(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音高指定に応答して、前記音高に対応する波形データを設定する設定処理と、前記設定された波形データを遅延させる遅延処理と、遅延された前記波形データをフィルタリングするフィルタリング処理と、を実行するフィルタ処理と、
遅延された前記波形データのレベルに基づいて、前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力する調整信号出力処理と、
前記調整信号に基づいて前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整する調整処理と、
を実行する処理部を備えることを特徴とする電子楽器。
【請求項２】
前記電子楽器はさらに、演奏操作を検出するセンサ部を有し、
前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記センサ部からの出力データに基づいて、遅延された前記波形データをフィルタリングする処理を実行する、請求項１に記載の電子楽器。
【請求項３】
前記センサ部は、吹奏圧、リップ操作、タン操作、バイト操作、又はボイス操作の何れか１つ以上の演奏操作を検出するマウスピースセンサである、請求項２に記載の電子楽器。
【請求項４】
前記処理部は、前記調整処理において、前記設定処理により設定された波形データに代えて、レベルの調整された前記波形データに対して前記遅延処理を実行する、請求項１乃至３に記載の電子楽器。
【請求項５】
前記処理部は、前記調整信号出力処理において、
前記遅延処理にて遅延された波形データを平滑化し、前記平滑化された波形データのレベルに基づいて、前記フィルタ処理された前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力する処理を実行する、請求項２乃至３のいずれかに記載の電子楽器。
【請求項６】
前記電子楽器はさらに、各々遅延出力値を入力し、前記遅延出力値の周波数成分のうち各々に設定された各周波数帯域の周波数成分のみを通過させて出力する複数の帯域通過フィルタ部を有し、
前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記センサ部からのセンサ出力データに基づいて、前記各帯域通過フィルタ部の利得を制御するフィルタ利得制御処理と、前記複数の帯域通過フィルタ部の各出力を加算して出力するフィルタ出力処理と、を実行する請求項２、３または５の何れかに記載の電子楽器。
【請求項７】
前記電子楽器はさらに、各々前記遅延出力値を入力し、当該遅延出力値を各々に設定された遅延量だけ遅延させる複数の遅延部と、前記センサ部からの１つ以上のセンサ出力データに基づいて、各々前記複数の遅延部に設定される各遅延量に対応する各発振周波数の低周波発振信号を生成するための複数の低周波発振部と、を有し、
前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記センサ部からの１つ以上のセンサ出力データに基づいて、前記各低周波発振部の低周波発振信号の利得を制御し、当該各利得が制御される各低周波発振信号を前記各遅延量として入力させる遅延量制御処理と、前記複数の遅延部の各出力を加算して出力するフィルタ出力処理と、を実行する請求項２、３、5または６の何れかに記載の電子楽器。
【請求項８】
前記処理部は、前記調整信号出力処理において、前記平滑化された波形データのレベルの逆数を、前記フィルタ処理された前記波形データのレベルを調整するための調整信号として出力する処理を実行する請求項５に記載の電子楽器。
【請求項９】
処理部を備えた電子楽器に用いられる音波形発生方法であって、前記処理部は、
音高指定に応答して、前記音高に対応する波形データを設定し、この設定された波形データを遅延させ、この遅延された前記波形データをフィルタリングし、
遅延された前記波形データのレベルに基づいて、前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力し、
前記調整信号に基づいて前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整する、音波形発生方法。
【請求項１０】
電子楽器を制御するコンピュータに、
指定された音高値に対応する楽音波形を遅延させ、
前記指定された音高値に基づいて、前記楽音波形を遅延させる処理に前記音高値に対応する初期楽音波形データを設定し、
演奏操作を検出するセンサ部からの１つ以上のセンサ出力データに基づいて、前記楽音波形を遅延させる処理の遅延出力値に対してフィルタリング処理を実行し、
前記遅延出力値の波高値から音量値を検出し、
前記音量値に基づいて前記フィルタリング処理のフィルタ出力値を正規化させ、得られる正規化フィルタ出力値を前記楽音波形を遅延させる処理に帰還させ、
前記正規化フィルタ出力値を楽音波形データとして出力する、
処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
吹奏圧、リップ操作、タン操作、バイト操作、又はボイス操作の何れか１つ以上の演奏操作を検出するマウスピースセンサであるセンサ部と、
音高指定に応答して、前記音高に対応する波形データを設定する設定処理と、前記設定された波形データを遅延させる遅延処理と、遅延された前記波形データを前記センサ部からの出力データに基づいてフィルタリングするフィルタリング処理と、を実行するフィルタ処理と、
遅延された前記波形データのレベルに基づいて、前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力する調整信号出力処理と、
前記調整信号に基づいて前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整する調整処理と、
を実行する処理部を備えることを特徴とする電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子楽器、音波形発生方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変遅延回路を含む遅延ループ回路で励振信号を循環させるとともに、音高情報に応じて可変遅延回路の遅延量を制御することにより倍音成分を抽出して、管楽器の共鳴現象の物理モデルをシミュレートし、更に、遅延ループ回路に挿入したフィルタ回路（楽音エフェクタ）のパラメータを管楽器と同様の吹奏演奏における吹奏圧、唇の形や舌の位置、噛み圧、喉の形などを検出するセンサ出力によって制御することで、実際の管楽器で行われている自励発振に近い演奏を実現するようにした電子楽器が知られている（例えば特許文献１から４に記載の技術）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１６１４６１号公報
【特許文献２】特開平６−２６６３６３号公報
【特許文献３】特開平７−１２９１８１号公報
【特許文献４】特許第３２２６２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、遅延ループ回路とフィルタ回路を組み合わせただけの従来技術では、自励発振がすぐ減衰して音が消えてしまったり、逆に発振が発散して音量が振り切ってしまったりする不都合があり、自然楽器の演奏におけるアンブシュアにより管楽器音を持続的に発音させる動作を電子楽器で実現することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、持続的な自励発振を可能として、自然楽器の演奏感に近い演奏を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
態様の一例では、音高指定に応答して、音高に対応して出力された波形データを遅延させた後、遅延された波形データをフィルタリングするフィルタ処理と、遅延された波形データのレベルに基づいて、フィルタリングされた波形データのレベルを調整するための調整信号を出力する調整信号出力処理と、調整信号に基づいてフィルタリングされた波形データのレベルを調整する調整処理と、を実行する処理部を有し、前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記音高指定に応答して、前記音高に対応する波形データを設定する設定処理と、前記設定された波形データを遅延させる遅延処理と、遅延された前記波形データをフィルタリングするフィルタリング処理と、を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、持続的な自励発振が可能となり、自然楽器の演奏感に近い演奏を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態による電子管楽器の外観例を示す図である。
【図２】マウスピースセンサ部の構成例を示す断面図である。
【図３】電子管楽器を制御する楽音制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図４】音源ＬＳＩの機能構成例を示すブロック図である。
【図５】可変遅延部の機能構成例を示すブロック図である。
【図６】音量検出部の機能構成例を示すブロック図である。
【図７】フィルタ部の機能構成例（その１）を示すブロック図である。
【図８】フィルタ部の機能構成例（その２）を示すブロック図である。
【図９】楽音制御装置のＣＰＵの制御処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、可変遅延部とフィルタ部とで形成されるフィードバックループ回路において、可変遅延部に記憶された波形から音量値を検出し、その音量値でフィードバック量を逆制御することで、管楽器演奏に対応した持続的な自励発振を得ることのできる電子楽器である。
【００１０】
図１は、本実施形態による電子管楽器１００の外観例を示す図である。電子管楽器１００は、電子楽器でない伝統的な管楽器（以下これを「自然管楽器」と呼ぶ）を模した形状部１０１と、複数のセンサを実装したマウスピースセンサ部１０２と、自然管楽器の指穴に相当する演奏スイッチ部１０３と、音響信号を放出する開口部１０４と、楽音波形信号を音響信号に変えるスピーカ部１０５と、演奏操作以外の各種操作を指定する操作スイッチ部１０６を含んで構成される。
【００１１】
図２は、図１のマウスピースセンサ部１０２の構成例を示す断面図である。マウスピースセンサ部１０２内の奥に設置される吹奏圧センサ２０１（ブレスセンサ）は、例えば圧力センサであり、演奏者が吹き込み口２０６を口で咥えて吹き込んだ息の吹き込み圧力を検知する。タンセンサ２０２は、演奏者が吹き込み口２０６を口で咥えたときの舌の形を検知する。バイトセンサ２０３は、演奏者が吹き込み口２０６を口で咥えたときの歯の噛み圧を検知する。リップ（上顎）センサ２０４は、演奏者が吹き込み口２０６を口で咥えたときの上唇の位置を検知する。ボイスセンサ２０５は、演奏者が上述の吹奏動作とともに発声する音声（グロウル音、グローリング音等）を検知する。
【００１２】
図３は、図１の電子管楽器１００を制御する楽音制御装置３００のハードウェア構成例を示す図であり、図１の形状部１０１内に設置される。楽音制御装置３００は、ＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット：中央演算処理装置）３０１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）３０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３０３、音源ＬＳＩ（大規模集積回路）３０４、図２に示されるマウスピースセンサ部１０２内の吹奏圧センサ２０１、タンセンサ２０２、バイトセンサ２０３、リップセンサ２０４、及びボイスセンサ２０５と、各々の出力が接続される＃１から＃５のＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）３０５、図１または図６と同様のボイスセンサ１０２とその出力が接続されるＡＤＣ１１０５、図１と同様の演奏スイッチ部１０３及び操作スイッチ部１０６と各々の出力が接続されるＧＰＩＯ（ジェネラルパーパスインプットアウトプット）３０６、ＤＡＣ／増幅器３０７、図１と同様のスピーカ部１０５を備え、これらがシステムバス３０８によって相互に接続された構成を有する。同図に示される構成は、楽音制御装置３００を実現できるハードウェア構成の一例であり、そのようなハードウェア構成はこの構成に限定されるものではない。
【００１３】
ＣＰＵ３０１は、当該楽音制御装置３００全体の制御を行う。ＲＯＭ３０２は、発音制御プログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、発音制御プログラムの実行時に、データを一時的に格納する。
【００１４】
図２に示されるマウスピースセンサ部１０２内の吹奏圧センサ２０１、タンセンサ２０２、バイトセンサ２０３、リップセンサ２０４、及びボイスセンサ２０５の各アナログ出力新語魚はそれぞれ、＃１から＃５のＡＤＣ３０５によってデジタル信号である各センサ出力データに変換され、ＣＰＵ３０１を介して音源ＬＳＩ３０４に送られる。
【００１５】
演奏スイッチ部１０３及び操作スイッチ部１０６（図１参照）の各演奏状態及び操作状態は、ＧＰＩＯ３０６を介してＣＰＵ３０１に読み込まれた後、音源ＬＳＩ３０４に送られる。
【００１６】
音源ＬＳＩ３０４は、例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ａｒｒａｙ）であり、図４から図８のブロック図を用いて後述する楽音制御装置３００の機能を実現する。
【００１７】
音源ＬＳＩ３０４から出力された楽音波形データは、ＣＰＵ３０１からシステムバス３０８を介してＤＡＣ／増幅器３０７においてデジタル信号の楽音波形データからアナログ信号の楽音波形信号に変換されて増幅された後、スピーカ部１０５を介して放音される。
【００１８】
音源ＬＳＩ３０４の機能は、ＣＰＵ３０１のソフトウェア機能によって実現されてもよい。
【００１９】
図４は、図３の音源ＬＳＩ３０４の機能構成例を示すブロック図である。まず、可変遅延部４０１は、図１又は図３の演奏スイッチ部１０３で指定され図３のＧＰＩＯ３０６からＣＰＵ３０１を介して通知された音高値に対応する楽音波形を遅延させる。
【００２０】
ノートオン初期化部４０２は、演奏スイッチ部１０３で指定されＧＰＩＯ３０６からＣＰＵ３０１を介して通知された音高値に基づいて、可変遅延部４０１に、当該音高値に対応する初期楽音波形データを設定する。
【００２１】
フィルタ部４０３は、マウスピースセンサ部１０２内の各センサ出力データに基づいて、可変遅延部４０１の遅延出力値４０８に対してフィルタリング処理を実行する。
【００２２】
音量検出部４０４は、遅延出力値４０８の波高値から音量値４１２（調整信号）を検出する。
【００２３】
乗算部４０５と帰還線４０６とからなる帰還部は、音量値４０４に基づいてフィルタ部４０３のフィルタ出力値４０９を正規化させ、得られる正規化フィルタ出力値４１０を可変遅延部４０１に帰還させる。
【００２４】
出力線４０７からなる出力部は、正規化フィルタ出力値４１０を楽音波形データ４１１として出力する。
【００２５】
音色エンベロープ制御部４１３は、例えばマウスピースセンサ部１０２の何れかのセンサ出力データに基づいて、例えばバンドパスフィルタ処理によって楽音波形データ４１１の音色包絡特性を制御する。
【００２６】
音量エンベロープ制御部４１４は、例えばマウスピースセンサ部１０２の吹奏圧センサ２０１のセンサ出力データに基づいて、例えば乗算処理によって楽音波形データ４１１の音量包絡特性を制御し、楽音出力４１５を出力する。
【００２７】
図５は、図４の可変遅延部４０１の機能構成例を示すブロック図である。可変遅延部４０１は、縦属接続されたＤ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄｎのｎ個の遅延ユニットからなり、個数ｎは電子管楽器１００（図１）の最低音高値の波長サンプル数に対応する。各遅延ユニットＤｉ（１≦ｉ≦ｎ）において、単位遅延部５０１は、入力したサンプル値を１サンプリング時間だけ遅延させる。遅延ユニットＤｉ内の初期値入力部５０２は、その遅延ユニットＤｉが、各遅延ユニットの縦属接続の先頭から、演奏スイッチ部１０３で指定された音高に対応しノートオン初期化部４０２より指定された初期楽音波形データのサンプル数に対応する数の遅延ユニットに含まれる場合に、当該初期楽音波形データの対応するサンプル値を遅延ユニットＤｉ内の選択部５０４を介して選択的に出力させる。バイパス部５０３は、遅延ユニットＤｉが、上記初期楽音波形データに対応する数の上記遅延ユニット以外の遅延ユニットに含まれる場合に、遅延ユニットＤｉ内の単位遅延部５０１をバイパスし、遅延ユニットＤｉに入力したサンプル値を遅延ユニットＤｉ内の選択部５０４を介して選択的に出力させる。このように、遅延ユニットＤｉ内の選択部５０４は、遅延ユニットＤｉ内の初期値入力部５０２からの初期楽音波形データの値と、遅延ユニットＤｉ内の単位遅延部５０１からの遅延値と、遅延ユニットＤｉへの入力値そのままの何れかを、選択的に遅延ユニットＤｉから出力させる。
【００２８】
図４のノートオン初期化部４０２は、演奏スイッチ部１０３によって新たなノートオンが発生した場合（前回の指穴と今回の指穴が異なる場合）、そのサンプリング割込みタイミングにおいて、演奏スイッチ部１０３で指定された音高（発音ピッチ）に従って１波長分の初期楽音波形データの初期サンプル値群を演算し、先頭から１波長分のサンプル数に対応する数の遅延ユニット内の初期値入力部５０２に上記初期サンプル値を書き込み、その初期サンプル値を選択部５０４で選択させて有効とさせる。上記以外の遅延ユニット内の選択部５０４は、バイパス部５０３の入力を選択して、当該遅延ユニットの動作を無効化する。演奏スイッチ部１０３での指穴押さえ位置と指定された音高、すなわち発音ピッチ周波数との関係は、各管楽器の演奏法としてテーブル化されている。例えば、Ａ４＝４４０Ｈｚ（ヘルツ）の場合、遅延値はサンプリング周波数が４８ＫＨｚ（キロヘルツ）の場合、４８０００÷４４０＝１０９．０９・・・である。可変遅延部４０１内のこの数に対応する遅延ユニットが選択される。そのとき整数値は遅延ユニットの数、小数部は遅延補間値として設定される。ノートオン初期化部４０２は、初期楽音波形データとして例えば、１波長分のノコギリ波を設定する。または、ノートオン初期化部４０２は、他にミュージックシンセサイザにあるような他の波形、例えば矩形波、三角波、ノイズを与えてもよい。或いは、ノートオン初期化部４０２は、自然楽器を録音したＰＣＭ（パルスコードモジュレーション）波形を設定してもよい。
【００２９】
上記サンプリング割込みタイミングでの処理が完了し、次のサンプリング割込みタイミングになると、選択部５０４から出力された初期値は次に接続されている遅延ユニット内の単位遅延部５０１に入力してその単位遅延部５０１を初期化する。その後、その遅延ユニット内の選択部５０４は、単位遅延部５０１の出力を選択するように変更される。前述の無効化された遅延ユニット内の選択部５０４は、そのままバイパス部５０３の入力を選択して出力する。
【００３０】
以上のようにして、本実施形態では、演奏スイッチ部１０３によって新たなノートオンが発生した場合、そのサンプリング割込みタイミングにおいて、演奏スイッチ部１０３で指定された音高に従ってノートオン初期化部４０２で演算した１波長分の初期楽音波形データの初期サンプル値群を、可変遅延部４０１内の先頭からその１波長分のサンプル数に対応する数の遅延ユニットに投入することができる。
【００３１】
図６は、図４の音量検出部４０４の機能構成例を示すブロック図である。音量検出部４０４は、絶対値出力部６０１、平滑化部６０２、及び包絡線検出部６０３を含んで構成され、ＡＭ（振幅変調）の復調方式と同等の処理を実行する。絶対値出力部６０１は、可変遅延部４０１内の図５に示される複数の遅延ユニットの各出力値の絶対値の総和値を算出する。平滑化部６０２は、絶対値出力部６０１が出力する当該総和値を、例えば移動平均演算やローパスフィルタ演算により、時間方向に平滑化する。包絡線検出部６０３は、平滑化部６０２の出力値の包絡線情報を算出し、それを図４の音量値４１２として出力する。
【００３２】
以上のようにして音量検出部４０４から出力された音量値４１２について、その逆数が算出される。図４の乗算部４０５は、その逆数値をフィルタ出力値４０９に乗算し、その乗算結果を正規化フィルタ出力値４１０として出力する。このようにして、図４の可変遅延部４０１に入力する正規化フィルタ出力値４１０の信号レベルが一定となるように、負帰還制御が実行される。この結果、豊かな音情報を含む管楽器の持続音を生成することが可能となる。なお、正規化フィルタ出力値４１０の音量が正規化されるまで遅延時間が必要になるため、この一定値はデジタル波形の最大ピーク値の４分の１程度を設定して余裕を持たせる。
【００３３】
図７は、図４のフィルタ部４０３の第１の機能構成例を示すブロック図である。第１の機能構成例では、フィルタ部４０３はまず、各々図４の可変遅延部４０１の遅延出力値４０８を入力し、遅延出力値４０８の周波数成分を＃１から＃ｍのｍ個の帯域成分に周波数分割する＃１から＃ｍのｍ個のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７０１を含む。なお、＃１即ち最低周波数帯域のＢＰＦ７０１はローパスフィルタ（ＬＰＦ）であってもよい。また、＃ｍ即ち最高周波数帯域のＢＰＦ７０１ははいパスフィルタ（ＨＰＦ）であってもよい。
【００３４】
次に、フィルタ部４０３は、＃１から＃ｍの各ＢＰＦ７０１の出力に対してそれぞれ所定の乗算係数を乗算する＃１から＃ｍの乗算部７０２を含む。各乗算係数は、図１又は図２のマウスピースセンサ部１０２内のバイトセンサ２０３、タンセンサ２０２、ボイスセンサ２０５、又はリップセンサ２０４の出力を適宜選択することにより、又は組み合わせて混合することにより決定される。
【００３５】
次に、フィルタ部４０３は、＃１から＃ｍの各乗算部７０２の出力を加算する加算部７０３と、その加算出力に対して所定の乗算係数を乗算し図４のフィルタ出力値４０９として出力する乗算部７０４を含む。この乗算係数は例えば、図１又は図２のマウスピースセンサ部１０２内の吹奏圧センサ２０１のセンサ出力データに基づいて決定される。適宜、他のセンサ出力データが用いられてもよい。
【００３６】
以上のフィルタ部４０３の構成により、可変遅延部４０１から出力される遅延出力値４０８に対して、マウスピースセンサ部１０２での演奏者による吹奏演奏に応じた豊かな音色変化を付与することが可能となる。この場合、前述したように、遅延出力値４０８としては持続音を出力することができるため、従来技術では実現し得なかった豊かな管楽器音を出力することが可能となる。
【００３７】
図８は、図４のフィルタ部４０３の第２の機能構成例を示すブロック図である。第２の機能構成例では、フィルタ部４０３は２タップのコーラスエフェクト装置として実現される。このとき、遅延時間を変調するＬＦＯ（低周波発振器）の周波数と利得を、マウスピースセンサ部１０２の各センサ出力データに基づいて制御することができる。
【００３８】
図８において、フィルタ部４０３はまず、各々図４の可変遅延部４０１からの遅延出力値４０８を入力し、遅延出力値４０８各々に設定された遅延量だけ遅延させる＃１と＃２の遅延部８０１を含む。
【００３９】
次に、フィルタ部４０３は、＃１と＃２の遅延部８０１に設定される各遅延量に対応する各周波数の低周波発信信号を生成するための＃１と＃２の低周波発振部（ＬＦＯ）８０２を含む。このとき、例えば＃１のＬＦＯ８０２の発振周波数はマウスピースセンサ部１０２内のボイスセンサ２０５のセンサ出力データに基づいて決定され、例えば＃２のＬＦＯ８０２の発振周波数はマウスピースセンサ部１０２内のバイトセンサ２０３のセンサ出力データに基づいて決定される。適宜、他のセンサ出力データが用いられてもよい。
【００４０】
更に、フィルタ部４０３は、＃１及び＃２の各ＬＦＯ８０２の各低周波発振部の低周波発振出力の利得を制御し、当該各利得が制御される各低周波発振信号を＃１及び＃２の各遅延部８０１の遅延量として入力させる＃１及び＃２の乗算部８０３（遅延量制御部）を含む。このとき、例えば＃１の乗算部８０３の利得はマウスピースセンサ部１０２内のリップセンサ２０４のセンサ出力データに基づいて決定され、例えば＃２の乗算部８０３の利得はマウスピースセンサ部１０２内のタンセンサ２０２のセンサ出力データに基づいて決定される。適宜、他のセンサ出力データが用いられてもよい。
【００４１】
次に、フィルタ部４０３は、＃１及び＃２の各遅延部８０１の出力を加算する加算部８０４と、その加算出力に対して所定の乗算係数を乗算し図４のフィルタ出力値４０９として出力する乗算部８０５を含む。この乗算係数は例えば、図１又は図２のマウスピースセンサ部１０２内の吹奏圧センサ２０１のセンサ出力データに基づいて決定される。適宜、他のセンサ出力データが用いられてもよい。
【００４２】
以上のフィルタ部４０３の構成により、可変遅延部４０１から出力される遅延出力値４０８に対して、マウスピースセンサ部１０２での演奏者による吹奏演奏に応じた豊かなコーラス効果を付与することが可能となる。この場合、前述したように、遅延出力値４０８としては持続音を出力することができるため、従来技術では実現し得なかった豊かな管楽器音を出力することが可能となる。
【００４３】
図９は、サンプリング割込みタイミング毎に演奏スイッチ部１０３の状態が変化した場合に、図３の楽音制御装置３００のＣＰＵ３０１が実行するサンプリング割込み処理の例を示すフローチャートである。
【００４４】
図３のＣＰＵ３０１はまず、図１の演奏スイッチ部１０３の指穴スイッチの状態に基づいて遅延値と１波長の時間を算出し、図３の音源ＬＳＩ３０４内のノートオン初期化部４０２に設定する（ステップＳ９０１）。これにより、ノートオン初期化部４０２が前述した制御処理により、初期楽音波形データのサンプル値を可変遅延部４０１に設定する。
【００４５】
次に、ＣＰＵ３０１は、マウスピースセンサ部１０２の各センサ出力データに基づいて、図７又は図８を用いて前述したように、図３の音源ＬＳＩ３０４内のフィルタ部４０３内の各部分を設定する（ステップＳ９０２）。これにより、フィルタ部４０３は、現在のサンプリング割込みタイミングでマウスピースセンサ部１０２から出力されている各センサ出力データに基づく特性で、フィルタリング処理を実行する。
【００４６】
次に、ＣＰＵ３０１は、図３の音源ＬＳＩ３０４内の図４及び図６の構成を有する音量検出部４０４から、音量値４１２を取得する（ステップＳ９０３）。
【００４７】
次に、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ９０３で取得した音量値４１２の逆数値を計算し、この逆数値に基づいて乗算係数を算出し、この乗算係数を図３の音源ＬＳＩ３０４内の図４の乗算部４０５に設定する（ステップＳ９０４）。これにより、前述した乗算部４０５の動作により、フィルタ出力値４０９の信号レベルが一定になって持続音が継続するように、制御が行われる。
【００４８】
ステップＳ９０４の処理の後、ＣＰＵ３０１は、今回のサンプリング割込みタイミングにおけるサンプリング割込み処理を終了する。
【００４９】
以上説明した実施形態は、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、又はＦＰＧＡ等により実現される図３の音源ＬＳＩ３０４が、図４から図８のブロック図に対応する楽音制御装置３００の機能を実現する場合について説明した。これに対して、音源ＬＳＩ３０４を持たずに、ＣＰＵ３０１のみがソフトウェア処理によって、図４から図８のブロック図に対応する楽音制御装置３００の機能を実現することも可能である。
【００５０】
上述した実施形態において、図４の構成による負帰還制御において、マウスピースセンサ部１０２からのセンサ出力データの値によっては、図７の乗算部７０４又は図８の乗算部８０５により、音量値が小さくなり、その結果図４の乗算部４０５での乗算係数が極端に大きくなる場合が考えられる。そこで、本実施形態では、図９のステップＳ９０４で算出される音量値４１２の逆数に対応する乗算係数値が所定の閾値に比較して大きい値となったときには、ＣＰＵ３０１は、音源ＬＳＩ３０４に対して、楽音波形データ４１１の出力を停止させてノートオフさせるように制御する。
【００５１】
上述した図４のフィルタ部４０３としては、バンドパスフィルタやコーラスエフェクト装置の他に、フェーザエフェクト装置やレゾナンスフィルタなどの楽器エフェクタにあるようなフィルタ構成を与えても良い。また、自然管楽器の管特性を実現したフィルタ構成を与えても良い。
【００５２】
以上説明した実施形態によれば、マウスピースセンサ部１０２からの複数のセンサ出力データをフィードバック音源の楽音制御に与え、そのときにフィルタ出力値４０９の信号レベルが一定になるような音量制御を行うことにより、持続的な自励発振による自然管楽器に近い吹奏演奏を実現することが可能となる。
【００５３】
なお、管楽器以外のセンサ出力データを用いた電子楽器を実現することも可能である。
【００５４】
更に、センサ出力データを出力するセンサ手段は、図２に示されるようなマウスピースセンサ部１０２に限定されるものではなく、例えば吹奏者の唇を撮影するカメラからセンサ出力データを得るようにしても良い。
【００５５】
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）
音高指定に応答して、前記音高に対応して出力された波形データを遅延させた後、遅延された前記波形データをフィルタリングするフィルタ処理と、
遅延された前記波形データのレベルに基づいて、前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力する調整信号出力処理と、
前記調整信号に基づいて前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整する調整処理と、
を実行する処理部を備えることを特徴とする電子楽器。
（付記２）
前記処理部は、前記フィルタ処理において、
前記音高指定に応答して、前記音高に対応する波形データを設定する設定処理と、前記設定された波形データを遅延させる遅延処理と、遅延された前記波形データをフィルタリングするフィルタリング処理と、を実行する付記１に記載の電子楽器。
（付記３）
前記電子楽器はさらに、演奏操作を検出するセンサ部を有し、
前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記センサ部からの出力データに基づいて、遅延された前記波形データをフィルタリングする処理を実行する、付記１または２に記載の電子楽器。
（付記４）
前記センサ部は、吹奏圧、リップ操作、タン操作、バイト操作、又はボイス操作の何れか１つ以上の演奏操作を検出するマウスピースセンサである、付記３に記載の電子楽器。
（付記５）
前記処理部は、前記調整処理において、前記設定処理により設定された波形データに代えて、レベルの調整された前記波形データに対して前記遅延処理を実行する、付記２乃至４のいずれかに記載の電子楽器。
（付記６）
前記処理部は、前記調整信号出力処理において、
前記遅延処理にて遅延された波形データを平滑化し、前記平滑化された波形データのレベルに基づいて、前記フィルタ処理された前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力する処理を実行する、付記２乃至５のいずれかに記載の電子楽器。
（付記７）
前記電子楽器はさらに、各々遅延出力値を入力し、前記遅延出力値の周波数成分のうち各々に設定された各周波数帯域の周波数成分のみを通過させて出力する複数の帯域通過フィルタ部を有し、
前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記センサ部からのセンサ出力データに基づいて、前記各帯域通過フィルタ部の利得を制御するフィルタ利得制御処理と、前記複数の帯域通過フィルタ部の各出力を加算して出力するフィルタ出力処理と、を実行する付記３乃至６の何れかに記載の電子楽器。
（付記８）
前記電子楽器はさらに、各々前記遅延出力値を入力し、当該遅延出力値を各々に設定された遅延量だけ遅延させる複数の遅延部と、前記センサからの１つ以上のセンサ出力データに基づいて、各々前記複数の遅延部に設定される各遅延量に対応する各発振周波数の低周波発振信号を生成するための複数の低周波発振部と、を有し、
前記処理部は、前記フィルタ処理において、前記センサ部からの１つ以上のセンサ出力データに基づいて、前記各低周波発振部の低周波発振信号の利得を制御し、当該各利得が制御される各低周波発振信号を前記各遅延量として入力させる遅延量制御処理と、前記複数の遅延部の各出力を加算して出力するフィルタ出力処理と、を実行する付記３乃至６の何れかに記載の電子楽器。
（付記９）
前記処理部は、前記調整信号出力処理において、前記平滑化された波形データのレベルの逆数を、前記フィルタ処理された前記波形データのレベルを調整するための調整信号として出力する処理を実行する付記６に記載の電子楽器。
（付記１０）
処理部を備えた電子楽器に用いられる音波形発生方法であって、前記処理部は、
音高指定に応答して、前記音高に対応して出力された波形データを遅延させた後、遅延された前記波形データをフィルタリングし、
遅延された前記波形データのレベルに基づいて、前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整するための調整信号を出力し、
前記調整信号に基づいて前記フィルタリングされた前記波形データのレベルを調整する、音波形発生方法。
（付記１１）
電子楽器を制御するコンピュータに、
指定された音高値に対応する楽音波形を遅延させ、
前記指定された音高値に基づいて、前記楽音波形を遅延させる処理に前記音高値に対応する初期楽音波形データを設定し、
演奏操作を検出するセンサ部からの１つ以上のセンサ出力データに基づいて、前記楽音波形を遅延させる処理の遅延出力値に対してフィルタリング処理を実行し、
前記遅延出力値の波高値から音量値を検出し、
前記音量値に基づいて前記フィルタリング処理のフィルタ出力値を正規化させ、得られる正規化フィルタ出力値を前記楽音波形を遅延させる処理に帰還させ、
前記正規化フィルタ出力値を楽音波形データとして出力する、
処理を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００５６】
１００  電子管楽器
１０２  マウスピースセンサ部
１０５  スピーカ部
２０１  吹奏圧センサ
２０２  タンセンサ
２０３  バイトセンサ
２０４  リップセンサ
２０５  ボイスセンサ
３００  楽音制御装置
４０１  可変遅延部
４０２  ノートオン初期化部
４０３  フィルタ部
４０４  音量検出部
【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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