JPH0883077A - 楽音信号発生装置 - Google Patents
楽音信号発生装置Info
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- JPH0883077A JPH0883077A JP6219200A JP21920094A JPH0883077A JP H0883077 A JPH0883077 A JP H0883077A JP 6219200 A JP6219200 A JP 6219200A JP 21920094 A JP21920094 A JP 21920094A JP H0883077 A JPH0883077 A JP H0883077A
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- 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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- G10H5/007—Real-time simulation of G10B, G10C, G10D-type instruments using recursive or non-linear techniques, e.g. waveguide networks, recursive algorithms
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- G—PHYSICS
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- 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
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/315—Sound category-dependent sound synthesis processes [Gensound] for musical use; Sound category-specific synthesis-controlling parameters or control means therefor
- G10H2250/461—Gensound wind instruments, i.e. generating or synthesising the sound of a wind instrument, controlling specific features of said sound
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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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- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/511—Physical modelling or real-time simulation of the acoustomechanical behaviour of acoustic musical instruments using, e.g. waveguides or looped delay lines
- G10H2250/521—Closed loop models therefor, e.g. with filter and delay line
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動波形信号を循環させて楽音信号を形成す
る楽音信号発生装置において、時間変動する高品質な楽
音信号を発生する。 【構成】 楽音信号発生装置はフィルタ回路１１及び遅
延回路１２を含むループ回路部１０と、同ループ回路部
１０を制御する制御信号発生部２０を備えている。制御
信号発生部２０から制御信号PRESが減算器１６を介して
フィルタ回路１１に入力されると、ループ回路部１０内
には振動波形信号が伝搬し始める。遅延回路１２は制御
信号PITに応じて振動波形信号の遅延時間を制御して振
動波形信号の周波数を決定する。フィルタ制御回路５０
は演奏者の唇の構え、締め（アンブシュール）を表す制
御信号EMBSにループ回路部１０内を伝搬して管楽器内を
流れる空気流を表す振動波形信号を加味した信号により
制御パラメータｍ，μ，ｋを決定し、同各パラメータに
応じてフィルタ回路１１の信号伝達特性を制御する。
る楽音信号発生装置において、時間変動する高品質な楽
音信号を発生する。 【構成】 楽音信号発生装置はフィルタ回路１１及び遅
延回路１２を含むループ回路部１０と、同ループ回路部
１０を制御する制御信号発生部２０を備えている。制御
信号発生部２０から制御信号PRESが減算器１６を介して
フィルタ回路１１に入力されると、ループ回路部１０内
には振動波形信号が伝搬し始める。遅延回路１２は制御
信号PITに応じて振動波形信号の遅延時間を制御して振
動波形信号の周波数を決定する。フィルタ制御回路５０
は演奏者の唇の構え、締め（アンブシュール）を表す制
御信号EMBSにループ回路部１０内を伝搬して管楽器内を
流れる空気流を表す振動波形信号を加味した信号により
制御パラメータｍ，μ，ｋを決定し、同各パラメータに
応じてフィルタ回路１１の信号伝達特性を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィルタ回路及び遅延
回路を含むループ回路部を備え、同ループ回路部内を伝
搬する振動波形信号を楽音信号として出力する楽音信号
発生装置に関する。
回路を含むループ回路部を備え、同ループ回路部内を伝
搬する振動波形信号を楽音信号として出力する楽音信号
発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特開平６
−５１７６６号公報に示されているように、ループ回路
部内に振動波形信号を励振させるための第１制御信号と
同振動波形信号に時間的な変化を与えるための第２制御
信号とを出力する制御信号発生部を備え、第１制御信号
をフィルタ回路の入力に供給することによりループ回路
部内に振動波形信号を励振させ、かつ第２制御信号にし
たがって変化する制御パラメータをフィルタ回路に供給
して同フィルタ回路の信号伝達特性を変化させるように
している。これにより、フィルタ回路にて木管楽器のリ
ード、金管楽器のマウスピースなどの振動体の振動に起
因した空気流をシミュレートできるとともに、遅延回路
にて前記楽器の筒部の空気流をシミュレートできるの
で、管楽器音を模倣した楽音信号を発生することができ
る。
−５１７６６号公報に示されているように、ループ回路
部内に振動波形信号を励振させるための第１制御信号と
同振動波形信号に時間的な変化を与えるための第２制御
信号とを出力する制御信号発生部を備え、第１制御信号
をフィルタ回路の入力に供給することによりループ回路
部内に振動波形信号を励振させ、かつ第２制御信号にし
たがって変化する制御パラメータをフィルタ回路に供給
して同フィルタ回路の信号伝達特性を変化させるように
している。これにより、フィルタ回路にて木管楽器のリ
ード、金管楽器のマウスピースなどの振動体の振動に起
因した空気流をシミュレートできるとともに、遅延回路
にて前記楽器の筒部の空気流をシミュレートできるの
で、管楽器音を模倣した楽音信号を発生することができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
装置にあっては、フィルタ回路の信号伝達特性の制御は
単に制御信号発生部からの第２制御信号のみに基づいて
いる。一方、木管楽器のリード、金管楽器のマウスピー
スなどの振動は演奏者の唇の構え、締めなどに関係する
ばかりか、管楽器内を流れる空気流の影響も受ける。し
たがって、上記従来の装置にあっては、第２制御信号に
より唇の構え、締めなどに関係した要素を考慮できて
も、管楽器内を流れる空気流に関する要素を考慮できな
いので、前記振動体の振動に起因した空気流を正確にシ
ミュレートすることができず、高品質な楽音信号を発生
することができなかった。
装置にあっては、フィルタ回路の信号伝達特性の制御は
単に制御信号発生部からの第２制御信号のみに基づいて
いる。一方、木管楽器のリード、金管楽器のマウスピー
スなどの振動は演奏者の唇の構え、締めなどに関係する
ばかりか、管楽器内を流れる空気流の影響も受ける。し
たがって、上記従来の装置にあっては、第２制御信号に
より唇の構え、締めなどに関係した要素を考慮できて
も、管楽器内を流れる空気流に関する要素を考慮できな
いので、前記振動体の振動に起因した空気流を正確にシ
ミュレートすることができず、高品質な楽音信号を発生
することができなかった。
【０００４】本発明は、上記問題に対処するためになさ
れたもので、その目的は音質が良好な楽音信号を発生す
る楽音信号発生装置を提供するものである。
れたもので、その目的は音質が良好な楽音信号を発生す
る楽音信号発生装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、フィルタ回路及び遅延回
路を含むループ回路部と、ループ回路部内に振動波形信
号を励振させるための第１制御信号をフィルタ回路の入
力に供給するとともに同振動波形信号に時間的変化を加
えるための第２制御信号を出力する制御信号発生部とを
備え、ループ回路部内を伝搬する振動波形信号を楽音信
号として出力する楽音信号発生装置において、第２制御
信号にループ回路部内を伝搬する振動波形信号を加味す
るとともに同振動波形信号を加味した第２制御信号にし
たがって変化する制御パラメータをフィルタ回路に出力
して同フィルタ回路の信号伝達特性を変化させるフィル
タ制御回路を設けたことにある。
に、本発明の構成上の特徴は、フィルタ回路及び遅延回
路を含むループ回路部と、ループ回路部内に振動波形信
号を励振させるための第１制御信号をフィルタ回路の入
力に供給するとともに同振動波形信号に時間的変化を加
えるための第２制御信号を出力する制御信号発生部とを
備え、ループ回路部内を伝搬する振動波形信号を楽音信
号として出力する楽音信号発生装置において、第２制御
信号にループ回路部内を伝搬する振動波形信号を加味す
るとともに同振動波形信号を加味した第２制御信号にし
たがって変化する制御パラメータをフィルタ回路に出力
して同フィルタ回路の信号伝達特性を変化させるフィル
タ制御回路を設けたことにある。
【０００６】
【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、フィルタ回路の信号伝達特性を制御するための
制御パラメータは、制御信号発生部から出力され振動波
形信号に時間的変化を加えるための第２制御信号に、ル
ープ回路部内を伝搬する振動波形信号を加味した信号に
したがって変化する。したがって、第２制御信号を演奏
者の唇の構え、締めなどに関係した制御量に対応させる
ことにより、制御パラメータを前記演奏者の唇の構え、
締めばかりではなく、管楽器内を流れる空気流に応じて
も変化させることができるので、同制御パラメータによ
り信号伝達特性の制御されるフィルタ回路は、木管楽器
のリード、金管楽器のマウスピースなどの振動体の振動
に起因した空気流を正確にシミュレートすることができ
る。その結果、本発明によれば、高品質な楽音信号を発
生することができる。
いては、フィルタ回路の信号伝達特性を制御するための
制御パラメータは、制御信号発生部から出力され振動波
形信号に時間的変化を加えるための第２制御信号に、ル
ープ回路部内を伝搬する振動波形信号を加味した信号に
したがって変化する。したがって、第２制御信号を演奏
者の唇の構え、締めなどに関係した制御量に対応させる
ことにより、制御パラメータを前記演奏者の唇の構え、
締めばかりではなく、管楽器内を流れる空気流に応じて
も変化させることができるので、同制御パラメータによ
り信号伝達特性の制御されるフィルタ回路は、木管楽器
のリード、金管楽器のマウスピースなどの振動体の振動
に起因した空気流を正確にシミュレートすることができ
る。その結果、本発明によれば、高品質な楽音信号を発
生することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は木管楽器、金管楽器などを模倣した楽音
信号を発生するのに適した楽音信号発生装置を備えた電
子楽器をブロック図により示している。
すると、図１は木管楽器、金管楽器などを模倣した楽音
信号を発生するのに適した楽音信号発生装置を備えた電
子楽器をブロック図により示している。
【０００８】この電子楽器は、フィルタ回路１１、遅延
回路１２、ローパスフィルタ回路１３及びハイパスフィ
ルタ回路１４を含み振動波形信号を伝搬させるループ回
路部１０と、同ループ回路部１０を制御するための各種
制御信号を発生する制御信号発生部２０とを備えてい
る。フィルタ回路１１は木管楽器のリード、金管楽器の
マウスピースなどの管楽器の励振部における振動体の振
動に起因した空気流をシミュレートするもので、遅延回
路１２、ローパスフィルタ回路１３及びハイパスフィル
タ回路１４は管楽器の筒部の空気流をシミュレートする
ものである。フィルタ回路１１はハイパスフィルタ回路
１４からの振動波形信号を乗算器１５及び減算器１６を
介して入力している。乗算器１５はフィルタ回路１１へ
の振動波形信号の帰還量を制御信号発生部２０からの制
御信号GAINに応じて制御する。減算器１６は前記帰還さ
れた振動波形信号から制御信号発生部２０からの息圧を
表す制御信号PRESを減算した信号を入力信号Ｓinとして
フィルタ回路１１に供給する。
回路１２、ローパスフィルタ回路１３及びハイパスフィ
ルタ回路１４を含み振動波形信号を伝搬させるループ回
路部１０と、同ループ回路部１０を制御するための各種
制御信号を発生する制御信号発生部２０とを備えてい
る。フィルタ回路１１は木管楽器のリード、金管楽器の
マウスピースなどの管楽器の励振部における振動体の振
動に起因した空気流をシミュレートするもので、遅延回
路１２、ローパスフィルタ回路１３及びハイパスフィル
タ回路１４は管楽器の筒部の空気流をシミュレートする
ものである。フィルタ回路１１はハイパスフィルタ回路
１４からの振動波形信号を乗算器１５及び減算器１６を
介して入力している。乗算器１５はフィルタ回路１１へ
の振動波形信号の帰還量を制御信号発生部２０からの制
御信号GAINに応じて制御する。減算器１６は前記帰還さ
れた振動波形信号から制御信号発生部２０からの息圧を
表す制御信号PRESを減算した信号を入力信号Ｓinとして
フィルタ回路１１に供給する。
【０００９】フィルタ回路１１の一例を図２に示してあ
る。このフィルタ回路１１においては、入力信号Ｓin
を、乗算器１１ａと、減算器１１ｂと、加算器１１ｃ及
び遅延回路１１ｄからなる第１積分回路と、加算器１１
ｅ及び遅延回路１１ｆからなる第２積分回路とを介して
出力信号Ｓout として出力するようになっている。遅延
回路１１ｅ，１１ｆは入力した信号を１サンプリングタ
イム分だけ遅延して出力する。第１積分回路の出力は乗
算器１１ｇ、加算器１１ｈ及び乗算器１１ｉを介して減
算器１１ｂにフィードバックされるとともに、第２積分
回路の出力は乗算器１１ｊ、加算器１１ｈ及び乗算器１
１ｉを介して減算器１１ｂにフィードバックされるよう
になっている。
る。このフィルタ回路１１においては、入力信号Ｓin
を、乗算器１１ａと、減算器１１ｂと、加算器１１ｃ及
び遅延回路１１ｄからなる第１積分回路と、加算器１１
ｅ及び遅延回路１１ｆからなる第２積分回路とを介して
出力信号Ｓout として出力するようになっている。遅延
回路１１ｅ，１１ｆは入力した信号を１サンプリングタ
イム分だけ遅延して出力する。第１積分回路の出力は乗
算器１１ｇ、加算器１１ｈ及び乗算器１１ｉを介して減
算器１１ｂにフィードバックされるとともに、第２積分
回路の出力は乗算器１１ｊ、加算器１１ｈ及び乗算器１
１ｉを介して減算器１１ｂにフィードバックされるよう
になっている。
【００１０】乗算器１１ａ，１１ｉには管楽器の励振部
における振動体の質量の逆数を表す制御パラメータ１／
ｍが供給され、同乗算器１１ａ，１１ｉは入力信号及び
前記フィードバックされた信号に前記制御パラメータ１
／ｍに比例したゲインをそれぞれ乗算して出力する。な
お、この制御パラメータ１／ｍは除算器１１ｋにて制御
パラメータｍに基づいて計算されたものである。乗算器
１１ｇには前記振動体の減衰係数を表す制御パラメータ
μが供給され、同乗算器１１ｇは入力信号に制御パラメ
ータμに比例したゲインを乗算して出力する。乗算器１
１ｊには前記振動体のばね定数を表す制御パラメータｋ
が供給され、同乗算器１１ｊは入力信号に制御パラメー
タｋに比例したゲインを乗算して出力する。このように
構成したフィルタ回路１１の伝達関数Ｈ(ｚ)は下記数１
に表されるとともに、同回路１１の直流ゲインＧは下記
数２のように表され、これらの伝達関数Ｈ(ｚ)及び直流
ゲインＧは供給される制御パラメータｍ，μ，ｋに応じ
て変化する。
における振動体の質量の逆数を表す制御パラメータ１／
ｍが供給され、同乗算器１１ａ，１１ｉは入力信号及び
前記フィードバックされた信号に前記制御パラメータ１
／ｍに比例したゲインをそれぞれ乗算して出力する。な
お、この制御パラメータ１／ｍは除算器１１ｋにて制御
パラメータｍに基づいて計算されたものである。乗算器
１１ｇには前記振動体の減衰係数を表す制御パラメータ
μが供給され、同乗算器１１ｇは入力信号に制御パラメ
ータμに比例したゲインを乗算して出力する。乗算器１
１ｊには前記振動体のばね定数を表す制御パラメータｋ
が供給され、同乗算器１１ｊは入力信号に制御パラメー
タｋに比例したゲインを乗算して出力する。このように
構成したフィルタ回路１１の伝達関数Ｈ(ｚ)は下記数１
に表されるとともに、同回路１１の直流ゲインＧは下記
数２のように表され、これらの伝達関数Ｈ(ｚ)及び直流
ゲインＧは供給される制御パラメータｍ，μ，ｋに応じ
て変化する。
【００１１】
【数１】
【００１２】
【数２】Ｇ＝１/ｋ フィルタ回路１１の出力は乗算器１７を介して遅延回路
１２の入力に接続されている。乗算器１７には非線形変
換器１８からの信号も入力されており、同乗算器１７は
フィルタ回路１１の出力信号Ｓout に非線形変換器１８
の出力を乗算して遅延回路１２に出力する。この非線形
変換器１８は、狭い管路では空気圧が大きくなっても流
速が飽和して空気圧と流速とが比例しないというグレア
ム（Graham）の法則をシミュレートするもので、減算器
１６の出力信号Ｓinを入力し、同信号Ｓinを図３に示す
入出力特性にしたがって非線形変換して出力する。遅延
回路１２の入力側又は出力側の振動波形信号がループ回
路部１０から楽音信号として出力され、同出力された楽
音信号は図示しないＤ／Ａ変換器、アンプ及びスピーカ
を介して楽音として発音される。なお、楽音信号の出力
位置は前記に限らず、ループ回路部１０内であれば、い
ずれの位置から出力するようにしてもよい。
１２の入力に接続されている。乗算器１７には非線形変
換器１８からの信号も入力されており、同乗算器１７は
フィルタ回路１１の出力信号Ｓout に非線形変換器１８
の出力を乗算して遅延回路１２に出力する。この非線形
変換器１８は、狭い管路では空気圧が大きくなっても流
速が飽和して空気圧と流速とが比例しないというグレア
ム（Graham）の法則をシミュレートするもので、減算器
１６の出力信号Ｓinを入力し、同信号Ｓinを図３に示す
入出力特性にしたがって非線形変換して出力する。遅延
回路１２の入力側又は出力側の振動波形信号がループ回
路部１０から楽音信号として出力され、同出力された楽
音信号は図示しないＤ／Ａ変換器、アンプ及びスピーカ
を介して楽音として発音される。なお、楽音信号の出力
位置は前記に限らず、ループ回路部１０内であれば、い
ずれの位置から出力するようにしてもよい。
【００１３】制御信号発生部２０には、演奏情報発生部
３０及び音色情報発生部４０が接続されている。演奏情
報発生部３０は音階に対応した複数の鍵からなる鍵盤
と、該各鍵の押鍵操作の有無を検出する押鍵検出回路、
押鍵操作速度を検出するイニシャルタッチ検出回路、押
鍵圧力又は押鍵深さを検出するアフタータッチ検出回路
等の鍵盤に付随する各種回路とを備え、押鍵の有無、イ
ニシャルタッチ、アフタータッチ等の演奏情報を出力す
る。音色情報発生部４０は音色選択スイッチ及び同スイ
ッチの操作検出回路を備え、選択音色を表す音色情報を
出力する。制御信号発生部３０は例えばマイクロコンピ
ュータ、制御パラメータ記憶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
参照して各種制御信号を出力する。
３０及び音色情報発生部４０が接続されている。演奏情
報発生部３０は音階に対応した複数の鍵からなる鍵盤
と、該各鍵の押鍵操作の有無を検出する押鍵検出回路、
押鍵操作速度を検出するイニシャルタッチ検出回路、押
鍵圧力又は押鍵深さを検出するアフタータッチ検出回路
等の鍵盤に付随する各種回路とを備え、押鍵の有無、イ
ニシャルタッチ、アフタータッチ等の演奏情報を出力す
る。音色情報発生部４０は音色選択スイッチ及び同スイ
ッチの操作検出回路を備え、選択音色を表す音色情報を
出力する。制御信号発生部３０は例えばマイクロコンピ
ュータ、制御パラメータ記憶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
参照して各種制御信号を出力する。
【００１４】これらの制御信号は、例えば鍵盤にて押鍵
された鍵、イニシャルタッチ演奏情報、アフタータッチ
演奏情報及び音色情報により決定されるものであり、発
生楽音のピッチを表す制御信号PIT 、前述した制御信号
PRES、唇の構え、締めなど（アンブシュール）を表す制
御信号EMBS、及び各種信号のゲインを表す制御信号GAI
N,Gin,Goutからなる。制御信号PITは遅延回路１２、ロ
ーパスフィルタ回路１３及びハイパスフイルタ回路１４
に供給され、遅延回路１２は前記制御信号PIT に応じた
時間だけ信号を遅延して振動波形信号のピッチを決定
し、両フィルタ回路１３，１４は前記制御信号PIT に応
じた周波数帯域の振動波形信号のみを通過させる。制御
信号PRESはループ回路部１０内を伝搬する振動波形信号
を励振するために、減算器１６を介してフィルタ回路１
１の入力に供給される。制御信号EMBSは前記振動波形信
号に時間的変化を与えるためのもので、フィルタ制御回
路５０に供給される。また、制御信号GAINは前述のよう
に乗算器１５にゲイン制御のために供給され、制御信号
Gin,Goutはフィルタ制御回路５０に同回路５０内の信号
のゲイン制御のために供給される。
された鍵、イニシャルタッチ演奏情報、アフタータッチ
演奏情報及び音色情報により決定されるものであり、発
生楽音のピッチを表す制御信号PIT 、前述した制御信号
PRES、唇の構え、締めなど（アンブシュール）を表す制
御信号EMBS、及び各種信号のゲインを表す制御信号GAI
N,Gin,Goutからなる。制御信号PITは遅延回路１２、ロ
ーパスフィルタ回路１３及びハイパスフイルタ回路１４
に供給され、遅延回路１２は前記制御信号PIT に応じた
時間だけ信号を遅延して振動波形信号のピッチを決定
し、両フィルタ回路１３，１４は前記制御信号PIT に応
じた周波数帯域の振動波形信号のみを通過させる。制御
信号PRESはループ回路部１０内を伝搬する振動波形信号
を励振するために、減算器１６を介してフィルタ回路１
１の入力に供給される。制御信号EMBSは前記振動波形信
号に時間的変化を与えるためのもので、フィルタ制御回
路５０に供給される。また、制御信号GAINは前述のよう
に乗算器１５にゲイン制御のために供給され、制御信号
Gin,Goutはフィルタ制御回路５０に同回路５０内の信号
のゲイン制御のために供給される。
【００１５】なお、息圧等を検出するセンサを備えたマ
ウスコントローラを本件実施例の電子楽器に接続可能と
した場合には、前記演奏情報の一部を同マウスコントロ
ーラから得るようにしてもよい。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。さらに、前記演奏情報発
生部３０及び音色情報発生部４０として、他の楽器、自
動演奏装置等を採用し、同他の楽器、自動演奏装置等か
ら制御信号発生部２０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
前記各種制御信号が形成されるようにして、同制御信号
がフィルタ制御部５０及びループ回路部１０に直接的に
供給されるようにしてもよい。
ウスコントローラを本件実施例の電子楽器に接続可能と
した場合には、前記演奏情報の一部を同マウスコントロ
ーラから得るようにしてもよい。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。さらに、前記演奏情報発
生部３０及び音色情報発生部４０として、他の楽器、自
動演奏装置等を採用し、同他の楽器、自動演奏装置等か
ら制御信号発生部２０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
前記各種制御信号が形成されるようにして、同制御信号
がフィルタ制御部５０及びループ回路部１０に直接的に
供給されるようにしてもよい。
【００１６】フィルタ制御回路５０は、図４に示すよう
に、制御信号発生部２０から入力した制御信号EMBSにフ
ィルタ回路１１の入力信号Sin 及び出力信号Soutを混合
（加味）するための加算器５１，５２を備えている。加
算器５１は乗算器５３を介した出力信号Soutを制御信号
EMBSに加算し、加算器５２は同加算結果を表す信号に乗
算器５４を介した入力信号Sin を加算して非線形変換器
５５〜５７を出力する。乗算器５３，５４は出力信号So
ut及び入力信号Sin に制御信号発生部２０からの制御信
号Gout,Ginをそれぞれ乗算する。
に、制御信号発生部２０から入力した制御信号EMBSにフ
ィルタ回路１１の入力信号Sin 及び出力信号Soutを混合
（加味）するための加算器５１，５２を備えている。加
算器５１は乗算器５３を介した出力信号Soutを制御信号
EMBSに加算し、加算器５２は同加算結果を表す信号に乗
算器５４を介した入力信号Sin を加算して非線形変換器
５５〜５７を出力する。乗算器５３，５４は出力信号So
ut及び入力信号Sin に制御信号発生部２０からの制御信
号Gout,Ginをそれぞれ乗算する。
【００１７】非線形変換器５５〜５７はそれぞれ非線形
変換テーブルを備えていて、入力信号S1を図５(Ａ)〜
(Ｃ)に示す変換特性にしたがってそれぞれ非線形変換し
て出力する。その結果、管楽器の励振部における振動体
の質量ｍを表す制御パラメータは入力信号S1の増加にし
たがって減少し、このことは、唇の締めが強くなった
り、空気流速（空気圧）が大きくなるにしたがって振動
体の振動部分が小さくなることをシミュレートしてい
る。前記振動体の減衰係数μを表す制御パラメータも入
力信号S1の増加にしたがって減少し、このことは、唇の
締めが強くなったり、空気流速（空気圧）が大きくなる
にしたがって振動体が剛体に近づいて同振動体の振動が
減衰し難くなることをシミュレートしている。前記振動
体のばね定数ｋを表す制御パラメータは入力信号S1の増
加にしたがって増加し、このことも、唇の締めが強くな
ったり、空気流速（空気圧）が大きくなるにしたがって
振動体が剛体に近づくことをシミュレートしている。な
お、この場合、出力信号Soutをフィルタ制御回路５０に
入力することにより、管楽器内を流れる空気流が振動体
の振動に与える影響をほぼ考慮することができるが、ル
ープ回路部１０内を伝搬する振動波形信号が前記出力信
号Soutのフィルタ制御回路５０への入力に関係して異常
発振することを防止するために、入力信号Sinもフィル
タ制御回路５０に入力されている。
変換テーブルを備えていて、入力信号S1を図５(Ａ)〜
(Ｃ)に示す変換特性にしたがってそれぞれ非線形変換し
て出力する。その結果、管楽器の励振部における振動体
の質量ｍを表す制御パラメータは入力信号S1の増加にし
たがって減少し、このことは、唇の締めが強くなった
り、空気流速（空気圧）が大きくなるにしたがって振動
体の振動部分が小さくなることをシミュレートしてい
る。前記振動体の減衰係数μを表す制御パラメータも入
力信号S1の増加にしたがって減少し、このことは、唇の
締めが強くなったり、空気流速（空気圧）が大きくなる
にしたがって振動体が剛体に近づいて同振動体の振動が
減衰し難くなることをシミュレートしている。前記振動
体のばね定数ｋを表す制御パラメータは入力信号S1の増
加にしたがって増加し、このことも、唇の締めが強くな
ったり、空気流速（空気圧）が大きくなるにしたがって
振動体が剛体に近づくことをシミュレートしている。な
お、この場合、出力信号Soutをフィルタ制御回路５０に
入力することにより、管楽器内を流れる空気流が振動体
の振動に与える影響をほぼ考慮することができるが、ル
ープ回路部１０内を伝搬する振動波形信号が前記出力信
号Soutのフィルタ制御回路５０への入力に関係して異常
発振することを防止するために、入力信号Sinもフィル
タ制御回路５０に入力されている。
【００１８】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３０からの各種演奏情報
及び音色情報発生部４０からの音色情報が制御信号発生
部２０へ供給されると、同制御信号発生部２０は前記各
情報に基づいて各種制御信号PRES,PIT,GAIN,EMBS,Gin,G
out を出力する。制御信号PRESは減算器１６を介してフ
ィルタ回路１１に入力され、ループ回路部１０内に振動
波形信号を励振させる。この励振された振動波形信号は
制御信号GAINに応じた量だけ乗算器１５を介して減算器
１６に帰還され、この帰還された振動波形信号とひきつ
づき入力する前記制御信号PRESとにより振動波形信号は
ループ回路部１０内を伝搬し続ける。この振動波形信号
の伝搬中、遅延回路１２は制御信号PIT に対応した時間
だけ振動波形信号を遅延するとともに、ローパスフィル
タ回路１３及びハイパスフィルタ回路１４は波形信号の
通過帯域を制御信号PIT に応じて制御するので、同ルー
プ回路部１０内を伝搬する振動波形信号は制御信号PIT
に応じた周波数を有するものとなる。したがて、演奏情
報発生部３０により指定された音高の楽音信号がループ
回路部１０から出力されるようになる。
作を説明する。演奏情報発生部３０からの各種演奏情報
及び音色情報発生部４０からの音色情報が制御信号発生
部２０へ供給されると、同制御信号発生部２０は前記各
情報に基づいて各種制御信号PRES,PIT,GAIN,EMBS,Gin,G
out を出力する。制御信号PRESは減算器１６を介してフ
ィルタ回路１１に入力され、ループ回路部１０内に振動
波形信号を励振させる。この励振された振動波形信号は
制御信号GAINに応じた量だけ乗算器１５を介して減算器
１６に帰還され、この帰還された振動波形信号とひきつ
づき入力する前記制御信号PRESとにより振動波形信号は
ループ回路部１０内を伝搬し続ける。この振動波形信号
の伝搬中、遅延回路１２は制御信号PIT に対応した時間
だけ振動波形信号を遅延するとともに、ローパスフィル
タ回路１３及びハイパスフィルタ回路１４は波形信号の
通過帯域を制御信号PIT に応じて制御するので、同ルー
プ回路部１０内を伝搬する振動波形信号は制御信号PIT
に応じた周波数を有するものとなる。したがて、演奏情
報発生部３０により指定された音高の楽音信号がループ
回路部１０から出力されるようになる。
【００１９】このような楽音信号の出力中、フィルタ制
御回路５０には、制御信号発生部２０からの制御信号EM
BS,Gin,Gout及びループ回路部１０からの振動波形信号S
in,Sout が入力される。フィルタ制御回路５０は制御信
号Gin,Goutによってゲインの制御された振動波形信号Si
n,Soutを制御信号EMBSに加味して、同加味した信号を入
力信号S1として非線形変換器５５〜５７に供給する。非
線形変換器５５〜５７は前記入力信号S1を図５(Ａ)〜
(Ｃ)の変換特性にしたがってそれぞれ非線形変換して、
同変換した信号を制御パラメータｍ，μ，ｋとしてフィ
ルタ回路１１に出力する。これにより、フィルタ回路１
１の信号伝達特性はこれらの制御パラメータｍ，μ，ｋ
により決定され、制御信号EMBS及び振動波形信号Sin,So
utにより時間変化するものとなる。このフィルタ回路１
１はループ回路部１０内を伝搬する振動波形信号に前記
信号伝達特性にしたがった変化を付与するので、同伝搬
する振動波形信号は制御信号EMBS及び振動波形信号Sin,
Soutに応じて時間変化する。
御回路５０には、制御信号発生部２０からの制御信号EM
BS,Gin,Gout及びループ回路部１０からの振動波形信号S
in,Sout が入力される。フィルタ制御回路５０は制御信
号Gin,Goutによってゲインの制御された振動波形信号Si
n,Soutを制御信号EMBSに加味して、同加味した信号を入
力信号S1として非線形変換器５５〜５７に供給する。非
線形変換器５５〜５７は前記入力信号S1を図５(Ａ)〜
(Ｃ)の変換特性にしたがってそれぞれ非線形変換して、
同変換した信号を制御パラメータｍ，μ，ｋとしてフィ
ルタ回路１１に出力する。これにより、フィルタ回路１
１の信号伝達特性はこれらの制御パラメータｍ，μ，ｋ
により決定され、制御信号EMBS及び振動波形信号Sin,So
utにより時間変化するものとなる。このフィルタ回路１
１はループ回路部１０内を伝搬する振動波形信号に前記
信号伝達特性にしたがった変化を付与するので、同伝搬
する振動波形信号は制御信号EMBS及び振動波形信号Sin,
Soutに応じて時間変化する。
【００２０】上記作動説明からも理解できるとおり、上
記実施例によれば、フィルタ回路１１の信号伝達特性は
フィルタ制御回路５０からの制御パラメータｍ，μ，ｋ
により制御され、同制御パラメータｍ，μ，ｋは、ルー
プ回路部１０内を伝搬する振動波形信号に時間的変化を
加えるための制御信号EMBSに同ループ回路部１０内を伝
搬する振動波形信号Sin,Soutを加味した信号S1を非線形
変換して作成される。したがって、管楽器の励振部にお
ける振動体の振動に起因した空気流をシミュレートする
フィルタ回路１１は、演奏者の唇の構え、締め（アンブ
シュール）ばかりではなく、管楽器内を流れる空気流に
応じてもループ回路部１０内を伝搬する振動波形信号を
変化させることができるので、木管楽器のリード、金管
楽器のマウスピースなどの振動体の振動に起因した空気
流を正確にシミュレートすることができる。その結果、
上記実施例によれば、高品質な楽音信号を発生すること
ができるようになる。
記実施例によれば、フィルタ回路１１の信号伝達特性は
フィルタ制御回路５０からの制御パラメータｍ，μ，ｋ
により制御され、同制御パラメータｍ，μ，ｋは、ルー
プ回路部１０内を伝搬する振動波形信号に時間的変化を
加えるための制御信号EMBSに同ループ回路部１０内を伝
搬する振動波形信号Sin,Soutを加味した信号S1を非線形
変換して作成される。したがって、管楽器の励振部にお
ける振動体の振動に起因した空気流をシミュレートする
フィルタ回路１１は、演奏者の唇の構え、締め（アンブ
シュール）ばかりではなく、管楽器内を流れる空気流に
応じてもループ回路部１０内を伝搬する振動波形信号を
変化させることができるので、木管楽器のリード、金管
楽器のマウスピースなどの振動体の振動に起因した空気
流を正確にシミュレートすることができる。その結果、
上記実施例によれば、高品質な楽音信号を発生すること
ができるようになる。
【００２１】なお、上記実施例を次のように変形するこ
ともできる。
ともできる。
【００２２】(１)上記実施例においては非線形変換器５
５〜５７を非線形テーブルで構成するようにしたが、同
変換器５５〜５７を下記数３に示すような級数演算によ
り入力信号S1に対して所望の非線形特性を付与するよう
にしてもよい。
５〜５７を非線形テーブルで構成するようにしたが、同
変換器５５〜５７を下記数３に示すような級数演算によ
り入力信号S1に対して所望の非線形特性を付与するよう
にしてもよい。
【００２３】
【数３】ａ0＋ａ1S1＋ａ2S1 2 ＋・・・＋ａnS1 n ただし、前記数３においては、各係数ａ1,ａ2・・・ａn
は予め与えられる定数又は制御信号発生部２０から与え
られる変数とする。
は予め与えられる定数又は制御信号発生部２０から与え
られる変数とする。
【００２４】(２)上記実施例においては非線形変換器５
５〜５７を各一つの非線形テーブルのみで構成したが、
各変換器５５〜５７を複数の非線形テーブルでそれぞれ
構成して音高、イニシャルタッチ、アフタタッチなどの
演奏情報で切り換えて使用してもよい。また、非線形変
換器５５〜５７を、非線形テーブルと演算器をそれぞれ
組み合わせて構成するようにしてもよい。この場合、演
算器を非線形テーブルの入力又は出力に設けて、演算器
にて非線形テーブルの入力信号又は出力信号と各種制御
信号PRES,EMBS,PITとを加算、乗算などの演算を行うよ
うにしてもよい。
５〜５７を各一つの非線形テーブルのみで構成したが、
各変換器５５〜５７を複数の非線形テーブルでそれぞれ
構成して音高、イニシャルタッチ、アフタタッチなどの
演奏情報で切り換えて使用してもよい。また、非線形変
換器５５〜５７を、非線形テーブルと演算器をそれぞれ
組み合わせて構成するようにしてもよい。この場合、演
算器を非線形テーブルの入力又は出力に設けて、演算器
にて非線形テーブルの入力信号又は出力信号と各種制御
信号PRES,EMBS,PITとを加算、乗算などの演算を行うよ
うにしてもよい。
【００２５】(３)上記実施例においてはフィルタ回路１
１を図２に示すように構成したが、同フィルタ回路１１
として各種の任意次数のディジタルフィルタを用いるこ
ともできる。
１を図２に示すように構成したが、同フィルタ回路１１
として各種の任意次数のディジタルフィルタを用いるこ
ともできる。
【００２６】(４)上記実施例においては減算器１６を介
してフィルタ回路１１に入力される制御信号PRESを持続
した信号であるように説明したが、この信号はループ回
路部１０内に振動波形信号を励振させるものであるの
で、楽音の発生開始時にのみ与えられるインパルス信
号、バースト信号のような信号でもよい。この場合、乗
算器１５に供給されて振動波形信号の帰還量を決定する
制御信号GAINを比較的大きな値に設定する必要がある。
してフィルタ回路１１に入力される制御信号PRESを持続
した信号であるように説明したが、この信号はループ回
路部１０内に振動波形信号を励振させるものであるの
で、楽音の発生開始時にのみ与えられるインパルス信
号、バースト信号のような信号でもよい。この場合、乗
算器１５に供給されて振動波形信号の帰還量を決定する
制御信号GAINを比較的大きな値に設定する必要がある。
【００２７】(５)上記実施例においては管楽器の筒部の
空気流の伝搬特性を決定するためにローパスフィルタ回
路１３及びハイパスフィルタ回路１４を設けるようにし
たが、これらのフィルタ回路１３，１４のいずれか一方
を採用したり、さらに別の特性のフィルタ回路を設ける
ようにしてもよい。
空気流の伝搬特性を決定するためにローパスフィルタ回
路１３及びハイパスフィルタ回路１４を設けるようにし
たが、これらのフィルタ回路１３，１４のいずれか一方
を採用したり、さらに別の特性のフィルタ回路を設ける
ようにしてもよい。
【００２８】(６) 上記実施例においては、楽音信号を
形成する楽音信号形成部分をフィルタ回路１１、遅延回
路１２、ローパスフィルタ回路１３、ハイパスフィルタ
回路１４、乗算器１５，１７、減算器１６、非線形変換
器１８、フィルタ制御回路５０などを専用のハード回路
により構成するようにしたが、これらの回路の一部又は
全部を、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるコンピュ
ータ回路で構成したり、汎用のディジタル信号処理装置
（ＤＳＰ）などで構成して、プログラム処理により上記
実施例の各回路と同等の機能を果たすようにすることも
できる。
形成する楽音信号形成部分をフィルタ回路１１、遅延回
路１２、ローパスフィルタ回路１３、ハイパスフィルタ
回路１４、乗算器１５，１７、減算器１６、非線形変換
器１８、フィルタ制御回路５０などを専用のハード回路
により構成するようにしたが、これらの回路の一部又は
全部を、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるコンピュ
ータ回路で構成したり、汎用のディジタル信号処理装置
（ＤＳＰ）などで構成して、プログラム処理により上記
実施例の各回路と同等の機能を果たすようにすることも
できる。
【００２９】(７) 上記実施例においては、木管楽器音
及び金管楽器音を例にして実施例の説明を行ったが、上
記実施例はこれらの楽器音に限らず、擦弦楽器音、ピア
ノ音のなどの楽器音、従来にない新しい楽器音の合成に
も適用することもできる。
及び金管楽器音を例にして実施例の説明を行ったが、上
記実施例はこれらの楽器音に限らず、擦弦楽器音、ピア
ノ音のなどの楽器音、従来にない新しい楽器音の合成に
も適用することもできる。
【図１】 本発明の一実施例を示す楽音信号発生装置を
備えた電子楽器のブロック図である。
備えた電子楽器のブロック図である。
【図２】 図１のフィルタ回路の一例を示すブロック図
である。
である。
【図３】 図１の非線形変換器の変換特性を示す特性図
である。
である。
【図４】 図１のフィルタ制御回路の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】 (Ａ)〜(Ｃ)は図４の各非線形変換器の各変換
特性をそれぞれ示す特性図である。
特性をそれぞれ示す特性図である。
１０…ループ回路部、１１…フィルタ回路、１２…遅延
回路、１６…減算器、２０…制御信号発生部、５０…フ
ィルタ制御回路、５１，５２…加算器、５５〜５７…非
線形変換器。
回路、１６…減算器、２０…制御信号発生部、５０…フ
ィルタ制御回路、５１，５２…加算器、５５〜５７…非
線形変換器。
Claims (1)
- 【請求項１】 フィルタ回路及び遅延回路を含むループ
回路部と、前記ループ回路部内に振動波形信号を励振さ
せるための第１制御信号を前記フィルタ回路の入力に供
給するとともに同振動波形信号に時間的変化を加えるた
めの第２制御信号を出力する制御信号発生部とを備え、
前記ループ回路部内を伝搬する振動波形信号を楽音信号
として出力する楽音信号発生装置において、前記第２制
御信号に前記ループ回路部内を伝搬する振動波形信号を
加味するとともに同振動波形信号を加味した第２制御信
号にしたがって変化する制御パラメータを前記フィルタ
回路に出力して同フィルタ回路の信号伝達特性を変化さ
せるフィルタ制御回路を設けたことを特徴とする楽音信
号発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6219200A JP3042314B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 楽音信号発生装置 |
| US08/527,034 US5712439A (en) | 1994-09-13 | 1995-09-12 | Musical tone signal producing apparatus for simulating the effect of a vibrating element of a wind instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6219200A JP3042314B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 楽音信号発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883077A true JPH0883077A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3042314B2 JP3042314B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=16731781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6219200A Expired - Fee Related JP3042314B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 楽音信号発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5712439A (ja) |
| JP (1) | JP3042314B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3562330B2 (ja) * | 1998-07-27 | 2004-09-08 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置および楽音合成用プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| US7723605B2 (en) | 2006-03-28 | 2010-05-25 | Bruce Gremo | Flute controller driven dynamic synthesis system |
| JP5332296B2 (ja) * | 2008-01-10 | 2013-11-06 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置およびプログラム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5241127A (en) * | 1989-12-22 | 1993-08-31 | Yamaha Corporation | Musical tone synthesizing apparatus |
| JP2580821B2 (ja) * | 1990-02-20 | 1997-02-12 | ヤマハ株式会社 | 楽音波形信号形成装置 |
| JP2722795B2 (ja) * | 1990-08-08 | 1998-03-09 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置 |
| JP2629418B2 (ja) * | 1990-08-09 | 1997-07-09 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置 |
| US5359146A (en) * | 1991-02-19 | 1994-10-25 | Yamaha Corporation | Musical tone synthesizing apparatus having smoothly varying tone control parameters |
| JP2630115B2 (ja) * | 1991-06-27 | 1997-07-16 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置 |
| JPH05232965A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 楽音合成装置 |
| JP2833403B2 (ja) * | 1993-03-26 | 1998-12-09 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器の音源装置 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6219200A patent/JP3042314B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-12 US US08/527,034 patent/US5712439A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3042314B2 (ja) | 2000-05-15 |
| US5712439A (en) | 1998-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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