JP3031420B2 - 共鳴効果装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばピアノ等の自然楽器において楽器本
体内で楽音が共鳴することによって生じる共鳴効果音
を、擬似的に発生し得る共鳴効果装置に関するものであ
る。

（従来の技術） ピアノ等の自然楽器においては、打弦等された弦の振
動が響板を介して他の弦にまで伝わり、他の弦を振動さ
せるために、楽器本体内においては共鳴現象が起き、独
特の音色を形成している。

ところで、響板を有さない電気楽器または電子楽器に
おいては、このような共鳴現象による共鳴効果音を擬似
的に発生させる技術が提案されている。例えば、特公昭
58−36号特許公報には、電気弦楽器から発せられた楽音
信号を機械的あるいはBBD遅延素子等を用いるリバーブ
ユニットを通過させて出力し、前述のような共鳴効果を
得る技術が開示されている。また、特開昭63−193185号
特許公開公報には、楽音生成手段から生成される楽音信
号をスプリング式リバーブ手段、BBD遅延素子を用いる
遅延手段、またはディジタルフィルタおよび遅延回路を
用いるディジタル的に残響音を得るディジタル残響音発
生手段を通過させて出力し、同様に前述のような共鳴効
果を得る技術が開示されている。

ピアノにおいては、離鍵時にはダンパーが作用するダ
ンパー閉状態になり、弦振動が停止されるようになって
楽音のエンベロープが急速に減衰する。しかし、ダンパ
ーペダルを踏込んだダンパーが作用していないダンパー
開状態である場合には、各弦が自由に振動できるように
なり、楽音のエンベロープは緩やかに減衰する。

前述の共鳴現象は、ダンパーペダルが踏込まれてダン
パー開状態の各弦が自由に振動できるような状態におい
てのみ起こる。したがって、このような共鳴現象の性質
を考慮して、電気楽器または電子楽器においてはダンパ
ーペダルが踏込まれているか否か、言い換えればダンパ
ーが開状態か閉状態かによってリバーブユニット、リン
グ式リバーブ手段、遅延手段またはディジタル残響音発
生手段からの信号出力量を制御している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ピアノにおいては、ダンパーペダルを踏込
むのを止めたダンパー閉状態においては、共鳴現象が起
きないために、ダンパーペダルを踏込まずに押離鍵した
後にダンパーペダルを踏込んでダンパー開状態として
も、ダンパーペダルを踏込んだ後の弦振動によってしか
共鳴効果音は発生されない。また、ダンパーペダルを踏
込んでダンパー開状態として押離鍵して共鳴現象を起こ
し、共鳴効果音を発生させた後に一時的にダンパーペダ
ルを踏込むのを止めてダンパー閉状態とし、再びダンパ
ーペダルを踏込んでダンパー開状態にした場合にも以前
の共鳴効果音は減衰しているためにダンパーペダルを踏
込んだ後の弦振動によってしか共鳴効果音は発生されな
い。

しかしながら、前述されたものにおいては、単にリバ
ーブユニット等からの信号出力量を制御しているだけで
あるために、ダンパー開状態とする際に、ダンパー開状
態とする以前にリバーブユニット等に入力された楽音信
号によるそのリバーブユニット等内に残っている共鳴効
果音がそのダンパー開状態により出力されるようにな
り、不自然であるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解消することを目的と
して、ダンパー開状態となった場合に以前の共鳴効果音
が発するようなことがなく、自然な共鳴効果が得られる
共鳴効果装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記した問題点を解決するために、本発明のうち請求
項１に記載の発明は、第１図（Ａ）に示されているよう
に、楽音信号を生成する楽音生成手段（１）と、上記楽
音生成手段（１）により生成される楽音信号に対応させ
て残響成分を生起させ、この生起させた残響成分をその
楽音信号に付加する残響付加手段（２）と、ダンパー開
閉情報に基づいて、ダンパー閉状態のときに、上記楽音
生成手段（１）により生成される楽音信号に対する上記
残響付加手段（２）における新たな残響成分の生起を抑
制するとともにダンパー閉状態となる以前に上記残響付
加手段（２）において生起されていた残響成分を削除
し、再度ダンパー開状態となったときにそれ以前の楽音
信号による残響成分の付加を抑制する残響制御手段と
（３）とを有するようにしたものである。

ここで、例えば、本発明のうち請求項２に記載の発明
のように、上記残響付加手段（２）は、入力される楽音
信号に対応させて残響成分を生起させるとともに、所定
の残響減衰率で残響成分を時間経過に伴って減衰させる
残響生起手段を備え、上記残響制御手段（３）は、タン
パー開閉情報に基づいて、ダンパー閉状態のときに、上
記楽音生成手段（１）から上記残響生起手段に入力され
る楽音信号のレベルをダンパー開状態のときよりも小と
するとともに、上記残響減衰率をタンパー開状態のとき
よりも大とするようにしてもよい。

また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、第１図
（Ｂ）に示されているように、楽音信号を生成する楽音
生成手段（１′）と、上記楽音生成手段（１′）により
生成される楽音信号に対応させて残響成分を生起させ、
この生起させた残響成分をその楽音信号に付加する残響
付加手段（２′）とを有する共鳴効果装置において、上
記残響付加手段（２′）は、楽音信号を遅延させる遅延
手段（４′）をそれぞれ有する複数のブロックを有し、
当該複数のブロックの中の少なくとも２個のブロックは
直列に接続され、ダンパー開閉情報に基づいて、上記２
個の直列接続されたブロックの中の上流のブロックは上
記楽音生成手段（１′）から入力される楽音信号のレベ
ルをダンパー閉状態のときにダンパー開状態のときより
も小とするとともに、上記２個の直列接続されたブロッ
クの中の下流のブロックは上記上流のブロックから入力
される楽音信号のレベルをダンパー閉状態のときにダン
パー開状態のときよりも小とするようにしたものであ
る。

（作用） 本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、まず、
ダンパー開状態においては、楽音生成手段（１）により
生成される楽音信号に、残響付加手段（２）はその楽音
信号に対応させて残響成分を生起させて付加する。

次に、ダンパー閉状態のときには、残響制御手段
（３）によって、残響付加手段（２）における楽音生成
手段（１）により生成される楽音信号に対する新たな残
響成分の生起を抑制するとともに、ダンパー閉状態とな
る以前に残響付加手段（２）において生起されていた残
響成分を削除し、残響付加手段（２）にはダンパー閉状
態となる以前に生起されていた残響成分を残さないよう
にして、再度ダンパー開状態となったときにそれ以前の
楽音信号による残響成分の付加を抑制することができ
る。

また、本発明のうち請求項２に記載の発明によれば、
残響付加手段（２）は、入力される楽音信号に対応させ
て残響成分を生起させるとともに、残響生起手段によっ
て所定の残響減衰率で残響成分を時間経過に伴って減衰
させることができ、ダンパー閉状態のときには、楽音生
成手段（１）から残響生起手段に入力される楽音信号の
レベルをダンパー開状態のときよりも小とすることがで
きるとともに、残響減衰率をダンパー開状態のときより
も大とすることができるので、ダンパー閉状態において
は、ダンパー開状態と比べて楽音生成手段（１）から残
響生起手段に入力される楽音信号のレベルは小となると
ともに残響減衰率は大となるので、楽音生成手段（１）
により生成される楽音信号の残響生起手段への入力を抑
制することができるとともに、ダンパー閉状態となる以
前に生起されて残響生起手段に残る残響成分を速やかに
減衰することができる。

また、本発明のうち請求項３に記載の発明によれば、
残響付加手段（２′）は、ダンパー開閉情報に基づい
て、楽音信号を遅延させる遅延手段（４′）をそれぞれ
有する複数のブロックの中の少なくとも２個の直列接続
されたブロックの中の上流のブロックに楽音生成手段
（１′）から入力される楽音信号のレベルを、ダンパー
閉状態のときにダンパー開状態のときよりも小とすると
ともに、上記２個の直列接続されたブロックの中の下流
のブロックに上流のブロックから入力される楽音信号の
レベルをダンパー閉状態のときにダンパー開状態のとき
よりも小とすることができるので、ダンパー開閉情報に
基づいて、各ブロック単位でそれぞれ残響成分の減衰を
行うことができ、このようなブロックを複数個用いて構
成される残響付加手段（２′）へ楽音生成手段（１′）
から入力される楽音信号のレベルのみを制御する場合に
比べて、ダンパー閉状態のときの残響成分の減衰をさら
に早めることができる。

（発明の効果） したがって、ダンパー閉状態の後にダンパー開状態と
なった場合にも、ダンパー閉状態における楽音信号によ
る以前の共鳴効果音を発するようなことがなくて自然な
共鳴効果が得られる。また、ダンパー開状態の後に一時
的にダンパー閉状態とされた場合にも、ダンパー開状態
において入力された楽音信号による共鳴効果音はダンパ
ー閉状態において残らないようにされるために、その後
にダンパー開状態としても以前の共鳴効果音を発するよ
うなことがなくて自然な共鳴効果が得られる。

（実施例） 次に、本発明による共鳴効果装置の具体的一実施例に
つき、図面を参照しつつ説明する。

本発明による共鳴効果装置を有する電子楽器が概略的
に示されている第２図において、発音させようとする楽
音の音高を指定するための複数個の鍵より構成されてい
る鍵盤20に対する各鍵の押鍵または離鍵操作にもとづい
て、鍵操作検出回路21はいずれの鍵が押鍵または離鍵状
態にあるか、さらには押鍵および離鍵速度を検出して、
押離鍵情報および押離鍵速度情報より構成される鍵情報
を形成する。そして、鍵操作検出回路21は、鍵状態に変
化が生じる毎にバス22を介してマイコン23にインタラプ
トをかける。また、踏込み操作によりダンパーをダンパ
ー開状態にして、楽音の減衰を早めるダンパーのダンパ
ー閉状態によるダンプ処理を禁止し、楽音の減衰時間を
長くするダンパーペダル24の踏込み状態をダンパー検出
回路25は検出してダンパーペダル24の踏込み具合を示す
ダンパーペダル情報を形成する。このダンパーペダル情
報は、マイコン23の制御のもとにバス22を介してマイコ
ン23に供給される。

マイコン23は、所定プログラムを実行する中央処理装
置（CPU）23Aと、実行されるプログラムを記憶する読出
し専用メモリ（ROM）23Bと、このプログラムを実行する
に必要な各種レジスタ、フラグ等を含くワーキングメモ
リとしての書込み可能メモリ（RAM）23Cと、プログラム
実行中の時間を計測するタイマ23Dとより構成されてい
る。このタイマ23Dは、1ms毎にCPU23Aにタイマインタラ
プトをかけるとともに、このタイマインタラプトがかけ
られるとCPU23Aは所定のタイマインタラプト処理を行な
う。

前述のように鍵操作検出回路21によりマイコン23にイ
ンタラプトがかけられる場合には、マイコン23は鍵操作
検出回路21から鍵状態に変化が生じた鍵に関する鍵情報
を得て、この鍵情報をRAM23C内に設けられている鍵情報
記憶領域に記憶させる。この鍵情報記憶領域に記憶され
る鍵情報、さらにはダンパー検出回路25から得られるダ
ンパーペダル情報にもとづき、マイコン23は前記プログ
ラムを実行することにより楽音生成回路26を制御して、
所望の楽音信号を生成させる。この楽音生成回路26によ
り生成された楽音信号は、共鳴効果回路27に供給され
る。

共鳴効果回路27は、ダンパーペダル情報にもとづくマ
イコン23の指令により楽音信号のレベルをレベル制御す
るレベル制御回路27Aと、このレベル制御された楽音信
号に対応させて残響成分を生起させる残響生起回路27B
と、この生起された残響成分と元の楽音信号とを加算混
合して楽音信号に残響成分を付加する加算回路27Cとよ
り構成され、楽音信号に残響成分を付加して共鳴効果音
を得るものである。この残響生起回路27Bは、ディジタ
ルフィルタおよび遅延回路等を組合わせてディジタル的
に残響成分を得るもの、BBD遅延素子等のアナログ遅延
素子を用いてアナログ的に残響成分を得るもの、または
スプリングを用いて機械的に残響成分を得るもの等から
適宜選択され得る。なお、時間経過にともなって残響成
分を減衰させる度合となる残響生起回路27Bの残響減衰
率もダンパーペダル情報にもとづきマイコン23の指令に
よって制御される。

共鳴効果回路27からの残響成分が付加されて共鳴効果
音を有する楽音信号は、増幅器28を介してスピーカ29よ
り楽音として放音される。

次に、前述のように構成された本発明による共鳴効果
装置を有する電子楽器の基本動作について、マイコン23
により実行されるメインルーチンの第３図に示されてい
るフローチャート図にもとづき説明する。

Ａ 電源の投入により所定プログラムの実行を開始し、
マイコン23におけるRAM23Cの内容をクリヤするととも
に、楽音生成回路26および共鳴効果回路27を初期設定す
る。

Ｂ ダンパー検出回路25からのダンパーペダル情報PNを
新ペダルレジスタRPNに記憶させる。

Ｃ RAM23C内に設けられている鍵情報記憶領域に記憶さ
れている鍵情報および新ペダルレジスタRPNに記憶され
ているダンパーペダル情報PNにもとづいて楽音生成回路
26に発音指示、消音指示、言い換えれば新たに押鍵され
た鍵に対応して発音指示を、新たに離鍵された鍵に対応
して消音指示を与える。なお、ダンパーペダル24が踏込
まれてダンパー開状態である場合にはダンパーペダル情
報PNによるダンパーペダル24の踏込み具合にもとづいて
消音時のエンベロープの減衰速度も設定して伸音するよ
うにする。具体的には、深く踏込んでいる場合にはエン
ベロープの減衰速度を遅く、浅く踏込んでいる場合には
エンベロープの減衰速度を速くするように設定する。

Ｄ 新ペダルレジスタRPNに記憶されている最新のダン
パーペダル情報PNと旧ペダルレジスタRPOに記憶されて
いる従前のダンパーペダル情報POとを比較してダンパー
ペダル24の踏込み具合に変化が生じたか否かを判断す
る。最新のダンパーペダル情報PNと従前のダンパーペダ
ル情報POとが同一で踏込み具合に変化が生じなかったと
判断する場合にはステップＢに戻り、異なった踏込み具
合に変化が生じたと判断する場合には次ステップに進
む。

Ｅ 新ペダルレジスタンRPNに記憶されている最新のダ
ンパーペダル情報PNを旧ペダルレジスタRPOに記憶させ
る。

Ｆ 新ペダルレジスタRPNに記憶されているダンパーペ
ダル情報PNにもとづき消音中の楽音に関してエンベロー
プの減衰速度を設定する。

Ｇ 新ペダルレジスタRPNに記憶されているダンパーペ
ダル情報PNにもとづいて共鳴効果回路27を制御する共鳴
効果回路制御ルーチン。詳細は、第４図に示されている
フローチャート図により詳述する。

次に、共鳴効果回路制御ルーチン（ステップＧ）につ
いて、第４図を参照しつつ説明する。

Ｇ−１ ロックフラグLCFが“1"であるか否かを判断
し、ロックフラグLCFが補間目標値レジスタRTDの記憶内
容を書換えるのを禁止するロック状態を示す“1"である
場合にはステップＧ−６に進み、非ロック状態を示す
“0"である場合には次ステップに進む。

Ｇ−２ 新ペダルレジスタRPNに記憶されているダンパ
ーペダル情報PNがダンパーペダル24が踏込まれていない
ダンパー閉状態を示す“0"であるか否かを判断し、“0"
でなくダンパーペダル24が踏込まれてダンパー開状態の
場合にはステップＧ−５に進み、“0"でダンパーペダル
24が踏込まれていなくてダンパー閉状態の場合には次ス
テップに進む。

Ｇ−３ 補間目標値レジスタRTDに記憶されている値TD
が“0"であるか否かを判断し、“0"である場合にはステ
ップＧ−６に進み、“0"でない場合には次ステップに進
む。

Ｇ−４ ロックフラグLCFを“1"とし、ロック状態とす
る。

Ｇ−５ 新ペダルレジスタRPNに記憶されているダンパ
ーペダル情報PNを補間目標値レジスタRTDに記憶させ
る。

以上のステップＧ−１〜Ｇ−５においては、要するに
ロック状態にある場合あるいはロック状態でなくダンパ
ーペダル24が踏込まれていないが補間目標値が“0"であ
る場合には、補間目標値レジスタRTDの記憶内容を書換
えるのを禁止し、それ以外の場合には補間目標値レジス
タRTDの記憶内容を最新のダンパーペダル24の状態に応
じて書換えている。また、ロック状態でなくダンパーペ
ダル24が踏込まれていなくて補間目標値が“0"でない場
合には新たなロック状態としている。

Ｇ−６ 補間目標値レジスタRTDに記憶されている値TD
と補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CDが等し
いか否かを判断し、等しい場合にはステップＧ−13に進
み、等しくない場合には次ステップに進む。

Ｇ−７ 補間目標値レジスタRTDに記憶されている値TD
と補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CDとの大
小関係を判断し、補間目標値レジスタRTDに記憶されて
いる値TDの方が大きくなくて補間現在値レジスタRCDに
記憶されている値CDと等しいかまたは値CDの方が大きい
場合にはステップＧ−９に進み、補間目標値レジスタRT
Dに記憶されている値TDの方が大きい場合には次ステッ
プに進む。

Ｇ−８ 補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CD
を“1"増やす。

Ｇ−９ 補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CD
を“1"減らす。

Ｇ−10 補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CD
が“0"であるか否かを判断し、“0"でない場合にはステ
ップＧ−13に進み、“0"でダンパーペダル24が踏込まれ
ていないダンパー閉状態における補間が終了している場
合には次ステップに進む。

Ｇ−11 タイマレジスタRTMの記憶内容TMを“100"とす
る。

Ｇ−12 タイマフラグTMFを“1"とし、タイマ動作状態
とする。

以上のステップＧ−６〜Ｇ−12においては、要するに
補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CDを補間目
標値レジスタRTDに記憶されている値TDに徐々に近づけ
て補間を行なっている。また、補間現在値レジスタRCD
に記憶されている値CDが“0"になってダンパーペダル24
が踏込まれていないダンパー閉状態における補間が終了
した場合にはタイマレジスタRTMの記憶内容を“100"と
し、タイマ動作状態としている。なお、タイマ動作状態
となった場合には、後述するタイマインタラプトルーチ
ンが実行される度に、タイマレジスタRTMの記憶内容が
“1"づつ減らされる。

Ｇ−13 補間現在値レジスタRCDに記憶されている値CD
に応じてレベル制御回路27Aを制御し、残響生起回路27B
に入力される楽音信号のレベルをレベル制御するととも
に、残響生起回路27Bの残響減衰率を制御する。具体的
には、ダンパーペダル24が踏込まれているダンパー開状
態ではレベル制御回路27Aをダンパーペダル24の踏込み
具合に応じて楽音信号のレベルを制御し、楽音信号のレ
ベルに対応させて残響成分を生起させる。また、ダンパ
ーペダル24が踏込まれていないダンパー閉状態では（CD
＝０）レベル制御回路27Aを制御し、残響生起回路27Bに
入力される楽音信号のレベルを零にレベル制御して残響
成分が生起されるのを禁止する。さらに、残響生起回路
27Bの残響減衰率の制御については、ダンパー開状態に
おいては良好な共鳴効果音が得られるように制御すると
ともに、ダンパー閉状態においてはダンパー開状態より
も大きくなるように制御する。なお、例えば残響生起回
路27Bがフィードバック付きの遅延回路の組合わせ等に
より構成されている場合には、残響減衰率の制御は、フ
ィードバック量を制御することにより行ない得る。

続いて、タイマインタラプトに応じてマイコン23によ
って実行されるタイマインタラプトルーチンについて、
第５図を参照しつつ説明する。

Ｘ−１ ロックフラグLCFが“1"であるか否かを判断
し、“1"でなく“0"でロック状態でない場合にはタイマ
インタラプトルーチンを終了し、“1"でロック状態であ
る場合には次ステップに進む。

Ｘ−２ タイマフラグTMFが“1"であるか否かを判断
し、“1"でなく“0"でタイマ動作状態でない場合にはタ
イマインタラプトルーチンを終了し、“1"でタイマ動作
状態である場合には次ステップに進む。

Ｘ−３ タイマレジスタRTMの記憶内容が“0"であるか
否かを判断し、“0"である場合にはステップＸ−５に進
み、“0"でない場合には次ステップに進む。

Ｘ−４ タイマレジスタRTMの記憶内容を“1"減らす。

Ｘ−５ ロックフラグLCFおよびタイマフラグTMFを“0"
とし、ロック状態およびタイマ動作状態を解除する。

以上のタイマインタラプトルーチンにおいては、要す
るにロック状態でかつタイマ動作状態である場合には、
タイマレジスタRTMの記憶内容を“1"づつ減らし、記憶
内容が“0"となった場合にはロック状態およびタイマ動
作状態を解除している。なお、タイマレジスタRTMの記
憶内容の初期値は“100"であり、タイマインタラプト処
理は1ms毎に実行されるために100msの間においてタイマ
が動作する。

以上に示した電子楽器の共鳴効果の制御を説明する。

ダンパーペダル24が踏込み操作されてダンパー開状態
にされた場合には消音時のエンベロープの減衰速度が遅
くなるように制御されるとともに、ダンパーペダル24の
踏込み具合に応じてレベル制御された楽音信号が残響生
起回路27Bに入力されるようにレベル制御回路27Aが制御
され、また共鳴効果音に適した残響減衰率となるように
残響生起回路27Bが制御されて、ダンパーペダル24の踏
込み具合に応じて良好な共鳴効果音としての残響成分が
生起され、この生起された残響成分が加算回路27Cによ
り楽音信号に付加されて共鳴効果が得られる。なお、ダ
ンパーペダル情報を経時的に補間した情報にもとづいて
レベル制御回路27Aを制御しているためにダンパーペダ
ル24が急激に踏込み操作されてもレベル制御回路27Aを
通過する楽音信号にノイズが生じることはない。一方、
ダンパーペダル24が踏込み操作されないダンパー閉状態
である場合には消音時のエンベロープの減衰速度が速く
なるよう制御されるとともに、レベル制御回路27Aに与
えられるダンパーペダル情報を“0"とし、レベル制御回
路27Aを通過する楽音信号のレベルを零にレベル制御し
て残響生起回路27Bにおいて残響成分（共鳴効果音）が
新たに生起されないようにし、さらに残響減衰率をダン
パー開状態よりも大きくして残響成分の減衰を早めてい
る。このように、残響成分の生起の制御を残響生起回路
27Bの入力側で行ない、さらに合わせて残響減衰率の制
御も行なっているために、ダンパーペダル24を踏込まな
い状態で残響生起回路27Bに楽音信号が入力されるよう
なことがなくなると同時に残響生起回路27Bに残る残響
成分も速やかに減衰され、ダンパーペダル24を踏込んだ
時に以前の共鳴効果音を発するようなことがなくて自然
な共鳴効果が得られる。また、この時に、ロック状態と
してレベル制御回路27Aをレベル制御するダンパーペダ
ル情報を変更するのを禁止している。このロック状態
は、直後にダンパーペダル24を再度踏込んだとしても残
響生起回路27B内に残る以前の共鳴効果音を減衰させ
て、より自然な共鳴効果を得るためのものである。ま
た、このロック状態はレベル制御回路27Aに与えられる
ダンパーペダル情報が“0"になった後に、さらに所定時
間の間（本実施例においては100ms）持続される。

本実施例においては、ダンパー開状態とダンパー閉状
態とによってのみ残響減衰率を制御しているが、残響減
衰率を例えばダンパーペダル24を深く踏込んだ場合には
残響減衰率を小さく、浅く踏込んだ場合には残響減衰率
を大きく制御するようにしても良い。この場合には、ダ
ンパーペダル24の踏込み具合に応じて付加される共鳴効
果の特性を変化させることができる。

本実施例においては、ダンパーペダル24の踏込み具合
に応じて残響生起回路27Bの入力でのみ入力される楽音
信号のレベル制御を行なっているが、残響生起回路27B
が遅延回路を用いた１または複数個のブロックの直列、
並列あるいはその組合せによって構成されるような場合
には、ダンパーペダル24の踏込み具合に応じて各遅延回
路への入力で入力される各楽音信号のレベル調整を行な
えば、残響生起回路27Bに入力される楽音信号のレベル
制御が行なえるのみならず、各ブロック単位で各々残響
成分の減衰が行なわれるために、このようなブロックを
複数個用いた残響生起回路27Bの入力でのみ入力される
楽音信号のレベル制御を行なう場合に較べてダンパーペ
ダル24を踏込まない状態とした場合の残響成分（共鳴効
果音）の減衰をさらに早めることができる。この場合に
は、残響成分を減衰させるためのロック状態の期間を短
くできる。

第６図（ａ）には、フィードバック付きの遅延回路を
含む前述のようなブロックの一例が示されている。この
ブロックは、入力される楽音信号を所定時間遅延させて
出力する遅延回路31と、この遅延回路31に外部から入力
される楽音信号をレベル調整するレベル調整回路32と、
当該ブロックの出力から遅延回路31の入力にフィードバ
ックされるフィードバック信号をレベル調整するレベル
調整回路33と、これらレベル調整回路32,33の出力を加
算して遅延回路31に供給する加算回路34とより構成され
ている。こうして、ダンパーペダル24の踏込み具合に応
じてレベル調整回路32,33を制御してダンパーペダル24
を踏込まないダンパー閉状態とした場合には、遅延回路
31に楽音信号が入力されないようにすれば、遅延回路31
の遅延時間の後には遅延回路31内に残る楽音信号は消除
される。

第６図（ｂ）には、フィードバック付きの遅延回路を
含むブロックの別の例であって第６図（ａ）に示されて
いるブロックの加算回路34と遅延回路31との間にレベル
調整回路35を挿入したものが示されている。この場合に
は、ダンパーペダル24の踏込み具合に応じてレベル調整
回路35のみを制御すれば良い。また、遅延時間の長い遅
延回路を用いる場合には第６図（ｃ）に示されているよ
うに遅延回路31を適当な長さに分割して各遅延回路31′
の入力でレベル調整を行なえば良い。

以上に説明した手法は櫛形フィルタ、オールパスフィ
ルタ、タップディレイ等より構成される残響生起回路27
Bを有する各ブロックに応用することができる。なお、
これらの手法によれば遅延回路31へのフィードバック信
号のフィードバック量等もダンパーペダル24の踏込み具
合に応じて制御されるために、残響生起回路27Bの特性
をダンパーペダル24の踏込み具合に応じて変化させるこ
とができる。しかし、これが不都合な場合には通常は残
響生起回路27Bに入力される楽音信号のみを制御して、
ダンパーペダル24を踏込まなくなった状態でのみにその
ような制御を行なうようにしても良い。また、各遅延回
路31に入力される楽音信号のレベル調整をダンパーペダ
ル24の踏込み具合に応じて一括して変化させないで、ダ
ンパーペダル24の踏込み具合と各レベル調整回路32,33,
35の制御量との関係をテーブル等で求めて別個に制御す
るようにしても良い。

本実施例においては、残響生起回路27Bに入力される
楽音信号のみを制御するようにしているが、同時に出力
を制御するようにしても良い。

本実施例においては、ロック状態とし残響成分が減衰
するまで所定の待ち時間を設けているが、付加される残
響特性を音色に応じて変える場合等には付加される残響
特性に応じて待ち時間を変えるようにしても良い。ま
た、残響成分の充分な減衰を所定の待ち時間を設けて得
るのではなくて残響成分の信号レベルを監視し、残響成
分の充分な減衰を検出して行なうようにしても良い。

本実施例においては、ダンパーペダル24を踏込んだ場
合の共鳴効果音を得るようにしたために、消音時のエン
ベロープを変化させるダンパーペダル24の操作に応じて
残響成分を制御しているが、ダンパーペダル24とは別に
残響成分だけを制御する別個の操作子を設けるようにし
ても良い。この場合には、操作子によって共鳴効果音の
みを制御できるようになり、特殊な効果が得られる。

本実施例においては、残響生起回路27Bを共鳴効果音
を得る目的にのみ使用しているが、ダンパーペダル24が
踏込まれていないダンパー閉状態でも少量の残響を付加
するようにしたり、あるいは専用の別個の残響生起回路
27Bをさらに設けたりしてホールで演奏しているような
いわゆる残響効果をさらに楽音信号に付加するようにし
ても良い。

ところで、この残響効果を付加できる電子楽器におい
ては、パネル上に残響効果をオンするかオフするかの選
択スイッチが設けられているのが一般的であるが、残響
生起回路27Bを一個しか有さない場合にはその選択スイ
ッチがオン状態の場合には残響生起回路27Bを残響効果
に適した設定とし、オフ状態の場合には自動的に共鳴効
果に適した設定とするようにしても良い。さらに、オン
状態の場合には残響効果に適した設定とするとともに、
加えてダンパー開閉状態に応じて例えばダンパー開状態
においてはダンパー閉状態よりもより多くの残響成分を
楽音信号に付加するようにレベル制御回路27Aを制御
し、あるいはダンパー開状態においてはダンパー閉状態
よりも残響減衰率を小さくするように残響生起回路27B
を制御するようにしても良い。

本実施例においては、ダンパーペダル情報としてダン
パーペダル24の踏込み具合を示す多値の情報を用いてい
るためにペダル操作によりきめこまかい制御が行なえる
ものであるが、ダンパーペダル24を踏込んでいる／踏込
んでいない状態を示す２値の情報を用いるようにしても
良い。この際に、ダンパーペダル24を踏込んだダンパー
開状態においては、１）ダンパーペダル24の踏込み状態
に応じて残響生起回路27Bの入力でのみ入力される楽音
信号のレベル制御を行なっている場合には、残響生起回
路27Bに楽音信号を入力するとともに、残響減衰率を小
さくするようにする。また、２）ダンパーペダル24の踏
込み状態に応じて各遅延回路31への入力で入力される楽
音信号のレベル制御を行なっている場合には、遅延回路
31に楽音信号が入力するようにする。一方、ダンパーペ
ダル24を踏込まないダンパー閉状態においては１）,2）
の場合には残響生起回路27Bまたは遅延回路31に楽音信
号を入力しないようにし、さらに１）の場合には残響減
衰率を大きくするようにする。

本実施例においては、電子的に楽音を発生させる電子
楽器に適用した例を示したが、電気弦楽器等の他の楽器
において用いるようにしても良い。

本実施例においては、鍵盤20、ダンパーペダル24、楽
音生成回路26、共鳴効果回路27等が１個の楽器に全て含
まれているが、これら鍵盤20等が分離されて通信手段を
介して結合されているものでも良い。また、ダンパーペ
ダル情報としてはダンパーペダル24を操作した場合の操
作情報のみならず、生成される楽音信号の消音時のエン
ベロープの減衰速度を制御するものであればどのような
ものでも良く、例えば自動演奏装置に記憶されているエ
ンベロープ制御情報等でも良い。

本実施例においては、残響生起回路27Bに入力される
楽音信号の特性を考慮せずに残響成分を生起させている
が、入力される楽音信号の特性に応じて生起される残響
成分を制御するようにしても良い。次に、このような変
形例を説明するが、これら変形例は適宜組合わせること
も可能である。

ｉ）押鍵された鍵の音高、押鍵速度にもとづいて残響生
起回路27Bに入力される楽音信号のレベルを制御して、
生成される楽音信号の音高、音色、音量等に適した残響
付加量とする。例えば、楽音生成回路26が複数個の楽音
生成チャネルを有して複数個の押鍵に対応して複数個の
楽音信号を同時に生成可能な場合には、各楽音生成チャ
ネル毎に、残響生起回路27Bに入力される楽音信号のレ
ベルをその楽音生成チャネルに対応する鍵の音高、押鍵
速度に応じて制御するようにする。また、レベル制御に
代えて残響生起回路27Bに入力される楽音信号の周波数
成分を制御するようにしても良い。

ii）ダンパー開状態の残響減衰率、残響生起量等の特性
が互に異なる複数個の残響生起回路27Bを設けて、生成
される楽音信号をいずれの残響生起回路27Bに入力させ
るかをその楽音信号に対応する鍵の音高、押鍵速度にも
とづいて選択してその楽音信号の音高、音色、音量等に
最も適した残響成分を生起させるようにする。例えば、
楽音生成回路26が複数個の楽音生成チャネルを有する場
合には、各楽音生成チャネル毎にその楽音生成チャネル
の楽音信号をいずれの残響生起回路27Bに入力させるか
をその楽音生成チャネルに対応する鍵の音高、押鍵速度
に応じて選択するようにする。

iii）楽音信号を定常的な音程成分とハンマー音等の衝
撃音成分とに分けて生成する場合には、各成分毎に残響
生起回路27Bに入力される楽音信号のレベルを制御し
て、各成分に適した量の残響成分を付加するようにす
る。特に、衝撃音成分の楽音信号のレベルを音程成分の
楽音信号のレベルよりも抑制した場合には、音程成分を
主成分とした残響が得られて実際のピアノにおける共鳴
現象をよりよくシミュレートできる。または、残響生起
回路27Bに入力される楽音信号に各成分毎にフィルタを
かけて周波数成分を制御するようにする。このフィルタ
の特性を、実際のピアノにおける各成分の振動が響板を
介して他の弦を振動させる特性にもとづいて設定するこ
とによって、実際のピアノにおける共鳴現象をよりよく
シミュレートできる。

iv）楽音生成回路26が複数個の楽音生成チャネルを有す
る場合には、各楽音生成チャネル毎に残響生起回路27B
を設けてその楽音生成チャネルに対応する鍵の音高、押
鍵速度、その楽音信号が音程成分か衝撃音成分か等に応
じてその楽音生成チャネルに対応する残響生起回路27B
の特性を制御して、生成される楽音信号の音高、音色、
音量、成分等に適した特性の残響付加を楽音信号に行な
うようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は特許請求の範囲に記載した
本発明の構成に対応するブロック図であるとともに、 第２図乃至第６図は本発明による共鳴効果装置を適用し
た電子楽器の具体的一実施例を説明するための図面であ
って、 第２図は全体概略図、 第３図、第４図および第５図は各マイコンで実行される
プログラムのメインルーチン、共鳴効果回路制御ルーチ
ンおよびタイマインタラプトルーチンのフローチャート
図、 第６図（ａ）〜（ｃ）は各々残響生起回路を構成するブ
ロックを説明するためのブロック図である。 20……鍵盤 21……鍵操作検出回路 22……バス 23……マイコン 23A……CPU 23B……ROM 23C……RAM 23D……タイマ 24……ダンパーペダル 25……ダンパー検出回路 26……楽音生成回路 27……共鳴効果回路 27A……レベル制御回路 27B……残響生起回路 27C……加算回路 28……増幅器 29……スピーカ 31……遅延回路 32,33,35……レベル調整回路 34……加算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/00 G10K 15/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音信号を生成する楽音生成手段と、 前記楽音生成手段により生成される楽音信号に対応させ
   て残響成分を生起させ、この生起させた残響成分をその
   楽音信号に付加する残響付加手段と、 ダンパー開閉情報に基づいて、ダンパー閉状態のとき
   に、前記楽音生成手段により生成される楽音信号に対す
   る前記残響付加手段における新たな残響成分の生起を抑
   制するとともにダンパー閉状態となる以前に前記残響付
   加手段において生起されていた残響成分を削除し、再度
   ダンパー開状態となったときにそれ以前の楽音信号によ
   る残響成分の付加を抑制する残響制御手段と を有することを特徴とする共鳴効果装置。
2. 【請求項２】前記残響付加手段は、入力される楽音信号
   に対応させて残響成分を生起させるとともに、所定の残
   響減衰率で残響成分を時間経過に伴って減衰させる残響
   生起手段を備え、 前記残響制御手段は、タンパー開閉情報に基づいて、ダ
   ンパー閉状態のときに、前記楽音生成手段から前記残響
   生起手段に入力される楽音信号のレベルをダンパー開状
   態のときよりも小とするとともに、前記残響減衰率をダ
   ンパー開状態のときよりも大とする ものである請求項１記載の共鳴効果装置。
3. 【請求項３】楽音信号を生成する楽音生成手段と、 前記楽音生成手段により生成される楽音信号に対応させ
   て残響成分を生起させ、この生起させた残響成分をその
   楽音信号に付加する残響付加手段とを有する共鳴効果装
   置において、 前記残響付加手段は、楽音信号を遅延させる遅延手段を
   それぞれ有する複数のブロックを有し、該複数のブロッ
   クの中の少なくとも２個のブロックは直列に接続され、
   ダンパー開閉情報に基づいて、前記２個の直列接続され
   たブロックの中の上流のブロックは前記楽音生成手段か
   ら入力される楽音信号のレベルをダンパー閉状態のとき
   にダンパー開状態のときよりも小とするとともに、前記
   ２個の直列接続されたブロックの中の下流のブロックは
   前記上流のブロックから入力される楽音信号のレベルを
   ダンパー閉状態のときにダンパー開状態のときよりも小
   とする ものである共鳴音効果装置。