JP2705444B2 - ダンパペダル付電子楽器 - Google Patents

ダンパペダル付電子楽器

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JP2705444B2
JP2705444B2 JP4083389A JP8338992A JP2705444B2 JP 2705444 B2 JP2705444 B2 JP 2705444B2 JP 4083389 A JP4083389 A JP 4083389A JP 8338992 A JP8338992 A JP 8338992A JP 2705444 B2 JP2705444 B2 JP 2705444B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子楽器に関し、特にダ
ンパペダルを備えピアノ音等を発生するのに適した電子
楽器に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、自然楽器のピアノはダンパペダル
を備えている。ピアノにおいては、鍵を押鍵すると、ダ
ンパがピアノ線上から持ち上げられ、ハンマがピアノ線
を叩き楽音を発生させる。押鍵中の鍵を離鍵するとダン
パが振動中のピアノ線に接触し、楽音の減衰を速める。
【0003】ダンパペダルを踏むと、鍵を離鍵してもダ
ンパが上げられたままとなり、緩やかな減衰状態(サス
テイン)が持続されて発生している楽音が持続する。電
子楽器においても、自然楽器のピアノと同様のダンパ機
能を得るような制御が求められている。特開平2−13
4689号公報は、ダンパペダルが踏まれている時に鍵
がキーオフされてもその発音をダンプせず、ダンパペダ
ルが離された時にその時点でキーオフされているすべて
の発音チャンネルをダンプする技術が開示されている。
このようにして、自然楽器のピアノにおけるダンパ機能
同様の機能が電子楽器において実現されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電子楽器においては、
通常1つの発音チャンネルは1つの音を発生させる。鍵
盤において同一の鍵を繰り返し押鍵した時は、押鍵数に
等しい発音チャンネルが割当てられ、各チャンネルで同
一鍵に対応する楽音を発生させる。
【0005】このような電子楽器においては、ダンパペ
ダルを踏み込んだ状態で同一の鍵を連打した時、上述の
ダンパペダル機能は自然楽器のピアノのダンパペダル機
能と異なってしまう。
【0006】すなわち、自然楽器のピアノにおいては、
同一音高の楽音は同一弦から発生する。ダンパペダルを
踏み込んだ状態で同一鍵を繰り返し押鍵し、同一鍵を押
鍵したままでダンパペダルを離しても、押鍵している鍵
に対応する弦はダンパが外れた状態になっているのに対
応して、同一音高の楽音は持続される。
【0007】ところが、上述の電子楽器のダンパ機能に
おいては、ダンパペダルを離した瞬間にキーオンしてい
ない楽音は全てダンプされてしまう。前回に強い押鍵を
し、今回弱い押鍵をしている間にダンパペダルを離した
ような場合、前回の強い押鍵に対する楽音が急に消えて
しまう半面、今回の弱い楽音は継続するため、演奏者に
違和感を与える。
【0008】本発明の目的は、実際のピアノのダンパペ
ダル機能と同様の機能を行うことのできる電子楽器を提
供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のダンパペダル付
電子楽器は、押鍵、離鍵により音高と発音開始/終了を
指示する楽音情報を発生させるための操作子と、前記楽
音情報に基づき楽音信号を発生させるための複数の楽音
信号発生手段と、楽音の終了指示があった時にも楽音を
持続させる指示を与えるためのダンパ操作子と、ダンパ
操作子が操作状態から非操作状態に戻された時に押鍵中
の鍵がある場合、押鍵中の鍵の音高と同一音高の楽音に
対しては楽音持続の指示を継続する手段とを有する。
【0010】
【作用】ダンパ操作子が非操作状態に戻された時に押鍵
中の鍵がある場合、押鍵中の鍵の音高と同一音高の楽音
に対しては、ダンパ機能を与えず、楽音持続の指示を継
続する手段を設けたことにより、ダンパペダルを離して
も押鍵中の鍵と同一の鍵に対応する楽音はダンプしな
い。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の基本的動作概念を示す。図
1(A)は、ダンパペダルの操作を示す概略線図であ
る。ダンパペダルはt1の時間に踏み込まれ、t6の時
刻に戻される。
【0012】図1(B)は、ある同一鍵に対する鍵操作
を示す線図である。ある鍵が、時刻t1で押鍵され、t
2で離鍵され、時刻t3で再び押鍵され、時刻t4で離
鍵され、時刻t5でさらに押鍵され、ダンパペダルが戻
された時刻t6を過ぎても押鍵されたまま時刻t7で離
鍵されている。
【0013】図1(C)、(D)、(E)は、図1
(B)に示す3回の押鍵KP1、KP2、KP3に対応
する3個の楽音エンベロープEV1、EV2、EV3を
示す。従来の技術によれば、ダンパペダルが戻された時
刻t6において既に離鍵されている第1および第2の楽
音のエンベロープEV1、EV2は破線のようにダンプ
されていた。
【0014】本発明においては、同一鍵に関して押鍵K
P1、KP2、KP3のように連続的に押鍵がされ、最
後の押鍵が継続している間にダンパペダルが戻された時
は、ダンパペダルが戻された時点では既に離鍵されてい
る第1の楽音エンベロープEV1および第2の楽音エン
ベロープEV2をダンプさせず、ダンパペダルが戻され
た時にも継続していた押鍵KP3が終了した時点で始め
てダンプさせる。このようにして、自然楽器のピアノと
同様のダンパペダル機能が与えられる。
【0015】図2は、本発明の実施例による電子楽器の
ハードウエア構成を示す。鍵盤には、多数の鍵を含み、
各鍵の操作に対応した信号を発生する。すなわち、押鍵
がなされた時は、押鍵を表わすキーオン信号KON、音
高を表わすキーコードKC、押鍵タッチを表わす押鍵速
度等の信号が発生し、離鍵操作がなされた時は、離鍵を
表わすキーオフ信号KOFF、音高を表わすキーコード
KC、離鍵タッチを表わす離鍵速度等の情報が発生す
る。これらの情報は、鍵盤インターフェース4を介して
バス6に供給される。
【0016】電子楽器は、またダンパペダル等の操作子
8を含み、操作子の操作を表す信号は操作子インターフ
ェース10を介してバス6に供給される。バス6には、
さらにCPU12、ROM14、RAM16、楽音合成
回路20等が接続されている。CPU12は、ROM1
4に記憶された楽音合成プログラムに従い、演奏操作情
報に応じた楽音パラメータをRAM16内のレジスタ等
を利用して演算し、楽音合成回路20に供給する。楽音
合成回路20は、供給された楽音パラメータに基づき対
応する楽音信号を発生し、サウンドシステム22に供給
する。サウンドシステム22は、楽音合成回路から供給
された楽音信号に基づき、アナログ楽音信号を発生し、
スピーカ24から発音させる。
【0017】図3は、操作子8に設けられるダンパペダ
ルの機能を概略的に示す。ピアノ音等は、図3に示すよ
うに、押鍵に対応して楽音エンベロープが立上がるアタ
ック部AT、アタック部に続いて楽音エンベロープが減
衰するディケイ部DC、ディケイ後楽音エンベロープが
緩やかに減衰しつつ持続するサステイン部SS、離鍵に
応じサステイン部よりも速い減衰率で楽音エンベロープ
を減衰させるリリース部RLを含む。
【0018】ダンパペダルが踏み込まれると、離鍵を行
っても楽音エンベロープは急激に減衰せず、サステイン
部の減衰率を保ったまま持続する。従って、ダンパペダ
ルが踏み込まれると、離鍵操作に対応した楽音の変化が
異なるようになる。
【0019】なお、ダンパペダルの機能をオンとオフの
2通りとせず、中間段階のハーフペダルの状態を設けて
もよい。以下、同一鍵が連打された時のダンパペダル機
能を自然楽器のピアノ同様にするための本発明の実施例
をフローチャートを参照して説明する。
【0020】図4は、本発明の実施例による楽音信号合
成処理のメインフローのフローチャートである。電子楽
器の電源が投入され、処理がスタートすると、まずステ
ップM1においてRAM16やCPU12内のレジスタ
等がイニシャライズされ、初期状態に設定される。
【0021】次にステップM2で鍵スキャンが行われ、
鍵盤で行われた押鍵、離鍵等の鍵イベントが検出され
る。ステップM3においては、鍵イベントがあったか否
かが判断される。
【0022】鍵イベントがある場合は、YESの矢印に
従ってステップM4に進み、押鍵または離鍵に対応する
KON/KOFFを鍵イベントレジスタKEVに格納
し、キーコードを音高レジスタKCに格納し、押鍵速度
をキーベロシティレジスタKVに格納する。なお、その
他音色等の情報は、別個にレジスタに格納されている。
【0023】次にステップM5において、鍵イベントが
押鍵であるか否かをKEV=KONであるか否かによっ
て判断する。押鍵であれば、YESの矢印に従ってステ
ップM6に進み、キーオンKON処理を行なう。押鍵で
ない場合は、離鍵を意味するため、NOの矢印に従って
ステップM7に進み、キーオフKOFF処理を行なう。
なお、ステップM3において、鍵イベントがない場合は
これらの処理はバイパスする。
【0024】次にステップM8に進み、発生している楽
音エンベロープ検出処理を行なう。また、ステップM9
において操作子処理を行い、ダンパペダル等の操作子の
操作に応じた処理を実行する。その後処理はステップM
2にリターンする。
【0025】なお、ダンパペダルの操作を表示するため
に、レジスタDPが設けられており、ステップM9の操
作子処理においてダンパペダルが開放されている時は、
DP=0に設定され、ダンパペダルが踏み込み中である
時は、DP=1に設定される。
【0026】また、楽音を発生させるために楽音合成回
路20は複数の発音チャンネルを有し、それぞれの発音
チャンネルに対応した状態レジスタSTを有している。
各発音チャンネルの状態レジスタSTは、発音待機中の
空きチャンネルである時は、ST=0に設定され、押鍵
中の鍵に対応して発音中の場合は、ST=1に設定さ
れ、離鍵されたが楽音がリリース中の場合の発音チャン
ネルは、ST=3に設定される。
【0027】また、離鍵されたがダンパペダルが踏み込
み中であり、楽音エンベロープをサステイン部に持続中
の場合の発音チャンネルは、ST=2に設定される。こ
れらのレジスタの設定は、ステップM6のキーオン処
理、ステップM7のキーオフ処理、ステップM8のエン
ベロープ検出処理、ステップM9の操作子処理に対応し
て行われる。
【0028】図5は、メインフローのステップM6で行
われるキーオン処理の内容をより詳細に示すフローチャ
ートである。押鍵がなされ、処理がスタートするとステ
ップN1において新たな押鍵に対応する発音チャンネル
を割当てるチャンネル割当て処理が行われる。空きチャ
ンネルがある場合は、空きチャンネルのいずれかが選択
され、押鍵に対応する楽音が割当てられる。空きチャン
ネルがない時は、楽音エンベロープが最も減衰した発音
チャンネル等がサーチされ、その発音をトランケート
し、新たな発音を割当てる。
【0029】続いてステップN2において、ダンパペダ
ルが踏み込まれているか否かをレジスタDPが1か否か
で判断する。ダンパペダルが踏み込まれていれば、DP
=1のため、YESの矢印に従ってステップN3に進
み、新たな押鍵のキーコードKCと同一のキーコードを
発音中の全チャンネルに対し、ダンパコントロールフラ
グDCFを1に設定する。
【0030】なお、ダンパコントロールフラグDCF
は、ダンパペダルが戻された時に押鍵中のキーコードと
同一キーコードの楽音はダンプ動作させないために利用
される。
【0031】ダンパペダルが踏み込まれていない時は、
DP=0のため、NOの矢印に従ってステップN3はバ
イパスする。次にステップN4において、押鍵に対応さ
せて割当てられたチャンネルACHの状態レジスタST
〔ACH〕に1を格納する。また、ステップN5におい
て、押鍵された鍵の音高に対応するキーコードKCを、
割当てられたチャンネルACHのキーコードレジスタA
KC〔ACH〕に格納する。
【0032】さらにステップN6において、発音を割当
てられたACH番目のチャンネルに楽音情報としてキー
コードKC、鍵速度KV、音色TC、キーオン情報KO
N等を出力する。
【0033】このようにして、新たな発音を割当てられ
たACH番目の発音チャンネルは、楽音信号の合成を開
始する。図6は、メインフローのステップM7において
行われるキーオフ処理の内容を示すフローチャートであ
る。
【0034】離鍵がなされ、キーオフ処理がスタートす
ると、ステップF1において、ダンパペダルが踏み込ま
れているか否かをレジスタDPが1か否かによって判断
する。DP=0であれば、ダンパペダルは踏み込まれて
いず、NOの矢印に従ってステップF2に進む。ステッ
プF2においては、番号レジスタiに0を設定し、発音
チャンネルサーチの準備をする。
【0035】次にステップF3において、発音中のi番
目のチャンネルのキーコードAKC〔i〕が離鍵操作さ
れた鍵に対応するキーコードKCであるか否かを判断す
る。i番目の発音割当てチャンネルのキーコードAKC
〔i〕が離鍵された鍵のキーコードと一致する時は、Y
ESの矢印に従ってステップF4に進み、当該チャンネ
ルの状態レジスタST〔i〕が既に離鍵後のリリース中
であることを示す3か否かが判断される。
【0036】ST〔i〕が3でない時は、未だ消音処理
がされていないため、NOの矢印に従ってステップF5
に進み、先ず状態レジスタST〔i〕に3を設定すると
共に、i番目のチャンネルのダンパコントロールフラグ
DCFを1に設定する。
【0037】続いてステップF6において、i番目のチ
ャンネルにキーオフKOFFを出力し、発生中の楽音を
消滅させる。なお、ステップF4において、レジスタS
T〔i〕が既に3の時は、消音処理がされているため、
YESの矢印に従ってステップF5、F6はバイパスす
る。
【0038】また、ステップF3において、i番目の発
音チャンネルのキーコードAKC〔i〕が離鍵された鍵
のキーコードKCと等しくない時は、この離鍵イベント
は関係がないため、NOの矢印に従ってステップF4、
F5、F6はバイパスする。その後ステップF7におい
て、次の発音チャンネル処理のため、番号レジスタiを
1インクリメントし、ステップF8に進む。ステップF
8では、チャンネルのサーチが終了したか否かをiが発
音チャンネル数MAXに達したか否かによって判断し、
未だ終了していない時はNOの矢印に従ってステップF
3に戻る。チャンネルのサーチが終了した時は、YES
の矢印に従って処理はリターンする。
【0039】なお、ステップF1において、DP=1で
あり、ダンパペダルが踏み込まれている時は、YESの
矢印に従ってステップF11に進む。ダンパペダルが踏
み込まれている時は、離鍵がなされても楽音はそのまま
継続するため、消音処理は不要である。
【0040】ステップF11においては、離鍵された鍵
のキーコードKCを発音中の全てのチャンネルのダンパ
コントロールフラグDCFを0に設定する。続いてステ
ップF12において、離鍵キーコードKCと同一音高を
発音中で状態レジスタST〔〕=1(押鍵中)のチャン
ネルについては、状態レジスタST〔〕を2(離鍵され
たがダンパペダル踏込により持続中)に変更する。すな
わち、状態レジスタSTは、押鍵によって1に設定され
るため、ダンパペダル踏込中に同一鍵が離鍵された時は
STを2に変更することによって、ダンパペダルの操作
によって楽音が継続中であることを表示させる。
【0041】なお、ステップF6等において、消音処理
がされても楽音エンベロープはただちに0になるわけで
はない。図4のステップM8に示すエンベロープ検出処
理によって楽音エンベロープレベルが検出され、所定値
以下に達した時に始めて楽音が消滅したと判断し、状態
レジスタSTを0に設定する。この時、該当発音チャン
ネルは空きチャンネルとなる。
【0042】図7は、メインフローのステップM9で行
われる操作子処理の内容を示すフローチャートである。
操作子処理がスタートすると、ステップC1において操
作子をスキャンする。操作子の操作が行われると、この
ステップによって検出される。
【0043】次にステップC2において、操作子イベン
トがあるか否かが判断される。操作子イベントがあれ
ば、YESの矢印に従ってステップC3に進み、その操
作子イベントがダンパペダルイベントか否かが判断され
る。
【0044】操作子イベントがダンパペダルイベントで
ない時は、NOの矢印に従ってステップC13に進み、
その他のペダルの処理を行なう。なお、ペダル以外の操
作子がある場合は、それらの処理も行なう。その後処理
はリターンする。
【0045】ダンパペダルイベントであれば、YESの
矢印に従ってステップC4に進み、そのダンパペダルイ
ベントがダンパペダルを踏み込んだオンイベントか否か
が判断される。ダンパペダルオンイベントの場合は、Y
ESの矢印に従ってステップC14に進み、ダンパペダ
ルフラグDPに1を設定し、そのままリターンする。
【0046】ダンパペダルを戻すオフイベントの場合
は、NOの矢印に従ってステップC5に進み、番号レジ
スタiに0を設定する。この番号レジスタiは、発音チ
ャンネルのサーチに用いられる。
【0047】次にステップC6において、i番目の発音
チャンネルの状態レジスタST〔i〕がダンパペダル踏
み込みによって離鍵後もサステインを続けている状態で
あるか否かをST=2か否かによって判断する。
【0048】ST〔i〕=2であれば、ダンパペダル踏
み込みによる楽音持続中のため、YESの矢印に従って
ステップC7に進み、フラグDCF〔i〕が1か否かを
判断する。フラグDCF〔i〕が1でない時は、同一鍵
は押鍵されていないため、NOの矢印に従ってステップ
C8に進み、状態レジスタST〔i〕に3を設定し、楽
音エンベロープのリリース状態を設定する。
【0049】続いてステップC9において、i番目のチ
ャンネルにキーオフ情報KOFFを出力し、消音処理を
行なう。ステップC7において、フラグDCF〔i〕が
1の時は、対応する鍵が再び押鍵され、現在押鍵中であ
るため、YESの矢印に従ってステップC8、C9をバ
イパスし、消音処理は行わない。このため、同一鍵を押
鍵中の時は、すでに離鍵した前の押鍵に対応する楽音も
ダンパが上げられていることに対応して持続される。
【0050】また、ステップC6において状態レジスタ
ST〔i〕が2でない時は、空きチャンネルである(S
T=0)か、押鍵中(ST=1)か、すでにリリース中
である(ST=3)のため、改めて消音処理をする必要
がなく、ステップC7、C8、C9はバイパスする。
【0051】これらの処理を行った後、番号レジスタi
を1にインクリメントし、ステップC11で発音チャン
ネルのサーチが終了していないことを確認した時は、N
Oの矢印に従ってステップC6に戻る。
【0052】発音チャンネルのサーチが終了した時は、
YESの矢印に従ってステップC12に進み、ダンパペ
ダルを戻したことを表わすため、レジスタDPに0を設
定する。その後処理はリターンする。
【0053】以上、本発明の実施例による電子楽器の楽
音処理を説明したが、同一鍵の連続押鍵に対するダンパ
ペダルの機能を図1に示すように実現していることをよ
り明確に示すため、図8に状態レジスタSTとフラグD
CFの変化を示す。
【0054】図8は、同一鍵の鍵操作に対応したパラメ
ータの変化を示す概略線図である。図8(A)はダンパ
ペダルの操作を示す、図8(B)は同一鍵の鍵操作を示
し、図8(C)、(D)、(E)は同一鍵の鍵操作KP
1、KP2、KP3に対応して割当てられる発音チャン
ネルの状態レジスタSTとフラグDCFの変化を示す。
【0055】図8(A)に示すように、ダンパペダルは
時刻t1で踏み込まれ、時刻t6で戻されるとする。こ
の間に鍵盤の同一鍵が図8(B)に示すように、3回押
鍵され、最後の押鍵KP3はダンパペダルを戻した時に
も続いているとする。
【0056】最初の押鍵KP1に応じて、第1の発音チ
ャンネルが割当てられ、図8(C)に示すようにそのパ
ラメータを変化させる。先ず押鍵に応じて、発音チャン
ネルが割当てられると、状態レジスタST〔1〕は1に
設定され、フラグDCF〔1〕は1に設定される。離鍵
がなされると、状態レジスタST〔1〕は2に変更さ
れ、フラグDCF〔1〕も0に変更される。その後同一
鍵が押鍵されるたびに、フラグDCF〔1〕は1に変更
され、離鍵がされると0に変更される。
【0057】図8(D)は、2番目の押鍵KP2に対応
して割当てられた第2の発音チャンネルのレジスタST
〔2〕とフラグDCF〔2〕の変化を示す。押鍵により
ST〔2〕が1に設定され、フラグDCF〔2〕も1に
設定され、離鍵に応じてST〔2〕=2、DCF〔2〕
=0となる点は第1の発音チャンネルと同様である。
【0058】このように、ダンパペダル踏み込み中は同
一鍵が押鍵されると前の発音を継続している発音チャン
ネルのフラグDCFも1に設定されている。従って、ダ
ンパペダルが戻された時刻t6において、各発音チャン
ネルをサーチした時、既に離鍵されているが、押鍵中の
鍵と同一鍵に関する発音チャンネルについてはフラグD
CFが1であり、他の発音チャンネルと区別することが
できる。
【0059】同一鍵が押鍵されていなければ、フラグD
CFは0であり、ダンパペダルの解除と共にリリース動
作が行われる。このようにして、図1に示すように、同
一鍵を連続操作した時のダンパペダルの機能が実現され
る。
【0060】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一鍵を連打した時に異なる発音チャンネルが割当てら
れる電子楽器においても、実際のピアノのダンパペダル
の機能を正確にシミュレートすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基本的動作概念を示す線図である。
【図2】 本発明の実施例による電子楽器のハードウエ
ア構成を示すブロック図である。
【図3】 図2に示す操作子のダンパペダルの機能を説
明するための線図である。
【図4】 電子楽器のメインフローのフローチャートで
ある。
【図5】 キーオン処理のフローチャートである。
【図6】 キーオフ処理のフローチャートである。
【図7】 操作子処理のフローチャートである。
【図8】 ダンパペダル踏み込み中に同一鍵を連打のパ
ラメータの変化を示す概念図である。
【符号の説明】
2 鍵盤、 4 鍵盤インターフェイス、 6 バ
ス、 8 操作子、10 操作子インターフェイス、
12 CPU、 14 ROM、16 RAM、
20 楽音合成回路、 22 サウンドシステム 24 スピーカ、 DP ダンパペダルフラグ、
ST 状態レジスタ、DCF ダンパコントロールフラ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押鍵、離鍵により音高と発音開始/終了
    を指示する楽音情報を発生させるための操作子と、 前記楽音情報に基づき楽音信号を発生させるための複数
    の楽音信号発生手段と、楽音の終了指示があった時にも
    楽音を持続させる指示を与えるためのダンパ操作子と、 ダンパ操作子が操作状態から非操作状態に戻された時に
    押鍵中の鍵がある場合、押鍵中の鍵の音高と同一音高の
    楽音に対しては楽音持続の指示を継続する手段とを有す
    るダンパペダル付電子楽器。
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