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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Tastenmusikinstrument („Keyboard”). Speziell betrifft die Erfindung ein Verfahren, das eine bevorzugte Resonanzklang-Erzeugungseinheit zum Simulieren eines Saitenresonanzklangs aufweist, der beispielsweise erzeugt wird, wenn ein Dämpferpedal in einem akustischen Klavier betätigt wird.
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2. ERÖRTERUNG DES HINTERGRUNDES
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Ein akustisches Klavier weist ein Dämpferpedal und Dämpfer auf, die Saiten halten. Eine Betätigung des Dämpferpedals bringt die Dämpfer in Abstand zu den Saiten. Dies erlaubt, dass nicht nur eine tatsächlich angeschlagene Saite, sondern alle anderen Saiten schwingen. Demgemäß benötigen elektronische Tastenmusikinstrumente, wie etwa elektronische Pianos und elektronische Orgeln, ebenfalls eine Funktion, um den durch die Betätigung des Dämpferpedals bewirkten Saitenresonanzklang zu simulieren.
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Beispielsweise verwenden derartige elektronische Tastenmusikinstrumente ein Verfahren, bei dem diese Instrumente sowohl einen normalen Klavierklang, bei dem keine Betätigung des Dämpferpedals erfolgt, als auch einen Klavierklang aufzeichnen, der einen Resonanzklang bei Betätigung des Dämpferpedals beinhaltet. Bei diesen Instrumenten werden Wellenformdatenstücke derartiger Klavierklänge gespeichert, um zur Erzeugung eines Musiktons ein geeignetes Wellenformdatenstück gemäß dem Vorliegen/Nicht-Vorliegen einer Dämpferpedalbetätigung auszuwählen.
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Diese Instrumente verwenden auch ein System, bei dem sie einen Klavierklang aufzeichnen, der den Resonanzklang bei Betätigung des Dämpferpedals beinhaltet, und entfernen lediglich einen Oberton aus dem aufgezeichneten Klavierklang, um eine Resonanzklangkomponente zu erzeugen, um so deren Wellenformdaten zu speichern. Diese Instrumente erzeugen dann die Resonanzklangkomponente gemeinsam mit einem normalen Musikton unter Verwendung einer Mehrzahl von Kanälen, wenn das Dämpferpedal betätigt wird.
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Beispielsweise offenbart die ungeprüfte
japanische Patentanmeldungspublikation Nr. H09-127941 ein elektronisches Tastenmusikinstrument, das einen Resonanzklang-Musikton-Wellenformdatenspeicher zum Speichern von Wellenformdaten eines Musiktons beinhaltet, der lediglich einen Resonanzklang eines Grundtons repräsentiert. Dieses Instrument ist konfiguriert, um eine Amplitude von Wellenformdaten zu steuern, die aus dem Resonanzklang-Musikton-Wellenformdatenspeicher gemäß einer durch das Dämpferpedal erfolgenden Anweisung ausgelesen werden.
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Weiter gibt es auch ein Verfahren, bei dem, anstatt Musiktöne basierend auf vorab gespeicherten Wellenformdatenstücken zu erzeugen, eine Resonanzklang-Erzeugungseinheit unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors (DSP) konfiguriert wird, um ein Signal zur Erzeugung des Resonanzklangs mittels der Resonanzklang-Erzeugungseinheit lediglich auszugeben, wenn das Dämpferpedal betätigt wird.
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Jedoch besteht bei dem System, das eine Mehrzahl von Kanälen verwendet, um die Resonanzklangkomponente gemeinsam mit dem normalen Musikton zu erzeugen, das Problem, dass seine vorbestimmte Anzahl von Kanälen Klangabbrüche aufgrund eines Mangels an Kanälen bewirkt, in dem Fall, dass die Anzahl von ausgegebenen Klängen zunimmt.
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Andererseits besteht bei dem System (der Resonanzklang-Erzeugungseinheit), bei dem ein DSP arithmetische Operationen durchführt, um den Resonanzklang zu erzeugen, das Problem, dass die vielen erforderlichen Operationen die Größe des Systems erhöhen, und dass, im Fall der Resonanzklang-Erzeugungseinheit, bei der externe Speichereinrichtungen (Verzögerungsspeichereinrichtungen) und Rückkopplungsschleifen verwendet werden, eine genaue Tonhöhenregelung im hohen Register schwierig wird. Mit anderen Worten verwendet ein DSP häufig eine Ganzzahl-Arithmetik für ein einer Tonhöhe entsprechendes Verzögerungsausmaß, um die arithmetischen Operationen zu verringern. Jedoch wird, je höher das Register wird, desto größer der Rundungsfehler. Es tauchte das Problem auf, dass eine genaue Tonhöhenregelung unmöglich wird.
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Die Erfindung erfolgte, um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Tastenmusikinstrument bereitzustellen, das fähig ist zu einer Erzeugung des Resonanzklangs, der eine genaue Tonhöhenregelung im hohen Register ohne Klangabbrüche ermöglicht.
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INHALT DER ERFINDUNG
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Es wird ein elektronisches Tastenmusikinstrument gemäß einem Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Das elektronisches Tastenmusikinstrument beinhaltet eine Speichervorrichtung, eine Musikton-Erzeugungseinheit, eine Resonanzklang-Erzeugungseinheit und eine Addiereinheit. Die Speichervorrichtung speichert Musikton-Wellenformdaten. Die Musikton-Erzeugungseinheit ist konfiguriert, um entsprechende Musikton-Wellenformdaten aus der Speichervorrichtung gemäß Tastenherunterdrückinformation auszulesen, um ein Musikton-Wellenformsignal und ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines ersten Registers zu erzeugen. Die Resonanzklang-Erzeugungseinheit ist in der Lage, eine beliebige ausgewählte Resonanzklang-Erzeugungsschaltung zu konfigurieren. Die Resonanzklang-Erzeugungseinheit ist konfiguriert, um das Musikton-Wellenformsignal zu empfangen, um die Resonanzklang-Erzeugungsschaltung zu veranlassen, ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines zweiten Registers gemäß Dämpferpedalbetätigungsinformation und der Tastenherunterdrückinformation zu erzeugen. Die Resonanzklang-Erzeugungseinheit ist konfiguriert, um das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers auszugeben. Die Addiereinheit ist konfiguriert, um das Musikton-Wellenformsignal und das Resonanzklang-Wellenformsignal von der Musikton-Erzeugungseinheit bzw. der Resonanzklang-Erzeugungseinheit zu addieren, um so ein resultierendes Signal auszugeben.
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Mit dieser Konfiguration wird der Resonanzklang im hohen Register ohne Dämpferpedaleffekt dadurch erzeugt, dass die Musikton-Wellenformdaten in der zuvor beschriebenen Speichenvorrichtung ausgelesen werden, und die Musikton-Erzeugungseinheit veranlasst wird, ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines ersten Registers zu erzeugen (d. h. die Resonanzklang-Wellenformdaten des ersten Registers sind in den Musikton-Wellenformdaten enthalten). Andererseits wird der Resonanzklang in einem Register außer dem hohen Register (einem mittleren und tiefen Register; einem zweiten Register) dadurch erzeugt, dass ein Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers mittels der arithmetischen Operationen durch die zuvor beschriebene Resonanzklang-Erzeugungseinheit erzeugt wird. Demzufolge erzeugen diese Signale einen Klang.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration der Erfindung wird der Resonanzklang im hohen Register ohne Dämpferpedaleffekt dadurch erzeugt, dass die Musikton-Wellenformdaten in der zuvor beschriebenen Speichervorrichtung ausgelesen werden, und die Musikton-Erzeugungseinheit veranlasst wird, ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines ersten Registers zu erzeugen. Andererseits wird der Resonanzklang in einem Register außer dem hohen Register (mittleres und tiefes Register; das zweite Register) dadurch erzeugt, dass das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers mittels der arithmetischen Operationen durch die zuvor beschriebene Resonanzklang-Erzeugungseinheit erzeugt wird. Demzufolge erzeugen diese Signale einen Klang. Somit kann die Konfiguration bessere Effekte liefern, und zwar gibt es keine durch eine Knappheit von Kanalanzahlen bedingten Klangabbrüche und eine genaue Tonhöhenregelung eines Resonanzklangs des hohen Registers, sogar im Fall einer Verzögerungsausmaßverarbeitung mittels ganzzahligem Wert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration gemäß Merkmalen eines elektronischen Pianos darstellt, die eine Ausführungsform eines elektronischen Tastenmusikinstrumentes der Erfindung zeigt;
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Hardware-Konfiguration des elektronischen Pianos darstellt, welches das elektronische Tastenmusikinstrument gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
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3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Schaltungskonfiguration der Resonanzklang-Erzeugungsschaltung 3 angibt;
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4 zeigt Wellenformdiagramme, welche die Kennlinien von Resonanzschaltungen angeben, die jeweils dem Ton C, dem Ton C#, dem Ton D, ..., und dem Ton B in 3 entsprechen;
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Hauptprozess des elektronischen Pianos angibt;
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Detail der Musikton-Erzeugungsroutine in Schritt S108 von 5 angibt; und
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7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Detail der Resonanzklang-Wellenformsignal-Erzeugungsroutine des zweiten Registers in Schritt S208 von 6 angibt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Hardware-Konfiguration eines elektronischen Pianos darstellt, das ein elektronisches Tastenmusikinstrument gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist. In 2 steuert eine CPU 102 jeweilige in 2 dargestellte Einheiten über einen Systembus 100.
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Ein ROM 104 weist einen Programmspeicher 104a zum Speichern von durch die CPU 102 verwendeten Programmen und einen (nicht dargestellten) Datenspeicher auf, der verschiedene Arten von Daten, einschließlich zumindest Teilen von Klangfarbe-Daten (Timbre-Daten) speichert. Ein RAM 106 speichert temporär verschiedene Arten von Daten, die während der Steuerung durch die CPU 102 erzeugt werden.
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Ein elektronisches Piano ist mit einem Bedienfeld 108, einer Tastatur 110 und einem Dämpferpedal 102 versehen. Das Bedienfeld 108 weist verschiedene Zustandseinstellschalter auf, einschließlich Timbre-Schalter (nicht dargestellt), um eine Klangfarbe (Timbre) eines zu erzeugenden Musiktons auszuwählen. Über das Bedienfeld 108 eingestellte Information wird der CPU 102 zugeführt.
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Ein Betätigungszustand (Herunterdrück-Zustand) des Dämpferpedals 112 wird durch einen Pedalsensor 112a erfasst und der CPU 102 als Pedalbetätigungsinformation zugeführt. Der Pedalsensor 112a beinhaltet einen veränderlichen Widerstand und erfasst Spannungsschwankungen, die durch den Widerstandswert dieses veränderlichen Widerstands bedingt sind, als Herunterdrückausmaß des Dämpferpedals 102. Daten betreffend das Herunterdrück-Ausmaß des Dämpferpedals 112, die durch den Pedalsensor 112a erfasst werden, werden an die CPU 102 als Pedalbetätigungsinformation übertragen.
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In dem Fall, bei dem die CPU 102 die Herunterdrückausmaß-Daten empfängt, die vom Pedalsensor 112a als Pedalbetätigungsinformation ausgegeben werden, setzt die CPU 102 im RAM 106 Koeffizienten, die an eine später noch beschriebene Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 zu übertragen sind. Falls das Herunterdrücken des Dämpferpedals 112 stoppt, meldet der Pedalsensor 112a der CPU 102 einen Pedalherunterdrückausmaßwert von „0”. Dies setzt die Koeffizienten im RAM 106 auf die vorbestimmten Minimalwerte. Außerdem ändern sich die Koeffizienten für eine Resonanzeinstellung im RAM 106 abhängig vom Pedalherunterdrückausmaßwert.
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Die Tastatur 110 des elektronischen Pianos gemäß dieser Ausführungsform besteht aus 88 Tasten, die jeweils mit einem Tastatursensor 110a versehen sind, der einen Berührungssensor beinhaltet. Der Tastatursensor 110a erfasst eine durch den Spieler erfolgende Spieloperation der Tastatur 110 und gibt die Tastenherunterdrückinformation aus, wie beispielsweise einen Tastencode, der die Tonhöhe einer heruntergedrückten Taste angibt, Taste-An-/Taste-Aus-Information, die den Zeitpunkt von Ertönen/Stille eines Musiktons ansprechend auf das Herunterdrücken und Loslassen der Taste anweist, und eine Tasten-Touch-Information, die einer Herunterdrückgeschwindigkeit der Taste entspricht. Die vom Tastatursensor 110a ausgegebene Information wird der CPU 102 über den Systembus 100 zugeführt.
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Eine Musikton-Erzeugungseinheit 2 ist eine Tonerzeugungseinrichtung, die mit Zeitmultiplex-gesteuerten Kanälen versehen ist, um eine Mehrzahl von Tönen gleichzeitig zu erzeugen, und die Signale von allen von der Mehrzahl von Kanälen sammelt, um diese auszugeben. Die Musikton-Erzeugungseinheit 2 führt eine Zuweisung eines Kanals gemäß einer Tasten-Herunterdrückanweisung durch, die in der Tastenherunterdrückinformation enthalten ist. Jeder zugewiesene Kanal erzeugt einen Musikton entsprechend der zutreffenden Tastenherunterdrückinformation.
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Ein Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 speichert Wellenformdatenstücke von Musiktoninformation (diese Datenstücke beinhalten auch Wellenformdatenstücke von Resonanzklängen in dem entsprechenden hohen Register von jeweiligen Wellenformdatenstücken). Die Musikton-Erzeugungseinheit 2 liest ein Wellenformdatenstück und ein Wellenformdatenstück eines Resonanzklangs in dem hohen Register ohne Dämpferpedaleffekt aus, die beide im Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 gespeichert sind. Dann erzeugt, basierend auf dem Wellenformdatenstück und dem Resonanzklang-Wellenformdatenstück, die ausgelesen werden, die Musikton-Erzeugungseinheit 2 ein Musikton-Wellenformsignal und ein Resonanzklang-Wellenformsignal im hohen Register ohne Dämpferpedaleffekt.
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Dann führt die Musikton-Erzeugungseinheit 2, ansprechend auf eine Tastenbetätigung, ein Auslesen der Musikton-Wellenformdaten aus dem Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 durch und erzeugt das Musikton-Wellenformsignal. Falls bestimmt wird, dass ein auszugebender Resonanzklang vorhanden ist, führt die Musikton-Erzeugungseinheit 2 gleichzeitig ein Auslesen eines Resonanzklang-Wellenformdatenstückes in dem entsprechenden hohen Register aus jeweiligen Wellenformdatenstücken durch und erzeugt ein Resonanzklang-Wellenformsignal. Die Musikton-Erzeugungseinheit 2 beginnt, die Musikton-Wellenformdaten einer Klangfarbe (Timbre) auszulesen, die durch den Timbre-Schalter ansprechend auf die ,Taste-An'-Information eingestellt ist, und erhöht die Adresse des Musikton-Wellenformdatenspeichers 1 mit einer Ausleserate, die dem Tastencode entspricht. Das heißt, die Musikton-Wellenformdaten werden mit einer dem Tastencode entsprechenden Ausleserate ausgelesen. Die Musikton-Erzeugungseinheit 2 liest auch die Resonanzklang-Wellenformdaten mit einer Ausleserate aus, die der Tonhöhe des auszugebenden Resonanzklangs entspricht.
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Das Musikton-Wellenformsignal und das Resonanzklang-Wellenformsignal werden zu einem weiteren Resonanzklang-Wellenformsignal durch eine später noch beschriebene Addiereinheit 4 addiert, durch einen Digital-Analog-Wandler 114 in ein analoges Signal umgewandelt, und dann einem Klangsystem 116 zugeführt. Das Klangsystem 116 beinhaltet einen Verstärker, einen Lautsprecher und dergleichen und erzeugt das Ausgabesignal des Digital-Analog-Wandlers 114, um einen Klang nach außen abzugeben, als Ausgabe des elektronischen Pianos.
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Nachfolgend wird eine Hauptfunktion des zuvor beschriebenen elektronischen Pianos beschrieben.
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Das elektronische Piano gemäß dieser Ausführungsform weist eine Funktion auf, die fähig ist, einen Resonanzklang eines hohen Registers zu erzeugen, der ohne eine Betätigung des Dämpferpedals 112 erzeugt wird, sowie eines Resonanzklangs eines mittleren und eines unteren Registers, der unter Betätigung des Dämpferpedals 112 erzeugt wird.
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Beim akustischen Klavier drücken, falls nichts getan wird, die Dämpfer auf die Saiten. In diesem Fall werden Resonanzklänge im mittleren und tiefen Register durch einen bei Herunterdrücken einer Taste erfolgenden Anschlagklang nicht beeinflusst (sogar in einem derartigen Fall erfolgt in der Praxis in geringfügigem Maße eine Ausgabe von Resonanzklängen in diesem Register), und lediglich im hohen Register werden Resonanzklänge erzeugt. Im Gegensatz dazu werden, wenn das Dämpferpedal 112 betätigt wird, die Dämpfer von den Saiten separiert. Dies erzeugt, besonders im mittleren und tiefen Register, die Resonanzklänge entsprechend der Taste, und zwar bedingt durch Schwingungen, die den Anschlagklang bei Herunterdrücken der Taste beinhalten.
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Um in der Lage zu sein, Resonanzklänge gemäß einer derartigen Charakteristik des akustischen Klaviers zu erzeugen, ermöglicht es diese Ausführungsform, ein Resonanzklang-Wellenformdatenstück im entsprechenden hohen Register von jeweiligen Wellenformdatenstücken im Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 zusammen mit (vielmehr als Teil von) einem geeigneten Musikton-Wellenformdatenstück zu speichern, das Musikton-Wellenformdatenstück und das Resonanzklang-Wellenformdatenstück im entsprechenden hohen Register gemäß der Tastenherunterdrückanweisung ungeachtet des Betätigungszustands des Dämpferpedals 112 auszulesen, und dann als Resonanzklang-Wellenformsignal und Musikton-Wellenformsignal auszugeben.
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Andererseits empfängt, betreffend Resonanzklang-Wellenformdatenstücke im mittleren und tiefen Register, die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 das Musikton-Wellenformsignal, das in der zuvor beschriebenen Weise ausgegeben wird, und die Resonanzeinstellkoeffizienten, die durch die CPU 102 berechnet werden und im RAM 106 gesetzt werden, und zwar gemäß der Pedalbetätigungsinformation, und gibt dann das Resonanzklang-Wellenformsignal in dem mittleren und tiefen Register aus.
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Diese Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 ist durch den digitalen Signalprozessor (DSP) gebildet und veranlasst, wie erforderlich, die CPU 102, ein Programm aus dem Programmspeicher 104a im ROM 104 auszulesen. In dieser Konfiguration weist die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 eine Mehrzahl von Resonanzklang-Erzeugungsschaltungen 30, 32, 34, 36, ..., auf, die jeweils eine Verzögerungsschaltung beinhalten. Koeffizienten, die für die durch diese Verzögerungsschaltung erfolgenden arithmetischen Operationen erforderlich sind, oder Koeffizienten, welche die CPU 102 gemäß dem Pedalherunterdrückausmaß in der zuvor erwähnten Pedalbetätigungsinformation berechnet und im RAM 106 speichert, werden durch die CPU 102 an jeweilige Verzögerungsschaltungen übertragen und in diesen gesetzt, so dass jede der Schaltungen einen Resonanzklang erzeugen kann, was in einem Ausgeben eines Resonanzklang-Wellenformsignals im mittleren und tiefen Register resultiert.
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Bezug nehmend auf 1 wird nachfolgend die Konfiguration eines Resonanzklang-Erzeugungselementes gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das elektronische Piano dieser Ausführungsform den Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 als Speichervorrichtung von Elementen in dieser Beschreibung, die Musikton-Erzeugungseinheit 2, die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 und die Addiereinheit 4.
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Wie zuvor beschrieben, speichert der Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 Wellenformdatenstücke der Musiktoninformation (diese Wellenformdatenstücke beinhalten auch Resonanzklang-Wellenformdatenstücke im entsprechenden hohen Register von jeweiligen Wellenformdatenstücken).
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Die Musikton-Erzeugungseinheit 2 liest ein Wellenformdatenstück und ein Resonanzklang-Wellenformdatenstück eines hohen Registers ohne Dämpferpedaleffekt aus dem Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 aus und erzeugt ein Musikton-Wellenformsignal und ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines hohen Registers ohne Dämpferpedaleffekt basierend auf dem Wellenformdatenstück und dem Resonanzklang-Wellenformdatenstück, die ausgelesen wurden. Das heißt, diese Musikton-Erzeugungseinheit 2 liest das Musikton-Wellenformdatenstück aus dem Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 ansprechend auf die Tastenbetätigung aus, um das Musikton-Wellenformsignal zu erzeugen, und liest gleichzeitig das Resonanzklang-Wellenformdatenstück eines hohen Registers in dem entsprechenden hohen Register von jeweiligen Wellenformdatenstücken aus, um das Resonanzklang-Wellenformsignal zu erzeugen.
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Die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 ist durch einen DSP gebildet, und veranlasst die CPU 102, wie zuvor beschrieben, wie erforderlich ein Programm aus dem Programmspeicher 104a im ROM 104 auszulesen. Der DSP beinhaltet eine Mehrzahl von Resonanzklang-Erzeugungsschaltungen 30, 32, 34, 36, ..., die jeweils eine Verzögerungsschaltung beinhalten. Von der CPU 102 empfängt jede Verzögerungsschaltung einen Koeffizienten, der für ihre arithmetische Operation erforderlich ist und setzt diesen. Jede Verzögerungsschaltung empfängt auch das Musikton-Wellenformsignal von der Musikton-Erzeugungseinheit 2. Zu diesem Zeitpunkt berechnet die CPU 102 den Koeffizienten gemäß der Pedalbetätigungsoperation vom Pedalsensor 112a. Somit wird der Koeffizient, der von jeder Verzögerungsschaltung für die arithmetische Operation benötigt wird, wie erforderlich geändert, und ein Resonanzklang wird durch jede Verzögerungsschaltung erzeugt. Demzufolge werden Resonanzklang-Wellenformsignale im mittleren und tiefen Register ausgegeben.
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Die Addiereinheit 4 empfängt das Musikton-Wellenformsignal und das Resonanzklang-Wellenformsignal, die von der Musikton-Erzeugungseinheit 2 ausgegeben werden, sowie die Resonanzklang-Wellenformsignale des mittleren und tiefen Registers, die von der Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 ausgegeben werden, und addiert diese Signale, um diese an den Digital-Analog-Wandler 114 auszugeben.
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Diese addierten Signale werden durch den Digital-Analog-Wandler 114 in ein analoges Signal umgewandelt und dann dem Klangsystem 116 zugeführt, um zu ermöglichen, dass das Ausgabesignal des Digital-Analog-Wandlers 114 einen Klang als Ausgabe des elektronischen Pianos nach außen ausgibt.
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In der zuvor beschriebenen Konfiguration wird der Resonanzklang im hohen Register ohne Dämpferpedaleffekt dadurch erzeugt, dass der Klang in dem zuvor beschriebenen Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 als (behandelt als identisch zu) Musikton-Wellenformdaten ausgelesen wird und die Musikton-Erzeugungseinheit 2 veranlasst wird, das Resonanzklang-Wellenformsignal des ersten Registers zu erzeugen. Andererseits wird der Resonanzklang in dem Register außer dem hohen Register (mittleres und tiefes Register; das zweite Register) dadurch erzeugt, dass das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers mittels der arithmetischen Operationen durch die zuvor beschriebene Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 erzeugt wird. Demzufolge erzeugen diese Signale einen Klang.
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3 ist ein schematisches Diagramm, das die Schaltungskonfiguration der Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 angibt, die durch einen DSP gebildet wird.
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Wie in 3 dargestellt, sind jeweilige Resonanzklang-Erzeugungsschaltungen 30 bis 3X gebildet durch: Verzögerer 30a bis 3Xa, die mit Programmen von dem Programmspeicher im ROM 104 konfiguriert werden, Multiplizierer 30b bis 3Xb, welche die Ausgabeseite der Verzögerer 30a bis 3Xa mit den Koeffizienten von der CPU 102 multiplizieren, und Addierern 30c bis 3Xc, welche die Multiplikationswerte zur Eingangsseite der Verzögerer 30a bis 3Xa addieren. Ein Addierer 300 ist auch vorgesehen, um die Ausgabegrößen von den Verzögerern 30a bis 3Xa zu addieren. Bei derartigen Schaltungskonfigurationen konfiguriert die Resonanzklang-Erzeugungsschaltung 30 die Resonanzschaltung entsprechend dem Ton C; die Resonanzklang-Erzeugungsschaltung 32 ist befasst mit der Resonanzschaltung entsprechend dem Ton C#; die Resonanzklang-Erzeugungsschaltung 34 ist befasst mit der Resonanzschaltung entsprechend dem Ton D; ... und die Resonanzklang-Erzeugungsschaltung 3X ist befasst mit der Resonanzschaltung entsprechend dem Ton B.
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Der Eingangsseite dieser Schaltungskonfigurationen, wie zuvor beschrieben, wird das Musikton-Wellenformsignal von der Musikton-Erzeugungseinheit 2 zugeführt. Andererseits werden, an der Ausgangsseite dieser Schaltungskonfigurationen, die Signale jeweiliger Töne – der Ton C und der Ton B – ausgegeben, die ausgegeben werden, nachdem eine jeweilige der Resonanzklang-Erzeugungsschaltungen 30 bis 3X das Musikton-Wellenformsignal mit der Verzögerung multipliziert hat.
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4 zeigt die Kennlinien der Resonanzschaltungen für den Ton C, dem Ton C#, dem Ton D ..., bzw. dem Ton B in 3. Wie in der Figur dargestellt, weisen diese Resonanzklang-Wellenformsignale eine geringfügig voneinander verschobene Tonhöhe auf. Diese Verschiebungen entsprechen gerade den Resonanzklangkomponenten in dem Fall, dass das Dämpferpedal des akustischen Klaviers betätigt wird. Dieses Resonanzklang-Wellenformsignale werden schließlich durch den Addierer 300 addiert, und werden als einzelnes Resonanzklang-Wellenformsignal ausgegeben. Wie zuvor beschrieben, sind diese Signale ursprünglich für das Resonanzklang-Wellenformsignal entsprechend dem Musikton-Wellenformsignal im mittleren und tiefen Register. Die Koeffizienten, die durch die Multiplizierer 30b bis 3Xb multipliziert werden, sind die Werte, welche die CPU 102 gemäß dem Pedalherunterdrückausmaß in der Pedalbetätigungsinformation berechnet und im RAM 106 als durch den DSP verarbeitbar speichert.
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Als Nächstes wird die Funktionsweise des elektronischen Pianos gemäß dieser Ausführungsform beschrieben, unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme in 5 bis 7.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Hauptprozesses des elektronischen Pianos. Beim Einschalten werden die CPU 102, das RAM 106, die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 (DSP), und weitere initialisiert (Schritt S100).
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Als Nächstes wird ein Bedienfeldereignisprozess durchgeführt, um den Schalterzustand und dergleichen des Bedienfelds 108 auszulesen und die entsprechenden Prozesse auszuführen (Schritt S102). Dann wird, basierend auf der Ausgabe des Tastatursensors 110a, ein Tastaturereignisprozess ausgeführt (Schritt S104).
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Außerdem wird ein Pedalereignisprozess entsprechend der Ausgabe des Pedalsensors 112a ausgeführt (Schritt S106). Als Nächstes wird eine Musikton-Erzeugungsroutine, die für das Musikton-Wellenformsignal und das Resonanzklang-Wellenformsignal relevant ist, ausgeführt (Schritt S108), und zum Schluss werden die sonstigen Prozesse ausgeführt (Schritt S110).
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Detail der Musikton-Erzeugungsroutine zeigt (Schritt S108 in 5).
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Als Erstes wird überprüft, ob es eine neue Tastenherunterdrückinformation gibt, oder nicht (Schritt S200). Falls es keine neue Tastenherunterdrückinformation gibt (Schritt S200; N), geht der Prozess auf den zuvor erwähnten Schritt S208, oder die zweite Resonanzklang-Wellenformsignal-Erzeugungsroutine.
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Umgekehrt führt, falls es eine neue Tastenherunterdrückinformation gibt (Schritt S200; J), die Musikton-Erzeugungseinheit 2 den Musikton-Signalerzeugungsprozess basierend auf der Tastenherunterdrückinformation durch (Schritt S202).
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Dann wird überprüft, ob der Tastencode in der Tastenherunterdrückinformation eine Taste ist, welche die Resonanzbeziehung im ersten Register aufweist, oder nicht (Schritt S204). Falls der Tastencode eine Taste ist, welche die Resonanzbeziehung im ersten Register aufweist (Schritt S204; J), liest die Musikton-Erzeugungseinheit 2 die Resonanzklang-Wellenformdaten des ersten Registers (des hohen Registers) aus dem Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 aus, um ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines ersten Registers zu erzeugen (Schritt S206).
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Sogar falls der Tastencode keine Taste ist, die eine Resonanzbeziehung im ersten Register aufweist (Schritt S204; N) oder falls das Resonanzklang-Wellenformsignal des ersten Registers erzeugt wird (Schritt S206), erzeugt die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 ein Resonanzklang-Wellenformsignal eines zweiten Registers (Schritt S208). Wie zuvor beschrieben wird, sogar falls es keine neue Tastenherunterdrückinformation in Schritt S200 gibt (Schritt S200; N), das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers erzeugt (Schritt S208).
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Als Nächstes addiert die Addiereinheit 4 das Musikton-Wellenformsignal, das Resonanzklang-Wellenformsignal des ersten Registers und das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers in einer gegebenen Balance (Schritt S210), und der Klangherstellungsprozess der addierten Musiktonsignale wird durchgeführt (Schritt S212). Dann geht der Prozess zurück auf die sonstigen Prozesse in 5 (Schritt S110).
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7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Detail der Resonanzklang-Wellenformsignal-Erzeugungsroutine des zweiten Registers in Schritt S208 von 6 zeigt.
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Als Erstes empfängt die CPU 102 die Pedalbetätigungsinformation vom Pedalsensor 112a und erhält aus der Information das Pedalherunterdrückausmaß (Schritt S300).
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Gemäß dem erhaltenen Pedalherunterdrückausmaß wählt die CPU 102 Koeffizienten, die durch die CPU 102 berechnet werden und im RAM 106 gespeichert werden, und überträgt diese an jeweilige Multiplizierer 30b bis 3Xb der Resonanzklang-Erzeugungsschaltungen 30 bis 3X in der Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 zur Änderung der Einstellung (Schritt S302). Dann erzeugt jede der Resonanzklang-Erzeugungsschaltungen 30 bis 3X einen Resonanzklang.
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Schließlich gibt die Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers (mittleres und tiefes Register) aus (Schritt S304). Dann geht der Prozess zurück auf Schritt 210 von 6, bei dem die Addiereinheit 4 das Musikton-Wellenformsignal, das Resonanzklang-Wellenformsignal des ersten Registers und das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers in einer gegebenen Balance addiert.
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Bei dem elektronischen Piano gemäß der zuvor im Detail beschriebenen Ausführungsform wird der Resonanzklang im ersten Register (dem hohen Register) ohne Dämpferpedaleffekt 102 in einer Weise erzeugt, dass die Musikton-Wellenformdaten aus dem Musikton-Wellenformdatenspeicher 1 ausgelesen werden, und dann die Musikton-Erzeugungseinheit 2 veranlasst wird, das Resonanzklang-Wellenformsignal des ersten Register zusammen mit dem Musikton-Wellenformsignal entsprechend dem Tastencode der gedrückten Taste zu erzeugen. Andererseits wird der Resonanzklang in den anderen Registern (dem mittleren und dem tiefen Register; dem zweiten Register) in einer Weise erzeugt, dass das Resonanzklang-Wellenformsignal des zweiten Registers mittels der arithmetischen Operationen durch die zuvor erwähnte Resonanzklang-Erzeugungseinheit 3 erzeugt wird, und dann die Addiereinheit 4 veranlasst wird, das Musikton-Wellenformsignal und das Resonanzklang-Wellenformsignal zu addieren. Demgemäß treten durch Knappheit einer Kanalanzahl bedingte Klangabbrüche nicht auf, und eine genaue Tonhöhenregelung des Resonanzklangs im hohen Register wird möglich, sogar wenn die Verarbeitung des Verzögerungsausmaß zur Tonhöhenregelung in einem ganzzahligen Wert erfolgt.
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Das elektronische Tastenmusikinstrument der Erfindung ist nicht auf das zuvor erwähnte elektronische Piano eingeschränkt, und verschiedene Modifikationen und Änderungen der Ausführungsformen können vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
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Das elektronische Tastenmusikinstrument der Erfindung findet Anwendung nicht nur beim elektronischen Piano, sondern auch bei elektronischen Orgeln, digitalen Synthesizern und virtuell-analogen Synthesizern (Modelling Synthesizer).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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