(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の音高を指定する第１のイベント情報を受信する過程と、
前記第１のイベント情報を受信した後に第２の音高を指定する第２のイベント情報を受信する過程と、
前記第１および第２の音高を比較する比較過程と、
前記比較過程において前記第２の音高が前記第１の音高よりも低いと判定された場合に、第１の特性によって前記第２のイベント情報に係る楽音信号を合成する過程と、
前記比較過程において前記第２の音高が前記第１の音高よりも高いと判定された場合に、前記第１の特性よりも立上がりが遅い第２の特性によって前記第２のイベント情報に係る楽音信号を合成する過程と
を有することを特徴とする楽音信号合成方法。
【請求項２】
第１の音高を指定する第１のイベント情報を受信する過程と、
前記第１のイベント情報に基づいて第１の楽音信号を合成する過程と、
前記第１のイベント情報を受信した後に第２の音高を指定する第２のイベント情報を受信する過程と、
前記第１の楽音信号が発音中であるか否かを判定する第１の判定過程と、
前記第１の判定過程の判定結果が否定的であったことを条件として、第１の特性によって前記第２のイベント情報に係る第２の楽音信号を合成する過程と、
前記第１の判定過程の判定結果が肯定的であったことを条件として、前記第１および第２の音高が共に所定の範囲に含まれているか否かを判定する第２の判定過程と、
前記第２の判定過程が否定的であったことを条件として、前記第１の特性よりも立上がりが遅い第２の特性によって前記第２の楽音信号を合成する過程と、
前記第２の判定過程の判定結果が肯定的であったことを条件として、前記第１の音高よりも前記第２の音高が低いか否かを判定する第３の判定過程と、
前記第３の判定過程が否定的であったことを条件として、前記第２の特性よりも立上がりが遅い第３の特性によって前記第２の楽音信号を合成する過程と、
前記第３の判定過程が肯定的であったことを条件として、前記第１の特性よりも立上がりが遅く前記第３の特性よりも立上がりが早い第４の特性によって前記第２の楽音信号を合成する過程と
を有することを特徴とする楽音信号合成方法。
【請求項３】
請求項１または２の何れかに記載の方法を実行することを特徴とする楽音信号合成装置。
【請求項４】
請求項１または２の何れかに記載の方法を実行するプログラムを記憶したことを特徴とする記録媒体。
【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、アミューズメント機器等、楽音を発生する装置に用いられる楽音信号合成方法、楽音信号合成装置および記録媒体に関し、特に鍵盤操作によって弦楽器音を合成する電子弦楽器に用いて好適な楽音信号合成方法、楽音信号合成装置および記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
弦楽器音を合成する電子楽器等においては、演奏操作子として、自然弦楽器を模擬した物が使用される場合がある。しかし、弦楽器音を合成する際にも、最も一般的な演奏操作子であるキーボードを用いることが要請されており、キーボードによって弦楽器特有の演奏操作や発音態様を如何にしてシミュレートするか、換言すれば、キーボードの操作を自然弦楽器の演奏操作に如何に対応付けるかが重要な問題になる。
【０００３】
特に、キーボードにおいて第１の鍵のキーオンイベントが発生し、該第１の鍵のキーオフイベントが発生する前に第２の鍵のキーオンイベントが発生した時、この鍵操作に対する解釈の方法が特許第２９６９８６１号公報に開示されている。ここで、模擬される自然弦楽器は一般的に複数の弦を有しており、各弦毎に異なる音域を有している。そこで、上記公報の技術においては、第１および第２の鍵の音高（以下、第１および第２の音高という）が共通の弦の音域に属するか否かが判定される。
【０００４】
一般的にキーボードにおいてキーオンイベントが検出された場合は、そのキーオンイベントに対して新たな発音チャンネルを割り当てられ発音が開始される。しかし、上記場合において「共通の弦の音域に属する」と判定された場合は、第２の鍵のキーオンイベントに対して新たな発音チャンネルが割り当てられない。かかる場合には、第１の鍵に係る発音チャンネルがフェードアウトされ、該発音チャンネルの音高が第２の鍵の音高に変更され、しかる後に該発音チャンネルがフェードインされる。これは、自然弦楽器において該共通の弦上で押圧位置をスライドさせて音高を変えるスラー奏法を行う操作を上記キーボードの操作に対応付けたものである。
【０００５】
すなわち、自然弦楽器においてかかる操作が行われた場合は、第１および第２の音高が同時に発音されることはあり得ないため、電子弦楽器においても第１および第２の音高が同時に発音されることを防止したものである。一方、第１および第２の音高が「共通の弦の音域に属さない」と判定されると、第２の鍵のキーオンイベントに対して新たな発音チャンネルが割り当てられ、第１の鍵とは独立して発音制御が行われる。その結果、第１および第２の音高の楽音が同時に発音される期間が生ずる。これは、自然弦楽器においても、複数の弦が同時に発音することがあるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者が検討したところによれば、自然弦楽器においてスラー奏法を行う場合には、上記第１および第２の音高の変化方向によって、演奏状態および楽音の発生状態は異なることが判明した。
まず、変化方向が上方向すなわち第１の音高よりも第２の音高が高い場合を検討してみると、演奏者は第１の音高で弦を振動させるために、最初に第１の指で弦を押え弦を振動させることになる。次に、弦のうち第１の音高で振動中の部分、すなわち第１の指からブリッジまでの部分の途中を他の指（第２の指）で押え、第２の音高を発音させることになる。その際、演奏者は第２の指に弦の張力による反発を受けながら弦を押えるため、音高が第１の音高から第２の音高に完全に遷移するまでに比較的長い時間を要する。
【０００７】
一方、変化方向が下方向すなわち第１の音高よりも第２の音高が低い場合には、弦のうち第１の音高で振動していない部分、すなわち第１の指からナットまでの部分の途中を第２の指で押え、しかる後に第１の指を弦から離すことによって第２の音高を発音させる。その際、第１の指は、弦の張力によって弦から離れる方向に付勢されるため、音高は比較的短時間のうちに第１の音高から第２の音高に遷移する。
【０００８】
しかし、従来の電子楽器等においては、かかる演奏状態の相違に基づいて楽音信号の制御を行うものは知られておらず、楽音に不自然さが残る問題があった。この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、音高の変化方向に応じて最適な楽音信号を合成できる楽音信号合成方法、楽音信号合成装置および記録媒体を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載の構成にあっては、第１の音高を指定する第１のイベント情報を受信する過程と、前記第１のイベント情報を受信した後に第２の音高を指定する第２のイベント情報を受信する過程と、前記第１および第２の音高を比較する比較過程（ステップＳＰ６）と、前記比較過程において前記第２の音高が前記第１の音高よりも低いと判定された場合に、第１の特性（図３(3−a)〜(3−c)）によって前記第２のイベント情報に係る楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ１４）と、前記比較過程において前記第２の音高が前記第１の音高よりも高いと判定された場合に、前記第１の特性よりも立上がりが遅い第２の特性（図３(2−a)〜(2−c)）によって前記第２のイベント情報に係る楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ１２）とを有することを特徴とする。
また、請求項２記載の構成にあっては、第１の音高を指定する第１のイベント情報を受信する過程と、前記第１のイベント情報に基づいて第１の楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ８）と、前記第１のイベント情報を受信した後に第２の音高を指定する第２のイベント情報を受信する過程と、前記第１の楽音信号が発音中であるか否かを判定する第１の判定過程（ステップＳＰ２）と、前記第１の判定過程の判定結果が否定的であったことを条件として、第１の特性によって前記第２のイベント情報に係る第２の楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ８）と、前記第１の判定過程の判定結果が肯定的であったことを条件として、前記第１および第２の音高が共に所定の範囲に含まれているか否かを判定する第２の判定過程（ステップＳＰ４）と、前記第２の判定過程が否定的であったことを条件として、前記第１の特性よりも立上がりが遅い第２の特性によって前記第２の楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ１０）と、前記第２の判定過程の判定結果が肯定的であったことを条件として、前記第１の音高よりも前記第２の音高が低いか否かを判定する第３の判定過程（ステップＳＰ６）と、前記第３の判定過程が否定的であったことを条件として、前記第２の特性よりも立上がりが遅い第３の特性によって前記第２の楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ１２）と、前記第３の判定過程が肯定的であったことを条件として、前記第１の特性よりも立上がりが遅く前記第３の特性よりも立上がりが早い第４の特性によって前記第２の楽音信号を合成する過程（ステップＳＰ１４）とを有することを特徴とする。
また、請求項３記載の構成にあっては、請求項１または２の何れかに記載の方法を実行することを特徴とする。
また、請求項４記載の構成にあっては、請求項１または２の何れかに記載の方法を実行するプログラムを記憶したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
１．実施形態の構成
次に、本発明の一実施形態の電子弦楽器のハードウエア構成を図１を参照し説明する。
図において２は通信インタフェースであり、インターネット等の外部ネットワークを介してＳＭＦファイル（Standard MIDI File）や波形データ等のやりとりを行う。４は入力操作子であり、電子弦楽器の各種設定を行う。６は演奏操作子であり、鍵盤およびピッチベンドホイール等によって構成されている。８はディスプレイであり、ユーザに対して各種情報を表示する。１０はＣＰＵであり、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに基づいて、バス１６を介して他の各部を制御する。１４はＲＡＭであり、ＣＰＵ１０によって読み書きされる。１８はドライブ装置であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等の記憶媒体２０の読み書きを行う。
【００１１】
２２は波形取込インタフェースであり、外部から入力されたアナログ波形をサンプリングし、デジタル波形データに変換した後、バス１６を介して出力する。２４はＭＩＤＩインタフェースであり、外部のＭＩＤＩ機器との間でＭＩＤＩ信号の入出力を行う。２６は音源であり、ＣＰＵ１０から供給された制御信号に基づいて楽音信号を合成する。合成された楽音信号は、サウンドシステム２８を介して発音される。なお、音源２６の方式は、物理モデル音源、ＦＭ音源、波形メモリ音源等、任意の方式を採用することができる。
【００１２】
２．実施形態の動作
次に、本実施形態の動作を説明する。
まず、本実施形態において演奏操作子６の操作イベントが発生すると、その旨がＣＰＵ１０によって検出され、音源２６に対して適切なイベント処理が行われる。例えば、演奏操作子６においてキーオンイベントが発生すると、音源２６において対応する発音チャンネルが確保され、現在選択されている音色や鍵のベロシティ等に基づいて該発音チャンネルのパラメータが設定され、該発音チャンネルに対してノートオンイベント（発音開始指示）が音源２６に供給される。また、演奏操作子６においてキーオフイベントが発生すると、該発音チャンネルに対してノートオフイベント（消音処理指示）が供給される。なお、音源２６の発音チャンネル数には限界があるため、発音チャンネル数が不足する場合には、キーオフイベントが発生していない場合であっても音量レベルの低い発音チャンネルが強制的にノートオフされる。
【００１３】
２．１．タイプ１発音処理（通常の発音処理）
但し、上述した処理は弦楽器以外の音色が選択されている場合であって、弦楽器の音色が選択されていた場合には、演奏操作子６のキーオンイベントに対して図２に示す処理が実行される。図において処理がステップＳＰ２に進むと、音源２６において発音中の他の発音チャンネル（ここで「発音チャンネル」とは、新たに発生したキーオンイベントに係る音色と同一音色の発音チャンネルに限る。以下同）が存在するか否かが判定される。ここで「ＮＯ」と判定されると、処理はステップＳＰ８に進み、タイプ１発音処理が実行される。このタイプ１発音処理においては、新たに発生されたキーオンイベントに基づいて、所定の音量エンベロープ特性が施された弦楽器音が合成される。
【００１４】
このように、本実施形態においては、新たなキーオンイベントに着目した時、そのキーオンイベント以前の全てのキーオンイベントに対する発音チャンネルがノートオフされていれば「スラーではない」と判定され、タイプ１発音処理が実行される。一方、ノートオフされていない発音チャンネルが１つでも存在すれば、新たなキーオンイベントはスラー奏法であると判定され、以下のタイプ２発音処理〜タイプ４発音処理の何れかが実行されることになる。
【００１５】
２．２．タイプ２発音処理（移弦を伴うスラー奏法の発音処理）
さて、発音中の他の発音チャンネルが存在する場合はステップＳＰ２において「ＹＥＳ」と判定され、処理はステップＳＰ４に進む。ここでは、当該他の発音チャンネルのうち、新たに生じたキーオンイベントと同一音域の発音チャンネルが存在するか否かが判定される。ここで「ＮＯ」と判定されると、処理はステップＳＰ１０に進み、タイプ２発音処理が実行される。なお、「音域」は、模擬対象となる弦楽器の各弦の音域に応じて、例えば以下のように設定される。
Ｇ弦：Ｇ２〜Ｃ＃３
Ｄ弦：Ｄ３〜Ｇ＃３
Ａ弦：Ａ３〜Ｄ＃４
Ｅ弦：Ｅ３〜
【００１６】
タイプ２発音処理においては、新たなキーオンイベントに対して、新たな発音チャンネルが割り当てられる。なお、この新たな発音チャンネルをＣＨ２とし、既に発音中の発音チャンネルをＣＨ１とする。そして、発音チャンネルＣＨ２において合成される楽音信号は、上記タイプ１発音処理において発生される楽音信号に対して、図３(1-a)および(2-a)に各々示すような音量およびカットオフ周波数のエンベロープ特性を付与したものに等しい。このようなエンベロープを施す理由は、上記鍵操作は「２つの弦を同一のボーイングストロークで弾いた」と解釈することが妥当であると考えられるため、後に発音される発音チャンネルＣＨ２の立上がりを遅くすることによってアタックを弱め、さらにアタック部分の音色を柔らかくしたものである。
【００１７】
２．３．タイプ３発音処理（移弦を伴わず音高が上方向に変化するスラー奏法の発音処理）
また、発音中の発音チャンネルＣＨ１の音高と新たに生じたキーオンイベントの音高とが同一音域に属する場合はステップＳＰ４において「ＹＥＳ」と判定され、処理はステップＳＰ６に進む。ここでは、音高の変化は下方向であるか否かが判定される。音高の変化が上方向であればここで「ＮＯ」と判定され、処理はステップＳＰ１２に進み、タイプ３発音処理が実行される。
【００１８】
タイプ３発音処理においては、新たなキーオンイベントに対して、新たな発音チャンネルＣＨ２が割り当てられる。そして、発音中の発音チャンネルＣＨ１に対しては、図３(2−a)に示すように消音処理（フェードアウト）が行われる。また、発音チャンネルＣＨ２において合成される楽音信号は、上記タイプ１発音処理において発生される楽音信号に対して、図３(2−b)および(2−c)に各々示すような音量およびカットオフ周波数のエンベロープ特性を付与したものに等しい。ここで図３(1−b)と図３(2−c)とを比較すると、図３(2−c)の方がカットオフ周波数の立上がりが遅くなっている。
【００１９】
このようなエンベロープを施す理由は、演奏者が弦の張力による反発を受けながら弦を押える状況を発音チャンネルＣＨ２においてシミュレートするためであり、アタック部においてカットオフ周波数を大幅に下げることにより、立上がり時の音色を特に柔らかくしたものである。なお、図３(2−b)に示す音量エンベロープは図３(1−a)のエンベロープと比較して大差は無いが、発音チャンネルＣＨ２の高域部分が大幅にカットされることにより、結果的に音量の立上がりも遅くなる。
【００２０】
２．４．タイプ４発音処理（移弦を伴わず音高が下方向に変化するスラー奏法の発音処理）
一方、音高の変化が下方向であれば、ステップＳＰ６において「ＹＥＳ」と判定され、処理はステップＳＰ１６に進み、タイプ４発音処理が実行される。タイプ４発音処理においては、新たなキーオンイベントに対して、新たな発音チャンネルＣＨ２が割り当てられる。そして、発音中の発音チャンネルＣＨ１に対しては、図３(3−a)に示すように消音処理（フェードアウト）が行われる。また、発音チャンネルＣＨ２において合成される楽音信号は、上記タイプ１発音処理において発生される楽音信号に対して、図３(3−b)および(3−c)に各々示すような音量およびカットオフ周波数のエンベロープ特性を付与したものに等しい。ここで図３(1−a)，(1−b)と図３(2−b)，(2−c)とを比較すると、発音チャンネルＣＨ２の立上がり特性はタイプ２発音処理の場合とほぼ同等であることが解る。
【００２１】
このようなエンベロープを施す理由は、演奏者の第１および第２の指で弦が予め押えられており、第１の指を離すことによって第２の指に係る第２の音高が発生する状況を発音チャンネルＣＨ２においてシミュレートするためである。すなわち、第１の指は弦の張力によって弦から離れる方向に付勢されるため、音高は比較的短時間のうちに第１の音高から第２の音高に遷移する。このために発音チャンネルＣＨ２の立上がりをタイプ３発音処理の場合と比較して早めたものである。
【００２２】
３．変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。
（１）上記実施形態は電子擦弦楽器上で動作するソフトウエアによって本発明を実現した例を示したが、汎用パーソナルコンピュータ上で動作するソフトウエアによって構成してもよい。その場合、このソフトウエアをＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク等の記録媒体に格納して頒布し、あるいは伝送路を通じて頒布することもできる。
【００２３】
（２）上記実施形態においては、スラー奏法が検出された時（ステップＳＰ２において「ＹＥＳ」と判定された時）、移弦を伴う場合（ステップＳＰ１０のタイプ２発音処理）と、移弦を伴わない場合（ステップＳＰ１２，ＳＰ１４のタイプ３，４発音処理）とで処理方法を分けた。しかし、ステップＳＰ４，ＳＰ１０の処理を削除し、ステップＳＰ２において「ＹＥＳ」と判定された時に直ちにステップＳＰ６を実行することによって、タイプ３，４発音処理のうち何れかを選択するようにしてもよい。この変形例によれば、自然弦楽器において移弦が発生する箇所においても移弦が無いような楽音信号が得られることになる。
【００２４】
（３）また、上記実施形態においては、自然弦楽器の各弦の音域に応じてステップＳＰ４における音域を判定したが、音域は必ずしも自然弦楽器に合致させなくてもよい。例えば、演奏操作子６のキーボードにおいて、「０〜１２７」の範囲の音高が指定できるのであれば、「０〜３１」、「３２〜６３」、「６４〜９５」、「９６〜１２７」の４領域を音域にしてもよい。さらに、値のオン／オフを指定できる操作子によって、移弦の有無を演奏者が指定できるようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、音高が低い方向に変化する場合は立上がりを早め、音高が高い方向に変化する場合は立上がりを遅くしたから、音高の変化方向に応じて最適な楽音信号を合成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の電子弦楽器のブロック図である。
【図２】  上記実施形態の制御プログラムのフローチャートである。
【図３】  タイプ２〜４発音処理における音量エンベロープおよびカットオフ周波数の立上がり特性図である。
【符号の説明】
２……通信インタフェース、４……入力操作子、６……演奏操作子、８……ディスプレイ、１０……ＣＰＵ、１２……ＲＯＭ、１４……ＲＡＭ、１６……バス、１８……ドライブ装置、２０……記憶媒体、２２……波形取込インタフェース、２４……ＭＩＤＩインタフェース、２６……音源、２８……サウンドシステム。
【図１】
0003719129.tif 000002
【図２】
0003719129.tif 000003
【図３】
0003719129.tif 000004