JPH05181463A

JPH05181463A - 楽音信号発生装置

Info

Publication number: JPH05181463A
Application number: JP4018281A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Umeyama; 康之梅山; Atsumi Kato; 充美加藤; Toru Kitayama; 徹北山; Iwao Azuma; 岩男東
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1992-01-06
Filing date: 1992-01-06
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】本来の楽音と残響音との分離感を良好にし、
発音終了指示後におけるより自然な余韻感あるいは残響
感のある楽音信号を発生することができる楽音信号発生
装置を提供することを目的とする。【構成】楽音の発生および終了を指示する制御信号を
送出し、その制御信号に基づいて所定の楽音信号を発生
するようにし、一方その楽音信号に基づいて残響音信号
を発生するようにし、楽音の終了指示信号に応じて残響
音信号の発生態様を制御するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、楽音の発音終了後の
自然な余韻感や残響感を実現した楽音信号発生装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、楽音信号に残響効果を付与し
て発音する楽音信号発生装置では、楽音波形を発生する
楽音波形発生部の出力をそのまま残響効果付与装置に入
力し、残響音信号を発生させていた。そして、本来の楽
音信号と残響音信号とを別々に出力したり、合成して出
力したりしていた。

【０００３】残響効果付与の方式として、例えば特公平
１−１７５９５号や特開昭６４−９１１９３号に開示さ
れたものがある。特公平１−１７５９５号に開示された
電子楽器は、音色などの楽音特性が異なる複数系列の楽
音のうち所望の系列の楽音に対し選択的に残響音を付加
して発音するようにしたものである。本来の楽音と残響
音は別々のサウンドシステムから放音される。特開昭６
４−９１１９３号に開示された楽音信号発生装置は、本
来の楽音信号と共鳴や残響音の信号とをダンパペダルの
踏み込み量に応じてクロスフェードさせ加算して出力す
るものである。

【０００４】ところで、これらの従来技術は主として、
楽音が発音される区間（例えばキーオンからキーオフま
で）の残響音を発生させ、狭い部屋で演奏しているよう
な音場効果や広いホールで演奏しているような音場効果
など楽器が置かれた環境に応じた効果を作り出すための
ものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、例えばピアノ
のように余韻感やダイナミックな共鳴感が「生々しさ」
の決め手となる自然楽器の楽音を楽音信号発生装置で発
生させようとする場合において、上述したような従来技
術では受動的な残響付与しか行なうことができず単調な
残響感しか得ることができない。上述の従来技術では例
えばピアノの弦がまさに振動しているときの残響を主に
生成出力しているのであって、キーオフしたあと弦が振
動しなくなってからのピアノの響板や本体の鳴りなどの
残響は考慮していない。

【０００６】また近年では、電子ピアノに代表されるよ
うに、現実の楽器音をサンプリングした波形をあらかじ
め波形データとしてメモリに格納し、それを読出して楽
音を発生させるサンプリング波形メモリ方式を用いて楽
音波形発生を行なう電子楽器がある。このような電子楽
器の場合、その波形データを作成する際のサンプリング
録音時の音場環境や楽器の構造および特性によって生じ
る残響音（例えば、ピアノの響板、本体の鳴りなど）の
成分は、サンプリング波形に含まれるのが常である。

【０００７】しかし従来方式を用いて、そのような残響
音の成分を含む波形を読出して楽音を発生させ、さらに
その楽音波形全体をそのまま残響効果付与装置に入力し
て残響音を発生して残響効果を付与すると、残響が二重
に重なることになり、本来の楽音が残響音に埋もれてし
まう結果となる。そして、聴感上、楽音が遠ざかるよう
な感じに聞こえて緊張感のない楽音あるいは演奏になる
という欠点があった。

【０００８】残響成分まで含んだ楽音波形をサンプリン
グした場合は、残響効果付与装置を省くことも考えられ
る。しかし、残響効果付与装置を省いたのでは、ピアノ
などの現実の自然楽器が有する離鍵（または発音終了指
示）後の自然な余韻や残響感を実現することができな
い。

【０００９】この発明は、上述の従来例における問題点
に鑑み、本来の楽音と残響音との分離感を良好にし、発
音終了指示後におけるより自然な余韻感あるいは残響感
のある楽音信号を発生することができる楽音信号発生装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明に係る楽音信号発生装置は、楽音の発生お
よび終了を指示する制御信号を送出する楽音発生終了指
示手段と、上記楽音発生終了指示手段からの制御信号に
基づいて所定の楽音信号を発生する楽音信号発生手段
と、上記楽音信号発生手段からの楽音信号に基づいて残
響音信号を発生する残響音信号発生手段と、上記楽音発
生終了指示手段からの終了指示信号に応じて、上記残響
音信号発生手段からの残響音信号の発生態様を制御する
残響音発生制御手段とを具備することを特徴とする。

【００１１】残響音発生制御手段は、例えば楽音信号発
生手段からの楽音信号を入力し、これを上記終了指示信
号に応じて制御し（言替えれば例えば楽音信号を加工
し）、その結果を残響音信号発生手段に向けて出力する
ようにして残響音信号発生手段の入力を制御する方式を
とってもよい。残響音発生制御手段は、例えば楽音の終
了指示があったとき以降に楽音信号を残響音信号発生手
段に渡すようなゲート手段でもよいし、楽音信号に所定
の関数を乗算して残響音信号発生手段に渡すようなもの
でもよい。

【００１２】また、残響音信号発生手段の出力を制御す
る方式でもよい。すなわち、例えば楽音信号発生手段か
らの楽音信号はそのまま残響音信号発生手段に入力する
ようにし、残響音発生制御手段は残響音信号発生手段か
らの残響音信号を制御してその結果を残響音信号とする
ようにしてもよい。残響音発生制御手段による制御の例
としては、上述と同様のものを用いてよい。

【００１３】

【作用】残響音発生制御手段によって、楽音発生終了指
示手段からの終了指示信号に応じて、残響音信号発生手
段からの残響音信号の発生態様が制御される。したがっ
て、楽音が終了した後の残響音が自然楽器と同様の余韻
感や共鳴感を有するようにできる。また、楽音信号発生
手段としてサンプリング波形メモリ方式によって楽音波
形発生を行なうものを用いたとしても、キーオンからキ
ーオフの間は残響音の成分を含む波形を読出してそのま
ま楽音を発生させ、キーオフ後は残響音発生制御手段に
よる制御の下で残響音信号発生手段から所定の残響音信
号が出力されるようにできる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。図１は、この発明の一実施例に係る楽音信号発生
装置のブロック構成を示す。この実施例の楽音信号発生
装置は、鍵盤１、制御部２、音色選択部３、楽音波形発
生部４、残響音発生制御部５、リバーブ処理部６、チャ
ンネルアキュムレータ７を備えている。

【００１５】なお、この実施例の楽音信号発生装置は、
時分割で動作するもので、複数の発音チャンネルで楽音
信号を並列的に発生することができる。

【００１６】鍵盤１は、演奏操作子であり、演奏者が楽
音の発生と終了を指示するための複数の鍵を有する。音
色選択部３は、この楽音信号発生装置で発音する楽音の
音色を指定するための種々のスイッチなどを含む。制御
部２は、鍵盤１の押鍵および離鍵の検出などを行ない、
検出結果に応じてキーコードＫＣおよびキーオン信号Ｋ
ＯＮなどを送出する。

【００１７】鍵盤１の１つの鍵が押下されると、制御部
２はその押下を検出し、その鍵に対応する音高を示すキ
ーコードＫＣを送出し、キーオン信号ＫＯＮを「０」か
ら「１」に立ち上げる。その鍵が離鍵されるとキーオン
信号ＫＯＮは「１」から「０」に立ち下がる。すなわ
ち、キーオン信号ＫＯＮは楽音の発生や終了を指示する
信号である。また制御部２は、音色選択部３における音
色選択状況に応じて音色情報ＴＣを送出する。

【００１８】楽音波形発生部４は、例えばピアノなどの
自然楽器の楽音をサンプリングした波形データ（この波
形データは弦が振動しているときの残響を含んでいる）
を記憶した波形メモリを備えており、制御部２から入力
する音色情報ＴＣ、キーコードＫＣおよびキーオン信号
ＫＯＮに基づいて、指示された音色で指示された音高の
楽音の波形信号を発生する。発生した波形信号は、残響
音発生制御部５およびチャンネルアキュムレータ７に入
力する。

【００１９】残響音発生制御部５は、キーオン信号ＫＯ
Ｎにしたがってリバーブ処理部６からの残響音の発生の
態様を制御する。残響音発生制御部５の具体的な例およ
び動作は、図２〜図６を参照して後述する。

【００２０】リバーブ処理部６は、キーコードＫＣおよ
び音色情報ＴＣに基づいて、かつ残響音発生制御部５を
介して入力した楽音波形信号に応じて、残響音信号を生
成出力する。リバーブ処理部６からの残響音信号は、チ
ャンネルアキュムレータ７に入力する。チャンネルアキ
ュムレータ７は、楽音波形発生部４から直接入力する波
形信号とリバーブ処理部６からの残響音信号とをアキュ
ムレートし、最終的な楽音信号として出力する。

【００２１】図２は、残響音発生制御部５の第１の例を
示す。この図に示す残響音発生制御部５は、インバータ
２１およびＡＮＤゲート２２を有する。キーオン信号Ｋ
ＯＮはインバータ２１により反転されＡＮＤゲート２２
に入力する。また、ＡＮＤゲート２２にはもう１つの入
力として楽音波形発生部４からの波形信号が入力してい
る。ＡＮＤゲートの出力はリバーブ処理部６へ入力す
る。

【００２２】ある鍵が押下されキーオン信号ＫＯＮが
「０」から「１」に立ち上がると、その反転信号「０」
がＡＮＤゲートに入力するので、波形信号はリバーブ処
理部６へ入力しない。したがって、楽音波形発生部４か
ら直接チャンネルアキュムレータ７に入力している波形
信号のみで楽音が発生する。この波形信号は、残響も含
めてサンプリングされたものであるから自然な残響感が
得られる。

【００２３】次に、押下していたその鍵を離鍵したとす
る。そのときキーオン信号ＫＯＮは「１」から「０」に
立ち下がり、その反転信号「１」がＡＮＤゲートに入力
するので、楽音波形発生部４からの波形信号はリバーブ
処理部６へ入力する。リバーブ処理部６では、入力した
波形信号に基づいて残響音信号を生成しチャンネルアキ
ュムレータ７へと出力する。チャンネルアキュムレータ
７は、楽音波形発生部４から直接入力する波形信号とこ
の残響音信号とをアキュムレートし、最終的な楽音信号
として出力する。その最終的な楽音信号に基づき、所定
の楽音が不図示のサウンドシステムにより発音される。
これにより、発音終了後でも残響音信号を含む楽音信号
が発生される。

【００２４】図３は、残響音発生制御部５の第２の例を
示す。この図に示す残響音発生制御部５は、論理数値変
換部３１、ローパスフィルタ３２、フィルタ制御部３３
および乗算器３４を有する。

【００２５】論理数値変換部３１は、キーオン信号ＫＯ
Ｎを入力し、ＫＯＮ＝０のとき所定の値αを有する複数
ビットのデータを、ＫＯＮ＝１のとき全ビットが「０」
のデータを、出力データＬＮとしてローパスフィルタ３
２に出力する。ローパスフィルタ３２は、データＬＮお
よびフィルタ制御部３３からのパラメータに応じて、乗
数ＬＥＶを乗算器３４に出力する。フィルタ制御部３３
は、キーコードＫＣおよび音色情報ＴＣに応じて、ロー
パスフィルタ３２の特性を規定するパラメータをローパ
スフィルタ３２に出力する。乗算器３４は、楽音波形発
生部４からの波形信号に乗数ＬＥＶを乗算して、その結
果をリバーブ処理部６へと出力する。

【００２６】図４は、図３の残響音発生制御部５の各部
の信号を示す。図４から分かるように、この残響音発生
制御部５によれば、押鍵によりキーオン信号ＫＯＮが
「１」に立ち上がると、論理数値変換部３１は全ビット
が「０」のデータＬＮを出力する。このデータＬＮの立
ち下がりは、ローパスフィルタ３２によりなだらかに減
少する関数ＬＥＶとして出力される。乗算器３４は、波
形信号に関数ＬＥＶを乗算し、乗算結果に基づいてリバ
ーブ処理部６は残響音信号を発生するので、残響音信号
は徐々に「０」に漸近するようにされる。

【００２７】この後、離鍵によりキーオン信号ＫＯＮが
「０」に立ち下がると、論理数値変換部３１は所定の値
αであるデータＬＮを出力する。このデータＬＮの立ち
上がりは、ローパスフィルタ３２によりなだらかに増加
する関数ＬＥＶとして出力される。したがって、乗算器
３４で波形信号に乗算されることにより、リバーブ処理
部６からの残響音信号が徐々にそのレベルを上げ一定レ
ベルの残響音信号が出力されるようになる。

【００２８】なお、音高が高い音は減衰が速いなどの音
高や音色に応じた特性を実現するため、キーコードＫＣ
および音色情報ＴＣがローパスフィルタ３２の出力する
乗数ＬＥＶに反映するようになっている。

【００２９】図５は、残響音発生制御部５の第３の例を
示す。この図に示す残響音発生制御部５は、インバータ
５１、エンベロープジェネレータ（ＥＧ）５２、ＥＧ制
御部５３および乗算器５４を有する。

【００３０】インバータ５１は、キーオン信号ＫＯＮを
入力して反転し、反転信号をＥＧ５２に出力する。ＥＧ
５２は、その反転信号およびＥＧ制御部５３からのパラ
メータに応じて、エンベロープ波形データである乗数Ｅ
ＧＳを乗算器５４に出力する。ＥＧ制御部５３は、キー
コードＫＣおよび音色情報ＴＣに応じて、ＥＧ５２が出
力するエンベロープ波形の特性を規定するパラメータを
ＥＧ５２に出力する。乗算器５４は、楽音波形発生部４
からの波形信号に乗数ＥＧＳを乗算して（エンベロープ
を付与して）、その結果をリバーブ処理部６へと出力す
る。

【００３１】図６は、図５の残響音発生制御部５の各部
の信号を示す。図６から分かるように、この残響音発生
制御部５によれば、押鍵によりキーオン信号ＫＯＮが
「１」に立ち上がっても、ＥＧ５２は「０」出力のまま
とする。このときは、本来の楽音に所定のエンベロープ
が付与されて直接チャンネルアキュムレータ７を介して
出力される。

【００３２】離鍵によりキーオン信号ＫＯＮが「０」に
立ち下がると、ＥＧ５２はインバータ５１からの反転さ
れたキーオン信号ＫＯＮによりこれを検出し、離鍵後の
エンベロープ波形ＥＧＳを出力する。このエンベロープ
波形ＥＧＳが乗算器３４で波形信号に乗算され、その乗
算結果に基づいてリバーブ処理部６は残響音信号を発生
する。したがって、所定のエンベロープ波形に沿って残
響音信号が出力されるようになる。

【００３３】なお、音高や音色に応じた特性を実現する
ため、キーコードＫＣおよび音色情報ＴＣがＥＧ５２の
出力するエンベロープ波形ＥＧＳに反映するようになっ
ている。

【００３４】なお、上記実施例では、自然楽器の楽音を
サンプリングした波形データを有する楽音波形発生部と
したが、これに限らず、この発明は他の方式の楽音波形
発生部にも適用可能である。また、上記実施例では、リ
バーブ処理部の入力を残響音発生制御部で制御するよう
にしているが、リバーブ処理部の出力を残響音発生制御
部で制御してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る楽
音信号発生装置によれば、楽音発生の終了指示信号に応
じて、残響音信号の発生態様を制御するようにしている
ので、本来の楽音と残響音との分離感を良好にし、発音
終了指示後におけるより自然な余韻感あるいは残響感の
ある楽音を発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る楽音信号発生装置
のブロック構成図

【図２】残響音発生制御部の第１の例を示すブロック
構成図

【図３】残響音発生制御部の第２の例を示すブロック
構成図

【図４】図３の残響音発生制御部の各部の信号を示す
図

【図５】残響音発生制御部の第３の例を示すブロック
構成図

【図６】図５の残響音発生制御部の各部の信号を示す
図

【符号の説明】

１…鍵盤、２…制御部、３…音色選択部、４…楽音波形
発生部、５…残響音発生制御部、６…リバーブ処理部、
７…チャンネルアキュムレータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者東岩男静岡県浜松市中沢町10番１号ヤマハ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】楽音の発生および終了を指示する制御信
号を送出する楽音発生終了指示手段と、上記楽音発生終了指示手段からの制御信号に基づいて所
定の楽音信号を発生する楽音信号発生手段と、上記楽音信号発生手段からの楽音信号に基づいて残響音
信号を発生する残響音信号発生手段と、上記楽音発生終了指示手段からの終了指示信号に応じ
て、上記残響音信号発生手段からの残響音信号の発生態
様を制御する残響音発生制御手段とを具備することを特
徴とする楽音信号発生装置。