CN112634848A - 电子乐器、乐音发生方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电子乐器、乐音发生方法及存储介质。一实施例的电子乐器具备：多个操作件，包括用来指定第1音高的第1操作件；以及音源；上述音源根据包括上述第1音高及其他音高的多个音高的指定，将来自与被指定的上述第1音高对应而设置的第1闭循环的输出信号、和来自与被指定的上述其他音高对应而设置的其他闭循环的输出信号累加，从而生成累加信号；在使从上述累加信号将在上述第1闭循环内循环的信号减去后的减法信号回授给上述第1闭循环之后，将包含与被指定的上述多个音高对应的信号成分的乐音信号作为与上述第1音高对应的乐音信号输出。根据本发明，能够不增大电路规模而生成良好的共鸣音。

Description

电子乐器、乐音发生方法及存储介质
技术领域
本发明涉及电子乐器、乐音发生方法及存储介质。
背景技术
提出了能够更忠实地模拟声学钢琴的共鸣音的共鸣音生成装置的技术(例如，专利文献1)。
专利文献1：日本特开2015－143764号公报
发明内容
在专利文献1所记载的技术中，通过将与弦模型同样的共鸣器以前馈型(将共鸣器连接在模型输出的后段的型式)连接，能够稳定地产生实际的物理性的共鸣。但另一方面，由于与弦模型一起设置共鸣器，所以发生电路规模变得非常大这样的不良状况。
本发明的一技术方案的电子乐器具备：多个操作件(11)，包括用来指定第1音高的第1操作件；以及音源(12D)；上述音源(12D)根据包括上述第1音高及其他音高的多个音高的指定，通过将来自与被指定的上述第1音高对应而设置的第1闭循环(36A～40A)的输出信号、和来自与被指定的上述其他音高对应而设置的其他闭循环的输出信号累加(44)，生成累加信号；在使从上述累加信号将在上述第1闭循环(36A～40A)内循环的信号减去(46A)后的减法信号回授(41A)给上述第1闭循环之后，将包含与被指定的上述多个音高对应的信号成分的乐音信号作为与上述第1音高对应的乐音信号输出。
根据本发明，能够不增大电路规模而生成良好的共鸣音。
附图说明
图1是表示有关本发明的一实施方式的与共鸣的键相对位置对应而作为共鸣音发音的相对音程的关系的图。
图2是将有关该实施方式的***整体简略化表示的图。
图3是表示有关该实施方式的电子键盘乐器的基本的硬件电路的结构的框图。
图4是将有关该实施方式的音源的DSP执行的功能表示为硬件结构的框图。
图5是例示有关该实施方式的保存在波形存储器中的激振信号用的88键的波形数据的图。
图6是表示有关该实施方式的波形读出部和加窗处理部的电路结构的框图。
图7是表示有关该实施方式的全通滤波器的电路结构的框图。
图8是表示有关该实施方式的低通滤波器的电路结构的框图。
图9是例示有关该实施方式的被录音、收集到的某个键的音的强度(力度(velocity)值)不同的乐音波形的图。
图10是例示有关该实施方式的根据强弱波形的加法合成而生成激振信号的方法的图。
图11是例示有关该实施方式的根据力度值而使波形存储器的读出地址变化的过程的图。
图12是例示有关该实施方式的与波长(音调(pitch))对应的窗函数的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图对将本发明应用于电子键盘乐器的情况下的一实施方式进行说明。
[本实施方式的基本概念]
在进行将本发明应用于电子乐器的情况下的实施方式的具体的结构和动作的说明之前，对本实施方式中的基本的概要进行说明。
也有通过预先根据音符(note)的关系计算应发生的共鸣音来生成共鸣音的方法。例如，在使A4(440Hz)和A5(880Hz)的各音高的音同时叠加发音的情况下，A4的第2谐波(880Hz)和A5的基音(880Hz)为相同的频率，发生A5(880Hz)的共鸣音。该情况下的相对音高差为12个半音。
图1是表示共鸣的键相对位置(半音单位)与作为共鸣音发音的相对音程(半音单位)的对应关系的图。在图1中，检索键相对位置“+12”，得到发音的相对音程“+12”。即，在以某个音高为基准的情况下，如得到例如对A4加上12个半音的结果的A5那样，通过用查找表等存储2音的相对的音高差和应发音的共鸣相对音程、或每次计算2个音程的基音频率的公倍数，能够取得表示产生共鸣音的各音高的数据，基于所取得的数据产生共鸣音。
在采用这样的方法的情况下，由于没有特别的共鸣器，实际上也没有共鸣的事物，所以也不会产生异常振荡。但是，在使2个音发音的情况下仅使1个音的共鸣音发音就可以，但在使3个音发音的情况下，需要以3种音的组合来考虑3个共鸣关系，共鸣音也成为3个音。即，随着发音数的增加，应发生的共鸣音的组合的数量急剧地增加。即，分别需要用来使各共鸣音发音的发音通道。所以，如果对共鸣音的发生数设置限制，则会发生不能使应发生的共鸣音的全部发生的缺点，而且如果用处理器运算全部组合，则也导致软件上的负担增加。
所以，在本实施方式中，不追加较多的运算资源而实现由多个弦的模型的弦共振(string resonance)效应带来的共鸣音。即，通过将从对应于多个键的按键而多个弦模型分别输出的各输出数据累加后的全弦模型的累加数据减去来自自弦模型的输出数据而得到的、除了自弦模型以外的其他弦模型的累加数据作为反馈而回授输入到自弦模型中，使得不易发生异常振荡。
图2是将有关本实施方式的弦模型***简略化表示的图。例如在钢琴的电子乐器的情况下，具备最大88键部的弦模型SM1～SM88，各自的输出信号被加法器AD1累加，使其累加输出作为乐音信号而输出。同时，在由反转放大器MP1使该累加输出极性(相位)反转(乘以－1)后作为回授循环信号回授输入到各弦模型SM1～SM88中。
例如，根据包括第1音高(SM1)及其他音高(SM2)的多个音高的指定，通过将来自与被指定的上述第1音高对应而设置的第1闭循环(36A～40A)的输出信号、和来自与被指定的上述其他音高(SM2)对应而设置的其他闭循环的输出信号累加(44)，生成累加信号。
并且，在使从上述累加信号减去(46A)在上述第1闭循环(36A～40A)内循环的信号后的减法信号回授(41A)给上述第1闭循环之后，将包含与被指定的上述多个音高对应的信号成分的乐音信号作为与上述第1音高对应的乐音信号输出。
即，在各弦模型SM1～SM88中，通过在分别将由自身的弦模型输出的内容从回授循环信号中减去之后，将作为其差的信号加到模型内的循环电路中，产生伴随着共鸣音的乐音。
该回授处理只要对与发音中的音高对应的闭循环执行就可以。回授处理不需要对与不是发音中的音高对应的闭循环执行。
如图2所示，通过做成用反转放大器MP1使累加输出极性(相位)反转(×－1)的负回授型的结构，各弦自身的回授值相应于减小负回授系数而变低，能够增加稳定度。
即，为了生成累加信号，音源(12D)使来自上述第1闭循环(36A～40A)的输出信号和来自上述其他闭循环的输出信号的累加(44)结果的信号的极性反转(49)。
并且，通过稳定度增加，能够将共鸣值的上限设定得更高，能够得到较大的弦共振效果。
顺便说一下，通过做成负回授的结构，各弦自身的回授值相应于负回授系数减小量而变低，即通过各弦的回授率变低而增益变小。由于弦模型是正回授的延迟循环，所以各弦的音程不同，但各弦的直流增益相等。这是因为，通过各弦的直流增益变小，起因于增益较高的残留也能够减小。
具体而言，对应于第1音高及第2音高的指定，音源(12D)通过对使与第1音高对应的激振信号循环的上述第1闭循环(36A～40A)，加上基于来自使与上述第2音高对应的激振信号循环的第2闭循环的输出信号的信号，生成包含与上述第2音高对应的信号成分的与上述第1音高对应的乐音信号，并且，通过对上述第2闭循环加上基于来自上述第1闭循环(36A～40A)的输出信号的信号，生成包含与上述第1音高对应的信号成分的与上述第2音高对应的乐音信号。
这里，激振信号是通过对如图10所示那样基于在对应的音高下音的强度分别不同的多个波形数据(A，C，E)生成的激振信号用波形数据(G)中包含的部分数据，如图4所示那样加窗处理部施加(33)窗函数而生成的。
[结构]
图3是表示将该实施方式应用于电子键盘乐器10的情况下的基本的硬件电路的结构的框图。在该图中，与作为演奏操作件的键盘部11上的操作对应的、包括音符编号(音高信息)和作为音量信息的力度值(按键速度)的操作信号被向LSI12的CPU12A输入。
LSI12经由总线B将CPU12A、ROM12B、RAM12C、音源12D、D/A变换部(DAC)12E连接。
CPU12A对电子键盘乐器10整体的动作进行控制。ROM12B存储CPU12A执行的动作程序及用于演奏的激振信号用波形数据等。RAM12C是CPU12A将存储在ROM12B中的动作程序读出并展开存储、执行该程序时的工作存储器。CPU12A在演奏动作时对音源12D给出音符编号及力度值等的参数。
音源12D具有DSP(数字信号处理器)12D1、程序存储器12D2、工作存储器12D3。通过DSP12D1将存储在程序存储器12D2中的动作程序及固定数据读出、展开并存储到工作存储器12D3上之后执行动作程序，根据被从CPU12A给出的参数，从ROM12B将基于需要的激振信号用波形数据的部分数据读出，由信号处理生成乐音信号，将所生成的乐音信号向D/A变换部12E输出。
D/A变换部12E将乐音信号模拟化，向放大器(amp.)13输出。通过由放大器13放大后的模拟的乐音信号，扬声器14将乐音扩音放音。
图4是将音源12D主要执行的功能表示为硬件结构的框图。该图除了后述的音符事件处理部31、波形存储器34、加法器44、延迟保持部48、反转放大器49以外，在图中由IV表示的范围相当于键盘中包含的1个键。在该电子键盘乐器10中，假设在键盘部11有88键，同样的电路相应于88键而设置。
此外，在电子键盘乐器10中，假设依据实际的声学钢琴，每1个键具有1条(最低音域)、两条(低音域)或3条(中音域以上)的弦模型的信号循环电路。在图4中，提取并表示了具有3条弦模型的信号循环电路的键用的电路IV。
与上述键盘部11上的键的操作对应的音符开启/关闭信号被从CPU12A向音符事件处理部31输入。
音符事件处理部31根据***作的键，在作为共鸣音而考虑到在图1中表示的发音的相对音程的基础上，将发音开始(音符开启)时的音符编号和力度值的各信息向波形读出部32及加窗处理部33送出，并向各弦模型的门放大器35A～35C送出音符开启信号和对应于力度值的倍数。
进而，音符事件处理部31对包络生成器(EG)42和衰减放大器40A～40C送出表示回授衰减量的信号。
波形读出部32产生与音符编号及力度值的信息对应的读出地址，从波形存储器34读出作为激振信号的波形数据。
图5是例示保存在波形存储器34中的激振信号用的88键的波形数据的图。波(0)是最低音的波形数据，波(87)是最高音的波形数据。在相应于相同波长数而保存波形数据时，由于低音其波长较长，所以相比对应于较高的音符编号的波形数据，对应于较低的音符编号的波形数据其波形数据更长，存储器中的占有区域更大。
按照发音的音高，给出对于该88音的激振信号用波形数据的某个的开头地址加上根据发音的力度值而在各波(n)内偏移的值后的地址值，作为偏移地址。
波形读出部32将从波形存储器34读出的部分数据向加窗处理部33输出。
加窗处理部33根据音符编号信息，以与对应于该音符编号的音高的波长对应的时间宽度执行加窗(窗函数)处理，将加窗处理后的波形数据向门放大器35A～35C送出。
以下，举3条弦模型的信号循环电路的1个、例如最上段的门放大器35A的后段侧为例进行说明。
在门放大器35A中，对于加窗处理后的波形数据，施以与力度值对应的倍数下的放大处理，将处理后的波形数据向加法器36A输出。对于加法器36A，还回授输入后述的加法器41A输出的、被叠加了共鸣音的波形数据，将其加法输出作为该弦模型的输出，向延迟电路37A及加法器43输出。
延迟电路37A在声学钢琴中，作为与在该弦振动时输出的音的1个波长的整数部对应的值(例如，在与高音的键对应的情况下为20、在与低音的键对应的情况下为2000的整数值)，设定弦长延迟Pt0_r[n]，相应于其弦长延迟Pt0_f[n]而将波形数据延迟，向后段的全通滤波器(APF)38A输出。
全通滤波器38A作为与该1个波长的小数部对应的值而设定了弦长延迟Pt0_f[n]，相应于其弦长延迟Pt0_f[n]而将波形数据延迟，向后段的低通滤波器(LPF)39A输出。即，通过延迟电路37A(～37C)及全通滤波器38A(～38C)，延迟根据被输入的音符编号信息(音高信息)而决定的时间(1波长的时间)。
低通滤波器39A使比对于该弦长的频率设定的广域衰减用的截止频率Fc[n]低域侧的波形数据通过，向衰减放大器40A及延迟保持部45A输出。
衰减放大器40A进行与共鸣音的叠加无关的通常的衰减处理，将衰减后的波形数据向加法器41A输出。
延迟保持部45A将低通滤波器39A输出的波形数据保持1个采样周期的量(Z－1)之后，作为减数向减法器46A输出。
在减法器46A中，还被从后述的反转放大器49输入叠加了全弦模型的1个采样周期前的共鸣音的波形数据，以作为低通滤波器39A的输出的自身的弦模型的波形数据为减数，将其差的波形数据向衰减放大器47A输出。
顺便说一下，包络生成器42根据来自音符事件处理部31的表示回授衰减量的信号，将表示与随着时间变化的ADSR(Attach(上升)/Decay(衰减)/Sustain(衰减后的保持)/Release(余韵))的阶段对应的音量的信号向乘法器50送出。乘法器50将它与共鸣水平的信号相乘，将乘积作为表示共鸣值的信号向衰减放大器47A(～47C)输出。
衰减放大器47A进行从乘法器50输入的对应于共鸣值的衰减率下的衰减处理，将衰减后的波形数据向加法器41A输出。
加法器41A将衰减放大器40A输出的自身的弦模型的波形数据与衰减放大器47A输出的仅减去了自身的弦模型的量并将其他全弦模型叠加的共鸣音的波形数据相加，将作为和的波形数据作为回授输入向加法器36A给出。
如上述那样，加法器36A中的加法输出作为该弦模型的输出被向该循环电路内的延迟电路37A输出，并且被向加法器43输出。
加法器43将加法器36A输出的波形数据与同样构成激振信号的循环电路的其他两个***的弦模型的加法器36B、36C输出的波形数据相加处理，将其和作为与该键的操作对应的乐音信号，向加法器44输出。
在加法器44中，将被按下的各键的乐音信号相加，将其和为了乐音发生而向下段的D/A变换部12D输出，另一方面，作为加工前的共鸣音的波形数据向延迟保持部48输出。
延迟保持部48将加法器44输出的波形数据保持1个采样周期的量(Z－1)的量之后，向各键用的电路的减法器46A～46C输出。
图6是表示波形读出部32和加窗处理部33的电路结构的框图。
在有对键盘部11的按键的情况下，表示与应发音的音符编号和力度值对应的开头地址的偏移地址被保持在偏移地址寄存器51中。该偏移地址寄存器51的保持内容被向加法器52输出。
另一方面，在发音初期时被复位而成为“0(零)”的当前地址计数器53的计数值被向加法器52、插值部56、加法器55、加窗部57输出。
当前地址计数器53为根据由加法器55将保持激振信号的再现音调的音调寄存器54的保持值与自身的计数值相加的结果而依次使计数值增加的计数器。
作为音调寄存器54的设定值的再现音调在通常的情况下，如果波形存储器34内的波形数据的采样率与弦模型一致则为“1.0”，另一方面，在通过主调律(master tuning)或拉伸调律、音律等变更了音调的情况下被赋予从“1.0”加减后的值。
对当前地址加上偏移地址的加法器52的输出(地址整数部)作为读出地址被向波形存储器34输出，从波形存储器34读出对应的波形数据。
将读出的波形数据在插值部56中根据当前地址计数器53输出的与音调对应的地址小数部而插值处理后，向加窗部57输出。在加窗部57中，随着当前地址计数器53输出的当前地址的进展，基于存储在窗表58中的汉宁(汉明)窗(Hanning window或Hamming window)或布兰克曼窗(Blackman window)等的窗函数表，进行对于波形数据的加窗处理，将加窗处理后的波形数据作为激振信号，向门放大器35A～35C输出。
图7是表示全通滤波器38A(～38C)的详细的电路结构的框图。来自前段的延迟电路37A的输出被向减法器71输入。减法器71以放大器72输出的1个采样周期前的波形数据为减数，执行减法，将作为其差的波形数据向延迟保持部73及放大器74输出。放大器74将与弦长延迟Pt_f对应而被衰减后的波形数据向加法器75输出。
延迟保持部73保持被送来的数据，延迟1个采样周期的量(Z－1)，向放大器72及加法器75输出。放大器72将对应于弦长延迟Pt_f而被衰减后的波形数据作为减数向减法器71输出。将加法器75的和输出与前段的延迟电路37A(～37C)中的延迟动作匹配，作为延迟了根据被输入的音符编号信息(音高信息)决定的时间(1个波长的时间)的量的波形数据，向后段的低通滤波器39A(～39C)送出。
图8是表示低通滤波器39A(～39C)的详细的电路结构的框图。来自前段的全通滤波器38A(～38C)的被延迟的波形数据被向减法器81输入。在减法器81中，作为减数被给出放大器82输出的截止频率Fc以上的波形数据，作为其差，计算出小于截止频率Fc的低域侧的波形数据，向加法器83输出。
在加法器83中，同时被输入延迟保持部84输出的、1个采样周期前的同波形数据，将作为其和的波形数据向延迟保持部84输出。延迟保持部84将从加法器83送来的数据保持，延迟1个采样周期的量(Z－1)，作为该低通滤波器39A的输出，另一方面也向放大器82、加法器83输出。
结果，低通滤波器39A(～39C)使比对于该弦长的频率设定的广域衰减用的截止频率Fc低域侧的波形数据通过，向后段的衰减放大器40A及延迟保持部45A输出。
[动作]
接着，对上述实施方式的动作进行说明。
首先，对保存在波形存储器34(ROM12B)中的波形数据进行说明。
图9是例示被录音、收集的相同音符编号、力度值不同的乐音波形的图。图9的(A)表示弱(p)，图9的(B)表示中强(mf)，图9的(C)表示强(f)的各波形。在模型化中，希望仅使用与波形的最初的部分接近、在冲击以后谐波结构稳定的部分(图中的t2区间)。
此外，作为前处理，希望对于这些多个录音数据进行标准化处理，以使振幅相等。
图10是例示在与某个音符编号对应的音高下、通过强弱波形的加法合成来生成激振信号的方法的图。将与强弱对应的波形数据的开头部分的数据，用在图中分别表示的由加法比率表示那样的值，沿着与保存地址的进展同样的时间序列，以强度分别变化的方式进行加法运算。
具体而言，图10的(A)是表示作为强度较高的(音的强度为强)第1波形数据的强(f)的波形数据的约6个周期量的图，对于该波形数据，如图10的(B)所示，给出了用来使开始的约2个周期量成为有效的加法比信号。因而，在乘法器(放大器)21中，以在“1.0”～“0.0”之间变化的该加法比信号为倍数(放大率)而将波形数据乘法处理，将作为其乘积的波形数据向加法器24输出。
同样，图10的(C)是表示作为强度中等的(音的强度为稍强)第2波形数据的中强(mf)的波形数据的约6个周期量的图，对于该波形数据，如图10的(D)所示，给出了用来使中央的约2个周期量成为有效的加法比信号。因而，乘法器22以该加法比信号为倍数而将波形数据乘法处理，将作为其乘积的波形数据向加法器24输出。
同样，图10的(E)是表示作为强度较低的(音的强度为弱)第3波形数据的弱(p)的波形数据的约6个周期量的图，对于该波形数据，如图10的(F)所示，给出了用来使尾段的约2个周期量成为有效的加法比信号。因而，乘法器23以该加法比信号为倍数而将波形数据乘法处理，将作为其乘积的波形数据向加法器24输出。
因而，将这些波形数据相加的加法器24的输出如图10的(G)所示，按照每2个周期，波形以“强”→“中”→“弱”连续地变化。
将这样的波形数据(激振信号用波形数据)预先保存在波形存储器34中，通过指定与演奏强度对应的开始地址，将需要的波形数据(部分数据)作为激振信号读出。将读出的波形数据如图10的(H)所示那样由加窗处理部33进行加窗处理，向后段的各信号循环电路供给。
为了作为波形数据而使用2～3个波长量，根据音高而构成波形数据的采样数据的数量不同。例如，在声学钢琴的88键的情况下，从低音到高音，采样数据的数量为约2000～20左右(采样频率：44.1[kHz]的情况)。
另外，上述的波形数据的加法方法并不仅限于相同乐器的演奏强度不同的波形数据的组合。例如，在电钢琴的情况下，在将键弱击的情况下具有接近于正弦波的波形特性，另一方面在强击的情况下成为饱和的矩形波那样的波形的形状。将这些形状明显不同的波形、或例如从吉他等提取出的波形等各种各样的不同乐器的乐音连续地相加，能够产生根据演奏强度或其他演奏操作件而连续地变化那样的模型化的乐音。
图11例示在将音源12D驱动时、波形读出部32根据力度值使波形存储器34的读出地址变化的过程。在波形存储器34中，如图11的(A)所示，保存有从强(f)向弱(p)连续地变化那样的波形数据，为了读出与演奏时的力度值对应的波形数据部分，使读出开始地址变化。
图11的(B)表示力度值为强(f)的情况，图10的(C)表示力度值为中强(mf)的情况，图10的(D)表示力度值为弱(p)的情况下的各个波形数据的读出范围。
实际上并不限于上述3个等级，如在图中用虚线表示加窗波形那样，根据力度值，例如如果力度值的解析力是7比特则分为128个等级，使该音符编号下的波形数据的读出位置连续地变化。
另外，当实施对于所读出的波形数据的加窗处理时，由于根据其音程而波长不同，所以需要使施以加窗处理的“窗”部分的时间长度也不同。
图12是例示与波长(音调)对应的窗函数的关系的图。图12的(A)表示对于音高F4(MIDI：65)的强(f)的情况下的波形数据的波形读出范围和窗函数。同样，图12的(B)表示高1个八度(octave)的音高F5(MIDI：77)的情况，图12的(C)表示再高1个八度的音高F6(MIDI：89)的情况。
如各图所示，当使用对保存在波形存储器34中的波形数据进行了加窗处理的结果作为激振信号时，由于根据与被指定的音符编号对应的音高而波长的时间宽度不同，所以也需要根据作为乐音产生的发音音调而变更进行加窗的尺寸(时间宽度)。
另外，对于如上述那样波形读出部32从波形存储器34读出的波形数据，除了由加窗处理部33进行加窗处理以外，还将保存在波形存储器34中的波形数据自身在事前施以加窗处理而将不需要的频率成分除去。
作为这里使用的对于保存用的波形数据施以的窗函数，例如有汉宁(汉明)窗、布兰克曼窗、凯撒窗(Kaiser window)等，只要是对乐音的原音的谐波分量影响较少的函数就可以。
被波形读出部32从波形存储器34读出并被加窗处理部33进行加窗处理后的波形数据，在经由门放大器35A～35C被用与***作的力度值对应的倍数处理之后，被向构成弦模型的信号循环电路输入。
在1个弦模型中，由包括产生发生的乐音的波长量的延迟的延迟电路37A(～37C)的闭循环构成，在循环内，由全通滤波器38A(～38C)、低通滤波器39A(～39C)、衰减放大器40A(～40C)，和用来使其他音高的全弦模型的共鸣音的波形数据回授输入的延迟保持部45A(～45C)、减法器46A(～46C)、衰减放大器47A(～47C)，将它们相加的加法器41A(～41C)、将模型的信号的激振信号相加的加法器36A(～36C)构成。
延迟电路37A(～37C)、全通滤波器38A(～38C)在通过数字处理使将发生的乐音的音调频率的小数部的倒数与1相加后的值延迟的关系上，波长的整数部作为弦长延迟Pt0_r[n](～Pt2_r[n])被向延迟电路37A(～37C)给出，另一方面，波长的小数部作为弦长延迟Pt0_f[n](～Pt2_f[n])被向全通滤波器38A(～38C)给出。
如上述那样，在图4中，表示了依据声学钢琴而对应于1个键设置了3条弦模型的、与中音域至高音域的键位置对应的电路的结构。
在声学钢琴的情况下，这3个弦的模型的音调的调整状况被称作同音(unison)，被设定为细微地不同的音调。这些不同的音调是由模型化的钢琴调整的参数。
对于随着从发音起的时间来调整谐波分量的衰减的低通滤波器39A(～39C)的截止频率Fc[n]，也同样根据模型化的钢琴或弦而设定。
将各弦模型的输出在加法器43中相加，进而将88键的输出在加法器44中相加，向下段的D/A变换部12E输出，并且作为共鸣音的波形数据向延迟保持部48、反转放大器49负回授输入。
作为将闭循环的弦模型激振的信号的波形数据用波形读出部32在被从波形存储器34读出，由加窗处理部33进行加窗处理后，在门放大器35A～35C中乘以与力度值对应的倍数，向构成弦模型的各信号循环电路供给。
在有音符开启(按键)的时点，从音符事件处理部31向包络生成器42发送信号，将根据包络生成器42的输出和共鸣水平计算的共鸣值作为倍数(放大率)向衰减放大器47A(～47C)给出。
将作为各弦模型的延迟系的输出的低通滤波器39A(～39C)的输出直接向衰减放大器40A(～40C)传送，另一方面，在由延迟保持部45A(～45C)延迟1个采样周期的量后，由减法器46A(～46C)作为减数，从将在该时点发音的全部弦模型的波形数据叠加后的负回授的共鸣音的波形数据中减去。因而，减法器46A输出的波形数据成为从共鸣音除去了该弦模型的成分后的数据，在由衰减放大器47A(～47C)施以与共鸣值对应的衰减后，在加法器41A(～41C)中与自身的弦模型的波形数据相加，其和输出成为该闭循环中的回授输入。
这样，将预先除去了自身的弦模型的成分后的共鸣音的波形数据与该弦模型的波形数据相加，作为闭循环电路的回授输入，所以能够抑制由共鸣音带来的异常振荡。
如果发生离键时的音符关闭(受理包括消音化的弱音化指示)，则包络生成器42输出与R(Release(余韵))的阶段的音量对应的共鸣值的信号，以由内置在闭循环中的作为共鸣音用的衰减用乘法器的衰减放大器47A调整衰减系数。
此时，通过断绝音符开启信号，新被波形读出部32读出的激振信号用的波形数据被门放大器35A～35C截断，不再被向闭循环电路输入，在各弦模型中，发生的乐音信号、也包括共鸣音成分，按照被设定的衰减系数自然地被消音处理。
[实施方式的效果]
如以上详述那样，根据本实施方式，能够不增大电路规模，而抑制异常振荡并生成共鸣音。
此外，在本实施方式中，根据音符事件处理部31对应于键操作而输出的音符开启的信号，也包括共鸣音，能够产生对应的键的弦模型中的乐音信号，能够使电路的结构和控制简单化。
进而，在本实施方式中，由于设为使用包络生成器42输出的、对乐音的音量的时间变化进行控制的信号来控制共鸣音的衰减，所以能在使用来产生共鸣音的结构比较简单化的同时，很自然地施以衰减处理。
除此以外，在本实施方式中，由于设为在对作为激振信号的波形数据施以使用窗函数的加窗处理后向闭循环电路输入，所以能够有效率地执行将波形数据在闭循环电路中与共鸣音的波形数据一起反复进行运算处理时的处置。
另外，如上述那样，本实施方式对应用于电子键盘乐器的情况进行了说明，但本发明并不限定于乐器或特定的模型。
除此以外，本发明并不限定于上述实施方式，在实施阶段中能够在不脱离其主旨的范围内各种各样地变形。此外，各实施方式只要可能，也可以适当组合而实施，在此情况下能得到组合的效果。进而，在上述实施方式中包含了各种阶段的发明，通过所公开的多个构成要件的适当的组合，能够提取出各种发明。例如，即使从实施方式所示的全部构成要件中删除某些构成要件，在能够解决在发明要解决的课题栏中叙述的课题、能得到在发明效果栏中叙述的效果的情况下，也能够将删除了该构成要件的结构作为发明提取。

Claims (13)

1.一种电子乐器，其特征在于，
具备：
多个操作件(11)，包括用来指定第1音高的第1操作件；以及
音源(12D)；
上述音源(12D)
根据包括上述第1音高及其他音高的多个音高的指定，将来自与被指定的上述第1音高对应而设置的第1闭循环(36A～40A)的输出信号、和来自与被指定的上述其他音高对应而设置的其他闭循环的输出信号累加(44)，从而生成累加信号；
在使从上述累加信号将在上述第1闭循环(36A～40A)内循环的信号减去(46A)后的减法信号回授(41A)给上述第1闭循环之后，将包含与被指定的上述多个音高对应的信号成分的乐音信号作为与上述第1音高对应的乐音信号输出。
2.如权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，
为了生成上述累加信号，上述音源(12D)使来自上述第1闭循环(36A～40A)的输出信号与来自上述其他闭循环的输出信号的累加(44)结果的信号的极性反转(49)。
3.如权利要求1或2所述的电子乐器，其特征在于，
根据上述第1音高及第2音高的指定，上述音源(12D)通过对上述第1闭循环(36A～40A)加上基于来自第2闭循环的输出信号的信号，生成包含与上述第2音高对应的信号成分并与上述第1音高对应的乐音信号，上述第1闭循环(36A～40A)使与上述第1音高对应的激振信号循环，上述第2闭循环使与上述第2音高对应的激振信号循环；并且，
通过对上述第2闭循环加上基于来自上述第1闭循环(36A～40A)的输出信号的信号，生成包含与上述第1音高对应的信号成分并与上述第2音高对应的乐音信号。
4.如权利要求3所述的电子乐器，其特征在于，
上述激振信号通过对激振信号用波形数据(G)中包含的部分数据施加(33)窗函数而生成，上述激振信号用波形数据(G)基于在对应的音高下音的强度分别不同的多个波形数据(A、C、E)生成。
5.如权利要求3或4所述的电子乐器，其特征在于，
根据包括音高数据及音量数据的演奏操作数据的输入，从与被输入的上述演奏操作数据中包含的音高数据表示的音高对应的激振信号用波形数据(G)，读出(32)与被输入的上述演奏操作数据中包含的音量数据对应的部分数据；
通过对被读出的上述部分数据施加(33)窗函数，生成上述激振信号。
6.如权利要求5所述的电子乐器，其特征在于，
被读出的上述部分数据的采样数根据上述音高数据表示的音高而不同，上述窗函数的窗的宽度也根据上述音高数据表示的音高而不同。
7.如权利要求1～6中任一项所述的电子乐器，其特征在于，
使减法信号回授给与发音中的音高对应的闭循环，不回授给与不是发音中的音高对应的闭循环。
8.一种方法，其特征在于，
使电子乐器
根据包括第1音高及其他音高的多个音高的指定，将来自与被指定的上述第1音高对应而设置的第1闭循环(36A～40A)的输出信号、和来自与被指定的上述其他音高对应而设置的其他闭循环的输出信号累加(44)，从而生成累加信号；
在使从上述累加信号将在上述第1闭循环(36A～40A)内循环的信号减去(46A)后的减法信号回授(41A)给上述第1闭循环之后，将包含与被指定的上述多个音高对应的信号成分的乐音信号作为与上述第1音高对应的乐音信号输出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
为了生成上述累加信号，使上述电子乐器将来自上述第1闭循环(36A～40A)的输出信号与来自上述其他闭循环的输出信号的累加(44)结果的信号的极性反转(49)。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，
根据上述第1音高及第2音高的指定，使上述电子乐器
通过对上述第1闭循环(36A～40A)加上基于来自第2闭循环的输出信号的信号，生成包含与上述第2音高对应的信号成分并与上述第1音高对应的乐音信号，上述第1闭循环(36A～40A)使与上述第1音高对应的激振信号循环，上述第2闭循环使与上述第2音高对应的激振信号循环；并且，
通过对上述第2闭循环加上基于来自上述第1闭循环(36A～40A)的输出信号的信号，生成包含与上述第1音高对应的信号成分并与上述第2音高对应的乐音信号。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，
使上述电子乐器
根据包括音高数据及音量数据的演奏操作数据的输入，从与被输入的上述演奏操作数据中包含的音高数据表示的音高对应的激振信号用波形数据(G)，读出(32)与被输入的上述演奏操作数据中包含的音量数据对应的部分数据；
通过对被读出的上述部分数据施加(33)窗函数，生成上述激振信号。
12.如权利要求8～11中任一项所述的方法，其特征在于，
使上述电子乐器
将减法信号回授给与发音中的音高对应的闭循环，不回授给与不是发音中的音高对应的闭循环。
13.一种存储介质，其特征在于，
存储有程序，所述程序使电子乐器
根据包括第1音高及其他音高的多个音高的指定，将来自与被指定的上述第1音高对应而设置的第1闭循环(36A～40A)的输出信号、和来自与被指定的上述其他音高对应而设置的其他闭循环的输出信号累加(44)，从而生成累加信号；
在使从上述累加信号将在上述第1闭循环(36A～40A)内循环的信号减去(46A)后的减法信号回授(41A)给上述第1闭循环之后，将包含与被指定的上述多个音高对应的信号成分的乐音信号作为与上述第1音高对应的乐音信号输出。
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