JP3867905B2 - 電子楽器における楽音生成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ピアノ、その他の電子楽器における楽音生成方法に関し、特に、電子楽器においてデュアルモードで新たな楽音を生成する際に減衰音と持続音とが選択されても、濁りがなく、かつ心地よい音を生成することができる電子楽器における楽音生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの電子楽器は、複数の音色をデフォルトで用意しており、それら音色のうちから任意に選択した音色で楽音を生成することができる。また、任意の複数の音色を選択することによりそれらの音色を重ねて同時に発音させることができるデュアルという機能を備えている。このデュアル機能により一つの演奏情報（鍵盤操作、ＭＩＤＩ入力等）で複数の音色を重ねて同時に発音させることができ、例えば、ピアノの音色とストリングスの音色を重ねて同時に発音させることができ、ピアノ単体、あるいはストリングス単体では得られなかったふくよかな新たな楽音を生成することができる。
【０００３】
デュアルモードにおいて、音量バランス設定状態によってはその機能が効果的に発揮されないという問題に対処するため、特開平９−１９０１３号公報には、一方の音色が他方の音色にマスキングされないように、また、各音色の特性を一層明瞭にすることができるように、音量バランス手段で設定された音量バランスに従って各音色の特性を変えること、具体的には、減衰系の音色と持続系の音色の音量が拮抗している音量バランス設定状態では減衰系の音色のアタックを強め、持続系の音色のアタックを緩めてそれぞれの音色の個性を出すこと、減衰系の音色が小音量である音量バランス設定状態ではその音色の低域と高域を上げ、持続系の音色が小音量である音量バランス設定状態ではその音色のリリースを長して小音量の音色が他方の音色にマスキングされないようにすることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子楽器におけるデュアル機能は、一般的には、選択された２つの音色を適当な、あるいは音量バランス設定用ボリュームで設定されたミックス比率で足し合わせるだけである。
【０００５】
ところで、楽音には、ピアノやギターのように発音中の音量が時間と共に徐々に小さくなる音、すなわちを減衰音を発生するものと、オルガンやストリングスのように発音中の音量が余り変わらずに持続される音、すなわち持続音を発生するものとがある。デュアルモードでこのような減衰音と持続音、例えば、ピアノとストリングスとを重ねて発音させた場合、特にダンパ・ペダルを踏みながらこれらを重ねて発音させた場合には、持続音が減衰音に比べてかなり長く残り、全体として音が混沌として音が濁り、聴きづらくなるという問題がある。
【０００６】
前記特開平９−１９０１３号公報で提案されているものは、デュアルモードにおいて、各音色の特性を変えるものであるが、音量バランス設定状態との関係で一方の音色が他方の音色にマスキングされてしまうという問題に対処するために個々の音色の個性を明瞭にしようとするものであり、減衰音と持続音とを重ねて発音させた場合の前記問題は何ら意識されておらず、その問題に対処できるものでもない。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題にかんがみなされたものであり、デュアルモードで新たな楽音を生成する際に減衰音と持続音とが選択されても、濁りがなく、かつ心地よい楽音を生成することができる電子楽器における楽音生成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、デュアルモード時に音色として減衰音と持続音とが選択された場合に、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更する点に第１の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、デュアルモード時に前記減衰音のミックス比率が５０％を超えた場合に、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更する点に第２の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、デュアルモード用の持続音の音色パラメータを備え、デュアルモード時にノーマルモード用の持続音の音色パラメータに代えて前記デュアルモード用の持続音の音色パラメータを用いることにより、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更する点に第３の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、デュアルモード時に前記減衰音の減衰の仕方を表す音色パラメータを用いることにより、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更する点に第４の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明は、前記持続音の減衰の仕方を変更することに加え、前記持続音の低音域および高音域の少なくとも一方のレベルを低下させる点に第５の特徴がある。
【００１５】
第１ないし第４の特徴によれば、デュアルモードにより新たな楽音を生成する際に減衰音と持続音とが選択されても、持続音が長く残ることを抑制することができ、濁りがなく、かつ心地よい音を生成することができる。
【００１６】
また、第３の特徴によれば、予めデュアルモード用の持続音の音色パラメータを用意しておくことにより、デュアルモードにより新たな楽音を生成する際の持続音の減衰の仕方を自由に設定することができる。
【００１７】
また、第４の特徴によれば、デュアルモード用の音色パラメータを特別に用意しておくことなく、減衰音のパラメータを利用して持続音が長く残ることを抑制することができる。
【００１８】
さらに、第５の特徴によれば、デュアルモードにより新たな楽音を生成する際に減衰音と持続音とが選択されても、長く残る持続音を少なくしてその影響を抑制することができ、濁りがなく、かつ心地よい音を生成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子ピアノのハード構成を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ３に格納されている制御プログラムに従って電子楽器全体の制御を行う。ＣＰＵ１は、タイマ割り込み回路の他、ＭＩＤＩインタフェース（Ｉ／Ｆ）２との接続用シリアルポートも備えている。ＭＩＤＩインタフェース２は、外部ＭＩＤＩ機器との間においてＭＩＤＩメッセージのやり取りを行う信号送受信回路である。
【００２０】
ＲＯＭ３は、制御プログラム、複数の音色パラメータ、例えば、コンサートグランドピアノ（ピアノ１）、スタジオグランドピアノ（ピアノ２）、オルガン、ストリングス、・・・などの音色パラメータ、また、必要に応じて、その他エフェクトについてのパラメータなど、演奏状態を設定するための各種パラメータを記憶している。ＲＡＭ４は、ＣＰＵ１のワークエリアとして使用され、また、各種レジスタのデータを一時記憶するバッファとしても使用される。このＲＡＭ４は、例えばバッテリによりバックアップされていてもよい。
操作パネル５は、演奏時の状態を設定するための操作子を有する。この操作パネル５の詳細は後述する。操作パネルインタフェース（Ｉ／Ｆ）６は、操作パネル５の操作子のオン・オフを示すスイッチイベント情報を生成する。これらスイッチイベント情報は各操作子に対応付けられてＲＡＭ４に記憶される。
【００２１】
鍵盤７は複数のキー（鍵）を有し、それぞれのキーオン・キーオフを示すキーイベント情報や押鍵強さつまりベロシティを示すタッチ情報を検知するための、例えば２つのセンサを有している。鍵盤インタフェース（Ｉ／Ｆ）８は、前記センサの状態に基づいてキーイベント情報やタッチ情報を生成し、これらの情報はキーナンバに対応付けられてＲＡＭ４に記憶される。ダンパペダルを含むペダル９およびペダルインタフェース１０は、ペダル操作のオン・オフを示すペダルイベント情報を生成し、このペダルイベント情報もＲＡＭ４に記憶される。
【００２２】
楽音発生回路１１は、波形読み出し方式により所望の楽音信号を発生する回路であり、例えばデジタルコントロール・オシレータ（ＤＣＯ）、デジタルコントロール・フィルタ（ＤＣＦ）、デジタルコントロール・アンプ（ＤＣＡ）およびエフェクタを有し、デジタル楽音波形サンプル値が記憶されている波形メモリから、発音すべき音高に比例したアドレス間隔で順次波形データを読み出し、補間演算を行って楽音波形信号を発生させる。また、楽音発生回路１１は、エンベロープ発生回路を有し、設定されたエンベロープパラメータに基づいて発生したエンベロープ信号をＤＣＡにおいて楽音波形発生信号に乗算してエンベロープを付与し、楽音信号を出力する。楽音発生回路１１は、複数、例えば３２の楽音発生チャネルを有しているが、実際には、１つの楽音発生回路を時分割多重動作させることにより同時に複数の楽音信号を独立して発生可能に構成されている。
【００２３】
Ｄ／Ａ変換器１２はデジタル楽音信号をアナログ信号に変換するものであり、このアナログ信号がアンプ１３によって増幅された後、スピーカ１４に供給されて発音が行われる。バス１５は電子楽器内の各回路を接続している。
【００２４】
図２は、図１の操作パネル５の外観概略構成を示す正面図である。この操作パネル５は、音色選択スイッチ５−１〜５−ｎを有し、各音色スイッチは、例えば、ピアノ１（コンサートグランドピアノ）、ピアノ２（スタジオグランドピアノ）、オルガン、ストリングス、・・・などに対応している。操作パネル５には、例えばＬＣＤスクリーンなどからなるディスプレイを具備させることができ、さらに、電子楽器が備える機能に応じて、エフェクトオン／オフボタン、スプリット選択ボタン、デュアル／スプリットバランス設定用スライダなどの操作子も具備させることもできる。
【００２５】
電子楽器では電源投入時などの初期状態においては最もシンプルなモードの標準状態、すなわち、ノーマルモードの標準状態に設定されるのが普通であるが、操作パネル５の操作子の操作によりそれとは異なる設定状態および演奏モードにすることができる。その際の操作指示や設定状態をディスプレイに表示させることができる。例えば、音色選択スイッチ５−１〜５−ｎのいずれか１つを押圧すると、ＲＯＭ３に記憶されている音色パラメータのうちの押圧された音色選択選択スイッチに対応する音色パラメータが呼び出され、ＣＰＵ１のワークエリアおよび楽音発生回路１１に設定される。ここで、さらにもう１つの音色選択スイッチを押圧すると、それに対応する音色パラメータも呼び出されて楽音発生回路１１に設定され、デュアルモードでの演奏が可能になる。なお、デュアルモードでの音量バランスは、予め決められた値に設定され、デュアル／スプリットバランス設定用スライダが具備されているものでは、それにより任意に設定できる。また、音色の設定状態を知るために、各音色選択ボタン５−１〜５−ｎの近傍にＬＥＤなどの表示を設けるようにしてもよい。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に係る電子ピアノの処理を示すメインフローチャートである。まず、電源が投入されると、ステップＳ１でＣＰＵ１、ＲＡＭ４、楽音発生回路１１を構成するＬＳＩ等を初期化する。
【００２７】
ステップＳ２では、操作パネル５が操作されたか否かを検出する。操作パネル５が操作されない場合には、ステップＳ３、Ｓ４でそれぞれキー、ペダルが操作されたか否かを検出し、ステップＳ５、Ｓ６でその検出に応じたキー処理、ペダル割当機能処理を実行する。さらに、その他の処理、例えば自動演奏などの処理が設定された場合にはステップＳ７でその処理を実行する。以上の処理は、従来から知られているものであるが、本発明では、パネル処理のステップＳ８で、デュアルモードで２つの音色選択スイッチが選択されたか否か、また、選択された音色が減衰音と持続音であるかるか否かに応じた処理を実行する。
【００２８】
図４は、パネル処理（ステップＳ８）の第１の実施形態のフローチャートであり、操作パネル５が操作されたことが検出された場合に実行される。
【００２９】
まず、ステップＳ９で、操作パネル５における操作が音色選択スイッチであるか否かを判断し、音色スイッチの操作でない場合には、操作されたスイッチに応じた処理をステップＳ１０で実行した後、リターンする。また、操作パネル５における操作が音色選択スイッチである場合には、ステップＳ１１で、それが単に１つの音色選択スイッチの操作であるか否かを判断する。この判断は、例えば、音色スイッチが操作されたときに設定されるフラグを調べることにより行われる。ステップＳ１１で、単に１つの音色選択ボタンの操作であると判断すると、ステップＳ１２で、操作された音色選択ボタンに対応した音色パラメータをＲＯＭ３から呼び出してＣＰＵ１のワークエリアおよび楽音発生回路１１に設定し、その後、リターンする。この状態では選択された音色によるノーマルモードでの演奏が可能である。
【００３０】
また、ステップＳ１１で、音色選択スイッチの操作が２つ目の音色選択スイッチの操作であると判断した場合には、さらに、ステップ１３で、選択された２つの音色が減衰音と持続音であるか否かを判断する。この判断は、各音色が減衰音であるか持続音であるかの対応をテーブルに予め記憶させておき、これ参照することにより実行できる。
【００３１】
図５は、このテーブルの一例を示し、各音色に対応させてそれが減衰音であるか持続音であるかを記憶している。ＣＰＵ１は、デュアルモードにおいて選択された各音色が減衰音であるか持続音であるか否かを、このテーブルを参照して判断することができる。なお、このようなテーブルを設けることなく、各音色のパラメータ（ディケイ・スピードなど）を調べることによってもその音色が減衰音であるか持続音であるか否かを判断できる。
【００３２】
ステップ１３で、選択された２つの音色が減衰音と持続音でない、すなわち、減衰音と減衰音、あるいは持続音と持続音であると判断すると、ステップ１４で、通常のデュアルモードにおけるように、音色選択スイッチに対応した音色パラメータもＣＰＵ１のワークエリアおよび楽音発生回路１１に設定した後、リターンする。これにより、結局、２つの音色パラメータがＣＰＵ１のワークエリアおよび楽音発生回路１１に設定され、選択された音色によるデュアルモードでの演奏が可能になる。
【００３３】
ステップ１３で、選択された２つの音色が減衰音と持続音であると判断すると、ステップ１５で、持続音のディケイ・スピードを減衰音のディケイスピードに変更して各音色パラメータをＣＰＵ１のワークエリアおよび楽音発生回路１１に設定する。これにより、持続音の減衰の仕方が減衰音の減衰の仕方に合わせられる。
【００３４】
図６は、各音色に対して記憶されている音色パラメータの一例を示し、ここではピアノ１とストリングスの音色パラメータを示している。この例に示されるように、音色パラメータは、音高のパラメータ（ＤＣＯ）、音量のパラメータ（ＤＣＡ）および音色のパラメータ（ＤＣＦ）を含み、ＤＣＡは、アタック・スピード（ＡＳ）、アタック・レベル（ＡＬ）、ディケイ・スピード（ＤＳ）、サステイン・レベル（ＳＬ）およびリリース・スピード（ＲＳ）などのパラメータから成り、音の立ち上がりから消えていくまでのエンベロープを表している。ＤＣＡのこれらのパラメータは、図７にエンベロープと共に示した部分を表している。
【００３５】
デュアルモード時の音色として、例えば減衰音であるピアノ１と持続音であるストリングスとが選択された場合、ピアノ１の音声パラメータはそのまま設定されるのに対し、ストリングスの音声パラメータは、そのＤＳがピアノ１のＤＳに変更されて設定される。なお、ＤＳのみでなく、ＳＬ、ＲＳなども変更するようにすることもできる。
【００３６】
上記第１の実施形態では、選択された２つの音色が減衰音と持続音である場合に持続音の減衰の仕方を変更するようにしているが、これに代えて第１の音色に減衰音が選択され、第２の音色に持続音が選択された場合に持続音の減衰の仕方を変更するようにしてもよい。この第２の実施形態の第１の実施形態と異なるステップを図８に示す。すなわち、第２の実施形態においては、図４のステップＳ１３に代えてステップＳ１３′を用いればよい。第１の音色は、普通、メインの楽音となるものであり、このメインの楽音に合わせて持続音を減衰させれば持続音が長く残ることによる聴きづらい音の濁りを抑制することができる。
【００３７】
また、本発明は、減衰音と持続音とが選択され、減衰音のミックス比率が略５０％を越えた場合、持続音の減衰の仕方を減衰音の減衰の仕方に合わせるようにしてもよい。この第３の実施形態の第１の実施形態と異なるステップを図９に示す。すなわち、第３の実施形態においては、図４のステップＳ１３に代えてステップＳ１３″を用いればよい。
【００３８】
さらに、上記第１ないし第３の実施形態では、持続音の減衰の仕方を減衰音の減衰の仕方に合わせるようにしているが、これら各実施形態において、持続音の音色パラメータを、予めデュアルモード用に用意された音色パラメータに変更するようにすることもできる。すなわち、図１０に示すように、持続音についてデュアル用のパラメータを予め別に記憶しておき、図４のステップＳ１５に代えて図１１のステップＳ１５′を用いるようにしてもよい。なお、この場合、変更するパラメータのみを記憶しておき、そのパラメータについて変更するようにすれば記憶容量が少なくて済む。
【００３９】
以上の各実施形態は、減衰音に比較して持続音が長く残らないように、持続音の減衰の仕方に着目したものであるが、デュアルの効果がある程度発揮され、かつ長く残る持続音が目立たないようにレベルを変えることによっても、濁りのない、心地よい音を生成することができる。この場合には、キースケーリングをつけることにより、持続音の低音域および高音域の少なくとも一方のレベルを低下させるようにすればよい。
【００４０】
また、本発明は、持続音が長く残らず、かつ残る持続音を少なくするように、持続音の減衰の仕方を減衰音の減衰の仕方に合わせ、かつ持続音の低音域および高音域の少なくとも一方のレベルを低下させるようにすることもできる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、種々の変形が可能である。例えば、２つの音色が選択された場合だけでなく、最も長く残る持続音を抑制したり、最も短い減衰音の減衰の仕方に合わせるようにしたりして、それ以上の音色が選択された場合にも拡張することができる。また、持続音が減衰音に比べてかなり長く残り、全体として音が混沌として音が濁り、聴きづらくなるという問題が顕著に起こるのはダンパ・ペダルが踏まれた時であるため、ダンパ・ペダルが踏まれたことが検出された時のみ持続音の音声パラメータを変更するようにすることもできる。さらに、本発明は、電子ピアノに限らず、音色選択を有する種々の電子楽器に適用可能であり、また、外部ＭＩＤＩ機器からのＭＩＤＩ入力に対しても同様に適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、デュアルモードにより新たな楽音を生成する際に減衰音と持続音とが選択されても、濁りがなく、かつ心地よい楽音を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電子ピアノのハード構成を示すブロック図である。
【図２】 操作パネルの外観概略構成を示す正面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係る電子ピアノの処理を示すメインフローチャートである。
【図４】 パネル処理の第１の実施形態のフローチャートである。
【図５】 パネル処理で使用されるテーブルの一例を示す図である。
【図６】 音色パラメータの一例を示す図である。
【図７】 エンベロープとパラメータとの関係を示す説明図である。
【図８】 パネル処理の第２の実施形態の要部フローチャートである。
【図９】 パネル処理の第３の実施形態の要部フローチャートである。
【図１０】 パネル処理で使用されるパラメータの一例を示す図である。
【図１１】 パネル処理のさらに他の実施形態の要部フローチャートである。
【符号の説明】
１・・・ＣＰＵ、２・・・ＭＩＤＩインタフェース、３・・ＲＯＭ、４・・・ＲＡＭ、５・・・操作パネル、６・・・操作パネルインタフェース、７・・・鍵盤、８・・・鍵盤インタフェース、９・・・ペダル、１０・・・ペダルインタフェース、１１・・・楽音発生回路、１２・・・Ｄ／Ａ、１３・・・アンプ、１４・・スピーカ、１５・・・バス、５−１〜５−ｎ・・・音色選択ボタン、

Claims (5)

1. 電子楽器における楽音生成装置において、デュアルモード時に音色として減衰音と持続音とが選択された場合に、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更することを特徴とする電子楽器における楽音生成装置。
2. デュアルモード時に前記減衰音のミックス比率が５０％を超えた場合に、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更することを特徴とする請求項１に記載の電子楽器における楽音生成装置。
3. デュアルモード用の持続音の音色パラメータを備え、
   デュアルモード時にノーマルモード用の持続音の音色パラメータに代えて前記デュアルモード用の持続音の音色パラメータを用いることにより、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更することを特徴とする請求項１または２に記載の電子楽器における楽音生成装置。
4. デュアルモード時に前記減衰音の減衰の仕方を表す音色パラメータを用いることにより、前記持続音の減衰の仕方を前記減衰音の減衰の仕方に合わせるように変更することを特徴とする請求項１または２に記載の電子楽器における楽音生成装置。
5. 前記持続音の減衰の仕方を変更することに加え、前記持続音の低音域および高音域の少なくとも一方のレベルを低下させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子楽器における楽音生成装置。

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