(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏者を基準として、左前方に配置される第１のスピーカ、右前方に配置される第２のスピーカ、および前記第１のスピーカと前記第２のスピーカとの間に配置される第３のスピーカにそれぞれ対応して、複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す第１、第２および第３の演奏信号を生成する演奏信号生成装置であって、
前記第１、第２および第３のスピーカに対応して、前記鍵盤楽器の各弦の音の収録によりそれぞれ得られた第１、第２および第３のサンプリング波形を記憶する記憶手段と、
一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第１、第２および第３のサンプリング波形から第１、第２および第３の弦信号を生成する弦信号生成手段と、
前記第１および第２の弦信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の共鳴信号を生成し、前記第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第３のスピーカに対応する第３の共鳴信号を生成する共鳴信号生成手段と、
一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、前記第１の弦信号と該当する弦についての第１の共鳴信号とに基づいて前記第１の演奏信号を生成し、前記第２の弦信号と該当する弦についての第２の共鳴信号とに基づいて前記第２の演奏信号を生成し、前記第３の弦信号と該当する弦についての第３の共鳴信号とに基づいて前記第３の演奏信号を生成する演奏信号生成手段とを備える、演奏信号生成装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、演奏者を基準として前記第３のスピーカよりも前方に配置される第４のスピーカに対応して、前記鍵盤楽器の各弦の音の収録により得られた第４のサンプリング波形をさらに記憶し、
前記弦信号生成手段は、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第４のサンプリング波形から第４の弦信号をさらに生成し、
前記共鳴信号生成手段は、前記第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第４のスピーカに対応する第４の共鳴信号をさらに生成し、
前記演奏信号生成手段は、一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、前記第４の弦信号と該当する弦についての第４の共鳴信号とに基づいて前記第４のスピーカに対応する第４の演奏信号をさらに生成する、請求項１記載の演奏信号生成装置。
【請求項３】
前記第１および第２の共鳴信号に基づいて前記鍵盤楽器の響板の振動音を示しかつ前記第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の響板信号を生成し、前記第１および第２の響板信号に基づいて前記響板の振動音を示しかつ前記第３のスピーカに対応する第３の響板信号を生成する響板信号生成手段をさらに備え、
前記演奏信号生成手段は、前記第１の弦信号と前記第１の響板信号とに基づいて前記第１の演奏信号を生成し、前記第２の弦信号と前記第２の響板信号とに基づいて前記第２の演奏信号を生成し、前記第３の弦信号と前記第３の響板信号とに基づいて前記第３の演奏信号を生成する、請求項１記載の演奏信号生成装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、演奏者を基準として前記第３のスピーカよりも前方に配置される第４のスピーカに対応して、前記鍵盤楽器の各弦の音の収録により得られた第４のサンプリング波形をさらに記憶し、
前記弦信号生成手段は、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第４のサンプリング波形から第４の弦信号をさらに生成し、
前記共鳴信号生成手段は、前記第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第４のスピーカに対応する第４の共鳴信号をさらに生成し、
前記響板信号生成手段は、前記第３の響板信号に基づいて前記響板の振動音を示しかつ前記第４のスピーカに対応する第４の響板信号をさらに生成し、
前記演奏信号生成手段は、前記第４の弦信号と前記第４の響板信号とに基づいて第４の演奏信号を生成する、請求項３記載の演奏信号生成装置。
【請求項５】
演奏者を基準として、左前方に配置される第１のスピーカ、右前方に配置される第２のスピーカ、および前記第１のスピーカと前記第２のスピーカとの間に配置される第３のスピーカにそれぞれ対応して、複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す第１、第２および第３の演奏信号を生成する演奏信号生成方法であって、
前記第１、第２および第３のスピーカに対応して、前記鍵盤楽器の各弦の音の収録によりそれぞれ得られた第１、第２および第３のサンプリング波形を記憶するステップと、
一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第１、第２および第３のサンプリング波形から第１、第２および第３の弦信号を生成するステップと、
前記第１および第２の弦信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の共鳴信号を生成し、前記第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第３のスピーカに対応する第３の共鳴信号を生成するステップと、
一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、前記第１の弦信号と該当する弦についての第１の共鳴信号とに基づいて前記第１の演奏信号を生成し、前記第２の弦信号と該当する弦についての第２の共鳴信号とに基づいて前記第２の演奏信号を生成し、前記第３の弦信号と該当する弦についての前記第３の共鳴信号とに基づいて前記第３の演奏信号を生成するステップとを含む、演奏信号生成方法。
【請求項６】
演奏者を基準として、左前方に配置される第１のスピーカ、右前方に配置される第２のスピーカ、および前記第１のスピーカと前記第２のスピーカとの間に配置される第３のスピーカにそれぞれ対応して、複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す第１、第２および第３の演奏信号を生成する装置であって、
一または複数の弦に関する発音指示に応答して、前記鍵盤楽器の該当する弦についての音の収録によりそれぞれ得られた第１、第２および第３のサンプリング波形から第１、第２および第３の弦信号を生成する第１生成手段と、
前記第１および第２の弦信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の共鳴信号を生成し、前記第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ前記第３のスピーカに対応する第３の共鳴信号を生成する第２生成手段と、
一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、前記第１の弦信号と該当する弦についての第１の共鳴信号とに基づいて前記第１の演奏信号を生成し、前記第２の弦信号と該当する弦についての第２の共鳴信号とに基づいて前記第２の演奏信号を生成し、前記第３の弦信号と該当する弦についての第３の共鳴信号とに基づいて前記第３の演奏信号を生成する第３生成手段とを備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アコースティックピアノ等の鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す演奏信号を生成する演奏信号生成装置および演奏信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックピアノ等の鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を電子的に生成する電子楽器が開発されている。特許文献１には、ピアノタイプの自然楽器の音色の楽音信号を生成する楽音信号生成装置が記載されている。その楽音信号生成装置は、波形メモリ、弦信号生成部、弦共鳴模擬部および響板模擬部を含む。波形メモリには、各弦の振動による音を収録することにより得られる複数の波形データが記憶される。この場合、１つの弦に対応する波形データを取得する際に他の弦の共鳴および響板の振動が起こらないように、他の弦にフェルト布を絡ませ、響板等に十分な質量の制振ゲルを接触させた状態でマイクにより収音する。波形データは、ハンマーにより叩かれた弦が振動することにより発する音を表し、駒またはピンを通じた振動の伝達により他の弦で引き起こされる振動（弦の共鳴）および響板の振動による音色の変化（響板の響き)等の成分をほとんど含まない。
【０００３】
弦信号生成部は、波形メモリに記憶された波形データに基づいて、発音指示された音高の弦の振動により発生する楽音を表す弦信号を生成する。弦共鳴模擬部は、複数の弦が共鳴することにより生じる共鳴音を表す共鳴信号を生成する。響板信号生成部は、響板上の複数の加振点の振動および複数の放音点の振動を計算することにより響板の放音点の響板の響きを再現する。これにより、特許文献１の楽音信号生成装置によれば、ピアノの弦の共鳴および響板による反響を反映した楽音を発生することができる。
【０００４】
一方、特許文献２には、３つ以上のスピーカを備えた電子鍵盤楽器が記載されている。その電子鍵盤楽器では、複数のスピーカの位置に対応する位置に配置された複数の収音手段により楽音が録音され、録音された１つの楽音ごとに、複数の収音手段に対応する複数チャンネルの波形データセットが波形メモリに記憶される。また、ダンパペダルを操作することにより非操作時の音に付加される音（ダンパ音）の波形データも記憶される。ダンパ音の波形データは、鍵ごとに、ダンパペダルが操作されていない状態（ダンパオフ状態）での波形データとダンパペダルが操作された状態（ダンパオン状態）での波形データとをサンプリングし、ダンパオン状態での波形データからダンパオフ状態での波形データを減算することにより得られる。鍵盤における打鍵操作により指示された楽音に対応する複数チャンネルの通常の波形データに基づいて複数チャンネルの楽音信号が複数のスピーカに供給される。ダンパオンの場合には、通常の波形データおよびダンパ音の波形データに基づいて楽音信号が複数のスピーカに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０３２８０号公報
【特許文献２】特開２００９−２４４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された楽音信号生成装置では、他の弦の共鳴音および響板の響きの成分を含まない波形データを取得するために手間がかかる。特許文献２に記載された電子鍵盤楽器では、チャンネルごとに弦の数と同数の通常の波形データおよび弦の数と同数のダンパ音の波形データが予め取得される。そのため、多くの波形データを取得および記憶する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、発音指示およびダンパの解除指示に応答して鍵盤楽器の音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能な演奏信号生成装置および演奏信号生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る演奏信号生成装置は、演奏者を基準として、左前方に配置される第１のスピーカ、右前方に配置される第２のスピーカ、および第１のスピーカと第２のスピーカとの間に配置される第３のスピーカにそれぞれ対応して、複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す第１、第２および第３の演奏信号を生成する演奏信号生成装置であって、第１、第２および第３のスピーカに対応して、鍵盤楽器の各弦の音の収録によりそれぞれ得られた第１、第２および第３のサンプリング波形を記憶する記憶手段と、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第１、第２および第３のサンプリング波形から第１、第２および第３の弦信号を生成する弦信号生成手段と、第１および第２の弦信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の共鳴信号を生成し、第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第３のスピーカに対応する第３の共鳴信号を生成する共鳴信号生成手段と、一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、第１の弦信号と該当する弦についての第１の共鳴信号とに基づいて第１の演奏信号を生成し、第２の弦信号と該当する弦についての第２の共鳴信号とに基づいて第２の演奏信号を生成し、第３の弦信号と該当する弦についての第３の共鳴信号とに基づいて第３の演奏信号を生成する演奏信号生成手段とを備えるものである。
【０００９】
その演奏信号生成装置においては、第１、第２および第３のサンプリング波形に基づいて、指示された弦の振動音および他の弦の共鳴音を含む第１、第２および第３の演奏信号が生成される。第１、第２および第３の演奏信号に基づいて、弦の振動音および共鳴音を含む演奏音が第１、第２および第３のスピーカからそれぞれ出力される。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答して鍵盤楽器の音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。
【００１０】
（２）記憶手段は、演奏者を基準として第３のスピーカよりも前方に配置される第４のスピーカに対応して、鍵盤楽器の各弦の音の収録により得られた第４のサンプリング波形をさらに記憶し、弦信号生成手段は、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第４のサンプリング波形から第４の弦信号をさらに生成し、共鳴信号生成手段は、第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第４のスピーカに対応する第４の共鳴信号をさらに生成し、演奏信号生成手段は、一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、第４の弦信号と該当する弦についての第４の共鳴信号とに基づいて第４のスピーカに対応する第４の演奏信号をさらに生成してもよい。
【００１１】
この場合、指示された弦の振動音および他の弦の共鳴音を含む演奏音がさらに第４のスピーカから出力される。したがって、データ量を大幅に増加することなく、鍵盤楽器の音のさらなる広がりを表現することが可能となる。
【００１２】
（３）演奏信号生成装置は、第１および第２の共鳴信号に基づいて鍵盤楽器の響板の振動音を示しかつ第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の響板信号を生成し、第１および第２の響板信号に基づいて響板の振動音を示しかつ第３のスピーカに対応する第３の響板信号を生成する響板信号生成手段をさらに備え、演奏信号生成手段は、第１の弦信号と第１の響板信号とに基づいて第１の演奏信号を生成し、第２の弦信号と第２の響板信号とに基づいて第２の演奏信号を生成し、第３の弦信号と第３の響板信号とに基づいて第３の演奏信号を生成してもよい。
【００１３】
この場合、響板効果をさらに含む演奏音が第１、第２および第３のスピーカからそれぞれ出力される。それにより、データ量を増加することなく、より鍵盤楽器に近い音の広がりを表現することが可能となる。
【００１４】
（４）記憶手段は、演奏者を基準として第３のスピーカよりも前方に配置される第４のスピーカに対応して、鍵盤楽器の各弦の音の収録により得られた第４のサンプリング波形をさらに記憶し、弦信号生成手段は、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第４のサンプリング波形から第４の弦信号をさらに生成し、共鳴信号生成手段は、第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第４のスピーカに対応する第４の共鳴信号をさらに生成し、響板信号生成手段は、第３の響板信号に基づいて響板の振動音を示しかつ第４のスピーカに対応する第４の響板信号をさらに生成し、演奏信号生成手段は、第４の弦信号と第４の響板信号とに基づいて第４の演奏信号を生成してもよい。
【００１５】
この場合、響板効果を含む演奏音がさらに第４のスピーカから出力される。それにより、データ量を大幅に増加することなく、より鍵盤楽器に近い音の広がりを表現することが可能となる。
【００１６】
（５）第２の発明に係る演奏信号生成方法は、演奏者を基準として、左前方に配置される第１のスピーカ、右前方に配置される第２のスピーカ、および第１のスピーカと第２のスピーカとの間に配置される第３のスピーカにそれぞれ対応して、複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す第１、第２および第３の演奏信号を生成する演奏信号生成方法であって、第１、第２および第３のスピーカに対応して、鍵盤楽器の各弦の音の収録によりそれぞれ得られた第１、第２および第３のサンプリング波形を記憶するステップと、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、該当する弦についての第１、第２および第３のサンプリング波形から第１、第２および第３の弦信号を生成するステップと、第１および第２の弦信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の共鳴信号を生成し、第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第３のスピーカに対応する第３の共鳴信号を生成するステップと、一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、第１の弦信号と該当する弦についての第１の共鳴信号とに基づいて第１の演奏信号を生成し、第２の弦信号と該当する弦についての第２の共鳴信号とに基づいて第２の演奏信号を生成し、第３の弦信号と該当する弦についての第３の共鳴信号とに基づいて第３の演奏信号を生成するステップとを含むものである。
【００１７】
その演奏信号生成方法においては、第１、第２および第３のサンプリング波形に基づいて、指示された弦の振動音および他の弦の共鳴音を含む第１、第２および第３の演奏信号が生成される。第１、第２および第３の演奏信号に基づいて、弦の振動音および共鳴音を含む演奏音が第１、第２および第３のスピーカからそれぞれ出力される。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答して鍵盤楽器の音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。
【００１８】
（６）第３の発明に係る装置は、演奏者を基準として、左前方に配置される第１のスピーカ、右前方に配置される第２のスピーカ、および第１のスピーカと第２のスピーカとの間に配置される第３のスピーカにそれぞれ対応して、複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器の音を模擬した演奏音を表す第１、第２および第３の演奏信号を生成する装置であって、一または複数の弦に関する発音指示に応答して、鍵盤楽器の該当する弦についての音の収録によりそれぞれ得られた第１、第２および第３のサンプリング波形から第１、第２および第３の弦信号を生成する第１生成手段と、第１および第２の弦信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第１および第２のスピーカにそれぞれ対応する第１および第２の共鳴信号を生成し、第１および第２の共鳴信号に基づいて各弦の共鳴音を示しかつ第３のスピーカに対応する第３の共鳴信号を生成する第２生成手段と、一または複数の弦に関するダンパ解除指示に応答して、第１の弦信号と該当する弦についての第１の共鳴信号とに基づいて第１の演奏信号を生成し、第２の弦信号と該当する弦についての第２の共鳴信号とに基づいて第２の演奏信号を生成し、第３の弦信号と該当する弦についての第３の共鳴信号とに基づいて第３の演奏信号を生成する第３生成手段とを備えるものである。
【００１９】
その装置においては、第１、第２および第３のサンプリング波形に基づいて、指示された弦の振動音および他の弦の共鳴音を含む第１、第２および第３の演奏信号が生成される。第１、第２および第３の演奏信号に基づいて、弦の振動音および共鳴音を含む演奏音が第１、第２および第３のスピーカからそれぞれ出力される。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答して鍵盤楽器の音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発音指示およびダンパの解除指示に応答して鍵盤楽器の音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態に係る演奏信号生成装置を含む電子楽器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電子楽器の外観を示す平面図である。
【図３】図１の波形メモリおよび音源部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の効果付与部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の共鳴信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の１つの共鳴信号生成回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図４の響板信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の１つのくし形フィルタの構成を示すブロック図である。
【図９】図７の１つの全域通過フィルタの構成を示すブロック図である。
【図１０】図１の演奏信号生成装置１における演奏信号生成方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１の演奏信号生成装置１における演奏信号生成方法を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置の波形メモリおよび音源部３の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置の効果付与部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る演奏信号生成装置の効果付与部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る演奏信号生成装置の効果付与部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る演奏信号生成装置および演奏信号生成方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
［１］第１の実施の形態
（１）電子楽器の構成
図１は第１の実施の形態に係る演奏信号生成装置を含む電子楽器の構成を示すブロック図である。図２は図１の電子楽器の外観を示す平面図である。本実施の形態に係る演奏信号生成装置は、アコースティックピアノの音を模擬する演奏音を生成する。
【００２４】
まず、図２に示すように、本実施の形態に係る電子楽器１００は、４つのスピーカ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂ、鍵盤６０およびダンパペダル７０を備える。鍵盤６０は複数の鍵を有し、例えば８８個の鍵を有する。アコースティックピアノでは、複数の鍵に対応して複数の弦が設けられる。演奏者８０を基準として、スピーカ５Ｌは鍵盤６０の左前方に配置され、スピーカ５Ｒは鍵盤６０の右前方に配置される。スピーカ５Ｃはスピーカ５Ｌ，５Ｒとの間で鍵盤６０の中央前方に配置され、スピーカ５Ｂはスピーカ５Ｃのさらに前方に配置される。したがって、スピーカ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂは、演奏者８０の左前方、右前方、中央前方および中央のさらに前方（以下、奥と呼ぶ。）にそれぞれ位置する。
【００２５】
図１に示すように、電子楽器１００は、バス１３に接続される演奏信号生成装置１、およびサウンドシステム５を備える。演奏信号生成装置１は、波形メモリ２、音源部３および効果付与部４を含む。演奏信号生成装置１の波形メモリ２は、半導体メモリ、ハードディスク、光学ディスク、磁気ディスクまたはメモリカード等の記憶媒体により構成される。波形メモリ２、音源部３および効果付与部４は、スピーカ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂに与えられるべき４つの演奏信号を生成する４つの信号チャンネルを有する。以下、スピーカ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂに対応する４つの信号チャンネルをそれぞれ左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルと呼ぶ。波形メモリ２、音源部３および効果付与部４の構成および動作については後述する。サウンドシステム５は、図２のスピーカ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂを含む。
【００２６】
電子楽器１００は、バス１３に接続される演奏操作子６、設定操作子７、表示器８、ＣＰＵ（中央演算処理装置）９、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１および通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１２をさらに備える。演奏操作子６は図２の鍵盤６０およびダンパペダル７０を含む。演奏者８０が鍵盤６０を操作することにより発音指示が入力される。発音指示は、音高およびベロシティ（強度）等を含む。演奏者８０がダンパペダル７０を操作することによりダンパ解除指示が入力される。設定操作子７は、音量の調整、電源のオンオフ、および音色パラメータ等の設定を行うために用いられる。表示器８には、各種操作画面が表示される。
【００２７】
ＲＯＭ１０は、例えば不揮発性メモリからなり、システムプログラムを記憶する。ＲＡＭ１１は、例えば揮発性メモリからなり、ＣＰＵ９の作業領域として用いられるとともに、各種データを一時的に記憶する。ＣＰＵ９は、演奏操作子６および設定操作子７の操作に基づいて演奏信号生成装置１に各種指示を与える。ＣＰＵ９、ＲＯＭ１０およびＲＡＭ１１がコンピュータを構成する。
【００２８】
演奏信号生成装置１は、電子回路等のハードウエアにより構成されてもよく、演奏信号生成プログラム等のソフトウエアにより構成されてもよく、ハードウエアおよびソフトウエアの両方により構成されてもよい。例えば、音源部３および効果付与部４が専用の音源ＬＳＩ（Large Scaled Integrated circuit）および効果付与用のＤＳＰ（Digital signal Processor）により構成されてもよい。また、音源部３および効果付与部４がカスタムＬＳＩにより一体的に構成されてもよい。演奏信号生成装置１の少なくとも一部がソフトウエアにより実現される場合には、ＲＯＭ１０に演奏信号生成プログラム等のコンピュータプログラムが記憶される。この場合、ＣＰＵ９は、ＲＯＭ１０に記憶された演奏信号生成プログラムをＲＡＭ１１上で実行することにより演奏信号生成処理を行う。外部記憶装置等の外部機器が通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１２を介してバス１３に接続されてもよい。
【００２９】
（２）波形メモリ２および音源部３
図３は図１の波形メモリ２および音源部３の構成を示すブロック図である。波形メモリ２には、アコースティックピアノの複数の弦に対応する複数の波形データセット２１が記憶される。例えば８８本の弦に対応する８８個の波形データセット２１が記憶される。各波形データセット２１は、４つの波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂを含む。波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂは、アコースティックピアノの１つの鍵を操作（打鍵）したときに、鍵盤の左前方の位置、右前方の位置、中央前方の位置、および奥の位置でそれぞれ収録された音のサンプリング波形を表し、複数のサンプル値からなる。波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂは、それぞれ左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルに対応する。
【００３０】
音源部３は、複数の発音チャンネル３１および４つの加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃ，３２Ｂを含む。例えば、６４個の発音チャンネル３１が設けられる。４つの加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃ，３２Ｂは、それぞれ左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルに対応する。鍵盤６０から入力される発音指示に応答して、一または複数の発音チャンネル３１が作動する。例えば、演奏者８０が１つの鍵を操作したときには、左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルに対応する４個の発音チャンネル３１が作動する。演奏者８０が３つの鍵を同時に操作したときには、１２個の発音チャンネル３１が作動する。各発音チャンネル３１は、波形読出部３０１、フィルタ３０２および音量制御部３０３を含む。波形読出部３０１は、発音指示により指定された音高に対応する波形データセット２１から１つの波形データを読み出す。フィルタ３０２は、波形読出部３０１により読み出された波形データに対して音色の変化を付与するためのフィルタ処理を行う。音量制御部３０３は、波形データの振幅の時間変化を制御する。
【００３１】
左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルに対応して、４個の発音チャンネル３１から出力される波形データのサンプル値は加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃ，３２Ｂにそれぞれ与えられる。加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃ，３２Ｂの各々は、一または複数の発音チャンネル３１から出力されるサンプル値を加算する。例えば、鍵盤６０の３つの鍵が同時に操作された場合には、加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃ，３２Ｂの各々に３つの発音チャンネル３１からのサンプル値が与えられる。加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃ，３２Ｂは、加算結果をそれぞれ左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢとして出力する。弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢは、操作された鍵に対応するアコースティックピアノの弦の振動音および当該弦の振動によるアコースティックピアノの響板の振動音の成分（響板効果）を含む。
【００３２】
（３）効果付与部４
図４は図１の効果付与部４の構成を示すブロック図である。効果付与部４は、共鳴信号生成部４１、響板信号生成部４２、複数の加算器４３Ｌ，４３Ｒ，４３Ｃ，４３Ｂ，４４Ｌ，４４Ｒ，４４Ｃ，４４Ｂ，４５，４６、複数の乗算器４７Ｌ，４７Ｒ，４７Ｃ，４７Ｂ，４８Ｌ，４８Ｒ，４８Ｃ，４８Ｂ、遅延回路５１，５２，５３および空間系効果付与回路５４を含む。効果付与部４における演算は、所定のサンプリング周波数で弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢのサンプル単位で行われる。
【００３３】
効果付与部４には、図３の音源部３から出力される左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢが与えられる。共鳴信号生成部４１は、弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて左チャンネルの共鳴信号ＲＬおよび右チャンネルの共鳴信号ＲＲを生成する。加算器４５は、共鳴信号ＲＬ，ＲＲを加算し、加算結果を中央チャンネルの共鳴信号ＲＣとして出力する。遅延回路５１は、共鳴信号ＲＣを遅延させることにより奥チャンネルの共鳴信号ＲＢを生成する。乗算器４７Ｌ，４７Ｒ，４７Ｃ，４７Ｂは、共鳴信号ＲＬ，ＲＲ，ＲＣ，ＲＢにそれぞれ所定の係数を乗算し、乗算結果を共鳴信号ＲＬ１，ＲＲ１，ＲＣ１，ＲＢ１として出力する。共鳴信号ＲＬ，ＲＲは弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成されるため、共鳴信号ＲＣ１，ＲＢ１は弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成される。
【００３４】
加算器４３Ｌは、弦信号ＳＬに共鳴信号ＲＬ１を加算し、加算結果を左チャンネルの演奏信号ＰＬ１として出力する。加算器４３Ｒは、弦信号ＳＲに共鳴信号ＲＲ１を加算し、加算結果を右チャンネルの演奏信号ＰＲ１として出力する。加算器４３Ｃは、弦信号ＳＣに共鳴信号ＲＣ１を加算し、加算結果を中央チャンネルの演奏信号ＰＣ１として出力する。加算器４３Ｂは、弦信号ＳＢに共鳴信号ＲＢ１を加算し、加算結果を奥チャンネルの演奏信号ＰＢ１として出力する。
【００３５】
響板信号生成部４２は、演奏信号ＰＬ１，ＰＲ１に基づいて左チャンネルの響板信号ＢＬおよび右チャンネルの響板信号ＢＲを生成する。加算器４６は、響板信号ＢＬ，ＢＲを加算し、加算結果を中央チャンネルの響板信号ＢＣとして出力する。遅延回路５２は、響板信号ＢＣを遅延させることにより奥チャンネルの響板信号ＢＢを生成する。乗算器４８Ｌ，４８Ｒ，４８Ｃ，４８Ｂは、響板信号ＢＬ，ＢＲ，ＢＣ，ＢＢにそれぞれ所定の係数を乗算し、乗算結果を響板信号ＢＬ１，ＢＲ１，ＢＣ１，ＢＢ１として出力する。
【００３６】
加算器４４Ｌは、演奏信号ＰＬ１に響板信号ＢＬ１を加算し、加算結果を左チャンネルの演奏信号ＰＬ２として出力する。加算器４４Ｒは、演奏信号ＰＲ１に響板信号ＢＲ１を加算し、加算結果を右チャンネルの演奏信号ＰＲ２として出力する。加算器４４Ｃは、演奏信号ＰＣ１に響板信号ＢＣ１を加算し、加算結果を中央チャンネルの演奏信号ＰＣ２として出力する。加算器４４Ｂは、演奏信号ＰＢ１に響板信号ＢＢ１を加算し、加算結果を遅延回路５３に出力する。遅延回路５３は、加算器４４Ｂから出力される加算結果を遅延させることにより奥チャンネルの演奏信号ＰＢ２を生成する。響板信号ＢＬ，ＢＲは弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成されるため、響板信号ＢＣ，ＢＢは弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成される。
【００３７】
空間系効果付与回路５４は、演奏信号ＰＬ２，ＰＲ２，ＰＣ２，ＰＢ２に残響音等の空間系効果を付与し、左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの演奏信号ＰＬ，ＰＲ，ＰＣ，ＰＢを出力する。なお、空間系効果が必要でない場合には、空間系効果付与回路５４が設けられなくてもよい。
【００３８】
共鳴信号生成部４１および響板信号生成部４２には、ダンパ制御信号ＤＡＭが与えられる。ダンパ制御信号ＤＡＭは、アコースティックピアノのダンパが各弦に接触することを示すダンパ作動指示またはダンパが各弦から離れることを示すダンパ解除指示を表す。図２のダンパペダル７０が操作されたときには、全ての弦についてダンパ解除指示が発生する。また、一または複数の鍵が操作されたときには、操作された鍵に対応する弦についてダンパ解除指示が発生する。ダンパペダル７０が操作されておらずかつ一または複数の鍵が操作されていないときには、操作されていない鍵に対応する弦についてダンパ作動指示が発生する。ダンパペダル７０が操作されておらずかつ操作された一または複数の鍵が戻されたときには、戻された鍵に対応する弦についてダンパ作動指示が発生する。ダンパ制御信号ＤＡＭは、後述するように、共鳴信号生成部４１に与えられるダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎおよび響板信号生成部４２に与えられるダンパ制御信号Ｄ０を含む。ダンパ制御信号Ｄ０〜Ｄｎは“０”および“１”に切り替わる。“０”はダンパ作動指示を表し、“１”はダンパ解除指示を表す。ダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎの各々は、アコースティックピアノの各弦に対応しており、図１の演奏操作子６の状態に応じて“０”または“１”に切り替わる。ダンパ制御信号Ｄ０は、アコースティックピアノの響板に対応しており、各弦についてのダンパの作動および解除とは関係なしに常に“１”に設定されてもよく、少なくとも１つの弦についてダンパが解除された場合（ダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎの少なくとも１つが“１”の場合）に“１”になってもよく、ダンパペダル７０が操作されたときのように全ての弦についてダンパが解除された場合（ダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎの全てが“１”の場合）に“１”になってもよい。
【００３９】
図５は図４の共鳴信号生成部４１の構成を示すブロック図である。図５の共鳴信号生成部４１は、ｎ個の共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎを含む。ｎは、アコースティックピアノの弦の数に相当する整数であり、例えば８８である。共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎは、アコースティックピアノの１番目〜ｎ番目の弦に対応する。共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎには、ダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎがそれぞれ与えられる。共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎは、弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて左チャンネルの共鳴信号ＲＬ１〜ＲＬｎおよび右チャンネルの共鳴信号ＲＲ１〜ＲＲｎを生成する。共鳴信号ＲＬ１〜ＲＬｎ，ＲＲ１〜ＲＲｎは、アコースティックピアノのｎ本の弦の共鳴音を表す。共鳴信号生成部４１は、ｎ個の加算器４２０およびｎ個の加算器４３０をさらに含む。加算器４２０は、共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎにより生成されたｎ個の共鳴信号ＲＬ１〜ＲＬｎおよび弦信号ＳＬを加算し、加算結果を左チャンネルの共鳴信号ＲＬとして出力する。加算器４３０は、共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎにより生成されたｎ個の共鳴信号ＲＲ１〜ＲＲｎおよび弦信号ＳＲを加算し、加算結果を右チャンネルの共鳴信号ＲＲとして出力する。
【００４０】
図６は図５の１つの共鳴信号生成回路４１０ｉの構成を示すブロック図である。ここで、ｉは１〜ｎのいずれかである。図６の共鳴信号生成回路４１０ｉは、受信回路４１１、定位設定回路４１２、加算器４１３、遅延回路４１４、フィルタ回路４１５および乗算器４１６を含む。共鳴信号生成回路４１０ｉは、アコースティックピアノのｉ番目の弦に対応する。受信回路４１１は乗算器４１１Ｌ，４１１Ｒを含む。乗算器４１１Ｌ，４１１Ｒは、それぞれ弦信号ＳＬ，ＳＲにダンパ制御信号Ｄｉの値を乗算し、乗算結果を出力する。それにより、ダンパ制御信号Ｄｉが“０”（ダンパ作動指示）のときには、弦信号ＳＬ，ＳＲが加算器４１３に入力されず、ダンパ制御信号Ｄｉが“１”（ダンパ解除指示）のときには、弦信号ＳＬ，ＳＲが加算器４１３に入力される。
【００４１】
加算器４１３は、乗算器４１１Ｌ，４１１Ｒの乗算結果および後述する乗算器４１６の乗算結果を加算し、加算結果を出力する。遅延回路４１４は、直列接続された複数の遅延素子からなり、加算器４１３の加算結果を示すサンプル値を一定時間遅延させる。フィルタ回路４１５は、例えば全域通過フィルタ（オールパスフィルタ）を含む。乗算器４１６は、フィルタ回路４１５から出力されるサンプル値にダンパ制御信号Ｄｉの値を乗算し、乗算結果を出力する。加算器４１３、遅延回路４１４、フィルタ回路４１５および乗算器４１６がくし形フィルタ（コムフィルタ）を構成し、アコースティックピアノの対応する弦の共鳴音を表す共鳴信号を生成する。遅延回路４１４の遅延時間は、対応する弦の固有共振周波数に応じて設定される。ダンパ制御信号Ｄｉが“０”（ダンパ作動指示）のときには、フィルタ回路４１５から加算器４１３にサンプル値が入力されない。それにより、共鳴信号が生成されない。ダンパ制御信号Ｄｉが“１”（ダンパ解除指示）のときには、フィルタ回路４１５から加算器４１３にサンプル値が入力される。それにより、共鳴信号が生成される。
【００４２】
定位設定回路４１２の乗算器４１２Ｌ，４１２Ｒは遅延回路４１４の異なる遅延素子に接続される。乗算器４１２Ｌ，４１２Ｒは、接続された遅延素子から出力されるサンプル値にそれぞれ所定の係数を乗算し、乗算結果を共鳴信号ＲＬｉ，ＲＲｉとして出力する。乗算器４１２Ｌ，４１２Ｒの係数は、アコースティックピアノの対応する弦の位置に基づいて設定される。図５の共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎの乗算器４１２Ｌ，４１２Ｒがそれぞれ接続される遅延素子は、アコースティックピアノの対応する弦により異なる。したがって、共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎから出力される共鳴信号ＲＬ１〜ＲＬｎ，ＲＲ１〜ＲＲｎは対応する弦により異なる。
【００４３】
図７は図４の響板信号生成部４２の構成を示すブロック図である。図７の響板信号生成部４２は、乗算器４２１Ｌ，４２１Ｒ、複数の加算器４２２，４４１Ｌ，４４１Ｒ，４６１Ｌ，４６１Ｒ、複数のくし形フィルタ４３０および複数の全域通過フィルタ４５０Ｌ，４５０Ｒを含む。
【００４４】
乗算器４２１Ｌ，４２１Ｒは、演奏信号ＰＬ１，ＰＲ１にダンパ制御信号Ｄ０の値を乗算し、乗算結果を出力する。それにより、ダンパ制御信号Ｄ０が“０”（ダンパ作動指示）のときには、演奏信号ＰＬ１，ＰＲ１が加算器４２２に入力されず、ダンパ制御信号Ｄ０が“１”（ダンパ解除指示）のときには、演奏信号ＰＬ１，ＰＲ１が加算器４２２に入力される。加算器４２２は、乗算器４２１Ｌ，４２１Ｒの乗算結果を加算し、加算結果を合成演奏信号ＰＬＲとして出力する。
【００４５】
各くし形フィルタ４３０は、合成演奏信号ＰＬＲに基づいて左チャンネルの残響信号ＲｅＬおよび右チャンネルの残響信号ＲｅＲを出力する。加算器４４１Ｌは、複数のくし形フィルタ４３０の残響信号ＲｅＬを加算し、加算結果を残響信号ＲＥＬ０として出力する。残響信号ＲＥＬ０は複数の全域通過フィルタ４５０Ｌを順次通過し、左チャンネルの残響信号ＲＥＬとして出力される。加算器４４１Ｒは、複数のくし形フィルタ４３０の残響信号ＲｅＲを加算し、加算結果を残響信号ＲＥＲ０として出力する。残響信号ＲＥＲ０は複数の全域通過フィルタ４５０Ｒを順次通過し、右チャンネルの残響信号ＲＥＲとして出力される。
【００４６】
加算器４６１Ｌは、演奏信号ＰＬ１に最終段の全域通過フィルタ４５０Ｌから出力された残響信号ＲＥＬを加算し、加算結果を響板信号ＢＬとして出力する。加算器４６１Ｒは、演奏信号ＰＲ１に最終段の全域通過フィルタ４５０Ｒから出力された残響信号ＲＥＲを加算し、加算結果を響板信号ＢＲとして出力する。
【００４７】
図８は図７の１つのくし形フィルタ４３０の構成を示すブロック図である。図８のくし形フィルタ４３０は、加算器４３１、遅延回路４３２および乗算器４３３を含む。加算器４３１は、合成演奏信号ＰＬＲに乗算器４３３の乗算結果を加算する。遅延回路４３２は、直列接続された複数の遅延素子を含み、加算器４３１の加算結果を示すサンプル値を一定時間遅延させる。乗算器４３３は、遅延回路４３２から出力されるサンプル値に所定の減衰係数を乗算する。遅延回路４３２の異なる２つの遅延素子から出力されるサンプル値が残響信号ＲｅＬ，ＲｅＲとして出力される。
【００４８】
図９は図７の１つの全域通過フィルタ４５０Ｌの構成を示すブロック図である。図９の全域通過フィルタ４５０Ｌは、加算器４５１，４５２、遅延回路４５３および乗算器４５４，４５５，４５６を含む。加算器４５１は、残響信号ＲＥＬ０に乗算器４５６の乗算結果を加算する。遅延回路４５３は、加算器４５１の加算結果を一定時間遅延させる。乗算器４５５は、遅延回路４５３から出力されるサンプル値に所定の係数を乗算する。乗算器４５４は、残響信号ＲＥＬ０に所定の減衰係数を乗算する。加算器４５２は、乗算器４５４の乗算結果と乗算器４５５の乗算結果とを加算する。乗算器４５６は、加算器４５２の加算結果に所定の減衰係数を乗算する。加算器４５２の加算結果が残響信号ＲＥＬ１として出力される。図７の全域通過フィルタ４５０Ｒの構成は、図９の全域通過フィルタ４５０Ｌの構成と同様である。
【００４９】
（４）演奏信号生成方法
図１０および図１１は図１の演奏信号生成装置１における演奏信号生成方法を示すフローチャートである。以下、説明を簡潔にするために、左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂをそれぞれ左、右、中央および奥の波形データと呼び、左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢをそれぞれ左、右、中央および奥の弦信号と呼ぶ。また、左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの共鳴信号ＲＬ，ＲＲ，ＲＣ，ＲＢをそれぞれ左、右、中央および奥の共鳴信号と呼び、左チャンネル、右チャンネル、中央チャンネルおよび奥チャンネルの響板信号ＢＬ，ＢＲ，ＢＣ，ＢＢをそれぞれ左、右、中央および奥の響板信号と呼ぶ。
【００５０】
音源部３は、ＣＰＵ９の指示に応じて、該当する弦についての左、右、中央および奥の波形データから左、右、中央および奥の弦信号を生成する（ステップＳ１）。具体的には、ＣＰＵ９は、バス１３を経由して演奏操作子６の状態を検知し、検知した状態に応じて、音源部３に発音開始指示または発音停止指示を与える。音源部３は、発音開始指示に応答して発音開始の処理を行い、発音停止指示に応答して発音停止の処理を行う。音源部３は、発音開始から発音停止までの間、発音を継続する。一または複数の弦に関する発音開始指示が与えられて発音を継続している間、音源部３は、波形メモリ２に予め記憶されている波形データのうち、該当する弦についての左、右、中央および奥の波形データを読み出し、該当する弦についての左、右、中央および奥の波形データから左、右、中央および奥の弦信号を生成する。
【００５１】
次に、ＣＰＵ９は、バス１３を経由して演奏操作子６の状態を検知し、検知した状態に応じて効果付与部４にダンパ制御信号ＤＡＭを供給する。効果付与部４はＣＰＵ９から供給されるダンパ制御信号ＤＡＭを取得する（ステップＳ２）。効果付与部４において、ダンパ制御信号ＤＡＭのうちのダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎが共鳴信号生成部４１に供給されるとともに、ダンパ制御信号Ｄ０が響板信号生成部４２に供給される。一または複数の弦に関するダンパ解除指示が与えられた場合、共鳴信号生成部４１の該当する弦についての共鳴信号生成回路４１０ｉにダンパ解除指示“１”を表すダンパ制御信号Ｄｉが供給される。
【００５２】
次に、共鳴信号生成部４１は、左および右の弦信号から左および右の共鳴信号をそれぞれ生成する（ステップＳ３）。共鳴信号生成部４１において、ダンパ解除指示“１”が供給された共鳴信号生成回路４１０ｉには左および右の弦信号が入力される。それにより、共鳴信号生成回路４１０ｉのそれぞれの特性に応じて、共鳴音が成長して生成され、または共鳴音が成長せずに生成されない。
【００５３】
また、効果付与部４は、左および右の共鳴信号から中央の共鳴信号を生成し（ステップＳ４）、中央の共鳴信号から奥の共鳴信号を生成する（ステップＳ５）。
【００５４】
例えば、アコースティックピアノでは、ある音高の鍵が押下された後にダンパペダルが操作された場合には、アコースティックピアノの全ての弦のうち当該音高の倍音に対応する弦が共鳴する。そこで、本実施の形態では、ある音高の鍵が操作された後にダンパペダル７０が操作された場合には、まず音源部３は当該音高の弦信号を発する。その後、ダンパペダル７０の操作に応じて全ての共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎ（図５参照）へダンパ解除指示“１”を表すダンパ制御信号Ｄ１〜Ｄｎが供給される。したがって、当該音高の弦信号は全ての共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎに入力される。各共鳴信号生成回路４１０ｉは、対応する弦に応じた遅延回路４１４からなる共振特性を有する。したがって、入力された弦信号の倍音に対応する共鳴信号生成回路４１０ｉにおいては共鳴音が成長し、倍音に対応しない共鳴信号生成回路４１０ｉにおいては共鳴音が成長しない。このようにして、当該音高の倍音に対応する共鳴信号生成回路４１０ｉ（図５参照）により左および右の共鳴信号が生成され、左および右の共鳴信号に基づいて中央および奥の共鳴信号が生成される。また、一の鍵が操作されている状態で他の鍵が操作されかつ一の鍵の音高が他の鍵の音高の倍音である場合には、当該倍音に対応する共鳴信号生成回路４１０ｉ（図５参照）により左および右の共鳴信号が生成され、左および右の共鳴信号に基づいて中央および奥の共鳴信号が生成される。その後、効果付与部４は、左、右、中央および奥の共鳴信号を左、右、中央および奥の弦信号にそれぞれ加算する（ステップＳ６）。
【００５５】
効果付与部４は、加算後の左および右の弦信号から左および右の響板信号を生成する（ステップＳ７）。また、響板信号生成部４２は、左および右の響板信号から中央の響板信号を生成し（ステップＳ８）、中央の響板信号から奥の響板信号を生成する（ステップＳ９）。
【００５６】
アコースティックピアノにおいて、共鳴した弦の振動は駒を通して響板に伝達される。それにより、共鳴音に基づく響板の振動音が発生する。そこで、本実施の形態では、操作された鍵の音高の倍音に対応する共鳴信号に基づいて響板信号が生成される。その後、効果付与部４は、左、右、中央および奥の響板信号を左、右、中央および奥の弦信号にそれぞれ加算する（ステップＳ１０）。効果付与部４は、加算後の左、右、中央および奥の弦信号を左、右、中央および奥の演奏信号としてそれぞれ出力する（ステップＳ１１）。それにより、左、右、中央および奥の共鳴信号および響板信号がそれぞれ加算された弦信号が演奏信号として出力される。その後、効果付与部４は、ステップＳ１に戻る。
【００５７】
演奏信号生成装置１の機能がコンピュータプログラムにより実現される場合には、演奏信号生成プログラムがＲＯＭ１０に記憶される。ＣＰＵ９がＲＡＭ１１上で演奏信号生成プログラムを実行することにより図１０および図１１の演奏信号生成方法が行われる。この場合、演奏信号生成プログラムは、図１０および図１１のステップＳ１〜Ｓ１１を含む。
【００５８】
なお、演奏信号生成プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納された形態で提供され、ＲＯＭ１０または外部記憶装置にインストールされてもよい。また、通信Ｉ／Ｆ１２が通信網に接続されている場合、通信網に接続されたサーバから配信された演奏信号生成プログラムがＲＯＭ１０または外部記憶装置にインストールされてもよい。
【００５９】
（５）第１の実施の形態の効果
第１の実施の形態に係る演奏信号生成装置１によれば、アコースティックピアノの弦の振動音を表す弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢが波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂに基づいて生成され、弦の共鳴音を表す共鳴信号ＲＬ，ＲＲ，が弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成され、弦の共鳴音を表す共鳴信号ＲＣ，ＲＢが共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成される。また、響板効果を表す響板信号ＢＬ，ＢＲが弦信号ＳＬ，ＳＲおよび共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成され、響板効果を表す響板信号ＢＣ，ＢＢが響板信号ＢＬ，ＢＲに基づいて生成される。共鳴信号ＲＬ，ＲＲ，ＲＣ，ＲＢを生成するために、複雑な計算は不要である。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答してアコースティックピアノの音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。
【００６０】
［２］第２の実施の形態
図１２は第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置の波形メモリ２および音源部３の構成を示すブロック図である。図１３は第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置の効果付与部４の構成を示すブロック図である。第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置が第１の実施の形態に係る演奏信号生成装置と異なるのは以下の点である。
【００６１】
第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置は、左チャンネル、右チャンネルおよび中央チャンネルの３つの信号チャンネルを有する。そのため、図１２の波形メモリ２に記憶された各波形データセット２１は、左チャンネルの波形データ２２Ｌ、右チャンネルの波形データ２２Ｒおよび中央チャンネルの波形データ２２Ｃを含み、図３の奥チャンネルの波形データ２２Ｂを含まない。また、図１２の音源部３は、左チャンネル、右チャンネルおよび中央チャンネルに対応する３つの加算器３２Ｌ，３２Ｒ，３２Ｃを含み、図３の奥チャンネルに対応する加算器３２Ｂを含まない。さらに、図１３の効果付与部４は、図４の加算器４３Ｂ，４４Ｂ、乗算器４７Ｂ，４８Ｂおよび遅延回路５１，５２，５３を含まない。第２の実施の形態における演奏信号生成方法では、図１０および図１１のフローチャートにおいて奥の弦信号、奥の共鳴信号、奥の響板信号および奥の演奏信号は生成されない。
【００６２】
第２の実施の形態に係る演奏信号生成装置によれば、弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣが波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃに基づいて生成され、共鳴信号ＲＬ，ＲＲが弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成され、共鳴信号ＲＣが共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成される。また、響板信号ＢＬ，ＢＲが弦信号ＳＬ，ＳＲおよび共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成され、響板信号ＢＣが響板信号ＢＬ，ＢＲに基づいて生成される。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答してアコースティックピアノの音の広がりをより少ないデータ量でかつ３つの信号チャンネルで比較的簡単に表現することが可能となる。
【００６３】
［３］第３の実施の形態
図１４は第３の実施の形態に係る演奏信号生成装置の効果付与部４の構成を示すブロック図である。第３の実施の形態に係る演奏信号生成装置が第１の実施の形態に係る演奏信号生成装置と異なるのは以下の点である。
【００６４】
図１４の効果付与部４は、図４の加算器４３Ｌ，４３Ｒおよび乗算器４７Ｌ，４７Ｒを含まない。それにより、共鳴信号生成部４１により生成された共鳴信号ＲＬ，ＲＲは弦信号ＳＬ，ＳＲに加算されず、響板信号生成部４２に与えられる。響板信号生成部４２は、共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて響板信号ＢＬ，ＢＲをそれぞれ生成する。この場合、響板信号ＢＬは左チャンネルの共鳴信号ＲＬの成分および響板信号の成分を含み、響板信号ＢＲは右チャンネルの共鳴信号ＲＲの成分および響板信号の成分を含む。加算器４４Ｌは弦信号ＳＬに乗算器４８Ｌから出力される響板信号ＢＬ１を加算し、加算器４４Ｒは弦信号ＳＲに乗算器４８Ｒから出力される響板信号ＢＲ１を加算する。
【００６５】
第３の実施の形態に係る演奏信号生成装置によれば、共鳴信号ＲＬ，ＲＲが弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成され、共鳴信号ＲＣ，ＲＢが共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成される。また、響板信号ＢＬ，ＢＲが共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成され、響板信号ＢＣ，ＢＢが響板信号ＢＬ，ＢＲに基づいて生成される。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答してアコースティックピアノの音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。第３の実施の形態では、第１の実施の形態に比べて回路構成をより単純化することができる。
【００６６】
［４］第４の実施の形態
図１５は第４の実施の形態に係る演奏信号生成装置の効果付与部４の構成を示すブロック図である。第４の実施の形態に係る演奏信号生成装置が第３の実施の形態に係る演奏信号生成装置と異なるのは以下の点である。
【００６７】
図１５の効果付与部４は、図１４の加算器４３Ｃ，４３Ｂ、乗算器４７Ｃ，４７Ｂおよび遅延回路５１を含まない。この場合、響板信号ＢＬは左チャンネルの共鳴信号ＲＬの成分および響板信号の成分を含み、響板信号ＢＲは右チャンネルの共鳴信号ＲＲの成分および響板信号の成分を含む。そのため、加算器４６から出力される響板信号ＢＣは、共鳴信号ＲＬ，ＲＲの成分の加算により得られる中央チャンネルの共鳴信号の成分および響板信号の成分の加算により得られる中央チャンネルの響板信号の成分を含む。また、遅延回路５２から出力される響板信号ＢＢは、中央チャンネルの共鳴信号の成分の遅延により得られる奥チャンネルの共鳴信号の成分および中央チャンネルの響板信号の成分の遅延により得られる奥チャンネルの響板信号の成分を含む。加算器４４Ｃは弦信号ＳＣに乗算器４８Ｃから出力される響板信号ＢＣ１を加算し、加算器４４Ｂは弦信号ＳＢに乗算器４８Ｂから出力される響板信号ＢＢ１を加算する。
【００６８】
第４の実施の形態に係る演奏信号生成装置によれば、共鳴信号ＲＬ，ＲＲが弦信号ＳＬ，ＳＲに基づいて生成され、響板信号ＢＬ，ＢＲが共鳴信号ＲＬ，ＲＲに基づいて生成され、響板信号ＢＣ，ＢＢが響板信号ＢＬ，ＢＲに基づいて生成される。したがって、発音指示およびダンパの解除指示に応答してアコースティックピアノの音の広がりを少ないデータ量でかつ比較的簡単に表現することが可能となる。第４の実施の形態によれば、第１および第３の実施の形態に比べて回路構成をさらに単純化することができる。
【００６９】
［５］他の実施の形態
第１〜第４の実施の形態に係る演奏信号生成装置において、響板効果を得る必要がない場合には、響板信号生成部４２を設けなくてよい。この場合、図１１のフローチャートにおけるステップＳ７〜Ｓ１０は不要となる。
【００７０】
また、第３および第４の実施の形態に係る演奏信号生成装置において、奥チャンネルに関連する構成を設けなくてもよい。この場合には、３つの信号チャンネルの演奏信号生成装置が実現される。
【００７１】
なお、一般的に、アコースティックピアノは、音域によっては、単一の鍵を操作したときに、ほぼ同じ音高に調律された複数の弦が同時に打弦されるように構成されている。すなわち、単一の鍵に対応して複数の弦（複弦）が設けられている。上記第１〜第４の実施の形態においては、複数の波形データセット２１および複数の共鳴信号生成回路４１０１〜４１０ｎが弦の数だけ設けられるが、本発明はこれに限定されず、単一の鍵に対応して複弦が設けられている場合にも適用可能である。例えば、一組の複弦を構成する各弦に対応するように波形データセット２１および共鳴信号生成回路４１０ｉが設けられ、単一の鍵の操作に応じて、複弦に対応する複数の波形データセット２１および複数の共鳴信号生成回路４１０ｉが同時に用いられてもよい。あるいは、波形データセット２１が単一の音高に対応する複弦の音を同時に収録することにより得られる波形データ（サンプリング波形）により構成されてもよく、単一の音高に対応するように１つの共鳴信号生成回路４１０ｉが設けられてもよい。
【００７２】
第１〜第４の実施の形態では、本発明が複数の弦および複数の鍵を有する鍵盤楽器としてアコースティックピアノの音を模擬する演奏信号生成装置および演奏信号生成方法に適用される場合について説明したが、鍵盤楽器はアコースティックピアノに限定されない。本発明は、チェンバロ等の他の鍵盤楽器の音を模擬する演奏信号生成装置および演奏信号生成方法にも適用可能である。
【００７３】
［６］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることができる。
【００７４】
上記実施の形態では、スピーカ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂが第１、第２、第３および第４のスピーカの例であり、波形メモリ２が記憶手段の例であり、音源部３が弦信号生成手段の例であり、共鳴信号生成部４１が共鳴信号生成手段の例であり、響板信号生成部４２が響板信号生成手段の例であり、加算器４３Ｌ，４３Ｒ，４３Ｃ，４３Ｂ，４４Ｌ，４４Ｒ，４４Ｃ，４４Ｂが演奏信号生成手段の例である。また、波形データ２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂがそれぞれ第１、第２、第３および第４のサンプリング波形の例であり、弦信号ＳＬ，ＳＲ，ＳＣ，ＳＢが第１、第２、第３および第４の弦信号の例であり、共鳴信号ＲＬ，ＲＲ，ＲＣ，ＲＢが第１、第２、第３および第４の共鳴信号の例であり、響板信号ＢＬ，ＢＲ，ＢＣ，ＢＢが第１、第２、第３および第４の響板信号の例であり、演奏信号ＰＬ，ＰＲ，ＰＣ，ＰＢが第１、第２、第３および第４の演奏信号の例である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、演奏信号の生成等のために利用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…演奏信号生成装置、１００…電子楽器、２…波形メモリ、３…音源部、４…効果付与部、５…サウンドシステム、…５Ｌ，５Ｒ，５Ｃ，５Ｂ…スピーカ、２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ，２２Ｂ…波形データ、２１…波形データセット、３１…発音チャンネル、４１…共鳴信号生成部、４２…響板信号生成部、６０…鍵盤、７０…ダンパペダル、８０…演奏者、４１０ｉ，４１０１〜４１０ｎ…共鳴信号生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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