(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の演奏用操作子と、
前記演奏用操作子の操作を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて前記各演奏用操作子に割り当てられた楽音の音声信号を生成する手段であって、前記各演奏用操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする電子楽器。
【請求項２】
前記信号生成手段は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成した後、少なくとも前記異なる音高の楽音のいずれかを消音させた音声信号を生成する場合は、前記消音させる楽音と、その楽音に対応する差音とを除く音声信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子楽器。
【請求項３】
前記異なる音高の楽音から知覚される差音は、前記異なる音高の楽音相互の振動数の差の振動数の楽音である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子楽器。
【請求項４】
前記信号生成手段は、
異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音とを対応づけた差音特定テーブルを記憶する記憶手段と、
異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合に、前記異なる音高の楽音に対応する差音を、前記差音特定テーブルから検索する検索手段と、
前記検索手段により差音が抽出された場合は、前記差音と、前記異なる音高の楽音とに対応する音声信号を生成する一方、前記検索手段により差音が抽出されなかった場合は、前記異なる音高の楽音に対応する音声信号を生成する音源手段と
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子楽器。
【請求項５】
前記検索手段は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音に対応する差音とに対応する音声信号を生成した後、前記異なる音高の楽音のいずれかを消音させた音声信号を生成する場合は、前記消音させる楽音に対応づけられた差音を、前記差音特定テーブルから検索し、
前記音源手段は、前記検索手段により差音が抽出された場合は、前記差音と、前記消音させる楽音とを除く音声信号を生成する一方、前記検索手段により差音が抽出されなかった場合は、前記消音させる楽音を除く音声信号を生成する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子楽器。
【請求項６】
前記音源手段は、
同時発音させる楽音と差音とに残響音を付加した音声信号を生成するエフェクト手段を有することを特徴とする請求項４または５に記載の電子楽器。
【請求項７】
前記エフェクト部は、前記差音特定テーブルにて差音に対応づけられた異なる音高の楽音について、一方の楽音が消音される場合と、両方の楽音が消音される場合とで、前記差音に付加する残響音を切り替えることを特徴とする請求項４または５に記載の電子楽器。
【請求項８】
楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする差音出力装置。
【請求項９】
楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする差音出力装置。
【請求項１０】
複数の操作子と、前記操作子の操作を検出する検出手段を有するコンピュータを、
前記検出手段の検出結果に応じて前記各操作子に割り当てられた楽音の音声信号を生成する手段であって、前記各操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
コンピュータを、
楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
複数の操作子と、前記操作子の操作を検出する検出手段を有するコンピュータを、
前記検出手段の検出結果に応じて前記各操作子に割り当てられた楽音の音声信号を生成する手段であって、前記各操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
コンピュータを、
楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子楽器、差音出力装置、プログラムおよび記録媒体に関し、特に、石造りの建物におけるパイプオルガンなどの楽器演奏音を再現する電子楽器、上記演奏音を再現するための差音出力装置、この演奏処理を記述したプログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプオルガンが設置された近年の乾式構造のホールにおいては、ヨーロッパ中世の石造りの教会などと同じ残響時間の長い演奏音を再現できるように、ホール内装の高剛性化、パイプの配置の最適化、オルガンのレジストレーションによる対応、または、残響時間を電子的に補間する音場支援システムの導入といった対策が採られている。
かかるホール内装の高剛性化や音場支援システムの導入は、コストアップを招き、また、楽器構造上の制約からパイプの配置の最適化が難しい場合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、石造りの建物は低音域まで残響時間が長くなるため、演奏音からは差音が知覚されやすい。ここで、差音とは、聴覚系で知覚される音であり、異なる振動数ｆ１（Ｈｚ）とｆ２（Ｈｚ）の音を同一の耳で聞く場合に、聴覚器官内で共鳴上のひずみ（蝸牛内の基底膜の非線形性）から相互の振動数の差の振動（ｆ１−ｆ２）が発生することによって聞こえる派生的な音である。このため、石造りの建物では、楽器そのものの演奏音より低い音が遅れ時間を伴って知覚され、これが「豊かな低音」として聞こえてくる。
【０００４】
しかしながら、乾式構造の建物で石造りの音響を再現する上記従来技術では、内装を石造りの建物と同一の音響特性にするのは実際上困難である。また、オルガンのレジストレーションや音場支援システムにより低音を強調することはできるが、差音による低音補強とは異なるため、低音に物足りなさが残るという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述された従来技術に介在する問題を解決するためになされたものであり、石造りの建物における豊かな低音を伴った演奏音を再現可能な電子楽器、差音出力装置、プログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、本発明は、複数の演奏用操作子と、前記演奏用操作子の操作を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記各演奏用操作子に割り当てられた楽音の音声信号を生成する手段であって、前記各演奏用操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする電子楽器を提供する。
【０００７】
この構成によれば、演奏用操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、異なる音高の楽音と、その異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成することにより、従来、聴覚系で知覚されていた差音を演奏音に含めて放音することができる。これにより、実際の演奏音より低い音が放音されるので、石造りの建物におけるような豊かな低音を伴った演奏音を放音することができる。
【０００８】
また、本発明は、楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする差音出力装置を提供する。
【０００９】
この構成によれば、演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、異なる音高の楽音と、その異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成することにより、従来、聴覚系で知覚されていた差音を演奏音に含めて放音することができ、上述と同様に、石造りの建物におけるような豊かな低音を伴った演奏音を放音することができる。
【００１０】
また、本発明は、楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする差音出力装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、その異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成することにより、従来、聴覚系で知覚されていた差音を放音することができる。
【００１２】
また、本発明は、複数の操作子と、前記操作子の操作を検出する検出手段を有するコンピュータを、
前記検出手段の検出結果に応じて前記各操作子に割り当てられた楽音の音声信号を生成する手段であって、前記各操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、前記異なる音高の楽音と、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラムを提供する。
【００１３】
この構成によれば、コンピュータがこのプログラムを実行することにより、各操作子に割り当てられた異なる音高の楽音を同時発音させる音声信号を生成する場合は、異なる音高の楽音と、その異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成することができる。これにより、従来、聴覚系で知覚されていた差音を演奏音に含めて放音することができ、上述と同様に、石造りの建物におけるような豊かな低音を伴った演奏音を放音することができる。
【００１４】
また、本発明は、コンピュータを、
楽音を指定する演奏情報を入力する入力手段と、
前記演奏情報によって指定される楽音に基づいて音声信号を生成する手段であって、前記演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、前記異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段によって生成された音声信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラムを提供する。
【００１５】
この構成によれば、コンピュータがこのプログラムを実行することにより、演奏情報によって異なる音高の楽音の同時発音が指示された場合は、その異なる音高の楽音から知覚される差音に相当する楽音とに対応する音声信号を生成することができる。これにより、従来、聴覚系で知覚されていた差音を演奏音に含めて放音することができ、上述と同様に、石造りの建物におけるような豊かな低音を伴った演奏音を放音することができる。
【００１６】
また、本発明は、上記プログラムを、ＣＤ−ＲＯＭや、フロッピーディスクや光記録ディスクといった、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に格納して一般ユーザに配布したり、通信ネットワークを介して一般ユーザに配布する、といった態様でも実施され得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。本実施形態は、本発明の電子楽器を電子音を発するパイプオルガン（以下、電子オルガンという。）に適用した場合を説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１８】
（１）  第１実施形態
本第１実施形態に係る電子オルガン１は、乾式構造の建物や屋外において、石造りの建物内で聴衆者に聞こえていた演奏音を放音することを目的としている。この目的を達成するため、本実施形態の電子オルガン１は、各鍵に一対一で対応する電子音の楽音を鍵盤操作に合わせて放音するだけでなく、その楽音が複数同時発音されたときに従来は聴覚系で知覚されていた差音を特定し、その差音を電子音で同時に放音するように構成されている。
以下、説明の便宜上、各鍵によって直接指定される楽音を「鍵指定音」と表記し、２つの鍵指定音が同時受聴されるときに聞こえる差音の楽音と区別して表記する。
【００１９】
（１−１）  実施形態の構成
図１は、電子オルガン１の電気的構成を示すブロック図である。この電子オルガン１は、ＣＰＵ１０、操作部１１、押鍵検出部１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、音源装置１５、アンプ１６およびスピーカ１７によって構成される。
ＣＰＵ１０は、バス１８を介して接続された各部、すなわち、操作部１１、押鍵検出部１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、音源装置１５、アンプ１６との間で各種情報の授受を行い、この電子オルガン１の制御中枢として機能する。操作部１１は、図示しない電源スイッチなど操作ボタンの操作をＣＰＵ１０に通知するものである。
【００２０】
押鍵検出部１２は、電子オルガン１が備える図示しないｍ個（ｍ＞２）の鍵のキーオンおよびキーオフの検出を所定周期で行う。また、押鍵検出部１２は、キーオンを検出した場合はキーオンされた鍵のベロシティを検出してこれら検出結果をＣＰＵ１０に通知する。
なお、本実施形態では、ＣＰＵ１０が押鍵検出部１２の検出結果に基づきＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データを音源装置１５に供給することにより、音源装置１５に演奏指示を行うようになされている。ここで、ＭＩＤＩデータは、ヘッダトラックと複数のトラックブロックとから構成され、各トラックブロックには、各演奏トラックの演奏イベント等の演奏情報や演奏情報以外の各種イベントが格納される構成を採る。
【００２１】
ＲＡＭ１３は、キーイベントテーブルＴ１、鍵指定音発音テーブルＴ２、差音発音テーブルＴ３、およびＣＰＵ１０が読み出したプログラムデータなどが一時的に記憶されるメモリである。
キーイベントテーブルＴ１は、押鍵検出部１２の検出結果を格納しておくテーブルである。例えば、図２に示すように、キーイベントテーブルＴ１には、押鍵された鍵をデータ「１」により示し、押鍵されていない鍵をデータ「０」により示す鍵情報（Flag情報）と、押鍵された各鍵のベロシティ（vel）とが格納される。
【００２２】
鍵指定音発音テーブルＴ２は、ノートオンイベントが出力された鍵指定音の楽音名（ノートナンバ）、つまり、発音中の鍵指定音の楽音名を格納しておくテーブルである。例えば、図３に示すように、鍵指定音発音テーブルＴ２には、発音中の鍵指定音の楽音名が先頭の発音ノート（note１）から順に格納される。
差音発音テーブルＴ３は、発音中の鍵指定音に対応する差音の楽音名、つまり、発音中の差音の楽音名を格納するテーブルである。例えば、図４に示すように、差音発音テーブルＴ３には、発音中の差音の楽音名と、その差音に対応する２つの鍵指定音とが対応づけて格納される。
【００２３】
ＲＯＭ１４は、２つの鍵指定音から知覚される差音を特定するための差音特定テーブルＴ４と、ＣＰＵ１０が実行する各種プログラムなどが記憶されるメモリである。図５は、差音特定テーブルＴ４を示す図である。
【００２４】
差音特定テーブルＴ４は、差音が知覚される２つの鍵指定音（noteA、noteB）と、差音の楽音名と、音量係数とが対応づけられて格納されたテーブルである。同図に示すように、本実施形態では、差音が知覚される２つの鍵指定音の組み合わせとして、倍音関係にある楽音の組み合わせが記述される。具体的には、音程が完全５度、完全４度、長３度、短３度の関係にある楽音が記述される。
これは、差音の知覚レベルは、任意の基音に対する２つの倍音を同時発音した場合の方が、倍音関係にない２音を同時発音した場合より知覚レベルが高いためである。
【００２５】
また、差音特定テーブルＴ４に記述される音量係数は、第２倍音と第３倍音を同時発音した場合の差音の知覚レベルをＬ０とした場合に、その音量係数に対応する２つの鍵指定音による差音の知覚レベルＬ１を算出するためのＬ０の乗算係数である。
具体的には、本実施形態では、差音のベロシティをＬ１、この差音を知覚させる２つの楽音（noteA、noteB）の音量レベルをＬＡ、ＬＢ、音量係数をｋとすると、次式にて算出するようになされている。
【００２６】
Ｌ０［ｄＢ］＝ＬＡ［ｄＢ］＋ＬＢ［ｄＢ］−ｄＬ［ｄＢ］……（１）
Ｌ１［ｄＢ］＝ｋ×Ｌ０［ｄＢ］……（２）
なお、ｄＬは、１３０［ｄＢ］または１２０［ｄＢ］の値が適用される。
【００２７】
本実施形態では、このようにして算出した知覚レベルＬ１を、発音させようとする差音のベロシティとして採用する。
さらに、本実施形態では、図５に示すように、音量係数ｋを、第２倍音と第３倍音（完全５度の２音）の場合を値１とし、第３倍音と第４倍音（完全４度の２音）の場合を値０．９とし、第４倍音と第５倍音（長３度の２音）の場合を値０．８とし、第５倍音と第６倍音（短３度）の場合を値０．７とした。これは、発明者らの実験によると、実際に、高次倍音ほどその差音の知覚レベルが徐々に低くなっていたからである。これにより、本実施形態では、差音の強さを、実際の知覚レベルとほとんど同じ強さに設定できるようになっている。ただし、これら算出式や音量係数値はあくまで一例であり、より精度の高い算出式や音量係数値があれば、それらを採用しても良いことは勿論である。
【００２８】
音源装置１５は、ＣＰＵ１０から供給されるＭＩＤＩデータに従って音声信号を生成して出力する装置である。なお、本実施形態では、ＣＰＵ１０が、ＭＩＤＩデータに、鍵指定音の演奏イベントと、差音の演奏イベントとを各々予め定めた異なるトラックブロックに格納して音源装置１５に供給する構成を採用している。これに対応して、音源装置１５は、演奏イベントが含まれるトラックブロックに基づいて、その演奏イベントが鍵指定音の演奏イベントか、差音の演奏イベントかを判別するように構成されている。
【００２９】
さらに、ＣＰＵ１０は、ＭＩＤＩデータの差音に割り当てられたトラックブロックには、その差音に付加する残響係数を指定する残響指定イベントを格納するように構成されている。この構成の下、音源装置１５は、残響指定イベントに基づき差音に残響音を付加するエフェクトとしても機能する。なお、後段で詳述するが、本実施形態の音源装置１５は、デフォルトの状態で鍵指定音についても残響音を付加するように構成されている。
【００３０】
前掲図１に示すように、この音源装置１５は、音源部２０とエフェクト部２１とから構成される。音源部２０は、ＭＩＤＩデータの各トラックブロック内の演奏イベントに応じて音声信号を生成する。具体的には、音源部２０は、演奏イベントがノートオンイベントの場合は、そのイベントによって指定される楽音名（ノートナンバ）およびベロシティに対応した音声信号を生成する一方、ノートオフイベントの場合には、そのイベントによって指定される楽音名の音声信号の生成を中止する。
【００３１】
エフェクト部２１は、石造りの建物の残響音を付加するための複数の残響係数が記憶されるメモリ（図示せず）と、これら残響係数を音声信号に畳み込み演算する畳み込み演算部（図示せず）とから構成される。
このエフェクト部２１のメモリに記憶される残響係数について説明する。まず、図６に、第２倍音（２ｆ０）と第３倍音（３ｆ０）を石造りの建物で発音させた場合の差音の知覚レベルＬ０の解析結果を示す。
このエフェクト部２１のメモリには、第２倍音または第３倍音の鍵指定音の残響特性Ｃ１（図６参照）を再現するための残響係数ｋｓ１と、第２および第３倍音からなる２つの鍵指定音のうち一方の鍵指定音がキーオフされてから両方の鍵指定音がキーオフされるまでの残響特性Ｃ２Ａ（図６参照）を再現するための残響係数ｋｓ２Ａと、両方の鍵指定音がキーオフされた後の残響特性Ｃ２Ｂ（図６参照）を再現するための残響係数ｋｓ２Ｂとが記憶される。
【００３２】
そして、エフェクト部２１は、音源部２０が生成した各トラックに対応する音声信号のうち、鍵指定音の音声信号については残響係数ｋｓ１を畳み込み演算すると共に、差音の音声信号については残響指定イベントに応じて残響係数ｋｓ２Ａまたはｋｓ２Ｂを畳み込み演算して出力するように構成されている。また、エフェクト部２１は、これらの残響音を付加した音声信号を合成して外部に出力する。なお、実際には、畳み込み演算部から出力された音声信号はディジタル信号であるため、音源装置１５は、音声信号をディジタルアナログ変換した後、外部に出力するように構成されている。
【００３３】
なお、図６に示すように、残響特性Ｃ１と残響特性Ｃ２Ｂとはほぼ同じであるため、エフェクト部２１において、残響特性Ｃ１と残響特性Ｃ２Ｂについては１つの残響係数を共用するようにしてもよい。また、同図に示すように、差音は所定の遅れ時間を伴って知覚されるため、その遅れ時間分だけ、差音の発音タイミングを鍵指定音の発音タイミングより遅らせることが好ましい。また、ここでは、説明の便宜上、このエフェクト部２１が石造りの建物の残響音だけを付加する場合を説明するが、その他の音響空間の残響係数をメモリに記憶し、ユーザの選択に従っていずれかの音響空間の残響音を付加するようにしてもよく、また、その他のエフェクト機能を備えるようにしてもよい。
【００３４】
アンプ１６は、音源装置１５から出力された音声信号を増幅し、スピーカ１７を介して外部に演奏音を放音させるものである。なお、スピーカ１７は、左右の２チャンネル構成のスピーカシステム、４チャンネル構成のスピーカシステムなどが適用される。
【００３５】
（１．２）  第１実施形態の動作
この電子オルガン１において、操作部１１の電源スイッチが操作されて電源が投入されると、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１４に記憶されたプログラムを実行することにより以降に述べる処理を行う。図７はＣＰＵ１０によって実行されるメインルーチンを示すフローチャートである。
【００３６】
まず、ＣＰＵ１０は、電源が投入されると初期化処理を行う（ステップＳ１）。このステップＳ１において、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１３の初期化処理、押鍵検出部１２のセンサ初期化処理、音源装置１５の設定の初期化処理などを行う。押鍵検出部１２は、初期化処理が終了するとキー操作（キーオンまたはキーオフ）の検出処理を一定周期で行い、ＣＰＵ１０は、押鍵検出部１２によってキー操作が検出されたか否かを一定周期で判断する（ステップＳ２）。
【００３７】
このステップＳ２の判断結果が「ＮＯ」である場合、ＣＰＵ１０は、同判断を繰り返す。一方、キー操作が検出されると、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ１０の処理はステップＳ３に進む。このステップＳ３において、ＣＰＵ１０は、押鍵検出部１２の検出結果に基づきキーイベントテーブルＴ１に鍵の操作情報を格納する。これが終了すると、ＣＰＵ１０の処理はステップＳ４に進み、演奏処理を開始する。この演奏処理は、押鍵検出部１２によって検出されたキー操作に対応する演奏音を放音させるための処理である。そして、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４の演奏処理を行うと、処理をステップＳ２に移行する。このようにして、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ４という処理を繰り返すことによって、演奏者の演奏に従った演奏音を放音させる制御を行う。
【００３８】
図８および図９は、この演奏処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ１０は、押鍵検出部１２によってキーオフが検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。この判断結果が「ＮＯ」である場合、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１３のキーイベントテーブルＴ１に格納された鍵情報およびベロシティを取得し（ステップＳ１１）、取得した鍵情報に基づいてキーオンされた各鍵に対応する鍵指定音の楽音名を特定し、鍵指定音発音テーブルＴ２に格納する（ステップＳ１２）。それが終了すると、ＣＰＵ１０は、キーオンされた各鍵に対応する鍵指定音のノートオンイベントを生成してＲＡＭ１３に格納する（ステップＳ１３）。
【００３９】
次に、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１４に記憶された差音特定テーブルＴ４を参照して、鍵指定音発音テーブルＴ２に格納された鍵指定音のうちの各２音の組み合わせについて、その２音に対応づけられた差音があるか否かを検索する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の検索処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、差音が抽出されたか否かを判断する（ステップＳ１５）。
【００４０】
このステップＳ１５の判断結果が「ＮＯ」である場合、ＣＰＵ１０、ステップＳ１９に処理を進め、ステップＳ１３にて生成した鍵指定音のノートオンイベントを所定のトラックブロックに格納したＭＩＤＩデータを生成し、このＭＩＤＩデータを音源装置１５に送信する。
一方、ステップＳ１４の検索処理で上記条件を満たす差音が１つでも抽出された場合は、ステップＳ１５の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１６に処理を進める。
【００４１】
このステップＳ１６においては、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１４に記憶された差音特定テーブルＴ４から、抽出した各差音に対応づけられた２つの鍵指定音の楽音名をそれぞれ取得し、差音発音テーブルＴ３に格納する。
それが終了すると、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１７に進め、差音特定テーブルＴ４から、さらに、抽出した各差音の音量係数を取得すると共に、キーイベントテーブルＴ１から各差音に対応づけられた２つの鍵指定音のベロシティをそれぞれ取得し、上述した式（１）および式（２）の演算処理を行うことにより、各差音のベロシティを算出する。
【００４２】
そして、このステップＳ１７の演算処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１８の処理に進め、差音のノートオンイベントを生成してＲＡＭ１３に格納し、その後、処理をステップＳ１９の処理に進める。
このステップＳ１９においては、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ１８にて生成した差音のノートオンイベントと、ステップＳ１３にて生成した鍵指定音のノートイベントとをそれぞれ定めたトラックブロックに格納したＭＩＤＩデータを生成し、音源装置１５に供給する。
このステップＳ１９の処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ２０に進めてキーイベントテーブルＴ１をクリアし、当該演奏処理を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ１０の判断時において、押鍵検出部１２が鍵のキーオフを１つでも検出していた場合は、ステップＳ１０の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ１０の処理はステップＳ３０の処理に進む。
このステップＳ３０においては、ＣＰＵ１０は、キーオフされた各鍵に対応する鍵指定音の楽音名を、キーイベントテーブルＴ１の格納情報に基づき特定する。
【００４４】
次に、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３１の処理に進め、キーオフされた鍵の楽音名（鍵指定音）を鍵指定音発音テーブルＴ２からクリアした後、処理をステップＳ３２の処理に進め、特定した鍵指定音のノートオフイベントを生成してＲＡＭ１３に格納する。
【００４５】
このステップＳ３２の処理が終了すると、ＣＰＵ１０の処理はステップＳ３３の処理に進む。このステップＳ３３においては、ＣＰＵ１０は、差音発音テーブルＴ３に格納された差音のうち、ステップＳ３０で特定した鍵指定音のノートオフによって、その差音に対応づけられた２つの鍵指定音の一方のみがノートオフされることとなる差音を検索する。より具体的に説明すると、ＣＰＵ１０は、差音発音テーブルＴ３に格納された鍵指定音の中からステップＳ３０で特定した鍵指定音と対になる鍵指定音を検索し、その鍵指定音が鍵指定音発音テーブルＴ２に格納されている差音を検索する。
【００４６】
このステップＳ３３の検索処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３４の処理を進め、上記条件を満たす差音が抽出されたか否かを判断する。
このステップＳ３４の判断において、上記条件を満たす差音が１つでも抽出されれば、ステップＳ３４の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３５の処理を進める。ステップＳ３５においては、ＣＰＵ１０は、上記抽出した差音に対して減衰係数ｋｓ２Ａを設定する残響指定イベントを生成してＲＡＭ１３に格納した後、処理をステップＳ３６の処理に進める。
【００４７】
一方、ステップＳ３４の判断結果が「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３５の処理を行わずにステップＳ３６の処理に進める。
ステップＳ３６においては、ＣＰＵ１０は、差音発音テーブルＴ３に格納された差音のうち、ステップＳ３０で特定した鍵指定音のノートオフによって、その差音に対応づけられた２つの鍵指定音の両方がノートオフされることとなる差音を検索する。この検索処理は、上記ステップＳ３３にて差音発音テーブルＴ３から特定したノートオフ対象の鍵指定音と対になる鍵指定音が、鍵指定音発音テーブルＴ２に格納されていない差音を検索する処理を行えばよい。
【００４８】
このステップＳ３６の検索処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３７の処理を進め、差音に対応づけられた２つの鍵指定音の両方がノートオフされることとなる差音が抽出されたか否かを判断する。
このステップＳ３７の判断において、差音が１つでも抽出されれば、ステップＳ３７の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３８の処理に進める。ステップＳ３８においては、ＣＰＵ１０は、その差音に、減衰係数ｋｓ２Ｂを設定する残響指定イベントを生成してＲＡＭ１３に格納した後、ステップＳ３９に処理を進め、その差音を差音発音テーブルＴ３からクリアする処理を行う。
【００４９】
ステップＳ３９の処理が終了すると、または、ステップＳ３７の判断結果が「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ４０の処理に進める。
ステップＳ４０においては、ＣＰＵ１０は、押鍵検出部１２によってキーオンが検出されたか否かを判断する。そして、このステップＳ４０の判断結果が「ＹＥＳ」である場合は、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１１の処理に移行して、上述したステップＳ１１〜Ｓ１８の鍵指定音および差音のノートオンイベント生成処理を行う。
【００５０】
一方、ステップＳ４０の判断結果が「ＮＯ」である場合は、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ１９の処理に進め、上記ステップＳ３２、Ｓ３５、Ｓ３８にて生成した各種イベントを所定のトラックブロックに格納したＭＩＤＩデータを生成し、音源装置１５に送信する処理を行う。この送信処理が終了すると、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ２０の処理に進め、キーイベントテーブルＴ１をクリアし、当該演奏処理を終了する。
【００５１】
このように、この電子オルガン１においては、ＣＰＵ１０が、ステップＳ１２においてキーオンされた鍵指定音を鍵指定音発音テーブルＴ２に登録し、ステップＳ１４において鍵指定音発音テーブルＴ２に登録された鍵指定音に基づき差音特定テーブルＴ４を参照して差音を特定する。従って、新たにキーオンされた鍵指定音と、現在発音中の鍵指定音のうちのいずれか２音から知覚される差音を正しく特定することができる。
そして、この電子オルガン１は、ＣＰＵ１０が、ステップＳ１９において、キーオンされた鍵指定音のノートイベントと、特定した差音のノートオンイベントとを含むＭＩＤＩデータを生成して音源装置１５に供給することにより、キーオンされた鍵指定音と、特定した差音とに対応する演奏音を放音させることができる。
【００５２】
また、差音のベロシティについては、ＣＰＵ１０が、ステップＳ１７において、その差音を知覚させる２音のベロシティと音量係数とに基づいて実際の知覚レベルとほぼ同一の値に設定する。従って、この電子オルガン１は、吸音特性の違いにより差音が知覚され難かった乾式構造の音響空間や野外においても、自然な差音を聞かせることができる。
【００５３】
また、この電子オルガン１は、キーオフが検出された場合は、ＣＰＵ１０が、ステップＳ３３において、差音発音テーブルＴ３に格納された差音のうち、キーオフされた鍵指定音のノートオフによって、その差音を知覚させる２つの鍵指定音の一方のみがノートオフされることとなる差音を検索する。そして、この差音については、ステップＳ３５において、差音を知覚させる２音のうち一方の音がキーオフされた場合の石造りの建物の残響特性Ｃ２Ａ（図５参照）を再現するための残響係数ｋｓ２Ａを設定する残響指定イベントを生成し、そのイベントを含めたＭＩＤＩデータを生成して音源装置１５に供給する。
【００５４】
さらに、この電子オルガン１は、ＣＰＵ１０が、ステップＳ３６において、差音発音テーブルＴ３に格納された差音のうち、キーオフされた鍵指定音のノートオフによって、その差音を知覚させる２つの鍵指定音の両方がノートオフされることとなる差音を検索する。そして、この差音については、ステップＳ３８において、差音を知覚させる２音が両方ともキーオフされた場合の石造りの建物の残響特性Ｃ２Ｂ（図５参照）を再現するための残響係数ｋｓ２Ｂを設定する残響指定イベントを生成し、そのイベントを含めたＭＩＤＩデータを生成して音源装置１５に供給する。
【００５５】
従って、この電子オルガン１は、音源装置１５が、上記残響指定イベントに従って差音に付加する残響音を切り替えることによって、実際の石造りの建物にて知覚される差音の残響音と同じように、差音に付加する残響音を変化させることができる。なお、差音のノートオフイベントについては記述していないが、音源装置１５が、減衰係数ｋｓ２Ｂを設定する残響指定イベントがあった差音についてノートオフするように予め設定しておくか、ＣＰＵ１０が、この残響指定イベントをＭＩＤＩデータに記述する際に、同じトラックブロックにノートオフイベントを記述するようにすればよい。
【００５６】
さらに、この電子オルガン１においては、音源装置１５が、鍵指定音については、石造りの建物で発音させた場合の鍵指定音の残響特性Ｃ１を再現するための残響係数ｋｓ１に基づいて残響音を付加して放音するように構成されている。
これらにより、この電子オルガン１は、石造りの建物における鍵指定音の残響音、差音および差音の残響音を再現した演奏音を放音することができ、乾式構造の音響空間や野外においても、石造りの建物の音響空間を再現することができる。
【００５７】
以上の記述から明らかなように、本実施形態による電子オルガン１を使用すれば、従来、聴覚系で知覚されていた差音を演奏音に含めて放音することができる。言い換えれば、この電子オルガン１は、演奏音から聞こえる差音を補強することができる。この結果、この電子オルガン１は、乾式構造の音響空間などの任意の音響空間において、実際の演奏音より低い音が聞こえる、いわゆる「豊かな低音」を伴った演奏音を放音することができ、石造りの建物の音響空間を再現することができることとなる。
【００５８】
（２）  第２実施形態
図１０は、第２実施形態に係る差音出力装置１００の電気的構成を示すブロック図である。
この差音出力装置１００が、第１実施形態に係る電子オルガン１と異なる点は、押鍵検出部１２に代えて、ＭＩＤＩデータなどの演奏情報を外部から入力する演奏情報入力部１２０を備える点と、ＣＰＵ１１０が、演奏情報入力部１２０から入力した演奏情報に基づいて上記演奏処理を行う点である。なお、第１実施形態に係る電子オルガン１と同様の構成については、同様の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００５９】
この差音出力装置１００において、演奏情報入力部１２０は、ＭＩＤＩインターフェースが適用され、ＣＰＵ１１０の制御の下、通信ケーブルを介して接続された演奏情報出力装置からＭＩＤＩデータを受信する。なお、演奏情報出力装置は、具体的には、ＭＩＤＩキーボードなどのＭＩＤＩ機器、ＭＩＤＩデータを出力可能なコンピュータなどである。
【００６０】
ＣＰＵ１１０は、演奏情報入力部１２０を介して受信したＭＩＤＩデータの演奏イベントに基づき、第１実施形態におけるキー操作の検出処理（ステップＳ２）、キーイベントテーブルＴ１の格納処理（ステップＳ３）、演奏処理（ステップＳ４）を行う。なお、この場合のキーイベントテーブルＴ１には、演奏イベント中のノートナンバとベロシティを格納することとなる。
【００６１】
次に、ＣＰＵ１１０によって実行される演奏処理が、第１実施形態に係る演奏処理と異なる点を説明する。
まず、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０のキーオフを検出する処理を、受信したＭＩＤＩデータ中のノートオフイベントを検出することにより行う。
また、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１及びＳ１２の鍵指定音発音テーブルＴ２に発音中の鍵指定音を格納する処理を、ＭＩＤＩデータ中のノートオンイベントに基づいて行う。また、ステップＳ１３の鍵指定音のノートイベントを生成する処理は、受信したＭＩＤＩデータに既に記述されているものを用いればよいので、必要としない処理である。
【００６２】
同様に、ステップＳ３０〜ステップＳ３１で示される処理も、受信したＭＩＤＩデータ中のノートオフイベントに基づいてＣＰＵ１１０が行えばよく、また、ステップＳ３２のノートオフイベント生成処理も、受信したＭＩＤＩデータに既に記述されているため必要としない。
そして、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１４〜Ｓ１８で示される差音の特定処理および差音のノートイベント生成処理を実行した後、または、ステップＳ３３〜Ｓ３９で示される差音の残響指定イベント生成処理を実行した後、ステップＳ１９においては、この生成した差音の各種イベントと、受信したＭＩＤＩデータ中の演奏イベントとに基づいてＭＩＤＩデータを生成して音源装置１５に送信するように構成される。
【００６３】
すなわち、第２実施形態に係る差音出力装置１００においては、受信したＭＩＤＩデータを、差音の演奏イベントや残響指定イベントを含めたＭＩＤＩデータに変換して音源装置１５に供給するようになされている。
これにより、この差音出力装置１００は、外部から入力したＭＩＤＩデータに基づいて、当該ＭＩＤＩデータには含まれていない差音を付加した演奏音を放音することができる。
【００６４】
以上の記述から明らかなように、この差音出力装置１００を使用すれば、従来のＭＩＤＩデータを利用して、石造りの建物におけるような豊かな低音を伴った演奏音を放音することができる。
【００６５】
（２．１）  第２実施形態の変形例
本実施形態では、演奏情報としてＭＩＤＩデータを受信する場合について述べたが、音声信号そのものを入力するようにしてもよい。すなわち、入力した音声信号を既存の方法でＭＩＤＩデータに変換すれば、この音声信号に差音を付加した音声信号を生成することが可能となる。なお、音声信号は、モデムやＴＡ（Terminal Adapter）などの通信装置を介して音声データの形で入力してもよいし、マイクを介して外部音声から入力してもよい。
【００６６】
本実施形態では、入力した演奏情報に基づいて、その演奏情報に対応する演奏音に差音を含めた演奏音を放音する差音出力装置１００について述べた。本発明はこれに限らず、この差音出力装置１００が、入力した演奏情報に基づいて差音のみを放音するように構成してもよい。
これにより、この差音出力装置１００は、音源を備えないＭＩＤＩキーボードなどの演奏装置に接続することによって、いわゆる音源装置やトーンジェネレータとして使用する用途以外に、ホールなどの音場改善に使用される音場支援装置などに適用することが可能である。
【００６７】
（３）  変形例
本願発明は、上述した実施形態に限らず種々の態様にて実施することができる。例えば、以下のような変形実施が可能である。
【００６８】
（３．１）
上述の各実施形態では、完全５度、完全４度、長３度、短３度の関係にある楽音（鍵指定音）を同時発音する場合に限って差音を発音させる場合について述べた。本発明はこれに限る必要はなく、例えば、鍵指定音を複数同時発音させる場合は、常に全ての差音（これら鍵指定音相互の振動数の差の振動数の楽音）を発音するようにしてもよい。
【００６９】
（３．２）
上述の各実施形態では、式（１）により求めた差音の知覚レベルＬ０に、音量係数ｋを乗算した値を差音のベロシティＬ１とする場合について述べた。本発明はこれに限らず、音量係数ｋを用いずに、式（１）から求まる知覚レベルＬ０を差音のベロシティとするなど簡易に算出してもよい。これは、差音の音量は鍵指定音よりかなり低い音量で知覚されるものであるため、必ずしもベロシティを厳密に算出しなくても充分な効果を得ることが可能だからである。この場合、音量係数ｋを差音特定テーブルに格納する必要がないので、データ量が少なくてすみ、また、音量係数ｋを抽出して演算に用いる、といった処理が必要ないので、ＣＰＵ１０、１１０の処理負担を軽減することができる。
【００７０】
（３．３）
また、上述の実施形態では、音源装置１５が予め定められた残響係数ｋｓ１、ｋｓ２Ａ、ｋｓ２Ｂに基づき残響音を付加するエフェクト処理を行う場合について述べたが、ユーザが、残響音付加処理における、立ち上がり時間、持続音レベル、減衰時間１（減衰特性Ｃ２Ａに対応）、減衰時間２（減衰特性Ｃ２Ｂ）の設定を変更できるようにしてもよい。
【００７１】
（３．４）
上述の第１実施形態では、本発明の電子楽器を電子オルガンに適用する場合について述べたが、電子ピアノなどの鍵盤楽器、電子バイオリンなどの弦楽器などの種々の電子楽器に適用することが可能である。また、電子楽器に限らず、ソフトウェア音源またはハードウェア音源を備えるパーソナルコンピュータなどの演奏機能を具備するコンピュータやトーンジェネレータなどに広く適用することができる。また。第２実施形態に係る差音出力装置１００は、従来、演奏音から差音が知覚されやすかった楽器、例えば、パイプオルガン、ピアノ、ベース、バイオリンの演奏音若しくは差音を放音させるのに好適である。
【００７２】
（３．５）
上述の各実施形態では、図７に示すメインルーチンや、図８および図９に示す演奏処理ルーチンを行うプログラムを予め電子オルガン１、差音出力装置１００などに記憶しておく場合について述べたが、本発明はこれに限らず、このプログラムを磁気記録媒体、光記録媒体、半導体記憶媒体などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録し、コンピュータがプログラムを読み取って実行するようにしてもよい。また、このプログラムをサーバに格納し、ネットワークを介してサーバが送信要求のあったＰＣなどの端末にプログラムを送信するようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、石造りの建物における豊かな低音を伴った演奏音を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る電子オルガンの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】  キーイベントテーブルを示す図である。
【図３】  鍵指定音発音テーブルを示す図である。
【図４】  差音発音テーブルを示す図である。
【図５】  差音特定テーブルを示す図である。
【図６】  第２倍音（２ｆ０）と第３倍音（３ｆ０）を石造りの建物で発音させた場合の差音の知覚レベルＬ０の解析結果を示す図である。
【図７】  メインルーチンを示すフローチャートである。
【図８】  演奏処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】  図８の続きのフローチャートである。
【図１０】  第２実施形態に係る差音出力装置の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１……電子オルガン、１０、１１０……ＣＰＵ、
１１……操作部、１２……押鍵検出部、
１３……ＲＡＭ、１４……ＲＯＭ、
１５……音源装置、１６……アンプ、
１７……スピーカ、１８……バス、
２０……音源部、２１……エフェクト部、
Ｔ１……キーイベントテーブル、Ｔ２……鍵指定音発音テーブル、
Ｔ３……差音発音テーブル、Ｔ４……差音特定テーブル、
１００……差音出力装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003753087.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003753087.tif 000007
【図７】
0003753087.tif 000008
【図８】
0003753087.tif 000009
【図９】
0003753087.tif 000010
【図１０】
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