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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-13
(45)【発行日】2022-10-21
(54)【発明の名称】音響装置および音響信号生成プログラム
(51)【国際特許分類】
G10H 1/18 20060101AFI20221014BHJP
G10H 7/08 20060101ALI20221014BHJP
【ＦＩ】
G10H1/18 Z
G10H7/08
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020540923
(86)(22)【出願日】2018-09-05
(86)【国際出願番号】 JP2018032896
(87)【国際公開番号】W WO2020049659
(87)【国際公開日】2020-03-12
【審査請求日】2021-02-24
(73)【特許権者】
【識別番号】315017409
【氏名又は名称】ＡｌｐｈａＴｈｅｔａ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂上 敬
(72)【発明者】
【氏名】中井 敏貴
【審査官】菊池 智紀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０５４８５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２１９５８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１６１９９４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ１０Ｈ １／００－７／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力される変調波により、オシレータにより生成された搬送波を変調して、音響信号を生成する複数の音響信号生成部と、操作者による調整を促し、複数の前記音響信号生成部により生成された音響信号の特徴量をそれぞれ調整する複数の調整操作部と、
それぞれの前記音響信号生成部により生成された音響信号を、加算または乗算して合成された合成音響信号を生成する音響信号合成部と、
複数の前記調整操作部の調整状態から、出力される合成音響信号の信号強度を推定する信号強度推定部と、
推定された合成音響信号の信号強度に基づいて、前記調整操作部による調整操作量が限界量に達しているか否かと、前記調整操作部による調整操作量と前記限界量との差との少なくとも一方を、操作者に報知する限界量報知部と、
を備える音響装置。
【請求項2】
請求項１に記載の音響装置において、
前記限界量報知部は、複数の前記調整操作部のそれぞれに応じて複数設けられ、複数の前記調整操作部のそれぞれにおける前記調整操作量が前記限界量に達しているか否かと、複数の前記調整操作部のそれぞれにおける前記調整操作量と前記限界量との差との少なくとも一方を、前記操作者に報知する音響装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の音響装置において、前記音響信号生成部は、生成した音響信号を自己および他の音響信号生成部の少なくともいずれかの変調波として入力する音響装置。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の音響装置において、前記限界量報知部は、発光部を備え、推定された合成音響信号の信号強度に応じて異なる発光状態または発光色で前記発光部を発光表示させることにより報知する音響装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の音響装置において、前記限界量報知部は、前記信号強度推定部による推定中、前回の調整操作時における報知状態を報知する音響装置。
【請求項6】
コンピュータを、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の音響装置として機能させるコンピュータ読み取り可能な音響信号生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、音響装置および音響信号生成プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電子楽器としてＦＭシンセサイザー等の音響装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
ＦＭシンセサイザーは、第１のオシレータから発振された搬送波を、第２のオシレータから発振された変調波により変調して様々な音響信号を生成する。そして、ＦＭシンセサイザーに接続された電子鍵盤等により入力されたキーノートに応じた周波数の音響信号を生成することにより、音階のある音声出力することができる。
ＦＭシンセサイザーによれば、搬送波および変調波の組み合わせにより、様々な音響信号を生成できるので、通常の楽器の音色に近い音響信号を生成したり、従来にはない新たな音色の音響信号を生成できるという効果がある。
ＦＭシンセサイザーは、第１のオシレータから発振された搬送波を、第２のオシレータから発振された変調波により変調して様々な音響信号を生成する。そして、ＦＭシンセサイザーに接続された電子鍵盤等により入力されたキーノートに応じた周波数の音響信号を生成することにより、音階のある音声出力することができる。
ＦＭシンセサイザーによれば、搬送波および変調波の組み合わせにより、様々な音響信号を生成できるので、通常の楽器の音色に近い音響信号を生成したり、従来にはない新たな音色の音響信号を生成できるという効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平４－１６１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、近年のＦＭシンセサイザーでは、前述した２つのオシレータの組み合わせを複数用い、それぞれから出力される音響信号を加算または乗算し、自己が生成した音響信号を自己の入力としてループさせて、新たな音響信号を生成することが行われている。
この場合、従来、複数の組み合わせを制限して、プリセットされた組み合わせ方でそれぞれのオシレータにおける波形、周波数、増幅率等の調整を行っていた。
この場合、従来、複数の組み合わせを制限して、プリセットされた組み合わせ方でそれぞれのオシレータにおける波形、周波数、増幅率等の調整を行っていた。
【0005】
しかしながら、プリセットされた組み合わせ方では、生成できる新たな音色の音響信号の選択幅が限られてしまうという課題がある。
一方、オシレータの組み合わせの自由度を向上させ、それぞれのオシレータの調整量を自由に設定できるようにしても、操作者はどのパラメータを調整すれば、音響信号に影響を与えるか理解することが難しい。したがって、それぞれのオシレータの調整、設定が非常に難しいという課題がある。
また、オシレータのパラメータの調整、設定の組み合わせによっては、生成された音響信号の音階が破綻してしまい、楽器として機能しない場合があるという課題がある。
一方、オシレータの組み合わせの自由度を向上させ、それぞれのオシレータの調整量を自由に設定できるようにしても、操作者はどのパラメータを調整すれば、音響信号に影響を与えるか理解することが難しい。したがって、それぞれのオシレータの調整、設定が非常に難しいという課題がある。
また、オシレータのパラメータの調整、設定の組み合わせによっては、生成された音響信号の音階が破綻してしまい、楽器として機能しない場合があるという課題がある。
【0006】
本発明の目的は、自由に新たな音響信号を生成することができ、かつ、楽器として破綻せず、音階のある音響信号を出力することができる音響装置および音響信号生成プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の音響装置は、入力される変調波により、オシレータにより生成された搬送波を変調して、音響信号を生成する複数の音響信号生成部と、操作者による調整を促す調整操作部を有し、それぞれの音響信号生成部により生成された音響信号の特徴量を調整する複数の特徴量調整部と、それぞれの音響信号生成部により生成された音響信号を、加算または乗算して合成された合成音響信号を生成する音響信号合成部と、複数の前記特徴量調整部の調整状態から、出力される合成音響信号の信号強度を推定する信号強度推定部と、複数の前記特徴量調整部に応じて設けられ、推定された合成音響信号の信号強度に基づいて、前記調整操作部による調整操作量の限界量を、操作者に報知する限界量報知部と、を備える。
本発明のコンピュータ読み取り可能な音響信号生成プログラムは、コンピュータを、前述の音響装置として機能させる。
本発明のコンピュータ読み取り可能な音響信号生成プログラムは、コンピュータを、前述の音響装置として機能させる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施の形態に係る音響装置を示すブロック図。
【図2】前記実施の形態における音響信号生成部および音響信号合成部の構造を示すブロック図。
【図3】前記実施の形態における変調波の波形に応じて生成される音響信号の信号強度を示すグラフ。
【図4】前記実施の形態における合成音響信号の信号強度を示すグラフ。
【図5】前記実施の形態における音響信号生成部、音響信号合成部、信号強度推定部、および限界量報知部を示すブロック図。
【図6】前記実施の形態における信号強度推定部および限界量報知部を示すブロック図。
【図7】前記実施の形態における作用を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の実施の形態に係るＦＭ（Frequency Modulation）シンセサイザー１が示されている。
ＦＭシンセサイザー１は、シンセサイザー本体２および調整操作ユニット３を備え、ＭＩＤＩキーボード４から出力されたキーノートに応じた音程の音響信号を生成して、外部に音声出力する。調整操作ユニット３は、シンセサイザー本体２が有する複数のオシレータのゲイン、周波数比を調整する調整つまみ３２を複数備え、操作者がそれぞれの調整つまみ３２を操作することにより、出音用ＦＭシンセサイザー部６に異なる音色の音響信号を生成させる。
ＦＭシンセサイザー１は、シンセサイザー本体２および調整操作ユニット３を備え、ＭＩＤＩキーボード４から出力されたキーノートに応じた音程の音響信号を生成して、外部に音声出力する。調整操作ユニット３は、シンセサイザー本体２が有する複数のオシレータのゲイン、周波数比を調整する調整つまみ３２を複数備え、操作者がそれぞれの調整つまみ３２を操作することにより、出音用ＦＭシンセサイザー部６に異なる音色の音響信号を生成させる。
【0010】
調整操作ユニット３は、ボックス状のケース３１と、複数の調整つまみ３２とを備える。本実施の形態では、シンセサイザー本体２の調整可能な音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４に応じて、４×４＝１６個の調整操作部としての調整つまみ３２が設けられている。
なお、本実施の形態では、調整操作ユニット３をハードウェアとして構成しているが、これに限られない。たとえば、コンピュータの画面上に表示される画像として構成される特徴量調整部としてもよい。
なお、本実施の形態では、調整操作ユニット３をハードウェアとして構成しているが、これに限られない。たとえば、コンピュータの画面上に表示される画像として構成される特徴量調整部としてもよい。
【0011】
シンセサイザー本体２は、図１に示すように、入力されたキーノートKNOTEに応じた音階の音響信号を生成して、音声出力する。シンセサイザー本体２は、パラメータ選択部５、出音用ＦＭシンセサイザー部６、分析用ＦＭシンセサイザー部７、ノイズ成分分析部８、およびノイズリダクション部９を備える。
パラメータ選択部５は、シンセサイザー本体２により生成および出力する音響信号の波形を選択する部分であり、選択可能な波形としては、たとえば、サイン波Ｗ１、三角波Ｗ２、ノコギリ波Ｗ３、矩形波Ｗ４を例示できる（図３参照）。選択された波形、周波数比、出力側増幅器６３Ａ（図２参照）の増幅率および入力側増幅器６４Ａ（図２参照）の増幅率は、出音用ＦＭシンセサイザー部６および分析用ＦＭシンセサイザー部７に出力される。
パラメータ選択部５は、シンセサイザー本体２により生成および出力する音響信号の波形を選択する部分であり、選択可能な波形としては、たとえば、サイン波Ｗ１、三角波Ｗ２、ノコギリ波Ｗ３、矩形波Ｗ４を例示できる（図３参照）。選択された波形、周波数比、出力側増幅器６３Ａ（図２参照）の増幅率および入力側増幅器６４Ａ（図２参照）の増幅率は、出音用ＦＭシンセサイザー部６および分析用ＦＭシンセサイザー部７に出力される。
【0012】
出音用ＦＭシンセサイザー部６は、図２に示すように、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）から構成され、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６までを複数備える。
このうち、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４は、出音用ＦＭシンセサイザー部６で使用する搬送波および変調波に基づいて出力する音響信号を生成する。なお、本実施の形態では、別途音響信号生成部ＯＰ５および音響信号生成部ＯＰ６が設けられている。音響信号生成部ＯＰ５および音響信号生成部ＯＰ６は、既存のプリセット型のオシレータの組み合わせにより変調を行うものであり、予備的に設けられている。
音響信号生成部ＯＰ１は、オシレータ６１、増幅器６２、信号出力部６３、出力側増幅器６３Ａ、および変調波入力部６４を備える。音響信号生成部ＯＰ２から音響信号生成部ＯＰ４も同様の構成である。
このうち、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４は、出音用ＦＭシンセサイザー部６で使用する搬送波および変調波に基づいて出力する音響信号を生成する。なお、本実施の形態では、別途音響信号生成部ＯＰ５および音響信号生成部ＯＰ６が設けられている。音響信号生成部ＯＰ５および音響信号生成部ＯＰ６は、既存のプリセット型のオシレータの組み合わせにより変調を行うものであり、予備的に設けられている。
音響信号生成部ＯＰ１は、オシレータ６１、増幅器６２、信号出力部６３、出力側増幅器６３Ａ、および変調波入力部６４を備える。音響信号生成部ＯＰ２から音響信号生成部ＯＰ４も同様の構成である。
【0013】
オシレータ６１は、パラメータ選択部５で選択された波形から所定の周波数比の搬送波を生成し、入力された変調波により、搬送波を変調する。具体的には、オシレータ６１は、ＭＩＤＩキーボード４から入力されたキーノートKNOTEに応じた周波数の搬送波を生成して、変調波により変調する。
たとえば、図３に示すように、変調波がサイン波Ｗ１である場合、キーノートKNOTEとして入力された周波数の搬送波に対して、オシレータ６１は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２で設定された周波数比のサイン波Ｗ１で変調する。変調後に出力される音響信号の信号強度は、キーノートKNOTEに応じた周波数f_in’をピークとするパターンＰＴ１のようになる。
たとえば、図３に示すように、変調波がサイン波Ｗ１である場合、キーノートKNOTEとして入力された周波数の搬送波に対して、オシレータ６１は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２で設定された周波数比のサイン波Ｗ１で変調する。変調後に出力される音響信号の信号強度は、キーノートKNOTEに応じた周波数f_in’をピークとするパターンＰＴ１のようになる。
【0014】
同様に、変調波が三角波Ｗ２である場合、変調後の出力される音響信号の信号強度は、パターンＰＴ２のようになり、変調波がノコギリ波Ｗ３である場合、変調後に出力される音響信号の信号強度は、パターンＰＴ３のようになり、変調波が矩形波Ｗ４である場合、変調後に出力される音響信号の信号強度は、パターンＰＴ４のようになる。
すなわち、搬送波が変調波により変調されると、変調波の波形によっては、キーノートKNOTEに応じた周波数f_in’以外の周波数の信号強度のピークを有する音響信号が生成される。
すなわち、搬送波が変調波により変調されると、変調波の波形によっては、キーノートKNOTEに応じた周波数f_in’以外の周波数の信号強度のピークを有する音響信号が生成される。
【0015】
増幅器６２は、オシレータ６１から出力された音響信号を増幅する。増幅率は、ＥＧ（エンベロープ・ジェネレーター）の出力およびキーノートKNOTEに含まれるＭＩＤＩキーボード４の打鍵の強さに応じて増幅率が設定される。
信号出力部６３は、オシレータ６１で生成された音響信号を音響信号合成部６５に出力する。また、信号出力部６３から出力された音響信号は、音響信号生成部ＯＰ１の変調波入力部６４にフィードバックされるとともに、他の音響信号生成部ＯＰ２、音響信号生成部ＯＰ３、および音響信号生成部ＯＰ４の変調波入力部６４に出力される。
信号出力部６３は、オシレータ６１で生成された音響信号を音響信号合成部６５に出力する。また、信号出力部６３から出力された音響信号は、音響信号生成部ＯＰ１の変調波入力部６４にフィードバックされるとともに、他の音響信号生成部ＯＰ２、音響信号生成部ＯＰ３、および音響信号生成部ＯＰ４の変調波入力部６４に出力される。
【0016】
同様に音響信号生成部ＯＰ２、音響信号生成部ＯＰ３、および音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれの信号出力部６３から出力された音響信号も、自己の変調波入力部６４にフィードバックされるとともに、他の音響信号生成部の変調波入力部６４に出力される。
変調波入力部６４は、複数の入力側増幅器６４Ａおよび入力側加算器６４Ｂを備える。
入力側増幅器６４Ａは、入力される音響信号に応じて複数設けられ、音響信号生成部ＯＰ１であれば、自己が出力したフィードバックされた音響信号、および他の音響信号生成部ＯＰ２から音響信号生成部ＯＰ４で生成され、入力された音響信号を増幅する。増幅率は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２を調整することにより調整することができる。
入力側加算器６４Ｂは、入力側増幅器６４Ａから入力された複数の音響信号を加算して、オシレータ６１に変調波として出力する。
変調波入力部６４は、複数の入力側増幅器６４Ａおよび入力側加算器６４Ｂを備える。
入力側増幅器６４Ａは、入力される音響信号に応じて複数設けられ、音響信号生成部ＯＰ１であれば、自己が出力したフィードバックされた音響信号、および他の音響信号生成部ＯＰ２から音響信号生成部ＯＰ４で生成され、入力された音響信号を増幅する。増幅率は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２を調整することにより調整することができる。
入力側加算器６４Ｂは、入力側増幅器６４Ａから入力された複数の音響信号を加算して、オシレータ６１に変調波として出力する。
【0017】
本実施の形態では、４つの音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４を備えているので、それぞれの４つのオシレータ６１の前段に設けられている４つの入力側増幅器６４Ａによって増幅される音響信号の強度を調整して、最終的な音響信号を出力する。つまり、本実施の形態では、１６カ所の調整が可能となり、調整操作ユニット３の調整操作つまみ３２の数に対応する。
本実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１が多入力１出力の音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４を備えているため、音色が多岐に亘った音響信号を生成できる。しかし、その反面、調整操作ユニット３をどのように操作すれば、所望の音色の音響信号を生成することができるのか予測がつかず、操作者による調整操作が困難を極めるシンセサイザーとなっている。
本実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１が多入力１出力の音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４を備えているため、音色が多岐に亘った音響信号を生成できる。しかし、その反面、調整操作ユニット３をどのように操作すれば、所望の音色の音響信号を生成することができるのか予測がつかず、操作者による調整操作が困難を極めるシンセサイザーとなっている。
【0018】
信号出力部６３は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６で生成された音響信号を出力する。
出力側増幅器６３Ａは、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６で生成された音響信号を所定の増幅率で増幅する。増幅率は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２を調整することにより調整することができる。
出力側増幅器６３Ａは、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６で生成された音響信号を所定の増幅率で増幅する。増幅率は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２を調整することにより調整することができる。
【0019】
音響信号合成部６５は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれから出力された音響信号を加算または乗算し、ＦＭシンセサイザー１の音響信号として出力する。音響信号合成部６５は、第１加算器６６、フィルター部６７、第２加算器６８、および増幅器７０を備える。
第１加算器６６は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれから出力された音響信号を加算して、音声出力用の合成音響信号を生成する。なお、第１加算器６６には、予備的な音響信号生成部ＯＰ５および音響信号生成部ＯＰ６の出力も加算される。
第１加算器６６は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のそれぞれから出力された音響信号を加算して、音声出力用の合成音響信号を生成する。なお、第１加算器６６には、予備的な音響信号生成部ＯＰ５および音響信号生成部ＯＰ６の出力も加算される。
【0020】
フィルター部６７は、第１加算器６６で加算された合成音響信号に対してフィルター処理を行う。フィルター部６７のフィルターは、所望の音色の音響信号に加工するために所望のフィルター特性に設定される。
第２加算器６８は、フィルター部６７を経ずに、補助の音響信号生成部ＯＰ５からの出力が加算され、音響信号生成部ＯＰ５の出力のフィルター処理を行うか否かは、前段にあるスイッチ６９の切り替えによって行われる。
増幅器７０は、出力する合成音響信号を増幅する。増幅された合成音響信号は、スピーカー等によって音声出力される。
第２加算器６８は、フィルター部６７を経ずに、補助の音響信号生成部ＯＰ５からの出力が加算され、音響信号生成部ＯＰ５の出力のフィルター処理を行うか否かは、前段にあるスイッチ６９の切り替えによって行われる。
増幅器７０は、出力する合成音響信号を増幅する。増幅された合成音響信号は、スピーカー等によって音声出力される。
【0021】
出力される合成音響信号は、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ４のオシレータ６１の波形、周波数比、出力側増幅器６３Ａの増幅率、および入力側増幅器６４Ａの増幅率によって種々変化する。たとえば、合成音響信号としては、入力されたキーノートKNOTEに応じた周波数f_in’に対して、異なる周波数の合成音響信号が出力される。たとえば、図４に示すように、サイン波Ｗ１で変調している場合であれば、出力強度パターンＰＯ１のように、周波数f_in’が最大値をとり、周波数の信号強度は、周波数が高くなるにしたがって減衰していく。したがって、聴取者は、出力された合成音響信号の音階を識別することができる。
【0022】
しかし、三角波Ｗ２で変調した出力強度パターンＰＯ２から矩形波Ｗ４で変調した出力強度パターンＰＯ４のように、徐々にキーノートKNOTEに応じた周波数f_in’の信号強度が他の周波数の信号強度に埋もれてしまい、キーノートKNOTEに応じた音程の出力ができない。つまり、操作者がＭＩＤＩキーボード４のどの鍵盤を打鍵しても、高周波ノイズ音しか出力されなくなり、楽器として破綻してしまう。
そこで、本実施の形態のＦＭシンセサイザー１では、出力される合成音響信号が、高周波ノイズ音のみとなり、楽器として破綻する、ということがないように操作することができるナビゲーション機能を持たせている。
そこで、本実施の形態のＦＭシンセサイザー１では、出力される合成音響信号が、高周波ノイズ音のみとなり、楽器として破綻する、ということがないように操作することができるナビゲーション機能を持たせている。
【0023】
分析用ＦＭシンセサイザー部７は、図５に示すように、出音用ＦＭシンセサイザー部６と同様にＤＳＰから構成された複数の音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’と、出力側増幅器７２Ａと、加算器７４と、信号強度推定部７５と、限界量報知部７６とを備える。
音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’のそれぞれは、オシレータ７１、信号出力部７２、および変調信号入力部７３を備える。変調信号入力部７３は、入力側増幅器７３Ａおよび入力側加算器７３Ｂを備える。
音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’のそれぞれは、オシレータ７１、信号出力部７２、および変調信号入力部７３を備える。変調信号入力部７３は、入力側増幅器７３Ａおよび入力側加算器７３Ｂを備える。
【0024】
これらの構成は、出音用ＦＭシンセサイザー部６の音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６と同様の構成である。なお、それぞれのオシレータ７１には、シンセサイザー本体２内で生成されるテスト用キーノートTNOTEが入力され、オシレータ７１は、テスト用キーノートTNOTEの周波数に応じた搬送波を、複数の調整つまみ３２の調整状態に応じて生成した変調波により変調する。
加算器７４は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’のそれぞれで生成された音響信号を加算または乗算し、合成音響信号として信号強度推定部７５に出力する。
加算器７４は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’のそれぞれで生成された音響信号を加算または乗算し、合成音響信号として信号強度推定部７５に出力する。
【0025】
信号強度推定部７５および限界量報知部７６は、図示しないコンピュータの演算処理装置上で実行されるプログラムまたは記憶装置上確保された記憶領域として構成される。
信号強度推定部７５は、図６に示すように、テスト用キーノート出力部７５１、合成音響信号検出部７５２、操作量変更部７５３、限界量判定部７５４、および調整つまみ選択部７５５を備える。また、信号強度推定部７５には、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の番号と、その調整つまみ３２の調整操作量が出力され、後述する限界量判定部７５４による限界量判定に供される。
信号強度推定部７５は、図６に示すように、テスト用キーノート出力部７５１、合成音響信号検出部７５２、操作量変更部７５３、限界量判定部７５４、および調整つまみ選択部７５５を備える。また、信号強度推定部７５には、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の番号と、その調整つまみ３２の調整操作量が出力され、後述する限界量判定部７５４による限界量判定に供される。
【0026】
テスト用キーノート出力部７５１は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’に対して、テスト用キーノートTNOTEを出力する。音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’は、テスト用キーノートTNOTEに基づいて、音響信号を生成する。
また、テスト用キーノート出力部７５１は、出力したテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を限界量判定部７５４に出力する。
また、テスト用キーノート出力部７５１は、出力したテスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を限界量判定部７５４に出力する。
【0027】
調整つまみ選択部７５５は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’のうち、オシレータ７１の調整を行う調整つまみ３２を選択する。具体的には、調整つまみ選択部７５５は、調整対象となるオシレータ７１、そのオシレータ７１の変調波形、出力される音響信号の強度、周波数比、およびそのオシレータ７１あるいは他のオシレータ７１に入力される音響信号の強度を調整する調整つまみ３２を選択する。調整つまみ選択部７５５は、選択された調整つまみ３２を限界量判定部７５４に出力する。
【0028】
合成音響信号検出部７５２は、加算器７４により加算された音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’で生成された音響信号を合成した合成音響信号を検出する。
合成音響信号検出部７５２は、検出した合成音響信号を、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等により、周波数に応じた信号強度に変換して信号強度の分布を取得し、限界量判定部７５４に出力する。
合成音響信号検出部７５２は、検出した合成音響信号を、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等により、周波数に応じた信号強度に変換して信号強度の分布を取得し、限界量判定部７５４に出力する。
【0029】
操作量変更部７５３は、調整操作ユニット３の調整つまみ３２の調整操作と同様に、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’にそれぞれのオシレータ７１の変調波の波形、周波数比、増幅率、および入力側増幅器７３Ａの増幅率の調整操作量を出力する。具体的には、操作量変更部７５３は、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の調整量に応じて、すべての調整つまみ３２の調整操作量の組み合わせを調整操作量として出力する。
また、操作量変更部７５３は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’に出力した調整操作量を限界量判定部７５４に出力する。
また、操作量変更部７５３は、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’に出力した調整操作量を限界量判定部７５４に出力する。
【0030】
限界量判定部７５４は、操作量変更部７５３から出力された調整操作量に基づいて設定された、変調波の波形、周波数比、出力側増幅器７２Ａの増幅率、および入力側増幅器７３Ａの増幅率により変調された合成音響信号が、音声出力したときに破綻しているか否かを判定する。具体的には、限界量判定部７５４は、テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数として、基音、その第２倍音、および第３倍音の信号強度と、合成音響信号中に含まれる他の周波数成分の信号強度とのＳ／Ｎ比により、出力される合成音響信号の破綻の有無を判定する。テスト用キーノートTNOTEに応じた周波数を基本周波数として、基音、第２倍音、および第３倍音の信号強度と、合成音響信号中に含まれる他の周波数成分の信号強度とのＳ／Ｎ比が所定の閾値よりも小さい場合には、調整操作量が限界量を超え、破綻していると判定する。
【0031】
ここで、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’で生成する合成音響信号は、出音用ＦＭシンセサイザー部６の設定と同じ設定により生成される音響信号とは異なり、出音用ＦＭシンセサイザー部６の設定と同じ設定に、さらに調整つまみ３２を１箇所操作したときの設定により生成される。
このとき、調整操作ユニット３は、４つのオシレータ６１およびオシレータ７１の前段に設けられている４つの入力側増幅器６４Ａおよび入力側増幅器７３Ａを操作する状態になっている。これらの１６箇所のパラメータを、調整操作ユニット３の１６個の調整操作つまみ３２により調整することができる。
このとき、調整操作ユニット３は、４つのオシレータ６１およびオシレータ７１の前段に設けられている４つの入力側増幅器６４Ａおよび入力側増幅器７３Ａを操作する状態になっている。これらの１６箇所のパラメータを、調整操作ユニット３の１６個の調整操作つまみ３２により調整することができる。
【0032】
操作者がある１つの調整つまみ３２を操作すると、その操作に加えて、さらに、調整つまみ３２のうちの１つを所定の位置に操作した状態を内部的にシミュレートし、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’は、内部的にシミュレートした状態での調整つまみ３２の操作位置に応じた合成音響信号を生成する。
限界量判定部７５４は、この合成音響信号を分析し、限界量に達しているか否かを判定する。
限界量判定部７５４により判定されたそれぞれの調整つまみ３２の調整操作量の限界量は、限界量報知部７６に出力される。
限界量判定部７５４は、この合成音響信号を分析し、限界量に達しているか否かを判定する。
限界量判定部７５４により判定されたそれぞれの調整つまみ３２の調整操作量の限界量は、限界量報知部７６に出力される。
【0033】
限界量報知部７６は、制御信号出力部７６１および報知状態記憶部７６２を備える。
制御信号出力部７６１は、限界量判定部７５４から出力された調整操作量の限界量に基づいて、点灯制御信号を生成して、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の視覚的手段としてのＬＥＤ発光部３２７に出力する。具体的には、制御信号出力部７６１は、調整つまみ３２の調整操作量が、限界量以下である場合には、ＬＥＤ発光部３２７に緑色で発光させる制御信号を出力する。
制御信号出力部７６１は、限界量判定部７５４から出力された調整操作量の限界量に基づいて、点灯制御信号を生成して、調整操作ユニット３のそれぞれの調整つまみ３２の視覚的手段としてのＬＥＤ発光部３２７に出力する。具体的には、制御信号出力部７６１は、調整つまみ３２の調整操作量が、限界量以下である場合には、ＬＥＤ発光部３２７に緑色で発光させる制御信号を出力する。
【0034】
また、制御信号出力部７６１は、調整つまみ３２の調整操作量が、限界量を超えている場合には、ＬＥＤ発光部３２７に赤色で発光させる制御信号を出力する。
なお、ＬＥＤ発光部３２７の発光色は２色に限られず、限界量よりも十分に調整操作量が少ない場合は緑色、限界量に近くなった場合は黄色、限界量を超えたら赤色のように多段階で表示するように構成してもよい。
なお、ＬＥＤ発光部３２７の発光色は２色に限られず、限界量よりも十分に調整操作量が少ない場合は緑色、限界量に近くなった場合は黄色、限界量を超えたら赤色のように多段階で表示するように構成してもよい。
【0035】
報知状態記憶部７６２は、メモリ等の記録媒体の記憶領域の一部として構成される。報知状態記憶部７６２には、限界量判定部７５４によって判定された調整つまみ３２の調整操作量の限界量が記憶される。限界量判定部７５４は、それぞれの調整つまみ３２の調整操作量の限界量が演算されたら、前回の限界量を新たな調整操作量の限界量に書き換える。
【0036】
次に、本実施の形態の作用について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
ＦＭシンセサイザー１を起動すると（手順Ｓ１）、制御信号出力部７６１は、前回の調整状態を報知状態記憶部７６２から読み出す（手順Ｓ２）。
制御信号出力部７６１は、前回の調整状態に基づく制御信号を調整操作ユニット３に出力し、調整操作ユニット３のそれぞれに調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７を、前回の調整つまみ３２の調整状態に応じて発光表示させる。
具体的には、全く音に影響を与えない調整つまみ３２に対応するＬＥＤ発光部３２７は消灯しており音に影響を与えないことを示し、新たに調整つまみ３２を操作し音に影響を与える場合は、推定対象となり、結果をＬＥＤ発光部３２７で表示する。その際に、信号強度推定部７５の動作が遅い場合に備えて最後に発光していた状態を記憶しておき対象となった際に暫定的に発光表示させる（手順Ｓ４）。
ＦＭシンセサイザー１を起動すると（手順Ｓ１）、制御信号出力部７６１は、前回の調整状態を報知状態記憶部７６２から読み出す（手順Ｓ２）。
制御信号出力部７６１は、前回の調整状態に基づく制御信号を調整操作ユニット３に出力し、調整操作ユニット３のそれぞれに調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７を、前回の調整つまみ３２の調整状態に応じて発光表示させる。
具体的には、全く音に影響を与えない調整つまみ３２に対応するＬＥＤ発光部３２７は消灯しており音に影響を与えないことを示し、新たに調整つまみ３２を操作し音に影響を与える場合は、推定対象となり、結果をＬＥＤ発光部３２７で表示する。その際に、信号強度推定部７５の動作が遅い場合に備えて最後に発光していた状態を記憶しておき対象となった際に暫定的に発光表示させる（手順Ｓ４）。
【0037】
操作者が調整操作ユニット３の１６個の調整つまみ３２の中から、任意の1つ以上の調整つまみ３２を選択し、調整操作量を変更する（手順Ｓ５）。
現在の発光状態が消灯の場合で、全く音に影響を与えない調整つまみ３２に対応するＬＥＤ発光部３２７は消灯しており音に影響を与えないことを示し、調整操作で、新たに調整つまみ３２を操作した際に推定対象となった場合、結果をＬＥＤ発光部３２７で表示する。その際に、信号強度推定部７５の動作が遅い場合に備えて前回の調整つまみ３２の調整状態を記憶しておき対象となった際に暫定的に発光表示させる（手順Ｓ６）。
現在の発光状態が消灯の場合で、全く音に影響を与えない調整つまみ３２に対応するＬＥＤ発光部３２７は消灯しており音に影響を与えないことを示し、調整操作で、新たに調整つまみ３２を操作した際に推定対象となった場合、結果をＬＥＤ発光部３２７で表示する。その際に、信号強度推定部７５の動作が遅い場合に備えて前回の調整つまみ３２の調整状態を記憶しておき対象となった際に暫定的に発光表示させる（手順Ｓ６）。
【0038】
テスト用キーノート出力部７５１は、テスト用キーノートTNOTEを音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’に出力する（手順Ｓ７）。
音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’は、それぞれに設定された調整操作量に基づいて、さらに調整つまみ３２のうちの１つを所定の位置に操作した状態を内部的にシミュレートしたときの音響信号を生成する（手順Ｓ８）。
合成音響信号検出部７５２は、それぞれの音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’で生成された音響信号を、加算器７４で加算または乗算した合成音響信号を検出する（手順Ｓ９）。
音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’は、それぞれに設定された調整操作量に基づいて、さらに調整つまみ３２のうちの１つを所定の位置に操作した状態を内部的にシミュレートしたときの音響信号を生成する（手順Ｓ８）。
合成音響信号検出部７５２は、それぞれの音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’で生成された音響信号を、加算器７４で加算または乗算した合成音響信号を検出する（手順Ｓ９）。
【0039】
限界量判定部７５４は、検出された合成音響信号が破綻しているか否かに基づいて、調整操作量が限界量に達しているか否かを判定する（手順Ｓ１０）。
限界量に達していない場合、制御信号出力部７６１は、ＬＥＤ発光部３２７を緑色発光させる制御信号を出力して（手順Ｓ１１）、操作者にまだ調整操作量を増大させることが可能な旨を報知する。
限界量を超えている場合、制御信号出力部７６１は、ＬＥＤ発光部３２７を赤色発光させる制御信号を出力して（手順Ｓ１２）、操作者がこれ以上調整操作量を増大させることを牽制する。
限界量に達していない場合、制御信号出力部７６１は、ＬＥＤ発光部３２７を緑色発光させる制御信号を出力して（手順Ｓ１１）、操作者にまだ調整操作量を増大させることが可能な旨を報知する。
限界量を超えている場合、制御信号出力部７６１は、ＬＥＤ発光部３２７を赤色発光させる制御信号を出力して（手順Ｓ１２）、操作者がこれ以上調整操作量を増大させることを牽制する。
【0040】
限界量判定部７５４は、推定対象となったすべての調整つまみ３２に対して限界量に達したか否かを判定したかを判定する（手順Ｓ１３）。推定対象となった調整つまみ３２のすべてについて限界量に達したか否かが判定されていない場合、手順Ｓ８に戻って、手順Ｓ９以下を繰り返す。
推定対象となった調整つまみ３２のすべてについて限界量に達したか否かが判定されている場合、限界量判定部７５４は、処理を終了し、手順Ｓ５に戻って、手順Ｓ６以下を繰り返す。
推定対象となった調整つまみ３２のすべてについて限界量に達したか否かが判定されている場合、限界量判定部７５４は、処理を終了し、手順Ｓ５に戻って、手順Ｓ６以下を繰り返す。
【0041】
このような本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
本実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１により生成される合成音響信号の周波数に応じた信号強度を、操作者が操作する前に信号強度推定部７５により取得し、合成音響信号の音色が破綻しているか否かを判定している。そして、合成音響信号の音色が破綻して限界量を超えている場合、限界量報知部７６が、調整操作ユニット３の調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７を、発光色を変化させて操作者に視覚的に認識させている。
本実施の形態では、ＦＭシンセサイザー１により生成される合成音響信号の周波数に応じた信号強度を、操作者が操作する前に信号強度推定部７５により取得し、合成音響信号の音色が破綻しているか否かを判定している。そして、合成音響信号の音色が破綻して限界量を超えている場合、限界量報知部７６が、調整操作ユニット３の調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７を、発光色を変化させて操作者に視覚的に認識させている。
【0042】
したがって、調整つまみ３２を操作する操作者は、調整つまみ３２をどこまで調整操作すれば、合成音響信号の音色を破綻させずに新たな合成音響信号を生成できるかを認識できる。よって、調整つまみ３２の発光状態をナビゲーションのガイドとして、音階のある新たな合成音響信号を生成することができる。
特に本実施の形態のように、変調波が多入力である場合、入出力系が複雑化され、生成される合成音響信号の予測がつけられないので、本発明を採用することの意義は大きい。
特に本実施の形態のように、変調波が多入力である場合、入出力系が複雑化され、生成される合成音響信号の予測がつけられないので、本発明を採用することの意義は大きい。
【0043】
本実施の形態では、調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７を異なる発色光で限界量を超えたか否かを報知している。したがって、操作者は、調整つまみ３２の調整中に容易に限界量を超えたか否かを認識して、どの調整つまみが調整可能であるかを判断して、新たな合成音響信号の生成の簡単化を図ることができる。
本実施の形態では、限界量報知部７６がＦＭシンセサイザー１の起動時、前回の調整操作時における報知状態を表示している。したがって、操作者は、前回の調整操作で限界量を超えていない調整つまみ３２を簡単に把握することができるので、新たな合成音響信号の生成を一層簡便に行うことができる。
本実施の形態では、限界量報知部７６がＦＭシンセサイザー１の起動時、前回の調整操作時における報知状態を表示している。したがって、操作者は、前回の調整操作で限界量を超えていない調整つまみ３２を簡単に把握することができるので、新たな合成音響信号の生成を一層簡便に行うことができる。
【0044】
なお、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、以下のような変形をも含む。
前記実施の形態では、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’をＤＳＰで構成していたが、本発明はこれに限られない。たとえば、コンピュータの演算処理装置上で実行させるコンピュータ読み取り可能な音響信号生成プログラムとして構成してもよい。
前記実施の形態では、音響信号生成部ＯＰ１から音響信号生成部ＯＰ６、音響信号生成部ＯＰ１’から音響信号生成部ＯＰ６’をＤＳＰで構成していたが、本発明はこれに限られない。たとえば、コンピュータの演算処理装置上で実行させるコンピュータ読み取り可能な音響信号生成プログラムとして構成してもよい。
【0045】
前記実施の形態では、限界量報知部７６は、調整つまみ３２のＬＥＤ発光部３２７の発光色を変化させることにより、操作者に調整操作量が限界量を超えたことを報知していたが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＬＥＤ発光部３２７を点滅させ、点滅の間隔を変化させて操作者に報知してもよく、コンピュータの表示装置等にメッセージで表示させるようにしてもよい。
その他、本発明の実施の際の構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
その他、本発明の実施の際の構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【符号の説明】
【0046】
１…ＦＭシンセサイザー、２…シンセサイザー本体、３…調整操作ユニット、４…ＭＩＤＩキーボード、５…パラメータ選択部、６…出音用ＦＭシンセサイザー部、７…分析用ＦＭシンセサイザー部、８…ノイズ成分分析部、９…ノイズリダクション部、３１…ケース、３２…調整つまみ、６１…オシレータ、６２…増幅器、６３…信号出力部、６３Ａ…出力側増幅器、６４…変調波入力部、６４Ａ…入力側増幅器、６４Ｂ…入力側加算器、６５…音響信号合成部、６６…第１加算器、６７…フィルター部、６８…第２加算器、６９…スイッチ、７０…増幅器、７１…オシレータ、７２…信号出力部、７２Ａ…出力側増幅器、７３…変調信号入力部、７３Ａ…入力側増幅器、７３Ｂ…入力側加算器、７４…加算器、７５…信号強度推定部、７６…限界量報知部、３２７…ＬＥＤ発光部、７５１…テスト用キーノート出力部、７５２…合成音響信号検出部、７５３…操作量変更部、７５４…限界量判定部、７５５…選択部、７６１…制御信号出力部、７６２…報知状態記憶部、KNOTE…キーノート、ＯＰ１…音響信号生成部、ＯＰ２…音響信号生成部、ＯＰ３…音響信号生成部、ＯＰ４…音響信号生成部、ＯＰ５…音響信号生成部、ＯＰ６…音響信号生成部、ＯＰ１’…音響信号生成部、ＯＰ２’…音響信号生成部、ＯＰ３’…音響信号生成部、ＯＰ４’…音響信号生成部、ＯＰ５’…音響信号生成部、ＯＰ６’…音響信号生成部、ＰＯ１…出力強度パターン、ＰＯ２…出力強度パターン、ＰＯ３…出力強度パターン、ＰＯ４…出力強度パターン、ＰＴ１…パターン、ＰＴ２…パターン、ＰＴ３…パターン、ＰＴ４…パターン、TNOTE…テスト用キーノート、Ｗ１…サイン波、Ｗ２…三角波、Ｗ３…ノコギリ波、Ｗ４…矩形波、f_in'…周波数。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】