(57)【要約】  操作者の操作に応じた周波数の音響信号を出力する演奏装置は、操作者の操作に応じた音響信号の周波数以外のノイズ信号の信号強度を検出するノイズ信号検出部（８２）と、ノイズ信号検出部（８２）により検出されたノイズ信号の信号強度を、減衰または消去するノイズ信号削減部（９２）と、を備える。
2020059085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の操作に応じた周波数の音響信号を出力する演奏装置であって、
前記操作者の操作に応じた音響信号の周波数以外のノイズ信号の信号強度を検出するノイズ信号検出部と、
前記ノイズ信号検出部により検出されたノイズ信号の信号強度を、減衰または消去するノイズ信号削減部と、を備える演奏装置。
【請求項２】
請求項１に記載の演奏装置において、
前記操作者の操作に応じた周波数の音響信号とは異なる周波数の音響信号を設定する異種音階設定部を備え、
前記ノイズ信号検出部は、前記異種音階設定部により設定された異なる周波数の音響信号を検出対象から除外する演奏装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の演奏装置において、
ＦＭ（Frequency Modulation）シンセサイザーである演奏装置。
【請求項４】
コンピュータを請求項１または請求項２に記載の演奏装置として機能させるコンピュータ読み取り可能なノイズ削減プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏装置およびノイズ削減プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子楽器としてＦＭシンセサイザー等の演奏装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
ＦＭシンセサイザーは、第１のオシレータから発振された搬送波を、第２のオシレータから発振された変調波により変調して様々な音響信号を生成する。そして、ＦＭシンセサイザーに接続された電子鍵盤等により入力されたキーノートに基づいて、音階のある音響信号を出力することができる。【０００３】
しかしながら、ＦＭシンセサイザーでは、搬送波および変調波の組み合わせが無限にあり、オシレータの調整の組み合わせによっては電子鍵盤の打鍵位置によらず、音高が定まらずノイズに埋もれてしまい、楽器としての機能を呈さない場合がある。
従来、特許文献２では、スピーチ成分およびノイズ成分を含む音響信号から特定の周波数帯域について、フィルター処理を行うことによって、出力される音響信号のスピーチ成分の明瞭化を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１６１９９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−５２１７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献２に開示の技術では、環境ノイズ等のある程度周波数帯域が判るノイズ成分を除去することしかできない。これに対して、ＦＭシンセサイザーの場合、搬送波および変調波の周波数を自由に設定できるため、ノイズ成分の発生分布が一様ではなく、フィルター処理では対応できないという課題がある。【０００６】
本発明の目的は、ノイズ成分の発生分布によらずノイズを除去して、操作者の操作に応じた周波数の音響信号を出力することのできる演奏装置およびノイズ削減プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の演奏装置は、操作者の操作に応じた周波数の音響信号を出力する演奏装置であって、前記操作者の操作に応じた音響信号の周波数以外のノイズ信号の信号強度を検出するノイズ信号検出部と、前記ノイズ信号検出部により検出されたノイズ信号の信号強度を、減衰または消去するノイズ信号削減部と、を備える。
本発明のノイズ削減プログラムは、コンピュータを前述の演奏装置として機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る音響装置を示すブロック図。
【図２】前記実施の形態における調整つまみの構造を示す平面図。
【図３】前記実施の形態における調整つまみの構造を示す断面図。
【図４】前記実施の形態における音響信号生成部および音響信号合成部の構造を示すブロック図。
【図５】前記実施の形態における変調波の波形に応じて生成される音響信号の信号強度を示すグラフ。
【図６】前記実施の形態における合成音響信号の信号強度を示すグラフ。
【図７】前記実施の形態における音響信号生成部、音響信号合成部、信号強度推定部、および限界量報知部を示すブロック図。
【図８】前記実施の形態における信号強度推定部および限界量報知部を示すブロック図。
【図９】前記実施の形態におけるノイズリダクション部を示すブロック図。
【図１０】前記実施の形態におけるノイズ成分分析部による分析結果を示すグラフ。
【図１１】前記実施の形態におけるノイズリダクション部によるノイズの減衰を示すグラフ。
【図１２】前記実施の形態における作用を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の実施の形態に係るＦＭ（Frequency Modulation）シンセサイザー１が示されている。
演奏装置としてのＦＭシンセサイザー１は、シンセサイザー本体２および調整操作ユニット３を備え、ＭＩＤＩキーボード４から出力されたキーノートに応じた音程の音響信号を生成して、外部に音声出力する。調整操作ユニット３は、シンセサイザー本体２が有する複数のオシレータのゲイン、周波数比を調整する調整つまみ３２を複数備え、操作者がそれぞれの調整つまみ３２を操作することにより、出音用ＦＭシンセサイザー部６に異なる音色の音響信号を生成させる。
【００１０】
調整操作ユニット３は、ボックス状のケース３１と、複数の調整つまみ３２とを備える。本実施の形態では、シンセサイザー本体２の調整可能な音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４に応じて、４×４＝１６個の調整つまみ３２が設けられている。
調整操作部としての調整つまみ３２は、ケース３１の上面に回転可能に設けられ、図２および図３に示すように、操作つまみ本体３２１、調整位置表示マーカー３２２、およびつまみ基部３２３を備える。
【００１１】
操作つまみ本体３２１は、黒色のゴム等の不透光性材料から構成され、ケース３１上に回転自在に保持される。
調整位置表示マーカー３２２およびつまみ基部３２３は、レンズ材料等の導光性材料から構成される。つまり、調整位置表示マーカー３２２およびつまみ基部３２３は、後述するＬＥＤ発光部３２７が発光することにより、発光色に応じて、操作つまみ本体３２１の周囲や、調整位置表示マーカー３２２を発光させる導光体として機能する。
【００１２】
調整位置表示マーカー３２２は、操作つまみ本体３２１に形成された切欠部に挿入され、操作つまみ本体３２１を回転させた際の調整量を操作者に視認させる。
つまみ基部３２３は、操作つまみ本体３２１の底部に設けられ、操作つまみ本体３２１の回転に応じて回転するように支持されている。また、つまみ基部３２３は、径方向外周端部が操作つまみ本体３２１の外側に突出している。
【００１３】
つまみ基部３２３の回転中心には、回転軸３２４が設けられ、回転軸３２４の先端は、回路基板３２５上に設けられた回転抵抗器３２６に接続される。回転抵抗器３２６には、複数色に発光するＬＥＤ発光部３２７が隣接して設けられている。
視覚的手段としてのＬＥＤ発光部３２７は、シンセサイザー本体２からの制御信号により駆動し、制御信号に応じて、赤色、緑色、青色を単独または組み合わせて発光することにより、さまざまな色に発光する。
【００１４】
そして、調整つまみ３２、回転軸３２４、回転抵抗器３２６、およびＬＥＤ発光部３２７が本発明の特徴量調整部として機能する。
なお、本実施の形態では、調整操作ユニット３をハードウェアとして構成しているが、これに限られない。たとえば、コンピュータの画面上に表示される画像として構成される特徴量調整部としてもよい。
【００１５】
シンセサイザー本体２は、図１に示すように、入力されたキーノートKNOTEに応じた音階の音響信号を生成して、音声出力する。シンセサイザー本体２は、パラメータ選択部５、出音用ＦＭシンセサイザー部６、分析用ＦＭシンセサイザー部７、ノイズ成分分析部８、およびノイズリダクション部９を備える。
パラメータ選択部５は、シンセサイザー本体２により生成および出力する音響信号の波形を選択する部分であり、選択可能な波形としては、たとえば、サイン波Ｗ１、三角波Ｗ２、ノコギリ波Ｗ３、矩形波Ｗ４を例示できる（図５参照）。選択された波形、周波数比、入力側増幅器６４Ａの増幅率および出力側増幅器６３Ａの増幅率は、出音用ＦＭシンセサイザー部６および分析用ＦＭシンセサイザー部７に出力される。
【００１６】
出音用ＦＭシンセサイザー部６は、図４に示すように、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）から構成され、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４までを複数備える。
音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４は、出音用ＦＭシンセサイザー部６で使用する搬送波および変調波に基づいて出力する音響信号を生成する。
音響信号生成部ＯＰ１は、オシレータ６１、増幅器６２、信号出力部６３、出力側増幅器６３Ａ、および変調波入力部６４を備える。音響信号生成部ＯＰ２から音響信号生成部ＯＰ４も同様の構成である。
【００１７】
オシレータ６１は、パラメータ選択部５で選択された波形から所定の周波数比の搬送波を生成し、入力された変調波により、搬送波を変調する。具体的には、オシレータ６１は、ＭＩＤＩキーボード４から入力されたキーノートKNOTEに応じた周波数の搬送波を生成して、変調波により変調する。
たとえば、図５に示すように、変調波がサイン波Ｗ１である場合、キーノートKNOTEとして入力された周波数の搬送波に対して、オシレータ６１は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２で設定された周波数比のサイン波Ｗ１で変調する。変調後に出力される音響信号の信号強度は、キーノートKNOTEに応じた周波数f_inをピークとするパターンＰＴ１のようになる。
【００１８】
同様に、変調波が三角波Ｗ２である場合、変調後の出力される音響信号の信号強度は、パターンＰＴ２のようになり、変調波がノコギリ波Ｗ３である場合、変調後に出力される音響信号の信号強度は、パターンＰＴ３のようになり、変調波が矩形波Ｗ４である場合、変調後に出力される音響信号の信号強度は、パターンＰＴ４のようになる。
すなわち、搬送波が変調波により変調されると、変調波の波形によっては、キーノートKNOTEに応じた周波数f_in以外の周波数の信号強度のピークを有する音響信号が生成される。
【００１９】
増幅器６２は、オシレータ６１から出力された音響信号を増幅する。増幅率は、キーノートKNOTEに含まれるＭＩＤＩキーボード４の打鍵の強さに応じて設定される。
信号出力部６３は、オシレータ６１で生成された音響信号を音響信号合成部６５に出力する。また、信号出力部６３から出力された音響信号は、音響信号生成部ＯＰ１の変調波入力部６４にフィードバックされるとともに、他の音響信号生成部ＯＰ２、音響信号生成部ＯＰ３、および音響信号生成部ＯＰ４の変調波入力部６４に出力される。
【００２０】
同様に音響信号生成部ＯＰ２、音響信号生成部ＯＰ３、および音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれの信号出力部６３から出力された音響信号も、自己の変調波入力部６４にフィードバックされるとともに、他の音響信号生成部の変調波入力部６４に出力される。
変調波入力部６４は、複数の入力側増幅器６４Ａおよび入力側加算器６４Ｂを備える。
入力側増幅器６４Ａは、入力される音響信号に応じて複数設けられ、音響信号生成部ＯＰ１であれば、自己が出力したフィードバックされた音響信号、および他の音響信号生成部ＯＰ２から音響信号生成部ＯＰ４で生成され、入力された音響信号を増幅する。増幅率は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２を調整することにより調整することができる。
入力側加算器６４Ｂは、入力側増幅器６４Ａから入力された複数の音響信号を加算して、オシレータ６１に変調波として出力する。
【００２１】
本実施の形態では、４つの音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４を備えているので、それぞれの４つのオシレータ６１の前段に設けられている４つの入力側増幅器６４Ａによって増幅される音響信号の強度を調整して、最終的な音響信号を出力する。つまり、本実施の形態では、１６カ所の調整が可能となり、調整操作ユニット３の調整操作つまみ３２の数に対応する。
本実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１が多入力１出力の音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４を備えているため、音色が多岐に亘った音響信号を生成できる。しかし、その反面、調整操作ユニット３をどのように操作すれば、所望の音色の音響信号を生成することができるのか予測がつかず、操作者による調整操作が困難を極めるシンセサイザーとなっている。
【００２２】
信号出力部６３は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４で生成された音響信号を出力する。
出力側増幅器６３Ａは、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４で生成された音響信号を所定の増幅率で増幅する。増幅率は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２を調整することにより調整することができる。
【００２３】
音響信号合成部６５は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれから出力された音響信号を加算または乗算し、ＦＭシンセサイザー１の音響信号として出力する。音響信号合成部６５は、加算器６６、フィルター部６７、および増幅器７０を備える。
加算器６６は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれから出力された音響信号を加算して、音声出力用の合成音響信号を生成する。
【００２４】
フィルター部６７は、第１加算器６６で加算された合成音響信号に対してフィルター処理を行う。フィルター部６７のフィルターは、所望の音色の音響信号に加工するために所望のフィルター特性に設定される。
増幅器７０は、出力する合成音響信号を増幅する。増幅された合成音響信号は、スピーカー等によって音声出力される。
【００２５】
出力される合成音響信号は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のオシレータ６１の波形、周波数比、出力側増幅器６３Ａの増幅率、および入力側増幅器６４Ａの増幅率によって種々変化する。たとえば、合成音響信号としては、入力されたキーノートKNOTEに応じた周波数f_inに対して、異なる周波数の合成音響信号が出力される。たとえば、図６に示すように、サイン波Ｗ１で変調している場合であれば、出力強度パターンＰＯ１のように、周波数f_inが最大値をとり、周波数の信号強度は、周波数が高くなるにしたがって減衰していく。したがって、聴取者は、出力された合成音響信号の音階を識別することができる。
【００２６】
しかし、三角波Ｗ２で変調した出力強度パターンＰＯ２から矩形波Ｗ４で変調した出力強度パターンＰＯ４のように、徐々にキーノートKNOTEに応じた周波数f_inの信号強度が他の周波数の信号強度に埋もれてしまい、キーノートKNOTEに応じた音程の出力ができない。つまり、操作者がＭＩＤＩキーボード４のどの鍵盤を打鍵しても、高周波ノイズ音しか出力されなくなり、楽器として破綻してしまう。
そこで、本実施の形態のＦＭシンセサイザー１では、出力される合成音響信号が、高周波ノイズ音のみとなり、楽器として破綻する、ということがないように操作することができるナビゲーション機能を持たせている。
【００２７】
分析用ＦＭシンセサイザー部７は、図７に示すように、出音用ＦＭシンセサイザー部６と同様にＤＳＰから構成された複数の音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’と、出力側増幅器７２Ａと、加算器７４と、信号強度推定部７５と、限界量報知部７６とを備える。
音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’のそれぞれは、オシレータ７１、信号出力部７２、および搬送信号入力部７３を備える。搬送信号入力部７３は、入力側増幅器７３Ａおよび入力側加算器７３Ｂを備える。
【００２８】
これらの構成は、出音用ＦＭシンセサイザー部６の音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４と同様の構成である。なお、それぞれのオシレータ７１には、シンセサイザー本体２内で生成されるテスト用キーノートTNOTEが入力され、オシレータ７１は、テスト用キーノートTNOTEの周波数に応じた搬送波を、複数の調整つまみ３２の調整状態に応じて生成した変調波により変調する。
加算器７４は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’のそれぞれで生成された音響信号を加算または乗算し、合成音響信号として信号強度推定部７５に出力する。
【００２９】
信号強度推定部７５および限界量報知部７６は、図示しないコンピュータの演算処理装置上で実行されるプログラムまたは記憶装置上確保された記憶領域として構成される。
信号強度推定部７５は、図８に示すように、テスト用キーノート出力部７５１、合成音響信号検出部７５２、操作量変更部７５３、限界量判定部７５４、および調整つまみ選択部７５５を備える。また、信号強度推定部７５には、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の番号と、その調整つまみ３２の調整操作量が出力され、後述する限界量判定部７５４による限界量判定に供される。
【００３０】
テスト用キーノート出力部７５１は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’に対して、テスト用キーノートTNOTEを出力する。音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’は、テスト用キーノートTNOTEに基づいて、音響信号を生成する。
また、テスト用キーノート出力部７５１は、出力したテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を限界量判定部７５４に出力する。
【００３１】
調整つまみ選択部７５５は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’のうち、オシレータ７１の調整を行う調整つまみ３２を選択する。具体的には、調整つまみ選択部７５５は、調整対象となるオシレータ７１、そのオシレータ７１の変調波形、出力される音響信号の強度、周波数比、およびそのオシレータ７１あるいは他のオシレータ７１に入力される音響信号の強度を調整する調整つまみ３２を選択する。調整つまみ選択部７５５は、選択された調整つまみ３２を限界量判定部７５４に出力する。
【００３２】
合成音響信号検出部７５２は、加算器７４により加算された音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’で生成された音響信号を合成した合成音響信号を検出する。
合成音響信号検出部７５２は、検出した合成音響信号を、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等により、周波数に応じた信号強度に変換して信号強度の分布を取得し、限界量判定部７５４に出力する。
【００３３】
操作量変更部７５３は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２の調整操作と同様に、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’にそれぞれのオシレータ７１の変調波の波形、周波数比、増幅率、および入力側増幅器７３Ａの増幅率の調整操作量を出力する。具体的には、操作量変更部７５３は、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の調整量に応じて、すべての調整つまみ３２の調整操作量の組み合わせを調整操作量として出力する。
また、操作量変更部７５３は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’に出力した調整操作量を限界量判定部７５４に出力する。
【００３４】
限界量判定部７５４は、操作量変更部７５３から出力された調整操作量に基づいて設定された、変調波の波形、周波数比、出力側増幅器７２Ａの増幅率、および入力側増幅器７３Ａの増幅率により変調された合成音響信号が、音声出力したときに破綻しているか否かを判定する。具体的には、限界量判定部７５４は、テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数として、基音、第２倍音、および第３倍音の信号強度と、合成音響信号中に含まれる他の周波数成分の信号強度とのＳ／Ｎ比により、出力される合成音響信号の破綻の有無を判定する。テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数として、基音と倍音の信号強度と、合成音響信号中に含まれる他の周波数成分の信号強度とのＳ／Ｎ比が所定の閾値よりも小さい場合には、調整操作量が限界量を超え、破綻していると判定する。
【００３５】
ここで、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’で生成する合成音響信号は、出音用ＦＭシンセサイザー部６の設定と同じ設定により生成される音響信号とは異なり、出音用ＦＭシンセサイザー部６の設定と同じ設定に、さらに調整つまみ３２を１箇所操作したときの設定により生成される。
このとき、調整操作ユニット３は、４つのオシレータ６１およびオシレータ７１の前段に設けられている４つの入力側増幅器６４Ａおよび入力側増幅器７３Ａを操作する状態になっている。これらの１６箇所のパラメータを、調整操作ユニット３の１６個の調整操作つまみ３２により調整することができる。
【００３６】
操作者がある１つの調整つまみ３２を操作すると、その操作に加えて、さらに、調整つまみ３２のうちの１つを所定の位置に操作したときに、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’は、調整つまみ３２の操作位置に応じた合成音響信号を生成する。
限界量判定部７５４は、この合成音響信号を分析し、限界量に達しているか否かを判定する。
限界量判定部７５４により判定されたそれぞれの調整つまみ３２の調整操作量の限界量は、限界量報知部７６に出力される。
【００３７】
限界量報知部７６は、制御信号出力部７６１および報知状態記憶部７６２を備える。
制御信号出力部７６１は、限界量判定部７５４から出力された調整操作量の限界量に基づいて、点灯制御信号を生成して、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７に出力する。具体的には、制御信号出力部７６１は、調整つまみ３２の調整操作量が、限界量以下である場合には、ＬＥＤ発光部３２７に緑色で発光させる制御信号を出力する。
【００３８】
また、制御信号出力部７６１は、調整つまみ３２の調整操作量が、限界量を超えている場合には、ＬＥＤ発光部３２７に赤色で発光させる制御信号を出力する。
なお、ＬＥＤ発光部３２７の発光色は２色に限られず、限界量よりも十分に調整操作量が少ない場合は緑色、限界量に近くなった場合は黄色、限界量を超えたら赤色のように多段階で表示するように構成してもよい。
【００３９】
報知状態記憶部７６２は、メモリ等の記録媒体の記憶領域の一部として構成される。報知状態記憶部７６２には、限界量判定部７５４によって判定された調整つまみ３２の調整操作量の限界量が記憶される。限界量判定部７５４は、それぞれの調整つまみ３２の調整操作量の限界量が演算されたら、前回の限界量を新たな調整操作量の限界量に書き換える。
【００４０】
ノイズ成分分析部８は、分析用ＦＭシンセサイザー部７から出力された合成音響信号に基づいて、合成音響信号に含まれるノイズ成分を分析する。ノイズ成分分析部８は、図９に示すように、テスト用キーノート取得部８１、ノイズ信号検出部８２、ノイズ成分蓄積部８３、および異種音階設定部８４を備える。
テスト用キーノート取得部８１は、信号強度推定部７５のテスト用キーノート出力部７５１から出力されたテスト用キーノートTNOTEを取得する。
【００４１】
ノイズ信号検出部８２は、合成音響信号検出部７５２から検出された合成音響信号の周波数に応じた信号強度の分布を検出する。ノイズ信号検出部８２は、取得されたテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数とした基音と倍音（整数以外の周波数比の設定の場合にはテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数に周波数比を乗じた周波数を基本周波数とした基音と倍音）以外の周波数に生じた信号強度のピークをノイズ成分として検出する。たとえば、図１０に示すように、ノイズ信号検出部８２は、テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数f_in’を基本周波数として、基音、第２倍音、第３倍音以外の信号強度のピークＮ１からピークＮ４をノイズ成分として検出する。
ノイズ成分蓄積部８３は、ノイズ信号検出部８２により検出されたノイズ成分を、テスト用キーノートTNOTEに応じたノイズ成分としてメモリ等の記憶領域に蓄積する。
【００４２】
異種音階設定部８４は、操作者の操作に応じた基本周波数の音響信号とは異なる周波数の音響信号を設定する。異種音階設定部８４により設定された異なる周波数の信号強度のピークは、前述したノイズ信号検出部８２における検出対象となるノイズ成分とは見なされず、テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数f_in’を基本周波数とした基音と倍音（整数以外の周波数比の設定の場合にはテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数finに周波数比を乗じた周波数を基本周波数とした基音と倍音）と同様に扱われる。具体的には、異種音階設定部８４により異種音階としてコード”Ｃ”が設定された場合、操作者がＭＩＤＩキーボード４の”ド”を打鍵したときに、同様に”ミ”、”ソ”がノイズ成分として見なされなくなり、ノイズ信号検出部８２の検出対象から除外される。
これにより、操作者がＭＩＤＩキーボード４の１音を打鍵しても、出力される音響信号は和音とすることができるため、聴き触りがよい和音を演奏できる。
【００４３】
ノイズリダクション部９は、出音用ＦＭシンセサイザー部６から出力された合成音響信号中に含まれるノイズ成分を減衰または消去して、ＭＩＤＩキーボード４から入力されたキーノートKNOTEに応じた周波数を基本周波数とした基音と倍音（整数以外の周波数比の設定の場合にはテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数に周波数比を乗じた周波数を基本周波数とした基音と倍音）の合成音響信号を出力する。ノイズリダクション部９は、入力キーノート判定部９１およびノイズ信号削減部９２を備える。
入力キーノート判定部９１は、操作者がＭＩＤＩキーボード４を操作して入力されたキーノートKNOTEを判定し、ノイズ成分蓄積部８３に蓄積されたテスト用キーノートと照合し、テスト用キーノートに応じた周波数を基本周波数として、基音、第２倍音、および第３倍音以外の信号強度のピークＮ１からピークＮ４のノイズ成分を読み出す。入力キーノート判定部９１は、読み出されたノイズ成分をノイズ信号削減部９２に出力する。
【００４４】
ノイズ信号削減部９２は、出音用ＦＭシンセサイザー部６で生成された合成音響信号からノイズ成分を減衰または消去する。具体的には、図１１に示すように、入力キーノート判定部９１で照合されたキーノートKNOTEに応じたノイズ帯域における信号強度のピークＮ１からピークＮ４を減衰する。ノイズ帯域の信号強度のピークの減衰には、たとえば、ノッチフィルタによるフィルター処理を採用することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態の作用を図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。
信号強度推定部７５の操作量変更部７５３は、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の調整操作量を読み込む（手順Ｓ１）。
信号強度推定部７５のテスト用キーノート出力部７５１は、テスト用キーノートTNOTEを音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’に出力し（手順Ｓ２）、合成音響信号を生成する（手順Ｓ３）。
テスト用キーノート取得部８１は、テスト用キーノート出力部７５１から出力されたテスト用キーノートTNOTEを取得する（手順Ｓ４）。
【００４６】
合成音響信号検出部７５２は、入力側加算器７３Ｂによって加算された合成音響信号を、テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数として、合成音響信号の信号強度を検出する（手順Ｓ５）。
ノイズ信号検出部８２は、合成音響信号検出部７５２により検出された合成音響信号に含まれる、テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数とした基音と倍音の周波数（整数以外の周波数比の設定の場合にはテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数に周波数比を乗じた周波数を基本周波数とした基音と倍音の周波数）、および異種音階設定部８４により設定された音階の周波数以外の合成音響信号中のノイズ信号を検出する（手順Ｓ６）。
【００４７】
ノイズ信号検出部８２は、すべてのテスト用キーノートTNOTEについてノイズ信号の検出が終了したか否かを判定する（手順Ｓ７）。
終了していない場合、テスト用キーノートTNOTEを変更して、手順Ｓ２以下を繰り返す。
終了した場合、ノイズ成分蓄積部８３は、それぞれのテスト用キーノートTNOTEについてノイズ成分を記憶領域に蓄積する（手順Ｓ８）。
【００４８】
入力キーノート判定部９１は、操作者がＭＩＤＩキーボード４を打鍵して出力された入力されたキーノートKNOTEと、ノイズ成分蓄積部８３により蓄積されたテスト用キーノートTNOTEとの照合を行う（手順Ｓ９）。次に、入力キーノート判定部９１は、入力されたキーノートKNOTEに応じたノイズ成分の信号強度のピークＮ１からピークＮ４を読み出す（手順Ｓ１０）。
ノイズ信号削減部９２は、出音用ＦＭシンセサイザー部６から出力された合成音響信号のノイズ帯域における信号強度のピークＮ１からピークＮ４を減衰または消去する（手順Ｓ１１）。
ＦＭシンセサイザー１は、入力されたキーノートKNOTEに応じた周波数を基本周波数とした基音と倍音（整数以外の周波数比の設定の場合にはテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数に周波数比を乗じた周波数を基本周波数とした基音と倍音）、および異種音階設定部８４で設定された音階の合成音響信号を出力して、音声を出力する（手順Ｓ１２）。
【００４９】
このような本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
本実施の形態では、ノイズ信号検出部８２は操作者のＭＩＤＩキーボード４の操作によるキーノートKNOTEに応じた周波数を基本周波数とした基音と倍音（整数以外の周波数比の設定の場合にはテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数に周波数比を乗じた周波数を基本周波数とした基音と倍音）以外のノイズ信号の信号強度のピークＮ１からピークＮ４を検出している。そして、ノイズ信号削減部９２は、検出されたノイズ信号の信号強度のピークＮ１からピークＮ４を減衰または消去している。したがって、ＦＭシンセサイザー１は、操作者によるＭＩＤＩキーボード４の打鍵位置に応じた音階の音響信号を出力することができるため、設定の難しいＦＭシンセサイザー１から出力される音響信号に破綻を生じさせることなく、打鍵したキーノートKNOTEに応じた音声を出力することができる。
【００５０】
本実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１にノイズ信号検出部８２、ノイズ成分蓄積部８３、入力キーノート判定部９１、およびノイズ信号削減部９２を採用している。ＦＭシンセサイザー１の場合、オシレータ６１で生成した搬送波を入力される変調波で変調しているため、ノイズ成分がある特定の周波数帯域に生じるものではなく、任意の周波数でノイズ信号の信号強度のピークが生じ得る。したがって、本実施の形態のノイズリダクション部９であれば、任意の周波数におけるノイズ成分であってもノイズ成分の減衰または消去を行うことができるため、ＦＭシンセサイザー１に好適である。
【００５１】
本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含む。
前述した実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１に本発明を適用していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、電子ピアノや電子オルガン、エレキギター、電子木管楽器等の電子楽器に前述したノイズリダクション部９を適用して、ノイズ成分の減衰、消去を行ってもよい。
【００５２】
前述の実施の形態では、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４、および音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ４’をＤＳＰで構成していたが、本発明はこれに限られない。すべての構成をコンピュータ読み取り可能なノイズ削減プログラムとして構成してもよい。
その他、本発明は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造および構成に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…多入力、１…ＦＭシンセサイザー、２…シンセサイザー本体、３…調整操作ユニット、４…ＭＩＤＩキーボード、５…パラメータ選択部、６…出音用ＦＭシンセサイザー部、７…分析用ＦＭシンセサイザー部、８…ノイズ成分分析部、９…ノイズリダクション部、３１…ケース、６１…オシレータ、６２…増幅器、６２Ａ…出力側増幅器、６３…信号出力部、６３Ａ…出力側増幅器、６４…変調波入力部、６４Ａ…入力側増幅器、６４Ｂ…入力側加算器、６５…音響信号合成部、６６…加算器、６７…フィルター部、７０…増幅器、７１…オシレータ、７２…信号出力部、７２Ａ…出力側増幅器、７３…搬送信号入力部、７３Ａ…入力側増幅器、７３Ｂ…入力側加算器、７４…加算器、７５…信号強度推定部、７６…限界量報知部、８１…テスト用キーノート取得部、８２…ノイズ信号検出部、８３…ノイズ成分蓄積部、８４…異種音階設定部、９１…入力キーノート判定部、９２…ノイズ信号削減部、３２１…本体、３２２…調整位置表示マーカー、３２３…基部、３２４…回転軸、３２５…回路基板、３２６…回転抵抗器、３２７…ＬＥＤ発光部、７５１…テスト用キーノート出力部、７５２…合成音響信号検出部、７５３…操作量変更部、７５４…限界量判定部、７５５…選択部、７６１…制御信号出力部、７６２…報知状態記憶部、KNOTE…キーノート、Ｎ１…ピーク、Ｎ４…ピーク、ＯＰ１…音響信号生成部、ＯＰ２…音響信号生成部、ＯＰ３…音響信号生成部、ＯＰ４…音響信号生成部、ＯＰ１’…音響信号生成部、ＯＰ２’…音響信号生成部、ＯＰ３’…音響信号生成部、ＯＰ４’…音響信号生成部、ＰＯ１…出力強度パターン、ＰＯ２…出力強度パターン、ＰＯ４…出力強度パターン、ＰＴ１…パターン、ＰＴ２…パターン、ＰＴ３…パターン、ＰＴ４…パターン、TNOTE…テスト用キーノート、Ｗ１…サイン波、Ｗ２…三角波、Ｗ３…ノコギリ波、Ｗ４…矩形波、f_in…基本周波数、f_in’…基本周波数。
【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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【国際調査報告】
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