JP4201153B2 - Electronic instrument resonance sound generator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子楽器の共鳴音発生装置に関し、特に小規模なシステムで大きな共鳴音効果を得ることのできる電子楽器の共鳴音発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
グランドピアノにおいて、ダンパーペダルが踏まれてオンされると、ハンマーで弾かれた弦を含む全ての弦のミュートが解除され、該ハンマーで弾かれた弦と調和関係にある他の弦を中心に多数の共鳴音が発生する。これにより、大きな広がりのある音質を得ることができる。
【0003】
電子楽器においても、グランドピアノと同様の共鳴音を発生させるために、従来から種々の提案がなされている。この提案の一例としては、次のようなものがある。すなわち、複数種類の共鳴音波形をメモリに内蔵し、原音系列以外の他の複数の共鳴音系列を用意する。演奏時に、ダンパーペダルがオンされると、前記複数の共鳴音系列のうちの打弦により叩かれた弦に対応する共鳴音系列が、適当な音量レベルで再生され、共鳴音効果を呈する。なお、共鳴音発生に関わる従来技術として、例えば特開平4−98292号公報等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際のグランドピアノのように、大きな広がり感のある共鳴音効果を得ようとすると、多くの共鳴音系列を用意する必要があり、システム全体が非常に大規模になるという問題があった。具体的には、各共鳴音系列は、共鳴音波形メモリ、該共鳴音波形メモリから読み出された共鳴音信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、共鳴音再生用メインアンプ、および共鳴音用スピーカ等から構成されるから、共鳴音系列をN系列(Nは正の整数)、例えば10系列用意したとすると、前記共鳴音波形メモリ、D/A変換器、共鳴音再生用メインアンプ、共鳴音用スピーカがそれぞれ10個必要となり、システムが非常に大規模になる。
【0005】
この発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、大規模な再生システムを備えることなく、所望の共鳴音効果を得ることのできる電子楽器の共鳴音発生装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、共鳴音波形を蓄積する共鳴音波形メモリと、該共鳴音波形メモリから共鳴音を読み出し、共鳴音信号を出力する音源回路と、該音源回路から出力された共鳴音信号から広がりのある共鳴音信号を生成する広がり音生成回路と、該広がり音生成回路で生成された共鳴音信号を再生する手段とを具備し、前記広がり音生成回路は、入力共鳴音信号をランダムに遅延する第1の遅延回路と、該第1の遅延回路の出力をランダムに増幅する第1の利得回路を含む第1系列回路と、入力共鳴音信号をランダムに遅延する第2の遅延回路と、該第2の遅延回路の出力をランダムに増幅する第2の利得回路を含む第2系列回路と、前記入力共鳴音信号と、該第1系列回路から出力された共鳴音信号を加算する第1の加算回路と、前記入力共鳴音信号と、該第2系列回路から出力された共鳴音信号を加算する第2の加算回路とからなり、前記第1および第2の加算回路の出力信号が、前記広がりのある共鳴音信号である点に特徴がある。
【0007】
この特徴によれば、共鳴音波形メモリに蓄積された共鳴音信号を読み出して、広がり音生成回路にて広がり感のある音声信号に変換することができるので、小規模な再生システムにより、有効な共鳴音効果を得ることができるようになる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の電子楽器(例えば、電子ピアノ)の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【0009】
図において、中央演算装置(CPU)1は、ROM2のプログラムメモリ部に記憶されている制御プログラムに従って、当該電子楽器の各部の動作を制御する。ROM2には、電子楽器全体の動作を制御するプログラム、CPU1が使用する種々の固定データが記憶されている。これらのプログラムおよび固定データは、CPU1により、システムバスSBを介してアクセスされる。RAM3は、装置のステータス情報を記憶し、またCPU1の作業用領域として使用される。なお、電子楽器を制御するための各種レジスタ、フラグ等はRAM3に定義されており、該RAM3はCPU1により、システムバスSBを介してアクセスされる。
【0010】
操作パネル5は、電源スイッチ、音色選択スイッチ等の各種スイッチ、および所定の情報を表示するための表示器などを有している。パネルスキャン回路4は、前記操作パネル5に設けられた各スイッチのセット/リセット状態を調べ、オン状態になっているパネルスイッチデータを検出して、CPU1に送出する。
【0011】
鍵盤7は、複数の鍵盤と、これらの押鍵、離鍵に連動して開閉する鍵盤スイッチとから構成されている。鍵盤スキャン回路6は、該鍵盤スイッチの状態を調べ、そのオン/オフを示す信号から、鍵盤タッチの強さ(速さ)を示すタッチデータを生成すると共に、オンまたはオフ情報およびその鍵盤番号(ナンバー)を出力する。このオン、オフ情報、鍵盤番号、およびタッチデータは、システムバスSBを介してCPU1に送られる。
【0012】
音源回路8は、CPU1から出力される信号に対応する原音波形データを原音波形メモリ9から読出し、その原音波形データにエンベロープを乗算し、楽音信号aとしてDSP(digital signal processor)11に出力する。また、該音源回路8は、共鳴音波形メモリ10から共鳴音を読出し、共鳴音信号bとして、DSP11に出力する。DSP11は、原音系列に配置されたエフェクト回路11aと、本発明により共鳴音系列に設けられた広がり生成回路11bを有している。該エフェクト回路11aは、原音に対して、リバーブ、コーラスなどの各種の効果を付与することができる。
【0013】
DSP11から出力された原音系列信号a' は、D/A変換器12にてアナログ信号に変換され、原音再生用メインアンプ13L,13Rに伝送され、増幅される。該メインアンプ13L,13Rで増幅された音声信号は、高音用スピーカ14a,15a、低音用スピーカ14b,15bからなるスピーカシステムで再生される。一方、DSP11から出力された共鳴音系列信号b' は、D/A変換器16にてアナログ信号に変換され、共鳴音再生用メインアンプ17L,17Rに伝送され、増幅される。該メインアンプ17L,17Rで増幅された音声信号は、共鳴音用スピーカ18,19からなるスピーカシステムで再生され、広がり感のある共鳴音が出力される。
【0014】
次に、前記共鳴音波形メモリ10に記憶させる共鳴音の作成方法を、図2を参照して説明する。まず、アコースティックのグランドピアノから共鳴音を発生させ、これを録音して、同図(a) に示されているような共鳴音波形を採取する。次に、該共鳴音波形を、同図(b) に示されているような、高域通過フィルタに通して、例えば200Hz以下の音声信号を抑制し、同図(c) のような波形を抽出する。そして、該波形cを、前記共鳴音波形メモリ10に蓄積する。なお、前記高域通過フィルタのカットオフ周波数は、200Hz以上であればよい。
【0015】
本発明は、共鳴音波形メモリ10に蓄積する共鳴音波形として、共鳴音の高周波成分を利用するようにしているので、共鳴音のデータ量を削減することができ、共鳴音波形メモリ10のメモリ容量を低減することができる。また、前記共鳴音用スピーカとして、サイズの大きな低音用スピーカが不要となり、共鳴音再生のためのスピーカシステムを小形化できる。
【0016】
なお、好ましくは、少なくとも、低音用、中音用、および高音用の3種類の共鳴音を前記共鳴音波形メモリ10に蓄積しておき、低音域、中音域、または高音域の鍵盤が操作された時には、それぞれ低音用、中音用、および高音用の共鳴音を前記共鳴音波形メモリ10から選択的に読み出すようにするのがよいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0017】
次に、前記DSP11の広がり生成回路11bの一具体例を、図3を参照して説明する。図3は、擬似ステレオ方式広がり生成回路を示し、入力してきた共鳴音bを遅延する遅延回路20と、該共鳴音bと遅延回路20で遅延された信号とを加算する加算回路21と、該共鳴音bから遅延回路20で遅延された信号を減算する減算回路22とから構成されている。該加算回路21、および減算回路22の出力は、共鳴音系列信号b' として、前記D/A変換器16に出力される。該共鳴音系列信号b' (出力L,出力R)の波形は、概略図4に示されているようになり、該広がり生成回路11bはくし形フィルタの性質を示す。
【0018】
次に、前記広がり生成回路11bの他の具体例を、図5を参照して説明する。図5は、コーラス方式広がり生成回路を示し、遅延回路31、利得(GAIN)回路32、可変抵抗33および加算器34からなる第1系列回路と、遅延回路35、利得(GAIN)回路36、可変抵抗37および加算器38からなる第2系列回路とから構成されている。
【0019】
前記遅延回路31、35は、それぞれ異なる低周波ランダムノイズ発生器から低周波のランダムノイズ信号を受け、その遅延量、換言すれば位相を制御される。また、利得(GAIN)回路32、36も、同様に、それぞれ異なる低周波ランダムノイズ発生器から低周波のランダムノイズ信号を受け、その利得係数、換言すれば音量を制御される。可変抵抗器33、37は、その抵抗値を調節することにより、前記第1、第2系列回路の出力の共鳴音信号bに対する混合比、換言すれば、前記第1、第2系列回路の出力の混合比を調節する。
【0020】
加算回路34は、該共鳴音信号bと、位相および音量をランダムに変化させられた第1系列回路の信号とを加算し、また加算回路38は、該共鳴音bと、位相および音量をランダムに変化させられた第2系列回路の信号とを加算し、共鳴音系列信号b' として出力する。図6は、この具体例により得られる共鳴音系列信号b' (出力L,出力R)の波形例を示す。図示されているように、位相およびレベルはランダムに変化するようになり、コーラスのような大きな広がりのある共鳴音を提供できるようになる。
【0021】
換言すれば、入力共鳴音信号bはいくつかの信号に分配され、その各々に不規則な位相変調が施される。このため、わずかなピッチやタイミングの変化が作り出され、それらの信号を再合成することで、広がり感、あるいはステレオ感が得られるようになる。
【0022】
図7は、本発明をグランドピアノタイプの電子ピアノに適用した例を示し、操作パネル51の両端部に、第1、第2の原音再生用スピーカ(中高音用)14a、15aがそれぞれ前方に向いて配置され、また電子ピアノの筐体の内部の左右に、第1、第2の原音再生用スピーカ(低音用)14b、15bがそれぞれ下方に向いて配置され、さらに該筐体の内部の奥部に、第1、第2の共鳴音用スピーカ18、19がそれぞれ上向きに配置される。
【0023】
図8は、本発明を他の電子ピアノに適用した例を示し、操作パネル52の左右の各上方に第1、第2の原音再生用スピーカ(中高音用)14a、15aが配置され、鍵盤53の左右の各下方に第1、第2の原音再生用スピーカ(低音用)14b、15bが配置され、さらに筐体上面の左右に上向きに第1、第2の共鳴音用スピーカ18、19がそれぞれ上向きに配置される。
【0024】
以上のように、本実施形態によれば、共鳴音波形メモリとして大容量のメモリを必要とせず、しかもサイズの小さな中高音用の共鳴音用スピーカを2個用いるだけで、広がりのある共鳴音を得ることができるようになる。したがって、小規模な再生システムを用いて、所望の共鳴音効果を得ることのできるようになる。
【0025】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1〜3の発明によれば、共鳴音波形メモリから共鳴音信号を読み出し、これを広がり生成回路で広がりのある音に加工して共鳴音信号とするようにしたので、多数の共鳴音波形メモリや、多系統のスピーカシステムを必要とすることがなくなり、大規模な再生システムを備えることなく、所望の共鳴音効果を提供することができるようになる。
【0026】
また、請求項1,2の発明によれば、前記広がり生成回路は簡単な構成の回路で実現できる。さらに、請求項3の発明によれば、前記共鳴音波形メモリに生の共鳴音から低音域をカットした信号を蓄積させるようにしたので、該共鳴音波形メモリの容量を低減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図2】 共鳴音波形メモリに蓄積する共鳴音データの作成方法を示す説明図である。
【図3】 図1の広がり生成回路の一具体例を示す回路図である。
【図4】 図3の広がり生成回路の出力信号波形例を示す図である。
【図5】 図1の広がり生成回路の他の具体例を示す回路図である。
【図6】 図5の広がり生成回路の出力信号波形例を示す図である。
【図7】 本発明を電子ピアノに適用した時の、スピーカの配置例を示す図である。
【図8】 本発明を他の電子ピアノに適用した時の、スピーカの配置例を示す図である。
【符号の説明】
8…音源回路、9…原音波形メモリ、10…共鳴音波形メモリ、11…DSP、11a…エフェクト回路、11b…広がり生成回路、17L,17R…共鳴音再生用アンプ、18,19…共鳴音用スピーカ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic musical instrument resonance sound generator, and more particularly to an electronic musical instrument resonance sound generator capable of obtaining a large resonance effect in a small-scale system.
[0002]
[Prior art]
In a grand piano, when the damper pedal is depressed and turned on, all strings including those played by the hammer are unmuted, with the other strings in harmony with the string played by the hammer being the center. Many resonance sounds are generated. Thereby, a sound quality with a large spread can be obtained.
[0003]
In electronic musical instruments, various proposals have been made so far in order to generate a resonance sound similar to that of a grand piano. An example of this proposal is as follows. That is, a plurality of types of resonance sound waveforms are built in the memory, and a plurality of resonance sound sequences other than the original sound sequence are prepared. When the damper pedal is turned on during a performance, a resonance sound sequence corresponding to the string hit by the striking of the plurality of resonance sound sequences is reproduced at an appropriate volume level, and a resonance effect is exhibited. Incidentally, as a conventional technique related to the generation of resonance, there is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-98292.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem that the whole system becomes very large because it is necessary to prepare a large number of resonance sound sequences when trying to obtain a resonance sound effect with a large spread like an actual grand piano. . Specifically, each resonance sound sequence includes a resonance sound waveform memory, a D / A converter that converts a resonance sound signal read from the resonance sound waveform memory into an analog signal, a resonance sound reproduction main amplifier, and a resonance sound signal. Since it is composed of a sound speaker or the like, assuming that N series of resonance sound sequences (N is a positive integer), for example, 10 sequences, are prepared, the resonance sound waveform memory, the D / A converter, and the main amplifier for resonance sound reproduction Each of the 10 resonance sound speakers is required, and the system becomes very large.
[0005]
An object of the present invention is to provide a resonance sound generator for an electronic musical instrument that can solve the above-described problems of the prior art and obtain a desired resonance effect without providing a large-scale reproduction system. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a resonance sound waveform memory that stores resonance sound waveforms, a sound source circuit that reads a resonance sound from the resonance sound waveform memory, and outputs a resonance sound signal. A spread sound generation circuit for generating a spread resonance sound signal from the output resonance sound signal; and means for reproducing the resonance sound signal generated by the spread sound generation circuit, wherein the spread sound generation circuit includes: A first delay circuit that randomly delays an input resonance signal, a first series circuit that includes a first gain circuit that randomly amplifies the output of the first delay circuit, and a random delay of the input resonance signal Output from the second delay circuit, a second series circuit including a second gain circuit for amplifying the output of the second delay circuit at random, the input resonance signal, and the first series circuit First to add resonance signal An adder circuit; and a second adder circuit that adds the resonance signal output from the second series circuit and the output signal of the first adder circuit and the second adder circuit. It is characterized by the fact that it is a wide resonance sound signal .
[0007]
According to this feature, the resonance sound signal stored in the resonance sound waveform memory can be read out and converted into a sound signal having a sense of spread by the spread sound generation circuit. A resonance sound effect can be obtained.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an electronic musical instrument (for example, an electronic piano) of the present invention.
[0009]
In the figure, a central processing unit (CPU) 1 controls the operation of each part of the electronic musical instrument according to a control program stored in a program memory part of a
[0010]
The operation panel 5 includes various switches such as a power switch and a timbre selection switch, and a display for displaying predetermined information. The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The original sound sequence signal a ′ output from the
[0014]
Next, a method for creating a resonance sound stored in the
[0015]
In the present invention, since the high frequency component of the resonance sound is used as the resonance sound waveform stored in the resonance
[0016]
Preferably, at least three types of resonance sounds for low, medium, and high sounds are stored in the resonance
[0017]
Next, a specific example of the
[0018]
Next, another specific example of the
[0019]
The
[0020]
The adding
[0021]
In other words, the input resonance signal b is distributed into several signals, each of which is subjected to irregular phase modulation. For this reason, slight changes in pitch and timing are created, and by re-synthesizing those signals, a sense of breadth or a sense of stereo can be obtained.
[0022]
FIG. 7 shows an example in which the present invention is applied to a grand piano type electronic piano. First and second original sound reproduction speakers (for middle and high sounds) 14a and 15a are respectively forwardly provided at both ends of the
[0023]
FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to another electronic piano. First and second original sound reproduction speakers (for middle and high sounds) 14a and 15a are arranged above the left and right sides of the
[0024]
As described above, according to the present embodiment, a large-capacity memory is not required as a resonance sound waveform memory, and only two small resonance speakers for medium and high sounds are used, and a wide resonance sound can be obtained. You will be able to get Therefore, a desired resonance effect can be obtained using a small reproduction system.
[0025]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first to third aspects of the invention, the resonance signal is read from the resonance waveform memory and processed into a broad sound by the spread generation circuit to obtain a resonance signal. As a result, a large number of resonance sound waveform memories and a multi-line speaker system are not required, and a desired resonance effect can be provided without providing a large-scale reproduction system. .
[0026]
According to the first and second aspects of the present invention, the spread generation circuit can be realized by a circuit having a simple configuration. Further, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of creating resonance data stored in a resonance waveform memory.
3 is a circuit diagram showing a specific example of the spread generation circuit of FIG. 1. FIG.
4 is a diagram illustrating an example of an output signal waveform of the spread generation circuit of FIG. 3;
FIG. 5 is a circuit diagram showing another specific example of the spread generation circuit of FIG. 1;
6 is a diagram illustrating an example of an output signal waveform of the spread generation circuit of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example of speakers when the present invention is applied to an electronic piano.
FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of speakers when the present invention is applied to another electronic piano.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該共鳴音波形メモリから共鳴音を読み出し、共鳴音信号を出力する音源回路と、
該音源回路から出力された共鳴音信号から広がりのある共鳴音信号を生成する広がり音生成回路と、
該広がり音生成回路で生成された共鳴音信号を再生する手段とを具備し、
前記広がり音生成回路は、
入力共鳴音信号をランダムに遅延する第1の遅延回路と、該第1の遅延回路の出力をランダムに増幅する第1の利得回路を含む第1系列回路と、
入力共鳴音信号をランダムに遅延する第2の遅延回路と、該第2の遅延回路の出力をランダムに増幅する第2の利得回路を含む第2系列回路と、
前記入力共鳴音信号と、該第1系列回路から出力された共鳴音信号を加算する第1の加算回路と、
前記入力共鳴音信号と、該第2系列回路から出力された共鳴音信号を加算する第2の加算回路とからなり、
前記第1および第2の加算回路の出力信号が、前記広がりのある共鳴音信号であることを特徴とする電子楽器の共鳴音発生装置。A resonance sound waveform memory for storing resonance sound waveforms;
A sound source circuit that reads a resonance sound from the resonance sound waveform memory and outputs a resonance sound signal;
A spread sound generating circuit for generating a spread resonance sound signal from the resonance sound signal output from the sound source circuit;
Means for reproducing the resonance signal generated by the spread sound generation circuit ,
The spread sound generation circuit includes:
A first delay circuit that randomly delays an input resonance signal, and a first series circuit that includes a first gain circuit that randomly amplifies the output of the first delay circuit;
A second delay circuit that randomly delays the input resonance signal, and a second series circuit that includes a second gain circuit that randomly amplifies the output of the second delay circuit;
A first addition circuit that adds the input resonance signal and the resonance signal output from the first series circuit;
The input resonance signal and a second addition circuit for adding the resonance signal output from the second series circuit,
An apparatus for generating a resonance sound of an electronic musical instrument , wherein the output signals of the first and second adder circuits are the resonance signal having the spread .
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