(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の共振部に与えられる外力に相当する駆動データを発生する駆動データ発生手段と、少なくとも遅延器を含む閉ループ状回路を有し、前記駆動データ発生手段からの駆動データを巡回させ巡回中のデータを波形データとして取り出す巡回型コムフィルタと、前記巡回型コムフィルタからの波形データと該波形データを所定時間遅延させレベル調整した波形データとの減算処理を行い、その処理信号を出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、その出力信号に対して制御する際の制御パラメータである音量レベル補正データを演算して出力する演算手段と、前記演算手段からの音量レベル補正データにより前記非巡回型コムフィルタの出力信号の振幅を制御して合成音データの音量レベルを補正する振幅制御手段とを備えた楽音合成装置。
【請求項２】
演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成した請求項１に記載の楽音合成装置。
【請求項３】
演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での調整レベル値に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成した請求項１に記載の楽音合成装置。
【請求項４】
自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の楽音に相当するＰＣＭデータを発生するＰＣＭデータ発生手段と、前記ＰＣＭデータ発生手段からのＰＣＭデータと該ＰＣＭデータを所定時間遅延させレベル調整したデータとの減算処理を行い、その処理信号を出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、その出力信号に対して制御する際の制御パラメータである音量レベル補正データを演算して出力する演算手段と、前記演算手段からの音量レベル補正データにより前記非巡回型コムフィルタの出力信号の振幅を制御して合成音データの音量レベルを補正する振幅制御手段とを備えた楽音合成装置。
【請求項５】
演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成した請求項４に記載の楽音合成装置。
【請求項６】
演算手段が、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での調整レベル値に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成した請求項４に記載の楽音合成装置。
【請求項７】
自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の共振部に与えられる外力に相当する駆動データを発生する駆動データ発生手段と、少なくとも遅延器を含む閉ループ状回路を有し、前記駆動データ発生手段からの駆動データを巡回させ巡回中のデータを波形データとして取り出す巡回型コムフィルタと、前記巡回型コムフィルタからの波形データと該波形データを所定時間遅延させレベル調整した波形データとの減算処理を行い、その処理信号を所望の合成音データとして出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、前記非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での前記レベル調整の際の調整パラメータであるディップレベルデータを演算して出力する演算手段とを備えた楽音合成装置。
【請求項８】
演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、調整パラメータであるディップレベルデータを演算するよう構成した請求項７に記載の楽音合成装置。
【請求項９】
自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の楽音に相当するＰＣＭデータを発生するＰＣＭデータ発生手段と、前記ＰＣＭデータ発生手段からのＰＣＭデータと該ＰＣＭデータを所定時間遅延させレベル調整したデータとの減算処理を行い、その処理信号を所望の合成音データとして出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、前記非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での前記レベル調整の際の調整パラメータであるディップレベルデータを演算して出力する演算手段とを備えた楽音合成装置。
【請求項１０】
演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、調整パラメータであるディップレベルデータを演算するよう構成した請求項９に記載の楽音合成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子楽器などの音源として用いられ物理モデル方式により各種楽器音を合成する楽音合成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータや電子楽器など電子音響機器の音源として用いられる楽音合成装置であり、例えば特開平７−１９９９３６号公報に開示されているように、物理モデル方式、すなわち自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する方式により各種楽器音を合成（ここでは、各種信号に基づいて作り出すことを意味する）して出力する楽音合成装置が種々提案されている。
【０００３】
以上のような従来の楽音合成装置について、図面を参照しながら以下に説明する。
図５は従来の楽音合成装置の構成を示すブロック図である。図５において、５０１は予めメモリなどに記憶した駆動データを読み出す駆動データ発生回路、５０２，５０８はデータを所定時間遅延させる遅延器、５０３はローパスフィルタ、５０４，５０９は乗算器、５０５は加算器、５０６，５１１はそれぞれ遅延器５０２，５０８の遅延時間を制御する遅延制御回路、５１０は減算器、５０７は遅延器５０２，ローパスフィルタ５０３，乗算器５０４，加算器５０５，遅延制御回路５０６をまとめた巡回型コムフィルタ、５１２は遅延器５０８，乗算器５０９，減算器５１０，遅延制御回路５１１をまとめた非巡回型コムフィルタである。
【０００４】
なお、駆動データ発生回路５０１は予め駆動データを記憶した読み出し専用メモリとサンプリングクロックＳＣＫに応じてメモリアドレスを１ずつ歩進するカウンタなどの周知の回路を用いて簡単に実現できるので、その内部構成については説明を省略する。また、遅延器５０２，５０８は読み書きメモリをリングメモリ形式に構成したもので、遅延制御回路５０６，５１１が出力するアドレスＡＤＲの番地に対して読み書きを行うものである。
【０００５】
図６は図５の遅延制御回路５０６および５１１の構成を示すブロック図である。図６において、６０１はカウンタ６０３のカウント値と遅延器５０２の遅延段数Ｍまたは遅延器５０８の遅延段数Ｎとの比較を行う比較器、６０２は比較器６０１が出力する比較一致フラグが値１の時または発音開始フラグＫＯＮが値１の時にカウンタ６０３のカウント値を値０にリセットするＯＲゲート、６０３はＳＣＫに従って値を１ずつインクリメントするカウンタである。
【０００６】
なお、発音開始フラグＫＯＮは押鍵などの発音操作に応じて合成処理を開始する際に最初の１サンプリング周期Ｔｓの間だけ値１になるフラグである。
図７はギター音の特性に関する説明図であり、図７（ａ）はギターの弦の振動メカニズムを表す模式図である。図７（ａ）において、弦はＡ，Ｃ点で固定され、弦を指やピックで弾く時に与えられる力（駆動データに対応）がＢ点に与えられるものとする。図７（ｂ）はギター音の時間軸波形を表すグラフである。図７（ｂ）において、横軸と縦軸はそれぞれ時間と振幅を表す軸である。図７（ｃ）はギター音の振幅周波数スペクトルを表すグラフである。図７（ｃ）において、横軸と縦軸はそれぞれ周波数と振幅を表す軸である。図７（ｄ）はギターの駆動データの振幅周波数スペクトルを表すグラフである。図７（ｄ）において、横軸と縦軸はそれぞれ周波数と振幅を表す軸である。
【０００７】
図８は非巡回型コムフィルタ５１２の伝達特性を示すグラフである。図８（ａ）は、図５の遅延器５０８の遅延段数Ｎが遅延器５０２の遅延段数Ｍの１／４であり、さらに乗算器５０９に与えられるディップレベルデータＤが値０．５である時の伝達関数、図８（ｂ）は、図５の遅延器５０８の遅延段数Ｎが遅延器５０２の遅延段数Ｍの１／２であり、さらに乗算器５０９に与えられるディップレベルデータＤが値０．５である時の伝達関数、図８（ｃ）は、図５の遅延器５０８の遅延段数Ｎが遅延器５０２の遅延段数Ｍの１／４であり、さらに乗算器５０９に与えられるディップレベルデータＤが値０．０である時の伝達関数である。
【０００８】
なお横軸と縦軸はそれぞれ周波数と振幅を表す軸である。
図９はストリングアンサンブル音の特性に関する説明図であり、図９（ａ）はストリングアンサンブル音の振幅周波数スペクトルを表すグラフである。図９（ｂ）はストリングアンサンブルの駆動データの振幅周波数スペクトルを表すグラフである。図９（ｃ）はストリングアンサンブルの合成音データの振幅周波数スペクトルを表すグラフである。なお、図９（ａ）〜（ｃ）において、横軸と縦軸はそれぞれ周波数と振幅を表す軸である。
【０００９】
以上のように構成された従来の楽音合成装置について、その動作を以下に説明する。
まず、図７（ａ）を用いてギターの弦の振動メカニズムについて説明する。Ａ，Ｃ点で固定された弦において、ＡＢ間，ＢＣ間の長さの比率が１：３とする。弦のＢ点を弾くことにより単発的な力（駆動データに相当）が弦に与えられ、破線矢印の方向に伝搬していく。そしてＡ，Ｃ点の各点において反射および反転して再びＢ点に戻ってくる。この動作を繰り返すことにより弦の振動が生じ胴を介して音が発生する。なおここでは簡単のため胴は省略し、ギターの音を弦の振動とみなす。
【００１０】
また、時間の経過とともに弦から空気中に対して主に高域成分が放射され、また固定点であるＡ，Ｃ点において振動エネルギーが少しずつ消費されるので、ギター音の時間軸波形は、図７（ｂ）に示すように、時間の経過とともに次第になまっていく形状となる。
【００１１】
また、Ｗ１とＷ３の時間間隔ＴＭは、Ｂ点から伝搬された波形がＣ→ＡあるいはＡ→Ｃを反射して再びＢ点に戻るまでの時間に相当し、Ｗ１，Ｗ２の時間間隔ＴＮは、Ｂ点から伝搬された波形がＡのみを反射して再びＢ点に戻るまでの時間に相当する。
【００１２】
以上の発音メカニズムを模擬した等価回路が、図５に示す楽音合成装置である。図５において、ＫＯＮとＳＣＫに基づき駆動データ発生回路５０１が駆動データを巡回型コムフィルタ５０７に供給する。供給された駆動データは巡回型コムフィルタ５０７を巡回することにより、図７（ｂ）のＷ１，Ｗ３，Ｗ５・・・といった時間間隔がＴＭの周期波形が生成される。周期波形は巡回中にローパスフィルタ５０３により高域が遮断され、また乗算器５０４においてゲインＧ（Ｇは値１未満）の乗算によって減衰する。ＴＭは遅延器５０２の遅延段数Ｍに対応する。
【００１３】
ＴＭとＭとの関係を（式１）に示す。
【００１４】
【数１】
0003727110.tif 000002
【００１５】
巡回型コムフィルタ５０７で生成された周期波形は、非巡回型コムフィルタ５１２に送出されフィルタリングされることにより、図７（ｂ）に示すギター音の時間軸波形に相当する合成音データが得られる。この合成音データあるいはギター音の振幅周波数スペクトルは図７（ｃ）に示すような形状となる。
【００１６】
すなわち、弦の全長に対してその１／４のところを弾いた場合の音の振幅周波数スペクトルは４次，８次倍音（ｆ４，ｆ８）・・・にディップが生じる。一般的には、弦などの共振部の全長に対して、その１／ｎのところを駆動して音を発生した場合、その音の振幅周波数スペクトルはｎ，２ｎ，３ｎ・・・次倍音にディップが生じる。図７（ｂ）の時間軸波形におけるＷ１，Ｗ２の時間間隔ＴＮは、遅延器５０８の遅延段数Ｎに対応する。
【００１７】
ＴＮとＮとの関係を（式２）に示す。
【００１８】
【数２】
0003727110.tif 000003
【００１９】
なお、乗算器５０９で乗算されるディップレベルデータＤは、図７（ｂ）のＷ１に対するＷ２の、あるいはＷ３に対するＷ４のレベル比に対応する。
ここで駆動データとは、例えばギターの原音を、ギターの弦などに相当する回路（この場合は巡回型コムフィルタ５０７と非巡回型コムフィルタ５１２を直列接続した回路）に対して、逆に畳み込むことによって得られるデータであり、弦に対して指やピックが与える力に相当するものである。
【００２０】
次に、遅延制御回路５０６，５１１の動作について説明する。遅延制御回路５０６，５１１はともに基本的に同じ動作をするので、ここでは遅延制御回路５０６についてのみ説明する。
【００２１】
図６において、押鍵などの発音操作に応じてＫＯＮがＯＲゲート６０２に入力され、カウンタ６０３のカウント値を値０にリセットする。その後、カウンタ６０３はＳＣＫの発生タイミングに従ってカウント値を１ずつインクリメントする。そして比較器６０１に入力されたＭと等しくなった時に、比較器６０１は比較一致フラグをＯＲゲート６０２に送出し、カウンタ６０３のカウント値を値０にリセットする。
【００２２】
以上の動作によって、カウンタ６０３から遅延器５０２（リングメモリ構成の読み書きメモリ）に対して読み書きアドレスＡＤＲが送出される。なお、ＡＤＲは１サンプリング周期Ｔｓ内において、まず読み出しアドレスとして作用し、その直後に書き込みアドレスとして作用するので、遅延器５０２は遅延時間ＴＭ（遅延段数Ｍ）の遅延器として機能する。
【００２３】
次に、非巡回型コムフィルタ５１２の伝達特性について説明する。前述したように、弦などの共振部の全長に対してその１／ｎのところを駆動して音を発生した場合、その音の振幅周波数スペクトルはｎ，２ｎ，３ｎ・・・次倍音にディップが生じる。
【００２４】
この現象と同様に、非巡回型コムフィルタ５１２中の遅延器５０８の遅延段数Ｎを巡回型コムフィルタ５０７中の遅延器５０２の遅延段数Ｍの１／ｎとした場合、合成音データの振幅周波数スペクトルはｎ，２ｎ，３ｎ・・・次倍音にディップが生じる。但し、非巡回型コムフィルタ５１２中の乗算器５０９におけるディップレベルデータＤの値によってそのディップの深さがかわる。
【００２５】
例えば、Ｎ＝Ｍ／４，Ｄ＝０．５の場合は、図８（ａ）に示すように、ｆ４，ｆ８・・・に−６ｄＢのディップが生じ、Ｎ＝Ｍ／２，Ｄ＝０．５の場合は、図８（ｂ）に示すように、ｆ２，ｆ４・・・に−６ｄＢのディップが生じる。また、Ｎ＝Ｍ／４，Ｄ＝０．０の場合は、図８（ｃ）に示すようにディップが生じない。もっともＤ＝０．０の場合はＮの値によらずディップが生じない。
【００２６】
さて、図７（ｃ）に示すように、ｆ４，ｆ８・・・に約６ｄＢのディップがある場合の音（ギター音）の駆動データを求める場合は、予め非巡回型コムフィルタ５１２の伝達特性を図８（ａ）に示す特性（Ｎ＝Ｍ／４，Ｄ＝０．５）とし、この特性の逆伝達特性にギターの原音を畳み込むことによって、図７（ｃ）におけるｆ４，ｆ８・・・成分レベルがほぼ他の成分並にもちあがった特性の周期波形（以下、周期波形Ｗとする）が得られる。これが巡回型コムフィルタ５０７から出力されるべき周期波形Ｗの特性である。
【００２７】
さらに、巡回型コムフィルタ５０７中の遅延器５０２の遅延段数Ｍを周期波形Ｗのピッチに設定し、ローパスフィルタ５０３の特性を周期波形Ｗの振幅周波数スペクトル包絡のカーブに最も近くなるような調整等を行い、巡回型コムフィルタ５０７の逆伝達特性を求める。そして周期波形Ｗをこの逆伝達特性に畳み込むことにより、周期波形Ｗの各成分がほぼ同じレベルのところまでおち、得られた駆動データの振幅周波数スペクトルは、図７（ｄ）に示すように、ホワイトノイズのように全ての帯域に成分をもつ特性となる。時間軸波形としては、図７（ａ）に示すような単発的な波形が得られる。
【００２８】
以上、ギター音の合成について説明したが、最後にストリングアンサンブルのような複音系の楽音について補足説明する。
ストリングアンサンブルのような複音系の楽音は、バイオリンのような擦弦楽器音が複数重なってできた楽音であり、各々の楽器全てが上述したようなギターのように弦の全長の１／４に相当する位置を駆動していたとしても、それぞれが干渉しあいながら重なるため、ストリングアンサンブル音の振幅周波数スペクトルは、図９（ａ）に示すように、特定の成分に明確なディップが生じない。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の楽音合成装置では、遅延器５０８の遅延段数ＮやディップレベルデータＤの値を制御することによって音色を変化させた場合、図７（ｃ）に示すようにギター音などの多くの楽音は１次（ｆ１）成分のレベルが最も大きいということに起因して、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、非巡回型コムフィルタ５１２の伝達特性の１次成分のレベルが大きく異なってくるため、合成音データの音量感までが変化してしまうという問題点を有していた。
【００３０】
また、ストリングアンサンブルのような複音系の楽音は、図９（ａ）に示すように、振幅周波数スペクトルに明確なディップが生じないので、仮に弦の駆動位置が全長の１／４、すなわち遅延器５０８の遅延段数ＮをＭ／４として駆動データを求めた場合、図９（ｂ）に示すように、ｆ４，ｆ８・・・にピークが生じる。
【００３１】
この駆動データを用いて合成した場合、Ｎ＝Ｍ／４の時は、非巡回型コムフィルタ５１２によって、このピーク成分のレベルが原音のそれに相当するレベルまでおとしこまれるので、図９（ａ）に示すような所望の楽音が得られるが、例えばＮ＝Ｍ／６の時はｆ４，ｆ８・・・のピークは残ったまま、ｆ６，ｆ１２・・・が非巡回型コムフィルタ５１２によってレベルがおとしこまれ（６ｄＢダウン）てしまい、合成音データが、図９（ｃ）に示すように、特定の成分、すなわち非巡回型コムフィルタ５１２の逆伝達関数を畳み込んだ時のＮの値に対応する成分（Ｎ＝Ｍ／４の時はｆ４，ｆ８・・・）にピークが生じてしまい、聴感上好ましくないという問題点を有していた。
【００３２】
これに対して、駆動データの特定の成分に図９（ｂ）に示すようなピークを生じさせないために、駆動データを求める過程において、非巡回型コムフィルタ５１２の逆伝達特性の畳み込みは行わず、巡回型コムフィルタ５０７の逆伝達特性の畳み込みのみを行う方法が考えられるが、その場合、原音、すなわち巡回型コムフィルタ５０７の逆伝達特性を畳み込むべきストリングアンサンブル音を再現するためには、巡回型コムフィルタ５０７のみを用いて合成する必要がある。
【００３３】
言い替えれば、非巡回型コムフィルタ５１２でのフィルタリングも行ってしまうと、原音を再現することができなくなるため、原音再現のためには非巡回型コムフィルタ５１２を使用することができず、この場合は、すでにギター音の例で説明したように、弦の駆動位置の変化に応じた音色変化を実現することができないという問題点を有していた。
【００３４】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、波形発生手段として、従来のＰＣＭ方式の音源回路を用いることができ、音色の変化に伴う音量感の変化を抑え、ストリングアンサンブル音を再現する際にも、聴感における不自然さを改善するとともに、駆動位置による音色の連続的な変化を実現することができる楽音合成装置を提供する。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明の楽音合成装置は、演算手段が遅延段数やディップレベルデータに応じて音量レベル補正データを生成し、振幅制御手段がこの音量レベル補正データを用いて合成音データの音量レベル補正を行うことを特徴とする。
【００３６】
以上により、遅延段数やディップレベルデータを制御した音色変化において生じる合成音データの音量不整合を聴感上一定に保つことができる。
また、ＰＣＭデータ発生回路が発生する自然楽器などの原音に相当するＰＣＭデータに対して、非巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数などに応じた音色変化、すなわち弦などの共振部の駆動位置制御に応じた音色変化を実現する場合において、合成音データの音量の不整合を聴感上一定に保つことを特徴とする。
【００３７】
以上により、前述した解決手段の効果に加えて、従来のＰＣＭ方式に基づく音源回路をフィルタリング前の波形発生手段として活用することができる。
また、演算手段が、ストリングアンサンブルの原音を再現する時（仮にこの場合のＮをＭ／４とする。但しＭは巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数）には、ディップレベルデータを値０として合成処理を行い、また弦などの共振部の駆動位置を制御させた別の音色を得る時（ＮはＭ／４以外）は、ディップレベルデータを値０ではない値として合成処理を行い、さらにＮの値がＭ／４から離れていくに従い、ディップレベルデータを値０から次第に大きくしていくように制御することを特徴とする。
【００３８】
以上により、ストリングアンサンブルの原音も再現できるし、またストリングアンサンブルの原音を中心として、弦などの共振部の駆動位置変化に応じて連続的に音色変化を行わせることができる。
【００３９】
また、ＰＣＭデータ発生回路が発生する自然楽器などの原音に相当するＰＣＭデータに対して、非巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数Ｎに応じた音色変化、すなわち弦などの共振部の駆動位置制御に応じた音色変化を連続的に実現することを特徴とする。
【００４０】
以上により、前述した解決手段の効果に加えて、従来のＰＣＭ方式に基づく音源回路をフィルタリング前の波形発生手段として活用できるといった利点がある。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の楽音合成装置は、自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の共振部に与えられる外力に相当する駆動データを発生する駆動データ発生手段と、少なくとも遅延器を含む閉ループ状回路を有し、前記駆動データ発生手段からの駆動データを巡回させ巡回中のデータを波形データとして取り出す巡回型コムフィルタと、前記巡回型コムフィルタからの波形データと該波形データを所定時間遅延させレベル調整した波形データとの減算処理を行い、その処理信号を出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、その出力信号に対して制御する際の制御パラメータである音量レベル補正データを演算して出力する演算手段と、前記演算手段からの音量レベル補正データにより前記非巡回型コムフィルタの出力信号の振幅を制御して合成音データの音量レベルを補正する振幅制御手段とを備えた構成とする。
【００４４】
請求項２に記載の楽音合成装置は、請求項１に記載の演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成する。
【００４５】
請求項３に記載の楽音合成装置は、請求項１に記載の演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での調整レベル値に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成する。
【００４６】
これらの構成によると、駆動データ発生手段がギターなどの自然楽器の共振部（弦など）に与えられる力に相当する駆動データを巡回型コムフィルタに供給し、巡回型コムフィルタが駆動データを巡回させて周期波形を生成し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御して該周期波形の特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段が音量レベル補正データを、非巡回型コムフィルタの特性、例えば遅延時間やディップレベルデータ（非巡回型コムフィルタの遅延路上で調整するレベルに対応するもの）に応じて演算出力し、振幅制御手段が出力された音量レベル補正データに基づいて合成音データの音量レベル補正を行う。
【００４９】
請求項４に記載の楽音合成装置は、自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の楽音に相当するＰＣＭデータを発生するＰＣＭデータ発生手段と、前記ＰＣＭデータ発生手段からのＰＣＭデータと該ＰＣＭデータを所定時間遅延させレベル調整したデータとの減算処理を行い、その処理信号を出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、その出力信号に対して制御する際の制御パラメータである音量レベル補正データを演算して出力する演算手段と、前記演算手段からの音量レベル補正データにより前記非巡回型コムフィルタの出力信号の振幅を制御して合成音データの音量レベルを補正する振幅制御手段とを備えた構成とする。
【００５０】
請求項５に記載の楽音合成装置は、請求項４に記載の演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成する。
【００５１】
請求項６に記載の楽音合成装置は、請求項４に記載の演算手段が、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での調整レベル値に応じて、制御パラメータである音量レベル補正データを演算するよう構成する。
【００５２】
これらの構成によると、ＰＣＭデータ発生手段が生成した楽器原音に相当する楽音データを、非巡回型コムフィルタに供給し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御し該楽音データの特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段が音量レベル補正データを、非巡回型コムフィルタの特性、例えば遅延時間やディップレベルデータに応じて演算出力し、振幅制御手段が音量レベル補正データに基づいて合成音データの音量レベル補正を行う。
【００５３】
請求項７に記載の楽音合成装置は、自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の共振部に与えられる外力に相当する駆動データを発生する駆動データ発生手段と、少なくとも遅延器を含む閉ループ状回路を有し、前記駆動データ発生手段からの駆動データを巡回させ巡回中のデータを波形データとして取り出す巡回型コムフィルタと、前記巡回型コムフィルタからの波形データと該波形データを所定時間遅延させレベル調整した波形データとの減算処理を行い、その処理信号を所望の合成音データとして出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、前記非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での前記レベル調整の際の調整パラメータであるディップレベルデータを演算して出力する演算手段とを備えた構成とする。
【００５４】
請求項８に記載の楽音合成装置は、請求項７に記載の演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、調整パラメータであるディップレベルデータを演算するよう構成する。
【００５５】
これらの構成によると、駆動データ発生手段がストリングアンサンブルなどの複音系の駆動データを巡回型コムフィルタに供給し、巡回型コムフィルタが駆動データを巡回させて周期波形を生成し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御し該周期波形の特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段がディップレベルデータを遅延時間に応じて演算出力し、このディップレベルデータに基づき非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行う。この時、ストリングアンサンブルの原音を再現する（仮にこの場合のＮを巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数Ｍの１／４とする）には、ディップレベルデータを値０として合成し、また弦などの共振部の駆動位置を制御させた別の音色を得る時（ＮはＭ／４以外）は、ディップレベルデータを値０ではない値として合成する。
【００５６】
さらに演算手段は、ＮがＭ／４から離れていくに従いディップレベルデータが値０から次第に大きくなるように演算、出力し、そのディップレベルデータによって非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行う。
【００５７】
請求項９に記載の楽音合成装置は、自然楽器の発音メカニズムを電子回路で模擬する物理モデル方式により各種楽器音に対応する楽音データを合成する楽音合成装置において、前記自然楽器の楽音に相当するＰＣＭデータを発生するＰＣＭデータ発生手段と、前記ＰＣＭデータ発生手段からのＰＣＭデータと該ＰＣＭデータを所定時間遅延させレベル調整したデータとの減算処理を行い、その処理信号を所望の合成音データとして出力する非巡回型コムフィルタと、前記非巡回型コムフィルタのフィルタ特性に応じて、前記非巡回型コムフィルタ中の遅延路上での前記レベル調整の際の調整パラメータであるディップレベルデータを演算して出力する演算手段とを備えた構成とする。
【００５８】
請求項１０に記載の楽音合成装置は、請求項９に記載の演算手段を、フィルタ特性として非巡回型コムフィルタ中での遅延時間に応じて、調整パラメータであるディップレベルデータを演算するよう構成する。
【００５９】
これらの構成によると、ＰＣＭデータ発生手段が生成した楽器原音に相当する楽音データを非巡回型コムフィルタに供給し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御し該楽音データの特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段がディップレベルデータを遅延時間に応じて演算出力し、このディップレベルデータに基づき非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行う。この時、ストリングアンサンブルの原音を再現する（仮にこの場合のＮを巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数Ｍの１／４とする）には、ディップレベルデータを値０として合成し、また弦などの共振部の駆動位置を制御させた別の音色を得る時（ＮはＭ／４以外）は、ディップレベルデータを値０ではない値として合成する。さらに演算手段は、ＮがＭ／４から離れていくに従いディップレベルデータが値０から次第に大きくなるように演算、出力し、そのディップレベルデータによって非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行う。
【００６０】
以下、本発明の実施の形態を示す楽音合成装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の楽音合成装置を説明する。
【００６１】
図１は本実施の形態の楽音合成装置の構成を示すブロック図である。図１において、１０１は予めメモリなどに記憶した駆動データを読み出す駆動データ発生手段としての駆動データ発生回路、１０２，１０８はデータを所定時間遅延させる遅延器、１０３はローパスフィルタ、１０４，１０９は乗算器、１０５は加算器、１０６，１１１はそれぞれ遅延器１０２，１０８の遅延時間を制御する遅延制御回路、１１０は減算器、１０７は遅延器１０２，ローパスフィルタ１０３，乗算器１０４，加算器１０５，遅延制御回路１０６をまとめたフィルタ手段を構成する巡回型コムフィルタ、１１２は遅延器１０８，乗算器１０９，減算器１１０，遅延制御回路１１１をまとめたフィルタ手段を構成する非巡回型コムフィルタ、１１３は遅延段数ＮおよびディップレベルデータＤの値から音量レベル補正データＬを演算して出力する演算手段としての音量調整演算回路、１１４は非巡回型コムフィルタ１１２から送出された波形に対して音量調整演算回路１１３から出力された音量レベル補正データＬを乗算する振幅制御手段としての乗算器である。
【００６２】
なお、駆動データ発生回路１０１は、予め駆動データを記憶した読み出し専用メモリとサンプリングクロックＳＣＫに応じてメモリアドレスを１ずつ歩進するカウンタなどの周知の回路を用いて簡単に実現できるので、その内部構成についての説明はここでは省略する。
【００６３】
また、遅延器１０２，１０８は、読み書きメモリをリングメモリ形式に構成したもので、遅延制御回路１０６，１１１が出力するアドレスＡＤＲの番地に対して読み書きを行うものである。
【００６４】
以上のように構成された楽音合成装置について、その動作を以下に説明する。
まず、図１において、ＫＯＮとＳＣＫに基づき、駆動データ発生回路１０１が、ギターなどの自然楽器の共振部（弦など）に与えられる力に相当する駆動データを、巡回型コムフィルタ１０７に供給する。
【００６５】
供給された駆動データが巡回型コムフィルタ１０７内を巡回することにより、図７（ｂ）に示すように、時間間隔がＴＭの周期波形Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５・・・が生成される。周期波形は、巡回中にローパスフィルタ１０３により高域が遮断され、また乗算器１０４においてゲインＧ（Ｇは値１未満）の乗算によって減衰する。
【００６６】
そして、非巡回型コムフィルタ１１２におけるフィルタリング処理により、図７（ｂ）に示す波形Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５・・・が非巡回型コムフィルタ１１２から出力される。非巡回型コムフィルタ１１２の伝達特性は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、遅延段数ＮやディップレベルデータＤによって異なる（結果として合成音データの音色が異なる）。この巡回型コムフィルタ１０７と非巡回型コムフィルタ１１２は、図５に示す従来例の巡回型コムフィルタ５０７、非巡回型コムフィルタ５１２と同じものであり同等の動作を行う。
【００６７】
音量調整演算回路１１３は、例えばマイクロコンピュータ等で実現され、非巡回型コムフィルタ１１２の遅延段数ＮおよびディップレベルデータＤの値を受け取り演算処理によって音量レベル補正データＬを算出し、乗算器１１４に送出する。
【００６８】
ここでギターをはじめ多くの楽音は１次成分が他の倍音成分よりもレベルが大きいので、所望の合成音データの音量は１次成分のレベルにより大きく左右される。
【００６９】
従って、遅延段数ＮやディップレベルデータＤと、１次成分に対応する振幅特性の関係を数式化し、それに基づいて音量レベル補正データＬを算出すれば、少なくとも１次成分を一定音量に保つための音量調整は行われることとなり、多くの楽器においてはこれは楽音の音量調整とほぼ同一の効果を得られることになる。
【００７０】
遅延段数ＮやディップレベルデータＤと、１次成分に対応する振幅特性の関係を明らかにするために、まず非巡回型コムフィルタ１１２の伝達関数Ｈ（ｗ）を求めると（式３）のようになる。
【００７１】
【数３】
0003727110.tif 000004
【００７２】
さらに、非巡回型コムフィルタ１１２の振幅特性はＨ（ｗ）の絶対値をとることにより求められる。これを（式４）に示す。
【００７３】
【数４】
0003727110.tif 000005
【００７４】
ここでディップレベルデータＤが０のとき、（式４）より｜Ｈ（ｗ）｜の値は遅延段数Ｎに関係なく１となる。
このときを基準音量と考えると音量レベル補正データＬは（式５）となる。
【００７５】
【数５】
0003727110.tif 000006
【００７６】
なお、ここでは１次成分のレベルを基準として音量調整テーブルに記憶する値を決定したが、楽音によっては１次以外の倍音成分の方がメジャーなものもあり、この場合は、該当次数のレベルを基準として算出式を選択することも考えられる。
【００７７】
また、（式６）のように個別調整パラメータＰを聴感上で楽音ごとに調整することによって、次数に縛られない細かな調整も可能であるし、この数式自身もさらに簡略化する事も可能である。
【００７８】
【数６】
0003727110.tif 000007
【００７９】
このような演算の結果、音量調整演算回路１１３から出力された音量レベル補正データＬは、乗算器１１４において非巡回型コムフィルタ１１２から送出された波形に対して乗算され、音量調整を施された後、合成音データとして出力される。
【００８０】
なお、巡回型コムフィルタ１０７と非巡回型コムフィルタ１１２の接続順序を替えてもさしつかえない。また非巡回型コムフィルタ１１２の遅延器１０８と乗算器１０９の接続順序を替えてもさしつかえない。
【００８１】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、非巡回型コムフィルタ１１２の特性、すなわち遅延段数ＮやディップレベルデータＤに応じて音量調整演算回路１１３において音量レベル補正データＬを演算出力し、非巡回型コムフィルタ１１２から送出された波形に対して乗算する。
【００８２】
以上により、非巡回型コムフィルタ１１２の特性変化に基づく音色の変化によらず、合成音データの音量レベルを一定に保つことができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の楽音合成装置を説明する。
【００８３】
図２は本実施の形態の楽音合成装置の構成を示すブロック図である。図２において、２０１は予めメモリなどに記憶した自然楽器の原音に相当するＰＣＭデータを読み出すＰＣＭデータ発生手段としてのＰＣＭデータ発生回路、２０２はＰＣＭデータを所定時間遅延させる遅延器、２０３は乗算器、２０５は遅延器２０２の遅延時間を制御する遅延制御回路、２０４は減算器、２０６は遅延器２０２，乗算器２０３，減算器２０４，遅延制御回路２０５をまとめたフィルタ手段としての非巡回型コムフィルタ、２０７は遅延段数ＮおよびディップレベルデータＤの値から音量レベル補正データＬを演算出力する演算手段としての音量調整演算回路、２０８は、非巡回型コムフィルタ２０６から送出された波形に対して、音量調整演算回路２０７から出力された音量レベル補正データＬを乗算する振幅制御手段としての乗算器である。
【００８４】
以上のように構成された楽音合成装置について、その動作を以下に説明する。
この楽音合成装置は、実施の形態１における楽音合成装置の駆動データ発生回路１０１と巡回型コムフィルタ１０７を、ＰＣＭデータ発生回路２０１に置き換えたものである。ＰＣＭデータ発生回路２０１は、予め記憶した自然楽器の原音に相当するＰＣＭデータをピッチデータに対応するアドレス歩進幅で読み出し、非巡回型コムフィルタ２０６に供給する。
【００８５】
その後の動作は実施の形態１と同様である。なお非巡回型コムフィルタ２０６の遅延器２０２と乗算器２０３の接続順序を替えてもさしつかえない。
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、非巡回型コムフィルタ２０６の特性、すなわち遅延段数ＮやディップレベルデータＤに応じて音量調整演算回路２０７において音量レベル補正データＬを演算出力し、非巡回型コムフィルタ２０６から送出された波形に対して乗算する。
【００８６】
以上により、非巡回型コムフィルタ２０６の特性変化に基づく音色の変化によらず、合成音データの音量レベルを一定に保つことができる。
さらに、ＰＣＭデータ発生回路２０１が生成するＰＣＭデータに対して、非巡回型コムフィルタ２０６の特性の制御に基づく音色変化を行わせるようにしたので、従来のＰＣＭ方式に基づく音源回路をフィルタリング前の波形発生手段として活用することができる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の楽音合成装置を説明する。
【００８７】
図３は本実施の形態の楽音合成装置の構成を示すブロック図である。図３において、３０１は予めメモリなどに記憶した駆動データを読み出す駆動データ発生手段としての駆動データ発生回路、３０２，３０８はデータを所定時間遅延させる遅延器、３０３はローパスフィルタ、３０４，３０９は乗算器、３０５は加算器、３０６，３１１はそれぞれ遅延器３０２，３０８の遅延時間を制御する遅延制御回路、３１０は減算器、３０７は遅延器３０２，ローパスフィルタ３０３，乗算器３０４，加算器３０５，遅延制御回路３０６をまとめた巡回型コムフィルタ、３１２は遅延器３０８，乗算器３０９，減算器３１０，遅延制御回路３１１をまとめた非巡回型コムフィルタ、３１３はディップレベルデータＤを遅延段数Ｎの値から演算出力する演算手段としてのディップレベル調整演算回路である。
【００８８】
なお、駆動データ発生回路３０１は予め駆動データを記憶した読み出し専用メモリとサンプリングクロックＳＣＫに応じてメモリアドレスを１ずつ歩進するカウンタなどの周知の回路を用いて簡単に実現できるので、その内部構成についての説明はここでは省略する。
【００８９】
また、遅延器３０２，３０８は読み書きメモリをリングメモリ形式に構成したもので、遅延制御回路３０６，３１１が出力するアドレスＡＤＲの番地に対して読み書きを行うものである。
【００９０】
以上のように構成された楽音合成装置について、その動作を以下に説明する。
この楽音合成装置は、実施の形態１における楽音合成装置の音量調整演算回路１１３をディップレベル調整演算回路３１３に変更し、さらに乗算器１１４を省略したものであるので、ここでは実施の形態１との相違点のみについて説明する。
【００９１】
ストリングアンサンブルのような複音系の楽音は、図９（ａ）に示すように、特定の成分に明確なディップがないので、駆動データは、予めストリングアンサンブルなどの原音を巡回型コムフィルタ３０７の逆伝達特性に畳み込むことによって求め、駆動データ発生回路３０１内の読み出し専用メモリに記憶しておく。
【００９２】
ストリングアンサンブルなどの原音に相当する合成音データを再現する場合は、合成時において、巡回型コムフィルタ３０７の逆伝達特性と同じパラメータ値（例えば、ローパスフィルタ３０３の高域遮断周波数や乗算器３０４におけるゲイン）を設定し、さらに非巡回型コムフィルタ３１２のディップレベルデータＤを値０に設定して合成処理を行う。
【００９３】
この時、通常ストリングアンサンブル音を構成するバイオリンなどの楽音は、弦の全長の１／４から１／８あたりの弦の位置を駆動している場合が多いので、遅延器３０８の遅延段数を例えば１／４に設定しておき、これを初期遅延段数Ｎ０とすると、このＮ０は（式７）で表される。
【００９４】
【数７】
0003727110.tif 000008
【００９５】
ディップレベル調整演算回路３１３は、例えばマイクロコンピュータで実現され、非巡回型コムフィルタ３１２の遅延段数Ｎの値から、ディップレベルデータＤを例えば（式８）のような演算によって算出して乗算器３０９に出力する。
【００９６】
【数８】
0003727110.tif 000009
【００９７】
ただし、Ｎの範囲はＭ／３２からＭ／２の範囲とする。また、Ｐは個別調整パラメータで楽音ごとに音色の変化幅を設定しておくことも可能である。また、このＰの可変範囲はＤの可変範囲によりおのずと制限を受けるものとする。
【００９８】
こうすることによって、遅延段数が初期遅延段数Ｎ０のときは原音に相当する合成音データが再現されるが、遅延段数が初期状態から離れれば離れるほどディップレベルデータＤの値が大きくなり、駆動位置の違いによる所望の音色変化を実現することができる。
【００９９】
なお、巡回型コムフィルタ３０７と非巡回型コムフィルタ３１２の接続順序を替えてもさしつかえない。また、非巡回型コムフィルタ３１２の遅延器３０８と乗算器３０９の接続順序を替えてもさしつかえない。
【０１００】
以上のように、本発明の実施の形態３によれば、ストリングアンサンブルのような複音系の楽音を構成する楽器において、弦などの共振部を駆動している位置に相当する初期遅延段数Ｎ０の値を決め、ディップレベル調整演算回路３１３によって、遅延段数Ｎが初期遅延段数Ｎ０から遠ざかるに従ってディップレベルデータＤが次第に大きくなるように演算を行い、そのようにして出力されたディップレベルデータＤを非巡回型コムフィルタ３１２内の乗算器３０９における乗算値とする。
【０１０１】
以上により、ストリングアンサンブルの原音も再現し、またストリングアンサンブルの原音を中心として、弦などの共振部の駆動位置変化に応じて連続的に音色変化を行うことができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の楽音合成装置を説明する。
【０１０２】
図４は本実施の形態の楽音合成装置の構成を示すブロック図である。図４において、４０１は予めメモリなどに記憶した自然楽器の原音に相当するＰＣＭデータを読み出すＰＣＭデータ発生手段としてのＰＣＭデータ発生回路、４０２はＰＣＭデータを所定時間遅延させる遅延器、４０３は乗算器、４０５は遅延器４０２の遅延時間を制御する遅延制御回路、４０４は減算器、４０６は遅延器４０２，乗算器４０３，減算器４０４，遅延制御回路４０５をまとめた非巡回型コムフィルタ、４０７はディップレベルデータＤを遅延段数Ｎの値から演算出力する演算手段としてのディップレベル調整演算回路である。
【０１０３】
以上のように構成された楽音合成装置について、その動作を以下に説明する。
この楽音合成装置は、実施の形態３における楽音合成装置の駆動データ発生回路３０１と巡回型コムフィルタ３０７をあわせた回路を、ＰＣＭデータ発生回路４０１に置き換えたものである。ＰＣＭデータ発生回路４０１は、予め記憶した自然楽器の原音に相当するＰＣＭデータをピッチデータに対応するアドレス歩進幅で読み出し、非巡回型コムフィルタ４０６に供給する。その後の動作は実施の形態３と同様である。
【０１０４】
なお、非巡回型コムフィルタ４０６の遅延器４０２と乗算器４０３の接続順序を替えてもさしつかえない。
以上のように、本発明の実施の形態４によれば、ストリングアンサンブルのような複音系の楽音を構成する楽器において、弦などの共振部を駆動している位置に相当する初期遅延段数Ｎ０の値を決め、ディップレベル調整演算回路４０７によって、遅延段数Ｎが初期遅延段数Ｎ０から遠ざかるに従ってディップレベルデータＤが次第に大きくなるように演算を行い、そのようにして出力されたディップレベルデータＤを非巡回型コムフィルタ４０６内の乗算器４０３における乗算値とする。
【０１０５】
以上により、ストリングアンサンブルの原音も再現し、またストリングアンサンブルの原音を中心として、弦などの共振部の駆動位置変化に応じて連続的に音色変化を行うことができる。
【０１０６】
さらに、ＰＣＭデータ発生回路４０１が生成するＰＣＭデータに対して、非巡回型コムフィルタ４０６の特性変化に基づく音色制御を行わせるようにしたので、従来のＰＣＭ方式に基づく音源回路をフィルタリング前の波形発生手段として活用することができる。
【０１０９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、駆動データ発生手段がギターなどの自然楽器の共振部（弦など）に与えられる力に相当する駆動データを巡回型コムフィルタに供給し、巡回型コムフィルタが駆動データを巡回させて周期波形を生成し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御して該周期波形の特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段が音量レベル補正データを、非巡回型コムフィルタの特性、例えば遅延時間やディップレベルデータ（非巡回型コムフィルタの遅延路上で調整するレベルに対応するもの）に応じて演算出力し、振幅制御手段が出力された音量レベル補正データに基づいて合成音データの音量レベル補正を行うことができる。
【０１１０】
そのため、遅延段数ＮやディップレベルデータＤを制御した音色変化において合成音データの音量を一定に保つことができる。
その結果、音色の変化に伴う音量感の変化を抑え、ストリングアンサンブル音を再現する際にも、聴感における不自然さを改善するとともに、駆動位置による音色の連続的な変化を実現することができる。
【０１１３】
また、本発明によれば、ＰＣＭデータ発生手段が生成した楽器原音に相当する楽音データを、非巡回型コムフィルタに供給し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御し該楽音データの特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段が音量レベル補正データを、非巡回型コムフィルタの特性、例えば遅延時間やディップレベルデータに応じて演算出力し、振幅制御手段が音量レベル補正データに基づいて合成音データの音量レベル補正を行うことができる。
【０１１４】
そのため、遅延段数ＮやディップレベルデータＤを制御した音色変化において合成音データの音量を一定に保つことができ、なおかつ従来のＰＣＭ方式に基づく音源回路をフィルタリング前の波形発生手段として活用することができる。
【０１１５】
その結果、音色の変化に伴う音量感の変化を抑え、ストリングアンサンブル音を再現する際にも、聴感における不自然さを改善するとともに、駆動位置による音色の連続的な変化を実現することができる。
【０１１６】
また、本発明によれば、駆動データ発生手段がストリングアンサンブルなどの複音系の駆動データを巡回型コムフィルタに供給し、巡回型コムフィルタが駆動データを巡回させて周期波形を生成し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御し該周期波形の特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段がディップレベルデータを遅延時間に応じて演算出力し、このディップレベルデータに基づき非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行う。この時、ストリングアンサンブルの原音を再現する（仮にこの場合のＮを巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数Ｍの１／４とする）には、ディップレベルデータを値０として合成し、また弦などの共振部の駆動位置を制御させた別の音色を得る時（ＮはＭ／４以外）は、ディップレベルデータを値０ではない値として合成する。
【０１１７】
さらに演算手段は、ＮがＭ／４から離れていくに従いディップレベルデータが値０から次第に大きくなるように演算、出力し、そのディップレベルデータによって非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行うことができる。
【０１１８】
そのため、ストリングアンサンブルの原音も再現し、またストリングアンサンブルの原音を中心として、弦などの共振部の駆動位置変化に応じて連続的に音色変化を行うことができる。
【０１１９】
その結果、音色の変化に伴う音量感の変化を抑え、ストリングアンサンブル音を再現する際にも、聴感における不自然さを改善することができる。
また、本発明によれば、ＰＣＭデータ発生手段が生成した楽器原音に相当する楽音データを非巡回型コムフィルタに供給し、非巡回型コムフィルタがその内部の遅延器の遅延時間を制御し該楽音データの特定の成分（遅延時間Ｎに対応する成分）にディップを与えることにより、共振部（弦）の駆動位置に応じた音色変化を行い、さらに演算手段がディップレベルデータを遅延時間に応じて演算出力し、このディップレベルデータに基づき非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行う。この時、ストリングアンサンブルの原音を再現する（仮にこの場合のＮを巡回型コムフィルタ中の遅延器の遅延段数Ｍの１／４とする）には、ディップレベルデータを値０として合成し、また弦などの共振部の駆動位置を制御させた別の音色を得る時（ＮはＭ／４以外）は、ディップレベルデータを値０ではない値として合成する。さらに演算手段は、ＮがＭ／４から離れていくに従いディップレベルデータが値０から次第に大きくなるように演算、出力し、そのディップレベルデータによって非巡回型コムフィルタの遅延路上のレベル調整を行うことができる。
【０１２０】
そのため、ストリングアンサンブルの原音も再現し、またストリングアンサンブルの原音を中心として、弦などの共振部の駆動位置変化に応じて連続的に音色変化を行うことができ、なおかつ従来のＰＣＭ方式に基づく音源回路をフィルタリング前の波形発生手段として活用することができる。
【０１２１】
その結果、音色の変化に伴う音量感の変化を抑え、ストリングアンサンブル音を再現する際にも、聴感における不自然さを改善するとともに、駆動位置による音色の連続的な変化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における楽音合成装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における楽音合成装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態３における楽音合成装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態４における楽音合成装置のブロック図
【図５】従来例における楽音合成装置のブロック図
【図６】遅延制御回路の回路図
【図７】ギター音の各種特性を表すグラフ
【図８】非巡回型コムフィルタの伝達特性図
【図９】ストリングアンサンブル音の各種振幅周波数スペクトルを表すグラフ
【符号の説明】
１０１，３０１    駆動データ発生回路
１０７、３０７    巡回型コムフィルタ
１１２、２０６、３１２、４０６    非巡回型コムフィルタ
１１３，２０７    音量調整演算回路
１１４、２０８    乗算器
２０１，４０１    ＰＣＭデータ発生回路
３１３，４０７    ディップレベル調整演算回路
【図１】
0003727110.tif 000010
【図２】
0003727110.tif 000011
【図３】
0003727110.tif 000012
【図４】
0003727110.tif 000013
【図５】
0003727110.tif 000014
【図６】
0003727110.tif 000015
【図７】
0003727110.tif 000016
【図８】
0003727110.tif 000017
【図９】
0003727110.tif 000018