JP6801443B2

JP6801443B2 - 楽音生成装置および方法、電子楽器

Info

Publication number: JP6801443B2
Application number: JP2016252130A
Authority: JP
Inventors: 吾朗坂田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: CN108242232A; JP2018106007A; US10109268B2; EP3340235B1; CN108242232B; EP3340235A1; US20180182365A1

Description

本発明は、楽音生成装置および方法、その楽音生成装置を用いた電子楽器に関する。

アコースティックピアノにおいて、各鍵に対応して設けられているダンパーは、ダンパーペダルが踏まれていなければ、鍵が押鍵されていない状況では弦に接触しており、鍵が押鍵されると弦への接触が外れる。そして、鍵の押鍵と連動して動作するハンマーが、その弦を打弦する。一方、ダンパーペダルが踏まれると、各鍵を押さえているダンパーが全て外れた状態になり、その状態で何れかの鍵の押鍵によりその鍵に対応する弦が打弦されると、その弦の振動に対応した音が鳴ると同時に、その弦の振動に対して他の全ての弦が共鳴した共鳴音が鳴る。打弦された弦の振動及び共鳴音の振動は、鍵が離鍵されても長く持続する。この共鳴音は、ピアノの音を特徴づけるものである。

従来の電子ピアノでは例えば、アコースティックピアノにおける上述の共鳴音を模擬するために、リバーブや共鳴器など、帰還型のフィルターを組み合わせた信号処理が行われていた。

また従来例えば、弦共鳴音の複雑な音像感を再現できるようにするために、次のような共鳴音音像生成装置が知られている（例えば特許文献１）。共鳴音発生部は、複数の弦共鳴回路をグルーピングした弦共鳴回路群を有する。各弦共鳴回路は音名毎の倍音に相当する共振周波数を有するデジタルフィルタである。押鍵時に楽音信号が入力されると、該楽音信号によって弦共鳴音信号が畳み込み演算部に入力され、予め測定したインパルス応答が畳み込まれる。畳み込まれた弦共鳴音信号は加算器で合成されて出力される。各弦共鳴回路群のそれぞれの出力信号には、同一空間内においてアコースティックピアノの駒上を想定した互いに異なる音源位置からのインパルス応答が畳み込まれる。

特開２００７−１９３１２９号公報

しかし、前述の帰還型のフィルターを用いた信号処理による従来技術では、アコースティックピアノの共鳴音に対応するリアルな臨場感を得ることは難しかった。

また、前述の弦共鳴回路で生成した弦共鳴音信号を畳み込み演算部で予め測定したインパルス応答と畳み込で合成する従来技術では、各鍵毎の各倍音を強調させるための共鳴器において膨大な演算量が必要であるという課題があった。更に、この従来技術は、ダンパーペダルが踏み込まれた状態で押鍵した場合に発生する持続時間の長い共鳴音を、精度良く生成することが難しいという課題もあった。

本発明では、自然な共鳴音を生成することを目的とする。

態様の一例では、第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳み込み演算部と、高音域側の効果付加倍率データと、低音域側の効果付加倍率データとを記憶する記憶部と、を有し、前記畳み込み演算部は、前記記憶部に記憶される前記高音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの高音域側の第２音波形データとを畳み込む第１処理と、前記記憶部に記憶される前記低音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの低音域側の第２音波形データとを畳み込む第２処理と、前記第１処理及び、前記第２処理により生成された複数の音波形データに基づいて、前記第３音波形データを生成する第３処理と、を実行し、前記畳み込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する。

本発明によれば、自然な共鳴音を生成することが可能となる。

電子楽器の実施形態の例を示すブロック図である。ダンパー効果音発生部の一実施形態を示すブロック図である。録音されたピアノ音の弦の基本共鳴音を減衰させるコムフィルタの特性例を示す図である。高ノート側付加倍率及び低ノート側付加倍率の設定値の特性例を示す図である。ＦＦＴ畳込み部の実施形態の例を示すブロック図である。インパルス応答波形データ（第２音波形データ）の収録方法の説明図である。電子楽器の処理例を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、アコースティックピアノを模擬する電子楽器に関するものである。アコースティックピアノの鍵が押鍵されたときの音が録音されることにより波形データ（第１音波形データ）が作成されて、ピアノ音源部（集積回路）内の波形メモリに記憶される。そして、電子ピアノの鍵が押鍵されると、その押鍵された鍵の音高に対応する波形データが波形メモリから読み出されることにより、ピアノ音波形データが生成される。

また、本実施形態では、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルが踏まれたときに発生する弦の共鳴音を模擬するために、アコースティックピアノのダンパーペダルを踏みながらピアノを振動させることにより得られる共鳴音のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）が、予め収録され電子楽器内のメモリに記憶される。そして、鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データ（第１音波形データ）に基づく波形データと、全ての弦が共鳴したときのインパルス応答波形データ（第２音波形データ）とに対して畳込み演算が実行されることによって、共鳴音波形データ（第３音波形データ）が生成され、それが鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データと混合されることにより、ピアノ音波形データが出力される。

この場合、ダンパーペダルを踏み込んだときに収録されるインパルス応答波形データ（第２音波形データ）は、全ての弦が解放状態、つまり全ての弦が共鳴して振動して発音されている状態で収録される。従って、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）は、全ての弦を発音した時と同じ状態時の周波数特性を有し、押鍵により発音された弦の倍音特性も含まれる。このため、鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データ（第１音波形データ）そのものと、上記周波数特性を有するインパルス応答波形データ（第２音波形データ）とが畳み込まれると、上記両方の波形データに含まれるその押鍵に対応する音高の波形データ成分同士が、あたかも同じ２つの音高の波形データがあるかのように畳み込まれて強調されてしまい、不自然な共鳴音となってしまう。

そこで、本実施形態では、鍵の押鍵により波形メモリから発生する波形データ（第１音波形データ）に含まれる周波数成分から、その押鍵に対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算処理が実行さ-れる。そして、このフィルタ演算処理により生成された減少音波形データと、上述のインパルス応答波形データとを畳み込む演算処理により、共鳴音波形データ（第３音波形データ）が生成される。これにより、本実施形態は、自然な共鳴音の生成を可能とする。

更に、本実施形態では、複数鍵の押鍵により波形メモリからそれぞれ発生する１つ以上の音高にそれぞれ対応する第１音波形データ毎に、第１音波形データに含まれる周波数成分から第１音波形データに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させる複数のフィルタ演算処理が実行される。次に、フィルタ演算処理により生成された減少音波形データと、第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理が実行される。例えばピアノの鍵盤の高音域側（以下「高ノート側」と呼ぶ）の効果付加倍率データと、低音域側（以下「低ノート側」と呼ぶ）の効果付加倍率データとを記憶する記憶部を備え、記憶部に記憶される高ノート側の効果付加倍率が乗算された減少音波形データと、複数ある第２音波形データのうちの高ノート側の第２音波形データとを畳み込む第１の畳み込み演算処理と、記憶部に記憶される低ノート側の効果付加倍率が乗算された減少音波形データと、複数ある第２音波形データのうちの低ノート側の第２音波形データとを畳み込む第２の畳み込み演算処理とが実行される。最後に、各畳込み演算処理の出力が混合されることにより共鳴音波形データ（第３音波形データ）が生成される。これにより、本実施形態は、何れの鍵を押鍵しても、グランドピアノでダンパーペダルを踏みながら演奏した時のような自然な音を出力することが可能となる。本実施形態では、高音側効果付加倍率と、低音側効果付加倍率による付加倍率が定めており、入力された第１音波形データを上記各付加倍率で分けて、高音側畳み込み処理と低音側畳み込み処理とそれぞれ畳み込み処理を実施してから第３音波形データを生成するので、どの鍵を押鍵しても自然な音を出力することが可能となる。

図１は、電子楽器１００の実施形態の例を示すブロック図である。電子楽器１００は、ダンパー効果音発生部１０１と、ピアノ音源部１０２と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０３と、ランダムアクセスが可能なメモリ１０４と、乗算器１０５、１０６と、加算器１０７、１０８と、鍵盤部１４０、ダンパーペダル１５０、及びスイッチ部１６０が接続されるＧＰＩＯ（ジェネラルパーパスインプットアウトプット）１３０と、システムバス１７０とを含む。ダンパー効果音発生部１０１とピアノ音源部１０２と、乗算器１０５、１０６と、加算器１０７、１０８は、例えばＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）の集積回路のワンチップ又は複数チップにより構成されてよい。

鍵盤部１４０は、演奏者によるピアノ演奏を入力する鍵盤であり、例えば８８鍵の鍵を含む。

ダンパーペダル１５０は、演奏者がそれを踏み込むことにより、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルの挙動を模擬する効果を発生させる。

スイッチ部１６０は、電源スイッチ、音量スイッチ、音色選択スイッチなどの一般的なスイッチ類のほか、ダンパーペダル効果付加量を指定するスイッチ、音律変更のスイッチ、マスタチューン変更のスイッチなどを含む。

ＧＰＩＯ１３０は、鍵盤部１４０における各鍵の押鍵、離鍵の情報、ダンパーペダル１５０のオン（踏み込まれている状態）又はオフ（踏み込まれていない状態）の情報、及びスイッチ部１６０の各スイッチの操作情報を検出し、それらの情報をシステムバス１７０を介して、ＣＰＵ１０３に通知する。

ＣＰＵ１０３は、メモリ１０４に記憶された制御プログラムに従って、ＧＰＩＯ１３０を介して、演奏者による、鍵盤部１４０からの押鍵、離鍵の情報の処理、ダンパーペダル１５０のオン／オフの情報の処理、及びスイッチ部１６０の操作に基づく電源オン（起動）の情報の処理、音量変更の情報の処理、音色選択の情報の処理、音律変更の処理、マスタチューン変更の情報の処理、ダンパーペダル効果付加量指定の処理等を実行する。これらの処理の結果、ＣＰＵ１０３は、システムバス１７０を介してピアノ音源部１０２に対して、ノートオン情報、ノートオフ情報、音色選択情報、音律変更情報、マスタチューン変更情報等を含む演奏情報１１７を出力する。また、本実施形態に関連して、この演奏情報１１７には、ダンパーペダル踏込み情報１１８が含まれる。このダンパーペダル踏込み情報１１８は、ダンパー効果音発生部１０１にも送られる。また、ＣＰＵ１０３は、音量変更情報を、特には図示しないアナログアンプに出力する。ＣＰＵ１０３は、システムバス１７０を介してダンパー効果音発生部１０１に、ピッチコントロール信号１１９、共鳴効果減少量設定信号１２０、及びメモリ１０４から読み出したインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１ａ、１２１ｂを出力する。更に、ＣＰＵ１０３は、システムバス１７０を介して乗算器１０５、１０６に、ダンパーペダル効果付加量設定信号１２２を出力する。

メモリ１０４は、ＣＰＵ１０３を動作させるための制御プログラムを記憶するほか、プログラム実行時の各種作業データを一時記憶する。また、メモリ１０４は、高ノート側及び低ノート側のそれぞれに対応したインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１ａ、１２１ｂを記憶する。

ピアノ音源部１０２は、アコースティックピアノの鍵が押鍵されたときの音を録音して得た波形データを、内部の特には図示しない波形メモリに記憶する。ピアノ音源部１０２は、ＣＰＵ１０３からのノートオンを指示する演奏情報１１７に従って、時分割の発音チャネルのうちの空いている（空きが無い場合には最も古い何れか１チャネルを消音させて得た）１チャネルを確保し、その発音チャネルを使って、内部の特には図示しない波形メモリから指示された音高で波形データの読出しを開始する。ピアノ音源部１０２は、ＣＰＵ１０３からのノートオフを指示する演奏情報１１７に従って、指定された音高に対して発音中の発音チャネルにおける波形データの波形メモリからの読出しを終了し、その発音チャネルを開放する。なお、ダンパーペダルオン（踏み込み）を示すダンパーペダル踏込み情報１１８が入力したときには、ノートオフを指示する演奏情報１１７が入力しても波形データの波形メモリからの読出しは終了せずに続行する。

ここで、ピアノ音源部１０２は、アコースティックピアノの鍵が押鍵されたときの音をステレオで録音しその結果得られる左チャネル波形データ及び右チャネルの波形データをそれぞれ、波形メモリに記憶している。そして、ピアノ音源部１０２は、ノートオンを示す演奏情報１１７が入力したときに、左チャネル用の発音チャネルと右チャネル用の発音チャネルをそれぞれ確保して、確保した各発音チャネルを使って、左チャネル波形データ及び右チャネル波形データの波形メモリからの読み出しをそれぞれ開始する。ピアノ音源部１０２は、左チャネル及び右チャネル個別に、複数のノートオン指示に対応する複数の発音チャネルを使った複数の波形データの読出しを時分割処理する。ピアノ音源部１０２は、左チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算して楽音波形データ（左ｃｈ）１０９として加算器１０７に出力し、同様に、右チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算して楽音波形データ（右ｃｈ）１１０として加算器１０８に出力する。また、ピアノ音源部１０２は、左チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算しないで並列に第１音波形データ（左ｃｈ）１１１としてダンパー効果音発生部１０１に出力する。同様に、ピアノ音源部１０２は、右チャネルに対応して読出し処理中の複数のノートオンに対応する複数の波形データを加算しないで並列に第１音波形データ（右ｃｈ）１１２としてダンパー効果音発生部１０１に出力する。ピアノ音源部１０２は、ノートオンに対応して新たに割当てを行った発音チャネルのノートナンバーの情報を、発音チャネル情報１２３として、ダンパー効果音発生部１０１に出力する。

ダンパー効果音発生部１０１は、ピアノ音源部１０２から入力する発音チャネル情報１２３に基づいて、ピアノ音源部１０２から入力するステレオの左チャネルに関する第１音波形データ（左ｃｈ）１１１において、同じノートナンバーが指定されている発音チャネル毎に、その発音チャネルの波形データに含まれる周波数成分からその発音チャネルで指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成する例えば鍵ナンバー毎の８８鍵分のフィルタ演算処理を実行する。ダンパー効果音発生部１０１は、ピアノの鍵盤の高ノート側と低ノート側毎に、左チャネルに関する８８鍵分のフィルタ演算処理の各出力を、各フィルタ演算処理に対応する音高と高ノート側又は低ノート側との関係に基づく割合で混合する２つの混合処理を実行する。ダンパー効果音発生部１０１は、高ノート側と低ノート側毎に、それぞれに対応する混合処理で出力される左チャネルに関する波形データと、メモリ１０４から読み込んだ高ノート側又は低ノート側毎に収録された左チャネル用のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）とを畳み込む２つの畳み込み演算処理を実行する。最後に、各畳込み演算処理の出力を混合することにより、左チャネル用の第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。ダンパー効果音発生部１０１は、ピアノ音源部１０２から入力するステレオの右チャネルに関する第１音波形データ（右ｃｈ）１１２についても同様の処理を実行することにより、右チャネル用の第３音波形データ（右ｃｈ）１１４を乗算器１０６に出力する。

ここで、演奏者はスイッチ部１６０でのスイッチ操作によりダンパーペダル１５０を踏み込んだときの共鳴音の効果量を設定することができ、ＣＰＵ１０３はこの効果量をダンパーペダル効果付加量設定信号１２２として出力する。このダンパーペダル効果付加量設定信号１２２に基づいて乗算器１０５及び１０６がそれぞれ、ダンパー効果音発生部１０１から出力される第３音波形データ（左ｃｈ）１１３及び第３音波形データ（右ｃｈ）１１４の各振幅を制御することにより、左チャネル及び右チャネルそれぞれにおける共鳴音の割合を決定する。

加算器１０７は、ピアノ音源部１０２から出力される楽音波形データ（左ｃｈ）１０９と、乗算器１０５を介してダンパー効果音発生部１０１から出力される第３音波形データ（左ｃｈ）１１３とを加算することにより、ダンパーペダル効果が付加された左チャネル用のピアノ音波形データ（左ｃｈ）１１５を出力する。同様に、加算器１０８は、ピアノ音源部１０２から出力される楽音波形データ（右ｃｈ）１１９と、乗算器１０６を介してダンパー効果音発生部１０１から出力される第３音波形データ（右ｃｈ）１１４とを加算することにより、ダンパーペダル効果が付加された右チャネル用のピアノ音波形データ（右ｃｈ）１１６を出力する。ピアノ音波形データ（左ｃｈ）１１５及びピアノ音波形データ（右ｃｈ）１１６はそれぞれ、特には図示しないＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器、アナログアンプ、及びスピーカを介して、ステレオピアノオンとして放音される。

図２は、図１のダンパー効果音発生部１０１の一実施形態を示すブロック図である。ダンパー効果音発生部１０１は、左チャネルを処理するダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１と右チャネルを処理するダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２を含む。ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１は、図１のピアノ音源部１０２から入力する左チャネルに関する第１音波形データ（左ｃｈ）１１１に対してダンパー効果音を発生する処理を実行し、図１の第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。同様に、ダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２は、図１のピアノ音源部１０２から入力する右チャネルに関する第１音波形データ（右ｃｈ）１１２に対してダンパー効果音を発生する処理を実行し、図１の第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を乗算器１０５に出力する。

ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１とダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２は、入力及び出力が左チャネル用と右チャネル用で異なるだけで、同じ構成を有するため、以下の説明ではダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１のみについて説明する。ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１は、フィルタ演算部２０３と、高ノート側畳込み演算部２０４ａ及び低ノート側畳込み演算部２０４ｂを含む。

フィルタ演算部２０３は、発音チャネル−コムフィルタ割当て部２０５と、アコースティックピアノの鍵盤の８８鍵の各音高に対応する＃０（Ａ０）から＃８７（Ｃ８）までの８８個のコムフィルタ２０６と、上記＃０から＃８７のコムフィルタ２０６の各出力に高ノート側付加倍率を乗算する＃０から＃８７の高ノート側乗算器２０９ａと、同じく＃０から＃８７のコムフィルタ２０６の各出力に低ノート側付加倍率を乗算する＃０から＃８７の低ノート側乗算器２０９ｂと、＃０から＃８７の高ノート側乗算器２０９ａの各出力を加算（混合）しその加算結果を高ノート側減少音波形データ２１８ａとして出力する高ノート側加算器２０７ａと、同じく＃０から＃８７の低ノート側乗算器２０９ｂの各出力を加算（混合）しその加算結果を低ノート側減少音波形データ２１８ｂとして出力する低ノート側加算器２０７ｂとを含む。

発音チャネル−コムフィルタ割当て部２０５は、ピアノ音源部１０２から入力する発音チャネル情報１２３に基づいて、図１のピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データ（左ｃｈ）１１１のノートオン別の＃０から＃Ｎ−１のＮ個の発音チャネルの各波形データにおいて、同じノートナンバーが指定されている発音チャネルの波形データを、＃０〜＃８７の８８個のコムフィルタ２０６のうち上記ノートナンバーに対応するコムフィルタ２０６に割り当てて入力させる。この場合に、そのコムフィルタ２０６に先に割り当てられていた同じノートナンバーの発音チャネルの波形データの割当ては解除される。これは、図１の鍵盤部１４０において同じ鍵が続けて押鍵された場合に、先の押鍵に対するダンパー効果の付与は解除されて、後の押鍵に対してダンパー効果が付与されることを意味する。

＃０〜＃８７の８８個のコムフィルタ２０６のそれぞれは、入力した波形データに含まれる周波数成分からその波形データに対して指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させてノートナンバー別減少音波形データを生成し出力するフィルタ演算処理を実行する。

このフィルタ演算処理を実行するために、図２の＃０のコムフィルタ２０６に示されるように、コムフィルタ２０６は、入力した波形データを指定された遅延長（サンプル数）（以下この遅延長をＫとする）だけ遅延させる遅延器（図中「Ｄｅｌａｙ」と表記）２０８と、遅延器２０８の出力に倍率αを乗算する乗算器２０９と、乗算器２０９の出力と入力の波形データとを加算しその加算結果をノートナンバー別減少音波形データとして出力する加算器２１０とを含む。また、コムフィルタ２０６は、図１のＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介して指定されるピッチコントロール信号１１９を保持し、遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８に遅延長Ｋを供給するレジスタＲｅｇ＃１２１１と、同じくＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介して指定される共鳴効果減少量設定信号１２０を保持し、乗算器２０９に倍率αを供給するレジスタＲｅｇ＃２２１２とを含む。更に、コムフィルタ２０６は、高ノート側乗算器２１９ａ及び低ノート側乗算器２１９ｂにそれぞれ与えられる高ノート側付加倍率及び低ノート側付加倍率をそれぞれ保持するレジスタＲｅｇ＃３２２１及びレジスタＲｅｇ＃４２２２を含む。

上述の構成により、コムフィルタ２０６は、フィードフォワード型コムフィルタを形成する。いま、コムフィルタ２０６において、入力をｘ［ｎ］、出力（ノートナンバー減少音波形データ２１８）をｙ［ｎ］とおくと、コムフィルタ２０６において、下記数１式が成立する。

数１式より、コムフィルタ２０６の伝達関数は、下記数２式のように定義される。

Ｚ領域で表される離散時間系の周波数応答を得るために、
（ｅは指数、ｊは複素数単位、ωは角周波数）と置き換えることにより、数２式の伝達関数は下記数３式のように表される。

オイラーの公式を使うと、数３式は下記数４式のように変換される。

従って、コムフィルタ２０６の周波数振幅特性は、数４式より、下記数５式のようになる。

上記数５式において、（１＋α²）の項は定数であり、２αｃｏｓ（ωＫ）の項は周期関数となる。従って、コムフィルタ２０６の周波数特性は、図３に示されるように、周期的に零点を有する特性となる。ここで、遅延長Ｋを、そのコムフィルタ２０６の鍵ナンバー（＃０から＃８７の何れか）に割り当てられている音高の周期に対応するサンプル長に設定すれば、図３のコムフィルタ２０６の周波数特性における各零点の周波数は、上記音高の基音とその倍音夫々の周波数に対応する。従って、このコムフィルタ２０６は、入力した波形データに含まれる周波数成分からその波形データに対して指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させるフィルタ演算処理を実行することになる。この結果、コムフィルタ２０６から出力されるノートナンバー別減少音波形データは、そのコムフィルタ２０６の鍵ナンバー（＃０から＃８７の何れか）に割り当てられている音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅が夫々減少させられた周波数特性を有するものとなる。

前述したように、コムフィルタ２０６の遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８に設定される遅延長Ｋは、そのコムフィルタ２０６の鍵ナンバー（＃０から＃８７の何れか）に割り当てられている音高に対応するが、この音高の情報は、前述したように、図１のＣＰＵ１０３からシステムバス１７０を介してピッチコントロール信号１１９として予め与えることができる。音高は、鍵ナンバーに対応するキーのピッチ周波数と、演奏者によって指定される音律設定と、同じく演奏者によって指定されるマスタチューン設定とによって決定される。ＣＰＵ１０３は、後述するように（図７（ｃ）の説明を参照）、図１の電子楽器１００の起動時、演奏者が音律を変更したとき、又は演奏者がマスタチューンを変更したときの何れかのタイミングで、各コムフィルタ２０６に対応する音高の情報を再計算して、各コムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃１２１１にピッチコントロール信号１１９として設定する。

また、乗算器２０９に設定される倍率αを変更することにより、前述した数５式より、図３の周波数特性における各零点の深さを変更することができる。鍵ナンバーに割り当てられている音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々どの程度減少させらればよいかは、鍵ナンバーに応じて異なる。そこで、ＣＰＵ１０３は、各コムフィルタ２０６毎に、そのコムフィルタ２０６に割り当てられている鍵ナンバーに応じた倍率αを、システムバス１７０からそのコムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃２２１２に、共鳴効果減少量設定信号１２０として設定する。

＃０から＃８７のコムフィルタ２０６は、発音チャネル−コムフィルタ割当て部２０５によって割り当てられた、ピアノ音源部１０２から入力する第１音波形データ（左ｃｈ）１１１中の＃０から＃８７の各鍵ナンバーの音高に対応する各ノートナンバーが指定されている各波形データに対してそれぞれ、その波形データに含まれる周波数成分からその波形データで指定されているノートナンバーに対応する音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させてノートナンバー別減少音波形データを生成し出力する。

＃０から＃８７の高ノート側乗算器２０９ａはそれぞれ、＃０から＃８７の各コムフィルタ２０６から出力される各ノートナンバー別減少音波形データに各コムフィルタ２０６内のレジスタＲｅｇ＃３２２１から与えられる高ノート側付加倍率を乗算して、高ノート側加算器２０７ａに出力する。同様に、＃０から＃８７の低ノート側乗算器２０９ｂはそれぞれ、＃０から＃８７の各コムフィルタ２０６から出力される各ノートナンバー別減少音波形データに各コムフィルタ２０６内のレジスタＲｅｇ＃４２２２から与えられる低ノート側付加倍率を乗算して、低ノート側加算器２０７ｂに出力する。この場合、＃０から＃８７の各コムフィルタ２０６のレジスタＲｅｇ＃３２２１に設定される高ノート側付加倍率の設定値は、＃０から＃８７の各コムフィルタ２０６に対応付けられる鍵ナンバー毎に、図４に示されるような特性例に基づいて決定される。鍵ナンバーが小さいほど、高ノート側付加倍率の設定値は小さい値に決定され、逆に低ノート側付加倍率の設定値は大きい値に決定される。鍵ナンバーが大きいほど、高ノート側付加倍率の設定値は大きい値に決定され、逆に低ノート側付加倍率の設定値は小さいに値に決定される。

高ノート側加算器２０７ａは、＃０から＃８７の高ノート側乗算器２０９ａの各出力を加算（混合）し、その加算結果を高ノート側減少音波形データ２１８ａとして高ノート側畳込み演算部２０４ａに出力する。同様に、低ノート側加算器２０７ｂは、＃０から＃８７の低ノート側乗算器２０９ｂの各出力を加算（混合）し、その加算結果を低ノート側減少音波形データ２１８ｂとして低ノート側畳込み演算部２０４ｂに出力する。

図２において、高ノート側畳込み演算部２０４ａは、演奏者が図１のダンパーペダル１５０を踏み込んだタイミングで、フィルタ演算部２０３内の高ノート側加算器２０７ａから出力される高ノート側減少音波形データ２１８ａに対して、メモリ１０４から読み込んだ左チャネル用の高ノート側のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１ａを畳み込む演算処理を実行する。同様に、低ノート側畳込み演算部２０４ｂは、演奏者が図１のダンパーペダル１５０を踏み込んだタイミングで、フィルタ演算部２０３内の低ノート側加算器２０７ｂから出力される低ノート側減少音波形データ２１８ｂに対して、メモリ１０４から読み込んだ左チャネル用の低ノート側のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１ｂを畳み込む演算処理を実行する。加算器２２０は、高ノート側畳込み演算部２０４ａ及び低ノート側畳込み演算部２０４ｂの各出力波形データを加算（混合）することにより、第３音波形データ（左ｃｈ）１１３を生成する。

以上の処理を実現するために、高ノート側畳込み演算部２０４ａは、ＦＦＴ（ＦｉｒｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）畳込み部２１３ａと、ＦＦＴ畳込み部２１３ａの入力側に設置される乗算器２１４ａと、同じく出力側に設置される乗算器２１５ａと、乗算器２１４ａ、２１５ａの各倍率変化情報を発生されるエンベロープジェネレータ（ＥＧ）２１６ａ、２１７ａを含む。同様に、低ノート側畳込み演算部２０４ｂは、ＦＦＴ畳込み部２１３ｂと、ＦＦＴ畳込み部２１３ｂの入力側に設置される乗算器２１４ｂと、同じく出力側に設置される乗算器２１５ｂと、乗算器２１４ｂ、２１５ｂの各倍率変化情報を発生されるＥＧ２１６ｂ、２１７ｂを含む。ＦＦＴ畳込み部２１３ａと２１３ｂ、乗算器２１４ａと２１４ｂ、２１５ａと２１５ｂ、ＥＧ２１６ａと２１６ｂ、２１７ａと２１７ｂはそれぞれ、処理するデータが左チャネル用と右チャネル用とで異なるだけで、構成は同じである。

ＦＦＴ畳込み部２１３ａは、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルの踏込み時の高ノート側の弦振動、ボディ特性を採取したインパルス応答に対応するインパルス応答のデータを、内部のレジスタに記憶しておく。同様に、ＦＦＴ畳込み部２１３ｂは、アコースティックピアノにおけるダンパーペダルの踏込み時の低ノート側の弦振動、ボディ特性を採取したインパルス応答に対応するインパルス応答のデータを、内部のレジスタに記憶しておく。そして、ＦＦＴ畳込み部２１３ａは、フィルタ演算部２０３内の高ノート側加算器２０７ａから出力される高ノート側減少音波形データ２１８ａと高ノート側のインパルス応答のデータとで畳込み演算処理を実行することによって、高ノート側の共鳴音の波形データを出力する。同様に、ＦＦＴ畳込み部２１３ｂは、フィルタ演算部２０３内の低ノート側加算器２０７ｂから出力される低ノート側減少音波形データ２１８ｂと低ノート側のインパルス応答のデータとで畳込み演算処理を実行することによって、低ノート側の共鳴音の波形データを出力する。

ここで、高ノート側畳込み演算部２０４ａは、演奏者が図７のダンパーペダル１５０を踏み込んだときに動作するようにするために、ＦＦＴ畳込み部２１３ａの前後の乗算器２１４ａ、２１５ａとそれらの乗算倍率を制御するＥＧ２１６ａ、２１７ａとによって、ＦＦＴ畳込み部２１３ａの前後のボリュームが操作される。同様に、低ノート側畳込み演算部２０４ｂは、演奏者がダンパーペダル１５０を踏み込んだときに動作するようにするために、ＦＦＴ畳込み部２１３ｂの前後の乗算器２１４ｂ、２１５ｂとそれらの乗算倍率を制御するＥＧ２１６ｂ、２１７ｂとによって、ＦＦＴ畳込み部２１３ｂの前後のボリュームが操作される。ＣＰＵ１０３は、演奏者がダンパーペダル１５０を踏み込むと、ダンパーペダルオンを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してＥＧ２１６ａ、２１７ａ、及び２１６ｂ、２１７ｂに入力させる。ＣＰＵ１０３は逆に、演奏者がダンパーペダル１５０の踏込みをやめると、ダンパーペダルオフを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してＥＧ２１６ａ、２１７ａ、及び２１６ｂ、２１７ｂに入力させる。ＥＧ２１６ａ、２１７ａ、及び２１６ｂ、２１７ｂは、ダンパーペダル踏込み情報１１８に従って、ダンパーペダルオンのエンベロープ値又はダンパーペダルオフのエンベロープ値を生成して、乗算器２１４ａ、２１５ａ、及び２１４ｂ、２１５ｂにそれぞれ与える。この結果、乗算器２１４ａ、２１５ａ、及び２１４ｂ、２１５ｂによって、ダンパーペダルのオン時又はオフ時のダンパーペダル効果量が制御される。ここで、アコースティックピアノにおける弦振動の共鳴のインパルス長は、比較的長い（数十秒など）になるため、ＦＦＴ畳込み部２１３ａ及びＦＦＴ畳込み部２１３ｂの出力側の乗算器２１５ａ及び２１５ｂのみだと、ＦＦＴ畳込み部２１３ａ又はＦＦＴ畳込み部２１３ｂに残留した音が再び出力されてしまう可能性がある。これを防止するために、ＦＦＴ畳込み部２１３ａ及びＦＦＴ畳込み部２１３ｂの入力側にも乗算器２１４ａ及び２１４ｂが設けられて、ダンパーペダル効果量が制御される。

図５は、図３のＦＦＴ畳込み部２１３ａ又は２１３ｂの実施形態の例を示すブロック図である。ＦＦＴ畳込み部２１３ａ又は２１３ｂは、ＦＦＴ演算部５０１、インパルス応答波形データレジスタ５０２、ディレイ部５０３、複素乗算器５０４、複素累算器５０５、及び逆ＦＦＴ演算部５０６とを含む。

ＦＦＴ演算部５０１は、入力する高ノート側減少音波形データ２１８ａ又は低ノート側減少音波形データ２１８ｂに対してＦＦＴ演算を実行する。

インパルス応答波形データレジスタ５０２は、図１のＣＰＵ１０３によりメモリ１０４からシステムバス１７０を介して送られてくるインパルス応答の複素数の周波数波形データ１２１ａ又は１２１ｂを記憶する。

ディレイ部５０３は、ＦＦＴ演算部５０１が出力する複素数の周波数波形データを分析フレーム単位又はその半分の単位でシフトしながら記憶する。

複素乗算器５０４は、下記数６式に従って、ディレイ部５０３に記憶されている周波数波形データにインパルス応答波形データレジスタ５０２に記憶されているインパルス応答の周波数波形データを、周波数毎に複素乗算する。

複素累算器５０５は、複素乗算器５０４の乗算結果を複素累算する。

そして、逆ＦＦＴ演算部５０６は、複素累算器５０５の出力に対して逆ＦＦＴ演算を実行して共鳴音波形データ５０７を生成し、図２の乗算器２１５ａ又は２１５ｂに出力する。

図６は、インパルス応答波形データ（第２音波形データ）の収録方法の説明図である。アコースティックピアノ本体を励振する高ノート側用のアクチュエータ及び低ノート側用のアクチュエータがアコースティックピアノの弦を保持するフレームの高ノート側及び低ノート側に設置され、それらのアクチュエータが個別に動作させられることにより高ノート側用及び低ノート側用の各ＴＳＰ（ＴｉｍｅＳｔｒｅｃｈｅｄＰｕｌｓｅ）信号が個別に発生させられる（図６のＳ６０１ａ、Ｓ６０１ｂ）。

ダンパーペダルが踏み込まれながら個別に発生させられた高ノート側用及び低ノート側用のＴＳＰ信号によりアコースティックピアノ本体から発音された音が、２本のステレオマイクにより高ノート側用及び低ノート側用に個別に録音される（図６のＳ６０２）。なお、アクチュエータからインパルス信号を発生させて、そのパルス応答を直接録音する方法も考えら得るが、その場合、マイク利得、アクチュエータの最大駆動能力が過大に必要になり、Ｓ／Ｎ（信号対雑音比）的にも難しいので、ＴＳＰ信号が用いられる。ＴＳＰは、インパルスを各周波数別に位相をずらして生成されたスイープ波形状の信号である。ＴＳＰは、ある程度の時間駆動時間を分散できるので、上述の問題を解決するのに有効である。また、ピアノを駆動するのにアクチュエータではなくインパルスハンマーが用いられてもよい。更に、発音された音を録音するマイクの数やポジションは、図６に示される箇所以外であってもよく、共鳴板の上又は下で複数箇所録音されミックスされたＴＳＰ信号が用いられてもよい。

録音されたＴＳＰ信号をずらした位相が逆にずらされることにより、図６のＡに示されるような時間域のインパルス応答信号が得られる（図６のＳ６０３）。このインパルス応答信号は、高ノート側用及び低ノート側用個別に取得される。

高ノート側用及び低ノート側用個別に、得られた時間域の各インパルス応答信号に対して、ＦＦＴ演算がそれぞれ実行されることによって（図６のＳ６０４）、周波数域の複素数信号である高ノート側のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１ａ及び低ノート側のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１ｂが得られ、図１のメモリ１０４に記憶される（図６のＳ６０５）。

図７は、ダンパー効果音の発生に関する図１の電子楽器１００の処理例を示すフローチャートである。この処理は、図１のＣＰＵ１０３が、メモリ１０４に記憶された制御プログラムを実行する動作である。

図７（ａ）は、図１のダンパーペダル１５０が演奏者により踏まれたときに実行されるダンパーペダルオンの割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、この割込みが発生すると、ダンパーペダルオンを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の畳込み演算部２０４内のＥＧ２１６、２１７（図２参照）に入力させる（図７のステップＳ７００）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。これにより、ＥＧ２１６、２１７はそれぞれ、ダンパーペダルオンを指示するダンパーペダル踏込み情報１１８に従って、各エンベロープ値を生成して乗算器２１４、２１５に与える。

図７（ｂ）は、図１のダンパーペダル１５０の踏込みが演奏者により解除されたときに実行されるダンパーペダルオフの割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、この割込みが発生すると、ダンパーペダルオフを示すダンパーペダル踏込み情報１１８を、システムバス１７０を介してダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の畳込み演算部２０４内のＥＧ２１６、２１７（図２参照）に入力させる（図７のステップＳ７１０）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。これにより、ＥＧ２１６、２１７はそれぞれ、ダンパーペダルオフを指示するダンパーペダル踏込み情報１１８に従って、各エンベロープ値を生成して乗算器２１４、２１５に与える。

図７（ｃ）は、演奏者のスイッチ部１６０の操作による、図１の電子楽器１００の起動時、音律変更時、又はマスタチューン変更時の割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、上記何れかの割込みが発生すると、＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応する音高を、各鍵ナンバーと変更された音律又はマスタチューンとに従って再計算し、その再計算された音高に従い、図２の＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応するコムフィルタ２０６の遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８における遅延長Ｋを再計算する（図７のステップＳ７２０）。なお、変更された音律情報とマスタチューン情報は、特には図示しない不揮発メモリに記憶され、電子楽器１００の起動に基づく割込みが発生した場合には、上記不揮発メモリに記憶されている音律情報とマスタチューン情報が、上述の再計算のために使用される。

ＣＰＵ１０３は、各コムフィルタ２０６毎に再計算した遅延長Ｋを、ピッチコントロール信号１１９として、システムバス１７０からダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の各コムフィルタ２０６内のレジスタＲｅｇ＃１２１１に設定する（図７のステップＳ７２１）。

また、ＣＰＵ１０３は、電子楽器１００の起動に基づく割込みが発生したときには、図２の＃０から＃８７の各鍵ナンバーに対応するコムフィルタ２０６の乗算器２０９における倍率αを例えば特には図示しないＲＯＭ（リードオンリーメモリ）から読み出して、共鳴効果減少量設定信号１２０として、システムバス１７０からダンパー効果音発生部１０１（図１参照）内のダンパー効果音発生部（左ｃｈ）２０１及びダンパー効果音発生部（右ｃｈ）２０２内の各コムフィルタ２０６内のレジスタＲｅｇ＃２２１２（図２参照）に設定する（図７のステップＳ７２２）。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。

図７（ｄ）は、演奏者のスイッチ部１６０の操作による、ダンパーペダル効果付加量の変更時の割込み処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０３は、この割込みが発生すると、変更された付加量が設定されたダンパーペダル効果付加量設定信号１２２を、システムバス１７０から乗算器１０５、１０６（図１参照）に設定する。その後、ＣＰＵ１０３は、この割込みから復帰する。これにより、図１において、加算器１０７、１０８において、ピアノ音波形データ（左ｃｈ）１１５及びピアノ音波形データ（右ｃｈ）１１６にそれぞれ加算される、ダンパー効果音発生部１０１からのダンパーペダル効果の共鳴音である第３音波形データ（左ｃｈ）１１３及び第３音波形データ（右ｃｈ）１１４の付加量が変更される。

以上説明した各実施形態により、アコースティックピアノから直接採取した共鳴音の特性を畳み込みを応用した手法で正しいダンパー効果音を発生し加算することで、より自然でリアルで美しいピアノダンパー音、ピアノ音を得ることが可能となる。

以上説明した実施形態において、畳込み演算処理は、高ノート側と低ノート側の２種類に分けて実行されているが、より多くの種類に分割されて実行されてもよい。その場合、メモリ１０４に予め記憶されるインパルス応答波形データ（第２音波形データ）１２１は、分割された種類に応じた複数種類が記憶され選択されてよい。

以上説明した実施形態では、２チャネルステレオの楽音するものであるが、ステレオ出力でなくてもよく、或いは、３チャネル以上のステレオ出力であってもよい。

以上説明した実施形態では、コムフィルタ２０６は、通常のアコースティックピアノ弦の本数に対応する＃０から＃８７の８８鍵分が用意されているが、低音弦など、遅延量が長くなる場合、遅延器（Ｄｅｌａｙ）２０８の遅延長Ｋを鍵ナンバーに対応する音高の周期の半分にした構成、又は他の弦と一部共用される構成が採用されてもよい。

以上説明した実施形態では、畳込み演算部２０４が実行する畳込み処理の例としてＦＦＴ演算を用いられているが、ＦＦＴを用いずに、時間域の波形データにおいて直接、乗累算による畳み込み処理が実行されてもよい。

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳み込み演算部と、
を含み、前記畳み込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
（付記２）
前記第１音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏まずに押鍵されることにより打弦された弦が振動して得られる音が少なくとも含まれる音波形データであり、
前記複数ある第２音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏みながら前記鍵盤楽器の少なくとも高音域側及び低音域側のいずれか一方を振動させることにより、前記鍵盤楽器に含まれる複数の弦が振動することにより得られる共鳴音のインパルス応答波形データである、
付記１に記載の楽音生成装置。
（付記３）
高音域側の効果付加倍率データと、低音域側の効果付加倍率データとを記憶する記憶部と、
を備え、
前記畳み込み演算部は、
前記記憶部に記憶される前記高音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの高音域側の第２音波形データとを畳み込む第１の畳み込み演算部と、
前記記憶部に記憶される前記低音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの低音域側の第２音波形データとを畳み込む第２の畳み込み演算部と、
を含み、
前記第１の畳み込み演算部及び、前記第２の畳み込み演算部により生成された複数の音波形データに基づいて、前記第３音波形データを生成する、
付記１又は２に記載の楽音生成装置。
（付記４）
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出部を更に有し、
前記畳み込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更されている前記第３音波形データを生成する、
付記１乃至３の何れかにに記載の楽音生成装置。
（付記５）
前記畳み込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記減少音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行する、付記４に記載の楽音生成装置。
（付記６）
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成し、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成し、
前記畳み込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
（付記７）
付記１乃至５のいずれかに記載の楽音生成装置と、
前記楽音生成装置により出力された前記ピアノ音波形データを発音する発音部と、
を備えた電子楽器。

１００電子楽器
１０１ダンパー効果音発生部
１０２ピアノ音源部
１０３ＣＰＵ
１０４メモリ
１０５、１０６、２０９、２１４、２１５、２１９ａ、２１９ｂ乗算器
１０７、１０８、２０７、２１０、２２０加算器
１０９楽音波形データ（左ｃｈ）
１１０楽音波形データ（右ｃｈ）
１１１第１音波形データ（左ｃｈ）
１１２第１音波形データ（右ｃｈ）
１１３第３音波形データ（左ｃｈ）
１１４第３音波形データ（右ｃｈ）
１１５ピアノ音波形データ（左ｃｈ）
１１６ピアノ音波形データ（右ｃｈ）
１１７演奏情報
１１８ダンパーペダル踏込み情報
１１９ピッチコントロール信号
１２０共鳴効果減少量設定信号
１２１ａ高ノート側のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）
１２１ｂ低ノート側のインパルス応答波形データ（第２音波形データ）
１２２ダンパーペダル効果付加量設定信号
１３０ＧＰＩＯ
１４０鍵盤部
１５０ダンパーペダル
１６０スイッチ部
１７０システムバス
２０１ダンパー効果音発生部（左ｃｈ）
２０２ダンパー効果音発生部（右ｃｈ）
２０３、７０１フィルタ演算部
２０４ａ、２０４ｂ畳込み演算部
２０５発音チャネル−コムフィルタ割当て部
２０６コムフィルタ
２０８遅延器（Ｄｅｌａｙ）
２１１レジスタＲｅｇ＃１
２１２レジスタＲｅｇ＃２
２１３ＦＦＴ畳込み部
２１６、２１７ＥＧ（エンベロープジェネレータ）
２１８減少音波形データ
２２１レジスタＲｅｇ＃３
２２２レジスタＲｅｇ＃４
５０１ＦＦＴ演算部
５０２インパルス応答波形データレジスタ
５０３ディレイ部
５０４複素乗算器
５０５複素累算器
５０６逆ＦＦＴ演算部
５０７共鳴音波形データ

Claims

第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳み込み演算部と、
高音域側の効果付加倍率データと、低音域側の効果付加倍率データとを記憶する記憶部と、
を有し、
前記畳み込み演算部は、前記記憶部に記憶される前記高音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの高音域側の第２音波形データとを畳み込む第１処理と、前記記憶部に記憶される前記低音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの低音域側の第２音波形データとを畳み込む第２処理と、前記第１処理及び、前記第２処理により生成された複数の音波形データに基づいて、前記第３音波形データを生成する第３処理と、を実行し、
前記畳み込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
前記第１音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏まずに押鍵されることにより打弦された弦が振動して得られる音が少なくとも含まれる音波形データであり、
前記複数ある第２音波形データは、鍵盤楽器のダンパーペダルを踏みながら前記鍵盤楽器の少なくとも高音域側及び低音域側のいずれか一方を振動させることにより、前記鍵盤楽器に含まれる複数の弦が振動することにより得られる共鳴音のインパルス応答波形データである、
請求項１に記載の楽音生成装置。
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳み込み演算部と、
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出部と、
を有し、
前記畳み込み演算部は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出部により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記減少音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行して、前記第３音波形データを生成し、
前記畳み込み演算部により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する楽音生成装置。
装置が、
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算処理と、
前記フィルタ演算処理により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳み込み演算処理と、
を実行し、
前記畳み込み演算処理は、記憶部に記憶される高音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの高音域側の第２音波形データとを畳み込む第１処理と、前記記憶部に記憶される低音域側の効果付加倍率が乗算された前記減少音波形データと、前記複数ある第２音波形データのうちの低音域側の第２音波形データとを畳み込む第２処理と、前記第１処理及び、前記第２処理により生成された複数の音波形データに基づいて、前記第３音波形データを生成する第３処理と、を含み、
前記畳み込み演算処理により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
装置が、
第１音波形データに含まれる周波数成分から、指定された音高の基音と倍音夫々の周波数成分の振幅を夫々減少させて減少音波形データを生成するフィルタ演算処理と、
前記フィルタ演算処理により生成された前記減少音波形データと、前記第１音波形データとは異なる複数の第２音波形データのうちの何れかを畳み込む演算処理を実行することにより第３音波形データを生成する畳み込み演算処理と、
ダンパーペダルを踏み込む操作を検出するダンパーペダル踏み込み操作検出処理と、
を実行し、
前記畳み込み演算処理は、前記ダンパーペダル踏み込み操作検出処理により前記ダンパーペダルを踏み込む操作が検出された場合に、前記ダンパーペダルを踏み込む操作に応じて音量が変更された前記減少音波形データと、前記第２音波形データとを畳み込む演算処理を実行して、前記第３音波形データを生成し、
前記畳み込み演算処理により生成された前記第３音波形データと、前記第１音波形データとに基づいて生成されたピアノ音波形データを出力する、
楽音生成方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の楽音生成装置と、
前記楽音生成装置により出力された前記ピアノ音波形データを発音する発音部と、
を備えた電子楽器。