DE112018007984T5

DE112018007984T5 - Klangsignalerzeugungsvorrichtung, tasteninstrument und programm

Info

Publication number: DE112018007984T5
Application number: DE112018007984.8T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Oba; Akihiko Komatsu; Michiko Tanoue
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2021-05-27
Also published as: CN112689870A; JP7306402B2; WO2020054070A1; US20210201869A1; JPWO2020054070A1; US11961499B2

Abstract

Eine Klangsignalerzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst: eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines erstes Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen, und eine Anpassungseinheit zum Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten und zum Steuern einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf zweiten Betätigungsdaten, die einer Betätigung auf einem Pedal entsprechen, unterscheidet. Ein Tasteninstrument beinhaltet eine Klangsignalerzeugungsvorrichtung, eine Taste, ein Pedal, eine erste Detektionseinheit zum Ausgeben der ersten Betätigungsdaten, die der Betätigung der Taste entsprechen, und eine zweite Detektionseinheit zum Ausgeben der zweiten Betätigungsdaten, die der Betätigung auf dem Pedal entsprechen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Erzeugen eines Klangsignals.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Um einen Klang von einem elektronischen Klavier so weit wie möglich an einen Klang eines akustischen Klaviers anzunähern, wurden verschiedene Erfindungen vorgenommen. Beispielsweise tritt in der Patentliteratur 1 beim Drücken der Taste bei der Darbietung des akustischen Klaviers nicht nur ein Saitenanschlagsklang auf, sondern auch ein Tastenbodenkollisionsklang, der beim Drücken der Taste auftritt. Es wurden Techniken zum Wiedergeben eines solchen Tastenbodenkollisionsklangs in elektronischen Instrumenten wie einem elektronischen Klavier offenbart.
Dokumente des Stands der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2014-59534
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technische Aufgabe
Gemäß der in der Patentliteratur 1 offenbarten Technik ist es möglich, Klänge auszugeben, einschließlich eines Klaviaturbodenkollisionsklangs, der erzeugt wird, wenn eine Taste mit einem Klaviaturboden kollidiert, wenn eine Taste gedrückt wird. In einem elektronischen Klavier ist es möglich, einen Klang wiederzugeben, der dem Klang eines akustischen Klaviers ähnlich ist, indem der Klaviaturbodenkollisionsklang wiedergegeben wird. Um einen Klang wiederzugeben, der einem akustischen Klavier ähnlich ist, ist ein elektronisches Klavier erforderlich, um einen tatsächlichen Klaviaturbodenkollisionsklang von einem akustischen Klavier wiederzugeben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Prozess bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Klang, der einem akustischen Klavier ähnlich ist, wiederzugeben.
Lösung der Aufgaben
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Klangsignalerzeugungsvorrichtung auf: eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen, und eine Anpassungseinheit zum Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten und zum Steuern einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf zweiten Betätigungsdaten, die einer Betätigung auf einem Pedal entsprechen, unterscheidet.
Die Anpassungseinheit kann die Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal dazu anpassen, zu jeweiligen Zeitpunkten gemäß einer physikalischen Größe einer Tastendruckbetätigung der Taste einen Klang auszugeben, und steuert die Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie sich von der Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf einer Tastenloslassbetätigung der Taste unterscheidet.
Das Pedal kann zwischen einer Ruheposition und einer Endposition betätigt werden und die Anpassungseinheit ändert die Decay-Rate des ersten Klangsignals von einer ersten Rate zu einer zweiten Rate, die schneller als die erste Rate ist, während sie die Decay-Rate des zweiten Klangsignals möglicherweise nicht ändert, nachdem die zweiten Betätigungsdaten anzeigen, dass sich das Pedal von der Endposition in die Ruheposition bewegt hat.
Die Anpassungseinheit ändert die Decay-Rate des ersten Klangsignals von einer dritten Rate, die schneller als die erste Rate ist, zu der zweiten Rate, die schneller als die dritte Rate ist, während sie die Decay-Rate des zweiten Klangsignals möglicherweise nicht ändert, nachdem die zweiten Betätigungsdaten anzeigen, dass das Pedal zwischen der Endposition und der Ruheposition in die Ruheposition bewegt wurde.
Die Anpassungseinheit ändert die Decay-Rate des ersten Klangsignals von der dritten auf die erste Geschwindigkeit, während sie die Decay-Rate des zweiten Klangsignals nicht ändert, nachdem die zweiten Betätigungsdaten anzeigen, dass das Pedal zwischen der Endposition und der Ruheposition bis zur Endposition bewegt wurde.
Die Anpassungseinheit kann die Decay-Rate des ersten Klangsignals so steuern, dass sie sich von der Decay-Rate des zweiten Klangsignals unterscheidet, wenn die ersten Betätigungsdaten anzeigen, dass die Taste losgelassen wurde.
Die Anpassungseinheit kann einen geschätzten Wert für ein Verhalten der Taste an einer vorbestimmten Position in einem Druckbereich der Taste basierend auf den ersten Betätigungsdaten berechnen und kann die Beziehung basierend auf dem berechneten geschätzten Wert anpassen.
Der geschätzte Wert kann eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung der Taste sein.
Die Beziehung kann eine Beziehung zwischen dem Zeitpunkt des Klangs des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beinhalten.
Die Beziehung kann eine Beziehung zwischen einer Lautstärke des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Klangsignalerzeugungsvorrichtung: eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen, und eine Anpassungseinheit zum Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal, um zu jeweiligen Zeitpunkten gemäß einer physikalischen Größe einer Tastendruckbetätigung der Taste einen Klang auszugeben, und zum Steuern einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf einer Tastenloslassbetätigung der Taste unterscheidet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Tasteninstrument: die oben beschriebene Klangsignalerzeugungsvorrichtung, die Taste, das Pedal, eine erste Detektionseinheit, die die ersten Betätigungsdaten ausgibt, die der Betätigung der Taste entsprechen, und eine zweite Detektionseinheit, die die zweiten Betätigungsdaten ausgibt, die der Betätigung auf dem Pedal entsprechen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranlasst ein Programm einen Computer zum Ausführen der Erzeugung eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen, und zum Ausführen des Anpassens einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten und zum Ausführen des Steuerns einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf zweiten Betätigungsdaten, die einer Betätigung auf einem Pedal entsprechen, unterscheidet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranlasst ein Programm einen Computers zum Ausführen der Erzeugung eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen, und zum Ausführen des Anpassens einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal, um zu jeweiligen Zeitpunkten gemäß einer physikalischen Größe einer Tastendruckbetätigung der Taste einen Klang auszugeben und Ausführen des Steuerns einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie unterschiedlich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf einer Tastenloslassbetätigung der Taste ist.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Prozess bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Klang, der einem akustischen Klavier ähnlicher ist, wiederzugeben.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Tasteninstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, das eine Tastenanordnung eines Tasteninstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Klangerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Umwandlungseinheit und einer Anpassungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein Diagramm, das eine Verzögerungstabelle für Saitenanschlagsklang und eine Verzögerungstabelle für Kollisionsklang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist ein Diagramm, das den Zeitpunkt eines Saitenanschlagsklangs und eine Kollisionsklangerzeugung für Note-On gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Diagramm, das die Definition einer allgemeinen Hüllkurvenwellenform darstellt;
8 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform für einen Saitenanschlagsklang eines Klaviers darstellt;
9 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform eines Kollisionsklangs eines Klaviers darstellt;
10 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform eines Saitenanschlagsklangs eines Klaviers und eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform eines Kollisionsklangs darstellt, der dem Saitenanschlagsklang entspricht;
11 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration einer ersten Klangsignalpegelerzeugungseinheit in einer Signalerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration einer zweiten Klangpegelerzeugungseinheit in einer Signalerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist ein Flussdiagramm, das einen ersten Prozess darstellt, der von einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
14 ist ein Flussdiagramm, das einen zweiten Prozess darstellt, der von einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
15 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer Klangsignalerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer Klangsignalerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer Klangsignalerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in einer Klangsignalerzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Klangerzeugungseinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration einer Wellenformdatenleseeinheit, einer Wellenformdatentrenneinheit und einer Verstärkungseinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration einer ersten Klangsignalerzeugungseinheit in einer Signalerzeugungseinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
22 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration einer zweiten Klangsignalerzeugungseinheit in einer Signalerzeugungseinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird ein Tasteninstrument gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die vorliegende Erfindung ist nicht innerhalb der Grenzen dieser beispielhaften Ausführungsformen ausgelegt. In den Zeichnungen, auf die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen wird, werden dieselben Abschnitte oder Abschnitte mit ähnlichen Funktionen durch identische Zeichen oder ähnliche Zeichen (Zeichen, die jeweils einfach durch Hinzufügen von A, B usw. am Ende einer Zahl gebildet werden) bezeichnet und eine wiederholte Beschreibung davon kann weggelassen werden.
<Erste Ausführungsform>
[Konfiguration des Tasteninstruments]
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Tasteninstruments gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Tasteninstrument 100 ist ein elektronisches Tasteninstrument wie ein elektronisches Klavier und ist ein beispielhaftes elektronisches Instrument mit mehreren Tasten 101 als Darbietungsbetätigungselemente. Wenn ein Benutzer die Taste 101 betätigt, kommt ein Klang von einem Lautsprecher 103 heraus. Der Benutzer kann die Klangart (Klangfarbe) durch die Verwendung einer Betätigungseinheit 105 ändern. In diesem Beispiel kann das Tasteninstrument 100 einen Klang erzeugen, der einem akustischen Klavier ähnlich ist, wenn ein Klang unter Verwendung der Klangfarbe des Klaviers erzeugt wird. Jede Konfiguration des Tasteninstruments 100 wird ausführlich beschrieben.
Das Tasteninstrument 100 beinhaltet die mehreren Tasten 101 (die Darbietungsbetätigungselemente) in einem Gehäuse 107 und eine separate Pedalvorrichtung 119. Die mehreren Tasten 101 werden vom Gehäuse 107 drehbar gelagert. Der Lautsprecher 103 wird am Gehäuse 107 bereitgestellt. Innerhalb des Gehäuses 107 sind eine Steuereinheit 111, eine Speichereinheit 113, eine Klangerzeugungseinheit 115 und eine erste Detektionseinheit 117 bereitgestellt. Die Pedalvorrichtung 119 beinhaltet ein Dämpferpedal 121 und eine zweite Detektionseinheit 125. Die Pedalvorrichtung 119 beinhaltet ein Schaltpedal 123, kann jedoch weggelassen werden. Die im Gehäuse 107 bereitgestellten Konfigurationen sind über Busse verbunden.
In diesem Beispiel beinhaltet das Tasteninstrument 100 eine Schnittstelle zum Eingeben und Ausgeben von Signalen zu und von einer externen Vorrichtung. Die Schnittstelle kann beispielsweise ein Anschluss zum Ausgeben von Klangsignalen, ein Kabelverbindungsanschluss zum Senden und Empfangen von MIDI-Daten oder dergleichen sein. In diesem Beispiel ist die Pedalvorrichtung 119 mit der Schnittstelle verbunden, so dass die zweite Detektionseinheit 125 über die oben beschriebenen Busse mit den im Gehäuse 107 angeordneten Konfigurationen verbunden ist und die Signale zwischen der Pedalvorrichtung und dem Tasteninstrument ausgetauscht werden.
Die Steuereinheit 111 beinhaltet eine Berechnungsverarbeitungsschaltung wie eine CPU und eine Speichervorrichtung wie RAM und ROM. Die Steuereinheit 111 führt ein Steuerprogramm aus, das in der Speichereinheit 113 von der CPU gespeichert ist, um verschiedene Funktionen in dem Tasteninstrument 100 zu realisieren. Die Betätigungseinheit 105 ist eine Vorrichtung wie eine Bedientaste, ein Touch-Sensor, ein Schieberegler und gibt ein Signal an die Steuereinheit 111 aus, das der eingegebenen Betätigung entspricht. Eine Anzeigeeinheit 109 zeigt einen Bildschirm an, basierend auf der Steuerung mittels der Steuereinheit 111.
Die Speichereinheit 113 ist eine Speichervorrichtung, beispielsweise ein nichtflüchtiger Speicher. Die Speichereinheit 113 speichert Steuerprogramme, die von der Steuereinheit 111 ausgeführt werden. Die Speichereinheit 113 kann Parameter, Wellenformdaten und dergleichen speichern, die in der Klangerzeugungseinheit 115 verwendet werden. Der Lautsprecher 103 gibt einen Klang aus, der dem Klangsignal entspricht, durch Verstärken und Ausgeben des von der Steuereinheit 111 oder der Klangerzeugungseinheit 115 ausgegebenen Klangsignals. Obwohl 1 einen Fall zeigt, in dem die zwei Lautsprecher 103 auf dem Tasteninstrument 100 bereitgestellt sind, ist die Anzahl der Lautsprecher 103 nicht auf zwei beschränkt. Wenn ein externer Lautsprecher verwendet wird, kann der Lautsprecher 103 weggelassen werden.
Die erste Detektionseinheit 117 detektiert Betätigungen einschließlich der Tastendruckbetätigung und der Tastenloslassbetätigung der Taste 101. Die erste Detektionseinheit 117 misst das Verhalten jeder der mehreren Tasten 101 und gibt Messdaten aus, die die Messergebnisse anzeigen. Die erste Detektionseinheit 117 gibt eine Tastennummer Kc aus, bei der es sich um Informationen handelt, die die gedrückte Taste 101 angeben, Informationen Ks, die das gedrückte Ausmaß (Betätigungsausmaß) der Taste 101 angeben, und Informationen Kv, die die Geschwindigkeit (gedrückte Geschwindigkeit) der Taste 101 als die Messdaten angeben. Durch Ausgeben der Tastennummer Kc, der Informationen Ks und der Informationen Kv in Verbindung miteinander werden die betätigte Taste 101 und die Betätigung für die Taste 101 angegeben. Die mechanische Struktur (Tastenanordnung), die mit der Taste 101 in Eingriff steht, wird ausführlich beschrieben. Die Informationen Ks werden durch ein kontinuierliches Ausmaß detektiert und können Informationen sein, die einen der Position entsprechenden Wert ausgeben, oder Informationen, die die Position mit dem Status Ein/Aus durch einen Schalter von zwei Kontakten oder drei Kontakten ausgeben.
2 ist ein Diagramm, das eine mechanische Struktur (Tastenanordnung) zeigt, die mit einer Taste 101 des Tasteninstruments 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Eingriff steht. In 2 wird eine Struktur, die sich auf eine weiße Taste der Tasten 101 bezieht, als ein Beispiel beschrieben. Ein Klaviaturboden 201 ist ein Element, das einen Teil des oben beschriebenen Gehäuses 107 ausmacht. Ein Rahmen 203 ist an dem Klaviaturboden 201 befestigt. Ein Tastenstützelement 205, das aus dem Rahmen 203 nach oben hervorsteht, ist an dem oberen Abschnitt des Rahmens 203 angeordnet. Das Tastenstützelement 205 stützt die Taste 101 drehbar um eine Welle 207. Ein Befestigungselement 211, das von dem Rahmen 203 nach unten hervorsteht, wird bereitgestellt. Ein Stützelement 209 ist an dem Rahmen 203 auf der anderen Seite der Taste 101 bereitgestellt. Das Befestigungselement 211 fixiert das Stützelement 209 drehbar um eine Welle 213.
Das Stützelementverbindungsteil 215, das aus der Taste 101 nach unten hervorsteht, beinhaltet ein Verbindungsteil 217 am unteren Ende. Das Tastenverbindungsteil 219 und das Verbindungsteil 217, das an einem Ende des Stützelements 209 bereitgestellt ist, sind verschiebbar miteinander verbunden. Das Stützelement 209 ist mit einem Gewicht 221 auf der entgegengesetzten Seite der Tastenverbindung 219 zur Welle 213 versehen. Wenn die Taste 101 nicht betätigt wird, wird das Gewicht 221 durch ihr Eigengewicht auf einen unteren Grenzstopper 223 platziert.
Wenn andererseits die Taste 101 gedrückt wird, bewegt sich das Tastenverbindungsteil 219 nach unten und das Stützelement 209 dreht sich. Wenn sich das Stützelement 209 dreht, bewegt sich das Gewicht 221 nach oben. Wenn das Gewicht 221 mit einem oberen Grenzstopper 225 kollidiert, wird die Drehung des Stützelements 209 eingeschränkt und das Drücken der Taste 101 wird gestoppt.
Die Tastenanordnung ist nicht auf die in 2 gezeigte Struktur beschränkt. Die Tastenanordnung kann beispielsweise den Rahmen 203 weglassen. Wie in 2 gezeigt, können die Tastenanordnungen eine Struktur aufweisen, bei der, wenn die Taste 101 gedrückt wird, die Taste 101 oder ein Element, das sich in Eingriff stehend mit der Taste 101 bewegt, mit dem Klaviaturboden 201 oder einem mit dem Klaviaturboden 201 verbundenen Element in Kontakt kommt. Die Betätigung der Taste 101 kann durch die Betätigung des Stützelements 209 anstelle der Taste 101 detektiert werden.
Die erste Detektionseinheit 117 ist zwischen dem Rahmen 203 und der Taste 101 bereitgestellt. Die erste Detektionseinheit 117 kann einen ersten Sensor 117-1, einen zweiten Sensor 117-2 und einen dritten Sensor 117-3 beinhalten. Wenn die Taste 101 gedrückt wird, gibt der erste Sensor 117-1 ein erstes Detektionssignal K1 aus, wenn die Taste 101 den ersten Druckpegel erreicht. Anschließend gibt der zweite Sensor 117-2 ein zweites Detektionssignal K2 aus, wenn die Taste 101 den zweiten Druckpegel erreicht. Darüber hinaus gibt der dritte Sensor 117-3 ein drittes Detektionssignal K3 aus, wenn die Taste 101 den dritten Druckpegel erreicht. Diese zeitliche Differenz in den Ausgabezeitpunkten der Detektionssignale kann verwendet werden, um die Druckgeschwindigkeit der Taste 101 zu berechnen.
In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Steuereinheit 111 als Beispiel eine erste Druckgeschwindigkeit basierend auf der Zeit vom Ausgabezeitpunkt des ersten Detektionssignals bis zum Ausgabezeitpunkt des zweiten Detektionssignals und einem vorbestimmten Abstand (hier dem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Druckpegel). In ähnlicher Weise berechnet die Steuereinheit 111 eine zweite Druckgeschwindigkeit basierend auf der Zeit vom Ausgabezeitpunkt des zweiten Detektionssignals bis zum Ausgabezeitpunkt des dritten Detektionssignals und einem vorbestimmten Abstand (hier dem Abstand zwischen dem zweiten Druckpegel und dem dritten Druckpegel). Die Steuereinheit 111 kann die Druckbeschleunigung basierend auf der ersten Druckgeschwindigkeit und der zweiten Druckgeschwindigkeit berechnen. Ferner gibt die Steuereinheit 111 durch Detektieren des dritten Detektionssignals ein Note-On-Signal Non an die Klangerzeugungseinheit 115 aus und, wenn die Ausgabe des ersten Signals für dieselbe Taste nach dem Ausgeben des Note-On-Signals Non gestoppt wird, gibt sie ein Note-Off-Signal Noff an die Klangerzeugungseinheit 115 aus.
Wenn das Note-On-Signal Non ausgegeben wird, werden die Tastennummer Kc, die die gedrückte Taste 101 angibt, die Informationen Ks, die das gedrückte Ausmaß (Betätigungsausmaß) der Taste 101 angeben, und die Informationen Kv, die die Geschwindigkeit (gedrückte Geschwindigkeit) der Taste 101 angeben, als Messdaten von der ersten Detektionseinheit 117 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt können die Messdaten Informationen Ka beinhalten, die die Druckbeschleunigung der Taste 101 anzeigen. Wenn andererseits das Note-Off-Signal Noff ausgegeben wird, werden die Informationen Kc, die die losgelassene Taste 101 anzeigen, in Verbindung mit dem Note-Off-Signal Noff ausgegeben. In der folgenden Erläuterung werden diese Informationen (Messdaten), die von der Steuereinheit 111 gemäß der Betätigung der Taste 101 ausgegeben werden, an die Klangerzeugungseinheit 115 geliefert.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 misst die zweite Detektionseinheit 125 die Betätigung des Dämpferpedals 121 und gibt die Messdaten aus, die das Messergebnis anzeigen. Diese Messdaten beinhalten Informationen Ps, die das Druckausmaß des Dämpferpedals 121 angeben. Die Betätigung (Druckausmaß) für das Dämpferpedal 121 wird durch diese Informationen Ps angegeben. Wenn die Pedalvorrichtung 119 das Schaltpedal 123 beinhaltet, gibt die zweite Detektionseinheit 125 die Informationen Pc aus, die in Verbindung mit den Informationen Ps als Messdaten angeben, ob das betätigte Pedal das Dämpferpedal 121 oder das Schaltpedal 123 ist. Durch Ausgeben der Informationen Pc und der Informationen Ps in Verbindung miteinander werden das betätigte Pedal (das Dämpferpedal 121 oder das Schaltpedal 123) und die Betätigung (Druckausmaß) für das Pedal angegeben. Wenn das Pedal der Pedalvorrichtung 119 nur das Dämpferpedal 121 ist, werden die Informationen Pc weggelassen.
Die Klangerzeugungseinheit 115 erzeugt das Klangsignal basierend auf den von der ersten Detektionseinheit 117 und der zweiten Detektionseinheit 125 eingegebenen Informationen und gibt das Klangsignal an den Lautsprecher 103 aus. Das von der Klangerzeugungseinheit 115 erzeugte Klangsignal wird für jede Betätigung der Taste 101 und des Dämpferpedals 121 erhalten. Dann werden mehrere Klangsignale, die durch mehrmaligen Tastendruck erhalten werden, synthetisiert und von der Klangerzeugungseinheit 115 ausgegeben. Die Konfiguration der Klangerzeugungseinheit 115 wird ausführlich beschrieben.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration der Klangerzeugungseinheit 115 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Klangerzeugungseinheit 115 beinhaltet eine Umwandlungseinheit 301, eine Klangsignalerzeugungseinheit 303 (eine Klangsignalerzeugungsvorrichtung), eine Wellenformdatenspeichereinheit 305, eine Ausgabeeinheit 307, eine erste Decay-Steuertabelle 309 und eine zweite Decay-Steuertabelle. Die Klangsignalerzeugungseinheit 303 beinhaltet eine Signalerzeugungseinheit 311 und eine Anpassungseinheit 313.
Die Umwandlungseinheit 301 erzeugt Daten (im Folgenden als erste Betätigungsdaten bezeichnet), die der Betätigung auf der Taste 101 entsprechen, basierend auf den von der ersten Detektionseinheit 117 eingegebenen Informationen (Kc, Ks, Kv). Die Umwandlungseinheit 301 erzeugt Daten (im Folgenden als zweite Betätigungsdaten bezeichnet), die der Betätigung (Druckausmaß) des Dämpferpedals 121 entsprechen, basierend auf den von der zweiten Detektionseinheit 125 eingegebenen Informationen Ps (oder den Informationen Pc und Ps).
Die Wellenformdatenspeichereinheit 305 beinhaltet einen Saitenanschlagsklangwellenformspeicher 305-1 und einen Kollisionsklangwellenformspeicher 305-2. Der Saitenanschlagsklangwellenformspeicher 305-1 speichert mehrere Saitenanschlagsklangwellenformdaten, die die ursprünglichen Wellenformdaten des ersten Klangsignals (des Saitenanschlagsklangsignals) sind, das in der Signalerzeugungseinheit 311 erzeugt wird. Die Saitenanschlagsklangwellenformdaten sind die Wellenformdaten, die durch Sampling des durch den Saitenanschlag verursachten Klangs in Verbindung mit dem Tastendruck erhalten werden. Der Kollisionsklangwellenformspeicher 305-2 speichert mehrere Kollisionsklangwellenformdaten, die die ursprünglichen Wellenformdaten des zweiten Klangsignals (des Kollisionsklangsignals) sind. Die Kollisionsklangwellenformdaten sind Wellenformdaten, die durch Sampling des Klaviaturbodenkollisionsklangs des akustischen Klaviers erhalten werden (Klang, der durch die Kollision der Taste und des Klaviaturbodens erzeugt wird, wenn die Taste gedrückt wird). Die Wellenformdaten der jeweiligen Geschwindigkeitswerte, die den jeweiligen Tonhöhen entsprechen, sind als Saitenanschlagsklangwellenformdaten gespeichert. Die Kollisionsklangwellenformdaten werden als gemeinsam für alle Tonhöhen gespeichert, entsprechend den jeweiligen Geschwindigkeitswerten.
Die Signalerzeugungseinheit 311 erzeugt und gibt ein Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten aus, die von der Umwandlungseinheit 301 eingegeben werden. Insbesondere beinhaltet die Signalerzeugungseinheit 311 eine erste Klangsignalerzeugungseinheit 311-1, eine zweite Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 und eine Syntheseeinheit 315. Die erste Klangsignalerzeugungseinheit 311-1 erzeugt und gibt das erste Klangsignal (das Saitenanschlagsklangsignal) basierend auf den ersten Betätigungsdaten aus. Die zweite Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 erzeugt und gibt ein zweites Klangsignal (das Kollisionsklangsignal) basierend auf den ersten Betätigungsdaten aus. Zu diesem Zeitpunkt werden die Hüllkurven des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals von der Anpassungseinheit 313 angepasst. Die Syntheseeinheit 315 synthetisiert das hüllkurvenangepasste erste Klangsignal und das hüllkurvenangepasste zweite Klangsignal und gibt es an die Ausgabeeinheit 307 aus.
Die Ausgabeeinheit 307 gibt das synthetisierte Klangsignal, das durch Synthetisieren des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals erhalten wird, die von der Signalerzeugungseinheit 311 erhalten werden, an die Außenseite der Klangerzeugungseinheit 115 aus. In der vorliegenden Ausführungsform wird das synthetisierte Klangsignal an den Lautsprecher 103 ausgegeben und vom Benutzer angehört. Als Nächstes wird die Konfiguration der Signalerzeugungseinheit 311 ausführlich beschrieben.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration der Umwandlungseinheit 301 und der Anpassungseinheit 313 darstellt. Die Umwandlungseinheit 301 beinhaltet eine Steuersignalerzeugungseinheit 401, eine Tastendruckgeschwindigkeitsberechnungseinheit 403, eine Kollisionsgeschwindigkeitsberechnungseinheit 405, eine Beschleunigungsberechnungseinheit 407 und eine Pedalpositionsdetektionseinheit 409. Die Anpassungseinheit 313 beinhaltet eine Saitenanschlagslautstärkenanpassungseinheit 411, die Kollisionslautstärkenanpassungseinheit 413, eine Verzögerungsanpassungseinheit 415 und eine Decay-Steuereinheit 417. Anschließend wird die Konfiguration der Umwandlungseinheit 301 ausführlich beschrieben.
Die Steuersignalerzeugungseinheit 401 erzeugt Steuerdaten (im Folgenden als erste Betätigungsdaten bezeichnet), die den Inhalt der Klangerzeugung basierend auf den von der ersten Detektionseinheit 117 ausgegebenen Informationen (Kc, Ks, Kv) definieren. Die ersten Betätigungsdaten sind in diesem Beispiel Daten in Form von MIDI und beinhalten eine Notennummer Note, eine Geschwindigkeit Vel, ein Note-On-Signal Non und ein Note-Off-Signal Noff. Die erzeugten ersten Betätigungsdaten werden an die Signalerzeugungseinheit 311 und die Anpassungseinheit 313 ausgegeben. Wenn das dritte Detektionssignal K3 von der ersten Detektionseinheit 117 ausgegeben wird, erzeugt die Steuersignalerzeugungseinheit 401 das Note-On-Signal Non. Das heißt, wenn die Taste 101 gedrückt wird und den dritten Druckpegel erreicht, wird das Note-On-Signal Non ausgegeben. Die Zielnotennummer Note wird basierend auf der ausgegebenen Tastennummer Kc bestimmt, die dem dritten Detektionssignal K3 entspricht.
Die Steuersignalerzeugungseinheit 401 erzeugt das Note-Off-Signal Noff, wenn das Ausgeben des ersten Detektionssignals K1 der entsprechenden Tastennummer Kc nach dem Erzeugen des Note-On-Signals Non gestoppt wird. Das heißt, wenn der Druckpegel der Taste 101 auf den ersten Druckpegel zurückkehrt, wenn die gedrückte Taste 101 in die Ruheposition zurückkehrt, wird das Note-Off-Signal Noff erzeugt.
Die Tastendruckgeschwindigkeitsberechnungseinheit 403 berechnet die Geschwindigkeit an einer vorbestimmten Position der gedrückten Taste 101 basierend auf den von der ersten Detektionseinheit 117 ausgegebenen Informationen. Diese Geschwindigkeit wird in der folgenden Beschreibung als Tastendruckgeschwindigkeit bezeichnet. Die Tastendruckgeschwindigkeitsberechnungseinheit 403 berechnet hier die Tastendruckgeschwindigkeit durch eine vorbestimmte Berechnung unter Verwendung einer ersten Zeit von dem Zeitpunkt, an dem die Taste 101 den ersten Druckpegel erreicht, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sie den zweiten Druckpegel erreicht. Hier ist die Tastendruckgeschwindigkeit ein Wert, der durch Multiplizieren des Kehrwerts der ersten Zeit mit einer vorbestimmten Konstante erhalten wird. Die Tastendruckgeschwindigkeitsberechnungseinheit 403 gibt die berechnete Tastendruckgeschwindigkeit an die Beschleunigungsberechnungseinheit 407 und die Saitenanschlagslautstärkenanpassungseinheit 411 der Anpassungseinheit 313 aus.
Die Kollisionsgeschwindigkeitsberechnungseinheit 405 berechnet die Geschwindigkeit an der Endposition der gedrückten Taste 101 basierend auf den von der ersten Detektionseinheit 117 ausgegebenen Informationen. Diese Geschwindigkeit wird in der folgenden Beschreibung als Kollisionsgeschwindigkeit bezeichnet. Die Kollisionsgeschwindigkeitsberechnungseinheit 405 berechnet hier die Kollisionsgeschwindigkeit durch eine vorbestimmte Berechnung unter Verwendung der oben beschriebenen ersten Zeit und einer zweiten Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem die Taste 101 den zweiten Druckpegel erreicht, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sie den dritten Druckpegel erreicht. Hier wird die Kollisionsgeschwindigkeit aus der Änderung der zweiten Zeit relativ zur ersten Zeit als die Änderung der Geschwindigkeit berechnet, die mit der Änderung der Position der Taste 101 einhergeht, und die Geschwindigkeit an der Endposition, d. h. die Geschwindigkeit in der Situation, in der der Klaviaturbodenkollisionsklang durch die Taste 101 erzeugt wird, wird geschätzt. Die Kollisionsgeschwindigkeitsberechnungseinheit 405 gibt die berechnete Kollisionsgeschwindigkeit an die Beschleunigungsberechnungseinheit 407 und die Kollisionslautstärkenanpassungseinheit 413 der Anpassungseinheit 313 aus.
Die Beschleunigungsberechnungseinheit 407 berechnet das Änderungsausmaß (im Folgenden als Druckbeschleunigung bezeichnet) zwischen der Druckgeschwindigkeit und der Kollisionsgeschwindigkeit. Die Druckbeschleunigung kann basierend auf der Änderung zwischen der ersten und der zweiten Zeit berechnet werden. Die Beschleunigungsberechnungseinheit 407 gibt die berechnete Beschleunigung an die Verzögerungsanpassungseinheit 415 der Anpassungseinheit 313 aus.
Die Pedalpositionsdetektionseinheit 409 erzeugt Steuerdaten (im Folgenden als zweite Betätigungsdaten bezeichnet), die der Betätigung (Druckausmaß) des Dämpferpedals 121 entsprechen, basierend auf den von der zweiten Detektionseinheit 125 eingegebenen Informationen Ps (oder den Informationen Pc und Ps). Die zweiten Betätigungsdaten beinhalten Informationen, die drei Zustände im Pedalbetätigungsbereich angeben: einen Aus-Zustand, der ein vorbestimmter Bereich von einem Zustand ist, in dem das Pedal nicht betätigt wird (die Ruheposition), einen Ein-Zustand, der ein vorbestimmter Bereich des Hubs des Pedals bis zu einem Zustand, in dem das Pedal vollständig gedrückt ist (die Endposition), und einen halben Zustand, der ein Zustand zwischen dem Aus-Zustand und dem Ein-Zustand ist. Diese drei Zustände in einem akustischen Klavier geben jeweils einen Zustand an, in dem der Dämpfer von der Saite getrennt ist (Dämpfer ein), einen Zustand, in dem der Dämpfer mit der Saite in Kontakt steht (Dämpfer aus), und einen Zustand, in dem sich der Dämpfer getrennt befindet, in dem Maße, in dem er berührt wird, wenn die Saite vibriert (halber Dämpfer) usw. Das Pedal kann im Bereich von der Ruheposition bis zur Endposition betätigt werden.
Hier im akustischen Klavier entspricht Dämpfer ein einem Zustand, in dem der Dämpfer von der Saite getrennt ist, und einem Zustand, in dem das Dämpferpedal 121 bei seinem Betätigungshub in einem vorbestimmten Bereich (einem Bereich, der im Voraus als diesem Zustand vergleichbar eingestellt wird) von der Endposition positioniert ist. In dem akustischen Klavier entspricht Dämpfer aus einem Zustand, in dem der Dämpfer die Saite berührt, und einem Zustand, in dem das Dämpferpedal 121 bei seinem Betätigungshub in einem vorbestimmten Bereich (einem Bereich, der im Voraus als diesem Zustand vergleichbar eingestellt wird) von der Ruheposition positioniert ist. Die Pedalpositionsdetektionseinheit 409 gibt die zweiten Betätigungsdaten an die Decay-Steuereinheit 417 der Anpassungseinheit 313 aus. Die dem Schaltpedal 123 entsprechenden Steuerdaten können ebenfalls erzeugt werden, deren Beschreibung wird hier jedoch weggelassen.
Die Anpassungseinheit 313 passt die Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal (dem Saitenanschlagsklangsignal) und dem zweiten Klangsignal (dem Kollisionsklangsignal) an, die in der Signalerzeugungseinheit 311 basierend auf den von der Umwandlungseinheit 301 eingegebenen ersten Betätigungsdaten erzeugt werden. Insbesondere passt die Anpassungseinheit 313 die Beziehungen des Zeitpunkts des Klangs und der Lautstärke zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten an. Ferner bezieht sich die Anpassungseinheit 313 auf die erste Decay-Steuertabelle 309 und die zweite Decay-Steuertabelle 310 und steuert die Hüllkurven des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals basierend auf den zweiten Betätigungsdaten, die von der Umwandlungseinheit 301 eingegeben werden. Insbesondere steuert die Anpassungseinheit 313 die Hüllkurven, wenn das erste Klangsignal und das zweite Klangsignal abfallen. Hier steuert die Anpassungseinheit 313 die Decay-Geschwindigkeit basierend auf der Betätigung des Dämpferpedals 121, d. h. den zweiten Betätigungsdaten. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Anpassungseinheit 313 eine Decay-Rate des ersten Klangsignals, dass sie sich von einer Decay-Geschwindigkeit des zweiten Klangsignals unterscheidet. Im Folgenden wird die Konfiguration der Anpassungseinheit 313 ausführlich beschrieben.
Die Saitenanschlagslautstärkenanpassungseinheit 411 bestimmt einen angegebenen Wert für die Saitenanschlagslautstärke basierend auf der Tastendruckgeschwindigkeit, die von der Tastendruckgeschwindigkeitsberechnungseinheit 403 erhalten wird. Der angegebene Wert für die Saitenanschlagslautstärke wird verwendet, um die Lautstärke des ersten Klangsignals (des Saitenanschlagsklangsignals), das von der Signalerzeugungseinheit 311 erzeugt wird, anzugeben. Je größer die Tastendruckgeschwindigkeit ist, desto größer ist der angegebene Wert für die Saitenanschlagslautstärke. Die Saitenanschlagslautstärkenanpassungseinheit 411 gibt den angegebenen Wert für die bestimmte Saitenanschlagslautstärke an die Signalerzeugungseinheit 311 aus.
Die Kollisionslautstärkenanpassungseinheit 413 bestimmt einen angegebenen Wert für die Kollisionslautstärke basierend auf der Kollisionsgeschwindigkeit, die von der Kollisionsgeschwindigkeitsberechnungseinheit 405 erhalten wird. Der angegebene Wert für die Kollisionslautstärke wird verwendet, um die Lautstärke des zweiten Klangsignals (des Kollisionsklangsignals), das von der Signalerzeugungseinheit 311 erzeugt wird, anzugeben. In diesem Beispiel ist der angegebene Wert für die Kollisionslautstärke umso größer, je größer die Kollisionsgeschwindigkeit ist. Die Kollisionslautstärkenanpassungseinheit 413 gibt den angegebenen Wert für die bestimmte Kollisionslautstärke an die Signalerzeugungseinheit 311 aus.
Die Verzögerungsanpassungseinheit 415 bestimmt eine Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang basierend auf der Druckbeschleunigung, die von der Beschleunigungsberechnungseinheit 407 erhalten wird, unter Bezugnahme auf eine Verzögerungstabelle für Saitenanschlagsklang. Die Verzögerungsanpassungseinheit 415 bestimmt eine Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang basierend auf der Druckbeschleunigung unter Bezugnahme auf eine Verzögerungstabelle für Kollisionsklang. Die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang gibt die Verzögerungszeit an, bis das erste Klangsignal (das Saitenanschlagsklangsignal) von Note-On Non ausgegeben wird. Die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang gibt die Verzögerungszeit an, bis das zweite Klangsignal (das Kollisionsklangsignal) von Note-On Non ausgegeben wird.
5 ist ein Diagramm, das die Verzögerungstabelle für Saitenanschlagsklang und die Verzögerungstabelle für Kollisionsklang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Beide Tabellen geben die Beziehung zwischen der Druckbeschleunigung und der Verzögerungszeit an. In 5 ist die Verzögerungstabelle für Saitenanschlagsklang im Gegensatz zur Verzögerungstabelle für Kollisionsklang gezeigt. Die Verzögerungstabelle für Saitenanschlagsklang gibt die Beziehung zwischen der Druckbeschleunigung und der Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang an. Die Verzögerungstabelle für Kollisionsklang gibt die Beziehung zwischen der Druckbeschleunigung und der Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang an. In beiden Tabellen ist die Verzögerungszeit umso kürzer, je größer die Druckbeschleunigung ist.
Wenn hier die Druckbeschleunigung A2 ist, sind die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang und die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang gleich. Wenn die Druckbeschleunigung A1 ist, kleiner als A2, ist die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang länger als die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang. Wenn andererseits die Druckbeschleunigung A3 ist, größer als A2, ist die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang kürzer als die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang. Zu diesem Zeitpunkt kann A2 „0“ sein. In diesem Fall ist A1 ein negativer Wert, was anzeigt, dass die Geschwindigkeit während des Drückens allmählich abgebremst wird. Andererseits ist A3 ein positiver Wert, der anzeigt, dass die Geschwindigkeit während des Drückens allmählich beschleunigt wird.
In dem in 5 gezeigten Beispiel, obwohl die Druckbeschleunigung und die Verzögerungszeit durch eine Beziehung definiert sind, die durch die lineare Funktion dargestellt werden kann, kann es eine beliebige Beziehung sein, solange die Beziehung so ist, dass die Verzögerungszeit basierend auf der Druckbeschleunigung angegeben werden kann. Andere Parameter können verwendet werden, um die Verzögerungszeit anstelle der Druckbeschleunigung anzugeben, oder mehrere Parameter können zusammen verwendet werden.
6 ist ein Diagramm, das den Zeitpunkt des Erzeugens des Saitenanschlagsklangs und des Kollisionsklangs in Bezug auf das Note-On gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. A1, A2, A3 in 6 entsprechen dem Wert der Druckbeschleunigung in 5. Das heißt, die Beziehung der Druckbeschleunigung ist A<1<2<3. Jedes zeigt ein Zeitsignal entlang der horizontalen Achse an. „EIN“ zeigt den Zeitpunkt an, zu dem das Note-On-Signal Non empfangen wird. „Sa“ gibt den Zeitpunkt an, zu dem die Erzeugung des ersten Klangsignals (des Saitenanschlagsklangsignals) gestartet wird, und „Sb“ gibt den Zeitpunkt an, zu dem die Erzeugung des zweiten Klangsignals (des Kollisionsklangsignals) gestartet wird. Dementsprechend entspricht die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang der Zeit von „EIN“ bis „Sa“. Die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang entspricht der Zeit von „EIN“ bis „Sb“.
Wie in 6 gezeigt, ist die Verzögerung ab dem Note-On zum Zeitpunkt des Erzeugens des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals umso geringer, je größer die Druckbeschleunigung ist. Zusätzlich ist die Änderungsrate des Erzeugungszeitpunkts aufgrund der Differenz der Druckbeschleunigung für das Kollisionsklangsignal größer als für das Saitenanschlagsklangsignal. Dementsprechend ändert sich eine relative Beziehung zwischen dem Erzeugungszeitpunkt des Saitenanschlagsklangsignals und dem Erzeugungszeitpunkt des Kollisionsklangsignals basierend auf der Druckbeschleunigung.
Wie oben beschrieben, bestimmt die Verzögerungsanpassungseinheit 415 die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang und die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang gemäß der von der Beschleunigungsberechnungseinheit 407 erhaltenen Druckbeschleunigung unter Bezugnahme auf die Verzögerungstabelle für Saitenanschlagsklang und die Verzögerungstabelle für Kollisionsklang wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die Verzögerungsanpassungseinheit 415 gibt die bestimmte Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang und die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang an die Anpassungseinheit 313 aus.
Die Decay-Steuereinheit 417 steuert die Hüllkurven des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals, die in der Signalerzeugungseinheit 311 erzeugt werden, basierend auf den zweiten Betätigungsdaten, die von der Umwandlungseinheit 301 eingegeben wurden, unter Bezugnahme auf die erste Decay-Steuertabelle 309 und die zweite Decay-Steuertabelle 310. Insbesondere werden die Hüllkurven gesteuert, wenn das erste Klangsignal und das zweite Klangsignal abfallen. In diesem Beispiel stellt die Decay-Steuereinheit 417 die Parameter der Hüllkurve basierend auf der Betätigung des Dämpferpedals 121, d. h. der zweiten Betätigungsdaten, ein und steuert die Decay-Geschwindigkeit.
Die erste Decay-Steuertabelle 309 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit Vel und dem Decay-Koeffizienten k1 des Saitenanschlagsklangs gemäß der Position des Dämpferpedals 121 definiert. Der Decay-Koeffizient k1 ist ein Koeffizient, der die Änderungsrate relativ zur Decay-Geschwindigkeit zeigt, wenn sich das Dämpferpedal im EIN-Zustand befindet. In diesem Beispiel ist der Decay-Koeffizient k1 ein Wert von 1 oder mehr. Wenn k1=1 ist, bedeutet dies eine Decay-Geschwindigkeit, die sich nicht vom Einstellwert (Decay-Rate DR) ändert. Wenn andererseits k1 größer als 1 wird, wird die Decay-Geschwindigkeit des Klangsignals erhöht.
7 ist ein Diagramm, das die Definition einer allgemeinen Hüllkurvenwellenform darstellt. Wie in 7 gezeigt, ist die Hüllkurvenwellenform durch mehrere Parameter definiert. Die mehreren Parameter beinhalten einen Attack-Pegel AL, eine Attack-Zeit AT, eine Decay-Zeit DT, einen Sustain-Pegel SL und eine Release-Zeit RT. Der Attack-Pegel AL kann auf einen Maximalwert festgelegt werden, z. B. 127. In diesem Fall wird der Sustain-Pegel SL im Bereich von 0 bis 127 eingestellt.
Wenn das Note-On erfolgt, steigt die Hüllkurvenwellenform während der Zeit der Attack-Zeit AT auf den Attack-Pegel AL an. Danach wird die Hüllkurvenwellenform während der Zeit der Decay-Zeit DT auf den Sustain-Pegel SL verringert, um den Sustain-Pegel SL aufrechtzuerhalten. Wenn das Note-Off erfolgt, nimmt die Hüllkurvenwellenform während der Zeit der Release-Zeit RT vom Sustain-Pegel SL in den Stumm-Zustand (Pegel „0“) ab. Wenn das Note-Off erfolgt, bevor die Hüllkurvenwellenform den Sustain-Pegel SL erreicht, d. h. eine Periode während der Attack-Zeit AT und der Decay-Zeit DT, erreicht die Hüllkurvenwellenform von diesem Punkt bis zur Release-Zeit RT einen Stumm-Zustand. Der Stumm-Zustand kann durch die Decay-Rate erreicht werden, die durch Dividieren des Sustain-Pegels SL durch die Release-Zeit RT erhalten wird.
Die Decay-Rate DR ist ein Wert, der aus den oben genannten Parametern berechnet werden kann und erhalten wird, indem die Differenz zwischen dem Attack-Pegel AL und dem Sustain-Pegel SL durch die Decay-Zeit DT dividiert wird. Dieser Parameter (Decay-Rate DR) gibt den Grad des natürlichen Abfalls (Decay-Geschwindigkeit) des Klangs in der Decay-Periode nach dem Note-On an. Obwohl ein Beispiel gezeigt wird, in dem die Decay-Geschwindigkeit der Decay-Rate DR in der Decay-Periode konstant ist (Steigung ist eine gerade Linie), muss sie nicht notwendigerweise konstant sein, die Steigung kann anders als eine gerade Linie definiert werden, indem eine vorbestimmte Änderung in der Decay-Geschwindigkeit gemacht wird.
8 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform des Saitenanschlagsklangs eines Klaviers darstellt. In einem allgemeinen Klavierklang ist beispielsweise der Sustain-Pegel SL auf „0“ gesetzt und die Decay-Zeit DT ist relativ lang eingestellt (Decay-Rate DR ist klein). Wenn während der Decay-Zeit DT ein Note-Off auftritt, nimmt die Hüllkurvenwellenform gemäß der Einstellung der Release-Zeit RT schnell ab, wie durch eine gepunktete Linie angegeben. Eine EV-Wellenformerzeugungseinheit der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 311-1 der Signalerzeugungseinheit 311, die später beschrieben wird, erzeugt die in 8 gezeigte Hüllkurvenwellenform. Die Decay-Rate DR wird von der Decay-Steuereinheit 417 angepasst. Beispielsweise steuert die Decay-Steuereinheit 417 die Decay-Rate DR (Decay-Geschwindigkeit) langsamer, wenn das Dämpferpedal eingeschaltet ist, als wenn das Dämpferpedal ausgeschaltet ist. Die Decay-Steuereinheit 417 steuert die Decay-Rate DR (Decay-Geschwindigkeit) schneller, wenn sie sich im Halbpedalzustand befindet, als wenn das Dämpferpedal eingeschaltet ist, während sie sie langsamer als die Decay-Geschwindigkeit steuert, wenn das Dämpferpedal ausgeschaltet ist. Somit bezieht sich die Decay-Steuereinheit 417 auf die erste Decay-Steuertabelle 309, um die Parameter der Hüllkurve des ersten Klangsignals basierend auf den zweiten Betätigungsdaten einzustellen, und steuert die Decay-Geschwindigkeit des ersten Klangsignals.
Die zweite Decay-Steuertabelle 310 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit und dem Decay-Koeffizienten k2 des Kollisionsklangs gemäß der Tonhöhe definiert. Der Decay-Koeffizient k2 ist ein Koeffizient, der ein Verhältnis der Änderung der Decay-Geschwindigkeit gemäß der Tonhöhe angibt. Wenn hier ein Klang im mittleren Bereich erzeugt wird, wird die Decay-Zeit länger eingestellt, als wenn ein Klang im oberen Bereich und im unteren Bereich erzeugt wird. Wenn angenommen wird, dass die Decay-Geschwindigkeit des zweiten Klangsignals, d. h. des Kollisionsklangs, unabhängig von der Tonhöhe konstant ist, können die zweite Decay-Steuertabelle und der zugehörige Prozess weggelassen werden.
9 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform des Kollisionsklangs eines Klaviers darstellt. Beim Kollisionsklang von allgemeinen Klavieren wird beispielsweise der Sustain-Pegel SL auf „0“ und die Decay-Zeit DT auf relativ lang eingestellt (die Decay-Rate DR ist relativ klein). In der Decay-Zeit DT, wenn ein Note-Off auftritt, fällt der Kollisionsklang im Gegensatz zum Saitenanschlagsklang gemäß der Decay-Rate DR ab. Da sich jedoch die Position, an der die Taste auf den Klaviaturboden anschlägt, entsprechend der Tonhöhe des Klangs ändert, wird die Decay-Zeit DT gemäß der Tonhöhe relativ kurz eingestellt (die Decay-Rate DR wird relativ groß eingestellt). Beispielsweise werden die Eigenschaften, die durch eine Strichpunktlinie und die Strich-Zweipunktlinie gezeigt sind, die in 9 dargestellt sind, entsprechend der Tonhöhe ausgewählt und die Decay-Zeit DT wird unterschiedlich eingestellt. Die EV-Wellenformerzeugungseinheit der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 der Signalerzeugungseinheit 311, die später beschrieben wird, erzeugt die Hüllkurvenwellenform, wie in 9 gezeigt.
Wie oben beschrieben, fällt der Saitenanschlagsklang gemäß der Einstellung der Release-Zeit RT schnell ab, wenn während der Decay-Zeit DT ein Note-Off auftritt, wohingegen der Kollisionsklang im Gegensatz zum Saitenanschlagsklang gemäß der Decay-Rate DR abfällt. 10 zeigt eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform eines Saitenanschlagsklangs eines Klaviers und eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform eines Kollisionsklangs, der dem Saitenanschlagsklang entspricht. In 10 ist ev1 eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform des Saitenanschlagsklangs und ist ev2 eine beispielhafte Hüllkurvenwellenform des Kollisionsklangs, der ev1 entspricht. Wie in 10 gezeigt, fällt der Saitenanschlagsklang gemäß der Einstellung der Release-Zeit RT schnell ab, wenn während der Decay-Zeit DT1 ein Note-Off auftritt. Andererseits fällt der Kollisionsklang gemäß der Decay-Rate DR2 ab, selbst wenn während der Decay-Zeit DT2 ein Note-Off auftritt. Die Attack-Zeit AT1 des Saitenanschlagsklangs und die Attack-Zeit AT2 des Kollisionsklangs können sich je nach Druckbeschleunigung voneinander unterscheiden.
Wie oben beschrieben, bezieht sich die Anpassungseinheit 313 auf die erste Decay-Steuertabelle 309 und die zweite Decay-Steuertabelle 310, stellt die Parameter der Hüllkurven des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals basierend auf den zweiten Betätigungsdaten ein, die von der Umwandlungseinheit 301 eingegeben werden, und steuert die Decay-Geschwindigkeit des Signals basierend auf den jeweiligen Wellenformdaten, die von der Wellenformdatenspeichereinheit 305 ausgegeben werden. Die Anpassungseinheit 313 passt die Beziehung zwischen dem Zeitpunkt und der Lautstärke des Klangs des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals, die in der Signalerzeugungseinheit 311 erzeugt werden, basierend auf den ersten Betätigungsdaten an.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 311-1 in der Signalerzeugungseinheit 311 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die erste Klangsignalerzeugungseinheit 311-1 beinhaltet eine Wellenformleseeinheit 501 (501-k; k=1~n), eine EV-(Hüllkurven)-Wellenformerzeugungseinheit 503 (503-k; k=1~n), einen Multiplikator 505 (505-k; k=1~n), eine Verzögerungseinheit 507 (507-k; k=1~n) und eine Verstärkungseinheit 509 (509-k; k=1~n). Das Zeichen „n“ entspricht der Anzahl, die das Tasteninstrument 100 gleichzeitig erklingen lassen kann (die Anzahl der von der Signalerzeugungseinheit 311 gleichzeitig erzeugbaren Klangsignale) und ist in diesem Beispiel 32. Daher wird in der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 311-1 der Zustand beibehalten, in dem die Taste bis zu 32-mal erklingt, und wenn das 33. Drücken erfolgt, während alle erklingen, wird das dem ersten Klang entsprechende Klangsignal zwangsweise gestoppt.
Die Wellenformleseeinheit 501 wählt die aus dem Saitenanschlagsklangwellenformspeicher 305-1 auszulesenden Saitenanschlagsklangwellenformdaten aus und liest sie aus, basierend auf den ersten Betätigungsdaten (z. B. dem Note-On-Signal Non, der Notennummer Note und der Geschwindigkeit Vel), die von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 der Umwandlungseinheit 301 erhalten werden, und erzeugt ein Klangsignal (das erste Klangsignal) einer Tonhöhe, die der Notennummer Note entspricht. Die Wellenformleseeinheit 501 liest weiterhin die Saitenanschlagsklangwellenformdaten, bis das erzeugte Klangsignal als Reaktion auf das Note-Off-Signal Noff stummgeschaltet wird.
Die EV-Wellenformerzeugungseinheit 503 erzeugt eine Hüllkurvenwellenform basierend auf den ersten Betätigungsdaten, die von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 der Umwandlungseinheit 301 erhalten wurden, und den Parametern, die in der Decay-Steuereinheit 417 der oben beschriebenen Anpassungseinheit 313 eingestellt sind. Beispielsweise wird die Hüllkurvenwellenform durch Parameter des Attack-Pegels AL, der Attack-Zeit AT, der Decay-Zeit DT, des Sustain-Pegels SL und der Release-Zeit RT definiert.
Der Multiplikator 505 multipliziert das in der Wellenformleseeinheit 501 erzeugte erste Klangsignal mit der in der EV-Wellenformerzeugungseinheit 503 erzeugten Hüllkurvenwellenform und gibt es an die Verzögerungseinheit 507 aus.
Die Verzögerungseinheit 507 verzögert das erste Klangsignal gemäß der eingestellten Verzögerungszeit und gibt das verzögerte erste Klangsignal an die Verstärkungseinheit 509 aus. Die Verzögerungszeit wird basierend auf der in der Verzögerungsanpassungseinheit 415 der Anpassungseinheit 313 bestimmten Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang eingestellt.
Die Verstärkungseinheit 509 verstärkt das erste Klangsignal gemäß dem eingestellten Verstärkungsfaktor und gibt das verstärkte erste Klangsignal an die Syntheseeinheit 315 aus. Dieser Verstärkungsfaktor wird basierend auf dem angegebenen Wert für die Saitenanschlagslautstärke eingestellt, der durch die Saitenanschlagslautstärkenanpassungseinheit 411 der oben beschriebenen Anpassungseinheit 313 bestimmt wird, und wird so erzeugt, dass der Ausgabepegel (Lautstärke) größer wird, wenn die als Reaktion auf das Drücken der Taste 101 berechnete Tastendruckgeschwindigkeit höher wird.
Im obigen Beispiel wird der Fall, in dem k=1 (k=1~n) ist, unter Bezugnahme auf 11 beispielhaft dargestellt, das Steuersignal, das von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 erhalten wird, wird in der Reihenfolge von k=2, 3, 4 ... jedes Mal angelegt, wenn die nächste Taste gedrückt wird, wenn die Saitenanschlagsklangwellenformdaten von der Wellenformleseeinheit 501-1 gelesen werden. Wenn beispielsweise beim nächsten Tastendruck das Steuersignal an die Konfiguration von k=2 angelegt wird, wird das Klangsignal vom Multiplikator 505-2 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben ausgegeben. Dieses Klangsignal wird von der Verzögerungseinheit 507-2 verzögert, von der Verstärkungseinheit 509-2 verstärkt und an die Syntheseeinheit 315 ausgegeben.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 in der Signalerzeugungseinheit 311 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die zweite Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 beinhaltet eine Wellenformleseeinheit 601 (601-j; j=1~m), eine EV(Hüllkurven)-Wellenformerzeugungseinheit 603 (503-j; j=1~m), einen Multiplikator 605 (605-j; k=1~m), eine Verzögerungseinheit 607 (607-j; j=1~m) und eine Verstärkungseinheit 609 (609-j; k=1~m). Hier entspricht „m“ der Anzahl, die das Tasteninstrument 100 gleichzeitig erklingen lassen kann (die Anzahl der Klangsignale, die die Signalerzeugungseinheit 311 gleichzeitig erzeugen kann), in diesem Beispiel ist m 32. Daher wird in der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 der Zustand beibehalten, in dem die Taste bis zu 32-mal erklingt, und wenn das 33. Drücken erfolgt, während alle erklingen, wird das dem ersten Klang entsprechende Klangsignal zwangsweise gestoppt. In den meisten Fällen kann „m“ geringer als „n“ sein („m<n“), da das Lesen von Kollisionsklangwellenformdaten in kürzerer Zeit endet als das Lesen von Saitenanschlagsklangwellenformdaten.
Die Wellenformleseeinheit 601 wählt und liest Kollisionsklangwellenformdaten, die aus dem Kollisionsklangwellenformspeicher 305-2 gelesen werden sollen, basierend auf den ersten Betätigungsdaten, die von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 der Umwandlungseinheit 301 (z. B. dem Note-On-Signal Non, der Geschwindigkeit Vel) erhalten wurden, und erzeugt ein Klangsignal (zweites Klangsignal), das der ersten Betätigung entspricht.
Die EV-Wellenformerzeugungseinheit 603 erzeugt eine Hüllkurvenwellenform basierend auf den ersten Betätigungsdaten (z. B. der Notennummer Note), die von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 der Umwandlungseinheit 301 erhalten wurden, und den Parametern, die in der Decay-Steuereinheit 417 der oben beschriebenen Anpassungseinheit 313 eingestellt sind. Beispielsweise wird die Hüllkurvenwellenform durch Parameter des Attack-Pegels AL, der Attack-Zeit AT, der Decay-Zeit DT, des Sustain-Pegels SL und der Release-Zeit RT definiert.
Der Multiplikator 605 multipliziert das in der Wellenformleseeinheit 601 erzeugte zweite Klangsignal mit der in der EV-Wellenformerzeugungseinheit 603 erzeugten Hüllkurvenwellenform und gibt es an die Verzögerungseinheit 607 aus.
Die Verzögerungseinheit 607 verzögert das zweite Klangsignal gemäß der eingestellten Verzögerungszeit und gibt das verzögerte zweite Klangsignal an die Verstärkungseinheit 609 aus. Die Verzögerungszeit wird basierend auf der Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang eingestellt, die in der Verzögerungsanpassungseinheit 415 der Anpassungseinheit 313 bestimmt ist.
Die Verstärkungseinheit 609 verstärkt das zweite Klangsignal gemäß dem eingestellten Verstärkungsfaktor und gibt das verstärkte zweite Klangsignal an die Syntheseeinheit 315 aus. Dieser Verstärkungsfaktor wird basierend auf dem angegebenen Wert für die Kollisionslautstärke eingestellt, der in der Kollisionslautstärkenanpassungseinheit 413 der oben beschriebenen Anpassungseinheit 313 bestimmt wird, und wird so erzeugt, dass der Ausgabepegel (Lautstärke) größer wird, wenn die als Reaktion auf das Drücken der Taste 101 berechnete Kollisionsgeschwindigkeit höher wird.
Oben wird der Fall, in dem j=1 (j=1~m) ist, unter Bezugnahme auf 12 beispielhaft dargestellt, das Steuersignal, das von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 erhalten wird, wird in der Reihenfolge von j=2, 3, 4 ... jedes Mal angelegt, wenn die nächste Taste gedrückt wird, wenn die Kollisionsklangwellenformdaten von der Wellenformleseeinheit 601-1 gelesen werden. Wenn beispielsweise beim nächsten Tastendruck das Steuersignal an die Konfiguration von j=2 angelegt wird, wird das Klangsignal auf die gleiche Weise wie oben beschrieben vom Multiplikator 605-2 ausgegeben. Dieses Klangsignal wird von der Verzögerungseinheit 607-2 verzögert, von der Verstärkungseinheit 609-2 verstärkt und an die Syntheseeinheit 315 ausgegeben.
Die Syntheseeinheit 315 synthetisiert das erste Klangsignal (das Saitenanschlagsklangsignal), das von der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 311-1 ausgegeben wird, und das zweite Klangsignal (das Kollisionsklangsignal), das von der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 ausgegeben wird, und gibt sie an die Ausgabeeinheit 307 aus. Die Konfiguration der Klangerzeugungseinheit 115 wurde oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, stellt die Decay-Steuereinheit 417 der Anpassungseinheit 313 die Parameter der Hüllkurve des zweiten Klangsignals unabhängig von den zweiten Betätigungsdaten, d. h. der Betätigung des Dämpferpedals 121, konstant ein. Daher kann die Decay-Steuereinheit 417 die Steuerung der Hüllkurve des zweiten Klangsignals weglassen. In diesem Fall kann in der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 311-2 die EV-Wellenformerzeugungseinheit 603 weggelassen werden, und kann das zweite Klangsignal, das basierend auf den von der Wellenformleseeinheit 601 gelesenen Kollisionsklangwellenformdaten erzeugt wird, der Verzögerungseinheit 607 ohne Hüllkurvensteuerung direkt ausgegeben werden.
In dem Tasteninstrument 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steuert die Anpassungseinheit 313 der Klangerzeugungseinheit 115 die Hüllkurven für das erste Klangsignal und das zweite Klangsignal unterschiedlich basierend auf den zweiten Betätigungsdaten, die der Betätigung des Dämpferpedal 121 entsprechen. Das heißt, die Parameter der Hüllkurve des ersten Klangsignals werden basierend auf den zweiten Betätigungsdaten eingestellt. Andererseits sind die Parameter der Hüllkurve des zweiten Klangsignals unabhängig von den Daten der zweiten Betätigung festgelegt. Dies ermöglicht, einen Klang ähnlich einem akustischen Klavier wiederzugeben.
Anschließend wird die von der Steuereinheit 111 ausgeführte Klangerzeugungssteuerung des ersten Klangsignals (des Saitenanschlagsklangs) und des zweiten Klangsignals (des Kollisionsklangs) beschrieben.
13 ist ein Flussdiagramm, das einen ersten Prozess darstellt, der von der Steuereinheit 111 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Dieser Prozess wird als Reaktion auf jede Taste ausgeführt. 14 ist ein Flussdiagramm, das einen zweiten Prozess darstellt, der von der Steuereinheit 111 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Diese Verarbeitung wird als Reaktion auf die Betätigung des Dämpferpedals ausgeführt.
Zunächst wird der erste von der Steuereinheit 111 ausgeführte Prozess beschrieben. Die Steuereinheit 111 setzt verschiedene Register und Flags zurück, die in der Speichervorrichtung wie dem RAM gespeichert sind, und initialisiert, wie beispielsweise Einstellen eines Anfangswertes (S1). In diesem S1 weist die Steuereinheit 111 die Klangerzeugungseinheit 115 an, verschiedene Register und Flags zu initialisieren. Anschließend bestimmt die Steuereinheit 111, ob der Ein/Aus-Zustand des ersten Sensors 117-1 (2) sich aufgrund der Tastendruckbetätigung geändert hat und ob er ein- oder ausgeschaltet wurde, wenn eine Änderung vorliegt (S2). Wenn sich der Ein/Aus-Zustand des ersten Sensors 117-1 nicht geändert hat (S2; NEIN), fährt der Prozess mit S5 fort. Wenn bestimmt wird, dass der erste Sensor 117-1 von Aus eingeschaltet wird (S2; EIN), detektiert die Steuereinheit 111 die Tastennummer der Taste, die dem ersten eingeschalteten Sensor 117-1 entspricht, und speichert die detektierte Tastennummer im Register (S3). Anschließend startet die Steuereinheit 111 die Messung der ersten Zeit, die erforderlich ist, damit der zweite Sensor 117-2 nach dem Einschalten des ersten Sensors 117-1 eingeschaltet wird (S4).
Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 111, ob sich der Ein/Aus-Zustand des zweiten Sensors 117-2 geändert hat oder nicht und ob der Ein/Aus-Zustand ein- oder ausgeschaltet wurde, wenn eine Änderung stattgefunden hat (S5). Wenn sich der Ein/Aus-Zustand des zweiten Sensors 117-2 nicht geändert hat (S5; NEIN), fährt der Prozess mit S9 fort. Wenn die Steuereinheit 111 bestimmt, dass der zweite Sensor 117-2 von Aus eingeschaltet wurde (S5; EIN), beendet die Steuereinheit 111 die Messung der ersten Zeit (S6). Anschließend berechnet die Steuereinheit 111 die Tastendruckgeschwindigkeit basierend auf der gemessenen ersten Zeit und speichert die berechnete Tastendruckgeschwindigkeit im Register (S7). Die Tastendruckgeschwindigkeit kann ein Wert sein, der der Geschwindigkeit entspricht, die durch die hier gezeigte Berechnung erhalten wird, und ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem sie mit der tatsächlichen Geschwindigkeit übereinstimmt.
Anschließend startet die Steuereinheit 111 die Messung der zweiten Zeit, die erforderlich ist, damit der dritte Sensor 117-3 nach dem Einschalten des zweiten Sensors 117-2 eingeschaltet wird (S8). Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 111, ob sich der Ein/Aus-Zustand des dritten Sensors 117-3 geändert hat oder nicht und ob der Ein/Aus-Zustand ein- oder ausgeschaltet wurde, wenn eine Änderung stattgefunden hat (S9). Wenn sich der Ein/Aus-Zustand des dritten Sensors 117-3 nicht geändert (S9; NEIN) oder ausgeschaltet (S9; AUS) hat, kehrt die Steuereinheit 111 den Prozess zu S2 zurück. Wenn bestimmt wird, dass der dritte Sensor 117-3 von Aus eingeschaltet wurde (S9; EIN), beendet die Steuereinheit 111 die Messung der zweiten Zeit (S10).
Nach dem Messen der zweiten Zeit berechnet die Steuereinheit 111 die Kollisionsgeschwindigkeit basierend auf der ersten und der zweiten Zeit und speichert die berechnete Kollisionsgeschwindigkeit im Register (S11). Die Kollisionsgeschwindigkeit kann ein Wert sein, der der Geschwindigkeit entspricht, die durch die hier gezeigte Berechnung erhalten wird, und ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem sie mit der tatsächlichen Geschwindigkeit übereinstimmt. Anschließend berechnet die Steuereinheit 111 die Druckbeschleunigung basierend auf der gemessenen Zeitdifferenz Δt zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit und speichert die berechnete Druckbeschleunigung im Register (S12). Die Berechnung der Druckbeschleunigung kann unter Verwendung einer Tabelle ausgeführt werden, die der Zeitdifferenz Δt zwischen der ersten und der zweiten Zeit und der Druckbeschleunigung zugeordnet ist. Die Druckbeschleunigung kann ein Wert sein, der der Beschleunigung entspricht, die durch eine vorbestimmte Berechnung erhalten wird, wie hier gezeigt, und ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem sie mit der tatsächlichen Beschleunigung übereinstimmt.
Die Steuereinheit 111 erzeugt einen Note-On-Befehl (S13) mit der Tastennummer, die in dem Register in S3 gespeichert wird, der Tastendruckgeschwindigkeit, die in dem Register in S7 gespeichert wird, der Kollisionsgeschwindigkeit, die in dem Register in S11 gespeichert wird, und der Druckbeschleunigung, die in dem Register in S12 gespeichert wird.
Wenn die Steuereinheit 111 in S2 bestimmt, dass sich der erste Sensor 117-1 von Ein auf Aus geändert hat (S2; AUS), detektiert die Steuereinheit 111 die Tastennummer der Taste, die dem ersten Sensor 117-1 entspricht, der ausgeschaltet wurde, und speichert die detektierte Tastennummer im Register (S14). Die Steuereinheit 111 erzeugt einen Note-Off-Befehl mit der Tastennummer, die im Register gespeichert wird (S15), und setzt die erste Zeit, die zweite Zeit, die Tastendruckgeschwindigkeit und die Druckbeschleunigung der entsprechenden Taste zurück (S16).
Wenn die Steuereinheit 111 in S5 bestimmt, dass sich der zweite Sensor 117-2 von Ein zu Aus geändert hat (S5; AUS), wenn die zweite Zeit nicht gemessen wird (S17; NEIN), setzt die Steuereinheit 111 den Prozess mit S9 fort und, wenn die zweite Zeit gemessen wird (S17; JA), setzt die Steuereinheit 111 die zweite Zeit der entsprechen Taste zurück (S18) und fährt mit dem Prozess mit S9 fort.
Als Nächstes wird der zweite von der Steuereinheit 111 ausgeführte Prozess beschrieben. Die Steuereinheit 111 bestimmt, ob das Dämpferpedal 121 betätigt wird oder nicht (S19). Wenn das Dämpferpedal 121 nicht betätigt wird, kehrt der Prozess zu S19 zurück. Wenn das Dämpferpedal 121 betätigt wird (S19; JA), bestimmt die Steuereinheit 111 basierend auf dem Druckausmaß des Dämpferpedals 121, ob sich das Dämpferpedal 121 im EIN-Zustand befindet oder nicht (S20). Wenn es sich im EIN-Zustand befindet (S20; Ja), stellt die Steuereinheit 111 das Pedalzustandsflag Ps, das den EIN-Zustand anzeigt, auf 2 ein (S21).
Wenn es nicht im Ein-Zustand ist (S20; NEIN), bestimmt die Steuereinheit 111 basierend auf dem Druckausmaß des Dämpferpedals 121, ob das Dämpferpedal 121 das Halbpedal ist (das Dämpferpedal 121 befindet sich in einer Zwischenposition außerhalb der Ruheposition und der Endposition) (S22). Wenn es das Halbpedal war (S22; JA), stellt die Steuereinheit 111 das Pedalzustandsflag Ps, das anzeigt, dass es sich im Halbpedalzustand befindet, auf 1 ein (S23). Wenn es nicht das Halbpedal ist (S22; NEIN), bestimmt die Steuereinheit 111, dass sich das Dämpferpedal 121 im ausgeschalteten Zustand befindet, und stellt das Dämpferpedalzustandsflag Ps, das anzeigt, dass es sich im ausgeschalteten Zustand befindet, auf 0 ein (S24).
Somit erzeugt die Steuereinheit 111 ein erstes Anweisungssignal (die ersten Betätigungsdaten) wie den Note-On-Befehl und den Note-Off-Befehl basierend auf dem Detektionsergebnis durch die erste Detektionseinheit 117 (des ersten Sensors 117-1, des zweiten Sensors 117-2 und des dritten Sensors 117-3). Die Steuereinheit 111 erzeugt basierend auf dem Detektionsergebnis durch die zweite Detektionseinheit 125 auch ein zweites Anweisungssignal (die zweiten Betätigungsdaten), das den Zustand des Dämpferpedals anzeigt.
15 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in der Klangsignalerzeugungseinheit 303 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 16 bis 18 sind Flussdiagramme, die die Fortsetzung des in 15 gezeigten Prozesses zeigen. Diese Prozesse werden für jede Taste ausgeführt.
Die Klangsignalerzeugungseinheit 303 bestimmt, ob ein Befehl erzeugt wurde oder nicht (S25), und wenn bestimmt wird, dass ein Befehl erzeugt wurde (S25; JA), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob der Befehl ein Note-On-Befehl ist oder nicht (S26). Hier, wenn bestimmt wird, dass der Befehl ein Note-On-Befehl ist (S26: Ja), speichert die Klangsignalerzeugungseinheit 303 die im Note-On-Befehl beinhalteten Daten, d. h. die Tastennummer, die Tastendruckgeschwindigkeit, die Kollisionsgeschwindigkeit und die Druckbeschleunigung, im Register (S27).
Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den angegebenen Wert für die Saitenanschlagslautstärke basierend auf der im Register gespeicherten Tastendruckgeschwindigkeit und speichert den bestimmten Wert im Register (S28). Als Nächstes bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den angegebenen Wert für die Kollisionslautstärke basierend auf der Kollisionsgeschwindigkeit und speichert den angegebenen Wert für die Kollisionslautstärke im Register (S29). Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang und die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang basierend auf der Druckbeschleunigung und speichert sie im Register (S30).
Anschließend startet die Klangsignalerzeugungseinheit 303 mit dem Zählen eines Zeitgebers, um die verstrichene Zeit zum Erhalten von Zeitpunkten zu messen, die der Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang und der Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang entsprechen (S31). Die Klangsignalerzeugungseinheit 303 setzt das Lesezustandsflag D, das anzeigt, dass die Saitenanschlagsklangwellenformdaten aus dem Saitenanschlagsklangwellenformspeicher 305-1 gelesen werden (3), und Lesezustandsflag T, das anzeigt, dass die Kollisionsklangwellenformdaten aus dem Kollisionsklangwellenformspeicher 305-2 gelesen werden (3), jeweils auf 0 zurück (S32) und kehrt den Prozess zu S25 zurück.
Wenn die Klangsignalerzeugungseinheit 303 in S26 bestimmt, dass der erzeugte Befehl kein Note-On-Befehl ist (S26; NEIN), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob der erzeugte Befehl ein Note-Off-Befehl ist oder nicht (S33). Wenn bestimmt wird, dass der erzeugte Befehl nicht der Note-Off-Befehl ist (S33; NEIN), kehrt die Signalerzeugungseinheit 303 den Prozess zu S25 zurück. Wenn bestimmt wird, dass der erzeugte Befehl der Note-Off-Befehl (S33; JA) ist, speichert die Klangsignalerzeugungseinheit 303 Daten wie die Tastennummer, die in dem Note-Off-Befehl beinhaltet sind, im Register (S34). Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Dämpferpedalzustandsflag Ps 0 ist oder nicht (S35), und wenn Ps 0 ist (S35; JA), ändert die Klangsignalerzeugungseinheit 303 die Hüllkurve, die mit den Saitenanschlagsklangwellenformdaten multipliziert werden soll, die zu einer Loslasswellenform erzeugt werden (S36), und stellt das Loslasszustandsflag R, das den Tastenloslasszustand anzeigt, auf 1 ein (S37). Wenn es nicht Ps0 ist (S35; NEIN), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Dämpferpedalzustandsflag Ps 1 ist oder nicht (S38). Wenn Ps 1 ist (S38; JA), ändert die Klangsignalerzeugungseinheit 303 die Decay-Rate DR der Hüllkurve, die mit den Saitenanschlagsklangwellenformdaten, die erzeugt werden, multipliziert werden soll, in den Halbpedalzustand (S39). Wenn Ps nicht 1 ist (S38; NEIN), d. h., wenn das Dämpferpedalzustandsflag Ps 2 ist, kehrt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess zu S25 zurück.
Wenn bestimmt wird, dass in den nachfolgenden Prozesszyklen keine Befehle erzeugt wurden (S25; NEIN), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob die minimale Zeiteinheit verstrichen ist oder nicht (S40 in 17), und wenn die minimale Zeiteinheit nicht verstrichen ist (S40; NEIN), kehrt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess zu S25 zurück. Hier ist die minimale Zeiteinheit eine Zeit, die einem Zyklus der Zeitschaltuhr entspricht, der von dem Zeitgeber gezählt wird, der in S31 mit dem Zählen gestartet hat.
Wenn anschließend festgestellt wird, dass die minimale Zeiteinheit verstrichen ist (S40; JA), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Lesezustandsflag D 0 ist oder nicht (S41). Wenn bestimmt wird, dass das Lesezustandsflag D 0 ist (S41; JA), beginnt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 mit dem Dekrementieren der Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang, um den Erzeugungszeitpunkt des Saitenanschlagsklangs zu bestimmen (S42). Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang 0 erreicht hat oder nicht, d. h. ob der Klangerzeugungszeitpunkt erreicht wurde oder nicht (S43). Wenn die Klangsignalerzeugungseinheit 303 bestimmt, dass die Verzögerung td1 für Saitenanschlagsklang nicht 0 ist (S43; NEIN), fährt der Prozess mit S47 fort. Wenn die Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang auf 0 bestimmt wird (S43; JA), bezieht sich die Klangsignalerzeugungseinheit 303 auf den Saitenanschlagsklangwellenformspeicher 305-1 (3), wählt die Saitenanschlagsklangwellenformdaten aus, die der im Register gespeicherten Tastennummer entsprechen, und startet deren Auslesung (S44). Anschließend startet die Klangsignalerzeugungseinheit 303 einen Hüllkurvenprozess zum Multiplizieren der gelesenen Saitenanschlagsklangwellenformdaten mit der Hüllkurvenwellenform (S45). Die bekannte ADSR-Steuerung (Attack, Decay, Sustain, Release) wird auf den Hüllkurvenprozess angewendet.
Anschließend stellt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 das Lesezustandsflag D auf 1 ein (S46) und bestimmt, ob das Lesezustandsflag T 0 ist oder nicht (S47). Wenn bestimmt wird, dass das Lesezustandsflag T 0 ist (S47: JA), beginnt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 mit dem Dekrementieren der Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang zum Bestimmen des Erzeugungszeitpunkts des Kollisionsklangs (S48). Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang 0 erreicht hat oder nicht, d. h. ob der Klangerzeugungszeitpunkt erreicht wurde oder nicht (S49). Wenn die Klangsignalerzeugungseinheit 303 bestimmt, dass die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang nicht 0 ist (S49; NEIN), fährt der Prozess mit S53 fort. Wenn die Klangsignalerzeugungseinheit 303 bestimmt, dass die Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang 0 ist (S49; JA), bezieht sich die Klangsignalerzeugungseinheit 303 auf den Kollisionsklangwellenformspeicher 305-2 (3), wählt die Kollisionsklangwellenformdaten aus, die der im Register gespeicherten Tastennummer entsprechen, und beginnt mit dem Lesen (S50). Anschließend startet die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Hüllkurvenprozess des Multiplizierens der gelesenen Kollisionsklangwellenformdaten mit der Hüllkurvenwellenform (S51). Als Nächstes stellt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 das Lesezustandsflag T auf 1 ein (S52).
Anschließend kehrt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess zu S25 zurück (15) und, wenn bestimmt wird, dass der Befehl nicht erzeugt wurde (S25; NEIN), setzt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess mit S40 fort (17). Wenn bestimmt wird, dass die minimale Zeit verstrichen ist (S40; JA), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, dass das Lesezustandsflag D nicht auf 0 zurückgesetzt wurde (S41; NEIN), weil das Lesezustandsflag D auf 1 im vorhergehenden S46 eingestellt wurde, und fährt mit dem Prozess mit S47 fort. Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, da das Lesezustandsflag T in dem vorhergehenden S52 auf 1 eingestellt wurde, dass das Lesezustandsflag T nicht auf 0 zurückgesetzt wurde, (S47; NEIN) und setzt den Prozess mit S53 fort (18). Hier bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Lesezustandsflag D auf 1 eingestellt ist oder nicht (S53), und wenn bestimmt wird, dass das Lesezustandsflag D nicht 1 ist (S53; NEIN), fährt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess mit S58 fort. Wenn bestimmt wird, dass das Lesestatusflag D 1 ist (S53; JA), setzt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 das Lesen der Saitenanschlagsklangwellenformdaten, bei denen im vorherigen S44 mit dem Lesen gestartet wurde, und den Prozess des Multiplizierens der Saitenanschlagsklangwellenformdaten mit der Hüllkurve fort (S54).
Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Loslasszustandsflag R auf 1 eingestellt ist oder nicht, d. h. ob die Taste losgelassen wurde oder nicht (S55), und wenn bestimmt wird, dass das Loslasszustandsflag R nicht 1 ist (S55; NEIN), bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Lesezustandsflag T auf 1 eingestellt ist oder nicht (S58). Wenn die Klangsignalerzeugungseinheit 303 bestimmt, dass das Lesezustandsflag T nicht 1 ist (S58; NEIN), setzt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess mit S60 fort. Wenn bestimmt wird, dass das Lesezustandsflag T 1 ist (S58: JA), liest die Klangsignalerzeugungseinheit 303 weiterhin die Kollisionsklangwellenformdaten (S59).
Anschließend bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob das Lesezustandsflag D oder das Lesezustandsflag T auf 1 eingestellt ist oder nicht, d. h. ob die Saitenanschlagsklangwellenformdaten und/oder die Kollisionsklangwellenformdaten gelesen werden oder nicht (S60). Wenn bestimmt wird, dass die Lesezustandsflags D und T nicht 1 sind (beide sind 0) (S60; NEIN), kehrt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess zu S25 von 15 zurück. Wenn bestimmt wird, dass das Auslesezustandsflag D oder T 1 ist (S60: JA), passt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Pegel der Saitenanschlagsklangwellenformdaten und der Kollisionsklangwellenformdaten, die gegenwärtig ausgelesen werden, auf einen Pegel entsprechend der Saitenanschlagslautstärke und der Kollisionslautstärke basierend auf dem angegebenen Wert für die Saitenanschlagslautstärke und dem angegebenen Wert für die Kollisionslautstärke an (S61).
Anschließend liefert die Klangsignalerzeugungseinheit 303 die Wellenformdaten, die durch Synthetisieren der angepassten Saitenanschlagsklangwellenformdaten und der angepassten Kollisionsklangwellenformdaten in S61 erhalten wurden, an die Ausgabeeinheit 307 (3) (S62) und der Prozess kehrt zu S25 zurück (15). Die Erzeugungszeitpunkte des Saitenanschlagsklangs und des Kollisionsklangs, die in den in S62 erzeugten synthetischen Wellenformdaten enthalten sind, werden gemäß der Verzögerungszeit td1 für Saitenanschlagsklang und der Verzögerungszeit td2 für Kollisionsklang angepasst, und ihre Ausgabepegel werden basierend auf dem angegebenen Wert für die Saitenanschlagslautstärke und dem angegebenen Wert für die Kollisionslautstärke angepasst. Wenn eine der Wellenformdaten nicht gelesen wird, werden die Wellenformdaten nicht im Wesentlichen synthetisiert und die gelesenen Wellenformdaten werden ausgegeben.
Bei dem Bestimmungsprozess von S55 (18) bestimmt in einem Zustand, in dem das Loslasszustandsflag R auf 1 eingestellt ist (in S37 von 16 wird das Loslasszustandsflag R, das den Tastenloslasszustand anzeigt, auf 1 eingestellt), die Klangsignalerzeugungseinheit 303, dass das Loslasszustandsflag R 1 ist, d. h. es wird bestimmt, dass die Taste losgelassen wird (S55; JA). In diesem Fall bestimmt die Klangsignalerzeugungseinheit 303, ob der Hüllkurvenpegel 0 geworden ist oder nicht (S56), und wenn festgestellt wird, dass der Hüllkurvenpegel nicht 0 ist (S56; NEIN), fährt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 den Prozess mit S58 fort. Wenn bestimmt wird, dass der Hüllkurvenpegel 0 geworden ist (S56: Ja), setzt die Klangsignalerzeugungseinheit 303 das Lesezustandsflag D, das Lesezustandsflag T und das Loslasszustandsflag R auf 0 zurück (S57) und setzt den Prozess mit S58 fort.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Klang, der einem akustischen Klavier ähnlich ist, wiedergegeben werden, indem die Hüllkurve des Saitenanschlagsklangsignals und des Kollisionsklangsignals basierend auf der Betätigung des Dämpferpedals unterschiedlich gesteuert wird.
<Zweite Ausführungsform>
In der obigen Ausführungsform werden das Saitenanschlagsklangsignal und das Kollisionsklangsignal als separate Wellenformdaten in dem Saitenanschlagsklangwellenformspeicher 305-1 bzw. dem Kollisionsklangwellenformspeicher 305-2 gespeichert und die Wellenformdaten werden entsprechend dem Drücken der Taste ausgelesen. Wellenformdaten können jedoch als Reaktion auf den Tastendruck gelesen werden und die gelesenen Wellenformdaten können in die Saitenanschlagsklangwellenform und die Kollisionsklangwellenform unterteilt und einzeln verarbeitet werden, um das Saitenanschlagsklangsignal und das Kollisionsklangsignal zu erzeugen.
19 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Klangerzeugungseinheit 115A nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 19 werden Konfigurationen mit den gleichen oder ähnlichen Funktionen wie die in 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine sich wiederholende Beschreibung davon wird weggelassen. Unter Bezugnahme auf 19 beinhaltet die Klangerzeugungseinheit 115A die Umwandlungseinheit 301, die Klangsignalerzeugungseinheit 303 (Klangsignalerzeugungsvorrichtung), eine Wellenformdatenspeichereinheit 1901, eine Wellenformdatenleseeinheit 1903, eine Wellenformdatentrenneinheit 1905, eine Verstärkungseinheit 1907, die Ausgabeeinheit 307, die erste Decay-Steuertabelle 309 und eine zweite Decay-Steuertabelle. Die Klangsignalerzeugungseinheit 303 beinhaltet eine Signalerzeugungseinheit 311A und die Anpassungseinheit 313. Nachfolgend wird hauptsächlich eine Konfiguration beschrieben, die sich von der der Klangerzeugungseinheit 115 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheidet.
In der Klangerzeugungseinheit 115A gemäß der zweiten Ausführungsform speichert die Wellenformdatenspeichereinheit 1901 mehrere Wellenformdaten. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Wellenformdaten Wellenformdaten, die durch Sampling des Klangs eines akustischen Klaviers erhalten werden. Die mehreren Wellenformdaten beinhalten Wellenformdaten von Klängen, einschließlich des Saitenanschlagsklangs und des Klaviaturbodenkollisionsklangs, begleitet von dem Tastendruck als Wellenformdaten, die gelesen werden sollen, wenn die Taste 101 gedrückt wird. Die Wellenformdatenspeichereinheit 1901 speichert Wellenformdaten der jeweiligen Geschwindigkeitswerte entsprechend den jeweiligen Tonhöhen. Die Wellenformdaten sind beispielsweise einer Notennummer zugeordnet, die jeder Tonhöhe des Saitenanschlagsklangs zugeteilt ist.
20 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration der Wellenformdatenleseeinheit 1903 (1903-i; i=1~1), der Wellenformdatentrenneinheit 1905 (1905-i; i =1 ~I) und der Verstärkungseinheit 1907 (1907-i; i=1~I) zeigt. Hier entspricht „I“ der Anzahl von Klangsignalen, die gleichzeitig von dem Tasteninstrument 100 erzeugt werden können (die Anzahl von Klangsignalen, die gleichzeitig von der Signalerzeugungseinheit 311A erzeugt werden können), und in diesem Beispiel ist I 32.
Die Wellenformdatenleseeinheit 1903 wählt und liest die zu lesenden Wellenformdaten aus den mehreren Wellenformdaten, die in der Wellenformdatenspeichereinheit 1901 gespeichert sind, basierend auf den ersten Betätigungsdaten (z. B. Note-On-Signal Non, Notennummer Note, Geschwindigkeit Vel), die von der Steuersignalerzeugungseinheit 401 erhalten werden. Die Wellenformdatenleseeinheit 1903 liest die Wellenformdaten weiter, bis das Klangsignal, das dem Note-Off-Signal Noff entspricht, stummgeschaltet ist. Die Wellenformdatenleseeinheit 1903 (1903-i; i=1 ~ I) gibt die gelesenen Wellenformdaten an die Wellenformdatentrenneinheit 1905 (1905-i; i = 1 ~ I) aus.
Die Wellenformdatentrenneinheit 1905 trennt die Wellenformdaten in die Saitenanschlagsklangwellenformdaten und die Kollisionsklangwellenformdaten aus den erfassten Wellenformdaten. Die Wellenformdatentrenneinheit 1905 (1905-i; i = 1~I) kann aus einer Kombination eines Bandstoppfilters BSF (1905-ia: i=1~I) und eines Bandpassfilters BPF ( 905-ib: i = 1 ~I) zusammengesetzt sein.
Der Bandstoppfilter BSF zerlegt das Frequenzband, das dem Kollisionsklang entspricht, aus den erhaltenen Wellenformdaten und durchläuft die anderen Frequenzbänder so wie es ist. Das heißt, der Bandstoppfilter BSF entfernt die Daten des Frequenzbandes, das dem Kollisionsklang entspricht, aus den erhaltenen Wellenformdaten und gibt die Daten ohne das Frequenzband, das dem Kollisionsklang entspricht, als das erste Klangsignal aus, das die Saitenanschlagsklangwellenformdaten ist. Das erste Klangsignal, das durch den Bandstoppfilter BSF läuft, wird an die erste Klangsignalerzeugungseinheit 1909 ausgegeben. Andererseits durchläuft das Bandpassfilter BPF aus den erhaltenen Wellenformdaten das Frequenzband, das dem Kollisionsklang entspricht, so wie es ist, um die anderen Frequenzbänder zu zerlegen. Das heißt, das Bandpassfilter BPF gibt die Daten des Frequenzbandes, die dem Kollisionsklang entsprechen, aus den erhaltenen Wellenformdaten als das zweite Klangsignal aus, das die Kollisionsklangwellenformdaten sind. Das zweite Klangsignal, das durch den Bandpassfilter BPF läuft, wird basierend auf einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor in der Verstärkungseinheit 1907 (1907-i; i = 1 ~I) verstärkt und an eine zweite Klangsignalerzeugungseinheit 1911 ausgegeben. Die Verstärkungseinheit 1907 kann weggelassen werden.
21 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 1909 gemäß der Signalerzeugungseinheit 311A der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die erste Klangsignalerzeugungseinheit 1909 beinhaltet die EV(Hüllkurven)-Wellenformerzeugungseinheit 503 (503-k; k=1-n), den Multiplikator 505 (505-k; k=1-n), die Verzögerungseinheit 507 (507-k; k=1~n) und die Verstärkungseinheit 509 (509-k; k = 1~n). Hier entspricht „n“ der Anzahl von Klangsignalen, die gleichzeitig von dem Tasteninstrument 100 erzeugt werden können (die Anzahl von Klangsignalen, die gleichzeitig von der Signalerzeugungseinheit 311A erzeugt werden können), und in diesem Beispiel ist n 32. Daher wird in der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 1909 der Zustand beibehalten, in dem die Taste bis zu 32-mal erklingt, und wenn das 33. Drücken erfolgt, während alle erklingen, wird das dem ersten Klang entsprechende Klangsignal zwangsweise gestoppt.
Das vom Bandstoppfilter BSF (1905-ia: i = 1~I) der Wellenformdatentrenneinheit 1905 ausgegebene, erste Klangsignal wird an den Multiplikator 505 der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 1909 ausgegeben. Der Multiplikator 505 multipliziert das erhaltene erste Klangsignal mit der in der EV-Wellenformerzeugungseinheit 503 erzeugten Hüllkurvenwellenform und gibt sie an die Verzögerungseinheit 507 aus. Die Funktion der EV-Wellenformerzeugungseinheit 503, der Verzögerungseinheit 507 und der Verstärkungseinheit 509 in der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 1909 sind die gleichen wie die erste Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 10 beschrieben werden. Eine detaillierte Beschreibung wird in der vorliegenden Ausführungsform weggelassen.
22 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Funktionskonfiguration der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 1911 gemäß der Signalerzeugungseinheit 311A der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die zweite Klangsignalerzeugungseinheit 1911 beinhaltet die EV(Hüllkurven)-Wellenformerzeugungseinheit 603 (603-j; j = 1~m), den Multiplikator 605 (605-j; j = 1~m), die Verzögerungseinheit 607 (607-j; k = 1 ~ m und die Verstärkungseinheit 609 (609-j; j = 1~m). Hier entspricht „m“ der Anzahl von Klangsignalen, die gleichzeitig von dem Tasteninstrument 100 erzeugt werden können (die Anzahl von Klangsignalen, die gleichzeitig von der Signalerzeugungseinheit 311A erzeugt werden können), und in diesem Beispiel ist m 32. Daher wird in der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 1911 der Zustand beibehalten, in dem die Taste bis zu 32-mal erklingt, und wenn das 33. Drücken erfolgt, während alle erklingen, wird das dem ersten Klang entsprechende Klangsignal zwangsweise gestoppt. „m“ kann geringer als „n“ sein.
Das zweite Klangsignal, das von der Verstärkungseinheit 1907 ausgegeben wird (wenn die Verstärkung 1907 weggelassen wird, das zweite Klangsignal, das vom Bandpassfilter BPF der Wellenformdatentrenneinheit 1905 ausgegeben wird (1905-ia: i = 1 ~ I)), wird an den Multiplikator 605 der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 1911 ausgegeben. Der Multiplikator 605 multipliziert das erhaltene zweite Klangsignal mit der in der EV-Wellenformerzeugungseinheit 603 erzeugten Hüllkurvenwellenform und gibt sie an die Verzögerungseinheit 607 aus. Die Funktionen der EV-Wellenformerzeugungseinheit 603, der Verzögerungseinheit 607 und der Verstärkungseinheit 609 in der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 1911 sind die gleichen wie die zweite Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 11 beschrieben ist. Eine detaillierte Beschreibung wird in der vorliegenden Ausführungsform weggelassen.
Die Syntheseeinheit 315 synthetisiert, wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, das erste Klangsignal (das Saitenanschlagsklangsignal), das von der ersten Klangsignalerzeugungseinheit 1909 ausgegeben wird, und das zweite Klangsignal (das Kollisionsklangsignal), das von der zweiten Klangsignalerzeugungseinheit 1911 ausgegeben wird, und gibt sie an die Ausgabeeinheit 307 aus. Die Konfiguration der Klangerzeugungseinheit 115A der zweiten Ausführungsform wurde oben beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung trennt die Klangerzeugungseinheit 115A die Wellenformdaten in die in der Wellenformdatenspeichereinheit 1901 gespeicherten Saitenanschlagsklangwellenformdaten und Kollisionsklangwellenformdaten aus den Wellenformdaten, um das erste Klangsignal und das zweite Klangsignal zu erzeugen. Die Anpassungseinheit 313 steuert die Hüllkurven für das erste Klangsignal und das so erzeugte zweite Klangsignal so, dass sie sich basierend auf den zweiten Betätigungsdaten, die der Betätigung des Dämpferpedals 121 entsprechen, unterscheiden, und es ist möglich, einen Klang wiederzugeben, der einem akustischen Klavier ähnlich ist.
In der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird das Halbpedal in seinem Bereich (ein Zustand) nicht zwischen der Ein-Zustandsseite und der Aus-Zustandsseite unterschieden, der Bereich des Halbpedals ist in mehrere unterteilt und die Art und Weise des Saitenanschlagsklang-Decays kann in jedem Bereich geändert werden.
In der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wird die Tastendruckgeschwindigkeit geschätzt, um den Saitenanschlagsklang zu steuern, und basierend darauf kann es jede physikalische Größe sein, die den Saitenanschlagsklang in geeigneter Weise gemäß der Tastenbetätigung erklingen kann. Dasselbe gilt auch für Kollisionsklangsteuerung.
Es liegt auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass ein Fachmann das Design eines Bauteils hinzufügt, löscht oder ändert oder gegebenenfalls die Bedingungen eines Prozesses basierend auf der als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Konfiguration hinzufügt, weglässt oder ändert, solange der Kern der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
Selbst wenn es andere Arbeitseffekte sind, die sich von dem Arbeitseffekt unterscheiden, der durch die oben erwähnte Ausführungsform hervorgerufen wird, versteht es sich natürlich, dass das, was aus der Beschreibung dieser Beschreibung klar ist oder was durch den Fachmann leicht vorhergesagt werden kann, durch die vorliegende Erfindung hervorgerufen wird.
Bezugszeichenliste

100: Tasteninstrument,
101: Taste,
103: Lautsprecher,
105: Betätigungseinheit,
107: Gehäuse,
109: Anzeigeeinheit,
111: Steuereinheit,
113: Speichereinheit,
115, 115A: Klangerzeugungseinheit,
117: erste Detektionseinheit,
117-1: erster Sensor,
117-2: zweiter Sensor,
117-3: dritter Sensor,
119: Pedalvorrichtung,
121: Dämpferpedal,
123: Schaltpedal,
125: zweite Detektionseinheit,
201: Klaviaturboden,
203: Rahmen,
205: Tastenstützelement,
207: Welle,
209: Stützelement,
211: Befestigungselement,
213: Welle,
215: Stützelementverbindungsteil,
217: Verbindungsteil,
219: Tastenverbindungsteil,
221: Gewicht,
223: untererGrenzstopper,
225: oberer Grenzstopper,
301: Umwandlungseinheit,
305 1901: Wellenformdatenspeichereinheit,
303: Klangsignalerzeugungseinheit,
307: Ausgabeeinheit,
309: erste Decay-Steuereinheit,
310: zweite Decay-Steuereinheit,
311, 311A: Signalerzeugungseinheit,
313: Anpassungseinheit
401: Steuersignalerzeugungseinheit,
403: Tastendruckgeschwindigkeitsberechnungseinheit,
405: Kollisionsgeschwindigkeitsberechnungseinheit,
407: Beschleunigungsberechnungseinheit,
409: Pedalpositionsdetektionseinheit,
411: Saitenanschlagslautstärkenanpassungseinheit,
413: Kollisionslautstärkenanpassungseinheit,
415: Verzögerungsanpassungseinheit,
417: Decay-Steuereinheit,
501: Wellenformleseeinheit,
503: EV-Wellenformerzeugungseinheit,
505: Multiplikator,
507: Verzögerungseinheit,
509: Verstärkungseinheit,
601: Wellenformleseein heit,
603: EV-Wellenformerzeugungseinheit,
605: Multiplikator,
607: Verzögerungseinheit,
609: Verstärkungseinheit,
1903: Wellenformdatenleseeinheit,
1905: Wellenformdatentrenneinheit,
1907: Verstärkungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201459534 [0003]

Claims

Klangsignalerzeugungsvorrichtung, aufweisend: eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen; und eine Anpassungseinheit, zum Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten und zum Steuern einer Decay-Rate des ersten Klangsignals derart, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf zweiten Betätigungsdaten, die einer Betätigung eines Pedals entsprechen, unterscheidet.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anpassungseinheit die Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal dazu anpasst, zu jeweiligen Zeitpunkten gemäß einer physikalischen Größe einer Tastendruckbetätigung der Taste einen Klang auszugeben, und die Decay-Rate des ersten Klangsignals so steuert, dass sie sich von der Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf einer Tastenloslassbetätigung der Taste unterscheidet.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pedal zwischen einer Ruheposition und einer Endposition betätigt werden kann und die Anpassungseinheit die Decay-Rate des ersten Klangsignals von einer ersten Rate zu einer zweiten Rate ändert, die schneller als die erste Rate ist, während sie die Decay-Rate des zweiten Klangsignals nicht ändert, nachdem die zweiten Betätigungsdaten anzeigen, dass sich das Pedal von der Endposition in die Ruheposition bewegt hat.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Anpassungseinheit die Decay-Rate des ersten Klangsignals von einer dritten Rate, die schneller als die erste Rate ist, zu der zweiten Rate, die schneller als die dritte Rate ist, ändert, während sie die Decay-Rate des zweiten Klangsignals nicht ändert, nachdem die zweiten Betätigungsdaten anzeigen, dass das Pedal zwischen der Endposition und der Ruheposition in die Ruheposition bewegt wurde.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Anpassungseinheit die Decay-Rate des ersten Klangsignals von der dritten auf die erste Geschwindigkeit ändert, während sie die Decay-Rate des zweiten Klangsignals nicht ändert, nachdem die zweiten Betätigungsdaten anzeigen, dass das Pedal zwischen der Endposition und der Ruheposition bis zur Endposition bewegt wurde.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anpassungseinheit einen geschätzten Wert für ein Verhalten der Taste an einer vorbestimmten Position in einem Druckbereich der Taste basierend auf den ersten Betätigungsdaten berechnet und die Beziehung basierend auf dem berechneten geschätzten Wert anpasst.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der geschätzte Wert eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung der Taste ist.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Beziehung eine Beziehung zwischen dem Zeitpunkt des Klangs des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beinhaltet.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Beziehung eine Beziehung zwischen einer Lautstärke des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beinhaltet.
Klangsignalerzeugungsvorrichtung, aufweisend: eine Signalerzeugungseinheit zum Erzeugen eines erstes Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen; und eine Anpassungseinheit, zum Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal anzupassen, um zu jeweiligen Zeitpunkten gemäß einer physikalischen Größe einer Tastendruckbetätigung der Taste einen Klang auszugeben, und um eine Decay-Rate des ersten Klangsignals so zu steuern, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf einer Tastenloslassbetätigung der Taste unterscheidet.
Tasteninstrument, aufweisend: Klangsignalerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10; die Taste; das Pedal; eine erste Detektionseinheit, die die ersten Betätigungsdaten ausgibt, die der Betätigung der Taste entsprechen; und eine zweite Detektionseinheit, die die zweiten Betätigungsdaten ausgibt, die der Betätigung auf dem Pedal entsprechen.
Programm zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen: Erzeugen eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen; und Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal basierend auf den ersten Betätigungsdaten und Steuern einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie sich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf zweiten Betätigungsdaten, die einer Betätigung eines Pedals entsprechen, unterscheidet.
Programm zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen: Erzeugen eines ersten Klangsignals und eines zweiten Klangsignals, das sich von dem ersten Klangsignal unterscheidet, basierend auf ersten Betätigungsdaten, die einer Betätigung einer Taste entsprechen; und Anpassen einer Beziehung zwischen dem ersten Klangsignal und dem zweiten Klangsignal, um zu jeweiligen Zeitpunkten gemäß einer physikalischen Größe einer Tastendruckbetätigung der Taste einen Klang auszugeben, und Steuern einer Decay-Rate des ersten Klangsignals so, dass sie unterschiedlich von einer Decay-Rate des zweiten Klangsignals basierend auf einer Tastenloslassbetätigung der Taste ist.