JP2021067752A - 電子打楽器、電子楽器、情報処理装置、及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より適正なクロストークキャンセルを可能とする【解決手段】第１の打面と、第１の打面の方向と反対の方向を向いた第２の打面と、第２の打面の振動が自己振動か第１の打面の打撃に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、第１の打面の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、エンベロープが示す基準値を用いて、第２の打面の打撃を示す情報に第２の打面の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置と、を含む電子打楽器である。【選択図】図１６

Description

本発明は、電子打楽器、電子楽器、情報処理装置、及び情報処理方法に関する。

夫々振動する複数の演奏操作子を備える電子楽器として、電子打楽器や電子弦楽器がある。例えば、電子打楽器は、複数の演奏操作子として、複数の打面（打撃面ともいう）を有する。電子楽器の構造上、或る打面に対して打撃を加えると、その打面の振動（自己振動という）が他の打面に伝わって振動し（励振と呼ばれる）、センサが励振を打撃と誤検知して発音が誤ってなされる場合があり得る（クロストークと呼ばれる）。

従来、演奏操作子の振動量を検出し、振動量の最大値を記憶し、この最大値に基づいて発生させた、演奏操作子の実際の振動の包絡線に似た仮想的な疑似包絡線に対応した基準値と振動量とを比較して楽音の発生を指示する技術がある（例えば、特許文献１参照）。このような他の打面から受けたクロストークによる誤発音を防ぐ処理は、クロストークキャンセルと呼ばれている（例えば、特許文献２）

特公平７−６９６８７号公報 特開２０１３−１４５２６２号公報

しかしながら、先行技術文献には、反対方向を向いた二つの打面を有する電子打楽器にクロストークキャンセルを適用することについて全く開示及び示唆がない。すなわち、反対方向を向いた二つの打面を有する電子打楽器にクロストークキャンセルを適用することは既知ではなかった。

また、特許文献１に記載の技術では、以下のような問題があった。打楽器の奏法の一つに、いわゆる「同時撃ち」と呼ばれる、複数の打面を同時に叩く奏法がある。同時撃ちにおいて、奏者は、同時に打面を叩こうとするが、奏者の技量などの要因によって、打面が叩かれるタイミングにズレが生じることがある。また、短い時間の間に二つの打面を続けて打撃する場合もある。

特許文献１に記載の技術（従来技術）における基準値の時間的変化は、時間経過とともに徐々に減衰する波形を示す。このような波形では、或る打面の打撃のタイミングから遅れたタイミングでなされた他の打面への打撃がクロストークとして誤ってキャンセルされる虞があった。

このような誤ったクロストークキャンセルの問題は、電子打楽器に限定されず、励振（クロストーク）が発生する複数の演奏操作子を有する電子打楽器以外の電子楽器（例えば、電子弦楽器）にも共通する問題であった。

本発明は、より適正なクロストークキャンセルを実行することのできる電子打楽器、電子楽器、情報処理装置、及び情報処理方法を提供することを目的とする。

本発明の実施例の一つは、第１の打面と、
前記第１の打面の方向と反対の方向を向いた第２の打面と、
前記第２の打面の振動が自己振動か前記第１の打面の打撃に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の打面の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の打面の打撃を示す情報に前記第２の打面の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置と、を含む電子打楽器である。

実施例における電子打楽器において、前記制御装置は、所定の時点毎に、前記第２の打面の振動を示す波形のレベルと、前記エンベロープが示すその時点の基準値を閾値に加算した比較対象レベルとの比較を行い、比較対象レベルを超える波形のスキャンを行い、そうでない波形のスキャンを行わない構成を採用してもよい。

実施例における電子打楽器において、前記第２の打面が前記第１の打面と連結部を介して連結されていてもよい。また、前記エンベロープは、開始時点から第１の時点まで第１の期間において前記基準値の増加を示し、第１の時点から終点までの第２の期間において前記基準値の減少を示す構成を採用してもよい。また、前記開始時点における基準値の値が前記第１の時点における最大振動値に所定係数を乗じた値であってもよい。

本発明の実施例の一つは、第１の演奏操作子と第２の演奏操作子とを含む電子楽器であって、
前記第２の演奏操作子の振動が自己振動か前記第１の演奏操作子の振動に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の演奏操作子の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の演奏操作子の操作を示す情報に前記第２の演奏操作子の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置と、
を含み、
前記エンベロープは、開始時点から第１の時点まで第１の期間において前記基準値の増加を示し、第１の時点から終点までの第２の期間において前記基準値の減少を示す。

本発明の実施例に係る電子楽器において、前記制御装置は、所定の時点毎に、前記第２の演奏操作子の振動を示す波形のレベルと、前記エンベロープが示すその時点の基準値を閾値に加算した比較対象レベルとの比較を行い、比較対象レベルを超える波形のスキャンを行い、そうでない波形のスキャンを行わない構成を採用してもよい。
また、本発明の実施例に係る電子楽器において、前記開始時点における基準値の値が前記第１の時点における最大振動値に所定係数を乗じた値である構成であってもよい。また、前記電子楽器は、電子打楽器であり、前記第１の演奏操作子及び前記第２の演奏操作子は、第１の打面及び第２の打面である構成を採用してもよい。この場合、前記第２の打面は、前記第１の打面の方向と反対方向を向いている構成を採用してもよい。また、前記第１の打面は、連結部を介して前記第２の打面と連結されている構成を採用してもよい。

本発明の実施例は、上述した電子打楽器の情報処理装置、情報処理方法、プログラム、及びプログラムを記憶した記憶媒体を含んでもよい。また、本発明の実施例は、上述した電子楽器の情報処理装置、情報処理方法、プログラム、及びプログラムを記憶した記憶媒体を含んでもよい。

図１は、実施形態に係る電子楽器の回路構成例を示す。 図２は、電子打楽器の一例を示す。 図３は、電子打楽器の一例を示す。 図４は、電子打楽器の一例を示す。 図５Ａは、電子打楽器１０Ａを模式的に示し、図５Ｂは、電子打楽器１０Ｂを模式的に示す。 図６は、打撃検出装置で行われる処理を示す。 図７は、打撃検出処理の詳細を示すブロック図である。 図８は、打撃検出装置における立ち上がり検出処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、ＸＴＣ処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、最大振動値算出処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、ＸＴＣレベル算出処理の一例を示すフローチャートである。 図１２は、ＸＴＣレベルの算出方法（ＸＴＣエンベロープの生成方法）を説明する図である。 図１３は、ＸＴＣフラグの更新処理の一例を示すフローチャートである。 図１４Ａは振動波形の説明図であり、図１４Ｂは打撃波形情報の説明図である。 図１５は、電子打楽器１０Ａの打面１３ａと打面１３ｂとの一方（打面１３ａ）を打撃した場合の信号波形を示す。 図１５は、電子打楽器１０Ａの打面１３ａと打面１３ｂとの双方の同時撃ちを実行した場合の信号波形を示す。 図１６は、電子打楽器１０Ｂの打面１３ａと打面１３ｂとの一方（打面１３ａ）を打撃した場合の信号波形を示す。 図１７は、電子打楽器１０Ｂの打面１３ａと打面１３ｂとの双方の同時撃ちを実行した場合の信号波形を示す。 図１８は、電子打楽器１０Ｃの打面１３ａを打撃した場合における、打面１３ａと、打面１３ａに隣接する打面１３ｂとの信号波形を示す。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、実施形態の構成に限定されない。

＜電子楽器の構成＞
図１は、実施形態に係る電子楽器の回路構成例を示す。本実施形態に係る電子楽器は、振動する複数の演奏操作子を有する電子楽器である。振動する複数の演奏操作子を有する電子楽器は、電子打楽器及び電子弦楽器を少なくとも含む。

図１において、電子楽器１０は、バスＢを介して相互に接続された、ＣＰＵ（Central Processing Unit、ＭＰＵとも呼ばれる）１１と、記憶装置１２と、複数の演奏操作子１
３と、音源１４と、入力装置１８と、出力装置１９とを備えている。

音源１４には、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１５が接続され、ＤＡＣ１５は、アンプ（増幅器）１６に接続され、アンプ１６はスピーカ１７に接続されている。ＣＰＵ１１，記憶装置１２及び音源１４は、楽音発生装置２０として動作する。ＣＰＵ１１は、「制御部」、「制御装置」、「プロセッサ」の一例である。

記憶装置１２は、主記憶装置と補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、プログラムやデータの記憶領域、ＣＰＵ１１の作業領域などとして使用される。主記憶装置は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＲＡＭとＲＯＭ（Read Only Memory）との組み合わせによって形成される。補助記憶装置は、プログラムやデータの記憶領域、波形データを記憶する波形メモリなどとして使用される。補助記憶装置は、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Eras
able Programmable Read-Only Memory）などである。

入力装置１８は、キー、ボタン、つまみなどの操作子を含む。入力装置１８は、様々な情報やデータを電子楽器１０に入力するために使用される。情報やデータは、電子楽器１０に様々な設定を施すためのデータを含む。出力装置１９は、例えばディスプレイであり、電子楽器１０に設定されるパラメータなどの情報を表示する。

複数の演奏操作子１３は、電子楽器１０が電子打楽器である場合は打面であり、電子楽器１０が電子弦楽器である場合は複数の弦である。

ＣＰＵ１１は、記憶装置１２に記憶されたプログラムを実行することによって様々な処理を行う。例えば、ＣＰＵ１１は、演奏操作子１３の操作に応じた打撃波形を生成し、楽音データ及び音源１４を用いて楽音の発音処理を行う。ＣＰＵ１１は、楽音信号の生成にあたり、演奏操作子１３の夫々について、他の演奏操作子１３の振動が伝わって生じる励振による誤発音を回避する処理（クロストークキャンセル（ＸＴＣ）処理という）を行う。

音源１４は、波形メモリを内蔵するＰＣＭ音源形式の音源回路である。ＣＰＵ１１は、ＸＴＣ処理後の打撃波形情報を波形メモリに記憶し、打撃された打面に対応する音色情報を記憶装置１２から読み出し、音源１４に供給する。音源１４は、打撃波形と音色情報とを用いた発音処理によって打楽器（和太鼓、バスドラム、タム、スネアドラム、ハイハットオープン、ハイハットクローズなど）を模した楽音信号を生成して出力する。音源１４から発せられた楽音信号は、ＤＡＣ１５に供給されてアナログ信号に変換され、アンプ１６にて増幅され、スピーカ１７から放音される。電子楽器１０の情報処理装置は、少なくとも、ＣＰＵ１１及び記憶装置１２を含む。ＣＰＵ１１によって実行される処理は、ＣＰＵ以外のプロセッサ（ＤＳＰなど）、集積回路（ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）によって行われるようにしてもよい。

電子楽器１０は、例えば、図２に示す電子打楽器１０Ａであってもよく、図３に示す電子打楽器１０Ｂであってもよく、図４に示す電子打楽器１０Ｃであってもよい。図２に示す電子打楽器１０Ａは、「両面太鼓」と呼ばれ、お互いに反対方向を向いた二つの打面１３ａ、１３ｂを有する。打面１３ａ、１３ｂは、スティック、バチ、手などで打撃を加えることで振動する。打面１３ａ及び１３ｂの夫々は円形に形成され、リング状のフレーム２１ａ、２１ｂに夫々取り付けられて（張設されて）いる。フレーム２１ａとフレーム２１ｂとは、８本の連結棒２２を介して連結されている。フレーム２１ａ、２１ｂ及び連結棒２２は、「連結部」の一例である。

電子楽器１０Ａでは、打面１３ａ及び１３ｂの一方の打面が振動すると、その振動は連結部（フレーム及び連結棒）を介して打面１３ａ及び１３ｂの他方の打面に伝わり、他方の打面を振動させる（励振）。

なお、連結棒２２で囲まれた打面１３ａと打面１３ｂとの間の空間内には、コントローラ２３が配置されている（固定されている）。コントローラ２３は、表面に入力装置１８であるボタン群と出力装置１９であるディスプレイとが設けられた筐体を備え、筐体内には、図１に示した構成要素のうち、複数の演奏操作子以外の構成要素を収容している。

図３に示す電子打楽器１０Ｂは、三脚スタンド２４の上に並べて配置された二つの打面１３ａ及び１３ｂを有する。打面１３ａ及び１３ｂは、同じ大きさの円形を有している。打面１３ｂはリング状のフレーム２１ｃに設けられて（張設されて）おり、打面１３ｂはリング状のフレーム２１ｄに設けられて（張設されて）いる。

フレーム２１ｃ及びフレーム２１ｄの夫々は、三脚スタンド２４の支柱２４ａの上端部２４ｂから夫々延びるロッド２４ｃ、２４ｄによって支持されている。フレーム２１ｃ、ロッド２４ｃ、上端部２４ｂ、ロッド２４ｄ及びフレーム２１ｄは、打面１３ａと打面１３ｂとを連結する連結部の一例である。

電子楽器１０Ｂにおいても、打面１３ａ及び１３ｂの一方の打面が振動すると、その振動は連結部を介して打面１３ａ及び１３ｂの他方の打面に伝わり、他方の打面を振動させる（励振）。

図３に示す例では、打面１３ｃ及び１３ｄは、三脚スタンド２４の主柱２４ｃに対して左右対称に配置されるとともに、同一平面上に配置されている。但し、打面１３ｃ及び１３ｄの高さや、奏者（ユーザ）に向かう角度は、相互に異なっていてもよい。

図４に示す電子打楽器１０Ｃは、マルチ打面パッドと呼ばれる。電子打楽器１０Ｃは、ベース（筐体）の上面に、複数の打面をなす八つのパッド１３ａ〜１３ｈを有している。このように、実施形態に係る電子打楽器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、複数の（二以上の任意の数）の打面を有する。パッド１３ａ〜１３ｈの夫々を打撃したとき、その打撃による振動は打撃されたパッド以外のパッドに筐体２６を介して伝わり、打撃されたパッド以外のパッドを振動させる。筐体２６は連結部として作用する。

電子打楽器１０Ａ、１０Ｂにおいて、打面１３ａ（１３ｂ）を打撃した場合に、打面１３ｂ（１３ａ）が励振によって振動する場合、打面１３ａ（１３ｂ）は「第１の打面（演奏操作子）」に該当し、打面１３ｂ（１３ａ）は、「第２の打面（演奏操作子）」に該当する。このように、二つの打面のうち、振動が自己振動か励振かの判定を行う対象となる打面が「第２の打面（演奏操作子）」であり、励振の要因となる他の打面が「第１の打面（演奏操作子）」となる。電子打楽器１０Ｃの打面１３ａ及び１３ｂについても、上記の第１及び第２の打面の定義は成立する。さらに、電子打楽器１０Ｃでは、上下方向、左右方向、斜め方向の少なくとも一つにおいて隣接する二つのパッドについて、一方を第２の打面（演奏操作子）とし、他方を第１の打面（演奏操作子）とするクロストークキャンセルが実行される。

図５Ａは、電子打楽器１０Ａを模式的に示し、図５Ｂは、電子打楽器１０Ｂを模式的に示す。打面１３ａに対する打撃によって打面１３ａが振動する。この振動は、振動センサ（振動検出子）３０ａによってアナログの電気信号に変換される。一方、打面１３ｂに対する打撃によって打面１３ｂが振動する。この振動は、振動センサ（振動検出子）３０ｂによってアナログの電気信号に変換される。

打面１３ａの打撃による振動は、連結部を介して打面１３ｂに伝わり、打面１３ｂを振動させる（励振）。振動センサ３０ｂが出力する電気信号には、打面１３ｂの自己振動の成分だけでなく励振による成分も含まれる。同様に、振動センサ３０ａが出力する電気信号には、打面１３ａの自己振動の成分だけでなく励振による成分も含まれる。

ＣＰＵ１１が記憶装置１２に記憶されたプログラムを実行することによって、電子楽器１０Ａは、打撃検出装置３１と、音源部３２とを備えた装置として動作する。打撃検出装置３１は、ＣＰＵ１１及び記憶装置１２によって形成される。音源部３２は、音源１４、ＤＡＣ１５及びアンプ１６によって形成される。

打撃検出装置３１は、打面１３ａ、１３ｂの打撃に対応する楽音データ（打撃情報）を生成し、音源部３２は打撃情報に基づく楽音を発音する。楽音はスピーカ１７に接続され
て放音される。

図６は、打撃検出装置３１で行われる処理を示す。打撃検出装置３１は、打面１３ａの振動波形に対する打撃検出処理５０ａと、打面１３ｂの振動波形に対する打撃検出処理５０ｂを行う。打撃検出処理５０ａ、５０ｂの夫々は、０．１ｍｓ周期のＣＰＵ１１の割り込み処理によって実行される。０．１ｍｓは例示であり、これより大きくても小さくてもよい。打撃検出処理５０ａ、５０ｂの夫々は、クロストークキャンセル（ＸＴＣ）処理６０によって算出される、その時点ｔにおけるＸＴＣレベルを用いて行われる。打撃検出処理５０ａ、５０ｂによって、打面１３ａ、１３ｂの夫々の振動を示す波形から励振と判定される振動の情報が除かれた振動の情報が打撃波形情報として出力される。

波形分析処理７０は、打撃波形情報の発生毎にオンデマンドで実行される。波形分析処理７０では、打撃波形情報によって示される打撃波形の分析が行われ、打撃の強さや極性など、打撃に係る１以上のパラメータを含んだ打撃情報が生成される。打撃情報は、音源部３２に供給される。

図７は、打撃検出処理５０ａ（５０ｂ）の詳細を示すブロック図である。打面１３ａ（１３ｂ）の振動を示すアナログ信号は、アナログ−ディジタル変換される（Ａ／Ｄ変換５１）。続いて、ディジタル信号から直流成分が除去され（ＤＣカット５２）、整流処理５３によって全波整流処理がなされる。

整流処理５３の後の波形に関して、振動（打撃）の立ち上がりを検出する立ち上がり検出５４が実行される。立ち上がり検出５４は、整流後の波形に関して、所定のレベル（比較対象レベル：閾値）を超えるレベルの入力があった場合に、その入力を立ち上がりとして検出する。

立ち上がりが検出された場合には、ＸＴＣフラグ（ＸＴＣ（ＸＴＣレベルの計算）を有効にするフラグ）が有効（オン）に設定される。ＸＴＣフラグが有効な間、そのＸＴＣフラグが有効に設定された打面以外の打面に関して周期的に実行される立ち上がり検出５４において、ＸＴＣ処理６０によって算出されるその時点ｔにおけるＸＴＣレベルが立ち上がり検出５４に供給される。例えば、打面１３ａに係る立ち上がり検出５４においてＸＴＣフラグをオンにした場合、ＸＴＣフラグがオンの間、打面１３ａの振動波形に基づいて生成したＸＴＣレベル（Ｌ（ｔ））を、打面１３ｂの立ち上がり検出５４に供給する。

ＸＴＣレベルは、入力レベルがＸＴＣレベルを考慮した所定のレベルを超えているかの判定に使用される。入力レベルが所定のレベルを超えない場合、その入力レベルに係る波形は、クロストークによる振動として扱われ、その波形のスキャン（波形スキャン５５）は開始されない。したがって、打撃検出処理５０の出力として得られる打撃波形情報には、スキャンされなかったクロストーク由来とされる（励振に基づく）波形の情報は含まれない。

立ち上がりが検出されてから所定時間が経過すると、ＸＴＣフラグが無効（オフ）に設定される。波形スキャン５５は、立ち上がりが検出されてから一定期間(例えば、ＸＴＣ
フラグが有効になってから無効にされるまで)の間に検出された、打面の自己振動と判定
された入力レベルを内部メモリ（例えば記憶装置１２）に記憶する処理である。

図８は、打撃検出処理５０における立ち上がり検出５４の処理例を示すフローチャートである。図８に示す処理の主体は、打撃検出装置３１として動作するＣＰＵ１１である。処理例の説明に用いる用語及び定義は以下の通りである。
ＸＴＣ: “クロストークキャンセル”の略語である。
ＸＴＣ＿ＦＬＧ:ＸＴＣ処理に用いるフラグ（ＸＴＣフラグ）である。初期状態では無効
となっている。
ＩＮ: 立上り検出５４に入力される波形のレベルを示す。
Ｘ＿Ｌ: ＸＴＣレベルを示す。ＸＴＣレベルは、クロストークを防ぐためのキャンセル
値として用いられる。
ＴＨＲＥ: 立上り検出に用いる閾値である。
Ｘ＿Ｒ: ＸＴＣレートを示す。ＸＴＣレートはユーザが変更できるパラメータで、ＸＴ
Ｃの効き具合を変更するために使用される (０＜＝Ｘ＿Ｒ＜＝１)。
Ｘ＿Ｃ： ＸＴＣレベルの計算に用いる内部係数である。本実施形態では固定値とする (０＜＝Ｘ＿Ｃ＜１)。
Ｔ＿Ｅ： ＸＴＣ処理の終了時点を示す。
Ｔ＿Ｐ: ＸＴＣエンベロープによって示されるレベルＬ(ｔ)が最大(ピーク)となる時点
を示す(Ｔ＿Ｐ＜Ｔ＿Ｅ)。
Ｔ＿Ｓ： 波形のスキャン（最大振幅値の記録）の終了時点を示す（Ｔ＿Ｓ＜Ｔ＿Ｐ）。

以下は、ＸＴＣフラグが有効である場合に用いられる変数を示す。
ｔ： カウンタ(時間)を示す。ｔの初期値は０であり、いずれかのＸＴＣフラグの有効時はＸＴＣ処理ごとにインクリメント（＋１）される。
ＭＡＸ（ｔ）：ｔ時点での最大振動値を示す。
Ｌ（ｔ）： t 時点でのＸＴＣレベルの算出値（基準値）を示す。

図８に示すステップＳ０１では、ＣＰＵ１１は、ＸＴＣ処理のサブルーチンを実行する。ＸＴＣ処理によって、その時点ｔにおけるＸＴＣレベルＸ＿ＬをＣＰＵ１１は取得する。但し、他の（もう一つの）打面のＸＴＣフラグが有効（オン）でない間は、ＸＴＣレベルは０である。

ステップＳ０２では、ＣＰＵ１１は、振動波形の入力レベルＩＮが、閾値ＴＨＲＥにＸＴＣレベルを加算した比較対象レベルを示す値（所定値ＴＨＲＥ＋Ｘ＿Ｌ）より大きいか否かを判定する。上述したように、他の（もう一つの）打面のＸＴＣフラグが有効でない場合、ＸＴＣレベルは０であるので、入力レベルＩＮが閾値ＴＨＲＥより大きいかの判定となる。このように、ＸＴＣレベルは、打面の振動が自己振動か励振かを判定するための基準値の一例である。

ここで、入力レベルＩＮが（ＴＨＲＥ＋Ｘ＿Ｌ）より大きいと判定する場合には（ステップＳ０２のＹＥＳ）、処理がステップＳ０３に進み、そうでない場合には（ステップＳ０２のＮＯ）、図８に示す処理は終了する。

ステップＳ０３では、ＣＰＵ１１は、閾値ＴＨＲＥ（所定値ＴＨＲＥ＋Ｘ＿Ｌ）を超えるレベルに係る波形のスキャンを開始する。ステップＳ０４では、ＣＰＵ１１は、自身の打面のクロストークキャンセルに係るＸＴＣフラグを有効化し、処理を終了する。

図９は、ＸＴＣ処理６０の例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、ＣＰＵ１１は、他の（もう一つの）打面（打面１３ａに対する打面１３ｂ又はその逆）のＸＴＣフラグが有効か否かを判定する。ＸＴＣフラグが有効と判定される場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、処理がＳ１２に進む。ＸＴＣフラグが無効と判定される場合（ステップＳ１１のＮＯ）、ＸＴＣレベルが０に設定され（ステップＳ１６）、処理がステップＳ０２（図８）に戻る。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１１は最大振動値算出処理を行う。図１０は、最大振動値算出処理の例を示すフローチャートである。図１０において、ステップＳ２１では、ＣＰ
Ｕ１１は、現在の時点ｔが時点Ｔ＿Ｓ（最大振動値を記録するための波形スキャンの終了時点）より前か否かを判定する。現在の時点ｔが時点Ｔ＿Ｓに達していないと判定される場合には（ステップＳ２１のＹＥＳ）、処理がステップＳ２２に進み、そうでない場合には（ステップＳ２１のＮＯ）、処理がステップＳ２４に進む。

ステップＳ２２では、ＣＰＵ１１は、ＸＴＣフラグが有効である他の（もう一つの）打面の入力レベルＩＮが時点ｔでの最大振動値を示すＭＡＸ（ｔ）より大きいかを判定する。レベルＩＮがＭＡＸ（ｔ）より大きいと判定されるには（ステップＳ２２のＹＥＳ）、処理がステップＳ２３に進み、そうでない場合には（ステップＳ２２のＮＯ）、処理がステップＳ２４に進む。

ステップＳ２３では、ＣＰＵ１１は、ＩＮの値をＭＡＸ（ｔ）の値に設定する。その後、処理がステップＳ１３（図９）に進める。ステップＳ２４に処理が進んだ場合には、ＣＰＵ１１は、時点ｔより一つ前の時点（ｔ−１）における最大振動値ＭＡＸ（ｔ−１）をＭＡＸ（ｔ）に設定し、処理をステップＳ１３に進める。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１１は、ＸＴＣレベル算出処理を行う。図１１は、ＸＴＣレベル算出処理の例を示すフローチャートである。ＸＴＣレベル算出処理は、打面１３ｂに対する立ち上がり検出５４に供給するＸＴＣレベルを、立ち上がりが検出された他の（もう一つの）打面１３ａの振動波形を用いて計算する。すなわち、打面１３ａ及び１３ｂのうち打面１３ａの立ち上がりが先に検出されると、打面１３ｂの打撃検出処理５０には、打面１３ａの振動波形を用いて生成したＸＴＣエンベロープが用いられる。

ステップＳ３１において、ＣＰＵ１１は、現時点ｔが時点Ｔ＿Ｐ（ＸＴＣエンベロープのレベルＬ(ｔ)が最大となる時点）より前か否かを判定する。現時点ｔが時点Ｔ＿Ｐより前と判定される場合には（ステップＳ３１のＹＥＳ）、処理がステップＳ３２に進み、そうでないと判定される場合には（ステップＳ３１のＮＯ）、処理がステップＳ３３に進む。

ステップＳ３２では、ＣＰＵ１１は、以下の式（ａ）を用いてＬ（ｔ）を計算する。
Ｌ（ｔ）＝ＭＡＸ（ｔ）×Ｘ＿Ｒ×（Ｘ＿Ｃ＋ｔ×(１−Ｘ＿Ｃ)／Ｔ＿Ｐ)・・・（ａ）
ステップＳ３３では、ＣＰＵ１１は、以下の式（ｂ）を用いてＬ（ｔ）を計算する。
Ｌ（ｔ）＝ＭＡＸ（ｔ）×Ｘ＿Ｒ／（Ｔ＿Ｅ−Ｔ＿Ｐ）×(Ｔ＿Ｅ−ｔ)・・・（ｂ）
ステップＳ３４では、ＣＰＵ１１は、Ｓ３２又はＳ３３で得られたＬ（ｔ）の値をＸＴＣレベルＸ＿Ｌに設定し、処理をステップＳ１４（図９）に戻す。

図１２は、Ｌ（ｔ）の算出方法（ＸＴＣエンベロープ）を説明する図である。ＸＴＣエンベロープは、各時点ｔにおけるＸＴＣレベルを示すＬ（ｔ）の時間変化を示し、図１２に示す包絡線波形として表現することができる。

図１２における時点Ｔ＿Ｐは、ＸＴＣレベルＬ（ｔ）が最大（ピーク）となる時点である。ｔ＝０の時点は、ＸＴＣフラグが有効に設定された時点を示す。時点０から時点Ｔ＿Ｓまでの間、最大振動値ＭＡＸ（ｔ）の算出処理（図１０）が実行される。

時点Ｔ＿ＰにおけるＸＴＣレベルＬ（ｔ）の値は、本実施形態では、“ＭＡＸ（Ｔ＿Ｐ）×Ｘ＿Ｒ”と定義される。ＭＡＸ（Ｔ＿Ｐ）は、時点Ｔ＿Ｐにおける最大振動値を示す。Ｘ＿Ｒ（ＸＴＣレート）は、クロストークキャンセルの効き具合を示す値であり、ＸＴＣレートが大きい程、クロストークとして扱われる（打撃波形情報から除外される）振動が増加する。

ＸＴＣレベルＬ（ｔ）の値は、時点Ｔ＿Ｐを最大として、ｔ＝０の時点（開始点の一例）から時点Ｔ＿Ｐ（第１の時点の一例）までの間の期間（第１の期間）は、増幅期間として、時間経過とともにＬ（ｔ）が増加する。ｔ＝０の時点におけるＬ（ｔ）の値は０でもよいが、図１２に示すように“ＭＡＸ（Ｔ＿Ｐ）×Ｘ＿Ｒ×Ｘ＿Ｃ”の値を用いてもよい。

Ｘ＿Ｃは、Ｌ（ｔ）の最大値“ＭＡＸ（Ｔ＿Ｐ）×Ｘ＿Ｒ”へ向かってＬ（ｔ）をリニアに増加させるための内部係数（所定係数）であり、０以上で１より小さい値である。第１の期間の時間長が一定の場合、Ｘ＿Ｃの値が小さい程、増加の傾きが大きくなる。また、時点Ｔ＿Ｐから終点Ｔ＿Ｅ（第２の時点の一例）までの期間（第２の期間）は、減衰期間として、時間経過とともにＬ（ｔ）が減少する。

Ｌ（ｔ）を求める式（ａ）は、第１の期間において、Ｌ（ｔ）を線形に増加させる関数であり、式（ｂ）は、第２の期間において、Ｌ（ｔ）を線形に減少させる関数である。式（ａ）及び（ｂ）は、これまでに説明したパラメータＭＡＸ（ｔ）、Ｘ＿Ｒ、Ｘ＿Ｃ、ｔ、Ｔ＿Ｐを用いて算出される。ＭＡＸ（ｔ）は計算によって、ｔの値はカウンタのインクリメント（計時）によって得られる。

パラメータＸ＿Ｒ、Ｘ＿Ｃ、Ｔ＿Ｐ、Ｔ＿Ｓの夫々は、実験やシミュレーションなどによって予め設定しておく値であり、記憶装置１２に記憶されている。もっとも、ＣＰＵ１１が、ＸＴＣレートの計算時に通信によって受信してもよく、記憶装置１２以外の記憶装置から取得するようにしてもよい。

ステップＳ１４（図９）では、時間ｔを管理するカウンタの値がインクリメントされて、現在のｔの値に１が加算された値となる。ステップＳ１５では、ＸＴＣフラグの更新処理が実行される。

図１３は、ＸＴＣフラグの更新処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４１では、ＣＰＵ１１は、現時点ｔが終点Ｔ＿Ｅに達しているか否かを判定する。時点ｔが終点Ｔ＿Ｅに達していると判定される場合には（ステップＳ４１のＹＥＳ）、処理がステップＳ４２に進み、そうでない場合には（ステップＳ４１のＮＯ）、ＸＴＣフラグ更新処理が終了するとともに、ＸＴＣ処理も終了し、処理がステップＳ０２に進む。

図１４Ａは、ＸＴＣの説明図であり、図１４ＢはＸＴＣによって得られる打撃波形情報の説明図である。図１４Ａのグラフにおいて、時点（時刻）ｔ１〜ｔ７に示す上端が黒丸の垂線は、振動波形信号のサンプルを示し、垂線の高さはレベルの高さ（入力レベルＩＮ）を示す。各垂線と直交する破線は、入力レベルＩＮと比較する所定レベルを示す。

時刻ｔ１〜ｔ７では、いずれも、ＸＴＣフラグが有効（オン）となっており、入力レベルＩＮは、閾値ＴＨＲＥにＸＴＣレベルＸ＿Ｌを加えた所定レベル（０＜Ｘ＿Ｌ）と比較される。時刻ｔ１〜ｔ６では、入力レベルＩＮが所定レベルを下回り、時刻ｔ７では、入力レベルＩＮが所定レベルを上回る。

所定レベルを超過するサンプルは波形スキャン５５の対象となり、所定レベルを超過しないサンプルは波形スキャン５５の対象から除外される。換言すれば、所定レベルを超過するサンプルについて波形スキャン５５が行われ、そうでないサンプルの波形スキャン５５は行われない。その結果、図１４Ｂに示すように、所定レベルを超えるサンプル（ｔ７のサンプル）のレベルを示す情報が打撃波形情報として使用される。

ここで、時刻ｔ１〜ｔ６のサンプルがクロストーク由来の（励振に基づく）サンプルで
あれば、これらのサンプルに係る情報は打撃波形情報に含まれない。このことは、音源部３２に供給される打撃情報に、クロストーク由来の成分が含まれないことを意味する。従って、クロストーク由来の発音は行われず、クロストークがキャンセルされる。このように、打撃検出処理３１では、ＸＴＣエンベロープが示すＸＴＣレベルを用いて、或る打面（演奏操作子）の打撃（操作）を示す情報に、或る打面の励振（クロストーク）に基づく情報を含めない処理を行う。

図１５は、電子打楽器１０Ａの打面１３ａと打面１３ｂとの一方（打面１３ａとする）を打撃した場合の信号波形を示す。最上段には、打面１３ａを打撃した場合の波形（打面１３ａの自己振動波形）を示す。上から二番目の段には、整流処理後の打面１３ａの打撃波形が示されている。上から三番目の段には、打面１３ａの打撃に伴う打面１３ｂの励振（クロストーク）を示す。上から四番目の段（最下段）には、整流処理後の打面１３ｂのクロストーク波形が示されている。打面１３ｂのクロストークのキャンセルは、打面１３ａの自己振動波形を用いて生成したＸＴＣエンベロープを用いて行われる。

図１６は、電子打楽器１０Ａの打面１３ａと打面１３ｂとの双方の同時撃ちを実行した場合の信号波形を示す。図１６の最上段には、打面１３ａの振動波形（打面１３ａの自己振動及び打面１３ｂの打撃に伴うクロストークを含む）を示す。上から二番目の段には、整流処理後の打面１３ａの振動波形が示されている。上から三番目の段には、打面１３ｂの振動波形（打面１３ｂの自己振動及び打面１３ａの打撃に伴うクロストークを含む）を示す。上から四番目の段（最下段）には、整流処理後の打面１３ｂの振動波形が示されている。打面１３ｂのクロストークのキャンセルは、打面１３ａの振動波形を用いて生成したＸＴＣエンベロープを用いて行われる。

図１６中のピーク（Ａ）は、打面１３ａの打撃によるピークを示し、ピーク（Ｂ１）は、打面１３ｂの打撃によるピークを示す。打面１３ａについてピーク（Ａ）の立ち上がりが検出されると、打面１３ｂについてＸＴＣフラグが有効となり、打面１３ａの振動波形に基づいて生成したＸＴＣエンベロープが示すＸＴＣレベルが打面１３ｂの立ち上がり検出５４で使用され、波形スキャン５５の対象とするか否かの判定が入力レベルと所定レベルとの比較により行われる（図８のＳ０２）。

図１６のグラフの１目盛りは２ｍｓであるので、同時撃ちの場合でも、微少な時間単位で見た場合、両者の打撃のタイミングにはズレが生じる。このピーク（Ｂ１）は、波形スキャン５５の対象となるべきものである。ここで、最下段のグラフに示すように、打面１３ａの振動波形を用いて生成されたＸＴＣエンベロープでは、ピーク（Ｂ１）の整流後のピーク（Ｂ２）のレベルはエンベロープで示されるＸＴＣレベルよりも高い。このため、立ち上がり検出５４において波形スキャン５５の対象となり、打面１３ｂの打撃波形情報に含まれる。

図１６において、一点鎖線で示す直線（Ｃ）は、比較例として、特許文献１（特公平７−６９６８７号公報）に記載の技術に基づくＸＴＣエンベロープの一部を示す。比較例のＸＴＣエンベロープでは、振動の立ち上がりから減衰する。このため、ピーク（Ｂ１）がエンベロープを下回り、ピーク（Ｂ１）がスキャンされなくなる。すなわち、打面１３ｂの自己振動による発音が行われなくなる。実施形態のＸＴＣエンベロープでは、そのような問題を回避することができる。

図１７は、電子打楽器１０Ｂの打面１３ａと打面１３ｂとの一方（打面１３ａとする）を打撃した場合の信号波形を示す。最上段には、打面１３ａを打撃した場合の波形（打面１３ａの自己振動波形）を示す。上から二番目の段には、整流処理後の打面１３ａの打撃波形が示されている。上から三番目の段には、打面１３ａの打撃に伴う打面１３ｂの励振
（クロストーク）を示す。上から四番目の段（最下段）には、整流処理後の打面１３ｂのクロストーク波形が示されている。打面１３ｂのクロストークのキャンセルは、打面１３ａの自己振動波形を用いて生成したＸＴＣエンベロープを用いて行われる。

図１８は、電子打楽器１０Ｂの打面１３ａと打面１３ｂとの双方の同時撃ちを実行した場合の信号波形を示す。図１８の最上段には、打面１３ａの振動波形（打面１３ａの自己振動及び打面１３ｂの打撃に伴うクロストークを含む）を示す。上から二番目の段には、整流処理後の打面１３ａの振動波形が示されている。上から三番目の段には、打面１３ｂの振動波形（打面１３ｂの自己振動及び打面１３ａの打撃に伴うクロストークを含む）を示す。上から四番目の段（最下段）には、整流処理後の打面１３ｂの振動波形が示されている。打面１３ｂのクロストークのキャンセルは、打面１３ａの振動波形を用いて生成したＸＴＣエンベロープを用いて行われる。

電子打楽器１０Ｂの連結部の剛性は、電子打楽器１０Ａの連結部の剛性よりも低く、振動の伝達速度が電子打楽器１０Ｂに比べて緩やかである。このため、Ｔ＿Ｐの長さは、電子打楽器１０Ａに比べて長くとっている。

図１９は、電子打楽器１０Ｃの打面１３ａを打撃した場合における、打面１３ａと、打面１３ａに隣接する打面１３ｂの信号波形を示す。最上段には、打面１３ａを打撃した場合の波形（打面１３ａの自己振動波形）を示す。上から二番目の段には、整流処理後の打面１３ａの打撃波形が示されている。上から三番目の段には、打面１３ａの打撃に伴う打面１３ｂの励振（クロストーク）を示す。上から四番目の段（最下段）には、整流処理後の打面１３ｂのクロストーク波形が示されている。打面１３ｂのクロストークのキャンセルは、打面１３ａの自己振動波形を用いて生成したＸＴＣエンベロープを用いて行われる。

電子打楽器１０Ｃのパッドは、堅い樹脂製の筐体上に配置されているため、電子打楽器１０Ａ及び１０Ｂに比べて振動が伝わりやすい。このため、Ｔ＿Ｐの時間長は短くなっている。

実施形態によれば、電子打楽器１０Ａのような、反対方向を向いた二つの打面１３ａ及び１３ｂを有する電子打楽器にクロストークキャンセル処理を適用することができる。また、実施形態に係る電子打楽器１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃでは、クロストークを適正にキャセルできるとともに、同時撃ちのような、二つの打面が同時に打撃された場合、打撃のタイミングにズレが生じても、タイミングの遅い方の打撃によるピークがクロストークとして除去されることを回避することができる。

実施形態では、エンベロープを生成する態様について説明したが、エンベロープ（Ｌ（ｔ）の時間的変化）を予め記憶装置１２に記憶しておき、エンベロープ算出のステップで、記憶装置１２から時間ｔに応じたＸＴＣレベルＬ（ｔ）を読み出して供給するようにしてもよい。このようにすれば、ＣＰＵ１１の付加を軽減することができ、処理時間の短縮を図ることができる。実施形態にて示した構成は、目的を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができる。

１０・・・電子楽器
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・電子打楽器
１１・・・ＣＰＵ
１２・・・記憶装置
１３・・・演奏操作子
１３ａ〜１３ｈ・・・打面

Claims (15)

1. 第１の打面と、
   前記第１の打面の方向と反対の方向を向いた第２の打面と、
   前記第２の打面の振動が自己振動か前記第１の打面の打撃に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の打面の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の打面の打撃を示す情報に前記第２の打面の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置と、を含む電子打楽器。
2. 前記制御装置は、所定の時点毎に、前記第２の打面の振動を示す波形のレベルと、前記エンベロープが示すその時点の基準値を閾値に加算した比較対象レベルとの比較を行い、比較対象レベルを超える波形のスキャンを行い、そうでない波形のスキャンを行わない
   請求項１に記載の電子打楽器。
3. 前記第２の打面が前記第１の打面と連結部を介して連結されている
   請求項１又は２に記載の電子打楽器。
4. 前記エンベロープは、開始時点から第１の時点まで第１の期間において前記基準値の増加を示し、第１の時点から終点までの第２の期間において前記基準値の減少を示す
   請求項１から３のいずれか一項に記載の電子打楽器。
5. 前記開始時点における基準値の値が前記第１の時点における最大振動値に所定係数を乗じた値である
   請求項４に記載の電子打楽器。
6. 第１の演奏操作子と第２の演奏操作子とを含む電子楽器であって、
   前記第２の演奏操作子の振動が自己振動か前記第１の演奏操作子の振動に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の演奏操作子の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の演奏操作子の操作を示す情報に前記第２の演奏操作子の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置と、
   を含み、
   前記エンベロープは、開始時点から第１の時点まで第１の期間において前記基準値の増加を示し、第１の時点から終点までの第２の期間において前記基準値の減少を示す
   電子楽器。
7. 前記制御装置は、所定の時点毎に、前記第２の演奏操作子の振動を示す波形のレベルと、前記エンベロープが示すその時点の基準値を閾値に加算した比較対象レベルとの比較を行い、比較対象レベルを超える波形のスキャンを行い、そうでない波形のスキャンを行わない
   請求項６に記載の電子楽器。
8. 前記開始時点における基準値の値が前記第１の時点における最大振動値に所定係数を乗じた値である
   請求項６又は７に記載の電子楽器。
9. 前記電子楽器は、電子打楽器であり、
   前記第１の演奏操作子及び前記第２の演奏操作子は、第１の打面及び第２の打面である請求項６から８のいずれか一項に記載の電子楽器。
10. 前記第２の打面は、前記第１の打面の方向と反対方向を向いている
    請求項９に記載の電子楽器。
11. 前記第１の打面は、連結部を介して前記第２の打面と連結されている
    請求項１０に記載の電子楽器。
12. 第１の打面と、前記第１の打面の方向と反対の方向を向いた第２の打面とを備える電子打楽器の情報処理装置であって、
    前記第２の打面の振動が自己振動か前記第１の打面の打撃に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の打面の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の打面の打撃を示す情報に前記第２の打面の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置、
    を含む情報処理装置。
13. 第１の打面と、前記第１の打面の方向と反対の方向を向いた第２の打面とを備える電子打楽器の制御装置が、
    前記第２の打面の振動が自己振動か前記第１の打面の打撃に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の打面の振動を示す波形に基づいて生成し、
    前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の打面の打撃を示す情報から前記第２の打面の励振に基づく情報を含めない
    ことを含む情報処理方法。
14. 第１の演奏操作子と第２の演奏操作子とを含む電子楽器の情報処理装置であって、
    前記第２の演奏操作子の振動が自己振動か前記第１の演奏操作子の振動に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の演奏操作子の振動を示す波形に基づいて生成する処理と、前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の演奏操作子の操作を示す情報に前記第２の演奏操作子の励振に基づく情報を含めない処理と、を行う制御装置を含み、
    前記エンベロープは、開始時点から第１の時点まで第１の期間において前記基準値の増加を示し、第１の時点から終点までの第２の期間において前記基準値の減少を示す
    情報処理装置。
15. 第１の演奏操作子と第２の演奏操作子とを含む電子楽器の制御装置が、
    前記第２の演奏操作子の振動が自己振動か前記第１の演奏操作子の振動に伴う励振かを判定するための基準値の時間的変化を示すエンベロープを、前記第１の演奏操作子の振動を示す波形に基づいて生成し、
    前記エンベロープが示す前記基準値を用いて、前記第２の演奏操作子の操作を示す情報に前記第２の演奏操作子の励振に基づく情報を含めない
    ことを含み、
    前記エンベロープは、開始時点から第１の時点まで第１の期間において前記基準値の増加を示し、第１の時点から終点までの第２の期間において前記基準値の減少を示す
    情報処理方法。

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