(57)【要約】【課題】共通の音高を指示する複数の運指の各々に応じた楽音の特性を忠実に再現する。【解決手段】楽音合成装置１００は管楽器の楽音を合成する。入力装置３２は、共通の音高に対応する複数の運指（すなわち替指）の何れかを利用者からの操作に応じて指定する。変数制御部４０は、入力装置３２が指定する運指に応じて変化するように変数Ｘ[i]を設定する。楽音合成部５０は、管楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して変数Ｘ[i]に応じた楽音を合成する。【選択図】図１
2009258238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽器の楽音を合成する装置であって、
同じ音高に対応する複数の運指の何れかを指定する運指指定手段と、
前記運指指定手段が指定する運指に応じて変化するように変数を設定する変数制御手段と、
前記楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して前記変数に応じた楽音を合成する楽音合成手段と
を具備する楽音合成装置。
【請求項２】
同じ音高に対応する前記複数の運指の各々について補正値を記憶する記憶手段を具備し、
前記変数制御手段は、前記運指指定手段が指定した運指に対応した前記補正値に応じて前記変数を設定する
請求項１の楽音合成装置。
【請求項３】
前記変数は、管楽器における音孔の開閉の程度を示す開閉値を含み、
前記変数制御手段は、前記運指指定手段が指定した運指に対応した補正値に応じて前記開閉値を設定し、
前記楽音合成手段は、
前記管楽器の管体内の音波の圧力に対する係数の乗算を含む演算によって前記管体のうち音孔の部分における音波の散乱を模擬する管体模擬部と、
前記変数制御手段が設定した開閉値に応じて前記係数を可変に設定する係数設定手段とを含む
請求項２の楽音合成装置。
【請求項４】
前記変数は、管楽器に付与される息圧を含み、
前記変数制御手段は、前記運指指定手段が指定した運指に対応した補正値に応じて前記息圧を設定し、
前記楽音合成手段は、前記息圧に応じてリードの振動を模擬する発音体模擬部を含む
請求項２または請求項３の楽音合成装置。
【請求項５】
楽器の楽音を合成するためのプログラムであって、
同じ音高に対応する複数の運指の何れかを指定する運指指定処理と、
前記運指指定処理で指定した運指に応じて変化するように変数を設定する変数制御処理と、
前記楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して前記変数に応じた楽音を合成する楽音合成処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理モデルを利用して楽器の楽音を合成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
管楽器や弦楽器においては共通の音高が複数の運指（替指または替弦）で演奏される。別個の運指で演奏された同じ音高の楽音の特性（例えば音色や音量）は相違する。特許文献１には、音高は共通で音色が相違する複数の楽音の何れかを利用者から指定された運指に応じて選択的に出力する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第２５９６１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の技術においては、音高が共通する複数の楽音の何れかを運指に応じて選択するに過ぎないから、実際の楽器における運指と楽音の特性との関係を忠実に再現することは困難である。以上の事情を考慮して、本発明は、共通の音高を指示する複数の運指の各々に応じた楽音の特性を忠実に再現することをひとつの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の課題を解決するために、本発明に係る楽音合成装置は、楽器の楽音を合成する装置であって、同じ音高に対応する複数の運指の何れかを指定する運指指定手段と、運指指定手段が指定する運指に応じて変化するように変数を設定する変数制御手段と、楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して変数に応じた楽音を合成する楽音合成手段とを具備する。
【０００５】
以上の構成においては、運指指定手段が指定する運指に応じて変化するように設定された変数に応じた楽音が物理モデルを利用して合成されるから、音高が共通する複数の楽音の何れかを運指に応じて選択する特許文献１の技術と比較して、運指に応じた楽音の特性を忠実に再現することが可能である。なお、本発明における「運指」とは、楽器の演奏時に音高を指定するための動作の態様を意味する。したがって、「同じ音高に対応する複数の運指」とは、管楽器の演奏時に共通の音高を指定する複数の替指や、弦楽器の演奏時に共通の音高を指定する複数の替弦を含む概念である。また、「同じ音高に対応する」とは、複数の運指で指定される音高が共通することを意味するに過ぎず、楽音合成手段による合成音についてまで音高が同じである必要はない。
【０００６】
本発明の好適な態様に係る楽音合成装置は、同じ音高に対応する複数の運指の各々について補正値（例えば図４の開閉補正値群Ａ（補正値ａ[1]〜ａ[M]）や息圧補正値ｂ）を記憶する記憶手段を具備し、変数制御手段は、運指指定手段が指定した運指に対応した補正値に応じて変数を設定する。例えば、利用者による操作に応じて設定された数値（例えば図１の開閉値ｘ[1]〜ｘ[M]や息圧Ｂ）や利用者による操作とは無関係に事前に設定された固定値（初期値）を補正値に応じて補正することで変数が設定される。
【０００７】
本発明の好適な態様において、変数は、管楽器における音孔の開閉の程度を示す開閉値を含み、変数制御手段は、運指指定手段が指定した運指に対応した補正値に応じて開閉値を設定し、楽音合成手段は、管楽器の管体内の音波の圧力に対する係数（例えば図３における係数（α[i]，β[i]，γ[i]）の乗算を含む演算によって管体のうち音孔の部分における音波の散乱を模擬する管体模擬部と、変数制御手段が設定した開閉値に応じて係数を可変に設定する係数設定手段とを含む。以上の構成においては、運指の相違が管楽器の管体内における音波の散乱に反映されるから、例えば運指に応じて各音孔の開閉の程度を調整するといった奏法を模擬して忠実かつ自然な楽音を合成することが可能である。
【０００８】
本発明の好適な態様において、変数は、管楽器に付与される息圧を含み、変数制御手段は、運指指定手段が指定した運指に対応した補正値に応じて息圧を設定し、楽音合成手段は、息圧に応じてリードの振動を模擬する発音体模擬部を含む。以上の態様においては、運指の相違が管楽器の息圧に反映されるから、例えば運指に応じて息圧を調整するといった奏法を模擬して忠実かつ自然な楽音を合成することが可能である。
【０００９】
本発明に係る楽音合成装置は、各処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明に係るプログラムは、楽器の楽音を合成するためのプログラムであって、同じ音高に対応する複数の運指の何れかを指定する運指指定処理と、運指指定処理で指定した運指に応じて変化するように変数を設定する変数制御処理と、楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して変数に応じた楽音を合成する楽音合成処理とをコンピュータに実行させる。以上のプログラムによっても、本発明に係る楽音合成装置と同様の作用および効果が奏される。なお、本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で利用者に提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る楽音合成装置のブロック図である。楽音合成装置１００は、サックスやクラリネットなどの管楽器の発音の原理を模擬することで楽音を合成する。図１に示すように、楽音合成装置１００は、演算処理装置１２と記憶装置１４とを具備するコンピュータシステムで実現される。
【００１１】
演算処理装置１２は、プログラムを実行することで複数の機能（変数制御部４０および楽音合成部５０）を実現する。なお、演算処理装置１２が実現する複数の機能の一部または全部は専用の電子回路（ＤＳＰ）でも実現される。記憶装置１４は、演算処理装置１２が実行するプログラムや演算処理装置１２が使用する各種のデータを記憶する。磁気記録媒体や半導体記録媒体など公知の記録媒体が記憶装置１４として任意に採用される。図１に示すように、演算処理装置１２には入力装置３２と出力装置３４とが接続される。
【００１２】
入力装置３２は、管楽器の演奏の内容を指示する演奏情報Ｅを利用者からの操作に応じて順次に生成および出力する。本形態においては、楽音合成装置１００が模擬すべき管楽器に類似する形態の機器を入力装置３２として利用する。さらに詳述すると、入力装置３２は、利用者が吹奏する吹込口（マウスピース）と、所望の音高に応じて利用者が選択的に開閉するＭ個の音孔（トーンホール）とを具備する（Ｍは２以上の自然数）。
【００１３】
図１に示すように、演奏情報Ｅは、利用者が指示した運指を指定する運指情報Ｆと、利用者が入力装置３２の吹込口に付与した呼気圧の強弱に応じて随時に変動する数値（以下「息圧」という）Ｂとを含む。運指情報ＦはＭ個の開閉値ｘ[1]〜ｘ[M]を含む。開閉値ｘ[i]（ｉ＝１〜Ｍ）は、管楽器の第ｉ番目の音孔の開閉の程度を示す数値である。開閉値ｘ[i]は、音孔の完全な閉塞を意味する「０」から音孔の完全な開放を意味する「１」までの範囲内で音孔の開閉の程度に応じて段階的に変化する。ただし、開閉値ｘ[i]が２値的（「０」または「１」）に設定される構成も採用される。
【００１４】
管楽器の楽音の音高のなかには相異なる複数の運指（替指）で演奏される共通の音高がある。演奏情報Ｅの各開閉値ｘ[i]は音孔毎に開閉の程度を示すから、音高が共通する場合であっても、Ｍ個の音孔の開閉値ｘ[1]〜ｘ[M]の組合せは当該音高に対応した運指毎に相違する。すなわち、入力装置３２は、共通の音高に対応する複数の運指の何れかを指定する手段として機能する。
【００１５】
演算処理装置１２は、演奏情報Ｅに応じた楽音データＤを生成および出力する。楽音データＤは、管楽器の楽音の波形（音圧の時間的な変動）を表すデータである。出力装置３４は、演算処理装置１２が出力する楽音データＤに応じた音波を放射する。さらに詳述すると、出力装置３４は、楽音データＤをアナログの楽音信号に変換するＤ/Ａ変換器と、楽音信号を増幅する増幅器と、増幅後の楽音信号に応じた音波を放射する放音機器（例えばスピーカ装置）とで構成される。
【００１６】
図１の楽音合成部５０は、管楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して当該管楽器の楽音を合成する。図２は楽音合成部５０のブロック図である。図２に示すように、楽音合成部５０は、物理モデル５２とＭ個の係数設定部５４とで構成される。
【００１７】
物理モデル５２は、発音体模擬部６２と管体模擬部６４と放射模擬部６６とを具備する。発音体模擬部６２は、管楽器のリード（発音体）の挙動を模擬することで出射波圧力ＰOUTを算定する。出射波圧力ＰOUTは、管体の開放端に向けて進行する音波（出射波）の圧力である。放射模擬部６６は、管楽器の開放端（ベル）における音波の放射を模擬することで楽音データＤを生成するとともに、開放端における音波の反射を模擬することで入射波圧力（開放端における入射波の圧力）ＰINを算定する。管体模擬部６４は、管楽器の管体（マウスピースから開放端までの共鳴管の部分）の内部における出射波圧力ＰOUTおよび入射波圧力ＰINの伝播を模擬する。
【００１８】
図２に示すように発音体模擬部６２は減算部６２１と非線形素子６２３と乗算部６２５と接続部６２７とを具備する。接続部６２７は、加算部６２７Aと加算部６２７Bとで構成される。加算部６２７Aは出射波圧力ＰOUTを算定する。加算部６２７Bは、加算部６２７Aが算定した出射波圧力ＰOUTと管体模擬部６４が算定した入射波圧力ＰINとを加算することで管体の入口部における音圧ｐを算定する。減算部６２１は、演奏者が管楽器に付与する息圧（吹奏圧）Ｐ0を音圧ｐから減算することで圧力ΔＰ（ΔＰ＝ｐ−Ｐ0）を算定する。したがって、圧力ΔＰは、管楽器のリードに作用する圧力に相当する。非線形素子６２３は、減算部６２１の算定した圧力ΔＰとリードの弾性特性とに応じた体積流速ｆを算定する。乗算部６２５は、管体の入口部における特性インピーダンスＺcを体積流速ｆに乗算することで音圧寄与分Ｚc・ｆを算定する。接続部６２７の加算部６２７Aは、乗算部６２５が算定した音圧寄与分Ｚc・ｆと管体模擬部６４が算定した入射波圧力ＰINとを加算することで、管体模擬部６４に供給される出射波圧力ＰOUTを算定する。
【００１９】
管体模擬部６４は、管体内での音波の遅延を模擬する複数の伝播部６４１と、管体内の音波の散乱を模擬する複数（Ｍ個）の接続部６４３とを交互に配列したウェーブガイドモデルである。各伝播部６４１は遅延素子ＤOUTと遅延素子ＤINとを含む。発音体模擬部６２の算定した出射波圧力ＰOUTが各遅延素子ＤOUTにて順次に遅延することで管体内における出射波圧力ＰOUTの伝播遅延が模擬される。同様に、放射模擬部６６の算定した入射波圧力ＰINが各遅延素子ＤINにて順次に遅延することで管体内における入射波圧力ＰINの伝播遅延が模擬される。
【００２０】
接続部（ジャンクション）６４３は、管楽器の各音孔に対応して配置されて音孔の近傍での音波の散乱（損失）を模擬する。図３は、管楽器の第ｉ番目の音孔に対応する接続部６４３のブロック図である。図３に示すように、接続部６４３は、管体内での音波の挙動を模擬する管体部７２と、音孔内での音波の挙動を模擬する音孔部７４とで構成される。管体部７２は、乗算部７２１および乗算部７２２と加算部７２３と減算部７２４および減算部７２５とで構成される。乗算部７２１は、発音体模擬部６２側の遅延素子ＤOUTによる遅延後の出射波圧力ＰOUTに係数α[i]を乗算する。乗算部７２２は、放射模擬部６６側の遅延素子ＤINによる遅延後の入射波圧力ＰINに係数β[i]を乗算する。加算部７２３は、乗算部７２１の出力と乗算部７２２の出力とを加算する。減算部７２４は、加算部７２３の出力から出射波圧力ＰOUTを減算することで新たな入射波圧力ＰINを算定する。減算部７２５は、加算部７２３の出力から入射波圧力ＰINを減算することで新たな出射波圧力ＰOUTを算定する。
【００２１】
音孔部７４は、減算部７４１と遅延素子７４２および遅延素子７４４と音孔終端部７４３と乗算部７４５とを具備する。減算部７４１は、加算部７２３の出力から圧力ＱINを減算することで、管体側から音孔の開放端側に進行する音波の圧力ＱOUTを算定する。遅延素子７４２は、圧力ＱOUTを遅延させることで音孔内での音波の伝播遅延を模擬する。音孔終端部７４３は、音孔の開放端における音波の反射を模擬することで圧力ＱIN（音孔の開放端から管体側に進行する音波の圧力）を算定する。遅延素子７４４は、圧力ＱINを遅延させることで音孔内での音波の伝播遅延を模擬する。遅延素子７４４による遅延後の圧力ＱINが減算部７４１に供給される。乗算部７４５は、圧力ＱINに係数γ[i]を乗算することで音孔内の音波の損失を模擬する。
【００２２】
図２の係数設定部５４は接続部６４３毎（音孔毎）に配置される。第ｉ段目の接続部６４３に対応する係数設定部５４は、第ｉ番目の音孔について設定される開閉値Ｘ[i]に応じて当該接続部６４３の係数（α[i]，β[i]，γ[i]）を可変に設定する。例えば、係数設定部５４は、開閉値Ｘ[i]が増加するほど係数（α[i]，β[i]，γ[i]）が減少するように各係数を設定する。以上が楽音合成部５０の構成である。
【００２３】
図１の変数制御部４０は、楽音合成部５０（物理モデル５２，係数設定部５４）で使用される変数（Ｘ[1]〜Ｘ[M]，Ｐ0）を演奏情報Ｅに応じて可変に設定する。変数制御部４０による変数の設定（キースケーリング）には、記憶装置１４に格納されたテーブルＴが使用される。テーブルＴは、管楽器の複数の音高の各々について個別に作成されたうえで記憶装置１４に格納される。
【００２４】
図４は、ひとつのテーブルＴの内容を例示する概念図である。図４に示すように、ひとつの音高に対応するテーブルＴにおいては、当該音高を演奏するための複数の運指（替指）の各々について、運指番号ｎFと運指態様ｐFと開閉補正値群Ａ（Ａ1，Ａ2，……）と息圧補正値ｂ（ｂ1，ｂ2，……）とが個別に設定される。運指番号ｎFは、共通の音高に対応する複数の運指の各々に対して固有に付与された番号である。運指態様ｐFは、当該運指における音孔の開閉を管楽器のＭ個の音孔の各々について指定する。例えば、運指番号ｎFが「１」である運指については、図４に示すように、第１番目および第４番目の音孔を閉塞する（図４の黒丸）とともに他の各音孔を開放する（図４の白丸）という運指態様ｐFが設定される。
【００２５】
開閉補正値群Ａは、管楽器のＭ個の音孔の各々に対応した補正値ａ[1]〜ａ[M]の集合である。開閉補正値群Ａのうち第ｉ番目の音孔に対応する補正値ａ[i]は、演奏情報Ｅにおける当該音孔の開閉値ｘ[i]の補正に利用される。息圧補正値ｂは、演奏情報Ｅにおける息圧Ｂの補正に利用される。
【００２６】
図５は、変数制御部４０のブロック図である。図５に示すように、変数制御部４０は、運指検索部４２と開閉補正部４４と息圧補正部４６とを具備する。運指検索部４２および開閉補正部４４には演奏情報Ｅ内の運指情報Ｆ（開閉値ｘ[1]〜ｘ[M]）が指示され、息圧補正部４６には演奏情報Ｅ内の息圧Ｂが指示される。
【００２７】
運指検索部４２は、入力装置３２から運指情報Ｆが供給されるたびに、当該運指情報ＦのＭ個の開閉値ｘ[1]〜ｘ[M]から運指（各音孔の開閉の組合せ）を特定し、記憶装置１４の複数のテーブルＴのなかから当該運指に合致する運指態様ｐFを検索する。そして、運指検索部４２は、運指態様ｐFが検索されたテーブルＴから当該運指態様ｐFに対応する開閉補正値群Ａ（ａ[1]〜ａ[M]）と息圧補正値ｂとを特定する。例えば、運指情報Ｆが第１番目および第５番目の各音孔の閉塞と他の各音孔の開放とを指示する場合、運指検索部４２は、図４のテーブルＴにおいて運指番号ｎFが「２」である運指態様ｐFを検索するとともに、当該運指態様ｐFに対応した開閉補正値群Ａ2と息圧補正値ｂ2とを記憶装置１４から取得する。
【００２８】
図５の開閉補正部４４は、運指検索部４２が検索した開閉補正値群Ａを利用して運指情報Ｆの開閉値ｘ[i]を補正することで開閉値Ｘ[i]を設定する。開閉値Ｘ[i]の設定（開閉値ｘ[i]の補正）の方法は任意であるが、例えば、開閉値ｘ[i]と補正値ａ[i]との加算値または乗算値を補正後の開閉値Ｘ[i]として算定する構成や、補正値ａ[i]を補正後の開閉値Ｘ[i]に設定する（すなわち開閉値ｘ[i]を補正値ａ[i]に置換する）構成が採用される。補正値ａ[i]は、開閉補正部４４による補正の内容に応じて適宜に設定される。開閉補正部４４による補正後の各開閉値Ｘ[i]は、楽音合成部５０における第ｉ番目の係数設定部５４に供給されて接続部６４３の係数（α[i]，β[i]，γ[i]）の設定に利用される。
【００２９】
一方、息圧補正部４６は、運指検索部４２が検索した息圧補正値ｂを利用して演奏情報Ｅの息圧Ｂを補正することで息圧Ｐ0を設定する。息圧Ｐ0の設定（息圧Ｂの補正）の方法は任意であるが、例えば、息圧Ｂと補正値ｂとの加算値または乗算値を補正後の息圧Ｐ0として算定する構成や、補正値ｂを補正後の息圧Ｐ0に設定する（すなわち息圧Ｂを補正値ｂに置換する）構成が採用される。補正値ｂは、息圧補正部４６による補正の内容に応じて適宜に設定される。息圧補正部４６による補正後の息圧Ｐ0が楽音合成部５０の発音体模擬部６２（減算部６２１）に供給されて出射波圧力ＰOUTの算定に利用される。
【００３０】
開閉補正値群Ａ（補正値ａ[1]〜ａ[M]）や息圧補正値ｂは共通の音高に対応する複数の運指の各々について個別に設定される。したがって、利用者が入力装置３２に同じ音高を指定した場合であっても、変数制御部４０から楽音合成部５０に指示される開閉値Ｘ[1]〜Ｘ[M]や息圧Ｐ0は利用者が指示した運指に応じて変化する。
【００３１】
運指に応じた合成音の特性の相違を軽減すべき場合（例えば均一性が要求されるクラシックなどの分野の楽曲の演奏音を合成する場合）、共通の音高について利用者が別個の運指を指定したときでも楽音合成部５０による合成音の特性が均一化されるように、開閉補正値群Ａの補正値ａ[1]〜ａ[M]や息圧補正値ｂが設定される。したがって、運指に応じた楽音の特性の相違が補償されるように各音孔の開閉の程度や息圧を調節するという奏法で演奏される楽音が忠実に模擬される。一方、運指に応じた楽音の特性の相違を強調すべき場合（例えば多様性や不均一性が要求されるジャズなどの分野の楽曲の演奏音を合成する場合）、共通の音高について利用者が別個の運指を指定したときに当該運指の相違が合成音に顕著に反映されるように、開閉補正値群Ａの補正値ａ[1]〜ａ[M]や息圧補正値ｂが設定される。したがって、運指に応じた楽音の特性の相違が強調されるように各音孔の開閉の程度や息圧を調整するという奏法で演奏される楽音が忠実に模擬される。
【００３２】
以上に説明した形態においては、物理モデル５２を利用した楽音の合成に使用される変数（Ｘ[1]〜Ｘ[M]，Ｐ0）が運指に応じて変化するから、音高が共通する複数の楽音の何れかを運指に応じて選択する特許文献１の技術と比較して、運指に応じた楽音の特性を忠実に再現することが可能である。
【００３３】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００３４】
図６は、本形態に係る楽音合成装置１００のブロック図である。図６に示すように、入力装置３２は、楽音合成装置１００が合成すべき楽音の音高Ｎおよび強度Ｖと、当該音高Ｎを演奏するための運指の種類を指定する運指番号ｎFとを含む演奏情報Ｅを利用者からの操作に応じて生成して演算処理装置１２に供給する。例えば、複数の鍵盤と制御用の操作子とを具備する鍵盤楽器型のＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）コントローラが入力装置３２として採用され、利用者が押圧した鍵に対応した音高（ノートナンバ）Ｎおよび押鍵の強度（ベロシティ）Ｖと操作子に対する操作に応じた運指番号ｎFとを含む演奏情報Ｅが入力装置３２から出力される。したがって、演奏情報Ｅは各音孔の開閉値ｘ[1]〜ｘ[M]（運指情報Ｆ）や息圧Ｂを含まない。なお、ＭＩＤＩのエクスプレッションの数値も強度Ｖとして利用される。
【００３５】
入力装置３２から演奏情報Ｅが供給されるたびに、変数制御部４０の運指検索部４２は、記憶装置１４に格納された複数のテーブルＴのうち演奏情報Ｅに含まれる音高Ｎに対応したテーブルＴを特定するとともに、演奏情報Ｅに含まれる運指番号ｎFを当該テーブルＴから検索する。そして、運指検索部４２は、演奏情報Ｅの運指番号ｎFに対応する運指態様ｐFと開閉補正値群Ａ（補正値ａ[1]〜ａ[M]）と息圧補正値ｂとをテーブルＴから取得する。
【００３６】
開閉補正部４４は、テーブルＴにて特定した運指態様ｐFから管楽器のＭ個の音孔の各々の開閉値の初期値ｘ0[1]〜ｘ0[M]を設定する。すなわち、運指態様ｐFが開放を指定する音孔については初期値ｘ0[i]が「１」に設定されるとともに運指態様ｐFが閉塞を指定する音孔については初期値ｘ0[i]が「０」に設定される。開閉補正部４４は、テーブルＴから取得した開閉補正値群Ａの各補正値ａ[i]を利用して各音孔の開閉値の初期値ｘ0[i]を補正することで開閉値Ｘ[i]を設定する。例えば、初期値ｘ0[i]と補正値ａ[i]との加算値または乗算値を補正後の開閉値Ｘ[i]として算定する構成や、補正値ａ[i]を補正後の開閉値Ｘ[i]として設定する構成も好適である。補正値ａ[i]を開閉値Ｘ[i]とする構成では初期値ｘ0[i]の特定が不要となる。開閉補正部４４による補正後の開閉値Ｘ[i]が楽音合成部５０における第ｉ番目の係数設定部５４に供給されて接続部６４３の係数（α[i]，β[i]，γ[i]）の設定に利用される。
【００３７】
一方、息圧補正部４６は、運指態様ｐFに応じてテーブルＴから取得した息圧補正値ｂを利用して息圧Ｐ0を設定する。さらに詳述すると、息圧補正部４６は、演奏情報Ｅの強度Ｖを息圧補正値ｂに応じて補正した数値（例えば強度Ｖと息圧補正値ｂとの加算値または乗算値）を息圧Ｐ0として算定する。息圧補正部４６の設定した息圧Ｐ0が楽音合成部５０の発音体模擬部６２に供給されて出射波圧力ＰOUTの算定に利用される。楽音合成部５０の動作は第１実施形態と同様である。
【００３８】
本形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、楽音の合成に使用される演奏情報Ｅは音孔毎の開閉値ｘ[i]（運指情報Ｆ）を含まないから、音孔毎の開閉を指定する管楽器型の入力装置３２が不要であるという利点もある。
【００３９】
なお、以上においては強度Ｖを息圧補正値ｂに応じて補正することで息圧Ｐ0を算定したが、息圧Ｐ0の算定の方法は任意である。例えば、音高や運指に拘わらず共通の数値に設定された息圧を吹奏圧補正値ｂに応じて補正することで息圧Ｐ0を算定する構成や、テーブルＴから取得した息圧補正値ｂが息圧Ｐ0として楽音合成部５０に指示される構成も採用される。
【００４０】
＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態には以下に例示するような様々な変形を加えることができる。なお、以下の例示から２以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。
【００４１】
（１）変形例１  
以上の各形態においてはＭ個の音孔の開閉値Ｘ[1]〜Ｘ[M]と息圧Ｐ0とを変数制御部４０が運指に応じて変化させる構成を例示したが、運指に応じて設定される変数の種類は適宜に変更される。例えば、演奏者の歯から管楽器のリードに作用する圧力や演奏者の唇のサイズまたは特性（弾性特性や減衰特性）を変数として発音体模擬部６２が出射波圧力ＰOUTを算定する構成においては、変数制御部４０が以上の変数を運指に応じて変化させる。
【００４２】
もっとも、楽音合成装置１００による模擬の対象となる楽器は管楽器に限定されず、楽音の合成に使用される物理モデル５２の構成は、模擬の対象となる楽器の種類に応じて適宜に変更される。例えば、弦楽器の楽音を合成する場合にも以上と同様の形態が採用される。さらに詳述すると、弦楽器の運指（複数弦の各々において利用者が押圧した位置）を指定する演奏情報Ｅが利用者からの操作に応じて入力装置３２から楽音合成装置１００に供給される。楽音合成部５０は、弦楽器の発音を模擬する物理モデルを利用して、弾弦の強度や各弦の張力といった変数に応じた楽音を合成する。変数制御部４０は、演奏情報Ｅが指定する運指（替弦）に応じて変化するように物理モデルの変数を制御する。以上の説明から理解されるように、本発明における「運指」は、管楽器における替指に加えて弦楽器における替弦も含む概念である。
【００４３】
（２）変形例２  
例えばトランペットのように複数の音高について運指（複数のバルブの各々の開閉）が共通する楽器を模擬した入力装置３２を利用して楽音を合成する場合には、運指および音高の双方が演奏情報Ｅにて指定される。変数制御部４０の運指検索部４２は、演奏情報Ｅが指定する音高に対応したテーブルＴから演奏情報Ｅで指定される運指を検索する。また、例えばトロンボーンを模擬した入力装置３２を利用する場合にはスライダの位置が運指に相当する。したがって、利用者による操作に応じた音高とスライダの位置とが演奏情報Ｅにて指定され、変数制御部４０は、音高とスライダの位置に応じた変数を設定する。
【００４４】
（３）変形例３  
以上の各形態においては利用者からの操作に応じて入力装置３２が運指を指定する構成を例示したが、運指を指定するための方法は任意である。例えば、楽曲を演奏するときの運指を時系列に指定する楽曲データが記憶装置１４に格納された構成においては、楽曲データの指定する運指が順次に変数制御部４０に指示される。すなわち、本発明においては、同じ音高に対応する複数の運指の何れかを指定する手段（運指指定手段）を具備する構成が好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る楽音合成装置のブロック図である。
【図２】図１における楽音合成部のブロック図である。
【図３】図２における接続部のブロック図である。
【図４】図１における変数制御部が使用するテーブルの概念図である。
【図５】図１における変数制御部のブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る楽音合成装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００……楽音合成装置、１２……演算処理装置、１４……記憶装置、３２……入力装置、３４……出力装置、４０……変数制御部、４２……運指検索部、４４……開閉補正部、４６……息圧補正部、５０……楽音合成部、５２……物理モデル、５４……係数設定部、６２……発音体模擬部、６２１……減算部、６２３……非線形素子、６２５……乗算部、６２７……接続部、６４……管体模擬部、６４１……伝播部、６４３……接続部、６６……放射模擬部。
【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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