(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの発音指示に対応して、第１、第２及び第３の楽音波形信号を発生する楽音波形発生手段と、
ピッチシフト値を指定するピッチシフト指定手段と、
ピッチシフト指定手段により指定されたピッチシフト値に基づいて、楽音波形発生手段により発生される第１、第２及び第３の楽音波形信号のピッチを変更するピッチ変更手段と、
楽音波形発生手段により発生された第１、第２及び第３の楽音波形信号にそれぞれ所定の重みを与えて第１、第２及び第３の楽音要素信号を生成する楽音信号生成手段であって、第１及び第２の楽音波形信号については、ピッチシフト指定手段により指定されたピッチシフト値が増大するときは、第１の楽音波形信号に対する重みを増大させると共に第２の楽音波形信号に対する重みを減少させ、該ピッチシフト値が減少するときには、第１の楽音波形信号に対する重みを減少させると共に第２の楽音波形信号に対する重みを増大させ、第３の楽音波形信号については、該ピッチシフト値の増減に依存しない所定の重みを与える楽音信号生成手段と、
楽音信号生成手段により生成された第１、第２及び第３の楽音要素信号を混合してボディ部楽音信号を出力する楽音信号出力手段と
を具備することを特徴とする楽音生成装置。
【請求項２】
さらに、
ピッチ変調の深さを時間と共に変更させて指定するモジュレーション手段
を具備し、
前記ピッチシフト指定手段は、モジュレーション手段により指定されたピッチ変調の深さ、及び、所定の時間間隔で周期的に変化するピッチ変調量を有するピッチシフト値を指定し、
前記楽音信号生成手段は、モジュレーション手段により指定されたピッチ変調の深さに応じて、第３の楽音波形信号に対する重みを変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の楽音生成装置。
【請求項３】
前記楽音信号生成手段は、
前記モジュレーション手段により指定されたピッチ変調の深さが零のときに、第３の楽音波形信号に対して所定の重みを与え、
該ピッチ変調の深さが増大するのに応じて、第３の楽音波形信号に対する重みを減少する
ことを特徴とする請求項２に記載の楽音生成装置。
【請求項４】
前記楽音波形発生手段は、所定の周波数特性を有する第１及び第２の楽音波形データに基づいて、それぞれ、第１及び第２の楽音波形信号を発生すると共に、両楽音波形データの中間的な周波数特性を有する第３の楽音波形データに基づいて第３の楽音波形信号を発生し、
前記楽音信号生成手段は、前記モジュレーション手段により指定された変調の深さが増大するのに応じて第３の楽音波形信号に対する重みを増大する
ことを特徴とする請求項２に記載の楽音生成装置。
【請求項５】
一つの発音指示に対応して、第１、第２及び第３の楽音波形信号を発生する楽音波形発生ステップと、
ピッチシフト値を指定するピッチシフト指定ステップと、
ピッチシフト指定ステップで指定されたピッチシフト値に基づいて、楽音波形生成ステップで生成される第１、第２及び第３の楽音波形信号のピッチを変更するピッチ変更ステップと、
楽音波形発生ステップで発生された第１、第２及び第３の楽音波形信号にそれぞれ所定の重みを与えて第１、第２及び第３の楽音要素信号を生成する楽音信号生成ステップであって、第１及び第２の楽音波形信号については、ピッチシフト指定ステップで指定されたピッチシフト値が増大するときは、第１の楽音波形信号に対する重みを増大させると共に第２の楽音波形信号に対する重みを減少させ、該ピッチシフト値が減少するときには、第１の楽音波形信号に対する重みを減少させると共に第２の楽音波形信号に対する重みを増大させ、第３の楽音波形信号については、該ピッチシフト値の増減に依存しない所定の重みを与える楽音信号生成ステップと、
から成る手順をコンピュータに実行させる楽音生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バイオリンなどの擦弦楽器におけるビブラート等の変調効果が付与された楽音信号を生成する楽音生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子楽器などの楽音生成装置では、バイオリンなどの擦弦楽器におけるビブラート等の変調効果が付与された楽音信号（ビブラート楽音信号）を生成するために種々の提案がなされている。例えば、特許文献１の電子楽器では、互いに異なる波形でかつビブラート信号に従ってピッチが周期的に変動する複数（２系列）の楽音信号を発生すると共に、各楽音信号をビブラート信号と同期した変調信号によって重みづけをした後、それらを合成し楽音として発音するようにして、楽音にビブラート信号に対応したピッチの変動を生じさせると共に、各楽音信号に対する重みづけ比率をビブラート信号に応じて変化させることにより音色が変化する楽音を得ることができるようにしている。
【０００３】
また、特許文献２には、このような２系列のビブラート楽音信号を生成するのに用いられる２系列の波形データを作成する方法が提案されており、ビブラート奏法で演奏された波形データを周波数分析にかけ、ピッチ変化の極大値（上側ポイント）及び極小値（上側ポイント）に基づいて、それぞれ、上側及び下側波形データを作成する（図２〜１０）。また、作成された上側及び下側波形データに基づき、特許文献１と同様の合成方式で、ビブラート楽音が生成される。つまり、上側及び下側波形データを共通の速度で読み出し、低周波発振器（ＬＦＯ）から出力される三角波のビブラート制御信号に従って、読出し速度を振動させつつ両波形データの重み付けを変動させる（図１１，１２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−９０３９１号公報
【特許文献２】特開２００７−２４８５５１号公報
【特許文献３】特開２０００−１２２６６５号公報
【０００５】
しかしながら、上述した従来例のように、２つのビブラート楽音信号系列を用いる楽音生成方式では、ビブラートをかけない場合は、音色及び音量が逆に変化する極端な２つの楽音波形を合成することによって楽音が生成されるため、バイオリンなどの擦弦楽器における演奏音に比べて音質が悪く、リアルな擦弦楽器演奏音を得ることができない。また、バイオリンなどの擦弦楽器において、ビブラートが十分かかっているときの演奏音には特有の「響き」があるが、従来の楽音生成方式で十分にビブラートをかけた場合には、このような擦弦楽器のビブラート演奏に特有の「響き」を持つ楽音が生成されず、やはり、リアルな擦弦楽器音を得ることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑み、ビブラート等で音色の変調効果を付与するための２つの楽音信号生成系列に加えて第３の楽音信号生成系列を設けることにより、バイオリンなどの擦弦楽器におけるリアルな演奏音を実現することができる楽音生成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の主たる特徴に従うと、一つの発音指示（ノートオン）に対応して、第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）を発生する楽音波形発生手段（ＲＰ：ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ：ＲＦ１〜ＲＦ３）と、ピッチシフト値〔Ｐｓ（Ｌｆ，Ｖｄ）〕を指定するピッチシフト指定手段（ＰＳ）と、ピッチシフト指定手段（ＰＳ）により指定されたピッチシフト値（Ｐｓ）に基づいて、楽音波形発生手段（ＲＰ１，ＲＦ１；ＲＰ２，ＲＦ２；ＲＰ３，ＲＦ３）により発生される第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）のピッチ（Ｐｉ）を変更するピッチ変更手段（ＰＧ）と、楽音波形発生手段（ＲＰ１，ＲＦ１；ＲＰ２，ＲＦ２；ＲＰ３，ＲＦ３）により発生された第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）にそれぞれ所定の重み（Ｐｕ，Ｐｄ，Ｖｄ）を与えて第１、第２及び第３の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）を生成する楽音信号生成手段（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）であって、第１及び第２の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２）については、ピッチシフト指定手段（ＰＳ）により指定されたピッチシフト値（Ｐｓ）が増大するときは、第１の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１）に対する重み（Ｐｕ）を増大させると共に第２の楽音波形信号（Ｗｐ２，Ｗｆ２）に対する重み（Ｐｄ）を減少させ、該ピッチシフト値（Ｐｓ）が減少するときには、第１の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１）に対する重み（Ｐｕ）を減少させると共に第２の楽音波形信号（Ｗｐ２，Ｗｆ２）に対する重み（Ｐｄ）を増大させ（ＥＰ１，ＥＦ１；ＥＰ２，ＥＦ２）、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）については、該ピッチシフト値（Ｐｓ）の増減に依存しない所定の重み（Ｖｄ）を与える（ＥＰ３，ＥＦ３）楽音信号生成手段（ＥＰ，ＥＦ）と、楽音信号生成手段（ＥＰ，ＥＦ）により生成された第１、第２及び第３の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）を混合（ミキシング）してボディ部楽音信号（Ｓｂ）を出力する楽音信号出力手段（ＭＸ）とを具備する楽音生成装置〔請求項１〕、並びに、一つの発音指示（ノートオン）に対応して、第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）を生成する楽音波形生成ステップ（ＲＰ：ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ：ＲＦ１〜ＲＦ３）と、ピッチシフト値〔Ｐｓ（Ｌｆ，Ｖｄ）〕を指定するピッチシフト指定ステップ（ＰＳ）と、ピッチシフト指定ステップ（ＰＳ）で指定されたピッチシフト値（Ｐｓ）に基づいて、楽音波形生成ステップ（ＲＰ１，ＲＦ１；ＲＰ２，ＲＦ２；ＲＰ３，ＲＦ３）で生成される第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）のピッチ（Ｐｉ）を変更するピッチ変更ステップ（ＰＧ）と、楽音波形発生ステップ（ＲＰ，ＲＦ）で発生された第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）にそれぞれ所定の重み（Ｐｕ，Ｐｄ，Ｖｄ）を与えて第１、第２及び第３の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）を生成する楽音信号生成ステップ（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）であって、第１及び第２の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２）については、ピッチシフト指定ステップ（ＰＳ）で指定されたピッチシフト値（Ｐｓ）が増大するときは、第１の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１）に対する重みを増大させると共に第２の楽音波形信号（Ｗｐ２，Ｗｆ２）に対する重みを減少させ、該ピッチシフト値（Ｐｓ）が減少するときには、第１の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１）に対する重みを減少させると共に第２の楽音波形信号（Ｗｐ２，Ｗｆ２）に対する重みを増大させ（ＥＰ１，ＥＦ１；ＥＰ２，ＥＦ２）、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）については、該ピッチシフト値（Ｐｓ）の増減に依存しない所定の重みを与える（ＥＰ３，ＥＦ３）楽音信号生成ステップ（ＥＰ，ＥＦ）と、楽音信号生成ステップ（ＥＰ，ＥＦ）で生成された第１、第２及び第３の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）を混合（ミキシング）してボディ部楽音信号（Ｓｂ）を出力する楽音信号出力ステップ（ＭＸ）とから成る手順をコンピュータに実行させる楽音生成プログラム〔請求項５〕が提供される。なお、括弧書きは、理解の便のために付記した実施例の参照記号や用語等であり、以下においても同様である。
【０００８】
この発明による楽音生成装置は、さらに、ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）を時間と共に変更させて指定するモジュレーション手段（ＭＬ）を具備し、ピッチシフト指定手段（ＰＳ）は、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定されたピッチ変調の深さ（Ｖｄ）、及び、所定の時間間隔（Ｔ）で周期的に変化するピッチ変調量（Ｌｆ）を有するピッチシフト値（Ｐｓ）を指定し、楽音信号生成手段（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）は、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定されたピッチ変調の深さ（Ｖｄ）に応じて、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対する重みを変更する〔請求項２〕ように構成することができる。
【０００９】
この楽音生成装置において、楽音信号生成手段（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）は、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定されたピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が零のときに、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対して所定の重み（ｖａ、ｖｂ）を与え、該ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が増大するのに応じて、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対する重みを減少する〔請求項３〕ように構成することができる。
【００１０】
また、この楽音生成装置において、楽音波形発生手段（ＲＰ：ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ：ＲＦ１〜ＲＦ３）は、所定の周波数特性を有する第１及び第２の楽音波形データ（Ｄｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２）に基づいて、それぞれ、第１及び第２の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２）を発生すると共に、両楽音波形データ（Ｄｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２）の中間的な周波数特性を有する第３の楽音波形データ（Ｄｐ３，Ｄｆ３）に基づいて第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）を発生し、楽音信号生成手段（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）は、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定された変調の深さ（Ｖｄ）が増大するのに応じて、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対する重み（Ｖｄ）を増大する〔請求項４〕ように構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の主たる特徴による楽音生成システムでは（請求項１，５）、一つの発音指示（ノートオン）に対応して、第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）が発生される（ＲＰ：ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ：ＲＦ１〜ＲＦ３）。このとき、ピッチシフト値〔Ｐｓ（Ｌｆ，Ｖｄ）〕が指定され（ＰＳ）、第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）のピッチ（Ｐｉ）は、指定されたピッチシフト値（Ｐｓ）に基づいて変更される（ＰＧ）。これら第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）にはそれぞれ所定の重み（Ｐｕ、Ｐｄ、Ｖｄ）が与えられて第１、第２及び第３の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）が生成され（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）、生成された第１、第２及び第３の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）は更に混合（ミキシング）されてボディ部楽音信号（Ｓｂ）が出力される（ＭＸ）。ここで、重みを付与するに際し、第１及び第２の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２）については、指定されたピッチシフト値（Ｐｓ）が増大するときは、第１の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１）に対する重み（Ｐｕ）を増大させると共に第２の楽音波形信号（Ｗｐ２，Ｗｆ２）に対する重み（Ｐｄ）を減少させ、これとは逆に、ピッチシフト値（Ｐｓ）が減少するときには、第１の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１）に対する重み（Ｐｕ）を減少させると共に第２の楽音波形信号（Ｗｐ２，Ｗｆ２）に対する重み（Ｐｄ）を増大させるが（ＥＰ１，ＥＦ１；ＥＰ２，ＥＦ２）、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）については、ピッチシフト値（Ｐｓ）の増減には依存しない所定の重み（Ｖｄ）が付与される（ＥＰ３，ＥＦ３）。
【００１２】
つまり、バイオリンなどの擦弦楽器において、ビブラートのかけ方が弱い場合或いはビブラートが十分にかかっている場合の演奏音には、ピッチの変動に拘わらず一定の音色成分が含まれるが、この発明においては、ビブラート等で音色の変調効果を発生させるために、第１楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１）を生成する第１楽音信号生成系列（ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１）及び第２の楽音要素信号（Ｓｐ２，Ｓｆ２）を生成する第２楽音信号生成系列（ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２）という、ピッチシフト値（Ｐｓ）の増減に応答して重みの変化が相反する２つの楽音信号生成系列を設けるだけでなく、ピッチ変動に依存しない一定音色の楽音を発生させるために、これら２楽音信号生成系列に加えて、ピッチシフト値（Ｐｓ）の増減には依存せず所定の重みが与えられる特別な第３楽音信号生成系列（ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３）が設けられる。従って、この発明によれば、ビブラート等で音色の変調効果を付与するための２つの楽音信号生成系列に加えて第３の楽音信号生成系列を新たに設けることにより、擦弦楽器におけるリアルな演奏音を実現することができる。
【００１３】
この発明による楽音生成装置では（請求項２）、ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）を時間と共に変更させて指定するモジュレーション手段（ＭＬ）が設けられ、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定されたピッチ変調の深さ（Ｖｄ）の成分と、所定の時間間隔（Ｔ）で周期的に変化するピッチ変調量（Ｌｆ）の成分とを有するピッチシフト値（Ｐｓ）が指定されると共に（ＰＳ）、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定されたピッチ変調の深さ（Ｖｄ）に応じて、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対する重みが変更される（ＥＰ，ＥＦ）。
【００１４】
つまり、ピッチシフト値（Ｐｓ）の成分には、所定の時間間隔（Ｔ）で周期的に変化するピッチ変調量（Ｌｆ）だけでなく、モジュレーション手段（ＭＬ）から指定されるピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が含まれるが、ピッチ変動に依存しない一定の音色成分をもつ楽音を発生させるための第３楽音信号生成系列（ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３）で生成される第３の楽音要素信号（Ｓｐ３，Ｓｆ３）の重みは、モジュレーション手段（ＭＬ）からのピッチ変調の深さ（Ｖｄ）のみに応じて（単調増加或いは単調減少の相関をもって）変化する。なお、この場合、ビブラート等で音色の変調効果を発生するための第１及び第２楽音信号生成系列（ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１；ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２）で生成される第１及び第２の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２）の重みは、ピッチシフト値（Ｐｓ）に応じて周期的に変動しつつも、平均レベルについてはモジュレーション手段（ＭＬ）からのピッチ変調の深さ（Ｖｄ）に応答して変化させる。従って、この発明によれば、モジュレーション手段によって、ビブラート等の変調効果を付与するための２つの楽音信号生成系列及び一定音色の楽音を得るための楽音信号生成系列に対して適切な重みを付与することができ、よりリアルな擦弦楽器演奏音を実現することができる。
【００１５】
この発明による楽音生成装置では（請求項３）、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定されたピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が零のときは、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対して所定の重み（ｖａ、ｖｂ）が与えられ、該ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が増大すると、これに応じて、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対する重みが減少される（ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ：ＥＦ１〜ＥＦ３）。
【００１６】
つまり、バイオリンなどの擦弦楽器において、ビブラートが未だかかっていない場合の演奏音には、周期的変動を伴わない一定の音色が含まれ、ビブラートのかけ方が弱い場合にもこのような一定の音色が含まれており、「ノンビブラート音」と呼ばれる。この発明では、かかる「ノンビブラート音」を得るために、第３楽音信号生成系列（ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３）で発生される第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）に対して、モジュレーション手段（ＭＬ）からのピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が零のときは所定の重み（ｖａ、ｖｂ）を与え、ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が増大していくのに応じて（単調減少の相関をもって）重みを減少させる。なお、この場合、ビブラート等で音色の変調効果を発生するための第１及び第２楽音信号生成系列（ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１；ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２）については、ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が零のときは、零の重み値（Ｐｕ＝Ｐｄ＝０）が付与されて第１及び第２の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２）は生成されず、ピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が増大すると、両楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２）の重みは、ピッチシフト値（Ｐｓ）に応じて周期的に変動しつつも、平均レベルについてはピッチ変調の深さ（Ｖｄ）に応答して増大させる。従って、この発明によれば、バイオリンなどの擦弦楽器においてビブラートが未だかかっていない場合並びにビブラートがかかってきた場合のリアルな擦弦楽器演奏音を良好に再現することができる。
【００１７】
この発明による楽音生成装置では（請求項４）、第１及び第２の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２）は、それぞれ、所定の周波数特性を有する第１及び第２の楽音波形データ（Ｄｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２）に基づいて発生されるのに対して（ＲＰ１，ＲＦ１；ＲＰ２，ＲＦ２）、第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）は、両楽音波形データ（Ｄｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２）の中間的な周波数特性を有する第３の楽音波形データ（Ｄｐ３，Ｄｆ３）に基づいて発生され（ＲＰ３，ＲＦ３）、これに対する重みは、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定された変調の深さ（Ｖｄ）の増大に応じて増大される（ＥＰ３，ＥＦ３）。
【００１８】
つまり、バイオリンなどの擦弦楽器において、ビブラートが十分にかかってくると、周期的に変動するピッチのほぼ中間点に対応する周波数特性を持ち音色成分の周期的変動を伴わない「響き」と呼ばれる一定の音色成分が演奏音に含まれてくるが、この発明では、かかる「響き」を得るために、第３楽音信号生成系列（ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３）において、第１及び第２の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２）を発生するのに用いられる第１及び第２の楽音波形データ（Ｄｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２）の中間的な周波数特性を有する第３の楽音波形データ（Ｄｐ３，Ｄｆ３）に基づいて第３の楽音波形信号（Ｗｐ３，Ｗｆ３）を発生させ、これに対する重みを、モジュレーション手段（ＭＬ）により指定された変調の深さ（Ｖｄ）の増大に応じて（単調増加の相関をもって）増大させる（ＥＰ３，ＥＦ３）。なお、この場合、ビブラート等の変調効果を発生するための第１及び第２楽音信号生成系列（ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１；ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２）で生成される第１及び第２の楽音要素信号（Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２）の重みは、ピッチシフト値（Ｐｓ）に応じて周期的に変動しつつも、平均レベルについてはピッチ変調の深さ（Ｖｄ）が増大するのに応じて減少される。従って、この発明によれば、バイオリンなどの擦弦楽器においてビブラートが十分にかかってきた場合のリアルな擦弦楽器演奏音を良好に再現することができる。
【００１９】
〔その他の特徴〕
なお、この発明による楽音生成システムにおいては、第１、第２及び第３の楽音波形信号（Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２；Ｗｐ３，Ｗｆ３）をそれぞれ発生するのに用いられる第１、第２及び第３の楽音波形データ（エレメント波形データＤｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２；Ｄｐ３，Ｄｆ３）について、それぞれ、強音用（Ｄｆ１；Ｄｆ２；Ｄｆ３）及び弱音用（Ｄｐ１；Ｄｐ２；Ｄｐ３）の２組ずつ用意しておき（エレメント記憶部ＥＳ）、これに応じて、第１、第２及び第３楽音信号生成系列（ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１；ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２；ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３）についても、それぞれ、強音用（ＲＦ１−ＥＦ１；ＲＦ２−ＥＦ２；ＲＦ３−ＥＦ３）及び弱音用（ＲＰ１−ＥＰ１；ＲＰ２−ＥＰ２；ＲＰ３−ＥＰ３）の２組ずつ設け、合計６系列で生成された楽音要素信号（エレメント楽音信号Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２；Ｓｐ３，Ｓｆ３）のミキシングによってボディ部楽音信号（Ｓｂ）を生成するように構成することができる。この場合、第１、第２及び第３楽音信号生成系列では、強音用と弱音用との間で重み（Ｄｆ、Ｄｐ）の配分が制御される（ＤＦ，ＤＰ）。
【００２０】
この発明による楽音生成システムについては、さらに、アタック部楽音信号を生成するために、アタック部楽音波形データ（アタックエレメント波形データＤａ）を用意しておき（ＥＳ）、アタック部楽音波形信号生成機能（ＲＡ）及びアタック部楽音要素信号生成機能（ＥＡ）を含むアタック部楽音信号生成系列（ＲＡ−ＥＡ）を設けることができる。そして、この系列で生成されたアタック部楽音信号（Ｓａ）をボディ部楽音信号（Ｓｂ）と混合（ミキシング）することにより、一つの発音指示（ノートオン）に対応した全楽音信号（Ｓｏ）を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施例による楽音生成装置のハードウエア構成を示す。
【図２】この発明の一実施例による楽音生成システムの機能ブロック図を示す。
【図３】この発明の第１実施形態における楽音生成動作を説明するための図を示す。
【図４】この発明の第２実施形態における楽音生成動作を説明するための図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔ハードウエア構成例〕
図１は、この発明の一実施例による楽音生成装置のハードウエア構成例である。この発明の一実施例による楽音生成装置は、電子楽器のような電子音楽装置が用いられ、中央処理装置（ＣＰＵ）１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２、読出専用メモリ（ＲＯＭ）３、外部記憶装置４、演奏操作検出部５、変調操作検出部６、パネル操作検出部７、表示部８、音源及び効果付与部９、ＭＩＤＩインターフェース（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１０、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）１１等の要素を備え、これら要素１〜１１はバス１２を介して互いに接続される。
【００２３】
装置全体を制御するＣＰＵ１は、ＲＡＭ２及びＲＯＭ３と共に、各種制御プログラムに従って各種処理を実行するデータ処理部を構成し、各種制御プログラムに従い、タイマ１３によるクロックを利用して種々の処理を実行する。ＲＡＭ２は、これらの処理に際して必要な各種データを一時的に記憶するためのワーク領域として用いられ、ＲＯＭ３は、各種制御プログラムや必要な各種データが記憶されている。
【００２４】
外部記憶装置４は、ハードディスク（ＨＤ）や、フラッシュメモリのような書換え可能な不揮発性の半導体メモリなどの内蔵記憶媒体の外に、コンパクトディスク・リード・オンリィ・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、光磁気（ＭＯ）ディスク、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、スマートメディア（登録商標）等の小型メモリカード、等々、種々の可搬性の外部記憶媒体を含み、制御プログラムや各種データを任意の記憶媒体に記憶することができる。
【００２５】
演奏操作検出部５は、鍵盤などの演奏操作子の操作を検出し、検出された演奏操作に対応する演奏データをデータ処理部に導入することができる。変調操作検出部６は、モジュレーションホイール（ＭＬ）などの変調操作子の操作を検出し、検出された変調操作に対応する変調用データをデータ処理部に導入することができる。パネル操作検出部７は、スイッチ等のパネル操作子（設定操作子）に対する操作内容を検出し、対応する各種設定情報をデータ処理部に導入することができる。表示部８は、各種表示要素やＬＣＤ等のディスプレイ（表示器）の点灯／表示内容をＣＰＵ１からの指令に従って制御し、各種操作に対する表示援助を行う。
【００２６】
音源及び効果付与部９は音源部及び効果付与部から成り、音源部は、楽音波形メモリ及び音源プロセッサを備える。音源プロセッサは、ＣＰＵ１からの指令に従って、演奏操作検出部５や変調操作検出部６からの演奏データや変調用データ、或いは、記憶手段３，４から読み出される自動演奏データ等に基づき、楽音波形メモリから楽音波形データを読み出して、楽音波形を表わすオーディオ形式の楽音信号を生成する。効果付与部は、音源部で生成された楽音信号に所定の効果を付与し、音源及び効果付与部９に接続されたサウンドシステム１４に出力する。サウンドシステム１４は、Ｄ／Ａ変換部やアンプ、スピーカを備え、音源及び効果付与部９から出力される楽音信号に基づく楽音を発生する。
【００２７】
ＭＩＤＩＩ／Ｆ１０には、この楽音生成装置と同様にＭＩＤＩ音楽情報処理機能を有する外部ＭＩＤＩ機器ＭＤが接続され、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１０を通じてこの楽音生成装置と外部ＭＩＤＩ機器ＭＤとの間でＭＩＤＩ演奏データを授受することができる。通信Ｉ／Ｆ１１には、インターネットやローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などの通信ネットワークＣＮが接続され、外部の配信装置ＳＶ等から制御プログラムや各種データをダウンロードし外部記憶装置４に保存してこの楽音生成装置で利用することができる。
【００２８】
〔楽音生成システムの構成〕
この発明の一実施例による楽音生成装置では、音源及び効果付与部９において、バイオリンなどの擦弦楽器音色を有する楽音信号を生成する場合、ビブラート奏法に対応するために、演奏データによる１つの発音指示に対応して複数の特徴的なエレメント波形データに基づき楽音信号を生成するような楽音生成システムが構築される。図２は、この発明の一実施例による楽音生成システムの機能ブロック図を示す。
【００２９】
この楽音生成システムでは、エレメント波形データ記憶部ＥＳに対して、エレメント波形データ読出し部ＲＡ，ＲＰ，ＲＦ、エンベロープ付与部ＥＡ，ＥＰ，ＥＦ及びミキシング部ＭＸで構成される楽音信号生成系列が設けられる。また、楽音信号生成系列各部の制御のために、低周波発信器（ＬＦＯ）ＬＦ、モジュレーション手段ＭＬ、ピッチシフト演算部ＰＳ、ピッチ生成部ＰＧ、強音成分及び弱音成分重み生成部ＤＦ，ＤＰ、ピッチシフトアップ及びピッチシフトダウン重み生成部ＳＵ，ＳＤなどが設けられる。
【００３０】
エレメント波形データ記憶部ＥＳは、音源及び効果付与部９の楽音波形メモリ内に設けられ、１つのノートオンに対応する楽音信号を生成するために、アタックエレメント波形データＤａ、弱音用第１エレメント波形データＤｐ１、弱音用第２エレメント波形データＤｐ２、弱音用第３エレメント波形データＤｐ３、強音用第１エレメント波形データＤｆ１、強音用第２エレメント波形データＤｆ２、強音用第３エレメント波形データＤｆ３という７種類のエレメント波形データを記憶している。
【００３１】
ここで、アタックエレメント波形データＤａは、１つのノートオンに従ってミキシング部ＭＸから最終的に出力される楽音出力信号Ｓｏのうち、アタック部分Ｓａを生成するための波形データであり、ダイナミックス値（Ｄｙ）に応じて複数種のデータが用意されている。また、アタックエレメント波形データＤａを除く残りの６種類のエレメント波形データＤｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３は、楽音出力信号Ｓｏのボディ部分Ｓｂを生成するためのボディ部用波形データであり、３種類の特徴的な音色を示す楽音波形データからなり、それぞれ、第１、第２及び第３エレメントと呼ばれる。なお、この例では、これら３種類の楽音波形データ（第１〜第３エレメント）には、強く弾いた場合と弱く弾いた場合の音色の微妙な違いを出すために、強音用と弱音用の２組が用意されており、参照記号中の「ｐ」又は「Ｐ」は強音用を示し、「ｆ」又は「Ｆ」は弱音用を示す。
【００３２】
各エレメント波形データＤｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３のうち、第１エレメント波形データＤｐ１，Ｄｆ１及び第２エレメント波形データＤｐ２，Ｄｆ２は、ビブラート等における音色成分の変調効果を発生するために用意され、自然楽器即ちバイオリンなどの擦弦楽器でビブラートをかけて演奏し、その演奏音を録音して時間周波数分析し、ピッチ変化の上端（極大部分）や下端（極小部分）から抽出した成分を記録したものである。例えば、第１エレメント波形データＤｐ１，Ｄｆ１は、ピッチ変化の上端で抽出された周波数成分であり、弱くビブラートを弾いた場合の波形データは「弱音用第１エレメント波形データＤｐ１」として記録され、強く弾いた場合の波形データは「強音用第１エレメント波形データＤｆ１」として記録される。これに対して、第２エレメント波形データＤｐ２，Ｄｆ２は、ピッチ変化の下端で抽出された周波数成分であり、弱くビブラートを弾いた場合は「弱音用第２エレメント波形データＤｐ２」として記録され、強く弾いた場合には「強音用第２エレメント波形データＤｆ２」として記録される。
【００３３】
また、第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３は、ビブラートがかかっていない場合やビブラートのかけ方が弱い場合或いはビブラートが十分にかかっている場合の演奏音に含まれる一定の音色成分を発生するために用意される。（ａ）第１実施形態では、第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３は、バイオリンなどの擦弦楽器で全くビブラートをかけない演奏音を録音して作成し、弱くビブラートを弾いた場合は「弱音用第３エレメント波形データＤｐ３」として記録され、強く弾いた場合には「強音用第３エレメント波形データＤｆ３」として記録される。これに対して、（ｂ）第２実施形態では、第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３は、バイオリンなどの擦弦楽器で十分ビブラートをかけて演奏した場合の演奏音を録音し、時間周波数分析し、ピッチ変化の上下端以外の特徴的な部分から抽出した成分を用いる。例えば、ほぼ周期的にピッチが変化する際のピッチ変化における中間位置付近でピッチが上昇或いは下降していく時点の周波数特性を抽出して作成する。この場合も、弱くビブラートを弾いた場合は「弱音用第３エレメント波形データＤｐ３」として記録され、強く弾いた場合には「強音用第３エレメント波形データＤｆ３」として記録される。
【００３４】
エレメント読出し部は、アタックエレメント選択読出し部ＲＡ、弱音エレメント読出し部ＲＰ及び強音エレメント読出し部ＲＦから成り、弱音エレメント読出し部ＲＰは、弱音用第１エレメント読出し部ＲＰ１、弱音用第２エレメント読出し部ＲＰ２及び弱音用第３エレメント読出し部ＲＰ３を備え、強音エレメント読出し部ＲＦは、強音用第１エレメント読出し部ＲＦ１、強音用第２エレメント読出し部ＲＦ２及び強音用第３エレメント読出し部ＲＦ３を備える。各エレメント読出し部ＲＡ，ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ１〜ＲＦ３は、エレメント波形データ記憶部ＥＳから、図示のように、それぞれ、対応する所定のエレメント波形データＤａ，Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３を、ピッチ生成部ＰＧから指定されたピッチＰｉに応じた速さで順次読み出して、対応する楽音波形信号Ｗａ，Ｗｐ１〜Ｗｐ３，Ｗｆ１〜Ｗｆ３を生成する。ここで、ピッチ生成部ＰＧは、演奏データ中のノートオン情報が示すノート番号Ｎｔと後述するピッチシフト値（ピッチシフト量ともいう）ＰｓとによりピッチＰｉを生成し、各エレメント読出し部ＲＡ，ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ１〜ＲＦ３に指定する。
【００３５】
なお、アタックエレメント選択読出し部ＲＡは、演奏データ中のノートオンタイミングで読出しを開始し、ノートオンベロシティ情報などによって定まるダイナミックス値Ｄｙに応じて、複数用意されたアタックエレメント波形データＤａから一つを選択し読み出す。また、アタックエレメント波形データＤａの読出しを開始してから所定時間が経過すると、ボディ部用エレメント読出し部ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ１〜ＲＦ３によって、ボディ部用エレメント波形データＤｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３が読み出される。
【００３６】
エンべロープ付与部は、アタックエレメントエンべロープ付与部ＥＡ、弱音エレメントエンべロープ付与部ＥＰ及び強音エレメントエンべロープ付与部ＥＦから成り、弱音エレメントエンべロープ付与部ＥＰは、弱音用第１エレメントエンべロープ付与部ＥＰ１、弱音用第２エレメントエンべロープ付与部ＥＰ２及び弱音用第３エレメントエンべロープ付与部ＥＰ３を備え、強音エレメントエンべロープ付与部ＥＦは、強音用第１エレメントエンべロープ付与部ＥＦ１、強音用第２エレメントエンべロープ付与部ＥＦ２及び強音用第３エレメントエンべロープ付与部ＥＦ３を備える。各エレメントエンべロープ付与部ＥＡ，ＥＰ１〜ＥＰ３，ＥＦ１〜ＥＦ３は、図示のように、それぞれ、対応する所定のエレメント読出し部ＲＡ，ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ１〜ＲＦ３から入力されるエレメント波形データＤａ，Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３に所定エンベロープ（重み）を付与し、対応するエレメント楽音信号Ｓａ，Ｓｐ１〜Ｓｐ３，Ｓｆ１〜Ｓｆ３を生成してミキシング部ＭＸに出力する。
【００３７】
具体的には、アタックエレメントエンべロープ付与部ＥＡは、前述したダイナミクス値Ｄｙに従って、アタックエレメント波形データＤａに重み付けを行い、楽音の立ち上がり成分を表わすアタックエレメント楽音信号Ｓａを生成する。これに対して、ボディ部用エレメントエンべロープ付与部ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ１〜ＲＦ３は、楽音のボディ部成分を表わすボディ部楽音信号Ｓｂを生成するために、ボディ部用エレメント波形データＤｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３に対して多様な重み付けを行う。
【００３８】
第１エレメントエンべロープ付与部ＥＰ１，ＥＦ１及び第２エレメントエンべロープ付与部ＥＰ２，ＥＦ２は、それぞれ、ピッチシフトアップ重み生成部ＳＵ及びピッチシフトダウン重み生成部ＳＤから指定される重み値Ｐｕ，Ｐｄに従って、第１エレメント楽音波形信号Ｗｐ１，Ｗｆ１及び第２エレメント楽音波形信号Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２に対して、主として周期的に変動するピッチシフト値Ｐｓの増減に応答した重み付けを行い、該ピッチシフト値Ｐｓが増大するときの特徴的成分（ピッチシフトアップ成分）及びピッチシフト値Ｐｓが減少するときの特徴的成分（ピッチシフトアップ成分）を夫々表わす第１エレメント楽音信号Ｓｐ１，Ｓｆ１及び第２エレメント楽音信号Ｓｐ２，Ｓｆ２を生成する。
【００３９】
また、第３エレメントエンべロープ付与部ＥＰ３，ＥＦ３は、周期的に変動するピッチシフト値Ｐｓの増減には応答せず、モジュレーション手段ＭＬから指定されるビブラートデプス量（ビブラートデプス値ともいう）Ｖｄに応答して第３エレメント楽音波形信号Ｗｐ３，Ｗｆ３に重み付けを行い、主としてビブラート演奏時に楽音に含まれる一定の音色成分を表わす第３エレメント楽音信号Ｓｐ３，Ｓｆ３を生成する。第３エレメント楽音信号Ｓｐ３，Ｓｆ３乃至これに対応する楽音は、（ａ）第１実施形態では「ノンビブラート成分」又は「ノンビブラート音」と呼ばれ、（ｂ）第２実施形態では「響き成分」又は「響き音」と呼ばれる。
【００４０】
なお、モジュレーション手段ＭＬから指定されるビブラートデプス量Ｖｄが零の場合すなわち非ビブラート演奏時には、（ａ）第１実施形態では第３エレメント楽音波形信号Ｗｐ３，Ｗｆ３に一定の重みを付与し、（ｂ）第２実施形態では第１及び第２エレメント楽音波形信号Ｗｐ１，Ｗｆ１；Ｗｐ２，Ｗｆ２に一定の重みを付与することにより、楽音信号のボディ部分Ｓｂを生成することができる。
【００４１】
また、弱音用エレメントエンべロープ付与部ＥＰすなわち弱音用第１〜第３エレメントエンべロープ付与部ＥＰ１〜ＥＰ３は、弱音成分重み生成部ＤＰから指定される弱音成分重み値Ｄｐによって、ダイナミクス値Ｄｙの増大或いは減少に従い、それぞれ、弱音用エレメント波形データＳｐ１〜Ｓｐ３に対する重みを減少或いは増大する。これに対して、強音用エレメントエンべロープ付与部ＥＰすなわち強音用第１〜第３エレメントエンべロープ付与部ＥＦ１〜ＥＦ３は、強音成分重み生成部ＤＦから指定される強音成分重み値Ｄｆによって、ダイナミクス値Ｄｙの増大或いは減少に従い、それぞれ、強音用エレメント波形データＳｆ１〜Ｓｆ３に対する重みを増大或いは減少する。これにより、ダイナミクス値Ｄｙの増減に応じた微妙な音色の変化を表現することができる。
【００４２】
各エレメントエンべロープ付与部ＥＡ〜ＥＦ３から出力されるエレメント楽音信号Ｓａ〜Ｓｆ３は、図示のように、ミキシング部ＭＸに導入され、ミキシング部ＭＸではこれらのエレメント楽音信号Ｓａ〜Ｓｆ３を混合し、更に混合した楽音信号の振幅をダイナミクス値Ｄｙに従い制御して全体の音量調整を行い、楽音出力信号Ｓｏとして音源及び効果付与部９の後段すなわち効果付与部に導入する。
【００４３】
図２上部の制御部について説明すると、ピッチシフト値Ｐｓの指定については、ピッチシフト演算部ＰＳにより、「ＬＦＯ」と呼ばれる低周波発信器ＬＦで生成される所定の変調周波数信号Ｌｆと、モジュレーションホイール等のモジュレーション手段ＷＬから指定されるビブラートデプス量Ｖｄに基づいてピッチシフト値Ｐｓを演算し、ピッチ生成部ＰＧに出力することによりなされる。例えば、変調周波数信号Ｌｆの瞬時値をそのまま「Ｌｆ」で表わし、演算結果をピッチの単位で表わすための所定の定数を「Ａ」とすると、ピッチシフト値Ｐｓは次式（１）で求められる。
Ｐｓ  ＝  Ａ×Ｖｄ×Ｌｆ                                      …（１）
【００４４】
また、ピッチ生成部ＰＧは、ノート番号Ｎｔのピッチ換算値を「Ｐｎｔ」で表わすと、次式（２）で求められるピッチＰｉを生成し、各エレメント波形データＤａ〜Ｄｆ３の読出し速度を各エレメント波形データ読出し部ＲＡ〜ＲＦ３に指示する。
Ｐｉ  ＝  Ｐｎｔ  ＋  Ｐｓ                                    …（２）
【００４５】
なお、モジュレーション手段ＷＬは、モジュレーションホイールが操作されない場合（操作量＝０）、ビブラートデプス量Ｖｄを零とし（ビブラートは演奏されない）、モジュレーションホイールが操作されると、操作量に応じた値をもつビブラートデプス量Ｖｄを出力し（ビブラート演奏が開始する）、操作量が増大するのに応じてビブラートデプス量Ｖｄを増大し（ビブラート演奏が深められる）、ビブラートデプス量Ｖｄは、所定の操作量以上ではビブラートデプス量Ｖｄを所定の最大値（ｄ１）とする。
【００４６】
モジュレーション手段ＷＬで生成されるビブラートデプス量Ｖｄと、ピッチシフト演算部ＰＳで求められたピッチシフト値Ｐｓは、ピッチシフトアップ及びピッチシフトダウン重み生成部ＳＵ；ＳＤにも出力される。ピッチシフトアップ及びピッチシフトダウン重み生成部ＳＵ；ＳＤは、それぞれ、ピッチシフトアップ成分及びピッチシフトダウン成分重み値Ｐｕ；Ｐｄを第１及び第２エレメントエンべロープ付与部ＥＰ１，ＥＦ１；ＥＰ２，ＥＦ２に出力することにより、ピッチシフト値Ｐｓに応じて、ビブラート演奏時の変調楽音中におけるピッチシフトアップ成分（Ｓｐ１，Ｓｆ１）とピッチシフトダウン成分（Ｓｐ２，Ｓｆ２）の割合を周期的に互いに相反する方向に変化させ〔ビブラートでピッチシフトする量（Ｐｓ）に応じてピッチシフトアップ成分とピッチシフトダウン成分とを相反的に変化する〕ビブラートデプス量Ｖｄに応じて両成分の平均レベルを変化させる。
【００４７】
例えば、変調周波数信号Ｌｆについて、式（１）の瞬時値「Ｌｆ」とは逆位相の瞬時値を「Ｌｆ（−）」で表わし、これに対応するピッチシフト値を「Ｐｓ（−）」で表わし、
Ｐｓ（−）  ＝  Ａ×Ｖｄ×Ｌｆ（−）                      …（１’）
とすると、（ａ）第１実施形態では、ピッチシフトアップ成分重み値Ｐｕは次式（３ａ）で求められ、ピッチシフトダウン成分重み値Ｐｄは次式（４ａ）で求められる。なお、式中の「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｍ」は、所定の定数（正）である。
Ｐｕ  ＝  Ｂ×Ｐｓ  ＋  Ｃ×Ｖｄ  ＋  Ｍ                  …（３ａ）
Ｐｄ  ＝  Ｂ×Ｐｓ（−）  ＋  Ｃ×Ｖｄ  ＋  Ｍ            …（４ａ）
【００４８】
これに対して、（ｂ）第２実施形態では、第１及び第２エレメントエンべロープ付与部ＥＰ１，ＥＦ１；ＥＰ２，ＥＦ２は、非ビブラート演奏音に含まれる一定の楽音の生成にも寄与し、ビブラート演奏時にはこの一定楽音が漸減する。従って、第２実施形態では、このような一定楽音の生成のための重みが加えられるので、ピッチシフトアップ成分重み値Ｐｕは次式（３ｂ）で求められ、ピッチシフトダウン成分重み値Ｐｄは次式（４ｂ）で求められる。なお、式中の「Ｄ」及び「Ｅ」は、所定の定数である。
Ｐｕ  ＝  Ｂ×Ｐｓ  −  Ｄ×Ｖｄ  ＋  Ｅ                  …（３ｂ）
Ｐｄ  ＝  Ｂ×Ｐｓ（−）  −  Ｄ×Ｖｄ  ＋  Ｅ            …（４ｂ）
【００４９】
モジュレーション手段ＭＬは、ビブラートデプス量Ｖｄに応じた重み値を第３エレメントエンべロープ付与部ＥＰ３，ＥＦ３に出力し、（ａ）第１実施形態ではノンビブラート成分（ノンビブラート音）の割合を制御し、（ｂ）第２実施形態では響き成分（響き音）の割合を制御する。例えば、（ａ）第１実施形態においてモジュレーション手段ＭＬから第３エレメントエンべロープ付与部ＥＰ３，ＥＦ３に出力される重み値Ｖｄａは、次式（５ａ）で表わされ、（ｂ）第２実施形態においてモジュレーション手段ＭＬから第３エレメントエンべロープ付与部ＥＰ３，ＥＦ３に出力される重み値Ｖｄｂは、次式（５ｂ）で表わされる。なお、式中の「Ｆ」、「Ｇ」及び「Ｈ」は所定の定数である。
Ｖｄａ  ＝  Ｆ  −  Ｇ×Ｖｄ                              …（５ａ）
Ｖｄｂ  ＝  Ｈ×Ｖｄ                                      …（５ｂ）
【００５０】
この例では、弱音成分重み生成部ＤＰ並びに強音成分重み生成部ＤＦは、それぞれ、ダイナミックス値Ｄｙが大きくなるに従って弱音成分が少なくなるように並びに強音成分が多くなるように、弱音成分重み値（割合）Ｄｐ並びに強音成分重み値（割合）Ｄｆを生成し、弱音用エレメントエンべロープ付与部ＥＰ：ＥＰ１〜ＥＰ３並びに強音用エレメントエンべロープ付与部ＥＰ：ＥＦ１〜ＥＦ３に出力する。つまり、各重み値Ｄｐ，Ｄｆは、例えば、次式（６），（７）で表わされるように、ダイナミクス値Ｄｙの増大に従って減少或いは増大する。なお、式中の「Ｊ」及び「Ｋ」は所定の定数である。
Ｄｐ  ＝  −Ｊ×Ｄｙ  ＋  Ｋ                                …（６）
Ｄｆ  ＝  Ｊ×Ｄｙ                                          …（７）
【００５１】
以上のように、この発明の一実施例による楽音生成システムでは、第１楽音信号生成系列ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１及び第２楽音信号生成系列ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２に加えて、第３楽音信号生成系列ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３が設けられる。第１及び第２楽音信号生成系列では、ＬＦＯ周期変動成分Ｌｆとモジュレーションデプス成分Ｖｄを含むピッチシフト値Ｐｓの増減に応答して重みＰｕ，Ｐｄの変化が相反する第１の楽音要素信号（第１エレメント楽音信号）Ｓｐ１，Ｓｆ１及び第２の楽音要素信号（第２エレメント楽音信号）Ｓｐ２，Ｓｆ２が生成され、周期変動成分Ｌｆによりビブラート等の変調効果が得られる。一方、第３楽音信号生成系列ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３では、モジュレーションデプスＶｄの大きさに応答して重みが変化する第３の楽音要素信号（第３エレメント楽音信号）Ｓｐ３，Ｓｆ３が生成され、ピッチ変動に依存しない一定音色の楽音（「ノンビブラート音」や「響き」）が得られる。
【００５２】
〔第１実施形態での動作例〕
図３は、この発明による楽音生成システムの第１実施形態における動作例を示す。第１実施形態では、既述のように、変調成分用の第１楽音信号生成系列ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１及び第２楽音信号生成系列ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２に、“ノンビブラート”用の第３楽音信号生成系列ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３が加えられ、この系列で利用される“ノンビブラート”用の第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３は、バイオリンなどの擦弦楽器で全くビブラートをかけない演奏を録音して作成される。
【００５３】
低周波発信器ＬＦは、図３（１）に示すように、周期Ｔで最大値＋Ｌと最小値−Ｌの間を変化する変調周波数信号Ｌｆを出力している。ここで、時間ｔｏにおいてキーオンがあると、図３（３）に示すように、アタック楽音信号生成系列ＲＡ−ＥＡで、アタックエレメント波形データＤａに基づくアタックエレメント楽音信号Ｓａが生成され、時間ｔａになると、“ノンビブラート”楽音信号生成系列（第３楽音信号生成系列）ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３で、第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３に基づく“ノンビブラート”楽音信号（第３のエレメント楽音信号）Ｓｐ３，Ｓｆ３の生成が開始し、時間ｔｂでアタックエレメント楽音信号Ｓａの生成は終了する。さらに、図３（２）に示すように、時間ｔｃで、モジュレーション手段ＭＬからモジュレーションデプスによるビブラートデプス量Ｖｄが与えられ、以後、ビブラートデプス量Ｖｄは、時間ｔｄにて最大値ｄｍで飽和するまで漸次増大する。
【００５４】
この場合、“ノンビブラート”楽音信号Ｓｐ３，Ｓｆ３の音量レベル（“ノンビブラート”レベル）は、時間ｔｃまでの間、式（５ａ）の定数「Ｆ」に相当する一定のレベルｖａ，ｖｂであるが、時間ｔｃ以後は、同式（５ａ）の第２項に従って、ビブラートデプスＶｄが深くなるにつれて減衰し、時間ｔｄ以降は所定値ｖｃ，ｖｄとなる。一方、第１楽音信号生成系列ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１及び第２楽音信号生成系列ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２から出力される第１エレメント楽音信号Ｓｐ１，Ｓｆ１及び第２エレメント楽音信号Ｓｐ２，Ｓｆ２の音量については、式（３ａ），（４ａ）に従って変化し、時間ｔｃまでの間は零レベル（Ｐｓ＝０，Ｖｄ＝０→Ｐｄ＝Ｐｕ＝０）であるが、時間ｔｃで立ち上がり、時間ｔｃ以後は、式（３ａ），（４ａ）の第１項に従って周期的に変動しつつ、同式（３ａ），（４ａ）の第２項に従って、ビブラートデプスＶｄが深くなるにつれて平均レベルが増加する。
【００５５】
〔第２実施形態での動作例〕
図４は、この発明による楽音生成システムの第２実施形態における動作例を示す。第１実施形態では、既述のように、変調成分用の第１楽音信号生成系列ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１及び第２楽音信号生成系列ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２に、“響き”用の第３楽音信号生成系列ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３が加えられる。また、この系列で利用される“響き”用の第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３は、バイオリンなどの擦弦楽器で十分にビブラートをかけた演奏を録音し、その時間周波数分析を行い、ピッチ変化の上端や下端など以外の特徴的な部分から抽出した成分が用いられ、例えば、ほぼ周期的にピッチが変化する際のピッチの中心周波数付近でピッチが上昇或いは下降していく時点の周波数特性を抽出して作成される。
【００５６】
低周波発信器ＬＦの出力態様及びモジュレーション手段ＭＬからのビブラートデプス量Ｖｄの指示態様については、図４（１），（２）に示すように、第１実施形態での動作例〔図３（１），（２）〕と同様である。図４（３）に示すように、時間ｔｏでキーオンがあると、アタックエレメント楽音信号Ｓａが生成され、時間ｔａになると、第１及び第２楽音信号生成系列ＲＰ１−ＥＰ１，ＲＦ１−ＥＦ１；ＲＰ２−ＥＰ２，ＲＦ２−ＥＦ２で、第１及び第２のエレメント波形データＤｐ１，Ｄｆ１；Ｄｐ２，Ｄｆ２に基づく第１及び第２のエレメント楽音信号Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２の生成が開始し、時間ｔｂでアタックエレメント楽音信号Ｓａの生成は終了する。そして、時間ｔｃでビブラートデプス量Ｖｄが与えられると、“響き”楽音信号生成系列（第３楽音信号生成系列）ＲＰ３−ＥＰ３，ＲＦ３−ＥＦ３で、第３エレメント波形データＤｐ３，Ｄｆ３に基づく“響き”楽音信号（第３のエレメント楽音信号）Ｓｐ３，Ｓｆ３の生成が開始する。
【００５７】
この場合、第１及び第２のエレメント楽音信号Ｓｐ１，Ｓｆ１；Ｓｐ２，Ｓｆ２の音量については、時間ｔｃまでの間は、式（３ｂ），（４ｂ）の定数「Ｅ」に相当する一定のレベルｖｅ，ｖｆ；ｖｇ，ｖｈで“ノンビブラート”レベルを与えるが（Ｐｓ＝０，Ｖｄ＝０→Ｐｄ＝Ｐｕ＝Ｅ）、時間ｔｃ以後は、ビブラートデプスＶｄが深くなるにつれて、同式（３ｂ），（４ｂ）の第２項に従って平均レベルが減衰するが、周期変調成分は、同式（３ｂ），（４ｂ）の第１項に従って所望の割合で変動する。一方、“響き”楽音信号Ｓｐ３，Ｓｆ３の音量は、式（５ｂ）に従って、ビブラートデプスＶｄが深くなるにつれて増加し、時間ｔｄで最大音量ｖｊ，ｖｋとなり、バイオリンなどの擦弦楽器で十分にビブラートをかけて演奏した場合の独特の“響き”を含む楽音信号Ｓｏが得られる。
【００５８】
〔種々の実施態様〕
以上、図面を参照しつつこの発明の好適な実施の一形態について説明したが、これは単なる一例であって、この発明は、発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施例では、アタック部分とボディ部分とから成る波形読出し方式の音源について説明したが、それに限るものではない。特許文献３に開示されるような、アタック部分とボディ部分とから成る部分よりも多数の奏法波形モジュールを時系列的に組み合わせて接続することで一連の音波形を作成する「ＡＥＭ」或いは「ＳＡＥＭ」と称される技術に適用してもよい。
【００５９】
また、実施例では、全てのエレメント読出し部に等しくピッチＰｉが供給され、各エレメント読出し部から出力される信号のピッチが全て正確にそろうようにしているが、これに替えて、各エレメント読出し部に供給するピッチの値を僅かにずらし、各エレメント読出し部から出力される信号のピッチがそろわないようにしてもよい。特に、第２の実施形態において、第３エレメント専用のピッチシフト演算部ＰＳ’及びピッチ生成部ＰＧ’を更に設け、各第３エレメント読出し部には、ピッチＰｉに替えて、ピッチ生成部ＰＧ’が出力するピッチＰｉ’を供給するとよい。この場合、ピッチシフト演算部ＰＳ’及びピッチ生成部ＰＧ’は、それぞれ、ピッチシフト演算部ＰＳ及びピッチ生成部ＰＧと同様に、ピッチＰｉ’を生成するが、ピッチＰｉよりビブラートデプスＶｄの効き具合を異ならせたり、所定のオフセット値を加えたりするとよい。このようにすることで、第３エレメントの位相が他のエレメントの位相と僅かにずれることにより、豊かな弦楽器特有の響きを得ることができる。
【００６０】
さらに、実施例では、ノートオンタイミングから所定時間経過してからボディ部用エレメント読出し部ＲＰ１〜ＲＰ３，ＲＦ１〜ＲＦ３がボディ部用エレメント波形データＤｐ１〜Ｄｐ３、Ｄｆ１〜Ｄｆ３を読み出すようにしているが、これに替えて、ノートオンタイミングからボディ部用エレメント読出し部がボディ部用エレメント波形データを読み出すようにし、所定時間経過するまではエンベロープ付与部が音量を「０」に絞り、所定時間時間経過してからエンベロープ付与部が所定のエンベロープを付与するようにしてもよく、これにより、アタック部からボディ部への接続をスムーズにすることができる。
【００６１】
また、実施例ではＬＦＯの波形として三角波を用いているが、これに替えて、他の周期波形を用いてもよい。特に、サイン波などを用いることで、よりリアルな音を実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
Ｄａ，Ｄｐ１〜Ｄｐ３，Ｄｆ１〜Ｄｆ３  エレメント波形データ、
ＲＡ，ＥＡ  アタックエレメント選択読出し部及びエンべロープ付与部、
ＲＰ，ＥＰ  弱音エレメント読出し部及びエンべロープ付与部、
ＲＰ１〜ＲＰ３  弱音用第１〜第３エレメント読出し部、
ＥＰ１〜ＥＰ３  弱音用第１〜第３エレメントエンべロープ付与部、
ＲＦ，ＥＦ  強音エレメント読出し部及びエンべロープ付与部、
ＲＦ１〜ＲＦ３  強音用第１〜第３エレメント読出し部、
ＥＦ１〜ＥＦ３  強音用第１〜第３エレメントエンべロープ付与部、
Ｗａ，Ｗｐ１〜Ｗｐ３，Ｗｆ１〜Ｗｆ３  エレメント楽音波形信号、
Ｓａ  アタックエレメント楽音信号（アタック部楽音信号）、
Ｓｐ１〜Ｓｐ３，Ｓｆ１〜Ｓｆ３  ボディ部用エレメント楽音信号（楽音要素信号）、
Ｓｂ  ボディ部楽音信号、
Ｓｃ  楽音出力信号（全楽音信号）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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