JP4935556B2 - Electronic musical instrument resonance sound adding device and electronic musical instrument - Google Patents
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Description
本発明は、楽音に共鳴音を付加する電子楽器の共鳴音付加装置および電子楽器に関する。 The present invention relates to an electronic musical instrument resonance sound adding apparatus and an electronic musical instrument for adding a resonance sound to a musical sound.
電子楽器にペダルを接続し、ペダルを踏み込むことにより、楽音を変更させるような技術が従前から知られている。 Conventionally, a technique for changing a musical tone by connecting a pedal to an electronic musical instrument and depressing the pedal is known.
特許文献1には、ペダルの踏み込み量にしたがって、楽音波形データのエンベロープを変更することで、特にハーフペダルのときの楽音を発生させることができる電子楽器が開示されている。
また、特許文献2には、楽音波形に対応する波形データSWDに基づいて共鳴音データRWDを生成する共鳴音作成装置を備え、ダンパペダルの踏み込みに伴って、ダンパペダル踏み込み量の検知出力が最小値0から最大値1に向けていく過程において波形データSWDが乗算器により振幅レベルが減少するように制御されるとともに、共鳴音作成装置からの共鳴音データRWDが、乗算器により振幅レベルが増加するように制御されることが開示されている。
Further,
たとえば、共鳴音作成装置(共鳴音付加装置)は、ディジタルの楽音波形データを受け入れて、楽音波形データにディジタルフィルタによるフィルタ処理を施すのが一般的である。フィルタ処理においては、FIR(有限インパルス応答:Finite Impulse Response)フィルタ或いはIIR(無限インパルス応答:Infinite Impulse
Response)フィルタが利用される。
For example, it is common for a resonant sound creating device (resonant sound adding device) to receive digital musical sound waveform data and filter the musical sound waveform data with a digital filter. In the filter processing, an FIR (Finite Impulse Response) filter or IIR (Infinite Impulse Response: Infinite Impulse)
Response) filter is used.
FIRフィルタを利用する場合には、入力された楽音信号のデータx(n−k)(k=0,1,2,・・・,n−1)と、音楽ホールの残響特性などから得たインパルス応答a(k)を畳み込み演算することで、共鳴音のデータyout(n)=Σx(n−k)×a(k)を得ることができる。
特許文献1のように、楽音波形データのエンベロープを変更するだけでは、ピアノのダンパペダルを踏み込んだときの残響音を含む共鳴音を、電子楽器で再現することができない。
As in
また、特許文献2においては、いわゆるクロスフェードにより共鳴音との混合比を変更しているが、共鳴音自体は変わらないため、ペダルの踏み込みに伴う共鳴音の変化に乏しいという問題点があった。
Further, in
本発明は、ダンパペダルの踏み込みによって、適切に共鳴音および共鳴の度合いが変化した共鳴音を発生させることができる共鳴音付加装置および当該共鳴音付加装置を備えた電子楽器を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a resonance sound adding device that can appropriately generate a resonance sound and a resonance sound whose degree of resonance has changed appropriately by depressing a damper pedal, and an electronic musical instrument including the resonance sound adding device. To do.
本発明は、ダンパペダルの踏み込み量に応じた共鳴の度合いの共鳴音を、楽音波形データに付加する共鳴音付加装置であって、
インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、一連のインパルス応答係数の組を含む第1のインパルス応答データと、前記第1のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きい一連のインパルス応答係数の組を含む第2のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が所定の閾値より小さいときに、前記第1のインパルス応答データを選択させ、前記ダンパペダルの踏み込み量が前記所定の閾値以上であるときに前記第2のインパルス応答データを選択させるようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
さらに、前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が前記所定の閾値より小さいときには一定値であり、前記所定の閾値以上のときに、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って値が増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置により達成される。
The present invention is a resonance addition device for adding a resonance sound having a degree of resonance according to the depression amount of a damper pedal to musical tone waveform data,
Impulse response data composed of impulse response coefficients that are values on the time axis representing impulse response characteristics, based on first impulse response data including a set of impulse response coefficients and the first impulse response data A storage device storing second impulse response data including a set of impulse response coefficients having a greater degree of resonance than the resonance sound;
Resonance sound generating means having a convolution operation circuit that reads impulse response data stored in the storage device and performs a product-sum operation on a series of musical sound waveform data on the time axis and an impulse response coefficient included in the impulse response data And comprising
The resonance generating means selects the first impulse response data when the depression amount of the damper pedal is smaller than a predetermined threshold, and the second when the depression amount of the damper pedal is equal to or larger than the predetermined threshold. In response to the impulse response data control signal for selecting the impulse response data, the impulse response data is read from the storage device according to the impulse response data control signal,
Further, the resonance generating means is a constant value when the depression amount of the damper pedal is smaller than the predetermined threshold value, and when the depression amount of the damper pedal is larger than the predetermined threshold value, the value increases as the depression amount of the damper pedal increases. A multiplication circuit that multiplies the output signal from the convolution operation circuit in accordance with a multiplication control signal including an increasing coefficient, and the resonance sound data output from the multiplication circuit and the musical sound waveform data are added and output. This is achieved by a resonance sound adding device characterized by the above.
好ましい実施態様においては、前記係数が、記憶装置中の係数メモリに格納されている。 In a preferred embodiment, the coefficient is stored in a coefficient memory in a storage device.
また、本発明の目的は、踏み込みが無い状態であること、踏み込み量が最大の状態であること、および、前記2つの状態の中間の踏み込み量であることのいずれかを示す信号を出力可能なダンパペダルの踏み込み量に応じた共鳴の度合いの共鳴音を、楽音波形データに付加する共鳴音付加装置であって、
インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、一連のインパルス応答係数の組を含む第1のインパルス応答データと、前記第1のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きい一連のインパルス応答係数の組を含む第2のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が所定の第1の踏み込み量を示すときに、前記第1のインパルス応答データを選択させ、前記所定の第1の踏み込み量よりも踏み込み量が大きいことを示す第2の踏み込み量を示すときに、前記第2のインパルス応答データを選択するようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
さらに、前記共鳴音生成回路が、前記ダンパペダルの踏み込み量を示す信号が、踏み込みが無いことを示すときに、所定の最小値まで漸次減少し、踏み込みが最大であることを示すときに、所定の最大値まで漸次増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置により達成される。
In addition, an object of the present invention is to output a signal indicating that there is no depression, that the depression amount is the maximum, or that the depression amount is intermediate between the two states. A resonance sound adding device for adding a resonance sound having a degree of resonance according to a depression amount of a damper pedal to musical sound waveform data,
Impulse response data composed of impulse response coefficients that are values on the time axis representing impulse response characteristics, based on first impulse response data including a set of impulse response coefficients and the first impulse response data A storage device storing second impulse response data including a set of impulse response coefficients having a greater degree of resonance than the resonance sound;
Resonance sound generating means having a convolution operation circuit that reads impulse response data stored in the storage device and performs a product-sum operation on a series of musical sound waveform data on the time axis and an impulse response coefficient included in the impulse response data And comprising
The resonance generation unit causes the first impulse response data to be selected when the depression amount of the damper pedal indicates a predetermined first depression amount, and the depression amount is larger than the predetermined first depression amount. When an impulse response data control signal for selecting the second impulse response data is received when the second depression amount indicating the above is indicated, the impulse response is received from the storage device according to the impulse response data control signal. Read data,
Furthermore, when the signal indicating the depression amount of the damper pedal indicates that there is no depression , the resonance generation circuit gradually decreases to a predetermined minimum value and indicates that the depression is maximum. A multiplication circuit that multiplies the output signal from the convolution circuit according to a multiplication control signal including a coefficient that gradually increases to a maximum value, and the resonance sound data output from the multiplication circuit and the musical sound waveform data are added. This is achieved by a resonance sound adding device characterized by being output in the same manner.
好ましい実施態様においては、前記踏み込み量を示す信号が、前記中間の踏み込み量であるときに、前記最小値と前記最大値との間の所定の中間値まで、漸次減少或いは増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記乗算回路が、前記共鳴音データを乗算する。
In a preferred embodiment, when the signal indicating the depression amount is the intermediate depression amount, a multiplication including a coefficient that gradually decreases or increases to a predetermined intermediate value between the minimum value and the maximum value. The multiplication circuit multiplies the resonance sound data according to a control signal.
また、本発明の目的は、上述した共鳴音付加装置と、
鍵盤と、
踏み込み量を示す信号を出力するダンパペダルと、
前記鍵盤を構成する鍵のうち、押鍵された鍵の音高の楽音波形データを生成する楽音生成手段と、を備えたことを特徴とする電子楽器により達成される。
Another object of the present invention is to provide the above-described resonance adding device,
The keyboard,
A damper pedal that outputs a signal indicating the depression amount;
This is achieved by an electronic musical instrument characterized by comprising musical tone generation means for generating musical tone waveform data of the pitch of the key pressed among the keys constituting the keyboard.
本発明によれば、ダンパペダルの踏み込みによって、適切に共鳴音および共鳴の度合いが変化した共鳴音を発生させることができる共鳴音付加装置および当該共鳴音付加装置を備えた電子楽器を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a resonance sound adding device that can appropriately generate a resonance sound and a resonance sound whose degree of resonance has changed appropriately by depressing a damper pedal, and an electronic musical instrument including the resonance sound adding device. It becomes possible.
以下、添付図面を参照して、本発明の第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the electronic musical instrument according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器10は、鍵盤12、CPU14、ROM16、RAM18、楽音生成部20、操作子群22、ダンパペダル24を有する。鍵盤12、CPU14、ROM16、RAM18、楽音生成部20および操作子群22は、バス28を介して接続される。楽音生成部20は、発音回路25、共鳴音付加回路26および音響システム27を有する。
As shown in FIG. 1, the electronic
鍵盤12は、演奏者の押鍵操作に応じて、押鍵された鍵を特定する情報および押鍵された鍵のベロシティを示す情報をCPU14に伝達することができる。
The
CPU14は、システム制御、押鍵された鍵に応じた音高の楽音を生成するための楽音生成部20に与える種々の制御信号の生成などを実行する。ROM16は、プログラムや、プログラムの実行の際に使用される定数、楽音生成部20により生成される楽音波形データのもととなる波形データ、共鳴音付加回路26にて用いられるインパルス応答データなどを記憶する。RAM18は、プログラムの実行の過程で必要な変数、パラメータ、入力データ、出力データなどを一時的に記憶する。
The
ダンパペダル26は、オン・オフのみではなく踏み込み量を示す信号を出力することができる。たとえば、ダンパペダル26の踏み込み量に応じて抵抗値が変更できる可変抵抗値を備え、抵抗値に応じた信号を出力することで実現できる。
The
図2は、本実施の形態にかかる発音回路、共鳴音付加回路およびこれらに関連する構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a sound generation circuit, a resonance sound adding circuit, and components related thereto according to the present embodiment.
図1および図2に示すように、発音回路25は、CPU14から与えられた、発音すべき楽音の音色を示す音色情報、発音すべき音高を示す音高情報およびベロシティ情報に基づいて、所定の音色で、かつ、所定音高の楽音波形データを出力する。上記音色情報、音高情報およびベロシティ情報が制御信号1を構成する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
制御信号1に含まれる音高情報およびベロシティ情報は、鍵盤12からの信号に基づいて、CPU14により生成される。また、制御信号1に含まれる音色情報は、演奏者による操作子群22に含まれる操作子を操作した情報に基づいて、CPU14により生成される。
The pitch information and velocity information included in the
共鳴音付加回路26は、畳み込み演算回路30、乗算回路31および加算器32を備え、制御信号(制御信号2および制御信号3)にしたがって、楽音波形データに基づく共鳴音データを生成し、楽音波形データと共鳴音データとを合成した合成データを生成して出力する。図2に示すように、畳み込み演算回路26に制御信号2が与えられ、また、乗算回路31に制御信号3が与えられる。制御信号2および制御信号3は、ペダルのオン・オフおよびペダルの踏み込み量にしたがって、CPU12により生成される。
The
音響システム27は、D/A変換器、増幅回路およびスピーカを有し、合成データをアナログ信号に変換して、アナログ信号を増幅し、スピーカから放音する。
The
図3は、本実施の形態にかかる発音回路および波形メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。図3に示すように、本実施の形態にかかる発音回路25は、波形再生回路36、エンベロープ生成回路37および乗算回路38を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the sound generation circuit and the waveform memory according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the
波形メモリ35には、ピアノ音色データ、フォークギター音色データなど、種々の音色の波形データが記憶されている。波形メモリ35は、たとえばROM16により実現される。波形再生回路36は、波形メモリ35に記憶された種々の音色のデータから、制御信号1に含まれる音色情報にしたがって所定の種別(たとえば、ピアノ音色)の波形データを、制御信号1に含まれる音高情報にしたがって読み出す。また、エンベロープ生成回路37は、制御信号1に含まれるベロシティ情報にしたがったエンベロープデータを出力する。波形データとエンベロープデータとは、乗算回路38において乗算され、楽音波形データが出力される。
The
図4は、本実施の形態にかかる共鳴音付加回路の畳み込み演算回路およびインパルス応答メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。図4に示すように、畳み込み演算回路30は、インパルス応答メモリ読み出し回路41、楽音波形データバッファ42およびインパルス応答係数バッファ43および積和演算部44を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the convolution operation circuit and the impulse response memory of the resonance sound adding circuit according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the
インパルス応答メモリ40には、ピアノ系のインパルス応答データ1、ピアノ系のインパルス応答データ2、など種々のインパルス応答データが記憶されている。インパルス応答メモリ40は、たとえば、ROM16により実現される。
The
本実施の形態においては、ある一連の音色について2種類のインパルス応答データを用意している。たとえば、波形メモリ35に記憶されたピアノ音色データに対しては、ピアノ系のインパルス応答データ1およびピアノ系のインパルス応答データ2が用意されている。ギター系の音色データ(フォークギター音色データおよびガットギター音色データ)には、ギター系のインパルス応答データ1およびギター系のインパルス応答データ2が用意されている。また、ヴァイオリンなどの弦楽器系の音色データ(チェロ音色データおよびヴァイオリン音色データ)には、ヴァイオリン系のインパルス応答データ1およびヴァイオリン系のインパルス応答データ2が用意されている。2種類のインパルス応答データは、制御信号2により切り替えられ、インパルス応答メモリ読み出し回路41から読み出される。制御信号2については、後に詳述する。
In the present embodiment, two types of impulse response data are prepared for a certain series of timbres. For example, piano-type
楽音波形データバッファ42は、最新の楽音波形データx(n)から、n−1サンプル前の楽音波形データx(1)までのn個の楽音波形データを格納するディレイメモリである。また、インパルス応答係数バッファ43は、インパルス応答データに含まれるn個のインパルス応答係数a(0)〜a(n−1)を格納するディレイメモリである。楽音波形データバッファ42およびインパルス応答係数バッファ43は、RAM18により実現できる。
The musical sound
インパルス応答データを構成するインパルス応答係数はa(0),a(1),・・・は、図5に示すように、時間軸上の値であり、a(0),a(1),a(2),・・・,a(n−1)は、それぞれ、x(n),x(n−1),・・・,x(1)に乗算すべき定数となる。積和演算部44は、楽音波形データバッファ42に格納された楽音波形データx(n−k)(k=0,1,2,・・・,n−1)を読み出し、かつ、インパルス応答係数バッファ43に格納されたインパルス応答係数a(k)を読み出して、これらを乗算し、かつ、累算値に加算する。これにより、以下の共鳴音データyout(n)を出力することができる。
yout(n)=Σx(n−k)×a(k) (k=0,1,2,・・・,n−1)
次に、制御信号2について説明する。前述したように制御信号2にしたがって、インパルス応答メモリ読み出し回路41は、ある一連の音色についての2種類のインパルス応答データのうちの何れかを読み出すようになっている。ピアノの音色であれば、インパルス応答メモリ読み出し回路41は、制御信号2にしたがって、ピアノ系のインパルス応答データ1或いはピアノ系のインパルス応答データ2の何れか一方を読み出す。
The impulse response coefficients constituting the impulse response data are a (0), a (1),... Are values on the time axis, as shown in FIG. a (2),..., a (n−1) are constants to be multiplied by x (n), x (n−1),. The product-
yout (n) = Σx (n−k) × a (k) (k = 0, 1, 2,..., n−1)
Next, the
図6(a)、(b)は、それぞれ、ピアノ系のインパルス応答データ1およびピアノ系のインパルス応答データ2の例を示すグラフである。図6(a)、(b)において、縦軸はインパルス応答係数の値、縦軸は時間軸である。
FIGS. 6A and 6B are graphs showing examples of piano-type
図6(a)に示すインパルス応答データ1は、ピアノのダンパペダルを踏んでいない状態で測定したものである。その一方、図6(b)に示すインパルス応答データ2は、ピアノのダンパペダルを一杯に(完全に)踏み込んだ状態で測定したものである。図6(a)のインパルス応答係数に比較して、図6(b)のインパルス応答係数の方が、共鳴の度合いが大きい。ここに、共鳴の度合いが大きいとは、時間軸方向のほぼ全域にわたって、インパルス応答係数の値が大きく、かつ、時間軸(横軸)方向に長く値が存在していることをいう。
The
なお、図6(a)および図6(b)は、ピアノ系の音色に適用するインパルス応答データであるが、本実施の形態においては、他の系統の音色(ギター系音色やヴァイオリン系音色)についても、2種類のインパルス応答データを備える。他の音色においても、インパルス応答データ2のインパルス応答係数は、インパルス応答データ1のインパルス応答係数よりも、共鳴の度合いが大きくなるようになっている。
6 (a) and 6 (b) are impulse response data applied to piano-type timbres, but in this embodiment, other timbres (guitar-type timbres and violin-type timbres) are used. Is also provided with two types of impulse response data. Also for other timbres, the impulse response coefficient of the
後述するように、本実施の形態においては、ペダルをより踏み込んだ状態のときに、共鳴の度合いがより強い共鳴音を生成するためインパルス応答データ2を使用し、ペダルを踏み込んでいない状態およびペダルをあまり踏み込んでいない状態のときに、共鳴の度合いがより弱い共鳴音を生成するためにインパルス応答データ1を使用する。したがって、インパルス応答データ1、および、インパルス応答データ2のインパルス応答係数は上述したものとなっている。
As will be described later, in the present embodiment, when the pedal is further depressed, the
CPU14は、ダンパペダル24の踏み込み量が所定の閾値より小さいときには、インパルス応答データ1を選択させ、ダンパペダル24の踏み込み量が所定の閾値以上であるときには、インパルス応答データ2を選択させるような制御信号2を、畳み込み演算回路30のインパルス応答メモリ読み出し回路41に出力する。
The
畳み込み演算回路30から出力された共鳴音データは、乗算回路31によって制御信号3に基づいて乗算される。
The resonance data output from the
以下、制御信号3についてより詳細に説明する。図7は、本実施の形態にかかる制御信号2および制御信号3を生成する部材のブロックダイヤグラムである。図7において、ペダル踏み込み量検出部46および制御信号生成部47は、CPU24により実現される。また、レベル係数メモリ45は、ROM16により実現される。ペダル踏み込み量検出部46は、ダンパペダル24の踏み込み量を検出して、制御信号生成部46に出力する。
Hereinafter, the control signal 3 will be described in more detail. FIG. 7 is a block diagram of members that generate the
図8は、乗算回路により乗算される共鳴音データのレベルおよび楽音波形データの音圧レベルを説明するグラフである。図8において、横軸はペダル踏み込み量、縦軸が音圧レベルを示す。図8において、符号801に示す実線および符号802に示す破線が、制御信号3によりレベル調整された共鳴音データを示す。また、符号803に示す一点鎖線は、楽音波形データのレベルに対応する。
FIG. 8 is a graph for explaining the level of the resonance sound data multiplied by the multiplication circuit and the sound pressure level of the musical sound waveform data. In FIG. 8, the horizontal axis represents the pedal depression amount, and the vertical axis represents the sound pressure level. In FIG. 8, the solid line indicated by
ペダル踏み込み量が、符号801の実線に示す範囲では、制御信号2によって、畳み込み演算回路30のインパルス応答読み出し回路41が、インパルス応答データ1を読み出し、その一方、ペダル踏み込み量が、符号802の破線に示す範囲では、制御信号2によって、畳み込み演算回路30のインパルス応答読み出し回路41が、インパルス応答データ2を読み出す。つまり、符号810に示す位置が、上記制御信号2によるインパルス応答データ切り替えの閾値に相当する。
In the range where the pedal depression amount is indicated by the
したがって、制御信号生成部47は、ペダル踏み込み量が符号810に示す値より小さいときには、インパルス応答データ1を選択させ、ダンパペダル24の踏み込み量が符号810に示す値以上であるときには、インパルス応答データ2を選択させるような制御信号2を生成して出力する。
Therefore, the control
また、本実施の形態においては、共鳴音データのレベルが、符号801の実線および符号802の破線となるように、ペダル踏み込み量に応じた制御信号3を生成する。たとえば、係数テーブル45に、ペダル踏み込み量に対応する乗算係数を格納し、ペダル踏み込み量検出部46から与えられたペダル踏み込み量に基づいて、係数テーブル45から所定の乗算係数を読み出して制御信号3として出力すればよい。
Further, in the present embodiment, the control signal 3 corresponding to the pedal depression amount is generated so that the level of the resonance sound data becomes a
図8から理解できるように、本実施の形態においては、インパルス応答データ1に基づく共鳴音データについては第1のレベル、その後、インパルス応答データ2に基づく共鳴体データについては、第2のレベルに達するまで、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って、レベルが増加し、第2のレベルに達すると、ペダル踏み込み量が増大しても第2のレベルで一定となるような制御信号3が生成され、出力される。
As can be understood from FIG. 8, in the present embodiment, the resonance level data based on the
乗算回路31は、上述したように生成された制御信号3に基づく所定のレベルの共鳴音データを出力する。加算器32が、共鳴音データに、一定レベル(図8の一点鎖線803参照)の楽音波形データを加算する。加算器32から出力される合成データは、音響システム27に出力され、合成データをアナログ信号に変換して、アナログ信号を増幅し、スピーカから放音する。
The
本実施の形態によれば、ダンパペダル24の踏み込み量が所定の閾値より小さいときには、インパルス応答データ1を選択させ、ダンパペダル24の踏み込み量が所定の閾値以上であるときには、インパルス応答データ2を選択させるような制御信号2を生成して、当該制御信号2により、インパルス応答データを切り替えている。これにより、ダンパペダル24を踏み込みに応じて、共鳴音を変化させる、たとえば、ダンパペダル24を踏み込むことにより、より共鳴の度合いの強い共鳴音を発生させることが可能となる。
According to the present embodiment, when the depression amount of the
また、本実施の形態によれば、インパルス応答データ1に基づく共鳴音データについては第1のレベル、その後、インパルス応答データ2に基づく共鳴体データについては、第2のレベルに達するまで、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って、レベルが増加し、第2のレベルに達すると、ペダル踏み込み量が増大しても第2のレベルで一定となるような制御信号3が生成され、当該制御信号3によって、共鳴音データのレベルが調整され、楽音波形データと加算される。したがって、ペダル踏み込み量が大きくなることに応じて、共鳴音のレベルを大きくさせるなど、ペダル踏み込み量に応じた共鳴音のレベルを制御することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the pedal is depressed until the resonance level data based on the
さらに、本実施の形態によれば、係数テーブルに、ペダル踏み込み量に対応する乗算係数を格納し、ペダル踏み込み量に応じた乗算係数を含む制御信号(制御信号3)が出力される。したがって、簡単な構成で、共鳴音データのレベルを適切に決定することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the coefficient table stores the multiplication coefficient corresponding to the pedal depression amount, and the control signal (control signal 3) including the multiplication coefficient corresponding to the pedal depression amount is output. Accordingly, it is possible to appropriately determine the level of the resonance sound data with a simple configuration.
また、本実施の形態においては、上記乗算係数は、前記ダンパペダルの踏み込み量が、前記所定の閾値より小さいときには一定値であり、前記所定の閾値以上のときに、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って増加する値である。これにより、踏み込み量が小さいときには共鳴音のレベルが増加せず、また、踏み込み量があるレベルを超えると、共鳴音のレベルが増加するような状況を再現することができる。 In the present embodiment, the multiplication coefficient is a constant value when the amount of depression of the damper pedal is smaller than the predetermined threshold, and when the amount of depression of the damper pedal is equal to or larger than the predetermined threshold, the amount of depression of the damper pedal increases. The value increases with this. As a result, it is possible to reproduce a situation in which the resonance level does not increase when the depression amount is small, and the resonance level increases when the depression amount exceeds a certain level.
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態においては、ダンパペダル24は、踏み込み量を示す信号を出力することができる。第2の実施の形態においては、ダンパペダルは2つのスイッチを有し、2つのスイッチのそれぞれのオン・オフ状態に基づいて、制御信号3を生成する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the
図9は、第2の実施の形態にかかるダンパペダルの例を示す図である。図9に示すように、第2の実施の形態にかかるダンパペダル90は、演奏者が足で踏み込む可動部91と、床に密着する下側本体96とを有する。下側本体96の上面には、第1のスイッチ92および第2のスイッチ93が取り付けられている。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a damper pedal according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the
ダンパペダル90の可動部91が、演奏者の足で踏み込まれると、まず、可動部91の下面の第1のスイッチ92と対向する位置に設けられた突起94が第1のスイッチ92と接触して、第1のスイッチ92がオン状態となる。ダンパペダル90の可動部91がさらに踏み込まれると、可動部91の下面の第2のスイッチ93と対向する位置に設けられた突起95が第2のスイッチ93と接触して、第2のスイッチ93がオン状態となる。また、演奏者がペダルを解放させると、まず、第2のスイッチ93がオフ状態となり、その後、第1のスイッチ92がオフ状態となる。
When the
したがって、第2の実施の形態にかかるダンパペダルを利用することで、ダンパペダルの踏み込み量に応じて、踏み込みが無いこと、踏み込み量が最大であること、および、踏み込みがないこと、および、踏み込み量が最大であることの中間の踏み込み量であることのいずれかを示すことができる。 Therefore, by using the damper pedal according to the second embodiment, there is no depression, the maximum depression amount, no depression, and the depression amount according to the depression amount of the damper pedal. It can indicate either that the amount of depression is intermediate between being maximum.
図10は、第2の実施の形態にかかる制御信号3の生成処理の例を示すフローチャートである。図10においては、便宜上、第1のスイッチ92を「A」、第2のスイッチ93を「B」と称している。第2の実施の形態にかかるダンパペダル90においては、それぞれのスイッチは、以下のような状態となり得る。
(1)Aオフ、かつ、Bオフ
(2)Aオン、かつ、Bオフ
(3)Aオン、かつ、Bオン
ダンパペダル90がまったく踏み込まれていない状態から、完全に踏み込まれるのに至るまで、スイッチの状態は、(1)、(2)、(3)の順となる。また、ダンパペダル90が完全に踏み込まれた状態から解放されるまで、スイッチの状態は、(3)、(2)、(1)の順となる。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the generation process of the control signal 3 according to the second embodiment. In FIG. 10, for convenience, the
(1) A off and B off (2) A on and B off (3) A on and B on From the state where the
したがって、第2の実施の形態にかかるダンパペダルを利用することで、ダンパペダルの踏み込み量に応じて、踏み込みが無いこと(AオフかつBオフ)、踏み込み量が最大であること(AオンかつBオン)、および、踏み込みがないこと、および、踏み込み量が最大であることの中間の踏み込み量であること(AオンかつBオフ)のいずれかを示すことができる。 Therefore, by using the damper pedal according to the second embodiment, there is no depression (A off and B off) and the depression amount is maximum (A on and B on) according to the depression amount of the damper pedal. ) And that there is no depression, and that the depression amount is intermediate between the maximum depression amount (A on and B off).
なお、第2の実施の形態においては、CPU14は、第1のスイッチ92がオフ状態である(Aオフ)であるときに、インパルス応答データ1を選択させ、第1のスイッチ92がオン状態(Aオン)となるときに、インパルス応答データ2を選択させるような制御信号2を生成し、畳み込み演算回路30のインパルス応答メモリ読み出し回路41に出力する。
In the second embodiment, the
図10に示すように、CPU14は、まず、制御信号3に含まれる係数のレベルを「0」にクリアする(ステップ1001)。次いで、CPU14は、ダンパペダル90の各スイッチの状態を検出する(ステップ1002)。「Aオン、かつ、Bオン」である場合には、CPU14は、レベルが「100」より小さいか否かを判断し(ステップ1003)、レベルが「100」より小さい場合には(ステップ1003でYes)、レベルを所定の値だけ増大させる(ステップ1004)。
As shown in FIG. 10, the
スイッチの状態が「Aオフ、かつ、Bオフ」であった場合には、CPU14は、レベルが「0」より大きいか否かを判断する(ステップ1005)。レベルが「0」より大きい場合には(ステップ1005でYes)、CPU14は、レベルを所定の値だけ減少させる(ステップ1006)。また、スイッチ状態が、「Aオン、かつ、Bオフ」であった場合には、CPU14は、レベルが「70」より大きい、「70」に等しい、或いは、「70」より小さいの何れに該当するかを判断する(ステップ1007)。レベルが「70」より小さい場合には、CPU14は、レベルを所定の値だけ増大させる(ステップ1004)。レベルが「70」に等しい場合には、そのレベルが維持される。その一方、レベルが「70」より大きい場合には、CPU14は、レベルを所定の値だけ減少させる(ステップ1006)。
If the switch state is “A off and B off”, the
図10の処理により算出された係数のレベルを含む制御信号3は、共鳴音付加回路26の乗算回路31に与えられる。
The control signal 3 including the coefficient level calculated by the processing of FIG. 10 is given to the
第2の実施の形態においては、スイッチ状態が「Aオフ、Bオフ」の状態から、「Aオン、Bオフ」の状態、つまり、2つのスイッチの一方のみがオン状態となった場合に、最高値の7割である「70」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次増加する。さらに、「Aオン、Bオン」の状態となった場合には、最高値「100」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次増加する。 In the second embodiment, when the switch state is “A off, B off” to “A on, B off”, that is, when only one of the two switches is on, The level gradually increases by a predetermined value until reaching 70, which is 70% of the maximum value. Further, when the “A ON, B ON” state is reached, the level gradually increases by a predetermined value until the maximum value “100” is reached.
その一方、「Aオン、Bオン」の状態から、「Aオン、Bオフ」の状態となった場合には、最高値の7割である「70」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次減少する。さらに、「Aオフ、Bオフ」の状態となった場合には、「0」に達するまで、レベルが所定の値ずつ漸次減少する。 On the other hand, when the “A ON, B ON” state is changed to the “A ON, B OFF” state, the level is incremented by a predetermined value until it reaches “70” which is 70% of the maximum value. Decrease gradually. Further, when the state becomes “A off, B off”, the level gradually decreases by a predetermined value until reaching “0”.
第2の実施の形態によれば、ダンパペダルが踏み込み量を示す信号ではなく、複数のスイッチのオン・オフ状態を出力する場合であっても、踏み込みが無いことを示すときに、所定の最小値まで漸次減少され、踏み込みが最大であることを示すときに、所定の最大値まで漸次増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する。したがって、スイッチの状態にしたがって、適切な共鳴音を生成することが可能である。 According to the second embodiment, even if the damper pedal outputs not the signal indicating the depression amount but outputs the on / off states of a plurality of switches, The output signal from the convolution operation circuit is multiplied in accordance with a multiplication control signal including a coefficient that gradually decreases to a predetermined maximum value. Therefore, it is possible to generate an appropriate resonance sound according to the state of the switch.
また、第2の実施の形態によれば、ダンパペダルの踏み込み量を示す信号が、踏み込みが無いこと、踏み込み量が最大であること、および、2つの状態の中間の踏み込み量であることのいずれかを示し、中間の踏み込み量であるときには、共鳴音データと乗算すべき乗算係数が、最小値と前記最大値との間の所定の中間値まで、漸次減少或いは増加する。これにより、よりきめの細かな共鳴音のレベルを得ることが可能となる。 Further, according to the second embodiment, the signal indicating the depression amount of the damper pedal is one of the fact that there is no depression, the depression amount is maximum, and the depression amount between the two states. In the case of an intermediate depression amount, the multiplication coefficient to be multiplied with the resonance data gradually decreases or increases to a predetermined intermediate value between the minimum value and the maximum value. This makes it possible to obtain a finer level of resonance sound.
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
たとえば、前記第1の実施の形態においては、図8に示すように、インパルス応答データ1に基づく共鳴音データについては第1のレベル、その後、インパルス応答データ2に基づく共鳴体データについては、第2のレベルに達するまで、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って、レベルが増加し、第2のレベルに達すると、ペダル踏み込み量が増大しても第2のレベルで一定となるような制御信号3が生成されている。しかしながら、制御信号3のレベルは図8に示すようなものに限定されない。
For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 8, the resonance sound data based on the
図11は、本発明の他の実施の形態にかかる乗算回路により乗算される共鳴音データのレベルおよび楽音波形データの音圧レベルを説明するグラフである。図11に示すように、他の実施の形態においては、制御信号2によってインパルス応答データ1が畳み込み演算回路30に与えられている状態(実線1101参照)においても、共鳴音データのレベルは固定ではなく、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って増加する。また、制御信号2によってインパルス応答データ2が畳み込み演算回路30に与えられている場合も、同様に、ペダル踏み込み量が増大するのに伴って増加する(破線1102参照)。このようにペダル踏み込み量にしたがって増大する共鳴音データが、楽音波形データ(符号1103)に加算される。
FIG. 11 is a graph for explaining the level of resonance data and the sound pressure level of musical sound waveform data multiplied by a multiplication circuit according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, in another embodiment, the level of the resonance data is not fixed even when the
図11に示す例では、インパルス応答データ1およびインパルス応答データ2の何れを用いて共鳴音データを生成する場合であっても、共鳴音データが、ペダル踏み込み量の増大にしたがってほぼ線形に増加する制御信号3が生成される。したがって、インパルス応答データにかかわらず、ペダルの踏み込みに応じて、共鳴音のレベルがほぼリニアに変化するような状況を再現することができる。
In the example shown in FIG. 11, even when the resonance sound data is generated using either the
10 電子楽器
12 鍵盤
14 CPU
16 ROM
18 RAM
20 楽音生成部
22 操作子群
24 ダンパペダル
25 発音回路
26 共鳴音付加回路
27 音響システム
30 畳み込み演算回路
31 乗算回路
32 加算器
10 Electronic
16 ROM
18 RAM
DESCRIPTION OF
Claims (5)
インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、一連のインパルス応答係数の組を含む第1のインパルス応答データと、前記第1のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きい一連のインパルス応答係数の組を含む第2のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、
前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が所定の閾値より小さいときに、前記第1のインパルス応答データを選択させ、前記ダンパペダルの踏み込み量が前記所定の閾値以上であるときに前記第2のインパルス応答データを選択させるようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、
さらに、前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が前記所定の閾値より小さいときには一定値であり、前記所定の閾値以上のときに、前記ダンパペダルの踏み込み量が増大することに伴って値が増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置。 A resonance sound adding device for adding a resonance sound having a degree of resonance according to a depression amount of a damper pedal to musical sound waveform data,
Impulse response data composed of impulse response coefficients that are values on the time axis representing impulse response characteristics, based on first impulse response data including a set of impulse response coefficients and the first impulse response data A storage device storing second impulse response data including a set of impulse response coefficients having a greater degree of resonance than the resonance sound;
Resonance sound generating means having a convolution operation circuit that reads impulse response data stored in the storage device and performs a product-sum operation on a series of musical sound waveform data on the time axis and an impulse response coefficient included in the impulse response data And comprising
The resonance generating means selects the first impulse response data when the depression amount of the damper pedal is smaller than a predetermined threshold, and the second when the depression amount of the damper pedal is equal to or larger than the predetermined threshold. In response to the impulse response data control signal for selecting the impulse response data, the impulse response data is read from the storage device according to the impulse response data control signal,
Further, the resonance generating means is a constant value when the depression amount of the damper pedal is smaller than the predetermined threshold value, and when the depression amount of the damper pedal is larger than the predetermined threshold value, the value increases as the depression amount of the damper pedal increases. A multiplication circuit that multiplies the output signal from the convolution operation circuit in accordance with a multiplication control signal including an increasing coefficient, and the resonance sound data output from the multiplication circuit and the musical sound waveform data are added and output. A resonance sound adding device.
インパルス応答特性を表す時間軸上の値であるインパルス応答係数からなるインパルス応答データであって、一連のインパルス応答係数の組を含む第1のインパルス応答データと、前記第1のインパルス応答データに基づく共鳴音より共鳴の度合いが大きい一連のインパルス応答係数の組を含む第2のインパルス応答データと、を記憶した記憶装置と、Impulse response data composed of impulse response coefficients that are values on the time axis representing impulse response characteristics, based on first impulse response data including a set of impulse response coefficients and the first impulse response data A storage device storing second impulse response data including a set of impulse response coefficients having a greater degree of resonance than the resonance sound;
前記記憶装置に記憶されたインパルス応答データを読み出して、時間軸上の一連の楽音波形データと、前記インパルス応答データに含まれるインパルス応答係数とを積和演算する畳み込み演算回路を有する共鳴音生成手段と、を備え、Resonance sound generating means having a convolution operation circuit that reads impulse response data stored in the storage device and performs a product-sum operation on a series of musical sound waveform data on the time axis and an impulse response coefficient included in the impulse response data And comprising
前記共鳴音生成手段が、前記ダンパペダルの踏み込み量が所定の第1の踏み込み量を示すときに、前記第1のインパルス応答データを選択させ、前記所定の第1の踏み込み量よりも踏み込み量が大きいことを示す第2の踏み込み量を示すときに、前記第2のインパルス応答データを選択するようなインパルス応答データ制御信号を受理して、当該インパルス応答データ制御信号にしたがって、前記記憶装置からインパルス応答データを読み出し、The resonance generation unit causes the first impulse response data to be selected when the depression amount of the damper pedal indicates a predetermined first depression amount, and the depression amount is larger than the predetermined first depression amount. When an impulse response data control signal for selecting the second impulse response data is received when the second depression amount indicating the above is indicated, the impulse response is received from the storage device according to the impulse response data control signal. Read data,
さらに、前記共鳴音生成回路が、前記ダンパペダルの踏み込み量を示す信号が、踏み込みが無いことを示すときに、所定の最小値まで漸次減少し、踏み込みが最大であることを示すときに、所定の最大値まで漸次増加する係数を含む乗算制御信号にしたがって、前記畳み込み演算回路からの出力信号を乗算する乗算回路を備え、前記乗算回路から出力された共鳴音データと、楽音波形データとが加算されて出力されることを特徴とする共鳴音付加装置。Furthermore, when the signal indicating the depression amount of the damper pedal indicates that there is no depression, the resonance generation circuit gradually decreases to a predetermined minimum value and indicates that the depression is maximum. A multiplication circuit that multiplies the output signal from the convolution circuit according to a multiplication control signal including a coefficient that gradually increases to a maximum value, and the resonance sound data output from the multiplication circuit and the musical sound waveform data are added. The resonance sound adding device is characterized in that it is output.
鍵盤と、The keyboard,
踏み込み量を示す信号を出力するダンパペダルと、A damper pedal that outputs a signal indicating the depression amount;
前記鍵盤を構成する鍵のうち、押鍵された鍵の音高の楽音波形データを生成する楽音生成手段と、を備えたことを特徴とする電子楽器。An electronic musical instrument comprising: a musical sound generating means for generating musical sound waveform data of a pitch of a pressed key among keys constituting the keyboard.
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