CN115731908A - 信号生成装置、信号生成方法以及记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了信号生成装置、信号生成方法以及记录介质，其使由制音器踏板的操作而变更衰减控制时的位置，根据演奏的状况而变化。一实施方式的信号生成装置包括信号生成部以及衰减控制部。信号生成部基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号。衰减控制部基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度。衰减控制部在操作位置存在于操作位置能够变化的范围中的第1范围的情况下，将衰减速度控制为第1速度，在操作位置存在于与第1范围相邻的第2范围的情况下，将衰减速度控制为比第1速度大的第2速度。第1范围和第2范围的第1边界位置基于由键的操作而得到的控制信息而被决定。

Description

信号生成装置、信号生成方法以及记录介质

技术领域

本发明涉及生成声音信号的信号生成装置、信号生成方法以及记录介质。

背景技术

为了来自电子钢琴的声音能够尽可能地接近原声(acoustic)钢琴的声音，进行了各种各样的努力。例如，在专利文献1中，公开了如下技术：为了在声音中反映原声钢琴中的制音器的影响，而在制音器踏板被操作时控制声音的衰减速度。

【先行技术文献】

【专利文献】

专利文献1：国际公开第2019/058457号

根据制音器踏板的位置来控制在电子乐器中被生成的声音的衰减。在为电子钢琴的情况下，设想将制音器从弦分离的状态(制音器开启(ON))、或者使制音器与弦接触的状态(制音器关闭(OFF))并控制该衰减。有时也设想制音器与弦少许接触的状态(半踏板)并控制衰减。与各状态对应的控制对应于预先区分制音器踏板的能够操作的范围而被决定的多个设定范围而被执行。不管演奏的状况如何，多个设定范围都不会从预先决定的设定范围变化。

发明内容

本发明的目的之一在于提供信号生成装置、信号生成方法以及记录介质，其根据演奏的状况，改变通过制音器踏板的操作而变更衰减控制时的位置。

根据一实施方式，提供了信号生成装置，其包括：信号生成部，基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号；以及衰减控制部，基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度，在所述操作位置存在于所述操作位置能够变化的范围中的第1范围的情况下，将所述衰减速度控制为第1速度，在操作位置存在于与第1范围相邻的第2范围的情况下，将所述衰减速度控制为比所述第1速度大的第2速度，所述第1范围和所述第2范围的第1边界位置，基于由键的操作而得到的控制信息而被决定。

所述衰减控制部也可以在所述操作位置存在于与所述第1范围以及所述第2范围不同的第3范围的情况下，将所述衰减速度控制为与所述第1速度以及所述第2速度不同的第3速度。

所述第3范围也可以与所述第1范围以及所述第2范围的一方相邻。所述第1范围以及所述第2范围的一方和所述第3范围之间的第2边界位置也可以基于与所述键的操作关联的信息而被决定。

所述第3范围也可以和所述第2范围相邻。所述第3范围和所述第2范围的第2边界位置也可以基于所述控制信息而被决定。

也可以以所述第1边界位置和所述第2边界位置的差根据所述控制信息而不同的方式，所述第1边界位置以及所述第2边界位置被决定。

所述控制信息也可以包含与所述键对应的音高信息。在所述音高信息表示第1音高的情况下，所述第1边界位置也可以表示第1位置。在是高于所述第1音高的第2音高的情况下，所述第1边界位置也可以表示比所述第1位置接近于休止位置的第2位置。

所述控制信息也可以包含所述键的速度信息。在所述速度信息表示第1速度的情况下，所述第1边界位置也可以表示第3位置。在是小于所述第1速度的第2速度的情况下，所述第1边界位置也可以表示比所述第3位置接近休止位置的第4位置。

所述控制信息也可以包含通过所述键的操作而生成的所述声音信号的输出电平信息。在所述输出电平信息表示第1输出电平的情况下，所述第1边界位置也可以表示第5位置。在是小于所述第1输出电平的第2输出电平的情况下，所述第1边界位置也可以表示比所述第5位置接近休止位置的第6位置。

所述第1范围和所述第2范围的第1边界位置也可以基于通过与所述衰减速度被控制的所述声音信号对应的所述键的操作得到的控制信息而被决定。

根据一实施方式，提供了信号生成方法，包括：基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号；以及基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度，控制所述声音信号的衰减速度包括：基于通过所述键的操作而得到的控制信息来决定所述操作位置能够变化的范围中的第1范围和与所述第1范围相邻的第2范围的第1边界位置；以及在所述操作位置存在于所述第1范围的情况下将所述衰减速度控制为第1速度，在所述操作位置存在于所述第2范围的情况下将所述衰减速度控制为比所述第1速度大的第2速度。

根据一实施方式，提供了程序，用于使计算机执行包括：基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号；以及基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度，在控制所述声音信号的衰减速度时，基于通过所述键的操作而得到的控制信息，来决定在所述操作位置能够变化的范围中的第1范围和与所述第1范围相邻的第2范围的第1边界位置，在所述操作位置存在于所述第1范围的情况下将所述衰减速度控制为第1速度，在所述操作位置存在于所述第2范围的情况下将所述衰减速度决定为比所述第1速度大的第2速度。

发明效果

根据本发明，能够根据演奏的状况，改变通过制音器踏板的操作而变更衰减控制时的位置。

附图说明

图1是表示一实施方式中的键盘乐器的结构的图。

图2是表示一实施方式中的声源部的功能结构的框图。

图3是表示一实施方式中的信号生成部的功能结构的框图。

图4是说明一般包络波形的定义的图。

图5是说明钢琴的声音的包络波形的例子的图。

图6是说明一实施方式中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图7是表示一实施方式中的衰减控制处理的流程图。

图8是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图9是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图10是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图11是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图12是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图13是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图14是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图15是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和速度的关系的图。

图16是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和输出电平的关系的图。

图17是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和加速度的关系的图。

图18是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。

图19是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和多个控制信息(音符编码以及速度)的关系的图。

附图标记说明

1…键盘乐器、10…控制部、21…操作部、23…显示部、30…存储部、50…壳体、60…扬声器、75…键行动测定部、80…声源部、88…转换部、90…踏板装置、91…制音器踏板、93…柔音踏板、95…踏板行动测定部、111…信号生成部、113…波形读出部、115…EV波形生成部、117…乘算器、119…波形合成部、131…衰减控制部、135…衰减控制表、151…波形数据存储部、180…输出部、800…声音信号生成部。

具体实施方式

以下，针对本发明的一实施方式中的键盘乐器，参考附图详细地进行说明。在以下所示的实施方式是本发明的实施方式的一例，本发明不会被限定地解释为这些实施方式。另外，在本实施方式参考的附图中，对同一部分或者具有同样的功能的部分添加同一符号或者类似的符号(在数字之后仅附加了A、B等符号)，有时会省略这些反复的说明。

＜实施方式＞

[键盘乐器的结构]

图1是表示一实施方式中的键盘乐器的结构的图。键盘乐器1例如是电子钢琴等的电子键盘乐器，其是具有多个键70作为演奏控制器的电子乐器的一例。在用户操作键70时，声音从扬声器60发生。使用操作部21变更所发生的声音的种类(音色)。在本例中，键盘乐器1在使用钢琴的音色来发声的情况下，能够进行与原声钢琴相近的发声。特别地，键盘乐器1在使用制音器踏板的演奏中，能够进行更高精度地反映制音器的影响的发声。接下来，对键盘乐器1的各结构进行详述。

键盘乐器1具备多个键70、壳体50以及踏板装置90。多个键70被可旋转地支承于壳体50。在壳体50中被配置操作部21、显示部23以及扬声器60。在壳体50的内部被配置控制部10、存储部30、键行动测定部75以及声源部80。踏板装置90具备制音器踏板91、柔音(shift)踏板93以及踏板行动测定部95。配置于壳体50的内部的各结构经由总线被连接。

在本例中，键盘乐器1包含用于与外部装置进行信号的输入输出的接口。接口例如是输出声音信号的端子、用于进行MIDI(乐器数字接口)数据的发送接收的电缆连接端子等。在本例中，通过在接口连接踏板装置90，踏板行动测定部95经由上述的总线与配置于壳体50的内部的各结构连接。

控制部10包含CPU(中央处理单元)等的演算处理电路、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等的存储装置。控制部10通过使用CPU来进行控制程序，从而在键盘乐器1中实现各种功能。操作部21是操作按钮、触摸传感器以及滑块等的装置，操作部21向控制部10输出与所输入的操作对应的信号。显示部23显示基于控制部10的控制的画面。

存储部30是非易失性存储器等存储装置。存储部30存储通过控制部10被执行的控制程序。此外，存储部30也可以存储在声源部80中被使用的参数、波形数据等。扬声器60通过放大从控制部10或者声源部80被输出的声音信号并输出，从而发生与声音信号对应的声音。

键行动测定部75测定多个键70各自的行动，输出表示测定结果的测定数据。该测定数据包含信息(KC、KS、KV)。即，键行动测定部75根据分别针对多个键70的按压操作，输出信息(KC、KS、KV)。信息KC是识别被操作的键70的信息(例如键序号)。信息KS是表示键70的按压量的信息。信息KV是表示键70的按压速度的信息。通过将信息KC、KS、KV关联并输出，从而所操作的键70和针对该键70的操作内容通过从键行动测定部75被输出的测定数据而被确定。

踏板行动测定部95测定制音器踏板91以及柔音踏板93各自的行动，并输出表示测定结果的测定数据。该测定数据包含信息(PC、PS)。信息PC是表示所操作的踏板是制音器踏板91还是柔音踏板93的信息。信息PS是表示踏板的按压量的信息。在以下的说明中，有时将踏板的按压量称为踏板的操作位置。通过将信息PC、PS关联并输出，从而所操作的踏板(制音器踏板91或者柔音踏板93)和针对该踏板的操作内容(按压量)通过从踏板行动测定部95输出的测定数据而被确定。另外，在踏板装置90的踏板仅为制音器踏板91的情况下，也可以没有信息PC。

声源部80基于从键行动测定部75以及踏板行动测定部95输入的测定数据来生成声音信号并输出至扬声器60。在每次对键70的操作时，得到由声源部80生成的声音信号。而且，合成并从声源部80输出对应于多个押键而得到的多个声音信号。对声源部80的结构进行详述。

[声源部的结构]

图2是表示一实施方式中的声源部的功能结构的图。声源部80具备转换部88、声音信号生成部800(信号生成装置)、衰减控制表135、波形数据存储部151以及输出部180。声音信号生成部800包括信号生成部111以及衰减控制部131，声音信号生成部800执行包含衰减控制处理的信号生成方法。

转换部88将所输入的信息(KC、KS、KV、PC、PS)转换为在声音信号生成部800中被使用的格式的控制数据。即，具有分别不同的意义的信息被转换为共通的格式的控制数据。控制数据是规定发声内容的数据。在本例中，转换部88将所输入的信息转换为MIDI形式的控制数据。转换部88向声音信号生成部800(信号生成部111以及衰减控制部131)输出所生成的控制数据。

转换部88基于从键行动测定部75输入的信息(KC、KS、KV)，生成与对键70的操作关联的控制数据(以下，称为键操作数据)。在本例中，键操作数据包含：表示被操作的键70的位置的信息(音符编码)、表示已按键的信息(音符开启(ON))、已离开键的信息(音符关闭(OFF))以及对键70的操作速度即按键速度(速度：在本例中为0～127)等。这样，转换部88也作为生成键操作数据的键操作数据生成部而发挥功能。

此外，转换部88基于从踏板行动测定部95被输入的信息(PC、PS)，来生成与制音器踏板91的操作关联的控制数据(以下，称为踏板操作数据)。踏板操作数据至少包含表示踏板的操作位置的信息。

在以下的说明中使用的制音器(damper)开启、制音器关闭以及半制音器如以下这样被定义。制音器开启表示在原声钢琴中制音器完全地脱离弦的状态。制音器开启不仅对应于制音器踏板91的操作位置处于终止(end)位置的状态(制音器完全地上升的状态)，也对应于制音器踏板91的操作位置被包含于包含终止位置的规定的范围(作为与该状态相同而被预先设定的范围)的状态。在以下的说明中，有时将成为制音器开启的制音器踏板91的操作位置的范围称为制音器开启范围。

制音器关闭表示制音器完全地下降的状态。制音器关闭不仅对应于制音器踏板91的操作位置处于休止(rest)位置的状态(制音器完全地下降的状态)，也对应于制音器踏板91的操作位置被包含于包含休止位置的规定的范围(作为与该状态相同而被预先设定的范围)的状态。在以下的说明中，有时将成为制音器关闭的制音器踏板91的操作位置的范围成为制音器关闭范围。

半制音器包含表示成为除了休止位置以及终止位置以外的中间的位置的状态(半踏板)的信息(半制音器)等。另外，踏板能够在休止位置到终止位置的范围内操作。

半制音器对应于制音器踏板91的操作位置被包含于夹在制音器关闭范围和制音器开启范围的范围内的状态(成为半踏板的状态)。在以下的说明中，有时将成为半制音器的制音器踏板91的操作位置的范围称为半制音器范围。制音器关闭范围与半制音器范围相邻。半制音器范围与制音器开启范围相邻。有时将制音器开启范围(第1范围)、半制音器范围(第2范围)以及制音器关闭范围(第3范围)统称为制音器设定范围。

这样，转换部88也作为生成踏板操作数据的踏板操作数据生成部发挥功能。另外，也可以针对根据柔音踏板93的控制数据而生成，但在此省略其说明。

转换部88向声音信号生成部800(信号生成部111以及衰减控制部131)输出所生成的控制数据。具体地，转换部88向信号生成部111以及衰减控制部131输出键操作数据，向衰减控制部131输出踏板操作数据。

波形数据存储部151至少存储钢琴声音波形数据。钢琴声音波形数据是对原声钢琴的声音(通过伴随着按键的打弦而产生的声音)进行采样而得的波形数据。

信号生成部111基于从转换部88被输入的键操作数据，生成声音信号并输出。此时，通过衰减控制部131，调整声音信号的包络。

衰减控制部131参考衰减控制表135，基于从转换部88被输入的键操作数据以及踏板操作数据，控制在信号生成部111中被生成的声音信号的包络。特别地，控制在声音信号衰减时的包络。在本例中，衰减控制部131参考衰减控制表135，基于键操作数据来决定制音器设定范围。衰减控制部131使用所决定的制音器设定范围，基于踏板操作数据，来控制衰减速度。衰减控制表135是规定音符编码和制音器设定范围的关系的表格。

更具体地，衰减控制部131参考衰减控制表135，决定与键操作数据中的音符编码对应的制音器设定范围。衰减控制部131根据制音器设定范围，控制衰减速度，以使在踏板操作数据中的制音器踏板91的操作位置为制音器开启范围时与制音器开启对应。同样地，衰减控制部131控制衰减速度在制音器踏板91的操作位置为制音器关闭范围时与制音器关闭对应，并控制衰减速度在制音器踏板91的操作位置为半制音器范围时与半制音器对应。衰减控制表135是规定音符编码和制音器设定范围的关系的表格。

输出部180向声源部80的外部输出通过信号生成部111被生成的声音信号。在本例中，声音信号被输出至扬声器60，由用户听取。接下来，对信号生成部111的详细的结构进行说明。

[信号生成部的结构]

图3是表示一实施方式中的信号生成部的功能结构的框图。信号生成部111具备波形读出部113(波形读出部113-1、113-2、···113-n)、EV(包络)波形生成部115(115-1、115-2、···、115-n)、乘算器117(117-1、117-2、···117-n)以及波形合成部119。上述的“n”对应于能够同时地发声的数量(能够同时地生成的声音信号的数量)，在本例中为32。即，通过该信号生成部111，到32次按键为止维持发声的状态，在存在第33次按键的情况下，与最初的发声对应的声音信号被强制地停止。

波形读出部113-1基于从转换部88得到的键操作数据，选择应该从波形数据存储部151读出的波形数据并读出，生成与音符编码对应的音高的声音信号。在本例中，读出钢琴声音波形数据。EV波形生成部115-1基于从转换部88得到的键操作数据以及被预先设定的参数，生成包络波形。被生成的包络波形通过衰减控制部131被调整一部分。针对包络波形的生成方法以及其调整方法，在后面叙述。乘算器117-1对于在波形读出部113-1中被生成的声音信号，对在EV波形生成部115-1中生成的包络波形进行乘算。

虽然针对n＝1的情况进行了例示，但每当从乘算器117-1输出声音信号时有下一个按键，则按照n＝2、3、4···的顺序应用与按键对应的键操作数据。例如，如果是下一个按键，则对n＝2的结构应用键操作数据，与上述相同地，从乘算器117-2输出声音信号。波形合成部119合成从乘算器117-1、117-2、···、117-32被输出的声音信号并向输出部180输出。

[包络波形]

对在EV波形生成部115中被生成的包络波形进行说明。首先，对一般包络波形以及参数进行说明。

图4是说明一般包络波形的定义的图。如图4所示，包络波形通过多个参数被规定。多个参数包含起奏(attack)电平AL、起奏时间AT、衰减(decay)时间DT、延音(sustain)电平SL以及释放时间RT。另外，起奏电平AL也可以固定为最大值(例如127)。在该情况下，延音电平SL被设定在0～127的范围内。

当音符开启发生时，在起奏时间AT的时间中上升到起奏电平AL。其后，在衰减时间DT的时间中减少到延音电平SL，并维持延音电平SL。当音符关闭发生时，在释放时间RT的时间中从延音电平SL减少到消音状态(电平“0”)。在到达延音电平SL之前，即在起奏时间AT的期间以及衰减时间DT的期间中存在音符关闭时，从该时间点开始释放时间RT的时间中达到消音状态。另外，也可以使通过将延音电平SL除以释放时间RT而得的衰减率来达到消音状态。

衰减率DR是能够根据上述的参数而算出的值，通过将起奏电平AL与延音电平SL的差除以衰减时间DT而得到。该参数(衰减率DR)表示音符开启后的衰减期间中的声音的自然衰减的程度(衰减速度)。另外，虽然示出了在衰减期间衰减率DR的衰减速度是恒定(倾斜是直线)的例子，但也一定是恒定的。即，也可以通过使衰减速度进行预先决定的变化，从而以直线之外定义倾斜。

图5是说明钢琴的声音的包络波形的例的图。对于一般钢琴的声音，例如延音电平SL被设定为“0”，衰减时间DT被较长地(衰减率DR小)设定设定。该状态表示制音器从弦脱离的状态(制音器开启)。当在衰减时间DT中存在音符关闭时，成为制音器与弦接触的状态(制音器关闭)，根据释放时间RT的设定如虚线所示急剧地衰减。该例中的EV波形生成部115生成如图5所示的包络波形，通过衰减控制部131调整衰减率DR。在为制音器开启时，衰减控制部131进行控制以使衰减率DR(衰减速度)与制音器关闭时相比更慢。在为半制音器时，衰减控制部131进行控制以使衰减率DR(衰减速度)与制音器开启时相比更快，且与制音器关闭时相比更慢。

作为这样地控制衰减速度的参数之一，使用衰减系数K。在本例中，当将被控制的衰减率设为DRf时，计算为DRf＝DR×K。即，衰减系数K变得越大，则衰减速度变得越快。在制音器开启的状态下，衰减系数K是“1”，与衰减速度对应的DRf与衰减率DR相同。半制音器的状态中的衰减系数K为“Kh”。“Kh”是比“1”大的值，与衰减速度对应的DRf是“DR×Kh”。制音器关闭的状态中的衰减速度对应于与释放时间RT对应的衰减速度，所以是比半制音器状态中的衰减速度“DR×Kh”大的值。

这些参数是作为规定包络波形的设定值的说明，起奏电平AL等的各电平是相对的值。因此，从EV波形生成部115被输出的包络波形、即在乘算器117中乘以声音信号的包络波形中，根据速度调整输出电平的绝对值。另外，输出电平的调整也可以通过放大电路而被实现。

[衰减控制表]

衰减控制部131如上述这样参考衰减控制表135，决定与音符编码对应的制音器设定范围。即，如果与2个发声对应的音符编码互相不同，则决定为与2个发声对应的制音器设定范围也互相不同。因此，存在根据制音器踏板91的操作位置，而例如同时地发生被制音器关闭控制的发声和被半制音器控制的发声的情况。

图6是说明一实施方式中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。在横轴表示音符编码(NN)。在本例中，在从音符编码“0”(对应于音高“C-1”)到音符编码“127”(对应于音高“G9”)为止的范围内定义横轴。在纵轴表示制音器踏板91的操作位置。在本例中，在制音器踏板91的操作位置能够变化的范围、即从休止位置RP到终止位置EP为止的范围内定义纵轴。

边界位置HS表示制音器关闭范围Doff(第3范围)和半制音器范围Dh(第2范围)的边界位置(第2边界位置)。边界位置HF表示半制音器范围Dh(第2范围)和制音器开启范围Don(第1范围)的边界位置(第1边界位置)。在图6所示的例中，决定制音器设定范围，以使音符编码越大即音高越高，则边界位置HS以及边界位置HF都渐渐地接近休止位置RP。换言之，与第1音高中的边界位置HS以及边界位置HF相比，高于第1音高的第2音高中的边界位置HS以及边界位置HF更接近休止位置RP。在本例中，边界位置HS和边界位置HF的差，即半制音器范围Dh的大小不依赖于音符编码而是恒定的。边界位置HS以及边界位置HF也可以通过将音符编码作为变量的规定的演算式而被计算。

[衰减控制处理]

图7是表示本发明的一实施方式中的衰减控制处理的流程图。当通过键操作数据检测到音符开启并读出波形数据时(更详细地到达衰减期间时)，对与各自的音符开启对应而被生成的声音来执行衰减控制处理。有时将成为衰减控制处理的对象的声音称为处理对象声音。因此，如图3所示，能够同时发声的数量为32，最大并列地执行32的衰减控制处理。

首先，衰减控制部131在从上次判定到本次判定之间，基于键操作数据判定是否检测到音符关闭(步骤S101)。在未检测到与处理对象声音对应的音符关闭的情况下(步骤S101；否)，为了对应于被按键的状态，与制音器踏板的状态无关地，衰减控制部131将衰减系数K设定为“1”(步骤S111)。即，被设定为通常的衰减率DRf(＝DR×1)这样的衰减速度。衰减控制部131执行单位时间的衰减处理(步骤S121)，返回步骤S101并继续处理。所谓单位时间是与规定的处理单位对应的时间，例如对应于一个时钟的处理时间。

在检测到与处理对象声音对应的音符关闭的情况下(步骤S101；是)，衰减控制部131取得与处理对象声音对应的音符编码(与音符关闭对应的音符编码)，参考衰减控制表135，取得与音符编码对应的制音器设定范围(步骤S103)。接下来，衰减控制部131基于制音器设定范围，判定制音器踏板91的操作位置被包含于制音器开启范围Don、半制音器范围Dh以及制音器关闭范围Doff中的哪一个。在本例中，衰减控制部131判定制音器踏板91的操作位置是否在制音器关闭范围Doff、以及是否在半制音器范围Dh(步骤S105、S107)。

在制音器踏板91的操作位置在制音器开启范围Don的情况下(步骤S105；否、步骤S107；否)，为了对应于离开键的状态中的制音器开启，因此衰减控制部131执行上述的步骤S111以及步骤S121的处理，返回到步骤S101并继续处理。

在制音器踏板91的操作位置为半制音器范围Dh的情况下(步骤S105；否、步骤S107；是)，为了对应于离开键的状态中的半制音器，因此衰减控制部131将衰减系数K设定为“Kh”(步骤S113)。衰减控制部131通过由所设定的衰减系数K决定的衰减率DRf(DR×Kh)执行单位时间的衰减处理(步骤S121)，返回到步骤S101并继续处理。

在制音器踏板91的操作位置为制音器关闭范围Doff的情况下(步骤S105；是)，为了对应于离开键的状态中的制音器关闭，衰减控制部131转移到释放(release)(步骤S123)，结束衰减控制处理。即，衰减控制部131进行控制，以使从衰减率DRf中的衰减速度切换到与释放期间对应的衰减速度。

在原声钢琴中，音高越高，则弦的振幅容易变得越小。因此，在将制音器踏板从终止位置返回到休止位置时，音高越低、弦的振幅越大，则制音器越容易接触到该弦。根据上述的衰减控制处理，音符编码越大(音高越高)，从制音器关闭到半制音器的操作位置、以及从半制音器到制音器开启的操作位置越接近于休止位置RP。由此，根据演奏的状况(操作对象的键的音高)，能够使变更衰减控制时的制音器踏板91的操作位置变化，所以演奏者能够得到与原声钢琴的演奏相近的感觉。

＜变形例＞

以上，针对本发明的一实施方式进行了说明，但不限定于上述的实施方式，包含其他各种各样的变形例。例如，上述的实施方式是为了易懂地说明本公开而详细地进行说明，不一定限定于具备所说明的所有结构。此外，针对各实施方式的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。以下，针对一部分的变形例进行说明。在以下说明的变形例能够互相组合而应用。

(1)上述的衰减控制表135不限于一实施方式中说明的例(图6)。在上述的图6所示的例子中，在衰减控制表135中定义制音器设定范围以满足以下的2个条件。

(a)音符编码变得越大，则边界位置HS以及边界位置HF都渐渐地接近休止位置RP。

(b)边界位置HS和边界位置HF的差即半制音器范围Dh的大小不依赖于音符编码而是恒定的。

在本变形例中，针对制音器设定范围和音符编码的关系，说明了多个例子。在各个例子中，并不限于以得到接近原声钢琴的演奏感为目的的情况。即，能够根据演奏的状况使制音器设定范围变化即可，其目的可以是多种多样的。

因为通过作为目的的效果而被使用的音色也是各种各样的，所以针对波形数据也并不一定限于采样原声钢琴的声音。即，波形数据也可以是采样电子钢琴的声音，也可以是采样其他乐器的声音。此外，也可以是合成或者调制规定的波形数据而生成。根据作为发声对象而被选择的音色，从在以下例示的多个种类的衰减控制表135中选择指定的表格，也可以通过衰减控制部131被参考。

图8到图14是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。在图8所示的例中，音符编码变得越大则边界位置HS(第1边界位置)越渐渐地接近休止位置RP，但边界位置HF与图6所示的例相比斜率小，在此不依赖于音符编码而是恒定的。其结果是，音符编码变得越大，则半制音器范围Dh变得越大。这样，也可以仅在衰减速度为“DR×Kh”(第1速度)的半制音器范围Dh(第1范围)和衰减速度为与释放时间RT对应的速度(第2速度)的制音器关闭范围Doff(第2范围)之间，边界位置通过音符编码而变化。另一方面，与一实施方式不同，也可以在衰减速度为“DR×Kh”(第1速度)的半制音器范围Dh(第1范围)和衰减速度为“DR×1”(第3速度)的制音器开启范围Don(第3范围)之间，边界位置通过音符编码而不变化。

在图9所示的例中，音符编码变得越大则边界位置HF(第1边界位置)越渐渐地接近休止位置RP，但边界位置HS与图6所示的例相比斜率小，且不依赖于音符编码而是恒定的。其结果是，音符编码变得越大，则半制音器范围Dh变得越小。这样，也可以仅在衰减速度为“DR×1”(第1速度)的制音器开启范围Don(第1范围)和衰减速度为“DR×Kh”(第2速度)的半制音器范围Dh(第2范围)之间，边界位置通过音符编码而变化。另一方面，与一实施方式不同，也可以在衰减速度为“DR×Kh”(第1速度)的半制音器范围Dh(第1范围)和衰减速度为与释放时间RT对应的速度(第3速度)的制音器关闭范围Doff(第3范围)之间，边界位置通过音符编码而不变化。

在图10所示的例中，音符编码变得越大则边界位置HS渐渐地接近终止位置EP，但音符编码变得越大则边界位置HF渐渐地接近休止位置RP。其结果是，音符编码变得越大，则半制音器范围Dh变得越小。

如上所述，在原声钢琴中，在将制音器踏板从终止位置返回至休止位置时，对音高越低的弦(振动越容易变大的弦)，制音器越容易接触弦。另一方面，考虑到当成为半制音器时，针对任意音高的弦，振动都被限制，且具有大致相同的振幅。当设想这样的情况时，从半制音器成为制音器关闭时，不将制音器踏板位置依赖于音高。因此，如图9所示，也能够认为从半制音器范围Dh移动到制音器关闭范围Doff的位置、即边界位置HS与音高无关而是恒定的，且更接近于原声钢琴。

此外，即使在成为半制音器的状态且振动被限制的状态中，也考虑到因为低的音高的弦的运动能量大，因此容易产生与制音器相反方向的弦振动。当设想这样的情况时，为了成为制音器关闭的状态，必须越是低音高，则制音器踏板越接近休止位置。因此，如图10所示，也能够认为越是低音高则边界位置HS越接近休止位置RP，且更接近原声钢琴。

在图11所示的例子中，与图6所示的例相反，音符编码变得越大则边界位置HS以及边界位置HF越渐渐地接近终止位置EP。其结果是，半制音器范围Dh的大小不依赖于音符编码而是恒定的。这样，在音符编码发生了变化时，边界位置HS以及边界位置HF也可以具有互相不同的斜率，也可以音符编码变得越大则越接近终止位置EP。

在图12所示的例子中，与比指定音符编码SN小的音符编码对应的边界位置HS1以及边界位置HF1、与比指定音符编码SN大的音符编码对应的边界位置HS2以及边界位置HF2通过衰减控制表135被定义。在本例中，边界位置HS1和边界位置HS2与上述的边界位置HS是同样的。另一方面，边界位置HF2与边界位置HF1相比斜率小，在此不依赖于音符编码而是恒定的。这样，边界位置HS以及边界位置HF的至少一方也可以在比指定音符编码SN小的范围和比指定音符编码SN大的范围中具有不同的斜率。音符编码的范围由1个指定音符编码SN被划分为2个范围，但也可以被划分为3个以上的范围。被划分的位置也可以不同于边界位置HS和边界位置HF。

在图13所示的例子中，与比指定音符编码SN小的音符编码对应的边界位置HS1以及边界位置HF1、与比指定音符编码SN大的音符编码对应的边界位置HS2以及边界位置HF2通过衰减控制表135被定义。边界位置HS1、边界位置HS2、边界位置HF1以及边界位置HF2不依赖于音符编码而是恒定的。另一方面，边界位置HS1比边界位置HS2接近终止位置EP，边界位置HF1比边界位置HF2接近终止位置EP。即，在指定音符编码SN中，边界位置HS1和边界位置HS2是不连续的，边界位置HF1和边界位置HF2是不连续的。这样，边界位置HS以及边界位置HF的至少一方也可以在比指定音符编码SN小的范围和比指定音符编码SN大的范围中是不连续的。音符编码的范围由1个指定音符编码SN被划分为2个范围，但也可以被划分为3个以上的范围。被划分的位置也可以不同于边界位置HS和边界位置HF。

在图14所示的例子中，不包含半制音器范围Dh的制音器设定范围在衰减控制表135中被定义。即，制音器设定范围包含制音器关闭范围Doff以及制音器开启范围Don。边界位置DS表示制音器关闭范围Doff和制音器开启范围Don的边界位置。音符编码变得越大则边界位置DS越渐渐地接近休止位置RP。这样，制音器设定范围不限于包含3个范围的情况，如制音器关闭范围Doff以及制音器开启范围Don中所例示的这样至少包含2个范围即可。制音器设定范围也可以包含四个以上的范围。例如，半制音器范围Dh也可以被进一步地分为2个范围。在该情况下，也可以是与接近制音器关闭范围Doff的半制音器范围Dh1相比，接近制音器开启范围Don的半制音器范围Dh2的减系数K更小。由此，能够更高精度地反映进行半踏板操作时的制音器的影响。

(2)上述的衰减控制表135并不限于图6所示的例子那样的制音器设定范围通过音符编码(音高信息)被决定的情况，只要是通过键70的操作而得到的控制信息即可。在本变形例中，作为控制信息的一例，针对速度(速度信息)、声音的输出电平(输出电平信息)以及键的加速度(加速度信息)进行说明。此外，表示键70的行动的信息也可以是与通过键70的操作而被生成的声音有关的信息。此外，例如，在键盘乐器1具有通过向键70的操作而转动的锤(模拟原声钢琴的击锤的结构)的情况下，也可以是该锤的行动(例如、速度或者加速度)。在本例中，与在变形例(1)中所示的图8到图14所示的变形同样地，也能够对制音器设定范围进行变形。

图15是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和速度的关系的图。如图15所示，在横轴表示速度(VL)。在本例中，在从速度“0”(键70的速度对应于最小(停止))到速度“127”(键70的速度对应于最大)为止的范围内定义横轴。在纵轴表示制音器踏板91的操作位置。在图15所示的例中，决定制音器设定范围以使速度变得越大则边界位置HS以及边界位置HF都变得渐渐地接近终止位置EP。换言之，与在速度为第1速度的情况中的边界位置HS以及边界位置HF相比，比第1速度小的第2速度中的边界位置HS以及边界位置HF更接近于休止位置RP。边界位置HS和边界位置HF的差即半制音器范围Dh的大小不依赖于速度而是恒定的。

衰减控制部131取得键操作数据中的速度，在图7所示的步骤S103的处理中，只要取得与速度对应的制音器设定范围即可。在被应用于原声钢琴的情况下，速度越大则弦的振幅越大。因此，在将制音器踏板从终止位置返回到休止位置时，越快地操作键而弦的振幅越大，则制音器越容易接触该弦。通过基于速度来决定制音器设定范围，也能够接近原声钢琴的演奏感。

图16是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和输出电平的关系的图。如图16所示，在横轴表示输出电平(EL)。在本例中，在从输出电平“0”到输出电平“127”为止的范围内定义横轴。在纵轴表示制音器踏板91的操作位置。在此，衰减控制部131从与处理对象声音对应的EV波形生成部115取得输出电平，只要在图7所示的步骤S103的处理中，取得与输出电平对应的制音器设定范围即可。

在图16所示的例子中，决定制音器设定范围以使输出电平变得越大则边界位置HS以及边界位置HF都渐渐地变得接近终止位置EP。换言之，与第1输出电平中的边界位置HS以及边界位置HF相比，比第1输出电平小的第2输出电平中的边界位置HS以及边界位置HF更接近于休止位置RP。边界位置HS和边界位置HF的差即半制音器范围Dh的大小不依赖于输出电平而是恒定的。在被应用于原声钢琴的情况下，输出电平越大则弦的振幅越大。因此，在将制音器踏板从终止位置返回到休止位置时，输出电平越大而弦的振幅越大，则制音器越容易接触该弦。通过基于输出电平决定制音器设定范围，也能够接近原声钢琴的演奏感。

图17是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和加速度的关系的图。如图17所示，在横轴表示加速度(ACC)。在本例中，在从加速度“0”(键70的加速度对应于最小)到加速度“127”(键70的加速度对应于最大)为止的范围中定义横轴。在纵轴表示制音器踏板91的操作位置。在图17所示的例子中，决定制音器设定范围以使加速度变得越大则边界位置HS以及边界位置HF都渐渐地变得接近终止位置EP。边界位置HS和边界位置HF的差即半制音器范围Dh的大小不依赖于加速度而是恒定的。

衰减控制部131取得与处理对象声音对应的加速度，在图7所示的步骤S103的处理中，只要取得与加速度对应的制音器设定范围即可。此时，转换部88也可以基于从键行动测定部75被输入的信息生成键的加速度，作为键操作数据提供给衰减控制部131。在被应用于原声钢琴的情况下，加速度越大则弦的振幅越大。因此，在将制音器踏板从终止位置返回到休止位置时，键越被高加速地操作而弦的振幅越大，则制音器越容易接触该弦。通过基于加速度决定制音器设定范围，也能够接近原声钢琴的演奏感。

(3)在衰减控制表135中，在规定范围的音符编码中也可以不决定制音器设定范围。在未决定制音器设定范围的区域，不控制衰减速度，而设定规定的衰减率DR。

图18是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和音符编码的关系的图。在图18所示的例中，在音符编码中的上限音符编码UP大的范围内，边界位置HS以及边界位置HF不存在，作为制音器设定范围的对象以外而成为非控制范围NC。衰减控制部131不将通过非控制范围NC中的音高而生成的声音作为衰减控制处理的对象。这样，如原声钢琴中的高音的弦那样，也能够再现没有配置制音器的状况。

(4)制音器设定范围并不限于对应1个控制信息(例如，音符编码)而被决定的情况，也可以对应于多个控制信息而被决定。例如，制音器设定范围也可以对应于音符编码和速度而被决定。在该情况下，也可以通过将音符编码和速度作为变量的规定的演算式计算边界位置HS以及边界位置HF。

图19是说明变形例中的衰减控制表中规定的制音器设定范围和多个控制信息(音符编码以及速度)的关系的图。在图19所示的例中，为了易于理解地表示，设为包含制音器开启范围Don以及制音器关闭范围Doff的制音器设定范围。制音器开启范围Don和制音器关闭范围Doff的边界位置DS对应于音符编码和速度而被决定。

在图19所示的例子中，音符编码变得越大，或者速度变得越小，则边界位置DS越接近休止位置RP。即，在音符编码最小且速度最大时，边界位置DS变得最接近于终止位置EP。对于速度的边界位置DS的增加量既可以与音符编码为“0”的情况和“127”的情况相同，也可以不同。边界位置DS的取得范围(上限以及下限)也可以被预先决定。

(5)在制音器设定范围中边界位置HS以及边界位置HF的至少一方也可以对于音符编码等的控制信息的变化而非线性地变化。例如，在图6所示的衰减控制表135中，边界位置HS以及边界位置HF的至少一方也可以如由曲线所描绘的这样定义制音器设定范围。

(6)不仅可以通过由键70的操作得到的控制信息变更制音器设定范围，还可以变更衰减速度。例如，在为半制音器时，衰减系数K被设定为“Kh”，但此时，也可以通过音符编码等的控制信息进一步地设定以使“Kh”的值变化。衰减速度的控制也可以通过对柔音踏板93的操作而被实现。具体的处理方法作为现有技术文献在公开的国际公开第2019/058457中被例示。

(7)在上述的实施方式中，作为实施键盘乐器1的一例进行了说明，但也能够作为键盘乐器1中包含的声音信号生成部800即信号生成装置而实施，此外，也能够作为包含声音信号生成部800的声源部80而实施。在该情况下，也可以从具有键盘的输入设备以及具有制音器踏板的输入设备取得键操作数据以及踏板操作数据，也可以取得用于生成键操作数据以及踏板操作数据的信息。键操作数据以及踏板操作数据既可以通过由规定的规范(例如MIDI规范)而被规定的数据等从外部装置被提供，也可以以时间序列记录在记录介质的状态而被提供。

(8)也可以通过基于控制部10的CPU的控制程序的执行来实现声源部80的各功能的全部或者一部分。在该情况下，用于使控制部10(计算机)执行衰减控制处理的程序也可以通过经由记录介质或者网络的下载而被提供。此外，也可以通过将该程序下载到个人计算机等并执行，从而将该计算机作为信号生成装置来使用。

(9)在上述的实施方式中的键盘乐器1中，构成为壳体50和踏板装置90能够互相装卸，但也能够收纳于一体的框体中而不能装卸。

(10)也可以根据柔音踏板93的操作位置来校正声音的衰减速度。

(11)虽然声音的衰减速度通过使包络波形变化而被控制，但也可以通过控制添加混响的程度而被控制。

Claims (11)

1.一种信号生成装置，包括：

信号生成部，基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号；以及

衰减控制部，基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度，在所述操作位置存在于所述操作位置能够变化的范围中的第1范围的情况下，将所述衰减速度控制为第1速度，在所述操作位置存在于与所述第1范围相邻的第2范围的情况下，将所述衰减速度控制为比所述第1速度大的第2速度，

所述第1范围和所述第2范围的第1边界位置，基于由键的操作而得到的控制信息而被决定。

2.根据权利要求1所述的信号生成装置，其中，

所述衰减控制部在所述操作位置存在于与所述第1范围以及所述第2范围不同的第3范围的情况下，将所述衰减速度控制为与所述第1速度以及所述第2速度不同的第3速度。

3.根据权利要求2所述的信号生成装置，其中，

所述第3范围与所述第1范围以及所述第2范围的一方相邻，

所述第1范围以及所述第2范围的一方和所述第3范围之间的第2边界位置基于与所述键的操作关联的信息而被决定。

4.根据权利要求2所述的信号生成装置，其中，

所述第3范围和所述第2范围相邻，

所述第3范围和所述第2范围的第2边界位置基于所述控制信息而被决定。

5.根据权利要求4所述的信号生成装置，其中，

以所述第1边界位置和所述第2边界位置的差根据所述控制信息而不同的方式，所述第1边界位置以及所述第2边界位置被决定。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的信号生成装置，其中，

所述控制信息包含与所述键对应的音高信息，

在所述音高信息表示第1音高的情况下，所述第1边界位置表示第1位置，在是高于所述第1音高的第2音高的情况下，所述第1边界位置表示比所述第1位置接近于休止位置的第2位置。

7.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的信号生成装置，其中，

所述控制信息包含所述键的速度信息，

在所述速度信息表示第1速度的情况下，所述第1边界位置表示第3位置，在是小于所述第1速度的第2速度的情况下，所述第1边界位置表示比所述第3位置接近休止位置的第4位置。

8.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的信号生成装置，其中，

所述控制信息包含通过所述键的操作而生成的所述声音信号的输出电平信息，

在所述输出电平信息表示第1输出电平的情况下，所述第1边界位置表示第5位置，在是小于所述第1输出电平的第2输出电平的情况下，所述第1边界位置表示比所述第5位置接近休止位置的第6位置。

9.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的信号生成装置，其中，

所述第1范围和所述第2范围的第1边界位置基于通过与所述衰减速度被控制的所述声音信号对应的所述键的操作得到的控制信息而被决定。

10.一种信号生成方法，包括：

基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号；以及

基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度，

控制所述声音信号的衰减速度包括：

基于通过所述键的操作而得到的控制信息来决定所述操作位置能够变化的范围中的第1范围和与所述第1范围相邻的第2范围的第1边界位置；以及

在所述操作位置存在于所述第1范围的情况下将所述衰减速度控制为第1速度，在所述操作位置存在于所述第2范围的情况下将所述衰减速度控制为比所述第1速度大的第2速度。

11.一种计算机可读取的记录介质，其存储了程序，该程序用于使计算机执行包括：

基于与键的操作关联的键操作数据来生成声音信号；以及

基于与踏板的操作位置关联的踏板操作数据来控制所述声音信号的衰减速度，

在控制所述声音信号的衰减速度时，

基于通过所述键的操作而得到的控制信息，来决定在所述操作位置能够变化的范围中的第1范围和与所述第1范围相邻的第2范围的第1边界位置，

在所述操作位置存在于所述第1范围的情况下将所述衰减速度控制为第1速度，在所述操作位置存在于所述第2范围的情况下将所述衰减速度决定为比所述第1速度大的第2速度。

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