JPH10171454A - 音色制御装置および音色制御方法 - Google Patents
音色制御装置および音色制御方法Info
- Publication number
- JPH10171454A JPH10171454A JP8352270A JP35227096A JPH10171454A JP H10171454 A JPH10171454 A JP H10171454A JP 8352270 A JP8352270 A JP 8352270A JP 35227096 A JP35227096 A JP 35227096A JP H10171454 A JPH10171454 A JP H10171454A
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- JP
- Japan
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- tone
- amplitude
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- waveform
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自然楽器のような音色変化をシミュレートす
る音色制御装置および音色制御方法を実現する。 【解決手段】 入力される楽音波形の基本音およびその
倍音成分の各振幅を、所望の音色特性に対応させる制御
情報を発生し、この制御情報に基づき、前記入力される
楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波数
の振幅を制御して所望の音色特性の楽音波形を出力する
ので、入力楽音波形の基本周波数およびその倍音周波数
群について個々に振幅制御され、自然楽器のような音色
変化をシミュレートすることができる。
る音色制御装置および音色制御方法を実現する。 【解決手段】 入力される楽音波形の基本音およびその
倍音成分の各振幅を、所望の音色特性に対応させる制御
情報を発生し、この制御情報に基づき、前記入力される
楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波数
の振幅を制御して所望の音色特性の楽音波形を出力する
ので、入力楽音波形の基本周波数およびその倍音周波数
群について個々に振幅制御され、自然楽器のような音色
変化をシミュレートすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子楽器
に用いて好適な音色制御装置および音色制御方法に関す
る。
に用いて好適な音色制御装置および音色制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】波形メモリ読み出し方式で構成される音
源を持つ電子楽器では、音源にて生成された楽音波形の
音色を変化させる音色制御装置を具備する場合が多い。
この音色制御装置は、ローパスフィルタやハイパスフィ
ルタを備え、各フィルタのカットオフ周波数やレゾナン
ス量等の各種フィルタ係数に応じて音色変化が定まるよ
うに構成されており、さらに、これらフィルタ係数を時
間的に変化させることで音色を経時変化させ得るように
なっている。
源を持つ電子楽器では、音源にて生成された楽音波形の
音色を変化させる音色制御装置を具備する場合が多い。
この音色制御装置は、ローパスフィルタやハイパスフィ
ルタを備え、各フィルタのカットオフ周波数やレゾナン
ス量等の各種フィルタ係数に応じて音色変化が定まるよ
うに構成されており、さらに、これらフィルタ係数を時
間的に変化させることで音色を経時変化させ得るように
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述した従来の
音色制御装置では、楽音波形の基本周波数およびその倍
音周波数群について個々に特性制御することが叶わない
為、実際の自然楽器のような音色変化をシミュレートす
ることができない、という問題がある。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、楽音波形
の基本周波数およびその倍音周波数群について個々に特
性制御して自然楽器の音色変化をシミュレートすること
ができる音色制御装置および音色制御方法を提供するこ
とを目的としている。
音色制御装置では、楽音波形の基本周波数およびその倍
音周波数群について個々に特性制御することが叶わない
為、実際の自然楽器のような音色変化をシミュレートす
ることができない、という問題がある。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、楽音波形
の基本周波数およびその倍音周波数群について個々に特
性制御して自然楽器の音色変化をシミュレートすること
ができる音色制御装置および音色制御方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００４】
【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、入力される楽音波形の
基本音およびその倍音成分の各振幅を、所望の音色特性
に対応させる制御情報を発生する制御情報発生手段と、
この制御情報発生手段から供給される制御情報に基づ
き、前記入力される楽音波形の基本音およびその倍音成
分に対応する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の
楽音波形を出力する特性制御手段とを具備することを特
徴としている。
め、請求項１に記載の発明では、入力される楽音波形の
基本音およびその倍音成分の各振幅を、所望の音色特性
に対応させる制御情報を発生する制御情報発生手段と、
この制御情報発生手段から供給される制御情報に基づ
き、前記入力される楽音波形の基本音およびその倍音成
分に対応する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の
楽音波形を出力する特性制御手段とを具備することを特
徴としている。
【０００５】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、前記制御情報発生手段が経時変化する制
御情報を発生した場合、前記特性制御手段は入力される
楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波数
の振幅を時間変化させて制御し、経時変化する音色特性
の楽音波形を出力することを特徴とする。
発明によれば、前記制御情報発生手段が経時変化する制
御情報を発生した場合、前記特性制御手段は入力される
楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波数
の振幅を時間変化させて制御し、経時変化する音色特性
の楽音波形を出力することを特徴とする。
【０００６】また、請求項３に記載の発明では、入力さ
れる楽音波形の基本音およびその倍音成分の各振幅を、
所望の音色特性に対応させる制御情報を発生し、この制
御情報に基づき、前記入力される楽音波形の基本音およ
びその倍音成分に対応する周波数の振幅を制御して所望
の音色特性の楽音波形を出力することを特徴とする。
れる楽音波形の基本音およびその倍音成分の各振幅を、
所望の音色特性に対応させる制御情報を発生し、この制
御情報に基づき、前記入力される楽音波形の基本音およ
びその倍音成分に対応する周波数の振幅を制御して所望
の音色特性の楽音波形を出力することを特徴とする。
【０００７】さらに、請求項４に記載の発明では、経時
変化する制御情報に応じて入力される楽音波形の基本音
およびその倍音成分に対応する周波数の振幅を時間変化
させ、経時変化する音色特性の楽音波形を出力すること
を特徴としている。
変化する制御情報に応じて入力される楽音波形の基本音
およびその倍音成分に対応する周波数の振幅を時間変化
させ、経時変化する音色特性の楽音波形を出力すること
を特徴としている。
【０００８】本発明では、入力される楽音波形の基本音
およびその倍音成分の各振幅を、所望の音色特性に対応
させる制御情報を発生し、この制御情報に基づき、前記
入力される楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応
する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の楽音波形
を出力する。これにより、入力楽音波形の基本周波数お
よびその倍音周波数群について個々に振幅制御されるの
で、自然楽器のような音色変化をシミュレートすること
が可能になる。
およびその倍音成分の各振幅を、所望の音色特性に対応
させる制御情報を発生し、この制御情報に基づき、前記
入力される楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応
する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の楽音波形
を出力する。これにより、入力楽音波形の基本周波数お
よびその倍音周波数群について個々に振幅制御されるの
で、自然楽器のような音色変化をシミュレートすること
が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明による音色制御装置は、電
子楽器やコンピュータ・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音色制御
装置を実施例として図面を参照して説明する。
子楽器やコンピュータ・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音色制御
装置を実施例として図面を参照して説明する。
【００１０】Ａ．実施例 図１は、本発明の一実施例による音色制御装置の構成を
示すブロック図である。この図において、１はマルチバ
ンドイコライザである。マルチバンドイコライザ１は、
周知のグラフィックイコライザおよび複数のバンドパス
回路から構成され、後述する周波数特性制御回路３から
供給される制御データに基づき設定される各周波数バン
ド毎の増幅率および減衰率に応じて、入力楽音波形のス
ペクトルエンベロープを変更して出力する。こうしたマ
ルチバンドイコライザ１では、例えば、図２に図示する
ように、基準周波数４４０Ｈｚから始る連続した自然倍
数の各中心周波数毎に振幅制御した周波数特性を得るこ
とが可能になっている。
示すブロック図である。この図において、１はマルチバ
ンドイコライザである。マルチバンドイコライザ１は、
周知のグラフィックイコライザおよび複数のバンドパス
回路から構成され、後述する周波数特性制御回路３から
供給される制御データに基づき設定される各周波数バン
ド毎の増幅率および減衰率に応じて、入力楽音波形のス
ペクトルエンベロープを変更して出力する。こうしたマ
ルチバンドイコライザ１では、例えば、図２に図示する
ように、基準周波数４４０Ｈｚから始る連続した自然倍
数の各中心周波数毎に振幅制御した周波数特性を得るこ
とが可能になっている。
【００１１】２はピッチ抽出回路であり、入力楽音波形
の基本周波数を逐次抽出して出力する。このピッチ抽出
回路２は、ゼロクロス判断に基づくアルゴリズム処理等
によって容易に実現できる。なお、波形メモリに記憶さ
れる波形データのピッチが既知となる、所謂ウェーブテ
ーブル音源から供給される楽音波形が本装置に入力され
る場合には、ピッチ抽出回路２は不要となり、その音源
側から波形ピッチにかかわる情報を抽出すれば良い。
の基本周波数を逐次抽出して出力する。このピッチ抽出
回路２は、ゼロクロス判断に基づくアルゴリズム処理等
によって容易に実現できる。なお、波形メモリに記憶さ
れる波形データのピッチが既知となる、所謂ウェーブテ
ーブル音源から供給される楽音波形が本装置に入力され
る場合には、ピッチ抽出回路２は不要となり、その音源
側から波形ピッチにかかわる情報を抽出すれば良い。
【００１２】周波数特性制御回路３は、ピッチ抽出回路
２から出力される基本ピッチ値に基づき、その高調波と
なる入力楽音波形の各倍音周波数を求め、これを上述し
たマルチバンドイコライザ１の各中心周波数とし、これ
ら中心周波数毎の増幅率および減衰率を指示する制御デ
ータを発生する。この制御データは、自然楽器における
音色変化をシミュレートすべく、各倍音成分を時間変化
させたり、あるいは各倍音成分のみならず、非調和音成
分を個別に経時変化させるようにしても良い。
２から出力される基本ピッチ値に基づき、その高調波と
なる入力楽音波形の各倍音周波数を求め、これを上述し
たマルチバンドイコライザ１の各中心周波数とし、これ
ら中心周波数毎の増幅率および減衰率を指示する制御デ
ータを発生する。この制御データは、自然楽器における
音色変化をシミュレートすべく、各倍音成分を時間変化
させたり、あるいは各倍音成分のみならず、非調和音成
分を個別に経時変化させるようにしても良い。
【００１３】ここで、周波数特性制御回路３にて行われ
る各中心周波数毎の増幅率および減衰率の決定手法につ
いて説明しておく。入力楽音波形を、両端が固定された
弦振動と見做した場合、その挙動は次式（１）に示す波
動方程式の一般解として表現し得ることが知られてい
る。
る各中心周波数毎の増幅率および減衰率の決定手法につ
いて説明しておく。入力楽音波形を、両端が固定された
弦振動と見做した場合、その挙動は次式（１）に示す波
動方程式の一般解として表現し得ることが知られてい
る。
【００１４】
【数１】
【００１５】この一般解は、ある条件下で発生する波動
において、基本周波数および高調波の各周波数成分に対
して所定時間経過することで決定する振幅量をそれぞれ
乗算してやり、それらを合成することで一つの波動を表
現し得ることを意味している。つまり、ある条件下で発
音された楽音データに対して、その条件が既知であれ
ば、別の条件下での各周波数成分の振幅量への移行割合
が容易に求められる。これは、本発明における各周波数
成分の振幅制御量を求めることに他ならない。勿論、各
周波数成分の振幅量が時間関数として表現されているか
ら、当然、時間変化する各周波数成分の振幅量について
も容易に制御可能であることは言うまでもない。
において、基本周波数および高調波の各周波数成分に対
して所定時間経過することで決定する振幅量をそれぞれ
乗算してやり、それらを合成することで一つの波動を表
現し得ることを意味している。つまり、ある条件下で発
音された楽音データに対して、その条件が既知であれ
ば、別の条件下での各周波数成分の振幅量への移行割合
が容易に求められる。これは、本発明における各周波数
成分の振幅制御量を求めることに他ならない。勿論、各
周波数成分の振幅量が時間関数として表現されているか
ら、当然、時間変化する各周波数成分の振幅量について
も容易に制御可能であることは言うまでもない。
【００１６】したがって、上記構成によれば、ピッチ抽
出回路２が入力楽音波形の基本周波数を逐次抽出して出
力すると、周波数特性制御回路３は抽出された基本ピッ
チに基づき入力楽音波形の各倍音周波数毎の増幅率およ
び減衰率を指示する制御データを発生する。ここで、制
御データは、所望の音色傾向となるよう予め各倍音周波
数毎に増幅率あるいは減衰率を定めたり、時間変化を伴
った音色変化を実現すべく振幅特性や倍音周波数成分を
経時変化させるものである。
出回路２が入力楽音波形の基本周波数を逐次抽出して出
力すると、周波数特性制御回路３は抽出された基本ピッ
チに基づき入力楽音波形の各倍音周波数毎の増幅率およ
び減衰率を指示する制御データを発生する。ここで、制
御データは、所望の音色傾向となるよう予め各倍音周波
数毎に増幅率あるいは減衰率を定めたり、時間変化を伴
った音色変化を実現すべく振幅特性や倍音周波数成分を
経時変化させるものである。
【００１７】そして、マルチバンドイコライザ１では、
このような制御データに基づいて各周波数バンド毎に入
力楽音波形のスペクトルエンベロープを変更し、これに
より出力楽音波形に音色変化を与える。この場合、出力
楽音波形は、入力楽音波形の基本周波数およびその倍音
周波数群について個々に振幅制御されたものだから、自
然楽器のような音色変化がシミュレートされる訳であ
る。
このような制御データに基づいて各周波数バンド毎に入
力楽音波形のスペクトルエンベロープを変更し、これに
より出力楽音波形に音色変化を与える。この場合、出力
楽音波形は、入力楽音波形の基本周波数およびその倍音
周波数群について個々に振幅制御されたものだから、自
然楽器のような音色変化がシミュレートされる訳であ
る。
【００１８】なお、上述した実施例では、構成要素１〜
３をそれぞれ個別の回路要素としたが、これに替えて、
例えば、構成要素１〜３の機能をＣＰＵのソフトウェア
処理で実現しても良いし、あるいは専用のＤＳＰ（デジ
タル・シグナル・プロセッサ）として構成することも可
能である。また、本実施例では、倍音成分の振幅制御の
みならず、倍音成分でない非調和音の成分についても振
幅制御することが可能であり、より実際の自然楽器の挙
動に合致させるべく非調和音も併せて振幅制御して音色
変化を付与するようにしても良い。
３をそれぞれ個別の回路要素としたが、これに替えて、
例えば、構成要素１〜３の機能をＣＰＵのソフトウェア
処理で実現しても良いし、あるいは専用のＤＳＰ（デジ
タル・シグナル・プロセッサ）として構成することも可
能である。また、本実施例では、倍音成分の振幅制御の
みならず、倍音成分でない非調和音の成分についても振
幅制御することが可能であり、より実際の自然楽器の挙
動に合致させるべく非調和音も併せて振幅制御して音色
変化を付与するようにしても良い。
【００１９】Ｂ．変形例 次に、図３を参照して本発明の変形例について説明す
る。上述した実施例では、抽出した基本ピッチに基づき
入力楽音波形の各倍音周波数毎の振幅を制御したが、こ
の変形例では弦振動を異なる２つのピックアップにて検
出し、検出した振動速度比に応じて各倍音周波数の振幅
を制御して音色変化を与えるものである。以下、これに
ついて説明する。
る。上述した実施例では、抽出した基本ピッチに基づき
入力楽音波形の各倍音周波数毎の振幅を制御したが、こ
の変形例では弦振動を異なる２つのピックアップにて検
出し、検出した振動速度比に応じて各倍音周波数の振幅
を制御して音色変化を与えるものである。以下、これに
ついて説明する。
【００２０】まず、図３は弦の初期状態を図示したもの
であって、この状態から弦が自由振動する様を解析す
る。なお、この図において、Ｌは弦長、Ｈは撥弦位置で
ある。この場合、初期条件は図３に図示した関係から明
かなように、次式（２）で表わすことができる。
であって、この状態から弦が自由振動する様を解析す
る。なお、この図において、Ｌは弦長、Ｈは撥弦位置で
ある。この場合、初期条件は図３に図示した関係から明
かなように、次式（２）で表わすことができる。
【００２１】
【数２】
【００２２】一方、弦振動を検出する第１および第２の
ピックアップＰ１，Ｐ２では、振動速度が電気信号に変
換される為、ピックアップ出力は微分値に相当し、次式
（３）で表現される。そして、（３）式をピックアップ
の位置Ｐで表わすと次式（４）で表現される。
ピックアップＰ１，Ｐ２では、振動速度が電気信号に変
換される為、ピックアップ出力は微分値に相当し、次式
（３）で表現される。そして、（３）式をピックアップ
の位置Ｐで表わすと次式（４）で表現される。
【００２３】
【数３】
【００２４】
【数４】
【００２５】この（４）式から明かなように、入力楽音
波形（例えば、ギター音）がピックアップＰ１で検出さ
れたものであるならば、ピックアップＰ２で検出された
場合との比に応じて各周波数バンドにおける振幅制御量
を操作することにより、ピックアップ位置に応じた音色
変化を自由に付加することが可能になる。
波形（例えば、ギター音）がピックアップＰ１で検出さ
れたものであるならば、ピックアップＰ２で検出された
場合との比に応じて各周波数バンドにおける振幅制御量
を操作することにより、ピックアップ位置に応じた音色
変化を自由に付加することが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、入力される楽音波形の
基本音およびその倍音成分の各振幅を、所望の音色特性
に対応させる制御情報を発生し、この制御情報に基づ
き、前記入力される楽音波形の基本音およびその倍音成
分に対応する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の
楽音波形を出力するので、入力楽音波形の基本周波数お
よびその倍音周波数群について個々に振幅制御され、自
然楽器のような音色変化をシミュレートすることができ
る。
基本音およびその倍音成分の各振幅を、所望の音色特性
に対応させる制御情報を発生し、この制御情報に基づ
き、前記入力される楽音波形の基本音およびその倍音成
分に対応する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の
楽音波形を出力するので、入力楽音波形の基本周波数お
よびその倍音周波数群について個々に振幅制御され、自
然楽器のような音色変化をシミュレートすることができ
る。
【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。
である。
【図２】倍音構成の一例を示す波形図である。
【図３】変形例を説明するための図である。
１ ピッチ抽出回路（制御情報発生手段） ２ マルチバンドイコライザ（特性制御手段） ３ 周波数特性制御回路（制御情報発生手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 入力される楽音波形の基本音およびその
倍音成分の各振幅を、所望の音色特性に対応させる制御
情報を発生する制御情報発生手段と、 この制御情報発生手段から供給される制御情報に基づ
き、前記入力される楽音波形の基本音およびその倍音成
分に対応する周波数の振幅を制御して所望の音色特性の
楽音波形を出力する特性制御手段とを具備することを特
徴とする音色制御装置。 - 【請求項２】 前記制御情報発生手段が経時変化する制
御情報を発生した場合、前記特性制御手段は入力される
楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波数
の振幅を時間変化させて制御し、経時変化する音色特性
の楽音波形を出力することを特徴とする請求項１記載の
音色制御装置。 - 【請求項３】 入力される楽音波形の基本音およびその
倍音成分の各振幅を、所望の音色特性に対応させる制御
情報を発生し、この制御情報に基づき、前記入力される
楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波数
の振幅を制御して所望の音色特性の楽音波形を出力する
ことを特徴とする音色制御方法。 - 【請求項４】 経時変化する制御情報に応じて入力され
る楽音波形の基本音およびその倍音成分に対応する周波
数の振幅を時間変化させ、経時変化する音色特性の楽音
波形を出力することを特徴とする音色制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8352270A JPH10171454A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 音色制御装置および音色制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8352270A JPH10171454A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 音色制御装置および音色制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10171454A true JPH10171454A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18422917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8352270A Abandoned JPH10171454A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 音色制御装置および音色制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10171454A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010066636A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Yamaha Corp | 音処理装置およびプログラム |
| JP2020205564A (ja) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | ヤマハ株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、及びプログラム |
| JPWO2020262074A1 (ja) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP8352270A patent/JPH10171454A/ja not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010066636A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Yamaha Corp | 音処理装置およびプログラム |
| JP2020205564A (ja) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | ヤマハ株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、及びプログラム |
| JPWO2020262074A1 (ja) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | ||
| WO2020262074A1 (ja) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | ヤマハ株式会社 | 信号処理装置、弦楽器、信号処理方法、及びプログラム |
| JP2025068091A (ja) * | 2019-06-24 | 2025-04-24 | ヤマハ株式会社 | 信号処理装置、弦楽器、及びプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20041213 |