JPH04134495A

JPH04134495A - 楽音信号発生装置

Info

Publication number: JPH04134495A
Application number: JP2258214A
Authority: JP
Inventors: Iwao Azuma; 岩男東
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-08
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: JP3024191B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は電子ピアノ等に代表される電子楽器に用いて
好適な楽音信号発生装置に関する。

［従来の技（イ１７］ピアノの演奏には、鍵盤の他、ダンパペダルが用いられ
る。ダンパペダルが操作されると、押鍵きれハンマーで
たたかれて振動している弦ばかりでなく、他の全てのダ
ンパも同時に離脱し全ての弦が開放となるため、ハンマ
ーでたたかれた弦の振動に、他の弦が共鳴する。その結
果、押鍵された弦により発生した楽音に共鳴を起こした
弦による楽音成分が加わり、厚味と広がりのある音響効
果が得られる。

本出願人は、特開昭６３−２６７９９９号公報、あるい
は特開昭６４−９１１９２号公報として、このようなダ
ンパペダルによる独特な効果を電子ピアノにおいて実現
するための装置を先に提案した。

前者の公報の提案においては、ピアノにおけるダンパペ
ダルに対応する電子ピアノにおけるサスティンペダルの
操作に対応して共鳴音（残響音）が付加される。

また、後者の公報の提案においては、サスティンペダル
が操作されない場合において発生される楽音と、操作さ
れた場合に発生される楽音とを別個のものとし、後者の
楽音には、弦の共鳴成分をも含めるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、これらの先の提案は、いずれも共鳴音を
考慮してはいるものの、ピアノが発生する楽音により近
い楽音を発生きせるにはまだ不十分であった。

すなわち、ピアノにおいては、ダンパペダルを操作する
と、それまて当接していたダンパがＩＩＩ脱するため、
鍵盤の操作とは無関係に弦が若干振動する。しかしなが
ら、先に提案した装置においては、このダンパペダル操
作時の衝撃音を含む楽音を実現することができなかった
。

この発明はこのような状況に鑑みてなきれたものて、ダ
ンパペダル操作時の衝撃音をも実現することができる装
置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］この発明の楽音信号発生装置は、発生すべき楽音に関す
る情報を発生する情報発生手段と、楽音の発生時間を制
ｉ卸するとぎ操作される発生時間制御手段と、発生時間
制御手段の操作状態を検出するｔの出手段と、検出手段
の検出結果に対応して（動撃音を発生ずるＩｆｊ撃音発
音発生手段備えることを特徴とする。

また、この発明の楽音信号発生装置は、発生すべき楽音
に関する情報を発生する情報発生手段と、楽音の発生時
間を制御するとき操作きれる発生時間制御手段と、情報
発生手段の出力と発生時間制御手段の出力に対応して所
定の楽音波形を所定の時間だけ発生する楽音波形発生手
段と、発生時間制御手段の出力に対応して衝撃音波形を
発生ずるｌｆＵ撃音波音波形発生手段楽音波形と衝撃音
波形に対して共鳴効果を付与する共鳴効果付与手段とに
より構成することができる。

さらに、この発明の楽音信号発生装置は、発生すべき楽
音に関する情報を発生ずる情報発生手段と、楽音の発生
時間を制御するとき操作きれる発生時間制（卸手段と、
情報発生手段の出力と発生時間制御手段の出力に対応し
て所定の楽音波形を所定の時間だけ発生する楽音波形発
生手段と、発生時間制御手段の操作に対応する（千ｊ撃
音波形を含む共鳴音波形を発生する共鳴音波形発生手段
とにより構成することができる。

［作用コ上記構成の楽音信号発生装置においては、例えばザステ
インペダル等の発生時間制御手段の操作に対応して、例
えばピアノのダンパが弦から離脱するときの衝撃音が発
生される。従って、よりピアノに近い楽音を発生きせる
ことかできる。

また、楽音波形と征ｊ繋音波形に、共鳴効果を付加する
構成にした場合には、ざらに自然ピアノに近い楽音とす
ることができる。

ざらに、共鳴音波形に（φｊ撃合音波形含めるように構
成した場合には、より自然に近い楽音を簡単な構成で生
成することがでとる。

［実施例］第１図はこの発明の楽音信号発生装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。

鍵盤を含む演奏情報発生部１４は、楽音を発生させるた
めの操作（演奏操作）を検出し、その操作に対応する音
高情報その他の楽音情報（演奏情Ｗ５．）を発生する。

押鍵検出発音割当部１５は演奏情報発生部１４から入力
きれる楽音情報に対応して、キーコードＫＣ，キーオン
Ｋ　ＯＮ、　　タツジ’　Ｔ　ＯＵＣＨ等のデータを発
生し、楽音波形発生部１６に出力する。楽音波形発生部
］６は、押鍵検出発音割当部１５からの入力に対応して
、所定の楽音波形データを出力する。

楽音波形発生部１６より出力された楽音波形データは乗
ｎ器１７に入力され、エンベロープシネレータ（ＥＧ）
２０より入力されるエンベロープデータと乗算され、そ
の振幅が所定のレベルに設定される。乗算式１７の出力
は加箆器１９に供給されるとともに、加算器１３を介し
て共鳴効果付与・部１８に供給される。共鳴効果イ］与
部１８は、例えば、前記した特開昭６３−２６７９９９
号公報に開示されているように、遅延回路と係数回路に
より構成され、入力された楽音波形データに所定の共鳴
音を付加する。

共鳴効果付与部１８により共鳴音が付加された楽音デー
タは加算器１９に入力され、乗算器１７より供給される
共鳴音が付加されていない楽音データと加算され、図示
せぬサウンドシステム等の楽音発生手段に出力される。

サスティンペダルｌが操作されない場合、このようにし
て、演奏情報発生部１４の操作に対応して楽音か発生さ
れる。

次に、サスティンペダル１が操作された場合の動作につ
いて、第２図および第３図のタイミングチャートを参照
して説明する。

・す゛スティンペダル１は支点２を中心として回動自在
とされており、図中左側の端部な足等で抑圧操作すると
、支点２を中心として反時計方向に回動する。抑圧を解
除すると、スプリング３の付勢力によりサスティンペダ
ル１は元の位置に復帰する。

サスティンペダル１が反時計方向に回動するとき、その
右側、５ｇＨ部に設けられているスイッチ４の接点ａが
接点すに当接する。ざらに回動すると、スイッチ５の接
点ａか接点すに当接する。これにより、スイッチ４と５
の各接点ａ、　　ｂが、いずれも接地される。

サスティンペダル１を操作しないとぎ（第２図Ａ）、ス
イッチ４と５はオフしている。従って、抵抗６．７を介
してインパーク８，９には高レベルの電圧が印加きれる
ため、その出力には低レベルの信号が現われている（第
２図Ｂ、Ｃ）。逆に、サスティンペダル１が操作される
と、スイッチ４．５がオンし、インバータ８，９の出力
は高レベルになる（第２図Ｂ、　　Ｃ）。

スイッチ４かオンしてから、スイッチ５がオンするまて
の時間ｔ１．ｔ：＋は、サスティンペダル１を踏込む速
度に比例している。同様に、スイッチ５がオフしてから
、スイッチ４かオフするまでの時間ｔｚ、ｔａは、サス
ティンペダル１を開放する速度に比例している。

ペダル操作速度検出部１０は、インバータ８゜９の出力
をモニタし、両方の出力が高レベルのとと　データＰＥ
ＤＡＬＯＮ（第２図Ｄ）を発生する。

また、インパーク８．９の出力から上記時間１＋（ｔ　
：ｌ）、　ｔ　ｚ（ｔ　４）を計測し、サスティンペダ
ル１の操作時の速度を示すデータ０ＮＶＥＬＯＣＩＴＹ
（第２図Ｅ）と、開放時の速度を示すデータ０ＦＦＶＥ
ＬＯＣＩ　ＴＹ（第２図Ｆ）を発生する。

このように、この実施例においては、いわゆる２段接点
時間差方式によりサスティンペダル１の操作速度を検出
するようにしたが、加速度センサ方式等、その他の方式
を用いてもよいのは勿論である。

エンベロープジェネレータ２０は、乗ｎ器１７に出力す
る係数を、予め設定きれた所定の期間内において、大き
い値（１に近い値）から徐々に小きくシ、ついには○に
する。この係数の変化の速度（期間の長さ）に対応して
、出力される楽音のエンベロープが設定されることにな
る。

ペダル操作速度検出部１０からデータＰＥＤＡＬＯＮ（
第３図Ｂ）が入力きれていないとき、エンベロープジェ
ネレータ２０はこの期間を比較的短い期間に設定する。

その結果、サスティンペダル１を操作しないとき、演奏
情報発生部１４を操作することにより発生された楽音（
第３図ＣにおけるＣＩ）は、演奏情報発生部１４の操作
（第３図Ａ）をそのまま保持したとしても、比較的短い
時間内に消滅することになる。

これに対して、データＰＥＤΔＬＯＮ（第２図Ｂ）が入
力されたとき、エンベロープジェネレータ２０はこの期
間を比較的長い期間に設定する。その結果、サスティン
ペダル１を操作したとき、演奏情報発生部１４を操作す
ることにより発生された楽音は、比較的長い期間継続さ
れる（第３図ＣにおけるＣ２）。これにより、実質的に
、演奏情報発生部１４を操作し続けている期間、発音状
態を保持することができる。

ざらに、エンベロープジェネレータ２０は、ペダル操作
速度検出部１０か出力する→ノステ・インペダル１の開
放時の速度データ０ＦＦＶＥＬＯＣＩＴＹをモニタし、
サスティンペダル１が開放されたとき、開放時の速度に
対応して乗Ｈ回路１７に出力する係数を変化きせる。こ
れにより、保持された発音状態の終了する速度が変化さ
れる（第３図ＣのＣ３乃至Ｃ５）。

一方、付加音波形発生部１１は、ペダル操作速度検出部
１０よりデータＰＥＤＡＬＯＮが入力されないとき、楽
音データを発生しない。従って、このとき、加算器１３
には乗算器１７からの楽音データ（押鍵音）のみが入力
され、これがそのまま共鳴効果付与部１８に供給される
。その結果、上述したように、演奏情報発生部１４によ
る操作に対応する押鍵音のみが加Ｈ器１９より出力され
ることになる。

これに対して、ペダル操作速度検出部１０よりデータＰ
ＥＤΔＬＯＮが入力きれたとき、付加音波形発生部１１
は付加音波形データ（第３図Ｄ）を発生ずる。この付加
音データは、ピアノにおいて、ダンパが弦から離脱する
とき発生きれる衝撃音にスＪ応している。

実際のピアノにおける衝撃音は、ダンパペダルを踏込む
速度に対応して変化する。すなわち、その速度が比較的
遅ければ、衝撃音も小ざくなり、速ければ大きくなる。

そこで、付加音波形発生部１１より出力された付加音デ
ータは乗算器１２に入力され、ペダル操作速度検出部１
０より入力されるサスティンペダル１の操作時の速度デ
ータ０ＮＶＥＬＯＣＩ　ＴＹに対応した係数と乗算きれ
る。これにより、乗算器１２の出力は、操作時の速度０
ＮＶＥＬＯＣＩＴＹが大きいと大ぎくなり、小きいと小
ざくなる（第３図のＤｌ乃至Ｄ３）。

この乗算器１２の出力が加算器１３に供給され、乗算器
１７より入力きれる楽音データ（押鍵音）と加算きれる
。加算器１３の出力が共鳴効果付与部１８に入力され、
上述した場合と同様に共鳴成分が付与きれる。そして、
共鳴効果付与部１８の出力が加算器１９に供給され、乗
′ｒｙ、器１７からのデータ（押鍵音）と加算された後
、サウンドシステムに出力される。

付加音波、形発生部１１および楽音波形発生部１６は、
ＦＭ方式、ＰＣＭ方式、矩形波方式等、種々の方式の音
源を用いることがでとる。

以上においては、サスティンペダル１の操作時における
速度に対応して（（ｊ撃合のレベルのみを調整するよう
にしたが、この速度に対応して波形自身をも変更するよ
うにしてもよい。

また、サスティンペダル１の操作時における衝撃音を付
加するようにしたが、開放時における衝撃音（第３図り
のＤ４）を付加するようにすることもてきる。この場合
においても、開放時の速度に対応して波形を変更するよ
うにしてもよい。

ざらに、サスティンペダル１が操作された場合と操作さ
れない場合において、共鳴効果イ」弓部１８で付与する
共鳴成分を変更するようにすることもできる。このとき
、サスティンペダル１の操作時と開放時の速度に対応し
てざらに共鳴成分を変更するようにしてもよい。

第４図はこの発明の楽音信号発生装置の他の実施例の構
成を示している。

この実施例においては、楽音発生部３１により発生され
る楽音（押鍵音）と、共鳴音発生部３２により発生され
る楽音（共鳴音）が、加算回路３３により加算きれ、サ
ウンドシステム等に出力されるようになっている。楽音
発生部３１は、第１図における楽音波形発生部１６とエ
ンベロープジェネレータ２０を内蔵している。また、共
鳴音発生部３２は、例えば、第５図に示すように、アド
レス発生部４１、共鳴音波形メモリ４２およびエンベロ
ープジェネレータ４３により構成されている。

演奏情報発生部１４の操作に対応して楽音発生部３１が
押鍵音を発生するのは、第１図における場合と同様であ
る。

サスティンペダル１が操作きれると、ペダル操作速度検
出部１０はその操作を検出し、ペダルの操作を示すデー
タＰＥＤＡＬＯＮと、操作時の速度を示すデータ０ＮＶ
ＥＬＯＣＩ　ＴＹを発生する。

データＰＥＤＡＬＯＮが入力されないとさ、アドレス発
生部４１はアドレスを発生しない。従って、共鳴音波形
メモリ４２からは何の波形も出力されない。

一方、データＰＥＤＡＬＯＮが入力されたとき、アドレ
ス発生部４１は、押鍵検出発音割当部１５より入力され
るキーコードＫＣと、データ０ＮＶＥＬＯＣＩＴＹに対
応するアドレスデータを発生する。このアドレスデータ
は共鳴音波形メモリ４２に入力され、このアドレスデー
タに対応する領域から波形データ（衝撃音）が読出され
、乗算器４４に入力きれる。

エンベロープジェネレータ４３はデータＰＥＤＡＬＯＮ
が入力されていないとき、係数１を乗算器４４に出力す
る。また、データＰＥＤＡＬＯＮが入力されたとき、デ
ータ０ＮＶＥＬＯＣＩ　ＴＹに対応する係数を発生ずる
。乗Ｉｔ　器４４は、エンベロープジェネレータ４３が
出力する係数と、共鳴音波形メモリ４２が出力する共鳴
音波形データとを乗算する。その結果、乗算器４４より
出力される共鳴音のレベルは、サスティンペダル１の操
作速度に対応して制御される。

このようにして発生された共鳴音が加算器３３に入力さ
れ、楽音発生部３１より供給きれる押鍵音と加算される
。

以上においては、サスティンペダル１の速度を検出する
ようにしたが、この他、踏込み量を検出し、踏込み量に
対応して、例えば、ハーフペダル効果を実現させること
もできる。また、踏込み量と速度の組合せにより楽音を
制御するようにすることもてきる。

ざらに、押鍵音と共鳴音の発生源を別々にしたが、種々
のペダル操作に対応する楽音をサンプリングして、１つ
の楽音発生部に記憶させておき、そこからペダル操作情
報に対応して所定の波形を選択し、発音きせるようする
ことも可能である。

［発明の効果］以上のように、この発明の楽音信号発生装置によれば、
サスティンペダル等の発生時間制御手段の操作に対応し
て、例えばピアノのダンパが弦からｐ’、＋を脱すると
きの衝撃音を含む楽音を発生きせるようにしたので、よ
りピアノに近い楽音を発生させることか可能になる。

また、楽音波形と（％ｊ撃合音波形、共鳴効果を付加す
る構成にした場合には、ざらに自然ピアノに近い楽音と
することかでざる。

ざらに、共鳴音波形に衝撃音波形を含めるように構成し
た場合には、より自然に近い楽音を簡単な構成で生成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の楽音イε号発生装置の一実施例の構
成を示すブロック図、第２図および第３図は、第１図の
実施例の動作を説明するタイミングチャート、第４図は
この発明の楽音信号発生装置の他の実施例の構成を示す
ブロック図、第５図は第４図の共鳴音発生部の一実施例
の構成を示すブロック図である。１・・・サスティンペダル１０・・・ペダル操作速度検出部１１・・・付加音波形発生部１４・・・演秦情報発生部１６・・・楽音波形発生部１８・・・共鳴効果付与部２０・・・エンベロープジェネレータ３１・・・楽音発生部３２・・・共鳴音発生部４１・・・アドレス発生部４２・・・共鳴音波形メモリ４３・・・エンベロープジェネレータ

Claims

【特許請求の範囲】発生すべき楽音に関する情報を発生する情報発生手段と
、前記楽音の発生時間を制御するとき操作される発生時間
制御手段と、前記発生時間制御手段の操作状態を検出する検出手段と
、前記検出手段の検出結果に対応して衝撃音を発生する衝
撃音発生手段とを備えることを特徴とする楽音信号発生
装置。