DE19644782A1 - Elektronisches Musikinstrument zum elektronischen Erzeugen eines Tons zusammen mit Resonanzschall, welcher ansprechend auf Pedalwirkung veränderbar ist - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Musikinstrument und insbesondere auf ein elektronisches Musikinstrument zum elektronischen Erzeugen eines Grund­ tons zusammen mit einem Resonanzschall oder -klang, welcher ansprechend auf eine Pedalwirkung veränderbar ist.

Beschreibung der verwandten Technik

Wenn ein Spieler eine Taste drückt, die einen Teil einer Klaviatur oder Tastatur eines Pianos oder Klaviers bildet, ist ein Dämpferkopf zuerst von einem Satz von Saiten beabstandet, und ein Hammer schlägt den Satz von Saiten an, um die Saiten zum Schwingen zu veranlassen. Der Satz von Saiten erzeugt einen Grundton, welcher einer Tonleiternote, wie beispielsweise "C", "D", "E", . . . oder "B", zugeordnet ist. Die Schwingungen des Satzes von Saiten bewirken, daß das Klavier einen resonierenden Klang oder Schall erzeugt, und der resonierende Klang und der Grundton bilden einen Klavier- oder Pianoklang.

Ein elektronisches Klaviatur- oder Tastaturmusikinstru­ ment kann elektronisch erzeugten Klängen verschiedene Klangfarben aufprägen. Wenn ein Spieler den Klavier- oder Pianoklang von dem elektronischen Tastaturmusikinstrument anfordert, schneidet das elektronische Tastaturmusik­ instrument eine Wellenform auf ein Musiktonsignal zu, das repräsentativ ist für Klavier- oder Pianoklang, und der resonierende Klang oder Schall wird berücksichtigt.

Ein typisches Beispiel eines elektronischen Tastaturmu­ sikinstrumentes zum Erzeugen des Klavierklangs ist offen­ bart in der japanischen Patentveröffentlichung der ge­ prüften Anmeldung Nr.- 6-93189. Das herkömmliche elektron­ ische Tastaturmusikinstrument prägt die Klangfarbe eines Klaviers auf den elektronisch erzeugten Klang wie folgt auf.

Grundtonerzeugungsmittel sind in dem herkömmlichen elek­ tronischen Tastaturmusikinstrument eingebaut und erzeugen ein Musiktonsignal, das repräsentativ ist für die Wel­ lenform des Grundtons, der durch eine gedrückte Taste vorgegeben ist. Wellenformdateninformationen sind in einem Speicher gespeichert für den resonierenden Klang und werden aus dem Speicher herausgelesen zum Erzeugen des Klavierklangs. Die Wellenformdateninformationen repräsentieren Obertöne des Grundtons, der durch eine gedrückte Taste vorgegeben ist, und bilden ein Resonanz­ klangsignal. Das Resonanzklangsignal wird parallel zu dem Musiktonsignal an ein Klangsystem geliefert, und das Klangsystem erzeugt einen Klavierklang aus dem Musik­ tonsignal und dem Resonanzklangsignal.

Jedoch berücksichtigt das herkömmliche elektronische Tastaturmusikinstrument nicht den Effekt eines Dämpfer­ pedals.

Wie es dem Fachmann bekannt ist, besitzt ein akustisches Klavier ein Dämpferpedal und ein Pianist verlängert einen Klavierklang oder -ton durch Betätigung des Dämpfer­ pedals. Dämpferköpfe sind in Verbindung mit den Sätzen von Saiten des akustischen Klaviers vorgesehen. Die Dämpferköpfe werden in Kontakt mit den Sätzen von Saiten gehalten, so lange die Tasten in der Ruheposition bleiben. Wenn der Pianist eine Taste drückt, bewegt die gedrückte Taste auf dem Weg von der Ruheposition zu der Endposition den zugehörigen Dämpfermechanismus weg von dem Satz von Saiten und bewirkt danach, daß der Tasten­ wirkmechanismus bzw. die Tastenmechanik den Hammer zu dem Satz von Saiten hin dreht. Der Dämpferkopf gestattet, daß der Satz von Saiten beim Auftreffen des Hammers schwingt und der Satz von Saiten und die verwandten bzw. damit in Beziehung stehenden Saiten erzeugen den Klavierklang. Der Dämpfermechanismus wird nach dem Loslassen der gedrückten Taste in Kontakt mit dem Satz von Saiten gebracht, um die Schwingungen aufzunehmen.

Wenn der Pianist das Dämpferpedal tritt, hält das Dämp­ ferpedal die Dämpferköpfe in einer beabstandeten Posi­ tion, und demgemäß werden die Dämpferköpfe nach dem Los­ lassen der gedrückten Taste nicht in Kontakt mit den Sätzen von Saiten gebracht. Somit verlängert das Dämp­ ferpedal den Klavierklang.

Der Effekt des Dämpferpedals ist jedoch nicht auf die Verlängerung des Klavierklangs beschränkt. Während das Dämpferpedal einen Abstand zwischen den Dämpferköpfen und den Saiten hält, wird die Schwingung der angeschlagenen Saiten zu den verwandten oder damit in Beziehung stehen­ den Saiten weitergeleitet oder propagiert und die verwandten bzw. in Beziehung stehenden Saiten schwingen stark mit dem von dem Hammer angeschlagenen Satz von Saiten mit. Die Schwingungen der verwandten bzw. in Beziehung stehenden Saiten betont oder verstärkt die Obertöne des Klavierklangs, der durch Anschlagen der Saiten erzeugt wird, und der Klavierklang wird anders als ein Klavierklang, der ohne die Betätigung des Dämpfer­ pedals erzeugt wird. Die Wellenformdateninformationen, die in dem herkömmlichen elektronischen Tastaturmusik­ instrument gespeichert sind, werden in der Annahme bestimmt, daß die Dämpfermechanismen nach dem Lösen der gedrückten Taste immer in Kontakt mit den Saiten gebracht werden. Aus diesem Grund kann das herkömmliche elektro­ nische Tastaturmusikinstrument nicht elektronisch erzeugte Klänge erzeugen, die exakt den Klavierklängen entsprechen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfin­ dung, ein elektronisches Tastaturmusikinstrument vorzu­ sehen, das elektronische Klänge bei Betätigung eines Dämpferpedals anders bzw. in unterschiedlicher Weise erzeugt.

Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die vorliegende Er­ findung vor, Wellenformdaten für einen Resonanzklang mit Wellenformdaten für einen Grundton zu mischen, wenn ein Pedal betätigt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Musikinstrument vorgesehen, das folgendes aufweist: erste Anweisungsmit­ tel zum Erzeugen einer ersten Anweisung zur Erzeugung eines Grundtons, zweite Anweisungsmittel zur Erzeugung einer zweiten Anweisung zum Erzeugen eines Resonanz­ klangs, der mit dem Grundton resoniert, Klangerzeugungs­ mittel zum Erzeugen eines elektronischen Klangs aus einem elektronischen Klangsignal, und ein elektronisches System, das mit den ersten Anweisungsmitteln, den zweiten Anweisungsmitteln, und den Klangerzeugungsmitteln ver­ bunden ist und ansprechend ist auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen eines elektronischen Klang­ signals, und wobei das elektronische System folgendes umfaßt: einen ersten Wellenformspeicher zum Speichern von ersten Wellenformdateninformationen, die repräsentativ sind für den Grundton, einen zweiten Wellenformspeicher zum Speichern von zweiten Wellenformdateninformationen, die repräsentativ sind für den Resonanzklang, Mittel zum Erzeugen eines ersten vorläufigen Signals, wobei die Erzeugungsmittel ansprechend sind auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen eines ersten vorläufigen Signals, das repräsentativ ist für den Grundton und modifizierbar ist durch die zweite Anweisung aus den ersten Wellenformdateninformationen, Mittel zu Erzeugen eines zweiten vorläufigen Signals, wobei die Erzeugungsmittel ansprechend sind auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen eines zweiten vorläufi­ gen Signals, welches repräsentativ ist für den Resonanz­ klang aus den zweiten Wellenformdateninformationen, wobei das zweite vorläufige Signal untersagt ist bei Fehlen der zweiten Anweisung, und Mischmittel zum Mischen des ersten vorläufigen Signals mit dem zweiten vorläufigen Signal zum Erzeugen des elektrischen Klangsignals.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale und Vorteile des elektronischen Musik­ instruments gemäß der vorliegenden Erfindung werden klarer verstanden werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, in der:

Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das die Anordnung eines elektronischen Tastaturmusikinstruments gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, das die Schaltungskonfigu­ ration eines Tongenerators zeigt, der in dem elektronischen Tastaturmusikinstrument eingebaut ist;

Fig. 3A ein Diagramm ist, das eine Umhüllende zeigt, die durch einen Satz von Wellenformdaten für einen Grundton vorgegeben ist;

Fig. 3B ein Diagramm ist, das eine Umhüllende zeigt, die durch einen Satz von Wellenformdaten für einen Resonanzklang vorgegeben ist;

Fig. 4 eine Darstellung ist, die die Beziehung zwischen einer Pedalposition und einem Steuersignal zeigt;

Fig. 5 Diagramme sind, die eine Funktion eines Tonerzeu­ gungskanals für einen Resonanzklang zeigt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm ist, das die Programmfolge einer Hauptroutine zeigt, die durch das elektronische Tastaturmusikinstrument ausgeführt wird; und

Fig. 7 ein Diagramm ist, das das Schaltungsverhalten eines Tongenerators zeigt, der in dem elektro­ nischen Tastaturinstrument eingebaut ist.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels Anordnung des elektronischen Tastaturmusikinstruments

Bezugnehmend zuerst auf Fig. 1 der Zeichnung weist ein elektronisches Tastaturmusikinstrument in Ausführung der vorliegenden Erfindung im wesentlichen eine Klaviatur oder Tastatur 1, Pedale 2, ein Klangsystem 3, eine Betätigungs- oder Einstelltafel 4 und ein elektronisches Klangerzeugungssystem 5 auf, das elektrisch mit der Tastatur 1, den Pedalen 2, der Einstelltafel 4 und dem Klangsystem 3 verbunden ist. Obwohl diese Bauteile 1 bis 5 in einem Gehäuse aufgenommen sind, zeigt Fig. 1 nur eine elektrische Verbindung dazwischen.

Eine Vielzahl von schwarzen und weißen Tasten Ia bilden zusammen die Tastatur 1 und sind ähnlich wie die Tastatur eines akustischen Klaviers angeordnet. Noten einer Tonleiter sind jeweils den schwarzen und weißen Tasten 1a zugeordnet, und die schwarzen und weißen Tasten 1a sind identifiziert durch Verwendung von jeweiligen Tastencodes KC. In diesem Beispiel sind achtundachtzig Tasten 1a in der Tastatur 1 umfaßt.

Eine der Pedale 2a ist der Verlängerung von elektroni­ schen Klängen zugeordnet und entspricht demgemäß dem Dämpferpedal des akustischen Klaviers.

Das Klangsystem 3 umfaßt einen geeigneten Verstärker und Lautsprecher. Das elektronische Klangerzeugungssystem 5 verarbeitet digital Musikdateninformationen, die von der Tastatur 1 und dem Pedal 2 geliefert werden in Über­ einstimmung mit Tondateninformationen, die von der Einstelltafel 4 geliefert werden, und erzeugt ein analoges Audio-Signal AD. Das anloge Audio-Signal AD wird von dem elektronischen Klangerzeugungssystem 5 an das Klangsystem 3 geliefert, und die elektronischen Klänge werden aus dem analogen Audio-Signal AD durch die Laut­ sprecher erzeugt. Das Audio-Signal kann über einen Ver­ binder an ein weiteres elektronisches Musikinstrument geliefert werden.

Die Betätigungs- oder Einstelltafel 4 umfaßt verschiedene Schalter, die durch die zentrale Prozessoreinheit (CPU) 5a über den gemeinsamen Bus 5d periodisch abgetastet oder gescannt werden. Verschiedene Schalter sind den verschie­ denen Klangfarben, wie beispielsweise derjenigen eines Klaviers oder derjenigen eines Cembalos, zugeordnet, und ein Spieler wählt eine der Klangfarben für elektronische Klänge. Ein weiterer Schalter ist verfügbar für eine Lautstärke der elektronischen Klänge, und ein Spieler reguliert die Lautstärke der elektronischen Klänge durch Betätigung des Schalters.

Das elektronische Klangerzeugungssystem 5 umfaßt eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 5a, einen Lesespeicher (ROM) 5b, einen Zugriffsspeicher (RAM) 5c und einen ge­ meinsamen Bus 5d, und die zentrale Prozessoreinheit 5a der Lesespeicher 5b und der Zugriffsspeicher 5c sind in Fig. 1 als "CPU" bzw. "ROM" bzw. "RAM" abgekürzt. Die zentrale Prozessoreinheit 5a steht mit dem Lesespeicher 5b und dem Zugriffsspeicher 5c über den gemeinsamen Bus 5d in Verbindung. Der Lesespeicher 5b speichert pro­ grammierte Anweisungscodes und die zentrale Prozessorein­ heit 5a holt sequentiell oder aufeinanderfolgend die An­ weisungscodes, um die im weiteren beschriebenen Aufgaben zu erfüllen. Verschiedene Daten sind ferner in dem Lese­ speicher 5b gespeichert, und die Daten werden in der Da­ tenverarbeitung für die Aufgaben verwendet. Der Zugriffs­ speicher 5c dient als ein vorübergehender oder temporärer Datenspeicher für die zentrale Prozessoreinheit 5a. Das elektronische Klangerzeugungssystem 5 umfaßt ferner Tastenschalter 5e und einen Pedalpositionssensor 5f. Die Tastenschalter 5e sind jeweils mit den schwarzen und weißen Tasten 1a verbunden, und die zentrale Prozessor­ einheit 5a tastet die Tastenschalter 5e aufeinanderfol­ gend oder sequentiell ab bzw. scannt diese, um zu sehen, ob der Spieler eine Taste 1a gedrückt oder losgelassen hat. Wenn eine Taste 1a gedrückt ist, bestimmt die zen­ trale Prozessoreinheit 5a den zugehörigen Tastencode KC und bestätigt ein Taste-An-Ereignis für die gedrückte Taste 1a. Die zentrale Prozessoreinheit 5a berechnet eine Tastengeschwindigkeit und liefert einen Tastenberührungs­ code KT, der repräsentativ ist für die Klangintensität eines elektronischen Klangs für die gedrückte Taste 1a. Andererseits bestätigt die zentrale Prozessoreinheit 5a ein Taste-Aus-Ereignis, wenn der Spieler die gedrückte Taste 1a losläßt und das Taste-Ein-Ereignis und das Taste-Aus-Ereignis ergeben einen Zeitpunkt zur Erzeugung eines elektronischen Klangs und einem Zeitpunkt zum Beenden oder Auslöschen des elektronischen Klangs.

Der Pedalpositionssensor 5f ist mit dem Pedal 2a asso­ ziiert und informiert die zentrale Prozessoreinheit 5a über die derzeitige Pedalposition PT. Wenn das Pedal 2a in der obersten Position ruht, erzeugt der Pedalposi­ tionssensor 5f ein Pedalpositionssignal PS, das repräsen­ tativ ist für den minimalen Anschlag "0". Andererseits erzeugt der Pedalpositionssensor 5f das Pedalpositions­ signal PS, das repräsentativ ist für den maximalen An­ schlag "1", wenn ein Spieler das Pedal 2a in die unterste Position niederdrückt. Während das Pedal 2a sich aus der obersten Position sich in die unterste Position bewegt, verändert der Pedalpositionssensor 5f kontinuierlich das Pedalpositionssignal PS von "0" zu "1". Aus diesem Grund detektiert der Pedalpositionssensor 5f eine Zwischen­ position, selbst wenn ein Spieler das Pedal 2a in der Zwischenposition hält-, und die zentrale Prozessoreinheit 5a unterscheidet exakt die Zwischenposition. Dieses Merkmal gestattet, daß das elektronische Tastaturmusikin­ strument dem elektronischen Klang den Effekt eines halb­ gedrückten Pedals oder Halbpedals aufprägt.

Die ausgewählte Klangfarbe, die regulierte oder einge­ stellte Klangintensität, der Tastencode KC, die Tasten­ berührung KT, ein Tastenzustandscode KON/KOFF der re­ präsentativ ist für Taste-An/Taste-Aus, und ein Pedalzu­ standscode, der repräsentativ ist für die derzeitige Pe­ dalposition PT, werden durch Musikdatencodes repräsen­ tiert, und ein Satz von Musikdatencodes wird verwendet zur Erzeugung eines elektronischen Klangs.

Das elektronische Klangerzeugungssystem 5 umfaßt ferner einen Tongenerator 5g, und die zentrale Prozessoreinheit 5a liefert Musikdatencodes an den Tongenerator 5g zum Erzeugen des analogen Audio-Signals AD. Der Tongenerator 5g erzeugt aufeinanderfolgend Zeitfenster, die selektiv einer Vielzahl von Tonerzeugungskanälen zugeordnet wer­ den. Die Musikdatencodes für eine gedrückte Taste werden zweien der Tonerzeugungskanäle zugeordnet, und der Ton­ generator 5g schneidet eine Wellenform eines Tonsignals durch den Tonerzeugungskanal für die gedrückte Taste 1a zu.

Wenn ein Spieler gleichzeitig eine Vielzahl von Tasten 1a drückt, weist der Tongenerator 5g die Tonerzeugungskanäle den Sätzen von Musikdatencodes zu und die Tonerzeugungs­ kanäle schneiden jeweils die Wellenformen der Tonsignale zu. Die Tonsignale werden miteinander gemischt, um das analoge Audio-Signal AD zu bilden, und das analoge Audio- Signal AD wird von dem Tongenerator 5g an das Klangsystem 3 geliefert.

Anordnung des Tongenerators

Mit Bezug auf Fig. 2 der Zeichnung umfaßt der Tongenera­ tor 5g eine Vielzahl von Tonerzeugungskanälen 50, . . . , 5h, 5i, . . . und 5x, einen Addierer 5y und einen Digital/ Analog-Wandler 5z. Immer zwei Tonerzeugungskanäle sind paarweise vorgesehen und sind einer gedrückten/losge­ lassenen Taste 1a zugeordnet. In Fig. 2 ist nur ein Paar von Tonerzeugungskanälen 5h/5i in Einzelheiten darge­ stellt, und die Beschreibung ist auf dieses Paar von Tonerzeugungskanälen 5h/5i konzentriert.

In der folgenden Beschreibung bedeutet "Grundton" einen Klang oder Schall, der erzeugt wird durch Anschlagen eines Satzes von Saiten oder ähnlichem, und der Ausdruck "Resonanzklang" bedeutet einen Klang oder Schall, der erzeugt wird durch verwandte oder damit in Beziehung stehende Saiten oder ähnliches, die mit den Schwingungen des Satzes von Saiten oder ähnlichem mitschwingen oder resonieren.

Der Tonerzeugungskanal 5h umfaßt einen Wellenformspeicher 501 für Grundtöne, eine Leseschaltung 502, einen Umhül­ lenden-Generator 503 und einen Multiplizierer 504. Der Multiplizierer 504 ist mit seinen Eingängen oder Ein­ gangsknotenpunkten mit dem Wellenformspeicher 501 und dem Umhüllenden-Generator 503 verbunden und der Ausgang oder Ausgangsknotenpunkt des Multiplizierers 504 ist mit einem der Eingänge oder Eingangsknotenpunkte des Addierers 5y verbunden.

Der Wellenformspeicher 501 speichert eine Vielzahl von Gruppen von Wellenformdaten für die verschiedenen Klang­ farben (Timbre) und eine Vielzahl von Sätzen von Wellen­ formdaten, die repräsentativ sind für die Grundtöne, sind in jeder Gruppe umfaßt für die Noten der Tonleiter. Jeder Satz von Wellenformdaten repräsentiert eine Variation der Wellenform von der Erzeugung bis zum Erlöschen oder zur Beendigung.

Eine Vielzahl von Sätzen von Wellenformdaten wurden bei­ spielsweise tatsächlich aufgenommen oder gesampelt von den Grundtönen, die von einem akustischen Klavier unter den gleichen Bedingungen erzeugt wurden, wie beispiels­ weise einer Standard-Tastenberührung oder -Tasten­ geschwindigkeit, und das Dämpferpedal war nicht gedrückt. Die Vielzahl von Sätzen von Wellenformdaten wurde normalisiert, um die Individualität des akustischen Klaviers zu beseitigen, und wurden jeweiligen an­ fänglichen Adressen oder Startadressen zugeordnet.

Die Leseschaltung 502 wählt eine der Vielzahl von Gruppen von Wellenformdaten auf der Basis der Wahl der Klangfarbe (Timbre) der Betägigungs- oder Einstelltafel 4 und wählt einen Satz von Wellenformdaten aus der ausgewählten Grup­ pe ansprechend auf den Tastencode KC. Die Leseschaltung 502 beginnt, den Satz von Wellenformdaten auszulesen an­ sprechend auf den Tastenzustandscode KON/KOFF, welcher repräsentativ ist für ein Tasten-An-Ereignis, und inkre­ mentiert bzw. erhöht die Adresse des Wellenformspeichers 501 mit einer dem Tastencode KC entsprechenden Leserate. Somit bewirkt die Leseschaltung 502, daß der Wellenform­ speicher 501 den ausgewählten Satz von Wellenformdaten in Form eines Digitalsignals ausgibt. Die aus dem Satz von Wellenformdaten reproduzierte Wellenform wird verkürzt oder verlängert in einem bestimmten Verhältnis bezüglich der Basis der ursprünglichen Wellenform.

Der Umhüllenden-Generator 503 liefert einen Satz von Umhüllenden-Daten in Form einer Reihe oder Serie von Digitalcodes an den Multiplizierer 504, und der Umhül­ lenden-Generator 503 und der Multiplizierer 504 prägen dem aus dem Wellenformspeicher 501 herausgelesenen Satz von Wellenformdaten eine Umhüllende auf. Die Linie EV1 repräsentiert eine Umhüllende, die einen aus dem Wellen­ formspeicher 501 herausgelesenen Satz von Wellenformdaten gegeben wurde. Der Umhüllenden-Generator 503 beginnt, einen Satz von Umhüllenden-Daten zu liefern bei einem Taste-An-Ereignis, das durch den Tastenstatuscode KON/KOFF repräsentiert wird, und tritt bei einem Tasten- Aus-Ereignis, das durch das Taste-Aus-Datenbit KOFF repräsentiert wird, in eine Loslaß- oder Lösezeit ein. Der Umhüllenden-Generator 503 ändert einen Anschlagpegel abhängig von der Tastengeschwindigkeit, die durch den Tastenberührungscode KT repräsentiert wird.

Wenn ein Spieler eine Taste eines akustischen Klaviers mit großer Geschwindigkeit drückt, schlägt der Hammer im allgemeinen die Saiten stark an und die Klangintensität wird erhöht oder vergrößert. In ähnlicher Weise besitzt ein zu erzeugender elektronischer Klang eine große Klang­ intensität, wenn der Umhüllenden-Generator 503 der Umhül­ lenden einen großen Anschlagpegel gibt. Aus diesem Grund bestimmt der Umhüllenden-Generator 503 den Anschlagpegel abhängig von dem Tastenberührungscode KT.

Der Umhüllenden-Generator 503 ist ferner ansprechend auf die laufende oder derzeitige Pedalposition PT, die re­ präsentiert wird durch das Pedalpositionssignal PS, um eine Loslaßgeschwindigkeit oder -rate RR1 der Umhüllenden EV1 zu verändern (siehe Fig. 3A). Wenn ein Spieler ge­ stattet, daß das Pedal 2a in der obersten Position bleibt, lassen der Umhüllenden-Generator 503 und der Mul­ tiplizierer 504 die Umhüllende EV1 entlang der durchge­ zogenen Linie RL1 schnell abfallen, als ob ein Dämpfer­ kopf in Kontakt mit schwingenden Saiten gebracht wird. Wenn jedoch der Spieler das Pedal 2a tiefer als eine gewisse Zwischenposition niederdrückt, lassen der Um­ hüllenden-Generator 503 und der Multiplizierer 504 die Umhüllende entlang der unterbrochenen Linie RL2 langsam abfallen, als ob der Dämpferkopf zwangsweise weggehalten wird. Die Loslaßgeschwindigkeit RR1 ist veränderbar in Abhängigkeit von dem Wert der derzeitigen Pedalposition PT, und der Umhüllenden-Generator 503 und der Multipli­ zierer 504 können dem Satz von Wellenformdaten eine Um­ hüllende aufprägen, die repräsentativ ist für das halb­ gedrückte Pedal oder Halbpedal.

Der Tonerzeugungskanal 5i umfaßt einen Wellenformspeicher 511 und eine Leseschaltung 512 Der Wellenformspeicher 511 ist für Resonanzklänge vorgesehen und speichert eine Vielzahl von Gruppen von Wellenformdaten, die den ver­ schiedenen Klangfarben (Timbres) zugeordnet sind. Eine Vielzahl von Sätzen von Wellenformdaten sind in jeder Gruppe umfaßt und sind jeweils den Noten einer Tonleiter zugeordnet.

Um die Wellenformdaten zu erhalten, wurden Klavierklänge beispielsweise durch ein akustisches Klavier unter den gleichen Bedingungen erzeugt, und das Dämpferpedal wurde vollständig gedrückt. Zuerst wurden vorläufige Wellen­ formdaten aus den Klavierklängen gesampelt oder aufgenom­ men. Die Wellenformdatenkomponenten für die Grundtöne wurden aus den vorläufigen Wellenformdaten an allen Samplingpunkten gelöscht und die übrigen Wellenformdaten­ komponenten wurden verwendet als eine Vielzahl von Sätzen von Wellenformdaten für die Resonanzklänge. Die Wellen­ formdaten für eine andere Klangfarbe wurden ähnlich wie die Klavierklänge erhalten. Die Wellenformdaten für die Resonanzklänge wurden auch normalisiert.

Die Leseschaltung 512 liest einen Satz von Wellenform­ daten aus dem Wellenformspeicher 511 heraus, und zwar in ähnlicher Weise wie die Leseschaltung 502. Die Leseschal­ tung 512 wählt eine aus der Vielzahl von Gruppen von Wel­ lenformdaten auf der Basis der Wahl der Klangfarbe auf der Einstelltafel 4 und wählt einen Satz von Wellenform­ daten aus der ausgewählten Gruppe ansprechend auf den Tastencode KC. Die Leseschaltung 512 beginnt den Satz von Wellenformdaten herauszulesen ansprechend auf den Tasten­ zustandscode KON/KOFF, der repräsentativ ist für ein Taste-An-Ereignis, und inkrementiert bzw. erhöht die Adresse des Wellenformspeichers 501 mit einer Leserate entsprechend des Tastencodes KC. Die Leseschaltung 512 tritt bei Empfang des Taste-Aus-Datenbits KOFF in eine Loslaßzeit ein. Die aus dem Satz von Wellenformdaten reproduzierte Wellenform ist ähnlich zu der ursprüng­ lichen Wellenform, die in einem bestimmten Verhältnis verkürzt oder verlängert wurde. Somit arbeitet die Leseschaltung 512 mit der Leseschaltung 502 zusammen, und der Satz von Wellenformdaten für den Resonanzklang wird aus dem Wellenformspeicher 511 herausgelesen in Synchronisation mit dem Satz von Wellenformdaten für den Grundton.

Der Tonerzeugungskanal 5i umfaßt ferner einen Umhüllen­ den-Generator 513, einen Multiplizierer 514, eine Pegel­ steuerung bzw. einen Pegel-Controller 515 und einen Mul­ tiplizierer 516. Der Multiplizierer 514 ist an seinen Eingängen oder Eingangsknotenpunkten mit dem Wellenform­ speicher 511 und dem Umhüllenden-Generator 513 verbunden, und der andere Multiplizierer 516 ist mit seinen Ein­ gängen oder Eingangsknotenpunkten mit dem Multiplizierer 514 und der Pegelsteuerung 515 verbunden. Der Ausgang bzw. Ausgangsknotenpunkt des Multiplizieres 516 ist mit dem Addierer 5y verbunden.

Der Umhüllenden-Generator 513 liefert einen Satz von Um­ hüllenden-Daten an den Multiplizierer 514 ansprechend auf die Tastenbewegung, d. h. auf den Tastenzustandscode KON/KOFF, der repräsentativ ist für das Taste-An-Ereignis und das Taste-Aus-Ereignis. Der Satz von Umhüllenden- Daten wird an den Multiplizierer 514 in Form einer Serie oder Reihe von Digitalcodes geliefert. Der Multiplizierer 514 gibt eine Umhüllende EV2 an den Satz von Wellenform­ daten, wie es in Fig. 3B gezeigt ist. Der Umhüllenden- Generator 513 ist ansprechend auf den Tastenberührungs­ code KT, um den Anschlagpegel zu regeln, und zwar ähnlich wie der Umhüllenden-Generator 503. Die derzeitige Pedal­ position PT wird auch an den Umhüllenden-Generator 513 geliefert, und der Umhüllenden-Generator 513 verändert die Loslaßgeschwindigkeit oder -rate RR2 abhängig von der derzeitigen Pedalposition PT. Wenn keine Kraft auf das Pedal 2a angelegt ist, läßt der Umhüllenden-Generator 513 und der Multiplizierer 514 die Umhüllende EV2 entlang der durchgezogenen Linie RL3 schnell abfallen. Wenn anderer­ seits das Pedal 2a tiefer als die bestimmte Position ge­ drückt ist, verlängert der Umhüllenden-Generator 513 die Loslaßzeit, wie es durch die unterbrochene Linie RL4 an­ gezeigt ist. Somit steuert der Umhüllenden-Generator 513 die Umhüllende EV2 des Satzes von Wellenformdaten für den Resonanzklang, und zwar ähnlich wie der Umhüllenden-Gene­ rator 503.

Der Tastenzustandscode, der repräsentativ ist für das Taste-An-Ereignis gibt nicht nur die Leseschaltung 502, sondern auch die Leseschaltung 512 frei, und ein Satz von Wellenformdaten für den Grundton und der zugehörige Satz von Wellenformdaten für den Resonanzklang werden jeweils aus den Wellenformspeichern 501 und 511 herausgelesen, und zwar gleichzeitig bzw. synchron zueinander. Wenn je­ doch ein Dämpferpedal eines akustischen Klaviers nicht gedrückt ist, werden die Dämpferköpfe in Kontakt mit zugehörigen bzw. damit in Beziehung stehenden Saiten während des Anschlags an den Satz von Saiten gehalten, und die in Beziehung stehenden Saiten erzeugen keinen Resonanzklang. Wenn das Pedal 2a nicht gedrückt ist, sollte der elektronische Klang für den Resonanzklang in ähnlicher Weise von dem Satz von Wellenformdaten ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund regelt die Pegelsteuerung 515 den Satz von Wellenformdaten für den Resonanzschall auf einen geeigneten Wert entsprechend dem Pedalanschlag oder dem derzeitigen Pedalposition PT.

Fig. 4 verdeutlicht die Beziehung zwischen der Pedalposi­ tion und dem Wert eines Steuersignals CTL, das von der Pegelsteuerung 515 an den Multiplizierer 516 geliefert wird. Die Pedalposition wird zwischen dem Wert "0" und dem Wert "1" verändert, und der Wert des Steuersignals CTL wird ebenfalls zwischen "0" und "1" verändert. Obwohl das Pedal 2a die Pedalposition scharf bzw. abrupt verän­ dert, ist die Flankensteilheit bzw. das Inkrement und das Dekrement des Steuersignals CTL kleiner als bei der Pedalposition.

Wenn die Wellenformdaten für den Grundton plötzlich mit den Wellenformdaten für den Resonanzklang gemischt werden und von diesen blockiert werden, kann in den elektroni­ schen Klängen leicht Rauschen auftreten. Die Pegelsteue­ rung 515 integriert oder interpoliert die derzeitige Pedalposition PT für die sanfte Veränderung des Werts des Steuersignals CTL, und die sanfte Veränderung des Steuer­ signals CTL eliminiert Rauschen aus den elektronischen Klängen.

Die Pegelsteuerung 515 liefert das Steuersignal CTL an den Multiplizierer 516, und das Produkt zwischen den Wellenformdaten und den Umhüllenden-Daten wird mit dem Wert des Steuersignals CTL multipliziert. Wenn der Wert des Steuersignals CTL klein ist, überträgt der Multipli­ zierer 516 das Ausgangssignal des Multiplizierers 514 nicht an den Addierer 5y. Wenn andererseits der Wert des Steuersignals CTL groß ist, überträgt der Multiplizierer 516 das Ausgangssignal des Multiplizierers 514 an den Addierer 5y. Jedoch ist der Übergang sanft und keine Rauschkomponente wird in ein digitales Musiktonsignal bzw. Musikklangsignal MD gemischt, das repräsentativ für den elektronischen Klang ist.

Somit identifiziert der Tonerzeugungskanal 5i einen Satz von Wellenformdaten für einen Resonanzklang, liest den Satz von Wellenformdaten, prägt eine Umhüllende auf den Satz von Wellenformdaten auf und entscheidet, ob die Wellenformdaten zu dem Addierer 5y übertragen werden oder nicht.

Fig. 5 verdeutlicht die Funktion des Tonerzeugungskanals 5i. Angenommen, daß eine Taste 1a zwischen der Zeit t1 und der Zeit t4 gedrückt ist, dann gibt der Multiplizie­ rer 514 eine Umhüllende EV3 an einen Satz von Wellenform­ daten für einen Resonanzklang, der aus dem Wellenform­ speicher 511 ausgelesen wurde, und zwar zwischen der Zeit t1 und der Zeit t7. Wenn das Pedal 2a zwischen der Zeit t2 und der Zeit t5 gedrückt ist, erhöht die Pegelsteue­ rung den Wert des Steuersignals CTL und der Zeit t2 zu der Zeit t3 und vermindert den Wert des Steuersignals CTL von der Zeit t5 zu der Zeit t7. Die Amplitude der Umhül­ lenden EV3 wird multipliziert mit dem Wert des Steuer­ signals CTL, und der Multiplizierer 516 erhöht sein Aus­ gangssignal von der Zeit t2 zu der Zeit t3, und der Gradient oder die Steigung des Ausgangssignals wird an die Umhüllende EV3 zur Zeit t3 angepaßt. Obwohl die Taste 1a zur Zeit t4 losgelassen wird, verlängert das Pedal 2a den elektronischen Klang bis zur Zeit t6, als ob ein Dämpferpedal gedrückt wird. Der Multiplizierer 516 läßt es von der Zeit t5 bis zur Zeit t6 schnell abfallen, weil das Pedal 2a zur Zeit t5 in die oberste Position zurück­ gebracht wird. Somit beeinflußt die Pedalbewegung in weicher Weise das Ausgangssignal (vergleiche den Pedalzu­ standscode mit der Ausgabe bzw. Ausgabegröße des Multi­ plizierers 516).

Wenn andererseits das Pedal 2a in einer Zwischenposition gehalten wird zwischen der Zeit t9 und der Zeit t15, ver­ längert die Pegelsteuerung 515 das Ausgangssignal des Multiplizierers 516 nach dem Loslassen der Taste 1a. Das Pedal 2a kehrt nach Beendigung bzw. Aus laufen der Umhüllenden EV4 zur Zeit t13 in die oberste Position zurück und der Multiplizierer 516 läßt das Ausgangssignal sanft abfallen.

Der Addierer 5y addiert das Ausgangssignal des Multipli­ zierers 516 mit dem Ausgangssignal des Multiplizierers 504 und erzeugt das digitale Musikklangsignal MD. Der Digital/Analog-Wandler 5z wandelt das digitale Musik­ klangsignal MD in das analoge Audio-Signal AD um, und das analoge Audio-Signal AD wird an das Klangsystem 3 gelie­ fert.

Wenn ein Spieler mehr als eine Taste 1a drückt, werden die Musikdatencodes für jede gedrückte Taste an ein Paar von Tonerzeugungskanälen, beispielsweise 5h und 5i, ge­ liefert, und die Paare von Tonerzeugungskanälen verhalten sich ähnlich wie das oben beschriebene Paar von Toner­ zeugungskanälen 5h/5i. Der Addierer 5y addiert die Aus­ gangssignale der Paare von Tonerzeugungskanälen mitein­ ander, um das digitale Musikklangsignal MD zu erzeugen.

Obwohl der Tonerzeugungskanal 5i zur Datenverarbeitung für den Resonanzklang verwendet wird, ist der Tonerzeu­ gungskanal 5i identisch mit dem Tonerzeugungskanal 5h mit der Ausnahme der Pegelsteuerung 515 und des Multiplizie­ rers 516. Wenn das Steuersignal CTL auf "1" festgelegt ist und die Wellenformdaten für die Grundtöne in dem Wellenformspeicher 511 gespeichert sind, ist daher der Tonerzeugungskanal 5i verfügbar für die Erzeugung eines Grundtons.

Verhalten des elektronischen Tastaturmusikinstruments

Eine Beschreibung bezüglich des Verhaltens des elektroni­ schen Tastaturmusikinstruments wird gegeben mit Bezug auf Fig. 6 und 7. Wenn das Tastaturmusikinstrument einge­ schaltet wird, initialisiert die zentrale Prozessorein­ heit 5a zuerst das elektronische Klangerzeugungssystem 5 wie im Schritt SP1. Ein Bereich wird als Arbeitsspeicher bestimmt und wird freigemacht. Die zentrale Prozessor­ einheit 5a stellt auswählbare Bedingungen ein, wie bei­ spielsweise die Standardeinstellungen für Lautstärke und Klangfarbe.

Nach Beendigung der Initialisierung geht die zentrale Prozessoreinheit 5a weiter zum Schritt SP2 und überprüft aufeinanderfolgend oder sequentiell die Tastenschalter 5e, um zu sehen, ob eine Taste 1a den Tastenzustand gewechselt bzw. verändert hat oder nicht, d. h. von dem Taste-Aus-Zustand in den Taste-Ein-Zustand und umgekehrt.

Wenn einer der Tastenschalter 5e eine Änderung von dem Taste-Aus-Zustand in den Taste-Ein-Zustand detektiert, bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 5a den Tastencode KC und den Tastenberührungscode KT für die gedrückte Taste 1a und erzeugt die Musikdatencodes aus diesen Tastenzustandsinformationen. Die zentrale Prozessor­ einheit 5a ordnet den Musikdatencodes ein Paar von Tonerzeugungskanälen in offenem oder freiem Zustand zu. Wenn alle Tonerzeugungskanäle belegt sind, sucht die zentrale Prozessoreinheit 5a nach einem Paar von Tonerzeugungskanälen, die sich am nächsten zum Ende der Tonerzeugung hin befinden, oder nach einem Paar von Tonerzeugungskanälen, die den Musikdatencodes zugeordnet sind, die für die kleinste Lautstärke zum einem früheren Zeitpunkt repräsentativ sind, und löscht diese Zuordnung, um zwangsweise das Paar von Tonerzeugungskanälen in den offenen oder freien Zustand zu verändern. Auf diese Weise ordnet die zentrale Prozessoreinheit 5a ein Paar von Tonerzeugungskanälen zu den Musikdatencodes zu, die für die neu gedrückte Taste 1a erzeugt wurden.

Wenn andererseits einer der Tastenschalter 5e von dem Taste-An-Zustand in den Taste-Aus-Zustand verändert wird, erzeugt die zentrale Prozessoreinheit 5a den Musikdaten­ code, der repräsentativ ist für den Taste-Aus-Zustand und liefert ihn an das Paar von Tonerzeugungskanälen, die schon der gedrückten Taste 1a zugeordnet sind.

Wenn die zentrale Prozessoreinheit alle Tastenschalter überprüft und die Erzeugung der Musikdatencodes und die Zuordnung der Tonerzeugungskanäle beendet, geht die zen­ trale Prozessoreinheit 5a weiter zum Schritt SP3. Wenn die zentrale Prozessoreinheit 5a keine Änderung des Tastenzustands findet, geht die zentrale Prozessoreinheit 5a unmittelbar weiter zum Schritt SP3.

Die zentrale Prozessoreinheit 5a überprüft im Schritt SP3 die Positionssensoren 5f, um zu sehen, ob ein Spieler die Pedalposition eines der Pedale 2 verändert oder nicht.

Wenn der Spieler das Pedal 2a drückt, hat der zugehörige Positionssensor 5f schon das Pedalpositionssignal PS, das repräsentativ ist für die derzeitige Pedalposition PT an die zentrale Prozessoreinheit geliefert, und die zentrale Prozessoreinheit 5a liest bzw. holt sich das Pedalposi­ tionssignal PS. Die zentrale Prozessoreinheit bestätigt das Pedal-An-Ereignis für das Pedal 2a und erzeugt den Musikdatencode, der repräsentativ ist für das Pedal-An- Ereignis und die derzeitige Pedalposition PT. Die zen­ trale Prozessoreinheit 5a liefert den Musikdatencode an die Tonerzeugungskanäle 50 bis 5x und bewirkt, daß die Tonerzeugungskanäle 50 bis 5x die Wellenformdaten für den Resonanzklang oder -klänge an den Addierer 5y liefern.

Andererseits liefert die zentrale Prozessoreinheit 5a den Musikdatencode, der repräsentativ ist für das Pedal-Aus- Ereignis, und die derzeitige Pedalposition PT an die Ton­ erzeugungskanäle 50 bis 5x, wenn der Positionssensor 5f für das Pedal 2a die derzeitige Pedalposition PT auf einen kleinen Wert vermindert, der repräsentativ ist für ein Pedal-Aus-Ereignis, und die Tonerzeugungskanäle 50 bis 5x erhöhen die Loslaßgeschwindigkeiten RR1 und RR2, um den elektronischen Klang oder die elektronischen Klän­ ge schnell zu beenden.

Wenn die zentrale Prozessoreinheit 5a die Datenverarbei­ tung für die Pedale 2 beendet, geht die zentrale Prozes­ soreinheit 5a weiter zum Schritt SP4. Wenn die zentrale Prozessoreinheit 5a keine Veränderung der derzeitigen Pedalposition findet, geht die zentrale Prozessoreinheit 5a ohne Datenverarbeitung weiter zum Schritt SP4.

Die zentrale Prozessoreinheit führt im Schritt SP4 andere Datenverarbeitung aus. Beispielsweise überprüft die zen­ trale Prozessoreinheit 5a alle Tasten oder Schalter auf der Betätigungs- oder Einstelltafel 4, um zu sehen, ob ein Spieler eine Wahl, wie beispielsweise die Lautstärke oder die Klangfarbe, verändert oder nicht. Wenn der Spie­ ler eine Taste auf der Einstelltafel 4 betätigt, bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 5a die von dem Spieler be­ tätigte Taste und verändert die Zustandsdaten, die reprä­ sentativ für die Wahl sind.

Nach Beendigung der anderen Datenverarbeitung kehrt die zentrale Prozessoreinheit 5a zum Schritt SP2 zurück und durchläuft die Schleife, die aus den Schritten SP2 bis SP4 besteht, bis das elektronische Tastaturmusikinstru­ ment von der Leistungsquelle getrennt wird. Wenn im Schritt SP4 keine Datenverarbeitung erfolgt, kehrt die zentrale Prozessoreinheit 5a unmittelbar zum Schritt SP2 zurück.

Während die zentrale Prozessoreinheit 5a die Datenverar­ beitung in den Schritten SP2 und SP3 ausführt, verhält sich der Tongenerator 5g wie folgt. Wie oben beschrieben wurde, sind die Tonerzeugungskanäle 50 bis 5x in dem Tongenerator 5g umfaßt und führen die Aufgaben während einer einzigen Samplingperiode in zeitteiliger Weise bzw. im Time-Sharing aus. Insbesondere wird jedem Tonerzeu­ gungskanal ein Zeitfenster in jeder Samplingperiode zugewiesen und der Tonerzeugungskanal gibt die Wellen­ formdaten für den Grundton oder den Resonanzklang aus. Die Tonerzeugungskanäle liefern die Wellenformdaten während jeder Samplingperiode an den Addierer 5y, und der Addierer 5y addiert die Wellenformdaten zum Erzeugen des digitalen Musikklangsignals MD während jeder Sampling­ periode. Das digitale Musikklangsignal MD wird in das analoge Audio-Signal AD umgewandelt, und das Klangsystem 3 erzeugt den Klavierklang aus dem Audio-Signal.

Die Wellenformdaten für den Resonanzklang werden aus dem Wellenformspeicher 511 für jeden schon zugewiesenen Ton­ erzeugungskanal gelesen, und zwar unabhängig von der derzeitigen Pedalposition PT. Obwohl das Lesen aus dem Wellenformspeicher 511 nicht genau gleichzeitig mit dem Lesen aus dem Wellenformspeicher 501 des zugehörigen Kanals erfolgt, weil unterschiedliche Zeitfenster zuge­ wiesen wurden, werden die Wellenformdaten für den Reso­ nanzklang und die Wellenformdaten für den Grundton im wesentlichen gleichzeitig von den Wellenformspeichern 501 und 511 geliefert, und der Addierer 5y legt die Umhül­ lende der Wellenformdaten des Resonanzklangs exakt auf die Umhüllende der Wellenformdaten für den Grundton. Aus diesem Grund behalten der Grundton und der Resonanzklang die Phasenrelation dazwischen und die Betätigung des Pe­ dals 2a prägt exakt den Resonanzeffekt auf die elektro­ nischen Klänge auf.

Fig. 7 verdeutlicht die Phasenbeziehung zwischen den Grundtönen und den Resonanzklängen. Die Tasten 1a werden wahlweise gedrückt zwischen der Zeit t22 und der Zeit t23, der Zeit t26 und der Zeit t29, und der Zeit t33 und der Zeit t36 und entsprechend ändern die Tastenzustands­ codes KC1, KC2 und KC3 den Tastenzustand zu den Zeiten t22, t23, t26, t29, t33 und t36. Andererseits wird das Pedal 2a zu den Zeiten t21, t27 und t32 gedrückt, und zu den Zeiten t24, t30 und t34 losgelassen. Entsprechend ändert der Pedalzustandscode PC den Pedalzustand zu den Zeiten t21, t24, t27, t30, t32 und t34.

In dieser Situation beginnen die Pegelsteuerungen 515 der Tonerzeugungskanäle, die den gedrückten Tasten 1a zuge­ ordnet sind, die Steuersignale CTL von Null auf eins zu ändern, und zwar zu den Zeiten t22, t27 und t33, um den Resonanzeffekt auf die elektronischen Klänge aufzuprägen.

Bezüglich des elektronischen Klangs, der von dem Tasten­ zustandscode KC1 repräsentiert wird, wurde das Pedal 2a in den Pedal-An-Zustand vor dem Taste-An-Ereignis verän­ dert, und der Resonanzeffekt ist unmittelbar gegeben für den elektronischen Klang.

Andererseits wird das Pedal 2a während des Tasten-Ein- Zustands der Taste 1a gedrückt, der durch den Tasten­ zustandscode KC2 repräsentiert wird. Dann gibt der Ton­ erzeugungskanal allmählich den Resonanzeffekt an den elektronischen Klang und verlängert den elektronischen Klang bis zur Zeit t31. Die Abnahme des elektronischen Klangs ist weich bzw. sanft.

Im Fall, in dem das Pedal 2a während des Taste-An-Zu­ stands der Taste 1a gelöst wird, welcher repräsentiert wird durch den Tastenzustandscode KC3, entfernt der Tonerzeugungskanal allmählich den Resonanzeffekt aus dem elektronischen Klang, und zwar vor der Änderung von dem Taste-An-Zustand in den Taste-Aus-Zustand zur Zeit t36.

Somit prägt das elektronische Tastaturmusikinstrument gemäß der vorliegenden Erfindung den Resonanzeffekt exakt auf die elektronischen Klänge auf, als ob der Spieler ein akustisches Musikinstrument spielt.

Der Tongenerator 5g gestattet, daß die Tonerzeugungs­ kanäle 50 bis 5x die Wellenformdaten für die Resonanz­ klänge erzeugen unabhängig vom Pedalzustandscode und prägt den Resonanzeffekt auf die elektronischen Klänge auf durch Verändern des Werts des Steuersignals CTL ansprechend auf die Betätigung des Pedals 2a. Dies ergibt eine einfache Steuersequenz oder -folge im Gegensatz zu einem Tonerzeugungskanal, der die Wellenformdaten für den Resonanzklang gleichzeitig mit dem Tastenzustandscode, welcher repräsentativ ist für das Taste-An-Ereignis, und dem Pedalzustandscode, der repräsentativ ist für das Pedal-An-Ereignis erzeugt.

Darüberhinaus verändern die Tonerzeugungskanäle die Loslaßgeschwindigkeiten RR1 und RR2 abhängig von der Betätigung bzw. dem Anschlag des Pedals 2a und die elektronischen Klänge werden in ähnlicher Weise beendet wie die Klavierklänge, die von einem akustischen Klavier erzeugt werden mit und ohne Betätigung des Dämpferpedals.

In diesem Beispiel dienen die Tastatur 1, das Pedal 2d und das Klangsystem 3 als erste Anweisungsmittel bzw. zweite Anweisungsmittel bzw. Klang- oder Tonerzeugungs­ mittel. Die Wellenformspeicher 501 und 511 dienen als ein erster Wellenformspeicher bzw. als ein zweiter Wellen­ formspeicher. Die Leseschaltung 502, der Umhüllenden- Generator 503 und der Multiplizierer 504 bilden insgesamt Mittel zum Erzeugen eines ersten vorläufigen Signals, und die Leseschaltung 512, der Umhüllenden-Generator 513, die Pegelsteuerung 515 und die Multiplizierer 514 und 516 bilden in Kombination Mittel zur Erzeugung eines zweiten vorläufigen Signals. Der Addierer 5y dient als Misch­ mittel.

Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es dem Fachmann offenbar, daß verschiedene Änderungen und Mo­ difikationen gemacht werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise kann die zentrale Prozessoreinheit 5a die Musikdatencodes über eine geeignete Schnittstelle an ein anderes elektronisches Musikinstrument liefern.

Der Tastenzustandscode KON/KOFF kann an die Pegelsteue­ rung 515 geliefert werden, um den Resonanzeffekt un­ mittelbar nach dem Taste-An-Ereignis zu maximieren. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verändert die Pegelsteuerung 515 die Werte des Steuersignals CTL ab­ hängig von der Pedalbetätigung bzw. dem Pedalanschlag, wie er durch die derzeitige Pedalposition PT repräsen­ tiert wird. Wenn eine Taste 1a gedrückt wird, unmittelbar nachdem ein Spieler auf das Pedal 2a tritt, hat das Steuersignal CTL den Maximalwert "1" noch nicht erreicht und der Tonerzeugungskanal kann den Resonanzeffekt nicht maximieren. Wenn jedoch der Tastenzustandscode KON/KOFF an die Pegelsteuerung geliefert wird, wie in den unter­ brochenen Linien in Fig. 2 angedeutet ist, kann die Pe­ gelsteuerung den Wert des Steuersignals CTL unmittelbar nach dem Taste-An-Ereignis maximieren und der Resonanz­ effekt des elektronischen Klangs wird maximiert ähnlich wie bei dem Klavierklang, der bei Betätigung des Dämpferpedals erzeugt wird.

Die Pegelsteuerung 515 kann den Wert des Steuersignals CTL erhöhen abhängig von einem Rechnungsergebnis zwischen dem Pedalanschlag und dem Zeitintervall von einem Taste- An-Ereignis zu einem Pedal-An-Ereignis, um den elektro­ nischen Klang noch stärker an den Klang eines akustischen Klaviers anzunähern, das unter den gleichen Bedingungen betätigt wird.

Die Pegelsteuerung 515 kann den Wert des Steuersignals CTL erhöhen abhängig von einem Berechnungsergebnis zwi­ schen dem Pedalanschlag und dem Wert EG der Umhüllenden- Daten, wie es durch die unterbrochene Linie in Fig. 2 angedeutet wird, wenn das Pedal 2a nach einem Taste-An- Ereignis gedrückt wird. Dies ergibt eine weitere Ver­ besserung der Wiedergabetreue des elektronischen Klangs, und die Qualität des elektronischen Klangs wird wie die­ jenige des akustischen Klaviers.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erzeugt die Pegelsteuerung 515 das Steuersignal CTL durch Inter­ polation der derzeitigen Pedalposition PT. Eine weitere Pegelsteuerung kann den Gradienten bzw. die Steigung oder die Geschwindigkeit der Interpolation steuern abhängig von dem Zeitintervall von dem Taste-An-Ereignis zu dem Pedal-An-Ereignis.

Die Wellenformdaten für den Resonanzklang können unter­ schiedlich sein abhängig von der Tastenberührung bzw. dem Tastenberührungscode KT.

Das elektronische Klangerzeugungssystem gemäß der vorlie­ genden Erfindung ist verfügbar für jegliche Art von Musikinstrument, wie beispielsweise ein stummes Klavier oder Piano, wie es im US-Patent Nr. 5,374,775 offenbart ist, ein elektronisches Blasinstrument oder ein elektronisches Schlaginstrument.

Die Tasten einer Tastatur können unterteilt werden in Tastengruppen, und die Wellenformdaten für den Resonanz­ klang und die Wellenformdaten für den Grundton können für jede der Tastengruppen gespeichert werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung also folgendes vor: Zur Veränderung eines elektronischen Klangs zwischen einem Klavierklang, der erzeugt wird ohne Betätigung eines Dämpferpedals, und einem Klavierklang, der erzeugt wird bei Betätigung des Dämpferpedals, weist ein elektro­ nisches Tastaturmusikinstrument zwei Tonerzeugungskanäle einer gedrückten Taste zu zur Erzeugung eines Grundton­ signals, das repräsentativ ist für den Klavierklang, der erzeugt wird durch Anschlagen des Satzes von Saiten, und eines Resonanztonsignals, das repräsentativ ist für einen Resonanzklang, der erzeugt wird durch die Resonanz, und das Resonanzklangsignal wird mit dem Grundtonsignal ge­ mischt bei Betätigung eines Pedals entsprechend dem Dämpferpedal, wodurch der elektronische Klang ähnlich dem Klavierklang gemacht wird.

Claims (8)

1. Musikinstrument, welches folgendes aufweist:
erste Anweisungsmittel (1) zum Erzeugen einer ersten Anweisung zur Erzeugung eines Grundtons;
Klangerzeugungsmittel (3) zum Erzeugen eines Klangs aus einem elektronischen Klangsignal (AD); und
ein elektronisches System (5) zum Erzeugen des elek­ tronischen Klangsignals (AD),
dadurch gekennzeichnet,
daß es ferner zweite Anweisungsmittel (2a) aufweist zum Erzeugen einer zweiten Anweisung zur Erzeugung eines Resonanzklangs, welcher mit dem Grundton mitschwingt bzw. resoniert, und
daß das elektronische System (5) mit den ersten Anweisungsmitteln (1), den zweiten Anweisungsmitteln (2a) und den Klangerzeugungsmitteln (3) verbunden ist, um den Klang ansprechend auf die ersten und zweiten Anweisungen zu erzeugen und folgendes umfaßt:
einen ersten Wellenformspeicher (501) zum Speichern von ersten Wellenformdateninformationen, die reprä­ sentativ sind für den Grundton,
einen zweiten Wellenformspeicher (511) zum Speichern von zweiten Wellenformdateninformationen, die reprä­ sentativ sind für den Resonanzklang,
Mittel zum Erzeugen eines ersten vorläufigen Signals (502/503/504), die ansprechend sind auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen eines ersten vorläufigen Signals, welches repräsentativ ist für den Grundton, aus den ersten Wellenformdateninfor­ mationen, wobei das erste vorläufige Signal modifi­ ziert wird bei Vorhandensein der zweiten Anweisung, Mittel zur Erzeugung eines zweiten vorläufigen Sig­ nals (512/513/514/515/516), die ansprechend sind auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen eines zweiten vorläufigen Signals, das repräsentativ ist für den Resonanzklang, aus den zweiten Wellen­ formdateninformationen, wobei das zweite vorläufige Signal gesperrt ist bei Abwesenheit der zweiten An­ weisung, und
Mischmittel (5y/5z) zum Mischen des ersten vorläu­ figen Signals mit dem zweiten vorläufigen Signal zum Erzeugen des elektrischen Klangsignals (AD).

2. Elektronisches Musikinstrument gemäß Anspruch 1, wobei die ersten Anweisungsmittel (1) eine Vielzahl von Tasten (1a) aufweisen, die jeweils Noten einer Tonleiter zugewiesen sind und wahlweise durch Finger eines Spielers betätigt werden, und wobei die zwei­ ten Anweisungsmittel ein Pedal (2a) sind, das durch einen Fuß des Spielers betätigt wird zum Verlängern des Klangs.

3. Elektronisches Musikinstrument gemäß Anspruch 2, wobei der erste Wellenformspeicher (501) und der zweite Wellenformspeicher (511) ferner andere Sätze von ersten Wellenforminformationen speichern, die jeweils repräsentativ sind für andere Grundtöne, und andere Sätze von zweiten Wellenforminformationen speichern, die jeweils repräsentativ sind für andere Resonanzklänge, die mit den anderen Grundtönen je­ weils assoziiert sind, und wobei die Mittel zum Er­ zeugen des ersten vorläufigen Signals und die Mittel zum Erzeugen des zweiten vorläufigen Signals eine Vielzahl von ersten vorläufigen Signalen und eine Vielzahl von zweiten vorläufigen Signalen erzeugen, wenn der Spieler gleichzeitig eine Vielzahl von Tasten (1a) unter Betätigung des Pedals (2a) drückt.

4. Elektronisches Musikinstrument gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zum Erzeugen des ersten vorläufigen Signals folgendes aufweisen:
eine erste Leseschaltung (502), die ansprechend ist auf die erste Anweisung zum Lesen einer ersten Wel­ lenformdateninformation und zum Erzeugen eines er­ sten digitalen Signals, das repräsentativ ist für die ersten Wellenformdateninformationen,
einen ersten Umhüllenden-Generator (503), der an­ sprechend ist auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen einer Serie von ersten Digitalcodes, die repräsentativ für eine Umhüllende, die auf das erste digitale Signal aufgeprägt werden soll und modifizierbar ist durch die zweite Anweisung, und einen ersten Multiplizierer (504), an den das erste Digitalsignal und die Serie von ersten Digitalcodes geliefert wird zum Erzeugen des ersten vorläufigen Signals, und
wobei die Mittel zum Erzeugen des zweiten vorläufi­ gen Signals folgendes aufweisen:

eine zweite Leseschaltung (512), die ansprechend ist auf die erste Anweisung zum Lesen der zweiten Wel­ lenformdateninformationen und zum Erzeugen eines zweiten Digitalsignals, das repräsentativ ist für die zweiten Wellenformdateninformationen,
einen zweiten Umhüllenden-Generator (513), der an­ sprechend ist auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen einer Serie von zweiten Digitalcodes, die repräsentativ sind für eine Umhüllende, die auf das zweite Digitalsignal aufgeprägt werden soll und modifizierbar ist durch die zweite Anweisung,
einen zweiten Multiplizierer (514), an den das zweite Digitalsignal und die Serie von zweiten Di­ gitalcodes geliefert wird zum Erzeugen eines dritten vorläufigen Signals,
eine Pegelsteuerung (515), die ansprechend ist auf die ersten und zweiten Anweisungen zum Erzeugen eines Steuersignals, das repräsentativ ist für einen Multiplizierer, der variabel ist zwischen Null bei Vorhandensein der zweiten Anweisung und einem ge­ wissen Wert bei Fehlen der zweiten Anweisung, und einen dritten Multiplizierer (516), an den das dritte vorläufige Signal und das Steuersignal geliefert werden zum Erzeugen des zweiten vorläufigen Signals.

5. Elektronisches Musikinstrument gemäß Anspruch 4, wo­ bei die zweite Anweisung einen ersten Zustand reprä­ sentiert, in dem Resonanzklang in dem Klang nicht enthalten ist, einen zweiten Zustand repräsentiert, in dem Resonanzklang vollständig in dem Klang ent­ halten ist, und einen dritten Zustand repräsentiert, in dem der Resonanzklang teilweise in dem Klang ent­ halten ist, und wobei die Pegelsteuerung das Steuersignal liefert, das repräsentativ ist für einen Zwischenwert zwi­ schen Null und dem bestimmten Wert, wenn die zweite Anweisung den dritten Zustand repräsentiert.

6. Elektronisches Musikinstrument gemäß Anspruch 5, wo­ bei die Pegelsteuerung (515) den Wert des Steuersig­ nals sanfter verändert als die Änderung der zweiten Anweisung zwischen dem ersten Zustand, dem zweiten Zustand und dem dritten Zustand.

7. Elektronisches Musikinstrument gemäß Anspruch 1, wo­ bei der Grundton eine Klangfarbe (Timbre) nahe einer Klangfarbe eines Klavier- oder Pianoklangs besitzt, der erzeugt wird durch Anschlagen eines Satzes von Saiten ohne Betätigung eines Dämpferpedals, und wobei der Resonanzklang ähnlich einem Resonanzklang ist, der erzeugt wird durch verwandte oder in Beziehung stehende Saiten durch eine Resonanz mit dem Satz von Saiten bei Betätigung des Dämpferpedals.