JPH06332445A - 楽音信号発生装置における周波数特性表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】物理モデルを用いた楽音信号発生装置の各部の
パラメータを設定する場合などにおいて、線形部および
励振部の周波数特性を表示して発振しやすいモードの位
置などの情報を知らせ、これにより音作りが容易にでき
るようにする周波数特性表示装置を提供することを目的
とする。 【構成】楽音信号を循環させるとともに、所定の位置か
ら楽音信号を取り出して出力する循環路と、該循環路に
注入するための励振信号を発生する励振回路とを備えた
楽音信号発生装置における周波数特性を表示する装置で
あって、循環路の周波数特性および励振回路の周波数特
性を得て、それらの周波数特性を同じ画面に重ねて表示
するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、楽音信号を循環させ
る循環路とその循環路に励振信号を注入する励振回路を
有するような楽音信号発生装置において、その周波数特
性を表示する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、管楽器などの自然楽器をシミ
ュレートした物理モデルを用いて楽音信号を発生する装
置（音源）が知られている。このような物理モデル音源
は、楽音信号（楽音波形信号）を循環させる循環路とそ
の循環路に励振信号を注入する励振回路とを備えてい
る。この循環路は、例えば管楽器の共鳴管部をシミュレ
ートする部分である。励振回路は、例えば管楽器のマウ
スピース部をシミュレートする部分である。以下、この
循環路の系を線形部と呼び、励振回路の系を励振部と呼
ぶ。

【０００３】図８は、管楽器の物理モデルを用いた楽音
信号発生装置の回路例である。この装置は、励振部８３
０と線形部８４０とを有する。励振部８３０は、減算器
８０１、フィルタ８０２、加算器８０３、非線形テーブ
ル８０４，８０５、および乗算器８０６，８０７，８０
８を備えている。線形部８４０は、加算器８１１，８１
２、遅延回路８１３，８１４、ループフィルタ８１５，
８１６、乗算器８１７，８１８、および加算器８１９を
備えている。

【０００４】励振部８３０には、アンブシュアＥＭＢお
よびプレッシャーＰＲＳに関する信号を入力する。アン
ブシュアＥＭＢは、管楽器のマウスピースに触れる唇の
構えや締め具合などを表す。プレッシャーＰＲＳは、マ
ウスピースに吹き込まれる息圧を表す。フィルタ８０２
はマウスピースのリードの動特性を、非線形テーブル８
０４はリードの変位による開口面積を、それぞれシミュ
レートするためのものである。非線形テーブル８０５
は、息圧が大きくなっても狭い管路では流速が飽和して
圧力と流速とが比例しなくなることをシミュレートする
ためのものである。

【０００５】励振部８３０は、入力したアンブシュアＥ
ＭＢおよびプレッシャーＰＲＳの信号に応じて、音圧信
号ｘを生成出力する。音圧信号ｘは、線形部８４０の加
算器８１１，８１２に供給される。

【０００６】線形部８４０において、乗算器８１７，８
１８は、共鳴管の両端部での音の反射をシミュレートす
る。ループフィルタ８１５，８１６は、共鳴管を行き来
する音が、共鳴管の形状などに応じてどのような特性で
減衰していくかをシミュレートする。遅延回路８１３，
８１４は、共鳴管の長さをシミュレートする。

【０００７】線形部８４０に供給された音圧信号ｘは、
そのループ回路を循環する。これにより、共鳴管をシミ
ュレートする。線形部８４０の出力ｙは、加算器８１９
から取り出され、励振部８３０にフィードバックされ
る。これは、共鳴管からの反射波がマウスピースへ戻っ
てくることをシミュレートしたものである。なお、最終
的な楽音信号は線形部８４０のループ回路の適当な位置
から取り出され出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな楽音信号発生装置において、励振部８３０や線形部
８４０が動作するためには、これらの系の各部に対しパ
ラメータを与える必要がある。例えば、フィルタ８０２
の特性を決定するパラメータＦ３、非線形テーブル８０
４，８０５の特性を決定するパラメータＮＬ１，ＮＬ
２、遅延回路８１３，８１４の遅延時間Ｄ1 ，Ｄ2 、ル
ープフィルタ８１５，８１６の特性を決定するパラメー
タＦ1 ，Ｆ2 、乗算器８０７，８０８，８１７，８１８
の乗数ｋ0 ，ｋi ，ｋ1 ，ｋ2 などである。これらのパ
ラメータは、発生すべき楽音信号の音色や音高に応じて
決定されるべきものである。

【０００９】ところが、自然楽器としての管楽器を初心
者が演奏したとき音を出すことができないことが多いと
か、楽器の形状を変えてしまうとある音域が発音しにく
くなることなどからみても分かるように、上記パラメー
タを適正に設定して適正に上記装置を発振させることは
難しい。

【００１０】共鳴管をシミュレートする線形部８４０の
周波数特性は、ピーク（山部）とノッチ（谷部）が繰り
返し現れるくし形状のグラフになり、周波数が低い側か
らみて第１番目のピークを第１モード、第２番目のピー
クを第２モード、…と呼ぶ。線形部の各部のパラメータ
を変更することにより、これらのピークの位置は移動
し、また各ピークの中で最も高い（最も減衰が小さい）
ものも変化する。励振部８３０の周波数特性が平坦であ
ったとすると、線形部８４０のピークのうち、より高い
ピークの位置で発振が起こりやすいということとなる。

【００１１】しかし従来は、パラメータを変更したとき
に、音が第何モードで発振しやすくなっているのか見当
がつきにくく、実際にモデルを励振させて確認してい
た。すなわち、あるパラメータの値を設定したとき、第
何モードで発振しやすいのか、言い替えると周波数特性
のグラフの一番高いピークは第何モードかということ
を、解析的に示すのは困難であった。

【００１２】したがって、音作りにおける上記パラメー
タの設定は難しく、経験者の経験に頼ることが多かっ
た。

【００１３】この発明は、上述の従来例における問題点
に鑑み、物理モデルを用いた楽音信号発生装置の各部の
パラメータを設定する場合などにおいて、線形部および
励振部の周波数特性を表示して発振しやすいモードの位
置などの情報を知らせ、これにより音作りが容易にでき
るようにする周波数特性表示装置を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、楽音信号を循環させるとともに、所定
の位置から楽音信号を取り出して出力する楽音信号循環
手段と、該循環手段に注入するための励振信号を発生す
る励振手段とを備えた楽音信号発生装置における周波数
特性を表示する装置であって、上記楽音信号循環手段の
周波数特性を得る手段と、上記励振手段の周波数特性を
得る手段と、上記楽音信号循環手段の周波数特性と励振
手段の周波数特性とを同じ画面に重ねて表示する手段と
を備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】同じ画面に楽音信号循環手段の周波数特性と励
振手段の周波数特性とが重ねて表示されるので、現在設
定されているパラメータでは第何モードで発振しやすい
のか、あるいは発振しやすい周波数はどの辺りかなどに
ついて、一目で知ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を用いて、この発明の実施例を説
明する。

【００１７】図２は、この発明の一実施例に係る周波数
特性表示装置を適用した電子楽器のブロック構成を示
す。

【００１８】この電子楽器は、中央処理装置（ＣＰＵ）
２０１、メモリシステム２０２、演奏操作子２０３、パ
ネルＩ／Ｆ（インターフェース）２０４、ディジタルシ
グナルプロセッサ（ＤＳＰ）２０８、ディジタルアナロ
グ（Ｄ／Ａ）変換器２０９、およびバッファ２１０を備
えている。これらは、バスライン２１１により相互に接
続されている。パネルＩ／Ｆ２０４には、マウス２０
５、液晶表示装置（ＬＣＤ）２０６、およびパネルスイ
ッチ（ＳＷ）２０７が接続されている。

【００１９】ＣＰＵ２０１は、この電子楽器全体の動作
を制御する。その動作の詳細は、図４〜７のフローチャ
ートを参照して、後述する。メモリシステム２０２は、
ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種の定数などを
格納したＲＯＭ（リードオンリメモリ）およびワークエ
リアなどに用いるためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）からなる。

【００２０】パネルＳＷ２０７は、この電子楽器のパネ
ル上に設けられた複数のスイッチである。特に、音色選
択スイッチ、エディットモードスイッチ、周波数特性表
示スイッチ、およびパラメータエディットスイッチを含
む。これらのパネルＳＷの詳細については、後述する。
パネルＳＷ２０７が操作されると、パネルＩ／Ｆ２０４
はその操作を検出し、操作情報をＣＰＵ２０１に送る。

【００２１】ＬＣＤ２０６は、この電子楽器のパネル上
に設けられた表示装置である。ＣＰＵ２０１から表示情
報を送って指示することにより、ＬＣＤ２０６に各種の
情報を表示することができる。マウス２０５が操作され
ると、パネルＩ／Ｆ２０４はその操作を検出し、操作情
報をＣＰＵ２０１に送る。マウスポインタは、ＬＣＤ２
０６に表示される。

【００２２】演奏操作子２０３は、ユーザの演奏を検出
して演奏情報を出力する。この実施例では、複数の鍵を
備えた鍵盤および鍵盤の演奏を検出するための検出回路
からなる。演奏操作子２０３から出力された演奏情報
は、バスライン２１１を介してＣＰＵ２０１に入力す
る。

【００２３】ＤＳＰ２０８は、ＣＰＵ２０１からの指示
に応じてディジタル楽音信号を発生する音源である。具
体的には、ＣＰＵ２０１の指示の元でＤＳＰ２０８にマ
イクロプログラムがロードされており、ＤＳＰ２０８が
そのマイクロプログラムにしたがって動作することによ
り、楽音信号が発生される。この実施例では、ＤＳＰ２
０８（およびロードされたマイクロプログラム）が、図
８に示した回路を模擬して、楽音信号を発生するものと
する。図８に示した回路における各パラメータや入力信
号は、ＣＰＵ２０１がＤＳＰ２０８に与える。

【００２４】ＤＳＰ２０８が出力したディジタル楽音信
号は、Ｄ／Ａ変換器２０９でアナログ信号に変換され、
不図示のサウンドシステムにより放音される。

【００２５】バッファ２１０は、ＤＳＰ２０８が出力し
たディジタル楽音信号を一時記憶するためのバッファで
ある。ＣＰＵ２０１はこのバッファ２１０に一時記憶し
た楽音信号を分析することにより、周波数特性の分析処
理を行なうことができる。

【００２６】図３は、この実施例の電子楽器の外観図で
ある。図２と同一の付番は同一のものを示す。３０１は
演奏操作子２０３に対応する鍵盤である。パネルＳＷ２
０７として、複数の音色選択スイッチ３０２、エディッ
トモードスイッチ３０３、周波数特性表示スイッチ３０
４、および複数のパラメータエディットスイッチ３０５
が図示されている。

【００２７】図１は、ＬＣＤ２０６に表示される画面の
例である。図１〜３を参照して、この実施例の電子楽器
の操作とＬＣＤ２０６の表示について概要を説明する。

【００２８】この電子楽器において、音色の選択は、パ
ネルＳＷ２０７のうちの音色選択スイッチ３０２を操作
することにより行なう。上述したように、ＤＳＰ２０８
は図８の物理モデル音源を模擬するから、音色を選択す
る処理とは、図８の回路の各パラメータを設定し、必要
ならばＤＳＰ２０８にマイクロプログラムを転送する処
理のことである。各音色に対応するパラメータやマイク
ロプログラムは、あらかじめメモリシステム２０２に格
納されており、音色選択スイッチ３０２の操作により選
択された音色に応じたパラメータやマイクロプログラム
が読み出されてＤＳＰ２０８にロードされる。

【００２９】この電子楽器は、プレイモードとエディッ
トモードの２つのモードを有する。プレイモードとエデ
ィットモードとは、エディットモードスイッチ３０３を
押下するごとに切り替えることができる。プレイモード
において、鍵盤を演奏すると、選択されている音色で楽
音が発生する。

【００３０】エディットモードとは、ユーザが音色編集
を行なうモードである。音色編集とは、具体的には、Ｄ
ＳＰ２０８で模擬する図８の回路の各パラメータを編集
して新たな音色を作ることである。エディットモードに
おいては、パラメータエディットスイッチ３０５を用い
て、各パラメータに関するパラメータデータ編集処理
（パラメータの値の設定や変更）を行なうことができ
る。

【００３１】エディットモードにおいて、周波数特性表
示スイッチ３０４を押下すると、ＬＣＤ２０６に、図８
の回路の周波数特性が表示される。図１がその表示例で
ある。

【００３２】図１において、１００は表示された周波数
特性を示す。横軸は周波数を示す。横軸上で音名がＣ
２，Ｃ３，…の位置には、対応する音名が表示されてい
る。縦軸は減衰量を示す。１０１は図８の励振部８３０
の周波数特性を示すグラフ、１０２は図８の線形部８４
０の周波数特性を示すグラフ、１０３は図８の回路全体
の周波数特性を示すグラフである。グラフ１０３は、グ
ラフ１０１とグラフ１０２を合成したもの（縦軸がデシ
ベル表記なら加算したもの、リニア表記なら乗算したも
の）である。これらのグラフは色分け、あるいは濃淡や
線種を変えて表示される。

【００３３】１１２はマウスポインタを示す。１０４
は、励振部８３０の周波数特性を示すグラフ１０１を表
示させるか否かを示すチェックボックスである。チェッ
クボックス１０４の横には、励振部に係ることを示す
「Ｅｘｃｉｔｅｒ」の表示がある。１０５は、線形部８
４０の周波数特性を示すグラフ１０２を表示させるか否
かを示すチェックボックスである。チェックボックス１
０５の横には、線形部に係ることを示す「Ｌｉｎｅａ
ｒ」の表示がある。１０６は、回路全体の周波数特性
（総特性）を示すグラフ１０３を表示させるか否かを示
すチェックボックスである。チェックボックス１０６の
横には、回路全体の特性であることを示す「Ｔｏｔａ
ｌ」の表示がある。

【００３４】これらのチェックボックス１０４，１０
５，１０６にレ点が表示されているときは、対応するグ
ラフが表示される。レ点が表示されているチェックボッ
クスにマウスポインタ１１２をセットしてマウス２０５
で指定（クリック）すると、当該チェックボックスのレ
点が消去されるとともに、対応するグラフも消去され
る。レ点が表示されていないチェックボックスにマウス
ポインタ１１２をセットしてマウス２０５で指定する
と、当該チェックボックスにレ点が表示されるととも
に、対応するグラフが表示される。

【００３５】１０８は表示されている周波数特性に対応
するキーコード（現在編集中のキーコード）を表示する
領域である。図８の回路のパラメータは、発音しようと
する楽音の音高に応じて変わる。すなわち、表示されて
いる周波数特性は、この領域１０８に示されたキーコー
ドの音高の音を発音する場合に用いられるパラメータに
おける図８の回路の周波数特性であるということにな
る。

【００３６】マウス２０５で領域１０８を指定すること
により、このキーコードを変更することができる。キー
コードを変更したときは、変更後のキーコードに対応す
る周波数特性が表示される。

【００３７】また、マウス２０５で領域１０９を指定す
ると、当該領域１０９の表示色が変更され、以後は鍵盤
３０１から直接キーコードを指定できる。このモードを
キー入力モードという。キー入力モードにおいて、鍵盤
３０１から指定したキーコードの音高は領域１０８に表
示される。再度マウス２０５で領域１０８を指定する
と、キー入力モードが解除され、元に戻る。

【００３８】三角印１０７は、全体の周波数特性を示す
グラフ１０３の一番高いピークの位置に自動的に付され
る印である。また、矢印↑は、前記領域１０８に表示さ
れているキーコード、すなわち発音しようとする音高の
位置に表示される印である。これにより、発音しようと
する音高とその音高でのパラメータにおける周波数特性
のピーク（すなわち最も発振しやすい位置）が一致する
かどうかを調べることができる。三角印１０７に横に表
示された数値（２６１．６）は、この位置の周波数を示
す。

【００３９】図１では、キーコードＣ３に対し、最も発
振しやすい三角印１０７の位置はＣ３付近にあるから、
キーコードＣ３の楽音を発生する場合のパラメータの設
定は良好であると分かる。一方、発音しようとするキー
コード（↑の表示）と三角印１０７の位置とがずれてい
るときは、最も発振しやすい周波数以外の周波数で発振
させていることとなり、パラメータの変更が必要である
ことが分かる。

【００４０】１１０は基準となる音高Ａ４の周波数を示
す。現在は「Ａ４＝４４０Ｈｚ」に設定されている。こ
の領域１１０をマウス２０５で指定することにより、こ
の周波数を変更することができる。

【００４１】ユーザは、このような周波数特性の表示を
参照しながら、パラメータを編集することができる。パ
ラメータの変更は、直ちに周波数特性の表示に反映され
る。

【００４２】次に、図４〜７のフローチャートを参照し
て、この実施例の電子楽器の動作（ＣＰＵ１の動作）を
詳しく説明する。

【００４３】図４は、メインルーチンを示す。まず、電
子楽器の電源がオンされると、ステップＳ１で初期設定
を行なう。次に、ステップＳ２でマウス２０５やパネル
スイッチ２０７の操作イベントを検出し、ステップＳ３
で音色設定処理を行なう。次に、ステップＳ４で演奏操
作子２０３のイベント検出処理を行ない、鍵盤３０１の
操作があるかどうかを検出する。

【００４４】ステップＳ５では発音処理を行なう。これ
により、鍵盤３０１の操作に応じた楽音信号が発生さ
れ、楽音が発音される。次に、ステップＳ６で、その他
の処理を行なった後、ステップＳ２に戻る。その他の処
理としては、エディットモードスイッチ３０３の押下を
検出して、プレイモードとエディットモードとを切り替
える処理などがある。

【００４５】図５を参照して、図４のステップＳ３の音
色設定処理について説明する。音色設定処理において
は、まずステップＳ１１で、現在のモードがエディット
モードであるか否かを判別する。エディットモードでな
いときは、ステップＳ１２で音色選択処理を行ない、リ
ターンする。音色選択処理は、音色選択スイッチ３０２
の操作を検出し、選択された音色に対応するパラメータ
およびマイクロプログラムをＤＳＰ２０８に転送する処
理のことである。

【００４６】ステップＳ１１でエディットモードである
ときは、ステップＳ１３でジョブ管理を行ない、ステッ
プＳ１４で実行すべきジョブに分岐する。ここでは、エ
ディットモードの元で、周波数特性表示スイッチ３０４
の押下イベントがあったときはステップＳ１５に、パラ
メータエディットスイッチ３０５によるパラメータデー
タの編集イベントがあったときはステップＳ１６に、そ
の他のイベントがあったときはステップＳ１７に、それ
ぞれ分岐する。

【００４７】ステップＳ１５では、周波数特性表示処理
を行なう。周波数特性表示処理については、図６で詳述
する。ステップＳ１６では、パラメータエディットスイ
ッチ３０５の操作に応じてパラメータ値の設定変更など
パラメータデータ編集処理を行なう。ステップＳ１７で
は、その他の処理を行なう。ステップＳ１５，Ｓ１６，
Ｓ１７の後、リターンする。

【００４８】図６を参照して、図５のステップＳ１５の
周波数特性表示処理を説明する。まず、ステップＳ２１
で初期表示およびタスク管理処理を行なう。タスク管理
処理は、マウス２０５でどのようなイベントが指定され
たかを判別する処理である。

【００４９】ステップＳ２２では、「Ｌｉｎｅａｒ」指
示イベント、すなわちチェックボックス１０５のクリッ
クがあったかどうか判別する。「Ｌｉｎｅａｒ」指示イ
ベントがあったときは、ステップＳ２３で線形部８４０
の特性についての表示／非表示処理（図７（ａ））を行
ない、ステップＳ２４に進む。「Ｌｉｎｅａｒ」指示イ
ベントがないときは、そのままステップＳ２４に進む。

【００５０】ステップＳ２４では、「Ｅｘｃｉｔｅｒ」
指示イベント、すなわちチェックボックス１０４のクリ
ックがあったかどうか判別する。「Ｅｘｃｉｔｅｒ」指
示イベントがあったときは、ステップＳ２５で励振部８
３０の特性についての表示／非表示処理（図７（ｂ））
を行ない、ステップＳ２６に進む。「Ｅｘｃｉｔｅｒ」
指示イベントがないときは、そのままステップＳ２６に
進む。

【００５１】ステップＳ２６では、「Ｔｏｔａｌ」指示
イベント、すなわちチェックボックス１０６のクリック
があったかどうか判別する。「Ｔｏｔａｌ」指示イベン
トがあったときは、ステップＳ２７で図８の回路全体の
総特性についての表示／非表示処理（図７（ｃ））を行
ない、ステップＳ２８に進む。「Ｔｏｔａｌ」指示イベ
ントがないときは、そのままステップＳ２８に進む。

【００５２】ステップＳ２８では、キーコード入力イベ
ント、すなわち領域１０８のクリックがあったかどうか
判別する。キーコード入力イベントがあったときは、ス
テップＳ２９でキーコード更新処理を行なう。これは、
領域１０８に表示されている現在編集中のキーコードを
更新する処理である。ステップＳ２９の後、ステップＳ
３０に進む。キーコード入力イベントがないときは、そ
のままステップＳ３０に進む。

【００５３】ステップＳ３０では、キー入力モードが設
定されているか、すなわち領域１０９のクリックがあっ
たかどうか判別する。キー入力モードが設定されていな
いときは、ステップＳ３３に進む。キー入力モードが設
定されているときは、ステップＳ３１で鍵盤３０１の押
鍵イベントが有るかどうか判別する。押鍵イベントがな
いときは、ステップＳ３３に進む。押鍵イベントがある
ときは、ステップＳ３２で、その押鍵に対応するキーコ
ード更新処理（ステップＳ２９と同様）を行なう。ステ
ップＳ３２の後、ステップＳ３３に進む。

【００５４】ステップＳ３３では、基準周波数（ＭＡＳ
ＴＥＲ ＴＵＮＥ）の更新イベント、すなわち領域１１
０のクリックがあったかどうか判別する。基準周波数の
更新イベントがあったときは、ステップＳ３４で基準周
波数の変更処理を行なう。これは、領域１１０に表示さ
れている現在設定されている基準周波数を更新する処理
である。ステップＳ３４の後、リターンする。基準周波
数の更新イベントがないときは、リターンする。

【００５５】図７（ａ）を参照して、図６のステップＳ
２３の線形部８４０の特性についての表示／非表示処理
を説明する。まず、ステップＳ４１で、線形部８４０の
周波数特性を表示する処理なのか非表示とする処理なの
かを決定する。線形部８４０の周波数特性が表示されて
いる状態で、チェックボックス１０５のクリックがあっ
た場合は、ステップＳ４５で、現在表示されている線形
部８４０の周波数特性のグラフ１０２を消去し、チェッ
クボックス１０５のレ点を消去して、リターンする。

【００５６】ステップＳ４１で線形部８４０の周波数特
性が表示されていない状態で、チェックボックス１０５
のクリックがあった場合は、ステップＳ４２以降の処理
で周波数特性を表示する。まず、ステップＳ４２で、現
在の設定パラメータにより伝達関数ＦＬを演算する。例
えば、図８の線形部８４０であれば、 （Ｘ＋Ｙ2 ）・Ｚ^-D2・ｋ2 ・Ｆ2 ＝Ｙ1 （Ｘ＋Ｙ1 ）・Ｚ^-D1・ｋ1 ・Ｆ1 ＝Ｙ2 から、 Ｙ1 ＝［｛ｋ2 ・Ｚ^-D2・Ｆ2 （１＋ｋ1 ・Ｚ^-D1・Ｆ1 ）｝／ （１−ｋ1 ・ｋ2 ・Ｚ^-D1・Ｚ^-D2・Ｆ1 ・Ｆ2 ）］Ｘ Ｙ2 ＝［｛ｋ1 ・Ｚ^-D1・Ｆ1 （１＋ｋ2 ・Ｚ^-D2・Ｆ2 ）｝／ （１−ｋ1 ・ｋ2 ・Ｚ^-D1・Ｚ^-D2・Ｆ1 ・Ｆ2 ）］Ｘ であるから、伝達関数ＦＬは、 ＦＬ＝Ｙ／Ｘ＝（Ｙ1 ＋Ｙ2 ）／Ｘ ＝（ｋ1 ・Ｚ^-D1・Ｆ1 ＋ｋ2 ・Ｚ^-D2・Ｆ2 ＋２ｋ1 ・ｋ2 ・Ｚ^-D1・Ｚ^-D2 ・Ｆ1 ・Ｆ2 ）／（１−ｋ1 ・ｋ2 ・Ｚ^-D1・Ｚ^-D2・Ｆ1 ・Ｆ2 ） となる。

【００５７】次に、ステップＳ４３で、伝達関数ＦＬに
基づいて周波数特性（ｆ特）を算出する。具体的には、
ｚ＝ｅｘｐ（ｊ２πｆ／ｆs ）として、｜ＦＬ｜を求め
れば、周波数特性が求まる。なお、ｊは複素数、ｆは周
波数を表す変数、ｅｘｐは指数関数、ｆs はサンプリン
グ周波数を示す。

【００５８】さらに、ステップＳ４４で、得られた周波
数特性のグラフを表示（図１の１０２）し、リターンす
る。

【００５９】図７（ｂ）を参照して、図６のステップＳ
２５の励振部８３０の特性についての表示／非表示処理
を説明する。まず、ステップＳ５１で、励振部８３０の
周波数特性を表示する処理なのか非表示とする処理なの
かを決定する。励振部８３０の周波数特性が表示されて
いる状態で、チェックボックス１０４のクリックがあっ
た場合は、ステップＳ５６で、現在表示されている励振
部８３０の周波数特性のグラフ１０１を消去し、チェッ
クボックス１０４のレ点を消去して、リターンする。

【００６０】ステップＳ５１で励振部８３０の周波数特
性が表示されていない状態で、チェックボックス１０４
のクリックがあった場合は、ステップＳ５２以降の処理
で周波数特性を表示する。

【００６１】まず、ステップＳ５２で、パラメータｋi
に０を、アンブシュアＥＭＢに所定値を、それぞれ設定
する。次に、ステップＳ５３で、プレッシャーＰＲＳ
に、ある所定値とホワイトノイズとを加算したものを入
力する。そして、ステップＳ５４で、励振部８３０の出
力ｘを周波数分析する。周波数分析とは、例えばＦＦＴ
（高速フーリエ変換）によりスペクトル包絡をとる処理
などである。ステップＳ５５で、この周波数分析により
得られた周波数特性のグラフを表示（図１の１０１）
し、リターンする。

【００６２】なお、ステップＳ５２でパラメータｋi に
０を設定しているのは、励振部８３０と線形部８４０と
を切り離すためである。ステップＳ５３，Ｓ５４のよう
に実際に信号を入力して周波数特性を得る場合は、励振
部８３０と線形部８４０とを切り離して測定する必要が
ある。

【００６３】ステップＳ５２ではアンブシュアＥＭＢに
所定値を設定しているが、この値をユーザが設定できる
ようにしてもよい。アンブシュアＥＭＢでフィルタ８０
２の特性を変化させるような場合、アンブシュアＥＭＢ
を変えると発振モード（第何モードで発振するか）が変
わることが多いので、アンブシュアＥＭＢを変えながら
周波数特性を見れば、適切なアンブシュアＥＭＢの値を
知ることができる。

【００６４】図７（ｃ）を参照して、図６のステップＳ
２７の総特性についての表示／非表示処理を説明する。
まず、ステップＳ６１で、総特性を表示する処理なのか
非表示とする処理なのかを決定する。総特性が表示され
ている状態で、チェックボックス１０６のクリックがあ
った場合は、ステップＳ６４で、現在表示されている総
特性のグラフ１０３を消去し、チェックボックス１０６
のレ点を消去して、リターンする。

【００６５】ステップＳ６１で総特性が表示されていな
い状態で、チェックボックス１０６のクリックがあった
場合は、ステップＳ６２で、線形部８４０の周波数特性
と励振部８３０の周波数特性に基づいて、総特性ＦＴを
求める。そして、ステップＳ６３で総特性ＦＴのグラフ
を表示（図１の１０３）し、リターンする。

【００６６】上記実施例によれば、励振部８３０の周波
数特性と線形部８４０の周波数特性とを重ねて表示する
とともに総特性のピークのうち最も高いピークの位置を
三角印１０７で示しているので、意図するモードで発振
しているかどうか、簡単に確認できる。周波数特性を見
ながら、パラメータを容易に編集でき、効率的な音作り
が行なえる。

【００６７】なお、上記実施例では、伝達関数を求めて
線形部８４０の周波数特性を算出するようにしている
が、実際にインパルスやノイズを注入して（このとき
は、励振部８３０と線形部８４０とを切り離してお
く）、その応答を解析することにより、周波数特性を求
めるようにしてもよい。また、正弦波を注入して、スイ
ープさせて応答を調べ、これにより周波数特性を求めて
もよい。

【００６８】さらに、周波数特性の表示の形式は図１に
限らない。例えば、縦軸や横軸は対数軸でなくリニアな
スケールの軸としてよい。要は、現在設定されているパ
ラメータでは第何モードで発振するか、あるいはどの周
波数で発振しやすいかなどが分かるように周波数特性を
重ねて表示できればよい。

【００６９】また、上記実施例において、図８の励振部
８３０の特性はフィルタ８０２によるところが大きいの
で、励振部の周波数特性としてフィルタ８０２の特性を
算出してそのまま表示するようにしてもよい。さらに、
図８の非線形テーブル８０４，８０５を無しの状態とし
て（あるいは、まったく直線的な変換特性として）、励
振部８３０の周波数特性を得るようにしてもよい。

【００７０】また、周波数特性表示の制御をパネルスイ
ッチで行なう代わりに、ＬＣＤ上のアイコンをマウスで
オン／オフ制御するようにしてもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、物理モデル音源の励振部の周波数特性と線形部の周
波数特性を重ねて表示するようにしているので、第何モ
ードで発振するか、あるいはどの周波数で発振しやすい
かなどが、一目で確認できる。したがって、周波数特性
を見ながら、パラメータを容易に編集でき、効率的な音
作りが行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る電子楽器のＬＣＤに表
示される画面を示す図

【図２】この発明の一実施例に係る周波数特性表示装置
を適用した電子楽器のブロック構成図

【図３】実施例の電子楽器の外観図

【図４】実施例の電子楽器のメインルーチンのフローチ
ャート図

【図５】音色設定処理ルーチンのフローチャート図

【図６】周波数特性表示処理ルーチンのフローチャート
図

【図７】周波数特性表示／非表示処理ルーチンのフロー
チャート図

【図８】管楽器の物理モデルを用いた楽音信号発生装置
の回路例

【符号の説明】

１０１…励振部の周波数特性を示すグラフ、１０２…線
形部の周波数特性を示すグラフ、１０３…回路全体の周
波数特性を示すグラフ、１１２…マウスポインタ、２０
１…中央処理装置（ＣＰＵ）、２０２…メモリシステ
ム、２０３…演奏操作子、２０４…パネルＩ／Ｆ（イン
ターフェース）、２０８…ディジタルシグナルプロセッ
サ（ＤＳＰ）、２０９…ディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）
変換器、２１０…バッファ、２１１…バスライン、２０
５…マウス、２０６…液晶表示装置（ＬＣＤ）、２０７
…パネルスイッチ（ＳＷ）、８３０…励振部、８４０…
線形部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音信号を循環させるとともに、所定の位
   置から楽音信号を取り出して出力する楽音信号循環手段
   と、該循環手段に注入するための励振信号を発生する励
   振手段とを備えた楽音信号発生装置における周波数特性
   を表示する装置であって、 上記楽音信号循環手段の周波数特性を得る手段と、 上記励振手段の周波数特性を得る手段と、 上記楽音信号循環手段の周波数特性と励振手段の周波数
   特性とを同じ画面に重ねて表示する手段とを備えたこと
   を特徴とする周波数特性表示装置。