JPH06214563A

JPH06214563A - 楽音信号発生装置

Info

Publication number: JPH06214563A
Application number: JP5004645A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Hayashi; 克彦林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】各種電子楽器に使用される楽音信号発生装置
において、自然楽器の響きを、その共振過程を模倣し再
現することを目的とする。【構成】１２個のテ゛ィレイルーフ゜で構成した可変残響付与
器68-1，68-2と、可変残響付与器68-1，68-2の出力を移
相する可変移相器172-1，172-2と、帯域を制限する放射
特性付与器69-1，69-2とからなる残響付与器を備え、可
変残響付与器68-1，68-2には電子楽器の原信号が入力さ
れ、両可変残響付与器68-1，68-2の出力は可変音像定位
拡大器171に入力され、音像定位拡大器171の出力と原信
号を可変移相器172-1，172-2で移相した信号が加算さ
る。可変残響付与器68-1，68-2の制御値はヘ゜タ゛ル情報と
発音情報から生成される。各可変部の制御により、残響
のうねり感、音域に対応した残響感、広がり感、が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばピアノの弦のよ
うな複数の発音振動体と響板のような共鳴装置を有する
自然楽器の楽音を模倣した楽音信号を発生する楽音信号
発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、楽音信号発生装置は、自然楽器の
各発音振動体の振動波形を解析し、その解析結果に基づ
き演算方式、フィルタリング方式等の方法により前記振
動波形を模倣した楽音信号波形を合成して楽音信号とし
て出力するようにしている。また他の装置としては、前
記各発音振動体の振動をピックアップし、そのピックア
ップした振動波形を表す波形テ゛ータをそれぞれ記憶してお
き、鍵盤等の音高指定手段により該当する波形を指定し
て読み出し出力するようにしている。

【０００３】上記の装置にあってはいずれの場合にも、
発生される楽音信号は発音振動体毎の振動のみに対応す
るものであって、同楽音振動には、ある発音振動体の振
動により他の発音振動体が振動し、かつ前記各振動体に
対して共鳴装置が共鳴する効果は加味されていないの
で、上述した自然楽器の楽音をよりよく模倣できないと
いう欠点がある。これらの問題を解決する従来の楽音信
号発生装置は、例えば特開昭６３−２６７９９９号公報
に示されている。

【０００４】以下、従来の楽音信号発生装置を図１７に
示し、その説明を行う。図１７は従来の楽音信号発生装
置を適用した電子楽器をブロック図にて示している。こ
の電子楽器は鍵スイッチ回路１１を有する。鍵スイッチ
回路１１は鍵盤（図示しない）の各鍵に対応した複数の
鍵スイッチにより構成されており、各鍵スイッチは各鍵
の押離鍵に応じて開閉する。この鍵スイッチ回路１１に
は押鍵検出回路１２が接続されており、同検出回路１２
は各鍵スイッチの開閉を検出することにより各鍵の押離
鍵を検出してその押離鍵に関する鍵情報を出力する。押
鍵検出回路１２の出力は押鍵割当回路１３に接続されて
いる。押鍵割当回路１３は後述する楽音形成チャンネル
数ｎ（例えばｎは２から２０程度の自然数）に等しい数
の鍵情報記憶チャンネルを有し、押鍵検出回路１２から
の鍵情報に基づき、前記検出された鍵を表すキーコード
ＫＣおよびその鍵の押離鍵状態を表わすＫＯＮを鍵情報
記憶チャンネルのいずれかに割当記憶するとともに、そ
の割当記憶されているキーコードＫＣおよびキーイン信
号ＫＯＮを鍵情報記憶チャンネルに対応したチャンネル
タイミングで時分割出力する。

【０００５】押鍵割当回路１３の出力は楽音信号発生回
路２０に接続されている。楽音信号発生回路２０は分配
回路２１とｎ個の楽音形成チャンネル２２−１，２２−
２，・・・，２２−ｎとからなり、分配回路２１は押鍵
割当て回路１３からチャンネルタイミングに同期して時
分割出力されるキーコートＫＣおよびキーオン信号ＫＯ
Ｎを各チャンネルタイミング毎にスタティックな信号に
変換して楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，・・
・，２２−ｎに各々供給する。楽音形成チャンネル２２
−１，２２−２，・・・，２−ｎは演算方式（例えばＦ
Ｍ演算）、波形メモリ方式等の方法によりピアノ等の楽
音波形を表すディジタル楽音信号ＴＳを合成するもの
で、分配回路２１からのキーオン信号ＫＯＮに応じて合
成出力する。

【０００６】この場合、合成出力されるディジタル楽音
信号ＴＳは、図１９に示すように、既に振幅エンベロー
プの付与されたものであるとともに、少なくとも楽音の
立ち上がり部分にはキーコードＫＣに対応した鍵音高周
波数と非整数倍関係にある非高調波成分を含んでいる。

【０００７】楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，
・・・，２２−ｎの出力は各々加算器３１に接続されて
おり、加算器３１は各チャンネル２２−１，２２−２，
・・・，２２−ｎからの各ディジタル信号ＴＳを合算し
て出力する。加算器３１の出力はＤ／Ａ変換器３２に接
続されており、Ｄ／Ａ変換器３２は入力したディジタル
楽音信号をアナログ楽音信号に変換して出力する。Ｄ／
Ａ変換器３２の出力はサウンドシステム３３に接続され
ている。サウンドシステム３３はアンプ、スピーカ等に
より構成されており、Ｄ／Ａ変換器３２からのアナログ
楽音信号に対応した楽音を発生する。

【０００８】また、楽音形成チャンネル２２−１，２２
−２，・・・，２２−ｎの各出力は各々乗算器４１−
１，４１−２，・・・，４１−ｎの各一方の入力に接続
されている。これらの乗算器４１−１，４１−２，・・
・，４１−ｎの各他方の入力には各々エンベロープ波形
信号発生器４２−１，４２−２，・・・，４２−ｎが接
続されている。各エンベロープ波形信号発生器４２−
１，４２−２，・・・，４２−ｎは分配器２１から供給
される前記キーオン信号ＫＯＮに応じて、ディジタル楽
音信号の立ち上がりのみを取り出すためのディジタルエ
ンベロープ信号ＥＧ（図１９参照）を出力する。乗算器
４１−１，４１−２，・・・，４１−ｎの各出力は加算
器４３に接続されており、加算器４３は乗算器４１−
１，４１−２，・・・，４１−ｎにてディジタル楽音信
号ＴＳとディジタルエンベロープ信号ＥＧとを各々乗算
した各乗算結果を合算して出力する。

【０００９】この加算器４３の出力は残響付与回路５０
に接続されている。残響付与回路５０は、図１８に示す
ように、１２音階の各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂ各
々対応した１２個の遅延回路５１−１，５１−２，・・
・，５１−１２を有する。遅延回路５１−１，５１−
２，・・・，５１−１２は例えば各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，
・・・，Ｂに対応した音高周波数に各々反比例するステ
ージ数を有しかつ記憶データが一定のレートでシフトさ
れるシフトレジスタで各々構成されており、入力データ
を鍵盤における最低鍵域にある各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・
・・，Ｂに対応した音高周波数分遅延して出力する遅延
回路５１−１，５１−２，・・・，５１−１２の各入力
には加算器５２−１，５２−２，・・・，５２−１２が
接続されており、加算器５２−１，５２−２，・・・，
５２−１２は加算器４３（図１７参照）からのディジタ
ル楽音信号と各遅延回路５１−１，５１−２，・・・，
５１−１２からの乗算器５３−１，５３−２，・・・，
５３−１２を介したディジタル楽音信号とを各々加算し
て、各遅延回路５１−１，５１−２，・・・，５１−１
２の入力に各々供給する。乗算器５３−１，５３−２，
・・・，５３−１２は遅延回路５１−１，５１−２，・
・・，５１−１２からのディジタル楽音信号に所定の係
数を乗算して加算器５２−１，５２−２，・・・，５２
−１２に供給するもので、この係数が各遅延回路５１−
１，５１−２，・・・，５１−１２のフィードバックゲ
インに相当する。そして、遅延回路５１−１，５１−
２，・・・，５１−１２、加算器５２−１，５２−２，
・・・，５２−１２および乗算器５３−１，５３−２，
・・・，５３−１２の各組み合せにより、各音名Ｃ，Ｃ
＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した１２個の循環記憶回路が
構成され、これらの循環記憶回路は、遅延回路５１−
１，５１−２，・・・，５１−１２の各遅延時間の逆数
すなわち各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した音
高周波数をｆ0とすると、図２０に示すように、同音高
周波数ｆ0と整数倍関係にある周波数ｆ0，２ｆ0，３ｆ
0，４ｆ0，・・・位置に共振峰を有するくし型フィルタ
特性を有する。

【００１０】遅延回路５１−１，５１−２，・・・，５
１−１２の各出力は加算器５４に接続され、加算器５４
は入力したディジタル楽音信号を合算して出力する。加
算器５４の出力はオールパスフィルタ５５を介してトー
ンフィルタ５６に接続されている。

【００１１】トーンフィルタ５６は例えばローパスフィ
ルタ等で構成されているもので、オールパスフィルタ５
５を介して入力されるディジタル楽音信号周波数特性を
若干修正して出力する。トーンフィルタ５６の出力は加
算器３１（図１７参照）の一入力に接続されている。

【００１２】以上のように構成された従来の楽音信号発
生装置について、以下その動作について説明する。鍵盤
にていずれかの鍵が押鍵されてその押鍵された鍵に対応
した鍵スイッチ回路１１内の鍵スイッチが閉じられる
と、押鍵検出回路１２はそのスイッチの閉じたことによ
り前記押鍵を検出してその押鍵に関する鍵情報を押鍵割
当回路１３に供給する。押鍵割当回路１３は前記鍵情報
に基づき押鍵された鍵を表すキーコードＫＣおよびキー
オン信号ＫＯＮを楽音信号発生回路２０に時分割出力す
る。

【００１３】楽音信号発生回路２０においては、分配回
路２１が前記キーコードＫＣおよびキーオン信号ＫＯＮ
を楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，・・・，２
２−ｎのうち前記割当チャンネルに対応した楽音形成チ
ャンネル２２−ｉ（ｉは１〜ｎのいずれかの整数）に供
給し、同楽音形成チャンネル２２−ｉが供給されたキー
コードＫＣおよびＫＯＮ（図１９参照）に応じて前記キ
ーコードＫＣにより表された鍵音高のディジタル楽音信
号ＴＳ（図１９参照）を形成して出力する。このディジ
タル楽音信号ＴＳは加算器３１に供給され、同加算器３
１はそのディジタル楽音信号ＴＳを他の楽音形成チャン
ネル２２−１，２２−２，・・・，２２−ｎから供給さ
れるディジタル楽音信号とともにＤ／Ａ変換器３２に出
力する。Ｄ／Ａ変換器３２は供給された前記ディジタル
楽音信号をアナログ楽音信号に変換してサウンドシステ
ム３３に供給し、からそのアナログ楽音信号に対応した
楽音が発音される。

【００１４】一方、分配回路２１から出力されたキーオ
ン信号ＫＯＮは前記割当チャンネルに対応したエンベロ
ープ波形発生器４２−ｉにも供給される。このエンベロ
ープ波形発生器４２−ｉは図１９に示すようなディジタ
ルエンベロープ信号ＥＧを乗算器４１−ｉに出力し、同
乗算器４１−ｉは楽音形成チャンネル２２−ｉからの前
記ディジタル楽音信号ＴＳにそのディジタルエンベロー
プ信号ＥＧを乗算して加算器４３に出力する。これによ
り加算器４３には前記ディジタル楽音信号ＴＳの立ち上
がり部分のディジタル信号ＴＳが供給され、加算器４３
は同ディジタル楽音信号ＴＳを他の乗算器４１−１，４
１−２，・・・，４１−ｎから供給されるディジタル楽
音信号とともに残響付与回路５０に出力する。

【００１５】このようにして残響付与回路５０に供給さ
れたディジタル楽音信号は遅延回路５１−１，５１−
２，・・・，５１−ｎ、加算器５２−１，５２−２，・
・・，５２−ｎおよび乗算器５１−３，５３−２，・・
・，５３−ｎの各組み合せからなる１２個の循環記憶回
路に各々供給され、同循環記憶回路は前記ディジタル楽
音信号を循環記憶する。かかる場合、循環記憶回路は各
音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関
係にある周波数位置にて複数の共振峰を有する周波数特
性（図２０参照）を有し、かつ入力されるディジタル楽
音信号ＴＳには押鍵された鍵の音高周波数と整数倍関係
にない非調和成分が含まれているので、供給されたディ
ジタル楽音信号の内各循環記憶回路の共振峰に対応しな
い周波数成分は速く減衰するが、同共振峰に対応した周
波数成分すなわち押鍵された鍵のみならず押鍵されない
鍵の音高周波数と整数倍関係にある周波数成分は残響信
号として残る。この残響信号は加算器５４、オールパス
フィルタ５５およびトーンフィルタ５６を介して加算器
３１にも供給され、楽音形成チャンネル２２−１，２２
−２，・・・，２２−ｎからの直接ディジタル楽音信号
ＴＳとともに出力されるので、サウンドシステム３３か
らは前記残響信号の付加された楽音が発音される。

【００１６】上記動作からも理解できる通り、上記従来
例によれば、残響付与回路５０が楽音信号発生回路２０
から出力されるディジタル楽音信号ＴＳの立ち上がり部
分に含まれる非調和成分を利用して、鍵盤にて押鍵され
た以外の鍵音高周波数と整数倍関係にある周波数成分を
継続的に発生させるようにし、このことは例えばピアノ
弦のような複数の発音振動体と響板のような共鳴装置を
有する自然楽器において、ある発音振動体の振動により
他の発音振動体も若干振動し、かつその振動に対し共鳴
装置が共鳴することをよりよくシミュレレートすること
を意味するので、前記ピアノのような自然楽器の楽音を
よりよく模倣した楽音が得られる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、楽音信号形成チャンネル２２−ｎが発生
するディジタル楽音信号ＴＳの立ち上がり部分に、非調
和成分と調和成分を混在させて同時発生している。この
ディジタル楽音信号ＴＳから非調和成分を多く含んだ信
号を抽出するため、乗算器４１−ｎにてディジタル楽音
信号ＴＳとディジタルエンベロープ信号ＥＧとを各々乗
算している。これによって、ディジタル楽音信号ＴＳの
立ち上がり部分は抽出できるが、演算負荷が大きくなっ
ている。

【００１８】さらに、自然楽器（この場合ピアノ）では
ある特定の音名の楽音を形成するために、２本から３本
の複数弦を使用している。これらの複数弦は、原則的に
同じ共振周波数を持つように調律される。しかし、ピア
ノの音色をより美しく形成するには、これらの複数弦を
同一の周波数に厳密に調律するよりは、むしろ相対的に
数セント相違させて調律した方が良いことは周知の事実
である。この積極的なデチューンのため、ピアノにおい
ては、各音名の音高周波数近傍に、周波数が微妙に違う
多くの共振峰が存在する。また、各音名の音高周波数の
整数倍関係にある周波数位置の近傍においても同様に、
周波数が微妙に違う多くの共振峰が存在する。

【００１９】しかしながら、従来の残響付与回路５０を
構成する１２個の循環記憶回路は各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，
・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関係にある周波数位置
にのみ複数の共振峰を有しているので、上述したデチュ
ーンによって生じるピアノ独特の音色形成過程を十分に
は模倣できていない。

【００２０】さらに、自然楽器（この場合ピアノ）は約
７オクターブにわたる音域の楽音を形成し得るよう構成
されている。これは、同一の音名に関して、オクターブ
関係の違う弦および響板等で構成される複数の共鳴体が
存在しているのと、等価な状態である。

【００２１】しかも、ピアノの調律は、最低音域から最
高音域に至るまで、いわゆる平均律等の数学的手法で求
められる音高周波数に従って、完全に均一に調律される
のではない。すなわち、いわゆる調律曲線に基づいて低
音域では低目、高音域では高目に調律することで、人間
の聴覚心理を満足させていることは周知の事実である。
このため、同一音名でオクターブ関係の違う場合には、
それらの楽音を形成する共鳴体の共振周波数は、正確に
は整数倍関係には無く、微妙に異っている。

【００２２】しかしながら、従来の残響付与回路５０を
構成する１２個の循環記憶回路では各音名Ｃ，Ｃ＃，
Ｄ，・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関係にある周波数
位置にのみしか振峰が存在しないので、上述したオクタ
ーブ関係の違いに起因するデチューンによって生じるピ
アノ独特の音色形成過程を十分には模倣できていない。

【００２３】さらに、自然楽器（この場合ピアノ）で
は、低音と高音で残響音の減衰速度が異っている。すな
わち、ある楽音の基音に着目すると、低音弦による残響
音の減衰速度は高音弦による残響音の減衰速度よりも小
さい。

【００２４】しかしながら、従来の残響付与回路５０に
は、音域に関わらず楽音信号形成チャンネル２２−ｎが
発生するディジタル楽音信号ＴＳの立ち上がり部分が印
加されている。このため、上述した、音域ごとに異なる
残響音の減衰特性が十分には模倣できていない。

【００２５】また、自然楽器（この場合ピアノ）では、
残響音の発生位置が弦の張られている方向および響板の
形状によって、平面的に広がっていて、ピアノ上の一点
からのみ集中的に放音されているのではない。

【００２６】しかし、従来の残響付与回路５０の入力に
は、自然楽器の発音位置と無関係にすべての楽音形成チ
ャンネル２２−ｎの出力印加されている上、残響信号は
サウンドシステム３３によって１カ所から放音されてい
る。このため、自然楽器の持つ残響成分の広がり感およ
び奥行き感を、十分には再現できていない。

【００２７】さらに、楽音信号形成チャンネ２２−ｎが
発生するディジタル楽音信号ＴＳが、残響信号と同位置
からなんら音響的な処理を施さずに直接出力されている
が、通常の電子楽器においては、楽音信号形成チャンネ
ルから発生されるディジタル楽音信号ＴＳはペダル操作
のない（つまり自弦以外の弦による残響が付与されてい
ない）状態での楽音に設定されていて、ディジタル楽音
信号ＴＳは定位、音像が比較的明確な信号であることが
多い。これに対し残響信号は一般に定位、音像が不鮮明
な信号である。したがって、残響付与回路５０からの出
力が有効な場合に、楽音形成チャンネル２２−ｎの出力
の定位、音像の明確さが、残響付与回路５０の形成する
残響感を阻害してしまう。

【００２８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、非整数次および整数次の残響レベルを簡単に制御で
き、異なる弦間で、共振周波数がの微妙にずれているこ
とに伴って発生する残響音の変動感を実現し、音域ごと
に対応した残響音の付与を行い、残響音が付与される時
に直接音の定位を曖昧にするとともに残響音の音像を拡
大して、残響音が強調されるように制御し、少ない弦数
で自然な残響音を得るために低域通過フィルタで放射特
性の帯域制限を行い、ペダル押下状態および押鍵数に応
じて残響付与内容を制御し、非調和成分の分量を制限し
て雑音感を軽減できる楽音信号発生装置を提供すること
を目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の楽音信号発生装置は、指定された音名に対応
した楽音信号であって、音名に対応した音高周波数と整
数倍関係にある調和成分と整数倍関係にない非調和成分
を所定の割合で含む楽音信号を発生する第１および第２
の楽音発生手段と、音高周波数と整数倍関係にない非調
和成分を主に含む楽音信号を発生する第３および第４の
楽音発生手段と、第１および第３の楽音発生手段の出力
を所定の加算比で加算する第１の混合手段と、第２およ
び第４の楽音発生手段の出力を所定の加算比で加算する
第２の混合手段と、第１の混合手段から出力された楽音
信号が入力され、複数の音名に対応した各音高周波数と
それぞれ整数倍関係にある複数の周波数位置から所定の
分量だけ相違した周波数位置にそれぞれ共振峰があり、
かつその共振峰の周波数位置および共振の鋭さが可変な
第１の可変残響付与手段あるいは第１の可変複合残響付
与手段と、第２の混合手段から出力された楽音信号が入
力され、複数の音名に対応した各音高周波数とそれぞれ
整数倍関係にある複数の周波数位置から所定の分量だけ
相違した周波数位置にそれぞれ共振峰があり、かつその
共振峰の周波数位置および共振の鋭さが可変な第２の可
変残響付与手段あるいは第２の可変複合残響付与手段
と、第１および第２の混合手段から出力された楽音信号
が入力され、移相量が可変な第１および第２の可変移相
手段と、第１および第２の可変残響付与手段または可変
複合残響付与手段で残響付与された楽音信号の入力され
る第１、第２、第３および第４の放射特性付与手段と、
第１および第２の放射特性付与手段で特性付与された楽
音信号が入力され、音像拡大量が可変な可変音像拡大手
段と、第１および第２の可変移相手段から発生される楽
音信号と、前記第３および第４の楽音発生手段から発生
される楽音信号と、前記可変音像拡大手段の第１および
第２の出力をそれぞれ加算制御値に応じ所定の比率で加
算して出力する第１および第２の可変加算出力手段とを
備えている。

【００３０】さらに、可変残響付与手段を、入力した楽
音信号を複数の音名に対応した各音高周期に相当した遅
延時間を有する循環記憶で構成した複数の可変共振器で
で構成し、かつ、この可変共振器の遅延時間および帰還
量を可変とする。

【００３１】あるいは、可変複合残響付与手段を、入力
した楽音信号を複数の音名に対応した各音高周期に相当
した遅延時間を有する循環記憶で構成した複数の可変複
合共振器でで構成し、かつ、この可変複合共振器の遅延
時間および帰還量を可変とする。

【００３２】また、可変複合共振器にはその遅延時間を
形成する遅延器に中間出力手段を備え、残響効果付与手
段の帰還定数および遅延時間で規定される残響特性、可
変加算手段の加算レベル、可変音像拡大手段の音像拡大
量、可変移相手段の移相量をペダル情報および発音情報
に応じて時間的に変化させる制御手段を有する構成を有
している。

【００３３】

【作用】本発明は上記した構成により、楽音信号を発生
する第１および第２の楽音発生手段から、指定された音
名に対応した音高周波数と整数倍関係にある調和成分と
整数倍関係にない非調和成分を所定の割合で含み、残響
信号のソースとなる直接音および共振音で構成されるス
テレオ楽音信号を発生させる。

【００３４】同時に、第３および第４の楽音発生手段か
らも、前記音高周波数と整数倍関係にない非調和成分や
ハンマー音などで構成されるステレオ楽音信号を発生す
る。

【００３５】さらに、第１および第２の楽音発生手段か
ら発生された楽音信号をそれぞれ第１および第２の可変
残響付与手段または可変複合残響付与手段に入力する。

【００３６】このように、所望の成分を含む楽音信号
を、それぞれ個別の楽音発生手段から発生するので、各
可変残響付与手段または各可変複合残響付与手段に印加
する信号に含まれる成分を調整するための演算が不必要
になる。

【００３７】さらに、第１の楽音発生手段の出力と第３
の楽音発生手段の出力を所定の加算比で加算する第１の
混合器と、同じく第２の楽音発生手段の出力と第４の楽
音発生手段の出力を所定の加算比で加算する第２の混合
器で各ステレオ成分を混合するので、残響信号のソース
となる直接音および共振音およびハンマー音の比率を最
適にすることができる。

【００３８】また、第１、第２の楽音発生手段または第
１、第２の混合手段で発生された楽音信号は、可変残響
付与手段または可変複合残響付与手段で異なる残響特性
を付加される。

【００３９】第１および第２の可変残響付与手段または
可変複合残響付与手段は、複数の音名に対応した各音高
周波数とそれぞれ整数倍関係にある複数の周波数位置か
ら所定の分量だけ相違した周波数位置にそれぞれ共振峰
を有しており、かつ第１および第２の可変残響付与手段
または可変複合残響付与手段は互いに異なる周波数位置
に共振峰を有する。

【００４０】これによって、自然楽器（この場合ピア
ノ）の、ある特定音名の音高周波数に対して整数倍関係
にある周波数位置の近傍において、周波数が微妙に違う
複数の共振峰が存在する状態を実現できる。これは、複
数弦および複数オクターブ間の微妙な調律のずれによっ
て発生する、ピアノ独特の音色形成過程を模倣すること
を意味する。

【００４１】また、複数の可変残響付与手段または可変
複合残響付与手段の共振の鋭さおよび共振峰の位置を制
御することで、各残響付与手段に対して異なる減衰速度
等を持たせることができようになる。さらに、各残響付
与手段の入力成分を音域毎に限定（この場合ステレオ分
割）することにより、低音弦による残響音の減衰速度と
高音弦による残響音の減衰速度の違いも再現できる。

【００４２】しかも、これらの可変残響付与手段および
可変複合残響付与手段は、その共振峰の位置および共振
の鋭さを、ペダル情報やその他の発音情報で変更するこ
とができるので、ペダルの踏み込み量や発音数に応じて
残響特性を変更することによりダイナミックに時間変動
する自然楽器の残響特性をよりよく模倣することができ
る。

【００４３】さらに、複数の可変残響付与手段または可
変複合残響付与手段の各出力を残響音の発生位置に適合
した位置から放音することにより、自然楽器の持つ残響
成分の広がり感および奥行き感を、よりよく模倣するこ
とができる。

【００４４】また、自然楽器（この場合ピアノ）では、
残響音の発生位置が弦の張られている方向および響板の
形状によって、平面的に広がっていることも、複数の残
響付与回路によってピアノ上の複数の点の放音を模倣す
ることによって実現する。

【００４５】さらに、楽音信号形成チャンネルが発生す
るディジタル楽音信号ＴＳをペダル操作に応じて、定
位、音像を不明確な信号に加工しさらに音像拡大手段で
残響音の音像を拡大することで、残響感をより明確にす
ることができる。

【００４６】さらに、放射特性付与手段の特性をそれぞ
れ対応する音域に応じて異なった放射特性とすること
で、各放射位置での残響感を適切に表現することができ
る。

【００４７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００４８】図１は本発明の第１の実施例における楽音
信号発生装置を適用した電子楽器のブロック図で示した
ものである。この電子楽器は鍵スイッチ回路１１を有す
る。鍵スイッチ回路１１は鍵盤（図示しない）の各鍵に
対応した複数の鍵スイッチにより構成されており、各鍵
スイッチは各鍵の押離鍵に応じて開閉する。この鍵スイ
ッチ回路１１には押鍵検出回路１２が接続されており、
同検出回路１２は各鍵スイッチの開閉を検出することに
より各鍵の押離鍵を検出してその押離鍵に関する鍵情報
を出力する。押鍵検出回路１２の出力は押鍵割当回路１
３に接続されている。押鍵割当回路１３は後述する楽音
形成チャンネル数ｎ（例えばｎは２から２０程度の自然
数）に等しい数の鍵情報記憶チャンネルを有し、押鍵検
出回路１２からの鍵情報に基づき、前記検出された鍵を
表すキーコードＫＣおよびその鍵の押離鍵状態を表わす
ＫＯＮを鍵情報記憶チャンネルのいずれかに割当記憶す
るとともに、その割当記憶されているキーコードＫＣお
よびキーイン信号ＫＯＮを鍵情報記憶チャンネルに対応
したチャンネルタイミングで時分割出力する。

【００４９】押鍵割当回路１３の出力は楽音信号発生回
路２０に接続されている。楽音信号発生回路２０は分配
回路２１とｎ個の楽音形成チャンネル２２−１，２２−
２，・・・，２２−ｎとからなり、分配回路２１は押鍵
割当て回路１３からチャンネルタイミングに同期して時
分割出力されるキーコートＫＣおよびキーオン信号ＫＯ
Ｎを各チャンネルタイミング毎にスタティックな信号に
変換して楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，・・
・，２２−ｎに各々供給する。楽音形成チャンネル２２
−１，２２−２，・・・…２２−ｎは演算方式（例えば
ＦＭ演算）、波形メモリ方式等の方法によりピアノ等の
楽音波形を表すディジタル楽音信号ＴＳを合成するもの
で、分配回路２１からのキーオン信号ＫＯＮに応じて合
成出力する。

【００５０】この場合、合成出力されるディジタル楽音
信号ＴＳは、図１９に示すように、既に振幅エンベロー
プの付与されたものであり、キーコードＫＣに対応した
鍵音高周波数と整数倍および非整数倍関係にある高調波
成分を含んでいる。

【００５１】本実施例では鍵スイッチ回路による楽音発
音指令１回につき、４つの楽音形成チャンネルに対して
同時にキーオン信号ＫＯＮが与えられる。

【００５２】このとき４つの楽音形成チャンネルのうち
２つの楽音形成チャンネルの出力楽音信号は、直接音と
共振音を成分とするステレオ信号であり、残りの２つは
ハンマー音等の成分で構成されたステレオ信号である。

【００５３】楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，
・・・，２２−ｎの出力は各々グループ化器１１７に接
続されており、グループ化器１１７は各チャンネル２２
−１，２２−２，・・・，２２−ｎからの各ディジタル
信号ＴＳを４つの系列、すなわちＬ側非調和系Ｌi，Ｌ
側調和系Ｌh，Ｒ側非調和系Ｒi，Ｒ側調和系Ｒhに合算
によりグループ化して出力する。

【００５４】このＬhは上記した直接音と共振音を成分
とするステレオ信号のＬ側の総和であり、このＲhは上
記した直接音と共振音を成分とするステレオ信号のＲ側
の総和であり、このＬiは上記したハンマー音を成分と
するステレオ信号のＬ側の総和であり、このＲiは上記
したハンマーを成分とするステレオ信号のＲ側の総和で
ある。

【００５５】他方、この電子楽器はペダルスイッチ回路
１１５を有する。ペダルスイッチ回路１１５はサスティ
ン、ソステヌート、ソフト等の複数のペダル（図示しな
い）に対応した複数のペダルスイッチにより構成されて
おり、各ペダルスイッチは各ペダルのペダル操作に応じ
て開閉する。このペダルスイッチ回路１１５にはペダル
検出回路１１６が接続されており、同検出回路１１６は
ペダルスイッチの開閉を検出することにより各ペダルの
操作状態を検出してその操作に関するペダル情報を出力
する。ペダル検出回路１１６の出力は、音像制御値生成
回路１１１、加算制御値生成回路１１２、移相制御値生
成回路１１３、残響制御値生成回路１１４に入力され
る。

【００５６】音像制御値生成回路１１１、加算制御値生
成回路１１２、移相制御値生成回路１１３、残響制御値
生成回路１１４には、発音数検出回路１１８で検出した
発音数も入力される。

【００５７】発音数検出回路１１８は各楽音形成チャン
ネル２２−１，２２−２，・・・，２２−ｎから発音終
了フラグＥＥＦを受け取ることによって、各時点におけ
る発音数を検出する。

【００５８】発音数検出回路１１８で検出された各時点
における発音数は、音像制御値生成回路１１１、加算制
御値生成回路１１２、移相制御値生成回路１１３、残響
制御値生成回路１１４に供給される。

【００５９】音像制御値生成回路１１１、加算制御値生
成回路１１２、移相制御値生成回路１１３、残響制御値
生成回路１１４では発音数とペダル情報に応じてそれぞ
れ音像制御値、加算制御値、移相制御値、残響制御値を
生成する。

【００６０】音像制御値生成回路１１１、加算制御値生
成回路１１２、移相制御値生成回路１１３、残響制御値
生成回路１１４、グループ化器１１７の出力は残響付与
回路６０に接続されている。この残響付与回路６０の構
成を図２に示す。

【００６１】残響付加回路６０には、グループ化器１１
７の出力Ｌi，Ｌh，Ｒh，Ｒiの出力がそれぞれ入力端子
６１，６２，６３，６４を介して印加された入力信号
は、混合回路２０１−１および混合回路２０１−２を介
してそれぞれ可変残響付与回路６８−１および６８−２
に入力され残響信号として出力される。

【００６２】この可変残響付与回路６８−１，６８−２
に用いられる可変共振回路を図３に示す。可変共振回路
は、残響制御値生成回路１１４で生成されて入力端子７
７を介して入力される残響制御値Ｆで遅延量が制御され
る可変遅延回路７１と、可変遅延回路７１の出力に、残
響制御値生成回路１１４で生成されて入力端子７５を介
して入力される残響制御値Ｑを乗算する乗算器７３と、
乗算器７３の出力と入力端子７４から入力された可変共
振回路の入力を加算して可変遅延器の入力とする加算器
７２で構成されている。この残響制御値Ｑが可変共振回
路のフィードバックゲインに相当し、共振の鋭さを決定
する。

【００６３】この可変遅延器７１は、遅延器（図示せ
ず）と直列に接続された全域通過フィルタ（図示せず）
で構成され、ていて、入力端子７７を介して得られる残
響制御値Ｆが全域通過フィルタのフィルタ係数となって
いる。

【００６４】この遅延器はシフトレジスタで構成されて
おり、シフトレジスタのステージ数は音名に対応した音
高周波数にほぼ反比例している。

【００６５】各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応し
た１２個の可変共振回路の各組み合せにより、可変残響
付与回路６８−１，６８−２が構成される。これを図４
に示す。図４に示す可変残響付与回路６８−１，６８−
２はそれぞれ入力データを鍵盤における特定鍵域にある
各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した１２音階に
相当する１２個の可変共振回路８１−１，８１−２，・
・・，８１−１２を有する。各可変共振回路を構成する
可変遅延器は、各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応
した音高周波数各々反比例するステージ数を有する。

【００６６】これらの可変共振回路８１−１，８１−
２，・・・，８１−１２の各遅延時間の逆数すなわち各
音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した音高周波数を
ｆ0とすると、図１０に示すように、同音高周波数ｆ0と
整数倍近傍関係にある周波数ｆ0＋ε，２(ｆ0＋ε)，３
(ｆ0＋ε)，４(ｆ0＋ε)，・・・位置に共振峰を有する
くし型フィルタ特性を有する。

【００６７】可変共振回路８１−１，８１−２，・・
・，８１−１２の各出力は加算器８２−１，８２−２，
・・・，８２−１１に接続され、加算器８２−１，８２
−２，・・・，８２−１１は入力したディジタル楽音信
号を合算して出力端子８３から出力する。

【００６８】残響付加回路６０にグループ化器１１７か
ら印加された楽音信号Ｌhは可変残響付与回路６８−１
に入力され、楽音信号Ｒhは可変残響付与回路６８−２
に入力される。

【００６９】この可変残響付与回路６８−１は鍵盤にお
ける最低鍵域にある各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに
対応した１２音階に相当する１２個の可変共振回路を有
し、可変残響付与回路６８−２は可変残響付与回路６８
−１よりも１オクターブ高い鍵域にある各音名Ｃ，Ｃ
＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した１２音階に相当する１２
個の可変共振回路を有する。可変残響付与回路６８−１
および６８−２の出力はそれぞれ放射特性付与回路６９
−１および６９−２に接続されている。

【００７０】この放射特性付与回路６９−１および６９
−２は例えばオールパスフィルタおよびローパスフィル
タ等で構成されているもので、可変残響付与回路６８−
１および６８−２から入力されるディジタル楽音信号周
波数特性を若干修正して出力する。放射特性付与回路６
９−１および６９−２の出力は音像拡大回路１７１に接
続されている。この音像拡大回路１７１の構成を図５に
示す。

【００７１】放射特性付与回路６９−１，６９−２の出
力は入力端子９３，９４を介してそれぞれ遅延器９１−
２，９１−２に接続される。遅延器９１−１，９１−２
はそれぞれ数ｍ秒から３０ｍ秒程度の遅延時間を形成す
るシフトレジスタにより構成されている。遅延器９１−
１，遅延器９１−２の出力は、それぞれ乗算器９６−
１，９６−２に接続されている。乗算器９１−１，９６
−２の他方の入力には入力端子９５を介して音像制御値
生成回路１１１で生成された音像制御値が入力端子１７
８を介して与えられる。乗算器９６−１，９６−２の乗
算出力はそれぞれ加算器９７−１，９７−２に接続され
ている。この加算器９７−１，９７−２の他方の入力に
はそれぞれ入力端子９３，９４を介して放射特性付与回
路６９−１，６９−２の出力が接続されている。加算器
９７−１，９７−２の出力は出力端子９８，９９を介し
てそれぞれ乗算器１７５−１，１７５−２（図２参照）
に接続されている。乗算器１７５−１，１７５−２の他
方の入力には、加算制御値生成回路１１２で生成された
加算制御値が入力端子６６を介して与えられる。

【００７２】一方、混合回路２０１−１，２０１−２の
出力は、可変移相器１７２−１，１７２−２に入力され
る、この可変移相器の構成を図６に示す。この移相器は
全域通過型のフィルタにより構成されており、入力端子
１０６から印加される信号をｘ(n)、出力端子１０８の
出力値ｙ(n)とすると、ｙ(n)=-ａ・ｘ(n)＋ｘ(n-1)＋ａ・
ｙ(n-1)となるように構成している。このａには移相制
御値生成器１１３で生成される移相制御値が入力端子１
０７を介して与えられる。１０１は上記した差分方程式
中の遅延を実現する遅延器で、１０２，１０３は移相制
御値ａを乗算する乗算器、１０４，１０５は加算器であ
る。

【００７３】移相器１７２−１，１７２−２で移相され
た楽音信号はそれぞれ加算器１７３−１，１７３−２
（図２参照）に入力される。この加算器１７３−１，１
７３−２の他方の入力には、入力端子６１，６４を介し
て入力された楽音信号ＬiおよびＲiがそれぞれ入力され
る。

【００７４】加算器１７３−１，１７３−２の出力はそ
れぞれ加算器１７４−１，１７４−２で乗算器１７５−
１，１７５−２の出力と加算され、出力端子１７６，１
７７を介してそれぞれＤ／Ａ変換器（図１参照）３２−
１，３２−２に接続されており、Ｄ／Ａ変換器３２−
１，３２−２は入力したディジタル楽音信号をそれぞれ
アナログ楽音信号に変換して出力する。Ｄ／Ａ変換器３
２−１，３２−２の出力はサウンドシステム３３−１，
３３−２に接続されている。サウンドシステム３３−
１，３３−２はアンプ、スピーカ等により構成されてお
り、Ｄ／Ａ変換器３２−１，３２−２からのアナログ楽
音信号に対応した楽音を発生する。このスピーカは、自
然楽器における楽音および残響音の発生位置に対応し
て、電子楽器内に設置される。

【００７５】以上のように構成された本実施例の楽音信
号発生装置について、以下その動作について説明する。
鍵盤にていずれかの鍵が押鍵されてその押鍵された鍵に
対応した鍵スイッチ回路１１内の鍵スイッチが閉じられ
ると、押鍵検出回路１２はそのスイッチの閉じたことに
より前記押鍵を検出してその押鍵に関する鍵情報を押鍵
割当回路１３に供給する。押鍵割当回路１３は前記鍵情
報に基づき押鍵された鍵を表すキーコードＫＣおよびキ
ーオン信号ＫＯＮを楽音信号発生回路２０に時分割出力
する。

【００７６】楽音信号発生回路２０においては、分配回
路２１が前記キーコードＫＣおよびキーオン信号ＫＯＮ
を楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，・・・，２
２−ｎのうち前記割当チャンネルに対応した楽音形成チ
ャンネル２２−ｉ（ｉは１〜ｎのいずれかの整数）に供
給し、同楽音形成チャンネル２２−ｉが供給されたキー
コードＫＣおよびＫＯＮ（図１９参照）に応じて前記キ
ーコードＫＣにより表された鍵音高のディジタル楽音信
号ＴＳ（図１９参照）を形成して出力する。

【００７７】楽音形成チャンネル２２−１，２２−２，
・・・，２２−ｎの出力は各々グループ化器１１７に接
続されており、グループ化器１１７は各チャンネル２２
−１，２２−２，・・・，２２−ｎからの各ディジタル
信号ＴＳを４つの系列、すなわちＬ側非調和系Ｌi，Ｌ
側調和系Ｌh，Ｒ側非調和系Ｒi，Ｒ側調和系Ｒhに合算
によりグループ化して残響付与回路６０に出力する。

【００７８】このようにして残響付与回路６０に供給さ
れたディジタル楽音信号は、混合回路２０１−１，２０
１−２を介して、可変共振回路８１−１，８１−２，・
・・，８１−１２、加算器８２−１，８２−２，・・
・，８２−１１の各組み合せからなる第１および第２の
可変残響付与回路６８−１，６８−２にそれぞれ供給さ
れる。

【００７９】第１および第２の可変残響付与回路６８−
１，６８−２は各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂの音高
周波数と整数倍関係にある周波数位置に対して所定の周
波数離れて複数の共振峰を有する周波数特性（図１０参
照）を有し、かつグループ化器１１７を介して入力され
るディジタル楽音信号ＴＳには押鍵された鍵の音高周波
数と整数倍関係にある調和成分と整数倍関係にない非調
和成分が含まれているので、供給されたディジタル楽音
信号の持つ周波数成分のうち可変残響付与回路６８−
１，６８−２の共振峰に対応しない周波数成分は速く減
衰するが、同共振峰に対応した周波数成分すなわち押鍵
された鍵のみならず押鍵されない鍵の音高周波数と整数
倍関係にある周波数成分は残響信号として残る。

【００８０】このとき第１の可変残響付与回路６８−１
と第２の可変残響付与回路６８−２はそれぞれ最低音域
の１オクターブ分および最低音域より１オクターブ上の
１オクターブ分の音名に対応して共振峰を形成している
ので、第１の可変残響付与回路６８−１では最低音域の
１オクターブ分の弦における残響が形成される。同様
に、第２の可変残響付与回路６８−２では、最低音域よ
り１オクターブ上の１オクターブ分の弦における残響が
形成される。

【００８１】第１および第２の可変残響付与回路６８−
１，６８−２はそれぞれ残響制御値生成回路１１４から
供給される残響特性値にもとづいて、それぞれの可変残
響付与回路６８−１，６８−２を構成する可変共振器群
の特性を変化する。すなわち、サスティンペダルが押下
されていない場合には、可変共振器８１−１〜８１−１
２を構成する可変遅延器７１の遅延時間を各音名Ｃ，Ｃ
＃，Ｄ，・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関係にある周
波数位置に対して２０セント〜５０セント程度ずらすよ
うに残響制御値が与えられる。この結果、第１および第
２の可変残響付与回路６８−１，６８−２は入力された
楽音信号の音高周波数と整数倍関係にある調和成分と整
数倍関係にない非調和成分のうち、非整数倍成分のみを
強調するように作用する。これによって得られる残響音
は、正確には弦と共振周波数が一致していないピアノ響
板での共振音、およびダンパーフェルトによって共振を
制動されていて共振周波数が発音時の共振周波数と異な
った状態になっている弦を模倣したものとなる。

【００８２】また、サスティンペダルが押下されていな
い場合であっても、発音数検出回路１１８から得られる
発音数が多くなるに従って、可変共振器８１−１〜８１
−１２を構成する可変遅延器７１の遅延時間を各音名
Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関係に
ある周波数位置に対して１０セント〜２０セント程度ず
らすように残響制御値が与えられる。この結果、第１お
よび第２の可変残響付与回路６８−１，６８−２は入力
された楽音信号の音高周波数と整数倍関係に整数倍関係
にある調和成分と整数倍関係にない非調和成分の両方を
強調するように作用する。これによって得られる残響音
は、ピアノ響板での共振音と、押鍵数が増えたことによ
って共振可能な状態となった発音中の弦の共振をも模倣
したものとなる。

【００８３】さらに、サスティンペダルが押下された場
合には、発音数検出回路１１８から得られる発音数で決
定される時定数に従って、可変共振器８１−１〜８１−
１２を構成する可変遅延器７１の遅延時間を各音名Ｃ，
Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関係にある
周波数位置に対して数セント〜１０セント程度ずらすよ
うに漸次残響制御値が変更される。

【００８４】同時に可変共振器８１−１〜８１−１２の
フィードバック定数も０.９６〜０.９８程度に漸次変更
して共振峰を鋭くする（図７参照）。

【００８５】この結果、第１および第２の可変残響付与
回路６８−１，６８−２は入力された楽音信号の音高周
波数と整数倍関係に整数倍関係にある調和成分を主にを
強調するように漸次特性が変化する。これによって得ら
れる残響音はすべての弦のダンパーフェルトが解放され
ることによって共振可能な状態となった弦の共振を模倣
したものとなる。

【００８６】しかも、第１の可変残響付与回路６８−１
の可変共振器８１−１〜８１−１２を構成する可変遅延
器７１の遅延時間を各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂの
音高周波数と整数倍関係にある周波数位置に対して数セ
ント〜１０セント程度ずらす場合に、第２の可変残響付
与回路６８−２の可変共振器８１−１〜８１−１２を構
成する可変遅延器７１の遅延時間を各音名Ｃ，Ｃ＃，
Ｄ，・・・，Ｂの音高周波数と整数倍関係にある周波数
位置を第１の可変残響付与回路６８−１の設定に対し相
対的に１〜５セント程度ずらしている。

【００８７】これによって、複数弦あるいは複数のオク
ターブにまたがる各音名の弦によって構成される複雑な
デチューン関係によって生じる音色のうねり感を模倣す
ることができる。

【００８８】また、第１および第２の可変残響付与回路
６８−１，６８−２を構成する可変共振器に与えるフィ
ードバック定数を同一にしないことによって、音高によ
ってことなる残響時間もよりよく模倣できる。

【００８９】第１および第２の可変残響付与回路６８−
１，６８−２の出力はそれぞれ放射特性付与回路６９−
１および６９−２において振動体から空気中への放射特
性に相当する位相加工および振幅周波数特性の加工が行
われる。

【００９０】この放射特性付与回路６８−１，６８−２
の振幅周波数特性は、６８−１はおよそ３ｋＨ程度を遮
断周波数とし６ｄＢ／ＯＣＴ程度の減衰特性を有する低
域通過型フィルタ、６８−２はおよそ２ｋＨ程度を遮断
周波数とし１２ｄＢ／ＯＣＴ程度の減衰特性を有する低
域通過型フィルタとしている。このように遮断周波数を
違えることにより、自然楽器（この場合ピアノ）で、高
域側と低音側での音色の相違を模倣している。

【００９１】さらに、第１および第２の放射特性付与回
路６９−１，６９−２の出力は音像拡大回路１７１によ
って、音像定位を拡大される。この音像拡大回路１７１
による音像定位拡大の原理を図１１に示す。

【００９２】図１１(a)から理解できるように、通常の
Ｌ・Ｒスピーカ再生では、Ｌ，Ｒ各受聴位置に反対側チ
ャンネルの成分が混合して存在するため、音像定位が小
さくなる。

【００９３】これに対して、図１１(b)のように、予め
打ち消し成分を加算しておくことで、各受聴位置での反
対側チャンネルの混合がなくなり、かつ各チャンネルの
残響成分が付与されることとなり、音像が拡大される。
これを適切に行うには、打ち消し成分の遅延量と加算レ
ベルを調節する。

【００９４】そこで、本実施例では、音像定位の拡大は
遅延器９１−２，９１−２によって適切な分量の遅延を
実現して、適切なレベルでクロス加算することによって
実現される。そこで、この加算レベルを制御することに
よって音像定位の拡大量を制御することが可能である。
本実施例では、入力端子９５を介して音像制御値生成回
路１１１で生成される音像制御値が乗算器９６−１，９
６−２に供給されることで、この制御を実現している。

【００９５】この音像制御値生成回路１１１で生成され
る音像制御値は以下のように生成される。

【００９６】すなわち、サスティンペダルが押下されて
いない場合には、加算レベルを比較的小さく（０.０１
〜０.０５程度）設定し、また、サスティンペダルが押
下されていない場合であっても、発音数検出回路１１８
から得られる発音数が多くなるに従って、加算レベルを
比較的大きく（０.０５〜０.１程度）設定し、さらに、
サスティンペダルが押下された場合には、発音数検出回
路１１８から得られる発音数で決定される時定数に従っ
て、最適値（０.１〜１程度）に設定する。

【００９７】これによって、各残響発生の状態に適した
音像を得ることができる。一方、入力端子６２，６３を
介して入力された楽音信号ＬhおよびＲhは可変移相器１
７２−１，１７２−２に入力される、この移相器は全域
通過型のフィルタにより構成されており、移相制御値生
成器１１３で生成される移相制御値によってその移相量
を変化する。移相制御値生成器１１３で生成される移相
制御値は以下のように生成される。

【００９８】すなわち、サスティンペダルが押下されて
いない場合には、可変移相器１７２−１の移相量と１７
２−２の移相量の差をほぼ０になるように設定し、ま
た、サスティンペダルが押下されていない場合であって
も、発音数検出回路１１８から得られる発音数が多くな
るに従って、移相差を次第に拡大する（０度〜９０度）
ように設定し、さらに、サスティンペダルが押下された
場合には、発音数検出回路１１８から得られる発音数で
決定される時定数に従って、移相差が漸次９０度〜１８
０度に到達するように設定する（図９参照）。

【００９９】これによって、各残響発生の状態にしたが
って、効果音を付与されない信号の定位を不鮮明にする
ことができ、結果的に残響音を強調することができる。

【０１００】音像拡大回路１７１の出力は出力端子９
８，９９を介してそれぞれ乗算器１７５−１，１７５−
２に接続されている。乗算器１７５−１，１７５−２の
他方の入力には、加算制御値生成回路１１２で生成され
る加算制御値が入力端子６６を介して与えられる。

【０１０１】この加算制御値生成回路１１２で生成され
る加算制御値は以下のように生成される。

【０１０２】すなわち、サスティンペダルが押下されて
いない場合には、加算レベルを０.０１〜０.０５程度の
比較的小さな値に設定し、また、サスティンペダルが押
下されていない場合であっても、発音数検出回路１１８
から得られる発音数が多くなるに従って、加算レベルを
０.０５〜０.１程度の比較的大きな値に設定し、さら
に、サスティンペダルが押下された場合には、発音数検
出回路１１８から得られる発音数で決定される時定数に
従って、加算制御値を漸次０.１〜０.５程度に設定する
（図８参照）。

【０１０３】これによって、残響を発生する要素が多く
なるにしたがって次第に残響感が増大する自然楽器の残
響発生の状態をよりよく模倣できる。

【０１０４】残響付与回路６０の出力は、出力端子１７
６および１７７を介してＤ／Ａ変換器（図１参照）３２
−１，３２−２に接続されており、Ｄ／Ａ変換器３２−
１，３２−２は入力したディジタル楽音信号をそれぞれ
アナログ楽音信号に変換して出力する。Ｄ／Ａ変換器３
２−１，３２−２の出力はサウンドシステム３３−１，
３３−２に接続されている。サウンドシステム３３−
１，３３−２はアンプ、スピーカ等により構成されてお
り、Ｄ／Ａ変換器３２−１，３２−２からのアナログ楽
音信号に対応した楽音を発生する。楽音形成チャンネル
２２−１，２２−２，・・・，２２−ｎからの直接ディ
ジタル楽音信号ＴＳとともに出力されるので、サウンド
システム３３からは前記残響信号の付加された楽音が発
音される。

【０１０５】上記動作からも理解できる通り、上記実施
例によれば、残響付与回路６０が楽音信号発生回路２０
から出力されるディジタル楽音信号ＴＳに含まれる非調
和成分および調和成分を利用して、鍵盤にて押鍵された
以外の鍵音高周波数と整数倍関係にある周波数成分を継
続的に発生させるようにしている、このことは例えばピ
アノ弦のような複数の発音振動体と響板のような共鳴装
置を有する自然楽器において、ある発音振動体の振動に
より他の発音振動体も若干振動し、かつその振動に対し
共鳴装置が共鳴することをよりよくシミュレレートする
ことを意味するので、前記ピアノのような自然楽器の楽
音をよりよく模倣した楽音が得られる。

【０１０６】以上のように本実施例によれば、可変残響
付与回路６８−１，６８−２の共振峰の位置を、正確な
音程からのずれ量を自由に設定する手段を設けることに
より、調和成分および非調和成分の共振量を容易に制御
でき、残響付加される信号をステレオ信号とすること
で、電子楽器としての音色を向上するとともに、ステレ
オの各チャンネルにふさわしい残響成分の付与を可能に
している。

【０１０７】また、この左右のチャンネルに対応する残
響成分の違いを実現するために可変残響付与回路６８−
１，６８−２の特性を同一にしていない。これにより自
然楽器で発生するする残響音のうねり感も実現してい
る。

【０１０８】さらに、可変移相器１７１−１，１７２−
２を用いて残響付加される信号をの定位を曖昧化してい
る。これによって残響成分の強調ができる。

【０１０９】さらに、放射特性付与回路６９−１，６９
−２の特性を同一にしないことで、各放射位置における
放射音の特性に近づけるとともに、不要な共振音を排除
して雑音感をすくなくしている。

【０１１０】さらに、音像拡大回路１７１を設けて、残
響音を強調している。さらに、ハンマー音には、残響付
加せず直接加算することで、自然な残響音付加を可能に
している。

【０１１１】また、ペダルおよび演奏情報で残響付与回
路６０の各制御値を変更しているので、演奏によってダ
イナミックに変化する自然楽器の残響状態を非常によく
模倣できる。

【０１１２】なお、第１の実施例において可変遅延器７
１は全域通過フィルタとしたが、シフトレジスタの段数
切り換えもしくは転送クロックの変更等で実現してもよ
い。

【０１１３】また、可変残響付与回路６８−１，６８−
２の構成は本実施例のごとく限定するものでなく、同様
のインパルス応答特性を有するディジタルフィルタ等で
実現してもよい。

【０１１４】図１２は本発明の第２の実施例における楽
音信号発生装置を適用した電子楽器のブロック図で示し
たものである。楽音信号発生装置のブロック図である。
同図において、１１は鍵スイッチ回路、１２は押鍵検出
回路、１３は押鍵割当回路、２０は楽音信号発生回路、
２１は分配回路、２２−１，２２−２，・・・，２２−
ｎは楽音形成チャンネル、１１７はグループ化器、１１
５はペダルスイッチ回路、１１６はペダル検出回路、１
１１は音像制御値生成回路、１１２は加算制御値生成回
路、１１３は移相制御値生成回路、１１４は残響制御値
生成回路、１１８は発音数検出回路、３２−１，３２−
２はＤ／Ａ、３３−１，３３−２はサウンドシステム
で、以上は図１の構成と同様なものである。

【０１１５】図１と異なるのは、残響付与回路６０の構
成および残響回路６０に接続されるように新たに設けた
３２−３，３２−４のＤ／Ａ、および３３−３，３３−
４のサウンドシステムである。

【０１１６】この残響付与回路６０の構成を図１３に示
す。図１３において、６１，６２，６３，６４，６５，
６６，６７は入力端子、１７２−１，１７２−２は可変
移相器、１７３−１，１７３−２，１７４−１，１７４
−２は加算器、１７５−１，１７５−２は乗算器、１７
６，１７７は出力端子、６９−１，６９−２は放射特性
付与回路でこれらは図２と同様なものである。

【０１１７】図２と異なるのは、可変残響付与回路６８
−１および６８−２の代わりに、可変複合残響付与回路
１７８−１および１７８−２を設けた点と、これらの可
変複合残響付与回路１７８−１および１７８−２の出力
を加工する放射特性付与回路６９−３，６９−４とそれ
らの出力端子１７９，１８０を設けた点である。

【０１１８】この可変複合残響付与回路１７８−１，１
７８−２に用いられる可変複合共振回路１９１−１〜１
９１−１２を図１４に示す。可変複合共振回路１９１−
１〜１９１−１２は、残響制御値生成回路１１４で生成
されて入力端子１８８を介して入力される残響制御値Ｆ
で遅延量が制御される可変遅延回路１８８と、可変遅延
回路１８８の出力に、残響制御値生成回路１１４で生成
されて入力端子１８５を介して入力される残響制御値Ｑ
を乗算する乗算器１８３と、乗算器１８３の出力と入力
端子１８４から入力された可変複合共振回路の入力を加
算して遅延器１８１の入力とする加算器１８２で構成さ
れていて、遅延器１８１の出力は出力端子１８７を介し
てこの可変複合共振回路の第２の出力となるとともに、
可変遅延器１８９の入力になる。また、加算器１８２の
出力は出力端子１８６を介してこの可変複合共振回路の
第１の出力となる。この残響制御値Ｑが可変複合共振回
路１９１−１〜１９１−１２のフィードバックゲインに
相当する。

【０１１９】この可変遅延器１８９は、遅延器（図示せ
ず）と直列に接続された全域通過フィルタ（図示せず）
で構成され、ていて、入力端子１８５を介して得られる
残響制御値Ｆが全域通過フィルタのフィルタ係数となっ
ている。

【０１２０】この遅延器と遅延器１８１はシフトレジス
タで構成されており、シフトレジスタのステージ数の総
和は音名に対応した音高周波数にほぼ反比例している。

【０１２１】各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応し
た１２個の可変複合共振回路１９１−１〜１９１−１２
の各組み合せにより、可変複合残響付与回路１７８−
１，１７８−２が構成される。これを図１５に示す。図
１５に示す可変複合残響付与回路１７８−１，１７８−
２は入力データを鍵盤における特定鍵域にある各音名
Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した１２音階に相当す
る１２個の可変複合共振回路１９１−１，１９１−２，
・・・，１９１−１２を有する。各可変複合共振回路１
９１−１〜１９１−１２を構成する遅延器（可変遅延器
１８９の遅延器と遅延器１８１の総和）は、各音名Ｃ，
Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した音高周波数各々反比例
するステージ数を有する。

【０１２２】これらの可変複合共振回路１９１−１，１
９１−２，・・・，１９１−１２の各遅延時間の逆数す
なわち各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した音高
周波数をｆ0とすると、図１０に示すように、同音高周
波数ｆ0と整数倍近傍関係にある周波数ｆ0＋ε，２(ｆ0
＋ε)，３(ｆ0＋ε)，４(ｆ0＋ε)，・・・位置に共振
峰を有するくし型フィルタ特性を有する。

【０１２３】これらの可変複合共振回路１９１−１，１
９１−２，・・・，１９１−１２の第１の出力は加算器
１９２−１，１９２−２，・・・，１９２−１１に接続
され、加算器１９２−１，１９２−２，・・・，１９２
−１１は入力したディジタル楽音信号を合算して出力端
子８３から出力する。

【０１２４】これらの可変複合共振回路１９１−１，１
９１−２，・・・，１９１−１２の第２の出力は加算器
１９３−１，１９３−２，・・・，１９３−１１に接続
され、加算器１９３−１，１９３−２，・・・，１９３
−１１は入力したディジタル楽音信号を合算して出力端
子１９７から出力する。

【０１２５】残響付加回路６０にグループ化器１１７か
ら印加された楽音信号Ｌhは可変複合残響付与回路１７
８−１に入力され、楽音信号Ｒhは可変残響付与回路１
７８−２に入力される。

【０１２６】この可変複合残響付与回路１７８−１は鍵
盤における最低鍵域にある各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・
・，Ｂに対応した１２音階に相当する１２個の可変共振
回路を有し、可変複合残響付与回路１７８−２は可変複
合残響付与回路１７８−１よりも１オクターブ高い鍵域
にある各音名Ｃ，Ｃ＃，Ｄ，・・・，Ｂに対応した１２
音階に相当する１２個の可変共振回路を有する。可変残
響付与回路１７８−１および１７８−２の出力はそれぞ
れ放射特性付与回路６９−３および６９−４に接続され
ている。

【０１２７】この放射特性付与回路６９−３および６９
−４は例えばオールパスフィルタおよびローパスフィル
タ等で構成されているもので、可変複合残響付与回路１
７８−１および１７８−２から入力されるディジタル楽
音信号周波数特性を若干修正して出力する。放射特性付
与回路６９−３および６９−４の出力は出力端子１７９
および１８０を介してＤ／Ａ変換器３２−３，３２−
４、およびサウンドシステム３３−３，３３−４に接続
される。

【０１２８】上記のように構成された楽音信号発生装置
について、以下その動作について説明する。第２の実施
例の動作が第１の実施例と違う点は、可変複合残響付
与回路１７８−１と１７８−２とこれらの可変複合残響
付与回路の第２の出力の取り扱いのみである。

【０１２９】可変複合残響付与回路１７８−１と１７８
−２には、上述したように複数の可変複合共振回路が用
いられている。これらの可変複合共振回路の第１の出力
は第１の実施例において用いた可変共振回路の出力と全
くおなじ物理的性格をもつものであり、ここではその説
明を省略する。

【０１３０】可変複合残響付与回路１７８−１と１７８
−２の第２の出力は本実施例の本質をなすものである。
可変複合残響付与回路１７８−１と１７８−２の第２の
出力は、可変複合共振回路の第２の出力の総和である。
この可変複合共振回路の第１の出力と第２の出力は、自
然楽器（この場合ピアノ）の弦の両端に相当する。すな
わち、第１の出力をピアノ演奏者に近い側の端点とすれ
ば、第２の出力はピアノ演奏者から遠い側の端点に相当
する（図１６参照）。したがって、可変複合残響付与回
路１７８−１と１７８−２の第２の出力は、図１６のＰ
３およびＰ４位置の残響をシミュレートしたものにな
る。

【０１３１】したがって、放射特性付与回路６９−３，
６９−４で該当位置での放射特性を付与し、Ｄ／Ａ変換
器３２−３，３２−４、およびサウンドシステム３３−
３，３３−４を介して、自然楽器の該当位置で放音する
ことにより、ピアノの匡体のもつ面的な広がり感をシミ
ュレートでき、奥行き感のある楽音を生成することがで
きる。

【０１３２】以上のように本実施例によれば、可変複合
共振回路１９１−１，１９１−２を複数用いた可変複合
残響付与回路１７８−１，１７８−２を設けることによ
り、自然楽器の奥行き方向（弦の両端もしくは響板の両
端）に相当する残響音を付加することができるようにな
り、自然楽器（この場合ピアノ）で、残響音の発生位置
が弦の張られている方向および響板の形状によって、平
面的に広がっていて、ピアノ上の複数点から同時に放音
されていることが再現される。

【０１３３】なお、第２の実施例において、放射特性付
与回路６９−３，６９−４の出力を特に制御を設けてい
ないが、ここに第１の実施例と同じく音像および残響付
与量の制御を設けてもよい。

【０１３４】また、第２の実施例において、Ｄ／Ａ変換
器３２−３，３２−４、およびサウンドシステム３３−
３，３３−４を用いずに、Ｐ３およびＰ４の位置からの
伝達特性を重畳し、Ｄ／Ａ変換器３２−１，３２−２、
およびサウンドシステム３３−１，３３−２から仮想音
像として再現してもよい。

【０１３５】また、可変複合残響付与回路１７８−１，
１７８−２の構成は本実施例のごとく限定するものでな
く、同様のインパルス応答特性を有するディジタルフィ
ルタ等で実現してもよい。

【０１３６】

【発明の効果】以上のように本発明は、指定された音名
に対応した楽音信号であって、音名に対応した音高周波
数と整数倍関係にある調和成分と整数倍関係にない非調
和成分を所定の割合で含む楽音信号を発生する第１およ
び第２の楽音発生手段と、音高周波数と整数倍関係にな
い非調和成分を主に含む楽音信号を発生する第３および
第４の楽音発生手段と、第１の楽音発生手段から発生さ
れた楽音信号が入力され、複数の音名に対応した各音高
周波数とそれぞれ整数倍関係にある複数の周波数位置か
ら所定の分量だけ相違した周波数位置にそれぞれ共振峰
があり、かつその共振峰の周波数位置および共振の鋭さ
が可変な第１の可変残響付与手段あるいは第１の可変複
合残響付与手段と、第２の楽音発生手段から発生された
楽音信号が入力され、複数の音名に対応した各音高周波
数とそれぞれ整数倍関係にある複数の周波数位置から所
定の分量だけ相違した周波数位置にそれぞれ共振峰があ
り、かつその共振峰の周波数位置および共振の鋭さが可
変な第２の可変残響付与手段あるいは第２の可変複合残
響付与手段と、第１および第２の楽音発生手段から発生
された楽音信号が入力され、移相量が可変な第１および
第２の可変移相手段と、第１および第２の可変残響付与
手段または可変複合残響付与手段で残響付与された楽音
信号の入力される第１、第２、第３および第４の放射特
性付与手段と、第１および第２の放射特性付与手段で特
性付与された楽音信号が入力され、音像拡大量が可変な
可変音像拡大手段と、第１および第２の可変移相手段か
ら発生される楽音信号と、前記第３および第４の楽音発
生手段から発生される楽音信号と、前記可変音像拡大手
段の第１および第２の出力をそれぞれ制御信号に応じ所
定の比率で加算して出力する第１および第２の可変加算
出力手段とを備え、さらに、可変残響付与手段を、入力
した楽音信号を複数の音名に対応した各音高周期に相当
した遅延時間を有する循環記憶で構成した複数の可変共
振器でで構成し、かつ、この可変共振器の遅延時間およ
び帰還量を可変とし、あるいは、可変複合残響付与手段
を、入力した楽音信号を複数の音名に対応した各音高周
期に相当した遅延時間を有する循環記憶で構成した複数
の可変複合共振器でで構成し、かつ、この可変複合共振
器の遅延時間および帰還量を可変とし、可変複合共振器
にはその遅延時間を形成する遅延器に中間出力手段を備
え、残響効果付与手段の帰還定数および遅延時間で規定
される残響特性、可変加算手段の加算レベル、可変音像
拡大手段の音像拡大量、可変移相手段の移相量をペダル
情報および発音情報に応じて時間的に変化させる制御手
段を有する構成を設ることにより、楽音信号を発生する
第１および第２の楽音発生手段から、指定された音名に
対応した音高周波数と整数倍関係にある調和成分と整数
倍関係にない非調和成分を所定の割合で含み、残響信号
のソースとなる直接音および共振音で構成される楽音信
号をステレオで発生させ、同時に、第３および第４の楽
音発生手段からも、前記音高周波数と整数倍関係にない
非調和成分やハンマー音などで構成されるステレオ楽音
信号を発生させ、さらに、第１および第２の楽音発生手
段から発生された楽音信号をそれぞれ第１および第２の
可変残響付与手段または可変複合残響付与手段に入力す
る。

【０１３７】このように、所望の成分を含む楽音信号
を、それぞれ個別の楽音発生手段から発生するので、各
可変残響付与手段または各可変複合残響付与手段に印加
する信号に含まれる成分を調整するための演算が不必要
になり、また、第１、第２の楽音発生手段から発生され
た楽音信号は、第１および第２の可変残響付与手段また
は可変複合残響付与手段で異なる残響特性を付加され、
第１および第２の可変残響付与手段または可変複合残響
付与手段は、複数の音名に対応した各音高周波数とそれ
ぞれ整数倍関係にある複数の周波数位置から所定の分量
だけ相違した周波数位置にそれぞれ共振峰を有してお
り、かつ第１および第２の可変残響付与手段または可変
複合残響付与手段は互いに異なる周波数位置に共振峰を
有するので、自然楽器（この場合ピアノ）の、ある特定
音名の音高周波数に対して整数倍関係にある周波数位置
の近傍において、周波数が微妙に違う複数の共振峰が存
在する状態を実現でき、これは、複数弦および複数オク
ターブ間の微妙な調律のずれによって発生する、ピアノ
独特の音色形成過程を模倣できることを意味し、また、
複数の可変残響付与手段または可変複合残響付与手段の
共振の鋭さおよび共振峰の位置を制御することで、各残
響付与手段に対して異なる減衰速度等を持たせることが
できようになる。さらに、各残響付与手段の入力成分を
音域毎に限定（この場合ステレオ分割）することによ
り、低音弦による残響音の減衰速度と高音弦による残響
音の減衰速度の違いも再現でき、しかも、これらの可変
残響付与手段および可変複合残響付与手段は、その共振
峰の位置および共振の鋭さを、ペダル情報やその他の発
音情報で変更することができるので、ペダルの踏み込み
量や発音数に応じて残響特性を変更することによりダイ
ナミックに時間変動する自然楽器の残響特性をよりよく
模倣することができ、さらに、複数の可変残響付与手段
または可変複合残響付与手段の各出力を残響音の発生位
置に適合した位置から放音することにより、自然楽器の
持つ残響成分の広がり感および奥行き感を、よりよく模
倣することができ、また、自然楽器（この場合ピアノ）
では、残響音の発生位置が弦の張られている方向および
響板の形状によって、平面的に広がっていることも、複
数の残響付与回路によってピアノ上の複数の点の放音を
模倣することによって実現でき、さらに、楽音信号形成
チャンネルが発生するディジタル楽音信号ＴＳをペダル
操作に応じて、定位、音像を不明確な信号に加工しさら
に音像拡大手段で残響音の音像を拡大することで、残響
感をより明確にすることができ、その実用上優れた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における楽音信号発生装
置を適用した電子楽器の構成を示すブロック図

【図２】同第１の実施例における残響付与回路の内部構
成を示すブロック図

【図３】同第１の実施例における可変共振回路の内部構
成を示すブロック図

【図４】同第１の実施例における可変残響付与回路の内
部構成を示すブロック図

【図５】同第１の実施例における可変音像拡大回路の内
部構成を示すブロック図

【図６】同第１の実施例における可変移相回路の内部構
成を示すブロック図

【図７】本発明の第１，第２の実施例における可変共振
回路の帰還量の変化例を示す波形図

【図８】同第１，第２の実施例における残響効果の加算
レベルの変化例を示す波形図

【図９】同第１，第２の実施例における可変移相回路の
移相差の変化例を示す波形図

【図１０】同第１，第２の実施例における残響付加時の
共振峰の一例を示す周波数特性図

【図１１】同第１，第２の実施例における音像定位拡大
回路の原理図

【図１２】本発明の第２の実施例における楽音信号発生
装置を適用した電子楽器の構成を示すブロック図

【図１３】同第２の実施例における残響付与回路の内部
構成を示すブロック図

【図１４】同第２の実施例における可変複合共振回路の
内部構成を示すブロック図

【図１５】同第２の実施例における可変複合残響付与回
路の内部構成を示すブロック図

【図１６】同第２の実施例における可変複合共振回路の
出力と自然楽器であるピアノとの関係を示す説明図

【図１７】従来例における楽音信号発生装置を適用した
電子楽器の構成を示すブロック図

【図１８】同従来例における残響付与回路の内部構成を
示すブロック図

【図１９】同従来例における波形の一例を示す波形図

【図２０】同従来例における残響付加時の共振峰の一例
を示す周波数特性図

【符号の説明】

１１鍵スイッチ回路１２押鍵検出回路１３押鍵割当回路２０楽音信号発生回路２１分配回路２２−１〜２２−ｎ楽音形成チャンネル３２−１〜３２−４Ｄ／Ａ変換器３３−１〜３３−４サウンドシステム６０残響付与回路６１〜６７，７４，７５，７７，１７８，８１，８２，
９３〜９５，１０６，１０７，１８４，１８５，１８８
入力端子６８−１，６８−２可変残響特性付与回路６９−１〜６９−４放射特性付与回路７１，１８９可変遅延器７２，８２−１〜８２−１１，９７−１，９７−２，１
０４，１０５，１７３−１，１７３−２，１７４−１，
１７４−２，１８２，１９２−１〜１９２−１１，１９
３−１〜１９３−１１加算器７３，９６−１，９６−２，１０２，１０３，１７５−
１，１７５−２，１８３乗算器７６，８３，９８，９９，１０８，１７６，１７７，１
８６、１８７，１９７出力端子８１−１〜８１−１２可変共振器１０１，１８１遅延器１１１音像制御値生成回路１１２加算制御値生成回路１１３移相制御値生成回路１１４残響制御値生成回路１１５ペダルスイッチ回路１１６ペダル検出回路１１７グループ化器１１８発音数検出回路１７１可変音像拡大回路１７２−１，１７２−２可変移相器１７８−１，１７８−２可変複合残響付与回路１９１−１〜１９１−１２可変複合共振器２０１−１，２０１−２混合回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指定された音名に対応した楽音信号を発
生する第１，第２，第３および第４の楽音発生器と、前記第１および第２の楽音発生器から発生された楽音信
号がそれぞれ入力されて残響制御値Ｆおよび残響制御値
Ｑでその特性を制御される第１および第２の可変残響付
与器と、前記第１および第２の可変残響付与器の残響特性を制御
する残響制御値Ｆおよび残響制御値Ｑを生成する残響制
御値生成器と、前記第１および第２の楽音発生器から発生された楽音信
号が入力されて、移相制御値でその移相量を制御される
第１および第２の可変移相器と、前記第１および第２の可変移相器の移相量を制御する移
相制御値を生成する移相制御値生成器と、前記第１および第２の可変残響付与器で残響付与された
楽音信号の入力される第１および第２放射特性付与器
と、前記第１および第２の放射特性付与器で特性付与された
楽音信号が入力されて音像制御値でその音像拡大量を制
御される可変音像拡大器と、前記可変音像拡大器の音像拡大量を制御する音像制御値
を生成する音像制御値生成器と、前記音像拡大器の第１および第２の出力それぞれの振幅
を加算制御値で制御する第１および第２のレベル変換器
と、前記加算制御値を生成する加算制御値生成器と、前記第１の可変移相器の出力と前記第３の楽音発生器か
ら発生された楽音信号と前記第１のレベル変換器の出力
を加算する第１の加算器と、前記第２の可変移相器の出力と前記第４の楽音発生器か
ら発生された楽音信号と前記第２のレベル変換器の出力
を加算する第２の加算器とを備えたことを特徴とする楽
音信号発生装置。
【請求項２】指定された音名に対応した楽音信号を発
生する第１，第２，第３および第４の楽音発生器と、前記第１および第３の楽音発生器の出力を所定の加算比
で加算する第１の混合器と、前記第２および第４の楽音発生器の出力を所定の加算比
で加算する第２の混合器と、前記第１および第２の混合器から発生された楽音信号が
それぞれ入力されて残響制御値Ｆおよび残響制御値Ｑで
その特性を制御される第１および第２の可変残響付与器
と、前記第１および第２の可変残響付与器の残響特性を
制御する残響制御値Ｆおよび残響制御値Ｑを生成する残
響制御値生成器と、前記第１および第２の混合器から発生された楽音信号が
入力されて、移相制御値でその移相量を制御される第１
および第２の可変移相器と、前記第１および第２の可変移相器の移相量を制御する移
相制御値を生成する移相制御値生成器と、前記第１および第２の可変残響付与器で残響付与された
楽音信号の入力される第１および第２放射特性付与器
と、前記第１および第２の放射特性付与器で特性付与された
楽音信号が入力されて音像制御値でその音像拡大量を制
御される可変音像拡大器と、前記可変音像拡大器の音像拡大量を制御する音像制御値
を生成する音像制御値生成器と、前記音像拡大器の第１および第２の出力それぞれの振幅
を加算制御値で制御する第１および第２のレベル変換器
と、前記加算制御値を生成する加算制御値生成器と、前記第１の可変移相器の出力と前記第３の楽音発生器か
ら発生された楽音信号と前記第１のレベル変換器の出力
を加算する第１の加算器と、前記第２の可変移相器の出力と前記第４の楽音発生器か
ら発生された楽音信号と前記第２のレベル変換器の出力
を加算する第１の加算器とを備えたことを特徴とする楽
音信号発生装置。
【請求項３】指定された音名に対応した楽音信号を発
生する第１，第２，第３および第４の楽音発生器と、前記第１および第２の楽音発生器から発生された楽音信
号がそれぞれ入力されて残響制御値Ｆおよび残響制御値
Ｑでその特性を制御される第１および第２の可変複合残
響付与器と、前記第１および第２の可変複合残響付与器の残響特性を
制御する残響制御値Ｆおよび残響制御値Ｑを生成する残
響制御値生成器と、前記第１および第２の楽音発生器から発生された楽音信
号が入力されて移相制御値でその移相量を制御される第
１および第２の可変移相器と、前記第１および第２の可変移相器の移相量を制御する移
相制御値を生成する移相制御値生成器と、前記第１の可変複合残響付与器の第１および第２の出力
として残響付与されて出力された楽音信号が入力される
第１および第３放射特性付与器と、前記第２の可変複合残響付与器の第１および第２の出力
として残響付与されて出力された楽音信号が入力される
第２および第４放射特性付与器と、前記第１および第２の放射特性付与器で特性付与された
楽音信号が入力されて音像制御値でその音像拡大量を制
御される可変音像拡大器と、前記可変音像拡大器の音像拡大量を制御する音像制御値
を生成する音像制御値生成器と、前記可変音像拡大器の第１および第２の出力それぞれの
振幅を加算制御値で制御する第１および第２のレベル変
換器と、前記加算制御値を生成する加算制御値生成器と、前記第１の可変移相器の出力と前記第３の楽音発生器か
ら発生された楽音信号と前記第１のレベル変換器の出力
を加算する第１の加算器と、前記第２の可変移相器の出力と前記第４の楽音発生器か
ら発生された楽音信号と前記第２のレベル変換器の出力
を加算する第２の加算器とを備えたことを特徴とする楽
音信号発生装置。
【請求項４】可変残響付与器は複数の周波数に対して
共振峰を有し、かつ、その共振峰の周波数位置と共振指
数が残響制御値Ｆおよび残響制御値Ｑに応じて制御され
る複数の可変共振フィルタで構成されることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の楽音信号発生装置。
【請求項５】第１および第２の可変残響付与器の残響
特性が互いに異なっていることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の楽音信号発生装置。
【請求項６】可変移相器は全域通過フィルタで構成さ
れ、移相制御値が前記全域通過フィルタのフィルタ係数
となることを特徴とする請求項１，請求項２または請求
項３に記載の楽音信号発生装置。
【請求項７】可変音像拡大器は、可変音像拡大器の第
１および第２入力をそれぞれ遅延する第１および第２の
遅延器と、前記第１および第２の遅延器の遅延出力に音
像制御値をそれぞれ乗算する第１および第２の乗算器
と、前記第１の乗算器の出力と前記第２の遅延器の入力
を加算する第２の加算器と、前記第２の乗算器の出力と
前記第１の遅延器の入力を加算する第１の加算器とを備
え、前記第１および第２の加算器の出力をそれぞれ可変
音像拡大器の第１および第２の出力とすることを特徴と
する請求項１，請求項２または請求項３に記載の楽音信
号発生装置。
【請求項８】レベル変換器は、入力楽音信号と加算制
御値を乗算する乗算器で構成されることを特徴とする請
求項１，請求項２または請求項３に記載の楽音信号発生
装置。
【請求項９】残響制御値ＦおよｂＱは、ペダル情報お
よび発音情報に応じて、残響制御値生成器で生成される
ことを特徴とする、請求項１，請求項２または請求項３
に記載の楽音信号発生装置。
【請求項１０】移相制御値は、ペダル情報および発音
情報に応じて、移相制御値生成器で生成されることを特
徴とする請求項１，請求項２または請求項３に記載の楽
音信号発生装置。
【請求項１１】音像制御値は、ペダル情報および発音
情報に応じて、音像制御値生成器で生成されることを特
徴とする請求項１，請求項２または請求項３に記載の楽
音信号発生装置。
【請求項１２】加算制御値は、ペダル情報および発音
情報に応じて、加算制御値生成器で生成されることを特
徴とする請求項１，請求項２または請求項３に記載の楽
音信号発生装置。
【請求項１３】第１および第２の可変複合残響付与器
の残響特性が互いに異なっていることを特徴とする請求
項３に記載の楽音信号発生装置。
【請求項１４】可変複合残響付与器は複数の周波数に
対して共振峰を有し、かつ、その共振峰の周波数位置と
共振指数が残響制御値Ｆおよび残響制御値Ｑに応じて制
御される複数の可変複合共振フィルタで構成されること
を特徴とする請求項３に記載の楽音信号発生装置。
【請求項１５】可変共振フィルタは、残響制御値Ｆお
よび残響制御値Ｑに応じて、複数の音名に対応した所定
の周波数位置に共振峰の存在位置を制御され、かつ、そ
の共振指数をも制御される複数の可変共振器で構成され
ることを特徴とする請求項４に記載の楽音信号発生装
置。
【請求項１６】可変複合共振フィルタは、残響制御値
Ｆおよび残響制御値Ｑに応じて、複数の音名に対応した
所定の周波数位置に共振峰の存在位置を制御され、か
つ、その共振指数をも制御される複数の可変複合共振器
で構成されることを特徴とする請求項１４に記載の楽音
信号発生器。
【請求項１７】可変共振器は、遅延量が残響制御値Ｆ
で制御される可変遅延器と、前記可変遅延器の出力に残
響制御値Ｑを乗算する乗算器と、前記レベル変換器の出
力と可変共振器の入力を加算して前記可変遅延器の入力
とする加算器で構成されることを特徴とする請求項１５
に記載の楽音信号発生装置。
【請求項１８】可変複合共振器は、遅延量が残響制御
値Ｆで制御される可変複合遅延器でその可変複合遅延器
は遅延の中段に出力タップを有し、前記可変遅延器の出
力に残響制御値Ｑを乗算する乗算器と、前記レベル変換
器の出力と可変複合共振器の入力を加算して前記可変遅
延器の入力とする加算器で構成され、前記加算器の出力
を第１の出力、前記遅延中段の値を第２の出力とするこ
とを特徴とする請求項１６に記載の楽音信号発生器。
【請求項１９】可変遅延器は、遅延器と直列に接続さ
れた全域通過フィルタで構成され、残響制御値Ｆが前記
全域通過フィルタのフィルタ係数となることを特徴とす
る請求項１７または請求項１８に記載の楽音信号発生装
置。