JPH03274591A - 楽音合成装置 - 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楽音制御手段に関し、特に非線形
テーブルに基づいて楽音制御データを処理する遅延フィ
ードバック合成回路からなる音源手段に関するものであ
る。

［従来の技術］ 電子楽器においては、所定の音色、ピッチ、音量あるい
はビブラートを有する楽音信号を制御入力データに基づ
いて音源回路で演算処理し、自然楽器に近似した電子音
を作成してサウンドシステムより放音する。

従来の音源回路として、遅延回路を含む遅延ループ系に
非線形信号を入力して回帰演算処理し楽音波形信号を形
成する、いわゆる遅延フィードバック形減衰音アルゴリ
ズムを用いた音源か知られている（特開昭６３−４０１
９９号公報）。

このような遅延フィードバック形楽音波形信号による電
子音形成装置は、弦楽器の弦や管楽器の管体等、自然楽
器の機械振動系を電気回路によって物理的に近似したも
ので、前記遅延ループ系に擦弦楽器の弓と弦との接点の
動き、あるいは管楽器のり一ト、アンプシュアまたは打
楽器やピアノ等のハンマー等に相当する非線形信号を入
力すれば、管楽器、擦弦楽器または打楽器の音をその強
弱による変化まで含めて自然にかつ忠実に合成すること
ができる。

上記電子音形成装置による音源では、非線形信号を得る
ための非線形関数を予めテーブルとしてＲＯＭ等に記憶
させ、このテーブルに基づいて制御回路（ｃｐｕ）が各
楽音パラメータの制御データを演算処理して非線形関数
に従った電子音を作成していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の電子楽器の音源においては、
非線形関数のテーブルを予め設定して回路に記憶させて
いたため、電子音の各楽音の制御範囲が設定された非線
形テーブルの特性に限定され、電子音作成範囲が限られ
たものであった。

この発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
って、オペレータまたは演奏者が任意の非線形関数を随
時設定可能として、電子音作成範囲の幅を広げた非線形
テーブル作成装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、この発明に係る非線形テーブ
ル作成装置は、楽音制御データを非線形テーブルに基づ
いて演算処理して電子音を作成する音源と、任意の位置
を指定可能な座標入力手段と、入力された座標の位置を
表示する座標表示手段と、指定された座標に基づいて前
記非線形テーブルを形成するテーブル形成手段とを具備
している。

前記非線形テーブルは、入力座標に対応した位置データ
に関する非線形関数グラフからなり、該グラフが所定範
囲内に形成されるように上限が定められていることが望
ましい。

［作用コ マウス、タブレット等の座標入力装置により、オペレー
タが座標表示装置の画面を見ながら任意の座標位置を入
力し、この入力データに基づき非線形関数グラフのテー
ブルが作成される。この新たに設定された非線形テーブ
ルに基づいて電子音が作成される。

［漠施例コ 第１図は、この発明か通用される電子楽器の物理音源の
一例の回路図てあり、ピアノ等の鍵盤楽器をシュミレー
トした音源回路を示す。図の上側の回路１はピアノの弦
（ピアノ線）をシュミレートした回路であり、下側の回
路２は弦を叩くノ＼ンマーをシュミレートした回路であ
る。舷側の回路１は加算器により構成された打弦点を表
わす回路３を含み、打弦点の両側の弦に対応して各々フ
ィルタおよび遅延回路を有し各々の弦の長さに応じた共
振周波数の信号を発生する。ハンマー側の回路２はハン
マーのフェルトの特性を表わす非線形関数のテーブル４
を有する。この非線形テーブル４は例えば図示したよう
に非線形関数のグラフで表わされる。この場合、横軸は
ハンマーが弦を叩いたときにハンマーのフェルトが弦に
食い込む量（圧縮量）・に対応し、縦軸はその時の反力
に対応する。制御すべき楽音の制御入力データは、例え
ばエクスプレッションペダル等の踏み込み量に応じたア
ナログ信号や、手操作による位置に応じた抵抗変化によ
る信号等として入力される。この入力データが打弦点等
の位置情報データに変換された後、非線形テーブル４の
特性に基づきハンマーの打弦力に応した信号が演算処理
されて出力される。

なお、このような音源回路の構成自体は本願出願人の先
願である特願平１−１９４５８０号に開示されている。

非線形関数のテーブルを持つ遅延フィードバック回路か
らなる音源の別の例を第２図に示す。この例は擦弦楽器
をシュミレートした音源回路の例である。加算器５，６
は弓による擦弦点に対応し弦瑞（指と駒）に対応する乗
算器間に擦弦点の両側の弦に対応した回路７．８が形成
される。各閉ループ回路７．８からの信号が合成され非
線形テーブル９に入力される。ここで非線形関数の形状
に応じて信号が演算処理され所望の特性の楽音信号が出
力される。

この発明では、非線形テーブルはオペレータが随時書き
換え可能である。第３図はそのためのブロック図である
。ＸＹ平面上の位置を指定する座標入力装置１０がパス
ラインを介してＣＰＵ１４に連結されている。入力され
た座標データはＣＲＴｌｌにより表示される。座標入力
装置１０は、例えばマウス、ライトベン、ディジタイザ
、タブレット等の平面入力装置が用いられる。あるいは
ジョイスティック機構等によりＸ、Ｙ座標に対応した２
つの位置信号が得られるように構成した入力装置を用い
てもよい。ＣＰＵ１４にはさらに、各種演算処理のため
のＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるワーキングメモリ１３や入
力装置１０により入力された非線形テーブルを一旦保持
する非線形テーブルメモリ１２等が連結される。

オペレータは、ＣＲＴＩＩの画面を見ながらマウス等の
入力装置１０により非線形関数のグラフを書込む。この
グラフに基づきＣＰＵ１４が所定の演算処理を行ない楽
音信号を形成する。

第４図（ａ）は、ピアノハンマーのフェルトの圧縮とそ
の時の力の関係を表わすグラフである。

フェルトの圧縮量ΔＸが増えるとフェルトの弾性係数が
増加して硬くなり力Ｆの増加量が増えて傾きがしだいに
大きくなる。このような特性のグラフを非線形テーブル
として用いる場合、第４図（ｂ）に示すように、力Ｆが
ある設定値Ｆｓ以上には増加しないようにグラフ形状が
定められる。

第５図（ａ）、（ｂ）は、非線形テーブル書込みの例を
示す。入力点は例えば２５６点とし、出力値は２１６と
する。入力０に対する出力は０とする。ハンマーが弦か
ら離れている状態で音が発生することを防止するためで
ある。入力された各点の間は直線で結ばれる。上限値は
２１６であり、位置Ｘが２５６に達する前に上限値に達
した場合には、（ｂ）図に示すように、以後のＸに対す
る出力は２１８と１゛る。また−度Ｘに対するｙを入力
すると、それより小さなＸは変更できないこととする。

次に、この発明に係る非線形テーブル作成装置によるテ
ーブル記述手順を第６図からＭ２Ｏ図までのフローチャ
ートに基づいて説明する。

第６図は、前述のＣＰＵにおける非線形テーブル設定ル
ーチンのフローである。ステップ１５て初期化され、後
述のメインルーチン１６が実行される。メインルーチン
１６はステップ１７て終了検出フラグがセットされるま
で繰り返される。

初期化のステップ１５において、ＣＲＴの画面に非線形
テーブルの範囲を示す２５６ｘ２５６の区画を描く。こ
の区画の座標（０，０）にマウスのカーソルをセットす
る。終了検出フラグはリセット状態にする。非線形テー
ブルを全て０にクリアする。また、各演算処理での前回
データ値を表わすｐｒ’ｅ、ｘ　、　ｐｒｅ、ｙをＯに
クリアする。

第７図は上記メインルーチン１６のフローチャートであ
る。ステップ１８．１９および２０で各々マウスの左ク
リックボタン、右クリックボタンが押されたかどうかお
よびマウスが移動したかどうかが判別され、ＹＥＳであ
ればそれぞれ左クリック処理（ステップ２１）、右クリ
ック処理（ステップ２２）および移動処理（ステップ２
３）が実行される。

第８図は上記ステップ２２の右クリック処理を示す。右
クリックボタンが押されると終了検出フラグかセットさ
れ（ステップ２４）メインルーチンか終了する。

第９図は上記ステップ２１の左クリック処理を示す。ま
ずマウスから現在のｘ、ｙ座標位置データが入力される
（ステップ２５）。次にステップ２６．２７でｘ、ｙに
ついてのマウスの移動距離を求める。図中、ｄｉｓｔ、
ｘ　、ｄｉｓｔ、ｙは各々ｘ、ｙについて、前回クリッ
クした点から今回クリックした点までの距離を示し、ｐ
ｒｅ、ｘ　、　ｐｒｅ、ｙは各々前回クリックした点の
座標位置を示す。また、Ｃはカウンタ値を示す。次にス
テップ２８で前回クリックした点と今回クリックした点
との間を結ぶ直線を算出する。この直線は次のステップ
２９においてＣＲＴ画面上に表示される。図中、Ｎ、Ｌ
、（Ｘ）はＮ、Ｌ、　（非線形関数）のＸ番目の値を示
し、（ｘ、ｙ）は画面上の座標位置を示す。最後には次
回の演算のために現在のｘ、ｙをｐｒｅ、ｘｐｒｅ、ｙ
として記憶させる（ステップ３０）。

′ｓ１０図はマウスの移動処理ルーチンを示す。

ステップ３１でｘ、ｙについてのマウスの移動距離ΔＸ
、Δｙを求める。ステップ３２．３３はそれぞれｘ、ｙ
についての指示座標が２５６ｘ２５６の範囲内に収まる
ようにするためのルーチンである。この範囲内でマウス
カーソルが（ｘ、ｙ）の位置に移動される（３４）。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明においては、楽音特性を
定める非線形テーブルを任意に設定可能としているため
、音色等の楽音を随時変更することができ新たな音色の
演奏が可能とする。また非線形テーブルの入力は計算式
によらず表示画面を見ながらグラフを描いて行なうため
、操作がし易くまた入力されたテーブルデータが分り易
い。

なお、この発明における「非線形テーブル」は、ある入
力に対して所定の出力となる関係の関数のグラフにより
表わされるものをいい、直線的なグラフの関数を含め広
く解釈するものとする。

この発明は上記実施例に限定されず他の擦弦楽器、打弦
楽器、管楽器等のアルゴリズムの音源に通用できる。ま
た遅延フィードバック形の音源に限らず非線形テーブル
を含む他の形式の音源に適用できる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明が適用される音源の回路図、第２図は
この発明が適用される音源の別の回路図、 第３図はこの発明に係る非線形テーブル作成装置のブロ
ック図、 ％４図（ａ）、（ｂ）はピアノハンマーのフェルトの圧
縮と反力に対応した非線形テーブルのグラフ、 第５図（ａ）、（ｂ）はこの発明に係る非線形テーブル
の作成説明図、 第６図から第１０図まではこの発明に係る非線形テーブ
ルの作成手順を示すフローチャートである。 ４．９：非線形テーブル、１０：入力装置、１１：ＣＲ
丁、１４：ＣＰＵ。 −７５９− 一へ 第 ９ 図 ７６０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、楽音制御データを非線形テーブルに基づいて演算処
   理して電子音を作成する音源と、任意の位置を指定可能
   な座標入力手段と、入力された座標の位置を表示する座
   標表示手段と、指定された座標に基づいて前記非線形テ
   ーブルを形成するテーブル形成手段とを具備したことを
   特徴とする非線形テーブル作成装置。 ２、前記非線形テーブルは、入力座標に対応した位置デ
   ータに関する非線形関数グラフからなり、該グラフが所
   定範囲内に形成されるように上限が定められたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の非線形テーブル作
   成装置。