JPH0850479A

JPH0850479A - 電子楽器

Info

Publication number: JPH0850479A
Application number: JP6185045A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sugaya; 隆宏菅谷; Katsuhiko Hayashi; 克彦林; Daisuke Mori; 大輔森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】サイズが大きくならず自然楽器の音響効果が
得られ少ないメモリ量かつ演算量で豊かな音色が再現で
きる電子楽器を提供することを目的とする。【構成】たとえば、楽音信号形成部９３１は、波形メ
モリ９４１０１に、仮想スピーカ位置の音高分の収録音
に対応する波形情報を記憶する。読み出し制御部９２
は、出力したい音高に対応して、波形メモリ９４１０１
から仮想スピーカ位置に対応する波形情報を読み出すた
めの読み出しアドレスを楽音信号形成部９３１へ出力す
る。楽音信号形成部９３１は、波形メモリ９４１０１か
らの波形情報を、仮想スピーカ位置の楽音信号として出
力する。この楽音信号を音像虚像化器１５が虚像化し、
実スピーカ位置のスピーカＳＰ１１、ＳＰ１２にチャン
ネル信号として出力した後、増幅部１６１、１６２がス
ピーカ駆動信号に変換して、このスピーカ駆動信号をス
ピーカＳＰ１１、ＳＰ１２から放音する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グランドピアノなどの
自然楽器の代わりに使用される電子楽器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子楽器では、グランドピアノな
どの広がりのある自然楽器と同様な奥行き感、広がり感
等の音響効果を得ようとする方法として、自然楽器上の
全面に対応させた複数位置において収録した波形情報か
ら合成された収録位置毎の楽音信号を、それぞれの収録
位置に対応して配置されたスピーカ等で出力する方法が
ある。このような従来の電子楽器としては、例えば、特
開昭６１−９７６９８号公報に開示されている。

【０００３】図９に従来の電子楽器の構成を示し、その
説明を行なう。図９において、ＳＰ９１〜ＳＰ９７は電
子楽器に配置されたｋ個（ここでは、ｋ＝７とする）の
スピーカである。９４１０１〜９４１８８、９４２０１
〜９４２８８、・・・、９４７０１〜９４７８８は、自
然楽器上に対応させて予め定めたｍ点（ここでは、ｍ＝
７とする）の仮想スピーカ位置の各点において、ｐ個
（ここでは、ｐ＝８８とする）の音高（いわゆる音名）
分について収録した音に関する波形情報が予め記憶され
ている（ｍ×ｐ）個の波形メモリである。９１は、発音
タイミングと楽器の音高を指示する入力部で、９２は、
出力したい音高に対応して、波形メモリに記憶された波
形情報を読み出すため、この読み出しアドレスを出力す
る読み出し制御部である。９３１〜９３７は、ｍ点の仮
想スピーカ位置（ｍ＝７）のそれぞれにおける波形情報
を読み出して、出力したい音高に対応する楽音信号をそ
れぞれ形成する楽音信号形成部である。９５１〜９５７
は、ｍ点の仮想スピーカ位置における楽音信号を増幅し
て、ｋ個のスピーカにスピーカ駆動信号を出力する増幅
部である。

【０００４】ここでは、ｋ個のスピーカＳＰ９１〜ＳＰ
９７は、それぞれｍ点の仮想スピーカ位置の各点に対応
して配置されている。つまり、Ｋ＝ｍ＝７となる。以上
のように構成された電子楽器について、その動作を以下
に説明する。ここでは、自然楽器としてグランドピアノ
を例に挙げ、グランドピアノと同様の音響効果を得よう
とする電子楽器である電子鍵盤楽器について述べる。

【０００５】図９において、まず、出力させたい楽音の
音高と発音のタイミングを入力部９１へ指示する。入力
部９１は、音高指示の入力形態が鍵盤の場合には、その
押鍵された鍵の位置によって出力する楽器の音高を決定
し、読み出し制御部９２へ音高データを出力する。ここ
では、入力形態が、最低音Ａ₀ から最高音Ｃ₈ までの８
８鍵からなる鍵盤である場合とし、低域の鍵盤から順次
に音高データ１，２，・・・，８７，８８というように
して、７Ｂｉｔからなる音高データを出力するものとす
る。また、入力部９１は、発音指示の入力形態が鍵盤の
場合には、その押鍵および離鍵に対して、発音オンの時
には「１」を、オフの時には「０」を読み出し制御部９
２へ出力する。

【０００６】波形メモリ９４１０１〜９４１８８、９４
２０１〜９４２８８、・・・、９４７０１〜９４７８８
は、例えば、グランドピアノ上に対応させて定めた仮想
スピーカ位置７点において、グランドピアノの立ち上が
り部分（発音開始）から立ち下がり部分（発音終了）ま
でを、仮想スピーカ位置毎に８８音高分収録した音に関
する波形情報を、それぞれ記憶するものとする。

【０００７】読み出し制御部９２は、発音オンの時、
「０」から順次カウントアップする読み出しアドレスを
生成し、各楽音信号形成部９３１〜９３７に対して出力
したい音高に対応する波形情報を読み出すために、この
読み出しアドレスを順次出力する。例えば、入力部９１
においてＡ₀ の音が指示された場合、音高データ「１」
が出力される。それで、Ａ₀ に関する波形メモリ９４１
０１、９４２０１、・・・、９４７０１の波形情報をそ
れぞれ読み出すための読み出しアドレスが、各楽音信号
形成部９３１、９３２、・・・、９３７に順次出力され
る。そして、各楽音信号形成部９３１〜９３７におい
て、読み出しアドレスに対応して音高Ａ₀ に対応する波
形メモリから波形情報がそれぞれ読み出され、各仮想ス
ピーカ位置における音高Ａ₀ に対応する楽音信号がそれ
ぞれ出力される。

【０００８】このようにして発生された楽音信号は、増
幅部９５１〜９５７によってスピーカ駆動信号に変換さ
れた後、仮想スピーカ位置に対応させて配置した７個の
スピーカＳＰ９１〜ＳＰ９７からそれぞれ放音されるこ
とによって、グランドピアノと同じような音の奥行き、
広がり等の音響効果が実現できる。

【０００９】なお、入力部９１を鍵盤としたが、例え
ば、ギターやバイオリン形状であってももちろん構わな
い。その場合、読み出し制御部９２に指示する音高は、
弦の押さえられた位置によって決定され、また発音のタ
イミングは、弦の振動の開始および停止によって決定さ
れる。

【００１０】例えば、グランドピアノの音高毎（８８鍵
の音高毎）に波形メモリをそれぞれ持つとすると、波形
メモリ数が多くなる。そこで、例えば複数の音高毎すな
わち複数の音高を含む音域毎に代表波形メモリを１つず
つ持ち、読み出し制御部４２から出力される読み出しア
ドレスのカウントアップ量を増減させて、代表波形メモ
リに格納されている波形情報の読み出し、アドレス幅を
変化させることにより、複数の音高分の楽音信号を１つ
の代表波形メモリから発生させることができるので、波
形メモリ量を少なくすることができるのは自明である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の電子楽器では、広がりのある自然楽器の音の
奥行きや広がり等の音響効果を得ようとするために、自
然楽器上の全面に対応する複数位置の各点にスピーカを
配置し、これらのスピーカのそれぞれから楽音信号を放
音しなければならなかった。そのため、電子楽器の特に
奥行き方向のサイズが大きくなるという問題点を有して
いた。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点を解決し、広
がりのある自然楽器のようにサイズを大きくすることな
く、自然楽器の音の奥行きや広がり等の音響効果を得る
ことができ、少ない波形メモリ量かつ少ない演算量で豊
かな音色を再現することができる電子楽器を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の電子楽器は、自然楽器の代用とし
て使用される電子楽器において、前記自然楽器上に対応
させて予め定めたｍ点の仮想スピーカ位置と、スピーカ
が配置されたｋ点の実スピーカ位置とを設定し、前記ｍ
点の仮想スピーカ位置の各点毎にｐ個の音高分について
収録した音に関する波形情報を、あらかじめ記憶してい
る波形メモリと、前記波形メモリに記憶された前記波形
情報を読み出すための読み出しアドレスを出力する読み
出し制御部と、出力したい前記音高に応じて前記読み出
し制御部から出力された前記読み出しアドレスに基づい
て、前記波形メモリから前記波形情報を読み出し、この
波形情報に基づいて、前記ｍ点の仮想スピーカ位置の各
点に対応する楽音信号を形成し出力する楽音信号形成部
と、前記楽音信号形成部から出力された前記楽音信号を
虚像化し、前記ｋ点の実スピーカ位置の各点に対応する
チャンネル信号として出力する音像虚像化器と、前記音
像虚像化器から出力された前記チャンネル信号を増幅し
て、各実スピーカ位置の前記スピーカに駆動信号を出力
する増幅部とを具備した構成とする。

【００１４】また、請求項２に記載の電子楽器は、自然
楽器の代用として使用される電子楽器において、前記自
然楽器上の音高毎に異なるｐ点の駒点に対応させて予め
定めたｐ点の仮想スピーカ位置と、スピーカが配置され
たｋ点の実スピーカ位置とを設定し、前記ｐ点の仮想ス
ピーカ位置の各点に対応する各駒点毎に収録した音に関
する駒点波形情報を、あらかじめ記憶している駒点波形
メモリと、前記ｐ点の仮想スピーカ位置の各点に対応す
る各駒点毎に収録した音に関するＰＣＭ波形情報を、あ
らかじめ記憶しているＰＣＭ波形メモリと、前記駒点波
形メモリに記憶された前記駒点波形情報と前記ＰＣＭ波
形メモリに記憶された前記ＰＣＭ波形情報とを読み出す
ための読み出しアドレスを出力する読み出し制御部と、
出力したい前記音高に応じて前記読み出し制御部から出
力された前記読み出しアドレスに基づいて、前記駒点波
形メモリから前記駒点波形情報を読み出し、この駒点波
形情報に基づいて、前記ｐ点の仮想スピーカ位置の各点
に対応する楽音信号を形成し出力する駒点楽音信号形成
部と、出力したい前記音高に応じて前記読み出し制御部
から出力された前記読み出しアドレスに基づいて、前記
ＰＣＭ波形メモリから前記ＰＣＭ波形情報を読み出し、
このＰＣＭ波形情報に基づいて、前記ｐ点の仮想スピー
カ位置の各点に対応するＰＣＭ楽音信号を形成し出力す
るＰＣＭ楽音信号形成部と、出力したい前記音高に対応
する駒点位置情報を出力する駒点位置制御部と、前記駒
点位置制御部から出力された前記駒点位置情報に基づい
て、前記駒点楽音信号形成部から出力された前記楽音信
号を虚像化し、前記ｋ点の実スピーカ位置の各点に対応
するチャンネル信号として出力する音像虚像化器と、前
記ＰＣＭ楽音信号形成部から出力された前記ＰＣＭ楽音
信号と前記音像虚像化器から出力された前記チャンネル
信号とを加算する加算器と、前記加算器からの出力を増
幅して、各実スピーカ位置の前記スピーカに駆動信号を
出力する増幅部とを具備した構成とする。

【００１５】また、請求項４に記載の電子楽器は、自然
楽器の代用として使用される電子楽器において、前記自
然楽器上に対応させて予め定めたｍ点の仮想スピーカ位
置と、スピーカが配置されたｋ点の実スピーカ位置とを
設定し、前記ｍ点の仮想スピーカ位置の各点毎にｐ個の
音高分について収録した音に関する波形情報を、前記ｋ
点の実スピーカ位置の各点に対応するチャンネル信号と
して虚像化した虚像化波形情報をあらかじめ記憶してい
る虚像化波形メモリと、前記虚像化波形メモリに記憶さ
れた前記虚像化波形情報を読み出すための読み出しアド
レスを出力する読み出し制御部と、出力したい前記音高
に応じて前記読み出し制御部から出力された前記読み出
しアドレスに基づいて、前記虚像化波形メモリから前記
虚像化波形情報を読み出し、この虚像化波形情報に基づ
いて、前記チャンネル信号を形成し出力する虚像化楽音
信号形成部と、前記虚像化楽音信号形成部から出力され
た前記チャンネル信号を増幅して、各実スピーカ位置の
前記スピーカに駆動信号を出力する増幅部とを具備した
構成とする。

【００１６】

【作用】上記の各請求項の構成によると、楽音信号形成
部は、それぞれの波形メモリに、自然楽器上に対応させ
て予め定めた仮想スピーカ位置の各点毎の音高分を収録
した音に対応する波形情報を記憶する。

【００１７】読み出し制御部は、出力したい音高に対応
して、波形メモリから仮想スピーカ位置に対応する波形
情報を読み出すため、波形メモリの読み出しアドレスを
楽音信号形成部へ出力する。

【００１８】楽音信号形成部は、各波形メモリから読み
出された波形情報を、仮想スピーカ位置における楽音信
号として出力する。この楽音信号を音像虚像化器が虚像
化し、実スピーカ位置に配置されたスピーカのそれぞれ
にチャンネル信号として出力した後、増幅部がスピーカ
駆動信号に変換して、このスピーカ駆動信号に基づいて
スピーカが放音する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例の電子楽器について、
図面を参照しながら説明する。第１の実施例の電子楽器
について説明する。ここでは、グランドピアノの音の奥
行き、広がり等の音響効果を得ようとする電子鍵盤楽器
について述べる。

【００２０】図１は第１の実施例における電子楽器の構
成を示すものである。図１において、１５は音像虚像化
器、１６１、１６２は増幅部、ＳＰ１１、ＳＰ１２はス
ピーカである。９１は入力部、９２は読み出し制御部、
９３１〜９３７は楽音信号形成部、９４１０１〜９４１
８８、９４２０１〜９４２８８、・・・、９４３０１〜
９４３８８は波形メモリで、これらは従来例の構成と同
じものである。また、図２は音像虚像化器１５の構成を
示すものである。

【００２１】波形メモリ９４１０１〜９４１８８、９４
２０１〜９４２８８、・・・、９４７０１〜９４７８８
は、従来例と同様に、例えばピアノ上に対応させて定め
た仮想スピーカ位置７点において、ピアノの立ち上がり
部分（発音開始）から立ち下がり部分（発音終了）まで
を仮想スピーカ位置毎に８８音高分収録した音に関する
波形情報をそれぞれ記憶するものとする。

【００２２】入力部９１、読み出し制御部９２、楽音信
号形成部９３１〜９３７の動作は従来例と同様でありそ
の詳細の説明を省略する。出力させたい楽音の音高と発
音のタイミングを入力部９１へ指示することによって、
各仮想スピーカ位置における楽音信号が、９３１〜９３
７からそれぞれ出力される。

【００２３】ところで、従来の電子楽器（電子鍵盤楽
器）において、例えばグランドピアノの音の奥行き、広
がり等の音響効果を忠実に再現しようとすればするほ
ど、楽音信号を発生させるスピーカの位置を、奥深い位
置にしかも数多く設定しなければならなくなる。そのた
め電子楽器のサイズをグランドピアノのように大きくし
ないと響板の響きを忠実に再現できなくなる。しかし、
例えば電子ピアノのような電子鍵盤楽器では、通常その
奥行きサイズは１ｍ以下程度であり、グランドピアノに
比べ奥行きサイズがかなり小さい。そこで、電子ピアノ
のサイズで、グランドピアノと同様の音響効果を再現す
るためには、グランドピアノの響板上に奥深く定めたス
ピーカ位置の楽音信号を遅延演算等により虚像化すれば
良い。

【００２４】楽音信号形成部９３１〜９３７から出力さ
れた楽音信号は、音像虚像化器１５に入力される。ここ
で音像虚像化器１５を図２に示し、その動作について説
明する。

【００２５】図２において、２１１〜２１７は音像虚像
化器１５の入力端子、２２０１〜２２１４は遅延器、２
３０１〜２３１４は乗算器、２４０１〜２４１４は自然
楽器の匡体内の反射特性を表す反射フィルタ、２５１、
２５２は累算器、２６１、２６２は音像虚像化器１５の
出力端子である。

【００２６】また、図３は、虚像化処理位置を示した図
である。図３において、ａ、ｂ、・・・、ｇは、波形メ
モリに記憶する波形情報を得るためにピアノの立ち上が
り部分（発音開始）から立ち下がり部分（発音終了）ま
でを８８音高分ずつ収録した位置すなわち仮想スピーカ
位置であり、Ｌ、Ｒは、電子楽器に配置したスピーカＳ
Ｐ１１、ＳＰ１２の位置すなわち実スピーカ位置であ
る。

【００２７】音像虚像化器１５において、まず、入力端
子２１１〜２１７には仮想スピーカ位置７点（ａ、ｂ、
・・・、ｇ）における楽音信号がそれぞれ入力される。
そして、仮想スピーカ位置から実スピーカ位置（Ｌ、
Ｒ）までの遅延演算を行うことにより、入力端子２１１
〜２１７に入力される楽音信号が虚像化されて、実スピ
ーカ位置（Ｌ、Ｒ）におけるチャンネル信号に変換され
る。すなわち７点の仮想スピーカ位置相当の楽音信号を
２点の実スピーカ位置から出力するわけである。例え
ば、入力端子２１１に入力された楽音信号は、実スピー
カ位置（Ｌ）までの直接遅延時間分が遅延器２２０１で
遅延され、実スピーカ位置（Ｌ）までの距離減衰分など
から定まる定数Ｇ_aLが乗算器２３０１において遅延器２
２０１出力に乗算される。一方、反射フィルタ２４０１
では、仮想スピーカ位置（ａ）から実スピーカ位置
（Ｌ）までの天板などによる１次以上の反射特性が、入
力端子２１１に入力された楽音信号に付加される。ま
た、実スピーカ位置（Ｒ）までの直接遅延時間分が遅延
器２２０２で遅延され、実スピーカ位置（Ｒ）までの距
離減衰分などから定まる定数Ｇ_aRが乗算器２３０２にお
いて遅延器２２０２出力に乗算される。そして反射フィ
ルタ２４０２では、仮想スピーカ位置（ａ）から実スピ
ーカ位置（Ｒ）までの匡体内における１次以上の反射特
性が、入力端子２１１に入力された楽音信号に付加され
る。入力端子２１２、２１３・・・２１７に入力される
楽音信号も、楽器匡体内における仮想スピーカ位置
（ｂ、ｃ、・・・、ｇ）から実スピーカ位置（Ｌおよび
Ｒ）までの演算が同様に行われる。これらの演算出力は
累算器２５１および２５２において実スピーカ位置（Ｌ
およびＲ）毎に累算され、出力端子２６１および２６２
から出力される。この出力端子２６１および２６２から
の出力すなわち実スピーカ位置（ＬおよびＲ）における
チャンネル信号が、音像虚像化器１５の出力である。

【００２８】音像虚像化器１５の出力は、それぞれ増幅
部１６１、１６２においてスピーカ駆動信号に変換され
た後、電子楽器に予め配置されたスピーカＳＰ１１、Ｓ
Ｐ１２から放音されることとなる。

【００２９】なお、第１の実施例では、自然楽器上に定
めた仮想スピーカ位置の数ｍ＝７、電子楽器に配置され
たスピーカ数ｋ＝２としたが、電子楽器の大きさ、演算
量等に応じて、ｍ、ｋの数値を変更してももちろん構わ
ない。

【００３０】なお、音像虚像化器１５を遅延器、乗算
器、反射フィルタから構成されるものとしたが、例えば
反射フィルタを省略して仮想スピーカ位置から実スピー
カ位置までの直接音の遅延およびゲイン乗算のみで虚像
化すること等も可能である。

【００３１】第１の実施例の動作により、電子楽器に配
置するスピーカ数を２個とし、グランドピアノ上に定め
た複数位置における楽音信号の音像を虚像化したため、
いわゆる電子キーボード、電子ミニキーボード等グラン
ドピアノよりはるかに小さいサイズの電子楽器におい
て、グランドピアノと同じような音の奥行き、広がり等
の音響効果が実現できる。

【００３２】第２の実施例の電子楽器について説明す
る。ここでも、グランドピアノの音の奥行き、広がり等
の音響効果を得ようとする電子鍵盤楽器について述べ
る。図４は第２の実施例における電子楽器の構成を示す
ものである。図４において、４２は読み出し制御部、４
３は駒点楽音信号形成部、４４０１〜４４８８は駒点波
形メモリ、４５はＰＣＭ楽音信号形成部、４６０１〜４
６８８はＰＣＭ波形メモリ、４７は駒点位置制御部、４
８は音像虚像化器、４９１、４９２は加算器、４１０
１、４１０２は増幅部、ＳＰ１１、ＳＰ１２はスピーカ
である。９１は入力部で従来例の構成と同じものであ
る。また、図５は音像虚像化器４８の構成を示すもので
ある。

【００３３】図４において、入力部９１の動作は、従来
例と同様であり、その説明を省略する。ところで、従来
の電子楽器（電子鍵盤楽器）において、例えばグランド
ピアノの音の奥行き、広がり等の音響効果を忠実に再現
しようとすればするほど、ピアノの音を数多くの位置か
ら全音高分収録し、その波形情報をそれぞれ波形メモリ
に記憶しなければならなくなるため、波形メモリ数が多
くなる。グランドピアノにおいてある鍵を押鍵したと
き、押鍵した鍵に対応する弦が張架している駒点が振動
する。すなわち押鍵された各鍵すなわち出力したい音高
により、振動する駒点位置が異なる。異なる音高に対応
する鍵を連続して押鍵したときの駒点における音像の移
動は、グランドピアノの音響効果を再現するための大き
な要素である。そこで、波形メモリ数を減らしつつ、グ
ランドピアノの音響効果を再現しようとするためには、
各音高毎に異なる１点ずつの駒点で収録した音に関する
波形情報を波形メモリに記憶すればよい。

【００３４】駒点波形メモリ４４０１〜４４８８は、各
音高毎によって異なる駒点を仮想スピーカ位置として定
め、ピアノの立ち上がり部分（発音開始）から立ち下が
り部分（発音終了）までを仮想スピーカ位置毎に１音高
ずつそれぞれ収録した音に関する駒点波形情報をそれぞ
れ記憶する。

【００３５】ＰＣＭ波形メモリ４６０１〜４６８８は、
例えば空間上に定めたある位置において、ピアノの立ち
上がり部分（発音開始）から立ち下がり部分（発音終
了）までを各音高についてモノラルマイクで収録したよ
うな音に関するＰＣＭ波形情報をそれぞれ記憶するもの
とする。

【００３６】読み出し制御部４２は、発音オンの時、
「０」から順次カウントアップする読み出しアドレスを
生成し、駒点楽音信号形成部４３において、読み出しア
ドレスに対応して出力したい音高に対応する駒点波形メ
モリから駒点波形情報が読み出され、一方、ＰＣＭ楽音
信号形成部４５において、読み出しアドレスに対応して
出力したい音高に対応するＰＣＭ波形メモリからＰＣＭ
波形情報が読み出される。その結果、駒点楽音信号形成
部４３は、音高によって異なる駒点位置における出力し
たい音高の駒点楽音信号を出力し、ＰＣＭ楽音信号形成
部４５は出力したい音高のＰＣＭ楽音信号を出力する。
駒点位置制御部４７は、押鍵した鍵すなわち出力したい
音高に対応する駒点位置情報を音像虚像化器４８に対し
て出力する。駒点楽音信号形成部４３から出力された
駒点楽音信号は、音像虚像化器４８に入力される。ここ
で音像虚像化器４８の構成を図５に示し、その動作につ
いて説明する。

【００３７】図５において、５１は音像虚像化器４８の
入力端子、５２はスイッチ選択指示入力端子、５３０１
〜５３８８はスイッチ選択端子、５４００１〜５４１７
６は遅延器、５５００１〜５５１７６は乗算器、５６０
０１〜５６１７６は自然楽器の匡体内の反射特性を表す
反射フィルタ、５７１、５７２は累算器、５８１、５８
２は音像虚像化器４８の出力端子である。

【００３８】また、図６は、虚像化処理位置を示したも
のである。図６において、ｂ（Ａ₀）、ｂ（Ａ^# ₀）、・
・・、ｂ（Ｃ₈ ）は、駒点波形メモリ４４０１〜４４８
８に記憶する駒点波形情報を得るためにピアノの立ち上
がり部分（発音開始）から立ち下がり部分（発音終了）
までを各音高分毎にそれぞれ収録した駒点位置すなわち
仮想スピーカ位置であり、Ｌ、Ｒは、電子楽器に配置し
たスピーカＳＰ１１、ＳＰ１２の位置すなわち実スピー
カ位置である。

【００３９】音像虚像化器４８において、まず、入力端
子５１に駒点楽音信号が入力され、駒点位置制御部４７
から指示される出力したい音高の駒点位置情報に対応し
て、入力端子５１はスイッチ選択端子５３０１〜５３８
８のいずれかに接続される。そして、出力したい音高に
対応する駒点位置から実スピーカ位置（Ｌ、Ｒ）までの
遅延演算を行うことにより、入力端子５１に入力された
駒点楽音信号が虚像化されて、実スピーカ位置（Ｌ、
Ｒ）におけるチャンネル信号に変換される。

【００４０】例えば、音高Ａ₀ に対応する鍵を押鍵した
場合、音高Ａ₀ の駒点楽音信号が入力される入力端子５
１は、スイッチ選択端子５３０１に接続される。スイッ
チ選択端子５３０１に入力される駒点位置ｂ（Ａ₀ ）に
おける音高Ａ₀ の駒点楽音信号は、実スピーカ位置
（Ｌ）までの直接遅延時間分が遅延器５４００１で遅延
され、実スピーカ位置（Ｌ）までの距離減衰分などから
定まる定数Ｇ（Ａ_0L）が乗算器５５００１において遅延
器５４００１出力に乗算される。一方、反射フィルタ５
６００１では、駒点位置ｂ（Ａ₀ ）すなわち仮想スピー
カ位置から実スピーカ位置（Ｌ）までの天板などによる
１次以上の反射特性が、スイッチ選択端子５３０１に入
力された駒点楽音信号に付加される。また、実スピーカ
位置（Ｒ）までの直接遅延時間分が遅延器５４００２で
遅延され、実スピーカ位置（Ｒ）までの距離減衰分など
から定まる定数Ｇ（Ａ_0R）が乗算器５５００２において
遅延器５４００２出力に乗算される。そして反射フィル
タ５６００２では、駒点位置ｂ（Ａ₀ ）すなわち仮想ス
ピーカ位置から実スピーカ位置（Ｒ）までの匡体内にお
ける１次以上の反射特性が、スイッチ選択端子５３０１
に入力された駒点楽音信号に付加される。反射フィルタ
５６００１出力と乗算器５５００１出力とは累算器５７
１によって加算され、出力端子５８１から出力される。
一方反射フィルタ５６００２出力と乗算器５５００２出
力とは累算器５７２によって加算され、出力端子５８２
から出力される。この出力端子５８１および５８２から
の出力すなわち実スピーカ位置（ＬおよびＲ）における
音高Ａ₀ のチャンネル信号が音像虚像化器４８の出力で
ある。他の音高を指定したときも同様であり、例えば、
音高Ａ^# ₀に対応する鍵を押鍵した場合、音高Ａ^# ₀の駒点
楽音信号が入力される入力端子５１は、スイッチ選択端
子５３０２に接続される。そして、音高Ａ^# ₀に対応する
駒点位置ｂ（Ａ^# ₀）から実スピーカ位置（Ｌ、Ｒ）まで
の演算が、反射フィルタ５６００３、５６００４と遅延
器５４００３、５４００４と、乗算器５５００３、５５
００４と累算器５７１、５７２とで行われることによ
り、入力端子５１に入力された音高Ａ^# ₀の駒点楽音信号
が虚像化されて、実スピーカ位置（Ｌ、Ｒ）における音
高Ａ^# ₀のチャンネル信号が、出力端子５８１、５８２か
ら出力される。

【００４１】音像虚像化器４８の出力は、それぞれ加算
器４９１、４９２においてＰＣＭ楽音信号と加算され、
増幅部４１０１、４１０２においてそれぞれスピーカ駆
動信号に変換された後、電子楽器に予め配置されたスピ
ーカＳＰ１１、ＳＰ１２から放音されることとなる。

【００４２】なお、駒点楽音信号を虚像化して得られた
チャンネル信号に加算する楽音信号を、ここでは電子楽
器に用いられている代表的な方法としてＰＣＭ楽音信号
としたが、ＰＣＭ楽音信号以外の信号でもよい。

【００４３】なお、ここではＰＣＭ波形メモリ４６０１
〜４６８８に記憶されているＰＣＭ波形情報がモノラル
チャンネルで構成されるものとして、音像虚像化器４８
から出力される２チャンネルの信号それぞれに、同一の
ＰＣＭ楽音信号を加算するものとしたが、例えば音高に
よって異なるパンニング比率を決めて２チャンネルに分
割したＰＣＭ楽音信号を、音像虚像化器出力の２チャン
ネル信号にそれぞれ加算するようにしてもよい。また、
ＰＣＭ波形メモリ４６０１〜４６８８に記憶されている
ＰＣＭ波形情報がステレオチャンネルで構成されるもの
として、それぞれのチャンネルのＰＣＭ楽音信号を、音
像虚像化器出力の２チャンネル信号にそれぞれ加算する
ようにしてもよい。

【００４４】なお、音像虚像化器４８では、８８音高分
全ての駒点位置から実スピーカ位置までの虚像化処理を
行うブロックを持ち、出力したい音高に応じて、対応す
る駒点位置から実スピーカ位置までの虚像化処理を行う
ブロックをスイッチで選択するようにした。この駒点位
置から実スピーカ位置までの虚像化処理を行うブロック
を、同時に出力したい音高分だけ持ち、ブロック内のパ
ラメータを出力したい音高に応じて変化させるようにす
れば、音像虚像化処理の構成を簡単にすることができ
る。

【００４５】以上のように第２の実施例によれば、電子
楽器に配置するスピーカを２個とし、グランドピアノ上
に対応して定めた各音高毎に異なる駒点位置でそれぞれ
収録した音に関する波形情報を波形メモリに記憶するよ
うにして、合成された楽音信号を虚像化したため、グラ
ンドピアノよりはるかに小さいサイズの電子楽器におい
て、少ない波形メモリ数で音像が移動する豊かな音色が
実現できる。

【００４６】第３の実施例の電子楽器について説明す
る。ここでも、グランドピアノの音の奥行き、広がり等
の音響効果を得ようとする電子鍵盤楽器について述べ
る。図７は第３の実施例における電子楽器の構成を示す
ものである。図７において、７２は読み出し制御部、７
３１、７３２は虚像化楽音信号形成部、７４１０１〜７
４１８８、７４２０１〜７４２８８は虚像化波形メモ
リ、７５１、７５２は増幅部、ＳＰ１１、ＳＰ１２はス
ピーカである。９１は入力部で、従来例の構成と同じも
のである。

【００４７】図７において、入力部９１の動作は従来例
と同様であり、その説明を省略する。ところで、従来の
電子楽器（電子鍵盤楽器）において、例えばグランドピ
アノの音の奥行き、広がり等の音響効果を忠実に再現し
ようとすればするほど、ピアノの音を数多くの位置から
全音高分収録し、その波形情報をそれぞれ波形メモリに
記憶しなければならなくなるため、波形メモリ数が多く
なる。そこで、数多くの位置で収録した音を、遅延演算
等により虚像化して、少ないチャンネルに変換された音
を得て、その虚像化処理後の音に関する虚像化波形情報
を虚像化波形メモリとして記憶する。すなわち、少ない
波形メモリ数で、グランドピアノの音響効果を再現する
ためには、収録した位置の数にかかわらず、虚像化処理
後のチャンネル数分だけの虚像化波形情報だけを虚像化
波形メモリに記憶すれば良い。

【００４８】ここで虚像化波形メモリ７４１０１〜７４
１８８，７４２０１〜７４２８８に記憶されている虚像
化波形情報の生成方法について説明する。図８は虚像化
波形情報の生成方法を示す。図８の音像虚像化手段８１
における虚像化の対象は、波形情報であり、第１の実施
例の音像虚像化器１５における虚像化の対象である楽音
信号とは異なるが、音像虚像化手段８１の役割は音像虚
像化器１５と同じで、仮想スピーカ位置における信号を
虚像化して実スピーカ位置における信号を出力するもの
である。

【００４９】まず、仮想スピーカ位置７点（図３のａ、
ｂ、・・・、ｇ）それぞれにおいて、１つの音高につい
て収録した音に関する波形情報をそれぞれ得る。その波
形情報（ａ）、波形情報（ｂ）、・・・、波形情報
（ｇ）は、音像虚像化手段８１によって虚像化され、電
子楽器に配置したスピーカの位置すなわち実スピーカ位
置（図３のＬ、Ｒ）における１音高分の虚像化波形情報
（Ｌ）、虚像化波形情報（Ｒ）が生成される。

【００５０】例えばグランドピアノにおいて音高Ａ₀ に
ついて収録した音に関する波形情報を虚像化して得られ
た虚像化波形情報（Ｌ）は虚像化波形メモリ７４１０１
に記憶され、同時に得られた虚像化波形情報（Ｒ）は虚
像化波形メモリ７４２０１に記憶される。虚像化波形メ
モリ７４１０１〜７４１８８には、各音高に対して、同
様な収録及び虚像化処理を行った結果得られた音高毎の
虚像化波形情報（Ｌ）がそれぞれ記憶される。また、虚
像化波形メモリ７４２０１〜７４２８８には同時に得ら
れた音高毎の虚像化波形情報（Ｒ）がそれぞれ記憶され
る。

【００５１】読み出し制御部７２は、発音オンの時、
「０」から順次カウントアップする読み出しアドレスを
生成し、虚像化楽音信号形成部７３１、７３２に対して
出力したい音高に対応する虚像化波形情報を読み出すた
めに読み出しアドレスを順次出力する。例えば入力部９
１においてＡ₀ の音が指示された場合、音高データ
「１」が出力される。それで、Ａ₀ に関する虚像化波形
メモリ７４１０１、７４２０１の虚像化波形情報を読み
出すための読み出しアドレスが、虚像化楽音信号形成部
７３１、７３２に順次出力される。そして虚像化楽音信
号形成部７３１、７３２において、読み出しアドレスに
対応して音高Ａ₀ に対応する虚像化波形メモリから虚像
化波形情報がそれぞれ読み出され、実スピーカ位置
（Ｌ、Ｒ）における音高Ａ₀ に対応する楽音信号がそれ
ぞれ出力される。

【００５２】このようにして発生した楽音信号は、増幅
部７５１、７５２によってスピーカ駆動信号に変換され
た後、電子楽器に予め配置されたスピーカＳＰ１１、Ｓ
Ｐ１２からそれぞれ放音されることとなる。

【００５３】なお、例えば波形メモリには、楽音の立ち
上がり（発音開始）から立ち下がり（発音終了）までの
全波形情報を記憶するのではなく、その波形情報をルー
プ加工して、楽音の立ち上がり部分の全波形と、その後
の一部の複数周期分のループ波形についてのみの情報を
記憶することが考えられる。その際、波形情報の虚像化
は、ループ加工処理前に行っても、ループ加工処理後に
行っても構わない。

【００５４】第３の実施例の動作により、グランドピア
ノ上に奥深く定めた複数点の波形情報を虚像化して、一
般の電子楽器と同じような２チャンネルの波形情報を波
形メモリとして持ったため、一般の電子楽器と同じよう
な波形メモリ量及び演算量でグランドピアノと同じよう
な音の奥行き、広がり等の音響効果が実現できる。

【００５５】なお、実施例１、２、３において、例えば
複数の音高毎すなわち音域毎に代表波形メモリを１つず
つ持ち、読み出し制御部９２，４２，７２から出力され
る読み出しアドレスのカウントアップ量を増減させて、
代表波形メモリに格納されている波形情報の読み出しア
ドレス幅を変化させることにより、複数の音高分の楽音
信号を１つの代表波形メモリから発生させるようにして
もよい。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、楽音信号
形成部は、それぞれの波形メモリに、自然楽器上に対応
させて予め定めた仮想スピーカ位置の各点毎の音高分を
収録した音に対応する波形情報を記憶する。

【００５７】読み出し制御部は、出力したい音高に対応
して、波形メモリから仮想スピーカ位置に対応する波形
情報を読み出すため、波形メモリの読み出しアドレスを
楽音信号形成部へ出力する。

【００５８】楽音信号形成部は、各波形メモリから読み
出された波形情報を、仮想スピーカ位置における楽音信
号として出力する。この楽音信号を音像虚像化器が虚像
化し、実スピーカ位置に配置されたスピーカのそれぞれ
にチャンネル信号として出力した後、増幅部がスピーカ
駆動信号に変換して、このスピーカ駆動信号に基づいて
スピーカが放音する。

【００５９】このようにして、自然楽器の特に奥方向に
ある楽音信号を、遅延演算等により虚像化することがで
きる。そのため、広がりのある自然楽器のようにサイズ
を大きくすることなく、自然楽器の音の奥行きや広がり
等の音響効果を得ることができ、少ない波形メモリ量か
つ少ない演算量で豊かな音色を再現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の電子楽器の構成図

【図２】同実施例の音像虚像化器の構成図

【図３】同実施例の虚像化処理の位置図

【図４】本発明の第２の実施例の電子楽器の構成図

【図５】同実施例の音像虚像化器の構成図

【図６】同実施例の虚像化処理の位置図

【図７】本発明の第３の実施例の電子楽器の構成図

【図８】同実施例の虚像化波形情報の生成方法図

【図９】従来の電子楽器の構成図

【符号の説明】

１５、４８音像虚像化器４２、７２、９２読み出し制御部４３駒点楽音信号形成部４５ＰＣＭ楽音信号形成部４７駒点位置制御部１６１、１６２、７５１、７５２、４１０１、４１０２
増幅部２５１、２５２、５７１、５７２累算器４９１、４９２加算器７３１、７３２虚像化楽音信号形成部９３１〜９３７楽音信号形成部２２０１〜２２１４、５４００１〜５４１７６遅延
器２３０１〜２３１４、５５００１〜５５１７６乗算
器２４０１〜２４１４、５６００１〜５６１７６反射
フィルタ４４０１〜４４８８駒点波形メモリ４６０１〜４６８８ＰＣＭ波形メモリ７４１０１〜７４１８８、７４２０１〜７４２８８
虚像化波形メモリ９４１０１〜９４１８８波形メモリ９４２０１〜９４２８８、…、９４７０１〜９４７８８
波形メモリＳＰ１１、ＳＰ１２スピーカ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自然楽器の代用として使用される電子楽
器において、前記自然楽器上に対応させて予め定めたｍ
点の仮想スピーカ位置と、スピーカが配置されたｋ点の
実スピーカ位置とを設定し、前記ｍ点の仮想スピーカ位
置の各点毎にｐ個の音高分について収録した音に関する
波形情報を、あらかじめ記憶している波形メモリと、前
記波形メモリに記憶された前記波形情報を読み出すため
の読み出しアドレスを出力する読み出し制御部と、出力
したい前記音高に応じて前記読み出し制御部から出力さ
れた前記読み出しアドレスに基づいて、前記波形メモリ
から前記波形情報を読み出し、この波形情報に基づい
て、前記ｍ点の仮想スピーカ位置の各点に対応する楽音
信号を形成し出力する楽音信号形成部と、前記楽音信号
形成部から出力された前記楽音信号を虚像化し、前記ｋ
点の実スピーカ位置の各点に対応するチャンネル信号と
して出力する音像虚像化器と、前記音像虚像化器から出
力された前記チャンネル信号を増幅して、各実スピーカ
位置の前記スピーカに駆動信号を出力する増幅部とを具
備した電子楽器。
【請求項２】自然楽器の代用として使用される電子楽
器において、前記自然楽器上の音高毎に異なるｐ点の駒
点に対応させて予め定めたｐ点の仮想スピーカ位置と、
スピーカが配置されたｋ点の実スピーカ位置とを設定
し、前記ｐ点の仮想スピーカ位置の各点に対応する各駒
点毎に収録した音に関する駒点波形情報を、あらかじめ
記憶している駒点波形メモリと、前記ｐ点の仮想スピー
カ位置の各点に対応する各駒点毎に収録した音に関する
ＰＣＭ波形情報を、あらかじめ記憶しているＰＣＭ波形
メモリと、前記駒点波形メモリに記憶された前記駒点波
形情報と前記ＰＣＭ波形メモリに記憶された前記ＰＣＭ
波形情報とを読み出すための読み出しアドレスを出力す
る読み出し制御部と、出力したい前記音高に応じて前記
読み出し制御部から出力された前記読み出しアドレスに
基づいて、前記駒点波形メモリから前記駒点波形情報を
読み出し、この駒点波形情報に基づいて、前記ｐ点の仮
想スピーカ位置の各点に対応する楽音信号を形成し出力
する駒点楽音信号形成部と、出力したい前記音高に応じ
て前記読み出し制御部から出力された前記読み出しアド
レスに基づいて、前記ＰＣＭ波形メモリから前記ＰＣＭ
波形情報を読み出し、このＰＣＭ波形情報に基づいて、
前記ｐ点の仮想スピーカ位置の各点に対応するＰＣＭ楽
音信号を形成し出力するＰＣＭ楽音信号形成部と、出力
したい前記音高に対応する駒点位置情報を出力する駒点
位置制御部と、前記駒点位置制御部から出力された前記
駒点位置情報に基づいて、前記駒点楽音信号形成部から
出力された前記楽音信号を虚像化し、前記ｋ点の実スピ
ーカ位置の各点に対応するチャンネル信号として出力す
る音像虚像化器と、前記ＰＣＭ楽音信号形成部から出力
された前記ＰＣＭ楽音信号と前記音像虚像化器から出力
された前記チャンネル信号とを加算する加算器と、前記
加算器からの出力を増幅して、各実スピーカ位置の前記
スピーカに駆動信号を出力する増幅部とを具備した電子
楽器。
【請求項３】音像虚像化器を、各仮想スピーカ位置に
対応して入力された楽音信号毎に、前記各仮想スピーカ
位置から各実スピーカ位置までの時間遅延を行う遅延器
と、前記複数の遅延器の各出力に対して予め定めた定数
を乗算する乗算器と、前記各仮想スピーカ位置に対応し
て入力された楽音信号毎に、前記各仮想スピーカ位置か
ら前記各実スピーカ位置までの反射特性を演算する反射
フィルタと、前記各実スピーカ位置に対応した各チャン
ネル毎に、前記乗算器の出力と前記反射フィルタの出力
とを累算する累算器とで構成した請求項１または請求項
２に記載の電子楽器。
【請求項４】自然楽器の代用として使用される電子楽
器において、前記自然楽器上に対応させて予め定めたｍ
点の仮想スピーカ位置と、スピーカが配置されたｋ点の
実スピーカ位置とを設定し、前記ｍ点の仮想スピーカ位
置の各点毎にｐ個の音高分について収録した音に関する
波形情報を、前記ｋ点の実スピーカ位置の各点に対応す
るチャンネル信号として虚像化した虚像化波形情報をあ
らかじめ記憶している虚像化波形メモリと、前記虚像化
波形メモリに記憶された前記虚像化波形情報を読み出す
ための読み出しアドレスを出力する読み出し制御部と、
出力したい前記音高に応じて前記読み出し制御部から出
力された前記読み出しアドレスに基づいて、前記虚像化
波形メモリから前記虚像化波形情報を読み出し、この虚
像化波形情報に基づいて、前記チャンネル信号を形成し
出力する虚像化楽音信号形成部と、前記虚像化楽音信号
形成部から出力された前記チャンネル信号を増幅して、
各実スピーカ位置の前記スピーカに駆動信号を出力する
増幅部とを具備した電子楽器。
【請求項５】虚像化波形メモリを、自然楽器上に対応
させて予め定めたｍ点の仮想スピーカ位置において、１
つの音高について収録した音に関する波形情報を虚像化
して得られたｋ点の実スピーカ位置における虚像化波形
情報を、各音高毎に記憶するよう構成した請求項４に記
載の電子楽器。