒管３０
７を形成し、この円筒管３０７にスライド管３０８を挿
通したものである。この構成の場合、スライド管３０８
を移動することにより、のどの長さＸを変化させた時の
音が得られる。
いて、イナータンス部材３０４の代りに開口面積が
Ｓ1、高さがＸ1の穴３０６を、マウスピース３０２にお
ける円筒管３０３との結合部付近に形成したものであ
る。ここで、Ｓ1およびＸ1は、Ｓ1／Ｓ＝Ｘ1／Ｘを満足
するように決定されている。この構成においても、上記
第１の応用例と全く同様な効果が得られる。また、大き
めの穴３０６を形成し、演奏時、指等によって穴３０６
の一部を塞ぐようにしてもよい。この場合、穴３０６の
実効的な開口面積が変化することとなり、音を変化させ
ることができる。図２２に示す第３の応用例は、図２１
における穴３０６に対し、これと接続される円筒管３０
７を形成し、この円筒管３０７にスライド管３０８を挿
通したものである。この構成の場合、スライド管３０８
を移動することにより、のどの長さＸを変化させた時の
音が得られる。
【００３０】図２３に示す第４の応用例は、上述の第１
乃至第３の応用例において、円筒管３０３に対して穴を
形成し、共振モード選択のためのレジスタチューブＲＴ
１〜ＲＴｋを設けたものである。マウスピースに近い側
が高音部レジスタチューブであり、遠い側が低音部レジ
スタチューブである。この応用例によれば、各レジスタ
チューブの開閉操作を行うことにより、円筒管３０３お
よびスライド管３０５からなる共鳴管の共振モードを変
化させることができ、幅広い音域に亙った演奏を行うこ
とができる。
乃至第３の応用例において、円筒管３０３に対して穴を
形成し、共振モード選択のためのレジスタチューブＲＴ
１〜ＲＴｋを設けたものである。マウスピースに近い側
が高音部レジスタチューブであり、遠い側が低音部レジ
スタチューブである。この応用例によれば、各レジスタ
チューブの開閉操作を行うことにより、円筒管３０３お
よびスライド管３０５からなる共鳴管の共振モードを変
化させることができ、幅広い音域に亙った演奏を行うこ
とができる。
【００３１】図２４に示す第５の応用例は、上記第１乃
至第４の応用例において、スライド管３０５を先端部が
テーパ状に広がった朝顔管３０９に置き換え、音の放射
特性を改善したものである。図２５に示す第６の応用例
は、上記第１乃至第３の応用例において、スライド管３
０５を取り付ける代りに、円筒管３０３を、レジスタチ
ューブＲＴ１〜ＲＴｋおよびトーンホールＫ１〜Ｋｍの
形成された円筒管３１０に置き換えたものである。
至第４の応用例において、スライド管３０５を先端部が
テーパ状に広がった朝顔管３０９に置き換え、音の放射
特性を改善したものである。図２５に示す第６の応用例
は、上記第１乃至第３の応用例において、スライド管３
０５を取り付ける代りに、円筒管３０３を、レジスタチ
ューブＲＴ１〜ＲＴｋおよびトーンホールＫ１〜Ｋｍの
形成された円筒管３１０に置き換えたものである。
【００３２】図２６に示す第７の応用例は、本実施例に
よる楽音合成装置の［変形例］として示したものを生楽
器として実現したものである。この生楽器は、円筒管と
マウスピースとの継ぎ目の部分にマウスピースおよび共
鳴管を貫通する開口部８００が形成されており、この開
口部８００に中空円筒形状のアタッチメント８０１が嵌
め込まれるようになっている。このアタッチメント８０
１は、上記変形例において説明した長さがＸ／Ｈであ
り、かつ、断面積がＳ／Ｈである円筒管としての機能を
果すために装着されるものであり、図２７（ａ）〜
（ｃ）に示すように各種形状のものが用意される。演奏
者は、所望の楽音の調和度に応じてアタッチメントを選
択し、演奏を行う。
よる楽音合成装置の［変形例］として示したものを生楽
器として実現したものである。この生楽器は、円筒管と
マウスピースとの継ぎ目の部分にマウスピースおよび共
鳴管を貫通する開口部８００が形成されており、この開
口部８００に中空円筒形状のアタッチメント８０１が嵌
め込まれるようになっている。このアタッチメント８０
１は、上記変形例において説明した長さがＸ／Ｈであ
り、かつ、断面積がＳ／Ｈである円筒管としての機能を
果すために装着されるものであり、図２７（ａ）〜
（ｃ）に示すように各種形状のものが用意される。演奏
者は、所望の楽音の調和度に応じてアタッチメントを選
択し、演奏を行う。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円錐管を有する管楽器の音を小規模な回路構成あるいは
少ない演算量により合成することができるという効果が
得られる。また、本発明を自然の管楽器に適用すること
により、既存の管楽器に忠実な音を発生することがで
き、かつ、変化に富んだ音を発生することができる管楽
器を実現することができるという効果が得られる。
円錐管を有する管楽器の音を小規模な回路構成あるいは
少ない演算量により合成することができるという効果が
得られる。また、本発明を自然の管楽器に適用すること
により、既存の管楽器に忠実な音を発生することがで
き、かつ、変化に富んだ音を発生することができる管楽
器を実現することができるという効果が得られる。
【図１】 この発明の基本構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】 この発明がシミュレートしようとする円錐管
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 同円錐管と等価な円筒管モデルを示す図であ
る。
る。
【図４】 同円錐管と等価な円筒管モデルを示す図であ
る。
る。
【図５】 同円錐管と等価な円筒管モデルを示す図であ
る。
る。
【図６】 この発明の一実施例による楽音合成装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図７】 図３の円筒管モデルにマウスピースを取り付
けた管楽器モデルを示す図である。
けた管楽器モデルを示す図である。
【図８】 図４の円筒管モデルにマウスピースを取り付
けた管楽器モデルを示す図である。
けた管楽器モデルを示す図である。
【図９】 図５の円筒管モデルにマウスピースを取り付
けた管楽器モデルを示す図である。
けた管楽器モデルを示す図である。
【図１０】 マウスピース内の空気圧力波の伝播遅延を
考慮した実施例の構成を示すブロック図である。
考慮した実施例の構成を示すブロック図である。
【図１１】 同実施例における励振部１の構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１２】 この発明をシングルリード楽器に適用した
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明をシングルリード楽器に適用した
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図１４】 この発明をシングルリード楽器に適用した
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図１５】 この発明をシングルリード楽器に適用した
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図１６】 円錐管を近似したモデルとしての２本の円
筒管を並列接続した構成を例示する図である。
筒管を並列接続した構成を例示する図である。
【図１７】 同モデルの入力インピーダンスの周波数特
性を例示する図である。
性を例示する図である。
【図１８】 調和度の制御機能を有する本発明の変形例
を示す図である。
を示す図である。
【図１９】 この発明がシミュレートしようとする円錐
管を有する管楽器を示す図である。
管を有する管楽器を示す図である。
【図２０】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２１】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２２】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２３】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２４】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２５】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２６】 この発明の一実施例による管楽器の構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２７】 図２６におけるアタッチメントの構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
１……励振部、２……ジャンクション、 Ｗ１……ウェーブガイド、Ｗ２……ウェーブガイド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7227−5Ｈ Ｇ１０Ｋ 15/00 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】 ２本の円筒管を各々シミュレートした手
段であって、各々、入力信号に対して少なくとも遅延処
理を施して出力する第１および第２の伝送手段と、 励振信号を発生する励振手段と、 前記励振手段と、前記第１および第２の伝送手段とを結
合し、各々の間の信号の授受を媒介する結合手段とを具
備することを特徴とする楽音合成装置。 - 【請求項２】 ２本の円筒管が結合されてなることを特
徴とする管楽器。
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ID=26444959
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| JP4116432A Expired - Fee Related JP2707913B2 (ja) | 1991-05-09 | 1992-05-08 | 楽音合成装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5739454A (en) * | 1995-10-25 | 1998-04-14 | Yamaha Corporation | Method and device for setting or selecting a tonal characteristic using segments of excitation mechanisms and structures |
| US5786541A (en) * | 1996-05-18 | 1998-07-28 | Yamaha Corporation | Musical tone synthesizing apparatus |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1992
- 1992-05-08 JP JP4116432A patent/JP2707913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02280197A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-16 | Yamaha Corp | 楽音合成装置 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH086564A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Atr Ningen Joho Kenkyusho:Kk | 音圧推定装置 |
| US5739454A (en) * | 1995-10-25 | 1998-04-14 | Yamaha Corporation | Method and device for setting or selecting a tonal characteristic using segments of excitation mechanisms and structures |
| US5841054A (en) * | 1996-04-06 | 1998-11-24 | Yamaha Corporation | Musical tone synthesizing apparatus having competibility of tone color parameters for different systems |
| US5786541A (en) * | 1996-05-18 | 1998-07-28 | Yamaha Corporation | Musical tone synthesizing apparatus |
| CN102163421A (zh) * | 2010-02-12 | 2011-08-24 | 雅马哈株式会社 | 管乐器的管结构 |
| EP2360676A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-24 | Yamaha Corporation | Pipe structure of wind instrument |
| CN102163422A (zh) * | 2010-02-12 | 2011-08-24 | 雅马哈株式会社 | 管乐器的管结构 |
| EP2360675A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-24 | Yamaha Corporation | Pipe structure of wind instrument |
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| JP2011186446A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-09-22 | Yamaha Corp | 管楽器の管体 |
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