(57)【要約】【課題】楽音生成装置および方法、その楽音生成装置を用いた電子楽器に関し、自然な共鳴音を生成する。【解決手段】畳込み演算部２０４は、楽音波形データ（左ｃｈ）１０９と、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）とを畳み込む演算処理を実行することにより、左チャネルの畳込み音波形データを生成する。フィルタ演算部２０３は、この畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された１つ以上の音高の基オンと倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させることにより、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を生成する。この第３音波形データ（左ｃｈ）１１３が、ダンパーペダルが踏まれたときの共鳴音波形データとして、出力されるピアノ音波形データ（左ｃｈ）に付加される。【選択図】図２
2018106006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成する畳込み演算部と、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成するフィルタ演算部と、
を含み、前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
【請求項２】
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳込み演算部と、
を含み、前記畳込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
【請求項３】
前記第１音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏まずに押鍵されることにより打弦された弦が振動することにより得られる音が少なくとも含まれる音波形データであり、
前記第２音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏みながら前記鍵盤楽器を振動させることにより、前記鍵盤楽器に含まれる複数の弦が振動することにより得られる共鳴音の音波形データである、
請求項１又は２に記載の楽音生成装置。
【請求項４】
前記フィルタ演算部は、コムフィルタを用いることにより、前記指定された１つ以上の音高の基音と倍音夫々の周波数成分を特定する、請求項１乃至３の何れかに記載の楽音生成装置。
【請求項５】
前記フィルタ演算部は、前押鍵される鍵の音高により異なる遅延処理を実行する、
請求項１乃至４の何れかに記載の楽音生成装置。
【請求項６】
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出部を更に有し、
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更されている前記畳込み音波形データを生成する、
請求項１に記載の楽音生成装置。
【請求項７】
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記第１音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行する、請求項６に記載の楽音生成装置。
【請求項８】
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成し、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成し、
前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれかに記載の楽音生成装置と、
前記楽音生成装置により出力された前記ピアノ音波形データを発音する発音部と、
を備えた電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽音生成装置および方法、その楽音生成装置を用いた電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノにおいて、各鍵に対応して設けられているダンパーは、ダンパーペダルが踏まれていなければ、鍵が押鍵されていない状況では弦に接触しており、鍵が押鍵されると弦への接触が外れる。そして、鍵の押鍵と連動して動作するハンマーが、その弦を打弦する。一方、ダンパーペダルが踏まれると、各鍵を押さえているダンパーが全て外れた状態になり、その状態で何れかの鍵の押鍵によりその鍵に対応する弦が打弦されると、その弦の振動に対応した音が鳴ると同時に、その弦の振動に対して他の全ての弦が共鳴した共鳴音が鳴る。打弦された弦の振動及び共鳴音の振動は、鍵が離鍵されても長く持続する。この共鳴音は、ピアノの音を特徴づけるものである。
【０００３】
従来の電子ピアノでは例えば、アコースティックピアノにおける上述の共鳴音を模擬するために、リバーブや共鳴器など、帰還型のフィルターを組み合わせた信号処理が行われていた。
【０００４】
また従来例えば、弦共鳴音の複雑な音像感を再現できるようにするために、次のような共鳴音音像生成装置が知られている（例えば特許文献１）。共鳴音発生部は、複数の弦共鳴回路をグルーピングした弦共鳴回路群を有する。各弦共鳴回路は音名毎の倍音に相当する共振周波数を有するデジタルフィルタである。押鍵時に楽音信号が入力されると、該楽音信号によって弦共鳴音信号が畳み込み演算部に入力され、予め測定したインパルス応答が畳み込まれる。畳み込まれた弦共鳴音信号は加算器で合成されて出力される。各弦共鳴回路群のそれぞれの出力信号には、同一空間内においてアコースティックピアノの駒上を想定した互いに異なる音源位置からのインパルス応答が畳み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述の帰還型のフィルターを用いた信号処理による従来技術では、アコースティックピアノの共鳴音に対応するリアルな臨場感を得ることは難しかった。
【０００７】
また、前述の弦共鳴回路で生成した弦共鳴音信号を畳み込み演算部で予め測定したインパルス応答と畳み込で合成する従来技術では、各鍵毎の各倍音を強調させるための共鳴器において膨大な演算量が必要であるという課題があった。更に、この従来技術は、ダンパーペダルが踏み込まれた状態で押鍵した場合に発生する持続時間の長い共鳴音を、精度良く生成することが難しいという課題もあった。
【０００８】
本発明では、自然な共鳴音を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
態様の一例では、第１音波形データと、第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成する畳込み演算部と、畳込み演算部により生成された畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成するフィルタ演算部と、を含み、フィルタ演算部により生成された第３音波形データと、第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自然な共鳴音を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電子楽器の実施形態の例を示すブロック図である。
【図２】ダンパー効果音発生部の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】録音されたピアノ音の弦の基本共鳴音を減衰させるコムフィルタの特性例を示す図である。
【図４】ＦＦＴ畳込み部の実施形態の例を示すブロック図である。
【図５】インパルス応答波形データ（第２音波形データ）の収録方法の説明図である。
【図６】電子楽器の処理例を示すフローチャート（その１）である。
【図７】電子楽器の処理例を示すフローチャート（その２）である。
【図８】ダンパー効果音発生部の他の実施形態を示すブロック図（その１）である。
【図９】ダンパー効果音発生部の他の実施形態を示すブロック図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、アコースティックピアノを模擬する電子楽器に関するものである。アコースティックピアノの鍵が押鍵されたときの音が録音されることにより波形データ（第１音波形データ）が作成されて、ピアノ音源部（集積回路）内の波形メモリに記憶される。そして、電子ピアノの鍵が押鍵されると、その押鍵された鍵の音高に対応する波形データが波形メモリから読み出されることにより、ピアノ音波形データが生成される。
【００１３】
また、本実施形態では、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルが踏まれたときに発生する弦の共鳴音を模擬するために、アコースティックピアノのダンパーペダルを踏みながらピアノを振動させることにより得られる共鳴音のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）が、予め収録され電子楽器内のメモリに記憶される。そして、鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データ（第１音波形データ）に基づく波形データと、全ての弦が共鳴したときのインパルス応答波形データ（第２音波形データ）とに対して畳込み演算が実行されることによって、共鳴音波形データ（第３音波形データ）が生成され、それが鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データと混合されることにより、ピアノ音波形データが出力される。
【００１４】
この場合、ダンパーペダルを踏み込んだときに収録されるインパルス応答波形データ（第２音波形データ）は、全ての弦が解放状態、つまり全ての弦が共鳴して振動して発音されている状態で収録される。従って、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）は、全ての弦を発音した時と同じ状態時の周波数特性を有し、押鍵により発音された弦の倍音特性も含まれる。このため、鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データ（第１音波形データ）そのものと、上記周波数特性を有するインパルス応答波形データ（第２音波形データ）とが畳み込まれると、上記両方の波形データに含まれるその押鍵に対応する音高の波形データ成分同士が、あたかも同じ２つの音高の波形データがあるかのように畳み込まれて強調されてしまい、不自然な共鳴音となってしまう。
【００１５】
そこで、本実施形態では、鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データ（第１音波形データ）と、上述のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）とを畳み込む演算処理により、畳込み音波形データが生成される。そして、その畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、その押鍵に対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データである共鳴音波形データ（第３音波形データ）を生成するフィルタ演算処理が実行される。これにより、本実施形態は、自然な共鳴音の生成を可能とするものである。
【００１６】
図１は、電子楽器１００の実施形態の例を示すブロック図である。電子楽器１００は、ダンパー効果音発生部１０１と、ピアノ音源部１０２と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０３と、ランダムアクセスが可能なメモリ１０４と、乗算器１０５、１０６と、加算器１０７、１０８と、鍵盤部１４０、ダンパーペダル１５０、及びスイッチ部１６０が接続されるＧＰＩＯ（ジェネラルパーパスインプットアウトプット）１３０と、システムバス１７０とを含む。ダンパー効果音発生部１０１とピアノ音源部１０２と、乗算器１０５、１０６と、加算器１０７、１０８は、例えばＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）の集積回路のワンチップ又は複数チップにより構成されてよい。
【００１７】
鍵盤部１４０は、演奏者によるピアノ演奏を入力する鍵盤であり、例えば８８鍵の鍵を含む。
【００１８】
ダンパーペダル１５０は、演奏者がそれを踏み込むことにより、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルの挙動を模擬する効果を発生させる。
【００１９】
スイッチ部１６０は、電源スイッチ、音量スイッチ、音色選択スイッチなどの一般的なスイッチ類のほか、ダンパーペダル効果付加量を指定するスイッチ、音律変更のスイッチ、マスタチューン変更のスイッチなどを含む。
【００２０】
ＧＰＩＯ１３０は、鍵盤部１４０における各鍵の押鍵、離鍵の情報、ダンパーペダル１５０のオン（踏み込まれている状態）又はオフ（踏み込まれていない状態）の情報、及びスイッチ部１６０の各スイッチの操作情報を検出し、それらの情報をシステムバス１７０を介して、ＣＰＵ１０３に通知する。
【００２１】
ＣＰＵ１０３は、メモリ１０４に記憶された制御プログラムに従って、ＧＰＩＯ１３０を介して、演奏者による、鍵盤部１４０からの押鍵、離鍵の情報の処理、ダンパーペダル１５０のオン／オフの情報の処理、及びスイッチ部１６０の操作に基づく電源オン（起動）の情報の処理、音量変更の情報の処理、音色選択の情報の処理、音律変更の処理、マスタチューン変更の情報の処理、ダンパーペダル効果付加量指定の処理等を実行する。これらの処理の結果、ＣＰＵ１０３は、システムバス１７０を介してピアノ音源部１０２に対して、ノートオン情報、ノートオフ情報、音色選択情報、音律変更情報、マスタチューン変更情報等を含む演奏情報１１７を出力する。また、本実施形態に関連して、この演奏情報１１７には、ダンパーペダル踏込み情報１１８が含まれる。このダンパーペダル踏込み情報１１８は、ダンパー効果音発生部１０１にも送られる。また、ＣＰＵ１０３は、音量変更情報を、特には図示しないアナログアンプに出力する。ＣＰＵ１０３は、システムバス１７０を介してダンパー効果音発生部１０１に、ピッチコントロール信号１１９、共鳴効果減少量設定信号１２０、及びメモリ１０４から読み出したインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を出力する。更に、ＣＰＵ１０３は、システムバス１７０を介して乗算器１０５、１０６に、ダンパーペダル効果付加量設定信号１２２を出力する。
【００２２】
メモリ１０４は、ＣＰＵ１０３を動作させるための制御プログラムを記憶するほか、プログラム実行時の各種作業データを一時記憶する。また、メモリ１０４は、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を記憶する。
【００２３】
ピアノ音源部１０２は、アコースティックピアノの鍵が押鍵されたときの音を録音して得た波形データを、内部の特には図示しない波形メモリに記憶する。ピアノ音源部１０２は、ＣＰＵ１０３からのノートオンを指示する演奏情報１１７に従って、時分割の発音チャネルのうちの空いている（空きが無い場合には最も古い何れか１チャネルを消音させて得た）１チャネルを確保し、その発音チャネルを使って、内部の特には図示しない波形メモリから指示された音高で波形データの読出しを開始する。ピアノ音源部１０２は、ＣＰＵ１０３からのノートオフを指示する演奏情報１１７に従って、指定された音高に対して発音中の発音チャネルにおける波形データの波形メモリからの読出しを終了し、その発音チャネルを開放する。なお、ダンパーペダルオン（踏み込み）を示すダンパーペダル踏込み情報１１８が入力したときには、ノートオフを指示する演奏情報１１７が入力しても波形データの波形メモリからの読出しは終了せずに続行する。
【００２４】
ここで、ピアノ音源部１０２は、アコースティックピアノの鍵が押鍵されたときの音をステレオで録音しその結果得られる左チャネル波形データ及び右チャネルの波形データをそれぞれ、波形メモリに記憶している。そして、ピアノ音源部１０２は、ノートオンを示す演奏情報１１７が入力したときに、左チャネル用の発音チャネルと右チャネル用の発音チャネルをそれぞれ確保して、確保した各発音チャネルを使って、左チャネル波形データ及び右チャネル波形データの波形メモリからの読み出しをそれぞれ開始する。ピアノ音源部１０２は、左チャネル及び右チャネル個別に、複数のノートオン指示に対応する複数の発音チャネルを使った複数の波形データの読出しを時分割処理する。ピアノ音源部１０２は、左チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算して楽音波形データ（左ｃｈ）１０９として加算器１０７及びダンパー効果音発生部１０１に出力し、同様に、右チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算して楽音波形データ（右ｃｈ）１１０として加算器１０８及びダンパー効果音発生部１０１に出力する。
【００２５】
ダンパー効果音発生部１０１はピアノ音源部１０２から入力する楽音波形データ（左ｃｈ）１０９を左チャネルの第１音波形データとして、その波形データにメモリ１０４から読み込んだ左チャネル用のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む演算処理を実行する。ダンパー効果音発生部１０１は、その畳込み演算処理により生成された左チャネルの畳込み音波形データに含まれる周波数成分から発音中のノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させるフィルタ演算処理を実行することにより、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。同様に、ダンパー効果音発生部１０１はピアノ音源部１０２から入力する楽音波形データ（右ｃｈ）１１０を右チャネルの第１音波形データとして、その波形データにメモリ１０４から読み込んだ右チャネル用のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む演算処理を実行する。ダンパー効果音発生部１０１は、その畳込み演算処理により生成された右チャネルの畳込み音波形データに含まれる周波数成分から発音中のノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させるフィルタ演算処理を実行することにより、第３音波形データ（右ｃｈ）１１４を乗算器１０６に出力する。
【００２６】
ここで、演奏者はスイッチ部１６０でのスイッチ操作によりダンパーペダル１５０を踏み込んだときの共鳴音の効果量を設定することができ、ＣＰＵ１０３はこの効果量をダンパーペダル効果付加量設定信号１２２として出力する。このダンパーペダル効果付加量設定信号１２２に基づいて乗算器１０５及び１０６がそれぞれ、ダンパー効果音発生部１０１から出力される第３音波形データ（左ｃｈ）１１３及び第３音波形データ（右ｃｈ）１１４の各振幅を制御することにより、左チャネル及び右チャネルそれぞれにおける共鳴音の割合を決定する。
【００２７】
加算器１０７は、ピアノ音源部１０２から出力される楽音波形データ（左ｃｈ）１０９と、乗算器１０５を介してダンパー効果音発生部１０１から出力される第３音波形データ（左ｃｈ）１１３とを加算することにより、ダンパーペダル効果が付加された左チャネル用のピアノ音波形データ（左ｃｈ）１１５を出力する。同様に、加算器１０８は、ピアノ音源部１０２から出力される楽音波形データ（右ｃｈ）１１９と、乗算器１０６を介してダンパー効果音発生部１０１から出力される第３音波形データ（右ｃｈ）１１４とを加算することにより、ダンパーペダル効果が付加された右チャネル用のピアノ音波形データ（右ｃｈ）１１６を出力する。ピアノ音波形データ（左ｃｈ）１１５及びピアノ音波形データ（右ｃｈ）１１６はそれぞれ、特には図示しないＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器、アナログアンプ、及びスピーカを介して、ステレオピアノオンとして放音される。
【００２８】
図２は、図１のダンパー効果音発生部１０１の一実施形態を示すブロック図である。ダンパー効果音発生部１０１は、左チャネルを処理するダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１と右チャネルを処理するダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２を含む。ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１は、図１のピアノ音源部１０２から入力する楽音波形データ（左ｃｈ）１０９を左チャネルに関する第１音波形データとして、その波形データに対してダンパー効果音を発生する処理を実行し、図１の第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。同様に、ダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２は、図１のピアノ音源部１０２から入力する楽音波形データ（右ｃｈ）１１０を右チャネルに関する第１音波形データとして、その波形データに対してダンパー効果音を発生する処理を実行し、図１の第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。
【００２９】
ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１とダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２は、入力及び出力が左チャネル用と右チャネル用で異なるだけで、同じ構成を有するため、以下の説明ではダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１のみについて説明する。ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１は、畳込み演算部２０４と、フィルタ演算部２０３を含む。
【００３０】
図２の畳込み演算部２０４は、演奏者が図１のダンパーペダル１５０を踏み込んだタイミングで、ピアノ音源部１０２から入力する楽音波形データ（左ｃｈ）１０９を左チャネルの第１音波形データとして、その波形データにメモリ１０４から読み込んだ左チャネル用のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む演算処理を実行することにより、左チャネルの畳込み音波形データを生成する。
【００３１】
この処理を実現するために、畳込み演算部２０４は、ＦＦＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）畳込み部２１３と、ＦＦＴ畳込み部２１３の入力側に設置される乗算器２１４と、同じく出力側に設置される乗算器２１５と、乗算器２１４、２１５の各倍率変化情報を発生されるエンベロープジェネレータ（ＥＧ）
２１６、２１７を含む。
【００３２】
ＦＦＴ畳込み部２１３は、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルの踏込み時の弦振動、ボディ特性を採取したインパルス応答に対応するインパルス応答のデータを、内部のレジスタに記憶しておく。そして、ＦＦＴ畳込み部２１３は、入力した楽音波形データ（左ｃｈ）１０９と上記インパルス応答のデータとで畳込み演算処理を実行することによって、畳込み音波形データを出力する。
【００３３】
ここで、畳込み演算部２０４は、演奏者が図７のダンパーペダル１５０を踏み込んだときに動作するようにするために、ＦＦＴ畳込み部２１３の前後の乗算器２１４、２１５とそれらの乗算倍率を制御するＥＧ２１６、２１７とによって、ＦＦＴ畳込み部２１３の前後のボリュームが操作される。ＣＰＵ１０３は、演奏者がダンパーペダル１５０を踏み込むと、ダンパーペダルオンを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してＥＧ２１６、２１７に入力させる。ＣＰＵ１０３は逆に、演奏者がダンパーペダル１５０の踏込みをやめると、ダンパーペダルオフを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してＥＧ２１６、２１７に入力させる。ＥＧ２１６、２１７は、ダンパーペダル踏込み情報１１８に従って、ダンパーペダルオンのエンベロープ値又はダンパーペダルオフのエンベロープ値を生成して、乗算器２１４、２１５にそれぞれ与える。この結果、乗算器２１４、２１５によって、ダンパーペダルのオン時又はオフ時のダンパーペダル効果量が制御される。ここで、アコースティックピアノにおける弦振動の共鳴のインパルス長は、比較的長い（数十秒など）になるため、ＦＦＴ畳込み部２１３の出力側の乗算器２１５のみだと、ＦＦＴ畳込み部２１３に残留した音が再び出力されてしまう可能性がある。これを防止するために、ＦＦＴ畳込み部２１３の入力側にも乗算器２１４が設けられて、ダンパーペダル効果量が制御される。
【００３４】
次に、フィルタ演算部２０３は、＃０から＃８７の個々のコムフィルタ２０６が直列に接続された構成を有する。フィルタ演算部２０３においてまず、＃０のコムフィルタ２０６に、ピアノ音源部１０２から図１の楽音波形データ（左ｃｈ）１０９が入力する。＃０のコムフィルタ２０６の出力は、＃１のコムフィルタ２０６に入力する。＃１のコムフィルタ２０６の出力は、＃２のコムフィルタ２０６に入力する。以下同様にして、最終段の＃８７のコムフィルタ２０６の出力が、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３として図１の乗算器１０５に出力される。
【００３５】
上述のように直列に接続された＃０から＃８７のコムフィルタ２０６のそれぞれは、楽音波形データ（左ｃｈ）１０９に含まれる周波数成分からその波形データに対して指定されている１つ以上のノートナンバーのうち、そのコムフィルタ２０６に割り当てられている鍵ナンバーに対応するノートナンバーに関する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させてノートナンバー別減少音波形データを生成し、それを次段のコムフィルタ２０６に入力させる。
【００３６】
このフィルタ演算処理を実行するために、図２の＃０のコムフィルタ２０６に示されるように、それぞれのコムフィルタ２０６は、入力した波形データを指定された遅延長（サンプル数）（以下この遅延長をＫとする）だけ遅延させる遅延器（図中「Ｄｅｌａｙ」と表記）２０８と、遅延器２０８の出力に倍率αを乗算する乗算器２０９と、乗算器２０９の出力と入力の波形データとを加算しその加算結果をノートナンバー別減少音波形データとして出力する加算器２１０とを含む。また、コムフィルタ２０６は、図１のＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介して指定されるピッチコントロール信号１１９を保持し、遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８に遅延長Ｋを供給するレジスタＲｅｇ＃１  ２１１と、同じくＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介して指定される共鳴効果減少量設定信号１２０を保持し、乗算器２０９に倍率αを供給するレジスタＲｅｇ＃２  ２１２とを含む。
【００３７】
上述の構成により、コムフィルタ２０６は、フィードフォワード型コムフィルタを形成する。いま、コムフィルタ２０６において、入力をｘ［ｎ］、出力をｙ［ｎ］とおくと、コムフィルタ２０６において、下記数１式が成立する。
【００３８】
【数１】
2018106006.tif 000003
【００３９】
数１式より、コムフィルタ２０６の伝達関数は、下記数２式のように定義される。
【００４０】
【数２】
2018106006.tif 000004
【００４１】
Ｚ領域で表される離散時間系の周波数応答を得るために、
2018106006.tif 000005
（ｅは指数、ｊは複素数単位、ωは角周波数）と置き換えることにより、数２式の伝達関数は下記数３式のように表される。
【００４２】
【数３】
2018106006.tif 000006
【００４３】
オイラーの公式を使うと、数３式は下記数４式のように変換される。
【００４４】
【数４】
2018106006.tif 000007
従って、コムフィルタ２０６の周波数振幅特性は、数４式より、下記数５式のようになる。
【００４５】
【数５】
2018106006.tif 000008
【００４６】
上記数５式において、（１＋α2 ）の項は定数であり、２αｃｏｓ（ωＫ）の項は周期関数となる。従って、コムフィルタ２０６の周波数特性は、図３に示されるように、周期的に零点を有する特性となる。ここで、遅延長Ｋを、そのコムフィルタ２０６の鍵ナンバー（＃０から＃８７の何れか）に割り当てられている音高の周期に対応するサンプル長に設定すれば、図３のコムフィルタ２０６の周波数特性における各零点の周波数は、上記音高の基音とその倍音夫々の周波数に対応する。従って、このコムフィルタ２０６は、入力した波形データに含まれる周波数成分からその波形データに対して指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させるフィルタ演算処理を実行することになる。この結果、コムフィルタ２０６から出力されるノートナンバー別減少音波形データは、そのコムフィルタ２０６の鍵ナンバー（＃０から＃８７の何れか）に割り当てられている音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅が夫々減少させられた周波数特性を有するものとなる。
【００４７】
前述したように、コムフィルタ２０６の遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８に設定される遅延長Ｋは、そのコムフィルタ２０６の鍵ナンバー（＃０から＃８７の何れか）に割り当てられている音高に対応するが、この音高の情報は、前述したように、図１のＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介してピッチコントロール信号１１９として予め与えることができる。音高は、鍵ナンバーに対応するキーのピッチ周波数と、演奏者によって指定される音律設定と、同じく演奏者によって指定されるマスタチューン設定とによって決定される。ＣＰＵ１０３は、後述するように（図６（ｃ）の説明を参照）、図１の電子楽器１００の起動時、演奏者が音律を変更したとき、又は演奏者がマスタチューンを変更したときの何れかのタイミングで、各コムフィルタ２０６に対応する音高の情報を再計算して、各コムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃１  ２１１にピッチコントロール信号１１９として設定する。
【００４８】
また、乗算器２０９に設定される倍率αを変更することにより、前述した数５式より、図３の周波数特性における各零点の深さを変更することができる。鍵ナンバーに割り当てられている音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々どの程度減少させらればよいかは、鍵ナンバーに応じて異なる。そこで、ＣＰＵ１０３は、各コムフィルタ２０６毎に、そのコムフィルタ２０６に割り当てられている鍵ナンバーに応じた倍率αを、システムバス１７０からそのコムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２に、共鳴効果減少量設定信号１２０として設定する。
【００４９】
ここで、＃０から＃８７のコムフィルタ２０６のうち、楽音波形データ（左ｃｈ）１０９に指定されていないノートナンバーに対応する鍵ナンバーのコムフィルタ２０６については、図１のＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介して設定される共鳴効果減少量設定信号１２０により、図７のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２に倍率αとして値０が設定されるようにして、入力した波形データを加算器２１０を介してそのまま変更せずにスルーで出力するように動作させることができる。より具体的には、ＣＰＵ１０３は、ノートオンが発生した場合には、そのノートオンで指定されたノートナンバーに対応するコムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２に、共鳴効果減少量設定信号１２０により、そのノートナンバーに対応する倍率αの値を設定する。また、ＣＰＵ１０３は、ノートオフが発生した場合には、そのノートオフで指定されたノートナンバーに対応するコムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２に、共鳴効果減少量設定信号１２０により、倍率αとして値０を設定する。
【００５０】
以上のフィルタ演算部２０３の動作により、畳込み演算部２０４から出力される左チャネルの畳込み音波形データに含まれる周波数成分からその波形データに対して指定されている１つ以上のノートナンバーに関する各音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を生成することが可能となる。
【００５１】
図４は、図３のＦＦＴ畳込み部２１３の実施形態の例を示すブロック図である。ＦＦＴ畳込み部２１３は、ＦＦＴ演算部４０１、インパルス応答波形データレジスタ４０２、ディレイ部４０３、複素乗算器４０４、複素累算器４０５、及び逆ＦＦＴ演算部４０６とを含む。
【００５２】
ＦＦＴ演算部４０１は、図２の乗算器２１４から入力する入力波形データ４０７に対してＦＦＴ演算を実行する。
【００５３】
インパルス応答波形データレジスタ４０２は、図１のＣＰＵ１０３によりメモリ１０４からシステムバス１７０を介して送られてくるインパルス応答の複素数の周波数波形データを記憶する。
【００５４】
ディレイ部４０３は、ＦＦＴ演算部４０１が出力する複素数の周波数波形データを分析フレーム単位又はその半分の単位でシフトしながら記憶する。
【００５５】
複素乗算器４０４は、下記数６式に従って、ディレイ部４０３に記憶されている周波数波形データにインパルス応答波形データレジスタ４０２に記憶されているインパルス応答の周波数波形データを、周波数毎に複素乗算する。
【００５６】
【数６】
2018106006.tif 000009
【００５７】
複素累算器４０５は、複素乗算器４０４の乗算結果を複素累算する。
【００５８】
そして、逆ＦＦＴ演算部４０６は、複素累算器４０５の出力に対して逆ＦＦＴ演算を実行して畳込み音波形データ４０８を生成し、図２の乗算器２１５に出力する。
【００５９】
図５は、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）の収録方法の説明図である。アコースティックピアノ本体を励振するアクチュエータがアコースティックピアノの弦を保持するフレームの複数箇所に設置され、それらのアクチュエータによりＴＳＰ（Ｔｉｍｅ  Ｓｔｒｅｃｈｅｄ  Ｐｕｌｓｅ）信号が発生させられる（図５のＳ５０１）。
【００６０】
ダンパーペダルが踏み込まれながら発生させられたＴＳＰ信号によりアコースティックピアノ本体から発音された音が、２本のステレオマイクにより録音される（図５のＳ５０２）。なお、アクチュエータからインパルス信号を発生させて、そのパルス応答を直接録音する方法も考えら得るが、その場合、マイク利得、アクチュエータの最大駆動能力が過大に必要になり、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）的にも難しいので、ＴＳＰ信号が用いられる。ＴＳＰは、インパルスを各周波数別に位相をずらして生成されたスイープ波形状の信号である。ＴＳＰは、ある程度の時間駆動時間を分散できるので、上述の問題を解決するのに有効である。また、ピアノを駆動するのにアクチュエータではなくインパルスハンマーが用いられてもよい。更に、発音された音を録音するマイクの数やポジションは、図５に示される箇所以外であってもよく、共鳴板の上又は下で複数箇所録音されミックスされたＴＳＰ信号が用いられてもよい。
【００６１】
録音されたＴＳＰ信号をずらした位相が逆にずらされることにより、図５のＡに示されるような時間域のインパルス応答信号が得られる（図５のＳ５０３）。
【００６２】
得られた時間域のインパルス応答信号に対して、ＦＦＴ演算が実行されることによって（図５のＳ５０４）、周波数域の複素数信号であるインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１が得られ、図１のメモリ１０４に記憶される（図５のＳ５０５）。
【００６３】
図６及び図７は、ダンパー効果音の発生に関する図１の電子楽器１００の処理例を示すフローチャートである。この処理は、図１のＣＰＵ１０３が、メモリ１０４に記憶された制御プログラムを実行する動作である。
【００６４】
図６（ａ）は、図１のダンパーペダル１５０が演奏者により踏まれたときに実行されるダンパーペダルオンの割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、この割込みが発生すると、ダンパーペダルオンを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の畳込み演算部２０４内のＥＧ２１６、２１７（図２参照）に入力させる（図６のステップＳ６００）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。これにより、ＥＧ２１６、２１７はそれぞれ、ダンパーペダルオンを指示するダンパーペダル踏込み情報１１８に従って、各エンベロープ値を生成して乗算器２１４、２１５に与える。
【００６５】
図６（ｂ）は、図１のダンパーペダル１５０の踏込みが演奏者により解除されたときに実行されるダンパーペダルオフの割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、この割込みが発生すると、ダンパーペダルオフを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の畳込み演算部２０４内のＥＧ２１６、２１７（図２参照）に入力させる（図６のステップＳ６１０）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。これにより、ＥＧ２１６、２１７はそれぞれ、ダンパーペダルオフを指示するダンパーペダル踏込み情報１１８に従って、各エンベロープ値を生成して乗算器２１４、２１５に与える。
【００６６】
図６（ｃ）は、演奏者のスイッチ部１６０の操作による、図１の電子楽器１００の起動時、音律変更時、又はマスタチューン変更時の割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、上記何れかの割込みが発生すると、＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応する音高を、各鍵ナンバーと変更された音律又はマスタチューンとに従って再計算し、その再計算された音高に従い、図２の＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応するコムフィルタ２０６の遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８における遅延長Ｋを再計算する（図６のステップＳ６２０）。なお、変更された音律情報とマスタチューン情報は、特には図示しない不揮発メモリに記憶され、電子楽器１００の起動に基づく割込みが発生した場合には、上記不揮発メモリに記憶されている音律情報とマスタチューン情報が、上述の再計算のために使用される。
【００６７】
ＣＰＵ１０３は、各コムフィルタ２０６毎に再計算した遅延長Ｋを、ピッチコントロール信号１１９として、システムバス１７０からダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の各コムフィルタ２０６内のレジスタＲｅｇ＃１  ２１１に設定する（図６のステップＳ６２１）。
【００６８】
また、ＣＰＵ１０３は、電子楽器１００の起動に基づく割込みが発生したときには、図２の＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応するコムフィルタ２０６の乗算器２０９における倍率αとして倍率値０を、共鳴効果減少量設定信号１２０として、システムバス１７０からダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の各コムフィルタ２０６内のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２（図２参照）に設定する（図６のステップＳ６２２）。これにより、起動時にどの押鍵も発生していないときは、＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応するコムフィルタ２０６は全て、入力した波形データをそのままスルーで出力する。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。
０３は、この割込みから復帰する。
【００６９】
図６（ｄ）は、演奏者のスイッチ部１６０の操作による、ダンパーペダル効果付加量の変更時の割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、この割込みが発生すると、変更された付加量が設定されたダンパーペダル効果付加量設定信号１２２を、システムバス１７０から乗算器１０５、１０６（図１参照）に設定する（図６のステップＳ６３０）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。これにより、図１において、加算器１０７、１０８において、ピアノ音波形データ（左ｃｈ）１１５及びピアノ音波形データ（右ｃｈ）１１６にそれぞれ加算される、ダンパー効果音発生部１０１からのダンパーペダル効果の共鳴音である第３音波形データ（左ｃｈ）１１３及び第３音波形データ（右ｃｈ）１１４の付加量が変更される。
【００７０】
図７（ｅ）は、演奏者による図１の鍵盤部１４０の操作による押鍵発生時の割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、押鍵割込みが発生すると、図１のＧＰＩＯ１３０を介して入力する押鍵情報に基づいて、押鍵された鍵に対応するノートナンバーによるノートオンを指示する演奏情報１１７を、ピアノ音源部１０２に出力する（図７のステップＳ７００）。
【００７１】
次に、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７０１で指示したノートナンバーに対応する図２のコムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２に、そのノートナンバーに対応する倍率αの値を例えば特には図示しないＲＯＭ（リードオンリーメモリ）から読み出して、共鳴効果減少量設定信号１２０により設定する（図７のステップＳ７０１）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。
【００７２】
図７（ｆ）は、演奏者による図１の鍵盤部１４０の操作による離鍵発生時の割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、離鍵割込みが発生すると、図１のＧＰＩＯ１３０を介して入力する離鍵情報に基づいて、離鍵された鍵に対応するノートナンバーによるノートオフを指示する演奏情報１１７を、ピアノ音源部１０２に出力する（図７のステップＳ７１０）。
【００７３】
次に、ＣＰＵ１０３は、ステップＳ７０１で指示したノートナンバーに対応する図２のコムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃２  ２１２に、そのノートナンバーに対応する倍率αとして値０を、共鳴効果減少量設定信号１２０により設定する（図７のステップＳ７１１）。これにより、そのコムフィルタ２０６は、入力した波形データをそのまま出力するスルー状態となる。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。
【００７４】
図８は、ダンパー効果音発生部の他の実施形態を示すブロック図（その１）である。上述した図２の実施形態における左チャネルの構成では、まず、畳込み演算部２０４がピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データである楽音波形データ（左ｃｈ）１０９に左チャネルのインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む処理を実行することにより、左チャネルの畳込み音波形データを生成し、次に、フィルタ演算部２０３が左チャネルの畳込み音波形データから、楽音波形データ（左ｃｈ）１０９で発音中の音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データである第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を生成し出力する。これに対して、図８の他の実施形態の構成では、図２の場合とは逆に、まず、フィルタ演算部２０３がピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データである楽音波形データ（左ｃｈ）１０９から、その波形データで発音中の音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて左チャネルの減少音波形データ２１８を出力する。その後、畳込み演算部２０４が左チャネルの減少音波形データ２１８に左チャネルのインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む処理を実行することにより、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を出力する。右チャネルについても、同様の関係である。
【００７５】
図９は、図１のダンパー効果音発生部１０１の他の実施形態を示すブロック図（その２）である。図９に示される他の実施形態の構成は、図２に示される一実施形態の構成と同様に、ダンパー効果音発生部１０１は、左チャネルを処理するダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１と右チャネルを処理するダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２を含む。図７のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１又はダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内において、畳込み演算部２０４は、図２の場合と同じ構成を有する。
【００７６】
図９のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１又はダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内において、フィルタ演算部９０１は、図２のフィルタ演算部２０３と異なる構成を有する。図９における＃０から＃８７の個々のコムフィルタ２０６は、図２の場合と同じ構成を有するが、これらのコムフィルタ２０６は、図２で説明したように直列に動作するのではなく、並列に動作する点が異なる。以下、ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１について説明する。
【００７７】
前述したように、ピアノ音源部１０２は、左チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算して楽音波形データ（左ｃｈ）１０９として加算器１０７に出力し、同様に、右チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算して楽音波形データ（右ｃｈ）１１０として加算器１０８に出力する。また、ピアノ音源部１０２は、左チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算しないで並列に第１音波形データ（左ｃｈ）９０２としてダンパー効果音発生部１０１に出力する。同様に、ピアノ音源部１０２は、右チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算しないで並列に第１音波形データ（右ｃｈ）９０３としてダンパー効果音発生部１０１に出力する。また、ピアノ音源部１０２は、ノートオンに対応して新たに割当てを行った発音チャネルのノートナンバーの情報を、発音チャネル情報９０４として、ダンパー効果音発生部１０１に出力する。
【００７８】
ダンパー効果音発生部１０１は、ピアノ音源部１０２から入力する発音チャネル情報９０４に基づいて、ピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データ（左ｃｈ）９０２において、同じノートナンバーが指定されている発音チャネル毎に、その発音チャネルの波形データに含まれる周波数成分からその発音チャネルで指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算処理を実行する。ダンパー効果音発生部１０１は、そのフィルタ演算処理により生成されたノートナンバー別減少音波形データを左チャネル分まとめて得た減少音波形データに対して、メモリ１０４から読み込んだ左チャネル用のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む演算処理を実行することにより、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。同様に、ダンパー効果音発生部１０１は、ピアノ音源部１０２から入力する発音チャネル情報９０４に基づいて、ピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データ（右ｃｈ）９０３において、同じノートナンバーが指定されている発音チャネル毎に、その発音チャネルの波形データに含まれる周波数成分からその発音チャネルで指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算処理を実行する。ダンパー効果音発生部１０１は、そのフィルタ演算処理により生成されたノートナンバー別減少音波形データを右チャネル分まとめて得た減少音波形データに対して、メモリ１０４から読み込んだ右チャネル用のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む演算処理を実行することにより、第３音波形データ（右ｃｈ）１１４を乗算器１０６に出力する。
【００７９】
より具体的には、フィルタ演算部９０１は、発音チャネル−コムフィルタ割当て部２０５と、アコースティックピアノの鍵盤の８８鍵の各音高に対応する＃０（Ａ０）から＃８７（Ｃ８）までの８８個のコムフィルタ２０６と、上記８８個のコムフィルタ２０６の各出力を加算し、その加算結果を減少音波形データ２１８として畳込み演算部２０４に出力する加算器２０７とを含む。
【００８０】
発音チャネル−コムフィルタ割当て部２０５は、ピアノ音源部１０２から入力する発音チャネル情報９０４に基づいて、図１のピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データ（左ｃｈ）９０２のノートオン別の＃０から＃Ｎ−１のＮ個の発音チャネルの各波形データにおいて、同じノートナンバーが指定されている発音チャネルの波形データを、＃０〜＃８７の８８個のコムフィルタ２０６のうち上記ノートナンバーに対応するコムフィルタ２０６に割り当てて入力させる。この場合に、そのコムフィルタ２０６に先に割り当てられていた同じノートナンバーの発音チャネルの波形データの割当ては解除される。これは、図１の鍵盤部１４０において同じ鍵が続けて押鍵された場合に、先の押鍵に対するダンパー効果の付与は解除されて、後の押鍵に対してダンパー効果が付与されることを意味する。
【００８１】
＃０から＃８７のコムフィルタ２０６は、発音チャネル−コムフィルタ割当て部２０５によって割り当てられた、ピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データ（左ｃｈ）９０２中の＃０から＃８７の各鍵ナンバーの音高に対応する各ノートナンバーが指定されている各波形データに対してそれぞれ、その波形データに含まれる周波数成分からその波形データで指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させてノートナンバー別減少音波形データを生成し出力する。そして、これらの各ノートナンバー別減少音波形データが加算器２０７で加算されることにより、その加算結果が減少音波形データ２１８として畳込み演算部２０４に出力される。
【００８２】
図９の畳込み演算部２０４は、図２の畳込み演算部２０４と同様に、減少音波形データ２１８に対して、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１を畳み込む処理を実行することにより、共鳴音の波形データである第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を生成し出力する。
【００８３】
以上説明した各実施形態により、アコースティックピアノから直接採取した共鳴音の特性を畳み込みを応用した手法で正しいダンパー効果音を発生し加算することで、より自然でリアルで美しいピアノダンパー音、ピアノ音を得ることが可能となる。
【００８４】
以上説明した実施形態において、メモリ１０４に予め記憶されるインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１は、ピアノの種類や音色バリエーションなどにより、複数種類が記憶され選択されてよい。
【００８５】
以上説明した実施形態では、２チャネルステレオの楽音するものであるが、ステレオ出力でなくてもよく、或いは、３チャネル以上のステレオ出力であってもよい。
【００８６】
以上説明した実施形態では、コムフィルタ２０６は、通常のアコースティックピアノ弦の本数に対応する＃０から＃８７の８８鍵分が用意されているが、低音弦など、遅延量が長くなる場合、遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８の遅延長Ｋを鍵ナンバーに対応する音高の周期の半分にした構成、又は他の弦と一部共用される構成が採用されてもよい。
【００８７】
以上説明した実施形態では、畳込み演算部２０４が実行する畳込み処理の例としてＦＦＴ演算を用いられているが、ＦＦＴを用いずに、時間域の波形データにおいて直接、乗累算による畳み込み処理が実行されてもよい。
【００８８】
以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１)
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成する畳込み演算部と、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成するフィルタ演算部と、
を含み、前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
（付記２)
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳込み演算部と、
を含み、前記畳込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
（付記３)
前記第１音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏まずに押鍵されることにより打弦された弦が振動することにより得られる音が少なくとも含まれる音波形データであり、
前記第２音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏みながら前記鍵盤楽器を振動させることにより、前記鍵盤楽器に含まれる複数の弦が振動することにより得られる共鳴音の音波形データである、
付記１又は２に記載の楽音生成装置。
（付記４)
前記フィルタ演算部は、コムフィルタを用いることにより、前記指定された１つ以上の音高の基音と倍音夫々の周波数成分を特定する、付記１乃至３の何れかに記載の楽音生成装置。
（付記５)
前記フィルタ演算部は、前押鍵される鍵の音高により異なる遅延処理を実行する、
付記１乃至４の何れかに記載の楽音生成装置。
（付記６)
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出部を更に有し、
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更されている前記畳込み音波形データを生成する、
付記１に記載の楽音生成装置。
（付記７)
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記第１音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行する、付記６に記載の楽音生成装置。
（付記８)
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成し、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成し、
前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
（付記９)
付記１乃至７のいずれかに記載の楽音生成装置と、
前記楽音生成装置により出力された前記ピアノ音波形データを発音する発音部と、
を備えた電子楽器。
【符号の説明】
【００８９】
１００  電子楽器
１０１  ダンパー効果音発生部
１０２  ピアノ音源部
１０３  ＣＰＵ
１０４  メモリ
１０５、１０６、２０９、２１４、２１５  乗算器
１０７、１０８、２０７、２１０  加算器
１０９  楽音波形データ（左ｃｈ）
１１０  楽音波形データ（右ｃｈ）
１１１  第１音波形データ（左ｃｈ）
１１２  第１音波形データ（右ｃｈ）
１１３  第３音波形データ（左ｃｈ）
１１４  第３音波形データ（右ｃｈ）
１１５  ピアノ音波形データ（左ｃｈ）
１１６  ピアノ音波形データ（右ｃｈ）
１１７  演奏情報
１１８  ダンパーペダル踏込み情報
１１９  ピッチコントロール信号
１２０共鳴効果減少量設定信号
１２１  インパルス応答波形データ（第２音波形データ）
１２２  ダンパーペダル効果付加量設定信号
１３０  ＧＰＩＯ
１４０  鍵盤部
１５０  ダンパーペダル
１６０  スイッチ部
１７０  システムバス
２０１  ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）
２０２  ダンパー効果音発生部（右ｃｈ）
２０３、７０１  フィルタ演算部
２０４  畳込み演算部
２０５  発音チャネル−コムフィルタ割当て部
２０６  コムフィルタ
２０８  遅延器（Ｄｅｌａｙ）
２１１  レジスタＲｅｇ＃１
２１２  レジスタＲｅｇ＃２
２１３  ＦＦＴ畳込み部
２１６、２１７  ＥＧ（エンベロープジェネレータ）
２１８  減少音波形データ
４０１  ＦＦＴ演算部
４０２  インパルス応答波形データレジスタ
４０３  ディレイ部
４０４  複素乗算器
４０５  複素累算器
４０６  逆ＦＦＴ演算部
４０７  入力波形データ
４０８  畳込み音波形データ
【図１】
2018106006.tif 000010
【図２】
2018106006.tif 000011
【図３】
2018106006.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018106006.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月26日(2017.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成する畳込み演算部と、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成するフィルタ演算部と、
を含み、前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
【請求項２】
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳込み演算部と、
を含み、前記畳込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
【請求項３】
前記第１音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏まずに押鍵されることにより打弦された弦が振動することにより得られる音が少なくとも含まれる音波形データであり、
前記第２音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏みながら前記鍵盤楽器を振動させることにより、前記鍵盤楽器に含まれる複数の弦が振動することにより得られる共鳴音の音波形データである、
請求項１又は２に記載の楽音生成装置。
【請求項４】
前記フィルタ演算部は、コムフィルタを用いることにより、前記指定された１つ以上の音高の基音と倍音夫々の周波数成分を特定する、請求項１乃至３の何れかに記載の楽音生成装置。
【請求項５】
前記フィルタ演算部は、前記指定された音高により異なる遅延処理を実行する、
請求項１乃至４の何れかに記載の楽音生成装置。
【請求項６】
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出部を更に有し、
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更されている前記畳込み音波形データを生成する、
請求項１に記載の楽音生成装置。
【請求項７】
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記第１音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行する、請求項６に記載の楽音生成装置。
【請求項８】
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成し、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成し、
前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれかに記載の楽音生成装置と、
前記楽音生成装置により出力された前記ピアノ音波形データを発音する発音部と、
を備えた電子楽器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１)
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成する畳込み演算部と、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成するフィルタ演算部と、
を含み、前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
（付記２)
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳込み演算部と、
を含み、前記畳込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
（付記３)
前記第１音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏まずに押鍵されることにより打弦された弦が振動することにより得られる音が少なくとも含まれる音波形データであり、
前記第２音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏みながら前記鍵盤楽器を振動させることにより、前記鍵盤楽器に含まれる複数の弦が振動することにより得られる共鳴音の音波形データである、
付記１又は２に記載の楽音生成装置。
（付記４)
前記フィルタ演算部は、コムフィルタを用いることにより、前記指定された１つ以上の音高の基音と倍音夫々の周波数成分を特定する、付記１乃至３の何れかに記載の楽音生成装置。
（付記５)
前記フィルタ演算部は、前記指定された音高により異なる遅延処理を実行する、
付記１乃至４の何れかに記載の楽音生成装置。
（付記６)
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出部を更に有し、
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更されている前記畳込み音波形データを生成する、
付記１に記載の楽音生成装置。
（付記７)
前記畳込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記第１音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行する、付記６に記載の楽音生成装置。
（付記８)
第１音波形データと、前記第１音波形データとは異なる第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行することにより畳込み音波形データを生成し、
前記畳込み演算部により生成された前記畳込み音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて第３音波形データを生成し、
前記フィルタ演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
（付記９)
付記１乃至７のいずれかに記載の楽音生成装置と、
前記楽音生成装置により出力された前記ピアノ音波形データを発音する発音部と、
を備えた電子楽器。