JP2009025589A - 電子楽器の共鳴音付加装置および電子楽器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダンパペダルの踏み込みによって、適切に共鳴音および共鳴の度合いが変化した共鳴音を発生させる。
【解決手段】 共鳴音生成回路２６は、ダンパペダルの踏み込み量が所定の閾値より小さいときに、共鳴の度合いの小さい第１のインパルス応答データを選択させ、踏み込み量が所定の閾値以上であるときに共鳴の度合いが大きい第２のインパルス応答データを選択させるような制御信号（制御信号２）にしたがって、記憶装置からインパルス応答データを読み出す。また、共鳴音生成回路２６は、ダンパペダルの踏み込み量に応じて、少なくとも部分的に値が増加する係数を含む制御信号（制御信号３）にしたがって、畳み込み演算回路３０からの出力信号を乗算する乗算回路３１を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、楽音に共鳴音を付加する電子楽器の共鳴音付加装置および電子楽器に関する。

電子楽器にペダルを接続し、ペダルを踏み込むことにより、楽音を変更させるような技術が従前から知られている。

特許文献１には、ペダルの踏み込み量にしたがって、楽音波形データのエンベロープを変更することで、特にハーフペダルのときの楽音を発生させることができる電子楽器が開示されている。

また、特許文献２には、楽音波形に対応する波形データＳＷＤに基づいて共鳴音データＲＷＤを生成する共鳴音作成装置を備え、ダンパペダルの踏み込みに伴って、ダンパペダル踏み込み量の検知出力が最小値０から最大値１に向けていく過程において波形データＳＷＤが乗算器により振幅レベルが減少するように制御されるとともに、共鳴音作成装置からの共鳴音データＲＷＤが、乗算器により振幅レベルが増加するように制御されることが開示されている。

たとえば、共鳴音作成装置（共鳴音付加装置）は、ディジタルの楽音波形データを受け入れて、楽音波形データにディジタルフィルタによるフィルタ処理を施すのが一般的である。フィルタ処理においては、ＦＩＲ（有限インパルス応答：Finite Impulse Response）フィルタ或いはＩＩＲ（無限インパルス応答：Infinite Impulse
Response）フィルタが利用される。

ＦＩＲフィルタを利用する場合には、入力された楽音信号のデータｘ（ｎ−ｋ）（ｋ＝０，１，２，・・・，ｎ−１）と、音楽ホールの残響特性などから得たインパルス応答ａ（ｋ）を畳み込み演算することで、共鳴音のデータｙｏｕｔ（ｎ）＝Σｘ（ｎ−ｋ）×ａ（ｋ）を得ることができる。
特開平７−８４５７４号公報 特許第２６９２６７２号公報

特許文献１のように、楽音波形データのエンベロープを変更するだけでは、ピアノのダンパペダルを踏み込んだときの残響音を含む共鳴音を、電子楽器で再現することができない。

また、特許文献２においては、いわゆるクロスフェードにより共鳴音との混合比を変更しているが、共鳴音自体は変わらないため、ペダルの踏み込みに伴う共鳴音の変化に乏しいという問題点があった。

本発明は、ダンパペダルの踏み込みによって、適切に共鳴音および共鳴の度合いが変化した共鳴音を発生させることができる共鳴音付加装置および当該共鳴音付加装置を備えた電子楽器を提供することを目的とする。

本発明は、ダンパペダルの踏み込み量に応じた共鳴の度合いの共鳴音を、楽音波形データに付加する共鳴音付加装置であって、
インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、共鳴の度合いがより小さいような一連のインパルス応答係数の組を含む第１のインパルス応答データと、前記第１のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きいような一連のインパルス応答係数の組を含む第２のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が所定の閾値より小さいときに、前記第１のインパルス応答データを選択させ、前記ダンパペダルの踏み込み量が前記所定の閾値以上であるときに前記第２のインパルス応答データを選択させるようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
さらに、前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量に応じて、少なくとも部分的に値が増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置により達成される。

好ましい実施態様においては、前記係数が、記憶装置中の係数メモリに格納されている。

また、好ましい実施態様においては、前記係数が、前記ダンパペダルの踏み込み量が、前記所定の閾値より小さいときには一定値であり、前記所定の閾値以上のときに、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って増加する値である。

別の好ましい実施態様においては、前記係数が、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って増加する値である。

また、本発明の目的は、複数の踏み込み量を示す信号を出力可能なダンパペダルの踏み込み量に応じた共鳴の度合いの共鳴音を、楽音波形データに付加する共鳴音付加装置であって、
インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、共鳴の度合いがより小さいような一連のインパルス応答係数の組を含む第１のインパルス応答データと、前記第１のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きいような一連のインパルス応答係数の組を含む第２のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
前記共鳴音生成手段が、前記複数の踏み込み量を示す信号に基づいて、所定の第１の踏み込み量を示すときに、前記第１のインパルス応答データを選択させ、前記所定の第１の踏み込み量よりも踏み込み量が大きいことを示す第２の踏み込み量を示すときに、前記第２のインパルス応答データを選択するようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
さらに、前記共鳴音生成回路が、前記複数の踏み込み量を示す信号に基づいて、前記踏み込み量を示す信号が、踏み込みが無いことを示すときに、所定の最小値まで漸次減少し、踏み込みが最大であることを示すときに、所定の最大値まで漸次増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置により達成される。

好ましい実施態様においては、前記踏み込み量を示す信号が、前記踏み込みが無いこと、前記踏み込み量が最大であること、および、前記２つの状態の中間の踏み込み量であることのいずれかを示し、
前記信号が、前記中間の踏み込み量であるときに、前記最小値と前記最大値との間の所定の中間値まで、漸次減少或いは増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記乗算回路が、前記共鳴音データを乗算する。

また、本発明の目的は、上述した共鳴音付加装置と、
鍵盤と、
踏み込み量を示す信号を出力するダンパペダルと、
前記鍵盤を構成する鍵のうち、押鍵された鍵の音高の楽音波形データを生成する楽音生成手段と、を備えたことを特徴とする電子楽器により達成される。

本発明によれば、ダンパペダルの踏み込みによって、適切に共鳴音および共鳴の度合いが変化した共鳴音を発生させることができる共鳴音付加装置および当該共鳴音付加装置を備えた電子楽器を提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。

図１に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器１０は、鍵盤１２、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、楽音生成部２０、操作子群２２、ダンパペダル２４を有する。鍵盤１２、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、楽音生成部２０および操作子群２２は、バス２８を介して接続される。楽音生成部２０は、発音回路２５、共鳴音付加回路２６および音響システム２７を有する。

鍵盤１２は、演奏者の押鍵操作に応じて、押鍵された鍵を特定する情報および押鍵された鍵のベロシティを示す情報をＣＰＵ１４に伝達することができる。

ＣＰＵ１４は、システム制御、押鍵された鍵に応じた音高の楽音を生成するための楽音生成部２０に与える種々の制御信号の生成などを実行する。ＲＯＭ１６は、プログラムや、プログラムの実行の際に使用される定数、楽音生成部２０により生成される楽音波形データのもととなる波形データ、共鳴音付加回路２６にて用いられるインパルス応答データなどを記憶する。ＲＡＭ１８は、プログラムの実行の過程で必要な変数、パラメータ、入力データ、出力データなどを一時的に記憶する。

ダンパペダル２６は、オン・オフのみではなく踏み込み量を示す信号を出力することができる。たとえば、ダンパペダル２６の踏み込み量に応じて抵抗値が変更できる可変抵抗値を備え、抵抗値に応じた信号を出力することで実現できる。

図２は、本実施の形態にかかる発音回路、共鳴音付加回路およびこれらに関連する構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。

図１および図２に示すように、発音回路２５は、ＣＰＵ１４から与えられた、発音すべき楽音の音色を示す音色情報、発音すべき音高を示す音高情報およびベロシティ情報に基づいて、所定の音色で、かつ、所定音高の楽音波形データを出力する。上記音色情報、音高情報およびベロシティ情報が制御信号１を構成する。

制御信号１に含まれる音高情報およびベロシティ情報は、鍵盤１２からの信号に基づいて、ＣＰＵ１４により生成される。また、制御信号１に含まれる音色情報は、演奏者による操作子群２２に含まれる操作子を操作した情報に基づいて、ＣＰＵ１４により生成される。

共鳴音付加回路２６は、畳み込み演算回路３０、乗算回路３１および加算器３２を備え、制御信号（制御信号２および制御信号３）にしたがって、楽音波形データに基づく共鳴音データを生成し、楽音波形データと共鳴音データとを合成した合成データを生成して出力する。図２に示すように、畳み込み演算回路２６に制御信号２が与えられ、また、乗算回路３１に制御信号３が与えられる。制御信号２および制御信号３は、ペダルのオン・オフおよびペダルの踏み込み量にしたがって、ＣＰＵ１２により生成される。

音響システム２７は、Ｄ／Ａ変換器、増幅回路およびスピーカを有し、合成データをアナログ信号に変換して、アナログ信号を増幅し、スピーカから放音する。

図３は、本実施の形態にかかる発音回路および波形メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。図３に示すように、本実施の形態にかかる発音回路２５は、波形再生回路３６、エンベロープ生成回路３７および乗算回路３８を有する。

波形メモリ３５には、ピアノ音色データ、フォークギター音色データなど、種々の音色の波形データが記憶されている。波形メモリ３５は、たとえばＲＯＭ１６により実現される。波形再生回路３６は、波形メモリ３５に記憶された種々の音色のデータから、制御信号１に含まれる音色情報にしたがって所定の種別（たとえば、ピアノ音色）の波形データを、制御信号１に含まれる音高情報にしたがって読み出す。また、エンベロープ生成回路３７は、制御信号１に含まれるベロシティ情報にしたがったエンベロープデータを出力する。波形データとエンベロープデータとは、乗算回路３８において乗算され、楽音波形データが出力される。

図４は、本実施の形態にかかる共鳴音付加回路の畳み込み演算回路およびインパルス応答メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。図４に示すように、畳み込み演算回路３０は、インパルス応答メモリ読み出し回路４１、楽音波形データバッファ４２およびインパルス応答係数バッファ４３および積和演算部４４を有している。

インパルス応答メモリ４０には、ピアノ系のインパルス応答データ１、ピアノ系のインパルス応答データ２、など種々のインパルス応答データが記憶されている。インパルス応答メモリ４０は、たとえば、ＲＯＭ１６により実現される。

本実施の形態においては、ある一連の音色について２種類のインパルス応答データを用意している。たとえば、波形メモリ３５に記憶されたピアノ音色データに対しては、ピアノ系のインパルス応答データ１およびピアノ系のインパルス応答データ２が用意されている。ギター系の音色データ（フォークギター音色データおよびガットギター音色データ）には、ギター系のインパルス応答データ１およびギター系のインパルス応答データ２が用意されている。また、ヴァイオリンなどの弦楽器系の音色データ（チェロ音色データおよびヴァイオリン音色データ）には、ヴァイオリン系のインパルス応答データ１およびヴァイオリン系のインパルス応答データ２が用意されている。２種類のインパルス応答データは、制御信号２により切り替えられ、インパルス応答メモリ読み出し回路４１から読み出される。制御信号２については、後に詳述する。

楽音波形データバッファ４２は、最新の楽音波形データｘ（ｎ）から、ｎ−１サンプル前の楽音波形データｘ（１）までのｎ個の楽音波形データを格納するディレイメモリである。また、インパルス応答係数バッファ４３は、インパルス応答データに含まれるｎ個のインパルス応答係数ａ（０）〜ａ（ｎ−１）を格納するディレイメモリである。楽音波形データバッファ４２およびインパルス応答係数バッファ４３は、ＲＡＭ１８により実現できる。

インパルス応答データを構成するインパルス応答係数はａ（０），ａ（１），・・・は、図５に示すように、時間軸上の値であり、ａ（０），ａ（１），ａ（２），・・・，ａ（ｎ−１）は、それぞれ、ｘ（ｎ），ｘ（ｎ−１），・・・，ｘ（１）に乗算すべき定数となる。積和演算部４４は、楽音波形データバッファ４２に格納された楽音波形データｘ（ｎ−ｋ）（ｋ＝０，１，２，・・・，ｎ−１）を読み出し、かつ、インパルス応答係数バッファ４３に格納されたインパルス応答係数ａ（ｋ）を読み出して、これらを乗算し、かつ、累算値に加算する。これにより、以下の共鳴音データｙｏｕｔ（ｎ）を出力することができる。
ｙｏｕｔ（ｎ）＝Σｘ（ｎ−ｋ）×ａ（ｋ） （ｋ＝０，１，２，・・・，ｎ−１）
次に、制御信号２について説明する。前述したように制御信号２にしたがって、インパルス応答メモリ読み出し回路４１は、ある一連の音色についての２種類のインパルス応答データのうちの何れかを読み出すようになっている。ピアノの音色であれば、インパルス応答メモリ読み出し回路４１は、制御信号２にしたがって、ピアノ系のインパルス応答データ１或いはピアノ系のインパルス応答データ２の何れか一方を読み出す。

図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ピアノ系のインパルス応答データ１およびピアノ系のインパルス応答データ２の例を示すグラフである。図６（ａ）、（ｂ）において、縦軸はインパルス応答係数の値、縦軸は時間軸である。

図６（ａ）に示すインパルス応答データ１は、ピアノのダンパペダルを踏んでいない状態で測定したものである。その一方、図６（ｂ）に示すインパルス応答データ２は、ピアノのダンパペダルを一杯に（完全に）踏み込んだ状態で測定したものである。図６（ａ）のインパルス応答係数に比較して、図６（ｂ）のインパルス応答係数の方が、共鳴の度合いが大きい。ここに、共鳴の度合いが大きいとは、時間軸方向のほぼ全域にわたって、インパルス応答係数の値が大きく、かつ、時間軸（横軸）方向に長く値が存在していることをいう。

なお、図６（ａ）および図６（ｂ）は、ピアノ系の音色に適用するインパルス応答データであるが、本実施の形態においては、他の系統の音色（ギター系音色やヴァイオリン系音色）についても、２種類のインパルス応答データを備える。他の音色においても、インパルス応答データ２のインパルス応答係数は、インパルス応答データ１のインパルス応答係数よりも、共鳴の度合いが大きくなるようになっている。

後述するように、本実施の形態においては、ペダルをより踏み込んだ状態のときに、共鳴の度合いがより強い共鳴音を生成するためインパルス応答データ２を使用し、ペダルを踏み込んでいない状態およびペダルをあまり踏み込んでいない状態のときに、共鳴の度合いがより弱い共鳴音を生成するためにインパルス応答データ１を使用する。したがって、インパルス応答データ１、および、インパルス応答データ２のインパルス応答係数は上述したものとなっている。

ＣＰＵ１４は、ダンパペダル２４の踏み込み量が所定の閾値より小さいときには、インパルス応答データ１を選択させ、ダンパペダル２４の踏み込み量が所定の閾値以上であるときには、インパルス応答データ２を選択させるような制御信号２を、畳み込み演算回路３０のインパルス応答メモリ読み出し回路４１に出力する。

畳み込み演算回路３０から出力された共鳴音データは、乗算回路３１によって制御信号３に基づいて乗算される。

以下、制御信号３についてより詳細に説明する。図７は、本実施の形態にかかる制御信号２および制御信号３を生成する部材のブロックダイヤグラムである。図７において、ペダル踏み込み量検出部４６および制御信号生成部４７は、ＣＰＵ２４により実現される。また、レベル係数メモリ４５は、ＲＯＭ１６により実現される。ペダル踏み込み量検出部４６は、ダンパペダル２４の踏み込み量を検出して、制御信号生成部４６に出力する。

図８は、乗算回路により乗算される共鳴音データのレベルおよび楽音波形データの音圧レベルを説明するグラフである。図８において、横軸はペダル踏み込み量、縦軸が音圧レベルを示す。図８において、符号８０１に示す実線および符号８０２に示す破線が、制御信号３によりレベル調整された共鳴音データを示す。また、符号８０３に示す一点鎖線は、楽音波形データのレベルに対応する。

ペダル踏み込み量が、符号８０１の実線に示す範囲では、制御信号２によって、畳み込み演算回路３０のインパルス応答読み出し回路４１が、インパルス応答データ１を読み出し、その一方、ペダル踏み込み量が、符号８０２の破線に示す範囲では、制御信号２によって、畳み込み演算回路３０のインパルス応答読み出し回路４１が、インパルス応答データ２を読み出す。つまり、符号８１０に示す位置が、上記制御信号２によるインパルス応答データ切り替えの閾値に相当する。

したがって、制御信号生成部４７は、ペダル踏み込み量が符号８１０に示す値より小さいときには、インパルス応答データ１を選択させ、ダンパペダル２４の踏み込み量が符号８１０に示す値以上であるときには、インパルス応答データ２を選択させるような制御信号２を生成して出力する。

また、本実施の形態においては、共鳴音データのレベルが、符号８０１の実線および符号８０２の破線となるように、ペダル踏み込み量に応じた制御信号３を生成する。たとえば、係数テーブル４５に、ペダル踏み込み量に対応する乗算係数を格納し、ペダル踏み込み量検出部４６から与えられたペダル踏み込み量に基づいて、係数テーブル４５から所定の乗算係数を読み出して制御信号３として出力すればよい。

図８から理解できるように、本実施の形態においては、インパルス応答データ１に基づく共鳴音データについては第１のレベル、その後、インパルス応答データ２に基づく共鳴体データについては、第２のレベルに達するまで、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って、レベルが増加し、第２のレベルに達すると、ペダル踏み込み量が増大しても第２のレベルで一定となるような制御信号３が生成され、出力される。

乗算回路３１は、上述したように生成された制御信号３に基づく所定のレベルの共鳴音データを出力する。加算器３２が、共鳴音データに、一定レベル（図８の一点鎖線８０３参照）の楽音波形データを加算する。加算器３２から出力される合成データは、音響システム２７に出力され、合成データをアナログ信号に変換して、アナログ信号を増幅し、スピーカから放音する。

本実施の形態によれば、ダンパペダル２４の踏み込み量が所定の閾値より小さいときには、インパルス応答データ１を選択させ、ダンパペダル２４の踏み込み量が所定の閾値以上であるときには、インパルス応答データ２を選択させるような制御信号２を生成して、当該制御信号２により、インパルス応答データを切り替えている。これにより、ダンパペダル２４を踏み込みに応じて、共鳴音を変化させる、たとえば、ダンパペダル２４を踏み込むことにより、より共鳴の度合いの強い共鳴音を発生させることが可能となる。

また、本実施の形態によれば、インパルス応答データ１に基づく共鳴音データについては第１のレベル、その後、インパルス応答データ２に基づく共鳴体データについては、第２のレベルに達するまで、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って、レベルが増加し、第２のレベルに達すると、ペダル踏み込み量が増大しても第２のレベルで一定となるような制御信号３が生成され、当該制御信号３によって、共鳴音データのレベルが調整され、楽音波形データと加算される。したがって、ペダル踏み込み量が大きくなることに応じて、共鳴音のレベルを大きくさせるなど、ペダル踏み込み量に応じた共鳴音のレベルを制御することが可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、係数テーブルに、ペダル踏み込み量に対応する乗算係数を格納し、ペダル踏み込み量に応じた乗算係数を含む制御信号（制御信号３）が出力される。したがって、簡単な構成で、共鳴音データのレベルを適切に決定することができる。

また、本実施の形態においては、上記乗算係数は、前記ダンパペダルの踏み込み量が、前記所定の閾値より小さいときには一定値であり、前記所定の閾値以上のときに、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って増加する値である。これにより、踏み込み量が小さいときには共鳴音のレベルが増加せず、また、踏み込み量があるレベルを超えると、共鳴音のレベルが増加するような状況を再現することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ダンパペダル２４は、踏み込み量を示す信号を出力することができる。第２の実施の形態においては、ダンパペダルは２つのスイッチを有し、２つのスイッチのそれぞれのオン・オフ状態に基づいて、制御信号３を生成する。

図９は、第２の実施の形態にかかるダンパペダルの例を示す図である。図９に示すように、第２の実施の形態にかかるダンパペダル９０は、演奏者が足で踏み込む可動部９１と、床に密着する下側本体９６とを有する。下側本体９６の上面には、第１のスイッチ９２および第２のスイッチ９３が取り付けられている。

ダンパペダル９０の可動部９１が、演奏者の足で踏み込まれると、まず、可動部９１の下面の第１のスイッチ９２と対向する位置に設けられた突起９４が第１のスイッチ９２と接触して、第１のスイッチ９２がオン状態となる。ダンパペダル９０の可動部９１がさらに踏み込まれると、可動部９１の下面の第２のスイッチ９３と対向する位置に設けられた突起９５が第２のスイッチ９３と接触して、第２のスイッチ９３がオン状態となる。また、演奏者がペダルを解放させると、まず、第２のスイッチ９３がオフ状態となり、その後、第１のスイッチ９２がオフ状態となる。

したがって、第２の実施の形態にかかるダンパペダルを利用することで、ダンパペダルの踏み込み量に応じて、踏み込みが無いこと、踏み込み量が最大であること、および、踏み込みがないこと、および、踏み込み量が最大であることの中間の踏み込み量であることのいずれかを示すことができる。

図１０は、第２の実施の形態にかかる制御信号３の生成処理の例を示すフローチャートである。図１０においては、便宜上、第１のスイッチ９２を「Ａ」、第２のスイッチ９３を「Ｂ」と称している。第２の実施の形態にかかるダンパペダル９０においては、それぞれのスイッチは、以下のような状態となり得る。
（１）Ａオフ、かつ、Ｂオフ
（２）Ａオン、かつ、Ｂオフ
（３）Ａオン、かつ、Ｂオン
ダンパペダル９０がまったく踏み込まれていない状態から、完全に踏み込まれるのに至るまで、スイッチの状態は、（１）、（２）、（３）の順となる。また、ダンパペダル９０が完全に踏み込まれた状態から解放されるまで、スイッチの状態は、（３）、（２）、（１）の順となる。

したがって、第２の実施の形態にかかるダンパペダルを利用することで、ダンパペダルの踏み込み量に応じて、踏み込みが無いこと（ＡオフかつＢオフ）、踏み込み量が最大であること（ＡオンかつＢオン）、および、踏み込みがないこと、および、踏み込み量が最大であることの中間の踏み込み量であること（ＡオンかつＢオフ）のいずれかを示すことができる。

なお、第２の実施の形態においては、ＣＰＵ１４は、第１のスイッチ９２がオフ状態である（Ａオフ）であるときに、インパルス応答データ１を選択させ、第１のスイッチ９２がオン状態（Ａオン）となるときに、インパルス応答データ２を選択させるような制御信号２を生成し、畳み込み演算回路３０のインパルス応答メモリ読み出し回路４１に出力する。

図１０に示すように、ＣＰＵ１４は、まず、制御信号３に含まれる係数のレベルを「０」にクリアする（ステップ１００１）。次いで、ＣＰＵ１４は、ダンパペダル９０の各スイッチの状態を検出する（ステップ１００２）。「Ａオン、かつ、Ｂオン」である場合には、ＣＰＵ１４は、レベルが「１００」より小さいか否かを判断し（ステップ１００３）、レベルが「１００」より小さい場合には（ステップ１００３でＹｅｓ）、レベルを所定の値だけ増大させる（ステップ１００４）。

スイッチの状態が「Ａオフ、かつ、Ｂオフ」であった場合には、ＣＰＵ１４は、レベルが「０」より大きいか否かを判断する（ステップ１００５）。レベルが「０」より大きい場合には（ステップ１００５でＹｅｓ）、ＣＰＵ１４は、レベルを所定の値だけ減少させる（ステップ１００６）。また、スイッチ状態が、「Ａオン、かつ、Ｂオフ」であった場合には、ＣＰＵ１４は、レベルが「７０」より大きい、「７０」に等しい、或いは、「７０」より小さいの何れに該当するかを判断する（ステップ１００７）。レベルが「７０」より小さい場合には、ＣＰＵ１４は、レベルを所定の値だけ増大させる（ステップ１００４）。レベルが「７０」に等しい場合には、そのレベルが維持される。その一方、レベルが「７０」より大きい場合には、ＣＰＵ１４は、レベルを所定の値だけ減少させる（ステップ１００６）。

図１０の処理により算出された係数のレベルを含む制御信号３は、共鳴音付加回路２６の乗算回路３１に与えられる。

第２の実施の形態においては、スイッチ状態が「Ａオフ、Ｂオフ」の状態から、「Ａオン、Ｂオフ」の状態、つまり、２つのスイッチの一方のみがオン状態となった場合に、最高値の７割である「７０」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次増加する。さらに、「Ａオン、Ｂオン」の状態となった場合には、最高値「１００」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次増加する。

その一方、「Ａオン、Ｂオン」の状態から、「Ａオン、Ｂオフ」の状態となった場合には、最高値の７割である「７０」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次減少する。さらに、「Ａオフ、Ｂオフ」の状態となった場合には、「０」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次減少する。

第２の実施の形態によれば、ダンパペダルが踏み込み量を示す信号ではなく、複数のスイッチのオン・オフ状態を出力する場合であっても、踏み込みが無いことを示すときに、所定の最小値まで漸次減少され、踏み込みが最大であることを示すときに、所定の最大値まで漸次増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する。したがって、スイッチの状態にしたがって、適切な共鳴音を生成することが可能である。

また、第２の実施の形態によれば、ダンパペダルの踏み込み量を示す信号が、踏み込みが無いこと、踏み込み量が最大であること、および、２つの状態の中間の踏み込み量であることのいずれかを示し、中間の踏み込み量であるときには、共鳴音データと乗算すべき乗算係数が、最小値と前記最大値との間の所定の中間値まで、漸次減少或いは増加する。これにより、よりきめの細かな共鳴音のレベルを得ることが可能となる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

たとえば、前記第１の実施の形態においては、図８に示すように、インパルス応答データ１に基づく共鳴音データについては第１のレベル、その後、インパルス応答データ２に基づく共鳴体データについては、第２のレベルに達するまで、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って、レベルが増加し、第２のレベルに達すると、ペダル踏み込み量が増大しても第２のレベルで一定となるような制御信号３が生成されている。しかしながら、制御信号３のレベルは図８に示すようなものに限定されない。

図１１は、本発明の他の実施の形態にかかる乗算回路により乗算される共鳴音データのレベルおよび楽音波形データの音圧レベルを説明するグラフである。図１１に示すように、他の実施の形態においては、制御信号２によってインパルス応答データ１が畳み込み演算回路３０に与えられている状態（実線１１０１参照）においても、共鳴音データのレベルは固定ではなく、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って増加する。また、制御信号２によってインパルス応答データ２が畳み込み演算回路３０に与えられている場合も、同様に、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って増加する（破線１１０２参照）。このようにペダル踏み込み量にしたがって増大する共鳴音データが、楽音波形データ（符号１１０３）に加算される。

図１１に示す例では、インパルス応答データ１およびインパルス応答データ２の何れを用いて共鳴音データを生成する場合であっても、共鳴音データが、ペダル踏み込み量の増大にしたがってほぼ線形に増加する制御信号３が生成される。したがって、インパルス応答データにかかわらず、ペダルの踏み込みに応じて、共鳴音のレベルがほぼリニアに変化するような状況を再現することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。 図２は、本実施の形態にかかる発音回路、共鳴音付加回路およびこれらに関係する電子楽器の構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。 図３は、本実施の形態にかかる発音回路および波形メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。 図４は、本実施の形態にかかる共鳴音付加回路の畳み込み演算回路およびインパルス応答メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。 図５は、インパルス応答係数を説明するためのグラフである。 図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ピアノ系のインパルス応答データ１およびピアノ系のインパルス応答データ２の例を示すグラフである。 図７は、本実施の形態にかかる制御信号３を生成する部材のブロックダイヤグラムである。 図８は、乗算回路により乗算される共鳴音データのレベルおよび楽音波形データの音圧レベルを説明するグラフである。 図９は、第２の実施の形態にかかるダンパペダルの例を示す図である。 図１０は、第２の実施の形態にかかる制御信号３の生成処理の例を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の他の実施の形態にかかる乗算回路により乗算される共鳴音データのレベルおよび楽音波形データの音圧レベルを説明するグラフである。

符号の説明

１０ 電子楽器
１２ 鍵盤
１４ ＣＰＵ
１６ ＲＯＭ
１８ ＲＡＭ
２０ 楽音生成部
２２ 操作子群
２４ ダンパペダル
２５ 発音回路
２６ 共鳴音付加回路
２７ 音響システム
３０ 畳み込み演算回路
３１ 乗算回路
３２ 加算器

Claims (7)

1. ダンパペダルの踏み込み量に応じた共鳴の度合いの共鳴音を、楽音波形データに付加する共鳴音付加装置であって、
   インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、共鳴の度合いがより小さいような一連のインパルス応答係数の組を含む第１のインパルス応答データと、前記第１のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きいような一連のインパルス応答係数の組を含む第２のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
   前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が所定の閾値より小さいときに、前記第１のインパルス応答データを選択させ、前記ダンパペダルの踏み込み量が前記所定の閾値以上であるときに前記第２のインパルス応答データを選択させるようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
   さらに、前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量に応じて、少なくとも部分的に値が増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置。
2. 前記係数が、記憶装置中の係数メモリに格納されていることを特徴とする請求項１に記載の共鳴音付加装置。
3. 前記係数が、前記ダンパペダルの踏み込み量が、前記所定の閾値より小さいときには一定値であり、前記所定の閾値以上のときに、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って増加する値であることを特徴とする請求項１または２に記載の共鳴音付加装置。
4. 前記係数が、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って増加する値であることを特徴とする請求項１または２に記載の共鳴音付加装置。
5. 複数の踏み込み量を示す信号を出力可能なダンパペダルの踏み込み量に応じた共鳴の度合いの共鳴音を、楽音波形データに付加する共鳴音付加装置であって、
   インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、共鳴の度合いがより小さいような一連のインパルス応答係数の組を含む第１のインパルス応答データと、前記第１のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きいような一連のインパルス応答係数の組を含む第２のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
   前記共鳴音生成手段が、前記複数の踏み込み量を示す信号に基づいて、所定の第１の踏み込み量を示すときに、前記第１のインパルス応答データを選択させ、前記所定の第１の踏み込み量よりも踏み込み量が大きいことを示す第２の踏み込み量を示すときに、前記第２のインパルス応答データを選択するようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
   さらに、前記共鳴音生成回路が、前記複数の踏み込み量を示す信号に基づいて、前記踏み込み量を示す信号が、踏み込みが無いことを示すときに、所定の最小値まで漸次減少し、踏み込みが最大であることを示すときに、所定の最大値まで漸次増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置。
6. 前記踏み込み量を示す信号が、前記踏み込みが無いこと、前記踏み込み量が最大であること、および、前記２つの状態の中間の踏み込み量であることのいずれかを示し、
   前記信号が、前記中間の踏み込み量であるときに、前記最小値と前記最大値との間の所定の中間値まで、漸次減少或いは増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記乗算回路が、前記共鳴音データを乗算することを特徴とする請求項５に記載の共鳴音付加装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の共鳴音付加装置と、
   鍵盤と、
   踏み込み量を示す信号を出力するダンパペダルと、
   前記鍵盤を構成する鍵のうち、押鍵された鍵の音高の楽音波形データを生成する楽音生成手段と、を備えたことを特徴とする電子楽器。

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