JP2007187949A - Musical sound generator and program for musical sound generation processing - Google Patents

Musical sound generator and program for musical sound generation processing Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To electronically generate delicate and intricate musical sounds generated from a natural musical instrument. <P>SOLUTION: When a CPU 1 is inputted with musical sound information including the pitch and velocity generated by key touch of a keyboard 6, the CPU generates the musical sound information of the pitch of the harmonic overtone component not subjected to the key touch based on the envelope data and level value for the harmonic overtone component of the pitch of the musical sound information read out of a program memory 3, and outputs the musical sound information inputted by the key touch and the musical sound information of the generated harmonic overtone component to a sound source 8 to make the sound source generate sounds. More specifically, when the harmonic overtone component of the pitch of the musical sound information inputted by the past key touch is already under sound production, the CPU 1 adds the level value of the harmonic overtone component read out of the program memory 3 to the envelope data of the harmonic overtone component under the sound production, thereby generating the musical sound information. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、楽音発生装置および楽音発生処理のプログラムに関し、特に、アコーステック楽器から発生されるような楽音を電子的に発生する楽音発生装置および楽音発生処理のプログラムに関するものである。   The present invention relates to a musical sound generating device and a musical sound generation processing program, and more particularly to a musical sound generating device and a musical sound generation processing program for electronically generating musical sounds such as those generated from an acoustic instrument.

電子的に楽音を発生する従来の電子鍵盤楽器においては、予め演奏された楽音の音高に対応した波形を記憶し、その記憶した波形を演奏に応じて順次読み出して楽音を発生している。複数の音高が演奏された場合には、対応する複数の波形を読み出して合成し、合成した波形に基づいて楽音を発生している。波形の合成方法についてはいくつか提案がなされている。   In a conventional electronic keyboard instrument that generates musical sounds electronically, a waveform corresponding to the pitch of a musical sound that has been played in advance is stored, and the stored waveform is sequentially read according to the performance to generate a musical sound. When a plurality of pitches are played, a plurality of corresponding waveforms are read and synthesized, and a musical tone is generated based on the synthesized waveforms. Several proposals have been made for a method of synthesizing waveforms.

ある提案の電子楽器においては、押鍵された鍵が一旦離鍵された後に、再度同一鍵が押鍵される連打の処理を行うようになっている。（特許文献１参照）
そのために、（ａ）新たに押鍵された鍵と同一鍵の楽音が先の押鍵により既に楽音発生チャネルに割り当てられているか否かを検出する連打検出手段、（ｂ）新たな押鍵によって発音されるべき楽音の第１の発音量又はその発音量に相当する値と、先の押鍵により既に発音発生チャネルに割り当てられた同一鍵による新たな押鍵により発音されるべき時点に対応する楽音の第２の発音量又はその発音量に相当する値とを検知する検知手段、および（ｃ）この検知手段により検知された第１および第２の発音量又はそれらの発音量に相当する値に基づき合成発音量又は合成発音量に相当する値を演算して、連打検出手段により連打が検出される場合に、先の押鍵又は新たな押鍵のいずれか優先して発音させる側の発音発生チャネルの発音量又はその発音量に相当する値に変更する手段を備えた構成になっている。
あるいは、（ａ）新たに押鍵された鍵と同一鍵の楽音が先の押鍵により既に楽音発生チャネルに割り当てられているか否かを検出する連打検出手段、（ｂ）新たな押鍵によって発音されるべき楽音の第１の発音量又はその発音量に相当する値と、先の押鍵により既に発音発生チャネルに割り当てられた同一鍵による新たな押鍵により発音されるべき時点に対応する楽音の第２の発音量又はその発音量に相当する値とを検知する検知手段、および（ｃ）この検知手段により検知された第１および第２の発音量又はそれらの発音量に相当する値に基づき残存発音量又は残存発音量に相当する値を演算して、連打検出手段により連打が検出される場合に、先の押鍵による楽音発生チャネルの発音量又は発音量に相当する値に変更する変更手段を備えた構成になっている。 In a proposed electronic musical instrument, after a key that has been pressed is once released, a process of repeatedly hitting the same key is performed again. (See Patent Document 1)
To this end, (a) continuous hit detection means for detecting whether a musical tone having the same key as a newly pressed key has already been assigned to a musical tone generation channel by the previous key pressing, (b) by a new key pressing Corresponds to the first sound output amount of a musical sound to be generated or a value corresponding to the sound output amount and a point in time when a new key press with the same key already assigned to the sound generation channel by the previous key press should be generated. Detecting means for detecting the second sound output amount of the musical sound or a value corresponding to the sound output amount; and (c) the first and second sound output amounts detected by the detection means or values corresponding to the sound output amounts thereof. If the repeated strike detection means detects a combined strike amount or a value corresponding to the synthesized pronunciation amount based on the sound, the pronunciation on the side that gives priority to either the previous key press or the new key press The sound volume of the source channel or It has a configuration which includes a means for changing a value corresponding to the amount of sound.
Or (a) continuous hit detection means for detecting whether a musical tone having the same key as a newly pressed key has already been assigned to a musical tone generating channel by the previous key pressing; (b) sounding by a new key pressing The musical tone corresponding to the first tone generation amount of the tone to be played or a value corresponding to the tone generation amount and the time point at which a new key press with the same key already assigned to the tone generation channel by the previous key press is to be played Detecting means for detecting the second sound output amount or a value corresponding to the sound output amount; and (c) the first and second sound output amounts detected by the detection means or values corresponding to the sound output amounts. Based on this, the remaining sound generation amount or a value corresponding to the remaining sound generation amount is calculated. With changing means It has a configuration.

また、他の提案の電子楽器においては、非常にゆっくり鍵が押鍵された場合に、その鍵に対する発音を行わずに、ダンパだけを外すことにより実現可能な特殊演奏を自然楽器と同じように行うことができるようになっている。（特許文献２参照）
そのために、楽音の発生を指示するために操作される演奏操作手段と、この演奏操作手段の操作時に加えられる操作タッチを検出し、各操作毎に操作タッチに対応したタッチデータを出力するタッチデータ発生手段と、タッチデータの大きさが所定値以下である第１の楽音に関しては、通常の発音処理を行わずに、他の第２の楽音が発生されていることを条件に、その第２の楽音の共鳴音として第１の楽音を発生させる楽音制御手段を備えた構成になっている。
あるいは、楽音の発生を指示するために操作される演奏操作手段と、この演奏操作手段の操作時に加えられる操作タッチを検出し、各操作毎に操作タッチに対応したタッチデータを出力するタッチデータ発生手段と、タッチデータの大きさが所定値以下である第１の楽音に関しては、通常の発音処理を行わずに、第１の楽音と同じ音が減衰発音中であることを条件に、その減衰発音を持続させる楽音制御手段を備えた構成になっている。 In addition, in other proposed electronic musical instruments, when a key is pressed very slowly, a special performance that can be realized by removing only the damper without performing a sound on the key is performed in the same way as a natural musical instrument. Can be done. (See Patent Document 2)
For this purpose, touch operation data that is operated to instruct the generation of a musical sound, and touch data that is detected when an operation touch is applied when the performance operation device is operated, and that outputs touch data corresponding to the touch operation for each operation. For the first musical sound having the generation means and the touch data whose magnitude is equal to or smaller than a predetermined value, the second musical sound is generated on the condition that another second musical sound is generated without performing normal sound generation processing. This is provided with a musical tone control means for generating a first musical tone as a resonance tone of the musical tone.
Alternatively, performance operation means operated to instruct the generation of musical sound and operation data applied when the performance operation means is operated are detected, and touch data generation that outputs touch data corresponding to the operation touch for each operation is generated. And the first musical sound whose touch data size is equal to or smaller than a predetermined value, the attenuation is performed on the condition that the same sound as the first musical sound is being attenuated without performing normal sound generation processing. It has a configuration with musical tone control means that keeps pronunciation.

また、他の提案の発音指示装置においては、ピアノ等のアコースティク楽器にみられる共鳴音の発生現象を再現するようになっている。（特許文献３参照）
そのために、入力された発音指示情報により楽音の発音開始を検知するとともに、入力された消音指示情報によりその楽音の発音終了を検知して、その楽音が発音中であることを認識する発音認識手段と、発音認識手段が発音中であることを認識している場合に、発音指示情報が新たに入力された時、発音中であることを認識しているその楽音に対応する発音指示情報と、新たに入力された発音指示情報との双方に基づく共鳴音の発生を指示する共鳴音発音指示手段と、共鳴音発音指示手段により発音が指示された共鳴音の発音中に、共鳴音に係わる２つの発音指示情報のうち、先に入力された発音指示情報に係る楽音の発音が認識されかつ後に入力された発音指示情報に対応する消音指示が入力された場合には共鳴音の発音を継続し、後に入力された発音指示情報に係る楽音の発音が認識されかつ先に入力された発音指示情報に対応する消音指示が入力された場合には共鳴音の消音を指示する共鳴音消音指示手段と、を有する構成になっている。
この場合において、共鳴音発音指示手段は、２つの音高の双方に基づく共鳴音、又は、２つの音高の共通倍音に対応する音高の共鳴音の発生を指示する。 In another proposed pronunciation instructing device, the phenomenon of the generation of resonance that is found in acoustic instruments such as pianos is reproduced. (See Patent Document 3)
For this purpose, a pronunciation recognition means for detecting the start of the tone generation by the input pronunciation instruction information and detecting the end of the tone generation by the input mute instruction information to recognize that the tone is being generated. And when the pronunciation recognition means recognizes that the sound is being pronounced, when the pronunciation instruction information is newly input, the pronunciation instruction information corresponding to the musical sound that is recognized as being pronounced, and Resonance sound pronunciation instructing means for instructing the generation of a resonance sound based on both of the newly input sound generation instruction information, and 2 related to the resonance sound during the sound generation of the resonance sound instructed to be sounded by the resonance sound sound generation instruction means. Of the two sound generation instruction information, if the sound pronunciation related to the sound input instruction information input earlier is recognized and the mute instruction corresponding to the sound input instruction information input later is input, the sound of the resonance sound is continued. ,later Resonance sound mute instruction means for instructing to mute the resonance sound when the pronunciation of the musical sound related to the pronounced sound instruction information is recognized and a mute instruction corresponding to the previously inputted pronunciation instruction information is input. It is the composition which has.
In this case, the resonance tone generation instructing unit instructs the generation of a resonance tone based on both of the two pitches or a resonance tone having a pitch corresponding to a common overtone of the two pitches.

特開平１−２３５９９８号公報JP-A-1-235998 特開平６−１１８９５６号公報JP-A-6-118956 特開平９−１３４１７１号公報JP-A-9-134171

上記特許文献１ないし特許文献３に記載された技術は、押鍵された鍵が１つであるか若しくは２つであるかの違い、又は、２つの鍵が押鍵された場合に、その２つの鍵が同一の鍵であるか若しくは異なる鍵であるかの違いはあるが、押鍵された鍵に対する処理という点では共通している。上記特許文献１ないし特許文献３以外の従来技術においても、電子鍵盤楽器あるいは電子管楽器や電子弦楽器などのように、複数の操作子である鍵盤、鍵、弦の操作に応じて電子的に楽音を発生する楽音発生装置においては、実際に操作された操作子に対する処理を様々な態様で行う構成になっている。   The techniques described in Patent Document 1 to Patent Document 3 described above are the difference between whether one key is pressed or two keys, or two keys when two keys are pressed. Although there is a difference between the two keys being the same key or different keys, they are common in terms of processing for the pressed key. In the prior arts other than the above-mentioned Patent Document 1 to Patent Document 3, as in the case of an electronic keyboard instrument, an electronic wind instrument, an electronic stringed instrument, or the like, a musical tone is electronically generated according to the operation of a plurality of keyboards, keys, and strings. The generated musical sound generating apparatus is configured to perform processing on an actually operated operator in various modes.

一方、実際のアコーステックピアノなどの鍵盤楽器においては、実際に押鍵された鍵による楽音の発生のほかに、下記のような楽音が発生する。
（１）発音中の音の振動によって響板が共振することで発生する楽音
（２）押鍵された鍵に対応する弦振動の倍音、発音中の音の和および差関係によって、押鍵されていない弦が共振することで発生する楽音
（３）ピアノ構造内での音の反射や残響によって発生する楽音
（４）ペダルが踏まれた場合に、ダンパが開放されて、現在発音中の音の倍音成分などが共振することで発生する楽音
アコーステックピアノだけでなく他のアコーステック管楽器やアコーステック弦楽器などの自然楽器においても同様に、実際に操作された操作子による楽音の発生のほかに、上記のような楽音が発生する。すなわち、管楽器やパイプオルガンの場合には、管の共振によって微妙で複雑な楽音を発生する。一方、弦楽器の場合には、鍵盤楽器と同様に、演奏された弦以外の他の弦の共振によって微妙で複雑な楽音を発生する。
しかしながら、従来の電子楽器などの楽音発生装置では、このような自然楽器から発生される微妙で複雑な楽音を実現するような構成にはなっていない。
本発明は、このような従来の課題を解決するためのものであり、自然楽器から発生される微妙で複雑な楽音を電子的に発生する楽音発生装置および楽音発生処理のプログラムを提供することを目的とする。 On the other hand, in a keyboard instrument such as an actual acoustic piano, the following musical sounds are generated in addition to the musical sounds generated by the actually pressed keys.
(1) Musical sound generated when the soundboard resonates due to the vibration of the sound being sounded (2) The key is pressed by the overtone of the string vibration corresponding to the key pressed, the sum and difference of the sound being sounded (3) Musical sound generated by the reflection and reverberation of sound in the piano structure (4) When the pedal is depressed, the damper is released and the current sounding sound In addition to the generation of musical tones generated by the actually operated controls, not only acoustic acoustic pianos, but also other acoustic instruments such as acoustic acoustic wind instruments and acoustic instruments. The above musical tone is generated. That is, in the case of a wind instrument or a pipe organ, a delicate and complicated musical tone is generated by resonance of the pipe. On the other hand, in the case of a stringed instrument, like a keyboard instrument, a delicate and complicated musical tone is generated by resonance of strings other than the played string.
However, conventional musical tone generators such as electronic musical instruments are not configured to realize subtle and complex musical sounds generated from such natural musical instruments.
The present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a musical sound generating apparatus and a musical sound generating process program for electronically generating a delicate and complicated musical sound generated from a natural musical instrument. Objective.

請求項１に記載の楽音発生装置は、夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段（実施形態においては、図１の鍵盤６に相当する）のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力する情報入力手段（実施形態においては、図１のＣＰＵ１に相当する）と、各音高に対応するエンベロープデータおよび発生すべき楽音の振幅を表すレベル値を予め記憶している記憶手段（実施形態においては、図１のプログラムメモリ３に相当する）と、情報入力手段によって第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成する情報生成手段（実施形態においては、図１のＣＰＵ１に相当する）と、情報入力手段によって入力された第１の楽音情報および情報生成手段によって生成された第２の楽音情報を音源手段（実施形態においては、図１の音源８に相当する）に出力して発音させる情報出力手段と、を備えた構成になっている。   The musical tone generating device according to claim 1 is performed by the performance of one of the performance means (in the embodiment, corresponding to the keyboard 6 in FIG. 1) having a plurality of controls corresponding to different pitches. Information input means for inputting the first musical sound information to be generated (corresponding to the CPU 1 in FIG. 1 in the embodiment), envelope data corresponding to each pitch, and a level value representing the amplitude of the musical sound to be generated. When the first musical tone information is input by the storage means (in the embodiment, corresponding to the program memory 3 in FIG. 1) stored in advance and the information input means, the input first musical tone information. The envelope data and level values corresponding to the pitches corresponding to each overtone when the pitch is set as the base tone are read from the storage means, and each overtone is set as the pitch and the read envelope Information generating means for generating second musical tone information based on the data and the level value (corresponding to the CPU 1 in FIG. 1 in the embodiment), and first musical tone information and information generating means input by the information input means. Information output means for outputting the second musical tone information generated by the above to a sound source means (corresponding to the sound source 8 in FIG. 1 in the embodiment) to generate a sound.

請求項１の楽音発生装置において、請求項２に記載したように、情報生成手段は、第１の楽音情報の音高の倍音成分が既に発音中である場合には、当該発音中の倍音成分のエンベロープデータに記憶手段から読み出した当該倍音成分のレベル値を加算して第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   2. The musical tone generator according to claim 1, wherein the information generating means, when the harmonic component of the pitch of the first musical tone information is already sounding, the harmonic component being pronounced. The second musical tone information may be generated by adding the level value of the harmonic component read from the storage means to the envelope data.

請求項１の楽音発生装置において、請求項３に記載したように、情報生成手段は、第１の楽音情報の倍音成分が所定の音域（実施形態においては、図１の鍵盤６のＡ６の音高に相当する）以上である場合には、記憶手段から読み出した当該倍音成分のエンベロープデータに第１の楽音情報のベロシティを乗算して第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the musical sound generating apparatus according to claim 1, as described in claim 3, the information generating means has a harmonic component of the first musical sound information in a predetermined range (in the embodiment, the sound of A6 of the keyboard 6 in FIG. 1). If it is equal to or higher), the second musical tone information may be generated by multiplying the envelope data of the harmonic component read from the storage means by the velocity of the first musical tone information. .

請求項１の楽音発生装置において、請求項４に記載したように、情報生成手段は、発音中の音高に対して効果音を付加する特定の操作子（実施形態においては、図１のペダル７に相当する）の演奏によって発生された第１の楽音情報が情報入力手段から入力されたときに、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the musical sound generating apparatus according to claim 1, as described in claim 4, the information generating means includes a specific operator (in the embodiment, the pedal shown in FIG. 1) for adding a sound effect to the pitch being generated. When the first musical tone information generated by the performance (corresponding to 7) is input from the information input means, it coincides with each harmonic when the pitch of the input first musical tone information is used as a fundamental tone. The envelope data and the level value corresponding to the pitch are read from the storage means, each overtone is set as the pitch, and the second musical tone information is generated based on the read envelope data and the level value. Also good.

請求項４の楽音発生装置において、請求項５に記載したように、情報生成手段は、第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音が既に発音中である場合には、当該発音中の各倍音に一致する音高に対応するレベル値を記憶手段から読み出し、当該読み出された各倍音のレベル値を発音中の一致する倍音のレベル値に加算するような構成にしてもよい。   In the musical sound generating device according to claim 4, as described in claim 5, the information generating means, when each overtone when the pitch of the first musical sound information is used as a base tone is already sounding, The level value corresponding to the pitch corresponding to each overtone being sounded is read from the storage means, and the level value of each read overtone is added to the level value of the matching overtone being sounded. Good.

請求項６に記載の楽音発生装置は、夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段（実施形態においては、図１の鍵盤６に相当する）のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力する情報入力手段（実施形態においては、図１のＣＰＵ１に相当する）と、任意の２つの操作子に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している記憶手段（実施形態においては、図１のプログラムメモリ３に相当する）と、２つ以上の操作子の操作によって情報入力手段から２つ以上の音高の第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、当該算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対して記憶手段から読み出したレベル値をそれぞれ乗算して第２の楽音情報を生成する情報生成手段（実施形態においては、図１のＣＰＵ１に相当する）と、情報入力手段によって入力された第１の楽音情報および情報生成手段によって生成された第２の楽音情報を音源手段（実施形態においては、図１の音源８に相当する）に出力して発音させる情報出力手段と、を備えた構成になっている。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a musical sound generating apparatus according to a performance of any one of performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches (corresponding to the keyboard 6 in FIG. 1 in the embodiment). Information input means for inputting generated first musical tone information (corresponding to the CPU 1 in FIG. 1 in the embodiment), and a sum component and a difference component of two pitches corresponding to any two operators A storage means (in the embodiment, corresponding to the program memory 3 in FIG. 1) that stores level values in advance and two or more first pitches from the information input means by operating two or more operators. When the musical tone information is input, the sum component and difference component of any two pitches in the input pitch are calculated, and the calculated sum component and difference component envelope data are stored from the storage means. Read Information generation means (in the embodiment, corresponding to the CPU 1 in FIG. 1) for generating the second musical tone information by multiplying each level value, and the first musical tone information and information generation input by the information input means Information output means for outputting the second musical tone information generated by the means to the sound source means (corresponding to the sound source 8 in FIG. 1 in the embodiment) and generating a sound.

請求項６の楽音発生装置において、請求項７に記載したように、情報生成手段は、算出した和成分および差成分の中に同一の音高を有する２つ以上の成分がある場合には、当該同一の音高に対する各レベル値を加算して１つの成分にするような構成にしてもよい。   In the musical sound generating device according to claim 6, as described in claim 7, the information generation means includes two or more components having the same pitch in the calculated sum component and difference component. You may make it the structure which adds each level value with respect to the said same pitch and makes it one component.

請求項６の楽音発生装置において、請求項８に記載したように、情報生成手段は、算出した和成分および差成分の音高が既に発音中である場合には、当該発音中の音高のエンベロープデータに記憶手段から読み出した各成分に対するレベル値を加算して第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the musical sound generating device according to claim 6, as described in claim 8, when the calculated sum component and the difference component are already sounding, the information generating means calculates the pitch of the sound being sounded. A configuration may be adopted in which the second musical tone information is generated by adding the level value for each component read from the storage means to the envelope data.

請求項９に記載の楽音発生処理のプログラムは、夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段（実施形態においては、図１の鍵盤６に相当する）のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力するステップＡと、ステップＡによって第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を予め記憶している記憶手段（実施形態においては、図１のプログラムメモリ３に相当する）から当該一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成するステップＢと、ステップＡによって入力された第１の楽音情報およびステップＢによって生成された第２の楽音情報を合成して音源手段（実施形態においては、図１の音源８に相当する）に出力して発音させるステップＣと、をコンピュータ（実施形態においては、図１のＣＰＵ１に相当する）に実行させる構成になっている。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a musical tone generation processing program comprising: a plurality of operators corresponding to different pitches; in any one of the operators of the playing means (corresponding to the keyboard 6 in FIG. 1 in the embodiment). Step A for inputting the first musical tone information generated by the performance, and when the first musical tone information is inputted in Step A, the pitch of the inputted first musical tone information is used as a base tone. Envelope data corresponding to the corresponding pitches from storage means (corresponding to the program memory 3 in FIG. 1 in the embodiment) that stores in advance envelope data and level values corresponding to the pitches corresponding to each overtone. A step B of reading out the level value, setting each harmonic to be a pitch, and generating second musical tone information based on the read envelope data and the level value; The first musical tone information input at step A and the second musical tone information generated at step B are synthesized and output to sound source means (corresponding to the sound source 8 in FIG. 1 in the embodiment) for sound generation. Step C is executed by a computer (corresponding to the CPU 1 in FIG. 1 in the embodiment).

請求項９の楽音発生処理のプログラムにおいて、請求項１０に記載したように、ステップＢは、第１の楽音情報の音高の倍音成分が既に発音中である場合には、当該発音中の倍音成分のエンベロープデータに記憶手段から読み出した当該倍音成分のレベル値を加算して第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the musical tone generation processing program according to claim 9, as described in claim 10, when the harmonic component of the pitch of the first musical tone information is already sounding, the step B is a harmonic being generated. The second musical tone information may be generated by adding the level value of the harmonic component read from the storage means to the envelope data of the component.

請求項９の楽音発生処理のプログラムにおいて、請求項１１に記載したように、ステップＢは、第１の楽音情報の倍音成分が所定の音域（実施形態においては、図１の鍵盤６のＡ６の音高に相当する）以上である場合には、前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のエンベロープデータに第１の楽音情報のベロシティを乗算して第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the musical sound generation processing program of claim 9, as described in claim 11, in step B, the harmonic component of the first musical sound information is a predetermined range (in the embodiment, A6 of the keyboard 6 of FIG. 1). The second tone information is generated by multiplying the envelope data of the harmonic component read from the storage means by the velocity of the first tone information. Also good.

請求項９の楽音発生処理のプログラムにおいて、請求項１２に記載したように、ステップＢは、発音中の音高に対して効果音を付加する特定の操作子（実施形態においては、図１のペダル７に相当する）の演奏によって発生された第１の楽音情報が情報入力手段から入力されたときに、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the program for generating a musical sound according to claim 9, as described in claim 12, step B includes a specific operator (in the embodiment, FIG. When the first musical sound information generated by the performance of the pedal 7) is input from the information input means, it matches each harmonic when the pitch of the input first musical sound information is used as a fundamental tone. The envelope data and the level value corresponding to the pitch to be played are read from the storage means, and the second musical tone information is generated based on the read envelope data and the level value while setting each harmonic to be the pitch. May be.

請求項１２の楽音発生処理のプログラムにおいて、請求項１３に記載したように、ステップＢは、第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音が既に発音中である場合には、当該発音中の各倍音に一致する音高に対応するレベル値を記憶手段から読み出し、当該読み出された各倍音のレベル値を発音中の一致する倍音のレベル値に加算するような構成にしてもよい。   In the musical sound generation processing program according to claim 12, as described in claim 13, in the case where each harmonic is already sounding when step B is based on the pitch of the first musical sound information, The level value corresponding to the pitch corresponding to each overtone being sounded is read from the storage means, and the level value of each read overtone is added to the level value of the matching overtone being sounded. Also good.

請求項１４に記載の楽音発生処理のプログラムは、夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段（実施形態においては、図１の鍵盤６に相当する）のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力するステップＡと、２つ以上の操作子の操作によって情報入力手段から２つ以上の音高の第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、任意の２つの操作子に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している記憶手段（実施形態においては、図１のプログラムメモリ３に相当する）から読み出したレベル値を、当該算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対してそれぞれ乗算して第２の楽音情報を生成するステップＢと、ステップＡによって入力された第１の楽音情報および前記ステップＢによって生成された第２の楽音情報を音源手段（実施形態においては、図１の音源８に相当する）に出力して発音させるステップＣと、をコンピュータ（実施形態においては、図１のＣＰＵ１に相当する）に実行させる。   The musical tone generation processing program according to claim 14 is a program for any one of the operating means of performance means (in the embodiment, corresponding to the keyboard 6 in FIG. 1) having a plurality of operating elements corresponding to different pitches. When step A for inputting the first musical tone information generated by the performance and two or more pieces of first musical tone information are input from the information input means by operating two or more operators, The sum component and difference component of any two pitches in the input pitch are calculated, and the level values for the two sum components and difference components corresponding to any two operators are stored in advance. The second musical tone information is obtained by multiplying the calculated sum component and difference component envelope data by the level value read from the storage means (corresponding to the program memory 3 in FIG. 1 in the embodiment). Step B to be generated, and the first musical tone information input in Step A and the second musical tone information generated in Step B are output to sound source means (corresponding to the sound source 8 in FIG. 1 in the embodiment). Then, the computer (which corresponds to the CPU 1 of FIG. 1 in the embodiment) is caused to execute the step C to be sounded.

請求項１４の楽音発生処理のプログラムにおいて、請求項１５に記載したように、ステップＢは、算出した和成分および差成分の中に同一の音高を有する２つ以上の成分がある場合には、当該同一の音高に対する各レベル値を加算して１つの成分にするような構成にしてもよい。   In the musical sound generation processing program according to claim 14, as described in claim 15, when there are two or more components having the same pitch in the calculated sum component and difference component, The level values for the same pitch may be added to form one component.

請求項１４の楽音発生処理のプログラムにおいて、請求項１６に記載したように、ステップＢは、算出した和成分および差成分の音高が既に発音中である場合には、当該発音中の音高のエンベロープデータに記憶手段から読み出した各成分に対するレベル値を加算して第２の楽音情報を生成するような構成にしてもよい。   In the musical tone generating process program according to claim 14, as described in claim 16, when the calculated sum and difference components are already sounding, the step B is the sounding sound pitch. The second musical tone information may be generated by adding the level value for each component read from the storage means to the envelope data.

本発明の楽音発生装置および楽音発生処理のプログラムによれば、自然楽器から発生される微妙で複雑な楽音を電子的に発生できるという効果が得られる。   According to the musical sound generating apparatus and the musical sound generating processing program of the present invention, it is possible to electronically generate a delicate and complicated musical sound generated from a natural musical instrument.

以下、本発明の楽音発生装置の実施形態について電子鍵盤楽器を例に採って、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、実施形態における電子鍵盤楽器のシステム構成を示すブロック図である。図１において、ＣＰＵ１は、システムバス２を介して、プログラムメモリ３、ワークメモリ４、ＭＩＤＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）５、鍵盤６、ペダル７、スイッチ部８、音源９に接続され、これら各部との間でコマンドおよびデータの授受を行って全体を制御する。プログラムメモリ３は、ＣＰＵ１によって実行される楽音発生処理のプログラム、各楽器の音色に対応する波形データ、および、詳細については後述するが、複数の音高に対するエンベロープデータのパラメータおよびレベル値などを予め記憶している。ワークメモリ４は、ＣＰＵ１によって処理されるデータを一時的に記憶するメモリであり、各種のレジスタ、フラグ、ポインタのエリアが設けられている。ＭＩＤＩインタフェース５は、外部のＭＩＤＩ機器との間でＭＩＤＩデータを送受信する。鍵盤６は、複数の操作子である８８鍵を備えており、各鍵の演奏に応じて音高、音長、ベロシティを含む楽音情報をＣＰＵ１に入力する。ペダル７は、操作に応じて発音中の楽音に対して効果音を付加する操作子である。スイッチ部８は、電源スイッチ、スタート／ストップスイッチ、音色設定スイッチなど種々のスイッチで構成されている。音源９は、ＣＰＵ１からの発音指令（ノートオン）、音高、音長、ベロシティ、波形データに応じて、楽音信号を生成して発音回路１０に出力し、ＣＰＵ１の消音指令（ノートオフ）および音高に応じて、発音中の発音回路１０の出力を停止する。発音回路１０は、Ｄ／Ａ変換回路、フィルタ回路、増幅回路など（図示せず）を備え、音源９から入力される楽音信号に対して、デジタルからアナログに変換する信号変換処理、不要な高域成分を除去するフィルタ処理、増幅処理などを施してスピーカ（図示せず）から発音させる。 Hereinafter, an embodiment of the musical sound generating apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking an electronic keyboard instrument as an example.
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an electronic keyboard instrument in the embodiment. In FIG. 1, a CPU 1 is connected to a program memory 3, a work memory 4, a MIDI interface (I / F) 5, a keyboard 6, a pedal 7, a switch unit 8, and a sound source 9 via a system bus 2. The entire system is controlled by sending and receiving commands and data. The program memory 3 stores in advance a program for musical tone generation processing executed by the CPU 1, waveform data corresponding to the tone color of each instrument, and parameters and level values of envelope data for a plurality of pitches, as will be described in detail later. I remember it. The work memory 4 is a memory for temporarily storing data processed by the CPU 1, and is provided with various register, flag, and pointer areas. The MIDI interface 5 transmits / receives MIDI data to / from an external MIDI device. The keyboard 6 includes 88 keys as a plurality of operators, and inputs musical tone information including pitch, tone length, and velocity to the CPU 1 according to the performance of each key. The pedal 7 is an operator that adds a sound effect to the musical sound being generated according to the operation. The switch unit 8 includes various switches such as a power switch, a start / stop switch, and a tone color setting switch. The sound source 9 generates a musical sound signal in accordance with the sound generation command (note-on), pitch, pitch, velocity, and waveform data from the CPU 1 and outputs it to the sound generation circuit 10. In response to the pitch, the output of the sound generation circuit 10 during sound generation is stopped. The sound generation circuit 10 includes a D / A conversion circuit, a filter circuit, an amplifier circuit, and the like (not shown), and performs signal conversion processing for converting a tone signal input from the sound source 9 from digital to analog, and unnecessary high A filter process, an amplification process, and the like are performed to remove a band component, and a speaker (not shown) produces a sound.

次に、プログラムメモリ３に記憶されている図２ないし図８のマップ（又は、テーブル）形式のデータ、および、ワークメモリ４に一時的に記憶される図９のデータについて説明する。
図２は、鍵盤６の各鍵の押鍵に応じて発生される音高Ｎ（Ａ０、Ａ＃０、Ｂ０、Ｃ１…Ｃ８）に対するエンベロープデータのパラメータ（ｎｏｔｅ＿ｏｎ＿ｅｎｖ＿Ｎ）である。具体的には、図２（１）は各鍵の音量のエンベロープデータのパラメータであり、図２（２）は各鍵の音色のエンベロープデータのパラメータである。各音高のエンベロープデータのパラメータは、発音開始時のレベルＬ１および立ち上がりの傾斜Ｒ１、および、消音開始時のレベルＬ２および立ち下がりの傾斜Ｒ２で構成されている。すなわち、任意の音高Ｎのエンベロープデータのパラメータは、音量パラメータの項および音色パラメータの項からなる下記の式で表される。
ｎｏｔｅ＿ｏｎ＿ｅｎｖ＿Ｎ＝
ｎｏｔｅ＿ｅｎｖ＿ＤＣＡ＿ＬＮ，ｎｏｔｅ＿ｅｎｖ＿ＤＣＦ＿ＲＮ Next, the map (or table) format data of FIGS. 2 to 8 stored in the program memory 3 and the data of FIG. 9 temporarily stored in the work memory 4 will be described.
FIG. 2 is a parameter (note_on_env_N) of envelope data for the pitch N (A0, A # 0, B0, C1,... C8) generated in response to the depression of each key on the keyboard 6. Specifically, FIG. 2 (1) shows envelope data parameters for the volume of each key, and FIG. 2 (2) shows envelope data parameters for the tone color of each key. The parameters of envelope data for each pitch are composed of a level L1 and a rising slope R1 at the start of sound generation, and a level L2 and a falling slope R2 at the start of mute. That is, the parameter of the envelope data of an arbitrary pitch N is expressed by the following expression consisting of a volume parameter term and a timbre parameter term.
note_on_env_N =
note_env_DCA_LN, note_env_DCF_RN

図３は、各鍵の音高の波形データを記憶しているプログラムメモリ３のアドレスを示す図である。図４は、押鍵により発生される音高のレベル（振幅）に対する２倍音、３倍音、４倍音、５倍音などの倍音成分Ｎのレベル値（ｎｏｔｅ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ）を示す図である。押鍵された鍵の基音の周波数をｆとすると、２倍音、３倍音、４倍音、５倍音…ｍ倍音の周波数は、２ｆ、３ｆ、４ｆ、５ｆ…ｍｆである。例えば、基音Ｃ１の鍵が押鍵された場合には、Ｃ１の周波数は「３２．７０３２Ｈｚ」であるので、Ｃ１を基音とした場合に、２倍音、３倍音、４倍音、５倍音、…８倍音、…１６倍音、…３２倍音の周波数および音高は下記の音高になる。
基音： ３２．７０３２Ｈｚ：Ｃ１
２倍音： ６５．４０６４Ｈｚ：Ｃ２
３倍音： ９８．１０９６Ｈｚ：Ｇ２
４倍音： １３０．８１２８Ｈｚ：Ｃ３
５倍音： １６３．５１６０Ｈｚ：Ｅ３
８倍音： ２６１．６２５６Ｈｚ：Ｃ４
１６倍音： ５２３．２５１２Ｈｚ：Ｃ５
３２倍音：１０４６．５０２４Ｈｚ：Ｃ６
なお、アコーステックピアノの場合、Ｃ６以上の高い音域においては、ダンパすなわち振動に対する制動がない。このため、Ｃ６以上の音高については、発音の持続が長いという特徴がある。 FIG. 3 is a diagram showing addresses of the program memory 3 that stores waveform data of the pitch of each key. FIG. 4 is a diagram showing the level value (note_ratio_N) of the harmonic component N such as the second harmonic, the third harmonic, the fourth harmonic, and the fifth harmonic with respect to the level (amplitude) of the pitch generated by the key depression. If the frequency of the fundamental tone of the pressed key is f, the frequencies of the second harmonic, the third harmonic, the fourth harmonic, the fifth harmonic,..., The m harmonic are 2f, 3f, 4f, 5f,. For example, when the key of the fundamental tone C1 is pressed, the frequency of C1 is “32.7032 Hz”. Therefore, when C1 is the fundamental tone, the second harmonic, the third harmonic, the fourth harmonic, the fifth harmonic,... The frequency and pitch of overtones,..., 16th harmonics,...
Fundamental tone: 32.7032 Hz: C1
Second harmonic: 65.4064 Hz: C2
3rd harmonic: 98.1096Hz: G2
4th harmonic: 130.8128Hz: C3
5th harmonic: 163.5160Hz: E3
8th harmonic: 261.6256Hz: C4
16th harmonic: 5233.2512 Hz: C5
32th harmonic: 1046.5024Hz: C6
In the case of an acoustic tech piano, there is no damper, ie, no braking against vibration, in a high sound range of C6 or higher. For this reason, pitches of C6 or higher are characterized by long duration of pronunciation.

押鍵されていない音高で倍音を発生させる倍音成分のエンベロープデータのパラメータがプログラムメモリ３に記憶されているが、その構成は図２と同じであるので図面は省略する。各倍音成分のエンベロープデータのパラメータは、発音開始時のレベルＬ１および立ち上がりの傾斜Ｒ１、および、消音開始時のレベルＬ２および立ち下がりの傾斜Ｒ２で構成されている。すなわち、任意の倍音成分Ｎのエンベロープデータのパラメータは、音量パラメータの項および音色パラメータの項からなる下記の式で表される。
ｂａｉｏｎ＿ｅｎｖ＿Ｎ＝
ｂａｉｏｎ＿ｅｎｖ＿ＤＣＡ＿ＬＮ，ｂａｉｏｎ＿ｅｎｖ＿ＤＣＦ＿ＲＮ The parameters of envelope data of overtone components that generate overtones at a pitch that is not depressed are stored in the program memory 3, but the configuration is the same as in FIG. The parameters of the envelope data of each overtone component are composed of a level L1 and a rising slope R1 at the start of sound generation, and a level L2 and a falling slope R2 at the start of mute. That is, the parameter of the envelope data of an arbitrary harmonic component N is expressed by the following expression consisting of a volume parameter term and a timbre parameter term.
baion_env_N =
baion_env_DCA_LN, baion_env_DCF_RN

図５ないし図９は、複数の鍵が押鍵された場合に、その中の任意の２つの音高の和成分および差成分に関するデータを示し、プログラムメモリ３のエリアに記憶されている。図５は、複数の鍵が押鍵されている場合、その中の２つの音高の周波数の和成分を示す図である。図６は、複数の鍵が押鍵されている場合、その中の２つの音高の周波数の和成分のレベル値を示す図である。図７は、複数の鍵が押鍵されている場合、その中の２つの音高の周波数の差成分を示す図である。図８、複数の鍵が押鍵されている場合、その中の２つの音高の周波数の差成分のレベル値を示す図である。図９は、複数の鍵が押鍵された場合の和成分および差成分のレベルを発音音高ごとに、一時的に格納するワークメモリ４のエリアを示す図である。   FIGS. 5 to 9 show data relating to the sum component and difference component of any two pitches when a plurality of keys are pressed, and are stored in the area of the program memory 3. FIG. 5 is a diagram illustrating the sum component of the frequencies of two pitches when a plurality of keys are pressed. FIG. 6 is a diagram showing the level value of the sum component of the frequencies of two pitches when a plurality of keys are pressed. FIG. 7 is a diagram illustrating a frequency difference component between two pitches when a plurality of keys are pressed. FIG. 8 is a diagram showing the level value of the difference component between the frequencies of two pitches when a plurality of keys are pressed. FIG. 9 is a diagram showing an area of the work memory 4 in which the levels of the sum component and the difference component when a plurality of keys are pressed are temporarily stored for each sound production pitch.

次に、この実施形態における電子鍵盤楽器の楽音発生処理の動作について、上記したプログラムメモリ３およびワークメモリ４のデータ、並びに、図１０ないし図１８に示すＣＰＵ１のフローチャートに基づいて説明する。ＣＰＵ１は、割り込み処理又はルーチン処理によって楽音発生処理を実行するが、ここではルーチン処理による動作を説明する。   Next, the operation of the musical tone generation processing of the electronic keyboard instrument in this embodiment will be described based on the data in the program memory 3 and the work memory 4 and the flowchart of the CPU 1 shown in FIGS. The CPU 1 executes a musical tone generation process by an interrupt process or a routine process. Here, the operation by the routine process will be described.

図１０は、ＣＰＵ１のメインルーチンのフローチャートである。所定のイニシャライズ（ステップＳＡ１）の後、スイッチ部８における各スイッチのオン・オフを検出するスイッチ処理（ステップＳＡ２）、鍵盤６の押鍵・離鍵を検出する鍵盤処理（ステップＳＡ３）、ペダル７のオン・オフを検出するペダル処理（ステップＳＡ４）、その他の処理（ステップＳＡ５）を繰り返し実行する。   FIG. 10 is a flowchart of the main routine of the CPU 1. After predetermined initialization (step SA1), switch processing (step SA2) for detecting on / off of each switch in the switch unit 8, keyboard processing (step SA3) for detecting key press / release of the keyboard 6, pedal 7 The pedal process (step SA4) for detecting the on / off state and other processes (step SA5) are repeatedly executed.

図１１は、図１０のステップＳＡの鍵盤処理のフローチャートである。この処理では、発音処理（ステップＳＢ１）、倍音生成処理（ステップＳＢ２）、消音処理（ステップＳＢ３）を実行する。
図１２は、ステップＳＢ１の発音処理のフローチャートである。押鍵があるか否かを判別し（ステップＳＣ１）、押鍵がない場合にはこのフローチャートを終了して図１１のフローチャートに戻るが、押鍵があったときは、押鍵の音高に対応した押鍵フラグおよびノートオンをワークメモリ４のレジスタに格納する（ステップＳＣ２）。そして、押鍵のベロシティおよびノートオンに対する音高に基づいて発音処理を開始し（ステップＳＣ３）、ノートオンに対する音高に対応する波形データのアドレスを図３に示したプログラムメモリ３の対応するエリアから読み出して、図２に示したプログラムメモリ３の対応するエリアの中から、そのアドレスに対応する発音のエンベロープデータの取り込みを開始する（ステップＳＣ４）。そして、図１１のフローチャートに戻る。 FIG. 11 is a flowchart of the keyboard process in step SA of FIG. In this process, a sound generation process (step SB1), a harmonic generation process (step SB2), and a mute process (step SB3) are executed.
FIG. 12 is a flowchart of the sound generation process in step SB1. It is determined whether or not there is a key depression (step SC1). If there is no key depression, this flowchart is terminated and the flow returns to the flowchart of FIG. The corresponding key depression flag and note-on are stored in the register of the work memory 4 (step SC2). Then, sound generation processing is started based on the velocity of the key press and the pitch for note-on (step SC3), and the address of the waveform data corresponding to the pitch for note-on corresponds to the corresponding area of the program memory 3 shown in FIG. And reading of envelope data of the sound corresponding to the address is started from the corresponding area of the program memory 3 shown in FIG. 2 (step SC4). And it returns to the flowchart of FIG.

図１３は、図１１のステップＳＢ３の消音処理のフローチャートである。離鍵があるか否かを判別し（ステップＳＤ１）、離鍵がない場合にはこのフローチャートを終了して図１１のフローチャートに戻るが、離鍵があったときは、離鍵の音高に対応した押鍵フラグおよびノートオンをオフにする（ステップＳＤ２）。そして、該当する発音中の音高を消音処理して（ステップＳＤ３）、ノートオンに対する音高に対応する波形データのアドレスを図３から読み出して、図２の中からそのアドレスに対応する消音のエンベロープデータの取り込みを開始する（ステップＳＤ４）。そして、図１１のフローチャートに戻る。   FIG. 13 is a flowchart of the mute process in step SB3 of FIG. It is determined whether or not there is a key release (step SD1). If there is no key release, this flowchart is terminated and the flow returns to the flowchart of FIG. The corresponding key depression flag and note-on are turned off (step SD2). Then, the corresponding sounding pitch is muted (step SD3), the address of the waveform data corresponding to the note-on pitch is read from FIG. 3, and the muted sound corresponding to that address is read from FIG. The capturing of envelope data is started (step SD4). And it returns to the flowchart of FIG.

図１４ないし図１７は、図１１のステップＳＢ２の倍音生成処理のフローチャートである。図１４において、新たな発音があるか否かを判別し（ステップＳＥ１）、新たな発音がない場合には図１１のフローチャートに戻るが、新たな発音があったときは、既に発音している音高すなわち過去の音高があるか否かを判別する（ステップＳＥ２）。発音している過去の音高がある場合には、新たなノートオンに対応するエンベロープデータと過去のノートオンに対応するエンベロープデータとが閾値（Ｎｏｔｅ＿Ｏｎ＿ｍｉｎ）以上であるか否かを判別する（ステップＳＥ３）。これらのエンベロープデータが閾値より小さい場合には、今回の発音に含まれる倍音の音高と過去の発音の音高とが一致するか否かを判別する（ステップＳＥ４）。両者の音高が一致する場合には、今回の発音の倍音成分のレベル値を、プログラムメモリ３のエリアである図４から読み出して、一致した過去の発音のエンベロープデータに加算して発音処理を行う（ステップＳＥ５）。この場合の倍音成分Ｎ（２倍音、３倍音、４倍音、５倍音など）のレベル値をｎｏｔｅ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎとすると、発音のエンベロープデータＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶは、下記の演算式で表される。
ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ＝
（１＋ｎｏｔｅ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ）×ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ 14 to 17 are flowcharts of the overtone generation process in step SB2 of FIG. In FIG. 14, it is determined whether or not there is a new pronunciation (step SE1). If there is no new pronunciation, the process returns to the flowchart of FIG. It is determined whether or not there is a pitch, that is, a past pitch (step SE2). If there is a past pitch sounding, it is determined whether or not the envelope data corresponding to a new note-on and the envelope data corresponding to a past note-on are equal to or greater than a threshold (Note_On_min) (step SE3). If these envelope data are smaller than the threshold, it is determined whether or not the pitch of the overtone included in the current pronunciation matches the pitch of the past pronunciation (step SE4). If the pitches of the two sounds coincide with each other, the level value of the harmonic component of the current pronunciation is read from FIG. 4 which is the area of the program memory 3 and added to the envelope data of the matched past pronunciations for sound generation processing. Perform (step SE5). Assuming that the level value of the harmonic component N (second harmonic, third harmonic, fourth harmonic, fifth harmonic, etc.) in this case is note_ratio_N, the sound generation envelope data NOTE_ON_ENV is expressed by the following equation.
NOTE_ON_ENV =
(1 + note_ratio_N) × NOTE_ON_ENV

ステップＳＥ５の後、又は、ステップＳＥ２において、既に発音している音高がない場合、若しくは、ステップＳＥ４において、今回の発音に含まれる倍音の音高と過去の発音の音高とが一致しない場合には、今回の発音の倍音の音高でＡ６以上の音域のものがあるか否かを判別する（ステップＳＥ６）。Ａ６以上の音域のものがある場合には、Ａ６以上の倍音を図２に示したプログラムメモリ３のエリアから読み出した倍音用エンベロープデータと今回の発音のベロシティとに基づき発音処理を行う（ステップＳＥ７）。今回の発音のベロシティをＶＥＬとし、プログラムメモリ３のエリアから読み出したＡ６以上の倍音用エンベロープデータをｂａｉｏｎとすると、発音のエンベロープデータｂａｉｏｎ＿ＥＮＶは、下記の演算式で表される。
ｂａｉｏｎ＿ＥＮＶ＝ｂａｉｏｎ×ＶＥＬ
ステップＳＥ７の後、又は、ステップＳＥ６においてＡ６以上の音域のものがない場合には図１１のフローチャートに戻る。 After step SE5 or when there is no pitch already generated in step SE2, or in step SE4, the pitch of the overtone included in the current pronunciation does not match the pitch of the previous pronunciation In step SE6, it is determined whether or not there is a pitch higher than A6 in the pitch of the harmonic overtone of the current pronunciation (step SE6). If there is a sound of A6 or higher, a sound generation process is performed based on the overtone envelope data obtained by reading out the overtone of A6 from the area of the program memory 3 shown in FIG. 2 and the current sound velocity (step SE7). ). If the current sound velocity is VEL, and the overtone envelope data A6 or higher read from the area of the program memory 3 is baion, the sound envelope data baion_ENV is expressed by the following equation.
baion_ENV = baion × VEL
After step SE7, or when there is no sound having a pitch higher than A6 in step SE6, the process returns to the flowchart of FIG.

一方、ステップＳＥ３において、新たなノートオンに対応するエンベロープデータと過去のノートオンに対応するエンベロープデータとが閾値以上である場合には、図１５のフローチャートにおいて、今回の発音の音高とエンベロープデータをワークメモリ４に格納し（ステップＳＥ８）、発音中の音高とエンベロープデータをワークメモリ４に格納する（ステップＳＥ９）。次に、格納された音高の中から２つの音高を取り出す（ステップＳＥ１０）。そして、２つの音高の和に対するレベル値を図６に示したプログラムメモリ３の対応するエリアの中から求める（ステップＳＥ１１）。次に、図５に示したプログラムメモリ３の対応するエリアの中から読み出した２つの音高の和成分とステップＳＥ１１で求めたエンベロープデータを、図９の対応するワークメモリ４のエリアに格納する（ステップＳＥ１２）。そして、２つの音高の組合せについて格納が全て終了したか否かを判別し（ステップＳＥ１３）、格納が全て終了していない場合には、組合せの異なる２つの音高を取り出す（ステップＳＥ１４）。そして、ステップＳＥ１１からステップＳＥ１３までのループを繰り返す。   On the other hand, if the envelope data corresponding to the new note-on and the envelope data corresponding to the previous note-on are equal to or greater than the threshold value in step SE3, the pitch and envelope data of the current pronunciation are shown in the flowchart of FIG. Is stored in the work memory 4 (step SE8), and the pitch and envelope data being sounded are stored in the work memory 4 (step SE9). Next, two pitches are extracted from the stored pitches (step SE10). Then, a level value for the sum of the two pitches is obtained from the corresponding area of the program memory 3 shown in FIG. 6 (step SE11). Next, the sum component of the two pitches read from the corresponding area of the program memory 3 shown in FIG. 5 and the envelope data obtained in step SE11 are stored in the corresponding area of the work memory 4 shown in FIG. (Step SE12). Then, it is determined whether or not all the combinations of two pitches have been stored (step SE13), and if all the storages have not been completed, two pitches having different combinations are extracted (step SE14). Then, the loop from step SE11 to step SE13 is repeated.

ステップＳＥ１３において、２つの音高の組合せについて格納が全て終了したときは、図１６のフローチャートにおいて、格納された音高の中から２つの音高を取り出す（ステップＳＥ１５）。そして、２つの音高の差に対するレベル値を図８に示したプログラムメモリ３の対応するエリアの中から求める（ステップＳＥ１６）。次に、図７に示したプログラムメモリ３の対応するエリアの中から読み出した２つの音高の差成分と、ステップＳＥ１６で求めたエンベロープデータとを、図９の対応するワークメモリ４のエリアに格納する（ステップＳＥ１７）。そして、２つの音高の組合せについて格納が全て終了したか否かを判別し（ステップＳＥ１８）、格納が全て終了していない場合には、組合せの異なる２つの音高を取り出す（ステップＳＥ１９）。そして、ステップＳＥ１６からステップＳＥ１８までのループを繰り返す。   When all the combinations of two pitches are completed in step SE13, two pitches are extracted from the stored pitches in the flowchart of FIG. 16 (step SE15). Then, the level value for the difference between the two pitches is obtained from the corresponding area of the program memory 3 shown in FIG. 8 (step SE16). Next, the difference component of the two pitches read from the corresponding area of the program memory 3 shown in FIG. 7 and the envelope data obtained in step SE16 are stored in the corresponding area of the work memory 4 shown in FIG. Store (step SE17). Then, it is determined whether or not all the combinations of the two pitches have been stored (step SE18). If all the storages have not been completed, two pitches having different combinations are extracted (step SE19). Then, the loop from step SE16 to step SE18 is repeated.

ステップＳＥ１８において、２つの音高の組合せについて格納が全て終了したときは、格納された和成分および差成分で同一の音高があるか否かを判別する（ステップＳＥ２０）。同一の音高がある場合には、いずれかひとつの成分のレベル値に他の成分のレベル値を加算する（ステップＳＥ２１）。そして、レベル値を加算したひとつの成分を残して他の同一音高の成分を消去する（ステップＳＥ２２）。   In step SE18, when all the combinations of two pitches have been stored, it is determined whether or not the stored sum component and difference component have the same pitch (step SE20). If there is the same pitch, the level value of the other component is added to the level value of any one component (step SE21). Then, other components having the same pitch are deleted while leaving one component obtained by adding the level values (step SE22).

ステップＳＥ２の後、又は、ステップＳＥ２０において、格納された和成分および差成分で同一の音高がない場合には、図１７のフローチャートにおいて、格納された和成分および差成分の音高は発音中であるか否かを判別する（ステップＳＥ２３）。発音中である場合には、その発音中の音のエンベロープデータを対応する和成分および差成分のレベル値で変更する（ステップＳＥ２４）。すなわち、ワークメモリ４のエリアである図９から読み出した和成分および差成分のレベル値で変更する。この場合において、読み出した和成分のレベル値をｐｌｕｓ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎとし、差成分のレベル値をｍｉｎｕｓ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎとすると、発音中の音のエンベロープデータであるＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶの和成分および差成分は、下記の演算式によって変更される。
和成分：ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ＝
（１＋ｐｌｕｓ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ）×ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ
差成分：ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ＝
（１＋ｍｉｎｕｓ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ）×ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ After step SE2, or in step SE20, if the stored sum component and difference component do not have the same pitch, the stored sum component and difference component pitch are being sounded in the flowchart of FIG. It is determined whether or not (step SE23). If sound is being generated, the envelope data of the sound being sounded is changed with the level values of the corresponding sum and difference components (step SE24). In other words, the level values of the sum component and the difference component read from FIG. In this case, assuming that the level value of the read sum component is plus_ratio_N and the level value of the difference component is minus_ratio_N, the sum and difference components of NOTE_ON_ENV, which is the envelope data of the sound being sounded, are changed by the following arithmetic expression. The
Sum component: NOTE_ON_ENV =
(1 + plus_ratio_N) × NOTE_ON_ENV
Difference component: NOTE_ON_ENV =
(1 + minus_ratio_N) × NOTE_ON_ENV

次に、変更したエンベロープデータで発音中の音に対する発音処理を行う（ステップＳＥ２５）。ステップＳＥ２５の後、又は、ステップＳＥ２３において、格納された和成分および差成分の音高が発音中でない場合には、該当する和成分および差成分を対応する倍音のエンベロープデータで発音する（ステップＳＥ２６）。そして、図１１のフローチャートに戻る。倍音のエンベロープデータをｂａｉｏｎ＿ＥＮＶとすると、発音のエンベロープデータＥＮＶの和成分および差成分は、下記の演算式で表される。
和成分：ＥＮＶ＝ｂａｉｏｎ＿ＥＮＶ×ｐｌｕｓ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ
差成分：ＥＮＶ＝ｂａｉｏｎ＿ＥＮＶ×ｍｉｎｕｓ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ Next, sound generation processing is performed on the sound being sounded with the changed envelope data (step SE25). After step SE25 or in step SE23, if the stored sum and difference component pitches are not sounding, the corresponding sum and difference components are sounded with the corresponding overtone envelope data (step SE26). ). And it returns to the flowchart of FIG. When the harmonic envelope data is baion_ENV, the sum component and the difference component of the sound generation envelope data ENV are expressed by the following arithmetic expressions.
Sum component: ENV = baion_ENV × plus_ratio_N
Difference component: ENV = baion_ENV × minus_ratio_N

図１８は、図１０のメインルーチンにおけるステップＳＡ４のペダル処理のフローチャートである。ペダルがオンされたか否かを判別し（ステップＳＦ１）、オンされない場合にはメインルーチンに戻るが、オンされたときはペダルフラグがオンであるか否かを判別する（ステップＳＦ２）。ペダルフラグがオフの場合には、フラグをオンにして（ステップＳＦ３）、メインルーチンに戻る。ステップＳＦ２において、ペダルフラグがオンの場合には、発音中の音高でエンベロープデータが閾値を超えるものの、ノートおよびエンベロープデータをワークメモリ４に格納する（ステップＳＦ４）。さらに、格納されたノートの倍音成分に対応するｎｏｔｅＮの倍音レベル値（ｎｏｔｅ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ）をワークメモリ４に格納する（ステップＳＦ５）。次に、格納された倍音成分に対応する音高は発音中であるか否かを判別し（ステップＳＦ６）、発音中である場合には、発音中の音高のエンベロープデータに対応する倍音成分のレベル値を加算して発音処理を行う（ステップＳＦ７）。発音する倍音成分ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶは、下記の演算式で表される。
ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ＝
（１＋ｎｏｔｅ＿ｒａｔｉｏ＿Ｎ）×ＮＯＴＥ＿ＯＮ＿ＥＮＶ
ステップＳＦ７の後、又は、ステップＳＦ６において、格納された倍音成分に対応する音高は発音中でない場合には、倍音成分の音高をレベル値およびエンベロープデータに基づき発音する（ステップＳＦ８）。そして、メインルーチンに戻る。 FIG. 18 is a flowchart of the pedal process of step SA4 in the main routine of FIG. It is determined whether or not the pedal is turned on (step SF1). If not, the process returns to the main routine, but if it is turned on, it is determined whether or not the pedal flag is turned on (step SF2). If the pedal flag is off, the flag is turned on (step SF3), and the process returns to the main routine. If the pedal flag is on in step SF2, the note and envelope data are stored in the work memory 4 although the envelope data exceeds the threshold at the pitch of the sound being produced (step SF4). Furthermore, the note N harmonic level value (note_ratio_N) corresponding to the harmonic component of the stored note is stored in the work memory 4 (step SF5). Next, it is determined whether or not the pitch corresponding to the stored harmonic component is sounding (step SF6). If it is sounding, the harmonic component corresponding to the envelope data of the pitch being sounded is determined. The tone value is added to perform sound generation processing (step SF7). The overtone component NOTE_ON_ENV to be generated is expressed by the following arithmetic expression.
NOTE_ON_ENV =
(1 + note_ratio_N) × NOTE_ON_ENV
After step SF7 or when the pitch corresponding to the stored harmonic component is not being generated in step SF6, the pitch of the harmonic component is generated based on the level value and the envelope data (step SF8). Then, the process returns to the main routine.

以上のように、上記実施形態によれば、ＣＰＵ１は、鍵盤６の押鍵によって発生される音高やベロシティを含む楽音情報を入力したときは、各鍵の音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を予め記憶しているプログラムメモリ３から、押鍵によって入力された音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を読み出し、その各倍音を音高とするとともに、読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて、押鍵されていない各倍音の音高の楽音情報を生成し、押鍵によって入力された楽音情報および生成した倍音成分の楽音情報を音源８に出力して発音させる。
例えば、ＣＰＵ１は、過去の押鍵によって入力された楽音情報の音高の倍音が既に発音中である場合には、その発音中の倍音のエンベロープデータにプログラムメモリ３から読み出したその倍音のレベル値を加算して楽音情報を生成する。
したがって、弦振動の倍音レベルを制御することにより、自然楽器としての鍵盤楽器から発生される微妙で複雑な楽音を電子的に発生することができる。 As described above, according to the above embodiment, when the CPU 1 inputs musical tone information including the pitch and velocity generated by pressing the keyboard 6, the envelope data and the level corresponding to the pitch of each key are input. The envelope data and level values corresponding to the pitches corresponding to each harmonic when the pitch input by pressing the key is used as a base tone are read from the program memory 3 in which values are stored in advance, and each harmonic is pitched In addition, based on the read envelope data and the level value, the tone information of the pitch of each overtone that has not been pressed is generated, the tone information input by the key press and the tone information of the generated harmonic component Is output to the sound source 8 to produce sound.
For example, if the harmonic overtone of the musical tone information input by the past key depression has already been generated, the CPU 1 reads the level value of the harmonic read from the program memory 3 into the envelope data of the overtone being generated. Is added to generate musical tone information.
Therefore, by controlling the overtone level of the string vibration, it is possible to electronically generate a delicate and complex musical sound generated from a keyboard instrument as a natural instrument.

あるいは、ＣＰＵ１は、鍵盤６の押鍵によって発生された音高やベロシティを含む楽音情報の倍音が、鍵盤６のＡ６の音高以上である場合には、プログラムメモリ３から読み出したその倍音の音高に対応するエンベロープデータに、押鍵によって発生された楽音情報のベロシティを乗算して、押鍵によって発生された楽音情報に合成するための楽音情報を生成する。
したがって、Ａ６の音高以上にはダンパがないアコーステックピアノのような自然楽器から発生される特徴的な楽音を電子的に発生することができる。 Alternatively, if the overtone of the musical tone information including the pitch and velocity generated by pressing the key on the keyboard 6 is equal to or higher than the pitch of A6 on the keyboard 6, the CPU 1 reads the tone of the overtone read from the program memory 3. The musical tone information for synthesizing the musical tone information generated by the key depression is generated by multiplying the envelope data corresponding to the high by the velocity of the musical tone information generated by the key depression.
Therefore, it is possible to electronically generate characteristic musical sounds generated from a natural instrument such as an acoustic piano without a damper above the A6 pitch.

あるいは、ＣＰＵ１は、鍵盤６の押鍵によって発生される音高やベロシティを含む楽音情報によって発音中の音高に対して、効果音を付加するペダルの演奏がされたときに、押鍵によって入力された音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を読み出し、その各倍音を音高とするとともに、読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて、押鍵されていない各倍音の音高の楽音情報を生成し、押鍵によって入力された楽音情報および生成した倍音成分の楽音情報を音源８に出力して発音させる。
したがって、アコーステックピアノにおけるペダル開放による倍音音高の弦の共振で発生される楽音を電子的に発生することができる。
さらにこの場合において、ＣＰＵ１は、押鍵によって入力された音高の各倍音が既に発音中である場合には、その発音中の各倍音に一致する音高に対応するレベル値をプログラムメモリ３から読み出し、読み出された各倍音のレベル値を発音中の一致する倍音のレベル値に加算する。
したがって、倍音音高の弦の共振で発生される楽音が発音中の場合に、ペダル開放による倍音音高が発生したときの微妙で複雑な楽音を電子的に発生することができる。 Alternatively, the CPU 1 inputs by pressing the key when a pedal that adds a sound effect to the pitch being generated by the musical tone information including the pitch and velocity generated by pressing the keyboard 6 is played. The envelope data and level values corresponding to the pitches that match each harmonic when the pitch is set as the base tone are read out, the harmonics are set as pitches, and based on the read envelope data and level values Then, musical tone information of the pitch of each overtone that is not pressed is generated, and the musical tone information input by pressing the key and the generated musical tone information of the harmonic component are output to the sound source 8 for sound generation.
Therefore, it is possible to electronically generate a musical sound generated by resonance of a string having an overtone pitch caused by opening a pedal in an acoustic piano.
Further, in this case, if each harmonic of the pitch input by the key depression has already been generated, the CPU 1 obtains from the program memory 3 a level value corresponding to the pitch corresponding to each harmonic being generated. The level value of each overtone that has been read out and read out is added to the level value of the matching overtone being sounded.
Therefore, when a musical tone generated by resonance of a string of harmonic overtones is being generated, it is possible to electronically generate a subtle and complex musical tone when a harmonic overtone due to the release of the pedal is generated.

また、上記実施形態によれば、プログラムメモリ３は、任意の２つの鍵に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している。ＣＰＵ１は、鍵盤６の２つ以上の鍵の押鍵によって楽音情報が入力されたときは、入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、その算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対して、プログラムメモリ３から読み出したレベル値をそれぞれ乗算して、入力された楽音情報に合成するための楽音情報を生成する。
したがって、弦振動の倍音レベルを制御することにより、自然楽器としての鍵盤楽器から発生される微妙で複雑な楽音を電子的に発生することができる。 Further, according to the above embodiment, the program memory 3 stores in advance the level values for the sum component and difference component of two pitches corresponding to any two keys. When musical tone information is input by pressing two or more keys on the keyboard 6, the CPU 1 calculates a sum component and a difference component of any two pitches in the input pitch, and calculates the calculated sum. The musical tone information to be synthesized with the inputted musical tone information is generated by multiplying the envelope data of the component and the difference component by the level values read from the program memory 3, respectively.
Therefore, by controlling the overtone level of the string vibration, it is possible to electronically generate a delicate and complex musical sound generated from a keyboard instrument as a natural instrument.

さらに具体的には、ＣＰＵ１は、算出した和成分および差成分の中に同一の音高を有する２つ以上の成分がある場合には、その同一の音高に対する各レベル値を加算して１つの成分にする。
したがって、同一の音高によって音源８の複数の発音チャンネルを使用する必要がない。
あるいは、ＣＰＵ１は、算出した和成分および差成分の音高が既に発音中である場合には、その発音中の音高のエンベロープデータに、プログラムメモリ３から読み出した各成分に対するレベル値を加算して、入力された楽音情報に合成するための楽音情報を生成する。
したがって、倍音音高の弦の共振で発生される楽音が発音中の場合に、倍音音高が発生したときの微妙で複雑な楽音を電子的に発生することができる。 More specifically, when there are two or more components having the same pitch in the calculated sum component and difference component, the CPU 1 adds each level value for the same pitch to 1 Into two ingredients.
Therefore, it is not necessary to use a plurality of sound generation channels of the sound source 8 with the same pitch.
Alternatively, if the calculated sum and difference component pitches are already sounding, the CPU 1 adds the level value for each component read from the program memory 3 to the envelope data of the pitch being sounded. Then, musical tone information to be synthesized with the inputted musical tone information is generated.
Therefore, when the musical sound generated by the resonance of the string of the harmonic overtone is being generated, it is possible to electronically generate a delicate and complicated musical tone when the harmonic overtone is generated.

なお、上記実施形態の変形例として、下記の構成にすることもできる。
（１）プログラムメモリ３にマップ形式のデータでパラメータを予め記憶する構成にしたが、ＣＰＵの処理速度に余裕がある場合には、倍音成分のレベル値については、押鍵の際にＣＰＵの演算によって算出する構成にしてもよい。
（２）全ての音高に対するデータをプログラムメモリ３に記憶する構成にしたが、電子鍵盤楽器のシステムの規模や処理速度などに応じて、一部の音高や音域に対するデータをプログラムメモリ３に記憶して、残りのデータについてはＣＰＵの演算によって算出する構成にしてもよい。
（３）押鍵された楽音情報に付加される倍音、和成分、差成分についてのピッチは音高でなく実ピッチで行ってもよい。
（４）押鍵による通常発音のエンベロープデータと倍音成分のエンベロープデータとを別個に用意して記憶する構成にしたが、通常発音と倍音成分の波形データ自体を別個に記憶する構成にしてもよい。
（５）実施形態においては８８鍵の鍵盤を備えた電子鍵盤楽器について説明したが、さらに鍵数の多い電子鍵盤楽器に拡張して倍音数を増やした構成にしてもよい。 As a modification of the above-described embodiment, the following configuration can be used.
(1) The parameter is stored in advance in the program memory 3 as map format data. However, if the CPU processing speed is sufficient, the CPU calculates the overtone component level value when the key is pressed. It may be configured to calculate by
(2) Although data for all pitches is stored in the program memory 3, data for some pitches and ranges is stored in the program memory 3 in accordance with the scale and processing speed of the electronic keyboard instrument system. A configuration may be adopted in which the remaining data is calculated by calculation of the CPU.
(3) The pitch of the overtone, sum component, and difference component added to the depressed tone information may be an actual pitch instead of the pitch.
(4) Although the envelope data of the normal sound generated by the key depression and the envelope data of the harmonic component are separately prepared and stored, the waveform data itself of the normal sound and the harmonic component may be stored separately. .
(5) In the embodiment, an electronic keyboard instrument having an 88-key keyboard has been described. However, the electronic keyboard instrument having a larger number of keys may be extended to increase the number of overtones.

また、上記実施形態においては、自然楽器であるアコースティクピアノを想定した電子鍵盤楽器を例に採って本発明の楽音発生装置を説明したが、本発明の適用範囲はアコースティクピアノに対応する構成の電子鍵盤楽器に限定されるものではない。例えば、オルガンやチェンバロなどの他の鍵盤楽器に対応する構成の電子鍵盤楽器にも本発明を適用できることは言うまでもない。また、電子管楽器や電子弦楽器のように、電子的に楽音を発生させる楽音発生装置にも適用できる。自然楽器の管楽器においても、鍵の操作とブローの強さなどによって楽器本体が共振することによって、様々な倍音成分が発生する。また、自然楽器の弦楽器においても、鍵盤楽器と同じように、ある１つの弦の演奏に応じて演奏されていない他の弦および楽器本体が共振することによって、様々な倍音成分が発生する。したがって、電子管楽器や電子弦楽器に本発明を適用することにより、これらの自然楽器から発生される微妙で複雑な楽音を電子的に発生することができる。   In the above embodiment, the musical tone generator of the present invention has been described by taking an electronic keyboard instrument assuming an acoustic piano, which is a natural instrument, as an example. However, the scope of the present invention is a configuration corresponding to an acoustic piano. It is not limited to electronic keyboard instruments. For example, it goes without saying that the present invention can also be applied to an electronic keyboard instrument having a configuration corresponding to another keyboard instrument such as an organ or a harpsichord. Further, the present invention can be applied to a musical sound generating device that electronically generates musical sounds, such as an electronic wind instrument or an electronic stringed musical instrument. Even in a natural wind instrument, various overtone components are generated when the instrument body resonates due to key operation and blow strength. Also, in a stringed musical instrument, as in the case of a keyboard musical instrument, various overtone components are generated by resonating other strings not played in response to the performance of a certain string and the instrument body. Therefore, by applying the present invention to an electronic wind musical instrument or an electronic stringed musical instrument, it is possible to electronically generate delicate and complex musical sounds generated from these natural musical instruments.

また、上記実施形態においては、プログラムメモリ３にあらかじめ記憶されている楽音発生処理のプログラムをＣＰＵ１が実行する装置の発明について説明したが、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ、メモリカードなどの外部記憶媒体に記憶された演奏処理のプログラム、又は、ＭＩＤＩインタフェース５又は他の通信手段によって、外部からダウンロードした演奏処理のプログラムをワークメモリ４あるいは別途設けたフラッシュＲＯＭやハードディスクなどの不揮発性メモリにインストールして、ＣＰＵ１がそのプログラムを実行する構成も可能である。この場合には、プログラムの発明および記憶媒体の発明を実現できる。   In the above-described embodiment, the invention of the apparatus for executing the tone generation processing program stored in advance in the program memory 3 by the CPU 1 has been described. However, an external storage medium such as a flexible disk (FD), CD, or memory card is described. The performance processing program stored in the memory or the performance processing program downloaded from the outside by the MIDI interface 5 or other communication means is installed in the work memory 4 or a nonvolatile memory such as a flash ROM or hard disk provided separately. A configuration in which the CPU 1 executes the program is also possible. In this case, the invention of the program and the invention of the storage medium can be realized.

すなわち、本発明の楽音発生処理のプログラムは、
夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力するステップＡと、２つ以上の操作子の操作によって前記情報入力手段から２つ以上の音高の第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、任意の２つの操作子に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している記憶手段から読み出したレベル値を、当該算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対してそれぞれ乗算して第２の楽音情報を生成するステップＢと、前記ステップＡによって入力された第１の楽音情報および前記ステップＢによって生成された第２の楽音情報を音源手段に出力して発音させるステップＣと、
をコンピュータに実行させる。 That is, the musical tone generation processing program of the present invention is
Step A for inputting first musical tone information generated by the performance of any one of the performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches, and the information by operating two or more controls. When the first musical tone information of two or more pitches is input from the input means, the sum component and the difference component of any two pitches in the input pitch are calculated, and any two operations Multiplying the calculated sum component and difference component envelope data by the level value read from the storage means that stores in advance the level values for the sum and difference components of the two pitches corresponding to the child. Step B for generating the second musical tone information, the first musical tone information inputted in the step A and the second musical tone information generated in the step B are outputted to the sound source means and are pronounced. And a step C that,
Is executed on the computer.

前記ステップＢは、第１の楽音情報の音高の倍音成分が既に発音中である場合には、当該発音中の倍音成分のエンベロープデータに前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のレベル値を加算して第２の楽音情報を生成する。   The step B adds the level value of the harmonic component read from the storage means to the envelope data of the harmonic component being generated when the harmonic component of the pitch of the first musical tone information has already been generated. Thus, second musical tone information is generated.

前記ステップＢは、第１の楽音情報の倍音成分が所定の音域以上である場合には、前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のエンベロープデータに第１の楽音情報のベロシティを乗算して第２の楽音情報を生成する。   In the step B, when the harmonic component of the first musical tone information is equal to or higher than a predetermined range, the envelope data of the harmonic component read from the storage means is multiplied by the velocity of the first musical tone information, Generate musical tone information.

前記ステップＢは、発音中の音高に対して効果音を付加する特定の操作子の演奏によって発生された第１の楽音情報が前記情報入力手段から入力されたときに、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成する。
さらにこの場合において、前記ステップＢは、第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音が既に発音中である場合には、当該発音中の各倍音に一致する音高に対応するレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該読み出された各倍音のレベル値を発音中の一致する倍音のレベル値に加算する。 In the step B, when the first musical sound information generated by the performance of a specific operator that adds a sound effect to the pitch of the sound is input from the information input means, Envelope data and level values corresponding to pitches corresponding to each overtone when the pitch of one musical tone information is used as a base tone are read from the storage means, and each of the overtones is set as a pitch and the read envelope data Second musical tone information is generated based on the level value.
Further, in this case, if each harmonic is already sounding when the pitch of the first musical tone information is used as a base tone, the step B corresponds to the pitch corresponding to each harmonic being sounded. The level value is read from the storage means, and the read level value of each overtone is added to the level value of the matching overtone being sounded.

また、本発明の楽音発生処理のプログラムは、
夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力するステップＡと、２つ以上の操作子の操作によって前記情報入力手段から２つ以上の音高の第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、任意の２つの操作子に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している記憶手段から読み出したレベル値を、当該算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対してそれぞれ乗算して第２の楽音情報を生成するステップＢと、前記ステップＡによって入力された第１の楽音情報および前記ステップＢによって生成された第２の楽音情報を音源手段に出力して発音させるステップＣと、をコンピュータに実行させる。 In addition, the musical sound generation processing program of the present invention is
Step A for inputting first musical tone information generated by the performance of any one of the performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches, and the information by operating two or more controls. When the first musical tone information of two or more pitches is input from the input means, the sum component and the difference component of any two pitches in the input pitch are calculated, and any two operations Multiplying the calculated sum component and difference component envelope data by the level value read from the storage means that stores in advance the level values for the sum and difference components of the two pitches corresponding to the child. Step B for generating the second musical tone information, the first musical tone information inputted in the step A and the second musical tone information generated in the step B are outputted to the sound source means and are pronounced. A step C that causes the computer to execute.

前記ステップＢは、算出した和成分および差成分の中に同一の音高を有する２つ以上の成分がある場合には、当該同一の音高に対する各レベル値を加算して１つの成分にする。   In the step B, when there are two or more components having the same pitch in the calculated sum component and difference component, the respective level values for the same pitch are added to form one component. .

前記ステップＢは、算出した和成分および差成分の音高が既に発音中である場合には、当該発音中の音高のエンベロープデータに前記記憶手段から読み出した各成分に対するレベル値を加算して第２の楽音情報を生成する。   In the step B, if the calculated sum and difference component pitches are already sounding, the level value for each component read from the storage means is added to the envelope data of the pitch being sounded. Second musical tone information is generated.

本発明の実施形態における電子鍵盤楽器のシステム構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a system configuration of an electronic keyboard instrument in an embodiment of the present invention. 図１の鍵盤の各鍵の押鍵に応じて発生される音高に対するエンベロープデータのパラメータを示す図。The figure which shows the parameter of the envelope data with respect to the pitch produced | generated according to the key depression of each key of the keyboard of FIG. 図１の鍵盤の各鍵の音高の波形データを記憶しているプログラムメモリのアドレスを示す図。The figure which shows the address of the program memory which has memorize | stored the waveform data of the pitch of each key of the keyboard of FIG. 押鍵により発生される音高のレベルに対する２倍音、３倍音、４倍音、５倍音などの倍音成分のレベル値を示す図。The figure which shows the level value of a harmonic component, such as a 2nd harmonic, a 3rd harmonic, a 4th harmonic, and a 5th harmonic with respect to the level of the pitch produced | generated by key pressing. 複数の鍵が押鍵されている場合に、その中の２つの音高の周波数の和成分を示す図。The figure which shows the sum component of the frequency of two pitches in the case where the several key is pressed. 複数の鍵が押鍵されている場合に、その中の２つの音高の周波数の和成分のレベル値を示す図。The figure which shows the level value of the sum component of the frequency of two pitches in the case where the several key is pressed. 複数の鍵が押鍵されている場合、その中の２つの音高の周波数の差成分を示す図。The figure which shows the difference component of the frequency of two pitches in the case where the several key is pressed. 複数の鍵が押鍵されている場合、その中の２つの音高の周波数の差成分のレベル値を示す図。The figure which shows the level value of the difference component of the frequency of two pitches in the case where the several key is pressed. 複数の鍵が押鍵された場合の和成分および差成分のレベルを発音音高ごとにストアするワークメモリ４のエリアを示す図。The figure which shows the area of the work memory 4 which stores the level of the sum component and difference component when a several key is pressed for every pronunciation pitch. 図１におけるＣＰＵのメインルーチンのフローチャート。The flowchart of the main routine of CPU in FIG. 図１０における鍵盤処理のフローチャート。The flowchart of the keyboard process in FIG. 図１１における発音処理のフローチャート。12 is a flowchart of sound generation processing in FIG. 図１１における消音処理のフローチャート。12 is a flowchart of the mute process in FIG. 図１１における倍音生成処理のフローチャート。12 is a flowchart of overtone generation processing in FIG. 11. 図１４に続く倍音生成処理のフローチャート。FIG. 15 is a flowchart of overtone generation processing subsequent to FIG. 14. 図１５に続く倍音生成処理のフローチャート。16 is a flowchart of overtone generation processing following FIG. 図１６に続く倍音生成処理のフローチャート。17 is a flowchart of overtone generation processing following FIG. 図１０におけるペダル処理のフローチャート。The flowchart of the pedal process in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＣＰＵ
３ プログラムメモリ
４ ワークメモリ
５ ＭＩＤＩインタフェース
６ 鍵盤
７ ペダル
８ スイッチ部
９ 音源
１０ 発音回路 1 CPU
3 Program memory 4 Work memory 5 MIDI interface 6 Keyboard 7 Pedal 8 Switch unit 9 Sound source 10 Sound generation circuit

Claims (16)

夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力する情報入力手段と、
前記各音高に対応するエンベロープデータおよび発生すべき楽音の振幅を表すレベル値を予め記憶している記憶手段と、
前記情報入力手段によって第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成する情報生成手段と、
前記情報入力手段によって入力された第１の楽音情報および前記情報生成手段によって生成された第２の楽音情報を音源手段に出力して発音させる情報出力手段と、
を備えた楽音発生装置。 Information input means for inputting first musical tone information generated by the performance of any one of the performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches;
Storage means for storing in advance envelope data corresponding to each pitch and a level value representing the amplitude of the musical sound to be generated;
When the first musical tone information is input by the information input means, envelope data and level values corresponding to pitches corresponding to each overtone when the pitch of the input first musical tone information is used as a base tone Information generation means for generating second musical tone information based on the read envelope data and the level value while reading each of the harmonics from the storage means,
Information output means for outputting the first musical sound information input by the information input means and the second musical sound information generated by the information generating means to a sound source means to generate sound;
Musical sound generator with 前記情報生成手段は、第１の楽音情報の音高の倍音成分が既に発音中である場合には、当該発音中の倍音成分のエンベロープデータに前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のレベル値を加算して第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の楽音発生装置。   When the harmonic component of the pitch of the first musical tone information is already sounding, the information generating means sets the level value of the harmonic component read from the storage means to the envelope data of the harmonic component being sounded. The musical tone generator according to claim 1, wherein the second musical tone information is generated by addition. 前記情報生成手段は、第１の楽音情報の倍音成分が所定の音域以上である場合には、前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のエンベロープデータに第１の楽音情報のベロシティを乗算して第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の楽音発生装置。   When the harmonic component of the first musical tone information is equal to or higher than a predetermined range, the information generating unit multiplies the envelope data of the harmonic component read from the storage unit by the velocity of the first musical tone information. The musical tone generator according to claim 1, wherein the musical tone information of 2 is generated. 前記情報生成手段は、発音中の音高に対して効果音を付加する特定の操作子の演奏によって発生された第１の楽音情報が前記情報入力手段から入力されたときに、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の楽音発生装置。   The information generating means is inputted when the first musical sound information generated by the performance of a specific operator that adds a sound effect to the pitch of the sound being generated is inputted from the information input means. Envelope data and level values corresponding to the pitches corresponding to each harmonic when the pitch of the first musical tone information is used as a base tone are read from the storage means, and each of the harmonics is set as a pitch and the read envelope The musical tone generator according to claim 1, wherein the second musical tone information is generated based on the data and the level value. 前記情報生成手段は、第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音が既に発音中である場合には、当該発音中の各倍音に一致する音高に対応するレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該読み出された各倍音のレベル値を発音中の一致する倍音のレベル値に加算することを特徴とする請求項４に記載の楽音発生装置。   In the case where each overtone when the pitch of the first musical tone information is used as a base tone is already sounding, the information generating means sets a level value corresponding to the pitch corresponding to each overtone being sounded. 5. The musical tone generator according to claim 4, wherein the musical tone generator reads out from the storage means and adds the level value of each read overtone to the level value of the matching overtone being generated. 夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力する情報入力手段と、
任意の２つの操作子に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している記憶手段と、
２つ以上の操作子の操作によって前記情報入力手段から２つ以上の音高の第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、当該算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対して前記記憶手段から読み出したレベル値をそれぞれ乗算して第２の楽音情報を生成する情報生成手段と、
前記情報入力手段によって入力された第１の楽音情報および前記情報生成手段によって生成された第２の楽音情報を音源手段に出力して発音させる情報出力手段と、
を備えた楽音発生装置。 Information input means for inputting first musical tone information generated by the performance of any one of the performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches;
Storage means for storing in advance the level values for the sum and difference components of two pitches corresponding to any two operators;
When the first musical tone information having two or more pitches is input from the information input means by the operation of two or more operators, the sum component of any two pitches in the input pitch and Information generating means for calculating a difference component and multiplying the calculated sum component and the envelope data of the difference component by level values read from the storage means, respectively, and generating second musical tone information;
Information output means for outputting the first musical sound information input by the information input means and the second musical sound information generated by the information generating means to a sound source means to generate sound;
Musical sound generator with 前記情報生成手段は、算出した和成分および差成分の中に同一の音高を有する２つ以上の成分がある場合には、当該同一の音高に対する各レベル値を加算して１つの成分にすることを特徴とする請求項６に記載の楽音発生装置。   When there are two or more components having the same pitch in the calculated sum component and difference component, the information generating means adds each level value for the same pitch to form one component. The musical tone generator according to claim 6, wherein: 前記情報生成手段は、算出した和成分および差成分の音高が既に発音中である場合には、当該発音中の音高のエンベロープデータに前記記憶手段から読み出した各成分に対するレベル値を加算して第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項６に記載の楽音発生装置。   When the calculated sum and difference component pitches are already sounding, the information generating means adds the level value for each component read from the storage means to the envelope data of the pitch being sounded. The musical tone generator according to claim 6, wherein second musical tone information is generated. 夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力するステップＡと、
前記ステップＡによって第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を予め記憶している記憶手段から当該一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成するステップＢと、
前記ステップＡによって入力された第１の楽音情報および前記ステップＢによって生成された第２の楽音情報を合成して音源手段に出力して発音させるステップＣと、
をコンピュータに実行させる楽音発生処理のプログラム。 Step A for inputting first musical tone information generated by the performance of any one of the performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches;
When the first musical tone information is input in the step A, the envelope data and the level value corresponding to the pitches corresponding to each overtone when the pitch of the input first musical tone information is used as a base tone are set. Envelope data and level values corresponding to the corresponding pitches are read from storage means stored in advance, and the second musical tone information is set based on the read envelope data and level values. Generating step B;
A step C for synthesizing the first musical tone information input in the step A and the second musical tone information generated in the step B and outputting them to a sound source means;
A program for generating musical sounds that causes a computer to execute. 前記ステップＢは、第１の楽音情報の音高の倍音成分が既に発音中である場合には、当該発音中の倍音成分のエンベロープデータに前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のレベル値を加算して第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の楽音発生処理のプログラム。   The step B adds the level value of the harmonic component read from the storage means to the envelope data of the harmonic component being generated when the harmonic component of the pitch of the first musical tone information has already been generated. 10. The program for generating musical tone according to claim 9, wherein the second musical tone information is generated. 前記ステップＢは、第１の楽音情報の倍音成分が所定の音域以上である場合には、前記記憶手段から読み出した当該倍音成分のエンベロープデータに第１の楽音情報のベロシティを乗算して第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の楽音発生処理のプログラム。   In the step B, when the harmonic component of the first musical tone information is equal to or higher than a predetermined range, the envelope data of the harmonic component read from the storage means is multiplied by the velocity of the first musical tone information, The musical tone generation processing program according to claim 9, wherein the musical tone information is generated. 前記ステップＢは、発音中の音高に対して効果音を付加する特定の操作子の演奏によって発生された第１の楽音情報が前記情報入力手段から入力されたときに、当該入力された第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音に一致する音高に対応するエンベロープデータおよびレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該各倍音を音高とするとともに読み出されたエンベロープデータおよびレベル値に基づいて第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の楽音発生処理のプログラム。   In the step B, when the first musical sound information generated by the performance of a specific operator that adds a sound effect to the pitch of the sound is input from the information input means, Envelope data and level values corresponding to pitches corresponding to each harmonic when the pitch of one musical tone information is used as a base tone are read from the storage means, and each harmonic is set as a pitch and the read envelope data 10. The program for generating musical tone according to claim 9, wherein second musical tone information is generated based on the level value. 前記ステップＢは、第１の楽音情報の音高を基音とした場合の各倍音が既に発音中である場合には、当該発音中の各倍音に一致する音高に対応するレベル値を前記記憶手段から読み出し、当該読み出された各倍音のレベル値を発音中の一致する倍音のレベル値に加算することを特徴とする請求項１２に記載の楽音発生処理のプログラム。   The step B stores the level value corresponding to the pitch corresponding to each overtone being generated when each overtone when the pitch of the first musical tone information is used as a base tone is already being generated. The program for musical tone generation processing according to claim 12, wherein the program is read from the means, and the level value of each read overtone is added to the level value of the matching overtone being generated. 夫々異なる音高に対応する複数の操作子を有する演奏手段のいずれかの操作子の演奏によって発生される第１の楽音情報を入力するステップＡと、
２つ以上の操作子の操作によって前記情報入力手段から２つ以上の音高の第１の楽音情報が入力されたときは、当該入力された音高における任意の２つの音高の和成分および差成分を算出し、任意の２つの操作子に対応する２つの音高の和成分および差成分に対するレベル値を予め記憶している記憶手段から読み出したレベル値を、当該算出した和成分および差成分のエンベロープデータに対してそれぞれ乗算して第２の楽音情報を生成するステップＢと、
前記ステップＡによって入力された第１の楽音情報および前記ステップＢによって生成された第２の楽音情報を音源手段に出力して発音させるステップＣと、
をコンピュータに実行させる楽音発生処理のプログラム。 Step A for inputting first musical tone information generated by the performance of any one of the performance means having a plurality of controls corresponding to different pitches;
When the first musical tone information having two or more pitches is input from the information input means by the operation of two or more operators, the sum component of any two pitches in the input pitch and The difference component is calculated, and the level value read from the storage means that stores in advance the sum component of the two pitches corresponding to any two operators and the level value for the difference component, and the calculated sum component and difference Step B for generating second musical tone information by multiplying each of the component envelope data;
A step C for outputting the first musical tone information input in the step A and the second musical tone information generated in the step B to a sound source means for sound generation;
A program for generating musical sounds that causes a computer to execute. 前記ステップＢは、算出した和成分および差成分の中に同一の音高を有する２つ以上の成分がある場合には、当該同一の音高に対する各レベル値を加算して１つの成分にすることを特徴とする請求項１４に記載の楽音発生処理のプログラム。   In the step B, when there are two or more components having the same pitch in the calculated sum component and difference component, the respective level values for the same pitch are added to form one component. 15. The program for generating musical sounds according to claim 14, wherein: 前記ステップＢは、算出した和成分および差成分の音高が既に発音中である場合には、当該発音中の音高のエンベロープデータに前記記憶手段から読み出した各成分に対するレベル値を加算して第２の楽音情報を生成することを特徴とする請求項１４に記載の楽音発生処理のプログラム。   In the step B, if the calculated sum and difference component pitches are already sounding, the level value for each component read from the storage means is added to the envelope data of the pitch being sounded. 15. The program for generating musical tone according to claim 14, wherein the second musical tone information is generated.
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