JP6618112B2 - Pseudoresonator for electronic piano - Google Patents

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本発明は電子ピアノに係り、アコースティックピアノのダンパーペダルを踏み込んだ際に得られる豊かな響き(ラウド効果)を電子ピアノで再現する疑似共鳴装置に関する。   The present invention relates to an electronic piano, and more particularly to a pseudo-resonance device that reproduces a rich sound (loud effect) obtained by depressing a damper pedal of an acoustic piano.

アコースティックピアノ(グランドピアノ)においては、図8に示すように、鍵盤の鍵101を押鍵すると、鍵101に連動して慣性運動するハンマー102が弦103を打つことで音を発生させる。また、ダンパーペダル(図示せず)の操作で接離可能なダンパー104が弦(鍵)毎に設けられ、ダンパー104が弦103に接触することで弦103の振動を停止させる構造となっている。鍵盤の鍵101を押鍵した時には、自動的にダンパー104が弦103から離れ、それにより持続的な音を鳴らすことができるようになっている。
そして、ダンパーペダルを踏み込むと、押鍵していない鍵に対応するダンパーも含めて、全てのダンパーが強制的に弦から離れる。その結果、開放された弦103は、ピアノに装着された響板を介して互いに共鳴し合うことにより、豊かな響き(ラウド効果)を奏でることができる。
In an acoustic piano (grand piano), as shown in FIG. 8, when a key 101 on a keyboard is pressed, a hammer 102 that moves in an interlocking manner with the key 101 strikes a string 103 to generate a sound. In addition, a damper 104 that can be contacted and separated by operating a damper pedal (not shown) is provided for each string (key), and the damper 104 comes into contact with the string 103 to stop the vibration of the string 103. . When the key 101 on the keyboard is depressed, the damper 104 is automatically separated from the string 103 so that a continuous sound can be produced.
When the damper pedal is depressed, all the dampers including the dampers corresponding to the keys that are not pressed are forcibly separated from the strings. As a result, the opened strings 103 can resonate with each other via a soundboard mounted on the piano, thereby producing a rich sound (loud effect).

また、アコースティックピアノの場合、演奏者がダンパーペダルを踏む際に、踏み込み量を調整してダンパーが弦に触れる力を制御することで、中間的な音響(ハーフダンパーと呼ばれる奏法)を演出することもできる。   In the case of an acoustic piano, when the performer steps on the damper pedal, the amount of depression is adjusted to control the force with which the damper touches the strings, thereby producing an intermediate sound (a performance method called half-damper). You can also.

一方、押鍵に対応する音のみ発音・持続する構造である電子ピアノにおいては、ダンパーが開放されたラウド効果について、音の持続と残響装置で模擬的に再現することが行われていた。
例えば、図7に示すように、鍵盤を操作することでピアノ音発生器40に発生したピアノ音を持続させ、残響装置5によって弦共鳴を模擬していた。すなわち、ピアノ音発生器40で発生したピアノ音に対して、ダンパーペダルを踏み込んだ時は乗算係数a=1を、ダンパーペダルを離した時は乗算係数a=0を残響装置5の出力に乗算し、ピアノ音発生器40で発生したピアノ音に加算してピアノの音響出力としていた。乗算係数aが0<a<1の時は、ダンパーペダルがハーフダンパーの状態である。
残響装置5では、ピアノ音として入力された波形に対して、遅延処理等を施すことで弦共鳴を模擬する残響信号を作成する。
On the other hand, in an electronic piano having a structure in which only a sound corresponding to a key depression is generated and sustained, a loud effect in which a damper is released is simulated and reproduced by a sound persistence and reverberation device.
For example, as shown in FIG. 7, the piano sound generated in the piano sound generator 40 is maintained by operating the keyboard, and the reverberation device 5 simulates string resonance. That is, for the piano sound generated by the piano sound generator 40, the output of the reverberation device 5 is multiplied by the multiplication coefficient a = 1 when the damper pedal is depressed, and when the damper pedal is released, the multiplication coefficient a = 0 is multiplied. Then, it is added to the piano sound generated by the piano sound generator 40 to obtain the acoustic output of the piano. When the multiplication coefficient a is 0 <a <1, the damper pedal is in a half damper state.
The reverberation device 5 creates a reverberation signal that simulates string resonance by performing delay processing or the like on the waveform input as the piano sound.

上述の構造によれば、音響出力として発音された音が、ピアノに装着された響板を介して互いに共鳴し合うことになるが、音響出力と外界との繋がりは音響的に一方通行である(残響装置5が音響出力を取り込むようなことはない)ため十分な共鳴が得られず、アコースティックピアノのような豊かな響きが得られないという問題点があった。   According to the above-described structure, sounds generated as sound outputs resonate with each other via a soundboard attached to the piano, but the connection between the sound output and the outside world is one-way acoustically. (There is no possibility that the reverberation device 5 takes in the sound output), so that there is a problem that sufficient resonance cannot be obtained and rich sound like an acoustic piano cannot be obtained.

また、特許文献1には、通常のピアノ演奏に加えて電子音源による演奏をも可能にした複合ピアノにおいて、ダンパーを開放してラウド効果を得る場合に、響板の近傍に設けられたスピーカより押鍵情報に応じた楽音を発生させ、響板あるいは他の弦等と共鳴した音を、響板の近傍に設けられたマイクロフォンより収音し、収音した楽音を押鍵情報に対応する楽音に混合して発音させることにより、単に押鍵された鍵に対応する楽音だけではなく、その楽音によって響板あるいは弦等と共鳴した音も発音させることで、音量・音色を豊かにする構成が記載されている。   Further, in Patent Document 1, in a composite piano that can be played with an electronic sound source in addition to a normal piano performance, when a loudspeaker effect is obtained by opening a damper, a speaker provided near the soundboard is disclosed. Generates a musical sound according to the key press information, picks up a sound that resonates with the soundboard or other strings, etc. from a microphone provided near the soundboard, and picks the picked music sound corresponding to the key press information By creating a sound that is mixed with the sound, not only the musical sound corresponding to the key that was pressed, but also the sound that resonated with the soundboard or string etc. by the musical sound, the volume and tone are enriched. Has been described.

特開平7−92967号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-92967

しかしながら、特許文献1に記載の構成によれば、マイクロフォンで収音した楽音を押鍵情報に対応する楽音に混合して発音させるに際し、信号同士を単純に加算するだけなので、ダンパーペダルの踏み込み量に応じた音量・音色の繊細な制御ができないという問題点があった。   However, according to the configuration described in Patent Document 1, when the musical sound collected by the microphone is mixed with the musical sound corresponding to the key depression information, the signal is simply added to each other. However, there is a problem that it is impossible to delicately control the volume and tone according to the sound.

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、電子ピアノにおいて、アコースティックピアノのダンパーペダルを踏み込んだ際に得られる豊かな響き(ラウド効果)をダンパーペダルの踏み込み量に応じて変化するように再現可能とした電子ピアノにおける疑似共鳴装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and in an electronic piano, the rich reverberation (loud effect) obtained when the damper pedal of an acoustic piano is depressed is changed according to the depression amount of the damper pedal. An object is to provide a pseudo-resonance device in an electronic piano that can be reproduced.

上記目的を達成するため請求項1の疑似共鳴装置は、
鍵盤(17)の操作によりピアノ音を発生させるピアノ音発生器(40)と、ダンパーペダル(14b)の踏み込みで前記ピアノ音の弦共鳴を模擬する残響装置(5)を備えた電子ピアノ(100)において、
前記電子ピアノ(100)にその内部及び外部から伝達される音を収音する収音装置(マイクロフォン1)を設置し、
前記収音装置(マイクロフォン1)で収音された音を前記ピアノ音に加算して前記残響装置(5)へ入力し、
前記残響装置(5)から出力された音に対して前記ダンパーペダル(14b)の踏み込み量に応じた係数を乗算してダンパー開放時の残響音とし、
残響音を発音する共鳴スピーカ(9)を備えるとともに、前記残響音に前記ピアノ音を加算して前記電子ピアノの最終出力としてメインスピーカ(22)から発音させることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the pseudo-resonance device according to claim 1 comprises:
An electronic piano (100) including a piano sound generator (40) that generates a piano sound by operating a keyboard (17), and a reverberation device (5) that simulates string resonance of the piano sound by depressing a damper pedal (14b) )
The electronic piano (100) is provided with a sound collection device (microphone 1) that collects sound transmitted from inside and outside,
Adding the sound collected by the sound collection device (microphone 1) to the piano sound and inputting it to the reverberation device (5);
The sound output from the reverberation device (5) is multiplied by a coefficient corresponding to the depression amount of the damper pedal (14b) to obtain a reverberation sound when the damper is opened,
Together comprise Could resonance speaker (9) The reverberation is characterized in that to sound from the main speakers (22) by adding the piano sound to the reverberation sound as the final output of the electronic piano.

請求項2は、請求項1の電子ピアノにおける疑似共鳴装置において、
前記メインスピーカ(22)は、左右チャンネル毎に間隔を離してボード(60)にそれぞれ設置し、
前記共鳴スピーカ(9)は、前記ボード(60)の内側面において前記各メインスピーカ(22)に挟まれた位置で、各メインスピーカ(22)を臨む方向に拡音するようにそれぞれ設置し、
前記収音装置(マイクロフォン1)は、前記メインスピーカ(22)と前記共鳴スピーカ(9)との間にそれぞれ設置することを特徴としている。
Claim 2 is the pseudo-resonance device in the electronic piano according to claim 1 ,
The main speakers (22) are respectively installed on the board (60) with an interval between the left and right channels.
The resonance speakers (9) are respectively installed so as to expand sound in a direction facing each main speaker (22) at a position sandwiched between the main speakers (22) on the inner surface of the board (60),
The sound pickup device (microphone 1) is installed between the main speaker (22) and the resonance speaker (9), respectively.

請求項3は、請求項2の電子ピアノにおける疑似共鳴装置において、
前記収音装置(マイクロフォン1)の収音部(1a)は、収音装置の上面に設置されたことを特徴としている。
A third aspect of the present invention relates to the pseudo-resonance device in the electronic piano according to the second aspect ,
The sound collection unit (1a) of the sound collection device (microphone 1) is provided on the upper surface of the sound collection device.

本発明の疑似共鳴装置(請求項1)によれば、収音装置(マイクロフォン1)で外界からの音や振動を収音し、その信号が残響装置(5)を介して帰還されることで、電子ピアノにおいて、アコースティックピアノのダンパーペダル(14b)を踏み込んだ際に得られる豊かな響き(ラウド効果)をダンパーペダル(14b)の踏み込み量に応じて変化させ、ダンパーペダル(14b)での演奏効果を高めることができる。   According to the pseudo-resonance device of the present invention (Claim 1), the sound collection device (microphone 1) collects sound and vibration from the outside world, and the signal is fed back through the reverberation device (5). In an electronic piano, the rich sound (loud effect) obtained when the damper pedal (14b) of the acoustic piano is depressed is changed according to the depression amount of the damper pedal (14b), and the performance with the damper pedal (14b) is performed. The effect can be enhanced.

請求項2の疑似共鳴装置によれば、共鳴スピーカ(9)を備えることで、複雑な共鳴感を再現することができる。   According to the pseudo-resonance device of the second aspect, by providing the resonance speaker (9), a complicated resonance feeling can be reproduced.

請求項3の疑似共鳴装置によれば、メインスピーカ(22)、共鳴スピーカ(9)、収音装置(マイクロフォン1)の設置位置を工夫することで、効果的な共鳴を再現することができる。   According to the pseudo-resonance device of claim 3, effective resonance can be reproduced by devising the installation positions of the main speaker (22), the resonance speaker (9), and the sound pickup device (microphone 1).

請求項4の疑似共鳴装置によれば、収音装置(マイクロフォン1)の収音部(1a)を上面に設置することで、周囲の広い範囲から効率良く収音することができる。   According to the pseudo-resonance device of the fourth aspect, the sound collecting unit (1a) of the sound collecting device (microphone 1) is installed on the upper surface, so that sound can be collected efficiently from a wide range around.

本発明の疑似共鳴装置を備えた電子ピアノのハードウエア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the electronic piano provided with the pseudo resonance apparatus of this invention. 本発明の疑似共鳴装置の機能を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the function of the pseudo resonance apparatus of this invention. 疑似共鳴装置の残響装置の出力に対して乗算される係数a(ダンパーペダルの踏量に対する出力量)を示すグラフ図である。It is a graph which shows the coefficient a (output amount with respect to the depression amount of a damper pedal) multiplied with the output of the reverberation apparatus of a pseudo resonance apparatus. 本発明の疑似共鳴装置の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the pseudo resonance apparatus of this invention. 電子ピアノの外観説明図である。It is external appearance explanatory drawing of an electronic piano. 電子ピアノにおける各スピーカの配置位置を説明するためのモデル図である。It is a model figure for demonstrating the arrangement position of each speaker in an electronic piano. 従来の疑似共鳴装置の機能を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the function of the conventional pseudo resonance apparatus. グランドピアノにおけるアクション機構を説明するための機構図である。It is a mechanism figure for demonstrating the action mechanism in a grand piano.

以下、本発明の実施形態に係る疑似共鳴装置を備えた電子ピアノについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、電子ピアノの主要なハードウエア構成を示すブロック図であり、システムバス30に対して、CPU10、ROM11、RAM12、キースキャン回路13、ピアノ音発生器(音源)40、疑似共鳴装置(ディジタル信号処理回路)50を接続する構成をコンピュータ上に構築している。
CPU10には、回転操作、スライド操作や踏み込み量など、それぞれ物理的な入力が行われる複数の操作子から構成される操作子群14、音色選択や音設定(残響効果や音響効果の設定)を行う操作パネル15、外部装置との間のMIDIデータ受け渡し制御を行うためのMIDIインタフェース回路16が接続されている。
Hereinafter, an electronic piano provided with a pseudo resonance apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the main hardware configuration of an electronic piano. A CPU 10, ROM 11, RAM 12, key scan circuit 13, piano sound generator (sound source) 40, pseudo-resonance device (for a system bus 30) A configuration for connecting a digital signal processing circuit) 50 is constructed on a computer.
The CPU 10 is provided with an operator group 14 composed of a plurality of operators to which physical inputs such as a rotation operation, a slide operation, and a stepping amount are performed, tone selection and sound setting (reverberation effect and sound effect setting). An operation panel 15 to be performed and a MIDI interface circuit 16 for performing MIDI data transfer control with an external device are connected.

各操作子は、発音の音量を調節する音量スイッチ14a、発音に対してラウド効果を付与するためのダンパーペダル14b等から構成されている。
音量スイッチ14aは、操作子となる回転式又はダイヤルスイッチにより、回転角や移動量である操作量(物理的な入力)をポテンションメーターによりアナログ/ディジタル変換して電圧値(AD値)とし、このAD値の変化により音量制御が行われる。
ダンパーペダル14bは、ペダルの踏み込み量(操作量)をポテンションメーターによりアナログ/ディジタル変換して電圧値(AD値)とし、このAD値の変化により発音に対するラウド効果を変化させ残響効果制御が行われる。
鍵盤17は、演奏者が楽音の音高を指示する複数の鍵と、この鍵に連動して開閉するキースイッチにより構成されている。鍵盤17は、キースイッチの状態をスキャンしてキーデータとして出力するキースキャン回路13に接続されている。
Each of the controls includes a volume switch 14a for adjusting the volume of sound generation, a damper pedal 14b for giving a loud effect to the sound generation, and the like.
The volume switch 14a is converted into a voltage value (AD value) by analog / digital conversion of an operation amount (physical input) that is a rotation angle or a movement amount by a potentiometer by a rotary type or dial switch as an operation element, Volume control is performed by changing the AD value.
The damper pedal 14b performs analog / digital conversion of the pedal depression amount (operation amount) to a voltage value (AD value) by a potentiometer, and changes the loud effect on the sound by changing the AD value, thereby performing reverberation effect control. Is called.
The keyboard 17 is composed of a plurality of keys by which the performer instructs the pitch of a musical tone, and a key switch that opens and closes in conjunction with the keys. The keyboard 17 is connected to a key scan circuit 13 that scans the state of the key switch and outputs it as key data.

CPU10は、ROM11に格納されている制御プログラムに従って、電子ピアノの全体を制御するものである。制御プログラムには、音量制御プログラム等、各操作子を制御するプログラムが含まれることで、コンピュータ上に音量制御装置を構築している。
また、CPU10は、鍵盤17の押鍵に対し発音チャネルを割り当てるアサイナ処理、ピアノ音発生器(音源)40に対するアクセス処理等を行う。
The CPU 10 controls the entire electronic piano according to a control program stored in the ROM 11. The control program includes a program for controlling each operator, such as a volume control program, so that a volume control device is constructed on the computer.
Further, the CPU 10 performs an assigner process for assigning a sound generation channel to a key depression of the keyboard 17 and an access process for the piano sound generator (sound source) 40.

ROM11は、CPU10により実行又は参照される各種プログラムや各種データ等を格納する。ROM11に記憶されているプログラムやデータは、システムバス30を介してCPU10により参照される。すなわち、CPU10は、システムバス30を介してROM11から制御プログラム(命令)を読み出して解釈・実行すると共に、所定の固定データを読み出して演算処理に使用するよう構成されている。   The ROM 11 stores various programs executed by or referred to by the CPU 10, various data, and the like. Programs and data stored in the ROM 11 are referred to by the CPU 10 via the system bus 30. That is, the CPU 10 is configured to read a control program (command) from the ROM 11 via the system bus 30 and interpret / execute it, and to read predetermined fixed data and use it for arithmetic processing.

RAM12は、CPU10がプログラムを実行する際に必要な各種データを一時的に記憶するワーキングメモリとして使用される。例えば、操作子群14の各操作子の操作量(物理的な入力)をA/D変換して取得したAD値、操作パネル15による操作処理データ、鍵盤17から取り込まれたキーデータ等がRAM12に一時的に記憶される。RAM12に記憶されたデータは、システムバス30を介してCPU10により参照される。   The RAM 12 is used as a working memory that temporarily stores various data necessary for the CPU 10 to execute a program. For example, the AD value obtained by A / D converting the operation amount (physical input) of each operator in the operator group 14, the operation processing data by the operation panel 15, the key data captured from the keyboard 17, and the like are stored in the RAM 12. Temporarily stored. Data stored in the RAM 12 is referred to by the CPU 10 via the system bus 30.

キースキャン回路13は、鍵盤17のキースイッチの状態をスキャンし、鍵のオン/オフ状態を示すキーデータとして出力する。キーデータは、システムバス30を介してCPU10に送られ、RAM12に一時的に記憶される。   The key scan circuit 13 scans the state of the key switch of the keyboard 17 and outputs it as key data indicating the on / off state of the key. The key data is sent to the CPU 10 via the system bus 30 and temporarily stored in the RAM 12.

音源となるピアノ音発生器40は、鍵盤17の操作によりCPU10から送られてきた楽音データ(音色番号に対応して作成される波形アドレス、キーナンバに対応して作成される周波数データ等)に従って駆動され、時分割でディジタル楽音信号を発生する。このピアノ音発生器40で発生されたディジタル楽音信号は、ディジタル信号処理を行う疑似共鳴装置50に出力される。   The piano sound generator 40 as a sound source is driven in accordance with musical tone data (waveform address created corresponding to a timbre number, frequency data created corresponding to a key number, etc.) sent from the CPU 10 by operating the keyboard 17. The digital musical tone signal is generated in a time division manner. The digital musical tone signal generated by the piano sound generator 40 is output to the pseudo resonance apparatus 50 that performs digital signal processing.

波形メモリ18は、例えばROMで構成され、パルスコード変調(PCM)された波形データが記憶されている。波形メモリ18には、複数の音色を実現するため、各音色に対応した複数種類の波形データ(音色番号で特定される)が記憶されている。波形メモリ18に記憶されている波形データは、ピアノ音発生器40により読み出される。   The waveform memory 18 is composed of, for example, a ROM, and stores waveform data subjected to pulse code modulation (PCM). The waveform memory 18 stores a plurality of types of waveform data (specified by tone color numbers) corresponding to each tone color in order to realize a plurality of tone colors. The waveform data stored in the waveform memory 18 is read by the piano sound generator 40.

疑似共鳴装置50は、ピアノ音発生器40から入力されるディジタル楽音信号と、CPU10から入力される係数との間で所定の演算を行って出力するものである。疑似共鳴装置50における詳細な機能について、図2のブロック図を参照して説明する。
疑似共鳴装置50は、電子ピアノの内部及び外部から伝達される音を収音装置としてのマイクロフォン1で収音し、収音された音をマイクアンプ2で増幅しA/D変換された信号に対してピアノ音発生器40からのピアノ音を加算する第1加算器4と、加算された音からピアノ音の弦共鳴を模擬する残響装置5と、残響装置5の出力に係数aを乗算する乗算器6と、乗算器6の出力をピアノ音に加算する第2加算器7を備えて構成されている。
The quasi-resonant device 50 performs a predetermined calculation between the digital musical sound signal input from the piano sound generator 40 and the coefficient input from the CPU 10 and outputs the result. Detailed functions of the pseudo-resonance device 50 will be described with reference to the block diagram of FIG.
The pseudo-resonance device 50 collects sound transmitted from the inside and outside of the electronic piano by the microphone 1 as a sound collection device, amplifies the collected sound by the microphone amplifier 2, and converts it into an A / D converted signal. On the other hand, the first adder 4 for adding the piano sound from the piano sound generator 40, the reverberation device 5 for simulating the string resonance of the piano sound from the added sound, and the output of the reverberation device 5 are multiplied by the coefficient a. A multiplier 6 and a second adder 7 for adding the output of the multiplier 6 to the piano sound are provided.

マイクロフォン(収音装置)1は、電子ピアノの内部に設置されている。残響装置5は、ピアノ音発生器40からピアノ音として入力された波形に対して、公知技術である遅延処理等を施すことで弦共鳴を模擬する残響信号を作成する。乗算器6は、残響信号に対してダンパーペダル14bの踏み込み量に応じた係数aを乗算してダンパー開放時の残響音として出力するようになっている。
係数aは、例えば図3に示すように、ダンパーペダル14bの踏み込み量sに応じて係数a(1以下)が増加するようにするとともに、立ち上がりが緩やかな曲線で構成されたマップを使用することで、乗算器6で使用する係数aを可変とすることが可能となる。係数aの立ち上がりを緩やかにしたのは、ダンパーペダル14bの踏み込み初めにおける残響効果の微調節を可能にするためである。図3のマップは、ROM11に予め記憶されたものをCPU10がシステムバス30を介して読み出し、ダンパーペダル14bの踏み込み量に応じて算出された係数aが疑似共鳴装置50の乗算器6へ出力される。また、複数のマップを記憶させ、希望する残響効果モードを選択できるようにしてもよい。
A microphone (sound collecting device) 1 is installed inside an electronic piano. The reverberation device 5 creates a reverberation signal that simulates string resonance by performing a delay process or the like, which is a known technique, on a waveform input as a piano sound from the piano sound generator 40. The multiplier 6 multiplies the reverberation signal by a coefficient a corresponding to the depression amount of the damper pedal 14b, and outputs the result as a reverberation sound when the damper is released.
For example, as shown in FIG. 3, the coefficient a is such that the coefficient a (1 or less) increases according to the depression amount s of the damper pedal 14b, and a map composed of a curve with a gentle rise is used. Thus, the coefficient a used in the multiplier 6 can be made variable. The reason why the rise of the coefficient a is made gentle is to enable fine adjustment of the reverberation effect at the beginning of depression of the damper pedal 14b. The map shown in FIG. 3 is stored in advance in the ROM 11 by the CPU 10 via the system bus 30, and the coefficient a calculated according to the amount of depression of the damper pedal 14 b is output to the multiplier 6 of the pseudo-resonance device 50. The Further, a plurality of maps may be stored so that a desired reverberation effect mode can be selected.

上述した構成によれば、外界の音に残響装置5により残響が加えられ、ダンパーペダル14bの踏み具合に則した係数aが乗算され、ダンパー開放時の残響音となる。そして、第2加算器7で残響音にピアノ音が加算され、電子ピアノの最終出力(楽音信号)となる。   According to the configuration described above, reverberation is added to the sound of the outside by the reverberation device 5, and the coefficient a corresponding to the degree of depression of the damper pedal 14b is multiplied to become a reverberation sound when the damper is opened. Then, the piano sound is added to the reverberation sound by the second adder 7 and becomes the final output (musical sound signal) of the electronic piano.

疑似共鳴装置50で生成されたディジタル楽音信号はD/A変換器20に供給される。
D/A変換器20は、供給されたディジタル楽音信号をアナログ楽音信号に変換するものである。D/A変換器20が出力するアナログ楽音信号は、増幅器21に送出される。
The digital musical tone signal generated by the pseudo resonance apparatus 50 is supplied to the D / A converter 20.
The D / A converter 20 converts the supplied digital musical tone signal into an analog musical tone signal. The analog tone signal output from the D / A converter 20 is sent to the amplifier 21.

増幅器21は、入力されたアナログ楽音信号を所定の増幅率で増幅して出力する。増幅器21で所定の増幅が行われたアナログ楽音信号は、メインスピーカ22に供給される。   The amplifier 21 amplifies the input analog musical sound signal with a predetermined amplification factor and outputs it. The analog tone signal that has been amplified by the amplifier 21 is supplied to the main speaker 22.

メインスピーカ22は、電気信号としてのアナログ楽音信号を音響信号に変換するものである。すなわち、鍵盤17の各鍵の押下に対応した楽音に、音量制御を行う操作子による物理的入力(回転量、移動量等)で調整する音量に対して、ダンパーペダル効果を付与するペダルの物理的入力(踏み込み量)に対応した音響効果が付加されて発音されることになる。   The main speaker 22 converts an analog musical sound signal as an electric signal into an acoustic signal. That is, the physical of the pedal that imparts the damper pedal effect to the volume adjusted by the physical input (rotation amount, movement amount, etc.) by the operator performing volume control on the musical sound corresponding to the depression of each key on the keyboard 17. A sound effect corresponding to the target input (depression amount) is added to produce a sound.

図4は、疑似共鳴装置50の別の実施例を示すもので、図2と同一構成部分は同一符号を付している。
この例によると、残響装置5及び乗算器6の出力に対して、D/A変換器20及び増幅器8を介してダンパー解放時の残響音を発音する共鳴スピーカ9を設置する。その結果、電子ピアノの残響音を共鳴スピーカ9で発音し、その音も含めてマイクロフォン1で収音することで、図2に比較してより複雑な帰還を得ることで、豊かな響きを得ることができる。すなわち、このような帰還をかけることで、周波数特性−振幅特性のピークとディップが誇張され、アコースティックピアノの数多くの弦が共鳴する様を模擬することができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the pseudo-resonance device 50, and the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
According to this example, a resonance speaker 9 that emits a reverberation sound at the time of releasing the damper is installed via the D / A converter 20 and the amplifier 8 with respect to the outputs of the reverberation device 5 and the multiplier 6. As a result, the reverberant sound of the electronic piano is generated by the resonance speaker 9 and picked up by the microphone 1 including the sound, thereby obtaining a richer sound by obtaining a more complicated feedback compared to FIG. be able to. That is, by applying such feedback, the peak and dip of the frequency characteristic-amplitude characteristic are exaggerated, and it is possible to simulate how many strings of an acoustic piano resonate.

次に、図4に示した疑似共鳴装置50を構成する各スピーカの電子ピアノにおける配置例について説明する。
図5は電子ピアノの外観図であり、例えば電子ピアノ100の左右方向に設置された平板状のボード(棚板)60に疑似共鳴装置50の各スピーカが設置される。すなわち、図6に示すように、大音響で外界に音響放射するメインスピーカ22を左右チャネル毎に間隔を空けて音拡散方向が下向きになるようにボード60に設置する。左右の音の拡がり感を得るために、メインスピーカ22はなるべく離れた位置に設置する。
電子ピアノ100の内部においては、ボード60の内側面(電子ピアノ内部側)における二つのメインスピーカ22,22間の中央位置に、音拡散方向が各メインスピーカ22側に向かうように一対の共鳴スピーカ9,9を配置する。そして、メインスピーカ22,22と共鳴スピーカ9,9の中間付近に円筒のマイクロフォン1,1をそれぞれ設置する。マイクロフォン1の収音部1aは上面(ボード60の反対側)に設置され、上面方向から収音するようになっているが、指向性が良いので横方向からの音も収音できる。マイクロフォン1の収音部1aを上面に設置することで、周囲の広い範囲から効率良く収音することができる。
Next, an arrangement example of the speakers constituting the pseudo resonance apparatus 50 shown in FIG. 4 on the electronic piano will be described.
FIG. 5 is an external view of the electronic piano. For example, each speaker of the pseudo-resonance device 50 is installed on a flat board (shelf plate) 60 installed in the left-right direction of the electronic piano 100. That is, as shown in FIG. 6, the main speaker 22 that emits large sound and radiates to the outside is installed on the board 60 so that the sound diffusion direction is downward with an interval for each of the left and right channels. In order to obtain a sense of spreading of the left and right sounds, the main speaker 22 is installed as far away as possible.
In the interior of the electronic piano 100, a pair of resonance speakers is arranged at the center position between the two main speakers 22 and 22 on the inner side surface (inside the electronic piano) of the board 60 so that the sound diffusion direction is toward the main speakers 22 side. 9,9 are arranged. Then, cylindrical microphones 1 and 1 are installed near the middle between the main speakers 22 and 22 and the resonance speakers 9 and 9, respectively. The sound collection unit 1a of the microphone 1 is installed on the upper surface (opposite side of the board 60) and collects sound from the upper surface direction. However, since the directivity is good, sound from the lateral direction can also be collected. By installing the sound collection unit 1a of the microphone 1 on the upper surface, sound can be collected efficiently from a wide surrounding area.

この例では、電子ピアノ100の左右方向に水平に設置されたボード(棚板)60に各スピーカを設置するようにしたが、電子ピアノ100の正面に鉛直方向に設置されたボードに対して正面方向側が音拡散方向になるようにメインスピーカを設置したり、電子ピアノ100の左右方向に水平に設置されたボードに対して音拡音方向が上向きになるようにメインスピーカを設置してもよい。また、各スピーカが設置された複数のボードを組み合わせた構造であってもよい。   In this example, each speaker is installed on a board (shelf plate) 60 installed horizontally in the left-right direction of the electronic piano 100, but the front of the board installed in the vertical direction on the front of the electronic piano 100. The main speaker may be installed so that the direction side is the sound diffusion direction, or the main speaker may be installed so that the sound expansion direction is upward with respect to the board horizontally installed in the left-right direction of the electronic piano 100. . Moreover, the structure which combined the some board in which each speaker was installed may be sufficient.

左右のマイクロフォン1,1で収音された信号は、それぞれマイクアンプ2,2によって増幅された後にA/D変換器3,3によってPCM信号に変換され、ディジタル信号処理回路を主な構成要素とする疑似共鳴装置50に出力される。この信号は、疑似共鳴装置50の内部において、図4で説明したように、ピアノ音と加算されて残響装置5に送られ、ダンパーペダル14bの動きに則した係数aが乗算されて残響信号となり、D/A変換器20でアナログ信号に変換後に増幅器8,8で増幅されて左右の共鳴スピーカ9,9に出力される。また、係数aが乗算された残響信号とピアノ信号は加算され、増幅器21,21で増幅されて左右のメインスピーカ22,22に出力される。 The signals collected by the left and right microphones 1 and 1 are amplified by the microphone amplifiers 2 and 2, respectively, and then converted into PCM signals by the A / D converters 3 and 3, and the digital signal processing circuit is used as a main component. Is output to the pseudo-resonance device 50. As described with reference to FIG. 4, this signal is added to the piano sound and sent to the reverberation device 5 inside the pseudo-resonance device 50, and is multiplied by a coefficient a in accordance with the movement of the damper pedal 14b to become a reverberation signal. The analog signal is converted by the D / A converter 20 and then amplified by the amplifiers 8 and 8 and output to the left and right resonance speakers 9 and 9. The reverberation signal multiplied by the coefficient a and the piano signal are added, amplified by the amplifiers 21 and 21 , and output to the left and right main speakers 22 and 22, respectively.

上述した疑似共鳴装置50によれば、原理的にアコースティックピアノが持つ複雑な共鳴に似た現象を得るため、外界からの音や振動をマイクロフォン(収音装置)1の収音部1aで収音し、その信号が残響装置5を介して帰還されることにより、単なるディジタル信号の処理のみでは得ることが困難な複雑な共鳴感を再現することができる。そして、ダンパーペダルに応じた残響音を調整することで、演奏表現を高めることができる。   According to the above-described pseudo-resonance device 50, in order to obtain a phenomenon that resembles the complex resonance of an acoustic piano in principle, sound and vibration from the outside are collected by the sound collection unit 1a of the microphone (sound collection device) 1. However, when the signal is fed back via the reverberation device 5, it is possible to reproduce a complex resonance feeling that is difficult to obtain by simple digital signal processing. The performance expression can be enhanced by adjusting the reverberant sound according to the damper pedal.

1…マイクロフォン(収音装置)、 1a…収音部、 2…マイクアンプ、 3…A/D変換器、 4…第1加算器、 5…残響装置、 6…乗算器、 7…第2加算器、 8…増幅器、 9…共鳴スピーカ、 10…CPU、 11…ROM、 12…RAM、 14…操作子群、 14a…音量スイッチ、 14b…ダンパーペダル、 15…操作パネル、 17…鍵盤、 20…D/A変換器、 21…増幅器、 22…メインスピーカ、 40…ピアノ音発生器(音源)、 50…疑似共鳴装置、 60…ボード、 100…電子ピアノ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microphone (sound collecting device), 1a ... Sound collecting part, 2 ... Microphone amplifier, 3 ... A / D converter, 4 ... 1st adder, 5 ... Reverberation device, 6 ... Multiplier, 7 ... 2nd addition 8 ... Amplifier 9 ... Resonance speaker 10 ... CPU 11 ... ROM 12 ... RAM 14 ... Operator group 14a ... Volume switch 14b ... Damper pedal 15 ... Operation panel 17 ... Keyboard 20 ... D / A converter, 21 ... amplifier, 22 ... main speaker, 40 ... piano sound generator (sound source), 50 ... pseudo-resonance device, 60 ... board, 100 ... electronic piano.

Claims (3)

鍵盤の操作によりピアノ音を発生させるピアノ音発生器と、ダンパーペダルの踏み込みで前記ピアノ音の弦共鳴を模擬する残響装置を備えた電子ピアノにおいて、
前記電子ピアノにその内部及び外部から伝達される音を収音する収音装置を設置し、
前記収音装置で収音された音を前記ピアノ音に加算して前記残響装置へ入力し、
前記残響装置から出力された音に対して前記ダンパーペダルの踏み込み量に応じた係数を乗算してダンパー開放時の残響音とし、
残響音を発音する共鳴スピーカを備えるとともに、前記残響音に前記ピアノ音を加算し前記電子ピアノの最終出力としてメインスピーカから発音させる
ことを特徴とする電子ピアノにおける疑似共鳴装置。
In an electronic piano provided with a piano sound generator that generates a piano sound by operating a keyboard, and a reverberation device that simulates string resonance of the piano sound by depressing a damper pedal,
A sound collecting device that collects sound transmitted from the inside and outside of the electronic piano is installed,
The sound collected by the sound collection device is added to the piano sound and input to the reverberation device,
The sound output from the reverberation device is multiplied by a coefficient corresponding to the amount of depression of the damper pedal to obtain a reverberation sound when the damper is opened,
Provided with a Could resonance speaker the reverberation, pseudo resonance device in an electronic piano, characterized in that to sound from adding the piano sound to the reverberation main speakers as the final output of the electronic piano.
前記メインスピーカは、左右チャンネル毎に間隔を離してボードにそれぞれ設置し、
前記共鳴スピーカは、前記ボードの内側面において前記各メインスピーカに挟まれた位置で、各メインスピーカを臨む方向に拡音するようにそれぞれ設置し、
前記収音装置は、前記メインスピーカと前記共鳴スピーカとの間にそれぞれ設置する
請求項1に記載の電子ピアノにおける疑似共鳴装置。
The main speaker is installed on the board with an interval for each left and right channel,
The resonance speakers are respectively installed so as to expand sound in a direction facing each main speaker at a position sandwiched between the main speakers on the inner surface of the board,
The sound collection device is installed between the main speaker and the resonance speaker, respectively.
The pseudo resonance apparatus in the electronic piano according to claim 1 .
前記収音装置の収音部は、収音装置の上面に設置された請求項2に記載の電子ピアノにおける疑似共鳴装置。 The pseudo-resonance device for an electronic piano according to claim 2 , wherein the sound collection unit of the sound collection device is installed on an upper surface of the sound collection device.
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