JPH1185162A - 楽音発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、しかも安価に自然楽器の動作
をシミュレートして、自然楽器に近い楽音を発生するこ
とができる楽音発生装置を実現する。 【解決手段】 シミュレートしようとする楽器の形状お
よび材質に対応する振動体８を加振して加振応答を計測
し、その加振応答に基づき共振特性を導出し、それに合
致するフィルタ定数を生成しておく。そして、押鍵操作
に応じて所定の楽音データＷ１を発生させると、ＤＳＰ
１０ａが上記フィルタ定数に従ったフィルタリングを、
当該楽音データＷ１に施してシミュレートしようとする
楽器と等価な音色の楽音データＷ２を形成する。これに
より、従来、必須であった高速な論理演算手段を不要と
し、極めて簡単な構成で、しかも安価に自然楽器の動作
をシミュレートして自然楽器に近い楽音が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然楽器の発音メ
カニズムをシミュレートする装置に係わり、特に、簡単
な構成で、しかも安価に自然楽器の動作をシミュレート
して、自然楽器に近い楽音を発生することができる楽音
発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自然楽器の発音メカニズムを
シミュレートする物理モデルを動作させ、自然楽器に近
い楽音を発生させる装置が各種開発されている。この種
の装置としては、例えば、管楽器の発音メカニズムをシ
ミュレートする装置の場合、マウスピースおよびリード
からなる部分の非線形動作をシミュレートする励振部
と、共鳴管の伝送特性をシミュレートする管体部とで閉
ループを形成し、この閉ループ中に励振部から吹奏圧に
相当する励振信号を注入して当該閉ループで信号を循環
させ、これにより共鳴管の共振動作に対応したピッチ
（音高）の楽音信号を得るようにしている。なお、こう
した技術についは、例えば、特開平２−２９３８９８号
公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
の楽音発生装置では、非線形動作や共振動作などの発音
メカニズムをシミュレートする物理モデルを、リアルタ
イムに動作させて楽音を生成する訳であるが、そのよう
にするためには膨大な演算処理を瞬時にこなす高速な論
理演算手段が必須となるばかりか、装置構成が複雑化し
て製品コスト高を招致する、という問題がある。

【０００４】そこで本発明は、このような事情に鑑みて
なされたもので、簡単な構成で、しかも安価に自然楽器
の動作をシミュレートして、自然楽器に近い楽音を発生
することができる楽音発生装置を提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、シミュレートしようと
する楽器の形状および材質に対応する振動体と、前記振
動体を加振して加振応答を計測する加振応答計測手段
と、この加振応答計測手段によって計測された加振応答
に基づき、前記シミュレートしようとする楽器の共振特
性を導出すると共に、導出された共振特性に合致するフ
ィルタ定数を生成するフィルタ定数生成手段と、音高指
定操作に応じて所定の楽音波形を発生する波形発生手段
と、前記フィルタ定数生成手段が生成するフィルタ定数
に従ったフィルタリングを、前記楽音波形に施して前記
シミュレートしようとする楽器と等価な音色の楽音を形
成する波形制御手段とを具備することを特徴とする。

【０００６】好ましい態様として、上記請求項１に従属
する請求項２に記載の発明によれば、前記振動体は、シ
ミュレートしようとする楽器の共鳴体に相当し、装置に
対して挿脱自在に形成されていることを特徴とする。

【０００７】また、上記請求項１に従属する請求項３に
記載の発明によれば、前記加振応答計測手段は、加振応
答として得た振動周波数および振動レベルを、シミュレ
ートしようとする楽器の大きさを勘案して工学値変換す
ることを特徴としている。

【０００８】さらに、上記請求項１に従属する請求項４
に記載の発明によれば、前記フィルタ定数生成手段は、
前記加振応答に基づき、シミュレートしようとする楽器
の共鳴体のｎ次固有値およびそのＱ値を検出する共振特
性検出手段と、前記振動体の形状および材質をそれぞれ
表わす形状特性係数および材料物性係数を記憶する係数
記憶手段とを備え、使用される振動体に対応した形状特
性係数および材料物性係数を当該係数記憶手段から読み
出し、読み出した形状特性係数および材料物性係数を、
前記共振特性検出手段によって検出された各次数毎の固
有値およびそのＱ値に乗算してシミュレートしようとす
る楽器の共振特性に合致するフィルタ定数を生成するこ
とを特徴とする。

【０００９】加えて、上記請求項１に従属する請求項５
に記載の発明によれば、前記波形制御手段は、フィルタ
定数生成手段から供給されるｎ次までのフィルタ定数を
用い、前記楽音波形について時分割に各次数毎のフィル
タリングを施すことを特徴としている。

【００１０】本発明では、シミュレートしようとする楽
器の形状および材質に対応する振動体を加振して加振応
答を計測し、計測された加振応答に基づきシミュレート
しようとする楽器の共振特性を導出する。そして、導出
された共振特性に合致するフィルタ定数を生成してお
き、音高指定操作に応じて所定の楽音波形が発生する
と、生成しておいたフィルタ定数に従ったフィルタリン
グを、前記楽音波形に施してシミュレートしようとする
楽器と等価な音色の楽音を形成する。したがって、従来
のように、非線形動作や共振動作などの発音メカニズム
をシミュレートする物理モデルを、リアルタイムに動作
させて楽音を生成する必要がなくなるため、高速な論理
演算手段を必要とせず、極めて簡単な構成で、しかも安
価に自然楽器の発音をシミュレートして、自然楽器に近
い楽音を発生することが可能になっている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による楽音発生装置は、電
子楽器やパーソナルコンピュータを用いたＤＴＭ（デス
ク・トップ・ミュージック）装置などに適用され得る。
以下では、本発明の実施の形態である楽音発生装置を実
施例として図面を参照して説明する。

【００１２】Ａ．実施例の構成 （１）全体構成 図１は、本発明の一実施例による楽音発生装置の構成を
示すブロック図である。この図において、１は鍵盤であ
り、各鍵毎の押離鍵操作および押離鍵速度を検出してキ
ーオン／キーオフ信号、キーコード（あるいは鍵番号）
およびベロシティ情報からなる演奏情報を発生する。２
は装置パネル（図示略）に配設される各種のスイッチか
ら構成され、各スイッチ操作に応じたスイッチ信号を発
生するパネルスイッチ部である。なお、このパネルスイ
ッチ部２に配設される各種スイッチの内には、装置の動
作モードを選択するモード選択スイッチＭＯＤ（図示
略）等があり、このスイッチが意図するところについて
は追って述べる。

【００１３】３は装置各部を制御するＣＰＵであり、本
発明の要旨に係わる特徴的な動作については後述する。
４は上記ＣＰＵ３にロードされる各種制御プログラム
や、特性テーブル（後述する）を記憶するＲＯＭ、５は
ＣＰＵ３のワークエリアとして用いられるＲＡＭであ
り、各種演算結果やフラグを一時記憶するレジスタエリ
アの他、加振応答結果（後述する）を一時記憶する記憶
エリアも備える。このＲＡＭ５のメモリ構成については
追って詳述する。

【００１４】６は、例えばピエゾ素子で構成される加振
部である。この加振部６は、ＣＰＵ３から供給される加
振制御信号（正弦波信号あるいはホワイトノイズ信号）
に応じてピエゾ素子を駆動し、これにより得られる振動
により振動体８を加振する。７はピエゾ素子あるいは圧
電素子などの振動センサを備える振動検出部である。振
動検出部７では、加振部６によって加振される振動体８
の振動レベルを検出し、それを加振応答としてＣＰＵ３
に供給する。

【００１５】振動体８は、各種の材質・形状から形成さ
れるチップであって、上記加振部６および振動検出部７
の装着端子Ｔ１，Ｔ２に挿脱自在にセットされる。この
振動体８を加振する振動モードとしては、例えば、所定
周波数範囲で掃引される正弦波振動や、上記ホワイトノ
イズ信号に対応したランダム波振動の他、ハンマーリン
グ加振によるインパルス応答を用いても良い。なお、こ
れら振動モードに応じて得られる加振応答に基づき、上
述のＣＰＵ３が振動体８のｎ次迄の固有値（共振周波
数）およびそのＱ値を求める。

【００１６】９は周知の波形メモリ読みだし方式により
構成される音源部である。この音源部９は、波形メモリ
から読み出した波形信号について、ＣＰＵ３から供給さ
れる演奏情報に応じて修飾して楽音データＷを発生す
る。１０は、この楽音データＷ１に対してフィルタリン
グを施して波形制御（音色制御）する波形制御部であ
り、デジタル・シグナル・プロセッサ１０ａ（以下、Ｄ
ＳＰ１０ａと略記する）とサウンドシステム１０ｂとか
ら構成される。

【００１７】ＤＳＰ１０ａは、マイクロプログラミング
された論理演算ユニットから構成され、音源部９から供
給される楽音データＷ１について、自然楽器の共鳴体の
動作をシミュレートする２次ＩＩＲフィルタリングを施
して楽音データＷ２を形成する。このＤＳＰ１０ａで
は、上述した加振応答結果に基づきＣＰＵ３が生成する
フィルタ係数（後述する）に従って上記楽音データＷ１
に２次ＩＩＲフィルタリングを施して楽音データＷ２を
出力するものであり、その具体的な機能構成については
後述する。サウンドシステム１０ｂでは、こうして得ら
れた楽音データＷ２をＤ／Ａ変換した後に増幅して楽音
Ｓとして放音する。

【００１８】（２）特性テーブルの構成 次に、図２を参照してＲＯＭ４に記憶される特性テーブ
ルＴＡＢＬＥの構成について説明する。この特性テーブ
ルＴＡＢＬＥは、シミュレートしようとする楽器の形状
・材質に対応させたものであって、材料物性係数ＴＡＢ
ＬＥ（Ｋ１）および形状特性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ２）か
らなる。材料物性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ１）は、シミュレ
ートしようとする楽器の共鳴体の材質を指定する値であ
り、図２に示す一例の場合、「金属」、「木材」および
「皮革」の各係数が定義されている。

【００１９】一方、形状特性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ２）
は、シミュレートしようとする楽器の共鳴体の形状に対
応させた値であって、図２に示す一例の場合、「板」、
「箱」、「管」およびその他の各形状について固有値ス
ケールファクタＦ（１）〜Ｆ（Ｎ）が定義されている。
この固有値スケールファクタＦ（１）〜Ｆ（Ｎ）とは、
ｎ次までの各固有値（共振周波数）に対する重み付けを
表わした値であって、最終的に得る音色の変化を左右す
る。なお、これら固有値スケールファクタＦ（１）〜Ｆ
（Ｎ）は、各形状について実験的あるいは経験的な知見
により求まるものである。

【００２０】（３）ＲＡＭ５のメモリ構成 次に、図３を参照してＲＡＭ５のメモリ構成について説
明する。図３において、ＤＬ，ＤＦはそれぞれ検出レベ
ル記憶エリア、検出周波数記憶エリアであり、後述する
振動検出処理によって得られる加振応答結果がストアさ
れる。すなわち、検出周波数記憶エリアＤＦには、掃引
する各周波数ｆ’がアドレスＦＡＤから順次ストアさ
れ、一方、検出レベル記憶エリアＤＬには各周波数ｆ’
にそれぞれ対応した振動検出レベルがアドレスＡＡＤか
ら順次ストアされる。

【００２１】ＩＶＥは固有値記憶エリアである。この固
有値記憶エリアＩＶには、後述する固有値検出処理によ
り得られる振動体８のｎ次の固有値（共振周波数）Ｆ
（１）〜Ｆ（Ｎ）がストアされる。ＱＥはＱ値記憶エリ
アであり、上記ｎ次の固有値（共振周波数）にそれぞれ
対応するＱ値（尖頭値幅）がストアされる。なお、この
Ｑ値とは、共振特性の鋭さを表わす値である。ＡＥはア
ドレスエリアであり、後述する一連の処理に用いるリー
ド・ライトアドレスＡＤ（１）〜ＡＤ（Ｎ）を保持する
領域である。

【００２２】（４）ＤＳＰ１０ａの機能構成 次に、上述したＤＳＰ１０ａの機能構成について図４を
参照して説明する。この図において、２０は減算器であ
り、音源部９（図１参照）より供給される楽音データＷ
１から加算器２６の出力信号Ｂを減算して信号Ａを発生
する。２１は信号Ａを１サンプル遅延させた信号Ｅを出
力する遅延素子、２２は信号Ｅを１サンプル遅延させた
信号Ｆを出力する遅延素子である。

【００２３】２３〜２５はそれぞれ係数乗算器である。
係数乗算器２３では、遅延素子２１から出力される信号
Ｅに係数ｂ１（ｎ）を乗算してなる信号Ｃを発生する。
係数乗算器２４では、信号Ｅに係数ｂｋを乗算してなる
信号Ｇを発生する。一方、係数乗算器２５では、遅延素
子２２から出力される信号Ｆに係数ｂ２（ｎ）を乗算し
てなる信号Ｄを発生する。係数乗算器２３，２５の各出
力信号Ｃ，Ｄは、加算器２６にて加算され、信号Ｂとし
て出力される。

【００２４】２７は加算器であり、遅延素子２２の出力
信号Ｆと係数乗算器２４の出力信号Ｇとを加算して信号
Ｈを発生する。２８は、加算器２７の出力信号Ｈと減算
器２０の出力信号Ａとを加算して信号Ｉを発生する加算
器である。２９はこの信号Ｉに係数Ｋ（ｎ）を乗算して
なる楽音データＷ２を出力する係数乗算器である。

【００２５】このような２次ＩＩＲフィルタによれば、
ＣＰＵ３から与えられる各乗算係数ｂ１（ｎ），ｂ２
（ｎ），ｂＫおよびＫ（ｎ）に基づき楽音データＷ１に
フィルタリングを施すことによって、シミュレートしよ
うとする楽器の共鳴体と等価な共振特性を持つ楽音デー
タＷ２が形成される。この時、楽音データＷ２の音色傾
向は、前述した振動体８の材質および形状に依存するの
で、振動体８を各種材質・形状にセットし直すだけで各
様な音色の楽音を極めて容易に実現し得る訳である。

【００２６】Ｂ．実施例の動作 次に、上記構成による実施例の動作について図５〜図１
３を参照して説明する。以下では、ＣＰＵ３において実
行されるメインルーチンの動作と、このメインルーチン
からコールされる「解析モード」および「再生モード」
における一連の処理動作について述べた後、ＣＰＵ３の
指示の下に、上述のフィルタ演算を行うＤＳＰ１０ａの
動作について述べる。

【００２７】（１）メインルーチンの動作 まず、本実施例に電源が投入されると、ＣＰＵ３はＲＯ
Ｍ４から所定の制御プログラムをロードして図５に示す
メインルーチンを実行し、ステップＳＡ１に処理を進
め、ＲＡＭ５に設けられる各種レジスタをゼロリセット
したり、初期値セットする他、音源部９に対して内部レ
ジスタ類の初期化を指示するイニシャライズ処理を行
う。そして、イニシャライズ処理が完了すると、ステッ
プＳＡ２に処理を進め、モード選択スイッチＭＯＤの操
作に応じた動作モードへ遷移させる。すなわち、解析モ
ードが選択された時にはステップＳＡ３を介して解析モ
ードへ進み、再生モードが選択された時にはステップＳ
Ａ４を介して再生モードに進む。

【００２８】（２）解析モードの動作 以下、解析モードに遷移した場合に実行される一連の処
理について説明する。 解析処理ルーチンの動作 モード選択スイッチＭＯＤの操作により解析モードに遷
移すると、ＣＰＵ３は図６に示す解析処理ルーチンを実
行してステップＳＢ１に処理を進める。ステップＳＢ１
では、シミュレートしようとする楽器の材質・形状に対
応させたチップ（振動体８）が前述した装着端子Ｔ１，
Ｔ２に挿入されているか否かを判断する。

【００２９】ここで、チップが挿入されていないと、解
析モードの処理を継続し得ないので、判断結果が「Ｎ
Ｏ」となり、次のステップＳＢ２に処理を進める。そし
て、ステップＳＢ２では、再生モードに遷移すべくモー
ド選択スイッチＭＯＤがオン操作されたか否かを判断す
る。この状態でモード選択スイッチＭＯＤがオン操作さ
れた時には、判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ
Ｂ３を経て後述の再生モードへ遷移するが、そうでない
場合には再びステップＳＢ１に処理を戻す。

【００３０】さて、所望の材質・形状によるチップ（振
動体８）を装着端子Ｔ１，Ｔ２にセットしてステップＳ
Ｂ１の判断結果が「ＹＥＳ」となると、ステップＳＢ４
〜ステップＳＢ９を経て、解析に必要な諸条件である
「チップスケール」、「材料物性係数」および「形状特
性係数」の入力処理を行う。すなわち、ステップＳＢ４
ではチップスケールが入力されるまで待機し、入力され
たら、判断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＢ
５に進み、入力されたチップスケール値をレジスタＳに
ストアする。なお、このチップスケールとは、チップ
（振動体８）寸法を、シミュレートしようとする楽器の
共鳴体サイズに見做すための乗算係数である。

【００３１】そして、ステップＳＢ６では、装着したチ
ップ（振動体８）の材質種類が入力されるまで待機し、
入力されたら、判断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステ
ップＳＢ７に進み、入力された材質種類に基づき、前述
した特性テーブルＴＡＢＬＥ（図２参照）からテーブル
ルックアップされる材料物性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ１）を
レジスタＫ１にセットする。

【００３２】次いで、ステップＳＢ８では、装着したチ
ップ（振動体８）の形状が入力されるまで待機し、入力
されたら、判断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステップ
ＳＢ９に進み、入力された形状に基づき、前述した特性
テーブルＴＡＢＬＥからテーブルルックアップされる形
状特性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ２）をレジスタＫ２にセット
する。

【００３３】こうしてシミュレートしようとする楽器の
共鳴体の材質・形状に対応させたチップ（振動体８）の
属性（チップスケールＳ、材料物性係数Ｋ１および形状
特性係数Ｋ２）が設定されると、ＣＰＵ３はステップＳ
Ｂ１０に処理を進め、解析スイッチがオン操作されたか
否かを判断する。ここで、解析スイッチがオン操作され
ないと、判断結果が「ＮＯ」となり、前述したステップ
ＳＢ２に処理を戻すが、オン操作された時には、判断結
果が「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＢ１１に進む。

【００３４】そして、ステップＳＢ１１〜ＳＢ１４で
は、後述する「振動検出処理」、「固有値検出処理」、
「Ｑ値検出処理」および「係数乗算処理」を実行して振
動体８についての加振応答を計測し、計測した加振応答
結果に基づいてシミュレートしようとする楽器の共鳴体
が持つであろう固有の共振特性を解析的に推測し、その
推測した共振特性に合致するよう２次ＩＩＲフィルタの
各フィルタ係数を発生する。この後、ステップＳＢ２に
戻り、モード選択スイッチの操作により再生モードへ遷
移する。

【００３５】振動検出処理ルーチンの動作 上述したステップＳＢ１１を介して図７に示す振動検出
処理ルーチンが実行されると、ＣＰＵ３はステップＳＣ
１に処理を進める。ステップＳＣ１では、掃引する加振
周波数を初期値設定すべく初期周波数をレジスタｆにス
トアし、続くステップＳＣ２ではアドレスカウンタＡＤ
をゼロリセットする。次いで、ステップＳＣ３に進む
と、レジスタｆに格納される初期周波数に対して、レジ
スタＳに格納されるスケール値を乗算し、その結果をレ
ジスタＦにセットする。なお、こうしたスケール乗算
は、振動体８をシミュレートしようとする共鳴体サイズ
に見做すようにする為の処置である。

【００３６】次に、ステップＳＣ４では、スケール乗算
された加振周波数Ｆに従って加振部６に加振指示を与
え、続くステップＳＣ５ではこの加振に応じて振動検出
部７が振動検出する迄待機する。そして、振動検出部７
による振動検出が完了すると、次のステップＳＣ６に処
理を進め、検出した振動の周波数Ｆ’および振動レベル
Ａ’を検知する。次いで、ステップＳＣ７では、この検
知した周波数Ｆ’を上記スケール値Ｓで除算してなる検
出周波数ｆ’をレジスタｆ’にストアする。

【００３７】そして、次のステップＳＣ８に進むと、検
出周波数ｆ’をＲＡＭ５の検出周波数記憶エリアＤＦ
（図３参照）のアドレス（ＦＡＤ＋ＡＤ）に格納し、続
くステップＳＣ９では検出レベルＡをＲＡＭ５の検出レ
ベル記憶エリアＤＬのアドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ）に格納
する。この後、ステップＳＣ１０に処理を進め、レジス
タｆに格納されている初期周波数をΔｆ分歩進させて次
の加振周波数を設定する。

【００３８】そして、ステップＳＣ１１では、アドレス
カウンタＡＤを１インクリメントして歩進させ、続くス
テップＳＣ１２ではこの歩進されたアドレスカウンタＡ
Ｄの値が記憶エリアを超えたアドレスを指定しているか
否か、つまり、振動検出が完了したかどうかを判断す
る。ここで、未完であれば、判断結果が「ＮＯ」とな
り、上述のステップＳＣ３に処理を進め、上述した一連
の処理を繰り返し実行するが、振動検出が完了した時に
は判断結果が「ＹＥＳ」となり、本ルーチンを完了して
メインルーチンに処理を戻す。

【００３９】固有値検出処理ルーチンの動作 さて、以上のようにして振動検出処理により加振応答が
計測されたとする。そうすると、ＣＰＵ３は前述したス
テップＳＢ１２を介して図８に示す固有値処理ルーチン
を実行してステップＳＤ１に処理を進める。ステップＳ
Ｄ１では、ポインタレジスタｎに「１」をセットし、続
くステップＳＤ２では、レジスタＦ１，Ｆ２およびアド
レスカウンタＡＤをゼロリセットしておく。

【００４０】こうして固有値（共振周波数）検出に必要
なレジスタ類をイニシャライズすると、ＣＰＵ３はステ
ップＳＤ３に処理を進め、上述した振動検出処理によっ
てＲＡＭ５の検出レベル記憶エリアＤＬにストアされた
Ｎ個の検出レベル（１）〜（Ｎ）の内、先頭アドレス
（ＡＡＤ＋ＡＤ）の検出レベル（１）を読み出してレジ
スタＡ１にストアする。

【００４１】次いで、ステップＳＤ４では、アドレスカ
ウント値ＡＤ＋１がメモリ数以下であるか、すなわち、
検出レベル記憶エリアＤＬにストアされたＮ個の検出レ
ベル（１）〜（Ｎ）を読み出している最中であるかどう
かを判断する。読み出している最中であれば、ここでの
判断結果は「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＤ５に処
理を進め、読み出しが完了した時には判断結果が「Ｎ
Ｏ」となり、本ルーチンを完了させる。

【００４２】さて、ステップＳＤ５に進むと、アドレス
カウンタＡＤの値を１インクリメントして歩進させ、そ
れに対応したアドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ＋１）に従って次
の検出レベル（２）を読み出してレジスタＡ２にストア
する。こうしてレジスタＡ１，Ａ２にそれぞれ検出レベ
ル（１），（２）がセットされると、ＣＰＵ３は次のス
テップＳＤ６に進み、Ａ２−Ａ１≧０であるか否か、つ
まり、検出レベルが増加傾向にあるかどうかを判断す
る。

【００４３】検出レベルが増加傾向にあると、Ａ２−Ａ
１≧０の条件を満たすので、ここでの判断結果は「ＹＥ
Ｓ」となり、次のステップＳＤ７に進み、レジスタＦ１
に格納される符号フラグを「０（正）」にセットする。
これに対し、検出レベルが減少傾向にあると、Ａ２−Ａ
１≧０の条件を満たさないので、上記ステップＳＤ６の
判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳＤ８に進み、レ
ジスタＦ１に格納される符号フラグを「１（負）」にセ
ットする。

【００４４】次いで、ステップＳＤ９に進むと、レジス
タＦ１，Ｆ２にそれぞれ格納される符号フラグが一致し
ていないか否かを判断する。なお、レジスタＦ２は後述
するステップＳＤ１４にて前回の符号フラグが保持され
るようになっている。ここで、今回の符号フラグと前回
の符号フラグとが一致する場合、すなわち、検出レベル
が単調増加（もしくは単調減少）する場合には、固有値
（共振周波数）が存在し得ないので、判断結果は「Ｎ
Ｏ」となり、後述するステップＳＤ１４に処理を進め
る。一方、今回の符号フラグと前回の符号フラグとが一
致しない場合、すなわち、検出レベルが増加から減少
（もしくは減少から増加）した場合には、固有値（共振
周波数）が存在するので、判断結果は「ＹＥＳ」とな
り、次のステップＳＤ１０に処理を進める。

【００４５】ステップＳＤ１０では、レジスタＦ１に格
納される今回の符号フラグが「１」、つまり、検出レベ
ルが増加から減少に転じたか否かを判断する。検出レベ
ルが増加から減少に転じた時、すなわち、ピークレベル
が存在する場合には、判断結果が「ＹＥＳ」となり、ス
テップＳＤ１１に進む。ステップＳＤ１１では、検出レ
ベルが増加から減少に転じたことから１つ前のアドレス
ＡＤに対応して読み出される検出レベル、すなわち、ア
ドレス（ＦＡＤ＋ＡＤ）に対応する検出周波数ｆ’を固
有値Ｆ（ｎ）と見做して固有値記憶エリアＩＶＥ（図３
参照）に格納する。これに対し、上記ステップＳＤ１０
において、レジスタＦ１に格納される今回の符号フラグ
が「０」、つまり、検出レベルが減少から増加に転じた
時には判断結果は「ＮＯ」となり、後述するステップＳ
Ｄ１４に進む。

【００４６】さて、こうしたピーク検出に基づき固有値
（共振周波数）が定まると、ＣＰＵ３はステップＳＤ１
２に処理を進め、その固有値に対応するアドレスＡＤを
アドレス記憶エリアＡＤ（ｎ）に保持する。続いて、ス
テップＳＤ１３では、固有値に対応する検出レベル、つ
まり、アドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ）に対応する検出レベル
をレジスタＰＫ（ｎ）にストアする。

【００４７】次いで、ステップＳＤ１４に進むと、上述
したように、レジスタＦ１に格納される今回の符号フラ
グを、レジスタＦ２にストアして前回の符号フラグとし
て保持する。この後、次の検出レベルについて大小比較
すべく、レジスタＡ２の値をレジスタＡ１に入れ替え、
続くステップＳＤ１６ではレジスタｎの値を１インクリ
メントして歩進させる。そして、ステップＳＤ１７では
この歩進されたレジスタｎの値が検出レベルのデータ個
数Ｎを超えたか否かを判断し、超えていない時は判断結
果は「ＮＯ」となり、ピーク検出を続行すべく前述のス
テップＳＤ４に処理を戻す。一方、レジスタｎの値が検
出レベルのデータ個数Ｎを超えた時には、判断結果が
「ＹＥＳ」となり、本ルーチンを完了する。

【００４８】このように、固有値検出処理ルーチンで
は、ＲＡＭ５の検出レベル記憶エリアＤＬに格納される
検出レベル（１）〜（Ｎ）を順番に読み出し、互いに隣
接する２つの検出レベル同士を大小比較し、その符号が
正から負に転じた時にレベルが増加から減少へ変化した
としてピーク検出を行い、これによって求めたピークの
検出レベルに対応する検出周波数を固有値（共振周波
数）と見做して固有値記憶エリアＩＶＥにストアするよ
うになっている。

【００４９】Ｑ値検出処理ルーチンの動作 次に、図９を参照してＱ値検出処理ルーチンの動作につ
いて説明する。ＣＰＵ３は前述したステップＳＢ１３を
介して図９に示すＱ値検出処理ルーチンを実行すると、
ステップＳＥ１に処理を進め、先ずポインタレジスタｎ
に「１」をセットする。次いで、ステップＳＥ２では、
各固有値に対応するアドレス記憶エリアＡＤ（ｎ）のア
ドレス値をアドレスカウンタＡＤにストアする。

【００５０】次に、ステップＳＥ３に進むと、このアド
レスカウンタＡＤの値に基づき、アドレス（ＡＡＤ＋Ａ
Ｄ）に格納される共振点での検出レベルを、検出レベル
記憶エリアＤＬ（図３参照）から読み出してレジスタＡ
１にストアする。そして、次のステップＳＥ４では、ア
ドレスカウンタＡＤの値をレジスタＡＤ１に格納し直
し、続くステップＳＥ５ではこのレジスタＡＤ１を１イ
ンクリメントしてアドレス歩進させる。この後、ステッ
プＳＥ６に進み、この歩進されたレジスタＡＤ１の値に
基づき、アドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ１）に格納される検出
レベルを、検出レベル記憶エリアＤＬ（図３参照）から
読み出してレジスタＡ２にストアする。

【００５１】すなわち、ステップＳＥ３〜ＳＥ６では、
共振点における検出レベル（ピークレベル）をレジスタ
Ａ１に、次のアドレスに対応する検出レベルをレジスタ
Ａ２にセットしておき、続くステップＳＥ７では、両レ
ベル差（Ａ２−Ａ１）を算出し、その値が所定レベル以
上であるか否かを判断する。なお、ここで言う所定レベ
ルとは、上記ピークレベルより３ｄＢ（電圧比）減衰し
たレベルを指す。

【００５２】両レベル差（Ａ２−Ａ１）が所定レベル以
上でなければ、判断結果が「ＮＯ」となり、上述のステ
ップＳＥ５に処理を戻し、更に歩進させたレジスタＡＤ
１の値に基づき、アドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ１）に格納さ
れる検出レベルを、検出レベル記憶エリアＤＬから読み
出してレジスタＡ２にストアした後、再度、レジスタＡ
１に格納される共振点における検出レベル（ピークレベ
ル）とレジスタＡ２に格納される検出レベルとのレベル
差を算出し、それが所定レベル以上に収まるか否かを判
断する。

【００５３】そして、両レベル差（Ａ２−Ａ１）が所定
レベル以上に収まった時には、上記ステップＳＥ７の判
断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＥ８に処理
を進める。ステップＳＥ８では、アドレスカウンタＡＤ
に格納されるアドレス値を、レジスタＡＤ２に保持した
後、そのアドレス値を１デクリメントする。すなわち、
共振点における検出レベル（ピークレベル）に達する１
つ前のアドレスがレジスタＡＤ２にセットされる。

【００５４】続いて、ステップＳＥ９では、このレジス
タＡＤ２の値に基づき、アドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ２）に
格納されるピーク以前の検出レベルを、検出レベル記憶
エリアＤＬ（図３参照）から読み出し、これをレジスタ
Ａ２にストアする。次いで、ステップＳＥ１０では、レ
ジスタＡ１に格納される共振点における検出レベル（ピ
ークレベル）と、レジスタＡ２に格納されるピーク以前
の検出レベルとのレベル差（Ａ２−Ａ１）を算出し、そ
の値が所定レベル（ピークレベルより３ｄＢ減衰したレ
ベル）以上であるか否かを判断する。

【００５５】両レベル差（Ａ２−Ａ１）が所定レベル以
上でなければ、判断結果が「ＮＯ」となり、上述のステ
ップＳＥ９に処理を戻し、更にデクリメントさせたレジ
スタＡＤ２の値に基づき、アドレス（ＡＡＤ＋ＡＤ２）
に格納される検出レベルを、検出レベル記憶エリアＤＬ
から読み出してレジスタＡ２にストアした後、再度、レ
ジスタＡ１に格納される共振点における検出レベル（ピ
ークレベル）とレジスタＡ２に格納される検出レベルと
のレベル差を算出し、それが所定レベル以上に収まるか
否かを判断する。

【００５６】そして、両レベル差（Ａ２−Ａ１）が所定
レベル以上に収まった時には、上記ステップＳＥ１０の
判断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＥ１１に
処理を進める。ステップＳＥ１１では、共振点における
検出レベル（ピークレベル）から所定レベル減衰したサ
ンプル点アドレスＡＤ１，ＡＤ２のアドレス離間値（Ａ
Ｄ１−ＡＤ２）を算出し、これをＱ値（尖頭値幅）とし
てレジスタＱ（ｎ）にストアする。

【００５７】この後、ＣＰＵ３はステップＳＥ１２に処
理を進め、各固有値（共振周波数）毎について上述した
Ｑ値検出処理を行うべくポインタレジスタｎの値を１イ
ンクリメントして歩進させる。そして、ステップＳＥ１
３では、歩進されたポインタレジスタｎの値が固有値数
Ｎ以上であるか否か、つまり、全ての固有値についてＱ
値検出処理が行われたかどうかを判断し、処理完遂した
時には判断結果が「ＹＥＳ」となり、本ルーチンを完了
するが、そうでない場合には判断結果が「ＮＯ」とな
り、前述のステップＳＥ２に処理を戻して上述した一連
の処理を繰り返す。

【００５８】このように、Ｑ値検出処理ルーチンでは、
各固有値（共振周波数）毎に、その固有値における検出
レベル（ピークレベル）を中心として、サンプル点アド
レスを前後させてこのピークレベルとのレベル差が所定
レベルとなる２つの検出レベルを検索し、この検索した
２つの検出レベルに対応する各サンプル点アドレスＡＤ
１，ＡＤ２のアドレス離間値（ＡＤ１−ＡＤ２）を算出
し、これをＱ値（尖頭値幅）としてレジスタＱ（ｎ）に
ストアする。

【００５９】係数乗算処理ルーチンの動作 以上のようにして、シミュレートしようとする楽器が持
つであろう固有の共振特性、すなわち、固有値（共振周
波数）およびＱ値が求まると、ＣＰＵ３は前述したステ
ップＳＢ１４（図６参照）を介して図１０に示す係数乗
算処理ルーチンを実行し、ステップＳＦ１に処理を進め
る。まず、ステップＳＦ１では、前述した解析処理ルー
チンのステップＳＢ６（図６参照）において入力された
チップ（振動体８）の材質種類に基づき特性テーブルＴ
ＡＢＬＥ（図２参照）からテーブルルックアップされた
材料物性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ１）を、レジスタｋにスト
アする。

【００６０】続いて、ステップＳＦ２では、各固有値に
対応させたポインタレジスタｎの値を「１」にセットす
る。次いで、ステップＳＦ３では、このポインタレジス
タｎの値に対応した１次のＱ値に、レジスタｋに格納さ
れる材料物性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ１）を乗算し、その結
果をレジスタＱ（ｎ）にストアする。そして、この後に
ステップＳＦ４に進み、ポインタレジスタｎの値を１イ
ンクリメントして歩進させ、続くステップＳＦ５では、
全ての固有値について係数乗算したか否かを判断する。

【００６１】全ての固有値について材料物性係数ＴＡＢ
ＬＥ（Ｋ１）を乗算し終えた時には、ここでの判断結果
が「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＦ６に処理を進め
るが、そうでない場合には判断結果が「ＮＯ」となり、
上述のステップＳＦ３に処理を戻し、全ての固有値につ
いて係数乗算されるまで繰り返す。

【００６２】次いで、ステップＳＦ６に進むと、再びポ
インタレジスタｎの値を「１」にセットし直す。そし
て、ステップＳＦ７では、前述した解析処理ルーチンの
ステップＳＢ８（図６参照）において入力された形状種
類に基づき特性テーブルＴＡＢＬＥ（図２参照）からテ
ーブルルックアップされた形状特性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ
１，ｎ）を、レジスタｋにストアする。

【００６３】この形状特性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ２）は、
前述したように、シミュレートしようとする楽器の共鳴
体の形状に対応させた値であって、選択した形状、例え
ば、「板」、「箱」および「管」等の各形状について、
ｎ次までの各固有値（共振周波数）に対する重み付けを
表わす固有値スケールファクタＦ（１）〜Ｆ（Ｎ）が定
義されている。したがって、このステップＳＦ７におい
ては、選択した形状における、ポインタレジスタｎの値
に対応した固有値のスケールファクタを、テーブルルッ
クアップしてレジスタｋにストアするようになってい
る。

【００６４】こうしてポインタレジスタｎの値に対応し
た固有値のスケールファクタを、レジスタｋにストアす
ると、ＣＰＵ３は次のステップＳＦ８に処理を進め、レ
ジスタｋにストアされたスケールファクタを、対応する
固有値（共振周波数）Ｆ（ｎ）に乗算し、その結果をレ
ジスタＦ（ｎ）にストアする。

【００６５】そして、ステップＳＦ９に進み、ポインタ
レジスタｎの値を１インクリメントして歩進させ、続く
ステップＳＦ１０では、全ての固有値について係数乗算
したか否かを判断する。全ての固有値について材料物性
係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ１）を乗算し終えた時には、ここで
の判断結果が「ＹＥＳ」となり、本ルーチンの処理を完
了させるが、そうでない場合には判断結果が「ＮＯ」と
なり、上述のステップＳＦ７に処理を戻し、全ての固有
値について係数乗算されるまで繰り返す。

【００６６】このように、係数乗算処理では、入力され
た材質種類に対応した材料物性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ１）
を各固有値毎のＱ値に乗算すると共に、入力された形状
に対応した形状特性係数ＴＡＢＬＥ（Ｋ２）の各スケー
ルファクタをそれぞれ対応する固有値に乗算して、シミ
ュレートしようとする楽器の共鳴体の共振特性を求めて
いる。

【００６７】（３）再生モードの動作 次に、図１１〜図１３を参照して上述した解析モード下
の一連の処理により得られた特性、すなわち、シミュレ
ートしようとする楽器の共鳴体の共振特性を加味した楽
音を発生する再生モードの動作について説明して行く。

【００６８】再生処理ルーチンの動作 さて、モード選択スイッチＭＯＤの操作に応じて再生モ
ードに遷移すると、ＣＰＵ３は前述したステップＳＡ４
（図５参照）を介して図１１に示す再生処理ルーチンを
実行してステップＳＧ１に処理を進める。ステップＳＧ
１では、鍵盤１の各鍵を走査して鍵変化を判別する。

【００６９】ここで、鍵イベントが発生しない場合、つ
まり、鍵操作がなされていない時には、再生に係わる処
理を一切行わずにステップＳＧ７に処理を進め、モード
選択スイッチＭＯＤの操作の有無を判断する。そして、
モード選択スイッチＭＯＤが操作されたら、判断結果が
「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＧ８に進み、解析モ
ードへ遷移させて本ルーチンを完了させる。これに対
し、モード選択スイッチＭＯＤが操作されない時には判
断結果が「ＮＯ」となり、この場合、何も処理せずに本
ルーチンを完了させる。

【００７０】一方、押鍵操作に応じてキーオンイベント
が発生すると、上述のステップＳＧ１の判断を経てステ
ップＳＧ３に進み、押鍵された鍵の鍵番号をレジスタＮ
ＯＴＥにストアする。そして、ステップＳＧ４では、押
鍵に応じて発生したベロシティ情報をレジスタＶＥＬに
ストアし、続くステップＳＧ５では、上記レジスタＮＯ
ＴＥ，ＶＥＬにそれぞれ格納された鍵番号およびベロシ
ティ情報を音源部９へ送出する。この後、ステップＳＧ
６に進み、音源部９に与えた演奏情報に基づく楽音の発
音を指示する。これにより、音源部９では、レジスタＮ
ＯＴＥ，ＶＥＬにそれぞれ格納された鍵番号およびベロ
シティ情報に基づく楽音データＷ１を発生し、これをＤ
ＳＰ１０ａに供給する。

【００７１】こうして発音指示を出すと、ＣＰＵ３は上
述したステップＳＧ７，ＳＧ８を経て解析モードに遷移
するか、もしくはメインルーチンへ処理を復帰させる。
なお、この押鍵操作に対応した離鍵操作が行われた場合
には、ステップＳＧ２に処理を進めて離鍵された鍵の楽
音について消音するよう音源部９に指示した後、ステッ
プＳＧ７，ＳＧ８を実行する。

【００７２】ＤＳＰ１０ａの動作 以上のようにして、押鍵操作に応じて生成された楽音デ
ータＷ１がＤＳＰ１０ａに供給されると、ＤＳＰ１０ａ
はＣＰＵ３の指示の下に、図１２に示すＤＳＰ処理を実
行し、ステップＳＨ１に進む。ステップＳＨ１に進む
と、ＤＳＰ１０ａは音源部９からの入力の有無を判断
し、入力が無い場合には一旦、本動作を終了させるが、
入力が有った場合には次のステップＳＨ２に処理を進め
る。

【００７３】ステップＳＨ２では、各固有値に対応する
ポインタレジスタｎの値を「１」にセットし、続くステ
ップＳＨ３ではＣＰＵ３から供給される係数、すなわ
ち、前述した係数乗算処理にて求めたＦ（ｎ）を、ＤＳ
Ｐ１０ａ内部のレジスタｂ１（ｎ），ｂ２（ｎ）に、Ｑ
（ｎ）をＤＳＰ１０ａ内部のレジスタＫ（ｎ）にそれぞ
れストアする。次いで、ステップＳＨ４に進むと、ＤＳ
Ｐ１０ａはポインタレジスタｎの値に対応した次数の固
有値について与えられたフィルタ係数に従って、音源部
９から供給される楽音データＷ１に２次ＩＩＲフィルタ
リングを施す。

【００７４】そして、この後、ＤＳＰ１０ａはポインタ
レジスタｎの値を１インクリメントして歩進させて処理
すべき次数を更新させ、続くステップＳＨ６では、全て
の次数について処理したか否かを判断し、処理途中であ
れば、判断結果が「ＮＯ」となり、上述のステップＳＨ
３〜ＳＨ５を繰り返す。一方、全ての次数についてのフ
ィルタリングが完了した時には、判断結果が「ＹＥＳ」
となり、本ルーチンを終了する。この結果、音源部９か
ら供給される楽音データＷ１についてシュミュレートし
ようとする楽器の共鳴体の特性が付与され、それによっ
て音色制御された楽音データＷ２が生成される。

【００７５】フィルタ演算処理ルーチンの動作 次に、図１３を参照し、ＤＳＰ１０ａにおいて実行され
るフィルタ演算処理ルーチンの動作について説明する。
ここで行われるフィルタ演算は、図４に図示した２次Ｉ
ＩＲフィルタリングに相当するものである。すなわち、
上述のステップＳＨ４を介して本ルーチンが実行される
と、ＤＳＰ１０ａは図１３に示すステップＳＪ１に処理
を進め、レジスタＩＮに一時記憶される楽音データＷ１
からレジスタＢの値を減算してレジスタＡにストアす
る。

【００７６】次いで、ステップＳＪ２では、レジスタＥ
の値を１サンプル遅延させてレジスタＥ（−１）にセッ
トし、続くステップＳＪ３では、レジスタＡの値をレジ
スタＥにストアする。そして、ステップＳＪ４では、レ
ジスタＦの値を１サンプル遅延させてレジスタＦ（−
１）にセットし、続くステップＳＪ５では、レジスタＥ
（−１）にセットされた１サンプル遅延値をレジスタＦ
にストアする。

【００７７】次に、ステップＳＪ６に進むと、レジスタ
ｂ１（ｎ）の値にレジスタＥ（−１）の値を乗算し、そ
の結果をレジスタＣにストアする。次に、ステップＳＪ
７では、レジスタｂ２（ｎ）の値にレジスタＦ（−１）
の値を乗算し、その結果をレジスタＤにストアする。そ
して、ステップＳＪ８では、上記レジスタＣの値とレジ
スタＤの値とを加算してその値をレジスタＢに格納す
る。

【００７８】ステップＳＪ９では、レジスタｂｋの値に
レジスタＥ（−１）の値を乗算し、その結果をレジスタ
Ｇにストアする。そして、ステップＳＪ１０では、レジ
スタＧの値とレジスタＦ（−１）の値とを加算してレジ
スタＨにストアする。次のステップＳＪ１１では、レジ
スタＡの値とレジスタＨの値とを加算してレジスタＩに
ストアする。続いて、ステップＳＪ１２では、レジスタ
Ｋ（ｎ）の値をレジスタＩの値に乗算し、その結果をレ
ジスタＯＵＴにストアする。このレジスタＯＵＴにセッ
トされた値は楽音データＷ２として出力され、続くステ
ップＳＪ１３ではレジスタＯＵＴの値をレジスタＩＮに
書き換え、この後に本ルーチンの処理を完了する。

【００７９】このように、ＤＳＰ１０ａでは、ＣＰＵ３
から与えられる各乗算係数ｂ１（ｎ），ｂ２（ｎ），ｂ
ＫおよびＫ（ｎ）に基づき楽音データＷ１に２次ＩＩＲ
フィルタリングを施すことによって、自然楽器の共鳴体
から放射されたと等価な音色、すなわち、振動体８の材
質および形状に依存した音色の楽音データＷ２が形成さ
れる。したがって、振動体８を各種材質・形状にセット
し直すだけで各様な音色の楽音を極めて容易に実現し得
るようになるのである。

【００８０】以上説明したように、本実施例によれば、
解析モード下において、シミュレートしようとする楽器
の形状・材質に相当するチップを選択し、選択したチッ
プを振動体８として加振部６および振動検出部７の装着
端子Ｔ１，Ｔ２にセットして加振応答を計測すると、こ
の計測した加振応答結果に基づき、シミュレートしよう
とする楽器が持つであろう固有の共振特性が解析的に推
測され、この推測した共振特性に合致するよう２次ＩＩ
Ｒフィルタの各フィルタ係数を設定する。

【００８１】そうして、再生モードに遷移すると、鍵操
作に応じて生成される楽音データＷ１が、上記解析モー
ドにて係数設定された２次ＩＩＲフィルタリングされ、
シミュレートしようとする楽器の共鳴体から放射された
と等価な音色を持つ楽音データＷ２が形成されるように
なっている。したがって、従来のように、非線形動作や
共振動作などの発音メカニズムをシミュレートする物理
モデルを、リアルタイムに動作させて楽音を生成する必
要がなくなり、簡単な構成で、しかも安価に自然楽器の
動作をシミュレートして、自然楽器に近い楽音を発生す
ることが可能になる訳である。

【００８２】なお、本実施例では、シミュレートしよう
とする楽器の共鳴体に対応させたチップ（振動体８）を
選択して装着使用する態様であるが、これに替えて、例
えば、予め振動体８の材質・形状に対応させた様々な係
数群を３次元テーブルデータとして用意しておき、スイ
ッチ操作に応じて所望の共鳴体に対応する係数を選択
し、これに基づきフィルタリングする構成としても良
い。また、この実施例では、楽器の共鳴体の特性をシミ
ュレートさせているが、これに替えて、楽音が励振され
る過程、すなわち、発音体の非線形動作をシミュレート
する形態にしても良く、その場合、ホワイトノイズ等を
励振源とし、これに非線形動作をシミュレートするフィ
ルタリングを施す態様とする。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、シミュレートしようと
する楽器の形状および材質に対応する振動体を加振して
加振応答を計測し、計測された加振応答に基づきシミュ
レートしようとする楽器の共振特性を導出する。そし
て、導出された共振特性に合致するフィルタ定数を生成
しておき、音高指定操作に応じて所定の楽音波形が発生
すると、生成しておいたフィルタ定数に従ったフィルタ
リングを、前記楽音波形に施してシミュレートしようと
する楽器と等価な音色の楽音を形成するので、従来のよ
うに、非線形動作や共振動作などの発音メカニズムをシ
ミュレートする物理モデルを、リアルタイムに動作させ
て楽音を生成する必要がなく、この結果、高速な論理演
算手段を不要とした極めて簡単な構成で、しかも安価に
自然楽器の動作をシミュレートして、自然楽器に近い楽
音を発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】ＲＯＭ４に記憶される特性テーブルの一例を示
す図である。

【図３】ＲＡＭ５のメモリ構成を説明するための図であ
る。

【図４】ＤＳＰ１０ａのフィルタ機能を示すブロック図
である。

【図５】メインルーチンの動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】解析処理ルーチンの動作を示すフローチャート
である。

【図７】振動検出処理ルーチンの動作を示すフローチャ
ートである。

【図８】固有値検出処理ルーチンの動作を示すフローチ
ャートである。

【図９】Ｑ値検出処理ルーチンの動作を示すフローチャ
ートである。

【図１０】係数乗算処理ルーチンの動作を示すフローチ
ャートである。

【図１１】再生処理ルーチンの動作を示すフローチャー
トである。

【図１２】ＤＳＰ処理ルーチンの動作を示すフローチャ
ートである。

【図１３】フィルタ演算処理ルーチンの動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 鍵盤 ２ パネルスイッチ部 ３ ＣＰＵ ４ ＲＯＭ ５ ＲＡＭ ６ 加振部 ７ 振動検出部 ８ 振動体 ９ 音源部 １０ 波形制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シミュレートしようとする楽器の形状お
   よび材質に対応する振動体と、 前記振動体を加振して加振応答を計測する加振応答計測
   手段と、 この加振応答計測手段によって計測された加振応答に基
   づき、前記シミュレートしようとする楽器の共振特性を
   導出すると共に、導出された共振特性に合致するフィル
   タ定数を生成するフィルタ定数生成手段と、 音高指定操作に応じて所定の楽音波形を発生する波形発
   生手段と、 前記フィルタ定数生成手段が生成するフィルタ定数に従
   ったフィルタリングを、前記楽音波形に施して前記シミ
   ュレートしようとする楽器と等価な音色の楽音を形成す
   る波形制御手段とを具備することを特徴とする楽音発生
   装置
2. 【請求項２】 前記振動体は、シミュレートしようとす
   る楽器の共鳴体に相当し、装置に対して挿脱自在に形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の楽音発生装
   置。
3. 【請求項３】 前記加振応答計測手段は、加振応答とし
   て得た振動周波数および振動レベルを、シミュレートし
   ようとする楽器の大きさを勘案して工学値変換すること
   を特徴とする請求項１記載の楽音発生装置。
4. 【請求項４】 前記フィルタ定数生成手段は、前記加振
   応答に基づき、シミュレートしようとする楽器の共鳴体
   のｎ次固有値およびそのＱ値を検出する共振特性検出手
   段と、 前記振動体の形状および材質をそれぞれ表わす形状特性
   係数および材料物性係数を記憶する係数記憶手段とを備
   え、 使用される振動体に対応した形状特性係数および材料物
   性係数を当該係数記憶手段から読み出し、読み出した形
   状特性係数および材料物性係数を、前記共振特性検出手
   段によって検出された各次数毎の固有値およびそのＱ値
   に乗算してシミュレートしようとする楽器の共振特性に
   合致するフィルタ定数を生成することを特徴とする請求
   項１記載の楽音発生装置。
5. 【請求項５】 前記波形制御手段は、フィルタ定数生成
   手段から供給されるｎ次までのフィルタ定数を用い、前
   記楽音波形について時分割に各次数毎のフィルタリング
   を施すことを特徴とする請求項１記載の楽音発生装置。