(57)【要約】      （修正有）【課題】空気柱の振動を利用して発音する装置そのものが発する音響を忠実に模擬できる音響信号処理装置、音響再生装置及び電子楽器を提供する。【解決手段】楽音信号処理装置ＰＡは、同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカユニットに供給する音響信号を生成する。音響信号処理装置ＰＡは、所定の楽器の音響を表す原信号を取得し、原信号を構成する周波数成分のうち楽器の種類に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を楽器の種類に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理部ＰＰＵｎを備える。音響信号処理装置は、原信号を一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、新たな音響信号を一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する。【選択図】図３
2017138450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカからなるスピーカユニットに供給する音響信号を生成する音響信号処理装置であって、
所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を取得し、前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理手段、を備え、
前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する、音響信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音響信号処理装置において、
前記信号処理手段は、前記原信号における偶数次倍音の成分の位相を、奇数次倍音の成分の位相に対して所定量ずらした音響信号を生成する、音響信号処理装置。
【請求項３】
同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカからなるスピーカユニットと、
所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を取得し、前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理手段と、を備え、
前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する、音響再生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の音響再生装置において、
前記信号処理手段は、前記原信号における偶数次倍音の成分の位相を、奇数次倍音の成分の位相に対して所定量ずらした音響信号を生成する、音響再生装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の音響再生装置において、
左右方向に離間した複数の前記スピーカユニットを備え、
前記信号処理手段は、音高を表す音高情報を取得し、前記音高情報に応じて、前記複数のスピーカユニットへ供給する前記原信号及び前記音響信号の強度の比率を決定する定位決定手段を備えた、音響再生装置。
【請求項６】
同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカからなるスピーカユニットと、
所定の音響合成アルゴリズムに従って、所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を生成する原信号生成手段と、
前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理手段と、を備え、
前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する、電子楽器。
【請求項７】
同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカからなるスピーカユニットに供給する音響信号を生成する音響信号処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を取得し、前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理ステップと、
前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給するステップと、
を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アコースティック楽器などの発音体から発せられる音響を表す音響信号を生成する音響信号処理装置、前記音響信号処理装置が適用された、音響再生装置及び電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１乃至３及び非特許文献１には、パイプオルガンを模擬した電子オルガンが記載されている。特許文献１乃至３及び非特許文献１の電子オルガンは、パイプオルガンの音響をサンプリングして得られた複数のサンプル値を記憶しており、それらを読み出して再生することにより、パイプオルガンの音響を表す音響信号を発生する。そして、その音響信号をスピーカにて音響信号に変換して放音する。さらに、特許文献１及び２の電子オルガンは、パイプオルガンと同様の複数のパイプ、風箱、送風装置などを備える。すなわち、特許文献１及び２の電子オルガンは、電子的に合成された音とアコースティック音とを発生させることができる。
【０００３】
また、特許文献３及び非特許文献１の電子オルガンは、ストップの種類及び音高に応じて左右方向の音の強度の分布（すなわち定位）を細やかに設定できる。さらに、特許文献３の電子オルガンは、ストップの種類に応じて残響特性を異ならせることができる。よって、特許文献３及び非特許文献１の電子オルガンによれば、さまざまな様式のパイプオルガンのパイプの配列を模擬できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８７４７９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０１０３１０号公報
【特許文献３】特許３０６１４０３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「Ｖｉｓｃｏｕｎｔ  Ｐｈｉｓｙｓ  Ｏｒｇａｎ  Ｍａｎｕａｌ」、２０１５年８月、株式会社ヤマハミュージックジャパン
【発明の概要】
【０００６】
特許文献１及び２の電子オルガンは、パイプオルガンと同様の複数のパイプ、風箱、送風装置などを備えているので、装置が大型であり、複雑である。
【０００７】
また、上記従来の電子オルガンにおいては、音響信号を生成する際、パイプの長手方向（上下方向）の音の分布は考慮されていない。すなわち、パイプの歌口及び先端部（上端部）における発音体（空気柱）の挙動が考慮されていない。また、パイプオルガンは、互いに構造が異なる複数種類のパイプを使って音を出すが、その管構造の違いによる発音体（空気柱）の挙動を考慮していない。
【０００８】
上記のように、従来の電子楽器（例えば、電子オルガン）においては、発音体の挙動が十分に再現されているとは言えない。
【０００９】
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、空気柱の振動を利用して発音する装置を模擬する音響信号処理装置、音響再生装置及び電子楽器であって、前記装置そのものが発する音響を忠実に模擬できる音響信号処理装置、音響再生装置及び電子楽器を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカ（ＳＰｘ）からなるスピーカユニットに供給する音響信号を生成する音響信号処理装置（ＰＡ）であって、所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を取得し、前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理手段（ＰＰＵｘ）、を備え、前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する、音響信号処理装置としたことにある。
【００１１】
また、本発明の特徴は、同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカ（ＳＰｘ）からなるスピーカユニットと、所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を取得し、前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理手段（ＰＰＵｘ）と、を備え、前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する、音響再生装置としたことにある。
【００１２】
この場合、前記信号処理手段は、前記原信号における偶数次倍音の成分の位相を奇数次倍音の成分の位相に対して所定量ずらした音響信号を生成するとよい。
【００１３】
また、この場合、左右方向に離間した複数の前記スピーカユニットを備え、前記信号処理手段は、音高を表す音高情報を取得し、前記音高情報に応じて、前記複数のスピーカユニットへ供給する前記原信号及び前記音響信号の強度の比率を決定する定位決定手段（ＰＵ、ＰＬ）を備えた、音響再生装置とするとよい。
【００１４】
また、本発明の特徴は、同一の方向へそれぞれ向けられた一対のスピーカ（ＳＰｘ）からなるスピーカユニットと、所定の音響合成アルゴリズムに従って、所定の装置の発音体が振動して発せられた音響を表す原信号を生成する原信号生成手段（ＰＹ）と、前記原信号を構成する周波数成分のうち前記発音体を形成する構造物の構造に応じて選択した１つ又は複数の周波数成分の位相を、前記発音体を形成する構造物の構造に応じて変更して新たな音響信号を生成する信号処理手段（ＰＰＵｘ）と、を備え、前記原信号を前記一対のスピーカのうちの一方のスピーカに供給するとともに、前記新たな音響信号を前記一対のスピーカのうちの他方のスピーカに供給する、電子楽器（ＯＲ）としたことにある。
【００１５】
なお、本発明において、スピーカの方向は、本発明に係る音響信号生成装置が適用された電子楽器の演奏者から見た方向に相当する。また、例えば、パイプオルガンのパイプ内の空気柱が本発明の「発音体」に相当し、パイプの構造（開管又は閉管）が本発明の「前記発音体を形成する構造物の構造」に相当する。
【００１６】
上記のように構成した音響信号処理装置（又は音響再生装置、電子楽器）においては、前記一対のスピーカは、発音体が振動して音を発する装置（例えば、アコースティック楽器）の前記発音体（例えばパイプ内の空気柱）の振動の腹に相当する部分の挙動を忠実に模擬できる。すなわち、模擬しようとする発音体の一方の腹に相当する部分の振動の特定の周波数成分の位相と、前記発音体の他方の腹に相当する部分の振動の特定の周波数成分の位相とをずらすことができる。これにより、アコースティック楽器などの発音体における音の分布（広がり）を忠実に模擬できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子オルガンの正面図である。
【図２】楽音信号生成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】音源回路の構成を示すブロック図である。
【図４】サウンドシステム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】
【００１８】
本発明である音響信号処理装置としての一実施形態に係る楽音信号処理装置ＰＡが適用された電子オルガンＯＲについて説明する。電子オルガンＯＲは、図１に示すように、手鍵盤装置ＭＫ、足鍵盤装置ＦＫ、ペダル装置ＰＤ、楽音信号生成装置ＳＧ、及びサウンドシステムＳＳを備える。
【００１９】
手鍵盤装置ＭＫ及び足鍵盤装置ＦＫは、演奏者によって操作される複数の鍵をそれぞれ備える。また、ペダル装置ＰＤは、演奏者によって操作される複数のペダルレバーを備える。これらの装置は、操作内容を表す操作情報（例えば、操作された鍵を特定する情報、ペダルレバーの踏み込み深さを表す情報など）を楽音信号生成装置ＳＧに供給する。
【００２０】
楽音信号生成装置ＳＧは、図２に示すように、設定操作子１１、コンピュータ部１２、表示器１３、記憶装置１４、外部インターフェース回路１５、及び音源回路１６を備え、これらがバスＢＳを介して接続されている。なお、手鍵盤装置ＭＫ、足鍵盤装置ＦＫ及びペダル装置ＰＤは、バスＢＳに接続されている。
【００２１】
設定操作子１１は、オン・オフ操作に対応したスイッチ（例えば数値を入力するためのテンキー）、回転操作に対応したボリューム又はロータリーエンコーダ、スライド操作に対応したボリューム又はリニアエンコーダ、マウス、タッチパネルなどからなる。設定操作子１１は、音色の選択、音律の選択などに用いられる。設定操作子１１を操作すると、その操作内容を表す操作情報が、バスＢＳを介して、後述するコンピュータ部１２に供給される。
【００２２】
設定操作子１１は、例えば、複数のストップノブＫＮを含む。ストップノブＫＮは、オン状態またはオフ状態に設定可能なスイッチから構成されている。各ストップノブＫＮに、音色（ストップ）が割り当てられている。ストップノブＫＮのオン・オフ状態に応じて、発生する楽音の音色が決定される。すなわち、演奏者は、手鍵盤装置ＭＫを弾いたときに発生される楽音の音色、足鍵盤装置ＦＫを弾いたときに発生される楽音の音色などを、ストップノブＫＮを用いて設定する。
【００２３】
コンピュータ部１２は、バスＢＳにそれぞれ接続されたＣＰＵ１２ａ、ＲＯＭ１２ｂ及びＲＡＭ１２ｃからなる。例えば、ＣＰＵ１２ａは、前記鍵の操作及びペダルレバーの操作内容を表す操作情報に基づいて、発生させる楽音に関する楽音情報を音源回路１６に供給する。楽音情報には、音高を表す音高情報、音色の種類に関する音色情報などが含まれる。なお、音色（ストップ）に関する情報には、後述する波形メモリＷＭから読み出す波形データを特定する波形選択情報が含まれる。また、音色に関する情報には、発音体を形成する構造物の構造を表す構造情報、すなわち、本実施形態では、音色に関する情報には、発音体としての空気柱を形成するパイプの構造が開管であるか閉管であるかを表す構造情報（管情報）が含まれる。つまり、波形選択情報が、開管の楽音をサンプリングして形成された波形データを選択することを表すとき、構造情報（管情報）は、「開管」を表す。一方、波形選択情報が、閉管の楽音をサンプリングして形成された波形データを選択することを表すとき、構造情報（管情報）は、「閉管」を表す。本実施形態では、構造情報は、特に中空構造の構造物においてその内部の空間内にある、発音体としての空気の振動形態を直接的又は間接的に示す情報となっている。
【００２４】
ＲＯＭ１２ｂには、ＣＰＵ１２ａの動作を規定するプログラムに加えて、各種パラメータの初期値、表示器１３に表示される画像を表わす表示データを生成するための図形データ及び文字データなどの各種データが記憶されている。ＲＡＭ１２ｃには、各種プログラムの実行時に必要なデータが一時的に記憶される。
【００２５】
表示器１３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）によって構成される。表示器１３には、表示すべき内容を表わす表示データがコンピュータ部１２から供給される。表示器１３は、コンピュータ部１２から供給された表示データに基づいて画像を表示する。
【００２６】
記憶装置１４は、ＨＤＤ、ＦＤＤ、ＣＤ、ＤＶＤなどの大容量の不揮発性記録媒体と、各記録媒体に対応するドライブユニットから構成されている。外部インターフェース回路１５は、電子オルガンＯＲを他の電子音楽装置、パーソナルコンピュータなどの外部機器に接続可能とする接続端子を備えている。電子オルガンＯＲは、外部インターフェース回路１５を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどの通信ネットワークにも接続可能である。
【００２７】
音源回路１６には、複数の波形データを記憶した波形メモリＷＭが接続されている。本実施形態においては、パイプオルガンにおいて１つの音色を選択した状態で、各鍵を押したときに発生された演奏音（単音）を所定のサンプリング周期（１／４４１００秒）でサンプリングして得られた各サンプル値が波形データとして波形メモリＷＭに記憶されている。
【００２８】
音源回路１６は、図３に示すように、再生部ＰＹと楽音信号処理装置ＰＡを有する。再生部ＰＹは、複数（例えば２５６個）の発音チャンネルＣＨｎを備える。発音チャンネルＣＨｎは、ＣＰＵ１２ａから供給された楽音情報に基づいて、波形データを波形メモリＷＭから読み出してデジタル楽音信号を生成して楽音信号処理装置ＰＡへ供給する。複数の発音チャンネルＣＨｎは、同時に動作可能である。すなわち、図３に例示するように、電子オルガンＯＲは、「Ｂｏｕｒｄｏｎ８’」、「Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ４’」などのストップの複数の演奏音を同時に発生可能である。なお、再生部ＰＹから楽音信号処理装置ＰＡに供給されるデジタル楽音信号が本発明の原信号に相当する。
【００２９】
楽音信号処理装置ＰＡは、複数の信号処理部ＰＰｎを備える。信号処理部ＰＰｎは、発音チャンネルＣＨｎに対応づけられている。信号処理部ＰＰｎは、信号処理部ＰＰＬｎ，ＰＰＵｎを有する。信号処理部ＰＰＬｎは、後述のスピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝４用の楽音信号を生成する。信号処理部ＰＰＵｎは、後述のスピーカＳＰｘ＝５〜スピーカＳＰｘ＝８用の楽音信号を生成する。信号処理部ＰＰＬｎ，ＰＰＵｎには、ＣＰＵ１２ａから発音チャンネルＣＨｎに供給された楽音情報と同一の楽音情報が供給される。
【００３０】
信号処理部ＰＰＬｎは、定位設定部ＰＬを有する。構造情報（管情報）が「開管」であるとき、定位設定部ＰＬは、発音チャネルＣＨｎから供給されたデジタル楽音信号及びＣＰＵ１２ａから供給された楽音情報に基づいて、スピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝４に対応するデジタル楽音信号ＤＳｘ＝１〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝４を生成する。つまり、定位設定部ＰＬは、発音チャネルＣＨｎから供給されたデジタル楽音信号と同一のデジタル楽音信号ＤＳｘ＝１〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝４を生成し、音色情報及び音高情報に応じて、デジタル楽音信号ＤＳｘ＝１〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝４の音量（強度）をそれぞれ設定してサウンドシステムＳＳへ供給する。
【００３１】
信号処理部ＰＰＵｎは、スイッチ部ＳＷ、フィルタ部ＦＴ、位相反転部ＰＲ、サミング部ＳＵ及び定位設定部ＰＵを有する。スイッチ部ＳＷは、楽音情報に基づいて、発音チャンネルＣＨｎから供給されたデジタル楽音信号の供給先を切り替える。構造情報（管情報）が「開管」であるとき、スイッチ部ＳＷは、楽音信号をフィルタ部ＦＴへ供給する。一方、構造情報（管情報）が「閉管」であるとき、スイッチ部ＳＷは、デジタル楽音信号を定位設定部ＰＵへ供給する。フィルタ部ＦＴは、ＣＰＵ１２ａから供給された音高情報及びスイッチ部ＳＷから供給されたデジタル楽音信号に基づいて、偶数次倍音及び奇数次倍音をそれぞれ抽出する櫛形フィルタを備える。フィルタ部ＦＴは、抽出した偶数次倍音を表すデジタル楽音信号を位相反転部ＰＲに供給する。また、フィルタ部ＦＴは、奇数次倍音を表すデジタル楽音信号をサミング部ＳＵへ供給する。位相反転部ＰＲは、フィルタ部ＦＴから供給されたデジタル楽音信号の位相を反転させて、サミング部ＳＵへ供給する。サミング部ＳＵは、フィルタ部ＦＴから供給されたデジタル楽音信号と位相反転部ＰＲから供給されたデジタル楽音信号とを重畳加算して定位設定部ＰＵへ供給する。定位設定部ＰＵは、サミング部ＳＵから供給された楽音信号及びＣＰＵ１２ａから供給された楽音情報に基づいて、スピーカＳＰｘ＝５〜スピーカＳＰｘ＝８に対応するデジタル楽音信号ＤＳｘ＝５〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８を生成する。つまり、定位設定部ＰＵは、サミング部ＳＵから供給されたデジタル楽音信号と同一のデジタル楽音信号ＤＳｘ＝５〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８を生成し、音色情報及び音高情報に応じて、デジタル音響信号ＤＳｘ＝５〜ＤＳｘ＝８の音量（強度）をそれぞれ設定してサウンドシステムＳＳへ供給する。デジタル楽音信号ＤＳｘ＝５〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８の音量バランスは、デジタル楽音信号ＤＳｘ＝１〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝４の音量バランスと同一である。一方、構造情報（管情報）が「閉管」であるとき、定位設定部ＰＵは、デジタル楽音信号ＤＳｘ＝５〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８の音量を「０」に設定する。なお、構造情報（管情報）が「閉管」であるとき、定位設定部ＰＵは、デジタル楽音信号ＤＳｘ＝５〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８の音量を所定の小さな値（例えば、最大音量の１０％）に設定してもよい。
【００３２】
サウンドシステムＳＳは、図４に示すように、ミキサー回路ＭＵ，ＭＬ、変換回路ＤＡｘ＝１〜変換回路ＤＡｘ＝８、増幅回路ＡＭｘ＝１〜増幅回路ＡＭｘ＝８、スピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝８を備える。
【００３３】
ミキサー回路ＭＬは、サミング回路ＳＭｘ＝１〜サミング回路ＳＭｘ＝４を備える。サミング回路ＳＭｘ＝１は、各信号処理部ＰＰＬｎから供給されたデジタル楽音信号ＤＳｘ＝１を重畳加算する。サミング回路ＳＭｘ＝２，ＳＭｘ＝３，ＳＭｘ＝４は、サミング回路ＳＭｘ＝１と同様に、デジタル楽音信号ＤＳｘ＝２，ＤＳｘ＝３，ＤＳｘ＝４をそれぞれ重畳加算する。サミング回路ＳＭｘ＝１〜サミング回路ＳＭｘ＝４にて重畳加算されたデジタル楽音信号ＤＳｘ＝１〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝４は、変換回路ＤＡｘ＝１〜変換回路ＤＡｘ＝４へ供給される。
【００３４】
ミキサー回路ＭＵは、サミング回路ＳＭｘ＝５〜サミング回路ＳＭｘ＝８を備える。サミング回路ＳＭｘ＝５は、各信号処理部ＰＰＵｎから供給されたデジタル楽音信号ＤＳｘ＝５を重畳加算する。サミング回路ＳＭｘ＝６，ＳＭｘ＝７，ＳＭｘ＝８は、サミング回路ＳＭｘ＝５と同様に、デジタル楽音信号ＤＳｘ＝６，ＤＳｘ＝７，ＤＳｘ＝８をそれぞれ重畳加算する。サミング回路ＳＭｘ＝５〜サミング回路ＳＭｘ＝８にて重畳加算されたデジタル楽音信号ＤＳｘ＝５〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８は、変換回路ＤＡｘ＝１〜変換回路ＤＡｘ＝４へ供給される。
【００３５】
変換回路ＤＡｘ＝１〜変換回路ＤＡｘ＝８は、供給されたデジタル楽音信号ＤＳｘ＝１〜デジタル楽音信号ＤＳｘ＝８をアナログ楽音信号にそれぞれ変換する。増幅回路ＡＭｘ＝１〜増幅回路ＡＭｘ＝８は、前記アナログ楽音信号を増幅する。スピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝８は、前記増幅されたアナログ楽音信号を音響信号に変換して放音する。
【００３６】
変換回路ＤＡｘ＝１〜変換回路ＤＡｘ＝８、増幅回路ＡＭｘ＝１〜増幅回路ＡＭｘ＝８、及びスピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝４は、電子オルガンＯＲの本体（コンソール）に内蔵されている。スピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝４は手鍵盤装置ＭＫと足鍵盤装置ＦＫとの間に設けられている。スピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝４は、左から右へ（鍵の低音側から高音側へ）、この順に並べられている。スピーカＳＰｘ＝１〜スピーカＳＰｘ＝４の正面が演奏者側へ向けられている。また、スピーカＳＰｘ＝５〜スピーカＳＰｘ＝８は、電子オルガンＯＲの本体とは別に設けられたスピーカボックスＢＸに組み付けられている。スピーカボックスＢＸは、電子オルガンＯＲの本体の上方に配置される。スピーカＳＰｘ＝５〜スピーカＳＰｘ＝８は、左から右へ（鍵の低音側から高音側へ）、この順に並べられている。スピーカＳＰｘ＝１＋ｉ及びスピーカＳＰｘ＝５＋ｉ（ｉ＝「０」〜「３」）が本発明のスピーカユニットに相当する。
【００３７】
上記のように構成した電子オルガンＯＲにおいては、上下一対のスピーカＳＰｘ＝１＋ｉ及びスピーカＳＰｘ＝５＋ｉ（ｉ＝「０」〜「３」）は、パイプの上端及び歌口における空気の挙動を模擬している。具体的には、模擬しようとするパイプの構造が開管である場合に、下側のスピーカＳＰｘ＝１＋ｉに供給される楽音信号の偶数次倍音の位相と、上側のスピーカＳＰｘ＝５＋ｉに供給される楽音信号の偶数次倍音の位相とを、逆に設定している。なお、奇数次倍音と偶数次倍音の位相とを逆に（反転するように）設定したが、厳密に反転するものでなくてもよく、位相を所定量（例えば、１７０°又は１９０°）ずらすことで、位相差を模擬してもよい。一方、下側のスピーカＳＰｘ＝１＋ｉ及び上側のスピーカＳＰｘ＝５＋ｉに供給される楽音信号の奇数次倍音の位相は同一である。これにより、パイプの上端における空気柱の振動の位相と歌口における空気柱の振動の位相のずれを模擬している。また、模擬しようとするパイプが閉管である場合に、上側のスピーカＳＰｘ＝５＋ｉに供給される楽音信号の音量を「０」（又は所定の小さな値）に設定している。これにより、主にパイプの歌口から音が放射される様子を模擬している。よって、電子オルガンＯＲによれば、パイプオルガンの上下方向（パイプの長手方向）における音の分布（広がり）を模擬でき、従来の電子オルガンよりも豊かな演奏音を発生できる。
【００３８】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記の各実施形態の態様に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３９】
上記実施形態は、本発明をパイプオルガンを模擬する電子オルガンに適用した例である。すなわち、上下一対のスピーカＳＰｘ＝１＋ｉ及びスピーカＳＰｘ＝５＋ｉは、パイプの上端及び歌口における空気柱の挙動を模擬している。本発明は、パイプオルガンを模擬する電子オルガンに限られず、他の空気柱を発音体としてその振動を利用して発音する楽器を模擬する電子楽器にも適用可能である。例えば、空気柱の振動を利用して発音するフルート、クラリネット、トランペットなどを模擬する電子楽器に本発明を適用してもよい。この場合、構造情報は、フルート、クラリネット、トランペットなどの管の構造を示す情報となる。さらに、本発明は、楽器を模擬する装置に限られず、構造物内の空気を発音体としてその振動を利用して発音する装置、例えば、ホイッスル等が発する音響を模擬する装置にも適用可能である。例えば、音高又は音色の異なる複数のホイッスルから選択した幾つかのホイッスルの音響を同時に発生可能な装置として実施してもよい。この場合、構造情報は、内部の空気（発音体）の振動を起こす構造物の構造であって振動の形態を直接または間接的に示す情報となる。
【００４０】
また、例えば、外部インターフェース回路１５に接続された外部機器（音源装置、パーソナルコンピュータなど）から信号処理部ＰＰＬｎ，ＰＰＵｎにデジタル音響信号を供給可能に構成してもよい。この場合、上記実施形態から演奏操作子及び再生部ＰＹを削除すれば、音響を再生する音響再生装置が実現される。
【００４１】
また、例えば、スピーカＳＰｘの数及び配置の形態は上記実施形態に限られない。すなわち、電子楽器は、少なくとも一対のスピーカを備えていればよい。そして、模擬しようとするアコースティック楽器の発音体における振動の腹に相当する位置に前記一対のスピーカを配置すればよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、演奏音（単音）を所定のサンプリング周期（１／４４１００秒）でサンプリングして得られた各サンプル値が波形データとして波形メモリＷＭに記憶され、それを読み出して各信号処理部ＰＰｎへ供給している。しかし、このような形態に限られず、所定の音響合成アルゴリズムに従って合成された音響信号を出力するものであればよい。例えば、波形データを予め記憶するものでなく、ＦＭ音源や物理モデル音源等を用いてもよい。また、一般的な音源回路に限らず、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ等（Ｂｌｕ−ｒａｙは登録商標）の録音されたオーディオ信号を用いてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態は、本発明を電子楽器（音響信号処理装置又は音響再生装置）に適用した例である。本発明は、パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ等に鍵盤等の演奏情報入力ユニット、音源ユニット、複数のスピーカユニット等を接続して、これらのコンピュータを上記実施形態と同様に動作させるコンピュータプログラムとしても実施可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１１・・・設定操作子、１２・・・コンピュータ部、１３・・・表示器、１４・・・記憶装置、１５・・・外部インターフェース回路、１６・・・音源回路、ＡＭｘ・・・増幅回路、ＢＳ・・・バス、ＢＸ・・・スピーカボックス、ＣＨｎ・・・発音チャンネル、ＤＡｘ・・・変換回路、ＤＳｘ・・・デジタル楽音信号、ＦＫ・・・足鍵盤装置、ＦＴ・・・フィルタ部、ＫＮ・・・ストップノブ、ＭＫ・・・手鍵盤装置、ＭＵ，ＭＬ・・・ミキサー回路、ＯＲ・・・電子オルガン、ＰＡ・・・楽音信号処理装置、ＰＤ・・・ペダル装置、ＰＵ，ＰＬ・・・定位設定部、ＰＰｎ，ＰＰＬｎ，ＰＰＵｎ・・・信号処理部、ＰＲ・・・位相反転部、ＰＹ・・・再生部、ＳＧ・・・音響信号生成装置、ＳＭｘ・・・サミング回路、ＳＰｘ・・・スピーカ、ＳＳ・・・サウンドシステム、ＳＵ・・・サミング部、ＳＷ・・・スイッチ部、ＷＭ・・・波形メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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