DE60014728T2

DE60014728T2 - Elektronisches Musikinstrument

Info

Publication number: DE60014728T2
Application number: DE60014728T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hamamatsu-shi Shizuoka-ken Murakami; c/o Yamaha Corp. Hideo Suzuki
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: EP1031962B1; US6288320B1; DE60014728D1; EP1031962A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Musikinstrument und insbesondere auf ein elektronisches Musikinstrument, wie beispielsweise eine elektrische Violine, bei der eine Tonerzeugungsquelle, wie beispielsweise Saiten, durch ein Treiberelement, wie beispielsweise ein Bogen, zum Ausführen eines Musikspiels angetrieben wird.
Stand der Technik
Konventionell wurden verschiedene Arten von elektrischen Violinen vorgesehen, bei denen die Schwingung von Saiten, die durch eine Streich- und Vibratoaktion mit einem Bogen erzeugt wird, mit einem in einen Steg eingebetteten Abnehmer detektiert wird und ein Musiktonsignal aus dem detektierten Signal erzeugt wird. Es wurde auch eine andere Art einer elektrischen Violine geschaffen, welche so konstruiert ist, dass ein Mikrofon in einem Resonanzkörper angeordnet ist, aus dem der Hauptkörper der Violine besteht, und ein von dem Mikrofon ausgegebenes elektrisches Signal einiger Verarbeitung unterzogen wird, um als Musiktonsignal ausgegeben zu werden. Eine Detektion der Position oder des Druckes bei Violinbogen wurde in US-A-4805510 offenbart.
Die herkömmlichen elektrischen Violinen, wie sie im vorhergehenden beschrieben werden, sind so konstruiert, dass eine Schwingung von Saiten, die durch eine Streichaktion mit dem Bogen erzeugt wird, über den Steg durch den Abnehmer detektiert wird oder eine Schwingung aufgrund einer Resonanz des Resonanzkörpers durch das Mikrofon detektiert wird. Die durch den Abnehmer oder das Mikrofon detektierte Schwingung ist somit nicht eine Schwingung der Saiten selbst, sondern eine Schwingung nachdem sie einem Filtervorgang, der durch den Steg und den Resonanzkörper bewirkt wird, unterzogen wurde. Folglich sind die von der detektierten Schwingung erzeugten Musiktöne langsam in der Einschwingzeit und deren höhere harmonische Komponenten sind abgeschnitten. Dies führt zu dem Problem, dass es für einen Spielenden schwierig ist, eine volle und mannigfaltige Ausdrucksform zu erreichen, wie man sie dem Musikspiel verleihen möchte. Dieses Problem ist nicht auf gestrichene Saiteninstrumente, wie beispielsweise eine Violine, eingeschränkt, sondern ist allen elektrischen Musikinstrumenten gemein, einschließlich Blasinstrumenten und Perkussionsinstrumenten, bei denen Musiktöne durch eine Wechselwirkung einer Tonerzeugungsquelle (Saiten, Schlagfläche, Mundstück oder dergleichen) mit einem Treiberelement (Bogen, Schlegel, Rohrblatt oder dergleichen) zum Antreiben derselben erzeugt werden.
KERN DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Musikinstrument bereitzustellen, welches das vorher erwähnte Problem löst und welches eine in dem Musikspiel zu erreichende volle und mannigfaltige Ausdruckskraft ermöglicht. Gemäß der Erfindung werden elektrische Musikinstrumente bereitgestellt, wie es in Ansprüchen 1, 15 und 19 festgelegt ist.
Zur Durchsetzung des vorher beschriebenen Ziels wird nach einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Anmeldung ein elektronisches Musikinstrument bereitgestellt, das folgendes aufweist: eine Tonerzeugungsquelle, ein Treiberelement zum Antreiben der Tonerzeugungsquelle, einen treiberelementseitigen Signalgenerator, der ein Signal von dem Treiberelement erhält und das erhaltene Signal ausgibt, und einen Musiktonsignalgenerator, wobei der Musikton-Signalgenerator ein Musiktonsignal unter Verwendung des Signals, das durch den treiberseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, erzeugt und das erzeugte Musiktonsignal ausgibt.
Mit Hilfe der vorher beschriebenen Konstruktion können neben Musiktönen, die von der Tonerzeugungsquelle erhalten werden, Musiktöne ausgegeben werden, die von dem Treiberelement erhalten werden, wodurch ermöglicht wird, dass. eine volle und mannigfaltige Ausdrucksform im Musikspiel erreicht wird.
Vorzugsweise weist das elektronische Musikinstrument nach dem ersten Gesichtspunkt ferner einen elektronischen Tongenerator auf, der ein elektronisches Tongenerator-Musiktonsignal ausgibt, das durch wenigstens ein Signal, das von der Tongeneratorquelle erhalten wird, und das Signal, das durch den treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, spezifiziert wird.
In einer bevorzugten Form des ersten Gesichtspunktes weist der Musikton-Signalgenerator ein Mischgerät auf, das das Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, und das Signal, das durch den treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, mischt, um dadurch das Musiktonsignal zu bilden.
Mit dieser Konstruktion, können Merkmale eines durch das Treiberelement erhaltenen Musiktons auf Musiktöne, die von der Tonerzeugungsquelle erhalten werden, oder Musiktöne, die von dem elektronischen Tongenerator erhalten werden, übertragen werden.
In einer bevorzugten Form des ersten Gesichtspunktes weist der Musikton-Signalgenerator ein Mischgerät auf, das das Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, und das Signal, das durch den treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, und das elektronische Tongenerator-Musiktonsignal, das von dem elektronischen Tongenerator ausgegeben wird, mischt, um dadurch das Musiktonsignal zu bilden.
Vorzugsweise weist der Musikton-Signalgenerator einen Selektor auf, der ein Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, und das Signal, das von dem treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, auswählt, um dadurch das Musiktonsignal zu bilden.
Alternativ weist der Musiktonsignalgenerator einen Selektor auf, der wenigstens ein Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, das Signal, das durch den treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, und das elektronische Tongenerator-Musiktonsignal, das von dem elektronischen Tongenerator ausgegeben wird, auswählt, um dadurch das Musiktonsignal zu bilden.
Mittels dieser Konstruktionen können Musiktöne, die von der Tonerzeugungsquelle erhalten werden, Musiktöne, die von dem Treiberelement erhalten werden oder Musiktöne, die von dem elektronischen Tongenerator erhalten werden, selektiv ausgegeben werden, um dadurch zu ermöglichen, dass für den Geschmack eines Anwenders passende Musiktöne ausgegeben werden.
Vorzugsweise weist der Musikton-Signalgenerator ein Modulationsgerät auf, das das Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, mit dem Signal, das von dem treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, moduliert, um dadurch das Musiktonsignal zu bilden.
Durch diese Konstruktion können Merkmale von Musiktönen, die von dem Treiberelement erhalten werden, den Musiktönen verliehen werden, die von der Tonerzeugungsquelle erhalten werden.
Das elektronische Musikinstrument gemäß einem ersten Gesichtspunkt weist vorzugsweise zudem ein Schwingungs-Erzeugungsgerät auf, das eine Schwingung erzeugt, die wenigstens einem Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, und einem Signal, das durch den treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, entspricht, und weist ein Tonerzeugungselement auf, das mit der durch das Schwingungs-Erzeugungsgerät erzeugten Schwingung mitschwingt, um dadurch Musiktöne zu erzeugen.
Mit Hilfe dieser Konstruktion können ein durch einen Spieler gespieltes Element und ein Resonanzelement (Tonerzeugungselement), das dem Spiel des Spielers entsprechende Musiktöne erzeugt, physisch voneinander getrennt angeordnet werden, um dadurch ein Spiel des elektronischen Musikinstruments auf verschiedene Weisen zu ermöglichen.
Bei einer bevorzugten Form des ersten Gesichtspunkts weist das elektronische Musikinstrument ferner einen Speicher und ein Lesegerät auf, das Zeitänderungen von wenigstens einem Signal, das von der Tonerzeugungsquelle erhalten wird, und dem Signal, das durch den treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, in den Speicher schreibt.
Durch diese Konstruktion kann eine Zeitänderung bei dem in dem Speicher gespeicherten Signal analysiert werden, um das Spiel zu bewerten. Insbesondere das Signal, das von dem treiberelementseitigen Signalgenerator erhalten wird, kann die empfindliche Aktion eines Spielers exakter wiedergeben. Daher ist durch Analysieren des Signals eine exakte Bewertung des Spiels, insbesondere der Bogenbewegung, möglich. Ferner ist auch durch Analysieren des Signals, das von dem treiberelementseitigen Signalgenerator erhalten wird, eine Bewertung der Spielaktion des Spielers unter Verwenden des Treiberelements möglich.
Um das vorhergehende Ziel zu erreichen, wird nach einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Anmeldung ein elektronisches Musikinstrument bereitgestellt, das folgendes aufweist: eine Tonerzeugungsquelle, ein Treiberelement, das die Tonerzeugungsquelle antreibt, einen tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator, der ein tonerzeugungsquellenseitiges Signal von der Tonerzeugungsquelle erhält und das erhaltene Signal ausgibt, einen treiberelementseitigen Signalgenerator, der ein treiberelementseitiges Signal von dem Treiberelement erhält und das erhaltene Signal ausgibt, ein Modulationsgerät, das eines der tonerzeugungsquellenseitigen Signale und das treiberelementseitige Signal mit dem anderen tonerzeugungsquellenseitigen Signal und dem treiberelementseitigen Signal frequenzmoduliert und das modulierte Signal ausgibt und ein Ausgabegerät, das das modulierte Signal, das von dem Modulationsgerät ausgegeben wird, als Ton ausgibt.
Durch die vorhergehende Konstruktion können Musiktöne ausgegeben werden, die das treiberelementseitige Signal wiedergeben, das in dem Treiberelement erzeugt wird zusätzlich zu dem tonerzeugungsquellenseitigen Signal, das in der Tonerzeugungsquelle erzeugt wird. Daher kann im Vergleich mit dem herkömmlichen elektronischen Musikinstrument, wie beispielsweise einer elektrischen Violine, eine vollere und mannigfaltigere Ausdrucksweise in dem Musikspiel erzielt werden.
Das Modulationsgerät weist vorzugsweise einen Speicher, der eines der tonerzeugungsquellenseitigen Signale und das treiberelementseitige Signal speichert, und ein Lesegerät auf, das ein Adressensignal auf der Grundlage des anderen des tonerzeugungsquellenseitigen Signals und treiberelementseitigen Signals erzeugt und das Signal ausliest, das in dem Speicher bei einer Adresse gespeichert ist, die durch das Adressensignal bezeichnet wird.
Das elektronische Musikinstrument nach dem zweiten Gesichtspunkt weist vorzugsweise ferner auch ein erstes Mischgerät, das das tonerzeugungsquellenseitige Signal und das treiberelementseitige Signal mischt und das gemischte Signal ausgibt, und ein zweites Mischgerät auf, das das gemischte Signal, das von dem ersten Mischgerät ausgegeben wird, und das modulierte Signal, das von dem Modulationsgerät ausgegeben wird, mischt und das gemischte Signal ausgibt, und bei dem das Ausgabegerät das gemischte Signal, das von dem zweiten Mischgerät ausgegeben wird, als Ton ausgibt.
Um das vorhergehende Ziel zu erreichen, wird nach einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Musikinstrument bereitgestellt, das folgendes aufweist: eine Tonerzeugungsquelle, ein Treiberelement, das die Tonerzeugungsquelle antreibt, einen tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator, der ein Signal von der Tonerzeugungsquelle erhält und das erhaltene Signal ausgibt, einen treiberelementseitigen Signalgenerator, der ein Signal von dem Treiberelement erhält und das erhaltene Signal ausgibt, einen Multiplizierer, der das Signal, das von dem tonerzeugungsquellenenseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, mit dem Signal, das von dem treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, multipliziert und ein Signal ausgibt, das für das resultierende Produkt kennzeichnend ist, und ein Ausgabegerät, das das Signal, das von dem Multiplizierer ausgegeben wird, als Ton ausgibt.
Mittels dieser Konstruktion wird das tonerzeugungsquellenseitige Signal ausgegeben, nachdem es mit dem treiberelementseitigen Signal multipliziert worden ist. Folglich kann im Vergleich mit dem herkömmlichen elektronischen Musikinstrument, bei welchem Musiktöne auf der Grundlage von nur dem tonerzeugungsquellenseitigen Signal ausgegeben werden, eine vollere und mannigfältigere Ausdrucksweise in dem Musikspiel errreicht werden.
Das elektronische Musikinstrument nach dem dritten Gesichtspunkt weist vorzugsweise zudem folgendes auf: ein erstes Mischgerät, das das Signal, das von dem tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, mit dem Signal, das von dem treiberelementseitigen Signalgenerator ausgegeben wird, mischt und das gemischte Signal ausgibt, und ein zweites Mischgerät, das das gemischte Signal, das von dem ersten Mischgerät ausgegeben wird, mit dem Signal, das von dem Multiplizierer ausgegeben wird, mischt und das gemischte Signal ausgibt, und bei dem das Ausgabegerät das gemischte Signal, das von dem zweiten Mischgerät ausgegeben wird, als Ton ausgibt.
Die vorher beschriebenen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung, die im Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen zu sehen ist, verdeutlicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau einer elektrischen Violine als elektronischen Musikinstrument nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2A ist eine Skizze, die die Bauweise eines Bogens zeigt, der bei der ersten Ausführungsform verwendet werden kann.
2B ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Frosch des Bogens aus 2A und seine nächste Umgebung zeigt.
3A ist eine Draufsicht, die das Aussehen eines Hauptkörpers der elektrischen Violine nach der ersten Ausführungsform zeigt.
3B ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Steg des Hauptkörpers und seine nächste Umgebung zeigt.
4 ist eine Draufsicht, die die Bauweise eines Hauptkörpers einer elekrischen Violine gemäß einer Variante der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Bauweise einer elektrischen Violine als elektronisches Musikinstrument nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockschaltbild, das die Bauweise eines Signalprozessors der elektrischen Violine aus 5 zeigt.
7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das beispielhaft Pegeländerungen von Signalen zeigt, die mittels einer Zeittakterzeugungs-Schaltung der elektrischen Violine aus 5 erzeugt werden.
8A ist eine Abbildung, die beispielhaft eine Wellenform eines hauptkörperseitigen Schwingungssignals zeigt, das von der elektrischen Violine aus 5 erzeugt wird.
8B ist eine Abbildung, die beispielhaft eine Wellenform eines bogenseitigen Schwingungssignals zeigt, das von der elektrischen Violine aus 5 erzeugt wird.
8C ist eine Abbildung, die beispielhaft eine Wellenform eines Ausgangssignals des Signalprozessors zeigt.
9 ist ein Blockschaltbild, das die Bauweise eines Signalprozessors der elektrischen Violine als elektrisches Musikinstrument nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10A ist eine Abbildung, die beispielhaft eine Wellenform eines hauptkörperseitigen Schwingungssignals zeigt, das von der elektrischen Violine nach einer dritten Ausführungsform erzeugt wird.
10B ist eine Abbildung, die beispielhaft eine Wellenform eines bogenseitigen Schwingungssignals zeigt, das von der elektrischen Violine nach einer dritten Ausführungsform erzeugt wird. Und
10C ist eine Abbildung, die beispielhaft eine Wellenform eines Ausgangssignals des Signalprozessors aus 9 zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die ihre Ausführungsformen zeigen. In den folgenden Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung bei einer elektrischen Violine als elektronisches Musikinstrument angewandt.
1 zeigt den Gesamtaufbau einer elektrischen Violine nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie es in 1 gezeigt ist, weist die elektrische Violine einen Bogen (Treiberelement) 1, einen Hauptkörper 2, digitale Signalprozessoren (DSPs) 3 und 4, einen Schwingungs-Signalprozessor 5, einen Speicher 6, einen Verstärker 7 und einen Lautsprecher 8 auf. Wie in dem Fall einer Violine als "natürliches Musikinstrument" (nachfolgend als "natürliche Violine" bezeichnet) spielt ein Spieler die elektrische Violine durch Streichen von Saiten 23 des Hauptkörpers 2 mit einem Bogen 1.
2A ist eine Skizze, die die Konstruktion des Bogens 1 der elektrischen Violine nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der Bogen 1 dient als Treiberelement, um die Saiten 23 (welche als Tonerzeugungsquelle dienen) des Hauptkörpers 2 zum Schwingen zu bringen. Wie es in der Figur gezeigt ist, besteht der Bogen 1 im allgemeinen aus einer Bogenstange 11, dem Bogenhaar 12 und einem Frosch 13. Der Frosch 13, der im allgemeinen eine rechteckige, parallelflache Form hat, ist an einem Ende der Stange 11 befestigt und das Bogenhaar 12 wird zwischen einem oberen Ende 14 (welches das andere Ende der Stange 11 ist) und dem Frosch 13 unter Spannung gehalten. Die im vorhergehenden beschriebene Bauweise ist die gleiche, wie die eines Bogens einer natürlichen Violine. Der Bogen 1 der elektrischen Violine nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich darin, dass neben den vorher beschriebenen Bestandteilen ein bogenseitiger Abnehmer 10 (treiberelementseitiger Signalgenerator) vorgesehen ist.
2B ist eine vergrößerte Abbildung des Frosches 13 des in 2A gezeigten Bogens 1 und seine nächste Umgebung. Wie in 2B gezeigt, ist der Bogen 1 nach der vorliegenden Ausführungsform so konstruiert, dass der bogenseitige Abnehmer 10 an der Seitenwand des Frosches 13 an einer Stelle nahe des Bogenhaars 12 angebracht ist. Der bogenseitige Abnehmer 10 kann zum Beispiel ein Beschleunigungs-Abnehmer sein, der aus einem piezoelektrischen Element besteht. Wenn ein Spieler die Saiten 23, die an dem Hauptkörper 2 eingespannt gehalten werden, mit dem Bogen 1 streicht, wird auch eine Schwingung in dem Bogenhaar 12 erzeugt und pflanzt sich zu dem bogenseitigen Abnehmer 10 fort. Der bogenseitige Abnehmer 10 erzeugt ein elektrisches Signal (nachfolgend als "bogenseitiges Schwingungssignal" bezeichnet) und gibt dieses im Ansprechen auf diese Schwingung aus. Alternativ zu dem vorher erwähnten Beschleunigungs-Abnehmer kann irgendeine andere Art von Abnehmer, zum Beispiel ein Geschwindigkeits-Abnehmer oder ein Verschiebungs-Abnehmer oder ein Kraft-Meßinstrument zum Detektieren einer Kraft, als bogenseitiger Abnehmer verwendet werden, insoweit wie ein Schwingungssignal erzeugt werden kann, das der Schwingung entspricht, die in dem Bogen erzeugt wird.
3A ist eine Draufsicht, die das Aussehen des Hauptkörpers 2 der elektrischen Violine nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in der Figur gezeigt, besteht der Hauptkörper 2 aus einem Resonanzkörper 21, welcher die Form eines hohlen Kastens aufweist, wobei sich der Hals 22 von dem Resonanzkörper 21 aus erstreckt und an diesem befestigt ist, und vier Saiten 23 (Tonerzeugungsquelle). Die vier Saiten 23 werden durch Wirbel 24, die nahe des distalen Endes des Halses 22 vorgesehen sind, und einem Saitenhalter 26, der an einer den Resonzkörper 21 bildenen Deckenplatte 25 befestigt ist, unter Spannung gehalten. Ein Steg 27 befindet sich zwischen der Deckenplatte 25 und den Saiten 23, so dass eine in den Saiten 23 erzeugte Schwingung über den Steg 27 dem Resonanzkörper 21 übertragen wird. Die so übertragene Schwingung induziert eine Resonanz in dem Resonanzkörper 21.
3B ist eine vergrößerte Seitenansicht des Stegs 27 des Hauptkörpers 2 der elektrischen Violine aus 3A und seiner nächsten Umgebung, in Richtung des Pfeils A in 3A gesehen. Wie in 3B gezeigt, weist der Hauptkörper 2 einen hauptkörperseitigen Abnehmer 20 auf, der in diesen an einer Stelle eingebettet ist, an welcher der Steg 27 in Kontakt mit der Deckenplatte 25 des Resonanzkörpers 21 steht. Dieser hauptkörperseitige Abnehmer 20 kann ein Beschleunigungs-Abnehmer sein, der ähnlich dem vorher erwähnten bogenseitigen Abnehmer 10 ist. Beim Empfangen der Schwingung, die über den Steg 27 von den Saiten 23 übertragen wird, und einer Schwingung, die durch die Resonanz des Resonzkörpers 21 hervorgerufen wird, erzeugt der Abnehmer 20 ein Schwingungssignal (nachfolgend als "hauptkörperseitiges Schwingungssignal" bezeichnet), das den Schwingungen entspricht, und gibt dieses aus. Die Stelle, an der der hauptkörperseitige Abnehmer an dem Hauptkörper 2 angebracht ist, ist nicht dahingehend eingeschränkt, wie es in 3B gezeigt ist. Der Abnehmer 20 kann an einer Stelle angebracht sein, an welcher er in Kontakt mit dem Hals 22 oder dem Resonanzkörper 21 steht, um so eine Schwingung zu detektieren, die von den Saiten 23 über den Steg 27 zu dem Hals 22 oder dem Resonanzkörper 21 übertragen wird.
Wie nachfolgend beschrieben wird, ist die elektrische Violine der vorliegenden Ausführungsform so konstruiert, dass der DSP 3 die Frequenzcharakteristik eines Resonanzkörpers einer natürlichen Violine zu dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal addiert. Für den Resonanzkörper 21 der elektrischen Violine nach der vorliegenden Ausführungsform ist es daher nicht erforderlich, eine Frequenz charakteristik aufzuweisen, die ähnlich der eines Resonanzkörpers einer natürlichen Violine ist und er kann unterschiedlich zu einem Resonanzkörper einer natürlichen Violine gebaut sein (zum Beispiel, von kleinerer Größe sein). In diesem Fall kann natürlich, sogar wenn das elektroakustische Abnehmer-System nicht betätigt wird, der Hauptkörper der elektrischen Violine Musiktöne in einer relativ geringen Tonlautstärke erzeugen.
Zurückgehend zu 1, führt der DSP 3 eine Operation, wie sie durch die in 1 angegebene Gleichung ausgedrückt ist, an dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal aus, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird. Genauer gesagt, mittels dieser Operation führt der DSP 3 eine Simulation eines virtuellen Resonanzkörpers durch, wobei er einen Resonanzkörper einer natürlichen Violine repräsentiert. Das heißt, aus dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal, das durch den hauptkörperseitigen Abnehmer 20 erhalten wird und von der Frequenzcharakteristik des realen Resonanzkörpers (Resonanzkörper 21) begleitet wird, entfernt der DSP 3 die Frequenzcharakteristik des realen Resonanzkörpers und erzeugt ein hauptkörperseitiges Schwingungssignal und gibt ein hauptkörperseitiges Schwingungssignal aus, an dem nur die Frequenzcharakteristik eines virtuellen Resonanzkörpers angewendet wurde, der einen Resonanzkörper irgendeiner gewünschten natürlichen Violine repräsentiert. In der Gleichung aus 1 gibt IRF (Inverted Filter = invertierter Filter) den Reziprokwert der Übertragungsfunktion des realen Resonanzkörpers oder des virtuellen Resonanzkörpers an.
Die elektrische Violine kann konstruiert sein, wie es durch die unterbrochene Linie a in 1 gezeigt ist, so dass das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, entweder zu dem DSP 3 oder direkt zu dem Schwingungs-Signalprozessor 5 oder sowohl dem DSP 3 als auch dem Signalprozessor 5 abhängend von Befehlen eines Anwenders geliefert wird.
Der DSP 4 führt eine vorgegebene Operation an dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal, das von dem DSP 3 ausgegeben wurde, durch, um ein gewünschtes akustisches Feld zu simulieren. Genauer gesagt, der DSP 4 addiert akustische Feldcharakteristiken, die einen Konzertsaal, eine Kirche, ein öffenliches Gebäude oder dergleichen simulieren, zu dem gelieferten hauptkörperseitigen Schwingungssignal und gibt dieses aus. Die elektrische Violine der vorliegenden Ausführungsform kann konstruiert sein, wie es durch die unterbrochene Linie b in 1 gezeigt ist, so dass das hauptkörperseitige Schwingungssignal von dem DSP 3 selektiv, abhängend von Befehlen eines Anwenders, entweder an den DSP 4 oder den Schwingungs-Signalprozessor 5 oder sowohl an den DSP 4 als auch den Schwingungs-Signalprozessor 5 ausgegeben wird. Wenn die elektrische Violine so konstruiert ist, dass das Signal, das dem Schwingungs-Signalprozessor 5 geliefert wird, selektiv im Ansprechen auf Befehle eines Anwenders geschaltet wird, bietet es den Vorteil, dass die elektrische Violine Musiktöne verschiedener Klangfarben nach dem Geschmack des Anwenders erzeugen kann, so dass man ein Musikspiel in vielfältigerer Weise genießen kann.
Der Schwingungs-Signalprozessor 5 mischt das bogenseitige Schwingungssignal und das hauptkörperseitige Schwingungssignal und gibt das gemischte Signal aus. Der Schwingungs-Signalprozessor 5 ist angepaßt, um das Mischverhältnis des bogenseitigen Schwingungssignals und des hauptkörperseitigen Schwingungssignals im Ansprechen auf Befehle eines Anwenders zu ändern. Der Anwender kann somit also nur eines auswählen, das bogenseitige Schwingungssignal oder das hauptkörperseitge Schwingungssignal, und das eine ausgewählte ausgeben. Der Schwingungs-Signalprozessor 5 ist angepaßt, um die Signalwellenform von einem oder beiden, dem bogenseitige Schwingungssignal oder dem hauptkörperseitge Schwingungssignal, in einen Speicher 6 im Ansprechen auf Befehle eines Anwenders zu schreiben.
Ein Verstärker 7 verstärkt ein Ausgangssignal des Schwingungs-Signalprozessors 5 und gibt das verstärkte Signal aus. Das Signal, das durch den Verstärker 7 verstärkt wird, wird von dem Lautsprecher 8 ausgegeben. Anstelle des Lautsprechers 8, wie er in 1 gezeigt ist, kann ein Kopfhörer verwendet werden.
Nachfolgend wird die Operation der elektrischen Violine gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Wenn ein Spieler die Saiten 23 mit dem Bogen 1 streicht, schwingen die Saiten 23 im Ansprechen auf die Streichaktion. Eine in den Saiten 23 erzeugte Schwingung wird über den Steg 27 zu dem Resonanzkörper 21 übertragen, wodurch eine Resonanz in dem Resonanzkörper 21 induziert wird. Folglich empfängt die Deckfläche 25 des Resonanzkörpers 21 die Schwingung, die von den Saiten 23 über den Steg 27 übertragen wird, und eine Schwingung aufgrund der Resonanz des Resonanzkörpers 21. Der hauptkörperseitige Abnehmer 20 detektiert diese auf der Deckfläche 25 erzeugten Schwingungen und erzeugt das hauptkörperseitige Schwingungssignal, welches ein elektrisches Signal mit einer Wellenform ist, die ähnlich der der Schwingungen auf der Deckfläche 25 ist und gibt diese zu dem DSP 3 aus. Der Musikklang wird mittels der Resonanz des Resonanzkörpers 21 ausgestrahlt. Dieser ausgestrahlte Klang kann durch ein nicht gezeigtes Klanglautstärke-Steuergerät entfernt werden.
Der DSP 3 führt eine Operation, die durch die Gleichung in 1 ausgedrückt wird, an dem gelieferten hauptkörperseitigen Schwingungssignal durch und gibt das daraus resultierende Signal aus. Wie bereits beschrieben, entfernt diese Operation die Frequenzcharakteristik des Resonanzkörpers 21 (echter Resonanzkörper) des Hauptkörpers 2 aus dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal und fügt gleichzeitig die Frequenzcharakteristik des Resonanzkörpers (virtueller Resonanzkörper) einer natürlichen Violine zu dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal hinzu. Auf diese Weise kann der Musikklang, der von dem Lautsprecher 8 auf der Grundlage des hauptkörperseitigen Schwingungssignals ausgegeben wird, dem Musikklang einer natürlichen Violine sehr nahe kommen.
Der DSP 4 fügt vorgegebene akustische Feldcharakteristiken zu dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal hinzu, das von dem DSP 3 ausgegeben wird, und gibt das daraus resultierende Signal zu dem Schwingungs-Signalprozessor 5 aus.
Andererseits schwingt durch die vorher beschriebene Saiten-Streichaktion das Bogenhaar 12 ebenfalls, das längs des Bogens 1 unter Spannung stehend gedehnt wird. Der bogenseitige Abnehmer 10 erzeugt das bogenseitige Schwingungssignal, welches ein elektrisches Signal mit einer Wellenform ist, die der der Schwingung des Bogens 1 ähnlich ist, und gibt dieses an den Schwingungs-Signalprozessor 5 aus. Ein Musiktonsignal mit der gleichen Tonhöhe (Höhe eines Tons) wie die Schwingung der Saiten wird dadurch erhalten.
Der Schwingungs-Signalprozessor 5 mischt das bogenseitige Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 geliefert wird, und das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das von dem DSP 4 geliefert wird, in einem von dem Anwender bezeichneten Mischungsverhältnis und gibt das gemischte Schwingungssignal aus. Falls das hauptkörperseitige Schwingungssignal auch direkt von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 oder von dem DSP 3 geliefert wird, wie es durch die unterbrochene Linie a und b aus 1 gezeigt ist, mischt der Schwingungs-Signalprozessor 5 das bogenseitige Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 geliefert wird, und das hauptkörperseitige Signal, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 oder von dem DSP 3 oder von dem DSP 4 geliefert wird, und gibt das gemischte Schwingungssignal aus.
Wenn der Anwender eine nicht gezeigte Operationseinheit (Schalter und dergleichen) betätigt, um Befehle zum Speichern der Wellenform der Schwingungen) zu geben, schreibt der Schwingungs-Signalprozessor 5 eine Zeitänderung oder Änderungen von einem oder beiden der eingegebenen Signale, dem bogenseitigen Schwingungssignal und dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal, sukzessiv in den Speicher 6.
Das Ausgangsignal des Schwingungs-Signalprozessors 5 wird durch den Verstärker 7 verstärkt und wird von dem Lautsprecher 8 ausgegeben. Da das bogenseitige Schwingungssignal und das hauptkörperseitige Schwingungssignal annähernd die gleiche Tonhöhe aufweisen, werden Musiktöne, die nach Mischen dieser zwei Signale ausgegeben werden, eine harmonische Mischung von Musiktönen von dem bogenseitigen Schwingungssignal und von dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal sein.
Bei der Operation der vorher beschriebenen elektrischen Violine wird die Schwingung, die in den Saiten 23 erzeugt wird, über den Steg 27 zu dem Resonanzkörper 21 übertragen, in welchem sie eine Resonanz induziert, so dass die Schwingung gefiltert wird. Die höheren harmonischen Komponenten der Musiktöne, die auf der Grundlage des hauptkörperseitigen Schwingungssignals von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben werden, sind bis auf kleine Beträge abgeschwächt und die Musiktöne weisen daher relativ langsame Einschwingabschnitte auf. Im Gegensatz dazu ist das bogenseitige Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird, nicht gefiltert. Daher haben, verglichen mit den vorher beschriebenen Musiktönen, die auf der Grundlage des hauptkörperseitigen Schwingungssignals ausgegeben werden, Musiktöne, die auf der Grundlage des bogenseitigen Schwingungssignals ausgegeben werden, viele höhere harmonische Komponenten und werden daher Musiktöne mit harten Einschwingabschnitten stimulieren.
Wie bereits beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu dem Schwingungssignal, das der in den Saiten erzeugten Schwingung entspricht, das Schwingungssignal, das der in dem Bogen 1 erzeugten Schwingung entspricht, in einem Musikspiel verwendet werden. Folglich kann, verglichen mit der herkömmlichen elektrischen Violine, bei der Musiktöne nur auf der Grundlage des hauptkörperseitigen Schwingungssignal ausgegeben werden, eine reichere und mannigfaltigere Ausdrucksweise in dem Musikspiel erreicht werden.
Da ferner das Mischverhältnis des bogenseitigen Schwingungssignals und des hauptkörperseitigen Schwingungssignals, wie gewünscht, eingestellt werden kann, kann die elektrische Violine Musiktöne erzeugen, die dem Geschmack eines Anwenders am meisten zusagen.
Überdies kann die Wellenform des Schwingungssignals, das in dem Speicher 6 gespeichert ist, verwendet werden, um das Spiel eines Spielers beispielsweise mittels Durchführens einer FFT-Analyse oder dergleichen zu bewerten. Insbesondere das bogenseitige Schwingungssignal kann die empfindlische Aktion eines Spielers genauer als das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das einem Filtervorgang durch den Steg 27 und dem Resonanzkörper 21 unterzogen wurde, wiederspiegeln. Daher ist durch Analysieren des bogenseitigen Schwingungssignals eine genaue Bewertung des Spiels, insbesondere eine Bewertung der Bogenaktion, möglich.
Obgleich in der vorher beschriebenen Ausführungsform die elektrische Violine so konstruiert ist, dass die Wellenformen der Schwingungssignale in den Speicher geschrieben werden können, ist die Erfindung nicht auf diese Konstruktion eingeschränkt, sondern die elektrische Violine kann so konstruiert sein, dass nur die Tonhöhe (Höhe eines Tons) jedes Schwingungssignals detektiert und in den Speicher geschrieben wird.
Die vorhergehende Beschreibung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient nur der Veranschaulichung und verschiedene Modifikationen und Variationen können von der vorher beschriebenen Ausführungsform gemacht werden, ohne dabei vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung ist nur durch die anhängenden Ansprüche eingeschränkt. Zum Beispiel sind die folgenden Varianten möglich.
Es ist verständlich, dass, obgleich in der vorher beschriebenen Ausführungsform die vorliegende Erfindung bei einer elektrischen Violine angewendet wurde, die Erfindung nicht auf diese Anwendung eingeschränkt ist, sondern gleichermaßen bei anderen Musikinstrumenten angewendet werden kann, bei welchen Saiten mittels eines Bogens zum Schwingen gebracht werden, wie beispielsweise einer Viola, einem Cello und einem Kontrabaß.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf Musikinstrumente eingeschränkt, bei welchen Saiten mittels eines Bogens zum Schwingen gebracht werden, um Musiktöne zu erzeugen, sondern gleichermaßen auch bei irgendwelchen anderen Musikinstrumenten angewendet werden kann, bei welchen eine Tonerzeugungsquelle unter Verwenden eines Treiberelements zur Erzeugen von Musiktönen angetrieben wird. Zum Beispiel kann die Erfindung bei einer Trommel angewendet werden, bei der eine Schwingung durch Schlagen einer Schlagfläche (Tonerzeugungsquelle) mit einem Schlegel erzeugt wird. Die Trommel kann dann so konstruiert sein, dass neben Musiktönen aus der Schwingung der Schlagfläche auch eine Schwingung des Schlegels detektiert wird und Musiktöne, die der detektierten Schwingung entsprechen, ausgegeben werden. Die vorliegende Erfindung kann bei einem Saxophon oder einer Klarinette angewendet werden, bei denen ein Mundstück (Tonerzeugungsquelle) mittels eines Rohrblattes (Treiberelement) zum Schwingen gebracht wird. Das Musikinstrument kann dann so konstruiert sein, dass, neben Musiktönen aus der im Mundstück erzeugten Schwingung, auch eine Schwingung des Rohrblattes detektiert wird und Musiktöne, die der detektierten Schwingung entsprechen, ausgegeben werden.
Der Ausdruck "Treiberelement", wie er in den anhängenden Ansprüchen verwendet wird, schließt somit verschiedene Mittel, wie beispielsweise einen Bogen, einen Schlegel und ein Rohrblatt, zum Erzeugen einer Schwingung in einem Tonerzeugungselement ein. Und der Ausdruck "Tonerzeugungsquelle" umfaßt verschiedene Elemente, wie beispielsweise eine Saite, eine Schlagfläche und ein Mundstück, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, welches durch das Treiberelement angetrieben wird.
Die elektrische Violine der vorher beschrieben Ausführungsform ist so konstruiert, dass die Schwingungssignale, die von dem bogenseitigen Abnehmer 10 und dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben werden, in dem Schwingungs-Signalprozessor 5 gemischt werden. Die elektrische Violine kann aber auch so konstruiert sein, dass ein MIDI-Signal, das eine Tonhöhe oder Klanglautstärke betrifft, von wenigsten einem dieser Schwingungssignale erzeugt wird und an eine elektronischen Tongenerator ausgegeben wird. In diesem Fall kann der Schwingungs-Signalprozessor 5 so beschaffen sein, dass er drei Ausgaben, nämlich von dem bogenseitigen Abnehmer 10, dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 und dem elektronischen Tongenerator, in einem gewünschten Verhältnis mischt.
Alternativ kann die elektrische Violine, wie folgt, konstruiert sein: ein Aktuator, der ein elektrisches Signal in eine Schwingung konvertiert, ist an einem Gehäuse mit einer zu der eines Resonanzkörpers einer natürlichen Violine ähnlichen Form vorgesehen. Der Aktuator ist mittels einer Signalleitung mit dem bogenseitigen Abnehmer 10 und dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 verbunden. Eines der Schwingunssignale oder beide, die von dem bogenseitigen Abnehmer und dem hauptkörperseitigen Abnehmer ausgegeben werden, wird über die Signalleitung in den vorher erwähnten Aktuatoror eingespeist. Auf diese Weise wird eine Schwingung, die der ähnlich ist, die in dem Bogen oder den Saiten erzeugt wird, an das Gehäuse gegeben und Musiktöne werden aus der durch die Schwingung induzierten Resonanz des Gehäuses erzeugt. Eine solche Konstruktion macht es möglich, das Gehäuse zum Erzeugen von Musiktönen an einen Ort zu plazieren, der physisch von dem Bogen und den Saiten, mit den ein Spieler die Violine beim Musikspiel spielt, getrennt ist, wodurch eine mannigfaltigere Spielweise geschaffen wird. Mit anderen Worten, ein Elektromusikton-Konvertierer von Violin-Resonanzkörper-Art kann somit bereitgestellt werden.
Obgleich in der vorhergehenden Ausführungsform die elektrische Violine so konstruiert ist, dass das bogenseitige Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird, und das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, in dem Schwingungs-Signalprozessor 5 gemischt werden, kann die elektrische Violine alternativ so konstruiert sein, dass zwei Lautsprecher vorgesehen sind, um Musiktöne, die dem bogenseitigen Schwingungssignal entsprechen, von einem der Lautsprecher, bzw. Musiktöne, die dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal entsprechen, von dem anderen Lautsprecher auszugeben. In diesem Fall ist es auch möglich, wie in der vorher beschriebenen zweiten Variante, die elektrische Violine so zu konstruieren, dass eine Tonhöheninformation aus dem bogenseitigen Schwingungssignal detektiert wird und zum Antreiben eines gewünschten elektronischen Tongenerators verwendet wird, um Musiktöne aus einem Lautsprecher auszugeben.
In der vorher beschriebenen Ausführungsform weist der Hauptkörper der elektrischen Violine einen Resonanzkörper auf, der sich in seiner Bauweise von einem Resonanzkörper einer natürlichen Violine unterscheidet, und eine Schwingung der Saiten wird zu dem Resonanzkörper übertragen, um dort eine Resonanz zu induzieren. Der Hauptkörper der elektrischen Violine kann aber zum Beispiel so konstruiert sein, wie es in 4 gezeigt ist. In 4 sind die Elemente und Teile, die denen in 2 entsprechen, mit identischen Bezugsnummern bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Wie in 4 gezeigt ist, weist der Hauptkörper 2' der elektrischen Violine nicht den Resonanzkörper 21 auf, welcher ein hohles Gehäuse ist, wie es in bei dem Hauptkörper der elektrischen Violine aus 3 zu sehen ist, sondern weist einen plattenförmige Körper 28 auf, der einen Hals 22 und einen Saitenhalter 26 trägt. Auf der einen Seite des Körpers 28 ist ein Plattenelement vorgesehen, das in der Form einem Resonanzkörper einer natürlichen Violine ähnlich ist, um das Aussehen des Resonanzkörpers der natürlichen Violine zu simulieren. An der anderen Seite des Plattenelements ist ein Schulterkissen 29, das in 3A nicht gezeigt ist, für einen Spieler vorgesehen, um den Hauptkörper 2' beim Musikspiel unter dem Kinn zu halten.
Bei dieser Konstruktion tritt keine Resonanz auf wie im Fall einer natürlichen Violine oder der elektrischen Violine der vorher beschriebenen Ausführungsform. Folglich ist die Frequenzcharakteristik des Resonanzkörpers nicht in dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal enthalten, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer ausgegeben wird, wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform. Während in der vorher beschriebenen Ausführungsform die Frequenzcharakteristik des realen Resonanzkörpers entfernt wird, um durch die Frequenzcharakteristik eines Resonanzkörpers einer natürlichen Violine ersetzt zu werden, besteht hier keine Erfordernis, die Frequenzcharakteristik des realen Resonanzkörpers in dieser Variation zu entfernen und es muß nur die Frequenzcharakteristik einer natürlichen Violine hinzugefügt werden, um den gleichen Effekt wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform zu erhalten.
Der Resonanzkörper der elektrischen Violine kann in der Form identisch zu einem Resonanzkörper einer natürlichen Violine sein. In diesem Fall sind die Musiktöne von dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal exakt Musiktöne der natürlichen Violine, wodurch die Anforderung für das Vorsehen des DSP 3 in der vorher beschriebenen Ausführungsform entfällt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konstruktion der vorher beschriebenen Ausführungsform eingeschränkt, dass das bogenseitige Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird, und das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, gemischt werden und von dem Schwingungs-Signalprozessor 5 ausgegeben werden. Zum Beispiel kann das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, unter Verwenden des bogenseitigen Schwingungssignals von dem bogenseitigen Abnehmer 10 in einer Amplituden-Modulation oder dergleichen moduliert werden. Die Merkmale von Musiktönen von dem bogenseitigen Schwingungssignal können somit zu den Musiktönen von dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal addiert werden, um eine reichere und mannigfaltigere Spielweise zu realisieren.
Wie in 2A gezeigt, ist der bogenseitige Abnehmer 10 an der Seitenwand des Frosches 13 an einer Stelle nahe des Bogenhaars 12 in der vorher beschriebenen Ausführungsform angeordnet. Die Platz des bogenseitigen Abnehmers 10 ist jedoch nicht auf diese Stelle eingeschränkt. Der bogenseitige Abnehmer 10 kann zum Beispiel an einem Abschnitt des Bogens angeordnet sein, an welchen der Spieler bei der Saiten-Streichaktion greift. Das bogenseitige Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird, wird sich entsprechend der Art und Weise ändern, in welcher der Spieler den Bogen greift oder hält, wodurch eine mannigfaltigere Spielweise ermöglicht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konstruktion der vorher beschriebenen Ausführungsform eingeschränkt, dass das Mischverhältnis in dem Schwingungs-Signalprozessor 5, wie gewünscht, durch einen Anwender eingestellt werden kann. Das Mischverhältnis kann auf einen festen Wert eingestellt werden. Wenn das Mischverhältnis beispielsweise auf 1 : 4 eingestellt ist, kann eine helle und anregende Klangfarbe erhalten werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie sie im vorhergehenden beschrieben ist, kann, neben dem Schwingungssignal aus der Schwingung, die in den Saiten erzeugt wird und die über den Steg und die Resonanz in dem Resonanzkörper gefiltert wird, das Schwingungssignal, das der in dem Bogen erzeugten Schwingung entspricht, in dem Musikspiel verwendet werden, wodurch es möglicht gemacht wird, eine reichere und mannigfaltigere Ausdruckkraft in dem Spiel zu erreichen als bei der herkömmlichen elektrischen Violine. Zudem kann ein breiteres Spektrum von Information, welche bisher nicht bei dem herkömmlichen elektrischen Musikinstrument verwendet worden ist, wie beispielsweise eine das Spielverfahren betreffende Information, erhalten und bei dem Musikspiel verwendet werden.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf 5 beschrieben. 5 zeigt den Gesamtaufbau einer elektrischen Violine als elektronisches Musikinstrument gemäß der zweiten Ausführungsform. In 5 werden Elemente und Teile, die denen in 1 entsprechen, durch identische Bezugsnummern bezeichnet, eine detaillierte Beschreibung derselben wird weggelassen. Wie es in 5 gezeigt ist, weist die elektrische Violine nach der zweiten Ausführungsform folgendes auf: einen Bogen 1, einen Hauptkörper 2, einen Signalprozessor 103, ein Bedienelement 104, einen Verstärker 7 und einen Lautsprecher 8. Ein Spieler dieser elektrischen Violine spielt die Violine in der gleichen Weise wie eine übliche natürliche Violine durch Streichen der Saiten 23 des Hauptkörpers 2 mit dem Bogen 1 oder dergleichen.
Der Bogen 1 und der Hauptkörper 2 der zweiten Ausführungsform sind gleich in Bauweise und Form wie die der ersten Ausführungsform, die in 2A, 2B, 3A und 3B gezeigt sind, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
In 5 führt der Signalprozessor 103 verschiedene Verarbeitungen an dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal und dem bogenseitigen Schwingungssignal durch und gibt das daraus resultierende bearbeitete Signal aus. In dieser Ausführungsform weist der Signalprozessor 103 eine Funktion zum Durchführen einer Frequenzmodulation an dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal auf, wobei das bogenseitige Schwingungssignal verwendet wird. Das Bedienelement 104 enthält verschiedene Tasten und Schalter. Durch Betätigen dieser Tasten und Schalter kann ein Anwender verschiedene Koeffizienten (Parameter), wie gewünscht, einstellen, die in dem Signalprozessor 103 verwendet werden. Ein Ausgangssignal von dem Signalprozessor 103 wird durch den Verstärker 7 verstärkt und von dem Lautsprecher 8 ausgegeben. Anstelle des Lautsprechers 8, wie er in 5 gezeigt ist, kann ein Kopfhörer verwendet werden.
Nachfolgend wird die Bauweise des Signalprozessors 103 detailliert bezugnehmend auf 6 beschrieben.
Wie in 6 gezeigt, besteht der Signalprozessor 103 aus einer Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 , Analog/Digital (A/D)-Wandlern 311 und 321, Bandpaßfiltern (BPFs) 312 und 322, Über-Abtastschaltungen (oversampling circuits) 313 und 323, einem Speicher 304, einem Überlauf-Begrenzer 327, einem Tiefpaßfilter (LPF) 308, einer Unter-Abtastschaltung (downsampling circuit) 309, einem Digital/Analog (D/A)-Wandler 310, Multiplizierern 314, 324, 315, 325, 328 und 306, Addierern 305, 307, 329 und 330, einem Dividierer 326, einen Adressenzähler 302 und einem Selektor 303.
Die Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 dient zum Erzeugen und Ausgeben verschiedener Zeittaktsignale und Taktsignale. Signale, die von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 erzeugt werden, werden nachfolgend bezugnehmend auf 7 erläutert.

a. Abtast-Taktsignal SCK Ein Abtast-Taktsignal SCK wird den Über-Abtastschaltungen 313 und 323 zugeführt, um den Zeittakt des Abtastens zu bezeichnen. Das Abtast-Taktsignal SCK wird ebenfalls dem Adressenzähler 302 zugeführt. Eine Periode des Abtast-Taktsignals, wie es in 7 gezeigt ist, wird hier nachfolgend als die Abtastperiode TS bezeichnet.
b. Selektor-Steuersignal SS Ein Selektor-Steuersignal SS wird dem Selektor 303 zugeführt. Wie in 7 gezeigt, befindet sich das Selektor-Steuersignal SS auf einem hohen (H) Pegel in der ersten Hälfte der vorher erwähnten Abtastperiode TS und auf einem niedrigen (L) Pegel in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS.
c. Schreibbefehlssignal SW Ein Schreibbefehlsignal SW wird dem Speicher 304 zugeführt, um einen Zeittakt zum Einschreiben von Daten in den Speicher 304 zu bezeichnen. Wie in 7 geziegt, weist das Schreibbefehlssignal SW einen Abschnitt auf, der sich auf einem H-Pegel in der ersten Hälfte der Abtastperiode TS befindet.
d. Lesebefehlsignal SR

Ein Lesebefehlsignal SR wird dem Speicher 304 zugeführt, um einen Zeittakt zum Auslesen von Daten aus dem Speicher 304 zu bezeichnen. Wie in 7 geziegt, befindet sich das Lesebefehlssignal SR auf einem L-Pegel in der ersten Hälfte und auf einem H-Pegel in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS.
In 6 konvertieren die A/D-Wandler 311 und 321 das eingegangene hauptkörperseitige Schwingungssignal bzw. bogenseitige Schwingungssignal in digitale Signale mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz. Von den eingegangenen Signalen passieren jeweils die BPFs 312 und 322 nur Frequenzkomponenten, die in einem vorgegebenen Frequenzband enthalten sind. Die Über-Abtastschaltungen 313 und 323 tasten Ausgangssignale von den BPFs 312 und 322 in einem Zeittakt ab, der von dem zugeführten Abtasttaktsignal SCK bezeichnet wird. Das Abtasttaktsignal SCK wird hier so eingestellt, dass das Abtasten der Über-Abtastschaltungen 313 und 323 mit einer höheren Abtastfrequenz durchgeführt wird als der Abtastfrequenz der A/D-Wandler 311 und 321 (zum Beispiel mit einer Frequenz, die achtfach höher ist als die Frequenz der A/D-Wandler 311 und 321).
Die Multiplizierer 314, 324, 325, 328 und 306 dienen jeweils zum Multiplizieren der eingegangenen Eingangssignale mit einem vorgegebenen Koeffizienten und zum Ausgeben der multiplizierten Signale.
Der Multiplizierer 325, der Dividierer 326, der Überlauf-Begrenzer 327, der Multiplizierer 328 und die Addierer 329 und 330 dienen zum Erzeugen eines Lese-Adressensignals AR, um die Adresse in dem Speicher 304 zu bezeichen, deren Daten auszulesen sind.
Der Multiplizierer 325 multipliziert ein Ausgangssignal von der Über-Abtastschaltung 323 mit einem Koeffizienten MS und gibt das daraus resultierende Signal aus. Der Koeffizient MS dient zum Ermitteln des Umfangs, mit dem das bogenseitige Schwingungssignal zu der Frequenzmodulation beiträgt. Der Dividierer 326 dividiert die eingegangenen Daten durch einen Koeffizienten MR und gibt das Ergebnis an den Überlauf-Begrenzer 327. Der Überlauf-Begrenzer 327 stellt die von dem Dividierer 326 gelieferten Daten so ein, dass der Wert der Daten innerhalb "1" ∽ "–1" begrenzt ist. Genauer gesagt, der Überlauf-Begrenzer 327 schneidet eine Signalkomponente, die "1" überschreitet ab, um "1" auszugeben, gibt eine Signalkomponente, die zwischen "–1" und "1" fällt, so wie sie ist aus und schneidet eine Signalkomponente die kleiner als "–1" ist ab, um "–1" auszugeben. Der Multiplizierer 328 multipliziert ein Ausgangssignal von dem Überlauf-Begrenzer 327 mit dem Koeffizienten T/2 und gibt das Ergebnis aus. Der Addierer 329 addiert den Koeffizienten T/2 zu diesem Ausgangssignal und gibt das Ergebnis aus.
Der Adressenzähler 302 zählt sukzessiv das Abtasttaktsignal SCK, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 ausgegeben wird, und gibt ein Adressensignal AW aus, das dem Zählwert entspricht. Das Adressensignal AW ändert sich synchron mit dem Erzeugungszeittakt des Abtastaktsignals SCK. Das Adressensignal AW wird an den Selektor 303 und den Addierer 330 ausgegeben.
Der Addierer 330 addiert das Adressensignal AW, das von dem Adressenzähler 302 ausgegeben wird, und das Signal, das von dem Addierer 329 ausgegeben wird, und gibt das Ergebnis als das Lese-Adressensignal AR aus.
Der Selektor 303 wählt auf der Grundlage des Selektor-Steuersignals SS, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 geliefert wird, entweder das Adressensignal AW, das von dem Adressenzähler 302 geliefert wird, oder das Lese-Adressensignal AR, das von dem Addierer 330 geliefert wird, aus und gibt das ausgewählte Signal aus.
Daten, die von dem Multiplizierer 315 geliefert werden, werden sukzessiv in den Speicher 304 in Zeittakten eingeschrieben, die durch das Schreibbefehlssignal SW, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 geliefert wird, bezeichnet werden. Andererseits werden Daten, die in den Speicher 304 geschrieben wurden, sukzessiv in Entsprechung zu dem Lesebefehlssignal SR, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 geliefert wird, ausgelesen. Die Adresse in dem Speicher 304 zum Schreiben oder Auslesen von Daten wird durch das Adressensignal AW oder das Lese-Adressensignal AR, die vom Selektor geliefert werden, bezeichnet.
Der Multiplizierer 306 multipliziert die aus dem Speicher 304 ausgelesenen Daten mit einem Koeffizient OS und gibt das Ergebnis aus. Der Addierer 307 addiert Ausgangssignale von den Multiplizierern 305 und 306 und gibt das Ergebnis aus.
Das LPF 308 läßt nur Frequenzkomponenten unter seiner Grenzfrequenz von dem gelieferten Signal passieren. Frequenzkomponenten, die für Musiktöne nicht erforderlich sind, können eliminiert werden. Die Unter-Abtastschaltung 309 tastet ein Ausgangssignal von dem LPF 308 mit einer Abtastfrequenz ab, die niedriger ist als die Abtastfrequenz der vorher erwähnten Über-Abtastschaltung 313. Ein Ausgangssignal von der Unter-Abtastschaltung 309 wird in ein analoges Signal durch den D/A-Wandler 310 konvertiert und an den Verstärker 7 ausgegeben.
Nachfolgend wird die Operation der elektrischen Violine nach der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wenn ein Spieler die Saiten 23 mit dem Bogen 1 streicht, schwingen die Saiten 23 im Ansprechen auf die Streichaktion. Eine in den Saiten erzeugte Schwingung wird über den Steg 27 zu dem Resonanzkörper 21 übertragen, wodurch eine Resonanz in dem Resonanzkörper 21 induziert wird. Die Deckfläche 25 des Resonanzkörpers 21 empfängt folglich die Schwingung, die von den Saiten 23 über den Steg 27 übertragen wurde, und eine Schwingung aufgrund der Resonanz des Resonanzkörpers 21. Der hauptkörperseitige Abnehmer 20 detektiert die auf der Deckfläche 25 erzeugten Schwingungen und erzeugt das hauptkörperseitige Schwingungssignal, welches ein elektrisches Signal mit einer Wellenform ist, die ähnlich der der Schwingungen auf der Deckfläche 25 ist und gibt diese zu dem DSP 103 aus. Der Musikklang wird mittels der Resonanz des Resonanzkörpers 21 ausgestrahlt. Dieser ausgestrahlte Klang kann durch ein nicht gezeigtes Klanglautstärke-Steuergerät entfernt werden.
Andererseits schwingt durch die vorher beschriebene Saiten-Streichaktion das Bogenhaar 12 ebenfalls, das längs des Bogens 1 unter Spannung stehend gedehnt wird. Der bogenseitige Abnehmer 10 erzeugt das bogenseitige Schwingungssignal, welches ein elektrisches Signal mit einer Wellenform ist, die der der Schwingung des Bogens 1 ähnlich ist, und gibt dieses an den Schwingungs-Signalprozessor 103 aus.
Der Signalprozessor 103 führt eine Frequenzmodulation an dem bogenseitigen Schwingungssignal, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 geliefert wird, mit dem hauptkörperseitigem Schwingungssignal, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 geliefert wurde, durch und gibt das Ergebnis aus. Dies wird nachfolgend detaillierter beschrieben.
Zuerst wird das hauptkörperseitige Schwingungssignal durch den A/D-Wandler 311 in ein digitales Signal mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz konvertiert und das digitale Signal wird dem BPF 312 zugeführt. Nur die Frequenzkomponenten, die in dem vorgegebenen Frequenzband enthalten sind, werden von dem BPF 312 an die Über-Abtastschaltung 313 ausgegeben. Die Über-Abtastschaltung 313 tastet erneut das Signal, das von dem BPF 312 geliefert wurde, in einem Zeittakt ab, der von dem Abtasttaktsignal SCK, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 (zum Beispiel, in dem Zeittakt des Anstiegs des Abtasttaktsignals SCK) geliefert wurde und gibt das neu abgetastete Signal aus. Das Ausgangssignal wird den Multiplizierern 314 und 315 geliefert. Der Multiplizierer 314 multipliziert das zugeführte Signal mit einem Koeffizienten CMS und gibt das Ergebnis aus. Der Multiplizierer 315 multipliziert das gelieferte Signal mit einem Koeffizienten CS und gibt das Ergebnis an den Speicher 304 aus.
Andererseits wird das bogenseitige Schwingungssignal in ein digitales Signal durch den A/D-Wandler 321 mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz konvertiert und das digitale Signal wird dem BPF 322 geliefert. Nur die Frequenzkomponenten, die in dem vorgegebenen Frequenzband enthalten sind, werden von dem BPF 322 an die Über-Abtastschaltung 323 ausgegeben. Die Über-Abtastschaltung 323 tastet das Signal, das von dem BPF 322 geliefert wird, in einem Zeittakt ab, der von dem Abtasttaktsignal SCK, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 geliefert wird, bezeichnet wird. Das hauptkörperseitige Schwingungssignal und das bogenseitige Schwingungssignal werden somit wieder durch die Über-Abtastschaltung 313 bzw. die Über-Abtastschaltung 323 mit einer höheren Frequenz abgetastet. Dies geschieht dashalb, weil die Abtastfrequenz ausreichend hoch sein muß, um nicht für höhere harmonische Komponenten, die mittels der Frequenzmodulation unter Verwendung des hauptkörperseitigen Schwingungssignals und des bogenseitigen Schwingungssignals erzeugt werden, Faltungs-Rauschen (folding noise) zu bilden.
Das Ausgangssignal von der Über-Abtastschaltung 323 wird den Multiplizierern 324 und 325 geliefert. Der Multiplizierer 324 multipliziert das zugeführte Signal mit einem Koeffizienten MMS und gibt das Ergebnis aus. Der Addierer 305 addiert das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 324 und das Ausgangssignal von dem vorher erwähnten Multiplizierer 314 und gibt das Ergebnis an den Addierer 307. Die vorher erwähnten Koeffizienten CMS und MMS dienen dazu, den Mischpegel des bogenseitigen Schwingungssignals bzw, des hauptkörperseitigen Schwingungssignals zu ermitteln.
Andererseits multipliziert der Multiplizierer 325 das zugeführte Signal mit dem Koeffizienten MS und gibt das Ergebnis an den Dividierer 326. Der Dividierer 326 dividiert das zugeführte Signal durch den Koeffizienten MR und gibt das Ergebnis aus. Das Ausgangssignal von dem Dividierer 326 wird durch dem Überlauf-Begrenzer 327 so eingestellt, dass es innerhalb des Bereiches von "1" ∽ "–1" fällt. Genauer gesagt, wenn die Daten, die von dem Dividierer 326 geliefert werden, "1" überschreiten, gibt der Überlauf-Begrenzer 327 die Daten als "1" aus, gibt Daten aus, wie sie sind, wenn die gelieferten Daten innerhalb des Bereiches "–1" ∽ "1" fallen und gibt Daten als "-1" aus, wenn die Daten kleiner "–1" sind. Das Ausgangssignal von dem Überlauf-Begrenzer 327 wird mit dem Koeffizienten T/2 durch den Multiplizierer 328 multipliziert und durch den Addierer mit dem Koeffizienten T/2 addiert und das Ergebnis wird ausgegeben.
Andererseits zählt der Adressenzähler 302 sukzessiv das Abtasttaktsignal SCK, das von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 geliefert wird, und gibt das Adressensignal AW aus, das dem Zählwert entspricht. Das Adressensignal AW wird an den Selektor 303 und den Addierer 330 geliefert. Der Addierer 330 addiert das Ausgangsignal von dem Addierer 329 und das Adressensignal AW und gibt das Ergebnis an den Selektor 303.
Der Selektor 303 wählt aus und gibt aus entweder das Adressensignal AW oder das Lese-Adressensignal AR in Abhängigkeit von dem Signalpegel des Selektor-Steuersignals SS. Genauer gesagt, er wählt und gibt das Adressensignal AW so lange aus, wie das Selektor-Steuersignal SS bei einem H-Pegel von der Zeittaktsignal-Erzeugungsschaltung 301 geliefert wird. Andererseits wählt er und gibt das Lese-Adressensignal AR so lange aus, wie das Selektor-Steuersignal bei einem L-Pegel geliefert wird. Wie in 7 gezeigt, befindet sich das Selektor-Steuersignal SS auf einem H-Pegel in der ersten Hälfte der Abtastperiode TS und befindet sich auf einem L-Pegel in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS. Wie in 7 gezeigt, wird das Adressensignal AW somit an den Speicher 304 in der ersten Hälfte der Abtastperiode TS ausgegeben, während in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS das Lese-Adressensignal AR an den Speicher 304 ausgegeben wird.
Das vorher erwähnte Ausgangssignal des Multiplizierers 315 wird sukzessiv in den Speicher 304 in Entsprechung zu dem Schreibbefehlsignal SW geschrieben. Andererseits werden Daten, die in den Speicher 304 geschrieben sind, sukzessiv aus dem Speicher 304 entsprechend dem Lesebefehlssignal SR ausgelesen. Daten-Schreib- und Leseoperationen werden nachfolgend detailliert beschrieben.
a. Daten-Schreiboperation
Das Signal, das von dem Multiplizierer 315 geliefert wird, wird sukzessiv in den Speicher 304 in einem Zeittakt geschrieben, der durch das Schreibbefehlssignal SW bezeichnet wird. Die Adresse, in die diese Daten geschrieben werden, wird durch das Ausgangssignal von dem Selektor 303 bezeichnet. Dies wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Wie im vorhergehenden festgestellt wurde, wählt der Selektor 303 das Adressensignal AW in der ersten Hälfte der Abtastperiode TS und gibt dieses an den Speicher 304 aus. Wie in 7 gezeigt, weist andererseits das Schreibbefehlssignal SW, das von dem Speicher 304 geliefert wird, einen Abschnitt auf, welcher sich bei einem H-Pegel in der ersten Hälfte der Abtastperiode TS befindet. Folglich wird das Signal, das sukzessiv an den Speicher 304 von der Über-Abtastschaltung 313 geliefert wird, in Entsprechung zu dem Abtasttaktsignal SCK sukzessiv in den Speicher 304 bei der Adresse, die von dem Adressensignal AW bezeichnet wurde, in der ersten Hälfte der Abtastperiode TS eingeschrieben.
b. Daten-Leseoperation
Die in den Speicher 304 eingeschriebenen Daten werden sukzessiv in einem Zeittakt ausgelesen, der durch das Lesebefehlssignal SR bezeichnet wird. Die Leseadresse wird durch das Signal bezeichnet, das von dem Selektor 303 geliefert wird. Dies wird nachfolgend-im Detail beschrieben.
Wie im vorhergehenden festgestellt wurde, wählt der Selektor 303 das Adressensignal AR in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS und gibt es an den Speicher 304 aus. Andererseits befindet sich das dem Speicher 304 gelieferte Lesebefehlssignal SR in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS, wie es in 7 gezeigt ist, bei einem H-Pegel. Folglich wird in der zweiten Hälfte der Abtastperiode TS die Information, die bei der durch das Lese-Adressensignal AR bezeichneten Adresse gespeichert ist, aus dem Speicher 304 ausgelesen.
Das Lese-Adressensignal AR wird durch Multiplizieren des Ausgangssignals von dem Überlauf-Begrenzer 327 ("1" bis "–1") mit einem Koeffizienten T/2 erhalten, wobei der Koeffizient T/2 zu dem Ergebnis addiert wird und das Adressensignal AW zu dem Ergebnis addiert wird. Die Adresse, die durch dieses Lese-Adressensignal AR bezeichnet wird, ist somit eine Adresse, die in Entsprechung zu dem bogenseitigen Schwingungssignal in einem Bereich ermittelt wird, bei dem ein Mittelpunkt desselben bei einer Adresse liegt, die um T/2 von der Adresse getrennt ist, die durch das Adressensignal AW bezeichnet wird und die eine Breite aufweist, die durch den Koeffizienten T bezeichnet wird.
Genauer gesagt, wenn das Ausgangssignal von dem Überlauf-Begrenzer 327 "1" ist, ist das Lese-Adressensignal AR 1 X T/2 + T/2 + AW = AW + T, so dass eine Adresse, die um T von der Schreibadresse AW getrennt ist, zu diesem Zeittakt bezeichnet wird. Wenn das Ausgangssignal von dem Überlauf-Begrenzer 327 "0" ist, ist das Lese-Adressensignal AR 0 X T/2 + T/2 + AW = AW + T/2, so dass eine Adresse, die um T/2 von der Schreibadresse AW getrennt ist, zu diesem Zeittakt bezeichnet wird. Wenn das Ausgangssignal von dem Überlauf-Begrenzer 327 "–1" ist, ist das Lese-Adressensignal AR (-1) X T/2 + T/2 + AW = AW, so dass die gleiche Adresse wie die Schreibadresse AW zu diesem Zeitpunkt bezeichnet wird.
Folglich ist das aus dem Speicher 304 ausgelesene Signal ein Signal, welches durch Frequenzmodulation des hauptkörperseitigen Schwingungssignals mit dem bogenseitigen Schwingungssignal erhalten wird. Der Koeffizient MS in dem Multiplizierer 325 und der Koeffizient MR in dem Dividierer 326 bestimmen den Bereich von Daten, die auf "1" oder "–1" durch den Überlauf-Begrenzer 327 abgeschnitten werden. Man kann daher sagen, dass die Koeffizienten MS und MR die Tiefe der Frequenzmodulation bestimmen.
Die aus dem Speicher 304 ausgelesenen Daten werden mit einem Koeffizienten 0S durch den Multiplizierer 306 multipliziert und das Ergebnis wird zu dem Addierer 307 ausgegeben. Der Addierer 307 addiert das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 306 und das Ausgangssignal von dem Addierer 305 (das durch Mischen des hauptkörperseitigen Schwingungssignals und des bogenseitigen Schwingungssignals erhalten wird) und gibt das Ergebnis aus.
Das Ausgangssignal von dem Addierer 307 hat seine hohen Frequenzkomponenten durch den LPF 308 abgeschnitten, welche Grenzfrequenz geringer ist als 1/2 der Abtastfrequenz der Unter-Abtastschaltung 309, was später beschrieben wird, um das Auftreten von Faltungs-Rauschen zu vermeiden. Das Ausgangssignal von dem LPF 308 wird durch die Unter-Abtastschaltung 309 mit einer Abtastfrequenz, die geringer ist als die Abtastfrequenz der Über-Abtastschaltung 313, abgetastet.
Das Ausgangssignal von der Unter-Abtastschaltung 309 wird in ein analoges Signal durch den D/A-Wandler 310 konvertiert und das analoge Signal wird durch den Verstärker 7 verstärkt und von dem Lautsprecher 8 ausgegeben.
8A zeigt ein Beispiel der Wellenform des hauptkörperseitigen Schwingungssignals, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, 8B zeigt ein Beispiel der Wellenform des bogenseitigen Schwingungssignals, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird und 8C zeigt ein Beispiel der Wellenform eines Signals von dem Signalprozessor 103, das auf der Grundlage des in 8A gezeigten hauptkörperseitigen Schwingungssignals und des in 8B gezeigten bogenseitigen Schwingungssignals durch den Signalprozessor 103 verarbeitet wird. Die Wellenform aus 8C wurde in dem Fall erhalten, in welchem die Koeffizienten des Signalprozessors 103 folgendermaßen eingestellt werden: CS = 0 dB, MS = –5 dB, CMS = –96 dB, MMS = –96 dB, MR = –16 dB, OS = 0 dB und T = 20 msec. Die Wellenform aus 8C spiegelt somit überhaupt nicht das Ergebnis einer Mischung des hauptkörperseitigen Schwingunssignals und des bogenseitigen Schwingungssignals durch den Addierer 305 wieder, sondern repräsentiert nur die Wellenform eines Signals, das durch Frequenzmodulation des hauptkörperseitigen Schwingungssignals mit dem bogenseitigen Schwingungssignal erhalten wurde.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird somit das hauptkörperseitige Schwingungssignal ausgegeben, nachdem es mit dem bogenseitigen Schwingungssignal frequenzmoduliert wurde. Als Ergebnis kann, verglichen mit der herkömmlichen elektrischen Violine, bei der Musiktöne aufgrund nur des hauptkörperseitigen Schwingungssignals ausgegeben werden, eine reichere und mannigfaltigere Ausdrucksweise in einem Musikspiel erreicht werden.
Da ferner jeder der in dem Signalprozessor verwendeten Koeffizienten nach Wunsch durch einen Anwender eingestellt werden kann, können Musiktöne, die dem Geschmack des Anwenders zusagen, ausgegeben werden.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine elektrische Violine nach der dritten Ausführungsform weist einen Signalprozessor 103' auf anstelle des Signalprozessor 103 der elektrischen Violine nach der vorher beschrieben zweiten Ausführungsform. Da die anderen Elemente und Teile die gleichen sind wie die in der in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform, wird ihre Beschreibung und Darstellung weggelassen.
9 zeigt die Bauweise des Signalprozessors 103' der elektrischen Violine nach der dritten Ausführungsform. In 9 werden Elemente und Teile, die denen des Signalprozessors 103 aus 6 entsprechen, mit identischen Bezugsnummern bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Der Signalprozessor 103' weist folgende Funktion auf: Multiplizieren des hauptkörperseitigen Schwingungssignals mit dem bogenseitigen Schwingungssignal, Addieren des hauptkörperseitigen Schwingungssignals und des bogenseitigen Schwingungssignals und Addieren des Ergebnisses der Multiplikation und des Ergebisses der Addition und Ausgeben der Summe. Genauer gesagt, der Signalprozessor 103' ist so konstruiert, dass ein Multiplizierer 340 anstelle des Dividierers 326, Überlauf-Begrenzers 327, Multiplizierers 328, der Addierer 329 und 330, Adressenzählers 302, Selektors 303 und Speichers 304 der vorher beschrieben zweiten Ausführungsform vorgesehen ist. Dieser Multiplizierer 340 multipliziert die Ausgangssignale von den Multiplizierern 315 und 325 und gibt das Ergebnis zu dem Multiplizierer 306.
Die Operation der elektrischen Violine der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend erläutert.
Das hauptkörperseitige Schwingungssignal, das in den Signalprozessor 103' eingegangen ist, wird über den A/D-Wandler 311, den BPF 312 und die Über-Abtastschaltung 313 zu den Multiplizierern 314 und 315 geliefert. Der Multiplizierer 314 multipliziert das zugeführte Signal mit dem Koeffizienten CMS und gibt das Ergebnis aus. Der Multiplizierer 315 multipliziert das zugeführte Signal mit dem Koeffizienten CS und gibt das Ergebnis aus.
Andererseits wird das bogenseitige Schwingungssignal, das in den Signalprozessor 103' eingegangen ist, über den A/D-Wandler 321, dem BPF 322 und der Über-Abtastschaltung 323 zu den Multiplizierern 324 und 325 geliefert. Der Multiplizierer 324 multipliziert das zugeführte Signal mit dem Koeffizienten MMS und gibt das Ergebnis aus. Der Addierer 305 addiert das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 324 und das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 314, wie oben beschrieben, und gibt das Ergebnis an den Addierer 307.
Der Multiplizierer 325 multipliziert das Signal, das von der Über-Abtastschaltung 323 geliefert wird, mit dem Koeffizienten MS und gibt das Ergebnis aus.
Der Multiplizierer 340 multipliziert das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 325 mit dem Ausgangssignal von dem Multiplizierer 315, wie vorher beschrieben, und gibt das Ergebnis aus. Dieses Signal wird mit dem Koeffizienten OS im Multiplizierer 306 multipliziert und das Ergebnis wird zu dem Addierer 307 ausgegeben.
Der Addierer 307 addiert das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 306 und das Ausgangssignal von dem Addierer 305, wie oben beschrieben, und gibt das Ergebnis aus. Dieses Ausgangssignal wird über den LPF 308, die Unter-Abtasteinheit 309 und den A/D-Wandler 310 zu dem Verstärker 7 ausgegeben, um schließlich von dem Lautsprecher 8 ausgegeben zu werden.
10A zeigt ein Beispiel der Wellenform des hauptkörperseitigen Schwingungssignals, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, 10B zeigt ein Beispiel der Wellenform des bogenseitigen Schwingungssignals, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird und 10C zeigt ein Beispiel der Wellenform eines Ausgangsignals von dem Signalprozessor 103', das auf der Grundlage des in 10A gezeigten hauptkörperseitigen Schwingungssignals und des in 10B gezeigten bogenseitigen Schwingungssignals, die in den Signalprozessor 103' eingegeben werden, erhalten wurde. Das Signal aus 10C wurde in dem Fall erhalten, in welchem die Koeffizienten des Signalprozessors 103 folgendermaßen eingestellt werden: CS = 0 dB, MS = 0 dB, CMS = –96 dB, MMS = –96 dB und OS = 0 dB. Die Wellenform aus 10C spiegelt somit überhaupt nicht das Ergebnis einer Mischung des hauptkörperseitigen Schwingungssignals und des bogenseitigen Schwingungssignals durch den Addierer 305 wieder, sondern repräsentiert nur die Wellenform eines Signals, das durch Multiplizieren des hauptkörperseitigen Schwingungssignals mit dem bogenseitigen Schwingungssignal erhalten wurde.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird somit das hauptkörperseitige Schwingungssignal ausgegeben, nachdem es mit dem bogenseitigen Schwingungssignal multipliziert wurde. Als Ergebnis kann, verglichen mit der herkömmlichen elektrischen Violine, bei der Musiktöne aufgrund nur des hauptkörperseitigen Schwingungssignals ausgegeben werden, eine reichere und mannigfaltigere Ausdrucksweise in einem Musikspiel erreicht werden. Da ferner jeder der in dem Signalprozessor 103' verwendeten Koeffizienten nach Wunsch durch einen Anwender wie in der vorher beschriebenen zweiten Ausführungsform eingestellt werden kann, können Musiktöne, die dem Geschmack des Anwenders zusagen, ausgegeben werden.
Die vorausgehende Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist nur veranschaulichend und verschiedene Modifikationen und Variationen können an den vorher beschrieben Ausführungsformen durchgeführt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Der Umfang der Erfindung ist nur durch die anhängenden Ansprüche eingeschränkt. Folgende Variationen sind zum Beispiel möglich.
In der im vorhergehenden beschriebenen zweiten Ausführungsform wird das hauptkörperseitige Schwingungssignal ausgegeben, nachdem es mit dem bogenseitigen Schwingungssignal frequenzmoduliert ist. Die elektrische Violine kann dagegen so konstruiert sein, dass das bogenseitige Schwingungssignal ausgegeben wird, nachdem es mit dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal frequenzmoduliert ist. In 6 kann in diesem Fall der Signalprozessor 103 nur so modifiziert sein, dass das bogenseitige Schwingungssignal in den A/D-Wandler 311 eingegeben wird, während das hauptkörperseitige Schwingungssignal in den A/D-Wandler 321 eingegeben wird.
Die elektrische Violine kann so konstruiert sein, dass der Anwender auswählen kann, welches von dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal und/oder dem bogenseitigen Schwingungssignal als Modulationssignal (das ist, das Signal zum Erzeugen des Lese-Adressensignal AR) zu verwenden ist und welches von den beiden als das zu modulierende Signal (das ist, das Signal, das in den Speicher 304 geschrieben wird) zu verwenden ist. Daher ist es nur erforderlich, einen Schalter zum selektiven Eingeben des jeweiligen des bogenseitigen Schwingungssignals, das von dem bogenseitigen Abnehmer 10 ausgegeben wird, und des hauptkörperseitigen Schwingungssignals, das von dem hauptkörperseitigen Abnehmer 20 ausgegeben wird, entweder dem A/D-Wandler 311 oder dem A/D-Wandler 321 bereitzustellen.
Es versteht sich von selbst, obgleich in der vorher beschriebenen Ausführungsform die vorliegende Erfindung bei einer elektrischen Violine angewendet wird, dass die Erfindung bei irgendeinem anderen Musikinstrument angewendet werden kann, bei welchem veranlaßt wird, dass Saiten unter Verwenden eines Bogens schwingen, wie beispielsweise einer Viola, einem Cello und einem Kontrabaß.
Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Musikinstrumente eingeschränkt, bei denen Saiten unter Verwendung eines Bogens zum Schwingen gebracht werden, um Musiktöne zu erzeugen. Die vorliegende Erfgindung kann auch bei irgendeinem anderen Musikinstrument angewendet werden, bei welchen eine Tonerzeugungsquelle durch Verwenden eines Treiberelements angetrieben wird, um Musiktöne zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel bei einer Trommel angewendet werden, bei welcher eine Schlagfäche als Tonerzeugungsquelle mit einem Schlegel als Treiberelement geschlagen wird. Die Trommel kann dann so konstruiert sein, dass neben der Schwingung der Schlagfäche, die dem tonerzeugungsquellenseitigen Schwingungssignal entspricht, die Schwingung des Schlegels, die dem treiberelementseitigen Schwingungssignal entspricht, ebenfalls detektiert wird und ein Signal verwendet wird, um das andere Signal zu frequenzmodulieren oder alternativ die zwei Signale multipliziert werden können. Die vorliegende Erfindung kann in ähnlicher Weise bei einem Saxophon, einer Klarinette oder dergleichen angewendet werden, bei welchen ein Mundstück als Tonerzeugungsquelle unter Verwenden eines Rohrblattes als Treiberelement zum Schwingen gebracht wird. Das Musikinstrument kann dann so konstruiert sein, dass neben der Schwingung des Mundstückes, die dem tonerzeugungsquellenseitigen Schwingungssignal entspricht, die Schwingung des Rohrblattes, die dem treiberelementseitigen Schwingungssignal entspricht, ebenfalls detektiert wird und ein Signal verwendet wird, um das andere Signal zu frequenzmodulieren oder alternativ die zwei Signale multipliziert werden können.
Obgleich bei den im vorhergehenden beschriebenen zweiten und dritten Ausführungsformen das hauptkörperseitige Schwingungssignal und das bogenseitige Schwingungssignal zuerst in digitale Signale durch die A/D-Wandler 311 und 322 konvertiert werden und dann verschiedene Verarbeitungen (Frequenzmodulation, Multiplikation jedes Signal und so weiter) unterzogen werden, können verschiedene Verarbeitungen direkt an diesen Schwingungssignalen in Form analoger Signale durchgeführt werden.
Nach der vorliegenden Erfindung, wie sie im vorhergehenden beschrieben wird, können Musiktöne ausgegeben werden, welche das bogenseitige Schwingungssignal, das der in dem Bogen erzeugten Schwingung entspricht, zusätzlich zu dem hauptkörperseitigen Schwingungssignal, das der in den Saiten erzeugte Schwingung entspricht, wiederspiegeln. Verglichen mit dem herkömmlichen Musikinstrument, wie beispielsweise einer elektrischen Violine, kann daher eine reichhaltigere und vielfältigere Ausdrucksform erreicht werden.

Claims

Elektronisches Musikinstrument, das folgendes aufweist: eine Tonerzeugungsquelle (2); ein Treiberelement (1) zum Antreiben der Tonerzeugungsquelle (2); einen treiberelementseitigen Signalgenerator (10) zum Erzeugen eines Treiberelementsignals, das eine Schwingung des Treiberelements repräsentiert, wobei die Schwingung des Treiberelements durch das Antreiben der Tonerzeugungsquelle (2) mittels des Treiberelements (1) hervorgerufen wird; und einen Musiktonsignalgenerator (7) zum Erzeugen eines Musiktonsignals in Entsprechung zu dem Treiberelementsignal.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, bei dem die Tonerzeugungsquelle eine akustische Quelle zum Erzeugen eines akustischen Klangs durch das Antreiben der Tonerzeugungsquelle mittels des Treiberelements ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1 , bei dem der Musiktonsignalgenerator (7) eine elektronische Tonquelle zum Erzeugen eines elektronischen Tonsignals in Entsprechung zu dem Treiberelementsignal ist.
Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 und 3, bei dem der Musiktonsignalgenerator außerdem einen ersten Signalprozessor (5) aufweist zum Durchführen einer ersten Verarbeitung an dem Treiberelementsignal und zum Erzeugen eines ersten verarbeiteten Signals.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 4, bei dem die erste Verarbeitung eine Modulationsoperation zum Modulieren des Treiberelementsignals ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, bei dem die Modulationsoperation eine Frequenzmodulationsoperation ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, bei dem das elektronische Musikinstrument einen Quellensignalgenerator (20) zum Erzeugen eines Quellensignals aufweist, das eine Schwingung der Tonerzeugungsquelle repräsentiert, wobei die Schwingung der Tonerzeugungsquelle durch das Antreiben der Tonerzeugungsquelle mittels des Treiberelements hervorgerufen wird, und der Tonsignalgenerator (7) das Musiktonsignal in Entsprechung zu dem Quellensignal erzeugt.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 7, bei dem der Musiktonsignalgenerator einen ersten Signalprozessor (5) aufweist zum Durchführen einer ersten Verarbeitung an wenigstens einem des Treiberelementsignals und des Quellensignals und zum Erzeugen eines ersten verarbeiteten Signals, wobei das Musiktonsignal in Entsprechung zu dem ersten verarbeiteten Signal gebildet wird.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8, bei dem die erste Verarbeitung eine Mischoperation zum Mischen des Treiberelementsignals und des Quellensignals ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8, bei dem die erste Verarbeitung eine Auswähloperation zum Auswählen von einem aus wenigstens dem Treiberelement und dem Quellensignal ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8, bei dem die erste Verarbeitung eine Modulationsoperation zum Modulieren von einem des Treiberelementsignals und des Quellensignals ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 11, bei dem die Modulationsoperation eine Frequenzmodulationsoperation ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 11, bei dem die Modulationsoperation eine Amplituden-Modulationsoperation ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 7, bei dem der Musiktonsignalgenerator eine elektronische Tonquelle aufweist zum Erzeugen eines elektronischen Tonsignals in Entsprechung zu wenigstens einem von dem Treiberelementsignal und dem Quellensignal.
Elektronisches Musikinstrument, das folgendes aufweist: eine Tonerzeugungsquelle (2); ein Treiberelement (1), das die Tonerzeugungsquelle (2) antreibt; einen tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator (20), der ein tonerzeugungsquellenseitiges Signal von der Tonerzeugungsquelle erhält und die erhaltenen Signale ausgibt; einen treiberelementseitigen Generator (10), der ein treiberelementseitiges Signal erzeugt, das eine Schwingung des Treiberelements repräsentiert, und das erhaltene Signal ausgibt, wobei die Schwingung des Treiberelements durch Antreiben der Tonerzeugungsquelle durch das Treiberelements hervorgerufen wird; ein Modulationsgerät (103), das eines des tonerzeugungsquellenseitigen Signals und des treiberelementseitigen Signals mit den anderen des tonerzeugungsquellenseitigen Signals und des treiberelementsseitigen Signals frequenzmoduliert und die modulierten Signale ausgibt; und ein Ausgabegerät (7, 8), das das modulierte Signal von dem Modulationsgerät als Ton ausgibt.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 15, bei dem das Modulationsgerät einen Speicher (304) aufweist, der eines des tonerzeugungsquellenseitigen Signals und des treiberelementseitigen Signals speichert, und ein Lesegerät, das ein Adressensignal auf der Grundlage des anderen des tonerzeugungsseitigen Signals und treiberelementseitigen Signals erzeugt und das Signal ausliest, das in dem Speicher bei einer durch das Adressensignal bezeichneten Adresse gespeichert ist.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 15, das ferner ein erstes Mischgerät (305) aufweist, das das tonerzeugungsquellenseitige Signal und treiberelementseitige Signal mischt und das gemischte Signal ausgibt, und ein zweites Mischgerät (307) aufweist, das die gemischte Signalausgabe von dem ersten Mischgerät und die modulierte Signalausgabe von dem Modulationsgerät mischt und das gemischte Signal ausgibt, und bei dem das Ausgabegerät die gemischte Signalausgabe von dem zweiten Mischgerät als Ton ausgibt.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 16, das außerdem ein erstes Mischgerät (305) aufweist, das das tonerzeugungsquellenseitige Signal und treiberelementseitige Signal mischt und das gemischte Signal ausgibt, und ein zweites Mischgerät (307) aufweist, das die gemischte Signalausgabe von dem ersten Mischgerät und die modulierte Signalausgabe von dem Modulationsgerät mischt und das gemischte Signal ausgibt, und bei dem das Ausgabegerät die gemischte Signalausgabe von dem zweiten Mischgerät als Ton ausgibt.
Elektronisches Musikinstrument, das folgendes aufweist: eine Tonerzeugungsquelle (2); ein Treiberelement (1), das die Tonerzeugungsquelle (2) antreibt; einen tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator (20), der ein tonerzeugungsquellenseitiges Signal von der Tonerzeugungsquelle erhält und das erhaltene Signal ausgibt; einen treiberelementseitigen Signalgenerator (10), der ein Signal erzeugt, das eine Schwingung des Treiberelements repräsentiert, und das erhaltene Signal ausgibt, wobei die Schwingung des Treiberelements durch Antreiben der Tonerzeugungsquelle mittels des Treiberelements hervorgerufen wird; einen Multiplizierer (360), der die Signalausgabe von dem tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator mit der Signalausgabe von dem treiberelementseitigen Signalgenerator multipliziert und ein Signal ausgibt, das für das resultierende Produkt kennzeichnend ist; und ein Ausgabegerät (78), das die Signalausgabe von dem Multiplizierer als Ton ausgibt.
Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 19, das ferner ein erstes Mischgerät aufweist, das die Signalausgabe von dem tonerzeugungsquellenseitigen Signalgenerator und die Signalausgabe von dem treiber elementseitigen Signalgenerator mischt und das gemischte Signal ausgibt, und ein zweites Mischgerät aufweist, das die gemischte Signalausgabe von dem ersten Mischgerät und die Signalausgabe von dem Multiplizierer mischt und das gemischte Signal ausgibt, und bei dem das Ausgabegerät die gemischte Signalausgabe von dem zweiten Mischgerät als Ton ausgibt.