乐音生成装置、电子乐器、乐音生成方法以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及乐音生成装置、电子乐器、乐音生成方法以及存储介质，生成自然的共鸣音。卷积运算部(204)执行对乐音波形数据(左ch)(109与脉冲响应波形数据(第2音波形数据)进行卷积的运算处理，由此生成左通道的卷积音波形数据。滤波运算部(203)使该卷积音波形数据所包含的频率成分分别减少所指定的一个以上的音高的基音和倍音各自的频率成分的振幅，由此生成第3音波形数据(左ch)(113)。该第3音波形数据(左ch)(113)作为制音器踏板踩下时的共鸣音波形数据而附加于所输出的钢琴音波形数据(左ch)。

Musical sound generation device, electronic musical instrument, music sound generation method and storage medium

The invention relates to a musical sound generating device, an electronic musical instrument, a musical sound generating method and a storage medium, so as to generate natural resonance. The convolution operation unit (204) performs an operation on the convolution of the music waveform data (left CH) (109 and the pulse response waveform data (second tone waveform data), thereby generating the convolution sound waveform data of the left channel. The filter operation unit (203) reduces the amplitude of the pitch of a specified pitch and the frequency component of the doubling of the specified pitch, respectively, by the frequency components contained in the convolutional waveform data, thereby generating a third tone waveform data (left CH) (113). The third tone waveform data (left CH) (113) is attached to the output of the piano sound waveform data (left CH) as the resonant waveform data when the pedal is pressed.

【技术实现步骤摘要】
乐音生成装置、电子乐器、乐音生成方法以及存储介质本申请以2016年12月26日提出的日本专利申请2016-252129为基础，享受该申请的优先权，并将该基础申请的全部内容援引于本申请。
本专利技术涉及乐音生成装置、电子乐器、乐音生成方法以及存储介质。
技术介绍
在声学钢琴中，与各键对应地设置的制音器为，如果制音器踏板未被踩下，则在键未被按键的状况下会与弦接触，当键被按键时与弦的接触脱离。并且，与键的按键联动地进行动作的锤敲击该弦。另一方面，当踩下制音器踏板时，按压各键的制音器全部成为脱离的状态，当在该状态下通过某个键的按键而与该键对应的弦被敲击时，在发出与该弦的振动对应的声音的同时，发出相对于该弦的振动而其他全部弦共鸣而产生的共鸣音。即使键被离键，被敲击的弦的振动以及共鸣音的振动也持续较长时间。该共鸣音使钢琴的声音具有特征。在以往的电子钢琴中，例如为了模拟声学钢琴的上述共鸣音，而进行组合了混响器、共鸣器等反馈型滤波器的信号处理。此外，以往，例如为了能够再现弦共鸣音的复杂的声像感，而已知有如下那样的共鸣音声像生成装置(例如专利文献1)。共鸣音产生部具有将多个弦共鸣电路进行组合的弦共鸣电路组。各弦共鸣电路是具有与每个音名的倍音相当的共振频率的数字滤波器。当在按键时输入乐音信号时，根据该乐音信号将弦共鸣音信号输入至卷积运算部，预先测定的脉冲响应被卷积。卷积后的弦共鸣音信号由加法器合成而输出。在各弦共鸣电路组的各个输出信号中，卷积有来自在相同空间内假定了声学钢琴的琴马上的互不相同的声源位置的脉冲响应。专利文献1：日本特开2007-193129号公报但是，在基于上述的使用了反馈型滤波器的信号处理的现有技术中，难以获得与声学钢琴的共鸣音对应的真实的临场感。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供乐音生成装置、电子乐器、乐音生成方法以及存储介质，能够生成声学钢琴那样的自然的共鸣音。本专利技术的一个实施例的乐音生成装置包括：多个键，该多个键分别与音高信息建立对应；以及至少一个处理器，上述至少一个处理器执行以下处理：卷积运算处理，对和与所指定的键建立对应的上述音高信息相应的第1音波形数据以及与脉冲响应相应的第2音波形数据进行卷积，生成卷积音波形数据；第3音波形数据生成处理，使通过上述卷积运算处理而生成的上述卷积音波形数据所包含的频率成分，分别减少与上述音高信息相应的基音和倍音各自的频率成分的振幅，生成第3音波形数据；以及输出处理，输出基于通过上述第3音波形数据生成处理而生成的上述第3音波形数据生成的钢琴音波形数据。附图说明当与以下的附图相配合地考虑以下的详细记载时，能够获得本申请的更深刻的理解。图1是表示电子乐器的实施方式的例子的框图。图2是表示制音器效果音产生部的一个实施方式的框图。图3是表示使所录音的钢琴音的弦的基本共鸣音衰减的梳状滤波器的特性例的图。图4是表示FFT卷积部的实施方式的例子的框图。图5是脉冲响应波形数据(第2音波形数据)的录制方法的说明图。图6A～D是表示电子乐器的处理例的流程图(其1)。图7A～B是表示电子乐器的处理例的流程图(其2)。图8是表示制音器效果音产生部的其他实施方式的框图(其1)。图9是表示制音器效果音产生部的其他实施方式的框图(其2)。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。本实施方式涉及对声学钢琴进行模拟的电子乐器。通过对声学钢琴的键被按键时的声音进行录音来制作波形数据(第1音波形数据)，而存储于钢琴声源部(集成电路)内的波形存储器。并且，当电子钢琴的键被按键时，从波形存储器读出与该被按键的键的音高对应的波形数据，由此生成钢琴音波形数据。此外，在本实施方式中，为了模拟声学钢琴中的制音器踏板被踩下时产生的弦的共鸣音，而预先录制在将声学钢琴的制音器踏板踩下的同时使钢琴振动而获得的共鸣音的脉冲响应波形数据(第2音波形数据)，并存储于电子乐器内的存储器。然后，执行对与键的按键相应的第1音波形数据和脉冲响应波形数据(第2音波形数据)进行卷积的卷积运算，生成共鸣音波形数据(第3音波形数据)。然后，以与制音器踏板的踩下量相应的比例，使第1音波形数据与共鸣音波形数据(第3音波形数据)混合，由此生成钢琴音波形数据。然后，输出所生成的钢琴音波形数据。在踩下制音器踏板时录制的脉冲响应波形数据(第2音波形数据)，是在全部的弦为释放状态、即全部的弦共鸣振动而发音的状态下录音的。因而，脉冲响应波形数据(第2音波形数据)具有与使全部的弦发音时为相同状态时的频率特性，还包含通过按键而发音的弦的倍音特性。因此，当通过键的按键而从波形存储器产生的第1音波形数据和具有上述频率特性的脉冲响应波形数据(第2音波形数据)被卷积时，双方的波形数据所包含的与该按键对应的音高的波形数据成分彼此被强调，成为不自然的共鸣音。因此，在本实施方式中，利用对通过键的按键而从波形存储器产生的第1音波形数据与上述的脉冲响应波形数据(第2音波形数据)进行卷积的运算处理，生成卷积音波形数据。然后，执行如下的滤波运算处理：使该卷积音波形数据所包含的频率成分，分别减少与该按键对应的音高的基音和倍音各自的频率成分的振幅，而生成减少音波形数据即共鸣音波形数据(第3音波形数据)。由此，本实施方式能够生成自然的共鸣音。图1是表示电子乐器100的实施方式的例子的框图。电子乐器100包括制音器效果音产生部101、钢琴声源部102、CPU(中央运算处理装置)103、能够随机存取的存储器104、乘法器105、106、加法器107、108、键盘部140、制音器踏板150、与开关部160连接的GPIO(GeneralPurposeInputOutput：通用输入输出接口)130、以及系统总线170。制音器效果音产生部101、钢琴声源部102、乘法器105、106、以及加法器107、108，例如可以通过DSP(数字信号处理器)的集成电路的单芯片或者多芯片来构成。键盘部140是供演奏者进行钢琴演奏的键盘，例如包括88键的键。通过演奏者踩下制音器踏板150，由此制音器踏板150产生对声学钢琴中的制音器踏板的举动进行模拟的效果。开关部160除了包括电源开关、音量开关、音色选择开关等一般的开关类以外，还包括对制音器踏板效果附加量进行指定的开关、音律变更的开关、以及主调音变更的开关等。GPIO130检测键盘部140中的各键的按键、离键的信息、制音器踏板150的接合(被踩下的状态)或者断开(未踩下的状态)的信息、以及开关部160的各开关的操作信息，并将这些信息经由系统总线170通知给CPU103。CPU103根据存储器104中存储的控制程序，经由GPIO130执行演奏者进行的、来自键盘部140的按键、离键的信息的处理、制音器踏板150的接合/断开的信息的处理、基于开关部160的操作的电源接通(启动)的信息的处理、音量变更的信息的处理、音色选择的信息的处理、音律变更的处理、主调音变更的信息的处理、以及制音器踏板效果附加量指定的处理等。作为这些处理的结果，CPU103经由系统总线170对钢琴声源部102输出包含音符开信息、音符关信息、音色选择信息、音律变更信息、主调音变更信息等在内的演奏信息117。此外，与本实施方式相关联，在该演奏信息117中包含制音器踏板踩下信息1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乐音生成装置，包括：多个键，该多个键分别与音高信息建立对应；以及至少一个处理器，上述至少一个处理器执行以下处理：卷积运算处理，对和与所指定的键建立对应的上述音高信息相应的第1音波形数据以及与脉冲响应相应的第2音波形数据进行卷积，生成卷积音波形数据；第3音波形数据生成处理，使通过上述卷积运算处理而生成的上述卷积音波形数据所包含的频率成分，分别减少与上述音高信息相应的基音和倍音各自的频率成分的振幅，生成第3音波形数据；以及输出处理，输出基于通过上述第3音波形数据生成处理而生成的上述第3音波形数据生成的钢琴音波形数据。

【技术特征摘要】
2016.12.26 JP 2016-2521291.一种乐音生成装置，包括：多个键，该多个键分别与音高信息建立对应；以及至少一个处理器，上述至少一个处理器执行以下处理：卷积运算处理，对和与所指定的键建立对应的上述音高信息相应的第1音波形数据以及与脉冲响应相应的第2音波形数据进行卷积，生成卷积音波形数据；第3音波形数据生成处理，使通过上述卷积运算处理而生成的上述卷积音波形数据所包含的频率成分，分别减少与上述音高信息相应的基音和倍音各自的频率成分的振幅，生成第3音波形数据；以及输出处理，输出基于通过上述第3音波形数据生成处理而生成的上述第3音波形数据生成的钢琴音波形数据。2.如权利要求1所述的乐音生成装置，其中，上述第1音波形数据是至少包含通过不踩下键盘乐器的制音器踏板的情况下的按键，由此被敲击的弦振动而获得的声音的音波形数据，上述第2音波形数据是通过在踩下键盘乐器的制音器踏板的同时使上述键盘乐器振动，由此上述键盘乐器所包含的多个弦振动而获得的共鸣音的音波形数据。3.如权利要求1所述的乐音生成装置，其中，上述至少一个处理器为，在上述第3音波形数据生成处理中，通过梳状滤波器来确定上述基音和倍音各自的频率成分。4.如权利要求1所述的乐音生成装置，其中，上述至少一个处理器为，在上述第3音波形数据生成处理中，通过对上述卷积音波形数据执行与所指定的键相应的延迟处理，由此生成上述第3音波形数据。5.如权利要求1所述的乐音生成装置，其中，上述至少一个处理器为，在制音器踏板被踩下时，执行上述卷积运算处理、上述第3音波形数据生成处理以及输出处理。6.一种电子乐器，包括：多个键，该多个键分别与音高信息建立对应；制音器踏板；以及至少一个处理器，上述至少一个处理器执行以下的处理：卷积运算处理，对和与所指定的键建立对应的上述音高信息相应的第1音波形数据以及与脉冲响应相应的第2音波形数据进行卷积，生成卷积音波形数据；第3音波形数据生成处理，使通过上述卷积运算处理而生成的上述卷积音波形数据所包含的频率成分，分别减少与上述音高信息相应的基音和倍音各自的频率成分的振幅，生成第3音波形数据；以及输出处理，输出基于通过上述第3音波形数据生成处理而生成的上述第3音波形数据生成的钢琴音波形数据。7.一种乐音生成方法，使电子乐器的计算机执行以下处理：卷积运算处理，对和与所指定的键建立对应的音高信息相应的第1音波形数据以及与脉冲响应相应的第2音波形数据进行卷积，生成卷积音波形数据；第3音波形数据生成处理，使通过上述卷积运算处理而生成的上述卷积音波形数据所包含的频率成分，分别减少与上述音高信息相应的基音和倍音各自的频率成分的振幅，生成第3音波形数据；以及输出处理，输出基于通过上述第3音波形数据生成处理而生成的上述第3音波形数据生成的钢琴音波形数据。8.一种存储介质，存储有程序，该程序使电子乐器的计算机执行以下处理：卷...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂田吾朗，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP