JP3175622B2 - 演奏音場制御装置 - Google Patents
演奏音場制御装置Info
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
- G10K15/08—Arrangements for producing a reverberation or echo sound
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
- Stereophonic System (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、楽器演奏時の残
響感、拡がり感等の音場感を増強するための演奏音場制
御装置に関し、自然な響きを簡易な構成で実現したもの
である。
響感、拡がり感等の音場感を増強するための演奏音場制
御装置に関し、自然な響きを簡易な構成で実現したもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子楽器は、図２に示すように、
音源発生回路（トーンジェネレータ）２で音源波形を発
生しかつ適宜効果処理（エコー、残響、トレモロなど）
をした後、パワーアンプ４を経て単一または複数のスピ
ーカ６から楽音を空間へ放射していた。
音源発生回路（トーンジェネレータ）２で音源波形を発
生しかつ適宜効果処理（エコー、残響、トレモロなど）
をした後、パワーアンプ４を経て単一または複数のスピ
ーカ６から楽音を空間へ放射していた。
【０００３】また、従来部屋自体の残響感、拡がり感を
増強する音場支援装置として、図３に原理を示すアコー
スティック・フィードバック（Acoustic Feedback ：音
響帰還）系があった。これは、室１０内にスピーカ１２
とマイク１４を適宜の距離隔てて配置し、マイク１４で
収音した音をヘッドアンプ１６を介してＦＩＲ（Finite
Impulse Response ：非巡回型）フィルタ１８に供給し
て残響信号（主に初期反射音信号）を生成し、これをパ
ワーアンプ２０を介してスピーカ１２から再生し、マイ
ク１４でこれを収音し、さらにこれを繰り返すことによ
り、音量感の増加（音圧レベルの増加）、残響感の増加
（残響時間の延長）、拡がり感の増加（側方反射音エネ
ルギの増強）等を図ったものである。
増強する音場支援装置として、図３に原理を示すアコー
スティック・フィードバック（Acoustic Feedback ：音
響帰還）系があった。これは、室１０内にスピーカ１２
とマイク１４を適宜の距離隔てて配置し、マイク１４で
収音した音をヘッドアンプ１６を介してＦＩＲ（Finite
Impulse Response ：非巡回型）フィルタ１８に供給し
て残響信号（主に初期反射音信号）を生成し、これをパ
ワーアンプ２０を介してスピーカ１２から再生し、マイ
ク１４でこれを収音し、さらにこれを繰り返すことによ
り、音量感の増加（音圧レベルの増加）、残響感の増加
（残響時間の延長）、拡がり感の増加（側方反射音エネ
ルギの増強）等を図ったものである。
【０００４】このアコースティック・フィードバック系
を用いた従来の音場制御装置を図４、図５に示す。図４
は、マイクとスピーカの配置を示したもので、音楽室等
の部屋２２には、天井に４個のマイク２４〜２７が設置
され、壁に４個のスピーカ３０〜３３が設置されてい
る。全体を制御する装置本体３６は独立した装置として
構成され、部屋２２内に設置されている。
を用いた従来の音場制御装置を図４、図５に示す。図４
は、マイクとスピーカの配置を示したもので、音楽室等
の部屋２２には、天井に４個のマイク２４〜２７が設置
され、壁に４個のスピーカ３０〜３３が設置されてい
る。全体を制御する装置本体３６は独立した装置として
構成され、部屋２２内に設置されている。
【０００５】図５は回路構成を示したもので、各マイク
２４〜２７の収音信号は、ヘッドアンプ３８〜４１を介
してイコライザ４２でハウリングを防止するために周波
数特性が調整され、ＦＩＲフィルタ４４で初期反射音が
生成され、アンプ４６〜４９で増幅されてスピーカ３０
〜３３から再生される。ＲＯＭ５２には、様々な音場パ
ターンの初期反射音パラメータが記憶されている。外部
の赤外リモコン送信機５４で音場パターンの選択操作を
すると、該当する音場パターン選択信号５６が送信さ
れ、装置本体３６の受光窓５８で受信される。ＣＰＵ６
０はこれを受けてＲＯＭ５２から該当する音場パターン
の初期反射音パラメータを読み出して、ＦＩＲフィルタ
４４にセットして、音場空間の設定を行う。
２４〜２７の収音信号は、ヘッドアンプ３８〜４１を介
してイコライザ４２でハウリングを防止するために周波
数特性が調整され、ＦＩＲフィルタ４４で初期反射音が
生成され、アンプ４６〜４９で増幅されてスピーカ３０
〜３３から再生される。ＲＯＭ５２には、様々な音場パ
ターンの初期反射音パラメータが記憶されている。外部
の赤外リモコン送信機５４で音場パターンの選択操作を
すると、該当する音場パターン選択信号５６が送信さ
れ、装置本体３６の受光窓５８で受信される。ＣＰＵ６
０はこれを受けてＲＯＭ５２から該当する音場パターン
の初期反射音パラメータを読み出して、ＦＩＲフィルタ
４４にセットして、音場空間の設定を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記図２の電子楽器で
は、一部の効果（スピーカ回転によるトレモロ効果な
ど）を除いてすべて電気信号処理による効果付与である
ため、エコー付加や残響付加効果を始めとして自然な音
場効果を付与するには限界があった。また、効果付与が
楽器ごとに独立しているため、他の楽器との合奏時に、
付加する響き（特に残響）の質、量、長さ等が異なり、
演奏の一体感を欠いたり、異和感を誘発する嫌いがあっ
た。
は、一部の効果（スピーカ回転によるトレモロ効果な
ど）を除いてすべて電気信号処理による効果付与である
ため、エコー付加や残響付加効果を始めとして自然な音
場効果を付与するには限界があった。また、効果付与が
楽器ごとに独立しているため、他の楽器との合奏時に、
付加する響き（特に残響）の質、量、長さ等が異なり、
演奏の一体感を欠いたり、異和感を誘発する嫌いがあっ
た。
【０００７】また、前記図４、図５の音場支援装置によ
る残響付加は、残響付加専用にスピーカ３０〜３３が必
要であり、また部屋２２の壁面や天井面にマイク２４〜
２７やスピーカ３０〜３３を設置したり、装置本体３６
を独立して設置したり、信号ケーブルを壁面や天井内に
配線する必要があり、システムが大がかりとなるため、
導入が容易でなかった。
る残響付加は、残響付加専用にスピーカ３０〜３３が必
要であり、また部屋２２の壁面や天井面にマイク２４〜
２７やスピーカ３０〜３３を設置したり、装置本体３６
を独立して設置したり、信号ケーブルを壁面や天井内に
配線する必要があり、システムが大がかりとなるため、
導入が容易でなかった。
【０００８】この発明は前記従来の技術における問題点
を解決して、自然な響きの音場効果を簡単な構成で実現
した演奏音場制御装置を提供しようとするものである。
を解決して、自然な響きの音場効果を簡単な構成で実現
した演奏音場制御装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、電子楽器等
にアコーステック・フィードバック系を融合させたもの
である。すなわち、この発明の演奏音場制御装置は、演
奏操作部と、この演奏操作部での演奏操作または別途入
力される演奏情報に応じて楽音信号を発生する音源発生
部と、別々の場所に設置され、周囲から到来する音をそ
れぞれ収音する複数個のマイクと、これらマイクによる
収音信号の反射音信号をそれぞれ生成する反射音信号生
成部と、これら反射音信号生成部で生成された反射音信
号に前記音源発生部で発生された楽音信号をそれぞれミ
キシングするミキシング手段と、別々の場所に設置さ
れ、前記ミキシング手段から出力される信号を周囲に向
けてそれぞれ再生する複数個のスピーカと、前記ミキシ
ング手段から出力され前記スピーカで再生される前の信
号を前記マイクによる収音信号の信号経路に帰還して、
該スピーカから該マイクにアコースティック・フィード
バックにより帰還される音のうち、該スピーカから該マ
イクに直接帰還される音（あるいは、該アコースティッ
ク・フィードバックによるインパルス応答の初期部分の
音）を打ち消すエコーキャンセラとを具備してなるもの
である。
にアコーステック・フィードバック系を融合させたもの
である。すなわち、この発明の演奏音場制御装置は、演
奏操作部と、この演奏操作部での演奏操作または別途入
力される演奏情報に応じて楽音信号を発生する音源発生
部と、別々の場所に設置され、周囲から到来する音をそ
れぞれ収音する複数個のマイクと、これらマイクによる
収音信号の反射音信号をそれぞれ生成する反射音信号生
成部と、これら反射音信号生成部で生成された反射音信
号に前記音源発生部で発生された楽音信号をそれぞれミ
キシングするミキシング手段と、別々の場所に設置さ
れ、前記ミキシング手段から出力される信号を周囲に向
けてそれぞれ再生する複数個のスピーカと、前記ミキシ
ング手段から出力され前記スピーカで再生される前の信
号を前記マイクによる収音信号の信号経路に帰還して、
該スピーカから該マイクにアコースティック・フィード
バックにより帰還される音のうち、該スピーカから該マ
イクに直接帰還される音（あるいは、該アコースティッ
ク・フィードバックによるインパルス応答の初期部分の
音）を打ち消すエコーキャンセラとを具備してなるもの
である。
【００１０】これによれば、この電子楽器の楽音のほか
外部からマイクに入る音にも同じ響きが付けられる。し
たがって、この電子楽器と他の電子楽器または自然楽器
とでアンサンブルする場合、すべての楽器の音に同様な
響きが付与され自然な音場効果を付与することができ
る。しかも、電子楽器の楽用再生用スピーカをアコース
ティック・フィードバック系用のスピーカに兼用してい
るので、スピーカ数を削減することができ、構成を簡素
化することができる。特に各構成部分を電子楽器本体に
組み込めば設置、移動等が容易になる。
外部からマイクに入る音にも同じ響きが付けられる。し
たがって、この電子楽器と他の電子楽器または自然楽器
とでアンサンブルする場合、すべての楽器の音に同様な
響きが付与され自然な音場効果を付与することができ
る。しかも、電子楽器の楽用再生用スピーカをアコース
ティック・フィードバック系用のスピーカに兼用してい
るので、スピーカ数を削減することができ、構成を簡素
化することができる。特に各構成部分を電子楽器本体に
組み込めば設置、移動等が容易になる。
【００１１】なお、複数個のマイクと複数個のスピーカ
との接続の組合せを相互に順次繰返し切り換えることに
より、マイクとスピーカ間の伝達特性が平均化されて、
カラレーションの低減とハウリングマージンの拡大が図
られる。これにより、スピーカとマイク間の距離が固定
されていてもカラレーションやハウリングが発生しにく
くなる。
との接続の組合せを相互に順次繰返し切り換えることに
より、マイクとスピーカ間の伝達特性が平均化されて、
カラレーションの低減とハウリングマージンの拡大が図
られる。これにより、スピーカとマイク間の距離が固定
されていてもカラレーションやハウリングが発生しにく
くなる。
【００１２】また、反射音信号生成部をＦＩＲフィルタ
で構成し、このＦＩＲフィルタの反射音パラメータを時
間軸上で連続的かつランダムに変動させることにより、
ＦＩＲフィルタの周波数特性が平坦化され、カラレーシ
ョンやハウリングをより発生しにくくすることができ
る。
で構成し、このＦＩＲフィルタの反射音パラメータを時
間軸上で連続的かつランダムに変動させることにより、
ＦＩＲフィルタの周波数特性が平坦化され、カラレーシ
ョンやハウリングをより発生しにくくすることができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の演奏音場制御装置を電
子ピアノとして構成した実施の形態を以下説明する。図
６は電子ピアノにおけるマイクとスピーカの配置例を示
したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
電子ピアノ６２は前面の中間の高さ位置に鍵盤（演奏操
作部）６４が配設されている。電子ピアノ６２の筐体６
６（電子楽器本体）には３個のマイク６８〜７０が受音
部を外部に露出させた状態で埋め込まれて設置されてい
る。このうちマイク６８，６９は筐体６６の前面の鍵盤
６４の上側の左右に離れた位置にそれぞれ配設されてい
る。また、マイク７０は筐体６６の天板の左右中央位置
に配設されている。
子ピアノとして構成した実施の形態を以下説明する。図
６は電子ピアノにおけるマイクとスピーカの配置例を示
したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
電子ピアノ６２は前面の中間の高さ位置に鍵盤（演奏操
作部）６４が配設されている。電子ピアノ６２の筐体６
６（電子楽器本体）には３個のマイク６８〜７０が受音
部を外部に露出させた状態で埋め込まれて設置されてい
る。このうちマイク６８，６９は筐体６６の前面の鍵盤
６４の上側の左右に離れた位置にそれぞれ配設されてい
る。また、マイク７０は筐体６６の天板の左右中央位置
に配設されている。
【００１４】筐体６６には３個のスピーカ７２〜７４が
放射面を外部に露出させた状態で埋め込まれて設置され
ている。このうちスピーカ７２は筐体６６の前面の鍵盤
６４の下側の左右中央位置に配設されている。また、ス
ピーカ７３，７４は筐体６６の天板の左右に離れた位置
にそれぞれ配設されている。マイク６８〜７０およびス
ピーカ７２〜７４の信号ケーブルは筐体６６内に配線さ
れている。
放射面を外部に露出させた状態で埋め込まれて設置され
ている。このうちスピーカ７２は筐体６６の前面の鍵盤
６４の下側の左右中央位置に配設されている。また、ス
ピーカ７３，７４は筐体６６の天板の左右に離れた位置
にそれぞれ配設されている。マイク６８〜７０およびス
ピーカ７２〜７４の信号ケーブルは筐体６６内に配線さ
れている。
【００１５】鍵盤６４で演奏された楽音はスピーカ７２
〜７４から再生され、この再生された楽音および外部の
音は図６（ｂ）に示すように部屋７６の壁面や天井面で
反射されて、マイク６８〜７０で収音される。
〜７４から再生され、この再生された楽音および外部の
音は図６（ｂ）に示すように部屋７６の壁面や天井面で
反射されて、マイク６８〜７０で収音される。
【００１６】電子ピアノ６２の筐体内に配設される回路
部の構成を図１に示す。信号線のうち太線で示した部分
は従来の電子ピアノにおいて設けられていた部分であ
る。この回路は３つのマイク６８〜７０から３つのスピ
ーカ７２〜７４に至る３本の独立した信号経路を並列に
構成している。音源発生回路７８は音源波形発生、波形
成形、効果処理回路等を含む音源部（トーンジェネレー
タ）で、演奏操作部（鍵盤）６４での演奏操作またはＭ
ＩＤＩ情報発生部８０（例えば自動演奏用の演奏情報を
再生する磁気ディスク装置、光ディスク装置等）から出
力される演奏情報に応じて楽音信号を発生する。この楽
音信号は、必要に応じてエコー等の効果が付与されて出
力される。
部の構成を図１に示す。信号線のうち太線で示した部分
は従来の電子ピアノにおいて設けられていた部分であ
る。この回路は３つのマイク６８〜７０から３つのスピ
ーカ７２〜７４に至る３本の独立した信号経路を並列に
構成している。音源発生回路７８は音源波形発生、波形
成形、効果処理回路等を含む音源部（トーンジェネレー
タ）で、演奏操作部（鍵盤）６４での演奏操作またはＭ
ＩＤＩ情報発生部８０（例えば自動演奏用の演奏情報を
再生する磁気ディスク装置、光ディスク装置等）から出
力される演奏情報に応じて楽音信号を発生する。この楽
音信号は、必要に応じてエコー等の効果が付与されて出
力される。
【００１７】マイク６８〜７０の収音信号は、ヘッドア
ンプ８２〜８４で増幅されて収音信号切換回路８６に入
力される。収音信号切換回路８６は３つの入力１〜３と
３つの出力１〜３との接続の組合わせを交互に入れ替え
ながら順次繰り返し切り換えるものである。
ンプ８２〜８４で増幅されて収音信号切換回路８６に入
力される。収音信号切換回路８６は３つの入力１〜３と
３つの出力１〜３との接続の組合わせを交互に入れ替え
ながら順次繰り返し切り換えるものである。
【００１８】収音信号切換回路８６による入出力の切換
動作の一例を図７に示す。収音信号切換回路８６は一種
のレベルマトリクスを構成し、３系統の入力信号は、交
互に入れ替わりながら一定周期で３系統の出力１〜３に
均等に順次配分される。３系統のゲインの総和は各時点
において一定に保たれるように、ゲイン変化は例えばサ
インカーブや三角波、あるいは上記条件を満たす互いに
独立なランダム信号等に従って連続的に変化する。これ
によれば、３個のマイク６８〜７０をそれらの設置位置
間で相互に順次繰り返し位置を入れ換えていくのと同等
の効果が得られ、空間平均化により伝達特性が平坦化さ
れて、カラレーションの低減とハウリングマージンの拡
大が図られる。なお、切換周期は例えば使用する部屋の
残響時間の１〜１／２倍程度に設定する。
動作の一例を図７に示す。収音信号切換回路８６は一種
のレベルマトリクスを構成し、３系統の入力信号は、交
互に入れ替わりながら一定周期で３系統の出力１〜３に
均等に順次配分される。３系統のゲインの総和は各時点
において一定に保たれるように、ゲイン変化は例えばサ
インカーブや三角波、あるいは上記条件を満たす互いに
独立なランダム信号等に従って連続的に変化する。これ
によれば、３個のマイク６８〜７０をそれらの設置位置
間で相互に順次繰り返し位置を入れ換えていくのと同等
の効果が得られ、空間平均化により伝達特性が平坦化さ
れて、カラレーションの低減とハウリングマージンの拡
大が図られる。なお、切換周期は例えば使用する部屋の
残響時間の１〜１／２倍程度に設定する。
【００１９】収音信号切換回路８６の出力１〜３から出
力される３系統の出力信号は、ＦＩＲフィルタ８８〜９
０に入力されて、反射音信号がそれぞれ生成される。Ｆ
ＩＲフィルタ８８〜９０の反射音パラメータは、相互に
異なるパラメータに設定され、かつ個別に図８に示すよ
うに時間軸上で、さらに必要に応じてレベル軸上で連続
的かつランダムに変動される。これにより、ＦＩＲフィ
ルタ８８〜９０が固定型である場合に生じる周波数特性
の乱れを低減して周波数特性が平均化され、カラレーシ
ョンの低減とハウリングマージンの拡大がさらに図られ
る。なお、パラメータの時間軸の変動は、聴感上不自然
さを生じさせない範囲で（例えば０．２５ｍｓｅｃ〜５
ｍｓｅｃの変動幅で）ＦＩＲフィルタ８８〜９０の出力
タップを無相関に動かすことで実現される。また、前記
図５のように複数種類の反射音パラメータをＲＯＭに記
憶しておき、演奏者が好みの反射音パラメータを任意に
選択してＦＩＲフィルタ８８〜９０に設定できるように
することもできる。
力される３系統の出力信号は、ＦＩＲフィルタ８８〜９
０に入力されて、反射音信号がそれぞれ生成される。Ｆ
ＩＲフィルタ８８〜９０の反射音パラメータは、相互に
異なるパラメータに設定され、かつ個別に図８に示すよ
うに時間軸上で、さらに必要に応じてレベル軸上で連続
的かつランダムに変動される。これにより、ＦＩＲフィ
ルタ８８〜９０が固定型である場合に生じる周波数特性
の乱れを低減して周波数特性が平均化され、カラレーシ
ョンの低減とハウリングマージンの拡大がさらに図られ
る。なお、パラメータの時間軸の変動は、聴感上不自然
さを生じさせない範囲で（例えば０．２５ｍｓｅｃ〜５
ｍｓｅｃの変動幅で）ＦＩＲフィルタ８８〜９０の出力
タップを無相関に動かすことで実現される。また、前記
図５のように複数種類の反射音パラメータをＲＯＭに記
憶しておき、演奏者が好みの反射音パラメータを任意に
選択してＦＩＲフィルタ８８〜９０に設定できるように
することもできる。
【００２０】ＦＩＲフィルタ８８〜９０で生成された反
射音信号は、イコライザ９２〜９４に入力されて、使用
する部屋やスピーカ７２〜７４、電子ピアノ６２の設置
場所等に起因する周波数特性上の固有のうねりを大まか
に平坦化する。イコライザ９２〜９４の特性はハウリン
グポイントに対して各系のループゲイン上のピークが−
１２dBになるように各周波数帯域毎に自動調整される
（もちろんユーザによる調整も可能である。）。
射音信号は、イコライザ９２〜９４に入力されて、使用
する部屋やスピーカ７２〜７４、電子ピアノ６２の設置
場所等に起因する周波数特性上の固有のうねりを大まか
に平坦化する。イコライザ９２〜９４の特性はハウリン
グポイントに対して各系のループゲイン上のピークが−
１２dBになるように各周波数帯域毎に自動調整される
（もちろんユーザによる調整も可能である。）。
【００２１】イコライザ９２〜９４から出力される反射
音信号は、加算器９６〜９８で音源発生回路７８から出
力される楽音信号と加算ミキシングされ、パワーアンプ
１００〜１０２で増幅されて、スピーカ７２〜７４から
再生される。スピーカ７２〜７４から再生された音は部
屋の壁面や天井面で反射されて、全マイク６８〜７０で
共通に収音され、再び各系統を通ってスピーカ７２〜７
４から再生される。この経緯は各系統で繰り返し発生
し、部屋本来の響きに融合した形で、残響が付与延長さ
れる。
音信号は、加算器９６〜９８で音源発生回路７８から出
力される楽音信号と加算ミキシングされ、パワーアンプ
１００〜１０２で増幅されて、スピーカ７２〜７４から
再生される。スピーカ７２〜７４から再生された音は部
屋の壁面や天井面で反射されて、全マイク６８〜７０で
共通に収音され、再び各系統を通ってスピーカ７２〜７
４から再生される。この経緯は各系統で繰り返し発生
し、部屋本来の響きに融合した形で、残響が付与延長さ
れる。
【００２２】エコーキャンセラ１０４〜１１２は、スピ
ーカ７２〜７４とマイク６８〜７０との間に形成される
直接帰還経路によるくし形フィルタ効果を補正するもの
である。すなわち、部屋自体に構成される従来のアコー
スティック・フィードバックと異なり、楽器単体にマイ
クとスピーカを配置すると、音源−受音点間の物理的距
離が小さいため、スピーカから放射された音が直接マイ
クに帰還されるパスが多くなり、ループゲインの周波数
特性上に乱れが生じる。そこで、この間のレスポンスＦ
（ω）によるくし形フィルタ効果を打ち消すため、ｎ
（系統数。図１の例ではｎ＝３）の自乗個のエコーキャ
ンセラ１０４〜１１２を用意し、各系統の出力信号を収
音信号切換回路８６の手前に挿入された加算器１２４〜
１２６に帰還して、スピーカ７２〜７４からマイク６８
〜７０に直接帰還される音を打ち消す。これにより、ハ
ウリングをより確実に防止することができる。
ーカ７２〜７４とマイク６８〜７０との間に形成される
直接帰還経路によるくし形フィルタ効果を補正するもの
である。すなわち、部屋自体に構成される従来のアコー
スティック・フィードバックと異なり、楽器単体にマイ
クとスピーカを配置すると、音源−受音点間の物理的距
離が小さいため、スピーカから放射された音が直接マイ
クに帰還されるパスが多くなり、ループゲインの周波数
特性上に乱れが生じる。そこで、この間のレスポンスＦ
（ω）によるくし形フィルタ効果を打ち消すため、ｎ
（系統数。図１の例ではｎ＝３）の自乗個のエコーキャ
ンセラ１０４〜１１２を用意し、各系統の出力信号を収
音信号切換回路８６の手前に挿入された加算器１２４〜
１２６に帰還して、スピーカ７２〜７４からマイク６８
〜７０に直接帰還される音を打ち消す。これにより、ハ
ウリングをより確実に防止することができる。
【００２３】エコーキャンセラ１０４〜１１２の特性
は、例えばスピーカ７２〜７４とマイク６８〜７０間の
直接帰還経路と、第１次反射音に対応する帰還経路（特
に電子ピアノ６２が窓際に置かれた場合）すなわちアコ
ースティック・フィードバックによるインパルス応答の
初期部分を打ち消すように、−Ｆ（ω）に近いレスポン
スに調整される。なお、エコーキャンセラ１０４〜１１
２を適応型フィルタで構成して、特性を自動調整するこ
ともできる。エコーキャンセラ１０４〜１１２の調整
は、電子ピアノ６２を部屋７６内に設置した後、音源発
生回路７８等からインパルスノイズを発生してスピーカ
７２〜７４から再生し、マイク６８〜７０でそれを収音
し、そのインパルス応答をそれぞれ計測し、そのインパ
ルス応答の初期部分を打ち消すようにエコーキャンセラ
１０４〜１１２のパラメータをほぼ−Ｆ（ω）に手動ま
たは自動で調整することにより行うことができる。
は、例えばスピーカ７２〜７４とマイク６８〜７０間の
直接帰還経路と、第１次反射音に対応する帰還経路（特
に電子ピアノ６２が窓際に置かれた場合）すなわちアコ
ースティック・フィードバックによるインパルス応答の
初期部分を打ち消すように、−Ｆ（ω）に近いレスポン
スに調整される。なお、エコーキャンセラ１０４〜１１
２を適応型フィルタで構成して、特性を自動調整するこ
ともできる。エコーキャンセラ１０４〜１１２の調整
は、電子ピアノ６２を部屋７６内に設置した後、音源発
生回路７８等からインパルスノイズを発生してスピーカ
７２〜７４から再生し、マイク６８〜７０でそれを収音
し、そのインパルス応答をそれぞれ計測し、そのインパ
ルス応答の初期部分を打ち消すようにエコーキャンセラ
１０４〜１１２のパラメータをほぼ−Ｆ（ω）に手動ま
たは自動で調整することにより行うことができる。
【００２４】また、イコライザ９２〜９４の調整とエコ
ーキャンセラ１０４〜１１２の調整は、例えば調整工程
の当初にイコライザ９２〜９４を自動あるいは手動で調
整し、その後エコーキャンセラ１０４〜１１２を自動あ
るいは手動で調整することにより行うことができる。さ
らに、エコーキャンセラ１０４を自動あるいは手動で調
整しながら（あるいは調整後に）、イコライザ９２〜９
４を自動あるいは手動で微調整（再調整）することもで
きる。
ーキャンセラ１０４〜１１２の調整は、例えば調整工程
の当初にイコライザ９２〜９４を自動あるいは手動で調
整し、その後エコーキャンセラ１０４〜１１２を自動あ
るいは手動で調整することにより行うことができる。さ
らに、エコーキャンセラ１０４を自動あるいは手動で調
整しながら（あるいは調整後に）、イコライザ９２〜９
４を自動あるいは手動で微調整（再調整）することもで
きる。
【００２５】以上の構成の電子ピアノ６２によれば、マ
イク６８〜７０からスピーカ７２〜７４に至る互いに独
立な複数の信号経路が構成されることにより、単なる音
圧加算（いわゆるミキシング）による方式では得られな
い平均化効果（自乗音圧領域での加算）が得られるうえ
に、収音信号切換回路８６による信号経路の切換え、Ｆ
ＩＲフィルタ８８〜９０における反射音パラメータの時
変処理およびエコーキャンセラ１０４〜１１２により、
マイク６８〜７０とスピーカ７２〜７４間の伝達特性が
さらに大幅に平均化されてカラレーションの低減とハウ
リングマージンの拡大が顕著となる。
イク６８〜７０からスピーカ７２〜７４に至る互いに独
立な複数の信号経路が構成されることにより、単なる音
圧加算（いわゆるミキシング）による方式では得られな
い平均化効果（自乗音圧領域での加算）が得られるうえ
に、収音信号切換回路８６による信号経路の切換え、Ｆ
ＩＲフィルタ８８〜９０における反射音パラメータの時
変処理およびエコーキャンセラ１０４〜１１２により、
マイク６８〜７０とスピーカ７２〜７４間の伝達特性が
さらに大幅に平均化されてカラレーションの低減とハウ
リングマージンの拡大が顕著となる。
【００２６】また、電子ピアノ６２自身の楽音のほか外
部からマイク６８〜７０に入る音にも同じ響きが付けら
れるので、電子ピアノ６２と他の電子楽器または自然楽
器とでアンサンブルする場合、すべての楽器の音に同様
な響きが付与され自然な音場効果を付与することができ
る。しかも、電子ピアノ６２の楽用再生用スピーカ７２
〜７４をアコースティック・フィードバック系用のスピ
ーカに兼用しているので、スピーカ数を削減することが
でき、構成を簡素化することができる。また、各構成部
分を電子ピアノ６２の筐体６６内に内蔵して一体に組み
込んだので、設置、移動等が容易になる。
部からマイク６８〜７０に入る音にも同じ響きが付けら
れるので、電子ピアノ６２と他の電子楽器または自然楽
器とでアンサンブルする場合、すべての楽器の音に同様
な響きが付与され自然な音場効果を付与することができ
る。しかも、電子ピアノ６２の楽用再生用スピーカ７２
〜７４をアコースティック・フィードバック系用のスピ
ーカに兼用しているので、スピーカ数を削減することが
でき、構成を簡素化することができる。また、各構成部
分を電子ピアノ６２の筐体６６内に内蔵して一体に組み
込んだので、設置、移動等が容易になる。
【００２７】なお、図１に点線で示すように、他の楽器
からのアンサンブル信号を加算器１２０〜１２２によっ
て各系統に直接入力することもできる。また、前記実施
の形態では系統数を３としたが、それ以外の系統数に設
定することもできる。また、前記実施の形態ではこの発
明を電子ピアノに適用した場合について説明したが、他
の電子鍵盤楽器さらには鍵盤楽器以外の電子楽器にも適
用することができる。
からのアンサンブル信号を加算器１２０〜１２２によっ
て各系統に直接入力することもできる。また、前記実施
の形態では系統数を３としたが、それ以外の系統数に設
定することもできる。また、前記実施の形態ではこの発
明を電子ピアノに適用した場合について説明したが、他
の電子鍵盤楽器さらには鍵盤楽器以外の電子楽器にも適
用することができる。
【図１】 この発明の実施の形態を示す図で、図６の電
子ピアノの筐体内に配設される回路部のブロック図であ
る。
子ピアノの筐体内に配設される回路部のブロック図であ
る。
【図２】 従来の電子楽器の楽音発生系統を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】 アコースティック・フィードバックの原理図
である。
である。
【図４】 アコースティック・フィードバックの従来の
導入列を示す配置図である。
導入列を示す配置図である。
【図５】 図４のアコースティック・フィードバックの
回路構成を示すブロック図である。
回路構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明を電子ピアノに適用した場合のマイ
クおよびスピーカの配置例を示す正面図および側面図で
ある。
クおよびスピーカの配置例を示す正面図および側面図で
ある。
【図７】 図１の収音信号切換回路８６の動作説明図で
ある。
ある。
【図８】 図１のＦＩＲフィルタの反射音パラメータお
よびその時間軸とレベル軸の時変動作を示す図である。
よびその時間軸とレベル軸の時変動作を示す図である。
６２ 電子ピアノ（演奏音場制御装置） ６４ 鍵盤（演奏操作部） ６６ 筐体（電子楽器本体） ６８，６９，７０ マイク ７２，７３，７４ スピーカ ７８ 音源発生回路（音源発生部） ８６ 収音信号切換回路（信号切換手段） ８８，８９，９０ ＦＩＲフィルタ（反射音信号生成手
段） ９６，９７，９８ 加算器（ミキシング手段）１０４〜１１２ エコーキャンセラ
段） ９６，９７，９８ 加算器（ミキシング手段）１０４〜１１２ エコーキャンセラ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｓ 1/00 Ｈ０４Ｓ 1/00 Ｆ (56)参考文献 特開 平５−88674（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−284493（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−2928（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−175468（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−186966（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92967（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−47799（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−48898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−294199（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−11037（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−83515（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−69240（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許2199702（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開865025（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 15/00 - 15/12 H04R 3/00 G10H 1/00 - 7/12
Claims (5)
- 【請求項１】演奏操作部と、 この演奏操作部での演奏操作または別途入力される演奏
情報に応じて楽音信号を発生する音源発生部と、 別々の場所に設置され、周囲から到来する音をそれぞれ
収音する複数個のマイクと、 これらマイクによる収音信号の反射音信号をそれぞれ生
成する反射音信号生成部と、 これら反射音信号生成部で生成された反射音信号に前記
音源発生部で発生された楽音信号をそれぞれミキシング
するミキシング手段と、 別々の場所に設置され、前記ミキシング手段から出力さ
れる信号を周囲に向けてそれぞれ再生する複数個のスピ
ーカと、 前記ミキシング手段から出力され前記スピーカで再生さ
れる前の信号を前記マイクによる収音信号の信号経路に
帰還して、該スピーカから該マイクにアコースティック
・フィードバックにより帰還される音のうち、該スピー
カから該マイクに直接帰還される音を打ち消すエコーキ
ャンセラと を具備してなる演奏音場制御装置。 - 【請求項２】演奏操作部と、 この演奏操作部での演奏操作または別途入力される演奏
情報に応じて楽音信号を発生する音源発生部と、 別々の場所に設置され、周囲から到来する音をそれぞれ
収音する複数個のマイクと、 これらマイクによる収音信号の反射音信号をそれぞれ生
成する反射音信号生成部と、 これら反射音信号生成部で生成された反射音信号に前記
音源発生部で発生された楽音信号をそれぞれミキシング
するミキシング手段と、 別々の場所に設置され、前記ミキシング手段から出力さ
れる信号を周囲に向けてそれぞれ再生する複数個のスピ
ーカと、 前記ミキシング手段から出力され前記スピーカで再生さ
れる前の信号を前記マイクによる収音信号の信号経路に
帰還して、該スピーカから該マイクにアコースティック
・フィードバックにより帰還される音のうち、該アコー
スティック・フィードバックによるインパルス応答の初
期部分の音を打ち消すエコーキャンセラと を具備してな
る演奏音場制御装置。 - 【請求項３】前記複数個のマイクから前記各ミキシング
手段に至る信号経路の途中に、前記複数個のマイクと前
記複数個のスピーカとの接続の組合せを相互に順次繰り
返し切り換える信号経路切換手段をさらに具備してなる
請求項１または２記載の演奏音場制御装置。 - 【請求項４】前記反射音信号生成部が、反射音パラメー
タを時間軸上で連続的かつランダムに変動させるＦＩＲ
フィルタで構成されてなる請求項１から３のいずれかに
記載の演奏音場制御装置。 - 【請求項５】前記各構成部分が電子楽器本体に一体に組
み込まれてなる請求項１から４のいずれかに記載の演奏
音場制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06386697A JP3175622B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 演奏音場制御装置 |
| EP98103717A EP0865025B1 (en) | 1997-03-03 | 1998-03-03 | Apparatus having loudspeakers concurrently producing both music and reflected sound |
| DE69816155T DE69816155T2 (de) | 1997-03-03 | 1998-03-03 | Einrichtung mit Lautsprechern zur gleichzeitige Erzeugung von Musik sowie reflektiertem Ton |
| US09/033,971 US6157724A (en) | 1997-03-03 | 1998-03-03 | Apparatus having loudspeakers concurrently producing music sound and reflection sound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06386697A JP3175622B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 演奏音場制御装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10247089A JPH10247089A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3175622B2 true JP3175622B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=13241669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06386697A Expired - Fee Related JP3175622B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 演奏音場制御装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0865025B1 (ja) |
| JP (1) | JP3175622B2 (ja) |
| DE (1) | DE69816155T2 (ja) |
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| US11750972B2 (en) | 2019-08-23 | 2023-09-05 | Shure Acquisition Holdings, Inc. | One-dimensional array microphone with improved directivity |
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