共鸣音产生设备和共鸣音产生程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种共鸣音产生设备和共鸣音产生程序，其应用于电子乐器，并且从电子乐器的音产生器中取得表示复调乐器的音的乐音信号，以产生表示对复调乐器的振动体的音进行模仿的共鸣音的乐音信号，所述振动体由表示复调乐器的音乐声的所取得的乐音信号引起共鸣。
【背景技术】
[0002]按照常规，已知诸如在日本未审查的专利公开N0.63-267999中公开的共鸣音产生设备。共鸣音产生设备具有十二个共鸣音产生电路。每个共鸣音产生电路分配有一个音名(音级)。每个共鸣音产生电路具有:延迟电路，其将接收到的乐音信号延迟针对分配的音名而指定的一段延迟时间；乘法电路，其将延迟的乐音信号乘以预定系数；和加法电路，其将相乘的结果加至从音产生器新接收的乐音信号，并将相加的信号再次输入至延迟电路。结果，共鸣音产生电路具有对应于分配的音名的多个共鸣频率。在形成由供应至共鸣音产生电路的乐音信号表示的音的频率成分中，与共鸣音产生电路的共鸣频率不同的频率成分立即衰减，而与共鸣音产生电路的共鸣频率一致的频率成分可保持为共鸣音。
【发明内容】
[0003]在常规的电子乐器中，存在一种电子乐器，其被构造为保持通过对在各种型号的原声钢琴上演奏的音乐声进行采样而获得的波形数据，以使得演奏者可(从各种型号中)选择音色。钢琴声的泛音的频率稍高于钢琴声的基音的频率的整数倍的值。基音和泛音之间的频率的关系被称作非谐和。非谐和归因于诸如弦的材质和厚度之类的物理性质，并且在型号之间变化。然而，上述常规的共鸣音产生电路的基音和泛音的频率是固定的(不可改变的)。因此，根据选择的音色，从音产生器供应至共鸣音产生电路的钢琴声的泛音频率与通过共鸣音产生电路产生的共鸣音的泛音频率之间存在偏差，这导致混浊的声音。
[0004]此外，通常，电子乐器被构造为使得调音系统是可选择的。另外，是否采用拉伸调音(stretch tuning)也是可选择的。此外，基准音(A4)的频率(主控调音)是可编程的。此外，根据选择的调音系统，编程的主控调音等，从音产生器供应至共鸣音产生设备的钢琴声的基音和泛音的频率在频率轴上作为整体移位以进行精细调整。然而，上述常规的共鸣音产生设备的共鸣音产生电路的共鸣频率是固定的(不可改变的)。此外，共鸣音产生电路的共鸣频率是根据平均乐律来指定的。因此，在选择了除平均乐律以外的调音系统的情况下，在主控调音改变的情况下等，从音产生器供应至共鸣音产生电路的钢琴声的基音和泛音的频率偏离共鸣音产生电路的共鸣频率。结果，产生了泛音频率与钢琴声的泛音频率不同的共鸣音。结果，声音混浊，或者共鸣音产生电路不能良好地共鸣，从而共鸣音产生电路能够产生的表示共鸣音的乐音信号并不太多。因此，常规的电子乐器不能忠实地模仿不同型号的原声钢琴和各自具有不同的调音设置的原声钢琴的共鸣音。
[0005]提出本发明以解决上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种共鸣音产生设备，其可更忠实地模仿不同型号的复调乐器的共鸣音和各自具有不同的调音设置的复调乐器的共鸣音。在将在下面描述的本发明的构成特征的描述中，将在稍后描述的实施例的对应组件的标号在括号中给出，以有利于对本发明的理解。然而，应该理解，本发明的构成特征不限于由标号表示的实施例的对应组件。
[0006]为了实现上述目的，本发明的一个特征是提供一种应用于具有音产生器(16)的电子乐器(DM)的共鸣音产生设备(20)，所述音产生器(16)根据包括音高号的音产生指令信号来产生表示具有由音高号(η)指定的音高并且由复调乐器通过振动与该音高号对应的振动体而产生的音乐声(PSto))的乐音信号，所述共鸣音产生设备包括:多个共鸣音产生装置(30ω)，它们中的每一个被分配了不同的音高号，并且被构造为具有多个共鸣频率，所述多个共鸣音产生装置中的每一个取得表示所述复调乐器的音乐声的乐音信号，并产生表示如下共鸣音的乐音信号:所述共鸣音模仿了所述复调乐器的振动体被取得的乐音信号所表示的所述复调乐器的音乐声引起共鸣而产生的音；以及共鸣频率设置装置(60)，其用于允许各个共鸣音产生装置的对应的共鸣频率与音产生器根据包括了分配至各个共鸣音产生装置的音高号的音产生指令信息而产生的音乐声的基音和泛音的频率一致。在所述共鸣音产生装置的共鸣频率与所述音产生器根据具有分配至所述共鸣音产生装置的音高号的音产生指令信息而产生的音乐声的基音和泛音的频率之间的差等于或小于特定阈值的情况下，可以认为所述共鸣音产生装置的共鸣频率与所述音产生器根据具有分配至所述共鸣音产生装置的音高号的音产生指令信息而产生的音乐声的基音和泛音的频率一致。
[0007]在这种情况下，所述多个共鸣音产生装置中的每一个可具有:延迟装置(43ω)，其用于保持取得的乐音信号和延迟所保持的乐音信号；延迟长度调整装置(44ω)，其用于均匀地延迟通过所述延迟装置延迟的乐音信号的整个频带的相位，以调整通过所述延迟装置延迟的延迟时间段；一个或更多个相移装置(45ω、46ω)，其具有将通过所述延迟装置和所述延迟长度调整装置延迟的乐音信号的低频成分比高频成分延迟得更多的相位特性；以及加法装置(42ω)，其用于将各频率成分的对应相位被所述一个或更多个相移装置移位的乐音信号加至从所述音产生器新取得的乐音信号，并且随后将相加的乐音信号供应至所述延迟装置；并且所述共鸣频率设置装置可指定所述延迟装置将对所述乐音信号进行保持的时间段、所述延迟长度调整装置的相位特性和所述一个或更多个相移装置的相位特性，以使得所述共鸣音产生装置的对应共鸣频率与所述音产生器根据包括了分配至所述共鸣音产生装置的音高号的音产生指令信息而产生的音乐声的基音和泛音的频率一致。
[0008]此外，在这种情况下，所述延迟装置和所述延迟长度调整装置将对乐音信号进行延迟的总时间段(DS(n))可具有整数部分和小数部分；并且所述共鸣频率设置装置可根据整数部分的值确定所述延迟装置将对乐音信号进行保持的时间段(DIw)，并且可根据小数部分的值指定所述延迟长度调整装置的相位特性ΦΑω)。
[0009]所述复调乐器可为钢琴；并且所述振动体可为钢琴的弦。
[0010]如上构造的共鸣音产生设备的各个共鸣音产生装置具有基于通过延迟装置将对乐音信号进行保持的时间段、延迟长度调整装置的相位特性和一个或更多个相移装置的相位特性而限定的多个共鸣频率。根据本发明的共鸣音产生设备，根据选择的音色(型号)、乐律、主控调音等来确定共鸣音产生装置的共鸣频率。更具体地说，共鸣频率设置装置允许共鸣音产生装置的共鸣频率与从音产生器供应的音乐声的基音和泛音的频率一致。因此，所述共鸣音产生设备防止了声音混浊的情形，或者防止了共鸣音产生装置由于从音产生器供应的音乐声的基音和泛音的频率与共鸣音产生装置的共鸣频率之间的偏差而不能很好地共鸣的情形。因此，应用了根据本发明的共鸣音产生设备的电子乐器可更忠实地模仿不同型号的复调乐器和各自具有不同的调音设置的复调乐器。
[0011]本发明的另一特征在于所述共鸣音产生设备应用于其中可根据音乐声设置信息指定复调乐器的音乐声的音高和音色的电子乐器，所述音乐声设置信息包括型号信息和调音系统信息，其中所述型号信息表示通过电子乐器模仿的复调乐器的型号，所述调音系统信息表示调音的设置，所述电子乐器能够向外部输出音乐声设置信息；所述共鸣频率设置装置具有:音乐声设置信息取得装置，其用于取得音乐声设置信息；基本表(TBM1、TBM2、……)，针对所述多个共鸣音产生装置中的每一个，在基准音具有特定音高而同时所述电子乐器将模仿通过特定调音系统调音的特定型号的复调乐器的情况下，所述基本表指定了用于指定所述延迟装置和所述延迟长度调整装置将对乐音信号进行延迟的总时间段的参数和用于指定所述一个或更多个相移装置的相位特性的参数；以及多个校正表(TBT1、TBT2、……、TBS)，在所述电子乐器将模仿通过与所述特定调音系统不同的调音系统调音的所述特定型号(M1、M2、……)的复调乐器的情况下，所述多个校正表指定将与所述基本表的所述参数相乘的系数，所述系数针对与所述特定调音系统不同的调音系统中的每一个而设置；并且根据取得的音乐声设置信息，通过利用基本表和一个或更多个所述校正表，针对所述多个共鸣音产生装置中的每一个来指定所述延迟装置将对乐音信号进行保持的时间段、所述延迟长度调整装置的相位特性以及所述一个或更多个相移装置的相位特性。
[0012]在这种情况下，校正表(TBT1、TBT2、……)中的至少一个由各自对应于不同的音名的十二个系数形成。
[0013]在电子乐器的调音设置被设为特定设置的情况下，通过使用基本表指定共鸣音产生装置的对应共鸣频率。在调音设置被设为与所述特定设置不同的设置的情况下，通过使用校正表来校正基本表的参数。结果，与其中针对电子乐器的各个调音设置来存储将被供应至共鸣音产生装置的参数的情况相比，可简化表的对应构造。
[0014]本发明的又一特征在于，所述共鸣频率设置装置具有:频率响应检测装置(S24c)，其用于从所述音产生器中按次序取得各自具有所述复调乐器的不同音高的音乐声，并且检测各自具有所述复调乐器的不同音高的音乐声的基音和泛音的对应频率；初始化装置(S24d)，其用于针对所述多个共鸣音产生装置中的每一个，将所述延迟装置将对乐音信号进行保持的时间段、所述延迟长度调整装置的相位特性和所述一个或更多个相移装置的相位特性初始化为特定初始值；共鸣频率检测装置(S24e)，其用于检测所述多个共鸣音产生装置中的每一个的共鸣频率；以及优化装置(S24g、S24h)，其用于通过如下方式来优化所述多个共鸣音产生装置中的每一个的共鸣频率:针对所述多个共鸣音产生装置中的每一个，重复地更新所述延迟装置将对乐音信号进行保持的时间段、所述延迟长度调整装置的相位特性和所述一个或更多个相移装置的相位特性，直到各个共鸣音产生装置的共鸣频率与具有由所述音产生器根据包括了分配至各个共鸣音产生装置的音高号的音产生指令信息而产生的对应音高的所述复调乐器的音乐声的基音和泛音的频率之间的差(SS)变得小于特定阈值。
[0015]上述特征可省略基本表和校正表，从而简化共鸣音产生设备的构造。
[0016]此外，本发明不限于共鸣音产生设备的发明，而是可实施为应用于结合在共鸣音产生设备中的计算机的计算机程序。
【附图说明】
[0017]图1是示出应用了根据本发明的实施例的共鸣音产生设备的电子乐器的构造的框图；
[0018]图2是示出图1所示的共鸣音产生设备的构造的框图；
[0019]图3是示出图2所示的共鸣音产生电路的构造的框图；
[0020]图4是示出图3所示的延迟电路的构造的框图；
[0021]图5是示出图3所示的延迟长度调整电路、第一非谐成分产生电路和第二非谐成分产生电路