JPH01193899A - 信号分離方法及びこの信号分離方法で分離した信号の再現データを収納した記憶素子と、この記憶素子を用いた電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は電子楽器の音質を改善することに利用するこ
とができる信号抽出方法及びこの信号抽出方法で取出し
た信号のデータを記憶した記憶素子と、この記憶素子を
利用した電子楽器に関する。

「従来の技術」 ピアノ、ヴァイオリン、ギター、その他管楽器、打楽器
等の各種の自然楽器に対して、これら自然楽器の音を擬
似的に発生させる楽器を電子楽器と呼んでいる。

電子楽器の分野では限りなく自然楽器に近い音を発生さ
せることが究極の課題とされる。

電子楽器の音を自然楽器の音に限りなく近ずけるには自
然楽器の音に含まれる雑音成分をいかに再現するかに掛
っている。

つまりこの雑音成分とは例えばピアノ音の場合ハンマー
が弦を打つとき生じるカンという音、ウアイオリンの弦
を弓が擦り始めるときのギタという音等である。−労音
が持続している部分でもノイズがその楽器の顕著な特徴
となっているものもある。例えば尺への呼気ノイズや、
スネア・ドラムのシャーンという音線の音等がこの例に
当る。

またノイズではないがピアノにおいてダンパを離した状
態で打鍵した際に他の弦が共鳴するワーノという音もピ
アノ音の特徴である。

従来これら雑音を電子楽器の音に付加する試みがなされ
ている。その一つとして自然楽器から出された音を電気
信号に変換し、その電気信号をＤＡ変換し、ＲＯＭ又は
電池でバックアンプされたＲＡＭ等の記憶素子に記憶し
、この記憶素子鍵盤のキイーの位置に対応した速度で読
出すことによってキイーの位置に対応した音高を持つ音
の信号を得ることができる。この音の信号は元の楽器の
音に対応した波形を有し、然もその楽器固有の雑音成分
も含まれている。従ってこの点では元の楽器の音を忠実
に再現できるように見える。

然し乍ら記憶素子に記憶した楽器音の波形データは成る
一つの音高を持つ波形データである。この一つの音高を
持つ波形データを電子楽器では続出速度を変えて読出す
ことによって再現する音の音高を選択できるようにして
いる。

ところで例えばピアノ音の頭部に付く衝撃音の部分（雑
音成分）の周波数も続出速度に応じて変化してしまうた
め書込時に使った音高から離れるに従ってピアノらしく
ない音になってしまう欠点がある。

このため従来より自然楽器の音の信号から雑音成分を摘
出し、これをＡＤ変換して記憶素子に記憶させると共に
、例えば電圧制御発振器によって構成した楽音信号発生
器から所望の音高を持つ楽音信号を発生させ、この楽音
信号の発生と同期して記憶器に記憶した雑音データを続
出し、楽音信号に付加する方法が提案されている。

このようにする事によって雑音データは楽音の音高に関
係なく一定の速度で読出され元の雑音に近いかたちで楽
音信号に合成することができる。

このために楽音波形データと、その楽器が持つ雑音波形
データを分離して取出す技術が要求される。

従来はこの信号分離方法として例えば第９図に点線で示
すような特性を持つノツチフィルタを用い、このノツチ
フィルタの特性を利用して楽音波形データからコンポー
ネント成分ω１．ω２．ω３．・・・を除去して雑音成
分を取出すと共に、この雑音成分を元信号から除去して
コンポーネント成分ω、。

ωよ、ω１．・・・を求め、雑音波形データと、楽音波
形データを別々の記憶器に書込んでいる。

「発明が解決しようとする問題点」 従来の雑音成分の分離方法によれば、分離した雑音成分
が本来の雑音及び楽音に近似していない欠点がある。

つまり自然楽器の音の信号を急峻な減衰特性を持つノツ
チフィルタに通し、このフィルタによって音の主成分と
なるコンポーネント成分を除去して雑音成分を分離する
方法を採った場合、急峻な狭帯域特性を持つフィルタは
応答性が悪い。特に減衰特性を急峻にして通過帯域幅を
狭くすればする程応答性が悪くなる。

応答性の悪い回路を通じて取出した信号は立上りが遅い
ため例えばピアノのハンマが弦を打つとき生じるカンと
いうような雑音を忠実に再現することができる。

このためフィルタの減衰特性を緩くすると、雑音成分に
コンポーネント成分が混入して来るため益々悪い結果と
なる。

この発明の目的は自然楽器音が持つ雑音成分を元信号に
近い形で取出すことができる信号分離方法を提案し、合
せてこの分離された信号を記憶した雑音データ記憶素子
及び楽音波形データ記憶素子と、この二つの記憶素子を
利用して楽音信号に雑音信号を再現して重畳することの
できる電子楽器を提案する。

「課題を解決するための手段」 この出願の第１発明では、 自然楽器音が持つコンポーネント成分をフーリエ変換し
て各コンポーネント成分について実数部の偶対称成分と
虚数部の奇対称成分を求め、これら実数部の偶対称成分
と虚数部の奇対称成分をそれぞれ演算によって消去し、
残された成分をフーリエ逆変換して雑音成分として取出
すようにした信号分離方法を提案する。

この出願の第２発明では、 第１発明で提案した信号分離方法によって分離した雑音
成分を元の信号から減算し、残された信号を自然楽器音
のコンポーネント成分として取出すようにした信号分離
方法を提案する。

この出願の第３発明では、 第１の発明で提案した信号分離方法で取出した雑音成分
をＤＡ変換してＲＯＭ等に書込んで構成した雑音データ
記憶素子を提案する。

更にこの出願の第４発明では、 第２発明で提案した信号分離方法によって取出した楽音
波形データを記憶素子に記憶した楽音データ記憶素子を
提案する。

この出願の第５発明では、 第３の発明及び第４の発明で提案した記憶素子を利用し
て構成した雑音発生手段と楽音信号を発生する楽音信号
発生手段と、 雑音発生手段で発生させた雑音と楽音発生手段で発生さ
せた楽音信号を重畳させる信号合成回路とを具備した電
子楽器を提案する。

「作　用」 この出願の第１の発明によれば自然楽器音が持つコンポ
ーネント成分（倍音または部分音）は正弦波にエンベロ
ープがＡＭ変調されたものでありその側波帯はキャリア
周波数に関して上下に共役対称となる。

この共役対称となる性質を利用して共役対称となる部分
を消去し、残った成分を雑音として取出す。

コンポーネント成分の側波帯の実数部及び虚数部の共役
対称となる成分を消去する処理はコンピュータ等を利用
して演算処理して実行される。

コンポーネント成分が除去されて得られた雑音成分はコ
ンピュータからディジタル信号の形態で出力される。

従って第１の発明によれば演算処理によってコンポーネ
ント成分を除去するから、残された雑音成分は本来の雑
音成分に近い波形を持つ信号として得ることができる。

この出願の第２の発明では雑音成分として取出した信号
を元の信号から減算する。このようにすれば元の信号に
含まれるコンポーネント成分、つまり元の信号に含まれ
る楽音信号だけを分離して取出すことができる。

このようにして取出した楽音信号は狭帯域フィルタを通
っていないから波形は元波形のまま得ることができ、楽
器の音質を向上させることができる。

この出願の第３及び第４の発明は雑音データ及びディジ
タル信号を例えば半導体ＲＯＭ等に書込み、雑音データ
を収納した雑音データ記憶素子と、楽音データを記憶し
た楽音データ記憶素子を得る。

楽音データを適当な読出速度で読出すことによって音高
が異なる楽音信号を得ることができる。

従ってこの出願の第５の発明では電子楽器において楽音
信号の発生と同期して雑音データを一定の続出速度で例
えばピアノのハンマが弦を打つときの一定の長さを持つ
雑音信号を再現することができる。よってこの雑音信号
を楽音信号に重畳することによって元の信号に近い波形
を持つ信号を得ることができ、自然楽器の音に近い楽音
を再現することができる。

「実施例」 第１図にこの出願の第１発明で提案する信号分離方法を
実行するための装置の概要を示す。

例えばピアノ等の自然楽器１から標準的な音高を持つ音
２を発生させる。音２はマイクロホン３で電気信号に変
換され、ＡＤ変換器４でディジタル信号に変換される。

ＡＤ変換器４から出力されるディジタル信号はコンピュ
ータ５に入力され、コンピュータ５において自然楽器１
が放った音２からこの音を構成するコンポーネント成分
ω１．ω重、ω１．・・・を除去して雑音成分を求める
信号分離方法を実行する。

コンピュータ５の演算処理によってコンポーネント成分
ω、ωよ、ω３．・・・が除去され、その残されたデー
タをピアノ１が持つ独特の雑音成分として、例えば半導
体ＲＯＭ又は電池でバンクアンプされたＲＡＭカードの
ような記憶素子６Ａに書込む。

また元の信号から雑音成分を減算して楽音データを取出
し、この楽音データを記憶素子６Ｂに書込む。

この出願の第１発明ではコンピュータ５において実行す
る信号分離方法を提案するものである。

第２図にコンピュータ５で実行するプログラムの概要を
示す、プログラムはフーリエ変換プログラム１０１と、
フーリエ変換された周波数スペクトラム成分の正の周波
数成分を取出し、この正の周波数成分に一θ、の位相回
転を与えるプログラム１０２と、実数部除去演算プログ
ラム１０３と、虚数部除去演算プログラム１０４と、こ
の二つの演算プログラム１０３と１０４によってコンポ
ーネント成分が除去されて残された雑音成分に十〇、の
位相回転を与え、位相を元に戻すプログラム１０５と、
正の周波数成分の複素共役である負の周波数成分を求め
て正の周波数成分と合成するプログラム　１０６と、正
と負の周波数成分が揃った状態の信号をフーリエ逆変換
するプログラム１０７と、フーリエ逆変換によって実波
形データに戻された信号を雑音信号とし、プログラム１
０８とこれら雑音データと楽音データを出力するプログ
ラム１０７とによって構成される。

フーリエ変換プログラム１０１は周知のフーリエ変換プ
ログラムを利用することができる。

ここで、楽器音波形Ｘ（ｔ）を次のようにモデル化する
。尚ここでは説明を簡素化するためにビブラートなどの
周波数変動の無い楽器音について考える。

Ｘ（ｔ）＝Σ　ａ　＋（ｔ）　・ｃｏｓ（ω１を十〇ｔ
）　＋　ｎ　（ｔ）ａ、（ｔ）：第ｉ正弦波の振幅エン
ベロープω４　：第１正弦波の角周波数ω１．ω２．ω
８．・・−θ、：第ｉ正弦波の位相 ｎ（ｔ）：求めた雑音成分 Ｘ（ｔ）のフーリエ変換をＸ（ω）、第ｉ正弦波の振幅
エンベロープａ＝（ｔ）のフーリエ変換をＡｉ（ω）、
雑音成分ｎ（ｔ）のフーリエ変換をＮ（ω）とする。

ｃｏｓ　（ω８ｔ＋θ、）のフーリエ変換は２δ（ω＋
ω、）ｅ−ｊ＃ｉ＋％δ（ω−ωｔ）　６　”Ｊ　＃　
Ｌであるから、 Ｘ（ω）＝Ｆ（Σ　ａ　＋（ｔ）　・ｃｏｓ（ωＬｔ＋
θｉ）　＋　ｎ　（ｔ））＝Σ（Ｆ　（ａｔ（ｔ））　
＊Ｆ　（ｃｏｓ（ω；を十〇ｉ））　）　＋ｌ”　（ｎ
（ｔ））−Σ（Ａ、（ω））＊％ｆδ（ω＋ω、）ｅ−
４８・＋δ（ω−ω＝）ｅ−”’ｌ　ｌ　＋ｎ（ω）こ
こにＦＣ）はフーリエ変換。※は畳み込み演算子。δ（
）はデイラックのデルタ関数。

上式はデルタ関数の性質により ×（ω）−Σ　Ａ　　（Ａ　（（Ｌ’　＋　ａｔ）　６
−ｊ　＃　ｉ＋Ａ（ω−ωｔ）　ｅ＋ｊ　＃リ　＋Ｎ（
ω）と書ける。Ａ（ω＋ωｔ）ｅ−・“は負の周波数成
分Ａ（ω−ωｉ）ｅ″ｊ′ｌは正の周波数成分である。

一部の打楽器等を除けば、自然楽器の各コンポ−ネント
成分の振幅エンベロープは比較的滑らかであり、そのフ
ーリエ変換がそれほど広い周波数帯域を持つことはあま
りない、そこで隣接するｉ及びｉ＋ｌに対して、Ａｉ（
ω−ωＬ）の周波数帯域と、　Ａ、。１（ω−ω８，１
）の周波数帯域は重ならないものと仮定して説明を続け
る。

また、実数値関数のフーリエ変換は正負の周波数で複素
共役であるから、以後は簡単のため正の周波数領域のみ
を考えることにする。

Ａｉ（ω）の周波数帯域幅をＡｉとし、Ｘ（ω）のω、
−Δｉ≦ω五≦ω＋Δｉの周波数範囲を考える。

この範囲に限ってみれば、 Ｘ（ω）＝％Ａ＋（ω　−ωＨ）ｅ”’＋Ｎ（ω）であ
る。

−ａに楽器音のコンポーネント成分は雑音成分Ｎ（ω）
よりはるかに強いので、スペクトラムのピーク角周波数
をω２、その位相をθ、と見なして差し支えない。

この帯域内のＸ（ω）にプログラム１０２において一〇
、の位相回転を与える。この位相回転操作は各コンポー
ネント成分の位相を実軸に合致させこれによって実成分
の算出を簡素化し、プログラム１０３と１０４における
演算を面素に行なうようにするために行なわれる。

一〇、の位相回転を与えたものをＹ（ω）とすると、 Ｙ（ω）＝Ｘ（ω）・ｅ　−Ｊ＃　ｒ −ｚＡ五（ω−ωｉ）＋Ｎ（ω）・ｅ−Ｊ６′となる。

ａ＋（ｔ）は実数値関数であったから、Δ、（ω−ω、
）はω、に関して上下の周波数で複素共役であるという
性質を持っている。

従って、このＹ（ω）からω＝ω直に関して共役対称に
なっている成分を消去すればコンポーネント成分　Ａｉ
（ω−ω五）を除去することができる。

プログラム１０３と１０４の概要を第３図に示す。プロ
グラム１０３のステップ■でコンポーネント成分のキャ
リア周波数ω４を中心としてその上下＋φと一φ離れた
周波数ω、＋φとω、−φとにおける実成分ＹＩＩＬと
Ｙｌ、Ｉを特定する。

ステップ■では実成分ＹＩＩＬとＹｌ工が偶関数とみな
せるかどうかを判定する。つまり実成分ＹＩＬとＹ□の
符号が合致しているか否かを判定する。実成分ＹＩＬと
Ｙ１８の符号が合致していれば偶対称とみなし、ステッ
プ■に進む。異符号であれば虚数部除去演算プログラム
１０４にジャンプする。

ステップ■ではＡ式によって除去量Ｙ、Ｉｒｅ＋５ｏｖ
ｅを決定する。Ａ式では側波帯成分ＹｌｌＬとＹ−の何
れか一方の絶対値が小さい方を除去量として採用するこ
とを決定する。Ｓｉｇｎ（Ｙｅｔ）は実成分Ｙ、Ｌの符
号を示している。ここでは偶対称であるからＹいの符号
を使ってもよい。

除去量Ｙ＊　ｒｅｍｏｖｅが決定されると８式及び０式
で実成分Ｙ（ω、−φ）とＹ（ω五十φ）からＹＲｒｅ
ｍｏｖｅを除去する演算を実行する。この演算によって
第４図Ｂに示すように実数部のコンポーネント成分Ｒｅ
（Ｙ（ω）〕がほぼ除去される。

実数部の除去演算処理が終了すると虚数部除去演算プロ
グラム１０４に進む。虚数部除去演算プログラム１０４
のステップ■では除去すべき虚数部の実成分ＹＩＬとＹ
ｌ）ｌを特定する。

ステップ■では実成分Ｙ１ＬとＹＩＭが同符号であるか
否かを判定する。同符号であれば虚部が奇対称になって
いないからステップ■にジャンプする。

実成分ＹＩＬとＹ１８が第５図に示すように異符号であ
れば奇対称となっており、ステップ■に進む。

ステップ■ではＡ式によってＹＩＬとＹ゛、８の絶対値
が小さい方のスペクトラムを選択し、符号Ｓｉｇｎ（Ｙ
ＩＬ）を乗じて除去ｉ１Ｙ１ｒｅｍｏν０を決定する。

除去ｉ１Ｙ、ｒｅＩＩＩｏν０が決まると８式と０式を
実行し、虚数部のスペクトラムからコンポーネント成分
を除去する。

従ってステップ■を終了した時点で一つのコンポーネン
ト成分の実数部と虚数部から実成分が除去される。ステ
ップ■ではコンポーネント成分ωｈω２．ω３．・・・
の全ての成分について除去の処理が実行されたかを判定
する。全てのコンポーネント成分について除去の処理が
実行されていれば終了となる。除去の処理が残っている
場合は実数部除去演算プログラム１０３に戻り、他のコ
ンポーネント成分ω２又はω１．・・・を除去する演算
を実行する。

尚実数部除去演算プログラム１０３及び虚数部除去演算
プログラム１０４において除去量ＹＩＩｒｅＩｌＯνＯ
をそれぞれスペクトラムＹ、ＩＬとＹ□及びＹ、ＬとＹ
ｌｌｌのそれぞれの絶対値が小さい方の値を選択するよ
うにしたから、実成分ＹＩＬとＹｘ、及びＹＩＬとＹｌ
）ｌに雑音成分が重畳されていたとしても、雑音成分は
ある程度除去されずに残される利点が得られる。

また８式及び０式を実行することによって雑音、成分Ｎ
（ω）もω、に関して共役対称な成分が失なわれてしま
うが、Ｎ（ω）がω、−Δｉ≦ω≦ω、＋Δｌで位相が
ランダムであるとすれば失われるパワーはそれ程大きく
はない。

プログラム１０３と１０４を終了するとコンピュータ５
はプログラム１０５を実行する。プログラム１０５では
算出された雑音成分（正の周波数成分のみ）に＋θ、の
位相回転を与え、位相を元に戻す。

位相が元に戻されるとプログラム１０６で正の周波数成
分を基に共役対称である負の周波数成分を算出して正の
周波数成分と合成し、プログラム１０７でフーリエ変換
し、波形データに戻す。

雑音成分が求められると、コンピュータ５はプログラム
１０８で元の信号から雑音成分を減算し楽音成分を算出
する。楽音成分が算出されるとコンピュータ５はプログ
ラム１０９で雑音データと楽音データを出力する。

この雑音データ及び楽音データはディジタル信号であり
、ＤＡ変換すればアナログ波形として再現することがで
きる。

第６図Ａにピアノ音の波形Ｘ（ｔ）を、また同図Ｂにそ
のコンポーネント成分Σａｉ（ｔ）・（ＯＳ　（ω、ｔ
＋θ、）の波形、同図Ｃに雑音成分ｎ（ｔ）の波形を示
す。雑音成分ｎ（ｔ）の前半ｔ０〜ｔ１の間はハンマが
弦を打ったときの打撃音の部分の雑音波形、１、以後は
他の弦が共鳴して生した共鳴音成分を示している。

コンピュータ５から出力されるディジタルの雑音データ
及び楽音データは半導体ＲＯＭ或は電池でハックアップ
されたＲＡＭ等の記憶素子６Ａと６Ｂに書込まれる。

尚上述ではピアノの音から、その音に含まれる雑音成分
を抽出することを例示して説明したが、実際にはピアノ
、ギター、トランペット等の各楽器別にその音に含まれ
る雑音成分及び楽音成分を求め、各楽器毎に雑音データ
と楽音データを記憶素子６Ａと６Ｂに収納する。従って
記憶素子６Ａ及び６Ｂは各楽器別に記憶領域を具備し、
指定された記憶領域に各楽器の持つ雑音データ及び楽音
データを記憶する。

第７図及び第８図はこの出願の第５の発明の実施例を示
す。つまり雑音データが書き込まれた記憶素子と楽音デ
ータが書込まれた記憶素子６Ｂを用いた電子楽器の実施
例を示す。

第７図の例では鍵盤７の何れか一つのキイーを押下操作
すると、そのキイーに割当てられた値を持つ電圧が出力
され、この電圧信号が電圧制御発振器８に与えられて電
圧制御発振器８から押下操作したキイーに対応した周波
数のクロックパルスを出力させる。

電圧制御発振器８から出力されるクロックパルスはアド
レスカウンタ９に与えられ、アドレスカウンタ９からク
ロックパルスの周波数に対応した速度で＋１ずつ歩進す
るアドレス信号を発生させ、このアドレス信号を楽音デ
ータを収納した記憶素子６Ｂに与え、クロックパルスの
周波数に対応した速度で記憶素子６Ｂを読出す。

槌って記憶器６Ｂから楽音データが押下されたキイーに
対応した速度で読出される。この読出された楽音データ
はディジタル合成回路１３の一方の入力端子に入力する
。

一方雑音データを収納した記憶素子６Ａに対しても、電
圧制御発振器１１と、アドレスカウンタ１２が設けられ
る。電圧制御発振器１１の制御電圧入力端子は切替スイ
ッチｌＯに接続される。切替スイッチ１０は一方の入力
端子１０Ａに鍵盤７から出力される電圧を適当に分圧し
て取出す分圧回路１５に接続し、他方の入力端子１０Ｂ
を一定の電圧を発生する定電圧源１６に接続する。

切替スイッチ１０を他方の入力端子１０Ｂに転換し、電
圧制御発振器１１に一定の電圧を与えると、電圧制御発
振器１１は一定の周波数で発振する。この発振出力とし
て得られるクロックパルスをアドレスカウンタ１２に与
えるように構成し、アドレスカウンタ１２から出力され
るアドレス信号によって雑音データを収納した記憶素子
６Ａを続出す。

従ってこの場合は記憶素子６Ａは一定の速度で読出され
、例えばピアノの雑音データを出力し、ピアノの楽音デ
ータにピアノの雑音成分を付加−する、尚鍵盤７からキ
イーが押下操作される毎にアドレスカウンタ９と１２に
リセット信号を与え、アドレスカウンタ９と１２を初期
化してから動作を始めるようにしている。

一方切替スイッチ１０を入力端子１０Ａ側に転換すると
、電圧制御発振器１１には分圧回路１５から鍵盤７で発
生する電圧を任意の比率で分圧した電圧信号が与えられ
、キイーの位置に対応して記憶素子６Ａの続出速度が変
化される。このとき分圧回路１５の分圧比を適宜に設定
することによって楽音データの続出速度と雑音データの
続出速度の比を自由に変えることができ、演奏者の好み
に応じて自由に設定することができる。

記憶素子６Ａから続出された雑音データはディジタル合
成回路１３の他方の入力端子に人力され、楽音データと
合成される。楽音データと雑音データが合成された合成
出力はＤＡ変換器１８でＡＤ変換し、増幅器１９で増幅
されてスピーカ２０に与えられ音として放音される。

尚２１は楽器設定器を示す。この設定器２１によって記
憶素子６Ａと６Ｂの読出領域を切替て読出す楽器のデー
タの種類を切替る。

第８図の例では鍵盤７からキイーの位置を表わすディジ
タル符号を出力させる。このディジタル符号を例えばＲ
ＯＭによって構成したキイ一番号をアドレス加算値に変
換する変換器２２に与え、この変換器２２からアドレス
の加算値を出力させる。アドレス加算値は累算器２３と
２４に与えられる。累算器２３と２４はクロックＣＰが
与えられる毎にアドレス加算値を累算し、アドレス加算
値ずつ増加するアドレス信号を出力する。このアドレス
信号を記憶素子６Ａと６Ｂに与え、記憶素子６Ａと６Ｂ
を続出す。

従って例えばアドレス加算値が＋０．１の場合はクロッ
クＣＰが与えられる毎に累算値が＋０．１ずつ増加し、
アドレスはクロックＣＰが１０個人力される毎に＋１ず
つ歩進する。これに対しアドレス加算値が例えば＋１に
なると累算値は＋１ずつ増加し、アドレスはクロックＣ
Ｐが１個入力される毎に＋１ずつ歩進する。従って前者
の場合より１０倍の速度で記憶素子６Ａと６Ｂを読出す
ことができ、この続出速度の変化で再現される楽音信号
と雑音信号の周波数が変化され、キイーに対応した周波
数の信号を再現することができる。

向この実施例でも雑音発生器に切替スイッチ１０を設け
、ピアノ等の雑音を発生させる場合は切替スイッチ１０
を入力端子１０Ｂ側に倒し、設定器２６から一定のディ
ジタル値を与え、累算器２４の一定の速度で歩進するア
ドレス信号を発生させる。

これに対しヴァイオリン等の楽器の波形データを読出す
場合は切替スイッチ１０を入力端子１０Ａ側に切替る。

この切替によって変換器２２と累算器２４の間に乗算器
２５が挿入される。乗算器２５には設定器２７から０以
上の数値を有するディジタル符号を与え変換器２２から
出力されるアドレス加算値に乗算する。この乗算値を適
宜変更することによって雑音データの続出速度と楽音デ
ータの続出速度の比を変更することができる。

尚上述の実施例においてはコンポーネント成分を除去す
る演算を行う場合にフーリエ変換された周波数スペクト
ラム成分の正の周波数成分に−０４の位相回転を与えて
演算処理を行った場合を説明したが、必ずしもその必要
は無く多少演算が繁雑になるが位相回転を与えないで演
算する事もできる。

「発明の効果」 以上説明したようにこの出願の第１の発明によれば楽音
信号の中のコンポーネント成分が実数部では偶対称で虚
数部は奇対称となる共役対称となっているから、この共
役対称を利用してコンポーネント成分を演算によって消
去するから、元の信号の波形を大きく変えずに雑音成分
を取出すことができる。

また除去の際に消去する量を上側波帯成分と下側波帯成
分を同量ずつ減算して消去する方法を採ったから、雑音
の誤除去率を小さくすることができる。よってこの点で
も元の信号に含まれる雑音成分を忠実に取出すことがで
きる。

また雑音成分を忠実に取出せることから、第２の発明で
も元の信号に忠実な楽音データを取出すことができる。

更にこの出願の第３及び第４の発明によれば元の信号に
忠実な雑音データと楽音データを記憶素子に記憶させた
から、この記憶素子を利用することによって楽音信号と
雑音信号を別々に発生させる電子楽器を提供することが
できる。

よってこの出願の第５の発明によれば楽音データの続出
速度に関係なく、例えば常に一定の続出速度で雑音デー
タを読出して楽音データに付加することができるから、
例えばピアノのハンマが弦を打つとき生じる雑音を自然
楽器の雑音に近い波形で再現することができる。

また雑音データの続出速度を楽音データの続出速度に対
して変化させることができるように構成することができ
るから、演奏者の好みに応じて雑音データの続出速度を
設定することができ、自由度の高い電子楽器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による信号分離方法を実行する装置の
概要を説明するためのブロック図、第２図はこの発明に
よる信号分離方法を実行するプログラムの概要を説明す
るためのフローチャート、第３図はこの発明の信号分離
方法の要部となる部分のプログラムを説明するためのフ
ローチャート、第４図は実数部の偶対称成分とその消去
方法を説明するためのグラフ、第５図は虚数部の奇対称
成分とその消去方法を説明するためのグラフ、第６図は
自然楽器の音の波形と、その音の波形に含まれるコンポ
ーネント成分の波形及び雑音波形を説明するための波形
図、第７図及び第８図はこの出願の第５の発明で提案し
た電子楽器の実施例を説明するためのブロック図、第９
図は従来の技術を説明するためのグラフを示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）自然楽器音が放った音の信号をフーリエ変換して
   各コンポーネント成分について実数部の偶対称成分と虚
   数部の奇対称成分を求め、これら実数部の偶対称成分と
   虚数部の奇対称成分をそれぞれ演算によって消去し、残
   された成分をフーリエ逆変換して雑音成分として取出す
   ようにした信号分離方法。
2. （２）自然楽器音が放った音の信号をフーリエ変換して
   各コンポーネント成分について実数部の偶対称成分と虚
   数部の奇対称成分を求め、これら実数部の偶対称成分と
   虚数部の奇対称成分をそれぞれ演算によって消去し、残
   された成分をフーリエ逆変換して雑音成分として取出す
   と共に、この雑音成分を元の信号成分から減算し、残さ
   れた信号成分を自然楽器音のコンポーネント成分として
   取り出すようにした信号分離方法。
3. （３）自然楽器音が放った音の信号をフーリエ変換して
   各コンポーネント成分について実数部の偶対称成分と虚
   数部の奇対称成分を求め、これら実数部の偶対称成分と
   虚数部の奇対称成分をそれぞれ演算によって消去し、残
   された成分をフーリエ逆変換して雑音成分として取出し
   、この雑音成分を記憶した雑音データ記憶素子。
4. （４）自然楽器音が放った音の信号をフーリエ変換して
   各コンポーネント成分について実数部の偶対称成分と虚
   数部の奇対称成分を求め、これら実数部の偶対称成分と
   虚数部の奇対称成分をそれぞれ演算によって消去し、残
   された成分をフーリエ逆変換して雑音成分として取出し
   、この雑音成分を元の信号成分から減算して自然楽器音
   のコンポーネント成分を取出し、このコンポーネント成
   分を記憶した楽音データ記憶素子。
5. （５）請求項３及び４項記載の雑音データ記憶素子及び
   楽音データ記憶素子を信号発生源として利用し、楽器デ
   ータ記憶素子から読出して形成した楽音信号に雑音デー
   タ記憶素子から読出して形成した楽音信号を重畳させて
   出力するように構成した電子楽器。